KR950004826B1 - 세제조성물 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

세제조성물
본 발명은 세제분말을 압축성형시킨 타블렛형 세제조성물에 관한 것이다. 타블렛형태의 세제조성물은 후술하는 바와같이 당해 분야에 알려져 있으며 몇몇 제품은 현재 시중구입 가능하다. 타블렛은 분말에 비해 몇가지 장점을 가지고 있다. 즉 타블렛은 측량을 필요로 하지 않으므로 취급하기가 용이하고 세탁물에 분산시키기가 쉬우며 또한 보다 압축성형되어 있으므로 보다 경제적인 저장을 도모할 수 있다.
세제타블렛은 예를들면 영국 특허 제 911 204호(Unilever), 미합중국 특허 제 3 953 350(Kao), 일본특허 제 60 015 500 A호(Lion), 일본특허 제 60 135 497 A호(Lion) 및 일본특허 제 60 135 498 A호(Lion)에 기재되어 있으며 스페인에서 현재 시판중이다.
세제타블렛은 일반적으로 세제분말을 압축 또는 압축성형 시킴으로써 제조된다. 그러나 타블렛 강도와 세탁액속에서 분산 및 용해되는 능력간의 균형을 이루게 하기가 어려운 것으로 판명되었다. 단지 경미한 압축성형 압력에 의해 생성된 타블렛은 부서지기 쉽고 취급 및 포장이 분쇄되어버리는 경향이 있다. 반면 보다 강하게 압축성형된 타블렛은 매우 접착력이 커서 세탁액속에서 적당한 수준으로 분해 및 분산되지 못한다.
이러한 문제점은 세제활성화합물을 함유하며 불용성 알루미노규산나트륨(제올라이트)으로 증강된 통상적으로 제조되는 분무건조분말을 압축시킴으로써 제조되는 타블렛에 있어서는 특히 심각하다. 타블렛이 물에 적셔지면 고도의 점성 계면활성제 겔상이 형성되는데 이것은 물이 타블렛의 내부로 침투되는 것을 지연시키거나 방해한다.
세탁액 내에서의 분해의 문제점은 트리폴리인산나트륨이 조성물에 존재하는 경우 훨씬 덜 발생하는 것으로 생각된다. 그 이유는 이러한 인산염의 신속한 용해성 및 높은 수화열로 인해 타블렛 분해성분으로서 작용하게 되기 때문이다. 트리폴리인산나트륨이 불용성물질, 결정형 알루미노규산나트륨(제올라이트)으로 대체되는 현재의 조성물로부터 만족할만한 타블렛을 제조하는 방법에 상당한 어려움이 따르게 된다.
영국 특허 제 983 243호 및 제 989 683호(Colgage-Palmolive)에는 존재하는 미세입자(100메쉬(US)이하, 149μm 이하에 해당)의 비율을 감소시키기 위하여 물 또는 규산나트륨 수용액으로 분무시킨 분무건조 세제분말을 압축성형시킴으로써 제조되는, 용해특성이 개선된 세제타블렛에 대하여 발표되어 있다. 8-100메쉬 및 6-60메쉬(US)(각각 149-2380μm 및 250-3360μm에 해당함)의 입자크기를 가지는 분말의 압축성형에 대해 발표되어 있다. 이 분말은 고함량의 트리폴리인산나트륨을 함유한다.
이제 본 발명자는 입자크기 범위가 비교적 한정적이고 입자 형상이 비교적 규칙적이고 일정하며, 비교적 일정한 크기와 형상을 가지는 압축성형된 과립의 매트릭스로 구성되는 타블렛으로부터 상당히 개선된 분해 및 분산특성을 달성할 수 있다는 것을 알게되었다. 이러한 이점은 특히 제올라이트로 증강된 분말 및 고벌크밀도의 세제분말로부터 제조된 타블렛에서 나타난다. 본 발명의 타블렛은 뛰어난 매력적인 외관을 가지는 추가적인 이점도 제공한다.
따라서 본 발명은 세제활성화합물, 세척력빌더, 및 임의선택적인 기타 세제정분을 함유하는 압축성형된 입자상 세제조성물의 타블렛으로서, 타블렛 또는 타블렛의 별개의 영역은 거의 모두 200-2000μm의 범위의 상한과 하한을 가지는 입자크기를 가지며 그 차이는 700μm 이하의 수준인 입자의 매트릭스로 구성되는 것을 특징으로 하는 타블렛을 제공한다.
본 발명의 세제타블렛 또는 타블렛의 별개의 영역은 입자크기 범위가 비교적 한정적이고 입자모양이 비교적 규칙적이고 일정하며, 비교적 일정한 크기와 모양을 가지는 입자로 구성된 미립자상 조성물로부터 압축성형에 의해 얻어지는 매트릭스 형태이다.
본 발명의 타블렛은 균질성일 수도 있고 비균질성일 수도 있다. 본 명세서에서 "균질성"이라는 용어는 단일 입자상 조성물의 압축성형에 의해 제조되는 타블렛을 의미하는 것이지만 그 조성물의 모든 입자가 반드시 동일한 조성물이어야 하는 것은 아니다. "비균질성"이란 용어는 다수의 별개의 영역, 예를들면 층, 삽입물 또는 코팅(각각은 입자상 조성물로부터 유도됨)으로 구성된 타블렛을 의미하는 것으로 사용된다.
