KR20180074737A - 과립, 이의 제조 방법 및 용도 - Google Patents
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Abstract
본 발명은,
(a) 적어도 하나의 하기 화학식 (I) 의 비이온성 계면활성제:
[식 중, 변수는 이하 정의된 바와 같음:
R1 은 C4-C20-알킬로부터 선택되고,
R2 은 C8-C20-알킬로부터 선택되고,
AO 는 각각 동일 또는 상이하고, C2-C4-알킬렌으로부터 선택되고,
x 는 5 내지 100 범위임]
가 용융된 상태로
(b) 폴리에틸렌 글리콜 및 화학식 (I) 의 계면활성제와 상이한 비이온성 계면활성제로부터 선택되는 적어도 하나의 제 2 물질
과 혼합되고,
(c) 규산 또는 실리케이트 및
(d) 알칼리 금속 시트레이트, 알칼리 금속 카르보네이트 또는 하기 화학식 (II) 의 화합물로부터 선택되는 적어도 하나의 킬레이트제로부터 선택되는 적어도 하나의 첨가제:
[식 중, 변수는 이하 정의된 바와 같음:
R3 은 C1-C4-알킬, 페닐, 벤질, CH2OH 및 CH2CH2COOM1 로부터 선택되고, M1 은 알칼리 금속 또는 적어도 2 개의 알칼리 금속의 조합임]
와 고체 상태로 밀에서 혼합 및 분쇄되는 것을 특징으로 하는, 적어도 60 ℃ 의 온도까지 고체인 제형의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 과립 및 이의 용도에 관한 것이다.
(a) 적어도 하나의 하기 화학식 (I) 의 비이온성 계면활성제:
[식 중, 변수는 이하 정의된 바와 같음:
R1 은 C4-C20-알킬로부터 선택되고,
R2 은 C8-C20-알킬로부터 선택되고,
AO 는 각각 동일 또는 상이하고, C2-C4-알킬렌으로부터 선택되고,
x 는 5 내지 100 범위임]
가 용융된 상태로
(b) 폴리에틸렌 글리콜 및 화학식 (I) 의 계면활성제와 상이한 비이온성 계면활성제로부터 선택되는 적어도 하나의 제 2 물질
과 혼합되고,
(c) 규산 또는 실리케이트 및
(d) 알칼리 금속 시트레이트, 알칼리 금속 카르보네이트 또는 하기 화학식 (II) 의 화합물로부터 선택되는 적어도 하나의 킬레이트제로부터 선택되는 적어도 하나의 첨가제:
[식 중, 변수는 이하 정의된 바와 같음:
R3 은 C1-C4-알킬, 페닐, 벤질, CH2OH 및 CH2CH2COOM1 로부터 선택되고, M1 은 알칼리 금속 또는 적어도 2 개의 알칼리 금속의 조합임]
와 고체 상태로 밀에서 혼합 및 분쇄되는 것을 특징으로 하는, 적어도 60 ℃ 의 온도까지 고체인 제형의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 과립 및 이의 용도에 관한 것이다.
Description
본 발명은 적어도 60 ℃ 의 온도까지에서 고체인 제형을 제조하는 방법에 관한 것이고, 여기서
(a)
적어도 하나의 하기 화학식 (I) 의 비이온성 계면활성제:
[식 중, 변수는 이하 정의된 바와 같음:
R1 은 C4-C20-알킬로부터 선택되고,
R2 은 C8-C20-알킬로부터 선택되고,
AO 는 각 경우에 동일 또는 상이하고, C2-C4-알킬렌으로부터 선택되고,
x 는 5 내지 100 범위임]
는 용융된 상태로
(b)
폴리에틸렌 글리콜, 및 화학식 (I) 의 계면활성제와 상이한 비이온성 계면활성제로부터 선택되는 적어도 하나의 제 2 물질
과 혼합되고,
컨펙션 (confection) 되고,
(c)
실리카 또는 실리케이트 및
(d)
알칼리 금속 시트레이트, 알칼리 금속 카르보네이트 또는 하기 화학식 (II) 의 화합물로부터 선택되는 적어도 하나의 킬레이트제로부터 선택되는 적어도 하나의 보조제 (auxiliary):
[식 중, 변수는 이하 정의된 바와 같음:
R3 은 C1-C4-알킬, 페닐, 벤질, CH2OH 및 CH2CH2COOM1 로부터 선택되고, M1 은 알칼리 금속 또는 적어도 2 개의 알칼리 금속의 조합임]
와 고체 상태로 밀 (mill) 에서 혼합 및 분쇄된다.
또한, 본 발명은 과립 및 이의 용도에 관한 것이다.
계면활성제는, 예를 들어 세제 및 세정제의 분야에서 수많은 용도로 사용된다. 특정 비이온성 계면활성제는, 축약하여 "자동 식기세척" 을 위한 ADW 로 또한 흔히 칭해지는, 예를 들어 식기세척기 세제를 위한 소위 헹굼 보조 계면활성제로서 중요해졌다. 그 중에서도, 특히 소위 HME (여기서, HME 는 히드록시 혼합 에테르를 나타냄) 의 수많은 대표물이 언급된다. 그러나, 히드록시 혼합 에테르의 제형은 특히 중간체 또는 최종 생성물로서 역할하는 고체 제형에서 요구되고 있다.
