説明

界面活性剤組成物

【課題】低温でハンドリング可能な、アルキル硫酸塩を含有する界面活性剤組成物を提供すること。
【解決手段】(a):アルキル硫酸塩を50質量%以下;(c):非イオン性界面活性剤を40〜70質量%;及び(d):該非イオン性界面活性剤が60℃にてゲル化せず、かつ該アルキル硫酸塩が60℃にて結晶化しない量の水;を含有してなる界面活性剤組成物であって、60℃における粘度が1Pa・s以下である界面活性剤組成物。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アルキル硫酸塩(以下、ASとも言う)を含有する界面活性剤組成物に関する。さらに本発明は、該界面活性剤組成物を配合する高速溶解性及び低温分散性に優れる洗剤組成物の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、地球規模で環境意識が高まる中、環境負荷低減に向けた技術開発として、原料調達、製造、輸送、及び使用場面での節水、節電、使用後の廃棄に至る、LCA(Life Cycle Assessment)視点で、二酸化炭素排出低減に向けた技術開発が行われている。特に、生産活動を行う上では、原料調達、製造の場面での環境負荷低減に向けた技術開発が必要であり、カーボンニュートラルの視点から天然化率の高い原料の使用や、省エネルギー、低炭素型プロセスの開発が必要である。
【0003】
粉末洗剤に使用される主要なアニオン性界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩やアルキル硫酸塩が挙げられる。これらアニオン性界面活性剤をカーボンニュートラルの視点で考えると、アルキル硫酸塩は、天然アルコールを原料とした界面活性剤であり、石化原料から製造されるアルキルベンゼンスルホン酸塩と比べて、天然由来の炭素率が非常に高い。
【0004】
しかし、アルキル硫酸塩は低温・高硬度水での溶解性が低いことが知られており、衣料用洗剤に配合する場合、低温溶解性などの品質面の課題がある。また、工業的に取扱う場合、硫酸エステル基の熱分解を抑制するため、低温でハンドリングする必要がある。
【0005】
このような特性を持つアルキル硫酸塩を使用した粉末洗剤に関連する発明は多く、例えば、特許文献1では、非イオン性界面活性剤とアルキルベンゼンスルホン酸塩又はアルキル硫酸塩及び水からなる、20〜80℃の範囲で噴霧されうる易動性を持つ粉末洗剤の製造に用いられる界面活性剤組成物が開示されている。しかし、特許文献1には、アルキル硫酸塩を使用した実施例に関しては記載されておらず、また、アルキル硫酸塩を使用した場合の低温での溶解性については何ら記載も示唆もされていない。更に、アルキル硫酸塩を使用し、特許文献1の温度範囲の上限値80℃で界面活性剤を使用した場合、短期間で硫酸エステル基の熱分解が生じ、大量生産を行う上での重大な欠点となる。また、当該特許の製法にて製造した洗剤粒子は低温での溶解性に課題が生じると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開昭63−110292号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
アルキル硫酸塩は低温で溶け難い原料である。その為、アルキル硫酸塩を顆粒で添加する場合、又はペースト若しくは界面活性剤組成物として添加しても、洗剤表面にアルキル硫酸塩が偏在する場合は低温での溶解性が課題となる。また、アルキル硫酸塩は高温で熱分解を起す原料である。その為、ペースト若しくは界面活性剤組成物としてハンドリングする場合、高温(80℃)付近でハンドリングすると熱分解を起すという課題がある。
【0008】
従って、本発明の課題は、60℃のような低温でハンドリング可能な、アルキル硫酸塩を含有する界面活性剤組成物を提供すること、該界面活性剤組成物を粉体原料に含浸させて担持させることにより、低温での溶解性及び低温分散性に優れる洗剤組成物を提供すること、並びに、その製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
即ち、本発明の要旨は、
〔1〕 (a):アルキル硫酸塩を50質量%以下、
(c):非イオン性界面活性剤を40〜70質量%、及び
(d):該非イオン性界面活性剤が60℃にてゲル化せず、かつ該アルキル硫酸塩が60℃にて結晶化しない量の水
を含有してなる界面活性剤組成物であって、
60℃における粘度が1Pa・s以下である界面活性剤組成物;
〔2〕 前記〔1〕に記載の界面活性剤組成物を、粉体原料に40〜70℃の範囲で担持させる工程を有する、平均粒径が150〜500μmであって、嵩密度が500g/L以上である洗剤組成物の製造方法;並びに
〔3〕 前記〔2〕に記載の製造方法によって製造された洗剤組成物;に関するものである。
【発明の効果】
【0010】