비균질성 타블렛에 있어서, 1종 이상의 별개의 영역은 상술한 바와같은 매트릭스로 구성될 수 있다. 2이상의 매트릭스가 다른 영역내에 존재하게 되면 서로 같거나 다른 입자 크기 범위를 가질 수 있다. 예를들면 제1영역(예를들어, 층)은 비교적 작은 입자(예를들면 250-500μm)로 구성되어 있고 또 다른 영역은 비교적 큰 입자(예를들면 1000-1500μm)로 구성되어 있을 수 있다.
타블렛(균질성인 경우) 또는 영역(비균질성 타블렛)은 거의 모두 상술한 매트릭스에 의해 구성되는 것이 바람직하다. 입자의 규칙성 및 균일성은 특히 호감을 주는 외관을 제공한다. 원한다면 입자의 일부분을 착색시킴으로써 보다 시각적으로 관심을 끌게 할 수 있다.
그러나 매트릭스의 크기범위내에 속하지 않는 시각적으로 차이가 있는 입자가 다소 존재하는 것도 또한 본 발명의 범위내에 속한다. 이러한 경우로서 가장 명확한 예를들면 매우 큰 입자가 소량 존재하는 경우이다. 본 발명의 실시태양에 따르면 시각적으로 차이가 있는 입자는 본 매트릭스 입자보다 적어도 한 차원이 커야한다. 매트릭스입자 범위내에 속하지 않고 차이가 있는 입자의 존재의 영향은 비매트릭스 입자가 차이가 있는 형상을 가지는 경우, 예를들면 누들형인 경우, 향상될 수 있다. 원한다면 시각적인 차이는 차이가 있는 색을 사용함으로서 보다 강조시킬 수 있다.
[입자크기 및 분포]
본 발명의 세제타블렛의 근본적인 특성인 매트릭스는 세심하게 조절된 입자크기 및 분포를 가지는 입자상 세제조성물을 압축성형 시킴으로써 제조된다.
출발조성물은 거의 모두 200-2000μm, 바람직하게는 250-1500μm, 보다 바람직하게는 400-1000μm, 특히 500-750μm 입자 크기범위내에 입자로 구성되어야 하며 이보다 큰입자 및 작은 입자는 거의 함유하지 않아야 한다. 또한 입자크기는 가능한한 일정해야 한다. 입자크기 범위의 상한과 하한의 차이는 700μm 이상이 되지 않아야하며, 바람직하게는 500μm 이상, 보다 바람직하게는 300μm 이상이 되지 않아야 한다.
그러므로 본 발명의 세제타블렛을 구성하는 입자는 거의 모두 한정된 범위의 입자크기 예를들면 200-2000μm의 좁은 범위의 입자크기를 가진다. 여기서 "거의 모두"라는 용어는 입자의 5중량% 이하만이 상하치보다 크거나 입자의 5중량% 이하만이 하한치보다 작은 것을 의미하는 것으로 사용된다.
이러한 분포는 통상적인 분무 건조세제 분말의 분포와는 매우 다르다. 통상적인 세제분말의 평균 입자크기는 일반적으로 약300-500μm 이지만 그 입자크기 분포는 비교적 광범위하다. 즉 미세입자(180μm 이하인 입자)의 함량이 10-30중량%이고 1000μm 이상인 입자의 함량도 이와 비슷한 수준인 것이 일반적이다.
그럼에도 불구하고 이러한 분말도 시빙 및/또는 가능한 과립화 공정에 의해 일차적으로 적합한 입자크기 분포를 가지게 된다면, 본 발명에 따르는 타블렛의 적합한 출발물질이 될 수 있다. 입자의 형상의 균일성 및 규익성을 증가시키는 과립화 공정이 특히 적합하다. 특히 과립을 구형 또는 타원체형으로 만드는 공정이 바람직하다.
과립화는 예를들면 영국 특허 제 1 517 713호(Unilever)에 발표된 공정 및 장치(마루머라이저(Marumerizer: 상표)로서 알려져 있음)을 사용하여 수행될 수 있다.
비교적 고벌크밀도의 미립자상 조성물을 제조하는 과립화 공정이 특히 바람직하다. 출발 미립자상 조성물이 기본적으로 어떠한 벌크밀도를 가지는 경우에도 본 발명의 비교적 고벌크밀도의 분말을 압축성형시킴으로써 제조되는 타블렛과 특히 관계가 있다. 왜냐하면 이러한 분말은 분해 및 분산문제가 발생하는 경향이 크기 때문이다. 이러한 타블렛은 저벌크밀도의 분말로부터 생성된 타블렛과 비교할 때 소정의 양의 세제조성물이 보다 작은 타블렛으로서 제공될 수 있다는 장점을 가진다.
따라서 출발미립자 조성물은 400g/ℓ 이상, 바람직하게는 500g/ℓ 이상, 보다 바람직하게는 700g/ℓ 이상의 벌크밀도를 가지는 것이 유리하다.
유럽특허 제 340 013 A호(Unilever), 유럽 특허 제 352 135 A(호)(Unilever), 유럽특허 제 425 277 A호(Unilever)에 기재된 바와같은 고속혼합기/과립화기 내에서의 과립화 및 고밀도화 공정에 의해, 또는 유럽 특허 제 367 339 A호(Unilever) 및 유럽특허 제 390 251 A호(Unilever)에 기재된 바와같은 연속식 과립화/고밀도화 공정에 의해 제조되는 고벌크밀도의 과립형 세제조성물은 근본적으로 본 발명에 사용하기에 적합하다.
본 발명에 가장 적합한 조성물은 앞서 언급한 유럽특허 제 340 013 A호(Unilever) 및 유럽특허 제 425 277 A호(Unilever)에 기재된 바와같이 고속 혼합기/과립화기(후카에 믹셔)내에서의 과립화 및 고밀도화에 의해 제조된 과립형 세제조성물이다. 일부 조성물에 있어서, 이러한 공정은 시빙 또는 기타 추가적인 처리없이 앞서 명시한 입자크기 분포범위 입자형상의 균일성 및 규칙성을 만족시키는 과립형 조성물을 생산할 수 있다.