수많은 히드록시 혼합 에테르는, 왁스형 외관 및 60 ℃ 미만, 50 ℃ 미만, 또는 심지어 35 ℃ 미만의 용융점을 갖는 물질이다. 이는 심지어 긴 시간 이후에도 결정화되는 약간의 경향만을 나타내는 과냉각된 용융물을 형성할 수 있다. 일부 히드록시 혼합 에테르는, 흡습성이고 또한 -특히 입자 크기가 작은 경우- 고착 (sticking) 되는 경향을 나타낸다. 비록 저장 안정성이 소위 고결방지제 (anticaking agent) 를 첨가하여 개선될 수 있기는 하지만, 많은 경우에 이들은 식기세척기 제형의 다른 성분과 비상용성이다.
고체 제형, 예를 들어 히드록시 혼합 에테르를 포함하는 분말 과립은, 일부 경우에 고착 또는 고결 (caking) 되는 경향을 갖는다. 중간체로서 역할하는 분말 또는 과립의 경우, 상기 고착 또는 고결은 추가 가공이 어려워지게 할 수 있다. 최종 생성물로서 역할하고, 이에 따라 소비자에게 공급되는 분말 또는 과립의 경우에, 상기 고착 또는 고결은 음성 반응을 야기할 수 있다.
따라서, 히드록시메틸 혼합 에테르를 포함하고 추가 가공하기 용이한 고체 제형이 제조될 수 있는 방법을 제공하는 것이 목적이었다. 또한 히드록시메틸 혼합 에테르를 포함하고 추가 가공하기 용이한 고체 제형을 제조할 수 있는 것이 또한 목적이었다.
따라서, 본 발명과 관련하여 본 발명에 따른 방법으로 또한 나타내어지는 처음 정의된 방법이 밝혀졌다. 본 발명에 따른 방법은 적어도 60 ℃ 의 온도까지에서 고체인 제형을 제조하는 방법이다. 이와 관련하여, 용융점은 유리하게는 10 K/min ± 1 K/min 의 가열 속도; 초기 중량 6-7 mg; 플러싱 (flushing) 가스 3 ℓ N2/h, Al 계측 도가니 (개방) 에서, 동적 시차 열량계 (DSC: dynamic differential calorimetry) 에 의해 측정될 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 복수의 단계를 포함한다. 이를 위해, 본 발명에 따른 방법은 본 발명과 관련하여 성분 (a) 로 또한 칭해질 수 있는 적어도 하나의 하기 화학식 (I) 의 비이온성 계면활성제로부터 진행된다:
[식 중, 변수는 이하 정의된 바와 같음:
R1 은 C4-C20-알킬, 바람직하게는 n-C4-C20-알킬로부터 선택됨. 예는 n-부틸, sec-부틸, 이소부틸, n-펜틸, 이소펜틸, sec-펜틸, 네오펜틸, 1,2-디메틸프로필, 이소아밀, n-헥실, 이소헥실, sec-헥실, n-헵틸, n-옥틸, 2-에틸헥실, n-노닐, n-데실, n-도데실, 이소도데실, n-테트라데실, 이소테트라데실, 스테아릴, 팔미틸 및 n-에이코실임. 바람직한 예는 n-부틸, n-펜틸, 이소펜틸, n-헥실, n-헵틸, n-옥틸, n-노닐, n-데실, n-도데실, n-테트라데실, 스테아릴, 팔미틸 및 n-에이코실임. 특히 바람직한 예는 n-옥틸 및 n-데실임.
R2 은 C8-C20-알킬, 바람직하게는 n-C8-C20-알킬로부터 선택되고, 예는 n-옥틸, 2-에틸헥실, n-노닐, n-데실, n-운데실, 이소-C11H23, n-도데실, 이소도데실, n-테트라데실, 이소테트라데실, 스테아릴, 팔미틸 및 n-에이코실임. 바람직한 예는 n-옥틸, n-노닐, n-데실, n-운데실, 이소-C11H23, n-도데실, 이소도데실, n-테트라데실, 스테아릴, 팔미틸 및 n-에이코실임. 특히 바람직한 예는 이소-C11H23 임.
AO 는 각 경우에 동일 또는 상이하고, C2-C4-알킬렌, 예를 들어 CH2-CH2-O, (CH2)3-O, (CH2)4-O, CH2CH(CH3)-O, CH(CH3)-CH2-O- 및 CH2CH(n-C3H7)-O 로부터 선택됨. 특히 바람직하게는, AO 는 각 경우에 동일하고, CH2-CH2-O, 축약하여 또한 "EO" 임.
x 는 5 내지 100, 바람직하게는 5 내지 60, 보다 더 바람직하게는 10 내지 50, 특히 바람직하게는 20 내지 40 범위임].
