KR20030063480A - Improved detergent composition - Google Patents
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- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D17/00—Detergent materials or soaps characterised by their shape or physical properties
- C11D17/0047—Detergents in the form of bars or tablets
- C11D17/0052—Cast detergent compositions
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Abstract
본 발명은 iv) C6-C24지방산의 염을 하나 이상 포함하는 포화 지방산 비누 2 내지 50 중량%, v) 세제 활성 성분 2 내지 40중량%, 및 vi) 물 및 선택적으로 하나 이상의 기타 액상 유용 제제 30 내지 80중량%를 포함하고, 고형분 함량이 30% 미만이고, 20 내지 40℃의 온도 범위에서 75 kPa 보다 큰 항복 응력을 나타내며, 20 내지 100℃의 온도 범위에서 순수한 농도전이형 액정상을 나타내지 않고, 40 내지 100℃의 온도 범위에서 등방성 액체상을 형성하거나 또는 등방성 액체의 연속체 중의 농도전이형 액정상의 분산액을 형성하는 용융 주조 세제 조성물을 포함한다.The present invention provides iv) from 2 to 50% by weight of saturated fatty acid soap comprising at least one salt of C 6 -C 24 fatty acid, v) 2 to 40% by weight of detergent active ingredient, and vi) water and optionally at least one other liquid 30 to 80% by weight of the formulation, having a solids content of less than 30%, exhibiting a yield stress greater than 75 kPa in a temperature range of 20 to 40 ° C. and a pure concentration transition type liquid crystal phase in a temperature range of 20 to 100 ° C. It does not show, and melt casting detergent composition which forms an isotropic liquid phase in the temperature range of 40-100 degreeC, or forms the dispersion liquid of a concentration transition type liquid crystal phase in the continuous body of an isotropic liquid.
Description
세제 태블릿(tablet)은 통상적으로 두 가지 방법 중 하나에 의해 제조된다: (i) 제형물을 전단 가공(shear working)/균질화시킨 후 압출 및 스탬핑하는 방법, 또는 (ii) 주조 방법(casting).Detergent tablets are typically prepared by one of two methods: (i) shear working / homogenizing the formulation followed by extrusion and stamping, or (ii) casting.
전단 가공 및 압출에 의해 세제 태블릿을 제조하는 경우, 상기 배합에 혼입될 수 있는 물의 양은 전형적으로는 약 15% 미만이다. 이러한 시스템은 "모르타르에 현탁되어 있는 벽돌" 타입의 형태를 나타내는 다중상 복합체이다. 벽돌은 고체 입자인데, 화장용 비누의 경우에는 장쇄 포화 지방산의 결정형 염, 무기 입자 등이다. 모르타르는 물, 액상 첨가제 및 비교적 수용성인 비누 또는 계면활성제를 포함하는 각종 농도전이형(lyotropic) 액정상 또는 등방성(isotropic) 용액상의 혼합물이다. 상기 조성물은 전형적으로는 40 내지 60%의 고형분, 20 내지 50%의 농도전이형 액정상 및 10% 이하의 등방성 액체를 포함할 것이다.When preparing detergent tablets by shearing and extrusion, the amount of water that can be incorporated into the formulation is typically less than about 15%. Such a system is a multiphase composite that exhibits the form of a "masonry suspended in mortar" type. Bricks are solid particles, and in the case of cosmetic soaps are crystalline salts of long chain saturated fatty acids, inorganic particles and the like. Mortars are mixtures of various lyotropic liquid crystal phases or isotropic solution phases comprising water, liquid additives and relatively water soluble soaps or surfactants. The composition will typically comprise 40 to 60% solids, 20 to 50% concentration transition liquid crystal phase and up to 10% isotropic liquid.
주조법에 의해 세제 조성물을 제조하는 경우에는, 배합된 시스템을 승온시켜 유동상으로 만들고, 주형 내로 충진시키고, 냉각시킨다. 상기 기법은 주조 시에 기타 구성 성분(예: 비누 및 합성 계면활성제) 중에서 전형적으로는 15 내지 50%의 비싼 알콜성 구성성분(예: 에탄올, 다가 알콜, 당, 등)을 포함하는 투명한 개인용 세안제 태블릿을 제조하는 데 주로 사용된다.In the case of preparing the detergent composition by the casting method, the blended system is raised to a fluidized bed, filled into a mold and cooled. The technique involves a transparent personal cleanser comprising at the time of casting, typically 15 to 50% of the expensive alcoholic components (eg ethanol, polyhydric alcohols, sugars, etc.) among other components (eg soaps and synthetic surfactants). It is mainly used to manufacture tablets.
미국 특허 제4,165,293호[암웨이(Amway), 1979]; 및 WO 96/04361 (P&G, 1996)는 비누, 합성 계면활성제 및 수용성 유기 용매(예: 프로필렌 글리콜)을 포함하는 고상의 투명한 비누 바아(bar)를 개시한다. 상기 조성물 중의 물 함량은 약 10 내지 32%이다.U.S. Patent 4,165,293 (Amway, 1979); And WO 96/04361 (P & G, 1996) disclose solid, transparent soap bars comprising soaps, synthetic surfactants and water soluble organic solvents such as propylene glycol. The water content in the composition is about 10 to 32%.
주조 법에 의해 불투명한 세제 태블릿을 제조하는 경우의 문제점은, 전형적인 조성물이 승온하에서 부을 수 있는(pourable) 액체를 형성하지 않는다는 것이다. 미국 특허 제5,340,492호 (P&G, 1994)는 중화된 결정형 카르복실산(비누), 합성 계면활성제 및 고함량의 물 및 기타 액체를 포함하는 주조가능한 조성물을 청구한다. 미국 특허 제5,340,492호에 기재된 바에 따라 제조된 조성물은 부드럽고, 치즈 와이어 커터 장치로 측정한 경우 75 kPa 미만의 항복 응력을 나타내므로, 사용시에 편리하게 손에 쥐기에 충분히 단단하고 견고한 태블릿으로서 적합하지 않다.The problem with making opaque detergent tablets by the casting method is that typical compositions do not form pourable liquids at elevated temperatures. U.S. Patent 5,340,492 (P & G, 1994) claims a castable composition comprising neutralized crystalline carboxylic acid (soap), synthetic surfactants and high amounts of water and other liquids. The composition prepared as described in US Pat. No. 5,340,492 is soft and exhibits a yield stress of less than 75 kPa when measured with a cheese wire cutter device, making it not suitable as a hard enough and robust tablet to be conveniently held in use. .
