KR19990071539A - 의료용 분말 세제 조성물 - Google Patents

Abstract

벌크 밀도 0.50 g/mL 이상의 의료 세탁용 분말 세제 조성물은 하기 화학식 1 에 의해 나타내는 결정질 규산나트륨의 5 중량% 이상을 포함한다:

[화학식 1]

Na₂O·xSiO₂·yH₂O

[식중, x 및 y 각각은 몰수를 나타내고, x 는 1.5 내지 2.2 이며, y 는 0 내지 5 이다].

결정질 규산나트륨은 평균 입자 크기가 1 내지 100 μm 이고 δ-상 및 α-상, 및 β-상 및 NS-상의 하나 이상의 결정상을 포함하며, α-상, β-상, 및 δ-상의 조성 중량비가 하기 관계식 모두를 만족시킨다:

0.05 ≤ α/(α + β + δ) ≤ 0.20;

0 ≤ β/(α + β + δ) ≤ 0.12; 및

0.78 ≤ δ/(α + β + δ) ≤ 0.95.

Description

의료용 분말 세제 조성물

본 발명은 양호한 세탁 성능을 충분히 나타낼 수 있는 결정질 규산나트륨을 포함하는 의료 세탁용 분말 세제 조성물에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 적은 표준 용량으로 우수한 세정력을 가질 수 있는 의료 세탁용 분말 세제 조성물에 관한 것이다.

통상, 의료 세탁용 분말 세제 조성물은 세가지 기본 성분을 포함한다: 염기 성분으로서 계면활성제, 킬레이트제 및 이온 교환 재료와 같은 금속 이온 포착제, 및 알칼리제.

킬레이트제 및 이온 교환 물질과 같은, 금속 이온 포착제를 세탁 시스템에서세정력을 낮추게 하는, 맹물에서 수경도 증가 성분(예컨대, 칼슘 및 마그네슘 이온)을 제거할 목적으로 세제와 혼합시킨다. 종래, 트리폴리포스페이트를 생산 공정에서 이의 저비용 및 용이한 조작으로 인해 널리 사용하여 왔다. 강, 호수 및 늪과 같은, 고인 물 시스템의 부영양화는 지난 1970 연대부터 사회적 문제가 되어와서, 트리포스페이트의 사용을 감소시켜왔다. 현재, 주경향은, 예를 들어, 일본 특허 공고 제 50-12381 호에 전형적으로 기재된 결정질 알루미노실리케이트(제올라이트)와 같은, 이온 교환 물질을 포함하는 세제를 제공하는 것이고, 이온 교환 물질을, 저분자 킬레이트제(예컨대 시트레이트), 및 중합체성 빌더(builder)(예컨대 카르복실레이트 중합체)를 포함하는, 보조제와 배합하여 사용한다.

알칼리제로서, 상기와 같은 킬레이트제로 작용하는 트리폴리포스페이트는 또한 알칼리화 성능을 갖는 물질이어서, 탄산나트륨 및 탄산칼륨과 같은 탄산염, 및 비정질 규산나트륨을 알칼리제에 대한 보조제로서 혼합시킨다. 인이 없는 세제로 전환하는 세제의 주류로서, 인함유 화합물에 대한 치환체로서 사용되는 제올라이트가, 만일 있다면, 매우 작은 알칼리화 성능을 갖기 때문에, 세제에 배합시키는 알칼리제를 재고한다. 충분한 알칼리화 성능을 제공하기 위해, 알칼리 금속 카르보네이트 및 비정질 규산나트륨의 양을 종래 세제에서 증가시켜 왔다.

세제 조성물에 첨가되는 카르보네이트 및 규산나트륨의 분율은 다른 빌더 성분 또는 계면활성제 성분 및 사용된 제조 방법에 따라 다양하다. 통상, 비록 비정질 규산나트륨이 고 알칼리화 성능을 갖고 있어도, 이것은 고흡수성을 갖고 그래서 생성 분말 세제에서 케이킹(caking) 현상을 일으킨다. 그러므로, 현재 세제의 알칼리제 용량을 주 알칼리제로서 알칼리 금속 카르보네이트의 사용, 및 분말의 구조구성제로서 작용하는데 효과적인 양으로 규산나트륨의 첨가에 의해 유지시킨다.

수경도가 상대적으로 높을 때, 카르보네이트 및 비정질 규산염은 금속 이온을 포착하는데 작용한다. 이온 교환동안 평형상수로부터, 세정력이 실질적으로 영향을 받지 않는 수준으로 수경도를 낮추는 것은 어렵다. 예를 들어, 연한 맹물을 사용하는 일본내 수조건하에서, 실제로 금속이 없는 포착 모세관을 전시한다.

그러나, 최근에, 예를 들어, 일본 특허 공고 제 60-227895 호에 기재된 특정 구조를 갖는 결정질 규산나트륨이 이온 교환 성능 뿐만 아니라 알칼리화 성능을 갖기 때문에, 세제에서 종래 사용되는 두가지 알칼리제 성분, 즉 이온 교환 물질(예컨대 제올라이트) 및 탄산나트륨의 작용을 결정질 규산나트륨의 단일 성분으로 대체할 수 있다는 가능성을 제안한다. 상기 이외에, 결정질 규산나트륨의 출발 물질 조성물이 단순하고 그래서 상대적으로 저비용으로 제조할 수 있다는 산업적 이점을 갖기 때문에, 결정질 규산나트륨이 현재 새로운 세제 빌더 성분으로서 주목을 받고 있다.

일본 특허 공고 제 60-227895 호에 기재된 것과 같이, 세제내 결정질 규산나트륨의 배합물에 관해 다수 특허 출원을 하였다. 예를 들어, 일본 특허 공고 제 2-178398 호는 종래 세제 시스템에 첨가되는 상기 결정질 규산나트륨 "SKS-6"(Hoechst 제)를 포함하는 세제 조성물을 기재한다. 일본 특허 공개 공보 제 6-500144 호는 특정 분율로 결정질 규산나트륨, 제올라이트, 및 카르복실레이트 중합체를 포함하는 세제를 기재하고, 이에 의해 의료 섬유에 잔류하지 않는 세제를 제공한다. 일본 특허 공고 제 6-502199 호는 제올라이트 및 카르복실레이트 중합체를 배합하여 사용하는 빌더 조성물을 기재한다. 일본 특허 공개 공보 제 6-505045 호는 알칼리 금속 카르보네이트 또는 카르복실레이트 중합체를 함유하지 않는 세제를 기재한다. 상기 이외에, 결정질 규산나트륨을 함유하는 각종 세제를 일본 특허 공고 제 1-311197 호, 일본 특허 공고 제 3-37298 호, 및 일본 특허 공고 제 7-53992 호에 기재한다. 게다가, 본 발명의 출원인이 비이온성 계면활성제와 결정질 규산나트륨을 이용하여 수득할 수 있는 우수한 세정력을 교수하는 특허 출원(일본 특허 공고 제 5-10000 호)을 또한 하였다.

상기 공보에 사용된 제 60-227895 호에 기재된 결정질 규산나트륨은 다수 이성 결정상, 예컨대 δ-상, α-상, 및 β-상을 포함한다. 그러나, 결정질 규산나트륨의 결정상의 배합의 최적화에 의해 달성된 세정력의 주목할만한 개선은 아직 더 이상 연구되지 않았다.

따라서, 본 발명의 목적은 우수한 세정력을 보이는 의료 세탁용 분말 세제 조성물을 제공하는 것이고, 분말 세제 조성물은 적은 표준 용량으로 양호한 세정력을 갖는다.

본 발명의 이들 및 다른 목적은 하기 기재로부터 명확해질 것이다.

