KR101572287B1 - 위생용 물건에 적용하기 위한 접착 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 위생 시설을 위한 조성물에 관한 것으로서, 상기 조성물은 위생용 물건에 바로 적용되거나 위생용 물건에 부착될 수 있고, 대단히 많은 양의 세수 처리 후에만 물에 씻겨 내려가는 것으로 상기 조성물은 충전제, 결합제를 포함하고, 상기 결합제는 폴리알킬렌 유도체, 실리콘 시스템, 코폴리머(copolymer) 중에서 선택된 것이며, 상기 코폴리머는 폴리(메틸 비닐 에테르/탄산 무수물, 올레핀 호모폴리머, 및 둘 또는 그 이상의 올레핀의 공중합체, 상기 코폴리머는 부분적으로 산화된 것이고, 또한 추가로 가지형 분자(graft molecule)에 의해 기능화된 것이고, 폴리알킬렌이민 그룹으로부터, 알콕실화된 형태(alkoxylized form), 폴리에테르아민(알콕실화된 아민(alkoxylized amine) 및 폴리글리세린 폴리에테르 알킬 탄산(polyglycerin polyether alkyl carbonic acid) 또는 폴리머 또는 상기 폴리머 그룹을 포함하는 유도체를 포함하고, 상기 조성물의 점도(viscosity)는 최소한 30Pas이며, Haake viscometer를 사용하여 plate/plate 시스템에서 plate diameter가 10mm이고, 전단율이 2.62　s-1 이고, 온도가 20℃인 조건에서 측정하였고, 상기 조성물은 매우 끈쩍거려 변기 안에 조성물의 마운팅 용품(mounting pieces)으로 사용 가능하고, 상기 조성물의 용도 및 이의 제조방법을 제공한다.

Description

위생용 물건에 적용하기 위한 접착 조성물{ADHESIVE AGENT FOR APPLICATION ON A SANITARY OBJECT}
본 발명은 위생 부분, 특히 변기와 같은 위생용 물건에 적용하는데 사용하는 접착 조성물에 관한 것이다.
이러한 조성물은 점성이 있고, 일반적으로 페이스트(paste) 조성물로서, 적절한 용기로부터 위생용 물건 표면에 직접적으로 적용되고, 그 표면에 부착되어 비교적 많은 횟수의 세척 과정 후에만 씻겨 내려갈 수 있다.
WO 99/66017에는 세척용 및 탈취용에 사용되는 접착 위생 조성물이 개시되어 있고, 계면 활성제, 물, 방향제 및 접착 촉진제로 구성되어 있다. 상기 조성물을 위생용 물건에 직접적으로 적용할 경우, 위생 조성물은 비교적 많은 횟수의 세척 순환 후에만 물에 씻겨 내려간다.
폴리하이드릭 알코올의 첨가로 인하여 보다 부드러운 표면을 가지는 이러한 접착 위생 조성물에 대한 보다 자세한 내용이 EP 1 325 103 B1에 개시되어 있다.
또한, 올리고- 또는 폴리알킬렌 옥사이드 또는 아릴 에톡실레이트 또는 알킬 아릴 에톡실레이트를 접착 촉진제로 포함하는 블록 코폴리머 기반의 접착 위생 조성물은 EP 1 318 191 B1에 개시되어 있고, 표백제를 포함하는 접착 위생 조성물은 DE 10 2004 056 554 A1에 개시되어 있다.
알려진 접착 위생 조성물은 적절한 장치를 사용하여 간단하고 위생적인 방법으로 적용할 수 있고, 이들은 위생용 물건의 표면에 부착되고, 그의 형태를 유지하며, 통째로 물에 씻겨 내려가지 않고, 수차례의 세척 후 점차적으로 완벽하게 용해될 뿐이다.
이러한 접착 위생 조성물의 장점은 "WC 케이지(WC cage)"라 불리는 부가적인 용기에 있는데, 소비자들은 이의 사용을 비위생적인 것으로 인지하여, 특히 위생 조성물의 교체 및 화장실을 청소할 때 기피된다.
변기에서 WC케이지 용도인 종래의 막대 모양의 화장실 세척 및 탈취 조성물에 있어 최근에는 다양한 다용도 제품이 개발되었다.
따라서, 예를 들면, 추가적인 표백제를 포함하는 조성물은 WO 00/23558에 개시되어 있고, 세척 조성물 정형 개체(cleaning agent shaped-body) 상(phase) 및 젤 상을 포함하는 조성물은 EP 1 418 225 A1에 개시되어 있으며, 하나의 상은 수용성 염을 포함하고, 다른 하나의 상은 불에 녹지 않는 염을 포함하는 세척 조성물 정형 개체는 WO 00/58434에 개시되어 있다.
예를들어 강력한 탈취를 위한 특별한 상 및 특히 세척에 우수한 특별한 상과 같이 다양한 상의 화장실 세척 및 탈취용 조성물에 의해 충족되기 위해 다양한 기능을 나눈 결과, 이러한 다상(multiphase) 조성물은 소비자들의 요구를 더 잘 충족시킬 수 있다.
본 발명의 목적은 간단하고 위생적인 방법으로 적용가능하고, 다양한 용도로 사용될 수 있으며, 강력한 탈취 및 우수한 세척 효과로 소비자의 요구를 충족시킬 수 있는 위생 조성물을 제공하는 것이다.
상기 목적은 청구항 1의 특징에 의해 달성된다.
놀랍게도 적어도 30 Pas의 점도를 가지는 조성물은 Haake 점도계(Haake viscometer)를 사용하여, 플레이트(plate) 직경이 10mm인 플레이트/플레이트 시스템에서, 2.62/s의 전단률 및 20℃인 조건에서 측정되도록 수립되었고, 이는 충진제 및 접착 촉진제를 포함하는데, 상기 접착 촉진제는 폴리알킬렌 유도체, 실리콘 시스, 폴리(메틸 비닐 에테르/카르복실산 무수화물의 모노알킬 에스테르의 그룹으로부터의 코폴리머 그룹, 부분적으로 산화되거나 또는 그래프트 분자(graft molecules)를 통하여 추가로 기능화된(functionalized) 둘 이상의 올레핀의 코폴리머 및 올레핀 호모폴리머의 그룹 및 폴리알킬렌 이민, 알콕시화(alkoxylated)된 형태의 폴리에테르 아민(알콕시화 아민)과 폴리글리세롤 폴리에테르 알킬카르복실산의 그룹, 또는 상기 폴리머 그룹을 함유하는 폴리머 또는 그 유도로부터 선택된 것이며, 이는 직접적으로 위생용 물건에 적용될 수 있고, 그곳에 부착되어 상대적으로 많은 횟수의 세척 작용을 거치 후에만 씻겨져 나갈 수 있을 뿐만 아니라, 이의 끈적거림으로 인하여 변기에 붙이기 위한 막대 모양의 조성물로 제공될 수 있다.
특별한 접착 촉진제는 조성물이 위생용 물건 표면에 부착되고, 예를 들면 세척 또는 탈취 활성 성분을 포함하는 막대 모양의 조성물과 같은 추가 물질은 접착제의 표면에 붙을 수 있다는 것을 의미한다.
게다가 상기 접착 촉진제를 포함하는 조성물은 잔여물 없이 씻겨 내려갈 수 있고, 접착 촉진제 및 충전제의 혼합 비율에 따른 변화에 둔감하다는 특징이 있다.
적합한 충전제를 첨가함으로써, 예를 들면 조성물의 점도 및/또는 물풀림성(flushability)을 조절하기 위하여, 그리고 적절한 탈취 또는 조성물의 색을 얻는 것이 가능하다.
보다 넓은 분야의 활용은 본 발명에 따른 조성물로 인하여 가능하게 되었다.
수용성 접착 촉진제의 사용에 있어, 상기 조성물은 우선 수용성이고 일시적으로 막대 모양의 세척제를 붙이기 위한 접착제로 사용될 수 있는데, 예를 들면 변기에서 압출된 형태 등이 있고, 이는 이러한 세척용 조성물은 특별한 고정 장치가 필요 없다는 것을 의미한다.
"순수 접착제(pure adhesive)"로서 본 발명의 상기 조성물에서, 상기 조성물은 소비자들이 비위생적인 것으로 여기는 화장실 케이지(WC cages)의 대체용품으로 제공된다. 변기 표면에 적용되는 접착제 위에 하나 이상의 상을 포함하는 종래의 림 블록(rim block), 향기나는 상을 포함하는 림 블록, 탈취제, 표백제를 포함하는 림 블록 등과 같은 고유 기능을 가진 활성 성분을 포함하는 막대 모양의 조성물을 붙이는 것이 가능한데, 접착제는 WC 케이지를 위생적인 방법으로 대체하고 그곳에 부착되어 있던 막대 모양의 조성물과 함께 물에 의해 씻겨나간다. 이는 또한 물론 활성성분을 포함하는 가루로부터 압축 정제 형태 또는 그래뉼형태 또는 수용성 또는 불수용성 플라스틱이 접착제에 부착될 수 있다.
