JPH05171199A - 高嵩密度粒状洗剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 ＬＡＳ、ＡＯＳ、ＡＳ等のアニオン界面活性
剤１５〜６０％、コー・サーファクタントとしての脂肪
酸低級アルキルエステルスルホン酸塩１〜５％、珪酸塩
１〜５％、炭酸塩１０〜４０％を含有した嵩密度が０．
５ｇ／ｃｃ以上の高嵩密度粒状洗剤。 【効果】 高い洗浄力を有し、布付着を起こさず、しか
も長期保存後にも脂肪酸低級アルキルエステルスルホン
酸塩の加水分解が防止され、本来の優れた洗浄性能を示
す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高い洗浄性能を有し、
布付着を起こさない高嵩密度粒状洗剤組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の衣料用洗剤は、組成物中に洗浄性
能にはほとんど寄与しない増量剤（通常は芒硝が用いら
れる）を添加し、かつこれを噴霧乾燥により嵩密度０．
３ｇ／ｃｃ程度のビーズ状中空粒子として製造してい
た。

【０００３】しかし、このような洗剤は比重が軽く活性
剤濃度も低いため、輸送コストがかさむ上、保管・陳列
にもかなりのスペースが必要であり、さらに一般家庭に
おいても置き場所に困ったり、計量しにくかった。そこ
で最近では、少ない洗剤使用量で洗浄が可能な高嵩密度
粒状洗剤の製造方法が提案されており（特開昭６０−９
６６９８号公報）、すでに上市され、粒状洗剤の主流と
なっている。さらに現在では、洗剤の基本性能としての
洗浄力がより優れた高嵩密度洗剤の開発が望まれてい
る。

【０００４】一方、脂肪酸低級アルキルエステルのスル
ホン酸塩は、洗浄力、特に耐硬水性に優れた界面活性剤
であり、これを配合した高嵩密度洗剤組成物が報告され
ている（例えば、特開昭６２−５９７号公報）。しかし
これはあくまで、脂肪酸低級アルキルエステルスルホン
酸塩を主界面活性剤として用いており、洗剤中に配合さ
れるアニオン界面活性剤の半分以上を占めている。ま
た、脂肪酸低級アルキルエステルスルホン酸塩の配合量
も比較的多く、約１０％以上配合の実施例が開示されて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、従来か
ら粒状洗剤に汎用されている直鎖アルキルベンゼンスル
ホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、アルキル硫酸
塩などのアニオン界面活性剤を主体とし、これに少量添
加活性剤として、すなわちいわゆるコー・サーファクタ
ント（Ｃｏ−Ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ）として脂肪酸低級
アルキルエステルスルホン酸塩を用いることで飛躍的に
洗浄力が向上することを見いだした。

【０００６】しかし、脂肪酸低級アルキルエステルスル
ホン酸塩は、経時により加水分解されてエステル結合が
切断され、脂肪酸スルホン化物のジ塩に変化してしまう
という問題があった。このジ塩は、エステルスルホン酸
塩に比べて洗浄力が見劣りするため、初期の洗浄力が維
持できなくなる。特にコー・サーファクタントとして、
直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩やα−オレフィンス
ルホン酸塩などの液晶を形成する界面活性剤を多量に含
有する洗剤組成物に配合した場合、加水分解の度合も大
きい。

【０００７】さらに、脂肪酸低級アルキルエステルスル
ホン酸塩の添加により、溶解性の低下をきたし、布付着
を生じるという問題がある。本発明は、脂肪酸低級アル
キルエステルスルホン酸塩をコー・サーファクタントと
して用い、長期保存においても高い洗浄力を有し、か
つ、布付着の良好な高嵩密度粒状洗剤組成物を提供する
ものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明においてコー・サ
ーファクタントとして用いられる脂肪酸低級エステルス
ルホン酸塩は、添加により高い洗浄力増強効果を示す
が、一方において布付着の増大を引き起こす。そこで、
シリケートを添加することにより、布付着を向上させ、
さらに、粉体物性も向上させる。しかし、シリケートの
添加により、経時で脂肪酸低級アルキルエステルスルホ
ン酸塩の加水分解を引き起こす。そこでさらに、この問
題を解決するために、炭酸塩を所定量配合した。

