KR19980070424A - 계면활성제 분체, 그 제조방법 및 계면활성제 분체를 함유한 입상 세제조성물 - Google Patents

계면활성제 분체, 그 제조방법 및 계면활성제 분체를 함유한 입상 세제조성물 Download PDF

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Abstract

세제조성물의 원료로서 유용한 α-설포지방산 알킬 에스테르염을 주성분으로 하는 계면활성제 분체와 그 제조방법과, 상기 계면활성제 분체를 함유하는 입상세제 조성물에 관한 것으로서, α-설포지방산 알킬 에스테르염, 비누, 수용성 폴리카르복실산 및/또는 그 염을 함유하는 혼합슬러리를 조정(調整)하고, 상기 혼합슬러리를 수분 15중량% 이하까지 농축하고, 상기 농축물의 온도를 70℃ 이하로 한 후에 분체화하여, α-설포지방산 알킬 에스테르염 40중량% 이상, 비누 10중량% 이상, α-설포지방산 알킬 에스테르염과 비누의 총량에 대하여 0.01 ~ 5중량%의 수용성 폴리카르복실산 및/또는 그 염을 함유하는 계면활성제 분체를 제조하고, 또한 상기 계면활성제 분체를 함유하는 입상세제 조성물로 만드는 것에 의해서, 알카리 수용액중에서도 용해성이 양호한 계면활성제 분체를 얻을 수 있고, 상기 계면활성제 분체의 세정성능을 충분히 발휘시킬 수 있는 입상세제 조성물을 제공할 수 있다.

Description

계면활성제 분체, 그 제조방법 및 계면활성제 분체를 함유한 입상 세제조성물
본 발명은 세제조성물의 원료로서 유용한 α-설포지방산 알킬 에스테르염을 주성분으로 하는 계면활성제 분체와 그 제조방법과 그 계면활성제 분체를 포함하는 입상세제조성물에 관한 것이다.
의류용 세제등으로 이용되는 음이온 계면활성제로서는, 많은 종류가 개발되어 시판세제에 배합되어 있는데, 그 하나로서 α-설포지방산 알킬 에스테르염이 알려져 있다. α-설포지방산 알킬 에스테르염은 세정력이 우수하고, 세정재료로서의 높은 성능을 갖고 있다. 또한, 생분해성이 양호하므로 환경에 대한 영향이 적은 이점도 갖고 있다.
그러나, α-설포지방산 알킬 에스테르염은 상술한 것과 같이 높은 세정력을 가진 반면, α-설포지방산 알킬 에스테르염을 단독으로 분체화하면 저온에서 용해성이 다소 떨어진다. 또한, 제조직후에는 결정성이 약하고 응집ㆍ고화되기 쉬운 액정상태이므로, 결정화되기까지 장시간(1 ~ 2주간)을 요하는 문제점이 있다. 또한, 이처럼 결정화하기 어렵기 때문에 분체화에 있어서 취급이 곤란한 경우가 있다.
그런데, 음이온 계면활성제는 일반적으로 중화에 의하여 수성 슬러리로서 얻어지기 때문에 입상세제 조성물로 하기 위해서는 어떠한 방법으로든 농축화 또는 분체화할 필요가 있으며, 이와 관련된 기술로는 다음과 같은 것들이 있다.
계면활성제 분체의 제조방법
(1) 특개소 54-106428호 공보(일본특허공개공보) : 분무건조법에 의하여 고급알킬 황산염의 입상화품(粒狀化品)을 제조하는 방법이지만, 분무건조법 이용에 의한 에너지 부하가 크다.
(2) 특개소 55-69698호 공보(일본특허공개공보) : 분무건조법에 의하여 음이온 계면활성제와 비이온 계면활성제의 혼합 입상화품을 제조하는 방법이지만, 마찬가지로 분무건조법 이용에 의한 에너지 부하가 크다.
(3) 특개평 2-222498호 공보(일본특허공개공보) : 박막증발기를 이용하여 고밀도세제용 페이스트 원료를 제조하는 방법이지만, 계면활성제의 분체화에는 이르지 못하고 있다.
(4) 특개평 5-331496호 공보(일본특허공개공보) : 박막증발기를 이용하여 음이온 계면활성제의 입상화품을 제조하는 방법이지만, 계면활성제 단독으로 조립(造粒)하기 때문에 40℃ 이상의 고온하에서 유동성이 불량하고, 용해성이 낮다는 문제가 있다. 실제로, 실시예에 있어서는 알킬 황산 에스테르염, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 황산에스테르염으로 한정되어 있고, 분체화하기 어려운 α-설포지방산 알킬 에스테르염은 농축직후의 고온하에서의 분쇄에 의한 입상화는 곤란하다.
또한, 계면활성제 분체를 이용한 입상 세제 조성물로서는 다음과 같은 것이 제안되어 있다.
계면활성제 분체를 이용한 입상 세제 조성물의 제조법
(5) 특개평 4-345700호 공보(일본특허공개공보) : α-설포지방산 알킬 에스테르염을 중성의 빌더(builder) 존재하에서 분체화하고 다른 세제분체와 함께 분체혼합하여 입상세제 조성물을 제조하는 방법으로서, 용해성 향사을 목적으로 한 것은 아니다.
한편, 폴리카르복실산을 함유하는 계면활성제 분체에 관하여는, 특공평 3 - 20439호 공보(일본특허공고공보), 특개소 60 - 21000호 공보(일본특허공개공보), 특개소 63 - 92699호 공보(일본특허공개공보), 특개평 5 - 43897호 공보(일본특허공개공보), 특개평 7 - 18295호 공보(일본특허공개공보)에 음이온 계면활성제와 폴리카르복실산을 함유하는 계면활성제 분체가 개시되어 있다.
그러나, 이들은 어떠한 것도 α-설포지방산 알킬 에스테르염을 이용한 것이 아니고, 그 특유의 과제를 해결하는 것은 아니다.
전술한 문헌 이외에도, 본 발명자들은 특원평 6 - 329536호(일본특허출원번호)에서, 고온하에서 응집ㆍ고화하기 어려운 계면활성제 분체를 제공하는 것을 목적으로 음이온 계면활성제를 함유하는 수성 슬러리를 농축괘상물로 만든 후, 냉각공정을 거쳐 분체화하는, 계면활성제 분체의 제조방법을 제공하고 있다.
또한, 특원평 7 - 131103호(일본특허출원번호)에서는, α-설포지방산 알킬 에스테르염을 주성분으로 하는 계면활성제 분체에 있어서 물에 대한 용해성을 향상시키는 것을 목적으로, 특원평 6 - 329536호에 개시된 방법을 이용하고 발전시켜 α-설포지방산 알킬 에스테르염과 비누로 이루어진 계면활성제 분체를 제조하는 방법을 제안하고 있다.
상기 특원평 7 - 131103호에 기재된 계면활성제 분체는 중성하의 물중에서 용해성이 양호한 것으로 확인되어 있다.
