JP5388860B2 - 洗剤ビルダー顆粒 - Google Patents

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Description

本発明は、低温での溶解性に優れた洗剤ビルダー顆粒及び該ビルダー顆粒を含有する洗剤組成物に関する。
従来より、洗剤の洗浄力を強化するために、洗剤粒子に、炭酸ナトリウムや硫酸ナトリウムのビルダー顆粒がブレンドされてきている(特許文献1)。これら水溶性の無機塩の顆粒は水と接触をすると水和結晶を形成する場合があり、特に5℃以下の冷水に接触した場合、顆粒が溶解・融着しペースト化したのち、水和結晶の強固なネットワークが形成されて、水に分散しにくくなる。このような現象は、冬場の家庭での洗濯において、洗剤が衣類に残るトラブルを起こす場合がある。そこで特許文献2や3に記載のようにあらかじめ水和物を形成させるなどの処方により、低温での分散性を改善する試みがなされているが、分散性改善効果はまだ不十分である。また、特許文献4のように、さらに水不溶性のビルダー(ゼオライト)を添加して無機塩同士の凝集を防止する手法が試みられている。逆に、特許文献5のように、ベントナイト凝集体を用いる手法もある。いずれにせよ、更なる改善が望まれる。
特開昭64−10040号公報 特開2003−193091号公報 特開2004−238529号公報 特開2005−47790号公報 特開昭61−213298号公報
本発明は、冷水での分散性に優れる、衣料洗剤用の洗剤ビルダー顆粒及びそれを含有する洗剤組成物を提供することを目的とする。
即ち、本発明の要旨は、
〔1〕水和結晶を有する及び/又は形成し得る無機塩を含む水溶性無機塩(A成分)並びに粘土鉱物(B成分)を含んでなる、洗剤ビルダー顆粒であって、B成分の含有量が60重量%以下であり、A成分とB成分の無水換算での重量比(A/B)が、5/95〜80/20であり、200℃に加熱した際の水分減少率が3〜30重量%である、洗剤ビルダー顆粒、
〔2〕〔1〕記載の洗剤ビルダー顆粒を含有する洗剤組成物
に関する。
本発明により、冷水での分散性に優れる、衣料洗剤用の洗剤ビルダー顆粒及びそれを含有する洗剤組成物が提供される。
本発明の洗剤ビルダー顆粒は、水和結晶を有する及び/又は形成し得る無機塩を含む水溶性無機塩(A成分)並びに粘土鉱物(B成分)を含有するものである。
本発明の水和結晶を有する及び/又は形成し得る無機塩を含む水溶性無機塩(A成分)における「水溶性」とは、化学便覧基礎編I(改訂3版)(日本化学会編、丸善株式会社発行)に記載の無機塩のうち、20℃の水への溶解度が5g/100g以上であることを意味し、A成分としては、現に水和結晶を有している水溶性無機塩、吸湿又は水と接触した場合に水和結晶を形成し得る水溶性無機塩が含まれる。
A成分として好ましいものは、炭酸塩、硫酸塩、及び塩化物からなる群より選ばれる、1種以上の塩である。このうち特に好ましいものは、洗剤ビルダーとして一般的である炭酸塩及び/又は硫酸塩である。
炭酸塩としては、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸アンモニウムやそれらの水和物で、そのうち、洗剤ビルダーとして一般的である、炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウム10水塩、炭酸ナトリウム7水塩、炭酸ナトリウム1水塩、セスキ炭酸ナトリウム等が特に好ましい。また、低温分散性を良好にする観点から、炭酸ナトリウム及びその水和物の両者が含有されることがより好ましい。
硫酸塩としては、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウムやそれらの水和物で、そのうち、洗剤ビルダーとして多用されている、硫酸ナトリウム、硫酸ナトリウム10水塩などが特に好ましい。また、低温分散性を良好にする観点から、硫酸ナトリウム及びその水和物の両者が含有されることがより好ましい。
塩化物としては、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウムやそれらの水和物で、そのうち洗浄性能の観点から、塩化ナトリウムが好ましい。
本発明の洗剤ビルダー顆粒の炭酸塩や硫酸塩や塩化物は、各々単一成分を原料として用いてもよいし、2種以上の複数の塩を混合して用いても良い。また、炭酸塩、硫酸塩、塩化物を混合して原料として用いてもよい。また、本発明の洗剤ビルダー顆粒に水和物を含有させる場合、原料に水和物を用いてもよいし、無水物を原料に用い、顆粒を製造する過程で水と反応させて水和物を生成させてもよい。本発明のビルダー顆粒では、顆粒形成(造粒)において、原料に無水物を使い、造粒過程で原料の一部を水和させる手法が、原料の複数配合の必要もなく好ましい。
また、A成分には、炭酸塩や硫酸塩や塩化物といった単一のアニオンのみを有する水溶性無機塩ばかりでなく、炭酸塩と硫酸塩の複塩(例えばバーカイト)などを含んでもよい。
A成分は、水和結晶を形成し得ない無機塩を含んでもよく、水和結晶を形成し得ない無機塩としては、塩化カリウム、硝酸ナトリウム、硝酸カリウムなどが挙げられる。
A成分の平均粒径は、低温分散性を良好にする観点から、1μm以上が好ましく、10μm以上がより好ましい。また、顆粒の溶解性を良好にする観点から1000μm以下が好ましく、500μm以下がより好ましく、200μm以下が特に好ましい。
