KR19990036403A

KR19990036403A - 함침된 무정형의 알칼리 금속 실리케이트의 제조 방법

Info

Publication number: KR19990036403A
Application number: KR1019980701072A
Authority: KR
Inventors: 곤잘레쯔 레네-안드레스 아르티카; 후베르트 프레세; 만프레드 그레거; 카트린 슈네프; 아돌프 비헤
Original assignee: 한스 크리스토프 빌크, 미하엘 베르크만; 헨켈 코만디트게젤샤프트 아우프 악티엔
Priority date: 1995-09-13
Filing date: 1996-09-05
Publication date: 1999-05-25
Also published as: DE19533790A1; JPH11512463A; HUP9900372A2; JP3889810B2; PL324860A1; EP0859827B2; ES2160254T5; DE59607182D1; EP0859827A1; SK32098A3; EP0859827B1; KR100416832B1; HUP9900372A3; ES2160254T3; WO1997010325A1; ATE202597T1; US5958864A

Abstract

본 발명의 목적은 분무-건조된 무정형의 실리케이트를 생산하여 상기 실리케이트를, 주형적성(住型適性; pourability)이 심하게 손상되지 않는 것을 보장하는 상태에서, 통상의 제조 공정 조건에서 액체 및 왁스상의 세제 또는 세정제 성분으로 함침시키는 것이다. 상기의 목적은 활성 성분으로써 M₂O 대 SiO₂(M = 알칼리 금속)의 몰비가 1 : 1.5 내지 1 : 3.3 인 입자상 무정형의 알칼리 금속 실리케이트를 반드시 함유하는 수성 조제를 (a) 분무-건조하고, (b) 세제 또는 세정제 성분의 수분산액으로 함침하며, 여기서 세제 또는 세정제의 하나 이상의 유기성분은 물 또는 수용액 내에서 분산액의 형태로 존재하고, (c)임의로 건조하는 방법에 의하여 완성 된다.

Description

함침된 무정형의 알칼리 금속 실리케이트의 제조 방법

약 20 중량%의 수분을 함유한, 수화된 수용성 입자형 실리케이트는 물유리 용액(waterglass solution)을 분무 건조 또는 롤러(roller) 건조에 의해 얻을 수 있는 것으로 알려져 있다 (Ullmanns Enzyclopadia der technischen Chemie, 4th Edition, 1982, Vol 21, P 412 참고). 상기 생성물은 여러 가지 목적을 위해 상업적으로 유용하다. 분말들은 분무 건조의 결과로써 매우 성긴 구조를 가지며, 부피 밀도(bulk density)는 일반적으로 700g/l 이하로, 예를 들면 심지어 300g/l 이하이다.

비교적 높은 부피 밀도를 가진 과립 알칼리 금속 실리케이트는 유럽 특허 EPA-0 526 978의 개시에 따라 얻을 수 있는데, 이 때 30 내지 53%의 고체 함량을 가지는 알칼리 금속 실리케이트 용액은 가열된 드럼, 즉 드럼의 내벽 가까이까지 뻗은 많은 수의 팔(arm)로 이루어진 샤프트(shaft)가 수직축의 주위를 회전하고, 드럼 벽의 온도는 150℃내지 200℃이며, 온도가 약 175 내지 약 250℃인 기체가 드럼 내로 도입되어 건조 공정을 뒷받침하는, 드럼 내로 도입된다. 상기 방법에 의해 입자 크기가 0.2 내지 2mm인 실리케이트가 생성된다. 이 때 바람직한 건조 기체는 가열된 공기이다.

유럽 특허 EP-A-0 542 131에 서술된 방법에 의해 부피 밀도가 500 내지 1200g/l 이고, 상온에서 물에 완전히 용해되는 생성물을 얻는다. 가열된 공기가 바람직하게 건조 기체로써 사용된다. 또한 상기 방법은 가열된 (160 내지 200℃) 벽을 가진 원통형 건조기를 사용하는데, 이 때 포도잎 모양의 칼날을 가진 회전자(rotor)가 세로로 빠른 속도의 회전을 하여 고체 함량이 40 내지 60 중량%인 실리케이트 용액으로부터 유리수(free water)의 함량이 5 내지 12 중량%인 의사가소성(pseudoplastic) 페이스트(paste)를 형성한다. 뜨거운 공기 흐름(220 내지 260℃)이 건조 공정을 뒷받침한다.

일찍이, 지금까지는 미출간된 독일 특허 P44 19 745.4에서도, 수용성, 무정형 및 과립상의 알칼리 금속 실리케이트가 전술된 유럽특허 EP-A-0 526 978과 유사한 방법으로 생산되는데, 이 때는 전술된 특허와 달리, 실리카를 포함한다. 상기의 "무정형"이라는 용어는 "X-ray 무정형"을 의미하는 것으로, 상기 용어는 X-ray 회절 무늬에서 알칼리 금속 실리케이트는 어떠한 날카로운 반사도 없이 기껏해야 하나 이상의, 회절각도가 수 도(degree)에 이르는, 폭이 넓은 최고치를 나타내는 것을 의미한다. 그러나, 이는 전자 회절 실험에서 날카로운 전자 회절 반사를 나타내는 영역이 발견되지 않음을 의미하는 것은 아니다. 이것은 물질이 크기에 있어 약 20nm(최대 50nm)인 미소 결정영역을 함유하는 것을 의미하는 것으로 해석될 수 있다.

물유리 수용액(aqueous waterglass solution)의 분무 건조, 이어지는 분쇄, 컴팩션(compaction) 및 분쇄된 물질의 추가 건조가 있는 스페로나이징(spheronizing)에 의한 과립 무정형 나트륨 실리케이트는 US-PSS 3,912,649, 3,956,467, 3,838,193 및 3,879,527의 주제이다. 본 방법에 의해 얻어지는 생성물은 물의 함량은 18 내지 20 중량%이며 부피 밀도가 500g/l 미만이다.

유럽 특허 EP-A-0 561 656 및 EP-A-0488 868에는 복잡한 수세 순환의 이행을 가지는 또다른 과립형 칼리 금속 실리케이트가 공지되어 있다. 당해 생성물은 임의의 Q 분포를 가지는 알칼리 금속 실리케이트 및 알칼리 메탈 카보네이트의 혼합물이다.

일찍이 지금까지는 미출간된 독일 특허 P 44 43 363.4는 복잡한 수세 순환의 이행을 가지고 Na₂O : SiO₂의 몰 비가 1 : 1.5 내지 1 : 3.3이며, 세제 또는 세정제로 함침되어 부피 밀도가 300g/l 인 무정형의 알칼리 금속 실리케이트를 기술한다. 함침될 실리케이트 운반 입자는 바람직하게는 과립상 및/또는 알칼리 메탈 카보네이트와 혼합물의 형태로 존재하며, 분무 건조, 과립화(granulation) 및/또는 컴팩팅, 예를 들어 롤러(roller) 컴팩팅에 의해 제조된다. 바람직한 임의의 구현예에서, 실리케이트는 계면 활성제, 특히 비이온성 계면활성제로 함침된다. 함침제(impregnating agent)를 취함에 의해서, 실리케이트 물질은 얼마간의 자유 유동 성질을 잃어버리지만, 상기 성질의 손실은 함침된 물질을 수용액으로 처리하여 회복 할 수도 있다.

그러나, 부가적인 알칼리 금속 카보네이트가 없을 경우에는, 분무 건조된 무정형의 알칼리 금속 실리케이트는 함침 및 수용액에 의한 연속적 코팅 후에도 부적절한 유동 특성을 나타낸다.

따라서, 본 발명에 의해 제기된 문제는 유동능(flowability)의 심각한 손실없이 함침 가능한, 심지어 분무 건조될 혼합물에서 사용되는 부가적인 알칼리 금속 카보네이트 없이도 함침 가능한 분무-건조형 무정형 실리케이트를 얻는 제조 방법을 개발하는 것이다.

본 발명은 자유롭게 흐르는 무정형의 알칼리 금속 실리케이트를 분무 건조(spray drying) 하고 이어서 세제 또는 세정제 성분으로 함침하여 제조하는 방법에 관한 것이며, 상기의 함침된 알칼리 금속 실리케이트를 세제 또는 세정제 안에서 사용하는 것에 관한 것이다.

그러므로, 첫 번째 구현예로써 본 발명은 M₂O : SiO₂의 비가 (M=알칼리 금속)가 1 : 1.5 내지 1 : 3.3인 무정형 알칼리 금속 실리케이트 입자의 생산 방법과 관련이 있다. 상기 구현예에서,

(a)활성 물질로써 상기 조성의 무정형 알칼리 금속 실리케이트를 반드시 함유하는 수성 혼합물을 분무-건조하고,

(b)이어서 세제 또는 세정제 성분의 수분산액으로 함침하며, 여기서 세제 또는 세정제의 하나 이상의 유기성분은 물 또는 수용액 내에서 분산액의 형태로 존재하고,

(c)임의로 건조한다.

