JP2002533532A - 凝集による低かさ密度洗剤組成物の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、凝集した低かさ密度（約６００ g/l未満）洗剤組成物を出発成分から直接製造する方法を提供する。本方法は、洗剤結合剤、有機酸供給源、および炭酸塩供給源をミキサー中で凝集させて洗剤凝集物を形成し、その際、凝集物中で有機酸供給源と炭酸塩供給源が反応してガス、例えば二酸化炭素ガス、を発生する工程、および洗剤凝集物を乾燥させて洗剤組成物を形成する工程を包含する。本製法は、従来の噴霧乾燥塔の使用を必要とせず、従って、本製法で製造できる様々な洗剤組成物に関して、より効率的で、経済的であり、融通性が高い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 分野 本発明は、一般的には低かさ密度洗剤組成物の製造方法に関する。より詳しく
は、本発明は、結合剤、例えば界面活性剤ペースト、をミキサー中に供給するこ
とにより、低かさ密度洗剤凝集物を製造する方法に関する。本方法は、従来の非
コンパクト洗剤組成物として市販できるか、または低使用量「コンパクト」洗剤
製品における混合物として使用できる自由流動性の低かさ密度洗剤組成物を製造
する。

【０００２】 背景 近年、洗剤業界では、「コンパクト」であり、従って使用量が小さい洗濯用洗
剤に対する関心が著しく高くなっている。これらのいわゆる低使用量洗剤を効率
的に製造するために、高かさ密度、例えば密度が６００ g/l以上、の洗剤を製造
するための多くの試みがなされている。低使用量洗剤は、資源を保護し、消費者
にとってより都合の良い小形包装で販売できるので、現在需要が高い。しかし、
最新の洗剤製品がどの程度まで「コンパクト」であるべきかは確立していない。
事実、多くの消費者、特に発展途上国における消費者は、それぞれの洗濯作業で
高使用レベルを依然として好んでいる。その結果、現代の洗剤組成物製造分野で
は、最終的な組成物の最終的なかさ密度に融通性を持たせることが必要とされて
いる。

【０００３】 一般的に、洗剤顆粒または粉末を製造できる２種類の主要製法がある。第一の
種類の製法では、水性洗剤スラリーを噴霧乾燥塔で噴霧乾燥し、非常に多孔質な
洗剤顆粒を製造する。第二の種類の製法では、様々な洗剤成分を乾燥混合した後
、結合剤、例えば非イオン系または陰イオン系界面活性剤、で凝集させる。どち
らの製法でも、得られる洗剤顆粒の密度を支配する最も重要なファクターは、密
度、気孔率および表面積、各種出発材料の形状およびそれらの個々の化学組成で
ある。しかし、これらのパラメータは限られた範囲内でしか変えることができな
い。そのため、本質的なかさ密度の融通性は、洗剤顆粒の密度を下げる追加処理
工程によってのみ達成することができる。

【０００４】 この分野では、洗剤顆粒または粉末のかさ密度を増加する製法を提供するため
の多くの試みがなされている。特に、噴霧乾燥した顆粒を、塔後の処理により、
緻密化することが注目されている。例えば、一つの試みでは、バッチ製法で、ト
リポリリン酸ナトリウムおよび硫酸ナトリウムを含む噴霧乾燥した、または造粒
した洗剤粉末をMarumerizer（商品名）中で緻密化し、球形にしている。この装
置は、実質的に垂直で平滑な壁を有するシリンダー中の底部に配置された、実質
的に水平で粗面化された、回転可能なテーブルを含んでなる。しかし、この製法
は、実質的にバッチ製法であり、従って、洗剤粉末の大規模生産にはあまり適し
ていない。より最近では、「塔後の」または噴霧乾燥した洗剤顆粒の密度を増加
するための他の製法が開発されている。典型的には、その様な製法は、顆粒を粉
末化または粉砕する第一装置、および粉末化された顆粒の密度を凝集により増加
する第二装置を必要とする。これらの製法は、「塔後の」または噴霧乾燥した顆
粒を処理または緻密化することにより、所望の密度増加を達成するが、低かさ密
度顆粒を与える融通性は無い。

【０００５】 その上、上記の製法はすべて、噴霧乾燥させた顆粒を緻密化するか、または他
の様式で処理することを主目的としている。現在、洗剤顆粒の製造で噴霧乾燥工
程にかける材料の相対的な量と種類は限られている。例えば、洗剤をより効率的
な様式で製造し易くする特徴である、得られる洗剤組成物中に高レベルの界面活
性剤を達成することは困難である。そのため、従来の噴霧乾燥技術により課せら
れる制限無しに、洗剤組成物を製造できる方法が望ましい。

【０００６】 これに関して、この分野には、洗剤組成物を凝集させる製法の開示も多い。例
えば、ゼオライトおよび／または層状ケイ酸塩をミキサー中で混合し、自由流動
性の凝集物を形成することにより、洗剤ビルダーを凝集させる試みがなされてい
る。その様な試みは、それらの製法を使用して洗剤凝集物を製造できることを示
唆しているが、界面活性剤ペーストまたはそれらの酸前駆物質、液体および乾燥
材料の形態にある出発洗剤材料を、高密度（すなわち約６００ g/lを超える）で
はなく、低い密度を有する砕け易い、自由流動性の洗剤凝集物に効率的に凝集さ
せることができる機構は提供していない。

【０００７】 従って、この分野では、出発洗剤成分から凝集物の形態にある低かさ密度洗剤
組成物を直接製造する方法が求められている。また、低並びに高使用量の洗剤の
大規模製造を容易にする、より効率的で、融通性があり、経済的な製法も必要と
されている。既存の技術のどれも、本発明の優位性および利点を与えていない。

