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JP2022035657A - 水性組成物 - Google Patents

水性組成物 Download PDF

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JP2022035657A
JP2022035657A JP2020140139A JP2020140139A JP2022035657A JP 2022035657 A JP2022035657 A JP 2022035657A JP 2020140139 A JP2020140139 A JP 2020140139A JP 2020140139 A JP2020140139 A JP 2020140139A JP 2022035657 A JP2022035657 A JP 2022035657A
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less
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water
aqueous composition
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JP2020140139A
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Inventor
雅典 古田
Masanori Furuta
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Kao Corp
Original Assignee
Kao Corp
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Publication date
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Abstract

【課題】水溶性溶剤や界面活性剤などの可溶化のための成分の使用量を低減しても疎水性機能成分を安定に可溶化できる技術を提供する。
【解決手段】(a)界面活性剤[以下(a)成分という]を0.1質量%以上2.0質量%以下、(b)疎水性機能成分[以下(b)成分という]、(c)20℃における水への溶解度が0.01以上10以下であり、水酸基を1つ以上有する化合物[ただし(b)成分を除く][以下(c)成分という]、任意の(d)水溶性溶剤を4質量%以下、及び水を含有し、(a)成分と(b)成分の含有量の質量比(b)/(a)が0.01以上1.5以下であり、(b)成分と(c)成分の含有量の質量比(c)/(b)が0.26以上3.5以下である、水性組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は、疎水性機能成分を含有する水性組成物、及び疎水性機能成分の可溶化方法に関する。
水性の芳香剤、消臭剤、殺菌剤、洗浄剤などには、香料、殺菌剤などの機能成分がしばしば配合される。機能成分は疎水性化合物である場合が多いため、水を主成分とする水性組成物にそのような疎水性化合物を配合するためには、界面活性剤や水溶性溶剤などを利用して可溶化や乳化する必要がある。
特許文献1には、陽イオン界面活性剤やアミンオキシド型界面活性剤などの界面活性剤とエタノールなどの水溶性溶剤を含有する消臭剤組成物が例示されており、2-エチルヘキシルグリセリルエーテルなどを含有する組成が例示されている。
特許文献2には、陰イオン界面活性剤と低級アルコールやグリコール溶剤を含有する香料を含むガラス用クリーニング組成物が開示されている。
特許文献3には、ジエタノールアミド型界面活性剤を含有する液体芳香消臭剤の技術が開示されている。
特開2007-284538号公報 特表平11-507097号公報 特開2007-75527号公報
従来の技術は、水溶性溶剤や界面活性剤などの可溶化のための成分を比較的多く用いて香料などの疎水性機能成分を可溶化するものである。
本発明は、水溶性溶剤や界面活性剤などの可溶化のための成分の使用量を低減しても疎水性機能成分を安定に可溶化できる技術を提供する。
本発明は、(a)界面活性剤[以下(a)成分という]を0.1質量%以上2.0質量%以下、(b)疎水性機能成分[以下(b)成分という]、(c)20℃における水への溶解度が0.01以上10以下であり、水酸基を1つ以上有する化合物[ただし(b)成分を除く][以下(c)成分という]、任意の(d)水溶性溶剤[以下(d)成分という]を4質量%以下、及び水を含有し、(a)成分と(b)成分の含有量の質量比(b)/(a)が0.01以上1.5以下であり、(b)成分と(c)成分の含有量の質量比(c)/(b)が0.26以上3.5以下である、水性組成物に関する。
また、本発明は、水に(b)疎水性機能成分[以下(b)成分という]を可溶化させる疎水性機能成分の可溶化方法であって、
(b)成分、並びに下記(a)成分、(c)成分及び任意の(d)成分を、水と混合し、
(a)成分~(d)成分を、
(a)成分を、混合する成分の全量中、0.1質量%以上2.0質量%以下、
(a)成分と(b)成分を、(b)/(a)の質量比が0.01以上1.5以下、
(b)成分と(c)成分を、(c)/(b)の質量比が0.26以上3.5以下、
(d)成分を、混合する成分の全量中、4質量%以下、
の条件で用いる、
疎水性機能成分の可溶化方法に関する。
(a)成分:界面活性剤
(c)20℃における水への溶解度が0.01以上10以下であり、水酸基を1つ以上有する化合物[ただし(b)成分を除く]
(d)水溶性溶剤
本発明によれば、水溶性溶剤や界面活性剤などの可溶化のための成分の使用量を低減しても疎水性機能成分を安定に可溶化できる技術が提供される。本発明により、香料などの疎水性機能成分を安定に含有する水性組成物が提供される。
