KR100453672B1 - 폴리알킬렌글리콜의블렌드를함유하는마일드바아조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 (a) 합성 비-비누 세제 또는 합성 비-비누 세제의 혼합물 10 내지 60 중량%,
(b) 비누도 아니고 비-비누 세제도 아니며 40℃ 내지 100℃ 범위의 융점을 갖는 수용성 구조제 10 중량% 초과 내지 60 중량%,
(c) 약 40℃ 미만의 융점을 갖는 폴리알킬렌 글리콜 또는 폴리알킬렌 글리콜의 혼합물 0.01 내지 10 중량%,
(d) 비누도 아니고 비-비누 세제도 아니며 40℃ 내지 100℃ 범위의 융점을 갖는 수불용성 구조제 5 중량% 내지 50 중량%,
(e) 물 1 내지 14 중량%,
(f) 수용성 전분 0 내지 25%, 및
(g) C8 내지 C22 모노카르복실산의 염 0 내지 10%를 포함하는 세제 조성물에 관한 것이다. 상기 조성물은 비누 플로더(plodder)를 통한 바아의 압출 성형을 향상시킨다.

Description

폴리알킬렌 글리콜의 블렌드를 함유하는 마일드 바아 조성물
본 발명은 융점이 비교적 낮은 폴리알킬렌 글리콜(들)이 사용된, 적은 양의 폴리알킬렌 글리콜 또는 폴리알킬렌 글리콜의 혼합물이 비누 플로더(plodder)를 통한 바아의 압출 성형을 증진시키는 것으로 밝혀진 합성 개인용 세정 마일드 바아에 관한 것이다.
비누를 함유하지 않거나 단지 적은 양의 비누를 함유하는 합성 세제 (신디트; syndet) 개인용 세정 바아는 일반적으로 바아에 구조를 제공하는 작용을 하는 다른 물질을 상당 비율 함유한다. 폴리에틸렌 글리콜과 같은, 실온에서 고체이기에 충분한 고분자량을 갖는 폴리알킬렌 옥시드는 상기의 개인용 세정 신디트 마일드 바아의 우수한 구조제인 것으로 알려져 있다. 본 출원인의 계류중인 출원인 마사로(Massaro)의 미국 특허 출원 제08/408,679호는 예를 들어 중량을 기준으로 구조제보다 더 적은 양의 신디트 세정제에 의해 형성될 수 있는 아주 마일드한 신디트 바아를 기재하고 있다.
그러나, 일반적으로 비교적 많은 양의 구조제로 구조되는 바아는 밀링, 플로딩(plodding) 및 스탬핑과 같은 통상의 비누 제조 방법으로 제조하기가 어렵다. 재료는 비누 정제기 및 플로더 중에서 압출되기에 충분할 정도의 연성을 갖지만 스탬핑 공정에 의해 바아로 성형될 수 없을 정도의 연성을 가져서는 안되는, 개인용 세정 바아 성분들 간의 미세한 균형이 이루어져야 한다.
윤활성을 제공하기 위해, 즉 압출 성형을 보다 용이하게 하기 위해 다양한 성분들이 바아 배합물에 도입되어 왔다. 예를 들어, 보다 많은 양의 물을 사용하면 생성물의 연성이 일반적으로 스탬핑에는 허용되지 않을 정도가 되지만 압출 장비중에서의 가공성은 향상된다. 또한 최종 생성물 중에서의 많은 양의 물은 상품 가치가 없는 흐늘흐늘한 바아를 초래할 수 있다. 또 다른 접근법은 단쇄 지방산 (예, 야자) 또는 실리콘 오일을 혼입하는 것이다. 불행하게도, 이들 성분들은 바아 거품에 유해한 영향을 끼친다. 따라서, 제조 공정의 다른 부분에서는 성능의 손실이 없고 소비자 기호를 충족시키면서, 바아 제조의 압출 단계 동안에 신디트 개인 세정용 바아 배합물의 유동학적 성질을 변화시킬 필요가 있다.
신디트 바아의 가공성을 변화시키기 위해 본 발명자들이 취한 접근법은 융점이 40℃ 미만인 저분자량의 폴리알킬렌 글리콜(들)을 적은 양으로 혼입하는 것이다. 보다 높은 융점의 폴리알킬렌 글리콜로 구조된 바아 (일반적으로 압출하기가 어려움)중에 저융점 저분자량의 폴리알킬렌 글리콜을 사용하면 바아의 압출 속도가 향상된다.
바아에 폴리알킬렌 옥시드 (예, 폴리에틸렌 글리콜)와 같은 수용성 구조제(본 발명의 청구항 1의 성분 (b))를 사용하는 것은 그 자체로는 새로운 것이 아니다.
