KR20050087925A

KR20050087925A - 백색도를 향상시킬 수 있는 세탁세제 조성물

Info

Publication number: KR20050087925A
Application number: KR1020040013634A
Authority: KR
Inventors: 오영기; 조기헌; 곽상운
Original assignee: 주식회사 엘지생활건강
Priority date: 2004-02-27
Filing date: 2004-02-27
Publication date: 2005-09-01
Also published as: KR100580073B1

Abstract

본 발명은 백색도를 향상시킬 수 있는 세탁세제 조성물에 관한 것으로서, 세탁세제 조성물 총 중량을 기준으로, 4급화 알킬 아마이드계 양이온 계면활성제 0.1 내지 15중량%; 비이온 계면활성제 5 내지 30중량%; 및 형광증백제 0.01 내지 2중량%;를 함유한다. 본 발명에 따른 세탁세제 조성물을 이용하여 세탁시, 의류에 대한 형광증백제의 부착을 촉진시켜 백색도가 향상될 뿐만 아니라, 반복세탁시 형광증백력이 더욱 향상된다.

Description

백색도를 향상시킬 수 있는 세탁세제 조성물{Composition of laundry detergent improving whiteness}

본 발명은 백색도를 향상시킬 수 있는 세탁세제 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 의류에 대한 형광증백제의 부착을 촉진시켜 백색도가 향상될 뿐만 아니라, 반복세탁시 형광증백력이 더욱 향상된 세탁세제 조성물에 관한 것이다.

일반적으로, 의류의 백색도를 높이기 위해서 세탁세제에 형광증백제를 첨가한다. 형광증백제는 세탁후에도 의류에 부착되어 반복세탁 후에도 백색도를 지속적으로 향상시키는 기능을 한다.

형광증백제로는 면에 흡착이 잘되는 바이페닐(biphenyl)계 화합물과 스틸벤(stylbene)계 화합물이 주로 사용되고 있다. 바이페닐계 화합물은 백색도 증가 효과가 뛰어나며, 일광 안정성이 우수하여 황변발생이 적은 장점이 있으나, 가격이 고가라는 단점이 있다. 스틸벤계 화합물은 형광증백력이 바이페닐계 화합물보다는 떨어지나 가격이 저가인 장점이 있다. 형광증백제로서 스틸벤계 화합물을 사용하는 경우, 백색도 향상을 위해 그 함량을 증가시키면 의류를 반복세탁하거나 일광에 노출시 황변이 발생할 우려가 있다.

따라서, 전술한 문제점이 발생하지 않도록 적량의 형광증백제를 사용하더라도 백색도를 보다 더 향상 시킬수 있는 방법에 대한 연구가 계속되고 있다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기 문제점을 해결하여, 의류에 대한 형광증백제의 부착을 촉진시켜 백색도가 향상될 뿐만 아니라, 반복세탁시 형광증백력이 더욱 향상된 세탁세제 조성물을 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 세탁세제 조성물 총 중량을 기준으로, 4급화 알킬 아마이드계 양이온 계면활성제 0.1 내지 15중량%; 비이온 계면활성제 5 내지 30중량%; 및 형광증백제 0.01 내지 2중량%;를 함유하는 세탁세제 조성물을 제공한다.

본 발명의 세탁세제 조성물에 있어서, 4급화 알킬 아마이드계 양이온 계면활성제로는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 화학식 1에서, R1은 서로 독립적으로 -H 또는 -COC_nH_2n+1(n은 7 내지 17의 정수)이고, R2는 서로 독립적으로 -H, -CH₂OH, -CH₂CH₂OH, -CH ₂CH₂CH₂OH, -CH₂CH₂CH₂CH₂OH 및 (-CH₂CH₂O-) _n(n은 1 내지 10의 정수)으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나이다.

이하, 본 발명에 따라 백색도를 향상시킬 수 있는 세탁세제 조성물에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명의 세탁세제 조성물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물과 같은 4급화 알킬 아마이드계 양이온 계면활성제 0.1 내지 15중량%를 함유한다.

<화학식 1>

이러한 화합물은 DMS(Dimethyl sulfate)로 4급화시킨 화합물로서 어느 한쪽의 N은 양이온 형태를 띤다.

