KR20120074246A - 고-계면활성 제제용 폴리머 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 적어도 2개의 성분을 갖는 세제 조성물에 관한 것이다. 제 1 성분은 14 내지 50 중량%의 계면활성제이다. 제 2 성분은 40 내지 65 중량%의 C1-C18 알킬 (메트)아크릴레이트 및 25 내지 55 중량%의 C3-C6 카복시산 모노머의 중합 잔기를 갖는, 0.05 내지 4 중량%의 폴리머이다.
Description
본 발명은 일반적으로는 아크릴 폴리머를 포함하는 개선된 고-계면활성(high-surfactant) 세제 제제에 관한 것이다.
고급 알킬 모노머를 포함하는, 아크릴산 모노머로 이루어진 폴리머는 세탁 세제용 첨가제로 공지되어 있다. 예를 들면, 미국 특허공개공보 제2008/0306218호는 메타크릴산, 에틸 아크릴레이트, 메타크릴산의 C12-폴리에틸렌 글리콜 에스테르, 및 라우릴 메타크릴레이트의 중합 잔기(polymerized residue)를 포함하는 폴리머를 개시하고 있다. 그러나, 선행기술은 우수한 효과를 나타내는, 본 발명에 따른 고-계면활성제 세제 조성물을 개시하지 않는다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 아크릴 폴리머를 포함하는, 개선된 고-계면활성 세제 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명은, (a) 계면활성제 14 내지 50 중량%; 및 (b) (i) C1-C18 알킬 (메트)아크릴레이트 40 내지 65 중량%(여기에서, C1-C18 알킬 (메트)아크릴레이트 중량의 적어도 1/10은 C4-C18 알킬 (메트)아크릴레이트로 제한됨); (ii) C3-C6 카복시산 모노머 25 내지 55 중량%; 및 (iii) 구조식 H2C=C(R)C(O)X(CH2CH2O)n(CH(R')CH2O)mR" 또는 H2C=C(R)C6H4C(CH3)2NHCO2(CH2CH2O)n(CH(R')CH2O)mR" 의 모노머 0 내지 20 중량%(여기에서, X는 O 또는 NH이고, R은 H 또는 CH3이며, R'는 C1-C2 알킬이고; R"는 C8-C25 알킬, C8-C16 알킬페닐 또는 C13-C36 아르알킬페닐이며; n은 6 내지 100의 평균 수이고 m은 0 내지 50의 평균 수이나, 단, n≥m이고 m+n은 6 내지 100임)의 중합 잔기를 포함하는 적어도 하나의 폴리머 0.05 내지 4 중량%를 포함하는, 세제 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 적어도 2개의 성분을 갖는 세제 조성물에 관한 것이다. 제 1 성분은 14 내지 50 중량%의 계면활성제이다. 제 2 성분은 40 내지 65 중량%의 C1-C18 알킬 (메트)아크릴레이트 및 25 내지 55 중량%의 C3-C6 카복시산 모노머의 중합 잔기를 갖는, 0.05 내지 4 중량%의 폴리머이다.
달리 지시하지 않는 한, 모든 퍼센트는 중량 퍼센트 (중량%)이고 모든 분수는 중량에 의한 것이며 모든 온도는 섭씨온도 (℃)이다. 실온에서의 측정은 20 내지 25℃에서 행해졌다. 중량 평균 분자량, Mw은 당업계에 공지된 대로, 폴리머의 가수분해, 불용 물질의 필터링, 및 폴리아크릴산 스탠다드를 이용한 겔투과크로마토그래피 (GPC)를 수행함으로써 측정되었다. GPC 기술은 「Modern Size Exclusion Chromatography, W. W. Yau, J. J. Kirkland, D. D. Bly; Wiley-Interscience, 1979」, 및 「A Guide to Materials Characterization and Chemical Analysis, J. P. Sibilia; VCH, 1988, p. 81-84」에 상세히 논의되어 있다. 본원에서 보고된 분자량은 달톤 단위로 되어있다. 본원에서 사용되는 용어 "(메트)아크릴"은 아크릴 또는 메타크릴을 의미한다. "C3-C6 카복시산 모노머"는 하나 또는 두 개의 카복시 산 그룹을 갖는 모노-에틸렌성(mono-ethylenically) 불포화 화합물, 예를 들어 (메트)아크릴산, 말레산, 푸마르산, 이타콘산, 말레산 무수물, 크로톤산 등이다. 알킬 그룹은 직쇄 또는 분지쇄의 포화 하이드로카빌 그룹이다. 아르알킬 그룹은 아릴 그룹에 의해 치환된 알킬 그룹이다. 아르알킬 그룹의 예에는, 예를 들어 벤질, 2-페닐에틸 및 1-페닐에틸 등이 포함된다. 아르알킬페닐 그룹은 하나 이상의 아르알킬 치환기를 갖는 페닐 그룹으로서, 예를 들어 2,4,6-트리스(1-페닐에틸)페닐이다.
바람직하게는, 폴리머는 아크릴 모노머인데, 즉 아크릴 모노머의 중합 잔기를 적어도 50 중량%, 바람직하게는 적어도 70 중량%, 바람직하게는 적어도 80 중량%, 바람직하게는 적어도 90 중량%, 바람직하게는 적어도 95 중량%, 바람직하게는 적어도 98 중량%로 갖는 것이다. 아크릴 모노머는, H2C=C(R)CO2(CH2CH2O)n(CH(R")CH2O)mR" 구조의 모노머; 크로톤산, 이타콘산, 푸마르산, 말레산, 말레산 무수물, (메트)아크릴아미드, (메트)아크릴로니트릴 및 크로톤산, 이타콘산, 푸마르산, 또는 말레산의 알킬 또는 하이드록시알킬 에스테르 를 포함하는, (메트)아크릴산 및 (메트)아크릴산의 C1-C25 알킬 또는 하이드록시알킬 에스테르를 포함한다. 또한, 아크릴 폴리머는, 예를 들어, 비이온성 (메트)아크릴레이트 에스테르, 양이온성 모노머, H2C=C(R)C6H4C(CH3)2NHCO2(CH2CH2O)n(CH(R')CH2O)mR", H2C=C(R)C(O)X(CH2CH2O)n(CH(R')CH2O)mR", 모노불포화(monosaturated) 디카복실레이트, 비닐 에스테르, 비닐 아미드 (예를 들어, N-비닐피롤리돈을 포함), 설폰화된 아크릴 모노머, 비닐 술폰 산, 비닐 할라이드, 인-함유 모노머, 헤테로싸이클릭 모노머, 스티렌 및 치환된 스티렌을 포함하는, 기타 중합된 모노머 잔기를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 폴리머는 황- 또는 인-함유 모노머를 5 중량% 이하, 바람직하게는 3 중량% 이하, 바람직하게는 2 중량% 이하, 바람직하게는 1 중량% 이하로 포함한다. 폴리머는 바람직하게는 적어도 150,000, 바람직하게는 적어도 180,000, 바람직하게는 적어도 200,000, 바람직하게는 적어도 300,000의 중량 평균 분자량 (Mw)을 갖는다. 어떤 경우에 있어서는, 특히 폴리머가 가교결합된 경우, Mw는, 예를 들어 10,000,000 정도로 극단적으로 높을 수 있다. Mw는 바람직하게는 5,000,000 이하, 바람직하게는 2,000,000 이하, 바람직하게는 1,000,000 이하이다.