후커 (Hooker)에게 허여된 미국 특허 제3,312,626호 및 제3,312,627호는 모두 중합도가 100 내지 약 500 (분자량 약 4,000 내지 20,000)의 범위인 폴리에틸렌 글리콜을 함유하는 화장실용 바아 조성물을 교시하고 있다. 그러나, 이들 폴리알킬렌 글리콜은 융점이 40℃ 미만인 폴리알킬렌 글리콜(들)과 배합되어 사용되는 (즉, 가공성 향상을 위한)것으로는 교시되지 않았다. 더욱이, 이들 특허문헌들의 바아는 음이온성 계면활성제 또는 음이온성 및 양쪽성 계면활성제의 혼합물이 계면활성제 시스템에서 대부분을 차지하는 본 발명의 바아와는 반대로, 필수적인 계면활성제로서 비이온성 계면활성제 (바아의 30% 내지 70%를 구성함)를 이용한다.
국제 특허 공개 (WO)제95/13356호 (프록터 & 갬블 (Procter & Gamble)에게 양도됨)는 10 내지 70 부의 나트륨 아실 이세티오네이트 (음이온 계면활성제) 및 4 내지 15부의 액상 폴리올 (바람직하게는 글리세린)을 함유하는 개인용 세정 바아를 교시한다. 8-9쪽에서, 상기 특허문헌은 결합제가 바람직하게는 저분자량 (즉, 2,000 미만, 바람직하게는 1,500 미만)의 폴리알킬렌 글리콜일 수 있음을 교시한다. 따라서, 폴리알킬렌 글리콜의 융점은 아마도 40℃ 미만일 것이다. 그러나, 본 발명의 바아는 저분자량이고 저융점인 폴리알킬렌 글리콜 또는 폴리알킬렌 글리콜의 혼합물(본 발명의 청구항 1의 성분 (c))을 함유할 뿐아니라, 10%를 초과하는 양으로 40℃를 초과하는 융점을 갖는 폴리알킬렌 글리콜 또는 이러한 폴리알킬렌 글리콜의 혼합물 (청구항 1의 성분 (b)) 및 보다 낮은 융점의 폴리알킬렌 글리콜(들)을 함유하여야 한다. 즉, 예기치 않게도, 보다 높은 융점의 폴리알킬렌 글리콜 구조제를 사용할 경우 적은 양의 저융점 저분자량의 폴리알킬렌 글리콜 또는 폴리알킬렌 글리콜의 혼합물을 첨가하는 것이 가공성을 현저하게 향상시킨다는 것을 발견하였다.
국제 특허 공개 제93/07245호 (네핀 (Nephen)에게 양도)는 고분자량 (보다 높은 융점) 및 저분자량 (보다 낮은 융점)의 폴리알킬렌 글리콜 또는 글리콜의 블렌드를 교시한다. 그러나, 이들 시스템들은 고분자량 PEG 65% 이상 및 합성 세제 약 20% 이하 (12% 내지 20%)를 포함하여야 한다. 반면에 본 발명의 바아는 고분자량 고융점의 폴리알킬렌 글리콜(들)을 10% 내지 60% (즉, 65% 보다 훨씬 미만), 바람직하게는 15% 내지 50%, 바람직하게는 15% 내지 45% 포함하고, 합성 계면활성제는 바람직하게는 바아 조성물의 20% 초과량, 보다 바람직하게는 25% 초과량을 구성한다.
따라서, 본 발명의 특정 조성 (즉, 10% 초과 내지 60%으로 보다 적은 양의 고분자량 폴리알킬렌 글리콜, 바람직하게는 20%를 초과하는 계면활성제 시스템)을 갖는 바아 중에 (압출 성형에 의한 가공성을 향상시키기 위해) 보다 낮은 융점 (40℃ 미만)의 보다 낮은 분자량의 폴리알킬렌 글리콜을 적은 양으로 사용하는 것은 알려져 있지 않다.
마지막으로, 본 출원인들은 본 출원인들의 동시 계류 중인 출원인 1995년 3월 22일에 마사로 (Massaro)가 출원하고, 현재 허여된 미국 특허 출원 번호 제 08/408,679호에 주목한다. 이 문헌은 바아 구조제로서 1,500 내지 10,000의 분자량을 갖는 폴리알킬렌 글리콜의 사용을 교시한다. 그러나, 이 참고 문헌은 40℃를 초과하는 융점 (MP)을 갖는 구조제를 필요로 한다. 단독 또는 조합된 본 발명의 폴리알킬렌 글리콜 또는 폴리알킬렌 글리콜의 혼합물들(즉, 청구항 1의 성분 (c))은 40℃미만의 융점을 가져야 한다. 더욱이, 상기 참고문헌에서는 그러한 저융점의 폴리알킬렌 글리콜 또는 폴리알킬렌 글리콜의 혼합물을 사용하는 것에 대해서, 또는 그러한 화합물이 가공성을 현저하게 향상시킬 수 있다는 것에 대해서 교시되거나 제안되어 있지 않다.
