(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノニオン界面活性剤を主活性剤として１５〜３０重量％含有し、粉体原料４０〜８０重量％を含有する粒状ノニオン洗剤組成物を撹拌造粒により製造するに際して、
ハ）まず一部の粉体原料を撹拌羽根の回転により造粒機内で流動化し、
ニ）続いて一部のノニオン界面活性剤を下記式（Ｉ）を満足する添加速度で造粒機内に供給することにより造粒して、第一の造粒物を調製し、
ホ）第一の造粒物の粒子径が目的とする造粒物の平均粒子径の２０〜６０％の平均粒径範囲に達したときに、更に残部の粉体原料と下記式（Ｉ）を満足する添加速度で残部のノニオン界面活性剤とを造粒機内に供給して第二の造粒を行い、且つ上記造粒操作を造粒機内部温度２０〜６０℃として行うことを特徴とする粒状ノニオン洗剤組成物の製造方法。
Ｑ／（Ｎ・Ｄ3）＝（１．０〜９．０）×１０-5 （Ｉ）
〔式中、Ｑ、Ｎ及びＤはそれぞれ以下のことを表す。
Ｑ：ノニオン界面活性剤の添加速度（ｍ3／ｓ）
Ｎ：撹拌翼の回転数（１／ｓ）
Ｄ：撹拌翼の直径（ｍ）〕
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は粒状ノニオン洗剤組成物の製造方法に関し、詳しくはノニオン洗剤の撹拌造粒において撹拌造粒機内部の付着を抑制し、且つバッチ当たりの生産量を増加させることが可能な粒状ノニオン洗剤組成物の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ノニオン界面活性剤は、一般に低泡性であり、洗浄力が水の硬度の影響を受けにくく、特に泥汚れや低温での汚れ分散性にも優れている。更に、生分解性が良好で環境負荷が低く、低毒性で安全性にも問題がないなど、優れた界面活性剤である。ただ、ノニオン界面活性剤は常温で液体のものが多く、しかも粒状ノニオン洗剤組成物の製造の際に混合される洗浄ビルダーその他の粉状材料との緻密混合性が悪いため、ノニオン界面活性剤を主活性剤とする粒状ノニオン洗剤組成物を撹拌造粒により製造する場合、装置内部の付着が発生しやすく、造粒物の流動性や耐ケーキング性の低下等を引き起こし、安定な連続生産が難しいという欠点がある。また、造粒開始時と終了時の間の嵩密度の変化が大きいため、造粒機の容量の２０〜３０ｖｏｌ％程度しか製造することができず、更に前述の付着物の影響でバッチ当たりの生産量が安定しないという問題点がある。
【０００３】
そこで、特開平５−２０９２００号公報、特開平５−１２５４００号公報では、高嵩密度で、流動性及び耐ケーキング性に優れた粒状ノニオン洗剤組成物を得るために、混合工程−撹拌造粒工程−微粉物被覆工程からなるプロセスにおいて、撹拌造粒工程で撹拌型混合機内壁に洗剤原料の付着層を形成させつつ造粒する方法を提案している。しかし、時間と共に付着層が成長しては撹拌翼によりかき取られる操作が繰り返されることは、造粒機の負荷を不安定とし、品質を不均一化するおそれがあり、好ましいことではない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、撹拌造粒による粒状ノニオン洗剤組成物の製造に際し、撹拌造粒機内部の付着を抑制し、且つバッチ当たりの生産量を増加させることを可能とする製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、撹拌造粒において、撹拌造粒機内での流動粉体原料中にノニオン界面活性剤を特定の添加速度で供給することにより、上記目的が達成されることを見い出し、更に撹拌造粒を２段階で実施することにより、造粒物の粒度分布を広げること無しに生産量を増加することができることを見い出し、本発明に到達した。
【０００６】
即ち、本発明によれば、第一に、ノニオン界面活性剤を主活性剤とする粒状ノニオン洗剤組成物を撹拌造粒により製造するに際して、
イ）まず粉体原料を撹拌羽根の回転により造粒機内で流動化し、