본 발명의 한 구현예에서, (AO)x 은 (CH2CH2O)x1 (식 중, x1 은 1 내지 50 범위임) 로부터 선택된다.
본 발명의 한 구현예에서, (AO)x 은 -(CH2CH2O)x2-(CH2CH(CH3)-O)x3 및 -(CH2CH2O)x2-(CH(CH3)CH2-O)x3, (식 중, x2 및 x3 은 동일 또는 상이하고, 각 경우에 1 내지 30 범위임) 으로부터 선택된다.
본 발명의 한 구현예에서, (AO)x 은 -(CH2CH2O)x4 (식 중, x4 는 10 내지 50 범위이고, AO 는 각 경우에 EO 이고, R1 및 R2 은 각 경우에 C8-C14-알킬로부터 선택됨) 로부터 선택된다.
본 발명과 관련하여, x 또는 x1 또는 x2 또는 x3 또는 x4 은 각 경우에 평균 값으로 이해되어야 하고, 수-평균이 바람직하다. 이에 따라, x 또는 x1 또는 x2 또는 x3 또는 x4 는 - 존재하는 경우 - 비록 개별 분자가 각각의 경우에 AO 단위를 정수 개 갖기는 하지만, 분수일 수 있다.
본 발명의 특히 바람직한 구현예에서, 변수는 하기와 같이 선택된다: R1 은 n-C8-C10-알킬이고, R2 는 C8-C12-알킬, 직쇄 또는 이소-C8-C12-알킬이고, x 는 20 내지 25 범위임.
본 발명의 한 구현예에서, 성분 (a) 는 용융점이 30 내지 60 ℃, 바람직하게는 35 내지 55 ℃ 범위이다. 성분 (a) 의 용융점은 상기 명시된 바와 같이 측정될 수 있다.
성분 (a) 는,
(b) 본 발명의 맥락에서 성분 (b) 로 또한 칭해지고, 화학식 (I) 의 계면활성제와 상이한 비이온성 계면활성제 및 폴리에틸렌 글리콜로부터 선택되는, 적어도 하나의 제 2 물질
과 혼합된다.
폴리에틸렌 글리콜의 예는 평균 분자량 Mw 이 1000 내지 50 000 g/mol, 바람직하게는 2000 내지 20 000 g/mol 범위인 에틸렌 옥사이드의 중부가 생성물이다.
성분 (a) 와 상이한 비이온성 계면활성제의 예는 알코올 알콕실레이트, 에틸렌 옥사이드 및 프로필렌 옥사이드의 2- 및 다블록 코폴리머, 및 소르비탄과 에틸렌 옥사이드 또는 프로필렌 옥사이드의 반응 생성물, 또한 알킬 글리코사이드이다.
알콕시화 알코올 및 알콕시화 지방 알코올의 바람직한 예는 예를 들어 하기 화학식 (III) 의 화합물이다:
[식 중, 변수는 이하 정의된 바와 같음:
R4 는 선형 C1-C4-알킬, 바람직하게는 에틸, 특히 바람직하게는 메틸로부터 선택되고,
R5 는 C8-C22-알킬, 예를 들어 n-C8H17, n-C10H21, n-C12H25, n-C14H29, n-C16H33 또는 n-C18H37 로부터 선택되고,
R6 은 C1-C10-알킬, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, n-펜틸, 이소펜틸, sec-펜틸, 네오펜틸, 1,2-디메틸프로필, 이소아밀, n-헥실, 이소헥실, sec-헥실, n-헵틸, n-옥틸, 2-에틸헥실, n-노닐, n-데실 또는 이소데실로부터 선택되고,
m 및 n 은 0 내지 300 범위이고, 여기서 n 및 m 의 합계는 적어도 1 임. 바람직하게는, m 은 1 내지 100 범위이고, n 은 0 내지 30 범위임].
여기서, 화학식 (I) 의 화합물은 블록 코폴리머 또는 랜덤 코폴리머일 수 있고, 블록 코폴리머가 바람직하다.
알콕시화 알코올 및 알콕시화 지방 알코올의 다른 바람직한 예는 하기 화학식 (IV) 의 화합물이다:
[식 중, 변수는 이하 정의된 바와 같음:
R4 는 동일 또는 상이하고, 선형 C1-C4-알킬, 바람직하게는 각 경우에 동일하고 에틸 및 특히 바람직하게는 메틸로부터 선택되고,
R7 은 C6-C20-알킬, 특히 n-C8H17, n-C10H21, n-C12H25, n-C14H29, n-C16H33, n-C18H37 로부터 선택되고,
a 는 1 내지 6 범위의 수이고,
b 는 4 내지 20 범위의 수이고,
d 는 4 내지 25 범위의 수임].
여기서 화학식 (IV) 의 화합물은 블록 코폴리머 또는 랜덤 코폴리머일 수 있고, 블록 코폴리머가 바람직하다.