따라서, 당업계에서는 보다 높은 융점의 고분자량 폴리알킬렌 글리콜을 비교적 많은 양으로 (즉, 10% 초과 내지 60%, 바람직하게는 10% 초과 내지 50%) 그리고 계면활성제를 20%를 초과하는 양으로 포함하는 바아에서 바아 가공성을 향상시키기 위한 방법을 찾고자 한다.
발명의 요약
별안간 뜻하지 않게도, 본 출원인들은
(a) 합성 비-비누 세제 또는 합성 비-비누 세제의 혼합물 10 중량% 내지 60 중량%,
(b) 융점이 40℃ 초과, 바람직하게는 45℃ 초과, 더욱 바람직하게는 50℃ 초과인 고분자량 폴리알킬렌 글리콜 10 중량% 초과 내지 60 중량%, 바람직하게는 10 중량% 초과 내지 50 중량%,
(c) 융점이 40℃를 초과하는 수불용성 구조제 5 중량% 내지 50 중량%,
(d) 물 1 내지 14%, 바람직하게는 1 내지 10%, 더욱 바람직하게는 2% 내지 8%,
(e) 수용성 전분 0 내지 25%, 및
(f) C8 내지 C22 모노카르복실산의 염 0 내지 10%
를 포함하는 조성물에 융점이 40℃ 미만인 폴리알킬렌 글리콜 또는 폴리알킬렌 글리콜의 혼합물을 0.1 내지 10 중량%, 바람직하게는 1 중량% 내지 8 중량%, 바람직하게는 1 중량% 내지 7 중량% 첨가하는 경우, 보다 낮은 융점의 폴리알킬렌 글리콜 또는 폴리알킬렌 글리콜의 혼합물을 첨가하지 않았을 경우에 비해 훨씬 더 쉽게 바아가 가공 (플로더를 통해 현저하게 보다 빠른 속도로 압출)되는 것과 같이 가공성이 현저하게 개선되는 것을 발견하였다.
도 1은 보다 높은 융점의 폴리알킬렌 글리콜 (즉, PEG 8000 단독)을 사용할 경우와 이 글리콜을 40℃ 미만의 융점을 갖는 1종 이상의 폴리알킬렌 글리콜과의 조합으로 사용하는 경우와 비교해서, 바아의 플로딩 속도 (스탬핑되고 포장을 위해 절단하기 전에 플로더로부터 바아가 압출되는 속도)에 대한 영향을 나타낸다.
본 발명은 폴리알킬렌 글리콜 10% 초과 내지 60%, 바람직하게는 10% 초과 내지 50%, 융점이 40℃, 바람직하게는 45℃, 더욱 바람직하게는 50℃를 초과하는 수용성 구조제 및 합성 비-비누 세제 또는 그러한 세제의 혼합물 (바람직하게는 음이온성 계면활성제 또는 계면활성제들, 양쪽성 계면활성제들 또는 그의 혼합물을 포함하는 계면활성제 시스템) 10% 내지 60%를 포함하는 마일드 비누 바아 조성물에 관한 것이다. 또한 바아는 수불용성 구조제 (예, C12-C24 지방산), 1% 내지 14%의 물 및 경우에 따라서, 수용성 전분 및 C8 내지 C22 모노카르복실산을 포함한다.
통상, 그러한 바아는 모든 성분들을 80℃ 이상의 온도에서 약 15 내지 120분(즉, 융해 혼합물을 형성하기에 충분히 긴 시간) 동안 혼합하고, 이 혼합물들을 차가운 롤상에서 냉각시키고, 차가운 롤로부터 형성된 칩/박편을 칩 매스(mass)가 보다 유연해질 때까지 정제기 중에서 혼합하고, 정제된 매스를 재료가 압출되고, 스탬핑되고 바아로 절단되는 플로더로 통과시킴으로써 제조된다.
예기치 않게도, 본 출원인들은 조성물에 융점이 40℃ 미만인 폴리알킬렌 글리콜 또는 폴리알킬렌 글리콜의 혼합물을 0.01 내지 10 중량%, 바람직하게는 1% 내지 약 8%, 보다 바람직하게는 1% 내지 7% 첨가할 경우, 플로더로부터 바아의 압출 속도 (추측컨대, 정제 후에 그리고 플로더로 들어가기 전에, 유연하거나 끈적한 배치 혼합물의 어떠한 작용이 있음)가 현저하게 증가함을 발견하였다.
폴리알킬렌 글리콜으로는 폴리에틸렌 글리콜이 바람직하다. 폴리에틸렌 글리콜의 분자량은 100 내지 1,000의 범위이어야 하고, 폴리에틸렌 글리콜의 혼합물은 100 내지 1,500미만의 분자량을 가져야 하며, 그러한 폴리알킬렌 글리콜 또는 폴리알킬렌 글리콜의 혼합물의 융점은 40℃ 미만이다.
