KR100244961B1 - 표백제 냄새를 적게 내는 농축 액체 표백조성물과 그 제조방법 및 처리방법 - Google Patents

Abstract

농축 액체 표백 조성물은 0.1-10중량%의 하이포클로라이트를 포함하고 조성물을 겔화 시키고 조성물을 세정할 표면에 처리하였을때 표백제 냄새를 효과적으로 감소시키는데 필요한 양의 교차 결합된 폴리아크릴레이트 중합체를 포함함. 교차 결합된 폴리아크릴레이트 중합체는 조성물 중량을 기준으로 0.2-2.0%, 특히 0.4-0.8% 포함되고 또한 조성물에는 교차 결합된 폴리아크릴레이트 중합체용 안정제가 포함되었음.

이 조성물은 세정할 경질 표면에 직접 처리할 수 있으며 분무형 분산기에 사용하였을때 전단 감응성 또는 가소성을 나타냄. 본 발명의 조성물은 조성물의 겔화, 안정성 및 표백제 냄새 제거 효과를 동시에 얻을 수 있는 특징이 있음.

Description

표백제 냄새를 적게 내는 증점된 액체 표백 조성물과 그 제조방법 및 처리방법

본 발명은 하이포클로라이트 표백 조성물과 그 제조방법 및 처리방법에 관계되는 것으로서, 특히 경질 표면에 방아쇠형 분산기로 분사처리하여 세정하는데 사용하기 위한 증점된 하이포클로라이트 표백 조성물과 그 처리방법 및 이 조성물을 제조하는 방법에 관한 것이다.

증점된 하이포클로라이트 표백 용액 또는 조성물은 오래 전부터 경질 표면 세정, 소독 등의 다앙한 용도에 사용되고 있다. 이러한 조성물들은 비수평 표면에서의 체류시간을 증가시키기 위하여 높은 점도를 갖도록 제조되고 있다.

특히, 이러한 조성물들은 경질 표면의 세정에 광범위하게 이용되고 있다. 그러나 이러한 조성물들은 하이포클로라이트 표백제로부터 나오는 심한 표백제 냄새 때문에 사용자에게 거부감을 주는 경향이 있다. 따라시 전술한 형태의 표백제 조성물을 표백제 냄새가 덜나도록 제조하기 위한 많은 연구가 있었다. 1987. 12. 11자 미야모리등의 일본특허출윈 제62-286,000호 및 1988. 4. 2자 니빈등의 일본 특허출원공개 제63-72798호등에는 조성물을 분산기로 분사할 때 기포형태로 분산되도록 하므로서 표백제 냄새와 자극실이 감소되도록 하는 증점 표백 조성물 처리기술이 제안되었다. 그러나 기포형 분산기에 의하여 효과적으로 피복피는 표면적은 분산기에 의하여 생성 또는 발생되는 기포물질의 양에 좌우되므로 분산기의 각 회 작동에 의하여 피복되는 표면적이 넓지 않아서 주어진 세정 대상물을 전부 세정하는데 많은 시간과 노력이 요구되었다. 더구나 이러한 분산기들은 기포 물질을 분산기로부터 세정할 표면에 직접 처리되도록 하여야 하는 문제점이 있다. 따라서 기포형 분산기들은 세정할 넓은 표면에 기포물질을 신속하게 처리하는데 비교적 비능률적인 것으로 나타났다.

여러 가지 형태의 증점된 하이클로라이트 표백 조성물들이 경질표면 세정에 사용할 수 있도록 여러 종류의 원료로부터 만들어져 왔다. 예를 들면 프록터 앤드 갬블 캄파니의 유럽특허출원 EP 373864호 및 프린스 등의 미국특허 제5,130,043호에는 폴리아크릴레이트 증점제, 아민옥사이드, 세제 및 경우에 따라 첨가되는 지방산 비누 및/또는 표백제에 안정한 합성 비이온성 세제로 조성된 변기, 목욕탕 타일 및 샤워장 내벽 세정용으로 사용하는데 적당한 하이포클로라이트 표백 조성물이 기재되어 있다.

또한 각종 보조제를 포함하는 하이포클로라이트 표백제 조성물에 적당한 운동성과 안정성을 부여하기 위하여 콜로이드성 증점제와 함께 폴리아크릴레이트를 첨가한 증점된 자동 접시 세정액 조성물도 이미 알려졌다. 이러한 세정제 조성물은 스토다이트의 미국 특허 제4,576,728호에도 공개되었다.

유럽특허 479370호에 따르면 염소를 방출하는 표백제, 교차결합된 폴리카복실산, 세정용 빌다 및 염기성 완충제로 조성된 식기세척기용 수성 틱소트로픽 액체 세정제 조성물이 기재되어 있다. 그러나 전술한 유럽특허의 세정 조성물은 식기세척용으로 전용하여 사용할 수 있도록 특수하게 조성된 조성물로서, 1000cps 이상의 점도와 높은 항복점 및 높은 이온강도를 갖고 있고 고농도의 전해질을 포함하고 있다. 이러한 조성물은 그 점도가 1000cps 이상으로 되는 겔상태로 되도록 하기 위하여 라토나이트와 같은 고형 성분을 포함하는 증점제를 사용하는 것이 보통이다. 이와 같이 높은 점도를 갖는 증점제를 포함하고 있어서 겔 형태 또는 점탄성 유동체의 형태로 된 조성물은 방아쇠형 분산기로 처리할 때 줄기형태로 배출되지만 미세한 입자 형태, 예를 들면 분무형태로 분사되지 아니하므로 방아쇠형 분산기에는 사용할 수 없도록 되었다. 따라서 이러한 세정 조성물은 사용할 때 표백냄새가 많이 나지 않으므로 표백 냄새에 신경을 쓰지 않아도 된다. 전술한 유럽 특허에서도 세정 조성물의 표백냄새에 대하여는 언급되지 않았다.

전술한 바와 같이 증점된 세정 조성물들은 그 고유의 목적에는 만족할 만한 성능을 나타내지만, 표백성분으로서 하이포클로라이트를 함유하는 증점된 하이포클로라이트 표백 조성물을 방아쇠형 분산기로 처리할 때 나타나는 냄새를 제거함과 동시에 수평 처리면에 넓게 분산되도록 하는데 적합한 개선된 특성과 장점을 갖는 하이포클로라이트 표백 조성물의 필요성은 여전히 남아 있다.

본 발명은 전술한 거의 모든 하이포클로라이트 표백 조성물이 표백제 냄새를 제거하기 위한 방향제등을 포함하고 있으나 여전히 강한 표백제 냄새를 발산한다는 사실에 기초하여 표백제 냄새를 제거함과 동시에 수평 처리표면에 넓게 분산되도록 처리할 수 있는 표백 조성물을 얻는데 주안점을 두고 발명한 것이다. 표백제 냄새는 예를 들면 하이포클로라이트 자체, 분자상태의 염소 또는 차아염소산과 같은 관계되는 화합물에서 나올 수도 있고 이러한 물질들과 혼합물에서 나올 수도 있다. 표백제 냄새를 발생하는 특정 성분은 하이포클로라이트 표백 조성물을 세정할 표면에 처리하였을 때 나타나는 pH와 같은 사용 조건 차이에 의하여 달라질 수 있다. 그러나 냄새가 제거되어도 안정성을 포함하는 조성물의 특성은 그대로 유지되도록 할 필요가 있다.

본 발명의 목적은 증점 특성, 표백제 냄새제거 특성 및 안정성을 동시에 갖고 있는 증점된 하이포클로라이트 표백 조성물을 제공하는 것이다. 본 발명에 의하면 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체가 표백제 냄새를 제거함과 동시에 하이포클로라이트 조성물의 증점, 즉 점도증가 및 안정성 증가의 장점을 가져올 수 있다는 놀라운 사실을 알게 되었다. 전술한 교차결합된 폴리아크릴레이트의 대표적인 것으로는 비. 에프. 굿리치 캄파니에서 생산하는 카보폴 비. 에프.(카보폴은 굿리치 캄파니의 상표임)과 3부이 케미칼 캄파니에서 생산하는 폴리겔(폴리겔은 3부이 캄파니의 상표임)이 있다. 요구하는 증점과 안정성 및 표백제 냄새제거의 모든 특성을 나타내도록 하기 위하여는 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체를 하이포클로라이트 조성물의 중량을 기준으로 0.2-2.0% 사용하는바, 가장 바람직한 것은 0.4-0.8% 범위로 사용하는 것이다.

