KR20110100184A - 고형 세정제 조성물 및 고형 세정제 - Google Patents

고형 세정제 조성물 및 고형 세정제 Download PDF

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Abstract

(과제) 고온다습한 분위기나 그것에 준하는 환경하에서도 단단하여 녹아 없어짐이나 끈적거림을 방지할 수 있는 고형 세정제를 제공한다.
(해결 수단) N-장쇄 아실산성 아미노산염을 성분 요소로서 포함하고, 상기 N-장쇄 아실산성 아미노산염의 염은 알칼리 금속염 및 에탄올아민염으로 이루어지고, 상기 알칼리 금속염 및 에탄올아민염의 몰 구성비는 10:90∼75:25이고, 중화도는 1.5∼2.0당량이 되고, 하기 식(I)으로 표시되는 알킬 변성 실리콘을 성분으로서 배합해서 이루어진 고형 세정제 조성물 또한 이 조성물로부터 성형한 고형 세정제이다.

Description

고형 세정제 조성물 및 고형 세정제{COMPOSITION FOR SOLID WASHING AGENT, AND SOLID WASHING AGENT}
본 발명은 개량된 아실산계 고형 세정제에 관한 것이다.
아실아미노산계 고형 세정제는 물러져서 녹아 없어짐이 빠르고, 끈적거린다고 하는 문제를 갖고 있었다. 특히, 투명한 고형 세정제의 경우에는 녹아 없어짐에 의해 세정제 표면이 겔화되면 투명감이 손상되어 버린다.
그래서, 종래부터 이러한 문제를 해소하기 위해서 N-장쇄 아실산성 아미노산염의 알칼리 금속염과 에탄올아민염의 몰 구성비를 고려하거나(특허문헌 1 참조), N-장쇄 아실산성 아미노산염의 칼륨염과 나트륨염과 에탄올아민염의 몰 구성비를 고려한 것(특허문헌 2)이 제안되어 있다.
특허문헌 1: 일본 특허공개 평 4-1297호 공보 특허문헌 2: 일본 특허공개 평 6-264092호 공보
그러나, 상기 종래의 고형 세정제에서도 고온다습한 분위기나 그것에 준하는 환경하에서는 물러져서 녹아 없어짐이 빨라지고, 끈적거린다고 하는 문제가 발생하여 있었다. 특히, 지구 온난화에 의한 기상 변화가 심한 최근에는 종래 기준의 것으로는 불충분하고, 또한 사용하는 장소나 지역에 따라서는 상시 고온다습한 분위기에 노출되기 때문에 고형 세정제는 물러져서 녹아 없어지거나 끈적거림이 발생하게 된다.
본 발명은 이러한 실정을 감안하여 이루어진 것으로서, 고온다습한 분위기나 그것에 준하는 환경하에 있어서도 단단하고, 녹아 없어지거나 끈적거림을 방지할 수 있는 고형 세정제를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 고형 세정제 조성물은 N-장쇄 아실산성 아미노산염을 성분 요소로서 포함하고, 상기 N-장쇄 아실산성 아미노산염의 염은 알칼리 금속염 및 에탄올아민염으로 이루어지고, 상기 알칼리 금속염 및 에탄올아민염의 몰 구성비는 10:90∼75:25이고, 중화도는 1.5∼2.0당량이 되고, 하기 식(I)으로 표시되는 알킬 변성 실리콘을 성분으로서 배합해서 이루어진 것이다.
Figure pct00001
(단, 식 중 R은 8∼18개의 직쇄의 알킬기 또는 알케닐기를 나타내고, a 및 b는 0∼3의 정수를 나타낸다)
상기 본 발명의 고형 세정제 조성물에 있어서 N-장쇄 아실산성 아미노산염으로서는 N-직쇄 아실글루탐산염, N-직쇄 아실아스파라긴산염 등을 들 수 있다. 이 N-장쇄 아실산성 아미노산염의 상기 투명상 고형 세정제 조성물에 있어서의 배합량은 양호한 투명상의 것을 얻기 위해서는 35중량%∼80중량%, 바람직하게는 40중량%∼70중량%이다.