바람직하게, 세제 조성물은 35 내지 85 중량%의 물을 포함한다. 바람직하게는, 세제 조성물은 물을 적어도 40 중량%, 바람직하게는 적어도 45 중량%, 바람직하게는 적어도 50 중량%, 바람직하게는 적어도 60 중량%로 포함한다. 바람직하게는, 세제 조성물은 물을 80 중량% 이하, 바람직하게는 70 중량% 이하, 바람직하게는 60 중량% 이하, 바람직하게는 50 중량% 이하, 바람직하게는 45 중량% 이하, 바람직하게는 40 중량% 이하로 포함한다. 바람직하게, 세제 조성물은 20℃에서 액체 또는 겔 상태이다.
계면활성제는 양이온성, 음이온성, 비이온성, 지방산 금속염, 양성이온성 또는 베타인 계면활성제일 수 있다. 바람직하게는, 계면활성제는 음이온성 및 비이온성 계면활성제로부터 선택된 적어도 하나의 계면활성제를 포함한다. 바람직하게는, 비이온성 계면활성제는, 적어도 여덟 개의 탄소 원자 및, 적어도 다섯 개의 중합된 에틸렌 옥사이드 또는 프로필렌 옥사이드 잔기를 갖는 알킬 그룹을 갖는다. 바람직하게는, 음이온성 계면활성제는 적어도 열 개의 탄소 원자를 갖는 알킬 그룹 및, 바람직하게는 설포네이트 및 카복실레이트로부터 선택된 음이온성 그룹을 갖는다. 또한, 음이온성 계면활성제는 에틸렌 옥사이드의 중합 잔기, 및/또는 방향족 고리, 예를 들면 선형 알킬벤젠 설포네이드를 가질 수 있다. 일부 음이온성 계면활성제는 지방산 알칼리 금속 염이다. 바람직하게는, 세제 조성물은 계면활성제를 적어도 15 중량%, 바람직하게는 적어도 17 중량%, 바람직하게는 적어도 20 중량%, 바람직하게는 적어도 25 중량%, 바람직하게는 적어도 30 중량%, 바람직하게는 적어도 35 중량%, 바람직하게는 적어도 40 중량%로 포함한다. 바람직하게는, 세제 조성물은 계면활성제를 46 중량% 이하, 바람직하게는 42 중량% 이하, 바람직하게는 38 중량% 이하, 바람직하게는 34 중량% 이하로 포함한다. 바람직하게는, 세제 조성물은 선형 알킬벤젠 설포네이트를 적어도 6 중량%, 바람직하게는 적어도 8 중량%, 바람직하게는 적어도 10 중량%, 바람직하게는 적어도 12 중량%, 바람직하게는 적어도 14 중량%로 포함한다. 바람직하게는, 세제 조성물은 선형 알킬벤젠 설포네이트를 20 중량% 이하, 바람직하게는 18 중량% 이하, 바람직하게는 16 중량% 이하로 포함한다. 바람직하게는, 설거지용 제제는 알킬 에톡실레이트 설페이트 (AEOS)를 5 내지 25%, 바람직하게는 10 내지 22%, 바람직하게는 15 내지 20%로 포함하고; 총 계면활성제 수준은 15 내지 30%, 바람직하게는 15 내지 25%이다. 임의로, 제제는 알킬 아민 옥사이드 계면활성제를 포함할 수 있다.
일부 구체예에서, 바람직하게 세제 조성물이 계면활성제를 25 중량% 이하로 포함하는 경우, 폴리머 내 C1-C18 알킬 (메트)아크릴레이트의 적어도 3/10, 바람직하게는 적어도 4/10, 바람직하게는 적어도 5/10는 C4-C18 알킬 (메트)아크릴레이트로 제한되고; 바람직하게는, C1-C18 알킬 (메트)아크릴레이트는 C1-C8 알킬 (메트)아크릴레이트로 제한되며, C4-C18 알킬 (메트)아크릴레이트는 C4-C8 알킬 (메트)아크릴레이트로, 바람직하게는 C4-C8 알킬 아크릴레이트로, 바람직하게는 부틸 아크릴레이트 (BA)로 제한된다. 일부 구체예에서, 이러한 제한사항은 세제 조성물이 계면활성제를 20 중량% 이하로 포함하는 경우에 존재한다.