4급화 알킬 아마이드계 화합물은 아마이드 결합을 갖고 있으므로, 화학적 결합이 강하여 가수분해가 일어나지 않는다. 또한, 안정한 화학적 구조를 가지고 있기 때문에 반복세탁에서 황변이 발생되지 않는 장점이 있다. 특히, 4급화 알킬 아마이드계 화합물은 형광증백제와의 결합을 통하여 의류에 부착되는 특성이 있으므로, 형광증백제를 단독으로 사용시 의류에 부착하는 양보다 더 많은 형광증백제를 의류에 부착시킬 수 있다. 따라서, 4급화 알킬 아마이드계 화합물을 형광증백제와 함께 세탁세제에 첨가하면, 소정량의 형광증백제만을 첨가하여도 백색도가 크게 향상되므로 형광증백제 함량 증가에 따른 문제점을 해결할 수 있다. 이러한 특이적인 효과 외에도, 4급화 알킬 아마이드계 양이온 계면활성제는 의류에 부착되어 유연효과를 발휘한다.

한편, 제품 내에서의 안정성 향상을 위해서 4급화 알킬 아마이드계 양이온 계면활성제는 수용성 고분자로 코팅하여 사용할 수 있다. 양이온 계면활성제에 코팅될 수 있는 수용성 고분자로는 수용성 폴리에틸렌, 에틸렌-아크릴산 코폴리머, 폴리아미드, 폴리에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머, 실리콘계 고분자, 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌글리콜 등을 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 분자량이 1,000 내지 100,000인 폴리에틸렌글리콜이나 폴리비닐알코올, 분자량이 500 내지 20,000인 폴리에틸렌을 사용할 수 있다. 수용성 고분자의 코팅두께는 0.01 내지 10㎛가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 1㎛이다. 양이온 계면활성제를 수용성 고분자로 코팅하는 방법으로는 기존에 알려져 있는 코팅 방법을 이용할 수 있는데, 예를 들어, 고온에서 용해시킨 양이온 계면활성제를 콜드 스프레이 드라이어(cold spray dryer)를 통하여 입자화한 후, 플루이드 베드(Fluid bed)를 이용하여 수용성 고분자를 코팅하거나, 양이온 계면활성제와 바인더를 사용하여 누들화한 후 플루이드 베드(Fluid bed)를 사용하여 코팅시키는 방법을 이용할 수 있다.

또한, 본 발명의 세탁세제 조성물은 비이온 계면활성제 5 내지 30중량%를 함유한다. 비이온 계면활성제로는 보편적으로 세탁세제 조성물에 사용되는 비이온 계면활성제, 예를 들어 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 코코넛 디에탄올아미드, 지방산 알카놀아민, 아민 옥사이드, 알킬 폴리글루코시드, 메틸 폴리에틸렌 알킬 에테르, 슈거 에테르 등을 사용할 수 있다. 본 발명의 세탁세제 조성물에는 음이온 계면활성제는 첨가하지 않는 것이 바람직하다. 음이온 계면활성제 첨가시, 양이온 계면활성제와 결합하여 검화되거나 거대 소수성 분자의 형태로 변화되어 세정력과 백색도를 저하시킬 수 있기 때문이다.

또한, 본 발명의 세탁세제 조성물은 형광증백제 0.01 내지 2중량부를 함유한다. 형광염료는 4급화 알킬 아마이드 양이온 계면활성제와 결합할 수 있는 형광염료를 사용하는데, 예를 들어 바이페닐계 또는 스틸벤계 형광증백제는 음이온 전하를 가지기 때문에 양이온 계면활성제와 결합할 수 있다. 가격을 고려한다면 스틸벤계 형광증백제를 사용하는 것이 바람직하나, 바이페닐계 형광증백제를 사용하여도 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.

한편, 본 발명의 세탁세제 조성물에는 필요에 따라 선택적으로 알칼리 빌더, 연화제 등을 첨가할 수 있다.

알칼리 빌더로는 소다회, 중탄산나트륨(중조), 망초 등을 사용할 수 있는데, 이들의 적절한 조합을 통하여 제품의 pH가 높아지는 것을 방지할 수 있으므로, 고온 세탁시 발생할 수 있는 의류 이염 현상을 방지할 수 있다. 소다회는 분말의 입자화 및 분말세제에 알카리를 부여하여 무기오염을 제거하기 용이하게 만들어 주는 기능을 가지고 있을 뿐만 아니라, 건식제조공정에서 산성물질을 중화시키는 기능을 한다. 또한, 중탄산나트륨은 소다회에 나트륨과 수소를 치환하여 pH가 낮은 것이 특징이기 때문에 pH 조절제로 사용되어 세탁수의 pH 완충 역할을 한다. 망초 또한 제품의 pH조절을 위해서 투입하는 세탁세제 주 성분중의 하나이다. 이와 같은 알칼리 빌더는 10 내지 70중량%를 첨가하는 것이 바람직하다.