ロ）続いてノニオン界面活性剤を下記式（Ｉ）を満足する添加速度で造粒機内に供給する、
ことを特徴とする粒状ノニオン洗剤組成物の製造方法が提供される。
Ｑ／（Ｎ・Ｄ3）＝（１．０〜９．０）×１０-5        （Ｉ）
〔式中、Ｑ、Ｎ及びＤはそれぞれ以下のことを表す。
Ｑ：ノニオン界面活性剤の添加速度（ｍ3／ｓ）
Ｎ：撹拌翼の回転数（１／ｓ）
Ｄ：撹拌翼の直径（ｍ）〕
第二に、ノニオン界面活性剤を主活性剤とする粒状ノニオン洗剤組成物を撹拌造粒により製造するに際して、
ハ）まず一部の粉体原料を撹拌羽根の回転により造粒機内で流動化し、
ニ）続いて一部のノニオン界面活性剤を上記第一−ロ）記載の添加速度で造粒機内に供給することにより造粒して、第一の造粒物を調製し、
ホ）第一の造粒物の粒子径が目的とする造粒物の２０〜６０％の粒径範囲に達したときに、更に残部の粉体原料と上記第一−ロ）記載の添加速度で残部のノニオン界面活性剤とを造粒機内に供給して第二の造粒を行う、
ことを特徴とする粒状ノニオン洗剤組成物の製造方法が提供される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について、具体的に詳しく説明する。
本発明の方法においては、ノニオン界面活性剤としては、各種のノニオン界面活性剤を使用することができる。好ましいノニオン界面活性剤としては、例えば、以下のものを挙げることができる。
【０００８】
（１）炭素数６〜２２、好ましくは８〜１８の脂肪族アルコールに炭素数２〜４のアルキレンオキシドを平均３〜３０モル、好ましくは５〜２０モル付加したポリオキシアルキレンアルキル（又はアルケニル）エーテル。この中でも、ポリオキシエチレンアルキル（又はアルケニル）エーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキル（又はアルケニル）エーテルが好適である。
（２）ポリオキシエチルアルキル（又はアルケニル）フェニルエーテル。
【０００９】
（３）長鎖脂肪酸アルキルエステルのエステル結合間にアルキレンオキシドが付加した以下の式で示される脂肪酸アルキルエステルアルコキシレート。
Ｒ1ＣＯ（ＯＡ)n ＯＲ2
（Ｒ1ＣＯは、炭素数６〜２２、好ましくは８〜１８の脂肪酸残基を表わす。ＯＡは、エチレンオキシド、プロピレンオキシド等の炭素数２〜４、好ましくは２〜３のアルキレンオキシドの付加単位を表わす。ｎは、アルキレンオキシドの平均付加モル数を示し、一般に３〜３０、好ましくは５〜２０の数である。Ｒ2は、炭素数１〜３の置換基を有してもよい低級アルキル基を表す。）
【００１０】
（４）ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル。
（５）ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル。
（６）ポリオキシエチレン脂肪酸エステル。
（７）ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油。
（８）グリセリン脂肪酸エステル。
【００１１】
上記のノニオン界面活性剤の中でも、融点が４０℃以下でＨＬＢが９〜１６のポリオキシエチレンアルキル（又はアルケニル）エーテル、脂肪酸メチルエステルにエチレンオキシドが付加した脂肪酸メチルエステルエトキシレートが特に好適に用いられる。また、これらのノニオン界面活性剤は混合物として使用してもよい。
【００１２】
ノニオン界面活性剤は、粒状ノニオン洗剤組成物中に、一般に１０〜４０重量％、更に好ましくは１２〜３５重量％、特に好ましくは１５〜３０重量％含有される。この量が１０重量％未満では、得られる洗剤粒子中のノニオン界面活性剤濃度が低いばかりか低嵩密度となるため、洗剤の使用量を多くしないと良好な洗浄効果が得られず、近年のコンパクト化と相反する結果となり好ましくないし、また、省資源の点でも好ましくない。一方、４０重量％を超えると、バッチ式の製造の場合には特に問題とはならないが、連続式の製造の際には造粒機内への付着量が増し、安定に製造することが困難となり、好ましくない。
