JP2855087B2 - トイレ用インタンク固型洗浄剤組成物およびその製造方法 - Google Patents
トイレ用インタンク固型洗浄剤組成物およびその製造方法Info
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Description
成形、プレス成形、打錠などの方法で容易に製造され、
その溶解速度が水温に影響されないと共に膨潤も比較的
少なく、洗浄力に優れ、タンク底面への定着性に優れ、
かつ薬剤の一部が小さな塊のまま流出することも少ない
トイレ用インタンク固型洗浄剤組成物およびその製造方
法に関するものである。
入型の組成物として、ポリエチレンオキサイド、ポリプ
ロピレンオキサイド、ポリブチレンオキサイドなどの重
合体または共重合体及びその誘導体、ポリエチレングリ
コール、ポリプロピレングリコールの重合体または共重
合体及びその誘導体、グリセリン脂肪酸エステル、ソル
ビタン脂肪酸エステルなどの非イオン界面活性剤を主剤
としたものや、アルキルベンゼンスルホン酸塩などの陰
イオン界面活性剤を主剤としたものが市販されている。
しかし、非イオン系界面活性剤を主剤としたものについ
ては水を吸って大きく膨潤したり、水温によって溶ける
速度が変わったり、洗浄力が悪いなどの問題点があっ
た。水中で大きく膨潤するとトイレのロー・タンクの排
水口を塞いでトラブルの原因となったり、また水温によ
って溶解速度が異なると、夏と冬の使用可能回数が違
い、色出も安定しないなど品質上好ましくない面が生ず
る。生産面に於いては溶融法(加熱溶融した原料を型に
流し込んで成形する方法)が主流であり、この方法では
無機塩などの沈降しやすい成分を多量に配合することが
困難であり、又、原料を加熱溶融するために多大なエネ
ルギーを要していた。又陰イオン界面活性剤を主剤にし
たものについては水温によって溶ける速度が変わった
り、薬剤の一部が塊のまま流出したり、タンク底面への
定着力が弱いために薬剤が水流によって流され排水口に
詰まる危険性があった。
イオン界面活性剤を主剤とすることにより冷水(冬)、
温水(夏)との溶解差を改善し、水温に影響されにくく
一年中ほぼ一定の速度で溶解するとともに、水中では著
しく膨潤せず、洗浄力に優れ、タンク底面への定着力に
も優れたトイレ用洗浄剤組成物をエネルギー消費のより
少ない練り出し(押し出し)成形、プレス成形、打錠に
て製造し、提供しようとするものである。
鋭意検討した結果、(a)分子構造内に炭素数約8〜約
22のアルキル鎖をもつスルホネートおよびサルフェー
トの群から選ばれる有機硫酸反応生成物の水溶性アルカ
リ金属塩である陰イオン界面活性剤約5〜約80重量%
と(b)非イオン界面活性剤約1〜約10重量%と
(c)水溶性アルカリ土類金属塩約5〜約50重量%と
(d)カルボキシメチルセルロースのアルカリ金属塩約
3〜約30重量%(e)20℃で液状の疎水性物質約
0.5〜約15重量%を配合し、練り出し(押し出し)
成形、プレス成形、打錠にて任意の形に成形することに
よって前記課題を解決できることが判明した。
あたり、洗浄力が良好である。(a)分子構造内に炭素
数約8〜約22のアルキル鎖をもつスルホネートおよび
サルフェートの群から選ばれる有機硫酸反応生成物の水
溶性アルカリ金属塩である陰イオン界面活性剤約5〜約
80重量%を用い、成形性を向上させる目的で成形時の
バインダーとして、(b)非イオン界面活性剤約1〜約
10重量%と(e)20℃で液状の疎水性物質約0.5
〜約15重量%を配合した。又、水中での薬剤のゲル化
をより強固なものとし、薬剤の急激な崩壊を防ぐととも
に、冷水(冬)温水(夏)での溶解差を改善し、タンク
底面への定着力を増すために(b)非イオン界面活性剤
