明 細 書 単核性洗剤粒子群の製法 技術分野
本発明は粉末ビルダーを配合し、 界面活性剤組成物を担持してなる溶解性並び に流動特性に優れた単核性洗剤粒子群の製法に関する。 背景技術
粉末ビルダーを含有する粉末状洗剤粒子の一般的な製法として、 配合したい成 分を水中に分散或は溶解させ噴霧乾燥する製法、 液状バインダー、 或いは圧密に より粉末ビルダーを凝集 (造粒) する製法、 ドライブレンド法、 洗剤成分ペース ト物の押出しノ解砕法、 上記の組み合わせ等が挙げられるが、 これらの製法では 洗剤粒子の高速溶解性と流動特性の両者を満足させることは困難であつた。 発明の開示
従って本発明の課題は、 粉末ビルダーを配合した洗剤粒子群の製法において、 溶解性並びに流動特性に優れた単核性洗剤粒子群の製法を提供することにある。 これらの本発明の目的及び他の目的は、 以下の記載から明らかにされるであろ α
即ち、 本発明は、
〔1〕 工程 (A— I ) :平均粒径が 1 5 0〜5 0 0 m、 嵩密度が 4 0 0 g / L 以上の界面活性剤担持用ベース顆粒群 〔 (a ) 成分〕 及び界面活性剤組成物 〔 ( c ) 成分〕 を混合する工程、
工程 (A— I I) :工程 (A— I ) で得られる混合物に、 (a ) 成分 1 0 0重量 部に対して 5〜5 0重量部の一次粒子の平均粒径が 3〜 3 0 mの粉末ビルダー
〔 (b)成分〕 を混合する工程、 並びに
工程 (A - III ) :工程 (A— II)で得られる混合物に、 該混合物 1 00重量 部に対して 5〜100重量部の一次粒子の平均粒径が (b)成分のものより小さ ぃ微粉体 〔 (d)成分〕 を混合する工程を含んでなり、 工程 (A— I) における
(a)成分及び (c)成分の配合比が、 (a)成分 100重量部に対して (c) 成分が 20〜 100重量部である、 粒子成長度が 1. 5以下、 嵩密度が 500 g / L以上の単核性洗剤粒子群の製法、
〔2〕 工程 (B - I) : (a)成分、 一次粒子の平均粒径が 5〜50 mの粉末 ビルダー 〔 (b' )成分〕 及び (c)成分を混合する工程、 並びに
工程 (B - II) :工程 (B - I)で得られる混合物に、 該混合物 1 00重量部 に対して 5〜100重量部の一次粒子の平均粒径が (b' ) 成分のものより小さ ぃ微粉体 〔 (d' )成分〕 を混合する工程を含んでなり、 工程 (B - I) におけ る (a)成分、 (b' )成分及び (c)成分の配合比が、 (a)成分 100重量 部に対して (b' )成分が 5〜50重量部及び (c)成分が 20〜100重量部 である、 粒子成長度が 1. 5以下、 嵩密度が 500 gZL以上の単核性洗剤粒子 群の製法、
〔3〕 工程 (C一 I) : (a)成分、 (a)成分 100重量部に対して 5〜50 重量部の (b' ) 成分及び (c)成分を混合する工程、
工程 (C一 II) :工程 (C一 I )で得られる混合物に、 (a)成分 100重量 部に対して 5〜50重量部の (b)成分を混合する工程、 並びに
工程 (C一 III ) :工程 (C一 II)で得られる混合物に、 該混合物 100重量 部に対して 5〜100重量部の (d)成分を混合する工程を含んでなり、 工程 ( C- I) における (a)成分及び (c)成分の配合比が、 (a)成分 1 00重量 部に対して (c)成分が 20〜100重量部である、 粒子成長度が 1. 5以下、 嵩密度が 500 gZL以上の単核性洗剤粒子群の製法、
に関する。
図面の簡単な説明
第 1図は、 流動特性測定装置の正面図である。 なお、 1は流動特性測定装置、 2は保持部材、 2 aは流出部、 3は粉粒体、 4は支持機構、 5は傾斜装置、 6は 傾斜測定装置、 7は重量測定装置、 8は演算装置、 9は出力装置、 1 1はベース 、 1 2は支柱、 1 3は回転部材、 1 6はモータ、 1 7は巻きかけ電動機構、 1 8 は減速機構、 及び 2 0は重量測定装置 7の受け皿部分を示す。
第 2図の ( 1 ) は流動特性測定装置の部分側面図であり、 第 2図の (2) は保 持部材の斜視図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明の単核性洗剤粒子群の製法は、 以下に示す 3つの態様に大別される :
〔態様 1〕 工程 (A— I ) :平均粒径が 1 5 0〜5 0 0 m、 嵩密度が 4 0 0 g ZL以上の界面活性剤担持用ベース顆粒群 〔 (a) 成分〕 及び界面活性剤組成物
〔 (c) 成分〕 を混合する工程、
工程 (A— II) :工程 (A— I ) で得られる混合物に、 (a) 成分 1 0 0重量 部に対して 5〜5 0重量部の一次粒子の平均粒径が 3〜 3 0 mの粉末ビルダー 〔 (b) 成分〕 を混合する工程、 並びに
工程 (A - III ) :工程 (A - II) で得られる混合物に、 該混合物 1 0 0重量 部に対して 5〜1 0 0重量部の一次粒子の平均粒径が (b) 成分のものより小さ ぃ微粉体 〔 (d) 成分〕 を混合する工程を含んでなり、 工程 (A— I ) における
(a) 成分及び (c) 成分の配合比が、 (a) 成分 1 0 0重量部に対して (c) 成分が 2 0〜 1 0 0重量部である、 粒子成長度が 1. 5以下、 嵩密度が 5 0 0 g / L以上の単核性洗剤粒子群の製法、
〔態様 2〕 工程 (B - I ) : (a) 成分、 (b' ) 成分及び (c) 成分を混合す る工程、 並びに
工程 (B - Π) :工程 (B - I) で得られる混合物に、 該混合物 1 0 0重量部 に対して 5〜1 0 0重量部の (d' ) 成分を混合する工程を含んでなり、 工程 ( B— I) における (a) 成分、 (b' ) 成分及び (c) 成分の配合比が、 (a) 成分 1 0 0重量部に対して (b' ) 成分が 5〜5 0重量部及び (c) 成分が 20 〜1 0 0重量部であり、 (d' ) 成分の一次粒子の平均粒径が (b' ) 成分の一 次粒子の平均粒径より小さい粒子である、 粒子成長度が 1. 5以下、 嵩密度が 5 0 0 g/L以上の単核性洗剤粒子群の製法。
〔態様 3〕 工程 (C— I ) : (a) 成分、 (a) 成分 1 0 0重量部に対して 5〜 5 0重量部の (b' ) 成分及び (c) 成分を混合する工程、
工程 (C一 II) :工程 (C一 I ) で得られる混合物に、 (a) 成分 1 0 0重量 部に対して 5〜5 0重量部の (b) 成分を混合する工程、 並びに
工程 (C— III ) :工程 (C一 II) で得られる混合物に、 該混合物 1 0 0重量 部に対して 5〜1 0 0重量部の (d) 成分を混合する工程を含んでなり、 工程 ( C一 I) における (a) 成分及び (c) 成分の配合比が、 (a) 成分 1 0 0重量 部に対して (c) 成分が 20〜1 0 0重量部である、 粒子成長度が 1. 5以下、 嵩密度が 5 0 0 gZL以上の単核性洗剤粒子群の製法。 態様 1について
< (a) 成分 >
(a) 成分とは、 平均粒径 1 5 0〜5 0 0 m、 嵩密度が 4 00 gZL以上の 界面活性剤担持用ベース顆粒群である。
(a) 成分の平均粒径は、 溶解性並びに流動特性に優れた洗剤粒子群が得られ る点で 1 5 0〜5 0 0 、 好ましくは 1 8 0〜 35 0 mである。 嵩密度はコ ンパクト化の点から 4 0 0 gZL以上、 好ましくは 5 00 gZL以上である。 溶 解性の点から 1 5 00 gZL以下が好ましく、 1 20 0 g/L以下が更に好まし い。
(a)成分は、 液体成分を担持する能力 (担持能) が高い方が好ましい。 担持 能は 2 OmL/ 1 00 g以上が好ましく、 更に好ましくは 4 OmL/1 00 g以 上である。 担持能がこの範囲であれば (a)成分同士の凝集が抑制され、 洗剤粒 子群中の粒子の単核性を維持するのに好適である。
また、 (a)成分が工程 (A— I)、 (A— II) での混合中に崩壊するのを抑 制する観点から、 (a) 成分はより硬いものが好ましい。 具体的には、 粒子強度 で表して、 (a) 成分は 1 00 k gZcm2 以上が好ましく、 200 kgZcm 2 以上が更に好ましい。
(a) 成分の平均粒径は、 J I S Z 880 1に規定の標準篩を用いて試料 を 5分間振動させた後、 篩目のサイズによる重量分率から測定する。 (a) 成分 の嵩密度は、 J I S K 3362により規定された方法で測定する。
(a) 成分の担持能の測定は以下の通りである。
