JP2006143854A - アミラーゼ含有粒状洗剤組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
従って、このような前処理をしなくても複合汚れを効果的に除去できる粒状洗剤組成物が望まれていた。
これまでに、アミラーゼと特定の組成を有する無機イオン交換体とを併有する洗浄剤組成物やアミラーゼと特定の2種のビルダーとを特定比率で併有する洗剤組成物(特許文献1、2)が知られているが、前者は保存時の酵素安定性に優れるとともに、濃縮化に適した洗浄剤組成物を提供することを目的とするものであり、後者は洗濯用に特に好適な洗剤組成物に関するものであり、本発明で対象とするような複合汚れに対しては満足な洗浄効果が得られなかった。
すなわち、本発明は、以下の成分を含有することを特徴とする粒状洗剤組成物を提供する:
(A)以下の式(1)により算出される粘度低減率が40%以上であるアミラーゼ、
(B)結晶性珪酸塩、及び
(C)界面活性剤。
本発明の(A)成分は、上述した式(1)により算出される粘度低減率が40%以上であるアミラーゼである。
詳細には、とうもろこし澱粉(関東化学(株)製)25gを90±2℃のアルカリ(炭酸ナトリウム4000ppm)水溶液475gに添加、1時間90±2℃で攪拌溶解した後、5℃にて12時間冷却する。その後、室温にて放置し、該溶液の温度が室温と等しくなった後、25℃に調温する。次いで、25℃に調温した該溶液40gの粘度(mPa・s)を振動式粘度計(株式会社エー・アンド・デイ製CJV5000、振動子の材質:ステンレス鋼SUS304−CSP−H、振動子の形状及び大きさ:円盤状、t(厚さ)=0.1mm、φ(直径)=13mm)にて測定し、初期粘度とする(測定条件:設定振幅値50mV、振動周波数:30Hz、試料量:40g(5%水溶液として)、測定温度:25℃)。その後初期粘度を測定したデンプン水溶液40gに対してアミラーゼを酵素タンパク量として0.004mgを素早く添加・撹拌し、添加後10秒後に粘度を初期粘度と同様に測定し、その後25℃で調温する。次いで10分後、30分後、60分後に粘度を初期粘度と同様に測定する。
得られた初期粘度と60分後の粘度の値を上述の式(1)に代入することにより、粘度低減率(%)を算出することができる。
上記特定の粘度低減率を満足するアミラーゼは、上述した市販の装置(株式会社エー・アンド・デイ製CJV5000)を用いた簡便なスクリーニング法により、適宜選択することができる。
本発明で使用できるアミラーゼを以下に例示する。しかしながら、以下の例示は本発明を限定するものではない。入手可能な市販酵素としては、以下の物が例示される。ターマミル(Termamyl)、デュラミル(Duramyl)、ステインザイム(Stainzyme)、プロモザイム(Promozyme)200L(以上、ノボザイムズ社製)、マキサミル(Maxamyl)(ジェネンコア社製)、天野製薬社のプルラナーゼアマノ、DB−250、Aerobacter aerogenes ATCC9621由来のプルラナーゼ(クルードまたは結晶化品が生化学工業社より発売)。
(1)特開昭48−91271号公報記載のバチルス属起源のアルカリアミラーゼ
(2)特開昭61−209588号公報記載のストレプトマイセス属起源のアルカリアミラーゼ
(3)特開昭62−208278号公報記載のバチルス属起源のアルカリアミラーゼ
(4)特開平2−49584号公報記載のバチルス属起源のアルカリアミラーゼ
(5)特開平3−87176号公報記載のバチルス属起源のアルカリプルラナーゼ
(6)特開平3−87177号公報記載のバチルス属起源のアルカリプルラナーゼ
(7)特開平3−103177号公報記載のバチルス属起源のアミラーゼ
(8)特開平3−108482号公報記載のバチルス属起源のアルカリアミラーゼ
(9)特開平4−23983号公報記載のバチルス属起源のアルカリアミラーゼ
(10)特開平4−58885号公報記載のバチルス属起源のアルカリアミラーゼ
(12)特開平4−500756号公報記載のバチルス属起源のα−アミラーゼ
(13)特開平6−14775号公報記載のバチルス属起源のアルカリイソアミラーゼ
(14)特開平8−56662号公報記載のバチルス属起源のアルカリアミラーゼ
(15)特開平9−206073号公報記載のバチルス属起源のアルカリα−アミラーゼ
(16)特表平10−504197号公報記載のα−アミラーゼ変異体
(17)特開2000−023665号公報記載のアルカリアミラーゼ
(18)特開2000−023666号公報記載のアルカリアミラーゼ
(19)特開2000−023667号公報記載のアルカリアミラーゼ
(20)特開2002−112792号公報記載の変異α−アミラーゼ
(22)特表平8−500243号公報記載のバチルス属起源のα−アミラーゼ
(23)特表平8−504586号公報記載のバチルス属又はアスパラギルス属起源のα−アミラーゼ
