KR101466415B1 - 텍스타일 및 종이 마감용 에멀젼 - Google Patents

텍스타일 및 종이 마감용 에멀젼 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 전체 조성물을 기준으로 (a) 12 ~ 21 중량%의 폴리글리세릴-2-디폴리하이드록시스테아레이트, (b) 4~7 중량%의 수소화 에톡실화 피마자 오일, (c) 25~35 중량%의 미네랄 오일, (d) 20~30 중량%의 추가적 오일성 물질, (e) 3~5 중량%의 하이드로트로프, (f) 3~4 중량%의 금속 비누 및 (g) 10~30 중량%의 물을 함유하는 W/O 에멀젼을 제공한다.
W/O 에멀젼

Description

텍스타일 및 종이 마감용 에멀젼 {EMULSIONS FOR FINISHING TEXTILES AND PAPER}
본 발명은 일용품 및 위생 종이 타월을 침윤 (impregnating) 및 습윤 (wetting) 시키기 위해 사용할 수 있는 특정 에멀젼에 관한 것이다.
선행 기술
일반 용어 "종이"는 일부 경우에서의 사용 분야 및 성질이 크게 상이한 약 3000개의 상이한 유형 및 물품을 의미하는 것으로서 이해된다. 종이 제조를 위해 많은 첨가제가 필요한데, 이 중 충전재 (즉 초크 또는 카올린) 및 결합제 (예를 들어 녹말)이 가장 중요하다. 인간 피부에 비교적 가깝게 접촉시키는 티슈 및 위생 종이의 부분에 대해서 쾌적한 유연한 감촉이 특히 필요한데, 이는 통상 섬유의 세심한 선택 및 특히 새 쇄목펄프 또는 셀룰로오스의 높은 비율에 의해 주어진다. 그러나 제지의 비용 효율 관련 및 생태학적 관점으로부터, 가능한 한 저품질의 폐기 종이를 고비율로 사용하는 것이 또한 바람직하다. 그러나 이의 결과는 종이의 유연한 감촉이 중대한 정도로 부정적 영향을 주어, 사용자에 의해 다루기 힘든 것으로 발견되거나, 특히 자주 사용시 피부 자극을 일으킬 수 있다는 것이다.
그러므로 과거에, 침윤, 코팅 또는 다른 표면 처리에 의해 티슈 종이를 개질시켜 쾌적한 유연한 감촉이 생기는 많은 시도가 있어 왔다. 1차로 종이에 쉽게 적용될 수 있고 2차로 종이 구조에 부정적 영향을 주지 않는 특정 로션 및 에멀젼이 이러한 목적을 위해 개발되어야 한다. 유연한 감촉을 개선하기 위해, 종종 비이온성 계면활성제 또는 비이온성 및 음이온성 계면활성제의 조합이 사용된다. 폴리실록산 및 양이온성 중합체가 또한 이러한 목적을 위해 사용된다.