例えば、同量の疎水性機能成分を可溶化する場合には、本発明では、水溶性溶剤や界面活性剤などの可溶化のための成分の使用量を低減することができる。また、水溶性溶剤や界面活性剤などの可溶化のための成分の使用量を同量とした場合には、本発明では、より多くの疎水性機能成分を安定に可溶化することができる。
本発明の効果を発現する機構は不明であるが、界面活性剤としてカチオン性界面活性剤((a1)成分)を所定量用いると共に、香料などの疎水性機能成分((b)成分)と、(b)成分とは親水性の異なる低水溶性の化合物((c)成分)が水性組成物中に併存することで、(b)成分の分子集合体であるミセルの粒径が(c)成分を含まない場合と比較して増大し、(b)成分の可溶化量が増えたと推測される。
<水性組成物>
本発明の水性組成物は、(a)成分の界面活性剤、(b)成分の疎水性機能成分、(c)成分である20℃における水への溶解度が0.01以上10以下であり、水酸基を1つ以上有する化合物[ただし(b)成分を除く]、及び水を含有し、任意に(d)成分の水溶性溶剤を含有する。ここで、水への溶解度は、20℃の水100gに溶解する最大量(g)であり、以下、特記しない限り、本発明での水への溶解度はこの意味である。
<(a)成分>
(a)成分は、界面活性剤である。
(a)成分としては、(a1)カチオン性界面活性剤[以下(a1)成分という]が挙げられる。(a1)成分としては、下記一般式(a1-1)で表される化合物及び一般式(a1-2)で表される化合物から選ばれるカチオン性界面活性剤が好ましい。
Figure 2022035657000001
〔式中、R1a及びR2aから選ばれる少なくとも一つは、炭素数8以上18以下のアルキル基、アルケニル基又はヒドロキシアルキル基を示し、残余は、炭素数1以上3以下のアルキル基、ヒドロキシアルキル基又は平均付加モル数10以下のポリオキシエチレン基を示し、R3a及びR4aは、同一又は異なって、それぞれ、炭素数1以上3以下のアルキル基、ヒドロキシアルキル基又は平均付加モル数10以下のポリオキシエチレン基を示し、Yはハロゲン原子、又は炭素数1以上5以下のスルホン酸エステルもしくは硫酸エステルのアニオン残基を示す。〕
Figure 2022035657000002
〔式中、R5aは、炭素数8以上18以下のアルキル基、アルケニル基又はヒドロキシアルキル基を示し、R6a、R7aは、同一又は異なって、それぞれ、炭素数1以上3以下のアルキル基、ヒドロキシアルキル基又は平均付加モル数10以下のポリオキシエチレン基を示し、R8aは、炭素数1以上3以下のアルキレン基を示す。Zはハロゲン原子、又は炭素数1以上5以下のスルホン酸エステルもしくは硫酸エステルのアニオン残基を示す。〕
モノ長鎖アルキル型第4級アンモニウム塩である場合、一般式(a1-1)において、好ましくは、R1aは、炭素数8以上16以下のアルキル基、アルケニル基又はヒドロキシアルキル基であり、R2a、R3a及びR4aは、同一又は異なって、それぞれ、炭素数1以上3以下のアルキル基、ヒドロキシアルキル基又は平均付加モル数10以下のポリオキシエチレン基である。
ジ長鎖アルキル型第4級アンモニウム塩である場合、一般式(a1-1)において、好ましくは、R1a及びR2aは、同一又は異なって、それぞれ、炭素数8以上16以下のアルキル基、アルケニル基又はヒドロキシアルキル基であり、R3a及びR4aは、同一又は異なって、それぞれ、炭素数1以上3以下のアルキル基、ヒドロキシアルキル基又は平均付加モル数10以下のポリオキシエチレン基である。
一般式(a1-2)において、R5aは、炭素数12以上16以下の直鎖アルキル基が好ましく、R6a、R7aは、それぞれ、メチル基が好ましく、R8aはメチレン基が好ましく、Zはハロゲンイオン、更に塩化物イオン(Cl)が好ましい。
(a1)成分は、上記一般式(a1-1)で表される化合物から選ばれるカチオン性界面活性剤が好ましく、モノ長鎖アルキル型第4級アンモニウム塩であることがより好ましい。
(a1)成分以外の(a)成分としては、両性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤及びアニオン性界面活性剤から選ばれる一種以上の界面活性剤が挙げられる。(a1)成分以外の(a)成分は、除菌性の観点から、両性界面活性剤及びノニオン性界面活性剤から選ばれる一種以上の界面活性剤が好ましい。
[両性界面活性剤]
両性界面活性剤としては、洗浄力及び起泡性の観点から、アミンオキサイド、スルホベタイン及びカルボベタインから選ばれる1種以上の両性界面活性剤を含むことが好ましい。
スルホベタインとしては、アルキル基の炭素数が、洗浄力の観点から、好ましくは10以上、好ましくは18以下、より好ましくは14以下のN-アルキル-N,N-ジメチル-N-スルホプロピルアンモニウムスルホベタイン、アルキル基の炭素数が、洗浄力の観点から、好ましくは10以上、好ましくは18以下、より好ましくは14以下のN-アルキル-N,N-ジメチル-N-(2-ヒドロキシスルホプロピル)アンモニウムスルホベタイン、アルカノイル基の炭素数が、洗浄力の観点から、好ましくは10以上、好ましくは18以下、より好ましくは14以下のN-アルカノイルアミノプロピル-N,N-ジメチル-N-スルホプロピルアンモニウムスルホベタイン、アルカノイル基の炭素数が、洗浄力の観点から、好ましくは10以上、好ましくは18以下、より好ましくは14以下のN-アルカノイルアミノプロピル-N,N-ジメチル-N-(2-ヒドロキシスルホプロピル)アンモニウムスルホベタインが挙げられる。
カルボベタインとしては、アルキル基の炭素数が、洗浄力の観点から、好ましくは10以上、好ましくは18以下、より好ましくは14以下のN-アルキル-N,N-ジメチル-N-カルボキシメチルアンモニウムベタインや下記一般式(a2-1)で表される化合物が挙げられ、洗浄力の観点から下記一般式(a2-1)で表される化合物が好ましい。
Figure 2022035657000003
〔式中、R9aは炭素数7以上21以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、R10aはプロピレン基を示し、R11a及びR12aは、それぞれ独立に、炭素数1以上3以下のアルキル基を示す。〕
