JP2819271B2 - 洗剤用ビルダーおよび洗剤組成物 - Google Patents

洗剤用ビルダーおよび洗剤組成物

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【本発明の属する技術分野】本発明は洗剤用ビルダー、
および洗剤組成物に関する。更に詳しくは、洗浄力増強
作用、水溶性、生分解性が高いビルダーおよび、従来の
衣料用洗剤に較べて洗浄力の高い、衣料用洗剤組成物に
関する。
【0002】
【従来の技術】洗剤に配合されるビルダーには、洗浄力
増強作用に加え、生分解性が高いこと、安価であること
などが要求される。従来、トリポリリン酸塩がこれらの
諸性能を具備し、洗剤用ビルダーとして使用されていた
が、河川や湖沼の富栄養化の問題から現在では殆ど使用
されていない。トリポリリン酸塩に代わって、ゼオライ
ト、ニトリロトリ酢酸塩、クエン酸塩、ポリアクリル酸
塩など各種のビルダーが検討されているが、現在まで満
足する性能を有するものは得られていないのが実状であ
る。ゼオライトは粉末洗剤用のビルダーとして広く使用
されているが、洗浄力増強作用が劣る上に、水不溶性で
あるため液体洗剤には配合できず、また洗濯機に固着す
るという問題がある。ニトリロトリ酢酸塩は、代替ビル
ダーとして有望視されたが、安全性に疑問が投げかけら
れ一部で使用されるに留まっている。クエン酸塩は液体
洗剤用に若干使用されているが、洗浄力増強作用は低
く、コスト面も満足するものではない。また、液体洗剤
へ配合した場合の溶解度も高くないため、多量の配合は
できない。ポリアクリル酸塩などのポリマーは生分解性
が低いため、その使用は限定される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、洗浄力増強
作用、生分解性、水溶性が高く、且つ工業的に安価に製
造し得る洗剤用ビルダーが求められている。さらに、液
体洗剤ではこれらの要求に加えて、液体洗剤配合系への
溶解性の高いビルダーが求められている。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の問題
点に鑑み、鋭意検討を重ねた結果、特定のアミノカルボ
ン酸誘導体が上記問題点を著しく改善し得ることを見い
だし、本発明に到った。
【0005】すなわち、本発明は下記一般式(I)で示
されるアミノカルボン酸誘導体、および該アミノカルボ
ン酸誘導体を剤の1〜40重量%、界面活性剤を20〜
60重量%含有して成る洗剤組成物を提供するものであ
る。
【0006】 [式中、X1、X2の少なくとも1つは下記一般式(I
I) で示される基であり、残りは水素原子でもよい;Mは水
素原子、アルカリ金属、アンモニウムまたはアミン類;
Aは炭素数2〜4のアルキレン基;p、qはそれぞれ独
立に0〜10の整数である。]
【0007】
【発明の実施の形態】一般式(I)で表されるアミノカ
ルボン酸誘導体を洗剤組成物中にビルダー成分として配
合した場合、高い洗浄力増強作用を示す。これは一般式
(I)のアミノカルボン酸誘導体がCa2+、Mg2+など
に対して高いキレート形成能を有すること、固体汚れの
分散能が高いこと、および洗浄系のpHを弱アルカリ性
に保つ作用(すなわちアルカリ緩衝能)が高いことに起
因する。
【0008】一般式(I)で表されるアミノカルボン酸
誘導体は、水溶性、生分解性が高く、リンを含有しない
ため環境に与える影響も少なく、洗濯機などへの固着の
問題もない。また、液体洗剤配合系への溶解度が高いた
め、衣料用液体洗剤用ビルダーとして特に好適である。
【0009】一般式(I)中のMは水素原子、アルカリ
金属、アンモニウム、アミン類を示す。Mがアルカリ金
属、特にナトリウムである場合、最も容易にしかも安価
に製造可能である。Mが例えばモノエタノールアミンの
ようなアミン類である場合、一般式(I)のカルボン酸
誘導体の液体洗剤配合系への溶解性が向上する。ただ
し、これらは一般式(I)のアミノカルボン酸誘導体が
配合される洗剤配合系、洗浄力、被洗浄物の種類、経済
性などの要因を考慮した上で決められるものであり、特
に限定されない。更に一般式(I)中の複数のMは同一
でも異なっていてもよい。また、異なったMの構造のア
ミノカルボン酸誘導体を混合して使用してもよい。
【0010】一般式(I)中のAOは炭素数2〜4のオ
キシアルキレン基であるが、これらの具体例としてはオ
キシエチレン基、オキシプロピレン基、オキシブチレン
基などが挙げられる。これらの内で好ましいものはオキ
シエチレン基、オキシプロピレン基である。一般式
(I)中のAOは互いに同一でも異なっていてもよく、
異なっている場合、その結合方式はランダム状でもブロ
ック状でも良い。一般式(I)中のp、qはそれぞれ独
立に0〜10の整数であるが、p、qの大きさは特に液
体洗剤用ビルダーとして使用した場合、配合処方系への
溶解性に大きな影響を与える。しかし、p、qが10を
超えて大きくなると洗浄力増強作用が低くなる。好まし
くは0〜3、さらに好ましくは0〜1である。
【0011】本発明の洗剤組成物において、一般式
(I)で示されるカルボン酸誘導体の含有量は、組成物