상기 목적의 관점에서 상당한 연구의 결과로서, 본 발명가는 결정질 규산나트륨의 이성 결정상의 조성 중량비는 온도 및 시간과 같은 베이킹(baking) 조건에 의해 영향을 받는다는 것과, 동일한 세제 조성물을 갖는 이성 결정상의 배합에 의해 세정력이 크게 다르다는 것과, 특히 결정질 규산나트륨의 다량을 첨가하는 경우 세정력에서 이런 차이가 현격히 분명하다는 것을 발견하였다. 또한, 본 발명가는 상당한 연구후에 이온 교환 속도 및 수경도 수준의 감소 속도가 결정질 규산나트륨의 결정상의 조성 비율에 의해 영향을 받는다는 것과, 결정질 규산나트륨을 다량으로 첨가하는 경우 이온 교환 속도가 생성 세제 조성물의 세정력에 영향을 미친다는 것을 발견하였다. 추가로, 특정 분율로 결정질 규산나트륨 이외의 다른 금속 이온 포착제 및 계면활성제를 혼합 사용에 의해, 본 발명가는 세제 조성물의 표준 용량이 작을 경우 조차도 현격히 양호한 세정력을 갖는 분말 세제 조성물을 개발하였다. 본 발명은 이들 발견에 기재하여 완성하였다.

한 편으로, 본 발명은 하기 화학식 1 에 의해 나타내는 결정질 규산나트륨의 5 중량% 이상을 포함하는, 벌크 밀도 0.50 g/mL 이상의 의료 세탁용 분말 세제 조성물에 관한 것이고:

Na₂O·xSiO₂·yH₂O

[식중, x 및 y 각각은 몰수를 나타내고, x 는 1.5 내지 2.2 이며, y 는 0 내지 5 이다]

여기에서 결정질 규산나트륨의 평균 입자 크기가 1 내지 100 μm 이며 δ-상 및 α-상의 결정상, 또는 δ-상, α-상, 및 β-상 및 NS-상의 하나 이상의 결정상을 포함하고, α-상, β-상, 및 δ-상의 조성 중량비는 하기 관계식 모두를 만족시킨다:

0.05 ≤ α/(α + β + δ) ≤ 0.20;

0 ≤ β/(α + β + δ) ≤ 0.12; 및

0.78 ≤ δ/(α + β + δ) ≤ 0.95.

바람직한 구현예에서, 분말 세제 조성물은 하기 성분을 포함하고:

A) 하나 이상의 계면활성제;

B) 상기 정의된 것과 같은 결정질 규산나트륨; 및

C) B 성분 이외에 하나 이상의 금속 이온 포착제,

여기에서 A 성분, B 성분, 및 C 성분의 전량은 전체 분말 세제 조성물의 70 내지 100 중량% 이고, B 성분 대 A 성분의 중량비는 B/A = 9/1 내지 9/11 이며, B 성분 대 C 성분의 중량비는 B/C = 4/1 내지 1/15 이다.

본 발명은 이후 주어진 자세한 기재로부터 더욱 완전히 이해될 것이고, 단지 예증을 이용하여 주어진 수행 도면은, 그래서, 본 발명의 제한이지는 않고, 여기에서:

도 1 은 칼슘 이온 농도의 로그와 전압간의 관계를 나타내는 검량선이고;

도 2 는 적가된 CaCl₂수용액의 양과 칼슘 이온 농도간의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 2 에서 참조 부호는 하기이다:

A 는 가로 좌표(수평축)의 Q 선의 선형 부분의 연장의 교차점이고; P 는 바탕 용액(킬레이트제의 사용없이 완충 용액)의 데이터를 나타내며; Q 는 킬레이트제 함유 완충 용액에 대한 데이터를 나타낸다.

[실시예]

본 발명은, 하기 화학식 1 에 의해 나타내는 결정질 규산나트륨의 5 중량% 이상을 포함하는, 벌크 밀도 0.50 g/mL 이상의 의료 세탁용 분말 세제 조성물에 관한 것이고:

[화학식 1]

Na₂O·xSiO₂·yH₂O

[식중, x 및 y 각각은 몰수를 나타내고, x 는 1.5 내지 2.2 이며, y 는 0 내지 5 이다],

여기에서 결정질 규산나트륨의 평균 입자 크기가 1 내지 100 μm 이며 δ-상 및 α-상의 결정상, 또는 δ-상, α-상, 및 β-상 및 NS-상의 하나 이상의 결정상을 포함하고, α-상, β-상, 및 δ-상의 조성 중량비는 하기 관계식 모두를 만족시킨다:

0.05 ≤ α/(α + β + δ) ≤ 0.20;

0 ≤ β/(α + β + δ) ≤ 0.12; 및

0.78 ≤ δ/(α + β + δ) ≤ 0.95.

본 발명에서, α, β 및 δ 가 상기 관계식을 만족시키기 때문에, 결정질 규산나트륨의 이온 교환 속도를 수득할 수 있다. 여기에서, 이온 교한 속도에서 추가로 개선된 효과를 달성하는 관점으로부터, α, β 및 δ 가 하기 관계식을 만족시키도록 주어지는 것이 바람직하다:

0.085 ≤ α/(α + β + δ) ≤ 0.15;

0.01 ≤ β/(α + β + δ) ≤ 0.10; 및

0.80 ≤ δ/(α + β + δ) ≤ 0.90.

상기 결정상 관계식을 만족시키는 결정질 규산나트륨을 5 중량 % 이상, 바람직하게는 10 내지 60 중량% 의 양으로 함유시킨다. 특히, 우수한 세정력의 달성 측면으로부터, 사용되는 세탁용 물의 수경도에 따라 하기 조성으로 주어지는 것이 특히 바람직하다.

1) 수경도 2 내지 6。DH 의 세탁수를 사용하는 경우, 전체 조성내 결정질 규산나트륨 20 내지 50 중량%;

2) 수경도 6 내지 10。DH 의 세탁수를 사용하는 경우, 전체 조성내 결정질 규산나트륨 10 내지 45 중량%; 및

3) 수경도 10 내지 20。DH 의 세탁수를 사용하는 경우, 전체 조성내 결정질 규산나트륨 5 내지 30 중량%.

결정질 규산나트륨의 함량이 5 중량% 이상인 경우, 고세정력을 얻을 수 있다.

결정질 규산나트륨의 평균 입자 크기는 통상 1 내지 100 μm, 바람직하게는 10 내지 50 μm 이다. 결정질 규산나트륨의 평균 입자 크기는 흡습성 향상 방지의 관점에서 바람직하게는 1 μm 이상이다. 또한, 평균 입자 크기는 이온 교환 속도의 관점에서 바람직하게는 100 μm 이하이다. 부수적으로, 여기에서 참조된 평균 입자 크기는 입자 크기 분포로부터 수득된 중간 직경이다.

평균 입자 크기 및 상기 입자 크기 분포의 결정질 규산나트륨을 진동 밀(mill), 헤머 밀, 볼 밀 및 롤러 밀과 같은, 분쇄 장치를 이용한 분쇄기에 의해 제조한다.

일본 특허 공고 제 60-227895 호에 기재된 대로, α-, β- 및 δ-상은 결정질 규산나트륨의 특징인 결정상이다. 결정질 규산나트륨은 또한 다수 다른 결정상을 포함할 수 있고, NS-상을 여기에 혼합하고, 이에 의해 추가로 세정력을 향상시키는 것이 본 발명에서 바람직하다. 추가로, δ-상, α-상, β-상 및 NS-상의 총량은 바람직하게 실질적으로 결정질 규산나트륨의 전체 결정상의 100 중량% 이다. 화학식 1 에서, x 가 1.7 내지 1.9 이고 y 가 0 인 것이 바람직하다.

일본 특허 공고 제 60-227895 에 기재된 것과 유사한 방법에 의해 상기 결정질 규산나트륨의 제조 방법을 실행하고, 여기에서 결정질 규산나트륨은 200 내지 1000 ℃ 의 온도에서 유리 비정질 규산나트륨의 베이킹에 의해 통상 제조할 수 있다. 제조 방법의 상세한 설명은 "Phys. Chem. Glasses, 7, pp. 127∼138(1966), 및 Z. Kristallogr., 129, pp. 396∼404(1969)"에 기재한다. 본 발명에서, 적당한 결정상 구조의 결정질 규산나트륨을 물유리, 또는 조성이 미리 조정된 이의 건조 생성물의 베이킹에 의해 용이하게 제조할 수 있다. 베이킹 온도는 바람직하게는 500 내지 900 ℃, 더욱 바람직하게는 650 내지 780 ℃ 이다. 특히, β-상의 성장 조절의 관점으로부터, 베이킹 온도는 바람직하게는 680 내지 750 ℃ 이다. 베이킹 온도는, 결정화에서 충분한 발전을 갖는 관점으로부터, 바람직하게는 500 ℃ 이상이다. 추가로, 베이킹 온도는, 용융 시작 방지의 관점으로부터, 바람직하게는 900 ℃ 이하이다. 이것은 일단 용융을 시작하면, 결정도가 낮아지고, 이에 의해 우수한 세정력을 달성하는 것을 어렵게 하기 때문이다.

