JP2015110556A - Method of producing dentifrice granules - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、歯磨剤用顆粒の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing dentifrice granules.
近年、虫歯や歯周病の原因となる歯垢を効率よく除去し、触知できるような顆粒を配合した歯磨剤が知られている。これらの顆粒は、歯の表面のエナメル質や歯肉等に傷を与えないようするために、実質的に球状凝集粒子とされ、薬剤、酵素剤、及び研磨剤等の機能性材料を含有させたものや、その視覚的効果を狙ったものがある。 In recent years, dentifrices containing granules that can effectively remove dental plaque causing causative teeth and periodontal disease and are palpable are known. These granules are substantially spherical agglomerated particles so as not to damage the enamel and gums on the tooth surface, and contain functional materials such as drugs, enzyme agents, and abrasives. There are things that aim at the visual effect.
例えば、特許文献１には、水不溶性粉末材料を水不溶性無機結合剤で結着させ、噴霧乾燥法により、一定の大きさと強度とした顆粒を含有する歯磨剤が開示されている。
特許文献２には、平均粒径が１５０〜８００μｍで平均崩壊強度が１５〜１００ｇ／個の顆粒ゼオライトと、改質ミント油等とを含有する歯磨組成物が開示されており、顆粒ゼオライトとして、無水ケイ酸、酸化チタンを含有し、焼結により顆粒状に調製されたものが開示されている。
特許文献３には、有機及び／又は無機の結合剤を実質的に含まず、互いに化学的及び／又は物理的に異なる２種類の水不溶性微粒子材料の凝集体を乾燥した顆粒からなる練歯磨等の経口組成物が開示されている。
For example, Patent Document 1 discloses a dentifrice containing granules having a certain size and strength obtained by binding a water-insoluble powder material with a water-insoluble inorganic binder and spray drying.
Patent Document 2 discloses a dentifrice composition containing a granular zeolite having an average particle size of 150 to 800 μm and an average disintegration strength of 15 to 100 g / piece, modified mint oil, etc. Disclosed is a product containing silicic anhydride and titanium oxide and prepared in a granular form by sintering.
Patent Document 3 discloses a toothpaste comprising granules obtained by drying aggregates of two kinds of water-insoluble fine particle materials which are substantially free of organic and / or inorganic binders and which are chemically and / or physically different from each other. Oral compositions are disclosed.
従来、顆粒の結合剤としては、各種の水溶性結合剤や水不溶性結合剤が使われてきた。しかし、水溶性結合剤を用いて調製された顆粒は、乾燥状態で使用する場合には支障がないが、水分が多量に存在する歯磨剤では強度が低下し、歯磨剤製造時の混合過程で顆粒が崩壊したり顆粒が軟化するため、口腔内では触知しづらく、顆粒の存在感が十分ではなかった。
一方、特許文献１のように、水不溶性無機結合剤を用いて調製された顆粒は、比較的容易に粒子強度を高めることができるが、水不溶性無機結合剤は高価である。
特許文献２のように、焼結法により顆粒ゼオライトを製造する場合は、顆粒の崩壊強度の調整が困難である。
特許文献３には、結合剤を実質的に含まず、水で凝集した凝集物をオーブン又はロータリーキルンで乾燥することによる顆粒の製造例が記載されているが、顆粒の崩壊強度の調整が困難であると共に、好適な崩壊強度を発現させるための乾燥操作（処理温度及び／又は処理時間）の負荷が大きく、処方の自由度や、コスト、及び生産性の点で改善が求められていた。
本発明は、優れた湿式崩壊強度を有する歯磨剤用顆粒の製造方法を提供することを課題とする。
Conventionally, various water-soluble binders and water-insoluble binders have been used as granule binders. However, granules prepared using a water-soluble binder have no problem when used in a dry state. However, the strength of a dentifrice containing a large amount of water decreases, and during the process of mixing the dentifrice, Since the granules collapsed or the granules softened, it was difficult to feel in the oral cavity, and the presence of the granules was not sufficient.
On the other hand, as in Patent Document 1, a granule prepared using a water-insoluble inorganic binder can increase the particle strength relatively easily, but the water-insoluble inorganic binder is expensive.
As in Patent Document 2, when granulated zeolite is produced by a sintering method, it is difficult to adjust the disintegration strength of the granules.
Patent Document 3 describes an example of producing a granule by substantially drying agglomerates which are substantially free of a binder and aggregated with water in an oven or a rotary kiln. However, it is difficult to adjust the disintegration strength of the granule. In addition, the load of the drying operation (processing temperature and / or processing time) for expressing a suitable disintegration strength is large, and improvement in the degree of freedom of formulation, cost, and productivity has been demanded.
This invention makes it a subject to provide the manufacturing method of the granule for dentifrice which has the outstanding wet disintegration strength.
本発明者らは、水不溶性粉末材料に対して珪酸ナトリウムとフュームドシリカとの混合液を供給し、特定の造粒機を用いて造粒することにより、優れた湿式崩壊強度を有する歯磨剤用顆粒が得られることを見出した。
すなわち、本発明は、
水不溶性粉末材料と珪酸ナトリウムとフュームドシリカとを容器回転型造粒機又は撹拌転動造粒機を用いて混合し、造粒する歯磨剤用顆粒の製造方法であって、前記水不溶性粉末材料に対して前記珪酸ナトリウムとフュームドシリカとを含む混合液を供給し、造粒することにより顆粒を得る工程を含む歯磨剤用顆粒の製造方法、
に関する。
The present inventors have supplied a mixture of sodium silicate and fumed silica to a water-insoluble powder material, and granulated using a specific granulator, thereby providing a dentifrice having excellent wet disintegration strength. It was found that granules for use were obtained.
That is, the present invention
A water-insoluble powder material, sodium silicate, and fumed silica are mixed using a container rotating granulator or a stirring tumbling granulator, and granulated for dentifrice granules, the water-insoluble powder A method for producing a dentifrice granule comprising a step of supplying a mixture containing the sodium silicate and fumed silica to the material and granulating the mixture;
About.
本発明の歯磨剤用顆粒の製造方法によれば、優れた湿式崩壊強度を有する歯磨剤用顆粒の製造方法を提供することができる。 According to the method for producing a dentifrice granule of the present invention, a method for producing a dentifrice granule having excellent wet disintegration strength can be provided.
［歯磨剤用顆粒の製造方法］
本発明の歯磨剤用顆粒の製造方法は、水不溶性粉末材料と珪酸ナトリウムとフュームドシリカとを容器回転型造粒機又は撹拌転動造粒機を用いて混合し、造粒する歯磨剤用顆粒（以下、単に「顆粒」ともいう。）の製造方法であって、前記水不溶性粉末材料に対して前記珪酸ナトリウムとフュームドシリカとの混合液を供給し、造粒することにより顆粒を得る工程を含むことを特徴とする。
[Method for producing granules for dentifrice]
The method for producing a dentifrice granule according to the present invention is a dentifrice for granulating by mixing a water-insoluble powder material, sodium silicate and fumed silica using a container rotary granulator or a stirring tumbling granulator. A method for producing granules (hereinafter, also simply referred to as “granules”), in which a mixture of sodium silicate and fumed silica is supplied to the water-insoluble powder material and granulated to obtain granules. Including a process.
珪酸ナトリウムは水溶性無機結合剤であり、歯磨剤は通常水分を含有するため、水系の歯磨剤中に水溶性の珪酸ナトリウムを添加して顆粒化しても、通常、歯磨剤中において、顆粒の安定性を保持することは困難である。
しかし、本発明で得られる歯磨剤用顆粒は、優れた湿式崩壊強度を有し、水中でも強度を保持することができる。これは本発明の製造方法で得られる歯磨剤用顆粒が、非圧密な製造方法で得られた造粒物であり多孔質であるため、顆粒内部に存在する珪酸ナトリウムを含む水溶液が乾燥し易く、顆粒内部で珪酸ナトリウムの脱水物がネットワーク構造をとることで、顆粒が強固になったためであると考えられる。
更に、本発明において用いるフュームドシリカは、フュームドシリカ同士又は前記珪酸ナトリウムとネットワーク構造を形成し、水不溶性粉末材料の結合剤として作用することから、珪酸ナトリウムの使用量が少量であっても優れた湿式崩壊強度を得ることができ、更に、珪酸ナトリウムの使用量を低減することができるため、歯磨剤用顆粒として最適なｐＨ１２．０以下程度に調整することができる。
以下、本発明の方法に用いられる各成分、製造方法について順次説明する。
Sodium silicate is a water-soluble inorganic binder, and dentifrices usually contain moisture. Therefore, even if water-soluble sodium silicate is added to a water-based dentifrice and granulated, it is usually in the dentifrice. It is difficult to maintain stability.
However, the dentifrice granules obtained in the present invention have excellent wet disintegration strength and can retain strength even in water. This is because the dentifrice granule obtained by the production method of the present invention is a granulated product obtained by a non-consolidated production method and is porous, so that the aqueous solution containing sodium silicate present inside the granule is easily dried. This is probably because the dehydrated sodium silicate has a network structure inside the granule, which makes the granule stronger.
Further, the fumed silica used in the present invention forms a network structure with fumed silica or the sodium silicate, and acts as a binder for the water-insoluble powder material, so even if the amount of sodium silicate used is small. Excellent wet disintegration strength can be obtained, and furthermore, since the amount of sodium silicate used can be reduced, the pH can be adjusted to about 12.0 or less, which is optimal for dentifrice granules.
Hereafter, each component used for the method of this invention and a manufacturing method are demonstrated one by one.
＜水不溶性粉末材料＞
本発明の方法に用いられる水不溶性粉末材料としては、歯の研磨剤に通常用いられるものが好ましく、具体的には無機材料が好ましい。ここで、「水不溶性」とは、２０℃の水１００ｇに対する溶解量が１ｇ以下であることを意味する。
水不溶性粉末材料の具体例としては、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、ゼオライト、フュームドシリカ以外のシリカ、第二リン酸カルシウム、第三リン酸カルシウム、不溶性メタリン酸ナトリウム、水酸化アルミニウム、リン酸マグネシウム、ピロリン酸カルシウム、炭酸マグネシウム、及び酸化チタンから選ばれる１種又は２種以上が挙げられる。
これらの中でも、顆粒化した際の顆粒のｐＨを低減する等の物性の観点やコストの観点から、水不溶性粉末材料としては、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、ゼオライト、及びフュームドシリカ以外のシリカから選ばれる１種又は２種以上が好ましく、重質炭酸カルシウム及びフュームドシリカ以外のシリカから選ばれる１種又は２種がより好ましく、フュームドシリカ以外のシリカが更に好ましい。なお、フュームドシリカ以外のシリカとしては、例えば、珪酸ナトリウムと鉱酸（硫酸等）を用いた湿式沈降法又は湿式ゲル法により得られるシリカ等が挙げられる。
<Water-insoluble powder material>
As the water-insoluble powder material used in the method of the present invention, those usually used for tooth abrasives are preferred, and specifically, inorganic materials are preferred. Here, “water-insoluble” means that the amount dissolved in 100 g of water at 20 ° C. is 1 g or less.
Specific examples of water-insoluble powder materials include light calcium carbonate, heavy calcium carbonate, zeolite, silica other than fumed silica, dicalcium phosphate, tricalcium phosphate, insoluble sodium metaphosphate, aluminum hydroxide, magnesium phosphate, pyro One type or two or more types selected from calcium phosphate, magnesium carbonate, and titanium oxide can be used.
Among these, from the viewpoint of physical properties such as reducing the pH of granules when granulated and from the viewpoint of cost, the water-insoluble powder material is other than light calcium carbonate, heavy calcium carbonate, zeolite, and fumed silica. One or two or more types selected from silica are preferable, one or two types selected from silicas other than heavy calcium carbonate and fumed silica are more preferable, and silicas other than fumed silica are more preferable. Examples of silica other than fumed silica include silica obtained by a wet precipitation method or a wet gel method using sodium silicate and a mineral acid (such as sulfuric acid).
水不溶性粉末材料の平均粒子径は、顆粒崩壊後の歯の汚れ除去の観点から、好ましくは０．１μｍ以上、より好ましくは０．５μｍ以上、更に好ましくは０．８μｍ以上、より更に好ましくは３μｍ以上であり、異物感を抑制する観点から、好ましくは２０μｍ以下、より好ましくは１６μｍ以下、更に好ましくは１２μｍ以下である。なお、水不溶性粉末材料の平均粒子径は、実施例に記載の方法により測定することができる。 The average particle size of the water-insoluble powder material is preferably 0.1 μm or more, more preferably 0.5 μm or more, still more preferably 0.8 μm or more, and even more preferably 3 μm, from the viewpoint of removal of dental stains after granule disintegration. From the viewpoint of suppressing foreign material feeling, it is preferably 20 μm or less, more preferably 16 μm or less, and even more preferably 12 μm or less. The average particle size of the water-insoluble powder material can be measured by the method described in the examples.
水不溶性粉末材料の吸水量は、湿式崩壊強度を高める観点から、好ましくは５ｃｃ／１００ｇ以上、より好ましくは１０ｃｃ／１００ｇ以上、更に好ましくは２０ｃｃ／１００ｇ以上、得られる顆粒のｐＨを低減する観点から、好ましくは１００ｃｃ／１００ｇ以下、より好ましくは７０ｃｃ／１００ｇ以下、更に好ましくは５０ｃｃ／１００ｇ以下である。なお、水不溶性粉末材料の吸水量は、実施例に記載の方法により測定することができる。
水不溶性粉末材料のかさ密度は、顆粒のｐＨを低減する観点から、好ましくは２５０ｇ／Ｌ以上、より好ましくは３００ｇ／Ｌ以上、更に好ましくは３５０ｇ／Ｌ以上であり、更により好ましくは３７０ｇ／Ｌ以上であり、崩壊強度を高める観点から、好ましくは６００ｇ／Ｌ以下、より好ましくは５００ｇ／Ｌ以下、更に好ましくは４５０ｇ／Ｌ以下、更により好ましくは４２０ｇ／Ｌ以下である。なお、水不溶性粉末材料のかさ密度は、実施例に記載の方法により測定することができる。
The water absorption amount of the water-insoluble powder material is preferably 5 cc / 100 g or more, more preferably 10 cc / 100 g or more, further preferably 20 cc / 100 g or more from the viewpoint of increasing the wet disintegration strength, from the viewpoint of reducing the pH of the resulting granules. Preferably, it is 100 cc / 100 g or less, More preferably, it is 70 cc / 100 g or less, More preferably, it is 50 cc / 100 g or less. The water absorption amount of the water-insoluble powder material can be measured by the method described in the examples.
