KR102073817B1

KR102073817B1 - 액체 세제 조성물

Info

Publication number: KR102073817B1
Application number: KR1020180084595A
Authority: KR
Inventors: 김대송; 김덕영; 김호영
Original assignee: 김대송; 김덕영
Priority date: 2018-07-20
Filing date: 2018-07-20
Publication date: 2020-02-05
Also published as: KR20200009769A

Abstract

본 발명은 액체 세제 조성물에 관한 것으로, 친환경 제품 인증을 받을 수 있으면서도 세척력이 향상되고, 피부자극을 줄일 수 있는 액체 세제 조성물을 제공하는 것이다.
상기 액체 세제 조성물은 알킬에틸렌옥사이드설페이트(alkyl-EO-sulfate), 알킬폴리글리코사이드(akyl polyglycoside), 소디움벤조에이트(Sodium benzoate), EDTA나트륨염(ethylenediaminetetraacetic sodium salt), 프로필렌 글리콜(propylene glycol) 및 물을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

액체 세제 조성물{LIQUID DETERGENT COMPOSITION}

본 발명은 액체 세제 조성물에 관한 것이다.

세제는 흡착, 습윤, 계면장력 저하, 유화, 가용화, 분산 등의 복잡한 물리, 화학적 작용에 의하여 물체 표면에 부착된 오염물질을 제거하기 위해 사용되는 혼합물질을 의미하고, 국내외에서 세제의 사용이 늘고 있는 추세에 있다. 이러한 세제는 꾸준히 발전하여 현재 다양한 성능을 가진 제품으로 개발 판매되고 있으며, 그 중에서도 액체 세제는 세탁수 내에서 용해성이 높고 세탁 후에 잔유물이 없어 인기상품으로 팔리고 있다.

또한, 액체 세제는 다양한 기후 조건하에서 보관 안정성 및 점도 안정성이 있어야 상분리가 되는 등의 변질 현상 없이 장시간 사용 및 보관이 가능하며, 분말 세제에 비하여 세척력이 떨어지는 단점을 해결하기 위하여, 알킬벤젠술폰산나트륨, 알킬술폰산나트륨, 알파올레핀술폰나트륨, 소듐폴리옥시에틸렌라우릴에텔설페이트 등의 음이온 계면활성제와 폴리옥시에틸렌알킬페놀에테르, 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌알킬에스테르 등을 포함하는 비이온 계면활성제를 주요 유효성분으로 사용하여, 세척력 및 보관 안정성 등을 향상시키고 있으며, 그 유효 성분에 관한 자세한 설명은 한국공개특허 제10-2015-0059580호에 잘 기재되어 있다.

그러나, 이와 같이 조성된 술폰산염 형태의 음이온 계면활성제 및 라우릴알콜에테르 형태의 비이온 계면활성제를 주성분으로 하는 세제의 경우, 부영양화 등의 환경 오염을 유발시키며, 세탁 후 세탁물에 잔류물이 남아 피부에 자극 및 손상을 주거나 알레르기 등을 유발할 수 있어서, 연약한 피부를 가진 성인이나 유아용 세탁물의 세탁 세제로 사용이 부적합하다는 문제가 있었다.

이와 같은 문제를 해결하기 위해, 저자극성 계면활성제를 개발하여 종래의 계면활성제를 대체한 세제를 제조하거나, 또는 가능한 소량의 계면활성제를 사용하는 제품 개발노력이 꾸준히 진행되어 왔으며, 최근에는 세제에 천연추출물 등을 첨가하여 기능성을 부여한 환경 친화적인 액체 세제도 개발하고 있으나, 술폰산염 형태의 음이온 계면활성제 및 라우릴알콜에테르 형태의 비이온 계면활성제를 주성분으로 하는 세제에 비해, 세척력이 부족하며, 피부자극성이 높은 실정이다.

본 발명의 목적은 친환경 제품 인증을 받을 수 있으면서도 세척력이 향상되고, 피부자극을 줄일 수 있는 액체 세제 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 액체 세제 조성물은 알킬에틸렌옥사이드설페이트(alkyl-EO-sulfate), 알킬폴리글리코사이드(akyl polyglycoside), 소디움벤조에이트(Sodium benzoate), EDTA나트륨염(ethylenediaminetetraacetic sodium salt), 프로필렌 글리콜(propylene glycol) 및 물을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 알킬에틸렌옥사이드설페이트는 상기 알킬이 탄소수 12~15개인 것이 바람직하다.

