JP2744719B2 - 非イオン性粉末洗浄剤組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明品は洗浄剤組成物に関す
る。更に詳しくは非イオン界面活性剤が主基剤の粉末洗
浄剤組成物、特に常温で液体の非イオン活性剤のしみ出
しがなく、粉末の流動性及び非ケーキング性に優れ、か
つ経時的に溶解性が低下しない粉末洗浄剤組成物に関す
る。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】非イオ
ン界面活性剤は、耐硬水性が良好であるうえ、洗浄力、
汚れ分散力が際立っており、低泡性でかつ生分解性が非
常に良好であるなどの特長を有しており、洗浄用界面活
性剤として重要視されている。

【０００３】しかしながら、通常、洗浄用に用いられる
非イオン界面活性剤は、常温で液体のものが多いため、
液体状態のまま多量に粉末洗剤に配合した場合、経日に
より非イオン界面活性剤が徐々にしみだしてきて紙製容
器の内面にしみをつくったり、粉末洗剤の流動性が著し
く損なわれたり、さらにはケーキングを起こして洗剤が
固まってしまい著しく商品価値を損ねるという問題点を
有している。

【０００４】特開昭50−119813号公報にはゼオライト、
またはゼオライトと水中で過酸化水素を生じる無機過酸
化物との混合物上に非イオン界面活性剤を微細に分配し
た予備混合物(予備混合物中には４％以下の高分散性珪
酸を使用してもよい)30〜100％と噴霧乾燥洗剤０〜70％
を含有する流動性洗剤が開示されている。特開昭61−89
300 号公報には水不溶性粉粒体とシリカ粉末とを混合し
た後、非イオン界面活性剤を噴霧し、ついでゼオライト
粉末を添加して造粒物を調整し、この造粒物と陰イオン
界面活性剤を含む粒状洗剤を配合した非イオン界面活性
剤含有粒状洗剤は流動性が良好でケーキングも防止でき
ることが開示されている。上記記述は陰イオン界面活性
剤を主洗浄基剤とする噴霧乾燥洗剤に後配合される非イ
オン界面活性剤を含有する洗剤添加剤に関する研究を主
としており、非イオン界面活性剤を主洗浄基剤とする本
洗浄剤については十分な検討がなされていない。

【０００５】本発明者らは先に非イオン性界面活性剤、
結晶性アルミノ珪酸塩、非晶質シリカ及び炭酸ソーダを
特定の比率で配合することによりこれらの性能が著しく
改善される事を見出した。しかしながら、かかる洗浄剤
は吸湿条件下、例えば湿度の高い部屋などで保存すると
経時的に溶解性が低下する傾向が認められた。

【０００６】これは、従来の非晶質シリカを用いて洗浄
剤を配合した場合、高温多湿な条件下でアルカリ自由水
を生成しやすく、これがSiO₂を溶解させ、豊富な珪酸ソ
ーダを形成する要因となり、この珪酸ソーダが他の配合
組成物のバインダーとして働くためであると推定され
る。従って吸湿条件下での経時的な溶解性の低下につい
ては更なる改良が必要とされている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、非イオン
界面活性剤を主洗浄基剤とする洗浄剤について検討を行
い、特に上記問題点を鋭意検討した結果、アルカリ金属
とアルカリ土類金属を特定の比率で含有する非晶質アル
ミノ珪酸塩を使用する事により、液体の非イオン性界面
活性剤のしみだし性、粉末の流動性及び吸湿条件下での
経時溶解性が著しく改善されることを見出し、本発明を
完成した。

【０００８】即ち、本発明は、次の成分(a) 及び (b)を
含有してなる非イオン性粉末洗浄剤組成物を提供するも
のである。 〔成分〕 (a) 融点が40℃以下の非イオン界面活性剤 15〜30重量
％ (b) 無水換算でaMeO・bM₂O・Al₂O₃・cSiO₂(但しMeはア
ルカリ土類金属、Mはアルカリ金属を示し、a＝0.001〜
0.100, b＝0.200〜2.000, c＝0.500 〜5.000を示す。)
で表される非晶質アルミノ珪酸塩 １〜60重量％。