From the viewpoint of reducing the pH of the granules, the bulk density of the water-insoluble powder material is preferably 250 g / L or more, more preferably 300 g / L or more, still more preferably 350 g / L or more, and even more preferably 370 g / L. From the viewpoint of increasing the disintegration strength, it is preferably 600 g / L or less, more preferably 500 g / L or less, still more preferably 450 g / L or less, and even more preferably 420 g / L or less. The bulk density of the water-insoluble powder material can be measured by the method described in the examples.
＜混合液＞
本発明において、混合液は珪酸ナトリウムとフュームドシリカとを含有するものである。
混合液中の珪酸ナトリウムの濃度（固形分）は、湿式崩壊強度を高める観点から、好ましくは３０質量％以上、より好ましくは４０質量％以上、更に好ましくは５０質量％以上であり、噴霧性の観点から、好ましくは８０質量％以下、より好ましくは７０質量％以下、更に好ましくは６０質量％以下である。
<Mixed liquid>
In the present invention, the mixed solution contains sodium silicate and fumed silica.
The concentration (solid content) of sodium silicate in the mixed solution is preferably 30% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, and further preferably 50% by mass or more, from the viewpoint of increasing wet disintegration strength. From the viewpoint, it is preferably 80% by mass or less, more preferably 70% by mass or less, and still more preferably 60% by mass or less.
混合液中のフュームドシリカの濃度は、湿式崩壊強度を高める観点から、好ましくは１質量％以上、より好ましくは１．５質量％以上、更に好ましくは２質量％以上であり、噴霧性の観点から、好ましくは１０質量％以下、より好ましくは７質量％以下、更に好ましくは５質量％以下である。
前記混合液を構成する溶媒としては、前記混合液の噴霧性の観点から、水が好ましく、本発明の効果を阻害しない範囲で、水溶性溶媒を用いてもよい。
The concentration of fumed silica in the mixed solution is preferably 1% by mass or more, more preferably 1.5% by mass or more, and further preferably 2% by mass or more from the viewpoint of increasing wet disintegration strength. Therefore, it is preferably 10% by mass or less, more preferably 7% by mass or less, and still more preferably 5% by mass or less.
As the solvent constituting the mixed solution, water is preferable from the viewpoint of sprayability of the mixed solution, and a water-soluble solvent may be used as long as the effects of the present invention are not impaired.
水不溶性粉末材料１００質量部に対する混合液の供給量は、湿式崩壊強度を高める観点から、好ましくは３質量部以上、より好ましくは５質量部以上、更に好ましくは１０質量部以上であり、生産性及びコストの観点、顆粒のｐＨを低減する観点から、好ましくは１５０質量部以下、より好ましくは１３０質量部以下、更に好ましくは１１０質量部以下である。 From the viewpoint of increasing wet disintegration strength, the supply amount of the mixed solution with respect to 100 parts by mass of the water-insoluble powder material is preferably 3 parts by mass or more, more preferably 5 parts by mass or more, and further preferably 10 parts by mass or more. And from a viewpoint of cost and a viewpoint of reducing the pH of a granule, Preferably it is 150 mass parts or less, More preferably, it is 130 mass parts or less, More preferably, it is 110 mass parts or less.
珪酸ナトリウムとフュームドシリカとを含有する混合液は、粘度が高いことから、水不溶性粉末材料に供給された場合に、水不溶性粉末材料の内部への浸透が抑制されるため、結合剤としての効率が高い。
なお、フュームドシリカ同士のネットワーク構造はチキソトロピー性を有し、噴霧する際のせん断力により可逆的に分断されるため、増粘に起因する噴霧性への影響は小さくなると考えられる。
更に、前記混合液が、水不溶性材料の表面に付着した際には、珪酸ナトリウムの脱水物のネットワークが形成されることに加えて、フュームドシリカ同士又はフュームドシリカと珪酸ナトリウムとの脱水物が連結してネットワーク構造を形成し、水不溶性粉末材料の結合剤として働くことで、更に湿式崩壊強度の向上に寄与するものと考えられる。
Since the liquid mixture containing sodium silicate and fumed silica has a high viscosity, when supplied to the water-insoluble powder material, the penetration of the water-insoluble powder material into the inside is suppressed. High efficiency.
In addition, since the network structure of fumed silica has thixotropy and is reversibly divided by the shearing force at the time of spraying, it is considered that the influence on the sprayability due to thickening is reduced.
Furthermore, when the mixed solution adheres to the surface of the water-insoluble material, a dehydrated product of sodium silicate is formed, and in addition, a dehydrated product of fumed silicas or fumed silica and sodium silicate. Are connected to form a network structure and serve as a binder for the water-insoluble powder material, thereby further contributing to an improvement in wet disintegration strength.
珪酸ナトリウムとフュームドシリカとを含有する混合液のせん断速度１［１／ｓ］における粘度は、水不溶性粉末材料の内部への浸透を抑制する観点から、好ましくは５Ｐａ・ｓ以上、より好ましくは１０Ｐａ・ｓ以上、更に好ましくは１５Ｐａ・ｓ以上であり、混合液のハンドリング性の観点から、好ましくは１００Ｐａ・ｓ以下、より好ましくは５０Ｐａ・ｓ以下、更に好ましくは３０Ｐａ・ｓ以下である。なお、前記混合液の粘度は、実施例に記載の方法により測定することができる。 The viscosity of the mixed solution containing sodium silicate and fumed silica at a shear rate of 1 [1 / s] is preferably 5 Pa · s or more, more preferably from the viewpoint of suppressing penetration into the water-insoluble powder material. 10 Pa · s or more, more preferably 15 Pa · s or more, and preferably 100 Pa · s or less, more preferably 50 Pa · s or less, and still more preferably 30 Pa · s or less, from the viewpoint of the handleability of the mixed solution. In addition, the viscosity of the said liquid mixture can be measured by the method as described in an Example.
以下、混合液中に含有される珪酸ナトリウム及びフュームドシリカについて記載する。
水溶性無機結合剤である珪酸ナトリウムは、顆粒に適度な湿式崩壊強度を付与するために用いられる。この珪酸ナトリウムは、珪酸ナトリウムの脱水物がネットワーク構造をとり顆粒の湿式崩壊強度を適度に高める機能も有する。珪酸ナトリウムの量を調整することにより、顆粒の湿式崩壊強度を適宜調整することができる。
なお、水溶性無機結合剤である珪酸ナトリウムの２０℃の水１００ｇに対する溶解量は、好ましくは３０ｇ以上、より好ましくは５０ｇ以上である。
Hereinafter, it describes about the sodium silicate and fumed silica which are contained in a liquid mixture.
Sodium silicate, which is a water-soluble inorganic binder, is used to impart moderate wet disintegration strength to the granules. This sodium silicate also has a function in which the dehydrated sodium silicate has a network structure and appropriately increases the wet disintegration strength of the granules. By adjusting the amount of sodium silicate, the wet disintegration strength of the granules can be appropriately adjusted.
The amount of sodium silicate, which is a water-soluble inorganic binder, dissolved in 100 g of water at 20 ° C. is preferably 30 g or more, more preferably 50 g or more.
珪酸ナトリウムとしては、メタ珪酸ナトリウム（Ｎａ２ＳｉＯ３）、オルト珪酸ナトリウム（Ｎａ４ＳｉＯ４）、二珪酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓｉ２Ｏ５）、四珪酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓｉ４Ｏ９）及びそれらの水和物が挙げられる。
珪酸ナトリウムは、一般にＮａ２Ｏ・ｎＳｉＯ２・ｍＨ２Ｏの分子式で表される。係数ｎ（Ｎａ２Ｏに対するＳｉＯ２の分子比）はモル比と呼ばれ、下記式（１）で表すことができる。
モル比＝（ＳｉＯ２質量％／Ｎａ２Ｏ質量％）×（Ｎａ２Ｏの分子量／ＳｉＯ２の分子量）・・・（１）
珪酸ナトリウムとしては、通常、ＪＩＳ Ｋ１４０８に記載の珪酸ソーダ１号、２号、３号の他、種々のモル比の水ガラスを使用することができる。
珪酸ナトリウムの物性は前記モル比によって異なるが、医薬部外品原料規格への適合性、及び得られる顆粒のｐＨの観点から、前記モル比ｎは、好ましくは２．０以上、より好ましくは２．４以上、更に好ましくは２．８以上、より更に好ましくは３．０以上であり、そして、好ましくは４．０以下、より好ましくは３．５以下である。
Examples of sodium silicate include sodium metasilicate (Na 2 SiO 3 ), sodium orthosilicate (Na 4 SiO 4 ), sodium disilicate (Na 2 Si 2 O 5 ), sodium tetrasilicate (Na 2 Si 4 O 9 ), and the like. Of the hydrates.
Sodium silicate is generally represented by a molecular formula of Na 2 O.nSiO 2 .mH 2 O. The coefficient n (molecular ratio of SiO 2 to Na 2 O) is called molar ratio and can be expressed by the following formula (1).
Molar ratio = (SiO 2 mass% / Na 2 O mass%) × (Molecular weight of Na 2 O / Molecular weight of SiO 2 ) (1)
As sodium silicate, water glass having various molar ratios can be used in addition to sodium silicate Nos. 1, 2, and 3 described in JIS K1408.
Although the physical properties of sodium silicate vary depending on the molar ratio, the molar ratio n is preferably 2.0 or more, more preferably 2 from the viewpoint of compatibility with quasi-drug raw material specifications and the pH of the resulting granules. .4 or more, more preferably 2.8 or more, still more preferably 3.0 or more, and preferably 4.0 or less, more preferably 3.5 or less.
前記混合液に配合される珪酸ナトリウムは、珪酸ナトリウムの水溶液として配合することが好ましい。珪酸ナトリウム水溶液中の珪酸ナトリウム（固形分）の量は、水溶性無機結合剤として水不溶性粉末材料を顆粒化させる観点から、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは２０質量％以上、更に好ましくは３０質量％以上、より更に好ましくは３５質量％以上であり、ハンドリング性及び液滴として噴霧し、粗大粒子を抑制する観点及び顆粒の湿式崩壊強度を高める観点から、好ましくは６５質量％以下、より好ましくは６０質量％以下、更に好ましくは５８質量％以下である。
なお、珪酸ナトリウム水溶液中の珪酸ナトリウム（固形分）の量は、実施例に記載の方法により求めることができる。
It is preferable to mix | blend the sodium silicate mix | blended with the said liquid mixture as an aqueous solution of sodium silicate. The amount of sodium silicate (solid content) in the sodium silicate aqueous solution is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, and still more preferably from the viewpoint of granulating a water-insoluble powder material as a water-soluble inorganic binder. 30% by mass or more, more preferably 35% by mass or more, from the viewpoint of handling properties and spraying as droplets, suppressing coarse particles, and increasing the wet disintegration strength of the granules, preferably 65% by mass or more Preferably it is 60 mass% or less, More preferably, it is 58 mass% or less.
In addition, the quantity of sodium silicate (solid content) in sodium silicate aqueous solution can be calculated | required by the method as described in an Example.
水不溶性粉末材料１００質量部に対する珪酸ナトリウムの供給量（固形分質量部）は、水不溶性粉末材料を顆粒化し、湿式崩壊強度等を高める観点から、好ましくは２質量部以上、より好ましくは５質量部以上、更に好ましくは８質量部以上、より更に好ましくは１３質量部以上であり、収率を向上させる観点、顆粒のｐＨを抑制する観点から、好ましくは１５０質量部以下、より好ましくは１００質量部以下、更に好ましくは８０質量部以下、より更に好ましくは６０質量部以下、より更に好ましくは４０質量部以下、より更に好ましくは２５質量部以下である。 From the viewpoint of granulating the water-insoluble powder material and increasing wet disintegration strength, the amount of sodium silicate supplied to 100 parts by mass of the water-insoluble powder material is preferably 2 parts by mass or more, more preferably 5 masses. Part or more, more preferably 8 parts by weight or more, and still more preferably 13 parts by weight or more. From the viewpoint of improving the yield and suppressing the pH of the granules, preferably 150 parts by weight or less, more preferably 100 parts by weight. Parts or less, more preferably 80 parts by mass or less, still more preferably 60 parts by mass or less, still more preferably 40 parts by mass or less, and still more preferably 25 parts by mass or less.
フュームドシリカは、気相法（四塩化珪素（ＳｉＣｌ）の火炎加水分解反応（乾式燃焼法））により得られる親水性シリカ微粒子であり、湿式崩壊強度を向上させる観点、珪酸ナトリウムにチキソトロピー性を付与する観点、及び少ない珪酸ナトリウム量で造粒を行う観点から、前記珪酸ナトリウムと混合した混合液として用いる。
本発明に用いられるフュームドシリカのＢＥＴ比表面積は、湿式崩壊強度を向上させる観点及び珪酸ナトリウムにチキソトロピー性を付与する観点から、好ましくは５０ｍ２／ｇ以上、より好ましくは１００ｍ２／ｇ以上、更に好ましくは１５０ｍ２／ｇ以上であり、そして、好ましくは４００ｍ２／ｇ以下、より好ましくは３００ｍ２／ｇ以下、更に好ましくは２５０ｍ２／ｇ以下である。
本発明に用いられるフュームドシリカの１次粒子の平均粒子径は、湿式崩壊強度を向上させる観点及び珪酸ナトリウムにチキソトロピー性を付与する観点から、好ましくは１ｎｍ以上、より好ましくは３ｎｍ以上、更に好ましくは５ｎｍ以上であり、そして、好ましくは１００ｎｍ以下、より好ましくは６０ｎｍ以下、更に好ましくは３０ｎｍ以下、更により好ましくは２０ｎｍ以下である。
なお、フュームドシリカの１次粒子の平均粒子径は、実施例に記載の方法により測定することができる。
Fumed silica is a hydrophilic silica fine particle obtained by a gas phase method (flame hydrolysis reaction of silicon tetrachloride (SiCl) (dry combustion method)). From the viewpoint of improving wet disintegration strength, it has thixotropic properties for sodium silicate. From the viewpoint of imparting and from the viewpoint of granulating with a small amount of sodium silicate, it is used as a mixed liquid mixed with the sodium silicate.