本発明の界面活性剤組成物を使用することにより、低温でハンドリングでき、且つ、AS基剤自体の分解を遅延すると共に、低温条件下で界面活性剤組成物の粉炭原料への浸透が促進され、その結果、低温溶解性及び低温分散性に優れる洗剤組成物を提供するという効果が奏される。
【発明を実施するための形態】
【0011】
1.成分(a)
成分(a)はアルキル硫酸塩であり、そのアルキル基としては、炭素数8〜20のものが好ましく、12〜15のものがより好ましい。また、アルキル基は直鎖でも分岐鎖でも構わない。アルキル硫酸の対イオンとしては特に制限されず、例えばナトリウムイオン、カリウムイオン、アンモニウムイオン等が挙げられる。
【0012】
界面活性剤組成物中の成分(a)の量は50質量%以下であり、低温での洗浄力及び界面活性剤組成物のハンドリング性の点から35質量%以下であることが好ましい。また、成分(a)の量は洗剤組成物の保存安定性の点から5質量%以上であることが好ましい。
【0013】
2.成分(c)
成分(c)としては非イオン性界面活性剤であれば特に制限されないが、例えば、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、より具体的には、炭素数10〜14のアルコールにアルキレンオキシドを4〜12モル(好ましくは6〜10モル)付加したポリオキシアルキレンアルキルエーテルが好ましい。ここで、アルキレンオキシドとしては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド等が挙げられ、好ましくはエチレンオキシドである。
【0014】
界面活性剤組成物中の成分(c)の量は40〜70質量%であり、低温での洗浄力及び界面活性剤組成物のハンドリング性の点から50〜70質量%が好ましい。
【0015】
3.成分(d)
成分(d)は水であり、非イオン性界面活性剤が60℃にてゲル化せず、かつ該アルキル硫酸塩が60℃にて結晶化しない量の水である。具体的には、水と成分(c)との質量比〔水/(c)〕として、非イオン性界面活性剤のゲル化防止と洗浄性能の点から0.35以下が好ましく、0.3以下がより好ましく、0.26以下が更に好ましい。さらに、ASの結晶化防止と洗浄性能の点から、〔水/(c)〕は0.05以上が好ましく、0.1以上がより好ましい。このことから、非イオン性界面活性剤のゲル化とASの結晶化防止を両立できる範囲として、〔水/(c)〕は0.01〜0.35が好ましく、0.05〜0.3がより好ましく、0.1〜0.26が更に好ましい。界面活性剤組成物の構造解析は、例えば2次元像X線回折装置PINT PAPID(株式会社リガク)を使用して、測定は界面活性剤組成物を実際に用いる温度で行うことができる。
【0016】
なお、成分(c)がポリオキシエチレンアルキルエーテルの場合は、〔水/(c)〕は0.01〜0.3(質量比)が好ましく、0.05〜0.26がより好ましく、0.1〜0.24がより好ましく、0.15〜0.22が更に好ましい。
【0017】
4.成分(b)
成分(b)は、下記一般式(1):
RO−〔(PO)m/(EO)n〕−SO3M (1)
(式中、Rは炭化水素基であり、POとEOはそれぞれプロピレンオキシ基とエチレンオキシ基であって、m、nはそれぞれPO及びEOの平均付加モル数を示し、0≦m≦5及び0<n≦5の数であり、Mは陽イオンである。)で表されるアルキルエーテル硫酸エステル塩である。一般式(1)において、POとEOとの結合の順序は特に制限されず、例えばランダム付加により得られたものや、ブロック付加により得られたものが含まれる。
【0018】
Rの炭化水素基としては、アルキル基及び/又はアルケニル基が挙げられ、アルキル基が好ましい。Rの炭素数としては8〜20のものが好ましく、12〜15のものがより好ましい。また、炭化水素基は直鎖でも分岐鎖でもよい。
【0019】
洗剤組成物の表面改質性、洗浄力及び低温溶解性の点から、mのより好ましい範囲は0≦m≦3であり、より好ましい範囲は0≦m≦1であり、さらに好ましい範囲はm=0である。また、洗剤組成物の表面改質性、洗浄力及び低温溶解性の点から、nのより好ましい範囲は0.5≦n≦4であり、より好ましい範囲は1≦n≦3であり、さらに好ましい範囲は1.5≦n≦2.5である。
また、m及びnの好ましい範囲は0≦m≦3及び0.5≦n≦4の数であり、より好ましい範囲は0≦m≦1及び1≦n≦3の数であり、更に好ましい範囲はm=0及び1.5≦n≦2.5の数である。
【0020】
Mは陽イオンであれば制限されず、例えばナトリウムイオン、カリウムイオン、アンモニウムイオン等が挙げられる。
【0021】
成分(b)を用いる場合、界面活性剤組成物中の成分(b)の量は50質量%以下が好ましい。さらに、洗剤組成物の改質性・洗浄力の点から、成分(a)と成分(b)の量の合計としては、20〜50質量%が好ましく、20〜35質量%がより好ましい。
