KR101575741B1 - 압축된 왁시 고형 세정 조성물 및 이의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고형 세정 조성물을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 방법은 왁시 세정 조성물의 유동성 왁시 입자를 압축 및/또는 진동시키는 것을 포함할 수 있다. 왁시 세정 조성물에 대해, 유동성 왁시 입자를 압축 및/또는 진동시키는 것은 고형물의 모양 및 밀도를 결정하지만 고형물을 형성하는데 요구되지 않는다. 본 방법은 압축 및/또는 진동을 위해 콘크리트 블록기를 사용할 수 있다. 또한, 본 발명은 본 방법에 의해 제조된 고형 세정 조성물, 및 결합제에 의해 함께 결합된 입자를 포함하는 고형 세정 조성물에 관한 것이다.

Description

압축된 왁시 고형 세정 조성물 및 이의 제조 방법 {PRESSED, WAXY, SOLID CLEANING COMPOSITIONS AND METHODS OF MAKING THEM}

본 발명은 고형 세정 조성물을 제조하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 왁시(waxy) 세정 조성물의 유동성 왁시 입자를 압축 및/또는 진동시키는 것을 포함할 수 있다. 왁시 세정 조성물에 있어서, 유동성 왁시 분자를 압축 및/또는 진동시키는 것은 고형물의 모양 및 밀도를 결정한다. 상기 방법은 압축 및/또는 진동을 위해 콘크리트 블록기(concrete block machine) 및/또는 턴테이블 프레스(turntable press)를 사용할 수 있다. 또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 제조된 고형 세정 조성물 및 함께 결합된 왁시 입자를 포함하는 고형 세정 조성물에 관한 것이다.

기업 및 산업 활동에서의 고형화 기술 및 고체 블록 세제의 사용은 미국 재공개 특허 제32,762호 및 제32,818호(Fernholz 등)에서 청구된 SOLID POWER^® 상표 기술에서 개척되었다. 왁시 고형 세정 조성물에 대해서는, 유사한 진보가 달성되지 않았다.

종래의 왁시 고형 조성물은 용융된 조성물을 주조하고, 압출시킴으로써 제조될 수 있다. 고가의 테이블 프레스(table press)로 고압을 인가하여야만 타블렛 또는 퍽(puck) 크기의 고형물을 형성시킬 수 있다. 테이블 프레스는 고형 블록을 제조하는데 적합하지 않다. 주조는 액체를 형성하기 위해 조성물을 용융시킬 것을 요한다. 용융에는 에너지가 소비되고, 일부 세정 제품 중의 특정 바람직한 성분들을 파괴시킬 수 있다. 압출은 고가의 설비 및 진보된 기술 노하우를 필요로 한다.

따라서, 왁시 고형 세정 조성물을 제조하기 위한 추가의 방법 및 이러한 방법에 의해 제조될 수 있는 조성물이 요구되는 실정이다.

발명의 개요

본 발명은 고형 세정 조성물을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 왁시 세정 조성물의 유동성 왁시 입자를 압축 및/진동시키는 것을 포함할 수 있다. 왁시 세정 조성물에 있어서, 유동성 왁시 분자를 압축 및/또는 진동시키는 것은 고형물의 모양 및 밀도를 결정한다. 상기 방법은 압축 및/또는 진동을 위해 콘크리트 블록기 및/또는 턴테이블 프레스를 사용할 수 있다. 또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 제조된 고형 세정 조성물 및 함께 결합된 왁시 입자를 포함하는 고형 세정 조성물에 관한 것이다.

본 발명은 고체 세정 조성물을 제조하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 왁시 고화제, 알칼리성 공급원, 격리제, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 유동성 왁시 입자를 제공하는 것을 포함한다. 이 방법은 요망되는 성분을 혼합하여 유동성 왁시 입자를 형성시키는 것을 포함할 수 있다. 또한, 이 방법은 유동성 왁시 입자를형틀 내로 배치하는 것을 포함한다. 이 방법은 형틀 내의 유동성 왁시 입자를 완만하게 압축, 진동, 또는 압축 및 진동으로 고형 세정 조성물을 생성하는 것을 포함할 수 있다.

완만한 압축, 진동 또는 이들의 압축 및 진동은 콘크리트 제조기 또는 벽돌 제조기와 같은 공지되어 있는 콘크리트 블록기, 또는 턴테이블 프레스에 의해 수행될 수 있다. 고형 세정 조성물을 제조하는 방법은 왁시 고화제, 격리제, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 유동성 왁시 입자를 제공하는 것을 포함할 수 있다. 상기 방법의 이러한 구체예는 콘크리트 블록기의 드로우어(drawer) 또는 호퍼(hopper)에 유동성 왁시 입자를 도입하고, 콘크리트 블록기를 작동시켜 고형 세정 조성물을 생성하는 것을 포함한다.

몇몇 구체예에서, 상기 방법은 콘크리트 블록기의 드로우어에 유동성 왁시 입자를 도입시키고, 드로우어 내의 유동성 왁시 입자를 진동시키는 것을 포함한다. 또한, 상기 방법은 드로우어로부터의 유동성 왁시 입자를 형틀 내로 전달하는 것을 포함한다. 일단 형틀 내에서, 상기 방법은 형틀 내의 유동성 왁시 입자를 완만하게 압축시키거나, 유동성 왁시 분자를 진동시키거나, 또는 형틀 내의 유동성 왁시 입자를 완만하게 압축 및 진동시켜 고형 세정 조성물을 생성하는 것을 포함한다. 상기 방법은 그 후, 형틀로부터 고형 세정 조성물을 분리하는 것을 포함한다.

완만하게 압축하는 것은 유동성 왁시 입자에 약 1 내지 약 1000psi의 압력을 가하는 것을 포함할 수 있다. 진동은 약 3000 내지 약 6000rpm에서 일어날 수 있다. 진동은 약 1500 내지 약 3000rpm에서 일어날 수 있다. 진동은 약 1 내지 약 10초 동안 일어날 수 있다.

본 발명은 또한 고형 세정 조성물에 관한 것이다. 고형 세정 조성물은 왁시 고화제, 알칼리성 공급원, 격리제, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 고형 세정 조성물은 내부 및 표면을 포함하는 세정 조성물의 입자를 포함할 수 있다. 고형 세정 조성물에서, 인접 입자의 표면은 안정한 고형 세정 조성물을 제공하기 위해 인접 입자와 충분히 접촉할 수 있을 만큼 서로 접촉할 수 있다. 고형 세정 조성물은 본 발명의 방법에 의해 제조될 수 있다.

도 1은 본 발명의 조성물을 완만하게 압축하기에 적합한 장치인 콘크리트 블록기를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 조성물을 완만하게 압축하기에 적합한 장치인 턴테이블 프레스를 개략적으로 도시한 것이다.

정의

본원에서 사용되는 용어 "콘크리트 블록기"는 콘크리트로부터 콘크리트 생성물(예를 들어, 블록 또는 포장(paver))을 형성하고, 형틀(form) 또는 몰드(mold) 내에서 콘크리트(또는 본 발명의 유동성 왁시 입자)를 압축하거나, 진동시키거나 또는 압축 및 진동을 위한 장치를 포함하는 기계이다. 이러한 기계는 콘크리트 제조기, 콘크리트 블록기, 벽돌 제조기 등으로서 제품 문헌에 공지되어 있다.

다르게 명시되지 않는 한, 본원에서 사용되는 용어 "psi" 또는 "제곱 인치당 파운드(pounds per square inch)"는 압축되는(예를 들어, 완만하게 압축되는) 물질(예를 들어, 본 발명의 유동성 왁시 입자)에 가해지거나, 다수의 형태의 물질에 가해지는 실질 압력을 나타낸다. 본원에서 사용되는 psi 또는 제곱 인치당 파운드는 압축을 행하는 장치 내의 소정 지점에서 측정된 게이지 또는 수압을 나타내지 않는다. 장치 내의 소정 지점에서 측정된 게이지 또는 수압은 본원에서 "게이지압"으로서 언급된다.

본원에서 사용되는 용어 "포스페이트-비함유"는 포스페이트 또는 포스페이트 함유 화합물을 함유하지 않는 조성물, 혼합물 또는 성분을 나타내거나, 포스페이트 또는 포스페이트 함유 화합물이 첨가되지 않았음을 나타낸다. 포스페이트 또는 포스페이트 함유 화합물은 포스페이트 비함유 조성물, 혼합물 또는 성분의 오염화를 통해 존재할 수 있으나, 포스페이트의 수준은 0.5wt% 미만이어야 하고, 이에 따라 0.1 wt% 미만일 수 있으며, 0.01wt% 미만일 수 있다.

본원에서 사용되는 용어 "인 비함유"는 인 또는 인 함유 화합물을 함유하지 않는 조성물, 혼합물 또는 성분을 나타내거나, 인 또는 인 함유 화합물이 첨가되지 않았음을 나타낸다. 인 또는 인 함유 화합물은 인 비함유 조성물, 혼합물 또는 성분의 오염화를 통해 존재할 수 있으나, 인의 수준은 0.5wt% 미만이어야 하고, 이에 따라 0.1 wt% 미만일 수 있으며, 0.01wt% 미만일 수 있다.

용어 "작용성 물질" 또는 "작용성 첨가제"는 고체 또는 용해된 조성물에 요망되는 성질을 부여하는 활성 화합물 또는 물질을 나타낸다. 예를 들어, 작용성 물질은 고화 특징 또는 희석율을 개선시키는 것과 같이 고형 조성물에 요망되는 성질을 부여할 수 있다. 작용성 물질은 또한, 수성상에 분산되거나 용해되는 경우, 사용되는 수성 물질에 유리한 성질을 제공한다. 작용성 물질의 예로는 킬레이트화제/격리제, 알칼리성 공급원, 계면활성제, 세정제, 유연제, 완충제, 부식방지제, 표백활성제, 2차 경화제 또는 용해도 개질제, 세제 충진제, 소포제, 재부착 방지제(anti-redeposition agent), 항균제, 린스 보조 조성물, 미량검출 작용제 또는 시스템(threshold agent or system), 심미성 향상제(aesthetic enhancing agent) (즉, 염료, 향수), 윤활제 조성물, 부가적인 표백제, 작용성 염, 경화제, 용해도 개질제, 효소, 그 밖의 이러한 첨가제 또는 작용성 성분, 등, 및 이들의 혼합물이 포함된다. 조성물에 첨가되는 작용성 물질은 제조하려는 조성물의 유형, 및 조성물의 의도된 최종 용도에 따라 달라질 것이다.

"세정"은 흙 제거, 표백, 미생물군 감소 또는 이들의 조합을 수행하거나 보조하는 것을 의미한다.

본원에서 사용되는, 고형 세정 조성물은, 왁시 분말, 플레이크, 과립, 팰릿, 타블렛, 로젠지, 퍽, 연탄, 벽돌, 고형 블록, 또는 단위 용량을 포함하거나, 이로 제한되는 것은 아닌 고체 형태의 세정 조성물을 나타낸다. 또한, 용어 "고형"은 고형 세정 조성물의 저장 및 사용의 예상된 조건 하에서의 세정 조성물의 상태를 나타낸다. 일반적으로, 세정 조성물은 약 100℉ 이하 내지 약 120℉ 초과의 온도에 노출되는 경우에 고체 형태로 존재할 것으로 예상된다.

본원에서 사용되는 미생물 제제는 보존제 중에 제공될 수 있는, 1종 또는 그 초과의 포자(박테리아 또는 균류), 식물성 박테리아, 또는 균류를 포함하는 조성물을 나타낸다. 본원에서 사용되는 박테리아 제제는 보존제에 제공될 수 있는 박테리아 포자 및/또는 식물성 박테리아를 포함하는 조성물을 나타낸다. 보존제는 예를 들어, 상업적으로 공급되는 포자(박테리아 또는 균류), 식물성 박테리아, 또는 균류의 제조물에 사용된 임의의 또는 다양한 보존제 조성물을 포함할 수 있다. 이러한 보존제에는 예를 들어, 킬레이터, 계면활성제, 완충제, 물 등이 포함될 수 있다. 미생물 제제는 예를 들어, 지방, 오일, 유지, 당, 단백질, 탄수화물 등과 같이 토양을 분해하거나 열화시킬 수 있다.

본원에 사용되는 붕산염 및 보레이트 염은 상호교환가능하게 사용되어 포타슘 보레이트, 모노에탄올아민 보레이트와 같은 염, 또는 붕산의 중화에 의해 수득됨에 따라 가시화될 수 있거나, 이에 의해 얻어진 또 다른 염을 나타낸다. 본 발명의 조성물 중 붕산염 또는 보레이트 염의 중량%는 음하전된 붕소 함유 이온, 예를 들어, 보레이트 및/또는 붕산 부분의 중량의 중량%로서 표현되거나, 전체 붕산 염, 예를 들어, 음하전된 부분 및 양하전된 부분 모두의 중량%로서 표현될 수 있다. 바람직하게는, 상기 중량%는 전체 붕산염에 대한 것이다. 시트르산염, 또는 그 밖의 산 염의 중량%는 또한 이러한 방식으로 표현될 수 있으며, 바람직하게는 전체 산 염에 대해 표현될 수 있다. 본원에서 사용되는 용어 "총 붕소 화합물"은 보레이트 및 붕산 부분의 합을 나타낸다.

본원에서 사용되는 염기성 또는 알칼리성 pH는 7 초과, 8 또는 그 초과, 약 8 내지 약 9.5, 약 8 내지 약 11, 약 9 초과, 또는 약 9 내지 약 10.5의 pH를 나타낸다.

본원에서 사용되는 용어 "플로어링(flooring)" 또는 "플로어(floor)"는 사람이 걸을 수 있는 임의의 수평 표면을 나타낸다. 플로어링 또는 플로어는 세라믹 타일, 또는 자연 암석(예를 들어, 쿼리 타일(quarry tile))과 같은 무기 물질, 또는 에폭시, 폴리머, 고무, 또는 탄성 물질과 같은 유기 물질로 제조될 수 있다. 플로어링 또는 플로어는 레스토랑(예를 들어, 패스트 푸드 레스토랑), 식품 가공 및/또는 제조 시설, 도축장, 포장 공장, 쇼트닝 생산 공장, 부엌 등과 같은 임의의 다양한 환경에서 있을 수 있다.

본원에서 사용되는 용어 "마찰 계수" 및 "활주 내성"은 임의의 다양한 표준 공개 자료, 예컨대 ASTM 표준 D-2047("Static Coefficient of Friction of Polish Coated Floor Surfaces as Measured by the James Machine") 및 ASTM 컴미티(Committee) D-21(이러한 시험에 의해 측정된 바와 같이 0.5 이상의 정지 마찰 계수를 갖는 플로어는 비위험 보도 표면을 제공하는 것으로 인정된다고 나타내고 있다)에 의한 보고서와 관련하여 정의될 수 있다. 상기 값은 로버트 제이. 브런그라버(Robert J. Brungraber)에 의한 NBS Technical Note 895("An Overview of Floor Slip- Resistance, With Annotated Bibliography")에서 정량화되어 있으며, 여기서, 0.5의 값은 안전 인자를 제공하며, 보통의 보폭을 고려하여 대부분의 사람들이 0.3 내지 0.35보다 더 큰 그 값에 대해서는 미끄러질 것 같지 않다. 다른 관련된, 유사한 기준으로는 ANSI 1264.2-2001, ASTM C1028-89, ASTM D2047-93, ASTM F1679-00 (이는 영어 XL 트리보미터(Tribometer)에 관한 것이다), ASTM 테스트 메쏘드(Test Method) F1677-96, 및 UL 410(1992)를 포함한다. 본 문단에서 각 기준은 본원에 참고로 통합된다.

본원에서 사용되는 중량%(wt-%), 중량 퍼센트, 중량% 등은 조성물 총 중량으로 나눈 후, 100을 곱한 물질의 중량으로서 물질의 농도를 나타내는 동의어이다.

본 발명의 조성물의 성분의 양을 수식하거나 본 발명의 방법에 사용되는 본원에서 사용되는 용어 "약"은 예를 들어, 현실계에서 농축물 또는 사용 용액을 제조하는데 사용되는 액체 취급 절차 및 일반적인 측정을 통해; 이러한 절차에서의 우발적인 에러를 통해; 조성물을 제조하거나 본 방법을 수행하는데 사용되는 성분들의 순도, 공급원 또는 제조 상의 차이 등을 통해 일어날 수 있는 수량의 변동을 나타낸다. 용어 약은 또한 특정 개시 혼합물로부터 형성된 조성물에 대해 상이한 평형 조건으로 인해 차이가 나는 양을 포함한다. 용어 "약"에 의해 수식되거나 수식되지 않거나 간에, 특허청구범위는 양에 대한 등가물을 포함한다.

조성물

본 발명은 고형 세정 조성물 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 왁시 세정 조성물의 유동성 왁시 입자를 압축, 진동, 또는 이의 조합(압축 및 진동)으로 블록 또는 퍽과 같은 고형물을 생성하는 것을 포함할 수 있다. 본원에서 입자, 화합물 또는 조성물(예를 들어, 왁시 입자, 왁시 고화제)과 관련하여 사용되는 경우 용어 "왁시"는 충분량의 입자가 서로 접촉 상태로 있는 경우에 함께 점착하는, 예를 들어, 결합하는 입자 또는 화합물 또는 조성물을 나타낸다. 압력 또는 진동이 가해지지 않고, 단지 소정의 형 또는 몰드에 놓여지는 경우, 왁시 세정 조성물의 유동성 왁시 입자는 잘 바스러지는(무른) 고형물을 형성한다. 유동성 왁시 입자를 몰드 또는 형틀에서 완만하게 압축 및/또는 진동시키면 안정한 고형물이 생성된다. 안정한 고형 조성물은 저장되거나 취급될 수 있는 조건 하에서 그 형태로 유지된다. 왁시 세정 조성물에 있어서, 유동성 왁시 입자의 압축 및/또는 진동은 안정한 고형물의 형태 및 밀도를 결정한다.

왁시 고형 조성물은 왁시 고화제 및 임의의 다양한 세정제를 포함한다. 예를 들어, 본 고형 조성물은 산미료, 항균제(예를 들어, 4차 암모늄 화합물), 알칼리성 공급원, 킬레이트화제, 또는 이들의 조합물, 및 물을 포함할 수 있다. 왁시 고화제, 알칼리성 공급원, 킬레이트화제, 또는 이들의 조합물을 물 및 그 밖의 요망되는 세정제와 혼합하면 유동성 왁시 입자(예를 들어, 유동성 왁시 분말)가 생성된다. 유동성 왁시 입자를 형틀(예를 들어, 몰드 또는 용기)에 붓고, 왁시 분말을 완만하게 압축 및/또는 진동시켜 안정한 고형물을 수득한다.

완만하게 압축하는 것은 유동성 왁시 입자의 충분량의 입자(예를 들어, 과립)가 서로 접촉되게 하기에 효과적인 방식으로 용기 내의 유동성 왁시 입자를 압축하는 것을 나타낸다. 진동시키는 것은 유동성 왁시 입자의 충분량의 입자(예를 들어, 과립)가 서로 접촉되게 하기에 효과적인 방식으로 용기 내의 유동성 왁시 입자를 운동시키거나 진동 에너지를 부여하는 것을 나타낸다. 본 방법에서, 압축시키고, 진동시키는 것은 유동성 왁시 입자의 충분량의 입자(예를 들어, 과립)가 서로 접촉되게 하기에 효과적인 방식으로 용기에서 유동성 왁시 입자를 운동시키거나 진동 에너지를 부여하고, 압축시키는 것을 나타낸다. 서로 접촉하는 충분량의 입자(예를 들어, 과립)는 안정한 고형 조성물을 제조하기에 효과적인 서로에 대한 입자의 결합을 제공한다.

본 발명의 방법은 종래의 타정에 사용된 고압 압축 없이 안정한 고형물을 생성할 수 있다. 종래의 타정기는 타블렛을 생성하기 위해 약 5000psi 및 심지어 약 30,000-100,000psi 또는 그 초과를 고형물에 적용한다. 대조적으로, 본 발명의 방법은 단지 약 1000psi 또는 그 미만의 압력으로 고형물을 압축한다. 특정 구체예에서, 본 발명의 방법은 약 300psi 또는 그 미만, 약 200psi 또는 그 미만, 약 100psi 또는 그 미만의 압력을 사용한다. 특정 구체예에서, 본 발명의 방법은 약 1psi 또는 그 초과, 약 2psi 또는 그 초과, 약 5psi 또는 그 초과, 약 10psi 또는 그 초과의 정도로 낮은 압력을 사용할 수 있다.

본 발명의 방법은 타정기에서 생성될 수 있는 것보다 더 큰 크기를 포함하여 임의의 다양한 크기로 안정한 고형물을 생성할 수 있다. 종래의 타정기는 단지 보다 소형의 고형 제품, 예를 들어, 하키 퍽(또는 약 600g 미만) 미만의 제품들을 제조할 수 있었다. 본 방법은 약 3 kg 내지 약 6 kg 중량이고, 부피가 예를 들어, 5gal이고, 치수가 예를 들어, 6x6 인치 또는 포장형 슬라브(paver-like slab) 12 인치 정방형인 고형 블록을 생성하는데 사용된다. 본 발명은 압력이 아니라 결합제를 사용하여 대형의 안정한 고형물을 제공한다.

본 발명의 방법은 종래의 주조에서와 같이 용융물 사용 및 용융물의 고화를 이용하지 않고 안정한 고형물을 생성할 수 있다. 용융물을 형성시키는 것은 조성물을 용융시키기 위해 조성물을 가열하는 것을 요한다. 열은 외부적으로 가해지거나 화학적 발열반응(예를 들어, 부식성 물질(수산화나트륨)과 물의 혼합으로부터)에 의해 생성될 수 있다. 고온 용융물을 취급하는 것은 사전 안전 조치 및 설비를 필요로 한다. 또한, 용융물의 고화는 용기에서 용융물을 냉각시켜 용융물을 고화시키고, 주조 고형물을 형성시키는 것을 필요로 한다. 냉각은 시간 및/또는 에너지를 필요로 한다. 대조적으로, 본 방법은 본 발명의 조성물의 고화 또는 경화 동안에 주위 온도 및 습도를 이용할 수 있다. 본 방법에 따라 제조된 부식성 조성물은 발열 반응으로 인해 약간의 온도만 증가시킨다. 본 발명의 고형물은 용융물로부터의 고화에 의해 함께 유지되는 것이 아니라, 유동성 왁시 입자에서 생성되고 안정한 고형물을 생성하는데 효과적인 결합제에 의해서 함께 유지된다.

본 발명의 방법은 다이를 통해 혼합물을 압축하기 위해 압출하지 않고 안정한 고형물을 생성할 수 있다. 다이를 통해 혼합물을 압출하여 고형 세정 조성물을 생성하는 종래의 공정은 고형물 또는 페이스트에 고압을 가하여 압출된 고형물을 생성한다. 대조적으로, 본 방법은 고형물에 대해 약 1000psi 또는 그 미만, 또는 심지어 1psi 정도로 낮은 압력을 사용한다. 본 발명의 고형물은 압력만에 의해서가 아니라, 유동성 왁시 입자에서 생성되고 안정한 고형물을 생성하는데 효과적인 결합제에 의해 함께 유지된다.

임의의 다양한 유동성 왁시 입자가 본 발명의 방법에 사용될 수 있다. 예를 들어, 일 구체예에서, 유동성 왁시 입자는 습식 모래와 유사한 조도를 갖는다.

고형 세정 조성물의 제조 방법

몇몇 양태에서, 본 조성물은 콘크리트 블록, 콘크리트 포장, 또는 그 밖의 성형된 콘크리트 제품을 형성할 수 있는 장치에서 진동되고, 완만하게 압축될 수 있다. 이러한 장치는 콘크리트 블록기, 콘크리트 제조기, 벽돌제조기 등으로서 다양하게 공지되어 있다. 이러한 장치의 또 다른 형태로는 헤르메틱 프레스(hermetic press), 탬핑기(tamping machine), 브릭 프레스(brick press), 턴테이블 프레스, 유압식 프레스(hydraulic press) 등으로서 다양하게 공지되어 있다.

본 방법은 콘크리트 블록기를 사용하여 고형 세정 조성물을 형성시키는 것을 포함할 수 있다. 본 방법은 본 발명의 유동성 왁시 입자를 제공하는 것을 포함할 수 있다. 유동성 왁시 입자는 상기 기계의 드로우어에 놓이거나 제공된다. 유동성 왁시 입자는 드로우어 내에서 진동될 수 있다. 이후, 유동성 왁시 입자는 드로우어로부터 형틀로 옮겨진다. 일단 이러한 형틀에서, 유동성 왁시 입자는 완만하게 압축, 진동, 또는 압축 및 진동하여, 형틀에서 고형 세정 조성물을 생성한다. 이후, 안정한 고형 조성물은 형틀로부터 분리될 수 있다.

콘크리트 블록기는 몰드 또는 형틀에서 조성물을 약 200 내지 약 6000rpm, 약 200 내지 약 300rpm, 약 2500 내지 약 3000 (예를 들어, 3100)rpm, 약 1500 내지 약 3000rpm, 또는 약 3000 내지 약 6000rpm으로 진동시킬 수 있다.

콘크리트 블록기는 몰드에서 조성물을 약 1 내지 약 10 초 또는 약 1 내지 약 6초 동안 진동시킬 수 있다.

콘크리트 블록기는 몰드 또는 형틀의 내용물을 약 1 내지 약 1000psi, 약 2 내지 약 300psi, 약 5psi 내지 약 200psi, 또는 약 10psi 내지 약 100psi의 힘으로 압축할 수 있다. 특정 구체예에서, 본 방법은 약 300psi 또는 그 미만, 약 200psi 또는 그 미만, 또는 약 100psi 또는 그 미만의 압력을 사용한다. 특정 구체예에서, 본 방법은 1psi 또는 그 초과, 약 2 또는 그 초과, 약 5psi 또는 그 초과, 또는 약 10psi 또는 그 초과와 같은 낮은 압력을 사용할 수 있다.

콘크리트 블록기는 몰드에서 조성물을 소정의 가진력(excitiation force)(즉, 진폭, 원심력), 예를 들어, 약 2000 내지 약 6,500lb, 약 3000 내지 약 9000lb, 약 4000 내지 약 13,000lb, 또는 약 5000 내지 약 15,000lb로 진동시킬 수 있다(그리고, 형틀을 진동시키는 것을 포함). 특정 구체예에서, 진동력(vibrational force)은 약 2,000lb, 약 3,000lb, 약 4,000lb, 약 5,000lb, 약 6,000lb, 약 7,000lb, 약 8,000lb, 약 9,000lb, 약 10,000lb, 약 11,000lb, 약 12,000lb, 약 13,000lb, 약 14,000lb, 또는 약 15,000lb일 수 있다.

일 구체예에서, 본 방법은 유동성 왁시 입자를 함유하는 드로우어를 약 200 내지 약 6,000rpm으로 약 1 내지 약 10초 동안 진동시키는 것을 포함할 수 있다. 일 구체예에서, 본 방법은 유동성 왁시 입자를 함유하는 형틀을 약 200 내지 약 6,000rpm으로 약 1 내지 약 10초 동안 진동시킬 수 있다. 일 구체예에서, 본 발명은 이러한 진동 처리를 포함할 수 있으며, 또한 약 100 내지 약 2000lb의 중량으로 형틀내의 유동성 왁시 입자를 압축할 수 있다.

콘크리트 제조기를 사용하는 방법은 고형 세정 조성물을 형성시키는데 유용한 임의의 다양한 추가적 조작을 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 방법은 유동성 왁시 입자를 호퍼에 넣고/거나 호퍼로부터 유동성 왁시 입자를 드로우어로 유입시키거나 전달하는 것을 포함할 수 있다. 유동성 왁시 입자는 중력 하에서 호퍼로부터 드로우어로 유동하거나, 호퍼로 밀려 도입될 수 있다. 호퍼가 드로우어 바로 위에 위치하는 경우, 호퍼의 하부 상의 문을 개방함으로써 유동성 왁시 입자가 드로우어로 낙하될 수 있게 한다. 다르게는, 호퍼는 램프(ramp) 위에 위치할 수 있으며, 유동성 왁시 입자가 램프를 흘러 내려 드로우어로 흘러갈 수 있다.

본 방법은, 유동성 왁시 입자를 호퍼로부터 드로우어로 흘러보내거나 낙하시킬 때 호퍼 내에서 유동성 왁시 입자를 진동 및/또는 교반시키는 것, 유동성 왁시 입자를 드로우어로 흘러보낼 때 드로우어에서 유동성 왁시 입자를 진동 및/또는 교반시키는 것 그리고 이들의 조합을 포함할 수 있다.

본 방법은 유동성 왁시 입자를 드로우어로부터 형틀로 옮기는 것을 포함한다. 유동성 왁시 입자를 드로우어에서 형틀로 옮기는 것은 중력의 힘에 의해 달성될 수 있다. 예를 들어, 드로우어가 형틀 위의 소정 위치에 있을 수 있다(배치될 수 있다). 드로우어의 바닥은 드로우어의 내부의 아래로부터 활주되어 나오거나 외측으로 이동하여 나오도록 구성될 수 있다. 따라서, 드로우어에서 어떠한 유동성 왁시 입자도 형틀, 예를 들어, 형틀의 캐비티 또는 캐비티들로 낙하할 것이다. 본 방법은 형틀 위에 배치된 드로우어를 제공하는 것을 포함하며, 드로우어는 드로우어의 내부와 형틀 사이에 배치된 판을 포함할 수 있다. 본 방법은 드로우어의 내부와 형틀 사이가 아닌 위치로 판을 외측으로 이동시키는 것을 포함할 수 있다. 따라서, 유동성 왁시 입자가 형틀로 낙하한다.

본 방법은, 유동성 왁시 입자가 드로우어에서 형틀로 유입되거나 낙하할 때 형틀에서 유동성 왁시 입자를 진동시키는 것, 유동성 왁시 입자가 형틀로 유입될 때 형틀에서 유동성 왁시 입자를 진동시키는 것, 유동성 왁시 입자가 형틀 내에 존재할 때 유동성 왁시 입자를 진동시키는 것, 그리고 이들의 조합을 포함할 수 있다. 본 방법은 형틀 내(예를 들어, 형틀의 캐비티 또는 캐비티들내)의 유동성 왁시 입자를 압축하는 것을 포함할 수 있다.

압축되고/거나 진동된 유동성 왁시 입자는 임의의 다양한 방법에 의해 형틀로부터 분리될 수 있다. 예를 들어, 조성물을 형틀로부터 분리시키는 것은 형틀의 바닥을 형성하는 팰릿(pallet) 상에 잔류하는 조성물과 함께 형틀을 들어올리거나 드로우어 및 형틀로부터 팰릿을 수평으로 이동 분리시키는 것을 포함한다.

요컨대, 본 방법은 콘크리트 블록기의 구성 요소인 드로우어 및 형틀을 사용할 수 있다. 콘크리트 블록기는 드로우어에서 유동성 왁시 입자를 진동시키고; 드로우어로부터 유동성 왁시 입자를 형틀로 전달하고, 형틀에서 유동성 왁시 입자를 완만하게 압축하거나, 유동성 왁시 입자를 진동시키거나, 또는 형틀에서 유동성 왁시 입자를 완만하게 압축 및 진동시켜 고형 세정 조성물을 생성하고; 고형 세정 조성물을 형틀로부터 분리시킬 수 있다(즉, 형틀을 떼어낸다).

콘크리트 블록기

적합한 콘크리트 블록기는 예를 들어, Columbia, Besser, Masa, Omag, 또는 Quadra에 의해 제조되고, 모델 번호가 예컨대 Columbia Model 15, 21, 또는 22; Besser SuperPac, BescoPac, 또는 VibraPac; 또는 Masa Extra-Large XL 6.0인 것들을 포함한다. 이러한 기기는 예를 들어, 일회 작업으로 각각 1.5 내지 3kg 중량이 나가는 고형 세정 조성물로된 6-10개의 블록을 제조할 수 있다.

도 1을 참조하면, 콘크리트 블록기(100)는 유동성 왁시 입자를 수용하고, 유동성 왁시 입자를 형틀(3)로 낙하시키도록 구성된 드로우어(1)를 포함할 수 있다. 형틀(3)은 요망되는 모양의 고형 세정 조성물을 제공하도록 구성된 하나 또는 다수의 캐비티(5)를 규정할 수 있다. 예를 들어, 형틀(3)은 개방된 상단부(7), 형틀 측면부(9), 및 팰릿(11)을 갖는 캐비티(5)를 형성할 수 있다.

드로우어(1)는 드로우어 측면부(13) 및 바닥판(15)을 포함할 수 있다. 바닥판(15)은 드로우어 측면부(13) 아래로부터 이동되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 바닥판(15)은 드로우어 측면부(13)와 활주가능하게 결합하여 바닥판(15)이 드로우어 측면부(13)에 의해 규정된 드로우어 내부(17) 아래로부터 활주되어 나오도록 할 수 있다. 콘크리트 블록기(100)는 형틀(3) 상에 본 발명의 유동성 왁시 입자(미도시됨)를 함유하는 드로우어(1)를 정위시키도록 구성될 수 있다. 본 발명의 유동성 왁시 입자를 함유하는 드로우어(1)가 형틀(3) 위에 정위되고, 바닥판(15)이 드로우어 내부(17) 아래로부터 활주되어 나오면, 유동성 왁시 입자가 캐비티 또는 캐비티들(5)로 낙하한다.

콘크리트 블록기(100)는 또한 진동 시스템(19)을 포함할 수 있다. 진동 시스템(19)은 드로우어 진동장치(21)를 포함할 수 있다. 드로우어 진동장치(21)는 드로우어(1) 및 드로우어가 함유하는 임의의 유동성 왁시 입자를 진동시키도록 구성될 수 있다. 드로우어 진동장치(21)는 진동 에너지를 드로우어 내의 유동성 왁시 입자에 부여할 수 있다. 드로우어 진동장치(21)는 드로우어(1) 및 드로우어의 내용물을 사전선택된 회전수(rpm) 및 사전선택된 진폭(원심력)으로 진동시키도록 구성될 수 있다. 진동 시스템(19)은 형틀 진동장치(23)를 포함할 수 있다. 형틀 진동장치(23)는 형틀(3) 및 형틀이 함유하는 임의의 유동성 왁시 입자를 진동시키도록 구성될 수 있다. 형틀 진동장치(23)는 형틀 내의 유동성 왁시 입자에 진동 에너지를 부여할 수 있다. 형틀 진동장치(23)는 형틀(3) 및 형틀의 내용물을 사전선택된 회전수(rpm) 및 사전선택된 진폭(원심력)으로 진동시키도록 구성될 수 있다.

콘크리트 블록기(100)는 또한 압축 시스템(25)을 포함할 수 있다. 압축 시스템(25)은 형틀(3)의 캐비티 또는 캐비티들(5) 내의 유동성 왁시 입자를 압축하도록 구성될 수 있다. 압축 시스템은 예를 들어, 캐비티 또는 캐비티들(5) 내의 유동성 왁시 입자 상으로 하향 이동되도록 구성된 하나 또는 복수의 슈(shoe)(27)를 포함할 수 있다. 압축 시스템(25)은 사전선택된 압력(psi)으로 형틀(3)의 캐비티 또는 캐비티들(5) 내의 유동성 왁시 입자를 압축하도록 구성될 수 있다.

콘크리트 블록기(100)는 또한 형틀(3)에 대해 드로우어(1)를 이동시키도록 구성된 임의의 드로우어 이동수단(29)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 드로우어 이동수단(29)은 호퍼(31) 아래로부터 형틀(3) 위로 드로우어(1)를 이동시키도록 구성될 수 있다. 다르게는, 드로우어(1) 및 호퍼(31)는 둘 모두 형틀(3) 위에 정위될 수 있다. 이러한 구체예에서, 드로우어 이동수단(29)은 예를 들어, 정비 또는 그 밖의 목적을 위해 형틀(3)위로부터 드로우어(1)를 이동시키도록 구성될 수 있다. 호퍼(31)는 드로우어(1) 및 캐비티 또는 캐비티들(5)을 반복적으로 충전하도록 충분한 유동성 왁시 입자를 함유하도록 구성될 수 있다.

