KR19990015980A - 다목적 액체 세정제 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다목적 액체 세정제 조성물에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 주세정 기재로서 연마제나 유기용매가 첨가된 종래의 세정제의 문제점, 즉, 환경에 악영향을 미치거나 피부 안전성과 피세정체의 훼손을 야기시킬 뿐만 아니라 오일오염에 대한 세정력이 떨어지는 등의 문제점을 해결하기 위하여 주 세정 기재로서 환경에 악영향을 미치는 연마제나 유기용제를 사용하는 대신에 비이온 계면활성제와 소나무오일 유도체를 적용하므로써 기존의 세정제가 가지는 세정력 이상의 세정성능과 함께 환경 친화성을 갖도록 한 다목적 액체 세정제 조성물에 관한 것이다.

Description

다목적 액체 세정제 조성물

본 발명은 다목적 액체 세정제 조성물에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 주세정제 기재로서 연마제나 유기용매가 첨가된 종래의 세정제의 문제점, 즉, 환경에 악영향을 미치거나 피부 안정성과 피세정체의 훼손을 야기시킬 뿐만 아니라 오일오염에 대한 세정력이 떨어지는 등의 문제점을 해결하기 위하여 주 세정 기재로서 환경에 악영향을 미치는 연마제나 유기용제를 사용하는 대신에 비이온 계면활성제와 소나무오일 유도체를 적용함으로써 기존의 세정제가 가지는 세정력 이상의 세정성능과 함께 환경 친화성을 갖도록 한 다목적 액체 세정제 조성물에 관한 것이다.

다목적 액체 세정제의 주된 세정작용은 고체표면에서 일어나는데 고체표면상에 존재하는 오염물질은 여러 가지 성분으로 구성되어 있고 고체표면의 상태에 따라 다양한 형태로 존재한다. 이러한 오염물질의 제거는 복합적인 메카니즘에 의해 일어나는데, 고체표면 안으로 오염물질이 침투하여 존재하거나 레진과 같은 흡착 부가물에 의하여 강한 물리적 결합을 하고 있는 경우에는 연마제나 유기용매 등을 도입하여 물리적, 화학적 작용을 통한 세정이 이루어지고, 이러한 오염물질들의 제거작용은 계면활성제에 의한 오염물질의 가용화 정도, 계면활성제에 의한 오염물질과 고체 부가물간의 정전기적 힘의 방해 정도, 오염물질과 함께 흡착되는 계면활성제 용액의 흡착정도와 이것에 의해 야기되는 기름오염과 계면활성제 용액 사이의 계면장력에 의해 결정되는 롤업 메카니즘(roll-up mechanism) 등에 의해 영항을 받는다.

현재 널리 이용되고 있는 다목적 세정제는 페인트나 에나멜 등이 칠해져 있는 나무나 금속, 도자기, 유리, 세라믹, 플라스틱 또는 타일 등의 표면(이하, 경질표면이라 함)의 세정을 주목적으로 하는데, 이러한 경질표면상에 많이 적재되어 있는 지문 등의 인체오염, 음식을 조리할 때 나온 찌든 지방이나 기름오염, 단백질성분의 음식오염, 오일오염, 유성오염, 찌든때 등의 오염물질들은 일반 계면활성제로는 효과적으로 세정하기가 어려운 문제가 있기 때문에 상기 오염물질들의 효과적인 세정을 위하여 연마제나 유기용매가 첨가된 세정제가 개발되어 사용되고 있다.

그러나 연마제나 유기용매가 첨가된 세정제는 환경에 악영향을 미치거나 피부 안전성과 피세정체의 훼손을 야기시킬 뿐만 아니라 오일오염에 대한 세정력이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 주 세정기재로서 환경에 악영향을 미치는 연마제나 유기용제를 사용하지 않고 기존의 세정제가 가지는 세정력 이상의 세정성능과 함께 환경 친화성을 갖도록 비이온 계면활성제와 소나무오일 유도체를 주 세정기재로 함유하는 다목적 액체 세정제 조성물을 제공함을 목적으로 한다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 다목적 액체 세정제 조성물은 주 세정 기재로서 비이온 계면활성제와 소나무오일 유도체, 트리에탄올아민(이하, TEA하 함)을 포함한다.

