KR100254062B1 - 용해성 및 입도 균일성이 향상된 과탄산나트륨 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 과탄산나트륨 조성물에 관한 것으로서, 무수 탄산나트륨에 과산화수소를 반응시켜서 얻어지는 과탄산나트륨에 비닐계 수지 또는 폴리스티렌 술폰산염을, 과탄산나트륨에 대하여 0.01 내지 10 중량% 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의한 과탄산나트륨 조성물은 용해도가 우수하고, 입도 분포가 비교적 균일한 장점이 있다.

Description

용해성 및 입도 균일성이 향상된 과탄산나트륨 조성물

본 발명은 세제 조성물로서 용해성 및 입도 균일성이 향상된 개선한 과탄산나트륨 조성물에 관한 것이다.

일반적으로 과탄산나트륨(2NaCO₃·3H₂O)은 합성 세제의 조성 물질로서, 또는 단독으로 의류를 살균하고 표백하는데 사용된다. 특히, 과탄산나트륨은 물속에서 물과 산소로 분해되어 사용후 환경에 무해할 뿐만 아니라, 살균 및 표백 작용이 또한 온화하여 널리 사용되고 있다.

한편, 과탄산나트륨은 과립상의 분말로 제조되고, 이러한 과탄산나트륨이 살균 및 표백력을 발휘하기 위하여는 분말 입자가 물에 용해되어야 한다. 종래 기술에 의하여 제조된 과탄산나트륨의 분말 입자는 입도가 균일하지 않아서, 미세한 분말 입자는 쉽게 날려서 사용이 불편하고, 짧은 세탁 시간 동안 미용해된 입자들이 의류에 부착되어 의류를 탈색시키거나 손상시키는 단점이 있다. 따라서, 과탄산나트륨의 분말 입자의 입도 분포를 균일하게 하되, 용해도를 개선하도록 하는 기술 개발이 요구되어 왔다.

과탄산나트륨의 용해도를 향상시키기 위한 종래의 기술로는 일본특허공고 소 60-6881호 및 미국 특허 제3953350호에 제시되어 있는 바와 같이, 고온에서 열처리 하는 기술이 있다. 일본특허공고 소60-6881호 및 미국특허 제3953350호에서는 70℃ 내지 130℃에서 고온 열처리에 의하여 발포성 과탄산나트륨을 제조하여 용해성을 증가시키는 방법을 제시하고 있다. 그러나, 이러한 방법에서는 과탄산나트륨의 용해도는 증가하지만 유효 손실량이 증가하고 미분 발생이 심하여 결과적으로 표백력을 감소시키고, 제조 에너지 비용을 증가시키는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기한 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 발명은 유효 산소의 손실이 없는 용해성이 개선된 과탄산나트륨 조성물을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은세제 조성물로서 분말 입자의 입도가 균일하여 미분 발생이 감소된 과탄산나트륨 조성물을 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 과탄산나트륨 조성물은, 무수 탄산나트륨에 과산화수소를 반응시켜서 얻어지는 과탄산나트륨에, 비닐계 수지 또는 폴리스티렌 술폰산염을 과탄산나트륨에 대하여 0.1 내지 10 중량% 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기한 바와 같이 제조된 과탄산나트륨의 표면에 후처리제로서, 비닐계 수지 또는 폴리스티렌 술폰산염을 포함하는 것임을 특징으로 한다.

또한, 상기한 본 발명에 의한 과탄산나트륨 조성물에서 상기한 비닐계 수지의 작용기는 피롤리돈, 아세테이트 및 알콜이고 중합도가 100 내지 10,000일 수 있다.

또한, 상기한 본 발명에 의한 과탄산나트륨 조성물에서 상기한 폴리스틸렌술폰산염의 분자량은 10,000 내지 1,000,000일 수 있다.

이하에서, 본 발명에 의한 과탄산나트륨 조성물을 상세하게 설명한다.

본 발명에 의한 과탄산나트륨 조성물은, 무수 탄산염과 과산화수소에 의하여 생성된 과탄산나트륨에, 다음의 (가)군 내지 (나)군의 화합물 가운데 적어도 1종 이상을 혼합한 첨가제를 과탄산나트륨에 첨가되어 과탄산나트륨 내부나 표면에 물리 화학적 변화를 일으켜서 용해도 및 분말 입자의 입도 균일성이 우수한 세제 조성물이다. 본 발명에 의한 과탄산나트륨 조성물은, 종래에 이미 알려져 있는 규산나트륨, 마그네슘화합물 등의 안정제를 부수적으로 더 포함하여 세제 조성물로서 안정성을 추가할 수도 있다. 그러나, 안정제를 추가하는 것은 부수적인 효과이며 본 발명의 핵심은 용해도를 증가시키는데 있다.

