JPH05263359A

JPH05263359A - 繊維柔軟化粘土の製造方法および繊維柔軟化組成物

Info

Publication number: JPH05263359A
Application number: JP4089399A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Tokina; 伸夫常名; Izumi Tanabe; 和泉田邉; Yasunobu Horiguchi; 恭伸堀口
Original assignee: Lion Corp
Current assignee: Lion Corp
Priority date: 1992-03-13
Filing date: 1992-03-13
Publication date: 1993-10-12

Abstract

(57)【要約】【構成】膨潤力が１０ｍｌ／２ｇ以上の水膨潤性三層
粘土（モンモリロナイト、サポナイト、ヘクトライト等
のスメクタイト、雲母）を含む水懸濁液を、狭いギャッ
プを通して剪断、分散するホモジナイザー、コロイドミ
ル、ジェット粉砕機などにより、５００００ｓｅｃ^-1以
上の高剪断度下で処理し、さらに４０００Ｇ以上の遠心
加速度で遠心分離して、上澄み液を回収する。【効果】木綿などの繊維に対して優れた柔軟性を付与
し、従来のカチオン界面活性剤系柔軟剤とは異なり、さ
らっとした手触りの得られる粘土を製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、繊維に対して優れた柔
軟付与効果を示す粘土、およびこれを含む柔軟化組成物
に関する。

【０００２】

【従来の技術】洗濯した繊維製品の柔軟性や手ざわりを
改善することは家庭の洗濯において広く普及しており、
普通には少なくとも一つの長鎖アルキル基を有する第４
級アンモニウム塩が使用されている。一般には、これら
の繊維への柔軟付与剤は、すすぎ浴中にて使用する液体
エマルジョンの形で、いわゆる「柔軟剤」として販売さ
れてきた。しかし、これらのカチオン界面活性剤は優れ
た柔軟付与効果を有するものの、「ベタベタ」する、
「ヌルツキ感」があるなど手触りが良くないという欠点
を有している。

【０００３】これに対し、繊維への柔軟付与を行なう他
の方法として、粘土による方法が知られている。粘土
は、カチオン界面活性剤とは異なる「手触り」あるいは
良好な吸水性を有しているばかりでなく、安価でかつ安
全な優れた原料であるが、そのままでは柔軟付与効果が
カチオン界面活剤に比べ著しく劣るという欠点を有して
いる。

【０００４】このような粘土鉱物の欠点を補うため、繊
維表面への粘土の吸着量を高めることにより柔軟付与効
果を向上させる試みがなされてきた。例えば、多価金属
イオンの添加により、繊維表面の負の電荷と粘土表面の
負の電荷の橋渡しをして布帛への粘土の吸着量を増大さ
せる方法（特開昭５３−９４６９５号公報）、粘土にカ
チオン界面活性剤を吸着させ粘土表面を正に帯電させる
ことにより、負に帯電している繊維表面への粘土の吸着
量を高める方法（特開昭６０−２０９０６９号公報）、
あるいは沈降防止剤、さらには高分子凝集剤との併用
（特開平２−１０３２９９号公報）などが挙げられる。

【０００５】しかし、これらの方法はいずれも、吸着量
が増大すると柔軟付与効果は飽和してしまい、かつ飽和
した柔軟付与効果がまだまだ不十分なレベルであり、家
庭用柔軟剤として用いることはできない。

【０００６】なお、前述の特開平２−１０３２９９号公
報には、粘土と沈降防止剤との混合スラリーを１０００
０ｓｅｃ^-1よりも高い剪断速度で、具体的には１０００
０〜４００００ｓｅｃ^-1の剪断速度で剪断混合し、粘土
径を１μ以下に減少するとともに、沈降防止剤を十分に
分散させ且つ活性化させ、液体柔軟化組成物の沈降安定
性を改善することが記載されている。しかし、本発明の
如き柔軟付与効果の改善は一切示唆されておらず、実
際、上記の程度の剪断力では本発明の効果は得られな
い。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
のカチオン界面活性剤からなる柔軟剤に替るものとし
て、粘土鉱物からなる「手触り感」の異なる無機系の柔軟
剤を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らが、上記課題
を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、意外にも、高膨潤
性の三層粘土を超高剪断速度下で処理し、ついで、遠心
分離して上澄み液を回収することにより、その目的を達
成し得ることを見出した。