본 발명자들은 상기 특원평 7 - 131103호에 개시된 계면활성제 분체에 있어서, 상기 중성하의 물중에서 용해성을 향상시킬 수 있다는 효과이외에 분체화품 제조직후에는, 특히 응집ㆍ고화하기 용이한 α-설포지방산 알킬 에스테르염을 이용하고 있음에도 불구하고, 상기 계면활성제 분체 및 이 계면활성제 분체를 이용한 입상세제 조성물은, 원료 사일로내에 보존하고 있는 기간중에 그 입자가 종래보다 응집ㆍ고화하기 어렵다고 하는 뛰어난 효과가 있는 것을 새롭게 발견하였다.
이는 비누가 공존하는 것에 의해서 α-설포지방산 알킬 에스테르염이 빠르게 결정화되어 응집ㆍ고화되기 어려운 상태로 되기 때문이다.
즉, 특원평 7 - 131103호에 개시된 계면활성제 분체 및 이를 이용한 입상세제 조성물은, α-설포지방산 알킬 에스테르염을 고농도로 함유하는 조성으로 되어 있고, 상기 α-설포지방산 알킬 에스테르염의 문제로 되어온 분체화한 직후에 응집ㆍ고화되기 용이한 점과 물에 대한 저온용해성이 다소 떨어지는 점을 거의 해결한 것이었다.
그런데, 일반적으로 입상세제 조성물에는, 탄산나트륨 등의 알카리 빌더가 첨가되고 있다. 상기 알카리 빌더는 세액을 알카리성으로 하고 입상세제 조성물의 세정력을 향상시키는 작용을 하는 것이다.
상기 알카리 빌더로서 이용되고 있는 물질은 통상 수용성이 크기 때문에 입상세제 조성물을 물에 투입하면 먼저 상기 알카리 빌더가 즉시 용해하여 물은 알카리수용액이 되고, 이어 음이온 계면활성제가 상기 알카리수용액에 용해된다.
그러나, 특원평 7 - 131103호에 개시된 계면활성제 분체에 있어서는, 중성하의 물에서 용해성 향상 효과는 크지만 알카리성 수용액중에서는 용해성 향상 효과가 저하되는 경향이 있다. 이 때문에 실제로 상기 계면활성제 분체를 함유하는 입상세제 조성물을 사용하는 경우에는 그 배합조성에 따라서 계면활성제 분체의 용해성이 약간 저하되어 그 세정력을 충분히 발휘시킬 수 없는 경우가 있었다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 특원평 7 - 131103호에 개시된 α-설포지방산 알킬 에스테르염과 비누로 이루어진 계면활성제 분체에 있어서 입자가 응집ㆍ고화되기 어렵다고 하는 뛰어난 효과를 유지하면서 알카리 수용액중에서도 용해성이 양호한 계면활성제 분체를 얻을 수 있는 계면활성제 분체의 제조방법과 상기 계면활성제 분체의 세정성능을 충분히 발휘시킬 수 있는 입상세제 조성물을 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, α-설포지방산 알킬 에스테르염, 비누, 수용성 폴리카르복실산 및/또는 그 염을 함유하는 혼합슬러리를 조정(調整)하고, 상기 혼합슬러리를 수분함량 15중량% 이하까지 농축하고, 그 농축물의 온도를 70℃ 이하로 한 후에 분체화하여, α-설포지방산 알킬 에스테르염 40중량% 이상, 비누 10중량% 이상, α-설포지방산 알킬 에스테르염과 비누의 총량에 대하여 0.01 ~ 5중량%의 수용성 폴리카르복실산 및/또는 그 염을 함유하는 계면활성제 분체를 제조하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제조방법을 거쳐 얻어진 계면활성제 분체를 함유하는 입상세제 조성물도 제조할 수 있다.
이하, 본 발명의 상세한 내용에 대하여 설명한다.
α-설포지방산 알킬 에스테르염은 하기 화학식 1로 표시되는 것이 바람직한데, 포화 또는 불포화의 지방산잔기의 평균탄소수는 10 ~ 20, 에스테르의 알킬기의 탄소수는 1 ~ 5인 것이 바람직하다. 또한, 상기 α-설포지방산 알킬 에스테르염의 대(對)이온으로는 알카리금속, 알카리토금속, 또는 치환 혹은 무치환의 암모늄기 등을 들 수 있다. 통상 칼륨, 나트륨 등의 알카리금속이 바람직하다.
(I)
(상기 화학식 1중에서, R1: 탄소수 8 ~ 18의 알킬기 또는 알케닐(alkenyl)기,
R2: 탄소수 1 ~ 5의 알킬기,
M : 알카리금속, 1가에 상당하는 알카리토금속, 또는 치환 혹은 비치환된 암모늄기를 나타낸다.)
상기 α-설포지방산 알킬 에스테르염의 계면활성제 분체중의 배합량은 40중량% 이상이며, 바람직하게는 40 ~ 84중량%이다.
40중량% 미만에서는 세제로 제조하는 경우 α-설포지방산 알킬 에스테르염의 배합량을 증가시키는 것이 가능하지 않아 충분한 효과가 기대될 수 없다. 또한, 84중량%을 초과하면 계면활성제 분체의 용해성이 저하되는 경우가 있다.
비누는 알킬기의 평균탄소수가 10 ~ 18의 포화 또는 불포화 지방족 알카리 금속염 또는 지방족 알카리토금속염이 바람직하다.
상기 비누의 계면활성제 분체중의 배합량은 10중량% 이상이며, 바람직하게는 10 ~ 54중량%로 한다. 10중량% 미만에서는 α-설포지방산 알킬 에스테르염과 비누의 상승효과가 충분히 발휘될 수 없다. 또한, 54중량%을 초과하면 계면활성제 분체중의 α-설포지방산 알킬 에스테르염의 농도가 낮아져 그 세정능력을 발휘할 수 없는 경우가 있다.
상기 배합량에 의해서 α-설포지방산 알킬 에스테르염과 비누와의 비율은 중량비로 43 : 57 ~ 89 : 11, 바람직하게는 50 : 50 ~ 89 : 11로 된다. 또한, 상기 α-설포지방산 알킬 에스테르염 및 비누는 모두 지방산에서 유래하는 부위를 갖고 있는데, 상기 지방산으로는 우지, 팜유, 팜핵유 등으로부터 유도되는 동식물 기원의 것이나 합성지방산이 이용될 수 있다.
수용성 폴리카르복실산으로서는, 예를 들면 아크릴산, 메타크릴산. 말레인산, 이타콘산중 어느 하나로 이루어진 호모폴리머, 혹은 이들로부터 선택된 2종 이상으로 이루어진 코폴리머가 적당하게 이용될 수 있다.
또한, 아크릴산, 메타크릴산. 말레인산, 이타콘산으로부터 선택된 어느 하나 이상과 무수말레인산과의 코폴리머를 이용하는 것도 가능하다.
수용성 폴리카르복실산염의 대이온으로서는 바람직하게는 알카리금속, 알카리토금속, 암모늄으로부터 선택된 1종 이상이 이용될 수 있다. 이중에서도, 나트륨, 칼륨 등의 알카리금속이 바람직하다.
또한, 수용성 폴리카르복실산의 중량평균분자량은 10,000이하, 바람직하게는 300 ~ 10,000으로 하는 것이 바람직하다.
