KR19990008074A - 과립상 세제 성분 또는 조성물의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액체 결합제를 분말 스트림 전반에 걸쳐 고속 혼합기 속에서 분산시켜 과립상 응집물을 형성하는 단계를 포함하여, 벌크 밀도가 650g/ℓ를 초과하는 과립상 세제 조성물 또는 성분을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 분말 스트림은, 오일 흡수능이 40㎖/100g 이상, 바람직하게는 45㎖/100g 이상, 가장 바람직하게는 50㎖/100g 이상인 결정성 제올라이트 A를 포함한다.

Description

과립상 세제 성분 또는 조성물의 제조방법
본 발명은 벌크 밀도가 크고 유동 특성이 양호한 과립상 세제 조성물 또는 성분의 연속 제조방법에 관한 것이다. 이러한 조성물 및 성분에 있어서, 경수로부터 칼슘 및 마그네슘과 같은 양이온의 제거에 특히 적당한 빌더로서 수불용성인 결정성 제올라이트 A[이는 세제 분야에 익히 공지되어 있는 결정성 물질이다]를 사용하는 것이 공지되어 있다.
결정성 제올라이트 A는 매우 미분(微分)된 분말이다. 미분된 분말은 통상적으로 가공된 제품, 특히 가공된 세제 조성물로 도입하기 전에 보다 큰 과립 형태(전형적으로는 400 내지 1000㎛)로 제조된다. 과립화 방법으로는 분무 건조 및 응집화(agglomeration)를 포함하는 각종 방법이 공지되어 있다. 제올라이트 A가 성분의 하나로 사용되는 응집화 방법이 선행 기술에서 오랜동안 공지되어 왔다.
1979년 4월 25일자로 공개된 영국 특허 제2005715호는 제올라이트 A를 기본으로 하는 응집화 방법을 기술하고 있다. 당해 방법에서는 제올라이트 A를 탄산염/중탄산염과 함께 응집시켜 비이온성 계면활성제 응집물을 형성한다.
1993년 12월 23일자로 공개된 WO93/25378은 제올라이트 A를 포함하는 과립상 세제를 제조하는 방법을 기술하고 있다. 당해 방법에서는 제올라이트 A를 고활성 중성 계면활성제 페이스트와 고속 혼합기 및 적당한 속도의 혼합기에서 응집시켜 음이온성 계면활성제 응집물을 형성한다.
위에서 인용된 선행 기술의 계면활성제의 활성을 제한하는 인자 중의 하나는 제올라이트 A의 액체 유기 물질 흡수능이다. 제올라이트 A를 제올라이트 P(특히 제올라이트 MAP)로 대체하는 것이 상기 문제를 해결할 수 있는 것으로 제안되어 있다.
1993년 1월 7일자로 공개된 유럽 특허 제521635호는 10 내지 100%의 제올라이트 MAP를 사용하여 제조한 과립상 세제를 기술하고 있다. 상기 특허 출원의 실시예 1에서는 제올라이트 MAP의 오일 흡수능이 41.6㎖/100g이고 이러한 오일 흡수능은 26 내지 35.5㎖/100g로 측정되는 샘플의 오일 흡수능보다 큰 것으로 보고하고 있다. 그러나, 종래의 결정성 제올라이트 A의 화학 구조의 변경(예를 들어 Si, Al, Na, O, H의 양론비의 변경)은 제올라이트의 다른 물성 및 특성에 불필요하게 영향을 주기 때문에 항상 바람직한 것만은 아니다.
본 발명의 목적은, 빌더 능력, 특히 칼슘 교환능 및 칼슘 교환 속도의 손실없이 고흡수성 결정성 제올라이트를 과립상 응집물로 도입시키는 과립상 세제를 제조하기 위한 과립화 방법을 제공하고자 하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 청구항 1에서 기술된 방법에서 오일 흡수능이 큰 개질된 결정성 제올라이트 A를 사용함으로써 성취된다. 40㎖/100g 이상의 오일 흡수능을 성취하기 위해 화학 구조를 변경시키기보다는 오히려 제올라이트 A의 물리적 특성(예: 결정화도, 표면 영역 특성, 보습 수준)을 개질시켰다. 이러한 방법에서는 제올라이트 A의 탁월한 빌더 특성이 여전히 활용될 수 있다.
