KR100859454B1 - 전단 묽어짐성 틱소트로픽 증점제가 첨가된 가정용 제품의 분배방법 - Google Patents

Abstract

가구용 오일, 베이비 오일 등의 석유 증류물에 기초한 가정용 제품을 위한 분배기는 1회 작동당 약 0.8ml 미만의 액체를 분배시키는 부피가 감소된 분무 장치와 용기의 용이한 개방 또는 폐쇄장치의 제거를 허용하지 않는 제거 저항성 목 폐쇄장치를 포함하는 비가압된 분무병을 포함한다. 석유 증류물에 기초한 제품에 틱소트로픽 증점제를 첨가하여 100℉의 정지상태에서 100 SUS를 초과하는 점도를 가짐으로써 위험이 감소되나, 전단 묽어짐성을 나타내어 비가압된 분무 분배기 또는 펌프를 이용해 분무액 또는 미세 안개로서 분배될 수 있다. 또한, 석유 증류물에 기초한 제품의 자발적인 섭취를 사실상 막기 위해 효과적인 양의 쓴맛 또는 혐오 제제를 첨가함으로써 추가적으로 위험을 줄일 수 있다.

석유 증류물, 가정용 제품, 분무, 틱소트로픽 증점제, 전단 묽어짐, 쓴맛 제제

Description

전단 묽어짐성 틱소트로픽 증점제가 첨가된 가정용 제품의 분배방법 {A METHOD FOR DISPENSING A HOUSEHOLD PRODUCT ADDED A SHEAR THINNING THIXOTROPIC THICKENER}

본 발명은 트리거 분무기 또는 펌프 작동되는 분무병과 같은 분무 수단을 이용해 석유 증류물에 기초한 가정용 제품을 분배하는데 있어서의 위험을 감소시키는 개선된 방법에 관한 것이다.

석유 증류물 제품은 비히클이나 용매로서의 다른 화학물질과 혼합되어, 베이비오일 및 가구 광택제와 같은 통상적인 가정용 제품을 포함한 다수의 제품에 사용되는 것으로 알려져 있으나, 섭취되거나 흡입되는 경우에는 매우 위험한 성질을 갖는 것으로 또한 알려져 있다. 따라서, 석유 증류물에 기초한 가구 광택제와 같은 제품에는 여러 제한이 가해져, 현재 석유 증류물을 필수적으로 10% 이상 함유하는 비에멀젼 액체 가구 광택제 제품을 트리거 분무기(trigger spray)에 담아 판매하는 것은 법적으로 허용되지 않는다. 소비자는 세정 조성물 같은 액체를 트리거 분무기 또는 펌프병을 사용해 가하는 것을 선호하므로, 가구 광택제, 태닝 오일, 베이비 오일, 애프터배쓰 스프리츠(after-bath spritz), 또는 방충제 등과 같은 석유 증류물-함유 가정용 제품이 비가압된 분무병에 담기는 것을 환영할 것이라고 예상된다. 그러나, 현재까지는 석유 증류물 조성물이 100℉에서 100 SUS 이상의 점도를 나타 낼 것을 유효하게 요구하는 소비자 제품 안전 위원회(Consumer Product Safety Commission(이하, CPSC))의 요구조건[16 CFR 1700.14(a)(2)]을 충족하는 이와 같은 제품은 이용가능하지 않다. 또한, CPSC는 최근에 베이비오일, 바디 오일, 마사지 오일, 썬스크린, 세정 용매, 방수제, 자동차 세정제, 및 메이크업 리무버와 배쓰 오일과 같은 화장품류를 포함하는 대부분의 오일계 가정용 제품에 대해 어린이 보호 포장(child-resistant packaging)을 요구하는 규제를 승인하였다. 이러한 CPSC의 새로운 규정은 자유 유동성이어서 삼켰을 때 흡입될 수 있는, 10중량% 이상의 탄화수소를 함유하는 묽은 수성 제품에도 적용된다. 더욱 점성인 액체인 증점제는 흡입될 가능성이 적기 때문에 상기 요구조건들은 이러한 액체에는 분명히 적용되지 않을 것이다. 따라서, CPSC의 최소 점도 요건을 초과하나, 비가압된 용기와 결합된 분무 또는 펌프 분배 수단을 이용해 분무액 또는 미세 안개로 분배될 수 있는 증점된 석유 증류물계 가정용 제품을 제공하는 것이 바람직한 것으로 여겨진다. 대중, 특히 어린이를 이러한 석유 증류물 함유 가정용 제품의 섭취로부터 더욱 보호하기 위해서는, 분배 수단이 1회 작동당 소량의 제품만을 분배할 수 있고, 용기에 부착된 분무 장치의 목 밀폐부가 분배 장치가 용이하게 제거될 수 없고 용기가 쉽게 개방될 수 없도록 되어 있는 것이 또한 바람직하다. 더욱이, 어린이나 다른 사람이 제품을 섭취하는 것을 강력하게 저지하기 위해 쓴맛 제제 또는 혐오 제제를 분배될 제품에 주입하는 것이 바람직하다.