【００１３】
本発明の方法においては、粉体原料として、通常洗剤に使用されているビルダーその他の粉体原料が使用される。例えば、ゼオライト、トリポリリン酸塩、クエン酸塩、コハク酸塩、ポリアクリル酸塩、アクリル酸−マレイン酸共重合体、ＥＤＴＡなどのキレートビルダーや、アルカリ金属炭酸塩（炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等）、アルカリ金属ケイ酸塩（ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム等）、層状ポリケイ酸塩（マカタイト、カネマイト等）などのアルカリビルダーが含まれる。その他、芒硝、シリカ、炭酸カルシウム、澱粉、金属石鹸などの粉末も使用できる。
【００１４】
粉体原料は粒状ノニオン洗剤組成物中に、一般に４０〜８０重量％、好ましくは４０〜７５重量％、更に好ましくは５０〜７０重量％配合されるような量でノニオン界面活性剤と撹拌造粒される。粉体原料の配合量が４０重量％未満では流動性が低下するし、８０重量％超過では発塵性が悪化する。
【００１５】
本発明の方法においては、前記のように、まず粉体原料が撹拌羽根の回転により造粒機内で流動化され、続いてノニオン界面活性剤が下記式（Ｉ）を満足する添加速度で造粒機内に供給される。
Ｑ／（Ｎ・Ｄ3）＝（１．０〜９．０）×１０-5        （Ｉ）
但し、式中
Ｑ：ノニオン界面活性剤の添加速度（ｍ3／ｓ）
Ｎ：撹拌翼の回転数（ｌ／ｓ）
Ｄ：撹拌翼の直径（ｍ）
を表す。
【００１６】
即ち、Ｑ／（Ｎ・Ｄ3）〔以下、これを添加指数と呼ぶことがある〕の値が（１．０〜９．０）×１０-5の範囲となるように、ノニオン界面活性剤を流動化粉体原料中に供給することにより、造粒機内壁への洗剤原料の付着が抑制され、且つバッチ当りの生産量を増加することができる。添加指数の値は（２．０〜８．０）×１０-5とすることが好ましく、（３．０〜７．０）×１０-5とすることが更に好ましい。添加指数の値が１．０×１０-5未満では、装置への付着が増大し、バッチ間の生産量がバラツク、粒度分布がブロードになるという問題が発生するし、逆に９．０×１０-5超過でも装置付着が増大し、バッチ間の生産量がバラツクという問題が発生する。
なお、前述の特開平５−２０９２００号公報の実施例１ではＱ／（Ｎ・Ｄ3）＝９．７×１０-5であり、また特開平５−１２５４００号公報の実施例１ではＱ／（Ｎ・Ｄ3）＝２．４×１０-4である。
【００１７】
また、本発明の方法においては、撹拌造粒を２段階で実施すると、造粒物の粒度分布を広げることなしに生産量を増加することができ、非常に好ましい。
即ち、この本発明の第二の方法においては、まず一部の粉体原料が撹拌羽根の回転により造粒機内で流動化され、続いて一部のノニオン界面活性剤が前記一般式（Ｉ）を満足する添加速度で造粒機内に供給される。生成造粒物の粒子径が、目的とする造粒物（第二の造粒物）の２０〜６０％、好ましくは３０〜５０％の粒径（第二の造粒物の平均粒子径を５００μｍとしたとき、平均粒子径で１００〜３００μｍ、好ましくは１５０〜２５０μｍ）になるまで造粒を行い、第一の造粒物を得る。
造粒物の粒径が上記範囲になった時点で、残部の粉体原料を造粒機内に供給し、更に残部のノニオン界面活性剤を前記一般式（Ｉ）を満足する添加速度で造粒機内に供給して第二の造粒を行い、目的とする第二の造粒物を得る。第二の造粒で造粒機に供給する粉体原料及びノニオン界面活性剤の量は、通常第一の造粒の３０〜７０重量％、好ましくは４０〜６０重量％である。
【００１８】
本発明の方法で使用される造粒機としては、粉体原料とノニオン界面活性剤とを混合し撹拌造粒できる任意の型式の撹拌造粒装置を使用することができるが、例えば内部に撹拌軸を有し、全体混合用の撹拌翼と解砕用の撹拌翼を装着した、しかもこの撹拌翼と造粒機内部壁面との間に３０ｍｍ以下のクリアランスを有する撹拌式造粒装置が好ましく、更に鋸歯状撹拌翼を装着したもの、例えばレーディゲミキサー〔（株）マツボー製〕、プローシェアーミキサー〔大平洋機工（株）製〕等が特に好ましい。
