JP2009149778A - 漂白活性化成分の造粒物およびそれを含有する洗浄剤組成物、ならびに漂白活性化成分の造粒物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(a)成分:2価もしくは3価の遷移金属の塩、または2価もしくは3価の遷移金属の錯体を含む過酸化物の活性化成分を0.01〜50質量%と、(b)成分:融点が40℃以上のアルキレンオキサイド付加重合物と、(c)成分:炭素数が8〜24の高級脂肪酸または炭素数8〜24の高級アルコールとを含有する漂白活性化成分の造粒物であって、(b)成分と、(c)成分との質量比(b)/(c)が、1〜10000であり、かつ(a)成分と、(b)成分と(c)成分との質量比(a)/{(b)+(c)}が、0.001〜20であることよりなる。
【選択図】なし
Description
これらの用途に使用される組成物の殺菌・除菌効果や漂白効果には、酸化反応によって発揮されるものがある。このような酸化反応を担う酸化反応成分としては、過酸化水素、水溶液中で過酸化水素を遊離する無機の過酸化物等の過酸化水素系の化合物や、用途によっては次亜塩素酸ナトリウム等の塩素系化合物が用いられており、最近では、簡便に使用できる点等から過酸化水素等の過酸化水素系の化合物が注目されている。これまでにも、漂白溶解性の向上等による漂白性能の向上を図った報告がなされている(例えば、特許文献1〜4)。
一般的に漂白剤は酸素系と塩素系の2種類があり、これらの漂白剤は何れも色素を酸化分解することを特徴とする。近年では、よりマイルドで被洗浄物に制限が無く、特有の刺激臭のない酸素系漂白洗浄剤が普及している。酸素系漂白洗浄剤は塩素系漂白洗浄剤と比べて漂白力が弱いため、各種漂白活性剤や金属触媒等と併用されている。近年、省エネルギーに向けて益々進化を続けており、低温、短時間での洗浄条件が求められている。
これまでにも、漂白触媒や漂白活性化剤の活用による、漂白性能の向上を図った報告もされている(例えば、特許文献5、6)
本発明は、保存安定性に優れ、かつ溶解性の良い漂白活性化成分の造粒物を目的とする。
本発明者らは、鋭意検討した結果、遷移金属の塩、および遷移金属の錯体を特定の物質と共に造粒することにより、上記課題を解決でき、さらに、配合成分の量を調整することで、溶け残りがなく溶解性も良好な漂白活性化成分の造粒物が特異的に得られるとの知見を得た。
本発明の漂白活性化成分の造粒物は、(a)2価もしくは3価の遷移金属の塩、または2価もしくは3価の遷移金属の錯体を含む過酸化物の活性化成分を0.01〜50質量%と、(b)融点が40℃以上のアルキレンオキサイド付加重合物と、(c)炭素数が8〜24の高級脂肪酸、または炭素数8〜24の高級アルコールとを含有する漂白活性化成分の造粒物であって、(b)成分と、(c)成分との質量比(b)/(c)が、1〜10000であり、かつ(a)成分と、(b)成分と、(c)成分との質量比(a)/{(b)+(c)}が、0.001〜20である。
本発明の(a)成分は、(a)2価または3価の遷移金属の塩(以下、(a1)成分という)、もしくは、2価または3価の遷移金属の錯体(以下、(a2)成分という)を含む過酸化物の活性化成分である。(a)成分を用いることによって、漂白力の向上が図れる。
<(a1)成分:2価または3価の遷移金属の塩>
本発明における「遷移金属の塩」とは、中和により酸の水素基が遷移金属イオンに置換された化合物をいう。また、「2価または3価の遷移金属」とは、周期表で第3属元素から第11属元素までの間に存在する元素のうち、原子価が2または3であるものを言う。遷移金属として、例えばSc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、ランタノイド、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、アクチノイドを挙げることができる。このうち、本発明では、遷移金属は、Mn、Co、Cuであることが好ましい。なお、周期表はIUPACによるものとする。
遷移金属の無機塩または有機塩としては、前記遷移金属のそれぞれの硝酸塩、硫酸塩、塩化物、酢酸塩、過塩素酸塩、シアン化塩、塩化アンモニウム塩または酒石酸塩等が挙げられる。
銅を含む遷移金属の塩としては、硝酸銅、硫化銅、硫酸銅、塩化銅、酢酸銅、過塩素酸銅、シアン化銅、塩化アンモニウム銅、酒石酸銅等の銅化合物が好ましく、硫酸銅が特に好ましい。
マンガンを含む水溶性金属の塩としては、硝酸マンガン、硫酸マンガン、塩化マンガン、酢酸マンガン、過塩素酸マンガン、等のマンガン化合物が好ましく、硫酸マンガンが特に好ましい。
コバルトを含む遷移金属の塩としては、硝酸コバルト、硫酸コバルト、塩化コバルト、酢酸コバルト、過塩素酸コバルト等のコバルト化合物が好ましく、硫酸コバルトが特に好ましい。
これら(a1)成分は、水和物であってもよい。
本発明における(a2)成分は、2価または3価の遷移金属と、キレート剤またはポリカルボン酸系高分子化合物とが錯形成したものを言う。
前記(a)成分におけるキレート剤とは、1個の分子中に金属への配位可能な配位座を2以上有する化合物であれば特に限定されることはなく、例えば下記の化合物が挙げられる。
