JPH06507160A - 増粘組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 増粘組成物 本発明は増粘組成物、特に粘度を増大させた過酸素組成物に関するものである。

最近、西ヨーロッパや化アメリカでは、産業界や一般社会が近代生活において用 いられる多くの物質の環境に及はす影響について関心を強めてきている。これま て広く使用されてきた物質の種類の１つに塩素およびそのオキシ塩素誘導体が含 まれる。この種の化合物はある状況のもとでは発癌性化合物を生成すると報告さ れており、その結果として産業界は、なお存在する社会不安を和らげるために、 かかる化合物の代替品または交換品を捜しめている。

別の種類の化合物として過酸素化合物かあり、その中で特に興味をひくものは− ＣＤ−００）１の部分を含む過酸である。過酸化水素と同様に過酸は、環境問題 研究家か目下疑いを投げかけている塩素や活性塩素種と違って、そのままで又は その使用中の活性型で、酸素を発生するという大きな利点をもっている。さらに 、消毒、酸化、漂白といった広範な目的（そのうちの多くは家庭内で直面する） のために、過酸は過酸化水素よりも一般に有効である。

多くの過酸はそれ自体か液体であるか、あるいは有利に水溶液として作られてい る。かかる組成物は液状媒体の処理や、該媒体中への添加に特に適しているか、 液体の組成物か接触個所から流れ去りやすいために固体表面（特に水平でない表 面）の処理にはあまり適していない。その結果、過酸の適用範囲を広げるために 、あまり易流動性でない過酸含有組成物を開発することか望ましいだろう。

原理的には、液体の粘度を増大させる物質、つまり液体に構造を付与する物質を 添加することによって、液体組成物をあまり易流動性てないようにすることがで きる。しかし、これまで他の液体の効果的な増粘剤であった物質か、そのまま液 体過酸または過酸溶液の粘度を増大させるのに適するだろう、と予測するのは実 際的でない。この困難性は、過酸を有効な酸化剤および漂白剤にする過酸のまさ にその性質から生じている。貯蔵中の増粘剤との相互作用か過酸と増粘剤の相互 分解をもたらすことかあり、そうなると増粘剤の効果かなくなるばかりでなく、 所望の仕事を行う過酸の能力も次第に低下する。この問題は特にそれ自体か液体 であるかまたは溶解した状態で存在する過酸の場合に生起することが認められよ う。さらに、過酸溶液の粘度を増大させようとする際には別の重要な困難が生起 する。過酸および対応するカルボン酸（過酸はこれから誘導される）の存在か増 粘を著しく抑制する傾向にある。この困難性は、界面活性剤や類似の物質が水溶 液を増粘させる水性構造化機構と過酸および／またはカルボン酸との干渉から生 しると考えられる。しかしなから、本発明は前記の考察または説明の正確さに依 存しないで、その代わりに、実際に証明された結果に基づくことが理解されるで あろう。

可溶性の過酸と比較すると、水性媒体中に粒状形態で懸濁される実質的に不溶性 の固体の過酸の場合には、この問題がやや解消される。なぜなら、過酸と液体か 異なった物理的相（これは結果的にそれらの化学的相互作用の程度を最小限に抑 える）を形成し、そして溶解した過酸種からの干渉の危険性が少なくなった状態 て水相の増粘が起こるからである。

他のいくつかの増粘剤は、最初にまたは短期間の貯蔵の後に、非常に増粘した組 成物をもたらすか、その粘度がピークから急速に低下するという点でむしろ不安 定な組成物をもたらし得ることか理解されよう。陰イオン性ポリアクリルアミド を用いる試験かこの部類に入る。

本発明の目的は、過酸素組成物の粘度を増大させることができる増粘物質を探し 出して同定することにある。好ましい態様の２番目の目的は、可溶性過酸組成物 の粘度を増大させることができる物質を同定し、これにより貯蔵中に比較的安定 している組成物を得ることにある。本発明の別の態様の３番目の目的は、過酸素 組成物の粘度を増大させることができる物質を同定して、消毒および／または洗 浄目的のために非水平表面に適用し得る粘稠な組成物をつくることにある。