【０００９】本発明の (a)成分である非イオン界面活性
剤としては、融点が40℃以下のものが汚れ落ち、泡立
ち、泡切れに優れており、好適である。

【００１０】(a) 成分の具体例としては、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、アルキルグリコシド、アルキルアミンオキ
サイド等が挙げられる。そのうち、主非イオン性界面活
性剤として炭素数10〜20、好ましくは10〜15、さらに好
ましくは12〜14の直鎖又は、分岐鎖、１級または２級の
アルコールのエチレンオキサイド平均付加モル数５〜1
5、好ましくは６〜12、さらに好ましくは６〜10のポリ
オキシエチレンアルキルエーテルを使用するのが望まし
い。 (a) 成分は、全組成物中に15〜30重量％配合される。

【００１１】本発明の(b) 成分である非晶質アルミノ珪
酸塩において、Meで表示されるアルカリ土類金属として
は特に制限されるものではないが、通常カルシウム、マ
グネシウムが用いられ、その組成比率はａ＝0.001 〜0.
100 である。本発明に用いられる非晶質アルミノ珪酸塩
は、特にアルカリ土類金属酸化物を含有し、かつその比
率が前記の組成比率からなることに特徴がある。即ち、
アルカリ土類金属酸化物を含有しないものではAlイオン
を溶出しやすく、含有していても 0.001モル未満もしく
は0.100 モルを超えて含有していると十分な効果が得ら
れない。また、M で表示されるアルカリ金属としても特
に制限されるものではないが、通常ナトリウム、カリウ
ムが用いられる。その組成比率はｂ＝0.200 〜2.000 で
ある。また、SiO₂の組成比率はｃ＝0.500 〜5.000 であ
る。

【００１２】本発明の(b) 成分であるアルミノ珪酸塩
は、非晶質であり、またカチオン交換容量が通常150meq
／100 ｇ以上、好ましくは250meq／100 ｇ以上で、かつ
吸油量が 150ml／100 ｇ以上の特性を有するものを使用
するのが望ましい。ここで、カチオン交換容量とは、試
料を塩化カルシウム溶液中に加え25℃で15分間撹拌した
後、５種Ｃ番の濾紙を用いて吸引濾過を行い、得られた
濾液中のCa量をEDTA滴定により測定して求めたものをい
う。また、吸油量とは、試料を粉砕しJIS K 6220の吸油
量測定法によって測定したものをいう。

【００１３】また、本発明の(b) 成分である非晶質アル
ミノ珪酸塩は、pH３以上の水に対するAlイオン溶解度
が、通常３mg／１ｇ以下、好ましくは２mg／１ｇ以下で
あることが望ましい。これは試料をイオン交換水（pH
７）に懸濁し、25℃で１時間撹拌した後、孔サイズ 0.2
μm のメンブランフィルターを用いて吸引濾過を行い、
濾液中のAlイオン濃度をプラズマ発光分析により測定し
て求めたものをいう。

【００１４】本発明の(b) 成分である非晶質アルミノ珪
酸塩を製造するには、アルミノ源溶液として例えばアル
ミン酸ソーダと、シリカ源溶液として例えば３号珪曹溶
液とを、アルカリ土類金属反応物、例えば塩化カルシウ
ムの存在下で反応させることにより容易に調製すること
ができる。

