KR19990035899A - 세정 조성물 및 세정 조성물의 신축점성을 향상시키는 방법 - Google Patents

세정 조성물 및 세정 조성물의 신축점성을 향상시키는 방법 Download PDF

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Abstract

이 발명은 (a) 활성 세정 화합물과 (b) 테트라데실디알킬아민옥사이드와 유기 카운터이온으로 조성된 점탄성 증점 시스템을 포함하는 수용액 상태로 형성되고 20℃에서 500cP 이상의 점도를 갖는 증점된 점탄성 세정 조성물로 구성됨. 본 발명은 종래의 하이포클로라이트 세정 조성물을 분사처리할 때 증발에 의하여 나타나는 표백제 냄새가 감소되는 효과를 갖고 있음. 본 발명의 조성물은 경질 표면 세정제와 배수구 개통제 조성물로 이용할수도 있음.

Description

세정 조성물 및 세정 조성물의 신축 점성을 향상시키는 방법
종래에도 특정한 조성물, 예를들면 경질표면 세정 조성물과 같은 표백제를 포함하는 조성물에 사용하기 위한 증점 시스템을 개선하기 위한 많은 연구가 진행되어 왔다. 증가된 점도를 갖는 세정 조성물은 특히 수직 또는 경사표면을 세정하는데 유리하고 또한 폐쇄된 배수구속에 남아 있는 물속을 통하여 하향이동할수 있도록 설계된 조성물에 유리하게 이용되고 있다. 이러한 세정 조성물의 효과는 세정제의 체류시간의 증가에 의하여 크게 증가된다. 또한 전술한 점성 조성물은 비점성 제품에서 나타나는 문제점인 처리시 조성물이 주위로 튀겨나가면서 안개상태로 되어 비보호 표면으로 비산되는 문제점을 최소한도로 감소시킨다. 특히 세정제가 주위로 튀겨나가고 비산되는 현상은 소비자가 세정제를 선택할 때 가장 못마땅한 현상으로 지적되고 있다.
개선된 세정제를 제공하기 위한 히남 등의 미국특허 3,684,772호에서는 아민옥사이드와 지방산 비누를 사용하여 하이포클로라이트 용액의 점도를 증가시키는 기술이 공개되었다. 그리고 조이의 미국특허 4,229,313호에는 분지쇄 및 직쇄 아민옥사이드 혼합물을 포함하는 세정 조성물이 기재되어 있다. 그러나 전술한 특허들의 어디에도 점탄성 증점 시스템은 제안되지 않았다.
슐립의 미국특허 4,337,163호에는 전술한 방법과 약간 다르게 시도한 아민옥사이드 또는 4급 암모늄 화합물과 포화 지방산을 포함하는 점조성 염소표백 조성물이 기재되어 있다. 전술한 슐립의 조성물은 10 내지 150 cS(센티스트로크)의 운동학적 점도를 달성하였으나 완충염의 존재를 필요로 한다. 스토다트의 미국특허 4,576,728호에는 아민옥사이드와 함께 3- 또는 4-클로로벤조익산, 4-브로모벤조익산, 4-톨루익산 및 3-니트로벤조익산을 포함하는 전단-희석성 하이포클로라이트 조성물이 기재되어 있다. 벤담 등의 미국특허 4,399,050호에는 카복실화 계면활성제, 아민옥사이드 및 4급 암모늄 화합물로 증점된 하이포클로라이트 조성물이 기재되어 있다. 또한 시트론 등의 미국특허 4,282,109호에는 설페이트에 대한 아민옥사이드의 비율이 최소한 3 : 4 의 비율로 배합된 C 10-18 아민옥사이드와 알카리 금속 C 8-12 알킬설페이트의 배합물로 증점된 하이포클로라이트 표백제가 기재되어 있다.
뢰릭 등의 미국특허 4,842,771호에는 큐멘-, 자일렌- 또는 톨루엔-설페이트와 함께 C 16 또는 그 이상의 알킬 그룹을 갖고 있는 3급 아민옥사이드를 포함하고 pH가 6을 초과하지 않도록 산을 1-5% 포함하는 조성물이 기재되어 있다. 그러나 전술한 뢰릭 등의 특허에서는 알카리성 세정제에 대하여는 언급되지 않았다. 벤담 등의 미국특허 4,800,036호에는 오늄(onium) 계면활성제 이온과 방향족 설폰산 또는 카복실산 카운터이온(counterion)으로 증점된 점탄성 하이포클로라이트 용액이 기재되어 있는바, 전술한 오늄 지분은 4급 암모늄 그룹으로 되어 있다. 레이다 등의 미국특허 5,336,426호 및 스미스의 미국특허 5,389,157호에는 C 1-4의 알킬쇄를 갖는 아릴알킬설폰네이트가 기재되어 있다. 그리고 스토다트의 미국특허 4,783,283호에는 1-4 탄소원자를 갖는 알킬그룹으로 치환된 알킬화 벤젠- 또는 나프탈렌-설폰네이트 0.05-0.5%와 C 12-15 아민옥사이드 0.1-5%를 포함하는 전단 희석성 하이포클로라이트 조성물이 기재되어 있다. 전술한 스토다트의 특허에는 아민옥사이드와 두 개의 특정된 아릴설폰네이트를 배합하는 것으로 한정되었고 점탄성은 나타나지 않는 것으로 되어 있다. 보덴 등의 미국특허 4,390,448호에는 C 10-12 알킬디페닐옥사이드 디설폰네이트와 C 11-13 디메틸아민옥사이드로 조성된 세제 시스템이 기재되어 있고, 스타인하우어의 미국특허 4,071,463호에는 알카리 금속 C 6-20 알킬설페이트, 특히 고도로 분지된 C 12 알킬 그룹을 포함하는 알카리 금속 알킬설페이트와 알카리 빌다를 포함하는 증점된 하이포클로라이트 표백 조성물이 기재되어 있다.
대부분의 종래 증점제는 세정제, 특히 하이포클로라이트 조성물을 증점시키기 위하여 사용하는데 부적당하였다. 예를들면, 무기 증점제는 분무형 분사기에 사용하는 경우, 증점제가 분사기의 분사공을 차단하여 분무작동을 방해하는 문제점이 있는 것으로 나타났다. 종래의 증점된 세정 조성물에 의하여 나타나는 또 하나의 문제점은 세정특성이 감소되고 하이포클로라이트 세정 조성물에서 대표적으로 나타나는 불쾌한 표백제 냄새가 나타난다는 것이다. 이러한 표백제 냄새는 활성 염소-방출 화합물, 분자상태의 염소 또는 염소가 결합된 화합물로부터 나온다. 비록 조성물에 방향제가 첨가되는 경우에도 통상의 증점된 세정 조성물에는 소비자나 최종 사용자가 싫어하는 표백제 냄새가 남아 있게 된다. 이러한 표백제의 냄새를 감소시키는 방법의 하나로는 염소-함유 조성물을 증발시켜 표백제 냄새와 관련된 불쾌한 냄재를 흡입제거할수 있도록된 종래의 분사기를 사용하는 것이다. 이러한 분사기는 거품 물질을 세정할 표면으로 직접 처리하여야 하도록 되었다. 일반적으로 거품물질은 신속하게 처리할수 없으므로 이러한 분사기들은 넓은 표면을 신속하게 세정하고자 할 때는 비교적 비효율적이다.
본 발명의 목적은 트리거 분사기에 사용할수 있는 점탄성 유동성을 갖고 있는 하이포클로라이트를 포함하는 증점된 점탄성 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 하나의 목적은 분사시 안개화가 감소되고 표백제 냄새가 감소된 하이포클로라이트 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 통상의 실온에서 뿐만 아니라 고온과 저온에서도 상 안정성이 있는 증점된 하이포클로라이트 세정 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 배수구 개통효과를 증가시키기 위한 점탄성 유동성을 갖는 안정한 증점된 하이포클로라이트 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 하나의 목적은 고 이온 및 저 이온 강도에서도 표백 안정성을 나타내는 증점된 점탄성 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명은 점탄성 유동성을 갖는 세정제 조성물에 관계되는 것으로서, 특히 개선된 신축 점성을 갖도록 조성된 점탄성 유동성을 갖는 하이포클로라이트 조성물에 관한 것이다.