【０００９】すなわち、本発明の繊維柔軟化粘土の製造
方法は、日本薬局方で採用されているベントナイトの膨
潤力測定方法（容積法；２．０ｇ／１００ｍｌ／２４時
間）により求められる膨潤力が１０ｍｌ／２ｇ以上の水
膨潤性三層粘度を含む懸濁液を、５００００ｓｅｃ^-1以
上の剪断速度下で処理し、ついで、４０００Ｇ以上の遠
心加速度で遠心分離して上澄液を回収することを特徴と
する。

【００１０】得られた繊維柔軟化粘土は、上澄液（分散
液）のまま使用することができ、また、減水して濃縮し
たり、乾燥して粉体として利用することもできる。ま
た、本発明の繊維柔軟化組成物は、上記の処理を経て製
造された粘土を配合してなることを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施態様】本発明において用いる水膨潤性三層
粘土には、モンモリロナイト、サポナイト、ヘクトライ
ト等のスメクタイトおよび膨潤性の雲母などがあり、こ
れらの粘土は５００℃で１時間焼成後に９．６オングス
トロームにＸ線回折ピークを示す。また、これらの粘土
はいずれも水中に投入すると、著しく膨潤する性質を有
している。これは、これら粘土がＳｉＯ₂格子／Ａｌ₂Ｏ
₃またはＭｇＯ格子／ＳｉＯ₂格子と３層の格子が重なり
合った層状構造を形成し、この３層の格子単位と隣接の
格子単位との間、即ち層間に水分が入り込み層間が拡大
するためである。

【００１２】本発明に用いる粘土は、この膨潤性が高い
ものほど好ましく、膨潤性の指標である「膨潤力」が１
０ｍｌ／２ｇ以上、特に３０ｍｌ／２ｇ以上が好まし
い。ここでいう膨潤力は、日本薬局方で採用されている
ベントナイトの膨潤力（容積法）測定方法（２．０ｇ／
１００ｍｌ／２４時間）に基づいて測定される。即ち、
試料２．０ｇと純水１００ｍｌを入れた１００ｍｌの共
栓付メスシリンダーに約１０回に分けて加える。ただ
し、先に加えた試料がほとんど内壁に付着せず、スムー
ズにシリンダー底に沈着するように１回に加える量を加
減する。先に加えた試料がほとんど沈着したのち、次の
試料を加える。加え終ってから２４時間放置し、容器内
に堆積した試料の見掛け容積を読みとる。膨潤力の単位
は（ｍｌ／２ｇ）である。

【００１３】この膨潤力は、粘土の層間に存在するイオ
ン交換性の陽イオンの種類に影響される。本発明で用い
られる粘土の陽イオンとしては、１価のアルカリ金属、
特にＮａ，Ｋ，Ｌｉが好ましいが、アルカリ土類金属あ
るいは他の多価金属を含んでいてもよい。この場合、全
交換性イオンの少なくとも２０モル％はアルカリ金属イ
オンであることが好ましい。２０モル％以下の場合に
は、粘土の膨潤力は急激に低下し、柔軟付与効果は認め
られなくなる。

【００１４】本発明で用いられる粘土としては、モンモ
リロナイトを含有するものとして、クニミネ工業（株）
のクニピアＧおよびクニピアＦ、アメリカンコロイド社
のポーラゲル、アプライド・インダストリアル・マテリ
アルズ社のウエスタンボンド、ドレッサーミネラルズ社
のイエローストーンなどがある。サポナイトを含有する
ものとしては、バンダービルト社のビーガムＴ、ビーガ
ムＨＶ、ビーガムＦおよびビーガムＫなどがある。ヘク
トライトを含有するものとしては、アメリカンコロイド
社のヘクタブライトＡＷ、ヘクタライト２００およびベ
ントンＥＷ、ナショナルリード社のマカロイドなどが挙
げられる。膨潤性の雲母としては、コープケミカル
（株）社製の膨潤性合成雲母ＭＥシリーズ、トピー工業
（株）社製のナトリウム四ケイ素雲母（商品名、ＤＰ−
ＤＭおよびＤＭクリーン）などが挙げられる。

【００１５】本発明においては、膨潤性三層粘土を主体
とする粘土を、懸濁液の状態で５００００ｓｅｃ^-1（５
００００秒^-1）以上、好ましくは７００００ｓｅｃ^-1以
上の超高剪断速度下で処理することが必要であり、これ
により薄膜状の粘土粒子が得られ、優れた柔軟付与効果
が発揮される。剪断速度が５００００ｓｅｃ^-1未満の場
合は、通常の微細化、分散作用しか得られず、薄膜状の
粘土粒子が得られず、柔軟付与効果は発現しない。