【００１９】
撹拌造粒の温度は、一般に２０〜６０℃、好ましくは３０〜５０℃、更に好ましくは３５〜５０℃である。温度が２０℃よりも低い場合には、造粒が進みにくく、好ましくない。一方、温度が６０℃よりも高くなると、逆に、造粒機への付着が生じやすくなるので好ましくない。
【００２０】
本発明の方法においては、高温高湿下でのノニオンのしみ出し防止や洗剤粒子の流動性及び耐ケーキング性改善のために配合される吸油性担体やノニオンゲル化剤を粉体原料に添加することは非常に好ましい。好ましい吸油性担体としては、ＪＩＳ−Ｋ６２２０試験方法で表される吸油量が８０ｍｌ／１００ｇ以上、好ましくは１５０〜６００ｍｌ／１００ｇの吸油性であり、且つ嵩密度が０．１ｇ／ｃｃ末満、好ましくは０．００１〜０．０８ｇ／ｃｃである物質が好適に用いられる。このような吸油性担体としては、例えば、非晶質珪酸、非晶質珪酸カルシウム、非晶質アルミノ珪酸塩、珪酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、スピネル、ムライト、コーディエライト、澱粉分解物等が挙げられ、これらは混合物として使用することもできる。
【００２１】
また、好ましいノニオンゲル化剤としては、例えば、１２−ヒドロキシステアリン酸、ジベンジリデンソルビトール、ステアリン酸リチウム、パルミチン酸アルミニウム、２−エチルヘキサン酸リチウム、１２−ヒドロキシステアリン酸アルミニウム、ラウロイルグルタミン酸ジブチルアミド、ラウロイルグルタミン酸ステアリルアミド、ジカプロイルリジンラウリルアミド、ジカプロイルリジンラウリルエステル、ラウロイルフェニルアラニンラウリルアミド、ポリスチレンポリブタジエンブロックコポリマー、ポリアクリルアマイド−イソパラフィン混合物、ポリスチレンブロックとポリブタジエンブロックのブロックコポリマー、デキストリンパルミチン酸エステル等、又はこれらの混合物が挙げられる。
【００２２】
本発明の方法においては、粒状ノニオン洗剤組成物中に、通常洗剤に配合される粘土鉱物や少量成分、例えば蛍光剤、酵素、漂白剤、帯電防止剤、表面改質剤、アニオン界面活性剤、再汚染防止剤、増量剤、香料、還元剤等を配合することができるが、これらの成分は混合工程で配合してもよいし、また造粒工程で得られた洗剤粒子に配合してもよい。
【００２３】
その他の洗剤中に配合される成分の具体例としては、以下のものが示される。
（１）粘土鉱物：
モンモリロナイト、ノントロナイト、バイデライト、パイロフィライト、サポナイト、ヘクトライト、スチーブンサイト、タルク等。
（２）蛍光剤：
ビス（トリアジニルアミノ）スチルベンジスルホン酸誘導体、ビス（スルホスチリル）ビフェニル塩［チノパールＣＢＳ］等。
（３）酵素：
リパーゼ、プロテアーゼ、セルラーゼ、アミラーゼ等。
（４）漂白剤：
過炭酸塩、過硼酸塩等。
（５）帯電防止剤：
ジアルキル型４級アンモニウム塩などのカチオン界面活性剤等。
（６）表面改質剤：
微粉炭酸カルシウム、微粉ゼオライト、ポリエチレングリコール等。
（７）アニオン界面活性剤：
α−スルホ脂肪酸メチルエステル塩、直鎖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、アルキル硫酸エステル塩、脂肪酸石鹸等。
（８）再汚染防止剤：
カルボキシメチルセルロースなどのセルロース誘導体等。
（９）増量剤：
硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、塩酸ナトリウム等。
（10）香料：
（11）還元剤：
亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム等。
【００２４】
