JPH0413399B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、一般的に洗剤に関する。さらに詳細
には、溶解度を向上させた粉末洗剤およびその製
法に関する。 粉末洗剤の処方において遭遇する普通の問題の
なかに製品の溶解度、安定性および自由流動特製
がある。一つまたはそれ以上の望ましい特性を有
する粉末洗剤が処方されている、例えば、米国特
許第3600317号は、主要成分の一つとして酢酸ア
ルミニウムを使用した自由流動性の、非凝固性
（non−Caking）の皿洗い用洗剤を開示している。
しかし、かような処方もなお、本明細書に記載し
た試験によつて現われるように比較的高度な不溶
性残留部に悩まされている。重要なことである
が、水に対するその製品の溶解度は、消費者なら
びに工業による製品の満足度の重要な判断基準で
ある。 不溶性残留物は、通常食器類の表面上にはつき
りした粒子または不透明なフイルムとして現わ
れ、飲料用ガラス製品、食事用皿などの物品の平
滑な表面上に特に顕著な斑点またはフイルムとな
つてこれらを見苦しくする。美学的見地ばかりで
なく、何回にも亘つての不溶物質残留物の甚だし
い蓄積は、皿洗い器のノヅルおよび／またはフイ
ルターの故障を起こすおそれがあり、そのため皿
洗機の適正な性能を減少させる。不用性物質が珪
酸塩、磁気重ね塗り（China−over glaze）の分
解に由来するときは、金属表面の保護および洗浄
力もまた悪影響を受ける。さらに粉末洗剤を常法
の凝集法（agglomeration process）で製造する
場合には、多段スクリーニングおよびバツチ コ
ンデイシヨニングの工程を必要とし、これはエネ
ルギーおよび時間の浪費である。これに対して、
本発明で採用しているような機械的混合法の使用
は、前述のエネルギーおよび時間を浪費する工程
を減少させ、これによつてより良質の製品を生産
できる上に、原価低減、生産性の向上ならびにエ
ネルギー節減の余猶として現われる。 従つて、本発明の目的は、従来技術の不利な点
を克服し、あるいは減少させることである。 別の目的として、溶解度を向上させた粉末洗剤
を機会的混合によつて製造する方法を提供するこ
とである。 さらに本発明の目的は、安定性および自由流動
特性の良好な粉末洗剤を製造することである。 その他の目的および利点は、説明の進行に伴い
明らかになるであろう。 上述の目的は、本発明によつて達成される。本
発明には、約10〜60重量％のビルダーと、約0.6
〜６重量％の界面活性剤と、約20〜50重量％のア
ルカリ性薬剤と、０〜約70重量％の増量剤
（filler）と、約10〜30重量％の固体アルカリ金属
珪酸塩および約0.4〜1.5％の有効塩素またはその
当量を生成する活性塩素または酸素含有化合物の
群から選ばれるを混合すること漂白剤が含まれ、
そして、その混合順序は、まず、 () ビルダーと、界面活性剤と、アルカリ性薬
剤と、増量剤とから本質的になり、珪酸塩を含
まないアルカリ性混合物を調整し、ついで、 () この混合物に、固体アルカリ金属珪酸塩
と、塩素ドナーとを混合するものであり、さら
に、得られた成生物のPHを、約0.25％の製品使
用濃度において、10.4又はそれ以上になるよう
に調整する。 本発明に基づく粉末洗剤の製造において、原料
物質の添加の順序およびPHは重要である。許容で
きる溶解度等級（Solubility rating）は、約0.25
％の製品使用濃度において、最終製品のPHが約
10.4またはそれ以上において達成される。許容で
きる溶解度を得るために、混合順序は、ビルダ
ー、界面活性剤、増量剤および好ましくはソーダ
灰であるアルカリ性薬剤からなるの成分を含むア
ルカリ性混合物が良く混合された後に固体珪酸塩
を添加する必要がある。任意成分例えば、染料、
漂白剤のような光学的成分、アミロース分解酵
素、蛋白分解酵素、香料などは工程の間の任意の
時に添加できるが、好ましくは、珪酸塩の添加後
がよい。塩素ドーナー（donors）またはその他
の漂白剤は最終に添加するのが最もよい。 本発明に基づいて用いる成分およびそれらの相
対的割合を示す典型的の洗剤組成分を第１表に示
