JPH11514034A

JPH11514034A - 界面活性剤ペーストをコンディショニングして高い活性の界面活性剤凝集物を形成させる方法

Info

Publication number: JPH11514034A
Application number: JP10505242A
Authority: JP
Inventors: ルーカス、ゴーファーツ; リーベン、ハイル
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1996-07-04
Filing date: 1997-06-27
Publication date: 1999-11-30
Also published as: AU3644297A; EP0816486B1; ATE264384T1; BR9710197A; CA2260008A1; EP0816486A1; DE69632187D1; AR008771A1; CA2260008C; WO1998001529A1; CN1228115A; DE69632187T2

Abstract

(57)【要約】本発明は、少なくとも４０重量％のアニオン界面活性剤を含んでなるペーストをコンディショニングする有効な方法を提供する。アルキル硫酸塩の粉末を、界面活性剤ペーストと、ペースト１００部に対して粉末が少なくとも１部の比で混合することによって、ペーストを形成させる。このコンディショニング工程は、界面活性剤ペーストの粘度を増加させる。コンディショニングされたペーストをビルダー粉末で造粒することによって凝集物に加工する。ここで、高粘度ペースト：ビルダー粉末の比は、９：１〜１：５である。この方法により、高い界面活性剤活性を有する洗剤凝集物を形成させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】界面活性剤ペーストをコンディショニングして高い活性の界面活性剤凝集物を形成させる方法本発明は、粒状洗剤成分または組成物を製造する方法に関する。少なくとも４０重量％のアニオン界面活性剤を含んでなる中性またはアルカリ性ペーストを形成させ、次いでそのように形成された高粘度ペーストをビルダー粉末と、９：１〜１：５の高粘度ペースト：ビルダー粉末の比で、混合して、粒状粒状洗剤成分または組成物を形成させることによって、粒状洗浄剤製品を製造する、製造方法は既知である。このような方法は普通に凝集法と呼ばれている。ＥＰ−Ａ−０，６６３，４３９号明細書（１９９５年７月１９日発行）およびＥＰ−Ａ−０，５０８，５４３号明細書（１９９２年１０月１４日発行）の双方には、例えば、界面活性剤ペーストを二軸スクリュー押出機中でコンディショニングし、次いで高剪断ミキサー中で造粒する方法を含む凝集法の増強された態様が記載されている。ＥＰ−Ａ−０，５０８，５４３号明細書には、粉末の流れを介してプロセスの中にアニオン界面活性剤を添加する可能性が記載されている。しかしながら、この粉末の流れを押出機の中に、あるいは高剪断ミキサーの中に、添加するかどうかは特定されていない。これらの刊行物のいずれにも、コンディショニング段階で乾燥アルキル硫酸塩粉末を使用することは記載されていない。本発明の目的は、少なくとも４０重量％のアニオン界面活性剤を含んでなるペーストをコンディショニングする有効な方法を提供することである。コンディショニング剤は、界面活性剤の結晶性を崩壊させ、また、ペーストの粘弾性を増加させる。結晶性の崩壊は、界面活性剤の溶解速度を改善し、粘弾性の増加は、ペーストを「コンディショニング」して、高い界面活性剤活性を有する凝集物の形成を可能とする。ペーストをビルダー粉末とともに造粒することによって凝集物に加工する。ここで、高粘度ペースト：ビルダー粉末の比は９：１〜１：５である。発明の要約この目的は、第１粉末を、界面活性剤ペーストと、ペースト１００部に対して粉末を少なくとも１部の比で、混合することによって、達成することができる。ここで、第１粉末は、少なくとも８０重量％のアルキル硫酸塩(alkyl sulphate) を含んでなり、この混合により、界面活性剤ペーストの粘度を増加させる。本発明の好ましい態様において、アルキル硫酸塩の粉末は、５重量％より少ない水を含み、押出機において、ペースト中の他の界面活性剤と混合される。本発明のさらにより好ましい態様において、ペーストとアルキル硫酸塩の粉末の混合を、順次に５〜５０ｍ／秒のツールチップ速度を有する高剪断ミキサーの造粒装置、および中速度凝集装置において実施する。最も好ましいビルダー粉末は、炭酸塩、アルミノケイ酸塩およびケイ酸塩である。発明の詳細な説明本発明は、アニオン界面活性剤を、その塩、好ましくはそのナトリウム塩、の高濃度水溶液中でコンディショニングすることに関する。これらの高活性で低湿分の界面活性剤ペーストは高い粘度を有するが、界面活性剤が安定である温度においてポンプ輸送可能である。他の方法において、アニオン界面活性剤または少なくとも１種のアニオン界面活性剤を含む混合物は、高度に粘性の液晶相を生ずる場合、より低い粘性の結晶相を形成すること、あるいは多少の粘度変性剤を使用すること、を必要とする。これは高価な添加剤を必要とし、そして高い界面活性剤活性の達成を妨害する。ペーストのコンディショニングは、その物理的特性を変更して、通常の操作条件下では容易に得ることができない、より高活性で低粘着性の凝集物を形成させることを意味する。