콘크리트 블록기(100)는 또한 드로우어(1)에 대해 형틀(3)을 이동시키도록 구성된 형틀 이동수단(33)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 형틀 이동수단(33)은 드로우어(1) 아래로부터 콘크리트 블로기(100)의 외부 위치로 형틀(3)을 이동시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 형틀 이동수단(33)은 팰릿(11) 상에 고형 조성물을 남겨두면서 형틀 측면부(9)를 상승시키도록 구성될 수 있다. 팰릿(11)은 이후 콘크리트 블록기(100)의 외부로 이동되어 고형 조성물이 기기로부터 분리될 수 있도록 한다.

턴테이블 프레스

적합한 콘크리트 블록기는 예를 들어, Schauer & Haeberle, Masa, 등으로부터 제조되고, 모델명이 예컨대 Multi-System-Press 970, RECORD Power WP-06 4D, UNI-2000, WKP 1200 S, 등인 것들을 포함한다. 이러한 콘크리트 블록기는 예를 들어, 일회 작업으로 각각 1.5 내지 3kg 중량이 나가는 고형 세정 조성물로 된 6-10개의 블록을 제조할 수 있다.

도 2와 관련하면, 턴테이블 프레스(200)는 유동성 고형물을 수용하고 유동성 고형물을 몰드(205)에 낙하시키도록 구성된 활송장치(203)를 갖는 호퍼(201)를 포함할 수 있다. 몰드(205)는 고형 세정 조성물의 요망되는 모양을 제공하도록 구성된 하나 또는 다수의 챔버(207)를 규정할 수 있다. 턴테이블 프레스(200)는 호퍼 진동장치(209) 및/또는 몰드 진동장치(211)를 포함하여 각각 호퍼 및/또는 몰드, 및 이들이 함유할 수 있는 임의의 유동성 고형물을 진동시킬 수 있다.

턴테이블 프레스(200)는 호퍼(201) 중의 유동성 고형물에 진동 에너지를 부여할 수 있다. 호퍼 진동장치(209)는 호퍼(201) 및 호퍼의 내용물을 사전선택된 회전수(rpm) 및 사전선택된 진폭(원심력)으로 진동시키도록 구성될 수 있다. 몰드 진동장치(211)는 몰드내의 유동성 왁시 입자에 진동 에너지를 부여할 수 있다. 몰드 진동장치(211)는 몰드(205) 및 몰드의 내용물을 사전선택된 회전수(rpm) 및 사전선택된 진폭(원심력)으로 진동시키도록 구성될 수 있다.

턴테이블 프레스(200)는 또한 프레스(213)를 포함할 수 있다. 프레스(213)는 몰드(205) 및 몰드(205) 내에 존재할 수 있는 임의의 챔버 또는 챔버(들)(207) 내의 유동성 고형물을 압축하도록 구성될 수 있다. 프레스(213)는 예를 들어, 몰드(205) 및 임의의 챔버 또는 챔버들(207) 내의 유동성 고형물 상으로 하향 이동되도록 구성된 램(215)을 포함할 수 있다. 프레스(213)는 몰드(205) 및 임의의 챔버 또는 챔버들(207) 내의 유동성 고형물을 사전선택된 압력(psi)으로 압축하도록 구성될 수 있다.

턴테이블 프레스(200)는 또한 몰드(205)를 이동시키도록 구성된 턴테이블(217)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 턴테이블(217)은 몰드(205)를 활송장치(203)로부터 램(215) 아래의 소정 위치로 이동시키고, 그 다음에 예를 들어, 비적재 위치(219)로 이동시켜, 턴테이블로 압축된 고형물(221)이 이러한 장치로부터 분리될 수 있도록 구성될 수 있다.

몇몇 양태에서, 안정한 고형 세정 조성물을 제조하는 방법은 고화제; 및 알칼리성 공급원, 산미료, 안정화된 미생물 또는 효소 조성물, 계면활성제, 격리제, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 성분을 포함하는 유동성 왁시 입자를 제공하는 것을 포함한다. 유동성 왁시 입자는 홀딩 호퍼(holding hopper)로 전달된다. 홀딩 호퍼는 홀딩 호퍼에서 유지되는 동안 유동성 왁시 입자가 고화 또는 시멘트화되는 것을 방지하는 교반 블레이드(agitation blade)를 포함할 수 있다. 이후, 유동성 왁시 입자는 홀딩 호퍼로부터 런 호퍼(run hopper)로 제공된다. 런 호퍼는 런 호퍼 내에 머무르는 동안에 유동성 왁시 입자가 고화 또는 시멘트화되는 것을 방지하는 교반 블레이드를 포함할 수 있다. 이후, 유동성 왁시 입자는 런 호퍼로부터 적재 셀(load cell) 상의 캐비티로 전달된다. 유동성 입자의 임의의 요망되는 양이 캐비티로 도입될 수 있다. 캐비티에 도입된 유동성 왁시 입자의 양은 적재 셀 상에 의해 측정될 수 있다. 이후, 유동성 왁시 입자는 캐비티 내에서 완만한 압축, 진동, 또는 압축 및 진동으로 안정한 고형 세정 조성물을 생성한다. 이후, 안정한 고형 세정 조성물은 캐비티로부터 분리된다.

압축 및/또는 진동시키기 위한 추가의 방법

본 발명의 고형 조성물은 고형 조성물을 압축 및/또는 진동시키는 유리한 방법에 의해 제조될 수 있다. 조성물의 압축 및/또는 진동 방법은 요망되는 성분들을 요망되는 비율로, 예를 들어 리본 또는 그 밖의 공지된 블렌더에 의해 혼합하여 유동성 왁시 입자를 형성시키는 것을 포함한다. 이에 따라, 일 구체예에서, 상기 방법은 몰드 내의 유동성 왁시 입자를 압축 및/또는 진동시켜 안정한 고형 조성물을 형성시키고, 조성물을 몰드로부터 회수하는 것을 포함한다.

압축은 타블렛 또는 그 밖의 통상적인 고형 세정 조성물을 형성하기 위해 사용되는 통상적인 압력과 비교하여 낮은 압력을 사용할 수 있다. 예를 들어, 일 구체예에서, 본 방법은 고형물 상에 단지 약 1000psi 또는 그 미만의 압력을 사용한다. 특정 구체예에서, 본 방법은 약 300psi 또는 그 미만, 약 200psi 또는 그 미만, 또는 약 100psi 또는 그 미만의 압력을 사용한다. 특정 구체예에서, 본 방법은 내지 약 1psi 또는 그 초과, 약 2 또는 그 초과, 약 5psi 또는 그 초과, 약 10psi 또는 그초과와 같은 낮은 압력을 사용할 수 있다. 특정 구체예에서, 본 방법은 약 1 내지 약 1000psi, 약 2 내지 약 300psi, 약 5psi 내지 약 200psi, 또는 약 10psi 내지 약 100psi의 압력을 사용할 수 있다. 이러한 압축은 본원에서 "완만한 압축"으로서 언급된다.

몇몇 구체예에서, 고형 조성물은 진동을 포함하는 방법에 의해 형성된다. 이러한 구체예는 유동성 왁시 입자를 몰드내에 도입하고, 유동성 왁시 입자를 몰드내에서 진동시키거나, 유동성 왁시 입자가 도입되기 전에 또는 도입될 때에 유동성 왁시 입자를 진동시키거나, 또는 이들을 조합하여, 조성물을 형성함으로써 혼합된 성분으로부터 고형 세정 조성물을 형성시키고, 압축 및/또는 진동된 조성물을 몰드로부터 회수하는 것을 포함한다.

진동은 혼합된 성분의 몰드에 진동 에너지를 부여하는 임의의 다양한 방법들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 진동은 플랫폼(platform) 상의 혼합된 성분을 함유하는 다수의 몰드를 진동시키는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 진동은 몰드내 혼합된 성분에 진동 프로브를 삽입시키는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 진동은 몰드 내 혼합된 성분에 진동 표면 또는 물체를 배치하는 것을 포함할 수 있다.

진동은 또한 유동성 왁시 입자가 몰드 내에 배치되는 것과 실질적으로 동시에 또는 전에 유동성 왁시 입자를 진동시키는 것을 포함할 수 있다. 유동성 왁시 입자는 고형 세정 조성물의 수백 또는 수천 파운드를 생성하기에 충분한 양으로서 저장 또는 제공될 수 있다. 예를 들어, 수개의 몰드 또는 형틀을 충전하기에 충분한 유동성 왁시 입자의 양이 용기(예를 들어, 드로우어) 내에 도입되고, 용기내에서 진동될 수 있다. 유동성 왁시 입자는 그것이 용기로부터 몰드 또는 형틀로 이동(예를 들어, 낙하)될 때에 진동될 수 있다.

본 고형물을 형성시키기에 효과적인 진동은 약 200 내지 약 6000rpm, 약 200 내지 약 300rpm, 약 2500 내지 약 3000(예를 들어, 3100)rpm, 약 1500 내지 약 3000rpm, 또는 약 3000 내지 약 6000rpm으로 진동시키는 것을 포함한다.

진동은 약 1 내지 약 10초 또는 약 1 내지 약 6초 동안 수행될 수 있다. 조성물을 진동시키기 위한 적합한 장치는 콘크리트 블록기 또는 콘크리트 제조기를 포함한다.

특정 구체예에서, 진동은 유동성 왁시 입자, 몰드 또는 형틀, 및 장치의 이송부에 가해지는 진동 에너지인 원심력의 양으로서 정량화될 수 있다. 특정 구체예에서, 진동력의 양은 약 100lb, 약 200lb, 약 300lb, 약 400lb, 약 500lb, 약 600lb, 약 700lb, 약 800lb, 약 900lb, 또는 약 1,000lb이다. 특정 구체예에서, 진동력의 양은 약 2,000lb, 약 3,000lb, 약 4,000lb, 약 5,000lb, 약 6,000lb, 약 7,000lb, 약 8,000lb, 약 9,000lb, 약 10,000lb, 약 11,000lb, 약 12,000lb, 약 13,000lb, 약 14,000lb, 또는 약 15,000 lb이다. 특정 구체예에서, 진동력의 양은 약 100lb, 약 200lb, 약 300lb, 약 400lb, 약 500lb, 약 600lb, 약 700lb, 약 800lb, 약 900lb, 약 1,000, 약 1,500lb, 약 2,000lb, 약 3,000lb, 약 4,000lb, 약 5,000lb, 약 6,000lb, 약 7,000lb, 약 8,000lb, 약 9,000lb, 약 10,000lb, 약 11,000lb, 약 12,000lb, 약 13,000lb, 약 14,000lb, 또는 약 15,000lb이다. 콘크리트 제조기를 사용하는 경우, 유동성 왁시 입자, 몰드 또는 형틀, 및 콘크리트 제조기의 이송부에 가해지는 진동력의 양은 약 2000 내지 약 6,500lb, 약 3000 내지 약 9000lb, 약 4000 내지 약 13,000lb, 또는 약 5000 내지 약 15,000lb일 수 있다.

몰드는 몰드로부터 고형 조성물을 용이하게 떼어내기 위한 이형층으로 코팅될 수 있다.

본 방법은 임의의 다양한 왁시 조성물에 대해 작동할 수 있다. 조성물은 예를 들어, 유동성 왁시 분말 또는 왁시 페이스트일 수 있다. 적합한 유동성 왁시 분말은 왁시 분말 및 습윤화된 왁시 분말을 포함한다. 본 방법은 몰드로 유입되거나 낙하되어 몰드를 충전할 수 있는 왁시 조성물에 대해 작동할 수 있다.

고형 세정 조성물

몇몇 양태에서, 본 발명은 왁시 고화제, 및 그 밖의 성분을 포함하는 고형 세정 조성물을 제공한다. 본 조성물의 구체예에 대한 대표적인 성분의 농도에 대한 몇몇 예가 하기 표 A에 기재되며, 여기서 수치는 총 조성물 중량에 대한 성분의 중량%로 제시된 것이다. 특정 구체예에서, 표 A의 비율 및 양은 "약"으로 수식될 수 있다.

표 A

왁시 고화제는 음이온성 계면활성제, 예컨대 소듐 알킬 벤젠 설포네이트 단독, 또는 소듐 라우렐 설페이트 및/또는 소듐 라우렐 에테르 설페이트와의 혼합물일 수 있다. 왁시 고화제는 우레아일 수 있다.

본 발명의 고형 생성물은 예를 들어, 공기 청정제, 청관제(urinal block), 배수링(drain ring) 또는 세탁 바(laundry bar)로서 사용하기 위한 성분과 함께 제형화될 수 있다.

고화제

왁시 고형 조성물은 왁시 고화제를 포함할 수 있다. 본 조성물의 왁시 고화제는 고체 형태로 조성물을 유지시키는데 관여한다. 고형 조성물의 다른 성분들이 또한 고형물이 될 수 있지만, 고화제는 고체 및 액체 성분을 포함하는 전체 조성물을 고체 상태로 유지시킬 수 있다. 왁시 고화제는 조성물의 균일한 고화에 크게 기여하는 화합물 또는 화합물의 시스템일 수 있다. 왁시 고화제는 또한 혼합되고 고화되는 경우에 세정제 및 다른 성분들과 매트릭스를 형성하여 사용 중에 고형 세정 조성물로부터 세정제가 균일하게 해리되도록 할 수 있다. 고화제는 또한 조성물에 세정력 또는 항균 활성을 제공할 수 있다.

고형 세정 조성물에 포함되는 고화제의 양은 제조되는 고형 세정 조성물의 유형, 고형 세정 조성물의 성분, 조성물의 의도된 용도, 사용 동안의 시간에 걸쳐 고형 조성물에 가해지는 분산 용액의 양, 상기 분산 용액의 온도, 상기 분산 용액의 경도, 고형 세정 조성물의 물리적 크기, 다른 성분의 농도, 및 조성물 중의 세정제의 농도를 포함하는 인자에 따라 달라질 것이나, 이에 제한되지 않는다. 고형 세정 조성물에 포함되는 고화제의 양은 세정제 및 조성물의 다른 성분과 효과적으로 배합되어 연속되는 혼합 조건 및 고화제의 용융 온도에서 또는 그 미만의 온도 하에서 균질한 혼합물을 형성하는 것이 바람직하다.

고형 세정 조성물에 포함되는 고화제의 양은 수성 매질 중에 도입되는 경우 처리된 조성물의 요망되는 경도 및 요망되는 조절된 용해 속도를 제공하여 사용 동안 고화된 조성물로부터 세정제를 요망된 속도로 분배하는데 효과적이다. 몇몇 구체예에서, 고화제는 고형 세정 조성물을 고체 형태로 유지시키는데 있어서 알칼리성 공급원을 보조할 수 있다. 다른 구체예에서, 고화제는 조성물의 세정제 및 다른 활성 성분과 상용성(compatible)이고, 가공된 조성물의 유효량의 경도 및/또는 수용해도를 제공할 수 있다.

적합한 왁시 고화제에는 고체 폴리에틸렌 글리콜(PEG); 음이온성 계면활성제; 고체 EO/PO 블록 코폴리머 등; 아미드, 예컨대 스테아르산 모노에탄올아미드, 라우르산 디에탄올아미드, 알킬아미드 등; 고용융 알코올 에톡실레이트(예를 들어, 12, 14, 16, 18 또는 20몰의 에톡실레이트를 갖는 C12-C14 알코올 에톡실레이트, 20몰의 에톡실레이트를 갖는 C12-C15 알코올 에톡실레이트; 13몰의 에톡실레이트를 갖는 C14-C15 알코올 에톡실레이트, 20몰의 에톡실레이트를 갖는 C6 알코올 에톡실레이트) 등; 왁스, 예를 들어, 파라핀; 높은 융점을 갖는 그 밖의 일반적으로 작용성 또는 비활성인 물질 등이 포함되나, 이로 제한되는 것은 아니다. 추가의 적합한 고화제로는 EO/PO 블록 코폴리머, 예컨대, 상표명 Pluronic 108, Pluronic F68으로 판매되는 것들; 아미드, 예컨대 라우르산 디에탄올아미드 또는 코코디에틸렌 아미드 등이 포함된다.

폴리에틸렌 글리콜

왁시 고화제는 유기 왁시 고화제일 수 있다. 적합한 유기 고화제는 폴리에틸렌 글리콜(PEG) 화합물이다. 폴리에틸렌 글리콜 고화제를 포함하는 고형 세정 조성물의 고화 속도는, 조성물에 첨가되는 폴리에틸렌 글리콜의 양 및 분자량에 따라 부분적으로 또는 전체적으로 달라질 것이다. 적합한 폴리에틸렌 글리콜의 예로는, 일반식 H(OCH₂CH₂)_nOH(여기서, n은 15 초과, 특히 약 30 내지 약 1700이다)의 고형 폴리에틸렌 글리콜이 포함되나, 이로 제한되는 것은 아니다. 일반적으로, 폴리에틸렌 글리콜은 약 1,000 내지 약 100,000의 분자량을 갖는, 약 특히 1,450 내지 약 20,000, 보다 특히 약 1,450 내지 약 8,000의 분자량을 갖는 자유 유동 분말 또는 플레이크 형태의 고형물이다.

몇몇 구체예에서, 폴리에틸렌 글리콜은 약 1중량% 내지 75중량%, 특히 약 3중량% 내지 약 15중량%이다. 적합한 폴리에틸렌 글리콜 화합물은 특히 PEG 4000, PEG 1450, 및 PEG 8000을 포함한다. 특정 구체예는 PEG 4000 또는 PEG 8000을 사용한다. 상업적으로 입수가능한 고형 폴리에틸렌 글리콜의 예로는 CARBOWAX(유니온 카바이드 코포레이션(Union Carbide Corporation, Houston, TX)으로부터 입수가능)가 포함되나, 이로 제한되는 것은 아니다.

특정 구체예에서, 고화제는 고체 PEG, 예를 들어, PEG 1500 내지 PEG 20,000을 포함한다. 특정 구체예에서, PEG는 PEG 1450, PEG 3350, PEG 4500, PEG 8000, PEG 20,000 등을 포함한다. 특정 구체예에서, 고화제는 고화제들의 배합물, 예컨대, PEG와 EO/PO 블록 코폴리머의 배합물(예컨대, 플루로닉) 및 PEG와 아미드(예컨대, 라우르산 디에탄올 아미드 또는 스테아르산 모노에탄올 아미드)의 배합물을 포함한다.

음이온성 계면활성제

본 조성물은 고화제로서 음이온성 계면활성제를 포함할 수 있다. 적합한 음이온성 계면활성제로는 유기 설포네이트 계면활성제, 유기 설페이트 계면활성제, 포스페이트 에스테르 계면활성제, 카르복실레이트 계면활성제, 이들의 혼합물 등이 포함된다. 일 구체예에서, 음이온성 계면활성제는 알킬 설포네이트, 알킬아릴 설포네이트 알킬화된 디페닐 옥사이드 디설포네이트, 알킬화된 나프탈렌 설포네이트, 알코올 알콕실레이트 카르복실레이트, 사르코시네이트, 타루레이트, 아실 아미노산, 알칸산 에스테르, 포스페이트 에스테르, 황산 에스테르, 또는 이들의 염 또는 산 형태, 또는 이들의 혼합물이 포함된다. 특정 제형 및 이에 필요한 것들에 따라 특정 염이 적합하게 선택될 것이다.

적합한 음이온성 계면활성제로는 설폰산(및 염), 예컨대, 이세티오네이트(예를 들어, 아실 이세티오네이트), 알킬아릴 설폰산 및 이의 염, 알킬 설포네이트 등이 포함된다.

적합한 합성 수용해성 음이온성 세정 화합물의 예로는 암모늄 및 치환된 암모늄(예컨대, 모노-, 디- 및 트리에탄올아민), 및 알킬 단핵 방향족 설포네이트, 예컨대, 직쇄 또는 분지쇄 내의 알킬기 중 약 5 내지 약 18개의 탄소 원자를 함유하는 알킬 벤젠 설포네이트의 알칼리 금속(예컨대, 나트륨, 리튬 및 칼륨) 염, 예컨대 알킬 벤젠 설포네이트의, 또는 알킬 톨루엔, 크실렌, 쿠멘 및 페놀 설포네이트의 염; 알킬 나프탈렌 설포네이트, 디아밀 나프탈렌 설포네이트, 및 디노닐 나프탈렌 설포네이트 및 알콕실화된 유도체 또는 이들의 유리 산이 포함된다. 적합한 설포네이트로는 올레핀 설포네이트, 예컨대 장쇄 알켄 설포네이트, 장쇄 히드록시알칸 설포네이트, 또는 알켄설포네이트와 히드록시알켄 설포네이트의 혼합물이 포함된다.

특정 구체예에서, 음이온성 계면활성제, 예컨대 노말(nomal) C8 설포네이트를 포함하는 본 조성물은 비포움(non-foam) 또는 저포움(low foam) 조성물일 수 있다. 이러한 조성물은 클린 인 플레이스(clean in place), 기계식 식기 세척, 얼룩제거, 및 세정, 세탁물 세탁, 얼룩 제거 등과 같은 용도에 유리할 수 있다.

본 조성물에 사용하기에 적합한 음이온성 설페이트 계면활성제에는 알킬 에테르 설페이트, 알킬 설페이트, 선형 및 분지형의 1차 및 2차 알킬 설페이트, 알킬 에톡시설페이트, 지방 올레일 글리세롤 설페이트, 알킬 페놀 에틸렌 옥사이드 에테르 설페이트, C₅-C₁₇ 아실-N-(C₁-C₄ 알킬) 및 -N-(C₁-C₂ 히드록시알킬)글루카민 설페이트, 및 알킬폴리사카라이드의 설페이트, 예컨대, 알킬폴리글루코사이드의 설페이트 등이 포함된다. 또한, 알킬 설페이트, 알킬 폴리(에틸렌옥시) 에테르 설페이트, 및 방향족 폴리(에틸렌옥시) 설페이트, 예컨대, 에틸렌 옥사이드 및 노닐 페놀의 설페이트 또는 축합 생성물(일반적으로 분자당 1 내지 6개의 옥시에틸렌기를 가짐)이 포함된다.

우레아

우레아 입자가 또한 고형 세정 조성물 중의 고화제 및/또는 경화제로서 사용될 수 있다. 조성물의 고화 속도는 조성물에 첨가되는 우레아의 양, 입도 및 모양을 포함하는 인자에 따라 부분적으로 또는 전체적으로 달라질 것이나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 우레아의 미립자 형은 세정제 및 다른 성분, 바람직하게는 미량이지만 효과적인 양의 물과 배합될 수 있다. 우레아의 양 및 입도는, 우레아 및 다른 성분들을 용융된 상태로 용융시키기 위해 외부 공급원으로부터 열을 가하지 않고 균일한 혼합물을 형성시키기 위한 세정제 및 그 밖의 성분들과 배합되는데 효과적이다. 고형 세정 조성물 중에 포함되는 우레아의 양은 수성 매질 중에 도입되는 경우 처리된 조성물의 요망되는 경도 및 요망되는 용해 속도를 제공하여 사용 동안 고화된 조성물로부터 세정제를 요망된 속도로 분배하는데 효과적인 것이 바람직하다. 몇몇 구체예에서, 조성물은 약 5중량% 내지 약 90중량%, 특히 약 8중량% 내지 약 40중량%, 더욱 특히 약 10중량% 내지 약 30중량%의 우레아를 포함한다.

우레아는 프릴 비즈(prilled bead) 또는 분말의 형태로 존재할 수 있다. 프릴 우레아는 일반적으로 예를 들어, 아카디안 소히오 컴패니, 니트로젠 케미컬스 디비젼(Arcadian Sohio Company, Nitrogen Chemicals Division)으로부터와 같이 약 8 내지 15 U.S. 메시 범위의 입도의 혼합물로서 상업적 공급원으로부터 입수할 수 있다. 바람직하게는, 우레아의 프릴형은 습식 밀, 예컨대, 단일 또는 이중 나사 압출기, 텔레다인 믹서(Teledyne mixer), 로스 에멀시파이어(Ross emulsifier) 등을 사용하여, 입도를 약 50 U.S. 메시 내지 약 125 U.S. 메시, 특히 약 75-100 U.S. 메시로 감소시키도록 밀링된다.

알칼리성 공급원

본 발명에 따른 고형 세정 조성물은 기재의 세정력을 증진시키고, 조성물의 오염물 제거 성능을 개선시키기 위해 유효량의 하나 또는 그 초과의 알칼리성 공급원을 포함한다. 일반적으로, 하나 또는 그 초과의 알칼리성 공급원의 유효량은 사용 조성물이 약 8 이상의 pH 갖게 하는 양으로서 간주되어야 된다. 사용 조성물의 pH가 약 8 내지 약 10인 경우, 약한 알칼리성인 것으로 간주될 수 있으며, pH가 약 12 초과인 경우, 사용 조성물은 부식성인 것으로 간주될 수 있다. 일반적으로, 부식성 기재 사용 조성물보다는 약한 알칼리성인 세정 조성물이 더 안전한 것으로 간주되기 때문에 사용 조성물을 약한 알칼리성 세정 조성물로서 제공하는 것이 바람직하다.

고형 세정 조성물은 알킬 금속 카르보네이트 및/또는 알칼리 금속 히드록사이드를 포함할 수 있다. 사용될 수 있는 적합한 금속 카르보네이트로는 예를 들어, 소듐 또는 칼륨 카르보네이트, 비카르보네이트, 세스퀴카르보네이트, 이들의 혼합물이 포함된다. 사용될 수 있는 적합한 알칼리 금속 히드록사이드로는 예를 들어, 수산화나트륨, 수산화리튬 또는 수산화칼륨이 포함된다. 알칼리 금속 히드록사이드는 고체 비드 형태로 조성물에 첨가되거나, 수용액 중에 용해되거나, 이들의 조합으로 사용될 수 있다. 알칼리 금속 히드록사이드는 약 12 내지 100 U.S. 메시 범위의 입도의 혼합물을 갖는 프릴 고형물 또는 비즈 형태의 고형물로서, 또는 수용액으로서, 예를 들어 50중량% 내지 73중량% 용액으로서 상업적으로 입수가능하다.

고형 세정 조성물은 사용 조성물의 pH가 약 8 이상이 되도록 하는 충분량의 알칼리 공급원을 포함할 수 있다. 알칼리성 공급원은 바람직하게는 기재의 세정력을 증진시키고, 조성물의 오염 제거 수행능을 개선시키기 위한 양으로 사용된다. 일반적으로, 농축물은 알칼리성 공급원을 약 5중량% 이상, 약 10중량% 이상, 또는 약 15중량% 이상의 양으로 포함할 것이다. 고형 세정 조성물은 약 10중량% 내지 약 80중량%, 바람직하게는 약 15중량% 내지 약 70중량%, 더욱 더 바람직하게는 약 20중량% 내지 약 60중량%의 알칼리성 공급원을 포함할 수 있다. 알칼리성 공급원은 음이온성 계면활성제를 중화시키는 양으로 제공될 수 있으며, 조성물의 고화를 보조하기 위해 사용될 수 있다.

농축물 중의 다른 성분에 대한 충분한 여지를 제공하기 위해, 알칼리성 공급원은 약 60중량% 미만의 양으로 농축물에 제공될 수 있다. 또한, 알칼리성 공급원은 약 40중량% 미만, 약 30중량% 미만, 또는 약 20중량% 미만의 수준으로 제공될 수 있다. 특정 구체예에서, 고형 세정 조성물은 약 8 미만의 pH 수준에서 유용한 사용 조성물을 제공할 수 있다. 이러한 조성물에 있어서, 알칼리성 공급원은 생략될 수 있으며, 추가의 pH 조절제가 사용되어 사용 조성물에 요망되는 pH를 부여할 수 있다. 따라서, 알칼리성 공급원은 임의의 성분으로서 특징될 수 있는 것으로 이해해야 한다.

결합제의 성분으로서 카르복실레이트를 포함하는 조성물에 있어서, 고형 세정 조성물은 약 75중량%, 약 60중량% 미만, 약 40중량% 미만, 약 30중량% 미만, 약 20중량% 미만으로 포함할 수 있다. 알칼리성 공급원은 고형 세정 조성물의 총 중량의 약 0.1 내지 약 90중량%, 약 0.5 내지 약 80중량%, 또는 약 1 내지 약 60중량%를 구성할 수 있다.

제 2 알칼리성 공급원

몇몇 구체예에서, 본 발명의 고형물은 기재의 세정력을 증진시키고, 조성물의 오염 제거 수행능을 개선시키기 위해 유효량의 하나 또는 그 초과의 무기 세제 또는 알칼리성 공급원을 포함할 수 있다. 상기 논의된 바와 같이, 알칼리 금속 카르보네이트와 같은 알칼리 금속 염을 포함하는 구체예에서, 알칼리 금속 염은 알칼리성 공급원으로서 작용할 수 있다. 조성물은 알칼리성 공급원과는 별도로 제 2의 알칼리성 공급원을 포함할 수 있으며, 이러한 제 2 공급원은 전체 조성물의 약 0 내지 75중량%, 약 0.1 내지 70중량%, 1 내지 25중량%, 또는 약 20 내지 60중량%, 또는 30 내지 70중량%을 포함할 수 있다.

추가의 알칼리성 공급원에는 예를 들어, 무기 알칼리성 공급원, 예컨대, 알칼리 금속 히드록사이드 또는 실리케이트 등을 포함될 수 있다. 적합한 알칼리 금속 히드록사이드에는, 예를 들어, 수산화나트륨 또는 수산화칼륨이 포함된다. 알칼리 금속 히드록사이드는 예를 들어, 고체 비즈 형태, 수용액 중에 용해된 형태, 또는 이들의 조합을 포함하는 다양한 형태로 조성물에 첨가될 수 있다. 알칼리 금속 히드록사이드는 약 12 내지 100 U.S. 메시 범위의 입도의 혼합물을 갖는 프릴 고형물 또는 비즈 형태의 고형물로서, 또는 수용액으로서, 예를 들어 50중량% 내지 73중량% 용액으로서 상업적으로 입수가능하다.

유용한 알칼리성 금속 실리케이트의 예로는 소듐 또는 칼륨 실리케이트(M₂O:SiO₂ 비가 1:2.4 내지 5:1(여기서, M은 알칼리 금속을 나타냄)) 또는 메타실리케이트가 포함된다.

그 밖의 알칼리성 공급원은 금속 보레이트, 예컨대 소듐 또는 칼륨 보레이트 등; 에탄올아민 및 아민; 및 그 밖의 유사한 알칼리성 공급원을 포함한다.

유기 격리제

적합한 유기 격리제로는 유기 포스포네이트, 아미노카르복실산, 또는 이들의 혼합물이 포함된다.

유기 포스포네이트

적합한 유기 포스포네이트에는 알칼리성 공급원 및 물과 함께 고화된 조성물을 형성시키는데 사용하기에 적합한 것들이 포함된다. 유기 포스포네이트에는 유기-포스폰산, 및 이의 알칼리 금속 염이 포함된다. 적합한 유기 포스포네이트의 몇몇 예로는 하기가 포함된다: 1-히드록시에탄-1,1-디포스폰산: CH₃C(OH)[PO(OH)₂]₂; 아미노트리(메틸렌포스폰산): N[CH₂PO(OH)₂]₃; 아미노트리(메틸렌포스포네이트), 나트륨 염

;2-히드록시에틸이미노비스(메틸렌포스폰산): HOCH₂CH₂N[CH₂PO(OH)₂]₂; 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스폰산): (HO)₂POCH₂N[CH₂CH₂N[CH₂PO(OH)₂]₂]₂; 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스포네이트), 나트륨 염: C₉H_(28-x)N₃Na_xO₁₅P₅(x=7); 헥사메틸렌디아민(테트라메틸렌포스포네이트), 칼륨 염: C₁₀H_(28-x)N₂K_xO₁₂P₄(x=6); 비스(헥사메틸렌)트리아민(펜타메틸렌포스폰산): (HO)₂POCH₂N[(CH₂)₆N[CH₂PO(OH)₂]₂]₂; 및 인산 H₃PO₃; 및 그 밖의 유사한 유기 포스포네이트, 및 이들의 혼합물.

이들 물질은 널리 공지되어 있는 격리제이지만, 알칼리성 공급원을 포함하는 고화 복합 물질 중의 성분으로서는 보고되어 있지 않다.

적합한 유기 포스포네이트 조합물은 ATMP 및 DTPMP를 포함한다. 포스포네이트가 첨가되는 경우 중화 반응에 의해 생성되는 열 또는 기체가 거의 또는 전혀 없도록 하는 혼합물에 첨가되기 전의, 중화된 또는 알칼리성 포스포네이트, 또는 이러한 포스포네이트와 알칼리 공급원과의 조합물이 적합하다.

아미노카르복실산

유기 격리제는 또한 아미노카르복실산 타입 격리제를 포함할 수 있다. 적합한 아미노카르복실산 타입 격리제로는 알칼리성 공급원 및 물과 함께 고화된 조성물을 형성하는데 사용하기에 적합한 것들이 포함된다. 아미노카르복실산 타입 격리제는 산, 또는 이의 알칼리 금속 염을 포함할 수 있다. 아미노카르복실산 물질의 몇몇 예로는 아미노 아세테이트 및 이의 염이 포함된다. 몇몇 예로는 하기가 포함된다: N-히드록시에틸아미노디아세트산; 히드록시에틸렌디아민테트라아세트산, 니트릴로트리아세트산(NTA); 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA); N-히드록시에틸-에틸렌디아민트리아세트산(HEDTA); 디에틸렌트리아민펜타아세트산(DTPA); 및 알라닌-N,N-디아세트산 등; 및 이들의 혼합물.

일 구체예에서, 유기 격리제는 두개 또는 그 초과의 유기포스포네이트 화합물을 포함하거나, 두개 또는 그 초과의 아미노아세테이트 화합물을 포함하거나, 하나 이상의 유기포스포네이트 및 아미노아세테이트 화합물을 포함하는 혼합물 또는 배합물일 수 있다.

유용한 아미노카르복실산으로는 예를 들어, n-히드록시에틸이미노디아세트산, 니트릴로트리아세트산(NTA), 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA), N-히드록시에틸-에틸렌디아민트리아세트산(HEDTA), 디에틸렌트리아민펜타아세트산(DTPA), 등이 포함된다.

NTA를 거의 또는 전혀 함유하지 않고, 인을 전혀 함유하지 않는 유용한 아미노카르복실산 물질로는 하기가 포함된다: N-히드록시에틸아미노디아세트산, 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA), 히드록시에틸렌디아민테트라아세트산, 디에틸렌트리아민펜타아세트산, N-히드록시에틸-에틸렌디아민트리아세트산(HEDTA), 디에틸렌트리아민펜타아세트산(DTPA), 및 카르복실산 치환체와 함께 아미노기를 갖는 그 밖의 유사한 산.

적합한 생분해성 아미노카르복실레이트의 예로는 하기가 포함된다: 에탄올디글라이신, 예를 들어, 에탄올디글라이신의 알칼리 금속 염, 예컨대, 디소듐 에탄올디글라이신(Na₂EDG); 메틸글라이신디아세트산, 예를 들어, 메틸글라이신디아세트산의 알칼리 금속염, 예컨대 트리소듐 메틸글라이신디아세트산; 이미노디석신산, 예를 들어, 이미노디석신산의 알칼리 금속염, 예컨대, 이미노디석신산 소듐 염; N,N-비스(카르복실레이토메틸)-L-글루탐산(GLDA), 예를 들어, N,N-비스(카르복실레이토메틸)-L-글루탐산의 알칼리 금속염, 예컨대, 이미노디석신산 소듐 염(GLDA-Na₄); [S-S]-에틸렌디아민디석신산(EDDS), 예를 들어, [S-S]-에틸렌디아민디석신산의 알칼리 금속 염; 예컨대 [S-S]-에틸렌디아민디석신산의 소듐 염; 3-히드록시-2,2'-이미노디석신산(HIDS), 예를 들어, 3-히드록시-2,2'-이미노디석신산의 알칼리 금속 염, 예컨대, 테트라소듐 3-히드록시-2,2'-이미노디석시네이트.

