KR100236363B1 - 세정 조성물 및 세정조성물에 익스텐셔날 점도를 발현시키는 방법 - Google Patents

Abstract

이 발명은 (a) 활성 세정 화합물 및 (b) 헥사데실디알킬아민옥사이드와 유기 카운터이온을 포함하는 점탄성 겔화 시스템을 수용액 상태로 포함하는 겔화된 점탄성 세정 조성물에 대한 것임. 이 발명은 분무 처리시 증발되는 종래의 치아염소산염 세정 조성물에서 나타나는 "표백냄새"를 감소시키는 특징을 갖고 있음. 본 발명의 조성물은 경질 표면 세정제 또는 하수구 개통제로 이용될 수 있도록 제제 될 수 있음.

Description

세정 조성물 및 세정 조성물에 신장점도를 발현시키는 방법

본 발명은 점탄성 유동성을 갖는 세정 조성물에 관계되는 것으로서, 특히 개선된 신장점성을 갖도록 조성된 점탄성 유동성을 갖는 하이포클로라이트 조성물에 관한 것이다.

경질 표면 세정제나 하수구 개통제로서의 용도를 갖고 있는 표백제가 함유된 겔화 세정제 조성물을 개발하기 위한 많은 연구가 있었다. 조성물의 성능은 세정제의 체류시간을 증가시키는 점성 성분에 의하여 크게 개선된다. 이러한 조성물은 처리 및 사용할 때 튀기는 현상이 적어야 하고 농축 제품에 대한 소비자의 평판이 좋아야 한다. 쉴프의 미국특허 제4,337,163호에는 아민옥사이드나 4급 암모늄 화합물 및 포화 지방산 비누로 증점시킨 하이포클로라이트 조성물이 공개되었고 스토다아트의 미국특허 제4,337,163호에는 아민옥사이드와 배합된 3- 또는 4-클로벤조익산, 4-브로모벤조익산, 4-톨루익산 및 3-니트로벤조익산을 포함하는 전단 희석식 겔화된 하이포클로라이트 조성물이 공개되었다. 그리고 벤담 등의 미국특허 제4,399,050호에는 일부의 카복실화된 계면활성제, 아민옥사이드 및 4급 암모늄염으로 겔화시킨 하이포클로라이트 조성물이 기재되어 있으며, 사이트론 등의 미국특허 제4,282,109호에는 C_10-18아민옥사이드와 C_8-12알킬설페이트를 옥사이드와 설포네이트의 비율이 최소한 3 : 4로 되게 하여 겔화시킨 하이포클로라이트 표백제 조성물이 기재되어 있다.

로리그 등의 미국특허 제4,842,771호에는 큐멘, 크실렌 또는 톨루엔 설포네이트와 결합된 C₁₆3급 아민옥사이드를 포함하는 조성물이 기재되어 있는바, 이 조성물은 pH가 6 이하로 되도록 1-5%의 산을 포함하고 있어서 알카리 세정제로 볼 수 없는 세정 조성물이다. 그리고 로즈의 미국특허 제4,800,036호에는 오늄 계면활성제 이온과 방향족 설포네이트 또는 카복실레이트 카운터이온으로 겔화시킨 점탄성 하이포클로라이트 용액이 공개되었고, 또한 스토다아트의 미국특허 제4,783,283호에는 알킬화된 벤젠 또는 나트탈렌설포네이트 0.05-0.5%와 C_12-15아민옥사이드 0.1-5%를 포함하는 전단 희석식 하이포클로라이트-함유 조성물이 기재되어 있다. 특히 미국특허 제4,783,283호는 C₁₅체인 길이를 갖는 두 아릴설포네이트를 사용하는 것을 특징으로 하고 있다.

헌팅의 미국특허 제3,560,389호에는 아민 옥사이드와 알킬화된 벤젠 또는 나프탈렌설포네이트를 이용하는 비겔화 하이포클로라이트 표백 조성물이 공개되었고, 또한 하이남 등의 미국특허 제3,684,722호에는 아민옥사이드와 비누류를 포함하는 농축 하이포클로라이트 조성물이 기재되어 있다. 그러나 전술한 어떠한 특허에도 점탄성 겔화 시스템에 대하여는 전혀 기재되지 않았다.

대부분의 종래 증점제는 세정 조성물, 특히 하이포클로라이트 조성물을 겔화시키기 위하여 사용하는데 적당하지 않음을 알게 되었다. 예를 들면 무기 증점제는 분산을 방해하므로 특히 분무형 분산액에는 적당하지 않다.

본 발명은 종래의 하이포클로라이트 세정 조성물에서 나타나는 특이한 표백냄새, 특히 조제 중에 휘발되는 성분에 의하여 나타나는 특이한 냄새를 감소시킬 수 있는 방법을 제공하는 것이다. 표백 냄새는 화합물 자체나 원소 분자 또는 관계되는 화합물로부터 발생되는 염소에 의하여 나타난다. 방향제를 첨가하면 이 표백냄새가 소비자에게 더 나쁘게 느껴질 때도 있다.

반면 종래에는 기포형 분산액에 의하면 일부의 냄새가 제거되는 것으로 알려졌다. 그러나 이러한 분산액은 기포 물질을 직접 세정할 표면에 처리하여야 하므로 세정할 표면이 넓은 경우에는 기포 물질을 신속하게 처리할 수 없는 문제점이 있다.

전술한 바와 같이 세정 조성물을 분산액으로 사용할 때는 조성물이 분산기의 펌프장치를 통과할 때 전단 감응성을 나타내어 전단 희석되어야 한다. 더구나 조성물이 세정할 표면에 적당히 부착되도록 하기 위하여는 조성물이 처리되는 즉시 그 점조성을 회복하여야 한다. 또한 표백 냄새가 감소되도록 하기 위하여는 조성물이 노즐이나 분사공으로 분사되었을 때 신장점성이 증가되어야 한다. 이러한 냄새의 감소는 조성물이 분사노즐 또는 분사공을 통과할 때 신장점성에 의하여 큰 방울이 형성되고 안개와 같은 미립자가 적게 형성되는데 따른 것으로 생각된다.