【０００８】 背景技術 下記の文献は噴霧乾燥顆粒の緻密化に関する。Dugan et al.、米国特許第４，
１１８，３３３号(Colfate)、Appel et al.、米国特許第５，１３３，９２４号(
Lever) 、Bortolotti et al.、米国特許第５，１６０，６５７号(Lever)、Johns
on et al.、英国特許第１，５１７，７１３号(Unilever)、およびCurtis、ヨー
ロッパ特許出願第４５１，８９４号の各明細書。下記の文献は凝集による洗剤製
造に関する。Beerse et al.、米国特許第５，１０８，６４６号(Procter & Gamb
le)、Capeci et al.、米国特許第５，３６６，６５２号(Procter & Gamble)、Ca
peci et al.、米国特許第５，４８６，３０３号(Procter & Gamble)、Capeci et
al.、米国特許第５，４８９，３９２号(Procter & Gamble)、Hollingsworth et
al.、ヨーロッパ特許出願第３５１，９３７号(Unilever)、およびSwatling et
al.、米国特許第５，２０５，９５８号の各明細書。下記の文献は界面活性剤ペ
ーストに関する。Aouad et al.、国際特許第ＷＯ９３／１８１２３号(Procter &
Gamble)、Aouad et al.、国際特許第ＷＯ９２／１８６０２号(Procter & Gambl
e)、Aouad et al.、ヨーロッパ特許第５０８，５４３号(Procter & Gamble)、Mu
eller et al.、米国特許第５，１５２，９３２号、Strauss et al.、米国特許第
５，０８０，８４８号(Procter & Gamble)、Ofosu-Asante et al.、米国特許第
５，０６６，４２５号(Procter & Gamble)、Jolicoeur et al.、米国特許第５，
０４５，２３８号(Procter & Gamble)、France et al.、米国特許第５，６６５
，６９１号(Procter & Gamble)、およびVan Zorn et al.、ヨーロッパ特許第５
０４，９８６号(Shell)の各明細書。

【０００９】 概要 本発明は、凝集した低かさ密度（約６００ g/l未満）洗剤組成物を出発成分か
ら直接製造する方法を提供する。本方法は、洗剤結合剤、有機酸供給源、および
炭酸塩供給源をミキサー中で凝集させて洗剤凝集物を形成し、その際、凝集物中
で有機酸供給源と炭酸塩供給源が反応してガス、例えば二酸化炭素ガス、を発生
する工程、および洗剤凝集物を乾燥させて洗剤組成物を形成する工程を包含する
。本製法は、従来の噴霧乾燥塔の使用を必要とせず、従って、本製法で製造でき
る様々な洗剤組成物に関して、より効率的で、経済的であり、融通性が高い。

【００１０】 本発明のこれらの、および他の特徴、態様、および優位性は、本開示内容およ
び請求項を読むことにより、当業者には明らかである。

【００１１】 詳細な説明 本発明は、凝集した低かさ密度（約６００ g/l未満）洗剤組成物を出発成分か
ら直接製造する方法を提供する。本製法は、従来の噴霧乾燥塔を使用せず、従っ
て、本製法で製造できる様々な洗剤組成物に関して、より効率的で、経済的であ
り、融通性が高い。その上、本製法は、運転により多くのエネルギーを必要とし
、適切に運転されない場合には粒子状物質や揮発性有機化合物を大気中に放出す
ることがある噴霧乾燥塔を必要としない点で、環境な配慮により適っている。

【００１２】 ここで使用する用語「凝集物」は、典型的には形成される凝集物よりも小さな
平均粒子径を有する洗剤顆粒または粒子を凝集させることにより形成される粒子
を意味する。他に指示がない限り、ここで使用する百分率はすべて「重量％」と
して表示し、引用する文献はすべてここに参考として含める。ここに記載する粘
度はすべて７０℃で、せん断率約１０〜５０ sec^−１で、好ましくは２５ sec^{− １} で測定する。

【００１３】 本発明の一態様では、低かさ密度洗剤組成物の製造方法を提供する。本方法は
、洗剤結合剤、有機酸供給源、および炭酸塩供給源をミキサー中で凝集させて洗
剤凝集物を形成し、その際、凝集物中で有機酸供給源と炭酸塩供給源が反応して
ガス、例えば二酸化炭素ガス、を発生する工程、および洗剤凝集物を乾燥させて
洗剤組成物を形成する工程を包含する。また、ここに記載する製法実施態様のい
ずれかにより製造した低かさ密度洗剤製品も提供する。一般的に言って、本製法
は、低使用量ではなく、通常使用量洗剤の製造に使用され、得られる洗剤凝集物
は、洗剤または洗剤添加剤として使用することができる。無論、ここに記載する
製法は、所望の用途に応じて、連続式でもバッチ式でもよい。

【００１４】 製法 製法の第一工程では、出発洗剤材料を凝集処理用ミキサー中に供給する。約６
００ g/l未満の所望のかさ密度を達成するには、凝集工程をミキサー中で進行さ
せ、出発洗剤材料をミキサー中で凝集させる。ミキサーは、好ましくは高速度ま
たは低速度ミキサーである。所望により、低、中、または高速度ミキサーでよい
第二のミキサーを必要に応じて使用し、さらに凝集させることができる。供給す
る材料または出発洗剤材料の性質および組成は、以下に詳細に説明する様に多種
多様でよい。好ましくは、高速度ミキサー（例えばLoedige Recycler CB、Schug
i、または他の同等の装置）中の出発洗剤材料の平均滞留時間は約０．１〜４５
秒間であり、低または中速度ミキサー（例えばLoedige Recycler KM 「Ploughsha
re」または他の同等の装置）中の平均滞留時間は約０．５〜１５分間である。