【0022】
その他成分として、固形化剤などの添加も可能であり、例えば、(e−1)としてカルボン酸基又はリン酸基を有する陰イオン性界面活性剤(但し、スルホン酸基を有するものを除く。)及び(e−2)として35℃以上の融点を有する、ポリオキシアルキレン型非イオン性化合物及びポリエーテル系非イオン性化合物からなる群より選ばれる1種以上の化合物を挙げることができる。
【0023】
(e−1)成分としては、より具体的には、脂肪酸塩、ヒドロキシ脂肪酸塩、アルキルリン酸塩等の陰イオン性界面活性剤等が挙げられる。特に、炭素数10〜22の脂肪酸もしくはヒドロキシ脂肪酸のナトリウム、カリウムのアルカリ金属塩及びアルカノールアミン等のアミン塩から選ばれる1種以上が溶解性の点で好ましい。特に好ましくは、シミ出し抑制の点で、炭素数12〜18の飽和脂肪酸のナトリウム、カリウム塩から選ばれる1種以上である。
【0024】
脂肪酸塩を用いる場合、平均の炭素数が少ないほど溶解性に優れるが、平均の炭素数が10未満では匂いの点で問題が生じる虞がある。したがって、脂肪酸塩の平均の炭素数は10〜18が好ましく、12〜16がより好ましく、13〜15が特に好ましい。
【0025】
脂肪酸塩を用いる場合、溶解性の点から、炭素数20超の飽和脂肪酸塩の含有量は、脂肪酸塩中の好ましくは10質量%以下、より好ましくは5質量%以下である。また、脂肪酸塩を多量に配合すると溶解性が低下する虞があることから、(e−1)成分として脂肪酸塩を用いる場合の配合量は、(c)非イオン性界面活性剤100質量部に対して40質量部以下が好ましく、より好ましくは20質量部以下である。
【0026】
(e−2)成分としては、35℃以上の融点を有し、かつ(c)非イオン性界面活性剤と相溶性を有する化合物であることが好ましい。例えば、分子量が1,000〜30,000のポリオキシアルキレン型非イオン性化合物、分子量が1,000〜30,000のポリエーテル系非イオン性化合物などから選ばれる1種以上が挙げられる。特に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が好ましい例として挙げられ、中でも(c)非イオン性界面活性剤の融点より高く、界面活性剤組成物の流動点よりも低い温度範囲で、該組成物の進入硬度を高める効果、及び流動点以上の温度で該組成物を減粘させる効果の向上の点で、分子量1,000〜10,000(好ましくは1,000〜5,000)のポリエチレングリコールがよい。ここでいう相溶性とは、(c)成分の融点以上の温度のいずれかで(c)成分と(e−2)成分の混合物がよく混じり合い、分相しにくい性質をいう。従って、(e−2)成分の(c)成分への混合割合は、ハンドリング可能な範囲で適宜設定すれば良い。
【0027】
(e)成分としては、(e−1)成分単独又は(e−2)成分単独でも良く、(e−1)成分と(e−2)成分との混合物でも良い。取分け、該混合物を(e)成分として用いることは、シミ出し防止効果や耐ケーキング性をさらに向上させることができるため、特に好ましい。この場合、(e−1)成分の(e−2)成分に対する質量比は好ましくは10/1〜1/10、より好ましくは8/1〜1/8、特に好ましくは5/1〜1/5である。更に、その他成分として、ポリエチレングリコール等のポリマー及び/又は芒硝(硫酸ナトリウム)を添加することもできる。
【0028】
本発明の界面活性剤組成物は高温で硫酸エステル基が熱分解を起すアルキル硫酸塩を含有している。従って、低温の範囲(例えば40〜67℃、より好ましくは65℃以下、さらに好ましくは62℃以下。一方ハンドリングの観点からは好ましくは45℃以上が好ましく、50℃以上がより好ましく、55℃以上がさらに好ましい)で界面活性剤組成物の調製、ハンドリング及び製剤化を行うことが重要である。
【0029】
界面活性剤組成物の調製は、例えば以下のようにして実施することができる。(a)成分として有効分60〜70%のアルキル硫酸塩及び(c)成分として非イオン界面活性剤、さらには必要に応じて(b)成分としてアルキルエーテル硫酸エステル塩を上記規定の温度範囲で混合する。得られる界面活性剤組成物の粘度は非イオン性界面活性剤と水分の比率でコントロールすることができ、例えば(c)成分としてポリオキシエチレンアルキルエーテルであれば、水/(c)=0.01〜0.35とすることで、60℃以下でハンドリング可能な粘度に調整できる。界面活性剤組成物の60℃における粘度としては、1Pa・s以下、好ましくは0.65Pa・s以下、より好ましくは0.2Pa・s以下である。また、0.02Pa・s以上であることが好ましい。
【0030】
その為、必要に応じて、50〜60℃の条件下で下記(1)又は(2)の操作を行い、界面活性剤組成物の中の水分量を調整する。
【0031】