바람직한 무정형 알칼리 금속 실리케이트는 M₂O : SiO₂의 몰비(M은 알칼리 금속)가 1 : 1.9 내지 1 : 1.3 이고, 보다 바람직하게는 1 : 2.8 까지이다. 나트륨 및/또는 칼륨 실리케이트는 특히 적절하며, 나트륨 실리케이트는 경제적인 이유로 바람직하다. 그러나, 만일 용도적 이유에 있어서, 물 속에서의 높은 용해 속도가 중요하다면, 나트륨을 칼륨으로 부분적으로나마 대체하는 것이 추천할 만하다. 예를 들어 K₂O로 표시되는 칼륨 함량이 5 중량%까지 이르는 알칼리 실리케이트 조성물이 선택될 수 있다. 공지의 물유리를 제외한, 상업적으로 이용 가능한 과립상 실리케이트 또는 카보네이트/실리케이트를 포함하여, 상기의 비율을 갖는 모든 무정형 알칼리 금속 실리케이트는 본 발명의 맥락에서 출발 물질로 적절하다는 것을 특별히 강조한다. 생성물들이 수용성 혼합물에 재용해될 수 있으므로, 분무 건조, 과립화 및/또는 컴팩팅, 예를 들면 롤러 컴팩팅 등의 방법들이 실리케이트-함유 시작 물질을 얻는 방법으로써 항상 적절한 것은 아닐 지라도, 상기의 실리케이트들은 그 자체가 분무-건조, 과립화 및/또는 예를 들면 롤러 컴팩팅과 같은 컴팩팅에 의해 생산될 수 있었다.

분무-건조될 수성 혼합물은 활성물질로써 전술된 알칼리 금속 실리케이트를 반드시 함유한다. 특히 바람직한 임의의 구현예는 어떠한 알칼리 금속 카보네이트도 함유하지 않거나 또는 단지 알칼리 금속 카보네이트를 알칼리 금속 실리케이트 대 알칼리 금속 카보네이트의 중량비가 3 : 1 내지 20 : 1이 되도록 함유하는 슬러리(slurry)를 제조하는 것을 특징으로 한다. 또 다른 본 발명의 바람직한 구현예는 실리케이트 화합물(a) 즉, 55 내지 95 중량%, 바람직하게는 60 내지 90 중량%의 알칼리 금속 실리케이트(수분이 전혀 없는 활성 물질을 기준으로), 0 내지 15 중량%, 바람직하게는 2 내지 10 중량%의 알칼리 금속 카보네이트 및 5 내지 22 중량%, 바람직하게는 10 내지 20 중량%, 보다 바람직하게는 적어도 15 중량%의 물을 함유하는 분무 건조된 실리케이트 화합물(a)의 생산을 특징으로 한다.

그러나, 다른 성분, 특히, 세제 또는 세정제 성분이 분무 건조될 혼합물에 혼입될 수 있다. 공정 단계(a)의 분무 건조된 실리케이트 생성물에 기초하여, 상기 다른 성분들의 함량은 바람직하게는 0.5 내지 20 중량%, 그리고 보다 바람직하게는 1 내지 15 중량%이다. 상기의 다른 성분들은, 예를 들어, 계면 활성제, 무엇보다도 알킬 벤젠 술포네이트, 알킬 술페이트, 2,3-알킬 술페이트, 알킬 에테르 술페이트와 같은 음이온성 계면활성제 및 비누, 및 나트륨 또는 칼륨 술페이트와 같은 중성염, 재침전 방지제 또는 알킬 폴리글리코사이드 또는 임의로 알콕시화된 폴리하이드록시 지방산 에스테르와 같은 비이온성 계면활성제가 될 수 있다. 본 발명의 바람직한 임의의 구현예에 있어서, 음이온성 계면활성제 및/또는 (이후로 설명되는) 유기 공-보조제는 바람직하게는 공정 단계(a)의 분무-건조된 실리케이트 생성물을 기준으로 1 내지 15 중량%의 양으로 분무 건조될 슬러리내에 사용된다.

동일한 조성의 과립 생성물과는 대조적으로, 분무-건조된 생성물은 일반적인 공정 온도에서 액체 내지 왁스와 비슷한 형태의 세제 또는 세정제 성분에 대하여 통상은 비교적 낮은 흡수 능력을 나타내는 것이 특징인데; 이것은 분무 건조된 비드(bead)들의 거칠거칠한 표면(sintered surface)에 기인한다. 분무 건조된 비드에 상기와 같은 성분들을 부여하기 위해서는 비드 표면 구조가 먼저 파괴되어야 하거나 비드 표면이 상당히 커져야 한다. 분무 건조된 실리케이트 생성물(a)은 바람직하게는 함침되고, 임의로 건조된 실리케이트 생성물을 기준으로 3 내지 40 중량%, 그리고 보다 바람직하게는 5 내지 35 중량%의 세제 또는 세정제 성분의 수성 분산액으로 함침된다. 적절한 함침제는, 예를 들면, 계면활성제, 실리콘 및/또는 파라핀계 거품 방지제 또는 양이온성 계면활성제와 같은 직물 연화용 화합물 등이다. 계면 활성제 및 거품방지제는 특히 바람직하다. 특히 바람직한 함침제는 비이온성 계면활성제, 예를 들면, 알콕시화된, 바람직하게는 에톡시화 및/또는 에톡시화 및 프로폭시화된 지방족 C_8∼22의 알콜이 있다. 상기 화합물은 바람직하게는 8개 내지 18개 탄소원자 및 알콜 1몰당 평균 1 내지 12 몰의 에틸렌 옥사이드(EO)를 함유하는 1차 알콜을 포함하며, 이 때, 알콜기는 직쇄 또는, 바람직하게는, 2-메틸-측쇄기이거나, 또는 옥사알콜기에 통상 존재하는 조합 형태의 직쇄 및 메틸-측쇄기를 포함한다. 그러나 탄소 원자를 12 내지 18개 함유하는 예를 들면, 코코넛 오일 지방 알콜, 팜 오일(palm oil) 지방 알콜, 수지(獸脂)알콜(tallow fatty alchol) 또는 올레일 알콜과 같은 천연 알콜의 직쇄기 및 알콜당 평균 2 내지 8의 EO를 가지는 알콜 에톡시레이트도 바람직하다. 바람직한 에톡시화된 알콜은 예를 들어, 3 EO 내지 4 EO를 함유하는 C_12-14알콜, 7 EO를 함유하는 C_9-11알콜, 3 EO, 5 EO, 7 EO 또는 8 EO를함유하는 C_13-15알콜, 3 EO, 5 EO 또는 7 EO를 포함하는 C_12-18알콜 및 예를 들면, 3 EO를 포함하는C_12-14알콜과 5 EO를 포함하는 C_12-18알콜의 혼합물과 같은 상기 화합물들의 혼합물을 포함한다. 특정 생성물에 대하여, 언급된 에톡시화도(degree of etoxylation)는 통계적인 평균값이며, 정수 또는 분수가 될 수 있다. 바람직한 알콜 에톡시레이트는 좁은 상동(homolog) 분산 (narrow range ethoxylates, NRE)을 가진다. 상기의 비이온성 계면활성제와 더불어, 12 EO 초과를 함유하는 지방족 알콜도 사용 가능하다. 이러한 지방족 알콜들의 예에는 14 EO, 25 EO, 30 EO 또는 40 EO를 함유하는 수지(獸脂) 알콜이 있다. 단독 비이온성 계면활성제로써 또는 다른 비이온성 계면활성제와의 조합으로, 특히 알콕시화된 지방족 알콜과 함께 사용되는 바람직한 비이온성 계면활성제의 또다른 종류로는 바람직하게 알킬쇄에 탄소원자를 1 내지 4개 함유하는, 알콕시화, 바람직하게는 에톡시화 또는 에톡시화 및 프로폭시화된 지방산 알킬 에스테르, 특히, 예를 들어 일본 특허 JP 58/217598에 기재되어 있고, 바람직하게 국제 특허 WO-A-90/13533에 기재된 방법으로 생산되는 지방산 메틸 에스테르가 있다.

추가로, 일반식이 RO(G)_x인 알킬 글리코사이드가 또다른 비이온성 계면활성제로써 사용 가능하다. 상기 일반식에서 R은 1차, 직쇄 또는 메틸-측쇄, 특히 2-메틸-측쇄의, 탄소 원자를 8 내지 22개, 바람직하게는 12 내지 18개 함유하는 지방기를 가지고, G는 5 내지 6개의 탄소원자를 가지는 글리코스(glycose), 바람직하게는 글루코스(glucose)이다. 모노글리코사이드와 올리고글리코사이드의 분포를 나타내는 올리고머화도(Degree of Oligomerization)인 x는, 1 내지 10이다. 언급된 비이온성 계면활성제들은 그들 자체로, 또는 언급된 다른 비이온성 계면활성제와의 조합으로, 또는 심지어 비수용성(water insoluble) 유기 성분과의 조합으로 사용 가능한데, 이 경우 알콕시화, 바람직하게는 에톡시화 또는 에톡시화 및 프로폭시화된 상기의 지방산 알킬 에스테르는 알콕시화된 지방 알콜을 유기 분산 성분으로써 첨가하여 사용 가능하다.