또한 적합한 비이온성 계면활성제는 에틸렌 옥사이드 및 프로필렌 옥사이드로 구성된 2- 및 다블록 코폴리머로부터 선택된다. 추가 적합한 비이온성 계면활성제는 에톡시화 또는 프로폭시화된 소르비탄 에스테르 및 이소소르비톨 에스테르로부터 선택된다. 추가 적합한 비이온성 계면활성제는 폴리에틸렌 글리콜의 디-지방산 에스테르, 예를 들어 스테아르산으로 디에스테르화되고 1500 내지 2500 g/mol 범위의 평균 분자량 Mw 을 갖는 폴리에틸렌 글리콜로부터 선택된다.
알킬 폴리글리코사이드의 예는 하기 화학식 (VI) 의 화합물이다:
[식 중, 변수는 이하 정의된 바와 같음:
R8 은 수소 또는 C1-C4-알킬, 바람직하게는 에틸, n-프로필 및 이소프로필, 및 수소이고,
R9 는 -(CH2)2-R8 이고,
G1 은 탄소수 4 내지 6 의 단당류, 특히 글루코오스 및 자일로오스로부터 선택되고,
w 는 1.1 내지 4 범위이고, 여기서 w 는 평균 값, 특히 수-평균임. 바람직하게는, w 는 1.1 내지 2 범위, 특히 바람직하게는 1.2 내지 1.8 범위임. w 를 고온 기체 크로마토그래피 (HTGC: high-temperature gas chromatography) 에 의해 측정하는 것이 바람직함].
본 발명의 한 구현예에서, 성분 (b) 는 용융점이 35 내지 70 ℃, 바람직하게는 50 내지 65 ℃ 의 범위이다. 성분 (b) 의 용융점은 마찬가지로 동적 DSC 에 의해 측정될 수 있다.
바람직한 본 발명의 구현예에서, 성분 (a) 의 용융점은 성분 (b) 의 용융점 미만이다.
본 발명에 따른 방법을 수행하기 위해, 먼저 성분 (a) 및 (b) 는 융융 상태로 혼합된다. 혼합 온도는 더 낮은 용융점의 성분 -즉, 성분 (b) 또는 바람직하게는 성분 (a)- 이 용융 상태로 존재하도록 선택된다. 더 높은-용융점의 성분은 각각의 경우에 고체 또는 용융 상태로 존재할 수 있다. 바람직하게는, 성분 (a) 및 성분 (b) 는 논의되는 제형에 대해 의도된 비율로 혼합된다.
본 발명의 특정 구현예에서, 성분 (a) 는 혼합 동안 용융된다.
성분 (a) 및 성분 (b) 는 균질 혼합물이 시각적으로 (나안으로, 즉 시각적 보조물 없이) 인지될 때까지 혼합된다.
바람직하게는, 성분 (a) 및 성분 (b) 는 성분 (a) 의 용융점을 적어도 5 ℃, 특히 바람직하게는 적어도 10 ℃ 초과하는 온도에서 혼합된다.
본 발명의 특정 구현예에서, 성분 (a) 및 성분 (b) 는 더 높은-용융점의 성분이 용융되는 온도를 적어도 5 ℃ 초과하는 온도에서 혼합된다.
혼합 작업을 실행하기 위해, 절차는 먼저 혼합 용기에 고체 형태로 성분 (a) 및 (b) 를 도입하고, 저-용융점의 성분이 각각의 경우에 용융될 때까지, 혼합 (예를 들어 진탕 또는 바람직하게는 교반) 하면서 가열하는 것을 포함할 수 있다. 이후, 혼합은 균질 혼합물이 나안으로 인지될 때까지, 즉 별도의 입자 또는 스트리킹 (streaking) 을 볼 수 없을 때까지 계속된다.
적합한 혼합 용기의 예는 교반 용기 예컨대 예를 들어 교반 반응기 및 교반 탱크이다.
다음 단계에서, 본 발명에 따른 방법의 제 1 단계에서 수득된 혼합물은 컨펙션된다. 본 발명에 따른 방법과 관련하여, 제 1 단계로부터의 혼합물은 이것이 요망된 치수에 따라 고체 입자로 전환되는 방식으로 가공됨을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 바람직한 향정화 (pastillation), 플레이크화 (flaking), 분쇄 및 상기 수단 중 둘 이상의 조합이다. 본 발명에 따른 방법의 제 1 단계에서 수득될 수 있는 혼합물이 분쇄되는 경우, 이를 먼저 고체화되게 한다.
향정화는 예를 들어 본 발명에 따른 방법의 제 1 단계에서 수득된 혼합물을 상응하는 누름 (depression) 과 함께 몰드에 붓고, 혼합물이 상응하는 몰드에서 냉각되게 하여 수행될 수 있다. 이후, 냉각된 혼합물 -단순히 향정- 이 몰드로부터 제거되고, 혼합물이 몰드에 새로 부어진다. 또다른 구현예에서, 냉각 벨트가 향정화를 위해 선택된다. 향정은 예를 들어 4 내지 10 mm 범위의 직경을 갖는다.