【００１５】 出発洗剤材料は、好ましくは（１）洗剤結合剤、例えば高粘度界面活性剤ペー
スト、非イオン系界面活性剤、および他の粘性結合剤、例えばポリエチレングリ
コール、（２）有機酸供給源、および（３）炭酸塩供給源を包含するが、これら
の成分は以下により詳細に説明する。有機酸供給源および炭酸塩供給源は、粒子
中で反応してガス、例えば二酸化炭素、を発生し、それによって粒子中に空隙を
造り出す。無論、これによって、より多孔質の、比較的低いかさ密度を有する凝
集物が形成される。好ましくは、ミキサー中の平均滞留時間は約５〜約３０秒間
であり、ミキサーの先端速度は約５ m/s〜約１０ m/sであり、ミキサー中の単位
質量あたりのエネルギーは約０．１５ kj/kg〜約４．２０ kj/kgであり、より好
ましくはミキサー中の平均滞留時間は約１０〜約１５秒間であり、ミキサーの先
端速度は約６ m/s〜約８ m/sであり、ミキサー中の単位質量あたりのエネルギー
は約０．１５ kj/kg〜約２．５ kj/kgであり、最も好ましくはミキサー中の平均
滞留時間は約１０〜約１５秒間であり、ミキサーの先端速度は約６．５ m/s〜約
７．５ m/sであり、ミキサー中の単位質量あたりのエネルギーは約０．１５ kj/
kg〜約１．３０ kj/kgである。製造される凝集物は、好ましくはかさ密度が約３
５０ g/l〜約５００ g/lである。

【００１６】 好ましくは、洗剤結合剤および炭酸塩供給源を先ず予備混合し、この予備混合
物をミキサー中で有機酸供給源に加える。好ましくは、有機酸と炭酸塩供給源の
モル比は約１：１〜約１：８、より好ましくは約１：１〜約１：４である。

【００１７】 乾燥は、凝集物のかさ密度をさらに下げるために、所望により行なう工程であ
る。これに関して、公知の乾燥装置のいずれかで使用する乾燥温度は、好ましく
は約５０℃〜約３００℃、より好ましくは約８０℃〜約２５０℃、さらに好まし
くは約１００℃〜約２５０℃である。

【００１８】 この加熱および乾燥工程により、凝集物の自由流動性が高まり、得られる凝集
物の「ふわふわした」または「膨らんだ」物理的性質が始まり、実際に、凝集物
のかさ密度を低下させる。このためには、ミキサー（または所望により使用する
中速度ミキサー）から出て来る洗剤凝集物が少なくとも約３％、より好ましくは
少なくとも約５％、最も好ましくは約５〜約１５重量％の水を含むのが好ましい
。所望により、本製法は、上記の水量が洗剤凝集物中に確実に包含される様に、
ミキサー中で水をスプレーする工程を包含することができる。理論に捕らわれた
くはないが、本製法の凝集工程の際、凝集物中に含まれた水が誘電加熱にさらさ
れることにより、瞬時に、または非常に急速に蒸発し、乾燥機中で凝集物をふわ
ふわした軽量の低かさ密度凝集物粒子に「膨らませる」と考えられる。

【００１９】 本製法により製造される洗剤凝集物は、好ましくは界面活性剤の量が約１２％
〜約５５％、より好ましくは約３５％〜約５５％、最も好ましくは約４５％〜約
５５％である。本発明の製法により製造された洗剤凝集物の粒子間および粒子内
気孔率は、好ましくは約５％〜約６０％、より好ましくは約３５％〜約５０％で
ある。

【００２０】 さらに、緻密な、または緻密化された凝集物の属性は相対的な粒子径である。
本製法は、典型的には、平均粒子径が約２５０ミクロン〜約２０００ミクロン、
より好ましくは約６００ミクロン〜約８５０ミクロンである洗洗剤凝集物を提供
する。所望により中速度ミキサーを使用して平均粒子径を蓄積させ、確実に上記
の値にすることができる。ここで使用する用語「平均粒子径」は、個々の粒子ま
たは洗剤顆粒ではなく、個々の凝集物に関して使用する。上記の気孔率と粒子径
の組合せにより、かさ密度値が６００ g/l未満である凝集物が得られる。その様
な特徴は、様々な使用量を有する洗濯用洗剤、並びに他の顆粒状組成物、例えば
食器洗浄組成物の製造に特に有用である。

【００２１】 所望により行なう処理工程 本製法の所望により行なう工程では、ミキサーから、または中速度ミキサー（
使用する場合）から出て来る洗剤凝集物を、流動床冷却装置および／または乾燥
機または類似の、この分野で良く知られている装置中で、追加の冷却または乾燥
によりさらに調整する。他の所望により行なう処理工程では、流動性を改良する
、および／または洗剤組成物の過剰凝集を最小に抑えるための被覆剤を、本製法
の下記の位置の一つ以上で加える。すなわち、（１）被覆剤を流動床冷却装置の
直後で加えることができる、（２）被覆剤を流動床乾燥装置と流動床冷却装置の
間で加えることができる、（３）被覆剤を流動床乾燥装置と所望により使用する
中速度ミキサーの間で加えることができる、および／または（４）被覆剤を所望
により使用する中速度ミキサーおよび流動床乾燥装置に直接加えることができる
。被覆剤は、好ましくはアルミノケイ酸塩、ケイ酸塩、炭酸塩、およびそれらの
混合物からなる群から選択する。被覆剤は、得られる洗剤組成物の流動性を強化
する（これは、使用の際に洗剤を掬い上げ易くするので、消費者に好まれる）の
みならず、特に中速度ミキサーに直接加えた時に、過剰凝集を防止する、または
最小に抑えることにより、凝集を調整することにも役立つ。当業者には明らかな
様に、過剰凝集は、最終的な洗剤製品の非常に好ましくない流動性および美感を
もたらすことがある。

