JPH0569044B2

JPH0569044B2 -

Info

Publication number: JPH0569044B2
Application number: JP87214938A
Authority: JP
Inventors: Arubaato Haifuiru Ruisu
Original assignee: Monsanto Co
Current assignee: Monsanto Co
Priority date: 1986-08-29
Filing date: 1987-08-28
Publication date: 1993-09-30
Also published as: ES2002614A4; EP0259291B1; AR241221A1; CA1321295C; CN1009545B; BR8704458A; EP0259291A2; US4770865A; ES2002614T3; CN87106031A; JPS6364904A; DE3781350T2; EP0259291A3; DE3781350D1

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は水和物形成性リン酸塩の製造、さらに
特に水和物形成性リン酸塩の新規な含水結晶形組
成物およびその製造方法に関する。かなりの年月にわたり、その多くの用途、特に
洗剤ビルダーとしておよび食品の製造において、
トリポリリン酸ナトリウム（STP）に対する需
要が高まつている。しかしながら、慣用されてい
るSTP組成物はいくつかの欠点を有する。たと
えば現在利用できるSTP組成物は水に望まれる
ほど迅速に溶解しない、すなわちそれらの溶解度
は望まれるほど高くない。STPの溶解度は組成
物の水和度に結び付いている。さらにまた、粉末
形態のSTP組成物はケーキングを生じる傾向が
あり、下記で説明するように、重大な問題を引き
起す。慣用のSTPの製造方法にはShenに対する米国
特許第3233967号に記載されているような方法お
よびこのようにして製造されたトリポリリン酸塩
を200℃〜600℃の温度で〓焼する方法が含まれて
いる。約250℃〜約375℃の温度で〓焼すると、フ
エース（Phase ）STPとして知られている
STPが生成される。比較的さらに高い〓焼温度、
すなわち417℃より高く、好ましくは550℃より高
い〓焼温度はフエース（Phase ）STPとし
て知られているSTPを生成する。フエース
STPはフエースSTPよりも低い水和度を有し、
従つてフエースSTPよりも溶解速度が遅いが、
優れた流動物性を有し、しかも要求される〓焼温
度が低いことから、フエースSTPに比較して
安価に製造できる。市販されているSTPは通常、これら２種の相
の配合物よりなる。２種の相を種々の割合で配合
すると、生成するSTP配合物の特性を或る程度
変化させることができる。従つて、フエース
STPとフエースSTPとの配合物が各STP相の
望ましい特性と望ましくない特性とを含むものと
して利用されている。しかしながら、このような混合物はSTPの２
種の相の利点と欠点とを含むものであるから、こ
のようなSTP配合物はいくつかの欠点を有する
ことになる。配合物がさらに迅速に水和され、水
に溶解すること、すなわちこれらがさらに短い時
間でさらに高い水和度を有することが望まれてい
る。フエースSTPはフエースSTPに比較し
て高い水和度を有するが、このフエースSTP
の高い水和度でさえも望まれているほど高くはな
い。さらに、フエースSTPはケーキングを生
じる傾向を有し、このケーキング傾向および塊状
物形成傾向は一般に貧弱な流動特性をもたらす。
出荷期間中に、しばしば大量のSTPがケーキ化
し、貯蔵容器中でSTPの大きく、硬い塊を形成
し、その除去には通常、空気圧ハンマーを含む高
価な処理が必要である。さらにまた、フエース
STPの製造には高い〓焼温度が要求されるので、
フエースSTPはフエースSTPに比較して、
その製造価格がはるかに高く、40％以上高価にな
る。或る製造方法ではフエースSTPのフエー
スSTPへの変換の助剤として少量のカリウム
を添加している。さらに詳細に言えば、結晶形STP組成物は一
般に粉末形または顆粒形のどちらかで有用である
が、これら各形態は下記で説明するように、その
形態に特有の欠点を有する。粉末形態の場合に
は、一般に粒子の60％〜70％が270メツシユより
小さく、そして実質的に全部の粒子が60メツシユ
より小さい。他方、顆粒形態の場合には、粒子の
少なくとも40％が60メツシユを超え、全粒子（痕
跡量は除く）が100メツシユを超える。両方の
STP組成物形態は洗剤においてビルダーとして
有用である。ビルダーとして、STPは水道水中
に見い出されるカルシウムおよびマグネシウムイ
オンをキレート化する傾向を有し、これにより水
を軟化させ、そして洗剤の洗浄作用を助長する。
ビルダーとしての用途において、両方の形態の
STP組成物は迅速にしかも完全に溶解し、水和
することが望ましい。従つて、両方の形態の組成
物は短時間で高い水和度を有し、従つて高い溶解
速度を有しなければならない。さらにまた、
STP組成物の水和度、従つて溶解速度は予知で
きる結果を達成するためにさらに一定であること
が望まれる。換言すれば、水和度はSTP組成物
の各試料間でさらに一定であることが望まれる。粉末状STP組成物は通常の家庭用洗剤中で使
用される。代表的には、このような組成物に水を
加えて、水和度を増加させる。高い水和度は処理
中に熱が放出され、これが処理を助長することを
示すことから、洗剤の構成材料の処理に特に好ま
しい。短時間の間に高い水和度を有する好ましい
物性に加えて、粉末が自由流動生のままであり、
ケーキングに対して耐性であることが重要であ
る。しかしながら、水和度を高めるために水を添
加すると、ケーキング傾向を悪化させる傾向があ
る。前記したように、貯蔵および出荷期間中の
STPのケーキングは重大な問題をもたらす。顆粒状STP組成物は代表的には、顆粒状STP
をソーダ灰およびケイ酸塩化合物のようなその他
の洗剤成分とともに固形ブロツクに凝集させ、こ
のブロツクを市販洗浄器に入れる市販の食器用乾
燥ミツクス洗剤に使用される。従つて、STPは
洗剤ブロツク中の他の成分に近い速度で溶解する
ことが重要である。つまり、このような用途にお
けるフエースSTPの使用は、フエースSTP
が低い水和度を有し、洗剤ブロツク中の他の成分
がSTPより以前に溶解する傾向があることから、
欠点になる。少なくとも２つの理由で、フエース
STPまたは２相の混合物の使用はこの問題を
適当に解消しない。すなわち、第一に、前記した
ように、フエースSTPはその製造が比較的高
