JP2010275362A

JP2010275362A - 繊維用洗浄剤組成物

Info

Publication number: JP2010275362A
Application number: JP2009126727A
Authority: JP
Inventors: Katsuaki Jinbo; 克明神保; Seiji Yamashita; 聖二山下
Original assignee: Sanyo Chemical Industries Ltd
Current assignee: Sanyo Chemical Industries Ltd
Priority date: 2009-05-26
Filing date: 2009-05-26
Publication date: 2010-12-09

Abstract

【課題】ダストコントロール製品等の繊維製品に対して、優れた洗浄性と再汚染防止性を発揮する繊維用洗浄剤を提供する。
【解決手段】一般式（１）で表されるアミノ基含有量が０．４０〜３．３０ｍｍｏｌ／ｇである非イオン界面活性剤（Ａ）と、カルボキシル基含有量が１０〜１４ｍｍｏｌ／ｇのカルボキシル基含有オリゴマーの金属塩（Ｂ）を必須成分とする繊維用洗浄剤であり、さらに（Ａ）のアミノ基／（Ｂ）のカルボキシル基との当量比を４０／６０〜６０／４０とする。
【化１】
［式中、Ｒは炭素数８〜２４のアルキル基もしくはアルケニル基；Ａ^１ＯとＡ²Ｏはそれぞれ独立にオキシエチレン基および／またはオキシプロピレン基を表す。ｍとｎは、ｍ＋nが４〜５０となる正の数である。］
【選択図】なし

Description

本発明は、繊維製品用洗浄剤に関し、特に、エアコン用または空気清浄機用フィルター、フロアクリーニング用モップ、フロアマットなどに代表されるダストコントロール製品に付着したダスト、泥汚れ、糸くず、無機汚れ、油汚れなどの洗浄に好適な洗浄剤に関する。

従来、ダストコントロール製品などの繊維製品のための洗浄剤において、ポリオキシエチレンアルキルエーテル系の非イオン界面活性剤が用いられる。
ここでダストコントロール製品とは、一般に、ダストコントロール業者から顧客に貸し出され、使用後に顧客から回収され、洗浄した後に再び新品として貸し出される、モップ、マット、エアコンフィルターなどの製品である。

モップやマットに代表されるダストコントロール製品は、吸着剤としての油剤が付与された製品表面の払拭部で、ホコリや汚れを捕捉するものであり、上記の洗浄後に、オイルを付着させて製品化される。そのため、回収後の洗浄時には、使用時に捕集保持された汚れと製品化時、吸着剤として付与した油剤の両方を除去することが求められている。

例えば、ダストコントロール製品に用いられる洗浄剤として、無機アルカリ剤とオキシエチレン基とオキシプロピレン基を含有する非イオン界面活性剤の組合せ（特許文献１）、スチレン化フェノールのエチレンオキサイド付加物と非イオン界面活性剤の組合せ洗浄剤（特許文献２）が提案されている。

このように従来、ダストコントロール製品などの繊維製品の洗浄剤に用いられるエチレンオキサイド付加型のエーテル系非イオン界面活性剤としては、アルキル基又はアルケニル基を有するアルコールをベースとしたもの、および芳香族環を有するスチレン化フェノールをベースとしたものが繊維製品の洗浄には用いられてきた。しかし、これら非イオン界面活性剤ではダストコントロール製品に付着したダスト、泥汚れ、糸くず、無機汚れ、油汚れの洗浄性、および再汚染の防止に関して、いずれも満足できるものではない。

特開２００４−２４４５９１号公報特開２００８−７５２１１号公報

本発明は、ダストコントロール製品等の繊維製品に対して、優れた洗浄性と再汚染防止性を発揮する繊維用洗浄剤を提供することを目的とする。

本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、特定のポリオキシアルキレンアミンと特定のカルボキシル基含有オリゴマーの金属塩を特定の比率で配合した洗浄剤組成物がこれらの課題に対し有効であることを見いだし、本発明に到達した。