국제 특허 출원 WO　95/35411은 20 내지 80 중량%의 무수 에몰리언트 (미네랄 오일, 지방산 에스테르, 지방 알코올 에톡실레이트, 지방산 에톡실레이트, 지방 알코올 및 이의 혼합물), 5 내지 95 중량%의 에몰리언트-고정화제 (각각의 경우 지방 라디칼 중 12 내지 22개 탄소 원자를 갖는 지방 알코올, 지방산 또는 지방 알코올 에톡실레이트) 및 1 내지 50 중량%의, 바람직하게는 4 내지 20의 HLB 값을 갖는 계면활성제를 함유하는 마감 조성물로 코팅된 티슈 종이에 관한 것이다. 문헌에 언급된 작용예는 에몰리언트로서 예외없이 바셀린을 함유한다. 국제 특허 출원 WO　95/35412는 연화제로서 (a)　미네랄 오일, (b)　지방 알코올 또는 지방산 및 (c)　지방 알코올 에톡실레이트의 무수 혼합물이 사용되는 유사한 티슈 종이를 개시한다. 국제 특허 출원 WO　95/16824는 미네랄 오일, 지방 알코올 에톡실레이트 및 비이온성 계면활성제 (소르비탄 에스테르, 글루카미드)를 함유하는 티슈 종이용 마감 조성물에 관한 것이다. 또한 국제 특허 출원 WO　97/30216 (Kaysersberg)은 모두 24개 이상의 탄소 원자를 갖는, 장쇄, 포화 지방 알콜 및 왁스 에스테르 기재의, 매우 고비율의 물을 함유하는, 종이 티슈용 액체 마감 조성물을 기재한다. 사용의 관점에서, 처리된 종이의 유연한 감촉, 가공 거동 및 감각 특성은 아직 개선의 가치가 있다. DE　10102500 A1은 (a)　폴리올 폴리-12-하이드록시스테아레이트, (b) 글리세라이드, 탄화수소, 실리콘 오일, 디알킬 에테르 및 디알킬 카르보네이트, 또는 이의 임의 원하는 혼합물로 이루어지는 군에서 선택된 오일성 물질, 및 (c) 5~25 중량%의 물을 함유하며, EP　1　225　276 A1에 기재된 바와 같이 종이 코팅용으로 또한 적합한 로션에 관한 것이다. 이들 에멀젼 및 로션은 안정성에 대한 개선의 가치가 여전히 있다. 특히, 색 변화 없이 식물 추출물을 혼입시키는 것이 종종 불가능한데, 이는 코팅된 종이의 백색도에 불리한 효과를 갖는다.
개선된 안정성을 갖는 에멀젼을 제공하고, 이로 인해 건조 일용품 종이, 특히 티슈 종이 뿐 아니라 강화 티슈가 종이의 백색도를 크게 감소시키지 않고 코팅될 수 있게 하는 것이 본 발명의 목적이다. 에멀젼은 우수한 케어 특성을 가져야 하며, 감각 특성에 대한 고전적 피부 케어 제형과 유사해야 한다. 목적의 추가적인 면은, 고비율의 폐기 종이를 갖는 티슈 종이와 또한 혼화가능한 제제를 제공하는 것이다. 동시에, 쉽게 생분해가능한 보조제만이 사용되어야 하며, 상기 제제는 티슈에 쉽게 침투해야 하며, 균질하게 분포되어야 하며, 상대적으로 낮은 물 함량을 가져야 하고, 그럼에도 불구하고 매우 농축된 형태에서 쉽게 가공될 수 있는 낮은 점도를 가져야 한다.
이제 놀랍게도, 특정 유화제, 고비율의 미네랄 오일 및 소정의 물 함량에 기재하는 제제가 종이 제품의 쾌적한 유연한 감촉을 보증할 뿐 아니라 선행 기술의 공지된 코팅 로션/에멀젼보다 더 안정적이라는 것이 발견되었다. 고유 색을 갖는 식물 추출물을 혼입해도, 종이의 백색도는 본 발명에 따른 로션을 갖는 종이 코팅 상에서 크게 감소되지 않는다.
그러므로 본 발명은 총 조성물을 기준으로 하기를 함유하는 W/O 에멀젼에 관한 것이다:
(a) 12~21 중량%의 폴리글리세릴 2-디폴리하이드록시스테아레이트
(b) 4~7 중량%의 수소화 에톡실화 피마자 오일
(c) 25~35 중량%의 미네랄 오일
(d) 20~30 중량%의 추가적 오일성 물질
(e) 3~5 중량%의 하이드로트로프
(f) 3~4 중량%의 금속 비누 및
(g) 10~30 중량%의 물.