価である。第二に、STPが慣用のフエース
STPよりもさえも、さらに高い水和度を有する
ことが望まれている。顆粒状フエースSTPを用いてこれらの問題
を解消しようとする研究において、水を添加する
と、フエースSTPに等しい溶解速度を有する
フエースSTPを生成できることが見い出され
た。しかしながら、いくつかの問題が依然として
残る。フエースSTPにこのような溶解速度を
付与するに要する量の水の添加は処理が困難であ
り、従つてSTP組成物の製造価格を高価にする
ことになる。さらにまた、STPはこのような方
法で達成されるよりもさらに高い溶解速度を有す
ることが望まれる。すなわちSTP組成物は高い
溶解速度を有し、しかもその達成に少量の水を要
するだけであることが望まれる。過去十年間に、慣用のSTPのこれらの重大な
問題を解決する研究が工業界で行なわれてきた。
しかしながら、これらの研究は僅かな成功をおさ
めているだけである。その結果として、STPは
いくつかの工業にとつて重要であるにもかかわら
ず、これらの欠点が問題になり、費用がかゝり、
そしてその結果、STPの使用および販売が損害
を受けている。 STP組成物に係る問題と同様の問題が水和物
形成性リン酸塩、すなわち水和物を形成できる他
のリン酸塩、特に水の存在下にケーキ化を生じる
傾向を有するピロリン酸ナトリウムおよびリン酸
三ナトリウムの他の組成物の場合にも存在する。
さらに、STPの場合と同様に、これらの他のリ
ン酸塩がまたさらに高い溶解速度を有することが
望まれている。リン酸塩組成物および洗剤に係る米国特許は
1966年２月８日付でShenに対し発行された米国
特許第3233967号；1966年４月５日付で
Stahlheberに対し発行された米国特許第3244478
号；1966年４月26日付でFeierstein等に対し発行
された米国特許第3248330号；1968年８月20日付
でShauerに対し発行された米国特許第3397947
号；1968年８月20日付でMesmerに対し発行され
た米国特許第3397948号；および1969年２月11日
付でShen等に対し発行された米国特許第3426440
号を包含する。従つて、本発明のいくつかの目的の中で、特に
列挙できるものとして、改善された水和度を有す
る水和物形成性リン酸塩の粒状結晶形組成物を提
供すること；さらに一定の水和度を有するこのよ
うな組成物を提供すること；比較的低濃度の水を
必要とし、しかも望ましい水和度を有するこのよ
うな組成物、特に顆粒形態の組成物を提供するこ
と；ケーキングに対し耐性でありそして自由流動
性である粉末形態のこのような組成物を提供する
こと；改善された水和度を有する粒状結晶形トリ
ポリリン酸ナトリウム組成物を提供すること；さ
らに一定の水和度を有するこのようなトリポリリ
ン酸ナトリウム組成物を提供すること；比較的低
い濃度の水を必要とするこのようなトリポリリン
酸ナトリウム組成物、特に顆粒形態の組成物を提
供すること；ケーキングに対し耐性でありそして
自由流動性である粉末形態のこのようなトリポリ
リン酸ナトリウム組成物を提供すること；および
このようなトリポリリン酸ナトリウム組成物の製
造方法を提供することがある。本発明に従い、トリポリリン酸ナトリウム、ピ
ロリン酸ナトリウムまたはリン酸三ナトリウムお
よび添加水約0.1重量％〜約23重量％を含有し、
この水がリン酸塩に添加される時点で、約
0.2ppm〜約125ppmの表面活性剤を組成物に付与
するに充分な表面活性剤を溶解状態で含む粒状
で、少なくとも部分的に水和されている結晶形の
リン酸塩組成物が見い出された。本発明の組成物
は不完全に水和されている場合の慣用の結晶リン
酸塩組成物に比較して優れた水和度を有し、そし
て全ての場合に、優れた生成物均一性を有するこ
とが見い出された。本発明の粉末形態の組成物はケーキング傾向が
極めて減じられており、そして大部分の場合に、
実際的にケーキングを生じない。顆粒形態の場合に、本発明の組成物はまた、極
めて減少されたケーキング傾向を有し、そして実
際的にケーキングを生じない。これはこの顆粒形
態がFuchs等に対する米国特許第3361675号にお
けるような従来技術で要求されるほど大量の水の
約半分の水の添加により調製できるからである。
驚くべきことに、本発明の充分に水和された形の
リン酸塩組成物は製造装置で予想される塊形成ま
たはケーキングを伴なうことなく調製され、さら
に驚くべきことに、引続く粉砕は僅かであるかま
たは不必要である。本発明の充分に水和されてい
るリン酸塩組成物は水を約21重量％〜約23重量％
の範囲でおよび表面活性剤を約100ppm〜約
125ppmの範囲で含有する。本発明の充分に水和
されているリン酸塩組成物は顆粒形態である場合
に、スラリー状洗剤組成物に特に有用である。本発明のリン酸塩組成物が約0.1〜約23重量％
のいづれかの量の水および約0.2〜約125ppmの範
囲のいづれかの量の表面活性剤を含有して調製で
きることは勿論のことである。本発明に従う場合
に、表面活性剤は水または水溶液に溶解した場合
に、表面張力を減少させるか、あるいは２種の液
体間または液体と固体との間の界面張力を減少さ
せるいづれかの化合物である。表面活性剤は洗
剤、湿潤剤または乳化剤であることができ、これ
らの全部は同一の基本的化学メカニズムを有し、
含まれる表面の種類により主として区別される。本発明はさらにまた、粒状の結晶形トリポリリ
ン酸ナトリウム組成物の調製方法に関し、この方
法は約0.1重量％より少ない量で水を含有する結
晶形トリポリリン酸ナトリウムを表面活性剤の水
溶液と接触させて、水和水の形の水約0.1重量％
〜約23重量％および表面活性剤約0.2ppm〜約
125ppmを含有する粒状結晶形トリポリリン酸ナ
トリウム組成物を生成することを包含する。本発明はさらにまた、トリポリリン酸ナトリウ
ムを先ず〓焼して、粉砕されていない焼成生成物
を生成させる、粒状結晶形トリポリリン酸ナトリ
ウム組成物の製造方法に関する。次いで、この粉
砕されていない焼成生成物を表面活性剤の水溶液
と接触させて、水和水の形の水約0.1重量％〜約
23重量％および表面活性剤約0.2ppm〜約125ppm
を含有する粒状結晶形トリポリリン酸ナトリウム
組成物を生成する。本発明はさらにまた、粉砕さ
れていない焼成生成物を粉砕して、粉砕された焼
成生成物を生成し、その後、表面活性剤の水溶液
と接触させて、水和水の形の水約0.1重量％〜約
23重量％および表面活性剤約0.2ppm〜約125ppm
を含有する粒状結晶形トリポリリン酸ナトリウム
組成物を生成するような方法に関する。第１図は種々の方法により製造された数種の
STP組成物の１分間水和度（one minute rate