도 1은 최대 점도 부위를 결정하기 위한 C 14 아민옥사이드의 상이한 농도에 대한 C 16 디페닐옥사이드 디설폰네이트 농도별 전단점도를 나타낸 그래프이고,
도 2는 도 1에서 0.05중량%와 0.5중량% 사이의 C 16 농도 부위를 확대한 그래프이며,
도 3은 본 발명에 의한 실시예들에 따른 각종 조성물 제품에 대한 총 증점제 시스템( 예를들면, C 14 아민옥사이드/C 16 디페닐옥사이드 설폰네이트) 농도의 함수로서의 점도를 나타낸 그래프이다.
용어 정의
본 발명에 사용하는 기술 용어는 다음과 같은 의미를 갖는다.
"분사기" 또는 "분사기구"는 본 발명의 증점 시스템을 갖는 표백 조성물을 물줄기 또는 미립자 형태로 배출하는 기구를 의미한다. 일반적으로 전술한 형태의 분사기는 수동식이다. 예를들면, 분사기구는 표백 조성물을 수용하는 용기, 펌프 및 전술한 조성물을 미립자 또는 줄기형태로 형성하면서 배출하는 노즐을 포함한다. 펌프는 표백 조성물을 용기로부터 노즐을 통하여 대기중으로 발사시키는 압력을 발생시킨다. 바람직한 분사기구는 표백제나 하이포클로라이트에 의하여 침식당하지 아니하는 부품들로 구성되었다, 이러한 분사기구는 분사제나 분무 추진제를 포함하는 적당한 에어로졸 기구일수도 있다.
"신축 점성"은 신축 유동장에서의 응력벡타를 따른 흐름에 대한 단일 축류저항을 나타낸다. 신축성 흐름의 한 예는 대향 젯트속으로 유체를 끌어들이므로서 나타날 수 있는 한 축을 따라 유도되는 신축성 변형이다. 신축성 흐름에서는 속도 구배가 흐름과 같은 동일방향으로 된다. 전단 유동에서는, 반대로 속도 구배가 흐름방향에 대하여 수직으로 된다. 신축성 유동장은 전단 유동장보다 더 강하여 전단 흐름에서 최소한으로 변형되는 유연성 입자(예를들면, 로드-미셀)를 현저하게 신축시킨다. 입자들의 마찰은 그 최대 크기에 비례하므로 가요성 입자들의 신축은 측정된 속도에서 입자들의 충돌을 현저하게 증가시킨다. 시료의 신축특성은 배출공을 통하여 시료를 짜내거나 또는 분무형성중에 젯트 파괴를 억제하는 것과 같은 실질적인 사용상태에서 볼 때 전단 특성보다 더 중요할수 있다.
"미셀"(micell)은 액체 매제중에서 계면활성제 분자들과 같은 각개 분자들의 자체-결합에 의하여 임의로 응집되어 형성되는 구조체이다. 이러한 분자 응집은 계면활성제(예를들면, CMC)의 특정 농도(미셀화 농도로 알려짐) 이상에서는 일정한 온도범위에서 단량체 형태 또는 용해되었으나 결합되지 아니한 계면활성제 분자들과 평형을 이룬다. "보통" 미셀들은 가능한한 물과 접촉을 피하는 계면활성제의 친유성(소수성) 부분들로 이루어진 비교적 소수성 코아 부분과 분자의 소유성(친수성) 말단에 의하여 형성된 외곽의 친수성 부위루 구성된다. 응집체에 있는 계면활성제의 수에 따라 미셀 형태는 구상으로부터 편원형 또는 폭이 넓은 타원형으로 변하는바, 타원형은 디스크형 뿐만 아니라 긴 봉상을 포함한다. 봉상 미셀은 알카리 체인의 길이를 늘이므로서 더 나타날 수 있다. (스미스의 미국특허 5,011,538호 참조)
수성 액체와 관련하여 사용한 "안개"는 이동 또는 고정상태로 공기중에서 낙하하면서 분산되는 미세한 액체 방울을 의미한다. 특히 안개는 공기중에 수성 방울로서 떠다니는바, 이러한 현상은 바람지하지 않다. 미립자, 즉 분무방울은 직경 10㎛ 이상의 직경을 갖는 가스-분산 액체 방울인데 반하여, 안개 방울은 10㎛ 이하의 직경을 갖는 가스-분산 액체 방울로 정의되는 것이 보통이다.
"전단 희석"은 액체에 전단력이 가하여 졌을 때 액체의 유동성이 증가하여 가하여진 힘의 방향에 있는 액체가 현저하게 묽어지는 액체가 갖고 있는 고유의 특성을 의미한다.
"점탄성"은 에너지가 액체에서 사라지는 액체상태, 예를들면 점성과 에너지가 유체에 축적되는 고체상태, 예를들면 탄성을 동시에 갖고 있는 복합적인 행동 특성을 나타낸다. 점탄성은 본 발명의 세정 조성물과 관련하여 자주 사용하는 용어이다.
도면에 의한 상세한 설명
수용액 상태의 점탄성 유동성을 갖는 안정한 증점 시스템은 3급 아민옥사이드 비이온성 계면활성제, 특히 테트라데실디알킬아민 옥사이드와 소수성 카운터이온으로 제조된다. 소수성 카운터이온은 알킬디페닐 에텔 설폰네이트와 같은 음이온성 종류가 바람직하지만 타우레이트, 사코시네이트, 살리실레이트, 카복실레이트, 벤조익산과 그 유도체들 및 전술한 물질의 알카리 금속염이 사용될수도 있다. 본 발명의 점탄성 시스템을 활성 세정 화합물과 배합하면, 생성된 본 발명의 점성 조성물은 우수한 전단 감수성과 전단 희석성을 나타내고, 피복, 가구, 피부, 눈 등과 같은 비보호 표면으로 불필요하게 튀기지 않게 된다. 특히, 본 발명의 조성물은 분사기로부터 분출될수 있는 충분한 유체상으로 되고, 분사된 후에는 즉시 그들의 점조 특성을 회복하여 세정할 표면에 부착되게 된다. 이러한 두 특성은 본 발명에 의한 증점제 시스템의 점탄성 작용과 전단 희석 특성에 의하여 가능하게 된다. 전술한 점탄성 특성은 신속한 점도 회복에 관계된다.
본 발명의 점탄성 세정조성물은 열역학적으로 안정하여 1.8℃ 내지 37.8℃의 온도범위에서도 우수한 상 안정성을 나타낸다. 특히, 본 발명의 점탄성 제품은 노즐이나 또는 협소한 구멍을 통하여 분산시킬 때 표백제 냄새가 적게 나는 특성을 갖고 있다. 이러한 냄새 감소는 기본적으로 안개화의 감소에 의한 것으로 생각되는바, 이러한 사실은 본 발명의 조성물이 분산구에서 보다 큰 방울로 배출된다는 사실에 의하여 입증된다. 분사시 큰 입자의 형성은 본 발명의 점탄성 시스템에서 관찰되는 증가된 신축 점도와 관계된다.
본 발명의 점탄성 시스템이 최소한 하나의 활성 세정 화합물과 배합되는 경우, 생성된 세정 조성물은, 예를들면 20-5,000cP(센티포이스) 또는 그 이상 높은 점도를 갖는다. 이러한 세정 조성물은 점조성이 크게 향상됨과 동시에 부수적으로 표백제 냄새가 감소되고 조성물의 안정성이 향상된다. 이러한 특성에 의하여 본 발명의 세정 조성물은 조성물을 세정할 표면에 분무하거나 물줄기 형태로 직접 처리하기 위한 다양한 분사기를 사용하여 처리할수 있게 된다. 전술한 바와 같이 본 발명의 조성물은 예를들면, 스펙시알티 패케이징 프로닥츠 인코포레이티드 또는 컨티넨탈 스프레이어스 인코포레이티드에서 판매하는 수동조작형 트리거형 분사기와 같은 분무형 분사기에 사용할수 있다. 이러한 형태의 분사기는 던닝의 미국특허 4,538,745호 및 포카라치의 미국특허 4,646,973호에 기재되어 있다. 전술한 특허의 분사기들에서는 조성물이 세정할 표면에 미립자 형태로 직접 처리되는 미세한 미립자로 분해된다. 분무형 분사기는 특히 조성물을 비교적 넓은 표면에 균일하게 간단히 처리할 때 유리하게 이용된다.
