(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
式Ｉ：
【化１】
0006445736.tif 000008
（式中、Ｒ１は、Ｃ４−Ｃ１４アルキルであり、Ｍは、式ＩＩ：
【化２】
0006445736.tif 000009
（式中、Ｒ２は、ＨまたはＣＨ３であり、Ｒ３は、Ｃ１−Ｃ６アルキルであり、ｎは、１、２、または３である）のアミン化合物である）のアミンで中和されたアニオン性界面活性剤。
【請求項２】
Ｒ１は、フェニル環の４位にある、請求項１に記載の界面活性剤。
【請求項３】
Ｒ１は、直鎖（Ｃ１０−Ｃ１３）アルキルである、請求項１または２のいずれか一項に記載の界面活性剤。
【請求項４】
グリコールエーテルアミン化合物は、２−ブトキシ−１−アミノエタン（ＥＢアミン）、２−（２−ブトキシエトキシ）−１−アミノエタン（ＤＢアミン）、２−（２−メトキシエトキシ）−１−アミノエタン（ＤＭアミン）、１−（２−メトキシ−１−メチルエトキシ）−２−アミノプロパン（ＤＰＭアミン）、１−メトキシ−２−アミノプロパン（ＰＭアミン）及び１−ブトキシ−２−アミノプロパン（ＰｎＢアミン）である、請求項１から３のいずれか一項に記載の界面活性剤。
【請求項５】
水溶性ポリビニルアルコールパウチ内に封入された、請求項１から４のいずれか一項に記載のアミンで中和されたアニオン性界面活性剤を含有する洗剤製剤を含む、洗剤パック。
【請求項６】
前記洗剤製剤は、脂肪酸塩、１種以上の追加の界面活性剤、１種以上の溶媒（例えば、プロピレングリコール及びグリセロール）ならびに水をさらに含む、請求項５に記載の洗剤パック。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１５年４月３０日に出願された米国仮特許出願第６２／１５５，０４４号の優先権を主張する。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、概して、アルキルベンゼンスルホン酸界面活性剤、より詳細には、ある特定のグリコールエーテルアミンで中和されたアルキルベンゼンスルホン酸界面活性剤、及び洗剤製剤におけるその使用に関する。
【０００３】
液体洗濯洗剤市場における最近の商業的革新には、洗剤成分が水溶性ポリマーパウチ内に配置された「単位用量」製品が含まれる。これらの単位用量製品は、高い活性物質濃度、及び低い水分量（典型的には１５％未満）を特徴とする。そのような高活性物質製剤を形成するためには、製剤安定性に悪影響を及ぼすことなくそのような小さい空間内に存在し得る界面活性剤分子が必要である。これらの悪影響のいくつかは、製剤の粘度の増加、及び不要なゲル小塊または分散していない凝集物をもたらす製剤と封入ポリマー（ほとんどの場合においてポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ））との相互作用を含む。
【０００４】
現在の製剤は、概して、１種以上の界面活性剤、典型的にはアニオン性及び／もしくは非イオン性界面活性剤またはそれらの組合せを含有する。一般的に使用されるクラスのアニオン性界面活性剤は、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸（「ＨＬＡＳ」）である。
【０００５】
ＨＬＡＳの酸基は、機能的界面活性剤を得るために（約ｐＨ７程度で）、様々な塩基で中和される。商業的界面活性剤用途において使用される塩基のいくつかの一般的な例は、ＮａＯＨ（ＬＡＢＳ−直鎖アルキルベンゼンスルホネートナトリウム塩を生成する）である。しかしながら、ＬＡＢＳ等の既知の中和されたＨＬＡＳは、多くの領域において欠点を有する。例えば、そのような化合物は、洗剤組成物として製剤化された場合の不要にも高い粘度、及び／またはＰＶＯＨフィルムとの相互作用から生じるゲル小塊もしくは分散していない凝集物の形成を含む、上で示された欠点を示す可能性がある。
【０００６】
本発明が対応する問題は、既存の材料の様々な欠点に対応する新たなアルキルベンゼンスルホン酸塩の提供である。
【発明の概要】
【０００７】