본 발명은 또한 조성물이 분무상태로 세정할 경질 표면에 직접 처리되도록 하는데 사용되는 분산기를 이용하여 하이포클로라이트 용액을 처리하는 조성물 처리방법에도 관계된다. 이러한 처리방법에서는 비수평 표면에 대한 조성물의 체류시간, 즉 묻어 있는 시간을 증가시키기 위하여 하이포클로라이트 조성물을 증점시키는 것이 필요하다. 안정성은 조성물이 분산기에 저장되어 있는 동안 및 사용중에 상 분리현상이 나타나지 않도록 하는데 필요하다. 표백제 냄새제거는 조성물을 세정할 표면에 처리하였을 때 조성물 중에 있는 표백 성분의 불쾌한 냄새가 나지 않도록 하기 위하여 필요하다. 표백제 냄새를 발산하는 성분은 처리 조건, 특히 세정할 표면으로부터 제거할 성분 및 온도와 같은 기타 조건에 따라 달라질 수 있다. 예를 들면, 표백제 냄새를 내는 성분은 하이포클로라이트 자체이거나 또는 차아염소산 및 차아염소산을 포함하는 하이포클로라이트 조성물의 기타 성분 또는 조성물의 pH가 산성 범위로 낮아졌을때 세정할 표면에 묻어 있는 유기물질과 표백 조성물의 접촉에 의하여 생성되는 염소일 수 있다. 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체는 전술한 표백제 냄새 발산 성분의 종류에 관계없이 표백제 냄새를 감소시킨다는 놀라운 효력을 나타낸다.

본 발명은 분무기, 특히 방아쇠형 분산기 같은 수동 조작 분산기로 본 발명의 하이포클로라이트 조성물을 처리하는 방법에도 관계된다. 전술한 형태의 분산기를 사용하여 하이포클로라이트 표백제를 세정할 표면에 처리하면 균일한 층 또는 필름이 세정할 표면에 형성된다. 본 발명의 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체들은 하이포클로라이트 조성물을 전술한 처리방법으로 처리할 때 그들의 교차결합 특성에 의하여 하이포클로라이트 조성물의 증점 및 안정성을 증가시키고 표백제 냄새를 감소시킬 뿐 아니라 전단 감응성, 환원하면 분무형 분산기내에서 나타나는 전단 작용을 받을때의 점도 감소를 가져오는 부수적인 효과도 나타낸다. 또한 폴리아크릴레이트 중합체는 조성물을 처리표면에 균일하게 분무되도록 하는 전단 감응성과 동시에 처리된 후에는 신속하게 원래의 조성물 점도로 회복되게 하는 특성을 갖고 있다. 이와 같은 신속한 점성 회복은 하이포클로라이트 조성물이 세정할 표면에 묻는 즉시 신속하게 원래의 점도를 회복하기 때문에 대단히 중요하다.

교차결합된 폴리아르릴레이트 중합체의 냄새제거 능력은 그들 고유의 항복점에 의한 것으로 설명할 수 있다. 특히 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체의 신속한 점성 회복과 관계되는 항복점은 조성물로부터 전술한 표백제 냄새를 발산하는 산화제의 방출을 방지 또는 억제하는 역할을 한다. 이러한 이론은 본 발명의 작용 효과를 설명하기 위하여 제시한 것이고 발명의 범위를 제한하기 위하여 제시한 것은 아니다.

본 발명은 또한 조성물의 항복점을 0.1-100다인/㎠, 특히 0.4-50다인/㎠, 가장 바람직한 0.4-25다인/㎠범위로 되도록 하는 교차결합 폴리아크릴레이트 중합체의 사용에도 관계된다.

본 발명의 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체는 특히 경질 표면을 세정하기 위하여 본 발명의 하이포클로라이트 조성물을 분무형 분산기로 처리할 때 조성물이 "튀는 현상"을 감소시키는 능력을 갖고 있다. 이러한 "튀는 현상"은 액체 조성물을 경질 표면에 분무하였을 때 나타난다. 본 발명에 따르면 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체를 포함하는 조성물의 일부가 경질 표면에 부착되고 이 부착된 조성물이 튀려는 나머지 성분과 접촉하여 튀지 못하도록 붙잡는 것으로 판단된다. 이러한 튀는 성질은 교차결합 여부에 관계없이 폴리아크릴레이트 중합체에서 보통 나타나는 바와 같은 전단 감응성 물질의 신속한 점성 회복같은 특성에 의하여 나타날 수 있다. 물론 이러한 조성물의 점도는 분산기의 분산공정에서 나타나는 전단에 의하여 실질적으로 감소된다. 신속한 점성 회복은 조성물이 비교적 높은 점도로 되도록 하여 경질 표면에 대한 부착력을 향상시킨다. 그러나 본 발명에 의한 교차 결합된 폴리아크릴레이트 중합체에서 관찰되는 튀는 현상의 감소는 대부분 전술한 바와 같은 교차결합된 폴리아크릴 중합체의 항복점에 기인한다.

이러한 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체 고유의 항복점은 표백냄새 제거에 근본적으로 기여할 뿐 아니라 본 발명에 의한 교차결합 폴리아크릴레이트 중합체를 함유하는 하이포클로라이트 조성물의 중점과 안정성을 향상시키는데 기여하는 것으로 믿어진다.

전술한 바와 같이 본 발명의 조성물에 함유된 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체의 특성은 다음에 기재하는 미립화 데이타에 의하여 입증될 것으로 믿어지는바, 이 미립화 데이터는 세정할 표면에 인접한 공기중에서 조성물이 미세 입자로서 체류하는 시간에 관계된다. 전술한 바와 같이 미립화 데이터는 공기중에 분산된 비말로서의 조성물 입도와 튀는 특성에 관계된다.

본 발명에서는 서로 다른 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체들을 각개 중합체가 갖는 고유의 특성이 조성물의 특성에 영향을 미칠 수 있도록 배합 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체와 조성물중에 함유된 기타 성분들의 양은 조성물이 20센티포이스에서 겔상태 직전의 최대 점도까지의 광범위한 점위의 점도를 갖도록 증점되는 범위에서 선택하여 사용한다. 바람직한 것은 본 발명의 조성물이 1000cps 정도의 최대 점도를 갖도록 하는 것이고, 그 중에서도 앞에서 간단히 설명하였고 이후 상세하게 설명하는 바와 같은 최적의 미립화를 달성하기 위하여는 50-300cps 범위의 점도를 갖도록 하는 것이다.

교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체는 표백재 냄새를 제거하고 점도를 증가시키는 외에도 조성물이 통상의 저장조건 하에서 장기간의 저장 안정성을 유지하도록 한다.

교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체와 조성물 중에 있는 하이포클로라이트 성분 간의 상호작용은 증점성, 안정성 및 표백제 냄새 제거 특성 모두를 유지하는 데 중요하다. 이와 관련하여 하이포클로라이트 성분 중에 존재하는 염, 특히 염화 나트륨은 중합체의 상 안정성과 조성물 내에서 증점을 달성하는 능력을 방해하는 것으로 나타났다. 따라서 본 발명에서 사용하는 하이포클로라이트 성분은 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체의 상 안정성과 증점 특성이 향상되도록 염화나트륨 같은 알카리금속 염화물을 함유하지 아니하는 것을 선택하여야 한다.

조성물내에 염화나트륨 같은 염이 존재하지 않토록 하기 위하여는 하이포클로라이트 성분을 불필요한 염이 부산물로 함유되지 않도록 제조하거나 염화나트륨을 함유하지 않는 하이포클로라이트를 선택하여야 한다. 예를 들면, 하이포클로라이트 표백제들은 수산화나트륨 용액이나 그에 상응하는 금속 수산화물 속으로 염소가스를 주입하여 해당하는 하이포클로라이트가 생성되도록 하는 방법으로 제조하는 바, 이러한 반응은 부산물로서 염화나트륨 같은 염을 생성하므로 이러한 방법으로 제조된 하이포클로라이트는 본 발명에 사용하는데 적당하지 않다.

본 발명에 사용하는 하이포클로라이트는 수산화나트륨이나 기타 금속 수산화물을 차아염소산과 반응시켜 제조하는 것이 좋은데, 이러한 반응에서는 해당하는 하이포클로라이트가 생성되고 분산물로서는 물만 생성된다. 이와 같이 제조된 차아염소산나트륨은 다수의 제조회사, 예를 들면 차아염소산나트륨 표백제 35% 수용액을 제조하는 올린 코오포레이션으로부터 구입할 수 있다. 물론 본 발명의 하이포클로라이트 표백제 조성물을 제조하기 위하여는 제조회사에서 구입한 슬러리 상태의 표백제를 희석하여 사용한다.