内部に攪拌翼を備えた内径 5 cmx高さ 1 5 cmの円筒型混合槽に試料 1 00 gを入れる。 該攪拌翼を 350 r pmで攪拌させながら、 25°Cの亜麻仁油を 1 OmL/m i nの速度で槽内に投入する。 攪拌に要する動力が最も高くなつた時 の亜麻仁油の投入量を担持能とする。
粒子強度の測定法は、 以下の通りである。
内径 3 cmx高さ 8 cmの円柱状の容器に、 試料 20 gを入れ、 30回タツピ ング (筒井理化学器機 (株) 、 TVP 1型タッピング式密充塡嵩密度測定器、 夕 ッビング条件;周期 36回/分、 6 Ommの高さから自由落下) を行う。 タツピ 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 1 OmmZmi n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。
(a) 成分は、 例えば、 洗剤ビルダー等を含有するスラリーを乾燥して得るこ
とができる。 その中でも、 スラリーを噴霧乾燥して得られる粒子が所望の物性値 を得られる点から好ましい。
このような (a ) 成分は、 例えば、 水不溶性無機物、 水溶性ポリマー及び水溶 性塩類をスラリー中の固形分基準でそれぞれ 2 0〜9 0重量%、 2〜3 0重量% 及び 5〜 7 8重量%含んでなるスラリーを噴霧乾燥して得ることができる。 上記 組成範囲にて乾燥方法並びに乾燥条件の調整により平均粒径、 嵩密度、 担持能並 びに粒子強度の制御が可能となる。 スラリー中の水不溶性無機物、 水溶性ポリマ 一、 及び水溶性塩類の含有量は、 スラリー中の固形分基準でそれぞれ、 3 0〜7 5重量%、 3〜2 0重量%、 1 0〜6 7重量%の範囲がより好ましく、 4 0〜7 0重量%、 5〜2 0重量%、 2 0〜5 5重量%の範囲が特に好ましい。
ここで水不溶性無機物とは、 2 5 °Cの水に対する溶解度が 0 . 5 g Z l 0 0 g 未満のものである。 水溶性ポリマーとは、 2 5 °Cの水に対する溶解度が 0 . 5 g / 1 0 0 g以上且つ分子量 1千以上の有機性重合体である。 水溶性塩類とは、 2 5 °Cの水に対する溶解度が 0 . 5 g _/ l 0 0 g以上且つ分子量 1千未満のもので める。
( a ) 成分中に水不溶性無機物、 水溶性ポリマー及び水溶性塩類以外に最終の 洗剤組成物に好適な界面活性剤、 蛍光染料等の補助成分を含んでも構わない。 補 助成分の配合量は 1 0重量%以下が好ましい。
ここで、 水不溶性無機物としては、 アルミノゲイ酸塩、 二酸化ケイ素、 水和ケ ィ酸化合物、 パーライト、 ベントナイト等の粘土化合物等が挙げられる。 水溶性 ポリマーとしては、 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、 並びに糖類等が挙げられる。 水溶性塩類としては、 炭酸基、 炭酸水素基 、 硫酸基、 亜硫酸基、 硫酸水素基、 塩酸基、 又はリン酸基等をそれぞれ有するァ ルカリ金属塩、 アンモニゥム塩、 又はアミン塩に代表される水溶性の無機塩類や 、 クェン酸ゃフマル酸塩などの低分子量の水溶性有機塩類等が挙げられる。
尚、 (a ) 成分は、 単核性洗剤粒子群の溶解性の観点から、 以下の構造 ( 1 )
及びノ又は (2) の構造を有することが好ましい。
構造 (1) :単核性洗剤粒子を水に溶解した場合、 単核性洗剤粒子の粒子径の 好ましくは 1Z1 0以上、 より好ましくは 1Z5以上、 さらに好ましくは 1Z4 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構造。 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 Z又は水溶性塩類 (以下、 水溶性ポリ マー等という) が多く存在する偏在性を有する構造。
(a)成分が構造 (1) の構造を有することにより、 洗剤粒子が水に溶解する 過程において、 先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つて粒子自 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、 洗剤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ゃ光学顕微鏡等で確認でき 、 気泡径 (円相当径) を測定することができる。 また、 (a) 成分の気孔径は、 その粒子径の好ましくは 1ノ 1 0〜4/5、 より好ましくは 1ノ 5〜4Z5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。 (a) 成分を壊さないようにメス等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 (7 m) 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栢当径 (<5 m) 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 <5 とする。 そして粒子径に対しての気孔径の比 (5Ζτ を 求める。
(a)成分が構造 (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、 洗剤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。
尚、 高速溶解性を発現させる最も好ましい態様としては、 (a)成分が (1)
と (2) の構造を併せ持つことである。
水溶性ポリマー等の偏在性は、 次の方法で確認することができる。
まず、 測定対象の (a)成分と、 その (a) 成分をメノウ乳鉢等で十分に粉砕 して均一な状態とした (a) 成分粉砕物とを用意する。 そして、 (a)成分及び (a) 成分粉砕物の表面から約 1 0 /m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 - I R) と光音響分光法 (PAS) とを併 用する方法 (以下、 「FT— I RZPAS」 という) により測定する。 前者の水 溶性ポリマー等の量が、 後者のその量より多い場合、 測定対象の (a) 成分はそ の内部よりも表面近傍に水溶性ポリマー等が多く存在する構造を有するものであ る。 (a) 成分及び (a) 成分粉砕物の表面から約 1 0 zmまでの情報が得られ る測定条件としては、 例えば、 分解能 8 cm スキャン速度 0. 63 cmZs 、 積算 1 28回、 という条件が上げられる。 使用する装置は、 例えば、 赤外分光 光度計として Bio-Rad Laboratories社製 F T S _ 6 OA/ 896型赤外分光光度 計が、 PASセルとして MTEC社製 300型光音響検出器が挙げられる。 尚、 FT— I RZP ASは APPLIED SPECTROSCOPY vol.47 1311-1316(1993) に記載さ れている。 く (b) 成分〉
(b) 成分は凝集していてもよいが、 一次粒子の平均粒径が 3〜 3 O/zmの粉 末ビルダーであることが必要であり、 常温で粉末の洗浄力強化剤あるいは吸油剤 を意味する。 具体的には、 クェン酸塩等の金属イオン封鎖能を示す基剤、 炭酸ナ トリウム、 炭酸カリウム等のアルカリ能を示す基剤、 結晶性ゲイ酸塩等の金属ィ オン封鎖能 ·アル力リ能いずれも有する基剤、 及び粉末の界面活性剤等が挙げら れる。 かかる平均粒径の (b) 成分を用いることにより、 溶解性及び流動特性に 優れた単核性洗剤粒子群を製造することができる。 尚、 単核性洗剤粒子群の定義 は後述する。
一般的に金属イオン封鎖能及び Z又はアル力リ能を示す基剤の多くは分子中、 結晶中又はクラスタ一中に、 結晶水等の束縛された状態の水を保持する水和性の 化合物である。 例えばアルカリ金属のクェン酸塩、 炭酸塩、 重炭酸塩、 リン酸塩 又は結晶性ゲイ酸塩が挙げられる。
好ましい (b) 成分としては、 少なくとも S i 02 及び M2 0 (Mはアルカリ 金属を表す。 ) を含有してなる結晶性アルカリ金属ゲイ酸塩であって、 該結晶性 アルカリ金属ゲイ酸塩は、 その S i 02 ZM2 0がモル比で 1. 5〜2. 6であ り、 その 0. 1重量%水分散液 (20°C) の pHの最大値が 1 1. 0を超え、 そ してそのイオン交換容量が 1 0 0mgC a C〇3 /g以上のものである。
ここで、 結晶性アルカリ金属ゲイ酸塩としては、 特開平 5- 279013号公報第 3欄 第 1 7行〜第 6欄第 24行 (特に、 5 0 0〜1 0 0 0 °Cで焼成して結晶化させた ものが好ましい。 ) 、 特開平 7- 89712号公報第 2欄第 4 5行〜第 9欄第 34行、 特開昭 60-227895号公報第 2頁右下欄第 1 8行〜第 4頁右上欄第 3行 (特に第 2 表のゲイ酸塩が好ましい。 ) に記載の結晶性ゲイ酸塩を好適に用いることができ 。 イオン交換容量測定法
