KR20070082219A - 혼합 계면활성제 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 혼합 계면활성제 시스템 및 이를 포함하는 세제 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 음이온성 계면활성제; 및 3급 아민과 폴리히드록시 화합물을 가온반응시켜 4급화함으로써 제조되는 양이온성 화합물을 포함하는 혼합 계면활성제 시스템 및 이를 포함하는 세제 조성물에 관한 것이다. 본 발명 혼합 계면활성제 시스템의 양이온성 화합물은 음이온성 계면활성제의 세정력, 초기기포도, 기포유지력 및 경수안정성을 증가시킬 뿐만 아니라, 표면장력 및 임계미셀농도를 낮추므로 고상, 액상, 젤상 또는 페이스트(paste)상 세제 등에 유용하게 사용할 수 있다.
양이온성 화합물, 음이온성 계면활성제, 혼합 계면활성제, 세정력
Description
본 발명은 세정력, 초기기포력, 경수안정성, 표면장력 등에 대하여 매우 우수한 성능을 발휘하는 혼합 계면활성제 시스템에 관한 것이다.
음이온성, 양이온성, 비이온성, 양쪽성 등 모든 계면활성제는 임계미셀농도(critical micelle concentration, 이하 'cmc'라고 약칭함) 이하의 농도에서는 단일 분자로 존재하다가 cmc 이상의 농도가 되면 미셀을 형성하고 각각의 화합물에 따라 독특한 계면활성력을 나타낸다고 알려져 있으며, 한 종류의 계면활성제가 나타내는 계면활성력은 모든 영역에 걸쳐 우수할 수 없기 때문에 이를 극복하기 위한 연구가 진행되고 있다.
종래에는 동일한 이온성을 지닌 계면활성제들을 혼합하는 연구가 진행되어 왔으며, 그 후 이온성 계면활성제와 비이온성 계면활성제를 혼합하는 연구가 많이 진행되었다. 그러나 반대되는 이온성을 가진 계면활성제들을 혼합하는 연구는 현재까지 많이 진행되지 않았으며, 이는 반대되는 이온성 계면활성제들이 혼합됨에 따라 중화된 화합물이 생성되고, 이러한 화합물은 통상적으로 물에 녹지 않아 침전을 형성하기 때문이라고 알려져 왔다.
일반적으로, 이온성이 반대인 음이온성 계면활성제와 양이온성 계면활성제를 물에 동시에 용해시키면 다음과 같이 세가지 상태로 존재할 수 있다. 첫 번째는 음이온성 계면활성제와 양이온성 계면활성제가 독립적으로 자유로운 단일체 상태로 존재하는 것이고, 두 번째는 음이온성 계면활성제와 양이온성 계면활성제가 중성 복합체를 이루어 침전이 되는 것이며, 세 번째는 음이온성 계면활성제와 양이온성 계면활성제가 혼합 미셀을 형성하여 물에 녹는 것이다. 음이온성 계면활성제와 양이온성 계면활성제가 결합하여 생성된 중성 복합체는 유사-비이온성 복합 계면활성제(pseudo-nonionic complex surfactant)라 불리며, 이러한 중성 복합체는 비이온성 계면활성제와 같이 친수기가 많을수록 물에 대한 용해도가 증가한다고 알려져 있다. 따라서, 두 가지 종류의 계면활성제들의 혼합물의 존재 상태는 음이온성 계면활성제 및 양이온성 계면활성제의 구조와 농도에 매우 큰 영향을 받게 된다.