約1〜約10重量%と(d)カルボキシメチルセルロー
スのアルカリ金属塩約3〜約30重量%を配合した。
又、(c)水溶性アルカリ土類金属塩は(a)分子構造
内に炭素数約8〜約22のアルキル鎖をもつスルホネー
トおよびサルフェートの群から選ばれる有機硫酸反応生
成物の水溶性アルカリ金属塩を水中での溶解速度のより
遅い2価のアルカリ土類金属塩を置換するために配合し
た。又、同じ目的で(d)カルボキシメチルセルロース
のアルカリ金属塩を水中での溶解速度のより遅い2価の
アルカリ土類金属塩に置換し、より強固なゲルを形成さ
せるために配合した。
る。
のアルキル鎖をもつスルホネートおよびサルフェートの
群から選ばれる有機硫酸反応生成物の水溶性アルカリ金
属塩である陰イオン界面活性剤 その分子構造内に炭素数約8〜約22の直鎖または分岐
のアルキル鎖をもつスルホネート及びサルフェートの群
から選ばれる有機硫酸反応生成物の水溶性アルカリ金属
塩であって、分子構造中に0〜5モルのポリエチレンオ
キサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリブチレンオ
キサイドが存在しても良い。一般的にアルキル鎖の炭素
数は8よりも小さくなると水への溶解スピードが著しく
速くなり、逆に22より大きくなると著しく遅くなり、
本発明のトイレ用洗浄剤には向かない。具体的にはアル
キルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アルカンスルホン
酸ナトリウム、α−オレフィンスルホン酸ナトリウム、
アルキル硫酸エステルナトリウム、ポリオキシエチレン
アルキルフェニルエーテル硫酸エステルナトリウム、ポ
リオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステルナトリ
ウム及びこれらのカリウム塩、リチウム塩などがあげら
れる。
薬剤の水中への溶解速度の調節剤として、また成型時の
バインダーあるいは潤滑剤(滑沢剤)として配合する。
通常、非イオンタイプの界面活性剤は常温において液状
であるか固体であり、固体であっても加熱によって液状
になるものが多いので、製造過程における機械的撹拌、
混練、成型などの工程で摩擦熱などによって液状になっ
てバインダーあるいは潤滑剤(滑沢剤)として働く。ま
た、薬剤を水中に投入した時には薬剤の水中への溶解速
度調節剤、水中での保形性向上剤として働く。非イオン
界面活性剤の配合量は1重量%以下ではこれらの効果が
期待できず、10重量%以上では水中における薬剤の膨
潤が著しくなるなどの問題が生じる。
例としてはエチレンオキサイド・プロピレンオキサイド
のブロック共重合体、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、
アミンオキサイド、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビ
タン脂肪酸エステル、蔗糖脂肪酸エステル、脂肪酸アル
カノールアミドなどが使用できるがこれらに限定される
ものではない。
中においてアルカリ土類金属に置換せしめるために配合
する。1価の金属塩から2価の金属塩に置換させること
により、(a)及び(d)あるいは(f)の水中への溶
解速度がより遅くなり、本発明に使用するのに適した溶
解速度とすることができる。この場合(a)及び(d)
あるいは(f)のすべてがアルカリ土類金属塩に置換さ
れるわけではなく、その一部が置換されるものと考えら
れる。その置換度は(a)、(d)あるいは(f)のア
ルカリ金属の水中での解離度、添加するアルカリ土類金
属の種類、添加量、粒径、薬剤のpH、水温などによっ
