KR19980703170A - 막대형 합성 세제 - Google Patents

Abstract

본 발명은 합성 세제 계면활성제 10 내지 60 중량%; 40 내지 100 ℃의 융점을 갖는 수용성 구조제 10 내지 60 중량%; 40 내지 100 ℃의 융점을 갖는 수불용성 구조제 5 내지 50 중량%로 이루어지는 막대형 합성 세제에 관한 것이다. 수용성 전분의 첨가가 공정 및 조성물에 유리하다는 것을 알았다.

Description

막대형 합성 세제

막대형 세제는 다음 3 종류로 분류될 수 있다: (1) 막대형 비누; (2) 비누를 상당한 비율로 함유하는 막대형 혼합 활성제; 및 (3) 비누를 단지 낮은 비율로 또는 전혀 함유하지 않은 막대형 합성 세제.

이전의 막대형 비누는 지방산 비누를 큰 비율, 전형적으로는 60 내지 80 중량%로 함유한다. 지방산 비누는 비누 거품 형성 및 막대형 구조에 관련해서 요구되는 기능적 특성을 제공하는 수용성 및 수불용성 비누의 밸런스를 제공하도록 선택된다. 이전의 막대형 비누는 비누 및 기타 성분들의 반고체 덩어리를 분쇄, 플로딩 (plodding) 및 스탬핑 (stamping)하여 제조된다.

비누 및 합성 세제의 혼합물을 함유하는 공지된 막대형 비누에서 비누의 양은 합성 세제 양보다 적을 수도 있지만, 그럼에도 불구하고 여전히 막대형 비누 함량의 상당 부분에 기여한다. 이전의 막대형 비누에서처럼 그러한 막대형 비누에서의 비누 함량, 특히 불용성 비누의 함량은 막대형 비누의 구조 및 물리적 특성에 기여한다.

세 번째 종류는 막대형 합성 세제로서, 때때로 신뎃 (Syndet) 세제로서 알려져 있으며, 여기에는 비누가 거의 없거나 전무하고, 활성 세제는 대부분 또는 전체가 합성 비 (non)-비누 세제이다. 일반적으로 그러한 막대형 비누는 세제가 아닌 물질을 상당한 비율로 포함하며, 그러한 성분들은 막대형 비누의 구조 형성을 돕는다. 그러한 구조제 (structurant)는 통상 수불용성이며, 전분 및 카올린과 같은 물질들을 포함한다. 또한, 막대형 세제는 가소제를 종종 포함한다: 공지된 가소제로는 스테아르산 및 세틸 알코올이 있다. 신뎃 합성 세제를 위한 공지된 계면활성제로는 일차 알킬 술페이트, 알킬 에테르 술페이트, 베타인, 사르코시네이트, 술포숙시네이트 및 이세티오네이트가 있다.

비누를 함유하지 않거나 단지 작은 비율로 함유하는 이들 신뎃 막대형 세제는 구조제 (예를 들어, 전분), 가소제 (예를 들어, 스테아르산) 및 계면활성제 (예를 들어, 아실 이세티오네이트) 즉, 수용성 및 수불용성 성분 둘 다의 물리적 혼합물을 제품이 거칠게 되지 않는 종말점까지 고 전단력 믹서에서 충분히 워킹 (working)하여 전통적으로 제조된다. 그 후, 혼합물을 '신뎃' 막대형으로 형성시킨다.

공지된 방법은 물리적 혼합 단계가 배치식으로 수행되고, 강력 믹서를 요구한다는 점에서 몇 가지 불리점을 갖는다.

국제 특허 출원 제94/21778호에서는

(a) 합성 비-비누 계면활성제 10 내지 60 중량% (예를 들어, 이세티오네이트 또는 SLES);

(b) 융점이 40 내지 100 ℃ 범위인 수용성 구조제 10 내지 60 중량% (예를 들어, 폴리에틸렌 글리콜)

(c) 융점 40 내지 100 ℃의 수불용성 구조제 5 내지 50 중량%

(d) 물 0 내지 20 중량%로 이루어진 성분의 특정 배합물을 사용함으로써 공지된 강력 워킹 작업 단계가 필요하지 않다고 기재하고 있다.

