KR102266427B1

KR102266427B1 - 의류용 액체 세제 조성물

Info

Publication number: KR102266427B1
Application number: KR1020190154613A
Authority: KR
Inventors: 백승미; 채남수; 유경민
Original assignee: 애경산업(주)
Priority date: 2019-11-27
Filing date: 2019-11-27
Publication date: 2021-06-18
Also published as: KR20210065630A

Abstract

본 발명은 의류용 액체 세제 조성물에 관한 것이다. 본 발명은,
(a) 디에틸렌글리콜모노페닐에테르 0.5~2.0중량%;

(b) NaCl, NaHCO₃ 및 Na₂CO₃중 1개 이상을 2.0~6.0중량%; 및
(c)2가 무기염 0.01~0.2중량%;을 포함하는 액체세제 조성물을 제공한다.

Description

의류용 액체 세제 조성물{Liquid detergent composition}

본 발명은 의류용 액체 세제 조성물에 관한 것이다.

최근 환경에 대한 관심이 높아짐에 따라 농축 의류용 액체 세제에 대한 관심이 높아지고 있으며, 환경부하가 적은 세제를 선호하고 있다.

또한, 특히 세탁세제의 보조 성분으로서 포함되는 효소는 그 기능이 우수하나 액체 세탁세제 내 계면활성제 및 다양한 이온성 물질에 의해 쉽게 변성되거나 스스로를 분해하여 활성을 잃어버리는 성질이 있다.

이를 해결하기 위하여 한국특허 2004-0008986에서는 아릴기를 갖는 붕소화합물과 개미산, 붕산 및 이들의 염으로 이루어지는 효소 안정화제의 조합하는 방법을 제안하고 있으며, 일본특허 2009-297225에서는 특정 카르본산 또는 그 염과 효소 및 물을 먼저 혼합한 후 계면활성제를 혼합하는 방법으로 효소 안정성을 향상시킬 수 있다고 제안하고 있다. 그러나, 상기 특허에서 제안하고 있는 종래의 기술 또한 효소 안정성을 높이는데 충분한 방법이 아니다.

따라서 세정력은 그대로 유지하면서도 저온 안정성과 효소 안정성이 우수한 의류용 액체 세제 조성물이 요구되는 실정이다.

본 발명의 목적은 저온 안정성이 우수한 의류용 액체세제 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 저온 안정성 및 효소 안정성이 우수한 의류용 액체세제 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,

(a) 디에틸렌글리콜모노페닐에테르 0.5~2.0중량%;

(b) NaCl, NaHCO₃ 및 Na₂CO₃ 중 1개 이상을 2.0~6.0중량%; 및

(c)2가 무기염 0.01~0.2중량%;을 포함하는 액체세제 조성물을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 폴리카르복실레이트 음이온 폴리머 또는 폴리에틸렌이민에톡실레이트 양이온 폴리머 중 1가지 이상을 상기 액체세제 조성물 총 중량의 0.1~30중량%로 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 (c) 성분이 상기 액체세제 조성물의 총 중량의 0.1 중량% 이상 포함되는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 액체세제 조성물의 총 중량에 대하여 계면활성제의 총 함량이 5중량%~30중량% 인 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 의류용 액체 세제 조성물은 지방산을 포함하지 않는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 액체세제 조성물은 2가 무기염을 함유하여도 저온의 어는 점이 개선되어 냉해동 사이클의 안정성이 개선되어 겨울이나, 추운 지역에서 상분리 없이 세정력을 유지하면서 사용될 수 있다.

특히, 효소 안정성이 개선되어, 액체세제를 오랜기간 유통하더라도 보다 깨끗하게 세정 효과를 얻을 수 있다.

또한, 오염을 분산시켜주는 폴리머 함유로 계면활성제 및 효소의 성능을 향상시켜주는 액체세제 조성물을 제공할 수 있다. 효과로 물을 사용하여도 효소 안정성이 유지될 수 있으므로, 친환경적인 액체세제 조성물을 제공할 수 있다.

이하 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 이는 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 하는 것에 불과하며 본 발명의 범위를 제한하는 방식으로 해석되어서는 안 된다.

(a) 본 발명은 하기 화학식 1의 디에틸렌글리콜모노페닐에테르 0.5~2.0중량%;

화학식 1

(b) NaCl, NaHCO₃ 및 Na₂CO₃ 중 1개 이상 2.0~6.0중량%; 및

(c) 2가 무기염 0.01~0.2중량%;을 포함하는 액체세제 조성물을 제공한다.

본 발명에 따른 액체세제 조성물은 의류세척용으로 바람직하게 사용된다.

