JP3962113B2 - 洗浄剤組成物 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は特定の脂肪酸アルカリ塩およびアミノ酸誘導体のキレート剤を必須成分として含み、硬度の高い洗浄水中でも金属石けんを生じることなく、かつ水温の低い条件下でも高い溶解性を呈して優れた洗浄効果を呈し、さらに、微生物分解性にも優れ、特に衣料の洗浄に適用される洗浄剤組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、環境保全が強く唱えられるようになり、界面活性剤や洗浄用ビルダーの微生物分解性、さらには燐化合物による富栄養化、等々が社会的問題として取り上げられている。
【０００３】
そこで、近年では、各種洗浄剤、とりわけ衣料用洗浄剤は合成洗剤から石けん組成物に切り換えられる傾向にある。
【０００４】
この石けん組成物は微生物分解性に優れ、しかも、水質が良く水温が比較的高い条件下では、優れた洗浄効果を呈するものの、使用する水の硬度や温度の影響を受けやすい。
【０００５】
すなわち、この石けん組成物は硬度の高い水や温度の低い水を用いた場合、水に不溶性の金属石けんを生じ、あるいは、それ自体が水に溶け難くなって不溶性の状態となり、洗浄効果の低下を来す。
【０００６】
これら不溶性物質は、例えば衣料の洗浄の際に、繊維表面に沈着してしまい、しかも、この沈着物は水ですすいでも除去されず、洗浄後の仕上がりを悪くする。このことは合成洗浄から石けん組成物への移行を遅らせる原因となっている。
【０００７】
上述の石けん組成物に存する問題点を解決する手段として、従来、石けん組成物にエチレンジアミン四酢酸アルカリ塩（ＥＤＴＡ）やアルミナシリケート（ゼオライト）等のキレート剤を配合する方法が採用されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のＥＤＴＡキレート剤は微生物分解性に劣り、このためこのＥＤＴＡを含む石けん組成物もまた、微生物分解性に劣るものとなる。
【０００９】
さらに、上述のゼオライトキレート剤はキレート力が弱く、このため、このゼオライトを含む石けん組成物を硬度の高い水で使用すると、やはり水不溶性の金属石けんを生成してしまう。
【００１０】
さらにまた、これらキレート剤が石けん組成物に存在しても、これは水温の低い条件下では石けん組成物の溶解性を向上するものではなく、やはり水不溶性の問題点は解決されない。
【００１１】
そこで、本発明の目的は硬度の高い洗浄水中でも金属石けんを生じることなく、かつ、水温の低い条件下でも高い溶解性を呈して優れた洗浄効果を呈し、さらに、微生物分解性にも優れ、上述の公知技術に存する欠点を改良した、特に衣料の洗浄に適用される洗浄剤組成物を提供することにある。
【００１２】
【問題点を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明の洗浄剤組成物によれば、一般式
〔化２〕
ＲＯ（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｎＣＨ_２ＣＯＯＭｅ
（ただし、Ｒは炭素数８〜１８のアルキル基、ｎは１〜５の数、Ｍｅはナトリウムまたはアルカノールアミンである。）を有するポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸アルカリ塩と、グルタミン酸イミノジ酢酸アルカリ塩とを必須成分として含有し、前記ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸アルカリ塩と、グルタミン酸イミノジ酢酸アルカリ塩の配合比率（重量比）が２：１〜５０：１の範囲内であり、特に衣料の洗浄に適用されることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体的に詳述する。
【００１４】
本発明に用いられるポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸アルカリ塩（本発明成分１）は一般式
【化３】
ＲＯ（ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ）_n ＣＨ₂ ＣＯＯＭｅ
で表される、低温でも水溶性を維持し、しかも微生物により短時間に完全分解する化合物である。
【００１５】
式中、Ｒは炭素数が８〜18、好ましくは12〜18の範囲内のアルキル基であり、また、エチレンオキサイドの付加モル数は１〜５モル、すなわち、ｎは１〜５の数である。特に、洗浄性、水可溶性、水の硬度への影響等を考慮すると、Ｒは炭素数が12のラウリルであり、エチレンオキサイドの付加モル数は平均１〜３モルの範囲のエーテルカルボン酸であることが好ましい。Ｍｅはナトリウム、カリウム、またはアルカノールアミンであるが、特にナトリウムが好ましい。
【００１６】
この化合物の代表例としては、例えばポリオキシエチレンラウリルエーテル酢酸ナトリウムが挙げられ、具体的にはビューライトＬＣＡ・30Ｄ（三洋化成（株）製の商品名）である。
【００１７】
さらに、本発明に用いられるグルタミン酸イミノジ酢酸アルカリ塩（本発明成分２）は一般式
【化４】

