JP2962595B2 - 高嵩密度洗剤組成物の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、脂肪酸低級アルキルエ
ステルのスルホン酸塩の加水分解を防止して、高嵩密度
洗剤組成物を製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の衣料用洗剤は、組成物中に洗浄性
能にはほとんど寄与しない増量剤（通常は芒硝が用いら
れる）を添加し、かつこれを噴霧乾燥により嵩密度0.3
g/cc程度のビーズ状中空粒子として製造していた。

【０００３】しかし、このような洗剤は比重が軽く活性
剤濃度も低いため、輸送コストがかさむ上、保管・陳列
にもかなりのスペースが必要であり、さらに一般家庭に
おいても置き場所に困ったり、計量しにくかった。そこ
で最近では、少ない洗剤使用量で洗浄が可能な高嵩密度
粒状洗剤の製造方法が提案されており（特開昭60−9669
8号公報)、また、上市されている。

【０００４】一方、脂肪酸低級アルキルエステルのスル
ホン酸塩は、天然原料から誘導され、洗浄力、特に耐硬
水性に優れた界面活性剤であり、これを配合した高嵩密
度洗剤組成物が報告されている（特開昭62−597号公
報)。

【０００５】しかしながら、脂肪酸低級アルキルエステ
ルのスルホン酸塩は、水の存在下にアルカリ剤と接触す
ると加水分解されてエステル結合が切断され、洗浄性能
が低いジ塩化合物（脂肪酸のスルホン化物の中和塩；カ
ルボン酸基とスルホン酸基を有する）に変化してしま
う。一方、衣料用を中心に用いられるヘビー洗剤におい
ては、要求される洗浄力を発揮せしめるためにアルカリ
ビルダーは必須である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、優れた界面
活性剤である脂肪酸低級アルキルエステルのスルホン酸
塩の分解を防止して、この活性剤を含む高嵩密度洗剤組
成物を製造することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の高嵩密度洗剤組
成物の製造方法は、 (a) 脂肪酸低級アルキルエステルのスルホン酸塩を含
み、その濃度１重量％の水溶液のpHが10以下で実質的に
アルカリビルダーを含まない活性剤粉粒体と、 (b) アルカリビルダー とを粉体混合するとともに (c) 水含有バインダー物質：５〜２０重量％ を添加して造粒処理することを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施態様】脂肪酸低級アルキルエステルのスル
ホン酸塩は、典型的に下記化１で表わされ、これはα−
スルホ脂肪酸エステル塩とも呼ばれている。

【０００９】

【化１】 (Ｒ¹：アルキル基またはアルケニル基 Ｒ²：低級アルキル基 Ｍ：対イオン）

【００１０】対イオンとしては水溶性塩が用いられる
が、アルカリ金属塩、とりわけナトリウム塩が好まし
い。

【００１１】飽和脂肪酸低級アルキルエステルのスルホ
ン酸塩は、エステル交換または脂肪酸のエステル化によ
り得られる 一般式Ｒ¹ＣＨ₂ＣＯＯＲ²の脂肪酸低級アル
キルエステルをスルホン化し、必要に応じて熟成、漂白
を行なったのち、中和することにより得られる。また、
脂肪酸のスルホン化物を低級アルキルエステル化するこ
とによっても得られる。

【００１２】また、不飽和脂肪酸低級アルキルエステル
のスルホン酸塩も用いられ、上記と同様の不飽和脂肪酸
またはその低級アルキルエステルを出発原料として、上
記と同様に製造される。

【００１３】脂肪酸低級アルキルエステルのスルホン化
は、 例えば特開昭58-157763号公報に記載された方法に
より、スルホン化剤、例えば不活性ガスで希釈した無水
硫酸を１〜２のモル比で用いて、 通常50〜100℃の温度
で行なうことができる。スルホン化方法としては薄膜式
スルホン化方法、槽型スルホン化方法などのいずれの方
法も採用できる。