す。

【表】 有機の、無機の、イオン交換体の、燐酸塩の、
非燐酸塩の各種のビルダーには、例えば炭酸ナト
リウム、燐酸三ナトリウム、ピロ燐酸四ナトリウ
ム、アルミノ珪酸ナトリウム、トリポリ燐酸ナト
リウム、クエン酸ナトリウム、カリボキシ メチ
ロキシ コハク酸ナトリウム、ニトリロトリアセ
テート、アルミノシリケートなどが含まれ、これ
らは当業界で周知であり、そして洗剤組成物とし
て好適なこれらのいずれか一つが使用できる。発
明者等は、燐酸塩含有ビルダーの群からは無水の
トリポリ燐酸ナトリウムを、そしてビルダーの非
燐酸塩群からはカリボキシメチロキシ、コハク酸
三ナトリウムまたはクエン酸ナトリウムの使用を
好む（特定の処方用の下記実施例を参照された
い）。無水のトリポリ燐酸ナトリウムを使用する
ときは、この無水の燐酸塩のすべてを実質的に水
和させるのに十分な水を添加することに注意すべ
きである。前記の非燐酸塩を使用するときは、こ
の水の添加は不要で、この場合水の代りに硫酸ナ
トリウムを用いる。 同様にアニオン性の、ノニオン性の、カチオン
性または両性の種々の界面活性剤または湿潤剤、
例えばアルキル サルフエート、エトキシ化アル
コール、アルカノールアミド、石ケン、線状アル
キル化スルホネート、アルキルベンゼンスルホネ
ート、線状アルコールアルコキシレート、エチレ
ンオキサイド−プロピレンオキサイドブロツクポ
リマーなどは、当業界において周知であり、そし
て洗剤組成物として好適なこれらの任意いずれか
一つを使用できる。発明者等は、ノニオン型とし
てはエチレンオキサイド−プロピレンオキサイド
ブロツクポリマーの〔プルロニツク（Pluronic）〕
シリースから、または線状アルコールアルコキシ
レートのポリデタージエント（poly−detergent）
群から採用するのを好む。しかし、注意すべきこ
とは、皿類製品においては、発泡性の洗剤は、洗
浄機から泡があふれ出すので非発泡性または低発
泡性洗剤を単独で使用するか、あるいは消泡剤
（例えば、モノステアリル酸ホスフエート、ステ
アリン酸など）と組合わせて使用する必要がある
ことである。 本発明書において、アルカリ性薬剤とは、アル
カリ金属炭酸塩、炭酸水素塩、水酸化物またはこ
れらの混合物と定義する。 洗剤組成物において使用するのに適した漂白剤
および塩素ドーナーまたは活性塩素含有物質の中
には、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過
硼酸ナトリウム、過硼酸ナトリウムとアセトキシ
ベンゼン、スルホン酸ナトリウム、Ｎ，Ｎ，N′，
N′−テトラアセチルエチレンジアミンまたはＮ，
Ｎ，N′，N′−テトラアセチルグリコールウリル、
ラウロイルパーオキサイド、過酸化ナトリウム、
アンモニウムジパーサルフエート、ジクロロ イ
ソシアヌル酸 カリウム、ジクロロ イソシアヌ
ル酸ナトリウム、塩素化燐酸三ナトリウム、次亜
塩素酸カルシウム、次亜塩素酸リチウム、モノク
ロルアミン、ジクロルアミン、三塩化窒素、〔（モ
ノ−トリクロロ）−テトラ−（モノカリウムジクロ
ロ）〕−ペンタ−イソシアヌレート１，３−ジクロ
ロ−５，５−ジメチル ヒダントイン パラ−ト
ルエン スルホンジクロロアミド、トリクロロメ
ラミン、Ｎ−クロロメラミン、Ｎ−クロロスクシ
ンイミド、Ｎ，N′−ジクロロアゾジカルボンア
ミド、Ｎ−クロロアセチル尿素、Ｎ，N′−ジク
ロロビウレツト、塩素化ジシアンジアミド、トリ
クロロシアヌル酸およびジクロログリコールウリ
ルなどのような活性剤との組合せのような、洗浄
漂白目的に通常使用される条件下で遊離原素状酸
素または塩素の形状においてその酸素または塩素
を放出する能力のある酸化剤を挙げることができ
る。好適な塩素放出薬剤についてはスコンス
（Sconce）著、1962年ラインホールド者出版の
ACSモノグラムに〔塩素−その製造、性質およ
び利用〕の表題の著書に開示されており、これら
も本発明の実施に採用できる。発明者等は、本明
細書に開示した処方においてジクロロイソシアヌ
ル酸ナトリウム〔クリアロン（Clearon）〕の使
用を好む。 増量剤（filler）も、また当業界において周知