앞서 지적한 바와같이 매트릭스를 구성하는 모든 입자가 반드시 동일한 조성물이어야 하는 것은 아니다. 입자상 출발 조성물은 여러 가지 성분, 예를들면 분무건조 세제기본분말, 계면활성제 입자, 추가적인 빌더염, 표백제성분 및 효소화립의 혼합물로 구성된다(여기서 모든 성분은 상술한 바와같은 입자크기 및 바람직하게는 입자 형상에 대한 범주를 만족시켜야 한다.)
[분해]
본 발명의 세제타블렛은 세탁액속에서 신속히 분해될 수 있어야 한다. 본 발명의 목적을 위해서 분해시간을 다음과 같은 테스트에 의해 조사하였다.
타블렛의 무게를 달고 cm2당 16개의 구성(2.5mm2당 1개의 구멍)을 가진 천공 금속거즈의 케이지(9cm×4.5cm×2cm)에 넣었다. 그다음 이 케이지를 20℃의 탈광물질수가 들어있는 비이커속에서 현탁시키고 80rpm으로 회전시켰다. 타블렛이 거즈를 통해 분해되는데 걸리는 시간(분해시간)을 기록한다. 10분후에 타블렛이 완전히 분해되지 않았을 경우 그 잔류물을 건조시킨후에 무게를 달아본다.
이 테스트는 매우 엄중한 테스트이다. 이 테스트에서의 물의 온도 및 교반은 세탁물이 존재하는 세탁기내의 실제 세탁조건에서 보다 훨씬 낮은 수준이기 때문이다. 실제 세탁조건하에서의 분해시간은 이보다 짧을 것으로 생각된다.
본 발명의 타블렛은 상술한 바와같은 분해시간이 10분이하, 보다 바람직하게는 5분이하이어야 한다. 그러나 테스트법이 극히 엄중하다는 면에서 볼 때 세탁기와 상관된 보다 실질적인 표준(후술함)은 10분후에 남아있는 잔류물이 바람직하게는 75중량%를 초과하지 않아야하며, 보다 바람직하게는 50중량%를 초과하지 않아야 된다는 것이다.
또한 타블렛이 분산 또는 용해, 그럼으로써 그 활성 성분을 세탁액속에 방출시키는데 걸리는 시간도 중요하다. 용해시간은 내쇼날 W102 탑로딩 임펠러-추진식 세탁기에서 10-분 세탁사이클을 사용하여 5분후에 분산되지 않고 남아있는 잔류물을(건조 및 무게 측정에 의해) 측정함으로서 조사될 수 있다. 5분동안의 용해는 전도도 측정에 의해 감시된다. 용해시간은 전도도가 고평부에 도달하는데가지 걸리는 시간으로 정의된다. 전도도법은 타블렛의 수용성 성분의 분해만을 측정하게 되지만 어떠한 불용성 성분(특히 제올라이트)도 동시에 분산될 것이다.
이러한 타입의 세탁기에 사용하기에 적합한 타블렛은 5분이내에 완전히 분산 또는 용해되는 것이 바람직하다. 그러나 타블렛이 전형적인 유럽의 드럼형 세탁기와 같은 보다 긴시간, 보다 높은 세탁온도, 보다 높은 정도의 교반의 세탁사이클을 가지는 세탁기에 사용되는 경우에 이보다 완화된 덜 엄중한 표준에 적용시킬 수 있다.
[타블렛팅]
상술한 바와같이, 본 발명의 타블렛은 미립자상 출발물질의 압축성형에 의해 제조된다. 여기에는 어떠한 적합한 타블렛팅 장치도 사용될 수 있다.
소정의 출발 조성물에 있어서, 분해시간(상기 정의된 바와같음)은 타블렛을 형성하기 위해 사용되는 압축성형 압력에 따라 변화될 것이다. 압축성형 압력이 너무 낮으면 타블렛은 취급 및 포장시 건조상태에서 부스러지기 쉽고 붕괴되기 쉬운 경향이 있다. 압축성형 압력을 증가시키면 타블렛의 응집성은 증가하나 세탁액속에서의 분해시간이 길어진다.
일정속도의 인스트론(상표)유니버셜 테스팅 머신 또는 리서치앤드 인더스트리얼 스크류 핸드 프레스를 사용하여 스틸펀치 및 다이를 작동시킴으로써, 효과적인 타블렛이 0.1-5MPa 특허 0.2-1MPa의 압축성형 압력하에서 제조될 수 있다는 것을 알게되었다.
적정한 압축성형 압력은 출발조성물에 다소 좌우될 것이다. 예를들면 고함량의 유기성분(예를들면 계면활성제) 및 저함량의 무기염을 함유하는 조성물은 저함량의 유기성분 및 고함량의 무기염을 함유하는 조성물보다 낮은 압축성형 압력을 필요로 한다. 또한 건조혼합 조성물은 일반적으로 분무건조 분말보다 높은 압력을 필요로 한다.
파열에 대한 타블렛의 저항의 척도로서, 장력 강도라고도 불리우는 직경 파열응력(σ0)을 다음과 같이 측정하였다. 인스트론 유니버셜 테스팅 머신의 압반사이에서 1cm/분의 비율로 파열이 일어날때까지 정제를 바로 압축시켰다. 파열이 일어나는데 필요한 가해진 하중을 기록하고 다음의 식으로부터 직경 파열응력(σ0)을 계산하였다.