바아의 성분은 아래에 보다 상세하게 나타내었다.
계면활성제 시스템
본 발명의 바아는 합성 비-비누 계면활성제를 총 바아 조성물의 10% 내지 60%, 바람직하게는 20% 초과 내지 50%, 더욱 바람직하게는 25% 내지 50%의 양으로 포함한다.
더욱 구체적으로, 계면활성제 시스템은 일반적으로 1종 이상의 음이온성 계면활성제, 양쪽이온성 계면활성제 또는 바람직하게는 음이온성 계면활성제(들)과 양쪽이온성 계면활성제의 혼합물을 포함할 것이다.
사용될 수 있는 음이온성 계면활성제는 일차 알칸 (예, C8-C22) 술포네이트, 일차 알칸 (예, C8-C22) 디술포네이트, C8-C22 알켄 술포네이트, C8-C22 히드록시알칸술포네이트 또는 알킬 글리세릴 에테르 술포네이트 (AGS)와 같은 지방족 술포네이트, 또는 알킬 벤젠 술포네이트와 같은 방향족 술포네이트일 수 있다.
또한 음이온성 계면활성제는 알킬 술페이트 (예, C12-C18 알킬 술페이트) 또는 알킬 에테르 술페이트 (알킬 글리세릴 에테르 술페이트를 포함)일 수 있다. 알킬 에테르 술페이트 중에는 아래의 화학식을 갖는 것들이 있다.
RO(CH2CH2O)nSO3M
상기 식에서, R은 8 내지 18개의 탄소, 바람직하게는 12 내지 18개의 탄소를 갖는 알킬 또는 알케닐이고, n은 1.0, 바람직하게는 3을 초과하는 평균값을 가지고, M은 나트륨, 칼륨, 암모늄 또는 치환된 암모늄과 같은 용해성 양이온이다. 암모늄 및 나트륨 라우렐 에테르 술페이트가 바람직하다.
또한 음이온성 계면활성제는 알킬 술포숙시네이트 (모노 및 디알킬, 예를 들어 C6-C22 술포숙시네이트), 알킬 및 아실 타우레이트, 알킬 및 아실 사르코시네이트, 술포아세테이트, C8-C22 알킬 포스페이트 및 포스페이트, 알킬 포스페이트 에스테르 및 알콕실 알킬 포스페이트 에스테르, 아실 락테이트, C8-C22 모노알킬 숙시네이트 및 말레에이트, 술포아세테이트, 알킬 글루코시드 및 아실 이세티오네이트일 수 있다.
술포숙시네이트는 각각 아래 화학식의 모노알킬 술포숙시네이트 및 아미드-MEA 술포숙시네이트일 수 있다.
R1O2CCH2CH(SO3M)CO2M 및
R1CONHCH2CH2O2CCH2CH(SO3M)CO2 M
상기 식에서, R1은 C8-C22 알킬의 범위이고, M은 용해성 양이온이다.
사르코시네이트는 일반적으로 화학식 RCON(CH3)CH2CO2M (여기서, R은 C8 -C20 알킬의 범위이고, M은 용해성 양이온임)으로 나타낸다.
타우레이트는 일반적으로 아래 화학식으로 나타낸다.
R2CONR3CH2CH2SO3M
상기 식에서, R2은 C8-C20 알킬의 범위이고, R3은 C1-C 4 알킬의 범위이고, M은 용해성 양이온이다.
특히 바람직한 것은 C8-C18 아실 이세티오네이트이다. 이들 에스테르들은 알칼리 금속 이세티오네이트와 6 내지 18개의 탄소 원자 및 20 미만의 요오드가를 갖는 혼합된 지방족 지방산과의 반응에 의해 제조된다. 혼합된 지방산은 12 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 지방산을 75% 이상, 6 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 지방산을 25% 이하로 가진다.
존재할 경우, 아실 이세티오네이트는 일반적으로 총 바아 조성물의 약 10 중량% 내지 약 40 중량%의 범위일 것이다. 바람직하게는, 이 성분은 약 15% 내지 약 35%로 존재한다.
아실 이세티오네이트는 참고로 본 명세서에 인용된 일라디 (Ilardi)등에게 허여된 미국 특허 제5,393,466호에 기재된 것과 같은 알콕실화된 이세티오네이트일 수 있다. 이 화합물은 아래의 화학식을 가진다.
상기 식에서, R은 8 내지 18개의 탄소를 갖는 아실기이고, m은 1 내지 4의 정수이고, X 및 Y는 수소 또는 1 내지 4개의 탄소를 갖는 알킬기이고 M+은 예를 들어 나트륨, 칼륨 또는 암모늄과 같은 일가 양이온이다.
일반적으로 음이온성 성분은 바아 조성물의 약 10 내지 40%, 바람직하게는 15 내지 35%으로 포함될 것이다.
