KR19980013609A - 가정용 섬유유연제 조성물 (Febric softener composition for house) - Google Patents

Abstract

본 발명은 알킬옥시카르보닐알킬형 4급 암모늄염 및/또는 알킬폴리옥시에틸렌옥시카르보닐알킬형 4급 암모늄염을 주성분으로 함유함으로써 의류의 유연처리시 고유연효과와 고흡습성 및 우수한 정전기 방지효과를 동시에 발휘할수 있는 섬유 유연제 조성물에 관한 것이다.

Description

가정용 섬유유연제 조성물

일반적인 가정용 섬유유연제의 주성분으로서는 미국 유화학 협회지JAOCS 61,367(1984) 및 65(10),1682(1988)에서 보고된 바 있는 양이온성 디알킬디메틸암모늄염, 디알킬아미도이미다졸리늄염 또는 디알킬아미도아민암모늄염 등이 가장 많이 사용되고 있으며, 이러한 양이온성 유연성분을 사용한 섬유유연제 조성물은 일본국 공개특허 86-194274 호,86-207670 호 및 88-50574 호, 미합중국특허 4,421,792 호 등에 기술되어 있다.

그러나 종래의 가정용 섬유유연제의 주성분으로서 고유연효과와 정전기 방지효과를 동시에 발휘하는 디알킬디메틸암모늄염 같은 양이온 계면활성제는 의류에 유연 처리시 유연효과는 우수하나 낮은 습도 조건하에서는 정전기 방지효과가 저하되고 의류에의 흡습성이 불량하여 축적된 정전기의 누설이 곤란하다는 문제점이 있으며 융점이 높아 작업성이 불량하고 경시에 의한 점도 상승문제도 크게 부각되고 있는 실정이다.

한편, 알킬이미다졸리늄염 화합물도 고흡수성 및 정전기 방지효과가 우수하여 섬유유연제 주성분으로서 많이 사용되고 있으나 유연효과가 불량하고 제품의 고온 안정성이 좋지 않은 문제점이 야기되고 있다.

그러므로 종래의 이러한 화합물들을 주성분으로 함유하는 가정용 섬유 유연제를 세탁후 헹굼시 의류에 부착시키면 고유연효과와 고흡수성 및 우수한 정전기 방지효과를 동시에 발휘하는데는 한계가 있는 것으로 알려져 있다.

따라서, 본 발명자들은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 가정용 섬유 유연제의 용도로 적합한 화합물들을 적용하여 주성분으로 사용하고자 수많은 연구와 실험을 계속한 결과, 의류의 균일부착성 효과가 우수하여 고유연효과는 물론 고흡수성 및 우수한 정전기 방지효과를 동시에 발현하는 신규 섬유유연제 조성물을 밝혀내고 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명은 하기 일반식(I)의 알길옥시카르보닐알킬형 4급 암모늄염 및/또는 하기 일반식(II)의 알킬옥시에틸렌옥시카르보닐알킬형 4급 암모늄염 화합물을 함유함을 특징으로 하는 섬유유연제 조성물에 관한 것이다.

상기식에서,

R₁및 R₂는 각각 독립적으로 탄소수 8 내지 22개의 포화되거나 불포화 된 직쇄 또는 측쇄의 알킬 또는 알케닐을 나타내고,

R₃및 R₄는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 4개의 알킬기, 수소원자, 벤질기 또는 -(C₂H₄O)p-H기(여기서 p는 1-5의 정수)를 나타내며,

m 은 1 내지 4 의 정소이고,

n 은 1 내지 20 의 정수로 에틸렌옥사이드 부가몰수를 나타내며,

X 는 Cl 또는 CH₃SO₄를 나타낸다.

본 발명에서 일반식 (I)의 화합물은 고급 지방알콜의 모노클로로아세트산에스테르와 3급 지방아민을 이용하여 합성한 4급 암모늄염으로 탄수수 8 내지 22개의 포화 또는 불포화 지방 알콜을 에스테르화 한것과 탄소수 8 내지 22개의 포화또는 불포화지방 3급 아민을 이용하였다. 또한 일반식 (II)의 화합물은 폴리에톡실레이트가 부가되어 있는 고급 지방알콜의 모노클로로아세트산에스테르와 3급 지방아민을 이용하여 합성한 4급 암모늄염으로 지방알콜 폴리에톡실레이트로는 탄소수 8 내지 22개의 포화 또는 불포화 지방 알콜에 에틸렌옥사이드 부가몰수가 1 내지 20인 것을 사용하였고 탄소수 8 내지 22개의 포화 또는 불포화 지방 3급아민을이용하였다. 여기서 알킬(R₁및 R₂)의 탄소수가 8개 미만인 경우는 의류에의 흡착효과가 지속적이지 못하고 쉽게 탈락되어 유연효과와 정전기 방지효과가 저하되는 원인이 되며, 탄소수가 22개 초과인 경우는 의류에 미끈거림 내지는 과도한 유연효과로 감촉이 불량해지는 등의 문제가 있다.