본 발명에 따른 에멀젼은 20℃에서 펌프 가능한, 따라서 쉽게 가공가능한 액체이다. 고비율의 오일로 인해, 에멀젼은 양호한 케어 특성을 가지며 코팅용으로 사용되는 선행 기술의 비교될만한 에멀젼보다 실질적으로 더 안정적이다. 이들은, 코팅될 종이 물질의 백색도에 덜 영향을 주며 피부에 양호한 감각적 매끄러움을 만들어내는 것에 의해 구별된다. 에멀젼의 성분은 서로에 대해 정확히 맞추어져야 하고; 바람직하게는, 본 발명에 따른 에멀젼은 원료 물질과 관련된 부산물을 제외하고는 추가적인 구성물을 함유하지 않는데, 즉 에멀젼은 실질적으로 성분 (a) 내지 (g)를 상기 언급된 양으로 포함한다. 안정성 필요조건을 만족하는, 상기 언급된 비율에서의 혼합물 만이 고유의 색을 갖는 활성 물질, 예를 들어 약초 카모마일을 코팅된 종이의 백색도에서의 큰 변화를 일으키지 않고 취할 수 있음을 발견하였다. 예를 들어, Cognis Deutschland GmbH and Co. KG의 Dehymuls
Figure 112009034092315-pct00001
PGPH가 성분 (a)로서 사용될 수 있다. 종이 및 비직물의 코팅에서의 에멀젼은, 종이/비직물의 백색도에서의 감소가 4% 이하인 것을 특징으로 하며, 특히 3.5% 이하가 본 발명에 따라 바람직하다. 백색도는 DIN EN　12625-7 방법, 7.3.2 점, 색 (D 65/10
Figure 112009034092315-pct00002
)에 의해 측정되며, 비코팅/비침윤된 종이의 백색도는 100%에 상응한다.
바람직한 구현예에서, 에멀젼은 23℃에서 500~5000　mPaㆍs, 500~3000　mPaㆍs 범위의 점도를 가지며, 특히 1000~2000　mPaㆍs가 바람직하다 (Brookfield RVF, 스핀들 5, 10 rpm, 23℃).
에멀젼은 총 조성물을 기준으로 30 중량% 이하의 물 비율을 함유한다. 25 중량% 이하 및 특히 바람직하게는 20 중량% 이하의 물 함량이 본 발명에 따라 바람직하다. 유화제 (a) 및 (b)의 총량은 총 조성물을 기준으로 16 내지 28 중량%로 변화할 수 있으며, 바람직하게는 15~25 중량%이다. 본 발명에 따라, 성분 (a:b)의 중량 비율이 (2.5~3.5):1의 범위 내에서 변화하는 것이 바람직하다. 수소화 피마자 오일의 몰 당 에틸렌 옥사이드 7　mol의 에틸렌 옥사이드 부가물이 성분 (b)로서 바람직하다. 이러한 제품은, 예를 들어 Cognis Deutschland GmbH & Co. KG에 의해 시판되는 Dehymuls
Figure 112009034092315-pct00003
HRE　7이다.
오일성 물질: 성분 (c) 및 (d)
오일성 물질 (c) 및 (d)의 총량은 45 내지 65 중량%으로 다양하다. 바람직한 구현예에서, 오일상을 기준으로 한 미네랄 오일의 비율은 성분 (c) 및 (d)의 총량을 기준으로 45 중량% 이상, 바람직하게는 50 중량% 이상 및 특히 55 중량% 이상이다. 오일상은 가능한 한 낮은 점도를 가져야 하며, 즉 오일성 물질 (d)로서 2~230　mPaㆍs의 점도를 갖는 오일성 물질이 바람직하다. 다음의 미네랄 오일이 성분 (c)로서 적합하다: 백색 오일 Pharma 40, 저점도 파라핀 오일, 고점도 파라핀 오일, 액체 파라핀, 파라피눔 퍼리퀴둠, 파라피눔 서브리퀴둠.