이와 같이, 이러한 중성 복합체를 형성하는 음이온성 계면활성제 및 양이온성 계면활성제의 구조, 혼합 농도 등의 조건을 잘 조절하면 계면활성력, 예를 들어 가용화력, 세정력, 유화력, 분산력, 표면장력, cmc 농도 등의 측면에서 우수한 계면활성효과를 얻을 수 있다고 보고되고 있으며(surfactant science series, 46, mixed surfactant systems, Keizo Ogino, Masahiko Abe, 1992년 출판, 304~309쪽, mixed surfactant system, Paul M. Holland, Donn N. Rubingh. 1992년 출판 402~415쪽), 최근에 음이온성 계면활성제와 양이온성 계면활성제를 일정 비율로 혼합하여 제품의 성능을 향상시키려는 연구들이 수행되고 있는 실정이다.
미국특허 제5,798,329호는 농축 형태나 일반 형태에서 우수한 기포력, 세정 력 및 항균력을 나타내는 세제 조성물을 개시하고 있다. 알킬에테르카르복실레이트(alkylethercarboxylate) 또는 알킬에테르설페이트(alkylether sulfate)에서 선택된 한종 이상의 음이온성 계면활성제를 전체 중량에 대해 약 1∼40%로 사용하고, 알코올 알콕시레이트(alcohol alkoxylate), 알킬페놀 에톡시레이트(alkylphenol ethoxylate), 알킬폴리글리코사이드(alkylpolyglycoside), 아민 옥사이드(amine oxide) 및 알카놀아드 (alkanolamide)에서 선택된 한종 이상의 비이온성 계면활성제를 전체 중량에 대해 약 3∼50%로 사용하며, 4급 암모늄 구조의 화합물을 한종 이상 사용하는 양이온성 계면활성제를 전체 중량에 대해 약 1∼25% 정도로 사용하여 세정능력을 향상시키고자 하였다.
또한 미국특허 제5,368,756호는 디에스테르 4급 암모늄 화합물과 에톡시화된(ethoxylated) 소수성 화합물 및 물이 혼합된 린스 기능이 첨가된 섬유유연제에 관한 것으로, 양이온성 화합물과 음이온성 세제 화합물을 혼합시 생성되는 염을 방지할 수는 있다고 기술되어 있다.
또한 미국특허 제4,576,729호는 비이온성 계면활성제:음이온성 계면활성제:양이온성 계면활성제가 2:4:1 내지 3.5:5:1의 비율로 혼합된 안정한 액체 세제를 개시하고 있으며, 미국특허 제4,810,409호는 양이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제 및 음이온성 계면활성제를 혼합한 액체 세제에 관한 것으로, 상기 음이온성 계면활성제와 양이온성 계면활성제의 혼합비는 약 0.05:1 내지 0.3:1이라고 개시하고 있다.
또한 미국특허 제5,230,823호는 음이온성 계면활성제와 비이온성 계면활성제 를 포함하는 젤 형태의 식기 세척제에 관한 것으로, 기포 증가제로 특정 형태의 4급 암모늄 양이온성 계면활성제를 추가로 포함할 수 있다고 개시하고 있다.
그러나, 상기 기술들을 이용하면 비록 세정력은 우수할지라도 경수안정성, 초기기포력, 표면장력 등의 물성은 만족스럽지 못하였다.
또한, 대한민국 공개특허 제2000-10944호는 직물 세정력을 높이기 위한 폴리아민 오물 분산제와 배합된 C12∼C14의 알킬기를 포함하는 디메틸 하이드록시에틸 4급 암모늄 양이온성 계면활성제를 포함하는 세탁용 세제 조성물을 개시하고 있다. 그러나, 사용된 4급 암모늄 양이온성 계면활성제는 알킬기의 길이가 C12∼C14로 고정되어 있고, 양이온성 계면활성제의 역할이 폴리아민의 성능만을 향상시켜 단순히 합성직물 예를 들면, 폴리에스테르 세탁시의 오물 제거능력만을 향상시키기 위한 것이라는 점에서 한계가 있다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 세정력뿐만 아니라 초기기포도, 기포유지력 및 경수안정성도 증가시키고, 표면장력 및 임계미셀농도를 낮추어 줌으로써 고상, 액상, 젤상 또는 페이스트(paste)상 세제로 유용하게 사용될 수 있는 혼합 계면활성제 시스템을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 음이온성 계면활성제; 및 알칼리 조건에서 하기 화학식 2로 표시되는 3급 아민과 하기 화학식 3으로 표시되는 폴리히드록시 화합물을 가온반응시켜 4급화함으로써 제조되는 하기 화학식 1로 표시되는 양이온성 화합물를 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합 계면활성제 시스템을 제공한다:
상기 화학식 1 내지 3에서, R1은 탄소수 12~18개의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기, 탄소수 12~18개의 직쇄상 또는 분지상의 알케닐기 또는 이들의 혼합물이고; R2 및 R3는 각각 탄소수 1~3개의 알킬기이고; R4는 (CH2CHOHCH2O)nH이고; n은 1~3의 정수이며; X는 할로겐 원소, 설페이트기 또는 아세테이트기임.