(24)特表平8−506731号公報記載のピロコッカス属等起源のデンプン分解酵素
(25)特表平9−503916号公報記載のバチルス属起源のα−アミラーゼ
(26)特表平9−510617号公報記載のバチルス属起源のα−アミラーゼ
(27)特表2001−520006号公報記載のα−アミラーゼ変異体
(28)特表2001−521739号公報記載のα−アミラーゼ変異体
(29)特表2002−504323号公報記載のアルカリ性バチルスアミラーゼ
(30)特表2002−530072号公報記載のα−アミラーゼ変異体
(31)特表2002−540785号公報記載のα−アミラーゼ変異体
(32)特表2003−507059号公報記載のアルカリバチルスアミラーゼ
(33)特表2004−508815号公報記載のα−アミラーゼ突然変異体
なお、洗浄剤組成物中の酵素タンパク量の定量は、必要に応じて塩析法、沈殿法、限外濾過法等の分離手段により粗酵素を得た後、公知の方法により精製結晶化するか、あるいはSDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動で形成されるバンドを公知の染色法によって染色し、染色の程度を既知の酵素精製品と比較することにより可能である。
本発明に用いられる結晶性珪酸塩は、珪酸(SiO2)のアルカリ金属が好ましく、なかでも、アルカリ金属珪酸塩のSiO2/M2O(但しMはアルカリ金属を表す。)が0.5〜2.6であるものが好適に用いられる。例えば特開平11−507989号公報には、SiO2/Na2Oが1.9〜4.0の結晶性珪酸塩が開示されているが、この比率が2.6を超えるものは、洗浄中のビルダー効果に劣る点で、本発明の対象となる粒状洗剤への配合に不向きな場合がある。
本発明に用いられる結晶性珪酸塩として好適なものは、次の組成を有するものである。
x(M2O)・y(SiO2)・z(MemOn)・w(H2O) (II)
〔式中、Mは周期律表のIa族元素を表し、Meは周期律表のIIa族元素、IIb族元素、IIIa族元素、IVa族元素又はVIII族元素から選ばれる1種又は2種以上の組み合わせを示し、y/x=0.5〜2.6、z/x=0.01〜1.0、w=0〜20、n/m=0.5〜2.0である。〕
M2O・x’(SiO2)・y’(H2O) (III)
〔式中、Mは周期律表のIa族元素を表し、x’=1.5〜2.6、y’=0〜20である。〕
一般式(II)において、MとしてはNa、K等が挙げられるが、Naが好ましい。これらは単独で或いは例えばNa2OとK2Oとを混合してM2Oを成分を構成してもよい。
Meとしては、例えばMg、Ca、Zn、Y、Ti、Zr、Fe等が挙げられるが、安全上の点からMg、Caが好ましい。また、これらは単独で或いは2種以上混合していてもよく、例えばMgO、CaO等が混合してMemOn成分を構成していてもよい。
y/xは0.5〜2.6であり、好ましくは1.0〜2.2、更に好ましくは1.5〜2.0である。y/xが0.5以上であると、良好な耐水溶性、ケーキング性、溶解性、洗剤組成物の粉末物性を発揮するので好ましい。一方、y/xが2.6以下であると、アルカリ剤として十分に作用し、高いイオン交換能を発揮するので好ましい。
z/xは0.01〜1.0であり、好ましくは0.02〜0.9、より好ましくは0.1〜0.5である。z/xが0.01以上であると良好な耐水溶性を発揮し、z/xが1.0以下であると高いイオン交換能を発揮するので好ましい。
なお、x(M2O)が例えばx’(Na2O)・x’’(K2O)となる場合は、xはx’+x’’となる。このような関係は、z(MemOn)成分が2種以上のものからなる場合におけるzにおいても同様である。
n/mは、当該元素に配位する酸素イオン数を示し、実質的には0.5、1.0、1.5、2.0の値から選ばれる。
一般式(II)で表される結晶性珪酸塩の調製方法は、目的とする結晶性珪酸塩のx,y,zの値となるように所定の量比で上記原料成分を混合し、例えば、600〜900℃の範囲で、空気中で1時間程度焼成して結晶化させる方法が例示される。
このようにして得られた一般式(II)で表される結晶性珪酸塩は、0.1質量%水分散液において11以上のpHを示し、優れたアルカリ能を示す。また、アルカリ緩衝効果についても特に優れており、炭酸ソーダや炭酸カリウムと比較してもアルカリ緩衝効果が優れるものである。
一般式(II)で表される結晶性珪酸塩は、前記のようにアルカリ能とアルカリ緩衝効果を有し、更にイオン交換能を有するため、その配合量を適宜調整することにより、前述の洗浄条件を好適に調整することができる。
一般式(II)で表される結晶性珪酸塩は、その平均粒径が0.1〜100μmであることが好ましく、より好ましくは1〜60μmである。平均粒径が100μmを超えると、イオン交換の発現速度が遅くなる傾向があり、洗浄性の低下を招く。また、0.1μm未満であると比表面積の増大により吸湿性並びに吸CO2性が増大し、品質の劣化が著しくなる傾向がある。なお、ここでいう平均粒径とは、粒度分布のメジアン径である。