すなわち、本発明は、下記一般式（１）で表されるアミノ基含有量が０．４０〜３．３０ｍｍｏｌ／ｇである非イオン界面活性剤（Ａ）と、カルボキシル基含有量が１０〜１４ｍｍｏｌ／ｇのカルボキシル基含有オリゴマーの金属塩（Ｂ）を必須成分とし、（Ａ）／のアミノ基／（Ｂ）のカルボキシル基との当量比が４０／６０〜６０／４０であることを特徴とする繊維用洗浄剤組成物である。

［式中、Ｒは炭素数８〜２４のアルキル基もしくはアルケニル基；Ａ^１ＯとＡ²Ｏはそれぞれ独立にオキシエチレン基および／またはオキシプロピレン基を表す。ｍとｎは、ｍ＋nが４〜５０となる正の数である。］

本発明によれば、ダストコントロール製品等の繊維製品に対して、優れた洗浄性、再汚染防止性を発揮する繊維用洗浄剤を提供することができる。

本発明の繊維用洗浄剤組成物は、下記一般式（１）で表されるアミノ基含有量が０．４０〜３．３０ｍｍｏｌ／ｇである非イオン界面活性剤（Ａ）と、カルボキシル基含有量が１０〜１４ｍｍｏｌ／ｇのカルボキシル基含有オリゴマーの金属塩（Ｂ）を必須成分とする。さらに組成物中の（Ａ）のアミノ基／（Ｂ）のカルボキシル基との当量比が４０／６０〜６０／４０である。

［式中、Ｒは炭素数８〜２４のアルキル基もしくはアルケニル基であり、またＡ^１ＯおよびＡ²Ｏはそれぞれ独立にオキシエチレン基および／またはオキシプロピレン基、さらにｍおよびｎは、ｍ＋nが４〜５０となる正の数である。］

本発明における非イオン界面活性剤（Ａ）のアミン基含有量は、以下のように測定されるものである。

＜アミン基含有量の測定方法＞
非イオン界面活性剤（Ａ）を０．２〜３．０ｇとり、酢酸５０ｍＬに溶解させる。その後、１／１０Ｎ過塩素酸‐酢酸溶液で電位差自動滴定装置を使用し電位差滴定して、終点の滴定量をもとに、以下の算出式でアミノ基含有量を算出する。
アミノ基含有量（ｍｍｏｌ／ｇ）＝（Ａ×ｆ）／（１０×Ｓ）
ただし、Ａ：滴定量（ｍｌ）
ｆ：１／１０Ｎ過塩素酸‐酢酸溶液の力価
Ｓ：試料採取（ｇ）

非イオン界面活性剤（Ａ）のアミノ基含有量は、通常０．４０〜３．３０ｍｍｏｌ／ｇ、好ましくは０．５０〜３．００ｍｍｏｌ／ｇ、さらに好ましくは０．６０〜２．５０ｍｍｏｌ／ｇである。０．４０ｍｍｏｌ／ｇ未満では水溶性が高くなり、洗浄性が低下する。一方、３．３０ｍｍｏｌ／ｇを超えると水溶性が低くなり水に不溶性となる。

一般式（１）中のＲは、炭素数８〜２４のアルキル基もしくはアルケニル基であり、好ましくは炭素数８〜２０、さらに好ましくは炭素数８〜１８のアルキル基もしくはアルケニル基である。
具体的には、オクチル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、オクテニル基、デセニル基、ドデセニル基などである。
天然物由来の原料アミンを用いる場合は、これらは二種以上の炭素数に分布を有する混合アルキル基でもよい。

式（１）中のＡ^１Ｏ、Ａ²Ｏは、それぞれ独立にオキシエチレン基および／またはオキシプロピレン基を表し、具体的には、オキシエチレン基単独、またはオキシエチレン基とオキシプロピレン基の併用である。
これらは、エチレンオキサイド（以下、ＥＯと略記する。）の付加、またはＥＯとプロピレンオキサイド（以下、ＰＯと略記する。）をブロック状またはランダム状に付加して得られる。