바아의 강성도를 증가시키기 위해서, 상기 특허의 실시예는 조성물 중에 소위 "바아 외관보조제(bar appearance aid)"라는 명목으로 폴리올(예: 프로필렌 글리콜)과 같은 구성성분을 사용한다. 상기 특허는 조성물에 합성 계면활성제도 존재하는 경우 "바아 외관보조제"의 혼입이 없는 조성물을 전혀 개시하지 않는다. 상기 바아 외관보조제는 비싸고, 거품의 양과 속도를 감소시킬 뿐 아니라 종래기술에 공지되어 있다(미국 특허 제4,165,293호, WO 96/04361).In order to increase the stiffness of the bar, the examples of this patent use components such as polyols (such as propylene glycol) in the composition in the name of "bar appearance aid". The patent does not disclose any composition without the incorporation of a "bar appearance aid" when a synthetic surfactant is also present in the composition. Such bar appearance aids are expensive and reduce the amount and speed of foam as well as are known in the art (US Pat. No. 4,165,293, WO 96/04361).
함께 계류중인 본 발명자의 출원 (717/Bom/99)에는, 지방산 비누, 세제 활성성분, 매우 고함량의 물 또는 액상 유용 제제를 포함하는 용융-주조 세제 조성물에 저농도의 염용(salting-in) 전해질을 혼입시키면 치즈 와이어 커터 장치로 측정한 경우 75 kPa 보다 큰 항복 응력을 나타내는 단단한 고체 형태의 제품을 제조할 수 있음을 개시하고 있다. 이러한 조성물은 손으로 쥘 수 있고, 경제적이고, 거품이 잘 나며, 사용시 양호한 성질을 나타낸다. 상기 출원에 따른 지방산 비누는 하나 이상의 중화된 C6-C24지방산이다.The co-pending application (717 / Bom / 99) discloses a low salting-in electrolyte in a melt-casting detergent composition comprising fatty acid soaps, detergent active ingredients, very high amounts of water or liquid useful formulations. The incorporation of the present invention discloses that a solid solid form product can be produced which exhibits a yield stress greater than 75 kPa when measured with a cheese wire cutter device. Such compositions are hand woven, economical, foamy and exhibit good properties in use. Fatty acid soaps according to this application are one or more neutralized C 6 -C 24 fatty acids.
종래의 기술은 일반적으로, 지방산 비누, 세제 활성성분, 매우 고함량의 물 또는 액상 유용 제제를 포함하는 용융-주조 세제 조성물에 폴리올, 염용 전해질 또는 기타 바아 외관보조제와 같은 첨가제를 사용함으로써 바아의 강성도를 증가시킬 수 있다는 것을 교시한다.Prior art generally relates to the stiffness of the bar by using additives such as polyols, salt electrolytes or other bar appearance aids in melt-casting detergent compositions comprising fatty acid soaps, detergent active ingredients, very high amounts of water or liquid useful agents. Teach that you can increase.
이제는, 30% 미만의 고형분 및 고농도의 물 또는 기타 액상 유용 제제를 포함하고, 첨가제를 사용하지 않거나 매우 저농도로 사용하면서, 단단하고, 20 내지 40℃의 온도 범위에서 75 kPa 보다 큰 항복 응력을 나타내는 용융 주조 세제 조성물을 얻을 수 있게 되었다.It now contains less than 30% solids and high concentrations of water or other liquid useful agents, is hard with no additives or used at very low concentrations, and exhibits a yield stress greater than 75 kPa in the temperature range of 20-40 ° C. It is now possible to obtain a melt casting detergent composition.
본 발명은 고형분 함량이 30% 미만이고, 물 또는 액상 유용 제제(liquid benefit agent)를 매우 높은 수준으로 함유하나, 높은 강성도(rigidity) 및 사용시 양호한 성질을 나타내는 용융-주조 고형(melt-cast solid shaped) 세제 조성물에 관한 것이다.The present invention is a melt-cast solid shaped that has a solids content of less than 30% and contains very high levels of water or liquid benefit agents but exhibits high rigidity and good properties in use. ) Relates to a detergent composition.
첫 번째 실시태양에서, 본 발명은,In a first embodiment, the present invention,
a) 하나 이상의 C6-C24지방산 염을 포함하는 포화 지방산 비누 2 내지 50 중량%,a) 2 to 50% by weight saturated fatty acid soap comprising at least one C 6 -C 24 fatty acid salt,
b) 세제 활성 성분 2 내지 40중량%, 및b) 2-40% by weight of the detergent active ingredient, and
c) 물 및 선택적으로 기타 액상 유용 제제 30 내지 80중량%c) 30 to 80% by weight of water and optionally other liquid useful agents
를 포함하고, 바람직하게는 고형분 함량이 30% 미만인 태블릿 형태이며, 20 내지 40℃의 온도 범위에서 75 kPa 보다 큰 항복 응력을 나타내는 용융 주조 세제 조성물로서,As a molten cast detergent composition comprising a, preferably in the form of a tablet with a solids content of less than 30% and exhibiting a yield stress greater than 75 kPa in a temperature range of 20 to 40 ° C,
20 내지 100℃의 온도 범위에서 순수한 농도전이형 액정상을 나타내지 않고, 40 내지 100℃의 온도 범위에서 등방성 액체상을 형성하거나 또는 등방성 액체의 연속체 중의 농도전이형 액정상의 분산액을 형성하는 것을 특징으로 하는 조성물을 포함한다.It is characterized by not forming a pure transition liquid crystal phase in the temperature range of 20 to 100 ° C., but forming an isotropic liquid phase in the temperature range of 40 to 100 ° C. or forming a dispersion of the concentration transition liquid crystal phase in a continuum of isotropic liquid. Composition.