まず、 0. 1 gのサンプルを秤量し、 5 0 0 p pm (C aCO3 換算) C a C 12 水溶液 1 0 OmLに分散させる。 25°C、 1 0分間攪拌後、 すばやく濾過 ( 0. 2 zmのフィルター) し、 濾液のうち、 1 OmLを採取し、 イオン交換水 5 OmLを加える。 これに 20重量%KOH水溶液 l mLを加え、 NN指示薬 〔2 —ヒドロキシー 1一 (2, 一ヒドロキシー 4' 一スルホ— 1 ' —ナフチルァゾ) _ 3—ナフトェ酸のメタノール溶液〕 を数滴加えた後、 0. 0 1 ? —£0丁八で 滴定する。 滴定後、 ブランクとの差より陽イオン交換能を求める。
ベース顆粒同士の凝集を抑制する点から、 (b) 成分の一次粒子の平均粒径は 5 以上が好ましく、 8 /m以上がより好ましい。 ベース顆粒への付着性の点
から 2 5 m以下が好ましく、 2 0〃m以下がより好ましい。 従って、 凝集抑制 とベース顆粒への付着性の点から、 5〜2 5〃mが好ましく、 8〜2 0〃mがよ り好ましい。 (b ) 成分の平均粒径は、 光散乱を利用した方法、 例えばパーティ クルアナライザー (堀場製作所 (株) 製) 又は顕微鏡観察により測定することが できる。 また、 (b ) 成分が結晶性アルカリ金属ゲイ酸塩の場合は、 粉砕性、 保 存安定性、 溶解性の点からも平均粒径は上記範囲が好ましい。
工程 (A— I I) における (b ) 成分の配合量は、 (a ) 成分 1 0 0重量部に対 して 5〜5 0重量部であり、 粉末ビルダーの効果を発揮させる点から 1 0重量部 以上が好ましく、 1 5重量部以上がより好ましい。 単核性洗剤粒子群の流動特性 の劣化を抑制する点から 4 0重量部以下が好ましく、 3 0重量部以下がより好ま しい。
< ( c ) 成分 >
( c ) 成分は界面活性剤組成物である。 (a ) 成分と混合する (c ) 成分は、 陰イオン界面活性剤、 非イオン界面活性剤、 両性界面活性剤及び陽イオン界面活 性剤からなる群より選ばれる一種以上の組成物が挙げられ、 混合時に液状である ことが好ましい。 より好ましくは、 非イオン界面活性剤 (ィ) 、 該非イオン界面 活性剤 1 0 0重量部に対して 0〜3 0 0重量部の、 硫酸基又はスルホン酸基を有 する陰イオン界面活性剤 (口) 及び該非イオン界面活性剤 1 0 0重量部に対して 1〜1 0 0重量部の、 該非イオン界面活性剤の固定化剤 (ハ) を含有してなる組 成物である。 該組成物において、 (口) は 2 0〜2 0 0重量部がより好ましく、 3 0〜 1 8 0重量部が特に好ましい。 また、 該組成物において、 (ハ) は 5〜5 0重量部がより好ましく、 5〜 3 0重量部が特に好ましい。 この (c ) 成分を使 用すると、 洗剤粒子群の溶解性及び流動特性の向上、 混合時の (a ) 成分の崩壊 の抑制、 保存時 (常温) での (c ) 成分のシミ出しを抑制することができるため 、 特に好ましい。 硫酸基又はスルホン酸基を有する陰イオン界面活性剤の配合は
、 洗剤粒子群の流動特性の向上、 保存時 (常温) での (C ) 成分のシミ出し抑制 に更に有利となる。
本明細書において非ィォン界面活性剤の固定化剤とは、 常温で液状の非ィォン 界面活性剤の流動性を抑え、 且つ界面活性剤組成物が流動性を失った状態での硬 度を著しく高めることができる基剤を意味する。 この固定化剤としては、 例えば 、 脂肪酸塩、 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界面活性剤等が挙げられる σ
また、 (C ) 成分には、 水が含有されていても良い。 中でも (ハ) 成分として 脂肪酸塩を用いる場合、 水の含有は、 非イオン界面活性剤との相溶性が高まるの で好適であり、 また、 (C ) 成分の流動点以上の温度での減粘効果もあり、 製造 上のハンドリング性並びに、 (a) 成分同士の凝集抑制の点からも好適である。 水の含有量は、 好ましくは (c) 成分の 5〜20重量部、 より好ましくは 8〜1 5重量部である。
工程 (A— I) における (c) 成分の配合量は、 洗浄力を発揮させる点から ( a)成分 1 00重量部に対して 20〜1 00重量部であり、 好ましくは 25〜8 0重量部、 更に好ましくは 30〜70重量部である。 この範囲において、 溶解性 並びに流動特性に優れた単核性洗剤粒子群が得られる。
< (d) 成分 >
(d) 成分である微粉体とは、 工程 (A— II) で得られる混合物の表面を被覆 し、 それにより粒子群の流動特性をさらに向上させるために配合される粉体であ る。 そのため、 (d)成分はその一次粒子の平均粒径 (但し、 (d)成分は凝集 していてもよい) が (b)成分の一次粒子の平均粒径より小さいものである。 ( d) 成分は二種以上の成分を用いてもよく、 その混合物の一次粒子の平均粒径が (b) 成分の一次粒子の平均粒径より小さければよい。 (d) 成分としては高い
イオン交換能や高いアル力リ能を有するものが洗浄面から好ましい。 具体的には
、 アルミノゲイ酸塩が望ましい。 アルミノゲイ酸塩以外では、 (b ) 成分をさら に粉砕したもの、 ゲイ酸カルシウム、 二酸化ケイ素、 ベントナイト、 タルク、 ク レイ、 非晶質シリカ誘導体、 ゲイ酸塩化合物のような無機微粉体も好ましい。 ま た、 金属石鹼も同様に用いることができる。
具体的には、 一次粒子の平均粒径が 0 . 1〜 1 0 mのものが好ましく、 0 . 1〜8〃mのものがより好ましく、 0 . 1〜5〃mのものがさらに好ましい。 ( d ) 成分の平均粒径は、 光散乱を利用した方法、 例えばパーティクルアナライザ 一 (堀場製作所 (株) 製) 、 または顕微鏡観察により測定される。
( d ) 成分の使用量としては、 表面被覆の効率性の点から工程 (A— I I) で得 られる混合物 1 0 0重量部に対して 5重量部以上であり、 1 0重量部以上が好ま しい。 また、 流動特性の点から 1 0 0重量部以下であり、 7 5重量部以下が好ま しく、 5 0重量部がより好ましい。 従って、 表面被覆の効率性と流動特性の点か ら、 1 0〜7 5重量部が好ましく、 1 0〜5 0重量部がより好ましい。
<単核性洗剤粒子群の製法 >
1 . 工程 (A - I )
本工程は、 (a ) 成分及び (c ) 成分を所定の配合比にて混合する工程である 。 本工程により、 (c ) 成分が (a ) 成分に担持される。 好ましい混合条件とし ては、 (a ) 成分の崩壊抑制並びに (c ) 成分の担持促進の点から、 混合時の混 合物の温度が (c ) 成分の流動点以上とすること、 及び各成分が混合可能な範囲 において、 攪拌力をできるだけ小さくして混合することである。
回分式で混合を行う場合、 上記の条件を満足できる混合機を用いれば、 特に限 定されないが、 例えば、 ( 1 ) 混合槽で内部に攪拌軸を有し、 この軸に攪拌羽根 を取り付けて粉末の混合を行う形式のミキサー:例えばヘンシェルミキサー (三 井三池化工機 (株) 製)、 ハイスピ—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) ノ、'ゥレック製) 、 レディゲミキサー (松坂技研 ( 株) 製) 、 プロシェアミキサー (太平洋機ェ (株) 製) 等; (2) 円筒型又は半 円筒型の固定された容器内でスパイラルを形成したリボン状の羽根が回転するこ とにより混合を行う形式のミキサー:例えばリボンミキサー (日和機械工業 (株 ) 製) 、 バッチニーダー (佐竹化学機械工業 (株) 製) 等; (3) コニカル状の 容器に沿ってスクリュ一が容器の壁と平行の軸を中心として自転しながら公転す ることにより混合を行う形式のミキサー、 例えばナウ夕一ミキサー (ホソカワミ クロン (株) 製) 等がある。
また、 連続式で混合を行う場合、 上記の条件を満足できる連続式混合機を用い れば、 特に限定されないが、 例えば上記の混合機のうちで連続型の装置を用いて (a)成分と (b) 成分を混合させてもよい。
好適な混合時間 (回分式の場合) 及び平均滞留時間 (連続式の場合) は、 例え ば 1〜20分間が好ましく、 特に 2〜1 0分間が好ましい。
2. 工程 (A - II)