본 발명의 한 형태는 점탄성 유동성을 갖는 안정한 세정 조성물에 있어서, (a)활성 세정 화합물, 및 (b)(i)테트라데실디알킬아민옥사이드와 (ii)소수성 유기 카운터이온으로 조성된 점탄성 증점 시스템을 포함함을 특징으로 하는 세정 조성물로 구성된다.
전술한 본 발명의 조성물에는 다수의 다른 첨가 성분들이 추가로 첨가될수 있다. 추가되는 성분들은 안정성, 유동성, 세정 성능 및/또는 제품의 외관이나 소비자의 호응도를 향상시키는 역할을 한다.
본 발명에 의한 세정 조성물의 점탄성은 테트라데실디알킬아민 옥사이드와 소수성 유기 카운터이온을 포함하는 본 발명의 증점 시스템에 의하여 나타난다. 생성된 본 발명에 의한 계면 활성제 조성물의 점도는 실온( 약 20℃ )에서 물보다 약간 높은 점도부터 수천 센티포이스(cP)의 점도 범위로 될 수 있다. 소비자의 입장에서 바람직한 점도범위는 20-3000 cP, 특히 40-2500 cP이고, 가장 바람직한 점도범위는 50-2000 cP 범위이다. 그러나 전술한 점도범위는 조성물의 용도와 증점제의 유동특성 및 전단 감응성에 의하여 달라질수 있다. 예를들면, 트리거-분사기나 노즐형 분무기를 사용하여 조성물을 처리할때는 점도범위가 20-1000 cP 범위로 되도록 하는 것이 좋다. 반면에 폐쇄된 배수구를 개통하기 위하여 사용할때는 100-2000 cP 범위로 되는 것이 더 바람직 하다. 분무용 세정제로 사용하는 본 발명의 일예에서는 조성물의 점도를 20-500 cP 범위로 되도록 한다.
점조성 세정제로 사용하는 본 발명의 조성물은 계면활성제와 같은 계면활성 세정화합물 및 아민옥사이드와 소수성 카운터이온을 포함하는 점탄성 증점 시스템을 필수적으로 포함한다. 이하 본 발명에 사용되는 각 성분들을 구체적으로 설명한다.
활성 세정 화합물
본 발명의 증점 시스템과 함께 사용할수 있는 세정 화합물로는 공지된 여러 종류의 화합물들이 있다. 이러한 세정 화합물들은 화학반응이나 효소반응 또는 물리적인 작용에 의하여 목표한 물질과 상호작용을 하게 되는바, 이하 이러한 작용들을 모두 반응으로 표현한다. 유용한 반응성 화합물은 산, 염기, 산화제, 환원제, 용제, 효소, 치오유기화합물, 계면활성제 또는 세제등과 이들의 혼합물도 포함한다. 효소의 예로는 프로테아제, 아밀라제, 리파제 및 셀룰라제가 있다. 유용한 용제로는 포화 하이드로카본, 케톤, 카복실산 에스텔, 테르펜, 글리콜, 에텔등이 있다. 산화제로는 각종의 할로겐 또는 유리산소 표백물질들을 포함하는 표백제가 있다. 특히 바람직한 산화제로는 각종의 하이포클로라이트 생성물질, 예를들면, 하이포할라이트의 알카리금속 또는 알카리 토류 금속염, 할로아민, 할로이민, 할로이미드 또는 할로아미드로부터 선택된 표백제중에서 선택된 할로겐 표백제가 있다. 전술한 할로겐 표백제들은 하이포할로우스 물질을 생성하는 것으로 믿어 진다. 용액중에서 하이포클로라이트를 생성하는 하이포클로라이트와 하이포클로라이트 생성물질들도 바람직한 할로겐 표백제이지만, 하이포브로마이트도 할로겐 표백제로 사용할수 있다. 대표적인 하이포클로라이트를 생성하는 화합물로는 소듐-, 포타슘, 리튬- 및 칼슘 하이포클로라이트와 염화된 인산염 12수화물, 포타슘- 및 소듐-디클로로이소시안네이트와 트리클로로시아누릭산이 있다.
본 발명에 사용하는데 적당한 유기 표백제로는 트리클로로시아누릭산 및 트리브로모시아누릭산같은 헤테로사이클릭 N-브로모- 및 N-클로로-이미드; 디브로모시아누릭산 및 디클로로시아누릭산과 이들의 포타슘 또는 소듐염; N-브롬화 및 N-염소화 석신이미드, 말론이미드, 프탈이미드 및 나프탈이미드; 디브로모- 및 디클로로-디메틸 하이단톤 및 클로로브로모디메틸하이단톤과 같은 하이단톤; N-할로설파미드; 할로아민(할로겐 성분은 염소와 브롬이 바람직함); 및 전술한 성분들의 혼합물이 있다. 본 발명의 세정 조성물에 활성 세정화합물로 사용하는데 특히 적당한 물질은 화학식 NaOCl을 갖고 있는 소듐하이포클로라이트이다. 전술한 활성 세정화합물들은 본 발명의 세정 조성물에 전체 세정 조성물의 중량을 기준으로 0.1중량% 내지 15중량%, 특히 0.1중량% 내지 10중량%의 범위로 포함되는 것이 좋은데, 가장 바람직한 것은 0.2중량% 내지 6중량% 포함되는 것이다.
증점 시스템
본 발명의 신규한 증점 시스템은 아민옥사이드를 포함하는 계면활성제와 소수성 카운터이온을 포함한다. 전술한 증점 시스템에 사용하는 성분들에 대하여 구체적으로 설명한다.
a. 아민옥사이드
본 발명에 사용하는데 적당한 계면활성제는 아민옥사이드이다. 본 발명의 한 예에 따르면 아민옥사이드는 표백 안정성이 있는 것이 바람직하다. 일반적으로 아민옥사이드는 3급 아민옥사이드, 특히 다음의 일반식으로 표현되는 아민옥사이드가 바람직하다.
식중, R2는 C 14 알킬 그룹을 나타내고, R1및 R3는 C 1-3 알킬 그룹, 특히 메틸 그룹을 나타낸다. 가장 바람직한 아민옥사이드는 R1및 R3가 둘다 메틸이고 R2가 C 14 알킬 그룹을 갖는 디메틸테트라데실아민 옥사이드이다. 이러한 비이온성 계면활성제의 대표적인 예로는 암모닉스 엠오(스테판 케미칼 캄파니 제품)와 바록스(론자 인코포레이티드 제품)이 있다.
전술한 일반식에서 R2그룹은 직쇄상으로 된 것이 좋으나, 감마 위치의 탄소나 질소원자에 약간의 측쇄가 결합된 것을 사용할수도 있다. 일반적으로 측쇄가 부착되는 탄소원자가 아민 그룹으로부터 멀리 떨어지면 떨어질수록 측쇄의 길이는 더 길어질수 있다. 전술한 일반식에서 분지된 R2그룹의 가장 긴 체인이 14 이하의 탄소원자를 포함하는 아민옥사이드도 본발명에 사용할수 있다. 아민옥사이드는 증점시키는데 필요한 량이 사용되는바, 전체 세정 조성물의 중량을 기준으로 0.1 내지 5.0%, 특히 0.1 내지 3.0%의 범위로 포함되는 것이 바람직하지만, 가장 바람직한 것은 0.2 내지 1.5%의 범위로 포함되는 것이다.
