JP2011520026A - 低密度ケイ酸塩を含む固体洗濯洗剤組成物 - Google Patents

Abstract

本発明は、（ａ）１重量％〜４０重量％の、嵩密度が２００ｇ／Ｌ未満及び重量平均粒径が３００マイクロメートル未満の低密度ケイ酸塩と、（ｂ）５重量％〜６０重量％の洗浄性界面活性剤と、（ｃ）０重量％〜５０重量％の炭酸塩と、（ｄ）０重量％〜４０重量％の硫酸塩と、（ｅ）０重量％〜３０重量％のリン酸塩ビルダーと、（ｆ）０重量％〜５重量％のゼオライトビルダーと、（ｇ）０重量％〜１５重量％の水と、を含む、固体洗濯洗剤組成物であって、この組成物の嵩密度が６００ｇ／Ｌ以下である、固体洗濯洗剤組成物に関する。

Description

本発明は、低密度ケイ酸塩を含む固体洗濯洗剤組成物に関する。本発明はまた、低密度ケイ酸塩を含む固体洗濯洗剤組成物の製造方法にも関する。

固体洗濯洗剤業界における最近の傾向は、ゼオライトを少なくとも大部分、好ましくは全て除去することによって、配合物を化学的にコンパクト化することである。しかし、これら化学的にコンパクト化された固体洗濯洗剤組成物の製造は困難であることが分かっている。

本発明者らは、これら化学的にコンパクト化された配合物に低密度ケイ酸塩を混入することにより、従来のバッチ式方法及び更にはバッチ式シングルミキサー法を利用してこれらを製造可能にすることを見出した。洗濯洗剤組成物にケイ酸塩を混入することは知られているが、本発明以前は、嵩密度が小さくかつ重量平均粒径が非常に小さなケイ酸塩を、ゼオライトを少なくとも大部分、好ましくは全て除去することによって化学的にコンパクト化された配合物に、このような化学的にコンパクト化された洗剤組成物を従来のバッチ式方法及び更にはバッチ式シングルミキサー法を利用して製造し得るという見込みでは混入しないと考えられていた。

米国特許第３４７２７８４号は、酸性液体であるアニオン性界面活性剤を水溶性アルカリ物質と混合することで製造される、自由流動性粒子状洗剤組成物に関し、例示された洗剤組成物にはケイ酸塩が混入されている。

米国特許第３５９７３６１号は、乾燥洗剤成分の凝集体を製造する方法に関し、例示された方法では液体ケイ酸ナトリウムを使用する。

米国特許第３６２５９０２号は、洗剤成分の凝集体を製造する方法に関し、液体Ｎ−ケイ酸塩とケイ酸マグネシウムとを、例示された家庭用自動食器洗浄機用凝集組成物に混入する。

米国特許第４５０１４９９号は、凝集装置に関し、これは、ヒュームドシリカと炭酸ナトリウムとのドライミックスと、非イオン性洗剤とポリエチレングリコールとの湿式混合物とからなる供給材料を、混合したときに凝集洗剤を形成するために、均質に凝集するのに有用とされている。

米国特許第４９１９８４７号は、粒子状洗剤組成物に関し、例示された組成物にはケイ酸塩が含まれている。

国際公開特許第９６／０４３５９号は、流動床内でＬＡＳ酸を中和する洗剤粉末の製造方法に関し、アルカリケイ酸塩が、実施例組成物１０に混入されており、更にはこの流動床プロセスにおける適切な流動助剤類等の幾つかの物質のうちの１つであるとも記載されている。

国際公開特許第９７／１２９５６号は、水和塩を用いたアグロメレーションによる低密度洗剤組成物の製造方法に関し、ケイ酸塩類が、好適な補助洗剤成分であるとして多数の他の成分と共に記載されている。

国際公開特許第９７／２２６８５号、同第９８／５８０４６号、同第９８／５８０４７号、同第９９／００４７５号、同第０３／０１６４５３号及び同第０３／０１６４５４号は、流動床プロセスに関し、結晶性又は非晶質ケイ酸アルカリ金属塩が、このような流動床プロセスで適切な流動助剤類及び／又は層状物質類等の幾つかの物質のうちの１つであると記載されている。

