KR100495305B1

KR100495305B1 - 개선된 오염물 제거 효과를 가져오는 유기 및 무기 혼합 격리제를 함유하는 알칼리세제

Info

Publication number: KR100495305B1
Application number: KR10-1999-7006347A
Authority: KR
Inventors: 스티븐이. 렌취; 케이트이. 올슨
Original assignee: 에코랍 인코퍼레이티드
Priority date: 1997-01-13
Filing date: 1998-01-06
Publication date: 2005-06-14
Also published as: US20010023239A1; ID23034A; TW408178B; DE69823038T2; US6835706B2; CN1243538A; CA2277139A1; US20030162682A1; MY119471A; KR20000070124A; NZ336347A; AU724865B2; AU5820298A; US6150324A; WO1998030666A1; US20100323940A1; JP4086323B2; ZA9711490B; CA2277139C; JP2001508110A

Abstract

알칼리 공급원과 기타 격리제를 포함하는 첨가제로 이루어진 세제, 특히 고체블록 알칼리세제 조성물이 개시되어 있다. 본 발명의 세제는, 세제 수용액을 만드는데 사용되는 공급수를 성공적으로 연화시키고, 또한 실질적으로 개선된 식기나 평판에서의 유기 오염물 제거성을 갖게 하는 혼합된 축합 포스페이트와 유기 포스포네이트 격리제 조성물을 사용한다. 본 발명의 고체블록 세제는 500그램 이상의 질량을 갖는 고체블록 제조물의 형태로 큰 질량의 화학적 성분들을 포함한다.

Description

개선된 오염물 제거효과를 가져오는 유기 및 무기 혼합격리제를 함유하는 알칼리 세제{Alkaline Detergent Containing Mixed Organic and Inorganic Sequestrants Resulting in Improved Soil Removal}

본 발명은 알칼리 세탁 또는 용기세척 세제에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 알칼리 공급원과 다양한 기타 세제 첨가물을 함유하고, 분말, 액체, 펠렛(pellet), 고체블록(solid block) 세제 형태인 세제 조성물에 관한 것이다. 본 세제를 제조하는 데 사용되는 성분들은 본 발명의 개선된 세제로부터 제조된 세정 수용액에 다양하고 유용한 기능을 제공하는데 협력한다.

알칼리 세정물질은 다년간 밀도 높은 연구와 개발의 소재가 되어 왔다. 그러한 제조물들은 수용성 액체, 분말, 펠렛, 고체블록의 형태를 가진다. 용기세척과 세탁과 같이 안전성과 효율성이 매우 중요한 많은 시장에서, 고체블록 세제는 선택되어지는 세제가 되었다. 고체블록 조성물은 통상적인 세제보다 개선된 취급성과 안전성, 운송과 저장 중의 성분 응집의 제거, 조성물내 활성 성분의 증가된 농도를 포함하는 독특한 이점을 갖는다. 게다가, 그 물질은 분배시 더 적은 수화열을 내는 수화 형태로 제조될 수 있다. 펀홀즈(Fernholz) 등에 의한 미국연장특허 제 32,762호와 제 32,818호에 개시된 물질은 많은 산업적 및 학술적 시장에서 종래의 분말과 액체 형태의 세제를 곧바로 대체하였다.

세제들은 대개 물 분무 배급기(water sparay-on dispenser)로써 세제를 배급함에 의해 대개 사용된다. 배급기에서, 세제는 다량의 물과 연합하여 세정 용액을 형성하게 된다. 세정 용액은 오염된 물체와 접촉하여, 그 물체로부터 오염물을 성공적으로 제거한다. 이러한 세정 작용(오염물 제거)은 거의 공통적으로 세제를 제조하는데 사용된 알칼리 공급원으로부터 얻어진다. 알칼리 공급원은 알칼리금속 하이드록사이드, 알칼리금속 실리케이트, 알칼리금속 카보네이트와 기타 전형적인 무기계 물질을 포함할 수 있다. 부가적인 세정 작용이 계면활성 물질을 사용함에서 얻어질 수 있다. 대개, 거품 작용을 조절하면서 실질적인 오염물 제거를 하는 세정 용액의 형성에 사용되는 조성물을 얻기 위해, 음이온 또는 비이온 계면활성제가 다른 성분과 함꼐 세제로 조성된다. 많은 선택적 세제 성분이 오염물 제거를 증대시킬 수 있지만, 주로 오염물 제거는 알칼리 공급원과 음이온 또는 비이온 계면활성제로부터 얻어진다.

주형(cast) 고체세제를 제조하는데 사용되는 한 가지 전형적인 성분은 경질 이온 격리(sequestering) 조성물을 포함한다. 그러한 조성물은 지역의 급수 시설로부터 끌어 오는 다양한 타입과 조성의 물에서 흔히 발견되고, 대개 2가 및 3가인 금속 이온들을 격리시킴으로써 물을 연질화하는데 이용된다. 지리적 위치에 따라서, 공급수는 경수(hard water)에 존재할 수 있는 실질적인 양의 제 1철(ferrous), 제 2철(ferric), 망간, 마그네슘, 칼과 기타 2가 또는 3가 무기 종을 함유할 수 있다. 대부분의 지역에서 물에 존재하는 이러한 무기 종은 서로 다른 타입과 농도를 갖는다. 칼슘으로 결정된 경질 이온이 대개 150ppm 이상이면 대부분의 지역에서 경수로서 인정된다. 대부분의 경질 격리제(hardness sequestering agent)는 다가(multivalent) 음이온 무기와 유기 종을 사용하여 이러한 경질 이온을 컴플렉스(complex)하는 작용을 한다. 이러한 응용에서, 가장 흔한 무기 격리제는 축합 포스페이트 경질 격리제는 트리폴리포스페이트, 헥사메타포스페이트, 피로포스페이트와 기타 이러한 포스페이트 물질과 같은 축합 포스페이트(condensed phosphate) 경질 격리제를 포함한다. 유사하게, 좀 더 고가의 유기 격리제가 또한 알려져 있으나, 바람직하지는 않다. 니트릴로트리아세트산, 에틸렌디아민테트라아세트산, 니트릴로트리포스폰산, 1-(하이드록시에틸리덴)-1,1-디포스폰산과 기타 다른 유기 격리제가 수용성 계로서 사용되는 세제를 위한 효과적인 격리제로 다년간 알려져 왔다. 한 가지 흔히 사용되는 무기 격리제로, 소듐트리폴리포스페이트가 용기세척에 사용되는 세정액에서 단백질의 현탁을 돕는 경향이 있는 단백질 펩타이징(peptizing) 능력을 갖는 것으로 알려져 있다. 그러나, 지금까지 격리제는 세제 조성물에 세정 성질을 부여하는 것으로 알려지지는 않았다.

야콥슨(Jacobson)의 미국특허 제 4,105,573호는 알킬기가 10-24의 탄소원자를 가진 알킬포스포네이트와 오염물을 탈착하는(releasing) 기능을 보이는 특정 부류의 알콜 에톡실레이트의 조합을 사용한 것을 개시하였다. 바람직한 물질은 옥타데칸포스페이트이다. 레이킴(Leikhim) 등의 미국특허 제 4,284,532호는 포스페이트 에스테르 또는 세정 조성물에서 빌더(builder) 및 계면활성제와 커플링(couple)하는 소듐자이렌설포네이트와 같은 "친수성 계면활성제"를 사용한 동위성 액체를 개시하였다. 그 세정 조성물은 빌더로서, DEQUEST-2010, 1-하이드록시-1,1-에틸리덴디포스포네이트 또는 유사한 포스포네이트 화합물을 함유할 수 있다.