(가) 비닐계 수지로서, 작용기가 피롤리돈, 아세테이트, 및 알콜이고, 중합도가 100 내지 10,000인 것 ;

(나) 폴리스틸렌술폰산염으로서, 분자량이 10,000 내지 1,000,000.

본 발명에 의한 과탄산나트륨 조성물은 탄산나트륨과 안정제인 규산나트륨 등을 혼합하고, 여기에 상기한 (가) 또는 (나)의 첨가물을 과산화수소에 용해시킨 다음, 과산화수소 용액을 상기 탄산나트륨에 분무하여 제조할 수 있다.

또한, 탄산나트륨과 과산화수소 및 안정제인 규산나트륨 등에 의하여 생성된 과탄산나트륨에 상기한 (가) 또는 (나)의 첨가물을 1 내지 20 중량% 함유한 수용액을 분무함에 의하여 제조할 수도 있다.

상기한 (가) 또는 (나)의 첨가물은 적어도 1종 이상이 혼합되어 사용될 수 있고, 첨가량은 탄산나트륨에 대하여 0.01 내지 10 중량%가 바람직하다.

또한, 본 발명에서는 상기한 (가) 또는 (나)의 첨가물이 과탄산나트륨의 제조시 첨가되어 제조된 과탄산나트륨에, 후처리제로서 상기한 (가) 또는 (나)의 첨가물 중 적어도 하나가 선택되어 후처리제로서 사용되어 완성된 과탄산나트륨을 또한 제시한다.

이하에서, 본 발명의 실시예들을 설명한다. 아래에서 제시된 본 발명의 실시예들을 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.

[제 1실시예]

0℃ 내지 10℃를 유지할 수 있는 항온조가 장착된 500㎖의 반응기에 탄산나트륨 100g과 규산나트륨 1.5g를 투입한다. 여기서 황산 마그네슘 1g 및 톨루엔술폰산소디움염 1g을 함유한 60% 과산화수소 70g을 투입하면서 동시에 반응기를 100 내지 200 rpm 속도로 운전하였다. 반응이 완료된 후 제조된 과탄산나트륨은 70℃ 건조기에서 30분간 건조시킨 후 용해도, 안정성 및 입도 측정을 위한 시험을 한다.

[제2 실시예]

상기 제1실시예에서 제시된 바와 동일한 방법으로 실험하되, 첨가제로서 톨루엔술폰산소디움염 대신에 덱스트린 0.8g을 사용한다. 반응이 완료된 후 제조된 과탄산나트륨은 70℃ 건조기에서 30분간 건조시킨 후 용해도, 안정성 및 입도 측정을 위한 시험을 한다.

[제3 실시예]

상기 제1실시예에서 제시된 바와 동일한 방법으로 실험하되, 첨가제는 고급 지방산염으로서, 팜 및 야자유에서 유도된 탄소수가 10 내지 18인 포화 또는 불포화 지방산염을 0.5g 사용한다. 반응이 완료된 후 제조된 과탄산나트륨은 70℃ 건조기에서 30분간 건조시킨 후 용해도, 안정성 및 입도 측정을 위한 시험을 한다.

[제4 실시예]

상기 제1실시예에서 제시된 바와 동일한 방법으로 실험하되, 첨가제는 비닐계 수지로서, 작용기가 피롤리돈, 아세테이트 및 알콜이고, 중합도가 100 내지 10,000인 비닐계 수지를 1.0g 사용한다. 반응이 완료된 후 제조된 과탄산나트륨은 70℃ 건조기에서 30분간 건조시킨 후 용해도, 안정성 및 입도 측정을 위한 시험을 한다.

[제5 실시예]

상기 제1실시예에서 제시된 바와 동일한 방법으로 실험하되, 첨가제는 폴리스틸렌술폰산염 0.6g을 사용한다. 반응이 완료된 후 제조된 과탄산나트륨은 70℃ 건조기에서 30분간 건조시킨 후 용해도, 안정성 및 입도 측정을 위한 시험을 한다.

