KR101069043B1 - 표백활성화제 입자의 제조방법 및 이로부터 형성된표백활성화제 입자 - Google Patents

표백활성화제 입자의 제조방법 및 이로부터 형성된표백활성화제 입자 Download PDF

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Abstract

본 발명은 표백활성화제 입자의 제조방법 및 이로부터 형성된 표백활성화제 입자에 관한 것으로서, 본 발명의 표백활성화제 입자의 제조방법은 표백활성화 화합물을 씨드의 표면에 코팅하는 것을 특징으로 하며, 본 발명의 표백활성화제 입자는 씨드(seed); 및 상기 씨드를 둘러싼 표백활성화 화합물의 코팅층;을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 제조방법은 유동층건조기 등 하나의 기계를 이용한 연속공정으로 제조하므로 간단하고 경제적이며, 본 발명의 표백활성화제 입자는 사용하기에 편리하다.
씨드(seed), 표백활성화제, 코팅, 유동층건조기

Description

표백활성화제 입자의 제조방법 및 이로부터 형성된 표백활성화제 입자{Manufacturing method of bleach activator granule and bleach activator granule formed therefrom}
도 1은 본 발명의 제조방법의 일 실시예에 따라 제조된 표백활성화제 입자의 단면을 나타낸 그림이다.
도 2는 본 발명의 제조방법의 일 실시예인 실시예 3에서 제조된 표백활성화제 입자의 단면을 나타낸 그림이다.
본 발명은 간단하고 경제적인 표백활성화제 입자의 제조방법 및 이로부터 형성된 표백활성화제 입자에 관한 것이다.
표백활성화제는 표백활성화 화합물의 합성반응이 이루어진 후에 수용액 또는 유기용액의 형태에서 사용하기에 편리한 과립 형태로 제조하기 위하여 제형화 단계를 거치는데, 종래의 표백활성화제의 제형화를 위한 과정에는 필터 및 건조기, 건조오븐, 압출기(Extruder), 구형화기구(Spheronizer), 유동층건조기(Fluidized Bed Dryer) 등과 같은 코팅기(coater) 등 여러 가지 설비가 요구되었다. 보다 구체적으 로, 종래의 표백활성화제 입자는 통상적으로 필터 및 건조기를 이용하여 수분 함량을 1차 감소시키는 단계; 건조오븐을 이용하여 수분함량을 2차 감소시키는 단계; 알킬에톡시레이트(LA-7) 등의 바인더(binder)와 함께 혼합한 후 압출기를 이용하여 펠렛(pellet) 형태로 제조하는 단계; 구형화기구를 이용하여 펠렛의 날카롭게 각진 부분을 곡면화하는 단계; 또는 압출기에 의해 펠렛화하는 공정 없이 직접 구형화기구를 이용하여 알킬에톡시레이트(LA-7) 등의 바인더를 혼합하면서 과립화시키는 단계; 유동층건조기 등의 코팅기를 이용하여 안정성 개선 물질로 코팅시키는 단계를 거쳐 과립 형태로 제조되었다. 그러나, 이와 같은 종래 기술은 복잡한 과정을 따라 여러 가지 설비가 요구될 뿐만 아니라 제조가공비가 상승하게 되는 문제점이 있다.