【００１６】一般に、粘土鉱物は短冊状または板状をし
ていることが須藤俊男著「粘土鑛物」岩波全書ｐ８０に
記載されている。したがって、分散媒体に流れがある場
合、粘土粒子はその流れ方向に長軸を向けて配向する。
このような分散液が狭いギャップを通過する場合には、
粘土は層間に沿った方向に強い剪断力が掛かり、粘土の
層間はばらばらに剥れることが考えられる。そして、こ
のような扁平な薄膜状粒子の方が塊状の粒子よりも造膜
性が高く、繊維表面を均一にコートし易く、柔軟付与効
果が高いと推測される。したがって、本発明では、層間
に沿った方向に剪断力が掛けられる方法で粘土懸濁液を
処理することが好ましく、通常狭いギャップを通過する
際、剪断・破壊・分散作用を受けるホモジナイザー、コ
ロイドミル、ジェット粉砕機などが有効である。好まし
くは、０．５ｍｍ以下のクリアランスを有するギャップ
を通して処理する。

【００１７】また、剪断力を有効に掛けるためには、粘
土の懸濁液のＢ型粘度計による２５℃での粘度が５００
００ｃｐ以下、好ましくは１０００ｃｐ以下であること
が望ましい。粘度が５００００ｃｐを超える場合、ずり
応力が極端に上昇するため剪断速度が低下し、通常の場
合、５００００ｓｅｃ^-1以上の剪断速度は得られなくな
る。また、場合によっては懸濁液の降状値を超え、撹拌
部の空回りが生じ、懸濁液は流動しなくなり、優れた柔
軟付与効果は得られない。

【００１８】さらに、５００００ｓｅｃ^-1以上の剪断速
度下での処理時間は、粘土の種類によっても異なるが、
１秒〜２４時間が好ましく、より好ましくは１分〜５時
間である。１秒未満では処理時間が短かすぎて有効な剪
断効果が得られにくい。一方、２４時間を超える場合
は、粘土が除々に非晶質化を起し、柔軟付与効果が低下
し好ましくない。

【００１９】上記の超高剪断力下で処理して得られた粘
土懸濁液は、ついで、４０００Ｇ、好ましくは６０００
Ｇ以上の遠心加速度で遠心分離し上澄み液が回収され
る。４０００Ｇ未満の場合は柔軟付与効果が低いと推定
される大きな粘土粒子や、剪断力下での処理により剥れ
た微細な不純物あるいは非晶質の粘土成分等を十分除去
できず、大きな柔軟効果が得られない。遠心分離の処理
時間は、５秒〜１００時間が好ましく、より好ましくは
１分〜２５時間である。

【００２０】得られた上澄み液は、本発明の繊維柔軟化
粘土を含む分散液であるので、この上澄み液をそのまま
用いて繊維の柔軟化処理を行なうことができる。また、
上澄み液を減水して濃縮化したり、乾燥して粉体状、フ
レーク状等の繊維柔軟化粘土を得ることもできる。

【００２１】本発明の高剪断力撹拌処理および遠心分離
処理は、粘土の分散液の温度０℃〜１０５℃で行なえる
が、特に２０℃〜９０℃が好ましい。

【００２２】本発明の繊維の柔軟化組成物は、上記の処
理粘土のみで構成されていてもよく、また、粘土以外の
成分として水溶性電解質、ノニオン界面活性剤、アニオ
ン界面活性剤などを少量含んでいてもよい。柔軟化組成
物は、水分散液、ペースト状、フレーク状、粉末状など
の適宜の形態で使用できる。

【００２３】本発明の繊維柔軟化組成物は、洗濯のすす
ぎ液中に添加して使用できるが、洗剤に配合して洗濯液
中で使用することもできる。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、膨潤力が１０ｍｌ／２
ｇ以上の水膨潤性三層粘土の懸濁液を５００００ｓｅｃ
^-1以上の超高剪断力下で処理し、ついで、４０００Ｇ以
上の遠心加速度で遠心分離することにより、木綿等の繊
維に対して優れた柔軟性を付与する粘土が得られる。し
かも、柔軟化処理後の繊維の手触りはさらっとしてお
り、従来のカチオン界面活性剤とは異なった感触、すな
わち風合いが得られる。