부피가 감소된 트리거 분무 메커니즘이 공지되어 있고 스택형(staked) 또는 래치트형(ratcheted)의 것과 같은 목 폐쇄장치가 과거에 사용되었으나, 이들 장치 를 포함하는 비가압된 용기에 제공되고, 증점된 제품을 분무 전달시키기 위한 점도 변형제와 제품의 섭취를 억제 또는 예방하는 혐오 제제를 추가로 포함하는 석유 증류물계 가정용 제품은 제안된 바 없었다.

상술한 이점 및 기타 이점을 달성하기 위해, 본 발명은 표면에 분무 적용함으로써 비가압된 용기로부터 액상 석유 증류물 제품을 분배하는 방법을 제공한다. 가구용 오일, 베이비 오일 또는 기타 석유 증류물 함유 액체와 같은 물질을 분무 분포시키는데 바람직하도록 적절한 정도로 위험을 감소시키기 위해, 본 발명의 액체 조성물의 점도는 100℉에서 100 SUS를 초과하도록 변형된다. 또한, 분무 수단은 분무병의 개방을 억제하는 목 폐쇄장치와, 1회 작동당 분무되는 제품의 양을 흡입량 미만일 것으로 생각되는 제한된 부피로 제한하는 수단을 포함한다. 따라서, 본 발명에서 사용되는 분배기는 석유 증류물 물질을 흡입가능한 부피로 분무하는 것을 막는 작동 수단을 포함하고, 목 폐쇄장치는 병의 개방과 석유 증류물을 함유하는 다량의 제품의 가능한 섭취를 막거나 적어도 억제하도록 선택된다.

가구용 오일과 같은 석유 증류물 제품을 분배하는데 있어서의 안전성을 증대시키기 위해, 본 발명의 조성물은 정지상태에 있을 때 점도가 상승되나 분무될 때는 묽어져서 안개를 형성하는 액체를 제공하는 틱소트로픽 증점제를 이용한다. 분무후에 액체는 그것이 분무된 방향의 표면과 접촉하기 전에 높은 점도로 다시 증점된다. 이러한 변형된 석유 증류물 제품을 제공함으로써, 본 발명은 또한 가구 광택제와 같은 제품에 흔히 사용되는 미네랄 오일 또는 미네랄 스피릿 등의 통상적인 제품에 내재하는 여러 문제점을 극복한다. 이러한 성질의 통상적인 제품은 이의 낮은 점도 때문에 수직면으로 흐르는 경향이 있어 닦기가 더욱 어렵다. 더욱 중요한 것은, 이러한 저점도 석유 증류물 제품은 삼켰을 때 해롭다는 것이다. 그러나, 본 발명의 변형된 제품은 수직면으로 더욱 천천히 흐르고 사람의 목구멍 방향으로 분무되었을 때 목구멍 뒷쪽과 접촉하기 전에 증점된다. 나아가, 대부분의 묽은 미네랄 오일이 분배될 때 안개 형태보다는 스트림 형태를 이루므로 비가압된 용기로부터 분무액으로 분배되는 것이 어려운 반면, 본 발명의 증점된 미네랄 오일은 트리거 분무기 또는 펌프 분배 메커니즘을 통해 분배될 때 분무액을 형성한다.

본 발명은 모든 석유 증류물 또는 오일에 기초한 가정용 제품으로 확장될 수 있으나, 특히 석유 증류물을 10중량% 이상 포함하는 것들에 확장될 수 있다. 석유 증류물은 용매로서 또는 다른 물질에 대한 캐리어로서 존재할 수 있다. 특히 관심있는 가정용 제품은 가구용 오일, 베이비 오일 및 각종 오일계 세정 조성물과 같은 제품들이다.

