KR20100090122A - 세탁용 시트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고분자 사슬 사이에 세탁용 유효성분이 분포되어 있는 필름형성 수용성 고분자가 필름 형태로 고형화된 세탁용 시트를 제공한다.

또한, 본 발명은 필름형성 수용성 고분자, 세탁용 유효성분, 수팽윤성 붕해제 및 용매를 함유하는 세탁용 시트 제조용 조성물을 제공한다.

Description

세탁용 시트 {LAUNDRY SHEET}

본 발명은 고분자 사슬 사이에 세탁용 유효성분이 분포되어 있는 필름형성 수용성 고분자가 필름 형태로 고형화된 세탁용 시트, 및 세탁용 시트 제조용 조성물에 관한 것이다.

현재 고분자 필름은 정밀화학, 전자재료 등의 산업분야뿐만 아니라, 의약품, 화장품 등의 퍼스널 케어제품 및 생활용품 등의 가정용품에도 널리 이용되고 있다. 의약 또는 화장품에 고분자 필름을 사용하는 경우의 예로는, 기재 위에 수불용성 고분자 필름과 함께 약제를 적층한 습포제 시트 또는 점착성 피부 부착 시트 등이 있으며, 이때, 고분자 필름은 매트릭스(Matrix)를 형상하여 서방형 특성을 나타낸다. 또한, 생활용품에서 고분자 필름은 통상 특정물질 및 유효성분을 분획 포장하여 사용상의 편의를 도모하도록 하는 포장재로서 널리 사용되고 있다. 예컨대, 분말상의 세제 및 액상의 세제와 같은 세제 조성물을 분획 포장하는 재질로 고분자 필름이 사용되고 있다. 한국 특허공개 1999-0030414에서는, 분말세제의 비산현상방지와 적정사용량을 유도하여 수질을 보호하기 위해, 표준사용량 봉지백으로 수용성이 용이한 폴리비닐알콜 필름, 젤라틴 필름, 전분 필름, 셀룰로오스 필름을 사용 하고 있다. 미국특허 제4,605,509, 일본 특허공개 소58-135794, 한국특허공개 2004-00676668 에는 액체 세제 및 섬유유연제를 수용성 필름으로 포장하는 기술이 개시되어 있다. 그러나, 수용성 고분자 필름들을 이용하여 분획포장하는 경우, 분획포장한 제품의 보관 또는 운반 시 밀봉이 터져 내용물이 누출되는 현상이 발생하고, 필름의 표면으로 유효성분들이 스며 나오는 등 제품의 보관 안정성이 매우 저하되었다. 또한 포장재로 사용한 수용성 필름의 경우 대기중의 수분에 대한 안정성 및 내용물에 대해 내구성을 지니도록 설계되지만, 그로 인해 저온에서 용해 시까지 상당한 시간이 소요되며, 완전용해가 되지 않아 필름의 잔유물이 남는 현상이 발생하였다.

본 발명자들은 분획포장한 제품의 보관 또는 운반 시 밀봉이 터져 내용물이 누출되는 현상이 발생하는 문제점을 해결하기 위해, 수용성 고분자 필름 형성 조성물에 세제와 같은 세탁용 유효성분을 혼입한 후 일정한 인장강도를 가지는 필름을 형성하여 세탁용 시트를 제공하고자 한다.

또한, 세탁용 유효성분 없이 제조된 수용성 고분자 필름에 비해 세탁용 유효성분을 함유하여 제조된 수용성 고분자 필름의 경우 일반적인 세탁조건의 물 중에서 그 용해성이 떨어지는 것을 발견하였다. 따라서, 본 발명은 세탁용 유효성분을 함유하여 제조된 수용성 고분자 필름의 수용해성 저하 문제를 해결할 수 있는 세탁용 시트 및 세탁용 시트 제조 조성물을 제공하고자 한다.

본 발명은 고분자 사슬 사이에 세탁용 유효성분이 분포되어 있는 필름형성 수용성 고분자가 필름 형태로 고형화된 세탁용 시트를 제공한다. 바람직하게는 상기 세탁용 시트는 상기 필름형성 수용성 고분자, 상기 세탁용 유효성분 및 용매를 함유하는 용액에서 상기 용매를 제거하여 고형화시킨 것이다.

또한, 본 발명은 필름형성 수용성 고분자, 세탁용 유효성분, 수팽윤성 붕해제 및 용매를 함유하는 세탁용 시트 제조용 조성물을 제공한다.

이때, 상기 세탁용 시트 제조용 조성물은 붕해촉진제를 더 첨가한 것이 바람직하다.