10,000을 초과하는 경우에는, 알카리 수용액중에서의 용해성개선의 실질적효과가 충분하지 않고, 슬러리의 점도가 증가하고, 취급이 불리하게 되는 경우가 있다.
수용성 폴리카르복실산과 수용성 폴리카르복실산염은 단독으로 혹은 2종류 이상의 혼합물로서 이용될 수 있다.
수용성 폴리카르복실산 및/또는 그 염의 배합량은 α-설포지방산 알킬 에스테르염과 비누의 총량(계면활성제 순분)의 0.01 ~ 5중량%로 하는데, 바람직하게는 0.1 ~ 3중량%로 한다. 0.01중량% 미만에서는 알카리 수용액중에서의 용해성개선의 실질적효과가 없고, 5중량%를 초과하면 계면활성제 분체중의 계면활성제농도(α-설포지방산 알킬 에스테르염과 비누의 총량의 비율)가 저하되기 때문에 바람직하지 않다.
또한, 상기 계면활성제 분체에 있어서는, 상술한 성분이외에, 세정향상제나 제조시의 분쇄조제로서 제올라이트, 탄산나트륨 등의 무기빌더나 유기빌더를 이용할 수 있다.
그리고, 상기 계면활성제 분체중에, 필요에 따라 α-설포지방산 알킬 에스테르염 이외의 황산염, 설폰산염, 인산염 등의 음이온 계면활성제를 혼합하는 것도 가능하다.
상기 황산염의 구체예로서는 다음과 같은 것을 예시할 수 있다.
(a) 평균탄소수 10 ~ 18의 알킬기 또는 알케닐기를 갖는 고급알콜 황산에스테르염.
(b) 포화 또는 불포화의 알콜잔기의 평균탄소수가 10 ~ 18로서 1 분자내에 평균 0.5 ~ 8몰의 에틸렌옥사이드를 부가한 고급알콜 에톡실레이트 황산염.
상기 설폰산염으로서는 다음과 같은 것을 예시할 수 있다.
(c) 평균탄소수 10 ~ 18의 알킬기 또는 알케닐기를 갖는 직쇄 또는 분지쇄의 알킬벤젠설폰산염.
(d) 평균탄소수 10 ~ 18의 α-올레핀설폰산염.
이들 음이온 계면활성제의 대이온으로는 통상 칼륨, 나트륨 등의 알카리금속이 바람직하다.
상기 계면활성제 분체는 슬러리 조정, 농축, 냉각, 분체화의 공정을 거쳐 제조할 수 있다. 다음에 상기 계면활성제 분체의 제조방법의 일예에 관하여 구체적으로 설명한다.
즉, 최초에 α-설포지방산 알킬 에스테르염과 비누와 수용성 폴리카르복실산 및 /또는 그 염을 혼합하여, 수분함유량이 20 ~ 30중량%인 혼합 슬러리를 조정한다(슬러리 조정 공정).
이어서, 농축장치를 이용하여 상기 슬러리중의 수분을 증발시켜 농축물로 만든다(농축공정).
이때, 상기 농축물의 수분함량은 15중량% 이하, 실질적으로는 0.1 ~ 15중량%의 범위로 하고, 더욱 바람직하게는 10중량% 이하로 한다. 상기 농축물의 수분함량이 15중량%를 초과하면 후에 상기 농축물의 온도를 70℃ 이하로 하여도 괘상이라 기 보다는 오히려 슬러리상으로 되어, 취급(성형, 분쇄 등)이 곤란하고, 분체화할 수 없는 경우도 있다. 또한, 0.1중량% 미만으로 농축하는 것은 공업적으로 곤란하다. 이어서, 상기 농축물을 냉각하여 그 온도를 70℃ 이하로 한 후, 직접 분쇄, 또는 펠렛터로 펠렛화한 후 분쇄, 또는 플레이크화 한 후 분쇄하는 것에 의해 분체화하여 계면활성제 분체로 만든다(냉각, 분쇄화공정).
상기 냉각후의 농축물의 온도는 70℃ 이하, 통상은 0 ~ 70℃가 바람직하고, 드럼식 냉각기에 의하여 냉각하는 경우에는 20℃ 이하가 바람직하고, 통상은 0 ~ 20℃로 한다.
상기 슬러리의 농축조건에 관하여는 후술하겠지만, 일반적으로는 농축직후의 농축물의 온도는 70℃ 이상의 고온이다. 계면활성제의 물성에 따르면, 이러한 고온에서는 상기 농축물의 부착성이 강해지기 때문에 즉석에서 분쇄기 등에 의하여 분쇄를 행하는 것은 불가능하다. 그러나, 농축후에 냉각공정을 거치는 것에 의하여 충분한 분쇄가 가능한 저부착성의 괘상물로 만들 수 있다.
상기 농축공정을 위한 장치 및 방법은 대기개방형의 혼합기(종형니더, 리본믹서 등)에 의하여 70 ~ 120℃의 온도에서 1 ~ 10시간 교반하여 농축하는 방법이나,
박막증발기로서 에바오레타(제품명)(사쿠라제작소 제조), 에구제바(제품명)(카미고우판텍사 제조), 콘트로드라이어 (제품명)(히타치제작소 제조) 등을 이용하여 진공증발에 의하여 농축을 행하는 방법이 있고,
드럼식 농축기로서 CD 드라이어(제품명)(니시무라제작소 제조) 등을, 셀프크리닝형 농축기로서 SC 프로세서(제품명)(쿠리모토철공소 제조) 등과, 커스텀드라이어(제품명)(오가와하라제작소 제조) 등을 이용할 수도 있다.
또한, 상압에서 100℃ 이상으로 슬러리를 가열하고, 이어서 감압으로 한 증발통에서 플래쉬 증발을 행하면 농축후의 온도를 저하시키는 것이 가능하기 때문에 효율적이다. 이때 장치로서는 SVC 농축기(제품명)(사쿠마제작소 제조) 등을 이용할 수 있다.
상기 냉각공정을 위한 장치 및 방법은 공냉법이나 벨트식진공냉각기 벨막스(제품명)(오가와하라제작소 제조), 스틸벨트식 냉각장치(샌드빅사 제조) 등을 이용하여 행하는 것이 가능하다.
특히, 냉각공정후 직접 플레이크화하는 장치로서는 드럼식냉각기 드럼플레이커(제품명)(낭키기계제작소 제조) ; 더블드럼드라이어(제품명)(칸슨사 제조) 등 등이 있어 보다 효율적이다.
이렇게 하여 얻어진 플레이크의 상태에서 목적으로 하는 α-설포지방산 알킬 에스테르염 및 비누 함유의 계면활성제 제품으로 만드는 것도 가능하다.
분체화공정에 있어서는, 펠렛화할 때 계면활성제 100중량부에 대하여 무기입자를 1 ~ 30중량부 첨가하는 것에 의하여 펠렛성형이 용이하게 될 뿐만 아니라 계면활성제 분체의 유동성이 양호하게 된다.