본 발명과 관련있는 석유 증류물은 미네랄 오일, 미네랄 스피릿, 나프텐계 오일, 실리콘 오일, 이소파라핀 탄화수소 용매, 케로센 등 및 이들의 혼합물과 같은 흔히 이용되는 물질이다.

본 발명과 관련해 특히 의의있는 것으로 밝혀진 증점제는 석유 증류물에 전단 묽어짐성(shear-thinning)을 제공하는 증점제로서, 물이 필수적으로 존재하지 않는 증점제를 포함한다. 따라서, 본 발명은 이론적으로는 이러한 증점제가 수상이 유상에 완전히 둘러쌓이는 유중수 에멀젼에 대해 효과적일 수 있다고 인정되더라도 석유 증류물을 이용하는 수중유 또는 유중수 에멀젼에 사용되도록 의도되지는 않는다.

비수성 석유 증류물 조성물과 혼화성인 어떠한 전단 묽어짐성 틱소트로픽 증점제도 효과적일 수 있지만, 매우 제한된 수의 증점제가 본 발명에 가치있는 것으로 밝혀졌다. 이러한 틱소트로픽 증점제 중 하나는 펜레코(Penreco)사로부터 입수할 수 있는 미네랄 오일/Kraton® 블록 3원공중합체 조성물인 Versagel^TMM 1600이다. Kraton®은 쉘 케미칼 컴파니(Shell Chemical Company)에 의해 시판되는 열가소성 고무형 중합체이다. 미국특허 제5,879,694호(본원에 참고문헌으로 인용됨)에 기술된 이러한 오일/공중합체 물질은 과거에는 겔 양초의 제조에 이용되었으나, 지금은 물 부재하에 석유 증류물과 혼합되었을 때 틱소트로픽 증점제로서 작용하는 것으로 밝혀졌다. 파라핀 오일, 나프텐계 오일, 천연 미네랄 오일 및 특히 화이트 오일(white oil)과 같은 탄화수소 오일과 블록 공중합체와의 이러한 블렌드는 비수성 석유 증류물 제품에 사용하기 위한 바람직한 전단 묽어짐성 틱소트로픽 증점제를 구성한다.

N-라우로일 글루탐산 디-n-부틸아미드가 추가의 적합한 증점제인 것으로 밝혀졌는데, 이는 미네랄 오일을 비교적 높은 점도로 증점시키면서 이렇게 증점된 오일을 분무기를 통해 분무될 수 있게 하는 것으로 밝혀졌다.

이러한 틱소트로픽 증점제는 이들을 매우 소량 첨가하여도 석유 증류물의 점도를 빠르게 증가시키기 때문에 절약하면서 이용할 수 있다. 예를 들어, 점도가 50 SUS인 미네랄 오일에 9.0%의 Versagel^TM M 1600을 첨가하면 점도가 180 SUS인 증점된 조성물이 신속히 생성된다. 과량의 증점제를 첨가하면 전단 묽어짐성을 가지나 너무 점성이어서 분무될 수 없는 조성물이 생성되는 것으로 보인다. 임의의 구체적인 석유 증류물에 대해 적절한 틱소트로픽 증점제를 주의깊게 선택함으로써, 상기 선택된 석유 증류물이 CPSC에 의해 요구되는 특별한 포장을 필요로 하지 않으면서 통상의 용기에 포장될 수 있도록 정지상태에 있을 때 높은 점도를 유지하면서, 비-가압된 분무 메커니즘을 이용해 표면에 적용되도록 상기 선택된 석유 증류물을 증점시킬 수 있다. 본 발명의 목적을 위해, 증점된 석유 증류물 제품에 약 0.1 내지 약 15중량%의 증점제가 존재할 것이 제안된다. 바람직하게는, 증점제는 약 0.2 내지 약 12중량%의 양으로 존재하고, 더욱 바람직하게는 약 0.2 내지 약 9중량%의 양으로 존재한다.