또, 상기 알킬폴리글리코사이드는 상기 알킬이 탄소수 8~12인 것이 바람직하다.

또, 본 발명의 액체 세제 조성물은 유화제, 소포제, 금속이온봉쇄제, 보존제, 착향제, 산도조절제, 증점제 중 적어도 1 종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.

삭제

본 발명은 상기 구성에 의해 친환경 제품 인증을 받을 수 있으면서도 세척력이 향상되고, 피부자극을 줄일 수 있는 액체 세제 조성물을 제공하였다.

이하 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하, 본 발명에 따른 액체 세제 조성물을 보다 상세히 설명한다.

또, 본 발명의 액체 세제 조성물은 전체 중량을 기준으로 알킬에틸렌옥사이드설페이트 1~5중량%, 알킬폴리글리코사이드 0.2~2중량%, 소디움벤조에이트 0.01~0.1중량%, EDTA나트륨염 0.01~0.1중량%, 프로필렌 글리콜 0.6~3중량% 및 잔량의 물을 포함한다.

즉, 본 발명의 액체 세제 조성물은 환경부에서 시행하는 친환경 제품 인증의 생분해능 기준을 만족하기 위하여, 상기와 같은 성분으로 구성하고, 그 함량 범위를 제한함으로써, 친환경 제품 인증 기준이 되는 총 화학 물질양(g/wash), 호기성 생분해 능력, 호기성 비생분해성 물질 세제(g/wash), 혐기성 생분해 능력, 혐기성 비생분해성 물질 세제(g/wash), 한계 희석량 세제류(g/wash) 등의 세부 기준을 만족할 수 있다.

또, 본 발명의 액체 세제 조성물은 상술한 친환경 제품 인증 기준을 만족하면서도, 세탁능력 및 피부 자극성이 낮아서 품질 성능도 매우 우수한 것으로 평가 받았다.

본 발명의 계면활성제는 천연 계면활성제로서, 상기 알킬폴리글리코사이드를 포함하고, 이 때, 상기 알킬이 탄소수 8~12인 것이 바람직하다. 즉 천연계면활성제로서 피부자극도를 낮게 할 수 있고, 알킬기의 탄소수가 8~12개로 함으로써 세척력을 향상시킬 수 있는 것이다.

또, 본 발명에 따른 천연 계면활성제로서 상기 알킬폴리글리코사이드 이외에 글루코사이드계 또는 아미노산계 계면활성제를 더 포함할 수도 있다. 더 포함할 수 있는 상기 천연 계면활성제는 라우릴글루코사이드, 포타슘코코일글리시네이트, 코코일글루코사이드, 포타슘코코에이트, 소듐코코일애플아미노산, 소듐코코일글루타메이트, 데실 글루코사이드, 코나코파, 바바수베타인이 있으며, 바람직하게는 라우릴글루코사이드, 포타슘코코일글리시네이트, 코코일글루코사이드, 포타슘코코에이트, 소듐코코일애플아미노산에서 적어도 2종 이상을 혼합하여 사용하는 것이고, 보다 바람직하게는 라우릴글루코사이드, 포타슘코코일글리시네이트, 코코일글루코사이드, 포타슘코코에이트, 소듐코코일애플아미노산을 모두 혼합하여 사용하는 것이다.

상기 천연 계면활성제는 액체 세제 조성물의 전체 중량에 대해 20 내지 34 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 천연 계면활성제가 액체 세제 조성물의 전체 중량에 대해 20 중량% 미만으로 포함되는 경우 피부자극성이 낮아지나 세척력이 떨어져서 원하는 정도의 세탁물을 획득할 수 없고, 34 중량%를 초과하더라도 세척력이 더 이상 우수해지지 않고, 피부 자극성이 향상되며, 천연 계면활성제로 인하여 점도가 높아져 세탁기 세제투입구에서 잔사가 발생하여 세제의 정량 투입을 저해해 세척력의 저해가 발생할 수 있다.