【００１４】なお、スルホン化物は、熟成されてスルホ
ン化が完結するが、この熟成は50〜100℃で５〜120分撹
拌して行なうのが好ましい。

【００１５】このようにして得られた脂肪酸低級アルキ
ルエステルのスルホン化物は、次いで特開昭50-77317号
公報、同59-25369号公報、同59-16870号公報に記載され
た方法などにより漂白することができる。漂白は、ま
ず、脂肪酸低級アルキルエステルのスルホン化物とアル
コールとを混合し、双方が均一に混合された後、速やか
に過酸化水素を添加することにより行なうことができ
る。この場合、アルコール添加量は、脂肪酸低級アルキ
ルエステルのスルホン化物100重量部に対し、 好ましく
は５〜30重量部であり、より好ましくは10〜20重量部で
ある。この量が５重量部に満たないと漂白効果が十分で
ない場合があり、30重量部を越えると得られる脂肪酸低
級アルキルエステルのスルホン化物の純度低下の原因と
なる場合が生じる。なお、アルコールとしては炭素数１
〜６のものが好ましく用いられ、具体的にはメタノー
ル、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール
が例示できる。これらのアルコールは、水の含量が少な
く、純度95重量％以上のものを用いることが好ましい。

【００１６】アルコールを添加、撹拌して均一に混合し
た後にＨ₂Ｏ₂を添加して漂白するが、Ｈ₂Ｏ₂の添加量
は、 脂肪酸低級アルキルエステルのスルホン化物100重
量部に対して好ましくは0.2〜10重量部、 より好ましく
は１〜５重量部である。この量が0.2重量部未満では漂
白効果が十分ではない場合があり、 10重量部を越えて
も漂白効果は変わらず、経済的メリットが生じ難い。

【００１７】漂白温度は50〜100℃が好ましく、この温
度で漂白を行なえば、５〜120分で漂白を完了させるこ
とできる。50℃より低いと漂白に長時間を要し、 一
方、100℃より高いと、漂白処理後に色調の戻り現象が
起きて色調が劣化する場合がある。

【００１８】このようにして淡色な脂肪酸低級アルキル
エステルのスルホン化物が得られ、これを特開昭57-746
2号公報の方法によりアルカリ水溶液で中和すれば、 脂
肪酸低級アルキルエステルのスルホン酸塩(α−スルホ
脂肪酸アルキルエステル塩)を得ることができる。

【００１９】脂肪酸低級アルキルエステルスルホン酸塩
の脂肪酸残基(Ｒ₁ＣＨＣＯＯ) の炭素数は８〜22が好適
であり、好ましくは12〜18である。低級アルキル基
(Ｒ²) の炭素数は１〜６が好適であり、好ましくは１〜
３である。

【００２０】また、脂肪酸低級アルキルエステルのスル
ホン酸塩として、下記の(イ)、(ロ)の如き特定炭素数の
ものを(イ)／(ロ)＝１／９〜６／４、特に２／８〜５／
５の重量比で併用配合することが洗剤組成物の溶解性の
点から好ましい。 (イ) 脂肪酸残基の炭素数が12〜14のもの (ロ) 脂肪酸残基の炭素数が16〜18のもの

【００２１】なお、この脂肪酸低級アルキルエステルの
スルホン酸塩は一般に従属する量でα−スルホ脂肪酸二
塩(前記化１でＲ²＝Ｍのもの)を含み、 これは工業的後
処理、例えばＨ₂Ｏ₂での漂白または中和に際してエステ
ル結合の加水分解により生じ得る。この二塩は工業的生
成物の場合通常１〜10重量％の量で含まれるが、これに
より生成物の作用効果が損なわれることはない。

【００２２】脂肪酸低級アルキルエステルスルホン酸塩
は、最終的な洗剤組成物中に３〜30重量％、好ましくは
５〜20重量％配合される。

【００２３】脂肪酸低級アルキルエステルのスルホン酸
塩は、工業的には、不純物として若干の硫酸ナトリウム
等を含む50〜70％の水溶液として得られる。この水溶液
から脂肪酸低級アルキルエステルのスルホン酸塩単品と
して粉体化しようとすると、水分を５％以下、好ましく
は３％以下まで除去する必要がある。そこで、ゼオライ
ト、硫酸ナトリウム等の中性ビルダーを脂肪酸低級アル
キルエステルのスルホン酸塩スラリーに添加し、減圧乾
燥法、噴霧乾燥法などによりこのスラリーから水分を除
いて活性剤粉粒体を得ることが望ましい。これにより比
較的多くの水分量でも取り扱いやすい活性剤粉粒体が得
られ、エネルギー的に有利であり、また苛酷な加熱によ
り脂肪酸低級アルキルエステルのスルホン酸塩が分解さ
れることが防止される。上記の中性ビルダーは、スラリ
ー中に20〜90重量％の量で添加することが好ましく、よ
り好ましくは30〜70重量％である。

