KR20170061657A - 입상 세제 및 세제 제품 - Google Patents
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Abstract
계면활성제를 30질량% 이상 70질량% 미만 함유하는 계면활성제 입자군(A)과, 수용성 무기염의 단결정 입자의 입자군(B)을 분체 혼합하여 이루어지는 입상 세제 로서, 상기 입자군(A) 및 상기 입자군(B)의 함유량이 각각 20질량% 이상이고, 또한 하기 식(1)을 충족하는 것을 특징으로 하는 입상 세제.
0.45<r/R<1.25…(1)
단, 식(1) 중의 R은 상기 입자군(A)의 평균 입자지름(㎛)이고, 식(1) 중의 r은 상기 입자군(B)의 평균 입자지름(㎛)을 의미한다.
0.45<r/R<1.25…(1)
단, 식(1) 중의 R은 상기 입자군(A)의 평균 입자지름(㎛)이고, 식(1) 중의 r은 상기 입자군(B)의 평균 입자지름(㎛)을 의미한다.
Description
본 발명은 입상 세제 및 세제 제품에 관한 것이다.
본원은 2014년 9월 26일에 일본에 출원된 특원 2014-197142호에 의거해 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
종래, 의료 등의 세탁에는 입상 세제가 일반적으로 사용되고 있었지만, 최근 가정 등에서는 입상 세제로부터 액체 세제로의 이행이 진행되고 있다. 그 요인의 하나로, 입상 세제는 보존 중에 세제 입자가 응집하여 케이킹을 발생시켜 고화 상태로 되는 것이 예시된다. 입상 세제에 케이킹이 발생되면, 세제 입자의 물에 대한 용해성, 분산성이 악화되어 용해되지 않은 잔사를 발생시킬 우려가 있다. 또한, 입상 세제를 사용할 때에 계량 스푼으로 뜨기 어려워져 적절한 사용량을 계량하기 어려워지는 등의 문제가 발생할 우려가 있다.
이러한 입상 세제의 케이킹의 문제에 대해, 예를 들면 특허문헌 1에는 과탄산나트륨 등의 과산화수소를 방출하는 화합물을 함유하는 입자와, 탄산나트륨 등의 수용성 무기염과, 향료 입자를 함유하는 입상 세제를, 통기 구멍을 갖는 플라스틱 용기에 충전함으로써 상기 입상 세제의 케이킹이 억제될 수 있는 것이 개시되어 있다.
최근에는, 자원 절약 등의 관점에서 입상 세제가 파우치 등의 리필용 용기에 충전되도록 되어왔다. 파우치 등의 부정형 용기에 충전된 입상 세제는 수송시의 진동이나 용기를 잡을 때의 움켜쥠(손으로 용기를 쥐었을 때에 용기에 작용하는 힘)에 의해 세제 입자가 미세화하기 쉬워 케이킹을 보다 발생시키기 쉽다.
그러나, 특허문헌 1에 개시된 기술에서는 입상 세제의 케이킹을 충분히 억제할 수 없는 경우가 있다. 또한, 입상 세제를 충전하는 용기가 특정의 플라스틱 용기에 제한된다고 하는 문제도 있다.
그 때문에, 입상 세제에 발생되는 케이킹을 그 조성에 의해 억제하는 것이 요구된다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 케이킹을 억제할 수 있는 입상 세제를 목적으로 한다.
본 발명자들은 예의 검토한 결과, 이하의 입상 세제가 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견했다.
즉, 본 발명은 이하의 구성을 갖는다.
[1] 계면활성제를 30질량% 이상 70질량% 미만 함유하는 계면활성제 입자군(A)과, 수용성 무기염의 단결정 입자의 입자군(B)을 분체 혼합하여 이루어지는 입상 세제로서,
상기 입자군(A) 및 상기 입자군(B)의 함유량이 각각 20질량% 이상이고, 또한 하기 식(1)을 충족하는 것을 특징으로 하는 입상 세제.
0.45<r/R<1.25…(1)
단, 식(1) 중의 R은 상기 입자군(A)의 평균 입자지름(㎛)이며, 식(1) 중의 r은 상기 입자군(B)의 평균 입자지름(㎛)을 의미한다.
[2] [1]에 있어서,
α-술포지방산 알킬에스테르, 탄소수 10~20개의 고급 지방산 또는 이것들의 염 중 어느 1종 이상을 70질량% 이상 함유하는 입자군(C)을 더 함유하는 것을 특징으로 하는 입상 세제.
[3] [1] 또는 [2]에 기재된 입상 세제가 용기에 충전되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 세제 제품.
[4] [3]에 있어서,
상기 용기가 부정형 용기인 것을 특징으로 하는 세제 제품.
(발명의 효과)
본 발명에 의하면, 케이킹이 억제된 입상 세제를 제공할 수 있다.
도 1a는 식(1)에 대해서 설명하기 위한 모식도이다.
도 1b는 식(1)에 대해서 설명하기 위한 모식도이다.
도 2는 식(4)에 대해서 설명하기 위한 입도 분포의 그래프이다.
도 3은 식(4)에 대해서 설명하기 위한 입도 분포의 그래프이다.
도 4는 탄산수소나트륨의 단결정 입자의 입자군(B)을 마이크로스코프에 의해 관찰한 사진이다.
도 5는 탄산수소나트륨의 다결정 입자의 입자군(B')을 마이크로스코프에 의해 관찰한 사진이다.
도 1b는 식(1)에 대해서 설명하기 위한 모식도이다.
도 2는 식(4)에 대해서 설명하기 위한 입도 분포의 그래프이다.
도 3은 식(4)에 대해서 설명하기 위한 입도 분포의 그래프이다.
도 4는 탄산수소나트륨의 단결정 입자의 입자군(B)을 마이크로스코프에 의해 관찰한 사진이다.
도 5는 탄산수소나트륨의 다결정 입자의 입자군(B')을 마이크로스코프에 의해 관찰한 사진이다.
본 발명의 입상 세제는 계면활성제를 30질량% 이상 70질량% 미만 함유하는 계면활성제 입자군(A)과, 수용성 무기염의 단결정 입자의 입자군(B)을 분체 혼합하여 이루어지는 조성물이고, 또한 하기 식(1)을 충족하는 것이다.
0.45<r/R<1.25…(1)
단, 식(1) 중의 R은 상기 입자군(A)의 평균 입자지름(㎛)이고, 식(1) 중의 r은 상기 입자군(B)의 평균 입자지름(㎛)을 의미한다.
본 발명에 있어서, 평균 입자지름은 레이저 회절·산란법에 의해 측정되는 입도 분포(체적 기준의 빈도 분포)에 있어서의 체적 가중의 평균 지름(체적% 모드의 산술 평균 입자지름) D=Σnixi 4/Σnixi 3(xi=채널의 중심값, ni=i번째의 채널에 있어서의 입자의 퍼센테이지)이다. 입도 분포의 측정은 공지의 레이저 회절 산란 입도 분포 측정 장치(예를 들면, 벡크만 쿨터사제 LS 13 320)를 이용하여 실시할 수 있다.
식(1)은 입자군(A)의 평균 입자지름 R과 입자군(B)의 평균 입자지름 r의 관계를 나타내는 것이다.
식(1)은 0.45<r/R<1.25이고, 0.45<r/R<1.00이 바람직하고, 0.55<r/R<0.90이보다 바람직하다. r/R 0.45 초과하면, 입상 세제에 있어서의 A 입자끼리의 응집을 억제하기 쉬워진다.
이것은 입자군(B)의 입자(이하, B 입자라고도 한다.)가 스페이서로서 기능함으로써 입자군(A)의 입자(이하, A 입자라고도 한다.)끼리의 접점이 감소하여 A 입자끼리의 접촉을 억제할 수 있기 때문이라고 생각된다.
도 1a, 도 1b를 이용하여 모식적으로 설명하면, 입자군(A)이 평면 상에 4개의 A 입자가 세로 방향으로 2개, 가로 방향으로 2개씩 서로 접하도록 배열한 경우, 4개의 A 입자 사이에는 간극이 형성된다. 이 간극에는 직경(r)이 [대향하는 2개의 A 입자의 중심 사이의 거리-R/2×2] 이하인 B 입자가 들어갈 수 있다. 이 때, r/R은 약 0.41로 된다.
r/R이 0.45 초과이면, 도 1b에 나타내는 바와 같이 B 입자가 스페이서로 되어 A 입자끼리의 접점이 감소한다.
r/R이 0.41 이하이면, 도 1a에 나타내는 바와 같이 B 입자는 A 입자끼리의 간극에 들어가기 때문에 복수의 A 입자끼리의 접점은 B 입자가 없는 경우와 같다. 또한, r/R이 0.41 초과 0.45 이하인 경우, B 입자가 들어가도 A 입자끼리의 접점은 거의 감소하지 않는다.
r/R이 1.25 이상으로 되면, B 입자는 스페이서로서 기능하지만, 1개의 B 입자당 질량이 증가됨으로써 상대적으로 B 입자의 수가 적어져서 A 입자끼리의 접촉점을 충분히 감소시킬 수 없을 우려가 있다.
r/R이 1.25 미만이면, B 입자는 스페이서로서 기능함과 아울러 1개의 B 입자당 질량이 지나치게 증가하지 않아 상대적으로 B 입자의 수가 많아져서 A 입자끼리의 접촉점을 충분히 감소시킬 수 있다.
본 발명의 입상 세제는 또한 하기 식(2)~식(4) 중 어느 하나 이상을 충족하는 것이 바람직하고, 하기 식(2)~식(4) 모두를 충족하는 것이 보다 바람직하다.
{(a×R3)/(b×r3)×0.3}<{X/Y}<{(a×R3)/(b×r3)×3.0}…(2)
70≤X+Y≤100…(3)
0.40<n/m<1.10…(4)
단, 식(2)~식(4) 중의 부호는 이하의 의미를 갖는다.
a: 상기 입자군(A)의 부피 밀도(g/㎤).
b: 상기 입자군(B)의 부피 밀도(g/㎤).
X: 상기 입자군(A)의 함유량(질량%).
Y: 상기 입자군(B)의 함유량(질량%).
m: 상기 입자군(A)의 입도 분포의 반값폭(㎛).
n: 상기 입자군(B)의 입도 분포의 반값폭(㎛).
여기서, 상기 부피 밀도는 JIS K3362(2008)에 따라서 측정되는 값이다.