백(Baeck) 등의 미국특허 제 5,019,292호는 세탁 세제에서 직물 연화 클레이(clay)의 사용을 제안한다. 어떤 예에서는 에틸렌디아민테트라메틸렌포스폰산이 다른 격리 조성물 없이 빌더로서 사용된다.

크루멜(Krummel) 등의 미국특허 제 3,985,669호, 캠벨(Campbell) 등의 미국특허 제 4,216,125호, 오브라이언(O'Brien) 등의 미국특허 제 4,268,406호, 코킬(Corkill) 등의 미국특허 제 4,274,975호, 워드(Ward) 등의 미국특허 제 4,359,413호, 코킬(Corkill) 등의 미국특허 제 4,605,509호, 루이스(Lewis) 등의 미국특허 제 4,698,181호, 브루에게(Bruegge) 등의 미국특허 제 5,061,392호는 유기포스포네이트가 부가적인 칼슘과 마그네슘 이온을 킬레이팅(chelating)함으로써 기능하는 성공적인 공동 빌더(co-builder)가 될 수 있음을 보인다. 루이스(Lewis)의 미국특허 제 4,698,181호는 전체 세제 조성물이 음식이나 음료 얼룩같은 유기 오염물 얼룩을 제거하는데 효과적임을 보인다. 글로고브스키(Glogowski) 등의 미국특허 제 4,983,315호는 상기에 개시된 것과 유사한 기술을 보이면서 특히 킬레이트제는 오염물에서의 전이금속을 바인딩(bind)하여 세정작용을 개선한다는 것을 보여준다.

마지막으로, 바르톨로티아(Bartolotia) 등의 미국특허 제 4,000,080호, 로즈(Rose)의 미국특허 제 4,072,621호, 쉬부거(Schwuger) 등의 미국특허 제 4,148,603호, 페리(Ferry)의 미국특허 제 4,276,205호는 빌더의 어떠한 조합(축합 포스페이트와 유기포스포네이트의 조합이 아닌)이 특정한 적용에서 좋은 결과를 제공한다는 것을 알려준다. 상기에서 보여진 선행기술은 개선된 오염물 탈착 능력이 축합 포스페이트 격리제와 유기포스포네이트 격리제를 연합시킴으로써 얻어질 수 있다는 것을 제안하지는 않는다.

어떤 고도로 경쟁적인 시장에서, 세제 시스템의 성질을 개선하는데 실질적인 필요가 존제한다. 그러한 시스템을 개선하는데 있어, 지방, 탄화수소와 단백질과 같은 음식 오염물, 단백질, 탄화수소 기름, 염료, 립스틱 등과 같은 주위에서 생기는 유기 오염물, 및 무기 오염물을 포함한 모든 타입의 오염물을 충분하게 세정하는 목적을 달성하기 위해 시스템의 세정 성질은 시험된다.

개선된 세제는 줄어든 농도에서 다양한 오염물을 적절히 세정할 수 있다.

본 발명에 대한 간략한 설명

본 발명자들은 본 발명의 알칼리세제 조성물에서 유기 및 무기 격리제 블렌드(blend)가 실질적으로 물을 연화시키고(soften) 실질적으로 유기 오염물 제거 성질을 개선할 수 있다는 것을 발견하였다. 보다 상세하게, 본 발명자들은 알칼리 공급원과 축합 포스페이트 격리제 및 유기 포스포네이트 격리제 블렌드와의 조합물(단, 본 조성물에서 총 인 함량은 14.0% 이하, 바람직하게는 8.7% 이하이고, 축합 포스페이트 격리제 100중량부당 유기 포스포네이트 격리제가 최소한 1중량부 존재한다)을 찾아내었다. 이러한 제조물 범위내에서, 놀랍게도 실질적인 유기 오염물의 분리가, 예상되었던 물의 연질화와 함께 달성된다.

본 발명자들은 축합 포스페이트 격리제와 유기 포스포네이트 격리제의 블렌드가 탁월한 물의 연질화 또는 본 발명의 세제액을 만드는데 사용된 공급수의 처리방법을 제공할 뿐만 아니라, 실질적으로 개선된 유기 오염물에 대한 오염물 제거 성질을 제공하는 것을 발견했다. 본 발명자들은 소듐트리폴리포스페이트, 유기포스포네이트 또는 폴리아크릴 물질과 같이 알칼리 공급원, 계면활성제와 단일성분의 격리제로 이루어진 유사한 세제와 비교해 볼 때, 알칼리 공급원, 계면활성 물질과 혼합 격리제는 협력하여 실질적으로 개선된 오염물 제거성을 제공한다는 것을 발견하였다. 게다가, 본 발명자들은 축합 포스페이트와 유기 포스포네이트의 블렌드를 함유한 본 발명의 세제가 다른 격리제 블렌드보다 우월함을 발견하였다. 축합 포스페이트와 유기 포스포네이트를 포함하는 본 발명의 세제는 예를 들면, 소듐트리폴리포스페이트와 폴리아크릴산 물질의 블렌드보다 우월하다. 본 발명자들은 축합 포스페이트와 유기 포스포네이트의 블렌드가 특히 경수에서 립스틱, 커피 얼룩 등을 제거하는 면이 있고, 실질적으로 개선된 오염물 제거성이 얻어진다는 것을 발견하였다. 본 발명자들 칼슘, 마그네슘 이온 또는 기타 2가 또는 3가 금속종들과 립스틱 기타 오염원으로부터 건조된 유기적 음식 얼룩 사이에 어떠한 상호작용이 있는 것으로 믿는다. 유기 오염물과 무기 2가 또는 3가 이온 사이의 상호작용은 오염물을 제거하는데 어려움을 만드는 경향이 있다. 본 발명자들은 본 격리제 조합이 유기 오염물 다가 금속 블렌드의 제거성을 향상시킬 수 있다고 믿는다.

본 발명자들은 축합 포스페이트 격리제와 유기 포스포러스(phosphrus) 격리제의 조합이 최고 양질의 오염물 제거성을 가져올 수 있다는 것을 발견하였다. 본 발명의 목적상, "축합 포스페이트"는 선형 또는 환형(cyclic)의 포스페이트 형태의 2종 또는 그 이상의 포스페이트 종을 함유하는 무기 포스페이트 조성물에 관련된다. 바람직한 축합 포스페이트는 소듐트리폴리포스페이트를 포함하나, 또한 피로포스페이트, 헥사메타포스페이트와 같은 축합포스페이트, 환형 축합 포스페이트, 그리고 세제 화학의 기술자에 잘 알려진 기타 유사한 종을 포함한다.

본 발명의 "유기 포스포네이트"란 용어는 포스폰산, 디포스폰산, 트리포스폰산 등의 화합물 또는 그 알칼리금속 염을 포함한다. 이러한 포스폰산은 대개 1 또는 그 이상의 포스포네이트 측쇄기를 갖는 화합물 또는 골격을 갖는 구조이다.

대개, 포스포네이트기는 중심 화합물이나 또는 중합체 골격에 있는 질소 또는 탄소원자에 매달려 있다. 그러한 포스포네이트기는 대개 다음 식을 갖는다.

O

∥

― P ― OH

│

OH

이러한 그룹은 유기포스폰산(포스포네이트) 조성물의 특징이다. 이러한 유기포스포네이트는 아미노트리스(메틸렌포스폰산), 1-하이드록시-(에틸리덴)-1,1-디포스폰산, 2-포스포노부탄-1,2,4-트리카르복시산, 에틸렌디아민테트라(메틸렌포스폰산), 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스폰산), 바람직한 곳에 하이드록시기가 치환될 수 있는 에탄하이드록시-1,1,2-트리포스포네이트, 에탄-1-하이드록시-1,1-디포스포네이트의 올리고머화 에스테르 축합물, 및 기타 잘 알려진 유기 포스포네이트 종과 그 알칼리금속 염과 같은 화합물을 포함한다.

