JPS5934758B2 - 粒状洗剤の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、リン酸塩量の少ない又はリン酸塩を実質的に
含まない粒状洗剤の製造法に関するものであつて、さら
に詳しくは粒子強度、加圧固化性、流動性、吸湿固化性
などの粉体物性に優れ、しかも水不溶分の少ない粒状洗
剤の製造法に係る。

リン酸塩は粒状洗剤の洗浄力を向上させる能力の点で特
に優れているばかりでなく、粒状洗剤に良好な粉体物性
を付与するうえでも優れた効果を発揮するため、従来か
ら粒状洗剤のビルダーとして賞用されていた。しかし、
リン酸塩が水質低下の原因物質となることが指摘されて
以来、粒状洗剤の低リン化乃至は無リン化が叫ばれ、こ
れに伴つて粒状洗剤に加えるべきリン酸塩の一部又は全
部を、リン酸塩以外のアルカリビルダーで代替させる提
案がなされている。例えば、米国特許第３７０８４２８
号にはＭ２０：５ｉ０２＝２：１〜１：３．２２のケイ
酸塩（Ｍはアルカリ金属、以下同じ）に、酸型アニオン
活性剤を作用させてコロイド状シリカゾルを形成させる
工程を含む粒状洗剤の製造法が提案され、また特開昭５
１−１３２２０２号には、Ｍ２０：５ｉ０２＝０．２５
〜０．５０：１のケイ酸塩に酸型界面活性剤、酸性ピロ
リン酸塩及び鉱酸を反応させることを特徴とする粒状洗
剤の製造法が教示されている。

しカルながら、リン酸塩以外のこうしたアルカリビルダ
ーは、洗浄力の点ではリン酸塩の代替物として一応満足
できるものの、粉体物性の点では到底リン酸塩の代替物
とはなり得ず、代替物を使用した低リン化乃至は無リン
化粒状洗剤は、その粉体物性の悪化を免れない。

こうした事情から、リン酸塩を削減しても洗浄力はもち
ろん、粉体物性も悪化することのない粒状洗剤の開発が
強く要望されている。ところで、リン酸塩が粒状洗剤の
粉体物性に好結果を与える理由の一つは結晶水を持てる
ことにあると考えられる。

例えば、トリポリリン酸塩は６分子の、ピロリン酸塩は
１０分子の結晶水を持てることが知られている。粒状洗
剤にリン酸塩が配合されていると、粒状洗剤中の水分の
大部分はリン酸塩の結晶水の形となり、遊離の水分は相
対的に減少する。周知の通り、粒状洗剤の粉体物性は水
分に大きく影響されるので、上記の如く遊離の形の水分
が相対的に少なくなければ、粉体物性も向上すると考え
られるのである。一般に、ケイ酸アルカリ金属塩の水溶
液に酸を作用させると、コロイド状の不溶性ケイ酸塩ポ
リマー（所謂シリカゾル）が生成するが、このシリカゾ
ルの乾燥品たるシリカゲルは多くＯ水を保持できること
に加えて、水を保持した状態でも流動性に富むという優
れた性質を備えている。

従つて、粒状洗剤の製造過程でコロイド状不溶性ケイ酸
ポリマーを形成させるか、あるいはシリカゲルを添加す
れば、粒状洗剤の粉体物性が改良できるものと期待され
る。しかし、このような水不溶物を含有する粒状洗剤頃
これを実際の洗濯に使用した場合、被洗物に水不溶物を
付着させる虞れがあるため、実用的でない。本発明は、
噴霧乾燥によつて界面活性剤量が１５〜４０ｗｔ％、ケ
イ酸アルカリ金属塩量が５〜２０ｗｔ％、リン酸塩がＰ
２Ｏ５として１２ｗｔ％以下である粒状洗剤となる洗剤
スラリーを、特殊な手順で調製し、この洗剤スラリーを
噴霧乾燥することにより、粉体物性に優れ、しかも洗濯
時には水不溶物が被洗物に付着することの少な（・粒状
洗剤の製造法を提供する。

