JP2009126885A - 粒子の表面改質方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】流動性に優れ、耐ケーキング性、及び有効成分のシミ出し抑制といった保存安定性に優れた表面改質粒子、及び表面改質方法を提供する。
【解決手段】下記工程〔1〕及び〔2〕を有する粒子の表面改質方法である。
工程〔1〕:少なくとも、有効成分を担持する平均粒径100〜3000μmの粒子A、平均粒径10〜100μmの層状粘土鉱物(b−1)、及び非イオン界面活性剤(b−2)を接触させる工程。
工程〔2〕:工程〔1〕で得られた粒子Cと、平均粒径0.1〜10μmの微粉末Dとを接触させる工程。
【選択図】なし

Description

本発明は粒子の表面改質方法、及び表面改質粒子に関する。
界面活性剤、溶剤、香料、シリコーン、あるいは水溶性高分子化合物などの有効成分を、粉末状の組成物に応用する技術は多数知られている。例えば界面活性剤が担持された顆粒の技術であり、界面活性剤担持粒子として粘土を用いたものが開示されている(例えば、特許文献1参照)。また、入浴剤に応用できる、香料、シクロデキストリン、及びりん酸カルシウムを含有する香料粒子や、シリコーンをゼオライトに保持した起泡性調整剤の技術が開示されている(例えば、特許文献2及び3参照)。このように、粒子に有効成分を担持させる技術は多数知られているが、有効成分は一般に粘着性を示すため、粒子の流動性を悪化するといった問題や、液体状もしくはペースト状の有効成分を用いた場合には、貯蔵中における粒子からの有効成分のシミ出し、粒子同士の凝集、固化、ケーキングを生じるといった問題があった。
これらの問題を解決するために、表面改質用粉体による処理を行う技術が提案されており、ゼオライト、クレイなどが表面改質粉体として用いられうることが示唆されている(例えば、特許文献4〜6参照)。しかしながら、これらの技術は、表面改質粉体の粒子への付着力が十分ではなく、ケーキングの抑制(耐ケーキング性)、有効成分のシミ出し抑制の点で十分とはいえなかった。
一方、非イオン界面活性剤と粘土鉱物とを含む複合体粒子は、粉末洗浄剤における非イオン界面活性剤の担持粒子として粘土鉱物を用いる技術として既に知られている(特許文献7及び8参照)。しかし、ここで用いられる複合体粒子は、非イオン界面活性剤担持粒子を担持する粒子するものであり、このような複合体粒子が、表面改質用として用いることができるといった用途、及びその効果について何ら示唆するものではない。
特開平9−183613公報 特開平11−209784号公報 特開平7−100359号公報 特許第2965905号明細書 特開2005−325304号公報 特開2004−143394号公報 特開平5−005100号公報 特開平6−009997号公報
本発明は、優れた流動性、ならびに優れた耐ケーキング性、及び有効成分のシミ出し抑制といった保存安定性を粒子に付与する表面改質方法、及び表面改質粒子を提供することを課題とする。
本発明者らは、特定の性状を有する粒子、特定の層状粘土鉱物及び非イオン界面活性剤を接触させた後、微粉末を接触させることにより、上記課題を解決しうることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明の要旨は下記のとおりである。
1.下記工程〔1〕及び〔2〕を有する粒子の表面改質方法。
工程〔1〕:少なくとも、有効成分を担持する平均粒径100〜3000μmの粒子A、平均粒径10〜100μmの層状粘土鉱物(b−1)、及び非イオン界面活性剤(b−2)を接触させる工程。
工程〔2〕:工程〔1〕で得られた粒子Cと、平均粒径0.1〜10μmの微粉末Dとを接触させる工程。
2.有効成分を担持する平均粒径100〜3000μmの粒子Aの表面に、平均粒径10〜100μmの層状粘土鉱物(b−1)及び非イオン界面活性剤(b−2)を含む複合体Bからなる層、ならびに平均粒径0.1〜10μmの微粉末Dからなる層が順に積層してなる表面改質粒子。
3.上記2に記載の表面改質粒子を含有する洗剤組成物。
本発明の粒子の表面改質方法により、流動性に優れ、耐ケーキング性、及び有効成分のシミ出し抑制といった保存安定性に優れた表面改質粒子を得ることができる。
本発明の粒子の表面改質方法は、工程〔1〕:少なくとも、有効成分を担持する平均粒径100〜3000μmの粒子A、平均粒径10〜100μmの層状粘土鉱物(b−1)、及び非イオン界面活性剤(b−2)を接触させる工程、及び工程〔2〕:工程〔1〕で得られた粒子Cと、平均粒径0.1〜10μmの微粉末Dとを接触させる工程、を有するものである。また、本発明の表面改質粒子は、1種以上の有効成分を担持する平均粒径100〜3000μmの粒子Aの表面に、平均粒径10〜100μmの層状粘土鉱物(b−1)及び非イオン界面活性剤(b−2)を含む複合体Bからなる層、ならびに平均粒径0.1〜10μmの微粉末Dからなる層が順に積層されてなるものである。
まず、本発明にかかる表面改質粒子を構成する各成分について、詳細に説明する。
[粒子A]
粒子Aは、有効成分を担持する一次粒子の平均粒径が100〜3000μmの粒子である。粒子Aの平均粒径は、溶解性と流動特性の観点から、好ましくは150〜2500μm、より好ましくは200〜2000μm、さらに好ましくは250〜1500μmである。ここで、本発明における平均粒径は、乾式測定ユニットを有したレーザ回折/散乱式粒子径分布測定装置を用いて測定したものとする。具体的にはMie散乱法を用いたPartica LA−950(堀場製作所(株)製)にオプションで乾式測定ユニットG0310630を接続することにより測定することができる。また、粉体の分散のための圧縮空気の設定はノーマルで測定し、得られたメジアン径を層状粘土鉱物(b−1)の平均粒径とする。
粒子Aとしては、有機および無機の粒子を用いることができる。有機及び無機の粒子としては、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カルシウム、硫酸ナトリウムなどの水溶性の無機塩、珪酸塩・アルミノ珪酸塩、糖・多糖類などが挙げられる。珪酸塩・アルミノ珪酸塩の具体例としては、非晶質シリケート(「トクシールNR(商品名)」:株式会社トクヤマ製)、ベントナイト(「ラウンドロジルDGAパウダー(商品名)」:ズート・ケミ製)、珪酸カルシウム(「フローライト(商品名)」:株式会社トクヤマ製)、アルミシリコレート(「チクソレックス25(商品名)」:韓仏化学製)が好ましく挙げられ、なかでも、アルカリ能や有効成分を十分に担持させる観点から、非晶質シリケート、珪酸カルシウムがより好ましい。
糖・多糖類の具体例としては、セルロースや澱粉、およびそれらの誘導体が挙げられる。セルロースの具体例としては、カルボキシメチルセルロース(「サンローズ(商品名)」:日本製紙株式会社製)、メチルセルロース(「メトローズ(商品名)」:信越化学株式会社製)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(「マーポローズ(商品名)」:松本油脂製薬株式会社製)、カチオン化セルロース(「ポイズ60H(商品名)」:花王株式会社製、「JR30M(商品名)」、「LR400(商品名)」:ダウケミカル社製)が挙げられ、澱粉の具体例としては、デキストリン(「パインフローKH(商品名)」:松谷化学工業株式会社製)、デキストリン(「パインデックス(商品名)」:松谷化学工業株式会社製)、カチオン化澱粉(「ポジパリン(商品名)」:松谷化学工業株式会社製)などが挙げられる。これらのうち、流動特性、乳化能、保湿能の観点から、カルボキシメチルセルロース、カチオン化セルロースが好ましい。また、粒子Aとしては、上記のものを単独で用いることができるが、複数を組み合わせて用いることが有効成分を十分に担持させる観点から、好ましい。
[噴霧乾燥粒子]
粒子Aとしては、水不溶性無機物、水溶性ポリマー、及び水溶性塩類を含有する水溶液又は分散溶液を噴霧乾燥して得られる噴霧乾燥粒子を好ましく用いることができる。この粒子は、有効成分として界面活性剤を担持させる担体として用いることが好ましく、迅速に低温の水に溶解させる必要のある粉末組成物、特に衣料用粉末洗剤に好適に用いることができる。
水不溶性無機物としては、20℃の水100g中に10g未満(好ましくは5g未満、より好ましくは1g未満)が溶解しうる無機物が好ましく、具体的には、金属イオン封鎖能を有するアルミノケイ酸塩;二酸化ケイ素、水和ケイ酸化合物、パーライトなどの粘土化合物などが挙げられる。
水溶性ポリマーとしては、20℃の水100g中に1g以上(好ましくは5g以上、より好ましくは10g以上)が溶解しうるものが好ましい。具体的には、カルボン酸系ポリマー、カルボキシメチルセルロース、可溶性澱粉、糖類などが挙げられ、金属イオン封鎖能、固体汚れ・粒子汚れの分散能及び再汚染防止能の点で、重量平均分子量が数千〜10万のカルボン酸ポリマーが好ましい。特に、アクリル酸塩、アクリル酸−マレイン酸コポリマーの塩が好ましい。
水溶性塩類としては、上記の水溶性ポリマーと同様の水溶性を有する塩類が好ましい。具体的には、アルカリ能を有する炭酸イオン、炭酸水素イオン、ケイ酸イオン、硫酸イオン、亜硫酸イオン、硫酸水素イオン、塩酸イオン、又はリン酸イオンなどをそれぞれ有するアルカリ金属塩、アンモニウム塩、又はアミン塩に代表される水溶性の無機塩類や、金属イオン封鎖能を有するクエン酸やフマル酸塩などの低分子量の水溶性有機塩類などが挙げられる。
水溶液又は分散溶液中に含まれる水不溶性無機物、水溶性ポリマー、及び水溶性塩類の含有量は、固形分基準で各々20〜90質量%、2〜30質量%、及び5〜78質量%であることが好ましく、30〜75質量%、3〜20質量%、10〜67質量%の範囲がより好ましく、40〜70質量%、5〜20質量%、及び20〜55質量%であることがさらに好ましい。噴霧乾燥粒子を粒子Aとして用いる場合、その平均粒径、嵩密度、担持能、粒子強度の制御は、上記組成範囲にて乾燥方法及び乾燥条件の調整を行うことにより可能となる。