본 발명의 보다 바람직한 실시태양에서,In a more preferred embodiment of the invention,
a) 하나 이상의 C6-C24지방산 염을 포함하는 포화 지방산 비누 2 내지 50 중량%,a) 2 to 50% by weight saturated fatty acid soap comprising at least one C 6 -C 24 fatty acid salt,
b) 세제 활성 성분 2 내지 40중량%, 및b) 2-40% by weight of the detergent active ingredient, and
c) 물 및 선택적으로 기타 액상 유용 제제 30 내지 80중량%c) 30 to 80% by weight of water and optionally other liquid useful agents
를 포함하고, 고형분 함량이 30% 미만이며, 첨가제를 함유하지 않고, 20 내지 40℃의 온도 범위에서 75 kPa 보다 큰 항복 응력을 나타내는 용융 주조 세제 태블릿 조성물로서,A melt cast detergent tablet composition comprising a, wherein the melt content is less than 30%, does not contain additives, and exhibits a yield stress greater than 75 kPa in a temperature range of 20-40 ° C.,
20 내지 100℃의 온도 범위에서 순수한 농도전이형 액정상을 나타내지 않고, 40 내지 100℃의 온도 범위에서 등방성 액체상을 형성하거나 또는 등방성 액체의 연속체 중의 농도전이형 액정상의 분산액을 형성하는 것을 특징으로 하는 조성물을 제공한다.It is characterized by not forming a pure transition liquid crystal phase in the temperature range of 20 to 100 ° C., but forming an isotropic liquid phase in the temperature range of 40 to 100 ° C. or forming a dispersion of the concentration transition liquid crystal phase in a continuum of isotropic liquid. To provide a composition.
종래 기술에서 일반적으로 사용되는 첨가제는 에탄올, 프로필렌 글리콜 및 기타 폴리올, 염용 전해질 등이다. 본 발명에서는 조성물에 이들 중 어느 것도 사용하지 않는 것이 바람직하다.Additives commonly used in the prior art are ethanol, propylene glycol and other polyols, salt electrolytes and the like. In the present invention, it is preferable not to use any of these in the composition.
보다 상세하게는, 본 발명의 세제 조성물은 용매 알콜을 함유하지 않는 것이 바람직하고, 다가 알콜도 함유하지 않는 것이 바람직하다. 여기서, "함유하지 않는(free)"은 조성물이 5 중량% 미만, 보다 바람직하게는 1 중량% 미만, 더욱 더 바람직하게는 0.5 중량% 미만의 다가 알콜을 함유하거나, 다가 알콜을 전혀 함유하지 않을 수도 있다는 것을 의미한다.More specifically, the detergent composition of the present invention preferably does not contain solvent alcohol, and preferably does not contain polyhydric alcohol. Here, "free" means that the composition will contain less than 5%, more preferably less than 1%, even more preferably less than 0.5% by weight of polyhydric alcohol, or no polyhydric alcohol at all. That means you can.
또한, 본 발명의 조성물은 염용 전해질을 함유하지 않는 것이 바람직하다; 즉, 상기 조성물이 1 % 미만, 보다 바람직하게는 0.5 % 미만의 염용 전해질을 함유하거나, 바람직하게는 이를 전혀 함유하지 않을 수도 있다. 상기 세제 활성 성분이 주로 비-비누계(non-soap)인 것이 바람직하다.It is also preferable that the composition of the present invention does not contain a salt electrolyte; That is, the composition may contain less than 1%, more preferably less than 0.5% salt electrolyte, or preferably it may not contain at all. It is preferred that the detergent active ingredient is mainly non-soap.
계면활성제 시스템 중의 등방성 액체상 및 액정상의 존재는 광학 편광 현미경 기법을 사용하여 검출하는 것이 바람직하다. 액정상은 본래 비등방성이어서 굴절율이 배향에 따라 달라진다. 일반적으로, 그러한 복굴절 시스템은 편광의 편광면을 변화시킨다. 교차된 편광기 사이에서는 등방성 액체는 검은색으로 보이나, 액정 시스템은 보다 투명하다. 예를 들어, 라멜라(lamellar) 액정상은 말토스 교차(maltose-cross) 또는 오일 줄무늬 (큰 올가미와 같은) 조직(texture)을 나타내는 반면, 육방정계상은 부채꼴 조직을 나타낸다. 다양한 농도전이 액정상 및 이의 분산액이 문헌에 보고되어 있다.The presence of the isotropic liquid phase and liquid crystal phase in the surfactant system is preferably detected using optical polarization microscopy techniques. The liquid crystal phase is anisotropic in nature, so the refractive index varies depending on the orientation. In general, such birefringence systems change the polarization plane of polarization. Between crossed polarizers the isotropic liquid appears black, but the liquid crystal system is more transparent. For example, a lamellar liquid crystal phase exhibits maltose-cross or oil streaks (such as a large noose), while a hexagonal phase exhibits a scalloped structure. Various concentration transition liquid crystal phases and dispersions thereof have been reported in the literature.
본 발명의 다른 태양에 따라,According to another aspect of the present invention,
a) 세제 조성물의 용융물을 제조하는 단계,a) preparing a melt of the detergent composition,
b) 상기 용융물을 주형에 부어 원하는 형상을 얻는 단계, 및b) pouring the melt into a mold to obtain the desired shape, and
c) 상기 주형을 정지 조건하에서 냉각시켜 고화를 일으키는 단계c) cooling the mold under stationary conditions to cause solidification
를 포함하는, 본 발명의 고체상 세제 조성물의 제조 방법이 제공된다.Provided is a method for producing a solid detergent composition of the present invention comprising a.
본 발명의 바람직한 태양에 따라,According to a preferred aspect of the present invention,
a) 세제 조성물의 용융물을 제조하는 단계,a) preparing a melt of the detergent composition,
b) 상기 용융물을 미리-성형된 중합체 주형에 부어 원하는 형상을 얻는 단계,b) pouring the melt into a pre-formed polymer mold to obtain the desired shape,
c) 상기 주형을 밀봉하는 단계, 및c) sealing the mold, and
d) 상기 주형을 정지 조건하에서 냉각시켜 고화를 일으키는 단계d) cooling the mold under stationary conditions to cause solidification
를 포함하는, 밀봉주조(cast-in-pack)된 고체상 세제 조성물을 제조하는 방법이 제공된다.Provided is a method of producing a cast-in-packed solid phase detergent composition comprising a.
