(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲環境での熱と湿気の影響に対して安定している、コーティングされた洗浄剤ブロックを有する固形洗浄剤製品であって、
アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属ケイ酸塩あるいはそれらの混合物から選択されたアルカリ源を１０−７０重量％含み１００グラム以上の重さを有する洗浄剤の固まりを含んだ、液体混合物から注型成形された洗浄剤ブロックを有し、
前記固体洗浄剤製品は、前記洗浄剤ブロックの表面全体をコーティングする、０．１から１２ｍｍの厚さを有し脂肪酸アミドからなるバリア層によって、均一にコーティングされており、
前記洗浄剤ブロックの表面全体をコーティングするバリア層は、３０日で１００グラムの洗浄剤につき水の吸収が５グラムよりも多くならないように、前記洗浄剤ブロックを保護することを特徴とする固形洗浄剤製品。
【請求項２】
前記洗浄剤ブロックは、
１０から７０重量％のアルカリ源と、
１から４０重量％の有機あるいは無機の金属イオン封鎖剤と、
１から３０重量％の水和水と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の固形洗浄剤製品。
【請求項３】
前記洗浄剤ブロックの表面全体をコーティングするバリア層は、３０℃よりも高い融点を持つことを特徴とする請求項１に記載の固形洗浄剤製品。
【請求項４】
前記脂肪酸アミドは、モノアルカノールアミンまたはジアルカノールアミンとＣ6-20脂肪酸とから作られることを特徴とする請求項１に記載の固形洗浄剤製品。
【発明の詳細な説明】
発明の属する技術分野
本発明は、商業および非商業における衣類洗浄、ランドリー、硬質表面洗浄等を含む多様な洗浄状況に利用可能な安定した吸湿性固形ブロックアルカリ洗浄剤材料に関するものである。苛性洗浄剤は、一般的にアルカリ源（a source of alkalinity）、硬質性金属封鎖剤、及び他の活性材料を洗濯の状況に応じて含む。本発明の洗浄剤製品は、環境からの水分吸収が抑えられて安定しており、人間が洗濯装置を操作する際に適した製品である。また本発明は、洗浄状況における安定した吸湿性洗浄剤の使用方法に関するものである。
発明の技術背景
固形ブロック洗浄構成物の開発は、商業や非商業上での衣類洗濯やランドリー、硬質表面洗浄装置における洗浄構成物の調剤方法を発展させてきた。そのような装置では、大きなブロック洗浄剤製品をディスペンサーに挿入し、固形洗浄剤を水スプレーで濃縮液に変えて、大量の洗浄材料を常に使用する。濃縮液を使用場所、通常は衣類洗濯機、ランドリー洗濯機などに向ける。固形ブロック構成物は、他の形状の洗浄剤よりも特に優れており、取り扱いが容易で、安全性が高く、輸送や貯蔵、使用中に構成物が凝離せず、構成物中に高濃度の活性化成分を含むことができるという利点を含む。
以上のような利点があるので、固形洗浄構成物は、フェルノホルツによる米国特許再発行第32,763、RE32,818に開示されているように、商業向けあるいは非商業向けの市場においてすぐに一般的な衣類洗濯用洗浄剤構成物の形態となった。大部分の商業用固形注型材料は仮の熱可塑性容器やカプセルに詰められる。高アルカリ性材料は、ディスペンサー装置内の水スプレーを使用してプラスティック容器から分配される。衣類洗濯を行っている間にアルカリ性洗浄剤を使い尽くしたら、プラスティックカプセルは結局使い捨てられるか再利用される。グラッドフェルターによる米国特許第5,198,198号や第5,234,615号、グラッドフェルターによる米国出願番号07/699,688のように仮のあるいは可溶性包装材料で他のアルカリ性材料を包装できる。代わりのこの包装の場合、可溶洗浄固形物や可溶性の小球を水溶性包装やフィルムに入れ、次に物質を直接スプレーオンディスペンサーに挿入し、包装全体と内容物を使用場所へ分配する。洗浄剤も可溶性包装も一度消費されるとディスペンサーには残らない。
コルゲート  パルモリブ  英国特許（Colgate Palmolive United Kingdom Patent）第1,031,831号では、着色コーティングした水溶性ポリマーを有する非苛性有機界面活性剤を基剤とする洗浄剤タブレットが教示されている。洗浄剤タブレットは、アルキルベンゼンスルホン酸塩、高脂肪アルコール硫酸塩などの水溶性有機洗浄剤を含み、水にすぐ溶ける合成有機ポリマーを形成するフィルムといったフィルム形成原料で作った水溶性コーティングで覆われている。フィルム形成原料には、例えばポリビニルアルコール、エトキシル化ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、及びポリビニルピロリドンなどがある。先のコルゲート  パルモリブ  特許の開示によると、主に家庭ランドリータブレット使用のみに関するものである。このようなタブレットは善良約２００グラム未満の典型的な家庭ランドリー洗浄剤材料を含む。ビアード等による米国特許第4,219,435号では、無機水化塩でコーティングされた衣類洗濯用アルカリ性洗浄剤タブレット及び典型的なランドリー洗浄剤タブレットが教示されている。コーティングは、融点３０°〜９０℃の水化物塩を含み、酢酸ナトリウム、メタホウ酸ナトリウム、オルトリン酸ナトリウム、酒石酸カリウムナトリウム、硫酸アルミニウムカリウム、及び他の水化物を含む水化物塩である。グロマー等による米国特許第4,219,436号では、高密度、高アルカリ性、単一ユニット量の皿洗い洗浄剤タブレットについて教示している。グロマー等によると、その自動皿洗い洗浄剤タブレットは、家庭用機械の使用に適しており、アルカリ源としてアルカリケイ酸塩材料を含む。グロマー等によれば、洗浄剤タブレットは効果的な洗浄性を提供するためにタブレットの密度が1.4g/cm3よりも高くなるような方法で製造されなけらばならない。グロマー等によると、タブレットには界面活性剤を使用しないのが好ましい。しかし、界面活性剤を使用する場合、グロマー等によると、タブレット状にする前に界面活性剤をキャリアー粒子あるいは活性原料の一部に噴霧すると教示されている。グロマー等は、安定したコーティングとして有機材料の使用については教示していない。