本工程は、 工程 (A - I) で得られる混合物と (b) 成分とを混合する工程で ある。 本工程により、 (b) 成分の多くが該混合物の表面を被覆する。 工程 (A -II) は (b)成分の添加開始から工程 (A— III) にて (d) 成分の添加開始 までの工程をいう。 (b) 成分の添加タイミングは、 工程 (A— I) での (c) 成分の添加終了直後でも、 (c) 成分の添加後充分混合された後に添加しても良 く、 所望により適宜選定すればよい。 また、 (b) 成分を 2段階以上に分割して 添加することも可能である。 また、 本工程では、 (b) 成分の添加と同時に工程 (A— III ) で添加する (d) 成分の一部を添加することもできる。 但し、 (d ) 成分の配合量は (b) 成分の該混合物への被覆を妨げない範囲で行うことが好 ましい。 工程 (A— II) において (d)成分の一部を添加することで、 最終製品 の流動特性を劣化させることなく (a) 成分同士の凝集をさらに抑制することが
できる。
ここで、 攪拌翼並びに解砕翼を具備している混合機を用いる場合は、 (a)成 分の崩壊抑制並びに (b)成分の分散促進の点から、 該解砕翼の運転条件 (回転 数等) を適宜設定すれば良い。
混合装置としては、 工程 (A— I) で例示した混合機を使用すればよいが、 混 合機の運転条件を適宜設定し、 工程 (A - I) と工程 (A— II) を同一の装置を 用いて行えば、 設備の簡略化の点から好ましい。
混合時間は、 0. 3〜5分程度が好ましい。
3. 工程 (A-III )
本工程は、 工程 (A— II) で得られる混合物と (d) 成分を混合する工程であ る。 本工程において、 (d)成分が該混合物の表面を被覆し、 流動特性に優れた 単核性洗剤粒子群を得ることができる。
好ましい混合条件並びに混合装置は (d) 成分の分散性を高める観点から攪拌 翼と解砕翼を両方具備した混合機である。 又、 酵素や香料等の添加物も同時に添 加することができ、 設備の簡略化の点から、 ドラムミキサーのような容器回転型 の混合機を用いて (d) 成分を添加することも好ましい。
混合時間は、 攪拌機を具備した混合機を用いる場合は 0. 5〜3分程度が好ま しい。 容器回転型の混合機を用いる場合は 0. 5〜1 0分程度が好ましい。 態様 2について
く (a)成分 >
本態様で用いられる (a)成分は、 前記態様 1と同様のものであればよい。 < (b' )成分〉
(b' ) 成分は一次粒子の平均粒径が 5〜50 の粉末ビルダーであり、 常
温で粉末の洗浄力強化剤あるいは吸油剤を意味する。 具体的には、 一次粒子の平 均粒径が 5〜50 mである以外は、 前記 (b) 成分と同種類のものが挙げられ る。 かかる平均粒径の (b' )成分を用いることにより、 溶解性及び流動性に優 れた単核性洗剤粒子群を製造することができる。 尚、 単核性洗剤粒子群の定義は 後述する。
一般的に金属イオン封鎖能及び Z又はアル力リ能を示す基剤の多くは分子中、 結晶中又はクラスタ一中に、 結晶水等の束縛された状態の水を保持する水和性の 化合物である。 例えばアルカリ金属のクェン酸塩、 炭酸塩、 重炭酸塩、 リン酸塩 又は結晶性ゲイ酸塩が挙げられる。
好ましい (b' )成分としては、 少なくとも S i 02 及び M2 〇 (Mはアル力 リ金属を表す。 ) を含有してなる結晶性アルカリ金属ゲイ酸塩であって、 該結晶 性アルカリ金属ゲイ酸塩は、 その S i 02 ZM2 0がモル比で 1. 5〜2. 6で あり、 その 0. 1重量%水分散液 ( 20°C) の pHの最大値が 1 1. 0を超え、 そしてそのイオン交換容量が 1 00mgCaC〇3 以上のものである。 なお 、 イオン交換容量の測定法は、 前記態様 1と同様のものである。
(b* ) 成分の一次粒子の平均粒径は 5〜5 O ^m (但し、 (b' ) 成分は凝 集していてもよい) であり、 ベース顆粒同士の凝集を抑制する点から 8 /m以上 が好ましく、 1 5 m以上がより好ましい。 ベース顆粒への付着性の点から 40 m以下が好ましく、 30 m以下がより好ましい。 従って、 凝集抑制とベース 顆粒付着性の点から 8〜40〃mが好ましく、 1 5〜30 mがより好ましい。
(b' ) 成分の平均粒径は、 光散乱を利用した方法、 例えばパーティクルアナラ ィザー (堀場製作所 (株) 製) 又は顕微鏡観察により測定することができる。 ま た、 (b' )成分が結晶性アルカリ金属ゲイ酸塩の場合は、 粉砕性、 保存安定性 、 溶解性の点からも平均粒径は上記範囲が好ましい。
工程 (B— I) における (b' )成分の配合量は、 (a) 成分 1 00重量部に 対して 5〜50重量部であり、 粉末ビルダ一の効果を発揮させる点から 1 0重量
部以上が好ましく、 1 5重量部以上がより好ましい。 ベース顆粒同士の凝集を抑 制する点から 4 0重量部以下が好ましく、 30重量部以下がより好ましい。
< (c) 成分 >
本態様に用いられる (c) 成分は、 前記態様 1 と同様のものであればよい。 (c) 成分の配合量は、 洗浄力を発揮させる点から、 (a) 成分 1 0 0重量部 に対して 20〜1 0 0重量部であり、 好ましくは 25〜8 0重量部、 更に好まし くは 30〜70重量部である。 この範囲において、 溶解性並びに流動特性に優れ た単核性洗剤粒子群が得られる。
< (d' ) 成分 >
(d' ) 成分である微粉体は、 工程 (B— I ) で得られる混合物の表面を被覆 し、 それにより粒子群の流動性をさらに向上させるために配合される粉体である 。 そのため、 (d' ) 成分は、 その一次粒子の平均粒径 (但し、 (d' ) 成分は 凝集していてもよい) が (b' ) 成分の一次粒子の平均粒径より小さいものであ る。 (d' ) 成分は二種以上の成分を用いてもよく、 その場合、 混合物の一次粒 子の平均粒径が (b' ) 成分の一次粒子の平均粒径より小さければよい。 微粉体 としては高いィォン交換能や高いアル力リ能を有するものが洗浄面から好ましく 、 具体的には、 前記態様 1 と同様のものであればよい。
(d' ) 成分の使用量としては、 表面被覆の効率性の点から工程 (B— I) で 得られる混合物 1 0 0重量部に対して 5重量部以上であり、 1 0重量部以上が好 ましい。 また、 流動特性の点から 1 0 0重量部以下であり、 75重量部以下が好 ましく、 5 0重量部がより好ましい。 従って、 表面被覆の効率性と流動特性の点 から 1 0〜75重量部が好ましく、 1 0〜5 0重量部がより好ましい。 単核性洗剤粒子群の製法
1. 工程 (B - I)
本工程は、 (a) 成分、 (b' ) 成分及び (c)成分を所定の配合比にて混合 する工程である。 本工程により、 (c) 成分が (a)成分及び (b' ) 成分に担 持され、 (b' ) 成分の多くは (a) 成分の表面に付着する。 各成分の添加方法 は上記の作用が達せられれば任意であるが、 好ましい添加方法としては、 例えば 、 (a)成分と (b' ) 成分を予め混合した後、 (c)成分を噴霧により添加す る方法である。 好ましい混合条件としては、 (a)成分の崩壊抑制並びに (c) 成分の担持促進の点から、 混合時の混合物の温度が (c) 成分の流動点以上とす ること、 及び各成分が混合可能な範囲において、 攪拌力をできるだけ小さくして 混合することである。
回分式で混合を行う場合、 上記の条件を満足できる混合機を用いれば、 特に限 定されず、 前記態様 1と同様のものが用いられる。
また、 連続式で混合を行う場合、 上記の条件を満足できる連続式混合機を用い れば、 特に限定されないが、 例えば上記の混合機のうちで連続型の装置を用いて (a) 成分、 (b' )成分及び (c) 成分を混合させてもよい。
好適な混合時間 (回分式の場合) 及び平均滞留時間 (連続式の場合) は、 例え ば 1〜20分間が好ましく、 特に 2〜1 0分間が好ましい。
2. 工程 (B - II)
本工程は、 工程 (B— I) で得られる混合物と (d' ) 成分を所定の配合比に て混合する工程である。 本工程において、 微粉体が該混合物の表面を被覆し、 流 動性に優れた単核性洗剤粒子群を得ることができる。
好ましい混合条件としては、 (d' )成分の分散性を高める観点から、 攪拌機 と解砕翼を両方具備した混合機を用レ、ることであり、 攪拌翼と解砕翼の運転条件 (回転数等) は (a) 成分をなるベく崩壊しない様に適宜設定すればよい。 好ましい混合装置としては、 工程 (B— I ) に用いられる混合機のうち、 攪拌
翼と解砕翼を両方具備したものが挙げられる。 このような混合機を用いた場合に は工程 (B— I) と工程 (B— II) を同一の装置を用いて行うことができるので 、 設備の簡略化の点から好ましく、 そのような装置としてレディゲミキサー、 プ ロシヱアミキサ一等が挙げられる。
混合時間は 0. 5〜 3分程度が好ましい。 態様 3について
本態様は、 態様 1及び態様 2における単核性洗剤粒子群の溶解性と流動特性を 損なうことなく、 粉末ビルダーを高配合できる技術である。 また、 態様 1及び態 様 2と粉末ビルダ一の配合量が同量である場合は、 溶解性と流動特性がより向上 する技術である。 く (a)成分 >