の全重量に対して、1〜40重量%、さらに好ましくは
2〜30重量%である。これより少ない場合、洗浄力が
低下し、これより多い場合には経済的に不利である。
【0012】一般式(I)で表されるアミノカルボン酸
誘導体は、水溶液中でグルタミン酸(塩)とマレイン
酸(塩)との反応、グルタミン酸(塩)のアルキレン
オキシド付加反応後のマレイン酸(塩)との反応、グ
ルタミン酸(塩)とマレイン酸(塩)との反応の後のア
ルキレンオキシド付加反応等により容易に製造可能であ
る。使用する原料は総て工業的に安価に入手できるもの
であるため、経済的にも有利である。
【0013】本発明の洗剤組成物において、用いられる
界面活性剤としては各種の陰イオン界面活性剤、非イオ
ン界面活性剤、カチオン型界面活性剤、および両性界面
活性剤などが挙げられ、これらは単独で用いても、任意
の割合で混合して用いても良い。陰イオン界面活性剤の
例としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキル
またはアルケニルエーテル硫酸塩、アルキルまたはアル
ケニル硫酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、α−スル
ホ脂肪酸塩またはエステル塩、アルキルまたはアルケニ
ルエーテルカルボン酸塩、アミノ酸型界面活性剤、N−
アシルアミノ酸型界面活性剤、アルキルまたはアルケニ
ルリン酸エステルまたはその塩等が挙げられる。非イオ
ン界面活性剤の例としては、ポリオキシエチレンアルキ
ルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエー
テル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、
ポリオキシエチエチレンソルビット脂肪酸エステル、ポ
リエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチ
レンヒマシ油、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グ
リセリン脂肪酸エステル、高級脂肪酸アルカノールアミ
ド、アルキルグルコシド、アルキルアミンオキサイド等
が挙げられる。カチオン型界面活性剤の例としては、第
4級アンモニウム塩等が挙げられる。両性界面活性剤の
例としては、カルボキシ型またはスルホベタイン型両性
界面活性剤などが挙げられる。本発明の洗剤組成物にお
いて、上記の界面活性剤の含有量は、組成物の全重量に
対して、20〜60重量%、好ましくは25〜50重量
%である。これより少ない場合、洗浄力が低下し、これ
より多い場合には経済的に不利である。
【0014】本発明の衣料用洗剤組成物は、一般式
(I)で示されるカルボン酸誘導体、界面活性剤の他
に、必要に応じて補助添加剤を含んでいても良い。例え
ばトリポリリン酸塩、ゼオライト、ニトリロトリ酢酸
塩、クエン酸塩、ポリアクリル酸塩、オキシカルボン酸
塩などの本発明以外の通常のビルダー化合物;炭酸塩、
珪酸塩、硫酸塩などのアルカリ剤または無機電解質;ポ
リビニルピロリドン、カルボキシメチルセルロースなど
の再汚染防止剤;プロテアーゼ、リパーゼ、セルラー
ゼ、アミラーゼなどの酵素;パラトルエンスルホン酸
塩、スルホコハク酸塩、ポリエチレングリコール、タル
ク、カルシウム、シリケートなどのケーキング防止剤;
第3ブチルヒドロキシトルエン、ジスチレン化フェノー
ルなどの酸化防止剤;過ほう酸塩などの漂白剤;その
他、蛍光染料、青味付剤、漂白剤安定剤、柔軟化剤、香
料などが挙げられる。
【0015】本発明を以下の実施例をもってさらに詳し
く説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるもの
ではない。
【0016】なお、実施例中の洗浄力試験は以下の条件
で行なった。 洗浄装置 Terg−O−tometer 洗剤濃度 0.1重量% 洗浄温度 30℃ 洗浄時間 10分 すすぎ 3分を2回 回転数 120±5回転/分 使用水 塩化カルシウム(2水塩)133mg/1
L 浴比 1:30(湿式人工汚染布*15枚、白布
(10×15cm、5×5 cmで調整) * 湿式人工汚染布は(財)洗濯化学協会製 液量 1L 洗浄力 次の式により算出 洗浄力(%)=100×(洗浄後の布の反射率−洗浄前
の布の反射率)/(原布の反射率−布の反射率)
【0017】合成例1 L−グルタミン酸ナトリウム1水和物187g(1.0
モル)、マレイン酸二ナトリウム160g(1.0モ
ル)、48%水酸化ナトリウム水溶液91.7g(水酸
化ナトリウムとして1.1モル)およびイオン交換水3
00gを反応容器に仕込み、攪拌下、70℃で8時間反
応させた。反応終了後、メタノールにて晶析し、目的と
する化合物(A−1)を4ナトリウム塩として341g
得た。
【0018】合成例2 合成例1の化合物176g(0.5モル)、水酸化ナト
リウム0.4g(0.01モル)およびイオン交換水2
05gを反応容器に仕込み、反応容器内を窒素雰囲気と
した後、55℃にてプロピレンオキシド29g(0.5