본 발명은 또한 개선된 가공성을 보유하는 과립상 세제를 제조하기 위한 과립화 방법을 제공하고자 하는 것이며, 당해 방법에서는 형성되는 과도한 크기의 입자 (또는 덩어리)의 양이 감소된다.
발명의 요약
본 발명은 액체 결합제를 분말 스트림 전반에 걸쳐 고속 혼합기 속에서 분산시켜 과립상 응집물을 형성하는 단계를 포함하여, 벌크 밀도가 650g/ℓ를 초과하는 과립상 세제 조성물 또는 성분을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 분말 스트림은, 오일 흡수능이 40㎖/100g 이상, 바람직하게는 45㎖/100g 이상, 가장 바람직하게는 50㎖/100g 이상인 결정성 제올라이트 A를 포함하는 방법에 의해 성취된다.
본 발명의 바람직한 양태에 있어서, 과립상 응집물은, 고속 혼합기 속에서 약 2 내지 약 30초의 체류시간 동안 혼합하는 단계와 적당한 속도의 혼합기에서 약 5분 미만, 바람직하게는 2분 미만의 체류시간 동안 추가로 혼합하는 단계[당해 단계에서 임의로는 미분된 분말이 첨가될 수 있다]에 의해 형성된다.
본 발명의 또다른 양태에 있어서, 액체 결합제는 계면활성제 페이스트, 유기 중합체 또는 실리콘 오일이다. 계면활성제 페이스트는 음이온성, 비이온성, 양이온성, 양쪽성, 쯔비터이온성 계면활성제 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있으며, 가장 바람직하게는 음이온성 및/또는 비이온성 계면활성제이다.
발명의 상세한 설명
본 발명과 관련되는 과립화는 자체가 문헌[참조: S.A. Kuti, Agglomeration - The Practical Alternative, published in Journal American Oil Chemists' Society, Volume 55, January 1978]에 따르는 입자로서 거동하는 입자들의 응집물인 과립화 생성물을 제조하는 방법으로 정의된다. 본원에서 과립화 응집물은 상기의 과립화 생성물로서 정의된다. 쿠티(Kuti)는 계속해서 응집물이 통상적으로 고체와 접착성 제제로서 기능하는 액체를 배합함으로써 형성된다고 기술하고 있다. 그러나 덩어리 유리 액체 고체 배합물은 흔히 제조가 곤란하다.
본 발명에 있어서 쿠티에 의해 언급된 고체는 아래에서 보다 구체적으로 정의되는 특정한 물리적 특성을 보유하는 결정성 제올라이트 A를 포함하게 된다. 현재 이러한 고체의 선택은 덩어리 유리 고체-액체 배합물의 제조 작업의 수행에 크게 기여하는 것으로 밝혀졌다.
본 발명의 과립상 응집물의 필수 성분은 화학식 1의 결정성 제올라이트 A이다.
(Na2O)ㆍ(Al2O3)ㆍx(SiO2)ㆍwH2O
상기 화학식 1에서,
x는 1 내지 2이고
w는 0 내지 6이다.
입자 크기가 10μ 이하인 부분적으로 수화되거나 수화된 제올라이트 A가 바람직하다.
특히 바람직한 양태(여기서, x는 2이다)에 있어서, 제올라이트 A 물질은 화학식 2의 화합물이고 이의 입자 크기는 일반적으로 약 5μ 미만이다.
Na12[(AlO2)12(SiO2)12]ㆍ(6w')H2O
상기 화학식 2에서,
(6w')는 약 20 내지 약 30, 특히 약 27이다.