実質上ある割合のアルカリ金属水酸化物あるいは同様のアルカリ性を有するその他の構成物を含むアルカリ性洗浄剤製品は、実質上吸湿性である。材料が環境の湿気から保護されていない状態の場合、周囲環境にさらされると、かなりの量の水を吸収し、吸収する割合は、実質上、１日でアルカリ性洗浄剤材料１００ｇにつき約２０ｇよりも多い（条件：１００°Ｆ（３８℃）、相対湿度６５％）。以上のような量の水分を吸収することによって注型製品は急速に大部分の調剤装置の使用に適さなくなる。製品が水分を吸収すると、容易に取り扱えないほど柔らかくなり、ディスペンサーに挿入することがもはや簡単なことではないくらいに膨張する。最初、急速に水分を吸収した後、水が表面を飽和し、急速な吸収が連続的にされなくなるので、水分吸収速度は低下する。アルカリ性洗浄剤製品は、作業者や通常の作業場にある他の表面に対して実質上腐食性を示すに十分なアルカリ性を含む。かなりの量の水分を吸収すると、材料の腐食性が増大し、利用者や使用場所に共通する業務が腐食性材料によって汚染される可能性が増大する。さらに、吸収された水分は、物理的な安定性と注型生成物の大きさの安定性に影響を与えることができる。注型生成物は、スプレーオンディスペンサーに容易に挿入可能で、均一な調剤あるいは洗浄剤量の制御に使用可能な注型ブロックになるような大きさに作られる。以上のような注型材料には物理的な安定性、すなわち、実質上表面が硬い固形ブロック状をとどめ、固形から液体ペーストあるいはゲル状に変化しない性質が必要となり重要な意味をもつ。さらに注型ブロックの大きさは実質上一定で、ディスペンサーへの挿入が容易に行えるのに適した大きさでなければならない。したがって、耐水性のある多種使用の洗浄剤製品の開発が実質上必要とされている。耐水性物質は注型洗浄剤材料が環境の湿気を吸収するのを妨げる。コーティング注型洗浄剤製品は、周囲環境にさらされたときに、１日で材料１００ｇにつき約２ｇ未満の水を吸収するのが好ましい。さらに、製品の使用中の安全性の向上を提供できるのが好ましい。使用中における洗浄剤製品中の高アルカリ性材料に対する使用者あるいは敏感な表面との接触が妨げられる。
発明の開示
本発明は、バリアコーティンングを有する固形ブロック洗浄剤を含むアルカリ性洗浄剤製品に関するものである。バリアコーティングは洗浄剤の固まりに安全性と安定性を提供する。この洗浄剤の固まりを使用すれば、洗浄剤製品を水スプレー洗浄剤ディスペンサーへ挿入する際に含まれる人間による操作を安全に行うことができる。さらにバリアは、洗濯作業で洗浄剤の効果を実質的に減らすような水分をアルカリ性物質が実質量吸収しないという意味で、安定性という利点を提供する。コーティング洗浄剤製品は、洗浄剤の固まりが上述した条件下で１日に洗浄剤１００ｇに対して２ｇ以上の水を吸収しないよう、望ましくは水の吸収を５ｇ未満に抑えて安定させる。３０日を基準にして調べると、コーティング洗浄剤製品は、洗浄剤１００ｇにつき５ｇ以上の水を吸収してはいけない。室温７０〜７５°Ｆ（２１〜２４℃）で相対温度が約５０％のとき、コーティング洗浄剤の固まりはほとんど水を吸収せず、好ましくは３０日を基準にして洗浄剤１００ｇに対して０．３から５ｇの範囲の水を吸収する。１００°Ｆ（３８℃）で相対湿度が６５％というさらに厳しい条件下では、洗浄剤の固まりは、本発明に使用されるコーティングが施されると、３０日を基準にして洗浄剤１００ｇにつき０．８から４ｇの水を吸収する。
洗浄剤の固まり上にコーティングを含む洗浄剤製品を任意ではあるがフィルム包装で包むことができる。フィルムはアルカリ性及び酸性水溶液を含む水性材料にも不溶な材料の柔軟なシートにすることができる。さらに、フィルム包装は、いかなる水性材料にも不溶な、あるいは水性アルカリ性の系にのみ可溶な、あるいは水性酸性の系にのみ可溶な重合体材料を含むことができる。
本発明の別の関連分野は、洗浄剤製品をディスペンサーに挿入する前に、コーティングに水あるいはその他の調剤用物質流の流路を導入する操作が調剤の第１段階として必要となるような洗浄剤製品の固まり上に施される疎水性コーティングである。実質上防水性のある疎水性コーティングもあり、かなりの期間調剤物質流の効果を抑えることもできる。この場合水流によってコーティングを溶かしたり、すり減らしたりするのには時間がかかる。新しく据え付けた洗浄剤の固まりから適切な割合で確実に調剤するために、洗浄剤コーティングに穴を開けたり、切断したり、あるいはディスペンサーに挿入する際に洗浄剤の固まりに水流を当てることができるような方法で部分的に除去することができる。
本発明の洗浄剤製品の典型的な製造方法は、成型可能な、可塑性の、あるいは液体状の洗浄剤原料をブレンドし、液体をディスペンサーに挿入し易い所望の形をした洗浄剤の固まりに形成し、好ましいコーティング構成物でその固まりをコーティングし、任意にフィルム包装で洗浄剤製品を包む。フィルム包装をする場合は使用時にフィルム包装を開けて、包装から洗浄剤製品を取り出し、ディスペンサーに挿入する。洗浄剤製品と調剤スプレーが最初に接触して洗浄剤の少なくとも一部を溶解し、利用場所に合った濃縮物が確実に生成するように洗浄剤製品のコーティングを処理することができる。
以上のような利用を目的とするので「洗浄剤の固まり」という言葉は、アルカリ性洗浄剤の大きい固形物に関するものであり、固形物は約１００ｇ以上、典型的なのは２ｋｇから５ｋｇで、スプレーを使用するディスペンサーに挿入できる大きさのものをいう。このディスペンサーのスプレーを洗浄剤の固まりの表面上に向けると、洗浄するところに洗浄剤が水性の濃縮物としてできる。「洗浄剤製品」という言葉は、バリアコーティングを有する洗浄剤の固まりという意味を含む。
発明の詳細な説明
本発明は、コーティングを必須とした洗浄剤の固まりを含む洗浄剤製品を提供する。本発明のコーティングは洗浄剤の固まりを実質上覆い、洗浄剤の固まりの周囲の水を吸収する割合をある程度抑えて、洗浄剤の操作を容易にし、スプレーオン式ディスペンサーで調剤できるようにする。任意ではあるが、洗浄剤物質を柔軟なフィルム包装で包み、洗浄剤物質を更に保護することもできる。