トリポリリン酸塩等の無機ポリリン酸塩化合物;1−ヒドロキシエタン−1,1−ジホスホン酸、エタン−1,1−ジホスホン酸またはそれらの塩等のホスホン酸類;シュウ酸、コハク酸、またはそれらの塩等のポリカルボン酸類;クエン酸、リンゴ酸、またはそれらの塩等のヒドロキシカルボン酸類;イソセリンジ酢酸またはそれらの塩等のアミノポリカルボン酸類が好ましく用いられ、特に下記(I)〜(III)式で表される化合物であることが好ましい。
下記(I)式で表される化合物としては、2−ピリジンカルボン酸や、2,6−ピリジンジカルボン酸(ジピコリン酸)またはそれらの塩、下記(II)式で表される化合物は、イミノジコハク酸や3−ヒドロキシ−2,2’−イミノジコハク酸またはそれらの塩、下記(III)式で表される化合物は、ニトリロトリ酢酸、メチルグリシンジ酢酸、グルタミン酸ジ酢酸、L−アスパラギン酸−N,N−二酢酸、セリン二酢酸またはそれらの塩等が挙げられ、特にイミノジコハク酸が好ましい。
塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩や、モノエタノールアミン塩、ジエタノールアミン塩等のアルカノールアミン塩等が挙げられ、ナトリウム塩、またはカリウム塩が特に好ましい。
前記(a)成分におけるポリカルボン酸系高分子化合物とは、構成単位中にカルボキシル基を有する分子量1000以上の重合物を意味し、重量平均分子量としては、2000〜200000の範囲が好ましく、5000〜100000の範囲がより好ましい。分子量が2000以下であると酸化触媒としての性能が低下し、200000以上であると粘度の上昇に伴い取り扱いが困難となる。
ポリカルボン酸系高分子化合物の例としては、炭化水素基やポリエチレンイミノ基から構成される主鎖に、カルボキシル基、またはカルボキシル基を含有する側鎖を導入したものが挙げられる。具体的な例としては、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリマレイン酸、ポリヒドロキシアクリル酸、ポリフマル酸、ポリアセタールカルボン酸、アクリル酸/マレイン酸共重合体、アクリル酸/アクリル酸アミド共重合体やアミノポリカルボン酸系の重合体などが挙げられる。上記高分子化合物の中では、下記(IV)、(V)式で表される化合物であることが好ましく、下記(IV)式で表される化合物としてはアクリル酸とマレイン酸の共重合体を挙げることができ、下記(V)式で表される化合物としてはアミノポリカルボン酸系の重合体を挙げることができる。前者としては、例えばBASF製ソカランCP5、ソカランCP7、日本触媒株式会社製TLシリーズ等、後者としては、BASF製TrilonPが市販品の例として挙げられる。
なお、本発明において、「重量平均分子量」とは、標準物質をポリエチレングリコール(PEG)としてゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で分析を行った値を示す。
本発明の漂白活性化成分の造粒物中の(a)成分の配合量は、0.01〜50質量%であり、好ましくは1〜40質量%であり、さらに好ましくは2〜20である。漂白活性化成分の造粒物中の(a)成分が0.01質量%未満であると、洗浄剤組成物中の漂白活性化成分の造粒物の配合量が多くなり、他の洗浄成分の配合量が制限され、組成の自由度が減少する。一方、50質量%を超えると、(b)成分や(c)成分による被覆が不完全となり、保存安定性の向上が図れない。加えて、洗浄剤組成物への配合量が少なくなるため、分級の懸念がある。
(a)成分には、前記の(a1)成分、(a2)成分の他、遷移金属塩や遷移金属錯体の形成の際に生成する、副生物や未反応物を含んでいても良い。なお、(a)成分中における(a1)成分または(a2)成分の含有量は90質量%以上が好ましく、95質量%がより好ましい。90質量%未満でると、漂白力向上が不充分となるためである。
本発明の(b)成分は、融点が40℃以上のアルキレンオキサイド付加重合物である。当該(b)成分を用いることにより、保存安定性を向上させることができる。
なお、本発明における「融点」とは、JIS K 0064−1992「化学製品の融点及び溶融範囲測定方法」に記載されている融点測定法によって測定された値である。
(b)成分のアルキレンオキサイド付加重合物としては、ポリエチレングリコール(PEG)、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのブロックポリマー(PPEG)、アルコールにアルキレンオキサイドを付加したもの、脂肪酸にアルキレンオキサイドを付加したもの等を挙げることができる。また、(b)成分は融点が40℃以上であり、40〜90℃であることが好ましく、50〜80℃がより好ましい。融点が40℃未満であると、保存中に前記(a)成分が変色し、保存安定性が悪化するおそれがある。一方、融点が90℃を超えるとハンドリング性が悪くなるためである。
アルコールにアルキレンオキサイドを付加したものとしては、炭素数12〜20、好ましくは12〜18の脂肪族アルコールに、炭素数2〜4のアルキレンオキサイドを平均20〜100モル、好ましくは25〜80モル、さらに好ましくは30〜70モル付加したポリオキシアルキレンアルキル(またはアルケニル)エーテルが挙げられる。この中でも、ポリオキシエチレンアルキル(またはアルケニル)エーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキル(またはアルケニル)エーテルが好適である。ここで使用される脂肪族アルコールとしては、第1級アルコールや、第2級アルコールが挙げられる。また、そのアルキル基は、分岐鎖を有していてもよい。脂肪族アルコールとしては、第1級アルコールが好ましい。付加されるアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等が挙げられる。
