KR100191986B1 - 액체세제조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액체세제조성물에 관한 것으로서, 음이온 계면활성제로, 음이온 계면활성제로, 탄소수 10 내지 18인 고급알콜황산에스테르염 1 내지 6중량%와, 에틸렌옥사이드 부가량이 3 내지 5인 탄소수 10 내지 16인 폴리옥시에틸렌에테르 황산에스테르염 5 내지 15중량% ; 비이온계면활성제로 1차 또는 2차 알콜에 에틸렌옥사이드 11 내지 25분자가 부가된 탄소수 8 내지 16의 알킬폴리옥시에틸렌 에테르이 5 내지 20중량% ; 살균제로서, TCC 0.1 내지 2.0중량%를 함유하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 세탁물의 살균과 함께, 조성물의 pH를 7내외의 중성으로 유지하여 세탁시 섬유에 대한 수축, 견뢰도, 손상등을 최소화하여 살균 및 세탁효과의 향상을 도모할 수 있다.
Description
본 발명은 액체세제조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 음이온 및 비이온계면활성제를 주성분으로 하고 살균제 및 기타보조제를 함유하는 중성액체세제조성물에 관한 것이다.
액체세제는 사용할 때 계량이 용이하고 분말세제에 비해 분진이 날리지 않는 장점이 있으며, 사용방법에 있어서도 분말세제와 유사하게 세탁주기에 첨가되어 사용될 수도 있지만, 오염부분에 직접 발라서 사용할 수 있는 장점을 가지고 있다. 또한, 보관중에 분말세제에서 발생할 수 있는 덩어리 발생등의 단점도 보완할 수 있다.
그러나, 액체세제의 경우, 세제성분들간에 상분리등이 발생하여, 세제조성물이 불균일하게 되거나 불용성함유물의 침전 또는 부유현상을 일으키는 담점이 있다. 따라서, 액체세제의 경우 분말세제에 비해 조성원료의 사용에 있어서 많은 제약을 받기 쉬운 단점이 있다. 이러한 원료사용의 단점으로 인하여 세제의 안정성 및 세척력향상, 기타 부가기능을 부여하기 위하여 많은 실험과 특허출원이 이루어져 특허등록되어 왔다. 특히, 이러한 열세한 성능 부분을 보완하기 위하여 금속이온, 봉쇄제로 제올라이트등의 무기빌더를 함유하는 종래의 특허로는, 미합중국 특허 제4,605,509호, 유럽특허 0459077 A1호 및 일본 특허공고 제58-135794호 등이 있다.
그러나, 상기 특허들은 성능부분을 개선하였지만, 저온에서의 용해성 저하, 세탁후 잔유물 생성 및 제품의 분리로 인하여 만족할만한 결과를 얻지 못하였다.
또한 액체세탁세제에는, 살균제가 들어있지 않아 균이 잔존할 수 있어 비위생적인 세탁이 될 수가 있다. 이를 개선하기 위하여 미합중국 특허 제3,954,646호에는 히드록시아세트산과 페놀유도체의 화합물을 함유하는 액체세제조성물을 제안하였다. 그러나, 이러한 액체세제조성물도 만족할 만한 살균력을 보여주지 못하였다.
따라서, 본 발명은, 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서,세탁물의 살균효과와 함께, 조성물의 pH를 7내외의 중성으로 유지하여 세탁시 섬유에 대한 수축, 견뢰도, 손상등을 최소화한 중성액체세제조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 음이온 계면활성제로, 음이온 계면활성제로, 탄소수 10 내지 18인 고급알콜황산에스테르염 1 내지 6중량%와, 에틸렌옥사이드 부가량이 3 내지 5인 탄소수 10 내지 16인 폴리옥시에틸렌에테르 황산에스테르염 5 내지 15중량% ; 비이온계면활성제로, 1차 또는 2차 알콜에 에틸렌옥사이드 11 내지 25분자가 부가된 탄소수 8 내지 16의 알킬폴리옥시에틸렌 에테르이 5 내지 20중량% ; 살균제로서, TCC 0.1 내지 2.0중량%를 함유하는 것을 특징으로 하는 액체세제조성물에 의하여 달성된다.
또한, 본 발명의 액체세제조성물은, 살균제로서, TCC 0.5 내지 1.5중량%를 함유하는 것을 바람직하다.