ここで、我々は、好ましい特性を有する界面活性剤を提供するために、アルキルベンゼンスルホン酸が、本明細書に記載のように、ある特定のアミン化合物で中和され得ることを見出した。有利には、いくつかの実施形態において、本発明の界面活性剤は、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸、ナトリウム塩またはモノエタノールアミン塩等の従来の界面活性剤と比較して、より低い粘度を示す。界面活性剤はまた、従来の直鎖アルキルベンゼンスルホン酸系界面活性剤とは異なるようにＰＶＯＨフィルムと相互作用し、単位用量洗剤製剤中のより高い水分量を許容し得る。さらに、本発明の様々な界面活性剤は、単位用量製剤中に存在する場合、ＰＶＯＨ溶液と相互作用した際の凝集物形成を軽減または低下し得る。
【０００８】
一態様において、式Ｉ：
【０００９】
【化１】
0006445736.tif 000002
【００１０】
（式中、Ｒ１は、Ｃ４−Ｃ１４アルキルであり、Ｍは、式ＩＩ：
【００１１】
【化２】
0006445736.tif 000003
【００１２】
（式中、Ｒ２は、ＨまたはＣＨ３であり、Ｒ３は、Ｃ１−Ｃ６アルキルであり、ｎは、１、２、または３である）のアミン化合物である）のアミンで中和されたアニオン性界面活性剤が提供される。
【００１３】
別の態様において、水溶性ポリビニルアルコールパウチ内に封入された、本明細書に記載のようなアミンで中和されたアニオン性界面活性剤を含有する洗剤製剤を含む、洗剤パックが提供される。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
別段に指定されない限り、数値範囲、例えば「２から１０」等は、範囲を画定する数値（例えば２及び１０）を含む。
【００１５】
別段に指定されない限り、比、パーセンテージ、部等は、重量基準である。組成物における重量パーセンテージ（または重量％）は、乾燥重量のパーセンテージであり、すなわち、組成物中に存在し得る水を除く。
【００１６】
「アルキル」は、本明細書において使用される場合、示された数の炭素原子を有する直鎖及び分岐鎖脂肪族基を包含する。好ましいアルキル基は、限定されないが、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、及びヘキシルを含む。
【００１７】
上で示されたように、一態様において、本発明は、式Ｉ：
【００１８】
【化３】
0006445736.tif 000004
【００１９】
のアミンで中和されたアニオン性界面活性剤を提供する。
【００２０】
式Ｉの化合物におけるＲ１は、Ｃ４−Ｃ１４アルキル（直鎖または分岐鎖）である。いくつかの実施形態において、Ｒ１は、直鎖Ｃ４−Ｃ１４アルキルであってもよい。いくつかの実施形態において、Ｒ１は、直鎖Ｃ１０−Ｃ１３アルキルであってもよい。
【００２１】
式Ｉ中のＭＨ＋は、アミン化合物であり、式Ｉの中和されたアルキルベンゼンスルホネート成分の対イオンを形成する。アミン化合物であるＭは、式ＩＩ：
【００２２】
【化４】
0006445736.tif 000005
【００２３】
（式中、Ｒ２は、ＨまたはＣＨ３であり、Ｒ３は、Ｃ１−Ｃ６アルキルであり、ｎは、１、２、または３である）のアミン化合物である。
【００２４】
いくつかの実施形態において、式ＩＩのアミンにおけるＲ２は、Ｈである。いくつかの実施形態において、Ｒ２は、ＣＨ３である。
【００２５】
いくつかの実施形態において、ｎは、１である。いくつかの実施形態において、ｎは、２である。いくつかの実施形態において、ｎは、３である。
【００２６】
いくつかの実施形態において、Ｒ３は、Ｃ１−Ｃ４アルキルである。いくつかの実施形態において、Ｒ３は、メチル、代替としてエチル、代替としてｎ−プロピル、または代替としてｎ−ブチルである。
【００２７】
式ＩＩの好ましい化合物は、２−ブトキシ−１−アミノエタン（「ＥＢアミン」）、２−（２−ブトキシエトキシ）−１−アミノエタン（「ＤＢアミン」）、２−（２−メトキシエトキシ）−１−アミノエタン（「ＤＭアミン」）、１−（２−メトキシ−１−メチルエトキシ）−２−アミノプロパン（ＤＰＭアミン）、１−メトキシ−２−アミノプロパン（ＰＭアミン）及び１−ブトキシ−２−アミノプロパン（ＰｎＢアミン）を含む。