도면의 간단한 설명

도면은 바람직한 포장 고체세제의 등각 투상도이다.

활성 성분

알칼리세제 조성물은 알칼리 공급원과 킬레이트제/격리제 블렌드, 소듐하이포클로라이트 또는 과산화수소와 같은 표백제, 프로테아제 또는 아밀라제와 같은 효소와 같은 소량이지만 효과적인 양의 기타 성분들을 포함할 수 있다.

알칼리 공급원

본 발명에 따라 제조된 세정 조성물은 기질(substrate)의 세정력을 증진시키고 오염물의 제거 성능을 향상시키는, 소량 그러나 효과적인 양의 1종 또는 그 이상의 알칼리 공급원을 포함할 수 있다. 알칼리 매트릭스는 제조장치에 의해 행해진 작업에 관련된 상 변화 때문에 또는 조성물에 존재하는 자유수(free water)를 수화된 물(water of hydration)로 고정시키는데의 알칼리 공급원의 활성 때문에 경화하는 경향을 갖는다. 조성물의 미숙한 경화는 활성 성분을 균질한 혼합물로 혼합하는 것, 및/또는 가공처리된 조성물의 주형(cast) 또는 사출성형(extrude)하는 것을 방해할 수 있다. 따라서, 원하는 수준의 세정작용을 제공하고, 기타 성분과 부식성 물질의 반응에 의한 조성물의 미숙한 고형화를 피하기에 효과적인 양의 알칼리금속 하이드록사이드 또는 알칼리금속 카보네이트 또는 기타 알칼리 공급원이 세정조성물에 1차적 알칼리 공급원으로서 바람직하게 포함된다. 그러나, 알칼리금속 하이드록사이드 또는 기타 수화할 수 있는 알칼리 공급원들이 제한적인 정도로 조성물의 고형를 도울 수 있다는 것이 높이 평가될 수 있다. 조성물은 약 0.1-70중량%, 바람직하게는 약 10-60중량%, 가장 바람직하게는 20-55중량%의 알칼리 공급원을 포함한다. 세정 능력은 2차적 알칼리 공급원에 의해 증대될 수 있다. 본 명세서와 청구범위에서 이것과 기타 성분들의 퍼센트는 실제 사용된 활성 물질에 근거한 것이다. 이러한 조성물질들은 수용액 또는 기타 물질로서 활성 함량, 예를 들면 10%에서 100%로 첨가된다.

본 출원의 목적상, 알칼리 공급원은 카보네이트계 알칼리 공급원을 포함할 수 있다. 그러한 알칼리 공급원은 기타 부식성 또는 염기성 물질에 의해 보강된 알칼리금속 카보네이트를 포함한다. 전형적인 카보네이트는 소듐카보네이트(Na₂CO₃), 포타슘카보네이트(K₂CO₃) 또는 기타 통상적인 카보네이트 공급원을 포함한다. 그러한 카보네이트들은 불순물로서 얼마간의 바이카보네이트(HCO₃ ^-)를 함유할 수 있다. 이러한 알칼리의 카보네이트 공급원은 다양한 기타 무기 알칼리 공급원 또는 무기 염기를 사용하여 강화될 수 있다.

적당한 알칼리금속 하이드록사이드는 예를 들면, 소듐 또는 포타슘 하이드록사이드를 포함한다. 알칼리금속 하이드록사이드는 고체 덩어리 형태로, 수용액에 용해되어, 또는 그 조합으로서 조성물에 첨가될 수 있다. 알칼리금속 하이드록사이드는 입자가 혼합된 덩어리 형태의 고체로, 또는 예를 들면 50중량%나 73중량% 용액과 같은 수용액으로, 상업적으로 구입가능하다. 세정 조성물은 알칼리금속 하이드록사이드 외으 알칼리 공급원을 포함할 수 있다. 유용한 알칼리 공급원의 예는 소듐 또는 포타슘 실리케이트와 같은 금속 실리케이트(M₂O : SiO₂의 비가 1 : 3.5에서 5 : 1이고, M은 알칼리금속을 표현한다), 또는 메타실리케이트, 소듐 또는 포타슘 보레이트와 같은 금속 보레이트와 이들과 유사한 것; 에탄올아민과 아민류; 및 기타 유사한 알칼리 공급원을 포함한다. 2차적 알칼리제는 수용성 또는 가루 형태로 흔히 구입가능한데, 어느 형태도 본 발명의 세정 조성물을 조성하는데 유용하다. 본 조성물은 2차적 알칼리 공급원을 0.1중량%에서 4중량%의 양으로 포함할 수 있다. 그 보다 많은 양은 성공적인 주형을 방해하고 제조물의 치수적 안정성을 감소시킬 수 있다.

세정제

본 발명의 조성물은 바람직하게는 계면활성제 또는 계면활성계(surfactant system)인 최소한 하나의 세정제를 포함한다. 다양한 공급원으로부터 상업적으로 구입가능한 음이온, 비이온, 양이온, 및 즈비터이온(zwitterionic) 계면활성제를 포함한 다양한 계면활성제가 세정 조성물에서 사용되어질 수 있다. 음이온 및 비이온제가 바람직하다. 계면활성제에 관하여는 커크-오트머(Kirk-Othmer)의 Encyclopedia of Chemical Technology, 제 3판, 8권, 900-912페이지를 참조한다. 본 발명의 세정 조성물은 원하는 수준의 세정을 제공하기에 효과적인 양의, 바람직하게는 0∼20중량%, 더욱 바람직하게는 1.5∼15중량%의 음이온 또는 비이온 세정제를 포함하고 있다.

본 발명의 세정 조성물에서 유용한 음이온 게면활성제는 예를 들어 알킬카르복실레이트와 폴리알콕시카르복실레이트, 알콜에톡실레이트카르복실레이트, 노닐페놀에톡실레이트카르복실레이트 등과 같은 카르복실레이트; 알킬설포네이트, 알킬벤젠설포네이트, 알킬아릴설포네이트, 설포네이트된 지방산에스테르 등과 같은 설포네이트; 설페이트된 알콜, 설페이트된 알콜에톡실레이트, 설페이트된 알킬페놀, 알킬설페이트, 설포석시네이트, 알킬에테르설페이트 등과 같은 설페이트; 및 알킬포스페이트에스테르 등과 같은 포스페이트에스테르를 포함한다. 바람직한 음이온 계면활성제들은 소듐알킬아릴설포네이트, 알파-올레핀설포네이트, 및 지방 알콜설페이트들이다.

세정 조성물에서 유용한 비이온 계면활성제는 계면활성제 분자중 일부가 폴리알킬렌옥사이드 중합체인 것을 포함한다. 비이온 계면활성제는 예를 들면, 염화-, 벤질-, 메틸-, 에틸-, 프로필-, 부틸-과 이같은 다른 알킬-접두의 지방 알콜의 폴리에틸렌글리콜에테르; 알킬폴리글리코사이드와 같은 폴리알킬렌옥사이드가 없는 비이온 계면활성제; 솔비탄(sorbitan)과 슈크로스 에스테르와 그들의 에톡실레이트; 알콕실레이트된 에틸렌디아민; 알콜 에톡실레이트 프로폭실레이트레이트, 알콜 에톡실레이트 부톡실레이트 등과 같은 알콜 알콕실레이트; 노닐페놀에톡실레이트, 폴리옥시에틸렌글리콜에테르 등; 글리세롤에스테르, 폴리옥시에틸렌에스테르, 에톡실레이트된 지방산의 글리콜 에스테르 등과 같은 카르복실산 에스테르; 디에탄올아민 축합체(condensates), 모노알칸올아민 축합체, 폴리옥시에틸렌 지방산 아미드 등과 같은 카르복실릭 아미드(carboxylic amide); 및 PLURONIC™ (BASF-Wyandotte)상표 등으로 상업적으로 구입가능한 에틸렌옥사이드/프로필렌옥사이드 블록 공중합체를 포함한 폴리알킬렌옥사이드 블록 공중합체; 기타 이같은 비이온 화합물을 포함한다. ABIL™ B8852와 같이 소수성 실리콘 그룹과 친수성 그룹을 포함하는 실리콘 계면활성제 또한 이용될 수 있다.