이하 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

본 발명은 필름형성 수용성 고분자, 세탁용 유효성분 및 용매를 함유하는 용액에서 상기 용매를 제거하여 고형화시킴으로써, 고분자 사슬 사이에 세탁용 유효성분이 분포되어 있는 필름형성 수용성 고분자가 필름 형태로 고형화된 세탁용 시트를 제공하는 것이 특징이다.

바람직하게는 고분자 사슬 사이에 세탁용 유효성분이 분포되어 있는 수용성 고분자가 필름 형태로 고형화된 세탁용 시트는,

상기 필름형성 수용성 고분자를 용매에 용해하여 필름형성 수용성 고분자 용액을 제공하는 제1단계;

상기 필름형성 수용성 고분자 용액에 세탁용 유효성분을 첨가하는 제2단계;

제2단계의 용액을 이용하여 필름을 형성하는 제3단계; 및

용매를 제거하는 제4단계를 통하여 제조될 수 있다.

제1단계에서 수용성 고분자는 덩어리로 응집되어 있던 고분자 사슬이 풀리고, 제2단계에서 풀려진 고분자 사슬 사이로 세탁용 유효성분이 분포하게 되며, 제4단계에서 수용성 고분자가 재응집되면서 고형화될 때 고분자 사슬 사이로 유효성분이 포집되게 된다.

본원 명세서에서 "고분자 사슬 사이에 세탁용 유효성분이 분포되어 있는 필름형성 수용성 고분자가 필름 형태로 고형화된 세탁용 시트" 는 필름형성 수용성 고분자와 세탁용 유효성분이 서로 균일하게 혼합되어 상분리됨 없이 일정한 인장강도를 갖도록 형성된 일층 박막을 의미한다.

형성된 세탁용 시트의 인장강도는 2 ~ 15 kgf/cm² 바람직하며, 더욱 바람직하게는 3 ~ 12 kgf/cm² 이다. 세탁용 시트의 최소 인장강도보다 낮을 경우 유통과정 중이거나, 사용 중에 쉽게 찢어져 유통 및 사용상에 어려움이 있으며, 최대 인장강도보다 높을 경우, 속용해성이 저하되는 문제점을 나타낼 우려가 있다.

한편, 필름형성 수용성 고분자에서 '수용성'은 하기와 같은 측정 조건으로 정의할 수 있다.

필름형성 고분자로 제조된 일정량의 필름(5g)을 500 mL 물에 가하여, 10분 동안 500 rpm의 속도로 설정된 자석 교반기 상에서 격렬하게 교반하고, 상기 제조된 필름 용액을 10 ㎛ 최대 기공의 여과지를 여과한 후, 수집된 여과액으로부터 물을 건조시켜 잔여 물질의 중량을 측정한다. 이때 그 무게가 초기 필름의 무게대비 70% 이상, 바람직하게는 80% 이상, 더욱 바람직하게는 90%이상 일 때 필름형성 수용성 고분자라 정의한다.

필름형성 수분산성 고분자도 본 발명에서 필름형성 수용성 고분자의 범주에 속한다.

본 명세서에서 수분산성의 의미는 다음과 같이 정의 할 수 있다.

필름형성 고분자로 제조된 일정량의 필름(5g)을 500 mL 물에 가하여, 10분 동안 500 rpm의 속도로 설정된 자석 교반기 상에서 격렬하게 교반하고, 상기 필름 용액을 100 ㎛ 기공의 필터에 여과한 후, 여과한 필터를 건조한 후 무게 변화를 측정한다. 이때 그 무게변화가 초기 필름의 무게대비 30% 이하, 바람직하게는 20% 이하, 더욱 바람직하게는 10%이하 일 때 수분산성 필름형성 고분자라 정의한다.

본 발명에서 사용되는 필름형성 수용성 고분자는 필름 매트릭스를 형성할 수 있는 성막성이 있다. 또, 세탁시 세탁용 시트 내 필름형성 수용성 고분자는 엉켜진 고분자 사슬이 다시 풀리는 것이다.

상기 필름형성 수용성 고분자는 고분자 사슬 형태로, 고형화될 때는 고분자 사슬이 엉켜 응집되어 있고 용매에 용해될 때는 고분자 사슬이 풀려 제3의 물질들이 고분자 사슬 사이에 삽입될 수 있는 것이 바람직하다.

세탁용 유효성분만으로는 필름 형성이 어렵고, 필름이 형성되더라도 쉽게 부서진다. 따라서, 본 발명에 따라 고분자 사슬 사이에 세탁용 유효성분이 분포되어 있는 필름형성 수용성 고분자가 필름 형태로 고형화된 세탁용 시트는 상기 '세탁용 유효성분'으로만 형성된 필름의 문제점을 해결할 수 있으며, 본 명세서에서 정의한 바와 같은 적절한 인장강도를 갖고 있다.

