(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭酸水素アルカリ金属塩の濃度が３０〜７０質量％の炭酸水素アルカリ金属塩水性スラリーであって、前記炭酸水素アルカリ金属塩の粒子の平均粒子径が０．５〜２０μｍであり、該炭酸水素アルカリ金属塩１００質量部に対して、１〜１５質量部の炭素数８〜２０を有する脂肪酸または脂肪酸のアルカリ金属塩が含まれることを特徴とする炭酸水素アルカリ金属塩水性スラリー。
【請求項２】
前記炭酸水素アルカリ金属塩が炭酸水素ナトリウムである請求項１に記載の炭酸水素アルカリ金属塩水性スラリー。
【請求項３】
前記炭素数８〜２０を有する脂肪酸または脂肪酸のアルカリ金属塩の水性スラリー中の濃度が０．５〜１０質量％である請求項１又は２に記載の炭酸水素アルカリ金属塩水性スラリー。
【請求項４】
前記炭酸水素アルカリ金属塩の粗粒子を炭素数８〜２０を有する脂肪酸または脂肪酸のアルカリ金属塩の存在下にビーズミルにより湿式粉砕するか、または
ビーズミルにより湿式粉砕した後、炭素数８〜２０を有する脂肪酸または脂肪酸のアルカリ金属塩を添加することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の炭酸水素アルカリ金属塩水性スラリーの製造方法。
【請求項５】
前記炭酸水素アルカリ金属塩の粗粒子を衝撃式粉砕機を用いて乾式で粉砕した後、炭素数８〜２０を有する脂肪酸または脂肪酸のアルカリ金属塩とともに水に分散することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の炭酸水素アルカリ金属塩水性スラリーの製造方法。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれかに記載の炭酸水素アルカリ金属塩水性スラリーを含む洗浄剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食品分野、医療分野、洗浄剤などの各種の分野に使用される、高い流動性と高い安定性を有する新規な炭酸水素アルカリ金属塩水性スラリー、その製造方法、および該炭酸水素アルカリ金属塩水性スラリーを含む洗浄剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、炭酸水素ナトリウム（所謂、重曹と呼ばれる重炭酸ソータ）などの炭酸水素アルカリ金属塩は、アルカリ性の添加物として各種食品分野や、透析剤への添加成分などとして医療分野などに、広く使用されており、実質上生体に対して無害であり、また、環境上の問題のない安全な物質である。また、近年、炭酸水素アルカリ金属塩は、河川、湖水における水質汚染や、人体、動植物などの生体に与える環境上の問題から、従来の石油化学原料とする化学洗剤に代えて、洗浄剤としても有望な材料として見直されており、既に、洗剤として一部の分野においては使用され始めている。例えば、特開昭５６−９０８９８号公報、特開昭５６−１６３１９９号公報、特開昭６３−２０３９８号公報などには、炭酸水素ナトリウムを洗浄剤分野に使用することが開示されている。
【０００３】
しかし、従来における炭酸水素アルカリ金属塩の使用は、ほとんどの場合において粉末乃至粒状の形態である。しかし、これらの形態の場合、計量や運搬にあたり取り扱いにくい上に、粉塵の発生などから使用環境上も問題であった。また、近年、家庭用も含めて業務用に使用される各種の洗剤も、取り扱い上、および使用環境上などから、従来の粉末状乃至粒状から、液状の形態に転換してきている。
【０００４】