本発明によれば、増粘剤か粘度を少なくともｌ００ｃＰｓに増大させるのに十分 な量のケイ酸アルカリ金属塩を含むことを特徴とする、該増粘剤と共に少なくと も部分的に溶解している過酸素化合物を含有する水性組成物が提供される。

本発明の増粘系を用いると、過酸素化合物が貯蔵中にせいぜい受け入れられる程 度にしか分解しない増粘された溶液を得ること力呵能である。言い換えれば、本 組成物は物理的安定性と化学的安定性の両方を備えている。

本発明の増粘系は可溶性過酸の増粘に特に適している。しかし、この増粘系は、 可溶性過酸組成物よりも増粘しやすい組成物を含めて、他の過酸素組成物の粘度 を増大させるためにも利用できることか理解されよう。多（の態様において、過 酸素化合物は有機化合物である。かくして、例えば、この系は有機過酸化物、す なわちアルキル、シクロアルキルまたはアリール過酸化物、アシル過酸化物、ペ ルオキシカーボネートおよび有機ヒドロペルオキシドを含めて、−Ｃ−０−０− Ｈまたはｃ−ｏ−ｏ−ｃ一部分を含む有機化合物、およびあまり溶けないかまた はそれ以上に難溶性のペルオキシ酸（例えば少なくとも８個の炭素を含むもの） を含有する組成物に適用される。

しかし、この系は、とりわけ、低分子量の脂肪族ペルオキシ酸（例えば６個まで の炭素原子を含むもの）を含めた、可溶性過酸を含有する組成物に適用され、脂 肪族ペルオキシ酸の特に好ましい例としては過酢酸および過プロピオン酸が含ま れる。その他の例には過酷酸、過コハク酸および過グルタル酸か含まれる。本組 成物は、また、可溶性の芳香族ペルオキシ酸、例えばモノ過フタル酸やスルホ過 安息香酸を含んでいてもよい。所望により、過酸の混合物も利用できる。

過酸のような過酸素化合物は、広範な濃度で、例えば約４０％までの濃度で存在 することができる。任意の成分に関して、特に指示しない限り、本明細書中の％ は組成物の総重量に基づいた重量によるものである。下限は使用者の考え次第で あるか、一般には約０．　１％より低くはない。本発明は、特に、低濃度の活性 過酸素化合物を含有する組成物、例えば硬い表面、とりわけ水平でない表面への 洗浄および／または消毒目的での適用を意図されている組成物をすぐ使えるよう にするために適用される。このような希薄な組成物は一般に０２５〜約５重量％ の有機過酸素化合物、好ましくは過酸、例えば過酢酸を含有し、多くの実施態様 では、過酸素化合物の含有量か約０５〜２％となるだろう。かかる組成物は、例 えは組成物の約１〜１２％、多くの態様では３〜ｌＯ％を占める、かなりの濃度 の過酸化水素を含みうろことか理解されよう。

過酸組成物、特に脂肪族過酸を含むものは、多くの場合、対応する脂肪族カルボ ン酸を過酸化水素の水溶液で酸化することにより有利に誘導され、しばしば残量 のカルホン酸と過酸化水素の両方を含むだろう。かくして、この組成物は４０％ まての対応するカルボン酸と４０％までの過酸化水素を、通常は最少含有量２０ ％の水と共に含むことができる。しかしながら、希薄過酸溶液では、カルボン酸 の濃度と過酸化水素の濃度はそれぞれ約１〜１２％の範囲で選ばれる傾向がある 。カルボン酸と過カルボン酸の総濃度はしばしば３〜２０％であり、多くの場合 ３〜１５％である。過酸化水素の濃度は７％より高くならないように制限するこ とが往々にして有利である。多くの好ましい組成物では、カルボン酸、過カルボ ン酸および過酸化水素の平衡量が存在する。