한편, 수용성 고분자로 된 필름에 세탁용 유효성분을 코팅 또는 함침시키는 경우 세탁용 유효성분의 함유량은 수용성 고분자 필름의 비표면적에 비례하므로, 그 함유량이 극히 제한적이다. 그러나, 본 발명의 세탁용 시트는 필름을 구성하는 고분자 사슬 내에 세탁용 유효성분이 균일하게 혼재되어 있는 상태로서, 필름 형성 수용성 고분자는 서로 entangled 되는데, 이때 세탁용 유효성분 및/또는 붕해제 등이 필름 형성 수용성 고분자와 함께 entangled 되는 형태를 가지므로, 세탁용 유효성분의 함유량이 세탁용 시트의 비표면적에 제한되지 아니하여 훨씬 많은 양의 세탁용 유효성분을 함유할 수 있을 뿐만 아니라, 보관 또는 유통 중 세탁용 시트로부터 세탁용 유효성분이 탈리되는 것이 억제될 수 있다.

또한, 본 발명의 세탁용 시트는 세탁용 유효성분을 함침시킨 섬유 또는 부직포와 달리 세탁 처리후 남는 섬유 또는 부직포 기재를 제거할 필요가 없으며, 세제 투입구에 투입이 가능한 잇점이 있다.

게다가, 본 발명에 따라 세제와 같은 세탁용 유효성분이 수용성 고분자와 함께 필름을 형성하면, 작은 부피 및 질량의 세탁용 시트에 의해 적정사용량의 세탁용 유효성분을 제공할 수 있다.

한편, 세제를 구성하는 음이온 및 비이온 계면활성제는 용해성이 좋으나, 섬유유연제를 구성하는 양이온 계면활성제는 고상으로 용해성이 좋지 않아, 수용성 고분자 필름 자체에 비해 수용해성을 저하시킨다. 즉, 세탁용 유효성분 없이 제조된 수용성 고분자 필름(비교예 1)에 비해 세탁용 유효성분(섬유유연제)을 함유하여 제조된 수용성 고분자 필름(실시예 1)의 경우 일반적인 세탁조건의 물 중에서 그 용해성이 떨어진다.

따라서, 본 발명은 세탁용 유효성분을 함유하여 제조된 수용성 고분자 필름의 수용해성 저하 문제를 해결하기 위해 수팽창성 붕해제를 세탁용 시트 및/또는 세탁용 시트 제조 조성물에 추가 사용하는 것을 또다른 특징으로 한다.

본 발명에서 수팽창성 붕해제는 물에 용해되지 않고 물을 유인할 수 있는 능력이 있어 속팽윤되는 물질로서, 필름형성 수용성 고분자에 의해 형성된 필름 매트릭스 내에 균일하게 혼재되어 있으며, 물과 접촉시 붕해제는 많은 물을 유인하여 급속히 팽윤 (swelling)하면서, 압착되어 있던 필름 매트릭스가 빨리 작게 부서지게 하며, 이로 인해 수용성 고분자 필름 매트릭스의 물과 접촉하는 표면적을 증가시켜 결국에는 수용성 고분자 필름의 속붕해를 가능하도록 한다. 이로 인해 수용성 고분자 필름 중 고분자 사슬 사이에 포집되어 있던 세탁용 유효성분이 세탁수 중으로 용이하게 탈리될 수 있다. 붕해제가 수용성이라면, 위에서 언급한 기작과 같이 압착된 필름이 붕괴되는 것을 촉진할 수 없으며, 오히려 필름에 수화막을 형성함으로써 오히려 붕해속도를 현저하게 감소시킨다.

본 발명에 따른 세탁용 시트 제조용 조성물에 사용되는 용매는 수용성 고분자를 용해하기 위해 물이 바람직하다.

용매 제거 시 반응조건은 공정조건에 따라 다르나, 건조로의 온도는 40 ~ 105℃, 건조 시간은 5 ~ 30분, 건조속도는 1 ~ 10 m/min인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 세탁용 시트에 사용되는 필름형성 수용성 고분자는 천연, 반 합성, 합성고분자에서 1종이상 선택될 수 있다.

천연고분자로는 젤라틴, 펙틴, 덱스트란(Dextran), 히알루론산 또는 그의염, 콜라겐, 한천, 아라비아 고무, 잔사고무, 아카시아고무, 카라야고무, 토라간고무, 구어고무와 같은 검류, 카라긴산, 알긴산, 알긴산나트륨 등이 사용될 수 있다.