で表される化合物である。このグルタミン酸イミノジ酢酸アルカリ塩はＬ−グルタミン酸イミノジ酢酸アルカリ塩が好ましい。上記式中、Ｍｅはナトリウム、カリウム、アルカノールアミン等のアミン塩またはアンモニウム塩であるが、この中で特にナトリウムが特に好ましい。
【００１８】
このグルタミン酸イミノジ酢酸アルカリ塩はアミノ酸であるグルタミン酸の誘導体であって、好ましくは、Ｌ−グルタミン酸から公知の製造方法により得られる。
【００１９】
上述のグルタミン酸イミノジ酢酸アルカリ塩は優れたカルシウムイオン捕促能を有しており、特に、ｐＨ９以上のアルカリ側でこの捕促能が著しく向上される。
【００２０】
上述ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸アルカリ塩およびグルタミン酸イミノジ酢酸アルカリ塩の本発明における配合比率（重量比）はポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸アルカリ塩：グルタミン酸イミノジ酢酸アルカリ塩＝２：１〜50：１の範囲内、好ましくは12：１〜20：１の範囲内であり、この範囲内で本発明の効果を著しく発揮する。
【００２１】
上述の本発明洗浄剤組成物は上述必須成分である二成分のほかに、水溶液としたときにｐＨ値をアルカリ域に保持するためのアルカリ塩類（緩衝剤）、例えば炭酸ナトリウム、珪酸ナトリウム、エタノールアミン等を含有することもでき、さらに所望に応じて漂白剤、酵素、蛍光増白剤、香料、可溶化剤等を含有することができる。
【００２２】
なお、本発明にかかる洗浄剤組成物は粉粒体あるいは液体のいずれの形態で調製され、使用に際しては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸アルカリ塩の濃度が純分濃度で０.05 ％〜０.08 ％の範囲内となるように水で希釈して使用される。
【００２３】
【発明の実施例】
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。
【００２４】
なお、実施例で用いられる各化合物は以下のように略記する。

【００２５】
実施例１
表１に示す各試料（洗浄剤）を調製した。各試料は試料No.1〜５および８については本発明成分１の量が0.08％となるように、試料No.6および７については本発明成分１の量がそれぞれ0.05％となるように、また、試料No.9〜14については全成分量が０.133％となるように、炭酸カルシウムを60ppm と１00ppm 含有している水にそれぞれ希釈し、各試料の水溶液の状態と発泡性について観察し、結果を表１に示した。
【００２６】
各試料の水溶液はアルカリ緩衝剤を用いてｐＨ12とし、水温25℃にて観察した。
【００２７】
発泡性試験は硬水に溶解して金属石けんが生成されているかを観察するものであり、発泡があれば金属石けんを生成せず洗浄効果が優れており、発泡がなければ金属石けんを生成して洗浄効果が低下していることを意味する。この発泡性試験は１00ccの比色管に水溶液を20cc入れ、上下に手振りした後の泡立ちを比較することにより行った。
【００２８】
【表１】

【００２９】
表１から明らかなとおり、試料No.9、10、11は従来の洗濯石けん組成物であって、25℃の水温で完全に溶解せず、発泡もみられなかった。
【００３０】
また、ポリオキシエチレンラウリルエーテル酢酸ナトリウム（Ｃ₁₂（ＥＯ）_n ＣＨ₂ ＣＯＯＮａ）の酸化エチレン付加モル数（ｎ）が１モル、３モルおよび4.5 モルのものはいずれも炭酸カルシウムが60ppm 、水温が25℃の条件下では完全に溶解するものの、炭酸カルシウムが１00ppm 存在する水ではＧＬＤＡ−４Ｎａが存在しないと不溶性の塩が生成した。（試料No.12 、13、14)
【００３１】
これに対して、ポリオキシエチレンラウリルエーテル酢酸ナトリウムとＧＬＤＡ−４Ｎａとを併用すると、ＣａＣＯ₃ を１00ppm 含む水でも、不溶性物質の生成が防止されて濁りが生ぜず、かつ発泡も充分に起こった。このことは、特に本発明成分１／本発明成分２の比率が２／１〜50／１の範囲で良好に達し得た。（試料No.1〜８）
【００３２】
実施例２
表２に示される各試料（洗浄剤）を調製した。各試料は試料No.15 〜19および22については本発明成分１の量が0.08％となるように、試料No.20 および21については本発明成分１の量が0.05％となるように、また、試料No.23 〜28については全成分量が０.133％濃度となるように、炭酸カルシウム60ppm および１00ppm 含有水で希釈し、各試料の洗浄効率について観察評価し、結果を表２に示した。
【００３３】
各試料の水溶液はアルカリ緩衝剤（Ｎａ₂ ＣＯ₃)を用いてｐＨ12に調製され、水温25℃の条件下で洗浄効率試験に付された。
【００３４】
洗浄効率試験は人工汚染布として（財）洗濯科学協会の湿式人工汚染布を使用し、これをターゴ・ト・メータにより、浴比１：30、攪拌数１ 00rpm の条件下で次のようにして行った。
【００３５】
すなわち、原布、洗浄前の汚染布、洗浄後の汚染布の反射率をそれぞれ測定し、次の式により求めた。
【００３６】
【数１】