본 발명의 요지는 아민옥사이드 R2그룹의 체인 길이와 관계된다. 아민옥사이드는 알킬 그룹 평균 16 탄소원자를 기본으로한 증점 시스템을 청구한 초이 등의 동일자 미국특허출원 08/324,316호에 기재되어 있는 아민옥사이드와는 달리 C 14 테트라데실알킬 그룹과 같은 비교적 고율의 R2그룹을 포함한다는 것이 중요하다. 본 발명에서는 R2가 오로지 C 14 알킬 체인 그룹만으로된 아민옥사이드만이 사용되는 것이 아니라 짧은 체인(C 10-12)과 긴 체인(C 15-18) 길이의 알킬 그룹이 존재하여도 이들의 평균 길이가 C 14로 되는 아민옥사이드는 모두 사용할수 있다. 이러한 혼합된 체인 길이는 본 발명에 의한 증점 시스템의 신축 점성을 완화시키거나 파괴하지 않으면서 혼합 미셀을 형성하게 된다. 예를들면, C 14 보다 짧은 알킬 체인 길이를 갖는 아민옥사이드는 소수성으로 되어 수용액에 용해하게 된다. 그리고 이러한 짧은 체인 길이를 갖는 알킬 그룹은 카운터이온과 함께 큰 신축 점성을 갖지 아니하는 혼합물을 형성하고, 그에 따라 빈약한 점탄성 증점 특성을 나타내게 된다. 반면에 C 16-18(혹은 그 이상의 탄소원자) 이상의 체인 길이를 갖는 R2알킬 그룹은 소수성을 증가시키는 경향이 있어서, 수성 시스템을 난용성으로 되게 한다. C 15 보다 긴 알킬 체인을 갖는 R2그룹을 포함하는 아민옥사이드의 혼합물은 전술한 카운터이온과 함께 점탄성 혼합물을 형성하는 증점 특성을 나타내지 아니한다.
본 발명에 의한 조성물의 C 14 체인 길이에 대한 용어는 다음과 같은 수학식으로 표현할수 있다.
ACF= [Am.O.] x FC-14
식중, ACF는 중량%로 나타낸 최종 생성 제품중에 존재하는 C 14의 실질적인 량이고,
[Am.O.]는 중량%로 나타낸 죄종 생성 제품중의 아민옥사이드 농도이며,
FC-14는 C 14 알킬 그룹인 아민옥사이드 R2그룹인바, 이에 대하여는 다음의 수학식으로 설명된다.
FC-14= (C 14 로서의 R2) ÷ (전체 R2)
식중, (C 14로서의 R2)는 R2가 C 14 알킬인 아민옥사이드의 양을 나타내고,
(전체 R2)는 조성물중의 전체 아민옥사이드 량을 나타낸다.
본 발명에 의한 ACF에 관련된 허용가능한 수치는 0.1-5.0%, 특히 바람직한 것은 0.1-3.0%이며, 가장 바람직한 것은 0.2-1.5% 범위이다. 이러한 수치는 아민옥사이드 증점 유효량에 대하여 제시된 것과 일치한다. 전술한 수학식(1)은 다음의 예에 의하여 쉽게 이해할수 있다. 오직 존재하는 아민옥사이드 R2알킬그룹이 C 12 및 C 14 이고 이러한 그룹들은 C 12 : C 14 비율이 1 : 2 의 비율로 존재한다고 가정한다. 이 경우 (C 14 로서의 R2)는 2의 값을 갖고 (전체 R2는 3이되게 되어, FC-4의 값은 2/3의 값을 갖게 된다. 아민옥사이드가 최종 제품중에서 약 3.0중량%의 아민옥사이드 농도로 되도록 사용되는 경우, ACF는 다음의 표 1에 따른 완만한 점조성 점탄성 액체의 특성을 나타내는 2.0중량%의 값을 갖게될 것이다.
ACF에 대한 대표적인 값과 본발명에 의한 증점된 점탄성 조성물의 특성.
ACF값(중량%) 증점된 점탄성 제품 특성
0.1 - 0.6 약간 점탄성 액체: 약 10-500cP의 점도
0.6 - 1.2 완만하게 증점된 점탄성 액체: 약 500-1,000cP의 점도
1.0 - 2.0 대단히 증점된 점탄성 액체: 약 2,000-3,000cP의 점도
2.0 - 5.0 극히 증점된 점탄성 액체: 겔-특성, 특히 최대 점도: 3,000cP이상의 점도
필수적인 것은 아니지만, R2아민옥사이드의 C14-함유 혼합물에는 보다 짧은 (예를들면, C10-12 또는 그 이하의 탄소) 체인 길이를 갖는 지분이 전체 아민옥사이드 R2의 수를 기준으로 40% 이하, 특히 25% 이하, 가장 바람직하게는 10% 이하 포함될수 있다. 아민옥사이드 혼합물중에는 보다 긴 (예를들면, C16-18 또는 그 이상의 탄소) 체인 길이를 갖는 지분도 전체 아민옥사이드 R2의 수를 기준으로 20% 이하, 특히 15% 이하, 가장 바람직하게는 10% 이하 포함될수 있다. 동시에, 아민옥사이드의 R2그룹은 R2그룹의 전체 수를 기준으로 60% 이상, 특히 70% 이상, 가장 바람직하게는 80% 이상의 C 14 알킬 그룹을 포함하는 것이 좋다. 본 발명에 사용되는 바람직한 아민옥사이드로는 "암모닉스 엠오"가 있다.
b. 유기 카운터이온
전술한 점탄성 증점 시스템은 카운터이온이 충분한 소수성을 갖는 종류일 때 가장 성공적으로 얻어지는 것으로 확인되었다. 이러한 소수성 물질은 전술한 본 발명에 의한 점탄성 증점 시스템의 많은 특성을 나타내는 미셀 형성을 가장 효과적으로 촉진하는 것으로 확인되었다. 본 발명에 사용하는데 적당한 유기 카운터이온으로는 다음의 구조식을 갖는 알킬화 디페닐옥사이드 설폰네이트를 포함하는 알킬아릴 에텔 설폰네이트 계면활성제 중에서 선택할수 있다.
식중, R4와 R5는 H 또는 평균 5 - 20 탄소원자의 체인 길이를 갖는 알킬 그룹이고, X는 H 또는 Na, K 와 Li 중에서 선택한 알카리 금속이며, m과 n은 독립적으로 0 또는 1의 값을 갖는다. 전술한 일반식에서, X가 H인 경우에는 산성 디페닐옥사이드 설폰네이트 카운터이온이 얻어지고, X가 알카리 금속인 경우에는 비이온성 카운터이온이 얻어진다. 본 발명의 바람직한 형태에서는 R4가 알킬이고, R5가 H인 카운터이온을 사용할수 있다. 특히 카운터이온은 n과 m이 각각 1인 경우 바람직한 설폰네이트 구조가 얻어진다. 본 발명의 다른 예에서는 X가 H인 것이 바람직하다. 본 발명에 사용되는 디페닐옥사이드 설폰네이트는 우수한 투명성을 부여하는 경향이 있어서 본 발명의 증점 시스템에 사용하는데 적당하다. 반면에 m과 n의 합계가 1, 예를들면, m+n=1로 표시되는 모노설폰네이트는 빈약한 투명성을 나타내는 경향이 잇어서 사용하는데 바람직하지 못하다.
카운터이온의 알킬 그룹 체인 길이는 본 발명의 증점시스템에 주요한 변수로 작용한다. R4에는 다양한 길이의 알킬 그룹 체인이 존재할수 있으나, 이러한 혼성된 알킬 그룹 체인은 치환된 페닐옥사이드 카운터이온을 생성하므로 본 발명의 증점 시스템에 바람직하지 아니한 점도를 나타내게 된다. 따라서 모노알킬-치환 페닐옥사이드 설폰네이트가 디알킬-치환 페닐옥사이드 설폰네이트보다 본 발명에 더 유리하다.