【０００９】すなわち、本発明の高嵩密度粒状洗剤組成
物は、以下の（Ａ）〜（Ｄ）成分を配合し、嵩密度が
０．５ｇ／ｃｃ以上であることを特徴とする。 （Ａ） 脂肪酸残基の炭素数が８〜２２の脂肪酸低級ア
ルキルエステルのスルホン酸塩：１〜５重量％。 （Ｂ） 上記（Ａ）成分以外のアニオン界面活性剤：１
５〜６０重量％、 （Ｃ） 珪酸塩：１〜５重量％。 （Ｄ） 炭酸塩：１０〜４０重量％。

【００１０】

【実施態様】（Ａ）成分の脂肪酸低級アルキルエステル
のスルホン酸塩は、典型的に下記化１で表わされ、これ
はα−スルホ脂肪酸エステル塩とも呼ばれている。

【００１１】

【化１】 （Ｒ¹：アルキル基またはアルケニル基 Ｒ²：Ｃ₁〜Ｃ₃程度の低級アルキル基 Ｍ：対イオン）

【００１２】対イオンとしては水溶性塩が用いられる
が、アルカリ金属塩、とりわけナトリウム塩が好まし
い。

【００１３】飽和脂肪酸低級アルキルエステルのスルホ
ン酸塩は、エステル交換または脂肪酸のエステル化によ
り、所定炭素数の脂肪酸低級アルキルエステルを製造し
たのち、通常のスルホン化装置を用いて無水硫酸等のス
ルホン化剤と反応させ、必要に応じて熟成、漂白を行な
ったのち、中和することにより得られる。また、脂肪酸
のスルホン化物を低級アルキルエステル化することによ
っても得られる。さらに、不飽和脂肪酸低級アルキルエ
ステルのスルホン酸塩も用いられ、所定炭素数の不飽和
脂肪酸等を出発原料として、上記と同様に製造される。

【００１４】原料脂肪酸としては、牛脂、ヤシ油、パー
ム油などから誘導される動植物起源の所定炭素数の脂肪
酸や、合成脂肪酸が用いられる。脂肪酸低級アルキルエ
ステルスルホン酸塩の脂肪酸残基（Ｒ¹−ＣＨＣＯ） の
炭素数は８〜２２であり、好ましくは１０〜１８であ
る。

【００１５】（Ｂ）成分のアニオン界面活性剤として
は、例えば以下のものが例示できる。 １） 平均炭素数８〜１６のアルキル基を有する直鎖ア
ルキルベンゼンスルホン酸塩、 ２） 平均炭素数１０〜２０のα−オレフィンスルホン
酸塩、 ３） 平均炭素数１０〜２０のアルキル硫酸塩、 ４） 平均炭素数１０〜２２の飽和または不飽和脂肪酸
塩。

【００１６】また、アルカルンスルホン酸、ポリオキシ
エチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩などの他のア
ニオン界面活性剤を用いることもできる。これらのアニ
オン界面活性剤における対イオンとしては、通常ナトリ
ウムやカリウムなどのアルカリ金属塩が適当である。

【００１７】（Ａ）成分は洗剤組成物中に１〜５重量
％、（Ｂ）成分は一種またはそれ以上の混合物として用
いられ洗剤組成物中に１５〜６０重量％、好ましくは２
０〜４０重量％配合される。

【００１８】本組成物では、（Ｂ）成分を洗浄用の主活
性剤として用いており、（Ｂ）成分が１５重量％未満で
は十分な洗浄力が得られず、一方、６０重量％を超える
とあまりに界面活性剤量が多すぎ、通常の製法では製造
困難となる。

【００１９】（Ａ）成分の含有量は１〜５重量％であ
る。５重量％超えて配合しても洗浄力向上効果は僅かで
あり、一方、１重量％未満ではコー・サーファクタント
としての添加効果が小さくなる。また、（Ａ）成分と
（Ｂ）成分との配合比率は、重量比で（Ａ）／（Ｂ）＝
５／９５〜２５／７５が好ましく、より好ましくは１０
／９０〜２０／８０である。配合比率が５／９５以下で
は十分な相乗効果が必ずしも期待できず、また、２５／
７５以上では効果が飽和してしまう場合がある。