보다 바람직하게, 본 발명은 상기 혼합 계면활성제 시스템에 있어서 음이온성 계면활성제 및 양이온성 화합물의 혼합비(음이온성 계면활성제:양이온성 화합 물)가 1:0.001 내지 1:1.1 몰비인 것을 특징으로 하는 혼합 계면활성제 시스템을 제공한다.
본 발명은 또한 상기 혼합 계면활성제 시스템을 포함하는 고상, 액상, 젤상 또는 페이스트(paste)상의 세제 조성물을 제공하며, 상기 세제 조성물이 모발용 샴푸, 린스 조성물, 주방용 세제, 피부 세정제 또는 컨디셔닝용 피부세정제인 것을 특징으로 하는 세제 조성물을 제공한다.
본 발명자들은 종래 기술에서의 문제점을 해결하고 세정력, 초기기포력, 경수안정성, 표면장력, 임계미셀농도(cmc), 보습력, 기포유지력 등을 포함하는 모든 영역에서 우수한 계면활성력을 나타내도록 하기 위해, 침전이 생성되지 않는 적절한 농도로 생성된 중성 복합체에 친수성기를 다수 결합하여 물에 대한 용해도를 증가시킴으로써 침전을 방지하고 이를 통해 음이온성 계면활성제의 물성을 조절할 수 있는 상기 화학식 1로 표시되는 양이온성 화합물을 개발하여 본 발명을 완성하게 되었다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 혼합 계면활성제 시스템에 포함되는 상기 화학식 1로 표시되는 양이온성 화합물과 유사한 구조에 관하여 R. Zana(Journal of Colloid and Interface Science, 1998 , 199, 169)과 R. Rosen(Journal of Colloid and Interface Science , 1996 , 179, 261; Journal of Colloid and Interface Science , 1996 , 179, 454)이 이미 발표한 바 있다. 하지만, 이들 문헌들은 본 발명의 양이온성 화합물과 유사한 구조를 가진 화합물을 신규한 양이온성 계면활성제로서 연구하여 물성만을 측정하 였을 뿐, 본 발명과 같이 음이온성 계면활성제와 혼합할 때 발생할 수 있는 우수한 효과에 대해서는 전혀 개시하지 않고 있다. 더욱이, 이들 문헌들에 발표된 화합물들은 분자내 친수성기가 적기 때문에 음이온성 계면활성제와 혼합시 침전물이 될 가능성이 매우 높을 것으로 생각된다.
이와 달리 본 발명은 이들 문헌들에서 발표된 화합물의 문제점을 해결하기 위한 방안으로 친수성기인 히드록시기를 양이온성 화합물 분자내 도입함으로써 이러한 양이온성 화합물과 음이온성 계면활성제가 혼합하여 생성된 중성 복합체의 용해성을 향상시켜 우수한 계면활성력을 나타내게 한다. 이러한 특성으로 상기 화학식 1로 표시되는 본 발명의 양이온성 화합물은 음이온성 계면활성제와 혼합되어 사용될 때 세정력을 증가시키고, 초기기포도, 기포유지력 및 경수안정성을 증가시키며, 표면장력 및 cmc를 낮추는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 혼합 계면활성제 시스템에 포함되는 상기 화학식 1로 표시되는 양이온성 화합물은 구조 내에 한종 이상의 친수기를 포함하는 4급 암모늄 형태의 화합물로 음이온성 계면활성제와 결합시 생성되는 중성 화합물의 물에 대한 용해성을 높여 우수한 계면활성력을 나타낼 수 있도록 한다.