本発明の洗剤ビルダー顆粒中の成分の平均粒径の測定は、洗剤ビルダー顆粒を樹脂に包埋し、ウルトラミクロトーム(LEICA製)を用いてスライスした断面をSEMで観察し、30個の粒子の断面直径(フィレ径)を平均して求めるという手法で行う。なお、個々の粒子の成分の判別はEDSによる元素分析によって行われる。
洗剤ビルダー顆粒中のA成分の含有量は、洗浄性能の観点から、10重量%以上が好ましく、20重量%以上がより好ましく、30重量%以上が特に好ましい。また、低温分散性を良好にする観点から、80重量%以下が好ましく、70重量%以下がより好ましく、60重量%以下が特に好ましい。
洗剤ビルダー顆粒中のA成分のうちの水和結晶を有する及び/又は形成し得る無機塩の含有量は、洗浄性能の観点から、A成分全体に対して60重量%以上が好ましく、70重量%以上がより好ましく、80重量%以上が特に好ましい。また、低温分散性の観点から、A成分全体に対して100重量%以下が好ましく、95重量%以下がより好ましく、90重量%以下が特に好ましい。
粘土鉱物(B成分)としては、タルク、パイロフィライト、スメクタイト(サポナイト、ヘクトライト、ソーコナイト、スティーブンサイト、モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト等)、バーミキュライト、雲母(金雲母、黒雲母、チンワルド雲母、白雲母、パラゴナイト、セラドナイト、海緑石等)、緑泥石(クリノクロア、シャモサイト、ニマイト、ペナンタイト、スドーアイト、ドンバサイト等)、脆雲母(クリントナイト、マーガライト等)、スーライト、蛇紋石鉱物(アンチゴライト、リザーダイト、クリソタイル、アメサイト、クロンステダイト、バーチェリン、グリーナライト、ガーニエライト等)、カオリン鉱物(カオリナイト、ディッカイト、ナクライト、ハロイサイト等)等が挙げられる。中でも、本発明の洗剤ビルダー顆粒の水中での分散性を向上させる観点から、タルク、スメクタイト、膨潤性雲母、バーミキュライト、クリソタイル、カオリン鉱物等が好ましく、スメクタイトがより好ましく、モンモリロナイトが更に好ましい。モンモリロナイトとしてベントナイトが好適に使用できる。これらは単独又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
即ち、ベントナイトは、下記式(I):
[MgAl(Si(OH)X−・MeX+ (I)
(式中、a、b及びxは、それぞれ0<a≦6、0<b≦4、x=12−(2a+3b)であり、MeX+は、Na、K、Li、Ca、Mg及びNHから選ばれる少なくとも1種の金属又はアンモニウムの電荷平衡カチオンである。MeX+は、同形のイオン置換の結果として導入され、同形イオン置換度はベントナイトの膨潤における重要な因子である層電荷の大きさを決定する。)
で表されるものであり、式(I)で表される粘土鉱物が全体の好ましくは90重量%以上、より好ましくは95重量%以上、特に好ましくは98重量%以上であるものをいう。式(I)で表される化合物は、例えば、中心8面体層の2個のAl3+イオンを3個のMg2+イオンで置換してもよいし、部分的に1個のMg2+イオンを1個のAl3+イオンで置換し、構造中に過剰の負電荷が残留していてもよい。負電荷の過剰残留は、4面体層のSi4+イオンをAl3+イオンで置換する場合にも生じうる。
また、溶解性の観点から、前記カチオンのうち、アルカリ金属イオン(Naイオン、Kイオン、Liイオンの合計)とアルカリ土類金属イオン(Caイオン、Mgイオンの合計)とのモル比〔(Naイオン+Kイオン+Liイオン)/(Caイオン+Mgイオン)〕は1.0以上が好ましく、1.5以上がより好ましく、2.0以上が更に好ましい。アルカリ金属イオンの比率が高い粘土鉱物を得るには、天然品であれば産地を選択すればよいし、粘土造粒物を製造する場合は、アルカリ金属塩を添加して調製することが可能であり、合成品であれば公知の方法により任意に調製が可能である。
粘土鉱物の粒径は、粉末原料混合時の分散性の観点から、好ましくは1μm以上、より好ましくは5μm以上である。また、水への分散性の観点から、100μm以下が好ましく、50μm以下がより好ましい。
洗剤ビルダー顆粒中のB成分の含有量は、60重量%以下である。また、低温分散性の観点から、20重量%以上が好ましく、30重量%以上がより好ましく、40重量%以上が特に好ましい。また、洗浄性能の観点から、55重量%以下が好ましく、50重量%以下がより好ましく、45重量%以下が特に好ましい。
A成分とB成分の無水換算での重量比(A/B)は、洗浄性能の観点から5/95以上であり、20/80以上が好ましく、30/70以上がより好ましく、40/60以上がさらに好ましい。また、低温分散性の観点から、80/20以下であり、70/30以下が好ましく、60/40以下がより好ましい。
本発明の洗剤ビルダー顆粒の200℃に加熱した際の水分減少率は、実施例に記載の測定法で測定した場合、低温分散性の観点から、3重量%以上であり、5重量%以上が好ましく、7重量%以上がより好ましい。また、造粒性の観点から、30重量%以下であり、20重量%以下が好ましく、15重量%以下がより好ましい。なお、上記水分減少率の好適な範囲内に本発明の洗剤ビルダー顆粒の水分減少率を調節するために、必要に応じて洗剤ビルダー顆粒を乾燥させたり、吸湿させてもよい。