적합한 상업적으로 입수가능한 생분해성 아미노카르복실레이트의 예로는 하기가 포함된다: Versene HEIDA (52%), 다우 케미컬(Dow Chemical, Midland, MI)로부터 입수가능함; Trilon M (40% MGDA), 바스프 코포레이션(BASF Corporation, Charlotte, NC)으로부터 입수가능함; IDS, 란제스(Lanxess, Leverkusen, Germany)로부터 입수가능함; Dissolvine GL-38(38%), 아크조 노벨(Akzo Nobel, Tarrytown, NJ)로부터 입수가능함; Octaquest(37%), 및 HIDS (50%), 이노스펙 퍼포먼스 케미컬스(Innospec Performance Chemicals(Octel Performance Chemicals), Edison, NJ)로부터 입수가능함.

산미료

일 구체예에서, 본 조성물은 산미료를 포함한다. 산미료는 고체 산일 수 있다. 산미료는 pH가 약 5, 약 5 또는 그 미만, 약 4, 약 4 또는 그 미만, 약 3, 약 3 또는 그 미만, 약 2, 약 2 또는 그 미만 등인 사용 조성물을 형성하는데 효과적일 수 있다. 일 구체예에서, 산미료는 무기산을 포함한다. 적합한 무기산으로는 황산, 인산, 질산, 염화수소산, 설팜산, 이들의 혼합물이 포함된다. 일 구체예에서, 산미료는 pKa가 4미만인 카르복실산을 포함한다. pKa가 4미만인 적합한 카르복실산으로는 히드록시아세트산, 히드록시프로피온산, 그 밖의 히드록시카르복실산, 이들의 혼합물 등이 포함된다. 추가의 적합한 카르복실산으로는 이산이 포함된다. 적합한 유기산은 메탄 설폰산, 에탄 설폰산, 프로판 설폰산, 부탄 설폰산, 크실렌 설폰산, 벤젠 설폰산, 이들의 혼합물 등이 포함된다. 적합한 유기산은 아세트산, 히드록시아세트산, 시트르산, 타르타르산 등이 포함된다. 유용한 것으로 밝혀진 산미료로는 유기산 및 무기산, 예컨대, 시트르산, 락트산, 아세트산, 글리콜산, 아디프산, 타르타르산, 석신산, 프로피온산, 말레산, 알칸 설폰산, 시클로알칸 설폰산, 및 인산 등, 또는 이들의 혼합물이 포함된다.

물

고형 세정 조성물은 물을 포함할 수 있다. 물은 독립적으로 세정 조성물에 첨가되거나, 조성물에 첨가되는 수성 물질 중에 존재함으로써 조성물에 제공될 수 있다. 일반적으로, 물은 고화 전에 요망되는 유동성을 갖는 세정 조성물을 제공하고, 요망되는 고화 속도를 제공하기 위해 세정 조성물에 도입된다. 고형 세정 조성물의 특정 구체예에서, 물은 약 0 내지 약 10중량%, 약 0.1 내지 약 10중량%, 약 2 내지 약 10중량%, 약 1 내지 약 5중량%, 또는 약 2 내지 약 3중량%로 존재할 수있다.

안정화된 미생물 제제 및/또는 효소를 포함하는 고형 조성물

본 발명의 고형 조성물은 보레이트 염 및 포자(박테리아 또는 균류의), 식물성 박테리아, 균류 또는 효소를 포함할 수 있다. 본 발명의 고형 조성물은 예를 들어, 고화제 및 안정화된 미생물 제제를 포함할 수 있다. 본 발명의 고형 조성물은 예를 들어, 고화제 및 안정화된 효소 제제를 포함할 수 있다. 본 발명의 고형 조성물은 예를 들어, 고화제, 안정화된 미생물 제제 및 안정화된 효소 제제(예를 들어, 안정화된 미생물 및 효소 제제)를 포함할 수 있다. 본 조성물은 또한 하나 또는 그 초과의 계면활성제 또는 계면활성제 배합물, 킬레이트화제, 소듐 카르보네이트, 또는 그 밖의 세정에 유용한 성분을 포함할 수 있다. 본 발명은 또한 이러한 조성물을 사용하는 방법을 포함한다.

본 발명의 조성물은 포자(박테리아 또는 균류의), 식물성 박테리아, 균류 또는 효소에 대해 유익한 안정성을 제공할 수 있다. 일 구체예에서, 보레이트 염을 포함하는 본 발명의 고형물은 고형 조성물 중의 포자(박테리아 또는 균류의), 식물성 박테리아, 균류 또는 효소에 대해 유익한 안정성을 제공할 수 있다. 예를 들어, 고형물은 활성/살아있는 포자(박테리아 또는 균류의), 식물성 박테리아, 균류 또는 효소의 허용가능한 수준(예를 들어, ≥70% 초기 활성)을 1년, 2년 또는 보다 오래 동안 유지할 수 있다.

본 발명의 고형 조성물은 보레이트 염 및 미생물을 포함하는 안정화된 미생물 제제를 포함할 수 있다. 미생물은 포자(박테리아 또는 균류의), 식물성 박테리아, 균류 또는 효소의 형태로 존재할 수 있다. 미생물 제제는 예를 들어, 그리스, 오일(식물성 오일 또는 동물 지방), 단백질, 탄수화물 등과 같은 오점을 분해시킬 수 있는 포자 또는 포자 배합물을 포함할 수 있다. 미생물 제제는 또한 그리스, 오일, 지방, 단백질, 탄수화물 등과 같은 오점의 분해를 보조하는 효소를 생성할 수 있다. 보레이트 염은 임의의 다양한 붕산의 염, 예를 들어, 알칼리 금속 염 또는 알칸올 아민 염을 포함할 수 있다. 붕산 염은 안정화된 미생물 제제를 포함하는 고형 세정 조성물에 알칼리성 공급원을 제공할 수 있다.

일 구체예에서, 본 발명의 안정화된 미생물 제제는 세정 조성물의 한 성분이다. 본 발명을 제한하려는 것은 아니지만, 미생물 제제는 세정 조성물의 세제용 효소의 공급원으로서 간주될 수 있다. 이러한 세정 조성물은 또한 인 시튜(in situ) 미생물 제제에 의해 생성된 것이 아닌 추가의 효소를 포함할 수 있다. 미생물 제제는 예를 들어, 프로테아제, 리파아제 및/또는 아밀라제와 같은 효소를 생성할 수 있다. 본 발명을 제한하려는 것은 아니지만, 첨가되는 효소는 세정 조성물의 적용시 즉각적인 세정력을 제공하는 것으로서 간주될 수 있으며, 미생물 제제는 헹굼 후에도 세정하려는 물품 상에 미생물이 존재함에 따라 지속적인 세정력을 제공하는 것으로 간주될 수 있다.

대부분의 세정제는 사실상 어느 표면 또는 장소(예를 들어, 바닥)으로부터 다른 곳(예를 들어, 배관)으로 오염물을 단지 이동시키는 오염 제거만을 제공할 수 있다. 특정 구체예에서, 본 발명의 안정화된 미생물 제제를 포함하는 세정 조성물은 오염물의 지속적인 효소적 분해를 통해 오염물 제거 및 지속적인 오염물 제거 둘 모두를 제공할 수 있다.

본 발명의 고형 조성물은 보레이트 염 및 효소를 포함한 안정화된 효소 제제를 포함할 수 있다. 효소는 세제용 효소일 수 있다. 효소 제제는 예를 들어, 그리스, 오일(예를 들어, 식물성 오일 또는 동물성 지방), 단백질, 탄수화물 등과 같은 오염물을 분해시킬 수 있는 효소 또는 효소 배합물을 포함할 수 있다. 보레이트 염은 임의의 여러 붕산의 염, 예컨대, 알칼리 금속 염 또는 알칸올 아민 염을 포함할 수 있다. 붕산 염은 안정화된 효소 제제를 포함하는 세정 조성물에 알칼리성 공급원을 제공할 수 있다.

본 발명의 안정화된 효소 또는 미생물 제제를 포함하는 고형 세정 조성물은 바닥(floor) 클리너로서, 그라우트(grout) 클리너로서, 바닥과 배수관 클리너와 그리스 제거제/그리스 분해제로서, 그리스 트랩중의 그리스 분해제로서와 같은 용도, 배출물 및/또는 폐수 처리(예를 들어, 지방, 오일 및 그리스 감소), 지방자치 폐기물 처리, 랜더링 플랜트에서의 그리스 분해제, 또는 크루즈 선박 상에서의 블랙 및 그레이 워터 처리를 위해 사용될 수 있다.

어떠한 특정 이론에 결부되지를 바라지 않지만, 미생물 또는 효소 조성물을 포함하는 본 발명의 안정한 고형 세정 조성물은 표면 상의 그리스 또는 오일을 분해할 수 있는 것으로 이해된다. 그리스 또는 오일의 분해는 그리스 또는 오일 중에 포함된 다른 오염물을 방출시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 고형 조성물은 표면을 세정할 수 있다. 일 구체예에서, 본 발명은 본 발명의 고형의 안정한 미생물 또는 효소 조성물을 반복해서 사용하는 것을 포함하는 방법을 포함한다. 예를 들어, 본 발명은 매일 사용을 포함할 수 있다. 5 내지 21일 동안의 사용, 또는 심지어 특정 환경에서 5 내지 14일 동안의 사용으로 약하게 오염된 표면을 세정할 수 있다.

특정 구체예에서, 본 발명의 조성물은 하기 표에 열거된 성분 및 양에 의해 기술될 수 있다. 안정화된 미생물 조성물 및/또는 안정화된 효소 조성물의 성분은 하기 표에 열거되어 있지 않고, 본원에 기술되어 있다. 이러한 표에서 양 또는 범위는 약에 의해 수식될 수 있다.

표 B - 고형 조성물의 구체예

표 C - 고형 조성물의 구체예

표 D - 고형 조성물의 구체예

표 E - 고형 조성물의 구체예

표 F - 고형 조성물의 구체예

미생물 제제

임의의 다양한 포자(박테리아 또는 균류의), 식물성 박테리아, 또는 균류가 안정화된 박테리아 조성물을 포함하는 본 발명의 고형 세정 조성물에 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 고형 조성물은 제형 및 의도된 사용 환경에서 생존하거나, 가정, 기관 및 산업 오염물 또는 배출물 등에 대해서 보편적인 지질, 단백질, 탄수화물, 기타 유기 물질 등을 분해하거나, 분해를 촉진할 수 있는 임의의 생존가능한 유기체 또는 이의 혼합물을 포함할 수 있다. 많은 적합한 균주 및 종이 공지되어 있다.

적합한 포자(박테리아 또는 균류의), 식물성 박테리아, 또는 균류로는 바실루스(Bacillus), 슈도모나스(Pseudomonas), 아트로박터(Arthrobacter), 엔터박터(Enterbacter), 시트로박터(Citrobacter), 코리네박터(Corynebacter), 니트로박터(Nitrobacter), 이들의 혼합물 등; 악시네토박터(Acinetobacter), 아스퍼길루스(Aspergillus), 아조스피릴룸(Azospirillum), 부르크홀데리아(Burkholderia), 세리포리옵시스(Ceriporiopsis), 에스케리키아(Escherichia), 락토바실루스(Lactobacillus), 파에네바실루스(Paenebacillus), 파라코쿠스(Paracoccus), 로도코쿠스(Rhodococcus), 시핑고모나스(Syphingomonas), 스트렙토코쿠스(Streptococcus), 티오바실루스(Thiobacillus), 트리코더머(Trichoderma), 크산토모나스(Xanthomonas), 락토바실루스(Lactobacillus), 니트로소모나스(Nitrosomonas), 알칼리아엔스(Alcaliaens), 클레브시엘라(Klebsiella), 이들의 혼합물 등; 이들의 혼합물 등이 포함된다.

적합한 바실루스에는 바실루스 리케니포르미스(Bacillus licheniformis), 바 실루스 서브틸리스(Bacillus sbutilis), 바실루스 폴리믹사(Bacillus polymyxa), 이들의 혼합물 등; 바실루스 메타놀리쿠스(Bacillus methanolicus), 바실루스 아밀로쿠에팍시엔스(Bacillus amyloliquefaciens), 바실루스 파스테우리(Bacillus pasteurii), 바실루스 라에볼락티쿠스(Bacillus laevolacticus), 바실루스 메가테리움(Bacillus megaterium), 이들의 혼합물 등; 이들의 혼합물 등이 포함된다. 적합한 슈도모나스에는 슈도모나스 아에루기노사(Pseudomonas aeruginosa), 슈도모나스 알카놀리티카(Pseudomonas alkanolytica), 슈도모나스 덴트리피칸스(Pseudomonas dentrificans), 이들의 혼합물 등이 포함된다. 적합한 아트로박터에는 아트로박터 파라피네우스(Arthrobacter paraffineus), 아트로박터 페트롤레오파구스(Arthrobacter petroleophagus), 아트로박터 루벨루스(Arthrobacter rubellus), 아트로박터 종(Arthrobacter sp.), 이들의 혼합물 등이 포함된다. 적합한 엔테로박터에는 엔테로박터 클로아카에(Enterobacter cloacae), 엔테로박터 종(Enterobacter sp.), 이의 혼합물 등이 포함된다. 적합한 시트로박터에는 시트로박터 아말로나티쿠스(Citrobacter amalonaticus), 시트로박터 프레운 디(Citrobacter freundi), 이들의 혼합물 등이 포함된다. 적합한 코리네박테리움에는 코리네박테리움 알카눔(Corynebacterium alkanum), 코리네박테리움 후지오켄세(Corynebacterium fujiokense), 코리네박테리움 히드로카르보옥시다노(Corynebacterium hydrocarbooxydano), 코리네박테리움 종, 이들의 혼합물 등이 포함된다.

적합한 포자(박테리아 또는 균류의), 식물성 박테리아, 또는 균류에는 ATCC 수탁 번호 21417, 21424, 27811, 39326, 6051a, 21228, 21331, 35854, 10401, 12060, 21551, 21993, 21036, 29260, 21034, 13867, 15590, 21494, 21495, 21908, 962, 15337, 27613, 33241, 25405, 25406, 25407, 29935, 21194, 21496, 21767, 53586, 55406, 55405, 55407, 23842, 23843, 23844, 23845, 6452, 6453, 11859, 23492를 갖는 것들, 이들의 혼합물 등이 포함된다.

본 발명에 사용될 수 있는 적합한 미생물은 U.S. 특허 제4,655,794호, 제5,449,619호, 및 제5,863,882호; 및 U.S. 특허 출원 공개 제20020182184호, 제20030126688호, 및 제20030049832호에 기재된 것들이 포함되며, 이러한 문헌의 기재는 본원에 참조로 통합된다.

적합한 포자(박테리아 또는 균류의), 식물성 박테리아 또는 균류는 여러 공급원(예를 들어, Sybron Chemicals, Inc., Semco Laboratories, Inc., 또는 Novozymes)로부터 상업적으로 입수가능하다. 이러한 제품의 상표명으로는 SPORZYME^®Ib, SPORZYME^® Ultra Base 2, SPORZYME^® EB, SPORZYME^® BCC, SPORZYME^® WC Wash, SPORZYME^® FE, BI-CHEM^® MSB, BI-CHEM^® Purta Treat, BI-CHEM^® BDO, BI-CHEM^® SANI-BAC®, BI-CHEM^® BIO-SCRUB^®, BI-CHEM^® GC600L^®, BI-CHEM^® Bioclean, GREASE GUARD^® 등이 포함된다.

일 구체예에서, 포자(박테리아 또는 균류의), 식물성 박테리아 또는 균류에는 세포외 효소, 특히 프로테아제, 아밀라제 및 셀룰라제의 높은 생성율에 특히 적합한 바실루스의 균주가 포함된다. 이러한 균주는 폐처리 제품에 있어서 일반적이다. 이러한 혼합물에는 바실루스 리케니포르미스(Bacillus licheniformis), 바실 루스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 및 바실루스 폴리믹사(Bacillus polymyxa)가 포함될 수 있다. 추가의 예로, 바실루스 파스테우리(Bacillus pasteurii)는 높은 수준의 리파제 생성율을 나타낼 수 있으며; 바실루스 라에볼락티쿠스(Bacillus laevolacticus)는 보다 빠른 발효 사이클을 나타낼 수 있으며; 바실루스 아밀롤리 쿠에파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens)는 높은 수준의 프로테아제 생성율을 나타낼 수 있다.

제형 중의 포자(박테리아 또는 균류의), 식물성 박테리아 또는 균류에 대한 농도에는 약 1x10³ 내지 약 1x10⁹ CFU/mL, 약 1x10⁴ 내지 1x10⁸ CFU/mL, 약 1x10⁵ CFU/mL 내지 1x10⁷ CFU/mL 등이 포함된다. 포자(박테리아 또는 균류의), 식물성 박테리아 또는 균류의 상업적으로 입수가능한 조성물은 효과적인 세정 조성물로, 예를 들어, 약 0.5 내지 약 10중량%, 약 1 내지 약 5 (예를 들어, 4)중량%, 약 2 내지 약 10중량%, 약 1 내지 약 3중량%, 약 2중량%, 약 3중량%, 또는 약 4중량%로 본 발명의 고형 조성물에 사용될 수 있다. 본 발명의 고형 조성물은 약으로 수식되지 않은 이러한 양 또는 범위를 포함할 수 있다.

효소

본 세정 조성물은 세정, 얼룩제거, 및 사전침지를 위해, 기재로부터 단백질 계열, 탄수화물 계열 또는 트리글리세라이드 계열 얼룩을 제거하기 위한 요망되는 활성을 제공할 수 있는, 하나 또는 그 초과의 효소를 포함할 수 있다. 본 발명을 제한하려는 것은 아니지만, 본 발명의 세정 조성물에 적합한 효소는 표면 또는 텍스타일 상에서 접하게 되는 오염 잔류물의 하나 또는 그 초과의 타입을 분해 또는 변경시키는 작용을 함으로써 세정 조성물의 계면활성제 또는 그 밖의 성분에 의해 오염물을 제거하거나 오염물이 보다 잘 제거되도록 할 수 있다. 오염 잔류물의 분해 및 변경은 오염물을 세정하려는 표면 또는 텍스타일과 결합시키는 물리화학적 힘을 감소시킴으로써 세정력을 개선할 수 있다. 즉, 오염물이 보다 잘 물에 용해된다. 예를 들어, 하나 또는 그 초과의 프로테아제는 오염 잔류물에 존재하는 착화된 거대분자 단백질 구조를 보다 간단한 단쇄 분자로 분쇄할 수 있으며, 이러한 단쇄 분자는 그 자체로 표면으로부터 보다 용이하게 제거되거나, 용해되거나 다르게는 상기 프로테아제를 함유하는 세제 용액에 의해 보다 용이하게 분리된다.

적합한 효소로는, 프로테아제, 아밀라제, 리파제, 글루코나제, 셀룰라제, 퍼옥시다제, 또는 이들의 임의의 적합한 기원, 예컨대, 식물성, 동물성, 박테리아, 균류 또는 효모 기원의 혼합물이 포함된다. 바람직한 선택은 pH 활성 및/또는 최적의 안정성, 열안정성 및 활성 세제, 빌더 등에 대한 안정성과 같은 인자에 의해 영향을 받는다. 바람직하게는, 효소는 프로테아제, 리파제, 아밀라제, 또는 이들의 조합물이다.

본원에서 사용되는 "세제용 효소"는 세정, 얼룩 제거 효과 또는 다르게는 세탁소, 텍스타일, 식기세척, 클리닝 인 플레이스(cleaning-in-place), 배관, 마루, 카펫, 의료 또는 치과 기기, 육류 절삭 장치, 경질 표면, 퍼스널 케어 등을 위한 조성물의 한 성분으로서 유리한 효과를 갖는 효소를 의미한다. 적합한 세제용 효소에는 프로테아제, 아밀라제, 리파제, 또는 이들의 조합물과 같은 히드로라제가 포함된다.

효소는 일반적으로 세척 또는 사전 침지 과정 동안에 효과적으로 세정하기에 충분한 양으로 본 발명에 따른 조성물에 혼입된다. 세정에 효과적인 양은 세정된 재료에 깨끗하고, 위생적이고, 바람직하게는 부식성 없는 외관을 나타내는 양을 나타낸다. 세정에 효과적인 양은 또한 세정, 얼룩 제거, 오염 제거, 미백, 탈취, 또는 기재에 대한 선명함 개선 효과를 나타내는 양을 나타낼 수 있다. 일반적으로 이러한 세정 효과는 세정 조성물의 약 0.1% 내지 약 3중량%, 바람직하게는 약 1% 내지 약 3중량%의 양으로 달성될 수 있다. 또한, 보다 높은 활성 수준은 고도로 농축된 세정 제형에서 바람직할 수 있다.

알칼리성 프로테아제와 같은 통상의 효소는 액체 또는 건조된 상태로 얻어질 수 있으며, 미가공 수용액 또는 다양하게 정제되고, 가공되고, 배합된 형태로 판매되며, 일반적으로 안정화제, 완충제, 보조인자, 불순물 및 비활성 비히클과 함께 약 2 내지 약 80중량%의 활성 효소를 포함한다. 실제 활성 효소 함량은 제조 방법에 의존하며, 조성물이 요망되는 효소적 활성을 갖는 것으로 나타난다면 중요하지 않다. 본 발명의 방법 및 생성물에 사용하기 위해 선택되는 특정 효소는 물리적인 생성물 형태, 사용 pH, 사용 온도, 및 분해 또는 변경되어야 하는 오염 타입을 포함하는 조건에 의존한다. 효소는 임의의 주어진 일련의 이용 조건에 대한 최적의 활성 및 안정성을 제공하도록 선택될 수 있다.

본 발명의 조성물은 바람직하게는 하나 이상의 프로테아제를 포함한다. 본 발명의 조성물은 추가로 놀랍게도 실질적으로 연장된 반감기 동안에 프로테아제를 안정시킬 뿐만 아니라 단백질 분해 및 오염 제거에 대한 프로테아제 활성을 상당히 증진시키는 것으로 밝혀졌다. 나아가, 증진된 프로테아제 활성은 하나 또는 그 초과의 효소, 예컨대 아밀라제, 셀룰라제, 리파제, 퍼옥시다제, 엔도글루카나제 효소 및 이들의 혼합물, 바람직하게는 리파제 또는 아밀라제 효소의 존재 하에서 일어난다.

효소는 세정 조성물에 의해 표적되거나, 세정하려는 부위 또는 표면에 존재하는 오염 타입에 대해 선택될 수 있다. 본 발명을 제한하려는 것은 아니지만, 아밀라제는 전분을 함유하는 오염, 예컨대 감자, 파스타, 오트밀, 이유식, 육수, 초콜렛 등을 세정하는데 유리할 수 있는 것으로 여겨진다. 본 발명을 제한하려는 것은 아니지만, 프로테아제는 단백질을 함유하는 오염, 예컨대, 혈액, 피부 각질, 점액, 풀, 음식(예를 들어, 달걀, 우유, 시금치, 육류 잔여물, 토마토 소스) 등을 세정하는데 유리할 수 있는 것으로 여겨진다. 본 발명을 제한하려는 것은 아니지만, 리파제는 지방, 오일 또는 왁스를 함유하는 오염, 예컨대, 동물성 또는 식물성 지방, 오일 또는 왁스(예를 들어, 샐러드 드레싱, 버터, 라드(lard), 초콜렛, 립스틱)를 세정하는데 유리할 수 있는 것으로 여겨진다. 본 발명을 제한하려는 것은 아니지만, 셀룰라제는 셀룰로스를 함유하거나 그 밖의 오염에 대한 결합 지점으로서 작용하는 셀룰로스 섬유를 함유하는 오염을 세정하는데 유리할 수 있는 것으로 여겨진다.

상기 효소는 세제용 효소를 포함할 수 있다. 세제용 효소는 프로테아제, 아밀라제, 리파제, 셀룰라제, 퍼옥시다제, 글루코나제, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 세제용 효소로는 알칼리성 프로테아제, 리파제, 아밀라제, 또는 이들의 혼합물이 포함될 수 있다.

효소에 대한 가치있는 문헌은 문헌("Industrial Enzymes", Scott, D., in Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 3rd Edition, (editors Grayson, M. and EcKroth, D.) Vol. 9, pp. 173-224, John Wiley & Sons, New York, 1980)이다.

프로테아제

본 발명의 조성물에 적합한 프로테아제는 식물, 동물 또는 미생물로부터 유래될 수 있다. 바람직하게는, 프로테아제는 미생물, 예컨대, 효모, 곰팡이 또는 박테리아로부터 유래된다. 바람직한 프로테아제로는 바람직하게는 바실루스 서브틸리스 또는 바실루스 리케니포르미스와 같은 바실루스의 균주로부터 유리된, 알칼리성 pH에서 활성인 세린 프로테아제를 포함하며; 이들 바람직한 프로테아제는 원형(native) 및 재조합 서브틸리신(subtilisin)을 포함한다. 프로테아제는 정제된 것이거나 미생물 추출물의 한 성분, 및 야생형 또는 변이형(화학적 또는 재조합)일 수 있다. 바람직한 프로테아제는 금속 킬레이트화제(격리제) 또는 티올 독소에 의해 억제되지 않으며, 또한 금속 이온 또는 환원제에 의해 활성되지 않고, 광범위 기질 특이성을 가지며, 디이소프로필플루오로포스페이트(DFP)에 의해 억제되고, 엔도펩티다제이고, 분자량이 약 20,000 내지 약 40,000 범위이고, 약 6 내지 약 12 범위의 pH 및 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 온도에서 활성이 있다.

본 발명의 조성물에 사용될 수 있는 단백질분해 효소의 예에는 (상표명으로) Savinase^®; 바실러스 렌투스 타입으로부터 유래된 프로테아제, 예컨대, Maxacal^®, Opticlean^®, Durazym^®, 및 Properase^®; 바실루스 리케니포르미스로부터 유래된 프로테아제, 예컨대 Alcalase^® 및 Maxatase^®; 및 바실루스 아밀롤리쿠에파시엔스로부터 유래된 프로테아제, 예컨대, Primase^®가 포함된다. 바람직한 상업적으로 입수가능한 프로테아제 효소에는 상표명 Alcalase^®, Savinase^®, Primase^®, Durazym^®, 또는 Esperase^®(Novo Industries A/S (Denmark))로 시판되는 것들; 상표명 Maxatase^®, Maxacal^®, 또는 Maxapem^®(Gist-Brocades (Netherlands))에 의해 시판되는 것들; 상표명 Purafect^®, Purafect OX, 및 Properase(Genencor International)에 의해 시판되는 것들; 상표명 Opticlean^® 또는 Optimase^®( Solvay Enzymes)에 의해 시판되는 것들 등이 포함된다. 이러한 프로테아제의 혼합물 또한 사용될 수 있다. 예를 들어, Purafect^®은 약 30℃ 내지 약 65℃의 보다 낮은 온도의 세정 프로그램에 사용되는 본 발명의 세정 조성물에 사용하기 위한 바람직한 알칼리성 프로테아제(서브틸리신)인 반면, Esperase^®은 50℃ 내지 약 85℃의 보다 높은 온도의 세제 용액에 대해 선택되는 알칼리성 프로테아제이다. 적합한 세제용 프로테아제는 하기를 포함하는 특허 문헌에 기재되어 있다: GB 1,243,784, WO 9203529 A (enzyme/inhibitor system), WO 9318140 A, 및 WO 9425583 (recombinant trypsin-like protease)(Novo); WO 9510591 A, WO 9507791 (a protease having decreased adsorption and increased hydrolysis), WO 95/30010, WO 95/30011, WO 95/29979( Procter & Gamble); WO 95/10615 (Bacillus amyloliquefaciens subtilisin)( Genencor International); EP 130,756 A (protease A); EP 303,761 A (protease B); 및 EP 130,756 A. 본 발명의 고형 조성물에 사용되는 변이형 프로테아제는 바람직하게는 이러한 참고문헌의 프로테아제의 아미노산 서열과 80% 이상 상동성이거나, 바람직하게는 80% 이상 서열 동일성을 갖는다.

몇몇 구체예에서, 본 발명의 조성물에 존재하는 상업적 알칼리성 프로테아제의 양은 상업적 효소 제품 용액의 세제 용액의 약 0.1 내지 약 3중량%, 바람직하게는 약 1 내지 약 3중량%, 바람직하게는 약 2중량%이다. 일반적인 상업적으로 입수가능한 세제용 효소는 약 5 내지 10%의 활성 효소를 포함한다.

요구되는 상업용 알칼리성 프로테아제의 중량%를 확립하는 것은 본 발명의 교시의 구체예를 제조하는데 실질적으로 용이하지만, 상업용 프로테아제 농축물에서의 변동 및 프로테아제 활성에 대한 인 시튜 환경의 부가적이고, 부정적인 효과는 효소 활성을 정량하고, 오염 잔여물 제거 성능 및 바람직한 구체예내에서 효소 안정성에 대한, 그리고 농축물인 경우, 사용 희석 용액에 대한 상호관련성을 확립하기 위한 프로테아제 검정(assay)에 대한 보다 분별있는 분석 기술을 필요로 한다. 본 발명에 사용하기 위한 프로테아제의 활성은 활성 단위, 보다 구체적으로 당해 널리 공지되어 있는 아조카세인(azocasein) 검정 활성 단위인 킬로-노보 프로테아제 단위(Kilo-Novo Protease Unit(KNPU))로 용이하게 표현된다. 아조카세인 검정 과정에 대한 보다 자세한 논의는 문헌("The Use of Azoalbumin as a Substrate in the Colorimetric Determination of Peptic and Tryptic Activity", Tomarelli, R.M., Charney, J., and Harding, MX., J. Lab. Clin. Chem. 34, 428 (1949))에서 찾아볼 수 있다.

몇몇 구체예에서, 사용 용액에 존재하는 프로테아제의 활성은 약 1 x 10^-5 KNPU/gm 용액 내지 약 4 x 10^-3 KNPU/gm 용액의 범위이다.

상이한 단백질분해 효소의 혼합물이 본 발명에 포함될 수 있다. 여러 특이적인 효소가 상기 기술되어 있지만, 본 조성물에 요망되는 단백질분해 활성을 부여할 수 있는 임의의 프로테아제가 사용될 수 있으며, 본 발명의 이러한 구체예는 어떠한 식으로든 단백질분해 효소의 특정 선택에 의해 제한되지 않는 것으로 이해해야 한다.

아밀라제

본 발명의 조성물에 적합한 아밀라제는 식물, 동물 또는 미생물로부터 유래될 수 있다. 바람직하게는 아밀라제는 미생물, 예컨대, 효모, 곰팡이 또는 박테리아로부터 유래된다. 바람직한 아밀라제에는 바실루스, 예컨대, B 리케니포르미스 , B. 아밀로리쿠에파시엔스 , B. 서브틸리스 , 또는 B. 스테아로테르모필루스로부터 유래된 것들이 포함된다. 아밀라제는 정제된 것이거나 미생물 추출물의 한 성분, 및 야생형 또는 변이형(화학적 또는 재조합), 바람직하게는 야생형 아밀라제보다는 세척 또는 사전침지 조건하에서 더욱 안정한 변이형일 수 있다.

본 발명의 조성물에 사용될 수 있는 아밀라제 효소의 예로는 상표명 Rapidase(Gist-Brocades^®(Netherlands))로 시판되는 것들; 상표명 Termamyl^®, Fungamyl^® 또는 Duramyl^®(Novo)로 시판되는 것들; Purastar STL 또는 Purastar OXAM(Genencor)로 시판되는 것들 등이 포함된다. 바람직한 상업적으로 입수가능한 아밀라제 효소로는 상표명 Duramyl^®(Novo)로 시판되는 안정성이 증진된 변이형 아밀라제가 포함된다. 아밀라제의 혼합물 또한 사용될 수 있다.

본 발명의 조성물에 적합한 아밀라제로는 WO 95/26397, PCT/DK96/00056, 및 GB 1,296,839(Novo)에 기술되어 있는 α-아밀라제; 및 문헌(J. Biol. Chem., 260(11):6518-6521 (1985))에 기술되어 있는 안정성 증진된 아밀라제; WO 9510603 A, WO 9509909 A 및 WO 9402597(Novo); WO 9402597에 기술되어 있는 참조; 및 WO 9418314(Genencor International)가 포함된다. 본 고형 조성물에 사용되는 변이형 α-아밀라제는 바람직하게는 이러한 참고문헌의 단백질의 아미노산 서열과 80% 이상 상동성이거나, 바람직하게는 80% 이상 서열 동일성을 갖는다.

본 발명의 조성물에 사용하기에 적합한 아밀라제는 특정 아밀라제, 예컨대, Termamyl^®와 비교하여 증진된 안정성을 갖는다. 증진된 안정성은 예를 들어, pH 9-10에서 완충 용액 중 과산화수소/테트라아세틸에틸렌디아민에 대한 산화적 안정성; 예를 들어, 약 60℃에서와 같은 보편적인 세척 온도에서의 열적 안정성; 및/또는 예를 들어 pH 약 8 내지 11에서의 알칼리성 안정성(각각을 적합한 대조군 아밀라제, 예컨대, Termamyl^®와 비교) 중 하나 또는 그 초과에서 상당히 또는 측정가능할 정도로 개선됨을 나타낸다. 안정성은 당업자들에게 공지되어 있는 방법으로 측정될 수 있다. 본 발명의 조성물에 사용하기에 적합한 증진된 안정성의 아밀라제는 25℃ 내지 55℃ 범위의 온도 및 약 8 내지 약 10 범위의 pH에서 Termamyl^®의 특이적 활성보다 25% 이상 높은 특이적 활성을 갖는다. 이러한 비교를 위한 아밀라제 활성은 당업자들에게 공지되어 있는 검정 및/또는 Phadebas^® I-아밀라제 검정과 같은 상업적으로 입수가능한 검정에 의해 측정될 수 있다.

몇몇 구체예에서, 본 발명의 조성물에 존재하는 상업적 아밀라제의 양은 상업적 효소 제품 용액의 세제 용액의 약 0.1 중량% 내지 약 3중량%, 바람직하게는 약 1 내지 약 3중량%, 바람직하게는 약 2중량% 범위이다. 일반적인 상업적으로 입수가능한 세제용 효소는 약 0.25 내지 5%의 활성 아밀라제를 포함한다.

요구되는 아밀라제의 중량%를 확립하는 것은 본 발명의 교시의 구체예를 제조하는데 실질적으로 용이하지만, 상업용 아밀라제 농축물에서의 변동 및 아밀라제 활성에 대한 원위치 환경의 부가적이고, 부정적인 효과는 효소 활성을 정량하고, 오염 잔여물 제거 성능 및 바람직한 구체예내에서 효소 안정성에 대한, 그리고 농축물인 경우, 사용 희석 용액에 대한 상호관련성을 확립하기 위한 아밀라제 검정에 대한 보다 분별있는 분석 기술을 필요로 한다. 본 발명에 사용하기 위한 아밀라제의 활성은 공지된 단위 또는 공지된 아밀라제 검정 및/또는 Phadebas^® I-아밀라제 검정과 같은 상업적으로 입수가능한 검정을 통해 표현될 수 있다.

상이한 아밀라제 효소의 혼합물이 본 발명에 포함될 수 있다. 여러 특이적인 효소가 상기 기술되어 있지만, 본 조성물에 요망되는 아밀라제 활성을 부여할 수 있는 임의의 아밀라제가 사용될 수 있으며, 본 발명의 이러한 구체예는 어떠한 식으로든 아밀라제 효소의 특정 선택에 의해 제한되지 않는 것으로 이해해야 한다.