세제 조성물은 적어도 하나의 폴리머를 0.05 내지 4 중량% 포함하는데, 이는 세제의 총 중량에 대한 폴리머 고체를 기준으로 계산된다. 바람직하게는, 세제 조성물은 적어도 0.2 중량%, 바람직하게는 적어도 0.3 중량%, 바람직하게는 적어도 0.4 중량%, 바람직하게는 적어도 0.5 중량%, 바람직하게는 적어도 0.6 중량%, 바람직하게는 적어도 0.8 중량%의 폴리머를 포함한다. 바람직하게는, 세제 조성물은 3.5 중량% 이하, 바람직하게는 3 중량% 이하, 바람직하게는 2.5 중량% 이하, 바람직하게는 2 중량% 이하, 바람직하게는 1.5 중량% 이하의 폴리머를 포함한다. 하나 이상의 폴리머가 존재하는 경우, 이들 폴리머의 총 양은 상기 범위 내에 있다. 또한, 세제 조성물은 5 내지 30 중량%, 바람직하게는 8 내지 20 중량%의 다른 성분들, 예를 들면, 용매 (예를 들면, 프로필렌 글리콜, 에탄올; 전형적으로 1 내지 12 중량%), 향료, 효소, 레올로지 개질제, 염 (예를 들면, 소듐 시트레이트), 폴리카복실레이트 분산제, 합성 점토 (예를 들면, 라포나이트), 소듐/포타슘 (바이)카보네이트 및/또는 (디)실리케이트 및 기타 킬란트(chelant), 예를 들면, 메틸글리신 N,N-디아세트산 (MGDA), 글루탐 산 N,N-디아세트산 (GLDA), 2-하이드록시에틸이미노디아세트산 (HEIDA) 또는 이들의 염, 예를 들면, 소듐 염을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 폴리머는 C1-C18 알킬 (메트)아크릴레이트의 중합 잔기를 적어도 42 중량%, 바람직하게는 적어도 44 중량%, 바람직하게는 적어도 46 중량%, 바람직하게는 적어도 48 중량%, 바람직하게는 적어도 50 중량%, 바람직하게는 적어도 52 중량%, 바람직하게는 적어도 55 중량%, 바람직하게는 적어도 58 중량%로 포함한다. 바람직하게는, 폴리머는 C1-C18 알킬 (메트)아크릴레이트의 중합 잔기를 62 중량% 이하, 바람직하게는 60 중량% 이하, 바람직하게는 55 중량% 이하, 바람직하게는 52 중량% 이하, 바람직하게는 50 중량% 이하로 포함한다. 바람직하게는, C1-C18 알킬 (메트)아크릴레이트 잔기는 C1-C12 알킬 (메트)아크릴레이트 잔기로, 바람직하게는 C4-C12 알킬 메타크릴레이트 또는 C1-C12 알킬 아크릴레이트 잔기로, 바람직하게는 C1-C8 알킬 (메트)아크릴레이트 잔기로, 바람직하게는 C4-C8 알킬 메타크릴레이트 또는 C1-C8 알킬 아크릴레이트 잔기로, 바람직하게는 C1-C6 알킬 (메트)아크릴레이트 잔기로, 바람직하게는 C4-C6 알킬 메타크릴레이트 또는 C1-C6 알킬 아크릴레이트 잔기로, 바람직하게는 C2-C12 알킬 (메트)아크릴레이트 잔기로, 바람직하게는 C4-C12 알킬 메타크릴레이트 또는 C2-C12 알킬 아크릴레이트 잔기로, 바람직하게는 C1-C8 알킬 아크릴레이트 잔기로, 바람직하게는 C2-C8 알킬 아크릴레이트 잔기로 제한된다. 바람직하게는, C1-C18 알킬 (메트)아크릴레이트 중량의 적어도 2/10, 바람직하게는 적어도 3/10, 바람직하게는 적어도 4/10, 바람직하게는 적어도 5/10는 C4-C18 알킬 (메트)아크릴레이트로 제한된다. 바람직하게는, 폴리머는 C1-C18 알킬 (메트)아크릴레이트가 아닌 (메트)아크릴레이트 에스테르의 중합 잔기를 15 중량% 이하, 바람직하게는 10 중량% 이하, 바람직하게는 7 중량% 이하, 바람직하게는 4 중량% 이하로 포함한다.
바람직하게는, 폴리머는 C3-C6 카복시 산 모노머의 중합 잔기를 적어도 27 중량%, 바람직하게는 적어도 30 중량%, 바람직하게는 적어도 33 중량%, 바람직하게는 적어도 36 중량%, 바람직하게는 적어도 38 중량%, 바람직하게는 적어도 40 중량%로 포함한다. 바람직하게는, 폴리머는 C3-C6 카복시 산 모노머의 중합 잔기를 50 중량% 이하, 바람직하게는 48 중량% 이하, 바람직하게는 45 중량% 이하, 바람직하게는 40 중량% 이하, 바람직하게는 35 중량% 이하로 포함한다. C3-C6 카복시 산 모노머는 바람직하게는 C3-C4 카복시 산 모노머이고; 바람직하게는 (메트)아크릴 산, 바람직하게는 메타크릴 산 (MAA)이다. 바람직하게는, 폴리머는 아크릴 산 (AA)의 중합 잔기를 30 중량% 이하, 바람직하게는 28 중량% 이하, 바람직하게는 26 중량% 이하, 바람직하게는 22 중량% 이하로 포함한다.
바람직하게, 폴리머가 메틸 아크릴레이트의 중합 잔기를 적어도 15 중량%로 포함하는 경우, 폴리머는, C1-C18 알킬 (메트)아크릴레이트의 중합 잔기를 적어도 45 중량%, 바람직하게는 적어도 50 중량%, 바람직하게는 적어도 55 중량%로 포함한다. 바람직하게, 폴리머가 메틸 아크릴레이트의 중합 잔기를 적어도 25 중량%로 포함하는 경우, 폴리머는, C1-C18 알킬 (메트)아크릴레이트의 중합 잔기를 적어도 50 중량%, 바람직하게는 적어도 55 중량%, 바람직하게는 적어도 60 중량%로 포함한다. 바람직하게, 폴리머가 메틸 아크릴레이트의 중합 잔기를 적어도 25 중량%로 포함하는 경우, 폴리머는, 아크릴 산의 중합 잔기를 적어도 10 중량%, 바람직하게는 적어도 12 중량%, 바람직하게는 적어도 14 중량%, 바람직하게는 적어도 16 중량%로 포함한다.
바람직하게, 폴리머는 구조식 H2C=C(R)C(O)X(CH2CH2O)n(CH(R')CH2O)mR" 또는
H2C=C(R)C6H4C(CH3)2NHCO2(CH2CH2O)n(CH(R')CH2O)mR"의 모노머의 중합 잔기를 18 중량% 이하, 바람직하게는 15 중량% 이하, 바람직하게는 12 중량% 이하, 바람직하게는 10 중량% 이하, 바람직하게는 8 중량% 이하, 바람직하게는 6 중량% 이하, 바람직하게는 4 중량% 이하, 바람직하게는 2 중량% 이하로 포함한다. 구조식 H2C=C(R)C(O)X(CH2CH2O)n(CH(R')CH2O)mR" 또는 H2C=C(R)C6H4C(CH3)2NHCO2(CH2CH2O)n(CH(R')CH2O)mR"의 모노머에 있어서, 바람직한 C8-C25 알킬 (메트)아크릴레이트는 C12-C22 알킬 (메트)아크릴레이트, 바람직하게는 C16-C22 알킬 (메트)아크릴레이트, 바람직하게는 C12-C18 알킬 (메트)아크릴레이트이다. 전형적으로, H2C=C(R)C6H4C(CH3)2NHCO2(CH2CH2O)n(CH(R')CH2O)mR" 구조를 갖는 모노머에 있어서, X는 O이며; R"는 C8-C25 알킬, 바람직하게는 C12-C22 알킬, 바람직하게는 C16-C22 알킬이고; n은 15 내지 30이며 m은 0 내지 5이고; 바람직하게는, n은 18 내지 30이며 m은 0 내지 3이고; 바람직하게는, n은 18 내지 25이며 m은 0 내지 2이고; R' 및 R은 메틸이다. 바람직하게, 폴리머는 아크릴 모노머가 아닌 모노머의 중합 잔기를 10 중량% 이하, 바람직하게는 7 중량% 이하, 바람직하게는 5 중량% 이하, 바람직하게는 2 중량% 이하로 포함한다.