본 발명은, 30% 미만의 고형분 및 고함량의 물 또는 기타 액상 유용 제제를 포함하고, 단단한 용융-주조 태블릿을 얻을 수 있는 특정한 상 거동을 필수적으로갖는 세제 조성물에 관한 것이다. 상기 세제 조성물은, 20 내지 100℃의 온도 범위에서는 순수한 농도전이 액정상을 나타내지 않고, 40 내지 100℃의 온도범위에서는 등방성 액체상을 형성하거나 또는 등방성 액체의 연속체 중의 농도전이 액정상의 분산액을 형성하는 데 특징이 있다.The present invention relates to detergent compositions which comprise less than 30% solids and high amounts of water or other liquid useful formulations and which have essentially the specific phase behavior from which a rigid melt-casting tablet can be obtained. The detergent composition does not exhibit a pure concentration transition liquid crystal phase in the temperature range of 20 to 100 ° C., but forms an isotropic liquid phase in the temperature range of 40 to 100 ° C. or forms a dispersion of the concentration transition liquid crystal phase in a continuous body of the isotropic liquid. There is a characteristic.
계면활성제 시스템 중의 등방성 액체상 및 액정상의 존재는 광학 편광 현미경 기법을 사용하여 바람직하게 검출될 수 있다. 액정상은 본래 비등방성이어서 굴절율이 배향에 따라 달라진다. 일반적으로, 그러한 복굴절 시스템은 편광의 편광면을 변화시킨다. 교차된 편광기 사이에서는 등방성 액체는 검은색으로 보이나, 액정 시스템은 보다 투명하다. 예를 들어, 라멜라 액정상은 말토스 교차 또는 오일 줄무늬 (큰 올가미와 같은) 조직을 나타내는 반면, 육방정계상은 비기하학적인 부채꼴 조직을 나타낸다. 동일한 상 구조 내에서 몇가지 조직이 관찰될 수도 있다.The presence of the isotropic liquid phase and liquid crystal phase in the surfactant system can be preferably detected using optical polarization microscopy techniques. The liquid crystal phase is anisotropic in nature, so the refractive index varies depending on the orientation. In general, such birefringence systems change the polarization plane of polarization. Between crossed polarizers the isotropic liquid appears black, but the liquid crystal system is more transparent. For example, lamellar liquid crystal phases exhibit maltose cross or oil streaks (such as large noose), while hexagonal phases show non-geometric scalloped structures. Several tissues may be observed within the same phase structure.
다양한 농도전이 액정상 (및 이의 분산액)의 특징적인 조직이 다음 문헌에 보고되어 있다: (i) 로버트 쥐. 래플린(Robert G. Laughlin) 저 "The Aqueous Phase Behaviour of Surfactant", Academic Press, New York, 1994, 제 538 내지 542면, (ii) 디. 페넬 에반스(D. Fennell Evans), 하칸 베너스트롬(Hakan Wennerstrom) 저 "The Colloidal Domain Where Physics, Chemistry, Biology, and Technology Meet", VCH Publishers, New York, 1994, 제 251 및 252 면.Characteristic tissues of various concentration transition liquid crystal phases (and dispersions thereof) have been reported in the following literatures: (i) Robert rats. "The Aqueous Phase Behavior of Surfactant" by Robert G. Laughlin, Academic Press, New York, 1994, pp. 538-542, (ii) d. "The Colloidal Domain Where Physics, Chemistry, Biology, and Technology Meet" by D. Fennell Evans, Hakan Wennerstrom, VCH Publishers, New York, 1994, pp. 251 and 252.
본 발명에 따른 조성물의 고형 제품은 손에 편리하게 쥐기에 충분히 단단하고, 경제적이고, 거품이 잘 나며, 사용시 양호한 성질을 나타낸다. 자동 관입시험기(automatic petrometer)로 측정한 경우 상기 조성물은 75 kPa 보다 큰 항복 응력 값을 나타낸다.The solid product of the composition according to the invention is hard enough to be conveniently held in the hand, economical, foamy and exhibits good properties in use. The composition shows a yield stress value greater than 75 kPa when measured with an automatic petrometer.
포화 지방산 비누는 하나 이상의 포화 C6-C24지방산 염으로부터 선택되는 것이 바람직하다. 사용되는 비누는 포화 지방산의 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 알루미늄, 칼슘 또는 리튬염일 수 있다. 포화 지방산의 나트륨염 또는 칼륨염으로서 수득한 비누가 특히 바람직하다.The saturated fatty acid soap is preferably selected from one or more saturated C 6 -C 24 fatty acid salts. The soap used may be the sodium, potassium, magnesium, aluminum, calcium or lithium salts of saturated fatty acids. Particular preference is given to soaps obtained as the sodium or potassium salts of saturated fatty acids.
조성물 중의 포화 지방산 비누는 바람직하게는 5 내지 50 중량%이고, 보다 바람직하게는 5 내지 40 중량%이다.The saturated fatty acid soap in the composition is preferably 5 to 50% by weight, more preferably 5 to 40% by weight.
본 발명에 따른 조성물은 비누계 또는 비-비누계일 수 있는 세제 활성 성분을 또한 포함한다. 음이온계, 비이온계, 양이온계, 양쪽성 또는 쯔비터이온성 계면활성제, 또는 이의 혼합물로부터 선택된 비-비누계 세제 활성성분을 사용하는 것이 바람직하다.The composition according to the invention also comprises a detergent active ingredient which may be soap-based or non-soap-based. Preference is given to using non-soap based detergent active ingredients selected from anionic, nonionic, cationic, amphoteric or zwitterionic surfactants, or mixtures thereof.