of huydration）を示すグラフである。第２図は種々の方法により製造された数種の
STP組成物の５分間水和度（five minute rate
of hydration）を示すグラフである。第３図は数種のSTP組成物の１分間水和度お
よび５分間水和度を組成物の温度上昇に対してグ
ラフに描き入れたグラフである。本発明により、水和物形成性リン酸塩としてト
リポリリン酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム
またはリン酸三ナトリウムおよび水和水の形の水
約0.1重量％〜約23重量％を含み、この添加水が
その添加の時点で表面活性剤約0.2ppm〜約
125ppmを含有する粒状結晶形のリン酸塩組成物
が慣用されている結晶形リン酸塩組成物よりも優
れた水和度を有することが見い出された。本発明
の好適態様において、水和物形成性リン酸塩とし
てトリポリリン酸ナトリウムを含有するこのよう
な組成物が慣用の結晶形トリポリリン酸ナトリウ
ム組成物に比較して優れた水和度を有することが
見い出された。本発明の新規なSTP組成物を含む水和物形成
性リン酸塩組成物はさらにいくつかの利点を有す
る。これらの組成物はその高い水和度に加えて、
慣用の水和物形成性リン酸塩の結晶形組成物に比
較して、さらに一定の水和度を有する傾向があ
る。すなわち、慣用の結晶形水和物形成性リン酸
塩組成物の場合に見られる変化よりも各試料間の
水和度の変化は小さい。従つて、その水和度およ
び溶解速度がさらに充分に予想できる。顆粒形態の場合に、受け入れられうる水和度を
発現させるために、慣用の結晶形の水和物形成性
リン酸塩組成物、たとえばSTP組成物、特にフ
エースSTP組成物が４重量％の含水量を要す
るのに対し、本発明の組成物は２重量％だけの含
水量で優れてさえいる溶解速度を有することが見
い出された。従つて、さらに少ない配合水を有す
る本発明の粒状組成物が生成物１ポンド当りでさ
らに多量の使用可能なリン酸塩を含有するという
経済的利点を有することは明白である。粉末形態の場合に、本発明の組成物は正常条件
下にケーキ形成性が慣用の水和物形成性リン酸塩
組成物に比較してはるかに低く、しかもはるかに
自由流動性を保有する。本発明はさらにまた、このような粒状結晶形ト
リポリリン酸ナトリウム組成物の新規な製造方法
に関する。この方法では、約0.1重量％より少な
い量で水を含有する結晶形トリポリリン酸ナトリ
ウムを表面活性剤の水溶液と接触させて、水和水
の形の水約0.1重量％〜約23重量％および表面活
性剤約0.2ppm〜約125ppmを含有する粒状結晶形
トリポリリン酸ナトリウム組成物を生成する。本
発明のこの新規方法は、先ずトリポリリン酸ナト
リウムを〓焼して、粉砕されていない焼成生成物
を生成し、次いでこの粉砕されていない生成物を
表面活性剤の水溶液と接触させて、水和水の形の
水約0.1重量％〜約23重量％および表面活性剤約
0.2ppm〜約125ppmを含有する粒状結晶形トリポ
リリン酸ナトリウム組成物を生成する。別法とし
て、このような粉砕されていない生成物は表面活
性剤の水溶液と接触させる前に粉砕することがで
きる。本発明の水和物形成性リン酸塩は安定な水和物
を形成できるリン酸塩化合物、特にトリポリリン
酸ナトリウム（STP）、ピロリン酸ナトリウムお
よびリン酸三ナトリウムである。トリポリリン酸
ナトリウムの好ましい種類はNa₅P₅O₁₀よりなる
が、（P₃O₁₀）^-5アニオンおよび少なくとも１個の
ナトリウムカチオンを含むその他の化合物も包含
することができる。本発明による場合に、表面活性剤は水または水
溶液に溶解した場合に、表面張力を減少させ、あ
るいは２種の液体間または液体と固体との間の界
面張力を減少させるいづれかの化合物である。表
面活性剤は洗剤、湿潤剤および乳化剤であること
ができ、これらの全部は同一の基本的化学メカニ
ズムを有し、含まれる表面の種類によつて主とし
て区別される。下記にあげるような広く種々のアニオン性、カ
チオン性および非イオン性表面活性剤が本発明の
組成物の製造を促進するために均等に有効である
ことが見い出されたが、低発泡性表面活性剤が好
適である：Olin Chemicals製の商品名オレイン
ポリ−ターゲント（Olin Poly−Tergent）SLF
−18（非イオン性）、American Cyanamid製の商
品名エーロゾル（Aerosol）OT（アニオン性ジオ
クチルナトリウムスルホスクシネート）、Shell
Chemical CO.により市販されている商品名ネオ
ドール（Neodol）25−９（非イオン性）、
Monsanto製の商品名ステロツクス（Sterox）
NJ（非イオン性）、Stepan Chemical製の商品名
ステパン（Stepan）SXS（アニオン性）、
Monsanto製の商品名LAS（非イオン性線状アル
キルスルホネート）、およびBASF Wyandotte製
の商品名プルロニツク（Pluronic）25−R2（非イ
オン性）。水和物形成性リン酸塩の乾燥（含水量
が0.1重量％よりも少ない）組成物を湿潤させる
ために添加される水中の前記表面活性剤のいづれ
かの最適濃度は約200ppm〜500ppmであることが
見い出された。従つて、生成する本発明の含水組
成物は好ましくは約0.1重量％〜約４重量％の含
水量を有する。本発明の組成物の最も好ましい含
水量、すなわち約0.5重量％〜約２重量％の場合
に、表面活性剤は約１〜約10ppmの濃度で存在す
る。前記にあげたもの以外のその他の市販されて
いる種々の表面活性剤が本発明の実施に使用でき
るものと理解されるべきである。充分にまでそし
て充分に水和されたものを含むさらに水和されて
いるリン酸塩の製造が所望される場合には、組成
物の約23重量％ほどの多量の水を添加することが
でき、この場合の水は表面活性剤約500ppmを含
有する。本発明の組成物は代表的に、〓焼された水和物
形成性リン酸塩化合物から製造する。前記米国特
許第3233967号にはSTPを含む代表的な〓焼方法
が詳細に記載されている。STPの場合に、〓焼
温度は所望のSTPの相に依存して変わる。前記
したように、約37℃以下の温度で〓焼すると、フ
エースSTPが生じるのに対し、約417℃以上の
温度ではフエースSTPが生じる。〓焼器から
取り出される結晶形のほぼ純粋な水和物形成性リ
ン酸塩化合物、たとえばSTPは無水であり、カ
ラカラに乾燥している。冷却器排出スクリユー
（cooler discharge screw）に移し、約25℃〜80
℃で冷却させる。焼成生成物は通常、この時点で
カラカラに乾燥しているが冷却器排出スクリユー
に移す間に、生成物は幾分の水分を吸収し、約