상기 입도 분포의 반값폭은 상술과 같이 해서 측정되는 입도 분포(가로축: 입자지름(㎛), 세로축: 빈도(%))의 피크톱의 높이의 절반의 위치에서의 피크폭을 나타낸다.
식(2)은 {(a×R3)/(b×r3)×0.3}<{X/Y}<{(a×R3)/(b×r3)×3.0}이다.
X/Y가 (a×R3)/(b×r3)의 0.3배 초과 3.0배 미만이면, 입상 세제 중의 A 입자의 수와 B 입자의 수의 밸런스가 양호하여 입상 세제 중에서 B 입자가 스페이서로서 보다 작용하기 쉬워진다.
식(2)은 입상 세제 중의 A 입자의 수와 B 입자의 수의 관계를 나타내는 것이라고 할 수 있다.
즉, A 입자 1개당의 질량은 a×4/3π×(R/2×10- 4)3으로 구해진다. 그 때문에, 입상 세제 중의 A 입자의 수를 p로 했을 때, X는 {a×4/3π×(R/2×10- 4)3}×p로서 나타낼 수도 있다. 마찬가지로, B 입자 1개당의 질량은 b×4/3π×(r/2×10- 4)3으로 구해지고, 그 때문에 입상 세제 중의 B 입자의 수를 q라고 했을 때, Y는 {b×4/3π×(R/2×10-4)3}×q로서 나타낼 수도 있다.
따라서, X/Y는 [{a×4/3π×(R/2×10-4)3}×p]/{{b×4/3π×(R/2×10-4)3}×q}이며, 이 식을 정리하면 (a×R3)/(b×r3)×(p/q)로 된다. 이것을 식(2) 중의 X/Y에 치환하여 변형시키면 0.3<p/q<3.0으로 되어 p와 q의 관계를 나타내는 식으로 된다.
B 입자는 상기와 같이 입자군(A)의 입자 사이로 들어가서 스페이서로서 기능한다고 생각되고, B 입자가 0.3<p/q<3.0으로 되는 입자수로 포함됨으로써 스페이서로서 보다 작용하기 쉬워진다.
식(3)은 70≤X+Y≤100이며, 80≤X+Y<100이 바람직하다.
X+Y(입상 세제의 총 질량에 대한 입자군(A)과 입자군(B)의 합계의 함유량)가 70질량% 이상이면 입상 세제의 물에의 양호한 용해성이 얻어지기 쉬워지고, 입상 세제로서의 세정력도 보다 높아지기 쉬워진다.
식(4)은 0.40<n/m<1.10이며, 0.60<n/m<1.10이 바람직하다.
식(4)은 입자군(A)의 입도 분포의 넓이와 입자군(B)의 입도 분포의 넓이의 관계를 나타낸다.
도 2~도 3에 구체예를 나타내어 설명한다. 도 2는 1종의 입자군(A)의 입도 분포와, 평균 입자지름이 같고 n이 다른 2종의 입자군(B)(반값폭이 n1인 입자군(B1)과 반값폭이 n2인 입자군(B2))의 입도 분포를 겹친 그래프의 일례이다.
도 3은 도 2에 있어서의 입자군(A)의 입도 분포 대신에 평균 입자지름이 같고 m이 그것보다 좁은 입자군(A)의 입도 분포를 나타낸 그래프이다.
이들 도면에 나타내는 바와 같이, 반값폭 m, n이 넓어지면, 입자지름이 평균 입자지름으로부터 벗어난 입자의 비율이 증가하고, 어긋남도 커진다. 그 때문에, 평균 입자지름이 식(1)을 충족하고 있어도 n/m이 1.10 이상이면(입자군(B)의 입도 분포가 입자군(A)의 입도 분포에 비해서 넓거나, 또는 입자군(A)의 입도 분포가 입자군(B)의 입도 분포에 비해서 좁으면), 개개의 입자 레벨에서 식(1)을 충족하지 않아 스페이서로 되지 않는 B 입자의 비율이 증가된다.
한편, n/m이 0.40 이하인(입자군(B)의 입도 분포가 입자군(A)의 입도 분포에 비해서 좁거나, 또는 입자군(A)의 입도 분포가 입자군(B)의 입도 분포에 비해서 넓은) 경우, B 입자가 스페이서로 되지 않는 A 입자의 비율이 증가된다.
식(4)을 충족함으로써, 스페이서로 되는 B 입자가 A 입자에 대하여 충분한 수로 존재하고, A 입자끼리의 접점을 보다 감소시킬 수 있으며, A 입자끼리의 응집을 보다 억제하기 쉬워진다.
이어서, 본 발명의 입상 세제에 포함되는 성분에 대해서 상세하게 설명한다.
<입자군(A)>
입자군(A)은 입자군(A)의 총 질량에 대하여, 계면활성제를 30질량% 이상 70질량% 미만 함유하는 계면활성제 입자군이다.
[계면활성제]
계면활성제로서는 특별히 한정되지 않고, 입상 세제 등에 배합되어 있는 계면활성제를 사용할 수 있고, 예를 들면 음이온 계면활성제, 비이온 계면활성제, 양이온 계면활성제, 양성 계면활성제 등이 예시된다.
음이온 계면활성제로는 입상 세제에 사용되는 것이라면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 이하의 것이 예시된다.
(1-1) α-술포지방산 알킬에스테르 또는 그 염.
α-술포지방산 알킬에스테르 또는 그 염의 종류는 특별히 제한되지 않고, 일반의 입상 세제에 사용되는 α-술포지방산 알킬에스테르 또는 그 염의 어느 것이나적합하게 사용할 수 있고, 하기 식(11)으로 나타내어지는 것이 바람직하다.
R11-CH(SO3M)-COOR12…(11)
식(11) 중, R11은 탄소수 8~20개, 바람직하게는 탄소수 14~16개의 직쇄 또는 분기쇄상의 알킬기, 또는 탄소수 8~20개의 직쇄 또는 분기쇄상의 알케닐기이다.
R12는 탄소수 1~6개의 알킬기이고, 탄소수 1~3개인 것이 바람직하다. 구체적으로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기가 예시되고, 세정력이 보다 향상되기 때문에 메틸기, 에틸기, 프로필기가 바람직하고, 메틸기가 특히 바람직하다.
M은 카운터 이온을 나타내고, 예를 들면 나트륨, 칼륨 등의 알칼리 금속염; 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민 등의 아민염; 암모늄염 등이 예시된다. 그 중에서도, 알칼리 금속염이 바람직하다.
α-술포지방산 알킬에스테르 또는 그 염으로서, 예를 들면 α-술포지방산 메틸에스테르나트륨염(MES)이 바람직하다.
(1-2) 탄소수 8~18개의 알킬기를 갖는 직쇄 또는 분기쇄의 알킬벤젠술폰산염(LAS 또는 ABS).
(1-3) 탄소수 10~20개의 알칸술폰산염.
(1-4) 탄소수 10~20개의 α-올레핀술폰산염(AOS).
(1-5) 탄소수 10~20개의 알킬황산염 또는 알케닐황산염(AS).
(1-6) 탄소수 2~4개의 알킬렌옥시드 중 어느 하나, 또는 에틸렌옥시드와 프로필렌옥시드(몰비 EO/PO=0.1/9.9~9.9/0.1)를 평균 0.5~10몰 부가한 탄소수 10~20개의 직쇄 또는 분기쇄의 알킬(또는 알케닐)기를 갖는 알킬(또는 알케닐)에테르 황산염(AES).
(1-7) 탄소수 2~4개의 알킬렌옥시드 중 어느 하나, 또는 에틸렌옥시드와 프로필렌옥시드(몰비 EO/PO=0.1/9.9~9.9/0.1)를 평균 3~30몰 부가한 탄소수 10~20개의 직쇄 또는 분기쇄의 알킬(또는 알케닐)기를 갖는 알킬(또는 알케닐)페닐에테르 황산염.
(1-8) 탄소수 2~4개의 알킬렌옥시드 중 어느 하나, 또는 에틸렌옥시드와 프로필렌옥시드(몰비 EO/PO=0.1/9.9~9.9/0.1)를 평균 0.5~10몰 부가한 탄소수 10~20개의 직쇄 또는 분기쇄의 알킬(또는 알케닐)기를 갖는 알킬(또는 알케닐)에테르카르복실산염.
(1-9) 탄소수 10~20개의 알킬글리세릴에테르술폰산 등의 알킬 다가 알코올에테르황산염.
(1-10) 탄소수 10~20개의 알킬기를 갖는 모노알킬, 디알킬, 또는 세스퀴알킬인산염.
(1-11) 폴리옥시에틸렌모노알킬, 디알킬, 또는 세스퀴알킬인산염.
(1-12) 탄소수 10~20개의 고급 지방산 또는 그 염.
이들 음이온 계면활성제는 나트륨염, 칼륨염 등의 알칼리 금속염이나, 아민염, 암모늄염 등으로서 사용할 수 있다.
이들 음이온 계면활성제는 1종 단독으로 사용되어도 좋고, 2종 이상이 조합되어서 사용되어도 좋다.
비이온 계면활성제로서는 종래 입상 세제 등에 사용되는 것이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 이하의 것이 예시된다.
(2-1) 탄소수 6~22개, 바람직하게는 8~18개의 지방족 알코올에 탄소수 2~4개의 알킬렌옥시드를 평균 3~30몰, 바람직하게는 3~20몰, 더욱 바람직하게는 5~20몰, 특히 바람직하게는 12~18몰 부가한 폴리옥시알킬렌알킬(또는 알케닐)에테르. 이 중에서도, 폴리옥시에틸렌알킬(또는 알케닐)에테르, 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌알킬(또는 알케닐)에테르가 적합하다. 여기서, 사용되는 지방족 알코올로서는 제1급 알코올이나 제2급 알코올이 예시된다. 또한, 그 알킬기는 분기쇄를 갖고 있어도 좋다. 지방족 알코올로서는 제1급 알코올이 바람직하다.
(2-2) 폴리옥시에틸렌알킬(또는 알케닐)페닐에테르.
(2-3) 장쇄 지방산 알킬에스테르의 에스테르 결합 사이에 알킬렌옥시드가 부가된 지방산 알킬에스테르알콕실레이트.
(2-4) 폴리옥시에틸렌소르비탄 지방산 에스테르.
(2-5) 폴리옥시에틸렌소르비트 지방산 에스테르.
(2-6) 폴리옥시에틸렌 지방산 에스테르.
(2-7) 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유.
(2-8) 글리세린 지방산 에스테르.