このような平均粒径及び粒度分布を有する結晶性珪酸塩は、振動ミル、ハンマーミル、ボールミル、ローラーミル等の粉砕機を用い、粉砕することによって調製することができる。例えば、HB−O型振動ミル(中央化工機(株)製)にて粉砕することにより、容易に得ることができる。
M2O・x’(SiO2)・y’(H2O) (III)
〔式中、Mはアルカリ金属を表し、x’=1.5〜2.6、y’=0〜20である。〕
で表されるものであるが、一般式(III)中のx’、y’が1.7≦x’≦2.2且つy’=0のものが好ましく、陽イオン交換能が100〜400CaCO3mg/gのものが使用でき、本発明におけるイオン捕捉能を有する物質の一つである。一般式(III)で表される結晶性珪酸塩は、このようにアルカリ能とアルカリ緩衝効果を有し、更にイオン交換能を有するため、その配合量を適宜調整することにより、前述の洗浄条件を好適に調整することができる。
一般式(III)で表される結晶性珪酸塩は、特開昭60−227895号公報にその製法が記載されており、一般的には無定形のガラス状珪酸ソーダを200〜1000℃で焼成して結晶性とすることによって得られる。合成方法の詳細は例えばPhys.Chem.Glasses.7,127−138(1966)、Z.Kristallogr., 129,396−404(1969)等に記載されている。また、一般式(III)で表される結晶性珪酸塩は、例えば、クラリアントトクヤマ社より商品名「SKS−6」(δ−Na2Si2O5)として、粉末状、顆粒状のものが入手できる。本発明において、一般式(III)で表される結晶性珪酸塩は、一般式(II)で表される結晶性珪酸塩と同様に、平均粒径が0.1〜100μmであることが好ましく、より好ましくは1〜60μmである。
本発明において、前記一般式(II)で表される結晶性珪酸塩、前記一般式(III)で表される結晶性珪酸塩は、それぞれ単独或いは2種以上を用いることができ、一般式(II)で表される結晶性珪酸塩、前記一般式(III)で表される結晶性珪酸塩とを併用することもできる。また組成物中に配合するアルカリ剤のうち、30〜100質量%、より好ましくは40〜80質量%を占めることが望ましい。なお、本明細書中において、アルカリ剤とは、一般にアルカリ洗浄ビルダーとして用いられているものがあげられる。このような化合物として、炭酸塩類、重炭酸塩類及びセスキ炭酸塩類、亜硫酸塩類、リン酸塩類及び重縮合リン酸塩類、珪酸塩類、亜硝酸塩類等があげられる。
本発明において、(B)成分の結晶性珪酸塩は、組成物中に1〜20質量%、好ましくは5〜10質量%配合される。(B)成分の配合量が1質量%未満であると洗浄力の低下をきたし、また20質量%を超えて配合しても洗浄性能への寄与は飽和し経済的ではない。
界面活性剤としては、アニオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤及び両性界面活性剤が挙げられ、これらを1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
ノニオン界面活性剤としては、例えば、以下のものを挙げることができる。
(1)炭素数6〜22、好ましくは8〜18の脂肪族アルコールに炭素数2〜4のアルキレンオキサイドを平均3〜30モル、好ましくは5〜20モル付加したポリオキシアルキレンアルキル(又はアルケニル)エーテル
この中でも、ポリオキシエチレンアルキル(又はアルケニル)エーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキル(又はアルケニル)エーテルが好適である。ここで使用される脂肪族アルコールとしては、第1級アルコール、第2級アルコールが挙げられる。また、そのアルキル基は、分岐鎖を有していてもよい。脂肪族アルコールとしては、第1級アルコールが好ましい。
(2)ポリオキシエチレンアルキル(又はアルケニル)フェニルエーテル
(3)長鎖脂肪酸アルキルエステルのエステル結合間にアルキレンオキサイドが付加した、例えば下記一般式(I)で表される脂肪酸アルキルエステルアルコキシレート
R1CO(OA)nOR2 (I)
(式中、R1COは、炭素数6〜22、好ましくは8〜18の脂肪酸残基を示し、OAは、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等の炭素数2〜4、好ましくは2〜3のアルキレンオキサイドの付加単位を示し、nはアルキレンオキサイドの平均付加モル数を示し、一般に3〜30、好ましくは5〜20の数である。R2は炭素数1〜3の置換基を有してもよい低級(炭素数1〜4)アルキル基を示す。)
(4)ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル
(5)ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル
(6)ポリオキシエチレン脂肪酸エステル
(7)ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油
(8)グリセリン脂肪酸エステル
なお、本発明におけるノニオン界面活性剤のHLBとは、Griffinの方法により求められた値である(吉田、進藤、大垣、山中共編、「新版界面活性剤ハンドブック」、工業図書株式会社、1991年、第234頁参照)。また、本発明における融点とは、JIS K0064−1992「化学製品の融点及び溶融範囲測定方法」に記載されている融点測定法によって測定された値である。
アニオン界面活性剤としては、従来より洗剤において使用されるものであれば、特に限定されるものではなく、各種のアニオン界面活性剤を使用することができる。例えば、以下のものを挙げることができる。
(1)炭素数8〜18のアルキル基を有する直鎖又は分岐鎖のアルキルベンゼンスルホン酸塩(LAS)
(2)炭素数10〜20のアルキル硫酸塩(AS)又はアルケニル硫酸塩
(3)炭素数10〜20のα−オレフィンスルホン酸塩(AOS)
(4)炭素数10〜20のアルカンスルホン酸塩
(5)炭素数10〜20の直鎖又は分岐鎖のアルキル基もしくはアルケニル基を有し、平均付加モル数が10モル以下のエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド又はそれらの混合物を付加したアルキルエーテル硫酸塩(AES)又はアルケニルエーテル硫酸塩
(6)炭素数10〜20の直鎖又は分岐鎖のアルキル基もしくはアルケニル基を有し、平均付加モル数が10モル以下のエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド又はそれらの混合物を付加したアルキルエーテルカルボン酸塩又はアルケニルエーテルカルボン酸塩
(7)炭素数10〜20のアルキルグリセリルエーテルスルホン酸等のアルキル多価アルコールエーテル硫酸塩
(8)炭素数10〜20の高級脂肪酸塩
(9)炭素数8〜20の飽和又は不飽和α−スルホ脂肪酸(α−SF)塩又はそのメチル、エチルもしくはプロピルエステル等
(i)成分のノニオン界面活性剤の配合量は5〜18質量%が好ましく、さらに好ましくは8〜17質量%である。(ii)成分のアニオン界面活性剤の配合量は1〜20質量%が好ましく、さらに好ましくは3〜15質量%である。
洗浄性能の点から、アニオン界面活性剤とノニオン界面活性剤が好ましく、アニオン界面活性剤とノニオン界面活性剤との併用がより好ましい。
ノニオン界面活性成分とアニオン界面活性剤成分の合計量((i)+(ii))は10〜25質量%がよく、さらに好ましくは15〜25質量%である。(i)+(ii)成分が10%未満では十分な洗浄性能が得られず、また25%を超えて配合しても洗浄性能が飽和して経済的でない。
(i)成分と(ii)成分の比(i)/(ii)(質量比)は0.3〜17がよく、さらに好ましくは0.5〜8.0、さらに好ましくは0.7〜4.0である。(i)/(ii)が0.3未満、または17を超える場合には望ましい洗浄効果が得られない。
カチオン界面活性剤としては、例えば、以下のものを挙げることができる。
(1)ジ長鎖アルキルジ短鎖アルキル型4級アンモニウム塩
(2)モノ長鎖アルキルトリ短鎖アルキル型4級アンモニウム塩
(3)トリ長鎖アルキルモノ短鎖アルキル型4級アンモニウム塩
(上記長鎖アルキルは炭素数12〜26、好ましくは14〜18のアルキル基、短鎖アルキルは炭素数1〜4、好ましくは1〜2のアルキル基、ベンジル基、炭素数2〜4、好ましくは2〜3のヒドロキシアルキル基、又はポリオキシアルキレン基を示す。)
両性界面活性剤としては、イミダゾリン系や、アミドベタイン系等の両性界面活性剤を挙げることができる。
カチオン界面活性剤及び両性界面活性剤を用いる場合の配合量は、0.1〜10質量%が好ましく、さらに好ましくは0.2〜7%である。
本発明において、(A)と(B)と(C)とを、質量比にして、(A):(B)=1:20〜1:20000の割合で配合するのが好ましく、1:250〜1:10000の割合で配合するのがより好ましい。また、(A):(C)についても、1:200〜1:25000の割合で配合するのが好ましく、1:750〜1:25000の割合で配合するのがより好ましい。なお、(A)の量は、酵素タンパク量として示す。このような範囲内にあると、酵素に適したpHを保ちつつ、複合汚れの分散能を高めることができるので好ましい。
(1)洗浄ビルダー
(B)成分である結晶性珪酸塩以外のビルダーとしては、以下の無機及び有機ビルダーが挙げられる。
(1−1)無機ビルダー