すなわち、本発明に係る粒状洗剤の製造法は洗剤スラリ
ーの調製工程に特徴を有するものであつて、具体的には
上記組成の粒状洗剤を与える洗剤スラリーを調製するに
当り、（ａ）上記界面活性剤量の一部又は全部を占める
界面活性剤と、同じくケイ酸アルカリ金属塩量の一部を
占めるＳｉＯ２／Ｍ２Ｏのモル比１．８〜３．２のケイ
酸アルカリ金属塩とを含有した水溶液又は水性分散液か
らなる洗剤スラリー前駆物を調製し、（ｂ）この前駆物
に上記界面活性剤量の残部を占める酸型界面活性剤又は
有機酸を、前記前駆物中のＳｉＯ２ｌモル当り０．４７
〜０．５８当量の割合で混合して、得られる混合物中の
ケイ酸アルカリ金属塩のＳｉＯ２／Ｍ２Ｏのモル比を４
．５〜６．０に調整し、（ｃ）この混合物に、上記ケイ
酸アルカリ金属塩量の残部を占めるＳｌＯ２／Ｍ２Ｏの
モル比１．８〜３．２のケイ酸アルカリ金属塩を添加し
て、得られる洗剤スラリー中のケイ酸アルカリ金属塩の
ＳｉＯ２／Ｍ２Ｏのモル比を２．８〜３．８に調整する
という一連の工程で洗剤スラリーを調製し、当該洗剤ス
ラリーを噴霧乾燥することからなる。

周知の通り、通常市販されているケイ酸アルカリ金属塩
は、そのＳｉＯ２／Ｍ２Ｏのモル比が４，０以下である
。

本発明はＳｉＯ２／Ｍ２Ｏのモル比が１．８〜３．２の
ケイ酸アルカリ金属塩を使用し、洗剤スラリーの調製過
程でケイ酸アルカリ金属塩のＳｌＯ２／Ｍ２Ｏモル比を
一旦４，５〜６に上昇せしめ、しかる後このモル比を２
．８〜３，８に調整することを要件とする。洗剤スラリ
ーの調製過程で、これに含まれるケイ酸アルカリ金属塩
のＳｉＯ２／Ｍ２Ｏのモル比を一旦４．５〜６に上昇さ
せなければ、仮令最終的に調製される洗剤スラリー中の
ケイ酸アルカリ金属塩のＳｉＯ２／Ｍ２．Ｏのモル比が
２．８〜３．８であつても、この洗剤スラリーからは粉
体物性に優れた粒状洗剤を得ることができない。本発明
は界面活性剤量が１５〜４０ｗｔ％、ケイ酸アルカリ金
属塩量が５〜２０Ｗｔ％、リン酸塩量がＰ２Ｏ５として
１２ｗｔ％以下である粒状洗剤噴霧乾燥によつて製造す
ることを目論むものであるから、本発明の洗剤スラリー
は噴霧乾燥によつて上記の如き組成の粒状洗剤を与える
ものでなければならない。而して本発明によれば、上記
界面活性剤量の一部又は全部を構成する界面活性剤と、
上記ケイ酸アルカリ金属塩量の一部を構成するケイ酸ア
ルカリ金属塩と含有した水溶液又は水性分散液からなる
洗剤スラリー前駆物がまず調製される。

界面活性剤には粒状洗剤の活性成分として汎用される直
鎖又は分岐アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキル硫
酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、α−オレフインスルホ
ン酸塩、パラフインスルホン酸塩、石鹸、高級脂肪酸と
タウリンとの縮合物、スルホコハク酸塩などのアニオン
活性剤が使用できる。ノニオン活性剤又は両性活性剤も
単独もしくはアニオン活性剤との併用の形で使用可能で
あつて、そうしたノニオン活性剤には、ポリオキシエチ
レンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフ
エニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、
ゾルビタン脂肪酸エステルポリオキシエチレンエーテル
、庶糖脂肪酸エステル、脂肪酸アルキロールアマイドな
どが包含され、また両性活性剤にはラウリルジメチルカ
ルボキシメチルアンモニウムベタインなどのベタイン型
の外、アラニン型、イミダゾリン型の両性活性剤が包含
される。ケイ酸アルカリ金属塩にはＳｉＯ２／Ｍ２Ｏの
モル比が１．８〜３．２のケイ酸アルカリ金属塩が使用
される。本発明の洗剤スラリー前駆物には、粒状洗剤の
１５〜４０ｗｔ％を占める界面活性剤の全量を含有せし
めることができるが、当該前駆物中のケイ酸アルカリ金
属塩量は、粒状洗剤の５〜２０ｗｔ％を占めるケイ酸ア
ルカリ金属塩量の一部とすべきである。

