JP2003010885A

JP2003010885A - トイレ用スケール防止剤

Info

Publication number: JP2003010885A
Application number: JP2001198208A
Authority: JP
Inventors: Hiromasa Hashimoto; 弘昌橋本
Original assignee: Nippon Zeon Co Ltd
Current assignee: Zeon Corp
Priority date: 2001-06-29
Filing date: 2001-06-29
Publication date: 2003-01-14

Abstract

(57)【要約】【課題】スルファミン酸等の固体酸を含有し、水と接
触しても、長期にわたって水中に固体酸を徐々に放出し
ながら、トイレの洗浄水が通過する配管内壁に尿石と呼
ばれるスケールが付着するのを効果的に防止するトイレ
用スケール防止剤を提供すること。【解決手段】スルファミン酸７３部とアジピン酸１７
部とに、ビニルピロリドン重合体（重量平均分子量４
５,０００）０．５部、イソアミレン―無水マレイン酸
等モル共重合体のナトリウム塩（重量平均分子量６,０
００、中和度６０％）３部、及び各種添加剤を配合し、
加圧成型して、直径３０ｍｍ、厚さ１６ｍｍ、重量１８
ｇの錠剤状のトイレ用スケール防止剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トイレ用スケール
防止剤に関する

【０００２】

【従来の技術】トイレの配管等の内壁に生成した尿に起
因するスケールは、主成分のカルシウム含有無機化合物
と有機化合物とを含み、通常尿石と呼ばれている。近年
は、このスケール除去の作業には、スケール自体を生成
させないように、例えば、スルファミン酸等の固体酸を
主成分とするスケール除去剤またはスケール生成防止剤
が用いられている（例えば、特開平７―４８５９８号公
報など。）

【０００３】このようなスケール除去剤は、一般に、ス
ルファミン酸の粒子とポリビニルピロリドンやポリエチ
レングリコール等の結合剤とを配合して錠剤状に成型し
て使用されるが、スルファミン酸粒子が均一に分散して
いないと、この錠剤に接触する初期の排水中には、必要
以上に高い濃度でスルファミン酸が供給され、スルファ
ミン酸は短時間の内に消費されてしまう場合があり、と
くに、外気の温度が高い夏場には顕著になる傾向があ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、スル
ファミン酸等の固体酸を含有し、水と接触しても、長期
にわたって水中に固体酸を徐々に放出しながら、トイレ
の洗浄水が通過する配管内壁に尿石と呼ばれるスケール
が付着するのを効果的に防止するトイレ用スケール防止
剤を提供することにある。

【０００５】そこで本発明者は鋭意検討の結果、スルフ
ァミン酸とビニルピロリドン重合体とを配合して錠剤を
成型する際に、少量のイソアミレン―無水マレイン酸共
重合体ナトリウム塩の粉末を混合したところ、スルファ
ミン酸の溶出速度が大幅に低減することを見出し、この
知見に基づき本発明を完成した。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かくして本発明によれ
ば、下記（１）〜（６）が提供される。（１）固体酸とビニルピロリドン重合体とポリカルボン
酸の塩とを配合してなるトイレ用スケール防止剤。（２）固体酸が有機酸である前記（１）に記載されたト
イレ用スケール防止剤。（３）ポリカルボン酸の塩が、α，β−不飽和カルボン
酸系モノマーの重合体またはα，β−不飽和カルボン酸
系モノマーとこれと共重合可能なエチレン系不飽和モノ
マーとの共重合体の塩である前記（１）または（２）に
記載されたトイレ用スケール防止剤。（４）固体酸１００重量部と、これに対して、ビニルピ
ロリドン重合体０．０５〜１重量部とポリカルボン酸の
塩０．０５〜１０重量部とを配合してなる前記（１）な
いし（３）に記載されたトイレ用スケール防止剤。（５）固体酸１００重量部に対して、さらに水溶性有機
結合剤０．５〜３０重量部の範囲で配合してなる前記
（４）に記載されたトイレ用スケール防止剤。（６）前記（１）ないし前記（５）に記載されたトイレ
用スケール防止剤を加圧成型してなるトイレスケール防
止用錠剤。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳述する。本発明
で使用する固体酸は、常温で固体の酸性物質であり、一
般的に、１重量％水溶液のｐＨが３以下で、かつ、２０
℃において水に対する溶解度が５ｇ／１００ｇ以上のも
のをいう。このような固体酸の具体例としては、たとえ
ば、硫酸水素ナトリウム、硫酸水素カリウム、硫酸水素
アンモニウム、塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム等
の水溶性無機酸塩類；コハク酸、クエン酸、マレイン
酸、イソフタル酸、酒石酸、ヒドロキシ酢酸、ｐ−トル
エンスルホン酸、フマル酸、アジピン酸、サリチル酸、
プラシジル酸、ヒドロケイ皮酸、安息香酸等の有機酸
類；無水コハク酸、無水クエン酸、無水マレイン酸等の
酸無水物；オルトホウ酸、メタホウ酸、四ホウ酸等のホ
ウ酸類；Ｎ−フェニルアミド硫酸等のアミドスルホン酸
のＮ−アルキルおよびＮ−アリール誘導体であるスルフ
ァミン酸等が挙げられる。これらのなかでも、スルファ
ミン酸、コハク酸、無水コハク酸が好ましい。これらの
固体酸は、１種単独で又は２種以上の混合物として使用
できる。