전술한 본 발명의 아민옥사이드와 디페닐옥사이드 설폰네이트 계면활성제를 배합하여 증점 시스템을 형성하되, 특히 디페닐옥사이드 설폰네이트의 알킬 그룹 체인 길이가 16 탄소원자( C 16 )정도로 되는 경우, 요구하는 유동특성이 얻어진다는 놀라운 사실을 알게 되었다. C 16 알킬디페닐옥사이드 설폰네이트의 사용은 개선된 점탄성을 가져옴과 동시에 추가되는 계면활성제가 향상된 세정성능을 나타내도록 하는 두 가지 효과를 동시에 얻을수 있도록 한다. C 18 또는 그 이상의 알킬 체인 길이를 갖는 디페닐옥사이드는 수용성을 현저하게 감소시키므로 본 발명에 의한 점탄성 시스템의 증점특성에 기여하지 못한다. 반면에 알킬 체인 길이가 C 6 내지 C 12 정도로 짧은 카운터이온은 높은 수용성에 의하여 전술한 본 발명의 아민옥사이드와 함께 사용하는 경우 높은 신축특성을 나타내지 못한다.
전술한 이유 때문에 카운터이온의 혼합물중에 존재하는 짧은 체인 길이(예를들면, C 6-14 또는 그 이하의 탄소원자)와 긴 체인 길이(예를들면, C 18 도는 그 이상의 탄소원자)의 알킬 그룹은 전체 카운터이온 알킬 그룹의 중량을 기준으로 20% 이하, 특히 15% 이하, 바람직하게는 10% 이하로 존재하여야 한다. 또한 카운터이온의 알킬 그룹은 전체 R4및 R5중량을 기준으로 85% 이상, 특히 95% 이상, 가장 바람직하게는 99% 이상으로 포함되는 것이 바람직하다. 본 발명의 한 예에 따르면 카운터이온은 다우 케미칼에서 생산하는 모노알킬디페닐옥사이드 설폰네이트( MADS)와 같은 "다우팩스"계 계면활성제나 폴리-터젠트 4C3(올린 케미칼 제품) 중에서 선택할수 있다. C 16-MADS형 계면활성제인 다우팩스 8390은 본 발명에 사용하는데 적당한 카운터이온 중의 하나이다. 또한 적당한 알킬설폰산으로는 전기한 일반식에서 R4가 H이고 R5가 평균 16 탄소원자로된 구조를 갖는 다우팩스 2AO이 있다. 그 외의 C 16 MADS형 다우팩스계 카운터이온들도 본 발명에 사용할수 있다.
소수성 카운티이온은 증점시키는데 필요한 유효량이 사용되는바, 예를들면 전체 세정 조성물의 중량을 기준으로 0.1% 내지 4.0%, 특히 0.1% 내지 3.0%, 바람직하게는 0,2% 내지 1.5%의 범위로 사용된다. 본 발명의 증점 시스템에 사용되는 카운터이온에 대한 아민옥사이드의 중량비는 10:1과 1:10 사이, 특히 4:1과 1:2 사이, 바람직하게는 2:1과 1:1 사이로 되는 것이 바람직하다. 본 발명의 한 예에서는 약 4:3의 비율로 사용한다. 전술한 카운터이온에 대한 아민옥사이드의 비율은 혼합 미셀의 구조가 얻어지는 신축 특성에 대한 결정 함수임을 나타낸다. 특정한 이론적인 근거는 없지만, 본 발명자들은 카운터이온이 아민옥사이드와 함께 긴 봉상 미셀을 형성하는 것으로 믿고 있다. 이러한 미셀들은 효과적인 점조성을 나타내는 망상 구조를 형성할수 있다. 본 발명자들은 전술한바와 같은 점탄성 증점은 카운터이온이 충분한 소수성을 갖고 있을 때 가장 성공적으로 얻어짐을 알게 되었다. 이러한 종류의 카운터이온들은 미셀형성을 촉진하는데 더 효과적이다.
보조 계면활성제
경우에 따라서는 낮은 저장온도에서도 응고지 아니하는 점탄성 세정 조성물을 필요로 할 때가 있다. 때에 다라서는 저장온도가 0℃ 내지 20℃로 되는 경우가 있을수 있다. 본 발명자들은 4급 암모늄 화합물, 베테인, 살코시네이트, 타우리드 및 이들의 혼합물중에서 선택한 보조 계면활성제를 첨가하면 증점 효과가 향상됨과 동시에 저온 상 안정성이 향상됨을 알게 되었다. 이러한 보조 계면활성제들은 봉상 미셀 형성에 나쁜 영향을 미치지 않는한 C 14 이외의 다른 R 그룹을 갖는 아민 옥사이드들이 사용될수도 있다. 또한 세정성, 용해성, 습윤성등과 같은 다른 목적을 위하여 비증점성 계면활성제들이 사용될수도 있다.
전술한 보조 계면활성제들은 향상된 저온 점탄성을 향상시키는 요구하는 기능을 발휘할수 있는 유효량을 첨가하는바, 보통 점탄성 조성물의 전체 중량을 기준으로 0.0% 내지 5.0%, 특히 0.1% 내지 2.0% 범위로 되게 첨가한다. 본 발명의 한 예에 따르면 적당한 보조 계면활성제로 전술한 미국특허출원 08/324,316호에 기재되어 있는 C 16-아민옥사이드/크실렌 설폰네이트 카운터이온이 사용될수 있다.
pH 조절제/완충제
필요에 따라서는 본 발명의 점탄성 세제 조성물의 pH를 요구하는 수준으로 조절하기 위하여 pH 조절제를 첨가할수 있다. 또한 조성물의 pH를 요구하는 수준으로 유지하기 위하여 완충제를 첨가할수도 있다. 본 발명에서는 유동성을 나타내면서 하이포클로라이트의 안정성을 유지하기 위하여 조성물의 pH를 알카리성 pH(예를들면, pH 7 이상)로 유지하는 것이 좋다.
본 발명에 사용하는데 적당한 완충제로는 알카리 금속 인산염, 폴리인산염, 피로인산염, 삼인삼염, 사인산염, 규산염, 메타규산염, 폴리규산염, 탄산염, 수산화물 및 이들의 혼합물이 있다. 세정 활성 화합물이 산화제, 특히 할로겐 표백제인 경우에는 조성물의 pH 수준을 할로겐 공급물질의 안정성을 유지하도록 조절할 필요가 있다. 아민옥사이드의 양자화를 방지하기 위하여는 조성물의 pH를 아민옥사이드의 pKa 보다 높게 유지하여야 한다. 예를들면, 아민옥사이드가 테트라데실디메틸아민옥사이드인 경우에는 pH가 7.0 이상으로 유지되어야 한다. 활성 할로겐 공급원이 소듐 하이포클로라이티인 경우에는 pH가 10.5 이상, 특히 약 12 정도로 유지되어야 한다. 본 발명의 바람직한 예에서는 pH를 13.5로 유지한다. 본 발명의 점탄성 조성물에 사용하는 가장 바람직한 pH 조절제는 알카리금속 수산화물, 특히 수산화나트륨이다. pH 조절제 또는 완충제의 첨가량은 표백제의 양에 따라 달라질수 있으나 0 - 5중량%, 특히 0.1 내지 1.0중량% 범위로 되는 것이 좋다.
전해질
본 발명의 점탄성 증점 시스템은 점성 발현을 촉진하기 위하여 전해질을 포함할수 있다. 반면, 음이온성 계면활성제가 수용액중에 존재하는 경우에는 전해질을 첨가하기 위하여 이온, 특히 양이온 공급원을 첨가하여야 한다. 본 발명자들은 이론과는 달리, 이온성 수용액은 계면활성제 분자들이 상호작용하여 본 발명의 유동특성을 부여하는 분자상 계면활성제 미셀 응집체의 형성을 촉진함을 알게 되었다.