炭酸水素アルカリ金属塩を使用する場合も、水に溶解するなどして液状化することが考えられるが、炭酸水素アルカリ金属塩は、元来水への溶解性が必ずしも大きくない。例えば炭酸水素ナトリウムの水への溶解度は、８．８ｇ／１５℃であり、かかる濃度の小さい水溶液の形態での液状化は、運搬、保管上効率的でない。また、炭酸水素アルカリ金属塩の粒子をスラリー化するために分散させる場合、例えば、炭酸水素ナトリウムの真比重は２．２２と重いため、沈降性を示し、一般に存在する粒径のものを分散させることは困難であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の事情に鑑みて、炭酸水素アルカリ金属塩を液状化する場合に効率上有利にせしめるために、水性スラリー形態の炭酸水素アルカリ金属塩を提供するものである。しかし、炭酸水素アルカリ金属塩を単純に水に混合し分散させた場合は、その粒子径にも関係するが、高濃度はもちろん低濃度の水性スラリーも、その安定性が小さく、短時間に沈降してしまい、またスラリーの流動性が乏しく、良好な水性スラリーは得られず、結果的に液状化した目的が達成できない。
【０００６】
本発明は、炭酸水素アルカリ金属塩の広い範囲の濃度において、高い流動性と高い沈降安定性を有し、運搬、保管や取り扱いに有利な新規な炭酸水素アルカリ金属塩水性スラリー、およびその製造方法を提供することを目的とする。
更に、本発明は、洗浄能力が大きく、かつ運搬、貯蔵安定性、および取扱い性に優れた、炭酸水素アルカリ金属塩水性スラリーを含む洗浄剤を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記した目的を達成するべく鋭意研究したところ、以下の構成を有する本発明に到達したものである。
（１）炭酸水素アルカリ金属塩粒子が３０〜７０質量％以上含まれる炭酸水素アルカリ金属塩水性スラリーであって、炭酸水素アルカリ金属塩粒子の平均粒子径が１〜２０μｍであり、該炭酸水素アルカリ金属塩粒子１００質量部に対して、１〜１５質量部の脂肪酸または脂肪酸塩が含まれることを特徴とする炭酸水素アルカリ金属塩水性スラリー。
（２）前記スラリーの粘度が１〜２０００ｃＰである（１）に記載の炭酸水素アルカリ金属塩水性スラリー。
（３）前記炭酸水素アルカリ金属塩が炭酸水素ナトリウムである（１）または（２）に記載の炭酸水素アルカリ金属塩水性スラリー。
（４）前記脂肪酸または脂肪酸塩が炭素数８〜２０の脂肪酸のアルカリ金属塩である（１）〜（３）のいずれかに記載の炭酸水素アルカリ金属塩水性スラリー。
（５）前記脂肪酸または脂肪酸塩の水性スラリー中の濃度が０．５〜１０質量％である（１）〜（４）のいずれかに記載の炭酸水素アルカリ金属塩水性スラリー。
（６）炭酸水素アルカリ金属塩の粗粒子を脂肪酸または脂肪酸塩の存在下に湿式粉砕するか、または炭酸水素アルカリ金属塩の粗粒子を湿式粉砕した後、脂肪酸または脂肪酸塩を添加することを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の炭酸水素アルカリ金属塩水性スラリーの製造方法。
（７）前記炭酸水素アルカリ金属塩の粗粒子を乾式で粉砕した後、脂肪酸または脂肪酸塩とともに水に分散することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の炭酸水素アルカリ金属塩水性スラリーの製造方法。
（８）請求項１〜５のいずれかに記載の炭酸水素アルカリ金属塩水性スラリーを含む洗浄剤。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の炭酸水素アルカリ金属塩水性スラリーにおける炭酸水素アルカリ金属塩としては、好ましくは炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、またはそれらの混合物である。なかでも、炭酸水素ナトリウムは各種の分野に使用され、また、環境に対してほとんど無害であるので好ましい対象である。
【０００９】
炭酸水素アルカリ金属塩水性スラリーを形成する炭酸水素アルカリ金属塩粒子の形状、平均粒子径および粒度分布は、スラリーの流動性や沈降安定性に関係するので重要である。炭酸水素アルカリ金属塩粒子の平均粒子径は、０．５〜２０μｍが好ましい。ここで、平均粒子径は、重量平均径により定義される値である。平均粒子径が上記範囲の下限より小さいときには、粘度が上昇し、製造が困難になってしまう。逆に、平均粒子径が上記範囲の上限より大きいときには、安定性が小さく、短時間で沈降してしまい、好ましくない。なかでも平均粒子径が１〜１０μｍの場合が特に好適である。
