KR100186970B1 - 린스 콘디쇼너 - Google Patents

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KR100186970B1
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앤드류 터너 그라함
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에이치.드로이
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Abstract

린스 콘디쇼너의 수성 분산물을 형성하기 위해 사용되는, 린스 콘디쇼너로 진행 (progenitiive)되는 분말에 관한 것이다. 이 콘디쇼닝 분산물은 세탁기 밖에서 즉시 형성되어 세탁기에 첨가되어진다. 이것은 린스 콘디쇼너가 양이온 활성제를 함유한 경우 바람직하다.

Description

린스 콘디쇼너
본 발명은 헹굼 단계에서 세액 중의 현탁액으로부터 세탁물로 공급되는 유연 성분(softening component) 또는 정전기방지 성분을 함유하는 린스 콘디쇼너에 관한 것이다.
종래의 직물 콘디쇼닝은 직물 세탁 및 헹굼과정 중의 헹굼단계에 이어서 또는 직물의 텀블(tumble) 건조 중에 수행되었다. 거의 대부분의 경우에 있어서 린스 콘디쇼닝은 린스 콘디쇼닝제의 액체 분산물을 헹굼수에 첨가함으로써 수행된다. 전통적으로, 액체 분산물은 소비자가 사용하기에 편리한 수성 분산제로 만들어져 보급되어 왔다.
그러나 최근 들어, 환경 문제와 소비자들의 편의에 의해 보다 더 적은 양으로 사용되거나 사용전 미리 물에 희석시켜 사용하는 형태의 농축 수성 분산제가 선호되고 있다.
유럽 특허 제 234082호에는 고체 블록으로서의 린스 콘디쇼너가 제안된 바 있다. 이와 같은 방법은 블록용 특정 억제제가 사용되어야 할 뿐 만 아니라 분무 시스템에 의해 블록을 용해하고 분산시키기 위한 세탁기의 개조를 필요로 한다.
과립 또는 분말 형태의 직물 유연제를 공급하기 위하여 여러 가지 제안들이 나왔으며, 유럽 특허 제 111074호가 대표적인데 여기서는 실리카를 유연제에 담체로서 사용하였다. 실리카와 같은 담체를 사용하는데 있어서의 단점은 제품의 부피를 크게 만든다는 점과 세탁 분말에 함유될 수 있는 다른 성분들과 함께 분말로 만들때 제기능을 제대로 수행치 못한다는 점이다.
국제 특허 공개 제 92/18593호에는 비이온계 직물 유연제 및 단일 장쇄 알킬 양이온계 물질을 함유하는 과립형 직물 유연제가 기술되어 있다. 이 명세서는 효과적인 양이온계 유연제 화합물이 과립 형태로 사용될 경우 낮은 분산 특성을 나타낸다는 점을 교시하고 있다.
린스 콘디쇼너를 분말 형태로 직접 세탁기에 가하는 방법이 제시된 바 있다. 만일 이 방법을 통상의 세탁기 분배 구획을 통해 실행할 경우, 린스 콘디쇼너가 전단계 세탁후에 남은 물과 접촉하여 농후해지거나 겔화될 위험이 크다. 이는 적정량의 콘디쇼너가 분배되는 것을 막거나 방해할 수 있다. 이러한 문제점의 해결방법은 적당한 시간에 세탁물에 직접 분말을 첨가하는 것으로, 이 방법은 매우 불편하며, 주 세탁 과정 끝에 세탁기를 멈추게 하고 뚜겅을 열어 헹굼단계가 진행되기 전에 분말을 뿌려주어야 한다. 이러한 이유로, 환경 문제과 수송의 장점에도 불구하고 분말형 린스 컨디쇼너는 제조업자들이 그 생산을 꺼려왔다.
본 발명에 따르면, 분말의 수성 분산물을 형성하도록 린스 콘디쇼너로 유통되는 분말의 사용을 제공하며, 이 수성 분산물은 세탁기에 첨가되기 직전에 세탁기 밖에서 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 사용 직전에 세탁기 밖에서 분말을 물에 분산시키라는 지침(instructions)의 공급과 함께 세탁기용 린스 콘디쇼너로 유통되는 분말의 공급을 포함한다.