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본 발명에서, 상기 조성물은 적어도 하나의 본 발명에 따른 접착 촉진제 및 점도제를 포함한다. 상기 본 발명에 따른 접착 촉진제는 일반적으로 점성이 있는 액체이기 때문에, 상기 조성물이 적어도 30　Pas의 높은 점도를 가지기 위하여 충전제로서 점도제의 추가가 필요하다. 상기 본 발명에 따른 접착 촉진제는 수용성이기 때문에, 본 구현예에서 물에 씻겨 내려가는 정도를 향상시키기 위한 계면활성제의 첨가는 필요하지 않다.
또한, 염색제, 방향제, 선택적으로 계면활성제, 기포제 등과 같은 추가 구성성분도 이러한 접착 촉진제 및 점도제의 기본 배합에 첨가될 수 있다.
최초 배합의 하나의 수정안은, 접착 촉진제 및 점도제 이외에도, 상기 조성물은 동시에 접착 및 탈취할 수 있도록 향수를 포함한다.
제2 구현예에서 상기 접착제는 본 발명에 따른 접착 촉진제 및 충전제로서 계면활성제를 가지는데, 이는 상기 조성물 자체가 유형의 적절한 선택, 계면활성제의 농도 및 선택적인 첨가제로 인하여 세척기능을 가진다는 것을 의미한다. 접착효과는 변기에서 예를들면 향료, 표백 정제, 디스케일링(descailng) 정제 및 언급된 매질 등과 같은 추가 활성 성분의 고정을 가능하게 한다.
따라서 세척용 접착제로 소비자는, 예를 들면, 원하는 향기를 선택할 수 있고, 상기 세척용 접착제에 적절한 탈취 정제를 압축할 수 있고, 이는 접착제에 단단히 고정되어 1 내지 2주 후 동안 화장실의 탈취에 적용할 수 있다.
그러므로 본 발명에 따른 접착제는 일련의 탈취용 정제, 고체 탈취용 젤, 표백용 정제, 디스케일링 정제(descaling tablet), 집중적인 세척용 정제 등의 조합을 포함하는 접착제를 제공할 수 있으므로, 사용자가 개별적으로 접착제를 구성할 수 있도록 한다.
만약 소비자가 추가적으로 표백제를 원하는 경우, 표백제용 정제는 상기 접착제의 표면에 부착될 수 있다.
만약 소비자가 특히 강력하고 집중적인 화장실의 세척을 원하는, 경우 다른 세척용 정제를 추가적으로 상기 세척용 접착제에 붙일 수 있다. 접착제-기능성 물질-접착제-기능성물질 층으로 구성된 다층의 조성물로 설계하는 것도 물론 가능하다.
이와 대조적으로 최초부터 지금까지 알려지고 기술된 상기 조성물은 위생용 물건 위에서 우수하고 지속력 있는 접착성을 나타내는데, 다른 조성물의 "접착"은 지금까지 알려진 접착 위생 조성물로는 불가능하다.
게다가 화장실 위생 분야에의 사용에서 상기 조성물은 계면활성제의 첨가로 인하여 냉접착제(cold adhesive)로서 사용될 수 있고, 물에 의해 제거될 수 있다. 상기 조성물은 위생부분, 예를 들면 소변기에서 물체의 부착을 위하여, 뿐만 아니라 개수대 또는 샤워실의 타일 위에, 또는 부엌, 식당, 도살장에서도, 또는 이외의 물로 헹구어 내는 장소에서 냉접착제로 사용가능하다.
물로 헹구어 내는 장소에서 냉접착제를 사용하면, 동시에 접착제가 씻겨 나가면서 접착제 내의 계면활성제가 드러나 세척 작용 또한 일어난다.
이와 유사하게 유추할 수 있는 것은 본 발명에 따른 상기 조성물의 사용은 예를들면 일시적인 탈취목적으로 세차를 위한 세탁 설비 및 배수 또는 도랑 상에/안에 적용가능하다는 것이다.
본 발명에 따른 상기 조성물은 또한 해충 박멸을 위한 미끼를 수용하거나 비를 맞는 창문 또는 정면에 부착되어 상기 조성물이 천천히 소비되도록 워시-오프 페이스트(wash-off paste)로 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 조성물의 개별적인 구성성분은 아래에서 기술한다:
폴리알킬렌 유도체 그룹으로부터 물에 녹지 않는 접착 촉진제의 선호되는 계열은 불규칙적으로 분포된 기능기를 가지는 폴리알킬렌 사슬을 포함한다. 상기 폴리알킬렌 사슬은 바람직하게는 폴리부타디엔, 폴리이소프로필렌 및 폴리프로필렌 사슬이다.
상기 불규칙적으로 분포된 기능기를 가지는 폴리알킬렌 사슬은 바람직하게는 반응성 그룹이고 특히 무수물, 티올, 에폭시 또는 1차 아민으로부터의 기능기 그룹이다.
특별히 선호되는 것은 폴리부타디엔 사슬에 불규칙적으로 말레산 무수물 그룹이 결합된 폴리머이다. 상기 특히 선호되는 1,4-cis-폴리부타디엔 상에 말레산 무수물 부가물은 폴리베스트(Polyvest)라 불리우는 것으로, 데구사(Degussa)로부터 얻을 수 있다.
또한, 불수용성 접착 촉진제로서 실리콘 시스템, 예를 들어 아세트산(아세테이트 시스템)을 제거한 컨스트럭션 실리콘(construction silicone) 그룹으로부터 사용가능하다.
유기폴리실록산(organopolysiloxane) 혼합물은 또한 단일 성분 실리콘 고무인 냉경화제로 알려져 있는데 주로 상온에서 주변 대기로부터 수분을 흡수하여 가교되어 코폴리머가 고무 탄성을 갖도록 한다. 사용되는 사슬 확장제 및 가교제는 di- 및 바람직하게는 폴리실록산과의 반응 결과로 아세트산이 제거되거나 가수분해로 인하여 거대분자 네트워크(macromolecular network)의 형성이 일어난 다기능의 아세톡실레인(polyfunctional acetoxysilane) 화합물이다.
그러나 원칙적으로 접착 촉진제로서 적합성은, 또한 아민/아민옥시 시스템, 옥심 시스템, 벤즈아마이드 시스템 및 알콕시 시스템 기반의 실리콘 시스템은, 이들을 제공할 경우 하기 서술된 추가적인 시스템 구성물과 함께 균일하고 안정한 혼합물을 이루도록 안정화될 수 있다.
나아가, 그래프트 분자(graft molecule)를 통하여 부분적으로 산화된 또는 추가적으로 기능화된 올레핀 호모폴리머 및 둘 이상의 올레핀의 코폴리머는 접착 촉진제로서 사용가능하다. 이러한 화합물이 그래프트 분자(graft molecule)를 통하여 부분적으로 산화된 또는 추가적으로 기능화된 것인 경우 일례로, 폴리부타디엔 고무, 스티렌-부타디엔 블록 폴리머 및 코폴리머, 및 폴리이소프로펜을 포함한다. 부타디엔의 1,3-첨가 또는 스티렌 위의 이소프렌 또는 알파-메틸스티렌에 의해 제조되는 "랜덤(블록)중합체", 에틸렌-프로필렌다이엔 터폴리머, 에틸렌-에틸렌 옥사이드 코폴리머, 자연고무 및 폴리디사이클로펜타다이엔과 같은 노르보르넨 폴리머와 같은 에틸렌 및 프로필렌의 호모폴리머 또는 코폴리머 또한 만약 그것들이 부분적으로 산화되거나 그래프트 분자를 통하여 추가로 기능화되었을 경우 사용 가능하다.
수용성 접착 촉진제로서 이는 또한 폴리(메틸 비닐 에테르/카복실릭 무수물의 모노알킬 에스테르 그룹으로부터 코폴리머의 사용을 가능하게 하고, 이는 상업적으로 이용가능한데 예를 들면 ISP의 Gantrez라는 상품명인 것이 있다.
또한 상기 수용성 접착 촉진제의 바람직한 분류는 폴리알킬렌이민 즉, 폴리머성의 아민 또는 폴리이민 그룹을 구성하는 폴리머를 들 수 있다. 상기 폴리이민의 분류는 특히 일반식이 -(R-NH)n이고, 상기 식에서 R은 알킬 또는 알킬 유도체이고 n은 n은 10-105 인 것이며, 질소 기능기 상에 2차원 또는 3차원의 가교 결합된 호모폴리머성의 폴리알킬렌이민을 포함하는데, 이는 질소에서의 알킬화 또는 아릴화의 정도에 의존한다.