본 발명의 세정 조성물에서 살균 또는 직물의 연화를 위해 포함되는 유용한 양이온 계면활성제로는 C₁₈ 알킬 또는 알케닐 탄소쇄를 가진 1급, 2급과 3급 모노아민, 에톡실레이트된 알킬아민, 에틸렌디아민의 알콕실레이트와 같은 아민류; 1-(2-하이드록시에틸)-2-이미다졸린, 2-알킬-1-(2-하이드록시에틸)-2-이미다졸린 등과 같은 이미다졸류; 및 n-알킬(C₁₂-C₁₈)디메틸벤질암모늄클로라이드, n-테트라데실디메틸벤질암모늄클로라이드 일수화물과 같은 알킬 4급 암모늄 클로라이드 계면활성제와 디메틸-1-나프틸메틸암모늄클로라이드와 같은 나프탈렌-치환 4급 암모늄클로라이드 등의 4급 암모늄염; 및 기타 이같은 양이온 계면활성제를 포함한다.

본 발명에 따라 제조된 고체 세정 조성물은 킬레이트제/분리제, 표백제, 알칼리 공급원, 2차 경화제 또는 용해성 개질제, 세제 충진제, 거품제거제, 재부착방지제, 경계제 또는 시스템(threshold agent or system), 미감 증진제(예를 들어, 염료나 향료) 등과 같은 통상적인 첨가제를 포함할 수 있다. 제조되는 조성물의 타입에 따라 보조제와 다른 첨가적 성분이 다양하게 변화한다.

조성물은 아미노카르복실산, 축합된 포스페이트(condensed phosphate), 포스포네이트, 폴리아크릴레이트 등의 킬레이트/분리제를 포함한다. 대개, 킬레이트제는 자연적인 물에서 흔히 발견되는 금속이온들과 배위(예를 들어, 바인딩)하여 금속이온들이 다른 세제 성분들의 작용을 방해하는 것을 막을 수 있는 분자이다. 킬레이트/분리제는 또한 효과적인 양이 포함될 때, 경계제(threshold agent)로 작용할 수 있다. 바람직하게, 세정 조성물은 킬레이트제/분리제를 0.1∼70중량%, 더욱 바람직하게는 5∼60중량% 포함한다.

유용한 아미노카르복실산은 예를 들면, N-하이드록시에틸이미노디아세트산, 니트릴로트리아세트산(NTA), 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA), N-하이드록시에틸-에틸렌디아민트리아세트산(HEDTA), 디에틸렌트리아민펜타아세트산(DTPA) 등을 포함한다.

본 발명의 조성물에서 유용한 축합 포스페이트는 소듐과 포타슘 오르토포스페이트(orthophophate), 소듐과 포타슘 파이로포스페이트(pyrophosphate), 소듐 트리폴리포스페이트, 소듐헥사메타포스페이트 등을 포함한다. 축합 포스페이트는 또한 제한적 정도로, 조성물에 존재하는 물을 수화물로서 고정시킴으로써 조성물의 고형화를 도울 수 있다.

본 발명의 조성물은 1-하이드록시에탄-1,1-디포스폰산 CH₃C(OH) [PO(PH)₂]₂; 아미노트리(메틸렌포스폰산) N[CH₂PO(OH)₂]₃; 아미노트리(메틸렌포스포네이트)소듐염 Na⁺O^--POCH₂N[CH₂PO(ONa)₂]₂-OH; 2-하이드록시에틸이미노비스(메틸렌포스폰산) HOCH₂CH₂N[CH₂PO(OH)₂]₂; 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스폰산) (HO)₂POCH₂N[CH₂CH₂N[CH₂PO(OH)₂]₂]₂; 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스포네이트)소듐염 C₉H_(28-x)N₃Na_xO₁₅P₅(x=7); 헥사메틸렌디아민(테트라메틸렌포스포네이트)포타슘염 C₁₀H_(28-x)N₂K_xO₁₂P₄(x=6); 비스(헥사메틸렌)트리아민(펜타메틸렌포스폰산) (HO₂)POCH₂N[(CH₂)₆N[CH₂PO(OH)₂]₂]₂; 및 인산 H₃PO₃;와 같은 포스포네이트를 포함할 수 있다. 바람직한 포스포네이트의 조합은 ATMP와 DTPMP이다. 중화 또는 알칼리 포스포네이트, 또는 알칼리 공급원(미리 혼합물에 첨가되어서 포스포네이트가 첨가될 때 중화반응에 의해 발생하는 열 또는 기체가 거의 없도록 한다)과 포스포네이트의 조합이 바람직하다.

다른 격리제들은 단지 격리 성질에 대해서 유용하다. 본 발명의 조성물에서 유용한 축합 포스페이트의 예들은 소듐 그리고 포타슘 오르토포스페이트, 소듐 그리고 포타슘 파이로포스페이트, 소듐 트리폴리포스페이트, 소듐 헥사메타포스페이트 등을 포함한다. 축합 포스페이트는 조성물에 존재하는 자유로운 물(free water)을 수화된 물로 고정함에 의해 조성물의 고형화에 제한적인 정도로 기여를 할 수 있다.

본 발명에서 세정제로서 사용하기에 적합한 폴리카르복실레이트는 예를 들어, 폴리아크릴산, 말레인산/올레핀 공중합체, 아크릴/말레인산 공중합체, 폴리메타크릴산, 가수분해된 폴리메타크릴아미드, 가수분해된 폴리아미드-메타크릴아미드 공중합체, 가수분해된 폴리아크릴로니트릴, 가수분해된 폴리메타크릴로니트릴 공중합체와 같은 것을 포함한다. 킬레이트제/분리제에 관하여는, 커크-오트머(Kirk-Othmer)의 Encyclopedia of Chemical Technology, 제 3판, 5권, 339-366페이지와 23권, 319-320페이지를 참조하면 된다.

본 발명에서 기질을 광택(lightening) 또는 미백(whitening)을 위한 표백제들은 Cl₂, Br₂, -OCl^- 및/또는 -OBr^-와 같은 활성의 할로겐 종을 세정 과정 중 맞이하는 조건에서 내놓을 수 있는 표백 화합물을 포함한다. 본 세정 조성물에서의 사용에 적합한 표백제는 예를 들면, 클로린(chlorine), 하이포클로라이트(hypochlorite), 클로라민(chloramine)과 같은 염소-함유 화합물을 포함한다. 바람직한 할로겐-릴리싱(halogen-releasing) 화합물은 알칼리금속 디클로로이소시안유레이트, 염소화 트리소듐포스페이트(chlorinated trisodium phosphate), 알칼리금속 하이포클로라이트, 모노클로로아민 및 디클로로아민 등을 포함한다. 캡슐화된 클로린 공급원이 조성물의클로린 공급원의 안정성을 증대시키기 위해 사용될 수 있다(미국특허 제 4,618,914호와 제 4,830,773호 참조). 본 발명의 표백제는 테트라아세틸에틸렌디아민과 같은 활성제(activator)와 함께 사용할 수도 있는 과산화수소, 퍼보레이트(perborate), 소듐카보네이트퍼록시하이드레이트(sodium carbonate peroxyhydrate), 포스페이트 퍼록시하이드레이트, 포타슘퍼모노설페이트, 소듐퍼보레이트 모노 및 테트라 하이드레이트와 같은 활성 산소 공급원 또는 퍼옥시전(peroxygen)일 수 있다. 세정 조성물은 소량 그러나 효과적인 양, 바람직하게는 0.1∼10중량%, 더욱 바람직하게는 1∼6중량%의 표백제를 포함한다.