폴리머는 가교 폴리머(crosslinked polymer)일 수 있는데, 즉, 둘 이상의 비공역(non-conjugated) 에틸렌성 불포화 그룹을 갖는 모노머와 같은 가교제 (crosslinker)가 중합화 중에 코폴리머 성분과 함께 포함된다. 이러한 모노머의 바람직한 예는, 예를 들면, 디올 또는 폴리올의 디- 또는 트리-알릴 에스테스 및, 디- 또는 트리-(메트)아크릴릴 에스테르 (예를 들면, 트리메틸올프로판 디알릴 에테르 (TMPDE), 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트), 디- 또는 트리-산의 디- 또는 트리-알릴 에스테르, 알릴 (메트)아크릴레이트, 디비닐 설폰, 트리알릴 포스페이트, 디비닐 방향족 화합물 (예를 들어, 디비닐벤젠)를 포함한다. 바람직하게, 폴리머에 있어 중합된 가교제 잔기의 양은, 바람직하게는 0.3 중량% 이하, 바람직하게는 0.2 중량% 이하, 바람직하게는 0.1 중량% 이하, 바람직하게는 0.05 중량% 이하, 바람직하게는 0.02 중량% 이하, 바람직하게는 0.01 중량% 이하이다.
바람직하게, 폴리머는 수성 매질에 분산된 개별 입자로서 폴리머를 포함하는 수성 조성물로 제공된다. 이 수성 분산액에서, 폴리머 입자의 평균 입자 직경은 전형적으로 20 내지 1,000 nm 범위이며, 바람직하게는 50 내지 500 nm 범위, 보다 바람직하게는 75 내지 350 nm 범위이다. 본원에서, 입자의 크기는 "유효 직경"으로 알려진, 브룩해븐 인스트루먼트사("Brookhaven Instruments Corporation", 미국 뉴욕주 홀츠빌)에서 제조된 「Brookhaven Model BI-90 particle sizer」를 이용하여 측정하였다. 수성 분산액에서의 폴리머 수준은 전형적으로 수성 분산액의 중량을 기준으로, 15 내지 60 중량%, 바람직하게는 20 내지 50 중량%의 범위이다.
바람직하게는, 액체 세탁 세제 조성물의 pH는 6 내지 12, 바람직하게는 6.5 내지 10.5, 바람직하게는 7 내지 10, 바람직하게는 8 내지 10, 바람직하게는 8 내지 9.5의 범위가 되도록 조정한다. 제제의 pH를 조정하기 위한 적당한 염기에는, 수산화나트륨 및 포타슘 하이드록시드와 같은 무기 염기; 암모늄 하이드록시드; 및 모노-, 디- 또는 트리-에탄올아민과 같은 유기 염기가 포함된다. 염기의 혼합물이 사용될 수도 있다. 수성 매질의 pH를 조정하기 위한 적당한 산에는, 염산, 인산, 및 황산과 같은 무기산; 및 아세트산과 같은 유기산이 포함된다. 산의 혼합물이 사용될 수도 있다. 제제를 염기로 더 높은 pH로 조정한 후, 다시 산으로 적정하여 상기 범위로 조정할 수 있다.
본 발명의 방법에서 사용되는 적당한 중합 기술은 에멀전 중합 및 용액 중합, 바람직하게는 에멀전 중합을 포함한다. 수성 에멀전 중합 과정은 전형적으로 수성 반응 혼합물에서 수행되는데, 이는 수성 반응 매질 내 적어도 하나의 모노머 및 자유 라디칼 공급원, 버퍼, 및 환원제와 같은 다양한 합성 어쥬번트를 포함한다. 임의로, 분자량을 제한하기 위해, 사슬 전달제 (chain transfer agent), 바람직하게는 머캅탄, 바람직하게는 C8-C12 알킬 머캅탄 (예를 들면, n-도데실머캅탄, nDDM)을 바람직하게는 0.5% 이하로 사용한다. 수성 반응 매질은 수성 반응 혼합물의 연속 유체 상(continuous fluid phase)이며 수성 반응 매질의 중량을 기준으로, 50 중량% 초과의 물 및 임의로 하나 이상의 수혼화성(water miscible) 용매를 포함한다. 적당한 수혼화성 용매에는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 아세톤, 에틸렌 글리콜 에틸 에테르, 프로필렌 글리콜 프로필 에테르, 및 디아세톤 알코올이 포함된다. 바람직하게, 수성 반응 매질은, 수성 반응 매질의 중량을 기준으로, 바람직하게는 90 중량% 초과, 더 바람직하게는 95 중량% 초과의 물을 포함한다. 가장 바람직한 것은, 수성 반응 매질의 중량을 기준으로, 98 내지 100 중량%의 물을 포함하는 수성 반응 매질이다.
폴리머는, 바람직하게, 퍼설페이트의 소듐, 암모늄, 포타슘염을 사용하여, 열 산화제의 존재 하에 중합이 일어나는 열 개시 방법 (thermal initiated method)으로 제조될 수 있다.