一般式(a2-1)中、R9aは、好ましくは9以上、より好ましくは11以上、そして、好ましくは15以下、より好ましくは13以下のアルキル基又はアルケニル基であり、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基が好ましい。
一般式(a2-1)中、R11a及びR12aは、好ましくはメチル基である。
一般式(a2-1)で表される化合物としては、アーモンドアミドプロピルベタイン、アプリコットアミドプロピルベタイン、アボカドアミドプロピルベタイン、ババスアミドプロピルベタイン、ベヘナミドプロピルベタイン、キャノーラアミドプロピルベタイン、カプリル/カプラミドプロピルベタイン、コカミドプロピルベタイン、ココ/オレアミドプロピルベタイン、イソステアラミドプロピルベタイン、ラウラミドプロピルカルボベタイン、ミルクアミドプロピルベタイン、ミンクアミドプロピルベタイン、ミリスタミドプロピルベタイン、オレアミドプロピルベタイン、オリーブアミドプロピルベタイン、パルマムアミドプロピルベタイン、パルミタムアミドプロピルベタイン、リシノール酸アミドプロピルベタイン、セサミドプロピルベタイン、ソイアミドプロピルベタイン、ステアラミドプロピルベタイン、牛脂アミドプロピルベタイン、ウンデシレンアミドプロピルベタイン、及び小麦胚芽アミドプロピルベタインが挙げられる。
これらの中では、ラウラミドプロピルカルボベタイン、ミリスタミドプロピルベタイン、オレアミドプロピルベタイン、及びコカミドプロピルベタインから選ばれる1種以上が好ましい。これらは、一般式(a2-1)中のR11a及びR12aは、それぞれメチル基の化合物である。
アミンオキサイドとしては、下記一般式(a2-2)の化合物が好適である。
Figure 2022035657000004
〔式中、R13aは炭素数8以上22以下の炭化水素基、好ましくはアルキル基又はアルケニル基、より好ましくはアルキル基を示し、R14a及びR15aは、それぞれ独立に、炭素数1以上3以下のアルキル基を示す。Dは-NHC(=O)-基又は-C(=O)NH-基を示し、Eは炭素数1以上5以下のアルキレン基を示す。m及びpは、m=0かつp=0又はm=1かつp=1を示す。〕
上記一般式(a2-2)において、R13aは、洗浄力の観点から、好ましくは炭素数10以上18以下のアルキル基であり、より好ましくは炭素数12以上16以下のアルキル基であり、更に好ましくは炭素数12以上14以下のアルキル基であり、より更に好ましくは炭素数12のアルキル基である。R14a及びR15aは、洗浄力の観点から、好ましくは炭素数1のメチル基である。
アミンオキサイドの好ましい具体例としては、
(1)カプリルジメチルアミンオキサイド、カプリンジメチルアミンオキサイド、ラウリルジメチルアミンオキサイド、ミリスチルジメチルアミンオキサイド等のアルキル(炭素数8以上22以下)ジアルキル(炭素数1以上3以下)アミンオキサイド、
(2)ラウリン酸アミドプロピルジメチルアミンオキサイド、ミリスチン酸アミドプロピルジメチルアミンオキサイド、パルミチン酸アミドプロピルジメチルアミンオキサイド等の脂肪酸(炭素数8以上22以下)アミドプロピルジアルキル(炭素数1以上3以下)アミンオキサイドが挙げられ、洗浄力の観点から(1)アルキル(炭素数8以上22以下)ジアルキル(炭素数1以上3以下)アミンオキサイドがより好ましい。
[ノニオン性界面活性剤]
ノニオン性界面活性剤としては、洗浄力及び起泡性の観点から、(a3-1)ポリオキシアルキレンモノアルキル又はアルケニルエーテル〔以下、(a3-1)成分という〕、(a3-2)アルキルポリグリコシド(グリコシド型ノニオン性界面活性剤)〔以下、(a3-2)成分という〕、(a3-3)ソルビタン系ノニオン性界面活性剤〔以下、(a3-3)成分という〕、(a3-4)脂肪族アルカノールアミド〔以下、(a3-4)成分という〕、(a3-5)脂肪酸モノグリセライド〔以下、(a3-5)成分という〕、及び(a3-6)蔗糖脂肪酸エステル〔以下、(a3-6)成分という〕からなる群から選ばれる1種以上が好ましく、これらは2種以上を用いても良い。
(a3-1)成分は、ポリオキシアルキレンモノアルキル又はアルケニルエーテルである。
(a3-1)成分のノニオン性界面活性剤において、アルキル基又はアルケニル基の炭素数は、洗浄力の観点から、好ましくは6以上、より好ましくは8以上、更に好ましくは10以上、より更に好ましくは12以上であり、そして、同様の観点から、好ましくは22以下、より好ましくは18以下、更に好ましくは16以下、より更に好ましくは14以下である。
(a3-1)成分のノニオン性界面活性剤において、アルキレンオキサイドの平均付加モル数は、洗浄力の観点から、好ましくは0超、より好ましくは1以上、更に好ましくは3以上、そして、同様の観点から、好ましくは50以下、より好ましくは30以下、更に好ましくは20以下、より更に好ましくは10以下である。
アルキレンオキサイドは、洗浄力の観点から、好ましくはエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、及びブチレンオキサイドから選ばれる1種以上であり、より好ましくはエチレンオキサイド、及びプロピレンオキサイドから選ばれる1種以上である。
(a3-1)成分のノニオン性界面活性剤の好ましい例として、下記一般式(a3-1)で表されるノニオン性界面活性剤を挙げることができる。
16aO[(CO)/(CO)]H (a3-1)
〔式中、R16aは炭素数6以上22以下の炭化水素基を示す。l、jは平均付加モル数を示し、lは0以上30以下となる数を示し、jは0以上30以下となる数を示し、lとjが同時に0になることはない。“/”はオキシエチレン基及びオキシプロピレン基が、順序に関係なく、ランダム又はブロックのいずれに付加したものであってもよいことを示す。〕
