JP2008189719A - 洗剤組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(a)アルキレンオキサイドの平均付加モル数が4〜8であるポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含有する非イオン性界面活性剤、
(b)陰イオン性界面活性剤(ただし脂肪酸、およびその塩を含まない)、ならびに
(c)一般式(I)で表される粘土鉱物:3重量%以上
[Si8 (Mga Alb )O20(OH)4 ]X−・MeX+ (I)
(0<a≦6、0<b≦4、x=12−2a−3b、Me:Na、K、Li、Ca、MgおよびNH4の少なくとも1種)
を含有し、(a)成分と(b)成分の重量比〔(a)/(b)〕が1を超えて5未満である、洗剤組成物。
【選択図】なし
Description
(a)アルキレンオキサイドの平均付加モル数が4〜8であるポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含有する非イオン性界面活性剤、
(b)陰イオン性界面活性剤(ただし脂肪酸、およびその塩を含まない)、ならびに
(c)一般式(I)で表される粘土鉱物:3重量%以上
[Si8 (Mga Alb )O20(OH)4 ]X−・MeX+ (I)
(0<a≦6、0<b≦4、x=12−2a−3b、Me:Na、K、Li、Ca、MgおよびNH4の少なくとも1種)
を含有し、(a)成分と(b)成分の重量比〔(a)/(b)〕が1を超えて5未満である、洗剤組成物
に関する。
界面活性剤
本発明の洗剤組成物は、適切な汚れ分散性、再付着防止性(以下、本発明では「再汚染防止性」ともいう)を付与するために、非イオン性界面活性剤と、陰イオン性界面活性剤とを含有する。
本発明の洗剤組成物は、(a)アルキレンオキサイドの平均付加モル数が4〜8であるポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含有する非イオン性界面活性剤を含有する。洗浄性の点から、好ましくは炭素数10〜16の、より好ましくは炭素数10〜14の、最も好ましくは12〜14のアルキル鎖をもつ、ポリオキシエチレンアルキルエーテルが用いられる。低温での溶解性の点から、炭素数が12〜14のアルキル鎖をもつものが好ましく、12のアルキル鎖をもつものがより好ましい。
すすのような疎水性微粒子の再付着防止性の点から、エチレンオキサイド(EO)の平均付加モル数が、4〜8であり、好ましくは4.5〜8であり、より好ましくは4.5〜7であり、より好ましくは5〜7であり、より好ましくは5〜6.5である。木綿への再付着防止性の点からは、平均付加モル数が、4.5〜8のものが好ましく、5〜7のものがより好ましい。また、ポリエステルと木綿の混紡生地への再付着防止性の点からは、平均付加モル数が、好ましくは4〜7、より好ましくは4.5〜6.5のものが優れている。
付加モル数1〜12のポリオキシアルキレンアルキルエーテルの全含有量中に、付加モル数4〜8のポリオキシアルキレンアルキルエーテルの含有量が30重量%以上であることが好ましく、40重量%以上であることが好ましく、50重量%以上であることが好ましく、60重量%以上であることが更により好ましい。
平均付加モル数は、例えば水酸基化の測定により求めることができる。また、付加モル数の分析は、ガスクロマトグラフィーやLC−マススペクトルを用いた方法、より正確には、3,5−ジニトロベンゾイルクロライドによりノニオンの末端ヒドロキシ基をUVラベル化した後、HPLCで分析する方法を用いることができる。