특히, 상기 천연 계면활성제는 액체 세제 조성물의 전체 중량에 대해 라우릴글루코사이드 1 내지 3 중량%, 포타슘코코일글리시네이트 10 내지 15 중량%, 코코일글루코사이드 5 내지 8 중량%, 포타슘코코에이트 2 내지 5 중량%, 소듐코코일애플아미노산 2 내지 5 중량%, 소듐코코일글루타메이트 2 내지 5 중량%를 포함함으로써, 액체 세제 조성물의 세척력 향상 및 피부 자극도를 낮출 수 있다.

본 발명의 액체 세제 조성물은 설페이트계 계면활성제로서, 상기 알킬에틸렌옥사이드설페이트를 포함하고, 이 때, 상기 알킬기는 탄소수 12~15개인 것을 포함함으로써, 에테르 알코올형 계면활성제를 비이온 계면활성제로 사용하는 세제 조성물의 세척력과 유사한 세척력을 나타내면서도 피부 자극도를 낮출 수 있다.

상기 액체 세제 조성물은 설포네이트계 계면활성제 또는 석유계 계면활성제를 포함하지 않는 것이 바람직하다. 상기 설포네이트계 계면활성제 또는 석유계 계면활성제는 직쇄 또는 분기쇄 알킬벤젠설폰산, 알킬황산, 알케닐황산, 알파설폰지방산에스테르, 알파올레핀설폰산, 알킬에테르설폰산, 알킬에테르카르복시산, 알칸설폰산, 설포호박산알킬에스테르, 아실아미노알칸설폰산, 알킬에스테르설폰산, 알케닐에스테르설폰산으로 이루어진 것을 의미한다.

또, 본 발명의 액체 세제 조성물은 에테르 알코올형 계면활성제를 포함하지 않는 것이 바람직하다. 상기 에테르 알코올형 계면활성제는 에틸렌 옥사이드가 1 내지 25 몰 함유되어 있는 탄소수 8 내지 22의 직쇄 또는 분지상의 알킬 또는 알케닐기를 갖는 일차 또는 이차 알코올계 비이온 계면활성제를 의미하며, 대표적인 에테르 알코올형 게면활성제로는 폴리옥시에틸렌 알킬에테르, 폴리옥시에틸렌프로필렌 알킬에테르를 예로 들 수 있다.

그리고, 본 발명의 액체 세제 조성물은 시트릭산(Citric acid)을 더 포함하는 것이 바람직하다.

또, 본 발명의 액체 세제 조성물은 유화제, 소포제, 금속이온봉쇄제, 보존제, 착향제, 산도조절제, 증점제 중 적어도 1 종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있으며, 그 종류와 함량은 통상의 지식을 가진 자에 의해 적절히 선택 및 조절될 수 있다.

상기 유화제는 에멀젼의 조제를 용이하게 하고 생성된 에멀젼을 안정하게 유지하기 위해 사용되며, 바람직하게는 슈가에스터(Sugar ester)이 가능하다.

상기 소포제는 거품을 제거하기 위해 사용되며, 바람직하게는 실리콘 소포제가 가능하다.

상기 금속이온봉쇄제는 상기 액체 세제 조성물의 제형 및 상안정성을 증가시키기 위해 사용될 수 있으며, EDTA, EDTA-2Na, EDTA-4Na, DTA, NTPA, 인산염류, 폴리아크릴산, 글루콘산, 소르베이트류, 중조 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 사용 가능하다.

상기 보존제는 상기 액체 세제 조성물을 보존하기 위한 것으로 에탄올, 페녹시 에탄올, 벤즈이소치아졸리논, 메칠클로로이소치아졸리논, 메칠이소치아졸리논, 펜틴디올류, 파라벤류, 소듐벤조에이트 등을 사용 가능하다.

상기 착향제는 통상적으로 사용되는 방향성 화합물이 가능하며, 화학적으로 합성되거나 천연 재료로부터 추출된 물질로, 이 분야에서 공지된 것이 가능하다.

상기 산도조절제는 유지얼룩을 제거 효과가 우수하며, 중성을 제공하는 임의의 저분자량의 유기 또는 임의의 유기화합물이 가능하다. 바람직하게는 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 소듐하이드록사이드, 포타슘 하이드록사이드의 액상의 알칼리제 및 구연산, 사과산, 살리실산, 주석산, 젖산, 아세트산, 소르브산, 벤조인산 등이 가능하다.

상기 증점제는 상기 액체 세제 조성물의 점도를 조절하며, 바람직하게는 소듐클로라이드가 가능하다.