(a3-1)成分であるポリオキシアルキレンモノアルキル又はアルケニルエーテル、更に一般式(a3-1)で表されるノニオン性界面活性剤のHLB値は、洗浄力の観点から、好ましくは5以上、より好ましくは7以上であり、そして、同様の観点から、好ましくは19以下、より好ましくは15以下、更に好ましくは13以下である。
ここで、HLB値は、下記に示すグリフィンの式で定義される。
HLB値=20×Mw/M
(式中、Mはノニオン性界面活性剤の分子量であり、Mwは該ノニオン性界面活性剤の親水性部分の分子量である。)
尚、一般式(a3-1)中、親水性部分とは、オキシエチレン基とオキシプロピレン基の合計部分である。
(a3-2)成分は、アルキルポリグリコシド(グリコシド型ノニオン性界面活性剤)である。
(a3-2)成分のノニオン性界面活性剤は、下記の一般式(a3-2)で表されるノニオン性界面活性剤が好ましい。
17a(OR18a (a3-2)
〔式中、R17aは、直鎖又は分岐鎖の炭素数8以上18以下、好ましくは12以上14以下のアルキル基、アルケニル基又はアルキルフェニル基、好ましくはアルキル基を示し、R18aは炭素数2以上4以下のアルキレン基を示し、Gは炭素数5又は6の還元糖に由来する残基を示す。sは平均付加モル数を示し、0以上5以下の数である。tはその平均値が1以上5以下となる数を示す。〕
一般式(a3-2)中、R17aは、洗浄力の観点から、炭素数8以上、好ましくは10以上、そして、18以下、好ましくは14以下の直鎖又は分岐鎖のアルキル基である。
一般式(a3-2)中、sは、洗浄力の観点から、好ましくは0以上、2以下であり、より好ましくは0である。tは、洗浄力の観点から、好ましくは1.1以上、そして、好ましくは1.5以下、より好ましくは1.4以下である。尚、tはプロトンNMR法による測定値である。
一般式(a3-2)中、Gは、それらの入手容易性及びコストの点から、グルコース及びフルクトースから選ばれる1種以上の単糖類に由来する残基が挙げられる。また、Gは、マルトース及びスクロースから選ばれる1種以上の多糖類に由来する残基が挙げられる。Gは、グルコースの単糖類に由来する残基が好ましい。
(a3-3)成分~(a3-6)成分
(a3-3)ソルビタン系ノニオン性界面活性剤、(a3-4)脂肪族アルカノールアミド、(a3-5)脂肪酸モノグリセライド、及び(a3-6)蔗糖脂肪酸エステルは、好ましくは炭素数8以上18以下、より好ましくは炭素数12以上14以下の直鎖又は分岐鎖のアルキル基を有するものが好ましい。
[アニオン性界面活性剤]
アニオン性界面活性剤は、硫酸エステル基、リン酸エステル基、ホスホン酸基、スルホン酸基又はカルボキシ基を有するアニオン性界面活性剤が好ましい。
アニオン性界面活性剤が有する炭化水素基としては、洗浄力の観点から、炭素数が好ましくは5以上、より好ましくは6以上、更に好ましくは7以上、より更に好ましくは8以上、より更に好ましくは10以上、より更に好ましくは12以上、そして、好ましくは21以下、より好ましくは18以下、更に好ましくは16以下、より更に好ましくは14以下の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基、アルキレン基又はアリール基が好ましい。
アニオン性界面活性剤は、(a4-1)炭素数5以上18以下の炭化水素基を有する、スルホコハク酸エステル又はその塩〔以下、(a4-1)成分という〕、(a4-2)炭素数8以上21以下の炭化水素基と、硫酸エステル基又はスルホン酸基とを有するアニオン性界面活性剤〔但し、(a4-1)成分を除く〕〔以下、(a4-2)成分という〕、(a4-3)炭素数8以上21以下の炭化水素基と、カルボキシ基とを有するアニオン性界面活性剤〔以下、(a4-3)成分という〕、並びに(a4-4)炭素数8以上21以下の炭化水素基と、リン酸エスエル基とを有するアニオン性界面活性剤〔以下、(a4-4)成分という〕からなる群から選ばれる1種以上のアニオン性界面活性剤が好ましく、これらは2種以上を用いても良い。
本発明に用いられる(a4-2)成分は、炭素数8以上21以下の炭化水素基と、硫酸エステル基又はスルホン酸基とを有するアニオン性界面活性剤〔但し、(a4-1)成分を除く〕である。
(a4-2)成分の炭化水素基は、洗浄力の観点から、炭素数が8以上、好ましくは10以上、より好ましくは12以上、そして、21以下、好ましくは18以下、より好ましくは14以下、更に好ましくは12以下である。(a4-2)成分の炭化水素基は、アルキル基又はアリール基が好ましい。
(a4-2)成分のアニオン性界面活性剤としては、アルキル硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸エステル塩及びアルカンスルホン酸塩から選ばれる1種以上が好ましい。
硫酸エステル基を有する前記アニオン性界面活性剤として、洗浄力の観点から、炭素数が8以上、好ましくは10以上、そして、21以下、好ましくは18以下、より好ましくは14以下、更に好ましくは12以下の直鎖又は分岐鎖のアルキル基を有するアルキル硫酸エステル塩が好適である。
また、硫酸エステル基及びポリオキシアルキレン基を有する前記アニオン性界面活性剤として、洗浄力の観点から、炭素数は、8以上、好ましくは10以上、そして、21以下、好ましくは18以下、より好ましくは14以下、更に好ましくは12以下の直鎖又は分岐鎖のアルキル基を有し、炭素数2以上3以下のオキシアルキレン基の平均付加モル数が好ましくは0.1以上、より好ましくは0.3以上、更に好ましくは0.4以上、そして、好ましくは6以下、より好ましくは5以下、更に好ましくは4以下であるポリオキシアルキレン基を有するポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸エステル塩が好適である。
また、スルホン酸基を有する前記アニオン性界面活性剤として、洗浄力の観点から、
(1)炭素数6以上15以下のアルキル基を有するアルキルベンゼンスルホン酸塩及び、(2)炭素数8以上、好ましくは10以上、そして、21以下、好ましくは18以下、より好ましくは14以下、更に好ましくは12以下のアルカンスルホン酸塩から選ばれる1種以上のアニオン性界面活性剤が好適である。