国際公開特許第９７／３０１４５号は、無機複塩を用いたアグロメレーションによる低密度洗剤組成物の製造方法に関する。ケイ酸塩は、方法において使用可能な好適なビルダー類であるとして挙げられた多数の成分のうちの１つである。

国際公開特許第９７／４３３９９号は、アグロメレーション後に誘電体を加熱することによる、低密度洗剤組成物の製造方法に関し、ケイ酸塩類が、好適な補助洗剤成分であるとして多数の他の成分と共に記載されている。

国際公開特許第９８／１４５４９号及び同第９８／１４５５０号は、低密度粒状洗剤組成物の非タワー式連続製造方法に関し、結晶性層状ケイ酸塩が、その方法でコーティング材料として使用される幾つかの好適な微粒子のうちの１つとして記載されている。

国際公開特許第９９／０３９６６号は、流動床ドライヤー内でノズルの高さを調節することによって低密度洗剤組成物を製造する方法に関し、ケイ酸ナトリウムが、例示された組成物に混入されている。

国際公開特許第００／２４８５９号は、洗剤粒子及びその製造方法に関し、ケイ酸塩類が、実施例の洗剤組成物へ混入するのに好適な成分として例示されている。

国際公開特許第００／３７６０５号は、アグロメレーションによる低嵩密度洗剤組成物の製造方法に関し、ケイ酸塩類が、好適な補助洗剤成分であるとして多数の他の成分と共に記載されている。

本発明は、特許請求の範囲で定義するような、固体洗濯洗剤組成物及びその製造方法を提供する。

固体洗濯洗剤組成物
固体洗濯洗剤組成物は、嵩密度が６００ｇ／Ｌ以下、好ましくは５００ｇ／Ｌ以下、又は４５０ｇ／Ｌ以下、又は４００ｇ／Ｌ以下、又は更に３５０ｇ／Ｌ以下である。粉末の嵩密度の測定方法については、以下において更に詳述する。

固体洗濯洗剤組成物のケーキ強度は、一般に、５Ｎ〜２０Ｎである。

固体洗濯洗剤組成物は、一般に、３重量％〜１０重量％の水を含んでいる。固体洗濯洗剤組成物の水分量の決定方法については、以下において更に詳述する。

低密度ケイ酸塩
組成物は、低密度ケイ酸塩を含んでいる。一態様では、この組成物は、１重量％〜４０重量％の低密度ケイ酸塩を含んでいる。一態様では、低密度ケイ酸塩の嵩密度は、２００ｇ／Ｌ未満、又は１５０ｇ／Ｌ未満、又は１００ｇ／Ｌ未満である。一態様では、低密度ケイ酸塩の重量平均粒径は、３００マイクロメートル未満、又は２００マイクロメートル未満、又は更には１００マイクロメートル未満である。一般に、低密度ケイ酸塩は、瞬間気流乾燥法で入手可能であるか又は入手される。

一般に、低密度ケイ酸塩は、ケイ酸ナトリウム塩である。

洗浄性界面活性剤
組成物には、５重量％〜６０重量％の洗浄性界面活性剤が含まれている。洗浄性界面活性剤は、アニオン性洗浄界面活性剤類、カチオン性洗浄性界面活性剤類、非イオン性洗浄性界面活性剤類、双極性イオン性洗浄性（detersive）界面活性剤類、両性洗浄性界面活性剤類、及びこれらの混合物から選択することができる。