상기 폴리알킬이민의 바람직한 분류는 폴리머성 구형의 폴리알킬렌이민인데, 이는 특히 1차, 2차 및 3차 아민기 사이의 특정 비율을 가지는 호모폴리머성의 폴리에틸렌 기반이다. 이러한 폴리에틸렌이민은 물 또는 산, 즉, 다가 양이온 형태로 4가화시킬 수 있다.
물론, 에틸렌 그룹 외에도, 폴리알킬렌이민 또한 메틸렌, 프로필렌, 부틸렌 또는 알킬렌 그룹으로서 더 높은 알킬렌 그룹을 포함할 수 있다.
폴리알킬렌이민은 예를 들어 BASF사의 Lupasol을 분자질량 및 가교 정도를 달리하여 이용가능하다.
원칙적으로 상기 폴리알킬렌이민은 또한 유도체 형태 및/또는 양이온성 폴리머 형태로 존재가능하다.
폴리알킬렌이민은 물 및 다른 극성 용매에 용해된다.
이와 유사하게, 이러한 폴리이민은 또한 알콕시화(alkoxylated), 특히 에톡시화된(ethoxylated) 또는 프로폭실화된(propoxylated) 형태로 사용가능하다.
마찬가지로 적절한 접착 촉진제는 폴리에테르 아민(알콕시레이티드 아민)으로 불려지는 것으로 이 또한 수용성이다.
특히, 에톡시화된 또는 프로폭실화된 1차 및/또는 2차 및/또는 3차 알킬　또는 아릴아민이 있다. 상기 알킬 또는 아릴 라디칼은 (공식적으로) 디-, 트리- 또는 올리고- 또는 폴리(EO/PO)-아민 형태를 가지는 것들로 가지를 가진(branched) 것일 수 있다. 상기 알콕시화 폴리아민은 다른 기능기(아마이드 형성, 요소 유사체, 카르보닐에 의한 이민 형성등)와 함께 전형적인 아민 반응에 관여한다.
바람직하게는 상기 알콕시화 폴리아민은 폴리에테르 아민기로부터 선택된다. 상기 폴리에테르 아민은 트리-, 비- 및/또는 단일기능기 1차 아민 및 폴리에테르기로서 폴리에틸렌 옥사이드기, 폴리(에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드) 기의 혼합 또는 폴리프로필렌 옥사이드기를 포함할 수 있고, 폴리에테르 아민의 소수성은 상기 순서에 따라 감소한다. 그러나, 또한 알콕시화 아민의 다른 폴리에테르기를 예를 들면 폴리부틸렌 옥사이드기와 같은 갖도록 하는 것이 가능하다.
다이아민 또는 2차 아민을 포함하는 폴리에테르 아민을 가지는 폴리에테르 아민 또한 유사한 방식으로 사용될 수 있다.
폴리에테르 아민은 예를 들면 Huntsman사(USA)의, Jeffamine　　T-5000이 이용 가능하다.
상기 폴리에테르 아민의 몰질량은 매우 넓은 범위로 다양할 수 있다. 본 명세서 상에서 특히 500 내지 5000의 몰질량을 가지는 폴리에테르 아민이 사용되었다.
알콕시화 아민의 비교적 낮은 점도 때문에 예를 들면 가루의 계면활성제, 폴리사카라이드(목분, 전분, 곡식 가루) 리그닌 등과 같은 점도를 증가시키는 물질이 충전제로서 본 발명에 따른 조성물에 첨가될 수 있다.
게다가, 사용될 수 있는 폴리이민 유도체는 아래 화학식과 같은 에톡실레이티드 폴리이민으로, 폴리이민의 에톡실레이트화에 의하여 얻어지는 시스템이다.
<화학식 1>
Figure 112015060897066-pct00017

상기 식에서 R1은 알킬 또는 알킬 유도체;
R2, R3는 (-CH2-CH2-O)n-R4 또는 (-(CH2)3-O)n-R4
R4는 H, 알킬(alkyl), 아릴(aryl); n은 1 내지 100
마찬가지로 사용되는 폴리이민(polyimine)의 유도체는 질소 기능기(nitrogen function)에서의 반응에 의해 얻어지는 화합물인데, 예를 들면 폴리우레탄 유도체 등이고 즉, R2, R3 = C(O)-N-X이다.
반면 X는 폴리우레탄과 같은 코폴리머고, 즉 사이드 라디칼은 상기 화학식 (1)에서 폴리머성의 사슬(블록폴리머의 코폴리머로서 유사 이민)에 다시 붙는다.
나아가, 본 발명에 따르면, 폴리글리세롤 폴리에테르 알킬카르복실산은 수용성 접착 촉진제로서 사용 가능하다.
글리세롤을 통하여 에스테르화한 폴리에테르 알킬카르복실산은, 예를 들면, 폴리에틸렌 글리콜-150 폴리글리세릴-2 트리스테아레이트 또는 PEG-150 디글리세릴 트리스테아레이트 또는 PEG-150 테트라글리세릴 디스테아레이트이나, 바람직하게는 PEG-150 폴리글리세릴-2 트리스테아레이트이다.
폴리머는 유연한 PEG 체인을 통하여 지방산 라디칼이 붙여진 폴리글리세릴 백본으로 구성된다.
농화 효과(thickening effect)는 아마도 제형(formulation) 내에 계면활성제 마이셀(surfactant micelle)을 가지는 PEG-150 폴리글리세릴-2 트리스테아레이트의 지방산 라디칼의 결합 상호작용에 기초할 것이다. 물리적인 상호작용 결과, 3차원적인 네트워크는 넓은 공간을 차지할 수 있게 되고, 이는 수성 계면활성제 시스템(예를 들어 화장실에서 세척 작용)에서 점도의 증가를 야기한다. 상기 폴리머의 구조, 예를 들어 지방산 에스테르(탄소 사슬 길이)의 극성, 유연한 스페이서(flexible spacer)(PEG 의 에톡시화 정도)의 길이 및 백본의 구조(글리세롤 단위의 수)는 농화 특성에 영향을 미친다.
또한, 본 발명에 따른 상기 조성물에서 상술한 접착 촉진제를 결합하여 사용하는 것도 물론 가능하다.
상기 접착 촉진제의 선택과 관련하여, 이들의 반응성 또한 고려되어야 한다. 본 발명의 명세서 상에 특별히 반응성의 폴리머 스타팅 화합물은 없고, 예를 들면 활성 실리콘 메스(reactive silicone masse)등이 이들의 항상 중합되고 그 결과 더 큰 점성을 갖기 때문에 접착 촉진제로 사용되어야 한다. 또한, 폴리우레탄 또는 에폭사이드를 포함하는 스타팅 화합물 기반의 시스템은 너무 빠르게 반응하고 혼합하여 점탄성(viscoelastic)이 된다. 이러한 시스템은 아주 약간 달라붙거나 또는 전혀 달라붙지 않는다.
상기 접착 촉진제는 위생용 물건의 표면에서 상기 조성물의 접착력을 유발한다. 본 발명에 따른 조성물은 건조된 표면 및 축축한 표면 모두에서 접착력을 가진다.
나아가, 특별한 접착 촉진제는 그것이 적용된 조성물의 표면에 점성을 갖도록 하는데, 이 경우 다른 활성 성분 조성물이 접착제의 표면에 달라붙을 수 있다.
일반적으로 상기 접착 촉진제는 조성물에 요구되는 치수안정성(dimensional stability)을 갖도록 하여, 물을 흘려보내어 강한 힘의 작용 하에서도 네트워크와 같은 구조를 형성한다.
사용되는 접착 촉진제의 농도는 특정한 물질 계열 및 네트워크를 형성하기 위한 접착 족진제의 능력에 의존하는데, 일반적으로 2중량% 내지 60중량%이고, 바람직하게는 7중량% 내지 50중량%이며, 더 바람직하게는 8중량% 내지 40중량%이다. 또는 상기 접착 촉진제의 농도는 15 중량% 내지 80 중량% 이다.
나아가, 본 발명에 따른 조성물을 구성하는 충전제는 계면활성제, 점도제, 방향제, 염색제, 염류, 거품 안정제, 거품 촉진제, 거품 발생제 및 폴리머성 천연 물질의 그룹으로부터 선택될 수 있다.
특히, 사용되는 계면활성제는 모두 알려진 음이온성 및/또는 양이온성 및/또는 비이온성 및/또는 양쪽성 계면활성제일 수 있고, 바람직하게는 높은 페이스트(paste)이도록 고운 가루인 형태이다. 상기 조성물에서 상기 계면활성제의 부분은 0중량% 내지 80중량%이고, 바람직하게는 10중량% 내지 60중량%이며, 더 바람직하게는 25중량% 내지 45중량%이다.