0.1重量％までの水を含有できる。冷却器排出ス
クリユーでは、焼成生成物を約200ppm〜500ppm
の表面活性剤濃度を有する表面活性剤水溶液とと
もに噴霧でき、これによりこの含水生成物は水和
水の形で水を約0.1重量％〜約23重量％、好まし
くは約0.5重量％〜約２重量％含有するようにな
る。従つて、生成物中の表面活性剤の濃度は約
0.2ppm〜約20ppm、好ましくは約1ppm〜10ppm
である。冷却器排出スクリユーから、含水生成物
は粉砕器に移し、ここで顆粒または粉末、あるい
はその両方に粉砕または磨砕する。別法として、生成物は冷却器排出スクリユーで
乾燥状態を維持していることができ、この乾燥生
成物を粉砕器に移し、ここで顆粒または粉末ある
いはその両方に粉砕または磨砕することができ
る。この方法では、この乾燥粉末を次いで、流動
床配合機において前記の表面活性剤溶液で吸水さ
せる。乾燥顆粒は機械的配合機中で吸水させる。
他方、所望により、この吸水は粉砕処理中に行な
うこともできる。粉末状STP組成物はまた、先ず前記のように
含水顆粒を生成し、次いで顆粒または粉末に粉砕
することもできる。このようにして製造された部分的に水和された
リン酸塩組成物は高い溶解速度を有する傾向があ
る。この溶解速度は通常、水和度により決定され
る。STP組成物の水和度はSTP組成物150ｇを、
水（200ml）中に無水硫酸ナトリウム（50ｇ）を
含有する80℃溶液に加え、この溶液の温度上昇を
測定することにより測定できる。初期における高
い温度はより早い水和を示す。水和物の形の水約
0.5重量％〜約２重量％および表面活性剤約1ppm
〜10ppmを含有するSTP組成物の場合に、組成
物を添加した後の１分間における水和度（１分間
水和度）は約90℃であることが見い出され、そし
て組成物の添加後の５分間における水和度（５分
間水和度）は約92〜93℃であることが見い出され
た。これらの水和度は匹敵する含水量を有する慣
用のSTP組成物の水和度よりもはるかに優れて
いる。このような慣用の組成物の場合に、その１
分間水和度は約83℃であり、そして５分間水和度
は約90℃であることが見い出されている。代表的には、従来技術のSTP組成物の場合と
同様に、本発明の組成物中のSTP含有量は約85
％〜約94％STPであ。組成物中に通常見い出さ
れるその他の成分はピロリン酸ナトリウム、トリ
メタリン酸ナトリウムおよびオルトリン酸ナトリ
ウムを包含する。前記したように、前記の方法で
生成された好ましい組成物は水和水の形の水約
0.1重量％〜約４重量％および表面活性剤約
0.2ppm〜約20ppmを含有する。本発明の組成物
における最も好適な含水量範囲、すなわち約0.5
重量％〜約２重量％の場合に、表面活性剤は約１
〜10ppmの濃度で存在する。さらに、痕跡量のカ
リウムが通常、STP組成物中に見い出される。
この組成物の顆粒形におけるカサ密度は0.4〜1.1
ｇ／cm³であるようである。いづれかの特定の理論に拘束されることを望む
ものではないが、このような低レベルの表面活性
剤が水の表面張力を充分に低下して、水がSTP
の全体に容易に流入し、結晶形のSTPの水との
接触が増大されるものと考えられる。その結果と
して、添加水のほとんど大部分がSTPに結合し、
表面活性剤を使用しないSTPに見い出されるよ
りも、STPの六水和物としてSTP結晶の内部に
見い出される。通常の組成物の場合には、かなり
の部分の水がSTPと結合せず、遊離水として留
まり、結晶間の密着を生じさせ、ケーキングを生
じる結果をもたらす。組成物中における高度水和
物および六水和物分布は本発明の組成物の高い一
定の水和度を生じさせるものと考えられる。ま
た、水和された結晶は引続く水和を助ける種子と
して働くもの考えられる。さらにまた、表面活性
剤粒子は結晶内のSTP全体に分布しているもの
と考えられる。粉末状STP組成物は通常の家庭用洗剤に使用
される。短時間における高い水和度を有するとい
う望ましい物性に加えて、粉末が自由流動性であ
り、そしてケーキング耐性であることは重要であ
る。前記したように、貯蔵および出荷中に生じる
STP組成物のケーキングは重大な問題を生じさ
せる。本発明の組成物はフエースSTPを含有
する場合でさえも、自由流動性を保有する。安価
なフエースSTPがSTPの全部を構成している
本発明の組成物は受け入れられうる水和度を有す
ることから使用できることが見い出された。顆粒状STP組成物は代表的には、顆粒状STP
をその他の洗剤成分、たとえばソーダ灰およびケ
イ酸塩と凝集させて、市販食器洗浄機に入れる固
形ブロツクを生成することにより、市販の食器洗
浄用の乾燥ミツクス洗剤に使用される。本発明の
STP組成物は改善された水和度を有し、従つて
これらは洗剤ブロツク中の他の成分とほとんど同
じ速度で溶解することが見い出された。このこと
は安価なフエースSTPがSTPの全部を構成し
ている本発明の組成別についても事実であること
が見い出された。次例は本発明の実施態様を説明するものであ
る。例１冷却した、焼成無水STP混合物１KgをHobart
Kitchen Aid（TM）Model K45ssミキサーの混
合ボール中に入れ、冷却器生成物を冷却器スクリ
ユーコンベヤーで移動させると同様にするため
に、中程度速度で撹拌することにより吸水させ
る。細かい霧を生じさせるCrown Spra−Tool
（TM）Model8011を用いて、試験に対応して表
面活性剤を含有しているかまたは含有していない
計量した水を加える。表に示されるように、この
ようにして表面活性剤を含有していないかまたは
表面活性剤500ppmを含有する水が導入される。
これの実験に使用した表面活性剤はOlin poly−
Tergent SLF−18である。吸水した生成物は
Hobartミキサーに付けた穀粒付属部品を用いて
粗く粉砕し、次いで６インチRaymondハンマー
ミルで粉末に粉砕する。各試料のフエースSTP対フエースSTPの
割合は試料（50ｇ）をグリセリンに室温で加え、
混合し、温度を記録し、次いで室温で水（25ｇ）
を加え、溶液の最高温度上昇（TR）を摂氏度で
測定することにより決定した。この温度上昇値か
ら６を引き算し、次いで４を掛け算すると、この
配合物中の混合物中におけるフエースSTPの
パーセンテージが得られる。たとえばTR＝14.2
である場合に、フエース％＝４（14.2−６）＝
32.8％配合物中フエースである。試料の含水量
は乾燥法による標準損失により測定した。配合物
の水和度はSTP組成物150ｇを、水（200ml）中
に無水硫酸ナトリウム（50ｇ）を含有する80℃溶
液に加え、溶液の温度上昇を次いで測定すること
により決定した。