本態様で用いられる (a)成分は、 前記態様 1と同様のものであればよい。
< (b) 成分、 (b' ) 成分〉
本態様で用いられる (b) 成分及び (b' ) 成分は、 それぞれ前記態様 1及び 態様 2と同様のものであればよい。
工程 (C— I) における (b' ) 成分の配合量及び工程 (C一 II) における ( b)成分の配合量は、 いずれも (a)成分 1 00重量部に対して 5〜50重量部 であり、 粉末ビルダーの効果を発揮させる点から 1 0重量部以上が好ましく、 1 5重量部以上がより好ましい。 また、 ベース顆粒同士の凝集の抑制及び単核性洗 剤粒子群の流動特性の劣化を抑制する点から 40重量部以下が好ましく、 30重 量部以下がより好ましい。
(b' ) 成分と (b)成分の配合量の合計は、 (a)成分 1 00重量部に対し て 1 0〜60重量部が好ましく、 1 5重量部以上 40重量部以下がより好ましい
。 また、 (b) 成分の配合量に対する (b' ) 成分の配合量は、 (c)成分中の 水分含有量が 5%未満である場合は、 (b) 成分 1 00重量部に対して、 (b' ) 成分 50〜500重量部が好ましく、 70〜 300重量部がより好ましい。 ( c) 成分中の水分含有量が 5重量%以上である場合は、 (b) 成分 1 00重量部 に対して、 (b' ) 成分 25〜250重量部が好ましく、 35〜200重量部が より好ましい。
< (c) 成分 >
本態様で用いられる (c) 成分は、 前記態様 1と同様のものであればよい。 工程 (C一 I) における (c) 成分の配合量は、 (a)成分 1 00重量部に対 して 20〜1 00重量部であり、 好ましくは 25〜80重量部、 更に好ましくは 30〜70重量部である。 この範囲において、 溶解性並びに流動特性に優れた単 核性洗剤粒子群が得られる。
特に、 (c) 成分中に 5重量%以上の水を含有し、 且つ (b' )成分として水 和性ビルダーを用いる場合は、 工程 (C一 I) における (b' )成分の配合量、 及び (c)成分の水分量に関して、 以下の理由から十分に留意する必要がある。 即ち、 界面活性剤組成物は、 その水分量により粘度が変化し、 水分量が著しく 減少すると顕著に増粘現象を示す場合がある。 従って、 工程 (C一 I) にて水分 を含有した (c) 成分と水和性の (b' ) 成分を混合すると、 (b' )成分の水 和反応により (c) 成分の水分が奪われ、 (c) 成分が局所的或いは全体的に増 粘する。 そして、 増粘した (c) 成分がバインダーとなって (a)成分及び Z又 は (b' )成分の凝集を促進し、 その結果、 洗剤粒子群の溶解性が劣化する場合 がある。
一方、 工程 (C— Π) にて (b) 成分として水和性ビルダーを添加する場合は 、 工程 (C一 I) にて既に (a) 成分に (c)成分の多くが担持されている為、
(c)成分の増粘による (a)成分及び Z又は (b)成分の凝集促進効果は非常 に少ない。
従って、 粉末ビルダーとして水和性ビルダーと非水和性ビルダーを併用する場 合は、 工程 (C一 I) にて (b' )成分として非水和性ビルダーを、 工程 (C一 II) にて (b)成分として水和性ビルダ一を選択的に使用することが粒子成長の 抑制の点からも有効である。
< (d)成分 >
(d)成分である微粉体とは、 工程 (C一 II)で得られる混合物の表面を被覆 し、 それにより粒子群の流動特性をさらに向上させるために配合される粉体であ り、 (b)成分の一次粒子の平均粒径より小さいものである。 (d)成分は、 前 記態様 1と同様のものであればよい。
工程 (C一 III ) における (d)成分の配合量は、 表面被覆の効率性の点から 工程 (C一 II)で得られる混合物 100重量部に対して 5重量部以上であり、 1 0重量部以上が好ましい。 また、 流動特性の点から 100重量部以下であり、 7 5重量部以下が好ましく、 50重量部がより好ましい。 従って、 表面被覆の効率 性と流動特性の点から 10〜75重量部が好ましく、 10〜50重量部がより好 ましい。 単核性洗剤粒子群の製法
1. 工程 (C - I)
本工程は、 (a)成分、 (b' ) 成分及び (c)成分を所定の配合比にて混合 する工程である。 本工程により、 (c)成分が (a)成分及び (b' ) 成分に担 持され、 (b' )成分の多くは (a)成分の表面に付着する。 各成分の添加方法 は上記の作用が達せられれば任意であるが、 好ましい添加方法としては、 例えば 、 (a)成分と (b' ) 成分を予め混合した後、 (c)成分を噴霧により添加す
る方法である。 好ましい混合条件としては、 (a) 成分の崩壊抑制並びに (c) 成分の担持促進の点から、 混合時の混合物の温度が (c)成分の流動点以上とす ること、 及び各成分が混合可能な範囲において、 攪拌力をできるだけ小さく して 混合することである。
回分式で混合を行う場合、 上記の条件を満足できる混合機を用いれば、 特に限 定されず、 前記態様 1と同様のものが用いられる。
また、 連続式で混合を行う場合、 上記の条件を満足できる連続式混合機を用い れば、 特に限定されないが、 例えば上記の混合機のうちで連続型の装置を用いて (a) 成分、 (b' ) 成分及び (c) 成分を混合させてもよい。
好適な混合時間 (回分式の場合) 及び平均滞留時間 (連続式の場合) は、 例え ば 1〜20分間が好ましく、 特に 2〜1 0分間が好ましい。
2. 工程 (C- II)
本工程は、 工程 (C一 I) で得られる混合物と (b) 成分とを混合する工程で ある。 本工程により、 (b) 成分の多くが該混合物の表面を被覆する。 工程 (C -II) は (b) 成分の添加開始から工程 (C— ΙΠ) にて (d) 成分の添加開始 までの工程をいう。 (b) 成分の添加タイミングは、 工程 (C一 I ) での (c) 成分の添加終了直後でも、 (c)成分の添加後充分混合された後に添加しても良 く、 所望により適宜選定すればよい。 また、 (b)成分を 2段階以上に分割して 添加することも可能である。 また、 本工程では、 (b)成分の添加と同時に工程 (C-III ) で添加する (d) 成分の一部を添加することもできる。 但し、 (d ) 成分の配合量は (b)成分の該混合物への被覆を妨げない範囲で行うことが好 ましい。 工程 (C一 Π) において (d) 成分の一部を添加することで、 最終製品 の流動特性を劣化させることなく (a) 成分同士の凝集をさらに抑制することが できる。
ここで、 攪拌翼並びに解砕翼を具備している混合機を用いる場合は、 (a)成
分の崩壊抑制並びに (b) 成分の分散促進の点から、 該解砕翼の運転条件 (回転 数等) を適宜設定すれば良い。
混合装置としては、 工程 (A— I) で例示した混合機を使用すればよいが、 混 合機の運転条件を適宜設定し、 工程 (C— I) と工程 (C— Π) を同一の装置を 用いて行えば、 設備の簡略化の点から好ましい。
混合時間は、 0. 3〜5分程度が好ましい。
3. 工程 (C一 III )
本工程は、 工程 (C一 II) で得られる混合物と (d) 成分を混合する工程であ る。 本工程において、 (d) 成分が該混合物の表面を被覆し、 流動特性に優れた 単核性洗剤粒子群を得ることができる。
好ましい混合条件並びに混合装置は (d)成分の分散性を高める観点から攪拌 翼と解砕翼を両方具備した混合機である。 又、 酵素や香料等の添加物も同時に添 加することができ、 設備の簡略化の点からドラムミキサーのような容器回転型の 混合機を用いて (d) 成分を添加することも好ましい。
混合時間は、 攪拌機を具備した混合機を用いる場合は 0. 5〜 3分程度が好ま しい。 容器回転型の混合機を用いる場合は 0. 5〜1 0分程度が好ましい。 ぐ単核性洗剤粒子群 >
以上の態様 1、 態様 2又は態様 3の製法で製造される単核性洗剤粒子群とは、 (a)成分を核として製造された洗剤粒子群であって、 実質的に 1個の洗剤粒子 の中に 1個のベース顆粒を核として有する洗剤粒子群をいう。
洗剤粒子群の単核性を表す指標として、 次式で定義される粒子成長度を用いる ことができる。 ここで言う単核性洗剤粒子群は、 以下に示す粒子成長度が、 1. 5以下、 好ましくは 1. 3以下、 より好ましくは 1. 2以下である。
粒子成長度 = (最終の洗剤粒子群の平均粒径) Z ( (a) 成分の平均粒径)
最終の洗剤粒子群とは、 工程 (A— III ) 、 工程 (B— II) 又は工程 (C— II I ) を経て得られる洗剤粒子群をいう。