본 발명에 따른 용제는 액체 세제 조성물에 적용 가능한 용매라면 제한없이 사용될 수 있으나, 알코올류 및 정제수를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 알코올류는 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 글리세롤 중 하나의 비휘발성 알코올을 사용할 수 있다.

또, 본 발명의 액체 세제 조성물은 기타 기능성 천연 추출물을 더 포함할 수 있으며, 유카, 솝베리, 감초, 베르가못, 실크아미노산, 녹두, 페퍼민트, 시트로넬라 중 적어도 어느 1 종 이상 선택되는 것이 바람직하다. 상기 천연추출물은 피부 자극성을 줄여 유아용 세탁물에 사용가능한 천연 세제로 사용가능하도록 도와주며, 액체 세제 조성물의 세척력을 상승시키는 효과 및 세제의 보존기간을 증가시키는 안정성을 향상시키는 효과를 나타낸다.

상기 천연추출물은 액체 세제 조성물의 전체 중량에 대해 0.8 내지 17 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 천연추출물이 액체 세제 조성물의 전체 중량에 대해 0.8 중량% 미만으로 사용되는 경우, 세척력이 저조하거나 피부 자극도가 향상될 수 있으며, 17 중량%를 초과하는 경우에는 액체 세제 조성물의 점도가 향상되어 세탁기로 유입이 원활하지 않아 세제로서의 경쟁성이 떨어진다.

특히, 상기 천연추출물은 액체 세제 조성물의 전체 중량에 대해 유카 0.1 내지 5 중량%, 솝베리 0.1 내지 5 중량%, 감초 0.1 내지 2 중량%, 베르가못 0.1 내지 2 중량%, 실크아미노산 0.1 내지 1 중량%, 녹두 0.1 내지 0.5 중량%, 페퍼민트 0.1 내지 1 중량%, 시트로넬라 0.1 내지 0.5 중량%를 포함하는 것이 보다 바람직하다.

[실시예]

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

실시예 및 비교예의 제조

하기 표 1과 같은 조성과 함량으로 당업계에 공지된 통상의 방법을 이용하여 액체 세제 조성물을 제조하였다.

성분	실시예		비교예
성분	1	2	1	2
정제수	잔량	잔량	잔량	잔량
C 12/15 A 1-3 EO sulphate	2.88	3.0	5.0	0
C8/12 Alkyl polyglycoside, branched	1.54	0.2	0	0.2
코코일글루코사이드	5.0	5.0	10.0	5.0
포타슘코코일글리시네이트	10.0	10.0	10.0	10.0
포타슘코코에이트	2.5	2.5	5.0	-
소듐코코일애플아미노산	2.0	2.0	5.0	-
에탄올	4.5	4.5	4.5	4.5
프로필렌글리콜	0.6	0.6	0.6	0.6
edta-4na	0.1	0.1	0.1	0.1
안식향산(소듐벤조에이트)	0.03	0.0	0.0	0.0
향료	0.2	0.2	0.2	0.2
구연산	0.0	0.0	0.0	0.0
소듐클로라이드	0.7	0.7	0.7	0.7
감초	0.1	0.1	0.1	-
베르가못	0.2	0.2	0.2	-
함량	100	100	100	100

실시예 및 비교예의 평가

상기 실시예 및 비교예의 액체 세제 조성물에 대하여, 아래와 같은 방법으로 세척력, 세탁기 잔사테스트, 피부 자극도를 측정하여 그 결과를 표 3에 나타내었다.

(1) 세척력

드럼 세탁기에 오염포를 넣고 각 실시예 및 비교예의 조성물로 제조한 세제를 투입하고 세척이 끝난 후 세척정도를 Test 하였다. 평가방법으로는 커피, 차, 잉크, 구리스를 동일크기(2 X 3 cm) 의 면포에다가 각각 같은 크기의 스탬프로 찍은 후 오염물이 세탁되는 개수로 세척력을 평가하였다. 이 때, 커피, 차는 수용성 얼룩에 해당하고, 잉크, 구리스는 유용성 얼룩에 해당한다. 드럼 세탁기의 세탁 기준은 30분동안 세탁온도는 35~40℃ 기준으로 설정하고 세탁을 하였다. 세척력 관능테스트는 하기의 평가기준에 따라 4회 실시하였고, 하기 식 1을 이용하여 관능지수를 측정하였다.