て変化する。添加する水溶性アルカリ土類金属塩の量の
目安としては5重量%以下では効果があまり期待でき
ず、50重量%以上では(a)及び(d)あるいは
(f)の溶解速度が遅くなったり、洗浄成分である界面
活性剤の配合量が少なくなるなど製品機能上好ましくな
い。
してはカルシウム、マグネシウム、バリウムの硫酸塩、
炭酸塩、リン酸塩、塩酸塩、ホウ酸塩などがあげられ
る。(但し、20℃での水への溶解度が0.1g/水1
00g以上のものに限る) (d) カルボキシメチルセルロースのアルカリ金属塩 カルボキシメチルセルロースのアルカリ金属塩(CM
C)は通常セルロースに苛性ソーダあるいは苛性カリな
どのアルカリを作用させてアルカリセルロース(アセチ
ル化)をつくり、これにモノクロール酢酸を反応させて
(エーテル化)セルロースの水酸基にカルボキシメチル
基が導入されて水溶性のカルボキシメチルセルロースの
アルカリ金属塩がつくられる。この際、セルロース単位
あたりにある3個の水酸基をすべてカルボキシメチル基
に置換すればエーテル化度3になる。しかし、一般に市
販されているものはエーテル化度1〜1.5ぐらいであ
る。水溶液の粘度はこのエーテル化度とセルロースの重
合度によって変化する。CMC水中での粘度を調節する
ことによって薬剤のゲル化能を変えることができ、薬剤
の溶解速度をコントロールすることが可能となる。ま
た、低粘度のCMCと高粘度のCMCを組み合わせて使
用することにより水温にあまり影響されず、より安定し
た薬剤の水中への放出が可能となる。即ち、カルボキシ
メチルセルロースナトリウムの1%水溶液の25℃にお
ける粘度が20〜30cpsである低粘度品と1000
〜10000cpsである高粘度品との混合物、好まし
くは、20〜30cpsである低粘度品と1000〜2
000cpsである高粘度品との混合物を使用する。
ロール、薬剤の水中での保形性向上、成形時のバインダ
ーあるいは潤滑剤(滑沢剤)として配合する。またその
添加量の増減により薬剤硬さの調節が可能である。具体
的にはSP(Solubility Paramete
r)値が約12以下の20℃で液状の疎水性物質が使用
可能で単品でも使用できるし、2種以上を混合して使用
することも可能である。2種以上を混合して使用する調
合香料などの場合はSP値が約12以下での物質が全体
の70%以上あればよい。
値が12以下の物質であれば水とはほとんど相溶性がな
く、薬剤中に水が進入するのを防ぐ効果が期待できる。
結果的に薬剤の水中における溶解速度が遅くなる。
タン、n−オクタン、α−ピネン、β−ピネン、リモネ
ン、テルピノーレン、ミルセン、p−サイメン、などの
炭化水素類やcis−3−ヘキセノール、リナロール、
ゲラニオール、ネロール、シトロネロール、ジメチルオ
クタノーノール、ヒドロキシシトロネロール、ミルセノ
ール、α−テルピネオール、ボルネオール、ベンジルア
ルコール、β−フェニルエチルアルコール、シンナミッ
クアルコール、アニスアルコール、ジメチルベンジルカ
ルビノール、メチルフェニルカルビノールなどのアルコ
ール類、n−ヘプチルアルデヒド、n−オクチルアルデ
ヒド、n−ノニルアルデヒド、n−ノニルアルデヒド、
n−デシルアルデヒド、n−ウンデシルアルデヒド、ウ
ンデシレンアルデヒド、ドデシルアルデヒド、メチルノ
ニルアルデヒド、n−トリデシルアルデヒド、シトラー
ル、シトロネラール、ヒドロキシシトロネラール、ベン
ズアルデヒドフェニルアセトアルデヒド、フェニルプロ
ピルアルデヒド、シンナミックアルデヒド、アニスアル
デヒド、クミンアルデヒド、サリチルアルデヒド、バニ
リン、エチルバニリン、γ−ウンデカラクトン、メチル
フェニルグリシド酸エチル、γ−ノニルラクトンなどの