単核性洗剤粒子群は粒子間の凝集が抑制されているため、 所望の粒径範囲外の 粒子 (凝集粒子) の生成が抑えられており (即ち、 これは界面活性剤の配合量の 変動に対して得られる洗剤粒子群の平均粒径及び粒度分布の変動が少ないことを 示す。 ) 、 溶解性に優れた洗剤粒子群が高収率で得られる。 ぐ単核性洗剤粒子群の好ましい物性と物性の測定方法 >
単核性洗剤粒子群の嵩密度は 5 0 0 g/L以上であり、 好ましくは 5 0 0〜1 00 0 /L. より好ましくは 6 0 0〜1 0 0 0 gZL、 特に好ましくは 6 5 0 〜85 0 g/Lである。 単核性洗剤粒子群の平均粒径は、 好ましくは 1 5 0〜5 0 0 zm. より好ましくは 1 8 0〜3 5 0 mである。 嵩密度及び平均粒径の測 定方法は (a) 成分のそれと同様である。
本発明の製法により得られる単核性洗剤粒子群は、 その流動特性に優れたもの である。 流動特性に優れるとは、 具体的には以下のように規定される。
単核性洗剤粒子群の粉粒体落下速度分散 (V) は、 好ましくは 2. 0以下、 よ り好ましくは 1. 5以下、 さらに好ましくは 1. 0以下、 特に好ましくは 0. 8 以下、 さらに好ましくは 0. 6以下である。
粉粒体落下速度分散 Vは以下のようにして測定することができる。
第 1図に示すような 「粉粒体の流動特性測定装置」 を用いて測定を行う。 粉粒 体の流動特性測定装置 1は、 保持部材 2によって保持される粉粒体 3の流動特性 を測定するもので、 その保持部材 2の支持機構 4、 傾斜装置 5、 傾斜測定装置 6 、 重量測定装置 7、 及び演算装置 8を備えている。 その支持機構 4は、 ベース 1 1上に設けられる支柱 1 2により水平軸中心に回転可能に支持される回転部材 1 3を有し、 その回転部材 1 3の先端に保持部材 2が取り付けられている。 その保 持部材 2は、 第 2図 ( 1 ) 、 (2) に示すように、 側面が扇型であることを特徴
とする上部に開口を有する容器であり、 その開口が粉粒体 3の流出部 2 aとされ ている。 また、 演算装置 8に出力装置 9が接続されている。
その傾斜装置 5は、 そのベース 1 1上に設けられるモータ 1 6の回転を巻きか け電動機構 1 7、 減速機構 1 8を介して上記回転部材 1 3に伝達し、 その回転部 材 1 3を回転させることで、 上記支持機構 4により支持された保持部材 2を設定 した速度で漸次傾斜させることができる。 その傾斜により、 保持部材 2に保持さ れた粉粒体 3を流出部 2 aから落下させることができる。 そのモータ 1 6は図外 速度調整装置に接続され、 その回転速度を変化させることで保持部材 2の傾斜速 度を調節できる。
具体的な操作として、 流出部 2 aを重量測定装置 7の受け皿部分 2 0に対して 2 0 c mの高さとなるように保持部材 2を備え付け、 保持部材 2の角度 0を 0 ° に設定する。 次に、 測定試料を流出部 2 aの上方 1 0 c mの高さから漏斗を用い て流出部 2 aに充分量注入し、 その後流出部 2 aからはみ出している試料を擦り 切って除去する。 保持部材 2を 1秒間に 6 . 0 ° の角速度で回転させ、 保持部材 2の角度 0が 0 ° から 1 8 0 ° となるまで回転させる (第 2図 ( 1 ) 、 (2 ) ) 。 その間、 重量測定装置にて 8 0分の 1秒ごとに試料の落下重量の測定を行い、 その時の と落下重量を逐次記録する。
そして、 保持部材 2の傾斜角度 0における落下率の微分値を角度 0における落 下速度 (%/deg. ) と定義し、 これを V ( Θ ) とする。 但し、 ノイズの低減を行 うために、 以下のデータ処理を行って保持部材の傾き 0に対する落下率、 落下速 度を定義する。
角度 0における落下率は、 角度 (0— 2 . 9 2 5 ) 。 から角度 0までの計 4 0 点分の落下重量の測定値の平均値を角度 0における落下重量とし、 測定試料の全 重量に対する、 角度 0における落下重量の比を角度 0における落下率 (%) と定 義^る。
角度 0における落下速度は、 角度 (0— 0 . 6 7 5 ) 。 から (0 + 0 . 6 7 5
) ° までの計 1 9点に関して横軸に角度、 縦軸に先述の落下率 (%) をプロット し、 最小自乗法を用いて得られる直線の傾きの値 (^Zdeg.) と定義する。 また 、 最小 2乗近似直線の傾きの値は、 J I S Z 8 9 0 1に準じて求めることが できる。
ここで保持部材 2の傾斜角度 0 (° ) に対して試料粉体の落下速度 V (Θ) ( %/deg. ) を測定し、 試料粉体の落下率 Υ (Θ) が 1 %から 9 9%の間となる Θ に対して V (Θ) の値の分散を以下の式により計算し、 粉粒体落下速度分散 Vと して求める。
即ち、
V= (η∑ (ν (θ) ) 2 ― (∑ ν (θ) ) 2 ) /η2
(ηは Υ (θ) が 1 %から 9 9%の間となるデータの総数) である。
単核性洗剤粒子群の流動時間として 7秒以下が好ましく、 6. 5秒以下がより 好ましい。 流動時間は、 J I S K 33 6 2により規定された嵩密度測定用の ホッパーから、 1 0 OmLの粉末が流出するのに要する時間とする。
洗剤粒子群の耐ケーキング性は、 好ましくは篩通過率が 9 0%以上、 より好ま しくは 9 5%以上である。 ケーキング性の試験法は次の通りである。
濾紙 (ADVANTEC社製 No. 2) で長さ 1 0. 2 cmx幅 6. 2 cm X高さ 4 cmの天部のない箱を作り、 四隅をステープラーでとめる。 試料 5 0 g を入れた該箱の上にアクリル樹脂板 ( 1 5 g) と鉛板 (2 5 0 g) をのせる。 こ れを温度 3 5°C、 湿度 4 0%雰囲気下 2週間放置した後のケーキング状態につい て下記の通過率を求めることによって行う。
く通過率 > 試験後の試料を篩 (J I S Z 8 8 0 1規定の目開き 4 760 // m) 上に静かにあけ、 通過した粉末重量を計り、 試験後の試料に対する通過率 ( %) を求める。
洗剤粒子群のシミ出し性は、 下記の試験法による評価が、 好ましくは 2ランク 以上、 より好ましくは 1ランクであれば搬送系での機器への非イオン界面活性剤
含有粉末の付着防止、 容器にシミ出し防止の工夫が不要となり好ましい。
シミ出し性の試験法:耐ケーキング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評価する。 評価は、 底部の濡れ面積で判定し、 下記の 1〜5ランクとする。
ランク 1 :濡れていない。 ランク 2 : 1Z4程度の面が濡れている。 ランク 3 : 1 2程度の面が濡れている。 ランク 4 : 3 Z4程度の面が濡れている。 ラン ク 5 :全面が濡れている。
洗剤粒子群の溶解率は、 好ましくは 9 0 %以上、 より好ましくは 9 5 %以上で ある。 溶解率の測定方法は次の通りである。
5°Cに冷却した 7 1. 2mgC aC03 に相当する 1 Lの硬水 (C aZM gのモル比 7 3) を 1 Lビーカー (内径 1 05mm、 高さ 1 5 Ommの円筒型 、 例えば岩城硝子社製 1 Lガラスビーカー) の中に満たし、 5°Cの水温をウォー ターバスにて一定に保った状態で、 攪拌子 (長さ 35mm、 直径 8mm、 例えば 型式: ADVANTEC社製、 テフロン丸型钿型) にて水深に対する渦巻きの深 さが略 1/3となる回転数 (8 0 0 r pm) で攪拌する。 1. 0 0 0 0 ± 0. 0 0 1 0 gとなるように縮分 ·秤量した単核性洗剤粒子群を攪拌下に水中に投入 - 分散させ攪拌を続ける。 投入から 6 0秒後にビーカー中の単核性洗剤粒子群分散 液を重量既知の J I S Z 8 8 0 1 (ASTM No. 20 0に相当) 規定の 目開き 74 mの標準篩 (直径 1 00mm) で濾過し、 篩上に残留した含水状態 の単核性洗剤粒子群を篩と共に重量既知の開放容器に回収する。 尚、 濾過開始か ら篩を回収するまでの操作時間を 1 0±2秒とする。 回収した単核性洗剤粒子群 の溶残物を 1 0 5 °Cに加熱した電気乾燥機にて 1時間乾燥し、 その後、 シリカゲ ルを入れたデシケーター (25°C) 内で 30分間保持して冷却する。 冷却後、 乾 燥した洗剤の溶残物と篩と回収容器の合計の重量を測定し、 次式によつて単核性 洗剤粒子群の溶解率 (%) を算出する。 尚、 重量の測定は精密天枰を用いて行う こととする。
溶解率 (%) = u一 (TZS) } X 1 00
〔S:単核性洗剤粒子群の投入重量 (g) ; T:上記攪拌条件にて得られた水溶 液を上記篩に供したときに、 篩上の残存する洗剤粒子群の溶残物の乾燥重量 (乾 燥条件: 1 05 °Cの温度下に 1時間保持した後、 シリカゲルを入れたデシケ一夕 一 (25°C) 内で 30分間保持する。 ) (g) 〕 。 実施例