2차적 경화제/용해성 개질제

본 조성물은 소량이지만 효과적인 양의 2차적 경화제, 예를 들어 스테아릭모노에탄올아미드(stearic monoethanolamide) 또는 로릭디에탄올아미드(lauric diethanolamide)와 같은 아미드, 또는 알킬아미드와 같은 것; 고체 폴리에틸렌글리콜 또는 프로필렌글리콜과 같은 것; 산 또는 알칼리 처리 공정에서 수용성이도록 만들어진 녹말; 냉각시 조성물에 고형화하는 성질을 부여하는 다양한 무기물과 같은 것을 포함한다. 이러한 화합물은 또한 사용 중 수용성 매질에서 조성물의 용해도를 다양하게 변화시킴으로써 세정제 및/또는 기타 활성 성분이 늘어난 시간에 걸쳐 고체 조성물로부터 배급될 수 있도록 한다. 본 조성물은 2차적 경화제를 약 5-20중량%, 바람직하게 약 10-15중량%를 포함할 수 있다.

세제 빌더 또는 필러

세정 조성물은 세정제로서 작용하지 않으나 세정제와 협력하여 조성물의 전체적인 세정 능력을 향상시키는, 소량이나 효과적인 양의 1종 또는 그 이상의 세제 필러를 포함할 수 있다. 본 발명의 세정 조성물에서 사용하기에 적당한 필러들의 예는 소듐설페이트, 소듐클로라이드, 녹말, 슈가, 프로필렌글리콜과 같은 C₁-C₁₀ 알킬렌 글리콜을 포함한다. 세제 필러는 약 1∼20중량%, 더욱 바람직하게는 3∼15중량%의 양이 포함된다.

거품제거제

거품의 안정성을 감소시키기 위한 소량이지만 효과적인 양의 거품제거제가 또한 본 발명의 세정 조성물에 포함될 수 있다. 세정 조성물은 0.0001∼5중량% 정도, 바람직하게는 0.01∼3중량% 정도의 거품제거제를 포함한다.

본 발명의 조성물에 사용하기 적합한 거품제거제의 예들은 폴리디메틸실록산, 지방 아미드, 탄화수소 왁스, 지방산, 지방 에스테르, 지방 알코올, 지방산 비누(fatty acid soaps), 에톡실레이트, 미네랄오일, 폴리에틸렌글리콜에스테르, 모노스테아릴포스페이트와 같은 알킬포스페이트에스테르 등에 분산된 실리카와 같은 실리콘 화합물을 포함한다. 거품제거제에 관하여는 예를 들어, 마틴(Martin) 등의 미국특허 제 3,048,548호, 브루넬(Brunelle) 등의 미국특허 제 3,334,147호, 루 등의 미국특허 제 3,442,242호 등에서 찾아 볼 수 있다.

재부착방지제

본 발명의 세정 조성물은 또한 세정 용액에서 오염물의 현탁이 유지되고 세정된 기질에 다시 오염물이 재부착하는 것을 막을 수 있는 재부착방지제를 포함한다. 적당한 재부착방지제는 지방산 아미드, 플루오로카본 계면활성제, 컴플렉스 포스페이트 에스테르, 스티렌 말레인산무수물 공중합체와 하이드록시에틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 셀룰로오스와 같은 셀룰로오스 유도체와 같은 것을 포함한다. 세정 조성물은 0.5∼10중량%, 바람직하게는 1∼5중량%의 재부착방지제를 포함할 수 있다.

염료/ 취기제

다양한 염료, 향료(perfume)를 포함한 취기제(odorant), 그리고 기타 심미감을 증진시키는 약제가 또한 본 조성물에 포함될 수 있다. 염료는 조성물의 외양을 변화시키기 위해 포함될 수 있는데, 예를 들면 Direct Blue 86(Miles), Fastusol Blue(Mobay Chemical Corp), Acid Orange 7(American Cyanamid), Basic Violet 10(Sandoz), Acis Yellow 23(GAF), Acis Yellow 17(Sigma Chemical), Sap Green(Keyston Analine and Chemical), Metanil Yellow(Keystone Analine and Chemical), Acid Blue 9(Hilton Davis), Sandolan Blue/Acid Blue 182(Sandoz), Hisol Fast Red(Capitol Color and Chemical), Fluorescein(Capitol Color and Chemical), Acid Green 25(Ciba-Geigy) 등이 있다.

본 발명의 조성물에 포함될 수 있는 방향제(fregrances) 또는 향료(perfumes)는 예를 들어, 시트로넬롤(citronellol)과 같은 테르페노이드(terpenoid), 아밀 시나말데히드(amyl cinnamaldehyde)와 같은 알데히드, CIS-자스민 또는 자스말(jasmal), 바닐린(vanillin)과 같은 자스민 등을 포함한다.

수용성 매질

본 발명의 성분들은 소량이지만 효과적인 양의 물과 같은 수용성 매질에서 선택적으로 처리되어, 균질한 혼합물을 형성하고, 고형화를 지원하고, 혼합물을 처리하기 위한 효율적인 수준의 점성을 제공하고, 원하는 만큼의 견고함과 점착성을 가진 조성물을 제공하도록 할 수 있다. 처리 중 혼합물은 대개 약 2∼20중량%의 수용성 매질, 바람직하게는 약 5∼15중량%를 포함한다. 사출성형된 구현예는 알칼리 공급원 1몰당 약 1.3몰 이하, 바람직하게 소듐카보네이트 1몰당 1.25몰 이하의 물을 함유할 수 있다.

도면의 상세한 설명

도면은 포장된 본 발명의 고체블록 세제의 바람직한 구현예의 그림이다. 본 세제는 독특하게 죄는 허리의 타원형 단면을 갖는다. 본 단면은 본 발명의 블록이 고체블록 세제에 어울리는 형상을 갖는 분무식 배급기(spray on dispenser)에만 적합하다는 것을 알게 해 준다. 본 발명자들은 시장에서 이러한 형상을 갖는 고체블록 세제의 존재를 알지 못한다. 본 고체블록의 형상은 이 물질의 적당한 대체품이 용기세척기에서의 사용을 위해 배급기로 쉽게 넣어질 수 있도록 한다. 도 1에서 최소한 500g, 바람직하게는 1 내지 10㎏의 질량을 가지고, 주형 고체블록(11)(포장(12)의 제거에 의해 드러남)이 포함된 전체 제조물(10)이 보여져 있다. 랩(wrap) 필름은 랩에 포함된 찢는선 또는 절단선(15 또는 15a)을 사용하여 쉽게 제거될 수 있다.

조성물의 가공처리

본 발명의 세제 조성물은 분말, 응집, 액체, 펠렛, 그리고 고체블록 세제를 포함할 수 있다. 분말, 응집, 액체와 펠렛 조성물은 통상적인 방법에 의해 제조될 수 있다.

본 발명은 고체 세정 조성물을 처리하는 방법을 제공한다. 본 발명에 따르면, 세정제와 선택적인 다른 성분들이 수용성 매질에서 효과적으로 고형화할 수 있는 성분과 혼합된다. 최소량의 열이 혼합물의 처리공정을 촉진하기 위하여 외부원으로부터 공급될 수 있다.

