JPH11506498A - 補助界面活性剤を添加することによる洗剤組成物の製造法 - Google Patents
補助界面活性剤を添加することによる洗剤組成物の製造法Info
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Abstract
(57)【要約】
生成する望ましくない過大粒度の顆粒の量が減少した自由流動性凝集体の連続製造法を提供する。この方法は、(a) 結晶性のアニオン性界面活性剤ペーストを十分な量の出発洗剤材料の微粉末と十分に混合して自由流動性凝集体を形成し、自由流動性凝集体を形成し、次いで、(b) 段階(a)の生成物を非結晶性のアニオン性界面活性剤ペーストと十分に混合して、自由流動性凝集体を形成する段階を含んでなる。
Description
【発明の詳細な説明】
補助界面活性剤を添加することによる洗剤組成物の製造法
発明の分野
本発明は、一般には洗剤組成物の製造法に関する。更に詳しくは、本発明は、
洗剤顆粒を補助界面活性剤を添加することによって製造する非塔式法に関する。
この方法は、自由流動性の洗剤組成物であって、その密度を広汎な消費者のニー
ズに対して調整することができ、かつ市販することができるものを生成する。
発明の背景
近年、洗剤工業において最終組成物の究極的密度に柔軟性を与えるための最新
の洗剤組成物を製造することがかなり注目を浴びてきている。
一般に、洗剤顆粒または粉末の製造には3つの主要な型の方法がある。第一の
タイプの方法は、噴霧乾燥塔で水性洗剤スラリーを噴霧乾燥して高度に多孔性の
洗剤顆粒を製造することを伴っている(例えば、低密度洗剤組成物の塔式法)。
第二のタイプの方法は、第一段階として噴霧乾燥塔で水性洗剤スラリーを噴霧乾
燥した後、生成する顆粒をノニオン性またはアニオン性界面活性剤のような結合
剤で凝集させ、最後に各種洗剤成分を乾式混合して洗剤顆粒を生成させることを
伴っている(例えば、高密度洗剤組成物に対する塔式法+非塔式(凝集)法)。
第三のタイプの方法では、各種の洗剤成分を乾式混合した後、ノニオン性または
アニオン性界面活性剤のような結合剤で凝集させて高密度洗剤組成物を生成させ
る(例えば、高密度洗剤組成物に対する非塔式(凝集)法)。前記3種類の方法
において、生成する洗剤顆粒の密度を支配する重要な因子は、前記顆粒の形状、
多孔性および粒度分布、各種出発材料の密度、各種出発材料の形状、およびそれ
らのそれぞれの化学組成である。
反応の手順上の理由から、界面活性剤の混合物を用いることが望ましいことが
しばしばある。このような界面活性剤は、典型的には水性ペースト(典型的に、
25〜70%活性剤)の形態で製造される。このような界面活性剤ペーストの混
合物から凝集顆粒を製造するときには、通常は2つの方法が用いられる。一つの
典型的な方法は、ペースト状の界面活性剤同志を混合して補助界面活性剤ペース
トを形成させた後、このペーストをミキサー中または一連のミキサー中でビルダ
ー(例えば、トリポリリン酸ナトリウム)、無機充填剤(例えば、硫酸ナトリウ
ム)、漂白剤などの乾燥成分と共に凝集させる方法である。この方法は、最終生
成物の品質に関しては常に望ましいとはいい難い。例えば、比較的少量の非結晶
性界面活性剤ペースト(すなわち、典型的には粘稠で、凝集法では適用が困難な
種類の界面活性剤のペースト)を結晶性界面活性剤のペースト(すなわち、凝集
法で適用することが典型的に容易な型のもの)と混合すると、非結晶性界面活性
剤のペーストの性質を有する補助界面活性剤ペーストを生じる。換言すれば、非
結晶性界面活性剤は一般に粘稠であるので、補助界面活性剤がこのような非結晶
性界面活性剤を含むときには、この種の方法は補助界面活性剤ペーストの粘稠性
を生じる。従って、この方法で製造した顆粒は、望ましくないほどの過大凝集体
を多量に含んでいる。凝集段階でゼオライトおよびケイ酸塩のような流動助剤を
比較的多量に用いることによって、過大凝集体の量を幾分減少させることができ
る。しかしながら、この方法では、余分なコストがかかる。もう一つの典型的な
方法は、それぞれの種類の界面活性剤を別々の凝集体に処方した後、両凝集体を
混合する方法である。この方法は、凝集を平行して行なうためのコストがかなり
高額であるので、通常は望ましくない。
従って、出発洗剤材料が非結晶性の補助界面活性剤を含むときに、生成する望
ましくない過大凝集体の量を減少させる洗剤組成物の製造法が、当該技術分野で
求められている。また、最終組成物の究極的密度に柔軟性を与えるための洗剤の
大規模生産を容易にする一層効率的で、柔軟かつ経済的な方法も求められている
。
背景技術
下記の文献は、噴霧乾燥顆粒の高密度化に関する。Appel et al.米国特許第5
,133,924号明細書(Lever)、Bortoloti et al.米国特許第5,160,
657号明細書(Lever)、Johnson et al.英国特許第1,517,713号明細
書(Unilever)、およびCurtis,欧州特許出願第451,894号明細書。
下記の文献は、凝集による洗剤の製造に関する。Beerse et al.米国特許第5
,108,646号明細書(Procter & Gamble)、Capeci et al.米国特許第5,
366,652号明細書(Procter & Gamble)、Hollingsworth et al.欧州特許出
願第351,937号明細書(Unilever)、およびSwatling et al.米国特許第5
,205,958号明細書。
特開平5−171199号明細書(ライオン)には、脂肪酸低級アルキルエス
テルスルホン酸塩(「補助界面活性剤I」)および補助界面活性剤I以外のアニ
オン性界面活性剤、ケイ酸塩、および炭酸塩を含んでなる高嵩密度顆粒状洗剤組
成物が記載されている。この組成物は、長期保存の後の補助界面活性剤Iの加水