상기 화학식 1로 표시되는 양이온성 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 3급 아민을 하기 화학식 3으로 표시되는 폴리히드록시 화합물과 가온반응시켜 4급화시킴으로써 제조되는 글리세릴기((CH2CHOHCH2O)nH)가 붙은 양이온성 화합물을 이용하는 것이 제조용이성 및 음이온성 계면활성제와의 상호작용 측면에서 바람직하다.
<화학식 2>
상기 화학식 2에서, R1은 탄소수 12~18개의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기, 탄소수 12~18개의 직쇄상 또는 분지상의 알케닐기 또는 이들의 혼합물이고; R2 및 R3는 각각 탄소수 1~3개의 알킬기임.
<화학식 3>
상기 화학식 3에서, n은 1~3의 정수이며; X는 할로겐 원소, 설페이트기, 또는 아세테이트기임.
본 발명의 혼합 계면활성제 시스템은 상기 양이온성 화합물과 혼합되어 혼합 계면활성제 시스템을 이룰 수 있는 음이온성 계면활성제를 포함한다. 본 발명의 목적을 저해하지 않는다면 일반적으로 널리 사용되는 음이온성 계면활성제 화합물들이 모두 적용될 수 있으며, 특히 비누(soap)와 같은 카르복시산염 화합물, 고급 알코올, 고급 알킬 에테르, 올레핀을 설페이트(sulfate)화한 황산 에스테르(sulfuric ester)염 화합물, 알킬벤젠설포네이트(alkylbenzensulfonate)를 포함하는 황산염 화합물, 고급 알코올을 인산화한 인산염 화합물들이 대표적으로 사용될 수 있다.
보다 바람직하게, 본 발명의 음이온성 계면활성제는 소듐 라우릴 설페이트(sodium lauryl sulfate, SLS), 소듐 라우릴 에테르 설페이트(SLES), 직쇄알킬벤젠설폰산염(LAS), 모노알킬 포스페이트(MAP), 아실 이세티오네이트(acyl isethionate, SCI), 알킬 글리세릴 에테르 설포네이트(AGES), 아실 글루타메이트(acyl glutamate), 아실 타우레이트(acyl taurate) 및 지방산 금속염(fatty acid metal salt)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이며, 이 중에서도 SLS, SLES, LAS 및 SCI로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 사용하는 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 혼합 계면활성제 시스템은 음이온성 계면활성제와 상기 화학식 1로 표시되는 양이온성 화합물을 1:0.001 내지 1:1.1의 몰비(음이온성 계면활성제:양이온성 화합물)로 포함하는 것이 바람직하다. 이때 상기 몰비가 1:0.001 미만인 경우에는 양이온성 화합물 혼합에 의해 혼합 계면활성제 시스템의 물성 변화를 나타내기 어렵다.
본 발명의 혼합 계면활성제 시스템은 상기 화학식 1로 표시되는 양이온성 화합물을 음이온성 계면활성제에 혼합함으로써 온도 냉각시 계면활성제가 석출되는 온도인 크래프트 점(Krafft point)을 0℃ 이하로 하며, 이는 저온에서 혼합 계면활성제 시스템의 상안정성이 매우 우수함을 나타낸다.
