JP3183737B2 - 高嵩密度洗剤組成物の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、製造性に優れ、しかも
大量生産可能な高嵩密度洗剤組成物の製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の衣料用洗剤は、組成物中に洗浄性
能にはほとんど寄与しない増量剤（通常は芒硝が用いら
れる）を添加し、かつこれを噴霧乾燥により嵩密度０．
３ｇ／ｃｃ程度のビーズ状中空粒子として製造してい
た。

【０００３】しかし、このような洗剤は比重が軽く活性
剤濃度も低いため、輸送コストがかさむ上、保管・陳列
にもかなりのスペースが必要であり、さらに一般家庭に
おいても置き場所に困ったり、計量しにくかった。そこ
で最近では、少ない洗剤使用量で洗浄が可能な高嵩密度
粒状洗剤の製造方法が提案されており（特開昭６０−９
６６９８号公報）、また、上市されている。

【０００４】この高嵩密度洗剤は、通常、洗剤原料を捏
和・混合し、解砕、造粒するなどして製造され、製造方
法として例えば、特開昭６１−６９８９７〜９号公報、
特開平１−３１８０９７号公報、同２−１４２９７号公
報、同２−２９５００号公報、同２−８６７００号公
報、同２−１７３０９９号公報、同２−２４５１００号
公報、同２−２８６７９９号公報、同２−３８４９７号
公報、同２−１４５６９９号公報、同２−１６９６９６
号公報、同２−２３２２９９号公報、同２−２３２３０
０号公報、同３−３３１９９号公報等に種々の方法が提
案されているが、これらの方法の中で界面活性剤とビル
ダーを含有する洗剤の噴霧乾燥組成物を圧密化処理した
後、高速で回転するナイフカッターにより衝撃と剪断力
で解砕する形式の破砕造粒機により造粒処理を行なう方
法では、捏和物の硬度が粉砕適性に大きく寄与し、捏和
物硬度が低い場合は粉砕機への付着や粉砕品の流動性の
悪さなどのトラブルが生じる。このため従来は、捏和物
の硬度を上げるためにアルカリビルダーやバインダーの
添加が行なわれてきた。しかし、このアルカリビルダー
やバインダーの添加は、例えば、噴霧乾燥時のスラリー
中もしくは捏和時など、いずれの時に添加するかにより
洗剤組成物の物性に著しく影響し、製造時のハンドリン
グ性が悪くなるなど、高嵩密度洗剤組成物を工業的に製
造する場合に不利な点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、洗剤組成物
を捏和・粉砕して高嵩密度洗剤組成物を製造するプロセ
スにおいて、粉砕機への付着や粉体の流動性に問題がな
く、製品性状に優れた洗剤を高い生産性で製造すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の高嵩密度洗剤組
成物の製造方法は、界面活性剤および無機塩を含むスラ
リーを噴霧乾燥した後、得られた噴霧乾燥粉体、アルカ
リビルダーおよびバインダー成分を圧密捏和し、次いで
得られた圧密体を破砕造粒して高嵩密度洗剤組成物を製
造する方法において、炭酸または重炭酸のカリウム塩の
少なくとも１種以上を、スラリー調製時と捏和時の両方
で、重量比でスラリ−調製時／捏和時の分割配合比を１
／２５〜１／０．５の範囲で分割添加し、最終洗剤組成
物中に炭酸または重炭酸のカリウム塩を４〜２５重量％
含有せしめることを特徴とする。

【０００７】また、本発明者らは、上記方法において、
界面活性剤として脂肪酸低級アルキルエステルのスルホ
ン酸塩を最終洗剤組成物中に２〜３０重量％または直鎖
アルキルベンゼンスルホン酸塩を最終洗剤組成物中に１
〜３０重量％含ませることによって捏和物の硬度ならび
に粉砕品の流動性が飛躍的に向上することも見いだし、
本発明をなすに至ったものである。

【０００８】

【発明の実施態様】本発明では、まず、少なくとも界面
活性剤、炭酸または重炭酸のカリウム塩、およびそれ以
外の無機塩を含むスラリーを調製し、これを噴霧乾燥し
て噴霧乾燥粉体を得る。