式（１）中のｍ、nは、ＥＯとＰＯの合計付加モル数であり、ｍ＋n は、通常４〜５０、好ましくは６〜４０、さらに好ましくは８〜３０である。
ｍ＋n が多いと洗浄性が低下し、少ないと水溶性が低くなり過ぎるため水に不溶性となる。

非イオン界面活性剤（Ａ）のオキシアルキレン鎖中のオキシエチレン基の含有量は、通常５０重量％以上、好ましくは７０重量％以上、さらに好ましくは９０重量％以上、最も好ましくは１００重量％（オキシエチレン基単独）である。
オキシエチレン基の含有量が５０重量％未満になると、水溶性が低くなり過ぎ、水に不溶性となる。

本発明においておける非イオン界面活性剤（Ａ）のオキシアルキレン鎖中のオキシエチレン基の含有量は、^１Ｈ−ＮＭＲ法により測定し算出されるものである。
＜オキシエチレン基含有量の測定、算出方法＞
使用する^１Ｈ−ＮＭＲの装置は、周波数３００ＭＨｚのものを用いる。
測定試料約３０ｍｇを直径５ｍｍのＮＭＲ用試料菅に秤量し、約０．５ｍｌの重水素化溶媒を加え溶解させる。重水素化溶媒としては、例えば、重水素化クロロホルム、重水素化アセトン、重水素化トルエン、重水素化ジメチルスルホキシド、重水素化ジメチルホルムアミド等であり、試料を溶解させることの出来る溶媒を適宜選択する。
調製した試料を通常の条件で^１Ｈ−ＮＭＲを測定すると、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）のメチレン基由来の信号は１．０〜１．５ｐｐｍに観測され、ＰＰＧもしくはポリエチレングリコール（ＰＥＧ）のメチレン基およびメチン基由来の信号が３．０〜４．０ｐｐｍに観測される。測定試料中におけるＥＯの含有量（％）は、次の計算式によって算出される。
オキシエチレン基含有量（％）＝〔１１×（Ｅ−Ｐ）〕／〔１１×Ｅ＋８×Ｐ〕×１００
ただし、式中Ｅは３．０〜４．０ｐｐｍに観測されるメチン基由来の信号の積分値、Ｐは１．０〜１．５ｐｐｍに観測されるメチレン基由来の信号の積分値である。

本発明におけるカルボキシル基含有オリゴマーの金属塩（Ｂ）のカルボキシル基含有量は、以下のように測定されるものである。
＜カルボキシル基含有量の測定方法＞
カルボキシル基含有オリゴマーの金属塩（Ｂ）を０．３ｇ〜０．５ｇとり、水５０ｍｌで溶解させ、１／２Ｎの塩酸水溶液を滴下して、系内のｐＨを約３として、系中に存在するイオン型のカルボキシル基を全て分子型にする。
その後、１／１０Ｎ水酸化カリウム‐メタノール溶液を用いて電位差滴定を行ない、第１変曲点から第２変曲点までの滴定量をもとに、以下の算出式でカルボキシル基含有量を算出する。
カルボキシル基含有量（ｍｍｏｌ／ｇ）＝（Ａ×ｆ）／（１０×Ｓ）
ただし、Ａ：第１変曲点から第２変曲点までの滴定量（ｍＬ）
ｆ：１／１０Ｎ水酸化カリウムーメタノール溶液の力価
Ｓ：試料採取（ｇ）

カルボキシル基含有オリゴマーの金属塩（Ｂ）のカルボキシル基含有量は、通常１０〜１４ｍｍｏｌ／ｇ、好ましくは１２〜１４ｍｍｏｌ／ｇである。１０ｍｍｏｌ／ｇ未満では汚れへの吸着性が低くなり、洗浄性が低下する、１４ｍｍｏｌ／ｇを超えると、再汚染防止性が低下する。