한편 기존의 표백활성화제에 관한 특허를 살펴보면 미국특허 제4,179,390호, 미국특허 제4,259,201호, 미국특허 제4,412,934호, 미국특허 제4,483,778호, 미국특허 제4,606,838호, 미국특허 제4,671,891호, 미국특허 제4,686,061호, 미국특허 제5,043,089호, 미국특허 제5,098,598호, 미국특허 제5,520,844호, 미국특허 제5,575,947호, 유럽특허 제210,674호, 유럽특허 제256,443호, 유럽특허 제396,341호 등과 같이 표백활성화제 자체의 합성에 관한 연구는 많이 진행된 바 있으나, 후처리로써 제형화 방법에 관한 연구는 거의 없는 실정이다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 제조가 간단하고 경제적이며 사용하기에 편리한 과립 형태로 직접 제조할 수 있는 표백활성화제 입자의 제조방법 및 사용이 편리한 표백활성화제 입자를 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위해서, 본 발명은 표백활성화 화합물을 씨드(seed)의 표면에 코팅하는 것을 특징으로 하는 표백활성화제 입자의 제조방법을 제공하며, 보다 바람직하게는 상기 표백활성화 화합물의 표면에 저장안정화 화합물을 추가 코팅하는 것을 특징으로 하는 표백활성화제 입자의 제조방법을 제공한다. 본 발명은 또한 상기 저장안정화 화합물이 제올라이트 및 폴리에틸렌글리콜의 혼합물인 것을 특징으로 하는 표백활성화제 입자의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 또한 전술한 표백활성화제 입자의 제조방법의 코팅 공정이 유동층건조기를 이용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 표백활성화제 입자의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 또한 상기 씨드가 20~100 메쉬 크기의 미세입자인 것을 특징으로 하는 표백활성화제 입자의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 또한 상기 씨드가 표백제 입자인 것을 특징으로 하는 표백활성화제 입자의 제조방법을 제공하며, 보다 바람직하게는 상기 표백제 입자가 과탄산염, 과붕산염 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 표백활성화제 입자의 제조방법을 제공한다. 본 발명은 또한 상기 표백제 입자가 과탄산염, 과붕산염 또는 이들의 혼합물일 경우 표백제 입자와 표백활성화 화합물의 코팅층 사이에 황산나트륨, 황산마그네슘 또는 이들의 혼합물이 코팅된 것을 특징으로 하는 표백활성화제 입자의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 또한 씨드; 및 상기 씨드를 둘러싼 표백활성화 화합물의 코팅층; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 표백활성화제 입자를 제공하며, 보다 바람직하게는 상기 표백활성화 화합물의 코팅층을 둘러싼 저장안정화 화합물의 코팅층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표백활성화제 입자를 제공한다.
이하, 본 발명의 표백활성화제 입자의 제조방법 및 표백활성화제 입자에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명은 표백활성화 화합물을 씨드(seed)의 표면에 코팅하는 것을 특징으로 하는 표백활성화제 입자의 제조방법을 제공하며, 보다 바람직하게는 상기 표백활성화 화합물의 표면에 저장안정화 화합물을 추가 코팅하는 것을 특징으로 하는 표백활성화제 입자의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 입자 형태의 씨드를 유동층건조기, 유동층과립기 등에 유동시키고 합성과정에서 생성된 표백활성화 화합물의 용액 또는 현탁액을 씨드의 표면에 직접 분사(spray), 건조하여 코팅할 경우 전술한 복잡한 단계의 과정 없이도 간단하고 경제적으로 사용이 편리한 표백활성화제 입자를 제조할 수 있다는 놀라운 발견에 기초하며, 또한 연속공정으로 상기 표백활성화 화합물의 표면에 저장안정화 화합물을 추가 코팅하여 표백활성화 화합물의 안정성을 간단하게 개선할 수 있다는 놀라운 발견에 기초한다.