본 발명의 섬유유연제 조성물에서 양이온과 유연성분으로 상기 일반식(I)의 알킬옥시카르보닐알킬형 4급 암모늄염과 상기 일반식(II)의 알킬옥시에틸렌옥시카르보닐알킬형 4급 암모늄염 화합물은 단독으로 또는 병용하여 3 내지 30 중량%함유하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 섬유유연제 조성물에서 일반식(I) 및/또는 일반식(II)의 화합물을 3 중량% 미만으로 사용하면 각종 의류의 유연효과 또는 정전기 방지효과가 동시에 부족하게 되고,30 중량% 초과하여 사용하면 경시 유화안정성 및 빙결안정성 등이 불량해지는 등의 문제가 야기된다.

본 발명에 따른 섬유유연제 조성물은 양이온성 유연성분인 상기 일반식(I)과 일반식(II)의 화합물 이외에도 유화제로서 비이온성 및 양성 계면활성제를 함유하여도 좋다.

본 발명에서 양이온성 유연성분의 적절한 유화제로 사용되는 비이온성 계면활성제의 예로는 탄소수 10 내지 20 개의 폴리옥시에틸렌(2 내지 200몰) 알킬또는 알케닐에테르 및 알킬페닐에테르, 폴리옥시에틸렌(2 내지 40몰) 알킬 또는 알케닐 에스테르 및 하이드록시 지방산에스테르, 솔비탄 지반산 알킬에스테르 및 그것의 에틸렌옥사이드(15 내지 50몰)부가물, 폴리옥시에틸렌(1 내지 30몰) 알킬 또는 알케닐아미드, 폴리옥시에틸렌(1 내지 50몰) 알킬 또는 알케닐아민, 또는 글리세릴모노알킬 및 알케닐에스테르 등이 있으며, 또한 양성 계면활성제의 예로는 탄소수 8 내지 22개의 알킬디메틸베타인, 알킬디메틸하이드록시에틸 또는 알킬디메틸하이드록시프로필 베타인이나 레시틴 등이 있다. 이들 계면활성제는 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 양이온성 유연성분의 함량대비 5 내지 40%를 사용하는 것이 적절하다.

양이온성 유연성분의 유화제로서 비이온성 및 양성 계면활성제를 사용할때 양이온성 유연성분의 함량대비 5 중량% 이하로 사용하면 제품의 경시 유화안정성 등이 불량해지며, 양이온성 유연성분의 함량대비 40 중량% 초과하여 사용하면 제품의 안정성 뿐만 아니라 양이온성 유연성분의 의류의 흡착을 오히려 방해하여 유연효과를 저해하는 결과를 가져오는 등의 문제가 야기된다.

본 발명에 따른 섬유유연제 조성물은 또한 유기 또는 무기 분산안정제를 함유할 수 있다. 적절한 유기 또는 무기 분산안정제로서는 C₈미만의 저급알콜 또는 글리콜류, C₁₄이상의 고급알콜류 및 요소 등의 유기화합물과 염화마그네슘,염화나트륨, 염화칼슘, 질산나트륨 등의 무기화합물 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으나, 바람직하게는 에탄올, 이소프로필알콜, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 헥실렌글리콜, 세틸알콜, 스테아릴알콜, 염화마그네슘, 염화나트륨, 염화칼슘, 질산나트륨 등을 단독으로 또는 2종 이상 혼합 사용하는 것이 좋다.

그외에 일반적으로 섬유유연제의 첨가제로 사용되는 향료, 방부제, 살균제, 형광증백제, 색소, 산화방지제, 소포제 등을 제품 안정성에 영향을 미치지 않는범위내에서 3 중량% 미만으로 소량 첨가할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예 및 실험예에 의거하여 설명하지만, 이들 실시예로 본 발명의 기술적 범위가 제한되는 것은 아니다.