The BET specific surface area of the fumed silica used in the present invention is preferably 50 m 2 / g or more, more preferably 100 m 2 / g or more, from the viewpoint of improving wet disintegration strength and imparting thixotropic properties to sodium silicate. More preferably, it is 150 m 2 / g or more, and preferably 400 m 2 / g or less, more preferably 300 m 2 / g or less, still more preferably 250 m 2 / g or less.
The average particle size of the primary particles of fumed silica used in the present invention is preferably 1 nm or more, more preferably 3 nm or more, and still more preferably from the viewpoint of improving wet disintegration strength and imparting thixotropic properties to sodium silicate. Is 5 nm or more, and preferably 100 nm or less, more preferably 60 nm or less, still more preferably 30 nm or less, and even more preferably 20 nm or less.
In addition, the average particle diameter of the primary particle of fumed silica can be measured by the method as described in an Example.
前記混合液中、珪酸ナトリウム１００質量部（固形分）に対するフュームドシリカの量は、湿式崩壊強度を高める観点、及び得られる顆粒のｐＨを低減する観点から、好ましくは０．５質量部以上、より好ましくは１質量部以上、更に好ましくは３質量部以上であり、液滴としての噴霧性の観点、ハンドリング性の観点から、好ましくは２０質量部以下、より好ましくは１５質量部以下、更に好ましくは１０質量部以下、より更に好ましくは７質量部以下である。 In the mixed solution, the amount of fumed silica relative to 100 parts by mass of sodium silicate (solid content) is preferably 0.5 parts by mass or more from the viewpoint of increasing wet disintegration strength and reducing the pH of the resulting granules. More preferably, it is 1 part by mass or more, more preferably 3 parts by mass or more, and from the viewpoint of sprayability as droplets and handling properties, it is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 15 parts by mass or less, still more preferably. Is 10 parts by mass or less, more preferably 7 parts by mass or less.
水不溶性粉末材料１００質量部に対するフュームドシリカの供給量は、顆粒のｐＨを低減する観点から、好ましくは０．１質量部以上、より好ましくは０．３質量部以上、更に好ましくは０．５質量部以上、より更に好ましくは０．８質量部以上であり、製造コストを低減する観点から、好ましくは２０質量部以下、より好ましくは１０質量部以下、更に好ましくは５質量部以下、より更に好ましくは３．５質量部以下、より更に好ましくは２．０質量部以下である。
フュームドシリカとしては、例えば日本アエロジル株式会社製「アエロジル」（登録商標）類が挙げられ、親水性アエロジルとしては「アエロジル９０」、「アエロジル１３０」、「アエロジル１５０」、「アエロジル２００」、疎水性アエロジルとしては「アエロジルＲ９７２」、「アエロジルＲ９７４」、「アエロジルＲ１０４」、及び「アエロジルＲ１０６」が挙げられる。
From the viewpoint of reducing the pH of the granules, the amount of fumed silica supplied to 100 parts by mass of the water-insoluble powder material is preferably 0.1 parts by mass or more, more preferably 0.3 parts by mass or more, and still more preferably 0.5. From the viewpoint of reducing the manufacturing cost, it is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less, still more preferably 5 parts by mass or less, and still more preferably 0.8 parts by mass or more. Preferably it is 3.5 mass parts or less, More preferably, it is 2.0 mass parts or less.
Examples of fumed silica include “Aerosil” (registered trademark) manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., and examples of hydrophilic Aerosil include “Aerosil 90”, “Aerosil 130”, “Aerosil 150”, “Aerosil 200”, hydrophobic Sexual aerosils include “Aerosil R972”, “Aerosil R974”, “Aerosil R104”, and “Aerosil R106”.
＜水＞
本発明においては、前記混合液のみを供給して造粒を行ってもよいが、珪酸ナトリウムの使用量を低減し、ｐＨをより低く調整する観点から、前記混合液を供給する前に水不溶性粉末材料に対して水を供給することが好ましい。このように前記混合液を供給する前に水を供給した場合、水不溶性粉末材料の内部に水が浸入し、前記混合液の浸入を抑制するため、前記混合液が水不溶性粉末材料の表面に留まり、結果として珪酸ナトリウム等の結合剤のバインダー効率が向上すると考えられる。
水不溶性粉末材料１００質量部に対する水の供給量は、顆粒のｐＨを低減させる観点及び造粒性の観点から、好ましくは１０質量部以上、より好ましくは３０質量部以上、更に好ましくは５０質量部以上であり、得られた顆粒から水を乾燥させる時間を短縮する観点、湿式崩壊強度を高める観点、及び造粒性の観点から、好ましくは１００質量部以下、より好ましくは９０質量部以下、更に好ましくは８０質量部以下である。
<Water>
In the present invention, granulation may be carried out by supplying only the mixed solution, but from the viewpoint of reducing the amount of sodium silicate used and adjusting the pH to be lower, water is insoluble before supplying the mixed solution. It is preferable to supply water to the powder material. In this way, when water is supplied before supplying the mixed liquid, water enters the water-insoluble powder material and suppresses the intrusion of the mixed liquid. It is considered that the binder efficiency of the binder such as sodium silicate is improved as a result.
The amount of water supplied to 100 parts by mass of the water-insoluble powder material is preferably 10 parts by mass or more, more preferably 30 parts by mass or more, and still more preferably 50 parts by mass from the viewpoints of reducing the pH of the granules and the granulation property. From the viewpoint of shortening the time for drying water from the obtained granules, the viewpoint of increasing wet disintegration strength, and the viewpoint of granulation, preferably 100 parts by mass or less, more preferably 90 parts by mass or less, Preferably it is 80 mass parts or less.
＜他の配合成分＞
本発明においては、本発明の目的を損なわない範囲内で、必要に応じて、本発明の方法で用いられる水不溶性粉末材料（研磨剤）、珪酸ナトリウム（結合剤）、及びフュームドシリカ（結合剤）以外に水不溶性無機結合剤、水不溶性有機結合剤、有機繊維、薬用成分、及び着色剤から選ばれる１種又は２種以上を配合することができる。
本発明の方法で用いることができる水不溶性無機結合剤としては、水酸基を有する、ケイ素系化合物、アルミニウム系化合物、カルシウム系化合物、及びマグネシウム系化合物を用いることができる。具体的には、メタケイ酸アルミン酸マグネシウム、合成ケイ酸アルミニウム、ケイ酸カルシウム、ベントナイト、モンモリロナイト、カオリン、アルミナゾル、合成ヒドロタルサイト、酸化マグネシウム、及び水酸化マグネシウムが挙げられる。
水不溶性有機結合剤として使用できる油脂としては、ワックス、パラフィン、ステアリン酸、ステアリン酸マグネシウム、及びステアリン酸カルシウムの高級脂肪酸、及びそれらの塩等が挙げられる。
水不溶性有機結合剤として使用できる高分子や樹脂としては、（i）キサンタンガム、デキストリン、ゼラチン等の多糖類、及びそれらの誘導体、（ii）ゴム系ラテックス等、（iii）アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、ヒドロキシメタクリル酸エステル、スチレン、酢酸ビニル、ビニルピロリドン、マレイン酸エステル、メチルビニルエーテル、α−オレフィン等の単独重合体、及びそれらの共重合体等が挙げられる。
また、有機繊維としては、例えばセルロース、ヘミセルロース、リグニン、及びキチン等が挙げられ、これらの中では、顆粒の歯垢除去性の点からセルロースが特に好ましい。
<Other ingredients>
In the present invention, the water-insoluble powder material (abrasive), sodium silicate (binder), and fumed silica (bonding) used in the method of the present invention, as necessary, within a range not impairing the object of the present invention. In addition to the agent, one or more selected from water-insoluble inorganic binders, water-insoluble organic binders, organic fibers, medicinal ingredients, and colorants can be blended.
As the water-insoluble inorganic binder that can be used in the method of the present invention, a silicon-based compound, an aluminum-based compound, a calcium-based compound, and a magnesium-based compound having a hydroxyl group can be used. Specific examples include magnesium aluminate metasilicate, synthetic aluminum silicate, calcium silicate, bentonite, montmorillonite, kaolin, alumina sol, synthetic hydrotalcite, magnesium oxide, and magnesium hydroxide.
Examples of fats and oils that can be used as the water-insoluble organic binder include waxes, paraffin, stearic acid, magnesium stearate, higher fatty acids of calcium stearate, and salts thereof.
Polymers and resins that can be used as water-insoluble organic binders include (i) polysaccharides such as xanthan gum, dextrin, gelatin, and derivatives thereof, (ii) rubber latex, (iii) acrylic acid, acrylic ester , Methacrylic acid, methacrylic acid ester, hydroxymethacrylic acid ester, styrene, vinyl acetate, vinyl pyrrolidone, maleic acid ester, methyl vinyl ether, α-olefin homopolymers, copolymers thereof and the like.
Examples of the organic fiber include cellulose, hemicellulose, lignin, and chitin. Among these, cellulose is particularly preferable from the viewpoint of removing plaque from the granules.
薬用成分としては、虫歯予防剤、抗微生物剤、酵素、抗炎症剤等が挙げられ、具体的には、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化錫、モノフルオロリン酸ナトリウム、ビタミンＥ、ビタミンＣ、デキストラナーゼ、ムタナーゼ、塩化ナトリウム等の抗炎症剤；乳酸アルミニウム、アズレン、グリチルレチン酸、β−グリチルレチン酸、アラントインクロルヒドロキシアルミニウム、塩化リゾチーム、イプシロンアミノカプロン酸、銅クロロフィリンナトリウム、グルコン酸銅、酢酸ｄｌ−トコフェロール、硝酸カリウム等の知覚過敏予防剤；トリポリリン酸ナトリウム、エタンヒドロキシジホスフォネート等の歯石予防剤；亜鉛化合物等の歯垢形成抑制剤、ジヒドコレステロール、クロルヘキシジン、エピジヒドコレステロール、イソプロピルメチルフェノール、トリクロロカルバニリド、ハロカルバン、ヒノキチオール、アラントイン、トラネキサム酸、プロポリス、塩化ベンゼトニウム、塩化セチルピリジニウム、トリクロサン等の殺菌剤、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン等のタバコヤニ除去剤等が挙げられる。 Medicinal ingredients include caries preventive agents, antimicrobial agents, enzymes, anti-inflammatory agents, etc., specifically sodium fluoride, potassium fluoride, tin fluoride, sodium monofluorophosphate, vitamin E, vitamins C, dextranase, mutanase, sodium chloride and other anti-inflammatory agents; aluminum lactate, azulene, glycyrrhetinic acid, β-glycyrrhetinic acid, allantochlorohydroxyaluminum, lysozyme chloride, epsilon aminocaproic acid, copper chlorophyllin sodium, copper gluconate, acetic acid Antiperceptive agents such as dl-tocopherol and potassium nitrate; anticalculus agents such as sodium tripolyphosphate and ethanehydroxydiphosphonate; plaque formation inhibitors such as zinc compounds, dihydrcholesterol, chlorhexidine, epidihydrcholesterol, iso B pills methylphenol, trichlorocarbanilide, halocarban, hinokitiol, allantoin, tranexamic acid, propolis, benzethonium chloride, cetylpyridinium chloride, fungicides such as triclosan, polyethylene glycol, Tabakoyani removers such as polyvinylpyrrolidone and the like.
着色剤としては、酸化チタン、群青等が挙げられ、これらの着色剤を添加することにより審美的効果を付加することができる。
上記の他の配合成分は、単独で又は２種以上を組み合せて使用することができる。
Examples of the colorant include titanium oxide and ultramarine blue, and an aesthetic effect can be added by adding these colorants.
The said other compounding component can be used individually or in combination of 2 or more types.
＜造粒機＞
本発明においては、顆粒製造時に、顆粒に強い剪断を与えて圧密することのないようにするために、容器回転型造粒機又は撹拌転動造粒機を用いる。また、乾燥性の観点及び湿式崩壊強度向上の観点から、非圧密な顆粒を造粒することが好ましく、容器回転型造粒機を用いることが好ましい。
<Granulator>
In the present invention, a container rotating granulator or an agitating tumbling granulator is used in order to prevent the granulation from being compacted by applying strong shear during granule production. Moreover, it is preferable to granulate a non-consolidated granule from a viewpoint of drying property and a wet disintegration strength improvement, and it is preferable to use a container rotation type granulator.
（容器回転型造粒機）
容器回転型造粒機としては、ドラム型造粒機及びパン型造粒機が好ましい。ドラム型造粒機としては、ドラム状の円筒が回転して処理を行うものであれば特に限定されない。水平又はわずかに傾斜させたドラム型造粒機も使用可能である。これらの装置は、バッチ式、連続式いずれの方式でもよい。
なお、水不溶性粉末材料を含む粉体と容器回転型造粒機の内壁との間の壁面摩擦係数が小さく、粉体に十分な上昇運動力を加えることが困難な場合は、容器内壁に混合を補助するための複数個の邪魔板（バッフル）を設けることが好ましい。邪魔板を設けることにより、粉体に上昇運動を付与することが可能となり、粉末混合性及び固液混合性が向上する。
(Container rotating granulator)
As the container rotating granulator, a drum granulator and a bread granulator are preferable. The drum granulator is not particularly limited as long as the drum-shaped cylinder rotates and performs processing. A horizontal or slightly inclined drum granulator can also be used. These apparatuses may be either batch type or continuous type.
If the wall friction coefficient between the powder containing the water-insoluble powder material and the inner wall of the container rotary granulator is small, it is difficult to apply sufficient ascending force to the powder. It is preferable to provide a plurality of baffles for assisting. By providing the baffle plate, it is possible to impart an upward movement to the powder, and the powder mixing property and the solid-liquid mixing property are improved.