本発明の洗浄剤物質は、多様な固形洗浄構成物を含む洗浄剤の固まりを有するように製造される。洗浄剤の固まりを使って、洗浄構成物や消毒構成物、コンベヤー潤滑剤、床用クリーナーなどを含む濃縮液を形成することができる。本発明の洗浄構成物は通常、製造される構成物のタイプに必要な特性を得るためにブレンド可能な一般的な活性原料を含む。本発明の洗浄剤の固まりに使用される典型的な原料は後述する多様な原料を含む。
アルカリ源
本発明によって製造される洗浄構成物は、被洗物の洗浄力を高めるために、そして構成物の汚れ除去能力を向上させるために効果を発揮できる量のアルカリ源を１種類以上含んでもよい。構成物は約０．１〜７０重量％のアルカリ源を、好ましくは１０〜５０重量％を含むことができる。
適切なアルカリ金属水酸化物は、例えば水酸化ナトリウムあるいは水酸化カリウムを含む。アルカリ金属水酸化物を、水溶性溶液に溶ける固形ビーズ、あるいはそれらの配合物といった形で構成物に加えることもできる。アルカリ金属水酸化物は、粒子の大きさが約１２〜１００ＵＳメッシュ（０．１４〜１．６８ｍｍ）の範囲のものが混ざった粒状ビーズの固形物として、あるいは水溶液、例えば５０重量％や７３重量％溶液として購入することができる。固形アルカリ材料の水和によって構成物に生じる熱の量を抑えるために、アルカリ金属水酸化物を水溶液、好ましくは５０重量％の水酸化物溶液にして加えることが好ましい。
洗浄構成物は、アルカリ金属水酸化物以外の別のアルカリ源を含むこともできる。使用可能な二次的アルカリ源の例は、ナトリウムやカリウムのケイ酸塩やメタケイ酸塩といった金属ケイ酸塩と、炭酸ナトリウムや炭酸カリウム、重炭酸塩、セスキ炭酸塩といった金属炭酸塩と、ホウ酸ナトリウムやホウ酸カリウムといった金属ホウ酸塩と、エタノールアミンとアミン、その他のアルカリ源などを含む。以上のようなアルカリ剤は通常、水溶液か粉末のどちらかが可能で、どちらの形状も本発明の処方に従って製造するときに有用である。洗浄剤の固まりにおける水分量は重要である。水が過剰であると、コーティングやフィルム包装の分解が促進される。洗浄剤の固まりに含まれる水分は５から３０重量％、好ましくは１０から１５重量％の範囲に維持されるべきである。
二次的固化剤／溶解度を変える薬剤
本発明の構成物は効果が発揮できる量の二次的固化剤を含むこともできる。例えば、ステアリックモノエタノールアミドやラウリックジエタノールアミド、アルキルアミドといったアミドと、固形ポリエチレングリコールやプロピレングリコールといったものと、酸性やアルカリ性処理過程で水に溶けている澱粉と、加熱した構成物を冷却したときにその構成物を凝固させる機能を持つ様々な無機物などがある。以上のような化合物は、長期間にわたって固形構成物から洗浄剤及び／または他の活性原料を調剤するような使用に際して、水溶性媒体中の構成物の溶解性を変えることもできる。構成物が含む二次的固化剤の量は、約５〜２０重量％、好ましくは約１０〜１５重量％である。
洗浄充填剤
洗浄構成物は、少量ではあるが効果を発揮できる量の１種類以上の洗浄充填剤を含むことができる。洗浄充填剤は、それ自体では洗浄剤として機能することはないが、洗浄剤と協働して構成物の総合的な洗浄作用を高める。本発明の洗浄構成物に使用するのに適した充填剤の例は、硫酸ナトリウム、塩化ナトリウム、澱粉、糖、プロピレングリコールなどのＣ1−Ｃ10アルキレングリコールなどを含む。好ましくは洗浄充填剤の含有量は、約１〜２０重量％、好ましくは約３〜１５重量％であるのがよい。
消泡剤
本発明の尿素を基剤とする洗浄構成物は、泡の安定性を減らすために少量ではあるが効果を発揮できる量の消泡剤を含むこともできる。好ましくは、洗浄構成物に含まれる消泡剤の量は、約０．０００１〜５重量％、好ましくは約０．０１〜１重量％であるのがよい。
本発明の構成物に使用される適切な消泡剤の例は、ポリジメチルシロキサン（polydimethylsiloxane）中に分散されたシリカのようなシリコーン化合物、脂肪アミド、炭化水素ワックス、脂肪酸、脂肪エステル、脂肪アルコール、脂肪酸せっけん、エトキシラート、鉱油、ポリエチレングリコールエステル、モノステアリルリン酸塩といったアルキルリン酸塩エステルなどが含まれる。消泡剤に関する議論は、マーチン等による米国特許第3,048,548号、ブリュネル等による米国特許第3,334,147号、リュー等による米国特許第3,442,242号に掲載されおり、これらの開示を本明細書で参照として取り入れている。
再付着防止剤
汚れの懸濁液を洗浄溶液中に容易に保持し、洗浄された被洗物上に除去された汚れが再び付着するのを防止できる再付着防止剤を洗浄構成物に含ませることもできる。適切な再付着防止剤の例は、脂肪酸アミド、フッ化炭素界面活性剤、コンプレックスリン酸塩エステル、スチレンマレイックアンヒドリド共重合体、ヒドロキシエチルセルロースやヒドロキシプロピルセルロースといったセルロース誘導体、などが含まれる。洗浄構成物は、約０．５〜１０重量％、好ましくは約１〜５重量％の再付着防止剤を含むことができる。
染料／発臭剤
多様な染料、香料を含む発臭剤、及び他の美的効果を高める薬剤を構成物に含有させることもできる。染料は、本発明の構成物の外観を変えるために含有させるもので、例えば、ダイレクト  ブルー  ８６（マイルズ）、ファスチュソル（Fastusol）ブルー（モーベイ  ケミカル  コーポレーション）、アシッド  オレンジ  ７（アメリカン  シアナミド）、ベーシック  バイオレット  １０（サンド）、アシッド  イエロー  ２３（ジーエイエフ）、アシッド  イエロー  １７（シグマ  ケミカル）、サップ  グリーン（キーストーン  アナライン  アンド  ケミカル）、メタニル  イエロー（キーストーン  アナライン  アンド  ケミカル）、アシッド  ブルー  ９（ヒルトン  デイビス）、サンドラン  ブルー／アシッド  ブルー  １８２（サンド、ハイソル  ファースト  レッド（キャピトル  カラー  アンド  ケミカル）、フルオレッセン（キャピトル  カラー  アンド  ケミカル）、アシッド  グリーン  ２５（チバ−ガイギー）などが含まれる。