脂肪酸にアルキレンオキサイドを付加したものとしては、炭素数12〜20、好ましくは12〜18の脂肪酸に、炭素数2〜4のアルキレンオキサイドを平均20〜100モル、好ましくは25〜85モル、さらに好ましくは30〜70モル付加したものが好適である。
なお、本発明におけるポリエチレングリコールの重量平均分子量は、化粧品原料基準(第2版注解)記載の重量平均分子量を示す。またHLBとはGriffinの方法(吉田、進藤、大垣、山中共編、「新版界面活性剤ハンドブック」、工業図書株式会社、1991年、第234頁参照)により求められるHLBの値である。
また、本発明の漂白活性化成分の造粒物中の(b)成分の配合量は、1〜99質量%が好ましく、5〜90質量%であることがより好ましく、10〜80質量%であることがさらに好ましい。1質量%未満であると(a)成分の被覆が不完全になる場合があり、99質量%を超えると他成分の配合自由度が少なくなるためである。
本発明の(c)成分は、炭素数8〜24の高級脂肪酸(以下、(c1)成分という)もしくは炭素数8〜24に高級アルコール(以下、(c2)成分という)である。当該(c)成分を用いることにより、前記(a)成分の表面に適度に疎水的な被覆を施して、保存性を向上させることに加え、漂白触媒造粒粒子の溶解性を促進させることができる。
本発明における高級脂肪酸とは、炭素数8以上の脂肪酸を言う。本発明の(c1)成分は、炭素数8〜24の高級脂肪酸であり、例えば、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘニン酸、リグノセリン酸等を挙げることができる。このうち、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸を好ましく用いることができる。炭素数が7以下であると、臭気が悪化することに加え、充分な保存安定性を得ることができない。一方、炭素数が25以上であると、溶解性が悪化するためである。
本発明における高級アルコールとは、炭素数8以上のアルコールを言う。本発明の(c2)成分は、炭素数8〜24の高級アルコールであり、例えばラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、ステアリルアルコールを挙げることができる。このうち、ミリスチルアルコール、ステアリルアルコールを好ましく用いることができる。炭素数が7以下であると、臭気が悪化することに加え、充分な保存安定性を得ることができない。一方、炭素数が25以上であると、溶解性が悪化するためである。
また、本発明の漂白活性化成分の造粒物中の(c)成分の配合量は、0.01〜5質量%が好ましく、0.01〜3質量%であることがより好ましい。0.01質量%未満であると(a)成分の被覆膜の疎水化が不完全になり、保存安定性が劣化するおそれがある。5質量%を超えると(a)成分の被覆膜が疎水的になりすぎるため、溶解性が劣化するおそれがあるためである。
加えて、前記(a)成分と、前記(b)成分と、前記(c)成分との配合比は、質量比(a)/{(b)+(c)}が0.001〜20であることが好ましく、0.01〜1であることが好ましい。質量比(a)/{(b)+(c)}が0.001未満であると、組成物中への造粒物の配合流量が多くなり、他の洗浄成分が制限され、組成の自由度が低減する。また、洗浄成分以外の成分を多量に含むこととなり、原料コストが嵩むこととなる。一方、20を超えると、被覆が不完全となり、保存安定性の向上が図れない。また、洗浄剤組成物への配合量が少なくなることから、分級の懸念が生じる。
本発明における(d)成分は、前記(a)成分を前記(b)成分、または前記(c)成分中に分散させる機能を有する、無機化合物からなる偏在防止剤であって、(a)成分および(e)成分以外のものである。この機能を有する無機化合物であれば特に限定されることはなく、例えば、炭酸塩、重炭酸塩及びセスキ炭酸塩類、硫酸塩および亜硫酸塩類、リン酸塩および重縮合リン酸塩類、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩化合物等を挙げることができ、硫酸ナトリウム、硫酸マグネシウム、塩化ナトリウムが好ましい。
当該(d)成分を用いることで、造粒する際に(a)成分の偏在化を抑制することができる。
本発明の漂白活性化成分の造粒物の製造方法は、前記(a)成分と、前記(d)成分と、溶融した前記(b)成分、溶融した前記(c)成分とを混合し、撹拌造粒法、押し出し造粒法(捏和法)または冷却固化・粉砕法(破砕造粒法)により造粒を行う製造方法を挙げることができる。
<撹拌造粒法>
攪拌造粒法は、(a)成分と、(d)成分とを造粒機中で流動させながら、溶融した(b)成分ならびに(c)成分を添加して造粒する方法である