容器回転型造粒機の運転条件としては、造粒機内の水不溶性粉末材料をできるだけ均一に流動させ、撹拌できる条件であれば特に制限されない。良好な崩壊強度等を有する顆粒を得る観点から、下記式（２）で定義されるフルード数を、好ましくは０．００５以上、より好ましくは０．０１以上、更に好ましくは０．０５以上とし、非圧密の顆粒を得る観点から、好ましくは１．０以下、より好ましくは０．６以下、更に好ましくは０．４以下とする。
フルード数：Ｆｒ＝Ｖ２／（Ｒ×ｇ）・・・（２）
Ｖ：周速［ｍ／ｓ］
Ｒ：回転中心から回転物の円周までの半径［ｍ］
ｇ：重力加速度［ｍ／ｓ２］
なお、本体胴部の回転によって顆粒化が進行するドラム型造粒機又はパン型造粒機においては、Ｖ及びＲは本体胴部の値を用い、解砕翼を備えたパン型造粒機においては、Ｖ及びＲは解砕翼の値を用いることとする。
The operating conditions of the container rotating granulator are not particularly limited as long as the water-insoluble powder material in the granulator can flow and be stirred as uniformly as possible. From the viewpoint of obtaining granules having good disintegration strength and the like, the fluid number defined by the following formula (2) is preferably 0.005 or more, more preferably 0.01 or more, still more preferably 0.05 or more, From the viewpoint of obtaining non-consolidated granules, it is preferably 1.0 or less, more preferably 0.6 or less, and still more preferably 0.4 or less.
Fluid number: Fr = V 2 / (R × g) (2)
V: Circumferential speed [m / s]
R: Radius from the center of rotation to the circumference of the rotating object [m]
g: Gravity acceleration [m / s 2 ]
In a drum granulator or a bread granulator in which granulation proceeds by rotation of the main body, V and R are values of the main body, and in a pan granulator equipped with crushing blades. , V and R are the values of the crushing blade.
（撹拌転動造粒機）
撹拌転動造粒機としては、撹拌羽根を備えた主撹拌軸を内部の中心に有し、更に混合を補助し粗大粒子の発生を抑制するための補助撹拌軸を一般的には主撹拌軸と直角方向に壁面より突出させた構造を有するものが挙げられる。転動造粒の場合も水分除去の必要がある場合、ジャケット温水からの伝熱により、水分除去する方法、水分蒸発を容易にするために撹拌転動造粒機内を減圧にして水分除去する方法、撹拌転動造粒機に乾燥空気を通風させて水分除去する方法等が有効である。
かかる撹拌転動造粒機としては、主撹拌軸が垂直に設置されているものとしてヘンシェルミキサー（日本コークス工業株式会社製）、ハイスピードミキサー（深江パウテック株式会社製）、真空ユニットを付帯したハイスピードミキサー（深江パウテック株式会社製）、バーチカルグラニュレーター（富士産業株式会社製）等が挙げられる。主撹拌軸が水平に設置されているものとしてはレディゲミキサー（松坂技研株式会社製）、プローシェアミキサー（太平洋機工株式会社製）等が挙げられる。
これら撹拌転動造粒機を用いる場合には、顆粒内部に存在する混合液の乾燥性の観点、及び顆粒内部で珪酸ナトリウムの脱水物がネットワーク構造をとり、顆粒の湿式崩壊強度を向上させる観点から、顆粒の圧密化を抑制することが好ましく、主撹拌軸及び補助撹拌軸の回転数を以下に記載するフルード数が１００以下になるように設定することが好適であり、前記フルード数は、好ましくは８０以下、より好ましくは７０以下であり、生産性の観点から、好ましくは１０以上、より好ましくは３０以上、更に好ましくは５０以上である。
フルード数：Ｆｒ＝Ｖ２／（Ｒ×ｇ）・・・（２）
Ｖ：周速［ｍ／ｓ］
Ｒ：回転中心から回転物の円周までの半径［ｍ］
ｇ：重力加速度［ｍ／ｓ２］
なお、主撹拌翼や解砕撹拌翼を備えた横型又は竪型造粒機においては、Ｖ及びＲは主軸の値を用いる。
(Agitated rolling granulator)
The stirring tumbling granulator generally has a main stirring shaft having a main stirring shaft provided with stirring blades, and further assisting mixing and suppressing the generation of coarse particles. And having a structure protruding from the wall surface in a direction perpendicular to the surface. Also in the case of rolling granulation, if water removal is necessary, a method of removing moisture by heat transfer from the jacket warm water, a method of removing moisture by reducing the pressure inside the agitating rolling granulator to facilitate moisture evaporation For example, a method of removing moisture by blowing dry air through an agitating rolling granulator is effective.
As such a stirring tumbling granulator, a Henschel mixer (manufactured by Nihon Coke Kogyo Co., Ltd.), a high speed mixer (manufactured by Fukae Powtech Co., Ltd.), a high unit equipped with a vacuum unit are assumed to have a main stirring shaft installed vertically Examples include a speed mixer (Fukae Powtech Co., Ltd.), a vertical granulator (Fuji Sangyo Co., Ltd.), and the like. Examples of those in which the main stirring shaft is installed horizontally include a Readyge mixer (manufactured by Matsuzaka Giken Co., Ltd.), a pro-share mixer (manufactured by Taiheiyo Kiko Co., Ltd.), and the like.
When using these stirring tumbling granulators, the viewpoint of the drying property of the mixed liquid existing inside the granule, and the viewpoint of improving the wet disintegration strength of the granule by taking a network structure of the dehydrated sodium silicate inside the granule From the above, it is preferable to suppress consolidation of the granules, and it is preferable to set the rotation number of the main stirring shaft and the auxiliary stirring shaft so that the fluid number described below is 100 or less, Preferably it is 80 or less, More preferably, it is 70 or less, From a viewpoint of productivity, Preferably it is 10 or more, More preferably, it is 30 or more, More preferably, it is 50 or more.
Fluid number: Fr = V 2 / (R × g) (2)
V: Circumferential speed [m / s]
R: Radius from the center of rotation to the circumference of the rotating object [m]
g: Gravity acceleration [m / s 2 ]
In a horizontal or vertical granulator equipped with a main stirring blade or a crushing stirring blade, V and R use the values of the main shaft.
＜多流体ノズル＞
本発明においては、前記珪酸ナトリウムとフュームドシリカとの混合液を多流体ノズルを用いて供給することが好ましい。多流体ノズルを用いることにより、その液滴を微細化して分散させることができ、粗大粒子を形成する大きな液塊が発生しにくくなるため、収率が向上する。また、顆粒内部に前記珪酸ナトリウムとフュームドシリカとの混合液を、均一に分散させ湿式崩壊強度を向上させることができる。
多流体ノズルとは、液体と微粒化用気体（エアー、窒素等）を独立の流路を通してノズル先端部近傍まで流通させて混合、微粒化するノズルであり、二流体ノズル、三流体ノズル、四流体ノズル等を挙げることができる。また、珪酸ナトリウム水溶液と微粒化用気体の混合部は、ノズル先端部内で混合する内部混合型、又はノズル先端部外で混合する外部混合型のいずれであってもよい。
このような多流体ノズルとしては、スプレーイングシステムスジャパン株式会社製、株式会社共立合金製作所製、株式会社いけうち製等の内部混合型二流体ノズル、スプレーイングシステムスジャパン株式会社製、株式会社共立合金製作所製、株式会社アトマックス製等の外部混合型二流体ノズル、藤崎電機株式会社製の外部混合型四流体ノズル等が挙げられる。
<Multi-fluid nozzle>
In this invention, it is preferable to supply the liquid mixture of the said sodium silicate and fumed silica using a multifluid nozzle. By using a multi-fluid nozzle, the droplets can be refined and dispersed, and a large liquid mass forming coarse particles is less likely to be generated, so that the yield is improved. Moreover, the mixed liquid of the said sodium silicate and fumed silica can be uniformly disperse | distributed inside a granule, and wet disintegration strength can be improved.
A multi-fluid nozzle is a nozzle that mixes and atomizes a liquid and atomizing gas (air, nitrogen, etc.) through an independent flow path to the vicinity of the nozzle tip. Examples include fluid nozzles. Moreover, the mixing part of the sodium silicate aqueous solution and the atomizing gas may be either an internal mixing type that mixes within the nozzle tip or an external mixing type that mixes outside the nozzle tip.
As such a multi-fluid nozzle, an internally mixed two-fluid nozzle made by Spraying Systems Japan Co., Ltd., Kyoritsu Alloy Manufacturing Co., Ltd., Ikeuchi Co., Ltd., etc., manufactured by Spraying Systems Japan Co., Ltd., Kyoritsu Co., Ltd. Examples thereof include an external mixed type two-fluid nozzle manufactured by Alloy Seisakusho, manufactured by Atmax Co., Ltd., and an external mixed type four-fluid nozzle manufactured by Fujisaki Electric Co., Ltd.
また、珪酸ナトリウムとフュームドシリカとの混合液の液滴径は、前記混合液の流量と微粒化用気体の流量とのバランスを調整することにより、所望の範囲に調整することができる。すなわち、液滴径を小さくする場合は、一定流量の前記混合液に対して、微粒化用気体の流量を増加させればよく、また、一定流量の微粒化気体に対して、前記混合液の流量を低下させればよい。
例えば、二流体ノズルを用いる場合、微粒化用気体の流量の調整は、微粒化用気体の噴霧圧の調整により行うのが容易である。微粒化用気体噴霧圧としては、液分散の観点から０．１ＭＰａ以上が好ましく、設備負荷の観点から１．０ＭＰａ以下が好ましい。また、珪酸ナトリウムの噴霧圧としては特に制限はないが、設備負荷の観点から、例えば１．０ＭＰａ以下が好ましい。
Further, the droplet diameter of the mixed liquid of sodium silicate and fumed silica can be adjusted to a desired range by adjusting the balance between the flow rate of the mixed liquid and the flow rate of the atomizing gas. That is, in order to reduce the droplet diameter, the flow rate of the atomizing gas may be increased with respect to the liquid mixture having a constant flow rate. What is necessary is just to reduce a flow volume.
For example, when a two-fluid nozzle is used, it is easy to adjust the flow rate of the atomizing gas by adjusting the atomizing pressure of the atomizing gas. The atomizing gas spray pressure is preferably 0.1 MPa or more from the viewpoint of liquid dispersion, and preferably 1.0 MPa or less from the viewpoint of equipment load. Moreover, there is no restriction | limiting in particular as spray pressure of sodium silicate, However, 1.0 MPa or less is preferable from a viewpoint of equipment load, for example.
珪酸ナトリウムとフュームドシリカとの混合液の液滴径の平均粒径は、製造装置に依存する。
容器回転型混合機を用いる場合、フルード数が一般に低いことから、平均湿式崩壊強度を高めると共に、歯磨剤用顆粒として好適な粒度の顆粒を収率よく得る観点から、混合液の噴霧液滴の平均粒径は、好ましくは２１０μｍ以下、より好ましくは１５０μｍ以下、より更に好ましくは１００μｍ以下であり、生産性の観点から、好ましくは１μｍ以上、より好ましくは５μｍ以上、更に好ましくは１０μｍ以上、より更に好ましくは２０μｍ以上である。
撹拌転動造粒機を用いる場合、平均湿式崩壊強度を高めると共に、歯磨剤用顆粒として好適な粒度の顆粒を収率よく得る観点から、混合液の噴霧液滴の平均粒径は、好ましくは２，０００μｍ以下、より好ましくは１，５００μｍ以下、更に好ましくは１，３００μｍ以下であり、生産性の観点から、好ましくは５００μｍ以上、より好ましくは８００μｍ以上である。
滴径を小さくするほど前記混合液の流量が低下し生産性が低下するが、例えば多流体ノズルを複数個使用しノズル一本当たりの流量を低下させることで、液滴の微細化を維持しつつ添加速度を上げることができる。多流体ノズルは１本以上であればよいが、２本以上２０本以下用いることもできる。
なお、当該混合液の液滴の平均粒径は体積基準で算出されるものであり、例えば、レーザー回折式粒度分布測定装置（マルバーン社製、スプレーテック）を用いて測定される値である。具体的には、実施例に記載の方法で測定することができる。
The average particle diameter of the droplet diameter of the mixed liquid of sodium silicate and fumed silica depends on the production apparatus.
When using a container-rotating mixer, the fluid number is generally low, so that the average wet disintegration strength is increased, and from the viewpoint of obtaining a granule having a particle size suitable as a dentifrice granule with good yield, The average particle size is preferably 210 μm or less, more preferably 150 μm or less, and even more preferably 100 μm or less. From the viewpoint of productivity, it is preferably 1 μm or more, more preferably 5 μm or more, still more preferably 10 μm or more, and even more. Preferably it is 20 micrometers or more.
When using an agitating rolling granulator, the average particle size of the spray droplets of the mixed solution is preferably from the viewpoint of increasing the average wet disintegration strength and obtaining a granule having a suitable particle size as a dentifrice granule with good yield. The thickness is 2,000 μm or less, more preferably 1,500 μm or less, still more preferably 1,300 μm or less. From the viewpoint of productivity, it is preferably 500 μm or more, more preferably 800 μm or more.
The smaller the droplet diameter, the lower the flow rate of the mixed solution and the productivity.For example, by using multiple multi-fluid nozzles and reducing the flow rate per nozzle, the fineness of the droplets can be maintained. In addition, the addition rate can be increased. One or more multi-fluid nozzles may be used, but two or more and 20 or less can be used.
In addition, the average particle diameter of the droplets of the liquid mixture is calculated on a volume basis, and is a value measured using, for example, a laser diffraction particle size distribution measurement device (Malburn, Spraytec). Specifically, it can be measured by the method described in the examples.