여기에 사용되는 무기입자는 황산나트륨, 탄산나트륨, 탄산수소나트륨, 제올라이트, 미립자실리카, 및 규산칼슘으로 이루어진 군에서 선택된 것이 바람직하다.
분쇄기로서는 핏쓰밀(제품명)(호소카와미크론사 제조), 스피드밀(제품명)(오카다정공사 제조) 등이 이용될 수 있다.
이때, 분쇄조제를 이용함으로써 보다 효율적으로 분쇄하는 것이 가능하다.
상기 분쇄조제로서는 평균입경 20㎛ 이하의 무기입자가 바람직하고, 제올라이트, 앗슈, 화이트카본 등이 이용될 수 있는데, 그 양은 상기 농축물 100중량부에 대하여 1 ~ 20 중량부가 바람직하고, 2 ~ 10 중량부가 더욱 바람직하다.
플레이크화 또는 분쇄후에 유동성 향상 등의 물성개량을 위해서 평균입경 20㎛ 이하의 무기입자를 혼합하고, 코팅하는 것도 가능하다. 상기 무기입자로서는 제올라이트, 앗슈, 화이트카본 등이 이용될 수 있다. 코팅량은 농축물 100중량부에 대하여 1 ~ 20 중량부가 바람직하고, 1 ~ 5 중량부가 더욱 바람직하다.
이렇게 하여 제조한 계면활성제 분체는 분무건조법을 이용한 종래법이나 교반조립법(攪拌造粒法) 등의 다른 방법에 의해서 제조한 다른 세제성분과 함께 조립(造粒) 또는 분체혼합하여 입상세제조성물로 제조될 수 있다.
이때, 입상세제조성물중의 α-설포지방산 알킬 에스테르염의 농도는 1 ~ 50중량%가 되도록 한다. 1중량% 미만이면 α-설포지방산 알킬 에스테르염의 효과를 발휘시키는 것이 가능하지 않고, 50중량%를 초과하면 알카리 빌더나 칼슘 킬레이트 빌더 등의 세제로서 필요한 빌더양이 부족할 염려가 있다.
조립하는 경우에는 본 발명의 계면활성제 분체와 타 세제성분을 동시에 혼합, 조립하고, 입상세제조성물로 한다. 상기 조립방법으로서는 압밀화(捏和)후 분쇄하는 방법(압밀조립법)과, 교반조립에 의한 방법(교반조립법)을 들 수 있다. 압밀화에 이용되는 장치로서는 연속식 니더KRC니더(제품명)(구리모토철공소사제) 등, 배치식 니더종형니더(제품명)(DALTON사제) 등 등을 들 수 있다. 분쇄하는 장치로서는 핏쓰밀(제품명)(호소카와미크론사제), 스피드밀(제품명)(오카다정공사제) 등을 들 수 있다.
또한, 상기 계면활성제 분체의 제조와 마찬가지로 분쇄할 때 분쇄조제를 이용하면 보다 효율적으로 분쇄할 수 있다. 상기 분쇄조제로서는 평균입경 20㎛ 이하의 무기입자가 바람직하고, 제올라이트, 앗슈, 화이트카본 등이 이용될 수 있다. 분쇄조제의 양은 압밀화후의 압밀화물 100중량부에 대하여 1 ~ 20 중량부가 바람직한데, 2 ~ 10 중량부가 더욱 바람직하다.
교반조립기로서는 레디게믹서(제품명)(마쓰보사 제조), 슈기믹서(제품명)(파우렉쿠사 제조), 하이스피드믹서(제품명)(후카에공업사 제조) 등을 들 수 있다.
또한, 분체혼합에 의해 입상세제 조성물을 제조하는 경우에는, 타 세제성분의 분체(바람직하게는 고체적밀도입자)와 계면활성제 분체를 분체혼합하면 바람직하다. 상기 타 세제성분의 고체적밀도입자로는 타 세제성분의 분무건조입자를 압밀화후에 분쇄하여 제조한 것을 이용할 수 있고, 분무건조법을 거치지 않고 교반조립, 전동조립, 유동층조립 등의 타 방법에 의해서 제조한 것을 이용할 수도 있다.
조립 또는 분체혼합후의 입상세제 조성물에 대하여, 유동성개량제로서 입경 10㎛ 이하의 미분체 제올라이트 등의 무기화합물을 첨가하는 것도 가능하다.
그리고, 세정성향상제인 킬레이트 빌더, 효소 등을 분체혼합하는 것도 가능하다. 여기에 이용되는 킬레이트 빌더로서는 분체 제올라이트, 층상실리케이트, 말레인산-아크릴산나트륨의 공중합체, β-알라니딘 초산나트륨 등을 들 수 있다.
또한, 발진억제(發塵抑制)를 위한 비이온 계면활성제 또는 그 수용액 등의 분무나 향기부여를 위한 향료의 분무 등의 처리를 행하는 것도 가능하다.
상기 비이온 계면활성제로서는 다음의 것을 들 수 있다.
(a) 다음의 화학식 2로 표시되는 지방족 폴리옥시알킬렌 알킬 에테르
(II)
(R3CO : 탄소수 6 ~ 20의 포화 또는 불포화의 지방산잔기
AO : 탄소수 2 ~ 4의 옥시알킬렌기 혹은 그들을 혼합한 옥시알킬렌기
n : 옥시알킬렌의 평균부가몰수를 나타내며, 3 ~ 30
(랜덤, 블록부가한 것을 포함한다)
R4: 탄소수 1 ~ 5의 알킬기)
(b) 포화 또는 불포화의 직쇄 또는 분지쇄 알콜의 탄소쇄 길이 8 ~ 18, 옥시에틸렌의 평균부가몰수 3 ~ 30의 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르.
(c) 포화 또는 불포화의 직쇄 또는 분지쇄 알콜의 탄소쇄 길이 8 ~ 18, 옥시에틸렌의 평균부가몰수 3 ~ 30, 옥시프로필렌의 평균부가몰수 2 ~ 30의 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 알킬 에테르.
또한, 발진억제 바인더로서는 상기 비이온 계면활성제 이외에 융점 35℃ 이하의 폴리에틸렌글리콜이나 폴리프로필렌글리콜 등도 유효하다.
그리고, 위에서 예시한 계면활성제 분체 이외의 타 세제성분 중 무기빌더로서는 트리폴리인산나트륨, 피롤인산 나트륨 등을 들 수 있다. 또한, 이 이외에 타 세제성분으로서 구연산 나트륨, 에틸렌디아민사초산나트륨, 니트릴로삼초산염, 폴리아크릴산나트륨, 아크릴산나트륨-무수말레인산나트륨 공중합체, 폴리아세탈카르복실레이트, 하이드록시이미노디숙신산나트륨 등의 칼슘이온 포착빌더; 카르복시메틸셀룰로스, 폴리에틸렌글리콜 등의 재오염방지제; 파라톨루엔설폰산염, 톨루엔설폰산염, 크실렌설폰산염, 요소 등의 점도조정제; 제4급 암모늄염, 벤토나이트염 등의 유연성부여제; 아황산나트륨, 아황산수소나트륨 등의 환원제; 과탄산나트륨, 과붕산나트륨 등의 표백제; 에틸렌디아민테트라아세테이트, 옥타노일옥시벤젠설폰산 등의 표백활성제; 형광증백제; 향료; 효소; 색소; 화이트카본 등을 배합하는 것이 가능하다.