次の様にしてベース顆粒群を調製した。
水 480 kgを攪拌翼を有した lm3 の混合槽に加え、 水温が 50°Cに達した 後に、 硫酸ナトリウム 1 20 kg、 炭酸ナトリウム 1 50 k gを添加した。 1 5 分間攪拌した後に、 40重量%のポリアクリル酸ナトリウム水溶液 1 2 O kgを 添加した。 更に 1 5分間攪拌した後に、 ゼォライト 252 kgを添加し、 30分 間攪拌して均質なスラリーを得た。 このスラリーの最終温度は 53°Cであった。 このスラリ一を噴霧乾燥に付して、 得られた噴霧乾燥粒子をべ一ス顆粒群とした 。 このベース顆粒群は、 平均粒径 260 m、 嵩密度 590 g/L, 担持能 52 mL/1 00 g、 粒子強度 280 kg/cm2 、 組成 (重量比) :ゼォライト Z ポリアクリル酸 NaZ炭酸 NaZ硫酸 NaZ水 =42/8 /25 /20 5であ つ こ o 実施例 I一 1
以下の製法に従い洗剤粒子群を得た。
く工程 (A— I) >
レディゲミキサー (松坂技研 (株) 製、 容量 1 30 L、 ジャケット付) に表 1 記載の 80°Cのベース顆粒群 1 00重量部 (20 kg) を投入し、 主軸 (回転数 : 60 r pm) の回転を開始した。 なお、 チヨッパ一は回転させず、 ジャケット に 80°Cの温水を 1 0LZ分で流した。 そこに、 80°Cの界面活性剤組成物 44
重量部 (8. 8 kg) を 2分間で投入し、 その後 5分間攪拌を行った。 く工程 (A - II) >
続いて、 このレディゲミキサー内に粉末ビルダー 20重量部 (4 kg) を投入 し、 主軸 (回転数: 1 20 r pm) 及びチヨッパー (回転数: 3600 r pm) の回転を 0. 5分間行った。 く工程 (A - III ) >
続いて、 このレディゲミキサー内に微粉体 1 5重量部 (3 kg) を投入し、 主 軸 (回転数: 120 r pm) 及びチヨッパー (回転数: 3600 r pm) の回転 を 1分間行った後、 33 k gの洗剤粒子群を排出した。 得られた洗剤粒子群の物 性を表 1に示す。
実 施 例 比 較 例
1-1 1-2 1-3 1-4 1-5 1-1 1-2
組 界面活性剤 非イオン界面活性剤 *1) 40 20 20 20 20 20 20
組成物 固定化剤 1 *2) 2 2 2 2 2 2 2
成
[(C)成分] 固定化剤 2 *3) 2 2 2 2 2 2 2
陰イオン界面活性剤 *4) 20 20 20 20 20 20
水 : _ 4 4 4 4 4 4
部 ベ-ス 顆粒群 噴霧乾燥粒子 100 100 100 100 100 100 100
[(a)成分]
粉末ビルダ- 結晶性了ルか j金属ケィ酸塩 *5) 20 20 20 20 ― ― 20
[(b)成分] 結晶性了ルか)金属ケィ酸塩 *6) ― ― ― ― 20 ―
結晶性了ルか)金属ケィ酸塩 *7) ― ― ― ― 20 ― ―
微粉体 結晶性了ルミ イ酸塩 *8) 15 15 15 10 15 15 15
[(d)成分] 無定型アルミ イ酸塩 *9) ― ― ― 3 ― ― ―
物 一次粒子の平均粒径 ( m) 281 307 294 291 281 299 286
粒子成長度 1.08 1.18 1.13 1.12 1.08 1.15 1.10
性
嵩密度 (gZL) 730 780 770 800 770 710 720
流動特性 粉粒体落下速度分散 1.7 1.0 1.2 0.9 0.9 3.9 2.7
流動性 ( s ) 6.4 6.1 6.2 6.0 5.9 7.4 7.1 シミ出し性 (2週間保存) 2〜3 2 2 2 2 2〜3 2~3
耐ケーキング性 (2週間保存) 2〜3 2 2 2 1 3 3
溶解率 (%) 96 94 95 95 96 95 96
表中の各成分についての詳細は次のとおりである。
* 1 ) :ポリオキシエチレンアルキルエーテル (花王 (株) 製、 商品名:エマ ルゲン 108KM、 エチレンオキサイド平均付加モル数: 8. 5、 アルキル鎖の炭素 数: 1 2〜1 4、 融点: 1 8。C) ; * 2) :ポリエチレングリコール (花王 (株 ) 製、 商品名: K-PEG6000 、 重量平均分子量: 8 5 0 0、 融点: 6 0 °C) ; * 3 ) :パルミチン酸ナトリウム; * 4) : ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム ; * 5) : クラリアント社製の Na- SKS-6 ( <5 -Na2Si 205) 、 平均粒径 9〃m; * 6) : Na- SKS- 6、 平均粒径 4 2 m、 (b' ) 成分; * 7) : Na- SKS-6、 平均粒 径 2 3 m ; * 8) :ゼオライト 4 A型、 平均粒径 3. 5 zm; * 9) :特開平 9-132794号公報に記載の調製例 2、 平均粒径 8 jn (一次粒子径 0. 1 /m) 。
実施例 I一 2
表 1記載の組成にて実施例 I - 1 と同様の方法で洗剤粒子群を得た。 得られた 洗剤粒子群の物性を表 1に示す。 実施例 I - 2の洗剤粒子群は実施例 I - 1の洗 剤粒子群よりも流動特性、 耐ケーキング性、 シミ出し性に優れていた。 実施例 I一 3
表 1記載の組成にて実施例 I - 1と同様の方法で洗剤粒子群を得た。 但し、 ェ 程 (A— II) において結晶性アルカリ金属ゲイ酸塩の全てと、 結晶性アルミノケ ィ酸塩の一部 ( 1 5重量部のうち 1 0重量部) を添加した。 得られた洗剤粒子群 の物性を表 1に示す。 実施例 I - 3の洗剤粒子群は実施例 I - 2の洗剤粒子群よ りも溶解性に優れていた。 実施例 I一 4
表 1記載の組成にて実施例 I一 1と同様の方法で洗剤粒子群を得た。 但し、 ェ
程 (A— II) において結晶性アルミノゲイ酸塩を配合し、 工程 (A— III ) にお いては直径 40 Ommの円筒状のドラムミキサーを使用し、 無定型アルミノゲイ 酸塩を添加し、 2分間混合を行った。 得られた洗剤粒子群の物性を表 1に示す。 実施例 I - 4の洗剤粒子群は実施例 I - 2、 I - 3の洗剤粒子群よりも流動特性 に優れていた。 実施例 I― 5
以下の製法に従い洗剤粒子群を得た。
<工程 (A— I) >
レディゲミキサー (松坂技研 (株) 製、 容量 1 30 L、 ジャケット付) に表 1 記載の 80°Cのベース顆粒群 1 00重量部 (20 kg) を投入し、 主軸 (回転数 : 60 r pm) の回転を開始した。 なお、 チョッパーは回転させず、 ジャケット に 80°Cの温水を 1 0LZ分で流した。 そこに、 80°Cの界面活性剤組成物 44 重量部 (8. 8 kg) を 2分間で投入し、 その後 1分間攪拌を行った。
<工程 (A - II) >
続いて、 このレディゲミキサー内に粉末ビルダー 20重量部 (4 kg) を投入 し、 その後 4分間攪拌を行った。 く工程 (A— III ) >
続いて、 このレディゲミキサー内に微粉体 1 5重量部 (3 kg) を投入し、 主 軸 (回転数: 1 20 r pm) 及びチョッパー (回転数: 3600 r pm) の回転 を 1分間行った後、 35 k gの洗剤粒子群を排出した。 得られた洗剤粒子群の物 性を表 1に示す。 実施例 I - 5の洗剤粒子群は実施例 II - 2の洗剤粒子群よりも 溶解性に優れていた。
比較例 I一 1
粉末ビルダーの平均粒径を除いては実施例 I一 1と同様の方法にて洗剤粒子群 を得た。 得られた洗剤粒子群の物性を表 1に示す。 比較例 I一 1の洗剤粒子群は その流動特性が劣っていた。 比較例 I一 2
粉末ビルダーの添加方法 (工程 (A— II) を省略し、 工程 (A— III ) に粉末 ビルダーを添加した。 ) を除いては実施例 I一 1と同様の方法にて洗剤粒子群を 得た。 得られた洗剤粒子群の物性を表 1に示す。 得られた洗剤粒子は、 その流動 特性が劣っていた。 実施例 II一 1
以下の製法に従い洗剤粒子群を得た。
<工程 (B_ I) >
レディゲミキサー (松坂技研 (株) 製、 容量 130 L、 ジャケット付) に表 2 記載の 80°Cのベース顆粒群 100重量部 (20 kg)及び室温の粉末ビルダー 20重量部 (4 kg) を投入し、 主軸 (回転数: 60 r pm) の回転を開始した 。 なお、 チョッパーは回転させず、 ジャケットに 80°Cの温水を 10LZ分で流 した。 そこに、 80°Cの界面活性剤組成物 44重量部 (8. 8kg) を 2分間で 投入し、 その後 5分間攪拌を行った。
<工程 (B— II) >