또한, 본 발명은 린스 콘디쇼너 또는 직물 유연제를 함유하는 분말을 수돗물과 혼합함으로써, 세탁기 밖에서 분말의 액체 분산물을 형성하도록 분말을 분산시키는 단계 및 이어서 결과적으로 형성된 분산물의 일정한 투입량을 통상의 방법으로 세탁기의 헹굼액에 첨가시키는 단계로 이루어지는 린스콘디쇼너 또는 직물 유연제를 세탁기의 헹굼액 중에 공급하는 방법을 포함한다. 많은 기계적인 세탁기에서, 분산물은 린스 콘디쇼너 분배 구획으로 첨가될 것이다.
본 발명의 내용에 따르면, 사용 직전에 분산물을 형성시킨다는 것은 세탁의 전 과정이 완전 진생되는 시간 동안 특정한 세탁 단계에서 사용되기 위한 분산물을 형성시킨다는 것을 의미한다.
또한 본 발명의 내용에 따르면, 세탁기는 기계적 메카니즘에 의해 작동되는 기계장치 또는 물통이나 그릇같은 좀더 단순한 장치로서 정의된다.
또한, 분말은 보조-활성제(co-active)를 함유할 수 있는데, 그 양은 20% 이하인 것이 바람직하다. 보조-활성제는 지방산인 것이 바람직하다. 지방산 보조 -활성제는 경화 우지(tallow) 지방산을 함유하는 것이 바람직하다.
직물 세탁 및 헹굼 단계 중 초기 세탁 단계부터 음이온계 활성제를 보유하는 경우, 유연제 성능 감소를 최소화하기 위해, 지방산의 양은 가능한 한 최소량, 바람직하게는 15% 이하로 유지시키는 것이 좋다.
또한 분말은 비이온계 분산 보조제를 함유하는 것이 유리한데, 이러한 분산 보조제는 추가의 유연성 이점을 제공하며, 그 예로서 장쇄 알코올 에톡실레이트, 슈가 및 슈가 알코올을 포함한다.
본 발명의 분말은 소비자가 가정에서 물로 직물 콘디쇼닝 분산액을 만드는데에 바람직하게 사용된다. 따라서 분말을 손으로 흔들어 분산시킬 경우 유리하다. 분말을 물과 함께 5초 동안 진탕시키고, 보다 바람직하게는 분말을 물과 함게 2초간 진탕시키고, 가장 바람직하게는 물과 분말을 밀폐된 용기에 넣어 단지 한번 거꾸로 함으로써 분산시킨다.
또한, 소비자에게 좀 더 편리하도록 실온에서 물을 사용하여 분산물이 형성되도록 하는 것이 바람직하다.
또한 조성물은 유동보조제, 및 향료, 거품방지제, 방부제, 및 염료와 같은 통상의 린스 콘디쇼너에서 발견될 수 있는 기타 성분들을 함유할 수 있다.
또한, 분말은 양이온계 활성제를 함유하는 것이 바람직한데, 이 양이온계 활성제는 분말의 40 중량% 이상, 95 중량% 이하로 함유하는 것이 좋다.
양이온계 활성제는 생분해성 4급 암모늄 화합물 또는 이미다졸륨 염일 수 있다.
분말은 1개 이상의 에스테르 결합을 통해 N원자에 연결된 2개의 C12-28알킬 또는 알케닐기를 갖는 화합물인 불수용성 양이온계 화합물을 함유하는 것이 유리하다.
본 발명에 따르는 조성물에서 사용되기에 적합한 에스테르 -결합된 4급 암모늄 물질의 바람직한 형태는 다음 일반식으로 나타낼 수 있다:
상기 식에서,
각 R1기는 C1-4알킬, 히드룩실알킬, 또는 C2-4알케닐기로부터 독립적으로 선택되며;
각 R2기는 C7-27알킬 또는 알케닐기로부터 독립적으로선택되며;
이며
n은 0-5의 정수이다.
바람직하나 제2 형태의 4급 암모늄 물질은 다음 일반식으로 나타낼 수 있다.
상기식에서,
R1,n 및 R2는 상기 정의된 바와 같다.
상기 부류의 바람직한 물질 및 그 제조방법은, 예를 들어 US 4 137 180(Lever Brothers)에 기술되어 있다. 이들 물질은 US 4 137 180에 기술된 바와 같은 대응하는 모노에스테르, 예를 들면 1- 탤로우오일옥시, 2-히드록시트리메틸 암몬늄 프로판 클로라이드와 같은 모노에스테르를 소량 함유하는 것이 바람직하다.
양이온계 활성제: 지방산의 수준은 6:1 이상인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 양이온계 활성제: 지방산의 비가 12:1 인것이 더욱 바람직하다.