(a4-2)成分のアニオン性界面活性剤の塩として、ナトリウム塩、アンモニウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩等から選ばれる無機塩、モノエタノールアンモニウム塩、ジエタノールアンモニウム塩、トリエタノールアンモニウム塩、モルホリニウム塩等から選ばれる有機アンモニウム塩が好適である。
本発明に用いられる(a4-3)成分は、炭素数8以上21以下の炭化水素基と、カルボキシ基とを有するアニオン性界面活性剤である。
具体的には、高級脂肪酸又はその塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルカルボン酸又はその塩、N-アシルアミノ酸又はその塩が挙げられる。
高級脂肪酸又はその塩としては、次の一般式(a4-3)で表されるものが好ましい。
19a-COOX (a4-3)
〔式中、R19aは炭素数8以上21以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、Xは水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム、アルカノールアンモニウム又は塩基性アミノ酸を示す。〕
高級脂肪酸又はその塩としては、より具体的には、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、オレイン酸、アラキン酸、ベヘニン酸、及びこれらの塩等が挙げられる。これらのうち、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、及びこれらの塩が好ましい。
<(b)成分>
(b)成分は、疎水性機能成分である。機能成分は、水性組成物の用途などを考慮してある特定の機能を当該水性組成物に付与する成分であってよい。(b)成分について、疎水性とは、20℃における水への溶解度が0.01以下であることであってよい。また、(b)成分は、分子量500以下で、20℃において液状である成分であってよい。
(b)成分としては、香料、油剤、炭化水素系溶剤などが挙げられる。(b)成分としては種類に特に制限はないが、香料から選ばれる1種以上が好ましい。
香料は、天然香料でも合成香料でもよい。香料は、「香料の化学」(赤星亮一著,日本化学会編,産業化学シリーズ,昭和58年9月16日発行)や「合成香料 化学と商品知識」(印藤 元一著,化学工業日報社,1996年3月6日発行)や「香料と調香の実際知識」(中島 基貴著,産業図書(株),1995年6月21日発行)に記載の香料成分を1種または2種以上組み合わせて使用することができる。
香料成分は具体的には、炭化水素系香料、アルコール系香料、エーテル系香料、アルデヒド系香料、ケトン系香料、エステル系香料、ラクトン系香料、環状ケトン系香料などを挙げることができる。
〔炭化水素系香料〕
炭素系香料としては、α-ピネン、β-ピネン、カンフェン、リモネン、ターピネオール、ターピノレン、γ-ターピネン、オレンジペラなどが挙げられる。
〔アルコール系香料〕
アルコール系香料としては、トランス-2-ヘキセノール、シス-3-ヘキセノール、3-オクタノール、リナロール、ゲラニオール、β-フェニルエチルアルコール、ネロール、シトロネロール、ロジノール、ミルセノール、ラバンジュロール、テトラヒドロリナロール、ターピネオール、l-メントール、ボルネオール、イソプレゴール、ノポール、p-t-ブチルシクロヘキサノール、o-t-ブチルシクロヘキサノール、アンブリノール、ベンジルアルコール、フェニルエチルアルコール、フェノキシエタノール、ジメチルベンジルカルビノール、オイゲノール、ポリサントール、フェニルヘキサノール、ジヒドロミルセノールなどが挙げられる。
〔エーテル系香料〕
エーテル系香料としては、ネロールオキサイド、1,8-シネオール、ローズオキサイド、リメトールメントフラン、リナロールオキサイド、ブチルジメチルジヒドロピラン、セドリルメチルエーテル、メトキシシクロドデカン、1-メチル-1-メトキシシクロドデカン、アニソール、アセトアニソール、アネトール、ジヒドロアネトール、メチルオイゲノール、フェニルエチルイソアミルエーテル、β-ナフチルメチルエーテル、β-ナフチルエチルエーテル、エストラゴールなどが挙げられる。
〔アルデヒド系香料〕
アルデヒド系香料としては、ヘキシルアルデヒド、ノニルアルデヒド、デシルアルデヒド、ウンデシルアルデヒド、ドデシルアルデヒド、トリデシルアルデヒド、2,6-ノナジエノール、シス-4-デセナール、シトラール、シトロネラール、ヒドロキシシトロネラール、センテナール、ボロナール、セトナール、サリチルアルデヒド、ヘリオトロピン、ヘリオナール、バニリン、エチルバニリン、メチルバニリンなどが挙げられる。
〔ケトン系香料〕
ケトン系香料としては、アセトイン、ジアセチル、メチルアミルケトン、エチルアミルケトン、メチルヘキシルケトン、メチルノニルケトン、α-イオノン、β-イオノン、メチルイオノン、α-イロン、α-ダマスコン、ジヒドロジャスモン、シス-ジャスモン、アセトフェノン、p-メチルアセトフェノン、ベンジルアセトン、カローン、ラズベリーケトン、アニシルアセトン、メチルナフチルケトン、ベンゾフェノンなどが挙げられる。
〔エステル系香料〕
エステル系香料としては、ベンジルアセテート、ギ酸エチル、ギ酸リナリル、ギ酸シトロネリル、ギ酸ゲラニル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソアミル、酢酸ゲラニル、酢酸リナリル、酢酸ベンジル、酢酸フェニルエチル、酢酸スチラリル、酢酸シンナミル、酢酸アニシル、プロピオン酸ゲラニル、プロピオン酸リナリル、酪酸エチル吉草酸プロピル、イソ吉草酸シトロネリル、イソ吉草酸ゲラニル、桂皮酸エチル、桂皮酸ベンジル、桂皮酸シンナミル、ジャスモン酸メチル、ジヒドロジャスモン酸メチル、フルテート、シクロヘキシルサリチレートなどが挙げられる。
〔ラクトン系香料、環状ケトン系香料、その他〕