【０００８】本発明で使用するビニルピロリドン重合体
は、通常、重量平均分子量が８,０００〜３,０００,０
００の範囲の１−ビニル−２−ピロリドンの重合体であ
る。１−ビニル−２−ピロリドンは、例えば、アセチレ
ンを原料としたレッペ反応により合成される。ビニルピ
ロリドン重合体の製造方法は、例えば、亜硫酸ナトリウ
ム、過酸化物、アゾ系触媒を用いて１−ビニル−２−ピ
ロリドンを重合することにより行われる。ビニルピロリ
ドン重合体は、吸湿性の非結晶性高分子であり、本発明
においては、白色またはわずかに黄味を帯びた細かい粉
末の形態で使用されることが好ましい。なお、本発明に
おいては、１−ビニル−２−ピロリドンと酢酸ビニルと
の共重合体も使用することができる。

【０００９】本発明で使用するポリカルボン酸の塩は、
α，β−不飽和カルボン酸系モノマーの重合体または
α，β−不飽和カルボン酸系モノマーとこれと共重合可
能なエチレン系不飽和モノマーとの共重合体の分子中に
存在するカルボキシル基または酸無水物基の少なくとも
一部、好ましくは５０モル％以上が塩を形成しているも
のである。該重合体または共重合体は、通常、重量平均
分子量５００〜５０,０００、好ましくは１,０００〜２
５,０００を有するものである。このような塩の具体例
として、例えば、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金
属塩；マグネシウム塩；カルシウム、バリウム等のアル
カリ土類金属塩；さらに、アンモニウム塩、アミン塩な
どが例示され、なかでも経済性の面からナトリウム塩が
好ましい。

【００１０】前記α，β−不飽和カルボン酸系モノマー
は、カルボキシル基または酸無水物基を有する不飽和カ
ルボン酸またはその無水物であって、その具体例として
は、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル
酸、イタコン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無
水シトラコン酸などが例示される。

【００１１】また、前記α，β−不飽和カルボン酸系モ
ノマーと共重合可能なエチレン系不飽和モノマーとして
は、例えば、炭素数４〜６を有するオレフィン、芳香族
ビニル系モノマー、ビニルエーテル系モノマー、アクリ
ル酸アルキルエステル系モノマー等が挙げられる。具体
的には、炭素数４〜６を有するオレフィンとしては、エ
チレン、プロピレン、ブテン、２−メチル−ブテン−
１、２−メチル−ブテン−２、ヘキセン、オクテン、イ
ソアミレン、ジイソブチレン、デセン、シクロペンテ
ン、シクロヘキセン等；芳香族ビニル系モノマーとして
は、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、
クマロン、インデン等；ビニルエーテル系モノマーとし
ては、メチルビニルエーテル等；アクリル酸アルキルエ
ステル系モノマーとして、アクリル酸エチル、メタアク
リル酸メチル等が挙げられる。さらに、酢酸ビニルも使
用することができる。なかでも炭素数４〜６を有するオ
レフィンと無水マレイン酸との共重合体、さらに、イソ
アミレン−無水マレイン酸共重合体が分散性の面から好
ましい。該共重合体中のα，β−不飽和カルボン酸系モ
ノマーの比率は適宜選択しうるが、通常、１０モル％以
上、好ましくは２０モル％以上、さらに好ましいのは５
０モル％である。

【００１２】本発明で使用するα，β−不飽和カルボン
酸系モノマーの重合体またはα，β−不飽和カルボン酸
系モノマーとこれと共重合可能なエチレン系不飽和モノ
マーとの共重合体の製法はとくに限定されないが、通常
は常法に従ってラジカル重合法により行われる。また、
これらの重合体および共重合体の塩の製法はとくに制限
されるものではなく、モノマーを中和したのち重合する
方法、重合体または共重合体を合成した後に常法に従っ
て塩基の存在下で中和する方法のいずれを採用すること
ができる。このとき製造されるポリカルボン酸の塩の中
和度は２０〜１００％である。また、塩基の使用量は、
ポリカルボン酸中のカルボキシル基１モルあたり、通
常、０．８〜２モルである。