Joint Committee of Powder Diffraction Standard(JCPDS)에 의해 출판된 분말 회절 데이터 파일(PDF)에 나열된 회절 데이터(PDF-Nos. 22-1397, 24-1123, 22-1396 및 16-818)와 수득된 데이터를 대조하여 분말 X-선 회절 측정 측정에 의해 α-, β-, δ- 및 NS-상으로서 결정상을 인지할 수 있다. 또한, 결정상 각각의 주 회절 피크의 세기를 측정 계산하고 전체 결정상에서 분율(조성 중량비)을 확인한다.

결정질 규산나트륨은 양호한 이온 교환 용량 및 상기와 같은 알칼리화 성능을 갖는다. 그러므로, 결정질 규산나트륨의 단일 성분으로 제올라이트 및 카르보네이트의 대체 가능성을 종래 제안하여 왔다. 본 발명의 종래 기술부에 기재된 것과 같이, 일본 특허 공개 공보 제 6-505045 호는 카르보네이트 또는 카르복실레이트 중합체를 함유하지 않는 세제를 기재하고, 일본 특허 공고 제 7-53992 호는 결정질 규산나트륨을 함유하는 세제 시스템, 14 내지 21 g/30 리터의 표준 용량으로 사용되는 세제를 기재한다. 이들 종래 기술에서, 빌더 성분의 부분 또는 전체, 예컨대 제올라이트 및 탄산나트륨을 단순히 결정질 규산나트륨으로 대체시킨다. 그러나, 실질적으로 빌더 성분의 대체에 의해 이들 방법을 연구하는 경우, 1 회 순환당 표준 용량이 감소하는 경우에서 충분한 세정력을 수득할 수 없다. 양호한 세정력을 당성하지 못하는 이유는 하기이다.

종래 세제에서, 기술적 사상의 주류는 계면활성제에 의해 오물에서 오일 성분을 가용시키는 것이다. 구체적으로, 인체에 기인한 피지 오점, (칼라 및 소매에서 가장 관찰되기 쉬운)의료에 부착된 가장 전형적인 오점을 예를 들 수 있다. 피지 오점은 70 중량% 이상의 고함량의 오일 성분(예컨대 유리 지방산 및 글리세리드)(Ichiro KASHIWA et al., "Yukagaku", 19, 1095(1969))을 함유한다. 유성분이 먼지속에서 탄소 및 오물을 가두고, 그래서 생성 물질을 오점으로서 관찰한다. 피지 오점을 세탁 제거하기 위해, 종래, 주로 계면활성제의 교질 입자로 이들 유성분을 가용시키고, 이에 의해 의료로부터 탄소, 오물 및 케라틴의 탈착에 의한 세탁 메카니즘에 기재하여 세제를 고안한다. 당업자들 사이에 이 기술적 사상이 널리 확립되어 왔고, 종래 세제를 압축 세제로 전환시키는 경우조차도, 세탁액내 계면활성제 농도에서 실질적으로 변화가 발생하지 않는다. 이 사실을 "Dictionary for Detergents and Washing"(Haruhiko OKUYAMA et al., p. 428, 1990, 제 1 판, 아사꾸라(Asakura) 출판사)에 기재하고, 이것은 황산나트륨 이외의 성분에 대한 세탁액내 농도 변화가 실질적으로 없었다는 것을 나타낸다.

세제 조성물에서, 탄산나트륨과 같은, 혼합 제올라이트 및 알칼리제의 기술적 사상은 이들 세탁 원리에 기재한다. 여기에서, 세탁액내 계면활성제 농도를 높여 고 세정력을 달성하기 위해, 계면활성제를 세제 조성물에서 주성분으로서 혼합시킨다. 이런 세제에서, 계면활성제 농도를 세탁액에 첨가되는 세제의 양을 고려하여 설정한다.

그러므로, 본 발명가는 세제 조성물의 재고에 의해 이 연구를 시작하여 왔고, 단순 세탁 시스템에서 의료에 대한 매우 흥미로운 관찰을 하였다. 구체적으로, pH 의 세탁에 관한 효과 및 세탁액의 수경도를 집중적으로 연구하면서, 본 발명가는 하기 발견을 찾았다.

(i) pH 가 높고 수경도가 낮을수록, 계면활성제에 관한 세정력의 의존성이 적어지고, 그래서 양호한 세정력을 수득할 수 있다.

(ii) 고 pH 및 고 수경도의 경우, 세정력이 고 pH 에서 조차도 격렬하게 저하된다.

(iii) 계면활성제를 함유하지만 알칼리제를 함유하지 않는 조성물 만으로 세탁하는 경우, 수경도에 관한 세정력의 의존성은 알칼리제를 함유하는 시스템과 비교하는 경우, 비록 저 수경도에서 세정력이 낮아도, 충분히 작다.

이들 결과로부터, 본 발명가는 세탁액과 오점간의 관계를 주목한다.

상기 토의에서와 같이, 의료에 묻은 가장 전형적인 오점인 피지 오점이 유리 지방산 및 글리세리드를 함유하고, 오점은 이들 유기 물질과 탄소, 먼지 또는 박리된 케라틴의 혼합물임을 추측한다. 고 pH 의 경우, 지방산의 함량이 글리세리드의 가수분해에 의해 증가하면서, 지방산과 알칼리 금속의 반응으로 염을 형성하는 것을 또한 진행한다. 지방산의 알칼리 금속염은 비누이고, 그래서 세탁액내 오점의 유리 속도는 현격히 빨라진다. 그러나, 이 반응은 경수에서 칼슘이온, 마그네슘 이온 등과 경쟁 반응이다. 지방산의 알칼리 금속염이 칼슘 및 마그네슘과 이온 교환 반응의 실행에 의해 피막을 형성하기 때문에, 오점이 수경도가 높은 경우에 의료의 계면에서 유리됨이 없이 고형화되고, 오점 제거를 어렵게 한다. 특히, 알칼리 금속염으로의 피막 형성 비율이 지방산(미중화 생성물)으로의 비율 보다 훨씬 빠르다.

달리, 수경도 증가 성분을 완전히 제거하는 시스템에서, 시스템의 pH 가 높을수록, 피막 형성 비율이 더 빨라지고, 이에 의해 오점을 제거하는 것을 더욱 어렵게 한다. 결정질 규산나트륨이 종래 알칼리제, 예컨대 탄산나트륨의 것과 비교하여 충분히 높은 수준의 알칼리화 성능을 갖기 때문에, 피막이 칼슘 이온 또는 마그네슘 이온의 작용에 의해 형성되기 더욱 쉽고, 이에 의해 더욱 낮은 수경도가 필요하다.

그러므로, 본 발명가는 표준 용량 감소용 조성 필요물에 관한 하기를 발견하였다. 구체적으로, 고알칼리화 성능의 유지 목적으로 규산나트륨의 혼합에 더하여, 결정질 규산나트륨 이외의 다른 금속 이온 포착제가 세탁액의 수경도를 추가로 낮추기 위해 필요하다. 추가로, 본 발명가는 저수경도 및 고 pH 에서 세탁액내 계면활성제 농도가 현격히 낮아진다는 것을 발견하였고, 계면활성제, 결정질 규산나트륨, 및 이런 저 계면활성제 농도를 달성하기 위한 금속 이온 포착제간의 특정 중량비가 이의 세정력의 방해없이 생성 세제 조성물의 표준 용량을 감소시키는데 작용한다는 것을 또한 발견하였다.

따라서, 세정력의 관점에서, 바람직한 의료 세탁용 분말 세제 조성물은 하기 성분을 포함하고:

A) 하나 이상의 계면활성제 성분;

B) 상기 정의된 것과 같은 결정질 규산나트륨; 및

C) B 성분 이외의 다른 하나 이상의 금속 이온 포착제,

여기에서 A 성분, B 성분 및 C 성분의 총량은 전체 분말 세제 조성물의 70 내지 100 중량% 이고, B 성분 대 A 성분의 중량비는 B/A = 9/1 내지 9/11 이며, B 성분 대 C 성분의 중량비는 B/C = 4/1 내지 1/15 이다. B 성분 대 A 성분의 중량비가 B/A = 9/1 내지 1/1 이고, B 성분 대 C 성분의 중량비가 B/C = 3/1 내지 1/15 인 경우가 특히 바람직하게 주어진다.