【００２２】 所望により、本製法は、ミキサーまたは乾燥装置の一方または両方で、追加の
結合剤をスプレーする工程を含んでなることができる。結合剤は、洗剤組成物に
「結合」または「粘着」剤を与えることにより、凝集を強化するために添加する
。結合剤は、好ましくは水、ケイ酸塩、陰イオン系界面活性剤、非イオン系界面
活性剤、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドンポリアクリレート、ク
エン酸およびそれらの混合物からなる群から選択する。ここに挙げる材料を包含
する他の好適な結合剤材料は、ここにその開示を参考として含めるBeerse et al
.の米国特許第５，１０８，６４６号明細書(Procter & Gamble Co.)、に記載さ
れている。

【００２３】 本製法で意図する他の所望により行なう工程は、規格より小さいサイズ（「微
小粒子」）および／または規格より大きいサイズ（「過大粒子」）の洗剤凝集物
をスクリーニング装置で篩い分けることを包含するが、この工程は、完成した洗
剤製品の所望の粒子に合わせて選択した従来のスクリーンを包含する（ただし、
これに限定しない）様々な形態を取ることができる。規格より小さな凝集物はミ
キサーに循環させる、および／または規格より大きい凝集物は粉砕または類似の
処理により所望のサイズに合わせることができる。他の所望により行なう工程は
、凝集物を、上に記載した装置を使用する追加の乾燥にかけることにより、洗剤
凝集物を調整することを包含する。

【００２４】 本製法の別の所望により行なう工程は、得られた洗剤凝集物を、他の通常の洗
剤成分をスプレーおよび／または混合することを包含する様々な処理により、仕
上げることである。例えば、仕上げ工程は、香料、ブライトナーおよび酵素を完
成した凝集物の上にスプレーし、より完全に洗剤組成物を提供する。その様な技
術および成分は、この分野では良く知られている。

【００２５】 洗剤結合剤 本製法で使用する洗剤結合剤は、好ましくは水性の粘性ペーストの形態にある
が、本発明は他の形態も意図している。このいわゆる粘性結合剤は、粘度が約２
００ cps〜約１００，０００ cps、より好ましくは約１０，０００ cps〜約８０
，０００ cpsであり、少なくとも約１０重量％の水、より典型的には少なくとも
約３０重量％の水を含む。粘度は７０℃で、せん断速度約１０〜１００ aec^−１ で測定する。さらに、洗剤結合剤は、使用する場合、好ましくは以下に記載する
洗浄界面活性剤を上記の量で、および残りの部分を構成する水および他の通常の
洗剤成分を含んでなる。

【００２６】 洗剤界面活性剤ペーストは、洗剤結合剤として使用することができる。一般的
に、界面活性剤、陰イオン系、非イオン系、双生イオン系、両性(ampholytic)お
よび陽イオン系界面活性剤、およびそれらの相容性がある混合物から選択される
。ここで有用な洗剤界面活性剤は、どちらもここに参考として含める米国特許第
号３，６６４，９６１明細書、Norris、１９７２年５月２３日公布、および米国
特許第号３，９１９，６７８明細書、Laughlin et al.、１９７５年１２月３０
日公布、に記載されている。有用な陽イオン系界面活性剤は、どちらもここに参
考として含める米国特許第４，２２２，９０５号明細書、Cockrell、１９８０年
９月１６日公布、および米国特許第４，２３９，６５９号明細書、Murphy、１９
８０年１２月１６日公布、に記載されている界面活性剤も包含する。界面活性剤
の中で、陰イオン系、陽イオン系、双生イオン系および非イオン系が好ましく、
陰イオン系が最も好ましい。

【００２７】 ここで有用な好ましい陰イオン系界面活性剤の例には、従来のＣ_１１〜Ｃ_１８ アルキルベンゼンスルホネート（“ＬＡＳ”）、第１級、分岐鎖およびランダム
Ｃ_１０〜Ｃ_２０アルキルサルフェート（“ＡＳ”）、式ＣＨ_３(ＣＨ_２)_ｘ(ＣＨ
ＯＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋)ＣＨ_３およびＣＨ_３(ＣＨ_２)_ｙ(ＣＨＯＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋)ＣＨ_２Ｃ
Ｈ_３［式中、ｘおよび（ｙ＋１）は少なくとも約７、好ましくは少なくとも約９
、の整数であり、Ｍは、水溶性を付与する陽イオン、特にナトリウムである］の
Ｃ_１０〜Ｃ_１８第２級（２，３）アルキルサルフェート、不飽和サルフェート、
例えばオレイルサルフェート、Ｃ_１０〜Ｃ_１８アルキルアルコキシサルフェート
（「ＡＥ_ＸＳ」、特にＥＯ １〜５エトキシサルフェート）があるが、これらに
限定するものではない。