이제, 다음의 비 -한정적인 실시예를 참고로 하여 본 발명을 설명하고자 한다.
(실시예 1)
먼저 무수 혼합한 다음, 용융 공정을 거치고 최종적으로 프릴링(prilling) 함으로써, 3가지 상이한 방법에 따라 표 1에서와 같은 조성을 갖는 분말을 제조하였다.
[표 1]
무수 혼합 공정- 고체 HT TMAPC를 고전단 절단기에서 비이온계 계면활성제와 함께 2 내지 5분 정도 분쇄하였으며, 무기 다공성 캐리어 중의 향료를 상기 혼합물에 첨가하였다. 이 혼합물은 소정 입자 크기로 체에 통과시키거나 과립화시켰다.
본 실시예에 있어서, HT TMAPC가 용매(IPA)를 함유하고 있었지만 공정은 용매-유리 시스템과 같이 수행되었다.
용융 공정 - 상기 제형은 또한 용융 공정에 의해 제조되었다. 본 경우에 있어서, HT TNAPC, 비이온계 활성제 및 향료 등을 먼저 완전히 혼합될 때까지 용융시키고 냉각시킨 후 고화시켰다. 그런 다음, 이 고체 프리믹스 및 마이크로실을 고전단 절단기로 옮겨서 전술한 바와 같이 분말로 분쇄하였다.
또한, 향료는 용융단계에서 첨가하는 대신 유동 보조제나 다른 캐리어와 함께 첨가할 수 있으며, 또는 분무시킬 수도 있다.
프릴링 공정-용융 공정에서와 같이 준비된 용융 혼합물을 4cm높이에서 약 65g/분의 속도로 150℃로 가열된 회전(2,000 rpm) 디스크 상으로 방울 방울 떨어뜨린다. 응용물이 디스크 밖으로 스핀(spin)되어 나가면 공기에 의해 냉각되어 (바깥족으로 디스크가 회전하기 때문에 거의 구형에 가까운 과립형 입자(50-500)가 형성되었다.
상술한 3가지 방법에 따라 제조된 분말은 수성 분산액의 제조에 사용될 경우, 양호한 분산 특성을 나타내었다. 수성 분산액은 프론트 로딩(front loading) 세탁기의 헹굼액 중에 더 희석될 경우 잘 분산되었다.
(실시예2)
표 2에서와 같은 조성을 갖는 분말을 용융 공정으로 제조하고 입자크기를 350μ 이하로 분쇄시켰다. 용매는 공급된 양이온내에 단순히 용매가 함유되어 있기 때문에 존재한다.
[표 2]
제나폴 C-100 비이온계 활성제는 생분해성 및 예비희석(predilute)시켰을 때의 점도 조절 때문에 선택되어진다. 알루실(Alusil)은 유동 보조제로서 함유된다.
분말은 40℃의 온수 1ℓ와 함께 수 초간 진탕시켜 5% 양이온계 활성제의 예비희석물이 되도록 한다. 액체 린스 콘디쇼너로 사용시 양호한 유연성을 주며 1달 이상 안정하게 남아있는, 덩어리가 없는 양호한 분산액이 수득되었다.
이들 예들이 5 중량%의 양이온 농도를 갖는 예비희석물을 형성한다는 점에 대해 기술하고 있지만, 본 발명은 또한 기타 유연제 및 고농도의 활성제 포함한다.
예를 들면, 분말은 소위 세탁기 첨가용 농축물을 형성하기 위해 분산될 수 있다. 이러한 액체 농축물에 있어서 활성제의 대표적인 수준은 7-20 중량%이다.
(실시예 3)
실시예 2에서와 같은 용융 공정을 사용하여 실시예 3을 제조하였으며, 또한 실시예 2에서 증명한 바와 동일한 방법으로 5% 예비희석물을 제조하였다.
실시예 3의 조성을 표 3에 나타내었다.
[표 3]
*테트라닐 AHT-1으로 공급되는 용매
유연성은 터고토메터(tergotometer)에서 0.1g의 유연 활성제(5%a. d. 분산물 2ml)를 0.001%(W/W)의 알킬 벤젠 술폰산 나트륨(ABS)을 함유하고 있는 실온의 10°FH, 수돗물 1ℓ에 첨가함으로써 평가하엿다. ABS는 주 세탁으로부터 음이온계 세제가 포함되는 것과 같이 첨가되었다. 4개의 테리 타월 천(20cm×20cm, 총중량 50g)을 터고토메터 그릇에 넣었다. 옷감들을 60rpm에서 5분동안 처리하였으며 회전시켜 과량의 물기를 제거한 후 밤새 줄에 걸어 말렸다.