상기 음이온성 계면활성제는 본 발명에서 몇몇의 작용을 수행한다; 첫번째로 폴리머성 불수용성 매트릭스인 경우, 상기 음이온성 계면활성제는 폴리머성 매트릭스가 접착성이 완전하게 파괴되지 않고 유화되도록 한다. 두번째로, 스타팅 폴리머(접착 촉진제)의 가소화에서 중요한 기여를 한다. 바람직하게는 상기 음이온성 계면활성제는 또한 변기 등에서 시각적인 세척 효과를 나타내기 위하여 거품 촉진성이어야 한다. 마지막으로, 계면활성제의 우수한 세척효과는 우수한 습윤성에 의해 지지되도록 하는 것이 바람직하다.
음이온성 계면활성제, 바람직하게는 카르복실산, 황산 반 에스테르(sulfuric acid half-esters) 및 설폰산의 염류로 구성된 그룹으로부터의, 바람직하게는 지방산, 알킬설퍼릭 지방산 및 알킬아릴설포닉산(alkylarylsulophonic acids)의 그룹으로부터 하나 또는 그 이상을 사용할 수 있다. 주로 상기 음이온성 계면활성제의 탄소 사슬 분포는 6 내지 40이고, 바람직하게는 8 내지 30 이며, 더 바람직하게는 12 내지 22의 탄소수이다.
금속 염류(바람직하게는 알칼리 금속 염류)의 형태인 카르복실산(C6-C22) 및 이의 천연 또는 합성 혼합물 및 황산 반 에스테르의 알칼리 금속염 및 상대적으로 긴 사슬의 알콜은 유사하게 음이온성 계면활성제로 사용될 수 있다.
본 발명에 따라 사용되는 음이온성 계면활성제의 또 다른 분류는 알킬 에테르 황산의 알칼리 금속 염류이다. 알킬황산과 같은 알킬 에테르 황산은 지방알코올(fatty alcohol)로부터 합성된 것으로, 지방 알코올 에톡실레이트를 제공하기 위하여 본 발명에서는 에틸렌 옥사이드와 반응한다. 에틸렌 옥사이드 대신에 본 발명에서는 프로필렌 옥사이드 또한 사용 가능하다. 이후의 술폰화는 알킬 에테르 황산을 생산한다.
본 발명의 명세서에서, 알칸황산 및 올레핀황산의 알칼리 금속 염류는 또한 음이온성 계면 활성제로 사용될 수 있다. 알칸황산은 말단이 결합된 형태(1차 알칸황산) 또는 탄소사슬(2차 알칸황산)을 포함할 수 있다. 전형적인 대표로 알킬벤젠설포네이트, 더 바람직하게 선형의 알킬벤젠설포네이트(LAS)가 있다.
상술한 음이온성 계면활성제는 중성화된 형태 그대로 사용되거나 하나 이상과 혼합된 형태로 사용할 수 있다.
본 발명에 따르면, 계면활성제 상은 중량에 기초하는데, 바람직하게는 라우릴 설페이트(lauryl sulfate)의 중량에 대하여 10 내지 90중량%, 더 바람직하게는 40 내지 85중량%이다.
부타디엔 유도체 기반의 얇은-액정 접착 촉진제를 포함하는 접착제에서, 음이온성 계면활성제는 동시에 점도제로 작용될 수 있다.
사용될 수 있는 비이온성 계면활성제는 알콕시화로, 바람직하게는 에톡실레이티드이고, 특히 1차 알콜은 바람직하게는 8에서 18의 탄소수를 가지고 알코올 1 몰당 평균 1에서 12mol의 에틸렌 옥사이드(EO)를 포함하는데, 더 바람직하게는 8 내지 18의 탄소수를 가지는데, 알코올 라디칼은 선형 또는 바람직하게는 2-가지가 있는 메틸일 수 있고 또는 옥소 알코올 라디칼에서 주로 존재하는 것과 같이 혼합물 내에서 선형 및 가지가 있는 메틸 라디칼을 포함할 수 있다. 특히, 그러나 코코넛 알코올(coconut alcohol), 팜 알코올(palm alcohol), 탈로우 지방알코올(tallow fatty alcohol) 또는 올레일 알코올(oleyl alcohol)과 같은 자연에서 12 내지 18의 탄소수를 가지는 알콜로부터의 선형 라디칼을 포함하는 알코올 에톡실레이트 및 평균 2 내지 8의 알코올 1몰 당 EO를 포함하는 것이 선호된다. 이러한 비이온성 계면활성제에 더하여, 12 EO 이상의 지방 알코올 또한 이러한 비이온성 계면활성제, 12　EO 보다 더 많이 있는 지방 알코올 또한 사용가능하다. 예를 들면 14 EO, 25 EO, 30 EO 또는 40 EO인 탈로우 지방산을 들 수 있다.
또한, 사용될 수 있는 비이온성 계면활성제는 또한 알킬 alkyl-O(G)의 일반식을 갖는 글리코사이드일 수 있고, 상기 알킬은 1차 직선 체인(primary straight-chain) 또는 가지가 있는 메틸이나, 바람직하게는 2-가지가 있는 메틸, 2 내지 22, 바람직하게는 12 내지 18의 탄소수를 포함하는 지방족 라디칼이고, G는 5 또는 6의 탄소수를 갖는, 바람직하게는 글루코즈와 같은 클리코사이드 단위체의 상징이다.
또한, 비이온성 계면활성제를 단독으로 사용하거나 다른 비이온성 계면활성제와 함께 사용되는 비이온성 계면활성제의 바람직한 분류는, 알콕시화, 바람직하게는 에톡실레이티드 또는 에톡실레이티드 및 프로폭실레이티드 지방산 알킬 에스테르인데, 이들은 알킬 체인에, 특히 지방산 메틸 에스터에 바람직하게는 1 내지 4의 탄소수를 포함하고 있다. 예를 들면 N-코코알킬-N,N-다이메틸아민 옥사이드 및 N-탈로우-알킬-N,N-디하이드록시에틸아민 옥사이드 또는 알카놀라마이드(alkanolamide)와 같은 아민 옥사이드 타입의 비이온성 계면활성제 또한 사용될 수 있다.
전반적인 계면활성제 상에서 비이온성 계면활성제의 부분은 50중량%까지, 바람직하게는 30중량%까지, 더 바람직하게는 25중량%까지이다.
원한다면, 계면활성제 상은 양이온성 또는 양쪽성(amphoteric) 및 쌍성의 계면활성제와 함께 준비될 수 있다. 예를 들면 양쪽성 계면활성제는 C5-C21의 지방산 분획을 포함하는 지방산 아미도프로필베타인 및 앰포다이아세테이트(amphodiacetate)이다.
양이온성 계면활성제는 바람직하게는 살균 물질과 혼합된 산성의 제형으로 사용될 수 있다. 양성이온의 계면활성제는 지방족 브릿지를 통하여 결합 된 사차 암모늄, 포스포늄 또는 설포늄 성분과 같은 방식으로 카르복시, 설포네이트, 설페이트, 포스페이트 또는 포스포네이트와 같은 음이온 그룹으로 설명될 수 있다.
나아가, 올레핀설포네이트, 에테르 설페이트 또는 타우라이드 메틸산(acid methyl tauride)은 조성물에 기포제로서 첨가될 수 있다. 만약 강한 기포제가 사용되어야 한다면, 바람직하게는 1 내지 50, 특히 1-25%의 계면활성제 상은 예를 들면 베타인, 알콕시화 알킬 에테르 설포네이트 또는 락토파이오닉산 유도체로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 또는 그 이상의 기포체로 대체될 수 있다. 이러한 기포제는 C5-C21의 지방산 부분, 예를 들면 코코아미도프로필베타인(cocoamidopropylbetaine), 1 내지 5 EO를 갖는 라우릴 에테르 설페이트의 알칼리 금속 또는 락토바이오노코코일아미드(lactobionococoylamide), 락토바이오올레일아미드(lactobionooleylamide), 락토바이오노탈가마이드(lactobionotalgamide) 등 또는 이들의 혼합물과 같은 암모늄 염, 을 포함하는 지방산 아미도프로필베타인(fatty acid amidopropylbetaine)으로부터 선택될 수 있다. 이러한 기포제는 압력에 민감한 접착제 안으로 쉽게 포함될 수 있다. 바람직하게는 이러한 고체 내, 바람직하게는 고운 가루 형태 또는 높은 점도를 갖는 형태인 공동계면활성제(cosurfactant)를 사용하는 것이다.
본 발명에 따른 구성성분 이외에 접착제는 예로 염, 살균제(예를 들면 산소 또는 염소계의 도너)와 같은 관례적인 구성성분, 예로 이소싸이아졸(isothiazolone)의 유도체와 같은 보존제, 예로 알카놀라마이드(alkanolamide)와 같은 거품 안정제, 예로 미네랄 오일 또는 (부분적으로)메틸화된 실록사인(siloxanes) 및 실라인(silanes)과 같은 소수성화제, 예로 폴리카르복실산의 소듐 염 또는 염색제와 같은 칼슘 분산제를 더 포함할 수 있다.
