JP2010138348A - アニオン界面活性剤組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ヒドロキシカルボン酸エステル及び/又は炭素数3〜8の一価のアルコール、並びにアニオン界面活性剤50〜90重量%を含有する、アニオン界面活性剤組成物。
【選択図】なし
Description
〔1〕 ヒドロキシカルボン酸エステル及び/又は炭素数3〜8の一価のアルコール、並びにアニオン界面活性剤50〜90重量%を含有する、アニオン界面活性剤組成物;
〔2〕 下記工程:
工程(A):界面活性剤担持用顆粒群を調製する工程、工程(B):ヒドロキシカルボン酸エステル及び/又は炭素数3〜8の一価のアルコールと、アニオン界面活性剤50〜90重量%とを含有する、アニオン界面活性剤組成物を調製する工程、工程(C):工程(A)で調製された界面活性剤担持用顆粒群と、工程(B)で調製されたアニオン界面活性剤組成物とを混合して混合物を得る工程、並びに工程(D):工程(C)で得られた混合物を表面改質して洗剤粒子群を得る工程、
を含む洗剤粒子群の製造方法;並びに
〔3〕 前記〔2〕に記載の製造方法によって得られた洗剤粒子群、に関するものである。
本発明のアニオン界面活性剤組成物は、ヒドロキシカルボン酸エステル及び/又は炭素数3〜8の一価のアルコール、並びにアニオン界面活性剤50〜90重量%を含有する。本発明のアニオン界面活性剤組成物は、ヒドロキシカルボン酸エステル及び/又は炭素数3〜8の一価のアルコール(両成分をまとめて「粘度調整剤」と言う)を含有することを一つの特徴とする。かかる粘度調整剤を所定量含有することにより、アニオン界面活性剤組成物が高濃度であってもその粘度を小さくすることができるという効果が奏される。なお、以下に記載の各成分の含有量及び配合量の%表示は、別に規定のない限り重量%のことである。
(式中、Rは炭素数1〜16の炭化水素基、好ましくは炭素数1〜16のアルキル基、アルケニル基又はシクロアルキル基を示す。)
本発明の洗剤粒子群の製造方法は、下記工程:
工程(A):界面活性剤担持用顆粒群を調製する工程、
工程(B):ヒドロキシカルボン酸エステル及び/又は炭素数3〜8の一価のアルコールと、アニオン界面活性剤50〜90重量%とを含有する、アニオン界面活性剤組成物を調製する工程、
工程(C):工程(A)で調製された界面活性剤担持用顆粒群と、工程(B)で調製されたアニオン界面活性剤組成物とを混合して混合物を得る工程、並びに
工程(D):工程(C)で得られた混合物を表面改質して洗剤粒子群を得る工程、を含む
本発明の工程(A)で用いられる界面活性剤担持用顆粒群としては、界面活性剤を担持することができる顆粒群が挙げられる。より具体的には、次のような噴乾ベース顆粒(a)及び非噴乾ベース顆粒(b)が挙げられる。
噴乾ベース顆粒(a)は水溶性無機塩を含有するスラリーを噴霧乾燥することによって得られる顆粒であり、例えば次の成分を含有するスラリーを噴霧乾燥することによって、噴乾ベース顆粒(a)を調製することができる。
噴乾ベース顆粒(a)の担持能としては、20mL/100g以上が好ましく、30mL/100g以上がより好ましい。また、担持能の好ましい上限値としては70mL/100g以下である。この範囲においては、噴乾ベース顆粒(a)同士の凝集が抑制され、洗剤粒子群中の粒子の粒子成長を抑制するのに好適である。
非噴乾ベース顆粒(b)とは、例えば、「粘土鉱物粉末を除く吸油能0.4mL/g以上の粉末原料」(「粉末原料(a)」と言う。)に水又はバインダー水溶液を添加して顆粒を得る工程を含む方法によって得られる顆粒である。非噴乾ベース顆粒(b)には、粉末原料(a)と粘土鉱物粉末との混合物に水又はバインダー水溶液を添加して顆粒を得る工程を含む方法によって得られる顆粒も包含される。その構造は、粉末原料(a)が緩やかに凝集した構造、又は粉末原料(a)と粘土鉱物粉末とが緩やかに凝集した構造であると考えられる。