일부의 화합물들은 본 발명에서 완충제 겸 전해질의 역할을 한다. 이러한 특수한 완충제 또는 전해질로는 각종 무기산의 알카리 금속염, 예를들면 알카리 금속의 인산염, 폴리인산염, 피로인산염, 삼인산염, 사인산염, 규산염, 메타규산염, 폴리규산염, 탄산염, 수산화물 및 이들의 혼합물이 있다. 2가 금속염, 예를들면 알카리 토류금속의 인산염, 탄산염, 수산화물등은 완충제로서의 역할만 한다. 이러한 2가 금속 화합물이 완충제로 사용되는 경우에는 pH 조절을 위하여 전술한 전해질이나 완충제중의 최소한 하나와 함께 사용하는 것이 좋다.
알카리 금속 염화물이나 황산염과 같은 무기산염과 비교적 표백 안정성이 있는 알카리 금속의 글루코네이트, 석시네이트 및 말리에이트등과 같은 유기산염은 요구하는 유동성을 위한 이온강도를 유지하기 위한 전해질로 사용될수 있다. 활성 세정화합물로 소듐하이포클로라이트가 사용되는 경우에는 하이포클로라이트 생성시의 부산물로서 염화나트륨이 생성되므로 별도의 전해질을 추가로 첨가할 필요가 없을수도 있다.
본 발명의 점탄성 세정 조성물에 사용되는 특히 적당한 전해질/완충제는 알카리금속 규산염이다. 적당한 규산염은 화학식 Na2O:SiO2를 갖는 규산소듐이다. 규산소듐의 SiO2에 대한 Na2O의 비율은 1:4 내지 2:1의 범위이며, 가장 바람직한 것은 1:2 의 비율이다. 이러한 규산염들은 피큐 코오포레이션으로부터 구입할수 있다. 첨가되는 전해질의 양은 전체 조성물의 중량을 기준으로 0% 내지 10.0%, 특히 0.1% 내지 5% 범위이다.
첨가제
본 발명의 점탄성 증점 시스템은 조성물의 성능, 안정성 및 외관 등을 개선시키기 위한 방향제, 착색제, 화이트너, 용제, 키레이트제 및 빌다 등의 성분을 포함할수 있다. 방향제는 인터내쇼날 플레이버스 앤드 프레이그랜스 인코포레이티드에서 구입할수 있으며, 0.01-0.5% 정도의 범위로 사용된다. 염료와 안료도 소량 포함될수 있다. 본 발명의 조성물에 광범위하게 사용할수 있는 안료로는 울트라마린 블루(UMB)와 동 프탈로시아닌이 있다. 적당한 빌다로는 탄산염, 인산염 및 피로인산염이 있다. 이미 랄려진바와 같이 이러한 빌다는 수용액중의 칼슘 또는 마그네슘 이온의 농도를 감소시키는 역할을 한다. 앞에서 완충제와 관련하여 설명한 탄산염, 인산염, 포스폰네이트, 폴리아크릴레이트 및 폴리인산염들은 빌다로서의 기능을 갖고 있다.
배수구 개통 활성제
본 발명에 의한 배수구 개통 활성제로는 배수구를 개통시키는데 유용한 산, 염기, 산화제, 환원제, 효소, 계면활성제, 치오유기화합물 또는 이들의 혼합물이 있다. 본 발명에 사용하는 "배수구 개통"이란 개념은 조리대의 배수구를 폐쇄하는 물질로 알려진 배수구에 채워져 있는 물질들을 제거하는데 대하여 부여된 것이다. 일반적으로 폐쇄물 제거 물질은 다음의 한 작용에 의하여 폐쇄물을 제거한다: 예를들면 흡착, 흡수, 용해 또는 가열등과 같이 폐쇄물질과의 물리적인 상호작용 또는 폐쇄물질을 분해하거나 수용성 또는 수분산성으로 되도록 소편으로 분해하는 화학작용과 효소작용에 의하여 배수구 폐쇄물질을 제거한다. 특히 바람직한 배수구 개방 활성물질은 알카리금속 수산화물 또는 하이포클로라이트이다. 전술한 물질들의 혼합물도 사용할수 있다. 배수구 개방 물질은 공지된 각종의 억제제, 염료 및 방향제를 포함할수 있다.
본 발명의 제2 형태는 전술한 목적에 사용되는 배수구 개방용 조성물로 구성되는바, 이 조성물은
(a) 테트라데실디알킬아민 옥사이드와 소수성 카운터이온을 포함하는 점탄성 증점제,
(b) 알카리금속 수산화물,
(c) 필요에 따른 알카리금속 규산염,
(d) 필요에 따른 알카리금속 탄산염, 및
(e) 배수구 개방 활성제
를 포함한다.
성분(a)는 전술한 본 발명의 점탄성 증점 시스템을 구성한다. 알카리금속 수산화물은 수산화 나트륨과 칼륨이 바람직 하며, 0.5 내지 20% 범위로 포함된다. 적당한 알카리금속 규산염은 화학식 M2O(SiO)p를 갖는 것이다(식중, M은 알카리 금속이고, p는 0.5와 4사이의 값을 갖고 있다). 가장 바람직한 것은 M이 소듐이고 p가 2.3인 규산염이다. 바람직한 알카리금속 탄산염은 탄산소듐으로서, 0 내지 5.0%의 범위로 포함된다. 세정 활성성분은 1 내지 10%의 범위로 사용되지만, 바람직한 것은 4 - 8% 범위로 사용하는 것이다. 염화나트륨과 그에 유사한 염들은 특정 조성물에 물보다 큰 밀도를 부여하므로서 조성물이 정치된 물속으로 흘러 들어 가도록 하는데 도움을 주는 농축제로서 첨가할수 있다.
봉상 미셀의 형성은 기하학적 포장개념이 허용되는 것으로 예상된다. 즉, 계면활성제와 헤드 그룹간의 반발력이 감소되면 이온 하전과 같은 입체적인 속박 또는 정전기적 요인에 의하여 보다 큰 봉상 미셀이 형성되도록 감소되게 된다. 이러한 현상은 통상의 구형 미셀을 형성하는 농도에서 나타날 수 있다.
봉상 미셀은 신축성 흐름에 따른 신축성 점성을 나타낸다. 분사기의 노즐에서 나타나는바와 같은 신축성 흐름은 단축상이며 흐름속을 통과하는 분자들을 잡아 당긴다. 분자들이 봉상 미셀에서와 같이 길고 코일형태로 된 경우, 신축성 흐름은 분자들을 정돈시켜 이러한 분자들이 정상적인 3차원 유동장에서 보다 많은 부피를 점유하도록 한다. 수축 운동과 부피가 감소되려는 운동 때문에 (신축성) 점도는 10 내지 1,000배 증가한다. 과잉 점도는 노즐에서 큰 방울을 형성하므로 유동장이 응집성을 유지하여 안개 형성을 감소시키게 된다. 보다 큰 방울은 중력에 의하여 보다 빨리 침강되므로 표백액과의 접촉이 감소되게 된다.
본 발명의 증점된 조성물은 경질 표면 세정제로서의 용도를 갖고 있다. 점조한 용액은 깨끗하고 투명하며, 종래의 하이포클로라이트 용액보다 높은 점도를 갖고 있다. 점탄성 증점의 영향에 의하여 보다 높은 점도를 얻는데 보다 소량의 계면활성제를 필요로 하며, 조성물의 화학적 및 물리적 안정성이 보다 좋아진다. 계면활성제를 적게 사용하는 것은 경제적으로 유리하다. 점탄성 유동성은 경질표면 세정제로 사용할 때, 조성물이 평평한 표면에서 주위로 번져서 주위에 있는 표백제 감수성 표면을 훼손시키는 것을 방지한다. 또한 점탄성은 세정 조성물이 평활한 표면에서 체류되는 시간을 연장시키는 이점을 가져온다. 평활한 표면에서 조서물이 천천히 흐르면 세정할 표면에 조성물의 피막이 형성되어 세정 효과가 향상되게 된다.