또한 반합성 고분자로는 메틸셀룰로오스(Methyl cellulose), 에틸셀룰로오스(Ethyl cellulose), 히드록시에틸셀룰로오스(Hydroxy ethyl cellulose), 카르복시메틸셀룰로오스나트륨(Sodium carboxy methyl cellulose), 가용성 전분(Soluble Strach), 덱스트린(Dextrine), 카르복시메틸전분(Carboxy methyl starch), 디알데히드전분(Dialdehyde starch) 등이 사용될 수 있다.

합성고분자로는 폴리비닐알콜(Polyvinyl alcohol), 폴리비닐피롤리돈(Polyvinyl pyrrolidone), 폴리비닐메타아크릴레이트(Polyvinyl methacrylate), 폴리아크릴산(Poly Acrylic acid) 및 그의 염(Salt), 폴리에틸렌옥사이드(Polyethylene oxide), 카르복시기(Carboxy) 함유 아크릴수지(Acryl resin), 카르복시기(Carboxy) 함유 폴리에스테르수지(Polyester resin), 수용성 폴리아마이드(Polyamide), 수용성 폴리우레탄(Polyurethane) 및 말토덱스트린, 폴리덱스트로스와 같이 널리 알려진 범용성 합성고분자에서 선택할 수도 있고, 라디칼 중합성 모노머를 이용하여 제조한 수용성 합성 고분자를 선택할 수 있다. 라디칼 중합성 모노머로 합성된 고분자는 이온성 모노머 및 비이온성 모노머의 단일 중합체를 사용할 수 있으며, 경우에 따라서 이들의 공중합체를 사용할 수 있다.

필름형성 수용성 고분자의 바람직한 예로는 폴리비닐알콜(Polyvinyl alcohol)이 있으며, PVA는 용해성 확보를 위해 검화도가 75 내지 95% 이고, 평균 중합도 100∼3000인 것이 바람직하다. 검화도가 75% 미만이거나, 95% 초과인 경우 용해도가 낮아 물에 잘 안 녹는다. 또한, 평균 중합도가 100 미만인 경우에는 분자량이 너무 낮아 필름형성이 용이하지 않으며, 필름의 인장강도 등 물성이 좋지 않다. 평균중합도가 3000 초과인 경우에는 분자량이 너무 높아 필름 형성 후 물에 대한 용해도가 좋지 않다.

필름형성 수용성 고분자는 건조 후 필름 총 중량대비 5-80 중량%로 포함되어 있을 수 있으며, 바람직하게는 10-60중량%, 더욱 바람직하게는 20-50중량%이다. 수용성 고분자의 함량이 상기 최소 함량보다 낮을 경우에는 수용성 세탁 시트의 인장강도가 너무 약하여 필름형성이 어려우며, 상기 최고 함량보다 많을 경우, 상대적으로 유효성분의 함량이 적어 세탁 시트의 기능이 저하되는 문제점을 가지거나, 일정량의 유효성분 사용을 위해 사용되는 수용성 고분자의 함량이 증가하여 경제적인 비용이 높아진다.

본 발명은 세탁용 시트에 속붕해성 및 속용해성을 부여하기 위해 수팽창성 붕해제 및/또는 붕해 보조제를 사용할 수 있다.

수팽창성 붕해제는 수불용성으로 본 발명에 따른 세탁용 시트 제조시 용매에 용해될 때도 필름형성 수용성 고분자처럼 고분자 사슬이 용매에 풀리지 않고 일정한 형태를 유지하는 것이 바람직하다.

수팽창성 붕해제는 수팽창전 붕해제 부피에 비해 최대 수팽창후 붕해제의 팽창률이 150 내지 500 부피%인 것이 바람직하다. 여기서 팽창률이라 하면, 수팽창후 붕해제의 부피를 수팽창전의 부피로 나누어준 값에 100을 곱한 수치를 의미한다.

상기 붕해제는 fiber length가 30~500 ㎛, thickness가 5~50 ㎛ 인 것이 바람직하다. 상기 범위보다 작을 경우에는 수팽창성이 작아 수용성 필름의 속용해성을 구현하기가 어려우며, 상기 범위보다 클 경우 의류에 남아 오염을 시킬 우려가 있다.

본 발명에서 사용가능한 수팽창성 붕해제의 비제한적인 예로는 전분, 셀룰로오스 및 그들의 유도체, 가교 셀룰로오스 등이 있다.

예컨대, 셀룰로오스와 같은 붕해제는 수불용성이면서도 OH 기와 같은 수친화성 작용기를 많이 가지고 있어서, 물을 유인할 수 있는 능력이 매우 크다.