非噴乾ベース顆粒(b)は、粉末原料(a)が緩やかに凝集した構造の顆粒、あるいは粘土鉱物粉末及び粉末原料(a)が緩やかに凝集した構造の顆粒である。そのため、(1)顆粒間の大きな空隙、(2)粉末原料(a)内の10μm以下の小さな空隙、及び(3)粘土鉱物粉末の層の間、の三つの担持サイトを持っている。この三つの担持サイトの調整により所望の担持能を持つ非噴乾ベース顆粒(b)を得ることができる。
工程(B)は、ヒドロキシカルボン酸エステル及び/又は炭素数3〜8の一価のアルコールと、アニオン界面活性剤50〜90重量%とを含有する、アニオン界面活性剤組成物を調製する工程である。本工程によって調製されるアニオン界面活性剤組成物は上記の本発明のアニオン界面活性剤組成物であり、従って、本発明の方法においては、工程(B)において調製されるアニオン界面活性剤組成物として、本発明のアニオン界面活性剤組成物をそのまま利用することができる。
(式中、Rは炭素数1〜16の炭化水素基、好ましくは炭素数1〜16のアルキル基、アルケニル基又はシクロアルキル基を示す。)
工程(C)は、工程(A)で調製された界面活性剤担持用顆粒群と、工程(B)で調製されたアニオン界面活性剤組成物とを混合して混合物を得る工程である。本工程によって得られる混合物は造粒物を形成していてもよい。
フルード数=V2/(R×g)
(ここで、Vは攪拌翼又は解砕翼の先端の周速[m/s]、Rは攪拌翼又は解砕翼の回転半径[m]、gは重力加速度[m/s2]を表す。)
工程(D)は、工程(C)で混合して得られた混合物を表面改質して洗剤粒子群を得る工程である。この工程(D)を行うことにより、流動性と耐ケーキング性が向上した洗剤粒子群を得ることができる。表面改質を行う際には微粉体等を用いることが好ましい。微粉体等を用いる場合、工程(C)で得られた混合物と微粉体等とを所定の条件で混合することによって、表面改質を実施することができる。
本発明の洗剤粒子群は、以上のような本発明の製造方法によって得ることができる。
本発明において、洗剤粒子群とは、特に限定されるものではないが、界面活性剤担持用顆粒群を核として製造された洗剤粒子群であって、1個の洗剤粒子中に実質的に1個の界面活性剤担持用顆粒群を核として有するという特徴を有する洗剤粒子群が好ましい。
粒子成長度=[工程(D)で得られた洗剤粒子群の平均粒径]/[界面活性剤担持用顆粒群の平均粒径] (2)
で規定される粒子成長度を用いることができる。具体的には、粒子成長度が1.5以下の洗剤粒子群が好ましく、1.4以下のものがより好ましく、1.3以下のものがさらに好ましい。粒子成長度の下限値については特に限定されないが、1.0以上が好ましい。
T:特定の時点の電気伝導度
Z:試料投入前の電気伝導度
S:完全溶解時の電気伝導度
ポリアクリル酸ナトリウム:重量平均分子量1万(花王社製)
ゼオライト:ゼオビルダー(4A型、ゼオビルダー社製:メジアン径:3.0μm)
粘土鉱物粉末:ラウンドロジルDGAパウダー(ズード・ケミ社製)
ライト灰:平均粒径100μm;吸油能0.45mL/g(セントラル硝子社製)
アルキル硫酸ナトリウム:アルキル基の炭素数がC12:C14:C16=67:28:5(モル比)のもの
アルキル硫酸エステルナトリウム(ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム):エチレンオキシドの平均付加モル数が2のもの
PEG400:ポリエチレングリコール(重量平均分子量10000)
結晶性シリケート:プリフィード顆粒品(トクヤマシルテック社製)
噴乾ベース顆粒(a)を、以下の手順により製造した。
<工程(A)>
水405kgを攪拌翼を有した1m3の混合槽に加え、水温が55℃に達した後に、硫酸ナトリウム110kg、炭酸ナトリウム123kg及び亜硫酸ナトリウム4.4kgをこの混合槽に添加した。10分間攪拌した後に、40%のポリアクリル酸ナトリウム水溶液137kgをこの混合槽に添加した。さらに10分間攪拌した後に、塩化ナトリウム37kg、ゼオライト120kgをこの混合槽に添加し、さらに30分間攪拌して均質なスラリーを得た。このスラリーの最終温度は58℃であった。
非噴乾ベース顆粒(b)を、以下の手順により製造した。
<工程(A)>
