KR20030043682A - 최적화된 펠렛 배합물 - Google Patents

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롬 앤드 하스 캄파니
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Abstract

본 발명은 수성 매질에서 빠르게 그리고 효과적으로 붕해되는 펠렛형의 화학조성물에 관한 것이다. 이러한 펠렛은 a)약제, 농약, 수처리, 수연화, 직물연화 혹은 세제 활성을 갖는 최소 하나의 성분; b)겔 형성 시간이 30초 이하인 하나 또는 그 이상의 가교 폴리아크릴레이트 흡수 중합체를 포함하는 하나 또는 그 이상의 붕해제; 및 c)펠렛이 물과 접촉되는 경우 펠렛내로 물을 운송하는, 하나 또는 그 이상의 수운송제를 포함하며, 상기 수운송제 중 최소 하나는 최소 하나의 전분 혹은 전분 유도체를 포함한다.

Description

최적화된 펠렛 배합물{Optimised Pellet Formulations}
본 발명은 수성매질에서 빠르고 효과적으로 붕해(disintegrate)되는 펠렛형의 개선된 화학 조성물에 관한 것이다. "펠렛"이란, 어떠한 고형 배합물을 의미하며, 이로써 제한하는 것은 아니나, 타블릿(tablets), 브릭(bricks), 바아(bars), 과립, 볼(balls), 혹은 블록(blocks), 또한 저장 도중에, 특히 다습한 조건하에서 물질이 서로 점착된 결과 형성되는 것과 같은 응집물질을 포함한다.
예를 들어, 약제 및 농업의 분야 그리고 최근에는 세제와 같은 다른 분야에서 펠렛형의 화학 조성물을 사용하는 것은 잘 알려져 있다. 펠렛은 과립 조성물에 비하여; 더스트를 발생하지 않으며, 측량할 필요가 없으며, 압축되어 있기 때문에 공간을 덜 차지하며, 성분이 운송 및 저장도중에 분리되지 않는 특정한 잇점을 제공한다. 그러나, 문제는 펠렛 사용시에 분해(dissolution) 및 붕해(disintegration)가 일어난다는 것이다. 제조 공정에 있어서, 한편으로는 펠렛이 잘 형성되고 내취급성을 갖기에 충분한 펠렛 압력이 요구되며 다른 한편으로는, 적합한 용해도/분산성 프로파일을 달성하기에 충분한 낮은 펠렛 압력이 요구되며이러한 펠렛 압력 사이에서 균형이 유지되어야 한다. 상기 문제점을 극복하기 위하여, 높은 펠렛팅 압력없이 펠렛의 응집력을 증진하기 위하여 혹은 타블릿의 분산성을 증진하기 위해 공정 첨가제를 사용하는 것이 이 기술분야에 알려져 있다.
특히, 분산성을 증진시키는 첨가제에 있어서 Journal of Pharmaceutical Sciences Vol.61, No.,11, 1972, pp 1965-1711에서는 잘 알려진 붕해제의 다양한 종류; 예를 들어, ⅰ)시트르산 혹은 타르타르산의 존재하에서 소디움 바이카르보네이트와 같은 방출가스(evolving gas)에 의해 붕해되는 물질; ⅱ)전분(starch), 콜로이달 실리콘 디옥사이드, 카르복시메틸 셀룰로오스 및 쌀전분과 같은 흡수를 증진시키는 물질; ⅲ)예를들어, 가교 폴리아크릴산, 가교 아라비아검, 카르복시메틸 셀룰로오스와 같은 팽창하는 물질; ⅳ)감자 및 옥수수 전분과 같이 다공성을 증가시키는 물질; 및 마지막으로 ⅴ)미세결정 셀룰로오스 및 카올린과 같이 물리화학적으로 결합되는 물질이 보고되어 있다.
또한 붕해제를 함유하는 세제 타블릿과 관련된 여러가지 특허가 알려져 있다. 예로는: 붕해제로서 전분 유도체, 셀룰로오스 화합물, 폴리비닐 피롤리돈 화합물, 벤토나이트 화합물, 알지네이트(alginate), 겔라틴 및 펙틴의 사용을 개시하고 있다. EP-A-0 799 886 및 붕해제로서 옥수수, 메이즈(maize), 쌀 및 감자전분 및 전분 유도체, 셀룰로오스와 셀룰로오스 유도체 및 폴리에틸렌 글리콜, 가교 폴리비닐 피롤리돈과 같은 다양한 합성 유기 중합체 및 벤토나이트 점토와 같이 팽창하는 무기물질이 열거하고 있는 EP-A-0 522 766을 포함한다.