본 발명에 사용될 수 있는 양쪽성 세제는 1종 이상의 산기를 포함한다. 이것은 카르복실산 또는 술폰산기일 수 있다. 이들은 4차 질소를 포함하므로, 4차 아미도산이다. 이들은 일반적으로 7 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 알킬 또는 알케닐기를 포함하여야 한다. 이들은 일반적으로 아래의 전체 화학식에 상응할 것이다.
상기 식에서, R1은 7 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 알킬 또는 알케닐이고,
R2 및 R3은 각각 독립적으로 1 내지 3개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 히드록시알킬 또는 카르복시알킬이고,
n은 2 내지 4이고,
m은 0 내지 1이고,
X는 경우에 따라서 히드록실로 치환된 1 내지 3개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌이고,
y는 -CO2- 또는 -SO3-이다.
상기 화학식 내의 적합한 양쪽성 세제는 각각 아래 화학식의 단순 베타인 및 아미도 베타인을 포함한다.
상기 식에서, m은 2 또는 3이고,
R1은 7 내지 18개의 탄소를 갖는 알킬 또는 알케닐이고,
R2 및 R3은 독립적으로 1 내지 3개의 탄소를 갖는 알킬, 히드록시알킬 또는 카르복시알킬이다. R1은 특히 코코넛으로부터 유도된 C12 및 C14 알킬기의 혼합물일 수 있기에, 기 R1의 절반 이상, 바람직하게는 3/4 이상이 10 내지 14개의 탄소 원자를 가진다. R2 및 R3은 메틸이 바람직하다.
추가의 가능성은 양쪽성 세제가 아래 화학식의 술포베타인 또는 (CH2)3SO3-이에 의해 치환된 이들의 변이체이다.
또는
상기 식에서, m은 2 또는 3이다.
이들 식에서, R1, R2 및 R3은 아미도 베타인에 대해 논의된 것과 같다.
양쪽성 세제는 일반적으로 바아 조성물의 1% 내지 10%를 구성한다.
다른 계면활성제들 (즉, 비이온성, 양이온성)은 일반적으로 바아 조성물의 0.01 내지 10 중량%를 초과하여 포함되지는 않지만, 경우에 따라서 또한 사용될 수 있다.
비이온성 계면활성제로는 특히 소수성기 및 반응성 수소 원자를 갖는 화합물의 반응 생성물, 예를 들어 지방족 알콜, 산, 아미드, 또는 알킬렌 옥시드와의, 특히 에틸렌 옥시드 단독의 또는 에틸렌 옥시드와 프로필렌 옥시드와의 알킬 페놀이 있다. 구체적인 비이온성 세제 화합물로는 알킬 (C6-C22) 페놀-에틸렌 옥시드 축합물, 지방족 (C8-C18) 일차 또는 이차 선형 또는 분지 알콜과 에틸렌 옥시드와의 축합 생성물, 프로필렌 옥시드 및 에틸렌디아민의 반응 생성물과 에틸렌 옥시드와의 축합에 의해 제조된 생성물이 있다. 다른 소위 비이온성 세제 화합물로는 장쇄 3차 아민옥시드, 장쇄 3차 포스핀 옥시드 및 디알킬 술폭시드가 있다.
또한 비이온성 계면활성제는 폴리사카라이드 아미드와 같은 당 아미드일 수 있다. 특히, 계면활성제는 본 명세서에 참고로 인용된 오 (Au) 등에게 허여된 미국 특허 제5,389,279호에 기재된 락토비온아미드 및 본 명세서에 참고로 인용된 레톤(Letton) 등에게 허여된 미국 특허 제5,312,954호에 기재된 것과 같은 폴리히드록시아미드 중 하나일 수 있다.
양이온성 세제의 예는 알킬디메틸암모늄 할로겐화물과 같은 4차 암모늄 화합물이다.
사용될 수 있는 다른 계면활성제는 역시 본 명세서에 참고로 인용된 패런 주니어 (Parran Jr.)에게 허여된 미국 특허 제3,723,325호 및 본 명세서에 참고로 인용된 쉬바르쯔 (Schwartz), 페리 (Perry) & 베르치 (Berch)가 쓴 문헌 ["Surface Active Agents and Detergents" (Volume I & II)]에 기재되어 있다.
바람직한 조성물은 아실 이세티오네이트 10% 내지 40% 및 베타인 1% 내지 10%를 포함한다. 계면활성제는 바아 조성물의 20% 초과, 바람직하게는 25% 내지 40%로 포함될 것이다.
수용성 폴리알킬렌 글리콜 구조제
바아의 또 다른 주요 화합물은 수용성 폴리알킬렌 글리콜 구조제이다.
이 성분은 바아 조성물의 10 중량% 초과 내지 60 중량%, 바람직하게는 20 중량% 초과 내지 50 중량%로 포함되어야 한다.