플레이크화는 예를 들어 플레이크화 롤러를 사용하여 수행될 수 있다. 플레이크의 크기는 생성물 특성 및 기계 설정에 가변적일 수 있다. 원칙적으로, 불규칙적으로 형상화된 플레이크가 수득된다. 적합한 평균 치수는 예를 들어 길이가 1 mm 내지 2 cm 범위이고, 폭이 1 mm 내지 1.5 cm 범위이고, 두께가 0.5 mm 내지 3 mm 범위이다.
특히 분쇄에 매우 적합한 장치의 예는, 충격 밀 (impact mill) 및 절단 밀이다. 밀에서 혼합하면서, 분쇄가 동시에 수행된다.
이는 실온에서 고체인 성분 (a) 및 성분 (b) 의 컨펙션된 혼합물을 제공한다.
본 발명에 따른 방법의 다음 단계에서, 실온에서 고체인 성분 (a) 및 성분 (b) 의 컨펙션된 혼합물은 밀에서 고체 상태로 하기 (c) 및 (d) 와 혼합된다:
(c) 실리카 또는 실리케이트, 본 발명의 맥락에서 또한 실리카 (c) 또는 실리케이트 (c), 또는 더 일반적으로는 성분 (c) 로 칭해짐, 및
(d) 축약하여 보조제 (d) 또는 성분 (d) 로 또한 나타내어지는 적어도 하나의 보조제, 여기서 성분 (d) 는 알칼리 금속 시트레이트, 예를 들어 3나트륨 시트레이트, 알칼리 금속 카르보네이트, 예컨대 예를 들어 칼륨 카르보네이트 또는 나트륨 카르보네이트, 또는 하기 화학식 (II) 의 화합물로부터 선택되는 적어도 하나의 킬레이트제로부터 선택됨:
[식 중, 변수는 이하 정의된 바와 같음:
R3 은 C1-C4-알킬, 예를 들어 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, sec-부틸, 이소부틸, 바람직하게는 메틸, sec-부틸 및 이소부틸로부터 선택되고, 매우 특히 바람직하게는 R3 은 메틸; 더욱이 페닐, 벤질, CH2OH 및 CH2CH2COOM1 이고,
M1 은 알칼리 금속 또는 둘 이상의 알칼리 금속의 조합, 예를 들어 리튬, 나트륨, 칼륨, 바람직하게는 칼륨, 나트륨, 및 칼륨과 나트륨의 조합 (예를 들어 1:2 내지 2:1 범위의 정량비로임) 이고, 매우 특히 바람직하게는 M1 은 나트륨임].
실리카 (c) 는 침전 실리카 및 발연 실리카로부터 선택될 수 있다.
실리케이트 (c) 의 예는 나트륨 디실리케이트 및 나트륨 메타실리케이트, 제올라이트 및 시트 실리케이트, 특히 식 α-Na2Si2O5, β-Na2Si2O5 및 δ-Na2Si2O5 의 것이다.
본 발명의 한 구현예에서, 2 개의 상이한 실리카 겔 또는 2 개의 상이한 실리케이트가 보조제 (c) 로서 사용된다. 상이한 실리카 겔 또는 상이한 실리케이트는 각 경우에 입자 크기, 표면 산도 또는 결정 구조가 상이할 수 있다.
본 발명의 또다른 구현예에서, 실리카 및 실리케이트가 보조제 (c) 로서 사용된다.
본 발명의 또다른 구현예에서, 오로지 하나의 보조제 (c) 가 사용된다.
본 발명의 한 구현예에서, 실리카 (c) 는 ISO 13320-1 (2009) 에 따른 레이저 회절에 의해 측정된 평균 입자 직경 (부피-평균) 이 5 내지 100 ㎛, 바람직하게는 5 ㎛ 내지 최대 20 ㎛ 범위이다.
본 발명의 한 구현예에서, 실리케이트 (c) 는 ISO 13320-1 (2009) 에 따른 레이저 회절에 의해 결정된 평균 입자 직경 (부피-평균) 이 5 ㎛ 내지 최대 20 ㎛ 범위이다.
분쇄는 혼합 동안에 이루어진다.
본 발명의 한 구현예에서, 본 발명에 따른 방법의 제 3 단계를 위한 밀은 비교적 적은 에너지 투입을 사용한 밀로부터 선택된다. 충격 및 절단 밀이 바람직하다.
본 발명의 한 구현예에서, 성분 (b) 의 분율은 적어도 화학식 (I) 의 비이온성 계면활성제의 분율만큼 높다.
본 발명의 한 구현예에서, 본 발명에 따른 방법을 위한 정량적 비율은 하기와 같이 선택된다:
(a)
15 내지 25 중량% 범위의 화학식 (I) 의 비이온성 계면활성제,
(b)
총 5 내지 40 중량% 범위의 성분 (b),
(c)
총 1 내지 5 중량%, 바람직하게는 2 내지 3 중량% 의 실리카 또는 실리케이트, 및
(d)
총 40 내지 70 중량% 범위, 바람직하게는 42 내지 60 중량% 범위의 성분 (d).