本明細書において定義するペーストのコンディショニングは、下記のことを意味する。ａ）その見掛粘度を増加させること。ｂ）その有効な融点を上昇させること。ｃ）ペーストの「硬度」を増加させること。ペーストの硬度／軟度は、ＡＳＴＭＤ２１７−ＩＰ５０またはＩＳＯ２１３７に従い軟度針入度計により測定することができる。このようにして測定されたコンディショニングされたペーストの硬度は、２ｃｍより低く、好ましくは１ｃｍより低くあるべきである。化学コンディショニング剤は、ペーストに添加したとき、界面活性剤ペーストの物理的構造および／または物理的特性を変更する化合物である。本発明において、化学コンディショニング剤は、粉末の形態のアルキル硫酸塩である。界面活性剤ペーストへの添加は、ペーストの粘着性を減少させ、その粘度を増加させ、その軟化点を上昇させることが見出された。これにより、凝集プロセス過程でより多くのペーストを添加することができ、こうして凝集物の活性をより高くすることができ、好ましくは４０％〜６０％、より好ましくは５０％より大きい、程度により高くすることができる。この界面活性剤ペーストを処理する方法は、回分式および連続的に、好ましくは連続的に、実施することができる。アルキル硫酸塩の粉末は、本明細書では、少なくとも８０重量％のアルキル硫酸塩を含んでなる、任意の自由流動性粉末、フレーク、ヌードルまたは針状物質として定義される。有用な粉末は、オルブライト・アンド・ウィルソン(Albrigh t & Wilson)、ヒックソン・マンロ(Hickson Manro)およびシドブレ・シンノバ(S idobre Sinnova)から商業的に入手可能である。また、適当な粉末は、アルコールを硫酸化し、続いて、例えば、水性水酸化ナトリウムで中和し、次いで、適当な噴霧乾燥塔、ワイプド・フィルム(wiped film)蒸発器または適当な乾燥器中で乾燥させることによって、製造することができる。また、アルキル硫酸を、例えば、粉末状炭酸ナトリウムで中和する、乾燥中和法を使用することもできる。本発明の好ましい態様において、押出機を使用してペーストをコンディショニングする。押出機は、２種またはそれより多くのペーストおよびアルキル硫酸塩の粉末を混合することができる、多角的な装置である。プロセス助剤を使用することもできる。界面活性剤ペーストと混合することができる好ましいプロセス助剤は、澱粉、セッケン、脂肪酸およびポリマーである。プロセス助剤および界面活性剤ペーストを、押出機の前に、例えば、高剪断ミキサー中で、あるいは押出機それ自体の中で、混合することができる。ペーストアニオン界面活性剤の塩、好ましくはアニオン界面活性剤のナトリウム塩、の１つまたは種々の水性ペーストは、本発明において使用するために好ましい。好ましい態様において、アニオン界面活性剤が安定である温度でポンプ輸送できるように、アニオン界面活性剤はできるだけ濃厚（すなわち、液体の方法で流れることができる最低の可能な湿分含量を有する）であるのが好ましい。種々の純粋な、あるいは混合された界面活性剤を使用する造粒法は既知であるが、本発明を工業的に実施することができるようにし、かつ粒状洗浄剤の中に混入させるために適切な物性の粒子を生ずるために、アニオン界面活性剤は４０％より高い、好ましくは４０〜９５％の、濃度でペーストの一部分でなくてはならない。ペーストの流動性を維持すると同時に、界面活性剤水性ペースト中の湿分はできるだけ低いことが好ましい。低い湿分が、仕上げられた粒子中の界面活性剤の濃度をより高くするからである。好ましくは、ペーストは、５〜４０％の水、より好ましくは５〜３０％の水、最も好ましくは５〜２０％の水、を含有する。混合、造粒および乾燥の過程で、系中の合計の水レベルを最小にするために、高活性の界面活性剤ペーストを使用することが好ましい。より低い水レベルは、下記のことを可能とする。（１）より高い活性界面活性剤：ビルダーの比、例えば、１：１、（２）ドウまたは粒子の粘着性を引き起こさないで、処方物中の他の液体のレベルがより高い、（３）より高い許容可能な造粒温度のために、冷却が少ない、および（４）最終湿分限界を満足するための粒状乾燥が少ない。混合および造粒工程に影響を与えることができる界面活性剤ペーストの２つの重要なパラメーターは、ペーストの温度および粘度である。粘度は、なかでも、濃度および温度の関数であり、この用途における範囲は約５，０００ｃｐｓ〜１０，０００，０００ｃｐｓである。好ましくは、系に入るペーストの粘度は約２０，０００〜約１００，０００ｃｐｓ、より好ましくは約３０，０００〜約７０，０００ｃｐｓ、である。本発明のペーストの粘度は、７０℃の温度において測定される。ペーストは、その軟化点（一般に４０〜６０℃の範囲）とその分解点（ペーストの化学的特質に依存し、例えば、アルキル硫酸塩のペーストは７５〜８５℃より高い温度で分解する傾向がある）との間の初期温度において、ミキサーの中に導入することができる。高温は粘度を減少させ、ペーストのポンプ輸送を簡素化するが、より低活性の凝集物を生ずる。本発明において、凝集物の活性は湿分の排除のために高く維持される。ミキサーの中へのペーストの導入は、ミキサーに入る前に、単なる注ぎから、パイプの末端における小さい孔を通る高圧のポンプ輸送までの、多数の方法において実施することができる。