폴리머는 적어도 다섯 개의 탄소 원자를 갖는 알킬 그룹을 포함하는 퍼옥사이드, 하이드로퍼옥사이드 또는 퍼에스테르의 실질적인 부존재 및 산화제, 환원제 및 금속 촉매의 존재하에서, 중합화의 적어도 30%가 일어나는 산화환원 방법에 의해서 생산될 수도 있다. 산화 환원계 (redox system)는 적당한 환원제 및 금속 촉매와 함께 하나 이상의 산화제를 이용한다. 바람직하게는 총 모노머의 적어도 40 중량%, 바람직하게는 적어도 50 중량%, 바람직하게는 적어도 60 중량%, 바람직하게는 적어도 70 중량%, 바람직하게는 적어도 80 중량%가 산화 환원계의 존재 하에서 중합된다. 모노머의 총 중량에는 산화환원계가 추가된 때 이미 중합된 임의의 모노머가 포함된다. 적당한 산화제에는, 예를 들면 t-알킬 하이드로퍼옥사이드, t-알킬 퍼옥사이드, 및 t-알킬 퍼에스테르 (여기에서, 각각의 경우에 t-알킬 그룹은 5개 미만의 탄소 원자를 갖는다); 과산화수소, 소듐 퍼옥사이드, 포타슘 퍼옥사이드, 퍼설페이트, 퍼카보네이트, 퍼보레이트, 퍼포스포릭 산 및 이들의 염, 포타슘 퍼망가네이트, 및 퍼옥시디설퍼릭 산의 암모늄 또는 알칼리 금속염이 포함된다. 바람직한 산화제에는 퍼설페이트, 퍼카보네이트 및 퍼보레이트가 포함되고; 바람직하게는 퍼설페이트이다. 본 발명의 방법에 있어서, 중합은 적어도 다섯 개의 탄소 원자를 갖는 알킬 그룹을 포함하는 퍼옥사이드, 하이드로퍼옥사이드 또는 퍼에스테르의 실질적인 부존재하에서 일어난다. 본원에서, "실질적 부존재"란 산화제가, C5 이상의 알킬 그룹을 갖는 퍼옥사이드, 하이드로퍼옥사이드 또는 퍼에스테르를 5 중량% 미만, 바람직하게는 2 중량% 미만, 바람직하게는 1 중량% 미만, 바람직하게는 0.5 중량% 미만, 바람직하게는 0.1 중량% 미만, 바람직하게는 0 중량%로 포함하는 것을 의미한다. 바람직하게는, 중합은 임의의 퍼옥사이드, 하이드로퍼옥사이드 또는 퍼에스터의 실질적인 부존재하에서 수행된다. 바람직하게, 산화제는 모노머의 총 중량을 기준으로, 바람직하게는 총 0.01 내지 1 중량%, 바람직하게는 0.03 내지 0.5 중량%, 바람직하게는 0.05 내지 0.25 중량%의 총 수준으로 존재한다. 적당한 환원제에는 소듐 설폭실레이트 포름알데히드, 아스코르브산, 이소아스코르브산, 황-함유 산의 알칼리 금속 및 암모늄염, 예컨대, 소듐 설파이트, 비설파이트, 티오설페이트, 하이드로설파이트, 설파이드, 하이드로설파이드, 디티오나이트, 포름아딘설핀산, 하이드록시메탄설폰산, 소듐 2-하이드록시-2-설피네이토아세트산, 아세톤 비설파이트, 아민, 예컨대, 에탄올아민, 산, 예컨대, 글리콜산, 글리옥시산 하이드레이트, 락트산, 글리세릭산, 말산, 타르타르산, 및 상기 산들의 염 등이 포함된다. 바람직하게, 환원제는 이소아스코르브 산이다. 바람직하게, 환원제는 모노머의 총 중량을 기준으로, 총 0.01 내지 1 중량%, 바람직하게는 0.03 내지 0.4 중량%, 바람직하게는 0.05 내지 0.2 중량%의 수준으로 존재한다. 적당한 금속촉매는, 예를 들면 철, 구리, 망간, 은, 백금, 바나듐, 니켈, 크로뮴, 팔라듐, 및 코발트를 포함하는 산화환원 반응 촉매 금속 염이다. 바람직한 금속 촉매는 철, 구리 및 이들의 조합으로부터 선택되고, 바람직하게는 철이다. 바람직하게, 금속 촉매는, 모노머의 총 중량에서 금속 이온 함량을 기준으로, 적어도 총 0.1 ppm, 바람직하게는 적어도 0.5 ppm, 바람직하게는 적어도 1 ppm, 바람직하게는 적어도 2 ppm, 바람직하게는 적어도 3 ppm, 바람직하게는 적어도 4 ppm의 수준으로 존재하고; 바람직하게, 금속 촉매는 총 100 ppm 이하, 바람직하게는 50 ppm 이하, 바람직하게는 25 ppm 이하, 바람직하게는 20 ppm 이하의 수준으로 존재한다. 모노머의 총 중량에는 산화제, 환원제 및 금속 이온이 첨가된 때 이미 중합된 임의의 모노머가 포함된다. 산화제, 환원제 및 금속 이온에 의해 촉진된 중합 반응의 일부를 촉매 금속을 포함하는 장치, 예컨대, 스틸 반응기와 접촉하여 수행한 경우, 기타 반응물과 함께 추가의 금속 이온을 첨가하는 것을 필요로 하지 않을 수 있다. 본 발명의 일부 바람직한 구체예에서, 모노머 혼합물의 일부를 산화제를 개시제로 사용하여 부분적으로 중합한 후, 잔여 모노머를 첨가하여, 산화제, 환원제 및 금속 촉매의 존재 하에서 중합한다. 바람직하게는 총 모노머의 50 중량% 이하, 바람직하게는 15 중량% 이하, 바람직하게는 10 중량% 이하를 열 산화제(thermal oxidant)를 이용하여 중합한다. 이러한 열 중합 물질은 중합화 초기에 그대로(in situ), 또는 미리 제조된 폴리머 시드로부터, 또는 "체이서 (chaser)" 첨가의 결과로서 생성될 수 있다. 추가적으로, 중합은 산화환원 방법(산화제/ 환원제/ 및 금속 촉매)을 이용하여 개시되고, 제 2 단계로 열 공정(thermal process)을 사용할 수 있다. 공정의 산화환원 단계는 점진적 공급 (gradual feed), 샷 (shot), 공급에 이은 샷, 또는 샷에 이은 공급, 또는 기타 가능한 조합일 수 있다. 샷 첨가에서는 모노머가 상대적으로 짧은 시간, 예를 들어, 20 분 미만, 바람직하게는 15 분 미만, 바람직하게는 10 분 미만에 걸쳐 첨가되며, 따라서 반응 혼합물은 이 첨가 이후에도 반응되지 않은 모노머를 상당히 포함할 것이다. 전형적으로, 샷 첨가는, 반응 혼합물에 분리되어, 바람직하게는 샷 첨가 후에 첨가되는 촉매와 함께, 단지 모노머만을 포함한다. 중합이 대부분, 즉, 적어도 85%, 바람직하게는 적어도 90%, 바람직하게는 적어도 95% 완료된 후; 추가적인 개시제를 "체이서"로 첨가하여 잔여 모노머의 대부분을 중합할 수 있다. 체이서는 열 개시제 (thermal initiator) 또는 산화환원계일 수 있다.
전형적인 산화환원 중합은 폴리머 N의 제조를 위해 다음과 같이 예시된다. 기계적인 교반기, 가열 맨틀(heating mantle), 열전대(thermocouple), 콘덴서 및 모노머, 개시제 및 질소의 첨가를 위한 주입구가 장착된 1 리터 둥근 바닥 플라스크에, 271.2 그램의 탈이온수를 채운다. 혼합물을 셋팅하여 교반하고, 45℃로 가열한다. 반응물에 질소를 1시간 동안 살포한 후, 중합을 개시한다. 28% 소듐 라우릴 설페이트 5.78 그램 및 탈이온수 124.5 그램을 용기에 채우고 자석 교반하여 모노머 코피드(monomer cofeed) 용액을 제조한다. 14.26 그램의 MA-20을 베슬(vessel)에 채운 후, 100 그램의 BA 및 이후 87 그램의 MAA를 천천히 첨가하여, 매끄럽고 안정한 모노머 에멀전을 생성한다. 용액을 케틀 (kettle)에 첨가하기 위해 시린지로 첨가한다. 소듐 설페이트 0.29 그램 및 탈이온수 10.7 그램을 첨가하여 이를 확보하고 케틀 충전물을 제조한다. 이소아스코르브 산 0.06 그램 및 탈이온수 13.3 그램의 케틀 활성제 용액을 제조하고 이를 확보한다.