【００１０】
炭酸水素アルカリ金属塩粒子の粒度分布は、本発明においては、マイクロトラック法により測定した粒度分布が、０．１μｍ〜１００μｍであるのが好ましい。粒度分布が、上記範囲の下限より小さいときには、粘度が上昇し製造が困難になる。逆に上記範囲の上限より大きいときには、安定性が小さくなってしまい、好ましくない。なかでも、粒度分布が０．５〜５０μｍの場合が特に好適である。
【００１１】
炭酸水素アルカリ金属塩水性スラリーの分散媒は、水を主体とする水生媒体である。必要に応じて水性媒体に含まれる水以外の成分としては、メタノール、エタノールなどのアルコール、エーテル、ケトン、エステルなどの有機溶媒が水１００質量部に対して１〜１０質量部加えられる。
【００１２】
分散媒中の炭酸水素アルカリ金属塩粒子の濃度は、用途によっては異なるが、本発明では、炭酸水素アルカリ金属塩粒子の固形分濃度として、３０〜７０質量％の広い範囲、特に高濃度の水性スラリーを安定して得ることができる。従来、このような高濃度の炭酸水素アルカリ金属塩水性スラリーは、沈降安定性が小さく、また流動性も小さいものであるが、本発明ではこれらのスラリーを容易に得ることができる。
【００１３】
本発明において、炭酸水素アルカリ金属塩水性スラリーに含有される脂肪酸または脂肪酸塩としては、特には脂肪酸塩が好ましい。また、脂肪酸塩は、炭素数が好ましくは８〜２０、特には１２〜１８のものが良好である。塩の種類としては、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属塩が好ましく、特には、炭酸水素アルカリ金属塩の分散安定性が大きいためカリウム塩が好適である。脂肪酸塩の好ましい具体例として、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸などのナトリウム塩またはカリウム塩が挙げられる。なかでも、オレイン酸などのナトリウム塩またはカリウム塩が好適である。
【００１４】
これらの脂肪酸または脂肪酸塩は、炭酸水素アルカリ金属塩１００質量部に対して、好ましくは１〜１５質量部が使用される。脂肪酸または脂肪酸塩の使用量が、上記範囲の下限より小さいときには、安定性が小さくなる。逆に上記範囲の上限より大きいときにも、安定性が小さくなってしまい、好ましくない。なかでも、脂肪酸または脂肪酸塩の使用量が、３〜１０質量部の場合が特に好適である。
【００１５】
本発明の炭酸水素アルカリ金属塩水性スラリーの製造は、炭酸水素アルカリ金属塩の、好ましくは４０〜５００μｍの粗粒子を脂肪酸または脂肪酸塩の存在下に湿式粉砕するか、または炭酸水素アルカリ金属塩の粗粒子を湿式粉砕した後、脂肪酸または脂肪酸塩を添加することにより行われる。
【００１６】
また、本発明の湿式粉砕で使用される粉砕機としては、各種の粉砕機が使用できるが、好ましくは、０．１〜１．０ｍの直径を有する、ジルコニア、ガラス、スチール製などのボールを使用したボール（ビーズとも言われる）ミルの使用が好適である。ビーズミルにより、本発明では、好ましくは、常温〜４０℃の温度条件下に、通常０．５〜５時間粉砕される。
また、本発明の炭酸水素アルカリ金属塩水性スラリーは、炭酸水素アルカリ金属塩の粗粒子を乾式で粉砕した後、脂肪酸または脂肪酸塩とともに水に分散することによっても製造できる。
【００１７】
このようにして得られる本発明の炭酸水素アルカリ金属塩の水性スラリーは、上記したように広い範囲の炭酸水素アルカリ金属塩粒子濃度を有する上に高い流動性及び沈降安定性を有する。本発明の水性スラリーの流動性は、その粘度が１〜２０００ｃＰ、特には１００〜１０００ｃＰの範囲にでき良好である。また、沈降安定性も、水性スラリーを３０日間室温で静置した場合でも実質的に沈降性を示さず良好である。
【００１８】