分解を防止するものとして開示されている。
発明の概要
本発明は、非塔式法、具体的には凝集法であって、最終顆粒組成物の究極的密
度を有する顆粒状洗剤組成物を生成する方法を提供することによって当該技術分
野における前記ニーズを満足させるものである。本発明の方法は、望ましくない
過大顆粒の量、および/またはゼオライトおよび/またはケイ酸塩のような過大
凝集を防止する工程流動助剤の量を減少させるので、この方法は流動性および経
費効果性に関して安定である。従って、本発明の方法は、余り過大でない顆粒(
すなわち、凝集体)を有する洗剤組成物を得ることに関してより効率的で、経済
的かつ柔軟性がある。
本明細書で用いられる「凝集体」という用語は、原料を界面活性剤、および/
または無機溶液/有機溶媒、およびポリマー溶液のような結合剤を用いて凝集す
ることによって形成される粒子を表す。本明細書で用いられる「結晶性(アニオ
ン性)界面活性剤ペースト」という用語は、X線回折(XRD)によって測定し
た結晶化度が通常は約50〜100%、好ましくは約65〜100%、更に好ま
しくは約80〜100%である結晶構造を有する(アニオン性)界面活性剤ペー
ストを表す。本明細書で用いられる「非結晶性(アニオン性)の界面活性剤ペー
スト」という用語は、前記に定義した結晶性(アニオン性)界面活性剤ペースト
ではない(アニオン性)界面活性剤ペーストを表す。本明細書で用いられる総て
の百分率は、特に断らない限り「重量パーセント」として表す。
本発明は、顆粒状洗剤組成物の製造法であって、(a)結晶性のアニオン性界面
活性剤ペーストを十分な量の出発洗剤材料の微粉末と十分に混合して自由流動性
凝集体を形成し、(b)段階(a)の生成物を非結晶性のアニオン性界面活性剤と十分
に混合して自由流動性凝集体を形成することを含んでなる方法を提供する。本発
明の方法により得られる凝集体は、生成する望ましくない過大顆粒の量が減少し
ている。
また、本明細書に記載の方法の態様のいずれか一つによって製造される顆粒状
洗剤組成物も提供される。
従って、本発明の目的は、自由流動性凝集体を連続的に製造する方法であって
、生成する望ましくない過大顆粒の量を減少させる方法を提供することである。
本発明の目的は、低並びに高使用量の洗剤の大規模生産を容易にするためのより
効率的で柔軟かつ経済的な方法を提供することでもある。本発明のこれらおよび
他の目的、特徴および付随の利点は、当業者であれば好ましい態様の下記の詳細
な説明および添付の請求の範囲を読むことにより明らかになるであろう。
好ましい態様の詳細な説明
本発明は、非結晶性界面活性剤ペーストから誘導される粘着性を制御すること
によって自由流動性の顆粒状洗剤組成物を製造する方法に関する。
方法 第一段階
この方法の第一段階では、結晶性のアニオン性界面活性剤ペーストとビルダー
のような微粉状の洗剤成分(以後、微粉末)を混合装置に供給した後、微粉末に
界面活性剤ペーストを分散させることによって凝集させて自由流動性凝集体を形
成する。場合によっては、他の出発洗剤材料を、この段階で装置に供給すること
もできる。この段階では、第一段階に要する微粉末の量は、結晶性のアニオン性
界面活性剤ペーストの量とペーストの水含量によって変化する。
第一段階の装置の例は、当業者に知られている凝集用の装置であればどのよう
な型のものであることもできる。好適な例は、Loedige CB Mixer、Loedige KM M
ixerまたはDrais k-TTP のようなミキサーであることができる。
第一段階の時間を含む凝集の条件は、凝集した均質混合物を生成する第一段階
に用いられる装置の型によって変化する。このような条件は、本発明の方法から
最終組成物の設計に基づいて決定することもできる。第二段階
この方法の第二段階では、第一段階からの生成物、非結晶性のアニオン性界面
活性剤ペースト、および微粉末を一緒にして更に混合して、自由流動性凝集体を
形成させる。場合によっては、他の出発洗剤材料をこの段階で装置に供給するこ
ともできる。この段階では、第二段階に要する微粉末の量は、アニオン性界面活
性剤ペースト(すなわち、第一段階での未反応ペースト、および非結晶性のアニ
オン性界面活性剤ペースト)の量およびペーストの水含量によって変化する。場
合によっては、微粉末を第二の工程に加えることもできる。
この方法の第二段階では、非結晶性のアニオン性界面活性剤ペーストを第一段
階からの生成物に加えた後、ペーストおよび生成物を更に凝集させて顆粒/凝集
体を形成させる。第二段階では、第一段階でも用いられる微粉末または他の微粉
末を生成物に更に添加することもできる。
第二段階は、第一段階用の装置または凝集用のもう一つの(第二の)装置で行
なうことができる。この装置の例は、当業者に知られている任意の型のミキサー
であることができる。好適な例は、Schugi Glexomic Model 、Loedige CB Mixer
、Loedige KM MixerまたはDrais K-T のようなミキサーであることができる。一
般に、本発明の方法は、第一段階からの混合した結晶性のアニオン性界面活性剤
ペーストを少なくとも約0.1秒間放置した後、第二段階で非結晶性のアニオン
性界面活性剤ペーストを添加する。
第二段階中の凝集した材料であって、アニオン性の結晶性界面活性剤ペースト
およびアニオン性の非結晶性界面活性剤ペーストを含むものは、結晶性のアニオ
ン性界面活性剤ペーストから形成される凝集体と同様の性質を有し、すなわち非
結晶性のアニオン性界面活性剤ペーストから形成されるかまたは結晶性界面活性
剤ペーストおよびモルファス(morphous)アニオン性界面活性剤ペーストの混合物
から形成される凝集体より過大凝集体の量が少ない。従って、第二段階は、凝集
した材料では過大凝集体の量が少ないので、円滑に行なうことができる。一般に
、本発明の方法からの凝集体は、直径が1180μmより大きい粒子は20%未