본 발명의 혼합 계면활성제 시스템의 표면장력 및 cmc 변화에 대한 물성을 평가해 보면, 세제에서 매우 중요시되는 물성 중의 하나인 낮은 농도에서 미셀(micelle)이 형성되며, 이는 적은 양으로도 우수한 세정력을 나타냄을 의미하는 것 이다. 또한, 본 발명의 혼합 계면활성제 시스템은 음이온성 계면활성제 예를 들면, SLS에 비하여 약 2∼100배 묽은 농도의 cmc 값을 보이며, 표면장력도 약 10∼40% 감소한 결과를 나타낸다. 이는 적은 양을 사용하여도 우수한 세정력 등의 계면활성력을 나타낼 수 있음을 의미한다.
통상적으로 음이온성 계면활성제를 경수에서 사용할 경우 금속이온과 착물을 이룸으로써 계면활성제의 안정성이 저하되는 현상이 발생하는데, 본 발명의 혼합 계면활성제 시스템을 사용하는 경우에는 동등하거나 2배의 경수 농도에서도 안정한 상을 이루는 결과를 나타낸다. 이는 세탁세제나 주방세제와 같이 경수를 사용하는 조건에서도 일정한 성능을 나타낼 수 있음을 의미한다.
이와 같이 본 발명은 세정력, 초기기포력, 경수안정성, 표면장력, cmc, 보습력, 기포유지력 등의 계면활성력이 매우 우수한 혼합 계면활성제 시스템을 제공한다.
또한 본 발명의 혼합 계면활성제 시스템은 전술한 양이온성 화합물 및 음이온성 계면활성제 이외에 비이온성 계면활성제를 더 포함할 수 있다. 이러한 비이온성 계면활성제로는 알코올 알콕시레이트(alcohol alkoxylate), 알킬페놀 에톡시레이트(alkylphenol ethoxylate), 알킬폴리글리코사이드 (alkylpoly glycosides), 아민 옥사이드(amine oxide) 및 알카놀아미드(alkanolamide)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하며, 비이온성 계면활성제가 포함되는 경우 몰비(음이온성 계면활성제:양이온성 화합물:비이온성 계면활성제)는 1:0.001:0.001 내지 1:1:1인 것이 바람직하다.
본 발명은 또한 상기 혼합 계면활성제 시스템을 포함하는 고상, 액상, 젤상 또는 페이스트(paste)상 세제 조성물을 제공한다.
본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 양이온성 화합물과 음이온성 계면활성제가 혼합된 계면활성제 시스템을 종래 고상, 액상, 젤상 또는 페이스트(paste)상 세제 조성물에 포함시켜 종래 제품보다 성능이 우수한 모발용 샴푸, 린스 조성물, 주방용 세제, 피부 세정제, 컨디셔닝용 피부세정제, 식기세척기용 세제, 물절약 세제 등의 제품을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명을 하기 실시예 및 비교예를 참조로 하여 설명한다. 그러나 이러한 실시예들은 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 제공되는 것으로, 본 발명이 이러한 실시예들에 한정되는 것은 아니다.
3급 아민과 4급화 반응하기 위한 화학식 3의 폴리히드록시 화합물의 예로 클로로폴리히드록시 화합물을 다음의 합성예 1 및 2와 같이 제조하였다.
<합성예 1>
3-(3-클로로-2-히드록시프로폭시)프로판-1,2-디올의 합성
반응조에 글리세린(8.29kg, 90몰)과 촉매로써 무수황산(17.7g)을 넣은 후 가온하여 온도를 80℃로 유지하였다. 여기에 반응 혼합물의 온도가 80~90℃가 유지되 도록 주의하며 에피클로로히드린(5.55kg, 60몰)을 적가하였다. 에피클로로히드린 첨가가 끝나면 추가로 온도를 유지하면서 30분간 교반하였다. 생성된 혼합물을 3급 아민의 4급화 반응에 이용하였다.