본 발명의 계면 활성제를 배합할 때는 점도가 20 내지 5,000센티포이스로 되도록 하여야 하는데, 점도를 크게 하는 것은 겔화를 달성함과 동시에 조성물의 안정성과 표백 냄새의 감소효가를 얻기 위한 것이다. 이러한 본 발명의 장점은 본 발명의 조성물을 분무하거나 흘려 보내는데 사용되는 각종의 분산기를 사용하여 처리하는 경우에도 얻어진다. 전술한 바와 같은 본 발명의 조성물은 스페셜티 팩키징 프로덕츠 인코포레이티드 또는 컨티넨탈스프레이어 인코포레이티드에서 판매하는 수동 조작 방아쇠형 분산기와 같은 분무형 분산기에 사용하는데 적당하다. 이러한 형의 분산기는 예를 들면 듀닝 등의 미국특허 제4,701,311호와 포카라찌의 미국특허 제4,646,973호 및 4,538,745호에 기재되어 있다. 이러한 분산기에서는 조성물이 세정할 표면에 직접 접촉하는 비교적 미세한 입자로 분사된다. 분무형 분산기는 특히 조성물을 비교적 넓은 면적에 균일하게 처리할 수 있는 능력이 있다.

본 발명의 목적은 점탄성 유동성을 갖고 있고 방아쇠형 분무기를 사용하여 분산시킬 수 있는 점탄성 농축 하이포클로라이트 세정 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 하나의 목적은 정상적인 저장 중과 고온이나 저온 하에서의 저장 중에도 상 안정성이 유지되는 증점된 하이포클로라이트 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 하나의 목적은 고 및 저 이온강도에서 효과적인 표백 안정성과 점탄성을 갖는 겔화 시스템을 제공하는 것이다.

제1도는 본 발명에 의한 두 조성물과 공지된 네 조성물에 대한 전단점도와 전단속도의 관계를 보여주는 도표이고,

제2도는 본 발명에 의한 두 조성물과 공지된 네 조성물에 대한 신장점도와 신장속도의 관계를 보여주는 도표이며,

제3도는 본 발명의 조성물과 비점탄성 대조용 조성물의 증기상 산화제농도(ppm)를 보여주는 도표이다.

본 발명의 한 형태는 (a) 활성 세정 화합물 및 (b) 헥사데실디알킬아민옥사이드와 유기 카운터이온으로된 점탄성 겔화 시스템을 수용액 상태로 포함하는 점탄성 유동성을 갖는 안정한 세정 조성물로 구성된다.

전술한 본 발명의 조성물에는 다수의 부가적인 성분들이 첨가될 수도 있다. 다음에 설명하는 바와 같이 부가적인 성분들은 안정성, 유동성, 성능 및/또는 외관을 개선하거나 최종 상품의 소비자 선택성을 좋게 하는 역할을 한다.

조성물의 점탄성은 헥사데실디알킬아민옥사이드와 유기 카운터이온을 포함하는 시스템에 의하여 조성물에 부여된다. 본 발명에 의한 조성물의 점도는 물보다 약간 높은 점도로부터 수천 센티포이스(cP)사이의 범위로 될 수 있다. 소비자 입장에서 바람직한 점도는 20cP 내지 1000cP, 특히 50cP 내지 500cP 범위이고, 방아쇠형 분산기로 분산시키는데 가장 바람직한 점도 범위는 100cP 내지 300cP이다.

본 발명의 이점은 하이포클로라이트 조성물이 점탄성 유동성을 갖도록 겔화된다는 것이다.

본 발명의 또 다른 이점은 점탄성 겔화제가 하이포클로라이트와 같은 여러 종류의 세정 활성제의 존재 하에서 화학적으로는 물론이고 물리적으로도 안정하며, 고온이나 저온에서도 안정성을 유지한다는 것이다.

본 발명의 또 하나의 이점은 점탄성 겔화제가 고 이온강도는 물론이고 저 이온강도에서도 효과가 있다는 것이다.

본 발명의 또 하나의 이점은 조성물의 유동성이 분산되기 용이하도록 하는 전단희석 현상과 냄새 감소를 위한 신장점도를 가져온다는 것이다.

본 발명의 또 하나의 이점은 비교적 낮은 계면활성제 농도에서도 겔화가 이루어져 조성물이 화학적 및 물리적 안정성을 갖는다는 것이다.

이러한 본 발명의 목적 및 이점은 다음의 상세한 설명에서 분명하게 이해할 수 있다.

본 발명의 한 형태는 (a) 활성 세정 화합물 및 (b) 헥사데실디알킬아민옥사이드와 유기 카운터이온으로 구성된 점탄성 겔화 시스템을 수용액 상태로 포함하는 겔화된 점탄성 세정 조성물로 구성된다.

전술한 본 발명의 조성물에는 다수의 부가적인 성분들이 첨가될 수도 있다. 다음에 설명하는 바와 같이 본 발명의 조성물을 구성하는 성분들은 조성물의 안정성, 유동성, 세정성 및/또는 외관을 개선하고 제품의 소비자 선택성을 향상시키는 역할을 한다.

(활성 세정 화합물)