본 발명에서 제올라이트 A 물질은 물을 약 28% 이하 함유한다. 바람직한 빌더 물질은 수화된 형태로 존재하며 물을 약 5 내지 약 28% 함유한다. 매우 바람직한 결정성 알루미노실리케이트 이온 교환 물질은 결정 매트릭스 중에 물을 약 10 내지 약 22% 함유한다. 결정성 제올라이트 A 물질은 약 0.1 내지 약 10μ의 입자 크기 직경에 의해 추가로 특징지워진다. 바람직한 이온 교환 물질의 입자 크기 직경은 약 0.2 내지 약 4μ이다. 본원에서 용어 입자 크기 직경은 예를 들어 주사 전자 현미경을 이용한 현미경 측정과 같은 통상적인 분석 기술로 측정한 주어진 이온 교환 물질 중량당 평균 입자 크기 직경을 나타낸다. 본원에서 결정성 제올라이트 A 물질은 통상적으로, 무수 기준으로 계산하여, 약 200mg eq/g[여기서, 단위 mg eq/g은 1g당 CaCO3수 경도 당량(mg)을 나타낸다] 이상, 일반적으로는 약 300 내지 약 352mg eq/g인 알루미노실리케이트의 칼슘 이온 교환능에 의해 추가로 특징지워진다. 본원에서 제올라이트 A 재료는 더욱 추가로, 칼슘 이온의 경도를 기준으로 하여, 약 2 그레인 Ca++/gal/min/g/gal(0.13 Ca++/ℓ/min/g/ℓ) 이상, 일반적으로는 약 2 그레인/gal/min/g/gal(0.13g Ca++/ℓ/min/g/ℓ) 내지 약 6 그레인/gal/min/g/gal(0.39g Ca++/ℓ/min/g/ℓ)의 범위인 알루미노실리케이트(무수 기준)의 칼슘 교환 속도에 의해 특징지워 진다. 빌더의 목적을 위한 최적의 알루미노실리케이트는 약 4 그레인/gal/min/g/gal(0.26g Ca++/ℓ/min/g/ℓ) 이상의 칼슘 이온 교환 속도를 나타낸다.
본 발명의 실시에 유용한 제올라이트 A 물질은 시판되고 있다. 적당한 제올라이트 A 물질은 샘플은 소프롤리트[Soprolit; 제조업자 참조번호: 94/099/1] 및 에니켐[Enichem; 제조업자 참조번호: AF1094]로부터 구입한다. 본 발명에 유용한 알루미노실리케이트는 구조적으로 결정성이며 천연산 알루미노실리케이트이거나 합성에 의해 유도될 수 있다. 알루미노실리케이트를 제조하는 방법은 본원에서 참조로 인용되는 1976년 10월 12일자로 허여된 크루멜(Krummel) 등의 미국 특허 제3,985,669호에 논의되어 있다. 과립상 응집물의 형성에 사용되는 제올라이트 A가 40㎖/100g 이상, 바람직하게는 45㎖/100g 이상, 가장 바람직하게는 50㎖/100g 이상의 오일 흡수능을 갖는 것이 본 발명의 필수적 양태이다. 오일 흡수능의 측정 방법은 시험 방법이라는 표제로 아래에서 정의된다.
임의로는 다른 형태의 제올라이트가 제올라이트 A, 예를 들어 제올라이트 P, 제올라이트 X 및 제올라이트 HS와의 조합으로 제시될 수 있다.
본 발명의 과립상 응집물은 또한 기타의 세제 성분을 포함한다.
고급 지방산의 수용성 염, 즉 비누가 본 발명의 조성물에 유용한 음이온성 계면활성제이다. 이의 예는 알칼리 금속 비누 예를 들어 나트륨염, 칼륨염, 암모늄염, 및 탄소수 약 8 내지 약 24, 바람직하게는 약 12 내지 약 18의 고급 지방산의 알킬암모늄염을 포함한다. 비누는 지방과 오일간의 직접 비누화 또는 유리 지방산의 중화반응에 의해 제조될 수 있다. 특히 코코넛유 및 동물유로부터 유도된 지방산의 혼합물의 나트륨염 및 칼륨염, 즉 나트륨 또는 칼륨 동물유(tallow) 및 코코넛 비누가 유용하다.
유용한 음이온성 계면활성제는 또한 분자 구조에 탄소수 약 10 내지 20의 알킬 그룹 및 설폰산 또는 황산 에스테르 그룹을 함유하는 유기 황계 반응 생성물의 수용성 염, 바람직하게는 알칼리 금속염, 암모늄염 및 알킬롤암모늄염[여기서, 용어 알킬은 아실 그룹의 알킬 부분이다]을 포함한다. 이러한 그룹의 합성 계면활성제의 예는 나트륨 및 칼륨 알킬 설페이트, 특히 동물유 또는 코코넛유의 글리세라이드를 환원시킴으로써 제조한 것과 같은 고급 알콜(C8-C18)을 황산염화시켜 수득한 것, 및 직쇄 또는 측쇄 배열인 나트륨 및 칼륨 알킬 벤젠 설포네이트[여기서, 알킬 그룹은 약 9 내지 약 15개의 탄소원자를 함유한다], 예를 들어 미국 특허 제2,220,099호, 및 메틸 에스테르 설포네이트를 포함한다. 특히 알킬 그룹의 탄소수가 약 11 내지 13인 직쇄 알킬 벤젠 설포네이트[이하, C11-C13LAS라 한다]가 가치가 있다.