撹拌造粒法では任意の型式の撹拌造粒装置を使用することができる。その中でも、撹拌羽根を備えた撹拌軸を内部の中心に有し、撹拌羽根が回転する際に撹拌羽根と器壁との間にクリアランスを形成する構造であることが好ましい。クリアランスは1〜30mmであるのが好ましく、3〜10mmがより好ましい。クリアランスが1mm未満では付着層により混合機が過動力となりやすい。30mmを超えると圧密化の効率が低下するため粒度分布がブロードに、また、造粒時間が長くなり生産性が低下する場合がある。この様な構造を有する撹拌造粒機としては、例えばヘンシェルミキサー(三井三池化工機株式会社製)、ハイスピードミキサー(深江工業株式会社製)、バーチカルグラニュレーター(株式会社パウレック製)等の装置が挙げられる。特に好ましくは横型の混合槽で円筒の中心に撹拌軸を有し、この軸に撹拌羽根を取付けて粉末の混合を行う形式のミキサーであり、例えばレーディゲミキサー(株式会社マツボー製)、プロシェアミキサー(大平洋機工株式会社製)が挙げられる。
押し出し造粒法は、前記(a)成分と前記(d)成分と、溶融した(b)成分と、溶融した(c)成分とを混合機や混練機等で混合した後、押し出し成型機を用いて多孔ダイスやスクリーンを通してヌードル状に押し出した後、破砕する方法である。
押出造粒機としては、エクストルード・オーミックス(ホソカワミクロン株式会社製)、KEXエクストルーダ(株式会社栗本鐵工所製)、出口にダイスの付いたKRCニーダー(株式会社栗本鐵工所製)、ツインドーム・グラン(株式会社ダルトン製)、ペレッターダブル(株式会社ダルトン製)、ファイン・ディスク・ペレッター(株式会社ダルトン製)等が挙げられる。また、押出した後に粒子径を調整するために破砕する際に用いる破砕機としては分級スクリーンと回転ブレードを有する機種が好ましい。このような粉砕機としては、ニュースピードミル(岡田精工株式会社製)、フェザーミル(ホソカワミクロン株式会社製)、コミニューター(株式会社ダルトン製)等がある。
平均アスペクト比は、造粒の条件(粉砕条件、押出し条件等)等を調節することにより調節でき、例えば押出し造粒法で造粒を行う際に、押出しにより得られたヌードル状の押出し物を細かく粉砕するほど平均アスペクト比の小さい造粒物が得られる。特に、押出し機のダイス穴径を変更すると、短軸径を容易に調整可能であるため、アスペクト比の調整手段として有効である。
冷却固化・粉砕法は、溶解した前記(b)成分、溶融した(c)成分に、前記(a)成分と前記(d)成分とを分散させて、ミキサー中で混合物質を調製後、フレーク化装置にて冷却・フレーク化後し、該フレークを粉砕機で粉砕する方法である。
冷却固化・粉砕法においては、まず、(a)、溶融状態の(b)、溶融状態の(c)、(d)成分をミキサーまたは混練機、押出機等で混合する((b)、(c)成分は、該混合操作の前で固体状態であっても、該混合操作中に熱を加えて溶融させれば良い)。この際用いる装置としては、例えば、撹拌翼を供えた既存の配合槽、万能混合撹拌機(株式会社ダルトン製)、エクストルード・オーミックス(ホソカワミクロン株式会社製)、KEXエクストルーダ(株式会社栗本鐵工所製)、出口にダイスの付いたKRCニーダー(株式会社栗本鐵工所製)、ツインドーム・グラン(株式会社ダルトン製)、ペレッターダブル(株式会社ダルトン製)等が挙げられる。
次いで得られた混合物をフレーク化装置にて冷却・フレーク化する。この際用いる装置としては、例えばベルマックス(株式会社大川原製作所製)やスチールベルト式冷却機(サンドビック株式会社製)やドラムフレーカー(株式会社楠木機械製作所製)やダブルドラムフレーカー(カンソーン社製)が挙げられる
本発明における平均アスペクト比は、任意に100個の造粒物粒子を抽出し、1つ1つの粒子について長軸径及び短軸径を測定し、100個の粒子の長軸径及び短軸径の個数平均値を算出し、(長軸径の平均値)/(短軸径の平均値)により求めることができる。平均アスペクト比が1〜10の範囲内であることが好ましく、1.5〜8がより好ましく、2〜5がさらに好ましい。
ここでの平均粒子径は、下記に詳述する分級操作を用いた測定方法により求めた質量基準のメジアン径である。
なお漂白活性化成分の造粒物の粒子径が、後述する表面被覆剤で表面被覆されている場合、上記した漂白活性化成分の造粒物の粒子径は、表面被覆前の粒子径を指すものとする。
まず、測定対象物(サンプル)について、目開き1680μm、1410μm、1190μm、1000μm、710μm、500μm、350μm、250μm、149μmの9段の篩と受け皿を用いて分級操作を行う。分級操作は、まず受け皿の上方に該9段の篩を、上に向かって目開きが次第に大きくなるように積み重ね、最上部の目開き1680μmの篩の上から100g/回のサンプルを入れる。次いで、蓋をしてロータップ型ふるい振盪機(株式会社飯田製作所製、タッピング:156回/分、ローリング:290回/分)に取り付け、10分間振動させた後、それぞれの篩および受け皿上に残留したサンプルを篩目ごとに回収して、サンプルの質量を測定する。
受け皿と各篩との質量頻度を積算していくと、積算の質量頻度が、50%以上となる最初の篩の目開きをaμmとし、aμmよりも一段大きい篩の目開きをbμmとし、受け皿からaμmの篩までの質量頻度の積算をc%、またaμmの篩上の質量頻度をd%として、下記(I)式より平均粒子径(質量50%)を求める。
本発明の洗浄剤組成物は、前記漂白活性化成分の造粒物と無機過酸化物(以下、(e)成分という)とを含有する。