構成物に含有される香料は、例えば、シトロネロール（citronellol）などのテルペノイド、アミルシナムアルデヒド（amyl cinnamaldehyde）といったアルデヒド、Ｃ１Ｓ−ジャスミンやジャスマールといったジャスミン、バニリンなどがある。
キレート／金属イオン封鎖剤
本発明の構成物は、アミノカルボン酸、縮合リン酸塩、ホスホネート、ポリアクリルラートなどのキレート／金属イオン封鎖剤を含む。一般にキレート剤は、自然水に通常存在する金属イオンと配位結合（すなわち、結合）し、金属イオンが洗浄構成物中の他の洗浄性原料の活性を妨げるのを防ぐことができる分子である。また、キレート／金属イオン封鎖剤が効果的な量で含まれている場合は、閾値剤として機能することもできる。洗浄構成物は約０．１〜７０重量％、好ましくは約５〜５０重量％のキレート／金属イオン封鎖剤を含むのが望ましい。
利用できるアミノカルボン酸は、例えば、ｎ−ヒドロキシエチルイミノジ酢酸、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、Ｎ−ヒドロキシエチル−エチレンジアミン三酢酸（ＨＥＤＴＡ）、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）などが挙げられる。
本発明の構成物に利用できる縮合リン酸塩の例は、例えばオルトリン酸のナトリウム塩とカリウム塩、二リン酸のナトリウム塩とカリウム塩、トリポリリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、などを含む。縮合リン酸塩も、範囲は制限されるが、構成物中の自由水を水和水として固定して構成物の凝固を促すこともできる。
本発明の構成物は、アミノトリス（メチレンホスホン酸）、ヒドロキシエチリデンジホスホン酸、エチレンジアミンテトラエ（メチレンホスホン酸）（ethylenediaminetetrae(methylene phosphonic acid)）、ジエチレントリアミンペンテ（メチレンホスホン酸）（diethylenetriaminepente(methylene phosphonic acid)）などのホスホネートを含む。中性あるいはアルカリ性のホスホネートを使用することが好ましい。あるいは、リン酸塩を加える時に中和反応によって熱がなるべく生じないように、アルカリ源とホスホネートを混合物に加える前に結合させることが好ましい。
洗浄剤に使用するのに適したポリアクリラートは、例えばポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、アクリル酸−メタクリル酸共重合体、加水分解された（hydrolyzed）ポリアクリルアミド、加水分解されたポリメタクリルアミド、加水分解されたポリアミド−メタクリルアミド共重合体、加水分解されたポリアクリロニトリル、加水分解されたポリメタクリロニトリル、加水分解されたアクリロニトリル−メタクリロニトリル共重合体などがある。キレート剤／金属イオン封鎖剤のさらなる議論に関しては、本明細書中で参照として取り入れた、カーク−アザマー（Kirk-Othmer）、化学技術辞典（Encyclopedia of Chemical Technology）、第３版、第５巻、３３９〜３６６頁と第２３巻、３１９〜３２０頁を参照すること。
洗浄剤
本発明による構成物は、界面活性剤あるいは界面活性剤系である洗浄剤を少なくとも１種類は含む。多様な界面活性剤類を洗浄構成物に使用できる。界面活性剤類は陰イオン、陽イオン、非イオン、両性イオン界面活性剤を含み、多数の販売及び製造元から入手可能である。界面活性剤の議論はカーク−アザマー（Kirk-Othmer）、化学技術辞典（Encyclopedia of Chemical Technology）、第３版、第８巻、９００〜９１２頁を参照すること。好ましくは、構成物は所望レベルの洗浄能力を提供するのに有効な量の洗浄剤を含むのがよい。好ましくは約３０〜９５重量％、さらに好ましくは約５０〜８５重量％である。
本発明の尿素を基材とする洗浄構成物に使用される陰イオン界面活性剤は、例えば、アルキルカルボキシラートやポリアルコキシカルボキシラート、アルコールエトキシラートカルボキシラート、ノニルフェノールエトキシラートカルボキシラートなどといったカルボキシラートと、アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルアリールスルホン酸塩、スルホン化脂肪酸エステルなどといったスルホン酸塩と、硫酸化アルコール、硫酸化アルコールエトキシラート、硫酸化アルキルフェノール、アルキル硫酸塩、スルホこはく酸エステル、アルキルエーテル硫酸塩などといった硫酸塩と、アルキルリン酸塩エステルなどといったリン酸塩エステルを含む。より好ましい陰イオン類は、アルキルアリールスルホン酸ナトリウム、α−オレフィンスルホン酸塩、及び脂肪アルコール硫酸塩などを含む。
洗浄構成物に使用される非イオン界面活性剤は、ポリアルキレンオキシドポリマーを界面活性剤分子の一部に有するものを含む。このような非イオン界面活性剤は、例えば、塩素−、ベンジル−、メチル−、エチル−、プロピル−、ブチル−、及びその他のアルキル−キャップされた脂肪アルコールのポリエチレングリコールエーテル（alkyl-capped polyethylene glycol ethers of fattyalcohols）（デハイポン（Dehypon）ＬＴ１０４；ヘンケル）と、アルキルポリグリコシド（グルコポン２２５；ヘンケル）のようなポリアルキレンオキシドフリ−非イオン物（polyalkylene oxide free nonionics）と、アミンオキシドと、ソルビタンとショ糖のエステル及びそれらのエトキシラートと、アルコキシル化（alkoxylated）エチレンジアミンと、アルコールエトキシラートプロポキシラート、アルコールプロポキシラートエトキシラートプロポキシラート、アルコールエトキシラートブトキシラートなどのようなアルコールアルコキシラートと、ノニルフェノールエトキシラート、セテアレス−２７（Ceteareth-27）（プルロファックＡ−３８、ビーエイエスエフ−ワイアンドット）やパレス２５−７（Pareth 