본원에서 다른 음이온성 계면활성제는 알킬 글리세릴 에테르 설포네이트, 특히 동물유 및 코코넛유로부터 유도된 고급 알콜의 에테르, 나트륨 코코넛유 지방산 모노글리세라이드 설포네이트 및 설페이트, 분자당 약 1 내지 약 10개의 에틸렌 옥사이드 단위를 함유하고 알킬 그룹의 탄소수가 약 8 내지 12인 알킬 페놀 에틸렌 옥사이드 에테르 설페이트의 나트륨염 또는 칼륨염, 분자당 에틸렌 옥사이드 단위를 약 1 내지 약 10개 함유하고 알킬 그룹의 탄소수가 약 10 내지 20인 알킬 에틸렌 옥사이드 에테르 설페이트의 나트륨염 또는 칼륨염이다.
본원에서 기타 유용한 음이온성 계면활성제는 지방산 그룹의 탄소수가 약 6 내지 20이고 에스테르 그룹의 탄소수가 약 1 내지 10인 α-설폰화 지방산의 에스테르의 수용성 염, 아실 그룹의 탄소수가 약 2 내지 9이고 알칸 잔기의 탄소수가 약 10 내지 20인 2-아실옥시-알칸-1-설폰산, 알킬 그룹의 탄소수가 약 10 내지 20이고 에틸렌 옥사이드 약 1 내지 30mol을 함유하는 알킬 에테르 설페이트, 탄소수 약 12 내지 24의 올레핀 설포네이트의 수용성 염 및 알킬 그룹의 탄소수가 약 8 내지 약 20이고 알칸 잔기의 탄소수가 약 8 내지 약 20인 β-알킬옥시 알칸 설포네이트를 포함한다. 산 염이 전형적으로 논의되고 사용되지만 산 중화가 미분산(微分散) 혼합 단계의 일부로서 수행될 수 있다.
수용성 음이온성 계면활성제는 또한 본 발명의 조성물 중의 계면활성제로서 유용하다. 실제로 바람직한 방법은 음이온성 및 비이온성 배합물을 사용한다. 상기의 비이온성 물질은 알킬렌 옥사이드 그룹(이의 성질은 친수성임)과 유기 소수성 화합물과의 축합에 의해 생성된 화합물[이는 지방족 또는 알킬 방향족일 수 있다]을 포함한다. 임의의 특정한 소수성 그룹으로 축합된 폴리옥시알킬렌 그룹의 길이는 용이하게 조정되어 목적하는 정도의 친수성 요소와 소수성 요소 사이의 균형을 이루는 수용성 화합물을 수득할 수 있다.
적당한 비이온성 계면활성제는 알킬 페놀 분자당 에틸렌 옥사이드를 약 4 내지 25mol 보유하는 직쇄 또는 측쇄 배열인 알킬 페놀의 폴리에틸렌 옥사이드 축합물, 예를 들어 탄소수 약 6 내지 16의 알킬 그룹을 보유하는 알킬 페놀의 축합 생성물을 포함한다.
바람직한 비이온성 계면활성제는 알콜 1mol당 에틸렌 옥사이드 단위를 1 내지 25mol, 특히 2 내지 7mol 보유하는 탄소수 8 내지 22의 직쇄 또는 측쇄 배열의 지방족 알콜의 수용성 축합 생성물이다. 특히 바람직하게는 탄소수 약 9 내지 15의 알킬 그룹을 보유하는 알콜의 축합 생성물 및 프로필렌 글리콜과 에틸렌 옥사이드와의 축합 생성물이다.
다른 바람직한 비이온성 계면활성제는 지방산 에스테르와 N-알킬 폴리하이드록시 아민을 반응시킴으로써 제조될 수 있는 폴리하이드록시 지방산 아미드이다. 본 발명에 사용하기 위한 바람직한 아민은 N-(R1)(CH2OH)4-CH2-OH이고 바람직한 에스테르는 C12-C20지방산 메틸 에스테르이다. 가장 바람직하게는 (글루코스로부터 유도될 수 있는) N-메틸 글루카민과 C12-C20지방산 메틸 에스테르와의 반응 생성물이다.