好ましくは、洗浄性界面活性剤は、アニオン性洗浄界面活性剤を含む。好適なアニオン性洗浄界面活性剤類は、平均エトキシル化度が１〜１０、好ましくは３〜７の、直鎖又は分枝鎖の、置換又は非置換エトキシル化Ｃ_{１２〜１８}アルコール硫酸塩類のような、アルコキシル化アルコール硫酸塩アニオン性洗浄界面活性剤類である。他の好適なアニオン性洗浄界面活性剤は、直鎖又は分枝鎖の、置換又は非置換Ｃ_８〜１８アルキルベンゼンスルホン酸塩類、好ましくは直鎖の非置換Ｃ_{１０〜１３}アルキルベンゼンスルホン酸塩類のような、アルキルベンゼンスルホン酸塩アニオン性洗浄界面活性剤類である。別の好適なアニオン性洗浄界面活性剤類は、アルキル硫酸塩類、アルキルスルホン酸塩類、アルキルリン酸塩類、アルキルホスホン酸、アルキルカルボン酸、又はこれらの任意の混合物である。

洗浄性界面活性剤は、非イオン性洗浄性界面活性剤類を含む場合もある。好適な非イオン性洗浄性界面活性剤類は、平均アルコキシル化度が１〜２０、好ましくは３〜１０のＣ_８〜１８アルキルアルコキシル化アルコール類から選択され、最も好ましくは、平均アルコキシル化度が３〜１０のＣ_{１２〜１８}アルキルエトキシル化アルコール類及びこれらの混合物である。

洗浄性界面活性剤は更に、カチオン性洗浄性界面活性剤類を含む場合もある。好ましいカチオン性洗浄性界面活性剤類は、モノ−Ｃ_６〜１８アルキルモノ−ヒドロキシエチルジ−メチル四級アンモニウムクロライド類であって、より好ましくは、モノ−Ｃ_８〜１０アルキルモノ−ヒドロキシエチルジ−メチル四級アンモニウムクロライド、モノ−Ｃ_{１０〜１２}アルキルモノ−ヒドロキシエチルジ−メチル四級アンモニウムクロライド及びモノ−Ｃ_１０アルキルモノ−ヒドロキシエチルジ−メチル四級アンモニウムクロライドである。

炭酸塩
組成物には、０重量％〜５０重量％の炭酸塩が含まれている。好ましい炭酸塩は、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、及びこれらの混合物である。最も好ましい炭酸塩は、炭酸ナトリウムである。

硫酸塩
組成物には、０重量％〜４０重量％の硫酸塩が含まれている。好ましい硫酸塩は、硫酸ナトリウムである。

リン酸塩ビルダー
組成物には、０重量％〜３０重量％のリン酸塩ビルダーが含まれている。組成物は、リン酸塩ビルダーを本質的に含まないことが好ましい場合もある。リン酸塩ビルダーを本質的に含まないとは、一般には、組成物が、故意に添加されたリン酸塩ビルダーを含まないことを意味する。これは、組成物が極めて良好な環境プロファイルを有するのが望ましい場合に、特に推奨される。リン酸塩ビルダー類としては、トリポリリン酸ナトリウムが挙げられる。

ゼオライトビルダー
組成物には、０重量％〜５重量％のゼオライトビルダーが含まれている。組成物は、ゼオライトビルダーを本質的に含まないことが好ましい場合もある。ゼオライトビルダーを本質的に含まないとは、一般には、組成物が、故意に添加されたゼオライトビルダーを含まないことを意味する。これは、非水溶性の残留物（例えば、布地表面に沈着する可能性があるもの）の量を最小限にするために、組成物に非常に高い水溶性が望まれる場合や、透明な洗浄液を有することが極めて望ましい場合にも、特に好ましい。ゼオライトビルダー類としては、ゼオライトＡ、ゼオライトＸ、ゼオライトＰ及びゼオライトＭＡＰが挙げられる。