【表】例２含水STP粉末配合物を例１に記載のように製
造するが、表面活性剤の種類を試験毎に変える。
添加水は表面活性剤を含有していないか、または
下記の表に記載の表面活性剤を500ppmの濃度を
含有しているかのどちらかである。各試料のフエースSTP対フエースSTPの
割合は例１に記載のとおりに測定した。各試料の
TRは15.05であつた。これらの試料は36.2％のフ
エースを含有する。各試料の含水量は乾燥法に
よる標準損失により決定して、0.5％であつた。
これらの配合物の水和度は例１に記載のとおりに
測定した。

【表】表面活性剤を含有していない組成物は22.2℃お
よび80％相対湿度で２週間貯蔵するとケーキング
を生じることが見い出された。他の試料の中で同
一条件下に貯蔵した後に、ケーキングを生じたも
のはない。例３含水STP粉末配合物（TR範囲10〜18℃）を工
場生産規模および基準で製造した。下記表に方法
１で示されている配合物は流動床ブレンダーで噴
霧したものである。方法２で示されている配合物
は冷却器排出スクリユーで噴霧し、その後粉砕し
たものである。方法３で示されている配合物は前
記２種の方法の組合せにより吸水させたものであ
る。第１図および第２図はこれらの各方法から得
られたデータをグラフに描き入れたものであり、
500ppmのOlin SLF−18表面活性剤を含有する水
で0.5％まで吸水させた配合物について２日間に
わたり採取した一定の試料に対する試験から得ら
れた結果（□印で示されている）および水分付与
水が表面活性剤を含有していない配合物を６ケ月
間製造して、その期間中に採取した一定の試料に
対する試験から得られたデータ（○印で示されて
いる）から誘導されたグラフである。これらの試
料は例１に記載のように試験した。第１図には１
分間水和度が示されており、そして第２図には５
分間水和度が示されている。下記の表は表面活性
剤を使用して製造された場合に得られたデータの
平均値を示している。