적합한 음이온성 세제 활성 화합물은 분자 구조 내에 8 내지 22개의 탄소 원자를 함유하는 알킬 라디칼, 및 황산 또는 황산 에스테르 라디칼 및 이들의 혼합물로부터 선택된 라디칼을 갖는 유기 황산 반응 생성물의 수용성 염이다. 합성 음이온성 세제 활성 화합물의 몇 가지 예로는 선형 알킬 벤젠 술포네이트, 나트륨 라우릴 술페이트, 나트륨 라우릴 에테르 술페이트, 알파 올레핀 술포네이트, 알킬 에테르 술페이트, 지방산 메틸 에스테르 술포네이트, 알킬 이소티오네이트 등이 있다.Suitable anionic detergent active compounds are water soluble salts of organic sulfuric acid reaction products with alkyl radicals containing 8 to 22 carbon atoms in the molecular structure, and radicals selected from sulfuric or sulfuric acid ester radicals and mixtures thereof. Some examples of synthetic anionic detergent active compounds include linear alkyl benzene sulfonates, sodium lauryl sulfate, sodium lauryl ether sulfate, alpha olefin sulfonates, alkyl ether sulfates, fatty acid methyl ester sulfonates, alkyl isothionates Etc.
상기 세제 활성 성분에 가장 적합한 양이온은 나트륨, 칼륨, 암모늄 및 각종아민(예: 모노에탄올 아민, 디에탄올아민 및 트리에탄올아민)이다.The most suitable cations for the detergent active ingredient are sodium, potassium, ammonium and various amines such as monoethanol amines, diethanolamines and triethanolamines.
적합한 비이온성 세제 활성 화합물은, 원래는 친수성인 알킬렌 옥사이드 기와 원래는 지방족 또는 알킬 방향족인 유기 소수성 화합물의 축합에 의해 생성되는 화합물로서 폭넓게 기술될 수 있다. 통상적인 비이온계 계면활성제는, 코코넛 알콜 1몰 당, 2 내지 15몰의 에틸렌 옥사이드를 갖는 코코넛 오일 에틸렌 옥사이드 축합물과 같은, 직쇄 또는 분지쇄 형태의 8 내지 22 탄소 원자를 갖는 지방족 알콜과 에틸렌 옥사이드와의 축합 생성물이다. 비이온계 계면활성제의 몇 가지 예로는 알킬 페놀 에틸렌 옥사이드(EO) 축합물, 수지(tallow) 알콜 10 EO 축합물, 알킬 데-메틸 아민 옥사이드, 라우릴 모노-에탄올아미드, 당 에스테르 등이 있다.Suitable nonionic detergent active compounds can be broadly described as compounds produced by the condensation of organic hydrophobic compounds which are originally aliphatic or alkyl aromatic with hydrophilic alkylene oxide groups. Typical nonionic surfactants are ethylene and aliphatic alcohols having 8 to 22 carbon atoms in straight or branched chain form, such as coconut oil ethylene oxide condensates having 2 to 15 moles of ethylene oxide, per mole of coconut alcohol. Condensation products with oxides. Some examples of nonionic surfactants include alkyl phenol ethylene oxide (EO) condensates, tallow alcohol 10 EO condensates, alkyl de-methyl amine oxides, lauryl mono-ethanolamides, sugar esters, and the like.
양쪽성 세제 활성 성분의 예로는 코코 아미도프로필 베타인, 코코베타인 등이 있다.Examples of amphoteric detergent active ingredients include coco amidopropyl betaine, coco betaine and the like.
본 발명에 따른 조성물에 양이온계 또는 쯔비터이온성 세제 활성 성분을 포함시키는 것도 가능하다.It is also possible to include cationic or zwitterionic detergent active ingredients in the compositions according to the invention.
적합한 세제-활성 화합물의 추가의 예들은 다음 문헌에 제시되어 있다: 엠. 알. 포터(M. R. Porter) 저, "Handbook of Surfactants", Chapman and Hall, New York, 1991.Further examples of suitable detergent-active compounds are given in the literature: egg. M. R. Porter, "Handbook of Surfactants", Chapman and Hall, New York, 1991.
본 발명의 세제 조성물에 사용되는 세제 활성 성분은 음이온계인 것이 바람직하고, 일반적으로는 40 중량% 이하, 보다 바람직하게는 2 내지 30%이다.It is preferable that the detergent active ingredient used for the detergent composition of this invention is anionic, and it is generally 40 weight% or less, More preferably, it is 2-30%.
본 발명의 바람직한 태양에 따르면, 보습제, 유연제, 햇빛 차단제 및 노화 방지 화합물과 같은 액상 피부 유용 물질이 조성물에 혼입될 수 있다. 보습제 및습윤제의 예들은 폴리올, 글리세롤, 세틸 알콜, 카르보폴(Carbopol) 934, 에톡실화 피마자유, 파라핀유, 라놀린 및 이의 유도체를 포함한다. DC3225C [다우 코닝(Dow Corning) 제품]과 같은 실리콘(silicone) 계면활성제 및/또는 실리콘 유연제, 실리콘 오일[DC200 구 다우 코닝(Ex-Dow Corning) 제품] 등의 실리콘 화합물도 포함될 수 있다. 4-t-부틸-4'-메톡시 디벤조일메탄 [상품명 파르솔(Parsol) 1789로 지보단(Givaudan)으로부터 시판됨] 및/또는 2-에틸헥실 메톡시 신나메이트 [상품명 파르솔(Parsol) MCX로 지보단(Givaudan)으로부터 시판됨] 또는 기타 UV-A 및 UV-B 햇빛-차단제와 같은 햇빛 차단제도 사용될 수 있다. 폴리에틸렌 글리콜(PEG)과 같은 기타 피부 유용 제제도 상기 조성물에 혼입될 수 있다.According to a preferred aspect of the present invention, liquid skin useful substances such as moisturizers, softeners, sunscreens and anti aging compounds may be incorporated into the compositions. Examples of humectants and humectants include polyols, glycerol, cetyl alcohol, Carbopol 934, ethoxylated castor oil, paraffin oil, lanolin and derivatives thereof. Silicone surfactants such as DC3225C (Dow Corning Products) and / or silicone softeners, and silicone oils (such as DC200 Ex-Dow Corning Products). 4-t-butyl-4'-methoxy dibenzoylmethane (commercially available from Givaudan under the name Parsol 1789) and / or 2-ethylhexyl methoxy cinnamate (named Parsol) Commercially available from Givaudan as MCX] or other sunscreen agents such as UV-A and UV-B sunscreens may also be used. Other skin useful agents, such as polyethylene glycol (PEG), can also be incorporated into the compositions.