無機ビルダーとしては、例えば炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、重炭酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、セスキ炭酸ナトリウム、珪酸ナトリウム、非結晶性層状珪酸ナトリウム等のアルカリ性塩、硫酸ナトリウム等の中性塩、オルソリン酸塩、ピロリン酸塩、トリポリリン酸塩、メタリン酸塩、ヘキサメタリン酸塩、フィチン酸塩等のリン酸塩、下記一般式(II)
x1(M2O)・Al2O3・y1(SiO2)・w1(H2O) (II)
(式中、Mはナトリウム、カリウム等のアルカリ金属原子、x1、y1及びw1は各成分のモル数を示し、一般的には、x1は0.7〜1.5、y1は0.8〜6の数、w1は任意の正数を示す。)
で表される結晶性アルミノ珪酸塩、下記一般式(III)、(IV)
x2(M2O)・Al2O3・y2(SiO2)・w2(H2O) (III)
(式中、Mはナトリウム、カリウム等のアルカリ金属原子、x2、y2及びw2は各成分のモル数を示し、一般的には、x2は0.7〜1.2、y2は1.6〜2.8、w2は0又は任意の正数を示す。)
x3(M2O)・Al2O3・y3(SiO2)・z3(P2O5)・w3(H2O)
(IV)
(式中、Mはナトリウム、カリウム等のアルカリ金属原子、x3、y3、z3及びw3は各成分のモル数を示し、一般的には、x3は0.2〜1.1、y3は0.2〜4.0、z3は0.001〜0.8、w3は0又は任意の正数を示す。)
で表される無定形アルミノ珪酸塩等が挙げられる。無機ビルダーの中では、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、珪酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、アルミノ珪酸ナトリウムが好ましい。
表面処理無機ビルダー粒子の最適な例としては、炭酸ナトリウム粒子の表面を第1表面処理剤としてアクリル酸とマレイン酸の共重合体のナトリウム塩、第2表面処理剤としてラウリン酸を用いて処理した、表面処理炭酸ナトリウム粒子が挙げられる。
第2表面処理剤である水難溶性化合物は、第1表面処理剤で表面処理された核粒子に対して、0.5〜10質量%、特に1〜8質量%で用いることが好ましい。0.5質量%未満では、表面処理の効果が得られない場合があり、10質量%を超えると、核粒子の配合量が少なくなりすぎる場合がある。
上記表面処理炭酸ナトリウム粒子を用いる場合には本発明の洗浄剤組成物中に、1〜50質量%、より好ましくは5〜30質量%、最も好ましくは10〜20質量%配合されるのが好ましい。
本発明が、(D)成分をさらに含有する場合、(B)と(D)とを、質量比にして、(B):(D)=1:50〜20:1の割合で配合するのが好ましく、1:6〜2:1の割合で配合するのがより好ましい。このような範囲内にあると、冷水中での溶解性が向上するので好ましい。
有機ビルダーとしては、例えばニトリロトリ酢酸塩、エチレンジアミンテトラ酢酸塩、β−アラニンジ酢酸塩、アスパラギン酸ジ酢酸塩、メチルグリシンジ酢酸塩、イミノジコハク酸塩等のアミノカルボン酸塩;セリンジ酢酸塩、ヒドロキシイミノジコハク酸塩、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸塩、ジヒドロキシエチルグリシン塩等のヒドロキシアミノカルボン酸塩;ヒドロキシ酢酸塩、酒石酸塩、クエン酸塩、グルコン酸塩等のヒドロキシカルボン酸塩;ピロメリット酸塩、ベンゾポリカルボン酸塩、シクロペンタンテトラカルボン酸塩等のシクロカルボン酸塩;カルボキシメチルタルトロネート、カルボキシメチルオキシサクシネート、オキシジサクシネート、酒石酸モノ又はジサクシネート等のエーテルカルボン酸塩;イタコン酸、フマル酸、テトラメチレン−1,2−ジカルボン酸、コハク酸、アスパラギン酸等の重合体又は共重合体;デンプン、セルロース、アミロース、ペクチン等の多糖類酸化物やカルボキシメチルセルロース等の多糖類が挙げられる。
これらの有機ビルダーの中では、クエン酸塩、アミノカルボン酸塩、ヒドロキシアミノカルボン酸塩、ヒドロキシイミノジコハク酸塩が好ましい。
有機ビルダーの配合量は、粒状洗剤組成物中に好ましくは0.5〜20質量%、より好ましくは1〜10質量%である。
また、洗浄力、洗濯液中での汚れ分散性を改善する目的から、クエン酸塩、アミノカルボン酸塩、ヒドロキシアミノカルボン酸塩、ポリアクリル酸塩、アクリル酸−マレイン酸共重合体、ポリアセタールカルボン酸塩等の有機ビルダーとゼオライト等の無機ビルダーとを併用するのが好ましい。
前記洗浄ビルダーは、通常、単独又は2種以上を混合して用いられる。前記洗浄ビルダーの量は、十分な洗浄性を付与するために洗剤組成物中に好ましくは、10〜70質量%、特に好ましくは20〜50質量%含まれるように配合することが望ましい。