【００２４】また、脂肪酸低級アルキルエステルのスル
ホン酸塩は、アルカリ雰囲気で加水分解を受けるため、
活性剤粉粒体は実質上アルカリビルダーを含まず、活性
剤粉粒体の１重量％水溶液のpHが10以下であることが必
要であり、好ましくはpH９以下である。

【００２５】ついで、活性剤粉粒体とアルカリビルダー
とを粉体混合するとともに、水含有バインダー物質を添
加し造粒処理して、嵩密度0.5〜1.1g/cc、 平均粒径200
〜800μm程度の高嵩密度洗剤粒子とする。この造粒処理
によれば、脂肪酸低級アルキルエステルのスルホン酸塩
とアルカリビルダーとの接触が溶液系に比較してはるか
に少ない粉体同志の混合として行なわれるので、脂肪酸
低級アルキルエステルのスルホン酸塩の加水分解が防止
される。添加順序としては、活性剤粉粒体とアルカリビ
ルダーとを混合した後に水含有バインダー物質を添加す
るが、これら三者をほぼ同時に混合することが好まし
い。活性剤粉粒体に水含有バインダー物質を５〜２０重
量％添加してペースト状にした後にアルカリビルダーを
添加すると、脂肪酸低級アルキルエステルのスルホン酸
塩とアルカリとの接触する機会が増加し、それだけ脂肪
酸低級アルキルエステルスルホン酸塩の分解が増加す
る。

【００２６】また、粒子を高嵩密度化することにより、
洗剤粒子の重量当たりの表面積が減少し、保存時の吸湿
量が低減し、長期保存による脂肪酸低級アルキルエステ
ルのスルホン酸塩の分解も防止できる。

【００２７】さらに、水分を安定な結晶水として含有で
きるビルダー（アルカリビルダー、中性ビルダー）を共
存せしめれば、水含有バインダー物質の添加時に水含有
バインダー物質中の自由水を安定な結晶水として保持で
き、脂肪酸低級アルキルエステルのスルホン酸塩の加水
分解をいっそう効果的に防止できる。

【００２８】上記の造粒処理は、例えば、活性剤粉粒体
とアルカリビルダーを混合し、これに水含有バインダー
物質を添加してニーダなどで捏和し、得られた捏和物を
破砕造粒することにより行なうことができる。また、活
性剤粉粒体とアルカリビルダーの混合物に対して水含有
バインダー物質を噴霧して撹拌造粒することにより、あ
るいは、撹拌造粒により比較的大きな粒子を製造し、こ
れをさらに破砕造粒することによっても得られる。

【００２９】水含有バインダー物質は、得られる造粒粒
子中に５〜20重量％含まれるように使用する。

【００３０】アルカリビルダーとしては、炭酸ナトリウ
ム、炭酸カリウム等の炭酸塩、ケイ酸ナトリウム、ケイ
酸カリウム等のケイ酸塩などを用いることができ、特に
炭酸塩等のように、水分を安定な結晶水として含有で
き、水含有バインダー中の自由水を安定な結晶水として
保持できるものが望ましい。ケイ酸塩は、結合水として
水分を保持するので若干効果が小さい。

【００３１】水含有バインダー物質としては、アニオン
界面活性剤の高濃度水溶液、ノニオン界面活性剤の水溶
液、ポリエチレングリコール、ポリアクリル酸、ポリア
クリル酸塩、ポリビニルアルコール等の高分子水溶液、
水などを用いることができる。