また、水溶液又は分散溶液中には、上記の水不溶性無機物、水溶性ポリマー、及び水溶性塩類のほか、その他の成分として、本発明の製造方法により得られる洗浄組成物に好適な粒子、塩類、界面活性剤、染料などの補助成分を含んでいてもよい。例えば、重質炭酸ナトリウム(デンス灰)などの塩類、粉末の界面活性剤などを挙げることができる。該その他の成分の配合量は、水溶液又は分散溶液中に10質量%以下が好ましい。
粒子Aは、以下の構造(1)及び/又は(2)の構造を有することが好ましい。
構造(1):表面改質粒子を水に溶解した場合、表面改質粒子の粒子径の好ましくは1/10以上、より好ましくは1/5以上、さらに好ましくは1/4以上、特に好ましくは1/3以上の径の気泡を放出可能な気孔を有することが好ましい。
構造(2):水不溶性無機物、水溶性ポリマー及び水溶性塩類を含有し、その内部よりも表面近傍に水溶性ポリマー及び/又は水溶性塩類(以下、水溶性ポリマーなどという)が多く存在する偏在性を有することが好ましい。
粒子Aが、構造(1)の構造を有することにより、表面改質粒子が水に溶解する過程において、まず粒子内部に少量の水が侵入すると粒子内部から所定の大きさの気泡が放出され、次いで該粒子内部に大量の水が侵入することによって粒子自体が崩壊(自己崩壊)し、表面近傍からの溶解のみならず、粒子内部からの溶解及び崩壊が起こることにより、表面改質粒子が高速溶解性を有する。
この気泡放出の現象は、デジタルマイクロスコープや光学顕微鏡などで確認でき、気泡径(円相当径)を測定することができる。また、粒子Aの気孔径は、その粒子径の好ましくは1/10〜4/5、より好ましくは1/5〜4/5の径の気孔が存在することが好ましい。この気孔径の測定は次のように測定することができる。粒子Aを壊さないようにメスなどで最大粒子径を含む面で切断し、切断面を走査型電子顕微鏡で観察し、切断粒子の切断面の円相当径(γμm)及び粒子内部で気孔の存在が確認された場合には気孔の円相当径(δμm)を測定する。尚、複数個の気孔が確認される場合には、その中で最も大きい気孔についての円相当径をδμmとする。そして粒子径に対しての気孔径の比(δ/γ)を求める。
また、粒子Aが、構造(2)の構造を有することにより、水中で表面近傍の水溶性成分がより速く溶解して、表面改質粒子の粒子表面からの崩壊が促進される溶解挙動を示すことにより、高速溶解性を発現できる。なお、高速溶解性を発現させる最も好ましい態様としては、粒子Aが(1)と(2)の構造を併せ持つことである。
水溶性ポリマーなどの偏在性は、次の方法で確認することができる。まず、測定対象の粒子Aと、その粒子Aをメノウ乳鉢などで十分に粉砕して均一な状態とした粒子A粉砕物とを用意する。そして、粒子A及び粒子A粉砕物の表面から約10μmまでの情報が得られる条件で、両者をそれぞれフーリエ変換赤外分光法(FT−IR)と光音響分光法(PAS)とを併用する方法(以下、「FT−IR/PAS」という)により測定する。前者の水溶性ポリマーなどの量が、後者のその量より多い場合、測定対象の粒子Aはその内部よりも表面近傍に水溶性ポリマーなどが多く存在する構造を有するものである。粒子A及びベース粒子A粉砕物の表面から約10μmまでの情報が得られる測定条件としては、例えば、分解能8cm-1、スキャン速度0.63cm/s、積算128回、という条件が挙げられる。使用する装置は、例えば、赤外分光光度計としてFTS−60A/896型赤外分光光度計(Bio−Rad Laboratories社製)が、PASセルとして300型光音響検出器(MTEC社製)が挙げられる。なお、FT−IR/PASはAPPLIED SPECTROSCOPY vol.47 1311−1316(1993)に記載されている。
[有効成分]
粒子Aは、有効成分を担持する。該有効成分は、界面活性剤、溶剤、香料、シリコーン、水溶性高分子化合物、及びワックス系消泡剤から選ばれる1種以上であり、本発明の表面改質粒子の用途に応じて適宜選択して用いられるものである。有効成分は、粒子Aに含浸、吸着、吸収、及び吸蔵されることで担持される。有効成分の性状としては、該有効成分の効果を十分に発揮し、かつ粒子への担持を容易にする観点から、20℃において液体状、又はペースト状であるもの、あるいは20℃で粘着性を有するものが、好ましく選択される。
粒子Aへの有効成分の担持量は、上記した粒子Aの吸油能に対して、40〜200容量%が好ましく、60〜175容量%がより好ましく、80〜150容量%がさらに好ましい。有効成分の担持量が上記範囲内であれば、有効成分の担持効果を十分に発揮することができる。
[有効成分:界面活性剤]
界面活性剤を担持した粒子Aは、衣料用洗剤や自動食器洗浄機用洗剤、粉末状の配管洗浄剤などの用途に好適に用いることができる。このような用途に用いられる界面活性剤は、非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、及び両性界面活性剤から選ばれる少なくとも1種を必要に応じて配合して得られる。
非イオン界面活性剤としては、高級アルコールのアルカンジイルオキシド付加物、好ましくはエチレンオキシド付加物、エチレンオキシド及び/又はプロピレンオキシド付加物や、脂肪族アルカノールアミド、アルキルポリグリコシドなどが挙げられ、皮脂汚れの除去、耐硬水性、生分解性の観点から、高級アルコールのエチレンオキシド及び/又はプロピレンオキシド付加物(ポリオキシアルカンジイルアルキル(又はアルケニル)エーテル)好ましい。高級アルコールとしては、炭素数が10〜18、好ましくは10〜16、より好ましくは10〜14の脂肪族アルコールが好ましく挙げられ、エチレンオキシド及び/又はプロピレンオキシドの平均付加モル数としては、2〜200が好ましく、4〜50がより好ましく、4〜15がさらに好ましい。
陰イオン界面活性剤としては、高級アルコールの硫酸エステル塩、高級アルコールのエトキシル化物の硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、パラフィンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、α−スルホ脂肪酸塩若しくはそのアルキルエステル塩、又は脂肪酸塩などの硫酸基、スルホン酸基を有する陰イオン界面活性剤などが挙げられる。特に、炭素数が10〜18の、より好ましくは12〜14の直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩、炭素数が10〜16の、より好ましくは12〜14の高級アルコールの硫酸エステル塩が好ましい。
両性界面活性剤としては、アルキルジメチルアミノ酢酸ベタイン、脂肪酸アミノプロピルベタインなどが、陽イオン界面活性剤としては、モノ(又はジ)長鎖アルキル型第四級アンモニウム塩などが挙げられる。
これらのうち、界面活性剤としては、洗浄力の観点から、炭素数10〜14の脂肪族アルコールの平均付加モル数4〜15のアルカンジイルオキシド付加物であるポリオキシアルカンジイルアルキルエーテルが好ましい。このポリオキシアルカンジイルアルキルエーテルは、洗浄力が高い反面20℃で液体状又はペースト状であり、粒子に担持させた場合、一般には貯蔵中のシミ出しが顕著に起こりやすいことが知られている。しかし、本発明の表面改質方法によれば、高い洗浄力を十分に生かしつつ、シミ出しが生じることもなく、ポリオキシアルカンジイルアルキルエーテルを用いることが可能となる。
[有効成分:溶剤]
溶剤を担持した粒子Aは、特に自動食器洗浄機用洗剤の用途に好適に用いることができる。溶剤としては、特開平11−61181号公報に記載されているポリプロピレングリコールが好ましく、具体的には平均付加モル数3〜30のポリプロピレングリコール及びそれらの炭素数1〜5のモノアルキルエーテルもしくはジアルキルエーテルを挙げることができる。
これらの溶剤は、高い洗浄力を有する反面、貯蔵中のシミ出しなどの不都合が生じる恐れが高いことが知られている。本発明の表面改質方法によれば、このような高い洗浄力を十分に発揮させつつ、シミ出しが生じることがなく、これらの溶剤を用いることが可能となる。
[有効成分:香料]
香料を担持した粒子Aは、粉末洗浄剤、浴用剤、芳香剤などの用途に好適に用いることができる。香料としては、常圧(1013hPa)における沸点が200℃以上の香料が好ましく挙げられ、例えば、アルデヒド類、ケトン類、エステル類、エーテル類、アルコール類などの香料が好ましく、なかでもアルデヒド類、ケトン類、エステル類の香料がより好ましい。
このようなアルデヒド類としては、例えば、リリアール(p−tert−ブチル−α−メチルヒドロシンナミックアルデヒド)、シクラメンアルデヒド(p−イソプロピル−α−メチルヒドロシンナミックアルデヒド)、リラール[4−(4−ヒドロキシ−4−メチルペンチル)−3−シクロヘキセン−1−カルボキシアルデヒド]、ヘリオナール、ハイドロキシシトロネラールなどが挙げられる。
ケトン類としては、例えば、ダマスコン(α−、β−体)(2,6,6−トリメチル−trans−1−クロトニルシクロヘキセン−1又は2)、ダマセノン(α−、β−体)、メチル−β−ナフチルケトン、ベンゾフェノン、トナライド(7−アセチル−1,1,3,4,4,6−ヘキサメチルテトラハイドロナフタレン)、アセチルセドリン、メチルセドリン、イソメチルヨノン(α−、β−体)、イロン(α−、β−、γ−体)、マルトール、エチルマルトール、シスジャスモン、ジヒドロジャスモン、l−カルボンなどが挙げられる。
エステル類としては、例えば、ノニルアセテート、ボロニルアセテート、安息香酸リナリル、フルテート、ポワレネート、ジエチルフタレート、エチルシンナメート、ヘキシルサリシレート、ベンジルサリシレート、ターピニルアセテート、アニシルアセテート、フェニルエチルイソブチレート、ジヒドロジャスモン酸メチル、γ−ウンデカラクトン、γ−ノニルラクトン、クマリンなどが挙げられる。