【００２８】 本発明で有用な他の代表的な界面活性剤には、Ｃ_１０〜Ｃ_１８アルキルアルコ
キシカルボキシレート（特にＥＯ １〜５エトキシカルボキシレート）、Ｃ_{１０ −１８} グリセロールエーテル、Ｃ_１０〜Ｃ_１８アルキルポリグリコシドおよびそ
れらの対応する硫酸化ポリグリコシド、およびＣ_１２〜Ｃ_１８アルファ−スルホ
ン化脂肪酸エステルが挙げられる。所望により、通常の非イオン系および両性界
面活性剤、例えばいわゆる狭いピークのアルキルエトキシレートを含むＣ_１２〜
Ｃ_１８アルキルエトキシレート("ＡＥ")およびＣ_６〜Ｃ_１２アルキルフェノール
アルコキシレート（特にエトキシレートおよび混合エトキシ／プロポキシ）、Ｃ _１２ 〜Ｃ_１８ベタインおよびスルホベタイン（「スルタイン(sultaines)」）、
Ｃ_１０〜Ｃ_１８アミンオキシド、等も全体的な組成物に含むことができる。

【００２９】 Ｃ_１０〜Ｃ_１８Ｎ−アルキルポリヒドロキシ脂肪酸アミドも使用できる。典型
的な例は、Ｃ_１２〜Ｃ_１８Ｎ−メチルグルカミドを包含する。国際特許第ＷＯ９
，２０６，１５４号明細書参照。他の糖に由来する界面活性剤は、Ｎ−アルコキ
シポリヒドロキシ脂肪酸アミド、例えばＣ_１０〜Ｃ_１８Ｎ−（３−メトキシプロ
ピル）グルカミドを包含する。Ｎ−プロピル〜Ｎ−ヘキシルＣ_１０〜Ｃ_１８グル
カミドは低発泡性に使用できる。従来のＣ_１０〜Ｃ_２０セッケンも使用できる。
高発泡性が望ましい場合、分岐鎖Ｃ_１０〜Ｃ_１６セッケンも使用できる。陰イオ
ン系および非イオン系界面活性剤の混合物は特に有用である。他の通常の有用な
界面活性剤は標準的な教科書に記載されている。

【００３０】 洗剤界面活性剤に加えて、他の粘性結合剤、例えばポリエチレングリコール、
ケイ酸ナトリウムも使用できる。

【００３１】 有機酸供給源 酸供給源は、好ましくは実質的に無水または非吸湿性であり、酸は好ましくは
水溶性である。酸供給源は過剰乾燥させるのが好ましい。好適な酸供給源成分は
、モノまたはポリカルボン酸の酸または塩形態を包含する。その様な好ましい酸
には、クエン酸、リンゴ酸、マレイン酸、フマル酸、アスパラギン酸、グルタル
酸、酒石酸、マロン酸、コハク酸またはアジピン酸、３ケトグルタル酸、シトラ
マル酸、およびそれらの混合物からなる群から選択された酸が挙げられる。

【００３２】 また、酸供給源は、酸性度供給源の試料を一連のTyler篩にかけることにより
計算して、平均粒子径が約１０ミクロン〜約１１８０ミクロン、より好ましくは
約７０ミクロン〜約７１０ミクロンであるのが好ましい。

【００３３】 炭酸塩供給源 好ましくは、炭酸塩供給源は、カーボネートおよび／またはバイカーボネート
であり、特に炭酸塩／重炭酸塩である。好ましい炭酸塩の例は、アルカリ土類お
よびアルカリ金属炭酸塩であり、ナトリウムまたはカリウムの炭酸塩、重炭酸塩
およびセスキ炭酸塩、およびそれらの、独国特許出願第２，３２１，００１号明
細書、１９７３年１１月１５日公開、に記載されている様な超微粒子炭酸カルシ
ウムとの混合物である。アルカリ金属過炭酸塩も炭酸塩化合物の好適な供給源で
あり、１種以上の他の炭酸塩供給源との組合せで存在できる。

【００３４】 炭酸塩および重炭酸塩は、好ましくは無定形の構造を有する。炭酸塩および／
または重炭酸塩は、被覆することができる。炭酸塩および重炭酸塩の粒子は、平
均粒子径が約４μm以上、好ましくは約１０μm以上、より好ましくは約１５μm
〜約１００μmである。

【００３５】 補助洗剤成分 本製法には補助洗剤成分も包含することができ、漂白剤、漂白活性剤、発泡増
強剤または発泡抑制剤、曇り防止剤および腐食防止剤、汚れ分散剤、汚れ遊離剤
、殺菌剤、ｐＨ調整剤、キレート化剤、スメクタイトクレー、酵素、酵素安定剤
、および香料を包含する。ここに参考として含める米国特許第３，９３６，５３
７号明細書、１９７６年２月３日、Baskerville, Jr. et al.に公布、参照。

【００３６】 界面活性剤の液体酸供給源を使用する場合、凝集工程における中和剤としてア
ルカリ性無機塩を使用することができる。他の補助成分は、好ましくは、アルミ
ノケイ酸塩イオン交換材料と呼ばれる洗剤アルミノケイ酸塩ビルダーおよび炭酸
ナトリウムを包含する。ここで洗剤ビルダーとして使用するアルミノケイ酸塩イ
オン交換材料は、好ましくは高いカルシウムイオン交換容量および高い交換速度
の両方を有する。理論に捕らわれたくないが、その様な高いカルシウムイオン交
換速度および容量は、アルミノケイ酸塩イオン交換材料を製造する方法に由来す
る幾つかの相関ファクターにより異なると考えられる。これに関して、ここで使
用するアルミノケイ酸塩イオン交換材料は、好ましくは、ここにその開示を参考
として含めるCorkill et al.の米国特許第４，６０５，５０９号明細書(Procter
& Gamble)に従って製造する。