本発明の増粘系はケイ酸のアルカリ金属塩を含んでいる。用いるケイ酸塩の量は 、とのくらい粘稠な組成物を希望するのかによって決まる。ケイ酸塩の濃度を相 応に調整することにより、いろいろな組成物を得ることが可能である。一方の極 端では、この組成物は流れやすい状態のままであるが、ケイ酸塩無添加の対応す る組成物よりも明らかにより粘稠である。反対の極端では、この組成物はゲル化 されて、事実上固体の製品として形成される。ケイ酸塩の濃度は、粘度が約３０ ０ｃＰｓまたはそれ以上の組成物を得るために、少なくとも２重量％の範囲で選 はれる傾向かある。多くの態様では、その濃度が６重量％より高くない。

ケイ酸塩は、通常、経済的なコストで広い地域で入手できるという理由のためケ イ酸ナトリウムであるが、カリウムまたはリチウムのような他のケイ酸塩も全部 あるいは一部のケイ酸ナトリウムの代わりに使用することができる。

ケイ酸のアルカリ金属塩は、一般に、次式（ＭＪ）、　（Ｓｉ２０）−て表され 、ここでＭはアルカリ金属を表し、ｍはアルカリ金属酸化物（例えばソーダ）対 シリカのモル比を表す。ケイ酸塩はｍ＝約１〜４の範囲で得られる。特に効果的 な結果がｍ＝２の領域で得られた。組成物の粘度はある程度アルカリ金属酸化物 対シリカのモル比に依存することが理解されよう。同じ濃度のケイ酸アルカリ金 属塩を導入する場合は、モル比ｍが増加するにつれて粘度が低下する傾向にある 。

ケイ酸アルカリ金属塩は比較的純度の高いもの、特に遷移金属の過度の残留物に より汚染されていないサンプルを選ぶことが望ましい。そうすることによって、 過酸素化合物の安定性を維持することができる。例えば、過酸組成物の粘度を高 める場合は、約２０ｐｐｍ以下の鉄含有量として供給されたケイ酸塩、またはそ のように精製されたケイ酸塩を使用することが好ましいとわかった。しかし、当 然のことながら、過酸素化合物の分解を促進すると思われる汚染金属イオンか存 在すると予測される場合は、以下で述へるようなキレート化安定剤を１種または それ以上添加することが望ましい。

ケイ酸塩は、ケイ酸塩と過酸素化合物溶液との均質分散および混合を促進するた めに、水溶液の形で、好ましくは濃厚な（例えは約３０〜５０重量％のケイ酸ア ルカリ金属塩を含む）溶液として、組成物中に都合よく導入される。固体のケイ 酸塩の直接導入は勧められない。

この組成物の物理的状態は、１種またはそれ以上の粘度調整剤の存在によっても 変更し得る。そうすることによって、流動する組成物の能力を、少なくともある 程度、微調整することか可能である。

組成物のｐＨは、貯蔵中に増粘組成物か到達する粘度に対し、また本発明におい て増粘か起こる速度に対し影響を及はす別の要因である。特に、増粘が起こるよ うに促すために、およそ少なくとも１のｐＨを用いることか好ましく、実際には ｐＨは通常約４．５よりも高くない。傾向の概括的表現として、溶液のｐＨか高 くなるにつれて増粘か次第に速くなりかつ達成しやすくなる。組成物の好ましい ｐＨ範囲は約３〜４．５である。都合のよいことに、希薄な過酢酸組成物のよう な多くの組成物は更なる調整を行わずに当該範囲を達成する。

本発明の増粘組成物は、すぐに最大粘度に到達するのではなく、むしろある期間 にわたって粘度を増大させる傾向にあることか理解されるであろう。有利にも、 このことは、増粘系の導入後かなりの期間にわたり、慣用のびん詰めまたは液体 輸送装置を使うことにより、またこの組成物を容易に取り扱えることを意味して いる。