또한, N-장쇄 아실산성 아미노산염으로서는 탄소수 10∼20개의 아실기를 갖는 것이 사용된다. 그 중에서도, 탄소수 14개 이하의 아실기를 갖는 N-장쇄 아실산성 아미노산염은 N-장쇄 아실산성 아미노산염 전체의 45∼100중량%가 되도록 배합하는 것이 바람직하다. 45중량% 미만일 경우, 발포성이나 거품 품질이 악화될 것이 염려된다. 또한, 탄소수 18개 이상의 아실기를 갖는 N-장쇄 아실산성 아미노산염은 N-장쇄 아실산성 아미노산염 전체의 0∼36%가 되도록 배합하는 것이 바람직하다. 36중량%를 초과하면 발포성이 악화될 것이 염려된다.
또한, N-장쇄 아실산성 아미노산염은 알칼리 금속염과 에탄올아민염의 혼합물로 이루어진 것이 사용된다. 또한, 알칼리 금속염으로서는 칼륨염, 나트륨염을 들 수 있다. 에탄올아민염으로서는 모노에탄올아민염, 디에탄올아민염, 트리에탄올아민염 등을 들 수 있다. 이 혼합물에 있어서, 알칼리 금속염과 에탄올아민염의 몰 구성비는 10:90∼75:25인 것이 필요조건이다.
에탄올아민염의 몰 구성비가 90중량%를 초과하면 용기 부착성이 증대하여 끈적거림이 생기기 쉬워지고, 또한 30중량% 미만일 경우에는 고온 보관시의 안정성 저하, 투명성 저하가 발생한다.
또한, 이 고형 세정제 조성물에 있어서 N-장쇄 아실산성 아미노산염에 관한 중화도는 1.5당량 이상 2.0당량 이하, 바람직하게는 1.7당량 이상∼1.9당량 이하로 한다. 중화도가 보다 낮아지면 투명성의 저하로 연결되고, 또한 중화도가 보다 높아지면 고온 보존시의 안정성이 저하되는 경향으로 되기 때문이다.
식(I)으로 표시되는 알킬 변성 실리콘은 녹아 내림 및 마찰 용해도에 대해서 개선을 꾀하기 위해서 고형 세정제 조성물 전체의 0.05∼3중량%, 바람직하게는 0.2∼2중량%의 범위에서 사용된다. 0.05중량% 미만일 경우에는 충분히 고형 세정제를 단단하게 할 수 없고, 3.0중량%를 초과하면 고형 세정제를 단단하게 하는 효과가 포화해버리므로 낭비하게 된다. 이 식(I)으로 표시되는 알킬 변성 실리콘의 구체적인 것으로서는 카프릴릴 메티콘을 들 수 있다.
또한, 상기 식(I)으로 표시되는 알킬 변성 실리콘과 마찬가지로 녹아 내림, 마찰 용해도 및 기포성에 대해서 개선을 꾀하기 위해서 양이온성 폴리머와 양성 계면활성제의 혼합제를 적당히 배합할 수 있다. 이 경우, 이들 양성분의 상승효과를 기대한 것이며, 양이온성 폴리머와 양성 계면활성제를 95:5∼5:95의 중량 혼합비로 적용할 수 있다.
여기에서, 양이온성 폴리머로서는 폴리디메틸디알릴암모늄 클로라이드, 히드록시에틸셀룰로오스 트리메틸암모늄 클로라이드, 히드록시에틸셀룰로오스 알킬트리메틸암모늄 클로라이드, 히드록시프로필 구아검 알킬트리메틸암모늄 클로라이드, 갈락토만난알킬트리메틸암모늄 클로라이드, 아크릴산 β-N-N-디메틸-N-에틸암모니오에틸염 비닐피롤리돈 공중합물 등을 들 수 있다.
