KR101005990B1 - 고흡수성 수지 방향제 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물; 상기 물이 흡수되어 겔화되는 고흡수성 수지(Super Absorbent Polymer); 오일성 휘발 활성성분; 및 상기 오일성 휘발 활성성분과 상용성(miscibility)이 있는 비극성 용매를 포함하는 고흡수성 수지 방향제 조성물을 제공한다. 본 발명에 따른 고흡수성 수지 방향제 조성물은 사용 후 잔유물이 적고 투명성과 저장안정성이 양호할 뿐만 아니라, 향 등 오일성 휘발 활성성분의 휘산량 조절도 용이하다.

고흡수성 수지, 향, 비극성 용매, 방향제

Description

고흡수성 수지 방향제 조성물{Super Absorbent Polymer Aromatic Composition}

도 1은 본 발명에 따른 방향제의 시간 경과에 따른 휘산량을 도시한 그래프이고,

도 2는 종래의 방향제의 시간 경과에 따른 휘산량을 도시한 그래프이다.

본 발명은 고흡수성 수지를 이용한 방향제 조성물에 관한 것이다.

근래 주거 환경 및 실내외의 쾌적성과 청결함을 위하여 또는 불쾌감을 유발시키는 악취 물질을 제거하기 위하여 방향제가 사용되고 있다.

방향제란, 사람이 머물 수 있는 일정한 공간, 예를 들어 화장실, 거실, 부엌, 방, 창고, 자동차 등 실내에서 천연 또는 인공적인 오일성 휘발 활성성분을 발산시켜 인간의 쾌적한 생활을 돕기 위해 사용되는 제품을 의미한다. 따라서, 본 발명의 방향제에는 공기에 방향을 부여하는 순수하고 좁은 의미의 방향제뿐만 아니라, 실내의 악취와 세균 및 곰팡이 등을 제거 또는 완화하는 탈취 또는 소취제나 해충 기피제 등의 넓은 의미의 방향제를 포함한다.

이러한 오일성 휘발 활성성분들을 휘산시키기 위한 방법들로서, 실리콘, 셀룰로오즈, 펄프, 제올라이트와 같은 다공성 기재를 이용하거나, 고흡습성 수지(Super Absorbent Polymer)를 이용하는 방법들이 사용되고 있다.

셀룰로오즈, 펄프, 실리콘, 제올라이트와 같은 다공성 기재를 사용하는 방법은 모세관 현상을 이용해서 활성성분을 흡수하기 때문에, 보수능도 낮고 압력하에서 쉽게 물과 향 등 내용물이 유출되는 단점이 있다.

한편, 고흡습성 수지를 이용하는 방법은 수지를 구성하는 분자층 사이에 물분자가 유입되어 팽윤된 겔(Gel)을 형성하므로, 압력하에서도 물을 쉽게 방출하지 않는 우수한 보수능을 가진다. 또한, 고흡습성 수지는 물과 접촉하여 자기 중량의 수십배에서 수백배에 달하는 물을 흡수하고 보수할 수 있는 능력을 가지므로, 다루기가 쉬우며 장식적인 기능도 훌륭하다.

이와 같이, 고흡습성 수지를 이용한 휘산방법들은 값이 싸고 안전하며 장식성은 뛰어나지만, 물을 흡수한 고흡습성 수지와 향 등의 오일성 휘발 활성성분을 포함하는 방향제 조성물의 상이 흐려지거나 상분리가 일어나는 단점을 방지하기 위하여 다량의 계면활성제를 첨가하므로서 오일성 휘발 활성성분을 가용화시켜야 한다.

따라서, 계면활성제로 인하여 방향제 사용 후 잔유물이 남을 뿐만 아니라, 오일성 휘발 활성성분의 첨가량도 제한적이라는 단점이 있다. 또한, 오일성 휘발 활성성분의 휘산량 조절이 용이치 않다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기 문제점을 해결하여, 사용 후 잔유물이 적고 투명성과 저장안정성이 양호할 뿐만 아니라, 향 등 오일성 휘발 활성성분의 휘산량 조절도 용이한 고흡수성 수지 방향제 조성물을 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 고흡수성 수지 방향제 조성물은 물; 상기 물이 흡수되어 겔화되는 고흡수성 수지(Super Absorbent Polymer); 오일성 휘발 활성성분; 및 상기 오일성 휘발 활성성분과 상용성(miscibility)이 있는 비극성 용매를 포함한다.