満である。好ましくは、本発明の方法からの凝集体は、直径が1180μmより
大きい粒子は15%未満である。更に好ましくは、本発明の方法からの凝集体は
、直径が1180μmより大きい粒子は10%未満である。
第二段階からの生成物は加工を行なって更に凝集させることができ、これは当
業者には知られている。
本発明では、ペースト中の微粉末の量(活性分の重量比として)対結晶性のア
ニオン性界面活性剤の量は、約2.0%〜約3.2%、好ましくは約2.4%〜
約2.8%であることができる。
本発明では、ペースト中の結晶性のアニオン性界面活性剤の量(活性分の重量
比として)対ペースト中の非結晶性のアニオン性界面活性剤の量は約4%〜約1
4%、好ましくは約6%〜約12%、更に好ましくは約8%〜約10%であるこ
とができる。
出発洗剤材料
本発明の方法によって製造される顆粒状洗剤組成物の出発洗剤材料は、(複数
の)結晶性のアニオン界面活性剤、(複数の)非結晶性のアニオン性界面活性剤
および本発明の微粉末を除き、前記2段階中または後に添加することができる。
このような他の出発洗剤材料を、以下に詳細に説明する。洗剤用界面活性剤(水性/非水性)
本発明に用いることができる洗剤用界面活性剤(すなわち、(複数の)結晶性
のアニオン性界面活性剤、(複数の)非結晶性のアニオン性界面活性剤、および
本発明からの最終生成物の他の界面活性剤)は、本発明の方法によって得られる
最終生成物の総量の約5%〜約60%であり、更に好ましくは約12%〜約40
%、更に好ましくは約15%〜約35%であることができる。
界面活性剤自身は、好ましくは、アニオン性、ノニオン性、双性イオン性、両
性およびカチオン性、およびそれらの適合する混合物から選択される。本発明で
用いられる洗剤用界面活性剤は、1972年5月23日発行のNorrisの米国特許
第3,664,961号明細書、1975年12月30日発行のLaughlin et al
.の米国特許第3,929,678号明細書に記載されており、前記の両特許明
細書の内容は、その開示の一部として本明細書に引用される。有用なカチオン性
界面活性剤としては、1980年9月16日発行のCockrellの米国特許第4,2
22,905号明細書、および1980年12月16日発行のMurphyの米国特許
第
4,239,659号明細書に記載されているものも挙げられ、前記の両特許明
細書の内容は、その開示の一部として本明細書に引用される。これらの界面活性
剤のうち、アニオン性およびノニオン性界面活性剤が好ましく、アニオン性界面
活性剤が最も好ましい。
本発明で用いられる好ましいアニオン性界面活性剤の非制限的例としては、通
常のC11〜C18アルキルベンゼンスルホン酸塩(「LAS」)、第一、分岐鎖お
よびランダムC10〜C20アルキル硫酸塩(「AS」)、式CH3(CH2)x(C
HOSO3 -M+)CH3およびCH3(CH2)y(CHOSO3 -M+)CH2CH3(
前記式中、xおよび(y+1)は少なくとも約7、好ましくは少なくとも約9の
整数であり、Mは水可溶化性カチオンである)のC10〜C18の第二(2,3)ア
ルキル硫酸塩、具体的にはオレイル硫酸のような不飽和硫酸ナトリウム、および
C10〜C18のアルキルアルコキシ硫酸塩(「AExS」、具体的にはEO1〜7
エトキシ硫酸塩)が挙げられる。
有用なアニオン性界面活性剤としては、アシル基に約2〜9個の炭素原子およ
びアルカン残基に約9〜約23個の炭素原子を含む2−アシルオキシアルカン−
1−スルホン酸の水溶性塩、約12〜24個の炭素原子を含むオレフィンスルホ
ン酸の水溶性塩、およびアルキル基に約1〜3個の炭素原子およびアルカン残基
に約8〜20個の炭素原子を含むβ−アルコキシアルカンスルホン酸塩も挙げら
れる。
これらのアニオン性界面活性剤の中では、本発明の(複数の)結晶性のアニオ
ン性界面活性剤ペーストとしての好ましい例としては、天然または合成のアルキ
ル硫酸塩、好ましくはC12〜C18ヤシ油脂肪アルコール硫酸塩またはC14〜C15
の合成アルキル硫酸塩が挙げられる。本発明の(複数の)非結晶性のアニオン性
界面活性剤ペーストとしての好ましい例としては、アルキルアルコキシ硫酸塩(
AExS)、アルキルベンゼンスルホン酸塩(LAS)が挙げられる。
場合によっては、本発明のペーストに用いられる他の典型的な界面活性剤とし
ては、C10〜C18アルキルアルコキシカルボン酸塩(具体的には、EO1〜5エ
トキシカルボン酸塩)、C10〜C18グリセロールエーテル、C10〜C18アルキル
ポリグリコシドおよび相当する硫酸化ポリグリコシド、およびC12〜C18α−ス
ルホン化脂肪酸エステルが挙げられる。所望ならば、いわゆるナロー・ピークト
(narrow peaked)アルキルエトキシレートなどのC12〜C18アルキルエトキシレ
ート(「AE」)、およびC6〜C12アルキルフェノールアルコキシレート(具
体的には、エトキシレートおよび混合エトキシ/プロポキシ)、C10〜C18アミ
ンオキシドなどの通常のノニオン性および両性界面活性剤を全組成物に包含させ
ることもできる。典型的な例としては、C12〜C18のN−メチルグルカミドが挙
げられる。WO9,206,154号明細書を参照されたい。他の糖由来の界面
活性剤としては、C10〜C18のN−(3−メトキシプロピル)グルカミドのよう
なN−アルコキシポリヒドロキシ脂肪酸アミドが挙げられる。N−プロピル〜N
−ヘキシルのC12〜C18グルカミドを低起泡性の目的で用いることができる。C10
〜C20の通常の石鹸を用いることもできる。高起泡性が所望ならば、分岐鎖状
C10〜C16石鹸を用いることができる。アニオン性およびノニオン性界面活性剤
の混合物が、特に有用である。他の通常の有用な界面活性剤は、標準的教科書に
挙げられている。
カチオン性界面活性剤を本明細書で洗剤用界面活性剤として用いることもでき