상기 2가 무기염은 바람직하게는 Ca 및 Zn 중 선택된 1 종 이상이 바람직하다.

상기 성분 (a)의 함량이 0.5~2.0중량%가 바람직하며, 이의 범위가 0.5중량% 보다 적으면 저온 안정성이 나빠질 수 있으며, 2.0중량%보다 많게 포함되면, 내용물의 안정성이 떨어질 수 있다.

상기 (b) 성분의 함량이 2중량%보다 낮을 경우 세정력이 낮아질 수 있으며 6중량%를 초과할 경우 내용물의 안정성이 열세해질 수 있다.

상기 (c) 성분의 함량이 0.01중량%보다 낮을 경우 효소 안정성이 열세해지며 0.2중량%보다 많아질 경우 내용물 안정성 및 성능이 떨어질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 폴리카르복실레이트 음이온 폴리머 또는 폴리에틸렌이민에톡실레이트 양이온 폴리머 중 1가지 이상을 상기 액체세제 조성물 총 중량의 0.1~30중량%로 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 폴리머를 포함함으로써 오염 분산을 통해 피지 얼룩 제거가 더 용이해지면 효소 안정성을 개선할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 효소를 더 포함할 수 있다. 세제에 사용되는 효소라면 특별히 제한되지 않지만 본 발명의 액체세제 조성물을 의류용 액체세제로 이용하는 경우 프로테아제(Protease), 아밀라아제(amylase), 리파아제(Lipase), 셀룰라아제(Celluase), 만난아제(Mannanase), 펙티나아제(pectinase) 등을 들 수 있다.

구체적으로는 이하에 나타낸 것을 예로 들 수 있다.

프로테아제(Protease)로서는 노보자임사로부터 입수할 수 있는 프로테아제(Protease), 상품명 Savinase 16L,Savinase Ultra 16L, Savinase Ultras 16XL, Liquanase 2.5L, Liquanase Ultra 2.5XL, Coronase 48L, Liquanase Evity 2.5L, 듀폰사로부터 입수할 수 있는 프로테아제 상품명 Effectenz P150, Preferenz P200, Preferenz P300 등을 들 수 있다.

아밀라아제(Amylase)로서는 노보자임사로부터 입수할 수 있는 상품명 stainzyme 12L, stainzyme Plus 12L, Amplify 100L, Amplify Prime 100L 등을 들 수 있고, 듀폰사로부터 입수할 수 있는 아밀라아제 상품명 Preferenz S110, Preferenz S210 등을 들 수 있다.

리파아제(Lipase)로서는 노보자임사로부터 입수할 수 있는 리파아제 상품명 Lipex 100L, Lipex 200L, Lipex Evity 200L, 듀폰사로부터 입수 할 수 있는 리파아제 상품명 Preferenz L100 등을 들 수 있다.

셀룰라아제(Celluase)로서 노보자임사로부터 입수할 수 있는 셀룰라아제 상품명 Endolase 5000L, Carzyme 4500L, 등을 들 수 있다.

만난아제(Mannanase)로는 노보자임사로부터 입수할 수 있는 상품명 Mannaway 4L등을 들 수 있다.

펙티나아제(Pectinase)로는 노보자임스사로부터 입수할 수 있는 상품명 Xpect 등을 들 수 있다.

효소의 함유량은 액체세제 조성물 100중량% 중의 보존 안정성 관점으로부터는 특별히 한정되지 않지만 세척성능을 향상시키면서 효소의 안정성을 위해서는 0.1 내지 2중량%로 포함되며 바람직하게는 0.3 내지 1.0중량%로 포함된다. 0.1% 미만으로 사용할 경우 원하는 세척력을 얻을 수 없으며 2%를 초과하여 사용할 경우 투입된 효소 함량 대비 효율성이 저하되는 문제점이 있을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면 상기 (b) 성분은 조성물의 총 중량의 2 중량% 이상 포함되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 2.5중량% ~ 4.0 중량%가 바람직하다. 이는 내용물의 안정성 및 성능이 우수하기 때문이다.

본 발명의 일 실시예에 의하면 의류용 액체 세제 조성물의 총 중량에 대해 계면활성제의 총 함량이 5중량%~30중량%인 것이 바람직하다. 이는 (b)항에 들어가는 무기염과 계면활성제 비율에 따라 안정성이 달라질 수 있기 때문이다. 계면활성제가 30중량% 이상일 경우 무기염의 용해도가 낮아져 저온에서 석출될 가능성이 높으며 5중량% 이하일 경우 제품이 성능이 낮아지기 때문이다.