예를 들어, 추가적 오일성 물질 (성분 d)로서 하기 언급된 화합물의 종류가 적합하다: 6 내지 18개, 바람직하게는 8 내지 10개 탄소 원자를 갖는 지방 알코올 기재의 게르베 (Guerbet) 알코올, 예를 들어 2-에틸헥사놀 또는 2-옥틸도데카놀; 선형 또는 분지형, 포화 또는 불포화 C6-C24-지방 알코올과 선형 또는 분지형, 포화 또는 불포화 C6-C24-지방산의 에스테르. 헥실 라우레이트, 미리스틸 이소스테아레이트, 미리스틸 올레이트, 세틸 이소스테아레이트, 세틸 올레이트, 스테아릴 이소스테아레이트, 스테아릴 올레이트, 이소스테아릴 미리스테이트, 이소스테아릴 팔미테이트, 이소스테아릴 스테아레이트, 이소스테아릴 이소스테아레이트, 이소스테아릴 올레이트, 올레일 미리스테이트, 올레일 이소스테아레이트, 올레일 올레이트, 올레일 에루케이트, 에루실 이소스테아레이트, 에루실 올레이트, 코코카프릴레이트/카프레이트가 예로서 언급될 수 있다. 추가적인 적합한 에스테르는, 예를 들어 선형 또는 분지형, 포화 또는 불포화 C6-C22-지방 알코올과 C18-C38-알킬하이드록시카르복실산의 에스테르, 다가 알코올 (예컨대 프로필렌 글리콜, 이량체 디올 또는 삼량체 트리올) 및/또는 게르베 알코올과 선형 또는 분지형, 포화 또는 불포화 지방산의 에스테르, 트리글리세라이드 또는 트리글리세라이드 혼합물, 액체 모노-/디-/트리글리세라이드 혼합물, 방향족 카르복실산, 특히 벤조산 (예를 들어 Finsolv
Figure 112009034092315-pct00004
TN)과 C6-C22-지방 알코올 및/또는 게르베 알코올의 에스테르, 선형 또는 분지형, 포화 또는 불포화, 1 내지 22개　탄소 원자를 갖는 알코올 또는 2 내지 10개 탄소 원자 및 2 내지 6개 하이드록실기를 갖는 폴리올과 C2-C12-디카르복실산의 에스테르이다. 식물성 오일, 트리글리세라이드 혼합물, 치환 시클로헥산, 선형 대칭 또는 비대칭 디알킬 카르보네이트 (예를 들어 Cetiol
Figure 112009034092315-pct00005
CC), 6 내지 18개, 바람직하게는 8 내지 10개 탄소 원자를 갖는 지방 알코올 기재 게르베 카르보네이트, 알킬기 당 6 내지 22개 탄소 원자를 갖는 선형 또는 분지형, 대칭 또는 비대칭 디알킬 에테르, 예를 들어 디-n-옥틸 에테르 (Cetiol
Figure 112009034092315-pct00006
OE), 폴리올, 탄화수소 예컨대 파라핀 또는 미네랄 오일과 에폭시드화 지방산 에스테르의 고리 개방 제품, 올리고- 또는 폴리-알파-올레핀이 또한 적합하다. 디알킬 카르보네이트 및 디알킬 에테르는 대칭 또는 비대칭, 분지쇄 또는 직쇄, 포화 또는 불포화일 수 있고, 당업계에 충분히 잘 공지된 반응에 의해 제조될 수 있다. 적합한 실리콘 화합물은, 예를 들어 디메틸폴리실록산, 메틸페닐폴리실록산, 환형 실리콘 (시클로메티콘) 및 아미노-, 지방산-, 알코올-, 폴리에테르-, 에폭시-, 불소-, 글리코시드- 및/또는 알킬-개질된 실리콘 화합물이다. 시메티콘이 또한 적합하다.