すべてのこれらの方法はすぐれた物性を有する凝集物の製造に有効であるが、本発明の好ましい態様において、ペーストの押出はミキサー中の分布をよりよくし、これにより所望の大きさを有する粒子の収率を改良する。ミキサーに入る前の高いポンプ輸送圧の使用は、最終凝集物の活性を増加させる。双方の効果を組合わせ、かつ所望の流速を可能とするが、系において可能な最大にポンプ輸送圧力を保持するために十分に小さい孔を通してペーストを導入（押出）することによって、非常に有利な結果が達成される。高活性界面活性剤ペースト水性界面活性剤ペーストの活性は少なくとも４０％であり、そして約９５％までであることができる。好ましい活性は５０〜８０％および６５〜７５％である。ペーストの残部は主として水であるが、プロセシング助剤、例えば、非イオン界面活性剤、を含むことができる。より高い活性濃度において、ペーストの常温造粒(cold granulation)のために、ビルダーはほとんど、あるいはまったく必要としない。生ずる濃厚な界面活性剤粒子は、乾燥ビルダーまたは粉末に添加するか、あるいは慣用の凝集操作において使用することができる。水性界面活性剤ペーストは、アニオン界面活性剤、双性イオン界面活性剤、両性界面活性剤およびカチオン界面活性剤、およびそれらの混合物、から選択される有機界面活性剤、を含有する。非イオン界面活性剤は、二次界面活性剤またはプロセシング助剤として使用され、そして本発明において「活性」界面活性剤として包含されない。本発明において有用な界面活性剤は、米国特許第３，６６４，９６１号（Norris 、１９７２年５月２３日発行）、および米国特許第３，９１９，６７８号（Laug hlin et al.、１９７５年１２月３０日発行）に記載されている。また、有用なカチオン界面活性剤は、米国特許第４，２２２，９０５号（Cockrell、１９８０年９月１６日発行）、および米国特許第４，２３９，６５９号（Murphy、１９８０年１２月１６日発行）に記載されているものを包含する。しかしながら、カチオン界面活性剤は、一般に本発明におけるアルミノケイ酸塩物質との相溶性が低く、したがって、本発明の組成物の中に存在する場合、好ましくは低いレベルで使用される。本発明の化合物において有用な界面活性剤の代表例は次の通りである。高級脂肪酸の水溶性塩、すなわち、「セッケン」は、本発明の組成物において有用なアニオン界面活性剤である。これはアルカリ金属セッケン、例えば、約８〜約２４個の炭素原子、好ましくは約１２〜約１８個の炭素原子、を含有する、高級脂肪酸のナトリウム、カリウム、アンモニウムおよびアルキルアンモニウムの塩を包含する。セッケンは、脂肪および油の直接的けん化によるか、あるいは遊離脂肪酸の中和により、製造することができる。ヤシ油および獣脂から誘導された脂肪酸混合物のナトリウムおよびカリウムの塩、すなわち、ナトリウムおよびカリウムのタロウおよびココナツセッケンが特に有用である。また、有用なアニオン界面活性剤は、約１０〜約２０個の炭素原子を含有するアルキル基、およびスルホン酸または硫酸のエステル基、を分子構造中に有する有機硫酸反応生成物の水溶性塩、好ましくはアルカリ金属、アンモニウムおよび置換アンモニウムの塩、を包含する（用語「アルキル」には、アシル基のアルキル部分が包含される）。合成界面活性剤のこの基の例は次の通りである。ナトリウムおよびカリウムのアルキル硫酸塩、特に高級アルコール（Ｃ₈−Ｃ₁₈炭素原子）を硫酸化することによって得られたもの、例えば、獣脂またはヤシ油のグリセリドの還元により製造されたもの、ならびにアルキル基が直鎖状もしくは枝鎖状の立体配置において約９〜１５個の炭素原子を含有する、ナトリウムおよびカリウムのアルキルベンゼンスルホン酸塩、例えば、米国特許第２，２２０，０９９号および米国特許第２，４７７，３８３号の各明細書に記載されているもの。アルキル基中の炭素原子の平均数が約１１〜１３である直鎖状アルキルベンゼンスルホン酸塩、Ｃ₁₁−Ｃ₁₃ＬＡＳと略す、は、特に価値がある。本発明における他のアニオン界面活性剤は次の通りである。ナトリウムアルキルグリセリルエーテルスルホン酸塩、特に獣脂およびヤシ油から誘導された高級アルコールのエーテル；ナトリウムヤシ油脂肪酸モノグリセリドスルホン酸塩および硫酸塩；約１〜約１０単位のエチレンオキシド／分子を含有しかつアルキル基が約８〜約１２個の炭素原子を含有する、アルキルフェノールエチレンオキシドエーテル硫酸のナトリウム塩またはカリウム塩；および約１〜約１０単位のエチレンオキシド／分子を含有しかつアルキル基が約１０〜約２０個の炭素原子を含有する、アルキルエチレンオキシドエーテル硫酸のナトリウム塩またはカリウム塩。本発明における他の有用なアニオン界面活性剤は下記のものを包含する。脂肪酸基中に約６〜２０個の炭素原子を含有しかつエステル基中に約１〜１０個の炭素原子を含有する、アルファ−スルホン化脂肪酸エステルの水溶性塩；アシル基中に約２〜９個の炭素原子を含有しかつアルカン部分中に約９〜約２３個の炭素原子を含有する、２−アシルオキシ−アルカン−１−スルホン酸の水溶性塩；アルキル基中に約１０〜２０個の炭素原子を含有しかつ約１〜３０モルのエチレンオキシドを含有するアルキルエーテル硫酸塩；約１２〜２４個の炭素原子を含有するオレフィンスルホン酸の水溶性塩；およびアルキル基中に約１〜３個の炭素原子を含有しかつアルカン部分中に約８〜約２０個の炭素原子を含有する、ベータ−アルキルオキシスルホン酸塩。