본 발명의 일 실시예에 의하면 본 발명에 따른 의류용 액체 세제 조성물은 지방산을 포함하지 않는 것이 바람직하다. 이는 지방산이 포함될 경우 2가 무기염과 결합해서 석출되기 때문이다.

본 발명의 용제는 물이 사용되어야 하며, 물은 전체 액체세제 조성물의 60~80중량%, 바람직하게는 65 ~ 75중량%로 포함될 수 있으며, 물을 용제로 사용하므로 친환경적이다.

본 발명에 의하면 친환경적인 용제인 물을 다량 사용하여도 효소 안정성이 높게 유지될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 음이온 계면활성제를 더 포함할 수 있다. 음이온 계면활성제를 포함함으로써 세척력을 향상시킬 수 있다.

상기 음이온 계면활성제는 당업계에 공지된 것을 제한 없이 사용할 수 있으나, 바람직하게는 직쇄 또는 분기쇄 알킬벤젠설폰산, 알킬황산, 알케닐황산, 알파술폰지방산에스테르, 알파올레핀술폰산, 알킬에테르술폰산, 알킬에테르카르복시산, 알케닐에테르카르복시산, 알칸술폰산, 술포호박산알킬에스테르, 아실아미노알칸술폰산, 알킬에스테르술폰산, 알케닐에스테르술폰산, 알킬에테르, 알케닐에테르 및 이들의 염으로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 보다 바람직하게는 탄소수 10 내지 20의 알킬기를 가지는 알킬벤젠술폰산 또는 그의 염; 알킬기의 평균 탄소수가 10 내지 20, 에틸렌옥사이드 평균 부가 몰수가 0.5~6의 폴리옥시에틸렌 알킬에테르술폰산 또는 그 염; 탄소수 10 내지 20의 알킬기 또는 알케닐기를 가지는 알킬 또는 알케닐에스테르술폰산 또는 그 염; 및 탄소수 10 내지 20의 알파올레핀술폰산 또는 그 염으로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.

또한 본 발명에 의한 액체세제 조성물은 필요에 따라 방부제, 킬레이팅제, 향료, 소포제 및 염료 등 통상적인 첨가제를 본 발명의 효과를 손상하지 않는 범위에서 적정량 배합하여 사용할 수 있다.

상기 첨가제는 조성물에 대하여 0.01 내지 5중량%, 바람직하게는 1 내지 3중량%로 포함될 수 있으나, 피세정물의 대상, 목적 및 세정방식에 따라 그 함량이 달라질 수 있으며, 섬유에 부착된 오염에 대한 세척력 또는 인체 및 환경 안정성 및 보관 안정성이 손상되지 않는 범위 내에서 당업자가 임의로 그 함량을 조절할 수 있다.

본 발명의 액체세제 조성물은 효과적인 세척력을 얻기 위하여 알칼리성인 것이 바람직하며, 상술한 성분들을 포함하는 수용액의 pH는 8.0 내지 11인 것이 바람직하다. 11 이상의 높은 pH는 일반 가정에서 사용시 안전하지 못하다. pH는 알칼리성 물질을 첨가하여 조절할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예 및 비교예를 통해 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명의 기술적 범위가 이들로 제한되는 것은 아니다. 하기 표에서 별다른 언급이 없는 한 단위는 중량%이다.

실시예

하기 표 1 및 표 2의 구성에 따라 각 성분들을 혼합하여, 당업계에 공지된 통상의 방법에 따라 액체세제 조성물을 제조하였다.

성분	실시예
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
PEE	0.5	2.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	0.5
NaCl	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0	4.0	2.0	2.0	2.0	3.0
NaHCO3			1.5		1.0	2.0	1.0	1.0	1.0
Na2CO3				1.0	0.75
2가무기염-1	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05			0.03	0.05
2가무기염-2							0.01	0.20
2가무기염-3			0.01						0.1
2가무기염-4
효소	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3
첨가제-1	30	30	30	30	30	30	30	30	30	30
물	잔량	잔량	잔량	잔량	잔량	잔량	잔량	잔량	잔량	잔량
합계	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100

- PEE: 디에틸렌글리콜모노페닐에테르라고 명명

- 2가 무기염-1: CaCl₂2H₂O

- 2가 무기염-2: ZnSO₄6H₂O

- 2가 무기염-3: Zn(CH₃CO₂)₂2H₂O

- 효소: 프로테아제, 아밀라아제 및 펙티나아제 혼합(노보자임스, medley essential)