EP-A-0 481 547에서는 외부층, 차단층(barrier layer) 및 내부층을 포함하는다층식기세척기 세제 타블릿을 가르치고 있다. 상기 타블릿은 먼저 외부층에서, 그 다음 내부층에서 순차적으로 세제 성분을 방출하며, 두 분해사이의 시간지연은 외부층과 내부층을 분리하는 차단층의 두께 및 성분의 선택으로 조절된다. 차단층의 성분중 하나는 바람직하게 말레산/아크릴산 공중합체 혹은 이들의 염, 에틸렌 말레산무수물 가교중합체 및 폴리에틸렌 글리콜 중 하나를 포함하는 붕해제이다.
EP-A-0 238 341에서는 격리제(sequestering agent)를 개시하고 있으며, 예를들어, 니트릴로 트리아세트산 혹은 에틸렌디아민 테트라아세트산 혹은 예를 들어, 붕해제로서 불포화 카르복시산, 술폰산 혹은 포스폰산 단량체와 같은 에틸렌계 불포화 단량체로부터 형성된 저분자량 음이온성 중합체가 개시된다. 나아가 EP-A-0 075 818 및 EP-A-0 037 026의 배경기술의 논의에 있어서, 고분자 카르보하이드레이트형 전분, 쇄목(ground wood)과 같은 미분 셀룰로오스, 혹은 폴리비닐 피롤리돈등과 같은 통상적인 물불용성 수팽창 가능한 붕해 보조제는 충분히 붕해되지 않거나 혹은 저온에서 매우 천천히 붕해되는 것으로 개시하고 있다. 셀룰로오스 및 셀룰로오스 유도체를 사용함으로써 관찰되는 다른 단점은 붕해를 촉진하기 위한 효과적인 사용 수준, 예를 들어 타블릿의 약 5중량% 정도에서, 타블릿이 쉽게 깨지며 분쇄된다는 것이다. 이러한 문제는 공정조제 예를 들어, 타블릿 입자를 서로 "접착하는(glue)" 바인더를 첨가함으로써 극복될 수 있으나, 이로 인하여 비용이 증가되며 활성성분으로 이용가능한 타블릿의 부피가 줄어든다. 게다가 이러한 바인더는 타블릿의 붕해를 느리게 하는 경향이 있다.
US 6.232.285에서는 (메트)아크릴 중합체/공중합체와 관련된 수팽윤성 셀룰로오스유도체 및 겔형성 혹은 농화 계면활성제를 포함하는 붕해과립이 개시된다. (메트)아크릴 중합체는 미분된 물질이며, 압착되기 전에 혼합된 혼합물은 비등방성 셀룰로오스/셀룰로오스 유도체 배향이 된다. 예로 제시된 선형 혹은 가교 폴리아크릴레이트의 분자량은 40,000~2백만이다.
US 6.221.832는 상기와 비슷한 조성으로된 붕해 과립에 관한 것이며, 여기서 전분 및 전분 유도체는 셀룰로오스 물질의 부분 치환에 사용되며 미분된 (메트)아크릴산 및 계면활성제의 공중합체와 결합된다. 폴리갈락토매난 (polygalactomannane)과 같은 냉-팽윤 혹은 냉-가용성 전분이 바람직하게 사용된다. 전분 유도체는 본래 물질이 차가운 물에서 팽창되지 않는 경우에 바람직하게 사용된다. 실시예로 제시된 배합물은 지방산 알콜 계면활성제와 관련하여, 많은 양의 셀룰로오스 물질, 붕해과립의 48~85중량%, 그리고 저수준의 전분 유도체, 예를 들어, 붕해과립의 약 10중량%를 나타낸다.