붕해보조제로는 질산암모늄, 질산나트륨, 황산나트륨, 염화나트륨, 중조, 구연산, 옥살산 등의 무기염 및 실리카, 유기산, 그리고 글리세린, 프로필렌글리콜, 솔비톨, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리코, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 1,3부틸렌글리콜, 펜타에리스리톨 및 단당류, 올리고당 등이 있으며, 수용성 필름의 속붕해성 및 속용해성을 향상시킬 수가 있다. 붕해보조제가 수용성 염인 경우는 물에 녹아 나오거나 실리카와 같은 붕해 보조제는 쉽게 떨어져 나와, 필름 내 물이 침투할 수 있는 channel을 형성하여 필름의 속붕해성을 도와준다.

이러한 붕해제 및 붕해보조제의 양은 각각 건조 후 필름의 총 중량 대비 1~50중량%, 바람직하게는 2-30 중량%, 더욱 바람직하게는 5-20 중량% 이다. 그 양이 1중량%미만의 경우에는 필름형성 수용성 필름의 속붕해성 및 속용해성이 좋지 않으며, 50중량% 초과일 경우에는 필름의 인장 강도 및 물성이 좋지 않다.

세탁용 유효성분의 비제한적인 예로는 세제, 섬유유연제 등이 있다.

본 발명에 따른 세탁용 시트는 섬유유연제로 4급 암모늄염 계통의 양이온 계면활성제 또는 실리콘류 섬유유연성분을 사용할 수 있다. 예를 들면 하기 화학식 1로 표시되는 디알킬 디메틸 암모늄 클로라이드(dialkyl dimethyl ammonium chloride), 하기 화학식 2로 표시되는 알킬 이미다졸리늄 염(dialkyl imidazolinium salt), 하기 화학식 3로 표시되는 디알킬아미도 쿼터너리 암모늄염(dialkylamido quaternary ammonium salt) 및 에스테르 쿼트형(ester quat type) 등이 있으며, 이로부터 1종 이상을 선택하여 사용할 수 있다. 또한, 실리콘류 섬유유연성분은 당업계에 통상적으로 알려져 있으며, 예를 들면 화학식 4의 실록산 단위체(siloxane unit)를 포함하는 실리콘 내지는 실록산 단위체(siloxane unit) 내에 1차, 2차, 3차 아민(amine) 및 4차 암모늄(ammonium)기를 포함하는 실리콘을 사용할 수 있다. 실리콘류 섬유유연성분은 단독으로 사용할 수 있으며, 양이온 계면활성제와 함께 사용할 수 있다.

[화학식 1]

[화힉식 2]

[화학식 3]

[화학식 4]

(화학식 4에서 n은 5 내지 100,000의 정수이다).

한편, 본 발명의 세탁용 시트에는 분산제가 함유될 수 있다. 예컨대, 유화제는 수용성 고분자와 양이온 계면활성제와 같은 세탁용 유효성분이 균일하게 혼합될 수 있도록 도와주며, 필름의 용해시 유화제가 세탁용 유효성분의 수분산성을 도와준다.

본 발명에 따른 세탁용 시트는 유화제로서 비이온계면활성제를 세탁용 유효성분의 첨가제로 사용할 수 있다. 상기 유화제로 폴리옥시 알킬렌 알킬 페닐 에테르, 폴리옥시 알킬렌 알킬 에테르, 폴리옥시 에틸렌 폴리옥시 프로필렌 블록 폴리 머, 폴리에틸렌 글리콜 지방산 에스테르, 또는 폴리옥시 에틸렌 솔비탄 지방산 에스테르 등을 사용할 수 있다.

상기 유화제의 함량은 건조 후 필름의 총 중량대비 0-40 중량%일 수 있으며, 바람직하게는 1-20 중량%, 더욱 바람직하게는 1-10중량%이다. 상기 함량을 초과하면 양이온계면활성제와 같은 섬유유연제가 의류에 흡착하는 양이 현격히 저하되어 유연성이 저하된다.

바람직한 유화제의 예로 HLB가 2 내지 18가 있으며, 이 유화제는 시트 제조의 용이성 및 제조된 시트에 함유된 유효성분이 세탁시에 세탁수로 모두 탈리, 분산되도록 할 수 있다. 이러한 측면에서 HLB 8 내지 12의 유화제를 포함하는 것이 보다 바람직하다. 여기서 HLB는 친수성-친유성 평형(Hydrophilic-Lipophile Balace)를 의미한다.