일반적으로, 알칼리세제로 모, 견, 아세테이트 등의 고급섬유를 세탁할 경우, 섬유에 대한 수축율, 견뢰도 등 섬유에 대한 변형 및 손상이 발생하기 쉬워, 이러한 고급섬유는 일반적인 세제로 세탁하기에는 곤란한 점이 있다.
이에 따라, 본 발명자들은 이러한 섬유에 대한 영향을 최소화하기 위하여 계면활성제를 종류별로 취사선택하여 실험을 한 후, pH를 낮출 수 있고, 모, 견, 아세테이트 등의 고급섬유에 대한 수축율, 견뢰도, 손상 등을 최소화할 수 있는 액체세제의 개발에 방대한 연구를 행하였다. 또한 금속이온봉쇄제로 EDTA를 사용하여 불용성인 제올라이트를 사용할 때에 발생하는 조성물의 안정성 및 세탁후 하천에 침적되거나 의류등에 부착되는 문제점을 제거하는 방안을 모색하였다.
또한, 본 발명의 세제조성물에 살균제를 첨가함으로써 세탁의류의 균을 제거하여 기존의 세탁보다 위생적인 세탁이 가능하도록 하였다.
본 발명에 사용되는 계면활성제는 음이온계면활성 및 비이온계면활성제이며, 음이온계면활성제로는, 탄소수 10 내지 18을 가지는 고급알콜의 황산에스테르염, 탄소수 10 내지 16인 폴리옥시에틸렌 에테르황산에스테르염 등이 있으며, 비이온계면활성제로는 탄소수 8 내지 16인 1급 또는 2급 알콜에 옥시에틸렌 12 내지 25분자가 부가된 알킬폴리옥시에틸렌에테르 등을 사용할 수 있다.
본 발명에 사용되는 알킬폴리옥시에틸렌에테르에서 여기에 부가되는 옥시에틸렌의 분자량이 12분자 미만이거나 25분자 이상일때는 저온에서의 상안정성이 현저히 떨어지거나 세척력이 본 발명에서 요구하는 수준에 미달할 수가 있다.
본 발명에서 사용되는 계면활성제의 함량은 조성물에 대하여, 5 내지 40중량%이고, 바람직하게는 15 내지 35중량%이다. 여기서, 음이온 계면활성제의 경우, 고급알콜황산에스테르염은 1 내지 6중량%와, 폴리옥시에틸렌에테르 황산에스테르염은 5 내지 15중량%이고, 비이온계면활성제의 경우 알킬폴리옥시에틸렌에테르는 5 내지 20중량%, 바람직하게는 8 내지 20중량%이다. 이러한 계면활성제의 함량이 5중량% 이하 또는 40중량% 이상의 과량일때는, 충분한 세척력을 기대하기 어렵거나 액체세제조성물이 불안정해지므로 바람직하지 않다.
한편, 본 발명의 세제조성물에서는, 상기 미합중국 특허 제 3,954,646호에서 나타나는 용해성의 저하, 세탁후의 잔유물 생성 및 제품의 분리등의 문제점을 해결하기 위하여, 살균제로서 TCC(Trichlorocarbanilide)를 첨가하여 세탁시에 살균력을 부여하여 위생적인 세탁이 가능하도록 하였다.
이러한 TCC의 살균제는 본 발명의 세제조성물내에 0.1 내지 2.0중량%을 함유하며, 바람직하게는 0.5 내지 1.5중량% 함유한다. TCC는 조성물속에서 열이나 빛에 노출시에도 안정하며 우수한 활성도를 유지한다. 또한 적량 사용할 때에는 인체에 우려할만한 독성을 갖고 있지 않다. 이의 용해도는 에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 에틸렌 옥사이드가 부가된 라우린산 등에 10%내외 내지 그 이상의 용해도를 나타내며, 물에 대한 용해도는 높지 않기 때문에, TCC를 함유한 세제조성물을 만들기 위하여서는 상기와 같은 함량으로 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명의 액체세제조성물에는 필요에 따라 수용성 유기증강제, 하이드로트로프제, 형광증백제, 효소, 향료 등을 함유할 수 있다.