효소로서는, 가수분해효소, 산화효소, 환원효소, 트랜스퍼라제, 리아제(lyase), 이소머라제, 리가제(lygase), 신테타제(synthetase) 등을 첨가하는 것이 가능하다. 그리고 바람직하게는, 프로테아제, 케라티나제, 리파제, 에스테라제, 셀룰루라제, 아밀라제, 풀룰라나제, 펙티나제, 쿠티나제, 글리콕시타제, 글리카나제, 콜레스테롤옥시타제, 퍼옥시타제 등을 들 수 있다.
본 발명의 계면활성제 분체 및 상기 계면활성제를 함유하는 입상세제 조성물의 수분함량은, 1 ~ 15중량%, 바람직하게는 3 ~ 10중량%로 한다. 1중량% 미만이면 충분한 용해성이 얻어지지 않고, 15중량%를 초과하면 제조가 곤란할 뿐만 아니라, 계면활성제 분체 또는 입상세제 조성물 자신의 하중증대나 보존시의 흡습에 의해서 입자가 응집하여 멍울이 발생하기 쉽게 된다.
이들 계면활성제 분체 및 입상세제 조성물의 평균입경은 200 ~ 1500㎛로 하는 것이 바람직하다. 200㎛ 미만이면 미분이 증가하여 분체유동성이 저하되거나 수중에 투입했을 때 응집하여 멍울화되고 용해성이 저하된다.
그리고 이들 계면활성제 및 입상세제 조성물의 체적밀도는 통상 0.4 g/㎤ 이상으로 하고, 더욱 바람직하게는 0.5 ~ 1.2 g/㎤로 한다.
본 발명에서 얻어지는 계면활성제 분체는 수용성 폴리카르복실산 및/또는 그 염의 작용에 의해서 α-설포지방산 알킬 에스테르염과 비누를 고농도로 함유하면서 알카리 수용액중에서의 용해성이 개량된 것이다.
수용성 폴리카르복실산 및/또는 그 염은 소량으로 충분한 효과를 얻을 수 있으므로 코스트 증가는 거의 수반되지 않거나 아주 미미하다.
그리고, 비누의 작용에 의해서 α-설포지방산 알킬 에스테르염이 고농도이어도 응집ㆍ고화되기 어렵다고 하는 효과도 갖는다.
상기 계면활성제 분체의 제조방법은 분무건조법을 이용하지 않고 제조할 수 있는데, 분무건조법에 의한 에너지손실이 없고, 입자가 공기중에 부유하여 작업환경을 악화시키는 일도 없다. 더욱이, 농축물의 온도를 70℃ 이하로 하는 것에 의해서 분체화가 용이하게 되기 때문에 고효율, 저코스트로 계면활성제 분체를 제조하는 것이 가능하다. 특히, 상기 계면활성제 분체의 제조방법은 상기 농축공정 종료시의 농축물의 수분함량과 분체화전의 농축물의 온도를 최적화하는것에 의해서 α-설포지방산 알킬 에스테르염이 고농도이어도 용이하게 분체화될 수 있는 효율적인 방법이다.
또한, 상기 계면활성제 분체를 타 세제성분과 함께 조립하든가 타 세제성분의 분체(바람직하게는 고체적밀도입자)와 분체혼합하는 등에 의해 알카리 수용액중에서의 저온용해성이 양호하고 응집ㆍ고화하기 어려운 입상세제 조성물을 얻는 것이 가능하다.
본 발명의 실시태양을 종합하면 다음과 같다.
(ⅰ) 본 발명에서 얻어지는 계면활성제 분체는 α-설포지방산 알킬 에스테르염을 40중량% 이상, 보다 바람직하게는 40 ~ 84중량%, 비누를 10중량% 이상, 보다 바람직하게는 10 ~ 54중량%, α-설포지방산 알킬 에스테르염과 비누의 총량에 대하여 수용성 폴리카르복실산 및/또는 그 염을 0.01 ~ 5중량% 함유하는 것이 바람직하다.
상기 배합량에 의해서, α-설포지방산 알킬 에스테르염과 비누의 비율은 중량비로 43 : 57 ~ 89 : 11, 바람직하게는 50 : 50 ~ 89 : 11로 된다.
(ⅱ) 수용성 폴리카르복실산 및/또는 그 염으로서는, 아크릴산, 메타크릴산. 말레인산, 이타콘산으로부터 선택된 1종으로 이루어진 호모폴리머, 혹은 이들로부터 선택된 2종 이상으로 이루어진 코폴리머가 적당하게 이용될 수 있다.
또한, 아크릴산, 메타크릴산. 말레인산, 이타콘산으로부터 선택된 1종 이상과 무수말레인산과의 코폴리머를 이용하는 것도 가능하다.
수용성 폴리카르복실산염의 대이온으로서는 바람직하게는 알카리금속, 알카리토금속, 암모늄으로부터 선택된 1종 이상이 이용될 수 있다. 이중에서도, 나트륨, 칼륨 등의 알카리금속이 적당하다.
수용성 폴리카르복실산의 중량평균분자량은 10,000이하, 바람직하게는 300 ~ 10,000으로 하는 것이 바람직하다.
수용성 폴리카르복실산 및/또는 그 염의 계면활성제중의 배합량은 α-설포지방산 알킬 에스테르염과 비누의 총량(계면활성제 순분)의 0.01 ~ 5중량%, 바람직하게는 0.1 ~ 3중량%로 한다.
(ⅲ) 본 발명의 계면활성제 분체의 제조방법은, α-설포지방산 알킬 에스테르염과 비누와 수용성 폴리카르복실산 및/또는 그 염을 함유하는, 수분함유량 20 ~ 30중량%의 원료 혼합 슬러리를 농축하여, 그 수분함량이 15중량% 이하, 0.1 ~ 15중량%의 범위이고, 더욱 바람직하게는 10중량% 이하인 농축물로 만들고, 이어서 상기 농축물의 온도를 70℃ 이하, 통상 0 ~ 70℃로 한 후, 상기 농축물을 직접분쇄, 또는 펠렛터에서 펠렛화하여 분쇄, 또는 플레이크를 분쇄하는 것에 의해서 분체화하여 계면활성제로 제조하는 방법이다.
상기 농축물의 분체화전의 온도는 드럼식 냉각기에 의한 냉각의 경우는 20℃ 이하가 바람직하고, 통상은 0 ~ 20℃로 한다.
(ⅳ) 본 발명에서 얻어지는 계면활성제 분체를 함유하는 입상 세제조성물로 제조하는 것이 가능하다. 이때, 상기 계면활성제 분체를 타 세제성분과 함께 조립 또는 분체혼합하여 입상세제 조성물로 제조한다.
이때, 입상세제 조성물중의 α-설포지방산 알킬 에스테르염의 농도는 1 ~ 50중량%로 하는 것이 바람직하다.