향수 오일 또는 방향제를 첨가함으로써, 상기 접착제는 또한 공기의 탈취용도로도 사용될 수 있다.
사용될 수 있는 향수 오일 및 방향제는 개별적인 취기제 화합물(odorant compound)인데, 예를 들면, 알데하이드, 알코올, 에스테르, 에테르, 케톤 및 하이드로카본의 합성 물질이다. 에스테르 타입의 취기제 화합물은 예를 들면, 벤질 아세테이트 또는 벤질 포르메이트이다. 에테르는 예를 들면, 벤질 에틸 에테르를 포함하고,알데하이드는 예를들면 시트로넬랄(citronellal)을 포함하며, 케톤은 α-아이소메틸리온(α-isomethylionone)을 포함하고, 알코올은 시트로넬랄, 유게놀( eugenol), 게라니올(geraniol) 및 리날롤(linalool)을 포함한다. 하이드로카본은 주로 리모넨(limonene) 및 피넨(pinene)과 같은 테르펜(terpene)을 포함한다. 그러나, 바람직하게는 바람직한 향기를 생산하도록 다른 방향제를 섞어서 사용하는 것이다. 이들은 또한 식물 소스로부터 구할 수 있는, 예를 들면 파인 오일, 시트러스 오일, 라벤더 오일, 민트 오일 또는 오렌지 껍질로부터 얻은 오일과 같은 천연 향 혼합물을 포함한다.
상기 방향제는 0.25중량% 내지 20중량%, 바람직하게는 3 내지 15중량%, 보다 바람직하게는 5 내지 10중량%의 농도로 배치(batch)에 바로 포함될 수 있다.
예를 들면 용해 속도를 높이기 위하는 등 원한다면, 소듐 설페이트와 같은 염이 충전제 제형에 첨가될 수 있다. 특히 비용 효율이 높은 제품의 경우, 염류가 90중량%까지 포함될 수 있다. 일반적으로 염류는 10중량%까지, 바람직하게는 5중량%까지 포함될 수 있다. 적합한 염류는 소듐 설페이트, 소듐 클로라이드 또는 다른 소듐 포리설페이트와 같은 강산의 알칼리 금속 염류이다. 모노-, 디- 및 폴리카르복실산의 알칼리 금속 염류뿐만 아니라 칼슘 설페이트 또는 카르포닉산의 염과 같은 강산의 알칼리 토금속 염 또한 유사하게 사용할 수 있다.
칼슘 염류는 특히 조성물이 형성된 순간부터의 사용기간을 증가시키는데 사용될 수 있는데, 예를 들면 소수성화 시키는 효과가 있고 표면에서 칼슘 소프 네트워크의 형성과 함께 전체적인 시스템을 안정화 시켜 씻겨 내려가는 데에 대한 대응 능력이 생기게 되는, 폴리부타디엔 유도체에 기반을 둔 상기 접착 촉진제의 말레산 무수물, 폴리소프(polysoap)를 들 수 있다.
칼슘 폴리소프의 형성을 통하여 조성물이 지나치게 소수성화되는 경우, 물에 씻겨 내려가는 능력을 향상시키기 위하여, 예를 들면 앰포-디프로피네이트(ampho-dipropionate; Lonza KL grade) 또는 말레익 에시드/아크릴릭 에시트 코폴리머 Na 염(Sokalan CP5 또는 CP45와 같은 BASF Sokalan 등급)과 같은 칼슘 소프 분산제(calcium soap dispersant)가 조성물에 첨가될 수 있다.
또한, 표면에 염색제-포함 조성물로 처리된 표면에 대하여 뚜렷한 직접성(substantivity)을 가지지 않는 모든 염색제는 조성물에 충전제로 포함될 수 있다. 만약 수용성 염색제가 제형 내에 사용되고, 예를 들면 변기에서 물로 씻겨내려가는 것과 같이 완제품이 물과 접하게 되는 경우, 흥미로운 색의 진행을 확인할 수 있는데, 이는 마케팅 문제(marketing argument)와 연관될 수 있다. 예를 들어, 느린 파란색 착색(엷은 파랑에서 진한 파랑으로)은 최대 활성까지 활성성분이 천천히 활성됨을 의미한다.
마찬가지로, 접착제는 산성으로 만들어 질 수 있고, 예를 들면 석회 자국 또는 소변 자국(산성)을 녹일 수 있는 물질을 충진제로 구성할 수 있다.
나아가, (공)점도제((co)thickener)는 조성물의 가소성을 증가시키기 위하여 본 발명에 따른 조성물에 첨가될 수 있다. 사용될 수 있는 (공)점도제는 예를들면 벤토나이트(bentonite), 계면활성제 파우더, 크산탄(xanthan), 폴리부타디엔 고무, 폴리이소프로펜, 블록 코폴리머를 들 수 있는데, 이는 올리고 또는 폴리에틸렌 옥사이드 및/또는 올리고 또는 프로필렌 옥사이드 및/또는 올리고 또는 폴리뷰틸렌 옥사이드 그리고 아릴 에톡실레이트 또는 알킬-아릴 에톡실레이트로 구성되는 가교된 올리고머(linked oligomer)를 포함한다. 리그닌(lignin) 또는 그의 알칼리 금속 또는 알칼린 토금속 염류와 같은 폴리머성의 천연 물질은 공점도제로 사용될 수 있다.
공점도제의 하나의 바람직한 그룹은 친수성 크산탄(xanthan)이다. 상기 크산탄의 사용을 통하여 친수성이 강한 화합물은 상기 축축한 표면에 달라붙어 즉시 물을 빨아들이는(suck up) 조성물에 도입된다.
나아가, 예를 들어 에어로실(Aerosil), 특히 완전히 메틸화된 에어로실(Carbot Carbon)과 같은 소수성의 조성물은 충전제로서 상기 접착제에 첨가될 수 있다.
접착 속도를 증가시키기를 원하는 경우, 점착 부여제(tackifier)라 불려지는, 특히 탄화수소 수지(hydrocarbon resin), 톨 수지(tall resin) 또는 발삼 수지(balsam resin)와 같은 천연수지 또는 폴리테르펜 수지로 이루어진 군으로부터의 점착 부여제 또한 상기 조성물에 충전제로 첨가될 수 있다.
불쾌한 냄새에 대응하기 위하여, 상기 접착제는 또한 악취 대응제, 바람직하게는 방향제에 첨가된 악취 대응제를 포함할 수 있다. 이러한 악취 대응제는 예를 들면 US　7,288,507　B2에 개시되어 있다.
본 발명에 따른 상기 접착제는 오염되었을 수도 있는 WC 용기(WC bowl)에 부착된 장치에 접촉하지 않는 위생적인 방법으로 적용되고 교체될 수 있다.
본 발명에 따른 상기 조성물의 필수적인 장점은 소비자의 요구에 따라 나뉘어질 수 있고 그리고/또는 다른 비율로 포장되어 제공될 수 있다. 상기 접착제는 예를 들면 주사기로 응용하거나 또는 적절한 장치를 이용하여 균형잡힌 양으로 응용하여 적용될 수 있다. 이러한 응용 장치는 예를 들면, 클립시스템(clip system), 그리퍼(gripper) 또는 필름으로부터 제거될 수 있는 작은 플레이트(plate), 상응 하는 부분, 즉 세라믹 표면 위를 태우는 초기 인장된(pretensioned) 요소를 포함하는 디스펜서 시스템(dispenser system)일 수 있다.
본 발명에 따른 상기 조성물은 또한 동시에 위생용 물건의 각각 다른 부분에 간단한 방법으로 적용될 수 있는데, 예를 들면 둘 이상의 활성물질 위에 부착되기 위해서, 탈취용 정제 및 표백용 정제와 같이 근접한 위치에서 서로의 효과에 대하여 반대 효과를 낼 것이다.
수직의 표면에 적용되는 경우라도, 상기 위생용 물건에 부착된 접착제는 너무나 우수해서 상기 조성물은 물에 의한 추가 힘의 작용 하에서도 떼어지지 않는다.
본 발명에 따른 상기 접착제는 비교적 많은 횟수의 수세식 작동 후에만 물에 씻겨 내려갈 수 있다. 상기 수세식 작동의 수는 자연적으로 상기 특정 조성물의 구성성분, 적용되는 양에 의해 통제되고, 예를 들면 2 내지 5 mm, 바람직하게는 50 내지 150 mm, 보다 바람직하게는 120 mm 초과인 두께를 가지는 적용을 위하여 상기 적용되는 조성물의 기하학적 구조는 일반적이다.
본 발명에 따른 상기 접착제는 상대적으로 많은 횟수의 세척 작용 후에만 씻겨 나갈 수 있다. 세척 작용의 횟수는 특정 물질의 조성, 적용된 양 및 적용된 물질의 계량으로, 자연히 조절(governed)될 수 있고, 일반적으로 2 내지 5mm의 두께로 적용될 경우, 50 내지 150, 바람직하게는 20회 이상의 세척이 이루어진다.