상기 (2-3)의 지방산 알킬에스테르알콕실레이트로서는, 예를 들면 하기 일반식(31)으로 나타내어지는 것이 예시된다.
R9CO(OA)qR10…(31)
[식(31) 중, R9CO는 탄소수 6~22개, 바람직하게는 8~18개의 지방산 잔기를 나타낸다. OA는 탄소수 2~4개, 바람직하게는 2~3개의 알킬렌옥시드의 부가 단위(옥시알킬렌기)를 나타내고, 에틸렌옥시드, 프로필렌옥시드 등이 바람직하다. q는 알킬렌옥시드의 평균 부가 몰수를 나타내고, 일반적으로 3~30개, 바람직하게는 5~20개이다. R10은 치환기를 갖고 있어도 좋은 탄소수 1~4개의 알킬기를 나타낸다.]
식(31) 중, OA는 탄소수 2개의 에틸렌옥시드가 바람직하고, q는 5~30이 바람직하고, 9~25가 보다 바람직하고, 12~23이 더욱 바람직하고, 14~20이 특히 바람직 하다.
R10은 메틸기가 바람직하다.
이들 비이온 계면활성제는 1종 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상이 조합되어서 이용되어도 좋다.
상기 비이온 계면활성제 중에서도, 상기 (2-1)의 비이온 계면활성제가 바람직하고, 특히 탄소수 12~16개의 지방족 알코올에 탄소수 2~4개의 알킬렌옥사이드를 평균 5~30몰 부가한 폴리옥시알킬렌알킬(또는 알케닐)에테르가 바람직하다. 폴리옥시알킬렌알킬(또는 알케닐)에테르 중에서도 에틸렌옥시드를 평균 5~30몰, 바람직하게는 평균 9~25몰, 보다 바람직하게는 평균 12~23몰, 특히 바람직하게는 평균 14~20몰 부가한 폴리옥시에틸렌알킬(또는 알케닐)에테르가 바람직하다.
양이온 계면활성제로서는, 예를 들면 이하의 것을 예시할 수 있다.
(3-1) 디장쇄 알킬 디단쇄 알킬형 4급 암모늄염.
(3-2) 모노장쇄 알킬 트리단쇄 알킬형 4급 암모늄염.
(3-3) 트리장쇄 알킬 모노단쇄 알킬형 4급 암모늄염.
단, 상기 「장쇄 알킬」은 탄소수 12~26개, 바람직하게는 14~18개의 알킬기를 나타낸다.
「단쇄 알킬」은 페닐기, 벤질기, 히드록시기, 히드록시알킬기 등의 치환기를 포함해도 좋고, 탄소 사이에 에테르 결합을 갖고 있어도 좋다. 그 중에서도, 탄소수 1~4개, 바람직하게는 1~2개의 알킬기; 벤질기; 탄소수 2~4개, 바람직하게는 2~3개의 히드록시알킬기; 탄소수 2~4개, 바람직하게는 2~3개의 폴리옥시알킬렌기가 적합한 것으로서 예시된다.
양성 계면활성제로서는, 예를 들면 이미다졸린계의 양성 계면활성제, 아미도 베타인계의 양성 계면활성제 등이 예시된다. 구체적으로는, 2-알킬-N-카르복시메틸-N-히드록시에틸이미다졸리늄베타인, 라우르산아미도프로필베타인이 적합한 것으로서 예시된다.
이들 계면활성제로는 융점이 40℃~80℃인 것이 바람직하다.
상기 계면활성제의 융점이 상기 하한값 이상이면 입상 세제의 케이킹을 보다 억제하기 쉽다. 또한, 상기 계면활성제의 융점이 80℃ 이하이면, 입자군(A)의 핸들링성이 양호해져서 입상 세제를 제조하기 쉬워진다.
이들 계면활성제는 1종이 단독으로 이용되어도 좋고 2종 이상이 조합되어서 이용되어도 좋다.
입자군(A)은 계면활성제로서 상기 중에서도 음이온 계면활성제를 포함하는 것이 바람직하고, 그 중에서도 세정력의 점에서 α-술포지방산 알킬에스테르 또는 그 염, LAS염에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 입자군(A)은 계면활성제로서 비이온 계면활성제를 포함하는 것도 바람직하다. 비이온 계면활성제로서는, 예를 들면 상기 (2-1)의 비이온 계면활성제(폴리옥시알킬렌알킬(또는 알케닐)에테르)가 바람직하다.
입자군(A)이 음이온 계면활성제와 비이온 계면활성제를 포함하는 경우, 입자군(A)에 있어서의 이들 질량비(음이온 계면활성제/비이온 계면활성제)는 세정력·재오염 방지성의 점에서 1~10이 바람직하고, 2~6이 보다 바람직하고, 3~5가 더욱 바람직하다.
입자군(A)은 입자군(A)의 총 질량에 대하여, 계면활성제를 30질량% 이상 70질량% 미만 함유하고, 계면활성제를 30질량%~60질량% 함유하는 것이 바람직하고, 계면활성제를 30질량%~45질량% 함유하는 것이 보다 바람직하다. 입자군(A)에 있어서의 계면활성제의 함유량이 30질량% 미만이면 충분한 세정 효과가 얻어지지 않게 된다.
또한, 입자군(A)에 있어서의 계면활성제의 함유량이 70질량% 이상이면 충분한 케이킹 억제 효과가 얻어지지 않게 되고, 또한 입자군(A)을 제조(조립(造粒))하기 어려워진다.
입자군(A)에 있어서의 계면활성제의 함유량이 30질량% 이상이면, 세정 효과가 높아진다. 입자군(A)에 있어서의 계면활성제의 함유량이 70질량% 미만이면 케이킹 억제 효과가 높아진다. 또한, 입자군(A)을 제조(조립)하기 쉬워진다.
[수용성 무기염]
입자군(A)은 입자의 유동성이나 제조성의 점에서 계면활성제에 추가하여 수용성 무기염을 포함하는 것이 바람직하다.
수용성 무기염으로서는 세정성 빌더 등으로서 입상 세제 등에 통상 사용되는 수용성 무기염을 사용할 수 있고, 예를 들면 탄산나트륨, 탄산칼륨 등의 알칼리 금속 탄산염; 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨, 세스퀴탄산나트륨 등의 알칼리 금속 탄산수소염; 아황산나트륨, 아황산칼륨 등의 알칼리 금속 아황산염; 결정성 층상 규산나트륨(예를 들면, 클라리언트재팬사제의 상품명 「Na-SKS-6」(δ-Na2O·2SiO2) 등의 결정성 알칼리 금속 규산염), 비정질 알칼리 금속 규산염; 황산나트륨, 황산칼륨 등의 황산염; 염화나트륨, 염화칼륨 등의 알칼리 금속 염화물; 피로인산염, 트리폴리인산염, 오르토인산염, 메타인산염, 헥사메타인산염, 피틴산염 등의 인산염; 탄산나트륨과 비정질 알칼리 금속 규산염의 복합체(예를 들면, 로디아사제의 NABION15(상품명)) 등이 예시된다.
이들 수용성 무기염은 1종이 단독으로 사용되어도 좋고 2종 이상이 조합되어서 이용되어도 좋다.
입자군(A)에 포함되는 수용성 무기염으로서는 상기 중에서도 알칼리 금속 탄산염, 황산염이 바람직하고, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 황산나트륨이 보다 바람직하다. 이들은 어느 것이나 1종이 단독으로 사용되어도 좋고 2종 이상이 조합되어서 이용되어도 좋다.
상기 중에서도, 탄산나트륨과 황산나트륨을 병용하는 것이 바람직하다. 탄산나트륨과 황산나트륨을 병용함으로써 입자군(A)의 강도, 유동성이 높아지는 경향이 있다.
탄산나트륨과 황산나트륨을 병용하는 경우, 입자군(A)에 있어서의 탄산나트륨/황산나트륨으로 나타내어지는 질량비는 1~10이 바람직하고, 1.5~10이 보다 바람직하다. 탄산나트륨/황산나트륨의 질량비가 1 이상이면, 입자군(A)의 세정력이 보다 향상되는 경향이 있고, 10 이하이면 입자군(A)의 강도, 유동성이 보다 우수하다.
또한, 탄산나트륨 및 황산나트륨으로서는 무수물이 적합하게 사용된다. 본 명세서에 있어서의 「탄산나트륨」, 「황산나트륨」의 기재는 무수물을 가리킨다.
입자군(A) 중의 수용성 무기염의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 입자군(A) 중에서의 계면활성제에 대한 수용성 무기염의 질량비(수용성 무기염/계면활성제)가 0.5~3으로 되는 범위 내인 것이 바람직하다. 수용성 무기염/계면활성제는 보다 바람직하게는 1~3이며, 더욱 바람직하게는 1~2이다. 수용성 무기염/계면활성제가 상기 범위 내이면, 상기 입자군(A)을 이용하여 제조된 입상 세제의 물에의 용해성이 양호해지기 쉽다.
또한, 입자군(A)의 제조(조립)를 행하기 쉽다.
[다른 임의 성분]
입자군(A)은 필요에 따라서 계면활성제 및 수용성 무기염 이외의 다른 성분을 더 함유해도 좋다. 상기 다른 성분으로서는 입상 세제에 배합되는 공지의 성분을 사용할 수 있고, 예를 들면 유기 빌더, 수불용성 무기염, 형광증백제, 폴리머류, 효소안정제, 케이킹 방지제, 환원제, 금속 이온 포착제, pH 조절제 등이 예시된다.
수불용성 무기염으로서는, 예를 들면 제올라이트, 점토광물 등이 예시된다.
이들 중에서도, 제올라이트가 세정력의 향상에 기여하는 빌더로서 적합하게 사용된다. 제올라이트란 결정성 알루미노규산염의 총칭이다. 알루미노규산염으로서는 결정성, 비정질(무정형) 중 어느 것이나 이용될 수 있지만, 양이온 교환능의 점에서 결정성 알루미노규산염(제올라이트)이 바람직하고, A형, X형, Y형, P형 제올라이트 등이 적합하다.
입자군(A) 중의 제올라이트의 함유량은 특별히 한정되지 않지만 입자군(A)의 총 질량에 대해 1~15질량%가 바람직하고, 3~15질량%가 보다 바람직하고, 5~10질량%가 더욱 바람직하다. 상기 범위의 하한값 이상이면 제올라이트를 사용한 것에 의한 세정력 향상 효과가 얻어지기 쉽고, 상한값 이하이면 제올라이트를 사용한 것에 의한 헹굼성 악화 등이 발생되기 어렵다.