粘土鉱物粉末2.1kgと粉末原料としてのライト灰4.2kg(粘土鉱物粉末/粉末原料=1/2)を、邪魔板を有した70Lドラム型造粒機(φ40cm×L60cm/回転数32r.p.m./フルード数0.23)中で混合した。2分間混合した後、25%ポリアクリル酸ナトリウム水溶液3.8kgを、2流体ノズル(スプレーイングシステムスジャパン(株)製:バインダー噴霧圧0.15MPa/微粒化用Air噴霧圧0.3MPa)を用いて、5分間かけて当該造粒機に添加した。添加後、さらに混合して3分間顆粒化を行った後、得られた顆粒をドラム型造粒機から排出した。次いでこの顆粒を電気乾燥機を用いて200℃で3時間かけて乾燥させた。乾燥後の顆粒(非噴乾ベース顆粒(b))中の水分は1.3%であった。
<工程(B)>
アルキル硫酸ナトリウム75%、水25%から成る混合物に、アルキル硫酸ナトリウム100重量部に対して2.1重量部(実施例1)、20重量部(実施例2)若しくは50重量部(実施例3)の乳酸エチル、又は20重量部の1−プロパノール(実施例4)を添加し、あるいはかかる粘度調整剤の代わりに2.1重量部のPEG400(比較例2)を添加し、温度60℃で1分間混合して、本発明のアニオン界面活性剤組成物(実施例1〜4)及び比較品のアニオン界面活性剤組成物(比較例2)を得た。得られた組成物、及び粘度調整剤を添加していない組成物(アルキル硫酸ナトリウム75%、水25%から成る混合物:比較例1)の粘度を、MCR300(PHYSICA Messtechnik GmbH製)を用いて、温度50℃、せん断速度0.1〜10[1/s]で測定した。表1に各実施例及び各比較例の結果を示す。
<工程(B)>
アルキル硫酸エステルナトリウム(ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム)70%、水30%から成る混合物に、アルキル硫酸エステルナトリウム100重量部に対して20重量部の乳酸エチル(実施例5)、又は20重量部の1−プロパノール(実施例6)を添加し、温度60℃で1分間混合して、本発明のアニオン界面活性剤組成物(実施例5〜6)を得た。得られた組成物、及び粘度調整剤を添加していない組成物(アルキル硫酸エステルナトリウム70%、水30%から成る混合物:比較例3)の粘度を、MCR300(PHYSICA Messtechnik GmbH製)を用いて、温度50℃、せん断速度0.1〜10[1/s]で測定した。表2に各実施例及び各比較例の結果を示す。
<工程(C)>
製造例1で製造された噴乾ベース顆粒(a)100重量部に対して、実施例2の組成物を36.2重量部(実施例7)又は50.7重量部(実施例8)添加し、スパーテルを用いて10分間かけて混合し、それぞれの混合物を得た。得られた混合物を観察したところ、いずれの混合物についても液体の存在は見られず、当該混合物は凝集物のない造粒物を形成していた。
以上の操作によって得られたそれぞれの造粒物を、噴乾ベース顆粒(a)100重量部に対して結晶性シリケート4.2重量部、及びゼオライト23.1重量部を入れたビニール袋に加えた。このビニール袋を30回上下に振って、当該造粒物(混合物)の表面改質を実施し、それぞれの洗剤粒子群を得た。
<工程(C)>
製造例1で製造された噴乾ベース顆粒(a)100重量部に対して、実施例2の組成物を62.8重量部(実施例9)又は72.6重量部(実施例10)添加し、スパーテルを用いて15分間かけて混合し、それぞれの混合物を得た。得られた混合物を観察したところ、いずれの混合物についても液体の存在は見られず、当該混合物は凝集物のない造粒物を形成していた。
以上の操作によって得られたそれぞれの造粒物を、噴乾ベース顆粒(a)100重量部に対して結晶性シリケート4.2重量部、及びゼオライト23.1重量部を入れたビニール袋に加えた。このビニール袋を30回上下に振って、当該造粒物(混合物)の表面改質を実施し、それぞれの洗剤粒子群を得た。
<工程(C)>
製造例2で製造された非噴乾ベース顆粒(b)100重量部に対して、実施例2の組成物を65.2重量部添加し、スパーテルを用いて20分間かけて混合し、混合物を得た。得られた混合物を観察したところ、液体の存在は見られず、当該混合物は凝集物のない造粒物を形成していた。