본 발명에 따른 표백활성화제 입자의 제조방법에 있어서, 표백활성화 화합물은 에스테르계 표백활성화 화합물인 것이 바람직하며, 데카노일옥시에톡시카보닐옥시벤젠설포네이트인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 저장안정화 화합물은 씨드를 둘러싼 표백활성화 화합물 코팅층이 외부의 수분과 접촉되는 것을 차단하여 표백활성화 화합물의 저장안정성을 향상시킨다. 저장안정화 화합물로 세탁수에서 용해되거나 세탁수에 분산되어 표백활성화 화합물의 표면으로부터 용이하게 제거될 수 있는 무기물이나 수용성 유기물을 각각 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 저장안정화 화합물 코팅막에 가소성을 부여하는 수용성 유기물과 분산되어 코팅막에 구멍을 형성함으로써 수분의 침투를 용이하게 하는 무기물을 혼합하여 사용한다. 무기물로는 탄산나트륨, 탄산수소나트륨, 탄산칼륨, 탄산수소칼륨, 황산나트륨, 제올라이트, 탈크, 크레이, 실리카 등을 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있으며, 수용성 유기물로는 폴리에틸렌글리콜, 알킬 폴리에톡실레이트, 카르복시 메틸 셀룰로오스, 하이드록시에틸 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 셀룰로오스, 2-메틸-5-비닐피리딘-메틸아크릴레이트-메타크릴산 고분자, 폴리비닐피롤리돈 등을 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 본 발명의 저장안정화 화합물로는 코팅막 형성 및 제거 용이성 측면 뿐만 아니라 강한 수분 흡착력으로 인해 씨드를 수분으로부터 보호할 수 있는 제올라이트를 사용하는 것이 바람직하며 제올라이트의 코팅 용이성은 물론 저장 및 유통 중의 안정적인 코팅상태를 유지하기 위하여 바인더 역할을 하는 폴리에틸렌글리콜을 추가로 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 제올라이트 및 폴리에틸렌글리콜의 혼합비율은 중량비로 1:5 내지 5:1인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에 있어서 표백활성화 화합물 및/또는 저장안정화 화합물의 코팅은 유동층조립기(fluid bed granulator), 유동층건조기(fluid bed dryer) 등을 이용하여 제조될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 씨드를 유동시키고 그 표면 위로 코팅액 및/또는 코팅물질을 분사(spray)하면서 건조시킬 수 있는 기기는 어느 것이나 이용 가능하다.
예를 들어 보다 구체적으로 설명하면, 먼저 가열된 공기 또는 비활성 기체 기류가 도입되는 유동층건조기의 유동화 베드(bed)에 씨드를 도입시키고, 유동화 베드의 온도를 약 50~120℃로 유지하면서 표백활성화 화합물을 상기 씨드에 대한 중량비로 약 50~400 중량%가 증량될 때까지 코팅시키고, 선택적으로 같은 방법으로 제올라이트 및 폴리에틸렌글리콜의 혼합비율이 약 1:5~5:1인 혼합물을 상기 표백활성화 화합물에 대한 중량비로 0.1~30 중량%가 증량될 때까지 코팅시킨 후, 코팅된 과립을 일정시간 건조시키고, 마지막으로 빠른 시간 내에 온도를 낮추어 본 발명의 표백활성화제 입자를 제조할 수 있다.
본 발명의 표백활성화제 입자의 제조방법에 있어서, 씨드는 과립 형태의 코어(core)역할을 하는 미세입자이며 예를 들어, 염화나트륨, 과탄산나트륨, 망간촉매 등의 무기화합물 또는 테트라아세틸에틸렌디아민, 데카노일옥시에톡시카보닐옥시벤젠설포네이트 등의 유기화합물이 사용될 수 있다. 또한 코팅막의 균일한 두께 분포 및 최종 제품의 사용 용이성 등을 고려할 때 그 크기는 20~100 메쉬(mesh)인 것이 바람직하다.
특히 본 발명의 표백활성화제 입자의 제조방법에 있어서, 상기 씨드는 표백제 입자인 것이 더욱 바람직하다. 씨드로 표백제 입자를 사용할 경우 다른 표백제를 혼합하여 사용할 필요가 없다는 장점이 있으며, 표백제 및 표백활성화 화합물을 함께 함유한 입자를 연속공정으로 제조가능함으로써 제조가 간단하고 경제적이며, 또한 취급, 유통 등의 측면에 있어서도 경제적이다.
표백제로는 일반적으로 과산화물이 널리 사용되며, 본 발명의 표백활성화제의 제조방법에는 과탄산염(percarbonate salt, M2C2O6), 과붕산염 (perborate salt, MBO3), 과인산염, 과황산염, 과산화요소 등과 같은 과산화수소를 발생시키는 무기 화합물, 유기 과산화산 등이 사용될 수 있다. 이중에서 본 발명에 적합한 과산화물은 과탄산염, 과붕산염 또는 이들의 혼합물이다.