전술한 바와 같이 하이포클로라이트는 당해 업계에 잘 알려진 기타의 알칼리 금속염으로 제조할 수도 있다. 본 발명의 상세한 설명에서는 "하이포클로라이트"를 지적하여 설명하고 있으나, 이는 설명의 편의상 한정시킨 것일 뿐이고 본 발명의 범위를 한정시키기 위한 것은 아니므로 다음에 예를 들어 설명하는 바와 같이 기타의 할라이드나 할라이트를 본 발명에 사용할 수도 있다. 따라서 본 발명은 전술한 염소 화합물의 사용에도 관계된다. 일반적으로 본 발명에 의하면 하이포클로라이트는 칼륨하이포클로라이트가 가장 좋고 그 다음은 나트륨하이포클로라이트가 좋다. 이들보다 약간 좋지 않지만 해당하는 알칼리 금속의 염소화합물을 포함하는 어떠한 알칼리 금속의 하이포클로라이트도 본 발명에 사용할 수 있다. 유사한 알칼리 금속을 갖고 있는 하이포클로라이트도 본 발명에 사용할 수 있다. 더구나 본 발명의 하이포클로라이트 성분은 전술한 바와 같은 염화물을 포함하지 않아야 한다. 1% 이상의 하이포클로라이트 성분을 포함하는 조성물에서는 염화물이 조성물의 요구하는 증점도를 방해하므로 염화물의 양을 더 감소시켜야 한다.

하이포클로라이트 성분과 조성물 내에 존재하는 다른 염들은 조성물에 이온 강도를 부여한다. 조성물의 이온강도는 증점에 미치는바, 예를 들어 전술한 염의 양이 전술한 범위를 초과하면 조성물의 요구하는 증점효과를 얻기가 곤란하게 된다. 더구나 이온강도는 조성물의 안정성에 어느 정도 영향을 미치지만, 조성물 중에 함유된 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체 및 중합체 안정제의 영향에 비하면 미소하다. 본 발명에 의한 조성물의 이온강도는 5g-이온/㎏ 이하, 특히 3g-이온/㎏ 이하로 유지하는 것이 좋고, 가장 바람직한 것은 1.5g-이온/㎏ 이하로 유지하는 것이다. 이 조싱물의 이온강도는 조성물 중의 하이포클로라이트와 염의 양을 변화시켜 조절할 수 있다.

본 발명의 조성물은 하이포클로라이트 표백제와 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체의 배합에 따른 안정성을 달성하기 위하여 안정제를 포함할 수도 있다. 안정제는 (1) 점 효과를 향상시키기 위하여 중합체를 중화시키고, (2)하이포클로라이트를 완충시키는 두가지 목적을 위한 최소량으로 포함되도록 한다. 이러한 목적을 위하여는 안정제가 조성물의 pH를 최소한 pH 11 정도, 특히 pH 12-13.5의 범위로 유지시킬 수 있는 양 만큼 조성물 중에 존재하여야 한다. 안정제는 위에서 간단히 설명한 바와 같이 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체를 중화시킬 수 있는 중합체에 관련된 몰 당량을 기준으로 하여 첨가하는 것이 좋다.

하이포클로라이트 표백제와 안정제는 조성물이 가장 좋은 이온강도를 갖도록 선택한다. 전술한 설명에 따르면 수산화칼륨이 가장 좋은 안정제이고, 수산화나트륨이 두 번째로 좋은 안정제이다. 하이포클로라이트 성분과 안정제에 함유된 알칼리 금속으로서의 칼륨은 조성물 중에 있는 표백제의 용해도를 증가시키고 교차결합된 중합체를 안정시키는 역할을 한다. 환원하면 칼륨은 하이포클로라이트와 안정제에 함유될수 있는 가장 좋은 알칼리 금속으로서, 조성물의 요구하는 안정특성을 향상시킴과 동시에 조성물에 최적의 이온강도를 제공한다.

본 발명에 의하면 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체는 조성물로부티 침전되는 경향이 적다. 즉, 알칼리 금속인 칼륨의 존재하에서는 조성물이 상 감응성을 나타낸다. 따라서 하이포클로라이트 성분과 안정제의 선택에 의하여 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체의 증점 효과가 향상된다.

본 발명은 또한 표백재 냄새를 감소시키기 위한 방향성분을 포함하는 하이포클로라이트 조성물에도 관계된다. 본 발명에 따르면 방향제는 표백제 냄새를 제거됨과 동시에 조성물 중에 있는 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체의 효능이 향상되도록 선택하여 사용하는 것이 좋다. 이러한 방향제의 냄새제거 효과는 표백제 냄새를 발산하는 산화제의 휘발성에 비하여 상대적으로 높은 방향성분의 휘발성에 기인한다. 따라서 하이포클로라이트 조성물에 첨가하는 바람직한 표백제 안정성 방향 성분은 하이포클로라이트 조성물 중에 함유된 산화제보다 비교적 휘발성이 강한 것을 사용하여야 조성물의 표백제 냄새를 상쇄시키는데 효과가 있다. 이러한 이론은 본 발명을 설명하기 위한 것이고 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다.

본 발명에 따르면 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체에 의한 증점을 향상시킴과 동시에 기타의 다른 목적을 달성하기 위하여 조성물에 표백제 안정성 계면활성제를 첨가할 수도 있다. 계면활성제 및/또는 보조 증점제는 알킬에테르설페이트 같은 공지된 각 종의 계면활성제 중에서 선택하여 사용할 수 있다.

증점, 안정성 및 표백제 냄새 제거를 달성하기 위한 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체를 함유하는 본 발명의 하이포클로라이트 조성물은 전술한 효과중의 하나 또는 그 이상을 향상시키거나 또는 기타의 다른 목적을 달성하기 위한 다른 성분들은 포함할 수도 있다. 예를 들면 하이포클로라이트 조성물의 첨가제로는 조성물의 pH를 조절하기 위한 알칼리 성분, 전해질, 완충제, 빌다, 착색제, 형광증백제(FWA)등을 포함할 수도 있다. 그리나 이러한 첨가제들은 전술한 바와 같은 본 발명에서 요구하는 특성을 해치지 않는 범위내에서 선택하여 사용하여야 한다.

이하 본 발명의 목적과 장점들은 본 발명의 예를 들어 구체적으로 설명한다.

다음에 설명하는 본 발명의 예들은 전술한 바와 같은 각종의 특수 용도에 맞도록 다수의 성분들을 포함하는 액체 하이포클로라이트 표백 조성물에 관계되는 것이다. 본 발명에 의한 조성물 중의 각개 성분들은 그 성분으로부티 나오는 고유의 특성과 함께 다음에 설명한다. 또한 본 발명의 바람직한 실시 형태는 실시예에 기재한다.

앞에서 설명한 바와 같이 본 발명의 기본 조성물은 알칼리금속의 하이포클로라이트, 증점 및 안정 특성을 향상시킴과 동시에 조성물의 실질적인 표백재 냄새를 제거하기 위한 필수성분인 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체 및 조성물 중의 중합체를 안정화시키기 위한 안정제를 포함하는 수용액으로 구성된 하이포클로라이트 표백 조성물에 관계된다.

본 발명의 기본 조성물은 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체의 증점 효과를 향상시키고 그의 조성물이 요구하는 목적을 달성하기 위한 표백제 안정성 계면 활성제를 포함할 수도 있다.

또한 본 발명의 하이포클로라이트 표백 조성물은 본 발명의 교차결합된 폴리 아크릴레이트 중합체에 의하여 감소된 표백제 냄새를 상쇄시키거나 또는 표백제 냄새를 더 감소시키기 위한 방향 성분을 포함할 수도 있다.

특히 본 발명에 의한 조성물은 방아쇠형 분산기로 분사할 때 10밀티미크론 이상의 직경을 갖는 미립자의 형태로 분산되도록 하는 것이 좋다.

본 발명의 조성물은 그 외의 다른 첨가제도 포함할 수 있는바, 이에 대하여는 다음에 구체적으로 설명한다.

[하이포클로라이트 성분]

본 발명의 조성물에는 증점, 안정화 및 표백제 냄새 제거 특성을 향상시키기 위한 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체와 함께 하이포클로라이트 화합물이 포함된다. 일반적으로 조성물중의 하이포클로라이트 성분은 각종의 원료로부터 제공된다. 하이포클로라이트 원료로는 하이포클로라이트 성분 또는 수용액 중에서 하이포클로라이트 또는 하이포할라이트를 생성하는 하이포클로라이트 화합물이 바람직하다. 대표적인 하이포할라이트 생성화합물로는 나트륨, 칼륨, 리튬 및 칼슘의 하이포할라이트, 특히 하이포클로라이트, 염화된 트리나트륨포스페이트 12수화물, 칼륨 및 나트륨 디클로로이소시아누레이트 및 트리클로로시아누릭산이 있다. 그외 N-클로로아미드, N-클로로아민 및 클로로히단토인도 사용할 수 있다. 그외 이러한 종류의 표백 조성물에 사용하는 것으로 이미 알려져 있는 기타의 하이포할라이트 및 하이포할라이트 생성 화합물들도 본 발명에 사용할 수 있다. 전술한 특정 화합물들은 대표적인 것을 예시한 것이고, 본 발명의 범위를 한정시키기 위한 것은 아니다.

하이포클로라이트는 조성물의 중랑을 기준으로 0.1-10% 포함된다. 본 발명의 일부 예에서는 안정성을 향상시키기 위하여 하이포클로라이트를 1.0-6.0% 사용하는 것이 바람직하다.