本発明の洗剤ビルダー顆粒には、顆粒強度を高める目的で低温分散性を阻害しない範囲でバインダーを任意に加えても良い。バインダーとしては公知の親水性バインダーを用いることができる。親水性バインダーとしては、澱粉、デキストリン、アルギン酸、アルギン酸ナトリウム、アラビアゴム、ガゼイン、ガセインナトリウム、ゼラチン、カルボキシメチルセルロース(CMC)、メチルセルロース(MC)、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、リグニンスルホン酸カルシウム、カルボキシメチルスターチ(CMS)、ヒドロキシエチルスターチ、リン酸エステルナトリウム、ケイ酸ナトリウム(水ガラス)、グリセリン、ポリエチレングリコール、ポリビニールアルコール(PVA)、ポリビニルメチルエーテル(PVM)、ポリアクリル酸アミド、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリドン(PVP)、ノニオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤が例示される。そのうち、顆粒強度向上と分散性を両立させる観点から、ポリアクリル酸ナトリウム、水ガラス、ポリエチレングリコールを用いることが好ましく、ポリアクリル酸ナトリウムを用いることがより好ましい。
バインダーは水溶液として添加することが好ましい。バインダー水溶液の好ましい濃度は、噴霧の際のハンドリングの観点から1重量%〜40重量%が好ましく、3〜30重量%がより好ましく、5〜20重量%が特に好ましい。また、粘度は1〜800cps程度が好ましい。粘度の測定は、B型粘度計(25℃)によって行われる。
本発明の洗剤ビルダー顆粒には、顆粒強度を高める目的で低温分散性を阻害しない範囲で公知の水溶性の洗剤配合成分を加えても良い。水溶性の洗剤配合成分としては、例えばニトリロ三酢酸塩(NTA)といった有機ビルダーなどが挙げられる。洗剤ビルダー顆粒中の水溶性の洗剤配合成分の含有量は、配合成分のしみ出し抑制の観点から20重量%以下が好ましく、10重量%以下がより好ましい。また、本発明の洗剤ビルダー顆粒に他の機能を付与する目的で、水溶性の機能性薬剤を水に溶解させ、本発明の洗剤ビルダー顆粒の製造時に添加し含有させても良い。水溶性の機能性薬剤としては、4,4’−ビス(2−スルホスチリル)−ビフェニル二ナトリウムといった蛍光増白剤などが挙げられる。洗剤ビルダー顆粒中の水溶性の機能性薬剤の含有量は、機能性薬剤のしみ出し防止の観点から20重量%以下が好ましく、10重量%以下がより好ましい。
本発明の洗剤ビルダー顆粒には、顆粒強度を高める目的で低温分散性を阻害しない範囲で洗剤配合物として公知の油剤、香料、水不溶性の無機化合物などを含有させても良い。洗剤ビルダー顆粒中の油剤、香料、水不溶性の無機化合物などの含有量は、しみ出し防止の観点から20重量%以下が好ましく、10重量%以下がより好ましい。また、本発明の洗剤ビルダー顆粒に他の機能を付与する目的で、水不溶性の機能性薬剤を水に溶解させ、本発明の洗剤ビルダー顆粒の製造時に添加し含有させても良い。水不溶性の機能性薬剤としては、例えばジメチルシリコーンといった消泡剤などが挙げられる。洗剤ビルダー顆粒中の水不溶性の機能性薬剤の含有量は、しみ出し防止の観点から20重量%以下が好ましく、10重量%以下がより好ましい。
本発明の洗剤ビルダー顆粒の下記の製造方法において、好ましくはゼオライトを表面改質工程で添加することができ、その場合、本発明の洗剤ビルダー顆粒のブロッキングを抑制でき好ましい。洗剤ビルダー顆粒中のゼオライトの好適な含有量は、ブロッキング性の観点から、0.5重量%以上が好ましく、1重量%以上がより好ましい。また、粒子の流動性の観点から、10重量%以下が好ましく、6重量%以下がより好ましい。
本発明の洗剤ビルダー顆粒の製造方法は、
工程1.A成分とB成分を混合させる工程(混合工程)、
工程2.工程1で得られた混合物に水(C成分)を添加して造粒する工程(水添加造粒工程)、及び
工程3.工程2で得られた造粒物の粒子表面に微粒子を添加して表面改質する工程(表面改質工程)
を含む。
また、本発明の洗剤ビルダー顆粒のその他の製造方法として、
工程a:A成分と、B成分の一部を混合させる工程、
工程b:工程aで得られた混合物に水(C成分)を添加して造粒する工程、及び
工程c:工程bで得られた造粒物にB成分(の残りの一部又は全部)を混合後、C成分を添加して造粒する工程
を含む製法が挙げられる。この製法は、
工程d:工程cで得られた造粒物に対して、B成分を混合後、C成分を添加して造粒する工程
をさらに含んでいてもよい。
本発明においてC成分は水である。
本発明の洗剤ビルダー顆粒の製造方法におけるC成分の添加量は、低温分散性の観点から、3重量%以上が好ましく、5重量%以上がより好ましく、9重量%以上が特に好ましい。また、洗浄性能の観点から、30重量%以下が好ましく、20重量%以下がより好ましく、15重量%以下が特に好ましい。
上記3工程は、それぞれ別々の装置内で行ってもよいが、生産性の観点から、例えば攪拌造粒機のような同一の装置内で行うことが好ましい。
本発明の洗剤ビルダー顆粒の製造に用いる攪拌造粒機としては、公知の造粒装置が用いられる。例えば、深江パウテック株式会社のハイスピードミキサー、ハイフレックスグラル、ヘンシェルミキサー、株式会社パウレック製のバーチカルグラニュレーター、太平洋機工株式会社製のアペックスグラニュレーター、プロシェアミキサー、株式会社徳寿工作所製のジュリアミキサー、株式会社マツボー製レディゲミキサー、日本アイリッヒ株式会社製のインテンシブミキサー、不二パウダル株式会社製のマルメライザー、ペレッターダブル、株式会社ダルトン製ツインドームグラン、ファインディスクペレッター、フロイント産業株式会社製のローラーコンパクター、ターボ工業株式会社製ローラーコンパクター、新東工業株式会社製のブリケッタ、ホソカワミクロン株式会社製のブリケッティングマシン等が挙げられる。これらのうち、洗剤ビルダー顆粒の溶解性を維持する観点から、レディゲミキサー、ヘンシェルミキサー、インテンシブミキサーが好ましく、インテンシブミキサーが特に好ましい。