【００１３】本発明で使用するポリカルボン酸の塩は、
通常、固形、粒子状または粉末状の形態で使用される。

【００１４】本発明のトイレ用スケール防止剤における
各成分の配合量は、通常、固体酸１００重量部と、これ
に対して、ビニルピロリドン重合体０．０５〜１重量
部、好ましくは０．１〜０．５重量部、ポリカルボン酸
の塩０．０５〜１０重量部、好ましくは０．１〜５重量
部である。ビニルピロリドン重合体が過度に少ないと、
固体酸の溶出速度が極めて大きく、ビニルピロリドン重
合体が過度に多いと、固体酸が溶出し難い。また、ポリ
カルボン酸の塩が過度に少ないと、固体酸の溶出速度が
大きく、ポリカルボン酸の塩が過度に多いと、錠剤等に
成型する場合の成型性が低下する。

【００１５】本発明のトイレ用スケール防止剤の製法
は、とくに限定されないが、通常、それぞれ粉末状の固
体酸、ビニルピロリドン重合体およびポリカルボン酸の
塩を適当な混合機を用いて混合し、さらに、適当な形態
の成型体に成型する方法が採用される。成型体に成型す
る方法はとくに限定されないが、例えば、加圧成型して
成型体とする方法が好ましい。成型体の大きさは、トイ
レの排水管内に投入することができる大きさであればと
くに限定されないが、例えば成型体が錠剤の場合は、通
常、直径５〜５０ｍｍ、厚さ３〜２０ｍｍ程度である。
また、成型体の形状は、錠剤の形態以外にも、例えば、
球状、円錐上、立方体状、穴開き形状等にすることも可
能である。

【００１６】本発明のトイレ用スケール防止剤には、必
要に応じて、水溶性有機結合剤を配合することができ
る。前記水溶性有機結合剤は、３０〜１５０℃の融点を
有する物質であって、その融液が固化したときには、ト
イレ用スケール防止剤の成型体に必要な結合力を示すも
のである。前記水溶性有機結合剤の具体例としては、ポ
リエチレングリコール、ポリエチレンオキサイド、エチ
レンオキサイド―プロピレンオキサイド共重合体等の水
溶性高分子化合物；アルキルフェノールのエチレンオキ
サイド付加物、アルキルソルビタンエステル、グリセリ
ンモノ脂肪酸エステル等の非イオン性界面活性剤；アル
キルベンゼンスルフォン酸ソーダ、α―オレフィンスル
フォン酸ソーダ等の陰イオン性界面活性剤；アルキルト
リメチルアンモニウムクロライド、アルキルベンジルジ
メチルアンモニウムクロライド等の陽イオン性界面活性
剤等が挙げられる。これらの中でも、ポリエチレングリ
コール、ポリエチレンオキサイド、エチレンオキサイド
―プロピレンオキサイド共重合体等の水溶性高分子化合
物が好ましい。このような水溶性有機結合剤は、通常、
固体酸１００重量部に対して、０．５〜３０重量部の範
囲で配合することができる。

【００１７】本発明のトイレ用スケール防止剤には、さ
らに、固体酸の水への溶解速度を調整する目的で、溶解
速度調整剤を添加することができる。前記溶解速度調整
剤としては、たとえば、脂肪酸類、高級アルコール類等
の難水溶性物質；ステアリン酸カルシウム、ステアリン
酸マグネシウム、タルク等の撥水性物質の微粉末が挙げ
られる。また、トイレ排水管の防錆剤としてアルキルチ
オ尿素等の耐酸性カチオン系界面活性剤；悪臭をマスク
し芳香を漂わせることを目的として、各種調整香料；成
形体の尿等による着色の防止、成形体の残量の検知、洗
浄水の着色等を目的とした非水溶性の又は水溶性の着色
料；殺菌剤、イオン封鎖剤の添加も可能である。

【００１８】本発明のトイレ用スケール防止剤は、成形
体を直接又は各種容器に収納して尿又は洗浄水に接触さ
せることにより、固体酸が尿又は洗浄水に溶解し、トイ
レ排水管中に滞留している尿又は尿と洗浄水との混合排
水のｐＨを低い値に保持し、その結果排水管へのスケー
ルの固着が防止される。尿又は尿と洗浄水との混合排水
のｐＨは、スケール防止剤の溶解速度、形状、使用個
数、収納する容器の構造等を調整することにより調整す
ることができる。また、スケール防止剤の溶解速度は使
用するビニルピロリドン重合体およびポリカルボン酸の
塩の種類及び量比などの選択により調整することができ
る。さらに、容器に収納して使用する場合には、容器の
開口面積を選択することによっても溶解速度を調整する
ことができる。特に、男子用トイレに直接投入して使用
する成形体の場合、溶解速度が適切であると共に、尿及
又は洗浄水との接触により崩壊や膨潤等の著しい変形を
生じないものが要求される。