その他の香料としては、γ-オクタラクトン、γ-ノナラクトン、γ-デカラクトン、γ-ウンデカラクトン、δ-デカラクトン、クマリン、ジャスモノラクトン、ジャスミンラクトン、ムスコン、8-シクロヘキサデセン-1-オン(Symrise社製品名、グロバノン)、9-シクロヘプタデセン-1-オン(Firmenich社製品名、シベトン)、シクロペンタデカノン、パーライド、アンバーコア、メチルジヒドロジャスモネート、グルクロノラクトン、メントン、カルボン、ガラクソリッド、ムスクケトンなどが挙げられる。
〔天然香料〕
天然香料としては、植物性や動物性の天然精油や天然抽出物が挙げられる。
これらのなかでも、植物精油が好ましく、例えば、シトラス系香料(オレンジ、レモン、ライム、ベルガモットなど)、ペチグレン、ネロリ、バニラ、マンダリン、ミント系香料(ペパーミント、スペアミントなど)、ラベンダー、ラバンジン、カモミル、ローズマリー、ユーカリ、セージ、バジル、ローズ、ロックローズ、ゼラニウム、ジャスミン、イランイラン、アニス、クローブ、ジンジャー、ナツメグ、カルダモン、セダーウッド、ヒノキ、ベチバー、グアイヤックウッド、パチュリ、レモングラス、ラブダナム、ガルバナム、オリバナム、ガージャンバルサム、フェンネルなどが挙げられる。
油剤としては、炭素数1以上18以下の脂肪族アルコールと炭素数2以上18以下の脂肪族カルボン酸からなる、炭素数10以上25以下のエステル化合物などを挙げることが出来る。
炭化水素系溶剤としては、炭素数5以上18以下の直鎖もしくは環式の炭化水素などを挙げることが出来る。
<(c)成分>
(c)成分は、20℃における水への溶解度が0.01以上10以下であり、水酸基を1つ以上有する化合物[ただし(b)成分を除く]である。
(c)成分は、(b)成分の可溶化に要する添加量を少なくする観点から、20℃における水への溶解度が、10以下、好ましくは5以下、より好ましくは1以下であり、そして、(c)成分そのものの可溶化の観点から、0.01以上、好ましくは0.05以上、より好ましくは、0.1以上である。
なお、本発明では、(c)成分は、(a)成分の界面活性剤には該当しないものとする。
(c)成分は、好ましくは、水酸基を1つ以上、3つ以下有する化合物である。(c)成分は、水酸基を1つまたは2つ有する化合物が好ましく、水酸基を2つ有する化合物がより好ましい。
(c)成分としては、アルキルグリセリルエーテル、アルキルグリコールエーテル、アルコールなどが挙げられる。
アルキルグリセリルエーテルとしては、炭素数6以上10以下のアルキル基を有するアルキルグリセリルエーテルが挙げられる。アルキルグリセリルエーテルは、炭素数6以上10以下のアルキル基を有するアルキルモノグリセリルエーテルが好ましい。該アルキルグリセリルエーテルのアルキル基は、直鎖、分岐鎖、いずれでもよいが、分岐鎖が好ましい。前記アルキル基の炭素数は7以上9以下が好ましい。
アルキルグリコールエーテルとしては、下記一般式(c-1)で表される化合物が好ましい。
1cO-(R2cO)-H (c-1)
(式中、R1cは炭素数5以上8以下のアルキル基であり、R2cは炭素数2又は3のアルキレン基であり、nは1以上2以下の整数である。)
アルコールとしては、炭素数4以上10以下のアルキル基を有するアルコールが挙げられる。アルコールとしては、1価のアルコールが好ましい。アルコールのアルキル基は、直鎖が好ましい。前記アルキル基の炭素数は6以上8以下がより好ましい。
<(d)成分>
(d)成分は、水溶性溶剤である。(d)成分は任意の成分であり、本発明ではその含有量が制限される。
(d)成分について、水溶性とは、20℃における水への溶解度が10を超えることであってよい。
(d)成分としては、グリコール系溶剤、アルコール、ジオール、トリオールなどが挙げられ、グリコール系溶剤、アルコールが好ましい。
グリコール系溶剤としては、下記一般式(d-1)で表される化合物が挙げられる。
1dO-(R2dO)-H (d-1)
(式中、R1dは炭素数1以上4以下のアルキル基であり、R2dは炭素数2又は3のアルキレン基であり、nは1以上3以下の整数である。)
アルコールとしては、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、2-ブタノールなどが挙げられる。
本発明で含有量が制限される(d)成分は、グリコール系溶剤であってよい。
<組成、任意成分など>
本発明の水性組成物は、(b)成分を可溶化する観点から、(a)成分の含有量が、0.1質量%以上、好ましくは0.3質量%以上、より好ましくは0.5質量%以上、そして、2.0質量%以下、好ましくは1.5質量%以下、より好ましくは1.2質量%以下である。
本発明の水性組成物が(a)成分として(a1)成分のカチオン性界面活性剤を含む場合、(a)成分の全量中、(a1)成分の割合は、除菌性の観点から、好ましくは60質量%以上、より好ましくは70質量%以上、更に好ましくは80質量%以上、より更に好ましくは90質量%以上であり、そして、好ましくは100質量%以下である。(a)成分は(a1)成分が100質量%、すなわち、(a)成分がカチオン性界面活性剤であってもよい。
本発明の水性組成物は、(b)成分の機能発現の観点から、(a)成分と(b)成分の含有量の質量比(b)/(a)が0.01以上、好ましくは0.05以上、より好ましくは0.10以上、更に好ましくは0.30以上、より更に好ましくは0.35以上、そして、(b)成分を可溶化する観点から、1.5以下、好ましくは1.2以下、より好ましくは1.0以下である。
この質量比を満たした上で、本発明の水性組成物は、(b)成分の含有量が、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.05質量%以上、更に好ましくは0.1質量%以上である。(b)/(a)を上記範囲に設定すれば、(b)成分の含有量が上記範囲であっても、水性組成物に(b)成分を安定に含有させることができる。