酸塩が典型的に論じられかつ使用されるが、酸の中和を微細分散混合工程の一部分として実施することができる。好ましいアニオン界面活性剤ペーストは、１０〜１６個の炭素原子のアルキルを有する直鎖状もしくは分枝鎖状のアルキルベンゼンスルホン酸塩と１０〜１８個の炭素原子のアルキルを有するアルキル硫酸塩との混合物である。これらのペーストは、通常、液状有機物質を三酸化硫黄と反応させてスルホン酸または硫酸を生成し、次いでこの酸を中和してその酸の塩を生成することによって製造される。この塩はこの明細書を通じて論じられる界面活性剤ペーストである。ナトリウム塩は最終の性能の利益およびＮａＯＨ／他の中和剤のコストのために好ましいが、他の中和剤、例えば、ＫＯＨ、を使用することができる。また、水溶性非イオン界面活性剤は、本発明の組成物において二次界面活性剤として有用である。事実、好ましい方法においてアニオン界面活性剤／非イオン界面活性剤のブレンドを使用する。特に好ましいペーストは、約０．０１：１〜約１：１、より好ましくは約０．０５：１、の比を有する非イオン界面活性剤とアニオン界面活性剤とのブレンドを含んでなる。非イオン界面活性剤は、主要な有機界面活性剤と等しい量までにおいて使用することができる。このような非イオン界面活性剤は、アルキレンオキシド基（特質が親水性である）を有機疎水性化合物（これは特質が脂肪族またはアルキル芳香族であることができる）と縮合させることによって製造された化合物を包含する。任意の特定の疎水性基と縮合されるポリオキシアルキレン基の長さを、容易に調節して、親水性要素と疎水性要素との間の所望の均衡度を有する水溶性化合物を生成することができる。適当な非イオン界面活性剤は、アルキルフェノールのポリエチレンオキシドの縮合物、例えば、直鎖状もしくは枝鎖状の配置の、約６〜１６個の炭素原子を含有するアルキルを有するアルキルフェノールと、約４〜２５モルのエチレンオキシド／モル（アルキルフェノール）との縮合生成物を包含する。好ましい非イオン界面活性剤は、直鎖状もしくは枝鎖状の配置の、約８〜２２個の炭素原子を含有する脂肪族アルコールと、約４〜２５モルのエチレンオキシド／モル（アルコール）との水溶性縮合生成物である。約９〜１５個の炭素原子を含有するアルキル基を有するアルコールと、約４〜２５モルのエチレンオキシド／モル（アルコール）との縮合生成物、ならびにポリプロピレングリコールとエチレンオキシドとの縮合生成物が特に好ましい。半極性界面活性剤は下記のものを包含する。約１０〜１８個の炭素原子の１つのアルキル部分と、１〜約３個の炭素原子を含有するアルキル基およびヒドロキシアルキル基からなる群より選択される２つの部分とを含有する水溶性アミンオキシド；約１０〜１８個の炭素原子の１つのアルキル部分と、約１〜３個の炭素原子を含有するアルキル基およびヒドロキシアルキル基からなる群より選択される２つの部分とを含有する水溶性ホスフィンオキシド；および約１０〜１８個の炭素原子の１つのアルキル部分と、約１〜３個の炭素原子を含有するアルキル基およびヒドロキシアルキル基からなる群より選択される部分とを含有する水溶性スルホキシド。両性界面活性剤は、脂肪族部分が直鎖状もしくは枝鎖状であることができ、そして脂肪族置換基が約８〜１８個の炭素原子を含有しかつ少なくとも１つの脂肪族置換基がアニオン性水可溶化基を含有する、脂肪族第二級および第三級アミンの誘導体またはヘテロサイクル第二級および第三級アミンの脂肪族誘導体を包含する。双性イオン界面活性剤は、脂肪族置換基が約８〜１８個の炭素原子を含有する、脂肪族第四級アンモニウム、ホスホニウム、およびスルホニウム化合物の誘導体を包含する。本発明において特に好ましい界面活性剤は下記のものを包含する。アルキル基が約１１〜１４個の炭素原子を含有する線状アルキルベンゼンスルホン酸塩；タロウアルキル硫酸塩；ココナツアルキルグリセリルエーテルスルホン酸塩；アルキル部分が約１４〜１８個の炭素原子を含有しかつ平均エトキシル化度が約１〜４である、アルキルエーテル硫酸塩；約１４〜１６個の炭素原子を含有するオレフィンまたはパラフィンスルホン酸塩；アルキル基が約１１〜１６個の炭素原子を含有する、アルキルジメチルアミンオキシド；アルキル基が約１４〜１８個の炭素原子を含有する、アルキルジメチルアンモニオプロパンスルホン酸塩およびアルキルジメチルアンモニオヒドロキシプロパンスルホン酸塩；約１２〜１８個の炭素原子を含有する高級脂肪酸のセッケン；Ｃ₉−Ｃ₁₅アルコールと約３〜８モルのエチレンオキシドとの縮合生成物、およびそれらの混合物。有用なカチオン界面活性剤は以下を包含する。有用なカチオン界面活性剤は下記式の水溶性第四級アンモニウム化合物を包含する。Ｒ₄Ｒ₅Ｒ₆Ｒ₇Ｎ⁺Ｘ^-、式中、Ｒ₄は１０〜２０個、好ましくは１２〜１８個、の炭素原子を有するアルキルであり、そしてＲ₅、Ｒ₆およびＲ₇の各々はＣ₁−Ｃ₇アルキル、好ましくはメチル、であり、そしてＸ^-はアニオン、例えば、クロリド、である。このようなトリメチルアンモニウム化合物の例は、Ｃ₁₂−Ｃ₁₄アルキルトリメチルアンモニウムクロリドおよびココアルキルトリメチルアンモニウムメトサルフェートを包含する。本発明において使用するために特に好ましい界面活性剤は下記のものを包含する。