하이포클로라이트 성분은 조성물의 안정성을 해치거나 또는 기타 증점이나 냄새 제거 특성을 해치는 염화물 같은 염이 존재하지 않는 상태에서 본 발명의 조성물에 사용할 수 있다. 따라서 본 발명에는 염화나트륨 같은 염이 생성되는 종래의 방법에 의하여 제조된 하이포클로라이트 표백제는 사용하지 않는 것이 좋다.

특히, 하이포클로라이트 성분으로는 칼륨 하이포클로라이트가 제일 바람직하고 그 다음은 나트륨하이포클로라이트가 바람직하여, 그외에 조성물의 안정성을 해치는 것으로 알려진 염화물과 같은 염이 함유되지 아니한 알칼리금속의 하이포클로라이트도 사용할 수 있다.

이러한 하이포클로라이트 성분과 기타의 다른 성분들은 교차결합된 포릴아크릴레이트 중합체에 의하여 달성된 조성물의 상 안정성을 향상시키고 부수적인 증점 및 냄새 제거 특성을 향상시키도록 선택하여야 한다.

[교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체 성분]

본 발명의 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체는 아크릴산 중합체 수지로서의 특성을 갖고 있다. 이러한 수지는 여러 가지 용도에 사용되는 것으로 알려져 있으며 중합체중의 카복실 그룹이 중합체가 갖고 있는 요구하는 특성에 관계되는 것으로 알려졌다.

이와 같은 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체의 대표적인 것으로는 비. 에푸, 굿리치 캄파니의 카보폴과 3부이 케미칼 캄파니의 폴리겔이란 상품명으로 판매되는 물질 등이 있다. 폴리아크릴레이트 중합체에는 통상의 교차결합되지 아니한 형과 교차결합된 형이 있는바, 본 발명에는 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체가 사용된다. 본 발명에 사용되는 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체는 전술한 상품 이외의 다른 상품을 사용하여도 된다.

교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체는 비선형이고 물분산성인 아크릴산 중합체로서의 특성을 갖고 있으면시 수십만 내지 4,000,000 범위의 분자량을 갖도록 부가되는 단량체 또는 단량체들로 교차결합되었다. 바람직한 것은 중합체가 폴리알케닐폴리에테르에 의하여 교차결합된 것으로서 교차결합제가 중합체의 선향 스트랜드를 서로 결합시켜 교차결합된 중합체를 형성하고 있다.

일반적으로 모든 교차결합된 중합체들은 본 발명에 의한 조성물의 안정성과 냄새 제거특성을 향상시키는데 효과가 있다. 그러나 안정성에 있어서는 교차결합된 폴리아크릴레이트의 종류에 따라 차이가 있는 것으로 나타났다. 본 발명의 목적에 적당한 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체로는 비. 에푸. 굿리치의 카포폴 600시리즈, 900시리즈, 1300시리즈 및 1600시리즈 수지가 있다. 이러한 시리즈 중에서도 가장 바람직한 중합체의 예들은 다음에 기재하는 실험예에 기재되었다. 또한 3부이 케미칼 캄파니의 폴리겔 디에이, 디비 및 디케이 등도 본 발명의 목적에 적당한 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체로 사용된다.

하기하는 실시예에서 알 수 있는 바와 같이 전술한 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체 중의 일부는 본 발명에 의한 증점 조성물에 특히 유효하게 사용된다. 또한 본 발명에서는 각개 중합체의 특성을 복합적으로 나타내도록 하기 위하여 중합체들의 혼합물이나 배합물을 사용할 수도 있다.

본 발명의 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체들은 비교적 한정된 증점 능력을 갖는 예비 수화된 상태로 치밀하게 감긴 것으로 믿어진다. 물에 분산되면 중합체 입자들이 완진히 수화되어 풀어지거나 이완되어 증점 능력이 변하게 된다. 폴리아크릴레이트 중합체에 의한 증점은 전술한 바와 같이 풀어지고 이완되었을 때 더 효과적으로 된다. 폴리아크릴레이트 중합체의 풀림은 중합체를 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화암모늄 또는 저분자량 아민과 알카놀아민으로 중화 또는 안저화시키므로서 달성될 수 있다. 이러한 방법에 의한 폴리아크릴페이트 중합체의 중화 또는 안정화는 중합체를 포함하는 수용액을 즉시 신속하게 증점시킨다.

전술한 바와 같이 본 발명에 있어서의 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체의 특수 효과는 항복점에 기인하는 것으로 생각된다. 일반적으로 전형적인 액체는 액체를 분무형 분산기로 분산시킬 때 발생하는 장력과 전단 능력을 받는 동안 변형되는 경향이 있다. 전단 작용을 받는 전술한 액체에 있어서는 전단 응력에 대한 변형 또는 전단 속도의 비율이 일정하다. 이러한 특성을 나타내는 액체들은 통상 뉴톤 유체라 부른다.

그러나 일부의 비-뉴톤 유체도 전단 희석현상을 나타내는바, 이들은 슈도-플라스틱이라 부른다. 기타의 비-뉴톤 유체는 전단 응력이 특정치, 소위 항복점을 초과하지 않을 때까지 고체로서 작용하는 동안에는 플라스틱 특성을 나타내고 그 후에는 전단 응력이 뉴톤 유체보다 더 급격히 증가한다. 이러한 액체는 일반적으로 플라스틱이라 할 수 있는바, 이들은 바람직한 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체로서 본 발명에 사용될 수 있다.

전술한 이론은 본 발명의 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체가 본 발명의 조성물에서 필수적인 역할을 하는 이유를 설명하여 주고 있다. 결과적으로 중합체의 항복점은 본 발명의 하이포클로라이트 조성물에서 표백제 냄새를 감소시키는 중합체 능력에 대한 이론적인 근거임을 알 수 있다. 또한 중합체의 항복점은 증점과 안정성을 개선하는 데도 기여한다. 더구나 조성물의 분무형 분산기내에 주입되고 분산되는 경우에는 중합체의 항복점이 전술한 바와 같은 튀는 현상을 감소시키는 이론적인 근거가 된다. 이러한 튀는 현상의 감소는 본 발명의 효과를 향상시키는데 대단히 중요하다.

또한 요구하는 안정성을 유지하기 위하여는 본 발명의 조성물을 제조하는 중에 고전단 상태가 나타나지 않도록 하여야 한다. 환원하면 생성된 조성물이 우수한 안정성을 유지하도록 하기 위하여는 비교적 완만한 분산 기술 또는 저전단 혼합 방법을 이용하여야 함을 알 수 있다.

이와 관련하여 조성물의 배합 또는 혼합 중에 허용될 수 있는 전단을 정의하는 것은 곤란하다. 일반적으로 과잉 전단은 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체를 파열시켜 안정한 증점을 달성하는 중합체의 능력을 감소시키는 것으로 판단된다. 본 발명의 조성물을 제조할 때 저전단을 이용하여야 한다는 전술한 이론은 본 발명의 작용 효과를 이해하기 쉽도록 하기 위한 것일 뿐이고 발명의 범위를 제한하려는 것은 아니다.

이미 설명한 바와 같이 본 발명의 하이포클로라이트 조성물은 조성물을 분무 또는 줄기 형태로 세정할 경질 표면에 직접 분산시키는 일반적인 방아쇠형 분산기에 사용할 수 있다.

전술한 처리방법에서는 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체가 증점과 안정화라는 두 필수적인 특성을 기대 이상의 수준으로 향상시킴과 동시에 본 발명의 제3의 필수적인 특성인 표백제 냄새 제거 효과도 기대 이상으로 향상시킴을 알게 되었다. 이러한 특성들에 대하여는 차후에 구체적으로 설명한다.

본 발명의 하이포클로라이트 조성물은 20센티포이스(cps)내지 겔 상태 직전의 최대 점도까지의 광범위한 점성을 갖고 있다. 본 발명의 목적을 달성하기 위하여는 조성물이 8,000-10,000cps 범위의 점도를 갖는 것이 좋지만, 특히 조성물을 세정할 표면에 물줄기 형태로 직접 처리하는 형태의 분산기에 사용하는데 가장 바람직한 점도는 최대 5,000cps까지의 점도이다.

전술한 바와 같이 본 발명은 하이포클로라이트 조성물을 수동으로 작동하기 쉬운 방아쇠형 분산기에 넣고 사용하는 방법에도 관계된다. 본 발명과 하이포클로라이트 조성물을 전술한 형태의 분무형 분산기에 사용함에 있어서는 분산기의 분사공이 막히지 않도록 조성물의 성분을 선택하는 것이 중요하다. 전술한 바와 같이 분사공이 막히지 않으면서 조성물이 미세한 방울 형태로 분무되도록 하기 위하여는 하이포클로라이트 조성물이 20cps 내지 1,000cps의 점도를 갖도록 하는 것이 가장 좋다. 특히 조성물을 방아쇠형 분무형 분무기로 분산시키는 경우에는 최적의 미립화가 달성되도록 조성물이 50-300cps 범위의 점도를 갖게 하는 것이 좋다. 본 발명은 또한 감소된 점성을 나타내므로서 분무형 분무기에서 나타나는 형태의 전단 작용에 감응하는 전단-감응성 또는 전단-희석성을 갖고 있는 조성물에도 관계된다.