【００３２】上記のアニオン界面活性剤としては、例え
ば以下のものが例示できる。 1) 平均炭素数８〜16のアルキル基を有する直鎖アルキ
ルベンゼンスルホン酸塩、 2) 平均炭素数10〜20のα−オレフィンスルホン酸塩、 3) 平均炭素数10〜20のアルキル硫酸塩、

【００３３】4) 平均炭素数10〜20の直鎖または分岐鎖
のアルキル基もしくはアルケニル基を有し、 平均0.5〜
８モルのエチレンオキサイドを付加したアルキルエーテ
ル硫酸塩またはアルケニルエーテル硫酸塩、

【００３４】5) 平均炭素数８〜22の脂肪酸の低級アル
キル(Ｃ₁〜Ｃ₃)エステルのスルホン酸塩、 6) 平均炭素数10〜22の飽和または不飽和脂肪酸塩。

【００３５】これらのアニオン界面活性剤における対イ
オンとしては、通常ナトリウムやカリウムなどのアルカ
リ金属塩が適当である。

【００３６】上記のノニオン界面活性剤としては、次の
ものが好適である。 (1) 炭素数８〜18の一級または二級アルコールにエチレ
ンオキサイド(ＥＯ)を平均４〜50モル付加させたＥＯ付
加型ノニオン界面活性剤。

【００３７】(2) 炭素数８〜18の一級または二級アルコ
ールにＥＯを平均４〜25モル、プロピレンオキサイド
(ＰＯ)を平均３〜15モル付加させたＥＯ−ＰＯ付加型ノ
ニオン界面活性剤。

【００３８】本発明の洗剤組成物には、前述の各成分に
加え、さらに、界面活性剤、ゼオライト(アルミノ珪酸
塩)、トリポリリン酸ナトリウムやピロリン酸ナトリウ
ムのような無機ビルダー；クエン酸ナトリウム、エチレ
ンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸塩、ポリ
アクリル酸ナトリウム、アクリル酸ナトリウム−無水マ
レイン酸ナトリウム共重合物、ポリアセタールカルボキ
シレート等のカルシウムイオン捕捉ビルダー；炭酸塩、
珪酸塩等のアルカリビルダー；カルボキシメチルセルロ
ース、ポリエチレングリコール等の再汚染防止剤；パラ
トルエンスルホン酸塩、トルエンスルホン酸塩、キシレ
ンスルホン酸塩、尿素などの粘度調整剤；プロテアー
ゼ、リパーゼ、セルラーゼ、アミラーゼなどの酵素；第
４級アンモニウム塩、ベントナイト等の柔軟付与剤；漂
白剤、蛍光剤、香料、色素などを使用することができ
る。これら添加成分の配合時期は特に限定されず、例え
ば、造粒処理時に、あるいは活性剤粉粒体の製造時に、
あるいは、高嵩密度洗剤粒子に対して粉体ブレンドする
ことにより配合できる。

【００３９】なお、本発明の最終的な高嵩密度洗剤組成
物中には、アルカリビルダーが10〜50重量％、(好まし
くは15〜30重量％)配合されていることが望ましい。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、脂肪酸低級アルキルエ
ステルのスルホン酸塩およびアルカリビルダーを含む洗
剤組成物を製造するに際し、脂肪酸低級アルキルエステ
ルのスルホン酸塩を含みアルカリビルダーを実質上含ま
ない活性剤粉粒体を用意し、この活性剤粉粒体とアルカ
リビルダーとを粉体混合するとともに水含有バインダー
物質を５〜２０重量％添加し造粒処理して高嵩密度洗剤
粒子とすることにより、脂肪酸低級アルキルエステルの
スルホン酸塩の加水分解を効果的に防止してヘビー洗剤
を得ることができる。

【００４１】

【実施例】

実施例１ α−スルホ脂肪酸メチルエステルのナトリウム中和物
（有効成分：65％、固形分濃度71％）にゼオライト粉
末、硫酸ナトリウムを加え、減圧乾燥機で水分５％まで
乾燥し、卓上粉砕機で粉砕して、流動性の良い、色の白
い下記組成の活性剤粉体（平均粒径280μm)を得た。