셀룰라제

본 발명의 조성물에 적합한 셀룰라제는 식물, 동물 또는 미생물로부터 유래될 수 있다. 셀룰라제는 미생물, 예컨대, 균류 또는 박테리아로부터 유래될 수 있다. 적합한 셀룰라제에는 균류, 예컨대, 후미콜라 인솔렌스(Humicola insolens), 후미콜라 균주(Humicola strain) DSMl 800, 또는 아에로모나스(Aeromona) 속에 속하는 셀룰라제 212-생성 균류로부터 유래된 것들 및 해양 연체동물, 돌라벨라 아루리쿨라 솔란더(Dolabella Auricula Solander)의 간췌장(hepatopancreas)으로부터 추출된 것들이 포함된다. 셀룰라제는 정제된 것이거나 추출물의 한 성분, 및 야생형 또는 변이형(화학적 또는 재조합)일 수 있다.

본 발명의 조성물에 사용될 수 있는 셀룰라제 효소의 예로는 상표명 Carezyme^® 또는 Celluzyme^®(Novo), 또는 Cellulase(Genencor)으로 시판되는 것들이 포함된다. 셀룰라제의 혼합물 또한 사용될 수 있다. 적합한 셀룰라제가 하기를 포함하는 특허 문서에 기재되어 있다: U.S. 특허 제4,435,307호, GB-A-2.075.028, GB-A-2.095.275, DE-OS-2.247.832, WO 9117243, 및 WO 9414951 A(stabilized cellulases)(Novo).

몇몇 구체예에서, 본 발명의 조성물에 존재하는 상업용 셀룰라제의 양은 상업용 효소 제품 용액의 세제 용액의 약 0.1 내지 약 3중량%, 바람직하게는 약 1 내지 약 3중량% 범위이다. 일반적인 상업적으로 입수가능한 세제용 효소는 약 5 내지 10%의 활성 효소를 포함한다.

요구되는 셀룰라제의 중량%를 확립하는 것은 본 발명의 교시의 구체예를 제조하는데 실질적으로 용이하지만, 상업용 셀룰라제 농축물에서의 변동 및 셀룰라제 활성에 대한 원위치 환경의 부가적이고, 부정적인 효과는 효소 활성을 정량하고, 오염 잔여물 제거 성능 및 바람직한 구체예내에서 효소 안정성에 대한, 그리고 농축물인 경우, 사용 희석 용액에 대한 상호관련성을 확립하기 위한 셀룰라제 검정에 대한 보다 분별있는 분석 기술을 필요로 한다. 본 발명에 사용하기 위한 셀룰라제의 활성은 공지된 단위 또는 공지되어 있거나 상업적으로 입수가능한 셀룰라제 검정을 통해 표현될 수 있다.

상이한 셀룰라제 효소의 혼합물이 본 발명에 포함될 수 있다. 여러 특이적인 효소가 상기 기술되어 있지만, 본 조성물에 요망되는 셀룰라제 활성을 부여할 수 있는 임의의 셀룰라제가 사용될 수 있으며, 본 발명의 이러한 구체예는 어떠한 식으로든 셀룰라제 효소의 특정 선택에 의해 제한되지 않는 것으로 이해해야 한다.

리파제

본발명의 조성물에 적합한 리파제는 식물, 동물 또는 미생물로부터 유래될 수 있다. 일 구체예에서, 리파제는 미생물, 예컨대, 균류 또는 박테리아로부터 유래된다. 적합한 리파아제로는 슈도모나스, 예컨대 슈도모나스 스투트제리(Pseudomonas stutzeri) ATCC 19.154로부터 또는 후미콜라(Humicola), 예컨대 후미콜라 라누기노사(Humicola lanuginosa)(일반적으로 아스페르길루스 오리자에(Aspergillus oryzae)에서 재조합에 의해 생성됨)로부터 유래된 것들이 포함된다. 리파제는 정제된 것이거나 추출물의 한 성분, 및 야생형 또는 변이형(화학적 또는 재조합)일 수 있다.

본 발명의 조성물에 사용될 수 있는 리파제 효소의 예에는 상표명 Lipase P "Amano" 또는 "Amano-P"(Amano Pharmaceutical Co. Ltd., Nagoya, Japan) 또는 상표명 Lipolase^®(Novo) 등으로 시판되는 것들이 포함된다. 본 발명의 고형 조성물에 사용될 수 있는 그 밖의 상업적으로 입수가능한 리파제에는 Amano-CES, 크로모 박터 비스코숨(Chromobacter viscosum), 예를 들어, 크로모박터 비스코숨 바르. 리 폴리티쿰 NRRLB 3673(Toyo Jozo Co., Tagata, Japan); 크로모박터 비스코숨 리파제(U.S. Biochemical Corp., U.S.A. 및 Disoynth Co.,)로부터 유래된 리파제, 및 슈도모나스 글라디올리(Pseudomonas gladioli)로부터 또는 후미콜라 라누기노사(Humicola lanuginosa)로부터 유래된 리파제가 포함된다.

적합한 리파제는 상표명 Lipolase^®(Novo)로 판매된다. 적합한 리파제가 하기를 포함하는 특허문서에 기재되어 있다: WO 9414951 A (stabilized lipases)(Novo), WO 9205249, RD 94359044, GB 1,372,034, 일본 특허 출원 제53,20487호(1978년 2월 24일자 공개)(Amano Pharmaceutical Co. Ltd.) 및 EP 341,947.

일 구체예에서, 본 발명의 조성물에 존재하는 상업용 리파제의 양은 상업용 효소 제품 용액의 세제 용액의 약 0.1 내지 약 3중량%, 바람직하게는 약 1 내지 약 중량% 범위이다. 일반적인 상업적으로 입수가능한 세제용 효소는 약 5 내지 10%의 활성 효소를 포함한다.

요구되는 리파제의 중량%를 확립하는 것은 본 발명의 교시의 구체예를 제조하는데 실질적으로 용이하지만, 상업용 리파제 농축물에서의 변동 및 리파제 활성에 대한 원위치 환경의 부가적이고, 부정적인 효과는 효소 활성을 정량하고, 오염 잔여물 제거 성능 및 바람직한 구체예내에서 효소 안정성에 대한, 그리고 농축물인 경우, 사용 희석 용액에 대한 상호관련성을 확립하기 위한 리파제 검정에 대한 보다 분별있는 분석 기술을 필요로 한다. 본 발명에 사용하기 위한 리파제의 활성은 공지된 단위 또는 공지되어 있거나 상업적으로 입수가능한 리파제 검정을 통해 표현될 수 있다.

상이한 리파제 효소의 혼합물이 본 발명에 포함될 수 있다. 여러 특이적인 효소가 상기 기술되어 있지만, 본 조성물에 요망되는 리파제 활성을 부여할 수 있는 임의의 리파제가 사용될 수 있으며, 본 발명의 이러한 구체예는 어떠한 식으로든 리파제 효소의 특정 선택에 의해 제한되지 않는 것으로 이해해야 한다.

추가 효소

본 발명의 고형 조성물에 사용하기에 적합한 추가 효소로는 쿠티나제, 퍼옥시다제, 글루코나제 등이 포함된다. 적합한 쿠티나제 효소는 WO 8809367 A(Genencor)에 기술되어 있다. 공지되어 있는 퍼옥시다제에는 고추냉이 퍼옥시다제, 리그니나제, 및 할로퍼옥시다제, 예컨대, 클로로- 또는 브로모-퍼옥시다제가 포함된다. 조성물에 적합한 퍼옥시다제가 WO 89099813 A 및 WO 8909813 A(Novo)에 기술되어 있다. 퍼옥시다제 효소는 산소 공급원, 예를 들어, 퍼카르보네이트, 퍼보레이트, 과산화수소 등과 함께 사용될 수 있다. 본 발명의 고형 조성물에 혼입되기에 적합한 추가 효소가, WO 9307263 A 및 WO 9307260 A(Genencor International), WO 8908694 A(Novo), 및 U.S. 특허 제3,553,139호(McCarty 등), U.S. 특허 제4,101,457호(Place 등), U.S. 특허 제4,507,219호(Hughes) 및 U.S. 특허 제4,261,868호(Hora 등)에 기술되어 있다.

본 발명의 조성물에 적합한 쿠티나제 또는 퍼옥시다제와 같은 추가 효소는 식물, 동물, 또는 미생물로부터 유래될 수 있다. 바람직하게는, 추가 효소는 미생물로부터 유래된다. 추가 효소는 정제된 것이거나 추출물의 한 성분, 및 야생형 또는 변이형(화학적 또는 재조합)일 수 있다. 본 발명의 바람직한 구체예에서, 본 발명의 조성물에 존재하는, 상업용 추가 효소, 예컨대, 쿠티나제 또는 퍼옥시다제의 양은 상업용 효소 제품 용액의 세제 용액의 약 0.1 중량% 내지 약 3중량%, 바람직하게는 약 1중량% 내지 약 3중량% 범위이다. 일반적인 상업적으로 입수가능한 세제용 효소는 약 5 내지 10%의 활성 효소를 포함한다.

요구되는 추가 효소, 예컨대 쿠티나제 또는 퍼옥시다제의 중량%를 확립하는 것은 본 발명의 교시의 구체예를 제조하는데 실질적으로 용이하지만, 상업용 추가 효소 농축물에서의 변동 및 이들의 활성에 대한 원위치 환경의 부가적이고, 부정적인 효과는 효소 활성을 정량하고, 오염 잔여물 제거 성능 및 바람직한 구체예내에서 효소 안정성에 대한, 그리고 농축물인 경우, 사용 희석 용액에 대한 상호관련성을 확립하기 위한 효소 검정에 대한 보다 분별있는 분석 기술을 필요로 한다. 본 발명에 사용하기 위한 추가 효소, 예컨대 쿠티나제 또는 퍼옥시다제의 활성은 공지된 단위 또는 공지되어 있거나 상업적으로 입수가능한 검정을 통해 표현될 수 있다.

물론, 상이한 추가 효소의 혼합물이 본 발명에 포함될 수 있다. 여러 특이적인 효소가 상기 기술되어 있지만, 본 조성물에 요망되는 효소 활성을 부여할 수 있는 임의의 추가 효소가 사용될 수 있으며, 본 발명의 이러한 구체예는 어떠한 식으로든 효소의 특정 선택에 의해 제한되지 않는 것으로 이해해야 한다.

효소 안정화 시스템

본 발명의 고형 조성물은 또한 하나 또는 그 초과의 효소를 안정화시키기 위한 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 세정 조성물은 칼슘 및/또는 마그네슘 이온의 수용해성 공급원을 포함할 수 있다. 칼슘 이온은 일반적으로 마그네슘 이온보다 더 효과적이며, 본원에서는 단지 한 타입의 양이온이 사용되는 경우에 바람직하다. 조성물, 특히 액체 상태의 조성물은 최종 조성물의 리터 당 약 1 내지 약 30, 바람직하게는 약 2 내지 약 20, 보다 바람직하게는 약 8 내지 약 12 밀리몰의 칼슘 이온을 포함할 수 있으나, 혼입되는 효소의 다중도, 타입 및 수준을 포함하는 인자에 따라 변동이 가능하다. 바람직하게는, 수용해성 칼슘 또는 마그네슘 염이 사용되며, 예를 들어, 칼슘 클로라이드, 칼슘 히드록사이드, 칼슘 포메이트, 칼슘 말레에이트, 칼슘 히드록사이드 및 칼슘 아세테이트가 포함되며, 보다 일반적으로 칼슘 설페이트 또는 이러한 칼슘 염에 상응하는 마그네슘 염이 사용된다. 또한, 예를 들어, 특정 타입의 계면활성제의 그리스 커팅(grease-cutting) 작용을 촉진시키기 위해 칼슘 및/또는 마그네슘의 증가된 수준이 수용할 수 있음은 물론이다.

특정 세정 조성물, 예를 들어, 식기세척 조성물의 안정화 시스템은 많은 물 공급에서 존재하는 염소 표백 종이 특히 알칼리성 조건 하에서 효소를 공격하고 불활성화시키는 것을 방지하기 위해 첨가되는, 0 내지 약 10중량%, 바람직하게는 약 0.01 내지 약 6중량%의 염소 표백 스캐빈져를 추가로 포함할 수 있다. 수중 염소 수준이 소량, 일반적으로 약 0.5 ppm 내지 약 1.75 ppm 범위일지라도, 예를 들어, 식기세척 동안에 효소에 접촉하게 되는 물의 총량에서 유효한 염소는 상대적으로 클 수 있기 때문에 사용시 염소에 대한 효소 안정성이 문제될 수 있다.

적합한 염소 스캐빈져 음이온은 널리 공지되어 있으며, 용이하게 입수가능하며, 사용되는 경우, 설파이트, 비설파이트, 티오설파이트, 티오설페이트, 요오다이드 등과 함게 암모늄 양이온을 함유하는 염일 수 있다. 항산화제, 카르바메이트, 아스코르베이트 등, 유기 아민, 예컨대 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA) 또는 이의 알칼리 금속염, 모노에탄올아미(MEA), 및 이들의 혼합물이 유사하게 사용될 수 있다. 유사하게, 여허 효소가 최대 적합성을 갖도록 특수한 효소 억제 시스템이 혼입될 수 있다. 그 밖의 통상적인 스캐빈져, 예컨대, 비설페이트, 니트레이트, 클로라이드, 과산화수소의 공급원, 예컨대, 소듐 퍼보레이트 테트라히드레이트, 소듐 퍼보레이트 모노히드레이트 및 소듐 퍼카르보네이트, 및 포스페이트, 축합된 포스페이트, 아세테이트, 벤조에이트, 시트레이트, 포르메이트, 락테이트, 말레이트, 타르트레이트, 살리실레이트 등, 및 이들의 혼합물이 요망에 따라 사용될 수 있다.

일반적으로, 염소 스캐빈져 작용은 보다 우수하게 인정된 작용 하에 별도로 열거된 성분에 의해 수행될 수 있기 때문에 요망되는 정도로 그러한 작용을 수행하는 화합물이 본 발명의 효소 함유 구체예에 존재할 경우라면 별도의 염소 스캐빈져를 추가할 필요가 없으며, 이에 따라 상기 스캐빈져는 최적의 결과를 위해서만 첨가된다. 또한, 포뮬레이터(formulator)는 제형됨에 따라 다른 반응성 성분과 허용불가능하게 비적합성인 임의의 효소 스캐빈져 또는 안정화제의 사용을 피함에 있어서 화학자의 일반적인 기술을 시험할 것이다. 암모늄 염의 사용과 관련하여, 그러한 염은 조성물과 간단히 혼합될 수 있지만 저장 동안에 물을 흡착하고/거나 암모니아를 유리시키는 경향이 있다. 따라서, 이러한 물질은 존재하는 경우에는 U.S. 특허 제4,652,39호(Baginski 등)에서 기술된 것과 같은 입자로 보호된다.

붕산 염

몇몇 구체예에서, 본 발명은 염기성 pH 또는 고형 조성물로부터 제조된 수성 농축물 중에서도, 미생물 제제의 안정성을 개선시키기 위한 하나 또는 그 초과의 붕산염을 사용하는 안정한 미생물 세정 조성물을 포함하는 고형 세정 조형물에 관한 것이다. 적합한 붕산염은 알칼리성을 제공할 수 있다. 이러한 염에는 알칼리 금속 붕산염; 아민 붕산염, 바람직하게는 알칸올아민 붕산염 등, 또는 이들의 조합물이 포함된다. 특정 구체예에서, 붕산염은 칼륨 보레이트, 모노에탄올암모늄 보레이트, 디에탄올암모늄 보레이트, 트리에탄올암모늄 보레이트 등, 또는 이들의 조합물을 포함한다. 일 구체예에서, 붕산염 붕산염은 모노에탄올아민 보레이트를 보레이트를 포함한다.

붕산염, 예를 들어, 칼륨 또는 모노에탄올아민 보레이트는 임의의 여러 경로에 의해 수득될 수 있다. 예를 들어, 상업적으로 입수가능한 붕산염, 예를 들어, 칼륨 보레이트가 조성물에 첨가될 수 있다. 다르게는, 붕산염, 예를 들어, 칼륨 또는 모노에탄올아민 보레이트는 붕산염을 염기, 예를 들어 칼륨 함유 염기, 예컨대 수산화칼륨 또는 염기, 예컨대 모노에탄올아민으로 중화시킴으로써 수득될 수 있다.

특정 구체예에서, 붕산염은 5 또는 10중량% 과량, 예를 들어, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 또는 20중량% 과량의 농도에서 고형 조성물로부터 제조된 수용성 농축물에 가용성이다. 특정 구체예에서, 붕산염은 35중량% 이하, 예를 들어, 25, 30, 또는 35중량% 이하의 농도에서 고형 조성물로부터 제조된 수용성 농축물에 가용성이다. 특정 구체예에서, 붕산염은 12-35중량%, 15-30중량%, 또는 20-25중량%, 예를 들어, 20-25중량%에서 가용성일 수 있다. 본 발명의 고형 조성물은 또한 용어 "약"에 의해 수식되는 붕산염의 임의의 양 또는 범위를 포함할 수 있다.

몇몇 구체예에서, 알칸올 아민 보레이트, 예컨대, 모노에탄올아민 보레이트는 다른 붕산염, 특히 소듐 보레이트보다 더 높은 농도에서 가용성이다. 알칸올아민 보레이트, 예컨대 모노에탄올아민 보레이트가 사용될 수 있으며, 상기 기재된 농도, 바람직하게는 30중량% 이하, 바람직하게는 약 20 내지 약 25중량%에서 고형 조성물로부터 제조된 수성 농축물에 가용성이다. 일 구체예에서, 이러한 높은 용해도는 알칼리성 pH, 예컨대 pH 약 9 내지 약 10.5에서 얻어질 수 있다.

몇몇 구체예에서, 칼륨 보레이트는 다른 금속 붕산염, 특히 다른 알칼리 금속 붕산염, 특히 소듐 보레이트보다 더 높은 농도에서 가용성이다. 칼륨 보레이트가 사용될 수 있으며, 상기 기재된 농도, 바람직하게는 25중량% 이하, 바람직하게는 약 15 내지 약 25중량%에서 고형 조성물로부터 제조된 수성 농축물에 가용성이다. 일 구체예에서, 이러한 높은 용해도는 알칼리성 pH, 예컨대 pH 약 9 내지 약 10.5에서 얻어질 수 있다.

붕산염은 pH를 약 7 초과, 약 8 초과, 약 8 내지 약 11, 또는 약 9 내지 약 10.5로 유지시키는데 적합한 다른 완충 시스템과 비교하여 염기성 pH에서 미생물 제제 안정성을 바람직하게 증가시킬 수 있다. 알칼리성 pH를 유지시키는 것은 보다 큰 세정력을 제공할 수 있다.

일 구체예에서, 본 발명의 세정 조성물은 포자, 박테리아, 균류 및 알칸올 아민 보레이트를 포함한다. 일 구체예에서, 조성물은 사용 조성물 또는 농축 조성물로서 용해되는 경우에 조성물의 pH를 9 또는 그 초과, 예를 들어, 약 9 내지 약 10.5이 되도록 하는 성분을 포함할 수 있다. 일 구체예에서, 사용 또는 농축 조성물은 8 또는 그 초과, 예를 들어, 약 8 내지 약 9.5의 pH를 가질 수 있다.

특정 구체예에서, 본 발명의 고형 조성물은 붕산염(예를 들어, 알칸올아민 보레이트, 예를 들어, 모노에탄올아민 보레이트 또는 소듐 보레이트)을 약 2중량% 내지 약 10중량%로, 약 5 내지 약 35중량%로, 약 5중량% 내지 약 20중량%로, 약 5중량% 내지 약 15중량%로, 약 10중량% 내지 약 30중량%로, 약 10 내지 약 20중량%로, 또는 약 25중량% 내지 약 30중량%로 포함한다. 특정 구체예에서, 보레이트 염은 조성물의 약 5중량%로, 약 10중량%로, 약 15중량%로, 약 20중량%로, 약 25중량%로, 또는 약 30중량%로 존재한다. 본 발명의 고형 조성물은 또한 용어 "약"에 의해 수식되는 붕산염의 임의의 양 또는 범위를 포함할 수 있다.

추가 성분

본 발명에 따라 제조된 고형 세정 조성물은 예를 들어, 고체 형태의 조성물에, 예를 들어 특정 용도를 위해, 수용액 중에 분산되거나 용해되는 경우에, 유리한 특성을 제공하는 추가의 작용성 물질 또는 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 통상적인 첨가제의 예로는 하나 또는 그 초과의 각각의 염, 알칼리성 공급원, 계면활성제, 세제용 폴리머, 세정제, 린스 보조 조성물, 유연제, pH 개질제, 산성 공급원, 부식방지제, 2차 경화제, 용해도 개질제, 세제용 빌더, 세제용 충전제, 소포제, 재부착 방지제, 항균제, 린스 보조 조성물, 미량검출 작용제 또는 시스템, 심미성 향상제(즉, 염료, 향수), 광 증백제, 윤활제 조성물, 표백제 또는 추가의 표백제, 효소, 거품발생제, 알칼리성 공급원에 대한 활성제, 다른 이러한 첨가제 또는 작용성 성분 등, 및 이들의 혼합물이 포함된다. 본 발명의 고형 생성물은 예를 들어, 공기 청정제, 청관제, 배수링 또는 세탁 바로서 사용하기 위한 성분과 함께 제형될 수 있다.

애주번트 및 그 밖의 첨가제 성분은 제조되는 조성물의 타입, 및 조성물의 의도된 최종 용도에 따라 달라질 것이다. 특정 구체예에서, 조성물은 알칼리성 공급원, 계면활성제, 세제용 빌더, 세척 효소, 세제용 폴리머, 항균제, 알칼리성 공급원에 대한 활성제, 및 이들의 혼합물 중 하나 이상을 첨가제로서 포함한다.

안정화된 미생물 제제를 포함하는 구체예에서, 적합한 추가 성분은 굴수성 유발물질, 킬레이트화제, 이가 양이온, 폴리올, 항균제, 심미성 향상제, 보존제 등을 포함할 수 있다. 특정 구체예에서, 조성물은 또한 유효량의 하나 또는 그 초과의 항균제; 유효량의 하나 또는 그 초과의 킬레이트화제; 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 조성물은 약 0.1 내지 30중량%의 킬레이트화제를 포함할 수 있다. 킬레이트화제는 카르복실기를 갖는 작은 또는 폴리머 화합물, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 특정 구체예에서, 조성물은 또한 칼슘 이온 공급원, 폴리올, 빌더, 염료, 또는 이들의 조합물 또는 혼합물을 포함할 수 있다.

2가 이온

본 발명의 세정 조성물은 2가 이온, 예컨대 칼슘 및 마그네슘 이온을 조성물의 0.05 내지 5중량%, 0.1 내지 1중량%, 또는 약 0.25중량%의 수준으로 함유할 수 있다. 일 구체예에서, 칼슘 이온이 본 발명의 고형 조성물에 포함될 수 있다. 칼슘 이온은 예를 들어, 클로라이드, 히드록사이드, 옥사이드, 포르메이트 또는 아세테이트, 또는 니트레이트, 바람직하게는 클로라이드 염으로서 첨가될 수 있다.

몇몇 구체예에서, 세정 조성물은 마그네슘 이온을 포함한다. 마그네슘 이온 공급원은 수불용성 마그네슘 이온 공급원, 수용해성 마그네슘 이온 공급원, 및 이들의 조합물일 수 있다. 가용성 및 불용성 마그네슘 이온 공급원을 포함하는 예시적인 세정 조성물은 각각이 본원에 참조로 통합되는 미국 특허 출원 번호 제12/114,327호; 제12/114,385호; 제12/114,355호; 제12/114,486호; 제12/114,513호; 제12/114,342호; 제12/114,329호; 및 제12/114,364호에 기술되어 있다.

폴리올

고형 세정 조성물은 또한 폴리올을 포함할 수 있다. 폴리올은 예를 들어 조성물에 추가의 안정성 및 굴수성 특성을 제공할 수 있다. 적합한 폴리올에는 글리세린; 글리콜, 예컨대 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 또는 헥실렌 글리콜; 소르비톨; 알킬 폴리글리코사이드; 및 이들의 혼합물이 포함된다. 몇몇 구체예에서, 폴리올은 프로필렌 글리콜을 포함한다.

본 발명에 따른 폴리올로서 사용하기에 적합한 알킬 폴리글리코사이드는 하기 화학식을 갖는 것들을 포함한다:

(G)_x-O-R

상기 식에서,

G는 5 또는 6개의 탄소 원자를 갖는 환원성 사카라이드로부터 유도된 부분, 예를 들어, 펜토스 또는 헥소스이고,

R은 6 내지 20개의 탄소 원자를 함유하는 지방 지방족기이고,

x는 폴리글리코사이드 중 모노사카라이드 반복 단위의 수를 나타내는 폴리글리코사이드의 중합도(DP)이다.

바람직하게는, x는 약 0.5 내지 약 10이다. 일 구체예에서, R은 10 내지 16개의 탄소 원자를 함유하고, x는 0.5 내지 3이다.

몇몇 구체예에서, 폴리올은 폴리에테르의 형태로 존재할 수 있다. 적합한 폴리에테르에는 폴리에틸렌 글리콜이 포함된다. 적합한 폴리에테르에는 용매 또는 조용매로서 하기 기재된 것들이 포함된다.

특정 구체예에서, 본 발명의 고형 조성물은 약 2 내지 약 30중량%의 폴리올, 약 2 내지 약 10중량%의 폴리올, 약 5 내지 약 20중량%의 폴리올, 약 5 내지 약 10중량%의 폴리올, 또는 약 10 내지 약 20중량%의 폴리올을 포함한다. 특정 구체예에서, 본 발명의 안정화된 미생물 제제는 약 2 내지 약 40중량%의 폴리올, 약 2 내지 약 20중량%의 폴리올, 약 2 내지 약 15중량%의 폴리올, 약 2 내지 약 10중량%의 폴리올, 약 3 내지 약 10중량%의 폴리올, 약 4 내지 약 15중량%의 폴리올, 또는 약 4 내지 약 8중량%의 폴리올, 약 4중량%의 폴리올, 약 8중량%의 폴리올, 또는 약 12중량%의 폴리올을 포함한다. 조성물은 약에 의해 수식되는 임의의 이러한 범위 또는 양을 포함할 수 있다.

금속 보호 실리케이트

유효량의 알칼리 금속 실리케이트 또는 이의 수화물이 본 발명의 조성물 및 방법에 사용되어 금속 보호 능력을 가질 수 있는 안정한 고형 세정 조성물을 형성할 수 있다. 본 발명의 조성물에 사용되는 실리케이트는 식시세척 제형에 통상적으로 사용되어 온 것들이다. 예를 들어, 일반적인 알칼리 금속 실리케이트는 그러한 왁시 분말, 미립 또는 과립 실리케이트이며, 이들은 무수물이거나, 바람직하게는 수화상태의 물을 함유한다(5 내지 25중량%, 바람직하게는 15 내지 20중량%의 수화상태의 물). 이들 실리케이트는 소듐 실리케이트일 수 있으며, Na₂O:SiO₂ 비가 각각 약 1:1 내지 약 1:1.5일 수 있고, 일반적으로 5 내지 약 25중량%의 양으로 이용가능한 결합된 물을 함유한다. 일반적으로, 본 발명의 실리케이트는 Na₂O:SiO₂ 비가 1:1 내지 약 1:3.75, 바람직하게는 약 1:1.5 내지 약 1:3.75 및 가장 바람직하게는 약 1:1.5 내지 약 1:2.5이다. Na₂O:SiO₂ 비가 약 1:2이고, 수화상태의 물이 약 16 내지 22중량%인 실리케이트가 적합하다.

예를 들어, 이러한 실리케이트는 GD 실리케이트로서 왁시 분말 형태로 입수가능하거나 Britesil H-20로서 과립 형태로 입수가능하다(PQ Corporation). 이러한 비는 단일 실리케이트 조성물로 얻어지거나 조합에 의해 바람직한 비를 형성하는 실리케이트 조합물로 얻어질 수 있다. 바람직한 비, 즉 Na₂O:SiO₂ 비가 약 1:1.5 내지 약 1:2.5인 수화된 실리케이트는 최적의 금속 보호능을 제공하고, 신속하게 고형 블록 세정물을 형성하는 것으로 나타났다. 본 발명의 조성물을 형성하는데 사용된 실리케이트의 양은 수화도에 따라 10 내지 30중량%, 바람직하게는 약 15 내지 30중량%에서 달라지는 경향이 있다. 수화된 실리케이트가 바람직하다.

본 발명의 조성물에 사용하기에 적합한 실리케이트에는 소듐 실리케이트, 무수 소듐 메타실리케이트, 및 무수 소듐 실리케이트가 포함된다.

염

몇몇 구체예에서, 염, 예를 들어 산성 염은 pH 조절제, 산성공급원, 발포 보조제, 또는 다른 유사한 용도로서 포함될 수 있다. 이러한 용도로 사용하기 위한 염의 몇몇 예로는 소듐 비설페이트, 소듐 아세테이트, 소듐 비카르보네이트, 시트르산 염, 등, 및 이들의 혼합물이 포함된다. 조성물은 이러한 물질을 0.1 내지 50중량%의 범위로 포함할 수 있다. pH 조절제, 산성공급원, 발포 보조제 등과 같은 작용하는 염 이외의 작용제 또한 본 발명에 함께 사용될 수 있는 것으로 이해해야 한다.

조성물에 사용하기 위한 예시적인 염으로는 소듐 아세테이트, 소듐 설페이트, 마그네슘 설페이트 무수물, 마그네슘 설페이트 헵타히드레이트, 소듐 시트레이트 데히드레이트, 및 마그네슘 클로라이드가 포함되나, 이로 제한되는 것은 아니다.

활성 산소 화합물

활성 산소 화합물은 활성 산소 공급원을 제공하는 작용을 하지만 또한 고화제 또는 결합제의 일부 또는 전부를 형성하는 작용을 할 수 있다. 활성 산소 화합물은 무기 또는 유기일 수 있으며, 이들의 혼합물일 수 있다. 활성 산소 화합물의 몇몇 예에는 퍼옥시젠 화합물, 및 결합제를 형성하는데 사용하기에 적합한 퍼옥시젠 화합물 부가물이 포함된다.

다수의 활성 산소 화합물이 퍼옥시젠 화합물이다. 일반적으로 공지되어 있으며, 예를 들어 결합제의 일부로서 작용할 수 있는 임의의 퍼옥시젠이 사용될 수 있다. 적합한 퍼옥시젠 화합물의 예로는 무기 및 유기 퍼옥시젠 화합물, 또는 이들의 혼합물이 포함된다.

무기 활성 산소 화합물

무기 활성 산소 화합물의 예로는 하기 화합물 타입 또는 이러한 화합물의 공급원, 또는 이러한 화합물 타입을 포함하거나, 이러한 화합물 타입과 부가물을 형성하는 알칼리 금속염이 포함된다: 과산화수소; 제 1족(IA) 활성 산소 화합물, 예를 들어, 과산화리튬, 과산화나트륨 등; 제 2족(HA) 활성 산소 화합물, 예를 들어 과산화마그네슘, 과산화칼슘, 과산화스트론튬, 과산화바륨 등; 제 12족 (HB) 활성 산소 화합물, 예를 들어 과산화아연, 등; 제 13족(IIIA) 활성 산소 화합물, 예를 들어 붕소 화합물, 예컨대, 퍼보레이트, 예를 들어 화학식 Na₂[Br₂(O)₂(OH)₄]·6H₂O의 소듐 퍼보레이트 헥사히드레이트(또한 소듐 퍼보레이트 테트라히드레이트로도 불리우며, 이전에는 NaBO₃·4H₂O로서 기재됨); 화학식 Na₂Br₂(O₂)₂[(OH)₄]·4H₂O의 소듐 퍼옥시보레이트 테트라히드레이트(또한, 소듐 퍼보레이트 트리히드레이트로 불리우며, 이전에는 NaBO₃·3H₂O로서 기재됨); 화학식 Na₂[B₂(O₂)₂(OH)₄]의 소듐 퍼옥시보레이트(또한, 소듐 퍼보레이트 모노히드레이트로 불리우며, 이전에는 NaBO₃·H₂O로서 기재됨) 등; 예를 들어, 퍼보레이트; 제 14족(IVA) 활성 산소 화합물, 예를 들어 퍼실리케이트 및 퍼옥시카르보네이트(이는 또한 퍼카르보네이트로서 불리움), 예컨대 알칼리 금속의 퍼실리케이트 또는 퍼옥시카르보네이트 등; 예를 들어, 퍼카르보네이트, 예를 들어, 퍼실리케이트; 제 15족(VA) 활성 산소 화합물, 예를 들어 퍼옥시질산 및 이의 염; 퍼옥시인산 및 이들의 염, 예를 들어, 퍼포스페이트; 등; 예를 들어, 퍼포스페이트; 제 16족(VIA) 활성 산소 화합물, 예를 들어 퍼옥시황산 및 이들의 염, 예컨대 퍼옥시일황산 및 퍼옥시이황산 및 이들의 염, 예컨대, 퍼설페이트, 예를 들어, 소듐 퍼설페이트 등; 예를 들어, 퍼설페이트; 제 VIIa족 활성 산소 화합물, 예컨대, 소듐 퍼요오데이트, 포타슘 퍼클로레이트 등.

그 밖의 활성 무기 산소 화합물로는 전이 금속 퍼옥사이드; 및 그 밖의 이러한 퍼옥시젠 화합물, 및 이들의 혼합물이 포함된다.

특정 구체예에서, 본 발명의 조성물 및 방법은 상기 기재된 특정 무기 활성 산소 화합물을 사용한다. 적합한 무기 활성 산소 화합물에는 과산화수소, 과산화수소 부가물, 제 IIIA족 활성 산소 화합물, 제 VIA족 활성 산화 화합물, 제 VA족 활성 산소 화합물, 제 VIIA족 활성 산소 화합물, 또는 이들의 혼합물이 포함된다. 이러한 무기 활성 산소 화합물의 예에는 퍼카르보네이트, 퍼보레이트, 퍼설페이트, 퍼포스페이트, 퍼실리케이트, 또는 이들의 혼합물이 포함된다. 과산화수소는 무기 활성 산소 화합물의 예를 제공한다. 과산화수소는 예를 들어, 수용액 중의 액체 과산화수소로서와 같이 과산화수소와 물의 혼합물로서 제형될 수 있다. 용액의 혼합물은 약 5 내지 약 40중량%의 과산화수소 또는 5 내지 50중량%의 과산화수소를 포함할 수 있다.

일 구체예에서, 무기 활성 산소 화합물은 과산화수소 첨가생성물을 포함한다. 예를 들어, 무기 활성 산소 화합물은 과산화수소, 과산화수소 첨가생성물, 또는 이의 혼합물을 포함할 수 있다. 다양한 과산화수소 첨가생성물 중 임의의 것이 본 발명의 조성물 및 방법에 사용하기에 적합하다. 예를 들어, 적합한 과산화수소 첨가생성물은 퍼카르보네이트 염, 우레아 퍼옥사이드, 퍼아세틸 보레이트, 과산화수소와 폴리비닐 피롤리돈의 첨가생성물, 과탄산나트륨, 과탄산칼륨, 이의 혼합물 등을 포함한다. 적합한 과산화수소 첨가생성물은 퍼카르보네이트 염, 우레아 퍼옥사이드, 퍼아세틸 보레이트, 과산화수소와 폴리비닐 피롤리돈의 첨가생성물, 또는 이의 혼합물을 포함한다. 적합한 과산화수소 첨가생성물은 과탄산나트륨, 과탄산칼륨 또는 이의 혼합물, 예를 들어 과탄산나트륨을 포함한다.

유기 활성 산소 화합물

다양한 유기 활성 산소 화합물 중 임의의 것이 본 발명의 조성물 및 방법에 사용될 수 있다. 예를 들어, 유기 활성 산소 화합물은 퍼옥시카르복실산, 예컨대 모노- 또는 디-퍼옥시카르복실산, 이러한 유형의 화합물을 포함하는 알칼리 금속 염, 또는 이 화합물의 첨가생성물일 수 있다. 적합한 퍼옥시카르복실산은 C₁-C₂₄ 퍼옥시카르복실산, C₁-C₂₄ 퍼옥시카르복실산의 염, C₁-C₂₄ 퍼옥시카르복실산의 에스테르, 디퍼옥시카르복실산, 디퍼옥시카르복실산의 염, 디퍼옥시카르복실산의 에스테르, 또는 이의 혼합물을 포함한다.