【００１５】(b) 成分は、組成物中に１〜60重量％、好
ましくは５〜60重量％配合される。

【００１６】本発明の組成物に更に(c) 成分として結晶
性アルミノ珪酸塩を配合することによって、本発明の効
果がさらに向上する。結晶性アルミノ珪酸塩は次式で示
されるものである。 x(M'₂O又はM"O)・Al₂O₃ ・y(SiO₂) ・w(H₂O) （式中、M'はアルカリ金属原子、M"はカルシウムと交換
可能なアルカリ土類金属原子、x, y, w は各成分のモル
数をあらわし、一般的には、 0.7≦ｘ≦1.5, 0.8≦ｙ≦
６、ｗは任意の正数である。）特に次の一般式で示され
るものが好ましい。 Na₂O・Al₂O₃ ・n(SiO₂) ・w(H₂O) （ここでn は1.8 〜3.0 、w は１〜６の数を表す。）結
晶性アルミノ珪酸塩は、本発明の非イオン性粉末洗浄剤
組成物に、１〜60重量％配合することが好ましい。

【００１７】また、本発明の組成物にアルカリ剤を配合
する場合は一般に粉末洗剤に用いられるもの（例えば、
炭酸ナトリウムや炭酸カリウムなど）なら、いずれのも
のでも配合可能であり、１種もしくは２種以上組み合わ
せることができるが、平均粒径として、10〜2000μ、好
ましくは 100〜1000μのものが望ましく、全組成物中に
は、１〜50重量％、好ましくは５〜35重量％配合するの
がよい。

【００１８】本発明の組成物にさらに分子量4000〜2000
0 のポリエチレングリコールを１〜５重量％、好ましく
は１〜３重量％配合することにより、長期貯蔵時の粉末
物性が更に良くなる。

【００１９】また、本発明の洗浄剤組成物には、下記の
各種界面活性剤を併用することができる。陰イオン界面
活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アル
キル又はアルケニルエーテル硫酸塩、アルキル又はアル
ケニル硫酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、α−スル
ホ脂肪酸塩又はエステル塩、アルキル又はアルケニルエ
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、アルキル又はアルケニル燐酸
エステル又はその塩等が例示される。両性界面活性剤と
しては、カルボキシ型又はスルホベタイン型等の両性界
面活性剤が、カチオン型界面活性剤としては第４アンモ
ニウム塩等が例示される。

【００２０】その他本発明の洗浄剤組成物には慣用の補
助添加剤、例えば、トリポリ燐酸塩、ピロ燐酸塩等の燐
酸塩、アミノトリ（メチレンホスホン酸）、１−ヒドロ
キシエチリデン−1,1 −ジホスホン酸、エチレンジアミ
ンテトラ（メチレンホスホン酸）、ジエチレントリアミ
ンペンタ（メチレンホスホン酸）、及びそれらの塩、2
−ホスホノブタン−1,2 −ジカルボン酸等のホスホノカ
ルボン酸の塩、アスパラギン酸、グルタミン酸等のアミ
ノ酸の塩、ニトリロ３酢酸塩、エチレンジアミン４酢酸
塩等のアミノポリ酢酸塩、ポリアクリル酸、ポリアコニ
ット酸等の高分子電解質、ポリビニルアルコール、ポリ
ビニルピロリドン等の非解離高分子、特開昭54−52196
号公報記載のポリアセタールカルボン酸重合体、ジグリ
コール酸、オキシカルボン酸塩等の有機酸の塩等のビル
ダー及び二価金属イオン捕捉剤、ケイ酸塩、硫酸塩等の
アルカリ剤、無機電解質、特開昭60−227895号公報記載
の層状ケイ酸塩、ポリビニルピロリドン、カルボキシメ
チルセルロース等の再汚染防止剤、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、タルク、カルシウ
ム、シリケート等のケーキング防止剤、第３ブチルヒド
ロキシトルエン、ジスチレン化クレゾール等の酸化防止
剤、螢光染料、青味付剤、香料等を含むことができる
が、これについては特に限定されず、目的に応じた配合
がなされてよい。

