KR20000048762A - 소수성 용매 및 친수성 용매를 포함하는 세탁 세제 조성물 - Google Patents

소수성 용매 및 친수성 용매를 포함하는 세탁 세제 조성물 Download PDF

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KR20000048762A
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데이비드 엠 모이어
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Abstract

본 발명은 효소, 계면활성제, 및 친수성 용매 대 소수성 용매를 10:1 내지 2:1의 중량비로 포함하는 용매 시스템을 포함하는 액체 조성물을 사용하여 직물을 세정하는 방법에 관한 것이다. 이들 조성물은 표백성 얼룩, 유지성 얼룩, 효소성 얼룩 및/또는 진흙/점토 얼룩을 비롯한 각종 얼룩에 대해 개선된 얼룩 제거능을 제공한다.

Description

소수성 용매 및 친수성 용매를 포함하는 세탁 세제 조성물{LAUNDRY DETERGENT COMPOSITION COMPRISING HYDROPHOBIC SOLVENT AND HYDROPHILIC SOLVENT}
매우 다양한 액체 세탁 조성물이 당해 기술 분야에서 기재되어 왔으며, 예를 들면 세정능의 대부분을 제공하는 효소와 계면활성제를 포함하는 액체 조성물이 있다. 그러나, 면 및 합성 직물(예컨대 폴리에스테르, 폴리아미드 등)을 비롯한 다른 종류의 직물을 처리하는 세탁 용도에서 사용될 때 이러한 일반 액체 세정 조성물과 관련된 문제점은 유지성 얼룩, 효소성 얼룩, 진흙/점토 얼룩, 표백성 얼룩 등을 비롯한 모든 유형의 얼룩에 대해 소비자의 요구를 만족스럽게 충족시키는 효과적인 성능을 전달하지 못한다는 점이다.
따라서, 본 발명의 목적은 광범위한 얼룩에 대해 전체적으로 개선된 얼룩 제거능을 제공하는 것이다.
이러한 목적은 전체 조성물의 중량을 기준으로 효소 0.0001 내지 5중량%, 계면활성제, 및 15 미만의 친수성 지수를 갖는 소수성 용매 및 15보다 큰 친수성 지수를 갖는 친수성 용매를 친수성 용매 대 소수성 용매의 중량비가 10:1 내지 2:1이 되도록 포함하는 용매 시스템을 포함하는 액체 조성물을 사용하여 직물을 세정하므로써 충족시킬 수 있음이 밝혀졌다.
친수성 지수는 하기 수학식 1에 의해 정의된다.
(용매의 친수성 부분의 분자량)/(용매의 전체 분자량) X 100
실제로, 효소, 계면활성제 및 본원에서 정의된 바와 같은 용매 시스템을 포함하는 이러한 액체 조성물은 세탁 조작에서 사용될 때에 유지성 얼룩, 진흙/점토 함유 얼룩, 효소성 얼룩 및 표백성 얼룩을 비롯한 각종 유형의 얼룩 제거를 촉진시킨다.
본 발명의 이점은 우수한 성능이 각종 세탁 용도, 예컨대 세탁 세제 또는 세탁 첨가제, 바람직하게는 세탁 전처리제에서 제공된다는 것이다.
본 발명의 또 다른 이점은 본원에 기재된 바와 같은 이러한 용매 시스템이 본 발명의 액체 조성물에 첨가될 때, 상기 용매 시스템을 첨가하기 전의 점성과는 상관없이 상기 조성물의 점성이 감소되는 것이다. 따라서, 본 발명은 또한 적절한 물리적 안정성을 유지시키면서 점성이 편리하게 조절될 수 있는 반면, 배합 비용을 증가시키는 점성 조절제를 첨가할 필요가 없으며 조성물의 세정능에 기여함없이 조성물의 부피를 증가시킬 필요가 없는 본원에서 정의된 바와 같은 액체 조성물을 제공한다. 따라서, 본원의 용매 시스템은 2가지 기능, 즉 얼룩 제거제 및 점성 조절제의 기능을 갖는다.
유럽 특허 공개공보 제 137616 호는 6.5 이상의 pH를 갖는 유화액 형태로 배합되고 5중량% 이상의 용매를 포함하는 세탁 액체 조성물을 개시하고 있다. 이러한 용매는 테르펜 및 테르페노이드 용매(예컨대, 피넨, d-리모넨) 뿐만 아니라 벤질 알코올, 파라핀과 같은 다른 용매를 포함한다. 상기 조성물을 사용하는 직물의 전처리 및 전체 세척 과정이 개시되어 있다. 그러나, 이들 조성물중 어떠한 것도 친수성 용매 및 소수성 용매를 10:1 내지 2:1의 중량비로 포함하는 용매 시스템을 포함하고 있지 않다.
발명의 요약
본 발명은 계면활성제, 전체 조성물의 중량을 기준으로 효소 0.0001 내지 5중량%, 및 친수성 지수가 15 보다 큰 친수성 용매 및 친수성 지수가 15 미만인 소수성 용매를 포함하는 용매 시스템(친수성 용매 대 소수성 용매의 중량비는 10:1 내지 2:1이다)를 포함하는, 직물을 세정하는데 적합한 액체 조성물을 포함하며, 이때 친수성 지수란 하기 수학식 1로 정의된다.
수학식 1
(용매의 친수성 부분의 분자량)/(용매의 전체 분자량) X 100
본 발명은 또한 본원에 개시된 바와 같은 액체 조성물을 사용하여 직물을 세정하는 방법을 포함하는데, 상기 방법은 상기 조성물을 물과 섞지 않은 상태로 직물에, 바람직하게는 직물의 오염된 부위에만 적용시키는 단계 및 이어서 상기 직물을 헹구거나 또는 세정후에 헹구는 단계를 포함한다.
본 발명은 본원에 개시된 바와 같은 물과 섞지 않은 형태의 액체 조성물을 수조에 희석시키는 단계, 상기 액체 조성물을 포함하는 상기 수조와 상기 직물을 접촉시키는 단계; 및 이어서 상기 직물을 헹구거나 또는 세정후 헹구는 단계를 포함하는, 직물을 세정하는 방법을 추가로 포함한다.
본 발명은 액체 조성물 및 이를 사용하여 직물을 세탁하는 방법에 관한 것이다.
액체 조성물
본 발명은 15보다 큰 친수성 지수를 갖는 친수성 용매 및 15 미만의 친수성 지수를 갖는 소수성 용매를 포함하는 용매 시스템(친수성 용매 대 소수성 용매의 중량비는 10:1 내지 2:1이다)을 효소(0.0001 내지 5%) 및 계면활성제를 포함하는 액체 조성물에 첨가하므로써 특히 전처리 용도에서 오염된 직물을 처리하는데 사용될 경우 상기 용매 시스템을 포함하지 않는 것을 제외하고 동일한 조성물 또는 용매중 한 형태(즉, 본원에서 정의된 바와 같은 친수성 용매 또는 소수성 용매)만을 포함하는 것을 제외하고 동일한 조성물 또는 본원에서 정의된 바와는 다른 특정한 비로 친수성 용매와 소수성 용매 둘다를 포함하는 조성물에 의해 부여되는 얼룩 제거능과 비교할 때 개선된 얼룩 제거능이 얻어짐을 발견하였다.
본원에서 "얼룩 제거능"이란 각종 얼룩/오염물, 예컨대 유지성/지성 얼룩 및/또는 효소성 얼룩 및/또는 진흙/점토 얼룩 및/또는 표백성 얼룩에 대한 얼룩 제거능을 의미한다.
본원에서 "유지성/지성 얼룩"이란 직물에서 발견될 수 있는 유지성의 오염물 및 얼룩, 예컨대 지저분한 자동차 오일, 광유, 화장품, 립스틱, 식물성 오일, 스파게티 소스, 마요네즈 등을 의미한다. 실제로, 본원에서 액체 조성물은 화장품 및 스파게티 소스 등에 특히 효과적인 것으로 밝혀졌다.
효소성 얼룩의 예는 풀, 초콜렛 및 혈액을 포함한다. 표백성 얼룩의 예는 차, 커피, 와인 등을 포함한다.
예컨대, 전처리 조건하에서 오염된 직물에 대한 일정한 조성물의 얼룩 제거능은 하기의 시험 방법에 의해 평가될 수 있다. 본 발명에 따른 조성물은 물과 섞지 않은 상태로 우선 직물의 오염된 부위에 적용된 후 약 1 내지 약 10분, 바람직하게는 5분 동안 상기 부위에 작용하도록 방치시킨 후, 전처리된 직물을 일반적인 세정 조건에 따라 통상적인 세제 조성물을 사용하여 30 내지 70℃의 온도에서 상기 직물을 표백하기에 충분한 시간 동안 세정한다. 예컨대, 본 얼룩 제거능 시험 방법에서 사용되는 전형적인 오염된 직물은 미국 오하이오주 신시네티 소재의 EMC(Empirical Manufacturing Company; 2가지의 상이한 기재, 즉 면(CW120)과 폴리카튼(poly cotton: PCW28)상의 점토, 풀, 스파게티 소스, 고깃국물, 지저분한 자동차 오일, 화장품, 바베큐 소스, 차)에서 구입할 수 있다.
얼룩 제거능은 기준 물질, 예컨대 본 발명에 따른 용매 시스템을 포함하지 않는 것을 제외하고 동일한 조성물로 전처리된 오염된 직물과 본 발명에 따른 조성물로 전처리된 오염된 직물을 나란히 비교하므로써 평가할 수 있다. 시각적인 등급 단계는 0 내지 4 범위의 패널 스코어 단위(psu)에서의 차이를 나누기 위해 사용될 수 있다.
제 1 필수 구성요소로서 본 발명에 따른 액체 조성물은 본원에서 정의된 바와 같은 소수성 용매 및 본원에서 정의된 바와 같은 친수성 용매를 포함하는 용매 시스템을 포함하며, 이때 친수성 용매 대 소수성 용매의 중량비는 10:1 내지 2:1이다.
본원에서 사용되는 "용매"란 하나 이상의 알코올계 그룹, 하나 이상의 에테르 그룹 및/또는 하나 이상의 케톤 그룹을 함유하거나 함유하지 않은 지방족 포화 또는 불포화 탄화수소 또는 방향족 탄화수소를 비롯한 임의의 탄화수소를 의미한다.
본원에서 용매의 친수성 또는 소수성 특징을 정의하기 위하여 하기의 친수성 지수(HI; hydrophilic index)가 사용된다.
수학식 1
(용매의 친수성 부분의 분자량)/(용매의 전체 분자량) X 100
일정한 용매중 "친수성 부분"이란 일정한 용매의 O, CO, OH 그룹 모두를 의미한다.
본원에서 "용매의 친수성 부분의 분자량"이란 일정한 용매의 친수성 부분 전체의 총 분자량을 의미한다.
본원에서 사용되는 친수성 용매는 15보다 큰, 바람직하게는 18보다 큰, 보다 바람직하게는 25보다 큰, 가장 바람직하게는 30보다 큰 친수성 지수를 가지며, 본원에서 사용되는 소수성 용매는 15 미만, 바람직하게는 14 미만, 보다 바람직하게는 13 미만의 친수성 지수를 갖는다.
이들 용매는 본원에서 10:1 내지 2:1, 바람직하게는 7:1 내지 3:1, 보다 바람직하게는 6:1 내지 4:1, 가장 바람직하게는 약 5:1 중량비로 친수성 용매와 소수성 용매를 포함하면서 액체 조성물중에 존재하는 것이 필수적이다. 실제로, 이러한 용매 시스템은 효소 및 계면활성제를 포함하는 액체 조성물에 첨가될 때 유지성 얼룩(예컨대, 지저분한 자동차 오일), 효소성 얼룩(예컨대, 혈액) 및 점토 얼룩 뿐만 아니라 표백성 얼룩(예컨대, 차)과 같은 각종 형태의 얼룩에 대해 개선된 전체적인 얼룩 제거능을 제공한다. 상기 용매는 액체 조성물에 존재하는 기타 활성 성분에 대한 비히클일 수 있으며, 상기 활성 성분이 얼룩에 침투되는 것을 돕는 것으로 보인다.