소듐 퍼설페이트 0.595 그램 및 탈이온수 39.3 그램의 코피드 촉매 용액을 제조하고, 케틀에 첨가하기 위해 이를 시린지로 첨가한다. 이소아스코르브 산 0.119 그램 및 탈이온수 40 그램의 코피드 활성제 용액을 제조하여, 케틀에 첨가하기 위해 시린지로 이를 첨가한다.
45℃에서 한 시간 동안 살포한 후, 28%의 소듐 라우릴 설페이트 5.73 그램을 탈이온수 린스 4 그램과 함께 케틀에 채운다. 45℃에서, 0.15%의 철 설페이트 헵타하이드레이트 용액 0.8 그램을 케틀에 첨가한 후, 즉시 이소아스코르브산 케틀 활성제를 첨가한 다음 소듐 퍼설페이트 촉매 용액을 첨가한다. 모노머 에멀전 코피드 및 촉매 코피드를 동시에 시작한다. 모노머 에멀전 코피드는 90 분에 걸쳐 3.7 그램/분의 속도로 첨가한다. 코피드 활성제 및 촉매 용액은 총 100 분 동안 0.4 그램/분의 속도로 첨가한다. 코피드의 완료 후, 45℃에서 10분간 반응물을 유지한다.
유지하는 동안, 2개의 동일한 세트의 체이서 용액을 제조한다. 이소아스코르브 산 0.071 그램을 탈이온수 6.6 그램에 용해시키고 70% t-부틸 하이드로퍼옥사이드 0.15 그램을 탈이온수 6.6 그램과 혼합하여 두 세트를 모두 확보한다. 유지가 끝날 때, 제 1 세트의 체이서 용액을 케틀에 샷으로 첨가하고 20 분간 유지한다. 유지 후에, 제 2 세트의 체이서 용액을 샷으로 첨가하고 20 분간 유지한다. 체이처의 처리가 완료된 후, 반응물을 실온으로 냉각시키고 100 메쉬 백(mesh bag)을 통해 여과한다. 최종 에멀전 폴리머는 25.0%의 고체 함량을 갖는다.
실시예
본원에서 언급된 아크릴 모노머에는, 아크릴산 (AA), 메타크릴산 (MAA), 에틸 아크릴레이트 (EA), n-부틸 아크릴레이트 (BA), n-부틸 메타크릴레이트 (BMA), 2-에틸헥실 아크릴레이트 (EHA), 메틸 아크릴레이트 (MA), 라우릴 메타크릴레이트 (LMA), MA-20 (C16-C18 알코올의 에톡실레이트 20 몰의 메타크릴레이트 에스테르), MA-22 (C22 알코올의 에톡실레이트 25 몰의 메타크릴레이트 에스테르)가 포함된다. n-도데실 머캅탄 (nDDM)은 사슬 전달제로 빈번히 사용된다. 각 모노머의 양은 총 모노머 양 (nDDM이 없는)의%로 계산되었고, 또한 nDDM의 양은 총 모노머의%로 주어졌다. 즉, 모노머%는 nDDM 없이 더해서 100이 된다.
Witco 90 Flake = 음이온 소듐 도데실 벤젠 설포네이트 (선형 알킬 벤젠 설포네이트; LABS), 90% 활성; NEODOL 25-7 알코올 에톡실레이트 (AE) = 알코올 1 몰당 평균적으로 대략 7 몰의 에틸렌 옥사이드를 갖는 비이온성 C12-C15-알코올, 100% 활성. 알킬 에톡실레이트 설페이트, 금속염 (AEOS)의 예에는: WITCOLATE LES-60C = 음이온성 C12-C14 (EO 3 몰) 소듐 설페이트, 60% 활성, EMPICOL ESB 70 = 음이온성 C12-C14 (EO 2 몰) 소듐 설페이트, 70% 활성,이 포함된다. 제제는, 균일한 액체를 보장하기 위해 다음의 여섯 단계로 만들어졌다.
* 이중 축 고속 믹서 사용 (3540rpm으로 33에 세팅)
계면활성제를 플라스틱 Max 100 고속 믹서 컵에 첨가하고, 스피드믹서(Speedmixer) (FlackTek SpeedMixer™, Model DAC 150 FVZ-K)에서 3540 rpm으로 1분간 혼합하였다. 그 후, 프로필렌 글리콜 및 에탄올을 첨가하여 다시 혼합하였다. 다음으로, 시트르산 (수성 35 중량%)을 첨가하여 혼합하였다. 레올로지 개질제를 첨가하여 혼합하였다. 마지막으로, 수산화나트륨 (수성 30 중량%)를 첨가하여 혼합하였다. 샘플을 실온에서 밤새 저장하고, 제 2 일째 스피드믹서에서 3540 rpm으로 1분간 재혼합하였다.
제 3 일째, 먼저 모든 샘플을 스피드믹서에서 3540 rpm으로 1분 동안 재혼합하였다. 그 후, 세미-마이크로 유리 복합 전극 (Thermo scientific ROSS 8103BN)이 있는 Orion 4 Star pH 미터를 이용하여 각 샘플의 pH를 측정하였다. 이 pH 미터는 사용 전 pH 4, 7, 10 버퍼로 보정되었다. 그 후, 각 샘플의 pH를 수산화나트륨 또는 시트르산 용액을 이용하여 8.2 내지 8.4로 조정하였다.
대략 0.7-mL 샘플을 1-mL 유리 바이얼(vial)에 분배하고 PICA II 투명도 측정을 위해 캡핑(capping)하였다. 자동 안톤 파아르(Anton Paar) 레올로지 측정을 위해 피펫을 사용하여 대략 4-5-mL 샘플을 PPR 테스트 튜브에 붓거나 또는 첨가하였다. 바이얼에 버블이 생기지 않도록 주의하였다.
