JP2000516976A

JP2000516976A - 粒状洗剤成分の製法

Info

Publication number: JP2000516976A
Application number: JP10511257A
Authority: JP
Inventors: リヒター，ベルント; ボージャン，ハンス―ヨーゼフ; ザイター，ヴォルフガング
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1996-08-31
Filing date: 1997-08-23
Publication date: 2000-12-19
Also published as: US6211136B1; DE19635405A1; WO1998008929A3; EP0923638A2; WO1998008929A2

Abstract

(57)【要約】本発明の目的は、非水溶性の物質や容易に水に分散しない物質や温度安定性が低い活性物質を処理すべく、室温で少なくとも一部が液体である活性物質および微粒子担体材料を含む洗剤および洗浄剤用の粒状成分を製造するための新規な方法を提供することである。この目的のため、平均粒径３μｍ〜0.5mmの担体材料を回転板上に落下させて、この担体材料を、回転板の上面に配置した羽根によって径方向に加速する。液体活性物質は、回転板の外周端部および回転板周囲のステーターによって形成される環状スロットのノズルに通して前記粒子流に適用する。

Description

【発明の詳細な説明】粒状洗剤成分の製法本発明は、室温で液体である活性物質およびこの活性物質用の微粒子担体材料を含む、流出可能で自由流動性の粒状洗剤成分を製造する方法、およびこの製法によって製造された粒子の、固体洗剤製造のための使用に関する。現代の洗剤は、多種の成分を含むが、これらの成分には、界面活性剤やビルダーのような洗濯工程に必須の成分に加え、一般に、種々の群の活性物質に属する他の物質が包含され、例えば、発泡抑制剤、再沈着抑制剤、汚れ解離剤、漂白剤、漂白活性化剤、染料移動抑制剤などが挙られる。このような活性物質としての分類に加え、代表的な洗剤成分は、室温での凝集状態によって分類することができる。すなわち、固体の洗剤成分と液体の洗剤成分との間には、相違が存在しうる。固体粉末形洗剤中の液体成分の割合含量は、通常、ある上限を越えるべきではない。なぜなら、その上限を越えると、各粒子は、一緒になってケーキを形成し、洗剤の流動性や容器からの洗剤の流出特性がもはや保証されなくなり、使用者が洗剤を計量したり、取り扱うのが困難になるからである。したがって、室温で液体の成分は、通常、固体の吸収性担体材料との混合物の形態で、粉末形洗剤中に混和される。固体粉末形担体材料と液体活性物質とからなる、このようなコンパウンドの製造のために、種々の方法が採用されている。例えば、担体材料と液体活性物質との水性スラリーを噴霧乾燥することができる。この方法は、物質が水に不溶性である場合や、水に容易に分散しない場合には、その処理には困難が伴う。加えてこの方法は、ある程度の耐熱性を示す物質に限られるという欠点や、水の除去のために比較的高いエネルギー消費を伴うという欠点を有する。別の製造法は、例えば、ミキサー内で移動している担体材料の粒子に液体を適用することを含んでなる。混和される活性物質が、粒状担体材料が示す温度において液体である場合、液体が適用される担体材料粒子は、必ずしも望ましくはない粒径の増大につながる粒子凝集の危険を伴うと共に、ミキサー壁部においてケーキ形成の危険を伴う。このような危険を回避する１つの方法は、液体が適用される担体材料を流動床として用いることである。しかしながらこの場合、重要なことは、固体担体材料としての使用に適した物質のみから流動床を形成できるわけではなく、多くの場合には、流動床形成粒子の凝集が、必ずしも完全に防止できるものではないことに注意すべき点である。本発明が解決しようとする課題は、以上の欠点を回避しうる、室温で少なくとも一部が液体である活性物質および微粒子担体を含む粒状洗剤成分の代替え製造法を提供することである。