점탄성 겔화제와 함께 사용할 수 있는 다수의 세정 화합물들이 알려졌다. 이러한 세정 화합물들은 화학반응이나 효소반응 또는 물리적인 상호작용에 의하여 목적하는 물질과 작용한다. 유용한 반응성 화합물로는 산, 염기, 산화제, 환원제, 용제, 효소, 유기 황 화합물, 계면활성제(세제) 및 이들의 혼합물이 있다. 효소의 예로는 프로테아제, 아밀라제 및 셀룰라제가 있고, 유용한 용제의 예로는 포화 탄화수소, 케톤, 카복실산에스텔, 테르펜, 글리콜에텔등이 있다. 산화제, 예를 들면 표백제는 바람직한 세정 활성 물질로서, 대표적인 것으로는 각종 할로겐 또는 과산화물 표백제가 있다. 특히 바람직한 표백제로는 하이포할라이트, 할로아민, 할로이미드 및 할로아미드의 알카리 금속염 및 알카리토류 금속염 중에서 선택한 표백제와 같은 각종의 하이포클로라이트 생성 물질 중에서 선택되는 할로겐 표백 물질이 있다. 이러한 모든 물질들은 예를 들면 하이포할로우스 그룹을 생성하는 것으로 믿어진다. 이 중에서도 하이포클로라이트와 수용액 중에서 하이포클로라이트을 생성하는 화합물들이 가장 바람직하지만, 하이포브로마이드도 사용할 수 있다. 대표적인 하이포클로라이트 생성 화합물로는 소듐, 포타슘, 리튬 및 칼슘의 하이포클로라이트, 염화된 트리소듐포스페이트 12수화물, 포타슘 및 소듐 디클로로시안네이트 및 트리클로로시아누릭산이 있다. 유기 표백제로는 트리클로로시아누릭산과 트리브로모시아누릭산 같은 헤테로사이클릭 N-클로로이미드, 디브로모 및 디클로로시아누릭산과 이들의 포타슘 또는 소듐염, N-브롬화 또는 N-염화 석신이미드, 말론이미드, 프탈이미드 및 나프탈이미드가 있다. 또한 디브로모 및 디클로로디메틸히단토인, 클로로브로모-디메틸히단토인, N-클로로설파미드(할로아미드) 및 클로라민(할로아민)같은 히단토인류도 사용할수 있다. 본 발명에 특히 바람직한 것은 화학식 Na0Cl을 갖는 소듐 하이포클로라이트로서, 소듐 하이포클로라이트는 0.1-15중량%,특히 0.2-10중량%의 범위로 사용하는 것이 좋다.

(아민옥사이드)

본 발명에 사용하는데 적당한 계면활성제는 표백-안정성 비이온 계면활성제이다. 아민옥사이드, 특히 트리알킬아민옥사이드가 특히 바람직한 계면활성제인데, 이러한 아민옥사이드는 다음의 일반식으로 표시된다.

[일반식]

전기한 일반식에서, R은 C₁₆-알킬이고, R¹과 R²는 각각 1-2 탄소원자를 갖는 알킬기로서, 특히 메틸기가 가장 바람직하다.

상기 일반식으로 표시되는 화합물 중, 본 발명에 가장 좋은 아민옥사이드는 R¹과 R²가 각각 메틸기이고 R이 16개의 탄소원자를 갖는 알킬기인 디메틸헥사데실아민옥사이드이다. 이러한 표백-안정성 비이온 계면활성제의 대표적긴 것으로는 스테판케미칼 캄파니에서 판매하는 "암모닉스 시오"와 론자 코오포레이션에서 판매하는 "바록스 16에스"가 있다. 그룹은 직쇄상이 좋으며, 감아 탄소에 약간의 분지 그룹이 치환될 수도 있다. 일반적으로 탄소가 아민 그룹에서 말단으로 갈수록 분지 그룹이 길 수 있다. 분지된 R 그룹을 갖는 아민옥사이드에 있어서 분지된 R 그룹의 가장 긴 체인이 16탄소원자 이하를 포함하는 아민옥사이드는 본 발명의 범위 내에 속한다. 아민 옥사이드는 겔화 유효량으로 포함되는바, 조성물의 중량을 기준으로 0.1-5.0%, 특히 0.3-3.0중량% 포함되는 것이 좋고, 가장 바람직한 것은 0.5-1.5중량% 포함되는 것이다.

본 발명에서 아민옥사이드의 체인 길이는 중요한 의미를 갖는다. 예를 들면 C₁₂또는 C₁₄아민옥사이드는 큰 신장특성을 나타내지 못하므로 냄새 제거 효력이 없다. 반면 C₁₈아민옥사이드는 용해도가 낮고 대단히 높은 전단 점도를 갖고 있어서 분무처리할 때 분출이 잘되지 않으므로 바람직하지 못하다. 따라서 아민옥사이드는 C₁₆알킬그룹을 비교적 고율로 포함하는 것이 좋다. 적당한 C₁₆알킬 그룹은 80% 이상 포함되는 것이 바람직 하지만, 가장 바람직 한 것은 95% 이상, 특히 99% 포함하는 것이다. 체인 길이들이 서로 다르면 신장점도를 강하시키거나 파괴시키는 혼합미셀을 형성하므로 체인 길이는 일정하게 하는 것이 좋다. 일반적으로 신장점도의 설정은 신장점도를 전단 점도(예를 들면, 브룩피일드 또는 보울린 점도계로 측정한 점도)와 비교하므로서 얻어진다. 신장점도는 "레오메트릭 알에프엑스" 신장점도계로 측정한다. 예를 들면, 물은 전단 또는 전개에 관계없이 전단 점도에 대한 신장점도의 비율(트로우톤 비율)이 3이다. 날림현상과 냄새를 감소시키기 위하여는 전술한 비율이 분무처리의 전단속도(약 500-10,000 S^-1)에서 최소한 50, 특히 70으로 나타나야 하며, 가장 바람직한 것은 100으로 나타나도록 하는 것이다. 이 비율은 신장속도 및 전단속도에 따라 달라질 수 있다. 신장 특성을 나타내는 시스템은 비뉴톤 시스템으로서 이 시스템에서는 점도가 전단의 함수이다. 제1도 및 제2도는 종래의 뉴톤 시스템과 본 발명의 신장 시스템 간의 차이를 설명하고 있다. 제1도는 본 발명에 따른 두 조성물과 종래의 공지된 네 조성물에 대한 전단 속도와 점도의 관계를 보여주는 도표이다. 제1도의 점도들은 "보린 부이오알" 점도계로 측정한 점도들이다. 제2도는 동일한 조성물들에 대하여 "레오메트릭 알에프엑스" 점도계에서 측정한 점도와 전단 속도의 관계를 보여주는 도표이다. 모든 시료들은 아민옥사이드, 소듐크실렌설포네이트, 소듐하이포클로라이트 2.0%, 수산화소듐 0.55% 및 물을 포함한다. 시료 "C" 와 "F"는 본 발명에 의한 시료로서 C₁₆아민옥사이드를 사용한것이다. 종래의 공지된 시료들을 나타내는 나머지 시료들은 C₁₂아민옥사이드(시료 A와 D) 및 C₁₄아민옥사이드(시료 B와 E)를 포함한다. 또한 시료 A, B 및 C는 아민옥사이드 0.5%와 카운터이온 0.25%를 포함하고 시료 D, E 및 F는 아민옥사이드 1.0%와 카운터 이온 0.5%를 포함하고 있다. 전술한 함량은 모두 중량%이다.