である。発明者等は、硫酸ナトリウムの使用を好
むが、例えば塩化ナトリウムなどの他のものも同
じく良く使用される。 製造した処方の溶解度を測定するために、1500
mlビーカー中に2.5ｇの試験処方を入れ、これに
1000mlの蒸溜水を添加して約38℃に加熱して試験
した。加熱した水は連続的に７分間撹拌した、撹
拌モーターの速度を150〜160rpmの間に、そして
撹拌ブレード（直径約44.5mm、ピツチ30゜〜40゜）
の高さをビーカーの底から約25mm離して維持され
るように調整した。７分間の終りに、撹拌機を取
除き、そしてビーカー中に何等かの不溶性物質の
沈殿が見えたときは、この混合物を撹拌棒でかき
まぜ不溶物質を懸濁物に戻し、次いで、その混合
物を適当な直径のブフナー斗の穿孔板上におい
た円状の黒布（±12.7cm直径）を通し直ちに吸引
過した。ブフナー斗中に移した液の全部が黒
布を通過してから２〜３分後にこの黒布を取外
し、もし存在する場合には黒布上に残つている残
留物の量を第２表に示したような等級づけのある
前以て決めた標準のセツトと定性的に比較した。

【表】 黒布上の残留物の量が前以て決めた標準のセツ
トのそれより多いか少ないときは肉眼観察に基づ
いて中間の等級、例えば0.5、1.5などを設定す
る。この比較は等量を基準にして比較するので機
械的混合（乾燥混合）処方から得られたもののよ
うな微細な粒子は、広い表面を覆いそして高い対
比（凝集型式処方で得られるような比較的粗い粒
子の等量より等級が高い）を示すので溶解度の等
級づけを決める際注意する必要がある。例証とし
て、代表的の比較は、砂のような水に不溶性物質
を各粒度毎に分離し（スクリーニングによつて）、
(a) 各粒度毎に黒布上の不溶性物質の0.01ｇを直
接秤量するか、(b) 懸濁物の形における0.01ｇの
不溶性粒子を黒布を通して減圧過するかのいず
れかによつて重量的に等しい量をそれぞれの黒布
上に沈殿させることによつて行なうこともでき
る。 ランダムなパネリストによつて得た典型的な等
級を下記に示す。 粒度ミクロン 溶解度等級 不溶物質ｇ／布 850〜1400 ０〜１ 0.001 500〜850 ２ 0.01 250〜500 ２＋ 0.01 150〜250 ３ 0.01 粒度の測定はまた、低倍率の普通の顕微鏡で都
合よく行うことができる。 溶解度の分類（breakdown）は、普通のアル
ミ箔で包んだカード ボート ボツクス中に詰め
たサンプル処方について行なつた。この検査は、
次に湿度および二酸化炭素のような大気の変数に
よつて溶解度に影響を及ぼす恐れのあるものをな
くすために密封したガラスジヤー中で確認した。
各種の原料物質の添加順序に対する溶解度の分類
は、52゜、35゜、27゜および周囲温度において１、
２、３、４および８週間の貯蔵で温度の函数とし
て評価した。各特定期間の終りにおいて、この試
験サンプルについて上記の溶解度試験を行い、そ
して溶解度等級を測定した。 各種成分の望ましい混合順序を決めるために、
第３表に示すような各種成分の添加シーケンス
（sequence）を変えて製造した乾燥混合処方の溶
解度の等級づけを行なつた。普通には１〜２Kgの
バツチの処方で行なつた。混合は、実験室におい
て、例えばキツチン エイド（Kitchin Aid）ま
たはツウイン シエル ラボラトリー ブレンダ
ー（Twin Shell laboratory blender）のような
商業的のケーキ ミキサーを使用した。

【表】 本方法は、本質的には四つの主要な工程からな
る、(a) 第３表の見出し乾燥仕込みに示したよう
に無水トリポリ燐酸ナトリウムまたはその他のビ
ルダーと硫酸ナトリウムまたはその他の成分との
混合によつて乾燥仕込物を製造し、(b) 必要に応
じノニオニツク界面活性剤および水から成る〔プ
レミツクス〕を乾燥仕込物を撹拌しながらこの乾
燥仕込物に添加し、（例えば無水トリポリ燐酸ナ
トリウムをビルダーとして用いるときは水は必要
とするであろうが、クエン酸ナトリウムまたはカ
ルボキシ メチロキシ コハク酸ナトリウムをビ
ルダーとして使用したとき〔プレミツクス〕はノ
ニオニツク界面活性剤だけで作られる）、(c) 工
程(d)の後に得られる生成物とソーダ灰またはその