エーテル類としては、例えば、チモール、ガラクソライド、メチルオイゲノールなどが挙げられ、アルコール類としては、例えば、ネロール、シトロネロール、オイゲノールなどが挙げられる。
上記のような常圧において沸点が200℃以上である香料は、上記の溶剤、その他の勇気溶剤、及び水などと混合して得られる香料組成物として用いることが好適であり、該香料組成物中の香料の含有量は、50質量%以上が好ましく、70%以上がより好ましい。
[有効成分:シリコーン]
シリコーンを担持した粒子Aは、起泡性調整剤などの用途に好適に用いることができる。シリコーンとしては、特に制限なく用いることができる。例えば、消泡剤などに用いられる、変性されていてもよいポリシロキサンからなるシリコーンオイルなどが挙げられる。変性シリコーンオイルは、ポリシロキサンのメチル基の一部に各種有機基を導入したものであり、例えば、アミノ変性、エポキシ変性、カルボキシ変性、カルビノール変性、(メタ)アクリル変性、メルカプト変性、フェノール変性、ポリエーテル変性、アルキル変性、フッ素変性などが挙げられ、本発明では上記のような変性シリコーンオイルを制限なく用いることができる。また、変性シリコーンオイルの構造は、置換される有機基の結合位置によって、側鎖型、両末端型、片末端型、側鎖両末端型に大別されるが、有機基の結合位置には、特に制限はない。
[有効成分:水溶性高分子化合物]
水溶性高分子化合物を担持した粒子Aは、粉末洗剤、自動食器洗浄機用洗浄剤などの分散剤や表面改質剤などの用途に好適に用いることができる。水溶性高分子化合物としては、20℃の水100g中に10g未満(好ましくは5g未満、より好ましくは1g未満)が溶解しうるものが好ましい。
このような水溶性高分子化合物としては、具体的には、(メタ)アクリル酸(塩)、マレイン酸(塩)、無水マレイン酸などの重合性不飽和カルボン酸のホモポリマー、あるいはこれらと共重合可能な不飽和化合物との共重合体、メチルジアリルアミン、(メタ)アクリロイルアミノプロピルジメチルアミン、(メタ)アクリロイルオキシエチルジメチルアミン、及びこれらの4級化物、アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸(塩)などの重合性不飽和カルボン酸アミド系化合物もしくは重合性不飽和カルボン酸エステル系化合物のホモポリマー、あるいはこれらと共重合可能な不飽和化合物との共重合体が、好ましく挙げられる。
[有効成分:ワックス系消泡剤]
ワックス系消泡剤を担持した粒子Aは、洗浄時に発生する泡の量を抑えた粉末洗剤、自動食器洗浄機用洗浄剤などの分散剤や表面改質剤などの用途に好適に用いることができる。
ワックス系消泡剤としては、水に不要で融点が25〜135℃であり、消泡能を有する公知のものを制限なく用いることができるが、例えば、炭化水素類、高級脂肪酸と高級アルコールとのエステル、及び脂肪酸アミドを主成分とするものを挙げることができる。
炭化水素類としては、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックスなどの石油ワックス、フィッシャートロプシュワックス、ポリエチレンワックスなどの合成系ワックス、ワセリン、オゾケライトワックス、セレシンワックスなどの鉱物系ワックスが挙げられる。
高級脂肪酸と高級アルコールとのエステルとしては、動物系、植物系、鉱物系、合成系ワックスのいずれであってもよく、炭素数16〜32のものを主成分とするものが好ましい。脂肪酸アミドを主成分とするものは、例えば、脂肪酸アミドとシリカとが混合されたものなどが挙げられる。
炭化水素を主成分とするものが好ましく、なかでも消泡能が高いパラフィンワックスがより好ましい。
また、ワックス系消泡剤は、ワックス系消泡剤及びバインダー成分を含むワックス系消泡剤組成物として用いることが好ましい。バインダー成分としては、後述するその他の成分として挙げるバインダー成分と同様のものを用いることができ、なかでもポリエチレングリコールが好ましい。ワックス系消泡剤組成物は、融点以上にしたワックス系消泡剤及びバインダー成分をエクストルーダー型混練機、2軸混練押出機などに供給して、混練、押出成形して得られるものである。
該ワックス系消泡剤組成物中のワックス系消泡剤の含有量は、流動性、優れた消泡効果を得る観点から、0.5〜40質量%が好ましく、1〜35質量%がより好ましい。また、該ワックス系消泡剤中のバインダー成分の含有量は、良好な添加効果、操作性及び保存安定性を得る観点から、10〜80質量%が好ましく、15〜70質量%がより好ましい。
また、ワックス系消泡剤組成物の平均粒径は、流動性及び溶解性の観点から、100〜2000μmが好ましく、150〜1500μmがより好ましく、250〜750μmがさらに好ましい。
[粒子物性]
粒子Aは、上記したように一次粒子の平均粒径が100〜3000μmであり、溶解性と流動特性の観点から、好ましくは150〜2500μm、より好ましくは200〜2000μm、さらに好ましくは250〜1500μmの粒子である。
粒子Aの吸油能は、シミ出し抑制の点から、100mL/100g以上800mL/100g未満のものであることが好ましい。特に、有効成分を担持するという目的から、吸油能が150mL/100g以上600mL/100g未満のものが好ましい。ここで吸油能は、JIS K5101に基づいて測定された値である。
粒子Aの嵩密度は、溶解性に優れた洗剤粒子を得られ、コンパクト化を図れる点で、400g/L以上が好ましく、500g/L以上がより好ましい。粒子Aの嵩密度は、JIS K3362に準拠して測定した値である。
また、粒子Aは、硬い粒子であることが好ましく、具体的には粒子強度が、好ましくは100kg/cm2以上であり、より好ましくは200kg/cm2以上である。粒子強度が上記範囲内にあれば、ベース粒子が、製造過程において、崩壊することを十分に抑制することができる。ここで、粒子Aの粒子強度は、以下のようにして測定した値である。内径3cm×高さ8cmの円柱状の容器に、試料20gを入れ、30回タッピング(筒井理化学器機(株)、TVP1型タッピング式密充填嵩密度測定器、タッピング条件;周期36回/分、60mmの高さから自由落下)を行う。タッピング操作終了直後の試料高さを測定し、初期試料高さとする。その後、加圧試験機にて容器内に保持した試料の上端面全体を10mm/minの速度で加圧し、荷重−変位曲線の測定を行う。該曲線における変位率が5%以下での直線部における傾きに初期試料高さをかけ、得られる値を加圧面積で除した値を粒子強度とする。
[層状粘土鉱物(b−1)]
層状粘土鉱物(b−1)は、平均粒径が10〜100μmであることを要し、後述する非イオン界面活性剤(b−2)と予め接触させて複合体Bとして用いられることが好ましい。層状粘土鉱物(b−1)の平均粒径は、溶解性の低下を回避した上で、十分な耐ケーキング性向上の効果が期待できることから、1〜60μmが好ましく、1〜40μmがより好ましく、1〜20μmがさらに好ましい。ここで、層状粘土鉱物(b)の平均粒径は、粒子Aと同様にして測定される値である。
また、層状粘土鉱物(b−1)の平均粒径は、粒子Aとの関係による好ましい範囲を有している。具体的には、(粒子Aの平均粒径)/(層状粘土好物(b−1)の平均粒径)の比が2.5〜150が好ましく、5〜100がより好ましく、7.5〜50がさらに好ましい。
層状粘土鉱物(b−1)としては、タルク、パイロフィライト、スメクタイト(サポナイト、ヘクトライト、ソーコナイト、スティーブンサイト、モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイトなど)、バーミキュライト、雲母(金雲母、黒雲母、チンワルド雲母、白雲母、パラゴナイト、セラドナイト、海緑石など)、緑泥石(クリノクロア、シャモサイト、ニマイト、ペナンタイト、スドーアイト、ドンバサイトなど)、脆雲母(クリントナイト、マーガライトなど)、スーライト、蛇紋石鉱物(アンチゴライト、リザーダイト、クリソタイル、アメサイト、クロンステダイト、バーチェリン、グリーナライト、ガーニエライトなど)、カオリン鉱物(カオリナイト、ディッカイト、ナクライト、ハロイサイトなど)などが挙げられる。なかでも、柔軟性能の点で、タルク、スメクタイト、膨潤性雲母、バーミキュライト、クリソタイル、カオリン鉱物などが好ましく、スメクタイトがより好ましく、モンモリロナイトがさらに好ましい。これらは単独又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
また、耐ケーキング性、仕上がり感の点で、以下の一般式(I):
Figure 2009126885
で表される粘土鉱物を主成分とすることが好ましい。ここで、a、b及びxは、0<a≦6、0<b≦4、x=12−2a−3bであり、MeはNa、K、Li、Ca1/2、Mg1/2及びNH4から選ばれる少なくとも1種のイオンである。
このような層状粘土鉱物(b−1)は、膨潤性と粘結性とを有するので、層間に液状成分を吸収する能力に優れ、液状の界面活性剤のシミ出しを抑制する。また、液状成分を含有した際に粘着性が増加し、後述する微粉末Dを粒子表面に維持し剥離を抑制できるので、微粉末Dの被覆率を向上させる点から好ましく用いることができる。
前記一般式(I)で表される層状粘土鉱物としては、「ラウンドロジルDGA212」、「ラウンドロジルPR414」、「ラウンドロジルDG214」、「ラウンドロジルDGAパウダー」、「フラソフト−1パウダー」(以上、ズード・ケミ社製)、「デタソフトGIS」、「デタソフトGIB」、「デタソフトGISW」(以上、ラヴィオッサ社製)、ピュアベントナイト、スタンダードベントナイト、プレミアムベントナイト(以上、CSM社製)などが挙げられる。上記の層状粘土鉱物の例として挙げた中には、バインダー成分を添加し、造粒された顆粒タイプのものも存在するが、該バインダー成分は本発明の効果を損なわない限り添加されていてもよい。