【００１９】本発明のトイレ用スケール防止剤の使用方
法は、通常、便器内排水管入口、便器内壁面及び底部の
洗浄水流路、手洗部付ロータンクの蛇口下等の場所に設
置することができる。また、便器トラップ部、排水管
内、洗浄水排管内、洗浄水貯水槽等の場所に水没状態で
設置することができる。さらに、本発明のトイレ用スケ
ール防止剤を容器に収納して設置する場合には、成形体
の性質に応じた構造の容器を選択する。

【００２０】

【実施例】以下に実施例を示して、本発明を説明する。
なお、実施例中の部及び％は重量基準である。（１）トイレ用スケール防止剤の成型表１に示す固体酸、ビニルピロリドン重合体（重量平均
分子量４５,０００）、ポリカルボン酸の塩ａ（イソア
ミレン―無水マレイン酸等モル共重合体のナトリウム
塩、重量平均分子量６,０００、中和度６０％）、ポリ
カルボン酸の塩ｂ（スチレン―無水マレイン酸等モル共
重合体のナトリウム塩、重量平均分子量６,０００、中
和度７０％）及び各種添加剤を配合し、加圧成型して、
直径３０ｍｍ、厚さ１６ｍｍ、重量１８ｇの錠剤を成型
した。（２）溶解性試験錠剤状に成型したトイレ用スケール防止剤を、ポリエス
テル不織布（旭化成工業（株）製スパンボンドエルタス
Ｅ１０２５）で包み、２５℃で１００ｍｌの脱イオン水
中に浸漬し、（初期の重量）に対する（初期の重量と３
時間後及び６時間後の重量との差）の割合を溶解率
（％）として測定した。数値が小さいほど溶出速度が小
さい。

【００２１】実施例１〜３、比較例１、２表１に示した配合により成型した錠剤を用いて溶解性試
験を行った。結果を表１に示す。

【００２２】

【表１】

【００２３】表１の結果から、固体酸とビニルピロリド
ン重合体とポリカルボン酸の塩とを配合したトイレ用ス
ケール防止剤（実施例１〜３、本発明）は、固体酸の溶
出速度が大幅に低減され、長期にわたって水中に固体酸
を除々に放出しながら、トイレの洗浄水が通過する配管
内壁にスケールが付着するのを効果的に防止するトイレ
用スケール防止剤としての性能を有することが分かる。
これに対して、結合剤として知られているポリエチレン
グリコールのみを配合した場合は（比較例１、２）は、
いずれも固体酸の溶出速度が大きく、トイレ用スケール
防止剤として使用すると、固体酸は短時間の内に消費さ
れてしまうことがわかる。

【００２４】

【発明の効果】かくして本発明によれば、スルファミン
酸等の固体酸を長期にわたって水中に徐々に放出しなが
ら、トイレの洗浄水が通過する配管内壁にスケールが付
着するのを効果的に防止するトイレ用スケール防止剤が
提供される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０２Ｆ 5/10 Ｃ０２Ｆ 5/10 ６２０ＺＥ０３Ｄ 9/02 Ｅ０３Ｄ 9/02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固体酸とビニルピロリドン重合体とポリ
カルボン酸の塩とを配合してなるトイレ用スケール防止
剤。
【請求項２】固体酸が有機酸である請求項１に記載さ
れたトイレ用スケール防止剤。
【請求項３】ポリカルボン酸の塩が、α，β−不飽和
カルボン酸系モノマーの重合体またはα，β−不飽和カ
ルボン酸系モノマーとこれと共重合可能なエチレン系不
飽和モノマーとの共重合体の塩である請求項１または請
求項２に記載されたトイレ用スケール防止剤。
【請求項４】固体酸１００重量部と、これに対して、
ビニルピロリドン重合体０．０５〜１重量部とポリカル
ボン酸の塩０．０５〜１０重量部とを配合してなる請求
項１ないし請求項３に記載されたトイレ用スケール防止
剤。
【請求項５】固体酸１００重量部に対して、さらに水
溶性有機結合剤０．５〜３０重量部の範囲で配合してな
る請求項４に記載されたトイレ用スケール防止剤。
【請求項６】請求項１ないし請求項５に記載されたト
イレ用スケール防止剤を加圧成型してなるトイレスケー
ル防止用錠剤。