여기에서, 결정질 규산나트륨은 평균 입자 크기, 결정상의 조성 중량비, 및 상기와 같은 조성이 있고, 이의 적당한 범위를 또한 위에서 주어진다.

상기와 같은 결정상의 조성 중량비가 있는 결정질 규산나트륨은 이온 교환 고속이 있어서, 세탁액의 수경도를 낮추기 위한 속도는 빠르고, 이에 의해 현격히 적은 표준 용량을 갖는 본 발명의 세제 조성물로 사용하기에 특히 적합하다.

세제의 표준 용량은 전세계를 통해 매우 다양하다. 이것은 각국에서 맹물의 수경도 차이에 기인한다. 예를 들어, 맹물이 일본에서 통상 약 4。DH 의 수경도이고, 맹물이 미국에서 6。DH 이상의 수경도이며, 유럽 국가에서는 10。DH 초과의 수경도를 세탁수로 사용한다. 그러므로, 금속 이온 포착제의 필요 절대량은 다양하기 때문에, 표준 용량을 결국 조정해야 할 것이다. 본 발명에서 금속 이온 포착제의 양이 수경도에 따라 다양하고, 세탁액내 계면활성제 농도가 실질적으로 동일하게 잔존하며, 표준 용량은 종래 세제의 것보다 적어진다.

특히, 초기 수경도가 세탁액 각각에서 다른 경우, 양호한 세정력을 달성하기 위한 세제 농도로서 표현되는 표준 용량은 하기이다:

1) 수경도 2 내지 6。DH 의 세탁액에 관해, B 성분 대 C 성분의 중량비가 B/C = 3/1 내지 3/7 인 경우, 표준 용량은 0.33 내지 0.67 g/L, 바람직하게는 0.33 내지 0.50 g/L 이다.

2) 수경도 6 내지 10。DH 의 세탁액에 관해, B 성분 대 C 성분의 중량비가 B/C = 4/3 내지 1/6 인 경우, 표준 용량은 0.50 내지 1.20 g/L, 바람직하게는 0.50 내지 1.00 g/L 이다.

3) 수경도 10 내지 20。DH 의 세탁액에 관해, B 성분 대 C 성분의 중량비가 B/C = 1/1 내지 1/15 인 경우, 표준 용량은 0.80 내지 2.50 g/L, 바람직하게는 1.00 내지 2.00 g/L 이다.

본 발명의 분말 세제 조성물에 혼합된 세제 성분의 각각은 하기에 설명될 것이다. 부수적으로, B 성분은 상기와 같다.

A) 계면활성제

본 발명에서 사용하는 계면활성제는 특히 제한되지 않고, 세제로 통상 사용되는 임의의 것을 사용하고, 비이온성 계면활성제를 바람직하게는 전체 계면활성제의 50 내지 100 중량%, 더욱 바람직하게는 65 내지 100 중량% 이다. 구체적으로, 이들은 비이온성 계면활성제, 음이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제 및 양쪽성 계면활성제로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 계면활성제일 수 있고, 각각은 이후 예를 든다. 예를 들어, 복수의 비이온성 계면활성제를 선택하는 경우에서와 같이, 동종의 계면활성제를 선택하도록 계면활성제를 선택할 수 있다. 대안으로, 음이온성 계면활성제 및 비이온성 계면활성제를 각각 선택하는 경우에서와 같이, 이종의 계면활성제를 선택할 수 있다. 추가로, 세정력의 관점에서, 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르형 비이온성 계면활성제를 50 중량% 이상으로 포함하는 계면활성제 성분을 바람직하게는 주어진다.

비이온성 계면활성제의 예는 하기와 같다:

폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 알킬 에테르, 폴리옥시에틸렌 피마자유, 폴리옥시에틸렌 알킬아민, 글리세롤 지방산 에스테르, 고지방산 알칸올아미드, 알킬글루코시드, 알킬글루코스아미드 및 알킬아민 옥시드.

비이온성 계면활성제 중에서, 바람직하게는 알킬 부분이 선형 또는 분지형, 일차 또는 이차 알콜(각각은 탄소수 10 내지 18 이다)이고, 에틸렌 옥시드 부분이 평균 몰수 5 내지 15 를 갖는 에틸렌 옥시드 부산물인 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 및 더욱 바람직하게는 알킬 부분이 선형 또는 분지형, 일차 또는 이차 알콜(각각은 탄소수 12 내지 14 이다)이고, 에틸렌 옥시드 부분이 평균 몰수 6 내지 10 을 갖는 에틸렌 옥시드 부산물인 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르가 주어진다.

음이온성 계면활성제의 예는 알킬벤젠술포네이트, 알킬 또는 알케닐 에테르 술페이트, 알킬 또는 알케닐 술페이트, α-올레핀술포네이트, α-술포지방산염, α-술포지방산 에스테르염, 알킬 또는 알케닐 에테르 카르복실레이트, 아미노산형 계면활성제, 및 N-아실 아미노산형 계면활성제를 포함하고, 바람직하게는 알킬벤젠술포네이트, 알킬 또는 알케닐 에테르 술페이트, 및 알킬 또는 알케닐 술페이트가 주어진다.

양이온성 계면활성제의 예는 4차 암모늄염, 예컨대 알킬 트리메틸아민염을 포함한다. 양쪽성 계면활성제의 예는 카르복시형 및 술포베타인형 양쪽성 계면활성제를 포함한다.

계면활성제 함량은 바람직하게는 1 내지 45 중량% 이고, 계면활성제 함량은, 사용된 세탁수의 형태에 따라, 특히 하기 범위이다.

1) 수경도 2 내지 6。DH 의 세탁수의 경우, 계면활성제 함량은 특히 바람직하게 12 내지 30 중량% 이다.

2) 수경도 6 내지 10。DH 의 세탁수의 경우, 계면활성제 함량은 특히 바람직하게 8 내지 25 중량% 이다.

3) 수경도 10 내지 20。DH 의 세탁수의 경우, 게면활성제 함량은 특히 바람직하게 5 내지 20 중량% 이다.

본 발명의 의료 세탁용 분말 세제 조성물이 상기 조성을 갖기 때문에, 세제 조성물을 세탁수에 첨가하여 세탁액내 계면활성제 농도 0.07 내지 0.17 g/L 를 제공하는 경우, 충분한 세정력을 달성하기 위한 세제 조성물의 표준 용량을 종래 세제에 필요한 표준 용량보다 현격히 적은 양으로 감소시킬 수 있다.

C) 결정질 규산나트륨 이외의 다른 금속 이온 포착제

본 발명에서 결정질 규산나트륨 이외의 다른 금속 이온 포착제는 바람직하게는 칼슘 이온 포착 용량 200 CaCO₃mg/g 이상의 것들이다.

특히 바람직한 것은 카르복실레이트 중합체를 10 중량% 이상으로 함유하는 금속 이온 포착제이다. 상기 카르복실레이트 중합체의 예는 중합체 또는 공중합체를 포함하고, 각각은 화학식 2 에 의해 나타내는 반복 단위를 갖는다:

[식중, X₁은 메틸기, 수소원자, 또는 COOX₃기를 나타내고; X₂는 메틸기, 수소원자, 또는 히드록실기를 나타내며; X₃는 수소원자, 알칼리 금속 이온, 알칼리 토금속 이온, 암모늄 이온, 또는 2-히드록시에틸암모늄 이온을 나타낸다].

화학식 2 에서, 알칼리 금속 이온의 예는 Na, K, 및 Ki 이온을 포함하고, 알칼리 토금속 이온의 예는 Ca 및 Mg 이온을 포함한다.