[평균 입자지름]
입자군(A)의 평균 입자지름 R은 식(1)을 충족하는 범위 내에서 적절하게 설정할 수 있고, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 100~500㎛가 바람직하고, 100~300㎛가 보다 바람직하고, 100~250㎛가 더욱 바람직하다.
입자군(A)의 평균 입자지름 R이 상기 바람직한 범위이면 보다 양호한 케이킹 억제 효과가 얻어지기 쉬워진다.
또한, 입자군(A)의 평균 입자지름이 상기 상한값 이하이면 A 입자의 용해에 요구되는 시간이 짧아 용해성이 양호하다. 또한, 평균 입자지름 R이 작아지면 상대적으로 입자군(B)의 평균 입자지름도 작아져서 입상 세제 전체의 평균 입자지름이 작아진다. 그 때문에, 입상 세제 전체의 용해 시간이 짧아진다.
입자군(A)의 평균 입자지름이 100㎛ 미만으로 되면 식(1)을 충족하기 위해서는 입자군(B)의 평균 입자지름이 매우 작아져서 취급성이 저하된다.
입자군(A)의 평균 입자지름이 100㎛ 이상이면 입자군(B)의 평균 입자지름이 지나치게 작아지지 않아 취급성이 높아진다.
[입도 분포의 반값폭]
입자군(A)의 입도 분포의 반값폭 m은 특별히 한정되지 않지만, 식(4)을 충족하는 범위 내에서 적절히 설정하는 것이 바람직하다.
[부피 밀도]
입자군(A)의 부피 밀도 a는 특별히 한정되지 않지만, 0.6~1.2g/㎤가 바람직하고, 0.8~1.0g/㎤가 보다 바람직하다.
[수분량]
입자군(A)의 수분량은 특별히 한정되지 않지만 입자군(A)의 총 질량에 대해 4~10질량%가 바람직하고, 5~9질량%가 보다 바람직하고, 5.5~8.5질량%가 더욱 바람직하다. 수분량이 4질량% 이상이면 물에의 용해성이 양호하고, 10질량% 이하이면 보존 후의 케이킹의 억제성이나 유동성이 양호하다.
수분량은 적외선 수분계(예를 들면, 가부시키가이샤 켓트카가쿠켄큐죠제 Kett 수분계)에 의해 20분 동안 130℃ 가열 후의 증발 휘발분으로서 측정되는 값이다.
입자군(A)은, 예를 들면 계면활성제를 30질량% 이상 70질량% 미만과, 수용성 무기염을 30질량% 초과 70질량% 이하 함유한다. 단, 상기 계면활성제 및 상기 수용성 무기염의 합계 함유량은 100질량%를 초과하지 않는다.
입자군(A)은, 예를 들면 계면활성제를 30질량% 이상 70질량% 미만과, 수용성 무기염을 25질량% 초과 70질량% 이하와, 수불용성 무기염을 1~15질량%와, 수분을 4~10질량% 함유한다. 단, 상기 계면활성제, 상기 수용성 무기염, 상기 수불용성 무기염 및 상기 수분의 합계 함유량은 100질량%를 초과하지 않는다.
[배합량]
입상 세제에 있어서의 입자군(A)의 배합량 X는 입상 세제의 총 질량에 대해 20질량% 이상이고, 40질량% 이상이 바람직하고, 50질량% 이상이 보다 바람직하다. 배합량 X가 입상 세제의 총 질량에 대해 20질량% 이상이면 충분한 케이킹 억제 효과가 얻어진다. 또한, 입상 세제의 세정력을 높인다.
또한, 배합량 X는 입상 세제의 총 질량에 대해 80질량% 이하가 바람직하다. 배합량 X가 입상 세제의 총 질량에 대해 80질량% 이하이면, 케이킹의 억제 효과가 얻어지기 쉬워져서 입상 세제의 용해성을 높이기 쉬워진다.
<입자군(B)>
입자군(B)은 수용성 무기염의 단결정 입자의 입자군이다.
여기서, 수용성 무기염의 단결정 입자란 B 입자가 하나의 결정립으로 독립해서 존재하는 것을 말하며, 다결정 입자(미세한 결정립의 집합체)와는 구별되는 것이다.
수용성 무기염의 단결정 입자는 다결정 입자에 비해 입자 강도가 높아 파괴되기 어렵다.
입상 세제는 통상 카톤 등의 용기에 충전되어서 보존되어 있으며, 용기의 저부나 모서리의 부분에서는 입상 세제의 자중에 의한 압력으로 수용성 무기염의 입자가 파괴되어서 미세화한다.
특히, 입상 세제가 파우치 등의 부정형 용기에 충전된 경우에는 상술한 바와 같은 입상 세제의 자중에 추가하여, 운반 중이나 점두에 있어서 용기가 쌓아올려져서 보관되거나 사람에게 파지됨으로써, 입상 세제에 보다 큰 압력이 작용하여 수용성 무기염의 입자가 보다 미세화하기 쉽다.
본 발명의 입자군(B)은 수용성 무기염의 단결정 입자로 구성되므로, 상기 입자의 미세화가 억제되어 입자 B가 스페이서로서 양호하게 기능할 수 있고, A 입자끼리의 접촉을 억제할 수 있다.
입자군(B)이 단결정 입자의 입자군인지, 또는 다결정 입자의 입자군인지는 마이크로스코프에 의한 외관 관찰이나 X선 회절 측정 등으로부터 용이하게 판별할 수 있다.
일례로서, 도 4에 탄산수소나트륨의 단결정 입자의 입자군(B)을, 도 5에 탄산수소나트륨의 다결정 입자의 입자군(B')을 마이크로스코프에 의해 관찰한 사진을 각각 나타낸다.
도 4~도 5에 나타내는 바와 같이, 양자의 외관은 명확하게 상위하므로 양자를 마이크로스코프 등에 의한 외관 관찰로부터 용이하게 판별할 수 있다.
또한, 단결정 입자는 X선 회절 측정에 있어서 강한 반사 강도를 나타내기 때문에, X선 회절 측정에 의해 양자를 판별할 수 있다. 본 발명의 단결정 입자의 입자군(B)은 광각 X선 회절 측정에 있어서, 예를 들면 황산나트륨의 단결정 입자의 입자군은 가장 강한 반사 강도가 2,000을 초과하는 것이며, 한편 다결정 입자의 입자군은 가장 강한 반사 강도가 1,500 정도이다. 탄산수소나트륨의 단결정 입자의 입자군은 가장 강한 반사 강도가 5,000을 초과하는 것이며, 한편 다결정 입자의 입자군은 가장 강한 반사 강도가 1,500 정도이다. 탄산나트륨의 단결정 입자의 입자군은 가장 강한 반사 강도가 4,000을 초과하는 것이며, 한편 다결정 입자의 입자군은 가장 강한 반사 강도가 1,500 정도이다.
또한, 상기 반사 강도는 측정 샘플로서 입자군(B) 및 입자군(B')으로부터 150㎛ 이하의 미립자를 체로 제거한 것을 사용하고, X선 회절 장치(PANalytical사제의 모델번호 「X' Pert-Pro MPD」)로, 사용 X선: CuKα(1.54060Å), X선 출력: 40mA, 45kV, 측정각 2θ: 30.4°의 측정 조건에서 측정했을 때에 얻어지는 값이다.
상기 입자군(B)으로서는 상기 측정 조건에서 측정했을 때에 얻어지는 반사 강도의 값이 1,500을 초과하는 것이 좋고, 2,000 이상인 것이 보다 바람직하고, 3,000 이상인 것이 더욱 바람직하다.
상기 입자군(B)에 있어서의 수용성 무기염으로서는 세정성 빌더 등으로서 입상 세제 등에 통상 사용되는 수용성 무기염을 사용할 수 있고, 예를 들면 탄산나트륨, 탄산칼륨 등의 알칼리 금속 탄산염; 아황산나트륨, 아황산칼륨 등의 알칼리 금속 아황산염; 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨, 세스퀴탄산나트륨 등의 알칼리 금속 탄산수소염; 알칼리 금속 규산염; 황산나트륨, 황산칼륨 등의 황산염; 염화나트륨, 염화칼륨 등의 알칼리 금속 염화물; 피로인산염, 트리폴리인산염, 오르토인산염, 메타인산염, 헥사메타인산염, 피틴산염 등의 인산염 등이 예시된다.
상기 중에서도, 케이킹 억제성, 세정력의 점에서 탄산나트륨, 탄산칼륨 등의 알칼리 금속 탄산염, 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨, 세스퀴탄산나트륨 등의 알칼리 금속 탄산수소염이나 황산나트륨, 황산칼륨 등의 황산염이 바람직하고, 탄산수소나트륨, 황산나트륨이 특히 바람직하다.
또한, 상기 수용성 무기염으로서는 그 1질량% 수용액에서의 pH가 10.0 이하인 것이 바람직하다. 이러한 수용성 무기염으로서는 탄산수소나트륨, 세스퀴탄산나트륨, 황산나트륨 등이 예시된다.
입자군(B)으로서, 이러한 수용성 무기염을 이용하면, C 입자군이 함유된 경우에 C 입자군 중의 계면활성제의 보존 안정성을 보다 높이기 쉬워진다.
또한, 입자군(B)은 1질량% 수용액에서의 pH가 10.0 이하인 수용성 무기염을 입자군(B)의 총 질량에 대해 50질량% 이상 포함하는 것이 바람직하고, 60질량% 이상 포함하는 것이 보다 바람직하고, 70질량% 이상 포함하는 것이 더욱 바람직하고, 90질량% 이상 포함하는 것을 특히 바람직하다.
또한, 여기서 상기 pH값은 수용성 무기염의 1질량% 수용액을 25℃로 조정하고, pH 미터(토아 DKK 가부시키가이샤제의 제품명 「HM-25R」)를 이용하여 측정한 것이다.
입자군(B)을 구성하는 B 입자는 1종이어도 좋고 2종 이상이어도 좋다. 2종 이상의 B 입자를 병용하는 경우, 각 B 입자로서 같은 입도 분포의 것을 이용하는 것이 바람직하다.
B 입자는 입자 강도가 높은 것을 이용하는 것이 바람직하다.
[평균 입자지름]
입자군(B)의 평균 입자지름 r은 식(1)을 충족하는 범위 내에서, 입자군(A)의 평균 입자지름 R을 고려하여 적절하게 설정할 수 있고, 특별히 한정되지 않지만, 45~350㎛가 바람직하고, 55~300㎛가 보다 바람직하고, 100~250㎛가 특히 바람직하다.