분배될 조성물의 석유 증류물 성분을 증점시키는 것에 추가하여, 안전상의 목적으로, 적절한 분무 메커니즘을 선택함으로써 1회 작동당 제한된 양의 석유 증류물계 가정용 제품을 분배하는 것이 중요하다. 체중이 10 내지 20kg인 아이에 의해 0.8 내지 1.6ml 정도로 소량의 석유 증류물이 섭취되어도 흡입 위험성을 초래하는 것으로 밝혀졌다. 섭취로 인한 위험을 최소화시키기 위해서 작동당 방출되는 석유 증류물의 양을 0.8ml 이하, 바람직하게는 0.65ml 이하로 제한할 것이 제안된다. 감소된 부피의 또는 계량 트리거 장치가 당업계에 공지되어 있고, 생-고뱅 칼마 코포레이션(Saint-Gobain Calmar Corporation) 등의 공급자로부터 구입할 수 있다.

또한, 내용물의 유출 및 섭취를 초래할 수 있는 분무병의 의도적인 또는 우 연한 개방을 막는 것이 바람직하다. 따라서, 이러한 석유 증류물에 기초한 가정용 제품을 예를 들어, 래치트형, 스택형, 크림프형(crimped), 또는 기타 목 폐쇄장치를 열기 어려운 형태의 제거 저항성 폐쇄장치(removal resistant closure)를 갖는 용기에 포장하는 것이 바람직하다. 래치트형 목 폐쇄장치("24 외부 립 28/400 비-제거식"으로 표시됨) 및 트리거 어셈블리("TS-800-2"로 표시됨)는 생-고뱅 칼마 코포레이션으로부터 구입할 수 있고 본 발명의 목적에 적합하다.

쓴맛 제제와 같은 혐오 제제를 소량이지만 효과적인 양으로 첨가함으로써 추가의 안전 장치가 본 발명에 포함될 수 있다. 석유 증류물과 혼화성인 어떠한 쓴맛 또는 혐오 제제가 이용될 수 있는데, 예를 들면, 데나토니움 벤조에이트, 데나토니움 사카라이드, 데나토니움 클로라이드, 슈크로스 벤조에이트, 퀴닌(quinine), 염화 퀴닌, 황산 퀴닌, 브루신, 황산 브루신, 콰시아(quassia), 콰신(quassin), 나린진(naringin), 리모닌, 페닐티오카바미드, 퀘브라쵸(quebracho), 슈크로스 옥타아세테이트, 퀘세틴(quercetin), 베르베린 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 물질이 있다. 본 발명에 사용하기 위한 가장 바람직한 혐오 물질은 스코틀랜드 맥팔란 스미스 리미티드(Macfarlan Smith Limited)로부터 상표명 비트렉스(Bitrex^TM)로 시중에서 입수가능한 데나토니움 벤조에이트이다. 세계에서 가장 쓴 조성물로 알려져 있는 이 조성물은 비교적 낮은 농도가 요구되기 때문에 본 발명에 특히 유용한 것으로 확인되었다. 예를 들어, 미네랄 오일중의 Bitrex^TM의 25% 용액 0.01중량% 정도의 소량으로도 아이(또는 심지어 성인)가 미소한 양 이상 섭취하지 않을 정도로 석유 증류물계 가정용 제품을 쓴맛이 나게 하는데 효과적이다. 쓴맛 제제의 효과적인 양은 사용되는 구체적인 쓴맛 또는 혐오 제제에 따라 달라지나, 석유 증류물 조성물의 총량을 기준으로 하여, 약 0.0010 내지 약 0.050중량%의 데나토니움 벤조에이트가 효과적이고, 0.0025 내지 약 0.010중량%가 바람직한 것으로 밝혀졌다. 데나토니움 벤조에이트 등의 쓴맛 제제를 미네랄 오일 등의 본 발명에 이용되는 석유 증류물에 용해시키는데 있어 다소의 어려움을 겪으나, 소량의 에탄올을 용해제로서 이용하여 오일에 상기 제제를 분산시킬 수 있다.

실시예 A

상기 확인된 래치트형 목 폐쇄장치와 트리거 어셈블리를 포함하는 분무병을 조립하고 분무가능한 유체로 충전하여 본 발명에 이용하기 위한 이의 적합성을 측정하였다. 목 폐쇄장치는 상당한 힘을 사용하고 반복적으로 시도한 후에만 개방되어, 개방되기 매우 어려운 것으로 확인되었다. 트리거 분무기를 작동시켰을 때, 작동당 약 0.65ml만이 분배되었고, 이 양은 바람직한 부피 범위내인 것으로 고려되었다.