【００２５】

【実施例】以下の実施例および比較例における柔軟付与
効果は、次のようにして評価した。

【００２６】柔軟付与効果の評価法５リットルの水道水を入れた家庭用ミニミニ洗濯機（松
下電器産業（株）製、電気洗濯機ＮＡ−３３型）に所定
量の粘土または粘土処理液を撹拌しながら加え、さらに
５分間撹拌して、粘土を分散させた。ここに、前処理し
た綿タオルを２枚（約１７０ｇ）入れ、５分間撹拌して
リンス処理した。処理後の綿タオルは、２分間脱水した
後、風乾し、さらに、２５℃、６０％ＲＨの恒温恒湿室
で１日間調湿した。評価は官能で、前処理の綿タオルを
０点、標準使用量の市販柔軟剤（ライオン（株）製、ソ
フト＆ドライ）で処理した綿タオルを３点、標準使用量
の市販柔軟剤（ライオン（株）製、ソフラン１／３）で
処理した綿タオルを５点として評価した。

【００２７】また、用いた綿タオルの前処理は、以下の
ようにして行なった。すなわち、家庭用２槽式洗濯機で
洗剤（ライオン（株）製、ハイトップ）２５ｇを用い、
５０℃の水道水３０リットルで、無漂白の綿タオル１２
枚（約１ｋｇ）を１５分間洗濯した。５分間脱水した
後、同様の条件で洗濯、脱水を行ない、すすいだ。すす
ぎは、水道水をそのまま用い、ためすすぎ１５分間、脱
水５分間の操作を６回繰り返し、その後風乾した。

【００２８】実施例１〜３、比較例１膨潤力４５ｍｌ／２ｇのバンダービルト社製サポナイト
（商品名：ビーガムＴ、灼熱残分８５．３重量％）１１
８ｇを、純水４８８２ｇに撹拌しながら加え（撹拌羽
根：平均パドル、回転数３００ｒｐｍ）、そのまま２日
間撹拌して粘土２重量％の水懸濁液を調製した。この懸
濁液の粘度は３８センチポイズであった。その後、キネ
マチカ社製ホモジナイザー（ポリトロンＰＴ３５ＯＤ
型、クリアランス：０．２ｍｍ、撹拌部半径：１５ｍ
ｍ）を用い、表１に示す条件で処理して、粘土処理液を
得た。

【００２９】この粘土処理液をさらに、日立工機（株）
製日立高速冷却遠心機ＳＣＲ２０Ｂ型（ローター：ＲＰ
Ｒ９−２型、回転半径：１７０ｍｍ）を用いて遠心分離
を行ない、上澄み液を回収した。遠心分離の条件（回転
数、遠心加速度、時間）、上澄み液中の粘土の濃度およ
び粘土回収率、即ち遠沈管に入れた粘土の全量に対する
遠心分離上澄み中の粘土の全量の割合を表１に示した。

【００３０】さらに、得られた遠心分離上澄み液を、リ
ンス処理時の粘土の濃度が３００ｐｐｍとなる量で用
い、柔軟付与効果を評価した。結果を表１に示した。表
１より明らかに、本発明の実施例は、いずれも優れた柔
軟付与効果を示すことが判る。また、手触り感はさらっ
としていて、従来のカチオン界面活性剤系の柔軟剤とは
違った感触であった。

【００３１】

【表１】実施例１実施例２実施例３比較例１ホモジナイザー処理条件：回転数(rpm) 7000 13000 16000 5300 時間(min) 60 1 10 120 剪断速度(sec^-1) 5.3×10⁴10×10⁴13×10⁴4×10⁴ 遠心分離処理条件：回転数(rpm) 8000 8000 8000 8000 遠心加速度(G) 12000 12000 12000 12000 時間(min) 5 5 10 5 上澄み液の性状：上澄み液中の粘土濃度(wt%) 0.78 0.83 0.83 0.65 上澄み液中の粘土回収率(%) 75 80 80 60 柔軟化処理条件：上澄み液の添加量(g) 193 181 181 250 評価：柔軟付与効果(点) 4 4.5 4.5 2.5

【００３２】比較例２実施例３と同じ方法でホモジナイザー処理までを行なっ
た粘土処理液（粘土：１重量％）１５０ｇを用いて柔軟
付与効果を評価したところ、３点で市販の柔軟剤（ソフ
ト＆ドライ）と同等であった。

【００３３】比較例３実施例１と同じ粘土、即ちビーガムＴ４７．０ｇを、３
リットルのビーカーに取った純水１９５３．０ｇに撹拌
しながら加え、実施例１と同じ方法でそのまま４日撹拌
を続け、粘土の水膨潤品（粘土：１重量％）を得た。こ
の水膨潤品１５０ｇを用い柔軟付与効果を評価したとこ
ろ、２点で柔軟性が十分でないことが判る。