本発明によれば、上記の洗剤スラリー前駆物には、酸型
界面活性剤又は有機酸が添加される。

この添加は洗剤スラリー前駆物をホモジナイザーなどの
混合機で十分攪拌混合しながら行なうべきであつて、攪
拌混合が不十分であると、ゲル化部分乃至塊状物が生じ
て好ましくない。ここで酸型界面活性剤とは、直鎖又は
分岐アルキルベンゼンスルホン酸、アルキル硫酸、アル
キルエーテル硫酸、α−オレフインスルホン酸、パラフ
インスルホン酸などの未中和アニオン活性剤をいい、有
機酸とはクエン酸、リンゴ酸、酒石酸などをいう。従つ
て、前記の洗剤スラリー前１駆物中の界面活性剤だけで
は、界面活性剤量１５〜４０ｗｔ％の粒状洗剤が得られ
ない場合には、上記した酸型界面活性剤が単独で又は上
記の有機酸と共に、洗剤スラリー前駆物に添加される。
しかし、当該前駆物が粒状洗剤の１５〜４０ｗｔ％を占
める界面活性剤の全量を既に含有している場合には、上
記の有機酸のみが洗剤スラリー前駆物に添加される。酸
型界面活性剤及び／又は有機酸の添加量は、洗剤スラリ
ー前駆物中のＳｉＯ２ｌモル当り０，４７〜０．５８当
量の範囲に調節され、これによつて得られる混合物に含
まれるケイ酸アルカリ金属塩のＳｌＯ２／Ｍ２Ｏのモル
比は４．５〜６．０に上昇する。

既述した通り、本発明にあつては洗剤スラリー前駆物に
酸型界面活性剤及び／又は有機酸を添加して、ケイ酸ア
ルカリ金属塩のＳｉＯ２／Ｍ２Ｏのモル比を４．５〜６
．０に上昇させる工程は極めて重要であつて、これを省
略した場合には仮令最終的に得られる洗剤スラリーに於
けるケイ酸アルカリ金属塩のＳｌＯ２／Ｍ２Ｏのモル比
が２．８〜３．８であつても、所望通りの粒状洗剤を製
造することができない。ちなみに、上記したモル比Ｓｉ
Ｏ２／Ｍ２Ｏの下限４．５は製造される粒状洗剤の粉体
物性の面から規制され、一方上限６．０は洗剤スラリー
前駆物と酸型界面活性剤及び／又は有機酸との混合物の
均質性の面から規制されるものであつて、この上限を越
えた場合には、混合物中に不溶性ケイ酸塩の凝塊が生ず
る。ＳｌＯ２／Ｍ２Ｏのモル比が４．５〜６．０である
ケイ酸アルカリ金属塩を含有する上記の混合物には、次
いでＳｌＯ２／Ｍ２Ｏのモル比１．８〜３．２のケイ酸
アルカリ金属塩が添加されて、噴霧乾燥を待つばかりの
洗剤スラリーが調製される。

この工程で添加されるケイ酸アルカリ金属塩量は、粒状
洗剤の５〜２０ｗｔ％に相当するケイ酸アルカリ金属塩
から、洗剤スラリー前駆物に含まれるケイ酸アルカリ金
属塩を除いた残部であつて、これによつて最終的な洗剤
スラリーに含まれるケイ酸アルカリ金属塩のＳｌＯ２／
Ｍ２Ｏのモル比は２．８〜３．８に調節せしめられる。
このモル比が２．８を下廻る場合は、得られる粒状洗剤
の粉体物性が思わしくなく、３．８を上廻る場合は洗濯
に際して不溶物の被洗物への付着が目立つ。尚、上記の
ケイ酸アルカリ金属塩を添加する際、所望によりリン酸
塩その他のアルカリビルダ一及び芒硝などを添加するこ
とができるが、リン酸塩の添加量はＰ２Ｏ５として粒状
洗剤の１２ｗｔ％以下であることを可とする。上記の如
き手順で調製された洗剤スラリーは、次いでこれを常法
通り噴霧乾燥することにより、粉体物性に優れ、しかも
実際の洗濯に際しては不溶物の被洗物への付着が少ない
粒状洗剤を製造することができるのである。