상기 조성물이 변기에서 접착제로서 사용되는 경우, 내구성(durability)은 적용된 개체(막대 모양의 조성물)가 물에 씻겨나가는 횟수를 통하여 근본적으로 정의된다. 종래 화장실 블록의 경우 100 내지 200회의 실행 횟수, 다수의 경우에서 >250 세척할 수 있었고, 접착 조성물은 달라 붙어있는 물질과 함께 점차적으로 씻겨나갔다. 적용된 조성물은 달라 붙어 있는 물질에 대하여 3 내지 15 중량%, 특히 5 내지 10 중량%이었다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 상기 조성물은 흘러넘치거나 떨어지지 않도록백색의 연고형, 페이스트 및/또는 크림형 및 치수 안정성을 가진 형태이다.
상기 접착력 뿐만 아니라 조성물의 형태는 물에 의한 세척으로 인하여 작용하는 상당한 힘(마찰, 변형, 전단력(shear effect))에도 불구하고 유지되었다.
상기 조성물은 필수적으로 의가소성(pseudoplasticity)을 보이는데, 예를 들어, 상기 점도는 전단력이 증가할수록 감소한다. 그러나 상기 전단률 낮을 경우, 심각한 흐름의 제약이 발견되고; 게다가 상기 점도의 커브(curve)는 전단률 경사가 2.5　s-1 내지 30 s-1 일 때 부분 최대점을 나타낸다. 다양한 점성을 나타내는 명백한 영역이 있거나 상기 조성물은 짧은 측정시간(ramp time 100　sec)동안 구조를 변화시킨다.
Haake 점도계를 사용하여 플레이트 직경이 10mm인 플레이트/플레이트 시스템에서, 2.62　s-1 의 전단율 및 20℃인 조건에서 측정된 상기 조성물의 점도는 최소 30Pas, 바람직하게는 최소 45 Pas, 더 바람직하게는 최소 100 Pas이다. 바람직하게는 상기 점도는 150 또는 300 Pas 내지 6000 Pas 사이이고, 더 바람직하게는 200 내지 1000 Pas, 또는 1000 내지 4000 Pas이다.
바람직하게는 계면활성제를 포함하는 본 발명에 따른 상기 조성물은 그것의 부피에 대한 적절한 첨가제(거품 촉진제)로 조절될 수 있는 미세한-버블 거품을 생산한다. 본 발명에 따른 상기 조성물의 거품의 수는 40　ml의 거품 이상이어야 한다. 바람직하게는 60　ml 이상의 거품의 양, 더 바람직하게는 140　ml 또는 200　ml 이상의 거품일 수 있다.
상기 조성물의 표면 장력(surface tension)은 50 내지 65　mN/m이다. 상기 표면 장력은 표면의 축축함에 대한 측정이다. 상기 표면 장력이 낮을수록 상기 표면이 보다 축축한 것을 의미한다. 우수한 습윤 효과(wetting effect)는 조성물의 우수한 세척 작용 수행을 위해 고려되어야 할 전제조건이다.
본 발명에 따른 상기 조성물은 상온에서 상기 구성성분들을 교반(stirring)하여 제조된다.
본 발명은 하기의 다양한 실시예 및 실험예를 통하여 설명된다.
상세한 설명의 마지막에 첨부된 표 1은 본 발명에 따른 접착제의 다양한 배합(formulation) 목록을 나타낸 것이다.
표 1에서 세척 횟수(flush number)는 2-5g의 양이 적용되었을 때 결정되었다.
상세한 설명의 마지막에 첨부된 표 2는 본 발명의 표 1에따른 조성물을 제조하기 위하여 사용된 스타팅 물질(starting material)을 나타낸 것이다.
V13 내지 V38의 배합에 따른 본 발명의 모든 접착제는 강한 접착력을 나타내고, 표면이 매우 끈적끈적하여 무게가 50　g까지 나가는 종래의 화장실 세척 조성물이 일정 함량으로 접착제가 적용됨에 따라 상기 조성물에 붙을 수 있다. 부착된 막대 모양의 조성물의 질량와 접착제의 질량의 비는 최대 100:1이고, 바람직하게는 최대 50:1이며 더 바람직하게는 최대 10:1이다. 상기 조성물의 보다 나은 접착력은 접착제의 표면이 넓을수록 자연스럽게 달성될 수 있다. 통상적인 접착제의 표면은 1000 mm2 내지 800　mm2 (full-area contact)이다. 그러나 접착제가 원형 구슬의 형태로 적용되는 경우 400　mm2 보다 작을 수 있다.
모든 세척(flushed-off) 실험에서 사용된 상기 계면활성제는 음이온성 계면활성제였다. 이러한 조성물의 세척 횟수는 높은 사용 기간에 비교하여 높게 나타난다.
V20은 산성의 조성물을 위한 배합이다. 이 조성물의 세척 횟수가 낮은 것은 아마 낮은 pH로 인하여 석회 비누(lime soap)(세척 횟수를 증가시키는)가 형성되지 않은 사실에 기인한다.
V23a, V29 및 V30 배합은 단지 하나의 (음이온성의)계면활성제 및 접착 촉진제를 포함한다. 두 구성만으로 이루어진 이러한 조성물은 바람직한 접착력을 나타내고 요구되는 끈적거림을 나타내고, 세척 횟수는 100회 이상이다.
이에 비하여 순수한 접착 촉진제 Polyvest 800　S (1,4-시스-부타디엔 말레산 무수물 부가물)을 적용한 얇은 액체의 제품(thin-liquid product)은 변기에서 즉시 흘러내렸고, 접착력을 나타내지 않았다. 50　g, 30　g, 10　g, 5　g의 통상적인 화장실 블록에 붙이는 것은 상기 순수한 접착 촉진제 Polyvest위에는 가능하지 않다. 상기 막대 모양의 조성물은 바로 떨어지며; 접착 효과가 확인되지 않는다.
삭제
상세한 설명의 마지막에 첨부된 표 3은 표 1에 따른 본 발명의 조성물을 사용하여 수행한 다양한 접착력 실험의 결과를 나타낸 것이다.
상기 접착력 실험을 수행하기 위하여, 상기 정의된 양의 접착용 조성물(접착제)이 샘플의 반대 편에 접착력을 통하여 단단히 부착되도록 코팅되었고, 또는 접착제는 스파츌라를 사용하여 ca. 2-4mm의 두께가 되도록 샘플의 표면에 적용되었다.
이후 상기 샘플은 세라믹 변기에 직접적으로 붙여졌다. 일반적으로 상기 샘플은 작은 압력으로 변기의 축축한 내부 표면 앞에 부착되엇다. 접착용 조성물 및 샘플은 즉시 사용 가능하고 곧장 물이 흘러갈 수 있다.
표 3의 실험은, polyvest 접착 촉진제, 1,4-시스-폴리부타디엔 말레산무수물 부가물을 포함하는 본 발명에 따른 접착용 조성물은 위생용기에 붙을 뿐만 아니라 훌륭한 접착 성질을 가져 변기 블록, 디스케일링 정제, 투명한 비누시스템 등에 붙이는데 적합할 수 있음을 입증한다.
WO　99/66017에 의한 시스템을 포함하는 현재 시스템 사양의 접착력 거동과 비교하면 표 3에 기재된 샘플 모체를 포함하는 접착제 기능의 종류에 후자는 포함되지 않는다는 것이 규명될 수 있다.
WO　99/66017에서는 겔(gel)의 표면에 통상의 화장실 블록을 점착하기 위한 시도를 하자마자, 중력 때문에 바로 흘러내린다. 따라서 어떤 종류라도 내구성이 있는 기능성 접착제가 개발되었다.
본 발명의 일면에서, 현재의 polyvest-기반의 조성물의 훌륭한 접착 성질은 우선적으로 캐리어(반응 접착제)의 표면의 기능기와 함께 화학적 접착성을 유발하는 불규칙하게 분포된 말레산 무수화물 그룹의 존재 때문인 것으로 가정할 수 있는데; 한편으로, 그러나 이러한 효과는 또한 안쪽으로 지속되고, 상기 말레산 무수화물 그룹은 구조(즉, 계멸활성제의 칙핸성 그룹을 가지고, 공점도제와 연관된)내의 기능기와 반응하여(응집효과), 더 또는 덜 확장된 글리프탈 수지(glyptal resin)에 유사한 구조가 형성될 것이다.
순수한 형태에서 스타팅 물질은 또한 이미 압력-민감한 접착성을 가지는데 이는 오랜 기간 동안 끈적거림이 유지되게 한다(반응 그룹이 회복될 때 까지). 그러나 그러한 순수한 접착제(표면 활성 부분이 없는)는 매우 어렵게 세라믹 표면으로부터 제거될 수 있다.