입자군(B)의 평균 입자지름이 상기 바람직한 범위이면, A 입자끼리의 접촉을 보다 억제하기 쉽고, 또한 B 입자의 용해도를 높이기 쉬워진다.
[입도 분포의 반값폭]
입자군(B)의 입도 분포의 반값폭 n은 특별히 한정되지 않지만, 식(4)을 충족하는 범위 내에서 설정하는 것이 바람직하다.
[부피 밀도]
입자군(B)의 부피 밀도 b는 특별히 한정되지 않지만, 0.6~1.7g/㎤가 바람직하고, 0.8~1.5g/㎤가 보다 바람직하다.
[배합량]
입상 세제에 있어서의 입자군(B)의 배합량 Y는 입상 세제의 총 질량에 대해 20질량% 이상이며, 30질량% 이상이 바람직하다. 또한, 상기 배합량 Y는 입상 세제의 총 질량에 대해 70질량% 이하가 바람직하고, 60질량% 이하가 보다 바람직하다.
상기 배합량 Y는 입상 세제의 총 질량에 대해 20~70질량%가 바람직하고, 30~60질량%가 보다 바람직하다.
입상 세제에 있어서의 입자군(B)의 배합량 Y가 입상 세제의 총 질량에 대해 20질량% 미만이면 충분한 케이킹 억제 효과가 얻어지지 않게 된다.
입상 세제에 있어서의 입자군(B)의 배합량 Y가 입상 세제의 총 질량에 대해 20질량% 이상이면 케이킹 억제 효과가 높아진다.
입상 세제에 있어서의 입자군(B)에 대한 입자군(A)의 질량비[X/Y]는 0.4~2.5가 바람직하고, 0.6~2.5가 보다 바람직하다. 상기 하한값 이상이면 입상 세제의 용해성, 세정성이 보다 높아진다. 또한, 상기 상한값 이하이면 케이킹을 보다 억제하기 쉬워진다.
본 발명의 입상 세제는 상기 입자군(A) 및 입자군(B) 이외에 하기 성분을 더 함유할 수 있다.
<입자군(C)>
입자군(C)은 α-술포지방산 알킬에스테르, 탄소수 10~20개의 고급 지방산 및 이들 염 중 어느 1종 이상을 입자군(C)의 총 질량에 대하여 70질량% 이상 함유하는 입자군이다.
본 발명의 입상 세제는 입자군(C)을 함유함으로써 세정력이 보다 높아진다. 또한, 입자군(C)의 입자(이하, C 입자라고도 한다.)는 스페이서로서 기능하고, A 입자끼리의 접촉을 억제하는 작용도 갖는다.
상기 α-술포지방산 알킬에스테르, 탄소수 10~20개의 고급 지방산 또는 이것들의 염으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 본 발명의 입자군(A)에 이용되는 것이 예시된다.
입자군(C)은 상기 α-술포지방산 알킬에스테르, 탄소수 10~20개의 고급 지방산 또는 이것들의 염 이외에 입상 세제에 배합되는 공지의 성분을 함유해도 좋고, 예를 들면 입자군(A)에 이용되는 수용성 무기염, 다른 임의 성분 등이 예시된다.
입자군(C)으로서는, 예를 들면 α-술포지방산 알킬에스테르, 탄소수 10~20개의 고급 지방산 또는 이것들의 염을 입자군(C)의 총 질량에 대하여 70~99질량%와, 수분을 입자군(C)의 총 질량에 대하여 1~15질량%와, 수용성 무기염을 포함하지 않거나 수용성 무기염을 포함하는 경우에는 수용성 무기염을 입자군(C)의 총 질량에 대하여 25질량% 이하와, 수불용성 무기염을 포함하지 않거나 수불용성 무기염을 포함하는 경우에는 수불용성 무기염을 입자군(C)의 총 질량에 대하여 25질량% 이하 함유하는 것이 예시된다. 단, 상기 α-술포지방산 알킬에스테르, 탄소수 10~20개의 고급 지방산 또는 이것들의 염, 상기 수분, 상기 수용성 무기염 및 상기 수불용성 무기염의 합계 함유량은 100질량%를 초과하지 않는다.
입자군(C)의 평균 입자지름은 용해성의 점에서 40~300㎛가 바람직하고, 40~200㎛가 보다 바람직하다.
입자군(C)은 1종이 단독으로 이용되어도 좋고 2종 이상이 조합되어서 이용되어도 좋다.
입상 세제 중의 입자군(C)의 함유량은 용해성, 케이킹 억제의 점에서 입상 세제의 총 질량에 대하여 0.5질량% 이상 10질량% 미만이 바람직하고, 0.5~5질량%가보다 바람직하다.
<임의 성분>
본 발명의 입상 세제는 필요에 따라서 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서 표백제, 표백 활성화제, 표백 활성화 촉매, 효소, 재오염 방지제(카르복시메틸셀룰로오스 등), 소포제, 표면 코트제(제올라이트 등), 향료, 색소 등의 성분을 함유할 수 있다.
<수분량>
입상 세제 중의 수분량은 입상 세제의 총 질량에 대하여 2~9질량%가 바람직하고, 2.5~8질량%가 보다 바람직하고, 3~7질량%가 더욱 바람직하다. 수분량이 2질량% 이상이면 물에의 용해성이 양호하게 되기 쉽고, 9질량% 이하이면 보존 후의 케이킹의 억제성이나 유동성이 양호하게 되기 쉽다.
수분량은 적외선 수분계(예를 들면, 가부시키가이샤 켓트카가쿠켄큐죠제 Kett 수분계)에 의해 20분간 130℃ 가열 후의 증발 휘발분으로서 측정되는 값이다.
<용기>
본 발명의 입상 세제를 충전하는 용기로서는 통상 입상 세제 등의 수납에 사용되는 카톤, 보틀 등의 정형 용기, 필로우, 가젯, 파우치 등의 부정형 용기가 예시된다. 여기서, 상기 부정형 용기란 가요성의 재료로 형성되는 용기이며, 용기의 형상이 용이하게 변하는 것을 말한다. 예를 들면, 상기 부정형 용기는 입상 세제의 충전 전후에 용기의 형상이 변하는 것이다. 또한, 상기 부정형 용기는, 예를 들면 용기를 파지하거나 용기의 놓는 방법(도립 상태, 옆으로 누운 상태 등)을 변경함으로써 용기의 형상이 변하는 것이다. 상기 부정형 용기로서는, 예를 들면 종이, 플라스틱 필름 등의 가소성의 재료로 형성된 봉지체 등이 예시된다.
상기 용기의 소재로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 일본 특허 공개 2003-105387호 공보, 일본 특허 공개 2003-268398호 공보, 일본 특허 공개 2001-11497호 공보, 일본 특허 공개 2001-171765호 공보에 기재되어 있는 종이, 플라스틱, 플라스틱 필름 등이 예시된다. 플라스틱 필름으로서는, 예를 들면 금속 복합 플라스틱 필름, 각종 플라스틱의 단층 또는 다층 필름 등이 예시된다.
최근에 있어서는 자원 절약 등의 관점에서 입상 세제가 파우치 등의 리필용 용기에 충전되도록 되어 왔다. 파우치 등의 부정형 용기에 충전된 입상 세제는 운반 중이나 점두에서 쌓아올려져서 보관되거나 사람에게 파지됨으로써 압력이 작용하여 케이킹을 발생시키기 쉬워진다.
본 발명의 입상 세제는 상술과 같이 케이킹의 억제 효과에 우수하며, 파우치 등의 부정형 용기에 충전된 경우라도 우수한 케이킹 억제 효과가 얻어진다.
<입상 세제의 제조 방법>
본 발명의 입상 세제는 입자군(A)과 입자군(B)을, 상기 식(1)을 충족하도록 분체 혼합함으로써 용이하게 제조할 수 있다.
본 발명의 입상 세제의 제조 방법은 입자군(A)과 입자군(B)을, 분체 혼합하는 공정을 갖는다. 실시형태의 하나의 측면에 있어서, 상기 공정에서는 입자군(A)과 입자군(B)을 각각 입자군(분체)의 상태에서 혼합하는 조작이 행해진다. 예를 들면, 상기 공정에 있어서 입자군(A)과 입자군(B)은 각각 건조 상태, 즉 물 등의 액체가 첨가되는 일 없이 혼합된다.
이들 입자군을 분체 혼합하여 얻어지는 입상 세제에 있어서는 각 입자군의 입자(A 입자 및 B 입자)가 각각 독립한 입자로서 존재하고 있다. 즉, 본 발명의 입상 세제는 입자군(A)과 입자군(B)을 포함하고, 상기 입자군(A)의 입자와 상기 입자군(B)의 입자가 각각 독립된 입자로서 존재하는 입상 세제이다.
입자군(A) 및 입자군(B)으로서는 각각 시판품을 사용해도 좋고, 공지의 제조 방법에 의해 제조한 것을 사용해도 좋다. 입자군(A) 및 입자군(B)은 후술하는 제조 방법에 의해 제조할 수 있다. 시판품을 사용하는 경우, 필요에 따라서 체가름 등을 행하여 소망하는 평균 입자지름으로 조정해도 좋다.
입자군(A) 및 입자군(B)의 혼합 방법은 공지의 분말 혼합 방법을 이용할 수 있고, 예를 들면 종래 공지의 분체 혼합 장치(예를 들면, 수평 원통형 전동 혼합기나 V형 믹서)에 입자군(A) 및 입자군(B)을 투입하여 혼합하는 방법이 예시된다.
분체 혼합 장치에의 입자군(A) 및 입자군(B)의 투입 순서는 특별히 한정되지 않고, 입자군(A) 및 입자군(B)을 모두 혼합 장치에 미리 투입하고 이것을 혼합해도 좋고, 입자군(A) 및 입자군(B)을 순차적으로 임의의 순서로 혼합 장치에 투입하여 혼합해도 좋다.
입자군(A) 및 입자군(B)에 추가하여, 임의의 다른 입자군(예를 들면, 입자군(C))을 배합하는 경우에는, 본 발명의 입상 세제의 제조 방법은, 예를 들면 입자군(A)과, 입자군(B)과, 임의의 다른 입자군을 분체 혼합하는 공정을 갖는다. 이 경우의 분말 혼합 방법으로서는 상기 다른 입자군을 입자군(A) 및 입자군(B) 중 어느 하나와 미리 혼합해 두어도 좋고, 입자군(A) 및 입자군(B)과 함께 다른 입자군을 혼합 장치에 미리 투입하여 이것을 혼합해도 좋다.