補助洗剤成分
組成物は、補助洗剤成分を含んでいてもよい。好適な補助洗剤成分は、過炭酸塩類及び／又は過ホウ酸塩類等の過酸素供給源、好ましくは過炭酸ナトリウムであって、この過酸素供給源が好ましくは、炭酸塩、硫酸塩、ケイ酸塩、ホウケイ酸塩、又はこれらの混合塩を包含する混合物類等のコーティング材料によって少なくとも部分的にコーティングされ、好ましくは完全にコーティングされているものと、テトラアセチルエチレンジアミン等の漂白活性化剤と、ノナノイルオキシベンゼスルホン酸塩等のオキシベンゼンスルホン酸塩漂白活性化剤類と、カプロラクタム漂白活性化剤類と、Ｎ−ノナノイル−Ｎ−メチルアセタミド等のイミド漂白活性化剤類と、Ｎ，Ｎ−フタロイルアミノペルオキシカプロン酸、ノニルアミドペルオキシアジピン酸又はジベンゾイルペルオキシド等の予め形成された過酸類と、高分子カルボン酸塩類であって、好ましくはマレイン酸とアクリル酸とそれらの塩とのコポリマー類と、アミラーゼ類、カルボヒドラーゼ類、セルラーゼ類、ラッカーゼ類、リパーゼ類、オキシダーゼ類、ペルオキシダーゼ類、プロテアーゼ類、ペクチン酸リアーゼ類及びマンナナーゼ類等の酵素類と、シリコーン系発泡抑制剤類等の発泡抑制系類と、蛍光増白剤類と、光退色剤と、粘土、シリコーン及び／又は四級アンモニウム化合物等の布地柔軟化剤類と、ポリエチレンオキシド等の凝集剤類と、ポリビニルピロリドン、ポリ４−ビニルピリジンＮ−オキシド並びに／又はビニルピロリドン及びビニルイミダゾールのコポリマー等の移染防止剤類と、疎水変性セルロース及びイミダゾールとエピクロロヒドリンとの縮合によって生成されるオリゴマー類等の布地保全構成成分と、アルコキシル化ポリアミン類及びエトキシル化エチレンイミンポリマー類等の汚れ分散助剤及び汚れ再付着防止助剤と、カルボキシメチセルロース及びポリエステル類等の再付着防止成分類と、香料と、スルファミン酸又はその塩類と、クエン酸又はその塩類と、並びに橙色色素、青色色素、緑色色素、紫色色素、ピンク色色素等の着色料類と、又はこれらの任意の混合物と、から選択される。

洗剤組成物のバッチ式製造方法
本発明の一態様では、洗剤組成物のバッチ式製造方法が提供されており、（ｉ）第１組成物を形成するように出発原料をミキサーに導入して、混合する工程であって、その第１組成物のケーキ強度が、好ましくは２０Ｎ〜８０Ｎであることと、（ｉｉ）固体洗剤組成物を形成するように、好ましくは嵩密度が２００ｇ／Ｌ未満及び好ましくは重量平均粒径が１００マイクロメートル未満の固体粒子状物質をミキサーに導入して、混合する工程であって、好ましくは固体洗剤組成物のケーキ強度が、第１組成物のケーキ強度よりも小さいことと、が含まれている。

一般に、工程（ｉｉ）において、液状物質を固体粒子状質と共にミキサーに導入する。一般に、液状物質が、酸性のアニオン性洗浄界面活性剤前駆体を含む。一般に、工程（ｉｉ）の固体粒子状物質が、低密度ケイ酸塩である。一般に、工程（ｉ）において、低密度ケイ酸塩の第１の分量がミキサーに加えられ、続いて工程（ｉｉ）において、低密度ケイ酸塩の第２の分量がミキサーに加えられる。

洗剤組成物の製造方法
本発明の一態様では、洗剤組成物の製造方法が提供され、ケイ酸塩出発原料を噴霧乾燥塔内で噴霧乾燥することで、好ましくは嵩密度が２００ｇ／Ｌ未満及び好ましくは重量平均粒径が１００マイクロメートル未満の低密度ケイ酸塩が形成される。