以上詳述した通り、本発明は洗剤スラリーを特殊な手順
で調製することにより、不溶物が少なく粉体物性も良好
な粒状洗剤を得るものであるが、そうした粒状洗剤が何
故に本願発明の洗剤スラリー調製手順で製造可能である
かは、現在のところ、理論的には詳らかでない。

しかし、最初からケイ酸アルカリ金属塩のＳｉＯ２／Ｍ
２Ｏのモル比を２．８〜３，８にしたのでは、本発明で
得られる如き粒状洗剤が製造できないことから、前記の
モル比４．５〜６．０のケイ酸アルカリ金属塩と、同じ
くモル比１．８〜３．２のケイ酸アルカリ金属塩とを混
合することにより、見掛けのモル比ＳｉＯ２／Ｍ２Ｏは
２，８〜３、８になるが、実際にはモル比が異なる２種
のケイ酸アルカリ金属塩がかなりの量で残存し、これが
粒状洗剤の粉体物性の向上及び不溶物の減少に寄与する
ものと推定される。実施例 １ ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナト １リウ
ム（Ｃｌ２アルキル、酸化エチレン平均付加モル数３、
以下ＡＥＳ−Ｎａとする）、直鎖アルキルベンゼイスル
ホン酸ソーダ（ＣｌＯ〜Ｃｌ４アルキル、以下ＬＡＳ−
Ｎａとする）及び珪酸ソーダ（ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏモル
比２．２）を含む水溶液を ｊホモジナイザー混合機に
て均一混合しながらこれに直鎖アルキルベンゼンスルホ
ン酸．（ＣｌＯ−Ｃｌ４アルキル、以下ＬＡＳ酸とする
）を漸次添加して、水溶液中の珪酸ソーダのＳｉＯ２／
Ｎａ２Ｏのモル比を４９に上昇させた。

しかる後、ピロ燐酸ソー シダ、炭酸ソーダ及び芒硝を
加え、さらに珪酸ソーダ（ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏモル比２
．２）の相当量を加えで均一なスラリーとなし、これを
噴霧乾燥して※く粒状洗剤を得た。スラリー調製に際し
て最初に使用した珪酸塩量、ＬＡＳ酸添加量及び後添加
の珪酸塩量と、得られた粒状洗剤の粉体物性及び布付着
性との関係を表１に示す。尚、加圧固化性及び布付着性
は次の方法で評価した。加圧固化性 内径１０ＣＴｒＬ、高さ１５ｃ７ｎの円筒状容器に粒状
洗剤を詰め、これに５ｋｇの荷重を加えて、テストビー
スを成型し、これを砕くのに要する荷重（Ｋ９）で評価
した。

布付着試験： 得られた粒状洗剤を使用して濃色のシヤツ、靴下、タオ
ルなどを噴流式電気洗濯機にて、洗剤濃度０．０８４％
、水道水使用、液量３０１、浴比３０倍、温度２５℃の
浄浄条件下に１０分間洗浄し、しかる後洗剤を含まない
水道水を使用した以外は上記の洗浄条件で３分間づつ２
回被洗物を濯いだ。

濯ぎ完了後、被洗物を自然乾燥し、しかる後各被洗物の
付着物を黒色紙上に払い落し、次の基準で評価する。Ａ
：付着物を認めない。

Ｂ：付着物を極く僅か認める。

Ｃ：付着物を認める。

表１から明らかな通り、本発明の方法に準じて製造され
る黒３〜黒５の粒状洗剤【丸粉体物性及び布付着性とも
好結果を示す。

実施例 ２ ＡＥＳ−Ｎａｌα−オレフインスルホン酸ソーダ（Ｃ，
６〜１８、以下ＡＯＳ−Ｎａとする）、ＬＡＳ−Ｎａ及
び珪酸ソーダ（ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏモル比２．２）を含
む水溶液をホモジナイザー混合機にて均一混合しながら
これにＬＡＳ酸を漸次添加して、水溶液中の珪酸ソーダ
のＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏモル比を４．４〜６．５に上昇さ
せた。