【００３７】 アルミノケイ酸塩のカリウムおよび水素形態は、ナトリウム形態により与えら
れる程高い交換速度を示さないので、アルミノケイ酸塩イオン交換材料は「ナト
リウム」形態にあるのが好ましい。さらに、アルミノケイ酸塩イオン交換材料は
、ここに記載する砕け易い洗剤凝集物を製造し易くするために、過剰乾燥形態に
あるのが好ましい。ここで使用するアルミノケイ酸塩イオン交換材料は、洗剤ビ
ルダーとしての有効性を最適にする粒子直径を有するのが好ましい。ここで使用
する用語「粒子直径」は、通常の分析技術、例えば顕微鏡測定および走査電子顕
微鏡（ＳＥＭ）、により測定される、特定のアルミノケイ酸塩イオン交換材料の
平均粒子直径を表す。アルミノケイ酸塩イオン交換材料の好ましい平均粒子直径
は、約０．１ミクロン〜約１０ミクロン、より好ましくは約０．５ミクロン〜約
９ミクロンである。最も好ましくは、平均粒子直径は約１ミクロン〜約８ミクロ
ンである。

【００３８】 好ましくは、アルミノケイ酸塩イオン交換材料は下記の式を有する。 Ｎａ_ｚ[(ＡｌＯ_２)_ｚ・(ＳｉＯ_２)_ｙ]ｘＨ_２Ｏ 式中、ｚおよびｙは少なくとも６の整数であり、ｚとｙのモル比は約１〜約５で
あり、ｘは約１０〜約２６４である。より好ましくは、アルミノケイ酸塩は下記
の式を有する。 Ｎａ_１２[(ＡｌＯ_２)_１２・(ＳｉＯ_２)_１２]ｘＨ_２Ｏ 式中、ｘは約２０〜約３０、好ましくは約２７である。これらの好ましいアルミ
ノケイ酸塩は、例えばゼオライトＡ、ゼオライトＢ、ゼオライトＰ、ゼオライト
ＭＡＰおよびゼオライトＸの名称で市販されている。あるいは、ここで使用する
のに好適な天然産または合成品のアルミノケイ酸塩イオン交換材料は、ここにそ
の開示を参考として含めるKrummel et al.の米国特許第３，９８５，６６９号明
細書に記載されている様にして製造することができる。

【００３９】 ここで使用するアルミノケイ酸塩はさらに、イオン交換容量が、無水状態で計
算して、少なくとも約２００mg当量のＣａＣＯ_３硬度／グラム、好ましくは約３
００〜３５２mg当量のＣａＣＯ_３硬度／グラムであることを特徴とする。さらに
、本アルミノケイ酸塩イオン交換樹脂材料は、それらのカルシウムイオン交換速
度が少なくとも約２グレン／Ｃａ^＋＋／ガロン／分／−グラム／ガロン、より好
ましくは約２グレン／Ｃａ^＋＋／ガロン／分／−グラム／ガロン〜約６グレン／
Ｃａ^＋＋／ガロン／分／−グラム／ガロンであることを特徴とする。

【００４０】 他のビルダーは、一般的に各種の水溶性アルカリ金属、アンモニウムまたは置
換されたアンモニウムのリン酸塩、ポリリン酸塩、ホスホン酸塩、ポリホスホン
酸塩、炭酸塩、ホウ酸塩、ポリヒドロキシスルホン酸塩、ポリ酢酸塩、カルボン
酸塩、およびポリカルボン酸塩から選択することができる。上記のアルカリ金属
、特にナトリウム、塩が好ましい。ここで使用するのに好ましい材料は、リン酸
塩、炭酸塩、Ｃ_{１０−１８}脂肪酸、ポリカルボキシレート、およびそれらの混合
物である。より好ましい材料は、トリポリリン酸ナトリウム、ピロリン酸四ナト
リウム、クエン酸塩、酒石酸塩、モノまたはジコハク酸塩、およびそれらの混合
物である（下記参照）。

【００４１】 無定形ケイ酸ナトリウムと比較して、結晶性層状ケイ酸ナトリウムはカルシウ
ムおよびマグネシウムイオン交換容量が明らかに増加している。さらに、層状ケ
イ酸ナトリウムはカルシウムイオンよりもマグネシウムイオンを優先するが、こ
れは洗濯水から実質的にすべての「硬度」を確実に除去するのに必要な特徴であ
る。しかし、これらの結晶性層状ケイ酸ナトリウムは、一般的に無定形ケイ酸塩
並びに他のビルダーよりも高価である。従って、経済的に有用な洗濯用洗剤を提
供するには、使用する結晶性層状ケイ酸ナトリウムの比率は慎重に決定しなけれ
ばならない。

【００４２】 ここで使用するのに好適な結晶性層状ケイ酸ナトリウムは、好ましくは下記の
式を有する。 ＮａＭＳｉ_ｘＯ_２ｘ＋１・ｙＨ_２Ｏ 式中、Ｍはナトリウムまたは水素であり、ｘは約１．９〜約４であり、ｙは約０
〜約２０である。より好ましくは、結晶性層状ケイ酸ナトリウムは下記の式を有
する。 ＮａＭＳｉ_２Ｏ_５・ｙＨ_２Ｏ 式中、Ｍはナトリウムまたは水素であり、ｙは約０〜約２０である。これらの、
および他の結晶性層状ケイ酸ナトリウムは、すでにここに参考として含めたCork
ill et al.の米国特許第４，６０５，５０９号明細書に記載されている。