적합한 퍼옥시카르복실산은 C₁-C₁₀ 지방족 퍼옥시카르복실산, C₁-C₁₀ 지방족 퍼옥시카르복실산의 염, C₁-C₁₀ 지방족 퍼옥시카르복실산의 에스테르, 또는 이의 혼합물; 예를 들어, 퍼옥시아세트산의 염 또는 첨가생성물; 예를 들어, 퍼옥시아세틸 보레이트를 포함한다. 적합한 디퍼옥시카르복실산은 C₄-C₁₀ 지방족 디퍼옥시카르복실산, C₄-C₁₀ 지방족 디퍼옥시카르복실산의 염, 또는 C₄-C₁₀ 지방족 디퍼옥시카르복실산의 에스테르, 또는 이의 혼합물; 예를 들어, 퍼글루타르산, 퍼숙신산, 퍼아디프산의 나트륨 염, 또는 이의 혼합물을 포함한다.

유기 활성 산소 화합물은 유기 부분을 포함하는 다른 산을 포함한다. 적합한 유기 활성 산소 화합물은 퍼포스폰산, 퍼포스폰산 염, 퍼포스폰산 에스테르, 또는 이의 혼합물 또는 조합물을 포함한다.

활성 산소 화합물 첨가 생성물

임의의 일반적으로 공지되고, 예를 들어 활성 산소 공급원 및 고형 조성물의 일부로서 기능할 수 있는 활성 산소 화합물 첨가생성물을 포함한다. 과산화수소 첨가생성물 또는 퍼옥시히드레이트가 적합하다. 알칼리성 첨가생성물 공급원의 몇몇의 예는 하기 것들을 포함한다: 알칼리 금속 퍼카르보네이트, 예를 들어 과탄산나트륨(과탄산나트륨 퍼옥시히드레이트), 과탄산칼륨, 과탄산루비듐, 과탄산세슘 등; 탄산암모늄 퍼옥시히드레이트 등; 우레아 퍼옥시히드레이트, 퍼옥시아세틸 보레이트; 과산화수소와 폴리비닐 피롤리돈의 첨가생성물 등, 및 상기한 것 중 임의 것의 혼합물.

킬레이트화제 /격리제

킬레이트화제/격리제가 본 발명의 조성물에 첨가될 수 있으며, 이들은 이들의 격리 특성에 대해 유용하다. 일반적으로, 킬레이트화제/격리제는 금속 이온이 세정 조성물의 다른 세제 성분의 작용을 방해하지 않도록 천연 수에서 일반적으로 확인된 금속 이온을 배위(즉, 결합)시킬 수 있는 분자이다. 킬레이트화제/격리제는 또한 유효량으로 포함되는 경우 미량검출 작용제로서 기능할 수 있다. 특정 구체예에서, 세정 조성물은 약 0.1 내지 70중량% 또는 약 5 내지 60중량%의 킬레이트/격리제를 포함한다. 킬레이트화제/격리제의 예는 아미노카르복실산, 축합된 포스페이트, 고분자 폴리카르복실레이트 등을 포함한다.

축합된 포스페이트의 예는 소듐 및 칼륨 오르쏘포스페이트, 및 소듐 및 칼륨 피로포스페이트, 소듐 및 칼륨 트리폴리포스페이트, 소듐 헥사메타포스페이트 등을 포함한다. 축합된 포스페이트는 또한 조성물 중에 존재하는 유리 수(free water)를 수화용 물로서 고정시킴으로써 조성물의 고형화를 제한된 정도로 보조할 수 있다.

수분 조절 중합체는 비-인(non-phosphorous) 함유 빌더로 사용될 수 있다. 적합한 수분 조절 중합체는 이로 제한되는 것은 아니지만 폴리카르복실레이트를 포함한다. 빌더 및/또는 수분 조절 중합체로서 사용될 수 있는 적합한 폴리카르복실레이트는 이로 제한되는 것은 아니지만, 펜던트 카르복실레이트(-CO₂ ^-) 기를 갖는 것들, 예컨대 폴리아크릴산, 말레산, 말레/올레핀 공중합체, 설폰화된 공중합체 또는 삼원혼성중합체, 아크릴/말레 공중합체, 폴리메타크릴산, 아크릴 산-메타크릴산 공중합체, 가수분해된 폴리아크릴아미드, 가수분해된 폴리메타크릴아미드, 가수분해된 폴리아미드-메타크릴아미드 공중합체, 가수분해된 폴리아크릴로니트릴, 가수분해된 폴리메타크릴로니트릴, 및 가수분해된 아크릴로니트릴-메타크릴로니트릴 공중합체를 포함한다. 킬레이트/격리제의 추가 논의에 대해서는 문헌(Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Third Edition, volume 5, pages 339-366 and volume 23, pages 319-320)을 참조하길 바라며, 상기 인용 문헌의 개시내용은 본원에 참고로 포함된다. 이러한 물질들은 또한 결정 개질제로서 기능하도록 화학양론적 양 이하의 수준에서 사용될 수 있다.

일 구체예에서, 유기 격리제는 아미노 트리(메틸렌포스폰)산, 1-히드록시에틸리덴-1,1-디포스폰산, 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌 포스폰)산, 알라닌-N,N-디아세트산, 디에틸렌트리아민펜타아세트산, 또는 이의 알칼리 금속 염, 또는 이의 혼합물을 포함한다. 이러한 구체예에서, 알칼리 금속 염은 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘 또는 이의 혼합물을 포함한다. 유기 격리제는 1-히드록시에틸리덴-1,1-디포스폰산; 또는 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌 포스폰산); 또는 알라닌-N,N-디아세트산; 또는 디에틸렌트리아민펜타아세트산 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

결합제의 한 성분으로 카르복실레이트를 포함하는 조성물에 있어서, 또한 킬레이트화제 또는 격리제일 수 있는 빌더에 대한 적합한 첨가 수준은 약 0.1 내지 약 70중량%, 약 1 내지 약 60중량%, 또는 약 1.5 내지 약 50중량%이다. 고형 세제는 약 1 내지 약 60중량%, 약 3 내지 약 50중량%, 또는 약 6 내지 약 45중량%의 빌더를 포함할 수 있다. 빌더의 추가 범위는 약 3 내지 약 20중량%, 약 6 내지 약 15중량%, 약 25 내지 약 50중량% 또는 약 35 내지 약 45중량%를 포함한다.

유리 및 금속 부식 억제제

고형 세정 조성물은 금속 부식 억제제를 약 50중량% 이하, 약 1 내지 약 40중량%, 또는 약 3 내지 약 30중량%의 양으로 포함할 수 있다. 상기 부식 억제제는, 부식 억제제가 존재하지 않는 것을 제외하고는 다른 사항은 동일한 사용 용액에 대해 유리의 부식 및/에칭 속도 미만인 유리의 부식 및/또는 에칭 속도를 나타내는 사용 용액을 제공하기에 충분한 양으로 고형 세정 조성물 중에 포함된다. 상기 사용 용액은 목적하는 부식 억제 특성을 제공하도록 약 6 백만분율(ppm) 이상의 부식 억제제를 포함할 것이다. 더 많은 양의 부식 억제제가 유해 효과 없이 사용 용액 중에서 사용될 수 있다. 그러나, 특정 지점에서, 부식 억제제 농도가 증가함에 따라 증가된 부식 및/또는 에칭 내성의 부가 효과가 상실될 것이며, 추가적인 부식 억제제는 고형 세정 조성물의 사용 비용을 간단히 증가시킬 것이다. 사용 용액은 약 6ppm 내지 약 300ppm의 부식 억제제 또는 약 20ppm 내지 약 200ppm의 부식 억제제를 포함할 수 있다. 적합한 부식 억제제의 예는 이들로 제한되는 것은 아니지만, 알루미늄 이온 공급원과 아연 이온 공급원의 조합체, 및 이의 알칼리 금속 실리케이트 또는 수화물을 포함한다.

부식 억제제는 알루미늄 이온 공급원과 아연 이온 공급원의 조합체를 칭할 수 있다. 알루미늄 이온 공급원과 아연 이온 공급원은, 고형 세정 조성물이 사용 용액의 형태로 제공되는 경우, 각각 알루미늄 이온 및 아연 이온을 제공한다. 부식 억제제의 양은 알루미늄 이온 공급원과 아연 이온 공급원의 조합된 양을 기초로 계산된다. 사용 용액 중에서 알루미늄 이온을 제공하는 임의 것은 알루미늄 이온의 공급원으로 칭해질 수 있으며, 사용 용액 중에 제공되는 경우 아연 이온을 제공하는 임의 것은 아연 이온 공급원으로 칭해질 수 있다. 반드시 알루미늄 이온 공급원 및/또는 아연 이온 공급원이, 알루미늄 이온 및/또는 아연 이온을 형성하도록 반응시킬 필요는 없다. 알루미늄 이온은 알루미늄 이온 공급원으로 간주될 수 있고, 아연 이온은 아연 이온 공급원으로 간주될 수 있다. 알루미늄 이온 공급원 및 아연 이온 공급원은 유기 염, 무기 염, 및 이의 혼합물로 제공될 수 있다. 알루미늄 이온의 적합한 공급원은 이들로 제한되는 것은 아니지만, 알루미늄 염, 예컨대 소듐 알루미네이트, 알루미늄 브로마이드, 알루미늄 클로레이트, 알루미늄 클로라이드, 알루미늄 요오다이드, 알루미늄 니트레이트, 알루미늄 설페이트, 알루미늄 아세테이트, 알루미늄 포르메이트, 알루미늄 타르트레이트, 알루미늄 락테이트, 알루미늄 올레이트, 알루미늄 브로메이트, 알루미늄 보레이트, 알루미늄 칼륨 설페이트, 알루미늄 아연 설페이트, 및 알루미늄 포스페이트를 포함한다. 적합한 아연 이온 공급원은 이들로 제한되는 것은 아니지만, 아연 염, 예컨대 아연 클로라이드, 아연 설페이트, 아연 니트레이트, 아연 요오다이드, 아연 티오시아네이트, 아연 플루오로실리케이트, 아연 디크로메이트, 아연 클로레이트, 소듐 징케이트, 아연 글루코네이트, 아연 아세테이트, 아연 벤조에이트, 아연 시트레이트, 아연 락테이트, 아연 포르메이트, 아연 브로메이트, 아연 브로마이드, 아연 플루오라이드, 아연 플루오로실리케이트, 및 아연 살리실레이트를 포함한다.

사용 용액 중에서 아연 이온에 대한 알루미늄 이온의 비를 조절함으로써, 어느 하나의 성분만을 사용한 것과 비교하여 유리 제품 및 세라믹의 부식 및/또는 에칭을 감소시킬 수 있다. 즉, 알루미늄 이온과 아연 이온의 조합으로 부식 및/또는 에칭의 감소에서 상승작용을 제공할 수 있다. 아연 이온 공급원에 대한 알루미늄 이온 공급원의 비는 상승작용 효과를 제공하도록 조절될 수 있다. 일반적으로, 사용 용액 중에서 아연 이온에 대한 알루미늄 이온의 중량 비는 약 6:1 이상일 수 있고, 약 1:20 미만일 수 있으며, 약 2:1 및 약 1:15일 수 있다.

유효량의 알칼리 금속 실리케이트 또는 이의 수화물이 본 발명의 조성물 및 방법에 사용되어, 금속 보호 성능을 갖는 안정한 고형 세정 조성물을 형성할 수 있다. 본 발명의 조성물에 사용된 실리케이트는 고형 세정 제형에서 통상적으로 사용되어 온 것들이다. 예를 들어, 전형적인 알칼리 금속 실리케이트는 그러한 왁시한 분말화된 미립자 또는 과립 실리케이트이며, 이들은 무수성이거나 바람직하게는 수화용 물(약 5 내지 25중량%, 약 15 내지 약 20중량%의 수화용 물)을 함유한다. 이러한 실리케이트는 바람직하게는 소듐 실리케이트이며, 각각 약 1:1 내지 약 1:5의 Na₂O:SiO₂ 비를 가지며, 전형적으로는 약 5 내지 약 25중량%의 양으로 이용가능한 물을 함유한다. 일반적으로, 실리케이트는 약 1:1 내지 약 1:3.75, 약 1:1.5 내지 약 1:3.75, 및 약 1:1.5 내지 약 1:2.5의 Na₂O:SiO₂ 비를 갖는다. 약 1:2 및 약 16 내지 약 22중량%의 수화용 물을 함유하는 실리케이트가 가장 바람직하다. 예를 들어, 그러한 실리케이트는 GD 실리케이트로서 왁시한 분말로, 그리고 PQ 코포레이션(펜실베니아 밸리 포지에 소재함)으로부터 입수가능한 브리테실(Britesil) H-20으로서 과립 형태로 입수가능하다. 이러한 비들은 단일 실리케이트 조성물, 또는 조합시 바람직한 비를 생성하는 실리케이트 조합물을 사용하여 얻을 수 있다. 바람직한 비, 약 1:1.5 내지 약 1:2.5의 Na₂O:SiO₂ 비에서 수화된 실리케이트가 최적의 금속 보호를 제공하며 고형 세정제를 신속하게 형성하는 것으로 확인되었다. 수화된 실리케이트가 바람직하다.

실리케이트가 금속 보호를 제공하기 위해 고형 세제 조성물 중에 포함될 수 있지만, 이는 알칼리성을 제공하며 재부착 방지제(anti-redeposition agent)로서 추가적으로 기능하는 것으로 공지되어 있다. 적합한 실리케이트는 이들로 제한되는 것은 아니지만, 소듐 실리케이트 및 칼륨 실리케이트를 포함한다. 고형 세정 조성물은 실리케이트 없이 제공될 수 있지만, 실리케이트가 포함되는 경우에 이들은 목적하는 금속 보호를 제공하는 양으로 포함될 수 있다. 상기 조성물은 약 1중량% 이상, 약 5중량% 이상, 약 10중량% 이상, 및 약 15중량% 이상의 양으로 실리케이트를 포함할 수 있다. 더욱이, 조성물 중에서 다른 성분에 대한 충분한 여지를 제공하기 위해, 실리케이트 성분은 약 35중량% 미만, 약 25중량% 미만, 약 20중량% 미만, 또는 약 15중량% 미만의 수준에서 제공될 수 있다.

항균제

항균제는 단독으로 또는 다른 성분과 함께, 미생물 오염 및 상업적인 제품 물질 시스템, 표면 등의 열화를 감소시키거나 보호하도록 작용하는, 고형의 기능성 물질 중에서 사용될 수 있는 화학 조성물이다. 몇몇의 양태에서, 이러한 물질은 페놀, 할로겐 화합물, 4차 암모늄 화합물, 금속 유도체, 아민, 알칸올 아민, 니트로 유도체, 아날리드, 유기황 및 황-질소 화합물, 및 이종혼합(miscellaneous) 화합물을 포함하는 특정 부류에 속한다.

특정 구체예에서, 본 발명의 조성물은 항균제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 효소를 포함하는 조성물은 효소 및 효소 활성과 친화성이 있는 다양한 항균제 중 임의 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 포자를 포함하는 조성물은 포자와 친화성이 있는 다양한 항균제 중 임의 것을 포함할 수 있다. 항균제는 포자보다 더 짧은 시간 동안 지속되도록 선택될 수 있다. 항균제가 충분히 작용한 후에는, 포자는 발아하여 항균제에 의해 치사되거나 억제되는 미생물 없이 미생물을 형성할 수 있다. 예를 들어, 미생물을 포함하는 조성물은 그러한 미생물에 대해 비효과적인 항균제를 포함할 수 있다.

다양한, 적합한 항균제 중 임의 것이 유효 항미생물 농도에서 사용될 수 있다. 항균제는 활성 산소 화합물(예를 들어, 과산화수소, 퍼카르보네이트, 퍼보레이트 등), 할로겐 함유 화합물, 아민 또는 4차 암모늄 화합물 등을 포함한다. 적합한 항균제는 지방족 아민, 에테르 아민 또는 디아민을 포함한다. 일반적인 항균제는 페놀계 항균제, 예컨대 펜타클로로페놀, 오르쏘페닐페놀, 클로로-p-벤질페놀, p-클로로-m-크실레놀을 포함한다. 할로겐 함유 항세균제는 소듐 트리클로로이소시아누레이트, 소듐 디클로로 이소시아네이트(무수 또는 이수화물), 요오딘-폴리(비닐피롤리디논) 복합체, 브로민 화합물, 예컨대 2-브로모-2-니트로프로판-1,3-디올, 및 4차 항균제, 예컨대 벤즈알코늄 클로라이드, 디데실디메틸 암모늄 클로라이드, 콜린 디요오드클로라이드, 테트라메틸 포스포늄 트리브로마이드를 포함한다. 다른 항미생물성 조성물, 예컨대 헥사히드로-1,3,5-트리스(2-히드록시에틸)-s-트리아진, 디티오카르바메이트, 예컨대 소듐 디메틸디티오카르바메이트, 및 다양한 다른 물질이 이들의 항미생물 특성에 대해 당업계에 공지되어 있다. 몇몇의 구체예에서, 항미생물 성분, 예컨대 TAED는 조성물의 0.001 내지 75중량%의 범위로, 약 0.01 내지 20중량% 또는 약 0.05 내지 약 10중량%로 포함될 수 있다.

일 구체예에서, 본 발명의 조성물은 유효량(예를 들어, 항미생물을 나타내는 양)의 하기 화학식 1; 화학식 2: 또는 이의 혼합물의 에테르아민을 포함할 수 있다:

R ₁ -O-R ₂ -NH ₂ (1),

R ₁ -O-R ₂ -NH-R ₃ -NH ₂ (2)

상기 식에서, (독립적으로) R₁은 선형의 포화되거나 포화되지 않은 C₆-C₁₈ 알킬일 수 있고, R₂는 선형 또는 분지형 C₁-C₈ 알킬일 수 있고, R₃은 선형 또는 분지형 C₁-C₈일 수 있다. 일 구체예에서, R₁은 선형의 C₁₂-C₁₆ 알킬이고; R₂는 C₂-C₆의 선형 또는 분지형 알킬이고; R₃은 C₂-C₆ 선형 또는 분지형 알킬이다. 일 구체예에서, 본 발명의 조성물은 R₁이 C₁₂-C₁₆이고, R₂가 C₃이고 R₃이 C₃인 화학식 2의 선형 알킬 에테르 디아민 화합물을 포함한다. 일 구체예에서, R₁은 선형의 알킬 C₁₂-C₁₆이거나 선형의 알킬 C₁₀-C₁₂와 C₁₄-C₁₆의 혼합물이다. 적합한 에테르 아민은 PA-19, PA-1618, PA1816, DA-18, DA-19, DA-1618, DA-1816 등으로 토마흐 프로덕츠 인코포레이티드(Tomah Products Incorporated)로부터 상업적으로 입수가능하다.

일 구체예에서, 항균제는 디아민, 예컨대 디아민 아세테이트를 포함거나 이것일 수 있다. 아세테이트로 예시된 적합한 디아민은 하기 화학식을 갖는 것들을 포함한다:

[(R ¹ )NH(R ² )NH ₃ ] ⁺ (CH ₃ COO) ^- , 또는

[(R ¹ )NH ₂ (R ² )NH ₃ ⁺⁺ ](CH ₃ COO) ₂ ^-

상기 식에서, R¹은 C₁₀-C₁₈ 지방족 기 또는 식 R¹⁰OR¹¹의 에테르 기일 수 있고, 여기서 R¹⁰은 C₁₀-C₁₈ 지방족 기이며 R¹¹은 C₁-C₅ 알킬 기이고; R²는 C₁-C₅ 알킬렌 기이다. 적합한 디아민 아세테이트는 R¹이 지방산으로부터 유래한 C₁₀-C₁₈ 지방족 기이고 R²가 프로필렌인 것들을 포함한다. 디아민은 아세테이트 이외의 반대 이온을 가질 수 있다.

유용한 디아민의 대표 예는 N-코코-1,3-프로필렌 디아민, N-올레일-1,3-프로필렌 디아민, N-탈로우-1,3-프로필렌 디아민, 및 이의 혼합물을 포함한다. 상기한 N-알킬-1,3-프로필렌 디아민은 상표명 듀오민(Duomeen)으로 아크조 케미 아메리카, 아르마크 케미컬스(Akzo Chemie America, Armak Chemicals)로부터 입수가능하다.

조성물 중에서 아민 화합물의 양은 약 0.1중량% 내지 90중량%, 약 0.25중량% 내지 약 75중량%, 또는 약 0.5중량% 내지 50중량%일 수 있다. 사용 조성물 중 아민 화합물의 양은 약 10ppm 내지 10000ppm, 약 20ppm 내지 7500ppm, 및 약 40ppm 내지 5000ppm일 수 있다.

일 구체예에서, 본 발명의 조성물은 5분의 접촉 시간 내에 3 log₁₀ 초과의 세균 감소를 제공할 수 있다. 일 구체예에서, 본 발명의 조성물은 5 log₁₀ 초과의 미생물 감소를 제공할 수 있다. 이것은 식품 제조 및 식품 가공, 및 트리글리세리드 지방 및 지질이 오염물 성분(soil component)인 다른 영역에서 유리할 수 있다.

특정 구체예에서, 항균제는 조성물의 약 0.01 내지 약 30중량%, 0.05 내지 약 10중량%, 또는 약 0.1 내지 약 5중량%로 존재할 수 있다. 사용 용액에서, 추가적인 항균제는 조성물의 약 0.001 내지 약 5중량%, 약 0.01 내지 약 2 중량%, 또는 약 0.05 내지 약 0.5중량%로 존재할 수 있다.

활성화제

몇몇의 구체예에서, 조성물의 항미생물 활성 또는 표백 활성은 조성물이 사용되는 경우 활성 산소와 반응하여 활성화된 성분을 형성하는 물질을 첨가함에 의해 향상될 수 있다. 예를 들어, 몇몇의 구체예에서, 과산(peracid) 또는 과산 염이 형성된다. 예를 들어, 몇몇의 구체예에서, 테트라아세틸에틸렌 디아민이 조성물 내에 포함되어 활성 산소와 반응하고 항균제로 작용하는 과산 또는 과산 염을 형성할 수 있다. 활성 산소 활성화제의 다른 예는 전이 금속 및 이들의 화합물, 카르복실산, 니트릴 또는 에스테르 부분을 함유하는 화합물, 또는 당업계에 공지된 그러한 다른 화합물을 포함한다. 일 구체예에서, 활성화제는 테트라아세틸에틸렌 디아민; 전이 금속; 카르복실, 니트릴, 아민, 또는 에스테르 부분을 포함하는 화합물; 또는 이의 혼합물을 포함한다.

몇몇의 구체예에서, 활성화제 성분은 조성물의 0.001 내지 75중량%, 약 0.01 내지 약 20중량%, 또는 약 0.05 내지 약 10중량%의 범위로 포함될 수 있다.

다른 구체예에서, 알칼리 공급원에 대한 활성화제가 활성 산소와 조합되어 항균제를 형성한다.

고형 조성물은 전형적으로 심지어 알칼리 공급원의 활성화제의 존재 하에서도 안정하게 남아있다. 다수의 조성물에서, 고형 조성물은 알칼리 공급원과 반응하여 이 알칼리 공급원의 형태를 탈안정화시키거나 변형시키는 것으로 예상될 것이다. 그와는 다르게, 본 발명의 일 구체예에서는, 조성물은 고형으로 남아있다; 즉, 이 조성물은 알칼리 공급원이 활성화제와 반응하는 경우일지라도 팽창, 균열 또는 확장되지 않는다.

몇몇의 구체예에서, 조성물은 고형 블럭을 포함하며, 활성 산소에 대한 활성화제 물질이 이 고형 블럭에 결합된다. 활성화제는 하나의 고형 세정 조성물을 다른 것에 결합시키기 위한 다양한 방법 중 임의 것에 의해 고형 블럭에 결합될 수 있다. 예를 들어, 활성화제는 고형 블럭에 결합, 고정, 아교부착 또는 다른 방법으로 접합되는 고체 형태일 수 있다. 대안적으로, 고형 활성화제는 블럭 주위에서 그리고 이 블럭을 용기화함으로써 형성될 수 있다. 추가의 예로, 고형 활성화제는 세정 조성물에 대한 용기 또는 포장에 의해, 예컨대 플라스틱 또는 수축성 랩 또는 필름에 의해 고형 블럭에 결합될 수 있다.

헹굼 보조성의 기능성 물질

본 발명의 조성물에 사용하기 위한 기능성 물질은 본 발명의 복합체를 이용하여 제조된 고형물 내에서 다른 임의적인 성분들과 조합된 습윤화제 또는 시팅제(sheeting agent)를 함유하는 제형화된 헹굼 보조 조성물을 포함할 수 있다. 본 발명의 헹굼 보조 성분은, 시팅 작용을 촉진시키고 헹굼이 완료된 후에 거품형성된 물에 의해 발생된 스폿팅 또는 스트레이킹(spotting or streaking)을 방지하도록 헹굼 수의 표면 장력을 감소시킬 수 있는, 수용성 또는 수분산성의 적은 거품형성성을 갖는 유기 물질을 포함할 수 있다. 이것은 종종 식기세척 과정에서 사용된다. 상기한 시팅제는 전형적으로 특징적인 담점(cloud point)을 갖는 유기 계면활성제 유사 물질이다. 계면활성제 헹굼제 또는 시팅제의 담점은, 계면활성제의 1중량% 수용액이 가온시에 탁하게 변하는 온도로 정의된다.

상업적인 식기세척기에는 2개의 일반적인 유형의 헹굼 주기가 존재하는데, 제 1 유형은 일반적으로 약 180℉, 약 80℃ 또는 그보다 높은 온도에 있는 헹굼 수를 사용하는 위생처리 헹굼 주기로 간주되었다. 제 2 유형의 비-위생처리 기계는 전형적으로 약 125℉, 약 50℃ 또는 그보다 높은 온도에 있는 보다 낮은 온도의 비-위생처리 헹굼을 이용한다. 이러한 용도로 유용한 계면활성제는 이용가능한 고온제공 수(hot service water)보다 높은 담점을 갖는 수성 헹굼제이다. 따라서, 본 발명의 계면활성제에 대해 측정된 최저의 유용한 담점은 대략 40℃이다. 상기 담점은 사용 장소, 고온의 물 온도, 및 헹굼 주기 온도 및 유형에 따라 달라지지만, 60℃ 또는 그보다 높고, 70℃ 또는 그보다 높거나, 80℃ 또는 그보다 높은 등의 경우일 수 있다.

적합한 시팅제는 전형적으로 동종 중합체, 또는 블럭 또는 헤테릭 공중합체 구조로 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 또는 혼합물로부터 제조된 폴리에테르 화합물을 포함한다. 그러한 폴리에테르 화합물은 폴리알킬렌 옥사이드 중합체, 폴리옥시알킬렌 중합체 또는 폴리알킬렌 글리콜 중합체로 공지되어 있다. 그러한 시팅제는 분자에 계면활성제 특성을 부여하도록, 상대적인 소수성 영역 및 상대적인 친수성 영역을 요한다. 그러한 시팅제는 약 500 내지 15,000 범위 내의 분자량을 갖는다. 중합체 분자 중에 폴리(PO)의 하나 이상의 블럭 및 폴리(EO)의 하나 이상의 블럭을 함유하는 특정 유형의 (PO)(EO) 고분자 헹굼 보조제가 유용한 것으로 확인되었다. 폴리(EO), 폴리(PO)의 추가적인 블럭, 또는 랜덤한 중합된 영역이 분자 중에서 형성될 수 있다.

특히 유용한 폴리옥시프로필렌 폴리옥시에틸렌 블럭 공중합체는 폴리옥시프로필렌 단위의 중심 블록, 및 중심 블록의 각각의 옆면에 대한 폴리옥시에틸렌 단위의 블럭을 포함하는 것들이다. 그러한 중합체는 하기 식으로 표시된다:

(EO) _n -(PO) _m -(EO) _n

상기 식에서, m은 20 내지 60의 정수이고, 각각의 말단 n은 독립적으로 10 내지 130의 정수이다.

다른 유용한 블럭 공중합체는 폴리옥시에틸렌 단위의 중심 블럭, 및 중심 블럭의 각각의 옆면에 대한 폴리옥시프로필렌 블럭을 갖는 블럭 공중합체이다. 이러한 공중합체는 하기 식으로 표시된다:

(PO) _n -(EO) _m -(PO) _n

상기 식에서, m은 15 내지 175의 정수이고, 각각의 말단 n은 독립적으로 약 10 내지 30의 정수이다. 본 발명의 고형 기능성 물질은 종종 시팅제 또는 습윤화제의 가용성을 유지하는데 도움주기 위해 굴수성 유발물질(hydrotrope)을 사용한다. 굴수성 유발물질은 유기 물질의 가용성을 증가시키도록 수용액을 개질시키는데 사용될 수 있다. 적합한 굴수성 유발물질은 낮은 분자량의 방향족 설포네이트 물질, 예컨대 크실렌 설포네이트 및 디알킬디페닐 옥사이드 설포네이트 물질이다.

몇몇의 구체예에서, 본 발명에 따른 조성물은 헹굼 주기에서 개별 헹굼제를 사용하지 않고 식기 세척에서 바람직한 헹굼 특성을 제공한다. 예를 들어, 헹굼시에 단지 연수를 이용하는 경우 세척 주기에서 상기 조성물을 이용함에 의해 양호한 헹굼이 일어난다.

추가적인 표백제

기재(substrate)를 증백시키거나 표백시키기 위해 본 발명의 제형에 사용하기 위한 추가적인 표백제는, 전형적으로 세정 과정 동안 마주치게 되는 조건 하에서 활성 할로겐 종, 예컨대 Cl₂, Br₂, I₂, ClO₂, BrO₂, IO₂, -OCl^-, OBr^- 및/또는 -OI^-을 방출할 수 있는 표백 화합물을 포함한다. 본 발명의 세정 조성물에 사용하기에 적합한 표백제는 예를 들어 염소 함유 화합물, 예컨대 아염소산염, 하이포아염소산염, 클로라민을 포함한다. 적합한 할로겐 방출 화합물은 알칼리 금속 디클로로이소시아누레이트, 염소화된 트리소듐 포스페이트, 알칼리 금속 하이포아염소산염, 알칼리 금속 아염소산염, 모노클로라민 및 디클로라민 등, 및 이의 혼합물을 포함한다. 캡슐화된 염소 공급원이 또한 조성물 중에서 염소 공급원의 안정성을 향상시키는데 사용될 수 있다(예를 들어, 이들의 교시내용이 본원에 참고로 포함되는 미국 특허 번호 제 4,618,914호 및 제 4,830,773호 참조). 표백제는 또한 상기 논의된 활성화제, 예컨대 테트라아세틸에틸렌 디아민 등과 함께 또는 이것없이, 추가적인 과산소 또는 활성 산소 공급원, 예컨대 과산화수소, 퍼보레이트, 예를 들어 소듐 퍼보레이트 모노 및 테트라히드레이트, 소듐 카르보네이트 퍼옥시히드레이트, 포스페이트 퍼옥시히드레이트, 및 칼륨 퍼모노설페이트일 수 있다.

세정 조성물은 알칼리의 안정된 공급원으로부터 이미 이용가능한 소량의 그러나 효과적인 부가적인 양, 예를 들어 약 0.1 내지 10중량% 또는 약 1 내지 6중량%의 표백제를 포함할 수 있다. 본 발명의 고형 조성물은 표백제를 약 0.1 내지 약 60중량%, 약 1 내지 약 20중량%, 약 3 내지 약 8중량%, 또는 약 3 내지 약 6중량%의 양으로 포함할 수 있다.

2차 경화제/용해도 개질제

본 발명의 조성물은 소량의 그러나 효과적인 양의 2차 경화제, 예를 들어 스테아르 모노에탄올아미드 또는 라우르 디에탄올아미드와 같은 아미드, 또는 알킬아미드 등; 고형 폴리에틸렌 글리콜, 또는 고형 EO/PO 블럭 공중합체 등; 산 또는 알칼리 처리 과정을 통해 수용성이 된 전분; 냉각 시에 가열된 조성물에 고화 특성을 부여하는 다양한 무기물질, 등을 포함할 수 있다. 그러한 화합물은 또한, 세정제 및/또는 다른 활성 성분이 연장된 시간 기간에 걸쳐 고형 조성물로부터 분배될 수 있도록, 사용 중에 수성 매체 중에서 조성물의 용해도를 변경시킬 수 있다. 상기 조성물은 2차 경화제를 약 5 내지 20중량% 또는 약 10 내지 15중량%의 양으로 포함할 수 있다.

세제 충전제

세정 조성물은 세정제 자체로서는 작용하지 않지만 세정제와 상호작용하여 조성물의 전체 가공성(processability)을 향상시키는 하나 이상의 세제 충전제를 유효량으로 포함할 수 있다. 본 발명의 세정 조성물에 사용하기에 적합한 충전제의 예는 황산나트륨, 염화나트륨, 전분, 당, C₁-C₁₀ 알킬렌 글리콜, 예컨대 프로필렌 글리콜 등을 포함한다. 당(예를 들어, 수크로스)과 같은 충전제가 붕해제로 작용함으로써 고형 조성물의 용해를 보조할 수 있다. 세제 충전제는 약 50중량% 이하, 약 1 내지 약 20중량%, 약 3 내지 약 15중량%, 약 1 내지 약 30중량%, 또는 약 1.5 내지 약 25중량%의 양으로 포함될 수 있다.

거품제거제

거품의 안정성을 감소시키기 위한 유효량의 거품제거제가 본 발명의 세정 조성물 중에 또한 포함될 수 있다. 세정 조성물은 약 0.0001 내지 5중량%, 예를 들어 약 0.01 내지 3중량%의 거품제거제를 포함할 수 있다. 거품제거제는 약 0.0001 내지 약 10중량%, 약 0.001 내지 약 5중량%, 또는 약 0.01 내지 약 1.0중량%의 양으로 제공될 수 있다.

본 발명의 조성물에 사용하기에 적합한 거품제거제의 예는 실리콘 화합물, 예컨대 폴리디메틸실록산, EO/PO 블럭 공중합체, 알콜 알콕실레이트, 지방 아미드, 탄화수소 왁스, 지방산, 지방 에스테르, 지방 알콜, 지방산 비누, 에톡실레이트, 광유, 폴리에틸렌 글리콜 에스테르, 알킬 포스페이트 에스테르, 예컨대 모노스테아릴 포스페이트 등에 분산된 실리카를 포함한다. 거품제거제에 대한 논의는 예를 들어 마틴(Martin) 등의 미국 특허 번호 제 3,048,548호, 브루넬(Brunelle) 등의 미국 특허 번호 제 3,334,147호 및 루(Rue) 등의 미국 특허 번호 제 3,442,242호에서 확인할 수 있으며, 상기 인용된 특허 문헌의 개시내용은 본원에 참고로 포함된다.

재부착 방지제

세정 조성물은 또한 세정 용액 중에서 오물의 지속된 현탁을 촉진하고 제거된 오물이 세정할 기재 상으로 재부착되는 것을 방지할 수 있는 재부착 방지제를 포함할 수 있다. 적합한 재부착 방지제의 예는 지방산 아미드, 불화탄소 계면활성제, 복합체 포스페이트 에스테르, 스티렌 말레산 무수물 공중합체, 및 셀룰로오스 유도체, 예컨대 히드록시에틸 셀룰로오스, 히드록시프로필 셀룰로오스 등을 포함한다. 세정 조성물은 약 0.5 내지 약 10중량%, 예를 들어 약 1 내지 약 5중량%의 재부착 방지제를 포함할 수 있다.