만일 거품 방지제가 함침에 사용된다면, 실리케이트 생성물은 바람직하게 70 내지 90 중량%의 무정형 실리케이트, 0.1 내지 2 중량%의 실리콘- 및/또는 파라핀계 거품 방지 오일 및/또는 왁스 및, 여분의 물을 함유한다. 상기 실리케이트 생성물은 임의로 다른 성분, 예를 들면, 음이온성 계면활성제, 특히 알킬 벤젠 술포네이트 및/또는 알킬 술페이트 및/또는 공-보조제, 특히 (고분자형) 폴리카르복실레이트 및/또는 포스포네이트를 함유한다. 상기 다른 성분들의 함량은 바람직하게는 20 중량%, 보다 바람직하게는 15 중량% 미만이며, 가장 바람직하게는 10 중량% 미만이다

수성 분산액(aqueous dispersion)의 형태, 특히 유화액의 형태로 함침제가 부여되었을 때, 세제 또는 세정제 유기 성분으로 함침된 분무-건조 실리케이트 함유 생성물이 단지 적당한 유동 특성만을 나타낸다는 놀라운 사실이 발견되었다. 본 발명에 있어서 바람직한 임의의 구현예는 하나 이상의 비이온성 계면활성제 및 물 또는 하나 이상의 무기염 수용액의 유화액을 사용하는 것이 특징이다. 많은 경우에 있어, 물 속에서의 비이온성 계면활성제 분산액은 만족할 만한 유동 특성을 얻기에 그자체로는 충분하지 않다. 특히, 알콕시화된 알콜, 더 특별하게는 지방족 알콜이 함침매(impregnating medium)로써 사용될 경우에는, 무기염 수용액을 함유하는 분산액이 쓰인다. 수용성염 용액의 사용은 분산액의 점도를 점차 증가시켜 최종 생성물의 유동특성을 향상시키는 것으로 추정된다.

분산액이 무기염에 의해 증점될(be thickend) 필요가 없는 모든 경우에 있어서는, 비이온성 계면활성제 및 물의 분산액 또한 충분하다. 상기의 경우, 당업자는 그가 분산액에 무기염 용액을 사용할 것인가 아니면, 물이 분산액내 유일한 무기 성분으로써 충분한가를 결정하기 위해 간단한 시험(자유 흐름 시험; free flowing test)을 한다. 따라서, 바람직한 구현예는 유기 성분으로써, 이미 언급된 형태의 에톡시화 또는 에톡시화 및 프로폭시화된 지방산 알킬 에스테르 및 무기 성분으로써 염용액이 아닌 단지 물 만을 함유하는 분산액의 사용을 특징으로 한다.

그러나, 염 용액, 특히 실리케이트, 카보네이트, 바이카보네이트 및/또는 술페이트의 용액이 수성 분산액에서 바람직하게 사용된다. 실리케이트 및 (바이)카보네이트가 특히 바람직하며; 술페이트는 단지 비교적 적은 양으로만 사용된다.

그러므로 분산액의 실리케이트 및/또는 (바이)카보네이트 함량은 40 중량% 또는 심지어 50 중량%인 반면, 전체 분산액을 기준으로 술페이트 함량은 바람직하게 단지 2 내지 10 중량%이다. 본 발명의 또다른 바람직한 구현예는 공정 단계(a)를 위한 시작물질로 사용되었거나 또는 공정 단계(a)에 있어 분무-건조 생성물로써 얻어지는 실리케이트 생성물의 용도를 특징으로 한다. 한가지 특히 유용한 구현예에 있어서, 물 속에서 분무-건조된 생성물(a)의 용액은 전체 분산액을 기준으로 바람직하게는 10 내지 40 중량%이며, 보다 바람직하게는 15 내지 35 중량%의 양으로 수성 분산액의 형태로 사용된다.

분산액 내의 물의 함량은 바람직하게 10 내지 40 중량%의 범위 및 보다 바람직하게는 15 내지 35 중량%의 범위이다.

바람직한 분산액은 적어도 40 중량%, 보다 바람직하게는 50 내지 85 중량%의 세제 또는 세정제의 분산된 유기성분을 함유한다.

사용된 함침제 및 분무-건조 실리케이트 함유 생성물의 물 함량에 따라서, 사용되는 물의 양은 가공된 생성물의 자유 유동 거동에 따른 중요한 인자가 될 수 있다. 따라서, 함침 공정에 있어서 바람직하게 사용되는 물의 양은 (함침된 후 건조되지 않은 생성물을 기준으로) 20 중량%를 넘지 않는다.

실리케이트를 함유한 최종 생성물의 수분 함량은 바람직하게는 22 중량%를 넘지 않고 특히 20 중량% 미만이다. 그러므로 만약 생성물내에서 분무 건조된 생성물 및 후처리의 수분 함량이 언급된 한계를 초과하는 수분 함량에 달하면, 본발명의 또다른 바람직한 예에 있어서는 공정의 처음 2단계 후에 최종 건조 과정이 뒤따르며, 당해 건조 과정은 연속 공정으로 유용하게 통합된다.

제조 방법 중 함침 단계(b)는, 예를 들어, 우선 수용성 분산액, 즉, 바람직하게는 비이온성 계면활성제 및 물 또는 수용액, 또는 비이온성 계면활성제, 무기성 고체 염 및 물을 격렬하게 혼합함에 의해서, 비이온성 계면활성제 및 물 또는 수성 무기 염 용액의 수성 분산액을 제조함으로써 수행된다. 실질적인 함침 공정은 전통적으로 전형적 고속 혼합기형의 믹서/과립화기(granulator), 예를 들면, Lodige Recycler CB30 (Lodige, 독일 연방 공화국), Schugi Flexomix (Schugi, 독일 연방 공화국), Fukae GS30 mixer 및 또는 예를 들면 Lodige 보습(polwshare) 믹서와 같이 저속 믹서내에서 행해진다.

본 발명의 특별히 바람직한 임의의 구현예에서는 실리케이트 생성물(a)만이 공정 단계(b)를 거치는 것이 아니다. 대조적으로, 분무-건조 실리케이트-함유 생성물(a) 및 단일 원료(raw material) 또는 적어도 두가지의 다른 원료의 화합물인 하나 이상의 다른 고체 분말-형태 또는 과립 생성물이 공정의 (b)단계에서 함께 함침된다. 이 점에 관해서, 알칼리-카보네이트-함유 화합물을 사용하는 것이 특히 유용한 것으로 밝혀졌는데, 상기 화합물은 또한 전술한 유기 공-보조제를 첨가 화합물로써 함유한다. 바람직한 구현예에 있어서, 60 내지 80 중량부(part)의 분무-건조 실리케이트-함유 생성물(a) 및 5 내지 20 중량부의 하나 이상의 다른 고체 분말-형태 또는 과립상 생성물이 공정 단계 (b)에서 함께 함침된다.

본 발명의 또 다른 구현예는 공정 단계(b)의 생성물이 선택적 최종 단계에서 건조 되기 전에, 또 다른 액체 조제에 의해 후처리되는 것을 특징으로 한다. 이 경우, 60 내지 85 중량부의 분무 건조 실리케이트 생성물(a)이 바람직하게는 5 내지 38 중량부의 수성 분산액(b)로 우선 함침된 다음, 2 내지 15 중량부의 다른 액제 조제, 바람직하게는 유기 공-보조제 수용액으로 후처리된다. 상기의 유기 공-보조제 용액은 실리케이트 생성물 내에 수분함량이 지나치게 증가하지 않기 위해 적어도 20 중량%의 고체, 바람직하게는 25 내지 50 중량%의 고체를 함유한다. 이 경우, 또한, 최대 수분 함량은 22 중량%를 초과해서는 안되고, 특히 최종 건조 단계가 없을 때는 20 중량% 미만이 되어야 한다. 따라서 당해의 과정은 공정 단계(b)에서 많은 양, 예를 들어, 50 중량% 초과의 유기 분산된 성분 및/또는 적은 양, 예를 들어 20 중량% 미만의 물을 함유하는 분산액이 쓰이거나, 또는 단지 비교적 적은 양의, 예를 들어 25 중량% 미만이고, 특히 20 중량%보다 확실히 적은 수성 분산액이 사용되는 때에 특히 적절하다. 이 때의 중량비는 최종적으로 얻어지나 건조되지는 않은 생성물을 기준으로 한다.