조성물이 폴리올 및 염용 전해질을 함유하지 않는 것이 바람직하지만, 염용 전해질, 폴리올, 모발 컨디셔닝제, 충진제, 착색제, 항수, 유백제, 보존제, 다당류, 카올린, 활석과 같은 하나 이상의 수불용성 입자상 물질, 및 기타 통상적인 구성 성분이 조성물에 혼입될 수 있다.Although the composition preferably does not contain polyols and salt electrolytes, salt electrolytes, polyols, hair conditioners, fillers, colorants, anti-water, milky, preservatives, polysaccharides, kaolin, one or more water insoluble particulate matter such as talc, and other Conventional components can be incorporated into the compositions.
본 발명의 바람직한 방법은, 2 내지 50중량%의 포화 지방산 비누, 2 내지 40중량%의 비-비누계 세제 활성물질 및 30 내지 80%의 물 또는 기타 액상 유용제제를 포함하는 세제 조성물의 용융물을 제조하는 방법일 수 있으며, 이때, 상기 조성물은 20 내지 100℃의 온도 범위에서 순수한 농도전이형 액정상을 나타내지 않고, 40 내지 100℃의 온도 범위에서 등방성 액체상을 형성하거나 또는 등방성 액체의 연속체 중의 농도전이형 액정상의 분산액을 형성하는 것을 특징으로 한다. 상기 방법에서, 상기 용융물을 임의의 적합한 주형 또는 미리-성형된 중합체성 주형에 부어원하는 형상을 얻고, 상기 주형을 밀봉하여 정지 조건하에서 냉각시켜 고화시킨다.Preferred methods of the present invention comprise melts of detergent compositions comprising from 2 to 50% by weight of saturated fatty acid soaps, from 2 to 40% by weight of non-soap based detergent actives and from 30 to 80% of water or other liquid useful agents. It may be a method of manufacturing, wherein the composition does not exhibit a pure transition liquid crystal phase in the temperature range of 20 to 100 ℃, form an isotropic liquid phase in the temperature range of 40 to 100 ℃ or the concentration in the continuum of the isotropic liquid It is characterized by forming the dispersion liquid of a transition type liquid crystal phase. In this process, the melt is poured into any suitable mold or pre-molded polymeric mold to obtain the desired shape, and the mold is sealed to cool under stationary conditions to solidify.
주형을 적절히 선택하여 정밀정형(near net shape) 태블릿을 제조하거나 또는 바아/블록을 제조할 수 있다. 바아/블럭을 추가로 성형하여 세제 제품을 제조할 수 있다.Proper selection of the mold can produce a near net shape tablet or a bar / block. Bars / blocks may be further molded to make detergent products.
만일 정밀정형 열성형 중합체를 사용하여 고체 세제 제품을 제조하면, 주형을 밀봉하여 밀봉주조된 세제 조성물을 얻을 수 있다. 밀봉 주조된 세제 조성물을 얻기 위해서는 주형을 충진시킨 직후에 주형을 밀봉하는 것이 바람직하다.If a solid detergent product is prepared using an orthopedic thermoformed polymer, the mold can be sealed to obtain a sealed cast detergent composition. In order to obtain a sealed cast detergent composition, it is preferable to seal the mold immediately after filling the mold.
하기의 비-제한적인 실시예로서 본 발명을 예시하고자 한다.The present invention is intended to be illustrated by the following non-limiting examples.
실시예 1Example 1
상 거동(phase behavior)에 따른 조성물의 선별Screening of Compositions by Phase Behavior
본 발명에 따른 조성물은 20 내지 100℃의 온도 범위에서 순수한 농도전이형 액정상을 나타내지 않고, 40 내지 100℃의 온도 범위에서 등방성 용액상을 형성하거나 또는 등방성 액체의 연속체 중의 농도전이형 액정상의 분산액을 형성하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 경우와 본 발명의 범위를 벗어나는 경우의 비교 실시예는 표 1에 나타내었다.The composition according to the present invention does not exhibit a pure transition liquid crystal phase in the temperature range of 20 to 100 ° C., but forms an isotropic solution phase in the temperature range of 40 to 100 ° C. or a dispersion of the concentration transition liquid crystal phase in a continuum of isotropic liquid. It characterized in that to form. Comparative examples of the case according to the present invention and the case outside the scope of the present invention are shown in Table 1.
a. 상 특성화:a. Phase characterization:
조성물의 상 특성화는 광학 편광 현미경 기법을 사용하여 수행되었다. 약 80℃의 승온하에서 조성물 용융물의 액적을 현미경 유리 슬라이드에 놓고, 커버 슬립으로 덮었다. UV 접착제로 상기 커버 슬립의 가장자리를 밀봉하여 수분 손실을최소화하였다. 제어되는 가열/냉각 장치가 장착된 현미경의 대물대 상에 상기 글래스 슬라이드를 위치시켰다. 시스템을 분당 1℃의 속도로 110℃ 까지 가열하였다. 등방성 액체상 또는 이의 분산액, 또는 순수한 액정상이 형성되는 온도를 기록하였다.Phase characterization of the composition was performed using optical polarization microscopy techniques. Droplets of the composition melt were placed on a microscope glass slide at an elevated temperature of about 80 ° C. and covered with a cover slip. The edge of the cover slip was sealed with a UV adhesive to minimize moisture loss. The glass slide was placed on the objective of a microscope equipped with a controlled heating / cooling device. The system was heated to 110 ° C. at a rate of 1 ° C. per minute. The temperature at which the isotropic liquid phase or dispersion thereof, or pure liquid crystal phase is formed is recorded.