【表】次表は表面活性剤を使用することなく製造され
た場合に得られたデータの平均値を示している。

【表】る。
例４ STP粉末組成物のバツチを、高温度上昇STP
粉末および超高温度上昇STP粉末を流動床ブレ
ンダーで配合し、次いでOlin Poly−Tergent
SLF−18表面活性剤（57ｇ）を含有する水
（132.5）で下記のとおりに吸水させることによ
り製造する。45350Kg容量のブレンダーに水和用
溶液を供給するために使用される遠心ポンプの上
２フイートの位置に213Lスチール製ドラムを設
置する。このポンプは約6.4Lpmの速度で溶液を
分配する。溶液はブレンダーの内部にある空気圧
噴霧ノズルから圧縮空気（620.5N／M³）により
霧化させる。次いで、高温度上昇STP粉末
（4535Kg）をドラムに加える。次いで超高温度上
昇粉末（3174.5Kg）を表面活性剤溶液の添加と同
時的に加える。溶液の添加が完了した時点で、追
加の高温度上昇粉末（16326Kg）をブレンダーに
加える。ブレンダーは処理全体を通して一定に流
動させる。混合物を30分間混合し、この時点で試料を分析
用に採取する。初期試料の温度上昇は11.4℃であ
つた。追加の超高温度上昇粉末（2267.5Kg）を加
える。30分後に、第二の試料を採取する。この試
料は11.6℃の温度上昇を示した。追加の超高温度
上昇粉末（2267.5Kg）を加え、さらに混合した後
に、第三の試料を採取する。分析により、リン酸
塩は91.08重量％のトリポリリン酸塩、4.95重量
％のピロリン酸塩、3.22重量％のトリメタリン酸
塩および0.75重量％のオルトリン酸塩を含有して
いることが見い出された。含水量は乾燥による損
失から測定した（LOD）。温度上昇および水和度
は例１に記載のとおりにして測定した。これらの
結果を次表に示す。