본 발명의 세탁용 시트를 세정목적으로 사용하는 경우에는 세제로 일반적으로 널리 사용되고 있는 음이온 계면활성제들이 모두 사용될 수 있다. 특히 비누와 같은 카르복시산염 화합물, 고급알코올, 고급알킬에스테르, 올레핀을 설페이트(sulfate)한 황산 에스테르(sulfuric ester)염 화합물, 알킬벤젠설포네이트를 포함하는 황산염 화합물, 고급 알코올을 인산화한 인산염 화합물을 대표적으로 들 수 있다.

또한 세정성의 향상을 위해서 사용하는 비이온성 계면활성제로는 폴리옥시 알킬렌 알킬 페닐 에테르, 폴리옥시 알킬렌 알킬 에테르, 폴리옥시 에틸렌 폴리옥시 프로필렌 블록 폴리머, 폴리에틸렌 글리콜 지방산 에스테르, 또는 폴리옥시 에 틸렌 솔비탄 지방산 에스테르 등을 사용할 수 있으며, 특히 하기 화학식 5로 표시되는 폴리옥시 알킬렌 알킬 에테르 또는 하기 화학식 6로 표시되는 폴리옥시 알킬렌 알킬 페닐에테르를 사용하는 것이 바람직하다.

[화학식 5]

[화학식 6]

상기 화학식 5 및 화학식 6의 식에서, m은 5 내지 21의 정수이고, n은 1 내지 20의 정수이다.

또한, 본 발명은 세탁용 시트의 세탁용 유효성분으로, 표백 효과를 위해, 무기 표백제로는 과붕산염, 과탄산염, 과인산염, 과황산염 및 과규산염과 같은 과수화물 염, 유기 표백제로는 디아실 및 테트라아실퍼옥사이드를 포함하는 유기 과산화산이 사용될 수 있으며, 살균 및 소독 효과를 위해 차아염소산 나트륨, 과산화수소, 과산화요소, 이염화이소시안산나트륨(NaCl₃(CON)₃), 포타슘설페이트((KHSO₅)₂ KHSO₄ K₂SO₄), 과산화칼슘, 소듐트리폴리포스페이트, 소듐 애시드 피로포스페이트 등을 단독 혹은 1종이상 혼합하여 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 세탁용 시트는 상기 세탁용 유효성분에 향료, 방부제, 안정화제, 색소 또는 향균제를 추가로 첨가하여 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 세탁용 시트 두께는 1 ㎛ ~ 1 ㎝ 인 것이 바람직하며, 5 ㎛ ~ 0.5 ㎝ 인 것이 보다 바람직하다. 건조된 세탁용 시트의 두께가 1 ㎛ 미만이면 유효성분의 담지가 불충분하며, 필름의 강도가 약하고, 원하는 성능을 얻기 힘들며, 건조된 세탁용 시트의 두께가 1 ㎝ 초과하면, 속붕해성 및 속용해성이 좋지 않고, 균일한 성상의 수용성 필름을 얻기가 어렵다.

본 발명에 따른 세탁용 시트는 사용 완료 후에는 물에 완전 용해되어, 제거과정이 필요 없게 할 수 있다. 시트의 매트릭스를 형성하는 수용성 고분자는 물에 용해되어 제거되고, 붕해제 등은 수불용성이지만 입자크기가 작아서 물에 분산되어 물과 함께 배출되어 제거되고, 유효성분은 세탁수에 분산되어 제효과를 발휘한다.

본 발명에 따른 세탁용 시트는 2장 이상 적층하여 사용할 수 있고, 다른 시트를 일면 또는 양면에 적층하여 사용할 수도 있다.

특히, 1층 이상 적층하여 제조하는 경우, 용해성 및 분산성을 향상시키기 위해 산-염기 반응에 의해 발포시스템을 이용할 수 있다. 예를 들어, 1층을 수용성 고분자 matrix내에 소다 및 중조를 포함시키고, 다른 1층을 수용성 고분자 matrix내에 구연산, 옥살산 등의 산을 포함하는 수용성 필름들을 교대로 적층하여, 그 적층된 필름의 수용해시 산-염기 반응에 의한 이산화탄소의 발포로 인해 용해성 및 분산성을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따라 고분자 사슬 사이에 세탁용 유효성분이 분포되어 있는 필름형성 수용성 고분자가 필름 형태로 고형화된 세탁용 시트는, 일정한 인장강도를 가지며, 저온에서의 용해성이 우수할 뿐 아니라, 유연성이 우수하고, 사용 완료 후에 는 물에 완전 용해되어, 제거과정이 필요 없으며, 상온에서도 수분에 대해 보관 안정성이 우수하다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위해서 실시예 등을 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.