しかる後、トリポリ燐酸ソーダ、炭酸ソーダ、芒硝を加
え、さらに珪酸ソーダ（ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏモル比２．
２）の相当量を加えて均一なスラリーとなし、これを噴
霧乾燥して粒状洗剤を得た。実施例１と同様、スラリー
調製に際して最初に使用した珪酸塩量、ＬＡＳ酸添加量
及び後添加の珪酸塩量と、得られた粒状先剤の粉体物性
及び布付着性との関係を表２に示す。表２から明らかな
通り、ＬＡＳ酸添加量が本発明で規定した量より少ない
場合（黒８）は、得られる粒状洗剤の粉体物性が悪く、
逆に多い場合（盃１０）は、布付着性が悪化する。

実施例 ３ ＡＥＳ−Ｎａ．ＡＯＳ−Ｎａ及び珪酸ソーダ（ＳｉＯ２
／Ｎａ２Ｏモル比２．２）を含む水溶液をホモジナイザ
ー混合機にて均一混合しながらこれにクエン酸を漸次添
加して、水溶液中の珪酸ソーダのＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏモ
ル比を４．９に上昇させ、しかる後、ピロ燐酸ソーダ、
炭酸ソーダ、芒硝を加え、さらに珪酸ソーダ（ＳｉＯ２
／Ｎａ２Ｏモル比２．２）の相当量を加えて均一なスラ
リーとなし、これを噴霧乾燥して粒状洗剤を得た。

先の実施例と同様、スラリー調製に際して最初に使用し
た珪酸塩量、クエン酸添加量及び後添加の珪酸塩と、得
られた粒状洗剤の粉体物性及び布付着性との関係を表３
に示す。また比較のため、本発明の方法に準することな
く、ＳｉＯ２／Ｍ２Ｏモル比＝３．０の珪酸ソーダを初
めから使用しクエン酸を添加せずにスラリーを調製し、
これを噴霧乾燥した場合の実験結果を表３のＦｌ４に示
す。

表３に示される通り、本発明の方法によつて製造された
粒状洗剤黒１１〜Ｊｆｌ）．１３は、粉体物性が良好で
あるばかりでなく、布付着性も少ないという好結果を与
える。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 洗剤スラリーを噴霧乾燥して界面活性剤量が１５〜
   ４０ｗｔ％、ケイ酸アルカリ金属塩量が５〜２０ｗｔ％
   、リン酸塩量がＰ＿２Ｏ＿５として１２ｗｔ％以下であ
   る粒状洗剤を製造する方法に於て、（ａ）上記界面活性
   剤量の一部又は全部を構成する界面活性剤と、上記ケイ
   酸アルカリ金属塩量の一部を構成するケイ酸アルカリ金
   属塩とを含有した水溶液又は水性分散液からなる洗剤ス
   ラリー前駆物を調製し、（ｂ）この前駆物に、酸型界面
   活性剤又は有機酸を、前記前駆物中のＳｉＯ＿２１モル
   当り０．４７〜０．５８当量の割合で混合して、得られ
   た混合物に含まれるケイ酸アルカリ金属塩のＳｉＯ＿２
   ／Ｍ＿２Ｏ（Ｍはアルカリ金属）のモル比を４．５〜６
   ．０に調整し、（ｃ）この混合物に、上記ケイ酸アルカ
   リ金属塩量の残部を構成するケイ酸アルカリ金属塩を添
   加して、得られた洗剤スラリーに含まれるケイ酸アルカ
   リ金属塩のＳｉＯ＿２／Ｍ＿２Ｏ（Ｍはアルカリ金属）
   のモル比を２．８〜３．８に調整し、（ｄ）この洗剤ス
   ラリーを噴霧乾燥する、ことからなる前記粒状洗剤の製
   造法。