25-7）（ネオドール２５−７、シェル）などといったＣ12−Ｃ15脂肪アルコールのポリオキシエチレングリコールエーテルと、グリセロールエステル、ポリオキシエチレンエステル、脂肪酸のエトキシル化及びグリコールエスチル（ehoxylated and glycol esters of fatty acids）などといったカルボン酸エステルと、エタノールアミンの縮合物、モノアルカノールアミン縮合物、ポリオキシエチレン脂肪酸アミドなどといったカルボキシリックアミドと、商標PLURONIC 25R8（ビーエイエスエフ−ワイアンドット（BASF-Wyandotte））など購入可能な物質のエチレンオキシド／プロピレンオキシドブロック共重合体などを含むポリアルキレンオキシドブロック共重合体、その他の非イオン化合物を含む。
消毒剤や繊維の柔軟剤用の洗浄構成物の含有に使用される陽イオン界面活性剤は、以下のようなアミン類を含む。つまり、Ｃ18アルキル鎖あるいはアルケニル鎖が結合した第一、第二、第三モノアミンと、アミンオキシドと、エトキシル化アルキルアミンと、エチレンジアミンのアルコキシラートと、１−（２−ヒドロキシエチル）−２−イミダゾリンや２−アルキル−１−（２−ヒドロキシエチル）−２−イミダゾリンなどといったイミダゾールと、例えば、ｎ−アルキル−（Ｃ12−Ｃ18）ジメチルベンジルアンモニウムクロライド、ｎ−テトラデシルジメチルベンジルアンモニウムクロライド一水化物といったアルキル第四級アンモニウムクロライド界面活性剤や、ジメチル−１−ナフチルメチルアンモニウムクロライドといったようなナフチレン置換第四級アンモニウムクロライドなどのような第四級アンモニウム塩と、その他の陽イオン界面活性剤を含む。
また、両性界面活性剤を使用することもできる。例えば、β−Ｎ−アルキルアミノプロピオン酸、Ｎ−アルキル−β−イミノジプロピオン酸、イミダゾリンカルボキシラート、Ｎ−アルキルベタイン、サルタイン（sultaines）などが挙げられる。
添加剤
本発明に従って製造された尿素を基剤とする構成物は、さらに一般的な添加剤、例えばキレート／金属イオン封鎖剤や漂白剤、アルカリ源、二次的な固化剤あるいは溶解度を変える薬剤（solubility modifier）、洗浄充填剤（detergentfiller）、消泡剤、再付着防止剤（anti-redeposition agent）、閾値剤（threshold agent）あるいはシステム、美的な性質を高める薬剤（例：染料、香料）などを含む。補佐剤や他の添加材料は、製造される構成物のタイプによって変わる。
漂白剤
被洗物の色を明るくしたり、白くしたりするための洗浄構成物に使用される漂白剤は、洗浄処理中に通常接する条件下で−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＯＣｌ、及び／または−ＯＢｒといった活性化ハロゲン物を遊離することができる漂白化合物を含む。本発明の洗浄構成物に使用される適切な漂白剤は、例えば、塩素、次亜塩素酸塩、クロルアミンなどといった塩素を含有する化合物を含む。ハロゲンを放出する化合物で好ましいのは、アルカリ金属のジクロロイソシアヌル酸塩、塩素化リン酸三ナトリウム、アルカリ金属のハイポクロライド、モノクロルアミン、ジクロルアミンなどを含む。構成物中の塩素源の安定性を高めるために、カプセル化塩素源（Encapsulated chlorine sources）を使用することもできる（例えば、本明細書中で参照として取り入れた米国特許第4,618,914号を参照すること）。漂白剤はまた、ペルオキシジェン（peroxygen）あるいは活性酸素源でもよく、例えば、過酸化水素、ペルホウ酸塩、炭酸ナトリウムペルオキシハイドレイト（sodium carbonate peroxyhydrate）、ホスフェートペルオキシハイドレイト、ペルモノ硫酸カリウム、ペルホウ酸ナトリウムの１及び４水化物などがあり、テトラアセチルエチレンジアミンのような活性剤を加えても加えなくてもよい。洗浄構成物は、少量ではあるが効果を発揮できるだけの量の漂白剤を好ましくは約０．１〜１０重量％、好ましくは約１〜６重量％含むことができる。
コーティング
本発明の洗浄剤製品を製造する際に使用するコーティングは、可溶性および不溶性の有機材料のどちらも含み、洗浄剤の固まりに欠くことのできないコーティングを形成する。必須のコーティングは実質上洗浄剤の固まりの表面を覆って、洗浄剤の固まりの表面に周囲の水分が吸収されるのを防ぐ。さらに、コーティングは衣類洗濯装置の作業者と高アルカリ苛性材料との接触を妨げる。
コーティングは実質上洗浄剤の固まり全体を覆う連続層を含み、約０．１から１２ミリメーター、好ましくは約０．５から３ミリメーターの厚さを有する。好ましくはできるだけ少ないコーティング材料を使用して適切なバリアを提供するのがよい。その結果として、洗浄剤製品は、コーティングされたコーティング材料の全量を基準にして約０．３から５０重量％、好ましくは１から１０重量％、最も好ましくは約１から５重量％を含む。コーティングの防水性を完全に維持することは、洗浄剤の固まりの安定性を維持するために重要である。洗浄剤の固まりは不完全なつまりゆがみのある表面をした注型であるだろうが、製品が作られた後、コーティングが破けてしまうことはない程度のゆがみである。コーティングは表面のゆがみを全て覆うような適切なシールを形成しなければならない。
本発明の洗浄剤製品の製造に使用されるコーティングは、洗浄剤の固まりの化学成分に対して化学的に安定である。水溶性コーティング及び水に不溶性なコーティングのどちらも使用することができる。コーティングは通常のコーティング技術によって洗浄剤の固まり上に導入される。例えば、コエクストリュージョン（coextrusion）、スプレーコーティング、カーテンコーティング、浸漬、表面モールディングなどがあり、他にも方法がある。また、コーティング処理を組み合わせて使用すれば確実に完全なコーティングを形成することができる。例えば、押し出し加工された洗浄剤の固まりを中心部としてその周囲に最初のコーティングをコエクストリュージョンによって施す。このような処理は、洗浄剤の固まりの端をコーティングせずに開かれたままにしておく。その様な物質には、端をシールするためにさらに噴霧やカーテンコーティングなどを使用してコーティングすることができる。