(유기 카운터이온_

유기 카운터이온은 아릴 또는 C_2-6카복실레이트, 아릴 또는 C_2-6설포네이트, 설페이티드 알킬 또는 아릴 알콜 및 이들의 혼합물 중에서 선택하여 사용한다. 아릴 화합물들은 벤젠이나 나프탈렌으로부터 유도된 것으로서, 치환된 것일 수도 있고 치환되지 않은 것일 수도 있다. 카운터이온은 활성 세정 화합물에 대하여 화학적으로 안정한 치환기를 포함할 수도 있다. 바람직한 치환기로는 1-4 탄소의 알킬 또는 알콕시 그룹, 할로겐 및 니트로 그룹이 있는바, 이러한 치환기들은 모두 하이포클로라이트를 포함하는 가장 활성이 강한 세정제에 대하여도 안정하다. 카운터이온은 산의 형태로 첨가되어 음이온 형태로 전화되거나 또는 음이온 형태로 첨가될 수도 있다. 하이드록시나 아민같은 치환기들은 용매, 계면활성제 및 효소와 같은 일부의 비하이포클로라이트계 세정 성분과 함께 사용하는데 적당하다. 치환기가 존재하는 경우 치환기는 링의 어느 위치에도 존재할 수 있다. 벤젠이 사용되는 경우에는 파라(4) 및 메타(3) 위치에 치환된 것이 좋다. 카운터이온은 조성물을 겔화시켜 점탄성 유동성을 나타내도록 하는데 충분한 양으로 첨가되는바, 첨가량은 조성물 중량을 기준으로 0.1-2.5% 사이, 특히 0.2-1% 사이가 좋고, 가장 바람직한 것은 0.2-0.5% 사이이다. 카운터이온에 대한 아민옥사이드의 비율은 중량으로 4:1-1:2, 특히 3:1-1:2가 좋으나, 가장 바람직한 것은 2:1의 비율로 사용하는 것이다. 비율 종속성은 혼합 미셀의 구조가 신장특성을 얻는 결정적인 인자임을 나타낸다. 특수한 경우를 제외하고는 카운터이온은 아민옥사이드를 갖는 긴 봉상 미셀의 형성을 촉진하다. 이러한 미셀들은 효과적인 겔화를 가져오는 망상조직을 형성할 수 있다. 전술한 바와 같은 점탄성 겔화는 카운터이온이 거의 표면활성을 갖지 않을 때 일어난다는 놀라운 사실을 발견하였다.

(보조 계면활성제)

겔화를 촉진하고 저온 상 안정성을 향상시키기 위하여는 4급 암모늄염 화합물, 베타인, 사르코시네이트, 타우리드 및 이들의 혼합물 중에서 선택한 보조 계면활성제를 첨가할 수도 있다. 그리고 필요에 따라서는 세척성, 용해성, 습윤성을 개선하기 위하여 비겔화성 보조 계면활성제를 첨가할 수도 있다. C₁₆이외의 R 그룹을 갖는 아민옥사이드는 봉상 미셀조직이 더 나빠지지 아니하는 범위 내에서 첨가될 수 있다. 일반적으로 조성물의 트로우톤 비율이 약 50 이상인 경우, 충분한 봉상 미셀이 존재하게 된다. 전술한 보조 계면활성제는 충분한 역할을 할 수 있는 유효량을 첨가하는데, 그 사용량은 조성물의 중량을 기준으로 0-5%, 특히 0.1-2%가 바람직하다.

(pH 조절제)

조성물의 pH를 조절하기 위하여 pH 조절제를 첨가할 수 있다. pH를 요구하는 수준으로 유지하기 위하여는 완충제를 첨가할 수도 있다. 본 발명의 경우, 유동성을 개선하고 하이포클로라이트 안정성을 유지하기 위하여는 알카리 pH로 유지되도록 하는 것이 좋다. 완충제의 예로는 알카리 금속의 인산염, 폴리인산염, 피로인산염, 트리인산염, 테트라인산염, 규산염, 메타규산염, 폴리규산염, 탄산염, 수산화물 및 이들의 혼합물이 있다. 할로겐 공급원의 안정성을 유지하고 아민옥사이드의 프로톤화를 방지하기 위하여는 pH를 조절할 필요가 있다. 아민옥사이드의 프로톤화를 방지하기 위하여는 조성물의 pH를 아민옥사이드의 pka이상으로 유지하여야 한다. 따라서 아민옥사이드가 헥사데실디메틸아민옥사이드인 경우에는 pH가 약 6 이상이어야 한다. 활성 할로겐 공급원이 소듐하이포클로라이트인 경우에는 pH를 10.5 이상, 특히 pH 12 정도로 유지하여야 한다. 이러한 목적에 가장 바람직한 pH 조절제는 알카리금속 수산화물, 특히 수산화소듐이다. 표백제와 함께 사용되는 pH 조절제/완충제의 전체량은 0-5%, 특히 0.1-1.0%이다.

(전해질)

조성물의 점성 발현을 촉진하기 위하여 전해질을 가할수 있다. 전해질은 수용액중의 이온(일반적으로 음이온)공급원으로 작용한다. 전해질은 계면활성제와의 상호작용에 의하여 유동성을 부여하는 하전 매체를 제공한다. 일부의 화합물은 완충제 및 전해질로서의 기능을 나타낸다. 이러한 특수한 기능을 갖는 완충제 겸 전해질로 사용되는 물질로는 각종 무기산의 알카리 금속염, 예를 들면 알카리 금속의 인산염, 폴리인산염, 피로인산염, 트리인산염, 테트라인산염, 규산염, 메타규산염, 폴리규산염, 탄산염, 수산화물 및 이들의 혼합물이 있다. 이러한 화합물로는 일부의 2가 염, 예를 들면 알카리토류 금속의 인산염, 탄산염, 수산화물 및 이들의 혼합물이 있다. 일부의 2가 염, 예를 들면 알카리토류 금속의 인산염, 탄산염, 수산화물들은 완충제로서의 기능만을 갖고 있다.