조립하는 방법으로서는 압밀화후 분쇄하는 방법(압밀조립법)과 교반조립에 의한 방법(교반조립법) 등을 들 수 있다
또한, 분체혼합에 의해서 입상세제 조성물을 제조하는 경우에는, 바람직하게는 타 세제성분의 분무건조입자를 압밀화한 후에 분쇄하여 고체적밀도입자(분체)로 만든 후에 본 발명의 계면활성제 분체와 분체혼합하든가, 분무건조법 이외의 교반조립, 전동조립, 유동층조립 등의 방법으로 제조한 타 세제성분의 고체적밀도입자(분체)와 본 발명의 계면활성제 분체를 분체혼합하는 방법 등이 있다.
(ⅴ) 본 발명에서 얻어지는 계면활성제 분체 및 상기 계면활성제 분체를 함유하는 입상세제 조성물에 있어서, 수분함량은 바람직하게는 1 ~ 15중량%, 특히 3 ~ 10중량%로 하고, 그 평균입경은 200 ~ 1500㎛로 하고, 그 체적밀도는 통상 0.4 g/㎤ 이상, 더욱 바람직하게는 0.5 ~ 1.2 g/㎤로 한다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명하기로 하며, 이하 %는 특별한 언급이 없는 한 중량%를 나타내는 것으로 한다.
먼저, 실시예에서 채용한 알카리수용액중의 저온(5℃)용해성시험의 평가방법(용해잔사측정법)에 대하여 설명한다.
용해잔사측정법
1ℓ 비커중에 들어 있는 5℃의 물 1ℓ에, 소정 입자경의 탄산나트륨 3g과 시료 5g을 투입하고, 250rpm의 정속에서 8분간 교반했다. 그후, 미리 무게를 계량한 나일론트리콧트포(이하, 나일론포라 함)로 여과하고, 상기 나일론포를 105℃에서 6시간 건조후 계량했다.
상기 여과건조후의 나일론포의 중량으로부터 처음의 나일론포의 중량을 뺀 무게를 시료의 용해잔사의 무게로 하고, 처음 시료의 무게에 대한 상기 용해잔사의 비율(중량%)을 산출했다.
[1] 계면활성제 분체의 제조
실시예 1 ~ 6
표 1에 나타낸 조성에 따라 α-설포지방산 메틸 에스테르 나트륨, 비누(평균탄소수 12 ~ 18의 나트륨염), 폴리아크릴산나트륨(수용성 폴리카르복실산염)을 혼합하여 슬러리를 조정하였다. 상기 슬러리를 종형교반혼합기(달튼사 제조)를 이용하여 쟈켓 온도 90℃의 조건에서 수분을 증발시켜 농축물을 제조하였다.
그후, 실시예 4 이외는 상기 농축물을 드럼플레이커(제품명)(낭키기계제작소 제조)를 이용하여 표 1에 나타낸 냉각공정후의 온도까지 냉각을 행하고, 동시에 플레이크화 하였다. 실시예 4는 상기 농축물을 실온에서 방치하여, 표 1에 나타낸 냉각공정후의 온도까지 냉각하고, 상기 농축물과 표 1에 나타낸 제올라이트(표 1중의 펠렛성형시 첨가물로 기재)를 혼합한 후, 얻어진 괘상물을 펠렛터더블(제품명)(후니파우더사 제조, 모델명: EXDFJS-60)을 이용하여 직경 약 10mm, 길이 약 15mm의 펠렛으로 만들었다.
이어서, 실시예 1 ~ 6의 플레이크 또는 펠렛을, 계면활성제 순분 100중량부에 대하여 순분으로서 표 1에 나타낸 양의 제올라이트(분쇄조제)와 함께 구멍직경 2mm의 스크린을 장치한 핏쓰밀(제품명)(호소카와미크론사 제조, 모델명: DKA-3)을 이용하여 15℃의 냉풍을 불어주면서 분쇄하여 분체화하여, 계면활성제 분체를 얻었다.
얻어진 계면활성제 분체의 성상, 조성 및 용해잔사 측정결과를 표 1에 함께 나타내었다.
비교예 1 ~ 3
표 2에 나타낸 조성에 따라, α-설포지방산 메틸 에스테르 나트륨, 비누(평균탄소수 12 ~ 18의 나트륨염), 필요에 따라 폴리아크릴산나트륨을 혼합하여 슬러리를 조정하였다. 상기 슬러리를 상기 실시에 1 ~ 6과 같은 조작에 의하여 농축물로 만들었다.
그 후, 비교예 2 이외의 상기 농축물을, 드럼플레이커(제품명)(낭키기계제작소제)를 이용하여 표 2에 나타낸 냉각공정후의 온도까지 냉각을 행하고, 동시에 플레이크화 하였다. 비교예 2에 있어서는 실시예 4와 같은 방법으로 냉각하여 직경 약 10mm, 길이 약 15mm의 펠렛으로 만들었다.
이어서, 상기 비교예 1 ~ 3의 펠렛 또는 플레이크를, 상기 실시예 1 ~ 6과 같은 방법에 의해서 분체화하여 계면활성제 분체를 얻었다.
얻어진 계면활성제 분체의 성상, 조성 및 용해잔사 측정결과를 표 2에 함께 나타내었다.
비교예 2에 있어서는 냉각온도가 높았기 때문에 펠렛성형이 가능하지 않고, 비교예 3에 있어서는 농축물의 수분이 많았기 때문에 분쇄되지 않았다.
상기 실시예 1 ~ 6 및 비교예 1 ~ 3의 결과로부터, 수용성 폴리카르복실산 및/또는 그 염을 이용한 경우와 비교하여, 수용성 폴리카르복실산 및/또는 그 염을 이용하지 않았던 비교예 1의 계면활성제 분체는 용해잔사가 많고, 용해성이 떨어지는 것을 알 수 있다.
또한, 냉각온도가 높았던 비교예 2와 농축물의 수분이 많았던 비교예 3은 모두 분체화가능하지 않았다. 따라서, 농축물의 수분과 분체화전의 농축물의 온도를 최적조건으로 하는 것이 상기 계면활성제 분체의 제조에 있어서 중요하다는 것을 알았다.
한편, 본 발명에 관한 실시예 1 ~ 6의 계면활성제는, 모두 비교예 1 보다 저온용해성이 양호하고, 분체화도 용이하고, α-설포지방산 알킬 에스테르염과 비누를 고농도로 함유하면서 알카리수용액중에서의 저온용해성이 양호한 계면활성제 분체인 것이 분명하게 드러났다.