以上の操作によって得られた造粒物を、噴乾ベース顆粒(a)100重量部に対して結晶性シリケート4.2重量部、及びゼオライト23.1重量部を入れたビニール袋に加えた。このビニール袋を30回上下に振って、当該造粒物(混合物)の表面改質を実施し、洗剤粒子群を得た。
<工程(C)>
製造例1で製造された噴乾ベース顆粒(a)100重量部に対して、実施例5の組成物を77.1重量部添加し、スパーテルを用いて15分間かけて混合し、混合物を得た。得られた混合物を観察したところ、液体の存在は見られず、当該混合物は凝集物のない造粒物を形成していた。
以上の操作によって得られた造粒物を、噴乾ベース顆粒(a)100重量部に対して結晶性シリケート4.2重量部、及びゼオライト23.1重量部を入れたビニール袋に加えた。このビニール袋を30回上下に振って、当該造粒物(混合物)の表面改質を実施し、洗剤粒子群を得た。
<工程(C)>
製造例1で製造された噴乾ベース顆粒(a)100重量部に対して、比較例1のアルキル硫酸ナトリウム75%、水25%から成る混合物を31.5重量部(比較例3)、44.1重量部(比較例4)又は54.6重量部(比較例5)添加し、スパーテルを用いて10分間かけて混合し、それぞれの混合物を得た。得られた混合物を観察したところ、いずれの混合物についても液体の存在は見られないが、多くの凝集物が観察された。
以上の操作によって得られたそれぞれの造粒物を、噴乾ベース顆粒(a)100重量部に対して結晶性シリケート4.2重量部、ゼオライト23.1重量部を入れたビニール袋に加えた。このビニール袋を30回上下に振って、当該造粒物(混合物)の表面改質を実施し、それぞれの洗剤粒子群を得た。
<工程(C)>
製造例2で製造された非噴乾ベース顆粒(b)100重量部に対して、比較例1のアルキル硫酸ナトリウム75%、水25%から成る混合物を56.7重量部添加し、スパーテルを用いて20分間かけて混合し、混合物を得た。得られた混合物を観察したところ、いずれの混合物についても液体の存在は見られないが、多くの凝集物が観察された。
以上の操作によって得られた造粒物を、非噴乾ベース顆粒(b)100重量部に対して結晶性シリケート4.2重量部、及びゼオライト23.1重量部を入れたビニール袋に加えた。このビニール袋を30回上下に振って、当該造粒物(混合物)の表面改質を実施し、洗剤粒子群を得た。
<工程(C)>
製造例1で製造された噴乾ベース顆粒(a)100重量部に対して、比較例3のアルキル硫酸エステルナトリウム70%、水30%から成る混合物を67.6重量部添加し、スパーテルを用いて15分間かけて混合し、混合物を得た。得られた混合物を観察したところ、液体の存在は見られないが、多くの凝集物が観察された。
以上の操作によって得られた造粒物を、噴乾ベース顆粒(a)100重量部に対して結晶性シリケート4.2重量部、及びゼオライト23.1重量部を入れたビニール袋に加えた。このビニール袋を30回上下に振って、当該造粒物(混合物)の表面改質を実施し、洗剤粒子群を得た。
<工程(C)>
比較例1のアルキル硫酸ナトリウム75%、水25%から成る混合物に、アルキル硫酸ナトリウム100重量部に対してそれぞれ20重量部の、1−プロパノール(実施例13)、イソプロパノール(実施例14)、1−ブタノール(実施例15)、1−ヘキサノール(実施例16)、1−オクタノール(実施例17)、1−デカノール(比較例9)、又は1−ドデカノール(比較例10)を添加し、温度60℃で1分間混合して、アニオン界面活性剤組成物を得た。製造例1で製造された噴乾ベース顆粒(a)100重量部に対して、得られた組成物を36.2重量部添加し、スパーテルを用いて5分間かけて混合し、それぞれの混合物を得た。得られた混合物を観察したところ、いずれの混合物についても液体の存在は見られなかったが、実施例13〜17の混合物は凝集物の見られない造粒物を形成していたのに対し、比較例9〜10の混合物には凝集物が多く見られた。
以上の操作によって得られたそれぞれの造粒物を、噴乾ベース顆粒(a)100重量部に対して結晶性シリケート4.2重量部、及びゼオライト23.1重量部を入れたビニール袋に加えた。このビニール袋を30回上下に振って、当該造粒物(混合物)の表面改質を実施し、それぞれの洗剤粒子群を得た。得られた洗剤粒子群の物性を表5に示す。表5中、各物性値の項目は、表3と同じ趣旨である。