폴리하이드록시 지방산 아미드를 제조하는 방법은 1992년 4월 16일자로 공개된 WO 9206073에 기술되어 있다. 상기 출원은 용매 존재하 폴리하이드록시 지방산의 제조를 기술하고 있다. 본 발명의 바람직한 양태에 있어서는, N-메틸 글루카민을 C12-C20메틸 에스테르와 반응시킨다. 또한 과립상 세제 조성물의 배합자는 알콕시화, 특히 에톡시화 (EO 3-8) C12-C14알콜을 포함하는 용매의 존재하에서 아미드화 반응을 수행하는 것이 편리함을 알 수 있을 것이다[참조: 상기 국제특허출원 15면의 22행 내지 27행]. 상기 출원에서는 본 발명에 사용하기에 적당한 비이온성 계면활성제 시스템, 예를 들어 분자당 평균 3개의 에톡실레이트 그룹을 보유하는 C12-C14알콜 및 N-메틸 글루카민을 포함하는 것을 직접 수득한다.
반극성(半極性) 비이온성 계면활성제는 탄소수 약 10 내지 18의 알킬 잔기 하나와 탄소수 1 내지 약 3의 하이드록시알킬 그룹 및 알킬 그룹으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 2개의 잔기를 함유하는 수용성 아민 옥사이드, 탄소수 약 10 내지 18의 알킬 잔기 하나와 탄소수 약 1 내지 3의 하이드록시알킬 그룹 및 알킬 그룹으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 2개의 잔기를 함유하는 수용성 포스핀 옥사이드 및 탄소수 약 10 내지 18의 알킬 잔기 하나와 탄소수 약 1 내지 3의 하이드록시알킬 그룹 및 알킬 그룹으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 2개의 잔기를 함유하는 수용성 설폭사이드를 포함한다.
양쪽성 계면활성제는 지방족 유도체 또는 헤테로사이클릭 2급 및 3급 아민의 지방족 유도체[여기서, 지방족 잔기는 직쇄이거나 측쇄일 수 있으며 지방족 치환체 중의 하나는 약 8개 내지 18개의 탄소원자를 함유하며 지방족 치환체 하나 이상은 음이온성 수용매화 그룹을 함유한다]를 포함한다.
쯔비터 이온성 계면활성제는 지방족 4급 암모늄 유도체 및 설포늄 유도체들[여기서, 지방족 치환체 중의 하나는 약 8개 내지 18개의 탄소원자를 함유한다]를 포함한다.
유용한 양이온성 계면활성제는 화학식 R4R5R6R7N+X-의 수용성 4급 암모늄 화합물[여기서, R4는 탄소수 10 내지 20, 바람직하게는 12 내지 18의 알킬이고, R5, R6및 R7은 각각 C1-C7알킬, 바람직하게는 메틸이고, X-는 음이온 예를 들어 클로라이드이다]을 포함한다. 트리메틸 암노늄 화합물의 예는 C12-C14알킬 트리메틸 암모늄 클로라이드 및 코크알킬 트리메틸 암모늄 메토설페이트를 포함한다.
본 발명의 과립상 세제는 용액 중에서의 pH가 7이상이고 성질상 유기물 또는 무기물일 수 있는 중성 또는 알칼리성 염을 함유할 수 있다. 빌더 염은 세제 과립에 목적하는 밀도 및 벌크를 부여하는데 조력한다. 염의 일부는 불활성이지만 이중 다수는 또한 세탁 용액 중에서 세정성 빌더 물질로서 작용한다.
중성 수용성 염의 예는 알칼리 금속, 암모늄 또는 치환된 암모늄 클로라이드, 플루오라이드 및 설페이트를 포함한다. 상기의 알칼리 금속염, 특히 나트륨염이 특히 바람직하다. 나머지 응집물과 화학적으로 혼화성인 경우에 있어서는 조성물의시트르산 및, 일반적으로는 임의의 기타 유기산 또는 무기산이 본 발명의 과립상 세제에 도입될 수 있다. 빌더는 일반적으로는 각종 수용성 알칼리 금속, 암모늄 또는 치환된 암모늄 포스페이트, 폴리포스페이트, 포스포네이트, 폴리포스포네이트, 카보네이트, 실리케이트, 보레이트 및 폴리하이드록시설포네이트로부터 선택된다. 바람직하게는 상기의 알칼리 금속염, 특히 나트륨염이다.