本発明の洗浄剤組成物中の漂白活性化成分の造粒物は、0.01〜20質量%、好ましくは0.01〜10質量%、さらに好ましくは0.1〜5質量%の範囲で用いられる。
《(e)成分:無機過酸化物》
本発明の洗浄剤組成物に(e)成分を用いることにより、被洗浄物、特に硬表面の洗浄に優れた洗浄力が発揮される。本発明における「硬表面」とは、石材、ガラス、金属、陶磁器、硬質プラスチック等の表面を意味する。具体的には家屋の床、ガラス製品、食器等の表面を挙げることができる。
具体的には、過炭酸ナトリウム(炭酸ナトリウム過酸化水素付加物)、過炭酸カリウム等の過炭酸塩;過ホウ酸ナトリウム等の過ホウ酸塩;過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、モノ過硫酸水素カリウム、過リン酸水素ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム等の過酸化水素付加物が挙げられる。中でも、洗浄力とハンドリング面で優れていることから、過炭酸塩、過ホウ酸塩が好ましく、過炭酸塩がより好ましく、特に経時安定性の点から、過炭酸ナトリウムが好ましい。
また、(e)成分としては、例えばパイプ用洗浄剤組成物に含まれる水分等との接触による分解を防止するため、(e)成分の表面にコーティング処理を施したものも用いることができる。例えば、特許第2918991号公報に記載のように、流動状態を保った過炭酸ナトリウム粒子に、ホウ酸水溶液とケイ酸アルカリ金属塩水溶液とを別々に噴霧し、乾燥して造粒されたもの等が好適に利用できる。
本発明の洗浄剤組成物には、任意成分として、上記の(a)〜(e)成分以外に、必要に応じて、他の界面活性剤をさらに配合してもよい。
他の界面活性剤としては、アルキルグリコシド、ソルビタン脂肪酸エステル、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脂肪酸エステル、オキシエチレンオキシプロピレンブロックポリマー(商品名:プルロニック)、脂肪酸モノグリセライド、高級アルコールポリオキシエチレン(EO)付加物、アミンオキサイド等のノニオン界面活性剤;モノアルキルアミン、ジアルキルアミン、又はそれらのポリオキシエチレン付加物;モノ長鎖アルキル第4級アンモニウム塩、ジ長鎖アルキル第4級アンモニウム塩などのカチオン界面活性剤;カルボベタイン、スルホベタイン、ヒドロキシスルホベタイン等の両性界面活性剤が挙げられる。なかでも、被洗浄物に付着した汚れへの浸透力に優れ、高い洗浄力が得られることから、ポリオキシエチレンアルキルエーテル(炭素数12のアルキル基、エチレンオキサイドの平均付加モル数7モル)等の高級アルコールポリオキシエチレン(EO)付加物が好ましい。他の界面活性剤は、1種単独で、又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。なお、上記界面活性剤のうち、(b)成分の、融点が40℃以上のアルキレンオキサイド付加重合物に該当する界面活性剤であっても、漂白活性化成分の造粒物に含まれない場合は、洗浄剤組成物中に含有することができる。
また、本発明の洗浄剤組成物によれば、無機過酸化物と前記漂白活性化成分を含有することにより、漂白性能を各段に向上させることができる。そして、当該洗浄剤組成物は、特に硬表面用の洗浄に好適である。
本発明の漂白活性化成分の造粒物の製造方法によれば、造粒物毎における、過酸化物の活性化成分の含有量は、バラつきが小さくなり、洗浄剤組成物を使用した際、漂白活性化の機能が的確に発揮される。さらに、粒径のバラつきの小さい造粒物を得ることができ、洗浄剤組成物中での均一性を図ることができる。
実施例1〜52、比較例1〜19に用いた漂白活性化成分の造粒物の調製方法について、説明する。なお、表1〜4中の配合量の単位は質量%であり、いずれも純分換算量を示す。
表1〜4の配合に従って、漂白活性化成分の造粒物A−10、A−13、A−15、A−25、a−5、a−7、a−8、a−9を調製した。なお、表1〜4中の配合量の単位は質量%であり、いずれも純分換算量を示す。
(a)成分および(d)成分を、鋤刃状ショベルを装備し、ショベルと壁面間クリアランスが5mmのレーディゲミキサー(株式会社マツボー製、M20型)に投入し(充填率30容積%)、主軸200rpmで撹拌した(チョッパーは停止)。撹拌開始後10秒後に、70℃で溶融状態にした(b)成分と、70℃で溶融状態にした(c)成分とを噴霧角度70°の2流体ホローコーンノズルを用いて100g/minで噴霧添加して、ジャケット温度70℃の条件で撹拌造粒し、表1〜4に示した平均粒子径の漂白活性化成分の造粒物を得た。表1〜4中、調製方法は「1」として示す。
なお、得られた漂白活性化成分の造粒物の平均アスペクト比は、1〜2であった。また、平均粒子径、平均アスペクト比の測定方法は、前述の[平均粒子径の測定方法]、[平均アスペクト比の測定方法]により行った(以降において同じ)。
表1の配合に従って、漂白活性化成分の造粒物A−2を調製した。なお、表1中の配合量の単位は質量%であり、いずれも純分換算量を示す。