연화제로는 보편적으로 사용되고 있는 제올라이트(Zeolite)를 예시할 수 있는데, 제올라이트의 여러가지 타입(type) 중에서 Zeolite 4A type과 Zeolite p type을 사용하는 것이 바람직하다. 이들의 차이는 입자크기와 분체 물성에서 다소 차이가 있으나, 세제 조성물 제조 및 바람직한 제품 디자인을 위해서 선택적으로 사용할 수 있다. 연화제의 함량은 5 내지 40중량%가 바람직하다.

이 외에도, 본 발명의 세탁세제 조성물은 무기 유연제, 효소 등을 더 포함할 수 있다.

벤토나이트는 무기 유연제로 사용되는 물질로서, 물에 분산시 팽윤성이 있으며, 미세 입자형태로 의류에 깊숙히 들어가는 특징이 있다. 또한, 흡수성이 강하므로 세탁후 유연성과 대전방지 기능을 부여한다. 벤토나이트는 Na-type과 Ca-type이 있는데, 국내에서 주로 생산되는 것은 Ca-type이다. Na-type이 흡수성과 팽윤성이 Ca-type보다 상대적으로 우수하기 때문에 Na-type을 사용하는 것이 바람직하다. Ca-type은 음이온이 주성분인 세탁세제에서는 Ca이온을 방출하므로 적용하기 어려운 점이 있으나 비이온 계면활성제 주성분인 세탁세제에서는 사용하는데 문제가 없으므로 사용을 고려할 수 있다.

또한, 셀룰로오스 분해 효소인 셀룰라아제를 첨가하면, 보푸라기를 없애주어 백색도를 더욱 향상시킬 수 있다, 이것은 여러 번 반복세탁할 경우에 나타나는 현상이므로 본 발명에서도 반복세탁 할 경우 백색도가 점차 향상되는 것이므로 목적과 부합된다.

전술한 성분들 외에도, 본 발명의 목적을 벗어나지 않는 한도 내에서 이염방지제 등의 기타 성분을 더 첨가할 수 있다.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어져서는 안된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다.

실시예 1 및 비교예 1 ~ 2

하기 표 1에 기재된 성분과 비율에 따라 분말세제를 제조하였다. 분말세제는 첨가제를 제외한 원료 성분을 혼합하여 과립상의 분말을 제조한 후에 나머지 첨가제를 혼합하는 통상의 방법으로 제조하였다.

상기 표 1에서, 실시예 1의 4급화 알킬 아마이드는 화학식 1에서 R1과 R2가 각각 -H이고 DMS(Dimethyl sulfate)에 의해 4급화 된 화합물로서 수용성 폴리에틸렌글리콜로 0.1 내지 0.5㎛의 두께로 코팅된 것을 사용하였다. 셀루로오스 분해 효소*는 노보자임스사 제조 Carezyme 900T이고, 형광증백제**는 시바스페셜티케미칼사에서 구입한 스틸벤 타입의 Tinopal AMS-GX이다.

백색도 평가

백색도는 색차계를 사용하여 Ganz Whiteness를 측정함으로써 평가하였다. Ganz Whiteness는 whiteness를 평가하는 척도로 기존의 greenish과 redish한 색상을 구분하여 시각적으로 흰색을 가장 잘 판별해 주는 기능을 하며, 일반적으로 값이 높을수록 whiteness가 증가한다. 본 발명에서 whiteness를 측정하기 위해서 한국의류시험연구원(KATRI)에서 표준으로 만들고 있는 표준면포를 사용하였으며, 크기가 60×120㎝로 자른후 2장과 함께 일반적으로 가정에서 사용하는 수건을 보충용으로 5장 넣은후 세탁을 실시하였다. 직접 세탁기에 넣고 반복적으로 세탁한 후 변화된 whiteness를 측정함으로써 백색도를 판정하였다. 표준 면포(KATRI)는 형광처리가 되지 않은 것으로 형광증백제에 의한 백색도를 측정할 경우에 주로 사용되는 표준면포이다. 매번 세탁후 건조시에는 항온 항습(25℃, 20%RH)이 되는 항온실에서 하루정도 충분히 건조시킨 다음 8겹으로 접은 다음 측정하였다.