珪酸ナトリウムとフュームドシリカとの混合液を多流体ノズルを用いて供給する際の珪酸ナトリウムとフュームドシリカとの混合液の温度は、噴霧の安定性の観点から、好ましくは５℃以上、より好ましくは１０℃以上であり、そして、好ましくは５０℃以下、より好ましくは３０℃以下である。
容器回転型混合機を用いる場合、珪酸ナトリウムとフュームドシリカとの混合液の添加速度は、粗大粒子の形成を抑制し、優れた湿式崩壊強度を付与する観点から、水不溶性粉末材料１００質量部に対して、好ましくは２０質量部／分以下、より好ましくは１０質量部／分以下、更に好ましくは５質量部／分以下、より更に好ましくは３質量部／分以下であり、生産性の観点から、好ましくは０．１質量部／分以上、より好ましくは０．３質量部／分以上、更に好ましくは０．５質量部／分以上、より更に好ましくは１質量部／分以上である。
撹拌転動造粒機を用いる場合、珪酸ナトリウムとフュームドシリカとの混合液の添加速度は、粗大粒子の形成を抑制し、優れた湿式崩壊強度を付与する観点から、水不溶性粉末材料１００質量部に対して、好ましくは３０質量部／分以下、より好ましくは２０質量部／分以下、更に好ましくは１５質量部／分以下、生産性の観点から、好ましくは１質量部／分以上、より好ましくは３質量部／分以上、より好ましくは５質量部／分以上、更に好ましくは７質量部／分以上である。
The temperature of the mixed liquid of sodium silicate and fumed silica when the mixed liquid of sodium silicate and fumed silica is supplied using a multi-fluid nozzle is preferably 5 ° C. or more from the viewpoint of spray stability. Preferably it is 10 degreeC or more, Preferably it is 50 degrees C or less, More preferably, it is 30 degrees C or less.
When using a container rotating mixer, the addition rate of the mixed solution of sodium silicate and fumed silica is 100 parts by mass of a water-insoluble powder material from the viewpoint of suppressing the formation of coarse particles and imparting excellent wet disintegration strength. Is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less, still more preferably 5 parts by mass or less, and even more preferably 3 parts by mass or less, in view of productivity. Therefore, it is preferably 0.1 parts by mass / min or more, more preferably 0.3 parts by mass / min or more, still more preferably 0.5 parts by mass / min or more, and even more preferably 1 part by mass / min or more.
When using a stirring tumbling granulator, the addition rate of the mixed solution of sodium silicate and fumed silica is 100 masses of water-insoluble powder material from the viewpoint of suppressing the formation of coarse particles and imparting excellent wet disintegration strength. Part by weight, preferably 30 parts by weight or less, more preferably 20 parts by weight or less, more preferably 15 parts by weight or less, from the viewpoint of productivity, preferably 1 part by weight or more, more Preferably it is 3 mass parts / min or more, More preferably, it is 5 mass parts / min or more, More preferably, it is 7 mass parts / min or more.
前記混合液を供給する前に水を供給する場合の水についても多流体ノズルを用いて供給することが好ましい。多流体ノズルを用いることにより、その液滴を微細化して分散させることができ、水不溶性粉末材料に対して水が含浸され易くなると共に、粗大粒子を形成する大きな液塊が発生しにくくなる。多流体ノズルとしては、前述の多流体ノズルと同様のものを使用することができる。
水の噴霧液滴の平均粒径は、湿式崩壊強度を高めると共に、粗大粒子の形成を抑制し収率を向上させる観点から、好ましくは２００μｍ以下、より好ましくは１００μｍ以下、更に好ましくは８０μｍ以下、より更に好ましくは６０μｍ以下、より更に好ましくは４０μｍ以下であり、生産性の観点から、好ましくは１μｍ以上、より好ましくは５μｍ以上、更に好ましくは１０μｍ以上である。
It is preferable to supply water using a multi-fluid nozzle when supplying water before supplying the mixed liquid. By using a multi-fluid nozzle, the droplets can be refined and dispersed, and the water-insoluble powder material is easily impregnated with water, and a large liquid mass forming coarse particles is less likely to be generated. As the multi-fluid nozzle, the same multi-fluid nozzle as described above can be used.
The average particle diameter of the water spray droplets is preferably 200 μm or less, more preferably 100 μm or less, still more preferably 80 μm or less, from the viewpoint of improving wet disintegration strength and suppressing the formation of coarse particles to improve yield. Still more preferably, it is 60 micrometers or less, More preferably, it is 40 micrometers or less, From a viewpoint of productivity, Preferably it is 1 micrometer or more, More preferably, it is 5 micrometers or more, More preferably, it is 10 micrometers or more.
水を多流体ノズルを用いて供給する際の温度は、噴霧の安定性の観点から、好ましくは５℃以上、より好ましくは１０℃以上であり、そして、好ましくは５０℃以下、より好ましくは３０℃以下である。
水の添加速度は、粗大粒子の形成を抑制し、優れた湿式崩壊強度を付与する観点から、水不溶性粉末材料１００質量部に対して、好ましくは２０質量部／分以下、より好ましくは１０質量部／分以下、更に好ましくは５質量部／分以下であり、生産性の観点から、好ましくは０．１質量部／分以上、より好ましくは０．５質量部／分以上、より好ましくは１質量部／分以上である。
The temperature at which water is supplied using a multi-fluid nozzle is preferably 5 ° C. or higher, more preferably 10 ° C. or higher, and preferably 50 ° C. or lower, more preferably 30 from the viewpoint of spray stability. It is below ℃.
The addition rate of water is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the water-insoluble powder material from the viewpoint of suppressing the formation of coarse particles and imparting excellent wet disintegration strength. Part / minute or less, more preferably 5 parts by weight / minute or less, and from the viewpoint of productivity, preferably 0.1 part by weight / minute or more, more preferably 0.5 part by weight / minute or more, more preferably 1 part. It is more than mass part / min.
＜乾燥＞
本発明においては、湿式崩壊強度を向上させる観点から、得られた顆粒を更に乾燥することが好ましい。乾燥操作を行うことにより、水溶性結合剤である珪酸ナトリウムを用いていながら、顆粒の湿式崩壊強度の向上が確認され歯磨製剤中での安定性を向上さることができる。この理由は定かではないが、乾燥に伴い珪酸ナトリウムの脱水縮合が進行し珪酸ナトリウムのネットワーク構造が発達して強度が向上したと考えられる。
<Drying>
In the present invention, it is preferable to further dry the obtained granules from the viewpoint of improving the wet disintegration strength. By performing the drying operation, the improvement in wet disintegration strength of the granules is confirmed while using sodium silicate which is a water-soluble binder, and the stability in the dentifrice preparation can be improved. The reason for this is not clear, but it is thought that the dehydration condensation of sodium silicate proceeds with drying, the network structure of sodium silicate develops, and the strength is improved.
乾燥法については、棚乾燥、流動層乾燥、減圧乾燥、マイクロ波乾燥等が挙げられる。中でも、設備的な観点から、棚乾燥、流動層乾燥が好ましい。
乾燥中の顆粒の崩壊を抑制する観点から、強いせん断力をできるだけ与えない乾燥方式が好ましい。例えば、バッチ式では、電気式棚乾燥機や熱風乾燥機で乾燥させる方法、バッチ式流動層で乾燥させる方法等が挙げられ、連続式では、流動層やロータリー乾燥機、スチームチューブドライヤー等が挙げられる。
Examples of the drying method include shelf drying, fluidized bed drying, reduced pressure drying, and microwave drying. Among these, from the viewpoint of equipment, shelf drying and fluidized bed drying are preferable.
From the viewpoint of suppressing the disintegration of the granules during drying, a drying method that does not give as much shearing force as possible is preferable. For example, in the batch type, examples include a method of drying with an electric shelf dryer or a hot air dryer, a method of drying in a batch type fluidized bed, and the continuous type includes a fluidized bed, a rotary dryer, a steam tube dryer, and the like. It is done.
乾燥温度は、乾燥速度を考慮して適宜決定することができるが、生産性の観点から、好ましくは６０℃以上、より好ましくは７０℃以上、更に好ましくは７５℃以上である。また、熱負荷の観点から、好ましくは２００℃以下、より好ましくは１５０℃以下、更に好ましくは１１０℃以下、より更に好ましくは９０℃以下である。
乾燥時間は、製造に用いた前記混合液の有効分や量により異なるが、湿式崩壊強度が本発明の好ましい範囲となるように適宜調整を行う。乾燥時間は、好ましくは１０分以上、より好ましくは２０分以上、更に好ましくは３０分以上であり、そして、好ましくは２４時間以下、より好ましくは２０時間以下、更に好ましくは２時間以下である。乾燥手段としては、電気乾燥であっても、流動層乾燥であってもよい。
得られる顆粒中の水分量は、湿式崩壊強度を高める観点から、好ましくは２５質量％以下、より好ましくは２０質量％以下、更に好ましくは１５質量％以下であり、より更に好ましくは６質量％以下、より更に好ましくは５質量％以下、より更に好ましくは４質量％以下であり、生産性の観点から、好ましくは０．１質量％以上であり、より好ましくは０．２質量％以上である。顆粒中の水分量は、実施例に記載の方法により求めることができる。湿式崩壊強度は、水不溶性粉末材料の種類に依存するが、同じ種類では、水分量が少ない方が、湿式崩壊強度は高くなる。
The drying temperature can be appropriately determined in consideration of the drying speed, but is preferably 60 ° C. or higher, more preferably 70 ° C. or higher, and further preferably 75 ° C. or higher from the viewpoint of productivity. From the viewpoint of heat load, it is preferably 200 ° C. or lower, more preferably 150 ° C. or lower, still more preferably 110 ° C. or lower, and still more preferably 90 ° C. or lower.
The drying time varies depending on the effective amount and amount of the mixed solution used in the production, but is appropriately adjusted so that the wet disintegration strength falls within the preferable range of the present invention. The drying time is preferably 10 minutes or more, more preferably 20 minutes or more, still more preferably 30 minutes or more, and preferably 24 hours or less, more preferably 20 hours or less, and even more preferably 2 hours or less. The drying means may be electric drying or fluidized bed drying.
The water content in the resulting granules is preferably 25% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, still more preferably 15% by mass or less, and even more preferably 6% by mass or less, from the viewpoint of increasing wet disintegration strength. More preferably, it is 5% by mass or less, still more preferably 4% by mass or less. From the viewpoint of productivity, it is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.2% by mass or more. The amount of water in the granules can be determined by the method described in the examples. Although the wet disintegration strength depends on the type of the water-insoluble powder material, the wet disintegration strength is higher for the same type when the water content is smaller.
［歯磨剤用顆粒］
本発明の製造方法により製造された歯磨剤用顆粒（水分を除く）中の水不溶性粉末材料の含有量は、崩壊強度等と研磨力を高める観点から、好ましくは４０質量％以上、より好ましくは５０質量％以上、更に好ましくは６０質量％以上であり、歯に対する損傷を抑制する観点から、好ましくは９７質量％以下、より好ましくは９６質量％以下、更に好ましくは９５質量％以下である。
本発明において、歯磨剤用顆粒中の各成分の含有量や質量比は、顆粒製造時の配合量から求めた計算値を用いることができる。また、珪酸ナトリウム量は、実施例に記載の方法により求めた固形分量である。
[Granule for dentifrice]
The content of the water-insoluble powder material in the dentifrice granules (excluding moisture) produced by the production method of the present invention is preferably 40% by mass or more, more preferably from the viewpoint of enhancing the disintegration strength and the polishing power. From the viewpoint of suppressing damage to teeth, it is preferably 97% by mass or less, more preferably 96% by mass or less, and still more preferably 95% by mass or less.
In this invention, the calculated value calculated | required from the compounding quantity at the time of granule manufacture can be used for content and mass ratio of each component in the granule for dentifrice. The amount of sodium silicate is the amount of solid content determined by the method described in the examples.
本発明の製造方法により製造された歯磨剤用顆粒（水分を除く）中、珪酸ナトリウム（固形分）の含有量は、湿式崩壊強度等を高める観点から、好ましくは２質量％以上、より好ましくは３質量％以上、更に好ましくは４質量％以上、より更に好ましくは５質量％以上であり、収率を高める観点及び顆粒のｐＨを抑制する観点から、好ましくは６０質量％以下、より好ましくは５０質量％以下、更に好ましくは４０質量％以下、より更に好ましくは３０質量％以下、より更に好ましくは２０質量％以下である。 In the dentifrice granules (excluding moisture) produced by the production method of the present invention, the content of sodium silicate (solid content) is preferably 2% by mass or more, more preferably from the viewpoint of increasing wet disintegration strength and the like. 3% by mass or more, more preferably 4% by mass or more, and still more preferably 5% by mass or more. From the viewpoint of increasing the yield and suppressing the pH of the granules, it is preferably 60% by mass or less, more preferably 50% by mass. It is at most mass%, more preferably at most 40 mass%, even more preferably at most 30 mass%, still more preferably at most 20 mass%.
顆粒中、水不溶性粉末材料１００質量部に対する珪酸ナトリウム（固形分質量部）の好ましい量、水不溶性粉末材料１００質量部に対するフュームドシリカの好ましい量は、前述の供給量と同じである。
また、顆粒中の珪酸ナトリウム１００質量部（固形分）に対するフュームドシリカの質量部の好ましい割合も前述のとおりである。
In the granule, the preferable amount of sodium silicate (solid mass part) with respect to 100 parts by mass of the water-insoluble powder material and the preferable amount of fumed silica with respect to 100 parts by mass of the water-insoluble powder material are the same as the above-mentioned supply amount.
Moreover, the preferable ratio of the mass part of fumed silica with respect to 100 mass parts (solid content) of sodium silicate in a granule is also as above-mentioned.
任意成分である、珪酸ナトリウム及びフュームドシリカ以外の結合剤、薬用成分、着色剤の歯磨剤用顆粒中の含有量は、崩壊感触の観点から、水不溶性粉末材料及び珪酸ナトリウムの固形分の合計量１００質量部に対して、好ましくは３質量部以下、より好ましくは２質量部以下、更に好ましくは１質量部以下であり、更に好ましくは０質量部である。 The content of binder, medicinal component, and coloring agent other than sodium silicate and fumed silica, which are optional components, in the dentifrice granule is the sum of the solid content of the water-insoluble powder material and sodium silicate from the viewpoint of disintegration feeling. The amount is preferably 3 parts by mass or less, more preferably 2 parts by mass or less, still more preferably 1 part by mass or less, and still more preferably 0 parts by mass with respect to 100 parts by mass.