本組成物は、増粘製品の化学的安定性を高めるように、過酸および／または過酸 化水素のための安定剤を１種またはそれ以上含むことかできる。ペルオキシ化合 物用の既知の安定剤にはアミノポリカルボン酸、例えばＥＤＴＡおよびＤＴＰＡ 、またはＮ−複素環式芳香族カルボン酸、例えばキノリン酸、ピクリン酸および ジピコリン酸か含まれる。特に効果的な安定剤は有機ポリホスホン酸であり、ヒ トロキノエチリデンーソホスホン酸およびアミノポリメチレンホスホン酸を含む 。後者はしはしは一般式　ＸｚＮ−（−ＣＨＲ−ＣＨＲ−ＮＸ−）ｎ−ＮＸ２を 満たし、ここてＸは−ＣＨ，−ＰＯ，Ｈ２を表し、ＲはＨを表すか、２個のＲ置 換基が一緒になってシクロヘキサン環を完成し、モしてｎは１〜３の整数である 。この式の例としてはエチレンノアミンチトラ−（メチレンホスホン酸）、ジエ チレントリアミンペンタ−（メチレンホスホン酸）およびシクロヘキサンジアミ ンテトラ−（メチレンホスホン酸）か含まれる。

前記の成分のほかに、本組成物は、１種以上の界面活性剤、例えばアミンオキシ ド、さらに／または、１種以上の香料および／または染料、好ましくは少なくと も部分的に耐酸化性に基づいて選ばれたもの、を含んでいてもよい。

本発明の組成物は、本質的に水と過酸素化合物を含有する水性前駆体組成物（例 えば、残量の対応カルボン酸と過酸化水素を含んでいてもよい過酸の水溶液）に 、所定の量のケイ酸アルカリ金属塩を、好ましくは濃厚水溶液として、導入し、 得られた混合物を攪拌して、混合物に増粘剤を実質的に均質に分配させることに より作ることができる。導入されるケイ酸塩溶液は３０％（Ｗ／Ｗ）以上て飽和 溶液までの濃度であることか好ましい。

望ましくは、溶液のｐＨを測定し、当該溶液の酸性が不十分な場合は無機酸を、 当該溶液の酸性か強すぎる場合はアルカリを、適宜選択して導入することにより 、必要に応じて、溶液のｐＨを調整する。この方法はどのような適切な温度で行 ってもよく、例えば一般には１０〜３５°Ｃの範囲にある周囲温度で行われる。

また、増粘剤をすみやかに分配させるために、混合物を最高５０℃くらいまで穏 やかに加熱してもよく、その後混合物を周囲温度へ冷却する。

本発明組成物の一部、特に約２００〜６００ｃＰｓの範囲の粘度を存するものは 、消毒および洗浄を望まれる表面（例えば水平でない表面）への家庭での使用を 目的としており、それにより過酸素化合物（特に過酸）の殺菌特性と洗剤の洗浄 特性が利用される。固体の過酸素組成物は粒状または顆粒状の洗浄もしくは消毒 組成物中に添加されるか、ブロックまたはバー中に分散される。このようなブロ ックまたはバーは、過酸素化合物の組成物と例えば水洗式トイレの水のような液 体媒体との接触の程度を調節し、遅らせることのできる、例えばワックス、天然 または合成ポリマー、きわめて難溶性の脂肪族カルボン酸もしくは難溶性の誘導 体および／またはこれらの混合物のような物質を含むこともできる。

従って、本発明の第二の側面は、本発明組成物を硬い表面に適用し、少な（とも いくらかの消毒か生じるまで接触を保っておくことにより消毒および洗浄するた めの、前記の本発明組成物の使用から成っている。

本発明組成物は慣用手段を用いて適用することかでき、この組成物の物理的状態 、とりわけそれか粘稠な流れる液体であるかゲルであるかが考慮されよう。かく して、最も単純には、布やスポンジのような分配器具の上に組成物を注ぐかまた は塗りつけ、表面を横切って分配器具を通過させることにより、組成物が受容表 面に適用される。また、流れるほど十分に低い粘度を有する組成物は、例えば変 形しうる弾性貯蔵容器を絞ることにより、受容表面上に分配ノズルから直接適用 される。ゲルの形の組成物はへらや同様の器具により、あるいは先に示したよう に宿主組成物またはブロック中に配合することにより適用される。