실시예 B

Bitrex^TM의 효과를 측정하기 위해 시험을 수행하였고, 50ppm(0.005%)수준에서 Bitrex^TM 함유 조성물은 10명 중 9명에게 매우 혐오적인 맛을 나타내었으나, 혐 오 제제가 없는 동일한 조성물은 받아들일 수 있는 것으로 밝혀졌다.

실시예 C

석유 증류물을 함유하는 시험 제품을 제조하였는데, 상기 오일계 제품은 점도 변형제와 혐오 제제를 포함하였다. 가구 광택제로 사용하기에 적합한 시험 제품의 조성은 다음과 같다:

80.5% 미네랄 오일, 50SUS (캐리어)

8.5% Versagel^TM M 1600 (증점제)

4.0% d-리모넨 (용매/세정제)

5.0% 실리콘 오일, 20 센티스토크 점도 (광택제)

1.0% 오렌지 블라스트 RN-2259 (향료)

0.002% 샌도블라스트 옐로우 (아조 염료)

0.020% 에탄올 중 Bitrex^TM 25% 용액 (혐오 제제)

1.0% Mazol^TM PG031K 모노올레에이트 (용해제)

본 발명의 조성물은 100℉에서 180 SUS의 정지 상태 점도를 나타내었다. 이러한 점도를 갖는 조성물은 트리거 분무 메커니즘에 의해 정상적으로는 분배될 수 없으나, 펜레코로부터 입수가능한 트리블록 공중합체와 탄화수소 오일의 혼합물인 Versagel^TM 증점제의 틱소트로피성 때문에, 트리거 분무 메커니즘과 노즐을 통한 통과시의 응력하에 묽어져서 미세 안개로 분배될 수 있었다. 분배되는 조성물의 부피를 측정하면, 트리거 분무기 작동당 0.8ml 미만의 액체가 분배되는 것으로 밝혀졌다. 또한, 분무 안개로부터 급속히 응축되는 액체는 극도의 쓴맛을 가짐으로써 분무 안개 또는 이로부터 형성된 액체를 맛보게 되면 추가의 액체를 고의로 자발적으로 섭취하려고 하지는 않을 것이다.

위험이 감소된 분배기, 및 석유 증류물계 가정용 제품을 안전하게 분배하기 위한 방법은 상기 제품에 틱소트로픽 증점제와 쓴맛 또는 혐오 제제를 포함하는 첨가제 물질의 독특한 혼합물을 첨가하고, 감소된 부피의 분무 장치와 제거 저항성 목 폐쇄장치를 갖는 비가압된 분무 용기에 제품을 포장하여 석유 증류물계 가정용 제품의 분무 적용에 더욱 편리하나 위험이 낮은 수단을 제공함으로써 용이하게 수득할 수 있다.

Claims (20)

1. 석유 증류물에 기초한 가정용 제품을 부피가 감소된 분무 메커니즘과 제거 저항성 목 폐쇄장치(removal resistant neck closure)를 갖는 용기로부터 분배하는 단계를 포함하는 석유 증류물에 기초한 가정용 제품 분배 방법으로서, 상기 제품에 전단 묽어짐성 틱소트로픽 증점제(shear-thinning thixotropic thickener)를 첨가하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전단 묽어짐성 틱소트로픽 증점제가 첨가된 가정용 제품의 분배방법.
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8. 제1항에 있어서, 상기 제품에 혐오 제제를 첨가하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전단 묽어짐성 틱소트로픽 증점제가 첨가된 가정용 제품의 분배방법.
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13. 미네랄 오일, 미네랄 스피릿, 나프텐계 오일, 실리콘 오일, 이소파라핀 탄화수소 용매 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 석유 증류물 제품을 분배하는 방법으로서, 제거 저항성 목 폐쇄장치(removal resistant neck closure)를 갖는 부피가 감소된 분무 메커니즘을 이용해 표면에 상기 제품을 가하는 단계를 포함하고, 상기 메커니즘은 1회 작동당 약 0.8ml 미만의 액체를 분배하는 것을 특징으로 하는 전단 묽어짐성 틱소트로픽 증점제가 첨가된 가정용 제품의 분배방법.
14. 제13항에 있어서, 상기 제품에 혐오 제제를 첨가하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전단 묽어짐성 틱소트로픽 증점제가 첨가된 가정용 제품의 분배방법.
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