무기 인산염 빌더의 특정한 예는 나트륨 및 칼륨 트리폴리카보네이트, 피로포스페이트, 중합도가 약 6 내지 21인 중합체성 메타포스페이트 및 오르토포스페이트이다. 폴리인산염 빌더의 예는 에틸렌 디포스폰산의 나트륨염 및 칼륨염, 에탄 1-하이드록시-1,1-디포스폰산의 나트륨염 및 칼륨염 및 에탄 1,1,2-트리포스폰산의 나트륨염 및 칼륨염이다. 다른 인 빌더 화합물은 본원에서 참조로 인용되는 미국 특허 제3,159,581호, 제3,213,030호, 제3,422,021호, 제3,422,137호, 제3,400,176호 및 제3,400,148호에 기술되어 있다.
비인계(非燐係) 무기 빌더의 예는 나트륨 및 칼륨 카보네이트, 비카보네이트, 세스퀴카보네이트, 테트라카보네이트, 테트라보레이트 데카하이드레이트, 및 알칼리 금속 산화물에 대한 SiO2의 몰 비가 약 0.5 내지 약 4.0, 바람직하게는 약 1.0 내지 약 2.4인 실리케이트이다. 본 발명에 따라 제조된 조성물은 가공을 위한 과량의 카보네이트를 요구하지 않으며, 바람직하게는 1980년 4월 1일자로 허여된 클라케 등의 미국 특허 제4,196,093호에 기술되어 있는 바와 같이 2% 이상의 미분된 칼슘 카보네이트를 함유하지 않으며 바람직하게는 이들이 유리된 상태이다.
중합체
또한 각종 유기 중합체가 유용하며, 이중의 일부는 또한 세정성을 개선시키는 빌더로서 작용할 수 있다. 이러한 중합체로는 나트륨 카복시-저급 알킬 셀룰로즈, 나트륨 저급 알킬 셀룰로즈 및 나트륨 하이드록시-저급 알킬 셀룰로즈[예: 나트륨 카복시메틸 셀룰로즈, 나트륨 메틸 셀룰로즈 및 나트륨 하이드록시프로필 셀룰로즈], 폴리비닐 알콜[이는 또한 흔히 폴리비닐 아세테이트를 포함한다], 폴리아크릴아미드, 폴리아크릴레이트 및 각종 공중합체[예: 말레산 및 아크릴산의 공중합체]가 언급될 수 있다. 이러한 중합체의 분자량은 광범위하게 변할 수 있으나, 대부분은 2,000 내지 100,000의 범위내에 존재한다. 기타 적당한 중합체는 폴리아민 N-옥사이드 중합체, N-비닐피롤리돈 및 N-비닐이미다졸의 공중합체, 폴리비닐피롤리돈 중합체, 폴리비닐옥사졸리돈 및 롤리비닐이미다졸 또는 이들의 혼합물이다.
중합체성 폴리카복실레이트 빌더는 1967년 3월 7일자로 허여된 디흘의 미국 특허 제3,308,067호에 제시되어 있다. 이러한 물질은 지방족 카복실산[예: 말레산, 이타콘산, 메사콘산, 푸마르산, 아코니트산, 시트르아콘산 및 메틸렌말론산]의 단독 중합체 및 공중합체를 포함한다.
실리콘 오일
또한 특정한 거품 억제제가 응집물 속에서 분말 스트림에 의해 응집 단위로 직접 도입되거나 가공된 조성물 속에서 건조 부가하여 도입될 수 있다. 바람직하게는 이들 입자의 거품 억제 활성은 지방산 또는 실리콘에 근거한다.
본 발명의 한 양태에 있어서 실리콘 오일은 특정한 제올라이트 A에 흡수된다.
임의 성분
세제 조성물에 통상적으로 사용되는 기타 성분이 본 발명의 조성물에 포함될 수 있다. 이러한 기타 성분으로는 유동 조제, 색상 스페클, 표백제 및 표백 활성제, 거품 촉진제, 거품 억제제, 조막 방지제, 부식 방지제, 오니 현탁제, 오니 방출제, 염료, 충전제, 광학 광택제, 살균제, pH 조절제, 비-빌더 알칼리도 공급원, 하이드로트롭, 효소, 효소 안정화제, 킬레이트화제 및 향료가 있다.