본 발명은 또한 씨드가 과탄산염, 과붕산염 또는 이들의 혼합물인 표백제 입자일 경우 표백제 입자가 표백활성화 화합물과 접촉하여 분해 촉진되는 것을 방지하기 위하여 표백제 입자와 표백활성화 화합물의 코팅층 사이에 규산염, 붕산염, 인산염, 카르복시 유도체, 지방산 및 지방 알코올, 탄산나트륨, 염화마그네슘, 황산나트륨 및 황산마그네슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 물질이 추가 코팅된 것을 특징으로 하는 표백활성화제 입자의 제조방법을 제공하며, 특히, 세탁수에 대하여 우수한 용해도 및 경제적 측면을 모두 만족시키는 황산나트륨, 황산마그네슘 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 표백제 입자와 표백활성화제 화합물 사이의 코팅층은 표백제 입자를 표백활성화 화합물로부터 분리시켜 표백제의 안정성을 개선하는 역할을 한다.
본 발명은 또한 씨드(seed); 및 상기 씨드를 둘러싼 표백활성화 화합물의 코팅층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 표백활성화제 입자를 제공하며, 보다 바람직하게는 상기 표백활성화 화합물의 코팅층을 둘러싼 저장안정화 화합물의 코팅층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표백활성화제 입자를 제공한다.
본 발명은 또한 상기 저장안정화 화합물이 제올라이트 및 폴리에틸렌글리콜의 혼합물인 것을 특징으로 하는 표백활성화제 입자를 제공하며, 보다 바람직하게는 상기 제올라이트 및 폴리에틸렌글리콜의 혼합물의 혼합비율이 중량비로 1:5 내지 5:1인 것을 특징으로 하는 표백활성화제 입자를 제공한다.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 하기 실시예 등을 들어 설명한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석돼서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 본 발명의 구체적 이해를 돕기 위해 예시적으로 제공되는 것이다.
<실시예 1: 씨드가 염화나트륨인 표백활성화제 입자의 제조>
90℃로 가열된 공기가 도입되고 있는 유동층건조기의 유동화 베드에 80~100 메쉬 크기의 염화나트륨 과립 100㎏을 도입시키고 하기 화학식 1로 표시되는 에스테르계 표백활성화 화합물인 데카노일옥시에톡시카보닐옥시벤젠설포네이트 300㎏을 물에 녹여 얻은 16 중량% 농도의 수용액 1,875㎏을 염화나트륨 과립에 직접 코팅시키고, 건조시킨 후 제올라이트 및 폴리에틸렌글리콜(PEG 4000)의 무게비가 2:1인 혼합물을 수상에 분산 혹은 용해시킨 용액 상태로 표백활성화 화합물의 중량비 대비 14 중량%가 증량될 때까지 코팅시킨 후, 90℃에서 10분간 추가 건조를 시켜 수분이 2% 미만이 되도록 증발시킨 후 유동화 베드의 온도가 70℃ 미만이 될 때까지 온도를 낮추어 코팅된 표백활성화제 입자를 제조하였다.
Figure 112005036668503-pat00001
<실시예 2: 씨드가 망간촉매 화합물인 표백활성화제 입자의 제조>
80~100 메쉬 크기의 염화나트륨 과립 100㎏ 대신, 50~80 메쉬 크기의 망간촉매 화합물(Tinocat TRS, Ciba Specialty Chemicals사) 200㎏을 90℃로 가열된 공기가 도입되고 있는 유동층건조기의 유동화 베드에 도입시키고, 실시예 1과 동일한 표백활성화 화합물 200㎏을 물에 녹여 얻은 16 중량% 농도의 수용액 1,250㎏을 분무하였다. 나머지 과정을 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 표백활성화 화합물이 씨드에 코팅된 표백활성화제 입자를 제조하였다.