또한, 양성 계면활성제로서는 각각 다음 식으로 표시되는 것을 적용할 수 있다. 즉, 다음 식으로 표시되는 아미드베타인계 양성 계면활성제.
Figure pct00002
(식 중, R1은 평균 탄소원자수 7∼21개의 알킬기 또는 알케닐기, n은 1∼4의 정수)
또한, 다음 식으로 표시되는 베타인계 양성 계면활성제.
Figure pct00003
(식 중, R2는 평균 탄소원자수 7∼21개의 알킬기 또는 알케닐기, R3 및 R4는 탄소수 1∼2개의 알킬기)
또한, 다음 식으로 표시되는 이미다졸리늄 베타인계 양성 계면활성제.
Figure pct00004
(식 중, R5는 평균 탄소원자수 7∼21개의 알킬기 또는 알케닐기, m 및 k는 1∼3의 정수, Z는 수소원자 또는 -(CH2)PCOOY기(P는 1∼3의 정수, Y는 알칼리 금속, 알칼리 토류금속 또는 유기 아민류), M은 알칼리 금속, 알칼리 토류금속 또는 유기 아민류)
또한, 다음 식으로 표시되는 술포베타인계 양성 계면활성제.
Figure pct00005
(식 중, R6은 평균 탄소원자수 8∼22개의 알킬기 또는 알케닐기, x는 0∼3의 정수, q는 2∼4의 정수)
또한, 이 양이온성 폴리머와 양성 계면활성제의 혼합제의 본 발명의 고형 세정제 조성물에 있어서의 배합량은 상기 녹아내림 등의 개선 효과를 유효하게 폐해 없이 얻기 위해서 0.01∼10중량%의 양인 것이 바람직하다.
상술한 본 발명에 의한 고형 세정제 조성물에 대해서는 그 고형 세정제로서의 각종 성상에 악영향을 주지 않는 한에서 다음과 같은 다른 기능 성분을 배합할 수 있다.
우선, 본 발명의 상술한 조성에 있어서, 제조시에 있어서의 색바램과, 장기간에 걸친 고온(30℃ 이상) 보존시에 있어서의 변취 발생을 폐해없이 유효하게 방지하기 위해서 요소를 적당히 배합할 수 있다. 이 경우, 요소의 배합방법은 상기 고형 세정제 조성물을 조제할 때에 배합할 수 있다. 또한, 상기 고형 세정제 조성물에 있어서의 요소의 배합량은 제한적이지 않지만, 상기 효과를 충분히 얻기 위해서는 0.5중량% 이상의 양인 것, 또한 고온 보관시에 있어서의 아민 냄새의 발생을 방지하기 위해서 8.0중량% 이하로 하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 상기 조성에 있어서는 글리세린, 프로필렌 글리콜, 소르비트, 에틸렌글리콜, 디글리세린 등의 다가 알콜을 상기 고형 세정제에 있어서 그 투명성을 유효하게 얻기 위해서 적당히 배합할 수 있다. 이 다가 알콜의 배합량은 상기 고형 세정제에 대해서 그 투명상을 유지하기 위해서 바람직하게는 5중량%∼30중량%의 양으로 한다. 또한, 이 양이 다량이 되면 상기 고형 세정제 자체가 용액상이 되어 버린다.
또한, 에틸알콜, 프로필알콜 등의 저급 알콜을 적량 배합할 수도 있다. 이 경우 이 저급 알콜의 배합량은 증점화에 의한 제조상의 곤란을 초래하지 않도록 상기 다가 알콜의 양 1중량부에 대하여 0.1∼5중량부의 양인 것이 바람직하다. 또한, 이 저급 알콜의 양이 다량이 되면 제조시에 건조시간이 길어지는 등의 결점 및 투명성의 불량이 생기거나 한다.