특히, 250　mm2/10분 이상의 퍼짐값 (spreading value)을 갖는 오일 (U. Zeidler: Uber das Spreiten von Lipiden auf der haut, Fette-Seifen-Anstrichmittel [On the spreading of lipids on the skin, fats-soaps-coating materials] No. 10, 403~408, 1985), 특히 상술한 퍼짐값을 갖는 에스테르 오일, 디알킬 에테르, 게르베 알코올 또는 글리세라이드가 성분 (d)로서 바람직하다. 이들은, 예를 들어 디부틸 아디페이트, 이소프로필 팔미테이트, 헥실 라우레이트, 에틸헥실 스테아레이트, 디카프릴릴 에테르, 디카프릴릴 카르보네이트, 헥실데실 스테아레이트, 올레일 올레이트, 올레일 에루케이트 또는 식물성 오일을 포함한다.
하이드로트로프 (e)
본 발명에 따른 에멀젼은 성분 (e)로서 감각 특성의 개선 및 조성물의 안정성에 기여하며 가용화 특성을 갖는 하나 이상의 하이드로트로프를 함유한다. 이는 또한 종이에서의 에멀젼의 수분 함량을 안정하게 유지시키는 역할을 한다.
본 발명에 따라, 액체 폴리올 및 폴리올 유도체, 예를 들어 글리세롤, 디글리세롤, 트리글리세롤, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 1,2,6-헥산트리올 및 액체 폴리에틸렌 글리콜이 적합하다. 글리세롤, 디글리세롤 및 트리글리세롤이 본 발명에 따라 바람직하다. 하이드로트로프는 총 조성물을 기준으로 3~5 중량%, 특히 3.5~4.5 중량%의 양으로 존재한다. 글리세롤, 부틸렌 글리콜 또는 프로필렌 글리콜, 및 이들 중 글리세롤이 본 발명에 따라 바람직하다.
금속 비누 (f)
용어 "금속 비누"는 지방산의 매우 비수용성인 금속염을 의미하는 것으로서 당업자에 의해 이해된다 (Rompps Chemielexikon [Rompps Chemistry Lexikon] 참조). 이의 오일-증점 특성으로 인해, 이들은 에멀젼의 안정성에 대한 상승 작용을 만들어 낸다. C12-C24-지방산 또는 C12-C24-하이드록시 지방산의 칼슘, 마그네슘, 알루미늄 및 아연 염이 통상 적합하다. 본 발명에 따라, 바람직한 금속 비누는 마그네슘 스테아레이트 및/또는 알루미늄 스테아레이트이다. 이의 구조적 형태로 인해, 알루미늄 스테아레이트가 오일상을 안정화시키고 증점시키기에 특히 적합하다.
자극-경감/항염증성 활성 물질
본 발명에 따른 에멀젼의 바람직한 구현예는, 특히 염증성 피부 과정 또는 붉어진, 마찰된 피부를 경감시키는 역할을 하는 하나 이상의 자극-경감/항염증성 활성 물질을 함유한다. 자극-경감 활성 물질은 통상 0.01~10 중량%, 바람직하게는 0.05~5 중량%, 및 특히 0.05~3 중량%의 양으로 존재한다.
특히, 비사볼롤, 알란토인 및 판테놀 및 비사볼롤이 본 발명에 따라 바람직하다. 비타민 및 비타민 전구체, 및 단백질 가수분해 제품이 또한 상처의 치료를 촉진할 수 있다.
상처 치료/자극 경감 물질의 상승 작용적 조합물을 종종 함유하는 식물 추출물이 또한 적합하다. 이들 추출물은 통상 전체 식물의 추출에 의해 제조된다. 그러나 개별적 경우에서, 식물의 꽃 및/또는 잎으로부터 독점적으로 추출물을 제조하는 것이 또한 바람직할 수 있다.
본 발명에 따라, 특히 카모마일, 알로에 베라, 위치 하젤, 라임나무 꽃, 샐비어 및 멜리사의 추출물이 적합하다.