표 1 : 계면활성제 분체의 제조조건 및 성상과 조성(실시예)
실 시 예 번 호 1 2 3 4 5 6
슬 러 리α-SF농도(%)*1비누농도 (%)(α-SF/비누비율) 33.7 44.7 58.7 44.7 45.3 42.233.7 22.0 8.0 22.0 22.3 20.850/50 67/33 88/12 67/33 67/33 67/33
폴리아크릴산Na평균분자량활성제 대비농도(%)*2 10000 3000 300 3000 3000 30000.1 1 1 1 0.01 5
수 분 (%) 29.1 28.2 26.8 28.2 27.8 29.7
농 축 물 수 분 (%)농축직후의 온도(℃) 10.0 5.0 3.0 5.0 5.0 5.090
냉각공정후의 온도 ( ℃) 30 15 15 50 15 15
펠렛성형시 첨가물* 3활성제 대비농도(%)*2 제올라이트- - - 10 - -
파 쇄 조 제활성제 대비농도(%)*2 제올라이트5
계면활성제분체의 성상체적밀도 (g/cc)평균입경 (㎛)용해잔사 (%) 0.4 ~ 0.5 400 ~ 5009 7 9 5 9 9
계면활성제분체의 조성α-SF농도(%)*1비누농도 (%)수 분 (%) 40.6 55.9 73.6 50.7 56.5 54.140.6 27.6 10.0 25.0 27.8 26.610.0 5.3 3.4 5.7 5.3 5.3
*1) α-SF : 지방족잔기의 탄소수가 14 ~ 16인 α-설포지방산메틸에스테르나트륨*2) 활성제 대비농도 : α-설포지방산알킬에스테르염과 비누의 총량에 대한 비율*3) 펠렛성형시 첨가물 : 실시예 4 이외는 드럼플레이커(낭키기계제작소)에 의해농축물을 냉각후, 직접 플레이크화했기 때문에 첨가물은 이용되지 않는다.
표 2 : 계면활성제 분체의 제조조건 및 성상과 조성(비교예)
비 교 예 번 호 1 2 3
슬 러 리α-SF농도(%)*1비누농도 (%)(α-SF/비누비율) 45.3 44.7 44.722.3 22.0 22.067/33 67/33 67/33
폴리아크릴산Na평균분자량활성제 대비농도(%)*2 - 3000 3000- 1 1
수 분 (%) 27.8 28.2 28.2
농 축 물 수 분 (%)농축직후의 온도(℃) 10.0 5.0 16.090
냉각공정후의 온도 ( ℃) 15 80 15
펠렛성형시 첨가물* 3활성제 대비농도(%)*2 제올라이트- 20 -
파 쇄 조 제활성제 대비농도(%)*2 제올라이트5 성형불가 20
계면활성제 분체의 성상체적밀도 (g/cc)평균입경 (㎛)용해잔사 (%) 분쇄불가0.4 ~ 0.5400 ~ 50020
계면활성제분체의 조성α-SF농도(%)*1비누농도 (%)수 분 (%) 53.726.410.0
*1) α-SF : 지방족잔기의 탄소 수가 14 ~ 16인 α-설포지방산메틸에스테르나트륨*2) 활성제 대비농도 : α-설포지방산알킬에스테르염과 비누의 총량에 대한 비율*3) 펠렛성형시 첨가물 : 비교예 2 이외는 드럼플레이커(낭키기계 제작소)에 의해 농축물을 냉각후, 직접 플레이크화했기 때문에 첨가물은 이용되지 않는다.
[2] 입상세정제 조성물의 제조
실시예 7 : 압밀조립법
표 3에 나타낸 조성에 따라서 조정한 수성 슬러리를 표 3에 나타낸 조건으로 분무건조법에 의해 건조하여 건조입자(표중, 건조입자 (A)로 기재)로 만들었다.
상기 건조입자와 실시예 2의 계면활성제 분체 및 비이온 계면활성제를 표 3에 나타낸 비율로 KRC니더(제품명)(구리모토철공소 제조, 모델명: S-2)중에서 압밀혼합하였다.
이렇게 하여 얻어진 괘상물을, 펠렛터더블(제품명)(후니파우더사제, 모델명: EXDFJS-60)을 이용하여 직경 약 10mm, 길이 약 15mm의 펠렛으로 만들었다. 상기 펠렛을, 입상세정제 조성물 100중량부에 대하여 6중량부의 순분량의 탄산나트륨과 함께 구멍직경 2mm의 스크린을 장치한 핏쓰밀(제품명)(호소카와미크론사 제조, 모델명: DKA-3)을 이용하여 15℃의 냉풍을 불어주면서 분쇄하여 분체화품으로 만들었다. 그 후, 상기 분체화품과 입상세정제 조성물 100중량부에 대하여 순분으로서 3중량부의 제올라이트 및 효소(프로테아제) 1중량부를 회전드럼내에서 혼합하고, 이어서 향료 0.5중량부와 발진방지파우더인 비이온 계면활성제 C12알콜폴리옥시에톡실레이트(EOp = 20 : 에틸렌옥사이드 평균부가몰수 20)(순분 84%) 1중량부를 분무하여 입상세정제 조성물을 얻었다.
상기 입상세정제 조성물의 성상 및 용해잔사측정결과를 표 3에 함께 나타내었다.
실시예 8 : 교반조립법
표 3에 나타낸 조성에 따라서 조정한 수성 슬러리를 표 3에 나타낸 조건에 따라 분무건조법에 의해 건조하여 건조입자 표중, 건조입자 (A)로 기재를 얻었다.
상기 건조입자와 실시예 2의 계면활성제 분체 및 비이온 계면활성제를 표 3에 나타낸 비율로 레디게 믹서(제품명)(마쓰보사 제조, 모델명: M-20)중에서 교반조립하여, 실시예 10과 같은 후처리에 의해서 입상세정제 조성물을 얻었다. 상기 입상세정제 조성물의 성상 및 용해잔사측정결과를 표 3에 함께 나타내었다.
실시예 9 : 분체혼합
표 3에 나타낸 조성에 따라서 조정한 수성 슬러리를 표 3에 나타낸 조건에 따라 분무건조법에 의해 건조하여 건조입자(표중, 건조입자 (A)로 기재)를 얻었다.
상기 건조입자와 비이온 계면활성제를 표 3에 나타낸 비율로 KRC니더(제품명)(구리모토철공소 제조, 모델명: S-2)중에서 압밀혼합하였다. 얻어진 괘상물을, 펠렛터더블(제품명)(후니파우더사 제조, 모델명: EXDFJS-60)을 이용하여 직경 약 10mm, 길이 약 15mm의 펠렛으로 하였다. 상기 펠렛을, 입상세정제 조성물 100중량부에 대하여 6중량부의 순분량의 탄산나트륨과 함께 구멍직경 2mm의 스크린을 장치한 핏쓰밀(제품명)(호소카와미크론사 제조, 모델명: DKA-3)을 이용하여 15℃의 냉풍을 불어주면서 분쇄하여 고체적밀도입체 표중, 고체적밀도입체(B)로 기재를 얻었다.
상기 고체적밀도입체와 실시예 2에서 얻은 계면활성제 분체를, 표 3에 나타낸 비율로, 입상세정제 조성물 100중량부에 대하여 순분으로서 3중량부의 제올라이트 및 효소(프로테아제) 1중량부를 함께 회전드럼중에서 분체혼합하고, 향료 0.5중량부와 발진방지파우더인 비이온 계면활성제 C12알콜폴리옥시에톡실레이트(EOp = 20 : 에틸렌옥사이드 평균부가몰수 20)(순분 84%) 1중량부를 분무하여 입상세정제 조성물을 얻었다.