70℃で溶融状態にした(b)成分、70℃で溶融状態にした(c)成分と、(a)成分および(d)成分を混合して混合物を得た。得られた混合物をホソカワミクロン製エクストルード・オーミックスEM−6型(ホソカワミクロン株式会社製)に投入し、ジャケットに10℃の冷却水を流し、(b)成分または(c)成分の融点付近で混練押し出した。そして、径が0.8mmφのヌードル状の押し出し品を得た。この押し出し品を、コミニューターFXB型(不二パウダル株式会社)により、混練押し出し造粒物を導入するのと同じ方向から15℃の冷風を導入し、また助剤として20μmに粉砕した炭酸ナトリウム(軽灰)を同様にして供給し、粉砕して平均粒子径が470μmの漂白活性化成分の造粒物A−2を得た。なお、得られた漂白活性化成分の造粒物の平均アスペクト比は3.5であった。表1中、調製方法は「2」として示す。
表1〜4の配合に従って、漂白活性化成分の造粒物A−1、A−3〜A−9、A−11、A−12、A−14、A−16〜A−24、A−26、比較例a−1〜a−4、a−6を調製した。
70℃で溶融状態にした(b)成分(あるいは(b)’成分)、70℃で溶融状態にした(c)成分(あるいは(c)’成分)と、(a)成分と、(d)成分とを混合して半密閉形0.5m2シングルドラムフレーカー(株式会社楠木機械製作所製)に投入した。そして、ドラム表面温度5〜10℃、ドラム回転数0.47rpmで12〜15℃まで冷却し、漂白触媒含有フレークを得た。得られた漂白触媒含有フレークを、冷風(10℃、15m/s)下で、直列3段に配置したフィッツミル(ホソカワミクロン株式会社製、DKA−6)を用いて、平均粒子径が200〜1000μmとなるように(回転解砕刃周速:30m/s、風(気)とフレーク(固)の比率(気/固)=3m3/kg)に3段で連続的に粉砕して、表1〜4に示した平均粒子径の漂白活性化成分の造粒物を得た。表1〜4中、調製方法は「3」として示す。なお、得られた漂白活性化成分の造粒物の平均アスペクト比は1〜5であった。
表1に示す漂白活性化成分の造粒物A−1の組成になるように(a)成分、(b)成分、(c)成分、(d)成分を造粒操作を行わず、単に粉体混合したものを比較例a−10とした。表7中、調製方法としては「4’」とした。
《(a)成分:2価もしくは3価の遷移金属の塩、または2価もしくは3価の遷移金属錯体》
(a)成分の2価もしくは3価の遷移金属の塩、または2価もしくは3価の遷移金属錯体といて、以下のものを用いた。
・硫酸マンガン:硫酸マンガン1水和物(中央電気工業株式会社製)
・硫酸銅:硫酸銅(II)(無水)(純正化学株式会社製)
・硫酸コバルト:硫酸コバルト(II)7水和物(純正化学株式会社製)を100℃、24時間で乾燥させ、硫酸コバルト1水和物としたものを用いた。
上記の他、(a)成分:2価もしくは3価の遷移金属の錯体を下記のように調製して得た。
[クエン酸−マンガン錯体]
クエン酸−マンガン錯体を下記手順により調製した。
(1)クエン酸ナトリウム2水和物(磐田化学工業株式会社製)27.8gをイオン交換水100mLに溶解する。
(2)(1)の溶液にpH電極を挿入してpHを見ながら、pH7まで硫酸を加える。
(3)(2)に硫酸マンガン1水和物(中央電気工業株式会社製)を8g加え室温で1時間攪拌する。
(4)その後、150℃に保持された油浴上で水を減圧(4kPa)留去し、乾燥した固体を回収した。
(5)エタノール2L中に(4)を滴下し、一昼夜放置する。
(6)デカンテーションでエタノールを除き、更に100℃のウォーターバスでエタノールを留去する。
(7)(6)を減圧乾燥機に入れ、さらに乾燥させる(4〜8時間)ことにより、クエン酸−マンガン錯体を得た。
MGDA−マンガン錯体を下記手順により調製した。
(1)メチルグリシン2酢酸3ナトリウム(BASF社製、Trilon M)30.9gをイオン交換水100mLに溶解する。
(2)(1)の溶液にpH電極を挿入してpHを見ながら、pH7まで硫酸を加える。
(3)(2)に硫酸マンガン1水和物を8g加え1時間攪拌する。
(4)その後、150℃に保持された油浴上で水を減圧(4kPa)留去し、乾燥した固体を回収した。
(5)エタノール2L中に(4)を滴下し、一昼夜放置する。
(6)デカンテーションでエタノールを除き、更に100℃のウォーターバスでエタノールを留去する。
(7)(6)を減圧乾燥機に入れ、さらに乾燥させる(4〜8時間)ことにより、MGDA−マンガン錯体を得た。
MA−マンガン錯体1を下記手順により調製した。
(1)マレイン酸アクリル酸コポリマー(BASF社製、ソカランCP5、重量平均分子量7万)29.2gをイオン交換水100mLに溶解する。
(2)(1)の溶液にpH電極を挿入してpHを見ながら、pH7まで硫酸を加える。
(3)(2)に硫酸マンガン1水和物を8g加え1時間攪拌する。
(4)その後、150℃に保持された油浴上で水を減圧(4kPa)留去し、乾燥した固体を回収することによりMA−マンガン錯体1を得た。
MA−マンガン錯体2を下記手順により調製した。
(1)マレイン酸アクリル酸コポリマー(BASF社製、ソカランCP12S、重量平均分子量3000)53.8gをイオン交換水100mLに溶解する。
(2)(1)の溶液にpH電極を挿入してpHを見ながら、pH7まで硫酸を加える。
(3)(2)に硫酸マンガン1水和物を8g加え1時間攪拌する。
(4)その後、150℃に保持された油浴上で水を減圧(4kPa)留去し、乾燥した固体を回収することによりMA−マンガン錯体2を得た。
HIDS−マンガン錯体を下記手順により調製した。
(1)HIDS(株式会社日本触媒製、ヒロドキシイミノジコハク酸4ナトリウム)50.1gをイオン交換水100mLに溶解する。