이들 임의 성분, 특히 광학 광택제은 응집물 중에 직접 도입될 수 있거나 본 발명의 응집물에 건조 부가하기에 적당한 별개 입자들의 성분일 수 있다.
가공
유용한 응집 공정은 1992년 10월 28일자로 공개된 유럽 특허원 제510764호 및 1993년 12월 23일자로 공개된 WO93/25378에 정의되어 있다. 상기 특허출원들은 고활성의 중성화된 계면활성제 페이스트와 고체의 응집화를 기술하고 있다. 그러나 고활성의 중성화된 페이스트는 다른 계면활성제, 특히 비이온성 계면활성제로[참조: 1995년 3월 15일자로 공개된 유럽 특허 제643130호] 또는 유기 중합체 또는 실리콘 오일로 충분히 또는 부분적으로 대체될 수 있다. 당해 공정의 바람직한 양태는 하기 실시예에서 보다 구체적으로 기술된다.
시험 방법
오일 흡수값은 다음의 영국 표준, BS3483: 파트 7: 1982[ISO 787/5-1980에 상응]에 따라 측정될 수 있다. 이 경우 유리 알칼리도가 0.5% 미만인 제올라이트 샘플 5g을 사용하여야 한다. 오일 흡수값(OAV)은 수학식 1로 나타낸다
실시예
모든 값은 중량%로 나타낸다. 제올라이트 수준은 수화된 기준(결합수 15중
량%를 포함)을 사용하여 나타낸다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교 실시예 A
제올라이트 A* 32 22 52 -
제올라이트 A # - - - 32
C12-15AS 24 31 - 24
C12-15AE3S 6 8 - 6
나트륨 카보네이트 25 12 13 25
공중합체 - 12 - -
비이온성 계면활성제 - - 30 -
물 5 5 - 5
미량 성분 8 10 5 8
제올라이트 A*는 45.5㎖/100g의 오일 흡수능을 보유하며 영국 에섹스 터록 소재의 인더스트리얼 제올라이트 (UK) 리미티드에 의해 공급된다. 제올라이트 A #는 36㎖/100g의 오일 흡수능을 보유하며 데구사에 의해 WessalithR이라는 상표명으로 공급된다. C12-15AS는 알킬쇄의 탄소수가 주로 12 내지 15인 나트륨 알킬 설페이트이다. C12-15AE3S는 알킬쇄의 탄소수가 주로 12 내지 15이고 분자당 평균 3개의 에톡시 그룹을 보유하는 나트륨 알킬 에테르 설페이트이다. 공중합체는 아크릴산과 말레산과의 공중합체이다. 비이온성 계면활성제는 알킬쇄의 탄소수가 주로 12 내지 15이고 분자당 평균 3개의 에톡시 그룹을 보유하는 에톡실화 알콜 7부 및 폴리하이드록시 지방산 아미드 3부를 포함한다. 미량 성분은 일부 미소량의 불순물을 갖는 설페이트이다.
실시예 1의 조성물을 보유하는 과립상 응집물은 하기 방법에 따라 제조된다. 분말화 원료(제올라이트 A 및 나트륨 카보네이트)를 64rpm으로 회전하는 에리히R혼합기의 팬에 가하고 10초동안 혼합한다. 이어서 혼합기 팬을 정지시키고 계면활성제 페이스트를 예열하고(50℃), 수용액 중에서 활성인 80% 계면활성제를 슬라이스 중에서 분말의 중앙에 형성된 구멍에 가한다. 느슨한 분말이 페이스트 위에 스쿠핑되어 이를 완전히 피복한다. 이어서 혼합기를 64rpm으로 회전하는 팬으로 재차 시동시키고 초퍼(chopper)를 2500rpm으로 설정한다. 과립상 응집물이 형성되기 시작하면(에리히에 의해 회수된 전류가 2.8에서 3amp로 상승하는 시점에서) 혼합을 중단한다.