(1)関西化学機械製作株式会社製のウォール・ウェッター(30Lスケール)、又は大川原製作所製のエバポール(機器番号:CEP−1)を使用し、減圧下(5〜20kPa)で界面活性剤組成物中の水分量をさらに減少させる、例えば5〜12質量%まで除去する方法。
(2)特開昭64−47755号公報に記載のような、アルキル硫酸、アルキルエーテル硫酸エステルを非イオン活性剤中で中和する方法。
【0032】
更に、本発明の目的の一つは、調製された界面活性剤組成物を粉体原料と低温条件下で混合することにより担持させ、低温溶解性及び低温分散性に優れた洗剤組成物を製造することにある。従って、本発明の界面活性剤組成物を用いた洗剤組成物の製造方法及びかかる製造方法によって製造される洗剤組成物も、本発明に包含される。
【0033】
衣料用洗剤の最も一般的な形態は粉末状であり、粉末状の形態を得るためには、本発明の界面活性剤組成物100質量部に対して、粉体原料150〜2,000質量部配合することが好ましく、洗浄力の点から200〜1,000質量部配合することがより好ましい。粉末状の洗剤組成物を得る好適な製造方法は、以下の工程(A)を含んでなり、更に必要に応じて工程(B)を含んでもかまわない。
【0034】
工程(A):以下に示す粉体原料と60℃における粘度が1Pa・s以下、好ましくは0.65Pa・s以下、より好ましくは0.2Pa・s以下であり、一方、好ましくは0.02Pa・s以上である界面活性剤組成物を40〜70℃の条件で混合して、粉体原料に界面活性剤組成物を担持させ、洗剤組成物を得る工程。
工程(B):工程(A)で得られた洗剤組成物と微粉体とを混合し、洗剤組成物の表面を該微粉体で被覆する工程。工程(B)は解砕が同時に進行する場合も含まれる。
【0035】
ここで、該粉体原料とは、特に限定されるものではないが、一般的に衣料用洗剤に用いられるビルダーであり、例えば、ゼオライト、クエン酸塩等の金属イオン封鎖剤や、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ剤、結晶性ケイ酸塩等の金属イオン封鎖能及びアルカリ能いずれも有する基剤等の粉体、並びにこれらビルダー単独、又は複数成分からなる造粒物を意味する。また、洗剤組成物に一般的に用いられるその他の基剤、例えば、衣料用洗剤の分野で公知の界面活性剤、アクリル酸ポリマー若しくはアクリル酸マレイン酸コポリマーやカルボキシメチルセルロース等の再汚染防止剤、芒硝、亜硫酸塩等の無機粉末、蛍光増白剤、または上記ビルダー等を適宜含有するスラリーを乾燥させて得られたベース顆粒も粉体原料の一種である。更に、ベントナイト等の粘土鉱物も粉体原料の一種である。
【0036】
かかるベース顆粒を使用する場合、洗剤組成物の溶解性の点で、その量は好ましくは粉体原料の60質量%以上、より好ましくは70質量%以上、特に好ましくは80質量%以上である。また、100質量%であってもよい。但し、微粉体を含む洗剤組成物の場合は、微粉体の量を除いて算出する。
【0037】
好適なベース顆粒の物性に関して、その嵩密度は、好ましくは400〜1000g/L、より好ましくは500〜800g/Lであり、その平均粒径は、好ましくは150〜500μm、より好ましくは180〜350μmである。嵩密度は、JIS K 3362の方法で測定する。平均粒径(Dp)は、JIS Z 8801に規定の篩を用いて求める。
【0038】
例えば、目開きが2000μm、1400μm、1000μm、710μm、500μm、355μm、250μm、180μm、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10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上に重量頻度を積算していくと、積算の重量頻度が50%以上となる最初の篩いの目開きをaμmとし、またaμmよりも一段大きい篩の目開きをbμmとした時、受け皿からaμmの篩までの重量頻度の積算をc%、またaμmの篩上の重量頻度をd%とした場合、下式により求めることができる。
【0039】
【数1】

【0040】
ベース顆粒はスラリー乾燥によって調製される。その乾燥方法として、例えば噴霧乾燥、凍結乾燥、薄膜乾燥、真空乾燥及び混練乾燥等が挙げられる。中でも生産性の点から噴霧乾燥が好ましい。また、乾燥後に粉砕・分級等を行ってベース顆粒としてもよい。
【0041】
工程(A)で用いる混合機は例えば界面活性剤組成物を添加するためのノズルや混合機内の温度を制御するためにジャケットを備えたものが好ましい。工程(A)において、本発明の界面活性剤組成物中に成分(a)や成分(b)の未中和物が含まれている場合は、粉体原料中のアルカリ成分と中和させてもよい。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2〜10分間が好ましい。更に工程(B)を行うことにより、洗剤組成物の流動性と耐ケーキング性を向上させることができる。また、工程(A)で得られた混合物が粉末状を呈していない場合に、工程(B)には、微粉体を助剤として用いて混合物を解砕する工程も含まれる。