본 발명에서 사용되는 중합체 또는 공중합체의 예는 아크릴산, (무수)말레산, 메타크릴산, α-히드록시아크릴산, 크로톤산, 이소크로톤산, 및 이의 염의 중합 반응; 단량체 각각의 공중합 반응; 또는 상기 단량체와 다른 중합가능한 단량체의 공중합 반응에 의해 수득가능한 것을 포함한다. 여기에서, 공중합 반응에서 사용되는 다른 중합가능한 단량체의 예는 아코니트산, 이타콘산, 시트라콘산, 푸마르산, 비닐 포스폰산, 술폰화 말레산, 디이소부틸렌, 스티렌, 메틸 비닐 에테르, 에틸렌, 프로필렌, 이소부틸렌, 펜텐, 부타디엔, 이소프렌, 비닐 아세테이트(가수분해가 공중합후 발생하는 경우 비닐 알콜), 및 아크릴산 에스테르를 포함하고, 여기에 특히 제한되지 않는다. 부수적으로, 중합 반응을 특히 제한하지 않으며, 종래 공지된 방법의 임의 것을 사용할 수 있다.

또한, 일본 특허 공고 제 54-52196 호에 기재된 폴리글리옥실산과 같은 폴리아세탈 카르복실산 중합체를 또한 본 발명에서 중합체로 사용가능하다.

본 발명에서, 상기 중합체 및 공중합체가 바람직하게는 800 내지 1,000,000, 더욱 바람직하게는 5,000 내지 200,000 의 중량평균 분자량을 갖는다.

또한, 공중합체의 경우, 비록 화학식 2 의 반복 단위와 다른 중합가능한 단량체간의 공중합 비율을 특히 제한하지 않고, 바람직하게는 화학식 2 의 반복 단위/다른 중합가능한 단량체의 공중합 비율 = 1/100 내지 90/10 으로 주어진다.

본 발명에서, 상기 중합체 또는 공중합체를 전체 조성물에서 바람직하게는 1 내지 50 중량%, 더욱 바람직하게는 2 내지 30 중량%, 특히 5 내지 15 중량% 의 양으로 함유한다.

추가로, C) 금속 이온 포착제의 더욱 바람직한 예는 하기를 포함하고:

C-i) Ca 이온 포착 용량 200 CaCO₃mg/g 이상의 상기 카르복실레이트 중합체; 및

C-ii) 이온 교환 용량 200 CaCO₃mg/g 이상 및 하기 화학식 3 을 갖는 알루미노실리케이트:

X"(M₂O)·Al₂O₃·y"(SiO₂)·w"(H₂O)

[식중, M 은 알칼리 금속, 예컨대 나트륨 또는 칼륨을 나타내고; x", y" 및 w" 각각은 각 성분의 몰수를 나타내며; 통상, x" 는 0.7 내지 1.5 이고; y" 는 0.8 내지 6.0 이며; w" 는 0 내지 20 이다],

(C-i) 성분 대 (C-ii) 성분의 중량비는 (C-i)/(C-ii) = 1/20 내지 4/1, 바람직하게는 1/9 내지 4/1 이며, (C-i) 및 (C-ii) 성분의 총량은 전체 C) 금속 이온 포착제에서 바람직하게는 70 내지 100 중량% 를 차지한다.

상기 알루미노실리케이트는 결정질 또는 비정질일 수 있고, 결정질 알루미노실리케이트 중에서, 특히 바람직한 것은 하기 화학식의 것들이다:

Na₂O·Al₂O₃·ySiO₂·wH₂O

[식중, y 는 1.8 내지 3.0 의 수이고; w 는 1 내지 6 의 수이다].

결정질 알루미노실리케이트(제올라이트)에 관해, A 형 제올라이트, X 형 제올라이트 및 P 형 제올라이트에 의해 전형적으로 예를 드는, 평균, 기본 입자 크기 0.1 내지 10 μm 의 합성 제올라이트를 적합하게 사용한다. 제올라이트를 분말, 제올라이트 슬러리, 또는 슬러리의 건조에 의해 수득된 제올라이트 응집물을 포함하는 건조 입자의 형태로 사용할 수 있다. 상기 형태의 제올라이트를 또한 배합물의 형태로 사용할 수 있다.

상기 결정질 알루미노실리케이트를 종래 방법에 의해 수득할 수 있다. 예를 들어, 일본 특허 공고 제 50-12381 호 및 제 51-12805 호에 기재된 방법을 사용할 수 있다.

다른 한 편으로, 상기 결정질 알루미노실리케이트와 동일한 화학식에 의해 나타내는 비정질 알루미노실리케이트를 종래 방법에 의해 또한 수득한다. 예를 들어, 비정질 알루미노실리케이트를 M₂O/Al₂O₃= 1.0 내지 2.0 의 M₂O(M 은 알칼리 금속을 나타낸다) 대 Al₂O₃의 몰비 및 H₂O/M₂O = 6.0 내지 500 의 H₂O 대 M₂O 의 몰비를 갖는 저알칼리 알칼리 금속 알루미네이트의 용액을 SiO₂/M₂O = 1.0 내지 4.0 의 SiO₂대 M₂O 의 몰비 및 H₂O/M₂O = 12 내지 200 의 H₂O 대 M₂O 의 몰비를 갖는 알칼리 금속 실리케이트 수용액에 통상 60 ℃, 바람직하게는 30 내지 50 ℃ 에서 격렬한 교반하 첨가시켜 제조할 수 있다.

목적하는 생성물을 70 내지 100 ℃, 바람직하게는 90 내지 100 ℃ 에서, 통상 10 분 이상 내지 10 시간 이하, 바람직하게는 5 시간 이하동안, 이렇게 형성된 침전물의 백색 슬러리의 열처리후 여과, 세탁 및 건조에 의해 유리하게 수득할 수 있다. 여기에서, 첨가 방법은 알칼리 금속 규산염 수용액을 저알칼리 알칼리 금속 알루미네이트 수용액에 첨가시키는 것을 포함한다.

이 방법에 의해, 100 CaCO₃mg/g 이상의 이온 교환 용량을 갖는 오일흡수 비정질 알루미노실리케이트 및 80 ml/100 g 이상의 오일흡수 용량을 용이하게 수득할 수 있다(일본 특허 공고 제 62-191417 호 및 제 62-191419 호 참조).

다른 금속 이온 포착제의 예는 아미노트리(메틸렌포스폰산), 1-히드록시에틸리덴-1,1-디포스폰산, 에틸렌디아민테트라(메틸렌포스폰산), 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스폰산), 및 이의 염; 포스포노카르복실산의 염, 예컨대 2-포스포노부탄-1,2-디카르복실산의 염; 아미노산염, 예컨대 아스파르트산의 염 및 글루탐산의 염; 아미노폴리아세테이트, 예컨대 니트릴로트리아세테이트 및 에틸렌디아민테트라아세테이트를 포함한다.

결정질 규산나트륨 이외에 알칼리제로서 사용되는, 본 발명에서 세제 조성물에 첨가될 수 있는 다른 성분의 예는, 알칼리 금속염, 예컨대 알칼리 금속 카르보네이트 및 알칼리 금속 술파이트, 유기 아민, 예컨대 알칸올아민을 포함하는 각종 화합물을 포함한다.

추가로, 비해리 중합체, 예컨대 폴리에틸렌 글리콜, 폴리비닐 알콜, 및 폴리비닐 피롤리돈; 유기산염 빌더, 예컨대 디글리콜레이트 및 옥시카르복실레이트; 및 카르복시메틸 셀룰로스를 포함하는, 세제 조성물로 통상 사용되는 퇴색 방지제 및 재오염 방지제를 선택적으로 사용할 수 있다.

상기 이외에, 하기 성분을 본 발명의 세제 조성물에 또한 함유할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 세제 조성물은 효소, 예컨대 프로테아제, 리파제, 셀룰라아제 및 아밀라아제; 케이킹 방지제, 예컨대 알킬 부분이 탄소수 약 1 내지 4 인 저급 알킬벤젠술포네이트, 술포숙시네이트, 활석, 및 규산칼슘; 산화방지제, 예컨대 tert-부틸히드록시톨루엔, 및 디스티렌화 크레졸; 표백제, 예컨대 나트륨 퍼카르보네이트; 표백 활성제, 예컨대 테트라아세틸에틸렌디아민; 형광염료; 청미제; 및 방향제로부터 선택된 하나 이상의 성분을 함유하여, 여기에 제한됨이 없이, 이의 목적에 적합한 조성물을 얻을 수 있다. 표준 용량이 적은 본 발명의 분말 세제 조성물에서, A 성분, B 성분 및 C 성분의 총량은 바람직하게는 70 내지 100 중량%, 더욱 바람직하게는 80 내지 100 중량% 이다. A 성분, B 성분 및 C 성분의 총량은 생성 세제 조성물의 표준 용량의 감소 관점에서 바람직하게는 70 중량% 이상이다.