본 발명의 증점 하이포클로라이트 조성물은 표백재 냄새를 발생하는 경향이 있는 10밀리미크론 이상의 직경을 갖는 미립자 상태로 분출되는 하나 또는 그 이상의 분사공을 갖는 분무형 분산기에 사용하기 적당하다. 바람직한 분산기는 경질 표면의 모든 면적을 덮을 수 있는 분무 형태를 만들어내는 단일 분사공을 갖는 수동식 방아쇠형 분산기이다. 분사공에서의 전단 효과 및 미립화 때문에 전술한 분무형 분산기를 사용하면 전술한 바와 같은 심한 표백제 냄새가 발생하는 경향이 있다. 전술한 바와 같이 바람직한 분산기는 경질 표면의 모든 부분에 닿을 수 있는 분무 형태를 만들어내는 단일 분사공을 갖는 수동식 방아쇠형 분산기이다. 이러한 분산기는 출원인의 미국 특허 제4,646,973호에 기재되어 있다.

전단 발생 분사공을 갖는 분산기, 특히 전단이 실제적으로 일어나는 분무형 분산기에서는 조성물의 점도가 중요하다. 조성물의 분산기의 분무공을 통하여 알맞게 분출되도록 하기 위하여는 조성물이 낮은 점도를 갖도록 하는 것이 중요하다. 그러나 조성물을 분무할 때 최소의 입도를 유지하도록 하기 위하여는 조성물의 상대적인 증점도 필요하게 된다. 예를 들면 분무할 때의 입도는 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체에 의한 표백제 냄새 제거 정도에 영향을 미친다.

이러한 측면에서 보면 분무할때 조성물이 초미립 억체 방울로 형성되지 않도록 하는 것이 필요하다. 이하의 설명에서 불필요하게 미세하게 세분되어 분사되는 분무 액체 방울은 "연무"로 표시하고, 비교적 큰 액체 방울, 예를 들면 10밀리미크론 이상의 직경을 갖는 방울은 "분무"로 표시하는바, 분무상태에서의 큰 액체 방울 표면적은 연무 상태의 미세한 액체 방울 표면적보다 적으므로 표백제 냄새가 적은 경향이 있다.

따라서 연무상태의 분무는 본 발명에 부적당하고 분무 상태의 분무가 본 발명에는 바람직하다.

연무의 성질은 맥그로우-힐 사에서 1973년도에 발행한 케미칼 엔지니어스 핸드백, 제5판, 18권에서 페리와 칠튼에 의하여 설명되었는바, 전기한 문헌에는 연무의 정의와 특성 실험이 기재되어 있다. 이 문헌에 따르면 분무와 달리 연무는 10밀리미크론 이하의 직경을 갖고 있는 가스-분산 액체 입자(gas-suspended liquid particles)로 정의하고 있고 분무는 10밀리미크론 이상의 직경을 갖는 가스상 분산 액체 입자(gas suspended liquid particles)로 정의되었다. 이러한 연무와 분무의 정의는 본 발명을 쉽게 이해할 수 있도록 인용한 것이다. 본 발명에 필요한 분무 특성은 전술한 바와 같이 50-300cps 범위의 점도에서 가장 바람직하게 나타난다.

본 발명의 조성물은 미세하고 균일한 분무를 생성하는 전단 희석의 특성 외에 신속한 점성 회복 특성을 갖고 있다. 이러한 신속한 점성 회복 특성은 분무 후 조성물이 최적의 증점 특성을 회복하여 세정할 표면에 묻어 있도록 하는데 필요하다. 이 특성은 통상 "체류시간"으로 표시된다. 전단 감응성과 신속한 점성 회복 특성은 근본적으로 조성물 중에 존재하는 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체에 의하여 나타나는바, 이에 대하여는 다음에 구체적으로 설명한다. 또한 전술한 특성은 표백제 냄새 제거 특성에도 중요한 바, 이에 대하여도 다음에 구체적으로 설명한다.

본 발명의 세가지 필수적인 특성인 증점, 안정화 및 표백제 냄새 제거에 있어서, 안정성에는 하이포클로라이트와 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체 성분의 선택에 의하여 달성되는 조성물내의 화학적 안정성과 상 안정성이 있다. 상 안정성은 다음에 설명하는 안정제에 의하여 더 좋아진다. 일반적으로 상 안정성은 앞에서 설명한 바와 같이 하이포클로라이트 표백 성분의 선택에 의하여 좌우되지만, 안정성을 해치는 것으로 알려진 염화물과 같은 염이 조성물 중에 함유되지 않도록 하는 것이 중요하다.

본 발명에 의한 조성물의 상 안정성은 저장 조건에 따라 달라질 수 있다. 일반적으로 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체를 포함하는 본 발명의 조성물은 오랜 저장기간, 예를 들면 70℉에서 300일 이상 저장하는 경우에도 우수한 안정성을 나타낸다. 차후의 실험예에 상세하게 설명된 바와 같이 본 발명에 의한 조성물의 상 안정성은 특정 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체를 사용하였을 때 더 우수하게 나타난다.

다음에 설명하는 바와 같이 최대 안정성을 억기 위한 안정제와 하이포클로라이트 성분의 적절한 선택 사용은 안정제의 사용에 의한 안정성의 향상 외에 표백 조성물의 이온강도를 조절한다. 조성물의 이온강도가 대단히 낮으며 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체가 최대 증점을 가져옴을 알 수 있으나, 이온강도는 전술한 바와 같은 상 안정성 및 점성 효과를 얻는데도 필요하다. 본 발명자는 본 발명에 의한 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체 및 하이포클로라이트 성분의 선택 사용에 의하여 하이포클로라이트 조성물의 증점이 최대로 이루어지도록 할 수 있지만, 이러한 최대 증점 수준에서는 조성물의 안정성이 약간 감소된다는 사실을 알게 되었다. 따라서 본 발명의 조성물은 하이포클로라이트 용액 단독 사용시 나타날 수 있는 최대 증점보다 낮으면서 증가된 증점과 최대 상 안정성이 가장 적절하게 조화되는 증점정도를 나타내도록 하는 경향이 있다.

전술한 바와 같이 표백제 냄새 제거 특성은 대기 중으로 방출되어 표백제 냄새를 내는 산화제의 발산을 최소화하는 공정을 포함한다. 이러한 표백제 냄새는 주위 조건과 조성물이 묻는 표면 특성에 따라 하이포클로라이트 조성물 중의 산화제나 또는 그에 관련된 성분으로부터 나온다.

일반적으로 본 발명에 의한 하이포클로라이트 조성물은 최소한 어느 정도의 표백제 냄새를 발산한다. 따라서 본 발명에서 표백제 냄새를 제거한다는 것은 표백제 냄새를 감소시키는 것을 의미한다.

본 발명에 사용되는 표백제 성분, 특히 하이포클로라이트 표백제 성분은 사용자에게 바람직하지 못한 냄새를 발산한다. 따라서 본 발명은 이러한 조성물로부터 뚜렷이 나타나는 표백제 냄새를 제거하기 위하여 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체의 사용을 제안하고 있다. 본 발명에 따르면 전술한 바와 같은 조성물에서 발생하는 표백 냄새를 감소 내지 중화시키기 위하여 표백제 성분보다 더 휘발성인 방향성분을 조성물에 첨가할 수도 있다. 전술한 조성물의 표백제 냄새를 제거하는 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체의 효과는 조성물 내에 첨가되는 성분에 의하여 향상될 수 있다. 이와 같이 첨가되는 방향제 성분은 조성물에서 나는 표백제 냄새를 단순히 은폐하는 역할만한다. 표백제 성분과 방향제 성분의 상대적인 휘발성 때문에 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체들은 요구하는 방향제 성분의 향보다는 표백제 냄새를 우선적으로 감소시키는 것으로 생각된다.

일반적으로 공기 중의 표백제 냄새의 강약은 관찰자의 육감에 의하여 평가되거나 또는 이와 같은 평가에 상응하도록 제작된 기구에 의하여 평가된다. 이러한 평가방법으로는 작은 구멍을 갖고 있는 1-2 입방피이트 용량의 박스 내부에 표백제 성분을 처리하고 뚜껑을 덮은 다음, 관찰자들이 작은 구멍을 통하여 조성물로부터 발산되는 표백제의 냄새를 판단하는 방법이 있다. 그외 각종의 기구를 이용하여 공기중의 염소(Cl₂)와 같은 표백제에서 발생하는 산화제의 농도를 측정하는 방법도 이용된다. 이러한 기구를 사용한 측정 결과는 인간 관찰자들에 의한 체감 측정 결과에 극히 근접되게 나타난다.