コーティング構成物は液体状で利用される材料を含むことができる。このような液体は室温では固形状であることが可能で、加熱して融解物にしてから利用したり、溶媒を基材とした溶解物や分散物として利用することができる。このような分散物は液体ベースとして水を使用したり、エタノールやメタノール、プロパノール、石油エーテル、ベンゼン  トルエンなどの他の溶媒を使用することもできる。好ましくは溶媒に基づいた材料には費用と安全性という理由から水性分散剤を利用するのがよい。本発明の洗浄剤製品の製造の際に利用する分散剤材料は、噴霧やその他の方法によって本発明の洗浄剤の固まりにコーティングし、水分や他の媒質が蒸発してコーティングが残るような分散物を含む。以上のような分散物は好ましくは１０〜８０重量％の固形物を含み、安定剤の水と他の機能的な原料が平行を保つようにする。分散物は容易にコーティングできるが、洗浄剤の固まりをすぐにコーティングできるような固形状態を十分に維持しなければならない。構成物のコーティングの使用に適した分散物は、エチレン−コ−ビニルアセテートポリマー（poly(ethylene-co-vinylacetate）、エチレン−コ−アクリル酸ポリマー、エチレン−コ−メチルアクリラートポリマー、ポリアクリル酸などのアクリルホモポリマー、ポリメタクリル酸、ポリメチルメタクリラート、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体、スチレン−アクリル共重合体等を含む。
コーティングを材料の水溶液として提供することもできる。可溶性材料は、可溶性界面活性剤、可溶性セルロース材料、可溶性塩等の可溶性重合体材料を含む。以上のような材料の例は、ポリエチレングリコール（ポリエチレンオキシド）、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ブロック共重合体、ポリアクリル酸等を含む。
本発明のコーティングを融解材料として提供することもできる。このような材料はおおよそは通常の有機構成物であり、約３０℃より高い、好ましくは約３５〜５５℃の融点を有し、約３０〜６０℃のときに連続した均一なコーティングが得られる程度の融解粘度を有する。また、本発明の洗浄剤の固まりに施したコーティングは、その中身を実質上固形に維持し、防水機能を果たせるような材料であり、洗浄剤に含有されるアルカリ性材料に対しても安定である。有用なコーティングにはワックスの材料が含まれる。このようなワックスは、軟化点が約６６〜１５０℃の低分子量（例えば分子量１０００〜６０００）のポリエチレン、及び融点が約６０〜約１００℃の固形パラフィンや融点が約６０〜約１００℃のミクロクリスタリンワックスのような石油ワックスを含む。合成ワックスは、フィッシャー−トロップシュ（Fisher-Tropsch）ワックスのように一酸化炭素と水素の重合によって製造される。さらに、水素で処理された動物性或いは植物性の脂肪或いは油も、適切な融点と融解時の粘度を有するのであれば、使用することができる。このような油にはラードや、硬化大豆油、硬化綿実油、硬化ひまし油などが含まれる。さらに上述の油から得られた硬化脂肪酸をコーティング材料として使用することもできる。さらに上述した脂肪酸の誘導体をコーティング材料として使用することもできる。好ましい脂肪酸誘導体は、脂肪酸と窒素塩基の反応による脂肪酸アミドを含む。好ましい窒素塩基はアンモニアとアミンを含む。好ましいアミンは、メチルアミン、ジメチルアミン、エチルアミン  ジエチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、その他の反応アミンを含み、アミン窒素上に脂肪酸カルボン酸基と反応する活性水素を少なくとも１つ提供する。融解コーティング構成物に使用される好ましいコーティング材料は硬化或いは非硬化ココ脂肪酸、硬化或いは非硬化ステアリン酸、硬化あるいは非硬化ステアリン酸モノエタノールアミド、硬化あるいは非硬化ステアリン酸ジエタノールアミド、固形パラフィン、分子量約１０００から１０，０００の範囲のポリエチレングリコール、少なくとも１つのポリエチレンオキシドブロックと少なくとも１つのポリプロピレンオキシドブロックを含む分子量約１０００から１０，０００のプルロニックブロック共重合体構成物を含む。
洗浄剤の固まりに形成されたコーティング構成物は有機材料を含む単一層を含む。さらに、コーティングは希釈剤或いは安定性促進材料、コーティングを除去する他の方法を促す材料として使用される無機材料を伴った有機材料の単一層を含むことができる。このような有機コーティングは無機成分として塩化ナトリウムや硫酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、リン酸三ナトリウム、ポリリン酸三ナトリウム（trisodium polyphosphate）、ナトリウムアクリリックポリマー（sodium acrylic polymers）、及びその他の物質を含む。任意ではあるが、無機材料を何割か含むことができる有機コーティングを他のコーティング層と共に使用することもできる。上述した材料を含む無機コーティングをすっかりおおうようにして有機コーティングを形成することができる。あるいは上述した全く別の有機コーティングとともに使用することもできる。
フィルム包装