이는 자유-흐름성 과립을 생성한다. 본 발명에 따른 방법에 의해 수득될 수 있는 과립은 예를 들어 ADW 를 위한 정제 ("tab") 를 생성하고 ADW 를 위한 헹굼 보조제 tab 을 생성하기 위해 가공하기 용이하다. 본 발명에 따른 방법에 의해 수득될 수 있는 과립은 별로 흡습성이 아니고, 고착 또는 고결되는 경향이 낮다.
본 발명의 추가 양상은 축약하여 본 발명에 따른 과립으로 또한 나타내어지는 과립에 관한 것이다. 본 발명에 따른 과립은 평균 입자 직경이 0.5 내지 1.6 mm 이고, 하기를 포함하며, 여기서 본 발명에 따른 과립은 60 ℃ 까지의 온도에서 고체이다:
(a) 15 내지 25 중량% 범위의, 하기 화학식 (I) 의 비이온성 계면활성제:
[식 중, 변수는 이하 정의된 바와 같음:
R1 은 C4-C20-알킬로부터 선택되고,
R2 는 C8-C20-알킬로부터 선택되고,
AO 는 각 경우에 동일 또는 상이하고, C2-C4-알킬렌으로부터 선택되고,
x 는 5 내지 100 범위임],
(b) 총 5 내지 25 중량% 범위의, 화학식 (I) 의 계면활성제와 상이한 비이온성 계면활성제 및 폴리에틸렌 글리콜로부터 선택되는 제 2 물질,
(c) 총 1 내지 5 중량% 범위의, 실리카 또는 실리케이트, 및
(d) 총 40 내지 70 중량% 범위의, 알칼리 금속 시트레이트, 알칼리 금속 카르보네이트 또는 하기 화학식 (II) 로부터 선택되는 적어도 하나의 킬레이트제로부터 선택되는 보조제:
[식 중, 변수는 이하 정의된 바와 같음:
R3 은 C1-C4-알킬, 페닐, 벤질, CH2OH 및 CH2CH2COOM1 로부터 선택되고,
M1 은 알칼리 금속 또는 적어도 2 개의 알칼리 금속의 조합임].
성분 (a), (b), (c) 및 (d) 는 상기에 더 상세히 기재되어 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 과립은 하기와 같은 입자 직경 분포를 갖는다: dm 는 0.5 내지 1.8 mm 범위이고, d63.3 은 0.4 내지 1.8 mm 범위이고, n 은 0.7 내지 10 범위임 (각각의 경우에 DIN ISO 3310-1 (1992) 에 따른 체 분석 및 DIN 66145 (1976) 에 따른 평가의 도움으로 측정됨).
본 발명에 따른 과립은, 식기세척기 tab 및 특히 헹굼 보조제 tab 을 제공하기 위해서 뿐만 아니라, 또한 식기세척기를 위한 헹굼 보조제를 제공하기 위해서 또는 x-in-1 식기세척 세제, 예를 들어 2-in-1 식기세척 세제 또는 3-in-1 식기세척 세제를 위한 성분으로서 추가로 가공될 수 있다. 따라서 본 발명은 헹굼 보조제로서의 또는 이를 제조하기 위한 본 발명에 따른 과립의 용도를 또한 제공한다. 본 발명의 바람직한 변형에서, 헹굼 보조제는 x-in-1 식기세척 세제, 예를 들어 2-in-1 식기세척 세제 또는 3-in-1 식기세척 세제를 위한 성분 또는 식기세척기를 위한 헹굼 보조제이다.
본 발명의 한 구현예에서, 본 발명에 따른 과립은, 식기세척기에서의 헹굼 보조제로서, 특히 x-in-1 식기세척 세제에서, 추가 첨가제 없이 사용될 수 있다. 또다른 구현예에서, 물 및 산, 예를 들어 시트르산으로부터 선택되는 적어도 하나의 첨가제가 또한 첨가된다.
본 발명은 또한 작업예에 의해 추가 설명된다.
용융점은 동적 시차 열량계 (DSC) (10 K/min ± 1 K/min 의 가열 속도; 초기 중량 6-7 mg; 플러싱 가스 3 ℓ N2/h, Al 계측 도가니, 개방) 에 의해 측정되었다.
사용된 성분:
(a.1): n-C8H17-CH(OH)-CH2-(AO)22-이소-C11H23 , 용융점: 32 ℃
(b.1): 폴리에틸렌 글리콜, Mw 4000 g/mol
(c.1): 침전 실리카, 평균 입자 직경 d50: 13.5 ㎛ (레이저 회절), BET 에 따른 표면적: 190 m2/g, 질소 흡착 ISO 92777 에 의해 측정됨. (c.1) 은 Sipernat® 22 S 로 시판됨
(d.1): 이수화물로서 시트르산의 3나트륨 염
고체 제형은 각각의 경우에 하기와 같이 제조되었다:
성분 (a.1) 및 (b.1) 을 70 ℃ 에서 비이커에서 함께 용융시키고, 프로펠러 교반기를 사용해 혼합하였다. 이후, 용융물을 알루미늄 포일 (20 cm x 10 cm x 1 cm) 위에 붓고, 실온에서 고체화하였다. 이는 왁스형 플레이트를 생성하였다.