전형적으로 본원의 액체 조성물은 전체 조성물의 중량을 기준으로 상기 용매 시스템을 0.1 내지 20중량%, 바람직하게는 0.1 내지 10중량%, 보다 바람직하게는 0.2 내지 4중량%, 가장 바람직하게는 0.5 내지 3.5중량%를 포함한다.
본원에서 사용하기에 적절한 소수성 용매는 파라핀, 테르펜 또는 테르펜 유도체 뿐만 아니라 알콕실화 지방족 또는 방향족 알코올, 지방족 또는 방향족 알코올, 글리콜 또는 알콕실화 글리콜, 및 이들의 혼합물을 포함하며, 이들 용매 전부는 15 미만의 친수성 지수를 갖는다.
적절한 테르펜(친수성 지수 0)은 모노시클릭 및 바이시클릭 모노테르펜이며, 특히 탄화수소 종류의 테르펜인데, 이들은 테르피넨, 테르핀올렌, 리모넨, 피넨 및 이들의 혼합물이다. 이러한 유형의 매우 바람직한 물질은 d-리모넨, 디펜텐, 알파-피넨 및/또는 베타-피넨이다. 예컨대, 피넨은 알파 피넨(Alpha Pinene) P&F(등록상표)라는 상품명으로 SCM 글리드코(Glidco; 잭슨빌(Jacksonville)사)에서 구입할 수 있다.
15 미만의 친수성 지수를 갖는 알코올, 알데히드, 에스테르 및 케톤과 같은 테르펜 유도체가 본원에서 사용될 수 있다. 이러한 물질은 예컨대 테르핀올 및 리날로올의 α 및 β 이성체로서 구입할 수 있다. 선형 또는 비선형에 상관없이, 탄소원자 2 내지 20개, 바람직하게는 4 내지 10개, 보다 바람직하게는 6 내지 8개의 모든 유형의 파라핀(친수성 지수 0)이 본원에서 사용될 수 있다. 옥탄이 본원에서 바람직하다. 옥탄은 BASF에서 구입가능하다.
본원에서 사용하기에 적절한 소수성 알콕실화 지방족 또는 방향족 알코올은 식 R(A)n-OH에 따르는데, 여기서 R은 탄소원자 1 내지 20개, 바람직하게는 2 내지 15개, 보다 바람직하게는 2 내지 10개의 선형 또는 분지형 포화 또는 불포화 알킬 그룹, 또는 탄소원자 1 내지 20개, 바람직하게는 2 내지 15개, 보다 바람직하게는 2 내지 10개의 알킬 치환된 또는 비-알킬 치환된 아릴 그룹이고, A는 알콕시 그룹, 바람직하게는 부톡시, 프로폭시 및/또는 에톡시이고, n은 1 내지 5, 바람직하게는 1 내지 2의 정수이다. 본원에서 사용하기에 적절한 소수성 알콕실화 알코올은 1-메톡시-11-도데칸올(HI=14)이다.
본원에서 사용하기에 적절한 소수성 지방족 또는 방향족 알코올은 식 R-OH에 따르며, 여기서 R은 탄소원자 1 내지 20개, 바람직하게는 2 내지 15개, 보다 바람직하게는 2 내지 10개의 선형 또는 분지형 포화 또는 불포화 알킬 그룹, 또는 탄소원자 1 내지 20개, 바람직하게는 2 내지 15개, 보다 바람직하게는 2 내지 10개의 알킬 치환된 또는 비-알킬 치환된 아릴 그룹이다. 본원에서 사용하기에 적절한 지방족 알코올은 데칸올(HI=7)과 같은 선형 알코올을 포함한다. 본원에서 사용하기에 적절한 방향족 알코올은 3-페닐-1-부탄올(HI=13)이다.
본원에서 사용하기에 적절한 소수성 글리콜은 식 HO-CR1R2-OH에 따르며, R1과 R2는 독립적으로 H 또는 C2-C10포화 또는 불포화 지방족 탄화수소 쇄 및/또는 시클릭이다. 본원에서 사용하기에 적절한 글리콜은 옥타데칸글리콜(HI=12)이다.
본원에서 사용하기에 적절한 소수성 알콕실화 글리콜은 식 R-(A)n-R1-OH에 따르는데, 여기서 R은 H, OH, 탄소원자 1 내지 20개, 바람직하게는 2 내지 15개, 보다 바람직하게는 2 내지 10개의 선형 포화 또는 불포화 알킬이고, R1은 H, 또는 탄소원자 1 내지 20, 바람직하게는 2 내지 15, 보다 바람직하게는 2 내지 10의 선형 포화 또는 불포화 알킬이고, A는 알콕시 그룹, 바람직하게는 에톡시, 메톡시 및/또는 프로폭시이고, n은 1 내지 5, 바람직하게는 1 내지 2이다. 본원에서 사용하기에 특히 바람직한 알콕실화 글리콜은 메톡시 옥타데칸올(HI=11)이다. 본원에서 사용하기에 특히 바람직한 소수성 용매는 d-리모넨, 디펜텐, 알파-피넨, 베타-피넨, 옥탄 또는 이들의 혼합물을 포함한다.
본원에서 사용하기에 적절한 친수성 용매는 알콕실화 지방족 또는 방향족 알코올, 지방족 또는 방향족 알코올, 글리콜 또는 알콕실화 글리콜, 및 이들의 혼합물을 포함하며, 이들 용매 모두는 15보다 큰 친수성 지수를 갖는다.
본원에서 사용하기에 적절한 친수성 알콕실화 지방족 또는 방향족 알코올은 식 R-(A)n-OH에 따르는데, 여기서 R은 탄소원자 1 내지 20개, 바람직하게는 2 내지 15개, 보다 바람직하게는 2 내지 10개의 선형 또는 분지형 포화 또는 불포화 알킬 그룹, 또는 탄소원자 1 내지 20개, 바람직하게는 2 내지 15개, 보다 바람직하게는 2 내지 10개의 알킬 치환된 또는 비알킬 치환된 아릴 그룹이고, A는 알콕시 그룹, 바람직하게는 부톡시, 프로폭시 및/또는 에톡시이고, n은 1 내지 5, 바람직하게는 1 내지 2이다. 본원에서 사용하기에 특히 적합한 알콕실화 지방족 알코올은 메톡시 프로판올(HI=37), 에톡시 프로판올(HI=32),프로폭시 프로판올(HI=28) 및/또는 부톡시 프로판올(HI=27)을 포함한다. 본원에서 사용하기에 특히 적합한 알콕실화 방향족 알코올은 1-메톡시-2-페닐-1-에탄올(HI=23)을 포함한다.
본원에서 사용하기에 적절한 친수성 지방족 또는 방향족 알코올은 식 R-OH에 따르는데, 여기에서 R은 탄소원자 1 내지 20개, 바람직하게는 2 내지 15개, 보다 바람직하게는 2 내지 10개의 선형 또는 분지형 포화 또는 불포화 알킬 그룹, 또는 탄소원자 1 내지 20개, 바람직하게는 2 내지 15개, 보다 바람직하게는 2 내지 10개의 알킬 치환된 또는 비알킬 치환된 아릴 그룹을 포함한다. 본원에서 사용하기에 특히 적합한 지방족 알코올은 에탄올(HI=37) 및/또는 프로판올(HI=28)과 같은 선형 알코올을 포함한다. 본원에서 사용하기에 특히 적합한 방향족 알코올은 벤질 알코올(HI=16)이다.
본원에서 사용하기에 적절한 친수성 글리콜은 식 HO-CR1R2-OH에 따르며, 여기에서 R1과 R2는 독립적으로 H 또는 C2-C10포화 또는 불포화 지방족 탄화수소 쇄 및/또는 시클릭이다. 본원에서 사용하기에 특히 적절한 글리콜은 프로판디올(HI=45) 및/또는 도데칸글리콜(HI=16)이다.
본원에서 사용하기에 적절한 친수성 알콕실화 글리콜은 식 R-(A)n-R1-OH에 따르며, 여기에서 R은 H, OH, 탄소원자 1 내지 20개, 바람직하게는 2 내지 15개, 보다 바람직하게는 2 내지 10개의 선형 포화 또는 불포화 알킬 그룹이고, R1은 H 또는 탄소원자 1 내지 20개, 바람직하게는 2 내지 15개, 보다 바람직하게는 2 내지 10개의 선형 포화 또는 불포화 알킬 그룹이고, A는 알콕시 그룹, 바람직하게는 에톡시, 메톡시 및/또는 프로폭시이고, n은 1 내지 5, 바람직하게는 1 내지 2이다. 본원에서 사용하기에 특히 적절한 알콕실화 글리콜은 에톡시에톡시에탄올(HI=37)이다.
본원에서 사용하기에 특히 바람직한 친수성 용매는 벤질 알코올 및/또는 1-메톡시-2-프로판올이다.
제 2 필수구성요소로서, 본 발명에 따른 액체 조성물은 전체 조성물의 중량을 기준으로 0.0001 내지 5중량%(활성 효소량), 바람직하게는 0.001 내지 2중량%, 보다 바람직하게는 0.01 내지 1중량%의 효소 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 효소는 액체 조성물의 얼룩 제거능에 기여하므로 본원에서 바람직하다.
본원에서 사용하기에 적절한 효소는 당해 기술 분야에서 숙련자들에게 공지된 임의의 효소를 포함한다. 특히 본원에서 사용하기에 적절한 효소는 셀룰라제, 헤미셀룰라제, 퍼옥시다제, 프로테아제, 글루코-아밀라제, 아밀라제, 리파제, 쿠티나제, 펙티나제, 크실라나제, 리덕타제, 옥시다제, 페놀옥시다제, 리폭시게나제, 리그닌나제, 풀루라나제, 탄나제, 펜토자나제, 말라나제, β-글루카나제, 아라비노시다제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 포함한다.
효소의 바람직한 혼합물은 예컨대, 프로테아제, 아밀라제, 리파제, 쿠티나제 및/또는 셀룰라제이다. 보다 바람직하게는 프로테나제 및/또는 아밀라제가 리파제인 지방분해 효소 변종인 D96L과 혼합되어 사용된다.
본 발명에서 이용할 수 있는 셀룰라제는 박테리아성 또는 진균성 셀룰라제를 둘다 포함한다. 바람직하게, 이들은 5 내지 9.5의 최적 pH를 갖는다. 적절한 셀룰라제가 바베스고드(Barbesgoard) 등에게 허여된 미국 특허 제 4,435,307 호에 개시되어 있는데, 상기 특허는 휴미콜라 인솔렌즈(Humicola insolens)에서 제조된 진균성 셀룰라제를 개시하고 있다. 적절한 셀룰라제가 영국 특허 공개공보 제 2,075,028 호, 영국 특허 공개공보 제 2,095,275 호 및 독일 특허 제 2,247,832 호에 개시되어 있다. 이러한 셀룰라제의 예는 휴미콜라 인솔렌즈의 균주(Humicola grisea var. thermoidea), 특히 휴미콜라 균주 DSM 1800에 의해 제조된 셀룰라제이다.
기타 적합한 셀룰라제는 약 50KDa의 분자량, 5.5의 등전위점 및 415개의 아미노산을 함유하는, 휴미콜라 인솔렌즈로부터 제조된 셀룰라제이다. 특히 적절한 셀룰라제는 색상 보호 효과를 갖는 셀룰라제이다. 이러한 셀룰라제의 예가 1991년 11월 6일자로 노보(Novo)에 의해 출원된 유럽 특허 출원 제 91202879.2 호에 기재되어 있다.
바람직한 시판중인 프로테아제 효소는 노보 노르디스크 에이/에스(Novo Nordisk A/S; 덴마크)에서 알칼라제(Alcalase: 등록상표), 사비나제(Savinase: 등록상표), 프리마제(Primase: 등록상표), 두라짐(Durazym: 등록상표) 및 에스페라제(Esperase: 등록상표)라는 상품명으로 시판되는 것, 기스트-브로카데스(Gist-Brocades)에서 막사타제(Maxatase: 등록상표), 막사칼(Maxacal: 등록상표) 및 막사펨(Maxapem: 등록상표)이라는 상품명으로 시판되는 것, 게넨코르 인터내셔날(Genencor International)에서 시판되는 것 및 솔베이 엔자임스(Solvay Enzymes)에서 옵티클린(Opticlean: 등록상표) 및 옵티마제(Optimase: 등록상표)에서 시판되는 것을 포함한다. 또한, 동시계류중인 미국 특허원 제 08/136,797 호에 개시된 프로테아제가 본 발명의 액체 조성물에 포함될 수 있다.