本組成物が適用され得る表面はしばしば家庭内（特に台所）と微生物か存在する 他の場所である。適当な受容表面は、一般に、木材、ガラス、セラミツ入プラス チック積層板および金属て作られており、作業面、洗面台、管機構、壁、床、そ して特に便器か含まれる。しかし、感染の可能性かある同様の表面は、事業用の 台所、食品加工装置または容器、ビール醸造所または蒸留酒製造所の容器、病院 、動物または家禽飼育施設、温室または衛生条件の維持か重要な他の領域といっ た家庭以外の場所にも存在することか理解されよう。本発明はこのような家庭以 外の場所での本発明組成物の使用を含むものである。

本組成物は、その後、場合により布、スポンジまたは同様の物品を使って行われ る水洗いにより、表面から取り除かれる。

ゲル化組成物の別の用途は、それをブロックに成形し、そしてそれをそのままで 又は透過性容器内で、消毒か望まれる液体媒体（例えばプロセス水、工業用循環 水、家庭的にはトイレの供給水）中に浮遊させることである。

本発明を一般的に説明してきたので、その具体的な態様についてより詳細に単な る例示として説明することにする。

実施例で用いるために、５ｉ０２・ＮａｔＯのモル比か２１のケイ酸ナトリウム 粉末（クリスタルＣパウダーという商標名でジョセフ・クロスフィールド（Ｊｏ ｓｅｐｈＣｒｏｓｓｆ　１ｅｌｄ）から入手可能）を４０％の濃度に溶解して、 ケイ酸塩溶液のバッチを調製した。この溶液は分析により１０ｐｐｍ未満のＦｅ を含んでいた。

実施例１ この実施例では、実験室の周囲温度（約２２°Ｃ）で、前記のケイ酸塩溶液（５ ｇ）と商標名デクエスト（ＤＥＱＵＥＳＴ）グレード２０１０のちとに入手でき るヒドロキシエチリデンジホスホン酸（ｌｏｏｐｐｍ）を、過酢酸（１％）、酢 酸（９％）、過酸化水素（６％）、残部の水を含むと分析されたインテロクロス ・ケミカルズ（Ｉｎｔｅｒｏｘ　Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）から入手できる過酢酸の 溶液（ｌｏｎｇ）に攪拌しながら加えて、増粘した過酸組成物を調製した。得ら れた組成物は約３．５のｐＨを存し、貯蔵中に約ｐＨ３，３に低下した。１６週 間後、この組成物の粘度は、ブルックフィールド・シンクロエレクトリック粘度 計で測定して４００ｃＰＳてあった。この組成物の有効酸素（Ａｖｏｘ）は、製 造時と１６週間の貯蔵後に２２℃で通常の硫酸セリウム（ＩＶ）／チオ硫酸ナト リウム法を使って測定した。

これら２つの分析値を比較することにより、この組成物はそのＡｖｏｘの６９％ を保持していることがわかった。

実施例２ この実施例では、実施例１を繰り返したが、７ｇのケイ酸ナトリウム溶液を用い た。得られた組成物は３５のｐＨを有し、２０日間の貯蔵後にｐＨ４に上昇し、 １２日後の粘度か約＋５００ｃＰｓであった。この組成物は２２゛ｃで２０週間 貯蔵している間に凝固するようになり、その時までそのＡｖｏＸの８６％を保持 していた。

実施例３ この実施例では、実施例１を繰り返したが、１３ｇのケイ酸ナトリウム溶液を用 いた。得られた組成物は３，９のｐＨを有し、２０日間貯蔵した後にＩ）Ｈ４゜ ０に上昇し、１６週間後の粘度が８０，０００ｃＰｓを越えていた。この組成物 は２２°Ｃて１６週間貯蔵した後にそのＡｖｏｘの４７％を保持していた。

実施例４ この実施例では、実施例４を繰り返したが、さらに濃硫酸１．２ｍｌを用いた。

得られた組成物は１．　２のｐ）（を存し、１６週間後の粘度が約１４００ｃＰ ｓであった。この組成物は２２°ＣＦ１６週間貯蔵した後にそのＡＶＯＸの７４ ％を保持していた。