<비교예 1>

PVA (검화도: 86.5%, 평균 중합도: 500) 200g을 증류수 800g 에 투입한 후 80℃에서 4시간 동안 용해시켜 20 wt% PVA solution을 제조하였다. 제조한 PVA solution을 이형필름 위에 올린 다음, Elcometer사의 film applicator를 이용하여 일정 두께로 제조한 후 105℃ drying oven에서 10분간 건조하여 세탁용 유효성분이 없는 PVA 필름 시트(두께: 0.01 cm)를 제조하였다.

<실시예 1 내지 8>

PVA (검화도:86.5%, 평균 중합도:500) 200g을 증류수 800g 에 투입한 후 80℃에서 4시간 동안 용해시켜 20 wt% PVA solution을 제조하였다. 제조한 PVA solution에 하기 표 1에 나타난 조성비에 따라 유효성분(EQ), 붕해제 및 붕해보조제를 첨가한 후 mechanical stirrer를 이용하여 혼합하였다. 혼합한 용액을 이형필름 위에 올린 다음, Elcometer사의 film applicator를 이용하여 일정 두께로 제조 한 후 105℃ drying oven에서 10분간 건조하여 최종 섬유유연제(EQ)를 함유한 PVA 필름 시트(두께: 0.01 cm)를 제조하였다.

(주)

PVA⁽¹⁾: 폴리비닐알콜, 검화도:86.5%, 평균 중합도:500

Cellulose⁽²⁾: fiber length(120㎛), thickness(20㎛), bulk density(150 g/L)

EQ⁽³⁾: 에스테르 쿼트

<실험예> 성능평가 실험

상기 실시예 1 내지 8 및 비교예 1에서 제조된 PVA 필름 시트에 대하여 하기 방법에 따라 성능을 평가하였다. 성능평가 항목은 용해도, 필름 인장강도, 흡습성(보관안정성), 유연성 측정으로 나누어 실시하였다.

(용해도)

상기 실시예 1 내지 8 및 비교예 1에서 제조된 PVA 필름 시트를 5 cm ㅧ 5 cm 로 절단하여 500ml의 비이커에 15℃의 정수 300ml 정도 투입 후 일정한 속도로 교반한 후 필름이 완전히 붕해되어 용해되는 데 걸린 시간을 측정하여, 용해도를 표 2에 기재된 바에 따라 수치적으로 판정하여 그 결과를 표 3에 나타내었다.

(필름 인장강도)

상기 실시예 1 내지 8 및 비교예 1에서 제조된 PVA 필름 시트의 인장강도를 측정하기 위하여, 시험방법은 ISO 527-3 표준시험 방법을 따랐으며, Zwick 1120 만능시험기를 사용하였다. 시료를 각각 0.1mm씩 일정한 두께가 되도록 제조한 후 2×10 (cm²) 로 잘라, 시편을 Screw grip으로 잡았으며, grip간 거리는 50mm를 유지하였고, 20 mm/min의 속력으로 장력 시험을 실시하였다. 힘을 이기지 못하고 필름이 절단되는 시점을 인장강도로 정하고, 표 2의 수치를 기준 삼아 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

(흡습성, 보관안정성)

PVA 필름 시트의 보관안정성을 측정하기 위해서 상기 실시예 1 내지 8 및 비교예 1에서 제조된 PVA 필름 시트를 10 cm × 10 cm 로 절단 후, 유리 시편에 필름을 밀착, 30℃, 80% 상대습도에서 72시간 경과 후 필름의 중량 증가를 측정하여, 수분의 흡습성 정도를 표 2에 기재된 바에 따라 수치적으로 판정하여 그 결과를 표 3에 나타내었다.

(유연 효과)

시판 100%의 면타올을 일반 세탁세제의 표준 사용량을 사용하고 세탁기로 5회 반복 세탁한 후 탈수한 것을 상기의 실시예와 비교예의 PVA 필름 시트를 1매 사용하여 각각의 헹굼물(욕비 1:30, 25℃)에 유연 처리한 다음 탈수하여 20℃, 65% RH조건에서 24시간 건조 후 숙련된 패널리스트(panelist)의 관능 평가 시험에 의하여 촉감정도를 유연 점수로써 최저 1점에서 5점까지 부여하고 이것을 3회 이상 반복하여 그 평균값으로써 유연 효과를 측정하여, 표 2에 기준에 따라 그 결과를 표 3에 나타내었다.