【表】第３図は例３の方法３に従い６ケ月間にわたり
標準操業させたSTP工場から入手した一定の試
料に係る水和度対温度上昇をグラフ的に示すもの
である。前記試料３から得られたデータを、表面
活性剤を含有していない組成物と比較してグラフ
を作成する。１分間水和度は＋で示し、他方５分
間水和度は−で示す。試料３の指示は矢印で示さ
れている。例５ STPの組成物の３種のブレンダーバツチ
（40815Kg／バツチ）を工場生産規模で、先ず無水
高温度上昇粉末（9070Kg）をブレンダーに装入
し、次いで超高温度上昇粉末（4535〜9070Kg）
を、組成物40815Kgを水和するに充分の水（この
水は約400〜500ppmのOlin Poly−Tergent SLF
−18表面活性剤を含有する）とともに装入する。
次いで、追加の無水高温度上昇粉末（18140〜
22675Kg）を加える。分析は第一バツチ中のリン
酸塩の92.35重量％がトリポリリン酸塩であるこ
とを示し、第二バツチ中のリン酸塩の91.41重量
％がトリポリリン酸塩であることを示し、そして
第三バツチ中のリン酸塩の91.43重量％がトリポ
リリン酸塩であることを示した。各バツチから試
料を採取し、例１および４に記載のように試験し
た。これらの結果を次表に示す。

【表】ケーキング性試験を、上記各バツチの試料につ
いて、大気温度および湿度並びに60℃および80％
湿度で５日間、型中で貯蔵して行なつた。同一の
試験を例３の方法３に従う通常の製造方法（表面
活性剤を使用しない）から得た試料について行な
つた。これらの結果を次表に示す。

【表】例６例３の方法１および２に従い生成されたSTP
組成物から試料を採取する。これらの試料は一部
分が表面活性剤を含有していない水で0.5重量％
まで含水されており、そして一部分はOlin Poly
−Tergent SLF−18 500ppmを含有する水で0.5
重量％まで含水されている。これらの試料を室温
および大気湿度下に５日間、ケーキング型中に貯
蔵する。下記の結果が得られた。

【表】２無軟らかい
55℃で同様に貯蔵すると、次の結果が得られ
る。

【表】試料（350ｇ）を10.16cm×15.24cmのプラスチ
ツク容器中に入れ、55℃オーブン中に２週間貯蔵
すると、下記の結果が得られる。

【表】２無軟らかい塊状、僅かなケーキ
ング
前記の試験を反復して、下記の結果を得た。

【表】性
例７低温度上昇（Low Temperature Rise）（フエ
ース含有量が低い）STP組成物を例１に概述
されている方法に従い工場生産規模で生成する。
吸水処理されていない試料とAerosol OTまは
Olin Poly−Tergent SLF−18表面活性剤を種々
の量で含有する水で吸水させた試料とを例１に記
載のように試料し、下記の結果を得た。

【表】同一の試験を高温度上昇STP（TR：12.5）につ
いて行つた。下記の結果が得られた。

【表】高温度上昇（TR：15.5）STP組成物を例３に
概述されている方法１の方法に従い工場生産規模
で生成する。種々の量でOlin Poly−Tergent
SLF−18表面活性剤を含有する水で吸水させた試
料を例１に記載のように試験し、下記の結果を得
た。これらの試料の含水量は乾燥法でのその損失
により測定して、0.323重量％であつた。分析は
試料のSTP含有量が93.3重量％であることを示し
た。

【表】例９ Olin Poly−Tergent SLF−18（50ｇ）を水
（94.6）と混合して、表面活性剤500ppmを含有
する吸水処理用水を生成する。STP組成物は例
３の方法１に従い製造する。試料は配合処理中に
１時間毎に採取し、例１に記載のように試験す
る。結果を次表に示す。