驚くべきことに、この課題は、噴霧される担体材料の粒径に関してある種の基本的な条件を満たすことを条件として、いわゆるRotocoat（登録商標）法において特にこれまで使用されてきたスプレーコーターを用いることによって解決できることが判明した。本発明は、室温で少なくとも一部が液体である活性物質およびこの活性物質用の微粒子担体材料を含む、流出可能で自由流動性の粒状洗剤成分を製造する方法であって、平均粒径３μｍ〜0.5mmの担体材料を、回転ディスク上に落下させて、回転ディスクの上面に配置した羽根によって径方向に加速すること、および液体活性物質を、回転ディスクの外周端部および回転ディスク周囲のステーターによって形成される環状スロットに通して前記粒子流に適用することを特徴とする方法を提供する。本発明は、有利には、全く異なる材料の処理に用いられるRotocoat（登録商標）法として既知の方法を利用する。Rotocoat（登録商標）法およびこの方法に用いられるコーターは、例えば刊行物：標題“Sandvik Rotocoat（登録商標）proc ess,Solvent-free Coating and Agglomeration”,Sandvik Process Systems発行、9/93に記載されている。この方法は、粉末形担体材料を水平に載置した回転ディスク上に落下させる、連続被覆法である。回転ディスクの上面に配置した羽根を用い、遠心力によって、粉末を径方向に加速させ、これにより粒子流を形成する。担体材料に適用される液体は、回転ディスクの外周端部と、回転ディスク周囲のステーターとによって形成される環状スロットから注入して、回転ディスク全体を流動する粒子流に接触させる。湿潤した粒子は、空気流に取り込まれ、この空気流によってスプレーコーターから放出される。前記文献に記載のように、この方法は、これまでは、高温で液体であって室温で固体である被覆材料に対する使用に限られていた。このような被覆材料は、Rotocoat（登録商標）法において加熱形態、すなわち、溶融形態で使用され、担体材料に接触した後、最後には冷却空気流に取り込まれ、これにより固化する。この既知の方法に対し、本発明の方法によれば、処理温度で液体の物質および室温で少なくとも一部が液体である物質またはこれら物質の混合物を用いている。よって、本発明は、室温で少なくとも一部が液体である洗剤成分を微粒子担体材料に適用するための、Rotocoat（登録商標）スプレーコーターの使用を提供する。本発明の方法によれば、室温で固体形態で存在する材料は、処理温度、即ちスプレーコーターの入口温度で液体として存在する限り、このような室温で固体形態の成分を、適用される材料の非常に高い割合、例えば80重量％以上、特に70重量％までの量で使用することができる。このような場合、室温で液体の成分と室温で固体の成分との混合物を確実に均一の状態、例えば一方成分の他方成分中溶液の形態で使用することが重要である。例えば、固体パラフィンと液体シリコーン油を用いる場合のように、溶融後でも、室温で固体の成分が室温で液体の成分中に完全に溶解しない場合には、室温で固体の溶融成分と室温で液体の成分との混合物は、スプレーコーターへの導入直前までに撹拌し、これにより、均一被覆材料の担体材料への均一な適用を達成することが必要である。溶剤、即ち被覆材料の適用後にかなり強く加熱することによって除去する必要があるような、多少とも易揮発性の物質を使用することは、望ましくない。粒状担体材料の特性には、制限がない。好適な粒状担体材料は、無機洗剤成分および有機材料の両方であってよく、前者として、例えば炭酸アルカリ金属塩、炭酸水素アルカリ金属塩、硫酸アルカリ金属塩、リン酸アルカリ金属塩、珪酸アルカリ金属塩、ゼオライト(Ａ、Ｐおよび／またはＸ)、過酸化ホウ素アルカリ金属塩および／または過炭酸アルカリ金属塩が挙られ、後者として、例えばクエン酸、クエン酸アルカリ金属塩および／またはデンプンおよびそれらの混合物が挙られる。上記アルカリ金属塩において、ナトリウムが好適なカチオンであるが、カリウムおよびリチウムも使用することができる。担体材料の平均粒径は、好適には３〜100μｍ、より好適には30〜100μｍの範囲である。