ナトリウム線状Ｃ₁₁−Ｃ₁₃アルキルベンゼンスルホン酸塩；α−オレフィンスルホン酸塩；トリエタノールアンモニウムＣ₁₁−Ｃ₁₃アルキルベンゼンスルホン酸塩；アルキル硫酸塩（獣脂、ココナツ、ヤシ、合成起源、例えば、Ｃ₄₅、およびその他）；アルキル硫酸ナトリウム；ＭＥＳ；ココナツアルキルグリセリルエーテルスルホン酸ナトリウム；獣脂アルコールと約４モルのエチレンオキシドとの硫酸化縮合生成物のナトリウム塩；ココナツ脂肪アルコールと約６モルのエチレンオキシドとの縮合生成物；獣脂脂肪アルコールと約１１モルのエチレンオキシドとの縮合生成物；約１４〜約１５個の炭素原子を含有する脂肪族アルコールと約７モルのエチレンオキシドとの縮合生成物；Ｃ₁₂−Ｃ₁₃脂肪族アルコールと約３モルのエチレンオキシドとの縮合生成物；３−（Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ− ココナツアルキルアンモニオ）−２−ヒドロキシプロパン−１−スルホン酸塩；３−（Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−ココナツアルキルアンモニオ）−プロパン−１− スルホン酸塩；６−（Ｎ−ドデシルベンジル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニオ）ヘキサノエート；ドデシルジメチルアミンオキシド；ココナツアルキルジメチルアミンオキシド；およびココナツおよび獣脂の脂肪酸の水溶性ナトリウム塩またはカリウム塩。（本明細書において使用するとき、用語「界面活性剤」は、特記しない限り、非イオン界面活性剤以外の界面活性剤を意味する。界面活性剤活性（１またはそれより多くの非イオン界面活性剤を排除する）対乾燥洗剤ビルダーまたは粉末の比は、０．００５〜１９：１、好ましくは０．０５〜１０：１、より好ましくは０．１：１〜５：１の範囲である。なおより好ましい前記界面活性剤活性／ビルダーの比は、０．１５〜１：１；および０．２：１〜０．５：１である。）押出機押出機は、連続的基準で粘性界面活性剤ペーストを吸込排出および混合する機能を満足する。基本的押出機は、平滑な内側円筒形表面を有するバレルからなる。このバレル内には、押出機のスクリューが設置されている。高い活性のペーストのための入口が存在し、スクリューが回転しているとき、入口はペーストをバレルの長さに沿って動かす。押出機の詳細な設計は種々の機能の実行を可能とする。第１に、バレルにおける追加の入口は、バレルの中への他の成分、例えば、アルキル硫酸塩の粉末、の直接的添加を可能とする。第２に、温度をコントロールするための加熱または冷却の手段をバレルの壁に設置することができる。第３に、押出機のスクリューの注意した設計は、ペーストそれ自体およびペーストと他の成分との混合を促進する。好ましい押出機は二軸スクリュー押出機である。この型の押出は、同一バレル内に平行に設置された２つのスクリューを有し、これらのスクリューは同一方向（共回転）または反対方向（逆回転）に回転することができる。共回転二軸スクリュー押出機は、本発明において使用するために好ましい装置である。本発明において使用するために適当な二軸スクリュー押出機は、下記の会社により供給される押出機を包含する。APVベイクス（Bakes）（CPシリーズ）、ウェルナー・アンド・プフレイデラー（Werner and Pfleiderer）（Continuaシリーズ）、ウェンガー（Wenger）（TFシリーズ）、レイストリツ（Leistritz）（ZSE シリーズ）、およびブス（Buss）（LRシリーズ）。微細分散混合および造粒用語「微細分散混合および／または造粒」は、本明細書において使用するとき、特記しない限り、約５ｍ／秒〜約５０ｍ／秒のブレード先端速度における微細分散ミキサー中の上記混合物の混合および／または造粒を意味する。混合および造粒プロセスの合計の滞留時間は、好ましくは０．１〜１０分、より好ましくは０．１〜５分、最も好ましくは０．２〜４分、である。より好ましい混合および造粒の先端速度は、約１０〜４５分／秒、約１５〜４０ｍ／秒、である。界面活性剤のプロセシングのために適当な任意の装置、プラントまたはユニットを使用して、本発明による方法を実施することができる。適当な装置は、例えば、落下するフィルムのスルホン化反応器、熟成槽、エステル化反応器、およびその他を包含する。混合／凝集のために、多数のミキサー／凝集装置の任意のものを使用することができる。１つの好ましい態様において、本発明の方法は連続的に実施される。Fukae^R FS-Gシリーズ（Fukae Powtech Kogyo Co.、日本国）のミキサーが特に好ましい。この装置は上部の口からアクセス可能なボウル型容器であり、その基部に実質的に垂直の軸をもつ撹拌機および側壁に位置するカッターを有する。この撹拌機およびカッターは互いに独立して、別々に可変速度で作動させることができる。この容器は冷却ジャケットを装備するか、あるいは、必要に応じて、極低温ユニット、を装備することができる。本発明の方法において使用するために適当であることが見出された他の同様なおよびファーマ・マトリックス（Pharma Matrix^R）（T K Fielder Ltd.、英国）を包含する。本発明の方法において使用するために適当であると考えられる他のミキサーは、Fuji^R VG-Cシリーズ（Fuji Sangyo Co.、日本国）、およびRoto^R（ Zanchetta & Co.srl、イタリア国）を包含する。他の好ましい適当な装置は下記のものを包含する。