백색도 변화에 대해서는 단순히 한번 세탁한 후 측정하는 것 보다는 여러 번 반복해서 측정할 경우 두 시료간의 백색도의 차이를 충분히 알 수 있으므로 본 발명에서도 5회 이상 세탁한 후 측정하였다. 그러므로 일반적인 평가 기기인 터고터미터(Terg-O-Tometer)를 사용하는 것은 실제 의류를 평가하는데 있어서 바람직한 방법이 아니므로 일반세탁기 내지 드럼타입의 세탁기를 직접 사용하여 반복세탁에 의해 평가를 실시하였다. 일반적으로 백색도를 평가하기 위해서는 형광염료가 처리되지 않은 것을 사용해야 하며, 면수건이나 면티셔츠 같은 일반 의류는 이미 기존에 형광처리를 하여 시중에 판매되기 때문에 판별에 어려움이 있으며, 세탁횟수를 20회 이상 측정하여야 구분이 가능한 어려움 때문에 본발명에서는 이들 의류에 대해서는 백색도 평가용으로는 제외 하였으나 보충용으로 세탁시 같이 넣고 세탁하였다. 표 2에는 세탁시 들어가 표준 면포 및 보충용 의류에 대해서 크기와 사용한 개수 및 용도 그리고 사용천의 전처리 상태에 대해서 설명하였다. 표 3에 반복 세탁후 나타나는 백색도에 대해서 Ganz Whiteness로 나타내었다. 수치가 높을수록 백색도가 높으며, 수치가 낮을수록 백색도가 떨어진다.

표 3에서 알 수 있는 바와 같이, 비교예 1 및 2는 백색도 증가 현상이 실시예 1에 비하여 낮으며, 세탁이 반복될수록 백색도 차이는 현저하게 차이가 남을 알 수 있다. 이와 같이 실시예의 백색도 향상 효과가 뛰어난 이유는 4급 알킬 아마이드계 양이온 계면활성제와 음이온 형태의 형광증백제가 결합하며, 양이온의 소수성 부분이 의류에 흡착이 되어 의류 표면에 백색도가 증가되는 주 요인으로 추정된다. 비교예 1과 비교예 2의 백색도 차이는 계면활성제 시스템의 차이에 의해서 발생되는 것으로 추정된다. 비교예 2는 비이온 계면활성제가 주성분으로 이루어져 있기 때문에 이들 비이온 계면활성제는 형광증백제를 모두 분산내지 유화시키므로서 섬유에 부착되는 것을 오히려 방해 하는 것으로 판단된다.

이와 같이 본 발명에 따른 세탁세제 조성물을 이용하여 세탁시, 의류에 대한 형광증백제의 부착을 촉진시켜 백색도가 향상될 뿐만 아니라, 반복세탁시 형광증백력이 더욱 향상된다. 이 외에도, 본 발명의 세탁세제 조성물에 함유되는 4급화 알킬 아마이드계 양이온 계면활성제 화합물은 안정한 화학적 구조를 가지므로 가수분해가 일어나지 않으며 반복세탁시에도 황변이 발생되지 않는다.

Claims

세탁세제 조성물 총 중량을 기준으로,

4급화 알킬 아마이드계 양이온 계면활성제 0.1 내지 15중량%;

비이온 계면활성제 5 내지 30중량%; 및

형광증백제 0.01 내지 2중량%;를 함유하는 것을 특징으로 하는 세탁세제 조성물.
제1항에 있어서, 상기 4급화 알킬 아마이드계 양이온 계면활성제는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 세탁세제 조성물;

<화학식 1>

상기 화학식 1에서, R1은 서로 독립적으로 -H 또는 -COC_nH_2n+1(n은 7 내지 17의 정수)이고, R2는 서로 독립적으로 -H, -CH₂OH, -CH₂CH₂OH, -CH ₂CH₂CH₂OH, -CH₂CH₂CH₂CH₂OH 및 (-CH₂CH₂O-) _n(n은 1 내지 10의 정수)으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나이다.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 4급화 알킬 아마이드계 양이온 계면활성제는 수용성 고분자로 코팅된 것을 특징으로 하는 세탁세제 조성물.
제1항에 있어서, 상기 비이온 계면활성제는 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 코코넛 디에탄올아미드, 지방산 알카놀아민, 아민 옥사이드, 알킬 폴리글루코시드, 메틸 폴리에틸렌 알킬 에테르 및 슈거 에테르로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 세탁세제 조성물.
제1항에 있어서, 상기 형광증백제는 바이페닐(biphenyl)계 화합물, 스틸벤(stylbene)계 화합물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 세탁세제 조성물.
제1항에 있어서, 알칼리 빌더 10 내지 70중량%; 및 연화제 5 내지 40중량%;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁세제 조성물.