"프로테아제 D"라 불리우는 본원에서 바람직한 프로테아제는 자연에서 발견되지 않는 아미노산 서열을 갖는 카보닐 하이드로라제 변종이며, 1994년 10월 13일자로 백(A. Baeck) 등에게 허여된 "Protease-Containing Cleaning Compositions"라는 명칭의 동시 출원된 특허 출원(미국 특허원 제 08/322,676 호)에 기재된 바와 같이 바실러스 아밀로리퀴라시엔스 서브틸리신(Bacillus amyloliquefaciens subtilisin)의 번호매김에 따라 상기 카보닐 하이드로라제에서의 +76 위치에, 바람직하게는 이에 덧붙여 +99, +101, +103, +104, +107, +123, +27, +105, +109, +126, +128, +135, +156, +166, +195, +197, +204, +206, +210, +216, +217, +218, +222, +260, +265 및/또는 +274로 이루어진 군으로부터 선택된 위치에 상응하는 하나 이상의 아미노산 잔기 위치에 있는 아미노산 잔기를 상이한 아미노산으로 치환시키므로써 전구체 카보닐 하이드로라제로부터 유도된다.
본 발명의 조성물에 포함될 수 있는 매우 바람직한 효소는 리파제를 포함한다. 유지성 오염물에 대한 세척능이 리파제를 사용하므로써 상승적으로 개선됨이 발견되었다. 적절한 리파제 효소는 영국 특허 제 1,372,034 호에 기재된 바와 같은 수도모나스(Pseudomonas)군의 미생물, 예컨대 수도모나스 스투트제리(Pseudomonas stutzeri) ATCC 19.154에 의해 제조된 것을 포함한다. 적절한 리파제는, 리파제 항체와 양성 면역감시 교차반응을 나타내며 수도모나스 플루오레센스(Pseudomonas fluorescens) IAM 1057에 의해 제조된 것을 포함한다. 이 리파제는 일본 나고야 소재의 아마노 파마슈티칼 캄파니 리미티드(Amano Pharmaceutical Co. Ltd)에서 리파제 P(등록상표) "아마노"(이후, "아마노-P"라 언급함)라는 상품명으로 시판된다. 그 밖의 적절한 리파제는 M1 리파제(등록상표) 및 리포막스(Lipomax: 등록상표)(기스트-브로카데스사)와 같은 리파제이다. 매우 바람직한 리파제는 미국 특허원 제 08/341,826 호에 기재된 바와 같은 휴미콜라 라누기노사(Humicola lanuginosa) 균주로부터 유도된 천연 리파제의 D96L 지방분해 효소 변종이다. 바람직하게는, 휴미콜라 라누기노사 균주 DSM 4106이 사용된다. 이 효소는 세정액 1ℓ당 50 내지 8500LU의 양으로 본 발명에 따르는 조성물에 혼입된다. 바람직하게 변종 D96L은 세정액 1ℓ당 100 내지 7500LU의 양으로 존재한다. 보다 바람직하게 세정액 1ℓ당 150 내지 5000LU의 양으로 존재한다.
D96L 지방분해 효소 변종이란 WO92/05249 호에 기재된 바와 같은 리파제 변종을 의미하는데, 즉 96 위치의 휴미콜라 라누기노사 아스파르트산(D) 잔기로부터의 천연 리파제는 루이신(L)으로 변한다. 이러한 명명법에 따라 96 위치에서 아스파르트산의 루이신으로의 변환은 D96L과 같이 표기된다.
또한, 특수한 리파제 종류로 간주될 수 있는 쿠티나제[EC 3.1.1.50], 즉 계면활성을 필요로 하지 않는 리파제가 적합한다. 세제 조성물에 쿠티나제를 첨가함이 예컨대 게넨코르(Genencor)에게 허여된 WO-A-88/09367 호에 기재되어 있다.
아밀라제(α 및/또는 β)는 카보하이드레이트-함유 얼룩의 제거를 위해 포함될 수 있다. 적절한 아밀라제는 노보 노르디스크사의 터마밀(Termamyl: 등록상표), 펑가밀(Fungamyl: 등록상표) 및 반(BAN: 등록상표)이다.
전술한 효소는 임의의 적절한 근원, 예컨대 야채, 동물, 박테리아, 진균 및 효모 근원일 수 있다.
제 3 필수구성요소로서, 본 발명에 따르는 액체 조성물은 계면활성제 또는 이들의 혼합물을 포함한다.
비이온성, 음이온성, 양이온성, 쯔비터이온성(zwitterionic) 및/또는 양쪽이온성 계면활성제를 비롯하여 당해 기술 분야의 숙련자에게 공지된 임의의 계면활성제가 본원에서 적절할 수 있다. 이러한 계면활성제는 본 발명에 따른 조성물의 얼룩 제거 특성에 기여한다.
본원의 액체 조성물은 전체 조성물의 중량을 기준으로 계면활성제 또는 이들의 혼합물 0.1 내지 50중량%, 바람직하게는 5 내지 30중량%, 보다 바람직하게는 8 내지 20중량%을 포함한다.
비이온성 계면활성제가 성능의 이유로 인해 본원에서 매우 바람직하다. 본원에서 사용하기에 적절한 비이온성 계면활성제는 지방 알코올 에톡실레이트 및/또는 프로폭실레이트이며, 이들은 각종 지방 알코올 쇄 길이 및 각종 에톡실화도를 갖는 것으로 시중에서 구입가능하다. 실제로, 이러한 알콕실화 비이온성 계면활성제의 HLB는 지방 알코올의 쇄 길이, 알콕실화의 특성 및 알콕실화도에 본질적으로 좌우된다. 비이온성을 비롯한 다수의 계면활성제가 이들 각각의 HLB(친수 친유 평형가: hydrophilic-lipophilic balance) 값과 함께 나열된 계면활성제의 목록이 이용될 수 있다.
본원에서 사용하기 위한 비이온성 계면활성제를 제조하기에 적합한 화학적 방법은 상응하는 알코올을 알킬렌 옥사이드와 원하는 비율로 축합시키는 것을 포함한다. 이러한 방법은 당해 기술 분야의 숙련자들에게 널리 공지되어 있으며, 당해 기술 분야에서 광범위하게 기재되어 왔다. 대안으로서, 본원에서 사용하기에 적합한 매우 다양한 알콕실화 알코올이 다양한 공급원으로부터 구입가능하다.
16 미만, 바람직하게는 15 미만, 보다 바람직하게는 12 미만, 가장 바람직하게는 10 미만의 HLB을 갖는 소수성 비이온성 계면활성제가 비이온성 계면활성제로서 본원에서 사용하기에 특히 적절하다. 이러한 소수성 비이온성 계면활성제는 우수한 유지 절단 특성을 제공하는 것으로 밝혀졌다.
본 발명에 따른 조성물에 사용되는 바람직한 소수성 비이온성 계면활성제는 16 미만의 HLB를 갖고 화학식 1에 따르는 계면활성제이다:
RO-(C2H4O)n(C3H6O)mH
상기 식에서,
R은 C6내지 C22의 알킬 쇄이거나 또는 C6내지 C28의 알킬 벤젠 쇄이며,
n+m은 0 내지 20이고 n은 0 내지 15이고 m은 0 내지 20이고, 바람직하게는 n+m은 1 내지 15이고 n 및 m은 0.5 내지 15이고, 보다 바람직하게는 n+m은 1 내지 10이고 n 및 m은 0 내지 10이다.
본원에서 사용하기에 바람직한 R 쇄는 C8내지 C22의 알킬 쇄이다. 따라서, 본원에서 사용하기에 적합한 소수성 비이온성 계면활성제는 도바놀(Dobanol)R91-2.5(HLB=8.1; R은 C9및 C11알킬 쇄의 혼합물이고, n은 2.5이고, m은 0이다), 루텐솔(Lutensol)RTO3(HLB=8; R은 C13알킬 쇄이고, n은 3이고, m은 0이다), 루텐솔RAO3(HLB=8; R은 C13및 C15알킬 쇄의 혼합물이고, n은 3이고, m은 0이다), 또는 테르지톨(Tergitol)R25L3(HLB=7.7; R은 C12내지 C15알킬 쇄 길이의 범위이고, n은 3이고, m은 0이다), 또는 도바놀R23-3(HLB=8.1; R은 C12및 C13알킬 쇄의 혼합물이고, n은 3이고, m은 0이다), 또는 도바놀R23-2(HLB=6.2; R은 C12및 C13알킬 쇄의 혼합물이고, n은 2이고, m은 0이다), 또는 도바놀R45-7(HLB=11.6; R은 C14및 C15알킬 쇄의 혼합물이고, n은 7이고, m은 0이다), 도바놀R23-6.5(HLB=11.9; R은 C12및 C13알킬 쇄의 혼합물이고, n은 6.5이고, m은 0이다), 도바놀R25-7(HLB=12; R은 C12및 C15알킬 쇄의 혼합물이고, n은 7이고, m은 0이다), 도바놀R91-5(HLB=11.6; R은 C9및 C11알킬 쇄의 혼합물이고, n은 5이고, m은 0이다), 도바놀R91-6(HLB=12.5; R은 C9및 C11알킬 쇄의 혼합물이고, n은 2이고, m은 0이다), 도바놀R91-8(HLB=13.7; R은 C9및 C11알킬 쇄의 혼합물이고, n은 8이고, m은 0이다), 도바놀R91-10(HLB=14.2; R은 C9내지 C11알킬 쇄의 혼합물이고, n은 10이고, m은 0이다), 또는 이들의 혼합물이다. 본원에서는 도바놀R91-2.5, 루텐솔RTO3, 루텐솔RAO3, 테르지톨R25L3, 도바놀R23-3, 도바놀R23-2 또는 이들의 혼합물이 바람직하다. 상기 도바놀R계면활성제는 쉘(SHELL)에서 시판중이다. 상기 루텐솔R계면활성제는 바스프(BASF)에서 시판중이고, 상기 테르지톨R계면활성제는 유니온 카바이드(UNION CARBIDE)에서 시판중이다. 비이온성 계면활성제는 설포닉(Surfonic: 등록상표)이라는 상품명으로 훽스트(Hoechst)에서 구입할 수 있다.
본원에서 사용하기에 적합한 기타 비이온성 계면활성제는 식 R2-C(O)-N(R1)-Z에 따르는 폴리하이드록시 지방산 아미드 계면활성제 또는 이들의 혼합물을 포함하고, 여기에서 R1은 H, 또는 C1내지 C4의 알킬, C1내지 C4의 하이드로카빌, 2-하이드록시 에틸, 2-하이드록시 프로필 또는 이들의 혼합물이고, R2는 C5내지 C31의 하이드로카빌이고, Z는 쇄에 직접 연결된 3개 이상의 히드록실 그룹과 함께 선형 하이드로카빌 쇄를 갖는 폴리하이드록시하이드로카빌, 또는 이의 알콕실화 유도체이다.
바람직하게는, R1은 C1내지 C4의 알킬, 더 바람직하게는 C1또는 C2의 알킬, 가장 바람직하게는 메틸이고, R2는 C7내지 C19의 직쇄 알킬 또는 알케닐, 바람직하게는 C9내지 C18의 직쇄 알킬 또는 알케닐, 보다 바람직하게는 C11내지 C18의 직쇄 알킬 또는 알케닐, 가장 바람직하게는 C11내지 C14의 직쇄 알킬 또는 알케닐, 또는 이들의 혼합물이다. Z는 바람직하게는 환원성 아민화 반응에서 환원당으로부터 유도될 것이고; 보다 바람직하게는 Z는 글리시틸이다. 적합한 환원당은 글루코즈, 프룩토즈, 말토즈, 락토즈, 갈락토즈, 만노즈 및 크실로즈를 포함한다. 상기 기재된 개별적인 당뿐만 아니라 원료로서, 고 덱스트로즈 옥수수 시럽, 고 프룩토즈 옥수수 시럽 및 고 말토즈 옥수수 시럽이 이용될 수 있다. 이러한 옥수수 시럽은 Z에 대한 당 성분의 혼합물을 생성시킬 수 있다. 다른 적합한 원료를 배제하는 것이 아님을 이해한다. Z는 바람직하게는 -CH2-(CHOH)n-CH2OH, -CH(CH2OH)-(CHOH)n-1-CH2OH, -CH2-(CHOH)2-(CHOR')(CHOH)-CH2OH로 이루어진 군으로부터 선택되고, 여기서 n은 3 내지 5의 정수이고, R'은 H 또는 시클릭 또는 지방족 모노사카라이드, 및 이의 알콕실화 유도체이다. n이 4인 글리시틸이 가장 바람직하고, 특히 CH2-(CHOH)4-CH2OH이 가장 바람직하다.