광 증백제

형광성 증백제 또는 형광성 표백제로도 지칭되는 광 증백제는 직물 기재 중의 황색 캐스트(cast)에 광학적 보상을 제공한다. 광 증백제를 사용하는 경우 황색화는 황색 컬러를 갖는 범위에 상응하는 영역에 존재하는 광 증백제로부터 방출된 빛으로 대체된다. 광 증백제에 의해 공급된 보라색 내지 청색의 빛은 위치로부터 반사된 다른 빛과 합쳐져서, 실질적으로 완전하거나 향상된 밝은 백색의 외관을 제공한다. 이러한 부가적인 빛은 증백제에 의해 형광을 통해 생성된다. 광 증백제는 275 내지 400nm의 자외선 범위에 있는 빛을 흡수하고, 자외선 청색 스펙트럼인 400 내지 500nm에서 빛을 방출한다.

광 증백제 부류에 속하는 형광 화합물은 전형적으로 종종 축합된 고리계를 함유하는 방향족 또는 방향족 헤테로시클릭 물질이다. 이러한 화합물의 중요한 특징은 방향족 고리와 관련된 컨쥬게이트된 이중 결합에 개재되지 않은 사슬이 존재한다는 것이다. 그러한 컨쥬게이트된 이중 결합의 수는 치환기 및 분자의 형광성 부분의 극성에 따라 좌우된다. 대부분의 증백제 화합물은 스틸벤의 유도체 또는 4,4'-디아미노 스틸벤, 비페닐, 5원 헤테로사이클(트리아졸, 옥사졸, 이미다졸 등), 또는 6원의 헤테로사이클(쿠마린, 나프탈아미드, 트리아진 등)이다. 세정 조성물에 사용하기 위한 광 증백제의 선택은 다수의 인자, 예컨대 세제 유형, 세정 조성물 중에 존재하는 다른 성분의 특징, 세척 수의 온도, 교반 정도, 튜브 크기에 대한 세척된 물질의 비에 따라 좌우될 것이다. 증백제의 선택은 또한 세정할 물질 유형, 예를 들어 면, 합성 섬유 등에 따라 좌우된다. 대부분의 세탁소 세정 제품이 다양한 직물을 세정시키는데 사용되고 있기 때문에, 세정 조성물은 다양한 직물에 대해 효과적인 표백제 혼합물을 함유해야 한다. 물론 그러한 표백제의 개별 성분은 친화성이어야 한다.

본 발명에 유용한 광 증백제는 상업적으로 입수가능하며, 당업자에 의해 이해될 것이다. 본 발명에 유용할 수 있는 상업적인 광 증백제는 반드시 이들로 제한되는 것은 아니나, 스틸벤의 유도체, 피라졸린, 쿠마린, 카르복실산, 메틴시아닌, 디벤조펜-5,5-디옥사이드, 아졸, 5- 및 6원 고리 헤테로사이클 및 다른 이종혼합제를 포함하는 하위부류로 분류될 수 있다. 이러한 유형의 증백제의 예가 문헌("The Production and Application of Fluoroscent Brightening Agents," M. Zahradnik, Published by John Wiley & Sons, New York (1982)에 개시되어 있고, 상기 문헌의 개시내용은 본원에 참고로 포함된다.

본 발명에 유용할 수 있는 스틸벤 유도체는 이들로 반드시 제한되는 것은 아니지만, 비스(트리아지닐)아미노-스틸벤의 유도체; 스틸벤의 비스아실아미노 유도체; 스틸벤의 트리아졸 유도체; 스틸벤의 옥사졸 유도체; 스틸벤의 옥사졸 유도체; 및 스틸벤의 스티릴 유도체를 포함한다.

세탁소 세정용 또는 위생처리용 조성물에 있어서, 적합한 광 증백제는 스틸벤 유도체를 포함하며, 이는 1중량% 이하의 농도에서 사용될 수 있다.

안정화제

고형 세정 조성물은 또한 안정화제를 포함할 수 있다. 적합한 안정화제의 예는 이들로 제한되는 것은 아니지만, 보레이트, 칼슘/마그네슘 이온, 프로필렌 글리콜, 및 이의 혼합물을 포함한다. 상기 조성물은 안정화제를 포함할 필요는 없지만, 조성물이 안정화제를 포함하는 경우 이는 조성물의 목적하는 안정화 수준을 제공하는 양으로 포함될 수 있다. 안정화제의 적합한 범위는 약 20중량%, 약 0.5 내지 약 15중량%, 또는 약 2 내지 약 10중량%를 포함한다.

분산제

고형 세정 조성물은 또한 분산제를 포함할 수 있다. 고형 세정 조성물 중에 사용될 수 있는 적합한 분산제의 예는 이들로 제한되는 것은 아니지만, 말레산/올레핀 공중합체, 폴리아크릴산, 및 이의 혼합물을 포함한다. 본 발명의 조성물은 분산제를 포함할 필요는 없지만, 분산제를 포함하는 경우에, 이는 목적하는 분산제 특성을 제공하는 양으로 포함될 수 있다. 조성물 중 분산제의 적합한 범위는 약 20중량% 이하, 약 0.5 내지 약 15중량%, 또는 약 2 내지 약 9중량%일 수 있다.

증점제

고형 세정 조성물은 유동성 개질제 또는 증점제를 포함할 수 있다. 유동성 개질제는 하기 기능을 제공할 수 있다: 조성물의 점도 증가; 분무 노즐을 통해 분배되는 경우 액체 사용 용액의 입도 증가; 표면에 수직으로 달라붙는(vertical cling) 사용 용액의 제공; 사용 용액 내에 입자 현탁액의 제공; 또는 사용 용액의 증발 속도 감소.

유동성 개질제는 유사 소성(pseudo plastic)인 사용 조성물, 달리 말하면 분산되지 않고 남아있는 경우에 (전단 모드에서) 높은 점도를 유지하는 사용 조성물 또는 물질을 제공할 수 있다. 그러나, 전단력이 가해지면, 물질의 점도는 실질적으로 그러나 가역적으로 감소된다. 전단 작용이 제거된 후에, 점도는 회복된다. 이러한 특징은 물질이 분무 헤드를 통해 적용될 수 있게 해준다. 노즐을 통해 분무되는 경우, 물질은, 이것이 압력의 영향 하에서 공급 튜브를 통해 분무 헤드 내로 잡아 당겨지고 펌프 작용 분무기 중에서의 펌프 작용에 의해 전단됨에 따라 전단력이 가해진다. 어느 하나의 경우에서, 점도는, 물질의 상당량이 물질을 오염된 표면에 적용하는데 사용된 분무 장치를 이용하여 적용될 수 있게 하는 지점으로 떨어질 수 있다. 그러나, 일단 물질이 오염된 표면 상에 놓이게 되면, 이 물질은 물질이 오염물 상의 적소에서 유지되도록 높은 점도를 회복할 수 있다. 바람직하게, 물질은 물질의 실질적인 코팅이 이루어지게끔 표면에 적용될 수 있고, 이에 의해 세정 성분이 충분한 농도로 제공되어 경화되거나 베이크-온(baked-on)된 오염물이 들려져서 제거되게 된다. 수직 또는 경사진 표면 상에서 오염물과 접촉되는 경우, 세정제의 다른 성분과 함께 증점제는 중력의 효과 하에서 상기 물질의 드립핑(dripping), 새깅(sagging), 슬럼핑(slumping) 또는 기타 이동을 최소화시킨다. 상기 물질은, 이 물질의 점도가, 상당량의 물질 막이 적어도 1분, 5분 또는 그 이상 동안 오염물과 접촉을 유지하기에 적절하게끔 제형화되어야 한다.

적합한 증점제 또는 유동성 개질제의 예는 이들로 제한되지는 않지만 식물성 또는 동물성 공급원으로부터 유래한 중합체 또는 천연 중합체 또는 검을 포함하는 고분자 증점제이다. 그러한 물질은 다당류, 예컨대 상당한 증점 성능을 갖는 큰 다당류 분자일 수 있다. 증점제 또는 유동성 개질제는 또한 점토를 포함한다.

실질적으로 가용성인 고분자 증점제가 사용 조성물에 증가된 점성 또는 증가된 전기전도성을 제공하는데 사용될 수 있다. 본 발명의 수성 조성물에 대한 고분자 증점제의 예는 이들로 제한되는 것은 아니지만, 카르복실화된 비닐 중합체, 예컨대 폴리아크릴산 및 이의 나트륨 염, 에톡실화된 셀루로오스, 폴리아크릴아미드 증점제, 가교된, 크산탄 조성물, 소듐 알기네이트 및 알긴산 생성물, 히드록시프로필 셀룰로오스, 히드록시에틸 셀룰로오스, 및 일부 상당 비율의 수 용해도를 갖는 기타 유사한 수성 증점제를 포함한다. 적합한 상업적으로 입수가능한 증점제의 예는 이들로 제한되는 것은 아니지만, 펜실베니아 필라델피아에 소재한 롬 앤드 하스 컴퍼니로부터 입수가능한 아쿠솔(Acusol); 및 노스캐롤라이나 샤롯테에 소재한 비. 에프. 굿리치로부터 입수가능한 카르보폴(Carbopol)을 포함한다.

적합한 고분자 증점제의 예는 이들로 제한되는 것은 아니지만 다당류를 포함한다. 적합한 상업적으로 입수가능한 다당류의 예는 이들로 제한되는 것은 아니나, 캘리포니아 샌디에고에 소재한 켈코 디비젼 오브 머크(Kelco Division of Merck)로부터 입수가능한 디우탄(Diutan)을 포함한다. 고형 세정 조성물에 사용하기 위한 증점제는 충분히 가수분해된 (-OH 작용기로 대체된 98.5몰 초과의 아세테이트) 것과 같은 폴리비닐 알콜 증점제를 추가로 포함한다.

적합한 다당류의 예는 이들로 제한되는 것은 아니지만 크산탄을 포함한다. 그러한 크산탄 중합체는 이들의 높은 수 용해도 및 우수한 증점력 덕분에 바람직하다. 크산탄은 크산토모나스 캄페스트라스(Xanthomonas campestras)의 세포외 다당류이다. 크산탄은 옥수수 당 또는 다른 옥수수 감미제 부산물에 기초한 발효에 의해 제조될 수 있다. 크산탄은 폴리 베타-(1-4)-D-글루코피라노실 주쇄 사슬을 포함하는데, 이 주쇄 사슬은 셀룰로오스에서 확인되는 것과 유사하다. 크산탄 검 및 이의 유도체의 수성 분산액은 새롭고 놀라운 유동 특성을 나타낸다. 낮은 농도의 검은 상대적으로 높은 점도를 갖는데, 이 점은 이것이 경제적으로 사용될 수 있게 한다. 크산탄 검 용액은 높은 유사 가소성을 나타내는데, 즉 넓은 범위의 농도에 걸쳐 즉각적으로 가역되는 것으로 일반적으로 이해되는 신속한 전단 담화가 일어난다. 전단력이 가해지지 않은(non-sheared) 물질은 넓은 범위에 걸쳐 pH와 독립적이며 온도와 독립적인 것으로 보이는 점도를 갖는다. 바람직한 크산탄 물질은 가교된 크산탄 물질을 포함한다. 크산탄 중합체는 큰 다당류 분자의 히드록시 작용기와 반응성인, 다양한 공지된 공유결합의 반응성 가교제로 가교될 수 있으며 또한 2가, 3가 또는 다가 금속 이온을 이용하여 가교될 수 있다. 그러한 가교된 크산탄 겔은 미국 특허 번호 제 4,782,901호에 개시되어 있는데, 이 특허 문헌은 본원에 참고로 포함된다. 크산탄 물질에 대한 적합한 가교제는 이들로 제한되는 것은 아니지만, 금속 양이온, 예컨대 Al⁺³, Fe⁺³, Sb⁺³, Zr⁺⁴ 및 다른 전이 금속을 포함한다. 적합한 상업적으로 입수가능한 크산탄의 예는 이들로 제한되는 것은 아니지만, 캘리포니아 샌디에고에 소재한 켈코 디비젼 오브 머크로부터 입수가능한, KELTROL^®, KELZAN^® AR, KELZAN^® D35, KELZAN^® S, KELZAN^® XZ을 포함한다. 공지된 유기 가교제가 또한 사용될 수 있다. 바람직한 가교된 크산탄은 KELZAN^® AR인데, 이것은 분무시 큰 입도의 미스트 또는 에어로졸을 생성할 수 있는 유사 가소성의 사용 용액을 제공한다.

염료/취기제

다양한 염료, 방향제를 포함하는 취기제, 및 다른 심미성 향상제가 또한 본 발명의 조성물 중에 포함될 수 있다. 염료, 예를 들어 다이렉트 블루 86(Miles), 파스투솔 블루(Mobay Chemical Corp.), 애씨드 오렌지(American Cyanamid), 베이직 바이올렛 10(Sandoz), 애씨드 옐로 23(GAF), 애씨드 옐로 17(Sigma Chemical), 샙 그린(Keyston Analine and Chemical), 메타닐 옐로(Keyston Analine and Chemical), 애씨드 블루 9(Hilton Davis), 샌돌란 블루/애씨드 블루 182 (Sandoz), 히솔 패스트 레드(Capitol Color and Chemical), 플루오레세인(Capitol Color and Chemical), 애씨드 그린 25(Ciba-Geigy) 등이 조성물의 외관을 변경시키기 위해 포함될 수 있다.

본 발명의 조성물에 포함될 수 있는 방향제 또는 향수는 예를 들어, 테르페노이드, 예컨대 시트로넬롤, 알데히드, 예컨대 아밀 신남알데히드, 자스민, 예컨대 C1S-자스민, 또는 자스말, 바닐린 등을 포함한다.

계면활성제

본 발명의 세정 조성물은 계면활성제 또는 계면활성제 혼합물을 포함할 수 있다. 본 조성물에서 사용하기에 적합한 계면활성제는 수용성 또는 수분산성 비이온성, 반극성 비이온성, 음이온성, 양이온성, 양쪽성, 또는 쯔비터이온성 표면-활성제; 또는 이들의 임의의 조합으로부터 선택될 수 있다. 본 발명의 방법 및 생성물에서 사용하기 위해 선택된 특정한 계면활성제 또는 계면활성제 혼합물은 제조방법, 생성물의 물리적 형태, 사용 pH, 사용 온도, 포말 조절, 및 오염 타입을 포함한 최종 유용성의 조건에 따를 수 있다.

본 발명의 세정 조성물에 도입된 계면활성제는 효소와 양립가능할 수 있으며, 조성물 중의 효소에 대한 기질 및 존재하는 임의의 효소의 억제제 또는 비활성화제와 양립가능하지 않을 수 있다. 예를 들어, 프로테아제 및 아밀라제가 본 발명의 고형 조성물에서 사용될 때, 계면활성제는 바람직하게 펩티드 결합 및 글리코시드 결합이 존재하지 않는다. 또한, 특정 양이온성 계면활성제는 효소 효율성을 감소시키는 것으로 알려져 있다.

일반적으로, 본 발명의 세정 조성물에서 유용한 계면활성제 또는 계면활성제 혼합물의 농도는 조성물 중의 약 0.5 중량% 내지 약 40 중량%, 바람직하게 약 2 중량% 내지 약 10 중량%, 바람직하게 약 5 중량% 내지 약 8 중량%의 범위에 속한다. 이러한 백분율은 실제 계면활성제 이외에 용매, 염료, 착취제(odorant) 등을 함유할 수 있는 상업적으로 입수가능한 계면활성제 조성물의 백분율을 칭할 수 있다. 이러한 경우에, 실제 계면활성제 화학물질의 백분율은 기술된 백분율 보다 낮을 수 있다. 이러한 백분율은 실제 계면활성제 화학물질의 백분율을 칭할 수 있다.

음이온성 계면활성제

또한 본 발명에서, 소수성 물질의 전하가 음전하이기 때문에 음이온성 계면활성제로서 분류되는 표면 활성 물질; 또는 pH가 중성 또는 그 이상으로 상승되지 않는 경우 분자의 소수성 부분이 어떠한 전하도 운반하지 않는 계면활성제 (예를 들어, 카르복실산)가 유용하다. 카르복실레이트, 설포네이트, 설페이트 및 포스페이트는 음이온성 계면활성제에서 발견되는 극성 (친수성) 가용화 기이다. 이러한 극성 기와 결합된 양이온(반대 이온) 중에서, 나트륨, 리튬 및 칼륨은 수용해도를 제공하며; 암모늄 및 치환된 암모늄 이온은 수용해도 및 오일 용해도 둘 모두를 제공하며; 칼슘, 바륨, 및 마그네슘은 오일 용해도를 향상시킨다.

음이온성 계면활성제는 우수한 세척성 계면활성제이며, 이에 따라 강력한 세정 조성물에 첨가하는데 바람직하다. 그러나, 일반적으로 음이온성 계면활성제는 엄격한 포말 조절을 요구하는 CIP 서킷(CIP circuit)과 같은 세정 시스템에서 이러한 것들을 단독으로 또는 높은 농도 수준으로 사용하는 것을 제한하는 높은 포말 프로파일을 갖는다. 또한, 음이온성 표면 활성 화합물은 본 조성물내에 세척력 이외에 특별한 화학적 성질 또는 물리적 성질을 부여할 수 있다. 음이온성 계면활성제는 겔화제로서 또는 겔화 또는 증점화 시스템의 일부로서 이용될 수 있다. 음이온성 계면활성제는 우수한 가용화제로서, 굴수성(hydrotropic) 효과 및 운점(cloud point) 조절을 위해 사용될 수 있다.

대부분의 대용량의 상업적 음이온성 계면활성제는 5개의 주요 화학적 부류 및 추가적인 서브-그룹으로 세분될 수 있으며, 이는 문헌 ["Surfactant Encyclopedia", Cosmetics & Toiletries, Vol. 104 (2) 71-86 (1989)]에 기재되어 있다. 제 1 부류는 아실아미노산 (및 염), 예를 들어, 아실글루아메이트, 아실 펩티드, 사르코시네이트 (예를 들어, N-아실 사르코시네이트), 타우레이트 (예를 들어, N-아실 타우레이트, 및 메틸 타루라이드의 지방산 아미드), 등을 포함한다. 제 2 부류는 카르복실산 (및 염), 예를 들어 알칸산 (및 알카노에이트), 에스테르 카르복실산 (예를 들어, 알킬 숙시네이트), 에테르 카르복실산, 등을 포함한다. 제 3 부류는 인산 에스테르 및 이들의 염을 포함한다. 제 4 부류는 설폰산 (및 염), 예를 들어 이세티오네이트 (예를 들어, 아실 이세티오네이트), 알킬아릴 설포네이트, 알킬 설포네이트, 설포숙시네이트 (예를 들어, 설포숙시네이트의 모노에스테르 및 디에스테르), 등을 포함한다. 제 5 부류는 황산 에스테르 (및 염), 예를 들어 알킬 에테르 설페이트, 알킬 설페이트, 등을 포함한다. 이러한 음이온성 계면활성제의 부류 각각이 본 고형 조성물에서 사용될 수 있지만, 특정한 이러한 음이온성 계면활성제는 효소와 양립가능하지 않을 수 있는 것으로 인식될 것이다. 예를 들어, 아실-아미노산 및 염은 이들의 펩티드 구조로 인하여 단백질 가수분해 효소와 양립가능하지 않을 수 있다.

본 고형 조성물에서 사용하기에 적합한 음이온성 설페이트 계면활성제는 선형 및 분지형 1차 및 2차 알킬 설페이트, 알킬 에톡시설페이트, 지방 올레일 글리세롤 설페이트, 알킬 페놀 에틸렌 옥사이드 에테르 설페이트, C₅-C₁₇ 아실-N-(C₁-C₄ 알킬) 및 -N-(C₁-C₂ 히드록시알킬) 글루카민 설페이트, 및 알킬폴리사카라이드의 설페이트, 예를 들어 알킬폴리글루코시드의 설페이트 (본원에 기술된 비이온성 비설페이트화된 화합물)를 포함한다.

적합한 합성 수용성 음이온성 세정제 화합물의 예는 암모늄 및 치환된 암모늄 (예를 들어, 모노-, 디- 및 트리에탄올아민) 및 알킬 모노핵 방향족 설포네이트, 예를 들어 약 5개 내지 약 18개의 탄소 원자의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기를 함유한 알킬 벤젠 설포네이트의 알칼리 금속 (예를 들어, 나트륨, 리튬 및 칼륨) 염, 예를 들어 알킬 벤젠 설포네이트 또는 알킬 톨루엔, 크실렌, 쿠멘 및 페놀 설포네이트의 염; 알킬 나프탈렌 설포네이트, 디아밀 나프탈렌 설포네이트의 염, 및 디노닐 나프탈렌 설포네이트의 염, 및 알콕실화된 유도체를 포함한다.

본 발명의 고형 조성물에서 사용하기에 적합한 음이온성 카르복실레이트 계면활성제는 알킬 에톡시 카르복실레이트, 알킬 폴리에톡시 폴리카르복실레이트 계면활성제 및 비누 (예를 들어, 알킬 카르복실)를 포함한다. 본 발명의 고형 조성물에서 유용한 2차 비누 계면활성제 (예를 들어, 알킬 카르복실 계면활성제)는 2차 탄소에 연결된 카르복실 단위를 함유한 계면활성제를 포함한다. 2차 탄소는 고리 구조에서, 예를 들어 p-옥틸 벤조산, 또는 알킬-치환된 시클로헥실 카르복실레이트에서와 같이 존재할 수 있다. 2차 비누 계면활성제는 통상적으로 에테르 연결, 에스테르 연결 및 히드록실 기를 함유하지 않는다. 또한, 이러한 것들은 통상적으로 해드-그룹(head-group) (양쪽성 부분)에 질소 원자가 결여된다. 적합한 2차 비누 계면활성제는 통상적으로 총 11개 내지 13개의 탄소 원자를 함유하지만, 보다 많은 탄소 원자 (예를 들어, 최대 16개)가 존재할 수 있다.

본 발명의 고형 조성물에서 사용하기에 적합한 다른 음이온성 세정제는 올레핀 설포네이트, 예를 들어 장쇄 알켄 설포네이트, 장쇄 히드록시알칸 설포네이트 또는 알켄설포네이트와 히드록시알칸-설포네이트의 혼합물을 포함한다. 또한, 알킬 설페이트, 알킬 폴리(에틸렌옥시) 에테르 설페이트 및 방향족 폴리(에틸렌옥시) 설페이트, 예를 들어 에틸렌 옥사이드 및 노닐 페놀의 설페이트 또는 축합 생성물 (대개, 분자 당 1개 내지 6개의 옥시에틸렌기를 가짐)을 포함한다. 수지 산 및 수소첨가된 수지 산, 예를 들어 로신, 수소첨가된 로신, 및 우지(tallow oil) 중에 존재하거나 이로부터 유도된 로신 산 및 수소첨가된 로신 산이 또한 적합하다.

특별한 염은 특정 포뮬레이션 및 이에 필요성에 따라 적절하게 선택될 것이다.

적합한 음이온성 계면활성제의 또다른 예는 문헌["Surface Active Agents and Detergents" (Vol. I and II by Schwartz, Perry and Berch)]에 제공된다. 이러한 다양한 계면활성제는 또한 일반적으로 미국특허번호 제3,929,678호 (1975년 12월 30일에 등록; Laughlin, et al)의 컬럼 23, 58줄에서 컬럼 29, 23줄에 기재되어 있다.

일부 구체예에서, 본 발명의 고형 조성물은 알킬 또는 알킬 아릴 설포네이트 또는 치환된 설페이트 및 설페이트화된 생성물을 포함한다. 특정 구체예에서, 본 발명의 고형 조성물은 선형 알칸 설포네이트, 선형 알킬벤젠 설포네이트, 알파올레핀 설포네이트, 알킬 설페이트, 2차 알칸 설페이트 또는 설포네이트, 또는 설포숙시네이트를 포함한다.

특정 구체예에서, 본 조성물은 약 0.003 내지 약 35 중량% 음이온성 계면활성제, 예를 들어 약 5 내지 약 30 중량% 음이온성 계면활성제를 포함할 수 있다. 음이온성 계면활성제는 선형 알킬 벤젠 설포네이트; 알파 올레핀 설포네이트; 알킬 설페이트; 2차 알칸 설포네이트; 설포숙시네이트; 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 음이온성 계면활성제는 알칸올 암모늄 알킬 벤젠 설포네이트를 포함할 수 있다. 음이온성 계면활성제는 모노에탄올 암모늄 알킬 벤젠 설포네이트를 포함할 수 있다.

비이온성 계면활성제

본 발명에서 유용한 비이온성 계면활성제는 일반적으로 유기 소수성 기 및 유기 친수성 기의 존재에 의해 특징되는 것으로서, 통상적으로 유기 지방족, 알킬 방향족 또는 폴리옥시알킬렌 소수성 화합물과 실제로 에틸렌 옥사이드 또는 이의 다가 생성물, 폴리에틸렌 글리콜인 친수성 알킬렌 옥사이드 부분의 축합에 의해 형성된다. 실제로, 반응성 수소 원자를 지닌 히드록실, 카르복실, 아미노 또는 아미도기를 갖는 임의의 소수성 화합물은 비이온성 표면-활성제를 형성시키기 위해 에틸렌 옥사이드 또는 이의 다가 부가물, 또는 프로필렌 옥사이드와 같은 알콕실렌과의 이의 혼합물과 축합될 수 있다. 임의의 특정 소수성 화합물과 축합되는 친수성 폴리옥시알킬렌 부분의 길이는 친수성 성질과 소수성 성질 간의 요망되는 정도의 균형을 갖는 수분산성 또는 수용성 화합물을 수득하기 위해 용이하게 조절될 수 있다.

일 구체예에서, 본 세정 조성물은 고형화제; 포자, 박테리아 또는 진균류; 및 붕산 염, 예를 들어 알칸올 아민 보레이트를 포함한다. 특정 구체예에서, 본 조성물은 또한 약 0.003 내지 약 35 중량% 비이온성 계면활성제, 예를 들어 약 5 내지 약 20 중량% 비이온성 계면활성제를 포함할 수 있다. 비이온성 계면활성제는 적어도 (EO)_y(PO)_z (여기서, y 및 z는 독립적으로 2 내지 100임); 2 내지 15몰의 에틸렌 옥사이드를 갖는 C_6-24 알킬 페놀 알콕실레이트; 2 내지 15몰의 에틸렌 옥사이드를 갖는 C_6-24 알코올 알콕실레이트; 2 내지 20몰의 에틸렌 옥사이드를 갖는 알콕실화된 아민; 또는 이들의 혼합물을 포함하는 비이온성 블록 코폴리머를 포함할 수 있다.

EO/PO 비이온성 계면활성제

실리콘 계면활성제와 함께 사용되는 유용한 비이온성 계면활성제의 일 예로는 그래프트 부분 호모폴리머 또는 블록 또는 헤테로 코폴리머의, 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드로부터 제조된 폴리에테르 화합물이 있다. 이러한 폴리에테르 화합물은 폴리알킬렌 옥사이드 폴리머, 폴리옥시알킬렌 폴리머, 또는 폴리알킬렌 글리콜 폴리머로서 공지되어 있다. 이러한 비이온성 계면활성제는 약 500 내지 약 15,000 범위의 분자량을 갖는다. 특정 타입의 폴리옥시프로필렌-폴리옥시에틸렌 글리콜 폴리머 비이온성 계면활성제는 특히 유용한 것으로 밝혀졌다. 적어도 하나의 폴리옥시프로필렌 블록을 포함하고 폴리옥시프로필렌 블록에 부착된 적어도 하나의 폴리옥시에틸렌 블록을 갖는 계면활성제가 사용될 수 있다. 추가적인 폴리옥시에틸렌 또는 폴리옥시프로필렌 블록은 분자 중에 존재할 수 있다. 평균분자량이 약 500 내지 약 15,000 범위인 이러한 물질은 바스프 코포레이션(BASF Corporation)에 의해 제조된 플루로닉(PLURONIC®)으로서 통상적으로 입수가능하고 이러한 화학물질 공급업체의 다양한 다른 상표로 입수가능하다. 또한, 플루로닉 알(PLURONIC® R) (리버스 PLURONIC 구조)이 또한 본 발명의 조성물에서 유용하다. 추가적으로, 알코올 및 알킬 페놀, 지방산 또는 다른 이러한 기와 함께 사용되는 알킬렌 옥사이드 기가 유용할 수 있다. 유용한 계면활성제는 캡핑된 폴리알콕실화된 C_6-24 선형 알코올을 포함할 수 있다. 이러한 계면활성제는 폴리옥시에틸렌 또는 폴리옥시프로필렌 단위와 함께 제조될 수 있고, 에테르 말단기를 형성하는 일반적인 제제로 캡핑될 수 있다. 이러한 계면활성제의 유용한 종은 (PO)_x 화합물 또는 벤질 에테르 화합물 폴리에톡실화된 C_12-14 선형 알코올이다 [참조, 미국특허번호 제3,444,247호]. 특히 유용한 폴리옥시프로필렌 폴리옥시에틸렌 블록 폴리머는 폴리옥시프로필렌 단위의 중심 블록 및 중심 블록의 각 측면에 폴리옥시에틸렌 단위의 블록을 포함하는 블록 폴리머이다.

이러한 코폴리머는 하기에 도시된 화학식을 갖는다:

상기 식에서, m은 21 내지 54의 정수이며; n은 7 내지 128의 정수이다. 추가적인 유용한 블록 코폴리머는 폴리옥시에틸렌 단위의 중심 블록 및 중심 블록의 각 측면에 폴리옥시프로필렌 단위의 블록을 갖는 블록 폴리머이다. 이러한 코폴리머는 하기에 도시된 바와 같은 화학식을 갖는다:

상기 식에서, m은 14 내지 164의 정수이며, n은 9 내지 22의 정수이다.

본 발명의 조성물에서 사용하기 위한 하나의 적합한 비이온성 계면활성제는 하기 화학식의 알킬 페놀 알콕실레이트를 포함한다:

상기 식에서, R'는 C_2-24 지방족 기를 포함하며, AO는 에틸렌 옥사이드 기, 프로필렌 옥사이드 기, 헤테로 혼합된 EOPO 기 또는 블록 EO-PO, PO-EO, EOPOEO 또는 POEOPO 기이며, Z는 H 또는 (AO), 벤질 또는 다른 캡을 나타낸다. 적합한 비이온성 계면활성제는 하기 화학식의 알킬 페놀 에톡실레이트를 포함한다:

상기 식에서, R¹은 C_6-18 지방족 기, 바람직하게 C_6-12 지방족 기를 포함하며, n은 약 2 내지 약 24의 정수이다. 이러한 계면활성제의 제 1 예는 에톡실레이트 기 중 2.5 내지 14.5 몰의 EO를 갖는 노닐 페놀 에톡실레이트이다. 에톡실레이트 기는 (PO)_x 기 (x가 2.5 내지 12.5 인 경우) 또는 벤질 부분으로 캡핑될 수 있다.

알콕실화된 아민

본 발명의 고형 조성물은 임의의 다양한 알콕실화된 아민을 포함할 수 있다. 일 구체예에서, 알콕실화된 아민은 화학식 I: N(R₁)(R₂)(R₃)(R₄) (상기 식에서, R₁, R₂, 또는 R₃ 중 적어도 하나는 알콕실레이트 또는 에테르 부분을 포함하며, R₄는 수소, 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 또는 직쇄 또는 분지쇄 알킬 아릴일 수 있음)를 갖는다. 알콕실화된 아민은 1차, 2차 또는 3차 아민일 수 있다. 일 구체예에서, 알콕실화된 아민은 3차 아민이다. 특정 구체예에서, R₂ 및 R₃ 각각은 알콕실레이트 부분, 예를 들어 하나 이상의 에톡실레이트 부분, 하나 이상의 프로폭실레이트 부분, 또는 이들의 조합을 포함하며, R₄는 수소이다. 예를 들어, R₁, R₂, 또는 R₃ 중 하나는 에테르 부분을 포함할 수 있으며, 다른 두개는 하나 이상의 에톡실레이트 부분, 하나 이상의 프로폭실레이트 부분 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.

또다른 예로서, 알콕실화된 아민은 하기 화학식 IIa, IIb, 또는 IIc로 표시될 수 있다:

상기 식에서, R⁵는 8개 내지 20개 또는 12개 내지 14개의 탄소 원자의 알킬, 알케닐 또는 다른 지방족 기, 또는 알킬-아릴기일 수 있으며, EO는 옥시에틸렌이며, PO는 옥시프로필렌이며, s는 1-20, 2-12, 또는 2 내지 5이며, t는 1-20, 1-10, 2-12, 또는 2-5이며, u는 1-20, 1-10, 2-12, 또는 2-5이다. 이러한 화합물의 범위에 있어 다양한 변형예는 하기 화학식 IId로 표시될 수 있다:

상기 식에서, R⁵는 상기에서 정의된 바와 같으며, v는 1 내지 20 (예를 들어, 1, 2, 3, 또는 4, 또는 일 구체예에서 2)이며, w 및 z는 독립적으로 1-20, 1-10, 2-12, 또는 2-5이다.

일부 구체예에서, 알콕실화된 아민은 에테르 아민 알콕실레이트이다. 에테르 아민 알콕실레이트는 하기 화학식 III을 가질 수 있다:

상기 화학식 III에서, R¹은 직쇄 또는 분지쇄 알킬 또는 알킬아릴일 수 있으며; R²는 각 경우에 독립적으로 수소, 또는 1개 내지 6개 탄소의 알킬일 수 있으며; R³은 각 경우에 독립적으로 수소, 또는 1개 내지 6개 탄소의 알킬일 수 있으며; m은 평균 약 1 내지 약 20일 수 있으며; x 및 y는 독립적으로 평균 1 내지 약 20일 수 있으며; x+y는 평균 약 2 내지 약 40일 수 있다.

일부 구체예에서, 화학식 III에서, R¹은 8개 내지 24개의 탄소 원자의 알킬, 약 7개 내지 약 30개의 탄소 원자를 함유한 알킬아릴, 또는 알킬아릴 (예를 들어, 알킬기로 이치환된 알킬아릴)일 수 있으며; R²는 1개 또는 2개의 탄소 원자를 함유할 수 있거나, 수소일 수 있으며; R³은 수소, 1개 또는 2개의 탄소를 함유한 알킬이며; x+y는 약 1 내지 약 3의 범위일 수 있다.

이러한 에테르 아민 알콕실레이트는 미국특허번호 제6,060,625호 및 제 6,063,145호에 기재되어 있다.

일부 구체예에서, 화학식 III에서, R¹은 6개 내지 24개 탄소 원자의 알킬, 약 7개 내지 약 30개 탄소 원자를 함유한 알킬아릴, 또는 알킬아릴 (예를 들어, 알킬기로 이치환된 알킬아릴)일 수 있으며; R²는 1개 내지 2개의 탄소 원자를 함유할 수 있거나 수소일 수 있으며; R³는 수소, 1개 내지 2개의 탄소를 함유한 알킬일 수 있으며; x+y는 약 1 내지 약 20의 범위일 수 있다.

일부 구체예에서, 화학식 III에서, m은 약 0 내지 약 20일 수 있으며, x 및 y는 각각 독립적으로 평균 0 내지 약 20일 수 있다. 특정 구체예에서, 알콕시 부분은 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 또는 부틸렌 옥사이드 단위로 캡핑되거나 종결될 수 있다.

일부 구체예에서, 화학식 III에서, R¹은 C₆-C_2O 알킬 또는 C₉-C₁₃ 알킬, 예를 들어, 선형 알킬일 수 있으며; R²는 CH₃일 수 있으며; m은 약 1 내지 약 10일 수 있으며; R³은 수소일 수 있으며; x+y는 약 5 내지 약 12의 범위일 수 있다.

일부 구체예에서, 화학식 III에서, R¹은 C₆-C₁₄ 알킬 또는 C₇-C₁₄ 알킬, 예를 들어, 선형 알킬일 수 있으며; R²는 CH₃일 수 있으며; m은 약 1 내지 약 10일 수 있으며; R³는 수소일 수 있으며; x+y는 약 2 내지 약 12의 범위일 수 있다. 일 구체예에서, 이러한 에테르 아민 알콕실레이트는 저포움 조성물을 제공할 수 있는, 프로필렌 옥사이드 또는 부틸렌 옥사이드 단위로 종결된 알콕실레이트 부분을 포함할 수 있다.