上記製造法により、本発明の洗剤ビルダー顆粒が得られるが、低温分散性を向上するためには、まず、工程1のA成分とB成分の混合が重要である。低温分散性の低下は、A成分が低温水中で溶解合一して水和結晶の皮膜を形成することが一原因と考えられる。そこで、水には不溶であり、水中分散性の高いB成分がA成分の粒子間に介在する形で顆粒中に存在できるように両成分を混合する。そうすることで、A成分の低温水中での合一を防ぎかつ水中での再分散を向上するものと考えられる。また、工程2でのC成分の添加は、B成分が吸水することで、膨潤し粘性が高まる性質を利用するためで、B成分を造粒のためのバインダーとして利用するために添加する。B成分のバインダー能を更に補う意味で、添加するC成分に別のバインダーを溶解すると、より粒子強度の高い顆粒が形成されて好ましい。また、添加したC成分の一部は、B成分だけではなく、A成分にも吸収されA成分の一部が水和物に変化するのにも利用される。このようにして、特許文献2や3の効果も発現しているものと考えられる。工程3は工程2で得られた表面が湿潤した顆粒の表面をさらさらにし、流動性が高い顆粒に改質させるために行うものであり、そのために吸水性のある微粒子を用いるのが好ましい。吸水性のある微粒子として適したものは、B成分であり、B成分を表面改質剤に用いることが、原料種が最小限に抑えられる観点から好ましい。また、B成分のほか、ゼオライトも同様の効果があることから用いても良い。このような表面改質剤で表面を覆うことで、A成分を洗剤ビルダー顆粒中に閉じ込めることができ低温分散性が改善できる。
さらに、A成分を洗剤ビルダー顆粒中に閉じ込める方法として、例えば、工程a〜cを含む方法が考えられる。更に、工程dを繰り返す事で、A成分をB成分できっちり閉じ込めることができ、低温分散性が改善できる。ただし、生産能力の観点から、繰り返し回数としては、4回以下が望ましい。
また、A成分に塩化物を用いると、B成分の水中での分散性を向上でき、低温分散性をさらに高めることができる。
本発明の洗剤ビルダー顆粒の平均粒径は、実施例に記載の測定方法で、流動性の観点から、200μm以上が好ましく、300μm以上がより好ましく、400μm以上が特に好ましい。また、溶解性の観点から、1000μm以下が好ましく、800μm以下がより好ましく、600μm以下が特に好ましい。
本発明の洗剤ビルダー顆粒のかさ密度は、実施例に記載の測定方法で、洗剤のコンパクト性の観点から、500g/L以上が好ましく、600g/L以上がより好ましく、800g/L以上が特に好ましい。また、溶解性の観点から、1500g/L以下が好ましく、1300g/L以下がより好ましく、1200g/L以下が特に好ましい。
本発明の洗剤ビルダー顆粒の低温分散性は、実施例に記載の測定方法で、5℃、3分でI〜IIが良好と判定する評価基準であり、又、5℃、5分ではI〜IIIが良好と判定する評価基準も用いることが出来る。
本発明の洗剤ビルダー顆粒の溶解率は、実施例に記載の測定方法で、70%以上が好ましく、80%以上がより好ましく、85%以上が特に好ましい。
本発明の洗剤ビルダー顆粒の用途は、特に限定されるわけではないが、衣料用洗剤、食器用洗剤、住居用洗剤、自動車用洗剤、身体用洗剤、歯ミガキ、金属用洗剤への添加剤として利用することができ、特に衣料用洗剤に用いることが好ましい。
本発明の洗剤組成物は、本発明の洗剤ビルダー顆粒を含有してなることを特徴とする。洗剤組成物は、予め洗剤ビルダー顆粒を調製し、洗剤に混合することで調製され得る。
洗剤ビルダー顆粒の洗剤組成物中の含有量は、洗剤の低温分散性を改善させる観点から、5重量%以上が好ましく、10重量%以上がより好ましい。また、洗浄性能の観点から、70重量%以下が好ましく60重量%以下がより好ましい。
本発明の洗剤組成物は、本発明の洗剤ビルダー顆粒以外に、通常、衣料用洗剤等に配合される界面活性剤、ビルダー、酵素、漂白剤、再汚染防止剤、柔軟剤、還元剤(亜硫酸塩等)、蛍光増白剤、抑泡剤(シリコーン等)、香料等が配合されたものである。
本発明の洗剤ビルダー顆粒を洗剤と混合し、洗剤組成物を調製するために使用する混合機は、本発明の洗剤ビルダー顆粒と洗剤顆粒が均一に混合することができるものであれば種類を問わないが、例えば、水平円筒型、V型などの混合機や攪拌造粒機や転動造粒機を用いることができる。
1.洗剤ビルダー顆粒の平均粒径
目開き125μm、180μm、250μm、355μm、500μm、710μm、1000μm、1400μm、2000μmの9段の篩と受け皿を用いて、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の表1の洗剤ビルダー顆粒を添加し、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粒子の重量を測定し、各篩上の粒子の重量割合(%)を算出した。受け皿から順に目開きの小さな篩上の粒子の重量割合を積算していき合計が50%となる粒径を平均粒径とした。
2.かさ密度
表1の洗剤ビルダー顆粒のかさ密度は、JIS K3362(みかけ密度)により測定した。
3.水分減少率(水分量)