【０００９】界面活性剤としてはアニオンおよびノニオ
ン界面活性剤が好適であり、アニオン界面活性剤の具体
例としては、以下のものが例示できる。 （１） 平均炭素数８〜１６のアルキル基を有する直鎖
アルキルベンゼンスルホン酸塩、 （２） 平均炭素数１０〜２０のα−オレフインスルホ
ン酸塩、 （３） 平均炭素数１０〜２０のアルキル硫酸塩、 （４） 平均炭素数１０〜２０の直鎖または分岐鎖のア
ルキル基もしくはアルケニル基を有し、平均０．５〜８
モルのエチレンオキサイドを付加したアルキルエーテル
硫酸塩またはアルケニルエーテル硫酸塩、 （５） 平均炭素数８〜２２の脂肪酸の低級アルキル
（Ｃ_１〜Ｃ_８）エステルのスルホン酸塩 （６） 平均炭素数１０〜２２の飽和または不飽和脂肪
酸塩。上記のアニオン界面活性剤における対イオンとし
ては、通常ナトリウムやカリウムなどのアルカリ金属塩
が適当である。

【００１０】また、ノニオン界面活性剤としては、次の
ものが好適である。 （１） 炭素数８〜１８の一級または二級アルコールに
エチレンオキサイド（ＥＯ）を平均４〜５０モル付加さ
せたＥＯ付加型ノニオン界面活性剤。 （２） 炭素数８〜１８の一級または二級アルコールに
ＥＯを平均４〜２５モル、プロピレンオキサイド（Ｐ
Ｏ）を平均３〜１５モル付加させたＥＯ−ＰＯ付加型ノ
ニオン界面活性剤。 （３） 炭素数６〜２０の脂肪酸の低級アルキルエステ
ルにＥＯを平均４〜２５モル付加させた化１のエステル
型ノニオン界面活性剤。

【００１１】

【化１】ＲＣＯ(ＯＣＨ₂ＣＨ₂)nＯＲ′ （Ｒ：炭素数５〜１９のアルキル基またはアルケニル基 Ｒ′：炭素数１〜３のアルキル基 ｎ：４〜２５）

【００１２】界面活性剤は１種または２種以上を併用し
て配合でき、最終洗剤組成物中に５〜４５重量％、好ま
しくは８〜４０重量％含まれるように配合することが望
ましい。特に本発明では、界面活性剤として脂肪酸低級
アルキルエステルのスルホン酸塩または直鎖アルキルベ
ンゼンスルホン酸塩あるいはこれら両者が所定量で最終
洗剤組成物中含まれるように配合することにより、捏和
物の硬度ならびに粉砕品の流動性が向上する。脂肪酸低
級アルキルエステルのスルホン酸塩は、典型的に下記化
２で表わされ、これはα−スルホ脂肪酸エステル塩とも
呼ばれている。

【００１３】

【化２】 （Ｒ¹ ：アルキル基またはアルケニル基 Ｒ² ：低級アルキル基 Ｍ：対イオン）

【００１４】対イオンとしては水溶性塩が用いられる
が、アルカリ金属塩、とりわけナトリウム塩が好まし
い。飽和脂肪酸低級アルキルエステルのスルホン酸塩
は、例えば特願平３−１５９７３５号に記載された方法
により脂肪酸低級アルキルエステルをスルホン化し、必
要に応じて熟成、漂白を行なったのち、中和することに
より得られる。

【００１５】脂肪酸低級アルキルエステルのスルホン酸
塩の脂肪酸残基(Ｒ¹ＣＨＣＯＯ) の炭素数は８〜２２で
あり、好ましくは１２〜１８である。低級アルキル基
(Ｒ²)の炭素数は１〜６が好適であり、好ましくは１〜
３である。また、脂肪酸低級アルキルエステルのスルホ
ン酸塩として、下記の（イ）、（ロ）のごとき特定炭素
数のものを（イ）／（ロ）＝１／９〜６／４、特に２／
８〜５／５の重量比で併用配合することが洗剤組成物の
溶解性の点から好ましい。 （イ） 脂肪酸残基の炭素数が１２〜１４のもの （ロ） 脂肪酸残基の炭素数が１６〜１８のもの

【００１６】なお、この脂肪酸低級アルキルエステルの
スルホン酸塩は一般に従属する量でα−スルホ脂肪酸二
塩（前記化２でＲ² ＝Ｍのもの）、低級アルキル脂肪酸
塩またはエステル、高級アルキル脂肪酸塩またはエステ
ル、芒硝、各種エーテルを含み、これは工業的後処理、
例えばＨ₂Ｏ₂での漂白または中和に際してエステル結合
の加水分解により生じ得る。この二塩は工業的生成物の
場合通常１〜１０重量％の量で含まれるが、これにより
生成物の作用効果が損なわれることはない。