두 제형, 본 발명에 따른 제형 (1) 및 비교 제형 (C1)을 안정성 및 백색도에 대해 평가하였다. DIN EN 12625-7 방법, 7.3.2 점, 색 (D65/10
Figure 112009034092315-pct00007
)에 의해 백색도를 측정하였고, 비코팅/비침윤된 종이의 백색도를 100%로 평가하였다. 백색도의 감소를 %로 평가하였고, 4% 초과의 감소는 허용되지 않았다. 감각 특성은 훈련된 사람에 의해 스쿨 마크 규칙을 기반으로 1 내지 6으로 평가하였다.
성분 1 C1
폴리글리세릴 2-디폴리-하이드록시스테아레이트 15 20.6
수소화 피마자 오일 + 7EO 5 -
미네랄 오일 30 -
에틸헥실 스테아레이트 22.4 -
코코글리세라이드 - 20.6
디카프릴릴 에테르 - 20.6
소르비탄 세스퀴올레에이트 - 4.8
밀랍 - 3.35
디코코일 펜타에리트리틸 디스테아릴 시트레이트 - 2
토코페롤 및 수소화 야자 글리세라이드 시트레이트 - 0.02
글리세롤 4 7
마그네슘 스테아레이트 3.5 -
알루미늄 스테아레이트 - 2.75
카모밀라 레쿠티타 (마트리카리아)
꽃 추출물		 0.1 0.1
물 20 18.2
방부제 필요한 만큼
외관 유백색 유황색
안정성 4주 - RT + +
안정성 8주 - RT + -
안정성 4주 - 30℃ + -
백색도 감소, % 3.4 3.9
로션의 감각 특성 - 크림성 1.0 4.0

Claims (11)

  1. 총 조성물을 기준으로 하기를 함유하는 W/O 에멀젼:
    (a) 12~21 중량%의 폴리글리세릴 2-디폴리하이드록시스테아레이트
    (b) 4~7 중량%의 수소화 에톡실화 피마자 오일
    (c) 25~35 중량%의 미네랄 오일
    (d) 20~30 중량%의 추가적 오일성 물질
    (e) 3~5 중량%의 하이드로트로프
    (f) 3~4 중량%의 금속 비누 및
    (g) 10~30 중량%의 물.
  2. 제 1 항에 있어서, 수소화 피마자 오일의 몰 당 에틸렌 옥사이드 7　mol의 에틸렌 옥사이드 부가물이 성분 (b)로서 존재하는 것을 특징으로 하는 에멀젼.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 유화제 (a) 및 (b)의 총량이 총 조성물을 기준으로 15~25 중량%인 것을 특징으로 하는 에멀젼.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 성분 (a:b)의 중량 비율이 (2.5~3.5):1 범위 내에서 변화하는 것을 특징으로 하는 에멀젼.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 하이드로트로프 (e)가 글리세롤, 부틸렌 글리콜 또는 프로필렌 글리콜에서 선택되는 것을 특징으로 하는 에멀젼.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 마그네슘 스테아레이트, 알루미늄 스테아레이트, 또는 마그네슘 스테아레이트 및 알루미늄 스테아레이트가 금속 비누로서인 것을 특징으로 하는 에멀젼.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 비사볼롤, 알란토인, 판테놀, 비타민, 비타민 전구체, 단백질 가수분해 제품, 또는 식물 추출물로부터 선택되는 하나 이상의 자극-경감 활성 물질이 추가적으로 존재하는 것을 특징으로 하는 에멀젼.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 23℃에서 500~5000　mPaㆍs 의 점도를 갖는 것을 특징으로 하는 에멀젼.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 종이 및 비직물의 코팅에서 종이/비직물의 백색도의 감소가 4% 이하인 것을 특징으로 하는 에멀젼.
  10. 제 8 항에 있어서, 23℃에서 500~3000 mPaㆍs 의 점도를 갖는 것을 특징으로 하는 에멀젼.
  11. 제 10 항에 있어서, 23℃에서 1000~2000 mPaㆍs 의 점도를 갖는 것을 특징으로 하는 에멀젼.
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