実施例５ この実施例では、実施例３を繰り返したか、さらにステパン（Ｓｔｅｐａｎ）か らステパンクアット（ＳＴＥＰＡＮＱＵＡＴ）　Ｆという商標名て入手てきるメ ト硫酸アルキルアンモニウム（２ｇ）を加えた。得られた組成物は２２°Ｃて１ ６週間貯蔵した後に２２．０ＯＯｃ’Ｐｓの粘度を存し、そのＡＶＯＸの９９％ を保持していた。

実施例に の実施例では、実施例３を繰り返したが、さらにアミンオキシド（２ｇ）を加え た。２２°Ｃて１６週間貯蔵した後に、この組成物は３０００ｃＰｓの粘度をＮ し、そのＡｖｏｘの７２％を保持していた。

補正書の写しく翻訳文）提出書（特許法第１８４条の８）平成５年１１月４日

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. １．増粘剤が粘度を少なくとも１００ｃＰｓに増大させるのに十分な量のケイ酸 アルカリ金属塩を含むことを特徴とする、該増粘剤と共に少なくとも部分的に溶 解している過酸素化合物を含有する水性組成物。
2. ２．造酸素化合物が過酸であることを特徴とする、請求項１記載の増粘組成物。
3. ３．過酸が可溶性であることを特徴とする、請求項２記載の増粘組成物。
4. ４．過酸が過酢酸であることを特徴とする、請求項３記載の増粘組成物。
5. ５．０．２５〜５重量／重量％の過酸を含有することを特徴とする、請求項１〜 ４のいずれかに記載の増粘組成物。
6. ６．それぞれ１〜１２重量／重量％の範囲で選ばれる量のカルボン酸と過酸化水 素を含有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の増粘組成物。
7. ７．過酸とカルボン酸の合計比率が３〜１５％の範囲であることを特徴とする、 請求項６記載の増粘組成物。
8. ８．ケイ酸アルカリ金属塩が式（Ｍ２Ｏ），（ＳｉＯ２）■を有し、ここでｍは ２であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の増粘組成物。
9. ９．用いるケイ酸アルカリ金属塩の量が組成物の２〜６重量／重量％の範囲で選 ばれることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の増粘組成物。
10. １０．ケイ酸アルカリ金属塩がケイ酸ナトリウムであることを特徴とする、請求 項１〜９のいずれかに記載の増粘組成物。
11. １１．用いるケイ酸塩がＦｅとして計算して２０ｐｐｍ以下の鉄不純物含有量を 有することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれかに記載の増粘組成物。
12. １２．増粘した後の組成物がｐＨ３〜４．５の範囲のｐＨを有することを特徴と する、請求項１〜１１のいずれかに記載の増粘組成物。
13. １３．貯蔵後に約２５０〜６００ｃＰｓの粘度を得るのに十分なケイ酸アルカリ 金属塩を用いることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれかに記載の増粘組成 物。
14. １４．前記組成物を凝固させるのに十分なケイ酸アルカリ金属塩を用いることを 特徴とする、請求項１〜１２のいずれかに記載の増粘組成物。
15. １５．メト硫酸アルキルアンモニウムをさらに含有することを特徴とする、請求 項１〜１４のいずれかに記載の増粘組成物。
16. １６．通酸素化合物の安定剤を含有することを特徴とする、請求項１〜１５のい ずれかに記載の増粘組成物。
17. １７．過酸素化合物を含む水性組成物に効果的な量のケイ酸アルカリ金属塩を導 入し、そしてこの混合物を撹拌することによる、増粘組成物の調製方法。
18. １８．ケイ酸アルカリ金属塩を濃厚な水溶液、好ましくは３０重量／重量％から 飽和までの溶液の形で導入することを特徴とする、請求項１７記載の方法。
19. １９．請求項２〜１６の特徴を１つまたはそれ以上用いることを特徴とする、請 求項１７または１８記載の方法。
20. ２０．請求項１〜１６のいずれかに記載の、または請求項１７、１８または１９ の方法により調製された増粘過酸素組成物の消毒剤としての使用。
21. ２１．新規な特徴または新規な特徴の組合せについて実質的にここに記載したと おりの増粘過酸素組成物、または増粘過酸素組成物の調製方法、もしくは増粘組 成物の消毒剤としての使用。