어떤 경우에도 증점 또는 점성 증가, 상 안정화 및 냄새 감소의 세 가지의 특성은 본 발명의 조성물의 필수적인 특성이다. 전술한 바와 같이 하이포클로라이트 성분과 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체는 전술한 세 가지 특성을 나타내는 하이포클로라이트 조성물의 성격으로 사용되는 본 발명의 필수적인 성분들이다. 기타 성분들은 조성물이 최적의 특성을 갖도록 하기 위하여 필요에 따라 사용할 수 있는 성분들이다.

본 발명의 증점 하이포클로라이트 조성물에 있어서의 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체의 이점은 실시예 중의 표 1에 기재된 미립화 데이터에 의하여 특히 잘 설명된다. 표 1에 기재된 실시예 1은 본 발명의 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체를 함유하지 아니한 표준 증점 하이포클로라이트 조성물에 대한 것이다. 실시예 2-7은 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체를 일정하게 유지하고 점도가 32cps로부터 1,060cps까지 변하도록 염화나트륨의 양을 변경시킨 조성물에 관계되는 것이다.

표 1은 이러한 서로 다른 조성물에 대한 미립화 데이터를 보여주는 것이다. 표 1의 "연무 및 체류시간"으로 표시된 미립화 데이터는 조성물을 수직 경질 표면에 분무처리하고 조성물 입자가 공기 중에 체류하는 시간을 초단위로 측정하는 육안 관찰에 의하여 표면에 인접한 면적을 관찰하여 얻었다. 표 1에 의하면 대조용인 실시예 1은 경질 표면에 인접한 공기 중의 체류시간이 6.5초인 반면, 실시예 2-7의 체류시간은 약 4.8초부터 4.2초까지 변함을 알수 있다.

교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체로 증점된 본 발명에 의한 조성물의 실질적인 체류시간 감소는 본 발명의 조성물에 의하여 보다 큰 입도의 입자들이 생성되었음을 나타낸다. 동시에 표 1에 나타난 체류시간은 전술한 바와 같이 "튀는 현상"에 관계되는 것으로 믿어진다. 환원하면 본 발명의 조성물은 경질 표면에 분무되었을 때 경질 표면에 충돌하기 전에 그들의 높은 점도를 회복하여 튀는 현상이 감소되고 경질 표면에 더 단단히 부착된다.

따라서 튀는 특성과 입도는 모두 표 1의 감소된 체류시간을 얻는데 중요한 역할을 한다. 더욱 중요한 것은 표 1에 나타난 본 발명에 의한 조성물의 체류시간 감소는 조성물 내의 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체의 존재에 의하여 달성된 표백제 냄새의 감소에도 관계된다. 특히 본 발명에 의한 체류시간 감소가 136cps로부터 1,060cps에 이르는 광범위한 점도 범위에서 얻어졌다는 것이 중요하다. 환원하면 큰 입자를 생성하고 그에 따라 표백제 냄새를 감소시키는 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체의 능력은 광범위한 점도 범위에 걸쳐 나타난다. 광범위한 점도 범위에서 얻어진 이러한 변함없는 결과는 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체의 균일한 항복점에 의하여 얻어지는 것으로 믿어진다. 즉, 실시예 2-7은 모두 일정한 량의 동일한 중합체를 포함하고 있어서 중합체의 냄새 감소도 일정한 것으로 믿어진다.

표 1에 관련된 전술한 이론은 본 발명을 보다 이해하기 쉽도록 하기 위하여 설명한 것이고 본 발명의 범위를 전술한 이론에 국한시키기 위한 것은 아니다. 표 1에서 나온 1차 결론은 본 발명의 조성물로 처리된 경질 표면에 인접한 공기 중의 조성물 체류시간은 광범위한 점도 범위에 걸쳐 유사하다는 것이다. 동시에 증점 하이포클로라이트 표백제 입자에 의하여 발산된 표백제 냄새의 양은 공기 중의 입자 체류시간에 거의 비례한다. 따라서 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체를 함유하는 본 발명에 의한 조성물의 체류시간 감소는 비교적 큰 입도와 튀는 현상의 감소를 설명하여 주고 있을 뿐 아니라 공기 중의 체류시간 감소에 따른 표백제 냄새의 감소를 설명하여 주고 있다.

또한 표 1에 기재된 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체로 증점된 모든 조성물은 70℉에서 300일 동안의 시험기간 중 탁월한 안정성을 나타내었음을 보여준다. 그러나 다른 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체를 사용하는 경우에는 증점 하이포클로라이트 조성물의 안정성이 일부 변경되었다. 그렇지만 모든 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체는 증점 하이포클로라이트 조성물에 최소 한도의 우수한 안정성을 부여하였다.

[계면활성제 성분]

앞에서 간단히 설명한 바와 같이 계면활성제는 증점 보조용(교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체에 부가하여)으로 하이포클로라이트 조성물에 첨가될 수 있고 세정, 상 안정성 개선등과 같이 증점 이외의 목적을 위하여 첨가될 수 있다. 하이포클로라이트 성분의 존재하에서 표백 안정성은 조성물에 첨가될 계면활성제를 선택하는 기준이 된다. 일반적으로 여리 중류의 계면활성제, 예를 들면 아민옥사이드, 베테인, 사르코시네이트, 타우레이트, 알킬설페이트, 알킬아릴설폰네이트, 알킬페놀에테르설페이트, 알킬디페닐옥사이드설폰네이트, 알킬포스페이트에스테르 등은 수용액 중의 하이포클로라이트와 같은 표백제의 존재하에서도 안정하다. 음이온성, 비이온성, 양성등 다른 종류의 계면활성제들도 보조 계면활성제로 사용될 수 있다.

아민옥사이드와 알킬에테르설페이트는 다음에 설명하는 실시예의 일부에서 지적한 바와 같이 본 발명에 의한 조성물용 계면활성제로 바람직한 것이다. 그렇지만 이러한 설명이 본 발명의 하이포클로라이트 조성물에 사용하는데 적당한 계면활성제의 범위를 한정시키기 위한 것은 아니다. 표백제 안정성 계면활성제는 다음에 더 구체적으로 설명한다.

본 발명에 유용하고 하이포클로라이트의 존재하에 특히 안정한 표백제 안정성 음이온 계면활성제로는 두 개의 중요한 그룹이 있다. 한 그룹은 표백제 안정성 음이온 계면활성제, 특히 8-18 탄소 원자의 알킬 그룹을 갖고 있는 수용성 알킬설페이트 및/또는 설폰네이트를 포함한다. 본 발명의 조성물에 적당한 표백제 안정성 음이온 계면활성제의 제2그룹은 다음이 일반적으로 표시되는 수용성 베테인 계면활성제를 포함한다.

식중, R₁은 8-18 탄소원자를 갖는 알킬 그룹이고, R₂와 R₃는 각각 1-4 탄소원자를 갖는 저급 알킬 그룹이며, R₄는 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌 및 펜틸렌 중에서 선택한 알카린 그룹이다.

본 발명의 증점 하이포클로라이트 조성물에 사용하기 적당한 비이온성 계면활성제는 바스프 코포레이션에서 생산하는 플루토닉(플루토닉 : 바스코 코포레이션의 상표임) 및 테트로닉(테트로닉 : 바스코 코포레이션과 상표임)같은 에톡실화 및/또는 프로폭실화된 비이온성 계면활성제를 포함한다. 이러한 제품들을 지적한 것은 본 발명에서 사용하기 적당한 것이어서 예로 들었을 뿐 발명의 범위를 한정시키는 것이 아니다.

본 발명에 사용하기 적당한 그외의 표백제 안정성 계면활성제로는 아민옥사이드, 포스핀옥사이드 및 설폭사이드가 있다. 그러나 이러한 계면활성제들은 거품을 많이 낸다.

본 발명에 사용하기 적당한 기타의 표백제 안정성 게면활성제로는 알킬포스폰네이트와 선형 또는 분지상 알칼리 금속 모노- 및/또는 디-(C_8-18)알킬디페닐옥사이드, 모노- 및/또는 디-설폰네이트를 포함하는 음이온 계면활성제가 있는바, 이러한 계면활성제는 다우 케미칼 캄파니에서 다우팩스 3비-2(상표임)(나트륨-n-데실디페닐옥사이드 디설폰네이트) 및 다우팩스 2에이-1(상표임)(나트륨 도데실 디페닐옥사이드 디설폰네이트)란 상품명으로 제조 판매하고 있다.

전술한 바와 같이 본 발명의 하이포클로라이트 조성물에 사용되는 계면활성제들은 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체와 함께 증점성을 보충하거나 또는 증점성과 관계없는 계면활성제 기능을 나타내고 표백 안정성 및 기타 성분과의 상용성을 공통적으로 필요로 하지만, 그 외의 특성들은 동일할 필요가 없다.