本発明の水性組成物は、(b)成分を可溶化する観点から、(b)成分と(c)成分の含有量の質量比(c)/(b)が0.26以上、好ましくは0.3以上、より好ましくは0.33以上、そして、3.5以下、好ましくは2.0以下、より好ましくは1.5以下、更に好ましくは1.0以下である。
この質量比を満たした上で、本発明の水性組成物は、(c)成分の含有量が、好ましくは0.06質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、更に好ましくは0.2質量%以上、そして、好ましくは2.0質量%以下、より好ましくは1.5質量%以下、更に好ましくは1.0質量%以下、より更に好ましくは、0.8質量%以下、特に好ましくは、0.5質量%以下である。(c)/(b)を上記範囲に設定すれば、上記範囲の含有量で(c)成分を用いても、(b)成分を水性組成物に安定に含有させることができる。
本発明の水性組成物は、環境への負荷低減の観点から、(d)成分の含有量が、0質量%以上であり、好ましくは、0.05質量%以上、より好ましくは、0.1質量%以上、更に好ましくは、0.3質量%以上、より更に好ましくは、0.5質量%以上、そして、4質量%以下、好ましくは、3.0質量%以下、より好ましくは、2.5質量%以下、更に好ましくは、2.0質量%以下である。(d)成分は任意成分であり、本発明の水性組成物は、(d)成分の含有量が0質量%、すなわち、(d)成分を含まなくてもよい。
従来技術は、疎水性機能成分は(d)成分の水溶性溶剤を多く用いることによって水性組成物に可溶化させることが一般的であるが、本発明では(c)成分を配合することで(d)成分の含有量を低減化させても、もしくは含有しなくても(b)成分を可溶化させることが可能である。
本発明の水性組成物は、水を含有する。すなわち、前記(a)~(d)成分及び任意成分以外の残部が水である。水は、イオン交換水、滅菌イオン交換水などを使用することが好ましい。
本発明の水性組成物において、水の含有量は、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上、更に好ましくは70質量%以上、そして、好ましくは98質量%以下、より好ましくは97質量%以下、更に好ましくは95質量%以下、更に好ましくは93質量%以下である。
本発明の水性組成物は、20℃のpHが、好ましくは4以上、より好ましくは5以上、更に好ましくは6以上、そして、好ましくは10以下、より好ましくは9以下、更に好ましくは8以下である。
本発明の水性組成物には、本発明の目的を阻害しない範囲で、シュウ酸、マレイン酸、クエン酸、アジピン酸、セバシン酸、リンゴ酸、エチレンジアミン四酢酸、ニトリロ三酢酸、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリマレイン酸、ポリ2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、ポリp-スチレンスルホン酸等のキレート剤;トルエンスルホン酸塩、キシレンスルホン酸塩、塩化ナトリウム、尿素等の可溶化剤;粘土鉱物、水溶性高分子化合物等の粘度調整剤;方解石、珪石、リン酸カルシウム、ゼオライト、炭酸カルシウム、ポリエチレン、ナイロン、ポリスチレン等の水不溶性研磨剤;グリセリン、ソルビトール等の保湿剤;カチオン化セルロース等の感触向上剤;炭酸ナトリウム、珪酸ナトリウム等のアルカリビルダー;防汚剤、pH調整剤、酵素、色素、香料、防腐・防かび剤等を添加することができる。
本発明の水性組成物は、化粧料、衣料用洗浄剤、柔軟剤、硬質表面用洗浄剤などに使用することが出来る。特に硬質表面用洗浄剤としての使用が好ましい。
硬質表面は、特に制限はなく、ガラス、陶器、磁器、琺瑯、タイル、セラミックス;アルミニウム、ステンレス、真鍮等の金属;ポリエチレン、ポリプロピレン、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、ABS樹脂、FRP等の合成樹脂;木綿、絹、羊毛等の天然繊維;ポリエステル、ナイロン、レーヨン等の合成繊維等の固体の硬質表面が挙げられる。繊維は、本発明の水性組成物による処理に適した形状や強度を有する繊維製品となっているものが好適である。
<水性組成物の製造方法>
本発明は、(a)成分、(b)成分、(c)成分、任意の(d)成分、及び水を混合して水性組成物を製造する、水性組成物の製造方法であって、
(a)成分の混合量を混合する全成分中0.1質量%以上2.0質量%以下、
(a)成分と(b)成分の混合量の質量比(b)/(a)を0.01以上1.5以下、
(b)成分と(c)成分の混合量の質量比(c)/(b)を0.26以上3.5以下、
(d)成分の混合量を混合する全成分中、4質量%以下、
とする、水性組成物の製造方法を提供する。この製造方法は、本発明の水性組成物の製造方法として好適である。
本発明の水性組成物の製造方法には、本発明の水性組成物で述べた事項を適宜適用することができる。本発明の水性組成物の製造方法、及び本発明の水性組成物の製造方法で製造される水性組成物において、(a)~(d)成分の具体例、好ましい例などは、前記した本発明の水性組成物と同じである。本発明の水性組成物における含有量は、混合量に置き換えて本発明の製造方法に適用できる。
製造時間を短縮する観点から、水性組成物に添加される水の一部の水と(a)~(d)成分を混合したのち、残部の水を添加する順序が好ましい。
<疎水性機能成分の可溶化方法>
本発明は、疎水性機能成分[(b)成分]に(a)成分、(c)成分及び(d)成分を特定条件で組み合わせることで、(b)成分を水に可溶化できることを見出したものである。本発明でいう可溶化は、溶解だけでなく分散を含んでもよい。
本発明により、水に(b)疎水性機能成分[以下(b)成分という]を可溶化させる疎水性機能成分の可溶化方法であって、
(b)成分、並びに(a)成分、(c)成分及び任意の(d)成分を、水と混合し、
(a)成分~(d)成分を、
(a)成分を、混合する成分の全量中、0.1質量%以上2.0質量%以下、
(a)成分と(b)成分を、(b)/(a)の質量比が0.01以上1.5以下、
(b)成分と(c)成分を、(c)/(b)の質量比が0.26以上3.5以下、