자동 식기세척에 세제 조성물로 사용되는 타블릿의 분해(dissolution) 혹은 붕해(disintegration)는 통상적으로 그러나 예비(pre)-세척시, 너무 많은 세제 조성물이 소비되는 것을 방지하기 위해 너무 빠르지 않도록 일반적으로 제어된다. 그러나, 이는 주요 식기 세척 사이클 도중에, 남아있는 타블릿이 빨리 용해되도록 하여 잔류 타블릿 고체가 식기에 문제시 되지 않도록 하는 장점이 있다. 반대로, 세탁용 세제 조성물에 대한 중요한 요건은 세탁의 초기 단계에서 유용하도록 가능한 많은 양의 세제 조성물이 운반되는 것이다. 식기 세척기가 예비-세척 사이클을 거치지 않는 경우에도 또한 이와 같다. 세탁수에서 칼슘과 마그네슘경성이온(hardness ion)이 세탁 사이클 개시시에 이미 존재하기 때문에, 격리성분의 농도가 매우 낮고 이들이 상기 경성이온과 함께 침전될 위험성이 높다. 그 결과 세탁물에 불용성 스케일이 형성되며, 세탁에 이용가능한 세제 조성물 중의 활성물질양이 감소될 것이다. 예를 들어, 소디움 트리폴리포스페이트(STPP)와 같은 세제 조성물중의 특정한 빌더(builder)와 관련하여 Ca/STPP 침전물이 제거하기 매우 어려운 스케일을 형성할 수 있기 때문에 이는 결정적인 문제가 된다. 또한 타블릿의 크기 및 적용 조건은 타블릿의 분산성 프로파일에 영향을 미칠 것이다; 예를 들어 세탁시 사용되는 타블릿은 자동 식기 세척기 혹은 수처리에서 사용되는 것보다는 전형적으로 상당히 큰것이 사용되며; 세탁용 타블릿은 40~55g인데 비하여 식기 세척 및 수연화 타블릿은 20~25g이다. 이는, 세탁되는 세탁물에 묻히는 세탁 타블릿의 특성과 관련하여 다른 적용에 비하여 세탁시에 사용되는 타블릿에 대한 용해도 조건을 만족시키기 어려움을 의미한다.
본 출원인들은 프랑스 특허출원 9807643에서 활성성분이 빠른 운반이 요구되는 적용에 사용하기에 적합하도록 물과 접촉시 매우 빨리 붕해되거나 혹은 분해되는 펠렛 배합물을 개시하였다. 상기 펠렛은: a)약제, 농약, 수처리, 수연화, 직물연화 혹은 세제 활성을 갖는 최소 하나의 성분; 및 b)겔형성 시간이 30초 이하인 하나 또는 그 이상의 가교 폴리아크릴레이트 흡수 중합체를 포함하는 최소 하나의 붕해제를 포함한다.
이러한 펠렛은 충분한 강도를 가지며 이로 인해 이들은 저장, 운송 혹은 취급되는 동안 부서지거나 깨지지 않으며, 수시로 변하는 온도 및 습도를 포함하는다양한 기후 조건하에서 저장될 수 있다. 특히 펠렛은 물에는 민감하나 습도에는 민감하지 않은 것이 바람직하다. 또한, 이들은 높은 활성성분 함량을 필요로 하는 우수한 활성을 가져야 하며, 다른온도에서 그리고 광범위한 적용조건, 예를 들어, 세제의 경우에 일련의 수경화 범위에 걸쳐서 우수한 활성을 발현할 수 있다.
프랑스 특허출원 9902791은 붕해 속도를 더욱 향상시키기 위한 방법을 개시한다. 본 출원인들은 펠렛 붕해속도가 펠렛에 존재하는 붕해제의 증가수준에 따라 증가됨을 발견하였다. 그러나, 펠렛이 붕해제를 2중량% 이상의 양으로 함유하는 경우에는, 펠렛이 물과 접촉될때 겔이 형성되며 이는 타블릿의 중심에 물이 침투되는 것을 방해한다. 즉, 이는 상기 겔의 붕해속도를 감소시킨다. 이러한 문제는 낮은 수준의 가교 폴리아크릴레이트와 입자크기가 200㎛이하인 셀룰로오스 물질, 특히 무정형 혹은 미세결정 타입과 같은 수운송제를 배합하여 해결될 수 있다.
따라서 본 발명의 목적은 붕해속도가 더욱 향상되며 또한, 겔형성으로 인한 문제점을 극복하는 펠렛 배합물을 제공하는 것이다.