또한, 이 문헌에 따르면, 100 ℃를 넘는 융점을 갖는 수불용성 구조제 (성분 (c))도 (즉, 형태를 강화시키고 스며듬을 감소시키기 위해) 사용될 수 있지만, 사용될 경우, 조성물의 20 중량% 이하로 함유해야 한다. 전분도 사용 가능한 것으로 언급된 물질 중의 하나이며, 예를 들어 옥수수 전분이 바람직한 것으로 기재되어 있다.

예상 외로, 출원인은 그러한 전분 물질이 (즉, 믹서 점도 및 막대 (billet) 경도를 증가시키는 데) 요구될 뿐 아니라, 모든 전분이 동일하지는 않다는 점을 발견하였다. 다시 말하면, 출원인은 사용자가 편리하게 사용 (즉, 보다 부드럽고 거칠지 않은 표면)하기 위해서는, 전분이 옥수수 전분 또는 감자 전분처럼 단지 부분적으로 용해성 물질이어서는 안되며, 예를 들어 말토덱스트린과 같이 진정한 수용성 물질이어야 한다는 것을 알았다.

진정한 수용성 물질이라는 것은 전분이 실온에서 물 중 10 중량% 이상의 농도에서 전분이 청징 또는 약간 흐림/청징 용액으로 용해되어야 한다는 것을 의미한다 (이는 실온에서 팽창하지만 용해되지 않는 옥수수 또는 감자 전분과 같은 기타 전분과는 대조적이다).

룬드버그 (Lundberg) 등의 미국 특허 제2,987,484호에는

(1) 통상적으로 고체인 수용성, 음이온성 합성 계면활성제 약 35 % 내지 70 %; 및

(2) 고급 지방산 (예를 들어, 스테아르산) 및 에틸렌 글리콜을 포함하는 군으로부터 선택되는 120 ℉ 내지 220 ℉의 융점을 갖는 통상적인 고체인 지방 비히클 약 22 % 내지 50 %로 이루어지는 막대가 밀폐 다이 모울딩 기술에 의해서 제조되는 것에 대하여 기술하고 있다.

룬드버그의 문헌에서는 폴레에틸렌 글리콜 (PEG)이 수용성 구조제로서는 전혀 사용되지 않는다 (단지, 에틸렌 또는 디-에틸렌 글리콜이 사용됨). 첨가제로서 사용되기는 하지만 (칼럼 12, 72 째줄에 따르면, 첨가제는 약 10 중량% 이하로 사용되며, 또한 실시예에서는 5 중량% 또는 9.3 중량%가 사용된다), 그들은 본 발명에서처럼 10 내지 60 %의 양으로는 통상 사용되지 않는다.

룬드버그는 강력 혼합의 문제에 관심을 두지 않고 있으며 (밀폐 다이 모울딩 기술이기 때문에), 본 발명의 수용성 구조제 (예를 들어, PEG)를 필요량으로 사용하는 잇점을 인식하지 못하고 있다. 또한, 룬드버그는 특정 타입의 전분 사용이 요구되거나, 어떤 전분은 다른 것보다 더 우수하다는 것을 교시하거나 암시하고 있지 않다.

미국 특허 제5,225,097호에서 카처 (Kacher) 등은 (1) 유리 지방산 10 내지 50 %; (2) 음이온성 및(또는) 비이온성 막대 성형 조제 (PEG를 포함할 수 있다) 15 내지 65 %; (3) 물 15 내지 40 %를 포함하고, pH가 약 4.8 내지 6.0인 막대형 피부 pH 프리저 (freezer)를 기술하고 있다.

본 발명의 막대형 세제는 상기한 양의 물을 포함할 수 없는데, 이는 막대형 세제가 너무 부드러워져서 가공할 수 없게 되기 때문이다. 본 발명의 막대형 세제는 14 중량% 이상의 물을 가질 수 없으며, 바람직하게는 10 중량% 이하로 함유한다.

또한, 참고 문헌은 첨가된 전분의 필요성이나 어떤 전분은 다른 것들보다 우수하다는 점 (즉, 전분이 진정한 수용성이여야 한다는 점)을 뚜렷이 인식하고 있지 않다.

본 발명에 따라 성분들을 득특하게 배합한 결과, 단단히 형태를 지니고, 과도하게 스며들지 않으면서 부드럽고 거칠지 않은 표면을 갖는 막대형 세제를 제공할 수 있었다.