(A)界面活性剤含有粒子中に配合される溶解促進剤としては、例えば、炭酸カリウムや、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム等の無機アンモニウム塩、p−トルエンスルホン酸ナトリウム、キシレンスルホン酸ナトリウム、キュメンスルホン酸ナトリウム等の炭素数1〜5の短鎖アルキルを有するベンゼンスルホン酸塩、安息香酸ナトリウム、ベンゼンスルホン酸ナトリウム、塩化ナトリウム、クエン酸、D−グルコース、尿素、蔗糖等の水溶性物質が挙げられる。このうち、炭酸カリウム、塩化ナトリウムが好ましく、溶解性向上効果とコストのバランスから、特に炭酸カリウムが好ましい。
炭酸カリウムを配合する場合、その配合量は溶解性向上効果の点から、粒状洗剤組成物中に好ましくは1〜15質量%、より好ましくは2〜12質量%、さらに好ましくは5〜10質量%である。塩化ナトリウムを配合する場合、その配合量は溶解性向上効果の点から、粒状洗剤組成物中に好ましくは1〜10質量%、より好ましくは2〜8質量%、さらに好ましくは3〜7質量%である。
(A)界面活性剤含有粒子中に配合される膨潤性水不溶性物質としては、粉末セルロース、結晶性セルロース、ベントナイト等が挙げられる。
(4)蛍光剤:ビス(トリアジニルアミノスチルベン)ジスルホン酸誘導体(チノパールAMS−GX)、ビス(スルホスチリル)ビフェニル塩[チノパールCBS−X]等
(5)帯電防止剤:ジアルキル型4級アンモニウム塩等のカチオン界面活性剤等
(6)再汚染防止剤:カルボキシメチルセルロース等のセルロース誘導体等
(7)増量剤:硫酸ナトリウム、硫酸カリウム等
(8)還元剤:亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム等
(9)香料
(10)色素
(11)漂白剤:過炭酸ナトリウム、過ホウ酸ナトリウム等
(12)漂白活性化剤:4−デカノイルオキシ安息香酸、4−ノナノイルオキシベンゼンスルホン酸ナトリウム、4−ドデカノイルオキシベンゼンスルホン酸ナトリウム等
(13)漂白活性化触媒
(C)成分であるアミラーゼ以外の酵素を、現在、粒状の衣料用洗剤に用いられている市販の酵素粒子をそのまま使用することができる。
(C)成分以外のアミラーゼとしては、特開2001−64695号公報の[0011]に記載の酵素が挙げられ、市販の酵素としては、ノボザイムズ社のターマミル(Termamyl)、デュラミル(Duramyl)やジェネンコア社のマキサミル(Maxamyl)等が挙げられる。
アミラーゼ以外の酵素(本来的に酵素作用を洗浄工程中になす酵素である)としては、酵素の反応性から分類すると、ハイドロラーゼ類、オキシドレダクターゼ類、リアーゼ類、トランスフェラーゼ類及びイソメラーゼ類等を挙げることができるが、本発明にはいずれも適用できる。特に好ましいのは、プロテアーゼ、エステラーゼ、リパーゼ、ヌクレアーゼ、セルラーゼ及びペクチナーゼ等である。
(A)上述の式(1)で算出される粘度低減率が90%以上のアミラーゼ:酵素タンパク量として0.001〜0.05質量%、
(B)Mがナトリウムであり、x’=1.7〜2.2、y’=0である、式(III)で表される結晶性珪酸塩:5〜10質量%、及び
(C)界面活性剤として、アニオン界面活性剤とノニオン界面活性剤との混合物;ここで、アニオン界面活性剤として、炭素数12〜18の高級脂肪酸のアルカリ金属塩及びアルキル基の炭素数が10〜14の直鎖アルキルベンゼンスルホン酸(LAS)のアルカリ金属塩を:3〜10質量%、
ノニオン界面活性剤として、炭素数12〜16の脂肪族アルコールに炭素数2〜4のアルキレンオキサイドを平均5〜20モル付加したポリオキシアルキレンアルキル(又はアルケニル)エーテル:8〜17質量%
を含有する粒状洗剤組成物。
更に、酵素タンパク量として0.001〜0.05質量%のプロテアーゼ及び、酵素タンパク量として0.001〜0.03質量%のリパーゼを含有するのが特に好ましい。
更に、炭酸ナトリウム粒子の表面を第1表面処理剤としてアクリル酸とマレイン酸の共重合体のナトリウム塩、第2表面処理剤としてラウリン酸を用いて処理した、表面処理炭酸ナトリウム粒子を10〜20質量%の量で含有するのが最も好ましい。
1.(A)アミラーゼの粘度低減率の測定
とうもろこし澱粉(関東化学(株)製)25gを90±2℃のアルカリ(炭酸ナトリウム4000ppm)水溶液475gに添加、1時間90±2℃で攪拌溶解した後、5℃にて12時間冷却した。その後、室温にて放置し、該溶液の温度が室温と等しくなった後、25℃に調温した。次いで、25℃に調温した該溶液40gの粘度を振動式粘度計(株式会社エー・アンド・デイ製CJV5000、振動子の材質:ステンレス鋼SUS304−CSP−H、振動子の形状及び大きさ:円盤状、t(厚さ)=0.1mm、φ(直径)=13mm)にて測定し、初期粘度とした(測定条件:設定振幅値50mV、振動周波数:30Hz、試料量:40g(5%水溶液として)、測定温度:25℃)。その後デンプン水溶液40gに対してアミラーゼを酵素タンパク量として0.004mgを素早く添加・撹拌し、添加後10秒後に粘度を初期粘度と同様に測定し、その後25℃で調温した。次いで10分後、30分後、60分後に、粘度を初期粘度と同様に測定した。初期粘度と、60分後の粘度の値を得た。次いで、既述の式(1)により、粘度低減率を算出した。