粉末の嵩密度の測定方法
嵩密度は、典型的に以下の方法で求められる。

概要：５００ｍＬのメスシリンダを粉末で満たし、その試料の重量を測定して、粉末の嵩密度をｇ／Ｌで算出する。

装置：
１．はかり。はかりは、０．５ｇの検出感度を有する。
２．メスシリンダ。メスシリンダは、５００ｍＬの容量を有する。シリンダは、２０℃で５００ｇの水を使用して、５００ｍＬのしるしを付ける必要がある。シリンダは、５００ｍＬのしるしで切断して、滑らかに研削する。
３．じょうご。じょうごは、円筒形の円錐であって、上開口部の直径が１１０ｍｍ、底開口部の直径が４０ｍｍ、及び側面の傾斜が水平に対して７６．４°である。
４．スパチュラ。スパチュラは、メスシリンダの直径の少なくとも１．５倍の長さを有する平坦な金属片である。
５．ビーカー。ビーカーは、６００ｍＬの容量を有する。
６．トレイ。トレイは、金属又はプラスチック製の正方形であって、滑らかかつ平らであり、メスシリンダの直径の少なくとも２倍の辺長を有する。
７．リングスタンド。
８．リングクランプ。
９．金属ゲート。金属ゲートは、少なくともじょうごの底開口部の直径よりも大きな直径を有する滑らかな円形ディスクである。

条件：手順は、温度２０℃、圧力１×１０^５Ｎｍ^−２及び相対湿度２５％の条件で、室内で実施する。

手順：
１．はかりを用いて、０．５ｇ単位でメスシリンダを秤量する。上に向けた開口部が水平となるように、トレイ中にメスシリンダを定置する。
２．リングクランプ上にじょうごを担持させた後、じょうごの上端部が水平になりかつ所定の位置で動かないようにリングスタンドに固定する。じょうごの底部の位置が、メスシリンダの上端部中心から３８ｍｍ上にあるように、じょうごの高さを調節する。
３．じょうごの底開口部に対する気密性蓋部材を形成するように、金属ゲートを担持させる。
４．ビーカーを２４時間経過した粉末試料で完全に満たして、その粉末試料を、じょうごの上端部よりも２ｃｍ上の高さからじょうごの上開口部に注ぐ。
５．粉末試料をじょうご内に１０秒間とどまらせた後、じょうごの底開口部が開口するように金属ゲートを迅速かつ完全に除去して、粉末試料がメスシリンダを完全に満たしてじょうご上端部を超える（overtop）ほどに粉末試料をメスシリンダに落とした。粉末試料の流動以外の、タッピング、移動、接触、振盪等のような他の外力をメスシリンダに与えない。これは、粉末試料の任意の更なる圧密を最小限に抑えるためである。
６．粉末試料をメスシリンダ内に１０秒間とどまらせた後、メスシリンダが正確に満杯となるように、スパチュラの平坦な縁部を用いてじょうご上端部を超えた部分（overtop）を注意深く除去する。じょうご上端部を超えた部分を注意深く除去すること以外の、タッピング、移動、接触、振盪等のような他の外力をメスシリンダに与えない。これは、粉末試料の任意の更なる圧密を最小限に抑えるためである。
７．粉末試料を少しもこぼすことなく、速やかにかつ注意深くメスシリンダをはかりに移動させる。メスシリンダとその粉末試料内容物の重量を、０．５ｇ単位で測定する。
８．工程７で測定したメスシリンダとその粉末試料内容物の重量から、工程１で測定したメスシリンダの重量を減じることにより、メスシリンダ内の粉末試料の重量を算出する。
９．この他の２つの複製粉末試料についても、工程１〜８を速やかに繰り返す。
１０．全部で３つの粉末試料の平均重量を求める。
１１．工程１０で算出した平均重量に２．０を乗じることにより、粉末試料の嵩密度（ｇ／Ｌ）を求める。

定義
ＨＬＡＳ：Ｃ_{１１〜１３}直鎖アルキルベンゼンスルホン酸（アニオン性界面活性剤の酸性前駆体）
ＬＡＳ：Ｃ_{１１〜１３}直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム（アニオン性界面活性剤）

（実施例１）
Ｆ２０ベラ（Bella）パドルミキサーのスイッチを入れて、チップ速度１．４ｍ秒^−１で運転する。

工程（ｉ）１６４２ｇの軽量炭酸ナトリウムと５００ｇの低密度ケイ酸ナトリウム（嵩密度１２０ｇ／Ｌ、重量平均粒径２４０マイクロメートル）とをＦ２０ベラパドルミキサーに加えて、第１組成物を形成する。