특성화(Characterization):
레올로지 테스트는 자동 안톤 파아르(Automated Anton Paar) M-301 레오미터(Rheometer)를 이용하여 실시하였다. 점도는 20 및 40℃의 온도에서 0.1 내지 117 s-1의 전단속도로 측정하였다. 투명도 및 상 안정도는 5, 20, 및 45℃ 온도에서 상 식별 및 특성화 장치(Phase Identification and Characterization Apparatus; PICA)를 사용하여 측정하였다. 각 샘플들의 이미지는 표준 측면 조명 및 평면 편광법 모두를 사용하여 얻었다. 에포크(Epoch)(Symyx, 미국 캘리포니아주) 소프트웨어를 사용하여 투명도 및 상의 수를 처리하였다.
비교예
1:
3개의 계면활성제 LABS/AEOS/AE를 0.333/0.333/0.333의 비율로 갖는 33%의 계면활성제의 계면활성 시스템(surfactant system)에, 1.25%의 폴리머 A를 첨가하였다. 제제의 pH를 8.2로 조정하였다. 20 및 40℃에서 낙하(pour) 전단 점도(초당 20의 전단 속도)은 각각 595 및 223 cP이며 5, 20, 및 45℃에서 투명도는 각각 23, 17, 12였다.
실시예
1-5:
비교예 1과 동일한 계면활성 시스템에, 1.25%의 신규 레올로지 개질제를 첨가하였다. 제제의 pH를 8.2로 조정하였다. 20 및 40℃에서 낙하 전단 점도(초당 20의 전단 속도) 및 5, 20, 45℃에서의 투명도를 측정하였다. 결과를 표 3에 나타내었다. 신규 레올로지 개질제는 폴리머 A 대조군보다 상당히 높은 점도를 가졌다. 예를 들어, 실시예 1은 폴리머 A 보다 점도가 40% 증가하였다. 신규 레올로지 개질제는 3개의 시험 온도 모두에서 더 높은 투명도 (낮은 투명도 수치)를 가졌다.
실시예 1-5 제제: 33% 계면활성제 액체 세탁 제제 (센터 포인트)
"NTU"(네펠로메트리 탁도 단위; Nephelometric Turbidity Unit)가 언급된 곳을 제외하고는, 상 식별 및 특성화 장치(Phase Identification and Characterization Apparatus) (PICA II)를 사용하여 투명도 및 상 안정도를 측정하였다. 에포크 (Symyx, 미국 캘리포니아주) 소프트웨어 "PICA II V10.0.5 - Current Version"을 사용하였다. 캡핑된 1mL 유리 바이얼에 있는 각 샘플은 96-웰 알루미늄 플레이트에서 로보틱 그립퍼 암(robotic gripper arm)을 가진 인클로저 (enclosure)로 옮겼다. 인클로저에서, Canon Rebel XTi 카메라를 이용하여 표준 백색광 및 평면 편광으로 이미지를 얻었다. PICA II는 샘플 간의 상대적인 탁도 비교를 제공하고, 네펠로메트리 탁도 단위 (NTU)의 절대 탁도를 제공한 것은 아니다. PICA II 투명도 수치는 NTU와 직접적인 관련이 없다. 그러나, 양 테스트는 모두 주어진 샘플에 대한 유사한 결과를 보여주었다. 20 이하의 PICA II 투명도 수치는 샘플이 시각적으로 투명하다는 것을 의미한다. 투명도 수치가 더 높을수록, 제제는 더 탁해진다. PICA II는 또한 투명도 데이터뿐만 아니라 시각적인 이미지들을 제공하였다.
실시예 1-5 및 비교예 1의 낙하 전단 점도 및 투명도 비교
기본 제제: LABS/AEOS/AE (0.333, 0.334, 0.333), 총 계면활성제 농도 33%, 폴리머 양 1.25%
비교예
2:
3개의 계면활성제 LABS/AEOS/AE를 0.270/0.348/0.382의 비율로 갖는 계면활성제 36%의 계면활성 시스템에, 0.8%의 폴리머 A를 첨가하였다. 제제의 pH를 8.3으로 조정하였다. 20 및 40℃에서 낙하 전단 점도(초당 20의 전단 속도)는 각각 412 및 132 cP이며 5, 20, 45℃에서의 투명도는 각각 25, 22, 14였다.
실시예
6-8:
비교예 1과 동일한 계면활성 시스템에, 0.8%의 신규 레올로지 개질제를 첨가하였다. 제제의 pH를 8.3으로 조정하였다. 20 및 40℃에서 낙하 전단 점도(초당 20의 전단 속도) 및 5, 20, 45℃에서의 투명도를 측정하였다. 결과를 표 4에 나타내었다. 신규 레올로지 개질제는 폴리머 A 대조군 보다 상당히 높은 점도를 가졌다. 예를 들면, 실시예 7은 폴리머 A보다 32% 증가된 점도를 가졌다. 신규 레올로지 개질제는 3개의 시험 온도 모두에서 폴리머 A 대조군보다 더 높은 투명도 (낮은 투명도 수치)를 가졌다.
실시예 6-8 제제: 36% 계면활성 액체 세탁 제제
실시예 6-8 및 비교예 2의 낙하 전단 점도 및 투명도(PICA) 비교
기본제제: LABS/AEOS/AE (0.270, 0.348, 0.382), 총 계면활성제 농도 36%, 폴리머 양 0.8%
비교예
3:
3개의 계면활성제 LABS/AEOS/AE를 0.60/0.02/0.38의 비율로 갖는 계면활성제 33%의 계면활성 시스템에, 1.2%의 폴리머 A를 첨가하였다. 제제의 pH를 8.3으로 조정하였다. 20 및 40℃에서 낙하 전단 점도(초당 20의 전단 속도)는 각각 389 및 170 cP이고, 5, 20, 및 45℃에서의 투명도는 각각 41, 38, 27 이었다.
실시예
9-10:
비교예 3과 동일한 계면활성 시스템에, 1.2%의 신규 레올로지 개질제를 첨가하였다. 제제의 pH를 8.3으로 조정하였다. 20 및 40℃에서의 낙하 전단 점도(초당 20의 전단 속도) 및 5, 20, 45℃에서의 투명도를 측정하였다. 결과를 표 5에 나타내었다. 신규 레올로지 개질제는 폴리머 A 대조군보다 상당히 높은 점도를 가졌다. 예를 들어, 싱시예 8은 폴리머 A보다 27 % 증가된 점도를 가졌다. 신규 레올로지 개질제는 3개의 시험온도 모두에서 폴리머 A 대조군보다 더 높은 투명도 (낮은 투명도 수치)를 가졌다.