발명의 간단한 요약

본 발명은

(a) 합성 비-비누 세제 10 내지 60 중량%;

(b) 비누도 아니고 비-비누 세제도 아니며, 융점이 40 내지 100 ℃인 수용성 구조제 10 내지 60 중량%;

(c) 비누도 아니고 비-비누 세제도 아니며, 융점이 40 내지 100 ℃인 수불용성 구조제 5 내지 50 중량%;

(d) 수용성 전분 1 내지 25 중량%;

(e) 물 0 내지 14 중량%로 이루어지며 상기 수용성 전분의 10 % 이상이 물에 용해되어 청징하거나 반투명한 용액을 생성할 수 있는, 막대형 합성 세제 또는 그로 형상화될 수 있는 세제 조성물을 제공한다.

수용성이란 물 중 전분의 10 중량% 이상의 농도에서 거의 청징한 용액 (청징할 용액에 반투명의 흐릿함을 부여할 수 있는 소량의 불용성 잔사를 제외하고)으로 용해되는 것 (즉, 10부 중 1 부 이상이 용해되어야 한다)으로서 정의된다.

적합한 합성 세제 (a)로는 알킬 에테르 술페이트; 알킬에톡실레이트; 알킬에톡시카르복실레이트; 알킬 글리세릴 에테르 술포네이트; α-올레핀 술포네이트; 아실 타우리드; 메틸 아실 타우레이트; N-아실 글루타메이트; 아실 이세티오네이트; 음이온성 아실 사르코시네이트; 알킬 포스페이트; 메틸 글루코스 에스테르; 단백질 축합물; 에톡실화 알킬 술페이트; 알킬 폴리글루코시드; 알킬 아민 옥시드; 베타인; 술타인; 알킬 술포숙시네이트, 디알킬 술포숙시네이트, 아실 락틸레이트 및 그의 혼합물이 있다. 상기 언급한 세제는 바람직하게는 C₈내지 C₂₄, 보다 바람직하게는 C₁₀내지 C₁₆, 알킬 및 아실 잔기를 기재로 한 것들이다.

본 발명의 많은 실시태양에 있어서, 합성 세제 (a)의 양은 바람직하게는 10 내지 40 중량%, 가장 바람직하게는 10 내지 35 중량%의 범위이다.

수용성 구조제 (b)는 용융하여 막대로 형성될 수 있기 위해서 40 ℃ 내지 100 ℃의 온도 범위에서 용융되는 것이 필요하지만, 비누가 사용되는 온도에서는 막대형으로 존재하여야 한다. 바람직하게는 50 ℃ 이상 내지 90 ℃의 융점을 갖는다.

수용성 구조제 (b)로서 예를 들 수 있는 물질로는 적당한 융점을 갖는 중간 정도 고분자량 폴리알킬렌 옥시드, 특히 폴리에틸렌 글리콜 또는 그의 혼합물이 있다.

사용되는 폴리에틸렌 글리콜 (PEG)은 1,500 내지 10,000 범위의 분자량을 가질 수 있다. 그러나, 본 발명의 어떤 실시태양에서는 50,000 내지 500,000 범위의 분자량, 특히 분자량 100,000 정도를 갖는 폴리에틸렌 글리콜을 매우 소량 포함하는 것이 바람직하다. 그러한 폴리에틸렌 글리콜은 막대의 마모율을 향상시킨다는 것을 알았다. 이는 사용시 조성물이 젖어 있을 때 조차도 그들의 중합체 장쇄가 뒤얽힌 상태로 남아 있기 때문이라고 믿어진다.

그러한 고분자량 폴리에틸렌 글리콜 (또는 임의의 다른 수용성 고분자량 폴리알킬렌 옥시드)이 사용될 경우, 그 양은 바람직하게는 조성물 중량의 1 % 내지 5 %, 보다 바람직하게는 1 % 또는 1.5 % 내지 4 % 또는 4.5 %이다. 이들 물질은 다량의 다른 수용성 구조제 (b) 예를 들어, 통상 상기 언급한 분자량 1,500 내지 10.000의 폴리에틸렌 글리콜과 함께 배합하여 사용되는 것이 일반적이다.