수용성 유기증강제로는 일반적으로 나트륨 씨트레이트나 에틸렌디아민 테트라 아세트산염등을 사용한다. 하이드로 트로프제는 저온에서의 상 안정화, 가용화 증대등의 작용을 하며, 일반적으로 에탄올, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜로 대표되는 알콜 및 폴리올류등과 톨루엔 술폰산염, 크실렌 술폰산염등의 짧은 사슬 알킬벤젠 술폰산염등이 사용될 수 있다. 형광증백제는 바이페닐계의 Tinopal CBS-X(시바-가이기의 제조)를 사용할 수 있다.
또한 본 발명에서는 소량의 소포제를 첨가하여 세탁 및 헹굼시 기포의 발생을 억제하였다. 본 발명에 사용된 소포제로는 실리콘계로서 0.001 내지 0.2중량%를 함유할 수 있으며, 바람직하게는 0.02 내지 0.1중량%를 사용한다. 이러한 소포제 함량이 0.001 내지 0.2중량%의 범위를 벗어날 경우에는, 본 발명의 세제제품에서 요구하는 소포력이 현저히 떨어지거나 제품에 부유물질이 발생할 수 있다. 본 발명에 사용되는 실리콘계 소포제로는 럭키디씨의 상품명 LDC-220A를 사용하였으며, 상업적 구입이 가능하다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
실시예 1 : 안정도 실험
안정도 실험방법 하기 표 1에 나타낸 성분비로 시료1 내지 8을 조제한 후, NaOH 및 시트르산으로 pH 7(오차 0.2)이 되게 한 후 250㎖ 플라스크에 넣어 저온(-4℃), 실온(25℃), 고온(40℃)에서 7일간 보관 후 안정성을 평가하였다. 이러한 안정성 평가는 하기와 같이 3가지 상태로 구분하여 평가하였다.
○ : 점도의 변화가 적고 상분리가 발생하지 않은 안정한 상태임
△ : 점도가 급격히 상승하여 슬러리화 하거나 부유물질이 있는 상태임
× : 완전히 굳은 상태이거나 상분리가 발생하는 상태임
| 구 분 | 시료 1 | 시료 2 | 시료 3 | 시료 4 | 시료 5 | 시료 6 | 시료 7 | 시료 8 | |
| 원료명 | LAS | - | - | - | - | - | 5 | 3 | 10 |
| AES | 10 | 10 | 10 | 6 | 3 | 8 | - | 3 | |
| AS | 3 | 3 | 3 | 7 | 10 | - | 10 | - | |
| 비이온 | EO 7 | 12 | - | - | - | - | - | - | - |
| EO 15 | - | 12 | - | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | |
| EO 25 | - | - | 12 | - | - | - | - | - | |
| PG | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | |
| TCC | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| 소포제 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | |
| 소 량 원 료 | |||||||||
| 물 : 잔량 | |||||||||
| 안정도 | 저 온 | × | ○ | ○ | △ | × | △ | × | × |
| 실 온 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | △ | |
| 고 온 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | △ | × | |
| * LAS : 직쇄 알킬벤젠 설폰산 및 염* AES : 폴리옥시에틸렌에테르 황산에스테르염(EO 3 또는 5)* AS : 고급알콜의 황산에스테르염* 비이온 : 비이온계면활성제로서 알킬폴리옥시에틸렌에테르* PG : 프로필렌글리콜* TTC : 트리클로로카르바닐리드* 소포제 : 실리콘계(상품명 : LDC 220A)* 소량원료 : EDTA, 향료 등 |
상기 제품안정성에서, 비이온계면활성제인 알킬폴리옥시에틸렌에테르의 EO부가몰수가 15몰 이상에서 안정하며, 부가몰수가 적을수록 안정도는 저온 안정성에서 떨어지는 것을 알 수 있으며, AS 및 LAS의 함량이 많으면, 또한 안정성이 떨어짐을 알 수 있다.
실시예 2 : 세정력 실험
세정력 실험은 상기 시료중에 상 안정성이 안정한 제품에 대하여 세척력 평가실험을 실시하였다.
실험방법은 세탁온도가 실온(25℃)이며, 세제농도가 세제 1g/1L 세탁수인 모델명 TERG-O-TOMETER인 세척기기에 오염포로서, EMPA-104(JIS 오염포)를 넣고, 10 분 동안 세척하고, 3분 동안 2회 헹굼다음 세척력을 평가하였다. 세척력 평가방법은 하기와 같이 2단계로 평가하였다.