본 발명의 알칼리 주형 고체 물질은 배치 공정으로 제조될 수 있다. 이러한 공정에서, 본 주형 고체물질을 제조하는데 사용되는 하나 또는 그 이상의 성분들이 더운물, 증기, 전기히터 등과 같은 열원이 장착된 혼합 용기로 투입될 수 있다. 용기와 그 내용물이 효과적인 혼합온도까지 가열될 수 있고, 나머지 성분이 추가될 수 있다. 완전히 균질하게 혼합되면, 교반된 내용물이 배치 혼합기에서 몰드(mold)나 고형화를 위한 용기로 옮겨질 수 있다. 대안적으로, 성분들의 혼합은 각각이 자체 교반기와 열원을 구비한, 일련의 2 또는 그 이상의 배치 혼합용기에서 달성될 수 있다. 성분들은 특정한 혼합장치에 단독으로 첨가되거나, 또는 연합하여 프리믹스로 되어 다른 성분보다 앞서, 또는 혼합장치에 존재하는 하나 이상의 다른 성분으로 투입될 수 있다.

혼합 시스템은 높은 전단력에서 성분들을 연속적으로 혼합하여, 성분들이 그 전체에 걸쳐 분포된 거의 균질한 액체 또는 반-고체 혼합물을 형성하도록 한다. 바람직하게, 혼합 시스템은 처리공정 중 약 1,000∼1,000,000cP, 바람직하게는 약 50,000∼200,000cP의 점성으로 혼합물의 흐름성이 유지되기에 효과적인 전단력을 제공하기 위하여 성분들을 혼합하는 수단을 포함한다. 혼합 시스템은 바람직하게는 Teledyne 연속 처리기 또는 Breadsley Piper 연속 믹서의 예와 같은 연속적인 플로우 믹서(flow mixer), 또는 더욱 바람직하게는 단일 또는 트윈 스크류 익스트루더(twin screw extruder) 장치, 가장 바람직하게는 다중 영역 Buhler Miag 트윈 스크류 익스트루더의 예와 같은 트윈 스크류 익스트루더이다.

혼합물은 대개 물리적 및 화학적인 안정성을 유지할 수 있는 온도, 바람직하게는 약 20∼80℃, 더욱 바람직하게는 30∼50℃ 정도의 주위 온도에서 가공처리된다. 외부의 열이 제한되어 혼합물에 적용됨에도 불구하고, 혼합물이 도달하는 온도가 마찰과 주위 조건의 변화 및/또는 성분들의 발열반응 때문에 처리공정 중 상승하는 것이 측정될 수 있다. 선택적으로, 혼합물의 온도는 혼합물의 처리 촉진을 위해 외부적 공급원으로부터 열을 가함으로써, 예를 들면 혼합 시스템의 입구 또는 출구에서 약 50-150℃, 바람직하게는 약 55-70℃의 온도로 함으로써 상승할 수 있다.

선택적으로, 본 혼합 시스템은 성분들을 원하는 입자 크기로 밀링(milling)하는 수단을 포함할 수 있다. 성분들은 혼합물에 첨가되기 전에 별도로 밀링될 수 도 있고, 또는 다른 성분들과 함꼐 밀링될 수도 있다. 성분은 액체 또는 미립자와 같은 고체의 형태일 수 있고, 별도로 또는 다른 성분, 예를 들면 세정제, 수용성 매질과 2차 세정제, 세제 부가제 또는 다른 첨가제, 2급 경화제와 같은 것들, 과 프리믹스(premix)의 일부로서 혼합물에 첨가될 수 있다. 하나 또는 그 이상의 프리믹스가 혼합물에 첨가될 수 있다.

수용성 매질이 용해성 성분을 용해시켜 혼합물을 가공처리 중 원하는 점성으로 유지하고, 처리된 조성물과 최종 생성물을 원하는 굳기와 점착성을 갖도록 하기 위해, 소량이지만 효과적인 양으로 혼합물에 포함될 수 있다. 수용성 매질은 혼합물에 별도의 성분으로서 혼합물에 포함되거나 또는 액체 성분의 일부나 프리믹스로서 포함될 수 있다.

성분들은 혼합되어 전체를 통해 거의 균등하게 분산되어, 거의 균질한 농도를 형성한다. 혼합물은 그리고 나서 몰드나 다른 용기로 부어지고, 사출성형과 같은 것을 행함에 의해 혼합 시스템에서 배출된다. 바람직하게, 본 혼합물은 선택적으로, 그러나 바람직하게 본 조성물의 배급기(dispenser)로서 사용될 수 있는 몰드(mold) 또는 다른 포장 시스템으로 주조(cast)되거나 사출성형될 수 있다. 혼합 시스템으로부터 배출될 때의 혼합물의 온도는 충분히 낮아서 혼합물을 1차 냉각시키는 일 없이 곧장 포장 시스템으로 주조되거나 사출성형될 수 있어야 한다. 배출 지점에서 혼합물은 약 20∼50℃, 바람직하게는 약 30∼45℃이다. 그리고 나서 조성물은 저밀도의, 스폰지같은, 전성있는, 코르키(caulky) 농도 에서부터 고밀도의, 농축된 고체, 콘크리트같은 블록의 범위에서 고체 형태로 경화되어진다.

선택적으로, 믹서에서 원하는 온도를 얻기 위해 열을 가하거나 제거하는 가열과 냉각 장치가 혼합 장치 부근에 설치될 수 있다. 예를 들어, 열의 외부적 공급원이 처리공정 중 혼합물의 유동성을 증가시키기 위해 성분 주입 영역, 최종 출구 영역과 같은 믹서 중의 하나 또는 그 이상의 배럴(barrel) 영역에 가해질 수 있다. 바람직하게, 처리공정 중 혼합물의 온도는, 배출구를 포함하여, 20∼50℃로 유지된다.

성분들의 처리가 종료했을 때, 혼합물은 배출 포트(port)를 통하여 믹서로부터 배출될 수 있다. 주조된 조성물은 최소한 부분적으로라도 냉각 및/또는 성분들의 화학적 반응 때문에 결국 경화된다. 고형화 과정은 주형 또는 사출성형된 조성물의 크기, 조성물의 성분, 조성물의 온도 기타 유사한 인자에 따라서 1분으로부터 약 2-3시간 정도까지 지속될 수 있다. 바람직하게, 주형 또는 사출성형된조성물은 약 1분에서 3시간내에, 바람직하게는 1분에서 2시간내에, 더욱 바람직하게는 1분에서 20분내에 "셋업(set up)" 또는 고체형태로 경화하기 시작한다.

포장 시스템

분말, 응집, 액체 또는 펠렛 세제는 통상적인 봉투, 캔, 통, 병, 드럼 등으로 포장될 수 있다.

본 발명의 가공처리된 블록 조성물은 임시 주형으로 배출되고, 고형화된 조성물이 그곳으로부터 제거되어 포장을 하도록 옮겨질 수 있다. 본 조성물은 또한 포장 용기로 직접 배출될 수 있다. 배출된 물질은 원하는 크기로 절단되어 포장되거나 또는 저장하고 이후에 포장될 수 있다.

포장 용기 또는 컨테이너(container)는 견고하거나 유연할 수 있고, 본 발명에 따라 제조된 조성물을 담기에 적당한 어떠한 물건, 예를 들어 유리, 금속, 플라스틱 필름 또는 쉬트(sheet), 카드보드(cardboard), 카드보드 복합재료, 종이와 같은 것으로 이루어질 수 있다.

유리하게도, 본 조성물은 대기 온도에서 또는 부근에서 처리되기 때문에, 처리된 혼합물의 온도는 혼합물이 직접 컨테이너나 다른 포장 시스템으로 주형 또는 사출될 수 있도록 낮다. 결과적으로, 용융 조건하에서 처리되고 배출된 조성물에 사용되는 것보다 폭넓고 다양한 물질들이 용기 제조를 위해 사용될 수 있다.