또한, 입자군(A) 및 입자군(B)을 혼합한 후에 입자군(A)의 입자와 입자군(B)의 입자가 독립해서 존재할 수 있는 한에 있어서, 향료 등의 액상 성분을 분무하거나 해서 첨가하여 혼합해도 좋다.
[입자군(A)의 제조 방법]
계면활성제 및 필요에 따라서 수용성 무기염 등의 임의 성분을 포함하는 입자군(A)은 종래 공지의 방법에 의해 제조할 수 있다.
예를 들면, 입자군(A)을 구성하는 원료(계면활성제, 임의 성분)의 일부를 물에 분산·용해하여 분무 건조용 슬러리를 조제하고(슬러리 조제 공정), 분무 건조용 슬러리를 분무 건조기에 의해 건조하여 분무 건조 입자를 얻는다(분무 건조 공정). 이어서, 얻어진 분무 건조 입자를 나머지의 원료와 함께 조립한다(조립 공정). 이것에 의해, 입자군(A)이 얻어진다. 그 후, 필요에 따라서 입자군(A)을 체가름해서 소망하는 평균 입자지름으로 조정해도 좋다(체가름 공정).
[입자군(B)의 제조 방법]
수용성 무기염의 단결정 입자의 입자군(B)은 종래 공지의 방법에 의해 제조할 수 있다.
예를 들면, 수용성 무기염은 다양한 그레이드의 것을 시장으로부터 입수할 수 있으므로, 이 중에서 단결정 입자의 입자군인 것을 선택하고, 필요하다면 소망의 평균 입자지름으로 되도록 체가름하면 된다.
체가름 방법으로서는, 예를 들면 복수종의 개구의 체를 준비하고, 개구가 작은 체에서부터 개구가 큰 체의 순서로 쌓아올려서 체 유닛으로 하고, 상기 체 유닛의 상부에 입자군(B)을 투입하고, 체 유닛을 진동하여 체가름하는 방법이 예시된다. 각 체 상에 잔존한 입자군(B)을 체마다 회수하고, 회수한 입자군(B)을 혼합함으로써 소망하는 평균 입자지름의 입자군(B)을 얻을 수 있다.
<입상 세제의 사용 방법>
본 발명의 입상 세제는 피세정물의 세탁에 사용할 수 있다.
입상 세제를 이용한 피세정물의 세탁 방법으로서는, 예를 들면 입상 세제의 농도가 0.02~3질량%인 세정액을 이용하여 세탁기에서 피세정물을 세정하거나, 세정액에 피세정물을 담가두는 등의 방법 등, 종래 공지의 세정 방법이 예시된다. 상기 세정 방법에 있어서의 욕비(피세정물에 대한 상기 세정액의 비율)는 적절히 조정되지만, 예를 들면 2~100배로 된다.
피세정물로서는, 예를 들면 의료(衣料), 포백, 커튼, 시트 등의 섬유 제품이 예시된다.
본 발명의 입상 세제는, 예를 들면 이하의 형태를 갖는다.
[1] 계면활성제를 계면활성제 입자군(A)의 총 질량에 대하여 30질량% 이상 70질량% 미만 함유하는 계면활성제 입자군(A)과, 수용성 무기염의 단결정 입자의 입자군(B)이 분체 혼합되어 있는 입상 세제로서,
상기 입자군(A) 및 상기 입자군(B)의 함유량이 각각 입상 세제의 총 질량에 대하여 20질량% 이상이고, 또한 하기 식(1)을 충족하는 것을 특징으로 하는 입상 세제.
0.45<r/R<1.25…(1)
단, 식(1) 중의 R은 상기 입자군(A)의 평균 입자지름(㎛)이며, 식(1) 중의 r은 상기 입자군(B)의 평균 입자지름(㎛)을 의미한다.
[2] [1]에 있어서,
α-술포지방산 알킬에스테르, 탄소수 10~20개의 고급 지방산 및 이것들의 염 중 1종 이상을 입자군(C)의 총 질량에 대하여 70질량% 이상 함유하는 입자군(C)을 더 함유하는 것을 특징으로 하는 입상 세제.
[3] [1] 또는 [2]에 있어서,
또한, 하기 식(2)~식(4) 중 어느 하나 이상을 충족하는 것을 특징으로 하는 입상 세제.
{[(a×R3)/(b×r3)×0.3}<{X/Y}<{[(a×R3)/(b×r3)×3.0} …(2)
70≤X+Y≤100 …(3)
0.40<n/m<1.10 …(4)
단, 식(2)~식(4) 중의 부호는 이하의 의미를 갖는다.
a: 상기 입자군(A)의 부피 밀도(g/㎤).
b: 상기 입자군(B)의 부피 밀도(g/㎤).
X: 상기 입자군(A)의 함유량(입상 세제의 총 질량에 대한 질량%).
Y: 상기 입자군(B)의 함유량(입상 세제의 총 질량에 대한 질량%).
m: 상기 입자군(A)의 입도 분포의 반값폭(㎛).
n: 상기 입자군(B)의 입도 분포의 반값폭(㎛).
[4] [3]에 있어서,
또한, 상기 식(2)~식(4) 모두를 충족하는 것을 특징으로 하는 입상 세제.
[5] [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 있어서,
상기 입자군(A)을 입상 세제의 총 질량에 대하여 20~80질량%와, 상기 입자군(B)을 입상 세제의 총 질량에 대하여 20~70질량%와, 임의 성분을 포함하지 않거나 또는 임의 성분을 포함하는 경우에는 임의 성분을 입상 세제의 총 질량에 대하여 30질량% 이하 함유하는 것을 특징으로 하는 입상 세제. 단, 상기 입자군(A), 상기 입자군(B), 및 상기 임의 성분의 합계 함유량은 100질량%를 초과하지 않는다.
[6] [2] 내지 [5] 중 어느 하나에 있어서,
상기 입자군(A)을 입상 세제의 총 질량에 대하여 20~80질량%와, 상기 입자군(B)을 입상 세제의 총 질량에 대하여 20~70질량%와, 상기 입자군(C)을 입상 세제의 총 질량에 대하여 0.5질량% 이상 10질량% 미만과, 임의 성분을 포함하지 않거나 또는 임의 성분을 포함하는 경우에는 임의 성분을 입상 세제의 총 질량에 대하여 30질량% 이하 함유하는 것을 특징으로 하는 입상 세제. 단, 상기 입자군(A), 상기 입자군(B), 상기 입자군(C), 및 상기 임의 성분의 합계 함유량은 100질량%를 초과하지 않는다.
[7] [1] 내지 [6] 중 어느 하나에 기재된 입상 세제가 용기에 충전되어 있는 것을 특징으로 하는 세제 제품.
[8] [7]에 있어서,
상기 용기가 부정형 용기인 것을 특징으로 하는 세제 제품.
[9] [1] 내지 [6] 중 어느 하나에 기재된 입상 세제의 제조 방법으로서, 계면활성제를 30질량% 이상 70질량% 미만 함유하는 계면활성제 입자군(A)과, 수용성 무기염의 단결정 입자의 입자군(B)을 분체 혼합하는 공정을 갖는 입상 세제의 제조 방법.
실시예
본 발명에 대해서, 실시예를 나타내어 더욱 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 이것들에 한정되는 것은 아니다.
원료는 이하의 것을 사용했다.
[입자군(A)의 원료]
·MES: 지방산 잔기의 탄소수 16개/지방산 잔기의 탄소수 18개=80/20(질량 비)의 지방산 메틸에스테르술포네이트의 나트륨염(라이온 가부시키가이샤제, AI=70%, 잔부는 미반응 지방산 메틸에스테르, 황산나트륨, 메틸술페이트, 과산화수소, 물 등).
·LAS-Na: 직쇄 알킬(탄소수 10~14개)벤젠술폰산나트륨(라이폰 LH-200(LAS-H 순분 96질량%, 라이온 가부시키가이샤제)을 계면활성제 조제시에 48질량% 수산화나트륨 수용액으로 중화한다).
·AOS-Na: α-올레핀(탄소수 14~18개)술폰산나트륨(리포란 LB-840(라이온 가부시키가이샤제, 순분 37%).
·비누: 탄소수 12~18개의 지방산나트륨(라이온 가부시키가이샤제, 순분; 67질량%, 타이터; 40~45℃, 지방산 조성; C12=11.7질량%, C14=0.4질량%, C16=29.2질량%, C18F0(스테아르산)=0.7질량%, C18F1(올레산)=56.8질량%, C18F2(리놀산)=1.2질량%, 분자량 ; 289).
·비이온 계면활성제: LMAO-90(상품명, 라이온 가부시키가이샤제) [폴리옥시에틸렌(EO15*)알킬(C12-14*)에테르]. *[EO15]는 에틸렌옥시드의 평균 부가 몰수가 15인 것을 나타내고, (C12-14)는 알킬기의 탄소수가 12~14개인 것을 나타낸다.
·탄산나트륨: 소다회(상품명, 소다애쉬재팬가부시키가이샤제).
·황산나트륨: 중성 무수 망초 A0, 시코쿠카세이고교가부시키가이샤제.
·규산나트륨: 분말 규산 소다 2호, 순분 78질량%, 닛폰카가쿠고교가부시키가이샤제.
·트리폴리인산나트륨: 트리폴리인산 소다, 미츠이카가쿠가부시키가이샤제.
·제올라이트: A형 제올라이트, 상품명; 쉴톤 B, 순분 80질량%, 미즈자와카가쿠가부시키가이샤제.
·PA: 폴리아크릴산나트륨, 소카란 PA30CL(상품명, BASF사제).
·형광제: 티노팔 CBS-X(상품명, BASF사제, 디스티릴비페닐 유도체, 수용성 형광제)/티노팔 AMS-GX(상품명, BASF사제, 비스(트리아지닐아미노스틸벤)디술폰산 유도체, 준분산성 형광제)=1/1.
[입자군(B)의 원료]
·b-1: 황산나트륨의 단결정 입자의 입자군. 황산나트륨(시약 특급, 칸토카가쿠) 300g을 40℃의 물 600g에 용해하고, 80℃의 탕욕을 이용하여 수분을 증발시켜 재결정화한 것. X선 회절 측정에 있어서의 최대 반사 강도 3000.