식 R2-C(O)-N(R1)-Z에서, R1은 예를 들면, N-메틸, N-에틸, N-프로필, N-이소프로필, N-부틸, N-2-하이드록시 에틸 또는 N-2-하이드록시 프로필이다. R2-C(O)-N<은 예를 들면, 코크아미드, 스테아르아미드, 올레아미드, 라우르아미드, 미리스트아미드, 카프릭아미드, 팔미트아미드, 탈로우아미드 등일 수 있다. Z는 1-데옥시글루시틸, 2-데옥시프룩티틸, 1-데옥시말티틸, 1-데옥시락티틸, 1-데옥시갈락티틸, 1-데옥시만니틸, 1-데옥시말토트리오티틸 등일 수 있다.
본원에 사용되기에 적합한 폴리하이드록시 지방산 아미드 계면활성제는 훽스트사에서 HOER라는 상표명으로 시판중이다.
폴리하이드록시 지방산 아미드 계면활성제의 제조법은 당해 분야에 공지되어 있다. 일반적으로, 환원성 아민화 반응에서 알킬 아민과 환원당을 반응시켜 상응하는 N-알킬 폴리하이드록시아민을 형성하고, 이어 축합/아미드화 단계에서 N-알킬 폴리하이드록시아민을 지방 지방족 에스테르 또는 트리글리세라이드와 반응시켜 N-알킬, N-폴리하이드록시 지방산 아미드 생성물을 형성시킴으로써 이들을 제조할 수 있다. 폴리하이드록시 지방산 아미드를 함유하는 조성물을 제조하는 방법은 예를 들면 토마스 헤들리 앤드 캄파니 리미티드(Thomas Hedly & Co., Ltd.)에 의해 1959년 2월 18일자로 출원된 영국 특허원 제 809,060 호, 1960년 12월 20일 윌슨(E. R. Wilson)에게 허여된 미국 특허 제 2,965,576 호, 1955년 3월 8일자로 슈바르쯔(Anthony M. Schwartz)에게 허여된 미국 특허 제 2,703,798 호, 1934년 12월 25일자로 피고트(Piggott)에게 허여된 미국 특허 제 1,985,424 호 및 국제 특허 공개공보 제 92/06070 호에 개시되어 있고, 이들 문헌은 각각 본원에 참고로 인용되어 있다.
본원에서 사용되는 다른 비이온성 계면활성제는 아민 옥사이드 계면활성제이다. 본 발명의 조성물은 하기 화학식 2에 따르는 아민 옥사이드를 포함할 수 있다:
R1(EO)x(PO)y(BO)zN(O)(CH2R')2·qH2O
일반적으로 상기 화학식 1은 하나의 장쇄 잔기인 R1(EO)x(PO)y(BO)z및 2개의 단쇄 잔기인 CH2R'를 제공한다. R'은 바람직하게는 수소, 메틸 및 -CH2OH로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일반적으로 R1은 포화 또는 불포화될 수 있는 일차 또는 이차 분지된 하이드로카빌 잔기이고, 바람직하게는 일차 알킬 잔기이다. x + y+ z가 0일 때, R1은 약 8 내지 약 10의 쇄 길이를 갖는 하이드로카빌 잔기이다. x + y+ z가 0이 아닐 때, R1은 다소 더 길 수 있으며 탄소원자 12 내지 24개의 쇄 길이를 갖는다. 상기 화학식은 또한 x + y+ z가 0이고 R1이 탄소원자 8 내지 18개이고, R'이 H이고 q가 0 내지 2, 바람직하게는 2인 아민 옥사이드를 포함한다. 이러한 아민 옥사이드는 탄소원자 12 내지 14개의 알킬디메틸 아민 옥사이드, 헥사데실 디메틸아민 옥사이드, 옥타데실아민 옥사이드 및 이들의 수화물, 특히 미국 특허 제 5,075,501 호 및 제 5,071,594 호에 기재된 바와 같은 이수화물로 예시되어 있으며, 상기 문헌은 본원에서 참고문헌으로 인용된다.
본 발명은 또한 x + y+ z가 0이 아니고, 특히 x + y+ z가 약 1 내지 약 10이고, R1이 탄소원자 8 내지 약 24개, 바람직하게는 약 12 내지 약 16개의 일차 알킬 그룹인 아민 옥사이드를 포함하며, 이 양태에서 y + z는 바람직하게는 0이고, x가 바람직하게는 약 1 내지 약 6이며, PO는 프로필렌옥시를 나타내고, BO는 부틸렌옥시를 나타낸다. 이러한 아민 옥사이드는 통상적인 합성 방법, 예컨대 알킬에톡시설페이트를 디메틸아민과 반응시킨후 에톡실화 아민을 과산화수소로 산화시키므로써 제조될 수 있다.
본원에서 매우 바람직한 아민 옥사이드는 주위 온도에서 고체이고, 보다 바람직하게는 30 내지 90℃의 융점을 갖는다. 본원에서 사용하기에 적절한 아민 옥사이드는 아크조 케미(Akzo Chemie), 에틸 코포레이션(Ethyl Corp.) 및 프록터 앤드 갬블(Procter & Gamble)을 비롯한 다수의 공급처로부터 시판되고 있다. 또 다른 아민 옥사이드 제조업자에 대해서는 맥컷쳔스(McCutcheon's) 간행물 및 키르크-오트머(Kirk-Othmer) 개요집을 참고한다. 시판중인 바람직한 아민 옥사이드는 고체 이수화물인 아드목스(ADMOX:등록상표) 16 및 아드목스 18, 아드목스 12이고, 특히 에틸 코포레이션사의 아드목스 14이다.
본원에서 사용하기에 바람직한 아민 옥사이드는 헥사데실디메틸아민 옥사이드 이수화물, 도데실디메틸아민 옥사이드 이수화물, 옥타데실디메틸아민 옥사이드 이수화물, 헥사데실트리스(에틸렌옥시)디메틸아민 옥사이드 및 테트라데실디메틸아민 옥사이드 이수화물을 포함한다.
R'=H인 일부 바람직한 양태에서, H보다 약간 큰 R'를 갖는 것에 관하여 어느 정도 범위가 있다. 특히, 본 발명은 R'이 CH2OH인 양태를 추가로 포함하는데, 예컨대 헥사데실비스(2-하이드록시에틸)아민 옥사이드, 탈로우비스(2-하이드록시에틸)아민 옥사이드, 스테아릴비스(2-하이드록시에틸)아민 옥사이드 및 올레일비스(2-하이드록시에틸)아민 옥사이드, 도데실디메틸아민 옥사이드 이수화물이 있다.
본 발명에 따른 액체 조성물은 음이온성 계면활성제와 같은 기타 계면활성제 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 음이온성 계면활성제는 직물, 특히 친수성 직물상에 있는 얼룩을 침윤시키는 세탁 용도 등에서 침윤제로서 작용하므로 본원에서 적합하다. 또한, 음이온성 계면활성제로 인해, 상기 조성물이 소수성 계면활성제와 같은 소수성 성분을 포함할 때에도 맑은 조성물을 얻을 수 있다.
설포네이트 및 설페이트 계면활성제가 본원에서 사용하기에 특히 바람직하다. 음이온성 계면활성제류가 당해 기술 분야에서 널리 공지되어 있고 시판되는 세제에서 광범위한 용도로 사용된다. 이들 음이온성 계면활성제는 탄소원자 8 내지 22개의 알킬 벤젠 설포네이트(LAS), 탄소원자 8 내지 22개의 알킬 설페이트(AS), 불포화 설페이트(예컨대, 올레일 설페이트), 탄소원자 10 내지 18개의 알킬 알콕시 설페이트(AES) 및 탄소원자 10 내지 18개의 알킬 알콕시 카복실레이트를 포함한다. 음이온성 합성 설포네이트 및/또는 설페이트에 대한 중화 양이온은 나트륨, 칼륨 또는 알칸올암모늄과 같은 세제 기술에서 널리 사용되는 통상적인 양이온으로 대표된다. 알킬 쇄에 탄소원자 6 내지 18개를 갖는 알킬 설페이트, 특히 코코넛 알킬 설페이트 또는 이들의 혼합물이 본원에서 바람직하다.
세제용으로 유용한 다른 음이온성 계면활성제는 또한 본원에서도 사용될 수 있다. 이들은 비누의 염(예를 들면, 나트륨, 칼륨, 암모늄, 및 모노-, 디-, 및 트리에탄올아민 염과 같은 치환된 암모늄 염을 포함), C8내지 C221급 또는 2급 알칸설포네이트, C8내지 C24올레핀설포네이트, 영국 특허원 제 1,082,179 호에 기재된 바와 같은 알칼리토금속 시트레이트의 열분해된 생성물의 설폰화에 의해 제조된 설폰화된 폴리카복실산, C8내지 C24알킬폴리글리콜에테르설페이트(10몰 이하의 산화 에틸렌 함유); C14내지 C16메틸 에스테르 설포네이트와 같은 알킬 에스테르 설포네이트; 아실 글리세롤 설포네이트, 지방 올레일 글리세롤 설페이트, 알킬 페놀 에틸렌 옥사이드 에테르 설페이트, 파라핀 설포네이트, 알킬 포스페이트, 아실 이세티오네이트와 같은 이세티오네이트, N-아실 타우레이트, 알킬 숙시나메이트 및 설포숙시네이트, 설포숙시네이트의 모노에스테르(특히 포화 및 불포화된 C12내지 C18모노에스테르), 설포숙시네이트의 디에스테르(특히 포화 및 불포화된 C6내지 C14디에스테르), 알킬폴리글루코시드의 설페이트와 같은 알킬폴리사카라이드의 설페이트(하기에 기재된 비이온성 비설페이트화된 화합물)를 포함할 수 있다. 로진, 수소화된 로진, 및 토올유(tall oil)에 존재하거나 토올유로부터 유도되는 수지 산 및 수소화된 수지 산 같은 수지 산 및 수소화된 수지 산도 적합하다. 다른 예는 슈바르쯔(Schwartz), 페리(Perry) 및 베르치(Berch)의 문헌["Surface Active Agents and Detergents", Vol. I and II]에 주어진다. 이러한 다양한 계면활성제는 일반적으로 1975년 12월 30일 라우글린(Laughlin) 등에게 허여된 미국 특허 제 3,929,678 호의 컬럼 23, 줄 58부터 컬럼 29, 줄 23에 또한 개시되어 있다(본원에 참고로 인용됨).
본원에 사용되는 다른 적합한 음이온성 계면활성제는 아실 사르코시네이트 또는 이들의 혼합물을, 바람직하게는 하기 화학식 3을 갖는 장쇄 아실 사르코시네이트를 이의 산 및/또는 염의 형태로 또한 포함한다:
상기 식에서,
M은 수소 또는 양이온성 잔기이고, R은 11 내지 15개, 바람직하게는 11 내지 13개탄소원자를 갖는 알킬 그룹이다.
바람직한 M은 수소 및 알칼리 금속 염이고, 특히 나트륨 및 칼륨의 염이다. 상기 아실 사르코시네이트 계면활성제는 천연 지방산 및 아미노산 사르코신(N-메틸 글리신)으로부터 유도된다. 이들은 이의 염의 수용액으로 또는 이의 산 형태에서 분말로 사용되기에 적합하다. 아실 사르코시네이트는 천연 지방산의 유도체이기 때문에 빠르게 또한 완전하게 생분해될 수 있고 양호한 피부 친화성을 갖는다.