기타, 이하와 같은 공지된 성분을 적당히 배합할 수도 있다. 예를 들면, 음이온 계면활성제, 양이온 계면활성제, 양성 계면활성제, 비이온 계면활성제, 살균제, 보습제(피롤리돈카르복실산, 피롤리돈카르복실산 나트륨, 히알루론산, 폴리옥시에틸렌알킬글루코시드 에테르 등), 유분, 향료, 색소, 킬레이트제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 생약 등의 천연 추출물(레시틴, 사포닌, 알로에, 황백, 카밀레 등), 비이온, 양이온, 음이온성의 수용성 고분자, 락트산 에스테르 등의 사용성 향상제, 기포성 향상제 등이다.
또한, 기포성 향상제로서는 폴리옥시에틸렌알킬 황산 에스테르염, N-아실사르코신염, N-아실-N-메틸타우린염, 인산 에스테르염, 술포숙신산염, α-올레핀술폰산염, 고급 지방산 에스테르 술폰산염, 지방산 비누 등의 음이온 계면활성제, 또한 알칸올아미드, 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유, 폴리글리세린알킬에테르, 폴리글리세린 지방산 에스테르 등의 비이온 계면활성제 등이다.
또한, 상기 고형 세정제 조성물에서는 투명한 고형 세정제를 제조하는 것이 가능하지만, 투명하지 않아도 좋은 것이라면 상기 조성물에 분말이나 과립의 성분을 더 배합해도 좋다.
분말로서는 구상 실리콘 분말, 구상 실리카, 폴리메타크릴산 메틸, 탤크, 해면 파우더, 산화 아연, 카올리나이트(점토광물), 벤토나이트(점토광물), 구상 폴리에틸렌 분말, 결정성 셀룰로오스, 초미립자 산화 티타늄, 구상 나일론 분말 등을 들 수 있다.
과립으로서는 상기 분말을 1종 이상 조합시켜서 소망한 입도로 조제한 것을 사용할 수 있다.
이들 중에서도, 특히 구상 실리콘 분말, 구상 실리카, 폴리메타크릴산 메틸, 구상 폴리에틸렌 분말, 결정성 셀룰로오스, 초미립자 산화 티타늄의 사용이 바람직하다. 이 분말이나 과립의 고형 세정제 조성물에 있어서의 배합량으로서는 사용하는 분말이나 과립의 종류에 따라서도 다르지만, 20중량% 이하로 하는 것이 바람직하다.
상기 조성의 고형 세정제 조성물은 일반적인 프레임 혼련법에 의해 고형 세정제로 제조할 수 있다. 즉, 상기 고형 세정제 조성물을 70∼80℃로 가열하고, 균일하게 용해시킨 후 틀에 주입하여 냉각 고화시킨다. 그 후, 건조 숙성을 행해 고형 세정제를 얻는다.
이렇게 하여 제조된 고형 세정제는 고온다습한 분위기나 그것에 준하는 환경하에서도 단단하여 녹아 없어짐이나 끈적거림을 방지할 수 있음과 아울러 우수한 기포성이나 거품 품질도 확보할 수 있다.
또한, 분말이나 과립을 배합하지 않았을 경우에는 매우 우수한 투명성을 갖는 고형 세정제로 할 수 있다. 또한, 상기한 바와 같이 이 고형 세정제는 고온다습한 분위기나 그것에 준하는 환경하에서도 단단하여 붇는 일이 없으므로 고온다습한 분위기나 그것에 준하는 환경하에서도 매우 우수한 투명성을 유지할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 고온다습한 분위기나 그것에 준하는 환경하에서도 고형 세정제의 경도를 유지하여 녹아 없어짐이나 끈적거림을 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시의 형태에 대해서 설명한다.
(실시예 1∼14, 비교예 1∼10)
표 1∼표 3에 나타내는 각 고형 세정제 조성물로 고형 세정제를 제조했다.