表1の洗剤ビルダー顆粒5gを、開始状態(25℃、40%RH)から赤外線水分計(ケット科学研究所製FD-240)により200℃に加熱し、重量が3秒間一定になるまでのトータルの重量減少率を水分減少率とした。
4.低温分散性
松下電器産業製洗濯機「愛妻号 NA−F42Y1」のパルセータの6分割された扇状の窪みの1つの外周の近くに表1の洗剤ビルダー顆粒、表2の洗剤、又は表2の洗剤及び実施例3、実施例16若しくは実施例20の洗剤ビルダー顆粒を含む洗剤組成物の17.5gを集合状態で置き、これを崩さずに衣料1.5kgを洗濯槽に投入し、表1の洗剤ビルダー顆粒、表2の洗剤、又は表2の洗剤及び実施例3、実施例16若しくは実施例20の洗剤ビルダー顆粒を含む洗剤組成物に直接水が当らないように10L/minの流量で水道水21Lを注水し、注水終了後に静置した。表1の洗剤ビルダー顆粒の低温分散性は、注水開始から3分後、表2の洗剤、又は表2の洗剤及び実施例3、実施例16若しくは実施例20の洗剤ビルダー顆粒を含む洗剤組成物(表3)の低温分散性は、注水開始から3分後又は5分後、弱水流(手洗いモード)で攪拌を開始し、3分間攪拌した後に排水し、衣料及び洗濯槽に残留する表1の洗剤ビルダー顆粒、表2の洗剤、又は表2の洗剤及び実施例3、実施例16若しくは実施例20の洗剤ビルダー顆粒を含む洗剤組成物の状態を下記の評価基準によって目視判定した。尚、本評価の攪拌力は標準よりも極めて弱く、5℃、3分でI〜IIが良好と判定する評価基準であり、5℃、5分ではI〜IIIが良好と判定する評価基準である。また、下記記載の「凝集物」とは、表1の洗剤ビルダー顆粒、表2の洗剤、又は表2の洗剤及び実施例3、実施例16若しくは実施例20の洗剤ビルダー顆粒を含む洗剤組成物が凝集した直径3mm以上の塊をいう。
〔評価基準〕
I:凝集物がない。
II:凝集物が殆どない(直径3mm程度の塊が1〜5個認められる)。
III:凝集物が少量残留している(直径6mm程度の塊が認められ、直径3〜10mmの塊が10個以下認められる)。
IV:凝集物が多量に残留している(直径6mmを越える塊が多数認められる)。
5.溶解率
5℃に冷却した71.2mg CaCO/Lに相当する1Lの硬水(Ca/Mgのモル比7/3)を1Lビーカー(内径105mm、高さ150mmの円筒型、例えば岩城硝子社製1リットルガラスビーカー)の中に満たし、5℃の水温をウォーターバスにて一定に保った状態で、攪拌子(長さ35mm、直径8mm、例えば型式:ADVANTEC社製、テフロン(登録商標)丸型細型)にて水深に対する渦巻きの深さが略1/3となる回転数(800rpm)で攪拌する。0.8333±0.0010gとなるように秤量した表1の洗剤ビルダー顆粒を攪拌下に水中に投入・分散させ攪拌を続ける。投入から60秒後にビーカー中の洗剤ビルダー顆粒分散液を重量既知のJIS Z 8801(ASTM No.200に相当)規定の目開き74μmの標準篩(直径100mm)で濾過し、篩上に残留した含水状態の洗剤ビルダー顆粒を篩と共に重量既知の開放容器に回収する。尚、濾過開始から篩を回収するまでの操作時間を10±2秒とする。回収した洗剤ビルダー顆粒の溶残物を105℃に加熱した電気乾燥機にて1時間乾燥し、その後、シリカゲルを入れたデシケーター(25℃)内で30分間保持して冷却する。冷却後、乾燥した洗剤ビルダー顆粒の溶残物と篩と回収容器の合計の重量を測定し、次式(1)によって洗剤ビルダー顆粒の溶解率(%)を算出する。尚、重量の測定は精密天秤を用いて行うこととする。
溶解率(%)={1−(T/S)}×100 (1)
S:洗剤ビルダー顆粒の投入重量(g)
T:上記攪拌条件にて得られた水溶液を上記篩に供したときに、篩上の残存する洗剤ビルダー顆粒の溶残物の乾燥重量(g)
6.X線回折スペクトル
株式会社リガク製X線回折装置、RINT2500VPCを用いて、電圧40kv、電流120mAで、洗剤ビルダー顆粒の2θ=5度〜50度までのX線回折スペクトルを測定した。
7.SEMによる元素分析
洗剤ビルダー顆粒を樹脂に包埋し、ウルトラミクロトーム(LEICA製)を用いて断面をスライスした。得られた薄層切片を走査型電子顕微鏡(日立製S4800)で観察し、EDSによる元素分析を行った。
実施例1
インテンシブミキサー(アイリッヒ製R02-VAC)に、平均粒径269μmの粒状ソーダ灰(セントラル硝子製)を50重量部、平均粒径12μm、含水率12重量%のベントナイト(ラビオッサ製DETERSOFT)を20重量部添加し、ローター回転数1680rpm、パン回転数45rpmで1分間混合した。次に10重量%ポリアクリル酸ソーダ(花王(株)社製、分子量1万)水溶液を10重量部添加した。その後、表面改質を行うためにベントナイト26重量部をさらに添加し1分間攪拌することで、洗剤ビルダー顆粒を得た。得られた洗剤ビルダー顆粒の物性を表1に示す。
実施例2
インテンシブミキサー(アイリッヒ製R02-VAC)に、平均粒径269μmの粒状ソーダ灰(セントラル硝子製)を35重量部、平均粒径165μmのボウ硝(四国化成製)を15重量部、平均粒径12μmのベントナイト(ラビオッサ製DETERSOFT)を20重量部添加し、以下実施例1と同様の操作で、洗剤ビルダー顆粒を得た。得られた洗剤ビルダー顆粒の物性を表1に示す。
実施例3
粒状ソーダ灰を25重量部、ボウ硝を25重量部とする以外は実施例2と同様の操作で洗剤ビルダー顆粒を得た。得られた洗剤ビルダー顆粒の物性を表1に示す。
実施例3の洗剤ビルダー顆粒のX線回折スペクトルを図1に示す。原料のソーダ灰、ボウ硝、ベントナイト以外にソーダ灰の水和結晶である炭酸ナトリウム10水塩やセスキ炭酸ソーダのX線回折パターンが認められた。