続いて、 このレディゲミキサー内に微粉体 15重量部 (3 kg) を投入し、 主 軸 (回転数: 120 r pm)及びチヨッパ— (回転数: 3600 r pm) の回転 を 1分間行った後、 35 k gの洗剤粒子群を排出した。 得られた洗剤粒子群の物 性を表 2に示す。
実施例 比較例
to
II- 1 11-2 11-3 11-1 11-2 11-3
組 界面活性剤 イオン 生 J*1) 40 20 20 20 20 20
組成物 固定化剤 1*2) 2 2 2 2 2 2
成
[(C)成分] 固定化剤 2*3) 2 2 2 2 2 2
陰 ン界面活性剤 *4) ― 20 20 20 20 20
* 水 4 4 4 4 4
部 ベ-ス 顆粒群 噴菘乾燥 fci子 100 100 100 100 100 100
[(a)成分]
J粉末ビルダ- 結晶性了ル^金属 W酸塩 *6) 20 20 20 ― ― 20
(b') 成分
結晶性 7M'j金属 W酸塩 *7) ― ― 一 20 ― ―
結晶性了) リ金属ケィ酸塩 *8) ― - ― 一 20 ― 微粉体 結晶性了ルミ イ酸塩 *9) 5 15 8 3 ID
C(d') 成分
] 結晶性 7ルか j金属ケィ酸塩 *10) 7 - 物 平均粒径 (zzm) 268 294 291 434 286 273
粒子成長度 1.03 1.13 1.12 1.67 1.10 1.05
性
嵩密度 (g/L) 750 780 800 820 720 710
流動特性 粉粒体落下速度分散 1.5 0.9 1.1 0.8 2.9 3.8
流動性 ( s ) 6.3 5.9 6.0 5.9 7.1 7.3
シミ出し性 (2週間保存) 2~3 2 2 2 3 3
耐ケーキング性 (2週間保存) 1~2 1 1 I 2~3 2~3
溶解率 (%) 97 95 95 85 96 96
表中の各成分についての詳細は次のとおりである。
* 1 ) :ポリオキシエチレンアルキルエーテル 〔花王 (株) 製、 商品名:エマ ルゲン 1 0 8 KM、 エチレンオキサイド平均付加モル数: 8. 5、 アルキル鎖の 炭素数: 1 2〜1 4、 融点: 1 8°C〕 ; * 2) : ポリエチレングリコール 〔花王 (株) 製、 商品名: K一 P E G 6 0 0 0 (重量平均分子量: 8 5 0 0、 融点: 6 0°C) 〕 ; * 3) :パルミチン酸 Na ; * 4) : ドデシルベンゼンスルホン酸 N a ; * 6) : クラリアント社製の Na— SKS— 6 (<5-Na2 S i 2 05 、 平 均粒径 2 3〃m) ; * 7) : N a - S K S - 6 (平均粒径 4. 3 μ,τη) ; * 8 ) : N a - S K S - 6 (平均粒径 6 5 m) ; * 9) :ゼオライト 4 A型 (平均粒 径 3. 5 τη) ; * 1 0) : Na -SKS- 6 (平均粒径 9 m) 。 実施例 II— 2
表 2記載の組成にて実施例 II一 1と同様の方法で洗剤粒子群を得た。 得られた 洗剤粒子群の物性を表 2に示す。 実施例 II - 2の洗剤粒子群は実施例 II - 1の洗 剤粒子群よりも流動特性、 耐ケーキング性、 シミ出し性に優れていた。 実施例 II一 3
表 2記載の組成にて実施例 II - 1と同様の方法で洗剤粒子群を得た。 得られた 洗剤粒子群の物性を表 2に示す。 実施例 II - 3の洗剤粒子群は実施例 II - 1の洗 剤粒子群よりも洗浄性に優れていた。 比較例 II一 1、 II- 2
粉末ビルダーの平均粒径を除いては実施例 II一 1 と同様の方法にて洗剤粒子群 を得た。 得られた洗剤粒子群の物性を表 2に示す。 比較例 II - 1の洗剤粒子群は 粒子成長度が大きいことから、 得られた洗剤粒子群は単核性洗剤粒子群ではなか つた。 また、 その溶解性も劣っていた。 比較例 II - 2の洗剤粒子群は単核性洗剤
粒子群ではあったが、 その流動特性が劣っていた。 比較例 II一 3
粉末ビルダ一である結晶性アルカリ金属ゲイ酸塩 * 6) を、 工程 (B— I) で はなく、 工程 (B— II) で添加したことを除いては実施例 II— 1と同様の方法に て洗剤粒子群を得た。 得られた洗剤粒子群の物性を表 2に示す。 得られた洗剤粒 子は単核性洗剤粒子群であつたが、 その流動特性が劣っていた。 実施例 III一 1
以下の製法に従い洗剤粒子群を得た。
く工程 (C一 I) >
レディゲミキサー (松坂技研 (株) 製、 容量 1 30 L、 ジャケット付) に表 3 記載の 80°Cのベース顆粒群 1 00重量部 (20 kg)及び室温の粉末ビルダー *7) 1 0重量部 (2 kg) を投入し、 主軸 (回転数: 60 r pm) の回転を開始 した。 なお、 チョッパーは回転させず、 ジャケットに 80°Cの温水を 1 0L/分 で流した。 そこに、 80°Cの界面活性剤組成物 44重量部 (8. 8kg) を 2分 間で投入し、 その後 5分間攪拌を行った。 く工程 (C— II) >
続いて、 このレディゲミキサー内に粉末ビルダー *5) 1 0重量部 (2kg) を 投入し、 主軸 (回転数: 1 20 r pm) 及びチョッパー (回転数: 3600 r p m) の回転を 0. 5分間行った。 く工程 (C一 III ) >
続いて、 このレディゲミキサー内に微粉体 1 5重量部 (3 kg) を投入し、 主 軸 (回転数: 1 20 r pm) 及びチヨッパ一 (回転数: 3600 r pm) の回転
を 1分間行った後、 33 k gの洗剤粒子群を排出した。 得られた洗剤粒子群の物 性を表 3に示す。 実施例 III - 1の洗剤粒子群は実施例 I - 2の洗剤粒子群より も、 溶解性ならびに流動特性に優れていた。 実施例 ΙΠ - 2
以下の製法に従い洗剤粒子群を得た。
く工程 (C- I) >
レディゲミキサー (松坂技研 (株) 製、 容量 1 30 L、 ジャケット付) に表 3 記載の 80°Cのベース顆粒群 1 00重量部 (20 kg) 及び室温の粉末ビルダー *7) 1 5重量部 (3 kg) を投入し、 主軸 (回転数: 60 r pm) の回転を開始 した。 なお、 チョッパーは回転させず、 ジャケットに 80°Cの温水を 1 0LZ分 で流した。 そこに、 80°Cの界面活性剤組成物 44重量部 (8. 8 kg) を 2分 間で投入し、 その後 5分間攪拌を行った。 く工程 (C— II) >
続いて、 このレディゲミキサー内に粉末ビルダ一 *5) 1 2重量部 (2. 4 kg ) を投入し、 主軸 (回転数: 1 20 r pm) 及びチョッパー (回転数: 3600 rpm) の回転を 0. 5分間行った。 く工程 (C- III ) >
続いて、 このレディゲミキサー内に微粉体 1 1重量部 (2. 2kg) を投入し 、 主軸 (回転数: 1 20 r p m) 及びチョッパー (回転数: 3600 r p m) の 回転を 1分間行った後、 33 k gの洗剤粒子群を排出した。 得られた洗剤粒子群 の物性を表 3に示す。 実施例 111 - 2の洗剤粒子群は実施例 I - 2の洗剤粒子群 よりも、 洗浄特性に優れていた。 また、 粉末ビルダ一を高配合しているにもかか わらず、 流動特性ならびに溶解性の優れた洗剤粒子群が得られた。
実施例
III - 1 III-2 組 界面活性剤 非イオン界面活性剤 *1) 20 20 組成物 固定化剤 1 *2) 2 2 成
[(c)成分] 固定化剤 2 *3) 2 2 陰イオン界面活性剤 *4) " 20 20 量 水 4 4 部 ベ-ス 顆粒群 噴霧乾燥粒子 100 100 [(a)成分]
粉末ビルダ- 結晶性了 リ金属ケィ酸塩 *5) 丄
[(b)成分、 結晶性 7ルカり金属 W酸塩 *6)
E(b') 成分
] 結晶性了ルか j金属 W酸塩 *7) 丄 u I J 微粉体 結晶性了ルミノケィ酸塩 *8) 15 11 [(d)成分] 無定型アルミノケィ酸塩 *9)
物 一次粒子の平均粒径 (/ m) 283 286 粒子成長度 1.09 1.10 性
嵩密度 (gZL) 790 800 流動特性 粉粒体落下速度分散 0.6 0.7 流動性 ( s ) 5.8 5.9 シ ミ出し性 (2週間保存) 2 2 耐ケーキング性 (2週間保存) 2 2 溶解率 {%) 96 95
* 1) 〜9) は表 1と同じ c
産業上の利用可能性
本発明の製法により、 界面活性剤の配合量が多く、 流動特性並びに溶解性に優 れ、 且つ、 該非イオン界面活性剤のシミ出し抑制並びに耐ケーキング性に優れる 単核性洗剤粒子群を得ることができる。 以上に述べた本発明は、 明らかに同一性の範囲のものが多数存在する。 そのよ うな多様性は発明の意図及び範囲から離脱したものとはみなされず、 当業者に自 明であるそのような全ての変更は、 以下の請求の範囲の技術範囲内に含まれる。