이어서, 시스템을 분당 1℃의 속도로 냉각하여 고화시키면서, 냉각하는 동안에 순수한 액정상이 형성되는지를 확인하였다. 농도전이 액정상은 본래 비등방성이어서 굴절율이 배향에 따라 달라진다. 일반적으로, 그러한 복굴절 시스템은 편광의 편광면을 변화시킨다. 교차된 편광기 사이에서는 등방성 액체는 검은색으로 보이나, 액정 시스템은 보다 투명하다. 예를 들어, 라멜라 액정상은 말토스 교차 또는 오일 줄무늬 (큰 올가미와 같은) 조직을 나타내는 반면, 육방정계상은 비기하학적인 부채꼴 조직을 나타낸다.The system was then cooled and solidified at a rate of 1 ° C. per minute to ensure that a pure liquid crystalline phase formed during cooling. The concentration transition liquid crystal phase is inherently anisotropic, so the refractive index varies depending on the orientation. In general, such birefringence systems change the polarization plane of polarization. Between crossed polarizers the isotropic liquid appears black, but the liquid crystal system is more transparent. For example, lamellar liquid crystal phases exhibit maltose cross or oil streaks (such as large noose), while hexagonal phases show non-geometric scalloped structures.
동일한 상 구조 중에서 몇가지 조직이 관찰될 수도 있다. 다양한 농도전이 액정상 (및 이의 분산액)의 특징적인 조직이 다음 문헌에 보고되어 있다: (i) 로버트 쥐. 래플린 저 "The Aqueous Phase Behaviour of surfactant", Academic Press, New York, 1994, 제 538 내지 542면, (ii) 디. 페넬 에반스, 하칸 베너스트롬 저 "The Colloidal Domain Where Physics, Chemistry, Biology, and Technology Meet", VCH Publishers, New York, 1994, 제 251 및 252 면.Several tissues of the same phase structure may be observed. Characteristic tissues of various concentration transition liquid crystal phases (and dispersions thereof) have been reported in the following literatures: (i) Robert rats. Laughlin, "The Aqueous Phase Behavior of surfactant", Academic Press, New York, 1994, pp. 538-542, (ii) d. "The Colloidal Domain Where Physics, Chemistry, Biology, and Technology Meet" by Fennel Evans, Hakan Benaststrom, VCH Publishers, New York, 1994, pp. 251 and 252.
b. 고형분 함량의 결정:b. Determination of Solids Content:
저 자장(Low field) NMR 기법을 사용하여 하기의 문헌에 기재된 절차에 따라 세제 조성물 중의 고형분 함량을 결정하였다: 수레쉬 엠. 나다카티(Suresh M.Nadakatti) 저, "Modified Data Handling for Rapid Low Field NMR Characterisation of Lyotropic Liquid Crystal Composites", J. Surfactant and Detergents, Vol. 2, No. 4, pp. 515-521, 1999.The low content NMR technique was used to determine the solids content in the detergent composition following the procedure described in the literature: Suresh M. Suresh M. Nadakatti, "Modified Data Handling for Rapid Low Field NMR Characterization of Lyotropic Liquid Crystal Composites", J. Surfactant and Detergents, Vol. 2, No. 4, pp. 515-521, 1999.
c. 세제 태블릿의 제조:c. Manufacture of Detergent Tablet:
세제 조성물의 용융물을 80℃의 승온하에서 75mm (L) x 55mm (W) x 40mm (H) 크기의 직사각형 주형에 부었다. 조성물을 냉각하여 고화시킴으로써 세제 태블릿을 얻었다.The melt of the detergent composition was poured into a rectangular mold of 75 mm (L) x 55 mm (W) x 40 mm (H) size at an elevated temperature of 80 ° C. A detergent tablet was obtained by cooling and solidifying the composition.
d. 항복 응력 측정:d. Yield Stress Measurement:
이어서, 세제 태블릿을 각각 25℃ 및 40℃로 유지시킨 오븐에 4 시간 동안 위치시켜 평형을 이루도록 하였다. 하기 절차에 따라 자동 관입시험기를 사용하여 25℃ 및 40℃에서의 태블릿의 항복 응력을 결정하였다.The detergent tablets were then placed in an oven maintained at 25 ° C. and 40 ° C. for 4 hours to equilibrate. The yield stress of the tablet at 25 ° C. and 40 ° C. was determined using an automated penetration tester according to the following procedure.
항복 응력 측정에 사용되는 자동 관입시험기는 모델 PNR 10[엠/에스 페트로테스트 인스트루먼츠 게엠베하(M/s Petrotest Instruments GmbH) 제품]이었다. 표준 중공 콘(Hollow Cone)(부품 #18-0101, ASTM D 217-IP 50에 따름)을 플런저(Plunger) (부품 #18-0042)와 함께 측정에 사용하였다. 콘은 놋쇠로 된 원추형 본체와 분리할 수 있는 경화된 강철 팁으로 구성된다. 콘의 총 질량은 102.5 g이었다. 이동가능한 플런저의 총 질량은 47.5 g 이었다. 따라서, 세제 태블릿 상에 인가되는 콘과 플런저의 총 질량은 150 g 이었다. 50 g 및 100 g의 추가의 추가 또한 사용되었다(따라서 인가되는 시료의 총 중량이 각각 200 g 및 250 g가 된다). 25℃ 및 40℃에서의 시료의 항복 응력을 다음의 단계를 포함하는 표준 절차를 사용하여 측정하였다:The automated penetration tester used for yield stress measurement was model PNR 10 (M / s Petrotest Instruments GmbH). A standard Hollow Cone (part # 18-0101, according to ASTM D 217-IP 50) was used with the Plunger (part # 18-0042) for the measurement. The cone consists of a brazed conical body and a hardened steel tip that can be separated. The total mass of cones was 102.5 g. The total mass of the movable plunger was 47.5 g. Thus, the total mass of cone and plunger applied on the detergent tablet was 150 g. An additional addition of 50 g and 100 g was also used (thus the total weight of the sample applied was 200 g and 250 g, respectively). The yield stress of the sample at 25 ° C. and 40 ° C. was measured using a standard procedure comprising the following steps:
1. 세제 태블릿을 관입시험기의 테이블 상에 위치시켰다.1. The detergent tablet was placed on the table of the penetration tester.