また、実施例3の洗剤ビルダー顆粒のSEM−EDS分析による断面の元素分析を行った結果(図2)、粒状ソーダ灰、ボウ硝といった水和結晶を有する及び/又は形成し得る水溶性無機塩がベントナイトの中に海島構造を呈した状態で均一に分散して存在しており、ベントナイトが該水溶性無機塩の粒子の間に介在しているのが観察された。
実施例4
粒状ソーダ灰を15重量部、ボウ硝を35重量部とする以外は実施例2と同様の操作で洗剤ビルダー顆粒を得た。得られた洗剤ビルダー顆粒の物性を表1に示す。
実施例5
粒状ソーダ灰の代わりに、ボウ硝を50重量部添加する以外は実施例1と同様の操作で洗剤ビルダー顆粒を得た。得られた洗剤ビルダー顆粒の物性を表1に示す。
実施例6
表面改質用のベントナイト26重量部に平均粒径5μmのゼオライトを4重量部加えた以外は実施例3と同様の手法で洗剤ビルダー顆粒を得た。得られた洗剤ビルダー顆粒の物性を表1に示す。
実施例7
10重量%ポリアクリル酸水溶液の代わりに、水を使った以外は、実施例3と同様の手法で洗剤ビルダー顆粒を得た。得られた洗剤ビルダー顆粒の物性を表1に示す。
実施例8
10重量%ポリアクリル酸水溶液の代わりに、10重量%ケイ酸ナトリウム水溶液(日本化学工業製JIS2号水ガラスを水で希釈したもの)を使った以外は、実施例3と同様の手法で洗剤ビルダー顆粒を得た。得られた洗剤ビルダー顆粒の物性を表1に示す。
実施例9
10重量%ポリアクリル酸水溶液の代わりに、10重量%ポリエチレングリコール(三井化学製XG-3000を水で希釈したもの)を使った以外は、実施例3と同様の手法で洗剤ビルダー顆粒を得た。得られた洗剤ビルダー顆粒の物性を表1に示す。
実施例10
粒状ソーダ灰を30重量部、ボウ硝を30重量部、総ベントナイト量を30重量部(うち25重量部は改質用)とし、10重量%ポリアクリル酸水溶液の代わりに水を使った以外は実施例3と同様の操作で洗剤ビルダー顆粒を得た。得られた洗剤ビルダー顆粒の物性を表1に示す。
実施例11
実施例3で得られた洗剤ビルダー顆粒を水分減少率が表1に示される値になるまで(10分)、60℃の電気乾燥機で乾燥した。水分減少率は前記の通り水分計で測定したが、本実施例では、60℃の電気乾燥機中に水分量が約12重量%の顆粒を仕込んで、適当な時間にサンプリングして、水分計で水分減少率をチェックするという手法で所望の水分減少率の顆粒が得られる乾燥時間を決定し、その乾燥時間の間実施例3の洗剤ビルダー顆粒を乾燥して得られた洗剤ビルダー顆粒を本実施例の洗剤ビルダー顆粒とした。得られた洗剤ビルダー顆粒の物性を表1に示す。以下、実施例12〜18並びに比較例1、2、6、及び7についても同様に行った。尚、200℃で加熱し、60分間保持した場合の水分量は0であった。実施例19〜21については、後述の100℃の流動層を用いて、同様の手順により洗剤ビルダー顆粒の水分減少率を決定した。
実施例12
実施例3で得られた洗剤ビルダー顆粒を水分減少率が表1に示される値になるまで(20分)、60℃の電気乾燥機で乾燥した。得られた洗剤ビルダー顆粒の物性を表1に示す。
実施例13
実施例5で得られた洗剤ビルダー顆粒を水分減少率が表1に示される値になるまで(20分)、60℃の電気乾燥機で乾燥した。得られた洗剤ビルダー顆粒の物性を表1に示す。
実施例14
インテンシブミキサー(アイリッヒ製R02-VAC)に、平均粒径269μmの粒状ソーダ灰を36重量部、平均粒径165μmのボウ硝を36重量部、平均粒径12μm、含水率12重量%のベントナイトを10重量部添加し、ローター回転数1680rpm、パン回転数45rpmで1分間混合した。次に10重量%ポリアクリル酸ソーダ水溶液を10重量部添加した。その後、表面改質を行うためにベントナイト14重量部をさらに添加し1分間攪拌した。得られた顆粒を60℃の電気乾燥機で乾燥し、水分減少率が表1に示される値になるまで(10分)乾燥し、洗剤ビルダー顆粒を得た。得られた洗剤ビルダー顆粒の物性を表1に示す。
実施例15
インテンシブミキサー(アイリッヒ製R02-VAC)に、平均粒径165μmのボウ硝を47重量部、平均粒径360μmの食塩(ナイカイ塩業製ナクルN)を5重量部、平均粒径12μm、含水率12重量%のベントナイトを10重量部添加し、ローター回転数1680rpm、パン回転数45rpmで1分間混合した。次に10重量%ポリアクリル酸ソーダ水溶液を10重量部添加した。その後、表面改質を行うためにベントナイト37重量部をさらに添加し1分間攪拌した。得られた顆粒を60℃の電気乾燥機で乾燥し、水分減少率が表1に示される値になるまで(20分)乾燥し、洗剤ビルダー顆粒を得た。得られた洗剤ビルダー顆粒の物性を表1に示す。
実施例16
ボウ硝を31重量部、食塩を21重量部とした以外は、実施例15と同様の操作で洗剤ビルダー顆粒を得た。得られた洗剤ビルダー顆粒の物性を表1に示す。
実施例17
10重量%ポリアクリル酸ソーダ水溶液の代わりに10重量%ケイ酸ナトリウム水溶液13重量部添加する以外は実施例16と同様の操作で洗剤ビルダー顆粒を得た。得られた洗剤ビルダー顆粒の物性を表1に示す。
実施例18
インテンシブミキサー(アイリッヒ製R02-VAC)に、平均粒径360μmの食塩を52重量部、平均粒径12μm、含水率12重量%のベントナイトを10重量部添加し、ローター回転数1680rpm、パン回転数45rpmで1分間混合した。次に10重量%ケイ酸ナトリウム水溶液を9重量部添加した。その後、表面改質を行うためにベントナイト37重量部をさらに添加し1分間攪拌した。得られた顆粒を60℃の電気乾燥機で乾燥し、水分減少率が表1に示される値になるまで(20分)乾燥し、洗剤ビルダー顆粒を得た。得られた洗剤ビルダー顆粒の物性を表1に示す。