따라서, 본원에서 사용된 특히 바람직한 장쇄 아실 사르코시네이트는 C12아실 사르코시네이트(즉, M이 수소이고, R이 11개의 탄소 원자를 갖는 알킬 그룹인 상기식에 따른 아실 사르코시네이트) 및 C14아실 사르코시네이트(즉, M이 수소이고, R이 13개의 탄소 원자를 갖는 알킬 그룹인 상기 식에 따른 아실 사르코시네이트)를 포함한다. C12아실 사르코시네이트는 예를 들면 헴포실(Hamposyl) L-30R로서 헴프쉬르(Hampshire)에서 시판중이다. C14아실 사르코시네이트는 예를 들면 헴포실 M-30R로서 헴프쉬르에서 시판중이다.
본 발명의 액체 조성물에 사용하기에 특히 적합한 양이온성 계면활성제는 하나의 장쇄 하이드로카빌 그룹을 갖는 것이다. 이러한 양이온성 계면활성제의 예는 알킬디메틸암모늄 할로게나이드와 같은 암모늄 계면활성제 및 하기 화학식 4를 갖는 계면활성제를 포함한다:
[R2(OR3)y][R4(OR3)y]2R5N+X-
상기 식에서,
R2는 알킬쇄에 약 8 내지 약 18개의 탄소 원자를 갖는 알킬 또는 알킬 벤질 그룹이고;
각 R3은 -CH2CH2-, -CH2CH(CH3)-, -CH2CH(CH2OH)-, -CH2CH2CH2-, 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되고;
각 R4는 C1내지 C4알킬, C1내지 C4히드록시알킬, 두개의 R4그룹을 결합함으로써 형성되는 벤질 고리 구조, -CH2CHOH-CHOHCOR6CHOHCH2OH(여기서 R6은 임의의 헥소즈 또는 약 1000 미만의 분자량을 갖는 헥소즈 중합체이다), 및 수소(이 때 y는 0이 아니다)로 구성된 군으로부터 선택되고;
R5는 R4와 동일하거나 또는 R2및 R5의 탄소수의 전체 합이 약 18 이하인 알킬쇄이고;
각 y는 0 내지 약 10이고 y 값의 합은 0 내지 약 15이고;
X는 임의의 양립성 음이온이다.
본 조성물에 유용한 바람직한 양이온성 계면활성제는 수용성 4급 암모늄 화합물로 하기 화학식 i로 나타낸다:
R1R2R3R4N+X-
상기 식에서,
R1은 C8내지 C16알킬이고,
각 R2, R3및 R4는 독립적으로 C1내지 C4알킬, C1내지 C4히드록시 알킬, 벤질, 및 -(C2H4O)xH(여기에서 x는 1 내지 5의 값을 갖는다)이고,
X는 음이온이다. R2, R3및 R4중 하나 이하는 벤질이어야 한다.
R1에 대한 바람직한 알킬쇄 길이는 C12내지 C15이고, 특히 여기에서 알킬 그룹은 코코넛 또는 야자 씨앗 지방으로부터 유도된 쇄 길이들의 혼합물이거나 올레핀 보강 또는 OXO 알콜 합성에 의해 합성적으로 유도된다. R2, R3및 R4의 바람직한 그룹은 메틸 및 히드로에틸 그룹이고 음이온 X는 할라이드, 메토설페이트, 아세테이트 및 포스페이트 이온으로부터 선택될 수 있다.
본원에 사용하기에 적합한 화학식 4의 4급 암모늄 화합물의 예는 하기와 같다:
코코넛 트리메틸 암모늄 클로라이드 또는 브로마이드;
코코넛 메틸 디히드록시에틸 암모늄 클로라이드 또느 브로마이드;
데실 트리에틸 암모늄 클로라이드;
데실 디메틸 히드록시에틸 암모늄 클로라이드 또는 브로마이드;
C12-15디메틸 히드록시에틸 암모늄 클로라이드 또는 브로마이드;
코코넛 디메틸 히드록시에틸 암모늄 클로라이드 또느 브로마이드;
마이리스틸 트리메틸 암모늄 메틸 설페이트;
라우릴 디메틸 벤질 암모늄 클로라이드 또는 브로마이드;
라우릴 디메틸 (에텐옥시)4암모늄 클로라이드 또는 브로마이드;
콜린 에스테르(R1이 -CH2-O-C(O)-C12-14알킬이고 R2, R3및 R4가 메틸인 화학식 4의 화합물).
본원에 유용한 다른 양이온성 계면활성제는 또한 1980년 10월 14일 켐브르(Cambre)에게 허여된 미국 특허 제 4,228,044 호에 기재되어 있다.
본 발명에 따라 사용된 조성물은 액체이어야 한다. 본원에 사용된 바와 같이, "액체"는 "페이스트형" 조성물을 포함하고, 본원의 액체 조성물은 바람직하게는 20℃에서 스핀들 n°2의 50rpm 전단 속도에서 브룩필드(Brookfield) 점도측정계 또는 20℃의 50다인/cm2에서 케리-메드(Carri-med) 유량계로 측정했을 때 1cps 내지 10000cps, 바람직하게는 100cps 내지 1000cps, 보다 바람직하게는 150cps 내지600cps, 가장 바람직하게는 200cps 내지 500cps의 점도를 갖는다.
바람직하게는 본원에 사용된 조성물은 수성이다. 상기 수성 조성물은 5 내지 12, 바람직하게는 6 내지 10, 보다 바람직하게는 7 내지 9의 pH를 갖는다. 조성물의 pH는, 예를 들면 유기산 또는 무기산, 또는 알칼리화제를 사용하여 조정될 수 있다.
본 발명에 따르는 액체 조성물은 물리적으로 안정하다. "물리적으로 안정한"이라는 용어는 본 발명의 조성물이 열악한 조건에서, 예를 들면 2주 동안 50℃의 온도에 노출되었을 때 2개 이상의 상으로 분리하지 않는다는 것을 의미한다.
본 발명에 따른 조성물은 보조제, 안정화제, 킬레이트제, 염료 전달제, 라디칼 소거제, 용매, 증백제, 발포 억제제, 향수, 얼룩 현탁성 폴리아민 중합체, 중합체성 얼룩 제거제, 촉매, 표백제, 표백 활성화제 및 염료와 같은 다른 선택적인 성분을 추가로 포함할 수 있다.
직물 세정 방법
본 발명은 또한 본원에 기재한 바와 같은 액체 조성물로 시작하여 직물을 세정하는 방법을 포함한다.
본 발명의 직물 세정 방법은 전술한 바와 같이 순수한 또는 희석된 액체 조성물과 직물을 접촉시키는 단계 및 이어 상기 직물을 헹구는 단계를 포함한다. 바람직한 양태에서, 직물을 "전처리"할 때 액체 조성물을 직물에 순수한 형태로 적용하고, 이어 상기 직물을 헹구거나 또는 통상의 세정 주기로 세정한 후 헹군다. 본 발명의 발명자들은 오염 제거 성능 개선이 직물을 세정하거나 헹구기 전에 이의 얼룩진 부분에 액체 조성물을 직접 접촉시켰을 때에 특히 주목할 만하다는 것을 발견했다.
본 발명의 세정 방법에서, 효소, 계면활성제 및 상기 용매 시스템을 포함하는 액체 조성물을 세정되어야 하는 직물과 접촉해야 한다. 이것은 직물을 헹구거나 또는 세정후 헹구기 전에 액체 조성물을 상기 직물에 순수한 형태로 적용하는 소위 "전처리 방식", 또는 헹구기 전에 액체 조성물을 우선 수성 수조에서 희석하고 직물을 욕조에 담가서 적시는 "침지 방식", 또는 전형적인 세제의 용해 또는 분산에 의해 형성된 세정액에 더하여 액체 조성물을 첨가하는 "완전 세정 방식"으로 수행될 수 있다. 전술한 바와 같이, 본원에서 방법을 수행하기 위한 조성물은 고체 또는 기체에 반대되는 액체의 형태이다.
또한 본 발명에 따른 이러한 방법에서, 직물을 상기 조성물과 접촉시킨 후 조성물이 완전히 건조되기 전에 헹구어야 한다.
전처리 방식에서, 본 방법은 상기 액체 조성물을 이의 순수한 형태로 상기 직물에 또는 적어도 이의 얼룩진 부분에 적용시키는(즉, 어떤 희석없이 본원에 기재한 바와 같은 상기 액체 조성물을 상기 직물에 직접 적용함) 단계, 이후 상기 직물을 헹구거나 또는 세정한 후 헹구는 단계를 포함한다. 이러한 방식에서, 직물을 헹구기 전이나 세정한 후 헹구기 전에 조성물이 상기 직물에서 건조되지 않는다면 순수한 조성물을 1분 내지 1시간, 바람직하게는 1분 내지 30분의 시간 동안 상기 직물에 작용하도록 선택적으로 유지시킬 수 있다. 특히 이렇게 해도 남아있는 오염에 대해서는, 추가로 스폰지 또는 솔에 의해서 상기 직물을 문지르거나 솔질하거나, 또는 직물의 두부분을 서로에 대해 문지르는 것이 적합할 수 있다.
다른 방식에서, 일반적으로 "침지"라는 용어는 희석된 조성물을 형성하기 위해 수조에 상기 조성물을 순수한 형태로 희석하는 단계를 포함한다. 수조에서 상기 액체 조성물의 희석 수준은 전형적으로 1:85, 바람직하게는 1:50, 보다 바람직하게는 약 1:25(조성물:물)이다. 이후 액체 조성물을 포함하는 수조에 직물을 접촉시키고, 마지막으로 직물을 헹구거나 또는 세정후 헹군다. 바람직하게는 이러한 양태에서, 액체 조성물을 포함하는 수조에 직물을 담그고, 또한 바람직하게는, 30분 내지 48시간, 바람직하게는 1시간 내지 24시간 동안 그곳에 적시도록 유지시킨다.
일반적으로 "세정을 통한 표백"이라 불리는 "침지"의 부분-양태로 간주될 수 있는 또다른 방식에서는, 액체 조성물이 소위 세탁 첨가제로 사용된다. 이러한 양태에서 수조는 물에 통상적인 세탁 세제를 용해 또는 분산함으로써 형성된다. 순수한 형태로 액체 조성물을 수조와 접촉시키고, 직물을 액체 조성물을 함유하는 수조와 접촉시킨다. 마지막으로 직물을 헹군다.
선택적인 성분
본 발명에 따른 조성물은 선택적이지만 매우 바람직한 성분으로서 킬레이트제를 포함할 수 있다. 실제로, 이러한 킬레이트제는 본원의 액체 조성물에 보다 유리하게 기여한다. 즉, 이러한 킬레이트제는 본원의 액체 조성물의 오염 제거 성능을 보다 개선시킨다. 또한 얼룩진 염색 직물을 세정하기 전에 긴 접촉 시간 동안 전처리하는데 사용될 수 있는 본 발명의 액체 조성물의 안정성에 기여한다.
본원에 사용되는 적합한 킬레이트제는 포스포네이트 킬레이트제, 아미노 카복실레이트 킬레이트제, 다작용성-치환된 방향족 킬레이트제, 및 글리신, 살리실산, 아스파르트산, 글루탐산, 말론산, 또는 이들의 혼합물과 같은 다른 킬레이트제로 구성된 군으로부터 선택된 킬레이트제를 포함한다. 사용되는 경우 킬레이트제는 본원에서 전형적으로 전체 조성물 중량을 기준으로 0.001중량% 내지 5중량%, 바람직하게는 0.05중량% 내지 2중량% 범위의 양으로 존재한다.
본원에서 사용되는 적합한 포스포네이트 킬레이트제는 아미노트리(메틸렌 포스폰산)(ATMP), 아미노 알킬렌 폴리(알킬렌 포스포네이트), 알칼리 금속 에탄 1-히드록시 디포스포네이트, 니트릴로 트리메틸렌 포스포네이트, 에틸렌 디아민 테트라메틸렌 포스포네이트, 및 디에틸렌 트리아민 펜타 메틸렌 포스포네이트를 포함하는 아미노 포스포네이트 화합물 뿐만 아니라 에티드론산을 포함할 수 있다. 포스포네이트 화합물은 이의 산 형태 또는 이의 산 작용기중 일부 또는 모두에서의 상이한 양이온의 염으로서 존재할 수 있다. 본원에 사용되는 바람직한 포스포네이트 킬레이트제는 디에틸렌 트리아민 펜타 메틸렌 포스포네이트 및 아미노트리(메틸렌 포스폰산)이다. 포스포네이트 킬레이트제는 데퀘스트(DEQUEST)R라는 상표명으로 몬산토(Monsanto)에서 시판중이다.