【0042】
該微粉体は、洗剤組成物表面の被覆率の向上、洗剤組成物の流動性と耐ケーキング性の向上の点から、その一次粒子の平均粒径が10μm以下のものが好ましい。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)により測定される。
【0043】
該微粉体は、アルミノケイ酸塩が望ましく、ケイ酸カルシウム、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、結晶性シリケート化合物等のシリケート化合物のような無機微粉体や、一次粒子が10μm以下の金属石鹸も用いることができる。また、該微粉体が高いイオン交換能や高いアルカリ能を有することが洗浄力の点で好ましい。
【0044】
微粉体の使用量としては、流動性及び使用感の点で粉末洗剤組成物100質量部に対して好ましくは0.5〜40質量部、より好ましくは1〜30質量部、特に好ましくは2〜20質量部である。
【0045】
工程(B)で用いられる混合機は、添加する微粉体の分散性の向上、解砕効率の向上の点から例えば、混合機内に高速回転する解砕翼を備えているものが好ましい。
また、混合機内の温度は目的に応じて任意に設定すればよいが、本発明の界面活性剤組成物の進入硬度が100g/cm2以上の温度範囲であれば微粉体添加量の低減、解砕効率の向上の点から有利である。
【0046】
洗剤組成物の物性は、以下のものが適している。
(1)洗剤組成物の溶解率は、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上である。溶解率の測定方法は次の通りである。
5℃に冷却した71.2mgのCaCO3/Lに相当する1Lの硬水(Ca/Mgのモル比7/3)を1Lビーカー(内径105mm、高さ150mmの円筒型、例えば岩城硝子社製1Lガラスビーカー)の中に満たし、5℃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:ADV ANTEC社製、テフロン(登録商標)丸型細型)にて水深に対する渦巻きの深さが約1/3となる回転数(800rpm)で攪拌する。1.0000±0.0010gとなるように縮分・秤量した洗剤組成物を攪拌下に水中に投入・分散させ攪拌を続ける。投入から60秒後にビーカー中の洗剤組成物の分散液を質量既知のJIS Z 8801(ASTM No.200に相当)規定の目開き74μmの標準篩(直径100mm)で濾過し、篩上に残留した含水状態の洗剤組成物を篩と共に質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10±2秒とする。回収した洗剤組成物の溶残物を105℃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℃)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質量を測定し、次式によって洗剤組成物の溶解率(%)を算出する。尚、質量の測定は精密天秤を用いて行うこととする。
【0047】
溶解率(%)={1−(T/S)}×100
〔S:対象洗剤組成物の投入質量(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後、篩上に残存する対象洗剤組成物の溶残物の乾燥質量(g)(乾燥条件:105℃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ーター(25℃)内で30分間保持する。)。〕
【0048】
(2)低温での分散性(ペースト形成、ペースト残存率)の評価方法は以下の通りである。
松下電器産業製洗濯機「愛妻号NA−F42Y1」のパルセータの6分割された扇状の窪みの1つの外周の近くに、洗剤組成物17.5gを集合状態で置く。次に、洗剤組成物に直接水が当らないようにして、10L/minの流量で5℃の水道水22Lを注水し、注水終了後に静置する。注水終了後から5分後、弱水流(手洗いモード)で攪拌を開始し、3分間攪拌した後に排水し、洗濯槽に残留する洗剤の状態を下記の評価基準によって判定する。下記記載の「残留粒子面積」とは、残留した洗剤粒子を底が平らな容器内に敷き詰めた場合の合計面積をいう。
【0049】
〔ペースト形成性の評価基準〕
◎:凝集物がない、もしくは視認できない。
○:凝集物が殆どない(残留粒子面積25mm2以内)。
△:凝集物が少量残留している(残留粒子面積25mm2を超えて100mm2以内)。
×:凝集物が多量に残留している(残留粒子面積100mm2を超える)
【0050】
(3)嵩密度は500g/L以上が好ましく、500〜1000g/Lがより好ましく、600〜1000g/Lがさらに好ましく、650〜850g/Lがよりさらに好ましい。該嵩密度の測定方法は、ベース顆粒と同様である。