本発明における繊維用洗浄剤組成物中の（Ａ）のアミノ基／（Ｂ）のカルボキシル基との当量比は、通常４０／６０〜６０／４０、好ましくは４５／５５〜５５／４５、さらに好ましくは５０／５０（（Ａ）と（Ｂ）が当量）である。
（Ａ）のアミノ基／（Ｂ）のカルボキシル基との当量比が、４０／６０未満では、非イオン界面活性剤（Ａ）の含有量が低くなり、洗浄性が大幅に低下する。
一方、当量比が、６０／４０を超えると、カルボキシル基含有オリゴマーの金属塩（Ｂ）の含有量が低くなり、再汚染防止性が大幅に低下する。

本発明におけるカルボキシル基含有オリゴマーの金属塩（Ｂ）のゲルマーミエーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）による数平均分子量は、通常２，０００〜２０，０００、好ましくは３，０００〜１５，０００である。
数平均分子量が、２，０００未満では洗浄性、再汚染防止性がともに低下し、２０，０００を超えると洗浄性が低下する。

本発明に用いられるカルボキシル基含有オリゴマーの金属塩（Ｂ）は、アクリル酸の重合物のアルカリ金属塩であり、具体的には、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸カリウムなどである。好ましくはポリアクリル酸ナトリウムである。

本発明の繊維用洗浄剤は、繊維製品、特にエアコン用または空気清浄機用フィルター、フロアクリーニング用モップ、フロアマットなどに代表されるダストコントロール製品の洗浄剤として好適に使用できる。

以下、実施例及び比較例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下、特に定めない限り、％は重量％、部は重量部を示す。

本発明の非イオン界面活性剤（Ａ−１）〜（Ａ−５）と比較のための非イオン界面活性剤（Ａ’−１）を以下のようにして製造した。

製造例１：
硬化牛脂アミン（ファーミン８６Ｔ、花王株式会社製）２５９ｇ（１．０モル）を１Ｌオートクレーブに仕込み、アルゴンガスで置換してから減圧にし、９５℃に昇温した。同温度にてエチレンオキサイド８３．６ｇ（１．９モル）をオートクレーブ内圧が０．３ＭＰａ以上にならないようにして、徐々に滴下した。約２時間の誘導期間を経て９０〜１１０℃の範囲で温度コントロールを行ない、計５時間で反応させた。滴下終了後、９５℃でオートクレーブの内圧が滴下開始時と同じ圧力を示すまで３０分反応を行った。
得られた硬化牛脂アミンのエチレンオキサイド１．９モル付加物に、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド２５％水溶液４．２ｇを添加し、９５℃にて１時間減圧脱水した。温度を７０℃に下げてからエチレンオキサイド３５６．４ｇ（８．１モル）をオートクレーブ内圧が０．２ＭＰａ以上にならないようにして、温度を７０〜９０℃に温度コントロールし、５時間かけて滴下した。滴下終了後、７０℃でオートクレーブの内圧が滴下開始時と同じ圧力を示すまで３０分反応を行った。さらに、１７０℃で３時間減圧（３ｋＰａ）にすることにより触媒を分解除去した。
得られた硬化牛脂アミンのエチレンオキサイド１０モル付加物（Ａ−１）のアミン基含有量は１．４３ｍｍｏｌ／ｇであった。

製造例２：
ラウリルアミン（ファーミン２０Ｄ、花王株式会社製）１８５ｇ（１．０モル）を１Ｌオートクレーブに仕込み、アルゴンガスで置換してから１４０℃に昇温した。同温度にてエチレンオキサイド８８ｇ（２．０モル）を徐々に滴下した。約１時間の誘導期間を経て１３０〜１６０℃の範囲で計３時間反応させた。滴下終了後、１４０℃でオートクレーブの内圧が滴下開始時と同じ圧力を示すまで３０分反応を行なった。
得られたラウリルアミンのエチレンオキサイド２．０モル付加物に水酸化カリウム２．０ｇを空気が入らないように添加し、９５℃にて１時間減圧脱水した。エチレンオキサイド１７６ｇ（４．０モル）を温度１５０℃にコントロールし、５時間かけて滴下した。滴下終了後、１５０℃でオートクレーブの内圧が滴下開始時と同じ圧力を示すまで３０分反応を行った。
得られたラウリルアミンのエチレンオキサイド６モル付加物（Ａ−２）のアミン基含有量は２．２３ｍｍｏｌ／ｇであった。