実施例19
インテンシブミキサー(アイリッヒ製R02-VAC)に、平均粒径165μmのボウ硝を50重量部、平均粒径20μm、含水率8重量%のベントナイトを10重量部添加し、ローター回転数1680rpm、パン回転数45rpmで1分間混合した。次に10重量%ポリアクリル酸ソーダ水溶液を5重量部添加した後、造粒を行う為、1分間攪拌した。次にコーティングを行うためにベントナイト12重量部を添加し1分間攪拌した。次に10重量%ポリアクリル酸ソーダ水溶液を3重量部添加し、造粒を行う為、1分間攪拌した。次に2回目のコーティングを行うためにベントナイト12重量部をさらに添加し1分間攪拌した。次に10重量%ポリアクリル酸ソーダ水溶液を3重量部添加し、造粒を行う為、1分間攪拌した。次に3回目のコーティングを行うためにベントナイト12重量部添加し1分間攪拌し、最後に表面コーティングしたベントナイトをしっかりと顆粒上に着ける為に、10重量%ポリアクリル酸ソーダ水溶液を4重量部添加し、4分間攪拌した。得られた顆粒を100℃の流動層(スリットフローFBS-1:大川原製作所製)で乾燥し、水分減少率が表1に示される値になるまで(4分)乾燥した。次に得られた洗剤ビルダー顆粒を1180μmの篩にて分級(ジャイロシフター、(株)徳寿工作所製)し、オーバーサイズ(1180μm以上の顆粒)は粉砕機(フィッツミル、ホソカワミクロン(株)製)にて粉砕し、1180μmの篩のパス品と混合後、洗剤ビルダー顆粒を得た。得られた洗剤ビルダー顆粒の物性を表1に示す。
実施例20
インテンシブミキサー(アイリッヒ製R02-VAC)に、平均粒径165μmのボウ硝を50重量部、平均粒径20μm、含水率8重量%のベントナイトを10重量部添加し、ローター回転数3300rpm、パン回転数45rpmで1分間混合した。次に40重量%ポリアクリル酸ソーダ水溶液を5重量部添加した後、造粒を行う為、1分間攪拌した。次にコーティングを行うためにベントナイト12重量部を添加し、ローター回転数1650rpm、パン回転数45rpmで1分間攪拌した。次に40重量%ポリアクリル酸ソーダ水溶液を3重量部添加し、造粒を行う為、1分間攪拌した。次に2回目のコーティングを行うためにベントナイト12重量部をさらに添加し1分間攪拌した。次に40重量%ポリアクリル酸ソーダ水溶液を3重量部添加し、造粒を行う為、1分間攪拌した。次に3回目のコーティングを行うためにベントナイト12重量部添加し1分間攪拌し、最後に表面コーティングしたベントナイトをしっかりと顆粒上に着ける為に、40重量%ポリアクリル酸ソーダ水溶液を3重量部添加し、3分間攪拌した。得られた顆粒を100℃の流動層(スリットフローFBS-1:大川原製作所製)で乾燥し、水分減少率が表1に示される値になるまで(4分)乾燥した。次に得られた洗剤ビルダー顆粒を1180μmの篩にて分級(ジャイロシフター、(株)徳寿工作所製)し、オーバーサイズ(1180μm以上の顆粒)は粉砕機(フィッツミル、ホソカワミクロン(株)製)にて粉砕し、1180μmの篩のパス品と混合後、洗剤ビルダー顆粒を得た。得られた洗剤ビルダー顆粒の物性を表1に示す。
実施例21
インテンシブミキサー(アイリッヒ製R02-VAC)に、平均粒径165μmのボウ硝を45重量部、平均粒径360μmの食塩を7重量部、平均粒径20μm、含水率8重量%のベントナイトを10重量部添加し、ローター回転数3300rpm、パン回転数45rpmで1分間混合した。次に10重量%ポリアクリル酸ソーダ水溶液を4重量部添加した後、造粒を行う為、1分間攪拌した。次にコーティングを行うためにベントナイト12重量部を添加し1分間攪拌した。次に10重量%ポリアクリル酸ソーダ水溶液を2重量部添加し、造粒を行う為、1分間攪拌した。次に2回目のコーティングを行うためにベントナイト12重量部をさらに添加し1分間攪拌した。次に10重量%ポリアクリル酸ソーダ水溶液を2重量部添加し、造粒を行う為、1分間攪拌した。次に3回目のコーティングを行うためにベントナイト12重量部添加し1分間攪拌し、最後に表面コーティングしたベントナイトをしっかりと顆粒上に着ける為に、10重量%ポリアクリル酸ソーダ水溶液を2重量部添加し、3分間攪拌した。得られた顆粒を100℃の流動層(スリットフローFBS-1:大川原製作所製)で乾燥し、水分減少率が表1に示される値になるまで(4分)乾燥した。次に得られた洗剤ビルダー顆粒を1180μmの篩にて分級(ジャイロシフター、(株)徳寿工作所製)し、オーバーサイズ(1180μm以上の顆粒)は粉砕機(フィッツミル、ホソカワミクロン(株)製)にて粉砕し、1180μmの篩のパス品と混合後、洗剤ビルダー顆粒を得た。得られた洗剤ビルダー顆粒の物性を表1に示す。
比較例1
実施例3で得られた洗剤ビルダー顆粒を水分減少率が表1に示される値になるまで(5分)、200℃の電気乾燥機で乾燥した。得られた洗剤ビルダー顆粒の物性を表1に示す。
比較例2
実施例5で得られた洗剤ビルダー顆粒を水分減少率が表1に示される値になるまで(5分)、200℃の電気乾燥機で乾燥した。得られた洗剤ビルダー顆粒の物性を表1に示す。
比較例3
ソーダ灰3重量部、ベントナイト97重量部(うち23重量部は改質用)とした以外は実施例7と同様の手法で洗剤ビルダー顆粒を得た。得られた洗剤ビルダー顆粒の物性を表1に示す。
比較例4