【0051】
(4)平均粒径は、好ましくは150〜500μm、より好ましくは250〜350μmである。該平均粒径の測定方法は、ベース顆粒と同様である。
【0052】
(5)洗剤組成物の好ましい形態:本発明において製造される洗剤組成物の好ましい形態は、単核性洗剤組成物である。ここで、単核性洗剤組成物とは、ベース顆粒を核として製造された洗剤組成物であって、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組成物をいう。洗剤組成物の単核性を表す指標として、下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組成物は、粒子成長度が、1.5以下、好ましくは1.3以下である。
【0053】
粒子成長度=(工程(A)又は工程(B)にて得られる洗剤組成物の平均粒径)/(ベース顆粒の平均粒径)
【0054】
かかる単核性洗剤組成物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)が生成することなく、溶解性に優れているという利点を有する。
【0055】
(6)耐ケーキング性は、好ましくは篩通過率が90%以上、より好ましくは95%以上である。耐ケーキング性の試験法は、濾紙(ADVANTEC社製No.2)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。試料50gを入れ、温度30℃、湿度70%RH雰囲気下、28日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。
【0056】
<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、通過した粉末質量を計り、試験後の試料に対する通過率(%)を求める。
【0057】
(7)シミ出し性は、下記の試験法による評価が好ましくはタンク1又はランク2、より好ましくはランク1であれば搬送系での機器への非イオン性界面活性剤を含有する粉末の付着防止、容器にシミ出し防止の工夫が不要となるので好ましい。
【0058】
シミ出し性の試験法:耐ケーキング試験と同様の方法で、28日間保存した時の濾紙の容器の底部(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。
【0059】
ランク1:濡れていない。
ランク2:1/4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4:3/4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】
【0060】
調製例1
表1に示すノニオン(c−1)100質量部に対して、アニオン(a−1)43.1質量部、アニオン(b−1)10.8質量部、PEG3.5質量部及び芒硝2.9質量部を混合し、界面活性剤組成物を調製した。アニオン(a−1)及びアニオン(b−1)は有効分70%のものを使用した。界面活性剤組成物中の水分は、ノニオン(c−1)100質量部に対して、31.8質量%であった。
【0061】
調製例2〜4
調製例1の方法で調製した界面活性剤組成物に水を添加して水分量を調整し、それぞれの界面活性剤組成物を得た。
【0062】
調製例5〜11
調製例1の方法で調製した界面活性剤組成物について、ウォール・ウェッター(関西化学機械製作株式会社:30Lスケール)又はエバポール(大川原製作所:CEP−1)を使用して、それぞれ60℃、10kPaの減圧条件下で脱水操作を行い、それぞれの表中の水分量の界面活性剤組成物を得た。
【0063】
調製例12
ノニオン(c−1)に代えてノニオン(c−2)を用いた以外は調製例6と同様の方法で界面活性剤組成物を調製した。
【0064】
調製例13
表1に示すノニオン(c−1)100質量部に対して、アニオン(a−2)53.8質量部、PEG3.5質量部及び芒硝2.9質量部を混合し、界面活性剤組成物を調製した。アニオン(a−2)は有効分70%のものを使用した。得られた界面活性剤組成物について、上記のウォール・ウェッターを使用して脱水操作を行い、表1に記載の水分量の界面活性剤組成物を得た。
【0065】
【表1】

【0066】
表1より、界面活性剤組成物の粘度データには極小値が存在し、ノニオン(c−1)を使用した場合において、水/(c)の比率を0.1〜0.3の範囲内とすることで、60℃での界面活性剤組成物の粘度をハンドリング可能な低粘度に保てることが分かった。また、調製例6と12より、ノニオン(c−1)、ノニオン(c−2)間で物性差がないこと、さらに調製例13より今回の界面活性剤組成物の粘度挙動は水/(c)の比率が支配的であり、アニオンの種類をアニオン(a−2)に変更しても粘度物性に大きな差がないことが分かった。このことから、かかる範囲が製造時のハンドリングと原料の分解抑制を両立できるという非常に好ましい範囲であることが分かった。また、すべての調製例において、2次元像X線回折装置PINT PAPID(株式会社リガク)を使用して解析した結果、60℃における成分(c)のゲル化及び成分(a)の結晶化は、確認できなかった。