Eirich^R、シリーズＲＶためのシリーズFM、連続的混合／凝集のためのシリーズBaud KM］（製造会社：L （製造会社：Drais Werke GmbH、マンハイム、ドイツ国）およびWinkworth^R RT2 5シリーズ（Winkworth Machinery Ltd.、バークシア、英国）。 Lettleford Mixer、#FM-130-D-12型（内部の細断ブレードを有する）およびCu isinart Food Processor、#DCX-Plus（７．７５インチ（１９．７ｃｍ）のブレードを有する）。微細分散混合および凝集能力を有しかつ０．１〜１０分程度の滞留時間をもつ任意の他のミキサーを使用することができる。回転軸上にいくつかのブレードを有する「タービン型」回転翼ミキサーが好ましい。本発明は、バッチ式または連続的方法で実施することができる。操作温度好ましい操作温度は、また、できるだけ低くあるべきである。これは仕上げられた粒子における界面活性剤濃度がより高くなるからである。好ましくは、凝集の間の温度は１００℃より低く、より好ましくは２５〜９０℃、最も好ましくは３０〜８０℃、である。最終凝集組成物本発明は、洗剤組成物において使用するための高い密度の粒子を製造する。粒状洗剤の中に混入するための最終凝集物の好ましい組成物は高い界面活性剤濃度を有する。界面活性剤の濃度を増加させることによって、本発明により製造される粒子／凝集物は種々の異なる配合物にいっそう適当である。これらの高い界面活性剤を含有する粒状凝集物は、最終凝集物に到達するために仕上げ技術はほとんど必要なく、こうして全体の洗剤製造プロセスの他のプロセシング工程（噴霧乾燥、ダスチングオフ、およびその他）において使用することができる大量のプロセシング助剤（無機粉末、およびその他）が不要である。本発明に従い製造された粒子は、大きく、低ダストの、自由流動性であり、好ましくは約０．４〜約１．２ｇ／ｃｃ、より好ましくは約０．６〜約０．８ｇ／ｃｃ、の嵩密度を有する。本発明の粒子の重量平均粒度は、約２００〜約１０００ミクロンである。そのように形成された好ましい粒子は２００〜２０００ミクロンの粒度範囲を有する。より好ましい造粒温度は約２５℃〜約６０℃、最も好ましくは約３０℃〜約５０℃、の範囲である。乾燥慣用の粉末乾燥装置、例えば、流動床乾燥器、中で乾燥させることによって、本発明の自由流動性粒子の所望の湿分を、意図する用途に適切なレベルに調節することができる。熱空気の流動床乾燥器を使用する場合、粒子の熱感受性成分の分解を回避するように注意しなくてはならない。また、大規模貯蔵前に、冷却工程を実施することは有利である。また、この工程は冷たい空気で作動する慣用の流動床において実施することができる。凝集物の乾燥／冷却は、また、粉末の乾燥に適当な任意の他の装置、例えば、回転乾燥器、およびその他において実施することができる。洗剤の用途のために、凝集物を大量に貯蔵しかつ輸送することができるレベルより低く、凝集物の最終湿分を維持することが必要である。正確な湿分のレベルは凝集物の組成に依存するが、典型的には１〜８％の遊離水のレベル（すなわち、水は凝集物中の結晶質種に関連しない）、最も典型的には２〜４％、にされる。洗剤ビルダーおよび粉末任意の適合性洗剤ビルダーあるいはビルダーまたは粉末の組合わせを、本発明の方法および組成物において使用することができる。本発明における洗剤組成物は、下記式の結晶質アルミノケイ酸塩のイオン交換物質を含有することができる。Ｎａ_z［（ＡｌＯ₂）_z・（ＳｉＯ₂）_y］・ｘＨ₂Ｏ式中ｚおよびｙは少なくとも約６であり、ｚ／ｙのモル比は約１．０〜約０．４であり、そしてｚは約１０〜約２６４である。本発明において有用な非晶質水和アルミノケイ酸塩物質は、下記の実験式を有する。Ｍ_z（ｚＡｌＯ₂・ｙＳｉＯ₂）式中Ｍはナトリウム、カリウム、アンモニウムまたは置換アンモニウムであり、ｚは約０．５〜約２であり、そしてｙは１であり、前記物質は少なくとも約５０ｍｇ当量のＣａＣＯ₃硬度／ｇ（無水アルミノケイ酸塩）のマグネシウムイオン交換容量を有する。約１〜１０ミクロンの粒度を有する水和ナトリウムゼオライトＡが好ましい。本発明におけるアルミノケイ酸塩イオン交換ビルダー物質は水和された形態であり、結晶質である場合、約１０〜２８重量％の水を含有し、そして非晶質である場合、潜在的により多い量の水を含有する。非常に好ましい結晶質アルミノケイ酸塩イオン交換物質は、それらのマトリックスの中に約１８％〜２２％の水を含有する。この結晶質アルミノケイ酸塩イオン交換物質は、さらに、約０．１ミクロン〜約１０ミクロンの粒度直径により特徴づけられる。非晶質物質はしばしばより小さく、例えば、約０．０１ミクロンよりも小さい。好ましいイオン交換物質は、約０．２ミクロン〜約４ミクロンの粒度直径を有する。本発明における用語「粒度直径」は、慣用の分析技術、例えば、走査電子顕微鏡を使用する顕微鏡測定、により決定された、所定のイオン交換物質の重量当たりの平均粒度直径を表す。本発明における結晶質アルミノケイ酸塩イオン交換物質は、通常、それらのカルシウムイオン交換容量によりさらに特徴づけられ、ここでカルシウムイオン交換容量は、無水基準で計算された、アルミノケイ酸塩の１ｇ当たり少なくとも約２００ｍｇ当量のＣａＣＯ₃水硬度であり、そして一般に約３００ｍｇ当量／ｇ〜約３５２ｍｇ当量／ｇの範囲である。