本発明の好適な一具体例によれば、担体材料は、粒径10μｍ未満の粒子15重量％以下、粒径10〜50μ ｍの粒子10〜50重量％、粒径50〜100μｍの粒子30〜80重量％および粒径100μｍを越える粒子５〜30重量％を含む。別の好適な具体例によれば、担体材料は、粒径10μｍ未満の粒子５〜20重量％、粒径10〜50μｍの粒子20〜40重量％、粒径50 〜100μｍの粒子20〜40重量％および粒径100μｍを越える粒子20〜50重量％を含む。非常に微細な粒状物質、例えば前記した洗剤ゼオライトは、本発明の方法に使用する前に、常法、例えば噴霧乾燥によって好適な前記範囲の粒径に凝集させることもできる。個々の各粒子は、本発明の方法によって湿潤されるが、最終粒子の平均粒径および粒径分布は、通常、用いた担体材料のものとは異なる。非結品形で存在する担体材料が好適である。本発明によれば、粒子相互の粘着を示すことなく、また塊を形成したり粒子の流動性を喪失する傾向を示さずに、形成した粒子に基づき10重量％まで、好適には0.5〜７重量％、より好適には１〜4.5重量％の、室温で液体の洗剤成分を通常適用することができる。担体材料に適用される室温で液体の活性物質は、通常、界面活性剤、汚れ解離用ポリマー、発泡抑制パラフィン油または発泡抑制シリコーン油、例えばジメチルポリシロキサンである。これら活性物質の混合物も使用することができる。室温で固体の添加剤、好適には前記した発泡抑制剤は、パラフィンロウ、常法で疎水化しうるシリカ、および炭素数２〜７のジアミンおよび炭素数12〜22のカルボン酸から得られるビスアミドから選択することができる。所望により用いられる界面活性剤には、特に非イオン性界面活性剤、例えばアルキルグリコシドおよびそのエトキシル化および／またはプロポキシル化生成物、並びに炭素数３〜20のアルキル基、好適には炭素数４〜10のアルキルエーテル基を含む直鎖もしくは分岐鎖アルコールが包含される。Ｎ-アルキルアミン、ビシナルジオールおよび脂肪酸アミド（これらは、前記アルキル基を有する長鎖アルコールの誘導体に相当）および炭素数５〜12のアルキル基を含むアルキルフェノールの対応エトキシル化および／またはプロポキシル化生成物も、使用することができる。これらの物質は、室温において、完全に固体形態で存在するのではなく少なくとも一部が液体形態で存在すべきことが、唯一の条件である。本発明に使用しうる既知の汚れ解離用ポリマーは、室温で少なくとも一部が液体形態で存在することを条件に、ジカルボン酸単位、アルキレングリコール単位およびポリアルキレングリコール単位を含むコポリマーであってよい。前記した種類の汚れ解離用コポリマーおよびその洗剤への使用は、以前から知られている。例えば、DE-OS 16 17 141は、ポリエチレンテレフタレート/ポリオキシエチレングリコールコポリマーを記載する。DE-OS 22 00 911は、非イオン性界面活性剤およびポリオキシエチレングリコール/ポリエチレンテレフタレートコポリマーを含む洗剤を開示する。DE-OS 22 53 063は、二塩基性カルボン酸／アルキレン（またはシクロアルキレン）ポリグリコールコポリマーおよび所望によりアルキレンまたはシクロアルキレングリコールを含む酸性織物仕上剤を開示する。エチレンテレフタレートおよびポリエチレンオキシドテレフタレート（ポリエチレングリコール単位は、分子量750〜5,000であり、（エチレンテレフタレート）対（ポリエチレンオキシドテレフタレート）のモル比＝50：50〜90：10）およびその洗剤への使用は、DE 28 57 292に開示される。DE-OS 33 24 258によれば、エチレンテレフタレート/ポリエチレンオキシドテレフタレートポリマー（分子量＝15,000〜50,000、ポリエチレングリコール単位の分子量＝1,000〜10,000、（エチレンテレフタレート）対（ポリエチレンオキシドテレフタレート）のモル比 =2：1〜6：1）を洗剤に使用することができる。EP 066 944は、所定のモル比のエチレングリコール、ポリエチレングリコール、芳香族二カルボン酸およびスルホン化芳香族二カルボン酸のコポリエステルを含む織物処理用組成物を開示する。