すでにコーティングを施した本発明の洗浄製品を別のフィルム包装で包むことができる。包装は水に可溶でも不溶でも良い。本発明の洗浄剤製品を包む水溶性包装物は、購入可能な多様な水溶性フィルムから製造される。適切な水溶性フィルム形成材料は、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルヒドロキシエチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ポリアルキルオキサゾリン、及びポリエチレングリコールの誘導体を形成するフィルムを含むが、これらの材料に限定されるわけではない。水溶性フィルムとして好ましいポリビニルアルコールは優れたフィルム形成材料であり、ほとんどの操作条件で優れた強さと柔軟性を示す。フィルムとして購入可能な注型用ポリビニルアルコール構成物はほとんどのフィルム用途に対して分子量や加水分解の程度が変化する。分子量は約１０，０００から約１００，０００の範囲にあるのが好ましい。加水分解はそれによって前駆体ポリ酢酸ビニルの酢酸基がポリビニルアルコール材料の水酸基を残しながら取り除かれるパーセントをいう。フィルムに適した加水分解の範囲は通常約７０から約９９．９＋％である。ポリビニルアルコールという用語は通常ポリビニルアルコールを主としながらも酢酸残基をいくらか残している物質を含む。以来、水溶性フィルムと水溶性バッグは、クリス  クラフト  インダストリー製モノソール（monosol）フィルムを含む多様な原料から製造される。水に不溶の適切なフィルム形成材料は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ二塩化ビニリデン（polyvinylidene dichloride）、ポリエチレンテレフタラート、ポリエチレン−コ−アクリル酸、ポリイミド、ナイロン、その他の構成材料を含むが、これに制限されるものではない。以上のような水に不溶の包装材料は、洗浄製品をディスペンサーに挿入する前に物理的に取り除かれなければならない。フィルム表面の適当な場所から破っただけで以上のようなフィルムを取り除くことができる。一方では、フィルム包装を外しやすくするような手段を含むフィルム包装を製造することができる。洗浄剤製品を包むのに使用されるフィルム包装に利用される材料によって洗浄剤製品を包む包装を臨機応変に形成することができ、その張力は最低約３４．５〜６８．９ＭＰａ（５０００〜１０，０００psi）の力をかければ破れる程度のもので、破損に対する抵抗性は最低約７５〜１００g/milで、その厚さは約０．０２５〜０．３８ｍｍ（１〜１５mil）、好ましくは約０．０３８〜０．１８ｍｍ（１．５〜７mil）である。
洗浄剤の固まりは、コーティングに適切な形ならば、またフィルム包装で最終的に包む場合それにあった形ならばどんな形でも良い。洗浄製品の使用に好ましい形としては内部体積が大きく、外部の表面積が最小限である形を挙げることができる。従って、好ましい形とは一般的に球状の固まり、円柱状の固まり、通常の四角形の固まりなどが含まれる。このような形状だと、洗浄剤の固まりの表面を水分が汚染するのを防ぐために必要なコーティング量が少なくなる。さらに、このような形状は、洗浄剤の固まりの表面を保護するという表面コーティングの効果を減らす原因になる不完全な表面状態を最小限に抑えることができる。
以下の例は本発明のある実施形態を理解する基本となる物を提供し、最良の形態を提供する。「部」とは全て重量部を表す。
例１
コーティング
有機コーティング構成物の製造方法は、加熱したガラスビーカーに約９８．８２部のステアリン酸ジエタノールアミドと０．０８部の染料と１重量部のエチレンオキシド／プロピレンオキシド消泡剤ポリマー構成物を導入した。この混合物を溶けるまで加熱し、均一になるまでかき混ぜ、アルカリ性洗浄剤の固まりにコーティングを施すまで保存した。
例２
加熱したビーカーに分子量約８０００のポリエチレングリコール（エチレンオキシドホモポリマー）とリン酸三ナトリウム水化物（１２モル水）を入れる。材料の重量比はポリマー対リン酸が約３：１であった。この内容物を加熱し、均一になるまで混合した。次に内容物の熱を取り除いてコーティング実験まで保存した。
例３
例１と２の手順を利用して、コーティング材料を製造した。ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレン、平均１８モルのプロピレンオキシドと１６３モルノエチレンオキシドと１８モルのプロピレンオキシドのポリオキシプロピレンブロック共重合体（プルロニック  ２５Ｒ８−ビーエイエスエフ−ワイアンドット）を含む非イオン界面活性剤とステアリン酸を重量比およそ１：１で含有させた。
例４
固形アルカリ性洗浄剤
加熱要素を備えたかき混ぜ用ビーカーに、１５．９８４重量部の５０重量％活性水酸化ナトリウム水溶液と、０．５重量部亜塩素酸ナトリウム（NaClO3）溶液、３．１３３重量部の硬水、０．５部の非イオン界面活性剤、４重量部の５０重量％ポリアクリル酸の活性溶液を入れ、この混合物を均一になるまでかき混ぜた。次にかき混ぜた混合物に３８．４８４部の水酸化ナトリウムビーズと６．４９６部のデンスアッシュ（dense ash）（Na2CO3）、非イオン界面活性剤でコーティングされた３０．９重量部のトリポリリン酸ナトリウムを加えた。混合物を均一になるまでかき混ぜ、プラスティック容器／型を使用して注型にして４ポンドの球状にした。
例５
例４の注型球状固形を例１のコーティング材料の融解物を封入した加熱容器に浸して例１のコーティングを施した。コーティングはこの球状物質上に連続均一層を形成し、約４重量％の注型材料を含んだ。
例６
例２のコーティング構成物を使用して例５を繰り返した。
例７
例３のコーティング構成物を使用して例５を繰り返した。
例８
ブレンドしたコーティング構成物の代わりに分子量８０００のポリエチレングリコール（ポリエチレンオキシドホモポリマー）を含むコーティング構成物の融解物を使用する以外は、例６の方法を繰り返した。
例９
例８のコーティングしたアルカリ性洗浄剤製品をさらにコーティングした。このコーティング洗浄剤ブロックにおよそ５５重量部の軟水とおよそ４５重量部のリン酸三ナトリウム水化物（１２モル水）を含む水溶液を噴霧してコーティングした。
例１０
例４の球状物に平均分子量約４５００のポリアクリル酸ホモポリマーをコーティングした。注型固形物におよそ５０重量％のポリアクリル酸ホモポリマー活性水溶液を均一なコーティングができるまで噴霧して球状の注型固形物のコーティングを製造した。