、好適な第四アンモニウム界面活性剤をモノC6〜C16、好ましくはC6〜C10の
N−アルキルまたはアルケニルアンモニウム界面活性剤であって、残りのNの位
置がメチル、ヒドロキシエチルまたはヒドロキシプロピル基によって置換されて
いるものから選択される
両性界面活性剤を本明細書で洗剤用界面活性剤として用いることもでき、複素
環式第二および第三アミン、脂肪族第四アンモニウム、ホスホニウムおよびスル
ホニウム化合物の誘導体を含む双性イオン性界面活性剤、α−スルホン化脂肪酸
のエステルの水溶性塩、アルキルエーテル硫酸塩、オレフィンスルホン酸の水溶
性塩、β−アルコキシアルカンスルホン酸塩、式R(R1)2N+R2COO-(前
記式中、RはC6〜C18ヒドロカルビル基、好ましくはC10〜C16アルキル基ま
たはC10〜C16アシルアミドアルキル基であり、それぞれのR1は典型的にはC1
〜C3アルキルであり、好ましくはメチルであり、R2はC1〜C5ヒドロカルビル
基、好ましくはC1〜C3アルキレン基であり、更に好ましくはC1〜C2アルキレ
ン基である)を有するベタインが挙げられる。好適なベタインの例としては、ヤ
シ油アシルアミドプロピルジメチルベタイン、ヘキサデシルジメチルベタイン、
C12 〜14アシルアミドプロピルベタイン、C8 〜14アシルアミドヘキシルジエチ
ルベタイン、4[C14 〜16アシルメチルアミドジエチルアンモニオ]−1−カル
ボキシブタン、C16 〜18アシルアミドジメチルベタイン、C12 〜16アシルアミド
ペンタンジエチルベタイン、およびC12 〜16アシルメチルアミドジメチルベタイ
ンが挙げられる。好ましいベタインはC12 〜18ジメチルアンモニオヘキサノエー
トおよびC10 〜18アシルアミドプロパン(またはエタン)ジメチル(またはジエ
チル)ベタイン、および式(R(R1)2N+R2SO3 -(前記式中、RはC6〜C1 8
ヒドロカルビル基、好ましくはC10〜C16アルキル基、更に好ましくはC12 〜1 3
アルキル基であり、それぞれのR1は典型的にはC1〜C3アルキルであり、好ま
しくはメチルであり、R2はC1〜C6ヒドロカルビル基、好ましくはC1〜C3ア
ルキレン基であり、または好ましくはヒドロキシアルキレン基である)を有する
スルタインである。好適なスルタインの例としては、C12〜C14ジメチルアンモ
ニオ−2−ヒドロキシプロピルスルホン酸塩、C12〜C14アミドプロピルアンモ
ニオ−2−ヒドロキシプロピルスルタイン、C12〜C14ジヒドロキシエチルアン
モニオプロパンスルホン酸塩、およびC16 〜18ジメチルアンモニオヘキサンスル
ホン酸塩が挙げられ、C12 〜14アミドプロピルア
ンモニオ−2−ヒドロキシプロピルスルタインが好ましい。微粉末
本発明の方法の微粉末は、好ましくは粉砕したソーダ灰、粉末化したトリポリ
リン酸ナトリウム(STPP)、酸いわしたトリポリリン酸塩、粉砕した硫酸ナ
トリウム、アルミノケイ酸塩、結晶性の層状ケイ酸塩、ニトリロトリ酢酸塩(N
TA)、リン酸塩、沈降ケイ酸塩、ポリマー、炭酸塩、クエン酸塩、粉末化した
界面活性剤(例えば、粉末化したアルカンスルホン酸)、および本発明の方法か
ら生じるリサイクル微粉末であって、粉末の平均直径が0.1〜500ミクロン
、好ましくは1〜300ミクロン、更に好ましくは5〜100ミクロンであるも
のからなる群から選択される。本発明の微粉末として酸いわSTPPを用いる場
合には、少なくとも50%の量まで水和したSTPPが好ましい。本明細書で洗
剤ビルダーとして用いられるアルミノケイ酸塩イオン交換材料は、好ましくは高
カルシウムイオン交換容量および高交換速度を両方とも有する。理論によって制
限しようとするものではないが、このような高カルシウムイオン交換速度よび容
量は、アルミノケイ酸塩イオン交換材料を生成する方法から誘導される幾つかの
相互関連した因子によって変化すると考えられる。これに関して、本明細書で用
いられるアルミノケイ酸塩イオン交換材料は、好ましくはCorkill et al.の米国
特許第4,605,509号明細書(Procter & Gamble)に準じて製造され、前記
特許明細書の開示内容は、その開示の一部として本明細書に引用される。
好ましくは、アルミノケイ酸塩イオン交換材料は、このアルミノケイ酸塩のカ
リウムおよび水素型は、ナトリウム型によって提供されるほど高い交換速度およ
び容量を示さないので、「ナトリウム」型である。また、アルミノケイ酸塩イオ
ン交換材料は、好ましくは過剰乾燥形態であって、本明細書記載のさらさらした
洗剤凝集体の生産が促進されるようになっている。本明細書で用いられるアルミ
ノケイ酸塩イオン交換材料は、洗剤ビルダーとしてのその有効性を最適にする粒
度直径を有する。本明細書で用いられる「粒度直径」という用語は、顕微鏡測定
および走査型電子顕微鏡(SEM)のような通常の分析法によって決定される所
定のアルミノケイ酸塩イオン交換材料の平均粒度直径を表す。アルミノケイ酸塩
の好ましい粒度直径は約0.1ミクロン〜約10ミクロンであり、更に好ましく
は約0.5ミクロン〜約9ミクロンである。最も好ましくは、粒度直径は約1ミ
クロン〜約5ミクロンである。
好ましくは、アルミノケイ酸塩イオン交換材料は、式
Naz[(AlO2)z・(SiO2)y]xH2O
(前記式中、zおよびyは少なくとも6の整数であり、z対yのモル比は約1〜
約5であり、xは約10〜約264である)を有する。更に好ましくは、アルミ
ノケイ酸塩は、式
Na12[(AlO2)12・(SiO2)12]xH2O
(前記式中、xは約20〜約30であり、好ましくは約27である)を有する。
これらの好ましいアルミノケイ酸塩は、例えばZeolite A 、Zeolite B およびZe
olite X の名称で市販されている。あるいは、本明細書で用いられる好適な天然