EP 185 427は、エチレンおよび／またはポリエチレンテレフタレートおよび／またはポリエチレンオキシドテレフタレート単位を含むメチル末端またはエチル末端ポリエステル並びにこのような汚れ解離用ポリマーを含む洗剤を開示する。EP 241 984は、オキシエチレン基およびテレフタル酸単位に加え、置換エチレン単位およびグリセロール単位を含むポリエステルを開示する。 EP 241 985は、オキシエチレン基およびテレフタル酸単位に加え、1,2-プロピレン、1,2-ブチレンおよび／または3-メトキシ-1,2-プロピレン基およびグリセロール単位を含むと共に炭素数1〜4のアルキル基を末端とするポリエステルを開示する。EP 253 567は、エチレンテレフタレート/ポリエチレンオキシドテレフタレートの汚れ解離用ポリマー（分子量＝900〜9,000、ポリエチレングリコール単位の分子量＝300〜3,000、（エチレンテレフタレート）対（ポリエチレンオキシドテレフタレート）のモル比＝0.6〜0.95）を開示する。少なくとも一部が炭素数１〜４のアルキルまたはアシル基を末端とし、かつポリプロピレンテレフタレートおよびポリオキシエチレンテレフタレート単位を含むポリエステルは、EP 2 72 033に開示される。EP 274 907は、スルホエチル-末端テレフタレート含有汚れ解離用ポリエステルを開示する。EP 357 280によれば、汚れ解離用ポリエステルは、テレフタレート、アルキレングリコールおよびポリ-Ｃ₂ _〜4グリコール単位を含み、不飽和末端基のスルホン化によって製造される。国際特許出願WO 95/ 32232は、式：X-(O-(CHR)_a)_b〔O-OC-Ph-CO-(O-(CHR)_o)_p)〕_yO-Yで示される汚れ解離用ポリエステルを開示する。式中、ａは2〜8、ｂは1〜300、ｏは2〜8、ｐは 1〜300、ｙは1〜500、Phは、炭素数1〜22のアルキル基、スルホン酸基、カルボキシル基およびそれらの混合物からなる群から選ばれる1〜4の置換基を含むことができるo-、m-またはp-フェニレン基、Ｒは、水素、炭素数1〜22のアルキル基およびそれらの混合物からなる群から選ばれる基、ＸおよびＹは、相互に独立して、水素、炭素数5〜32のアルキルおよびアリールモノカルボン酸残基、2〜22の炭素原子および1〜100のオリゴマー化度を有するヒドロキシモノカルボン酸残基および式：A-(OCHZCH₂)_d-OH（Ａは炭素数8〜22のアルキルまたはアルケニル基、Ｚは水素または炭素数1〜2のアルキル基、ｄは1〜40）のアルコールで第２カルボン酸をエステル化した二カルボン酸セミエステル残基から選ばれる基である。ただし、Ｒが水素または炭素数１のアルキル基で、ａおよび／またはｏが２で、ｂおよび／またはｐが１である場合、ＸおよびＹは、共に水素ではない。本発明の方法の使用に適した発泡抑制パラフィン油は、パラフィンロウとの混合物の形態で存在することができ、一般に、明確な融点を示さない複合体混合物である。パラフィン油は、通常、示差熱分析〔DTA、The Analyst 87.(1962),420 〕によってその融点範囲および／または固化温度を測定することによって、特徴付けられる。これは、一定速度での冷却によって液体から固体状態へパラフィンが変化する温度であると、理解されている。本発明の目的には、炭素数17未満のパラフィン類は使用できないため、パラフィン油混合物中のその割合は、できるだけ小さく、好適には標準的分析法、例えばガスクロマトグラフィーによって実質的に測定可能な下限よりも小さくすべきである。20〜70℃で固化するパラフィン類が好適に使用される。この点に関し、室温で外観上固体のパラフィンロウでさえ、液体パラフィン油の種々の特性を含みうることに注意することが重要である。本発明の使用に適したパラフィンロウにおいて、40℃での液体成分は、この温度で100％に達することはないにしても、できるだけ多量に存在させる。好適なパラフィンロウ混合物は、40℃で液体の成分を少なくとも50重量％、より好適には55〜80重量％で含み、60℃で液体の成分を少なくとも90重量％で含む。