【００２８】
式ＩＩの化合物は、商業的に入手可能であり、及び／または、それらは、例えばＷＯ２０１４／００４１９３Ａ１に記載のような文献の方法を使用して、当業者により合成され得る。
【００２９】
式Ｉの化合物は、水及び／または他の溶媒中で、アルキルベンゼンスルホン酸を式ＩＩのアミン化合物と混合することによって容易に調製され得る。混合は、典型的には、例えば機械的または磁気撹拌器を使用して、室温で行うことができる。追加的な詳細は、実施例により提供される。
【００３０】
式Ｉの好ましい化合物は、以下を含む。
【００３１】
【化５】
0006445736.tif 000006
【００３２】
式Ｉのアミンで中和されたアニオン性化合物は、広範な用途において界面活性剤として有用である。好ましくは、化合物は、洗濯洗剤等の清浄化のための洗剤製剤において有用である。より好ましくは、それらは、単位用量で、または封止パッケージ洗剤形態で使用される。好ましくは、洗剤製剤を含有する封止パッケージは、洗濯機に投入される。洗剤製剤において使用される式Ｉのアミンで中和されたアニオン性界面活性剤の量は、例えば、洗剤製剤の総重量を基準として、少なくとも２０重量％、代替として少なくとも２４重量％、及び最大４０重量％、代替として最大３２重量％であってもよい。
【００３３】
洗剤パック用の洗剤製剤において使用される場合、そのような洗剤製剤は、様々な追加の成分を含有してもよい。例えば、製剤は、１種以上の脂肪酸塩（脂肪酸での中和により形成される）、１種以上の追加の界面活性剤、１種以上の溶媒（例えば、プロピレングリコール及びグリセロール）ならびに水を含有してもよい。
【００３４】
塩のための好適な脂肪酸は、限定されないが、蒸留パーム核脂肪酸（例えばＰＡＬＭＥＲＡ  Ｂ１２２０）を含む。洗剤製剤中の脂肪酸の量は、例えば、洗剤製剤の総重量を基準として、４．５から５．５重量パーセントであってもよい。
【００３５】
追加の界面活性剤が、洗剤製剤中に含まれてもよい。界面活性剤（複数種可）は、カチオン性、アニオン性、非イオン性、脂肪酸塩、両性イオン性またはベタイン界面活性剤であってもよい。好ましくは、洗剤製剤は、少なくとも１種の、好ましくは少なくとも２種のアニオン性界面活性剤を含む。アニオン性界面活性剤の一方または両方が、式Ｉのアミンで中和されたアニオン性界面活性剤であってもよい。
【００３６】
好ましくは、任意選択の非イオン性界面活性剤は、少なくとも８個の炭素原子及び少なくとも５個の重合エチレンオキシドまたはプロピレンオキシド残基を有するアルキル基を有する。好ましくは、非イオン性界面活性剤は、少なくとも５個、好ましくは少なくとも６個、好ましくは少なくとも７個、好ましくは１２個以下、好ましくは１１個以下、好ましくは１０個以下の重合エチレンオキシド残基を有する。好ましくは、洗剤組成物は、少なくとも５重量％、好ましくは少なくとも６重量％、好ましくは少なくとも８重量％、好ましくは最大２２重量％の直鎖アルコールエトキシレートを含む。好ましくは、直鎖アルコールエトキシレートは、Ｃ８−Ｃ１８、好ましくはＣ１０−Ｃ１６、好ましくはＣ１２−Ｃ１５アルキル基を有する。好ましくは、直鎖アルコールエトキシレートは、６個から１２個、好ましくは７個から１０個のエチレンオキシド重合単位を含有する。好ましくは、アニオン性界面活性剤は、少なくとも１０個の炭素原子を有するアルキル基、ならびに好ましくはスルホネート及びサルフェートから選択されるアニオン性基を有する。アニオン性界面活性剤はまた、エチレンオキシドの重合残基を有してもよく、及び／または芳香環を有してもよく、例えば直鎖アルキルベンゼンスルホネートであってもよい。いくつかのアニオン性界面活性剤は、脂肪酸塩である。好ましくは、洗剤組成物は、２５重量％以下、代替として１５重量％以下、代替として５重量％以下、代替として３重量％以下、または代替として１重量％以下の直鎖アルキルベンゼンスf,,ルホネート（式Ｉのアミンで中和されたアニオン性界面活性剤が寄与する量とは別個）を含む。好ましくは、存在する場合、式Ｉのもの以外のアルキルベンゼンスルホネートは、Ｃ１０−Ｃ１４アルキル基を有する。
【００３７】