上記方法により、ステインザイム(ノボザイムズ社製)、ターマミル(ノボザイムズ社製)及びデュラミル(ノボザイムズ社製)の粘度低減率を測定したところ、それぞれ91%、20%、23%であった。なお、これらの値は、3回の実験の平均値である。また、測定値の振れ幅は、10mPa・s程度であった。各酵素について時間と粘度との関係を図1に示した。
炭酸ナトリウム(旭硝子(株)製 粒灰)85.5重量部を鋤刃状ショベルを具備し、ショベル−壁面間クリアランスが5mmのプローシェアーミキサー(大平洋機工(株)に投入し(充填率30容積%)、主軸150rpmで撹拌を開始した(チョッパー回転数:1015rpm、ブレード先端速度(周速):6.9m/s)。撹拌開始後10秒後にアクリル酸/マレイン酸共重合体のナトリウム塩(日本触媒製 アクアリックTL−400、固形分40%水溶液)7.5重量部を噴霧角115度の加圧ノズル(フラットノズル)で180秒噴霧添加し、造粒・被覆操作を行った。
引き続きプローシェアーミキサーの撹拌を継続しつつ、ラウリン酸7重量部を噴霧角60度の加圧ノズル(フルコーンノズル)で180秒噴霧添加し、被覆操作を行った。30秒間撹拌を続け粒子を得た。
次いで、得られた粒子を、流動層(Glatt−POWREX、型番FD−WRT−20、(株)パウレックス製)に充填し、充填後15℃の風(空気)を流動層内に送り、粒子の冷却操作を行い、20℃まで冷却された粒子を得た。流動層内風速は流動化状態を確認しながら0.2〜10.0m/sの範囲で調整した。得られた粒子を目開き2,000μmの篩を用いて分級し、目開き2,000μmの篩を通過する、平均粒子径350μm、嵩密度1.14g/mLである表面処理炭酸ナトリウム粒子を得た。
表1に示す洗剤組成について、以下の手順によって調製した。
撹拌装置を具備したジャケット付き混合槽に水を入れ、温度を50℃に調整した。これに硫酸ナトリウム、蛍光増白剤を添加し、10分撹拌後、炭酸ナトリウムを添加した後にアクリル酸系ポリマーを添加し、更に10分撹拌後、塩化ナトリウム、粉末ゼオライトの一部を添加した。更に30分間撹拌して噴霧乾燥用スラリーを調製した。出来上がった噴霧乾燥用スラリーの温度は60℃であった。このスラリーを、圧力噴霧ノズルを具備した向流式噴霧乾燥装置で噴霧乾燥を行い、揮発分(105℃、2時間の減量)が3%、嵩密度が0.50g/mL、平均粒径が250μmの噴霧乾燥粒子を得た。
次に、80℃で混合下でノニオン界面活性剤、アニオン界面活性剤を添加して、含水量10質量%の界面活性剤組成物を調製した。
次に、レディゲミキサーM20型(松坂技研(株)製)に噴霧乾燥粒子を投入し、主軸(150rpm)とチョッパー(4000rpm)の撹拌を開始した。ジャケットには80℃の温水を10L/分の流量で流した。そこに上記界面活性剤組成物を2分間で投入し、その後に5分間撹拌した後、層状珪酸塩及び上記粉末ゼオライトの一部(10質量%)を投入して2分間の表面被覆処理を行い洗剤組成物を得た。
この洗剤組成物に対して上記粉末ゼオライトの一部(2質量%)と表面処理炭酸ナトリウム粒子をVブレンダーで混合した後に、酵素をVブレンダーで混合し、更に色素20%水分散液と香料をスプレー添加し、粒状洗剤組成物を得た。
(1)人工汚垢布を使用した複合汚れに対する洗浄性能評価
(i)人工汚垢評価布の調製方法
結晶性鉱物であるカオリナイト、バーミキュライトなどを主成分とする粘土を200℃で30時間乾燥したものを無機汚垢として使用した。950ccの常温水にゼラチン3.5g、馬鈴薯デンプン(関東化学(株)製)0.5gを分散し、約90℃で溶解したのち強力な乳化分散機であるポリトロン(スイスKINEMATICA製)で0.25gのカーボンブラックを水中に分散した。次に、無機汚垢14.9gを加えてポリトロンで乳化し、さらに有機汚垢31.35gを加えてポリトロンで乳化分散して安定な汚垢浴を作った。この汚垢浴中に10cm×20cmの所定の清浄布(日本油化学協会指定綿布60番)を浸漬したのち、ゴム製2本ロールで水を絞り、汚垢の付着量を均一化した。この汚垢布を105℃で30分間乾燥したのち、汚垢布の両面を左右25回づつラビングした。これを5cm×5cmに裁断して反射率が42±2%の範囲のものを汚垢布に供した。こうして得られた人工汚垢布の汚垢組成は以下の通りである。
米国Testing社のTerg−O−tometerを洗浄試験器として用い、上記の人工汚垢布10枚とセバム布、洗浄メリヤス布を入れ、表1に示す粒状洗剤組成物を洗剤濃度が0.067%となるように添加し、浴比30倍に合わせて、120rpm、20℃で10分間洗浄した。水としては4゜DHのものを用い、洗浄液量は900mLであり、すすぎは900mLの水で3分間洗った。すすいだ後、評価布を乾燥させ、下式によって洗浄率を算出した。