【００２０】（Ｃ）成分である珪酸塩としては化２

【化２】Ｎａ₂Ｏ・ｎＳｉＯ₂（ｎ＝２．０〜３．２） で表わされる珪酸ナトリウムが好適である。珪酸ナトリ
ウムは乾燥されると強固なネットワーク構造を形成し、
粉体の流動性を向上させ、かつ金属の腐食を防止する作
用も有しており、洗剤用ビルダーとしてきわめて好まし
い基材である。しかし、このような珪酸塩は非結晶性で
あり、 Ｎａ₂Ｏで示されるアルカリ部分は乾燥時でもＳ
ｉＯ₂ で示される酸性部分と結晶を形成できず、かなり
の自由水を有していると考えられる。このため、（Ａ）
成分の脂肪酸低級アルキルエステルのスルホン酸塩は加
水分解を受け易くなる。さらに、（Ｂ）成分であるアル
キルベンスルホン酸塩など液晶を形成しやすいアニオン
界面活性剤と珪酸塩が共存すると、珪酸塩による脂肪酸
低級アルキルエステルのスルホン酸塩の加水分解は促進
される傾向にある。

【００２１】本発明の洗剤組成物において珪酸塩の含有
量は１〜５重量％であることが必須であり、２〜４重量
％が好ましい。珪酸塩の配合量が５重量％を超えると、
保存により脂肪酸低級アルキルエステルのスルホン酸塩
の加水分解が進み、初期の洗浄力が維持できなくなる。
一方、１重量％未満では、洗剤粒子の流動性や布付着性
が悪く好ましくない。

【００２２】（Ｄ）成分の炭酸塩としては、炭酸ナトリ
ウム、炭酸カリウムなどが用いられる。炭酸塩は、本発
明の洗剤組成物中に１０〜４０重量％配合され、好まし
くは１５〜３０重量％配合される。炭酸塩の配合量が１
０重量％未満では、脂肪酸低級アルキルエステルスルホ
ン酸塩の加水分解を防止できず、洗浄力が低下する。一
方、４０重量％を超えて炭酸塩を配合しても、すでに添
加効果は飽和しており、他の成分の配合を制約するだけ
である。

【００２３】また、（Ｄ）成分の炭酸塩として、
（Ｄ₁）炭酸ナトリウムと（Ｄ₂）炭酸カリウムとを、重
量比でＤ₁／Ｄ₂＝８０／２０〜２５／７５の割合で配合
することが好ましく、これにより脂肪酸低級アルキルエ
ステルスルホン酸塩のいっそうの加水分解抑制効果と、
高嵩密度粒状洗剤の良好な溶解性が得られる。

【００２４】さらに、本発明の高嵩密度粒状洗剤組成物
には、上記必須成分の他に通常、洗剤に添加される界面
活性剤や無機塩、キレートビルダー、再汚染防止剤、酵
素、蛍光剤、香料、漂白剤、漂白活性化剤などの公知成
分を添加することができる。

【００２５】その例として、界面活性剤としては、ポリ
オキシエチレンのアルキルおよびアルケニルエーテルや
脂肪酸エステル、糖脂肪酸エステル、アルキルアミンオ
キサイドなどの非イオン活性剤、テトラアルキルアンモ
ニウムクロライドのようなカチオン活性剤やアルキルス
ルホベタインのような両性活性剤があり、泡コントロー
ル剤として脂肪酸のナトリウム塩いわゆる石鹸を配合す
ることができる。

【００２６】キレートビルダーとしては、燐酸塩、ポリ
アクリル酸塩、多価カルボン酸塩、ゼオライトなどがあ
り、再汚染防止剤としてはポリビニルアルコール、カル
ボキシメチルセルロースなどがあり、酵素としてはプロ
テアーゼ、セルラーゼ、アミラーゼ、アルカリリパーゼ
などがある。

【００２７】さらに漂白剤として過炭酸ナトリウム、過
ほう酸ナトリウム、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）、ＰＡＧ（ペンタアセチ
ルグルコース）、ＴＭＰ−Ｃｌ（１−クロロ−４−ヒド
ロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン）、
ＮＯＢＳ（ノナノイルオキシベンゼンスルホン酸）など
が使用できる。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、脂肪酸低級アルキルエ
ステル塩をコー・サーファクタントとして用いることに
より、高い洗浄力を有し、布付着が防止され、しかも、
長期保存後にも脂肪酸低級アルキルエステルスルホン酸
塩の加水分解が防止され、本来の洗浄性能を示す高嵩密
度粒状洗剤組成物が得られる。本発明は、特に、洗浄用
の主活性剤として、アニオン界面活性剤を配合する場合
に有用である。