본 출원인은 전분 및 전분 유도체가 수운송제로서 이롭게 사용될 수 있으며 따라서 펠렛에 낮은 수준의 붕해제가 배합되는 경우 이들은 놀랍게도 예상치 못한 높은 붕해성능을 제공할 수 있음을 발견하였다. 또한 본 출원인은 수운송제와 붕해제를 함께 배합하기 위해 사용되는 방법이 최종 펠렛의 붕해속도에 중요한 영향을 미친다는 것을 발견하였다.
따라서 본 발명에 의하면,
a)약제, 농약, 수처리, 수연화, 직물연화 혹은 세제 활성을 갖는 최소 하나의 성분;
b)겔형성 시간이 30초 이하인 하나 또는 그 이상의 가교 폴리아크릴레이트 흡수 중합체를 포함하는 하나 또는 그 이상의 붕해제; 및
c)펠렛이 물과 접촉되는 경우에 펠렛내로 물을 운송하는, 하나 혹은 그 이상의 수운송제를 포함하며, 최소 하나의 상기 수운송제는 최소 하나의 전분 및 전분 유도체를 포함하는 펠렛형 화학 조성물이 제공된다.
수운송제(water transport agent(s))는 물을 빠르게 펠렛의 중심으로 운반(entrain)하여 펠렛내에 가교 폴리아크릴레이트 흡수 중합체가 팽창을 일으킬 수 있도록 하며 따라서 펠렛의 빠른 분해를 촉진한다. 이러한 운송제없이 펠렛 표면에 인접한 흡수 중합체는 물과 접촉시 팽창할 것이며, 중합체가 펠렛의 2중량%이상의 농도인 경우, 이들은 펠렛내로의 물이 더욱 침투되는 것을 효과적으로 방지하는 겔을 형성할 것이다.
펠렛 조성물 중 수운송제의 총량은 최소 0.5중량%이며, 바람직하게는 최소 2.0중량%이다. 최소 하나의 수운송제는 최소 하나의 전분 혹은 전분 유도체를 포함하며, 하나 또는 그 이상의 수운송제는 하나 또는 그 이상의 전분 및 전분 유도체를 최소 20중량(건조/건조)%, 보다 바람직하게는 최소 50중량(건조/건조)%로 포함하는 것이 바람직하다. 이롭게, 수운송제는 최소 하나의 전분 혹은 전분유도체를최소 80중량(건조/건조)% 함유한다. 이러한 퍼센트는 100중량(건조/건조)%일 수 있다. 수운송제는 중간~큰 입자크기, 예를 들어, 200~1200㎛, 바람직하게는 200~600㎛인 것이 이롭다.
가교 폴리아크릴레이트 흡수 중합체(붕해제)의 총량은 일반적으로 펠렛 배합물의 0.1~2.0중량%, 바람직하게는 0.25~0.75중량%이다. 특히 바람직한 조성물은 가교 폴리아크릴레이트 흡수 중합체를 펠렛의 0.5중량% 그리고 전분 및 전분 유도체를 펠렛의 2.5중량%로 포함한다.
가교 폴리아크릴레이트 흡수 중합체는 겔형성 시간이 30초 이하, 가장 바람직하게는 10초 이하인 것이 특히 이롭다.
부가적인 구현에 있어서, 또한 본 발명에 의하면,
a)약제, 농약, 수처리, 수연화, 직물 연화 혹은 세제 활성을 갖는 최소 하나의 성분;
b)겔형성 시간이 30초 이하인 하나 또는 그 이상의 가교 폴리아크릴레이트 흡수 중합체를 포함하는 하나 또는 그 이상의 붕해제; 및
c)펠렛이 물과 접촉되는 경우 펠렛내로 물을 운송하는, 하나 혹은 그 이상의 수운송제를 함께 편입하는 단계를 포함하며, 최소 하나의 상기 수운송제는 최소 하나의 전분 혹은 전분 유도체를 포함하는 펠렛형 화학 조성물의 붕해속도를 증진시키는 방법이 제공된다.