폴리알킬렌 글리콜 구조제는 40℃ 내지 100℃, 바람직하게는 45℃ 내지 100℃, 더욱 바람직하게는 50℃ 내지 90℃의 융점을 가진다.
수용성 구조제 (b)로서 예견되는 물질은 적절한 융점의 알맞은 고분자량 폴리알킬렌 옥시드, 특히 폴리에틸렌 글리콜 또는 그의 혼합물이다.
사용될 수 있는 폴리에틸렌 글리콜 (PEG)은 1,500 내지 20,000의 분자량을 가질 수 있다.
각 생성물 (예, 유니온 카비드스 카르보왁스 (등록상표; Union Carbide's Carbowax) PEG-8,000)이 분자량의 분포를 나타낸다는 것을 이해하여야 한다. 따라서, PEG 300이 285 내지 315의 평균 분자량 범위를 갖는 반면, 예를 들어 PEG 8,000은 7,000 내지 9,000의 평균 분자량 범위를 가진다. 생성물의 평균 분자량은 하한과 상한 사이의 어느 값이나 가능하고, 하한보다 낮고 상한보다 높은 분자량의 물질이 여전히 일정 비율일 수 있다.
본 발명의 일부 양태에서, 50,000 내지 500,000 범위의 분자량, 특히 약 100,000 정도의 분자량을 갖는 폴리알킬렌 글리콜 (예, 폴리에틸렌 글리콜)을 아주 적은 양으로 포함하는 것이 바람직하다. 그러한 폴리에틸렌 글리콜은 바아의 마모 속도를 향상시키는 것으로 밝혀졌다. 이것은 사용시 바아 조성물이 젖어 있을 경우에도 그들의 폴리머 장쇄가 얽혀진채 남아있기 때문인 것으로 믿어진다.
그러한 고분자량 폴리에틸렌 글리콜 (또는 임의의 다른 수용성 고분자량 폴리알킬렌 옥시드)를 사용할 경우, 사용량은 바람직하게는 조성물의 1 중량% 내지 5 중량%, 더욱 바람직하게는 1 중량% 또는 1.5 중량% 내지 4 중량% 또는 4.5 중량%이다. 이들 물질들은 일반적으로 분자량 1,500 내지 10,000의 상기 폴리에틸렌 글리콜과 같은 다른 수용성 구조제 (b)를 보다 많은 양으로 함께 사용할 수 있다.
일부 폴리에틸렌 옥시드 폴리프로필렌 옥시드 블록 공중합체는 40 내지 100℃의 원하는 범위의 온도에서 융해되고, 일부 또는 전체의 수용성 구조제 (b)로서 사용될 수 있다. 여기서 바람직한 블록 공중합체는 폴리에틸렌 옥시드가 블록 공중합체의 40 중량% 이상으로 제공되는 것이다. 그러한 블록 공중합체는 폴리에틸렌 글리콜 또는 다른 폴리에틸렌 글리콜 수용성 구조제와의 혼합물로 사용될 수 있다.
저분자량 폴리알킬렌 글리콜
본 발명의 열쇠는 40℃ 미만의 융점을 갖는 폴리알킬렌 글리콜 또는 폴리알킬렌 글리콜의 혼합물을 0.01 초과 내지 10 중량%, 바람직하게는 1 중량% 내지 약 8 중량%, 보다 바람직하게는 1 중량% 내지 7 중량%로 조성물에 첨가할 경우, 비누 정제기 및 플로더에 의해 압출 성형된 처리량이 증가한다는 것을 발견한데 있다(도 1 참조). 폴리알킬렌 글리콜의 예로는 폴리에틸렌 글리콜이 있다. 폴리알킬렌 글리콜 또는 폴리알킬렌 글리콜의 혼합물의 융점이 40℃ 미만이 되도록, 폴리에틸렌 글리콜의 분자량이 100 내지 1,000의 범위이어야 하거나, 폴리에틸렌 글리콜의 혼합물의 분자량이 100 내지 1,500 미만의 분자량을 가져야 한다. 상기와 같이, 분자량에 관한 상세한 사항은 평균 분자량 분포를 참고로 한다.
수불용성 구조제
또한 수불용성 구조제 (d)는 40 내지 100℃, 보다 바람직하게는 50℃ 이상, 그 중에서도 특히 50℃ 내지 90℃ 범위의 융점을 가질 필요가 있다. 특히 고려할만한 적합한 물질은 지방산, 특히 12 내지 24개의 탄소 원자를 갖는 지방산이다. 이들의 예로는 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 아라키돈산 및 베헨산 및 그들의 혼합물들이다. 이들 지방산의 공급원으로는 코코넛, 탑트(topped) 코코넛, 야자, 야자인, 바아바수 (babassu) 및 우지 지방산 및 부분적 또는 완전히 경화된 지방산 또는 증류 지방산이 있다. 다른 적합한 수불용성 구조제로는 8 내지 20개의 탄소 원자로된 알카놀, 특히 세틸 알콜이 있다. 이들 물질들은 일반적으로 20℃에서 5 g/리터 미만의 수용해도를 가진다.