·b-2: 탄산수소나트륨의 단결정 입자의 입자군, 중탄산나트륨 KG1(상품명, 아사히가라스가부시키가이샤제). X선 회절 측정에 있어서의 최대 반사 강도 10,000.
·b-3: 탄산나트륨의 단결정 입자의 입자군. 탄산나트륨(시약 특급, 칸토카가쿠) 300g을 40℃의 물 600g에 용해하고, 80℃의 탕욕을 이용하여 수분을 증발시켜 재결정화한 것. X선 회절 측정에 있어서의 최대 반사 강도 7,000.
[입자군(B')의 원료]
입자군(B')은 입자군(B)의 비교 성분이다.
·b'-1: 탄산수소나트륨의 다결정 입자의 입자군(Zhejiang Jinke Chemicals사제). X선 회절 측정에 있어서의 최대 반사 강도 1,500.
[임의 성분]
·입자군(C): 후술의 <입자군(C)의 제조>에 의해서 제조된 것.
·과탄산나트륨: Zhejiang Jinke Chemicals사제, 상품명 [SPCC]. 과탄산나트륨 89질량%, 탄산나트륨 4.5질량%, 염화나트륨 4.5질량%, 수분 1질량%로 이루어지는 입자를, 코팅제 1질량%를 이용하여 피복한 것. 평균 입자지름 900㎛, 부피 밀도 0.95g/㎤.
·표백 활성화제 입자: 하기 순서로 제조한 표백 활성화제 함유 조립물(하기 표 4에 나타내는 배합량은 조립물로서의 양이다).
표백 활성화제로서 4-도데카노일옥시벤젠술폰산나트륨의 합성을, 원료로서 4-히드록시벤젠술폰산나트륨(시약, 칸토카가쿠가부시키가이샤제), N,N-디메틸포름아미드(시약, 칸토카가쿠가부시키가이샤제), 라우르산 클로라이드(시약, 도쿄카세이고교가부시키가이샤제), 아세톤(시약, 칸토카가쿠가부시키가이샤제)을 이용하여 이하의 방법으로 행했다.
미리 탈수 처리한 4-히드록시벤젠술폰산나트륨 3,000g(15.3mol)을 N,N-디메틸포름아미드 9,000g 중에 분산시키고, 교반기로 교반하면서 라우르산 클로라이드 3,347g(15.3mol)을 50℃에서 30분에 걸쳐서 적하했다. 적하 종료 후 3시간 반응을 행하고, N,N-디메틸포름아미드를 감압 하(0.5~1㎜Hg), 100℃에서 증류 제거했다. 아세톤 세정 후 물/아세톤(=1/1mol)) 용매 중에서 재결정을 행하여 정제하고, 4-도데카노일옥시벤젠술폰산나트륨의 결정을 얻었다. 수율은 90%였다.
상기 방법으로 합성한 4-도데카노일옥시벤젠술폰산나트륨 70질량부, PEG(상품명: 폴리에틸렌글리콜 #6000M(라이온 가부시키가이샤제)) 20질량부, 탄소수 14개의 α-올레핀술폰산나트륨 분말품(상품명: 리포란 PJ-400(라이온 가부시키가이샤제)) 5질량부의 비율로 합계 5,000g으로 되도록 호소카와미크론사제 엑스트루드 오믹스 EM-6형(상품명)에 투입하고, 혼련 압출함으로써 지름이 0.8㎜φ인 누들 형상의 압출품을 얻었다. 이 압출품(60℃)을 호소카와미크론사제 피츠밀 DKA-3형(상품명)에 도입하고, 또한 조제로서 A형 제올라이트 분말 5질량부를 마찬가지로 공급하고, 분쇄하여 평균 입자지름 약 700㎛의 표백 활성화제 함유 조립물을 얻었다.
·CMC: 카르복시메틸셀룰로오스, 상품명 CMC 다이셀 1190, 다이셀카가쿠고교사제.
·효소: 프로페라아제 4000D/퓨라닥스 HA1200E/만나스타 375=5/3/2(질량비)의 혼합물, 제넨코아사제.
·향료: 일본 특허 공개 2002-146399호 공보의 표 11~표 18에 기재된 향료 조성물 A.
·PEG: 폴리에틸렌글리콜, 상품명 PEG#1000, 라이온 가부시키가이샤제.
<입자군(A)의 제조>
[입자군(A-1)의 제조]
표 1에 나타내는 성분, 제조 조건에 따라 이하의 공정 (1)~(3)에 의해 입자군(A-1)을 제조했다.
·공정 (1)
원료의 지방산 에스테르를 술폰산화하고, 중화하여 얻어진 MES의 수성 슬러리(수분 농도 25질량%로 조제했음)에 LAS-Na의 일부(MES에 대하여 25질량%의 양)을 투입하고, 수분 농도가 11질량%로 될 때까지 박막식 건조기로 감압 농축하여 MES와 LAS-Na의 혼합 농축물을 얻었다.
·공정(2)
교반 장치를 구비한 재킷 부착 혼합 탱크에 물을 넣고, 온도를 80℃로 조정 했다. 이것에 MES와 상기 LAS-Na의 일부를 제외하고 계면활성제를 첨가하여 10분간 교반했다. 계속해서, PA를 첨가했다. 또한, 10분간 교반한 후 A형 제올라이트의 일부(하기 표 1 중에 기재된 배합량으로부터 하기 공정(3)에서 투입하는 날화(kneading)시 첨가용 1.0질량%, 분쇄 조제용 5.0질량%를 제외한 양), 탄산나트륨 및 황산나트륨을 첨가했다. 또한, 20분간 교반하여 수분 38질량%의 분무 건조용 슬러리를 조제한(슬러리 조제 작업) 후 향류식 분무 건조탑을 이용해서 열풍 온도 280℃의 조건에서 분무 건조하여 평균 입자지름 320㎛, 부피 밀도 0.30g/㎤, 수분 6질량%의 분무 건조 입자를 얻었다(분무 조작).
·공정(3)
얻어진 분무 건조 입자, 공정(1)에서 얻어진 혼합 농축물, 1.0질량%의 A형 제올라이트, 형광제, 및 물을 연속 니더(KRC-S12형, 가부시키가이샤 쿠리모토테코소제)에 투입하고, 니더의 회전수 135rpm, 재킷 온도 60℃의 조건에서 날화하고, 계면활성제를 함유하는 수분 7질량%의 날화물(kneaded product)을 얻었다(날화 처리). 상기 날화물을 구멍지름 10㎜의 다이스를 구비한 펠리터 더블(후지파우달가부시키가이샤제, EXDFJS-100형)로 압출하면서 커터로 절단(커터 주속은 5m/s)하여 길이 5~30㎜ 정도의 펠릿 형상 성형물을 얻었다.
이어서, 얻어진 펠릿 형상 성형물에 분쇄 조제로서의 A형 제올라이트 5.0질량% 상당량을 첨가하고, 냉풍(10℃, 15m/s) 공존 하에서 직렬 3단으로 배치한 피츠 밀(호소카와미크론가부시키가이샤제, DKA-3)을 이용해서 분쇄하여(스크린 구멍지름: 1단째 12㎜/2단째 7㎜/3단째 3㎜, 회전수: 1단째 4,700rpm/2단째 4,700rpm/3단째 4,700rpm) 입자군(A-1)을 제조했다(조립 작업).
[입자군(A-4)의 제조]
입자군의 조성, 피츠밀의 회전수를 표 1에 나타내는 것으로 변경한 것 이외에는 입자군(A-1)과 마찬가지로 해서 입자군(A-4)를 제조했다.
[입자군(A-2)의 제조]
표 1에 나타내는 성분, 제조 조건에 따라 이하의 공정 (4)~(5)에 의해 입자군(A-2)을 제조했다.
·공정(4)
교반 장치를 구비한 재킷 부착 혼합 탱크에 물을 넣어 온도를 80℃로 조정 했다. 이것에, 계면활성제(LAS-Na, 비누)를 첨가하고, 10분간 교반했다. 계속해서, PA를 첨가했다. 또한, 10분간 교반한 후, A형 제올라이트의 일부(하기 표 1 중에 기재된 배합량으로부터 하기 공정(5)에서 투입하는 날화시 첨가용 1.0질량%, 분쇄 조제용 5.0질량%를 제외한 양), 탄산나트륨 및 황산나트륨을 첨가했다. 또한, 20분간 교반하여 수분 38질량%의 분무 건조용 슬러리를 조제한(슬러리 조제 조작) 후, 향류식 분무 건조탑을 이용해서 열풍 온도 280℃의 조건에서 분무 건조하여 평균 입자지름 320㎛, 부피 밀도 0.30g/㎤, 수분 6질량%의 분무 건조 입자를 얻었다(분무 작업).
·공정(5)
얻어진 분무 건조 입자, 1.0질량%의 A형 제올라이트, 형광제, 및 물을 연속 니더(KRC-S12형, 가부시키가이샤 쿠리모토텟코소제)에 투입하고, 피츠밀의 스크린 구멍지름을 표 1에 나타내는 것으로 변경한 것 이외에는 상기 공정(3)과 마찬가지로 해서 입자군(A-2)을 얻었다.
[입자군(A-5)~입자군(A-7)의 제조]
피츠밀의 스크린 구멍지름 및 회전수를 표 1에 나타내는 것으로 변경한 것 이외에는 입자군(A-2)과 마찬가지로 해서 (A-5)~(A-7)을 얻었다.
[입자군(A-3)의 제조]
입자군의 조성을 표 1에 나타내는 것으로 변경하고, 상기 공정(5)에 있어서 비이온 계면활성제를 첨가하고, 피츠밀의 스크린 구멍지름 및 회전수를 표 1에 나타내는 것으로 변경한 것 이외에는 입자군(A-2)과 마찬가지로 해서 입자군(A-3)을 제조했다.
[입자군(A-8)의 제조]
입자군의 조성을 표 1에 나타내는 것으로 변경하고, 상기 공정(4)에 있어서 PA를 첨가하여 10분간 교반한 후, 탄산나트륨 및 규산나트륨을 첨가하고, 상기 공정(5)에 있어서 AOS-Na을 첨가하고, 피츠밀의 스크린 구멍지름 및 회전수를 표 1에 나타내는 것으로 변경한 것 이외에는 입자군(A-2)과 마찬가지로 해서 입자군(A-8)을 제조했다.