다작용성-치환된 방향족 킬레이트제는 본원의 조성물에 또한 유용할 수 있다. 1974년 5월 21일에 코너(Connor) 등에게 허여된 미국 특허 제 3,812,044 호를 참조한다. 산 형태의 이러한 유형의 바람직한 화합물은 1,2-디히드록시-3,5-디설포벤젠과 같은 디히드록시디설포벤젠이다.
본원에 사용하기에 바람직한 생분해성 킬레이트제는 에틸렌 디아민 N,N'-디숙신산, 또는 이의 알칼리 금속, 알칼리토금속, 암모늄 또는 치환된 암모늄 염 또는 이들의 혼합물이다. 에틸렌디아민 N,N'-디숙신산, 특히 (S,S) 이성질체는 1987년 11월 3일에 하트만(Hartman) 및 퍼킨스(Perkins)에게 허여된 미국 특허 제 4,704,233 호에 자세히 기재되어 있다. 에틸렌디아민 N,N'-디숙신산은 예를 들면 ssEDDSR이라는 상표명으로 파마 리서치 래보러토리즈(Palmer Research Laboratories)에서 시판중이다.
본원에 사용되는 적합한 아미노 카복실레이트는 산 형태, 또는 알칼리 금속, 암모늄, 및 치환된 암모늄 염 형태의 에틸렌 디아민 테트라 아세테이트, 디에틸렌 트리아민 펜타아세테이트, 디에틸렌 트리아민 펜타아세테이트(DTPA), N-히드록시에틸에틸렌디아민 트리아세테이트, 니트릴로트리아세테이트, 에틸렌디아민 테트라프로피오네이트, 트리에틸렌테트라아민헥사아세테이트, 에탄올-디글리신, 프로필렌 디아민 테트라아세트산(PDTA) 및 메틸 글리신 디-아세트산(MGDA)을 포함한다. 본원에서 사용되는 특히 적합한 아미노 카복실레이트는 디에틸렌 트리아민 펜타아세트산, 예를 들면 트릴론(Trilon) FSR라는 상표명으로 바스프에서 시판중인 프로필렌 디아민 테트라아세트산(PDTA) 및 메틸 글리신 디-아세트산(MGDA)이다.
본원에 사용하기 위한 다른 바람직한 킬레이트제는 하기 화학식 5로 나타난다:
상기 식에서,
R1, R2, R3및 R4는 -H, 알킬, 알콕시, 아릴, 아릴옥시, -Cl, -Br, -NO2, -C(O)R' 및 -SO2R"으로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되고, 여기서 R'은 -H, -OH, 알킬, 알콕시, 아릴 및 아릴옥시로 구성된 군으로부터 선택되고, R"은 알킬, 알콕시, 아릴, 및 아릴옥시로 구성된 군으로부터 선택되고;
R5, R6, R7및 R8는 -H 및 알킬로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된다.
본원에 사용되는 특히 바람직한 킬레이트제는 ATMP, 디에틸렌 트리아민 메틸렌 포스포네이트, 에틸렌 N,N'-디숙신산, 디에틸렌 트리아민 펜타아세테이트, 글리신, 살리실산, 아스파르트산, 글루탐산, 말론산 또는 이들의 혼합물이다.
본 발명에 따른 조성물은 선택적인 성분으로서 라디칼 소거제를 포함할 수 있다. 본원에 사용하기에 적합한 라디칼 소거제는 널리 공지된 치환된 모노 및 디히드록시 벤젠 및 이의 유사체, 알킬 및 아릴 카복실레이트 및 이들의 혼합물을 포함한다. 본원에 사용하기 바람직한 이러한 라디칼 소거제는 디-3급-부틸 히드록시 톨루엔(BHT), 하이드로퀴논, 디-3급-부틸하이드로퀴논, 모노-3급-부틸 하이드로퀴논, 3급-부틸-히드록시 아니솔, 벤조산, 톨루산, 카테콜, 3급-부틸 카테콜, 벤질아민, 1,1,3-트리스(2-메틸-4-히드록시-5-3급-부틸페닐)부탄, n-프로필-갈레이트 또는 이들의 혼합물이고, 매우 바람직한 것은 디-3급-부틸 히드록시 톨루엔이다. 사용되는 경우 라디칼 소거제는 전형적으로 전체 조성물의 중량을 기준으로 0.001중량% 내지 2중량%, 바람직하게는 0.001중량% 내지 0.5중량% 범위의 양으로 존재한다.
본 발명에 따른 액체 조성물은 얼룩 현탁성 폴리아민 중합체 또는 이들의 혼합물을 선택적이지만 매우 바람직한 성분으로서 또한 포함할 수 있다. 당해 분야의 숙련가들에게 널리 공지된 임의의 얼룩 현탁성 폴리아민 중합체를 본원에 또한 사용할 수 있다. 본원에 사용하기 특히 적합한 폴리아민 중합체는 폴리알콕실화된 폴리아민이다. 이러한 물질은 하기 반복 단위를 갖는 구조의 분자로서 편리하게 표시될 수 있다:
및
상기 식에서,
R은 주로 2 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 하이드로카빌 그룹이고; R1은 C1내지 C20의 탄화수소일 수 있고; 알콕시 그룹은 에톡시, 프로폭시 등이고; y는 2 내지 30이고, 가장 바람직하게는 10 내지 20이고; n은 2 이상, 바람직하게는 2 내지 20, 가장 바람직하게는 3 내지 5의 정수이고; X-는 4급화 반응에서 유래된 할라이드 또는 메틸설페이트와 같은 음이온이다.
본원에 사용하기 가장 바람직한 것은 소위 에톡실화된 폴리에틸렌 아민, 즉, y가 2 내지 30인 하기 화학식 6을 갖는 에틸렌 옥사이드와 에틸렌이민의 중합화 반응 생성물이다:
본원에 사용하기에 특히 바람직한 것은 에톡실화된 폴리에틸렌 아민, 특히 에톡실화된 테트라에틸렌펜타아민, 및 4급화된 에톡실화된 헥사메틸렌 디아민이다.
놀랍게도 상기 얼룩 현탁성 폴리아민 중합체는 본 발명의 이점에 기여하는 것으로 밝혀졌다. 즉, 이는 효소 및 계면활성제를 포함하는 액체 조성물의 용매 시스템에 더하여 첨가되었을 때, 특히 세탁 전처리 조건하에서 상기 조성물의 오염 제거 성능을 추가로 개선시킨다. 실제로, 상기 얼룩 현탁성 폴리아민 중합체는 표백가능한 얼룩 뿐만 아니라 유지성 얼룩, 효소성 얼룩, 진흙/점토 얼룩을 포함하는 다양한 얼룩에 대한 오염 제거 성능을 향상시킬 수 있다.
전형적으로, 조성물은 전체 중량을 기준으로 10중량% 이하, 바람직하게는 0.1중량% 내지 5중량%, 보다 바람직하게는 0.3중량% 내지 2중량%의 이러한 얼룩 현탁성 폴리아민 중합체 또는 이들의 혼합물을 포함한다.
본원의 조성물은 또한 당해 분야의 숙련가에게 공지된 다른 중합체성 얼룩 제거제를 포함할 수 있다. 이러한 중합체성 얼룩 제거제는 폴리에스테르 및 나일론과 같은 소수성 섬유의 표면을 친수화시키는 친수성 부분 및 소수성 섬유에 침착되어 세척 및 헹굼 주기가 종결되는 동안 부착되어 남아서 친수성 부분에 대한 고정자로서 작용하는 소수성 부분을 모두 가짐을 그 특징으로 한다. 이것은 얼룩 제거제로 처리한 이후에 발생한 얼룩이 이후의 세척 단계에서 보다 쉽게 세정되도록 할 수 있다.
본원에 유용한 중합체성 얼룩 제거제는 특별히
(a) (i) 2 이상의 중합도를 갖는 폴리옥시에틸렌 부분, 또는
(ii) 친수성 부분이 에테르 연결에 의해 각 말단에 인접한 부분에 연결되지 않으면 임의의 옥시프로필렌 단위를 포함하지 않는 2 내지 10의 중합도를 갖는 옥시프로필렌 또는 폴리옥시프로필렌 부분, 또는
(iii) 친수성 성분이 표면에 얼룩 제거제를 침착시킬 때 통상적인 폴리에스테르 합성 섬유 표면의 친수성을 증가시키기에 충분한 친수성을 갖도록 하는데 충분한 양의 옥시에틸렌 단위를 함유하는, 옥시에틸렌 및 1 내지 약 30개의 옥시프로필렌 단위를 포함하는 옥시알킬렌 단위의 혼합물
로 필수적으로 구성된 하나 이상의 비이온성 친수성 성분(이는, 바람직하게는 약 25% 이상의 옥시에틸렌 단위 및 보다 바람직하게는, 특히 약 20 내지 30개의 옥시프로필렌 단위를 갖는 성분의 경우, 약 50% 이상의 옥시에틸렌 단위를 포함한다); 또는
(b) (i) 소수성 성분이 옥시에틸렌 테레프탈레이트를 추가로 포함하는 경우, 옥시에틸렌 테레프탈레이트 대 C3옥시알킬렌 테레프탈레이트 단위의 비율이 약 2:1 이하인 C3옥시알킬렌 테레프탈레이트 부분,
(ii) C4내지 C6의 알킬렌 또는 옥시 C4내지 C6의 알킬렌 부분, 또는 이들의 혼합물,
(iii) 2 이상의 중합도를 갖는 폴리(비닐 에스테르) 부분, 바람직하게는 폴리비닐 아세테이트, 또는
(iv) C1-C4알킬 에테르 또는 C4하이드록시알킬 에테르 셀룰로즈 유도체 또는 이들의 혼합물 형태로 존재하는 C1-C4알킬 에테르 또는 C4하이드록시알킬 에테르 치환체 또는 이들의 혼합물(이 때, 상기 셀룰로즈 유도체는 양쪽성이어서, 통상적인 폴리에스테르 합성 섬유 표면에 침착시키고 충분한 가수분해 수준을 유지하며 일단 그러한 통상적인 합성 섬유 표면에 부착되어 섬유 표면 친수성을 증가시키기에 충분한 양의 C1-C4알킬 에테르 및/또는 C4하이드록시알킬 에테르 단위를 가짐)
을 포함하는 하나 이상의 소수성 성분, 또는
(a) 와 (b)의 혼합물을 갖는 얼룩 제거제를 포함한다.
전형적으로, (a)(i)의 폴리옥시에틸렌 부분은 더 높은 수준이 사용될 수도 있지만 약 1 내지 약 200, 바람직하게는 3 내지 약 150, 보다 바람직하게는 6 내지 약 100의 중합도를 가질 것이다. 적합한 옥시 C4내지 C6알킬렌 소수성 부분은 1988년 1월 26일 고세린크(Gosselink)에게 허여된 미국 특허 제 4,721,580 호에 개시된 MO3S(CH2)nOCH2CH2O-(여기에서, M은 나트륨이고, n은 4 내지 6의 정수이다) 같은 중합체성 얼룩 제거제의 말단-캡(cap)을 포함하지만 이것으로 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 유용한 중합체성 얼룩 제거제는 또한 히드록시에테르 셀룰로즈성 중합체, 에틸렌 테레프탈레이트 또는 프로필렌 테레프탈레이트와 폴리에틸렌 옥사이드 또는 폴리프로필렌 옥사이드 테레프탈레이트의 공중합체성 블록 등과 같은 셀룰로즈성 유도체를 포함한다. 이러한 시약은 시판중이고 다우(DOW)의 메토셀(METHOCEL)과 같은 셀룰로즈의 히드록시에테르를 포함한다. 본원에 사용하기 위한 셀룰로즈성 얼룩 제거제는 또한 C1내지 C4알킬 및 C4히드록시알킬 셀룰로즈로 구성된 군으로부터 선택된 것을 포함한다. 1976년 12월 28일 니콜(Nicol) 등에게 허여된 미국 특허 제 4,000,093 호를 참조한다.