アルデヒド類、メチル−n−アミルケトン、エチル−n
−アミルケトン、メチル−n−ヘキシルケトン、メチル
ヘプテノン、1−カルボン、メントン、ピペリトン、ア
セトフェノン、ベンゾフェノン、ベンジリデンアセト
ン、α−ヨノン、β−ヨノン、メチルヨノン、マルトー
ル、ネロン、シスジャスモン、クマリンなどのケトン
類、ムスコン、シベトン、シクロペンタデカン、シクロ
ペンタデカノリド、エチレンブラシレート、12−オキ
サヘキサデカノリド、ムスクキシレン、ムスクケトン、
ムスクアンブレッド、ムスクチベテン、モスケンなどの
ムスク類、アニソール、p−アセチルアニソール、ジフ
ェニルオキサイド、ジメチルハイドロキノン、アネトー
ル、チモール、オイゲノール、サフロール、β−ナフト
ールメチルエーテル、バニトロープなどのフェノルおよ
びその誘導体、安息香酸、桂皮酸、フェニル酢酸、ヒド
ロ桂皮酸などの酸類、ギ酸ゲラニル、ギ酸ベンジル、酢
酸エチル、酢酸イソアミル、酢酸シトロネリル、酢酸ゲ
ラニル、酢酸リナリル、酢酸ボルニル、酢酸ベンジル、
酢酸フェニルエチル、酢酸イソオイゲノール、プロピオ
ン酸エチル、プロピオン酸リナリル、プロピオン酸ゲラ
ニル、プロピオン酸ベンジル、酪酸エチル、酪酸イソア
ミル、酪酸ゲラニル、イソ酪酸ベンジル、イソ吉草酸n
−プロピル、イソ吉草酸ゲラニル、カプロン酸エチル、
カプロン酸イソアミル、カプリル酸エチル、ピルビン酸
エチル、アセト酢酸エチル、安息香酸メチル、安息香酸
エチル、安息香酸ゲラニル、桂皮酸ベンジル、フタル酸
ジエチル、サリチル酸エチル、アニス酸メチルなどのエ
ステル類、ローズオキサイド、オキサイドケトン、リナ
ロールオキサイド、シネロール、などのオキサイド類、
インドール、スカトール、6−メチルキノリン、7−メ
チルキノリン、6−イソプロピルキノリン、イソブチル
キノリンなどの含窒素化合物などがあげられるがこれら
に限定されるわけでわない。
のアルキル鎖をもつカルボン酸の水溶性アルカリ金属塩 分子構造内に炭素数約8〜約18のアルキル鎖をもつカ
ルボン酸はそのアルキル鎖が直鎖あるいは分岐のどちら
でもよく、分子内に2重結合を持っていてもよい。カル
ボン酸の水溶性アルカリ金属塩は水中で水溶性のアルカ
リ土類金属と一部置換することによって、適度な溶解速
度となる。炭素数が8以下では溶解速度が速すぎ、18
以上では遅すぎる。洗浄成分としてはもちろんのこと、
薬剤の溶解速度調節剤として配合される。具体的にはデ
カン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、パルミチル
酸ナトリウム、ミリスチン酸ナトリウム、ステアリン酸
ナトリウム、オレイン酸ナトリウム及びこれらのカリウ
ム塩、ラウリン酸モノエタノールアミド、パルミチン酸
モノエタノールアミド、ラウリン酸ジエタノールアミ
ド、パルミチン酸ジエタノールアミド、ヤシ油脂肪酸モ
ノエタノールアミドなどが使用できるがこれらに限定さ
れるわけではない。
剤 水溶性の無機あるいは有機の充填剤は薬剤の溶解速度調
節、ビルダー、pH調節剤、キレート剤、薬剤の安定性
向上剤、滑沢剤、成型性向上剤、水中での保形性向上剤
などの目的で配合する。薬剤の溶解速度はその溶解度だ
けでなく、その粒度、配合量、練り具合(熱で溶融する
物質の溶融状態)、圧縮度などに依存している。
類金属の炭酸塩、硫酸塩、塩酸塩、リン酸塩、ホウ酸
塩、およびホウ酸が使用出来る。例えば硫酸ナトリウ
ム、硫酸マグネシウム、塩化ナトリウム、塩化マグネシ
ウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、リン酸ナ
トリウム、リン酸一水素ナトリウム、リン酸二水素ナト