【００１７】脂肪酸低級アルキルエステルのスルホン酸
塩は、最終的な洗剤組成物中に２〜３０重量％、好まし
くは２．５〜２０重量％含まれるように配合される。直
鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩は工業的には一般に水
性スラリーとして提供されるのでこれを用いてスラリー
を調製することにより、あるいは、直鎖アルキルベンゼ
ンスルホン酸を水酸化カリウムまたは水酸化ナトリウム
等で中和する方法によりスラリー中に配合され、平均炭
素数８〜１６のアルキル基を有し、最終組成物中に１〜
３０重量％、好ましくは３〜２０重量％含まれるように
配合される。

【００１８】無機塩としては、炭酸または重炭酸のカリ
ウム塩以外のアルカリビルダー、ゼオライトなどを用い
ることができる。ゼオライトとしては、例えばＡ型、Ｘ
型または無定型合成ゼオライトとして市販されているも
のを用いることができ、最終洗剤組成物中に５〜３５重
量％、好ましくは１０〜３０重量％含まれるように配合
される。

【００１９】また、アルカリビルターとしては、炭酸ま
たは重炭酸のカリウム塩以外で公知のもの、例えば珪酸
ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、硫
酸ナトリウム、セスキ炭酸ナトリウム、粉末珪酸ナトリ
ウム等を使用することができ、特に炭酸塩が好ましく使
用される。アルカリビルダーは、最終洗剤組成物中に５
〜６０重量％、好ましくは８〜５０重量％含まれるよう
に配合される。

【００２０】炭酸または重炭酸のカリウム塩としては、
炭酸カリウム、炭酸ナトリウムカリウム、重炭酸カリウ
ムなどが用いられる。炭酸または重炭酸のカリウム塩
は、最終洗剤組成物中に４〜２５重量％、好ましくは５
〜２０重量％含まれるように配合されるが、噴霧乾燥用
のスラリー調製時と後工程での捏和時とに分割添加する
ことが必要であり、この分割配合比は重量比でスラリー
／捏和＝１／２５〜１／０．５、好ましくは１／２０〜
１／０．８の範囲が望ましい。

【００２１】スラリー中への炭酸または重炭酸のカリウ
ム塩の配合量が多くなりすぎると、捏和物の硬度が著し
く低下し、粉砕機への付着などのトラブルが生じる。ま
た、逆に捏和時での配合量が多くなりすぎると、捏和物
の硬度は高くなるものの、粉砕粒子の流動性が著しく悪
くなり、サイクロンの詰まり等の問題が生じる。上記各
成分、あるいはさらに他の任意成分を用いて通常の方法
で水性スラリーを調製し、一般的な方法で、例えば向流
式噴霧乾燥塔を用いて熱風温度２００〜３００℃の条件
で噴霧乾燥して乾燥粉末を得る。

【００２２】次に、本発明の製造方法では、このように
して得られた噴霧乾燥粉末を、炭酸または重炭酸のカリ
ウム塩の残部およびバインダー成分とともに、あるいは
更に炭酸または重炭酸のカリウム塩以外のアルカリビル
ダーを添加してニーダーにて圧密捏和した後、この圧密
体を破砕造粒する。乾燥粉末の使用量としては、洗剤組
成物全体の４０〜８０重量％、特に５０〜７０重量％と
することが好ましい。

【００２３】炭酸または重炭酸のカリウム塩、それ以外
のアルカリビルダーとしては前述と同様のものを用いる
ことができ、また、ゼオライトなどの他の成分を捏和時
に添加することもできる。これら各成分の配合量も前述
の通りである。

【００２４】また、バインダー成分としては、アニオン
界面活性剤の高濃度水溶液、ノニオン界面活性剤あるい
はその水溶液、ポリエチレングリコール、ポリアクリル
酸、ポリアクリル酸塩、ポリビニールアルコール等の高
分子水溶液、水等を用いることができる。ここで、アニ
オン界面活性剤およびノニオン界面活性剤としては、前
述と同様のものが用いられる。バインダー成分は、捏和
物組成中の５〜２０重量％とすることが好ましい。