상기 말레산무수물 기능의 응집력 효과는, 예를 들어 배합에 혼합될 수 있는 지방성 알코올의 긴 사슬 또는 PEG 시스템의 긴 사슬인 경우(예를 들어 Polyox WSR 303) 증가되어야 한다.
언급된 상호작용의 첫 번째 현상은 V2 블록(표 3)을 가지는 배합에서 V22 실험을 통하여 나타난다. 상기 V2 블록의 배합은 상당히 작은 샘플크기에서 460회 이상의 세척횟수를 나타낸다.
가교 과정에 더하여, 현재의 배합의 경우, 칼슘 이온으로부터 폴리소프의 형성은 또한 전체의 시스템의 강한 소수성화를 유발할 수 있고 그 결과 물에 대한 용해성을 낮추는 역할을 수행할 수 있다.
접착력의 향상에 대한 추가적인 기여는 크산탄이 포함됨으로써 기대될 수 있다. 화장실 시스템에서의 수분을 함유한 표면과의 접촉을 통한 하이드로콜로이드의 신속한은 표면에서 수분의 신속한 제거를 야기한다. 그 결과, 다른 예로 가건조제(pseudodry)와 접착제와의 상호작용은 신속하게 규명될 수 있다.
이러한 전반적인 상호작용의 결과로서, 상기 접착제 복합물은 물로 세척하여도 비교적으로 오랜 시간 동안 세라믹 물체의 표면에 붙어 있을 수 있다. 이는 매우 놀라운 성질인데, 왜냐하면 세척작용에서 물은 실제로 계면활성제-포함 물질을 되돌려 보내고(우수한 습수(wetting number)로 인하여) 따라서 세라믹 물체로부터 떨어지도록 하기 때문이다.
본 발명의 시스템에서, 접착제의 질량 또는 그것에 부착된 두 번째 구성성분은 바깥쪽에서 안쪽으로 침식되는 경우도 있다.
상세한 설명 뒤에 기재된 표 4는 본 발명의 표 1에 따른 많은 조성물의 거품 수(foam number) 및 표면 장력을 나타낸 것이다.
표 4는 본 발명에 따른 조성물이 EP　1325103　B1에 의한 지금까지 알려진 조성물과 상당히 다르다는 것을 나타낸다. 따라서 본 발명에 따른 조성물이 훨씬 훌륭한 기포제이다.
거품 수를 알아내기 위하여, 20℃에서 온도 조절된 100ml의 모액을 PTFE 마개로 닫혀진 250　ml 혼합용 실리더로 옮긴다. 상기 실린더는 이후 앞뒤로 20회(반대로 20회) 움직인다. 30초/　5분/30　분 각각의 경우 후에 생성된 거품 부피(foam volume (ml))를 읽어내어 기록한다.
상기 표면 장력은 Kruss bubble-pressure 측정 장치로부터 BP　2 장치를 사용하여 측정하였다.
블랭크 값(blank value)을 확인할 때, 진행절차는 다음과 같다: Ufaryl DL　90　C를 사용하여 0.1%농도의 양액을 제조하고, 20℃에서 측정 커브(measurement curve)는 세 번 기록되었는데, 이때 모세관 직경은 사전에 미리 확인되고 평균내어졌다. 평균으로부터 편차는 1　mN/m 이상 차이가 나지 않아야 한다.
첫번째 테스트는 초기 값으로서 사용되고, 모든 차후의 테스트는 초기 값(50/100/500ms)과 비교되었다. 편차가 ㅁ2mN/m보다 큰 경우, 모세관을 새 것으로 교체하였다.
측정을 위하여 상기 0.1% 농도 양액(20℃)의 표면 장력은 표면의 수명의 기능으로서 확인되었다. 상기 100, 500, 1000ms 후의 표면 장력은 여기서 측정된다.
표 5는 접착 촉진제로서 폴리알킬렌이민을 포함하는 본 발명에 따른 접착용 조성물의 다양한 배합물을 나타낸 것이고, 표 6은 알콕시화 아민 및 폴리글리세롤 폴리에테르 알킬카르복실산을 나타낸 것이다.
Figure 112015060897066-pct00018
* 상기 적용은 폭 2cm 및 두께 ca. 3mm의 타입에 좁은 직사각형의 구멍이 있는 어플리케이터를 사용하여 수행하였다.
** 상기 조성물은 화장실 블록에 적용되었고, 적용된 양은 화장실 블록의 중량에 대하여 ca. 10중량%였다. 상기 화장실 블록은 상기 조성물에 의해 위생적인 표면에 달라붙었다.
Tensopol USP 94는 Manro사로부터 이용가능한 계면활성제(C12-C16 라우릴 설페이트)이다.
Marlinat 242/90T는 C12-C14-알코올 폴리에틸렌 글리콜 및 프로필렌에테르(2 EO) 설페이트, 글리콜 트리이소프로파놀암모늄 염(Sasol)으로 구성된다.
Orange Fun은 Givaudan사로부터 이용가능한 향수이다.
Kelzan ASX는 Kelco사로부터 이용가능한 크산탄(점도제/공점도제)이다.
Genapol DAT는 PEG-150 폴리글리세롤-2 트리스테아레이트 및 PEG-6 카프릴/카프릭 글리세라이드(capryl/capric glyceride)이다.
Lupasol SK는 BASF사로부터 이용가능한 ca. 2　000　000의 몰질량을 가진 액상 폴리에틸렌이민이고, Lupasol P는 BASF로부터 이용가능한 ca.　750　000의 몰질량을 가진 액상 폴리에틸렌이민이다.
Figure 112015060897066-pct00019
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Emanon XLF는 KaO Corporation, S.A사로부터 이용가능한 글리세레스-7 카프릴레이트/카프라테(glycereth-7 caprylate/caprate)이다.
Jeffamine T 5000는 Huntsman사(USA)로부터 이용가능한 ca. 5000의 몰질량(트리올 개시제를 가지고 프로필렌 옥사이드의 반응에 의해 제조된 트리아민, 뒤이어 터미널 하이드록시 그룹의 아미노화)을 가진 폴리에테르 아민이다.
Jeffamine ST-404는 Huntsman사(USA)로부터 이용가능한 ca. 565의 분자질량(molecular mass)을 가진 폴리에테르 아민을 변형(2차 아민, 2차 트리아민. 상기 아민 말단 그룹은 아세톤과 같은 케톤과 반응되어 환원된다.)한 것이다.
Cab-Osil은 높은 분산된 실리카이다.
수용성인 Arboform은 Tecnaro, Ilsfeld사(Germany)로부터 이용가능하고, 폴리머 리그닌 또는 리그닌 유도체, 생분해성의 폴리에스테르, 목질 섬유소(lignocelluloses) 또는 목질 섬유소성의 섬유 및 천연 수지, 즉 모노머릭, 올리고머릭 및 폴리머리 형태의 지방족의 및 방향성의 케톤, 알코올, 카르복실산, 락톤 및 폴리사이클로 구성되는 그래뉼(granule)이다.
Hydriol® PGR는 폴리글리세롤 폴리리시놀레이트(polygrycerol polyricinoleate)이다.
본 발명에 따라 분석된 상기 모든 조성물은 건조된 및 습윤성의 표면 모두에 현저하게 부착되고/달라붙는다.
또한, 상기 조성물은 바깥쪽이 매우 끈적끈적하여 50g까지 또는 그 이상의 질량을 가진 종래의 화장실 세척용 조성물은 얼만큼의 접착제가 적용되는지에 의존하여 상기 조성물위에 달라붙을 수 있다. 모든 세척 실험(flushed-off experiment)에서, 상기 계면활성제는 음이온성의 계면활성제가 사용되었다. 이러한 조성물의 세척 횟수는 높은 사용 기간에 비교하여 높게 나타난다.
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상기 표면 장력은 Kruss bubble-pressure 측정 기구로부터 BP　2 기구를 사용하여 결정되었다.
블랭크 값(blank value)을 확인할 때의 진행절차는 다음과 같다: Ufaryl DL　90　C를 사용하여 0.1% 농도의 양액을 제조하고, 20℃에서 측정 곡선은 직경이 사전에 확인되고 평균내어진 모세관으로 세번 기록되었다. 평균으로부터 편차는 1　mN/m 이상 차이나지 않아야 한다.
첫번째 테스트는 초기 값으로서 사용되고, 모든 이후의 테스트는 초기 값(50/100/500ms)과 비교된다. 편차가 ±2mN/m보다 큰 경우, 모세관을 새 것으로 교체하였다.
측정을 위하여 상기 0.1% 농도의 양액(20℃)의 표면 장력은 표면의 수명의 기능으로서 확인되었다. 상기 100, 500, 1000ms 후의 표면 장력은 여기서 측정된다.