本発明の洗剤組成物に用いられる(b)陰イオン性界面活性剤としては、好ましくは炭素数10〜18の、より好ましくは炭素数12〜16の、さらに好ましくは炭素数12〜14の、アルキル鎖を持つ直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩、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塩、アルファスルフォ脂肪酸メチルエステル塩、N−アシルアミノ酸型界面活性剤、アルキル又はアルケニルエーテルカルボン酸塩、アミノ酸型界面活性剤、アルキル又はアルケニルリン酸エステル又はその塩等のアルカリ金属塩が使用できる。特に、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキル硫酸エステル塩が好ましい。本発明においては(b)陰イオン性界面活性剤には、脂肪酸、およびその塩は含まれない。
本発明において、配合する(a)アルキレンオキサイドの平均付加モル数が4〜8であるポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含有する非イオン性界面活性剤/(b)陰イオン性界面活性剤の重量比は、1を超えて5未満である。疎水性微粒子の再汚染防止性の点から、重量比は1を超えるのが好ましく、1.5以上がより好ましく、1.75以上がさらに好ましく、2以上がさらにより好ましく、2.5以上がさらにより好ましい。また、親水性微粒子の再汚染防止性の点から、5未満が好ましく、4未満がより好ましく、3未満がさらに好ましい。
更に、微粒子の被洗浄物への再付着を促進する傾向をもつことから、陽イオン性界面活性剤を用いることは好ましくはないが、所望の範囲内で使用することができる。用いられる陽イオン性界面活性剤は、特に限定されない。洗剤組成物中の陽イオン性界面活性剤の含有量は、2重量%以下が好ましく、1.5重量%以下がより好ましく、1重量%以下がさらに好ましく、0.5重量%以下がさらにより好ましく、含有しないことが最も好ましい。特に、特開平10−168483に記載されるような、粘土鉱物に予め吸着させたような形態で陽イオン性界面活性剤を配合することは、汚れの再付着防止の点から好ましくない。
その他の界面活性剤として、ベタイン型両性界面活性剤、リン酸エステル系界面活性剤等の界面活性剤も適宜配合することができる
本発明において、(a)非イオン性界面活性剤中のアルキレンオキサイドの平均付加モル数が4〜8であるポリオキシアルキレンアルキルエーテル/(b)陰イオン性界面活性剤の重量比が1を超えて5未満である界面活性剤と、後述する(c)粘土鉱物とを含有する洗剤組成物であれば、洗濯液中に分散する汚れ負荷が高い場合も、より少ない濃度の界面活性剤量で、汚れ再付着防止性を発揮できる。本発明の洗剤組成物中の(a)非イオン性界面活性剤と(b)陰イオン性界面活性剤の合計含有量は、汚れの再付着防止性や洗浄性の点から、10重量%以上が好ましく、15重量%以上がより好ましく、17重量%以上がさらに好ましく、19重量%以上がさらにより好ましい。また、(a)成分は常温で液体であるために、洗剤粒子からしみだすことによる製品品質への影響の点から、合計含有量は、30重量%以下が好ましく、27.5重量%以下がより好ましく、25重量%未満がさらに好ましい。
本発明の洗剤組成物に用いられる(c)成分は、下記一般式(I)で表されるスメクタイト型粘土鉱物である。
[Si8 (Mga Alb )O20(OH)4 ]X−・MeX+ (I)
(式中、0<a≦6、0<b≦4、好ましくは0<a<6、0<b<4、x=12−2a−3bであり、MeはNa、K、Li、Ca、MgおよびNH4の少なくとも1種を表す)
尚、粘土鉱物中のNa/Caの質量比は、次の方法で測定する。