- 첨가제-1은 성분에 기재되어 있지 않은 계면활성제, 폴리머, 방부제, 색소, 및 향료의 혼합물

- 계면활성제: 음이온 계면활성제(에이케이켐텍㈜, ASCO 96, ASCO 24-3/70), 비이온 계면활성제((주)에스에프시, SUNFOL LA-9) 10 ~ 25%

- 폴리머(Acusol 420N, Dow / Sokalan HP20, BASF) 0.5 ~ 5.0%

- 방부제, 색소, 향료 혼합물 0.5 ~ 2.0%

성분	실시예
	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
PEE	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0
NaCl	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0	3.0	2.0	2.0	2.0	2.0
NaHCO3	1.0	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	1.0	1.0	1.0	1.0
Na2CO3					0.75
2가무기염-1								0.05	0.05	0.05
2가무기염-2								0.10	0.10
2가무기염-3	0.1	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05				0.10
2가무기염-4							0.1
폴리머-1	0.1	1.0	3.0	0.5			0.1	-	3.5	-
폴리머-2				0.5	1.0	3.0		3.5	-	-
효소	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3
첨가제-2	30	30	30	30	30	30	30	30	30	30
물	잔량	잔량	잔량	잔량	잔량	잔량	잔량	잔량	잔량	잔량
합계	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100

- 폴리머-1은 폴리카르복실레이트 음이온 폴리머(Acusol 420N, Dow)

- 폴리머-2는 폴리에틸렌이민 에톡실레이트 양이온 폴리머(Sokalan HP20, BASF)

- 2가무기염-4 MgCl₂

- 첨가제-2는 계면활성제, 방부제, 색소, 및 향료의 혼합물

- 방부제, 색소, 향료 혼합물 0.5 ~ 2.0%

비교예

표 3의 조성으로 실시예와 동일하게 액체세제 조성물을 제조하였다.

성분	비교예
	1	2	3	4	5	6	7
PEE	-	3.0	1.0	1.0	1.0	1.0	0.5
NaCl	3.0	2.0	5.0		2.0	2.0	2.0
NaHCO3			1.5			1.0
Na2CO3				1.5	1.0
2가무기염-1	0.05	0.05	0.05	0.05		0.05	0.05
2가무기염-2
2가무기염-3						0.20
폴리머-1
폴리머-2
효소	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3
지방산							0.3
첨가제-1	30	30	30	30	30	30	30
첨가제-2
물	잔량	잔량	잔량	잔량	잔량	잔량	잔량
합계	100	100	100	100	100	100	100

실험예

1) 세척력 평가

교반 혼합식 세정력 시험기(Terg-O-tometer, United States TestingCo., Inc.)에 물 1L 당 시료 1g(각각 실시예 및 비교예에서 제조된 의류용 액체 세제 조성물) 및 인공 오염포를 투입하고, 측정온도 25℃및 회 전 RPM 120으로 작동시켜, 세탁시간은 10분, 헹굼은 3분씩 각각 2회 실시하였으며, 세탁 전·후의 인공 오염포에 대한 세척효과는 색차 측정기(colormeter, Japan testing Co., INC.)로 백색도를 측정하고, 하기 식에 따라 계산된 세척력을 하기 4 표에 나타낸 평가 기준으로 판정하였다.

세척력(%) = {(C-B)/(A-B)}*100

A: 백포의 백색도

B: 세척 전 오염포 백색도

C: 세척 후 오염포 백색도

세척력 평가기준

세척력 평가기준 (K10D, 면)	◎: 매우 우수(세정력 45% 이상)
	○: 우수(세정력 40 ~ 45%)
	△: 보통(세정력 35 ~ 40%)
	X: 불량(35% 미만)
세척력 평가기준 (K20D, 혼합)	◎: 매우 우수(세정력 45% 이상)
	○: 우수(세정력 40 ~ 45%)
	△: 보통(세정력 35 ~ 40%)
	X: 불량(35% 미만)
세척력 평가기준 (JIS, 면)	◎: 매우 우수(세정력 45% 이상)
	○: 우수(세정력 40 ~ 45%)
	△: 보통(세정력 35 ~ 40%)
	X: 불량(35% 미만)

상기 인공 오염포는 K10D(Center For Testmaterials BV) 및 JIS (습식 인공오염포)를 사용하였으며, 상기 K10D 오염포는 면 섬유에 유성오염으로 만든 오염포, K20D 오염포는 혼방 섬유에 유성오염으로 가로 세로 8Х8cm의 크기로 잘라 시료 1개에 6장씩 사용하였다. 또한, 상기 JIS 오염포는 면 섬유에 인체에서 발생할 수 있는 오염을 인공적으로 만든 오염포로서 가로 세로 5Х5cm의 크기로 잘라 시료 1개에 8장씩 사용하였다.