수용성 구조제 (b) 및 수불용성 구조제 (d)의 상대적인 비율은 사용시 바아의 마모 속도를 좌우한다. 수불용성 구조제의 존재는 사용시 물에 노출될 경우 바아의 용해를 지연시키는 경향이 있으므로 마모 속도를 지연시킨다.
성분 (d)의 총량은 조성물의 10 중량% 내지 40 중량%가 바람직하다.
다른 성분
물은 조성물의 1 중량% 내지 14 중량%, 바람직하게는 1 중량% 내지 10 중량%, 바람직하게는 2 중량% 내지 8 중량%의 양으로 바아 조성물 중에 존재하여야 한다.
조성물은 경우에 따라, 부가적인 바아 구조제로서 작용하기 위해 100℃ 미만에서 융해되지 않는 물질을 적어도 일부 함유할 수 있다. 이 물질은 조성물의 0 중량% 이상 내지 25 중량%, 바람직하게는 5 중량% 내지 15 중량%의 양으로 존재하여야 한다.
이 물질은 "진정한" 수용성 물질이어야 하고, 옥수수 또는 감자 전분과 같이 부분적으로 용해성인 전분이 아니라, 말토덱스트린과 같이 완전히 용해성인 전분들을 들 수 있다.
수용성이라는 것은 물에서 10 중량% 이상의 전분 용액이 용해되어 맑거나(맑은 용액이었을 용액에 반투명한 흐림을 줄 수 있는 적은 양의 불용성 잔류물이 제외되면) 실질적으로 맑은 용액을 형성하는 것을 의미한다.
일부 비누, 즉 8 내지 22개 탄소 원자의 사슬 길이를 갖는 소위 모노카르복시 지방산의 염들도 또한 경우에 따라, 본 발명의 바아 조성물에 포함될 수 있다(청구항 성분 (g)). 양은 조성물의 10 중량% 이하가 바람직하다.
본 발명자들은 수불용성 비누가 포함될 경우, 바아의 마모 속도를 감소시키는데 유리하다는 것을 발견하였다. 그러한 수불용성 비누는 16 내지 22개, 특히 16 내지 18개의 탄소 원자의 사슬 길이를 갖는 포화된 지방산의 염들이다. 이들 염들은 나트륨염들이 바람직하다.
수불용성 비누가 조성물 중에 존재할 경우, 이의 양은 조성물의 20 중량% 이하, 예를 들어 3 중량% 내지 9.5 중량%, 더욱 바람직하게는 5 중량% 내지 9 중량%의 범위가 바람직하다.
상기의 모든 백분율은 다른 표시가 없는한 중량을 기준으로한 것이다.
아래의 실시예들은 단지 예시를 위한 것이고 어떤 식으로도 청구의 범위를 제한하려는 것은 아니다.
다른 지시가 없는한 모든 백분율은 중량을 기준으로한 것이다.
공정
본 발명의 개인용 세정 바아는 150 파운드 (68.04 kg)의 드라이스(Drais) 믹서에서 30분 내지 1시간 30분 동안 85℃를 초과하는 온도에서 성분들을 충분히 혼합하여 제조하였다. 배치의 습도는 최종 혼합시 3 내지 5.5 중량%의 수준으로 감소하였다. 그 다음 혼합물을 차가운 롤상에서 급히 냉각시켜 취성 박편을 형성하였다. 박편은 경우에 따라서, 고체 믹서에서 향수와 혼합될 수 있다. 그 다음 박편을 하나 이상의 압출 성형 단계에 의해 정제하여 유연한 펠릿을 형성하고, 하나의 최종 단계에서 압출 성형하여 긴 바아를 형성한다.
배합물
표 1에 2개의 배합물을 제공하였다. 각 경우에, 저분자량의 PEG가 없는 비교 배합물을 배합물 내로 혼입하였다. 이를 혼입한 경우, 저분자량 PEG가 고분자량 PEG 구조제를 대신하였다.
[표 1]
개인용 마일드 세정 바아 배합물(1)
<실시예 1-8>
아래의 실시예 1-8의 배합물들을 상기와 같이 제조하였다. 2 단계의 마조니(Mazzoni) 압출기로 정제 및 플로딩을 행하였다. 생성물 산출량은 5분 단위로 구하였다. 표 2는 기초 배합, 습도 (중량%), 및 측정된 산출량을 제공한다.
[표 2]
저분자량 PEG가 존재 및 존재하지 않는 배합물에 대한 압출 산출량
습도는 배치 제조 동안에 0.2% 내로만 조절될 수 있기에 약간 상이한 습도를 가진 배합물과 비교하였다. 실시예 2-4는 기초 배합 A가 저분자량 PEG를 가지지 않는 비교실시예 1에 비해 산출량면에서 상당히 향상되었음을 보여준다. 또한 배합 B의 산출량도 실시예 쌍 5 및 6, 및 실시예 쌍 7 및 8이 나타내는 것과 같이, 저분자량 PEG에 의해 향상되었다.