このようにすると、パラフィン類は、少なくとも70℃、好適には少なくとも60℃よりも低い温度で自由流動性で、ポンプ輸送可能である。加えて、重要なこととして、パラフィン類は、いずれの挿発性成分をも含むべきではない。好適なパラフィンロウは、常圧下に110℃で蒸発可能な成分を１重量％未満、より好適には0.5重量％未満の量で含む。本発明の使用に適したパラフィン類は、例えばLunaflex（登録商標、Fuller Company）およびDeawax（登録商標、DEA Mineraloel AG）として入手することができる。パラフィン油は、室温で固体のビスアミドを含むことがきでき、これは、炭素数12〜22、好適には14〜18の飽和脂肪酸および炭素数２〜７のアルキレンジアミンから得られる。好適な飽和脂肪酸は、獣脂または水添パーム油のような天然脂肪または水添油から得られる、ラウリン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、アラキン酸およびベヘン酸およびそれらの混合物である。好適なジアミン類は、例えばエチレンジアミン、1,3-プロピレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、p-フェニレンジアミンおよびトルエンジアミンである。好適なジアミン類は、エチレンジアミンおよびヘキサメチレンジアミンである。特に好適なビスアミドは、ビス−ミリストイルエチレンジアミン、ビス−パルミトイルエチレンジアミン、ビス−ステアロイルエチレンジアミンおよびそれらの混合物並びにヘキサメチレンジアミンの対応する誘導体である。本発明の好適な具体例には、炭酸ナトリウムおよび／または硫酸ナトリウムをその担体材料として含むと共に、パラフィン油と炭素数２〜７のジアミンおよび炭素数１２〜２２のカルボン酸由来のビスアミドとの組み合わせおよび／またはシリコーン油と疎水化シリカとの組み合わせを室温で少なくとも一部が液体である活性物質として含むような粒子が包含される。このような粒子は、通常、同じ成分を同じ量で含むが従来からの方法で製造される粒子よりもより大きい発泡抑制作用を奏することができる。本発明の方法によって製造した粒子は、好適には固体洗剤、より好適には粒状洗剤の製造に使用される。その最も簡易な態様では、これは、個々の物質または多成分粒子として存在しうる、常法で調製される他の洗剤成分との混合によって実施することができる。高い嵩密度、特に650〜950g/lを有する洗剤の製造のためには、押出成形工程を含んでなるEP 486 59に開示の既知の方法が好適である。実施例実施例１スプレーコーター（MGL Mixer Granulator,製造会社：NICA Systems AB、ローター外径＝110mm、環状スロットの幅＝0.6mm、ローター速度＝3,000分^-1）を用い、以下の表１に示した、前記粒状担体材料および液体活性物質を押出量約65Kg /時で導入することによって、以下の表１に示した組成（重量％）を有する自由流動性の発泡抑制剤粒子を製造した。表１：発泡抑制剤粒子の組成（重量％） a)：室温で液体。約1.5〜2.0重量％の疎水化シリカを含む。 b)：ビスステアリルエチレンジアミン12重量％含有。10〜20重量％室温で液体。実施例２発泡抑制剤粒子B2（1.5重量％）を、標準的な粉末ヘビーデューティ洗剤に単に混合することによって洗剤を製造した。このヘビーデューティ洗剤は、ゼオライトNaA21重量％、硫酸ナトリウム20重量％、珪酸ナトリウム３重量％、炭酸ナトリウム10重量％、ポリカルボキシレートポリマー（Sokalan（登録商標）CP5） 3.5重量％、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム８重量％、非イオン性界面活性剤２重量％、セッケン1.5重量％、過ホウ酸ナトリウム22重量％およびTAED ２重量％を含有し、残部水で100％となる。洗濯テスト（Miele（登録商標）W918 ドラム型洗濯機、洗浄水3.5Kg、水硬度3°d、洗剤投入量130g）によって、本発明の発泡抑制剤は、既知の発泡抑制剤（組成物Cl）に比し、特に低温でより有効であることがわかった。