2) 상 안정성 평가

냉동사이클(-20℃-> 상온) 5회 반복, 저온사이클(-20℃ -> 3℃) 5회 반복, -5℃, 25℃, 60℃ 등 각 안정성 조건에 따른 경시변화를 관찰하여 표 5에 나타난 기준으로 판정하였다.

※상 안정성 기준(표)

효소 안정성	◎: 매우 우수(상 분리 현상 없음)
	○: 우수(미세한 현탁 현상 발생)
	△: 보통(심한 현탁 현상 발생)
	X: 불량 (상분리)

3) 효소 안정성 평가

35℃ 4주 보관 후 25℃ 초기 보관 품과 효소에 민감하게 반응하는 오염포 C10(Center For Testmaterials BV, 면) 세척력을 하기 표 6을 기준하여 비교하여 평가하였다. 그 결과는 표 7 내지 표 9에 나타내었다.

세척력 시험 방법은 1) 세척력 평가 방법과 동일하게 평가하여 판별하였다.

효소 안정성	◎: 매우 우수(초기값 대비 세정력 90% 이상)
	○: 우수(초기값 대비 세정력 70% 이상)
	△: 보통(초기값 대비 세정력 50% 이상)
	X: 불량 (초기값 대비 세정력 30% 미만)

항목

경시조건

실시예

상안정성

온도

기간

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

-20℃↔상온

5회

◎

-20℃↔3℃

5회

◎

○

◎

-5 ℃

4주

◎

25 ℃

4주

◎

60 ℃

1주

◎

○

◎

○

◎

효소안정성

4주

◎

○

◎

항목

경시조건

실시예

상안정성

온도

기간

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

-20℃↔상온

5회

◎

-20℃↔3℃

5회

◎

-5 ℃

4주

◎

25 ℃

4주

◎

60 ℃

1주

◎

△

◎

효소안정성

4주

◎

○

◎

세척력

K10D

○

◎

○

△

◎

○

K20D

○

◎

○

△

JIS

○

◎

○

△

X

○

△

항목	경시조건		비교예
상안정성	온도	기간	1	2	3	4	5	6	7
	-20℃↔상온	5회	△	◎	◎	○	◎	△	X
	-20℃↔3℃	5회	△	◎	◎	△	◎	△	X
	-5 ℃	4주	△	◎	◎	○	◎	△	X
	25 ℃	4주	◎	○	○	○	◎	△	X
	60 ℃	1주	◎	X	X	○	◎	X	X
효소안정성		4주	○	◎	◎	X	X	◎	X
세척력		K10D
		K20D
		JIS

상기 표 7 내지 9로부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따라 제조된 액체세제 조성물은 저온 안정성이 우수하며, 또한 효소 안정성이 우수한 것을 알 수 있다. 또한, 실시예 16 및 실시예 10을 비교하면, 동일한 구성으로서 2가 금속염만의 차이가 있음에도 불구하고 실시예 16의 효능이 다소 떨어지는 것으로 보아 2가 금속염으로서, Ca 및 Zn을 포함하는 금속염의 사용이 보다 바람직한 것을 알 수 있다.

Claims

(a) 디에틸렌글리콜모노페닐에테르 0.5~2중량%;

(a) NaCl, NaHCO₃및 Na₂CO₃ 중 1개 이상을 2~6중량%; 및
(b) 2가 무기염 0.01~0.2중량%;을 포함하는 것을 특징으로 하는 의류용 액체세제 조성물.
제1항에 있어서,
폴리카르복실레이트 음이온 폴리머 또는 폴리에틸렌이민에톡실레이트 양이온 폴리머 중 1가지 이상을 상기 액체세제 조성물 총 중량의 0.1~30중량%로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의류용 액체세제 조성물.
제1항에 있어서
효소를 0.01 내지 2중량%의 함량으로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의류용 액체세제 조성물.
제1항에 있어서,
상기 (b) 성분이 상기 액체세제 조성물의 총 중량의 0.1 중량% 이상 포함되는 것을 특징으로 하는 의류용 액체세제 조성물.
제1항에 있어서
상기 액체세제 조성물의 총 중량에 대하여 계면활성제의 총 함량이 5중량%~ 30중량% 이내인 것을 특징으로 하는 의류용 액체세제 조성물.
제1항에 있어서
상기 의류용 액체 세제 조성물은 지방산을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 의류용 액체 세제 조성물.