만일 필요하거나, 또는 수성 분산액의 함침 동안 또는 수용성 분산액의 함침 및 또다른 후처리 동안, 사용된 물의 양이 비교적 많을 경우, 건조 단계는 바람직하게는 유동층(fluidized bed)에서 행해진다. 상기 건조 단계는 바람직하게는 전술한 공정 단계후 즉시, 즉 실리케이트 생성물의 예비 저장(preliminary storage)없이 행해진다. 건조는 바람직하게는 공정의 두단계 및 임의의 후처리 후의 수분 함량(분무 건조된 실리케이트, 수성 분산액 및 임의로 후처리로 부터의 수성 조제의 총 수분 함량으로 표시된다.)이 22 중량% 이상, 바람직하게는 20 중량% 이상일 때 행해진다.

본 발명에 따라서 생산된 실리케이트 함유 생성물의 부피 밀도는 일반적으로 300 내지 650g/l 이며, 공지의 컴팩팅 수단, 예를 들어 롤러 컴팩팅이나 압출에 의해 더 증가할 수 있다. 체 분석에 의한 입자 크기 분포는 일반적으로 매우 명확하여, 먼지 입자들(지름이 0.1mm 미만인)은 얻어지지 않고, 바람직하게 60 내지 100중량% 및 보다 바람직하게는 80 내지 100 중량%의 입자들이 0.2mm 내지 1.6mm의 입자 지름을 갖는다.

만일 필요하다면, 본 발명에 따른 공정의 단계(b) 및 또다른 후처리 또는 단계(c)후에 얻어지는 실리케이트 함유 생성물은 미세 입자 건조 분말로 처리되어 부피밀도를 더 증가시킬 수 있다. 특별한 임의의 구현예에서, 건조 분말은 100중량부의 실리케이트-함유 생성물당 1 내지 5중량부의 건조 분말이 사용된다. 상기의 건조 분말들의 예에는 제올라이트, 실리카, 스테아린산 칼슘과 같은 지방산 염 및 표백 활성제 및 미세한 입자형 알킬 술페이트 또는 제올라이트 또는 실리카와 하나 이상의 위에서 언급된 분말들의 혼합물 등이 있다.

본 발명에 따라 생산되는 무정형 및 함침된 알칼리 메탈 실리케이트는 바람직하게는 과립화 및/또는 컴팩팅 상(phase)에서, 분말-형태로 과립 세제 또는 세정제의 첨가제로써, 또는 과립 세제 또는 세정제 생산의 구성요소로써 사용 가능하다. 상기와 같은 세제 또는 세정제는 부피 밀도가 300 내지 1200g/l 이고 바람직하게는 500 내지 1000g/l 이며, 본 발명에 따른 함침된 실리케이트를 바람직하게는 5 내지 50 중량% 및, 보다 바람직하게는 10 내지 40 중량%로 함유한다. 상기 물질들은 혼합, 분무 건조, 과립화, 롤러 컴팩팅과 같은 컴팩팅 및 압출과 같이 공지된 임의의 방법에 의해 제조될 수 있다. 특히, 적절한 방법은 몇가지의 성분들, 예를 들어 분무-건조된 성분들 및 과립화된 및/또는 압출된 성분 등, 여러 가지의 물질들이 함께 섞이는 것이다. 다른 분무-건조 또는 과립화된 성분들은 전통적인 방법에 의해 회수동안 예를 들면 비이온성 계면활성제, 특히, 에톡시화된 지방알콜에 의해 연속적으로 함침된다. 특히 과립화 및 압출 공정에 있어서, 제공되는 임의의 음이온성 계면활성제는 분무 건조되거나, 과립화되거나, 또는 압출된 화합물의 형태로, 공정에서의 혼합 성분으로써 또는 다른 과립을 따르는 첨가제로써 사용 가능하다. 배합(formulation)에 따라서, 세제 및 세정제의 개개의 다른 성분들, 예를 들어 카보네이트, 시트레이트(citrate) 또는 시트릭 산(citric acid), 또는 다른 폴리 카르복실레이트 또는 폴리카르복시산들, 고분자 폴리카르복실레이트, 제올라이트 및/또는 실리케이트 층, 예를 들어 층 형태의 결정상 디실리케이트 성분들이 비이온성 계면활성제로 임의로 함침된, 분무-건조, 과립화 및/또는 압출된 성분들 및/또는 공정온도에서 액상 내지 왁스 상인 다른 화합물에 첨가된다. 이 점에서, 바람직한 제조 방법은 비이온성 계면활성제가 풍부한 과립의 끈적임을 감소시키기 위해서 그리고/또는 상기 화합물의 용해성을 향상시키기 위해서, 개개의 세제 성분 표면 또는 전반적 세제의 표면을 연속 처리한다. 적절한 표면 개질제는 선행 기술에 공지되어 있다. 다른 적절한 표면 개질제 보다도, 미세한 입자 제올라이트, 실리카, 무정형 실리케이트 및 지방산 또는 지방산 염, 예를 들면 스테아린산 칼슘, 그러나 특히 제올라이트 및 실리카의 혼합물, 보다 특별하게는 제올라이트 대 실리카의 중량 비율이 적어도 1:1인 혼합물, 또는 제올라이트와 스테아린산 칼슘의 혼합물이 특히 바람직하다.

본 발명의 특별히 바람직한 구현예는 음이온성 및 임의로 비이온성 계면활성제 및 본발명에 따라 압출물로 생산된 형태의, 무정형 및 함침된 알칼리 금속 실리케이트를 함유한, 부피 밀도 600g/l 의 압출된 세제 또는 세정제이다. 다른 제조 방법과 마찬가지로, 본 발명에 의해 생산된 입자형 알칼리 금속 실리케이트는, 비록 본 발명의 특별히 바람직한 구현예에서는 압출될 화합물과 혼입되어 함께 압출되기도 하지만, 혼합 성분으로써 쓰일 수 있다.

상기 압출된 세제 또는 세정제들은 공지된 압출 공정, 특히 유럽 특허 제 486 592호에 의해 생산될 수 있다. 당해 방법에서, 고체 자유 유동 화합물은 200바(bar)까지의 압력하에서 압출되어 실(strand)을 형성하고, 상기 실은 압출 다이에서 나온 채로 절단 설비에 의해 적당한 크기의 과립으로 절단되며, 가소성 및 임의로 수분을 함유한 조압출물(crude extrudate)이 또다른 조형 공정단계로 들어가고, 이어서 본 발명에 따라 생산된 건조 및 함침된 알칼리 금속 실리케이트가 화합물에 사용된다.

본 발명에 의해 생산된 알칼리 금속 실리케이트들에 추가로, 최종 세제 또는 세정제는 하기의 성분들을 함유한다. 하기의 일례들은 또한 본 발명에 따라 생산된 실리케이트 첨가물에 존재하는 몇가지의 성분들에 대한 상술을 포함하고 있다.

상기 성분들은 특히 계면활성제, 무엇보다 모든 음이온성 계면 활성제 및 임의로 비이온성 계면활성제 뿐만 아니라, 양이온성, 양성(兩性) 이온성(amphoteric 또는 zwitterionic)계면 활성제를 포함한다.

적절한 술폰형 계면활성제들은 바람직하게는 C_9-13의 알킬 벤젠 술포네이트, 올레핀 술포네이트, 즉, 알켄 및 하이드록시 알칸 술포네이트의 혼합물, 및 예를 들어 내부 또는 말단에 이중결합을 가지는 C_12-18의 모노 올레핀으로부터 기체상태의 삼산화 황(sulfur trioxide)에 의한 술포네이션 및 이어지는 술포네이션 화합물의 알칼리 또는 산 가수분해에 의해 얻어지는 디술포네이트이다. 또다른 적당한 술포네이트형의 계면활성제는 C_12-18의 알칸으로부터 예를 들어 술포클로리네이션(sulfochlorination) 또는 술포옥시데이션(sulfoxidation) 및 이어지는 가수분해 또는 중화에 의해 얻어지는 알칸 술포네이트이다. 수소화된 코코넛 오일, 팜 커넬 오일(palm kernel oil) 또는 수지 산(tallow fatty acid)의 α-술폰화 메틸 에스테르처럼 α-술포지방산의 에스테르(에스테르 술포네이트) 또한 적절하다. 다른 적당한 음이온성 계면활성제는 α-술포 지방산(α-sulfofatty acid) 알킬 에스테르 및 그것의 2염(disalt)을 에스테르 분해하여 얻어지는 α-술포 지방산이다. 심지어 공업적 규모의 상기 물질의 생산에 있어서, α-술포 지방산 알킬 에스테르의 1염(monosalt)이 제한된 양의 2염과 함께 수성 혼합물의 형태로 얻어진다. 상기 계면활성제의 2염 함량은 통상 음이온성 계면활성제 혼합물을 기준으로 50 중량%이하, 예를 들어 약 30 중량%정도 까지이다.

다른 적절한 음이온성 계면활성제는 모노에스테르, 디에스테르 및 트리에스테르로 표시되는 술폰화 지방산 글리세롤 에스테르 및 1 내지 3몰의 지방산과 모노 글리세롤의 에스테르화 또는 0.3 내지 2몰의 글리세롤과 트리글리세라이드와의 트랜스에스테르화에 의해 생산되는 상기 화합물들의 혼합물이다.