上記に挙げる層状粘土鉱物を層状粘土鉱物(b−1)として使用する場合、中間層としてベース粒子表面上に効率よく分散させるために、好適な粒度になるまで事前に解砕することが好ましい。解砕に利用できる粉砕機としては、ハンマクラッシャーなどの衝撃破砕機、アトマイザー、ピンミルなどの衝撃粉砕機、フラッシュミルなどの剪断粗砕機などが挙げられる。これらは、1段操作でも良く同種又は異種粉砕機の多段操作でも良い。
また、保存安定性及び溶解性の観点から、一般式(I)で表される層状粘土鉱物は、アルカリ金属イオン(Naイオン、Kイオン、Liイオンの合計)とアルカリ土類金属イオン(Caイオン、Mgイオン)のモル比(Na+K+Li)/(Ca+Mg)は、1.0以上が好ましく、1.5以上がより好ましく、2.0以上がさらに好ましい。
アルカリ金属イオンの比率が高い層状粘土鉱物を得るには、天然品であれば、産地を選択すればよいし、粘土造粒物を製造する際に、アルカリ金属塩を添加して調整することもできる。また、合成品であれば公知の方法にて任意に調整が可能である。
さらに、アルカリ金属イオンの比率が高い層状粘土鉱物を製造する方法としては、次の製法が有用である。水分を20%以上含む原料粘土鉱石に粉末の炭酸ナトリウムなどのアルカリ金属塩を添加して充分に混合した後に乾燥する工程を含む製法、または、パウダー状に粉砕した粘土鉱物を造粒機で造粒する際に炭酸ナトリウムなどのアルカリ金属塩の粉末や水溶液を添加する工程を含む製法である。
層状粘土鉱物(b−1)中のアルカリ金属イオンとアルカリ土類金属イオンの比率は、次の方法で測定する。層状粘土鉱物(b−1)を乳鉢で粉砕し、目開き125μmの篩を通過した試料0.1gをマイクロウェーブ湿式灰化装置(自動)で硫酸−過酸化水素分解したのち、メスフラスコにて50mLにメスアップして、ICP発光分析装置で測定してNa、K、Li、Ca、Mg量を定量して計算する。
層状粘土鉱物(b−1)の添加量としては、粒子A100質量部に対して1〜25質量部であることが好ましく、本発明の効果を十分得るために、より好ましくは1.5質量部以上であり、さらに好ましくは2質量部以上である。また、23質量部以下が好ましく、20質量部以下がより好ましく、さらに好ましくは15質量部以下である。なお、層状粘土鉱物(b−1)は、特に天然の場合、クォーツ、クリストバライト、カルサイト、長石などの不純物を含有するため、層状粘土鉱物(b−1)の含有量とは、これらの不純物も含んだものである。
[非イオン界面活性剤(b−2)]
非イオン界面活性剤(b−2)としては、ポリオキシアルカンジイルアルキルエーテル、アルキレンポリグリコシド、ポリオキシアルカンジイルアルキルフェニルエーテル、ポリオキシアルカンジイルソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシアルカンジイルグリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー、及びポリオキシアルカンジイルアルキロールアミドが好ましく挙げられる。
本発明の表面改質方法において好適な非イオン性界面活性剤のHLBとしては、6〜16が好ましく、6〜15がより好ましく、6〜14がさらに好ましく、6〜13が最も好ましい。非イオン性界面活性剤のHLBがこの範囲内にあれば、層状粘土鉱物(b−1)と混合した際の膨潤性が高くなり、表面改質のバインダーとして極めて好適に利用される。
非イオン性界面活性剤としては、特に、以下の一般式(II):
Figure 2009126885
で表されるアルコールにエチレンオキサイド(EO)やプロピレンオキサイド(PO)などのアルカンジイルオキサイドを付加したポリオキシアルカンジイルアルキルエーテルが好ましい。
ここで、X、Y、及びZは、平均付加モル数であり、X>0、Z>0、X+Y+Z=4〜20を満たす。また、Rは炭素数8〜18の炭化水素基、EOはエチレンオキサイド基、POはプロピレンオキサイド基である。また、X、Y、及びZは、X>0、Z>0、X+Y+Z=4〜9であることが好ましい。
一般式(II)において、炭素数は8〜18であり、10〜16が好ましい。また、アルキレンオキサイド平均付加モル数としては4〜20であり、4〜16がより好ましく、4〜12がさらに好ましく、4〜8が特に好ましい。
非イオン性界面活性剤(b−2)の添加量としては、本発明の効果を十分得るために、粒子A100質量部に対して1〜20質量部が好ましく、1〜15質量部がより好ましく、5〜15質量部がさらに好ましい。ここで、非イオン界面活性剤(b−2)の添加量とは、粒子Aを調整する際に用いられるスラリーの調製時に非イオン界面活性剤(b−2)以外の非イオン界面活性剤が添加される場合、該界面活性剤の添加量を含まないものである。
[微粉末D]
微粉末Dは、粒子A、層状粘土鉱物(b−1)、及び非イオン界面活性剤(b−2)を接触させて得られる粒子Cの表面を改質する目的で、該粒子Cの表面に接触させるものである。粒子Cの表面は、微粉末Dにより改質されることで、粒子の流動性と保存安定性が格段に向上する。
微粉末Dは、上述した有効成分によって処理されていない有機又は無機の粒子であることが好ましく、一次粒子の平均粒径は、10μm以下であることが好ましく、0.1〜10μmであることがより好ましく、0.1〜5μmであることがさらに好ましい。平均粒径がこの範囲であれば、粒子表面の被覆率が向上するので、粒子の流動性及び耐ケーキング性の向上、すなわち良好な改質を可能とする観点から好適である。当該微粉末の平均粒径は、上述の粒子Aの平均粒径と同様にして測定された値である。また、本発明の粒子が洗剤として用いられる場合は、微粉末Dは、高いイオン交換能や高いアルカリ能を有していることが洗浄面から好ましい。
微粉末Dとしては、硫酸ナトリウム、珪酸カルシウム、二酸化珪素、非晶質シリカ誘導体、結晶性シリケート化合物などのシリケート化合物、ベントナイト、タルク、クレイ、結晶性又は非晶質アルミノ珪酸塩などが好ましく挙げられる。また、一次粒子が0.1〜10μmの金属石鹸、粉末の界面活性剤(例えばアルキル硫酸塩など)や水溶性有機塩も、好ましく挙げられる。結晶性シリケート化合物を用いる場合、吸湿や吸炭酸ガスによる結晶性シリケートの凝集などによる劣化を防ぐ目的から、結晶性シリケート化合物以外の微粉体と混合して用いることが好ましい。
微粉末Dの使用量としては、粒子A100質量部に対して、10〜70質量部が好ましく、10〜65質量部がより好ましく、10〜60質量部がさらに好ましい。微粉末Dの使用量が上記範囲内にあれば、流動性が向上し、消費者に良好な使用感を与える。
[その他の成分:バインダー成分]
本発明においては、層状粘土鉱物(b−1)と、微粉末Dとの接着性を向上させるために、バインダー成分を添加することが好ましい。
バインダー成分としては、前述した非イオン界面活性剤(b−2)から選ばれる一種以上のものや、ポリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸系ポリマー、セルロース系誘導体、及びその水溶液が挙げられる。ポリエチレングリコールは、洗剤が通常使用される温度(〜40℃)における固化性や表面処理後の溶解性から、平均分子量が4000以上で20000以下のものが好ましい。セルロース系誘導体としては、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースなどが挙げられる。
また、バインダー成分としては、下記に示す陰イオン界面活性剤の酸前駆体も好ましく挙げることができる。陰イオン界面活性剤の酸前駆体は、噴霧乾燥粒子中に含まれるアルカリ剤と中和反応を起こすものであり、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸、アルキル又はアルケニルエーテル硫酸、アルキル又はアルケニル硫酸、α−オレフィンスルホン酸、α−スルホン化脂肪酸、アルキル又はアルケニルエーテルカルボン酸、脂肪酸などが挙げられる。その中でも耐水性の高いものが好ましい。酸前駆体として特に好ましいものは、脂肪酸、ヒドロキシ脂肪酸、アルキルリン酸などが挙げられる。特に、炭素数10〜22の脂肪酸もしくはヒドロキシ脂肪酸から選ばれる1種以上が、溶解性の点で好ましいものとして挙げられる。特に好ましくは、表面改質粒子強度の点で、炭素数12〜20の飽和脂肪酸から選ばれる1種以上である。
バインダー成分の添加量としては、粒子A100質量部に対して、0.1〜8質量部が好ましく、0.5〜6質量部がより好ましく、1〜4質量部がさらに好ましい。バインダー成分は単独で又は複数で用いることができる。
[その他の成分:アルカリ緩衝剤]
本発明においては、その他の成分として、粒子Aとアルカリ緩衝能を有する粉体及び/又は顆粒(以下、アルカリ緩衝剤という)とをあらかじめ混合して、用いることができる。アルカリ緩衝剤としては、アルカリ金属の珪酸塩や炭酸塩が挙げられる。
アルカリ金属の炭酸塩としては、炭酸ナトリウムが好ましく、デンス灰(重灰)、ライト灰(軽灰)いずれを用いてもよい。デンス灰とライト灰の比率を変えることによって、嵩密度を調整することも可能である。
また、アルカリ金属の珪酸塩は、イオン交換能を有し、水に溶解しアルカリ性を呈するものが好ましい。イオン交換能は、例えばCaイオン交換能の測定方法によって測定できる。その値は特に限定されるものではないが、10〜250mg/gが好ましく、50〜250mg/gが特に好ましい。さらに好ましくは120〜250mg/gで、この領域のものは、洗剤用のCaイオン交換体として利用する場合に少量で効力を発揮するため、コンパクト洗剤に配合可能な点で好ましい。