전술한 바와 같은 완충제의 기능만을 나타내는 화합물을 사용하는 경우에는 적당한 pH 조절을 위하여 사용되는 전술한 전해질 겸 완충제 중의 최소한 하나와 함께 사용하는 것이 좋다. 요구하는 유동성을 얻는데 필요한 이온강도를 유지하기 위하여 글루코네이트, 석시네이트, 말레이트, 염화소듐 또는 황산소듐 같은 표백-안정성 물질을 전해질로 사용하는 것이 유리 할 수도 있다. 소듐하이포클로라이트가 세정 활성 성분으로 사용되는 경우에는 염화소듐이 하이포클로라이트 생성 부산물로서 존재하는 것이 보통이므로 부가적인 전해질을 사용하지 않아도 된다. 가장 좋은 전해질 겸 완충제는 알카리금속 규산염이다. 바람직한 규산염은 Na₂O:SiO₂의 화학식을 갖는 소듐규산염으로서, 이 소듐규산염의 Na₂O와 SiO₂의 비율은 1:4-2:1, 특히 1:2 정도이다. 이러한 규산염은 "피큐코오포레이션"등 여러 회사에서 생산하고 있다. 전해질의 첨가량은 조성물 중량을 기준으로 0-10.0%, 특히 0.1-5%범위이다.

(첨가제)

본 발명의 조성물은 조성물의 성능, 안정성 및 외관 등을 향상시키기 위하여 방향제, 착색제, 증백제, 용제, 키레이트제 및 빌다 등의 성분을 포함할 수도 있다. 방향제는 예를 들면 "인터내쇼날 플레이버스 앤드 프레그랜스 인코포레이티드"에서 생산하는 것이 있는바, 이들은 0.01-0.5%범위로 조성물에 첨가할 수 있다. 염료와 안료도 소량 첨가될 수 있다. 울트라마린 블루(UMB)와 동프탈로시아닌은 광범위하게 이용되고 있는 착색제로서 본 발명에도 사용할 수 있다. 필요에 따라 첨가되는 적당한 빌다로는 탄산염, 인산염 및 피로인산염이 있는바, 이러한 빌다들이 수용액중이 유리 칼슘 또는 마그네슘 이온농도를 감소시킨다는 것은 이미 업계에 잘 알려져 있다. 전술한 완충제의 일부, 예를 들면 탄산염, 인산염, 포스폰산염, 폴리아크릴레이트 및 피로인산염들도 빌다로서의 역할을 한다.

본 발명의 또 한 형태는 (a) 헥사데실디알킬아민옥사이드와 유기 카운터이온으로 구성된 점탄성 겔화제, (b) 알카리금속 수산화물, (c) 알카리금속 규산염, (d) 알카리금속 탄산염 및 (e) 하수구 개통 활성 성분을 포함하는 하수구 세정 조성물로 구성된다.

성분(a)은 전술한 바와 같은 점탄성 겔화제를 포함한다. 알카리 금속 수산화물은 수산화포타슘이나 수산화소듐이 적당한바, 이들의 함량은 0.5-20% 범위이다. 적당한 알카리 금속 규산염은 식 M₂O(SiO)n (식중, M은 알카리 금속이고, n은 0.5와 4 사이의 정수이다)으로 표시되는 물질이다. 이중에서도 가장 좋은 것은 M이 소듐이고 n이 2.3인 소듐규산염이다. 이 알카리 금속 규산염은 0-5%의 범위 내에서 사용된다. 적당한 알카리 금속 탄산염은 소듐탄산염으로서 0-5%의 농도로 사용된다. 세정 활성성분은 1-10%, 특히 4-8%의 범위로 사용된다. 조성물의 밀도를 물보다 크게 하고 정체된 고인물을 통하여 침투되는 것을 촉진하기 위하여는 밀도 증가제로서 염화소듐이나 그에 유사한 염을 첨가할 수도 있다.

하수구 개통 활성 성분은 하수구를 뚫을 수 있는 산, 염기, 용제, 산화제, 환원제, 효소, 계면활성제 또는 유기화합물 및 그들의 혼합물이다. 이러한 물질들은 본 발명의 제1 형태에서 설명한 바와 같은 물질들로서 이러한 물질은 하수구 바닥에 침강된 침강물과 화학적으로 작용하여 작은 조각으로 만들거나 흡착, 흡수, 용해 또는 가열에 의하여 침강물과 물리적 또는 화학적으로 반응하여 침강물을 보다 수용성 또는 분산성으로 만들거나 또는 효소적으로 침강물이 보다 수용성으로 되거나 분산성으로 되도록 하는 반응을 촉진시키는 작용을 한다. 특히 바람직한 물질은 알카리 금속의 수산화물과 하이포클로라이트이고 이러한 물질의 혼합물도 유용하게 이용된다. 하수구 개통용 조성물은 부식 억제제, 염료 및 방향제와 같은 공지의 각종 첨가제를 포함할 수도 있다.