安定性
安定性試験は、重量の増加とサンプルに生じる見た目の変化を観察することからなる。３日間貯蔵したサンプルを条件として試験を行う。貯蔵条件は１００°Ｆ（３８℃）−相対湿度６５％、サイクル（Cycle）１００°Ｆ（３８℃）−相対湿度６５％、室温（７２°Ｆ（２２℃）−相対湿度５０％）からなる。
以下のデータの表はサンプルの処理条件、サンプル番号、コーティング重量％、時間毎に増えたパーセント重量を示す。データ表はまた平均コーティング重量パーセントと時間毎に増えたパーセント重量も示す。データによればサンプルはゆっくりと重量を増やし、安定性は優れていた。
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性能
調剤時における効果。苛性固形洗浄剤製品と標準の商標SOLlD POWERブランド洗浄剤上の２つの固形バリアコーティングについての評価からなるスポットと薄膜効果の試験を行った。試験では再付着を評価し、また牛乳が入っていたガラスコップをホバート（Hobart）Ｃ−４４皿洗い機内で２０回洗浄した後のスポットや薄層について評価した。試験の条件は水道水（４．５グレイン（grains））、１５００ｐｐｍのビーフシチューの汚れを含む水、１０００ｐｐｍのホットポイントソイル（hot point soil）を含む水で行った。
調剤
調剤の試験では、２つの供給物を評価し、これらを標準のソリッドパワー（Solid Power）と比較した。使用した装置は改良型ソリトロン１０００／１５００ディスペンサーであった。調剤条件は、水道水と、１３７．８kPag（２０psig）で操作する５．６〜９０°スプレーノズルであった。
改良はディスペンサー内部に合ったスリーブ外径７インチ（１７．８ｃｍ）、内径５．２５インチ（１３．３ｃｍ）からなるものであった。スリーブは直径７インチ（１７．８ｃｍ）のカレントディスペンサーに適合し、スリーブを中に入れることで直径５．２５インチ（１３．３ｃｍ）のディスペンサーになる。スリーブは格子外径６．２５インチ（１５．９ｃｍ）、内径２インチ（５．１ｃｍ）上に置かれる。格子は平らで、ドーナツ状をしている。格子は製品とスリーブを支持する。内部に穴があるので妨害されずに水を製品上に噴霧することができる。
ソリッドパワーの標準製品は最初の量から始まって時間（サイクル）が増えるごとに調剤割合が減少する。ソリッド  オン  ソリッド（Solid on Solid）（ラベルはＷあるいはＲＰである。）の場合コーティングが溶けるまで調剤時間が延長することがわかっている。この状況は１１５°Ｆ（４６℃）ではさらにはっきりとする。ソリッド  オン  ソリッド  サンプルは、いったんコーティングの一部を溶かせば標準のソリッド  パワーのように確実に調剤される。１１５°Ｆ（４６℃）での遅延時間は２０分、１４５°Ｆ（６３℃）では３０秒である。
遅延時間を短くするには温度を高くする必要がある。この条件が合えば、遅延時間に関する問題は生じない。
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データは表形式で示した。データによれば、１０００ｐｐｍ（０．１％）では全ての製品に関して同じ割合の薄層が生じたが、ソリッド  オン  ソリッド  サンプルではスポットが減少していた。この結果は、ステアロアミドジエタノールアミド  コーティング材料が界面活性剤であることを考慮すると理解することができる。２０００ｐｐｍ（０．２％）の牛乳のガラスコップでは、全ての製品に関して同様のスポットと薄層の結果が示された。
データによると、１０００ｐｐｍではソリッド  オン  ソリッドによるスポットは減少することがわかる。２０００ｐｐｍでは、全てのサンプルで同じ結果が得られた。
この性能試験でわかった重要な事柄とは、ソリッド  オン  ソリッドはスポットや表面張力などの製品の性能に対しては何等不利益になる効果をもたらさないことである。事実、低濃度ではスポットの減少が可能になる。
本発明の洗浄剤の固まりは、液体融解物や液体分散物を注型にしたり、粉末を固めて固形状にしたり、小球を固めて固形状にしたり、その他の製造機構を利用して製造され、その結果物理的な安定性と最低約１００グラムの重さを有する洗浄剤の固まりが生成する。このような製造方法を教示する代表的な特許例はフェルノホルツ等による米国再発行特許第32,763号と第32,818号、ハイル等による米国特許第4,680,134号と第4,595,520号を含む。本発明による注型固形洗浄剤の固まりのほとんど共通した製造方法は、融点が約５０℃未満の水化アルカリ塩が形成されるような濃度で所望の原料を水性媒体中でスラリー（懸濁液）にする操作を含む。材料を５０℃より高い温度で製造した場合、結合材料は冷却されると凝固するであろう。あるいは、水化時に洗浄剤の固まりに凝固する無水材料を使用して材料をスラリーにすることもできる。
本発明による注型固形洗浄剤製品を形成する方法には、押し出し加工技術の使用を含む方法が追加される。この技術では、洗浄剤材料を水性媒体に懸濁して混合し、円柱形の押し出し加工物（extrudate）の形に押し出されてすぐに固化して洗浄剤の固まりを形成する。以上の製造方法はＰＣＴ公開番号ＷＯ95/18212、ＷＯ95/18213、ＷＯ95/18214に開示されている。しかし、約１００グラムよりも多い安定な洗浄剤の固まりを形成する製造技術であればどれでも利用することができる。
アルカリ性洗浄剤製品を形成するために洗浄剤の固まり上に使用される好ましいコーティングとは、実質上防水性の材料を含み、洗浄剤の固まりの内部に連続したコーティングを形成させることができ、洗浄剤の固まりを使用者や環境と接触しないようにコーティングによって独立させることができる。
本発明の多様な特徴と利点を本発明の詳細な構造と機能とともに前述の記載で説明してきたが、その開示は例証にすぎず、細部において、特に形や大きさ、部分的なアレンジに関して本発明の趣旨内で、添付した請求項の広く一般的な意味によって示される全範囲にわたって変更しても良い。