도 1은 수팽윤성 붕해제를 포함하는 세탁용 시트를 도시화한 것임

Claims (19)

1. 고분자 사슬 사이에 세탁용 유효성분이 분포되어 있는 필름형성 수용성 고분자가 필름 형태로 고형화된 세탁용 시트
2. 제1항에 있어서, 상기 필름형성 수용성 고분자, 상기 세탁용 유효성분 및 용매를 함유하는 용액에서 상기 용매를 제거하여 고형화시킨 것이 특징인 세탁용 시트.
3. 제2항에 있어서, 상기 필름형성 수용성 고분자가 용매에 용해된 필름형성 수용성 고분자 용액에 상기 세탁용 유효성분을 첨가한 후 용매를 제거하여 고형화시킨 것이 특징인 세탁용 시트.
4. 제1항에 있어서, 상기 필름형성 수용성 고분자는 검화도가 75 내지 95% 이고, 평균 중합도 100∼3000인 폴리비닐알콜(Polyvinyl alcohol)인 것이 특징인 세탁용 시트.
5. 제1항에 있어서, 필름형성 수용성 고분자의 사슬 사이에 수팽윤성 붕해제, 붕해촉진제, 또는 둘다가 더 첨가된 것이 특징인 세탁용 시트.
6. 제1항 또는 제5항에 있어서, 상기 세탁용 유효성분은 세제 및 섬유유연제로 구성된 군에서 1종 이상 선택된 것이 특징인 세탁용 시트.
7. 제1항 또는 제5항에 있어서, 필름형성 수용성 고분자는 건조 후 필름 총 중량대비 5-90 중량%로 포함되어 있는 것이 특징인 세탁용 시트.
8. 제5항에 있어서, 붕해제는 전분, 셀룰로오스, 가교 셀룰로오스로 구성된 군에서 하나 이상 선택된 것이 특징인 세탁용 시트.
9. 제5항에 있어서, 붕해제는 섬유길이(fiber length)가 30-500 ㎛이고, 두께(thickness)가 5-50 ㎛ 인 것이 특징인 세탁용 시트.
10. 제5항에 있어서, 붕해촉진제는 무기염, 실리카, 유기산, 글리세린, 프로필렌글리콜, 솔비톨, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 1,3부틸렌글리콜, 펜타에리스리톨, 단당류 및 올리고당으로 구성된 군에서 하나 이상 선택된 것이 특징인 세탁용 시트.
11. 제1항 또는 제5항에 있어서, 상기 세탁용 유효성분은 디알킬 디메틸 암모늄 클로라이드(dialkyl dimethyl ammonium chloride), 알킬 이미다졸리늄 염(dialkyl imidazolinium salt), 디알킬아미도 쿼터너리 암모늄염(dialkylamido quaternary ammonium salt) 및 에스테르 쿼트형(ester quat type)로 구성된 군에서 1종 이상 선택된 양이온 계면활성제; 실리콘류 섬유유연성분; 또는 이의 조합물이며, 건조 후 필름 총 중량 대비 5-80 중량%로 포함되어 있는 것이 특징인 세탁용 시트.
12. 제5항에 있어서, 붕해제 및 붕해보조제는 건조 후 필름의 총 중량대비 1 내지 50 중량%로 포함되어 있는 것이 특징인 세탁용 시트.
13. 제1항 또는 제5항에 있어서, 건조 후 필름의 총 중량대비 0 내지 40 중량%로 유화제가 추가로 더 포함되어 있는 것이 특징인 세탁용 시트.
14. 제1항 또는 제5항에 있어서, 건조 후 필름의 두께가 1㎛ 내지 1cm 인 것이 특징인 세탁용 시트.
15. 고분자 사슬 사이에 세탁용 유효성분이 분포되어 있는 필름형성 수용성 고분자가 고형화된 필름이 2층 이상 적층된 것으로, 2층 이상의 필름층이 서로 조합하여 산-염기 반응의 발포시스템을 구성하는 것이 특징인 세탁용 시트.
16. 제15항에 있어서, 제1 필름층은 필름형성 수용성 고분자 matrix내에 탄산염을 포함하고, 제2 필름층은 필름형성 수용성 고분자 matrix내에 산을 포함하며, 상기 제1 필름층과 제2필름층은 1회 이상 교대로 적층된 것이 특징인 세탁용 시트.
17. 필름형성 수용성 고분자, 세탁용 유효성분, 수팽윤성 붕해제 및 용매를 함유하는 세탁용 시트 제조용 조성물.
18. 제17항에 있어서, 상기 필름형성 수용성 고분자가 용매에 용해된 필름형성 수용성 고분자 용액에 상기 세탁용 유효성분 및 수팽윤성 붕해제 를 첨가한 것이 특징인 세탁용 시트 제조용 조성물.
19. 제17항 또는 제18항에 있어서, 붕해촉진제가 더 첨가된 것이 특징인 세탁용 시트 제조용 조성물.

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