モル)を5時間かけて滴下した。滴下終了後、同温度で
3時間熟成し、触媒として用いた水酸化ナトリウムをク
エン酸で中和し、目的とする化合物(A−2)を4ナト
リウム塩の50%水溶液として得た。
【0019】合成例3 L−グルタミン酸ナトリウム1水和物187g(1.0
モル)、48%水酸化ナトリウム水溶液91.7g(水
酸化ナトリウムとして1.1モル)およびイオン交換水
260gを耐圧反応容器に仕込み、反応容器内を窒素雰
囲気とした後、攪拌下、55℃にてエチレンオキシド8
8g(2.0モル)を3時間かけて滴下した。滴下終了
後、同温度で2時間熟成した。別の反応容器に無水マレ
イン酸196g(2.0モル)およびイオン交換水35
0gを仕込み、攪拌下、60℃にて1時間反応した後、
同温度にて炭酸カルシウム100g(1.0モル)を炭
酸ガスの発生による発泡に注意しながら徐々に加え、炭
酸カルシウム投入終了後、同温度にて30分反応した。
ここに先に得られたL−グルタミン酸ナトリウムのエチ
レンオキシド付加物の水溶液および48%水酸化ナトリ
ウム水溶液75g(水酸化ナトリウムとして0.9モ
ル)を加え、攪拌下、70℃にて10時間反応した。反
応終了後、炭酸ナトリウム159g(1.5モル)を加
え70℃にて1時間反応させた。析出した炭酸カルシウ
ムを濾過し、得られた濾液をメタノールにて晶析し、目
的の化合物(A−3)570gを得た。
【0020】実施例1〜3 上記合成例1〜3で得られた化合物(A−1)〜(A−
3)をビルダー成分として、下記の配合比の粉末洗剤組
成物を作成し、洗浄力試験を行なった。その結果を表1
に示した。 直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム 30重量% ビルダー成分 20重量% 炭酸ナトリウム 10重量% 珪酸ナトリウム 10重量% 硫酸ナトリウム 30重量% 計 100重量% ただし、実施例2では合成例2で得られた化合物(A−
2)をさらに脱水乾燥したものを、ビルダー成分として
配合した。
【0021】比較例1 ゼオライトをビルダー成分とした他は実施例1と同様に
して洗浄力試験を行なった。その結果を表1に示した。
【0022】
【表1】
【0023】実施例4〜6 上記合成例1〜3で得られた化合物(A−1)〜(A−
3)をビルダー成分として、下記の配合比で今度は、液
体洗剤組成物を作成し、洗浄力試験を行なった。同時に
配合した洗剤組成物の外観を目視にて試験した。その結
果を表2に示した。 ポリオキシエチレンアルキルエーテル 35重量% 直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム 5重量% プロピレングリコール 5重量% モノエタノールアミン 5重量% ビルダー成分 2〜5重量% イオン交換水 残部 計 100重量%
【0024】ただし、実施例5では、合成例2で得られ
た(A−2)は固形分換算で配合した。
【0025】比較例2 クエン酸ナトリウムをビルダー成分とした他は実施例4
と同様にして洗浄力試験および外観試験を行なった。そ
の結果を表2に示した。
【0026】
【表2】 外観 ○ : 均一透明 × : 白濁または2相分離
【0027】表1に示された通り、本発明の粉末洗剤組
成物は現在広く使用されているゼオライトをビルダー成
分とした洗剤組成物と比較して、明らかに高い洗浄力を
示す。同様に表2に示された通り、液体洗剤に配合した
場合もクエン酸ナトリウムと比較して高い洗浄力を示
す。さらに液体洗剤に配合した場合、本発明のビルダー
は配合系への溶解性が良好であり、洗浄力をさらに向上
させるために、配合量を従来以上に増やしても均一に溶
解させることが可能である。これによって液体洗剤の洗
浄力を著しく改善することができる。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、洗浄力増強作用、生分
解性、水溶性が高く、且つ工業的に安価に製造し得る洗
剤用ビルダーが得られる。このビルダーを配合した洗
剤、特に液体洗剤は従来のものと比較して、高い洗浄力
を有する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C11D 3/33 CA(STN) CAOLD(STN) CAPLUS(STN) REGISTRY(STN)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(I)で表されるアミノカル
    ボン酸誘導体からなる洗剤用ビルダー。 [式中、X1、X2の少なくとも1つは下記一般式(I
    I) で示される基であり、残りは水素原子でもよい;Mは水
    素原子、アルカリ金属、アンモニウムまたはアミン類;
    Aは炭素数2〜4のアルキレン基;p、qはそれぞれ独
    立に0〜10の整数である。]
  2. 【請求項2】 請求項1記載の該アミノカルボン酸誘導
    体1〜40重量%と界面活性剤20〜60重量%を含有
    する洗剤組成物。
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