본 발명의 겔 방향제에 있어서, 고흡수성 수지(A)와 물(B)의 함량비(A;B)는 1:1 내지 1:97이고, 오일성 휘발 활성성분(C)과 비극성 용매(D)의 함량비(C:D)는 49:1 내지 1:49인 것이 바람직하며, 고흡수성 수지의 함량은 0.5 내지 48중량%이고, 상기 오일성 휘발 활성성분의 함량은 0.08 내지 80중량%인 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 겔 방향제에 대하여 상세히 설명한다.

전술한 바와 같이, 고흡습성 수지를 이용한 종래의 방향제 조성물에는 계면활성제를 첨가하여 오일성 휘발 활성성분을 가용화시킨다. 즉, 계면활성제를 첨가하지 않거나 그 첨가향이 적으면 상이 흐려지거나 상 분리가 일어나게 된다. 그러나, 계면활성제를 첨가하는 경우에는 방향제 사용 후 잔유물이 남을 뿐만 아니라 오일성 휘발 활성성분의 첨가량도 제한되는 등 여러 가지 단점이 있다.

따라서, 본 발명자들은 계면활성제 대신 비극성 용매를 첨가하므로서 계면활 성제 사용에 따른 단점을 극복한 방향제 조성물을 발명하였다.

본 발명의 방향제 조성물은 물과 물이 흡수되어 겔화되는 고흡수성 수지(Super Absorbent Polymer)를 포함한다.

고흡습성 수지는 겔 방향제에 사용되는 고흡습성 수지라면 모두 사용이 가능한데, 예를 들어, 폴리아크릴산염계, PVA 말레인산 반응물, 이소부틸렌 말레인산 공중합체, 폴리아크릴로니트릴 중합체, 폴리에틸렌 옥사이드 가교제, 전분 아크릴로니트릴 중합체, 전분 아크릴산 그라프트(Graft) 중합체 등의 고흡습수성 수지를 사용할 수 있다. 고흡습성 수지는 방향제의 사용 용도에 맞게 선택하여 사용할 수 있는데, 폴리아크릴산염계의 고흡습수성 수지가 흡수능력이 우수하여 바람직하게 사용된다. 하기 표 1에 사용 가능한 고흡습성 수지들과 그 물성을 나타내었다.

본 발명의 고흡습성 수지 방향제 조성물에 있어서, 고흡수성 수지(A)와 물(B)의 함량비(A;B)는 고흡습성 수지의 흡수능력을 고려할 때 1:1 내지 1:97인 것이 바람직하다. 또한, 고흡습성 수지의 함량은 방향제 총 중량을 기준으로 0.5 내지 48중량%인 것이 바람직하며, 더욱 바람직한 함량은 1.2 내지 20중량%이다. 고흡습성 수지의 함량이 0.5 중량% 미만이면 수지의 겔 강도가 약해져 겔 파괴현상이 일어나고 흡습된 물의 유지능이 낮아져 물의 용출현상이 발생할 수 있다. 또한 그 함량이 48중량%를 초과하면 수지가 충분히 겔화될 만큼 물을 흡습하지 못하여 방향제가 불균일해 질 수 있다.

또한, 본 발명의 고흡습성 수지 방향제 조성물은 오일성 휘발 활성성분과, 상기 오일성 휘발 활성성분과 상용성(miscibility)이 있는 비극성 용매를 포함한다.

비극성 용매는 오일성 휘발 성분과 혼합되어 향 등의 오일성 휘발 활성성분의 휘산속도를 조절하는 기능을 하는데, 계면활성제와는 달리 방향제 사용 후, 잔유물을 남기지 않을 뿐만 아니라 고흡습성 수지 내의 물과 접촉하여도 상이 투명하며 상 분리가 일어나지 않는다.