생성된 과립상 응집물은 자유 유동성이며 과도한 크기의 입자[과도한 크기의 입자는 입자 크기가 1600㎛를 초과하는 것으로 고려된다]의 양이 25중량% 미만이다. 계면활성제를 포함하는 페이스트는 적절한 알콜을 설페이트화시키고 중성화시킴으로써 제조된다. 생성되는 페이스트의 함수량은 18%이다. 페이스트를 고전단 혼합기(Loedige CBR) 속으로 펌핑시킨다. 이와 동시에 제올라이트 A 및 나트륨 카보네이트를 고전단 혼합기 속에 공급하고 고전단 페이스트와 친밀하게 혼합한다. 생성되는 혼합물을 직접 저전단 혼합기 속에 이동시켜 응집물을 형성시킨다. 저전단 혼합기로부터 나온 응집물을 스크리닝하여 과도한 크기의 덩어리 및 미분을 분리시킨다. 최종적으로 응집물을 유체상 속에서 냉각시키고 처리 생성물을 형성하기 위해 다른 분말과 무수 혼합하기 전에 보관한다. 고전단 혼합기에서의 체류시간은 대략 8초이며, 저전단 혼합기에서의 체류시간은 대략 35초이다.
실시예 3의 조성물을 보유하는 과립상 응집물은, 음이온성 계면활성제를 70℃에서 점성이 페이스트로 유지되는 비이온성 계면활성제로 대체함을 제외하고 실시예 2와 동일한 방법에 의해 제조된다.
비교 실시예 A의 조성물을 보유하는 과립상 응집물은 실시예 1에서 사용된 것과 동일한 분말 및 페이스트 혼합 시간을 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 제조한다. 생성되는 과립상 응집물은 과도한 크기의 입자[여기서, 과도한 크기의 입자는 입자 크기가 1600㎛를 초과하는 것으로 고려된다]의 양이 25중량%를 초과한다.

Claims (9)

  1. 액체 결합제를 분말 스트림 전반에 걸쳐 고속 혼합기 속에서 분산시켜 과립상 응집물을 형성하는 단계를 포함하여, 벌크 밀도가 650g/ℓ를 초과하는 과립상 세제 조성물 또는 성분을 제조하는 방법에 있어서,
    분말 스트림이, 오일 흡수능이 40㎖/100g 이상인 결정성 제올라이트 A를 포함함을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 과립상 응집물이, 고속 혼합기에서 약 2 내지 약 30초의 체류시간 동안 혼합하는 단계와 적당한 속도의 혼합기에서 약 5분 미만, 바람직하게는 2분 미만의 체류시간 동안 추가로 혼합하는 단계[당해 단계에서 임의로는 미분된 분말이 첨가될 수 있다]에 의해 형성되는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 액체 결합제가, 중화된 음이온성 계면활성제를 10중량% 이상 포함하며 점도가 10,000 이상인 페이스트인 방법.
  4. 제3항에 있어서, 액체 결합제가 음이온성, 비이온성, 양이온성, 양쪽성, 쯔비터이온성 계면활성제 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 계면활성제를 70중량% 이상 포함하는 방법.
  5. 제3항에 있어서, 과립상 세제 조성물 또는 성분이, 오일 흡수능이 40㎖/100g이상인 결정성 제올라이트 A(a) 20 내지 80중량%와 계면활성제(b) 20중량% 이상을 포함하는 방법.
  6. 제3항에 있어서, 과립상 세제 조성물 또는 성분이, 오일 흡수능이 40㎖/100g이상인 결정성 제올라이트 A(a) 20 내지 70중량%와 음이온성 계면활성제(b) 20중량% 이상을 포함하며, 결정성 제올라이드 A 대 음이온성 계면활성제의 비율이 1:1 미만인 방법.
  7. 제3항에 있어서, 과립상 세제 조성물 또는 성분이, 오일 흡수능이 40㎖/100g이상인 결정성 제올라이트 A(a) 20 내지 80중량%와 음이온성 계면활성제(b) 20중량% 이상을 포함하며 결정성 제올라이트 A 대 음이온성 계면활성제의 비율이 2:1 미만인 방법.
  8. 제1항에 있어서, 과립상 세제 조성물 또는 성분이, 오일 흡수능이 40㎖/100g 이상인 결정성 제올라이트 A(a) 20 내지 70중량%와 유기 중합체(b) 30중량% 이상 을 포함하는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 과립상 세제 조성물 또는 성분이, 오일 흡수능이 40㎖/100g 이상인 결정성 제올라이트 A(a) 20 내지 70중량%와 실리콘 오일(b) 30중량% 이상 을 포함하는 방법.
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