2. 상기 관입시험기의 측정 장치를 낮추어 관입시험기의 팁이 태블릿에 닿지만 통과하지는 않도록 하였다.2. The measurement device of the penetration tester was lowered to prevent the tip of the penetration tester from touching the tablet but passing through it.
3. "시작" 키를 눌러서 측정을 시작하였다.3. The measurement was started by pressing the "Start" key.
4. 디스플레이 상에 나타낸 관입 깊이를 mm 단위로 읽었다.4. The penetration depth shown on the display was read in mm.
5. 측정된 관입 깊이를 사용하여 다음 식을 이용하여 세제 태블릿의 항복 응력을 계산하였다:5. Using the measured penetration depth, the yield stress of the detergent tablet was calculated using the following equation:
상기식에서:Where:
항복 응력은 kPa 단위로 나타내고,Yield stress is expressed in kPa,
m = 바아의 평평한 표면 상에 인가되는 총 질량 (kg)m = total mass applied to the flat surface of the bar (kg)
g = 중력 가속도 (m/s2)g = acceleration of gravity (m / s 2 )
p = 관입 깊이 (mm)p = penetration depth (mm)
θ = 콘 각도 (30°)θ = cone angle (30 °)
팁 직경 = 0.359 mmTip Diameter = 0.359 mm
상기 수학식에 따르면, 시료상에 인가되는 총 질량 200 g에 대하여 측정된 관입 깊이가 <10 mm이면 세제 태블릿의 항복 응력은 > 75 kPa이다. 세제 태블릿상에 인가되는 총 질량이 150 g, 200 g, 및 250 g인 경우에 대하여 항복 응력을 3회 측정하고, 그 세 가지 값의 평균을 세제 태블릿의 항복 응력으로 사용하였다.According to the above equation, the yield stress of the detergent tablet is> 75 kPa when the penetration depth measured for 200 g of total mass applied on the sample is <10 mm. The yield stress was measured three times for the total mass applied on the detergent tablet of 150 g, 200 g, and 250 g, and the average of the three values was used as the yield stress of the detergent tablet.
e. 세제 태블릿 조성물의 실시예:e. Examples of Detergent Tablet Compositions:
표 1에 제시된 데이타는 본 발명에 따른 상 특성을 만족하는 실시예 1.1에 기재된 조성물만이 75kPa 보다 큰 항복 응력을 나타내는 단단한 세제 태블릿을 형성함을 보여준다. 실시예 1.2 및 1.3의 조성물은 이들이 35 내지 75℃의 온도 범위에서 순수한 농도전이 액정상을 형성하고, 40 내지 100℃의 온도 범위에서 등방성 액체상 또는 이의 분산액을 형성하지 않기 때문에 부드럽다. 실시예 1.4에서는 가열 동안에 등방성 상 또는 이의 분산액이 형성되는 온도는 본 발명에서 특정된 범위내에 있으나, 냉각하는 동안에 순수한 액정상이 형성되었고, 결과적으로 바아가 부드러웠다. 이는 단단하고 항복응력이 75 kPa 보다 큰 바아를 얻기 위해서는 두 가지의 상 거동 기준을 모두 만족시키는 것이 필수적이라는 것을 나타낸다.The data presented in Table 1 show that only the compositions described in Example 1.1 satisfying the phase properties according to the invention form a hard detergent tablet exhibiting a yield stress greater than 75 kPa. The compositions of Examples 1.2 and 1.3 are soft because they form a pure concentration transition liquid crystal phase in the temperature range of 35 to 75 ° C. and do not form an isotropic liquid phase or dispersion thereof in the temperature range of 40 to 100 ° C. In Example 1.4 the temperature at which the isotropic phase or dispersion thereof is formed during heating is within the range specified in the present invention, but during cooling the pure liquid crystalline phase was formed, resulting in a soft bar. This indicates that it is essential to meet both phase behavior criteria in order to obtain a bar with a firm and yield stress greater than 75 kPa.
본 발명에 따른 상 거동을 나타내는 조성물의 추가의 예들은 표 2에 나타내었고, 본 발명에 따르지 않는 상 거동을 나타내는 조성물은 표 3에 나타내었다. 표 2의 모든 실시예는 20% 미만의 고체를 함유하나 25℃에서 75 kPa보다 큰 항복 응력을 나타내는 단단한 태블릿을 형성한다. 반면, 표 3에 기재된 실시예들은 부드럽다.Further examples of compositions exhibiting phase behavior according to the invention are shown in Table 2 and compositions exhibiting phase behavior not according to the invention are shown in Table 3. All examples in Table 2 form rigid tablets containing less than 20% solids but exhibiting a yield stress greater than 75 kPa at 25 ° C. In contrast, the examples described in Table 3 are smooth.
실시예 2Example 2
세제 태블릿을 제조하는 방법How to manufacture a detergent tablet
실시예 1에 기재된 선별 방법에 따라서, 실시예 1.5 내지 1.11에 해당하는 지방산 혼합물을 2 리터 들이 둥근 바닥 플라스크에 담고, 비-비누계 세제 활성성분 및 물과 혼합하였다. 뱃치(batch) 온도를 80℃로 승온시켰다. 수산화나트륨 수용액을 혼합물에 가하여 지방산을 중화시켰다. 뱃치 온도를 80℃로 유지하여 투명한 등방성 용액을 수득하였다. 세제 조성물의 용융물을 80℃에서 열성형된 중합체 주형에 붓고 주형의 입구를 밀봉하였다. 주형을 냉각하여 비누를 고화시켜 밀봉 주조된 세제 태블릿을 얻었다.According to the screening method described in Example 1, the fatty acid mixture corresponding to Examples 1.5-1.11 was placed in a two liter round bottom flask and mixed with a non-soap based detergent active ingredient and water. The batch temperature was raised to 80 ° C. An aqueous sodium hydroxide solution was added to the mixture to neutralize the fatty acids. The batch temperature was maintained at 80 ° C. to obtain a clear isotropic solution. The melt of the detergent composition was poured into a thermoformed polymer mold at 80 ° C. and the inlet of the mold was sealed. The mold was cooled to solidify the soap to obtain a sealed cast detergent tablet.
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