他のアルカリ薬品と完全に混合し、そして(d) 工
程(c)の後に得られる生成物と第３表に示したよう
な珪酸ナトリウム、塩素ドーナーおよびその他の
成分とを混合して最終製品を得る。異つた添加順
序工程によつて製造された種々の処方の溶解度の
等級および各種の温度条件下におけるそれらの貯
蔵安定性を第４表に示す。自由流動および非凝固
性の測定は、普通の肉眼観察によつて行なつた。

【表】 第４表の結果から珪酸塩の添加を、例えばソー
ダ灰のようなアルカリ薬剤の後、または組合わせ
て処方に添加したシーケンスＢおよびＣが２箇月
の貯蔵後においてさえ許容できる安定性を示すこ
とが分かる。この結果からさらに、安定な、溶解
性の製品を得るのに基本的に必要なことは、ノニ
オニツクス／H₂Oプレミツクスと固体珪酸塩と
の直接の接触を最大にすることであることを示し
ている。 如何なる理論にも拘束されないが、微酸性（PH
＝2.5〜3.0）であるノニオニツクス／H₂Oプレミ
ツクスはアルカリ性固体珪酸塩に対し不安定化の
影響を与えるらしい、この珪酸塩は酸性条件下で
は恐らく崩壊し、Ｘ線回析検査で確認できるよう
に不溶性シリカを遊離するものと想像される。こ
の影響は、固体の珪酸塩に対する特定のものらし
い。固体珪酸塩の添加に先立つて処方中にソーダ
灰に含ませることは種々の目的に役立つ。ビルダ
ーとしての機能は比較的限定されているが、ソー
ダ灰は乾燥粉末仕込物に対しアルカリ度とかさと
を与え、酸性のノニオニツクス／H₂Oプレミツ
クスを中和すると同時に、液状プレミツクスおよ
び固体珪酸塩の間の物理的障壁となる。しかし、
他のシーケンスよりシーケンスＢが好ましい、何
故ならこのシーケンスは、水を吸収するソーダ灰
は、プレミツクスの後ではあるが固体の珪酸の添
加前に添加されるので、トリポリ燐酸ナトリウム
を水和するのに必要な有効な水に干渉をしないと
いう追加の利点があるためである、しかし、処方
の溶解度は、その系のPHの函数であり、そして、
使用するアルカリ薬剤の種類の函数ではないこと
に留意すべきである。従つて、ソーダ灰はアルカ
リ薬剤として好ましいが、例えば水酸化ナトリウ
ム、炭酸ナトリウムなどのようなその他のアルカ
リ薬剤でも最終製品の（0.25溶液）PHが10.4また
はこれ以上である限りは同様に十分使用すること
ができる。固体珪酸塩（ブライトシルＨ−20また
はＨ−24）、トリポリ燐酸ナトリウムおよびソー
ダ灰を使用した乾燥混合処方のPHと生成物の溶解
度との関係を第５表を示す。

【表】 させて調整した。
米国特許第3600316号に教示されているような
酢酸ナトリウムの存在は、生成物のPHに有害であ
ることが判明した。第６表に、 次の実施例は、本発明の態様をさらに詳細に説
明するために示す。本明細書および添付の特許請
求の範囲で引用するすべての部（parts）および
割合（propotion）は別に指示しない限り重量基
準である。 実施例 第７表に示した成分の混合シーケンスおよび割
合を採用することによつて、自由流動性の、非凝
固性の、乾燥混合の、燐酸塩含有の自動皿洗機用
粉末洗剤組成物が得られる。

【表】 第７表に示した割合で先ず最初に無水トリポリ
燐酸ナトリウムと硫酸ナトリウムとを混合して乾
燥仕込物を製造することによつて２個月貯蔵後の
溶解度等級が０〜１の間の望ましい製品が得られ
る。この乾燥仕込物は、次いでノニオニツク界面
活性剤と水とを前記の割合（第７表）で混合して
製造したプレミツクスと配合する。乾燥仕込物と
プレミツクスとの配合によつて得られる混合物に
今度はソーダ灰を添加し、この成分を再び完全に
混和させる。この後で珪酸ナトリウムおよび漂白
（塩素化）剤、及び香料、着色剤のよう他の任意
な成分を所望により添加し、そして全成分を完全
に混合することによつて最終製品が得られる。 実施例 第８表に示したような成分の混合のシーケンス
および割合を採用することによつて、自由流動
性、非凝固性、乾燥混合、非−燐酸塩（クエン酸
塩）含有の自動皿洗機用粉末洗剤組成物が得られ
る。

【表】 実施例 第９表に示したような成分の混合シーケンスお
よび割合を適用することによつて、自由流動性