<합성예 2>
3-(3-(3-클로로-2-히드록시프로폭시)-2-히드록시프로폭시)프로판-1,2-디올의 합성
3구 플라스크에 디글리세린(70g, 0.42몰)과 촉매로써 무수황산(0.06g)을 넣은 후 가온하여 온도를 80℃로 유지하였다. 여기에 반응 혼합물의 온도가 80~90℃가 유지되도록 주의하며 에피클로로히드린(19.5g, 0.21몰)을 적가하였다. 에피클로로히드린 첨가가 끝나면 추가로 온도를 유지하면서 30분간 교반하였다. 생성된는 혼합물을 3급 아민의 4급화 반응에 이용하였다.
음이온성 계면활성제와의 혼합계에서 음이온성 계면활성제의 물성을 변화시킬 양이온성 화합물 중 대표적인 양이온성기로서 4급 암모늄기를 한 개 포함하는 모노형태(mono-type)를 하기와 같은 방법으로 합성하였다.
<합성예 3>
N-(3-(2,3-디히드록시프로폭시)-2-히드록시프로필)-N,N-디메틸도데칸-1-아미니움 클로라이드의 합성
반응조에 합성예 1에서 제조된 반응 화합물(3.46kg, 15mol)과 용매로서 물 8.26kg을 넣고, 3급 아민으로서 N,N-디메틸도데칸아민(3.20kg, 15몰)을 넣은 후, 온도 100℃에서 4급화 반응을 시켰다. 반응 종결은 아민 값을 측정하여 결정하며 4시간 후 약 95%의 반응수율을 얻었다. 미반응 아민은 염산 혹은 황산으로 중화하였다.
<합성예 4>
N-(3-(3-(2,3-디히드록시프로폭시)-2-히드록시프로폭시)-2-히드록시프로필)-N,N-디메틸옥타데칸-1-아미니움 클로라이드의 합성
반응조에 합성예 2에서 제조된 반응 화합물(220g, 0.7mol)과 용매로서 물 500g과 이소프로필알코올 250g을 넣고, 3급 아민으로서 N,N-디메틸옥타데칸아민 (208.3g, 0.7몰)을 넣은 후, 온도 85℃에서 4급화 반응을 시킨다. 반응 종결은 아민 값을 측정하여 결정하며 6시간 후 약 91%의 반응수율을를 얻었다. 미반응 아민은 염산 혹은 황산으로 중화하였다.
<실시예 1-8 및 비교예 1>
하기 표 1에 기재된 바와 같이 음이온성 계면활성제로 소디움 라우릴 설페이 트(SDS)를 이용하고, 양이온성 화합물로 합성예 3에서 얻어진 화합물을 이용하여 각각 1:0.01 내지 1:1.1의 몰비로 혼합한 혼합물을 제조하였다. 각 혼합계의 농도는 1% 수용액으로 조절하였으며, 이때 소디움 라우릴 설페이트 단독일 경우를 비교예 1로 하였다. 표 1의 값은 물 100ml에 포함되는 각 화합물의 g 수를 의미한다.
<실험예 1> 크래프트 점(Krafft point)의 변화 측정
1% 수용액을 만들고, 얼음 욕조 혹은 물중탕에서 그 수용액을 천천히 냉각 혹은 덥히면서 침전이 생성되는 온도 및 침전이 녹는 온도를 측정하여 크래프트 점을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 2에 나타내었으며, 실시예 1-6에서는 크래프트 점이 0℃ 이하인 것을 확인하였다. 이러한 결과는 수용액상이 대부분인 액체로 된 제형에 있어서 낮은 온도에서도 계면활성제가 석출되지 않고 안정한 용액상태를 유지할 수 있다는 것을 의미한다
<실험예 2> 초기기포도 및 기포유지력 측정
기포도의 측정은 Semi-Micro TK법을 이용하였다. 이 방법은 계면활성제 1% 수용액을 5ml정도 채운 시험관에서 튜브로 연결된 다른 시험관의 채워진 일정량의 물을 하부로 배출하여 계면활성제 수용액의 내부에 장치되어진 관으로부터 기포를 발생시켜 그 기포도를 측정하는 방법으로서, 초기기포도란 물이 모두 배출된 시점에서 기포가 최대의 부피를 나타내었을 때의 기포의 부피이고, 기포유지력은 시간에 따라 기포의 꺼짐을 부피의 변화로서 측정한 것이다. 그 결과를 하기 표 3에 나타내었으며, 표 3에서의 단위는 mL이다. 실시예 1-6에서는 초기기포도가 비교예 1과 거의 동일한 수준을 나타내었으나, 기포유지력에서는 매우 안정하게 기포가 유지되는 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 양이온성 화합물이 샴푸나 피부세정용 조성물에서의 기포도를 증진시키고 사용감을 향상시키는 시스템에 적용될 수 있음을 의미하는 것이다.