<실시예 9>
기초 배합 (실시예 1-8)에 의해 배합을 직접적으로 비교하는 것 이외에 앞서 논의된 것과 같은 본 발명자들의 파일럿 플랜트(pilot plant)에서 제조되고 마조니(Mazzoni) 압출기에 의해 압출된 약 50개의 배치의 결과를 도 1에 요약하였다. 배합물은 표 3에 기재한 것과 같은 조성물의 범위에 존재한다. 저분자량 PEG가 없이 제조된 배치에 대한 배합물의 범위는 저분자량 PEG가 혼입된 배치에 대해 제조된 배합물의 범위와 실질적으로 동등하였다. 저분자량 PEG를 가진 모든 운전량의 평균을 점선으로 작성하였고 저분자량 PEG가 없는 모든 운전량의 평균을 실선으로 작성하였다. 도면은 저분자량 PEG가 존재할 경우, 향상된 산출량에 대한 일관성을 나타낸다. 특히, 도면은 저분자량 PEG를 포함하지 않는 것에 비해 이를 포함하는 바아를 사용하는 압출 성형에서 평균 속도의 현저한 향상이 있음을 나타낸다.
[표 3]
도면에서 나타낸 배치에 있어서 구조제 및 저분자량 PEG의 농도 범위(1)

Claims (18)

  1. (a) 합성 비-비누 세제 또는 합성 비-비누 세제의 혼합물 10 내지 60 중량%,
    (b) 비누도 아니고 비-비누 세제도 아니며 융점이 40℃ 내지 100℃ 범위인 수용성 구조제 10 중량% 초과 내지 60 중량%,
    (c) 융점이 40℃ 미만인 폴리알킬렌 글리콜 또는 폴리알킬렌 글리콜의 혼합물 0.01 내지 10 중량%,
    (d) 비누도 아니고 비-비누 세제도 아니며 융점이 40℃ 내지 100℃ 범위인 수불용성 구조제 5 중량% 내지 50 중량%,
    (e) 물 1 내지 14 중량%,
    (f) 수용성 전분 0 내지 25 중량%, 및
    (g) C8 내지 C22 모노카르복실산의 염 0 내지 10 중량%를 포함하는 세제 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 성분 (a)가 1종 이상의 음이온성 계면활성제, 양쪽이온성 계면활성제 또는 그의 혼합물을 포함하는 것인 조성물.
  3. 제2항에 있어서, (i) 상기 음이온성 성분이 아실 이세티오네이트, 알칼리 금속 알킬 에테르 술페이트 또는 그의 혼합물을 포함하거나, 또는
    (ii) 상기 양쪽이온성 성분이 베타인, 아미도 베타인, 술포 베타인 또는 그의 혼합물을 포함하는 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세제 또는 그의 혼합물이 상기 조성물의 20 중량%를 초과하여 구성하는 조성물.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수용성 구조제 (b)의 융점이 45℃ 내지 100℃인 조성물.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수용성 구조제 (b)가 분자량 1,500 초과 내지 20,000의 폴리에틸렌 글리콜인 조성물.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수용성 구조제 (b)를 10 중량% 초과 내지 50 중량%로 포함하는 조성물.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성분 (c)가 분자량 100 내지 1,000의 폴리에틸렌 글리콜 또는 분자량 100 내지 1,500 미만의 폴리에틸렌 글리콜들의 혼합물인 조성물.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성분 (d)가 C12 내지 C24의 지방산인 조성물.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물을 1 내지 10 중량%로 포함하는 조성물.
  11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전분이 말토덱스트린인 조성물.
  12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성분 (g)가 스테아르산나트륨인 조성물.
  13. 제3항에 있어서, 상기 이세티오네이트가 상기 조성물의 10% 내지 40%를 구성하는 조성물.
  14. 제3항에 있어서, 상기 양쪽이온성 성분이 상기 조성물의 1% 내지 10%를 구성하는 조성물.
  15. 제1항 내지 제3항, 제13항 및 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수용성 구조제 (b)의 융점이 50℃ 내지 90℃인 조성물.
  16. 제1항 내지 제3항, 제13항 및 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성분 (b)가 분자량 50,000 내지 500,000을 갖는 폴리알킬렌 글리콜 1% 내지 5%를 추가로 포함하는 것인 조성물.
  17. 제1항 내지 제3항, 제13항 및 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수용성 구조제 (b)를 10% 초과 내지 40%로 포함하는 조성물.
  18. 제1항 내지 제3항, 제13항 및 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물을 2 내지 8%로 포함하는 조성물.
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