이식에서 σ0는 직경파열응력(Pa)이고 P는 파열이 일어나는데 가해진 하중(N)을 의미하며 D는 타블렛의 직경(m)이며 t는 타블렛의 두께(m)이다.
본 발명의 타블렛은 바람직하게는 5KPa 이상, 보답람직하게는 7KPa 이상의 직경 파열응력을 가진다.
[결합제/분해성분]
본 발명의 매우 바람직한 실시태양에 따르면, 압축성형 이전에 매트릭스 입자는 타블렛이 물속에 침지될 때 타블렛의 구조를 붕괴함으로서 분해성분으로도 작용할 수 있는 결합제로 코팅된다.
결합제는 함께 타블렛을 유지하는데 사용되며 그럼으로서 보다 낮은 압축성형 압력을 사용하여 타블렛을 제조할 수 있게 하고 세탁액속에서 근본적으로 잘 용해되도록 한다. 결합제가 물과 접촉하면 붕괴되는 물질인 경우에는 보다더 우수한 분해특성을 제공할 수 있다.
붕괴는 물리적 과정, 화학적과정 또는 물리적 화학적 과정에 의해서 일어난다. 타블렛 분해성분은 제약분야에 잘 알려져 있으며 4가지 주요 메타니즘, 즉 팽창, 다공질 및 모세관 작용(워킹), 변형(모두 물리적) 및 비등(화학적)에 의해 작용한다.
제약분야에 있어서의 타블렛 분해성분은 문헌("Journal of Pharmaceutical Sciences", W Lowenthal, Vol 61, NO. 11(November 1972)에 기재되어 있다.
특히 바람직한 것은 팽창에 의해 작용하는 물리적 분해성분이다. 이러한 물리적분해성분으로는 예를들면 옥수수, 밀, 쌀 및 감자 전분과 같은 전분, 및 프리모젤(Primojel 상표) 카르복시메틸전분 및 엑스폴로타브(Explotab: 상표)나트륨 전분 글리코네이트와 같은 전분 유도체 : 셀룰로즈 및 셀루로즈 유도체, 예를들면 코로즈(Courlose: 상표) 및 님셀(Nymcel: 상표)나트륨 카복시메틸 셀룰로즈, 악-디-졸(Ac-di-sol: 상표) 교차결합 수정 셀룰로즈, 및 한플록(Hanfloc : 상표) 미세결정형 셀룰로즈 섬유 : 여러가지 합성 유기중합체, 특히 폴리에틸렌 글리콜 및 교차결합 폴리비닐 피롤리돈, 예를들면 폴리플라스돈(Polyplasdone : 상표) XL 또는 콜리돈(Kollidon: 상표) CL과 같은 유기물질이 있다. 무기 팽창성 분해성분으로는 벤토나이트 클레이가 있다.
몇몇 분해성분은 세탁시 기능적인 이점도 또한 제공한다. 예를들면 보충적인 세척력 증강, 재침착방지 또는 직물연화와 같은 이점을 제공한다.
바람직한 결합제/분해성분은 교차결합 폴리비닐 피롤리돈, 예를들면 폴리플라스돈(상표) XL 또는 콜리돈(상표) CL이다.
특히 바람직한 결합제/분해성분은 폴리에틸렌 글리콜이다.
결합제/분해성분은 0.1-10중량%, 보다 바람직하게는 1-5중량% 범위내의 양으로 사용하는 것이 유리하다.
결합제/분해성분은 매트릭스 입자와 단순히 혼합되는 것보다는 매트릭스 입자를 코팅 또는 도포하는 것이 매우 바람직하다. 결합제/분해성분은 용액 또는 분산액 형태로 분무에 의해 입자에 도포되는 것이 적합하다. 이와는 달리 결합제/분해성분은 건조혼합에 의해 혼입될 수 있으나 후속단계로 액체의 분무를 행하거나 혼합시에 액체를 분무시키는 것이 바람직하다.
결합제의 필요성은 입자를 형성하는 조성물의 종류에 다소 좌우될 것이다. 고함량의 유기성분(예를들면 계면활성제) 및 저함량의 무기염을 함유하는 조성물은 염 대 계면활성제의 비가 높은 "건조"조성물보다 적은 양의 결합제를 필요로 한다. 또한 분무건조 조성물은 건조혼합 조성물보다 적은양의 결합제를 필요로 한다.
분해성분 특성을 가지지 않는 결합제, 또는 결합제 특성을 가지지 않는 분해성분을 사용하는 것도 또한 본 발명의 범위내에 속한다. 결합제 특성을 가지지 않는 분해성분 물질의 예를들면 비등(화학적)분해성분이 있다.
비등 분해성분으로는 약산 또는 약산염, 예를들면 구연산(바람직함), 말레산 또는 주석산과 함께 알칼리금속 탄산염 또는 중탄산염 등이 있다. 이러한 성분은 1-25중량%, 바람직하게는 5-15중량%의 양으로 사용되는 것이 적합하다. 또다른 산 및 탄산염 공급원 및 기타 비등계의 예는 "제약적 복용 형태: 타블렛" [Vol. I, 1989, p 287-291(Marcel Dekker Inc, ISBN O-8247-8044-2)]에 기재되어 있다.
타블렛 결합계는 당해분야에 잘알려져 있으며 그 예로는 천연고무(예를들면 아카시아, 트라가칸트) 및 당류(예를들면 글루코즈, 슈크로즈)등이 있다.