[평가기준]

① 한 종류도 세척이 안됨: 0점

② 한 종류가 세척은 되나 흔적이 남음: 1.5점

③ 한 종류가 흔적없이 세척됨: 3점

④ 네 종류가 흔적없이 세척됨: 12점

⑤ 유용성 얼룩에 대해서는 가중치 점수를 줌: 1점

[식 1]

(2) 세탁기 잔사테스트

드럼 세탁기의 세액 투입구에 각 실시예 및 비교예의 조성물로 제조한 세제를 투입하고 세제의 잔사량을 Test 하였다. 평가방법으로는 동일한 양의 세제 시료를 드럼 세탁기에 30분동안 세탁온도는 35~40℃ 기준으로 설정하여 세탁한 후, 세제 투입구에 세액이 묻어 있는 양을 측정하여, 그 결과를 표 2에 나타내었다.

묻어 있는 세액의 양(g)	측정결과	표시기호
0.1~0.5	남지않음	◎
0.5~1	소량 남음	○
1~1.5	남음	△
1.5초과	많이 남음	X

(3) 피부 자극도

건강한 성인 남녀 20명을 대상으로 피부에 대한 폐쇄 첩포시험(Patch Test)를 실시하였다. 평가방법으로는 각 실시예 및 비교예의 조성물을 가한 패치를 12개를 부착하고, 24시간 후에 피시험자의 피부에서 부착시킨 패치를 제거하고, 2시간 후의 피부 상태를 전문가 2인이 판정하는 방법을 사용하였다. 평가기준은 하기에 따라 실시하였고, 하기 식 3에 따라 수치로 환산하였다.

[평가기준]

피부에 홍반이 전혀 없음: (-)

피부에 홍반이 있는 것 같음: (±)

피부에 약한 홍반이 있음: (+)

피부에 중간정도의 홍반이 있음: (++)

피부에 강한 홍반이 있음(+++)

[식 3]

자극도 = [(-)인 피시험자 수x0 + (±)인 피시험자 수x1 + (+)인 피시험자 수x2 + (++)인 피시험자 수x3 + (+++)인 피시험자 수x4] / 총 피시험자수

실험결과	실시예		비교예
실험결과	1	2	1	2
세척력	25.05	24.45	19.65	15.55
세탁기 잔사테스트	○	○	△	◎
피부자극도	0	0	5	3

상기 표 3에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 실시예 1 및 실시예 2를 통해 액체 세제 조성물을 사용함으로써, 우수한 세척력 및 피부에 저자극적이며, 세탁기의 세제 투입구에 액체 세제 조성물의 잔존물이 적어 세제 조성물로 경쟁력 있음을 확인 할 수 있다.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims

액체 세제 조성물 전체 중량을 기준으로 코코일글루코사이드 5.0중량%, 포타슘코코일글리시네이트 10.0중량%, 포타슘코코에이트 2.5중량%, 소듐코코일애플아미노산 2.0중량%, 알킬에틸렌옥사이드설페이트(alkyl-EO-sulfate) 1~5중량%, 알킬폴리글리코사이드(akyl polyglycoside) 0.2~2중량%, 소디움벤조에이트(Sodium benzoate) 0.01~0.1중량%, EDTA나트륨염(ethylenediaminetetraacetic sodium salt) 0.01~0.1중량%, 프로필렌 글리콜(propylene glycol) 0.6~3중량% 및 물을 포함하고,
상기 알킬에틸렌옥사이드설페이트 및 상기 폴리글리코사이드의 중량% 비율은 1:0.04~1:2인 것을 특징으로 하는 액체 세제 조성물.
제1항에 있어서, 상기 알킬에틸렌옥사이드설페이트는 상기 알킬이 탄소수 12~15개인 것을 특징으로 하는 액체 세제 조성물.
제1항에 있어서, 상기 알킬폴리글리코사이드는 상기 알킬이 탄소수 8~12인 것을 특징으로 하는 액체 세제 조성물.
삭제
제1항에 있어서, 시트릭산(Citric acid)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 세제 조성물.
제1항에 있어서, 유화제, 소포제, 금속이온봉쇄제, 보존제, 착향제, 산도조절제, 증점제 중 적어도 1 종 이상의 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 세제 조성물.