본 발명에 있어서, 상기 비이온 계면활성제의 함량은 15-25중량%가 바람직하고, 소나무오일 유도체의 함량은 5-10중량%가 바람직하다.

비이온 계면활성제의 함량이 15중량% 미만이면 오일성분의 가용화가 어렵고, 25중량%를 초과하면 제형상의 점도가 너무 낮아지는 단점이 있다. 또한, 소나무 오일 유도체의 함량이 5중량% 미만이면 세정작용이 떨어지고, 10중량%를 초과하면 점도가 너무 높아 제형화에 어려움이 있어 바람직하지 않다.

상기 비이온 계면활성제는 폴리옥시에틸렌-60 하이드로게네이티드 카스톨 오일(이하, EMALEX HC-60이라 함), 이차 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르-9(이하, SOFTANOL-90이라 함, 및 알킬폴리글루코시드(이하, APG라 함)의 혼합물로 이루어져 있다.

EMALEX HC-60은 화학식 1로 표시되는 분자량이 높은 비이온 계면활성제로서 안정성이 높고 용혈성이 낮으며 화장품이나 의약품에 널리 이용되고 가용화제로 많이 사용되는 화합물이다.

[화학식 1]

상기 화학식 1에서, a,b,c는 각각 a+b+c=57의 조건을 만족시키는 2이상의 정수이다.

SOFTANOL-90은 화학식 2로 표시되는 비이온 계면활성제로서 용해성, 침투성, 파포성이 우수하고, 찌든때 및 오일오염 제거에 우수한 성능을 나타내는 화합물이다.

[화학식 2]

상기 화학식 2에서, m과 n은 m+n=9의 조건을 만족시키는 정수이고, y는 9이다.

APG는 화학식 3으로 표시되는 단위 구조를 갖는 비이온 계면활성제로서 우수한 습윤효과(wetting effect), 침투효과, 분산효과를 가져 부식성, 중성, 산성, 경질표면에서 우수한 세정성능을 가지고 고농도의 계면활성제에서 뛰어난 가용화 효과를 가지고 있는 화합물이다.

[화학식 3]

상기 화학식 3에서, n은 1-2의 범위이다.

탈유 지방산(이하, FA-3S라 함)은 화학식 4로 표시되는 단위구조를 갖는 소나무오일 유도체로서 오일오염 성분의 세정에 우수한 성능을 나타내는 화합물이다.

[화학식 4]

본 발명에 있어서, 에탄올은 원료 성분 희석시에 물에 대한 분산효과를 증가시키기 위하여 소량 사용한 것이다. 또한 TEA는 오일성분의 가용화제로 작용하는 화합물이다.

[시험예]

본 발명에 따른 다목적 액체 세정제 조성물에 적용하기에 적합한 원료성분 및 그의 개략적인 함량을 선별하기 위한 예비실험을 하기 시험예 1-4을 통하여 설명한다.

[시험예 1]

오일성분의 세정에 효과가 좋은 탈유(tall oil)와 디-리모넨(D-limonene)을 적용하고, 찌든때 제거에 탁월하며 오일성분의 가용화력을 가진 SOFTANOL-90을 적용하여 표 1에 조성을 갖는 세정제를 제조하였다. 표 1에서 에탄올은 희석시 물에 대한 분산효과를 증가시키기 위하여 사용된 것이다.

이와 같이 제조된 세정제의 점도와 투명도에 대하여 육안관찰하고 또한 세정제를 손에 적용후 따끔거리거나 가렵거나 피부가 붉게 변하는 등의 자극성을 관찰한 결과, 탈유의 함량이 12중량%이상이면 세정제의 점도 증가에 인하여 제형상의 어려움이 있고 디-리모넨이 1.0중량% 이상이면 모노에탄올아민(이하, MEA라 함)의 함량이 10중량% 이상일 때만 투명제형이 얻어지는데 MEA는 피부자극이 심하므로 그 함량을 줄이고 다른 가용화 원료로 대체하는 것이 요구되었다.