そのようなイオン交換能を有するアルカリ金属珪酸塩として、以下の一般式(III)
Figure 2009126885
で表される組成のものが好適である。ここで、MはNa及び/又はKを示し、MeはCa及び/又はMgを示し、y/x=0.5〜4.0、z/x=0〜1.0、MeO中のMg/Ca(モル比)=0〜10である。このような組成のアルカリ金属珪酸塩としては、例えば、メタ珪酸ナトリウム、メタ珪酸カリウム、粉末1号珪酸ナトリウム、粉末2号珪酸ナトリウムなどが挙げられる。また、特にイオン交換能の高いアルカリ金属珪酸塩として特公平1−41116号公報に記載の結晶質アルカリ金属珪酸塩が例示される。
さらに高いイオン交換能を発現する、より好ましいアルカリ金属珪酸塩としては、上記の組成式(III)において、y/x=1.0〜2.1、z/x=0.001〜1.0のアルカリ金属珪酸塩が挙げられる。このような組成のアルカリ金属珪酸塩は、特許2525318号明細書に記載の合成無機ビルダーが好適である。
また、カリウムを含有するアルカリ金属珪酸塩を用いることにより、その保存安定性を一段と向上させることができる。このようなカリウムを含有するアルカリ金属珪酸塩の組成としては、上記の式(III)において、y/x=1.4〜2.1、z/x=0.001〜1.0であり、M2O中のK/Na(モル比)=0.09〜1.11で表される組成が挙げられる。このようなアルカリ金属珪酸塩としては、特許2525342号明細書に記載の結晶性アルカリ金属珪酸塩が特に好適例として挙げられる。
結晶性アルカリ金属珪酸塩の中でも、最も好ましいのは、上記の一般式(III)において、x=1、y=2、z=0であり、M=Naである結晶性層状二珪酸ナトリウムNa2Si25・wH2Oである。結晶性層状二珪酸ナトリウムはα、β、δ及びεの変動する割合の多型の相から構成される。商業的な製品では、非晶質画分も存在し得るので、商業的な製品でのyの値は奇数であってもよい。好ましくは、yは1.9以上かつ2.2以下である。好ましい結晶性層状二珪酸ナトリウムは、0〜40質量%の割合のα−二珪酸ナトリウム、0〜40質量%の割合のβ−二珪酸ナトリウム、40〜100質量%の割合のδ−二珪酸ナトリウム、0〜40質量%の割合の非晶質画分からなる。特に好ましい結晶性層状二珪酸ナトリウムは、7〜21質量%の割合のα−二珪酸ナトリウム、0〜12質量%の割合のβ−二珪酸ナトリウム、65〜95質量%の割合のδ−二珪酸ナトリウム、0〜20質量%の割合の非晶質画分からなる。最も好ましいものは、δ−二珪酸ナトリウムを80〜100質量%の割合で含む結晶性層状二珪酸ナトリウムである。結晶性アルカリ金属珪酸塩は上に例示したものを単独で使用しても良いし、数種類のものを混ぜて混合物として使用してもよい。
粒子Aとあらかじめ混合するアルカリ緩衝剤との配合量は、粒子A100質量部に対して、10〜50質量部が好ましく、20〜40質量部がさらに好ましい。この範囲内であれば、十分な洗浄性能や吸油能が期待できる。
[粒子の表面改質方法]
本発明の粒子の表面改質方法は、工程〔1〕:少なくとも、有効成分を担持する平均粒径100〜3000μmの粒子A、平均粒径10〜100μmの層状粘土鉱物(b−1)、及び非イオン界面活性剤(b−2)を接触させる工程、及び工程〔2〕:工程〔1〕で得られた粒子Cと、平均粒径0.1〜10μmの微粉末Dとを接触させる工程、を有するものである。
[工程〔1〕]
工程〔1〕は、粒子A、層状粘土鉱物(b−1)、及び非イオン界面活性剤(b−2)を接触させる工程であり、層状粘土鉱物(b−1)と非イオン界面活性剤(b−2)とを予め接触させて複合体Bを形成した後、該複合体Bと粒子Aとを接触させることが好ましい。工程〔1〕は、粒子Aの調整工程〔A〕と、得られた粒子A、層状粘土鉱物(b−1)及び非イオン界面活性剤(b−2)を接触させる担持工程〔B〕とに大別される。また、粒子Aの調製工程〔A〕は、粒子Aとして噴霧乾燥粒子を用いる場合は、好ましくはスラリーを調製する工程〔A1〕、該スラリーを噴霧乾燥して噴霧乾燥粒子を調製する工程〔A2〕、及び有効成分を担持させる工程〔A3〕を有する。
[粒子Aの調製工程〔A〕]
粒子Aは、上述のように市販の有機又は無機の粒子を用いてもよいし、水不溶性無機物、水溶性ポリマー、及び水溶性塩類を含有する水溶液又は分散溶液を噴霧乾燥して得られる噴霧乾燥粒子を用いてもよい。
粒子Aとして噴霧乾燥粒子を用いる場合は、工程〔1〕の粒子Aの調製工程〔A〕は、好ましくはスラリーを調製する工程〔A1〕、該スラリーを噴霧乾燥して噴霧乾燥粒子を調製する工程〔A2〕、及び有効成分を担持させる工程〔A3〕を有する。
[工程〔A1〕]
工程〔A1〕で用いるスラリーは、ポンプ送液が可能で非硬化性のスラリーであればよく、そのようなスラリー、及び該スラリーを構成する各成分は、前述の通りである。
スラリーの温度は、好ましくは30〜80℃であり、さらに好ましくは35〜65℃である。この範囲内にあれば、例えば炭酸ナトリウムなどの水溶性塩類の残存量が少なくなるので好ましい。
またスラリー水分は一般に好ましくは30〜70質量%、より好ましくは35〜60質量%、最も好ましくは40〜55質量%である。スラリー水分が上記範囲内にあれば、水溶性塩類の溶解量は十分となり、スラリー粘度増加を抑制できるので、ポンプ送液性の点で好ましい。また、工程〔A2〕で蒸発させる水分量が抑えられるので、生産性が低下することはない。
スラリーの形成方法としては、スラリーをなす各成分を添加する方法及び順序は、状況に応じて適宜変えることができる。例えば、最初に水の全て、又はほとんど全てを混合槽に加え、好ましくは水温が設定温度にほぼ到達した後に、他の成分を逐次又は同時に添加する。通常の添加順序としては、まず水溶性ポリマーや、必要に応じて添加される界面活性剤などの液状成分を添加した後、水溶性塩類などの水溶性の粉体原料を添加する。この時、染料などの少量の補助成分も添加してよい。次いで、ゼオライトなどの水不溶性無機物を添加するが、混合効率を向上させる目的で、当該水不溶性無機物を2回以上に分割して添加してもよい。また、水不溶性無機物、水溶性塩類などの粉体原料を予め混合した後に水性媒体中に添加してもよいし、全成分添加後に、粘度やスラリー水分調整のために水を添加してもよい。最終的に均質なスラリーを得るために、スラリー中に全成分を添加した後に、好ましくは10分以上、さらに好ましくは30分以上混合する。
[工程〔A2〕]
工程〔A2〕は、工程〔A1〕で得られたスラリーを噴霧乾燥して噴霧乾燥粒子を調製する工程である。スラリーの乾燥方法としては、粒子形状が実質的に球状となる噴霧乾燥を用いる。噴霧乾燥塔としては、熱効率や、噴霧乾燥粒子の粒子強度が向上することから向流塔がより好ましい。スラリーの微粒化装置としては圧力噴霧ノズル、2流体噴霧ノズル、回転円盤式のいずれの形態でも構わないが、所望の平均粒径を得るために、圧力噴霧ノズルが特に好ましい。
噴霧乾燥粒子の水分は、噴霧乾燥塔に供給されるガスの温度、ガスの送風量を調節することによって、調節することができる。供給されるガスとしては、一般に熱媒体用として用いられるものを使用することができ、空気、窒素などが例示される。噴霧乾燥塔に供給されるガスの温度は、吸油能の面では高ければ高いほど好ましいが、生産性、製造しやすさの点や安全性の面も考慮し、好ましくは200〜360℃、より好ましくは220〜340℃、特に好ましくは240〜320℃である。また、噴霧乾燥塔より排出されるガスの温度は、噴霧乾燥塔の熱効率の点で、好ましくは80〜130℃、より好ましくは80〜125℃、特に好ましくは80〜120℃である。また、噴霧乾燥後の噴霧乾燥粒子を気流乾燥器、流動層乾燥器、回転乾燥器などによって、さらに乾燥して製造しても良い。
[工程〔A3〕]
工程〔A3〕は、粒子A(市販の有機又は無機の粒子、又は上記のようにして得られた噴霧乾燥粒子)に有効成分を担持させる工程である。
粒子Aに有効成分を担持させる方法としては、従来知られている方法を採用することができる。例えば、有効成分が界面活性剤であるときは、特開平5−5100号公報、特開平6−9997号公報、特開平9−183613号公報などに記載される方法により、界面活性剤は、粒子Aに担持させることができる。有効成分が香料や水溶性高分子化合物の場合は、特開2002−121583号公報、特開2005−330362号公報などに記載される方法により、香料や水溶性高分子化合物は、粒子Aに担持させることができる。また、有効成分がシリコーンであるときは、特開平7−100359号公報、特開平10−176197号公報などに記載される方法により、シリコーンは、粒子Aに担持させることができる。
粒子Aに有効成分を担持させる方法としては、攪拌混合装置を用いて混合して担持させる方法も挙げられる。攪拌混合機としては、「ヘンシェルミキサー」(三井三池化工機(株)製)、「ハイスピードミキサー」(深江工業(株)製)、「バーチカルグラニュレーター」((株)パウレック製)、「レディゲミキサー」(松坂技研(株)製)、「プロシェアミキサー」(太平洋機工(株)製)、「ナウターミキサー」(ホソカワミクロン(株)製)などを好ましく挙げることができる。なかでも、粒子Aに強いせん断力がかかりにくい(粒子Aを崩壊させにくい)装置であり、有効成分の分散効率の観点から、混合効率のよい装置が好ましく、横型の混合層で円筒の中心に攪拌軸を有し、当該軸に攪拌羽根を取り付けて粒子の混合を行う形式のミキサー(横型混合機)である、レディゲミキサー、プロシェアミキサーなどが特に好ましい。
また、上記の混合機の連続型装置を用いて、粒子Aに有効成分を担持させてもよい。また、上記以外の連続型の混合機としては、「フレキソミックス型」((株)パウレッタ製)、「タービュライザー」(ホソカワミクロン(株)製)などが挙げられる。
混合時の装置内温度は、有効成分が流動性を有する温度以上であり、かつ有効成分が熱分解や揮発蒸散が顕著に起こる温度以下で行うことが好ましい。具体的には、有効成分の融点(高分子化合物の場合はガラス転移点)以上の温度、かつ100℃以下が好ましく、より好ましくは90℃以下の温度で実施することができる。