구체적으로는, 상기 각 성분의 혼합물을 조제하고, 이 혼합물을 70∼80℃로 가열해서 각 성분을 균일하게 용해한다. 그 다음에, 이것을 틀에 주입한다. 그 후, 이것을 냉각 고화, 건조 숙성을 거쳐서 고형 세정제를 얻었다. 또한, 각 실시예 및 비교예에 있어서, 아실아미노산염의 나트륨염과 칼륨염과 트리에탄올아민염의 비율 및 중화도는 표 1∼표 3에 나타낸다. 또한, 표 1∼표 3에 있어서, 카프릴릴 메티콘은 Dow Corning Toray Co., Ltd. 제품의 SS-3408, 폴리에테르 변성 실리콘은 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 제품의 실리콘 KF6011, 결정성 셀룰로오스는 Asahi Kasei Corporation 제품의 Ceolus TG-101, 산화 티타늄은 Tayca Corporation 제품의 미립자 산화 티타늄 TTO-55A, 과립은 P&PF Co., Ltd. 제품의 YSS 과립(품번 60047: 입도 35∼60메쉬)을 사용했다.
Figure pct00006
Figure pct00007
Figure pct00008
이렇게 하여 얻은 각 고형 세정제에 대해서 각종 특성을 아래와 같이 해서 조사했다.
응고점
가열 용해한 고형 세정제 조성물의 용액을 컵에 넣고, 온도계로 온도를 측정하면서 교반을 행하여 응고 개시후 온도가 일정해지는 시점에서 온도를 계측했다.
끈적거림(수치)
고형 세정제의 표면을 평평해지도록 절단하고, 3개소에서 침상의 어댑터를 삽입할 때와 제거할 때의 응력을 계측해서 평균치를 산출하고, 삽입할 때와 제거할 때의 값의 차이(비)에 의해 끈적거림도를 수치 평가했다. 어댑터는 레오미터(Fudoh Kogyo Co., Ltd. 제품)에 직경 2mm의 가는 침상 어댑터를 부착하고, 이 어댑터를 2kg의 하중으로 침입 심도 10mm, 속도 6cm/min으로 삽입하고 같은 속도로 제거했다. 측정은 실온에서 행했다.
끈적거림(관능)
각 고형 세정제를 같은 크기로 절단하고, 약산성 비누(P&PF Co., Ltd. 제품: 상품명 「Transparent Delica Mizzle Cake(D)」)를 표준으로 하여 손가락에 의한 감각으로 평가를 행했다.
평가 기준은 표준보다 끈적거리지 않을 경우를 「A」, 표준보다 약간 끈적거리지 않을 경우를 「B」, 표준과 동등할 경우를 「C」, 표준보다 끈적거리는 경우를 「D」, 표준보다 매우 끈적거리는 경우를 「E」로 해서 5명의 패널리스트의 평균으로 최종 평가를 내리고, 「A」∼「C」의 평가를 합격으로 했다.
마찰 용해도
마찰 용해도는 JISK-3304에 준했다. 즉, 40℃로 조정한 수도물에 적신 필름면 상에 일정 중량의 시료편(단면 15mm×20mm)을 적재하고, 이 필름을 회전시켜 10분간 마찰 용해시킨다. 마찰 용해 전후의 중량으로부터 다음 식에 의해 일정 면적당 마찰 용해도를 구했다.
마찰 용해도(%)= (전중량- 후중량)×100/3
경도(수치)
상기 끈적거림(수치) 시험의 삽입 시의 응력을 측정했다.
경도(관능)
각 고형 세정제를 같은 크기로 절단하고, 약산성 비누(P&PF Co., Ltd. 제품: 상품명 「Transparent Delica Mizzle Cake(D)」)를 표준으로 하여 손가락에 의한 감각으로 평가를 행했다.
평가 기준은 표준보다 단단할 경우를 「A」, 표준보다 약간 단단할 경우를 「B」, 표준과 동등할 경우를 「C」, 표준보다 무를 경우를 「D」, 표준보다 매우 무를 경우를 「E」로 해서 5명의 패널리스트의 평균으로 최종 평가를 내리고, 「A」∼「C」의 평가를 합격으로 했다.
기포력
이온교환수에 염화 칼슘을 용해해서 조합한 인공 경수(70ppm) 중에 각 고형 세정제를 용해해서 농도를 1중량%로 한 수용액을 400mL 준비했다. 각 수용액을 용액 온도 40℃, 기온 25℃의 환경하에서 믹서식 거품 발생 장치로 교반하여 각 시간에서의 거품 용량을 측정했다.