【００３４】実施例４〜９、比較例４膨潤力４５ｍｌ／２ｇのバンダービルト社製サポナイト
（商品名：ビーガムＴ、灼熱残分８５．３重量％）４
７．０ｇを、３リットルのビーカーにとった水１９５
３．０ｇに撹拌しながら加え、そのまま１日間撹拌して
十分に膨潤させた（撹拌羽根：平型パドル、回転数：３
００ｒｐｍ）。得られた懸濁液の粘度は、７０センチポ
イズであった。その後、キネマチカ社製ホモジナイザー
（ポリトロンＰＴ３５ＯＤ型、クリアランス：０．２ｍ
ｍ、撹拌部半径：１５ｍｍ）を用い、２００００ｒｐ
ｍ、すなわち剪断速度１５．７×１０⁴ｓｅｃ^-1で２０
分処理して粘土処理液を得た。

【００３５】この粘土処理液をさらに、日立工機（株）
製日立高速冷却遠心機ＳＣＲ２０Ｂ型（ローター：ＲＰ
Ｒ９−２型、回転半径：１７０ｍｍ）を用いて遠心分離
を行ない、上澄み液を回収した。遠心分離の条件（回転
数、遠心加速度、時間）を変えた時の上澄み液中の粘土
回収率を表２に示した。

【００３６】さらに、得られた遠心分離上澄み液を、リ
ンス処理時の粘土の濃度が３００ｐｐｍとなる量で用
い、柔軟付与効果を評価した。結果を表２に示した。表
２から明らかに、本発明の粘土処理液は、いずれも市販
の柔軟剤（ソフト＆ドライ）を上回ることが判る。ま
た、手触り感はさらっとしていて、従来のカチオン界面
活性剤系とは違った感触であった。

【００３７】

【表２】実施例比較例４５６７８９４遠心分離処理条件：回転数(rpm) 8000 8000 8000 6000 6000 4800 4000 遠心加速度(G) 12000 12000 12000 6800 6800 4300 3000 時間(min) 1 5 60 5 60 120 60 上澄み液中の 85 80 70 90 80 95 98 粘土回収率(%) 柔軟付与効果(点) 4 4.5 4.5 4.5 4.5 4 3

【００３８】実施例１０実施例６と同様の処理をして得られた遠心分離上澄み液
を減圧乾燥し、３％まで濃縮した後、ポリエチレンテレ
フタレートのフィルム上に薄く広げ、ついで５０℃で５
時間乾燥した。乾燥した粘土を弱く解砕し、フレーク状
にした。このフレークは、粘土８５重量％、水１５重量
％の組成からなっていた。

【００３９】このフレーク状の組成物１．８ｇを用いて
柔軟付与効果を評価したところ、４．５点で、市販の柔
軟剤（ソフト＆ドライ）よりも柔軟化効果が優れてい
た。また、手触り感はさらっとしていて、従来のカチオ
ン界面活性剤とは違った感触であった。

【００４０】実施例１１実施例６と同様の処理をして得られた遠心分離上澄み液
を減圧乾燥して２％まで濃縮した。この濃縮液をヤマト
科学（株）製パルビスミニスプレー（ＧＡ−３１型）を
用いて１８０℃にて噴霧乾燥し、粘土９０重量％、水分
１０重量％の組成からなる粘土粉末を得た。

【００４１】この粘土粉末１．７ｇを用いて柔軟付与効
果を評価したところ、４．５点で、市販の柔軟剤（ソフ
ト＆ドライ）よりも柔らかかった。また、手触り感はさ
らっとしていて、従来のカチオン界面活性剤とは違った
感触であった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｄ０６Ｍ 13/46

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】日本薬局方で採用されているベントナイ
トの膨潤力測定方法（容積法；２．０ｇ／１００ｍｌ／
２４時間）により求められる膨潤力が１０ｍｌ／２ｇ以
上の水膨潤性三層粘土を含む懸濁液を５００００ｓｅｃ
^-1以上の剪断速度下で処理し、ついで、４０００Ｇ以上
の遠心加速度で遠心分離し、上澄み液を回収することを
特徴とする繊維柔軟化粘土の製造方法。
【請求項２】請求項１記載の製造方法で得られた繊維
柔軟化粘土を配合してなることを特徴とする繊維柔軟化
組成物。