＜歯磨剤用顆粒の特性＞
歯磨剤用顆粒の平均湿式崩壊強度は、歯磨剤に配合して使用したとき、口の中での顆粒を触知でき、歯垢除去効果の観点から、好ましくは１０％以上、より好ましくは１５％以上、更に好ましくは２０％以上、より更に好ましくは３１％以上、より更に好ましくは３５％以上であり、また異物感をほとんど感じさせない観点から、好ましくは９５％以下、より好ましくは９０％以下、更に好ましくは８０％以下である。平均湿式崩壊強度は、珪酸ナトリウム（固形分）の含有量を増加させたり、顆粒中の水分量を減らしたり、水不溶性粉末材料の種類を適宜選択することにより、高めることができる。なお、平均湿式崩壊強度は、実施例に記載の方法により測定することができる。
<Characteristics of dentifrice granules>
The average wet disintegration strength of the dentifrice granule is preferably 10% or more, more preferably 15 from the viewpoint of plaque removal effect, because the granule in the mouth can be palpated when used in a dentifrice. % Or more, more preferably 20% or more, even more preferably 31% or more, still more preferably 35% or more, and preferably 95% or less, more preferably 90% or less, from the viewpoint of hardly feeling a foreign body feeling. More preferably, it is 80% or less. The average wet disintegration strength can be increased by increasing the content of sodium silicate (solid content), decreasing the amount of water in the granules, or appropriately selecting the type of water-insoluble powder material. In addition, average wet disintegration strength can be measured by the method as described in an Example.
本発明の製造方法により製造された歯磨剤用顆粒の平均粒子径は、十分な研磨力を有する観点から好ましくは５０μｍ以上、より好ましくは７５μｍ以上、更に好ましくは１００μｍ以上であって、口腔中での異物感を抑制する観点から、好ましくは５００μｍ以下、より好ましくは３５０μｍ以下、更に好ましくは３２０μｍ以下である。なお、歯磨剤用顆粒の平均粒子径は、実施例に記載の方法で測定することができる。 The average particle size of the dentifrice granules produced by the production method of the present invention is preferably 50 μm or more, more preferably 75 μm or more, and even more preferably 100 μm or more from the viewpoint of having sufficient polishing power. From the viewpoint of suppressing the feeling of foreign matter, it is preferably 500 μm or less, more preferably 350 μm or less, and still more preferably 320 μm or less. In addition, the average particle diameter of the granule for dentifrice can be measured by the method as described in an Example.
本発明の製造方法により製造された歯磨剤用顆粒のかさ密度は、歯磨き剤としての好適な使用感及び好適な湿式崩壊強度の観点から、好ましくは３００ｇ／Ｌ以上、より好ましくは３５０ｇ／Ｌ以上、更に好ましくは４００ｇ／Ｌ以上であり、そして、好ましくは８００ｇ／Ｌ以下、より好ましくは７００ｇ／Ｌ以下、更に好ましくは６５０ｇ／Ｌ以下である。なお、かさ密度は、実施例に記載の方法で測定することができる。 The bulk density of the dentifrice granules produced by the production method of the present invention is preferably 300 g / L or more, more preferably 350 g / L or more, from the viewpoint of a suitable feeling as a dentifrice and a suitable wet disintegration strength. More preferably, it is 400 g / L or more, and preferably 800 g / L or less, more preferably 700 g / L or less, still more preferably 650 g / L or less. The bulk density can be measured by the method described in the examples.
本発明の製造方法により製造された歯磨剤用顆粒のｐＨは、歯磨剤の色素の退色を抑制する観点及び殺菌剤の分解を抑制する観点から、好ましくは７．０以上であり、好ましくは１２．０以下、より更に好ましくは１１．８以下、より更に好ましくは１１．５以下である。なお、ｐＨは実施例に記載の方法で測定することができる。
上記したような平均粒子径、湿式崩壊強度等を有する顆粒は、珪酸ナトリウムの種類、配合量、及び製造条件を適宜変化させることによって製造することができる。
The pH of the dentifrice granules produced by the production method of the present invention is preferably 7.0 or more, and preferably 12 from the viewpoint of suppressing discoloration of the pigment of the dentifrice and suppressing the decomposition of the disinfectant. 0.0 or less, more preferably 11.8 or less, and still more preferably 11.5 or less. In addition, pH can be measured by the method as described in an Example.
Granules having the above average particle diameter, wet disintegration strength, and the like can be produced by appropriately changing the type, blending amount, and production conditions of sodium silicate.
以下の実施例及び比較例において、「％」は特記しない限り「質量％」であり、「部」は特記しない限り「質量部」である。なお、各物性値の測定は、以下の方法により行った。
（１）珪酸ナトリウム水溶液の固形分
スポイトを用いてアルミ製の直径１１．５ｃｍの容器上に１滴が直径５〜１０ｍｍ程度の液滴となるよう（液滴同士が極力重ならないよう）に試料２．５ｇを滴下散布し、その後、赤外線水分計（株式会社ケット科学研究所製、ＦＤ２４０）を用い、湿量基準水分測定モードにて温度１０５℃、Ａｕｔｏの条件（測定値の変化量が、３０秒間で０．０５％以内になったときを最終測定値とみなして測定を終了）で測定した揮発自由水分を除くことで算出した。
In the following examples and comparative examples, “%” is “% by mass” unless otherwise specified, and “parts” is “parts by mass” unless otherwise specified. Each physical property value was measured by the following method.
(1) Solid content of sodium silicate aqueous solution Sample using a dropper so that one drop becomes a drop of about 5 to 10 mm in diameter on a container made of aluminum with a diameter of 11.5 cm (so that the droplets do not overlap as much as possible). 2.5 g was sprayed, and then using an infrared moisture meter (FD240, manufactured by Kett Kagaku Kenkyusho Co., Ltd.) in a humidity-based moisture measurement mode, the temperature was 105 ° C., the Auto condition (the amount of change in the measured value was It was calculated by removing the volatilized free water measured in 30 seconds when it was within 0.05% as a final measured value and the measurement was completed.
（２）混合液の噴霧平均液滴径
混合液の平均液滴径（体積平均粒径）は、レーザー回折式粒度分布測定装置（マルバーン社製、スプレーテック）を用いて測定した。具体的には、レーザーから３０ｃｍ離れた場所にスプレーノズル先端を設置し、レーザーに対して垂直且つ噴霧液滴群の中心をレーザーが貫通するように混合液を３０秒間継続して噴霧して平均液滴径の測定を行った。
(2) Spray average droplet diameter of liquid mixture The average liquid droplet diameter (volume average particle diameter) of the liquid mixture was measured using a laser diffraction particle size distribution measuring apparatus (Malburn, Spraytec). Specifically, the tip of the spray nozzle is installed at a location 30 cm away from the laser, and the mixture is sprayed continuously for 30 seconds so that the laser penetrates the center of the spray droplet group perpendicular to the laser and averaged. The droplet diameter was measured.
（３）水不溶性粉末の平均粒子径の測定方法
水不溶性粉末の平均粒子径はレーザー回折／散乱式粒度分布測定装置（株式会社堀場製作所製、ＬＡ−９２０）にて、溶媒をイオン交換水、屈折率を１．２、循環速度を４とし、循環３ｍｉｎの条件で測定した。
(3) Method for measuring average particle diameter of water-insoluble powder The average particle diameter of the water-insoluble powder is measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer (LA-920, manufactured by Horiba, Ltd.), and the solvent is ion-exchanged water. The measurement was performed under the conditions of a refractive index of 1.2, a circulation speed of 4, and a circulation of 3 min.
（４）顆粒の平均粒子径
ＪＩＳＺ８８０１−１（２０００年５月２０日制定、２００６年１１月２０日最終改正）規定の２０００、１４００、１０００、７１０、５００、３５５、２５０、１８０、１２５、９０、６３、４５μｍの篩を用いて５分間振動させた後、篩分け法による篩下質量分布について５０％平均径を算出し、これを平均粒子径とする。具体的には、ＪＩＳＺ８８０１−１（２０００年５月２０日制定、２００６年１１月２０日最終改正）規定の２０００、１４００、１０００、７１０、５００、３５５、２５０、１８０、１２５、９０、６３、４５μｍの篩を用いて受け皿上に目開きの小さな篩から順に積み重ね、最上部の２０００μｍの篩の上から１００ｇの顆粒を添加し、蓋をしてロータップ型ふるい振とう機（ＨＥＩＫＯ製作所製、タッピング１５６回／分、ローリング：２９０回／分）に取り付け、５分間振動させたあと、それぞれの篩及び受け皿上に残留した当該顆粒の質量を測定し、各篩上の当該顆粒の質量割合（％）を算出する。受け皿から順に目開きの小さな篩上の当該顆粒の質量割合を積算していき合計が５０％となる粒子径を平均粒子径とする。
(4) Average particle size of granules 2000, 1400, 1000, 710, 500, 355, 250, 180, 125, 90 of JISZ8801-1 (established on May 20, 2000, final revised on November 20, 2006) , 63, and 45 μm, and after shaking for 5 minutes, the 50% average diameter is calculated for the mass distribution under the sieve by the sieving method, and this is used as the average particle diameter. Specifically, 2000, 1400, 1000, 710, 500, 355, 250, 180, 125, 90, 63 of JISZ8801-1 (enacted on May 20, 2000, final amendment on November 20, 2006), Using a 45 μm sieve, stack in order from a sieve with a small mesh on the tray, add 100 g of granules from the top of the top 2000 μm sieve, cover and a low-tap type sieve shaker (manufactured by HEIKO Seisakusho, tapping) 156 times / minute, rolling: 290 times / minute), and after shaking for 5 minutes, the mass of the granules remaining on each sieve and the saucer was measured, and the mass ratio of the granules on each sieve (% ) Is calculated. The mass ratio of the granules on a sieve with a small mesh is added in order from the saucer, and the particle diameter at which the total becomes 50% is taken as the average particle diameter.
（５）かさ密度
予め質量を測定しておいた容積１００ｍＬの円筒容器（直径４ｃｍ）に、ＪＩＳ Ｋ３３６２：２００８により規定された、かさ密度測定用のホッパーを用いて顆粒を流入させて容器上部で顆粒をすりきり、その質量を測定することによりかさ密度（ｇ／Ｌ）を求めた。
(5) Bulk density Granules were flowed into a 100 mL cylindrical container (diameter 4 cm) whose mass was measured in advance using a bulk density measurement hopper defined by JIS K3362: 2008. The bulk density (g / L) was calculated | required by grinding a granule and measuring the mass.
（６）歯磨剤用顆粒中の水分量
試料２ｇをアルミ製の直径１１．５ｃｍの容器上に均一に散布し、その後、赤外線水分計（株式会社ケット科学研究所製、ＦＤ２４０）を用い、（１）と同じ条件で測定した。
(6) Moisture content in dentifrice granules 2 g of a sample was evenly sprayed on an aluminum 11.5 cm diameter container, and then an infrared moisture meter (FD240, manufactured by Kett Science Laboratory Co., Ltd.) was used. Measurement was performed under the same conditions as in 1).
（７）顆粒の平均湿式崩壊強度
まず、ＪＩＳＺ８８０１−１規定の５００、３５５、２５０、１８０、１５０、１２５、９０、６３、４５μｍの篩を用いて５分間振動させた後、１５０〜１８０μｍ粒度の顆粒をサンプルとした。次に、スクリュー管（株式会社マルエム製、Ｎｏ．６）に、ステンレス球（直径４ｍｍ）を１５ｇ、顆粒サンプルを３ｇ、イオン交換水を３０ｍＬ投入し、１度逆さにした。その後、３０分間静置し、錠剤摩損試験機（萱垣医理科工業株式会社製）にて、７５ｒ／分で２分３０秒間回転させた。
得られた顆粒サンプルを１５０μｍの篩で濾過し、１０５℃、３０分間乾燥した後、デシケーターで常温に冷まし、１５０μｍの篩をミクロ型電磁振動機（筒井理化学器械株式会社製、ミクロ型電磁振動ふるい器、Ｍ−２）にて振動強度５．５、１分間振盪させ、その後秤量した。以下の計算式にて算出した値を平均湿式崩壊強度とした。
平均湿式崩壊強度（％）＝（１５０μｍ篩に残留する顆粒質量÷初期サンプル質量）×１００
(7) Average wet disintegration strength of granule First, after vibrating for 5 minutes using a sieve of 500, 355, 250, 180, 150, 125, 90, 63, 45 μm of JISZ8801-1, the particle size of 150 to 180 μm Granules were used as samples. Next, 15 g of a stainless steel sphere (diameter 4 mm), 3 g of a granule sample, and 30 mL of ion-exchanged water were put into a screw tube (manufactured by Maruemu Co., No. 6) and inverted once. Then, it was left still for 30 minutes, and rotated for 2 minutes 30 seconds at 75 r / min with a tablet wear tester (manufactured by Higaki Medical Science Co., Ltd.).
The obtained granule sample is filtered through a 150 μm sieve, dried at 105 ° C. for 30 minutes, and then cooled to room temperature with a desiccator. The 150 μm sieve is made into a micro-type electromagnetic vibrator (manufactured by Tsutsui Riken Kikai Co., Ltd., micro-type electromagnetic vibratory sieve). The shaker was shaken for 5.5 minutes with an instrument M-2) and then weighed. The value calculated by the following formula was defined as the average wet disintegration strength.
Average wet disintegration strength (%) = (granule mass remaining on 150 μm sieve ÷ initial sample mass) × 100
（８）歯磨剤用顆粒のｐＨの測定方法
スクリュー管（株式会社マルエム製、Ｎｏ．７）に顆粒サンプルを３ｇ、イオン交換水を３０ｍＬ投入し、１時間静置した後ｐＨメーター（株式会社堀場製作所製、「Ｆ−５２」）を用いて測定（２５℃）した。
(8) Method for measuring pH of dentifrice granules 3 g of granule sample and 30 mL of ion-exchanged water were placed in a screw tube (manufactured by Marumu Co., Ltd., No. 7) and allowed to stand for 1 hour, and then a pH meter (Horiba Co., Ltd.) It measured (25 degreeC) using the manufacturing company make, "F-52".
（９）混合液の粘度測定
Ｐｈｙｓｕｃａ製レオメータＭＣＲ３００（ＣＰ５０−１ コーンプレート使用）を用い、測定温度を２５［℃］、せん断速度を１［１／ｓ］として混合液の粘度測定を行った。
(9) Viscosity measurement of liquid mixture Using a Physa rheometer MCR300 (CP50-1 cone plate used), the viscosity of the liquid mixture was measured at a measurement temperature of 25 [° C.] and a shear rate of 1 [1 / s].