上記のような高い沈降安定性と流動性を有する本発明の炭酸水素アルカリ金属塩の水性スラリーは、保存、運搬、取扱いが容易であり、液状洗浄剤に使用するなどの種の分野に有利に使用できる。
特に、本発明の炭酸水素アルカリ金属塩の水性スラリーは、高い沈降安定性と流動性に加えて、安全性の高い炭酸水素アルカリ金属塩が高い濃度で含有されるとともに、洗浄作用を有する脂肪酸塩が含有されるので、極めて大きい洗浄能力を有するので、例えば 食品分野などに対する洗浄剤として著しく有利である。
【００１９】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではないことはもちろんである。
なお、実施例において、水性スラリーの粘度は、東京計器製Ｂ型粘度計ＢＭ型を使用して測定した。
【００２０】
実施例１
平均粒子径１００μｍの炭酸水素ナトリウムの結晶粒子１ｋｇと、オレイン酸カリウムの２１質量％の水溶液２５０ｇと、水１ｋｇとを、１時間攪拌した。得られた混合物を、直径０．５ｍｍのジルコニア製のビーズを使用するビーズミル（商品名：ダイノーミル  ＫＤＬ−ＰＩＬＯＴ型、株式会社シンマルエンタープライズ製）に充填し、２０℃で０．５時間かけて湿式粉砕した。
得られたスラリーは、平均粒子径８．６μｍの炭酸水素ナトリウム４５質量％、およびオレイン酸カリウム２．６質量％を含むスラリーであった。この水性スラリーの粘度は８００ｃＰであり、大きい流動性を示した。また、水性スラリーは、室温で３０日間静置しても沈降せず、その沈降安定性も良好であった。
【００２１】
実施例２
平均粒子径１００μｍの炭酸水素ナトリウム結晶粒子１ｋｇおよび水１ｋｇを実施例１で使用したのと同じビーズミルに充填し、２０℃で１時間かけて湿式粉砕した。得られたスラリーをオレイン酸カリウムの２１質量％の水溶液２５０ｇを添加し、１時間攪拌した。
得られたスラリーは、平均粒子径４．５μｍの炭酸水素ナトリウム分４０質量％、およびオレイン酸カリウム分２．２質量％を含むスラリーであった。この水性スラリーの粘度は２００ｃＰであり、大きい流動性を示した。また、水性スラリーは、室温で３０日間静置しても沈降せず、その沈降安定性も良好であった。
【００２２】
比較例
実施例１において、オレイン酸カリウムの２１質量％の水溶液を使用しなかったほかは全く同様に実施した。
得られたスラリーは、平均粒子径５．３μｍの炭酸水素ナトリウム分４０質量％を含むスラリーであった。このスラリーの粘度は２２００ｃＰであり、すぐに水と分離してしまった。
【００２３】
実施例３
平均粒子径１００μｍの炭酸水素ナトリウム結晶粒子１．１ｋｇおよび水１ｋｇを実施例１で使用したのと同じビーズミルに充填し、２０℃で０．５時間かけて湿式粉砕した。
得られたスラリーにステアリン酸ナトリウムを１１０ｇ添加し、１時間攪拌した。得られたスラリーは、平均粒子径８．６μｍの炭酸水素ナトリウム５０質量％およびステアリン酸ナトリウム分５％を含むスラリーであった。この水性スラリーの粘度は７５０ｃＰであり、大きい流動性を示した。また、水性スラリーは、室温で３０日間静置しても沈降せず、その沈降安定性も良好であった。
【００２４】
実施例４
乾式の衝撃式粉砕機（商品名：ＡＣＭパルベライザー、ホソカワミクロン社製）で粉砕して得られた平均粒子径９．８μｍの炭酸水素ナトリウム１．１ｋｇ、水８５０ｇおよびオレイン酸カリウムの２１質量％溶液１９０ｇを混合し、１ 時間攪拌した。
得られたこの水性スラリーは、平均粒子径９．８μｍの炭酸水素ナトリウム５０質量％およびオレイン酸カリウム２質量％を含み、その粘度は２４０ｃＰであり、大きい流動性を示した。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、炭酸水素アルカリ金属塩の広い範囲の濃度において、高い流動性と高い沈降安定性を有し、運搬、保管や取り扱いに有利な新規な炭酸水素アルカリ金属塩水性スラリー、およびその製造方法が提供される。
更に、本発明によれば、洗浄能力が大きく、かつ運搬、貯蔵安定性、および取扱い性に優れた、炭酸水素アルカリ金属塩水性スラリーを含む洗浄剤が提供される。