更に、以上のようにして製造された洗剤粒子に対して、例えば、転動ドラム中でコーティング剤を添加してコーティング処理してもよい。これにより、流動特性を改良することができる。コーティング剤としては、ＪＩＳ２００メッシュふるい通過分が５０％以上の無機質粉末が好適であり、素材的には例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カルシウム等の炭酸塩や、非晶質シリカ、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム等のケイ酸塩、ゼオライト等のアルミノケイ酸塩等を使用することができる。コーティング剤は、本発明の粒状ノニオン洗剤組成物中に、一般に０．５〜１５重量％、好ましくは１〜１０重量％の量で使用される。
【００２５】
【実施例】
以下、本発明について、実施例及び比較例により更に詳細に説明する。
【００２６】
〈使用原料〉
なお、実施例及び比較例で使用したノニオン界面活性剤、粉末原料及び被覆剤は、以下の通りである。
ノニオン界面活性剤
Ｃ12Ｈ25Ｏ（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ)6Ｈ（含水量６％）
粉末原料
（１）粉末原料Ａ
Ｐ型ゼオライト：クロスフィールド社製
（２）粉末原料Ｂ
炭酸ナトリウム：旭硝子（株）製、軽灰
（３）粉末原料Ｃ
炭酸ナトリウム：旭硝子（株）製、粒灰
被覆剤
Ｐ型ゼオライト：クロスフィールド社製
【００２７】
実施例１〜９及び比較例１〜２
表１（実施例）及び表２（比較例）に示す量の各種粉末原料をレーデイゲミキサー〔（株）マツボー製Ｍ−２０型、内容積２０Ｌ、撹拌翼直径０．３ｍ〕に投入し、３０秒間混合した。次いで、ノニオン界面活性剤を表１及び表２に示す速度で供給し、５００μｍ程度まで造粒した。最後に表１及び表２に示す量の被覆剤を加え３０秒間混合し、粒状ノニオン洗剤組成物を得た（実施例１〜５は、造粒機の回転数を一定にして、ノニオンの添加時間を変えたものである）。得られた粒状ノニオン洗剤組成物の評価結果を、表１（実施例）及び表２（比較例）に示す。
【００２８】
実施例１０
表２に示す量の各種粉末原料をレーディゲミキサー〔（株）マツボー製Ｍ−２０型、内容積２０Ｌ、撹拌翼直径０．３ｍ〕に投入し、３０秒間混合した。次いで、ノニオン界面活性剤を表２に示す速度で供給し、供給終了後造粒物が１５０〜２００μｍになった時点で更に粉末原料とノニオン界面活性剤を同様に加え、最終的に５００μｍ程度まで造粒した。最後に表２に示す量の被覆剤を加え３０秒間混合し、粒状ノニオン洗剤組成物を得た。得られた粒状ノニオン洗剤組成物の評価結果を表２に示す。
【００２９】
【表１】
0004108188.tif 000002
【００３０】
【表２】
0004108188.tif 000003
【００３１】
表１及び表２の結果から、ノニオン界面活性剤の添加時間が短すぎても、また逆に長すぎても、造粒機の付着が増加することがわかる。ノニオン界面活性剤の添加速度が長すぎた場合に、付着が増加する原因は明らかでないが、造粒速度とノニオン界面活性剤の供給速度とのバランスが関係しているものと思われる。
【００３２】
表１及び表２から、本発明の方法によれば、造粒機内部の付着量を抑制し、且つバッチ当たりの生産量を増加させることができる上に、粒度分布の狭い造粒物を得ることができることがわかる。更に、表２の実施例１０の結果から、２段階造粒により造粒物の粒度分布を広げることなしにバッチ当たりの生産量を増加させることができることがわかる。
【００３３】
【発明の効果】
請求項１の粒状ノニオン洗剤組成物の製造方法によれば、前記構成としたことから、造粒機内部の付着を抑制し、バッチ当たりの生産量を増加させることができる。
【００３４】
請求項２の粒状ノニオン洗剤組成物の製造方法によれば、撹拌造粒を２段階で実施したことから、粒度分布を広げることなしに更にバッチ当たりの生産量を増加させることができるという効果が加わる。