점탄성은 액체가 탄성 또는 고형물 특성과 점성을 동시에 갖고 있음을 나타내는 것이다. C₁₂나 C₁₄아민옥사이드로 제조된 용액은 보린 부이오알 점도계를 사용한 주파수쓸기로 나타나는 바와 같은 대단히 낮은 점탄성을 나타낸다. 그러나 소듐크실렌설포네이트와 함께 C₁₆아민옥사이드를 사용하면 공지의 경우보다 점탄성이 크게 증가한다. 스토다아드는 모드 이완시간이 10℃에서 0.5초를 초과하지 않아야하고, 제로-전단점도는 최소한 500cP, 특히 1,000cP 이상이어야 함을 강조하고 있다. 스타다아드에 의하여 지적된 바와 같이 전술한 일반식의 C₁₆AO/SXS 시스템에 대한 모드 이완시간은 손실탄성률이 최대까지 가지 않기 때문에(즉, 맥스웰 물체로서 행동하지 않기 때문에)측정 할 수 없다. 이러한 사실은 C₁₆AO/SXS에 대한 유동성이 C₁₂또는 C₁₄AO/SXS와 동일하지 않음을 나타낸다. 그러나, G'와 G"가 일치하는 교차점에서의 주파수를 역으로 계산하면 이완시간을 예측할 수는 있다. 이러한 계산에 따르면 C₁₆AO/SXS에 대한 이완시간은 4 내지 3초이다. 더구나 제로-전단 점도는 400cP에서 최대치에 도달한다. C_{12, 14}및 C₁₆AO/SXS 시스템사이의 상이한 유동성에 대한 또 다른 예는 전단의 함수로서의 전단점도 프로파일이다. 낮은 전단속도에서는 C₁₂및 C₁₄AO/SXS 시스템 모두가 뉴톤 액체와 같이 행동한다. 즉, 점도는 전단속도의 함수로서 불변수이다. 전단속도가 높을 때는 전단속도의 증가에 따라 점도가 증가하지만 전단 겔화는 약간만 일어난다. 반대로 C₁₆AO/SXS는 전단 희석이 일어남을 보여준다. 즉, 전단 속도에 따라 점도가 감소한다. 이러한 사실은 제1도 및 제2도에 설명되어 있다. 전단 희석은 고 전단조건하에서 제품을 분무할 수 있게 한다.

기하학적 동기에 따라서 봉상 미셀이 형성될 수도 있다. 즉, 계면활성제의 헤드 그룹간의 반발력이 감소되면(이온 하전이나 입체 장해에 의한), 정상적인 구형 미셀이 정상적으로 형성되는 동일 조건하에서도 더 큰 봉상 미셀이 형성될 수도 있다. 구조적인 고려는 이스라엘라츠빌리(제이시에스 파라데이, 1976)의 υ/αL처리에 의한 가웃경험적 관점에서 고려되었다. 위 식에서 υ는 탄화수소 말단의 전체용량이고, α는 헤드 그룹 면적이며, L은 탄화수소 체인의 길이이다. 봉상 미셀을 형성하기 위하여는 υ/αL비율이 1/3보다는 커야하지만 1/2보다는 크지 않아야 한다. (비율이 높으면 높을수록 층상 및 기타 구조가 형성되기 시작한다.)아민옥사이드 헤드 그룹이 일정하다는 전제하에서 전술한 비율의 변수는 탄화수소 체인 길이임을 알 수 있다. 또한 설포네이트 카운터이온은 설포네이트 음이온과 아민옥사이드에 있는 부분적으로 양전하된 질소의 상호작용에 의하여 야기되는 정전 반발의 감소 때문에 헤드 그룹들이 더 가깝게 되도록 한다. 실제로 이러한 현상은 헤드 그룹 면적인 인자 α를 감소시키는 결과를 가져온다.

봉상 미셀은 신장흐름에 따른 신장점성을 가져온다. 신장흐름은 노즐에서 분무될 때 노즐을 통과하는 분자들을 잡아당겨 단일 축류로 분사되게 한다. 봉상 미셀에서는 분자들이 길면서도 나선상이므로 신장 흐름은 분자들을 길게 직선형으로 늘려서 분자들의 정상적인 삼차원 흐름에서 보다 더 많은 용적을 점유하도록 한다. 제한된 운동과 그에 따른 운동할 수 있는 부피의 감소로 인하여 점도(신장)는 10-1000의 수치로 올라간다. 이러한 과잉 점도는 노즐에서 보다 큰 방울을 형성하고 응집성을 나타내어 미세한 안개형 방울을 감소시킨다.

본 발명의 조성물은 경질 표면 세정제로서의 용도를 갖고 있다. 농후한 용액은 깨끗하고 투명하며 종래의 하이포클로라이트 용액보다 높은 점도를 갖고 있을 수 있다. 점탄성 겔화가 나타나므로 소량의 계면활성제만 사용하여도 요구하는 점도를 얻을 수 있고 그에 따라 조성물의 화학적 및 물리적 안정성은 더 우수하게 된다. 더구나 계면 활성제를 소량 사용하는 것은 그에 따른 생산비의 절감을 가져온다. 본 발명의 조성물을 경질 표면 세정제로 사용하는 경우에는 점탄성 유동성에 의하여 조성물이 수평으로 번지지 아니하므로 세정할 부위에 근접하게 위치하는 표백제에 민감한 표면이 보호되게 된다. 또한 점탄성을 겔화 시스템은 예를 들면 비수평 표면에서 체류하는 시간이 길게 되도록 하는 이점이 있다.

본 발명의 조성물은 비수평 표면에서도 늦은 속도로 흘러내리므로 표면에 피막이 체류하여 보다 효과적인 세정 효과를 얻을 수 있게 된다.

계면 활성제 겔화 시스템은 이온 강도에 의하여 영향받지 않고 겔화하는데 이온 강도를 필요로 하지 않는 이점이 있다. 본 발명의 점탄성 조성물은 상 안정성을 갖고 있을 뿐만 아니라 이온화 될 수 있는 염, 예를 들면 염화 소듐이나 소듐하이포클로라이트를 0.5중량% 이상 함유하여 0.09g-이온/kg-용액의 이온 강도를 갖는 용액 상태에서도 유동성을 유지한다. 점탄성 유동성은 최소한 6g-이온/kg의 이온강도에서도 유지된다. 계면활성제 시스템은 장시간 (26개월) 저장한 후에도 하이포클로라이트를 크게 분해시키지 않는다. 전체 계면활성제를 0.8-1.25중량% 포함하는 조성물은 거의 하이포클로라이트의 손실을 가져오지 않는다.

전술한 본 발명에 의한 경질 표면 세정제는 방아쇠형 분산기로 분사하기 용이하고 분산기로 분사할 때 표백냄새가 적게 난다. 그리고 본 발명에 의한 하수구 개통제 조성물은 사용할 때 하수구의 물에 희석되지 않으면서 물 밑에 있는 페쇄물질이 있는데까지 활성물질이 전달되어 하수구 폐쇄물질을 제거할 수 있는 이점을 갖고 있다.