有効成分が高分子化合物や界面活性剤である場合には、高分子化合物や界面活性剤の水溶液を調製し、担体と混合した後、乾燥する方法も好適に採用することができる。具体的には、高分子化合物や界面活性剤の水溶液を、攪拌混合装置に乾燥機能を追加したものを用いて混合した後、乾燥する方法を採用することができる。乾燥機能を有する攪拌混合装置としては、竪型混合乾燥機((株)神鋼環境ソリューション製)、真空攪拌乾燥機(三菱マテリアルテクノ(株)製)、真空撹拌乾燥機(日空工業(株)製)などが挙げられる。ここで、上記の水溶液の高分子化合物、界面活性剤の含有量は、10〜100質量%が好ましく、20〜100質量%がより好ましく、30〜100質量%がさらに好ましい。
[担持工程〔B〕]
担持工程〔B〕は、工程〔A〕で得られた粒子A、層状粘土鉱物(b−1)及び非イオン界面活性剤(b−2)を接触させる工程であり、層状粘土鉱物(b−1)と非イオン界面活性剤(b−2)とを予め接触させて複合体Bを形成した後、該複合体Bと粒子Aとを接触させることが好ましい。複合体Bを予め形成する場合、担持工程〔B〕は、複合体Bを調製する工程〔B1〕及び粒子Aに複合体Bを接触させて担持させる担持工程〔B2〕を有する。また、複合体Bを形成しない場合は、後述する担持工程〔B2〕と同様にして、粒子A、層状粘土鉱物(b−1)及び非イオン界面活性剤(b−2)を同時に接触させればよい。
[工程〔B1〕]
工程〔B1〕は、層状粘土鉱物(b−1)及び非イオン界面活性剤(b−2)を含む複合体Bを調製する工程である。
液体の非イオン界面活性剤と、固体(粉末状)の層状粘土鉱物との比率において、非イオン界面活性剤の比率が少ない場合は、上述した粒子Aに有効成分を担持させる方法と同様の方法を採用することができる。一方、層状粘土鉱物の比率が少ない場合は、非イオン性界面活性剤組成物に層状粘土鉱物を分散させて混合する方法が好ましい。層状粘土鉱物を非イオン性界面活性剤に分散させる方法として、例えば、非イオン性界面活性剤に層状粘土鉱物を添加した後、湿式粉砕する方法が挙げられる。湿式粉砕機としては、「T.K.ホモミックラインミル(商品名)」(特殊機化工業(株)製)、及び「ダイノミル(Dyno−Mill)(商品名)」(ウィリーAバコフェンAGマシネンファブリック・スウィッツァーランド(Willy A.Bachofen AG Maschinenfabrik Switzerland)社製)に代表されるメディアミルタイプの粉砕機が好ましく挙げられる。かかるメディアミルタイプの粉砕機は、粉砕効率が高く特に好適である。
粘性が高いためにメディアミルに高負荷がかかる場合は、メディアミルタイプの粉砕機で二回以上処理することで分散させる、あらかじめ水などの低粘度液に層状粘土鉱物を均一に分散し、メディアミルなどの好適な粉砕機により湿式粉砕し、界面活性剤組成物に分散させる、などの方法が好ましく採用される。なかでも、粉砕機で二回以上処理する方法は、層状粘土鉱物の粒径分布をよりシャープにできる点で好ましい。
[工程〔B2〕]
工程〔B2〕は、粒子Aに複合体Bを接触させて担持させる工程である。
粒子Aに層状粘土鉱物(b−1)及び非イオン界面活性剤(b−2)を含む複合体Bを担持させる方法としては、例えば、回分式や連続式の公知の混合機を用いる方法が挙げられる。回分式で行う場合、混合機への仕込み方法は、(1)混合機を運転させながら、混合機に粒子Aを仕込んだ後、複合体Bを仕込む、(2)混合機に粒子Aと、複合体Bとを少量ずつ仕込む、(3)粒子Aの一部を混合機に仕込んだ後、残りの粒子Aと複合体Bとを少量ずつ仕込むなどの方法をとることができる。これらの方法の中では、特に上記(1)が好ましい。
工程〔B2〕で用いられる混合機としては、粒子Aに有効成分を担持させる際に用いたものと同様のものを、制限なく使用することができる。好ましい混合機が、レディゲミキサー、プロシェアミキサーである点、連続型装置を用いてもよい点も、同様である。
混合機内の温度は、昇温させる温度としては、有効成分の融点(高分子化合物の場合はガラス転移点)以上の温度より高いことが好ましい。より具体的には、該融点を越えて、該融点より50℃高い温度までが好ましく、該融点より10℃〜30℃高い温度がより好ましい。また、この工程で前記の界面活性剤の酸前駆体を添加する場合は、当該陰イオン性界面活性剤の酸前駆体が反応できる温度に昇温して混合を行えばより好ましい。
また、好適なベース粒子を得るための回分式の混合時間、及び連続式の混合における平均滞留時間は、1〜20分間が好ましく、2〜10分間がさらに好ましい。
また、非イオン界面活性剤の融点上昇剤となる融点45〜100℃、分子量1000〜30000の水溶性非イオン性有機化合物(以下、融点上昇剤という)、又はこの水溶液を、複合体Bの添加の前、添加と同時、添加の途中、又は添加の後、あるいは非イオン界面活性剤(b−2)にあらかじめ混合して添加することができる。融点上昇剤を添加することで、耐ケーキング性、表面改質粒子中の界面活性剤などの有効成分のシミ出し性を抑制することができる。本発明で用いられる融点上昇剤としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、プルロニック型非イオン性界面活性剤などが挙げられる。
融点上昇剤の使用量は、表面改質粒子の単核性の維持、高速溶解性、及びシミ出し性やケーキング性の抑制の点から、粒子A100質量部に対して5質量部以下が好ましく、3質量部以下が特に好ましく、含まないのが最も好ましい。融点上昇剤の添加方法としては、あらかじめ非イオン界面活性剤(b−2)と任意の方法で混合して添加すること、又は複合体Bの添加後に融点上昇剤を添加することが、粒子のシミ出し性やケーキング性の抑制に有利である。
工程〔B2〕では、バインダー成分を添加することが、層状粘土鉱物(b−1)や微粉末Dの付着性が高まるので好ましい。バインダー成分の添加は、混合機を運転させながら、混合機内部の粒子Aに対して、複合体Bを添加するのと同時に、又は複合体Bを調整する際に、行えばよい。複合体Bの調整においてバインダー成分を添加する場合は、その添加のタイミングや条件は、特に制限はない。
また、2種類以上のバインダー成分を使用する場合は、同時に添加しても構わないし、混合機に複合体Bを添加する前後に分けて添加しても構わない。常温で固体のバインダー成分は、溶融させた後で噴霧して供給することが好ましく、常温で液体のバインダー成分は、混合機内部温度よりも高い温度で噴霧して供給することが好ましい。
[工程〔2〕]
工程〔2〕は、工程〔1〕で得られた粒子Cと、微粉末Dとを接触させて、表面改質粒子を得る工程であり、微粉末Dを添加する処理を少なくとも一回行うものである。粒子Aの表面上に、層状粘土鉱物(b−1)及び非イオン界面活性剤(b−2)、あるいはこれらを含む複合体Bを接触させて得られた粒子Cに、微粉末Dを接触させる工程〔2〕を経ることにより、表面改質粒子の高速溶解性、流動性及び非ケーキング性を向上させることができる。
工程〔2〕で使用される装置は特に限定されず、公知の混合機を用いることができるが、前述の粒子Aに有効成分を担持させる工程〔A3〕で例示した混合機が好ましく用いられる。該混合機を用いた混合時間は、微粉末Dを中間層上に十分添加させる観点から、0.1〜5分間が好ましく、0.5〜3分間がより好ましく、このような混合機による混合処理を少なくとも一回行う。
[表面改質粒子]
本発明の表面改質粒子は、粒子Aの表面に、層状粘土鉱物(b−1)及び非イオン界面活性剤(b−2)を含む複合体Bからなる複合体層、及び微粉末Dからなる微粉末層が順に積層してなるものである。このような表面改質粒子は、好ましくは上述した粒子の表面改質方法によって製造することができる。
複合体層及び微粉末層は、各々粒子Aの表面から表面改質粒子の表面側に向かって順に積層されるが、複合体層は必ずしも粒子A表面の全面を覆う必要はなく、微粉末層は必ずしも複合体層の全面を覆う必要はない。すなわち、粒子Aの表面に微粉末層が存在することもあるし、表面改質粒子の表面に複合体層が存在することもあるし、また、粒子Aがむき出しとなった状態の箇所が存在することもある。粒子A表面の全面は、複合体層または微粉末層のいずれかに覆われていることが好ましいが必須ではなく、粒子A表面の30〜100%がいずれかの層で覆われていることが好ましく、40〜100%がより好ましく、50〜100%がさらに好ましい。
また、本発明の表面改質粒子は、粒子Aを核とする単核性表面改質粒子であることが好ましい。単核性表面改質粒子とは、必要に応じて有効成分を担持する粒子Aに、層状粘土鉱物(b−1)及び非イオン界面活性剤(b−2)を含む複合体B、微粉末D、及び必要に応じて添加されるその他の成分が担持されてなる表面改質粒子であって、1個の表面改質粒子の中に1個の粒子Aを核として有する表面改質粒子のことをいう。また、このような単核性表面改質粒子を製造する方法を単核造粒法ということがある。この単核性を示す因子としては、粒子成長度を用いることができ、工程〔2〕で得られた表面改質粒子の粒子成長度は、以下の式(IV)
粒子成長度=(表面改質粒子の平均粒径)/(粒子Aの平均粒径) ・・・(IV)
で表される。
工程〔2〕で得られた表面改質粒子の粒子成長度は、1.5以下が好ましく、洗濯中での溶解速度の観点から1.3以下がより好ましく、1.2以下がさらに好ましい。このような表面改質粒子は、粒子間の凝集が抑制されているため、所望の表面改質粒子の平均粒径の範囲外となるような、例えば凝集粒子の生成が抑えられ、界面活性剤の配合量の変動に対して得られる表面改質粒子の平均粒径及び粒度分布の変動が少なくなるので、均質な表面改質粒子が高い収率で得ることができる。
[洗剤組成物]