플레이크 롤러를 사용하여 이러한 왁스형 플레이트로부터 향정을 제조하였다. 사용된 플레이크 롤러는 직경이 33 cm, 폭이 50 cm 이었고, 1.2 rpm 의 속도로 작동되었다. 냉각제 온도 (물) 는 16 내지 22 ℃ 이었다. 향정을 제조하기 위해, 절차는 상세하게는 하부에 36 개의 홀 (직경 1.5 mm) 이 있는 폭 38 cm 의 가열가능한 적하 깔대기에 왁스형 플레이트를 놓는 것을 포함하였다. 정의된 액적이 롤러의 냉각 표면 상에 형성되고, 상기 액적이 1 회 회전 (revolution) 이내에 고체화되고 그 후 롤러로부터 이에 부착된 비가요성 나이프에 의해 박리되는 방식으로, 80 내지 100 ℃ 의 깔대기 온도를 통해 플레이트의 용융 속도를 조절하였다.
이러한 방식으로 제조된 향정을 충격 밀 (나이프 밀) 에서 분쇄하였다. 이를 위해, 2 개의 나이프 및 14 m/s 의 주변 속도로 밀을 작동시켰다. 사용된 분쇄 체는 3.2 mm 의 홀 직경 및 40 % 의 자유 표면적을 갖는 둥근 천공 체였다. 향정, 성분 (d.1) 및 실리카 (c.1) 을 이러한 밀에 동시에 계량하고 분쇄하였다.
하기 본 발명에 따른 과립 및 비교 과립을 수득하였다 (표 1 참조).
표 1: 본 발명에 따른 과립 및 비교 과립
(a.1), (b.1), (c.1) 및 (d.1) 의 분율 (중량%)
저장 시험은 수분의 배제 하에 72 시간의 기간에 걸쳐 40 ℃ 에서의 저장과 관련된다. 이는 하기와 같이 수행되었다: 15 mL 의 과립 또는 비교 과립을 상부 및 하부에서 개방된 실린더에 부었다. 과립이 실린더에서 흘러나오지 않도록, 이를 그 바닥 개구로 베이스 플레이트 위에 세웠다. 상부 개구에 펀치 (punch) 를 제공하고, 이에 500 g 의 중량으로 로딩을 가하고, 전체 시스템을 40 ℃ 에서 72 h 동안 저장하였다. 이후, 40 ℃ 의 온도 및 동시 중량 로딩에서의 저장의 결과, 얼마나 과립이 바뀌었는지를 시험하였다. 이러한 파라미터가 영향을 받지 않은 경우, 과립이 실린더를 들어 올린 이후 하부 개구 밖으로 흘러 나왔다. 과립이 고착되는 경향을 갖는 경우, 컴팩트 (compact) 가 형성되었고, 이를 조심스럽게 펀치를 사용하여 실린더 밖으로 밀어냈다. 천칭 (beam balance) 의 아래에 컴팩트를 두었다. 이러한 팬 위에 컴팩트가 파괴될 때까지 물로 채워진 비커를 세웠다. 이에 따라 물의 양에 대해 얻어진 측정 값은, 과립의 저장성에 관한 결론을 이끌어 내는데 사용될 수 있다. 컴팩트를 형성하지 않는 생성물은 매우 양호한 저장 특성을 나타낸다 (본 발명에 따른 과립 G.1 및 G.4).
실시예 과립의 입자 직경 분포를 체 분석에 의해 하기와 같이 측정하였다:
체 기계: AS 200 control, Retsch, DIN ISO 3310-1 에 따른 분석 체, 높이 25 mm; Ø 200 mm
진폭:
0.6, 체 시간: 2 min
체 분석에 의해 얻어진 입자 직경 분포를 사용하여, 파라미터 dm, d63.3 및 n (이에 의해 실시예 과립의 입도분석값 (granulometry) 이 기재됨) 을 확인하였다.
Rosin, Rammler, Sperling 및 Bennet 다이어그램 (RRSB 분포) 에 의한 입자 직경 분포의 그래픽 평가는 하기를 야기하였다:
d63.3:
특징적 입자 크기
n
균일성 계수 (지수 n)
쌓인 물질의 입도분석 상태가 RRSB 분포에 의해 기재될 수 없는 경우, 예를 들어 쌓여진 상이한 입도분석값의 물질들의 혼합물의 경우, 상기 언급된 파라미터는 RRSB 분포에 따르는 분포 분야에 또한 유효하다.