상기 각각의 성분을 함유하는 본 발명의 세제 조성물을 특별한 제한없이 종래 공지된 방법의 임의에 의해 생산할 수 있다. 본 발명의 분말 세제 조성물은 0.50 g/mL 이상, 바람직하게는 0.65 내지 1.20 g/mL 의 벌크 밀도를 갖는다. 고벌크 밀도 세제의 생산 방법의 예는 일본 특허 공고 제 61-69897 호, 제 61-69899 호, 제 61-69900 호, 및 제 5-209200 호에 기재된 방법을 포함한다.

본 발명은 본 발명의 범위를 여기에 제한하는 의도없이, 하기 작업예에 의해 구체적으로 설명될 것이다.

실시예 및 비교예에서 수득된 생성물의 물리적 특성을 하기 방법에 의해 측정한다.

(1) 이온 포착 용량

이온 교환 물질 및 킬레이트제의 이온 포착 용량을 하기 방법에 의해 측정한다. 부수적으로, 금속 이온 포착제의 이온 포착 용량을 결정질 규산나트륨의 것과 동일한 방식으로 CEC(칼슘 이온 교환 용량)에 의해 표 1 에 나타낸다. 추가로, DH 수경도를 이온 커플링 플라즈마법(ICP 법)에 의해 측정한다. 표에서, 결정질 규산나트륨 A 및 B, 및 결정질 알루미노실리케이트는 이온 교환 물질이고, 아크릴산/말레산 공중합체 및 나트륨 폴리아크릴레이트는 킬레이트제이다.

이온 교환 물질

이온 교환 물질의 양 0.1 g 을 정확하게 칭량하고 염화칼슘 수용액 100 ml(CaCO₃로서 측정된 경우, 500 ppm 농도)에 첨가한후, 25 ℃ 에서 60 분간 교반시킨다. 이후, 혼합물을 구멍 크기 0.2 μm 의 (니트로셀룰로오스로 제조; Advantech 제)막필터를 이용하여 여과시킨다. 여과물의 양 10 ml를 EDTA 적정에 의해 Ca 함량에 대해 분석하고, 이온 교환 물질의 칼슘 이온 교환 용량(양이온성 교환 용량)을 적정량으로부터 측정한다.

킬레이트제

킬레이트제의 칼슘 이온 포착 용량을 칼슘 이온 전극을 이용한 하기 방법에 의해 측정한다. 부수적으로, 여기에서 사용된 용액을 하기 완충 용액으로 제조한다:

완충 용액: 0.1 M-NH₄Cl-NH₄OH 용액(pH 10.0)

(i) 눈금 곡선의 제조

표준 칼슘 이온 용액을 제조하고 전압 판독을 하여, 도 1 에 나타낸 것과 같이, 칼슘 이온 농도의 로그와 전압간의 관계를 나타내는 눈금 곡선을 작성한다.

(ii) 칼슘 이온 포착 용량의 측정

킬레이트제 약 0.1 g 을 칭량하고, 100 ml 용량 플라스크를 킬레이트제로 채운다. 용량 플라스크를 상기 완충용액으로 100 ml 의 부피까지 채운다. CaCO₃ 로서 계산된 칼슘 이온 농도 20,000 ppm 의 CaCl₂수용액(pH 10.0)을 뷰렛으로 0.1 내지 0.2 ml 의 양으로 각 전압을 판독하도록 하는 용량 플라스크에 적가한다. 추가로, 킬레이트제를 함유하지 않은 완충용액을 또한 동일한 적가처리를 한다. 이 용액을 "바탕용액"으로 칭한다. 그래서, 칼슘 이온 농도를 전압 판독에 의해 도 1 에 주어진 눈금 곡선으로부터 계산한다. 적가된 CaCl₂용액의 양과 칼슘 이온 농도간의 관계를 그래프(도 2)에 나타낸다. 도 2 에서, P 라인은 바탕용액(킬레이트제를 이용하지 않은 완충용액)의 데이터를 나타내고, Q 라인은 킬레이트제 함유 완충용액에 대한 데이터를 나타낸다. Q 라인의 선형 부분의 연장이 가로좌표(수평축)로 가로지르는 점을 "A" 로 칭한다. 킬레이트제의 칼슘 이온 포착 용량을 바탕용액의 "A" 에서 칼슘 이온 농도로부터 수득한다.

(2) 결정질 규산나트륨의 평균 입자 크기 및 입자 크기 분포

평균 입자 크기 및 입자 크기 분포를 레이저 분산 입자 크기 분포 분석기의 이용에 의해 측정한다. 구체적으로, 에탄올 약 200 ml 를 레이저 분산 입자 크기 분포 분석기("LA-700", HORIBA Ltd. 제)의 측정 셀속에 담그고, 결정질 규산나트륨 약 0.5 내지 5 mg 을 에탄올에 현탁시킨다. 그 다음, 수득된 에탄올 현탁액을 초음파 조사시키고, 혼합물을 1 분간 교반시키며, 이에 의해 충분히 결정질 규산나트륨을 분산시킨다. 이후, 생성 혼합물을 He-Ne 레이저 빔(632.8 nm) 조사시켜 회절/분산 패턴을 측정한다. 푸라운호퍼(Fraunhofer) 회절 이론 및 미(Mie) 분산 이론의 혼합된 이론에 기재한 분석을 한다. 액체내 현탁된 입자의 입자 크기 분포를 0.04 내지 262 μm 크기 범위내에서 측정한다. 평균 입자 크기는 입자 크기 분포의 중간 직경이다.

(3) X-선 회절 측정

75 μm 분자채 통과의 크기로 분쇄된 샘플 분말을 글라스 폴더속에 샘플 분말의 포장 및 X-선 회절기(RAD-C 시스템, Rigaku Industrial Corporation 제)의 사용에 의해 X-선 회절 측정시킨다. 여기에서, Cu 를 타켓으로서 사용하고, 단일 Kα 빔을 열분석 흑연으로 제조된 모노크로미터를 이용하여 전압 40 kV, 전류 80 mA 및 파장 1.5407 Å 의 X-선 빔으로부터 발사한다. 10 내지 40°의 회절각 범위에서 5°/분의 청소 속도로 θ-2θ 스캐닝에 의해 측정을 한다. 생성 회절 프로필을 (15 평활점에서) 평활하게 하고 뒷면을 제거한후, 피크의 각각의 회절 세기를 수득한다.

α-결정상, β-결정상 및 δ-결정상의 각각에 대한 주회절 피크를 각각 하기 d 값을 갖도록 한다:

α-결정상: d = 3.31 ± 0.04 Å

β-결정상: d = 4.15 ± 0.04 Å

δ-결정상: d = 3.95 ± 0.04 Å

각 피크의 세기로부터, 결정상의 분율을 측정한다. 여기에서, 결정상의 분율을 하기 방정식에 의해 계산한다:

α-결정상: I_3.31;

β-결정상: 4.33 × I_4.15; 및

δ-결정상: I_3.95- (1.33 × I_4.15),

여기에서, I_3.31, I_4.15및 I_3.95각각은 개별 결정상에 대한 상기 d 값을 나타낸다.

제조예 1 (결정질 규산나트륨 A)

No. 3 규산나트륨 500 중량부(Na₂O = 9.9 중량%; SiO₂= 29.6 중량%)에 수산화나트륨 40.4 중량부를 첨가하여 알칼리 용액을 제조한다. 알칼리 용액의 주어진 양을 니켈 도가니로 옮기고 720 ℃에서 5 시간 동안 대기에서 베이킹하여 결정화한다. 수득된 베이킹된 생성물을 모르타르를 이용하여 75 μm 분자 통과 크기로 분쇄시켜, 결정질 규산나트륨 A 의 분말을 얻는다. 생성 분말의 결정상의 상대적 분율을 X-선 회절에 의해 계산하고, 이들은 하기와 같다: α-결정상 = 0.09, β-결정상 = 0.04, 및 δ-결정상 = 0.87. 여기에서, 화학식 1 중, x 및 y 는 하기와 같다: x = 1.9 및 y = 0. 결정질 규산나트륨 A 의 평균 입자 크기는 30.6 μm 이다.