リウム、トリポリリン酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリ
ウムなどの比較的水に溶けやすいものからホウ砂、ホウ
酸、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、硫酸カルシウ
ムなどの比較的水に難溶性のものまで使用出来る。
数が2〜10のカルボン酸、ヒドロキシカルボン酸、ポ
リカルボン酸あるいはヒドロキシポリカルボン酸または
その塩、アミノカルボン酸、ポリアミノカルボン酸また
はその塩などが使用出来る。例えばクエン酸、リンゴ
酸、コハク酸、マレイン酸、フマール酸、グルコン酸、
アジピン酸などの有機酸およびそれらの塩やエチレンジ
アミン四酢酸、ニトリロ三酢酸、ヒドロキシエチルイミ
ノ二酢酸、ジヒドロキシエチルグリシン、ヒドロキシエ
チレンジアミン三酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、
トリエチレンテトラミン六酢酸などのアミノポリカルボ
ン酸及びその塩などが使用出来る。また、ブドウ糖、蔗
糖、果糖、乳糖などの糖類、尿素なども使用することが
できる。無機充填剤と同様に薬剤の溶解スピードは有機
充填剤の溶解度だけでなく、その粒度、配合量、練り具
合(熱で溶融する物質の溶融状態)、圧縮度などに依存
している。
る。陶器に対して染色性が無く、ある程度耐光性のある
もので安全なものが好ましい。また、あまりにも耐塩素
性が優れていると環境中に放出されたときに退色しにく
いので好ましくない。青色1号、2号、3号、黄色3
号、4号、赤色106号、2号、3号等が使用できる。
成物の製造方法は次のように行う。即ち、打錠、押し出
し(練り出し)、あるいはプレス成形にて容易に成形で
きる。例えば押し出し成形では微粉末の原料をナウタミ
キサ、V型ミキサ、リボンミキサなどの混合機に供給
し、十分ドライブレンドした後、エクストルーダーある
いはコンティニアスニーダーなどの練り機に導入し液体
成分と撹拌、混練し、ドウ(dough)を形成する
(この時、原料は予め十分混合されているので過剰な撹
拌・混練の必要はない)。その後、押し出し造粒機など
の成形機にドウを導入して任意の形に圧縮成形を行う。
打錠の場合は各原材料をドライブレンドした後、そのま
ま直接打錠するかあるいは一端、押し出し造粒機、スプ
レードライヤー、ペレタイザーなどで湿式または乾式法
にて顆粒状に造粒した後打錠機に導入して打錠する。キ
ャッピング、スティッキング、ラミネーテングなどを起
こす場合は適宜、結合剤(バインダー)、滑沢剤などを
添加したり、粒径の調節などを行う。
び実施例1〜14,18〜20 V型ミキサーでドライブレンドした原料粉末をKRCニ
ーダー((株)栗本鐵工所製)に導入し、過剰な溶融状
態にならぬよう液体成分と撹拌、混練した後、できたド
ウ(dough)60gを直径5cmの円形の打錠型に
入れ、2.5kg/cm2の圧力でプレス成形して供試
薬剤を作成した。
機に導入し、20kg/cm2の打錠圧で直径5cm2の
円盤状に成形した。
した後、撹拌下、溶融しない粉末成分を投入した。その
後、固まらないように撹拌を続けながら冷却し、香料と
染料を混合したものを加え、均一になるまで十分に撹拌
した。その後、さらに撹拌を続けながら凝固点付近まで
冷却し、直径5cmの容器に60g充填、固化させ型か
ら取り出した。
いて下記の試験を行い、その結果を表1〜7に示した。
剤ブロックを(実施例1〜20、参考例1〜10及び比
較例1〜11)を家庭用水洗トイレのロータンク(貯水
量:9リットル、東陶機器(株)製のTOTO S−7
21B)内底部に設置し、ロータンク内の水及び流入水
の温度を25℃または5℃に維持し、それぞれ1時間に