++ : 시판되는 액체세제 대비 대등 및 우수함
+ : 시판되는 액체세제 대비 열세임
| 구 분 | 시료 1 | 시료 2 | 시료 3 | 시료 4 | 시료 5 | 시료 6 | 시료 7 | 시료 8 | |
| 원료명 | LAS | - | - | - | - | - | 5 | 3 | 10 |
| AES | 10 | 10 | 10 | 6 | 3 | 8 | - | 3 | |
| AS | 3 | 3 | 3 | 7 | 10 | - | 10 | - | |
| 비이온 | EO 7 | 12 | - | - | - | - | - | - | - |
| EO 15 | - | 12 | - | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | |
| EO 25 | - | - | 12 | - | - | - | - | - | |
| PG | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | |
| TCC | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| 소포제 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | |
| 소 량 원 료 | |||||||||
| 물 : 잔량 | |||||||||
| 세 척 력 | ++ | ++ | + | ++ | ++ | ++ | ++ | ++ | |
| * LAS : 직쇄 알킬벤젠 설폰산 및 염* AES : 폴리옥시에틸렌에테르 황산에스테르염(EO 3 또는 5)* AS : 고급알콜의 황산에스테르염* 비이온 : 비이온계면활성제로서 알킬폴리옥시에틸렌에테르* PG : 프로필렌글리콜* TTC : 트리클로로카르바닐리드* 소포제 : 실리콘계(상품명 : LDC 220A)* 소량원료 : EDTA, 향료 등 |
상기 실시예를 통하여 세척력에서는 알킬폴리옥시에틸렌 에테르의 에틸렌 옥사이드 부가몰수가 많을 수록 세척력은 떨어짐을 알수 있다.
실시예 3 : 세탁시에 발생하는 섬유에 대한 수축율 및 견뢰도 실험
실시예 1, 2를 통하여 안정도 및 세척력이 현저히 떨어지는 시료1, 시료3, 시료8을 제외한 나머지에 대하여 아래와 같이 실험하였다.
1) 세탁견뢰도
- 방법 : 시험편의 크기를 10㎝×5㎝ 크기로 하고 이표면에 5㎝×5㎝ 크기로 첨부백포 2장을 인접 배열하여 접은 후 꿰멘다음 방법(KS K 0430 (A-1), 40℃ 30분에 따라 실험한다.
- 판정 : 시험편의 변퇴색 및 첨부백포의 판정은 세제없는 일반 수돗물에서의 견뢰도를 기준으로 하여 하기와 같이 2단계로 판단하였다.
++ : 수돗물에 대한 견뢰도와 동등함.
+ : 상수에 대한 견뢰도와 비교하여 열세로 판정하였음.
2) 수축율실험
- 방법 : 시험포를 38㎝×38㎝ 크기로 준비하여 길이 및 나비방향으로 각각 표점거리 25㎝의 표시 3개씩을 지워지지 않게 표시후 표시방법(KS K 0465 켄모아 정상사이클 30℃, 망건조)에 따라 세탁 건조후 수축율 계산한다.
- 계산 :
- 판정 : 세제없이 일반 수돗물에 세탁하였을 때의 수축율과 비교하여 상대적으로 평가하였다.
++ : 수돗물에 대한 수축율과 동등함.
+ : 수돗물에 대한 수축율 보다 떨어짐.