실시예 및 실험예

본 발명에 따른 섬유유연제 조성물은 통상 시판중인 제품과 유사하게, 순물질 기준함량으로 구분하여 하기 표 1 및 2와 같이 일반제품에 대한 비교예 1 및 2와 실시예 1 및 2, 그리고 농축제품에 대한 비교예 3 및 4와 실시예 3 및 4로 구별하여 그 효과를 시험하였다. 통상 일반제품에서 섬유유연제의 순물질 기준함량은 3 내지 12 중량%이며, 농축제품은 12 내지 30 중량%인 것이 대부분이지만, 세탁후 헹굼시 각종 섬유에 유연처리를 하게 되는 표준 사용농도로 환산하면 일반제품의 경우 세탁수 1ℓ당 0.67㎖로서 순물질 기준으로 동일한 농도를 사용하고 있다.

또한 성능평가는 하기 실험 1 내지 4와 같이 각각 유연효과시험, 흡수성시험 및 정전기방지성 시험으로 나누어 실시하였으며, 종래 일반제품과의 비교를위해 비교예의 섬유유연제의 주성분으로 디스테아릴디메틸암모늄클로라이드, 올레일이미다졸리늄메틸설페이트, 메틸비스옥타데실아미노에틸-2-하이드록시에틸암모늄메틸설페이트를 사용하였다.

[표1]

* POE:폴리옥시에틸렌 부가형을 표시함.

** 기타:향료, 색소, 방부제, 산화방지제, 소포제 등의 소량 첨가제를 표시함.

[표2]

* POE:폴리옥시에틸렌 부가형을 표시함.

** 기타:향료, 색소, 방부제, 산화방지제, 소포제 등의 소량 첨가제를 표시함.

실험 1:유연효과 시험

시판 100%의 면타올을 일반 세탁세제를 표준사용량 사용하고 세탁기로 5회 반복세탁한 후 탈수한 것을 전술한 표 1 및 2의 본 발명 조성물을 표준사용량(표 1:6.7㎖/10ℓ세탁수, 표 2:2.2ℓ∼/10ℓ세탁수)을 기준으로 용해한 각각의 헹굼물(욕비 1:30,25ℓ)에 유연처리한 다음 탈수하여 20℃, 65% RH조건에서 24시간 컨디셔닝시킨 다음 숙련된 panelist의 관능 평가 시험에 의하여 촉감정도를 유연점수로서 최저 1점에서 5점까지 부여하게 하고 이것을 3회 이상 반복하여 그 평균값으로서 유연효과를 측정하였다. 유연성 평가기준은 비교예 1의 제품에 대한 유연효과를 유연점수를 부여하고 다음과 같이 판정하였다.

실험 2:흡수성 시험

표준 면포를 위사, 경사로 구분하여 2 x 15cm 크기로 절단한 후, 상기 실험 1의 시험방법과 동일하게 유연처리하고 20℃,65% RH조건에서 24시간 컨디셔닝시킨 다음 시료포를 클램프와 추를 이용하여 수직으로 메달아 놓은 다음 수용성의 청색염료를 O.1%로 희석시킨 수용액중에 시험포의 말단을 동시에 담구어 청색염료의 상승 높이를 20분 후에 측정하고 이것을 3회 이상 반복하여 그 평균값으로 흡수효과를 다음과 같이 평가하였다.

실험 3:정전기 방지성 시험(마찰대전압 측정법)

KS K-0950의 염색 견뢰도 시험용 백 면포, 백 폴리에스테르포, 나일론포(한국의류시험연구원 제작)를 각각 4x6cm의 크기로 절단하고, 상기 실험 1의 시험방법과 동일하게 유연처리하고 20℃, 40% RH조건에서 24시간 컨디셔닝시킨 다음 시료포를 일본 DAIEI KAGAKU사 제품인 Rotary Static Tester 기기를 이용하여 KS K-0555B 시험방법으로 60초 동안 600RPM으로 회전 마찰시켜 발생된 대전압을측정하고,3회 이상 반복시험하여 정전기 방지성을 다음과 같이 평가하였다.

실험 4 : 정전기 방지성 시험(반감기 측정법)

상기 실험 3의 시험방법과 동일하게 유연처리한 다음 20℃, 40% RH조건에서 24시간 컨디셔닝시킨 것을 KS K-0555A 시험방법을 응용하여, 스위스 Rothsc hild사 제품인 Satic Voltmeter 기기를 이용하여 초기 전압 150V를 인가한 후 전압이 반으로 떨어지는 시간으로 정전압 누설속도를 측정하고,3회 이상 반복하여 다음과 같이 평가 하였다.