폴리(비닐 에스테르) 소수성 부분으로 특징되는 얼룩 제거제는 폴리에틸렌 옥사이드 주쇄 같은 폴리알킬렌 옥사이드 주쇄에 그라프팅된 폴리(비닐 에스테르), 즉 C1내지 C6비닐 에스테르, 바람직하게는 폴리(비닐 아세테이트)의 그라프트 공중합체를 포함한다. 1987년 4월 22일 에 공개된 커드(Kud) 등의 유럽 특허 출원 제 0 219 048 호를 참조한다. 시판중인 이러한 유형의 얼룩 제거제는 바스프(서독 소재)에서 시판중인 소칼란(SOKALAN) 유형의 물질, 예컨대, 소칼란 HP-22를 포함한다.
바람직한 얼룩 제거제의 한가지 유형은 에틸렌 테레프탈레이트 및 폴리에틸렌 옥사이드(PEO) 테레프탈레이트의 랜덤 블록을 갖는 공중합체이다. 이러한 중합체성 얼룩 제거제의 분자량은 약 25,000 내지 약 55,000의 범위에 있다. 1976년 5월 25일에 헤이즈(Hays)에게 허여된 미국 특허 제 3,959,230 호 및 1975년 7월 8일 바사두르(Basadur)에게 허여된 미국 특허 제 3,893,929 호를 참조한다.
다른 바람직한 중합체성 얼룩 제거제는 평균 분자량 300 내지 5,000의 폴리옥시에틸렌 글리콜로부터 유도된 폴리옥시에틸렌 테레프탈레이트 단위 90 내지 80중량%와 함께 에틸렌 테레프탈레이트 단위 10 내지 15중량%를 함유하는, 에틸렌 테레프탈레이트 단위의 반복 단위를 갖는 폴리에스테르이다. 이러한 중합체의 예는 듀퐁(Dupont)에서 시판중인 젤콘(ZELCON) 5126 및 ICI에서 시판중인 마일리아세(MILEASE) T를 포함한다. 1987년 10월 27일 고세린크에게 허여된 미국 특허 제 4,702,857 호를 참조한다.
다른 바람직한 중합체성 얼룩 제거제는 테레프탈로일의 올리고머성 에스테르 주쇄 및 주쇄에 공유 결합된 옥시알킬렌옥시 반복 단위 및 말단 잔기로 구성된 실질적인 선형 에스테르 올리고머의 설폰화된 생성물이다. 이러한 얼룩 제거제는 1990년 11월 6일 쉐이블 제이 제이(Scheibel, J. J.) 및 고세린크 이 피(Gosselink, E. P.)에게 허여된 미국 특허 제 4,968,451 호에 충분히 기재되어 있다. 다른 적합한 중합체성 얼룩 제거제는 1987년 12월 8일 고세린크 등에게 허여된 미국 특허 제 4,711,730 호의 테레프탈레이트 폴리에스테르, 1988년 1월 26일 고세린크에게 허여된 미국 특허 제 4,721,580 호의 음이온성 말단-캡핑된 올리고머성 에스테르 및 1987년 10월 27일 고세린크에게 허여된 미국 특허 제 4,702,857 호의 블록 폴리에스테르 올리고머성 화합물을 포함한다.
바람직한 중합체성 얼룩 제거제는 또한 음이온성, 특히 설포아로일, 말단-캡핑된 테레프탈레이트 에스테르를 개시하는 1989년 10월 31일 말도나도(Maldonado) 등에게 허여된 미국 특허 제 4,877,896 호의 얼룩 제거제를 포함한다.
또한 다른 바람직한 얼룩 제거제는 테레프탈로일 단위, 설포이소테레프탈로일 단위, 옥시에틸렌옥시 및 옥시-1,2-프로필렌 단위의 반복 단위를 갖는 올리고머이다. 반복 단위는 올리고머의 주쇄를 형성하고, 바람직하게는 변형된 이세티오네이트 말단-캡으로 종결된다. 이러한 유형의 특히 바람직한 얼룩 제거제는 약 1개의 설포이소프탈로일 단위, 5개의 테레프탈로일 단위, 약 1.7 내지 약 1.8의 비율의 옥시에틸렌옥시 및 옥시-1,2-프로필렌옥시 단위, 및 2개의 소듐 2-(2-히드록시에톡시)-에탄설포네이트의 말단-캡 단위를 포함한다. 상기 얼룩 제거제는 또한 크실렌 설포네이트, 큐멘 설포네이트, 톨루엔 설포네이트, 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 바람직하게 선택된 결정질-환원성 안정화제를 올리고머의 중량을 기준으로 약 0.5중량% 내지 약 20중량% 포함한다. 1995년 5월 16일 고세린크 등에게 허여된 미국 특허 제 5,415,807 호를 참조한다.
사용된다면, 얼룩 제거제는 본원의 세제 조성물을 기준으로 통상 약 0.01중량% 내지 약 10.0중량%, 전형적으로는 약 0.1중량% 내지 약 5중량%, 바람직하게는 약 0.2중량% 내지 약 3.0중량% 포함된다.
본 발명의 조성물은 또한 세정 공정동안 하나의 염색된 표면에서 다른 염색된 표면으로의 염료 전달을 억제하는데 효과적인 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다. 일반적으로, 이러한 염료 전달 억제제는 폴리비닐 피롤리돈 중합체, 폴리아민 N-옥사이드 중합체, N-비닐피롤리돈과 N-비닐이미다졸의 공중합체, 망간 프탈로시아닌, 퍼옥시다제, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 사용된다면, 이러한 시약은 전형적으로 조성물의 약 0.01중량% 내지 약 10중량%, 바람직하게는 약 0.01중량% 내지 약 5중량%, 보다 바람직하게는 약 0.05중량% 내지 약 2중량%를 구성한다.
보다 구체적으로, 본원에 사용하기 위한 바람직한 폴리아민 N-옥사이드 중합체는 화학식 R-Ax-P를 갖는 단위를 함유하고, 여기서 P는 N-O기가 부착될 수 있거나 또는 N-O 그룹이 중합성 단위의 일부를 형성하거나 또는 N-O 그룹이 양쪽 단위에 부착될 수 있는 중합성 단위이고; A는 -NC(O)-, -C(O)O-, -S-, -O-, -N=중 하나이고; x는 0 또는 1이고; R은 N-O 그룹의 질소가 부착될 수 있거나, N-O 그룹이 이의 일부가 될 수 있는 지방족, 에톡실화된 지방족, 방향족, 헤테로환상 또는 지환족 그룹 또는 이의 임의의 혼합물이다. 바람직한 폴리아민 N-옥사이드는 R이 피리딘, 피롤, 이미다졸, 피롤리딘, 피페리딘 및 이의 유도체와 같은 헤테로환상 그룹인 것이다.
N-O 그룹은 하기 식들로 나타낼 수 있다:
상기 식에서,
R1, R2, R3은 지방족, 방향족, 헤테로환상 또는 지환족 그룹 또는 이들의 혼합물이고; x, y 및 z는 0 또는 1이고; N-O 그룹의 질소는 전술한 그룹의 임의의 부분에 결합될 수 있거나 또는 이의 일부를 형성할 수 있다.
폴리아민 N-옥사이드의 아민 옥사이드 단위는 10 미만의 pKa, 바람직하게는 7 미만의 pKa, 보다 바람직하게는 6 미만의 pKa를 갖는다.
형성된 아민 옥사이드 중합체가 수용성이고 염료 전달 억제 성질을 갖는 한 임의의 중합체 주쇄가 사용될 수 있다. 적합한 중합체성 주쇄의 예는 폴리비닐, 폴리알킬렌, 폴리에스테르, 폴리에테르, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리아크릴레이트 및 이들의 혼합물이다. 이러한 중합체는 하나의 단량체 유형이 아민 N-옥사이드이고 다른 단량체 유형이 N-옥사이드인 랜덤 또는 블록 공중합체를 포함한다. 아민 N-옥사이드 중합체는 전형적으로 10:1 내지 1:1,000,000의 아민 대 아민 N-옥사이드 비율을 갖는다. 그러나, 폴리아민 옥사이드 중합체에 존재하는 아민 옥사이드 그룹의 수는 적절한 공중합반응 또는 적절한 N-산화반응의 정도에 따라 변화될 수 있다. 폴리아민 옥사이드는 대부분 임의의 중합도에서 수득될 수 있다. 전형적으로, 평균 분자량은 500 내지 1,000,000, 보다 바람직하게는 1,000 내지 500,000, 가장 바람직하게는 5,000 내지 100,000의 범위에 있다. 이러한 물질의 바람직한 부류는 "PVNO"로서 니타낼 수 있다. 본원의 세제 조성물에 유용한 가장 바람직한 폴리아민 N-옥사이드는 평균 분자량이 약 50,000이고, 아민 대 아민 N-옥사이드 비율이 약 1:4인 폴리(4-비닐피리딘-N-옥사이드)이다.
N-비닐피롤리돈과 N-비닐이미다졸 중합체의 공중합체("PVPVI"라는 부류로서 나타냄)도 또한 본원에 사용하기에 바람직하다. 바람직하게는 PVPVI는 5,000 내지 1,000,000, 보다 바람직하게는 5,000 내지 200,000, 가장 바람직하게는 10,000 내지 20,000의 평균 분자량 범위를 갖는다(평균 분자량 범위는 바르트(Barth) 등의 문헌[Chemical Analysis, Vol 113. "Modern Methods of Polymer Characterization"]에 기재된 빛의 산란에 의해 결정되고, 상기 문헌의 개시 내용은 본원에 참고로 인용된다). 전형적으로 PVPVI 공중합체는 1:1 내지 0.2:1, 보다 바람직하게는 0.8:1 내지 0.3:1, 가장 바람직하게는 0.6:1 내지 0.4:1의 N-비닐이미다졸 대 N-비닐피롤리돈의 몰비를 갖는다. 이러한 공중합체는 선형 또는 분지형일 수 있다.
본 발명의 조성물은 또한 약 5,000 내지 약 400,000, 바람직하게는 약 5,000 내지 약 200,000, 보다 바람직하게는 약 5,000 내지 약 50,000의 평균 분자량을 갖는 폴리비닐피롤리돈("PVP")을 사용할 수 있다. PVP는 세제 분야의 숙련가들에게 공지되어 있고, 예를 들면 본원에 참고로 인용된 EP-A-262,897 호 및 EP-A-256,696 호를 참고한다. PVP를 함유하는 조성물은 또한 약 500 내지 약 100,000, 바람직하게는 약 1,000 내지 약 10,000의 평균 분자량을 갖는 폴리에틸렌 글리콜("PEG")을 함유할 수 있다. 바람직하게는, ppm 기준으로 세제 용액에 제공되는 PEG 대 PVP의 비율은 약 2:1 내지 약 50:1, 보다 바람직하게는 약 3:1 내지 약 10:1이다.
다량의 거품이 발생하도록 하려면, C10내지 C16알칸올아미드와 같은 거품 발생제(Suds booster)를 전형적으로 1중량% 내지 10중량% 수준으로 조성물에 혼입시킬 수 있다. C10내지 C14모노에탄올 및 디에탄올 아미드는 이러한 거품 발생제의 전형적인 부류를 나타낸다. 전술한 아민 옥사이드, 베타인 및 설타인과 같은, 거품을 다량 발생시키는 부가적인 계면활성제와 함께 이러한 거품 발생제를 사용하는 것이 또한 유리하다. 요구된다면, 부가적인 거품을 제공하고 유지 제거 성능을 강화시키기 위해 MgCl2, MgSO4등과 같은 가용성 마그네슘 염을 예를 들면 0.1중량% 내지 2중량%의 수준으로 첨가할 수 있다.