술페이트 형의 적절한 계면활성제는 천연 또는 합성의 1차 알콜의 황산 모노 에스테르이다. 바람직한 알킬 (알케닐) 술페이트는 , 예를 들어 코코지방 알콜(cocofatty alchol), 수지 알콜, 라우릴(lauryl), 미리스틸(myristyl), 세틸(cetyl), 또는 스테아릴(stearyl)알콜과 같은 C_12-18의 지방 알콜, 또는 C_10-20의 옥소알콜들의 황산 세미에스테르(semiester)의 금속염 및 같은 탄소쇄의 길이를 가지는 2차 알콜의 해당 세미에스테르의 금속염 특히, 나트륨 염이다. 또다른 알킬(알케닐) 술페이트들은 석유 화학계열의 합성, 직쇄 알킬기를 함유하고 올레오화학(oleochemical)의 원료계 해당 화합물과 분해 거동이 유사한 언급된 쇄 길이의 화합물이다. C_16-18의알킬(알케닐) 술페이트는 수세 기술의 측면에서 특히 바람직하다. 특히 기계 세제를 위해서는, C_16-18의 알킬(알케닐) 술페이트를 비교적 저융점의 음이온성 계면활성제, 특히 보다 낮은 크래프트점(krafft point)을 가지고 낮은 수세 온도, 예를 들어 상온 내지 40℃에서 결정화되는 경향이 낮은 음이온성 계면활성제와 조합하여 사용하면 매우 유용하다. 그러므로, 본 발명의 바람직한 임의의 구현예에서 세제/세정제는 길이가 짧은 탄소쇄 및 길이가 긴 지방족 알킬 술페이트의 혼합물, 바람직하게는 C_12-14의 지방족 알킬 술페이트 또는 C_12-18의 지방족 알킬 술페이트와 C_16-18의 지방족 알킬 술페이트의 혼합물, 및 특히, C_12-16의 지방족 알킬 술페이트와 C_16-18의 지방족 알킬 술페이트의 혼합물을 함유한다. 그러나, 본 발명의 또다른 바람직한 구현예는 알케닐의 탄소쇄 길이가 바람직하게는 C₁₆에서 C₂₂인 불포화 알케닐 술페이트를 포화된 알킬 술페이트에 첨가하여 사용하는 것을 특징으로 한다. 당해의 구현예에서, 주로 C₁₆인, 포화된 술폰화 지방 알콜 및 C₁₈인 불포화된 술폰화 지방 알콜의 혼합물, 예를 들어 HD-Ocenol 형(Henkel KGaA 제조)의 고체 또는 액체 지방 알콜 혼합물로부터 유도된 혼합물들이 특히 바람직하다. 알킬 술페이트 대 알케닐 술페이트의 중량 비는 10 : 1 내지 1 : 2 가 바람직하며, 특히 약 5 : 1 내지 1 : 1 이 바람직하다.

또다른 적절한 음이온성 계면활성제는 미국 특허 US-PSS 3,234,258 또는 5,075,041에 따라서 제조되며, Shell Oil 사의 상품명이 DAN인 2,3-알킬 술페이트이다.

평균 3.5몰의 에틸렌 옥사이드(EO)를 함유하는 2-메틸-측쇄 C_9-11의알콜 또는 1 내지 4 EO를 함유하는 C_12-18의 지방 알콜과 같이 1-6몰의 에틸렌 옥사이드로 에톡시화된 직쇄 또는 측쇄 C_7-21알콜의 황산 모노에스테르도 바람직하다. 상기 화합물들은 거품 형성능이 높기 때문에, 세제내에서 단지 비교적 적은 양, 예를 들면 1 내지 5 중량%의 양으로 사용한다.

또다른 바람직한 음이온성 계면활성제는 술포숙시네이트 또는 술포숙신산 에스테르로 알려지고, 알콜, 바람직하게는 지방알콜 및 특히 에톡시화된 지방 알콜과 술포 숙신산의 모노에스테르로 나타내어지는 알킬 술포 숙신산 염이다. 바람직한 술포숙시네이트는 C_8-18의 지방 알콜기 또는 그것으로 부터의 혼합물이다. 특히 바람직한 술포숙시네이트는 단독으로도 비이온성 계면활성제로 여겨지며, 비이온성 계면활성제를 나타내는 에톡시화된 지방 알콜로부터 유도되는 지방 알콜기를 함유한다.( 상세한 설명은 아래를 참조한다.) 상기의 화합물 중에서, 좁은 상동 분포를 가지는 에톡시화된 지방 알콜로 부터 유도된 지방 알콜의 술포숙시네이트가 특히 바람직하다. 바람직하게는 알킬(알케닐)쇄에 8 내지 18개의 탄소원자를 함유하는 알킬(알케닐) 숙신산 또는 이것으로 부터의 염이 또한 사용 가능하다.

음이온성 계면활성제에 덧붙여, 세제 또는 세정제는 또한 비누, 바람직하게는 0.2 내지 5 중량%의 비누를 함유할 수 있다. 적당한 비누는 라우린 산, 미리스틴 산(myristic acid), 팔미틴 산(palmitic acid), 스테아린 산(stearic acid), 수소화된 에루신 산(erucic acid), 및 베헤닌 산(behenic acid)과 같은 포화된 지방산의 비누이며, 특히 예를 들어 코코넛 오일, 팜 커넬 오일 또는 수지 지방산과 같이 중성 지방산으로 부터 유도된 비누 혼합물이다.

음이온성 계면활성제 및 비누는 그들의 나트륨, 칼륨, 및 암모늄 염의 형태로 존재하며 모노, 디 또는 트리에탄올아민과 같은 유기 염기의 가용염으로 존재한다. 음이온성 계면활성제는 바람직하게는 상기 화합물의 나트륨, 칼륨 염 및 보다 바람직하게는 상기 화합물의 나트륨염의 형태로 존재한다.

본 발명의 임의의 구현예에 있어서, 바람직한 세제 또는 세정제는, 특히, 10 내지 30 중량%의 음이온성 계면활성제를 함유하는 압출된 세제 또는 세정제이다. 바람직하게 적어도 3 중량% 및 보다 바람직하게는 적어도 5 중량%의 상기 화합물들이 술페이트 계면활성제이다. 임의의 유용한 구현예에서, 세제 또는 세정제는 (전체적인 음이온성 계면활성제를 기준으로) 적어도 15 중량% 및, 보다 바람직하게는 20 내지 100 중량%의 술페이트 계면활성제를 함유한다.

바람직한 비이온성 계면활성제는 알콕시화된, 유리하게는 에톡시화된, 특히 일차 알콜로써, 상기 알콜은 탄소원자를 8 내지 18개 함유하고 알콜 1몰당 1내지 12몰의 에틸렌 옥사이드(EO)를 함유하는데, 상기 화합물에서 알콜기는 직쇄이거나, 바람직하게는 2-메틸-측쇄이거나 또는 옥소 알콜 반응기에 전형적으로 존재하는 혼합물 형태의 직쇄 및 메틸-측쇄 반응기를 함유할 수 있다. 그러나 탄소수 12 내지 18인 천연알콜, 예를 들어 코코넛 오일 지방 알콜, 팜 오일 지방 알콜, 수지 알콜 또는 오레일 알콜(oleyl achol)등 천연 알콜의 직쇄기 및 알콜 1몰당 평균 2 내지 8몰의 EO를 함유하는 알콜 에톡시레이트가 바람직하다. 바람직한 에톡시화 알콜은 예를 들어 3EO 또는 4EO를 함유하는 C_12-14의 알콜, 7EO를 함유하는 C_9-11알콜, 3EO, 5EO, 7 EO, 또는 8EO를 함유하는 C_13-15의 알콜, 3EO, 5EO 또는 7EO를 함유하는 C_12-18의 알콜 및 3EO를 함유하는C_12-14의 알콜 및 5EO를 함유하는 C_12-18의 알콜의 혼합물과 같은 상기 화합물의 혼합물을 포함한다. 언급된 에톡시화도는 특정 생성물에 대하여 정수 또는 분수가 될 수 있는 통계적 평균값이다. 바람직한 알콜 에톡시레이트는 좁은 상동 분포(narrow homolog distribution)(narrow range ethoxylation, NRE)를 가진다. 상기 비이온성 계면활성제에 덧붙여, 12 EO 초과를 함유하는 지방 알콜들이 쓰일 수 있다. 이러한 지방 알콜들의 예에는 14 EO, 25 EO, 30 EO 또는 40 EO를 함유하는 수지 알콜이 있다.

아민 옥사이드 형태의 비이온성 계면활성제, 예를 들어 N-코코 알킬-N,N-디메틸아민 옥사이드 및 N-탈로우 알킬-N,N-디하이드록시에틸 아민 옥사이드, 그리고, 지방산 알카노아마이드 형태의 비이온성 계면 활성제도 적절하다. 상기 비이온성 계면활성제의 양은 사용된 지방 알콜 양 보다 작은, 바람직하게 반 미만의 양이다.