일부 구체예에서, 화학식 III에서, R¹은 C₆-C₁₄ 알킬, 예를 들어, 선형 알킬일 수 있으며; R²는 CH₃일 수 있으며; m은 약 1 내지 약 10일 수 있으며; R³는 수소일 수 있으며; x+y는 약 2 내지 약 20의 범위일 수 있다.

일부 구체예에서, 알콕실화된 아민은 화학식 III에서, R¹이 C₁₂-C₁₄ 알킬, 예를 들어 선형 알킬일 수 있으며; R²가 CH₃일 수 있으며; m이 약 10일 수 있으며; R³이 수소일 수 있으며; x가 약 2.5일 수 있으며, y가 약 2.5일 수 있는, C₁₂ 내지 C₁₄ 프로폭시 아민 에톡실레이트일 수 있다.

일부 구체예에서, 알콕실화된 아민은 화학식 III에서, R¹이 C₁₂-C₁₄ 알킬, 예를 들어 선형 알킬일 수 있으며; R²가 CH₃일 수 있으며; m이 약 5일 수 있으며; R³이 수소일 수 있으며; x가 약 2.5일 수 있으며, y가 약 2.5일 수 있는, C₁₂ 내지 C₁₄ 프로폭시 아민 에톡실레이트일 수 있다.

일부 구체예에서, 알콕실화된 아민은 화학식 III에서, R¹이 C₁₂-C₁₄ 알킬, 예를 들어 선형 알킬일 수 있으며; R²가 CH₃일 수 있으며; m이 약 2일 수 있으며; R³이 수소일 수 있으며; x가 약 2.5일 수 있으며, y가 약 2.5일 수 있는, C₁₂ 내지 C₁₄ 프로폭시 아민 에톡실레이트일 수 있다.

일부 구체예에서, 화학식 III에서, R¹은 분지된 C₁₀ 알킬일 수 있으며; R²는 CH₂일 수 있으며; m은 1일 수 있으며; R³는 수소일 수 있으며; x+y는 약 5일 수 있다. 이러한 알콕실화된 아민은 폴리(5)옥시에틸렌 이소데실옥시프로필아민으로서 알려진 3차 에톡실화된 아민일 수 있다.

일부 구체예에서, 알콕실화된 아민은 화학식 R-(PO)-N-(EO)_x (여기서, x는 에틸렌 옥사이드의 1 내지 7몰임)로 기재될 수 있는 2차 에톡실화된 아민일 수 있다.

일부 구체에에서, 알콕실화된 아민은 화학식 R-O-CH₂CH₂CH₂N(H)(CH₂CH₂CH₂NH₂) (여기서, R은 예를 들어, 분지된 C₁₀ 알킬임)로 기재될 수 있는 디아민일 수 있다.

일부 구체예에서, 화학식 III의 에테르 아민 알콕실레이트는 하기 화학식 IV의 에테르 아민 에톡실레이트 프로폭실레이트이다:

상기 화학식 IV에서, R⁶은 직쇄 또는 분지쇄 알킬 또는 알킬아릴일 수 있으며; a는 평균 약 1 내지 약 20일 수 있으며; x 및 y는 각각 독립적으로 평균 0 내지 약 10일 수 있으며; x+y는 평균 약 1 내지 약 20일 수 있다. 이러한 에테르 아민 알콕실레이트는 에테르 아민 에톡실레이트 프로폭실레이트로서 칭하여질 수 있다. 특정 구체예에서, 알콕시 부분은 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 또는 부틸렌 옥사이드 단위로 캡핑되거나 종결될 수 있다.

일부 구체예에서, 알콕실화된 아민은 화학식 R-(PO)₂N[EO]_2.5-H[EO]_2.5-H로 기재될 수 있는 C₁₂ 내지 C₁₄ 프로폭시 아민 에톡실레이트일 수 있다. 일 구체예에서, 알콕실화된 아민은 화학식 R-(PO)₁₀N[EO]_2.5-H[EO]_2.5-H로 기재될 수 있는 C₁₂ 내지 C₁₄ 프로폭시 아민 에톡실레이트일 수 있다. 일 구체예에서, 알콕실화된 아민은 화학식 R-(PO)₅N[EO]_2.5-H[EO]_2.5-H로 기재될 수 있는 C₁₂ 내지 C₁₄ 프로폭시 아민 에톡실레이트일 수 있다. 일 구체예에서, 알콕실화된 아민은 에테르 산소에서 벗어나 분지된 C₁₀H₂₁ 알킬기를 갖는 폴리(5)옥시에틸렌 이소데실옥시프로필아민으로서 알려진 3차 에톡실화된 아민일 수 있다. 일 구체예에서, 알콕실화된 아민은 화학식 R-O-CH₂CH₂CH₂N(H)(CH₂CH₂CH₂NH₂) (여기서, R은 분지된 C₁₀ 알킬임)로 기재될 수 있는 디아민일 수 있다. 일 구체예에서, 알콕실화된 아민은 에테르 산소에서 벗어나 분지된 C₁₀H₂₁ 알킬기를 갖는 이소-(2-히드록시에틸)이소데실옥시프로필아민으로서 알려진 3차 에톡실화된 아민일 수 있다.

에테르 아민 알콕실레이트는 예를 들어 상표명, Surfonic (Huntsman Chemical) 또는 Tomah Ether 또는 Ethoxylated Amines으로 상업적으로 입수가능하다.

일부 구체예에서, 알콕실화된 아민은 알킬 아민 알콕실레이트이다. 적합한 알킬 아민 알콕실레이트는 하기 화학식 V를 가질 수 있다:

상기 화학식 V에서, R¹은 직쇄 또는 분지쇄 알킬 또는 알킬아릴일 수 있으며; R³은 각 경우에 독립적으로 수소 또는 1개 내지 6개의 탄소의 알킬일 수 있으며; x 및 y는 각각 독립적으로 평균 0 내지 약 25일 수 있으며; x+y는 평균 약 1 내지 약 50일 수 있다. 일 구체예에서, 화학식 V에서, x 및 y는 각각 독립적으로 평균 0 내지 약 10일 수 있으며; x+y 는 평균 약 1 내지 약 20일 수 있다. 일 구체예에서, 알콕시 부분은 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 또는 부틸렌 옥사이드 단위로 캡핑되거나 종결될 수 있다.

일부 구체예에서, 화학식 V의 알킬 아민 알콕실레이트는 하기 화학식 VI의 알킬 아민 에톡실레이트 프로폭실레이트이다:

상기 화학식 VI에서, R₆은 직쇄 또는 분지쇄 알킬 또는 알킬아릴 (예를 들어 C18 알킬)일 수 있으며; x 및 y는 각각 독립적으로 평균 0 내지 약 25일 수 있으며; x+y는 평균 약 1 내지 약 50일 수 있다. 일 구체예에서, 화학식 VI에서, x 및 y는 각각 독립적으로 평균 0 내지 약 10 또는 20일 수 있으며; x+y는 평균 약 1 내지 약 20 또는 40일 수 있다. 이러한 에테르 아민 알콕실레이트는 아민 에톡실레이트 프로폭실레이트로서 칭하여질 수 있다.

이러한 하나의 알킬 아민 에톡실레이트 프로폭실레이트는 화합물명 N,N-비스-2(오메가-히드록시폴리옥시에틸렌/폴리옥시프로필렌)에틸 알킬아민 또는 N,N-비스(폴리옥시에틸렌/프로필렌)탈로우알킬아민 (CAS 번호 68213-26-3, 및/또는 화학식 C₆₄H₁₃₀O₁₈)로 기재될 수 있다.

알킬 아민 알콕실레이트는 상표명, Armoblen (Akzo Nobel)으로 상업적으로 입수가능하다. Armoblen 600은 알킬아민 에톡실레이트 프로폭실레이트로 불려진다.

일부 구체예에서, 알콕실화된 아민은 에테르 아민이다. 적합한 에테르 아민은 화학식 VII: N(R₁)(R₂)(R₃) (여기서, R₁, R₂ 또는 R₃ 중 적어도 하나는 에테르 부분을 포함함)를 가질 수 있다. 일 구체예에서, R₁은 에테르 부분을 포함하며, R₂ 및 R₃는 수소이다. 이러한 에테르 아민은 하기 화학식 VIII을 가질 수 있다:

상기 화학식 VIII에서, R₄는 직쇄 또는 분지쇄의, C₁ 내지 C₁₃ 아릴알킬 또는 알킬일 수 있으며, R₅는 직쇄 또는 분지쇄의 C₁ 내지 C₆ 알킬일 수 있다.

에테르 아민은 예를 들어, Tomah³ 제품으로부터 상업적으로 입수가능하다.

적합한 알콕실화된 아민은 에톡실화된 아민, 프로폭실화된 아민, 에톡실화된 프로폭실화된 아민, 알콕실화된 알킬 아민, 에톡실화된 알킬 아민, 프로폭실화된 알킬 아민, 에톡실화된 프로폭실화된 알킬 아민, 에톡실화된 프로폭실화된 4차 암모늄 화합물, 에테르 아민 (1차, 2차, 또는 3차), 에테르 아민 알콕실레이트, 에테르 아민 에톡실레이트, 에테르 아민 프로폭실레이트, 알콕실화된 에테르 아민, 알킬 에테르 아민 알콕실레이트, 알킬 프로폭시아민 알콕실레이트, 알킬알콕시 에테르 아민 알콕실레이트, 등으로서 알려진 아민을 포함할 수 있다.

추가 비이온성 계면활성제

본 발명에서 추가적인 유용한 비이온성 계면활성제는 1몰의, 약 8개 내지 약 18개의 탄소 원자를 갖는 포화되거나 불포화된, 직쇄 또는 분지쇄의 카르복실산과 약 6 내지 50몰의 에틸렌 옥사이드의 축합 생성물을 포함한다. 산 부분은 상기 규정된 탄소 원자 범위의 산의 혼합물로 이루어질 수 있거나, 이러한 범위내에서 특정된 수의 탄소 원자를 갖는 산으로 이루어질 수 있다. 이러한 화학의 상업적 화합물의 예는 헨켈 코포레이션(Henkel Corporation)에 의해 제조된 상표명 나팔콜(Nopalcol®) 및 리포 케미칼스, 인트(Lipo Chemicals, Inc.)에 의해 제조된 리ㅍ페그(Lipopeg®)로 시장에서 입수가능하다.

일반적으로 폴리에틸렌 글리콜 에스테르로 불리워지는 에톡실화된 카르복실산 이외에, 글리세라이드, 글리세린, 및 다가(사카라이드 또는 소르비탄/소르비톨) 알코올과의 반응에 의해 형성된 다른 알칸산 에스테르는 본 발명에서 특별한 구체예를 위한 적용, 특히 간접 식품 첨가제 적용을 갖는다. 이러한 모든 에스테르 부분은 이러한 물질의 친수성을 조절하기 위해 추가의 아실화 또는 에틸렌 옥사이드 (알콕사이드) 첨가를 수행할 수 있는 이들의 분자 상에 하나 이상의 반응성 수소 부위를 갖는다. 잠재적인 불양립성으로 인하여, 아밀라제 및/또는 리파제 효소를 함유한 본 발명의 조성물에 이러한 지방 에스테르 또는 아실화된 탄수화물을 첨가할 때 조심스럽게 수행되어야 한다.

낮은 발포성(low foaming) 비이온성 계면활성제의 예는 작은 소수성 분자, 예를 들어 프로필렌 옥사이드, 부틸렌 옥사이드, 벤질 클로라이드; 및 단쇄 지방산, 1개 내지 약 5개의 탄소 원자를 함유한 알코올 또는 알킬 할라이드; 및 이들의 혼합물과의 반응에 의한 발포를 감소시키기 위해 말단 히드록시기 또는 기들(다작용성 부분의)을 "캡핑"시키거나 "말단 블로킹"시킴으로써 개질되는 상술된 비이온성 계면활성제를 포함한다. 말단 히드록시 기를 클로라이드 기로 변환시키는 티오닐 클로라이드와 같은 반응물이 또한 포함된다. 말단 히드록시기로의 이러한 개질은 전체-블록, 블록-헤테로, 헤테로-블록 또는 전체-헤테로 비이온성 계면활성제를 초래할 수 있다.

본 발명의 고형 조성물에서 사용하기에 적합한 폴리히드록시 지방산 아미드 계면활성제는 구조식 R²CONR¹Z (여기서, R¹은 H, C₁-C₄ 히드로카르빌, 2-히드록시 에틸, 2-히드록시 프로필, 에톡시, 프로폭시 기 또는 이들의 혼합물이며, R²는 직쇄일 수 있는 C₅-C₃₁ 히드로카르빌이며, Z는 사슬에 직접 연결된 적어도 3개의 히드록실기를 지닌 선형 히드로카르빌 사슬을 갖는 폴리히드록시히드로카르빌, 또는 이의 알콕실화된 유도체 (바람직하게 에톡실화된 또는 프로폭실화된)를 갖는 계면활성제이다. Z는 환원성 아민화 반응에서 환원 당으로부터 유도될 수 있으며, 예를 들어 글리시틸 부분이다.

특히 본 발명의 고형 조성물에서 사용하기에 적합한 비이온성 알킬폴리사카라이드 계면활성제는 미국특허번호 제4,565,647호 (Llenado, 1986년 1월 21일에 등록)에 기재된 계면활성제를 포함한다. 이러한 계면활성제는 약 6개 내지 약 30개의 탄소 원자를 함유한 소수성 기, 및 약 1.3 내지 약 10개의 사카라이드 단위를 함유한 친수성 기인 폴리사카라이드, 예를 들어 폴리글리코사이드를 포함한다. 5개 또는 6개의 탄소 원자를 함유한 임의의 환원 사카라이드가 사용될 수 있으며, 예를 들어, 글루코즈, 갈락토즈 및 갈락토실 부분이 글루코실 부분에 대해 치환될 수 있다. (임의적으로 소수성 기는 2-, 3-, 4-, 등의 위치에서 부착되고, 이에 따라 글루코사이드 또는 갈락토사이드와 대조적으로 글루코즈 또는 갈락토즈를 제공한다.) 사카라이드간의 결합은, 예를 들어 추가 사카라이드 단위의 한 위치와 상기 사카라이드 단위 상에서 2-, 3-, 4-, 및/또는 6-위치 사이에 존재할 수 있다.

본 발명의 고형 조성물을 사용하는데 적합한 지방산 아미드 계면활성제는 화학식 R⁶CON(R⁷)₂를 갖는 계면활성제이며, 여기서 R⁶는 7개 내지 21개의 탄소 원자를 함유한 알킬기이며, 각 R⁷은 독립적으로 수소, C₁-C₄ 알킬, C₁-C₄ 히드록시알킬, 또는 -(C₂H₄O)_xH (여기서, x는 1 내지 3의 범위임)이다.

문헌 [The treatise Nonionic Surfactants, edited by Schick, M.J., Vol. 1 of the Surfactant Science Series, Marcel Dekker, Inc., New York, 1983]은 본 발명의 실행에서 일반적으로 사용되는 광범위한 비이온성 화합물에 대한 우수한 참조문헌이다. 비이온성 부류의 통상적인 리스트, 및 이러한 계면활성제의 종류는 미국특허번호 제3,929,678호 (1975년 12월 30일에 등록, Laughlin and Heuring)에 제공된다. 또다른 예는 문헌["Surface Active Agents and Detergents" (Vol. I and II by Schwartz, Perry and Berch)]에 제공된다.

반극성 비이온성 계면활성제

반극성 타입의 비이온성 표면 활성제는 본 발명의 조성물에서 유용한 다른 부류의 비이온성 계면 활성제이다. 일반적으로, 반극성 비이온성 계면활성제는 CIP 시스템에서 이들의 적용을 제한할 수 있는 높은 발포제 및 포말 안정화제이다. 그러나, 높은 포말 세정 방법을 위해 디자인된 본 발명의 구성적 구체예내에서, 반극성 비이온성 계면활성제는 즉각적인 유용성을 가질 것이다. 반극성 비이온성 계면활성제는 아민 옥사이드, 포스핀 옥사이드, 설폭사이드 및 이들의 알콕실화된 유도체를 포함한다.

아민 옥사이드는 하기 화학식에 상응하는 3차 아민 옥사이드이다:

상기 식에서, 화살표는 반극성 결합의 일반적인 표시이며, R¹, R², 및 R³은 지방족, 방향족, 헤테로사이클, 지환족, 또는 이들의 조합일 수 있다. 일반적으로, 고려되는 세정제의 아민 옥사이드에 대해, R¹은 약 8개 내지 약 24개의 탄소 원자의 알킬 라디칼이며; R² 및 R³은 1개 내지 3개 탄소 원자의 알킬 또는 히드록시알킬, 또는 이들의 혼합물이며; R² 및 R³은 예를 들어, 산소 또는 질소 원자를 통해, 서로 결합되어 고리 구조를 형성시킬 수 있으며; R⁴는 2개 내지 3개의 탄소 원자를 함유한 알칼리 또는 히드록시알킬렌 기이며; n은 0 내지 약 20의 범위이다.

유용한 수용성 아민 옥사이드 계면활성제는 코코넛 또는 우지 알킬 디-(저급 알킬) 아민 옥사이드로부터 선택되며, 이의 특정 예는 도데실디메틸아민 옥사이드, 트리데실디메틸아민 옥사이드, 테트라데실디메틸아민 옥사이드, 펜타데실디메틸아민 옥사이드, 헥사데실디메틸아민 옥사이드, 헵타데실디메틸아민 옥사이드, 옥타데실디메틸아민 옥사이드, 도데실디프로필아민 옥사이드, 테트라데실디프로필아민 옥사이드, 헥사데실디프로필아민 옥사이드, 테트라데실디부틸아민 옥사이드, 옥타데실디부틸아민 옥사이드, 비스(2-히드록시에틸)도데실아민 옥사이드, 비스(2-히드록시에틸)-3-도데콕시-1-히드록시프로필아민 옥사이드, 디메틸-(2-히드록시도데실)아민 옥사이드, 3,6,9-트리옥타데실디메틸아민 옥사이드 및 3-도데콕시-2-히드록시프로필디-(2-히드록시에틸)아민 옥사이드이다.

유용한 반극성 비이온성 계면활성제는 또한 하기 구조를 갖는 수용성 포스핀 옥사이드를 포함한다:

상기 식에서, 화살표는 반극성 결합의 일반적인 표현이며, R¹은 사슬 길이가 10개 내지 약 24개의 탄소 원자 범위인 알킬, 알케닐 또는 히드록시알킬 부분이며; R² 및 R³은 각각 1개 내지 3개의 탄소 원자를 함유한 알킬 또는 히드록시알킬 기로부터 별도로 선택된 알킬 부분이다.

유용한 포스핀 옥사이드의 예는 디메틸데실포스핀 옥사이드, 디메틸테트라데실포스핀 옥사이드, 메틸에틸테트라데실포스폰 옥사이드, 디메틸헥사데실포스핀 옥사이드, 디에틸-2-히드록시옥틸데실포스핀 옥사이드, 비스(2-히드록시에틸)도데실포스핀 옥사이드, 및 비스(히드록시메틸)테트라데실포스핀 옥사이드를 포함한다. 본원에서 유용한 반극성 비이온성 계면활성제는 하기 구조를 갖는 수용성 설폭사이드 화합물을 포함한다:

상기 식에서, 화살표는 반극성 결합의 일반적인 표현이며, R¹은 약 8개 내지 약 28개의 탄소 원자, 0 내지 약 5개의 에테르 연결, 및 0 내지 2개의 히드록실 치환기의 히드록시알킬 또는 알킬이며; R²는 1개 내지 3개의 탄소 원자를 갖는 알킬 및 히드록시알킬 기로 이루어진 알킬 부분이다.

이러한 설폭사이드의 유용한 예는 도데실 메틸 설폭사이드; 3-히드록시 트리데실 메틸 설폭사이드; 3-메톡시 트리데실 메틸 설폭사이드; 및 3-히드록시-4-도데콕시부틸 메틸 설폭사이드를 포함한다.

본 발명의 조성물을 위한 바람직한 반극성 비이온성 계면활성제는 디메틸 아민 옥사이드, 예를 들어, 라우릴 디메틸 아민 옥사이드, 미리스틸 디메틸 아민 옥사이드, 세틸 디메틸 아민 옥사이드, 이들의 조합 등을 포함한다.

실리콘 계면활성제

실리콘 계면활성제는 개질된 디알킬, 예를 들어 디메틸 폴리실록산을 포함할 수 있다. 폴리실록산 소수성 기는 하나 이상의 펜던트 친수성 폴리알킬렌 옥사이드기 또는 기들로 개질될 수 있다. 이러한 계면활성제는 낮은 표면 장력, 높은 습윤성, 높은 확산, 소포성 및 우수한 얼룩 제거를 제공할 수 있다. 본 발명의 실리콘 계면활성제는 히드로실릴화 반응(hydrosilation reaction)을 통해 폴리에테르, 통상적으로 폴리알킬렌 옥사이드 기가 그래프팅된 폴리디알킬 실록산, 예를 들어 폴리디메틸 실록산을 포함한다. 이러한 공정은 알킬 펜던트 (AP 타입) 코폴리머를 초래하며, 여기서 폴리알킬렌 옥사이드 기는 일련의 가수분해적으로 안정한 Si-C 결합을 통해 실록산 골격을 따라 결합된다.

이러한 비이온성 치환된 폴리디알킬 실록산 생성물은 하기 화학식을 갖는다:

상기 식에서, PE는 비이온성 기, 예를 들어 -CH₂-(CH₂)_p-O-(EO)_m(PO)_n-Z이며, EO는 에틸렌 옥사이드를 나타내며, PO는 프로필렌 옥사이드를 나타내며, x는 약 0 내지 약 100 범위의 수이며, y는 약 1 내지 100 범위의 수이며, m, n, 및 p는 약 0 내지 약 50 범위의 수이며, m+n ≥ 1 및 Z는 수소 또는 R이며, 여기서 각 R은 독립적으로 저급의 (C_1-6) 직쇄 또는 분지쇄 알킬이다. 이러한 계면활성제는 약 500 내지 20,000의 분자량 (M_n)을 갖는다.

다른 실리콘 비이온성 계면활성제는 하기 화학식을 갖는다:

상기 식에서, x는 약 0 내지 약 100 범위의 수이며, y는 약 1 내지 약 100 범위의 수이며, a 및 b는 독립적으로 약 0 내지 약 60 범위의 수이며, a+b ≥ 1, 및 각 R은 독립적으로 H 또는 저급의 직쇄 또는 분지쇄의 (C_1-6) 알킬이다. 비이온성 실리콘 계면활성제의 제 2 부류는 Si-O-결합이 중성 또는 약알칼리성 조건하에서 가수분해에 대해 제한된 저항을 제공하지만, 산성 환경에서 빠르게 파괴되기 때문에 보다 덜 바람직한 알콕시-말단-블로킹된 계면활성제(AEB 타입)이다.

적합한 계면활성제는 상품명 SILWET®, 상표 TEGOPREN®, 또는 상표 ABIL® B로 시판된다. 하나의 유용한 계면활성제인 SILWET® L77은 하기 화학식을 갖는다:

상기 식에서, R¹은

이며; z는 4 내지 16, 바람직하게 4 내지 12, 가장 바람직하게 7 내지 9이다.

다른 유용한 계면활성제는 TEGOPREN 5840®, ABIL B-8843®, ABIL B-8852® 및 ABIL B-8863®을 포함한다.

특정 구체예에서, 본 조성물은 또한 약 0.0005 내지 약 35 중량% 실리콘 계면활성제, 예를 들어, 약 1 내지 약 20 중량% 실리콘 계면활성제를 포함할 수 있다. 실리콘 계면활성제는 실리콘 골격 및 약 2 내지 100 몰의 알킬렌 옥사이드를 갖는 적어도 1개의 펜던트 알킬렌 옥사이드기를 포함할 수 있다. 펜던트 알킬렌 옥사이드기는 (EO)_n을 포함할 수 있으며, 여기서 n은 3 내지 75이다.

양이온성 계면활성제

표면 활성 물질은 분자의 가용제 부분의 전하가 포지티브인 경우 양이온성으로서 분류된다. 가용제가 pH가 중성 가까이로 또는 그 미만으로 낮아지지 않는 경우 어떠한 전하도 운반하지 않지만 양이온성인 계면활성제(예를 들어 알킬 아민)는 또한 이러한 기에 포함된다. 이론적으로, 양이온성 계면활성제는 "오늄" 구조 RnX+Y-를 함유한 원소들의 임의의 조합으로부터 합성될 수 있고 질소(암모늄) 이외의 화합물, 예를 들어 인 (포스포늄) 및 황 (설포늄)을 포함할 수 있다. 실제로, 양이온성 계면활성제 분야는 대개 질소함유 양이온성 계면활성제에 대한 합성 경로가 간단하고 수월하고 이들을 보다 값싸게 제조할 수 있는 생성물의 높은 수율을 제공하기 때문에 질소 함유 화합물에 의해 좌우된다.

양이온성 계면활성제는 적어도 하나의 장쇄 탄소 소수성 기 및 적어도 하나의 포지티브로 하전된 질소를 포함한 화합물을 바람직하게 포함하고, 더욱 바람직하게 이러한 화합물로 칭하여진다. 장쇄 탄소기는 단순한 치환에 의해 질소 원자에 직접 결합될 수 있거나, 더욱 바람직하게 소위 중단된 알킬아민 및 아미도 아민에서 브릿징 작용기 또는 기들에 의해 간접적으로 결합될 수 있다. 이러한 작용기는 분자를 보조-계면활성제 혼합물에 의해 보다 용이하게 수용해되는 더욱 친수성 및/또는 더욱 수분산성이고/거나 수용성이게 만들 수 있다. 수용해도를 증가시키기 위하여, 추가적인 1차, 2차 또는 3차 아미노기가 도입될 수 있거나, 아미노 질소가 저분자량 알킬기와 4차화될 수 있다. 또한, 질소는 다양한 불포화도의 분지쇄 또는 직쇄 부분의 일부일 수 있거나 포화되거나 불포화된 헤테로사이클 고리의 일부일 수 있다. 또한, 양이온성 계면활성제는 하나 초과의 양이온성 질소 원자를 갖는 복잡한 연결을 함유할 수 있다.

아민 옥사이드, 양쪽성 계면활성제 및 쯔비터이온으로서 분류된 계면활성제 화합물은 그 자체가 통상적으로 중성 근처 내지 산성 pH 용액에서 양이온성인 것으로서, 계면활성제 분류에서 중첩될 수 있다. 폴리옥시에틸화된 양이온성 계면활성제는 일반적으로 알칼리 용액에서 비이온성 계면활성제와 같이 거동하고, 산성 용액에서 양이온성 계면활성제와 같이 거동한다.

가장 단순한 양이온성 아민, 아민 염 및 4차 암모늄 화합물은 걔략적으로 하기와 같이 도시된다:

상기 식에서, R은 장쇄 알킬이며, R', R" 및 R"'는 장쇄 알킬 또는 보다 작은 알킬 또는 아릴기 또는 수소일 수 있으며, X는 음이온이다. 아민 염 및 4차 암모늄 화합물은 이들의 높은 정도의 수용해도로 인하여 유용할 수 있다.

대부분의 대용량의 상업적 양이온성 계면활성제는 당업자에게 공지된 4개의 주요 부류 및 추가적인 서브-그룹으로 세분될 수 있고, 문헌["Surfactant Encyclopedia", Cosmetics & Toiletries, Vol. 104 (2) 86-96 (1989)]에 기술되어 있다. 제 1 부류는 알킬아민 및 이들의 염을 포함한다. 제 2 부류는 알킬 이미다졸린을 포함한다. 제 3 부류는 에톡실화된 아민을 포함한다. 제 4 부류는 4차 암모늄, 예를 들어 알킬벤질디메틸암모늄 염, 알킬 벤젠염, 헤테로사이클 암모늄염, 테트라알킬암모늄 염, 등을 포함한다. 양이온성 계면활성제는 본 발명의 고형 조성물에 유익할 수 있는 여러 성질들을 갖는 것으로 알려져 있다. 이러한 요망되는 성질들은 중성 pH 또는 그 미만의 pH의 조성물에서 세척력, 항균 효능, 다른 제제와 협력한 농밀화(thickening) 또는 겔화를 포함할 수 있다.

본 발명의 조성물에서 유용한 양이온성 계면활성제는 화학식 R¹ _mR² _xY_LZ를 갖는 계면활성제를 포함하며, 여기서 각 R¹은 임의적으로 3개 이하의 페닐 또는 히드록시 기로 치환되고 임의적으로 하기 구조, 또는 이러한 구조의 이성질체 또는 이들의 혼합물 중 4개 이하에 의해 중단되고, 약 8개 내지 22개의 탄소 원자를 함유한 직쇄 또는 분지쇄 알킬 또는 알케닐 기를 함유한 유기기이다:

R¹기는 추가적으로 12개 이하의 에톡시 기를 함유할 수 있으며, m은 1 내지 3의 수이다. 바람직하게, 분자 중에 하나 이하의 R¹기는 m이 2인 경우 16개 이상의 탄소 원자를 가지거나, m이 3일 때 12개 초과의 원자를 갖는다. 각 R²는 1개 내지 4개의 탄소 원자를 함유한 알킬 또는 히드록시알킬기 또는 벤질기이며, 분자 중에서 1개 이하의 R²는 벤질이며, x는 0 내지 11, 바람직하게 0 내지 6의 수이다. Y기에서 임의의 탄소 원자 위치 중의 나머지 위치는 수소로 채워진다.

Y는 하기 기를 포함하지만 이에 제한되지 않는 기 또는 이들의 혼합물일 수 있다:

바람직하게, L은 1 또는 2이며, Y기는 L이 2일 때, 1개 내지 약 22개의 탄소 원자 및 두개의 자유 탄소 단일 결합을 갖는 R¹ 및 R² 유사체 (바람직하게 알킬렌 또는 알케닐렌)로부터 선택된 부분에 의해 분리된다. Z는 수용성 음이온, 예를 들어 할라이드, 설페이트, 메틸설페이트, 히드록사이드 또는 니트레이트 음이온이며, 특히 바람직하게 양이온성 성분의 전기적 중성을 제공하기 위한 숫자의 클로라이드, 브로마이드, 아이오다이드, 설페이트 또는 메틸설페이트 음이온이다.

양쪽성 계면활성제

양쪽성, 또는 양성 계면활성제는 염기성 및 산성 친수성기 및 유기 소수성 기 모두를 함유한다. 이러한 이온성 실제물은 다른 타입의 계면활성제에 대해 본원에서 기술된 임의의 음이온성 또는 양이온성 기일 수 있다. 염기성 질소 및 산성 카르복실레이트 기는 염기성 및 산성 친수성 기로서 사용되는 통상적인 작용기이다. 수개의 계면활성제에서, 설포네이트, 설페이트, 포스포네이트 또는 포스페이트는 네가티브 전하를 제공한다.

양쪽성 계면활성제는 대체로 지방족 2차 및 3차 아민의 유도체로서 기술될 수 있으며, 여기서 지방족 라디칼은 직쇄 또는 분지쇄일 수 있으며, 지방족 치환기 중 하나는 약 8개 내지 18개의 탄소 원자를 함유하며, 하나는 음이온성 수가용화 기, 예를 들어 카르복시, 설포, 설페이토, 포스페이토, 또는 포스포노를 함유한다. 양쪽성 계면활성제는 당업자에게 공지된 두개의 주요 부류로 세분되고, 문헌["Surfactant Encyclopedia" Cosmetics & Toiletries. Vol. 104 (2) 69-71 (1989)]에 기재되어 있다. 제 1 부류는 아실/디알킬 에틸렌디아민 유도체 (예를 들어, 2-알킬 히드록시에틸 이미다졸린 유도체) 및 이들의 염을 포함한다. 제 2 부류는 N-알킬아미노산 및 이들의 염을 포함한다. 일부 양쪽성 계면활성제는 둘 모두의 부류에 적절한 것으로 여겨질 수 있다.

양쪽성 계면활성제는 당업자에게 공지된 방법에 의해 합성될 수 있다. 예를 들어, 2-알킬 히드록시에틸 이미다졸은 축합, 및 장쇄 카르복실산 (또는 유도체)과 디알킬 에틸렌디아민이 고리 폐쇄에 의해 합성된다. 상업적인 양쪽성 계면활성제는 후속 가수분해 및 예를 들어 클로로아세트산 또는 에틸 아세테이트로의 알킬화에 의한 이미다졸 고리의 개환에 의해 유도체화된다. 알킬화 동안에, 하나 또는 두개의 카르복시-알킬기는 반응하여 3차 아민을 형성시키며, 상이한 알킬화 제제로의 에테르 연결은 상이한 3차 아민을 수득한다.

본 발명에서 적용하는 장쇄 이미다졸 유도체는 일반적으로 하기 화학식을 갖는다:

상기 식에서, R은 약 8개 내지 18개의 탄소 원자를 함유한 비환형 소수성 기이며, M은 음이온의 전하를 중성화시키기 위한 양이온, 일반적으로 나트륨이다. 본 발명의 고형 조성물에서 사용될 수 있는 상업적으로 유명한 이미다졸린-유도된 양쪽성 계면활성제는 예를 들어, 코코암포프로피오네이트, 코코암포카르복시-프로피오네이트, 코코암포글리시네이트, 코코암포카르복시-글리시네이트, 코코암포프로필-설포네이트, 및 코코암포카르복시-프로피온산을 포함한다. 바람직한 암포카르복실산은 암포디카르복실산의 디카르복실산 작용성이 디아세트산 및/또는 디프로피온산인 지방 이미다졸린으로부터 형성된다.

본원에 기술된 카르복시메틸화된 화합물 (글리시네이트)은 흔히 베타인(betaine)이라 불려진다. 베타인은 하기에서 쯔비터이온 계면활성제로 명명된 섹션에서 논의된 양쪽성 계면활성제의 특별한 부류이다.

장쇄 N-알킬아미노산은 RNH₂의 반응에 의해 용이하게 제조되며, 여기서 R은 C₈-C₁₈ 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 할로겐화된 카르복실산을 지닌 지방 아민이다. 아미노산의 1차 아미노기의 알킬화는 2차 및 3차 아민에 이르게 한다. 알킬 치환기는 하나 초과의 반응성 질소 중심을 제공하는 추가적인 아미노기를 가질 수 있다. 대부분의 상업적 N-알킬아민 산은 베타-알라닌 또는 베타-N(2-카르복시에틸) 알라닌의 알킬 유도체이다. 본 발명에서 적용되는 상업적인 N-알킬아미노산 암폴리트는 알킬 베타-아미노 디프로피오네이트, RN(C₂H₄COOM)₂ 및 RNHC₂H₄COOM을 포함한다. 여기에서, R은 바람직하게 약 8개 내지 약 18개의 탄소 원자를 함유한 비환형 소수성기이며, M은 음이온의 전하를 중성화시키기 위한 양이온이다.

바람직한 양쪽성 계면활성제는 코코넛 제품, 예를 들어 코코넛 오일 또는 코코넛 지방산으로부터 유도된 계면활성제를 포함한다. 더욱 바람직한 이러한 코코넛 유도된 계면활성제는 이러한 구조의 일부로서 에틸렌디아민 부분, 알칸올아미드 부분, 아미노산 부분, 바람직하게 글리신, 또는 이들의 조합; 및 8개 내지 18개(바람직하게 12개)의 탄소 원자의 지방족 치환기를 포함한다. 이러한 계면활성제로 또한 알킬 암포디카르복실산이 고려될 수 있다. 디소듐 코코암포 디프로피오네이트는 가장 바람직한 양쪽성 계면활성제로서, 로디아 인크(Rhodia Inc., Cranbury, N.J.)로부터 상품명 Miranol™ FBS로 상업적으로 입수가능하다. 화학물명 디소듐 코코암포 디아세테이트인 다른 가장 바람직한 코코넛 유도된 양쪽성 계면활성제는 로디아 인크로부터 상품명 Miranol™ C2M-SF Cone으로 판매된다.