제조예 2 (결정질 규산나트륨 B)

No. 3 규산나트륨 500 중량부(Na₂O = 9.9 중량%; SiO₂= 29.6 중량%)에 수산화나트륨 40.4 중량부를 첨가하여 알칼리 용액을 제조한다. 알칼리 용액의 주어진 양을 니켈 도가니로 옮기고 650 ℃에서 7 시간 동안 대기에서 베이킹하여 결정화한다. 수득된 베이킹된 생성물을 모르타르를 이용하여 75 μm 분자 통과 크기로 분쇄시켜, 결정질 규산나트륨 B 의 분말을 얻는다. 생성 분말의 결정상의 상대적 분율을 X-선 회절에 의해 계산하고, 이들은 하기와 같다: α-결정상 = 0.07, β-결정상 = 0.21, 및 δ-결정상 = 0.72. 여기에서, 화학식 1 중, x 및 y 는 하기와 같다: x = 1.9 및 y = 0. 결정질 규산나트륨 A 의 평균 입자 크기는 29.8 μm 이다.

제조예 3 (비정질 알루미노실리케이트)

탄산나트륨을 이온 교환수에 용해시켜, 6 중량% 농도의 수용액을 제조한다. 상기 수용액 132 g 및 알루미늄산나트륨 수용액 38.28 g (농도 50 중량%)을 배플(baffles)을 갖춘 1000 ml 용량 반응 용기에 배치시킨다. 일정량의 물로 2 회 희석된 No. 3 물유리의 201.4 g 을 20 분 간에 걸쳐 40 ℃ 온도에서 강력한 교반하 상기 혼합 용액에 적가한다. 여기에서, 반응 시스템의 pH 를 여기에 CO₂기체의 취입에 의해 pH 10.5 로 조정하여 반응 속도를 최적화한다. 이후, 반응 시스템50 ℃ 온도까지 가열시키고 50 ℃ 에서 30 분간 교반시킨다. 결국 반응 시스템의 pH 를 여기에 CO₂기체의 취입에 의해 pH 9.0 으로 조정하여 과량의 알칼리를 중화시킨다. 수득된 중화 슬러리를 여과 페이퍼(No. 5C, Toyo Roshi Kaisha, Ltd. 제)를 이용하여 감압하 여과시킨다. 여과된 케이크를 1000 배의 양으로 물로 린스하고, 린스된 케이크를 105 ℃, 300 Torr, 및 10 시간의 조건하 여과 및 건조시킨다. 잔류 부분을 임의 추가 린스처리 없이 상기와 같은 동일한 조건하 건조시킨다. 추가로, 건조된 케이크를 입자로 분쇄하여, 비정질 알루미노실리케이트 분말을 수득한다. 부수적으로, 알루미늄산나트륨 수용액을 1000 ml 용량 4 목 플라스크에 Al(OH)₃243 g 및 48 중량% NaOH 수용액 298.7 g 의 첨가 및 혼합 단계, 혼합물을 교반하면서 110 ℃ 온도로 가열시키는 단계, 및 온도를 30 분간 110 ℃ 로 유지시키는 단계의 단계들에 의해 제조하여, 성분을 용해시킨다.

원자 흡수 분광 측정기 및 플라즈마 방출 분광화학적 분석의 결과로부터, 생성 비정질 알루미노실리케이트는 하기 조성을 갖는다: Al₂O₃= 29.6 중량%; SiO₂= 52.4 중량%; 및 Na₂O = 18.0 중량%(1.0 Na₂O·Al₂O₃·3.10 SiO₂). 추가로, 칼슘 이온 포착 용량은 185 CaCO₃mg/g 이고, 오일 흡수 용량은 285 ml/100 g 이다. 미공 직경 0.1 μm 미만의 미공 용량의 함량은 전체 미공체의 9.4 부피% 이고, 미공 직경 0.1 μm 이상 내지 2.0 μm 이하의 미공 용량은 전체 미공체의 76.3 부피% 이다. 수함량은 11.2 중량% 이다.

실시예 1 과 2 및 비교예 1 과 2

나트륨 알킬 술페이트(AS-Na), 아크릴산-말레산 공중합체, 나트륨 폴리아크릴레이트, 아황산나트륨, 황산나트륨, 및 탈로우 지방산의 나트륨염과 같은 성분을 포함하는, 수성 성분의 주어진 양, 및 결정질 알루미노실리케이트의 1/2 양을 첨가하고 50 중량% 고형 함량의 수성 슬러리로서 제조한다. 슬러리의 스프레이-건조후, 수득된 과립, 및 출발 분말 물질의 주어진 양의 나머지, 예컨대 비정질 알루미노실리케이트 및 결정질 규산나트륨 A 및 B 를 Lodige Mixer(교반 및 회전 조쇄기, Matsuzaka Giken Co., Ltd. 제; 용량 20 리터; 자켓 장착)에 공급시켜, 교반을 개시한다. 40 ℃ 에서 온수를 자켓(jacket)에 공급한다. 70 ℃ 로 미리 가열된 폴리옥시알킬렌 알킬 에테르의 주어진 양을 혼합기에 공급한 후 과립화를 실행한다. 추가로, 결정질 알루미노실리케이트의 주어진 양의 1/3 을 상기 혼합물에 첨가하고, 수득된 혼합물을 과립화(표면 개선 단계)시킨다. 이후, 생성 과립을 결정질 알루미노실리케이트의 주어진 양의 1/6 및 효소의 주어진 양과 건조혼합하여, 표 1 에 나열된 것과 같은 저 수함량의 분말 세제를 수득한다. 벌크 밀도 및 평균 입자 크기를 표 1 에 나타낸다.

시험예 1

상기 실시예 및 비교예에서 수득된 세제 조성물을 하기 조건하 세제 시험을 실행하는데 사용한다:

인공적으로 오염된 의료의 제조

의료 한 장(#2003 칼시코(calcico), Tanigashira Shoten 제)을 하기 조성을 갖는 인공 오염액으로 오염한다. 인공적으로 오염된 의료를 인그라뷰어 롤 도포기(engravure roll coater)를 장착한 인그라뷰어 오염기에 의해 의료에 인공 오염액의 프린트에 의해 생산한다. 인공 오염액으로 의료를 오염하여 인공적으로 오염된 의료를 제조하는 방법을 그라뷰어 롤의 셀 용량 58 cm³/cm², 도포 속도 1.0 m/분, 건조 온도 100 ℃, 및 1 분간의 건조 기간의 조건하 실행한다.

인공 오염액의 조성

라우르산 0.44 중량%

미리스트산 3.09 중량%

펜타데칸산 2.31 중량%

팔미트산 6.18 중량%

헵타데칸산 0.44 중량%

스테아르산 1.57 중량%

올레산 7.75 중량%

트리올레인 13.06 중량%

n-헥사데실 팔미트산염 2.18 중량%

스쿠알렌 6.53 중량%

희자위 레시틴 결정액 1.94 중량%

가누마 세끼교꾸(Kanuma sekigyoku) 토양 8.11 중량%

카본 블랙 0.01 중량%

맹물 잔액

세탁 조건

상기 4。DH 수(Ca/Mg = 3/1)로 인공적으로 오염된 의료의 세탁을 20 ℃ 온도에서 10 분간, 회전 속도 100 rpm 에서 터고미터(turgometer)를 이용하여 실행하고, 0.67 g/L 및 0.50 g/L (세제 농도)에서 투여의 2 개 다른 표준량으로 세탁을 실행한다. 여기에서, 세탁수내 전형적인 수경도 증가 성분(즉 무기물)은 Ca²⁺및 Mg²⁺이다. Ca²⁺대 Mg²⁺의 비율은 Ca/Mg = 60/40 내지 85/15 범위가 통상적이다. 여기에서, 물의 모델 샘플은 Ca/Mg 3/1 이다. 단위 "。DH"는 Mg 이온을 Ca 이온의 등몰량으로 대체에 의해 측정하는 수경도를 참조한다.