【００４３】 無機リン酸塩ビルダーの具体例は、ナトリウムおよびカリウムのトリポリリン
酸塩、ピロリン酸塩、重合度が約６〜２１である重合体状メタリン酸塩、および
オルトリン酸塩である。ポリホスホン酸塩ビルダーの例は、ナトリウムおよびカ
リウムのエチレンジホスホン酸塩、ナトリウムおよびカリウムのエタン１−ヒド
ロキシ−１，１−ジホスホン酸塩、およびナトリウムおよびカリウムのエタン１
，１，２−トリホスホン酸塩である。他のリンビルダー化合物は、すべてここに
参考として含める米国特許第３，１５９，５８１号、第３，２１３，０３０号、
第３，４２２，０２１号、第３，４２２，１３７号、第３，４００，１７６号、
および第３，４００，１４８号の各明細書に記載されている。

【００４４】 非リン系無機ビルダーの例は、ＳｉＯ_２とアルカリ金属酸化物の重量比が約０
．５〜約４．０、好ましくは約１．０〜約２．４である四ホウ酸塩十水和物およ
びケイ酸塩である。ここで有用な水溶性の非リン系有機ビルダーには、各種のア
ルカリ金属、アンモニウムおよび置換されたアンモニウムのポリ酢酸塩、カルボ
ン酸塩、ポリカルボン酸塩、およびポリヒドロキシスルホン酸塩が挙げられる。
ポリ酢酸塩およびポリカルボン酸塩ビルダーの例は、ナトリウム、カリウム、リ
チウム、アンモニウムおよび置換されたアンモニウムのエチレンジアミンテトラ
酢酸、ニトリロトリ酢酸、オキシジコハク酸、メリト酸、ベンゼンポリカルボン
酸、およびクエン酸塩である。

【００４５】 重合体状ポリカルボン酸塩ビルダーは、ここにその開示を参考として含める米
国特許第３，３０８，０６７号明細書、Diehl、１９６７年３月７日公布、に記
載されている。その様な材料は、脂肪族カルボン酸、例えばマレイン酸、イタコ
ン酸、メサコン酸、フマル酸、アコニット酸、シトラコン酸およびメチレンマロ
ン酸、の単独重合体および共重合体の水溶性塩を包含する。これらの材料の中に
は、以下に記載する様な水溶性陰イオン系重合体として有用である（ただし、非
セッケン陰イオン系界面活性剤と緊密に混合した場合のみ）ものもある。

【００４６】 ここで使用するのに好適な他のポリカルボキシレートは、どちらもここに参考
として含める米国特許第４，１４４，２２６号明細書、１９７９年３月１３日に
Crutchfield et al.に公布、および米国特許第４，２４６，４９５号明細書、１
９７９年３月２７日にCrutchfield et al.に公布、に記載されているポリアセタ
ールカルボキシレートである。これらのポリアセタールカルボキシレートは、重
合条件下でグリオキシル酸のエステルと重合開始剤を混合することにより製造す
ることができる。次いで、得られたポリアセタールカルボキシレートエステルを
化学的に安定した末端基に付加させ、ポリアセタールカルボキシレートをアルカ
リ性溶液における急速な重合に対して安定化させ、対応する塩に転化し、界面活
性剤に付加させる。特に好ましいポリカルボキシレートビルダーは、ここにその
開示を参考として含める米国特許第号４，６６３，０７１明細書、Bush et al.
、１９８７年５月５日公布、に記載されているタートレートモノスクシネートお
よびタートレートジスクシネートの組合せを含んでなるエーテルカルボキシレー
トビルダーである。

【００４７】 漂白剤および活性剤は、どちらもここに参考として含める米国特許第４，４１
２，９３４号明細書、Chung et al.、１９８３年１１月１日公布、および第４，
４８３，７８１号明細書、Hartman、１９８４年１１月２０日公布、に記載され
ている。キレート化剤は、ここに参考として含める米国特許第４，６６３，０７
１号明細書、Bush et al.、の段落１７の５４行目〜段落１８の６８行目にも記
載されている。発泡改良剤も所望により使用する成分であり、どちらもここに参
考として含める米国特許第３，９３３，６７２号明細書、１９７６年１月２０日
にBartoletta et al.に公布、および米国特許第４，１３６，０４５号明細書、
１９７９年１月２３日にGault et al.に公布、に記載されている。

【００４８】 ここで使用するのに好適なスメクタイトクレーは、ここに参考として含める米
国特許第４，７６２，６４５号明細書、Tucker et al.、１９８８年８月９日公
布、段落６の３行目〜段落７の２４行目に記載されている。ここで使用するのに
好適な他のビルダーは、どちらもここに参考として含めるBaskervilleの特許、
段落１３の５４行目〜段落１６の１６行目、および米国特許第４，６６３，０７
１号明細書、Bush et al.、１９８７年５月５日公布、に記載されている。