<실험예 3> CMC 및 25℃ 표면장력 측정
표면장력은 Ring method를 이용하였으며, 측정기기는 Kruss Processor Tensiometer K12이었다. 표면장력이 더 이상 낮아지는 농도를 내삽법으로 결정하여 CMC로 하였다. 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다. 실시예 1-6의 CMC 강하 능력은 비교예 1과 비교하여 약 30배 내지 200배를 나타내었으며, 표면장력은 13 mN/m만큼 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 적은 양을 사용하여도 우수한 계면활성 능력을 나타낼 수 있음을 의미한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 혼합 계면활성제 시스템은 상기 화학식 1로 표시 되는 양이온성 화합물에 의해 음이온성 계면활성제의 세정력을 증가시키고, 초기기포도, 기포유지력 및 경수안정성은 증가시키며, 표면장력 및 임계미셀농도를 낮추므로 고상 또는 액상 세정제에 유용하게 이용될 수 있다.
Claims (5)
- 음이온성 계면활성제; 및알칼리 조건에서 하기 화학식 2로 표시되는 3급 아민과 하기 화학식 3으로 표시되는 폴리히드록시 화합물을 가온반응시켜 4급화함으로써 제조되는 하기 화학식 1로 표시되는 양이온성 화합물를 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합 계면활성제 시스템:<화학식 1>
<화학식 2>
<화학식 3>
상기 화학식 1 내지 3에서, R1은 탄소수 12~18개의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기, 탄소수 12~18개의 직쇄상 또는 분지상의 알케닐기 또는 이들의 혼합물이고; R2 및 R3는 각각 탄소수 1~3개의 알킬기이고; R4는 (CH2CHOHCH2O)nH이고; n은 1~3의 정수이며; X는 할로겐 원소, 설페이트기 또는 아세테이트기임. - 제1항에 있어서,상기 음이온성 계면활성제 및 양이온성 화합물의 혼합비(음이온성 계면활성제:양이온성 화합물)가 1:0.001 내지 1:1.1 몰비인 것을 특징으로 하는 혼합 계면활성제 시스템.
- 제1항에 있어서,상기 음이온성 계면활성제가 소듐 라우릴 설페이트(SLS), 소듐 라우릴 에테르 설페이트(SLES), 직쇄 알킬 벤젠설폰산염(LAS), 모노알킬 포스페이트(MAP), 아실 이세티오네이트(acyl isethionate, SCI), 알킬 글리세릴 에테르 설포네이트(AGES), 아실 글루타메이트(acyl glutamate), 아실 타우레이트(acyl taurate) 및 지방산 금속염(fatty acid metal salt)으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 혼합 계면활성제 시스템.
- 제1항의 혼합 계면활성제 시스템을 포함하는 고상, 액상, 젤상 또는 페이스트(paste)상의 세제 조성물.
- 제4항에 있어서,상기 세제 조성물은 모발용 샴푸, 린스 조성물, 주방용 세제, 피부 세정제 또는 컨디셔닝용 피부세정제인 것을 특징으로 하는 세제 조성물.
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