상기 입상세정제 조성물의 성상 및 용해잔사측정결과를 표 3에 함께 나타내었다.
비교예 4
표 3에 나타낸 조성에 따라 수성 슬러리를 조정하고, 실시예 9와 같은 조작으로, 건조입자와 비교예 1에서 얻은 계면활성제 분체를 이용하여, 분체혼합에 의해 입상세정제 조성물을 얻었다. 상기 입상세정제 조성물의 성상 및 용해잔사측정결과를 표 3에 함께 나타내었다.
표 3의 실시예 7 ~ 9 및 비교예 4의 결과로부터, 본 발명에 관한 실시예 2의 계면활성제 분체를 이용하는 것에 의해서, 알카리 수용액중에서의 저온용해성이 양호한 입상세제 조성물을 얻을 수 있다는 것이 분명하게 나타났다. 특히, 탄산나트륨(알카리빌더)의 양이 많은 실시예 8에 있어서도 용해잔사는 없었다. 또한, 이용한 계면활성제 분체 이외의 조건이 같은 실시예 9와 비교예 4를 비교하면, 실시예 9에 있어서는 용해성이 크게 향상되어 있는 것을 알 수 있다.
표 3 : 입상세제 조성물의 제조(실시예, 비교예)
실시예 및 비교예 번호 실시예 7 실시예 8 실시예 9 비교예 4
건조입자(A) 조성* 1LAS - K*2(%)제올라이트탄산칼륨아황산나트륨티노발 CBS*3탄산나트륨 10 16 10 2 0.515 22 17 17
건조조건슬러리 수분(%)열풍온도(℃) 40 300
성 상체적밀도(g/cc)수분(%) 0.35 6
고체적밀도입자(B)건조입자(A) 이외의 조성비이온 계면활성제(%)* 4성상체적밀도(g/cc) - - 3 3- - 0.75 0.75
입상세제조성물혼합(조립)방법 압밀혼합 교반조립 분체혼합 분체혼합
배합량 (%)* 5건조입자(A)고체적밀도입자(B)계면활성제 분체* 6비이온계면활성제* 4 59.0 66.5 - -- - 69.8 69.825.3 25.0 24.7 24.73 3 - -
성상체적밀도(g/cc)평균입경(㎛)용해잔사(%) 0.80 5500 0 0 10
*1) 조성 : 입상세제 조성물 전량에 대한 중량%로 표시*2) LAS-K : C11~ C13알킬벤젠설폰산칼륨염*3) 티노발 CBS : 시바가이기사의 형광증백제*4) 비이온 계면활성제 : C13알콜폴리옥시에톡실레이트 (EOp = 20)(순분 84%), 입상세제 조성물 전량에 대한 중량%로 표시.*5) 배합량 : 입상세제 조성물 전량에 대한 중량%로 표시.*6) 계면활성제 분체 : 실시예 7 ~ 9는 실시예 2의 계면활성제 분체,비교예 4는 비교예 1의 계면활성제 분체
본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 얻어진다.
즉, 본 발명의 계면활성제 분체는 수용성 폴리카르복실산 및/또는 그 염의 작용에 의해서 α-설포지방산 알킬 에스테르염과 비누를 고농도로 함유하면서 알카리 수용액중에서의 저온용해성을 향상시킬 수 있다. 그리고, 비누의 작용에 의해서 α-설포지방산 알킬 에스테르염의 결정화가 신속하게 진행하여, 응집ㆍ고화되기 어려운 계면활성제 분체로 만드는 것이 가능하다. 상기 수용성 폴리카르복실산 및/또는 그 염은 소량으로 충분한 효과를 얻을 수 있으므로 코스트 증가는 거의 수반되지 않거나 아주 미미하다.
그리고, 본 발명에서는 계면활성제 분체를 분무건조법을 이용하지 않고 제조할 수 있으므로, 분무건조법에 의한 에너지손실이 없고, 입자가 공기중에 부유하여 작업환경을 악화시키는 일도 없다.
또한, 계면활성제 분체의 제조에 있어서, 농축물의 온도를 70℃ 이하로 한 후에 분체화하는 것에 의해서 분체화가 용이하게 이루어지기 때문에 고효율, 저코스트로 계면활성제 분체를 제조하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명에서 얻어진 계면활성제 분체를 이용하는 것에 의해서, 알칼리 수용액중에서의 저온용해성이 양호하고, 응집ㆍ고화되기 어려운 입상세제 조성물을 제조할 수 있다.

Claims (6)

  1. α-설포지방산 알킬 에스테르염, 비누, 수용성 폴리카르복실산 및/또는 그 염을 함유하는 혼합슬러리를 조정(調整)하고,
    상기 혼합슬러리를 수분함량 15중량% 이하까지 농축하고,
    상기 농축물의 온도를 70℃ 이하로 한 후에 분체화하여,
    α-설포지방산 알킬 에스테르염 40중량% 이상, 비누 10중량% 이상, α-설포지방산 알킬 에스테르염과 비누의 총량에 대하여 0.01 ~ 5중량%의 수용성 폴리카르복실산 및/또는 그 염을 함유하는 계면활성제 분체를 제조하는 것을 특징으로 하는 계면활성제 분체의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 농축물을 직접분쇄하여 분체화하거나, 또는 상기 농축물을 펠렛화한 후 분쇄하여 분체화하거나, 또는 상기 농축물을 플레이크화 한 후 분쇄하여 분체화하는 것을 특징으로 하는 계면활성제 분체의 제조방법.
  3. α-설포지방산 알킬 에스테르염, 비누, 수용성 폴리카르복실산 및/또는 그 염을 함유하는 혼합슬러리를 조정(調整)하고,
    상기 혼합슬러리를 수분함량 15중량% 이하까지 농축하고,
    상기 농축물의 온도를 70℃ 이하로 한 후에 분체화하는 것에 의해 제조된,
    α-설포지방산 알킬 에스테르염 40중량% 이상, 비누 10중량% 이상, α-설포지방산 알킬 에스테르염과 비누의 총량에 대하여 0.01 ~ 5중량%의 수용성 폴리카르복실산 및/또는 그 염을 함유하는 것을 특징으로 하는 계면활성제 분체.
  4. 제3항에 있어서, 상기 수용성 폴리카르복실산은,
    아크릴산, 메타크릴산. 말레인산, 이타콘산으로부터 선택된 1종으로 이루어진 호모폴리머, 또는 이들로부터 선택된 2종 이상으로 이루어진 코폴리머, 또는 아크릴산, 메타크릴산. 말레인산, 이타콘산으로부터 선택된 1종 이상과 무수말레인산과의 코폴리머이고,
    상기 수용성 폴리카르복실산염의 대이온은,
    알카리금속, 알카리토금속, 암모늄으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 계면활성제 분체.
  5. 제3항 또는 제4항에 따른 계면활성제 분체를 함유하는 것을 특징으로 하는 입상세제 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 상기 계면활성제 분체가 타 세제성분과 함께 조립 또는 분체혼합되어, 상기 입상세제 조성물에 배합되어 있는 것을 특징으로 하는 입상세제 조성물.
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