[기타 첨가제]

본 발명에 의한 조성물은 방향제, 착색제, 형광증백제(FWA), 킬레이트제 및 부식억제제등과 같은 기타성분을 포함할 수 있다. 이러한 성분들은 조성물의 성능, 안정성 및/또는 외관등을 개선하는 역할을 한다. 이러한 첨가제들은 필수적으로 표백제 또는 하이포클로라이트에 대한 저항성, 즉 안정성을 갖고 있어야 한다. 이러한 성분들은 본 발명의 필수 성분들이 아니므로 구체적인 설명은 생략한다.

증점, 안정화 및 표백제 냄새 제거의 세 가지 필수적인 특성을 나타내는 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체의 장점은 이러한 종류의 조성물에 사용되는 다른 증점제에서 나타나지 않는 것이다. 종래에도 일반적인 증점 목적으로 여러 가지 물질이 사용되어 왔다. 예를 들면 전형적인 증점제로서는 점토, 알루미나 또는 알루미나와 계면활성제의 혼합물 같은 클로이드성 무기 증점제, 용매 또는 전해질과 함께 사용될 수도 있는 미셀 형태의 계면활성제 같은 무기 증점제 및 크산단 껌, 셀룰로우스 또는 일반적인 폴리아크릴레이트 같은 중합체형 증점제 같은 기타 증점제가 있다. 그러나 이러한 증점제는 하이포클로라이트 조성물에는 부적당한 것으로 나타났다. 무기 증점제는 분산기에서 나타나는 분사 특성에 방해되므로 분무형 분산기에 사용하는 조성물에는 사용하지 않는 것이 좋다. 또한 전술한 바와 같은 무기 및 유기 증점제들은 본 발명에 의한 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체와는 달리 조성물내에서 불안정하므로 만족스러운 결과를 얻을 수 없다.

하이포클로라이트 성분은 조성물을 세정할 표면에 직접 처리하였을 때 증점 목적을 달성하기 전에 증점제를 분해시키는 경향이 있으므로 크산단 껌과 셀룰로우스 같은 천연 증점제는 안정성에 문제가 있다.

전술한 바와 같이 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체들은 20-5,000cps 및 그 이상의 광범위한 점도에서 조성물의 안정화과 표백제 냄새 제거뿐만 아니라 요구하는 증점을 동시에 달성하는데 매우 효과적이다.

이러한 필수적인 특성은 조성물을 분무 또는 물 줄기 형태로 세정할 경질 표면에 분사하는 각종 분산기에 사용하는 경우에도 달성된다. 특히 본 발명의 조성물은 수동조작식 방아쇠형 분산기와 같은 분무형 분산기에 사용할 수 있다. 이러한 분산기에서는 조성물이 비교적 미세한 입자로 되면서 세정할 표면에 직접 묻게 된다. 특히 분무형 분산기는 조성물을 비교적 넓은 표면에 균일하게 처리하고자 할 때 유용하게 사용된다.

앞에서도 설명한 바와 같이 본 발명의 조성물을 분무형 분산기에 사용하려면 조성물이 분산기를 통과할 때 전단 감응성 또는 전단 희석성을 나타내야 한다. 또한 조성물이 세정할 표면에 충분히 부착되도록 하기 위하여는 조성물이 분산된 후 즉시 점성을 회복하는 것이 중요하다.

교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체가 신속한 점성 회복을 달성할 수 있는 능력은 항복점에 의하여 설명되는 가소특성에 의한 것으로 보여진다. 또한 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체의 항복점은 표백제 냄새 제거 능력에도 기여하는 것으로 보여진다.

[안정제 성분]

전술한 바와 같이 안정제는 하이포클로라이트와 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체 수용액이 최적의 안정성을 갖도록 하는데 사요된다. 안정제는 수산화칼륨이나 수산화나트륨이 바람직하다. 이러한 안정제의 특성과 기능은 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체에 대한 제조업자의 설명서에 설명되어 있다.

[방향 성분]

본 발명에 의하면 조성물의 표백제 냄새를 제거하거나 은폐하기 위하여 표백제 안정성 방향제를 사용할 수 있다. 바람직한 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체는 하이포클로라이트 조성물의 표백제 냄새를 감소시키는 역할을 함과 동시에 조성물 중에 포함된 방향제의 향기를 향상시키는 역할을 한다. 이러한 효과는 표백제 냄새를 발산하는 하이포클로라이트 성분 중의 산화제보다 높은 방향제의 휘발성에 기인한다.

본 발명의 조성물에는 각종의 공지된 방향제들을 사용할 수 있는 바, 이러한 방향제들은 본 발명에 의한 세 가지 기본적인 특성인 증점 또는 점성의 증가, 안정화 향상 및 표백제 냄새 감소 효과를 방해하지 않아야 한다. 동시에 방향제 성분은 전술한 바와 같이 감소된 표백제 냄새를 은폐하기나 또는 냄새를 더 감소시킨다.

본 발명의 조성물은 실시예에서 설명하는 바와같이 1.1 이하의 비중을 갖고 있다.

이하 실시예에서 본 발명의 특징과 본 발명에 의한 하이포클로라이트 조성물의 성분들에 대하여 구체적으로 설명한다.

본 발명에 의하면 교차결합된 폴리아크릴레이트를 하이포클로라이트 표백 조성물에 첨가하므로서 표백제의 상 안정성이 얻어짐과 동시에 표백제 냄새가 감소되는 효과가 나타난다.

[실시예]

하기하는 실시예들은 하이포클로라이트 성분, 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체 및 하이포클로라이트 용액 중에시 중합체를 안정시키는 안정제를 포함하는 바, 백분율을 달성하는 나머지 부분은 물로 채운다. 본 발명의 조성물은 0.4-20다인/㎠ 범위의 바람직한 항복점을 갖고 있다.

[실시예 1-7]

하이포클로라이트 표백제를 함유하는 세정 조성물을 다음의 표 1과 같이 배합하여 제조한다.

실시예 1은 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체를 포함하지 아니하는 통상의 하이포클로라이트 표백 조성물인 바, 실시예 1과 동일한 성분들이 실시예 2-7에도 포함되었다.

실시예 2-7은 0.8중량%의 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체(예를 들면 비. 에푸, 굿리치 캄파니의 "카보폴 613")를 포함하고 표 1에 기재된 바와 같은 상이한 점도와 항복점을 나타내도록 하는 점성 개선제로서 염화나트륨을 포함하고 있다.

실시예 2-7의 조성물들은 항복점의 변화에도 불구하고 표 1에 지적한 바와 같은 점도증가를 나타낼 뿐 아니라 우수한 안정성과 우수한 냄새감소 효과를 나타내는 특징을 갖고 있었다.

실시예 2-7은 모두 연무 체류시간 또는 감소된 현상을 나타내었다. 본 발명의 조성물에 요구하는 특성은 표 1에 지적된 광범위한 점도 범위에서 얻어졌다. 체류시간은 표 1의 하방에 기재되어 있다.

연무 체류시간(MRT)을 감소시키는 본 발명에 의한 조성물의 능력은 표 1의 하단에 "소멸속도 증가" 항목으로 기재되었다. 이러한 값들은 실시예 1의 대조용 MRT로 실시예 2-7의 각개 MRT를 나누고 100을 곱하여 얻었다. 본 발명의 조성물에 의한 MRT의 감소는 연무의 소멸속도를 증가시키는 능력을 나타내는 %로 표시하였다. 소멸속도 증가 값은 세정할 표면에 처리하였을 때 감소된 표백제 냄새를 나타내는 본 발명에 의한 조성물의 효과를 나타낸다.

1. 브록피일드 항복점은 0.5rpm 및 1.0으로 회전하는 2번 스핀들을 장착한 브록피일드 일부이티 점도계를 사용하여 30초 후 또는 안정화 후에 점도를 측정하고 다음 방정식에 따라 계산함.

(V_a-V_b)/100 = 브록피일드 항복점

식중, V_a는 가장 낮은 점도계 속도에서의 점도이고, V_b는 그 다음 낮은 점도계 속도에서의 점도임.

2. 브록피일드 점도는 5rpm으로 회전하는 2번 스핀들을 장착한 브록피일드 알부이티 점도계를 사용하여 측정함.

3. 연무 체류시간(MRT)은 고속 비디오 카메라를 사용하여 공기 중에 분산된 시간당 연무의 양을 측정하여 결정함. 이 MRT는 증기상 산화제와 관찰자에 의한 감지 데이터와 관계됨.

[실시예 8-14]

표 2와 같이 조성 성분들을 배합하여 하이포클로라이트 표백 조성물을 제도하고 물성 실험을 하였다.

다음의 표 2는 본 발명의 조성물에서 상이한 레벨의 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체 효과를 설명하기 위한 것이다.