に存在するまたは合成的に誘導されるアルミノケイ酸塩イオン交換材料は、Krum
mel et al.の米国特許第3,985,669号明細書に記載の方法で製造するこ
とができ、前記特許明細書の開示内容は、その開示の一部として本明細書に引用
される。
本明細書で用いられるアルミノケイ酸塩は、そのイオン交換容量が無水物換算
で計算して少なくとも約200mg当量のCaCO3硬度/gであり、好ましく
は約300〜352mg当量の範囲のCaCO3硬度/gであることも特徴とす
る。更に、本発明のアルミノケイ酸塩イオン交換材料は、そのカルシウムイオン
交換速度が少なくとも約2グレインCa++/ガロン/分/−g/ガロンであり、
更に好ましくは約2グレインCa++/ガロン/分/−g/ガロン〜約6グレイン
Ca++/ガロン/分/−g/ガロンの範囲であることも特徴とする。液体ポリマー
本発明の方法の出発洗剤材料は、液体ポリマーを含むことができる。液体ポリ
マーは、水性または非水性ポリマー溶液、水、およびそれらの混合物から選択す
ることができる。本発明の方法の液体ポリマーの量は、本発明の方法によって得
られる最終生成物の総量の約10%未満(活性分換算)であり、好ましくは約6
%未満(活性分換算)であることができる。
本発明で用いることができる水性または非水性ポリマー溶液の好ましい例は、
修飾したポリアミンの式V(n+1)WmYnZを有する式
に相当するポリアミン主鎖、または修飾したポリアミンの式V(n-k+1)WmYnY
′kZ(式中、kはn以下である)を有する
に相当するポリアミン主鎖を含んでなる修飾ポリアミンであり、修飾前の前記ポ
リアミン主鎖の分子量は約200ダルトンより大きく、但し
i) V単位は、式
を有する末端単位であり、
ii) W単位は、式
を有する主鎖単位であり、
iii) Y単位は、式
を有する分岐単位であり、
iv) Z単位は、式
X-
を有する末端単位であり、
但し、主鎖連結R単位は、C2〜C12アルキレン、C4〜C12アルケニレン、C3
〜C12ヒドロキシアルキレン、C4〜C12ジヒドロキシアルキレン、C8〜C12ジ
アルキルアリーレン、−(R1O)xR1−、−(R1O)xR5(OR1)x−、−(
CH2CH(OR2)CH2O)z(R1O)yR1(OCH2CH(OR2)CH2)w
−、−C(O)(R4)rC(O)−、−CH2CH(OR2)CH2−、およびそ
れらの混合物からなる群から選択され、R1はC2〜C6アルキレンおよびその混
合物であり、R2は水素、−(R1O)xB、およびそれらの混合物であり、R3は
C1〜C18アルキル、C7〜C12アリール
アルキル、C7〜C12アルキル置換アリール、C6〜C12アリール、およびそれら
の混合物であり、R4はC1〜C12アルキレン、C4〜C12アルケニレン、C8〜C12
アリールアルキレン、C6〜C10アリーレン、およびそれらの混合物であり、
R5はC1〜C12アルキレン、C3〜C12ヒドロキシアルキレン、C4〜C12ジヒド
ロキシ−アルキレン、C8〜C12ジアルキルアリーレン、−C(O)−、−C(
O)NHR6NHC(O)−、−R1(OR1)−、−C(O)(R4)rC(O)
−、−CH2CH(OH)CH2−、−CH2CH(OH)CH2O(R1O)yR1
OCH2CH(OH)CH2−、およびそれらの混合物であり、R6はC2〜C12ア
ルキレンまたはC6〜C12アリーレンであり、E単位は、水素、C1〜C22アルキ
ル、C3〜C22アルケニル、C7〜C22アリールアルキル、C2〜C22ヒドロキシ
アルキル、−(CH2)pCO2M、−(CH2)qSO3M、−CH(CH2CO2M
)CO2M、−(CH2)pPO3M、−(R1O)xB、−C(O)R3、およびそ
れらの混合物からなる群から選択され、Bは水素、C1〜C6アルキル、−(CH2
)qSO3M、−(CH2)pCO2M、−(CH2)q(CHSO3M)CH2SO3
M、−(CH2)q−(CHSO2M)CH2SO3M、−(CH2)pSO3M、−P
O3M、およびそれらの混合物であり、Mは水素または荷電バランスを満足する
のに十分な量の水溶性カチオンであり、Xは水溶性アニオンであり、mは4〜約
400の値を有し、nは0〜約200の値を有し、pは1〜6の値を有し、qは
0〜6の値を有し、rは0または1の値を有し、wは0または1の値を有し、x
は1〜100の値を有し、yは0〜100の値を有し、zは0または1の値を有
する。最も好ましいポリエチレンイミンの一例は、分子量が1800であり、窒
素当たり約7エチレンオキシ残基の程度までエトキシル化によって更に修飾させ
ているポリエチレンイミン(PEI1800,E7)であろう。前記ポリマー溶
液にとっては、NaLASのようなアニオン性界面活性剤との予備複合体である
のが好ましい。
本発明において液体ポリマーとして用いることができる水性または非水性ポリ
マー溶液の他の好ましい例は、適当な不飽和モノマーを好ましくはその酸型を重
合または共重合することによって製造することができるポリマー性のポリカルボ
ン酸塩分散剤である。重合して好適なポリマー性のポリカルボン酸塩を形成する
ことができる不飽和のモノマー酸としては、アクリル酸、マレイン酸(または無
水マレイン酸)、フマル酸、イタコン酸、アコニット酸、メサコン酸、シトラコ
ン酸、およびメチレンマロン酸が挙げられる。本明細書におけるポリマー性ポリ
カルボン酸塩にカルボン酸基を含まないビニルメチルエーテル、スチレン、エチ
レンなどのモノマー性セグメントが含まれることは、これらのセグメントが約4
0重量%を上回らないという条件で好適である。
分子量が4000を上回る下記のようなホモポリマー性ポリカルボン酸塩が好
ましい。特に好適なホモポリマー性のポリカルボン酸塩は、アクリル酸から誘導
することができる。本明細書で用いられるこのようなアクリル酸を基剤としたポ
リマーは重合したアクリル酸の水溶性塩である。このようなポリマーの酸型での