본 발명에서 사용되는 비극성 용매로는 지방족 탄화수소계 용매(Aliphatic hydrocarbon solvent)와 실리콘 오일을 각각 단독으로 또는 이들을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 지방족 탄화수소계 용매에는 선형(Linear), 고리형(Cyclic) 또는 가지형(Branched) 탄화수소계 용매 모두 사용이 가능한데, 예를 들어 정제도가 높은 C7~C16의 포화 탄화수소로서 엑손사의 아소파라핀 Isopar C, E G, H, L, M, V등과 Norpar 12, Norpar 15, Exxsol D80, Exxsol D100, Exxsol D220, Exxsol D230, Exxsol D100s, Exxsol D110, Exxsol D120, Exxsol D140 등을 예시할 수 있다. 이 중 특히 정제도가 좋고 종류가 다양하며 무취인 Isopar 종류가 적합하다. 본 발명의 겔 방향제에는 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위 내에서 극성 용매를 더 첨가할 수 있는데, 그러나, 극성 용매의 첨가량이 증가하면 고온에서 고흡습성 수지 내의 물이 용출되거나 저온에서 상이 흐려지고 상분리가 일어나는 현상이 발생된다.

본 발명의 고흡습성 수지 방향제 조성물에 있어서, 고흡습성 수지에 대한 오일성 휘발 활성성분의 흡수력과 휘산속도 등을 고려할 때, 오일성 휘발 활성성분(C)과 비극성 용매(D)의 함량비(C:D)는 49:1 내지 1:49인 것이 바람직하다. 또한, 오일성 휘발 활성성분으로는 향성분, 소취성분, 탈취성분, 살충성분 등 불수용성의 오일성 휘발 활성성분을 각각 단독으로 또는 이들을 혼합하여 사용할 수 있는데, 불수용성의 오일상의 함량은 0.08 내지 80중량%인 것이 바람직하며, 더욱 바람직한 함량은 0.5 내지 40중량%이다. 오일성 휘발 활성성분의 함량이 0.08 중량% 미만이면 사용기간을 짧게 되고, 80중량%를 초과하면 제형화 후 활성성분이 휘산되지 않고 잔존하는 현상이 발생할 수 있다.

전술한 성분 외에도, 본 발명의 고흡습성 수지 방향제 조성물은 본 발명의 목적을 저해하지 않는 한도내에서 방부제나 동결 방지제 등의 기타 첨가제를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 고흡습성 수지 방향제 조성물은 상업적으로 용이하게 제조할 수 있는데, 예를 들어 고흡습성 수지, 물, 오일성 휘발 활성성분 및 비극성 용매를 동 시에 혼합하여 제조하거나, 실온 하에서 물과 고흡습성 수지를 혼합하여 수지가 물을 충분히 흡습하도록 한 후 오일성 휘발 활성성분과 비극성 용매의 혼합물을 첨가하는 방법으로 제조할 수 있다. 제조된 방향제는 예를 들어 대한민국 공개특허공보 제2000-17859호에 개시된 휘산장치 등에 적용되어 사용이 가능하다.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어져서는 안된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다.

실시예 1 ~ 9

실시예 1 내지 9의 방향제는 하기 표 2에 기재된 성분과 함량으로 다음 방법에 따라 제조하였다.

실온 하에 대만 청치(Chun Chi) 사의 크리스탈 비드 타입 고흡습성 수지에 정제수, 향 오일, 미국 엑손사의 아소파 솔벤트를 넣고 4시간 방치한 후 투명상의 고흡습성 수지 방향 제품을 얻었다.

비교예 1 ~ 6

비교예 1 내지 6의 방향제는 하기 표 3에 기재된 성분과 함량으로 다음 방법에 따라 제조하였다.

비교예 1 및 2의 경우 청치(Chun Chi) 사의 고흡습성 수지 크리스탈 비드에 정제수를 넣고 90분 방치하였다. 에탄올에 50℃에서 12시간 방치하여 녹인 계면활성제 트윈20과 향오일을 혼합한 후, 이 혼합물을 물을 흡수한 고흡습성 수지 비드에 넣어 제조하였다. 비교예 2의 경우, 향 오일이 과량 적용되어 상 안정성이 떨어져 제형이 불투명 하게 변했다. 또한, 비교예 3 내지 6의 경우에는 실온하 에서 향 오일과 미국 엑손사의 아소파를 함께 혼합한 혼합물을 펄프(Pulp)와 실리카(Silica) 비드에 함침시켰다. 비교예 5 및 6에서는 향 오일이 과량 적용되어 펄프 및 실리카 비드에 충분히 함침되지 못해 향 내용물이 나오는 현상이 발생했 다.