직물의 유연성은 4명의 전문가들에 의해 비교 시험 프로토콜(protocol)을 사용하여 평가하였다. 각 측정자는 4세트의 시험용 옷감을 평가하였다. 각 시험용 옷감세트는 측정하에 각 시험 시스템의 한가지 옷감을 포함하고 있었다. 측정자들은 측정시 각 쌍의 옷감 중에서 더 부드러운 옷감을 고르도록 요청받았고 '차이가 없음'이라고 하는 것은 허락되지 않았다. 유연성에 대한 점수는 어날리시스 오브 배리언스(Analysis of Variance)법을 사용하여 계산되었다. 여기서의 큰 값은 덜 부드러운 것을 나타낸다.
실시예 3의 결과를 실시예 2와 비교하였다. 양이온계 활성제: 비이온계 활성제의 몰비는 2개의 제형에 대해 동일하였다 (95:5). 이 결과가 표 4에 나타나 있다.
[표 4]
이는 테트라닐 AHT-1을 함유하는 조성물이 HT TMAPC를 함유하는 조성물보다 유연효과가 크지 않음을 보여 준다.
(실시예 4)
실시예 4의 콘디쇼너 분말을 용웅 공정을 사용하여 표 5에서와 같은 조성을 갖도록 제조하였다.
[표 5]
* IPA는 용융물을 형성하기 위하여 사용되었으나 최종 분말 조성물내에 들어 있는 IPA의 양은 용융 공정 동안 증발로 인하여 최소화될 것이다.
이 분말은 실시예 1에서와 같은 방법으로 양호한 직물 유연성을 나타내었다.
(실시예 5-14)
조성물들은 용융 공정을 통해 제조되었으며, 모든 경우에 HTTMAPC: 지방산의 비율은 6:1로 일정하게 유지되고, IPA는 모든 제형에 0.4% 수준으로 존재한다.
HTTMAPC: 비이온계 활성제의 비율은 표 6에 나타낸 바와 같다.
[표 6]
실시예 12,13 및 14는 너무 끈적거려서 분말로 제조할 수 없었다.
이는 HTTMAPC와 비이온계의 몰비가 80.6:19.4 보다 낮을 경우 분말을 제조할 수 없다는 것을 보여준다.
실시예 2 및 3에서 기술한 바와 같이 유연성을 2종류의 실험으로 시험하였으며 그 결과는 표 7 및 표 8에 나타내었다.
[표 7]
[표 8]
이는 양이온계: 비이온계 계면활성제의 몰비가 낮을 수록 조성물의 유연효과가 더 커지는 것을 증명하고 잇다.
(실시예 15 )
HT TMAPC, 지방산 및 IPA 는 훽스트 사에 의해 연속상 고체로써 공급되었다.
실시예 15의 분말은 표 9에서와 같은 초기 조성을 갖는다. 분말은 실시예 1에서와 같은 무수 혼합 공정을 사용하여 제조되었다.
분말은 체에 통과시켜 150~250㎛ 사이의 입자를 제공하였다.
실시예 15의 분산성은 7℃와 20℃의 물에서 이하의 방법에 따라 측정되었다:
실시예 15의 분말을 용기안에 넣고, 탈이온수(20℃ 또는 7℃의 물 95g) 를 분말에 가한 다음, 용기를 밀봉하였다. 혼합물을 2초간 진탕시키거나 1회 반전시켰다.
생성된 분산물 모두를 150 ㎛ 메쉬의 폴리몬 43T(George Hall Ltd 상표)를 통해 여과하였다. 상기 메쉬를 150℃에서 2시간 동안 건조시키고 무게를 측정하였다. 메쉬에 의해 남은 고체 물질의 퍼센트를 계산하였다.
이 실험을 실시한 분산물 결과를 표 10에 나타내었다.
[표 10]
표 10은 5g의 분말 사용시 7℃와 20℃에서 최소한의 교반에 의해서 분말이 신속히 분산되다는 것을 보여주며, 15g의 분말은 더 많은 교반이 필요하다는 것을 보여주고 있다.
실시예 15의 분말은 유연성 실험을 위해 실시예 13에서와 같은 절차를 사용하였는데, 그 결과는 표 11과 같다.