粘土鉱物を乳鉢で粉砕し、目開き125μmの篩を通過した試料0.1gをマイクロウェーブ湿式灰化装置(自動)で硫酸−過酸化水素分解したのち、メスフラスコにて50mLにメスアップして、ICP発光分析装置で測定してNaとCa量を定量して計算する。
同様に汚れの再付着防止性の観点から、粘土鉱物に含有されるCaの質量割合は、粘土鉱物中、5質量%以下が好ましく、3質量%以下がより好ましく、1質量%以下がさらに好ましい。Caの質量割合は、上記のNa/Caの質量比と同様に、Ca定量値をサンプル質量と比較して計算することができる。
更に、本発明の洗剤組成物は、重量平均分子量5000以上10万以下のポリアクリル酸もしくはその塩、または重量平均分子量5000以上10万以下のアクリル酸-マレイン酸共重合体もしくはその塩等のアクリル酸系重合体を含有することが好ましい。これらの高分子は、泥のような親水性の微粒子に対する分散性に優れるために、これらの粒子の再付着防止性に効果を発揮する。更に、炭酸イオンの存在下で、上記粘土鉱物によるすすのような疎水性微粒子の再汚染防止性向上を促進する効果を持つ。この点から、洗剤組成物中の(d)成分の含有量は、0.5重量%以上が好ましく、1.0重量%以上がより好ましく、2.0重量%以上が更に好ましく、3.0重量%以上が更により好ましい。泥汚れの再付着防止性の点から、ポリアクリル酸またはその塩がより好ましい。汚れの再付着防止性の観点から、ポリアクリル酸またはその塩の重量平均分子量は5000以上5万以下が好ましく、5000以上3万以下がより好ましい。
更に、本発明ではアルカリ剤を使用することが好ましい。使用できるアルカリ剤としては、従来知られているものが挙げられる。洗浄性の点からは、アルカリ剤を洗剤組成物に別途配合することが好ましい。アルカリ剤の例としては、デンス灰やライト灰と総称される炭酸ナトリウム等のアルカリ金属炭酸塩、並びにJIS1号、2号、3号等の非晶質のアルカリ金属珪酸塩、結晶性アルカリ金属珪酸塩等のアルカリ金属塩が挙げられる。洗浄性の点から、アルカリ剤の配合量は、5重量%以上が好ましく、10重量%以上がより好ましく、15重量%以上が更に好ましい。配合のバランスの点から、50重量%以下が好ましく、40重量%以下がより好ましく、35重量%以下が更に好ましい。
金属イオン封鎖剤は、塩強度の増加による汚れ付着の促進を抑制する効果があるため、配合することが好ましい。また、ビルダーとして、金属イオン封鎖剤を洗剤組成物に配合し、洗濯水中の硬度成分を捕捉することは、洗浄性の点から非常に効果的である。特にカルシウムイオン捕捉能100mgCaCO3 /g以上である金属イオン封鎖剤を配合することがより効果的である。かかる金属イオン封鎖剤としては、結晶性アルミノ珪酸塩、結晶性珪酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸、メチルグリシン二酢酸が挙げられる。ただし、炭酸ナトリウム、非晶質珪酸ナトリウムは、本発明においては金属イオン封鎖剤に含まれないこととする。洗剤組成物中の金属イオン封鎖剤の含有量は、洗浄性の観点から、1重量%以上が好ましく、5重量%以上がより好ましく、10重量%以上がさらに好ましく、20重量%以上が特に好ましい。また、配合のバランスの観点から、50重量%以下が好ましく、40重量%以下がより好ましく、35重量%以下がさらに好ましい。
また、本発明の洗剤組成物には、重量平均分子量数千〜数十万の有機ポリマー、例えば、ポリエチレングリコール、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール等を本発明の効果を損なわない範囲で配合することができる。再汚染防止性の点から、重量平均分子量30万以上の有機ポリマーは配合しないことが好ましい。
ポリエチレングリコールは、固体粒子汚れを洗濯浴中へ分散させる作用がある。重量平均分子量は1000以上2万以下のものが好ましい。