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 겔 방향제에 대하여 다음과 같은 시험을 실시하였다.

휘산성 시험

상기 실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 4의 방향제에 대한 휘산성을 비교 시험하였다. 시험 방법은 실시예 및 비교예의 시료들 100g을 각각 25 내지 30℃의 상온에서 채광 및 통풍이 잘 되는 실내에 정치하고, 40일 동안의 무게 감량율을 측정하여 그 결과를 도 1에 나타내었다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따라 제조된 실시예 1 내지 9의 방향제는 비극성 용매의 종류를 변화시킴에 따라 오일성 휘발 활성성분의 휘산량을 용이하게 조절할 수 있음을 알 수 있다. 따라서, 방향제의 용도에 따라 활성성분의 강도와 사용기간을 조정할 수 있다. 한편, 도 2는 종래의 방향제의 시간 경과에 따른 휘산량 을 나타낸 그래프이다.

사용후 내용물 잔존량 측정

실시예 1과 9 및 비교예 1 및 2의 방향제에 대하여 사용 후 잔존량을 측정하여 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.

표 4의 결과로부터 계면활성제를 사용하지 않는 본 발명의 고흡습성 수지 방향제는 종래의 계면활성제를 사용한 고흡습성 수지 방향제에 비교하여 사용 후 내용물 잔존량이 현저하게 줄어 효율적이라는 것을 알 수 있다.

제품 외관 평가

실시예 1과 9 및 비교예 1 내지 2의 방향제에 대하여 제품 외관 평가를 실시하였다. 시험 방법은 실시예 및 비교예의 시료들을 각각 50ml 비이커에 100g씩 충진 후 패널 요원 10명을 임의로 선출하여 5점 척도법으로 내용물 외관 평가를 실시하였고, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.

표 5의 결과로부터, 본 발명의 고흡습성 수지 방향제가 종래의 방향제에 비하여 외관이 우수하다는 것을 알 수 있다. 특히 본 발명의 고흡습성 수지 방향제는 향 오일을 과량 사용하여도 상이 안정하며 투명성이 우수할 뿐만 아니라, 저온 및 고온에서도 내용물이 안정하다는 것을 알 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 고흡습성 수지 방향제 조성물은 향 등 오일성 휘발 활성성분의 휘산량 조절이 용이하고, 다량의 활성성분을 사용하여도 투명성과 상 안정성이 우수하다. 또한, 저온 및 고온에서도 안정하며, 사용 후 잔존량이 적어 효율적일 뿐만 아니라, 외관 역시 미려하여 장식적인 기능도 훌륭하다.

Claims (5)

1. 물;

   상기 물이 흡수되어 겔화되는 고흡수성 수지(Super Absorbent Polymer);

   오일성 휘발 활성성분; 및

   상기 오일성 휘발 활성성분과 상용성(miscibility)이 있는 비극성 용매를 포함하는 고흡수성 수지 방향제 조성물.
2. 제1항에 있어서, 상기 고흡수성 수지(A)와 물(B)의 함량비(A;B)는 1:1 내지 1:97이고, 오일성 휘발 활성성분(C)과 비극성 용매(D)의 함량비(C:D)는 49:1 내지 1:49인 것을 특징으로 하는 고흡수성 수지 방향제 조성물.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 고흡수성 수지의 함량은 0.5 내지 48중량%이고, 상기 오일성 휘발 활성성분의 함량은 0.08 내지 80중량%인 것을 특징으로 하는 고흡수성 수지 방향제 조성물.
4. 제1항에 있어서, 상기 비극성 용매는 지방족 탄화수소계 용매, 실리콘 오일 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 고흡수성 수지 방향제 조성물.
5. 제1항에 있어서, 상기 오일성 휘발 활성성분은 향성분, 소취성분, 탈취성분 및 살충성분으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 고흡수성 수지 방향제 조성물.

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