<실시예 3: 씨드가 과탄산나트륨 입자인 표백활성화제의 제조>
90℃로 가열된 공기가 도입되고 있는 유동층건조기의 유동화 베드에 50~80 메쉬 크기의 과탄산나트륨 입자 200㎏을 도입시키고, 황산나트륨 및 황산마그네슘의 무게비가 8:1인 혼합물을 20 중량% 농도의 수용액 상태로 씨드의 중량비 대비 16 중량%가 증량될 때까지 코팅시키고 건조시켰다. 그 후, 상기 화학식 1로 표시되는 에스테르계 표백활성화 화합물인 데카노일옥시에톡시카보닐옥시벤젠설포네이트 200㎏을 물에 녹여 얻은 16 중량% 농도의 수용액 1,250㎏을 상기 코팅된 과탄산나트륨 입자의 표면에 코팅시키고 건조시킨 후, 제올라이트 및 폴리에틸렌글리콜(PEG 4000)의 무게비가 2:1인 혼합물을 표백활성화 화합물 중량비 대비 14 중량%가 증량 될 때까지 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅한 후, 90℃에서 10분간 추가 건조를 시켜 수분이 2% 미만이 되도록 증발시킨 후 유동화 베드의 온도가 70℃ 미만이 될 때까지 온도를 낮추어 표백제 및 표백활성화 화합물을 함께 함유한 표백활성화제 입자를 제조하였다.
실시예 3에 따라 제조된 표백활성화제 입자의 예시적 단면을 도 2에 나타내었다.
본 발명은 씨드의 표면에 표백활성화 화합물을 분사 코팅, 건조함으로써 간단하고 경제적으로 제조할 수 있는 표백활성화제 입자의 제조방법을 제공하며, 본 발명의 표백활성화제 입자의 제조방법은 종래의 방법과 달리 여러 기기 및 제조공정을 필요로 하지 않는다. 본 발명은 또한 사용이 편리한 표백활성화제 입자를 제공한다.

Claims (15)

  1. 표백활성화 화합물을 씨드(seed)의 표면에 코팅하는 것을 특징으로 하는 표백활성화제 입자의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 표백활성화 화합물의 표면에 저장안정화 화합물을 추가 코팅하는 것을 특징으로 하는 표백활성화제 입자의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 저장안정화 화합물은 제올라이트 및 폴리에틸렌글리콜의 혼합물인 것을 특징으로 하는 표백활성화제 입자의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제올라이트 및 폴리에틸렌글리콜의 혼합물의 혼합비율은 중량비로 1:5 내지 5:1인 것을 특징으로 하는 표백활성화제 입자의 제조방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 코팅은 유동층건조기를 이용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 표백활성화제 입자의 제조방법.
  6. 제1항 있어서, 상기 씨드는 20~100 메쉬 크기의 미세입자인 것을 특징으로 하는 표백활성화제 입자의 제조방법.
  7. 제1항 또는 제6항에 있어서, 상기 씨드는 염화나트륨, 과탄산나트륨, 망간촉매, 테트라아세틸에틸렌디아민 및 데카노일옥시에톡시카보닐옥시벤젠설포네이트으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 표백활성화제 입자의 제조방법.
  8. 제1항 또는 제6항에 있어서, 상기 씨드는 표백제 입자인 것을 특징으로 하는 표백활성화제 입자의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 표백제 입자는 과탄산염, 과붕산염 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 표백활성화제 입자의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 표백제 입자와 표백활성화 화합물의 코팅층 사이에 황산나트륨, 황산마그네슘 또는 이들의 혼합물을 추가 코팅하는 것을 특징으로 하는 표백활성화제 입자의 제조방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 표백활성화 화합물은 에스테르계 표백활성화 화합물인 것을 특징으로 하는 표백활성화제 입자의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 에스테르계 표백활성화 화합물은 데카노일옥시에톡시카보닐옥시벤젠설포네이트인 것을 특징으로 하는 표백활성화제 입자의 제조방법.
  13. 씨드(seed); 및 상기 씨드를 둘러싼 표백활성화 화합물의 코팅층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 표백활성화제 입자.
  14. 제13항에 있어서, 상기 표백활성화 화합물의 코팅층을 둘러싼 저장안정화 화합물의 코팅층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표백활성화제 입자.
  15. 제14항에 있어서, 상기 저장안정화 화합물은 제올라이트 및 폴리에틸렌글리콜의 혼합물인 것을 특징으로 하는 표백활성화제 입자.
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