カルボキシメチルセルロースは、固体粒子汚れを洗濯浴中へ分散させる作用がある。分散性の点から、重量平均分子量は1000以上10万以下、エーテル化度0.2〜1.0のものが好ましい。
本発明の洗剤組成物には、酵素、香料、蛍光染料、着色剤(顔料や染料)等も適宜配合することができる。
本発明の洗剤組成物の形態として、耐固化性、及び界面活性剤等のシミだし抑制等、保存安定性の点から、下記の(A)洗剤粒子と(B)粘土造粒物を含有するものが好ましい。
(A):(c)成分の粘土鉱物が、(a)成分および(b)成分を含有する界面活性剤含有粒子の表面に存在し、かつその表層面が表面改質剤で更に被覆された構造を有する洗剤粒子
(B):(c)成分の粘土鉱物を主成分(粘土造粒物中に50重量%以上)とする粘土造粒物
工程(I):界面活性剤をその内部や表層に担持可能な洗剤ベース粒子と、(c)粘土鉱物を攪拌混合する工程。
工程(II):工程(I)で得られた粒子に、(a)および(b)を含む界面活性剤組成物を加えて混合することで、これを担持させる工程。
工程(III):工程(II)で得られた粒子に、表面改質剤を添加混合することで、粒子の表層を表面改質剤で被覆する工程。
本発明で用いられる洗剤粒子や造粒物等の粒子の平均粒径は、JIS Z 8801の標準篩を用いて5分間振動させた後、篩目のサイズによる重量分率から求める。
同様に、洗剤粒子等の嵩密度は、JIS K 3362により規定された方法で測定する。
粘土鉱物、酵素、香料、および表面改質用ゼオライト3重量%を除いた成分で、洗剤ベースを得た。これに、残りの成分を混合して洗剤組成物を得た。洗剤組成物の組成を表1に示す。
非イオン性界面活性剤1(ポリオキシアルキレンアルキルエーテル1):炭素数10〜14の1級アルコールにEOを平均3モル付加させたもの
非イオン性界面活性剤2(ポリオキシアルキレンアルキルエーテル2):炭素数10〜14の1級アルコールにEOを平均5モル付加させたもの
非イオン性界面活性剤3(ポリオキシアルキレンアルキルエーテル3):炭素数10〜14の1級アルコールにEOを平均6モル付加させたもの
非イオン性界面活性剤4(ポリオキシアルキレンアルキルエーテル4):炭素数10〜14の1級アルコールにEOを平均8モル付加させたもの
非イオン性界面活性剤5(ポリオキシアルキレンアルキルエーテル5):炭素数10〜14の1級アルコールにEOを平均12モル付加させたもの
陰イオン性界面活性剤1:炭素数12〜14のアルキル基を有する直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム
陰イオン性界面活性剤2:炭素数12〜14のアルキル基を有する直鎖アルキル硫酸ナトリウム
陽イオン性界面活性剤1:炭素数12〜14のアルキル基を有する直鎖アルキルトリメチルアンモニウムクロライド
粘土鉱物1:Na/Ca質量比が3のベントナイト
粘土鉱物2:Na/Ca質量比が0.1のベントナイト
PEG:ポリエチレングリコール(重量平均分子量 10000)
結晶性シリケート:プリフィード顆粒品(株式会社トクヤマシルテック製)
ゼオライト:「ゼオビルダー」(4A型、ゼオビルダー社製)
石鹸:ルナックL−98(花王(株)製)、ルナックMY−98(花王(株)製)を、ルナックP−95(花王(株)製)の中和物。混合比は脂肪酸純分として、40重量%、10重量%、50重量%。
ソーダ灰:デンス灰(セントラル硝子(株)製)
芒硝:無水中性芒硝(四国化成(株)製)
ポリアクリル酸Na:重量平均分子量 1.5万;GPC測定、ポリエチレングリコール換算
酵素:「セルラーゼK」(特開昭63−264699号公報記載)、「カンナーゼ24TK」(ノボ社製)、「サビナーゼ6.0T」(ノボ社製)を3:1:2 の質量比で使用