本発明におけるアルミノケイ酸塩イオン交換物質は、カルシウムイオン硬度に基づいて、少なくとも約２グレンＣａ⁺⁺／ガロン／分／ｇ／ガロン（アルミノケイ酸塩）（無水基準）であり、そして一般に約２グレン／ガロン／分／ｇ／ガロン〜約６グレン／ガロン／分／ｇ／ガロンの範囲内の存在する、それらのカルシウムイオン交換速度によりなおさらに特徴づけられる。ビルダー目的として最適なアルミノケイ酸塩は、少なくとも約４グレン／ガロン／分／ｇ／ガロンのカルシウムイオン交換速度を示す。非晶質アルミノケイ酸塩イオン交換物質は、通常少なくとも約５０ｍｇ当量のＣａＣＯ₃／ｇ（１２ｍｇのＭｇ⁺⁺／ｇ）のＭｇ⁺⁺交換容量および少なくとも約１グレン／ガロン／分／ｇ／ガロンのＭｇ⁺⁺交換速度を有する。非晶質物質は、Ｃｕ放射線（１．５４オングストローム単位）により検査したとき、観察可能な回折図形を示さない。本発明の実施において有用なアルミノケイ酸塩イオン交換物質は商業的に入手可能である。本発明において有用なアルミノケイ酸塩は構造が結晶質または非晶質であり、そして天然に見出されるアルミノケイ酸塩であるか、あるいは合成的に誘導することができる。アルミノケイ酸塩イオン交換物質の製造方法は、米国特許第３，９８５，６６９号明細書（Krummel et al.、１９７６年１０月１２日発行、引用することによって本明細書の一部とされる）に開示されている。本発明において有用な好ましい合成結晶質アルミノケイ酸塩イオン交換物質は、名称ゼオライト（Zeolite）Ａ、ゼオライトＢ、ゼオライトＸおよびゼオライトＰで入手可能である。特に好ましい態様において、結晶質アルミノケイ酸塩イオン交換物質は下記式を有する。Ｎａ₁₂［（ＡｌＯ₂）₁₂（ＳｉＯ₂）₁₂］・ｘＨ₂Ｏ式中、ｘは約２０〜約３０、特に約２７、であり、そして一般に約５ミクロンより小さい粒度を有する。本発明の粒状洗剤は、７またはそれより大きい溶液中のｐＨを有する中性またはアルカリ性の塩を含有することができ、そして特質が有機または無機であることができる。ビルダー塩は所望の密度および嵩を本発明における洗剤粒子に提供することを促進する。塩のあるものは不活性であるが、それらの多くは洗濯溶液中で洗浄力ビルダー物質として機能する。中性の水溶性塩の例は、アルカリ金属、アンモニウムまたは置換アンモニウムの塩化物、フッ化物および硫酸塩を包含する。上記のアルカリ金属塩、特にナトリウム塩が好ましい。典型的には硫酸ナトリウムが洗剤粒子において使用され、そして特に好ましい塩である。クエン酸および、一般に、任意の他の有機酸または無機酸は、凝集組成物の残部と化学的に適合性であるかぎり、本発明の粒状洗剤の中に混入することができる。他の有用な水溶性塩は、洗剤ビルダー物質として普通に知られている化合物を包含する。ビルダーは、一般に、種々の水溶性のアルカリ金属、アンモニウムまたは置換アンモニウムのリン酸塩、ポリリン酸塩、ホスホン酸塩、ポリホスホン酸塩、炭酸塩、ケイ酸塩、ホウ酸塩、およびポリヒドロキシスルホン酸塩から選択される。上記のアルカリ金属塩、特にナトリウム塩が好ましい。無機リン酸塩ビルダーの特定の例は、ナトリウムおよびカリウムのトリポリリン酸塩、ピロリン酸塩、約６〜１２の重合度を有するポリマーメタリン酸塩、およびオルトリン酸塩である。ポリリン酸塩ビルダーの例は、エチレンジホスホン酸のナトリウムおよびカリウムの塩、エタン−１−ヒドロキシ−１，１−ジホスホン酸のナトリウムおよびカリウムの塩、およびエタン−１，１，２−トリホスホン酸のナトリウムおよびカリウムの塩である。他のリンのビルダー化合物は、米国特許第３，１５９，５８１号、米国特許第３，２１３，０３０号、米国特許第３，４２２，０２１号、米国特許第３，４２２，１３７号、米国特許第３，４００，１７６号および米国特許第３，４００，１４８号の各明細書（引用することによって本明細書の一部とされる）に開示されている。非リンの無機ビルダーの例は、約０．５〜約４．０、好ましくは約１．０〜約２．４のＳｉＯ₂／アルカリ金属酸化物のモル比を有する、ナトリウムおよびカリウムの炭酸塩、重炭酸塩、セスキ炭酸塩、四ホウ酸塩十水和物、およびケイ酸塩である。本発明の方法により製造された組成物は、プロセシングに過剰の炭酸塩を必要とせず、好ましくは米国特許第４，１９６，０９３号明細書（Clarke e t al.、１９８０年４月１日発行）に開示されているように２％を超える微細な炭酸カルシウムを含有せず、そして好ましくは炭酸カルシウムを含有しない。前述したように、洗剤において通常使用される粉末、例えば、ゼオライト、炭酸塩、シリカ、ケイ酸塩、クエン酸塩、リン酸塩、過ホウ酸塩、およびその他、およびプロセス助剤、例えば、澱粉、セッケンまたは脂肪酸を本発明の好ましい態様において使用することができる。ポリマーまた、種々の有機ポリマーは有用であり、それらのいくつかはビルダーとして機能して洗浄力を改良することもできる。このようなポリマーの中で、ナトリウムカルボキシ−低級アルキルセルロース、ナトリウム低級アルキルセルロースおよびナトリウムヒドロキシ−低級アルキルセルロース、例えば、ナトリウムカルボキシメチルセルロース、ナトリウムメチルセルロースおよびナトリウムヒドロキシプロピルセルロース、ポリビニルアルコール（これは、また、しばしばポリ酢酸ビニルを含む）、ポリアクリルアミド、ポリアクリレートおよび種々のコポリマー、例えば、マレイン酸およびアクリル酸のコポリマー、を列挙することができる。