（１０）水不溶性粉末の吸水量の測定方法
水不溶性粉末材料の吸水量は、以下の方法で測定した。吸収量測定器（株式会社あさひ総研製Ｓ４１０）に水不溶性粉末を２０ｇ投入し、駆動羽根を２００ｒｐｍで回転させた。ここにイオン交換水を、液供給速度４ｍｌ／ｍｉｎで滴下し、２５℃における最大トルクとなる点を見極めた。この最大トルクとなる点の７０％のトルクとなる点における液添加量を粉末投入量で除算し、吸水量とした。
(10) Method for measuring water absorption of water-insoluble powder The water absorption of the water-insoluble powder material was measured by the following method. 20 g of water-insoluble powder was put into an absorption amount measuring device (S410, manufactured by Asahi Research Institute), and the driving blade was rotated at 200 rpm. Ion exchange water was dropped here at a liquid supply rate of 4 ml / min to determine the point at which the maximum torque at 25 ° C. was reached. The amount of liquid added at a point where the torque becomes 70% of the point where the maximum torque is reached was divided by the amount of powder input to obtain the amount of water absorption.
（１１）フュームドシリカの平均粒子径測定方法
フュームドシリカの平均粒子径は、フュームドシリカの５質量％水分散液を、光路長１ｃｍの石英ガラスセル（東ソー・クォーツ株式会社製、T-1-UV-10）に入れ、動的光散乱式粒度分布測定装置（大塚電子株式会社製、ELS-Z2）を用いて測定し、光子相関法で求めた自己相関関数をキュムラント法により解析し算出した。
(11) Method for Measuring Average Particle Size of Fumed Silica The average particle size of fumed silica is 5% by mass aqueous dispersion of fumed silica, a quartz glass cell with an optical path length of 1 cm (manufactured by Tosoh Quartz Corporation, T- 1-UV-10), measured using a dynamic light scattering particle size distribution analyzer (ELS-Z2 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.), and analyzed the autocorrelation function obtained by the photon correlation method using the cumulant method. Calculated.
実施例１、２
表１に示す配合割合で、シリカ粉末１（PQ Corporation製、ソルボシルＡＣ７７、平均粒子径９μｍ、吸水量８５ｃｃ／１００ｇ、かさ密度３００ｇ／Ｌ）を邪魔板を有した７５Ｌドラム型造粒機（直径４０ｃｍ×Ｌ６０ｃｍ）に投入し、ドラム回転数３０ｒ．ｐ．ｍ／フルード数０．２／ドラム角度１２．６°の条件で混合しながら、珪酸ナトリウム水溶液（富士化学工業株式会社製、３号珪酸ソーダ：Ｎａ２Ｏ・３ＳｉＯ２水溶液、固形分：５５．１％）とフュームドシリカ（日本アエロジル株式会社製、アエロジル２００、１次粒子の平均粒子径１２ｎｍ、ＢＥＴ比表面積２００±２５ｍ２／ｇ、固形分：１００％）の混合液（粘度：２４Ｐａ・ｓ）を、外部混合型二流体ノズル１個（株式会社アトマックス製）を用いて噴霧添加し造粒した。
該混合液の添加速度及び噴霧平均液滴径は、１１０ｇ／分及び６０μｍであった。なお、造粒操作は２０℃で行った。
該混合液噴霧後、１分間混合を継続した後、ドラム型造粒機から排出し、電気乾燥機を用いて８０℃で９０分間乾燥した後、顆粒の物性評価を行った。結果を表２に示す。
Examples 1 and 2
75L drum granulator (diameter) having a baffle plate with silica powder 1 (PQ Corporation, sorbosyl AC77, average particle size 9 μm, water absorption 85 cc / 100 g, bulk density 300 g / L) at the blending ratio shown in Table 1. 40 cm × L 60 cm), and the drum rotation speed is 30 r. p. While mixing under the conditions of m / fluid number 0.2 / drum angle 12.6 °, sodium silicate aqueous solution (manufactured by Fuji Chemical Industry Co., Ltd., No. 3 sodium silicate: Na 2 O.3SiO 2 aqueous solution, solid content: 55. 1%) and fumed silica (Aerosil 200, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., primary particle average particle size 12 nm, BET specific surface area 200 ± 25 m 2 / g, solid content: 100%) (viscosity: 24 Pa · s) was sprayed and granulated using one external mixing type two-fluid nozzle (manufactured by Atmax Co., Ltd.).
The addition rate of the mixed solution and the average spray droplet diameter were 110 g / min and 60 μm. The granulation operation was performed at 20 ° C.
After spraying the mixed solution, mixing was continued for 1 minute, and then the product was discharged from the drum granulator and dried at 80 ° C. for 90 minutes using an electric dryer, and then the physical properties of the granules were evaluated. The results are shown in Table 2.
実施例３、４
表１に示す配合割合で、シリカ粉末１（PQ Corporation製、ソルボシルＡＣ７７、平均粒子径９μｍ、吸水量８５ｃｃ／１００ｇ、かさ密度３００ｇ／Ｌ）を邪魔板を有した７５Ｌドラム型造粒機（直径４０ｃｍ×Ｌ６０ｃｍ）に投入し、ドラム回転数３０ｒ．ｐ．ｍ／フルード数０．２／ドラム角度１２．６°の条件で混合しながらイオン交換水を、外部混合型二流体ノズル１個（株式会社アトマックス製）を用いて噴霧添加し造粒した。水の添加速度及び噴霧平均液滴径は、８６ｇ／分及び２８μｍであった。
続いて、珪酸ナトリウム水溶液（富士化学工業株式会社製、３号珪酸ソーダ：Ｎａ２Ｏ・３ＳｉＯ２水溶液、固形分：５５．１％）とフュームドシリカ（日本アエロジル株式会社製、アエロジル２００、１次粒子の平均粒子径１２ｎｍ、ＢＥＴ比表面積２００±２５ｍ２／ｇ、固形分：１００％）の混合液を、外部混合型二流体ノズル１個（株式会社アトマックス製）を用いて噴霧添加し造粒した。
該混合液の添加速度及び噴霧平均液滴径は、１１０ｇ／分及び６０μｍであった。なお、造粒操作は２０℃で行った。
該混合液噴霧後、１分間混合を継続した後、ドラム型造粒機から排出し、電気乾燥機を用いて８０℃で９０分間乾燥した後、顆粒の物性評価を行った。結果を表２に示す。
Examples 3 and 4
75L drum granulator (diameter) having a baffle plate with silica powder 1 (PQ Corporation, sorbosyl AC77, average particle size 9 μm, water absorption 85 cc / 100 g, bulk density 300 g / L) at the blending ratio shown in Table 1. 40 cm × L 60 cm), and the drum rotation speed is 30 r. p. While mixing under conditions of m / fluid number 0.2 / drum angle 12.6 °, ion-exchanged water was sprayed and granulated using one external mixing type two-fluid nozzle (manufactured by Atmax Co., Ltd.). The water addition rate and spray average droplet size were 86 g / min and 28 μm.
Subsequently, an aqueous sodium silicate solution (manufactured by Fuji Chemical Co., Ltd., No. 3 sodium silicate: Na 2 O.3SiO 2 aqueous solution, solid content: 55.1%) and fumed silica (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., Aerosil 200, 1 Spray the mixed liquid of the average particle diameter of the next particle 12 nm, BET specific surface area 200 ± 25 m 2 / g, solid content: 100%) using one external mixing type two-fluid nozzle (manufactured by Atmax Co., Ltd.). Granulated.
The addition rate of the mixed solution and the average spray droplet diameter were 110 g / min and 60 μm. The granulation operation was performed at 20 ° C.
After spraying the mixed solution, mixing was continued for 1 minute, and then the product was discharged from the drum granulator and dried at 80 ° C. for 90 minutes using an electric dryer, and then the physical properties of the granules were evaluated. The results are shown in Table 2.
実施例５
電気乾燥機を用いて８０℃で９６０分間乾燥したことを除いて、実施例４と同様に行い、顆粒の物性評価を行った。結果を表２に示す。
Example 5
The physical properties of the granules were evaluated in the same manner as in Example 4 except that drying was performed at 80 ° C. for 960 minutes using an electric dryer. The results are shown in Table 2.
実施例６
表１に示す配合割合で、重質炭酸カルシウム粉末（カルファイン社製、クリストンＳＳ、平均粒子径５μｍ、吸水量２４ｃｃ／１００ｇ、かさ密度４５０ｇ／Ｌ）を邪魔板を有した７５Ｌドラム型造粒機（直径４０ｃｍ×Ｌ６０ｃｍ）に投入し、ドラム回転数３０ｒ．ｐ．ｍ／フルード数０．２／ドラム角度１２．６°の条件で混合しながら、珪酸ナトリウム水溶液（富士化学工業株式会社製、３号珪酸ソーダ：Ｎａ２Ｏ・３ＳｉＯ２水溶液、固形分：５５．１％）とフュームドシリカ（日本アエロジル株式会社製、アエロジル２００、１次粒子の平均粒子径１２ｎｍ、ＢＥＴ比表面積２００±２５ｍ２／ｇ、固形分：１００％）の混合液を外部混合型二流体ノズル１個（株式会社アトマックス製）を用いて噴霧添加し造粒した。
該混合液の添加速度及び噴霧平均液滴径は、１１０ｇ／分及び６０μｍであった。なお、造粒操作は２０℃で行った。
該混合液噴霧後、１分間混合を継続した後、ドラム型造粒機から排出し、電気乾燥機を用いて８０℃で９０分間乾燥した後、顆粒の物性評価を行った。結果を表２に示す。
Example 6
75L drum type granulation with baffle plate made of heavy calcium carbonate powder (Calfine SS, Cryston SS, average particle size 5 μm, water absorption 24 cc / 100 g, bulk density 450 g / L) with blending ratio shown in Table 1 Machine (diameter 40 cm × L 60 cm), drum rotation speed 30 r. p. While mixing under the conditions of m / fluid number 0.2 / drum angle 12.6 °, sodium silicate aqueous solution (manufactured by Fuji Chemical Industry Co., Ltd., No. 3 sodium silicate: Na 2 O.3SiO 2 aqueous solution, solid content: 55. 1%) and fumed silica (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., Aerosil 200, average particle diameter of primary particles 12 nm, BET specific surface area 200 ± 25 m 2 / g, solid content: 100%). Using one fluid nozzle (manufactured by Atmax Co., Ltd.), spraying was added and granulated.
The addition rate of the mixed solution and the average spray droplet diameter were 110 g / min and 60 μm. The granulation operation was performed at 20 ° C.
After spraying the mixed solution, mixing was continued for 1 minute, and then the product was discharged from the drum granulator and dried at 80 ° C. for 90 minutes using an electric dryer, and then the physical properties of the granules were evaluated. The results are shown in Table 2.
実施例７
表１に示す配合割合で、シリカ粉末１（PQ Corporation製、ソルボシルＡＣ７７、平均粒子径９μｍ、吸水量８５ｃｃ／１００ｇ、かさ密度３００ｇ／Ｌ）を２Ｌ高速ミキサー（深江パウテック株式会社製、ハイスピードミキサー）に投入し、アジテーター回転数８５０ｒ．ｐ．ｍ／チョッパー回転数１３５０ｒｐｍの条件（フルード数６９）で混合しながら珪酸ナトリウム水溶液（富士化学工業株式会社製、３号珪酸ソーダ：Ｎａ２Ｏ・３ＳｉＯ２水溶液、固形分：５５．１％）とフュームドシリカ（日本アエロジル株式会社製、アエロジル２００、１次粒子の平均粒子径１２ｎｍ、ＢＥＴ比表面積２００±２５ｍ２／ｇ、固形分：１００％）の混合液を配管を用いて滴下添加し転動造粒した。なお、バッチサイズは０．５ｋｇである。
珪酸ナトリウム水溶液とフュームドシリカ混合液の滴下液滴径は、およそ１０００μｍであった。なお、造粒操作は２０℃で行った。
その後、２Ｌ高速ミキサーから得られた顆粒を排出し、電気式棚乾燥機を用いて８０℃で９０分間乾燥した後、顆粒の物性評価を行った。結果を表２に示す。
Example 7
Silica powder 1 (manufactured by PQ Corporation, sorbosyl AC77, average particle size 9 μm, water absorption 85 cc / 100 g, bulk density 300 g / L) with a mixing ratio shown in Table 1 is a 2 L high speed mixer (Fukae Powtech Co., Ltd., high speed mixer). ) And an agitator rotational speed of 850 r. p. While mixing under the condition of m / chopper rotation speed 1350 rpm (fluid number 69), sodium silicate aqueous solution (manufactured by Fuji Chemical Industry Co., Ltd., No. 3 sodium silicate: Na 2 O.3SiO 2 aqueous solution, solid content: 55.1%) A mixed liquid of fumed silica (produced by Nippon Aerosil Co., Ltd., Aerosil 200, average primary particle diameter of 12 nm, BET specific surface area of 200 ± 25 m 2 / g, solid content: 100%) was added dropwise using a pipe, and Dynamic granulation. The batch size is 0.5 kg.
The drop droplet diameter of the sodium silicate aqueous solution and the fumed silica mixed solution was about 1000 μm. The granulation operation was performed at 20 ° C.
Thereafter, the granules obtained from the 2 L high-speed mixer were discharged and dried at 80 ° C. for 90 minutes using an electric shelf dryer, and then the physical properties of the granules were evaluated. The results are shown in Table 2.