【0067】
実施例1〜3、参考例1〜2
以下の手順に従って、洗剤組成物を製造した。
(1)工程(A)に使用するベース顆粒を次のようにして調製した。
混合槽に水410部を入れ、水温が45℃に達した後に、硫酸ナトリウム(四国化成株式会社製、無水中性芒硝)110部、亜硫酸ナトリウム(三井化学株式会社製、亜硫酸ソーダ)8部、蛍光染料(チバスペシャリティケミカルス社製、チノパールCBS−X)2部を添加して10分間攪拌した。炭酸ナトリウム(セントラル硝子株式会社製、デンス灰、平均粒径:290μm)120部を添加し、40%ポリアクリル酸ナトリウム水溶液(花王株式会社製、質量平均分子量1万)150部を添加し10分間攪拌し、塩化ナトリウム(南海塩業株式会社製、ナクルN)40部と、更にゼオライト(ZEOBUILDER社製、ゼオビルダー、4A型、平均粒径:3.5μm)160部を添加し、15分間攪拌して均質なスラリーを得た(スラリー水分50%、温度50℃)。
【0068】
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。噴霧乾燥塔に供給する高温ガスは塔下部より温度285℃で供給され、塔頂より98℃で排出された。得られたベース顆粒中の水分は0.0%、嵩密度は510g/L、平均粒径290μmであった。この得られたベース顆粒に対して、以下に示す、所定量のシリケート、造粒ソーダ灰、粉末ベントナイトを添加して、粉体原料を得た。
【0069】
(2)工程(A)で用いる界面活性剤組成物を次のようにして調製した。
100L配合槽に非イオン界面活性剤(c−1)を加え、60℃まで昇温した後、アルキル硫酸ナトリウム(a−1)とアルキルエーテル硫酸エステルナトリウム塩(b−1)を添加し、界面活性剤組成物が均一になるまで混合した。更に規定量の硫酸ナトリウム及びポリエチレングリコールを添加し、均一混合した。
【0070】
その後、界面活性剤組成物中の水分量を低減する場合は、ウォール・ウェッター(関西化学機械製作株式会社:30Lスケール)にて、10kPa、60℃の条件下で脱水操作を行った後、界面活性剤組成物が均一になるまで混合した。なお、実施例1〜3、参考例1〜2で用いられた界面活性剤組成物を2次元像X線回折装置PINT PAPID(株式会社リガク)を使用して解析した結果、60℃における成分(c)のゲル化及び成分(a)の結晶化は、すべての界面活性剤組成物において確認できなかった。さらに、これらの界面活性剤組成物の60℃での粘度を測定した結果、すべての界面活性剤において1Pa・s以下であった。
【0071】
(3)粉体原料と界面活性剤組成物との混合を次のようにして実施し、粉体原料に界面活性剤組成物を担持させた。
【0072】
工程(A):粉体原料に界面活性剤組成物を担持させた。担持機にはリボンミキサー(ホソカワミクロン製:80Lスケール)を使用し、粉体原料の温度:60℃、界面活性剤組成物の温度:60℃、担持機の温水ジャケット温度:60℃で実施した。
【0073】
工程(B):工程(A)で得られた洗剤組成物に、所定量の脂肪酸とポリエチレングリコールを添加した後に、洗剤組成物の表面を改質するために、微粉体を添加した。改質機にはレディゲミキサー(松坂貿易株式会社:FM130D型:130Lスケール)を使用した。微粉体添加時の温度は60℃、微粉体添加後の改質時間は1分間であった。更に、所定量のゼオライトをアフターブレンドして、実施例1の洗剤組成物を得た。
同様にして、実施例2〜3及び参考例1〜2の洗剤組成物を得た。
【0074】
各例の組成と物性を表2に示す。
【0075】
【表2】

【0076】
表2より、参考例1、2では、低温溶解率が80%以下、低温分散性も○〜△と凝集物が残留した状態であり、低温での溶解性・分散性に関して十分な品質レベルを有する洗剤組成物を製造することが出来なかった。これは、界面活性剤組成物中の水分/ノニオン比率をやや高い値(0.32)としたことが要因の一つと考えられる。
【0077】
一方で、実施例1〜3については、低温での溶解性、分散性ともに十分なレベルの粉末洗剤組成物を製造することができた。これは、界面活性剤組成物中の水分/ノニオン比率を0.20近傍としたことが要因の一つと考えられる。
【0078】
なお、調製例、実施例では以下の成分を使用し、表1及び表2では略号で示した。
アニオン(a−1):アルキル硫酸ナトリウム塩(アルキル基の炭素数:C14)、ラボ調製品
アニオン(a−2):アルキル硫酸ナトリウム塩(アルキル基の炭素数:C12/C14)、ラボ調製品