3) 사용섬유 : 시중(동대문시장)에서 판매되는 섬유, 즉 울, 견, 레이온, 면를 구입하여 실험하였음
| 수돗물 | 시료2 | 시료4 | 시료5 | 시료6 | 시료7 | 시판세제A | 시판세제B | ||||
| 수축율 | 모 | ++ | ++ | ++ | + | + | + | + | + | ||
| 실크 | ++ | ++ | ++ | + | + | + | + | + | |||
| 레이온 | ++ | ++ | ++ | ++ | ++ | ++ | ++ | + | |||
| 면 | ++ | ++ | ++ | ++ | ++ | ++ | ++ | ++ | |||
| 견뢰도 | 모 | 오염 | 모폴리에스테르 | ++++ | ++++ | +++ | +++ | +++ | +++ | +++ | +++ |
| 견 | 오염 | 견면 | ++++ | ++++ | +++ | +++ | +++ | +++ | +++ | +++ | |
| 레이온 | 오염 | 레이온견 | ++++ | ++++ | ++++ | ++++ | +++ | +++ | +++ | +++ | |
| 면 | 오염 | 면견 | ++++ | ++++ | ++++ | ++++ | ++++ | +++ | +++ | +++ | |
| 울 50 :견 50 | 오염 | 모면 | ++++ | +++ | +++ | +++ | +++ | +++ | +++ | +++ | |
| * 시판세제 A : 시중에서 판매되는 액체세제* 시판세제 B : 시중에서 판매되는 분말세제 |
실시예 4 : 살균력 실험
실험전에 미리, 대상균주로서 이.콜리(E. coli), 에스.아우레우스(S. aureus), 이.파에칼리스(E. faecalis), 비.암모니아게네스(B. ammoniagenes)를 선택한 다음, 하루동안 배지에서 배양시킨 후 접종하여 O.D.560= 0.5-1.0이 되도록 배양한다. 또한, 대상세제로서 시료세제 1개(시료 2), TCC함유세제 4개(시료 2 + TCC 0.1% ; 시료 2 + TCC 0.5% ; 시료 2 + TCC 1.0% ; 시료 2 + TCC 1.5%), 시판중의 세제 2개(시판 분말세제 ; 시판 액체세제)를 각각 선택한다. 이어서, 하기의 실험방법과 판정 단계에 의하여 살균력실험을 행한 후, 그 결과를 하기 표 4에 나타내였다.
1) 실험방법
교반기가 부착된 1L의 비이커에 멸균된 증류수 960㎖를 넣은 후 각각 시료세제, TCC 함유세제, 시판세제를 1g씩 투입한 다음, 교반기를 이용하여 120rpm으로, 상온에서 교반하면서 O.D.560= 0.5-1.0이 되게 자란균을 40㎖ 접종하고 이때를 0분으로 하여 지속적으로 30분간(실제 자동세탁기에 의한 세탁시간은 15분 내외이나 세탁전 수위까지 채워지고, 또한 세탁후 물이 빠지는 시간을 고려하였음) 교반후에 일정량의 세제용액을 채취하여 배양시킨후 살균력을 평가하였다.
2) 판정 단계
하기와 같이 5단계로 살균력을 판단하였다.
+++++ : 90% 이상의 살균력 ; ++++ : 80% 이상의 살균력
+++ : 70% 이상의 살균력 ; ++ : 60% 이상의 살균력
+ : 50% 이상의 살균력
| E. coli | S. aureus | E. faecalis | B. ammoniagenes | |
| 처방 2 | + | + | + | + |
| 처방 2 + TCC 0.1% | ++ | ++ | ++ | ++ |
| 처방 2 + TCC 0.5% | +++ | +++ | ++++ | ++++ |
| 처방 2 + TCC 1.0% | +++++ | +++++ | +++++ | +++++ |
| 처방 2 + TCC 1.5% | +++++ | +++++ | +++++ | +++++ |
| 시판 분말세제 | + | + | + | + |
| 시판 액체세제 | + | + | + | + |
상기 결과에서 알 수 있는 바와 같이, 비이온계면활성제로서 EO부가몰수가 15몰인 알킬폴리옥시에틸렌에테르를 함유하는 시료 2에 살균제로서 TCC를 1.0%이상을 함유시킨 세제조성물이 살균력에서도 우수함을 알 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 액체세제 조성물은 세척안정성, 세척력, 섬유에 대한 수축율, 견뢰도 및 살균력에서 우수한 효과를 도모할 수 있다.
Claims (2)
- 액체세제조성물에서,음이온 계면활성제로, 탄소수 10 내지 18인 고급알콜황산에스테르염 1 내지 6중량%와, 에틸렌옥사이드 부가량이 3 내지 5인 탄소수 10 내지 16인 폴리옥시에틸렌에테르 황산에스테르염 5 내지 15중량% ;비이온계면활성제로 1차 또는 2차 알콜에 에틸렌옥사이드 12 내지 25분자가 부가된 탄소수 8 내지 16의 알킬폴리옥시에틸렌 에테르 5 내지 20중량% ;살균제로서, TCC(Trichlorocarbanilide) 0.1 내지 2.0중량%를 함유하는 것을 특징으로 하는 액체세제조성물.
- 제 1항에 있어서,살균제로서, TCC 0.5 내지 1.5중량%를 함유하는 것을 특징으로 하는 액체세제조성물.
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