平均分子量は、4,000を上回り10,000まで、好ましくは4,000を
上回り7,000までであり、最も好ましくは4,000を上回り5,000ま
での範囲である。このようなアクリル酸ポリマーの水溶性塩としては、例えばア
ルカリ金属、アンモニウムおよび置換アンモニウム塩を挙げることができる。
アクリル酸/マレイン酸を基剤としたコポリマーのようなコポリマー性ポリカ
ルボン酸塩を用いてもよい。このような材料としては、アクリル酸とマレイン酸
とのコポリマーの水溶性塩が挙げられる。このようなコポリマーの酸型での平均
分子量は、好ましくは約2,000〜100,000であり、更に好ましくは約
5,000〜75,000の範囲であり、最も好ましくは約7,000〜65,
000の範囲である。このようなコポリマーにおけるアクリル酸対マレイン酸セ
グメントの比率は通常は約30:1〜約1:1の範囲であり、更に好ましくは約
10:1〜2:1の範囲である。このようなアクリル酸/マレイン酸コポリマー
の水溶性塩としては、例えばアルカリ金属、アンモニウムおよび置換アンモニウ
ム塩を挙げることができる。これらのポリマー溶液は、LASのようなアニオン
性界面活性剤と予め複合体形成を行なうのが好ましい。追加洗剤成分
本発明の方法における出発洗剤材料としては、追加洗剤成分を挙げることがで
き、および/または任意の数の追加成分を本発明の方法の引き続く段階中に洗剤
組成物に配合することができる。これらの追加成分としては、他の洗浄カビルダ
ー、漂白剤、漂白活性剤、起泡増進剤または起泡抑制剤、防曇剤および腐食防止
剤、汚れ懸濁剤、汚れ放出剤、殺菌剤、pH調整剤、非ビルダーアルカリ供給源
、キレート化剤、スメクタイト粘土、酵素、酵素安定剤および香料が挙げられる
。1976年2月3日にBaskerville,Jr.et al.に発行された米国特許第3,
936,537号明細書を参照されたい。前記特許明細書の内容は、その開示の
一部として本明細書に引用される。
他のビルダーは、通常は各種の水溶性アルカリ金属、アンモニウムまたは置換
アンモニウムリン酸塩、ポリリン酸塩、ホスホン酸塩、ポリホスホン酸塩、炭酸
塩、ホウ酸塩、ポリヒドロキシスルホン酸塩、ポリ酢酸塩、カルボン酸塩、およ
びポリカルボン酸塩から選択することができる。好ましいものは、前記のものの
アルカリ金属塩、具体的にはナトリウム塩である。本明細書で用いられる好まし
いものは、リン酸塩、炭酸塩、C10 〜18脂肪酸、ポリカルボン酸塩、およびそれ
らの混合物である。更に好ましいものは、トリポリリン酸ナトリウム、ピロリン
酸、クエン酸、酒石酸モノ−およびジ−コハク酸四ナトリウム、およびそれらの
混合物である。
漂白剤および活性剤は1983年11月1日発行のChung et al.の米国特許第
4,412,934号明細書および1984年11月20日発行のHartman の米
国特許第4,483,781号明細書に記載されており、前記特許明細書の内容
はいずれも、その開示の一部として本明細書に引用される。キレート化剤も、Bu
sh et al.の米国特許第4,663,071号明細書の第17欄54行目〜第1
8欄68行目に記載されており、前記特許明細書の内容は、その開示の一部とし
て本明細書に引用される。起泡改質剤も任意成分であり、1976年1月20日
にBartoletta et al.に発行された米国特許第3,933,672号明細書およ
び1979年1が23日にGault et al.に発行された大4,136,045号明
細書に記載されており、前記特許明細書の内容はいずれも、その開示の一部とし
て本明細書に引用される。
本明細書で用いられる好適なスメクタイト粘土は、Tucker et al.の1988
年8月9日発行の米国特許第4,762,645号明細書の第6欄3行目〜第7
欄24行目に記載されており、その内容は、その開示の一部として本明細書に引
用される。本明細書で用いられる好適な追加の洗浄力ビルダーは、Baskerville
の特許明細書の第13欄54行目〜第16欄16行目、およびBush et al.に1
987年5月5日に発行された米国特許第4,663,071号明細書に列挙さ
れており、これらの特許明細書の内容は、その開示の一部として本明細書に引用
される。
任意工程段階
本発明の第二段階の後の一つの任意段階は、追加の凝集工程である。追加工程
として用いることができる例は、米国特許第5,486,303号明細書、米国
特許第5,516,448号明細書、米国特許第5,554,587号明細書、
および米国特許第5,574,005号明細書に記載されている。
本発明の方法から水分の量を減少させることが望ましい場合には、この方法に
おける他の任意段階は乾燥である。これは、当業者には周知の様々な装置によっ
て行なうことができる。流動床装置が好ましく、以下の解説で説明する。
本発明の方法の他の任意段階では、流動床乾燥機から出てくる洗剤顆粒を冷却
装置で更に冷却することによって更にコンディショニングを行なう。好ましい装
置は、流動床である。もう一つの任意工程段階は、コーティング剤を加えて本発
明の方法の下記の部位の1以上において流動性を向上させることを含んでいる。
コーティング剤は、好ましくはアルミノケイ酸塩、ケイ酸塩、炭酸塩およびそれ
らの混合物からなる群から選択される。コーティング剤は、使用の際に洗剤を容
易に掬い取ることができる点で消費者に望ましい生成する洗剤組成物の自由流動
性を向上させるだけでなく、特に中速度ミキサーに直接添加するときには過大凝
集を防止しまたは最小限に抑えることによって凝集を制御する働きもする。当業
者であれば周知のように、過大凝集は流動特性および最終洗剤生成物の美観を極
めて望ましくないものとすることがある。
場合によっては、この方法は、本発明の工程、または流動床乾燥機および/ま
たは流動床冷却機において追加結合剤を噴霧する段階を含んでなることができる