<工程(C)>
比較例1のアルキル硫酸ナトリウム75%、水25%から成る混合物に、アルキル硫酸ナトリウム100重量部に対して20重量部の乳酸エチルを添加し、温度60℃で1分間混合して、アニオン界面活性剤組成物を得た。製造例1で製造された噴乾ベース顆粒(a)100重量部に対して、得られた組成物を36.2重量部添加し、スパーテルを用いて10分間かけて混合し、混合物を得た。得られた混合物を観察したところ、液体の存在は見られず、当該混合物は凝集物のない造粒物を形成していた。
以上の操作によって得られた造粒物を、噴乾ベース顆粒(a)100重量部に対してゼオライト6.3重量部を入れたビニール袋に加えた。このビニール袋を30回上下に振って、当該造粒物(混合物)の表面改質を実施し、洗剤粒子群を得た。以上の操作で得られた洗剤粒子群0.45gの溶解性(25℃)をイオン交換水を用いて評価した。
製造例1で製造された噴乾ベース顆粒(a)100重量部に対して、比較例1のアルキル硫酸ナトリウム75%、水25%から成る混合物を31.5重量部添加し、スパーテルを用いて10分間かけて混合し、混合物を得た。得られた混合物を観察したところ、いずれの混合物についても液体の存在は見られないが、多くの凝集物が観察された。
<工程(B)>
比較例1のアルキル硫酸ナトリウム75%、水25%から成る混合物に、アルキル硫酸ナトリウム100重量部に対して20重量部の乳酸エチルを添加し、温度60℃で1分間混合して、本発明のアニオン界面活性剤組成物を得た。
比較例1のアルキル硫酸ナトリウム75%、水25%から成る混合物0.21gの溶解性(25℃)を水道水を用いて評価した。
Claims (8)
- ヒドロキシカルボン酸エステル及び/又は炭素数3〜8の一価のアルコール、並びにアニオン界面活性剤50〜90重量%を含有する、アニオン界面活性剤組成物。
- ヒドロキシカルボン酸エステル及び/又は炭素数3〜8の一価のアルコールの含有量が、該アニオン界面活性剤100重量部に対して1〜80重量部である、請求項1に記載の組成物。
- ヒドロキシカルボン酸エステルが、下記一般式(1):
CH3CH(OH)COOR (1)
(式中、Rは炭素数1〜16の炭化水素基を示す。)
で表される化合物である、請求項1又は2に記載の組成物。 - 炭素数3〜8の一価のアルコールが、1−プロパノール、2−メチル−2−プロパノール、イソプロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、2−メチル−2−ブタノール、1−ペンタノール、2−メチル−2−ペンタノール、1−ヘキサノール、2−エチル−1−ヘキサノール、1−ヘプタノール及び1−オクタノールからなる群より選ばれる1種以上のアルコールである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の組成物。
- アニオン界面活性剤が、アルキル硫酸塩及び/又はアルキル硫酸エステル塩である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の組成物。
- 下記工程:
工程(A):界面活性剤担持用顆粒群を調製する工程、
工程(B):ヒドロキシカルボン酸エステル及び/又は炭素数3〜8の一価のアルコールと、アニオン界面活性剤50〜90重量%とを含有する、アニオン界面活性剤組成物を調製する工程、
工程(C):工程(A)で調製された界面活性剤担持用顆粒群と、工程(B)で調製されたアニオン界面活性剤組成物とを混合して混合物を得る工程、並びに
工程(D):工程(C)で得られた混合物を表面改質して洗剤粒子群を得る工程、
を含む洗剤粒子群の製造方法。 - 下記式(2):
粒子成長度=[工程(D)で得られた洗剤粒子群の平均粒径]/[界面活性剤担持用顆粒群の平均粒径] (2)
で規定される洗剤粒子群の粒子成長度が1.5以下である、請求項6に記載の製造方法。 - 請求項6又は7に記載の製造方法によって得られた洗剤粒子群。
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