【表】

【表】例 10 スラリー状洗剤組成物に有用な顆粒状の充分に
水和されているリン酸塩組成物を例１の装置およ
び方法を使用して生成する。Olin Poly−
Tergent SLF−18表面活性剤500ppmを含有する
STPの試料上に水を噴霧して、約21.17重量％の
最終含水量および約110ppmの表面活性剤を付与
する。ミキサー中でケーキングは生じない。生成
する試料は塊状物が見られない非ケーキング性の
顆粒状物質であることが見い出された。この充分
に水和されている生成物を水酸化ナトリウム、表
面活性剤、クレー、ケイ酸ナトリウム、水および
トリポリリン酸ナトリウムよりなる代表的なスラ
リー状洗剤組成物において試験し、受け入れられ
るなめらかで砂粒状物を含まない、非分離性スラ
リーが生成されることが認められた。前記の観点から、本発明の数種の目的が達成さ
れ、そして他の有利な成果が得られることが判
る。本発明の範囲から逸脱することなく、前記組成
物および方法に係り種々の変更を行なうことがで
きるので、前記記載に包含されているか、または
添付図面に示されている全ての事柄は説明のため
のものであり、制限する意味を有するものでない
ことは明白である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は種々の方法により生成さ
れた数種のSTP組成物の１分間水和度および５
分間水和度をそれぞれ示すグラフであり、そして
第３図は数種のSTP組成物の１分間水和度（＋
印）および５分間水和度（−印）を組成物の温度
上昇に対して示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】１トリポリリン酸ナトリウム、ピロリン酸ナト
リウムおよびリン酸三ナトリウムよりなる群から
選ばれる水和物形成性リン酸塩および水和水の形
の添加水約0.1重量％〜約23重量％を含有し、こ
の水が約0.2ppm〜約125ppmの表面活性剤を組成
物に付与するに充分の表面活性剤を溶解状態で含
有する、粒状結晶形の組成物。２水和物形成性リン酸塩がトリポリリン酸ナト
リウムである、特許請求の範囲第１項に記載の組
成物。３ケーキングに対して耐性であり、実質的に自
由流動性であり、その貯蔵および出荷期間中並び
に通常の大気温度および湿度条件下に延長された
期間にわたりさらされても実質的に自由流動性の
ままである粉末よりなる、特許請求の範囲第２項
に記載の組成物。４約92℃以上の１分間水和度を有する、特許請
求の範囲第１項に記載の組成物。５水和物形成性リン酸塩がフエーストリポリ
リン酸ナトリウムよりなる、特許請求の範囲第１
項に記載の組成物。６水和物形成性リン酸塩がフエーストリポリ
リン酸ナトリウムとフエーストリポリリン酸ナ
トリウムとの混合物よりなる、特許請求の範囲第
１項に記載の組成物。７水約0.5重量％〜約２重量％を含有し、そし
て表面活性剤が1ppm〜約10ppmの量で存在する、
特許請求の範囲第１項に記載の組成物。８該組成物が粉末であり、そして約85℃以上の
１分間水和度および約92℃以上の５分間水和度を
有する、特許請求の範囲第７項に記載の組成物。９多くて約0.1重量％の遊離水をさらに含有す
る、特許請求の範囲第１項に記載の組成物。１０粒子の少なくとも60％が270メツシユより
小さくそして実質的に全部の粒子が60メツシユよ
り小さい、特許請求の範囲第１項に記載の組成
物。１１粒子の少なくとも40％が60メツシユより大
きく、そして実質的に全部の粒子が100メツシユ
より大きい、特許請求の範囲第１項に記載の組成
物。１２水和物形成性リン酸塩がトリポリリン酸ナ
トリウムであり、水和水の形の水を約0.1重量％
〜約４重量％含有し、および表面活性剤を約
0.2ppm〜約20ppm含有する特許請求の範囲第１
項に記載の組成物。１３リン酸塩が充分に水和されている、特許請
求の範囲第１項に記載の組成物。１４リン酸塩がトリポリリン酸ナトリウムであ
り、そして含水量が約12％〜約23％の範囲であ
る、特許請求の範囲第１３項に記載の組成物。１５表面活性剤が約100ppm〜約125ppmの範囲
で存在する、特許請求の範囲第１３項に記載の組
成物。１６水和物形成性リン酸塩がトリポリリン酸ナ
トリウムであり、添加水を約21％〜約23％含有
し、この水が約100ppm〜約125ppmの表面活性剤
を組成物に付与するに充分の表面活性剤を溶解状
態で含有する特許請求の範囲第１項に記載の組成
物。１７約0.1％より少ない量の水を含有する結晶
形トリポリリン酸ナトリウムを表面活性剤の水溶
液と接触させて、水和水の形の水約0.1重量％〜
約23重量％および表面活性剤約0.2ppm〜約
125ppmを含有する粒状結晶形トリポリリン酸ナ
トリウム組成物を生成することを含む。粒状結晶
形トリポリリン酸ナトリウム組成物の製造方法。１８該溶液が表面活性剤約200〜約500ppmを含
有する、特許性の範囲第１７項に記載の方法。１９約0.1％より少ない量の水を含有する結晶
形トリポリリン酸ナトリウムが、オルトリン酸塩
を〓焼して生成した、粉砕されていない焼成生成
物である、特許請求の範囲第１７項に記載の方
法。２０〓焼を約250℃〜約375℃の温度で行なう、
特許請求の範囲第１９項に記載の方法。２１該溶液が表面活性剤約200〜約500ppmを含
有する、特許請求の範囲第１９項に記載の方法。２２約0.1％より少ない量の水を含有する結晶
形トリポリリン酸ナトリウムが、オルトリン酸塩
を〓焼して粉砕されていない焼成トリポリリン酸
ナトリウム生成物を生成し、この粉砕されていな
い焼成生成物を粉砕して生成した粉砕された焼成
生成物である、特許請求の範囲第１７項に記載の
方法。