工程（ｉｉ）次いで、噴霧システム（Spray Systems）９５／０１の加圧ノズルを介して、２４５０ｇのＨＬＡＳ液体を、Ｆ２０ベラパドルミキサーの内に４分かけて噴霧する。ＨＬＡＳの温度は６０℃である。ＨＬＡＳを噴霧添加すると同時に、３４８３ｇの軽量炭酸ナトリウムを更にＦ２０ベラパドルミキサーに加える。次いで、噴霧システム９５／０１の加圧ノズルを介して、７１０ｇの４７重量％活性水生ポリマー溶液を、Ｆ２０ベラパドルミキサー内に噴霧する。次いで、２７０７ｇの硫酸ナトリウムと、１６７４ｇの低密度ケイ酸ナトリウム（嵩密度１２０ｇ／Ｌ）と、１５６ｇの微量乾燥成分（増白剤と硫酸マグネシウムとカルボキシメチルセルロース粉末とを包含するもの）とを、Ｆ２０ベラパドルミキサーに加える。上記全成分の添加時間合計は７分である。次いで、Ｆ２０ベラパドルミキサー内で形成された固体洗濯洗剤組成物を、パドルミキサーから回収する。固体洗濯洗剤組成物の嵩密度は６００ｇ／Ｌ未満であり、次の組成物を有していた。
２０．５重量％ ＬＡＳ
３５．６重量％炭酸ナトリウム
１６．５重量％ケイ酸ナトリウム
２０．６重量％硫酸ナトリウム
３．２重量％水
２．５重量％ポリマー
１．１重量％微量成分

本明細書に開示される寸法及び値は、列挙された正確な数値に厳しく制限されるものとして理解されるべきでない。それよりむしろ、特に指定されない限り、このような寸法はそれぞれ、列挙された値とその値周辺の機能的に同等の範囲の両方を意味するものとする。例えば、「４０ｍｍ」と開示された寸法は、「約４０ｍｍ」を意味するものとする。

Claims (9)

1. 固体洗濯洗剤組成物であって、
   （ａ）１重量％〜４０重量％の、嵩密度が２００ｇ／Ｌ未満及び重量平均粒径が３００マイクロメートル未満の低密度ケイ酸塩と、
   （ｂ）５重量％〜６０重量％の洗浄性界面活性剤と、
   （ｃ）０重量％〜５０重量％の炭酸塩と、
   （ｄ）０重量％〜４０重量％の硫酸塩と、
   （ｅ）０重量％〜３０重量％のリン酸塩ビルダーと、
   （ｆ）０重量％〜５重量％のゼオライトビルダーと、
   （ｇ）０重量％〜１５重量％の水と、を含み、
   前記組成物の嵩密度が６００ｇ／Ｌ以下である、固体洗濯洗剤組成物。
2. 前記洗剤組成物のケーキ強度が５Ｎ〜２０Ｎである、請求項１に記載の洗剤組成物。
3. 前記組成物が、３重量％〜１０重量％の水を含む、請求項１又は２に記載の洗剤組成物。
4. 前記低密度ケイ酸塩の嵩密度が１００ｇ／Ｌ未満である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の洗剤組成物。
5. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の洗剤組成物のバッチ式製造方法であって、
   （ｉ）第１組成物を形成するように出発原料をミキサーに導入して、混合する工程と、
   （ｉｉ）固体洗剤組成物を形成するように固体粒子を導入して、混合する工程と、を含む、方法。
6. 工程（ｉｉ）において、液状物質を前記固体粒子状物質と共に前記ミキサーに導入する、請求項５に記載の方法。
7. 前記液状物質が酸性のアニオン性洗浄界面活性剤前駆体を含む、請求項６に記載の方法。
8. 工程（ｉｉ）の前記固体粒子状物質が低密度ケイ酸塩である、請求項５〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. 工程（ｉ）において、低密度ケイ酸塩の第１の分量が前記ミキサーに加えられ、続いて工程（ｉｉ）において、前記低密度ケイ酸塩の第２の分量が前記ミキサーに加えられる、請求項８に記載の方法。