<処理布の調整法>
試験布への処理は、衣料用洗剤(ニュービーズ)を0.083重量%で使って、試験布に全自動洗濯機・標準コースを使って5回累積洗濯処理を行った。恒温室(25℃/40%RH)において一昼夜の乾燥および調湿したものを処理布とした。試験布のサイズは、それぞれ4×5cmとした。なお、浴処理条件は、Haier(株)製全自動洗濯機JW−Z20A型を用い、標準コース(洗い15分、濯ぎ2回、脱水5分、水量15L)、水温20℃、浴比40である。
綿メリヤスニット(蛍光染料未染着布)、T/Cブロード(蛍光染料染着布シルケット処理有)を、(株)谷頭商店TEL06-6328-6134より入手した。
再汚染防止効果の評価には、ラウンダオメーターを使用して評価を行った。
表1の洗剤組成物を72mg/L(CaCO3換算)のカルシウム硬水100mLに各々溶解し、0.15%になるように調整した。次いで浴液中に、0.13gのカーボン、または2.5gの泥(200meshの篩いを通過した園芸用鹿沼赤土〔(株)国幸園(大阪府和泉市善正町10)から購入〕)を入れ、超音波発振器((株)国際電気エルテック製 型式U0600PB-Y)の浴槽を用いて15分間超音波照射し分散させ、ラウンダオメーター用のガラスカップに移した。
式: 再汚染防止率(%)=〔洗浄後の反射率/原布の反射率〕×100
表1に記載された通り、実施例1〜6の洗剤組成物は、本発明に基づき適正な配合組成となっているため、界面活性剤と粘土鉱物による効果が発揮される。カーボンのような疎水性微粒子、泥のような親水性微粒子、いずれに関しても、比較例1〜5と比較した場合、有意に高い再汚染防止性を実現する。
実施例7においては以下の原料を用いた。
硫酸ナトリウム:無水中性芒硝(四国化成(株)製)
亜硫酸ナトリウム:亜硫酸ソーダ(三井化学(株)製)
蛍光染料:チノパールCBS−X(チバスペシャリティケミカルス社製)
炭酸ナトリウム:デンス灰(平均粒径:290μm、セントラル硝子(株)製)
40重量%ポリアクリル酸ナトリウム水溶液:重量平均分子量1万(花王(株)製)
塩化ナトリウム:ナクルN(南海塩業(株)製)
Na型ベントナイト粉末:SUD社製、品名:ランドロジルDGAパウダー、平均粒径:20μm Na/Ca質量比:2.7
結晶性アルミノ珪酸ナトリウム(ゼオライト):ゼオビルダー(4A型、平均粒径:3.5μm)、ゼオビルダー社製
結晶性シリケート:プリフィード6N((株)トクヤマシルテック製)粉砕品(平均粒径10μm)
ポリオキシエチレンアルキルエーテル(非イオン性界面活性剤):エマルゲン106KH(エチレンオキサイド平均付加モル数:6、アルキル鎖の炭素数:12〜14)
ポリエチレングリコール:PEG13000(重量平均分子量:10000、三井化学(株)製)
ドデシルベンゼンスルホン酸(LAS−S):ネオペレックスGS(花王(株)製)
脂肪酸:ルナックL−98(花王(株)製)を38重量%、ルナックMY−98(花王(株)製)を12重量%、ルナックP−95(花王(株)製)を50重量%の割合でブレンドする。
Na型ベントナイト造粒物:SUD社製、品名:ランドロジルDGA、Na/Ca質量比:2.7
混合槽に水375kgを入れ、水温が50℃に達した後に、硫酸ナトリウム182kg、亜硫酸ナトリウム5kg、蛍光染料1kgを添加して10分間攪拌した。これに、炭酸ナトリウム167kg、40重量%ポリアクリル酸ナトリウム水溶液75kgを添加した。10分間攪拌した後、塩化ナトリウム30kgを添加し、10分間攪拌した。更にゼオライト160kgを添加し、30分間攪拌して均質なスラリーを得た。このスラリーの最終温度は53℃であった。このスラリーをポンプで噴霧乾燥塔(向流式)に供給し、塔頂付近に設置した圧力噴霧ノズルから噴霧圧2.5MPaで噴霧を行った。噴霧乾燥塔に供給する高温ガスは塔下部より温度が200℃で供給され、塔頂より90℃で排出された。得られた噴霧乾燥粒子を界面活性剤担持用ベース粒子とした。界面活性剤担持用ベース粒子の水分は2%であった。尚、粒子水分はJIS K 0068により規定された方法で測定する。