[타블렛 형태]
본 발명의 세제타블렛은 완전한 강력 직물 세탁 조성물로서 사용하기 위해 조성된다. 그러므로 소비자는 서로다른 조성을 가지는 타블렛의 혼합체를 사용할 필요가 없다.
하나의 타블렛이 각 성분을 평균수준에 세탁에 요구되는 정확한 양을 제공하기에 충분한 만큼 함유한다하더라도 각 타블렛이 평균 세탁조건에 필요한 조성물의 약수배에 해당하는 양을 함유함으로써 소비자들이 세탁물의 규모 및 특성에 따라 사용량을 변화시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 예를들면 타블렛 크기는 두 개의 타블렛이 평균수준의 세탁물에 충분하도록 선택될 수 있다. 세탁물이 특히 큰 것이거나 많이 오염된 것일때에는 하나 이상의 타브렛을 더 가할 수 있다. 그리고 세탁물이 작은 것이거나 약간 오염된 것일 때에는 하나의 타블렛만을 사용할 수 있다.
이와는 달리, 소비자에게 단위사용량 또는 보다 작은 약수배 단위 사용량을 제시하고 또한 필요시 소비자가 타블렛을 전달하는 것을 용이하게 하기 위한 약점을 제공하기 위해 새김눈을 내거나 톱니모양의 절취선을 내어, 1회 또는 수회 사용을 나타내는 세분 가능한 큰 타블렛으로 만들 수도 있다.
타블렛의 크기는 사용목적이 어디에 있는가 또한 1회 사용인가, 수회사용인가 또는 여러개의 작은 단위를 사용하는가와 함께 세탁조건에 따라 좌우되며, 10-160g, 바람직하게는 15-60g 정도가 바람직하다.
본 발명의 타블렛은 어떠한 적합한 모양이어도 가능하나, 제조 및 포장의 용이성면에서 일정한 단면을 가지는 모양, 예를들면 원형(바람직함) 또는 직사각형인 것이 바람직하다.
앞서 설명한 바와같이 본 발명의 타블렛은 균질성일 수 있으며 1종이상의 분리된 영역으로 구성될 수 있다. 예를들면 2이상의 서로 다른 조성물 층이 존재할 수도 있고, 중심영역이 다른 조성물의 외각영역에 의해 완전히 둘러싸여져 있을 수도 있다.
[세제활성 화합물]
본 발명의 타블렛중의 세제활성 화합물의 총량은 2-50중량%, 바람직하게는 5-40중량%인 것이 바람직하다. 존재하는 세제활성화합물은 음이온성(비누 또는 비비누), 양이온성, 쯔비터이온성, 양쪽성, 비이온성 세제활성화합물 또는 이들의 혼합물 등이다.
음이온성 세제활성화합물은 2-40중량%, 바람직하게는 4-30중량%의 양으로 존재한다.
합성 음이온성 계면활성제는 당해분야에 잘 알려져 있다. 그 예를들면 알킬벤젠술폰산염, 특히 C8-C15의 알킬사슬을 가지는 선형 알킬벤젠술폰산 나트륨 : 제1급 및 제2급 알킬황산염, 특히 C12-C151차 알콜황산나트륨 : 올레핀 술폰산염 : 알칸술폰산염 : 디알킬 술포숙신산염 : 및 지방산 에스테르술폰산염 등이 있다.
또한 1종이상의 지방산의 비누도 함유하는 것이 바람직하다. 바람직한 지방산 비누는 천연지방산, 예를들면 코코넛유, 우지, 해바라기유, 또는 경화 평지씨유로 부터의 지방산으로부터 유도되는 나트륨 비누이다.
사용될 수 있는 적합한 비이온성 세제화합물은 특히 소수성기와 반응성 수소원자를 갖는 화합물(예를들면 지방족알콜, 산, 아미드 또는 알킬 페놀)과 알킬렌옥사이드(특히 에틸렌 옥사이드 단독 또는 에틸렌옥사이드/프로필렌옥사이드)의 반응 생성물이다.
특정의 비이온성 세제활성화합물로는 알킬(C6-C22)페놀-에틸렌옥사이드 축합물선형 또는 분지형 지방족 C8-C201차 또는 2차 알콜과 에틸렌옥사이드의 축합생성물, 및 프로필렌옥사이드와 에틸렌디아민의 반응생성물과 에틸렌옥사이드의 축합에 의해 생성된 생성물이 있다. 기타 소위 비이온성 세제활성 화합물로는 장쇄 3급 아민옥사이드, 3급 포스핀옥사이드 및 디알킬술폭사이드 등이있다.
이중 특히 바람직한 것은 1차 및 2차 알콜 에톡실레이트 특히 알콜 1몰당 평균 5-20몰의 에틸렌옥사이드로 에톡실화된 C12-C151차 및 2차 알콜이다.
[세력력빌더]
본 발명의 세제타블렛은 1종 이상의 세척력빌더를 5-80중량%, 바람직하게는 20-80중량%의 양으로 함유한다.
본 발명은 빌더로서 알칼리금속 알루미노규산염을 함유하는 세제조성물로부터 제조되는 타블렛과 특히 관계가 있다. 이러한 타블렛은 특히 분해 및 분산문제를 일으키는 경향이 있기 때문이다.
알칼리금속(바람직하게는 나트륨) 알루미노규산염은 조성물의 5-60중량%(무수물기준)의 양으로 혼입되는 것이 바람직하며, 결정형 또는 무정형 또는 이들의 혼합물 일 수도 있다. 그 일반식은 다음과 같다.