상기 세척 횟수는 정의된 계획에 따라 81 세척 당 세척 부피(flush volume) 및 하루 당 19 세척횟수의 세척 순환(flush rhythm)을 이용하여 측정하였다. 상기 짧은 세척 빈도(예를 들어 3번째와 5번째 세척 사이) 동안의 세척용 물의 온도는 13℃ 내지 14℃이였고, 장기간 정지하고 있는 기간(예를 들어 19번째와 1번째 수세 사이)에는 15℃ 내지 16℃이였다. 상기 수세 물의 온도는 각각의 실험 일자에 측정하였고, 기록하였다.
Figure 112015060897066-pct00020
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Figure 112015060897066-pct00021
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Figure 112015060897066-pct00022
Figure 112015060897066-pct00023

Claims (31)

  1. 위생용 물건에 직접적으로 적용 가능한 위생용 물건을 위한 조성물로서,
    상기 조성물은 위생용 물건에 부착되고,
    상기 조성물은 계면활성제를 포함하는 충전제와, 또한 접착 촉진제를 포함하고,
    상기 접착 촉진제는 1) 불규칙적으로 분포된 기능기를 갖는 폴리알킬렌 사슬을 포함하는 폴리알킬렌 유도체의 그룹 또는 2) 폴리/메틸 비닐에테르/카르복실산 무수물의 모노알킬에스테르의 그룹으로부터의 코폴리머의 그룹 또는 3) 부분적으로 산화되거나 또는 그래프트 분자(graft molecules)를 함유하는 둘 이상의 올레핀의 코폴리머 및 올레핀 호모폴리머의 그룹 또는 4) 폴리알킬렌이민, 알콕시화(alkoxylated) 폴리알킬렌이민, 폴리에테르 아민 및 폴리글리세롤 폴리에테르 알킬카르복실산의 그룹 또는 5) 상기 폴리머 그룹을 함유하는 폴리머 또는 그 유도체로부터 선택되고,
    상기 조성물의 점도는 최소한 30Pas이며, 이는 Haake 점도계(Haake viscometer)를 사용하여 플레이트(plate) 직경이 10mm인 플레이트/플레이트 시스템에서 2.62　s-1 의 전단율 및 20℃인 조건에서 측정된 것이고,
    상기 조성물은 매우 끈적거려 위생용 물건에 막대 모양의 구성을 부착하는데 사용가능하고,
    폴리알킬렌이민의 그룹으로부터 선택된 접착 촉진제가 사용되는 경우, 상기 계면활성제의 농도는 7 내지 60 중량%인 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리알킬렌 사슬은 폴리부타디엔, 폴리이소프로필렌 또는 폴리프로필렌 사슬인 것을 특징으로 하는 조성물.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 기능기는 무수물, 티올, 에폭시 또는 1차 아민인 것을 특징으로 하는 조성물.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리알킬렌 유도체는 폴리부타디엔 사슬에 불규칙적으로 결합된 말레산무수물을 갖는 폴리머인 것을 특징으로 하는 조성물.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 접착 촉진제는 폴리부타디엔 고무; 스티렌-부타디엔 블록 폴리머 또는 코폴리머; 폴리이소프렌; 스티렌 또는 알파-메틸스티렌 상으로의 부타디엔 또는 이소프렌의 1,3-첨가에 의해 제조되는 랜덤 블록 폴리머; 에틸렌 또는 프로필렌의 호모폴리머; 에틸렌 및 프로필렌의 코폴리머; 에틸렌-에틸렌 옥사이드 코폴리머; 천연 고무; 및 노르보르넨(norbornene) 폴리머의 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 접착 촉진제는 일반식이 -(R-NH)n인 호모폴리머성 폴리알킬렌이민이고, 상기 식에서 R은 알킬 또는 알킬 유도체이고, n은 10-105 이고, 질소 기능기 상에 2차원 또는 3차원의 가교결합을 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 폴리알킬렌이민은 에틸렌, 메틸렌, 프로필렌 또는 부틸렌기를 함유하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리에테르 아민은 알콕시화 1차 알킬아민, 알콕시화 2차 알킬아민, 알콕시화 3차 알킬아민, 알콕시화 1차 아릴아민, 알콕시화 2차 아릴아민 또는 알콕시화 3차 아릴아민인 것을 특징으로 하는 조성물.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리에테르 아민은 삼기능기(trifunctional), 이기능기(bifunctional) 또는 단일기능기(monofunctional) 1차 아민; 및 폴리에테르기로서 폴리에틸렌 옥사이드, 혼합된 폴리(에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드) 또는 폴리프로필렌 옥사이드기를 함유하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리글리세롤 폴리에테르 알킬카르복실산은 폴리에틸렌 글리콜-150 폴리글리세릴-2 트리스테아레이트 또는 PEG-150 디글리세릴 트리스테아레이트 또는 PEG-150 테트라글리세릴 디스테아레이트의 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  13. 제 1 항 및 제 8 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조성물 중의 접착 촉진제의 농도는 2 중량% 내지 60 중량%인 것을 특징으로 하는 조성물.
  14. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조성물 중의 접착 촉진제의 농도는 15 중량% 내지 80 중량%인 것을 특징으로 하는 조성물.
  15. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 충전제는 점도제, 방향제, 염색제(dyes), 염류(salts), 거품 안정제(foam stabilizers), 거품 촉진제(foam boosters), 거품 발생제(foam generators) 및 폴리머성 천연 물질(polymeric natural substances)의 그룹으로부터 선택된 충전제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  16. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조성물 중의 계면활성제 부분은 0 초과 내지 80 중량%인 것을 특징으로 하는 조성물.
  17. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 계면활성제는 고운 가루(pulverulent) 또는 페이스트(paste)인 것을 특징으로 하는 조성물.
  18. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 계면활성제는 음이온성 계면활성제이고,
    또한 상기 계면활성제는 카르복실산의 염, 설폰산의 염, C6-C40 알코올 및 지방 알코올 에톡사이드의 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  19. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 계면활성제는 비이온성 계면활성제이고,
    또한 상기 계면활성제는 알코올 에톡실레이트, 알킬 글리코사이드, 알콕시화 지방산 알킬 에스테르, 아민 옥사이드 및 알카놀아마이드의 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 조성물은 0.25 중량% 내지 20 중량% 농도의 방향제 또는 향수 오일을 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  21. 제 15 항에 있어서,
    상기 조성물은 최대 90 중량%의 염을 포함하고,
    상기 염은 강산 또는 모노-, 디- 또는 폴리카르복실산의 알칼리 금속 염 및 알칼리토 금속 염으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 조성물.
  22. 제 15 항에 있어서,
    상기 조성물은 벤토나이트, 계면활성제 파우더, 크산탄, 폴리부타디엔 고무, 폴리이소프로펜, 블록 코폴리머, 아릴 에톡실레이트 또는 알킬-아릴 에톡시레이트 또는 폴리머성 천연 물질의 그룹으로부터 선택되는 공점도제(cothikener)를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  23. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조성물은 수용성, 수분산성, 또는 수용성 및 수분산성으로 일시적으로 부착되는 접착제인 것을 특징으로 하는 조성물.
  24. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 막대 모양의 구성은 향기 발생 구성(scented phase)이 있는 림 블록(rim block); 또는 표백제, 압축 정제, 수용성 플라스틱 또는 불수용성 플라스틱을 함유하는 림 블록이고,
    상기 수용성 플라스틱 또는 불수용성 플라스틱은 활성 성분, 탈취용 정제, 고체 탈취용 젤, 표백용 정제, 디스케일링 정제(descaling tablet) 또는 집중적인 세척용 정제를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  25. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조성물은 세척 첨가제, 탈취 첨가제, 표백 첨가제 및 색소 첨가제로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  26. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조성물은 연고형, 패이스트형 또는 크림형이고,
    또한 상기 조성물은 치수안정성을 가지는 것을 특징으로 하는 조성물.
  27. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조성물의 표면 장력은 50 내지 65　mN/m인 것을 특징으로 하는 조성물.
  28. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 조성물 및 적어도 하나의 막대 모양의 구성을 포함하는 화장실 세척 세트로서,
    상기 막대 모양의 구성은 향기 발생 구성이 있는 림 블록, 및 표백제, 압축 정제, 수용성 플라스틱 또는 불수용성 플라스틱을 함유하는 림 블록으로 이루어진 그룹으로부터 선택되고,
    상기 수용성 플라스틱 또는 불수용성 플라스틱은 활성 성분, 탈취용 정제, 고체 탈취용 젤, 표백용 정제, 디스케일링 정제 또는 집중적인 세척용 정제를 포함하는 화장실 세척 세트.
  29. 삭제
  30. 삭제
  31. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 조성물을 제조하는 방법으로서,
    상기 충전제는 계면활성제를 포함하고,
    상기 충전제 및 접착 촉진제는 상온에서 함께 교반되는 것을 특징으로 하는 방법.
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