インテンシブミキサー(アイリッヒ製R02-VAC)に平均粒径269μmの粒状ソーダ灰(セントラル硝子製)を25重量部、平均粒径165μmのボウ硝(四国化成製)を25重量部添加し、ベントナイトを用いずに、水10重量部を添加して造粒を行い洗剤ビルダー顆粒を得た。得られた洗剤ビルダー顆粒の物性を表1に示す。
比較例5
インテンシブミキサー(アイリッヒ製R02-VAC)に平均粒径269μmの粒状ソーダ灰(セントラル硝子製)を50重量部添加し、水10重量部を添加して造粒を行い洗剤ビルダー顆粒を得た。得られた洗剤ビルダー顆粒の物性を表1に示す。
比較例6
インテンシブミキサー(アイリッヒ製R02-VAC)に、平均粒径269μmの粒状ソーダ灰を5重量部、平均粒径165μmのボウ硝を5重量部、平均粒径12μm、含水率12重量%のベントナイトを64重量部添加し、ローター回転数1680rpm、パン回転数45rpmで1分間混合した。次に10重量%ポリアクリル酸ソーダ水溶液を10重量部添加した。その後、表面改質を行うためにベントナイト26重量部をさらに添加し1分間攪拌した。得られた顆粒を60℃の電気乾燥機で乾燥し、水分減少率が表1に示される値になるまで(20分)乾燥し、洗剤ビルダー顆粒を得た。得られた洗剤ビルダー顆粒の物性を表1に示す。
比較例7
インテンシブミキサー(アイリッヒ製R02-VAC)に、平均粒径269μmの粒状ソーダ灰を13重量部、平均粒径165μmのボウ硝を13重量部、平均粒径12μm、含水率12重量%のベントナイトを48重量部添加し、ローター回転数1680rpm、パン回転数45rpmで1分間混合した。次に10重量%ポリアクリル酸ソーダ水溶液を10重量部添加した。その後、表面改質を行うためにベントナイト26重量部をさらに添加し1分間攪拌した。得られた顆粒を60℃の電気乾燥機で乾燥し、水分減少率が表1に示される値になるまで(20分)乾燥し、洗剤ビルダー顆粒を得た。得られた洗剤ビルダー顆粒の物性を表1に示す。
試験例1
実施例1〜21及び比較例1〜7の洗剤ビルダー顆粒の5℃、3分での低温分散性を試験した。その結果を表1に示す。実施例1〜21の洗剤ビルダー顆粒は、比較例1〜5に比べて、5℃、3分で良好な低温分散性を示した。比較例6及び7の洗剤ビルダー顆粒は、5℃、3分での低温分散性は、IIであったが、溶解率が80%未満という低い値であった。実施例12と比較例1の比較及び実施例13と比較例2の比較より、水分減少率約3重量%を境に、水分減少率が高い場合低温分散性が良好であり、低い場合低温分散性が好ましくないことが明らかになった。
Figure 0005388860
試験例2
表2に示す組成の洗剤80重量部に実施例3、実施例16、実施例20で得られた洗剤ビルダー顆粒20重量部を混合した。洗剤のみの低温分散性と洗剤ビルダー顆粒を混合したもの3種の低温分散性を表3に示す。
Figure 0005388860
Figure 0005388860
表3に示されるように、洗剤及び洗剤ビルダー顆粒を含む洗剤組成物は全て、洗剤のみの場合に比較して、5℃、3分及び5℃、5分の両方の条件で良好な低温分散性を示した。
本発明により、冷水での分散性に優れる、衣料洗剤用の洗剤ビルダー顆粒及びそれを含有する洗剤組成物を得ることができる。
図1は、実施例3によって得られた洗剤ビルダー顆粒のX線回折スペクトルを示す。 図2は、実施例3によって得られた洗剤ビルダー顆粒のSEM−EDS分析による断面の元素分析の結果を示す。左図は、EDSによる元素分析前の断面を示し、右図は、元素分析後の断面を示す。

Claims (5)

  1. 水和結晶を有する及び/又は形成し得る無機塩を含む水溶性無機塩(A成分)並びに粘土鉱物(B成分)を含んでなる洗剤ビルダー顆粒であって、B成分の含有量が20重量%以上60重量%以下であり、A成分とB成分の無水換算での重量比(A/B)が5/95〜80/20であり、200℃に加熱した際の水分減少率が3〜30重量%であり、以下の工程1〜工程3を含む製法(ここで、水(C成分)の添加量は5重量%以上15重量%以下である。)により得られる、洗剤ビルダー顆粒
    工程1:A成分とB成分を混合させる工程、
    工程2:工程1で得られた混合物にC成分を添加して造粒する工程、及び
    工程3:工程2で得られた造粒物の粒子表面に微粒子を添加して表面改質する工程
  2. A成分が、炭酸塩、硫酸塩、及び塩化物からなる群より選ばれる、1種以上の塩である、請求項1記載の洗剤ビルダー顆粒。
  3. 水和結晶を有する及び/又は形成し得る無機塩を含む水溶性無機塩(A成分)並びに粘土鉱物(B成分)を含んでなる洗剤ビルダー顆粒であって、B成分の含有量が20重量%以上60重量%以下であり、A成分とB成分の無水換算での重量比(A/B)が5/95〜80/20であり、200℃に加熱した際の水分減少率が3〜30重量%であり、以下の工程a〜工程cを含む製法(ここで、水(C成分)の添加量は5重量%以上15重量%以下である。)により得られる、洗剤ビルダー顆粒:
    工程a:A成分と、B成分の一部を混合させる工程、
    工程b:工程aで得られた混合物にC分を添加して造粒する工程、及び
    工程c:工程bで得られた造粒物にB成分の残りの一部又は全部を混合後、C成分を添加して造粒する工程。
  4. 工程d:工程cで得られた造粒物に対して、B成分を混合後、C成分を添加して造粒する工程
    をさらに含む請求項記載の洗剤ビルダー顆粒。
  5. 請求項1〜いずれか記載の洗剤ビルダー顆粒を含有する洗剤組成物。
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