各サンプル及びその混合物について、目開き1,680μm、1,410μm、1,190μm、1,000μm、710μm、500μm、350μm、250μm、149μm、の9段の篩と受け皿を用いて分級操作を行った。分級操作は、受け皿に目開きの小さな篩から目開きの大きな篩の順に積み重ね、最上部の1,680μmの篩の上から100g/回のベースサンプルを入れ、蓋をしてロータップ型篩い振盪機((株)飯田製作所製、タッピング:156回/分、ローリング:290回/分)に取り付け、10分間振動させた後、それぞれの篩及び受け皿上に残留したサンプルを篩目ごとに回収して、サンプルの質量を測定した。受け皿と各篩との質量頻度を積算していくと、積算の質量頻度が、50%以上となる最初の篩の目開きをaμmとし、aμmよりも一段大きい篩の目開きをbμmとし、受け皿からaμmの篩までの質量頻度の積算をc%、またaμmの篩上の質量頻度をd%として、次式により平均粒子径(重量50%)を求めた。
嵩密度はJIS K3362−1998に準じて測定した。
[酵素]
アミラーゼA:ステインザイム12T(ノボザイムズ製)
アミラーゼB:ターマミル120T(ノボザイムズ製)
プロテアーゼA:サビナーゼ12T(ノボザイムズ製)
プロテアーゼB:エバラーゼ8T(ノボザイムズ製)
リパーゼ:ライペックス50T(ノボザイムズ製)
セルラーゼ:セルザイム0.7T(ノボザイムズ製)
[結晶性珪酸塩]
結晶性層状ケイ酸ナトリウム (クラリアントトクヤマ社製SKS−6)
[界面活性剤]
LAS−Na:直鎖アルキル(炭素数10〜14)ベンゼンスルホン酸(ライオン(株)製ライポンLH−200(LAS−H純分96%)を調製時に48%水酸化ナトリウム水溶液で中和する)。表1〜3中の配合量は、LAS−Naとしての質量%を示す。
石鹸:炭素数12〜18のアルキル基をもつ脂肪酸ナトリウム(ライオン(株)製)
ノニオン界面活性剤A:ECOROL26(ECOGREEN社製炭素数12〜16のアルキル基をもつアルコール)の酸化エチレン平均8モル付加体(純分90%)
ノニオン界面活性剤B:ダイヤドール13(三菱化学(株)製)の酸化エチレン平均15モル付加体(純分90%)
[任意成分]
ラウリン酸:ラウリン酸(日本油脂(株)製、NAA−12)
炭酸ナトリウム:重質炭酸ナトリウム(旭硝子(株)製、ソーダ灰)
炭酸カリウム:炭酸カリウム(旭硝子(株)製)
硫酸ナトリウム:中性無水芒硝(四国化成工業(株)製)
塩化ナトリウム:日精のやき塩C(日本製塩(株)製)
ゼオライト:A型ゼオライト(水澤化学(株)製シルトンB)
アクリル酸系ポリマーA:ポリアクリル酸ナトリウム、商品名ソカランPA30(BASF)
アクリル酸系ポリマーB:アクリル酸/マレイン酸共重合体のナトリウム塩、(日本触媒製 アクアリックTL−400、固形分40%水溶液)
蛍光増白剤:チノパールCBS−X(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)とチノパールAMS−GX(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)の質量比8/2の混合物
表面処理炭酸ナトリウム粒子:上記表面処理炭酸ナトリウム粒子の製造方法により得られた表面処理炭酸ナトリウム粒子
色素A:群青(大日精化工業製、Ultramarine Blue)
色素B:Pigment Green 7(大日精化工業製)
香料A:特開2002−146399号公報、表11〜18に示す香料組成物A
香料B:特開2002−146399号公報、表11〜18に示す香料組成物B
Claims (4)
- (A)成分のアミラーゼが、50%以上の粘度低減率を有することを特徴とする請求項1記載の粒状洗剤組成物。
- (A)成分のアミラーゼが、ステインザイム(登録商標)である請求項2記載の粒状洗剤組成物。
- (B)成分の結晶性珪酸塩が、下記式(II)又は(III)により表される組成を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載の粒状洗剤組成物:
x(M2O)・y(SiO2)・z(MemOn)・w(H2O) (II)
M2O・x’(SiO2)・y’(H2O) (III)
(式II及びにおいて、Mは周期律表のIa族元素を表し、Meは周期律表のIIa族元素、IIb族元素、IIIa族元素、IVa族元素又はVIII族元素から選ばれる1種又は2種以上の組み合わせを示し、y/x=0.5〜2.6、z/x=0.01〜1.0、w=0〜20、n/m=0.5〜2.0である。
式IIIにおいて、Mは周期律表のIa族元素を表し、x’=1.5〜2.6、y’=0〜20である。)
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