リボンミキサー(ホソカワミクロン(株)製、容量200L、ジャケット付)に界面活性剤担持用ベース粒子を86.7kg、Na型ベントナイト粉末5.5kgを投入し、2分間攪拌する(攪拌翼、回転数:60rpm、周速:1.6m/s)。尚、ジャケットには、80℃の温水を40L/分で流す。そこに、上記46kgの界面活性剤組成物(ポリオキシエチレンアルキルエーテル/ポリエチレングリコール/ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム/水=24.7/1/20.7/6.1)を4分間で投入し、その後6分間攪拌を行う。これにより、界面活性剤組成物を担持させた。
洗剤粒子の調製(2)
実施例7のNa型ベントナイト粉末の投入量を0kg、Na型ベントナイト造粒物の投入量を0kgに変更する以外は、実施例7と同じ方法で洗剤組成物を得た。
濾紙(ADVANTEC社製 No.2)で長さ10.2cm×幅6.2cm×高さ4cmの上部のない箱を作り、四隅をステープラーでとめる。試料(洗剤組成物)50gを入れた該箱の上にアクリル樹脂板(15g)と鉛板(250g)をのせる。これを温度30℃、湿度70%RH雰囲気下3及び4週間放置した後のケーキング状態について下記の篩通過率を求めることによって行う。
ランク1:濡れていない。
2:1/4程度の面が濡れている。
3:1/2程度の面が濡れている。
4:3/4程度の面が濡れている。
5:全面が濡れている。
実施例7は、粉末状粘土鉱物、顆粒状粘土鉱物(粘土造粒物)が所望の効果が期待できる範囲で配合されている。従って粘土鉱物の効果が期待できない比較例6に比べて、篩通過率及びシミだし性の両面から保存安定性に優れる。
Claims (7)
- (a)アルキレンオキサイドの平均付加モル数が4〜8であるポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含有する非イオン性界面活性剤、
(b)陰イオン性界面活性剤(ただし脂肪酸、およびその塩を含まない)、ならびに
(c)一般式(I)で表される粘土鉱物:3重量%以上
[Si8 (Mga Alb )O20(OH)4 ]X−・MeX+ (I)
(0<a≦6、0<b≦4、x=12−2a−3b、Me:Na、K、Li、Ca、MgおよびNH4の少なくとも1種)
を含有し、(a)成分と(b)成分の重量比〔(a)/(b)〕が1を超えて5未満である、洗剤組成物。 - 陽イオン性界面活性剤の含有量が2重量%以下である、請求項1記載の洗剤組成物。
- (c)成分の粘土鉱物中のNa/Caの質量比が1.0以上である、請求項1または2記載の洗剤組成物。
- (a)成分と(b)成分の合計含有量が25重量%未満である、請求項1〜3いずれかに記載の洗剤組成物。
- (A)(c)成分の粘土鉱物が、(a)成分および(b)成分を含有する界面活性剤含有粒子の表面に存在し、かつその表層面が表面改質剤で更に被覆された構造を有する洗剤粒子、および
(B)(c)成分の粘土鉱物を主成分(粘土造粒物中に50重量%以上)とする粘土造粒物を含有する、請求項1〜4いずれかに記載の洗剤組成物。 - 更に、(d)重量平均分子量5000以上10万以下のポリアクリル酸系重合体を含有する、請求項1〜5いずれかに記載の洗剤組成物。
- 粉末状である、請求項1〜6いずれかに記載の洗剤組成物。
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