0.8 - 1.5Na2OㆍAl2O3ㆍ0.8 - 6SiO2
이러한 물질은 약간의 경계수를 함유하며 최소한 50mg Cao/g 이상의 칼슘이온 교환용량을 가지는 것이 필요하다. 바람직한 알루미노규산나트륨은 1.5-3.5 SiO2단위(상기 식에서)를 함유한다. 무정형 및 결정형 물질은 모두 당해 문헌에 기재되어 있는 바와같이 규산나트륨과 알루민산나트륨의 반응에 의해 쉽게 제조될 수 있다.
적합한 결정형 알루미노규산나트륨 이온교환 세척력빌더는 예를들면 영국 특허 제 1429 143호(Procter & Gamble)에 발표되어 있다. 이러한 형태의 바람직한 알루미노규산나트륨은 잘 알려져 있는 시중구입가능한 제올라이트 A 및 X, 및 이들의 혼합물이다. 또한 유럽특허 제 384 070호(Unilever)에 기술하고 그 특허를 청구하고 있는 신규한 제올라이트 P도 바람직하다.
필요하거나 원한다면 본 발명의 세제타블렛에 기타 다른 빌더로 또한 혼입시킬 수 있다. 적합한유기 또는 무기 수용성 또는 비수용성 빌더를 당해 세제 제조입자들은 쉽게 제시할 수 있을 것이다. 사용될 수 있는 무기빌더로는 알칼리금속(일반적으로 나트륨)탄산염이 있으며 유기빌더로는 폴리아크릴레이트, 아크릴산/말레산 공중합체 및 아크릴릭 포스피네이트와 같은 폴리카르복실레이트 중합체 : 시트레이트, 글루코네이트, 옥시디숙시네이트 글리세롤 모노- 디-, 트리숙시네이트, 카르복시메틸옥시숙시네이트, 카르복시메틸옥시 말로네이트, 디피콜리네이트, 히드록시에틸이미노디아세테이트와 같은 단량체 폴리카르복실레이트 : 및 알킬- 및 알케닐 말로네이트 및 숙시네이트 및 황산화 지방산 염과같은 유기침전성 빌더등이었다.
특히 바람직한 보충적 빌더는 0.5-15중량%, 특히 1-10중량%의 양으로 사용되는 폴리카르복실레이트중 합체, 특히 폴리아크릴레이트 및 아크릴산/말레산 공중합체 : 및 3-20중량%의 양으로 사용되는 단량체 폴리카르복실레이트, 특히 구연산 및 그 염이다.
본 발명의 바람직한 타블렛은 무기인산염 빌더를 5중량% 이상 함유하지 않으며, 보다 바람직하게는 인산염 빌더를 사실상 함유하지 않는다. 그러나 인산염으로 증강된 타블렛 조성물도 본 발명의 범위내에 속한다.
[기타성분]
본 발명에 따르는 타블렛 세제조성물은 또한 표백계를 함유한다. 이 표백계는 1종 이상의 페록시 표백화합물, 예를들면 무기 과산염 또는 유기 페록시산을 함유하며 이 페록시표백화합물은 낮은 세탁온도에서 표백작용을 향상시켜 주는 표백활성제와 함께 사용될 수 있다.
바람직한 무기 과산염으로는 표백 활성제와 함께 유리하게 사용되는 과붕산나트륨 일수화물 및 사수화물과 과탄산나트륨이 있다. 표백제 전구물질이라고도 불리워지는 표백활성제는 당해분야에 널리 발표되어 있다. 그 바람직한 예를들면 과초산표백제 전구물질 예를들어 과붕산나트륨과 함께 현재 널리 보급된 시중구입 가능한 테트라아세틸에틸렌디아민(TAED) : 및 과벤조산 전구물질이 있다. 미합중국 특허 제 4751 015호 및 제 4818 426호(Lever Brothers Company, Unilever Case C. 6034)에 발표되어 있는 신규한 제4급 암모늄 및 포스포늄 표백활성제도 또한 적합하다. 표백계는 에틸렌디아민 테트라메틸렌포스포네이트 및 디아틸렌트리아민 펜티메틸렌포스포네이트와 같은 표백안정화제(중금속 이온 봉쇄제)도 또한 함유할 수 있다. 숙련된 세제입자라면 적합한 표백계를 선택하는데 조성에 대한 기본원리를 적용시키기에 별 어려움이 없을 것이다.
본 발명의 세제타블렛은 여러 가지 종류의 오염 및 때를 제거시키거나 분해시킬 수 있는 당해 분야에 잘알려져 있는 세제효소를 함유할 수 있다. 적합한 효소로는 다종의 프로테아제, 셀룰라제, 리파제, 아밀라제 및 이들의 혼합물이 있으며 이는 직물로부터 여러종류의 오염 및 때를 제거시키기 위한 목적으로 사용된다. 적합한 프로테아제의 예를들면 막사타제(Maxatase: 상표)(네델란드, 델프트의 기스트-브로카데스 엔.브이로부터 공급됨) 및 알칼라제(Alcalase: 상표), 에스페라제(Esperase: 상표) 및 사비나제(Savinase: 상표)(덴마트, 코펜하겐의 노보임더스트리 A/S로부터 공급됨)등이 있다. 세제효소는 일반적으로 과립 또는 마룸의 형태로 사용되는데 경우에 따라서는 보호 피막으로 코팅된다. 세제효소의 사용량은 조성물의 약 0.1-약3.0중량%이다. 이러한 과립 또는 마룸은 타블렛을 형성하기 위한 압축성형 과정에 문제점을 발생시키지 않는다.