本発明の表面改質粒子は、洗剤組成物用の表面改質粒子として好適に利用される。洗剤組成物の製法には特に制限はなく、例えば本発明の表面改質粒子と、別途添加された洗剤成分とを混合して得られる。該洗剤組成物は、粉末洗剤を用いる用途であれば特に限定はなく用いることができるが、例えば、衣料用粉末洗剤、自動食器用洗剤などとして好ましく用いることができる。
別途添加される洗剤成分としては、例えば、界面活性剤、ビルダー顆粒などの公知の洗浄剤基材、漂白剤(過炭酸塩、過ホウ酸塩、漂白活性化剤など)、漂白活性化剤、再汚染防止剤(カルボキシメチルセルロースなど)、柔軟化剤、還元剤(亜硫酸塩など)、蛍光増白剤、消泡剤(シリコーンなど)、セルラーゼやプロテアーゼなどの酵素、染料、香料などが挙げられる。
洗剤組成物中の表面改質粒子の含有量は、洗浄力の点から50質量%以上が好ましく、60質量%以上がより好ましく、70質量%以上がさらに好ましく、80質量%以上が特に好ましい。また、上記の別途添加される洗剤成分の洗剤組成物中における含有量は、50質量%以下が好ましく、40質量%以下がより好ましく、30質量%以下がさらに好ましく、20質量%以下が特に好ましい。
本発明の製造方法により製造した洗剤組成物を、以下の方法に従って評価した。
1.平均粒径
JIS Z 8801に規定の篩を用いて求めた。
例えば、目開きが2000μm、1400μm、1000μm、710μm、500μm、355μm、250μm、180μm及び125μmである9段の篩と受け皿を用い、ロータップマシーン(HEIKO SEISAKUSHO製、タッピング:156回/分、ローリング:290回/分)に取り付け、100gの試料を5分間振動して篩い分けを行った後、受け皿、125μm、180μm、250μm、355μm、500μm、710μm、1000μm、1400μm、2000μmの順番に受け皿及び各篩下に質量頻度を積算していくと、積算の質量頻度が50%以上となる最初の篩の目開きをxjμmとし、それよりも一段小さい篩の目開きをxj+1μmとした時、受け皿からxjμmの篩までの質量頻度の積算をQj%、受け皿からxj+1μmの篩までの質量頻度の積算をQj+1%とした場合、次式によって求めることができる。平均粒径xaは、式(1)、(2)によって求めることができる。
Figure 2009126885
2.嵩密度
JIS K3362により規定された方法で測定した。
3.水分
JIS K0068により規定された方法で測定した。
4.保存安定性(篩通過率)
濾紙(No.2,ADVANTEC社製)で長さ10.2cm×幅6.2cm×高さ4cmの天部のない箱を作り、四隅をステープラーでとめる。これに、各実施例及び比較例で得られた粒子50gを入れて、該箱の上にアクリル樹脂板(15g)と鉛板(250g)をのせる。これを温度30℃、湿度70%R.H.雰囲気下で21日及び28日放置した後のケーキング状態について下記に規定する篩通過率を求めた。
篩通過率:試験後の試料を篩(JIS Z 8801規定の目開き4760μm)上に静かにあけて、通過した粉末質量を計測し、試験後の試料に対する篩通過率(%)を求める。
5.保存安定性(シミ出し性)
上記の篩通過率試験を行った濾紙の容器の底部(粉体と非接触面)でのシミ出し状態を目視して、下記の1〜5ランクの基準で評価した。
ランク1:1/4程度あるいはそれ以下の面が濡れている。
ランク2:1/4〜1/3程度が濡れている。
ランク3:1/3〜1/2程度の面が濡れている。
ランク4:1/2〜3/4程度の面が濡れている。
ランク5:全面が濡れている。
実施例においては、特に記載のない限り、下記の原料を用いる。
硫酸ナトリウム:「無水中性芒硝(商品名)」(四国化成(株)製)
亜硫酸ナトリウム:「亜硫酸ソーダ(商品名)」(三井化学(株)製)
蛍光染料:「チノパールCBS−X(商品名)」(チバスペシャリティケミカルス社製)
炭酸ナトリウム:「デンス灰(商品名)」(セントラル硝子(株)製)、平均粒径:290μm
ポリアクリル酸ナトリウム水溶液:花王(株)製、重量平均分子量:1万
結晶性アルミノケイ酸塩:ゼオビルダー社製、4A型、平均粒径:3.5μm
結晶性シリケート:プリフィード((株)トクヤマシルテック製)を粉砕し、平均粒径10μmとして使用
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム:「ネオペレックスG−25(商品名)」(花王(株)製)、固形分:26質量%
ポリエチエングリコール:「PEG13000(商品名)」(三井化学(株)製)、重量平均分子量:10000、固形分:60%
非イオン界面活性剤:「エマルゲン106(E−106)(商品名)」(花王(株)製)
層状粘土鉱物:「ラウンドロジルDGAパウダー(商品名)」(ズート・ケミ社製)、平均粒径16μm、主成分:ベントナイト(炭酸ナトリウムで活性化されたナトリウムベントナイトである)
調製例1:噴霧乾燥粒子の調製
水410質量部を、攪拌翼を有した1m3の混合槽に加え、水温が45℃に達した後に、硫酸ナトリウム110質量部、亜硫酸ナトリウム8質量部、蛍光染料2質量部を添加して、10分間攪拌した。次いで、炭酸ナトリウム120質量部、40質量%のポリアクリル酸ナトリウム水溶液150質量部を添加して10分間攪拌し、さらに塩化ナトリウム40質量部、結晶性アルミノケイ酸塩160質量部を添加し、15分間攪拌してスラリー水分50質量%の均質なスラリーを得た。このスラリーの最終温度は50℃であった。
285℃の窒素ガスを噴霧乾燥塔に塔下部より供給しながら、スラリーをポンプで噴霧乾燥塔(向流式)に供給し、塔頂付近に設置した圧力噴霧ノズルから噴霧圧2.5MPaで噴霧を行った。窒素ガスは、塔頂から98℃で排出された。得られた噴霧乾燥粒子1の水分は0%、平均粒径は290μm、嵩密度は510g/L、担持能は65mL/100g、粒子強度は350kg/cmであった。
調製例2:界面活性剤組成物の調製
非イオン界面活性剤を840質量部とポリエチレングリコール69質量部とを80℃に加熱し、ドデシルベンゼンスルホン酸960質量部と48%水酸化ナトリウム水溶液258質量部を添加、撹拌して界面活性剤組成物を調製した。
調製例3:界面活性剤担持粒子(粒子A)の調整
レディゲミキサー(松坂技研(株)製、容量130L、ジャケット付)に、調整例1で調製した噴霧乾燥粒子を50質量部投入し、主軸(攪拌翼の回転数:60rpm、周速:1.6m/s)の攪拌を開始した。ジャケットには80℃の温水を10L/分で流した。そこに、80℃に昇温した調製例2で調製した界面活性剤組成物25質量部を2分間かけて投入し、その後5分間攪拌を行って、噴霧乾燥粒子に界面活性剤組成物を担持させて、界面活性剤担持粒子(粒子A)を調製した。
実施例1:表面改質粒子1の調整
レディゲミキサー(松坂技研(株)製、容量130L、ジャケット付)に、調製例3で調製した界面活性剤担持粒子75質量部を投入し、主軸(攪拌翼の回転数:60rpm、周速:1.6m/s)の攪拌を開始した。5質量部の層状粘土鉱物を投入し、5質量部の非イオン性界面活性剤をスプレー投入し、5分間攪拌を行った。
次に、5質量部の結晶性アルミノケイ酸塩を投入し、主軸(回転数:120rpm、周速:3.1m/s)とチョッパー(回転数:3600rpm、周速:28m/s)の攪拌を30秒間行った。レディゲミキサーの運転条件を、主軸(攪拌翼、回転数:60rpm、周速:1.6m/s)に戻し、さらに10質量部の結晶性アルミノケイ酸塩を投入する。さらにもう一度主軸(回転数:120rpm、周速:3.1m/s)とチョッパー(回転数:3600rpm、周速:28m/s)の攪拌を30秒間行った後、排出し、実施例1の表面改質粒子1を得た。得られた表面改質粒子1の組成及び評価を第1表に示す。
実施例2:表面改質粒子2の調整
レディゲミキサー(松坂技研(株)製、容量130L、ジャケット付)に、10質量部の層状粘土鉱物を投入し、主軸(攪拌翼の回転数:60rpm、周速:1.6m/s)の攪拌を開始した。ジャケットには80℃の温水を10L/分で流した。そこに、攪拌を続けた状態で、5質量部の非イオン界面活性剤を1分間かけて投入し、その後5分間攪拌を行った。さらに攪拌を続けた状態で、75質量部の噴霧乾燥粒子を3分間かけて投入し、その後5分間攪拌を行った。
次に、5質量部の結晶性アルミノケイ酸塩を投入し、主軸(回転数:120rpm、周速:3.1m/s)とチョッパー(回転数:3600rpm、周速:28m/s)の攪拌を30秒間行った。レディゲミキサーの運転条件を、主軸(攪拌翼、回転数:60rpm、周速:1.6m/s)に戻し、さらに5質量部の結晶性アルミノケイ酸塩を投入する。さらにもう一度主軸(回転数:120rpm、周速:3.1m/s)とチョッパー(回転数:3600rpm、周速:28m/s)の攪拌を30秒間行った後、排出し、実施例2の表面改質粒子2を得た。得られた表面改質粒子2の組成及び評価を第1表に示す。
実施例3:表面改質粒子3の調整
ポリオキシエチレンドデシルエーテル(エチレンオキサイド平均付加モル数:8、融点15℃、HLB10)25質量部とパルミチン酸(平均粒径20μm)10質量部とを70℃になるように加熱混合し、混合液を調製した。次に、レディゲミキサー(松坂技研(株)製、容量20L、ジャケット付)に、デンス灰35質量部、ゼオライト4A型10質量部と、無定形アルミノケイ酸20質量部を投入し、主軸(150rpm)とチョッパー(4000rpm)の条件で攪拌を開始した。なお、ジャケットには75℃の温水を10L/分で流した。そこに、混合液を4分間かけて投入し、その後6分間攪拌を行って、ノニオン洗剤粒子を調製した。
実施例1の界面活性剤担持粒子75質量部を、上記のノニオン洗剤粒子75質量部に変更した以外は、実施例1と同様にして表面改質粒子3を得た。得られた表面改質粒子3の組成及び評価を第1表に示す。
実施例4:表面改質粒子4の調整