또다른 적절한 계면활성제는 하기 일반식(I)의 폴리하이드록시 지방산 아마이드로써:

일반식 (I)에서 R²CO는 탄소 원자를 6 내지 22개 함유하는 지방족 아실기이고, R³은 수소, 탄소수가 1 내지 4인 알킬 또는 하이드록시 알킬기이고 [Z]는 3 내지 10개의 탄소원자를 함유하고, 하이드록시기를 3 내지 10 개 함유하는 직쇄 또는 측쇄의 폴리하이드록시 알킬기이다.

폴리하이드록시지방산 아마이드는 통상 설탕을 암모니아, 알킬 아민 또는 알카놀 아민으로 환원시키는 아미네이션 및, 연속적으로, 지방산, 지방산 알킬에스테르 또는 지방산 클로라이드에 의한 아실화로써 얻어지는 공지의 화합물이다. 상기 생성물의 방법은 US-A-1,985,424, US-A-2,016,962 및 US-A-2,703,798, 및 국제 특허 WO-A-92/06984에 공개되어 있다. 폴리하이드록시지방산 아마이드는 바람직하게 5 내지 6개의 탄소원자를 함유하는 설탕, 특히 글루코오즈를 환원시켜서 유도 된다.

비이온성 계면활성제는 본 발명에 따른 세제/세정제에 바람직하게 0.5 내지 15 중량%로, 보다 바람직하게는 2 내지 10 중량%로 존재한다.

무정형 및 함침된 알칼리 금속 실리케이트이외에, 세제/세정제는 다른 부가의 보조제 및 공보조제를 함유한다. 공-보조제는 무엇보다도 상기에 언급된 성분들로써, 예를 들면, 폴리카르복실레이트 및 고분자 폴리카르복실레이트이다. 상기 공-보조제는 세제/세정제 내에 바람직하게는 2 내지 20 중량% 및, 보다 바람직하게는 5 내지 15 중량%의 양으로 존재한다.

그러나 기존의 보조제, 예를 들어 포스페이트, 제올라이트 및 결정성 층 실리케이트들도 세제/보조제에 존재 할 수 있다. 사용되는 합성 제올라이트는 바람직하게는 미세 결정이며, 속박수(bound water)를 함유한다. 적절한 제올라이트는 예를 들면, 제올라이트 A이다. 그러나, 제올라이트 X, 제올라이트 P 및 A,X 및/또는 P의 혼합물도 또한 적당하다. 제올라이트는 분무 건조된 분말의 형태, 또는 심지어 생산에서부터 수분을 함유하는 미건조된, 안정화 분산액으로써도 사용 될 수 있다. 제올라이트가 분산액의 형태로 쓰일 경우, 분산액은 안정제로써 적은 양의 비이온성 계면활성제, 예를 들어 제올라이트를 기준으로, 1 내지 3 중량%의 2 내지 5 에틸렌 옥사이드기를 함유하는 에톡시화된 C_12-18의 지방알콜, 4 내지 5 에틸렌 옥사이드기를 함유하는 C_12-14의 에톡시화된 지방알콜 또는 에톡시화된 이소트리데칸올을 함유할 수 있다. 제올라이트 현탁액(suspension) 및 제올라이트 분말도 사용 가능하다. 바람직한 제올라이트 분말은 평균 입자 크기가 10㎛ 미만이며( Coulter Counter 법으로 측정된 부피 분포) 바람직하게 18 내지 22 중량% 및 보다 바람직하게는 20 내지 22 중량%의 속박수를 함유한다.

본 발명에 따른 바람직한 임의의 구현예에는 세제 또는 세정제가 0 내지 16 중량%의 제올라이트 (수분이 전혀 없는 활성 물질로 표현된) 및 10 내지 40 중량%의 본 발명에 따른 함침된 알칼리 금속 실리케이트를 함유한다. 최종 세제/세정제는 적어도 15 중량%의 상기 보조제를 함유하는 것을 보장하는 것이 특히 중요하다.

그러므로, 또다른 바람직한 구현예에서는, 세제/세정제가 0 내지 5 중량%의 제올라이트(수분이 전혀 없는 활성 물질로 표현된) 및 15 내지 40 중량%의 본 발명에 따라 생산된 함침된 알칼리 금속 실리케이트를 함유하거나, 10 내지 30 중량%의 제올라이트(수분이 전혀 없는 활성 물질로 표현된) 및 15 내지 40 중량%의 본 발명에 따라 생산된 실리케이트 함유 첨가제를 함유한다. 제올라이트는 단지 공-압출될 필요는 없고, 다음의 연속적 단계, 즉 압출 단계 후에, 완전히 또는 부분적으로 세제/세정제내에 도입될 수도 있다. 내부에 제올라이트가 전혀 없는 과립화된 압출물을 함유하는 세제 또는 세정제가 특히 바람직하다.

결정상 층 실리케이트 및/또는 기존의 포스페이트도 제올라이트를 위한 대용품으로 사용 가능하다. 그러나 포스페이트는 바람직하게 세제/세정제내에 단지 아주 작은 양으로, 특히 많아야 10 중량%까지의 양으로 존재한다.

적절한 결정상 층 실리케이트는 특히 일반식 NaMSi_xO_2x+1·yH₂O_,여기서 M은 나트륨 또는 수소이고, x는 1.9 내지 4이며, y는 0 내지 20 사이의 수이며, x는 바람직하게는 2, 3, 또는 4인 결정상 층 형태의 나트륨 실리케이트이다. 상기의 결정상 층 실리케이트는, 예를 들면, 유럽 특허 EP-A-0 164 514.에 서술되어 있다. 상기 일반식의 바람직한 결정상 층 실리케이트는 M이 나트륨이고, x는 2 또는 3의 값인 화합물이다. β- 및 δ- 나트륨 디실리케이트 Na₂Si₂O₅·yH₂O가 특히 바람직하다. 그러나 이러한 결정상 층 실리케이트는 단지 본 발명에 따르는 압출물내에서 바람직하게 10 중량% 미만으로, 보다 바람직하게는 8 중량% 미만이며, 유리하게는 기껏해야 5 중량%로 존재한다.

유용한 유기 공-보조제로는 예를 들면, 폴리카르복시산이 예를 들면, 시트리산, 아디프산, 숙신산, 글루타린 산, 타르타르 산, 슈가 산, 아미노 카르복시산, 니트릴로트리아세트산(NTA) 등이 상기 화합물들의 사용이 환경적으로 부당하지만 않다면 나트륨 염의 형태로 사용된다. 바람직한 염은 시트린산, 아디프산, 숙신산, 글루타린산, 타르타르산, 슈가산, 및 상기 화합물로 부터의 혼합물과 같은 폴리카르복시산의 염이다.

그러나, 고분자 폴리카르복실레이트, 예를 들면, 상기 고분자의 상대적 분자량이(산을 기준으로) 800 내지 150,000인 폴리아크릴산 또는 폴리메타크릴산의 나트륨염이 특히 바람직하다. 특히 바람직한 폴리카르복실레이트 공중합체는 아크릴산과 메타크릴산의 공중합체 또는 아크릴산 또는 메타크릴산과 말레산과의 공중합체이다. 50 내지 90 중량%의 아크릴산과 50 내지 10 중량%의 말레산의 공중합체가 특히 적절한 것으로 밝혀졌다. 유리산에 기초한 이들의 상대적 분자량은 일반적으로 5,000 내지 20,000의 범위이며 바람직하게는 10,000 내지 120,000이며, 보다 바람직하게는 50,000 내지 100,000이다. 생분해성 삼원공중합체(terpolymer)는 또한 특히 바람직한데, 상기 폴리머의 예는 단량체로써 아크릴산 , 말레산의 염 및 비닐알콜 또는 비닐 알콜 유도체(DE-A-43 00 772)를 또는 단량체로써 아크릴산의 염, 2-알킬 알릴 술폰산 및 슈가 유도체(DE-C-42 21 381)를 포함한다. 또다른 바람직한 공중합체는 독일 특허 DE 43 03 320 및 DE 44 17 734에 서술되어 있으며, 상기 특허는 아크롤레인 및 아크릴산/아크릴산 염 또는 아크롤레인 및 비닐아세테이트를 단량체로써 함유한다.

또한, 세제/세정제는 세정에 의해 섬유로부터 기름이나 지방을 제거하는 바람직한 효과를 지니는 성분을 함유할 수 있다. 상기 효과는 특히 섬유가 오염되었을 때, 상기 오일 및 지방 용해 성분을 함유하는 본 발명에 따른 세제로 반복하여 세정할 경우 분명하다. 바람직한 오일 및 지방 용해 성분은, 예를 들어 비이온성 셀룰로오스 에테르를 기준으로 15 내지 30 중량%의 메톡실기 및 1 내지 15 중량%의 하이드록시 프로폭실기를 함유하는 메틸 셀룰로오스 및 메틸 하이드록시 프로필 셀룰로오스와 같은 비이온성 셀룰로오스 에테르 및 선행 기술로 부터 공지된 프탈산 및/또는 테레프탈산의 중합체 또는 상기 중합체의 유도체이며, 특히 에틸렌 테레프탈레이트의 중합체 및 폴리에틸렌글리콜 테레프탈레이트 또는 음이온성 및/또는 비이온성으로 개질된 상기의 유도체이다.