본 발명의 세제타블렛은 또한 형광제(광학 광택제), 예를들면 티노팔(Tinopal: 상표) DMS 또는 티노팔 CBS(스위치, 바셀의 시바-가이기 AG로부터 구입가능함)등을 함유할 수 있다. 티노팔 DMS는 4.4'-비스-(2-모르폴리노-4-아닐리노-S-트리아진-6-일아미노)스틸벤 이술폰산 이나트륨이고 티노팔 CBS는 2,2'-비스-(페닐-스티릴)이술폰산 이나트륨이다.
특히 타블렛을 프론트로딩 드럼형 자동세탁기에 사용하기 위한 경우에는 본 발명에 세제타블렛에 소포제 물질을 혼입시키는 것이 유리하다. 적합한 소포제 물질은 일반적으로 유럽특허 제 266 863 A호(Unilever)에 발표된 바와같은 과립형이다. 이러한 소포제 과립은 소포활성 물질로서의 황산알킬, 소수성 실리카, 와세린, 실리콘유의 혼합물이 다공질의 흡수제인 수용성 탄산염-기본 무기 캐리어 물질상에 흡수되어 있는 형태인 것이 일반적이다. 소포제 과립은 조성물의 5중량% 이하의 양으로 존재한다.
또한 본 발명의 세제타블렛은 알칼리금속 규산염, 특히 오르토- 메타-, 또는 바람직하게는 중성 또는 알칼리성 규산염을 함유하는 것이 바람직하다. 이러한 알칼리금속 규산염을 0.1-10중량%의 양으로 함유함으로써 세척력이 증강되고 공정시 이점을 제공하며 또한 세탁기의 금속부분의 부식으로부터 보호할 수 있다.
본 발명의 세제타블렛에 임의 선택적으로 사용될 수 있는 기타 성분으로는 나트륨 카르복시메틸셀룰로즈, 직쇄 폴리비닐 피롤리돈, 메틸셀룰로즈 및 에틸 히드록시에틸 셀룰로즈 등의 셀룰로즈에테르와 같은 재침착 방지제 : 직물연화제 : EDTA와 같은 중금속이온 봉쇄제 : 향료 : 염료, 착색제 또는 착색 스펙클 : 황산나트륨 및 황산 마그네슘과 같은 무기염 등이 있다. 황산나트륨은 원한다면 충진물로서 조성물의 40중량%까지는 존재할 수 있다. 그러나 황산나트륨은 조성물의 10중량% 이하만큼 적은 양으로 존재할 수도 있고 전혀 존재하지 않을 수도 있다.
본 발명의 세제타블렛은 상기와 같은 기능적인 세제성분 이외에도 타블렛팅을 보조하는 여러 가지 성분을 함유할 수 있다. 결합제 및 분해성분에 대해서는 앞서 기술하였다. 타블렛 윤활제는 칼슘, 마그레슘 및 아염 비누(특히 스테아르산염), 활석, 글리세릴 베하페이트, 미바텍스(Myvatex: 상표) TL(이스트만 코닥사 제품), 벤조산 나트륨, 아세트산 나트륨, 폴리에틸렌글리콜 및 콜로이드 실리카, 예를들면 알루실(Alusil: 상표)(크로스필드 케미칼즈 엘티디제품) 등이 있다.
앞서 설명한 바와같이, 일부 성분은 기능적인 세탁이점과 타블렛팅 이점을 함께 제공한다.
[실시예]
다음의 비한정적인 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 제시한다. 모든 부 및 퍼센트는 별도의 설명이 없는한 중량기준이다. 숫자로 표시되는 실시예는 본 발명에 따르는 것이고 문자로 표시되는 실시예는 비교용이다.
[실시예 1-15]
다음과 같은 조성을 가지는 고벌크밀도의 과립형 세제조성물을 제조하였다.
조성물은 다음과 같이 제조되었다. 효소, 스펙클 및 향료를 제외한 모든 성분을 슬러리화한 다음 분무건조시켜 기본 분말을 제조하였다. 이 기본분말을 유럽특허 제 340 013 A호(Unilever)에 기재된 바와같이 후카에(Fukae: 상표) FS-100고속혼합기/과립화기내에서 과립화 및 고밀도화 시킴으로서, 720g/ℓ 이상의 벌크밀도를 가지는 과립형 생성물을 얻었다. 여기에 효소, 스펙클 및 향료는 혼합하였다.
이 결과 생성된 제품은 조밀하고 구형인 과립으로 구성되며 그 입자크기 분포는 다음과 같다.
시각적으로 대부분의 과립이 180-1000㎛ 범위의 입자크기를 가지지만 그 범위에 걸친 분포가 매우 넓다는 것을 알 수 있다. 그러므로 이러한 제품은 시빙과정없이 본 발명의 매트릭스로서 사용하기에 부적합하다.
과립형제품의 시빙프랙션을 분리시켜 150g의 샘플로 분류하였다.
실시예 1,2,3,4,5 : 500- 710㎛
실시예 6,7,8 : 500- 800㎛
실시예 9,10,11,12,13 : 250- 500㎛
실시예 14,15 : 1000-1600㎛
실시예 2-8, 10, 11, 15는 아래 설명한 바와같이 3-5중량% 수준의 코팅을 제공하기 위해 아세톤중의 결합제/분해성분의 슬러리로 분무되었으며, 나머지 샘플은 코팅되지 않았다.
실시예 6,10,11 :3중량%의 교차결합 폴리비닐 피롤리돈(폴리플라스돈 XL)
실시예 2,2,12,13,15 :5중량%의 교차결합 폴리비닐 피롤리돈(폴리플라스돈 XL)
실시예 4 :3중량%의 나트륨 몬트모릴로나이트
실시예 5 :3중량%의 벤토나이트 클레이
실시예 7 :3중량%의 SCMS
실시예 8 :5중량%의 아크릴산/말레산 무수물 공중합체
[비교실시예 A 및 B]
비교용으로서 시빙을 하지 않은 과립형 제품으로부터 동일한 타블렛을 제조하였다.