[실시예]

이하 본 발명의조성물에 대한 성능평가 실험을 실시예에 의하여 설명한다.

[실시예 1]

(표백 냄새 실험)

본 발명에 의한 겔화 시스템을 함유하는 하이포클로라이트 세정 조성물의 감소효과를 시험하기 위하여 소듐하이포클로라이트 5.2%를 포함하는 수용액에 아민옥사이드와 카운터이온의 사용량을 변경시키면서 조성물의 표백 냄새를 평가하였다.

[표 1]

+=약간개선 ; ++=개선 ; +++=실질적인 개선

표 1은 시료 H-N에 의하여 얻어진 표백 냄새의 감소를 설명하는 것으로, 모든 조성물은 본 발명에 의한 조성물이다. 상하좌우 벽을 갖는 2개의 PVC박스(16" x 24" x 23.5")를 만든다. 시험용 시료를 방아쇠형 분무기가 설치된 고밀도 폴리에틸렌 병 속에 주입하고 분무기의 노즐을 완전 개방한 다음 노즐을 하수구에 대고 방아쇠를 3, 4회 작동하여 분무시키는 예비분무를 실시하여 시험준비를 완료하다. 5초동안에 방아쇠를 5회 작동하여 대조용 및 시험용 조성물을 박스의 후면에 분무한다. 두 평가자가 즉시 상자의 냄새를 맡고 표백 냄새와 자극성 강도를 수치로 등급을 매긴다. 등급 수치를 평균하여 대조용 평균치와 비교하고 그 수치를 전술한 바와 같이 3개 구분으로 나누었다. 대조용 시료는 비겔화 표백 조성물이다. 실험결과에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 의한 모든 시료들은 표백 냄새의 감소와 같은 최소한도의 개선이 나타나서 실질적으로 세 시료 모두가 개량된 것임을 보여주고 있다.

제3도는 본 발명에 의한 조성물과 공지의 하이포클로라이트 세정제를 방아쇠형 분무기로 분산시켰을 때의 증기상 산화제 레벨을 도시한 것이다. 각개 조성물은 삼면이 폐쇄된 박스 속으로 18인치 거리에서 한 번 분무하였다. 카스테크 모델 4700 가스 검출기를 사용하여 박스내의 하이포클로라이트 레벨을 검출하였다. 결과는 시간당 ppm으로 표시하였다.

제3도에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명은 대조용에 비하여 하이포클로라이트 레벨이 실질적으로 낮았다.

[실시예 2]

(상 안정성 실험)

아민옥사이드의 그룹(R)의 길이와 카운터이온 함량 변화에 따른 상안정성을 시험하기 위하여 NaOCl 5.2-5.8%, NaOH 1.6-1.8%, 규산소듐 0.11%, 아민옥사이드 0.5% 및 카운터이온인 소듐크실렌 설포네이트를 사용하여 세정 조성물을 제조하였다. 점도는 브룩후의 결과는 21℃에서 저장한 후에 측정한 것이다.

[표 2]

6개월 후의 결과는 21℃에서 저장한 후에 측정한 것이다.

표 2는 점성 발현과 안정성에 대한 알킬 그룹 체인 길이의 영향을 보여주고 있다. 위 표에서 알 수 있는 바와 같이 오직 C16 아민옥사이드만 바람직한 점성을 나타내고 있다. 카운터이온을 포함하고 있지 않는 5번 시료는 초기에 점성을 나타내지만 점성이 불안하여 6개월 후에는 신속하게 점성이 감소되었다. 이 시료는 카운터이온이 없어서 투명하고 안정한 초기 조성물을 형성하지 못하였다. 반면에 본 발명의 시료 6, 7 및 8에 의한 점성은 시간이 경과할수록 안정한 것으로 나타났다. 이러한 시료들은 최초에는 물론이고 6개월 저장한 후에도 투명성과 상 안정성을 나타내었다. 시료들의 전단 희석성도 나타났다. 제2도에 따르면 전해질로 소듐규산염을 사용하는 조성물에서는 카운터이온에 대한 아민옥사이드의 최적 비율은 중량으로 2.7:1임을 알 수 있다. 표2와 표3에 나타난 점도는 신장점도가 아니고 전단점도이다. 카운터이온에 대한 아민옥사이드의 중량비는 본 발명의 특징을 설명하여 주고 있지만 이 비율이 신장점도를 가장 우수하게 하는 정확한 비율은 아니다.

[실시예 3]

)점도와 상 안정성 실험)

아민옥사이드와 카운터이온의 첨가량을 표3과 같이 변경하면서 점도와 상 안정성에 대한 실험을 실시하였다.

[표 3]

조성물 11-14는 NaOCl 5.2-5.8%, NaOH 1.6-1.8% 및 소듐규산염 0.11%를 포함하고, 조성물 15-18은 NaOCl 5.0-5.2%와 NaOH 0.5%를 포함하고 있다. 모든 측정은 브룩크피일드 알부이티 점도계와 제3번 스핀들을 사용하여 21℃에서 이루어졌다. 아민옥사이드는 헥사데실디메틸아민옥사이드이고, 카운터이온은 소듐크실렌 설포네이트이다.

전기한 표3은 본 발명의 8개 조성물에 대한 점도와 상 안정성을 보여주는 것이다. 조성물 11-14는 조성물 15-18에 비하여 약간 높은 하이포클로라이트 농도와 높은 pH를 갖고 있고 전해질이 첨가되었다. 표3의 조성물들은 모두 카운터이온에 대한 아민옥사이드의 중량비가 약 2:1.4로 되었다. 전기한 표에 의하면 전체 계면활성제 카운터이온의 농도가 높으면 높을수록 점도가 높으며 최적의 점도와 상 안정성은 계면 활성제 농도가 약 1% 이하에서 나타남을 보여준다. 전술한 모든 조성물은 6개월간 저장한 후에도 상 안정성이 나타났다.