세정력의 계산

세탁 전후 원의료 및 오염된 의료의 것들의 반사계수를 자동기록 비색계(Shimadzu Corporation 제)를 이용하여 파장 550 nm 에서 측정한다. 세정력 D(%) 를 하기 방정식에 의해 계산한다.

D = {(L₂- L₁)/(L₀- L₁)}×100 (%)

[식중, L₀: 원의료의 반사계수;

L₁: 세탁전 오염된 의료의 반사계수; 및

L₂: 세탁후 오염된 의료의 반사계수].

부수적으로, 표 1 에 나타낸 약자 및 물질은 하기와 같다:

AS-Na: 나트륨 알킬 술페이트, 탄소수 12;

지방산의 나트륨염: 탈로우 지방산의 나트륨염, 탄소수 14 내지 18;

폴리옥시에틸렌 알킬 에테르: 알킬 부분이 탄소수 12 내지 14 이고 "DOBANOL 23"(Mitsubishi Petrochemical Co., Ltd.)로 묘사되고, 에틸렌 옥시드 부분이 평균 몰수 8 을 갖는다.

아크릴산-말레산 공중합체: "SOKALAN CP5"(BASF Aktiengesellschaft 제), 아크릴산 단량체 및 말레산 단량체로 제조된 공중합체, 중량 평균 분자량 70,000;

나트륨 폴리아크릴레이트: 나트륨 아크릴레이트 중합체, 평균 분자량 10,000;

결정질 알루미노실리케이트: "4A 형 제올라이트"(Zeobuilder K.K. 제), 평균 입자 크기 3 μm; 및

효소: 일본 특허 공개 제 63-264699 호에 기재된 "CELLULASE K"의 0.5 중량%; "API-21"(Showa Denko K.K. 제) 1.0 중량%; 및 "LIPOLASE 100T"(NOVO Nordisk Bioindustry LTD. 제) 0.5 중량% 의 혼합물.

조 성(중량%)	CEC	실시예	비교예
		1	2	1	2
A 성분AS-Na (C 12)		0.00	7.50	0.00	7.50
지방산의 나트륨염		3.50	3.50	3.50	3.50
폴리옥시에틸렌 알킬 에테르(C 12∼14)		17.00	20.00	17.00	20.00
B 성분결정질 규산나트륨 A	246	40.00	20.00	0.00	0.00
결정질 규산나트륨 B	191	0.00	0.00	40.00	20.00
C 성분아크릴산/말레산 공중합체	380	5.00	0.00	5.00	0.00
나트륨 폴리아크릴레이트	220	0.00	3.00	0.00	3.00
결정질 알루미노실리케이트	280	18.00	18.50	18.00	18.50
비정질 알루미노실리케이트		10.00	12.50	10.00	12.50
황산나트륨		2.50	6.50	2.50	6.50
아황산나트륨		1.00	1.50	1.00	1.50
효소		1.50	3.00	1.50	3.00
수함량		1.50	4.00	1.50	4.00
총 량		100.00	100.00	100.00	100.00
A, B 및 C 성분의 총량		83.50	72.50	83.50	72.50
생성 과립의 특성평균 입자 크기(μm)벌크 밀도(g/L)		403762	469745	394758	481740
시험 세제 농도 0.67 g/L 에서 세정력(%)		70.8	63.9	66.9	59.8
시험 세제 농도 0.50 g/L 에서 세정력(%)		63.5	44.6	59.1	40.5
CEC: 칼슘 이온 교환 용량(CaCO3mg/g)

표 1 로부터 명백히, 이성 결정상에서 동일한 조성이지만 다른 조성비를 갖는 결정질 규산나트륨을 포함하는 세제 조성물의 세정력을 서로 비교하는 경우, 본 발명의 분말 세제 조성물은 각 세제 농도에 대해 약 4 % 만큼 세정력을 개선하고, 이것은 종래 기술의 하나에 의해 현격히 우수하다고 공지된다.

본 발명의 분말 세제 조성물은 결정질 규산나트륨의 결정상을 특정 조성 비율로 조정되기 때문에 고이온 교환 속도로 인해 의료 세탁용 우수한 세정력을 나타낸다.

더욱이, 본 발명의 분말 세제 조성물은, 특정 중량비로 결정질 규산나트륨 이외의 다른 금속 이온 포착제 및 계면활성제를 혼합하여 사용한다는 사실에, 추가로 특정 조성비를 갖도록 조정된 결정상을 포함하는 결정질 규산나트륨으로 인해 표준 용량으로 현격한 감소를 나타낸다.

본 발명은 이렇게 기재되고, 동일한 것이 다수 방법에서 다양할 수 있다는 것이 명백할 것이다. 이런 변형을 본 발명의 참뜻 및 범위로부터 시작으로서 여겨지지 않고, 당업자에 명백한 이런 모든 수정은 하기 청구범위의 범위내에 포함되도록 의도한다.

Claims (9)

1. 결정질 규산나트륨의 평균 입자 크기가 1 내지 100 μm 이고 δ-상 및 α-상의 결정상, 또는 δ-상, α-상, 및 β-상 및 NS-상의 하나 이상의 결정상을 포함하며, α-상, β-상 및 δ-상의 조성 중량비가 하기 관계식 모두를 만족시키는 하기 화학식 1 에 의해 나타내는 결정질 규산나트륨의 5 중량% 이상을 포함하는, 벌크 밀도 0.50 g/mL 이상의 의료(衣料) 세탁용 분말 세제 조성물:

   [화학식 1]

   Na₂O·xSiO₂·yH₂O

   [식중, x 및 y 각각은 몰수를 나타내고, x 는 1.5 내지 2.2 이며, y 는 0 내지 5 이다],

   0.05 ≤ α/(α + β + δ) ≤ 0.20;

   0 ≤ β/(α + β + δ) ≤ 0.12; 및

   0.78 ≤ δ/(α + β + δ) ≤ 0.95.
2. 제 1 항에 있어서, α-상, β-상 및 δ-상의 조성 중량비가 하기 관계식 모두를 만족시키는 분말 세제 조성물:

   0.085 ≤ α/(α + β + δ) ≤ 0.15;

   0.01 ≤ β/(α + β + δ) ≤ 0.10; 및

   0.80 ≤ δ/(α + β + δ) ≤ 0.90.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, A 성분, B 성분 및 C 성분의 총량이 전체 분말 세제 조성물의 70 내지 100 중량% 이고, B 성분 대 A 성분의 중랑비가 B/A = 9/1 내지 9/11 이며, B 성분 대 C 성분의 중량비가 B/C = 4/1 내지 1/15 인 하기 성분을 포함하는 분말 세제 조성물:

   A) 하나 이상의 계면활성제 성분;

   B) 제 1 항에 정의된 것과 같은 결정질 알칼리 금속 규산염; 및

   C) B 성분 이외의 다른 금속 이온 포착제.
4. 제 3 항에 있어서, B 성분 대 A 성분의 중량비가 B/A = 9/1 내지 1/1 이고, B 성분 대 C 성분의 중량비가 B/C = 3/1 내지 1/15 인 분말 세제 조성물.
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, A 성분의 50 중량% 이상이 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르인 분말 세제 조성물.
6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서, 분말 세제 조성물의 표준 용량이 B 성분 대 C 성분의 중량비가 B/C = 3/1 내지 3/7 인 경우에 수경도 2 내지 6。DH 의 세탁수에서 0.33 내지 0.67 g/L 인 분말 세제 조성물.
7. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서, 분말 세제 조성물의 표준 용량이 B 성분 대 C 성분의 중량비가 B/C = 4/3 내지 1/6 인 경우에 수경도 6 내지 10。DH 의 세탁수에서 0.50 내지 1.20 g/L 인 분말 세제 조성물.
8. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서, 분말 세제 조성물의 표준 용량이 B 성분 대 C 성분의 중량비가 B/C = 1/1 내지 1/15 인 경우에 수경도 10 내지 20。DH 의 세탁수에서 0.80 내지 2.50 g/L 인 분말 세제 조성물.
9. 제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 있어서, 분말 세제 조성물의 벌크 밀도가 0.65 내지 1.20 g/mL 인 분말 세제 조성물.