の、非凝固性の、乾燥混合の非−燐酸塩
（CMOS）含有の自動皿洗機用粉末洗剤組成物が
得られる。

【表】 この乾燥仕込物にプレミツクスを添合するの
に、通常の装置または機械および噴霧または浸漬
法などを使用してバツチ式または連続運転方式の
いずれも本発明を実施するのに便利に利用できる
ことが理解できる。また、この処方は、例えば粒
状または錠剤などのような種々の形状または大き
さに製造でき、そしてかような処方は、本発明の
範囲内にあると考える。 また、本明細書に記載した実施例および実施態
様は単に説明の目的のものであり、そして当業界
の熟練者にとつては種々の変更態様または変法も
本明細書から示唆されるであろう、そしてこれら
は本出願の精神および本文の範囲内および添付の
特許請求の範囲内に含まれるものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 溶解度を向上させた粉末洗剤の製造方法にお
   いて、 () 約10〜60重量％のビルダーと、約0.6〜６重
   量％の界面活性剤と、約20〜50重量％の、アル
   カリ金属の炭酸塩、重炭酸塩、水酸化物及びそ
   れらの混合物からなる群から選択されたアルカ
   リ性薬剤と、０〜70重量％の増量剤とから本質
   的になる、珪酸塩を含まないアルカリ性混合物
   を調整し、然る後、 () 前記混合物に、約10〜30重量％の固体アル
   カリ金属珪酸塩と、約0.4〜1.5％の有効塩素を
   与える塩素ドーナーを混合し、且つ得られる生
   成物のPHが、約0.25％の製品使用濃度において
   約10.4またはそれ以上になるようにする、諸工
   程からなる粉末洗剤の製造方法。 ２ 珪酸塩が、約１：２〜約１：2.4のNa₂O：
   SiO₂比を有するジ−シリケートである前記第１
   項に記載の方法。 ３ ビルダーが、無水トリポリ燐酸ナトリウム、
   クエン酸ナトリウム、カルボキシメチロキシ、コ
   ハク酸三ナトリウム、ニトリロトリアセテートお
   よびこれらの混合物から成る群から選ばれる前記
   第１項または第２項に記載の方法。 ４ ピルダーの量が、約24％である前記第３項に
   記載の方法。 ５ ピルダーが、トリポリ燐酸ナトリウムの無水
   塩のときは、界面活性剤が、水とノニオニツクの
   湿潤剤のプレミツクスとして添加される前記第１
   項〜第４項のいずれか１項に記載の方法。 ６ 使用する水の量が、すべての無水のトリポリ
   燐酸ナトリウムを実質的に完全に水和させるのに
   十分な量である前記第５項に記載の方法。 ７ ノニオニツクの湿潤剤が、エチレンオキサイ
   ドプロピレンオキサイドブロツクコポリマー、線
   状アルコールアルコキシレートおよびこれらの混
   合物から成る群から選ばれる前記第５項に記載の
   方法。 ８ () 最終生成物の重量％として、本質的に
   約24％の無水のトリポリ燐酸ナトリウムと、約
   15％の硫酸ナトリウムと、約35％のソーダ灰
   と、そして約８％の水をポリオキシエチレン、
   ポリオキシプロピレンブロツクコポリマーおよ
   び線状アルコールアルコキシレートからなる群
   から選ばれる約３％のノニオニツク界面活性剤
   に添加して製造したプレミツクスとから成る珪
   酸塩を含まない混合物を製造し、そして、 () その後に、前記の混合物に、約13.8％の珪
   酸ナトリウムと、約1.5％のジクロロイソシア
   ヌル酸ナトリウムとを混合する 諸工程からなる前記第１項に記載の方法。 ９ () 重量％として、本質的に、クエン酸ナ
   トリウムと、カルボキシメチロキシコハク酸三
   ナトリウムから成る群から選ばれる約24％のビ
   ルダーと、約16％の硫酸ナトリウムと、約35％
   のソーダ灰と、約4.5〜６％のノニオニツクの
   界面活性剤と、そして約３％のポリアクリル酸
   ナトリウムからなる珪酸塩を含まない混合物を
   製造し、そして、 () その後に、前記の混合物に、約13％の固体
   珪酸ナトリウムおよび約１〜２％のジクロロイ
   ソシアヌル酸ナトリウムとを混合させる 諸工程からなる前記第１項に記載の方法。