본 조성물을 담는데 사용되는 바람직한 포장은 생분해성 및/또는 수용성인 물질로부터 제조될 수 있다. 그러한 포장은 담긴 세정 조성물의 조절된 공급 및 분배를 제공하는데 유용하다. 본 발명 조성물을 포장하는데 유용한 생분해성 물질은 예를 들면, 양(Yang)의 미국특허 제 4,474,976호, 소넨스타인(Sonenstein)의 미국특허 제 4,692,494호, 창(Chang)의 미국특허 제 4,608,187호, 핵(Haq)의 미국특허 제 4,416,793호, 클라크(Clarke)의 미국특허 제 4,348,293호, 리(Lee)의 미국특허 제 3,289,815호, 앨버트(Albert)의 미국특허 제 3,695,989호에 개시된 바와 같이 폴리비닐알콜을 포함하는 수용성 고분자 필름을 포함한다. 본 조성물은 매우 부식성의 물질을 포함하므로, 안전 수단이 제조, 저장, 분배와 가공된 조성물의 포장의 동안에 마련되어져야 한다. 특히 장치와 고체 주조 조성물, 그리고 본 조성물을 포함하는 세정액이 직접 접촉하는 위험을 감소시킬 수 있는 방법이 마련되어야 한다.

본 발명에 따라 제조된 다양한 세정 조성물은 미국특허 제 4,826,661호, 제 4,690,305호, 제 4,687,121호, 제 4,426,362호와 미국연장특허 제 32,763호, 제 32,818호에 개시된 것과 같은 스프레이(spray)-형태의 배급기(dispenser)로부터 배급(dispense)된다. 간략하게, 스프레이-타입의 배급기는 분사액을 고체 조성물의 노출된 표면위로 충돌시켜 조성물의 일부를 용해하도록 하고, 이와 동시에 조성물을 포함하는 농축 용액을 배급기로부터 저장소 또는 직접 사용 지점으로 향하게 함으로써 기능한다. 스프레이는 고체 세제의 형상에 맞추어 스프레이 패턴을 형성할 수 있는 스프레이 헤드로써 만들어 질 수 있다.

상기의 명세서는 본 발명의 넓은 교차점과 영역을 이해하는 근거를 제공한다. 하기의 실시예와 시험결과는 본 발명의 어떠한 특정 구현예에 대한 이해를 제공하고, 최상의 형태를 담고 있다. 모든 소듐카보네이트계의 예들은 본원에 개시된 것과 같이 압출방사에 의해 제조되었다. 모든 부식성계 제조물은 상기에 개시된 펀홀쯔(Fernholz) 용융 공정에 의해 제조되었다.

제조예

본 실험은 소듐카보네이트 프로덕트를 사출성형하는데 필요한 물의 수준을 결정하기 위해 시행되었다. 본 실시예의 프로덕트는 프리속이지만 용기세척 세제 프로덕트에도 동등하게 적용된다. 물, 노닐페놀에톡실레이트와 9.5몰 EO(NPE 9.5), Direct Blue 86 염료, 방향제와 Silicone Antifoam 544를 사용하여 액체 프리믹스(premix)가 제조되었다. 이것을 마린 프랍(marine prop) 교반기가 장착된 혼합 용기에서 혼합하였다. 프리믹스의 온도는 겔화를 막기 위해 85∼90℉(29∼32℃)로 유지되었다. 본 실험에서 나머지 성분들인 소듐트리폴리포스페이트, 소듐카보네이트와 LAS 90% 플레이크(flake)가 별개의 분말공급기로 공급되었다. 이 물질들은 모두 표 1에 나타난 퍼센트 비율로서 Teledyne 2"(6.3㎝) 반죽 처리기에 공급되었다.

본 실험에서 생산 속도는 20과 18 lbs/min(8내지 9hg/분)사이에서 변화하였다. 본 실험은 5가지 각각 다른 영역으로 나뉘어, 각 영역은 서로 다른 액체 프리믹스 공급속도를 갖는데, 공급속도는 조성물에서 물의 양을 감소시킨다. 이러한 감소의 퍼센트 비율을 표 1에서 볼 수 있다. 프로덕트는 엘보우와 1-1/2"(3.8㎝)직경의 위생 파이프를 통해 텔레다인에서 배출되었다. 각 실험에서 애쉬(ash)에 대한 물의 비율이 표 1에 함께 나타나 있다. 또한 애쉬에 대한 물의 몰비가 더 높은 수준(대략 1.8∼1.5)이면 심각한 크랙과 팽윤을 발생시킨다는 실험 결과가 나타나 있다. 단지 물의 수준이 1.3 또는 그 이하에 다가갈 때만 블록의 크랙이나 팽윤을 볼 수 없었다. 최상의 결과가 애쉬에 대한 물의 몰비 1.25일 때 나타낫다. 이러한 예는 사출성형된 애쉬를 기초로한 프로덕트가 제조될 수 있으나, 물의 수준은 심각한 크랙 또는 팽윤을 막기 위해 낮은 수준으로 유지되어야 한다는 것을 보인다.

실시예 1

카보네이트 조성물이 제조예의 조성물과 유사하게 압출방사 공정에 의해 제조되었다. NaOH계 세제(조성 2)에 대응해서 소듐카보네이트계 세제(조성 1)가 테스트되었다. 이 들 두 조성의 조성물들이 표 1에 나열되었다.

		조성 1	조성 2
알칼리 공급원	NaOH	-	45.6
알칼리 공급원	Na₂CO₃	50.5	6.1
킬레이팅/물 컨디션제	STPP^*	30.0	30.0
	소듐아미노트리메틸렌포스포네이트	6.7	-
	폴리아크릴산	-	1.6
비이온 거품제거제	EO/PO 블록 고분자 거품제거제	1.5	1.4
세정력 향상 계면활성제	비이온	1.8	-
기타	애쉬-11% 물	불활성	불활성
기타	S.P. >> [물]	100까지	100까지

^* 소듐트리폴리포스페이트

(Ⅱ) 테스트 과정

10-사이클의 얼룩, 막, 단백질, 및 립스틱 제거 테스트가 조성 1과 2를 비교하기 위하여 서로 다른 테스트 조건에서 행해졌다. 본 테스트 과정에서, 3개의 깨끗한 그리고 5개의 우유코팅된(milk-coated) Libbey 유리가 세척기(Hobart C-44)에서 실험용 오염물과 테스트 세제와 함께 세척되었다. 깨끗한 유리 하나는 즉시 립스틱을 통해 위부터 아래까지 줄모양으로 표시되었다. 각 세제의 농도는 10-사이클 테스트를 통해 일정하게 유지되었다.

사용된 실험용 오염물은 비프 스튜(beef stew)와 핫포인트(hot point) 오물의 50/50 조합이다. 핫포인트 오물은 4부의 Blue Bonnet 식물성 마아가린과 1부의 Carnation Instant 무지방 분유로 제조한 기름진, 소수성의 오물이다.

본 테스트에서, 우유코팅된 유리는 세제 조성물의 오물 제거능력을 테스트하는데 사용되고, 반면에 깨끗한 유리는 세제 조성물의 재부착방지 능력을 테스트하는데 사용된다. 우유코팅은 깨끗한 유리를 우유에 담그고 코팅된 유리를 100℉(38℃)와 상대습도 65%로 조건화함에 의해 제조된다. 테스트의 마지막에서, 우유코팅 유리위의 얼룩, 막, 단백질과 깨끗한 유리위의 립스틱 제거에 대하여, 유리들은 평가된다. 등급 스케일은 1에서 5까지로, 1이 최고이고 5가 최하의 결과를 가지는 것으로 하였다.