(d)成分を、混合する成分の全量中、4質量%以下、
の条件で用いる、
疎水性機能成分の可溶化方法が提供される。
本発明の可溶化方法には、本発明の水性組成物及び水性組成物の製造方法で述べた事項を適宜適用することができる。本発明の可溶化方法において、(a)~(d)成分の具体例、好ましい例などは、前記した本発明の水性組成物と同じである。本発明の水性組成物における含有量は、混合量に置き換えて本発明の可溶化方法に適用できる。
本発明の疎水性機能成分の可溶化方法により、水に(b)成分が可溶化した水性組成物が得られる。水性組成物は、本発明の水性組成物であってよい。水性組成物は、(b)成分の他に、(a)成分、(c)成分、任意に(d)成分、その他の任意成分を含みうる。
可溶化に要する時間を短縮する観点から、水性組成物に添加される水の一部の水と(a)~(d)成分、その他の任意成分を混合したのち、残部の水を添加する順序が好ましい。
表1~4に示す実施例と比較例の水性組成物を調製し、調製直後の組成物の外観を目視観察し、無色透明の場合を〇、濁りや分離が認められる場合を×として評価した。結果を表1~4に示した。表1~4中の成分は以下のものである。
(a)成分
・カチオン性界面活性剤:ドデシルトリメチルアンモニウムクロライド(花王株式会社製)
・アニオン性界面活性剤:ドデシル硫酸ナトリウム(商品名:SodiumDodecyl Sulfate、東京化成工業株式会社製)
・両性界面活性剤:ラウリン酸アミドプロピルベタイン(商品名:アンヒトール20AB、花王株式会社製)
(b)成分
・ミント系香料: l-メントール40質量%、メントン25質量%、カルボン20質量%、リモネン10質量%、シネオール5質量%(質量%は香料組成物中の割合)
・リモネン(富士フイルム和光純薬株式会社製)
・シクロヘキサン(富士フイルム和光純薬株式会社製)
・ミリスチン酸イソプロピル(商品名:エキセパールIPM、花王株式会社製)
(c)成分
・1-オクタノール(富士フイルム和光純薬株式会社製)
・2-エチルヘキシルグリセリルエーテル(花王株式会社製)
・1-ヘキサノール(富士フイルム和光純薬株式会社製)
・ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル(商品名:ヘキシルジグリコール、日本乳化剤株式会社製)
・1-ペンタノール(富士フイルム和光純薬株式会社製)
・1-ブタノール(富士フイルム和光純薬株式会社製)
(c’)成分
・1-ドデカノール(富士フイルム和光純薬株式会社製)
・2-ブタノール(富士フイルム和光純薬株式会社製)
・ジエチレングリコールモノブチルエーテル(商品名:ブチルジグリコール、日本乳化剤株式会社製)
(d)成分
・プロピレングリコールモノメチルエーテル(商品名:メチルプロピレングリコール、日本乳化剤株式会社製)
Figure 2022035657000005
Figure 2022035657000006
Figure 2022035657000007
表2、表3は、硬質表面用洗浄剤組成物としての配合例である。
表3では、1-ドデカノール、2-ブタノール及びジエチレングリコールモノブチルエーテルを(c)成分の比較例として配合した。2-ブタノール及びジエチレングリコールモノブチルエーテルは(d)成分に該当する成分であるが、表3では(c’)成分と記載し、比較例3-1~3-3では(c’)成分を(c)成分とみなして(c)/(b)を計算した。
また、表3中、(c)成分又は(c’)成分の溶解度は、(c)成分又は(c’)成分の水への溶解度(20℃の水100gに溶解する最大量(g))を示し、溶解度の「∞」は、お互い任意の濃度で完全に溶解する状態(混和性)であることを意味する。
Figure 2022035657000008

Claims (7)

  1. (a)界面活性剤[以下(a)成分という]を0.1質量%以上2.0質量%以下、(b)疎水性機能成分[以下(b)成分という]、(c)20℃における水への溶解度が0.01以上10以下であり、水酸基を1つ以上有する化合物[ただし(b)成分を除く][以下(c)成分という]、任意の(d)水溶性溶剤[以下(d)成分という]を4質量%以下、及び水を含有し、(a)成分と(b)成分の含有量の質量比(b)/(a)が0.01以上1.5以下であり、(b)成分と(c)成分の含有量の質量比(c)/(b)が0.26以上3.5以下である、水性組成物。
  2. (a)成分として、(a1)カチオン性界面活性剤[以下(a1)成分という]を含有する、請求項1記載の水性組成物。
  3. (a)成分の全量中、(a1)成分の割合が、60質量%以上100質量%以下である、請求項2記載の水性組成物。
  4. (b)成分が香料である、請求項1~3の何れか1項に記載の水性組成物。
  5. (c)成分が炭素数6以上10以下のアルキル基を有するアルキルグリセリルエーテルである、請求項1~4の何れか1項に記載の水性組成物。
  6. (d)成分がグリコール系溶剤である、請求項1~5の何れか1項に記載の水性組成物。
  7. 水に(b)疎水性機能成分[以下(b)成分という]を可溶化させる疎水性機能成分の可溶化方法であって、
    (b)成分、並びに下記(a)成分、(c)成分及び任意の(d)成分を、水と混合し、
    (a)成分~(d)成分を、
    (a)成分を、混合する成分の全量中、0.1質量%以上2.0質量%以下、
    (a)成分と(b)成分を、(b)/(a)の質量比が0.01以上1.5以下、
    (b)成分と(c)成分を、(c)/(b)の質量比が0.26以上3.5以下、
    (d)成分を、混合する成分の全量中、4質量%以下、
    の条件で用いる、
    疎水性機能成分の可溶化方法。
    (a)成分:界面活性剤
    (c)20℃における水への溶解度が0.01以上10以下であり、水酸基を1つ以上有する化合物[ただし(b)成分を除く]
    (d)水溶性溶剤
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