세제/세정제는, 또한, 특히 중과립(heavy granule)의 용해성을 더욱 향상시키는 성분을 함유할 수 있다. 해당 성분 및 상기 성분의 도입은, 예를 들어 국제 특허 WO-A-93/02176 및 독일 특허 DE-42 03 031에 서술되어 있다. 바람직한 성분은 특히 1몰의 지방 알콜당 20 내지 80몰의 에틸렌 옥사이드를 함유하는 지방 알콜, 예를 들면, 30 EO를 함유하는 수지 알콜 및 40 EO를 함유하는 수지 알콜, 및 14 EO를 함유하는 지방알콜 및 상대적 분자량이 200 내지 2,000인 폴리 에틸렌글리콜을 포함한다.

물속에서 H₂O₂를 생산하여 표백제로써 사용되는 화합물들 중에서 나트륨 퍼보레이트 테트라하이드레이트 및 나트륨 퍼보레이트 모노하이드레이트가 특히 중요하다. 또다른 유용한 표백제는 예를 들어 나트륨 퍼카보네이트, 퍼옥시파이로포스페이트, 시트레이트 퍼하이드레이트 및 퍼벤조에이트, 퍼옥시프탈레이트, 디퍼아제라익에시드, 또는 디퍼도데카노익에시드와 같이 H₂O₂를 발생하는 과산염 또는 과산이다. 세제/세정제내의 표백제 함량은 5 내지 25 중량% 및 보다 바람직하게는 10 내지 20 중량%이며, 퍼보레이트 모노하이드레이트가 유리하게 사용된다. 퍼카보네이트는, 바람직하게는 함께 압출되지 않고 임의로 다음의 연속단계에서 혼합되지만, 또다른 바람직한 성분이다.

세정이 60℃ 이하에서 수행될 경우, 향상된 표백 효과를 얻기 위해서 표백 활성화제가 조제에 혼합될 수 있다. 표백 활성화제의 예로는 H₂O₂로 유기과산을 형성하는 N-아실 및 O-아실 화합물, 바람직하게는 N,N＇-테트라아실레이티드 디아민, p-(알카노일옥시)-벤젠술포네이트, 또한 무수 카르복시산, 및 글루코 펜타아세테이트와 같은 폴리올의 에스테르 등이 있다.

또다른 공지의 표백 활성화제는 유럽 특허 EP-A-0 525 239에 서술된 솔비톨과 만니톨의 혼합물이다. 표백제 함유 세제/세정제에서 표백 활성화제의 함량은 통상의 범위이며, 바람직하게는 1 내지 10 중량% 및, 보다 바람직하게는 3 내지 8 중량%이다. 특히 바람직한 표백 활성화제는 N,N,N＇,N＇-테트라아세틸 에틸렌디아민(TAED), 1,5-디아세틸-2,4-디옥소헥사하이드로-1,3,5-트리아진(DADHT) 및 아세틸화된 솔비톨/만니톨 혼합물(SORMAN)이다.

세제/세정제에 전형적인 거품 방지제를 첨가하는 것은 유용할 수 있다. 적당한 거품 방지제는, 예를 들어 C_18-24인 지방산의 함량이 높은 천연 또는 합성 비누이다. 적절한 표면 불활성(non-surface-active) 거품방지제는 예를 들어, 유기 폴리실록산, 및 초미세, 임의로 실란화된 실리카와의 혼합물 및 파라핀, 왁스, 미세 결정상 왁스 및 상기화합물들과 실란화된 실리카 또는 비스 스테아릴 에틸렌디아마이드와의 혼합물들이다. 각종 거품방지제의 혼합물, 특히 실리콘, 파라핀, 또는 왁스의 혼합물 또한 바람직하게 사용된다. 거품방지제, 특히 실리콘- 및/또는 파라핀 함유 거품방지제는 바람직하게는 수용성 및 수처리성(water disposible) 지지체에 고정된다. 파라핀 및 비스-스테아릴 에틸렌디아마이드의 혼합물이 특히 바람직하다.

적절한 효소는 프로테아제(protease), 리파아제(lipase), 아밀라아제(amylase), 셀룰라아제(cellulase) 종류의 효소 및 상기 효소들의 혼합물이다. 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 바실러스 리세니포르미스(Bacillus licheniformis), 스트렙토미세스그리세우스(Streptomyces griseus), 및 후미콜라 인솔렌스(Humicola insolense)와 같은 곰팡이 또는 박테리아성 변종으로 부터 얻어지는 효소가 특히 적절하다. 서브틸리신(subtillicin) 형태의 프로테아제가 바람직하게 사용되며, 바실러스 렌터스(Bacillus lentus)로부터 얻어지는 프로테아제가 특히 적절하다. 효소 혼합물, 예를 들어, 프로테아제 및 아밀라아제 또는 프로테아제 및 리파아제 또는 프로테아제 및 셀룰라아제의 혼합물, 또는 셀룰라아제 및 리파아제의 혼합물, 또는 프로테아제, 아밀라아제 및 리파아제 또는 프로테아제, 리파아제 및 셀룰라아제의 혼합물, 그러나, 특히 프로테아제- 및/또는 리파아제-함유 혼합물이 특히 중요하다. (퍼)옥시다아제((per)oxidase)도 어떤 경우에 있어서 적절한 것으로 밝혀 졌다. 효소는 지지체에 흡착되거나, 조기 분해(premature decomposition)를 막기 위해 껍질 형성 물질로 효소를 캡슐화할 수 있다. 효소, 효소 혼합물 또는 효소 과립의 백분율 함량은, 예를 들어 0.1 내지 5 중량%정도 및, 보다 바람직하게는 0.1 내지 약 2중량%이다.

적절한 안정제는 폴리인산, 특히 1-하이드록시에탄-1,1-디포스포릭에시드(HEDP), 디에틸렌트리아민 펜타메틸렌포스포릭에시드(DETPMP) 또는 에틸렌디아민테트라메틸렌포스포릭에시드가 있다.

세제/세정제는 또한 다른 효소 안정화제를 포함한다. 예를 들어 0.5 내지 1 중량%의 포름산나트륨이 사용될 수 있다. 또한 가용성 칼슘염으로 안정화된 프로테아시스를 사용할 수 있는데, 이때 칼슘의 함량은 효소를 기준으로 약 1.2 중량%가 바람직하다. 그러나, 붕소 화합물, 예를 들어 붕소산, 산화 붕소, 보랙스 및 오르쏘 보릭에시드(H₃BO₃), 메타보릭에시드(HBO₃₎및 파이로보릭에시드(테트라 보릭에시드 H₂B₄O₇)의 염과 같은 다른 알칼리 금속 보레이트를 사용하는 것이 특히 바람직하다.

재침전방지제의 역할은 섬유로부터 유리된 오염물질을 세정액속에 분산상태로 유지시켜서 변색을 막는 기능을 한다. 적절한 재침전 방지제는 수용성, 일반적으로 유기 콜로이드, 예를 들어 고분자형 카르복시산, 글루(glue), 젤라틴(gelatin), 에테르 카르복시산의 염 또는 스타치 또는 셀룰로오스의 에테르 술폰산염 또는 셀룰로오스 또는 스타치의 산성 황산 에스테르염이다. 산기(acid group)를 함유하는 수용성 폴리아마이드는 이러한 용도로써 적당하다. 가용성 스타치 조제 및 언급된 생성물을 제외한 다른 스타치 생성물들, 예를 들어, 퇴화 스타치, 알데하이드 스타치 등도 쓰일 수 있다. 폴리비닐 피롤리돈 또한 적당하다. 그러나, 카르복시메틸 셀룰로오스(Na 염), 메틸 셀룰로오스, 하이드록시알킬 셀룰로오스와 같은 셀룰로오스 에테르 및 메틸 하이드록시 에틸 셀룰로오스, 메틸 하이드록시프로필 셀룰로오스, 메틸 카르복시메틸 셀룰로오스 및 이들의 혼합물과 같은 혼합 에테르 및 폴리비닐피롤리돈이 바람직하게, 예를 들어 세제/세정제를 기준하여 0.1 중량% 내지 5 중량%으로 사용된다.