"붕해속도의 증진"이란, 겔형성 시간이 30초 이하인 하나 또는 그 이상의 가교 폴리아크릴레이트 흡수 중합체와 최소 하나의 전분 혹은 전분 유도체를 포함하는 하나 또는 그 이상의 수운송제와의 혼합물을 함유하지 않는 펠렛과 비교하여 본 발명에 의한 펠렛에 대한 붕해시간이 짧다는 것을 의미한다.
하나 또는 그 이상의 수운송제 및 하나 또는 그 이상의 가교 폴리아크릴레이트 흡수 중합체(붕해제)는 펠렛을 형성하기 위하여, 압축하기 전에 약제, 농약, 수처리, 수연화, 직물연화 혹은 세제 활성을 갖는 최소 하나의 성분(상기한 성분 (a))과 단순히 혼합될 수 있거나 혹은 선택적으로, 하나 또는 그 이상의 수운송제 및 하나 또는 그 이상의 가교 폴리아크릴레이트 흡수 중합체는 성분(a)의 존재하에서 혹은 성분(a)부재하에서 공과립(cogranualate)화되어 붕해과립을 형성할 수 있으며 그 후에 이들은 압축(compact)하여 펠렛을 형성할 수 있다.
따라서 본 발명은 또한 겔형성 시간이 30초 이하인 하나 또는 그 이상의 가교 폴리아크릴레이트 흡수 중합체를 포함하는 하나 또는 그 이상의 붕해제를 최소 하나의 전분 혹은 전분 유도체를 포함하는 하나 또는 그 이상의 수운송제와 배합하는 방법을 제공하며, 이는 하나 또는 그 이상의 붕해제와 하나 또는 그 이상의 수운송제를 임의로 약제, 농약, 수처리, 수연화 혹은 세제 활성을 갖는 최소 하나의 성분 존재하에 공과립화하는 단계를 포함한다.
이러한 붕해 과립은 "습윤 과립화 공정"에 따라 바람직하게 제조되며, 어떠한 알려진 과립화 기술은 물, 및/혹은 어떠한 다른 액상 혹은 액화된 상의 존재하에서 적용된다. 상기 방법은 일반적으로 제 1단계를 의미하며, 이때 모든 성분은 완만한 온도 및 낮은(주위)압력에서 건조-혼합된다.
상기 기술은 상기 성분을 함유하는 최종 과립에 모든 성분이 균일하게 분산되도록 과립화됨으로 다른 성분들을 단순하게 건조혼합하고 과립화를 확고히 하기 위한 첨가제를 사용하지 않고 압축하는 공정과는 다르다. 또한 이는 혼합물이 고온조건으로 처리되는 드럼 스티밍(steaming) 혹은 건조, 압출 혹은 분무건조를 포함하는 기술과 다르다.
펠렛의 붕해속도를 현저히 증진시키는 붕해과립을 제조하는 적합한 방법은 펠렛내로 편입하기 전에 붕해제에 물을 분무하여 붕해제를 개질하는 단계를 포함한다. 물의 양은 5~50% w/w이며 바람직하게는 5~20% w/w일 수 있다. 이러한 물 분무는 가교 폴리아크릴레이트와 전분 물질의 응집을 돕기 위해 성분의 공과립 공정도중에 수행될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 가교 폴리아크릴레이트 흡수 중합체는 전형적으로 (메트)아크릴산, (메트)아크릴산의 알칼리금속 혹은 암모늄염, (메트)아크릴산 에스테르, 말레산, 말레산무수물 및 (메트)아크릴아미드로부터 선택되는 최소 하나의 수용성 에틸렌계 불포화 단량체의 라디칼 중합 및 가교에 의해 형성되는 것이다. 상대적으로 높은 가교도는 상기한 바와 같은 짧은 겔형성 시간을 얻기 위해 필요하다. 이러한 조건하에서, 폴리아크릴레이트 입자는 물불용성이 되는 경향이 있으며, 분자량은 2백만 보다 상당히 크며; 분자량이 너무 커서 실제 Mw의 정의는 이러한 빠르게 팽창하는 폴리아크릴레이트에는 적용될 수 없으며, 이는 더이상 고전적인 크로마토그래피 기술로 측정될 수 없다.