【００２１】

【実施例】次に本発明を実施例をもって説明するが、本
発明はこれらの実施例によって限定されるものではな
い。

【００２２】本発明の(b) 成分である非結晶性アルミノ
珪酸塩を以下のようにして合成した。

【００２３】合成例１ 水酸化アルミニウム 100重量部及び水酸化ナトリウム59
重量部をイオン交換水60重量部中に混合加熱し、Na₂O
20.3重量％、Al₂O₃ 28.2重量％、 Al₂O₃／Na₂O＝0.847
（モル比）のアルミン酸ナトリウム溶液を予め調製して
おく。この溶液384 ｇをイオン交換水6600ｇに撹拌しな
がら加え、30℃に保持しアルミナ源とする。また、３号
水ガラス(Na₂O 9.5重量％、SiO₂ 29.0重量％、SiO₂／
Na₂O＝3.15 (モル比)) 880ｇと塩化カルシウム２水和物
1.56ｇをイオン交換水 660ｇに溶解し、シリカ源溶液と
する。前記のアルミナ源溶液をホモミキサーを用いて、
5000rpm の回転数で撹拌している中に、前記のシリカ源
溶液を20分間で滴下した。滴下後10分間撹拌を続けた
後、 100℃で10分間加熱熟成を行い、続いて濾過洗浄を
行った。得られた湿潤ケーキを 100℃で11時間乾燥を行
ったのち解砕して、本発明のアルミノ珪酸塩粉体を得
た。得られた粉体の組成は、原子吸光分析及びプラズマ
発光分析の結果、 CaO／Al₂O₃ ＝0.009 Na₂O／Al₂O₃ ＝0.95 SiO₂／Al₂O₃＝3.59 となった。またカチオン交換容量は323meq／100 ｇ、吸
油量は 308ml／100 ｇ、２％NaOH水溶液に対する溶解度
は0.01ｇ、Alイオン溶解度は 0.4mg／ｇであった。これ
を本発明化合物１とする。

【００２４】合成例２ 合成例１と同様の操作によりアルミン酸ナトリウム溶液
を調製し、この溶液384 ｇをイオン交換水 110ｇに加え
アルミナ源溶液とする。イオン交換水1670ｇに塩化マグ
ネシウム６水和物21.5ｇを溶解させた塩化マグネシウム
溶液を40℃に保持したまま、ホモミキサーにより5000rp
m の回転速度で撹拌している中に、アルミナ源溶液及び
シリカ源溶液を、20分間で同時に滴下した。滴下後20分
間撹拌した後、10分間加熱熟成を行い、以下、合成例１
と同様の操作を行って、アルミノ珪酸塩粉体を得た。得
られた粉体の組成は、 CaO／Al₂O₃ ＝0.054 Na₂O／Al₂O₃ ＝1.00 SiO₂／Al₂O₃＝1.80 であった。また、カチオン交換容量は302meq／100 ｇ、
吸油量は 286ml／100 ｇ、Alイオン溶解度は0.8mg ／ｇ
であった。これを本発明化合物２とする。

【００２５】実施例１ 牛脂石鹸３重量％、表１に示す量の結晶性アルミノ珪酸
塩（ゼオライトＡ、(c) 成分）、表１に示す量の各種吸
油性担体（(b) 成分）、芒硝５重量％、粒径平均 350μ
の炭酸ソーダをバランス量、２号珪酸ソーダ１重量％、
ポリアクリル酸ソーダ２重量％、及び螢光染料 0.5重量
％を撹拌転動造粒機（レディゲミキサー）に入れ、表１
に示す量の液状ノニオン界面活性剤（(a) 成分）を徐々
に導入し、次いでポリエチレングリコール溶融物２重量
％を添加し、更に酵素 0.5重量％、香料0.5 重量％、結
晶性アルミノ珪酸塩（ゼオライトＡ）５重量％及び水２
重量％を加え混合し、表１に示す組成の最終洗剤製品を
得た。ここで、各種吸油性担体とは、本発明の(b) 成分
である非晶性アルミノ珪酸塩を指す。実施例１では本発
明化合物１，２を用い、また比較品として、フローライ
トRN（徳山曹達製、吸油能 280ml／100 ｇ CaO／Al₂O₃
＝74、Na₂O／Al₂O₃ ＝0.82、SiO₂／Al₂O₃ ＝26）及びTI
XOSIL 38（コフラン社製、吸油能320ml ／100ｇ、SiO₂
100％）を用いての検討も行った。この洗剤製品につい
て、しみ出し性、粉末の流動性、ケーキング性及び、経
時溶解性試験を次に示すようにして行った。結果を表１
に示す。