(2)(1)の溶液にpH電極を挿入してpHを見ながら、pH7まで硫酸を加える。
(3)(2)に硫酸マンガン1水和物を8g加え1時間攪拌する。
(4)その後、150℃に保持された油浴上で水を減圧(4kPa)留去し、乾燥した固体を回収することによりHIDS−マンガン錯体を得た。
HEDP−マンガン錯体を下記手順により調製した。
(1)HEDP(ローディア社製、BRIQUEST ADPA−60SH)24.6gをイオン交換水100mLに溶解する。
(2)(1)の溶液にpH電極を挿入してpHを見ながら、pH7まで硫酸を加える。
(3)(2)に硫酸マンガン1水和物を8g加え1時間攪拌する。
(4)その後、150℃に保持された油浴上で水を減圧(4kPa)留去し、乾燥した固体を回収することによりHEDPマンガン錯体を得た。
GLDA−マンガン錯体を下記手順により調製した。
(1)GLDA(キレスト社製、グルタミン酸ジ酢酸4ナトリウム)62.3gをイオン交換水100mLに溶解する。
(2)(1)の溶液にpH電極を挿入してpHを見ながら、pH7まで硫酸を加える。
(3)(2)に硫酸マンガン1水和物を8g加え1時間攪拌する。
(4)その後、150℃に保持された油浴上で水を減圧(4kPa)留去し、乾燥した固体を回収することによりGLDA−マンガン錯体を得た。
ジピコリン酸−マンガン錯体を下記手順により調製した。
(1)2,6−ピリジンジカルボン酸(MERCK社製)15.8gをイオン交換水100mLに溶解する。
(2)(1)の溶液にpH電極を挿入してpHを見ながら、pH7まで硫酸を加える。
(3)(2)に硫酸マンガン1水和物を8g加え1時間攪拌する。
(4)その後、150℃に保持された油浴上で水を減圧(4kPa)留去し、乾燥した固体を回収することによりジピコリン酸−マンガン錯体を得た。
(b)成分の融点が40℃以上のアルキレンオキサイド付加重合物として、以下のものを用いた。
・PEG#4000(ライオン株式会社製、融点53−577℃)
・PEG#6000(ライオン株式会社製、融点58−65℃)
・PEG#1540(ライオン株式会社製、融点43−47℃)
また、比較例に用いた(b)’成分には、PEG#600を用いた。
・PEG#600(ライオン株式会社製、融点18−22℃)
(c)成分の炭素数が8〜24の高級脂肪酸、または炭素数が8〜24の高級アルコールとして、以下のものを用いた。
・ラウリン酸:日本油脂株式会社製、NAA−122、融点43℃
・ミリスチン酸:試薬特級品、融点53℃(純正化学株式会社製)
・イコサン酸(炭素数20の脂肪酸):試薬特級品、融点75℃(純正化学株式会社製)
・ミリスチルアルコール:試薬一級品、融点38℃(純正化学株式会社製)
・ステアリルアルコール:試薬一級品、融点61℃(純正化学株式会社製)
また、比較例に用いた(c)’成分として、以下のものを用いた。
・トリアコンタン酸(炭素数30の脂肪酸):試薬特級品、融点94.6℃(純正化学株式会社製)
・カプロン酸(炭素数6の脂肪酸):(純正化学株式会社製)の試薬特級品、融点−3℃
・パラフィンワックス:試薬、融点62−64℃(純正化学株式会社製)
(d)成分の偏在防止剤として、以下のものを用いた。
・硫酸ナトリウム:中性無水芒硝K(日本化学工業株式会社製)
・塩化ナトリウム:試薬化学用、嵩密度2.165g/mL(純正化学株式会社製)
(e)成分の無機過酸化物として、以下のものを用いた。
・過ホウ酸ナトリウム:ペルボン(三菱ガス化学株式会社製)
・過炭酸ナトリウム:SPC−G(三菱ガス化学株式会社製)
界面活性剤として、以下のポリオキシアルキレンアルキルエーテルを用いた。
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル:プルラファックLF403(BASFジャパン株式会社製)
漂白活性化剤として、TAED(テトラアセチルエチレンジアミン)とOBC造粒物を用いた。
・TAED:PERACTIVE AP(クラリアントジャパン株式会社製)
なお、OBC造粒物については、下記の方法により調製した。
[OBC造粒物]
4−デカノイルオキシ安息香酸(三井化学株式会社製)を70質量%、PEG#6000を20質量%、AOS−Na(アルファオレフィンスルホン酸ナトリウム)粉末品(商品名:リポランPJ−400、ライオン株式会社製)を5質量%の割合になるように、エクストルード・オーミックスEM−6型(ホソカワミクロン株式会社製)に供給し、混練押し出し(混練温度60℃)し、径が0.8mmφのヌードル状の押し出し品を得た。この押し出し品(冷風により20℃に冷却)を、フィッツミルDKA−3型(ホソカワミクロン株式会社製)に投入し、また助剤としてA型ゼオライト粉末5質量%を同様に供給し、粉砕して平均粒子径約700μmのOBC造粒物を得た。
洗浄剤組成物を調製するに当たり、その他の成分として下記のものを用いた。
・炭酸ナトリウム:粒灰(旭硝子株式会社製、平均粒子径320μm、嵩密度1.07g/mL)
・アミラーゼ:デュミラル60T(ノボザイムズ社製)
・プロテアーゼ:エバラーゼ8.0T(ノボザイムズ製)
・クエン酸3ナトリウム:精製クエン酸ナトリウムL(扶桑化学工業株式会社製)
・アクリル酸/マレイン酸コポリマーNa塩:ソカランCP5(BASFジャパン株式会社製)
・メチルグリシンジ酢酸3Na:TRILON M パウダー(BASFジャパン株式会社製)