상기 가교 반응은 다음 3가지 방법중 최소 하나를 사용하여 수행될 수 있다:
ⅰ)최소 두개의 이중결합을 포함하는 공단량체를 이용한 라디칼 중합에 의한 가교. 이러한 공단량체의 예로는: 트리메틸올 프로판 디(트리)(메트)아크릴레이트, N,N-메틸렌 비스(메틸)아크릴아미드, 글리옥살 비스 아크릴아미드, 에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트를 포함한다;
ⅱ)하나의 이중결합(공중합에서 활성) 및 작용기와 주요 수용성 단량체의 화학적 활성 부분간의 가교 반응을 유도할 수 있는 최소 하나의 작용기를 포함하는 소위 작용성 단량체를 이용한 라디칼 공중합에 의한 가교. 이러한 타입의 가교제의 예로는: N-메틸올(메트)아크릴아미드 및 글리시딜(메트)아크릴레이트를 포함한다; 및
ⅲ)수용성 단량체의 화학적 활성 부분과 반응할 수 있는 최소 두개의 작용기를 함유하는 비-중합가능한 작용성 가교제를 첨가하는 가교. 이러한 종류의 가교제의 예로는: 글리옥살, 에틸렌글리콜, (폴리)에틸렌글리콜 디글리시딜에테르, (폴리)프로필렌 글리콜 디글리시딜에테르, (디)글리세롤 폴리글리시딜에테르, 폴리글리세롤 폴리글리시딜에테르, 에피클로로히드린, 에틸렌 디-아민 및 징크아세테이트를 포함한다.
흡수 중합체(water-absorbing polymer)의 제조에 필요한 가교제의 양은 전형적으로 수-용성 에틸렌계 불포화 단량체의 총 중량을 기준으로 0.001~10중량%의 범위이며, 가장 바람직하게는 0.01~5중량%의 범위이다.
본 발명에서 사용되는 가교 폴리아크릴레이트 흡수 중합체(water absorbent polymer)는 어떠한 적합한 라디칼 중합법으로 제조될 수 있다. 가장 일반적으로 사용되는 용액-형 중합법(또한, 겔 방법이라 함)은 EP-A-0 530 438에 개시되어 있는 것이며, 전형적인 역상 서스펜션중합법은 EP-A-0 258 120에 개시되어 있는 것과 같은 것이다. 바람직하게, 본 발명에서 사용되는 가교 폴리아크릴레이트 흡수 중합체는 10초 이하의 겔형성 시간을 갖는다.
약제, 농약, 수처리, 수연화, 직물연화 혹은 세제 활성을 갖는 최소 하나의 성분을 포함하는 조성물 뿐만 아니라, 상기 성분은 또한 예를 들어: 하나 또는 그 이상의 공정 첨가제, 보강제, 코팅물질, 효소, 빌더, 스케일 억제제, 에멀젼화제, 계면활성제, 비누, 분산제, 지올라이트, 탈지제, 기포형성 방지제, 포스페이트, 포스포네이트, 카르보네이트, 바이카르보네이트, 시트레이트, 시트르산, 유기 킬란트, 표백제, 광학적 광택제, 충진재, 증량제, 얼룩 제거제(soil removers), 응결 억제제(deflocculating agents), 항응고제(anti-coagulants), 항표류제, 희석제 및 캐리어를 포함하는 다른 성분을 또한 포함할 수 있다.
이하, 하기 실시예를 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
사용되는 시험방법은 실제적용을 모사하도록 의도된다. 전형적인 세탁 세제 조성물을 사용하는 세제 타블릿을 통상의 타블릿 제조장치를 사용하여 제조하였다. 시험 타블릿은 붕해제와 수운송제 모두와 함께 장입되었으며, 그 후, 상기 시험타블릿의 붕해 효율을 시험하고, 붕해제만 또는 운송제만과 함께 장입하거나 혹은 붕해제 혹은 수운송제없이 장입된 유사한 규준 타블릿에 대하여 비교하였다. 사용된세탁 세제 조성물은 다음 표 1에 상세히 나타내었다.
[표 1]
성분 세제 조성물
음이온성 계면활성제 5~15%
비-이온성 계면활성제 5~15%
비누 <5%
지올라이트 >30%
중합체 빌더 <5%
포스포네이트 <5%
표백제 5~15%
시험된 붕해제는 겔형성 시간이 약 5초인 가교 폴리아크릴레이트 흡수 중합체이다. 상기 물질은 Acusol 771®및 Acusol 772®로 Rohm and Haas Company에서 이용가능한 것이다.