[제6 실시예]

본 실시예는 (가) 내지 (마)군의 첨가제가 과탄산나트륨의 제조시에 첨가될 뿐만 아니라, 후처리제로서 사용되는 경우이다.

상기 제5실시예에 의한 공정에 의하여 제조한 과탄산나트륨을 반응기에 넣고, 과탄산나트륨의 후첨가제(Coating Agent)로서 상기한 (마)군 단독으로 또는 혼합물(20% 수용액)을 반응기내로 투입하면서 반응기를 100rpm 속도로 운전하였다. 이때 소요된 반응 시간은 1시간이며, 반응이 완료된 과탄산나트륨은 70℃ 건조기에서 30분간 건조시킨 후 용해도, 안정성 및 입도 측정을 위한 시험을 한다.

[비교실시예]

첨가제가 투입되지 않은 과탄산나트륨을 제조하기 위하여, 상기한 제1실시예에서와 같은 방법으로 탄산나트륨 100g과 규산나트륨 1.5g을 투입하였다. 여기서 황산마그네슘 1g을 함유한 60% 과산화수소 70g을 투입하면서 동시에 반응기를 100 내지 200 rpm의 속도로 운전하였다. 반응이 완료된 후, 제조된 과탄산나트륨은 70℃ 건조기에서 30분간 건조시킨 후, 용해도, 안정성 및 입도 측정을 위한 시험을 한다.

다음은 상기한 각 실시예에 의한 공정에 의하여 제조된 과탄산나트륨의 용해도, 안정성 및 입도 측정을 위한 시험 방법을 설명한다.

- 제조된 과탄산나트륨의 용해도 측정 -

20℃ 항온조 내에서 1ℓ 용량의 비이커에 상수 1ℓ를 넣고 온도를 20℃로 조절한 후, 상기한 방법으로 제조된 과탄산나트륨 5g을 비이커의 바닦에 골고루 분산되도록 투입한 후, 투입된 과탄산나트륨이 완전히 용해될 때까지의 시간을 측정하여 그 결과를 아래의 표1에 정리하였다.

- 제조된 과탄산나트륨의 안정성 측정 -

상기한 방법으로 제조한 과탄산나트륨 2.7g과 제올라이트(4A) 0.3g을 미리 혼합한 후, 2개의 바늘 구멍이 있는 뚜껑이 달려있는 20㎖의 유리병에 넣고 뚜껑을 완전히 닫은 후 25℃, 80% RH 항온항습기에 4주간 보관한 후, 활성 산소의 잔존율을 측정하였다. 그 결과는 아래의 표 1에 나타나있다.

- 제조된 과탄산나트륨의 입도 분포 측정 -

상기한 방법으로 제조된 과탄산나트륨의 입도 분포에 따른 입도 균일성을 측정하기 위하여 과탄산나트륨 50g을 정량하여 20매쉬(800㎛) 및 70매쉬(250㎛)의 체가 장착된 입도분석기에 놓고 10분간 작동시켰다. 그 결과가 아래의 표1에 나타나 있다.

[표 1]

상기한 표1에서 보는 바와 같이, 본 발명에서 제시한 첨가제를 사용하여 제조된 과탄산나트륨의 경우, 용해 시간이 빠르므로 용해도가 우수하고, 활성 산소의 잔존율이 비교실시예에서보다 높고, 입도 분포에 있어서도, 대부분의 입자가 800~250nm의 분포에 있으므로 비교실시예에서보다 더 균일한 입자를 가지는 것을 알 수 있다.

Claims (4)

1. 무수 탄산나트륨에 과산화수소를 반응시켜서 얻어지는 과탄산나트륨에 비닐계 수지 또는 폴리스티렌 술폰산염을 과탄산나트륨에 대하여 0.1 내지 10 중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 과탄산나트륨 조성물.
2. 제1항에 있어서, 상기한 바와 같이 제조된 과탄산나트륨의 표면에 후처리제로서, 비닐계 수지 또는 폴리스티렌 슬폰산염을 포함하는 것임을 특징으로 하는 과탄산나트륨 조성물.
3. 제 1항에 있어서, 상기 비닐계 수지의 작용기는 피롤리돈, 아세테이트 및 알콜이고 중합도가 100 내지 10,000인 것임을 특징으로 하는 과탄산나트륨 조성물.
4. 제 1항에 있어서, 상기 폴리스틸렌술폰산염의 분자량은 10,000 내지 1,000,000인 것임을 특징으로 하는 과탄산나트륨 조성물.