본 발명의 증점 시스템은 이온강도를 더 증가시키지 않아도 점탄성이 감소하지 않으므로 증점용 전해질을 첨가할 필요가 없다. 본 발명의 점탄성 조성물은 상 안정성이 있고 0.09 g-이온/kg 용액의 이온강도에 해당하는 0.5중량% 이상의 이온화성 염, 예를들면 염화소듐 또는 소듐하이포클로라이트를 포함하는 용액에서도 유동성을 유지한다. 본 발명에 의하면 최소한 6 g-이온/kg의 이온강도에서도 점탄성 유동성이 손상되지 않고 유지되는 것으로 나타났다. 특히 본 발명의 계면활성제 증점 시스템은 장시간(2년 이상) 저장하여도 하이포클로라이드를 분해시키지 아니한다. 총 0.5 내지 1.45%의 계면활성제를 포함하는 조성물은 하이포클로라이트의 손실을 가져오지 않았다.
전술한바와 같이 본 발명의 점탄성 액체는 탄성 또는 고체형 특성과 점성 행동을 나타내는 물질이다. C 12 또는 C14 아민옥사이드로 제조된 용액은 보린 부이오알 레오메타의 선형 점탄성 부위에서 주파수 소인(frequency sweep)으로 나타나는 미약한 점탄성 행동을 나타낸다. 그러나 전술한 C 16 알킬아릴디페닐옥사이드 설폰네이트와 C 14 아민옥사이드의 배합물은 전술한 종래의 조성물을 초과하는 큰 점탄성 반응과 이완 시간을 갖는 유일한 시스템을 제공한다. 예를들면, C 14 아민옥사이드(0.65중량%)와 C 16 디펜닐옥사이드 설폰네이트(0.51중량%)를 기존의 배수구 개통 물질인 리퀴드 플럼머(클로락스 제품)에 첨가하면 브룩피일드 알부이티디부이-II 점도계를 사용하여 5rpm의 전단속도에서 측정한 점도가 20℃에서 500cP 이상으로 나타났다.
본 발명자들은 비이온성 계면활성제, 특히 특정한 3급 아민옥사이드와 유기 카운터이온으로 조성된 증점 시스템을 이용하면 증가된 점성이 얻어짐을 알게 되었다. 이러한 증점 시스템은 하이포클로라이트-함유 표백 또는 세정 조성물에서 나타나는 표백제 냄새를 감소시킴과 동시에 이례적으로 점탄성 유동 특성을 제공한다. 본 발명은 표백 또는 세정용으로 이용되는 하이포클로라이트 과산화물 공급에 적당한 증점된 점탄성 조성물과 전술한 조성물을 제조하는 방법을 제공한다. 본 발명의 조성물은 점탄성 유동성을 갖고 향상된 신축 점성을 갖도록 조성되었다.
본 발명의 점성 세정 조성물은 종래의 증점된 세정 조성물에 비하여 우수한 많은 장점들을 갖고 있다. 예를들면, 본 발명의 하이포클로라이트 조성물은 점탄성 유동성을 갖도록 증점되었다. 본 발명에 의한 점탄성 증점제는 하이포클로라이트를 포함하는 다양한 세정 활성물질의 존재하에서도 열역학적으로 상 안전성이 유지될뿐만 아니라 화학적인 안정성도 갖고 있으며, 이러한 안정성을 광범위한 온도범위(1.8℃ 내지 37.8℃)에서도 유지한다. 점탄성 증점제는 고 및 저 이온 강도에서도 효과가 있다. 본 발명의 조성물은 분산이 용이 하도록 하기 위한 전단 희석 작용과 냄새 감소를 위한 신축 점성을 나타낸다. 그리고 증점작용은 신규 세정 조성물의 화학적 및 물리적 안정성에 도움이 되는 계면활성제 또는 세정 활성 화합물의 의 농도가 비교적 낮은 경우에도 달성된다. 전술한바와 같은 본발명의 장점들은 다음에 설명하는 발명의 상세한 설명에 의하여 관계업계의 숙련자들은 쉽게 이해될 것이다.
알킬 그룹 체인 길이가 점탄성 증점 특성에 미치는 영향을 평가하기 위하여 일군의 디페닐옥사이드 설폰네이트에 대한 섈험을 실시하였다. 아민옥사이드 0.65%를 상이한 농도의 디페닐옥사이드 설폰네이트와 혼합하여 사용하였다. 연구 결과를 다음의 표 2에 요약한다. 전술한 표 2에 주어진 각 실시예에서, 아민옥사이드는 최소한 85% 이상의 C 14 알킬 그룹을 포함하고, 디페닐옥사이드 설폰네이트는 85% 이상의 C 16 알킬 그룹을 포함하고 있다.(표 2의 실시예 1 참조) 활성 C 16 알킬 그룹의 농도가 증가하면 혼합물의 점조성은 점도가 1,000cP 이상으로되도록 증가하여 95%의 활성 C 16 디페닐옥사이드 설폰네이트 알킬 그룹 농도에서는 점도가 2,500cP에 도달하였다.(실시예 2 및 3 참조)
0.65% C14 아민옥사이드를 포함하는 배수구 개통제 조성물에 대한 20℃에서의 디페닐오사이드 설폰네이트(a)체인길이에 따른 점조성
실시예 디페닐옥사이드설폰네트이트 알킬그룹(b)체인길이(c)의 농도 형태(d) 최대 점도에서의 디페닐옥사이드설폰네이트의 농도(%) 최대점도 (cP) 투명성
1 85% C 16 MADS .51 585 우수
2 95% C 16 MADS 00.84 2,400 우수
3 90% C 16 MADS 0.45(e) 1,175 우수
4 95% C 16 MAMS -- 1 빈약
5 95% C 16 DADS -- 1 빈약
6 95% C 12 MADS 0.29 80 우수
7 95% C 12 MAMS -- 1 빈약
8 95% C 12 DADS -- 1 빈약
9 85% 측쇄 C 12 MADS -- 1 빈약
10 85% C 10 MADS -- 1 우수
11 95% C 10 MAMS -- 1 빈약
12 95% C 10 DADS -- 1 빈약
13 95% C 6 MAMS -- 1 빈약
주석:
(a) 소듐 하이포클로라이트 5.8%, 수산화소듐 1.75%, 염화소듐 4.5%, 규산 소듐 0.11% 및 나머지 물로 조성된 대표적인 배수구 개통 조성물.
(b) 특별히 지정된 경우를 제외하고는 알킬 그룹이 직선상임.
(c) 기타의 알킬 그룹 체인 길이로 균형을 맞춤.
(d) 사용된 디페닐옥사이드 설폰네이트의 형태가 다음과 같음.
MADS = 모노알킬, 디페닐옥사이드 디설폰네이트
MAMS = 모노알킬, 디페닐옥사이드 모노설폰네이트
DADS = 디알킬, 디페닐옥사이드 디설폰네이트
(e) 이 시료는 5%의 MAMS 불순물을 포함함.
본 발명의 점탄성 증점 시스템에서 관찰되는 또 하나의 현상은 최대 점도를 얻기 위한 C 16 디페닐옥사이드 설폰네이트에 대한 C 14 아민옥사이드의 비율에 의하여 나타난다. 즉, C 14 아민옥사이드의 양이 증가하면 최대 점도를 얻는데 필요한 C 16 디페닐옥사이드 디설폰네이트의 양은 불균일하게 증가한다. 이러한 현상은 다음의 표 3 과 도 1 및 2에서 설명되었다. 도 3은 표 3의 조성물에 대한 전체 계면활성제의 농도의 함수로서의 점도를 보여주는 그래프이다.
20℃에서 배수구 개통 조성물(a)의 최대 점도를 얻기 위한 C 16 디페닐옥사이드 설폰네이트에 대한 C 14 아민옥사이드의 농도 변화
A B C D
최대 점도에서의 [C14 아민옥사이드] 0.32% 0.49% 0.57% 0.65%
최대 점도에서의 [C16 디페닐옥사이드 설폰네이트 0.18% 0.32% 0.40% 0.80%
전체 계면활성제 농도 0.50% 0.81% 0.97% 1.45%
최대 점조상태(b)에서의 C16 디페닐옥사이드설폰네이트에 대한 C14 아민옥사이드의 비율 1.77 1.55 1.43 0.81
최대 점도(cP) 272 278 400 2,400
주석:
(a) 소듐하이포클로라이트 5.8%, 수산화소듐 1.75%, 염화소듐 4.5%, 규산 소듐 0.11% 및 나머지 부분의 물을 포함하는 대표적인 배수구 개통 조성물.