【００２５】捏和はニーダ等を用いて常法により行なう
ことができ、ついで、得られた圧密体（捏和物）を破砕
造粒することにより洗剤粒子が得られる。造粒により得
られた洗剤粒子に、必要により、酵素、柔軟剤、漂白剤
等を粉体ブレンドしたり、香料を噴霧することにより、
０．５〜１．２ｇ／ｃｃ程度の嵩密度を有する最終的な
洗剤組成物が得られる。

【００２６】本発明の洗剤組成物には、前述の各成分に
加え、さらに、界面活性剤；ゼオライト、トリポリリン
酸ナトリウムやピロリン酸ナトリウムのような無機ビル
ダー；クエン酸ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸ナ
トリウム、ニトリロ三酢酸塩、ポリアクリル酸ナトリウ
ム、アクリル酸ナトリウム−無水マレイン酸ナトリウム
共重合物、ポリアセタールカルボキシレート等のカルシ
ウムイオン捕捉ビルダー；カルボキシメチルセルロー
ス、ポリエチレングリコール等の再汚染防止剤；パラト
ルエンスルホン酸塩、トルエンスルホン酸塩、キシレン
スルホン酸塩、尿素等の粘度調整剤；プロテアーゼ、リ
パーゼ、セルラーゼ、アミラーゼ等の酵素；第４級アン
モニウム塩、ベントナイト等の柔軟付与剤；漂白剤、蛍
光剤、香料、色素などを使用することができる。これら
の成分の配合時期は任意であり、種々の変形が可能であ
る。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、界面活性剤および無機
塩からなる水性スラリーを噴霧乾燥した後、得られた噴
霧乾燥粉体をアルカリビルダーおよびバインダー成分と
ニーダーにて圧密捏和し、次いで得られた圧密体を破砕
造粒して高嵩密度洗剤組成物を製造する方法において、
炭酸または重炭酸のカリウム塩の少なくとも１種類以上
をスラリーと捏和時の両方に分割添加することにより、
破砕適性が良好な捏和物硬度を持ち、さらに、粉砕後の
製品の流動性も良好な高嵩密度洗剤粒子を高い生産性で
製造することができる。

【００２８】

【実施例】表１および表２に示した乾燥品組成の各成分
を用いて水分量５０％の水性スラリーを調製し、向流式
噴霧乾燥機を用いて熱風温度２３０℃で噴霧乾燥を行な
い、乾燥物水分が５％となるように乾燥して表１および
表２に示した組成の噴霧乾燥品を得た。ついで、この噴
霧乾燥品に表１および表２の捏和物組成に示した各成分
を加え、ＫＲＣニーダー（栗本鉄工所（株）製）で捏和
し、押出し成形機（不二パウダル（株）製）で約１０ｍ
ｍφ×２０ｍｍのペレットとした。このペレット品を、
目開き２ｍｍのスクリーンを取り付けたスピードミル
（岡田精工（株）製）により破砕造粒を行なった。

【００２９】粉砕適性は捏和物の硬度から評価した。す
なわち、得られた捏和物から直径３０〜５０ｍｍ、厚さ
１５ｍｍの試験片を作製し、直径６ｍｍの金属棒が貫通
するまでにかかった力をレオメータ（不動工業株式会社
製）を用いて測定し、その捏和物の硬度とした。その結
果、本発明品の硬度は６５０〜９５０ｇとなり、粉砕機
の付着もなかった。粉砕後の製品の流動性は安息角を測
定することにより評価したところ、４５°となり流動性
も良かった。一方、比較例の各試料は、粉砕適性、製品
流動性の点で劣っていた。以上の結果を表１および表２
にまとめて示す。