실시예 9와 10은 약 0.8중량% 정도의 비교적 높은 농도의 중합체를 포함하고 있는바, 실시예 9, 11 및 13은 안정제로 수산화나트륨을 포함하고 실시예 10, 12 및 14는 안정제로 수산화칼륨을 포함하고 있다. 그리고 실시예 11 및 12는 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체를 0.6중랑% 포함하고 실시예 13과 14는 0.4중량%의 중합체를 포함하고 있다. 이 실시예 9-14 모두는 염화나트륨이 없는 고강도 표백제를 포함하고 있다.

모든 실시예는 아민옥사이드 계면활성제 0.5중량%와 방향제 0.08중량%를 포함하고 있으며 나머지 부분은 물을 포함하고 있다. 실시예 9-14의 점도는 실시예 10의 2,480cps로부터 실시예 13의 32cps까지 나타나는바, 교차결합된 폴리아크릴레이트가 중합체가 없는 대조용 실시예 8에서는 1cps의 점도를 나타내었다. 실시예 8-14의 pH는 12-13 범위였다. 그리고 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체를 함유하는 조성물은 우수한 하이포클로라이트 안정성을 나타내었다.

[표백제 냄새 제거 평가 방법]

측벽판과 상하벽판으로 구성된 2개의 피부이시 상자를 조립하여 최종 규격이 깊이 16"×높이 24"×폭 23.5"의 상자를 만든다. 시료를 방아쇠형 분무기가 부착된 고밀도 폴리에틸렌 병 속에 주입하고 분무기 노즐을 완전 개방한 다음 분무기의 방아쇠를 3-4회 작동하여 시료를 하수구에 시험분사한다. 분무기 노즐을 상자 후면벽 쪽으로 향하게 하고 방아쇠를 5초동안에 5회 작동하여 시료를 상자 후면벽에 분무한다. 평가인들이 즉시 상자 입구에서 두 번 숨을 들이쉬고 냄새를 맡은 다음, 표백제 냄새와 자극성에 대하여 낮음(표백제 냄새 없음), 중간, 높음 및 대단히 높음의 4등급으로 평가한다. 평가는 30초내에 완성한다. 중합체가 없는 대조용 시료에 대하여도 같은 실험을 실시한다.

[실시예 15-23]

표 3에 기재한 바와 같이 조성 성분들을 배합하여 하이포클로라이트 표백 조성물을 만들고 본 발명에 의한 조성물에 사용되는 각종 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체의 효과에 대한 실험을 실시한다.

표 3에서 알 수 있는 바와 같이 실시예 15-23은 비. 에프. 굿리치 캄파니의 카보폴 및 3부이 케미칼 캄파니의 폴리겔이란 상품명을 갖는 상이한 등급의 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체를 사용하였다.

실시예 15-23에서 사용된 모든 중합체는 본 발명의 교차결합된 중합체들이다.

실시예 15-23에는 안정제로서의 수산화나트륨 또는 수산화칼륨, 고강도 표백제, 아민옥사이드 계면활성제, 방향제 및 물을 포함하고 있다.

실시예 15-23은 모두 향상된 점성, 상안정성 및 감소된 표백제 냄새를 보여준다.

전술한 실시예들은 본 발명에 의한 액체 및/또는 하이포클로라이트 표백 조성물의 대표적인 여러 예를 설명한 것으로서, 이러한 실시예는 본 발명을 보다 이해하기 쉽도록 하기 위한 것이고 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 따라서 특허청구의 범위내에서는 개량과 개선이 가능하고 이러한 개량된 조성물도 본 발명의 범위에 속한다.

Claims (16)

1. 표백 조성물을 표백제 냄새가 나는 미립자 형태로 만들어서 세정할 표면에 처리하도록 된 분무형 분산기에 사용하기 위한 증점된 액체 표백 조성물에 있어서, 조성물의 중량을 기준으로 하이포클로라이트 01.-10중량%가 조성물 중에 포함되도록 하는 양의 알카리금속 염화물을 함유하지 아니하는 알칼리 금속 하이포클로라이트, 조성물이 25℃에서 20cps 이상의 점도를 갖도록 하고 0.1-50다인/㎠의 항복점을 갖도록 하기 위한 교차결합된 폴리아크릴레이트 0.2-2.0% 및 조성물의 pH를 하이포클로라이트의 존재하에 교차결합된 폴리아크릴레이트를 안정시키고 조성물에 5g-이온/㎏ 이하의 이온강도를 부여하기 위하여 pH 11 이상으로 조절하는데 필요한 량의 안정제를 포함하고 10밀리미크론 이상의 직경을 갖는 가스-분산 액체입자를 포함하는 분무 형태로 분산될 수 있도록 조성된 플라스틱 유동성을 갖는 표백 냄새가 감소된 하이포클로라이트 표백 조성물.
2. 제1항에서, 하이포클로라이트가 나트륨하이포클로라이트와 칼륨하이포클로라이트 중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 조성물.
3. 제2항에서 하이포클로라이트가 칼륨하이포클로라이트임을 특징으로 하는 조성물.
4. 제1항에서, 하이클로라이트가 조성물의 중량을 기준으로 1.0-6.0중량5 포함되었음을 특징으로 하는 조성물.
5. 제1항에서, 이 조성물이 하이포클로라이트 표백제 안정성 방향제를 포함함을 특징으로 하는 조성물.
6. 제1항에서, 이 조성물이 약 1000cps의 최대 점도를 갖고 있음을 특징으로 하는 조성물.
7. 제6항에서, 이 조성물의 분무형 분산기에서 최적의 미립화를 달성하는데 필요한 50-300cps 범위의 점도를 갖고 있음을 특징으로 하는 조성물.
8. 제1항에서, 조성물이 1.1 이하의 비중을 갖고 있음을 특징으로 하는 조성물.
9. 제1항에서, 교차결합된 폴리아크릴레이트 중합체가 1-5다인/㎠ 범위의 항복점을 갖고 있는 것임을 특징으로 하는 조성물.
10. 조성물의 중량을 기준으로 하이포클로라이트 0.1-10중량%가 조성물 중에 포함되도록 하는 양의 알칼리금속 염화물을 함유하지 아니하는 알칼리 금속 하이포클로라이트, 조성물이 25℃에서 20cps 이상의 점도를 갖도록 하고 0.1-50다인/㎠의 항복점을 갖도록 하기 위한 교차결합된 폴리아크릴레이트 0.2-2.0% 및 조성물의 pH를 하이포클로라이트의 존재하에 교차결합된 폴리아크릴레이트를 안정시키고 조성물에 5g-이온/㎏ 이하의 이온강도를 부여하기 위하여 pH 11 이상으로 조절하는데 필요한 량의 안정제를 포함하고 10밀리미크론 이상의 직경을 갖는 가스-분산 액체입자를 포함하는 분무 형태로 분산될 수 있도록 조성된 표백 냄새가 감소된 하이포클로라이트 표백 조성물을 제조하는 단계 및 전술한 표백 조성물을 분무형 분산기를 사용하여 세정할 표면에 분사 처리하는 단계를 포함하는 세정할 표면에 처리되는 표백 조성물의 냄새를 감소시키는 방법.
11. 제10항에서, 전술한 세정 조성물이 표백제 안정성 방향제를 포함하고 있음을 특징으로 하는 방법.
12. 제10항에서, 하이포클로라이트가 나트륨하이포클로라이트와 칼륨하이포클로라이트 중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 방법.
13. 제10항에서, 표백 조성물이 분무형 분산기에서 최적의 미립화를 달성하는데 필요한 50-300cps 범위의 점도를 갖고 있음을 특징으로 하는 방법.
14. 표백제 세정 조성물을 표백제 냄새가 나는 미립자 형태로 만들어서 세정할 표면에 처리하는 분무식 분산기에 사용하기 위한 증점된 하이포클로라이트 액체 표백제 조성물 제조 방법에 있어서, 알칼리금속 염화물을 함유하지 아니하는 알말리금속 하이포클로라이트를 사용하여 조성물의 중량을 기준으로 하이포클로라이트 0.1-10%가 함유된 용액을 만드는 단계, 교차결합된 폴리아크릴레이트 0.2-2.0%를 첨가하여 조성물의 점도를 25℃에서 20센티포이스(cps) 이상으로 만들고 항복저을 0.1-100다인/㎠로 만드는 단계 및 안정제를 가하여 조성물의 pH를 11이상으로 되도록 조절하는 단계를 포함하는 분산된 고형물이 없고 5g-이온/㎏의 이온강도를 갖고 있으며 10밀리미크론 이상의 직경을 갖는 가스-분산 액체 입자의 형태로 분산할 수 있는 증점된 액체 세정 조성물 제조방법.
15. 제14항에서, 조성물에 하이포클로라이트 표백제 안정성 방향제를 첨가하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
16. 제14항에서, 조성물의 비중이 1.1 이하임을 특징으로 하는 방법.