·교반 개시 20초 시점에서의 거품 용량을 측정하고, 속포성(速泡性)의 평가로 했다.
·교반 개시 60초 시점에서의 거품 용량을 측정하고, 기포성의 평가로 했다.
·60초 교반후, 그 하부에 물이 분리되어 오는 용량이 200mL가 될 때까지 걸리는 시간을 측정하고, 거품 안정성 평가로 했다.
·믹서식 거품 발생장치로 교반한 수용액과는 별도로 준비한 각 수용액을 손에 들고 거품을 내고, 약산성 비누(P&PF Co., Ltd. 제품: 상품명 「Transparent Delica Mizzle Cake(D)」) 1중량% 수용액을 표준으로 하여 손의 감각으로 기포력의 평가를 행했다.
평가 기준은 표준보다 기포력이 높을 경우를 「A」, 표준보다 약간 기포력이 높을 경우를 「B」, 표준과 동등할 경우를 「C」, 표준보다 기포력이 저하할 경우를 「D」, 표준보다 매우 기포력이 저하할 경우를 「E」로 해서 5명의 패널리스트의 평균으로 최종 평가를 내리고, 「A」∼「C」의 평가를 합격으로 했다.
결과를 표 4∼표 6에 나타낸다.
Figure pct00009
Figure pct00010
Figure pct00011
표 4∼표 6의 결과로부터, 본 발명에 의한 고형 세정제는 충분한 경도를 유지하여 끈적거림이나 녹아 없어짐을 방지할 수 있음과 아울러, 종래품과 동등 이상으로 우수한 기포력을 발휘할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.
본 발명은 그 정신 또는 주요한 특징으로부터 일탈하지 않고 다른 각종 형태로 실시할 수 있다. 그 때문에, 상술한 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않아서 한정적으로 해석해서는 안된다. 본 발명의 범위는 특허청구범위에 의해 나타내는 것이며, 명세서 본문에는 전혀 구속되지 않는다. 또한, 특허청구범위의 균등 범위에 속하는 변형이나 변경은 모두 본 발명의 범위 내의 것이다.
(산업상의 이용 가능성)
본 발명에 의한 고형 세정제는 고온다습한 분위기나 그것에 준하는 환경하에서 적합하게 사용된다.

Claims (5)

  1. N-장쇄 아실산성 아미노산염을 성분 요소로서 포함하고, 상기 N-장쇄 아실산성 아미노산염의 염은 알칼리 금속염 및 에탄올아민염으로 이루어지고, 상기 알칼리 금속염 및 에탄올아민염의 몰 구성비는 10:90∼75:25이고, 중화도는 1.5∼2.0당량이 되고, 하기 식(I)으로 표시되는 알킬 변성 실리콘을 성분으로서 배합하여 이루어진 것을 특징으로 하는 고형 세정제 조성물.
    Figure pct00012

    [단, 식 중 R은 8∼18개의 알킬기 또는 알케닐기를 나타내고, a 및 b는 0∼3의 정수를 나타낸다.]
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 식(I)으로 표시되는 알킬 변성 실리콘은 카프릴릴 메티콘인 것을 특징으로 하는 고형 세정제 조성물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 N-장쇄 아실산성 아미노산염은 탄소수 10∼20개의 아실기를 갖는 것을 특징으로 하는 고형 세정제 조성물.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 N-장쇄 아실산성 아미노산염은 탄소수 14개 이하의 아실기를 갖는 N-장쇄 아실산성 아미노산염이 차지하는 비율이 45∼100중량%, 탄소수 18개 이상의 아실기를 갖는 N-장쇄 아실산성 아미노산염이 차지하는 비율이 0∼36중량%로 된 것을 특징으로 하는 고형 세정제 조성물.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 고형 세정제 조성물로부터 성형되어 이루어진 것을 특징으로 하는 고형 세정제.
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