この既知の発泡抑制剤は、その成分の水性スラリーの噴霧乾燥によって製造したもので、同じビスアミド含有パラフィン10重量％、炭酸ナトリウム３重量％、硫酸ナトリウム58.7重量％、珪酸ナトリウム20重量％、セルロースエーテル２重量％および水（100重量％まで）を含む。表２に示す評価を得た：スケール0〜6;0＝発泡せず、3＝洗濯機の半分まで泡沫で満たされたレンズ様状態(Schauglas)、5＝洗濯機の全部が泡沫で満たされたレンズ様状態、6 ＝過剰発泡によって洗濯液の損失。これらの値は、40℃プログラムについては所定の洗濯時間の後および 90℃プログラムについては特定の温度で読み取った。本発明の発泡抑制剤粒子B2 含有洗剤の貯蔵後(30℃および大気の相対湿度80％で積層箱において８週間後)、発泡抑制作用が悪化する兆候は、全く示さなかった。実施例１に従い製造した他の発泡抑制剤粒子は、B2と実質的に差異がなかった。表２：洗剤中発泡抑制剤の発泡についての評価

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ザイター，ヴォルフガングドイツ連邦共和国デー―41469ノイス、ロルベールヴェーク７番

Claims

【特許請求の範囲】１．室温で少なくとも一部が液体である活性物質およびこの活性物質用の微粒子担体材料を含む、流出可能で自由流動性の粒状洗剤成分を製造する方法であって、平均粒径３μｍ〜0.5mmの担体材料を、回転ディスク上に落下させて、回転ディスクの上面に配置した羽根によって径方向に加速すること、および液体活性物質を、回転ディスクの外周端部および回転ディスク周囲のステーターによって形成される環状スロットに通して前記粒子流に適用することを特徴とする方法。２．適用される材料の80重量％まで、特に70重量％までの材料は、室温で固体である請求項１記載の方法。３．担体材料の平均粒径は、３〜100μｍ、特に30〜100μｍの範囲である請求項１または２記載の方法。４．担体材料は、粒径10μｍ未満の粒子15重量％以下、粒径10〜50μｍの粒子 10〜50重量％、粒径50〜100μｍの粒子30〜80重量％および粒径100μｍを越える粒子５〜30重量％を含む請求項１〜３のいずれかに記載の方法。５．担体材料は、粒径10μｍ未満の粒子５〜20重量％、粒径10〜50μｍの粒子 20〜40重量％、粒径50〜100μｍの粒子20〜40重量％および粒径100μｍを越える粒子20〜50重量％を含む請求項１〜３のいずれかに記載の方法。６．形成した粒子に基づき10重量％まで、特に0.5〜７重量％の、室温で液体の活性物質を適用する請求項１〜５のいずれかに記載の方法。７．担体材料に適用される室温で液体の活性物質は、界面活性剤、汚れ解離用ポリマー、発泡抑制パラフィン油および／または発泡抑制シリコーン油である請求項１〜６のいずれかに記載の方法。８．室温で固体の添加剤は、室温で液体の活性物質中に、パラフィンロウの形態で存在する請求項２〜７のいずれかに記載の方法。９．適用される材料うち、室温で固体の成分は、処理温度で液体の形態で存在する請求項２〜８のいずれかに記載の方法。 10．室温で固体の添加剤は、室温で液体の活性物質中に、常法で疎水化しうるシリカの形態並びに炭素数２〜７のジアミンおよび炭素数１２〜２２のカルボン酸から得られるビスアミドの形態で存在する請求項２〜８のいずれかに記載の方法。１１．担体材料として、炭酸ナトリウムおよび／または硫酸ナトリウムを用い、室温で少なくとも一部が液体である活性物質として、パラフィン油と炭素数２〜７のジアミンおよび炭素数12〜22のカルボン酸から得られるビスアミドとの組み合わせおよび／またはシリコーン油と疎水化シリカとの組み合わせを用いる請求項１〜10のいずれかに記載の方法。 12．請求項１〜11のいずれかに記載の方法によって製造された粒子の、固体洗剤、特に粒状洗剤の製造のための使用。 13．室温で少なくとも一部が液体である洗剤成分を微粒子担体材料に適用するための、Rotocoat（登録商標）スプレーコーターの使用。