このようなポリマーの分子量は広く変化することができるが、大部分は２，０００〜１００，０００範囲内に入る。ポリマーポリカルボン酸塩ビルダーは、米国特許第３，３０８，０６７号明細書（１９６７年３月７日発行）に記載されている。このような物質は、脂肪族カルボン酸、例えば、マレイン酸、イタコン酸、メサコン酸、フマル酸、アコニット酸、シトラコン酸およびメチレンマロン酸のホモポリマーおよびコポリマーの水溶性塩を包含する。任意成分洗剤組成物において普通に使用される他の成分を、本発明の組成物の中に含めることができる。これらは下記のものを包含する。流れ助剤、色斑紋剤、漂白剤および漂白活性化剤、泡増強剤または泡抑制剤、曇り防止剤および腐蝕防止剤、汚れ懸濁剤、汚れ解放剤、色素、充填剤、蛍光増白剤、殺菌剤、ｐＨ調節剤、非ビルダーアルカリ性源、ヒドロトロープ、酵素、酵素安定剤、キレート化剤、香料、セッケンおよび脂肪酸、を包含する。例下記の諸例において、特記しない限り、すべての百分率は重量による。ＡＳ／ＡＥ３Ｓペーストは、４部のアルキル硫酸塩と１部のアルキルエーテル硫酸塩とを含んでなるアルキル硫酸塩およびアルキルエーテル硫酸塩（３ＥＯ基／分子を有する）の７８％の水溶液である。ＬＡＳペーストは、ナトリウム線状アルキルベンゼンスルホン酸塩の７８％活性水溶液である。ＡＳ粉末は９５％の活性粉末を含んでなる。ポリアクリレート粉末は、アクリル酸およびマレイン酸のコポリマーを含んでなる。ケイ酸塩粉末は８０％のケイ酸ナトリウムを含んでなり、そして噴霧乾燥により製造される。例１〜３の各々においては、ＡＥ３Ｓ／ＡＳペーストおよび、存在するとき、ＬＡＳペースト、を連続的二軸スクリュー押出機の中に供給した。アルキル硫酸塩の粉末、またはポリアクリレートポリマーおよび、存在するとき、ケイ酸塩を、押出機のバレルの中に入口を通して直接的に添加した。次いで混合物をダイを通して高剪断ミキサー（Loedige^R CB）の中に直接的に押出し、ここで炭酸ナトリウムとゼオライトとを含んでなる粉末の流れと混合する。次いで生ずる生成物を中剪断ミキサー（Loedige^R KM）に通過させて、凝集物の形態の自由流動性洗剤製品を製造した。これら例の各々からの製品の嵩密度は、６８０〜７００ｇ／ｌであった。ＡＳ／ＮＩペーストは、２部のアルキル硫酸塩と１部のアルコールエトキシレートとを含んでなるアルキル硫酸塩およびアルコールエトキシレート（３ＥＯ基／分子を有する）の９５％の水溶液である。ＬＡＳ／ＮＩペーストは、２部のＬＡＳと１部のアルコールエトキシレートとを含んでなるナトリウム線状アルキルベンゼンスルホン酸塩およびアルコールエトキシレート（３ＥＯ基／分子を有する）の９５％活性水溶液である。例４および５の各々においては、ＡＳ／ＮＩペースト、またはＬＡＳ／ＮＩペーストを連続的二軸スクリュー押出機の中に供給した。アルキル硫酸塩の粉末を押出機のバレルの中に入口を通して直接的に添加した。次いで混合物をダイを通して高剪断ミキサー（Loedige^R CB）の中に直接的に押出し、ここでクエン酸ナトリウムとゼオライトとを含んでなる粉末の流れと混合する。次いで生ずる生成物を中剪断ミキサー（Loedige^R KM）に通過させて、凝集物の形態の自由流動性洗剤製品を製造した。例６（比較例）においては、ＡＳ／ＮＩペーストを高剪断ミキサーの中に直接的に供給した。これらの例の各々からの製品の嵩密度は、６８０〜７００ｇ／ｌであった。

Claims

【特許請求の範囲】１．下記工程（ｉ）〜（ｉｉｉ）からなり、第１粉末が少なくとも８０重量％のアルキル硫酸塩を含んでなることを特徴とする、粒状洗剤成分または組成物を製造する方法。（ｉ）少なくとも４０重量％のアニオン界面活性剤を含んでなる中性またはアルカリ性のペーストを形成させる工程。（ｉｉ）第１粉末を、界面活性剤ペーストと、ペースト１００部に対して粉末が少なくとも１部の比で混合し、この混合によって界面活性剤ペーストの粘度を増加させる工程。（ｉｉｉ）そのように形成された高粘度ペーストをビルダー粉末と混合することによって粒状洗剤成分または組成物を形成させる工程（ここで、高粘度ペースト：ビルダー粉末の比は、９：１〜１：５である）。２．アルキル硫酸塩の粉末が、５重量％より少ない水を含む、請求項１に記載の方法。３．粒状洗剤成分または組成物が、少なくとも０．６ｇ／ｃｃの嵩密度を有し、かつ前記成分または組成物の４０〜６０重量％のレベルでアニオン界面活性剤を含んでなる、請求項１に記載の方法。４．ビルダー粉末が、炭酸塩、アルミノケイ酸塩、ケイ酸塩、およびそれらの混合物、から選択されるビルダーから実質的になる、請求項１に記載の方法。５．界面活性剤ペーストを、澱粉、セッケン、脂肪酸、ポリマー、またはそれらの混合物、からなる群より選択されるプロセス助剤、と混合する、請求項１に記載の方法。６．工程（ｉ）および（ｉｉ）の間、あるいは工程（ｉｉ）において、界面活性剤ペーストおよびプロセス助剤を混合する、請求項５に記載の方法。７．工程（ｉｉ）を押出機において実施する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。８．工程（ｉｉｉ）を、５〜５０ｍ／秒のツールチップ速度を有する高剪断ミキサーの造粒装置、および中速度凝集装置において、順次に実施する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。