【００３７】
【表２】

【００３８】
表２に示されるように、従来の洗濯石けん組成物（試料No.23 〜25) は洗浄効率がＣａＣＯ₃60ppmでは約41〜42％、ＣａＣＯ₃100ppm では約42〜43％であって、いずれも低い値を示している。
【００３９】
さらに、本発明成分１を含むが、本発明成分２を含まない組成物（試料No.26 〜28) もまた、上述と同様、洗浄効率が40〜42％前後であって、いずれも低い値を示している。
【００４０】
これに対して、本発明成分１および２の両方を含む組成物（試料No.15 〜22) はＣａＣＯ₃60ppmおよびＣａＣＯ₃100ppm の両方において、洗浄効率が46〜52％前後を呈し、いずれも高い洗浄効率を示した。
【００４１】
実施例３
表３に示す組成の各試料（洗浄剤）を調製した。各試料は試料No.29 〜32については本発明成分１の量が0.08％となるように、また、試料No.33 および34については全成分量が0.15％濃度となるように、炭酸カルシウム60ppm 含有水で希釈し、各試料の硬表面上の油脂汚れに対する洗浄効率について観察評価し、結果を表３に示した。各試料の水溶液は弱アルカリ緩衝剤を用いてｐＨ８とし、水温20℃の条件下で洗浄効率試験に付した。
【００４２】
洗浄効率試験は人工の汚れ板として、ＪＩＳＫ３３７０の方法に準じて作製したものを使用し、リーナツ改良洗浄力試験器を用いて回転数２ 50rpm 、３分間の条件で洗浄し、汚れ板を充分に水ですすいだ後、風乾し、洗浄性能を評価することにより行った。
【００４３】
洗浄効率は洗浄前と洗浄後および汚れが付着していないスライドグラスの重量を測定して下式により求めた。
【００４４】
【数２】

【００４５】
【表３】

【００４６】
表３から明らかなように、試料No.29 〜32は試料No.33 に比べ著しく油汚れの洗浄性能が優れ、しかも合成界面活性剤を用いた試料No.34 と同程度以上の洗浄性を有する。このことから本発明の組成物に界面活性剤を極少量添加するとさらに洗浄効果が高くなることが認められた。
【００４７】
実施例４
本発明洗浄剤組成物（表１の試料No.1) をＣＯＤで５00ppm になるように水で希釈した。さらに、化学工業排水を処理している活性汚泥設備から活性汚泥を採取し、この活性汚泥を小型の３槽直列曝気型活性汚泥設備に上述の希釈液とともに供給し、曝気をして生物分解のテストを行った。
【００４８】
７〜８日経過した後の処理排水中のＣＯＤは50〜75ppm 程度に低減されており、分解率が85〜90％であった。
【００４９】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明にかかる洗浄剤組成物は従来のヤシ油や牛脂脂肪酸のアルカリ金属塩に換えて、低温条件下でも水溶性を維持し、かつ微生物分解性の優れたポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸アルカリ塩を用い、さらにキレート剤として、微生物分解性に優れ、低温条件下でも水溶性を維持し、かつキレート力の大きなグルタミン酸イミノジ酢酸アルカリ塩を併用したから、低温や硬度の高い水でも完全に溶解し、かつ水不溶性の金属石けんを生成せずに優れた洗浄効果を呈し、このため洗浄時の水温やすすぎ回数あるいはすすぎ水量に特段の注意を払う必要なく、さらに微生物による排水処理が完全に達成され、環境汚染を引き起こすことがない。

Claims (1)

1. 一般式
   〔化１〕
   ＲＯ（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｎＣＨ_２ＣＯＯＭｅ
   （ただし、Ｒは炭素数８〜１８のアルキル基、ｎは１〜５の数、Ｍｅはナトリウム、カリウム、アミン塩またはアンモニウム塩である。）
   を有するポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸アルカリ塩と、グルタミン酸イミノジ酢酸アルカリ塩とを必須成分として含有し、前記ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸アルカリ塩とグルタミン酸イミノジ酢酸アルカリ塩の配合比率（重量比）が２：１〜５０：１の範囲内であり、特に衣料の洗浄に適用されることを特徴とする洗浄剤組成物。