[타블렛 제조]
실시예 1-15 및 비교실시예 A 및 B의 세제분말 조성물을 앞서 설명한 바와같이 측정된 5KPa 이상의 직경파열응력을 제공하기 충분한 압축성형 압력하에서 압축성형시킴으로써 제조하였다. 얻어진 실제의 직경파열응력을 표에 나타내었다. 타블렛은 인스트론 유니버셜 테스팅 머신을 사용하여 스틸펀치 및 40mm 다이를 작동시킴으로써 제조되었다. 제조된 타블렛은 직경이 4.0cm이고 그 두께가 약 1cm인 원형 단면을 가졌다.
[타블렛 특성의 측정]
앞서 설명한 테스트에 의해 측정된 분해 및 용해속도는 다음의 표에 나타내었다. 본 발명에 따르는 모든 타블렛은 일정한 크기를 가지는 구형의 과립으로 제조되었으며 대조용 타블렛인 실시예 A 및 B 보다 매력적인 외관을 가졌다. 실시예 1-5의 타블렛은 특히 시각적으로 호감을 주는 것으로 판단되었다.
[실시예 1-15, 비교실시예 A 및 B]
* 사용된 결합제/분해성분에 대해서는 앞서 기술한 것을 참조
[실시예 16]
다음과 같은 조성을 가지는 과립형 세제 기본조성물을 제조하였다.
우선 탤로우알콜 8 EO, 비누(지방산으로서), 제올라이트, 구연산나트륨, 탄산나트륨, 숙신산나트륨(숙신산으로서) 및 규산나트륨을 슬러리화시킨 다음 이것을 분무건조시켜 기본분말을 제조한후 여기에 코코넛 알콜 6.5 EO를 분무시켰다. 그다음 이 기본분말을 유럽특허제 425 277A호(Unilever)에 기재된 바와같이 후카에 FS-100 고속혼합기/과립화기내에서 고밀도화시킴으로써 약 830g/ℓ의 벌크밀도를 가지는 생성물을 제조하였다. 여기에 효소 및 향료를 가하였다.
최종제품을 1000-1700㎛으로 시빙처리한 다음 압축성형시켜 이전의 실시예에서 설명한 방법에 의해 매력적인 외관을 가지는 타블렛을 제조하였다. 결합제/분해성분으로서 3중량%의 교차결합 폴리비닐 피롤리돈을 함유하는 타브렛은 우수한 파열강도를 가지며 만족할만한 분해 및 분산특성을 발휘한다.

Claims (14)

  1. 세제활성 화합물, 세척력빌더, 및 임의선택적인 기타 세제성분을 함유하는 압축성형된 입자상 세제조성물의 타블렛으로서, 타블렛 또는 타블렛의 별개의 영역은 거의 모두 200-2000㎛ 범위의 상한과 하한을 가지는 입자크기를 가지며 그 차이는 700㎛ 이하의 수준인 입자의 매트릭스로 구성되는 것을 특징으로 하는 세제타블렛.
  2. 제1항에 있어서, 매트릭스를 구성하는 입자의 입자크기의 상한 및 하한은 250-1500㎛의 범위내인 것을 특징으로 하는 세제타블렛.
  3. 제1항에 있어서, 매트릭스의 입자크기분포의 상한 및 하한의 차이는 500㎛ 이하의 수준인 것을 특징으로 하는 세제타블렛.
  4. 제1항에 있어서, 매트릭스를 구성하는 입자는 사실상 일정하고 규칙적인 모양을 가지는 것을 특징으로 하는 세제타블렛.
  5. 제1항에 있어서, 매트릭스는 타블렛의 전체 또는 타블렛의 별개의 영역을 구성하는 것을 특징으로 하는 세제타블렛.
  6. 제1항에 있어서, 매트릭스는 매트릭스를 구성하는 입자보다 적어도 한차원이 큰 시각적으로 차이가 있는 입자는 소량 함유하는 것을 특징으로 하는 세제타블렛.
  7. 제1항에 있어서, 금본적으로 단일 매트릭스로 구성되는 균질성 타블렛인 것을 특징으로 하는 세제타블렛.
  8. 제1항에 있어서, 매트릭스는 또한 타블렛이 물속에 침지될 때 타블렛의 구조를 붕괴시킬 수 있는 결합제/분해성분을 0.1-10중량%(타블렛 또는 타블렛의 별개의 영역을 기준)함유하는 것을 특징으로 하는 세제타블렛.
  9. 제8항에 있어서, 결합제/분해성분은 폴리에틸렌 글리콜로 구성되는 것을 특징으로 하는 세제타블렛.
  10. 제1항에 있어서, 5-80중량%(무수물기준)의 알칼리금속알루미노규산염을 함유하는 것을 특징으로 하는 세제타블렛.
  11. 제1항에 있어서, 앞서 기술한 분해테스트에서 잔류물이 75중량% 이하의 수준인 것을 특징으로 하는 세제타블렛.
  12. 제1항에 있어서, 10분 이하의 분해시간(앞서 기술한 바와같음)을 가지는 것을 특징으로 하는 세제타블렛.
  13. 제1항에 있어서, 5분 이하의 용해시간(앞서 기술한 바와같음)을 가지는 것을 특징으로 하는 세제타블렛.
  14. 제1항에 있어서, 5.0KPa 이상의 직경파열응력을 가지는 것을 특징으로 하는 세제타블렛.
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