【００４２】 α−スルホ脂肪酸(Ｃ₁₄〜Ｃ₁₆) 30wt％ メチルエステルのナトリウム塩(α−ＳＦ−Ｎａ） ゼオライト 30wt％ 硫酸ナトリウム 35wt％ 水分 5wt％

【００４３】この活性剤粉体の１wt％濃度の水溶液のpH
は6.8であった。また、α−ＳＦ−Ｎａ中のジ塩（２ナ
トリウム塩）量は、原料で対ＡＩ４％であり、粉体化後
も同等であった。

【００４４】次に、この粉体とアルカリビルダーとを下
記表１割合でΣ型卓上ニーダー（内容量１リットル）に
入れ、水含有バインダー物質を添加し、温度50℃で10分
間捏和した。

【００４５】

【表１】 活性剤粉体（α−ＳＦ−Ｎａ含有） 360gr アルカリビルダー 炭酸ナトリウム（平均粒径５０μ） 90gr 炭酸カリウム（平均粒径５０μ） 50gr 水含有バインダー物質 α−オレフィン(Ｃ₁₄〜Ｃ₁₈)スルホン酸カリウム(ＡＩ70％) 20gr ノニオン界面活性剤（ＡＩ84％） 20gr (Ｃ₁₃アルコールのエチレンオキシド25モル付加物) 水 25gr その他 亜硫酸ナトリウム 24gr 蛍光剤（チノパールＣＢＳ） 1gr

【００４６】この捏和物を約１/cm角程度に細断後、 温
度20℃に冷却し、スピードミルを用いて粉砕した。粉砕
品に表面改質剤としてゼオライト粉末10grを添加し、篩
で16〜100メッシュ品を取り、高嵩密度洗剤組成物(サン
プル)とした。

【００４７】このサンプルは、嵩密度0.90g/cc、安息角
40度と良好な粉体物性を示し、α−ＳＦ−Ｎａのジ塩へ
の分解も対ＡＩ６％と殆ど認められず、洗浄性能、溶解
性も市販洗剤と同等、あるいはそれ以上であった。

【００４８】比較例１ 実施例１において活性剤粉体を製造する際に、硫酸ナト
リウムの代わりにアルカリビルダーを加え、一方、捏和
時にアルカリビルダーの代わりに硫酸ナトリウムを加
え、以下、実施例１と同様にしてサンプルを調製した。
なお、サンプルの最終組成は、実施例１と同じである。
活性剤粉体の１％水溶液のpHは11.4で、ジ塩量は対ＡＩ
25％であった。また、サンプル中のジ塩量は対ＡＩ32％
であった。

【００４９】実施例２ 撹拌造粒法を用いて本発明の高嵩密度洗剤組成物を製造
した。レディゲミキサー（松阪貿易(株)製、FM130D型）
を用い、実施例１と同様に調製した。活性剤粉体と炭酸
カリウム、炭酸ナトリウムのアルカリビルダーをミキサ
ーに充填し、10分間混合した。その後、実施例１と同様
のα−オレフィンスルホン酸カリウム、ノニオン界面活
性剤、水の水含有バインダー物質を加圧ノズルで噴霧、
添加し、３分間撹拌混合した。この時、主軸の回転数は
160rpm、チョッパーの回転数は3600rpmで行なった。

【００５０】得られた造粒品は平均粒径2500μの球状の
流動性の良い粉粒体であった。この造粒品をスピードミ
ル (岡田精工(株)製) でゼオライト粉末２％とともに粉
砕し、 16〜100メッシュの篩分け品をサンプルとした。
このサンプルの嵩密度は0.85g/cc、安息角40度であり、
ジ塩含有量は対ＡＩ５％であった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−84100（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−74495（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−111498（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−74500（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C11D 11/00 C11D 1/28

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 (a) 脂肪酸低級アルキルエステルのスル
   ホン酸塩を含み、その濃度１重量％の水溶液のpHが10以
   下で実質的にアルカリビルダーを含まない活性剤粉粒体
   と、 (b) アルカリビルダー とを粉体混合するとともに (c) 水含有バインダー物質：５〜２０重量％ を添加して造粒処理することを特徴とする高嵩密度洗剤
   組成物の製造方法。