。結合剤は、洗剤成分に対して「結合」または「粘着」剤を提供することによっ
て凝集を増大させる目的で添加される。この結合剤は、好ましくは水、アニオン
性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、液状ケイ酸塩、ポリエチレングリコール
、ポリビニルピロリドンポリアクリル酸塩、クエン酸、およびそれらの混合物か
らなる群から選択される。本明細書に記載されたものを含む他の好適な結合剤材
料は、Beerse et al.の米国特許第5,108,646号明細書(Procter & Gam
ble Co.)に記載されており、前記特許明細書の内容は、その開示の一部として本
明細書に引用される。
本発明の方法によって意図される他の任意段階としては、本発明の方法によっ
て量を最小限にする過大粒度の洗剤顆粒の、洗剤完成品の所望な粒度に対して選
択される通常のスクリーンなどこれに限定されない各種の形態を採ることができ
るスクリーニング装置でのスクリーニングが挙げられる。
本発明の方法のもう一つの任意段階は、他の通常の洗剤成分の噴霧および/ま
たは混合など各種の工程による生成洗剤凝集体の仕上げを伴う。例えば、この仕
上げ段階は、完成した凝集体に香料、増白剤および酵素を噴霧して更に完成した
洗剤組成物を提供することを包含する。このような手法および成分は、当該技術
分野では周知である。
この工程における他の任意段階は、高活性ペースト構成工程、例えば本発明の
方法の前に、押出機を用いることによりペースト硬化材料を配合することによっ
て水性のアニオン性界面活性剤ペーストを硬化することを含んでいる。この高活
性ペースト構成法は、出願明細書第PCT/US96/15960号(1996
年10月4日出願)に開示されている。
本発明が更に容易に理解されるようにするため、下記の実施例について説明す
るが、これらは単なる例示のためのものであり、範囲を制限しようとするもので
はない。
実施例
実施例1
下記のものは、ベンチ規模の大きさのLoedige CBミキサー(以後、CBミキサー
)を用いて凝集体を得るための例*(*:バッチサイズ)である。
CFAS(ヤシ油脂肪アルコール硫酸塩、C12〜C18)ペースト(72%活性
分)232gを、粉末化STPP(平均粒度40〜75ミクロン)179g、粉
砕ソーダ灰(平均粒度10〜20ミクロン)119、硫酸ナトリウム(平均粒度
70〜120ミクロン)92g、ゼオライト37、およびリサイクル微粉末14
0と共にCBミキサーのピンツール(pin tools)によって分散する。短時間(1〜
2秒)の後、AE3S(アルキルエトキシ硫酸塩、C12〜C15)ペースト(70
%活性分)26gをCBミキサーのピンツールによって約1秒間分散する。AE3
Sを添加した後、CBミキサーの内容物を約3秒間混合して、自由流動性凝
集体を得る。
CBミキサーの条件は下記の通りである。
ミキサー速度:800rpm
ペースト温度:45〜47℃
ジャケット温度:30℃
ピン長さ:18.9cm
ミキサーの直径:20cm
CBミキサーからの凝集体は、自由流動性であり、密度は640〜700g/リ
ットルである。凝集体は、過大粒度の(すなわち、1180μmより大きい)顆
粒を5.2%しか含まない。
実施例2
下記のものは、ベンチ規模の大きさのLoedige CBミキサー(以後、CBミキサー
)の後、ベンチ規模のLoedige KMミキサー(以後、KMミキサー)を用いて凝集体
を得るための例*(*:バッチサイズ)である。
CFAS(ヤシ油脂肪アルコール硫酸塩、C12〜C18)ペースト(72%活性
分)234gを、粉末化STPP(平均粒度40〜75ミクロン)197g、粉
砕ソーダ灰(平均粒度10〜20ミクロン)152g、硫酸ナトリウム(平均粒
度約10〜20ミクロン)66g、およびリサイクル微粉末136gと共にCBミ
キサーのピンツールによって分散する。CBミキサーの内容物を約4秒間混合して
、自由流動性凝集体を得る。CB-30 ミキサーの条件は下記の通りである。
ミキサー速度:800rpm
ペースト温度:45〜47℃
ジャケット温度:30℃
ピン長さ:18.9cm
ミキサーの直径:20cm
CBミキサーからの凝集体750gをKMミキサーに加える。LAS(直鎖状アル
キルベンゼンスルホン酸塩、C18(=平均))の酸前駆体29gを55〜60℃
でKMミキサーに約1.5秒間加える。LASの酸前駆体を添加した後、ゼオライ
ト8g(平均粒度約4〜7ミクロン)および粉砕ソーダ灰(平均粒度約10〜2
0ミクロン)50gを加える。内容物をKMミキサーで4〜5秒間混合して、粒子
を成長させる。この混合段階では、1個以上の通常のチョッパーをKMミキサーに
取り付けることができる。
KMミキサーの条件は下記の通りである。
ミキサー速度:150rpm
ジャケット温度:35℃
KMミキサーから得られる凝集体を95℃のバッチ規模の流動床乾燥機で3分間
乾燥した後、バッチ規模の流動床冷却機で冷却する。
冷却機からの凝集体は、自由流動性で、ケーキ強度は約0.7kgfであり、
密度は750〜800g/リットルである。凝集体の平均粒度は約400〜50
0μmである。凝集体は、許容し得ないほど過大粒度の(すなわち、1180μ
mより大きい)顆粒を約20%含む。
実施例3
下記のものは、Loedige CB-30 ミキサー(以後、CBミキサー)の後、Loedige
KM-600ミキサー(以後、KMミキサー)を用いて凝集体を得るための例である。
CFAS(ヤシ油脂肪アルコール硫酸塩、C12〜C18)ペースト(72%活性
分)340kg/時を、粉末化STPP(平均粒度40〜75ミクロン)250
kg/時、粉砕ソーダ灰(平均粒度10〜20ミクロン)185kg/時、粉砕
硫酸塩(平均粒度約10〜20ミクロン)195kg/時、リサイクル微粉末2
00kg/時、およびゼオライト11kg/時と共にCBミキサーのピンツールに