好ましくは、洗剤組成物は、少なくとも２重量％、好ましくは少なくとも３重量％、好ましくは少なくとも４重量％のアルキルサルフェートを含む。好ましくは、洗剤組成物は、１５重量％以下、好ましくは１３重量％以下のアルキルサルフェートを含む。好ましくは、アルキルサルフェートは、分子当たり１個から５個の重合エチレンオキシド単位を含有する。
【００３８】
洗剤製剤は、１種以上の非水性溶媒を含有してもよい。好適な非水性溶媒は、限定されないが、プロピレングリコール及びグリセロールを含む。プロピレングリコール及びグリセロール等の各非水性溶媒の量は、例えば、５重量％から２０重量％であってもよい。
【００３９】
洗剤製剤は、水を含有してもよいが、典型的には、その量は、２０重量％未満、代替として１５重量％未満であり、少なくとも１重量％、代替として少なくとも４重量％であってもよい。
【００４０】
好ましくは、洗剤製剤のｐＨは、４から１１、好ましくは４．５から１０、好ましくは４．５から９、好ましくは６から８である。必要な場合、製剤のｐＨを調節するための好適な塩基は、無機塩基、例えば水酸化ナトリウム及び水酸化カリウム；水酸化アンモニウム；ならびに有機塩基、例えばモノ−、ジ−もしくはトリ−エタノールアミン；または２−ジメチルアミノ−２−メチル−１−プロパノール（ＤＭＡＭＰ）を含む。塩基の混合物も使用可能である。必要な場合、製剤のｐＨを調節するための好適な酸は、無機酸、例えば塩酸、リン酸及び硫酸；ならびに有機酸、例えば酢酸を含む。酸の混合物も使用可能である。製剤は、塩基でより高いｐＨに調節され、次いで再び酸で上述の範囲に滴定されてもよい。
【００４１】
洗剤製剤は、単位用量洗剤パッケージとして使用される場合、一般に、ポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）パウチ内に封入及び封止される。そのようなパウチを形成するための方法は知られており、例えばＷＯ２００２／０６０７５８Ａ１に記載されている。パウチ内の洗剤製剤の量は、所望のパッケージのサイズに依存して変動し得る。量は、例えば、３ｇから３５ｇの範囲であってもよい。
【００４２】
ここで、以下の実施例において、本発明のいくつかの実施形態を詳細に説明する。
【００４３】
界面活性剤溶液の調製
モノエタノールアミン（ＭＥＡ）：１１０ｍＬガラス瓶に、５６．７ｇの脱イオン水を入れる。磁気撹拌棒による撹拌下で、３．１６ｇのＭＥＡを完全に可溶化するまで添加する。次いで、終始撹拌下で、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸（アルキルは、フェニル環のパラ位において約Ｃ１０−Ｃ１３である）（ＨＬＡＳ）を滴下様式で徐々に添加する。添加されるＨＬＡＳの質量が１５．０８ｇとなるまで継続する。全ての成分（ＨＬＡＳ＋ＭＥＡ）が完全に可溶化し、視認され得る微粒子または凝集体が観察されなくなるまで、撹拌を継続する。全界面活性剤濃度は、（３．１６＋１５．０８）＊１００／（３．１６＋１５．０８＋５６．７）＝２４．３％であると計算される。次いで、溶液のｐＨを測定するが、この場合ｐＨ＝８．２７である。
【００４４】
界面活性剤溶液：上記実施例を使用して、アミンを含む界面活性剤溶液を形成する方法を推定する。２−（２−メトキシエトキシ）−１−アミノエタンを含む溶液を、以下のように調製する。１１０ｍＬガラス瓶に、５３．６ｇの脱イオン水を入れる。撹拌下で、６．３９ｇの２−（２−メトキシエトキシ）−１−アミノエタンを完全に可溶化するまで添加する。次いで、１５．０１ｇのＨＬＡＳを滴下様式で徐々に添加し、視認され得る微粒子または凝集体が観察されなくなるまで撹拌を継続する。全界面活性剤濃度は、２８．６重量％であると計算され、溶液のｐＨは８．３４である。
【００４５】
２−ブトキシ−１−アミノエタン及び２−（２−ブトキシエトキシ）−１−アミノエタン系界面活性剤は、それだけでは水溶性ではなく、プロピレングリコールの添加を必要とする。
【００４６】
洗剤製剤：