アニオン(b−1):アルキルエーテル硫酸エステルナトリウム塩(アルキル基の炭素数:C12/C14、EO平均付加モル数:2モル、PO平均付加モル数:0モル)、花王株式会社製エマール270J
ノニオン(c−1):ポリオキシエチレンアルキルエーテル(アルキル基の炭素数:C12/C14、EO平均付加モル数:6モル)、花王株式会社製エマルゲン106KH
ノニオン(c−2):ポリオキシエチレンアルキルエーテル(アルキル基の炭素数:C12、EO平均付加モル数:6モル)、花王株式会社エマルゲン108
PEG:ポリエチレングリコール(重量平均分子量:1,300)、花王株式会社製XG1300
【0079】
シリケート:結晶性ケイ酸ナトリウム(株式会社トクヤマシルテック製プリフィード6Nを粉砕し、平均粒径10μmにて使用)
造粒ソーダ灰:炭酸ナトリウム(平均粒径:290μm)、セントラルガラス株式会社製ソーダ灰
粉末ベントナイト:黒崎白土工業株式会社製オドゾルブK−400
脂肪酸:(アルキル基の炭素数:C11〜17)
ゼオライト:(平均粒径:3.5μm)ZEOBUILDER社製、ゼオビルダー、4A型
【産業上の利用可能性】
【0080】
本発明によれば、低温でハンドリング可能な、アルキル硫酸塩を含有する界面活性剤組成物を提供することができる。かかる界面活性剤組成物を用いることにより、低温での溶解性及び低温分散性に優れる洗剤組成物を提供することが可能となる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
(a):アルキル硫酸塩を50質量%以下、
(c):非イオン性界面活性剤を40〜70質量%、及び
(d):該非イオン性界面活性剤が60℃にてゲル化せず、かつ該アルキル硫酸塩が60℃にて結晶化しない量の水
を含有してなる界面活性剤組成物であって、
60℃における粘度が1Pa・s以下である界面活性剤組成物。
【請求項2】
(b):下記一般式(1):
RO−〔(PO)m/(EO)n〕−SO3M (1)
(式中、Rは炭化水素基であり、POとEOはそれぞれプロピレンオキシ基とエチレンオキシ基であって、m、nはそれぞれPO及びEOの平均付加モル数を示し、0≦m≦5及び0<n≦5の数であり、Mは陽イオンである。)で表されるアルキルエーテル硫酸エステル塩をさらに含有し、該アルキルエーテル硫酸エステル塩の含有量が界面活性剤組成物の50質量%以下である、請求項1に記載の界面活性剤組成物。
【請求項3】
成分(a)及び成分(b)の量の合計が界面活性剤組成物の20〜50質量%である、請求項2に記載の界面活性剤組成物。
【請求項4】
水と成分(c)との割合〔水/(c)〕が0.01〜0.35(質量比)である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の界面活性剤組成物。
【請求項5】
(c)成分がポリオキシエチレンアルキルエーテルであって、かつ水と成分(c)との割合〔水/(c)〕が0.01〜0.3(質量比)である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の界面活性剤組成物。
【請求項6】
請求項1〜5のいずれか1項に記載の界面活性剤組成物を、粉体原料に40〜70℃の範囲で担持させる工程を有する、平均粒径が150〜500μmであって、嵩密度が500g/L以上である洗剤組成物の製造方法。
【請求項7】
製造される洗剤組成物が、下式(2)に規定される溶解率(%)が80%以上という性質を有する、請求項6に記載の製造方法:
溶解率(%)={1−(T/S)}×100 (2)
S:対象洗剤組成物の投入質量(g)
T:下記攪拌条件にて得られた水溶液を、JIS Z 8801規定の標準篩(目開き74μm)篩に供した後に、篩上に残存する対象洗剤組成物の溶残物の乾燥質量(g)(ただし、溶残物の乾燥質量は次の乾燥条件:105℃の温度下に篩を1時間保持した後、シリカゲルを入れたデシケーター(25℃)内で30分間保持すること、で乾燥させた後に求められる。)
攪拌条件:5℃の1Lの硬水(71.2mgのCaCO3/L、Ca/Mgのモル比が7/3)に対象洗剤組成物1.0000±0.0010gを投入し、1Lビーカー(内径105mm)内で攪拌子(長さ35mm、直径8mm)を用いて回転数800rpmで60秒間攪拌すること。
【請求項8】
請求項6又は7に記載の製造方法によって製造された洗剤組成物。

【公開番号】特開2012−140495(P2012−140495A)
【公開日】平成24年7月26日(2012.7.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−292458(P2010−292458)
【出願日】平成22年12月28日(2010.12.28)
【出願人】(000000918)花王株式会社 (8,290)
【Fターム(参考)】