【００２６】（評価方法） １．しみ出し性試験 コートボール紙（ 640ｇ／m²）を用い、長さ10.2cm×幅
6.2cm ×高さ４cmの天部のない箱をつくり、四隅をホッ
チキスで止める。この箱に試料 100ｇを入れその上にア
クリル樹脂板と鉛板（重量合計 265ｇ）をのせ、30℃、
80％RHの恒温恒湿器中に７日間放置する。試験後のコー
トボール紙へのしみ出し程度を以下の基準で判断する。 Ａ：箱内側にしみ出した後が全くない。 Ｂ：箱内側がややしめる。

【００２７】２．粉末の流動性試験 JIS K 3362「合成洗剤試験法」に記されたスタンド及び
ロートを用い、ASTM：B213-48 に規定されているFlow R
ate of Metal PowdersのFlow Rate に準じて測定した。
数値が大きい程、流動性が優れていることを意味する。

【００２８】３．ケーキング試験 (1) 濾紙（東洋濾紙No.2）で長さ10.2cm×幅6.2cm ×高
さ４cmの天部のない箱をつくる。４隅をホッチキスでと
める。 (2) この箱に試料50ｇを入れ、その上にアクリル樹脂板
と鉛板（又は鉄板）（重量合計 250ｇ＋15ｇ）をのせ
る。 (3) これを温度30℃、湿度80％の恒温恒湿器中に放置し
７日後にケーキング状態について判定を行う。 判定 ケーキング性の判定は以下のようにして通過率を求める
ことにより行った。 通過率 試験後の試料を金網（またはフルイ、網目５mm×５mm）
上に静かにあけ金網を通過した粉末の重量を測り試験後
の試料に対する通過率を求める。数値が大きい程、耐ケ
ーキング性が良好である。

【００２９】

【数１】

【００３０】(4) 経時溶解性試験 粉末洗剤をシャーレに入れ、30℃、70％RHの条件下に３
日間放置後、0.83ｇをサンプリングし、10℃、１リット
ルの水道水に加え、マグネチックスターラにて10分間撹
拌後、200 メッシュの金網にて濾過し、乾燥後の濾過残
量比率（％）を求める。数値が小さいほど、経時溶解性
が良好である。

【００３１】

【表１】

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 次の成分(a) 及び (b)を含有してなる非
   イオン性粉末洗浄剤組成物。 〔成分〕 (a) 融点が40℃以下の非イオン界面活性剤 15〜30重量
   ％ (b) 無水換算でaMeO・bM₂O・Al₂O₃・cSiO₂(但しMeはア
   ルカリ土類金属、Mはアルカリ金属を示し、a＝0.001〜
   0.100, b＝0.200〜2.000, c＝0.500 〜5.000を示す。)
   で表される非晶質アルミノ珪酸塩 １〜60重量％
2. 【請求項２】 さらに成分(c) として結晶性アルミノ珪
   酸塩１〜60重量％を含有してなる請求項１記載の非イオ
   ン性粉末洗浄剤組成物。
3. 【請求項３】 成分(b) の非晶質アルミノ珪酸塩のカチ
   オン交換能が150meq／100 ｇ以上であって、かつ吸油能
   が 150ml／100 ｇ以上である請求項１又は２記載の非イ
   オン性粉末洗浄剤組成物。