【００４９】 本発明を分かり易くするために、下記の例を参照するが、これらの例は説明の
ためにのみ記載するのであって、本発明の範囲を制限するものではない。

【００５０】 例Ｉ〜II これらの例は、本発明の製法の一実施態様を説明する。特に、実験室用のtilt
-a-pinミキサー（Processall, Inc.から市販）を使用し、低かさ密度洗剤組成物
をバッチ様式で製造する。先ず、乾燥粉末、すなわち炭酸ナトリウム（平均粒子
径５〜４０ミクロン、Air Classifier Millにより製造）、軽かさ密度トリポリ
リン酸ナトリウム（ここでは「ＳＴＰＰ」と呼ぶ、FMC Corp.から供給）、硫酸
ナトリウム（平均粒子径５〜４０ミクロン、Air Classifier Millにより製造）
、重炭酸ナトリウム（平均粒子径５〜４０ミクロン、Air Classifier Millによ
り製造）、顆粒状クエン酸一水和物（平均粒子径約４００〜６００ミクロン、Wa
ko Chemicals、日本国から供給）および規格より小さい、平均粒子径１５０ミク
ロン未満の完成した凝集物（本製法の連続式大規模様式の際のその様な規格より
小さな粒子の循環使用を模擬するため）の混合物をミキサーに入れる。ココナッ
ツ脂肪アルコールサルフェートの中和した界面活性剤ペーストを、Air Classifi
erミルで５〜４０ミクロンに粉砕した重炭酸ナトリウムと予備混合し、ミキサー
中の粉末混合物の上に加える。

【００５１】 表Ｉ

【表１】 表Ｉから分かる様に、例Ｉで製造された凝集物の密度は、本発明の製法でクエ
ン酸および重炭酸ナトリウムを加えた後、予期せぬ程低い。

【００５２】 さらに、例Ｉの顕微鏡写真で空隙が観察される。空隙は規格より大きい凝集物
（１１８０ミクロンを超える）に顕著である。これは、クエン酸一水和物の出発
粒子径が大きいためである。これは、クエン酸一水和物の粒子径を適宜下げるこ
とにより、１１８０ミクロンより小さいサイズでも達成できる。分析により、規
格より大きい（１１８０ミクロンより大きい）凝集物中のクエン酸ナトリウムの
２７．７％および規格より小さい（１１８０ミクロン未満）凝集物中のクエン酸
ナトリウムの２．３％が、凝集物の顕微鏡観察を支持していることがさらに分か
る。

【００５３】 本発明をこの様に詳細に説明したが、当業者には明らかな様に、本発明の範囲
から逸脱することなく、様々な変形を行なうことができ、本発明は明細書に記載
した内容に制限されるものではない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ， ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，Ｌ Ｕ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ， ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，Ｕ Ｇ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (71)出願人 ＯＮＥ ＰＲＯＣＴＥＲ ＆ ＧＡＮＢＬ Ｅ ＰＬＡＺＡ，ＣＩＮＣＩＮＮＡＴＩ， ＯＨＩＯ，ＵＮＩＴＥＤ ＳＴＡＴＥＳ ＯＦ ＡＭＥＲＩＣＡ Ｆターム(参考） 4G004 FA00 NA01 4H003 AB27 BA10 CA15 CA17 CA20 DA01 EA16 EB07 EB08 EB13 FA41

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）結合剤と、有機酸供給源と、炭酸塩供給源とをミキサー中で凝集させて
   洗剤凝集物を形成する工程と、 前記凝集物中において、前記有機酸供給源と前記炭酸塩供給源が反応してガス
   が発生するものであり、 （ｂ）前記洗剤凝集物を乾燥させ、かさ密度が約６００ g/l未満である洗剤組
   成物を形成する工程とを含んでなる、低かさ密度洗剤組成物の製造方法。
2. 【請求項２】 前記洗剤組成物のかさ密度が約３５０ g/l〜約５００ g/lである、請求項１に
   記載の方法。
3. 【請求項３】 前記酸供給源が、酸および酸の水和塩または無水塩から選択され、かつ、クエ
   ン酸、リンゴ酸、マレイン酸、フマル酸、アスパラギン酸、グルタル酸、酒石酸
   、マロン酸、コハク酸またはアジピン酸、３ケトグルタル酸、シトラマル酸、お
   よびそれらの混合物からなる群から選択されたモノまたはポリカルボン酸である
   、請求項１に記載の方法。
4. 【請求項４】 前記炭酸塩供給源が、平均粒子径が約４ミクロン以上である炭酸塩／重炭酸塩
   である、請求項１に記載の方法。
5. 【請求項５】 前記ミキサーの平均滞留時間が約５〜約３０秒間であり、かつ、ミキサーの先
   端速度が約５ m/s〜約１０ m/sであり、ミキサー中の単位質量あたりのエネルギ
   ーが約０．１５ kj/kg〜約４．２０ kj/kgである、請求項１に記載の方法。
6. 【請求項６】 前記結合剤が、粘度約５，０００〜約１００，０００ cpsを有する洗剤界面活
   性剤ペーストである、請求項１に記載の方法。
7. 【請求項７】 前記ミキサーが高速度ミキサーであり、かつ、凝集工程の後で乾燥工程の前に
   、洗剤凝集物を中速度ミキサー中で混合し、洗剤凝集物をさらに凝集させる工程
   をさらに含んでなる、請求項１に記載の方法。
8. 【請求項８】 前記洗剤結合剤と前記炭酸塩供給源が最初に予備混合された後、有機酸供給源
   がミキサーに加えられる、請求項１に記載の方法。
9. 【請求項９】 （ａ）洗剤結合剤と、有機酸供給源と、炭酸塩供給源とを高速度ミキサー中で
   凝集させて洗剤凝集物を形成する工程と、 前記凝集物中で前記有機酸供給源と前記炭酸塩供給源が反応してガスを発生す
   るものであり、 （ｂ）前記洗剤凝集物を中速度ミキサー中で混合し、洗剤凝集物をさらに凝集
   させる工程と、および （ｃ）洗剤凝集物を乾燥させ、かさ密度が約６００ g/l未満である洗剤組成物
   を形成する工程を含んでなる、低かさ密度洗剤組成物の製造方法。
10. 【請求項１０】 請求項１または９に記載の製法により製造された、低かさ密度洗剤組成物。