전술한 모든 설명들은 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것으로 발명의 범위를 전술한 설명 내용에 한정시키기 위한 것이 아니다. 당해 업계에 숙련된 사람들은 전술한 설명을 읽고 본 발명의 범위 내에서 개량 및 변형을 할 수 있다. 따라서 본 발명은 본 발명의 청구범위 내에 속하는 개량과 변형도 포함한다.

Claims (17)

1. (a) 세정 활성 성분 및 (b) 헥사데실디알킬아민옥사이드와, 아릴 또는 C_2-6알킬설포네이트, 아릴 또는 C_2-6알킬카복실레이트, 설페이티드 알킬 또는 아릴알콜 및 그들의 혼합물 중에서 선택된 유기 카운터이온으로 구성된 겔화 시스템을 포함하고, 50 이상의 트로우톤 비율을 갖는 겔화 액체 세정 조성물.
2. 제1항에서, 세정 활성 성분이 알카리 금속 하이포클로라이트임을 특징으로 하는 세정 조성물.
3. 세정 조성물을 표백 냄새가 발산되는 입상으로 분무하게 된 분무기를 사용하여 세정할 경질 표면에 처리하여 세정하는데 사용하는 경질 표면 세정제에 있어서, 이 세정제가 (a) 알카리 금속 하이포클로라이트 0.1-15중량%과 (b) 헥사데실디알킬아민옥사이드와, 아릴 또는 C_2-6알킬설포네이트, 아릴 또는 C_2-6알킬카복실레이트, 설페이티드 알킬 또는 아릴알콜 및 그들의 혼합물 중에서 선택된 유기 카운터이온으로 구성된 겔화 시스템 0.2-7.5중량%를 포함하고, 20cP 이상의 점도를 갖고 있으며, 카운터이온에 대한 아민옥사이드의 비율이 4:1 내지 1:2로 되었음을 특징으로 하는 경질 표면 세정용 겔화 수정 표백 조성물.
4. 제3항에서, 카운터이온이 알카리금속 아릴설포네이트임을 특징으로 하는 겔화 표백 조성물.
5. 제3항에서, 이 조성물이 치아염소산 표백제 안정성 방향제 0.01-0.5%를 포함하고 있음을 특징으로 하는 겔화 표백 조성물.
6. 제3항에서, 이 조성물이 pH 조절제의 첨가에 의하여 pH가 10.5 정도로 조절되었음을 특징으로 하는 겔화 표백 조성물.
7. 제3항에서, 이 조성물이 100-300cP의 점도를 갖고 있음을 특징으로 하는 겔화 표백 조성물.
8. 세정할 경질 표면에 겔화 액체 표백 조성물을 처리하여 세정하는 방법에 있어서, 이 방법이 (a) 알카리금속 하이포클로라이트 0.1-15중량%와 (b) 헥사데실디알킬아민옥사이드 0.1-5중량%와 아릴 또는 C_2-6알킬설포네이트, 아릴 또는 C_2-6알킬카복실레이트, 설페이티드 알킬 또는 아릴알콜 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 유기 카운터이온 0.1-2.5중량%로 조성되고 조성물의 점도를 20cP 이상으로 증가시키는 겔화제를 배합하고 pH 조절제를 가하여 조성물의 pH를 10.5 이상으로 조절하여 토로우톤 비율이 5.0 이상으로 되도록 제조한 겔화 표백 조성물을 분무기로 세정할 표면에 처리함을 특징으로 하는 경질 세정 표면 세정방법.
9. 제8항에서, 조성물이 70 이상의 트로우톤 비율을 갖고 있음을 특징으로 하는 방법.
10. 제8항에서, 조성물이 표백 냄새를 감소시키는 방향제 0.01-0.5%를 포함함을 특징으로 하는 방법.
11. 처리하는 조성물을 표백 냄새를 발산하는 미세 입자 상태로 만드는 분무기를 사용하여 세정할 표면에 처리하도록된 조성물의 표백 냄새를 억제하는 방법에서, 이 방법이 (a) 0.1-10중량%의 알카리금속 하이포클로라이트 수용액을 만드는 단계 및 생성된 수용액에 (b) 헥사데실디알킬아민옥사이드 0.1-5중량%와 아릴 또는 C_2-6알킬설포네이트, 카복실레이트 중에서 선택된 카운터이온 0.1-2.5중량%로 조성된 점탄성 겔화제를 조성물의 점도가 20cP 이상으로 되도록 첨가하여 50이상의 트로우톤 비율을 갖는 조성물을 제조함을 특징으로 하는 표백 조성물의 표백 냄새 억제 방법.
12. 제11항에서, 조성물이 70 이상의 트로우톤 비율을 갖고 있음를 특징으로 하는 방법.
13. 제11항에서, 이 방법이 조성물에 표백 냄새를 감소시키는 방향제 0.01-0.5%를 첨가하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
14. 제3항에서, 이 방법이 조성물에 pH 조절제를 첨가하여 조성물의 pH를 10.5이상으로 증가시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
15. (a) 하수구 개통 활성 성분 1-10중량% 및 (b) 헥사데실디알킬아민옥사이드 0.1-5중량%와 아릴 또는 C_2-6알킬설포네이트, 아릴 또는 C_2-6알킬카복실레이트, 설페이티드 알킬 또는 아릴알콜 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 유기 카운터이온 0.1-2.5중량%를 조성되고 조성물의 점도가 20cP 이상으로 증가시키도록된 점탄성 겔화 시스템을 수용액 상태로 포함하는 50이상의 트로우톤 비율과 물보다 큰 밀도를 갖는 겔화 점탄성 하수구 개통 조성물.
16. 제15항에서, 하수구 개통 활성 성분이 산, 염기, 산화제, 환원제, 용제, 효소, 세제, 유기 황 화합물 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 하수구 개통 조성물.
17. 제15항에서, 하수구 개통 활성 성분으로 차아염소산소듐 1-10중량%가 사용되고, 추가로 조성물에 알카리금속수산화물 0.5-20중량%, 알카리금속 규산염 0.1-5중량% 및 알카리금속 탄산염 0.1-5중량%가 첨가됨을 특징으로 하는 하수구 개통 조성물.