【００２９】

【実施例】後記表２に示した組成からノニオン界面活性
剤を除いた各成分を用いて固形分４５％の洗剤スラリー
を調製した。この洗剤スラリーを、向流式噴霧乾燥塔を
用い、熱風温度３８０℃で、水分５％となるように乾燥
して、噴霧乾燥品を得た。

【００３０】この噴霧乾燥品は、平均粒径３５０μｍ、
嵩密度０．３５ｇ／ｃｃ、安息角４５度と流動性も良好
であった。ついで、この乾燥品、ノニオン界面活性剤お
よび水を連続ニーダ（栗本鉄工所製、ＫＲＣニーダ＃２
型）に導入し、緻密で均一な捏和物を得た。

【００３１】このニーダの排出口に５ｍｍφの穴径を８
０個有した多孔板（厚さ１０ｍｍ）を設置し、捏和物を
約５ｍｍφ×１０ｍｍの円筒状ペレットとした。このペ
レットを２倍量（重量比）の１５℃の冷却空気とともに
破砕機（スピードミルＮＤ−１０型，岡田精工（株））
へと導入した。この時、同時に粉砕助剤として微粉砕炭
酸ナトリウムを、ペレット１００重量部に対して４重量
部添加した。

【００３２】破砕機は長さ１０ｃｍのカッターをクロス
４段で有しており、３０００ｒｐｍで回転し、スクリー
ンは３６０度パンチングメタルからなっている。この破
砕機を連続で３段接続し、各段スクリーンの穴径を１段
目；３．５ｍｍφ、２段目；２ｍｍφ、３段目；１．５
ｍｍφとした。破砕機を３段通過した粒子を冷却空気か
ら分離し、後記表２に示した組成を有し、平均粒径５０
０μｍ、嵩密度０．８ｇ／ｃｃの高嵩密度粒状洗剤組成
物を得た。

【００３３】これら各洗剤組成物について、洗浄力およ
び布付着性、保存後の脂肪酸低級アルキルエステルスル
ホン酸塩の加水分解率を測定、評価し、結果を表２に示
した。

【００３４】（１） 洗浄力の評価方法 （Ｉ）人工汚垢の調製 結晶性鉱物であるカオリナイト、バーミキュライトなど
を主成分とする粘土を２００℃で３０時間乾燥したもの
を無機汚垢として使用した。

【００３５】９５０ｃｃの水にゼラチン３．５ｇを約４
０℃で溶解したのち強力な乳化分散機であるポリトロン
（スイスＫＩＮＥＭＡＴＩＣＡ製）で０．２５ｇのカー
ボンブラックを水中に分散した。次に、無機汚垢１４．
９ｇを加えてポリトロンで乳化し、さらに有機汚垢３
１．３５ｇを加えてポリトロンで乳化分散して安定な汚
垢浴を作った。この汚垢浴中に１０ｃｍ×２０ｃｍの所
定の清浄布（日本油化学協会指定綿布６０番）を浸漬し
たのち、ゴム製２本ロールで水を絞り、汚垢の付着量を
均一化した。この汚垢布を１０５℃で３０分間乾燥した
のち、汚垢布の両面を左右２５回づつラビングした。こ
れを５ｃｍ×５ｃｍに裁断して反射率が４２±２％の範
囲のものを汚垢布に供した。こうして得られた人工汚垢
布の汚垢組成は表１の通りである。

【００３６】

【表１】 汚 垢 成 分 組成（ｗｔ％） 有機汚垢： オレイン酸 28.3 トリオレイン 15.6 コレステロールオレート 12.2 流動パラフィン 2.5 スクワレン 2.5 コレステロール 1.6 油性汚垢合計 62.7 ゼラチン 7.0 無機汚垢 29.8 カーボンブラック（日本油化学協会指定） 0.5

【００３７】（ＩＩ） セバム布の調製 布（綿メリヤス５×５ｃｍ）に１枚当たり表１に示す有
機汚垢６０ｍｇを付着させて、セバム布とした。

【００３８】（ＩＩＩ） 評価方法 ２５℃、９００ｍｌのイオン交換水に洗剤組成物を０．
０８３％になるように溶解し、この溶液中にＣａＯとし
て０．００５４％になるようにＣａＣｌ₂ を加える。こ
の中に、人工汚垢布（５×５ｃｍ）５枚とセバム布３枚
を入れ、洗浄メリヤス布を用いて浴比を３０倍にあわ
せ、ターゴトメーターを用いて１２０ｒｐｍで１０分間
洗浄した後、水洗、乾燥する。被洗物の反射率を測定
し、数１により洗浄率を求めた。