양쪽성 계면활성제 부류의 통상적인 리스트, 및 이러한 계면활성제의 종류는 미국특허번호 제3,929,678호 (1975년 12월 30일 등록, Laughlin and Heuring)에 제공된다. 또다른 예는 문헌 ["Surface Active Agents and Detergents" (Vol. I and II by Schwartz, Perry and Berch)]에 제공된다.

쯔비터이온성 계면활성제

쯔비터이온성 계면활성제는 양쪽성 계면활성제의 서브세트로서 여겨질 수 있다. 쯔비터이온성 계면활성제는 대체로 2차 및 3차 아민의 유도체, 헤테로사이클 2차 및 3차 아민의 유도체, 또는 4차 암모늄, 4차 포스포늄 또는 3차 설포늄 화합물의 유도체로서 기술될 수 있다. 통상적으로, 쯔비터이온성 계면활성제는 포지티브 하전된 4차 암모늄을 포함하거나, 일부 경우에서, 설포늄 또는 포스포늄 이온; 네가티브 하전된 카르복실기; 및 알킬기를 포함한다. 쯔비터이온성 계면활성제는 일반적으로 분자의 등전위 영역에서 거의 동일한 정도로 이온화하고 포지티브-네가티브 전하 중심 간에 강력한 "내부-염" 인력을 나타낼 수 있는 양이온성 기 및 음이온성 기를 함유한다. 이러한 쯔비터이온성 합성 계면활성제의 예는 지방족 4차 암모늄, 포스포늄, 및 설포늄 화합물의 유도체를 포함하며, 여기서, 지방족 라디칼은 직쇄 또는 분지쇄일 수 있으며, 지방족 치환기 중 하나는 8개 내지 18개의 탄소 원자를 함유하며, 하나는 음이온성 수용화기, 예를 들어, 카르복시, 설포네이트, 설페이트, 포스페이트, 또는 포스포네이트를 함유한다. 베타인 및 설타인 계면활성제는 본원에서 사용하기 위한 대표적인 쯔비터이온성 계면활성제이다.

이러한 화합물에 대한 화학식은 하기와 같다:

상기 식에서, R¹은 0개 내지 10개의 에틸렌 옥사이드 부분 및 0개 내지 1개의 글리세릴 부분을 지닌 8개 내지 18개 탄소 원자의 알킬, 알케닐, 또는 히드록시알킬 라디칼을 함유하며; Y는 질소, 인, 및 황 원자로 이루어진 군으로부터 선택되며; R²는 1개 내지 3개의 탄소 원자를 함유한 알킬 또는 모노히드록시 알킬기이며; x는 Y가 황 원자인 경우 1 이고, Y가 질소 또는 인 원자인 경우 2이며, R³는 알킬렌 또는 히드록시 알킬렌 또는 1개 내지 4개 탄소 원자의 히드록시 알킬렌이며, Z는 카르복실레이트, 설포네이트, 설페이트, 포스포네이트, 및 포스포네이트 기로 이루어진 군으로부터 선택된 라디칼이다.

상술된 구조를 갖는 쯔비터이온성 계면활성제의 예는 4-[N,N-디(2-히드록시에틸)-N-옥타데실암모니오]-부탄-1-카르복실레이트; 5-[S-3-히드록시프로필-S-헥사데실설포니오]-3-히드록시펜탄-1-설페이트; 3-[P,P-디에틸-P-3,6,9-트리옥사테트라코산포스포니오]-2-히드록시프로판-1-포스페이트; 3-[N,N-디프로필-N-3-도데콕시-2-히드록시프로필-암모니오]-프로판-1-포스포네이트; 3-(N,N-디메틸-N-헥사데실암모니오)-프로판-1-설포네이트; 3-(N,N-디메틸-N-헥사데실암모니오)-2-히드록시-프로판-1-설포네이트; 4-[N,N-디(2(2-히드록시에틸)-N(2-히드록시도데실)암모니오]-부탄-1-카르복실레이트; 3-[S-에틸-S-(3-도데콕시-2-히드록시프로필)설포니오]-프로판-1-포스페이트; 3-[P,P-디메틸-P-도데실포스포니오]-프로판-1-포스포네이트; 및 S[N,N-디(3-히드록시프로필)-N-헥사데실암모니오]-2-히드록시-펜탄-1-설페이트를 포함한다. 상기 세정제 계면활성제에 함유된 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄이고, 포화되거나 불포화될 수 있다.

본 발명의 고형 조성물에 사용하기에 적합한 쯔비터이온성 계면활성제는 하기 구조의 베타인을 포함한다:

이러한 계면활성제 베타인은 통상적으로 극한 pH에서 강한 양이온성 및 음이온성 특징을 나타내지 않으며 이들의 등전위 범위에서 수용해도의 감소를 나타내지 않는다. "외부" 4차 암모늄 염과는 달리, 베타인은 음이온성 계면활성제와 양립가능하다. 적합한 베타인의 예는 코코넛 아실아미도프로필디메틸 베타인; 헥사데실 디메틸 베타인; C_12-14 아실아미도프로필베타인; C_8-14 아실아미도헥실디에틸 베타인; 4-C_14-16 아실메틸아미도디에틸암모니오-1-카르복시부탄; C_16-18 아실아미도디메틸베타인; C_12-16 아실아미도펜탄디에틸베타인; 및 C_12-16 아실메틸아미도디메틸베타인을 포함한다.

본 발명에서 유용한 설타인은 화학식

을 갖는 화합물을 포함하며, 여기서 R은 C₆-C₁₈ 히드로카르빌 기이며, 각 R¹은 통상적으로 독립적으로 C₁-C₃ 알킬, 예를 들어, 메틸이며, R²는 C₁-C₆ 히드로카르빌기, 예를 들어, C₁-C₃ 알킬렌 또는 히드록시알킬렌 기이다.

쯔비터이온성 부류의 통상적인 리스트, 및 이러한 계면활성제의 종류는 미국특허번호 제3,929,678호 (1975년 12월 30일에 등록, Laughlin and Heuring)에 제공되어 있다. 또다른 예는 문헌 ["Surface Active Agents and Detergents" (Vol. I and II by Schwartz, Perry and Berch)]에 제공된다.

계면활성제 조성물

상술된 계면활성제는 본 발명의 실행 및 유용성에서 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있다. 특히, 비이온성 계면활성제 및 음이온성 계면활성제가 조합하여 사용될 수 있다. 반극성 비이온성, 양이온성, 양쪽성 및 쯔비터이온성 계면활성제는 비이온성 계면활성제 또는 음이온성 계면활성제와 조합하여 사용될 수 있다. 상기 예는 주로 본 발명의 범위내에서 적용을 발견할 수 있는 단지 특정 실례의 여러 계면활성제이다. 상기 유기 계면활성제 화합물은 기술된 유용성을 갖는 본 발명의 임의의 여러 상업적으로 요망되는 조성물 형태로 포뮬레이션될 수 있다. 상기 조성물은, 수중에 분산되거나 용해되고, 균형 장치(proportionating device)에 의해 적절히 희석되고, 용액으로서 타겟 표면에 전달될 때, 겔 또는 포말은 세정을 제공하는 농축된 형태의 오염된 표면에 대한 세척 처리를 포함한다. 상기 세정 처리는 하나의 생성물로 이루어지거나, 각 비율로 사용되는 두개의 생성물 시스템을 포함한다. 상기 생성물은 통상적으로 액체 또는 에멀젼의 농축물이다.

본 발명에서 사용되는 고형 세정 조성물은 예를 들어, 고형물, 팰릿, 블록, 및 정제를 포함하는 다양한 형태를 포함하지만, 왁시 분말은 포함되지 않는다. 용어 "고형물"은 고형 세정 조성물의 예상되는 저장 조건 및 사용 조건하에서 세정 조성물의 상태를 칭하는 것으로 이해될 것이다. 일반적으로, 세정 조성물은 최대 약 100℉ 이하, 또는 120℉ 보다 높은 온도에서 제공될 때 고형물을 유지할 것으로 예상된다.

특정 구체예에서, 고형 세정 조성물은 단위 용량의 형태로 제공된다. 단위 용량은 전체 용량이 단일 세척 사이클 동안에 사용되도록 정량화된 고형 세정 조성물을 칭하는 것이다. 고형 세정 조성물이 단위 용량으로서 제공되는 경우에, 이는 약 1 g 내지 약 50 g의 질량을 가질 수 있다. 다른 구체예에서, 본 조성물은 약 50 g 내지 약 250 g, 약 100 g 또는 그 이상, 또는 약 40 g 내지 약 11,000 g의 크기를 갖는 고형물, 팰릿, 또는 타블렛일 수 있다.

다른 구체예에서, 고형 세정 조성물은 다중-사용 고형물의 형태, 예를 들어 블록 또는 다수의 팰릿의 형태로 제공되고, 여러 회의 세척 사이클 동안에 수성 세정 조성물을 형성시키기 위해 반복적으로 사용될 수 있다. 특정 구체예에서, 고형 세정 조성물은 약 5 g 내지 10 kg의 질량을 갖는 주조 고형물(cast solid), 압출된 블록, 또는 타블렛으로서 제공된다. 특정 구체예에서, 다중-사용 형태의 고형 세정 조성물은 약 1 내지 10 kg의 질량을 갖는다. 또다른 구체예에서, 다중-사용 형태의 고형 세정 조성물은 약 5 kg 내지 약 8 kg의 질량을 갖는다. 다른 구체예에서, 다중-사용 형태의 고형 세정 조성물은 약 5 g 내지 약 1 kg, 또는 약 5 g 내지 500 g의 질량을 갖는다.

일부 구체예에서, 본원에 기술된 방법에 의해 형성된 고형물은 다중-부분 시스템(multi-part system)을 포함한다. 본 고형물은 예를 들어, 2-부분, 3-부분, 또는 4-부분일 수 있다. 일부 구체예에서, 각 부분은 동일한 조성물을 포함할 것이다. 다른 구체예에서, 각 부분은 상이한 조성물을 포함할 것이다. 또다른 구체예에서, 일부 부분은 동등한 조성물을 포함할 수 있으며, 일부 부분은 상이한 조성물을 포함할 수 있으며, 예를 들어 3-부분 시스템에서, 2 부분은 동일한 조성물을 포함하며 1 부분은 상이한 조성물을 포함한다.

이러한 부분들은 예를 들어 다중 세정 포뮬레이션 (예를 들어, 하나의 부분이 산성 세정제를 포함하며, 하나의 부분이 알칼리 세정제를 포함하며, 제 3의 임의적 부분이 완충제를 포함하며, 여기서 제 3 부분은 제 1 부분과 제 2 부분 사이에 위치될 수 있다)을 포함한 여러 요망되는 특징을 갖는 고형물; 또는 상이한 용해 속도를 갖는 상이한 부분을 갖도록 디자인된 고형물 (예를 들어, 한 부분은 빠른 용해 고형물을 함유하며, 다른 하나는 보다 느린 용해 고형물을 함유한다)을 제공하기 위해 형성될 수 있다.

패키징 시스템

일부 구체예에서, 고형 조성물은 패키징될 수 있다. 패키징 그릇 또는 용기는 강성 또는 가요성일 수 있고, 본 발명에 따라 형성된 조성물을 함유하기에 적합한 임의의 물질, 예를 들어 유리, 금속, 플라스틱 필름 또는 시트, 카드보드, 카드보드 복합물, 페이퍼 등으로 이루어질 수 있다.

유리하게, 본 조성물이 주변 온도 또는 그 주변에서 가공되기 때문에, 가공된 혼합물의 온도는 이러한 혼합물이 물질을 구조적으로 손상시키지 않으면서 용기 또는 다른 패키징 시스템에서 직접적으로 형성될 수 있을 정도로 충분히 낮다. 그 결과, 용융된 조건하에서 가공되고 분배되는 조성물에 대해 사용되는 것 보다 더욱 광범위한 물질이 용기를 제작하는데 사용될 수 있다.

조성물을 함유하기 위해 사용되는 적합한 패키징은 가용성이 용이하게 개봉되는 필름 물질로부터 제작된다.

일부 구체예에서, 본 발명의 방법에 따라 형성된 고형 조성물은 형성시에 바로 패키징된다. 즉, 고형 조성물은 패키징시에 형성되고, 이로부터 저장되고 분배될 것이다. 일부 구체예에서, 고형물은 박막 플라스틱 또는 수축 랩퍼(shrink wrapper)로 직접적으로 형성될 것이다. 고형물은 고형물의 저장 및/또는 분배를 위해 적합한 패키징으로 형성될 수 있다.

조성물의 분배

본 발명에 따라 제조된 세정 조성물은 일반적으로 알려진 임의의 적합한 방법으로 분배될 수 있다. 세정 조성물은 미국특허번호 4,826,661, 4,690,305, 4,687,121, 4,426,362 및 미국특허번호 Re 32,763 및 32,818호에 기술된 바와 같은 분사형 분배기로부터 분배될 수 있으며, 이러한 특허의 기술내용은 본원에 참고문헌으로 포함된다. 간단하게, 분사형 분배기는 조성물의 일부를 용해시키기 위해 고형 조성물의 노출된 표면 상에 물 분사시킨 후에 조성물을 포함한 농축 용액을 분배기로부터 저장소로 또는 바로 사용 지점에 바로 향하게 하도록 기능한다. 사용 시에, 제품에서 패키지 (예를 들어, 필름)가 제거되고 이러한 제품은 분배기로 삽입된다. 물의 분사는 고형물 모양에 따르는 모양으로 노즐에 의해 이루어질 수 있다. 분배기 인클로저(dispenser enclosure)는 또한 정확하지 않은 세정 조성물의 도입 및 분배를 방해하는 분배 시스템에서 세정 조성물 모양을 밀접하게 맞출 수 있다. 수성 농축물은 일반적으로 사용 현장으로 이동된다.

일부 구체예에서, 본 발명의 조성물은 수성 세정 공정에서 사용하는 동안 세척수가 약 1 내지 약 14, 약 6.5 내지 약 11, 또는 7 내지 10.5의 pH를 갖도록 포뮬레이션될 것이다. 제안된 사용 수준에서 pH를 조절하기 위한 기술은 완충제, 알칼리제, 산 등의 사용을 포함하며, 이는 당업자에게 널리 공지된 것이다.

일 구체예에서, 본 조성물은 수중에 간헐적으로 또는 지속적으로 함침시킴으로써 분배될 수 있다. 이러한 조성물은 이후에 예를 들어 조절된 또는 사전결정된 속도로 용해시킬 수 있다. 이러한 속도는 세정에 대해 효과적인 용해된 세정제의 농도를 유지하기 위해 효과적일 수 있다.

일 구체예에서, 본 조성물은 고형 조성물로부터 고형물을 스크래핑(scraping)하고 스크래핑물을 물과 접촉시킴으로써 분배될 수 있다. 스크랩핑물은 세정을 위해 효과적인 용해된 세정제의 농도를 제공하기 위해 물에 첨가될 수 있다.

고형 조성물을 이용하는 방법

본 발명의 세정 조성물은 광범위한 산업적, 가정용, 건강관리, 자동차 관리, 및 다른 이러한 적용에서 사용될 수 있는 것으로 고려된다. 몇몇 예로는 표면 살균제, 세품 세정, 세탁물 세척, 세탁물 세척 또는 살균, 자동차 세척, 마루 세척, 표면 세정, 프리-소크(pre-soak), 적소 세정, 및 광범위한 다른 적용이 포함된다. 본 고형 생성물은 예를 들어, 공기 청정제, 소변기 블록, 배수 고리, 또는 세턱 바로서 배열될 수 있다.

일부 구체에에서, 본 발명의 고형 조성물의 수성 분산액은 다량의 오염 증착물에 직접적으로 도포되고, 오염물을 연화시키고 이의 제거를 촉진시킨다. 조성물이 오염물의 제거능력을 향상시킨 후에 세정제 및 제거된 오염물은 린스 단계로 용이하게 제거될 수 있다. 음이온성 계면활성제를 포함한 본 발명의 조성물을 함유한 액체는 유기물, 오일성 또는 그리스 오염물의 제거를 위해 경질 표면에 바로 접촉될 수 있다. 기재에 따라, 이러한 조성물은 음이온성 계면활성제 및 킬레이트화제를 포함한 최종 포뮬레이션을 갖기 위해 킬레이트화제를 추가적으로 포함할 수 있다. 이러한 조성물은 실질적으로 비-부식성 표면, 예를 들어, 플라스틱, 나무, 코팅된 나무, 스테인레스 스틸, 복합 물질, 섬유, 시멘트 등에 사용될 수 있다.

일부 구체예에서, 본 방법은 경질 표면을 세정하는 방법을 포함한다. 이러한 방법은 포자, 박테리아, 또는 효소; 보레이트 염; 및 음이온성 계면활성제를 포함한 세정 조성물을 표면에 적용함을 포함할 수 있다. 이러한 방법은 바닥, 배수로, 또는 이들의 조합에 본 조성물을 적용함을 포함할 수 있다. 일 구체예에서, 본 방법은 린싱을 생략한다. 즉, 본 발명의 고형 조성물의 수성 분산액은 도포될 수 있으며, 이러한 표면은 린싱되지 않는다.

일부 구체예에서, 본 방법은 바닥을 세척하는 방법을 포함한다. 이러한 방법은 바닥의 마찰계수를 증가시킴을 포함할 수 있다. 이러한 방법은 타일 바닥의 그라우트(grout)를 세척함을 포함할 수 있다. 그라우트 세척은 이의 천연 칼라를 더욱 잘 나타나게 할 수 있다. 이러한 방법은 본 발명에 따른 안정화된 포자 조성물을 바닥에 적용함을 포함한다. 일부 구체예에서, 이러한 방법은 린싱을 포함하지 않는다(예를 들어, 생략한다). 일부 구체예에서, 본 방법은 바닥 (예를 들어, 타일) 습윤시 매끄러운 필름(slippery-when-wet film)으로부터 효과적으로 제거함을 포함할 수 있다. 이러한 방법은 바닥을 세척하고 이의 마찰계수를 증가시킴을 포함할 수 있다.

일부 구체예에서, 경질 표면을 세척하는 본 방법은 욕실 표면, 에를 들어, 벽, 바닥, 또는 설치물에 본 발명의 고형 조성물의 액체 분산액을 도포함을 포함할 수 있다. 욕실 표면은 샤워 벽 또는 표면일 수 있다. 욕실 표면은 타일 벽일 수 있다. 수직 표면 상에 사용하기 위한 조성물은 증점제, 습윤제, 및 발포 계면할성제를 포함할 수 있다. 수직 표면에 본 조성물을 적용하는 것은 본 조성물을 발포시킴을 포함할 수 있다. 일부 구체예에서, 본 발명의 고형 조성물은 증점제 또는 습윤제를 포함하는데, 이는 수평 또는 수직 표면 상에 본 조성물을 유지시키기는데 도움을 줄 수 있다. 다른 구체예에서, 경질 표면을 세척하는 본 방법은 본 발명의 고형 조성물의 액체 분산액을 제품에 도포함을 포함할 수 있다.

일부 구체예에서, 본 방법은 본 발명의 고형 조성물의 액체 분산액을 그 위에 그리스 또는 오일을 지닌 표면에 도포함을 포함할 수 있다. 이러한 표면은 바닥, 주차장, 드라이브 통과 패드(drive through pad), 차고 바닥, 주차 램프 바닥 등을 포함한다.

일부 구체예에서, 본 방법은 표면에 본 발명의 고형 조성물의 액체 분산액으로 분사하거나 연무시킴을 포함한다.

일부 구체예에서, 본 방법은 안정화된 미생물 조성물을 표면에 적용하고 연장된 시간, 예를 들어 1시간 또는 2시간에서 최대 약 8시간 내지 약 16시간 동안 표면 수분을 유지시킴을 포함한다. 표면 수분을 유지시키는 것은 조성물의 반복된 적용, 예를 들어 연무화에 의해 달성될 수 있다. 표면 수분을 유지시키는 것은 연장된 시간 동안 표면을 조성물로 적셔진 스폰지, 헝겊, 또는 걸레를 접촉시킴으로써 달성될 수 있다. 표면 수분을 유지시키는 것은 지속적으로 안정한 미생물 미생물 조성물을 적용함으로써 달성될 수 있다. 지속적으로 안정한 미생물 조성물은 표면 상에 잔류하고 표면 수분을 유지시킬 수 있다. 예를 들어, 농화된 조성물 및 특정의 발포된 조성물은 표면 상에 잔류하고 표면 수분을 유지시킬 수 있다. 본 발명의 고형 조성물의 연장된 존재는 건조시키거나 증발시키는 조성물과 비교하여 보다 빠른 세척을 제공할 수 있다.

발포

일 구체예에서, 본 발명의 고형 조성물은 발포제 중에서 사용되는 사용 조성물을 형성시키기 위해 희석제와 혼합될 수 있다. 발포 도포는 예를 들어 도포 장치, 예를 들어 탱크 발포기, 또는 흡입식 고정 발포기, 예를 들어 트리거 분사기의 발포기 노즐을 사용하는 살포기를 이용하여 달성될 수 있다. 발포 도포는 15 갤론의 발포 도포 압력 용기, 예를 들어 혼합 추진제를 지닌 15 갤론 용량 스테인레스 스틸 압력 용기에 사용 조성물을 배치시킴으로써 달성될 수 있다. 발포 조성물은 이후에 발포 트리거 분사기를 통해 분배될 수 있다. 고정식 발포기는 탱크 또는 라인으로부터 포말을 방출시키기 위해 공기를 사용할 수 있다. 일 구체예에서, 가압 공기가 혼합물에 주입된 후에 포말 도포 장치, 예를 들어 탱크 발포기 또는 흡입식 고정 발포기를 통해 도포될 수 있다.

포말 발생을 제공하기 위해 본 발명에 따라 사용될 수 있는 기계적 발포 해드는 공기와 발포 조성물을 혼합시키고 발포된 조성물을 형성시키는 해드를 포함한다. 즉, 기계적 발포 해드는 공기와 발포 조성물을 혼합 챔버에서 혼합한 후에 포말을 형성시키기 위해 개구를 통과시킨다.

본 발명에 따라 사용될 수 있는 적합한 기계적 발포 헤드는 Airspray International, Inc.(Pompano Beach, Florida) 및 Zeller Plastik(a division of Crown Cork and Seal Co.)으로부터 입수가능한 것을 포함한다. 본 발명에 따라 사용될 수 있는 적합한 기계적 발포 해드는 예를 들어, 미국특허번호 D-452,822; 미국특허번호 D-452,653; 미국특허번호 D-456,260; 및 미국특허번호 6,053,364에 기재되어 있다. 본 발명에 따라 사용될 수 있는 기계적 발포 해드는 발포 조성물과 공기를 혼합하고 포말을 형성시키는 트리거에 지압을 가함으로써 작동되거나 작동되도록 의도된 해드를 포함한다. 즉, 사람의 지압은 트리거를 누를 수 있으며, 이에 의해 발포 조성물과 공기를 해드로 잡아당기고 발포 조성물과 공기를 혼합시키고 포말을 형성시킬 수 있다.

본 발명은 하기 실시예를 참조로 하여 보다 더 이해될 수 있다. 이러한 실시예는 본 발명의 특정 구체예의 대표예로서 의도된 것으로서, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로서 의도되지 않는다.

실시예

실시예 1 - 압축된 고형 조성물의 제조

컵의 단면을 채우기에 충분한 고형 물체 및 온화한 압축을 이용하는 벤치 톱 프레스를 구비한 컵에서 혼합된 구성성분들을 수작업으로 압축하여 하기 왁시 고형 조성물을 제조하였다.

왁시 고형화제는 조성물 각각에서 음이온성 계면활성제이다. 조성물 A 및 조성물 B는 왁시 고형화제로서 소듐 알킬벤젠 설포네이트를 포함한다. 조성물 C는 왁시 고형화제로서, 소듐 알킬 벤젠 설포네이트, 소듐 라우렐 설페이트, 소듐 라우렐 에테르 설페이트를 포함한다.

또한 하기 고형 조성물을 제조하였다. 소독제, 산성 바닥 세정제, 알칼리성 바닥 세정제 및 보조제를 각각, 혼합된 구성성분을 압축시켜 제조하였다. 우레아를 산성 바닥 세정제에서 왁시 고형화제로서 포함시켰다. 소독제 조성물에서 4차 암모늄 항균제는 항균제와 왁시 고형화제 둘 모두로서 작용하였는데, 이는 항균제가 우레아 상에서 제조되었기 때문이다.

산성 바닥 세정제는 왁시 고형화제로서 우레아, 소듐 알킬 벤젠 설포네이트 및 고용융 알코올 에톡실레이트를 포함한다. 알칼리성 바닥 세정제는 왁시 고형화제로서 소듐 알킬 벤젠 설포네이트, 고용융 알코올 에톡실레이트 및 EO/PO 폴리머를 포함한다. 린스 보조제에 대해, 왁시 고형화제는 아미드 화합물의 혼합물, 폴리에틸렌 글리콜 화합물, 소듐 알킬 벤젠 설포네이트, 알킬 폴리글리코시드 및 소듐 설페이트, 및 소듐 라우릴 에테르 설페이트를 포함한다.

본 명세서 및 첨부된 청구항에서 사용되는 바와 같이, 단수형은 문맥에서 달리 명확하게 명시하지 않는 한 복수 지시대상을 포함하는 것으로 인식될 것이다. 이에 따라, 예를 들어 "화합물"을 함유한 조성물에 대한 언급은 두개 이상의 화합물의 혼합물을 포함한다. 또한 용어 "또는"은 일반적으로 본 문맥에서 달리 명확하게 명시하지 않는 한 그 의미에서 "및/또는"을 포함하여 사용되는 것으로 인식될 것이다.

본 발명은 다양한 특정 및 바람직한 구체예 및 기술들을 참조로 하여 기술되었다. 그러나, 많은 변형예 및 개질예는 본 발명의 사상 및 범위내를 유지되면서 이루어질 수 있는 것으로 이해될 것이다.

Claims (35)

1. 안정한 고형 세정 조성물을 제조하는 방법으로서,
   왁시 고화제; 및 알칼리성 공급원, 산미료, 안정화된 미생물 또는 효소 제제, 계면활성제, 격리제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 성분을 포함하는 유동성 왁시(waxy) 입자를 제공하고;
   유동성 왁시 입자를 드로우어(drawer) 내에 도입하고;
   유동성 왁시 입자를 드로우어 내에서 진동시키고;
   드로우어로부터 유동성 왁시 입자를 형틀로 전달하고;
   형틀에서 유동성 왁시 입자를 완만하게 압축하거나, 형틀에서 유동성 왁시 입자를 진동시키거나, 또는 형틀에서 유동성 왁시 입자를 완만하게 압축 및 진동하여, 안정한 고형 세정 조성물을 생성하고;
   고형 세정 조성물을 형틀로부터 분리시키는 것을 포함하는 방법.
2. 제 1항에 있어서, 유동성 왁시 입자를 드로우어 내에 도입하는 것이 유동성 왁시 입자를 호퍼(hopper)로부터 드로우어 내로 유입시키는 것을 포함하는 방법.
3. 제 2항에 있어서, 드로우어 내에서 유동성 왁시 입자를 진동시키는 것이 유동성 왁시 입자를 드로우어 내로 유입시키는 동안에 진동시키는 것을 포함하는 방법.
4. 제 1항에 있어서, 유동성 왁시 입자를 드로우어로부터 형틀로 전달하는 것이
   드로우어의 내부와 형틀 사이에 배치된 판을 포함하는 드로우어를 형틀 위로 배치하고,
   드로우어의 내부와 형틀 사이가 아닌 위치로 판을 측면으로 이동시킴으로써 유동성 왁시 입자가 형틀로 낙하하는 것을 포함하는 방법.
5. 제 4항에 있어서, 형틀이 각각 고형 세정 조성물을 생성하도록 구성된 다수의 캐비티를 포함하는 방법.
6. 제 1항에 있어서, 안정한 고형 세정 조성물을 생성하기 위하여 형틀에서 유동성 왁시 입자를 압축하고, 진동시키는 것을 포함하는 방법.
7. 제 1항에 있어서, 형틀로부터 조성물을 분리시키는 것이 형틀의 바닥을 형성하는 팰릿(pallet) 상에 존재하는 조성물과 함께 형틀을 들어올리는 것을 포함하는 방법.
8. 제 7항에 있어서, 팰릿을 드로우어 및 형틀로부터 떨어져 수평으로 이동시키는 것을 추가로 포함하는 방법.
9. 제 1항에 있어서, 드로우어 및 형틀이 콘크리트 블록기(concrete block machine)의 부품이고,
   콘크리트 블록기가
   드로우어 내의 유동성 왁시 입자를 진동시키고;
   드로우어로부터 유동성 왁시 입자를 형틀로 전달하고;
   형틀 내의 유동성 왁시 입자를 완만하게 압축하거나, 유동성 왁시 입자를 진동시키거나, 또는 형틀 내의 유동성 왁시 입자를 완만하게 압축 및 진동하여, 고형 세정 조성물을 생성하고;
   형틀로부터 고형 세정 조성물을 분리시키는 방법.
10. 제 1항에 있어서, 유동성 왁시 입자를 함유하는 드로우어를 1 내지 10초 동안 200 내지 6,000rpm으로 진동시키는 것을 포함하는 방법.
11. 제 1항에 있어서, 유동성 왁시 입자를 함유하는 형틀을 1 내지 10초 동안 200 내지 6,000rpm으로 진동시키는 것을 포함하는 방법.
12. 제 8항에 있어서, 형틀 내의 유동성 왁시 입자를 100 내지 2000 lb의 중량으로 압축하는 것을 포함하는 방법.
13. 제 1항에 있어서, 상기 유동성 왁시 입자가 왁시 고화제; 및 알칼리성 공급원, 산미료, 안정화된 미생물 또는 효소 제제, 계면활성제, 격리제, 또는 이들의 혼합물을 혼합하여 제조되는 것인 방법.
14. 제 13항에 있어서, 세정제, 추가의 왁시 고화제, 추가의 알칼리성 공급원, 추가의 격리제, 또는 이들의 혼합물을 혼합하는 것을 추가로 포함하는 방법.
15. 삭제
16. 제 1항에 있어서, 왁시 고화제가 폴리에틸렌 글리콜, 음이온성 계면활성제, 우레아, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 방법.
17. 제 1항에 있어서, 조성물이 40 내지 75중량%의 왁시 고화제를 포함하는 방법.
18. 제 17항에 있어서, 조성물이 알칼리성 공급원으로서 알칼리 금속 카르보네이트; 격리제로서 아미노카르복실레이트; 산미료로서 시트르산; 계면활성제로서 양쪽성 계면활성제 및 비이온성 계면활성제; 또는 이들의 혼합물을 포함하는 방법.
19. 제 1항에 있어서, 조성물이 조성물의 총 중량에 대하여, 격리제로서 인을 0.5wt% 미만으로 포함하는 방법.
20. 제 1항에 있어서, 조성물이 조성물의 총 중량에 대하여, 격리제로서 니트릴로트리아세트산을 0.5wt% 미만으로 포함하는 방법.
21. 제 1항에 있어서, 유동성 왁시 입자가 1일 동안 120℉로 가열되는 동안에 3% 미만의 치수로 팽창하는 방법.
22. 제 1항에 있어서, 완만하게 압축시키거나, 진동시키거나, 압축 및 진동시켜 고형 세정 조성물을 생성하며, 고형 세정 조성물이 유동성 왁시 입자를 구성하는 입자간에 충분한 표면 접촉을 제공하도록 압축된 유동성 왁시 입자를 포함함으로써 고형 세정 조성물을 안정한 고형 세정 조성물로 고화하는 방법.
23. 제 1항에 있어서, 유동성 왁시 입자가 왁시 분말을 포함하는 방법.
24. 제 1항에 있어서, 유동성 왁시 입자가 세정제를 추가로 포함하는 방법.
25. 제 1항에 있어서, 안정한 고형 세정 조성물이 다중-부분 시스템인 방법.
26. 안정한 고형 세정 조성물로서,
    왁시 고화제; 및 알칼리성 공급원, 산미료, 안정화된 미생물 또는 효소 제제, 계면활성제, 격리제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 성분을 포함하고,
    안정한 고형 세정 조성물이 내부 및 표면을 포함하는 세정 조성물의 유동성 왁시 입자를 포함하고, 상기 표면은 결합제를 포함하며;
    인접하는 입자의 표면이 인접하는 입자 상에 결합제가 충분히 접촉하도록 서로 접촉하여 안정한 고형 세정 조성물을 제공하는 것을 포함하는 안정한 고형 세정 조성물.
27. 제 26항에 있어서, 왁시 고화제가 폴리에틸렌 글리콜, 음이온성 계면활성제, 우레아, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 조성물.
28. 제 26항에 있어서, 40 내지 75중량%의 왁시 고화제를 포함하는 조성물.
29. 제 28항에 있어서, 알칼리 금속 카르보네이트, 아미노카르복실레이트, 시트르산, 양쪽성 계면활성제, 비이온성 계면활성제, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 조성물.
30. 왁시 고화제; 및 알칼리성 공급원, 산미료, 안정화된 미생물 또는 효소 제제, 계면활성제, 격리제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 성분을 포함하는 안정한 고형 세정 조성물로서,
    안정한 고형 세정 조성물이
    고화제; 및 알칼리성 공급원, 산미료, 안정화된 미생물 또는 효소 제제, 계면활성제, 격리제, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 성분을 포함하는 유동성 왁시 입자를 제공하고;
    유동성 왁시 입자를 콘크리트 블록기의 호퍼 또는 드로우어 내에 도입하고;
    콘크리트 블록기를 작동시켜 안정한 고형 세정 조성물을 생성하는 것을 포함하는 방법에 의해 생성되는, 안정한 고형 세정 조성물.
31. 제 1항에 있어서, 유동성 왁시 입자가
    포자, 박테리아, 균류 또는 효소;
    알칸올 아민 보레이트; 및
    계면활성제를 추가로 포함하는 방법.
32. 제 26항에 있어서, 유동성 왁시 입자가
    포자, 박테리아, 균류 또는 효소;
    알칸올 아민 보레이트; 및
    계면활성제를 추가로 포함하는 조성물.
33. 제 30항에 있어서,
    포자, 박테리아, 균류 또는 효소;
    알칸올 아민 보레이트; 및
    계면활성제를 추가로 포함하는 조성물.
34. 안정한 고형 세정 조성물을 제조하는 방법으로서,
    고화제; 및 알칼리성 공급원, 산미료, 안정화된 미생물 또는 효소 제제, 계면활성제, 격리제, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 성분을 포함하는 유동성 왁시 입자를 제공하고;
    유동성 왁시 입자를, 왁시 입자가 고화되는 것을 방지하는 교반 블레이드를 포함하는 홀딩 호퍼에 전달하고;
    홀딩 호퍼로부터 유동성 왁시 입자를, 왁시 입자가 고화되는 것을 방지하는 교반 블레이드를 포함하는 런 호퍼(run hopper)에 공급하고;
    런 호퍼로부터 유동성 왁시 입자를 적재 셀 상의 제 1 캐비티로 전달하고;
    유동성 왁시 입자를 제 2 캐비티에 전달하고, 완만하게 압축하여 안정한 고형물을 제조하고;
    안정한 고형 세정 조성물을 제 2 캐비티로부터 분리시키는 것을 포함하는 방법.
35. 안정한 고형 세정 조성물을 제조하는 방법으로서,
    고화제; 및 알칼리성 공급원, 산미료, 안정화된 미생물 또는 효소 제제, 계면활성제, 격리제, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 성분을 포함하는 유동성 왁시 입자를 제공하고;
    유동성 왁시 입자를 형틀내로 도입하고;
    형틀 내의 유동성 왁시 입자를 완만하게 압축하여 안정한 고형 세정 조성물을 생성하는 것을 포함하는 방법.

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