製造例３：
製造例１の前半で、硬化牛脂アミン２５９ｇ（１．０モル）をオクチルアミン（ファーミン０８Ｄ、花王株式会社製）２５８ｇ（２．０モル）に、またエチレンオキサイド８３．６ｇ（１．９モル）を１７６ｇ（４．０モル、アミンに対して２．０当量）に代えた以外は同様にしてオクチルアミンのエチレンオキサイド２モル付加物を得た。
また後半で、エチレンオキサイド３５６．４ｇ（８．１モル）を４４０ｇ（１０．０モル、アミンに対して５．０当量）に代える以外は同様の製造法でオクチルアミンのエチレンオキサイド７モル付加物（Ａ−３）を得た。
得られたオクチルアミンのエチレンオキサイド７モル付加物（Ａ−３）のアミン基含有量は２．２９ｍｍｏｌ／ｇであった。

製造例４：
製造例１の前半で、硬化牛脂アミン２５９ｇ（１．０モル）をココナットアミン（ファーミンＣＳ、花王株式会社製）１９１ｇ（１．０モル）に、またエチレンオキサイド８３．６ｇ（１．９モル）を８８．０ｇ（２．０モル）に代えた以外は同様にしてココナットアミンのエチレンオキサイド２モル付加物を得た。
また後半で、エチレンオキサイド３５６．４ｇ（８．１モル）を１１４４．０ｇ（２６モル）に代える以外は同様の製造法でココナットアミンのエチレンオキサイド２８モル付加物（Ａ−４）を得た。
得られたココナットアミンのエチレンオキサイド２８モル付加物（Ａ−４）のアミン基含有量は０．７１ｍｍｏｌ／ｇであった。

製造例５：
製造例２の前半で、ラウリルアミン１８５ｇ（１．０モル）をココナットアミン（ファーミンＣＳ、花王株式会社製）１９１ｇ（１．０モル）に代えた以外は同様にしてココナットアミンのエチレンオキサイド２モル付加物を得た。
また後半で、エチレンオキサイド１７６ｇ（４．０モル）をエチレンオキサイド７９２ｇ（１８．０モル）とプロピレンオキサイド４６４ｇ（８．０モル）の混合物に代える以外は同様の製造法でココナットアミンのエチレンオキサイド２０モル／プロピレンオキサイド８モル付加物（Ａ−５）を得た。
得られたココナットアミンのエチレンオキサイド２０モル／プロピレンオキサイド８モル付加物（Ａ−５）のアミン基含有量は０．６６ｍｍｏｌ／ｇであった。

比較製造例１：
製造例２の後半でエチレンオキサイド１７６ｇ（４．０モル）を２５５２ｇ（５８．０モル）に代える以外は同様の製造法でラウリルアミンのエチレンオキサイド６０モル付加物（Ａ’−１）を得た。
得られたラウリルアミンのエチレンオキサイド６０モル付加物（Ａ’−１）のアミン基含有量は０．３５ｍｍｏｌ／ｇであった。

カルボキシル基含有オリゴマーの金属塩（Ｂ）としては、下記ポリアクリル酸ナトリウム（Ｂ−１）を使用した。
（Ｂ−１）：ポリアクリル酸ナトリウム［三洋化成工業製キャリボンＬ−４００（数平均分子量：８，０００）、有効成分：４３重量％、カルボキシル基含有量１３．９ｍｍｏｌ／ｇ］

製造例１〜５と比較製造例１で得られた非イオン界面活性剤と上記ポリカルボン酸ナトリウム（Ｂ−１）を水道水で希釈して配合した実施例１〜５および比較例1〜４の繊維用洗浄剤組成物と、ブランクとして水道水のみを用いた場合の洗浄性と再汚染防止性を下記の方法で評価した。その結果を表１に示す。