【００３９】

【数１】

【００４０】（２）布付着性の評価方法 黒色ナイロンスリップ 80g×２枚 黒色アクリルセーター 180g×２枚 青色綿メリヤスシャツ 100g×５枚 からなる洗濯物を噴流式家庭用電気洗濯機に収め、粒状
洗剤と５℃の水道水を用いて洗剤濃度０．２６％、浴比
３０倍の条件下に５分間洗浄した後、５℃の水道水にて
３分間づつ２回すすいで脱水し、被洗物に付着した粒子
の多寡を下記の基準で目視判定し、布付着を評価した。
なお、合格レベルは、◎，○の記号で示された場合であ
る。

【００４１】◎：付着粒子がない ○：付着粒子が目立たない △：付着粒子が若干目立つ ×：付着粒子が著しく目立つ

【００４２】（３） 加水分解増加率の測定方法 アニオン界面活性剤量をメチレンブルー逆滴法によって
求め、あらかじめ設定したアニオン界面活性剤の配合比
からα−スルホ脂肪酸ジ塩との合計量Ｍを求める。次
に、洗剤組成物をｐＨ１１．５０の９０％エタノール溶
液で処理し、α−スルホ脂肪酸ジ塩を不溶物として分離
し、メチレンブルー逆滴法によりジ塩の量Ｓを求め、数
２により加水分解率Ｄを求める。

【００４３】

【数２】Ｄ＝（Ｓ／Ｍ）×１００％ 上記操作により、洗剤組成物の製造直後および６０℃で
３日間放置後の加水分解率を求め、数３により加水分解
率を算出する。

【００４４】

【数３】加水分解率（％）＝（３日後の加水分解率）−
（製造直後の加水分解率）

【００４５】

【表２】 試料No. １*¹ ２*¹ ３ ４ ５ ６ ７ ８*¹ 組成(wt％)： α−ＳＦ−Ｎａ*² 5 − 3 5 5 5 5 5 ＬＡＳ−Ｋ*³ 15 15 15 15 15 15 15 15 ＡＯＳ−Ｋ*⁴ 10 15 12 10 − 10 10 10 ＡＳ−Ｎａ*⁵ − − − − 10 − − − 石けん*⁶ 4 4 4 4 4 4 4 4 ノニオン*⁷ 3 3 3 3 3 3 3 3 珪酸−Ｎａ*⁸ 1 4 4 4 4 4 4 7 炭酸−Ｋ 10 10 10 10 10 15 20 10 炭酸−Ｎａ 20 20 20 20 20 15 10 15 Ａ型ゼオライト 20 20 20 20 20 20 20 20 蛍光剤 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 硫酸−Ｎａ バ ラ ン ス 水分 6 6 6 6 6 6 6 6 評価： 洗浄力(％) 74 69 73 75 73 75 74 75 布付着性 △ ◎ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 加水分解増加率(％) 5 − 30 25 25 20 15 60 *1) 試料No.１，２，８は比較例、他は実施例 *2) α−スルホ脂肪酸(Ｃ₁₄〜Ｃ₁₆)メチルエステルナト
リウム *3) 直鎖アルキル(Ｃ₁₄〜Ｃ₁₆)ベンゼンスルホン酸カリ
ウム *4) α−オレフィン(Ｃ₁₄〜Ｃ₁₆)スルホン酸カリウム *5) アルキル(Ｃ₁₂)硫酸ナトリウム *6) 脂肪酸(Ｃ₁₂〜Ｃ₁₈)ナトリウム *7) アルキル(Ｃ₁₃)エーテルエトキシレート (エチレンオキサイド平均付加モル数＝25) *8) Ｎａ₂Ｏ・2.2ＳｉＯ₂

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（Ａ） 脂肪酸残基の炭素数が８〜２２の
   脂肪酸低級アルキルエステルのスルホン酸塩：１〜５重
   量％、 （Ｂ） 上記（Ａ）成分以外のアニオン界面活性剤：１
   ５〜６０重量％、 （Ｃ） 珪酸塩：１〜５重量％、 （Ｄ） 炭酸塩：１０〜４０重量％ を含有し、嵩密度が０．５ｇ／ｃｃ以上であることを特
   徴とする高嵩密度粒状洗剤組成物。