(Ⅱ) 테스트 결과

실시예 1에서, 1000ppm 세제, 500ppm 음식오물, 5.5 그레인(grain)의 도시용수(보통의 경질성) 조건하에서 10사이클의 얼룩, 막, 단백질, 그리고 립스틱 제거 테스트로 조성 1과 조성 2가 비교되었다. 테스트 결과가 표 2에 나열되었다.

	얼룩	막	단백질	립스틱
조성 1(애쉬)	3.06	1.81	3.25	행해지지 않음
조성 2(부식성)	4.30	1.75	3.25	행해지지 않음

이러한 결과는 저경수성과 통상의 오물 조건하에서, 애쉬계 조성 1이 부식성계 조성 2만큼 수행한다는 것을 보인다.

실시예 2

실시예 1에서, 조성 1과 조성 2는 1500ppm 세제, 2000ppm 음식오물, 5.5 그레인(grain)의 도시용수 조건하에서 10사이클의 얼룩, 막, 단백질과 립스틱 제거 테스트로써 비교된다. 테스트 결과가 표 3에 나열되었다.

	얼룩	막	단백질	립스틱
조성 1	3.55	1.75	3.25	1.00
조성 2	3.20	2.50	3.00	5.00

이러한 결과는 저경수성과 대량의 오물 조건하에서, 실시예 1에서 얻어지는 결과에 상당하는 좋은 얼룩, 막, 단백질 제거 결과를 얻기 위해 고농도의 세제가 사용될 수 있다. 놀랍게도, 립스틱 제거에서 조성 1이 조성 2의 성능을 능가한다.

실시예 3

실시예 3에서, 조성 1과 조성 2는 1500ppm 세제, 2000ppm 음식오물, 18 그레인(grain)의 경수 조건하에서 10사이클의 얼룩, 막, 단백질과 립스틱 제거 테스트로써 비교된다. 테스트 결과가 표 4에 나열되었다.

	얼룩	막	단백질	립스틱
조성 1	3.00	3.00	4.00	1.50
조성 2	5.00	3.00	5.00	>5.00

이러한 결과는 고경수성과 대량의 오물 조건하에서, 세정은 고농도의 세제로도 일반적으로 어려워짐을 보인다. 그러나, 특히 립스틱 제거에서 조성 1이 조성 2의 성능을 능가한다.

실시예 4

애쉬계 세제에서 세정력을 개선하는 비이온성 계면활성제(C10-14 선형 알콜 에톡실레이트의 벤질 에테르, 12.4몰)와 강한 킬레이트제(소듐아미노트리메틸렌포스포네이트)의 상대적 중요성을 평가하기 위해서, 조성 1의 네가지 변형 각각이 1000ppm 세제, 500ppm 음식오물, 5.5그레인의 도시 용수 조건하에서 비교되었고, 그 결과가 표 5에 나열되어 있다.

	얼룩	막	단백질	립스틱
조성 1	3.25	1.75	3.25	1.00
조성 1A	2.50	1.50	3.25	1.00
조성 1B	3.00	1.50	3.25	2.00
조성 1C	3.00	1.50	3.50	2.00

- 조성 1A는 비이온성제가 없는 조성 1과 같고

- 조성 1B는 비이온성 및 소듐아미노트리메틸렌포스포네이트가 없는 조성 1과 같고

- 조성 1C는 소듐아미노트리메틸렌포스포네이트가 없는 조성 1과 같다.

이러한 결과는 킬레이트제는 립스틱 제거와 같은 오염물 제거에 있어 알칼리 공급원과 협력한다는 것을 보인다.

실시예 5

소듐아미노트리메틸렌포스포네이트를 함유한 하나와 이것을 함유않은 다른 것, 즉 두 가지의 부식성계 세제가 평가되었다. 이 들 두 조성의 조성물들이 표 1에 나열되었다.

		조성 1	조성 2
알칼리 공급원	NaOH	47.50	47.5
알칼리 공급원	Na₂CO₃	14.11	7.41
킬레이팅/물 컨디션제	STPP	28.50	28.50
킬레이팅/물 컨디션제	소듐아미노트리메틸렌포스포네이트	-	1.34
비이온 거품제거제	EO/PO 블록 고분자 거품제거제	1.34	1.4
세정력 향상 계면활성제	비이온	1.8	-
기타		100까지 불활성	100까지 불활성

실시예 5에서, 조성 3과 조성 4는 1000ppm 세제, 2000ppm 음식오물, 5 그레인의 도시용수 조건하에서 10사이클의 얼룩, 막, 단백질과 립스틱 제거 테스트로써 비교된다. 테스트 결과가 표 7에 나열되었다.

	얼룩	막	단백질	립스틱
조성 3	4.50	1.50	3.50	5.00
조성 4	3.00	1.75	2.50	3.0

이러한 결과는 저경수성과 대량의 오물 조건하에서, 부식성계 세제에 소듐아미노트리메틸렌포스포네이트를 부가하는 것은 립스틱 오염물 제거에 기여하는 것을 보인다.

실시예 6

실시예 6에서, 조성 3과 조성 4는 1500ppm 세제, 2000ppm 음식오물, 5 그레인의 도시용수 조건하에서 10사이클의 얼룩, 막, 단백질과 립스틱 제거 테스트로써 비교된다. 테스트 결과가 표 8에 나열되었다.

	얼룩	막	단백질	립스틱
조성 3	2.75	1.50	2.50	5.00
조성 4	3.50	1.75	2.50	2.50

이러한 결과는 높은 세제 농도에서 부식성 세제에 소듐아미노트리메틸렌포스포네이트를 부가하는 것이 립스틱 오여물 제거에 기여한다는 것을 다시금 보여주는 것이다. 1500ppm에서 조성 3은 1000ppm의 조성 4만큼 립스틱을 제거하지 않는 것을 주목해야 한다. 실시예 5와 실시예 6의 이러한 조합은 본 발명의 성능상 이점을 잘 보여주는 것이다.

상기의 명세서, 실시예와 데이터는 본 발명 조성물의 제조와 사용에 대한 완전한 설명을 제공한다. 본 발명의 많은 구현예들이 본 발명의 범위 내에서 만들어질 수 있으므로, 본 발명은 이후에 첨부된 청구의 범위 내에 존재한다.

본 발명은 유기 및 무기 혼합 격리제를 함유하는 알칼리세제에 관한 것으로 용기세척이나 세탁에 사용되는 세정 조성물로서 이용될 수 있다.

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(a) 0.1 내지 70중량%의 알칼리 금속 카보네이트;

(b) 0.1 내지 20중량%의 비이온성 계면활성제; 및

(c) 0.1 내지 15중량%의 유기 포스포네이트와 5 내지 35중량%의 무기 축합 포스페이트를 포함하는 격리제(sequestrant)를 고체블록 내에 포함하고, 향상된 유기 오염물 제거 능력을 갖는 알칼리 세제 조성물.

단, 상기 세제 조성물 내의 총 인 함량은 0 내지 8.7중량%이다.
제 25항에 있어서, 상기 조성물이 10kg에 대하여 500g의 질량을 갖는 고체 블록을 형성하는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 25항에 있어서, 상기 무기 축합 포스페이트가 소듐 트리폴리포스페이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 25항에 있어서, 상기 유기 포스포네이트가 아미노트리메틸렌 포스폰산, 2-포스포노부탄-1,2,4-트리카르복실산, 1-(하이드록시에틸리덴)-1,1-디포스폰산 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 25항에 있어서, 10 내지 35중량%의 소듐 트리폴리포스페이트 및 1 내지 5중량%의 아미노 트리메틸렌 포스폰산, 2-포스포노부탄-1,2,4-트리카르복실산, 1-(하이드록시에틸리덴)-1,1-디포스폰산 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.