세제/세정제는 디아미노스틸벤 디술폰산의 유도체 또는 상기 화합물의 알칼리 금속염을 광학 증백제(brightener)로써 함유할 수 있다. 적절한 광학 증백제는 예를 들어, 4,4＇-비스-(2-아닐리노-4-몰포리노-1,3,5-트리아지닐-6-아미노)-스틸벤-2,2＇-디술포닉에시드 또는 상기 화합물과 유사한, 디에탄올아민기, 메틸 아미노기, 아닐리노기, 또는 2-메톡시에틸아미노기를 몰포리노기 대신 함유하는 화합물이다. 치환된 디페닐 스티릴 형태의 증광제, 예를 들어 4,4＇-비스-(2-술포스티릴)-디페닐, 4,4＇-비스-(4-클로로-3-술포스티릴)-디페닐 또는 4-(4-클로로스티릴)-4＇-(2-술포스티릴)-디페닐의 알칼리 금속 염도 제공될 수 있다. 상기 언급된 증광제의 혼합물도 사용될 수 있다.

실시예1

모듈러스(modulus) 2.4의 나트륨 실리케이트 80중량%, 탄산 나트륨 5 중량% 및 15 중량%의 물을 함유하는 분무-건조된 과립 70 중량부, 및 7 EO를 함유하는 C_12-18의 알콜 50 중량%, 물 25 중량% 및 상기의 조성을 가지는 분무-건조된 실리케이트 과립 25 중량%를 함유하는 수성 분산액 30 중량부를 3리터의 로디제 믹서(Lodige FM)로 혼합했다. 혼합 후 1 분간 교반했다. 부피 밀도는 550g/l였다. 자유 유동 거동은 67%로 평가되었다.(시험 방법은 아래에서 보인다.)

비교예로, 70 중량부의 상기 언급한 과립형 실리케이트를 7 EO를 함유하는 C_12-18의 알콜 15 중량부와 혼합했다. 그리고 나서, 생성물은 50 중량%의 분무-건조 실리케이트 과립 수용액 15 중량부와 혼합했다. 그러나, 최초 도입된 실리케이트 과립은 비이온성 계면활성제와 혼합된 후에 스스로 흐르지 않았고(유동능을 측정할 수 없었다), 매우 끈적이며, 풀과 같은 성질을 보여 더 이상 수용액과의 혼합이 불가능하였다.

실시예 2

실시예 1에서 지적한 조성을 가진 83 중량부의 분무-건조 실리케이트 과립 및 7 EO를 함유하는 C_12-18의 알콜 72 중량%, 물 24 중량% 및 황산나트륨 4중량%로 이루어진 수성 분산액 10 중량부를 가지고 실시예 1의 과정을 반복했다. 그리로 나서, 과립은 30 중량%의 Sokalan CP5 (아크릴산 및 말레산의 공중합체로써, 독일 연방공화국 BASF 생산품) 수용액 7 중량부로 후처리했다.

부피밀도는 468g/l 에 달했다. 자유 유동은 79%로 평가 되었다.

비교예로써, 상기의 분무-건조된 실리케이트 과립 83 중량부를 7EO를 함유하는 C_12-18의 알콜 10 중량부와 혼합했다. 그러나, 상기 실리케이트 과립은 비이온성계면활성제만을 혼합한 후, 흐르지 않았고(유동성을 특정할 수 없었다.), 매우 끈적이고 풀과 같은 형상이어서, Sokalan 수용액으로 더 이상의 처리를 할 수 없었다.

심지어, 비이온성 계면활성제의 양을 7.2 중량부로 감소시켜 실리케이트 과립과 혼합하여도, 자유 유동성 생성물을 얻지 못하였고, 더 이상의 수용액 처리도 불가능하였다.

실시예 3

실시예 1 및 2에서의 7 EO를 함유하는 C_12-18의 알콜을 12 EO를 함유하는 C_12-18의 지방산 메틸 에스테르로 대체하여 유동성에 있어 비슷한 결과를 얻었다.

자유 유동 거동을 결정하는 방법

자유 유동 거동을 특정하기 위해서, 본 발명의 실시예 1 내지 3에 따라 얻어진 실리케이트 생성물 1리터를 밖으로 흐르는 구멍이 초기에는 닫혀 있는 분말 호퍼(powder hopper)에 도입한다. 이 후, 실리케이트 함유 생성물이 밖으로 흘러나가는 시간을 건조 해사(海沙)와 비교한다. 밖으로 흐르는 구멍이 열린 후, 건조 해사가 흐르는 시간(13초)를 100%로 한다.

Claims

하기의 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는, M₂O 대 SiO₂(M = 알칼리 금속)의 몰비가 1 : 1.5 내지 1 : 3.3 인 입자상 무정형의 알칼리 금속 실리케이트의 제조 방법.

(a)활성 물질로써 상기 조성의 무정형 알칼리 금속 실리케이트를 반드시 함유하는 수성 혼합물을 분무-건조하고,

(b)이어서 세제 또는 세정제 성분의 수분산액으로 함침하며, 여기서 세제 또는 세정제의 하나 이상의 유기성분은 물 또는 수용액 내에서 분산액의 형태로 존재하고,

(c)임의로 건조한다.
제 1항에 있어서, 알칼리 금속 카보네이트를 함유하지 않거나 또는 알칼리 금속 카보네이트를 단지 알칼리 금속 실리케이트(수분이 없는 활성 물질) 대 알칼리 금속 카보네이트의 비가 중량비로 3:1 내지 20:1이 되게 함유하는 수성 혼합물을 제조하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 55 내지 95 중량% 및 바람직하게는 60 내지 90 중량%의 알칼리 금속 실리케이트(수분이 없는 활성 물질), 0 내지 15 중량% 및 바람직하게는 2 내지 10 중량%의 알칼리 금속 카보네이트 및 5 내지 22 중량%, 바람직하게는 10 내지 20 중량%, 특히 15 중량% 이상의 물을 함유하는 분무-건조된 실리케이트 함유 화합물(a)를 제조하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 다른 성분들, 특히 세제 또는 세정제 성분이 (a)단계의 분무-건조된 실리케이트 함유 생성물을 기준으로, 바람직하게는 0.5 중량% 내지 20 중량%의 함량으로 분무 건조될 혼합물에 혼입되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 음이온성 계면활성제 및/또는 유기 공-보조제가 (a)단계의 분무-건조된 실리케이트 함유 생성물을 기준으로 바람직하게는 1 내지 15 중량%의 함량으로 분무 건조될 혼합물에 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 분무-건조된 실리케이트 함유 생성물을 함침하고 임의로 건조된 실리케이트 함유 생성물의 중량을 기준으로 3 내지 40 중량% 및 특히 5 내지 35 중량%의 양으로, 세제 또는 세정제 성분의 수성 산액으로 함침하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 한가지 이상의 비이온성 계면활성제 및 물 또는 한가지 이상의 무기염 수용액의 에멀젼을 수성 분산액으로 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 실리케이트, 카보네이트, 바이카보네이트 및/또는 술페이트의 염용액이 분산액 중의 수용액으로 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 물 속의 분무 건조된 생성물(a)의 용액이 바람직하게 전체 분산액을 기준으로 10 내지 40 중량% 및 보다 바람직하게는 15 내지 35 중량%로 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 에톡시화 또는 에톡시화 및 프로폭시화된 지방산 알킬 에스테르가 유기 분산액 성분으로써 그 자체로, 또는 비수용성인 다른 유기 성분과 혼합되어 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 10항에 있어서, 염 용액이 없이 물 만이 수성 분산액내에 무기 성분으로 사용되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제 1항 내지 제 11항중 어느 한 항에 있어서, 분무-건조된 실리케이트- 함유 생성물(a) 및, 단독 원료 또는 두가지 이상의 다른 원료 화합물인 하나 이상의 다른 고체, 분말-형태 또는 과립상 생성물이 공정의 (b) 단계에서 함께 함침되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 12 항에 있어서, 알칼리 금속 카보네이트 및 유기 공-보조제를 함유하는 화합물이 다른 화합물로써 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서, 60 내지 85 중량부의 분무-건조된 실리케이트-함유 생성물(a)가 5 내지 38 중량부의 수성 분산액(b)으로 우선 함침되고, 이어서 2 내지 15 중량부의 또다른 액체 조제, 바람직하게는 유기 공-보조제의 수용액으로 후처리되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 14 항중 어느 한 항에 있어서, 최초 두 단계 공정 및 임의의 후처리 공정 후 수분함량(분무 건조된 실리케이트, 수성 분산액 및 후처리로부터 임의의 수성 조제의 총 수분 함량으로 표현)이 22 중량% 이상 및 바람직하게 20 중량% 이상일 때, 최종의 건조 공정이 실행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항 내지 제 15항중 어느 한 항에 있어서, (b)단계, 또다른 후처리 또는 공정의 (c)단계 후에 얻어진 실리케이트-함유 생성물을 미세 입자 건조 분말로 후처리 하여 상기 생성물의 부피 밀도를 더 증가시키는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항 내지 제 16항 중의 어느 한 항의 제조 방법에 의해서 생성된 입자상 무정형의 알칼리 금속 실리케이트를 세제 또는 세정제의 첨가제로써 사용하는 용도.
제 17항에 있어서, 거품 방지 입자상 무정형의 알칼리 금속 실리케이트가 사용 되는 것을 특징으로 하는 용도.