ポリオキシエチレンドデシルエーテル(エチレンオキサイド平均付加モル数:8、融点15℃、HLB10)30質量部とパルミチン酸(平均粒径20μm)20質量部とを70℃になるように加熱混合し、混合液を調製した。次に、レディゲミキサー(松坂技研(株)製、容量20L、ジャケット付)に、結晶性金属ケイ酸塩30質量部、無定形アルミノケイ酸(平均粒径10μm)23質量部を投入し、主軸(150rpm)とチョッパー(4000rpm)の条件で攪拌を開始した。なお、ジャケットには75℃の温水を10L/分で流した。そこに、混合液を4分間かけて投入し、その後6分間攪拌を行って、ノニオン洗剤粒子を調製した。
実施例2の界面活性剤担持粒子75質量部を、上記のノニオン洗剤粒子75質量部に変更した以外は、実施例1と同様にして表面改質粒子3を得た。得られた表面改質粒子3の組成及び評価を第1表に示す。
実施例5:表面改質粒子5の調整
25℃で蒸気圧0.133〜133Paの成分として、リリアール、フルテート、α−ダマスコン、及びポアレートの混合物、25℃で蒸気圧0.13Pa未満の成分として、メチル−β−ナフチルケトンを80/20(質量比)の割合で混合した調合香料を調製した。該調合香料、デキストリン、硫酸ナトリウム、二酸化珪素、ベンガラ、赤色226号を下記の配合でナウターミキサー(ホソカワミクロン(株)製)に仕込み、ジャケット温度を75℃にして、混合して昇温した。次に、粉体の温度が60℃になった時点で、あらかじめ溶融させたポリエチレングリコールと固体状態のポリエチレングリコールを70/30(質量比)の割合で21質量部を添加し、さらに混合してから混合物を抜出した。この時の混合物の温度は、66℃であった。次に、得られた混合物を押出造粒機(「ペレッターダブルEDX−60型」:不二パウダル(株)製)により孔径0.7mmのスクリーンを通して押出し、圧密化した。さらに、押出造粒物を冷却した後、整粒機(パワーミルで1回粉砕し、さらに、コーミルにて1回粉砕)で粉砕し、篩にかけて粒径が355μm以下の粒子を除くことで、赤色に着色した香料粒子を得た。
実施例1の界面活性剤担持粒子75質量部を、上記の香料粒子75質量部に変更した以外は、実施例1と同様にして表面改質粒子5を得た。得られた表面改質粒子5の組成及び評価を第1表に示す。
香料粒子の組成
調合香料:10質量部
デキストリン(「パインフローKH」:松谷化学(株)製):12質量部
ポリエチレングリコール(「KPEG−6000LA」:花王(株)製):21質量部
硫酸ナトリウム(「粉砕芒硝A6」:四国化成工業(株)製):38質量部
硫酸ナトリウム(「粉砕芒硝A12」:四国化成工業(株)製):5質量部
二酸化珪素(「トクシールNR」:徳山ソーダ(株)製):14質量部
「ベンガラ」(三好化成工業(株)):0.02質量部
「赤色226号」(癸巳化成製):0.03質量部
実施例6:表面改質粒子6の調整
パラフィンワックス(融点約42℃、平均粒径500μm)10質量部、ポリエチレングリコール(平均分子量:6000、融点55℃)20質量部、硫酸ナトリウム30質量部、及びライススターチ40質量部を粉体混合した混合粉体を、60〜80℃に加熱したエクストルーダー型混練機(「エクスルード・オー・ミックス(型番)」:ホソカワミクロン(株)製)に投入し、回転数150rpmで作動させて、中間オリフィス孔径6mm、出口ダイス孔径1mmを通して混練し、造粒物を得た。次いで、上記60〜80℃に加熱したエクストルーダー型混練機に、調製例2で調製した噴霧乾燥粒子を50質量部投入し、前記造粒物25質量部を加えて、回転数150rpmで作動させて、中間オリフィス孔径6mm、出口ダイス孔径1mmを通して混練し、ワックス系消泡剤担持粒子を得た。
実施例2の界面活性剤担持粒子75質量部を、上記のワックス系消泡剤担持粒子75質量部に変更した以外は、実施例1と同様にして表面改質粒子6を得た。得られた表面改質粒子6の組成及び評価を第1表に示す。
実施例7:表面改質粒子7の調整
実施例1の界面活性剤担持粒子75質量部を、「Sokalan CP 45Granules」:BASF社製(ポリ(アクリル酸/マレイン酸)ナトリウム,平均分子量70000)75質量部に変更した以外は、実施例1と同様にして表面改質粒子7を得た。得られた表面改質粒子7の組成及び評価を第1表に示す。
比較例1:粒子1の調整
実施例1の層状粘土鉱物を結晶性シリケートにした以外は、実施例1と同様にして粒子1を得た。得られた粒子1の評価を第2表に示す。
比較例2:粒子2の調整
実施例2の層状粘土鉱物を結晶性シリケートにした以外は、実施例2と同様にして粒子2を得た。得られた粒子2の評価を第2表に示す。
比較例3:粒子3の調整
実施例3の層状粘土鉱物を結晶性シリケートにした以外は、実施例3と同様にして粒子3を得た。得られた粒子3の評価を第2表に示す。
比較例4:粒子4の調整
実施例4の層状粘土鉱物を結晶性シリケートにした以外は、実施例4と同様にして粒子4を得た。得られた粒子4の評価を第2表に示す。
比較例5:粒子5の調整
実施例5の層状粘土鉱物を結晶性シリケートにした以外は、実施例5と同様にして粒子5を得た。得られた粒子5の評価を第2表に示す。
比較例6:粒子6の調整
実施例6の層状粘土鉱物を結晶性シリケートにした以外は、実施例6と同様にして粒子6を得た。得られた粒子6の評価を第2表に示す。
比較例7:粒子7の調整
実施例7の層状粘土鉱物を結晶性シリケートにした以外は、実施例7と同様にして粒子7を得た。得られた粒子7の評価を第2表に示す。
実施例1〜7で得られた表面改質粒子1〜7は、層状粘土鉱物及び非イオン性界面活性剤を含む複合体Bからなる層を有することで、篩通過率及びシミだし性の両面から保存安定性に優れた粒子であることが示された。一方、比較例1〜7で得られた粒子1〜7は、層状粘土鉱物及び非イオン性界面活性剤を含む複合体Bからなる層を有しないため、保存安定性が実施例よりも劣っていることが確認された。
Figure 2009126885
Figure 2009126885

Claims (13)

  1. 下記工程〔1〕及び〔2〕を有する粒子の表面改質方法。
    工程〔1〕:少なくとも、有効成分を担持する平均粒径100〜3000μmの粒子A、平均粒径10〜100μmの層状粘土鉱物(b−1)、及び非イオン界面活性剤(b−2)を接触させる工程。
    工程〔2〕:工程〔1〕で得られた粒子Cと、平均粒径0.1〜10μmの微粉末Dとを接触させる工程。
  2. 工程〔1〕が、層状粘土鉱物(b−1)と非イオン界面活性剤(b−2)とを接触させて複合体Bを形成した後、該複合体Bと粒子Aとを接触させる工程である請求項1に記載の粒子の表面改質方法。
  3. 有効成分が、界面活性剤、溶剤、香料、シリコーン、水溶性高分子化合物、及びワックス系消泡剤から選ばれる1種以上である請求項1又は2に記載の粒子の表面改質方法。
  4. 層状粘土鉱物(b−1)が、以下の一般式(I)
    Figure 2009126885
    (式中、a、b及びxは、0<a≦6、0<b≦4、x=12−2a−3bであり、MeはNa、K、Li、Ca1/2、Mg1/2及びNH4から選ばれる少なくとも1種のイオンである。また、該イオンのうち次式で表されるアルカリ金属イオンとアルカリ土類金属イオンとのモル比(Na+K+Li)/(Ca+Mg)は1.0以上である。)
    で表される請求項1〜3のいずれかに記載の粒子の表面改質方法。
  5. 非イオン性界面活性剤(b−2)のHLBが6〜16である請求項1〜4のいずれかに記載の粒子の表面改質方法。
  6. 非イオン性界面活性剤(b−2)が、以下の一般式(II)
    Figure 2009126885
    (式中、X、Y、及びZは、平均付加モル数であり、X>0、Z>0、X+Y+Z=4〜20を満たす。また、Rは炭素数8〜18の炭化水素基、EOはエチレンオキサイド基、POはプロピレンオキサイド基である。)
    で表されるポリオキシアルカンジイルアルキルエーテルである請求項1〜4のいずれかに記載の粒子の表面改質方法。
  7. 有効成分を担持する平均粒径100〜3000μmの粒子Aの表面に、平均粒径10〜100μmの層状粘土鉱物(b−1)及び非イオン界面活性剤(b−2)を含む複合体Bからなる層、ならびに平均粒径0.1〜10μmの微粉末Dからなる層が順に積層してなる表面改質粒子。
  8. 有効成分が、界面活性剤、溶剤、香料、シリコーン、水溶性高分子化合物、及びワックス系消泡剤から選ばれる1種以上である請求項7に記載の表面改質粒子。
  9. 有効成分が、20℃で液体状又はペースト状である請求項7又は8に記載の表面改質粒子。
  10. 層状粘土鉱物(b−1)が、以下の一般式(I)
    Figure 2009126885
    (式中、a、b及びxは、0<a≦6、0<b≦4、x=12−2a−3bであり、MeはNa、K、Li、Ca1/2、Mg1/2及びNH4から選ばれる少なくとも1種のイオンである。また、該イオンのうち次式で表されるアルカリ金属イオンとアルカリ土類金属イオンとのモル比(Na+K+Li)/(Ca+Mg)は1.0以上である。)
    で表される請求項7〜9のいずれかに記載の表面改質粒子。
  11. 非イオン性界面活性剤(b−2)のHLBが6〜16である請求項7〜10のいずれかに記載の表面改質粒子。
  12. 非イオン性界面活性剤(b−2)が、以下の一般式(II)
    Figure 2009126885
    (式中、X、Y、及びZは、平均付加モル数であり、X>0、Z>0、X+Y+Z=4〜20を満たす。また、Rは炭素数8〜18の炭化水素基、EOはエチレンオキサイド基、POはプロピレンオキサイド基である。)
    で表されるポリオキシアルカンジイルアルキルエーテルである請求項7〜10のいずれかに記載の表面改質粒子。
  13. 請求項7〜12のいずれかに記載の表面改質粒子を含有する洗剤組成物。
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