붕해제의 겔형성 시간은 다음 방법으로 측정되었으며, 이 기술분야에서는 보텍스(vortex)시험 혹은 보텍스 팽창율 시험이라 한다.
염화나트륨 수용액을 최종 용액중 염의 농도가 최대 0.9중량%가 되도록 탈무기화된 물에서 분석용급 염화나트륨을 용해시켜 제조하였다. 0.9중량%의 염화나트륨 수용액은 흡수 중합체의 특성 평가에 통상적으로 사용되는 참고 시험액체("시험액체")이다. 온도 조절(20℃)실에서, 가교 폴리아크릴레이트 흡수 중합체(2g)를 내부 직경이 55mm인 비이커(100ml)에 도입하였다. 비이커를 전자기 교반기상에 놓고 마그네틱 바(45mm X 8mm)를 넣어 교반하였다. 교반 속도를 600+/-20rpm으로 고정하고 비이커에 시험액체(50g)를 빠르게 장입하였다. 시험액체의 첨가가 완료되자마자, 이를 시간 0으로 하여 이 지점으로부터 시간을 측정하였다. 시간 측정은 흡-수 중합체에 의한 겔형성으로 인해 교반 보텍스가 사라질 때 중단되었다. 매우 빠른 겔화 중합체의 경우에, 비이커에 중합체와 시험액체를 첨가하는 순서를 바꿀 필요가 있을 수도 있다.
시험 및 규준 타블릿의 붕해율은 다음 시험방법을 사용하여 측정되었다.
표 1에 나타낸 세제 조성물을 함유하는 시험 및 규준 타블릿은 통상적인 타블릿 제조장치를 사용하여 제조되었다. 각 타블릿의 붕해율 측정은 다음과 같이 측정되었다. 미리 칭량된 타블릿을 16~17℃의 온도에서 차가운 수도물(4.5리터)로 채워진 5리터의 비이커내의 지지대에 놓았다. 그 후, 용액은 마그네틱 바 및 마그네틱바 교반 장치를 이용하여 400rpm에서 10분동안 교반되었다. 최종 시험 사이클에서, 잔류물을 컵에 넣고 80℃에서 2시간동안 오븐 건조하고 다시 칭량되었다. 잔류물의 퍼센트는 다음과 같이 계산되었다.
시험의 결과는 하기 표 2에 나타내었다:
[표 2]
잔존하는 타블릿의 퍼센트
실시예 첨가제 10분후의잔류물 % 비고
1 없음(규준) 88 용해하기 어려운 타블릿
2 붕해제 0.5%(규준) 70 용해하기 어려운 타블릿
3 붕해제 1.5%(규준) 63 용해하기 어려운 타블릿
4 무정형 셀룰로오스 2%(규준) 51 중간 붕해율
5 네이티브 콘 전분(Native Corn Starch) 2%(규준) 41 중간 붕해율
6 붕해제 1% +무정형 셀룰로오스 (종래기술) 2% 39 중간 붕해율
7 붕해제 0.5% +네이티브 콘 전분 2% 32 우수한 붕해율
8 붕해제 1% +네이티브 콘 전분 2% 24 우수한 붕해율
실시예 첨가제(과립형) 10분 후의잔류물 % 비고
9 과립 T-484 5% 30 우수한 타블릿 및우수한 붕해율
10 과립 T-485 5% 5 우수한 타블릿 및매우 우수한 붕해율
11 과립 T-489 3% 12 우수한 타블릿 및매우 우수한 붕해율
과립 T-484 및 과립 T-485는 중량(건조/건조)으로 가교 폴리아크릴레이트 10% 및 ROQUETTE FRERES(France)에 의해 제조된 전분 조성물 90%로 구성된 공과립이며, 상기 전분 조성물은 밀전분 약 90중량(건조/건조)% 및 호화전분 왁시 옥수수 전분(과립 T-484) 혹은 가교 감자전분(과립 T-485)을 각각 약 10중량(건조/건조)% 함유하며, 상기 과립은 더욱 응집된다.