実施例８
表１に示す配合割合で、シリカ粉末２（PQ Corporation製、ソルボシルＡＣ３３、平均粒子径６μｍ、吸水量４２ｃｃ／１００ｇ、かさ密度４００ｇ／Ｌ）を邪魔板を有した７５Ｌドラム型造粒機（直径４０ｃｍ×Ｌ６０ｃｍ）に投入し、ドラム回転数３０ｒ．ｐ．ｍ／フルード数０．２／ドラム角度１２．６°の条件で混合しながら、珪酸ナトリウム水溶液（富士化学工業株式会社製、３号珪酸ソーダ：Ｎａ２Ｏ・３ＳｉＯ２水溶液、固形分：５５．１％）とフュームドシリカ（日本アエロジル株式会社製、アエロジル２００、１次粒子の平均粒子径１２ｎｍ、ＢＥＴ比表面積２００±２５ｍ２／ｇ、固形分：１００％）の混合液（粘度：２４Ｐａ・ｓ）を、外部混合型二流体ノズル１個（株式会社アトマックス製）を用いて噴霧添加し造粒した。
該混合液の添加速度及び噴霧平均液滴径は、１１０ｇ／分及び６０μｍであった。なお、造粒操作は２０℃で行った。
該混合液噴霧後、１分間混合を継続した後、ドラム型造粒機から排出し、電気乾燥機を用いて８０℃で９０分間乾燥した後、顆粒の物性評価を行った。結果を表２に示す。
Example 8
75L drum granulator (diameter with a baffle plate) of silica powder 2 (PQ Corporation, sorbosyl AC33, average particle size 6 μm, water absorption 42 cc / 100 g, bulk density 400 g / L) at the mixing ratio shown in Table 1. 40 cm × L 60 cm), and the drum rotation speed is 30 r. p. While mixing under the conditions of m / fluid number 0.2 / drum angle 12.6 °, sodium silicate aqueous solution (manufactured by Fuji Chemical Industry Co., Ltd., No. 3 sodium silicate: Na 2 O.3SiO 2 aqueous solution, solid content: 55. 1%) and fumed silica (Aerosil 200, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., primary particle average particle size 12 nm, BET specific surface area 200 ± 25 m 2 / g, solid content: 100%) (viscosity: 24 Pa · s) was sprayed and granulated using one external mixing type two-fluid nozzle (manufactured by Atmax Co., Ltd.).
The addition rate of the mixed solution and the average spray droplet diameter were 110 g / min and 60 μm. The granulation operation was performed at 20 ° C.
After spraying the mixed solution, mixing was continued for 1 minute, and then the product was discharged from the drum granulator and dried at 80 ° C. for 90 minutes using an electric dryer, and then the physical properties of the granules were evaluated. The results are shown in Table 2.
実施例９
表１に示す配合割合で、シリカ粉末２（PQ Corporation製、ソルボシルＡＣ３３、平均粒子径６μｍ、吸水量４２ｃｃ／１００ｇ、かさ密度４００ｇ／Ｌ）を邪魔板を有した７５Ｌドラム型造粒機（直径４０ｃｍ×Ｌ６０ｃｍ）に投入し、ドラム回転数３０ｒ．ｐ．ｍ／フルード数０．２／ドラム角度１２．６°の条件で混合しながらイオン交換水を、外部混合型二流体ノズル１個（株式会社アトマックス製）を用いて噴霧添加し造粒した。水の添加速度及び噴霧平均液滴径は、８６ｇ／分及び２８μｍであった。
続いて、珪酸ナトリウム水溶液（富士化学工業株式会社製、３号珪酸ソーダ：Ｎａ２Ｏ・３ＳｉＯ２水溶液、固形分：５５．１％）とフュームドシリカ（日本アエロジル株式会社製、アエロジル２００、１次粒子の平均粒子径１２ｎｍ、ＢＥＴ比表面積２００±２５ｍ２／ｇ、固形分：１００％）の混合液を、外部混合型二流体ノズル１個（株式会社アトマックス製）を用いて噴霧添加し造粒した。
該混合液の添加速度及び噴霧平均液滴径は、１１０ｇ／分及び６０μｍであった。なお、造粒操作は２０℃で行った。
該混合液噴霧後、１分間混合を継続した後、ドラム型造粒機から排出し、電気乾燥機を用いて８０℃で９０分間乾燥した後、顆粒の物性評価を行った。結果を表２に示す。
Example 9
75L drum granulator (diameter with a baffle plate) of silica powder 2 (PQ Corporation, sorbosyl AC33, average particle size 6 μm, water absorption 42 cc / 100 g, bulk density 400 g / L) at the mixing ratio shown in Table 1. 40 cm × L 60 cm), and the drum rotation speed is 30 r. p. While mixing under conditions of m / fluid number 0.2 / drum angle 12.6 °, ion-exchanged water was sprayed and granulated using one external mixing type two-fluid nozzle (manufactured by Atmax Co., Ltd.). The water addition rate and spray average droplet size were 86 g / min and 28 μm.
Subsequently, an aqueous sodium silicate solution (manufactured by Fuji Chemical Co., Ltd., No. 3 sodium silicate: Na 2 O.3SiO 2 aqueous solution, solid content: 55.1%) and fumed silica (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., Aerosil 200, 1 Spray the mixed liquid of the average particle diameter of the next particle 12 nm, BET specific surface area 200 ± 25 m 2 / g, solid content: 100%) using one external mixing type two-fluid nozzle (manufactured by Atmax Co., Ltd.). Granulated.
The addition rate of the mixed solution and the average spray droplet diameter were 110 g / min and 60 μm. The granulation operation was performed at 20 ° C.
After spraying the mixed solution, mixing was continued for 1 minute, and then the product was discharged from the drum granulator and dried at 80 ° C. for 90 minutes using an electric dryer, and then the physical properties of the granules were evaluated. The results are shown in Table 2.
比較例１
表１に示す配合割合で、シリカ粉末１（PQ Corporation製、ソルボシルＡＣ７７、平均粒子径９μｍ、吸水量８５ｃｃ／１００ｇ、かさ密度３００ｇ／Ｌ）を邪魔板を有した７５Ｌドラム型造粒機（直径４０ｃｍ×Ｌ６０ｃｍ）に投入し、ドラム回転数３０ｒ．ｐ．ｍ／フルード数０．２／ドラム角度１２．６°の条件で混合しながら珪酸ナトリウム水溶液（富士化学工業株式会社製、３号珪酸ソーダ：Ｎａ２Ｏ・３ＳｉＯ２水溶液、固形分：５５．１％、粘度０．１６Ｐａ・ｓ）を外部混合型二流体ノズル１個（株式会社アトマックス製）を用いて噴霧添加し造粒した。珪酸ナトリウム水溶液の添加速度及び噴霧平均液滴径は、６８ｇ／分及び５５μｍであった。
珪酸ナトリウム水溶液噴霧後、１分間混合を継続した後、ドラム型造粒機から排出し、電気乾燥機を用いて８０℃で９０分間乾燥した後、顆粒の物性評価を行った。結果を表２に示す。
Comparative Example 1
75L drum granulator (diameter) having a baffle plate with silica powder 1 (PQ Corporation, sorbosyl AC77, average particle size 9 μm, water absorption 85 cc / 100 g, bulk density 300 g / L) at the blending ratio shown in Table 1. 40 cm × L 60 cm), and the drum rotation speed is 30 r. p. While mixing under the conditions of m / fluid number 0.2 / drum angle 12.6 °, sodium silicate aqueous solution (manufactured by Fuji Chemical Industry Co., Ltd., No. 3 sodium silicate: Na 2 O.3SiO 2 aqueous solution, solid content: 55.1 %, Viscosity 0.16 Pa · s) was sprayed and granulated using one external mixing type two-fluid nozzle (manufactured by Atmax Co., Ltd.). The addition rate and spray average droplet diameter of the sodium silicate aqueous solution were 68 g / min and 55 μm.
After spraying the sodium silicate aqueous solution, mixing was continued for 1 minute, and then discharged from the drum type granulator. After drying at 80 ° C. for 90 minutes using an electric dryer, the physical properties of the granules were evaluated. The results are shown in Table 2.
比較例２、３
表１に示す配合割合で、シリカ粉末１（PQ Corporation製、ソルボシルＡＣ７７、平均粒子径９μｍ、吸水量８５ｃｃ／１００ｇ、かさ密度３００ｇ／Ｌ）を邪魔板を有した７５Ｌドラム型造粒機（直径４０ｃｍ×Ｌ６０ｃｍ）に投入し、ドラム回転数３０ｒ．ｐ．ｍ／フルード数０．２／ドラム角度１２．６°の条件で混合しながら、予めフュームドシリカ（日本アエロジル株式会社製、アエロジル２００、１次粒子の平均粒子径１２ｎｍ）とイオン交換水とを混合した水溶液を、外部混合型二流体ノズル１個（株式会社アトマックス製）を用いて噴霧添加し造粒した。該水溶液の添加速度及び噴霧平均液滴径は、１１０ｇ／分及び５５μｍであった。
該水溶液噴霧後、１分間混合を継続した後、ドラム型造粒機から排出し、電気乾燥機を用いて、比較例２は８０℃で９０分間、比較例３は８０℃で９６０分間乾燥した後、顆粒の物性評価を行った。結果を表２に示す。
Comparative Examples 2 and 3
75L drum granulator (diameter) having a baffle plate with silica powder 1 (PQ Corporation, sorbosyl AC77, average particle size 9 μm, water absorption 85 cc / 100 g, bulk density 300 g / L) at the blending ratio shown in Table 1. 40 cm × L 60 cm), and the drum rotation speed is 30 r. p. While mixing under the conditions of m / fluid number 0.2 / drum angle 12.6 °, fumed silica (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., Aerosil 200, average particle diameter of primary particles 12 nm) and ion-exchanged water are mixed in advance. The mixed aqueous solution was sprayed and granulated using one external mixing type two-fluid nozzle (manufactured by Atmax Co., Ltd.). The addition rate and spray average droplet diameter of the aqueous solution were 110 g / min and 55 μm.
After spraying the aqueous solution, mixing was continued for 1 minute, and then discharged from the drum granulator. Using an electric dryer, Comparative Example 2 was dried at 80 ° C. for 90 minutes, and Comparative Example 3 was dried at 80 ° C. for 960 minutes. Thereafter, physical properties of the granules were evaluated. The results are shown in Table 2.
比較例４
表１に示す配合割合で、シリカ粉末１（PQ Corporation製、ソルボシルＡＣ７７、平均粒子径９μｍ、吸水量８５ｃｃ／１００ｇ、かさ密度３００ｇ／Ｌ）を２Ｌ高速ミキサー（深江パウテック株式会社製、ハイスピードミキサー）に投入し、アジテーター回転数８５０ｒ．ｐ．ｍ／チョッパー回転数１３５０ｒｐｍの条件でイオン交換水を配管を用いて滴下添加し転動造粒した。なお、バッチサイズは０．５ｋｇである。イオン交換水の滴下液滴径のメジアン径はおよそ５００μｍであった。
その後、２Ｌ高速ミキサーから得られた顆粒を排出し、電気式棚乾燥機を用いて８０℃で９０分間乾燥した後、顆粒の物性評価を行った。結果を表２に示す。
Comparative Example 4
Silica powder 1 (manufactured by PQ Corporation, sorbosyl AC77, average particle size 9 μm, water absorption 85 cc / 100 g, bulk density 300 g / L) with a mixing ratio shown in Table 1 is a 2 L high speed mixer (Fukae Powtech Co., Ltd., high speed mixer). ) And an agitator rotational speed of 850 r. p. Ion-exchanged water was added dropwise using a pipe under the conditions of m / chopper rotation speed of 1350 rpm, and rolling granulation was performed. The batch size is 0.5 kg. The median diameter of the drop droplet diameter of the ion exchange water was about 500 μm.
Thereafter, the granules obtained from the 2 L high-speed mixer were discharged and dried at 80 ° C. for 90 minutes using an electric shelf dryer, and then the physical properties of the granules were evaluated. The results are shown in Table 2.
実施例１と比較例１との比較から、珪酸ナトリウム及びフュームドシリカを併用して供給した場合、少ない量の結合剤で平均湿式崩壊強度が向上することがわかる。また、珪酸ナトリウムの量を減らすことができるため、顆粒のｐＨを１１．８に抑制することができる。
実施例４と比較例１との比較から、珪酸ナトリウムとフュームドシリカとの混合液を供給し、造粒する前に水を供給して造粒した場合、平均湿式崩壊強度を維持したまま結合剤の量の低減が可能であることがわかる。また、珪酸ナトリウムの量を大幅に減らすことができるため、顆粒のｐＨをより更に低くすることができる。
なお、実施例４と５との比較から、水を供給する場合、乾燥時間を長くすることで、顆粒中の水分量を減らすことができ、平均湿式崩壊強度が高くなることがわかる。
実施例１と７との比較から、容器回転型混合機を用いた場合、平均湿式崩壊強度が向上することがわかる。
なお、珪酸ナトリウムを用いない比較例２〜４では、平均湿式崩壊強度が不十分であった。
実施例１と実施例８との比較、及び実施例３と実施例９との比較から、吸水量の低い水不溶性粉末材料を用いた場合、少ない量の結合剤で好適な粒度、及び好適な平均湿式崩壊強度の顆粒を得られ、更に顆粒ｐＨを低減できることがわかる。
From a comparison between Example 1 and Comparative Example 1, it can be seen that when sodium silicate and fumed silica are supplied in combination, the average wet disintegration strength is improved with a small amount of binder. In addition, since the amount of sodium silicate can be reduced, the pH of the granules can be suppressed to 11.8.
From the comparison between Example 4 and Comparative Example 1, when a mixed liquid of sodium silicate and fumed silica was supplied and granulated by supplying water before granulation, it was bonded while maintaining the average wet disintegration strength. It can be seen that the amount of the agent can be reduced. In addition, since the amount of sodium silicate can be greatly reduced, the pH of the granules can be further lowered.
In addition, from the comparison with Example 4 and 5, when supplying water, it turns out that the moisture content in a granule can be reduced and the average wet disintegration strength becomes high by lengthening drying time.
From comparison between Examples 1 and 7, it can be seen that the average wet disintegration strength is improved when the container rotating mixer is used.
In Comparative Examples 2 to 4 in which sodium silicate was not used, the average wet disintegration strength was insufficient.
From the comparison between Example 1 and Example 8 and the comparison between Example 3 and Example 9, when using a water-insoluble powder material having a low water absorption, a suitable particle size with a small amount of binder, It can be seen that granules having an average wet disintegration strength can be obtained, and the granule pH can be further reduced.
本発明の歯磨剤用顆粒の製造方法によれば、優れた湿式崩壊強度を有し、歯磨剤用顆粒における好適なｐＨを示す歯磨剤用顆粒を製造することができる。 According to the method for producing a dentifrice granule of the present invention, it is possible to produce a dentifrice granule having excellent wet disintegration strength and exhibiting a suitable pH in the dentifrice granule.
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