(b) 최대 점조상태에서의 C 16 디페닐옥사이드 설폰네이트에 대한 C 14 아민옥사이드의 비율에 대한 이론치는 실험치와 일치하지 아니함.
전술한 설명과 실시예는 안정한 점탄성 증점 시스템이 C 14 아민옥사이드와 C 16 디페닐옥사이드 디설폰네이트를 사용하여 제조할수 있음을 나타내고 있다. 더구나, 본 발명의 증점 시스템은 각종의 세정화합물과 함께 증점된 세정 조성물을 제조하는데 사용할수 있음을 알수 있다.
비록 전술한 본 발명의 신규한 점탄성 증점 시스템의 예에서는 특정한 성분과 비율이 사용되었지만, 점탄성 증점 시스템과 조성물의 성능을 향상시키고 용도를 확대하기 위하여 다른 적당한 물질을 첨가하거나 유사한 물질로 변경하여 실시할수도 있다.
본 발명은 발명의 범위에서 벗어나지 아니하는 범위내에서 조성 성분의 일부를 변경하거나 배합비율을 변경할수도 있다.

Claims (24)

  1. (a) 세정 활성 물질과 (b) 필수적으로 테트라데실디알킬아민 옥사이드와 소수성 유기 카운터이온으로 구성된 점탄성 증점 시스템을 포함하고 20℃에서 최소한 500cP의 점도를 갖는 증점된 점탄성 세정 조성물.
  2. 제1항에서, 세정 활성물질이 하이포클로라이트 생성 물질임을 특징으로 하는 세정 조성물,
  3. 제2항에서, 카운터이온이 C 10-16 알킬디페닐옥사이드 디설폰네이트임을 특징으로 하는 세정 조성물.
  4. 표백제 냄새가 감소되도록 세정제 조성물을 미세한 입자상으로 분해시키면서 세정할 표면으로 처리하는 분사기에 사용하기 위한 증점된 점탄성 액체 표백 조성물에 있어서, 이 조성물이 (a) 알카리금속 하이포클로라이트와 (b) 조성물을 증점시키고 세정할 표면에 처리하였을 때 표백제 냄새를 효과적으로 감소시키며 안정성을 유지하는데 필요한 유효량의 아민옥사이드와 유기 카운터이온으로 구성된 점탄성 증점성분을 포함하고, 20℃에서 20cP 이상의 점도를 갖는 점탄성 표백 조성물.
  5. 제4항에서, 아민옥사이드가 C 14 알킬아민옥사이드임을 특징으로 하는 표백 조성물.
  6. 제4항에서, 카운터이온이 C 10-16 알킬디페닐옥사이드 디설폰네이트임을 특징으로 하는 표백 조성물.
  7. 제4항에서, 카운터이온이 알카리 금속 아릴설폰네이트임을 특징으로 하는 표백 조성물.
  8. 제4항에서, 표백제 냄새를 감소시키는 하이포클로라이트 표백제 안정성 방향제가 포함되었음을 특징으로 하는 표백 조성물.
  9. 제4항에서, pH 조절제가 포함되었음을 특징으로 하는 표백 조성물.
  10. 제4항에서, pH가 7.0 이상임을 특징으로 하는 표백 조성물.
  11. 제4항에서, 조성물의 점도가 분무형 분사기에서 최적의 미분화를 달성할수 있는 20-3,000 cP 범위의 점도를 갖고 있음을 특징으로 하는 표백 조성물.
  12. 경질 세정 표면에 증점된 점탄성 액체 세정조성물을 처리하는 방법에 있어서, 이 방법이
    (a) (i) 알카리 금속 하이포클로라이트 수용액과 (ii) 조성물의 점도를 증가시키고 상 안정성을 유지하며 경질 세정 표면에 처리하였을 때 표백제 냄새를 감소시키는데 필요한 유효량의 테트라데실디알킬아민옥사이드와 소수성 유기 카운터이온으로 조성된 증점 성분 및 (iii) 조성물의 pH를 10.5 이상으로 조절하기 위한 pH 조절제를 포함하고, 20℃에서 20 cP 이상의 점도를 갖는 증점된 액체 표백 조성물을 형성하는 공정, 및
    (b) 분무형 분사기를 사용하여 전술한 증점된 액체 세정조성물을 세정할 경질 표면에 분사 처리하는 공정
    을 포함하는 점탄성 액체 표백 조성물의 처리방법.
  13. 제12항에서, 조성물이 500 cP 이상의 점도와 20℃에서 7.0 이상의 pH를 갖고 있음을 특징으로 하는 방법.
  14. 제12항에서, 조성물이 표백제 냄새를 감소시키기 위한 방향제를 포함하고 있음을 특징으로 하는 방법.
  15. 제12항에서, 유기 카운터이온이 다음의 일반식을 갖는 알킬아릴 설폰산임을 특징으로 하는 방법.
    식중, R4와 R5는 H, 알킬 평균 C 5-20 체인 길이를 갖고 있는 알킬 그룹을 나타내고, X는 Na, K 또는 Li를 나타내며, m과 n은 각각 0 또는 1을 나타낸다.
  16. 조성물을 표백제 냄새가 발산되는 미세한 입자로 분해시키는 경향이 있는 분사기를 통하여 분사되는 표백 조성물의 냄새를 억제하는 방법에 있어서, 이 방법이
    (a) 0.1 내지 10중량%의 알카리금속 하이포클로라이트의 수용액을 형성하는 공정,
    (b) 전술한 조성물에 조성물을 증점시키고 상 안정성을 유지시키며, 경질 표면에 처리할 때 표백제 냄새를 효과적으로 감소시킬수 있는 유효량의 테트라데실디알킬아민옥사이드와 알킬아릴디페닐옥사이드 설폰산중에서 선택한 카운터이온으로 조성된 점탄성 증점 성분을 첨가하여, 20℃에서의 점도가 20cP 이상으로된 표백 조성물을 형성하는 공정
    을 포함함을 특징으로 하는 표백 조성물의 표백제 냄새 억제방법.
  17. 제16항에서, 조성물이 500cP 이상의 점도를 갖고 있음을 특징으로 하는 방법.
  18. 제16항에서, 조성물이 1,000cP 이상의 점도를 갖고 있음을 특징으로 하는 방법.
  19. 제16항에서, 이 방법이 (c) 조성물의 표백 냄새를 감소시키는 방향제 첨가공정을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  20. 제16항에서, 이 방법이 (d) 조성물의 pH를 10.5 이상으로 조절하는데 필요한 량의 pH 조절제를 첨가하는 공정을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  21. 증점된 점탄성 배수구 개통용 조성물에 있어서, 이 조성물이 (a) 배수구 개통 활성 물질과 (b)조성물을 증점시키는데 필요한 유효량의 테트라데실디알킬아민옥사이드와 소수성 카운터이온으로 조성된 점탄성 증점 시스템을 포함하는 수용액으로 형성되고, 20℃에서 20cP 이상의 점도를 갖고 있으며, 물보다 큰 밀도를 갖고 있음을 특징으로 하는 배수구 개통용 조성물.
  22. 제21항에서, 배수구 개통 활성물질이 산, 염기, 산화제, 환원제, 용제, 효소, 세제, 치오유기 화합물 및 이들의 혼합물중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 조성물.
  23. 제21항에서, 유기 카운터이온이 알킬아릴디페닐옥사이드 설폰산임을 특징으로 하는 조성물.
  24. 제21항에서, 배수구 개통 활성 물질은 1-10중량%로 포함된 소듐 하이포클로라이트이고, 추가로
    (a) 0.5-20중량%의 알카리 금속 수산화물,
    (b) 0-5중량%의 알카리 금속 규산염, 및
    (c) 0-5중량%의 알카리금속 탄산염
    을 포함하고 있음을 특징으로 하는 조성물.
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