・硫酸ナトリウム:中性無水芒硝K(日本化学工業株式会社製、嵩密度1.6g/mL)
・塩化ナトリウム:試薬化学用、嵩密度2.165g/mL(純正化学株式会社製)
・無水珪酸:トクシールNP(トクヤマ株式会社製)
得られた各洗浄剤組成物を用いて、保存安定性の評価、および溶解率の測定を行った。
《漂白活性化成分の造粒物の保存安定性の評価方法》
ウォーターバス(アドバンテック社製、幅270×高さ178mm)に5cmの高さまで水を入れ、水温40℃に設定し、水滴が試料に落ちないよう紙のふたをし、湿度を99%以上に保つ。
漂白活性化成分の造粒物を過炭酸ナトリウム1g、炭酸ナトリウム0.875g、漂白活性化成分の造粒物0.025gの評価組成物とし、相当量試料は通気性の良い紙容器(54×54×27mm)、(紙:発売元キャノンマーケティングジャパン株式会社リサイクルペーパー EN−100 古紙パルプ配合率100%、白色度約70%)に入れ、水に触れないよう、水面から120mmの高さに置いて保存する。5、10、15、20分後に、目視により組成粒子の変色を下記評価基準で評価し、2点以上の評価を良好とした。
[評価基準(下記6段階評価)]
5点:20分後、組成粒子が変色していない。
4点:15分後、組成粒子が変色してない。20分後、組成粒子の変色が若干認められる。
3点:10分後、組成粒子が変色してない。15分後、組成粒子の変色が若干認められる。
2点:5分後、組成粒子が変色してない。10分後、組成粒子の変色が若干認められる。
1点:5分後、組成粒子の変色が若干認められる。
0点:5分後、組成粒子の変色が認められる。
評価組成として、前述の漂白活性化成分の造粒物の評価組成(過炭酸ナトリウム1g、炭酸ナトリウム0.875g、漂白活性化成分の造粒物0.025g)を洗浄剤組成物2gに変更した以外は、すべて漂白活性化成分の造粒物と同様に評価した。
溶解性は、以下に示す溶解率をもって評価した。
《漂白活性化成分の造粒物の溶解率測定》
1Lビーカ(ガラス製、内径105mm)に水1Lを用意し、そこに過炭酸ナトリウム0.2g、炭酸ナトリウム0.4g、漂白活性化成分の造粒物0.04gを入れ、撹拌温度20℃、マグネチックスターラーで38mm×8mmφの回転子を用い、回転数350rpmの条件で5分間撹拌する。撹拌を止めた後、0.45μmのクロマトディスクで撹拌した溶液を濾過し、濾液をHPLC(カラム:Shodex GF−310HQ、溶媒:水、温度:30℃)分析にて測定し、測定されたマンガン、銅、またはコバルトの量と仕込み量から溶解率を算出した。溶解率70%以上を溶解性が良好であると判断した。
評価組成として、漂白活性化成分の造粒物の溶解率測定の評価組成(PC0.2g、炭酸ナトリウム0.4g、漂白活性化成分の造粒物0.04g)を洗浄剤組成物2.0gに変更した以外は、すべて漂白活性化成分の造粒物の場合と同様に評価した。
また、表5〜7の結果から、洗浄剤組成物の場合では、実施例27〜52は、全て溶解率70%以上の良好な溶解性を示し、かつ保存安定性も良好であった。一方、比較例10〜19においては、保存安定性または溶解性のいずれか、または両方において、良好な結果を得ることができなかった。
Claims (7)
- (a)成分:2価もしくは3価の遷移金属の塩または錯体を含む、過酸化物の活性化成分を0.01〜50質量%と、
(b)成分:融点が40℃以上のアルキレンオキサイド付加重合物と、
(c)成分:炭素数が8〜24の高級脂肪酸、または炭素数8〜24の高級アルコールとを含有する漂白活性化成分の造粒物であって、
(b)成分と、(c)成分との質量比(b)/(c)が、1〜10000であり、かつ、(a)成分と、(b)成分と(c)成分との質量比(a)/{(b)+(c)}が、0.001〜20であることを特徴とする、漂白活性化成分の造粒物。 - 前記(a)成分の遷移金属は、マンガン、銅、コバルトからなる群より選ばれる1以上の遷移金属であることを特徴とする、請求項1に記載の漂白活性化成分の造粒物。
- (d)成分:偏在防止剤をさらに含有し、かつ、(d)成分と、(b)成分と(c)成分との質量比(d)/{(b)+(c)}が、0.05〜30であることを特徴とする、請求項1または2に記載の漂白活性化成分の造粒物。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の漂白活性化成分の造粒物と、(e)成分:無機過酸化物とを含有する洗浄剤組成物。
- 硬表面用である請求項4に記載の洗浄剤組成物。
- (a1)成分:2価または3価の遷移金属の塩と、
(b)成分:融点が40℃以上のアルキレンオキサイド付加重合物と、
(c)成分:炭素数が8〜24の高級脂肪酸、または炭素数8〜24の高級アルコールと、
を(b)成分と(c)成分との質量比(b)/(c)が1〜10000で、(a)成分と、(b)成分と、(c)成分との質量比(a)/{(b)+(c)}が、0.001〜20となるように配合することを特徴とする、漂白活性化成分の造粒物の製造方法。 - 溶融した(b)成分と、溶融した(c)成分と、(a)成分とを混合し、攪拌造粒法、押し出し造粒法、または冷却固化・粉砕法で造粒することを特徴とする請求項6に記載の漂白活性化成分の造粒物の製造方法。
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