つき1回の割合で自動的にフラッシュするように設定
し、薬剤がなくなるまでのフラッシュ回数を調べた。
所製の分光光度計UV−265FWを用い、630nm
での吸光度を測定した。測定は吸光度が0になるまで行
い、その平均値を流水の平均吸光度とした。
・・・とロータンク内の薬剤の形状を目視にて観察し、
ほとんど膨潤していない場合を○、やや膨潤している場
合を△、著しく膨潤している場合を×として評価した。
その定着力の測定は、傾斜法により測定する。すなわ
ち、トイレ洗浄剤組成物を水を入れた水槽中に置いたタ
ンク内と同じ素材の板の上に穏やかに静置し、3分間静
置後、板をゆっくりと傾けていきトイレ洗浄剤組成物が
板の上を滑り落ちるように動き出した瞬間の板と水槽の
底とのなす角度を測定した。測定は1サンプルにつき少
なくとも3回行い、結果を平均して求めた。この角度が
大きいほど初期の定着力が大きいと言える。なお、最大
傾斜角は90度である。初期の定着力の確認は、測定結
果が55度以上になるものを○とし、30度〜55度ま
でを△、それ以下のものを×とした。
げ込み試験したところ、上記測定結果が55度を越える
ものについては水流によるタンク内での移動が少なくな
り、排水口での詰まりがなくなった。
Claims (7)
- 【請求項1】 (a)分子構造内に炭素数約8〜約22
のアルキル鎖をもつスルホネートおよびサルフェートの
群から選ばれる有機硫酸反応生成物の水溶性アルカリ金
属塩である陰イオン界面活性剤約5〜約80重量%と
(b)非イオン界面活性剤約1〜約10重量%と(c)
水溶性アルカリ土類金属塩約5〜約50重量%と(d)
1%水溶液の25℃における粘度が20〜30cpsで
ある低粘度品と1000〜10000cpsである高粘
度品との混合物であるカルボキシメチルセルロースナト
リウム約3〜約30重量%と(e)20℃で液状の疎水
性物質約0.5〜約15重量%からなることを特徴とし
たトイレ用インタンク固型洗浄剤組成物。 - 【請求項2】 (f)分子構造内に炭素数約8〜約18
のアルキル鎖をもつカルボン酸の水溶性アルカリ金属塩
又はアルカノールアミド約0.1〜約30重量%を含有
する請求項1記載のトイレ用インタンク固型洗浄剤組成
物。 - 【請求項3】 (g)水溶性の無機もしくは有機の充填
剤を約0.01〜約85重量%含有する請求項1記載の
トイレ用インタンク固型洗浄剤組成物。 - 【請求項4】 (h)水溶性色素を、約0.01〜約1
5重量%含有する請求項1記載のトイレ用インタンク固
型洗浄剤組成物。 - 【請求項5】 (a)分子構造内に炭素数約8〜約22
のアルキル鎖をもつスルホネートおよびサルフェートの
群から選ばれる有機硫酸反応生成物の水溶性アルカリ金
属塩である陰イオン界面活性剤がアルキルスルホネー
ト、アルキルアリールスルホネート、α−オレフィンス
ルホネート、アルキルサルフェート、アルキルアリール
サルフェート、アルキルエーテルサルフェートの水溶性
アルカリ金属塩から選ばれることを特徴とした請求項1
〜4のいずれかに記載のトイレ用インタンク固型洗浄剤
組成物。 - 【請求項6】 (d)1%水溶液の25℃における粘度
が20〜30cpsである低粘度品と1000〜200
0cpsである高粘度品との混合物であるカルボキシメ
チルセルロースナトリウムを使用することを特徴とした
請求項1〜5のいずれかに記載のトイレ用インタンク固
型洗浄剤組成物。 - 【請求項7】 練り出し(押し出し)成形、プレス成
形、打錠にて製造されることを特徴とした請求項1〜6
のいずれかに記載のトイレ用インタンク固型洗浄剤組成
物の製造方法。
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