과립 T-489는 중량(건조/건조)으로 가교 폴리아크릴레이트 16.7% + 상기 과립 T-485에 사용된 것과 ROQUETTE와 동일한 전분 조성물을 83.3%을 기준으로 하며, 상기 과립은 더욱 응집된다.
상기 개시된 결과로서, 실시예 7-11에서의 붕해제와 전분함유 수운송제의 배합물을 포함하는 타블릿은 이들 두 성분중 단지 하나만을 포함하는 타블릿보다 우수한 타블릿으로 제조되며 훨씬 빠르게 붕해된다. 실시예 9-11은 과립형으로 응집된 이러한 배합물이 상당히 증진된 타블릿의 붕해속도를 제공함을 나타낸다.
본 발명의 조성물은 통상적인 타블릿과 비교하여 수성 매질에서 빠르고 효과적으로 붕해되는 매우 우수한 타블릿로 제조된다.

Claims (10)

  1. a)약제, 농약, 수처리, 수연화, 직물연화 혹은 세제 활성을 갖는 최소 하나의 성분;
    b)겔형성 시간이 30초 이하인 하나 또는 그 이상의 가교 폴리아크릴레이트 흡수 중합체를 포함하는 하나 또는 이상의 붕해제; 및
    c)펠렛이 물과 접촉되는 경우에 펠렛에 물을 운송하는, 하나 혹은 그 이상의 수운송제를 포함하며, 최소 하나의 상기 수운송제는 최소 하나의 전분 혹은 전분 유도체를 포함하는, 펠렛형 화학 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 수운송제는 전분 혹은 전분 유도체를 최소 20%, 바람직하게는 최소 50%, 그리고 보다 바람직하게는 최소 80중량(건조/건조)%로 포함함을 특징으로 하는 화학 조성물.
  3. 제 1항 혹은 2항에 있어서, 상기 붕해제의 양은 0.1~2.0중량%이며, 전분 혹은 전분 유도체의 양은 0.5~5.0중량%임을 특징으로 하는 화학 조성물.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 붕해제는 펠렛 형성전에 물로 처리됨을 특징으로 하는 화학 조성물.
  5. 제 1항 내지 4항 중 어느 한항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 붕해제는 겔 형성 시간이 10초 이하인 하나 또는 그 이상의 가교 폴리아크릴레이트 흡수 중합체를 포함함을 특징으로 하는 화학 조성물.
  6. a)약제, 농약, 수처리, 수연화, 직물연화 혹은 세제 활성을 갖는 최소 하나의 성분;
    b)겔형성 시간이 30초 이하인 하나 또는 그 이상의 가교 폴리아크릴레이트 흡수 중합체를 포함하는 하나 또는 그 이상의 붕해제; 및
    c)펠렛이 물과 접촉되는 경우에 펠렛에 물을 운송하는, 하나 혹은 그 이상의 수운송제를 함께 편입하는 단계를 포함하며, 최소 하나의 상기 수운송제는 최소 하나의 전분 혹은 전분 유도체를 포함하는, 펠렛형 화학 조성물의 붕해속도 증진방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 수운송제는 최소 하나의 전분 혹은 전분 유도체를 최소 20중량%, 바람직하게는 최소 50중량%이며, 그리고 보다 바람직하게는 최소 80중량(건조/건조)%로 포함함을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 펠렛 배합물 중 상기 하나 혹은 그 이상의 붕해제의 양은 0.1~2.0중량%이며, 펠렛 배합물중 상기 하나 혹은 그 이상의 수운송제의 양은 0.5~5.0중량%임을 특징으로 하는 방법.
  9. 하나 혹은 그 이상의 붕해제와 하나 혹은 그 이상의 수운송제를, 임의로 약제, 농약, 수처리, 수연화 혹은 세제활성을 갖는 최소 하나의 성분 존재하에 공과립하는 단계를 포함하는, 붕해제를 제조하기 위해 겔화 시간이 30초이하인 하나 또는 그 이상의 가교 폴리아크릴레이트 흡수 중합체를 포함하는 하나 혹은 그 이상의 붕해제와 최소 하나의 전분 혹은 전분 유도체를 포함하는 하나 혹은 그 이상의 수운송제의 배합(combining)방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 공과립화 단계는 습윤 과립화 공정을 포함함을 특징으로 하는 방법.
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