＜洗浄性の評価方法＞
ビル空調用に実際に３ケ月間使用したエアコンフィルター（長さ１００ｃｍ、幅１００ｃｍ、厚み０．２ｃｍ）から試験片（長さ５ｃｍ、幅６ｃｍ）を必要枚数切り出し、これを試験用フィルターとして用いた。実施例１〜５、比較例１〜４の組成の洗浄液、および水道水のみのブランクを１Ｌビーカーに入れ、４０℃に温調した。
その中に試験用フィルターを浸漬させ、長さ５ｃｍのマグネテックスターラーを用い、１５０ｒｐｍの攪拌速度で５分間撹拌を行い、洗浄を行った。
洗浄終了後、各フィルターを取り出し、水道水で充分すすぎを行い、５０℃の乾燥器で１時間乾燥した。
乾燥後、分光測色計（ＭＳＣ−１型、スガ試験機（株）製）を用いＬ値を測定した。

＜再汚染防止性の評価方法＞
上記の実施例１〜５および比較例１〜４の洗浄性評価後の洗浄液に、試験用フィルターとして未使用のエアコンフィルタ−（長さ５ｃｍ、幅６ｃｍ）を浸漬させ、５分間上記の条件で攪拌を行った。
その後、フィルターを取り出し、すすぎ、乾燥した後、Ｌ値を測定した。
Ｌ値は、白色度を示すものであり、測定サンプルの白色度が高くなればＬ値は高くなる。

表１の結果からわかるように、実施例1〜５は洗浄性、再汚染防止性がいずれも優れることがわかる。
一方、アミノ基含有量が低い非イオン界面活性剤を使用した比較例１は、洗浄性が低いことがわかる。また、（Ａ）／（Ｂ）の当量比が４０／６０未満である比較例２、４では再汚染防止性が低くなることに加え、洗浄性が大幅に低くなることがわかる。さらに、当量比が６０／４０を超える比較例３では、洗浄性が低くなり、再汚染防止性が大幅に低くなることがわかる。

本発明の繊維用洗浄剤は、洗浄性、再汚染防止性が優れていることから、繊維製品、特にエアコン用または空気清浄機用フィルター、フロアクリーニング用モップ、フロアマットなどに代表されるダストコントロール製品の洗浄剤として好適に使用できる。

Claims

下記一般式（１）で表されるアミノ基含有量が０．４０〜３．３０ｍｍｏｌ／ｇである非イオン界面活性剤（Ａ）と、カルボキシル基含有量が１０〜１４ｍｍｏｌ／ｇのカルボキシル基含有オリゴマーの金属塩（Ｂ）を必須成分とし、（Ａ）のアミノ基／（Ｂ）のカルボキシル基との当量比が４０／６０〜６０／４０であることを特徴とする繊維用洗浄剤組成物。

［式中、Ｒは炭素数８〜２４のアルキル基もしくはアルケニル基；Ａ^１ＯとＡ²Ｏはそれぞれ独立にオキシエチレン基および／またはオキシプロピレン基を表す。ｍとｎは、ｍ＋nが４〜５０となる正の数である。］
該非イオン界面活性剤（Ａ）におけるオキシアルキレン鎖中のオキシエチレン基の含有量が５０重量％以上である請求項１記載の繊維用洗浄剤組成物。
該カルボキシル基含有オリゴマーの金属塩（Ｂ）の数平均分子量が、２，０００〜２０，０００である請求項１または２記載の繊維用洗浄剤組成物。
該カルボキシル基含有オリゴマーの金属塩（Ｂ）が、アクリル酸の重合物のアルカリ金属塩である請求項１〜３いずれか記載の繊維用洗浄剤組成物。
清掃用繊維製品、フロアマット、エアコンフィルター用、または空気清浄機用フィルター用である請求項１〜４のいずれか記載の繊維用洗浄剤組成物。