실시예 (G.1)
d < 0.4 mm: 22.6%
d ≥ 1.6 mm: 0%
dm = 0.69 mm
d63.3 = 0.8 mm
n = 2.0
C-G.2
측정가능한 과립이 수득되지 않음
C-G.3
측정가능한 과립이 수득되지 않음
실시예 (G.4)
d < 0.4 mm: 29.8%
d ≥ 1.6 mm: 10.6%
dm = 0.71 mm
d63.3 = 0.79 mm
n = 1.49
Claims (11)
- 적어도 60 ℃ 의 온도까지에서 고체인 제형의 제조 방법으로서,
(a) 적어도 하나의 하기 화학식 (I) 의 비이온성 계면활성제:
[식 중, 변수는 이하 정의된 바와 같음:
R1 은 C4-C20-알킬로부터 선택되고,
R2 은 C8-C20-알킬로부터 선택되고,
AO 는 각 경우에 동일 또는 상이하고, C2-C4-알킬렌으로부터 선택되고,
x 는 5 내지 100 범위임]
가 용융된 상태로
(b) 폴리에틸렌 글리콜 및 화학식 (I) 의 계면활성제와 상이한 비이온성 계면활성제로부터 선택되는 적어도 하나의 제 2 물질
과 혼합되고,
컨펙션 (confection) 되고,
(c) 실리카 또는 실리케이트 및
(d) 알칼리 금속 시트레이트, 알칼리 금속 카르보네이트 또는 하기 화학식 (II) 의 화합물로부터 선택되는 적어도 하나의 킬레이트제로부터 선택되는 적어도 하나의 보조제 (auxiliary):
[식 중, 변수는 이하 정의된 바와 같음:
R3 은 C1-C4-알킬, 페닐, 벤질, CH2OH 및 CH2CH2COOM1 로부터 선택되고, M1 은 알칼리 금속 또는 적어도 2 개의 알칼리 금속의 조합임]
와 고체 상태로 밀 (mill) 에서 혼합 및 분쇄되는, 제형의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서, 제형이 포스페이트 및 폴리포스페이트를 포함하지 않는, 제형의 제조 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 컨펙션화가 향정화 (pastillation), 플레이크화 (flaking), 분쇄 및 상기 방식 중 둘 이상의 조합으로부터 선택되는, 제형의 제조 방법.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 (I) 의 화합물이 25 내지 60 ℃ 범위의 용융점을 갖는, 제형의 제조 방법.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 2개의 상이한 실리카 또는 2개의 상이한 실리케이트가 보조제 (c) 로서 사용되는, 제형의 제조 방법.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 정량적 비율이 하기와 같이 선택되는, 제형의 제조 방법:
(a) 15 내지 25 중량% 범위의, 화학식 (I) 의 비이온성 계면활성제,
(b) 총 5 내지 40 중량% 범위의 제 2 물질,
(c) 총 1 내지 5 중량% 의 실리카 또는 실리케이트, 및
(d) 총 40 내지 70 중량% 범위의 보조제. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 (b) 의 분율이 적어도 화학식 (I) 의 비이온성 계면활성제의 분율만큼 높은, 제형의 제조 방법.
- 하기를 포함하는 0.5 내지 1.6 mm 범위의 평균 입자 직경을 갖는 과립으로서, 60 ℃ 이하의 온도에서 고체인 과립:
(a) 15 내지 25 중량% 범위의, 하기 화학식 (I) 의 비이온성 계면활성제:
[식 중, 변수는 이하 정의된 바와 같음:
R1 은 C4-C20-알킬로부터 선택되고,
R2 는 C8-C20-알킬로부터 선택되고,
AO 는 각 경우에 동일 또는 상이하고, C2-C4-알킬렌으로부터 선택되고,
x 는 5 내지 100 범위임],
(b) 총 5 내지 25 중량% 범위의, 화학식 (I) 의 계면활성제와 상이한 비이온성 계면활성제 및 폴리에틸렌 글리콜로부터 선택되는 제 2 물질,
(c) 총 1 내지 5 중량% 의, 실리카 또는 실리케이트, 및
(d) 총 40 내지 70 중량% 범위의, 알칼리 금속 시트레이트, 알칼리 금속 카르보네이트 또는 하기 화학식 (II) 의 화합물로부터 선택되는 적어도 하나의 킬레이트제로부터 선택되는 보조제:
[식 중, 변수는 이하 정의된 바와 같음:
R3 은 C1-C4-알킬, 페닐, 벤질, CH2OH 및 CH2CH2COOM1 로부터 선택되고,
M1 은 알칼리 금속 또는 적어도 2 개의 알칼리 금속의 조합임]. - 제 8 항에 있어서, 하기와 같은 입자 직경 분포를 갖는 과립:
dm 는 0.5 내지 1.8 mm 범위이고, d63.3 은 0.4 내지 1.8 mm 범위이고, n 은 0.7 내지 10 범위임 (각각의 경우에 DIN ISO 3310-1 (1992) 에 따른 체 분석 및 DIN 66145 (1976) 에 따른 평가의 도움으로 측정됨). - 헹굼 보조제로서 또는 이의 제조를 위한, 제 8 항 또는 제 9 항에 따른 과립의 용도.
- 제 10 항에 있어서, 헹굼 보조제가 식기세척기를 위한 헹굼 보조제 또는 x-in-1 식기세척 세제를 위한 성분인 용도.
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