よって分散する。CB-30 ミキサーの条件は下記の通りである。
ミキサー速度:620rpm
ペースト温度:45〜48℃
ジャケット温度:30℃
ピン長さ:28.9cm
ミキサーの直径:30cm
保持時間:7〜15秒
ミキサーのエネルギー条件:2.1kj/kg
CBミキサーからの凝集体750gを KMミキサーに加える。AE3S(アルキル
エトキシ硫酸塩、C12〜C15)ペースト(70%活性分)37kg/時をCBミキ
サーのピンツールによって KMミキサーに分散する。ゼオライト5〜10kg/
時をKMミキサーに加える。KMミキサーでの混合段階では、通常のチョッパー(「
Christmas Tree Choppers 」4個)を KMミキサーに取り付けることができる。
KMミキサーの条件は下記の通りである。
ミキサー速度:100rpm
ジャケット温度:40℃
保持時間:2.0〜6.0秒
ミキサーのエネルギー条件:1.5〜3.0kj/kg
チョッパーの条件:1,600rpm
KMミキサーから得られる凝集体では、許容し得ないほどの過大粒度の(すなわ
ち、1180μmより大きい)凝集体は約2〜10%に過ぎない。KMミキサーか
らの凝集体(直径が1180μm以下の)を95℃の流動床乾燥機で乾燥した後
、流動床冷却機で10〜12℃で冷却する。
冷却機からの凝集体は、自由流動性で、密度は750〜850g/リットルで
ある。凝集体の平均粒度は約500〜650μmである。
以上、本発明を詳細に説明してきたが、様々な変更を本発明の範囲から離反す
ることなく行なうことができ、本発明は明細書に記載されているものに限定され
ると考えるべきではないことは、当業者には明らかであろう。
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フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L
U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF
,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,
SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S
D,SZ,UG),UA(AM,AZ,BY,KG,KZ
,MD,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU
,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,
CN,CU,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,G
B,GE,GH,HU,IL,IS,JP,KE,KG
,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,
LU,LV,MD,MG,MK,MN,MW,MX,N
O,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG
,SI,SK,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,
US,UZ,VN,YU
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1. 顆粒状洗剤組成物の製造法であって、 (a) 結晶性のアニオン性界面活性剤ペーストを十分な量の出発洗剤材料の微粉 末と十分に混合して自由流動性凝集体を形成し、 (b) 段階(a)の生成物を非結晶性のアニオン性界面活性剤ペーストと十分に混 合して、自由流動性凝集体を形成する ことを含んでなる、ことを特徴とする方法。 2. 洗剤用界面活性剤、液体ポリマー、および追加の洗剤成分からなる群か ら選択される1種類以上の出発洗剤材料を、段階(a)中に添加する、請求の範囲 第1項に記載の方法。 3. 洗剤用界面活性剤、微粉末、液体ポリマー、および追加の洗剤成分から なる群から選択される1種類以上の出発洗剤材料を、段階(b)中に添加する、請 求の範囲第1項に記載の方法。 4. 結晶性のアニオン性界面活性剤ペーストが、C12〜C18のヤシ油脂肪ア ルコール硫酸塩、C14〜C15の合成アルキル硫酸塩、およびそれらの混合物から なる群から選択されるアルキル硫酸塩またはアルキル硫酸塩の混合物である、請 求の範囲第1項に記載の方法。 5. 非結晶性のアニオン性界面活性剤ペーストがアルキルエトキシ硫酸塩、 アルキルベンゼンスルホン酸塩、およびそれらの混合物からなる群から選択され る、請求の範囲第1項に記載の方法。 6. 微粉末がソーダ灰、粉末化トリポリリン酸ナトリウム、水和したトリポ リリン酸塩、硫酸ナトリウム、アルミノケイ酸塩、結晶性の層状ケイ酸塩、リン 酸塩、沈降ケイ酸塩、ポリマー、炭酸塩、クエン酸塩、ニトリロトリ酢酸塩(N TA)、粉末化界面活性剤、段階(b)からのリサイクル微粉末、およびそれらの 混合物からなる群から選択される、請求の範囲第1項に記載の方法。 7. 段階(b)からの凝集体が、直径が1180μmより大きな顆粒を約20 %未満含む、請求の範囲第1項に記載の方法。 8. 段階(a)における結晶性のアニオン性界面活性剤ペースト対微粉末の活 性分重量比が約2.0〜約3.2である、請求の範囲第1項に記載の方法。 9. 段階(a)における結晶性のアニオン性界面活性剤ペースト対段階(b)にお ける非結晶性のアニオン性界面活性剤ペーストの活性分重量比が約4%〜約14 である、請求の範囲第1項に記載の方法。 10. 請求の範囲第1項に記載の方法によって製造される顆粒状洗剤組成物 。
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