[입자군(A-9)의 제조]
교반 장치를 구비한 재킷 부착 혼합 탱크에 물을 넣어 온도를 80℃로 조정했다. 이것에, LAS-Na을 첨가하고, 10분간 교반했다. 계속해서 PA를 첨가했다. 또한, 10분간 교반한 후 A형 제올라이트, 탄산나트륨, 규산나트륨, 및 트리폴리인산나트륨을 첨가했다. 또한, 30분간 교반하여 수분 42질량%의 분무 건조용 슬러리를 조제한(슬러리 조제 조작) 후, 향류식 분무 건조탑을 이용하여 열풍 온도 260℃의 조건에서 분무 건조하여 평균 입자지름 400㎛, 부피 밀도 0.65g/㎤, 수분 7질량%의 입자군(A-9)을 제조했다.
얻어진 입자군(A-1)~입자군(A-9)의 평균 입자지름 R, 입도 분포의 반값폭 m, 부피 밀도 a를 표 1에 나타낸다.
표 1 중, 배합 성분의 함유량은 순분 환산량을 나타낸다.
<입자군(B)의 제조>
b-1을 개구 사이즈 710㎛, 500㎛, 425㎛, 355㎛, 300㎛, 250㎛, 212㎛, 150㎛, 100㎛, 및 75㎛의 10단의 체와 받침접시를 사용하여 분급하고, 각각의 체 및 받침접시 상에 잔류한 입자군을 체 메쉬마다 회수했다.
이것을 표 2에 나타내는 평균 입자지름으로 되도록 혼합함으로써 입자군(B-1)을 제조했다.
입자군의 조성을 표 2에 나타내는 것으로 변경한 것 이외에는 입자군(B-1)과 마찬가지로 해서 입자군(B-2)~입자군(B-7), 입자군(B'-1)을 제조했다.
얻어진 입자군(B-1)~입자군(B-7), 입자군(B'-1)의 평균 입자지름 r, 입도 분포의 반값폭 n, 부피 밀도 b를 표 2에 나타낸다.
<입자군(C)의 제조>
·α-술포지방산 알킬에스테르염을 70질량% 이상 함유하는 입자군의 제조
[α-술포지방산 알킬에스테르염 페이스트의 제조]
팔미트산 메틸(라이온(주)제, 상품명: 파스텔 M-16)과, 스테아르산 메틸(라이온(주)제, 상품명: 파스텔 M-180)을 80:20(질량비)으로 되도록 혼합했다.
교반기를 구비한 용량 1kL의 반응 장치에, 상기 지방산 메틸에스테르 혼합물 330kg을 주입하여 교반하면서 착색 억제제로서 무수 황산나트륨을 지방산 메틸에스테르의 5질량%로 되는 양으로 투입한 후, 교반을 계속하면서 반응 온도 80℃에서 질소 가스로 4용량%로 희석한 SO3 가스(술폰화 가스) 110kg(원료 메틸에스테르에 대하여 1.1배 몰)을 버블링하면서 3시간에 걸쳐서 등속으로 불어넣었다. 또한, 80℃로 유지하면서 30분간 숙성을 행했다.
에스테르화 탱크로 이송 후 메탄올 14kg을 공급하고, 80℃에 있어서 에스테르화 반응을 행했다. 또한, 80℃로 유지하면서 30분간 숙성을 행했다.
또한, 반응 장치로부터 인출한 에스테르화물을 라인 믹서를 이용하여 당량의 수산화나트륨 수용액을 첨가함으로써 연속적으로 중화했다.
이어서, 이 중화물을 표백제 혼합 라인에 주입하고, 35% 과산화수소를 AI(유 효 성분: α-술포지방산 알킬에스테르 금속염)에 대하여 순분 환산으로 1~2질량%로 되는 양으로 공급하고, 80℃로 유지하면서 혼합함으로써 표백하고, α-술포지방산 알킬에스테르염 함유 페이스트를 얻었다.
[α-술포지방산 알킬에스테르염 용융물의 제조]
얻어진 α-술포지방산 알킬에스테르염 함유 페이스트를 진공 박막 증발기(전열면: 4㎡, Ballestra사제)에 200kg/hr로 도입하고, 내벽 가열 온도 100~160℃, 진공도 0.01~0.03MPa로 농축하고, 온도 100~130℃의 용융물로서 인출했다.
[α-술포지방산 알킬에스테르염 플레이크(MES 플레이크)의 제조]
이어서, 이 용융물을 벨트 쿨러((주)닛폰벨팅제)를 이용하여 20~30℃까지 0.5분간으로 냉각하고, 또한 파쇄기((주)닛폰벨팅제)를 이용하여 α-술포지방산 알킬에스테르염 플레이크를 얻었다.
[α-술포지방산 알킬에스테르염 함유 입자군의 제조]
상기 플레이크 1kg을 30℃, 28일간 숙성 처리(결정화 처리)하고, 얻어진 MES 플레이크를 스피드밀(분쇄 조건: 회전수 1,500rpm, 스크린 구멍 지름 1.0㎜, 분쇄기 내부의 온도 25℃)로 분쇄하고, 또한 입자군 B와 마찬가지의 체가름을 행하여 평균 입자지름 200㎛의 α-술포지방산 알킬에스테르염 함유 입자군을 얻었다.
상기 입자군 중의 α-술포지방산 알킬에스테르염의 함유량은 84질량%였다.
<실시예 1~실시예 10, 비교예 1~비교예 6>
표 3~표 4에 나타내는 조성에 따라, 입자군(A)과, 입자군(B) 또는 입자군(B')과, 입자군(C)과, 임의 성분(향료, PEG, 표백 활성화제 입자, 효소를 제외함)을 용기 회전식 원통형 혼합기에 15kg/min의 속도로 동시에 투입했다. 상기 각 성분을 혼합하면서 이것에 향료와 PEG를 분무하고, 1분간 전동했다. 또한, 효소를 투입하여 5분간 혼합하여 각 예의 입상 세제를 조제했다.
표 3~표 4에, 얻어진 입상 세제의 조성(배합 성분, 함유량(질량%))을 나타낸다.
표 중, 공란의 배합 성분이 있는 경우, 그 배합 성분은 배합되어 있지 않다.
표 중, 과탄산나트륨, 표백 활성화제 입자, CMC, 향료, 및 PEG의 함유량은 순분 환산량을 나타내고, 효소의 함유량은 효소 제제로서의 함유량을 나타낸다.
표 중, 비교예 1, 비교예 2의 「r/R」, 「X/Y」, 「X+Y」, 「(a×R3)/(b×r3)×0.3」, 「(a×R3)/(b×r3)×3.0」, 「n/m」에 대해서는 입자군(B) 대신에 이용한 입자군(B')에 의거한 값이다.
<입상 세제의 평가 방법>
각 예의 입상 세제에 대해서, 케이킹의 억제성을 이하와 같이 평가했다.
평가 결과를 표 3~표 4에 나타낸다.
[케이킹의 억제성의 평가]
각 예의 입상 세제를 표 3~표 4에 나타내는 파우치 A(용적 1,200mL, 외측에서부터 나일론(ONy)/폴리프로필렌(OPP)/폴리에틸렌(LLDPE)=15㎛/25㎛/130㎛의 3층 구조, 직경 0.3㎜의 핀홀 있음), 또는 파우치 B(용적 1,200mL, 외측에서부터 폴리프로필렌(OPP)/폴리프로필렌(CPP)=30㎛/70㎛의 2층 구조, 직경 0.3㎜의 핀홀 있음)에 900g 충전했다.
상기 입상 세제를 충전한 파우치를 손으로 20회 흔든 후 3단으로 쌓아올려서 항온항습실에서 4주간 보존했다. 그 사이, 항온항습실은 45℃, 습도 90% RH, 24시간과, 25℃, 습도 65% RH, 12시간의 반복 운전을 행했다.
보존 후, 상기 파우치를 실온까지 냉각했다. 그리고, 3단으로 쌓아올려진 파우치 중 최하단의 파우치로부터, 체(개구 사이즈 4.75㎜ 4메쉬) 상에 세제를 살짝 인출해서 체 상에 잔존한 세제의 질량을 측정하여 하기 식에 의해 케이킹률를 산출했다.
케이킹률(%)=(체 상에 잔존한 입상 세제의 질량/입상 세제의 총 질량)×100
케이킹의 억제성의 평가는 위 식에 의해 산출되는 케이킹률(%)을 이용하여 하기 평가 기준으로 ○, ◎을 합격으로 했다.
≪케이킹의 억제성의 평가 기준≫
◎: 케이킹률이 5% 미만
○: 케이킹률이 5%~10% 미만
△: 케이킹률이 10%~20% 미만
×: 케이킹률이 20%~30% 미만
××: 케이킹률이 30% 이상
표 3~표 4에 나타내는 결과로부터, 본 발명을 적용한 실시예 1~실시예 10의 입상 세제는 케이킹의 억제 효과에 우수한 것을 확인할 수 있었다.
한편, 입자군(B) 대신에 입자군(B')을 이용한 입상 세제(비교예 1, 비교예 2), r/R비가 본 발명의 범위를 충족하지 않는 입상 세제(비교예 3, 비교예 4), 입자군(A) 또는 입자군(B)의 함유량이 본 발명의 범위를 충족하지 않는 입상 세제(비교예 5, 비교예 6)는 케이킹의 억제 효과가 충분하지 않았다.
이상의 결과로부터, 본 발명을 적용한 입상 세제는 케이킹의 억제 효과에 우수한 것을 확인할 수 있었다.
Claims (4)
- 계면활성제를 30질량% 이상 70질량% 미만 함유하는 계면활성제 입자군(A)과, 수용성 무기염의 단결정 입자의 입자군(B)을 분체 혼합하여 이루어지는 입상 세제 로서,
상기 입자군(A) 및 상기 입자군(B)의 함유량이 각각 20질량% 이상이고, 또한 하기 식(1)을 충족하는 것을 특징으로 하는 입상 세제.
0.45<r/R<1.25…(1)
(단, 식(1) 중의 R은 상기 입자군(A)의 평균 입자지름(㎛)이고, 식(1) 중의 r은 상기 입자군(B)의 평균 입자지름(㎛)을 의미한다.) - 제 1 항에 있어서,
α-술포지방산 알킬에스테르, 탄소수 10~20개의 고급 지방산 및 이것들의 염 중 어느 1종 이상을 70질량% 이상 함유하는 입자군(C)을 더 함유하는 것을 특징으로 하는 입상 세제. - 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 입상 세제는 용기에 충전되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 세제 제품.
- 제 3 항에 있어서,
상기 용기는 부정형 용기인 것을 특징으로 하는 세제 제품.
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