【００３０】

【表１】 比 較 例 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ 乾燥品組成(％) α−ＳＦ−Ｎａ*¹ 6 10 6 10 10 10 10 ＡＯＳ−Ｋ*² 3 3 3 3 3 3 0 ＬＡＳ−Ｋ*³ 20 15 20 15 16 15 15 石けん 4 3 4 3 4 3 4 炭酸カリウム 0 0 5 10 0 0 0 重炭酸カリウム 0 0 0 0 5 0 0 炭酸ナトリウム 4.8 6.8 3.8 2.8 3.8 6.8 6.8 亜硫酸ナトリウム 2 2 2 2 2 2 2 ケイ酸ナトリウム 2 2 2 2 2 2 2 ゼオライト 18 18 14 12 14 18 20 蛍光剤 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 水 5 5 5 5 5 5 5 捏和物組成(％) 乾燥品 65 65 65 65 65 65 65 非イオン界面活性剤*⁴ 4 4 4 4 4 4 3 炭酸カリウム 5 4 0 0 0 2.5 0 重炭酸カリウム 0 1 0 0 0 2.5 10 炭酸ナトリウム 18 18 21 21 21 18 16 ゼオライト 5 5 7 7 7 5 3 添加水 3 3 3 3 3 3 3 捏和物硬度(ｇ) 600 620 250 200 250 600 680 粉砕性(粉砕機の付着) ○ ○ × × × ○ ○ 製品の安息角 80 80 50 45 50 80 85 ＊１）α−スルホ脂肪酸メチルエステルのナトリウム塩
（脂肪酸残基の炭素数１２〜１４／炭素数１６〜１８＝
３／７（重量比）混合物） ＊２） Ｃ₁₄〜Ｃ₁₈のα−オレフィンスルホン酸カリウ
ム ＊３） 直鎖アルキル（Ｃ₁₀〜Ｃ₁₄）ベンゼンスルホン
酸カリウム ＊４） 炭素数１２〜１３の一級アルコールのエチレン
オキサイド２５モル付加物

【００３１】

【表２】 実 施 例 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ 乾燥品組成(％) α−ＳＦ−Ｎａ*¹ 6 10 20 10 6 15 10 10 ＡＯＳ−Ｋ*² 3 3 2 3 0 2 3 3 ＬＡＳ−Ｋ*³ 20 18 10 15 20 8 18 18 石けん 4 2 2 3 5 5 2 2 炭酸カリウム 3 5 4 5 2 10 2.5 0 重炭酸カリウム 0 0 1 0 8 0 2.5 5 炭酸ナトリウム 5.8 3.8 4.8 4.8 2.8 3.8 3.8 3.8 亜硫酸ナトリウム 2 2 2 2 2 2 2 2 ケイ酸ナトリウム 2 2 2 2 2 2 2 2 ゼオライト 14 14 12 12 12 12 14 14 蛍光剤 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 水 5 5 5 5 5 5 5 5 捏和物組成(％) 乾燥品 65 65 65 65 65 65 65 65 非イオン界面活性剤*⁴ 4 4 3 4 4 4 4 4 炭酸カリウム 5 8 8 12 10 4 4 0 重炭酸カリウム 0 0 0 3 0 4 4 10 炭酸ナトリウム 18 17 16 10 15 13 17 15 ゼオライト 5 5 5 3 3 7 5 5 添加水 3 3 3 3 3 3 3 3 捏和物硬度(ｇ) 650 800 850 950 800 700 750 850 粉砕性(粉砕機の付着) ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 製品の安息角 45 45 45 45 45 45 45 45 ＊１）α−スルホ脂肪酸メチルエステルのナトリウム塩
（脂肪酸残基の炭素数１２〜１４／炭素数１６〜１８＝
３／７（重量比）混合物） ＊２） Ｃ₁₄〜Ｃ₁₈のα−オレフィンスルホン酸カリウ
ム ＊３） 直鎖アルキル（Ｃ₁₀〜Ｃ₁₄）ベンゼンスルホン
酸カリウム ＊４） 炭素数１２〜１３の一級アルコールのエチレン
オキサイド２５モル付加物

フロントページの続き (72)発明者 阿部 誠治 東京都墨田区本所１丁目３番７号 ライ オン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−154799（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−150392（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−137997（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C11D 11/00 C11D 17/06

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 界面活性剤および無機塩を含むスラリー
   を噴霧乾燥した後、得られた噴霧乾燥粉体、アルカリビ
   ルダーおよびバインダー成分を圧密捏和し、次いで得ら
   れた圧密体を破砕造粒して高嵩密度洗剤組成物を製造す
   る方法において、炭酸または重炭酸のカリウム塩の少な
   くとも１種以上を、スラリー調製時と捏和時の両方で、
   重量比でスラリ−調製時／捏和時の分割配合比を１／２
   ５〜１／０．５の範囲で分割添加し、最終洗剤組成物中
   に炭酸または重炭酸のカリウム塩を４〜２５重量％含有
   せしめることを特徴とする高嵩密度洗剤組成物の製造方
   法。