[표 1]

[시험예 2]

시험예 1에서 알 수 있는 바와 같이, 세정제 조성물에 디-리모넨이 함유될 경우 투명제형을 얻기 위하여 피부자극이 심한 MEA를 다량 사용하여야 하므로 바람직하지 않다. 따라서 MEA의 함량을 줄이고 MEA보다 피부자극성이 약한 TEA를 사용하고 오일오염과 찌든때 제거에 효과가 있는 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르-9(이하, LE-1019라 함)를 디-리모넨 대신 사용하여 표 2의 조성을 갖는 세정제를 제조하였다. 이와 같이 제조된 세정제에 대하여 투명도와 피부자극성을 시험예 1과 동일하게 하여 관찰한 결과, LE-1019를 적용한 처방 4,5,6의 경우 시험예에 따른 제형에 비해 투명도가 약간 떨어지고 특히 MEA가 가장 적게 함유된 처방 6은 상당히 탁한 제형을 나타냈다. 그러나 LE-1019가 함유되지 않은 처방 7은 시험예 1에 따른 제형과 같은 투명한 제형을 나타냈다. MEA의 함량이 시험예 1의 처방에 비하여 상당히 줄었음에도 불구하고 피부자극은 시험예 1의 것 보다는 덜 하지만 여전히 심하였다. 따라서 MEA의 사용을 배제하고 TEA와 다른 가용화제를 적용하는 것이 요구된다.

[표 2]

[시험예 3]

시험예 2의 결과를 참고하여 가용화제로서 EMALEX HC-60과 오일성분의 세정에 효과가 좋은 SOFTANOL-30을 적용하여 표 3의 조성을 갖는 세정제를 제조하였다. 이와 같이 제조된 세정제에 대하여 투명도를 육안관찰하고, 세정력은 화이트보드 위에 유성매직을 칠한 후 세정제에 의한 세정 효과를 관찰하였다. 그결과 EMALEX HC-60이 함유되지 않은 처방 8은 약간 불투명한 제형을 나타내었고 EMALEX HC-60이 함유된 처방들(처방 9, 10, 11, 12)은 투명한 제형을 나타내었다. 탈유는 그 함량을 감소(8-10중량% 범위)시킴에 따른 세정력의 차이가 별로 없었고 따라서 경제적인 면을 고려할 때 오일오염 세정 성능의 차이가 없는 최소한의 함량도출이 요구되고 있으며, Triton X-45는 그 사용 유무에 관계없이 제형상의 변화가 없었다. 또한 본 시험예 3의 처방에 따른 세정제의 온도별 경시변화에 따른 분리현상을 육안관찰한 결과 SOFTANOL-30이 함유되지 않은 처방 12를 제외한 처방 8-11은 상온이나 영하의 온도에서 제형상의 변화가 없었으나, 40℃, 50℃에서는 처방 8-12의 것 모두 분리현상이 일어났다.

[표 3]

[시험예 4]

오일오염 세정성능의 차이가 없는 탈유의 최소함량을 선정하기 위하여 표 4의 조성을 갖는 세정제를 제조후, 이들 세정제의 세정성능을 알아보기 위하여 화이트보드 위에 유성매직을 칠한 후 세정제에 의한 세정 효과를 관찰하였다. 세정성능을 측정한 결과, 탈유의 함량이 5.5중량%까지는 세정성능의 차이가 없었으나 5.0중량%에서는 오일오염의 분해 정도나 레진의 분산 정도가 약간 떨어짐을 볼 수 있었다. 따라서 탈유는 5.0중량%이상 함유하는 것이 요구된다.

[표 4]

이상의 시험예 1-4의 결과를 기초로 하여 본 발명에서는 세정제 조성물의 주요 성분으로서 비이온 계면활성제인 EMALEX HC-60, SOFTANOL-90, APG와 소나무오일 유도체인 탈유, 오일성분의 가용화 및 세정효과를 지닌 TEA를 적용하고, 원료성분의 희석시에 물에 대한 분산효과를 증진시키기 위해 에탄올을 미량 적용하였다.

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 후술하는 실시예는 본 발명의 바람직한 실시형태를 예시적으로 나타낸 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1-3]

표 5에 나타낸 조성으로 통상의 방법에 따라 세정제를 제조하였다.

[표 5]

이와 같이 제조된 각각의 세정제에 대하여 투명도, pH, 점도를 측정하였으며 그 결과는 표 6에 나타내었다. 여기서 투명도는 육안 관찰하였고, 점도는 브룩필드 비스코 미터로 측정하였고, pH는 제조된 세정제를 10% 희석용액을 만들어 pH 미터로 측정하였다.