上述のような界面活性剤溶液に加えて、２種の溶媒（プロピレングリコール及びグリセロール）、２種の界面活性剤（ＳｔｅｐａｎからのＢＩＯＳＯＦＴ  Ｎ２５−７、７モルのＥＯを有する直鎖アルコールエトキシレート及びＳＴＥＯＬ  ＣＳ２７０、２モルのＥＯを有するアルキルエーテルサルフェート）ならびに脂肪酸（ＣｒｏｄａからのＰＡＬＭＥＲＡ  Ｂ１２２０）を含有する洗剤製剤を調製する。そのような洗剤製剤の典型的な調製例は、以下の通りである。
【００４７】
１１０ｍＬガラス瓶内で、２ｇの脱イオン水を７．５ｇのプロピレングリコールに添加し、磁気撹拌棒で混合する。次いで、７ｇのＳＴＥＯＬ  ＣＳ  ２７０、続いて９ｇのＢＩＯＳＯＦＴ  Ｎ  ２５−７を徐々に添加する。２種の界面活性剤が完全に可溶となり、凝集体が視認できなくなるまで混合を継続する。その後、撹拌しながら２ｇのＰＡＬＭＥＲＡ  Ｂ１２２０及び２．７５ｇのグリセロールを添加し、完全に可溶化するまで待つ。最終中和ステップのために、２．１ｇのＭＥＡを溶液に混合する。次いで、撹拌下でＨＬＡＳを滴下様式で徐々に添加し、添加されるＨＬＡＳの質量が７．５ｇとなるまで継続する。溶液の全ての成分を完全に可溶化し、溶液を一晩静置する。溶液のｐＨを測定し、必要な場合にはＭＥＡを滴下することにより調節する。
【００４８】
以下の例は、従来のＬＡＳ−Ｎａ及びＨＬＡＳ−ＭＥＡ界面活性剤に勝る本発明の界面活性剤の利点を実証する。
【００４９】
粘度
前項記載のように調製された界面活性剤溶液（２−（２−メトキシエトキシ）−１−アミノエタン（ＤＭアミン）塩、１−（２−メトキシ−１−メチルエトキシ）−２−アミノプロパン（ＤＰＭアミン）塩、Ｎａ塩、及びＭＥＡ塩）の粘度を、Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度計で、６ｓ−１から６０ｓ−１の間のせん断速度で測定する。データを表１に示す。
【００５０】
【表１】
0006445736.tif 000007
【００５１】
表１中のデータは、モル基準において（すなわち、単位体積当たり同じ分子数で）、本発明の界面活性剤が、ＮａまたはＭＥＡ塩と比較して大幅に優れた粘度を示すことを示している。
【００５２】
ＰＶＯＨとの相互作用
この実施例において、約０．６ｇのＰＶＯＨフィルム（Ｍ８６３０、Ｍｏｎｏｓｏｌ  Ｉｎｃ．から商業的に入手可能）を、６ｇの２０重量％界面活性剤に添加し、手により激しく振盪する。多くの商業的液体洗濯洗剤において一般的に使用されているＭＥＡ系界面活性剤では、ＰＶＯＨフィルムは、界面活性剤／水混合物と相互作用して、「塊」、すなわち完全には可溶化していない複合体を形成する。ＤＭアミン系界面活性剤溶液に関しても同様の挙動が観察された。
【００５３】
水との相互作用
この実施例において、バイアル内で１．５ｇの洗剤製剤を１．５ｇの脱イオン水に添加し、これを手で激しく振盪する。ＭＥＡ系界面活性剤を含有する製剤は、粘稠性の凝集体を形成する。一方、２−（２−ブトキシエトキシ）−１−アミノエタン（ＤＢアミン）、２−ブトキシ−１−アミノエタン（ＥＢアミン）、１−（２−メトキシ−１−メチルエトキシ）−２−アミノプロパン（ＤＰＭアミン）、または１−メトキシ−２−アミノプロパン（ＰＭアミン）を含有する製剤は、水が添加された場合より低い粘度を示し、均質である。
【００５４】
複合体製剤とＰＶＯＨとの相互作用
この実施例において、３ｇの洗剤製剤を０．６ｇの１０重量％ＰＶＯＨ溶液（ＰＶＯＨフィルムを水に溶解することにより調製される）に添加する。この実施例は、パウチが水に溶解した際に生じること、すなわちまずＰＶＯＨフィルムが水に溶解し、次いで製剤の内容物が洗浄液中に放出されることを動的に模擬している。次いで、製剤成分、水、及び溶解したＰＶＯＨの間で相互作用が生じる。
【００５５】
溶解していない凝集物が、全てのバイアル内で明瞭に視認され得る。凝集物は、準規則的形状（楕円形）を有し、その寸法に基づいて凝集物サイズの推定が可能である。凝集物の出現が消失する順番は以下の通りである（１００のサイズ指数を有するＭＥＡに対するランク付け）：ＭＥＡ（１００）、ＤＭアミン（７２）、ＤＢアミン（５０）、ＥＢアミン（４０）。
【００５６】
この試験は、本発明のアミン界面活性剤が、ＭＥＡ界面活性剤と比較して、水及び他の製剤成分の存在下でＰＶＯＨと共に形成される凝集物のサイズを低下させ得ることを示している。