당해 분야에 공지된 임의의 광학 증백제, 형광성 표백제(whitening agent) 또는 다른 증백제 또는 표백제를, 그들이 직물 처리용 또는 세탁용으로 고안될 때, 본원의 세제 조성물의 중량을 기준으로 전형적으로 약 0.05중량% 내지 약 1.2중량%의 수준으로 본 조성물에 혼입시킬 수 있다. 본 발명에 유용할 수 있는 시판중인 광학 증백제는 스틸벤의 유도체, 피라졸린, 쿠마린, 카복실산, 메틴시아닌, 디벤조티오펜-5,5-디옥사이드, 아졸, 5원 및 6원 고리 헤테로환상 화합물 증백제를 포함하지만 이들로 한정되지는 않는 부류로 분류될 수 있고, 이렇게 나열한 화합물은 예시적인 것이고 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 증백제의 예는 자라드니크 엠(Zahradnik, M.)의 문헌["The Production and Application of Fluorescent Brightening Agent", John Wiley & Sons, New York(1982)]에 개시되어 있다.
본 조성물에 유용한 광학 증백제의 특정 예는 1988년 12월 13일 윅손(Wixon)에게 허여된 미국 특허 제 4,790,856 호에 기재되어 있다. 이러한 증백제는 베로나(Verona)의 포르화이트(PHORWHITE) 증백제 시리즈를 포함한다. 본 참고문헌에 개시된 다른 증백제는 시바-가이기(Ciba-Geigy)에서 시판중인 티노팔(Tinopal) UNPA, 티노팔 CBS 및 티노팔 5BM; 이탈리아 소재의 힐튼-데이비스(Hilton-Davis)에서 시판중인 아르틱 화이트(Artic White) CC 및 아르틱 화이트 CWD; 2-(4-스티릴-페닐)-2H-나프톨[1,2-d]트리아졸; 4,4'-비스(1,2,3-트리아졸-2-일)-스틸벤; 4,4'-비스(스티릴)비스페닐; 및 아미노쿠마린을 포함한다. 이러한 증백제의 특별한 예는 4-메틸-7-디에틸-아미노 쿠마린; 1,2-비스(벤즈이미다졸-2-일)에틸렌; 2,5-비스(벤즈옥사졸-2-일)티오펜; 2-스티릴-나프트-[1,2-d]옥사졸; 및 2-(스틸벤-4-일)-2H-나프토-[1,2-d]트리아졸을 포함한다. 또한 1972년 2월 29일 헤밀튼(Hamilton)에게 허여된 미국 특허 제 3,646,015 호를 참조한다. 음이온성 증백제가 전형적으로 본원에 바람직하다.
원하는 목적 용도에 따라 본원의 액체 조성물은 롤-온(roll-on), 스폰지, 브러쉬어(brusher) 또는 분무기가 갖춰진 통상적인 병 또는 분무기를 포함하는 다양한 용기에 포장될 수 있다.
본원에 기재된 액체 조성물의 바람직한 용도는 세제 또는 세탁 첨가물 및 특히 전처리제로서의 세탁용이지만, 상기 조성물은 단단한 표면을 세척하기 위해 또한 사용될 수 있다.
본 발명은 하기 실시예에 의해 보다 자세히 설명된다.
실시예
하기 표 1a 및 1b에 표시된 비율로 나열된 성분을 포함하도록 액체 조성물을 제조하였다:
성분 1(%w/w) 2(%w/w) 3(%w/w)
네오돌R45.7 12 - 5
네오돌R23.3 - 5 5
벤질알콜(HI=16) 1.0 - -
1-메톡시 프로판올(HI=37) - 2.0 -
에탄올(HI=37) - - 3.0
리모넨(HI=0) 0.2 - -
피넨(HI=0) - 0.5 -
옥탄(HI=0) - - 0.4
리폴라제 D96/L(100KNU/g) 0.12 0.10 0.05
프로테아제(34g/l) 0.9 0.9 0.3
아밀라제(300KNU/g) 0.1 0.2 0.3
에톡실화된 15 내지 18 테트라에틸렌펜타아민 1.0 2.0 0.5
DTPA* 0.4 - -
DTPMP** - 0.3 -
ATMP*** - - 0.16
물 및 pH 7.5로 하는 미량의 NaOH 100%까지 100%까지 100%까지
성분 4(%w/w) 5(%w/w) 6(%w/w)
설포닉R24.4 12 8 4
네오돌R23.65 - - 4
Na 알킬 설페이트 12 15 10
벤질알콜(HI=16) - 1.5 -
1-메톡시프로판올(HI=37) - - 3.0
에톡시 에톡시 에탄올(HI=37) 0.5 - -
리모넨(HI=0) - 0.4 -
피넨(HI=0) - - 0.8
옥탄(HI=0) 0.2 - -
리폴라제 D96/L(100KNU/g) 0.10 0.12 0.8
프로테아제(34g/l) 0.7 0.7 0.9
아밀라제(300KNU/g) 0.15 0.12 0.07
에톡실화된 15 내지 18 테트라에틸렌펜타아민 - 0.8 2.0
DTPA* 0.5 - -
DTPMP** - 0.5 -
물 및 pH 7.5로 하는 미량의 NaOH 100%까지 100%까지 100%까지
DTPA*는 디에틸렌 트리아민 펜타아세테이트이다.DTPMP**는 디에틸렌 트리아민 펜타 메틸렌 포스폰산이다.ATMP***는 아미노트리(메틸렌 포스폰산)이다.
조성물 1 내지 3은 전처리 방식에서 사용될 수 있다. 이러한 방식에서는, 상기 조성물을 직물의 오염된 부분에 순수한 형태로 적용시키고 5분 동안 작용하게 유지시킨다. 이후 직물을 통상적인 세제로 세정하고 헹군다. 유지성 얼룩, 효소성 얼룩, 진흙 얼룩 및 표백성 얼룩을 포함하는 다양한 얼룩에 대해서 뛰어난 오염 제거를 나타낸다.
조성물 4 내지 5는 완전-세정 방식에서 사용될 수 있다. 이러한 방식에서는, 상기 조성물을 물에 통상적인 세제를 용해하여 형성된 수조와 접촉시킨다. 이후 직물을 액체 세제를 포함하는 수조와 접촉시킨 후, 직물을 헹군다. 유지성 얼룩, 효소성 얼룩, 진흙 얼룩 및 표백성 얼룩을 포함하는 다양한 얼룩에 대해서 뛰어난 오염 제거를 나타낸다.
조성물 6은 침지 방식에서 사용될 수 있다. 이러한 방식에서는, 상기 액체 조성물 100ml를 물 10리터에 희석시킨다. 이후 직물을 조성물을 함유하는 수조와 접촉시키고 24시간 동안 그곳에 적시도록 유지한다. 마지막으로 직물을 헹군다. 유지성 얼룩, 효소성 얼룩, 진흙 얼룩 및 표백성 얼룩을 포함하는 다양한 얼룩에 대해서 뛰어난 오염 제거를 나타낸다.

Claims (14)

  1. 전체 조성물의 중량을 기준으로 효소 0.0001 내지 5중량%,
    계면활성제, 및
    15보다 큰 친수성 지수(이때 친수성 지수는 하기 수학식 1로 정의된다)를 갖는 친수성 용매 및 15 미만의 친수성 지수를 갖는 소수성 용매를 상기 친수성 용매 대 상기 소수성 용매의 중량비가 10:1 내지 2:1이도록 포함하는 용매 시스템
    을 포함하는, 직물을 세정하는데 적합한 액체 조성물:
    수학식 1
    (용매의 친수성 부분의 분자량)/(용매의 전체 분자량) X 100
  2. 제 1 항에 있어서,
    친수성 용매가 15보다 큰 친수성 지수를 갖는 알콕실화 지방족 또는 방향족 알코올, 15보다 큰 친수성 지수를 갖는 지방족 또는 방향족 알코올, 15보다 큰 친수성 지수를 갖는 글리콜 또는 알콕실화 글리콜, 또는 이들의 혼합물이고, 바람직하게는 에탄올, 프로판올, 메톡시 프로판올, 에톡시 프로판올, 프로폭시 프로판올, 부톡시 프로판올, 1-메톡시-2-페닐-1-에탄올, 프로판디올, 도데칸글리콜, 에톡시-에톡시-에탄올, 벤질 알코올 또는 이들의 혼합물이고, 보다 바람직하게는 벤질 알코올 및/또는 1-메톡시-2-프로판올인 조성물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    소수성 용매가 15 미만의 친수성 지수를 갖는 파라핀, 테르펜 또는 테르펜 유도체, 15 미만의 친수성 지수를 갖는 알콕실화 지방족 또는 방향족 알코올, 15 미만의 친수성 지수를 갖는 지방족 또는 방향족 알코올, 15 미만의 친수성 지수를 갖는 글리콜 또는 알콕실화 글리콜, 또는 이들의 혼합물이고, 바람직하게는 d-리모넨, 디펜텐, 알파-피넨, 베타-피넨, 옥탄 또는 이들의 혼합물인 조성물.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    친수성 및 소수성 용매가 7:1 내지 3:1, 바람직하게는 6:1 내지 4:1의 중량비로 존재하는 조성물.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
    효소가 셀룰라제, 헤미셀룰라제, 퍼옥시다제, 프로테아제, 글루코-아밀라제, 아밀라제, 리파제, 쿠티나제, 펙티나제, 크실라나제, 리덕타제, 옥시다제, 페놀옥시다제, 리폭시게나제, 리그닌나제, 풀루라나제, 탄나제, 펜토자나제, 말라나제, β-글루카나제, 아라비노시다제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 프로테아제, 아밀라제, 리파제, 쿠티나제, 셀룰라제 또는 이들의 혼합물인 조성물.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,
    전체 조성물의 중량을 기준으로 효소 또는 이들의 혼합물을 0.001 내지 2중량%, 바람직하게는 0.01 내지 1중량% 포함하는 조성물.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서,
    전체 조성물의 중량을 기준으로 계면활성제 또는 이들의 혼합물을 0.1 내지 50중량%, 바람직하게는 5 내지 30중량%, 보다 바람직하게는 8 내지 20중량% 포함하고, 이 때 상기 계면활성제가 비이온성 계면활성제, 음이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 쯔비터이온성(zwitterionic) 계면활성제, 양쪽이온성 계면활성제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 조성물.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서,
    계면활성제가 16 미만의 HLB(친수 친유 평형가: hydrophilic-lipophilic balance)를 갖는 소수성 비이온성 계면활성제 또는 이들의 혼합물이고, 보다 바람직하게는 하기 화학식 1에 따른 알콕실화 비이온성 계면활성제 또는 이들의 혼합물인 조성물:
    화학식 1
    RO-(C2H4O)n(C3H6O)mH
    [상기 식에서,
    R은 C6내지 C22의 알킬 쇄이거나 또는 C6내지 C28의 알킬 벤젠 쇄이며,
    n+m은 0 내지 20이고 n은 0 내지 15이고 m은 0 내지 20이고, 바람직하게는 n+m은 1 내지 15이고 n 및 m은 0.5 내지 15이고, 보다 바람직하게는 n+m은 1 내지 10이고 n 및 m은 0 내지 10이다].
  9. 제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 있어서,
    수성이며, pH가 5 내지 12, 바람직하게는 6 내지 10, 보다 바람직하게는 7 내지 9인 조성물.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 따른 액체 조성물을 물과 섞지 않은 상태로 직물에, 바람직하게는 직물의 오염된 부위에만 적용시키는 단계, 및 이어서 상기 직물을 헹구거나 또는 세정후 헹구는 단계를 포함하는, 상기 액체 조성물을 사용하여 직물을 세정하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    물과 섞지 않은 조성물을 1분 내지 1시간, 바람직하게는 1분 내지 30분 동안 직물과 접촉시킨 채로 방치시키는 방법.
  12. 물과 섞지 않은 상태의 제 1 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 따른 액체 조성물을 수조에서 희석시키는 단계, 상기 액체 조성물을 포함하는 수조에 직물을 접촉시키는 단계, 및 이어서 상기 직물을 헹구거나 또는 세정후 헹구는 단계를 포함하는, 직물을 세정하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    액체 조성물을 포함하는 수조에 직물을 30분 내지 48시간, 바람직하게는 1 내지 24시간 동안 침지시킨 채로 방치하는 방법.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    종래의 세탁 세제를 물에 용해시키거나 분산시키므로써 수조를 형성하는 방법.
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