상기 실험 1 내지 4의 실험결과는 하기표 3 및 4에 나타내었다.

[표3]

[표4]

상기 표 3 및 4의 결과로부터, 본 발명의 섬유유연제 조성물인 실시예 1,2,3 및 4는 비교예 1,2,3 및 4의 섬유유연제 조성물보다 유연효과, 흡수성 및 정전기 방지성이 동시에 우수한 효과를 나타내고 있음을 확인할 수 있다.

본 발명은 알킬옥시카르보닐알킬형 4급 암모늄염 및/또는 알킬폴리옥시에틸렌옥시카르보닐알킬형 4급 암모늄염을 주성분으로 함유함으로써 의류의 유연처리시 고유연효과와 고흡습성 및 우수한 정전기 방지효과를 동시에 발휘할 수 있는 섬유 유연제 조성물에 관한 것이다.

Claims (7)

1. 하기 일반식(I)의 알킬옥시카르보닐알길형 4급 암모늄염 및/또는 하기 일반식(II)의 알킬옥시에틸렌옥시카르보닐알킬형 4급 암모늄염 화합물을 함유함을 특징으로 하는 섬유유연제 조성물.

   상기식에서,

   R₁및 R₂는 각각 독립적으로 탄소수 8 내지 22개의 포화되거나 불포화된 직쇄 또는 측쇄의 알킬 또는 알케닐을 나타내고,

   R₃및 R₄는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 4개의 알킬기, 수소원자, 벤질기 또는-(C₂H₄O)p-H기(여기서 p는 1 - 5의 정수)를 나타내며,

   m 은 1 내지 4의 정수이고,

   n 은 1 내지 20의 정수로 에틸렌옥사이드 부가몰수를 나타내며,

   X 는 C1 또는 CH₃SO₄를 나타낸다.
2. 제 1항에 있어서, 양이온성 유연성분으로 일반식 (I)의 화합물 또는 일반식(II)의 화합물을 단독으로 또는 병용하여 3 내지 30 중량% 함유함을 특징으로 하는 섬유유연제 조성물.
3. 제 1항에 있어서, 유화제로서 비이온성 및 양성 계면활성제를 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 양이온성 유연성분 함량대비 5 내지 40 중량% 함유하는 것을 특징으로 하는 섬유유연제 조성물.
4. 제 3항에 있어서, 비이온성 계면활성제가 탄소수 10 내지 20개의 폴리옥시에틸렌(2 내지 200몰) 알킬 또는 알케닐에테르 및 알킬페닐에테르, 폴리옥시에틸렌(2 내지 40몰) 알킬 또는 알케닐에스테르 및 하이드록시 지방산에스테르, 솔비탄 지방산 알킬에스테르 및 그것의 에틸렌옥사이드(15 내지 40몰)부가물, 폴리옥시에틸렌(1 내지 30몰) 알킬 또는 알케닐아미드, 폴리옥시에틸렌(1 내지 50몰) 알킬 또는 알케닐아민, 또는 글리세릴 모노알킬 또는 알케닐에스테르 중에서 선택되고, 양성 계면활성제가 탄소수 8 내지 22개의 알킬디메틸베타인, 알킬디메틸하이드록시에틸 또는 알킬디메틸하이드록시프로필 베타인이나 레시틴 중에서 선택됨을 특징으로 하는 섬유유연제 조성물.
5. 제 1항에 있어서, 유기 또는 무기 분산안정제를 단독으로 또는 2종 이상 함유하는 것을 특징으로 하는 섬유유연제 조성물.
6. 제 5항에 있어서, 유기 또는 무기 분산안정제로 에탄올, 이소프로필알콜, 메틸알콜, 에틸렌글리클, 프로필렌글리클, 헥실렌글리콜, 세틸알콜, 스테아릴알콜, 요소, 염화마그네숨, 염화나트륨, 염화칼숨 및 질산나트륨 중에서 1종 이상 선택됨을특징으로 하는 섬유유연제 조성물.
7. 제 1항에 정의된 일반식(I)의 알킬옥시카르보닐알킬형 4급 암모늄염 또는 일반식(II)의 알킬옥시에틸렌옥시카르보닐알킬형 4급 암모늄염 화합물의 섬유유연제로서의 용도.