[표 11]
물은 유연성 점수가 8이 될 것으로 예상된다.
(실시예 16-20)
[표 12]
1=(에틸렌 옥사이드 10몰로 에톡실화된 코코 알코올).2
=( 에틸렌 옥사이드 20몰로 에톡실화된 코코 알코올).
3=( 에틸렌 옥사이드 15몰로 에톡실화된 코코 알코올).
실시예 16 내지 20의 분말은 표 12에 나타난 바와 같은 조성을 갖는다. 분말은 실시예 1에 기술된 무수 혼합 공정을 사용하여 제조되었다.
이 분말은 실시예 3에 기술된 방법을 사용하여 유연성을 시험하였다. 그 결과가 표 13에 주어져 있다.
[표 13]
이는 일정 범위의 비이온계 활성제에 의해서 유화됨을 증명해준다.

Claims (9)

  1. 4급 암모늄 화합물 또는 이미다졸륨염으로부터 선택되는 양이온계 활성제 40~95 중량%를 함유하는 린스 컨디쇼너 분말의 수성 분산물이 세탁기에 투입되기 직전에 세탁기 밖에서 형성되는, 린스 콘디쇼너 분말의 수성 분산물을 형성하는 방법.
  2. 4급 암모늄 화합물 또는 이미다졸륨염으로부터 선택되는 양이온계 활성제 40-95 중량%를 함유하는 린스 콘디쇼너 분말을 수돗물과 혼합함으로써 분산시켜 세탁기 밖에서 린스 콘디쇼너 분말의 수성 분산물을 형성하는 단계, 및 이어서 형성된 분산물을 세탁기의 헹굼액 구획에 첨가시키는 단계로 이루어진, 린스 콘디쇼너 분말의 분산물을 공급하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 분말이 추가로 지방산 보조-활성제를 20% 이하로 함유하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 분말이 추가로 비이온계 분산 보조제를 20중량%이하로 함유하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 분말이 1개 이상의 에스테르 결합을 통해 N 원자에 연결된 2개의 C12-28알킬 또는 알케닐기를 갖는 화합물인 불수용성 양이온계 활성제를 함유하는 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 분말이 1-트리메틸 암모늄-2,3-이경화된(dihardened) 탤로우 오일옥시 프로판 클로라이드를 함유하는 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 양이온계 활성제: 지방산의 몰비가 6:1 이상인 방법.
  8. 제 1항, 제 3항, 제 4항, 제 5항, 제 6항 및 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 분말이 4급 암모늄 화합물 또는 이미다졸룸염을 함유하며, 여기서 4급 암모늄 화합물이 1개 이상의 에스테르 결합을 통해 N 원자에 연결된 2개의 C12-28알킬 또는 알케닐기를 갖는 불수용성 양이온계 활성제로서 다음 일반식에 의하여 표시되는 에스테르 결합된 4급 암모늄 물질이거나 ,
    (상기 식 중, 각 R1기는 C1-4알킬, 하이드록시알킬 또는 C2-4알케닐기로부터 독립적으로 선택되고, R2기는 C7-27알킬 또는 알케닐기로부터 독립적으로 선택되며, X-는 카운터이온(counterion)이고, T 는또는이며, n은 0내지 5의 정수이다) 또는 다음 일반식에 의하여 표시되는 4급 암모늄 물질인 것을 특징으로 하는 방법.
    (상기 식 중, R1, n, R2및 X는 상기 정의한 바와 같다).
  9. 제 2항에 있어서, 분말이 4급 암모늄 화합물 또는 이미다졸륨염을 함유하며, 여기서 4급 암모늄 화합물이 1개 이상의 에스테르 결합을 통해 N 원자에 연결된 2개의 C12-28알킬 또는 알케닐기를 갖는 불수용성 양이온계 활성제로서 다음 일반식에 의하여 표시되는 에스테르 결합된 4급 암모늄 물질이거나,
    (상기 식 중, 각 R1기는 C1-4알킬, 하이도록시알킬 또는 C2-4알케닐기로부터 독립적으로 선택되고, R2기는 C7-27 알킬 또는 알케닐기로부터 독립적으로 선택되며, X는 카운터이온(counterion) 이고, T는또는이며, n은 0내지 5의 정수이다) 또는 다음 일반식에 의하여 표시되는 4급 암모늄 물질인 것을 특징으로 하는 방법.
    (상기 식 중, R1, n, R2및 X는 상기 정의한 바와 같다).
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