일부 폴리에틸렌 옥시드 폴리프로필렌 옥시드 블록 공중합체는 요구되는 범위인 40 내지 100 ℃ 범위의 온도에서 용융하며, 수용성 구조제 (b)의 부분 또는 전부로서 사용될 수 있다. 여기에서 바람직한 것은 폴리에틸렌 옥시드가 블록 공중합체의 40 중량% 이상을 제공하는 블록 공중합체이다. 그러한 블록 공중합체를 폴리에틸렌 글리콜 또는 기타 수용성 구조제와 혼합하여 사용할 수 있다.

바람직한 수용성 구조제 (b)의 총량은 조성물 중량의 20 내지 50 %이다.

또한, 수불용성 구조제 (c)는 40 ℃ 내지 100 ℃, 보다 바람직하게는 50 ℃ 이상, 특히 50 ℃ 내지 90 ℃범위의 융점을 갖도록 요구된다. 적합한 물질의 특별한 예로는 지방산, 특히 12 내지 24의 탄소 원자수를 갖는 탄소쇄의 지방산이다. 예로서 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 아라키돈산, 베헨산 및 그의 혼합물이 있다. 이들 지방산의 출처는 코코넛, 톱프트 (topped) 코코넛, 팜, 팜 커넬, 바바쑤 (babassu) 및 탤로우 지방산 및 부분적으로 또는 완전히 경화된 지방산 또는 증류 지방산이다. 다른 적합한 수불용성 구조제는 8 내지 20 탄소원자수의 알칸올, 특히 세틸 알코올이다. 이들 물질은 통상 20 ℃에서 5 g/리터 미만의 수용해도를 갖는다.

수용성 구조제 (b) 및 수불용성 구조제 (c)의 상대적 비율은 사용시 막대형 비누가 마모되는 속도를 좌우한다. 수불용성 구조제의 존재는 사용시 물에 노출될 경우, 막대형 비누의 용해를 지체시키는 경향이 있으므로 마모율을 늦춘다.

바람직하게는, 성분 (c)의 총량은 조성물 중량의 10 중량% 내지 40 중량%이다.

본 발명이 부가적인 막대형 비누의 구조제로서 작용하기 위해서 100 ℃ 미만에서 용융하지 않는 최소한 몇몇 물질을 요구한다는 점에서, 본 발명은 국제 특허 공개 제94/21778호와 다르다. 이들 물질 즉, 수용성 전분은 조성물 중량의 1 % 이상 내지 25 %, 바람직하게는 5 % 내지 15 %로 존재해야 한다.

이들 물질은 진정한 수용성 물질이어야 하며, 따라서 옥수수 또는 감자 전분과 같은 부분 용해성 전분을 포함하지 않고 대신에 말토덱스트린과 같은 완전 용해성 전분을 포함한다.

수용성이라는 것은 물 중 전분이 10 중량% 이상 용해하여 청징하거나 또는 실질적으로 청징한 용액 (청징할 용액에 반투명의 흐릿함을 부여할 수 있는 소량의 불용성 잔사를 제외)을 형성하는 것을 의미한다.

물은 바람직하게는 1 중량% 내지 14 중량%의 양으로 존재한다.

수불용성 구조제 총량에 대한 수용성 구조제 (b)의 비율은 2:3 또는 1:1 내지 3:1 또는 5:1의 범위일 수 있다.

일부의 비누 즉, 8 내지 22의 탄소원자수의 사슬 길이를 갖는 모노카르복실 지방산 염이 본 발명의 막대형 조성물 중에 포함될 수 있다. 그 양은 바람직하게는 조성물 중량의 10 % 이하이다.

본 발명자들은 수불용성 비누가 함유될 경우, 막대형 비누의 마모율을 감소시키는 데 유리하다는 것을 알아내었다. 그러한 수불용성 비누는 16 내지 22, 특히 16 내지 18 탄소원자수의 사슬 길이를 갖는 포화 지방산의 염이다. 바람직하게는, 이들 염은 나트륨 염이다.

수불용성 비누가 조성물 내에 존재할 경우, 그의 양은 바람직하게는 조성물 중량의 10 %를 초과하지 않으며, 예를 들어 3 % 내지 9.5 %, 보다 바람직하게는 5 % 내지 9 %일 것이다.

100 ℃ 이하의 온도에서 용융하지 않지만 포함될 수 있는 물질들은 예를 들어, 아실 이세티오네이트와 같은 100 ℃ 미만의 온도에서 완전히 액화하지 않는 비비누 합성 세제; 100 ℃ 미만에서 용융하지 않는 비누, 특히 수불용성 비누; 및 100 ℃ 미만에서 용융하지 않는 다른 수불용성 물질로서 분류될 수 있다.