표 6에서 알수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 세정제는, 그 제형상이 투명하고, 액성이 중성이다. 또한 실시예 1-3에 따른 각각의 세정제를 -20℃, -10℃, 0℃, 40℃, 50℃에 각각 보관후 상온에 방치하여 제형의 변화를 관찰한 결과 아무런 제형의 변화도 관찰되지 않았다.

[표 6]

또한 상기 실시예 1-3에 따른 세정제에 대하여 세정성능 및 기포력을 측정하였다. 비교대상 시료로는 A사에서 제조 판매하고 있는 중성세정제(이하, A사제품이라 함)와 B사에서 제조 판매하고 있는 중성세정제(이하, B사제품이라 함)로 하였다.

[세정성능 시험]

본 발명에 따른 세정제의 세정성능을 알아보기 위하여 현재 시판되고 있는 세정제와 비교시험하였다. 대상시료로는 상기 실시예 1-3에 따라 제조된 세정제와 A사 제품 및 B사 제품으로 하였다.

세정성능 시험은 상기 대상시료의 표준사용량(실시예 1-3의 세정제는 3g/L, A사제품은 6g/L, B사제품은 8g/L)으로 희석한 것과 원액을 사용하여 가정에서 발생하는 자연오염 즉, 금속, 타일,플라스틱 및 가구의 표면에 오염된 찌든때와 금속, 타일, 플라스틱, 가구, 화이트보드의 표면에 유성매직을 사용하여 인위적으로 오염시킨 유성오염을 세정하였으며, 그 결과는 표 7에 나타내었다.

[표 7] 세정성능 시험 결과

표 7에서 알 수 있는 바와 같이 실시예 1-3에 따른 세정제는 A사 제품이나 B사 제품보다 전체적으로 우수한 세정력을 나타내었는데 일반 자연오염의 경우는 모든 우수한 세정성능을 나타내었으나 인위적으로 오염시킨 유성오염의 경우에는 오일성분을 함유하는 실시예 1-3의 것만이 우수한 세정성능을 나타내었다. 특히, 유성오염 세정시 오일성분과 함께 유성오염이 유화되어 세정되는 것을 관찰할 수 있었다.

[기포력 시험]

기포력 시험은 대상시료로서 전술한 세정성능시험에서 사용된 시료와 동일한 것으로 하였다.

기포력 시험방법은 아래와 같다.

시험방법:실린드리칼 폼 시험법(cylindrical foam test method)에 준함.

온도:25℃

물의 경도:수도물(탄산칼슘으로서 50ppm)

농도:표준사용량

소일(soil):KS M2776에 준하여 제조

[표 8]

기포력 시험 결과

표 8에서 알수 있는 바와 같이 기포력의 순서를 보면 A사제품실시예 1실시예 3실시예 2B사 제품인데 A사제품과 B사제품은 각각 음이온 계면활성와 양이온 계면활성제의 함유로 인해 이와 같은 기포력을 갖는 것으로 보인다. 일반적으로 다목적 세정제는 세정방법의 특성상 기포가 너무 높거나 낮으면 바람직하지 않기 때문에 본 발명에 따른 실시예 1-3의 세정제가 적절한 기포력을 갖는다는 것을 알 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 다목적 액체 세정제 조성물은 주세정 기재로서 환경에 악영향을 미치거나 피부 안전성과 피세정체의 훼손을 야기시킬 뿐만 아니라 오일오염에 대한 세정력이 떨어지는 연마제나 유기용제를 사용하는 대신에 비이온 계면활성제와 소나무오일 유도체를 적용함으로써 기존의 세정제가 가지는 세정력 이상의 세정성능과 함께 환경 친화성을 갖는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 다목적 농축 액체 세정제 조성물에 있어서, 비이온 계면활성제 15-22중량%와 소나무오일 유도체 5-10중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 다목적 액체 세정제 조성물.
2. 제1항에 있어서, 비이온 계면활성제는 폴리옥시에틸렌-60하이드로게네이티드 카스톨 오일, 2차 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르-9 및 알킬폴리글루코시드의 혼합물인 것을 특징으로 하는 다목적 액체 세정제 조성물.