언급된 모든 퍼센트는 달리 지시가 없다면 중량 기준이다.

하기 실시예는 단지 설명할 목적으로 의도된 것이며, 어떤 식으로든 청구 범위를 제한하려고 하는 것은 아니다.

본 발명은 막대형 합성 세제 조성물에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 우수한 막대형 세제의 특성 (즉, 사용 조건 하에 젖은 경우, 거칠지 않은 (non-gritty) 표면)을 제공하는 것으로 의외로 밝혀진 특정 수용성 전분을 함유하는 막대형 조성물에 관한 것이다.

실시예 1

하기 2 개의 배합물을 소비자 시험하였다. 소비자 (약 20 명)들이 2 주 동안 각 막대형 비누를 사용하고 나서, 그룹별로 그들의 평가를 제시하였다. 제1 막대형 비누 (막대형 비누 A)는 불용성 감자 전분을 함유하였다. 소비자는 젖은 막대형 비누의 표면을 가로질러 뻑뻑함의 불유쾌한 기분을 즉시 보고하였으며, 이는 불용성의 팽창된 전분 입자들의 존재에 기인한 것이었다. 비누 거품 내에서의 이들 전분 입자들을 현미경 하에 뚜렷하게 볼 수 있었다. 제2 막대형 비누 (막대형 비누 B)는 완전 용해성의 말토덱스트린을 함유하였다. 소비자들은 젖은 비누의 표면 상에서 뻑뻑함이나 거칠함과 같은 어떠한 느낌도 감지하지 못하였다. 현미경 하의 비누 거품에서 전분 입자는 볼 수 없었다. 나중에 150 명의 소비자들을 포함하는 대규모 시험에서도 막대형 비누 B로부터 뻑뻑함이나 거칠함을 감지하지 못하였다.

성분	막대형 비누 A	막대형 비누 B
PEG 8000	39.46	35.00
Na 코코일 이세티오네이트	27.00	27.00
팔미트-스테아르산	8.58	9.00
코코 아미도프로필 베타인	5.00	5.00
감자 전분	10.00	-
말토덱스트린	-	10.00
Na 스테아레이트	-	5.00
디메티콘	0.25	0.25
EHDP	0.02	0.02
EDTA	0.02	0.02
방향제	0.25	0.25
이산화 티타늄	0.50	0.50
여러 가지 염	2.92	1.96
물	6.00	6.00

이들 시험은 사용된 전분이 다르다는 점이 주요 차이인 세제에서, 감자 전분과 같은 전분보다 오히려 말토덱스트린과 같은 수용성 전분의 사용이 거칠함 또는 뻑뻑함에 대한 소비자 인지에 있어서 예상외로 상당한 잇점을 제공한다는 것을 분명하게 보여 주었다.

Claims (7)

1. (a) 합성 비-비누 세제 10 내지 60 중량%;

   (b) 비누도 아니고 비-비누 세제도 아니며, 융점이 40 내지 100 ℃인 수용성 구조제 10 내지 60 중량%;

   (c) 비누도 아니고 비-비누 세제도 아니며, 융점이 40 내지 100 ℃인 수불용성 구조제 5 내지 50 중량%;

   (d) 수용성 전분 1 내지 25 중량%;

   (e) 물 0 내지 20 중량%로 이루어지며, 상기 수용성 전분의 10 % 이상이 물에 용해되어 청징하거나 반투명한 용액을 형성할 수 있는, 막대형 합성 세제 또는 그로 형상화될 수 있는 세제 조성물.
2. 제1항에 있어서, 비-비누 세제 10 내지 40 중량%를 함유하는 조성물.
3. 제1항에 있어서, 수용성 구조제 (b) 20 내지 50 중량%를 함유하는 조성물.
4. 제1항에 있어서, 수불용성 구조제 (c) 10 내지 40 중량%를 함유하는 조성물.
5. 제1항에 있어서, 수용성 전분 (d) 5 내지 15 중량%를 함유하는 조성물.
6. 제1항에 있어서, 물 1 내지 14 중량%를 함유하는 조성물.
7. 제1항에 있어서, 수불용성 구조제에 대한 수용성 구조제의 비가 2:3 내지 1:1인 조성물.