실시예 9-10 제제: 낮은 AEOS를 갖는 33% 계면활성 액체 세탁 제제
실시예 9-10 및 비교예 3의 낙하 전단 점도및 투명도 비교
기본제제: LABS/AEOS/AE (0.6, 0.02, 0.38), 총 계면활성제 농도 33%, 폴리머 양 1.2%
36%의 계면활성제 제제 내 0.5%의
폴리머
A, B, G, 및 H
36%의 계면활성 액체 세탁 제제 (pH 8.2로 조정)
상기 레올로지 데이터는 20℃에서 TA Instruments AR2000 레오미터를 사용하여 수집하였다. NTU는 실온에서 탁도계를 이용하여 측정하였다.
설페이트
프리
(
sulfate
free
) 샴푸 제제에 있어서
레올로지
개질제
제제는 다음과 같다: 10%의 설페이트 프리 샴푸는 소듐 라우레스 설포석시네이트 및 2%의 코카미도프로필 베타인 (총 계면활성제 12%).
설페이트
프리
샴푸의 조제
pH 7.0에 도달시키기 위하여 트리에탄올 아민이 첨가되었다.
pH 7에서, 더 많은 소수성 백본(backbones)을 갖는 신규 레올로지 개질제는 12%의 설페이트 프리 계면활성제를 농화시키는 데 있어 폴리머 A만큼 잘 수행되지 않았다. 더 높은 투명도 수치 (흐림)를 갖는 폴리머 F를 제외하고는, 기타 신규 레올로지 개질제는 폴리머 A와 유사한 투명도를 가졌다.
점도 및
PICA
투명도 수치
점도 및 투명도에 대한
레올로지
개질제의
EHA
양의 영향
33% 계면활성 액체 세탁 제제, 센터 포인트에 대하여, 제제는 상기 제시된 것과 동일하였다.
EHA 수준의 점도 및 PICA 투명도 수치
기본제제: LABS/AEOS/AE (0.333, 0.334, 0.333), 총 계면활성제 농도 33%, 폴리머 양 1.25%
가장 높은 점도는, 9%의 EHA를 갖는 폴리머 J 레올로지 개질제에 대한 것이었다. 4%의 EHA에서, 폴리머 I의 점도는 폴리머 A의 점도보다 훨씬 높고 투명도 역시 훨씬 우수하였다.
점도 및 투명도에 대한
폴리머
K
변형체(variant)의
영향
33% 계면활성 액체 세탁 제제, 센터 포인트에 대하여, 제제는 상기 제시된 것과 동일하였다.
BA (SIPOMER BEM Phobe)를 갖는 폴리머 K (비교)의 점도 및 PICA 투명도 수치
기본 제제: LABS/AEOS/AE (0.333, 0.334, 0.333), 총 계면활성제 농도 33%, 폴리머 양 1.25%
10%의 Sipomer phobe를 갖는 폴리머 K-기반 레올로지 개질제에 있어서, 20%의 BA를 갖는 폴리머 L의 점도는 BA가 없는 폴리머 K의 점도보다 두 배나 높았다. 뿐만 아니라, 폴리머 L (20%) BA의 투명도는 폴리머 K의 투명도보다 훨씬 우수하였다.
점도 및 투명도에 대한 총 계면활성제 양의 영향 (10 및 15%)
제제는, 1/1/1 (3.33%, 3.34%, 및 3.33%) 비율의 LABS/AEOS/AE를 갖는 10% 계면활성제 및 1.25% 수준의 레올로지 개질제를 포함하였다.
10% 계면활성제 농도의 점도 및 PICA 투명도 수치
기본 제제: LABS/AEOS/AE (0.333, 0.334, 0.333), 총 계면활성제 농도 10%, 폴리머 양 1.25%
총 10%의 계면활성제 농도에서, 폴리머 A는 증가된 소수성 백본을 갖는 신규 레올로지 개질제보다 더 높은 점도 및 우수한 투명도를 나타내었다.
제제는, LABS/AEOS/AE를 1/1/1 (5%, 5%, 및 5%)의 비율로 갖는 15%의 계면활성제 및 1.25% 수준의 레올로지 개질제를 포함하였다.
15% 계면활성제 농도의 점도 및 PICA 투명도 수치
기본 제제: LABS/AEOS/AE (0.333, 0.334, 0.333), 총 계면활성제 농도 15%, 폴리머 양 1.25%
총 15%의 계면활성제 농도에서, 증가된 소수성 백본을 갖는 여러 신규 레올로지 개질제 (B, D, E)는 폴리머 A 대조군와 비슷하거나, 더 높은 점도 및 우수한 투명도를 나타내었다.
폴리머 M (비교) 및 폴리머 N의 점도 및 투명도 수치
기본 제제: LABS/AEOS/AE (0.333, 0.334, 0.333), 총 계면활성제 농도 36%, 폴리머 양 0.5%
26% 계면활성제 제제에서, 알킬-캡핑된(alkyl-capped) 폴리알킬렌 옥사이드 모노머 잔기가 없는 폴리머 (폴리머 O, P, 및 Q) 1%의 영향 (폴리머 R 및 S는 2%로 존재하지만 하기에서 설명함)
상기 레올로지 데이터는 TA Instruments AR2000 레오미터를 이용하여 20℃에서 수집한 것이다. NTU는 탁도계를 이용하여 실온에서 측정하였다.
상 분리에 대한 계면활성제 및 폴리머 농도의 영향
가교결합의 영향
폴리머 R 및 S의 샘플을 다음과 같이 제조하였다.
조제법:
점도 및 투명도는 상기대로 측정하였으며, 그 결과를 하기 표에 나타내었다.
상기 레올로지 데이터는 TA Instruments AR2000 레오미터를 이용하여 20℃에서 수집한 것이다. NTU는 탁도계를 이용하여 실온에서 측정하였다.
Claims (10)
- (a) 계면활성제 14 내지 50 중량%; 및
(b) (i) C1-C18 알킬 (메트)아크릴레이트 40 내지 65 중량%(여기에서, C1-C18 알킬 (메트)아크릴레이트 중량의 적어도 1/10은 C4-C18 알킬 (메트)아크릴레이트로 제한됨); (ii) C3-C6 카복시산 모노머 25 내지 55 중량%; 및 (iii) 구조식 H2C=C(R)C(O)X(CH2CH2O)n(CH(R')CH2O)mR" 또는 H2C=C(R)C6H4C(CH3)2NHCO2(CH2CH2O)n(CH(R')CH2O)mR" 의 모노머 0 내지 20 중량%(여기에서, X는 O 또는 NH이고, R은 H 또는 CH3이며, R'는 C1-C2 알킬이고; R"는 C8-C25 알킬, C8-C16 알킬페닐 또는 C13-C36 아르알킬페닐이며; n은 6 내지 100의 평균 수이고 m은 0 내지 50의 평균 수이나, 단, n≥m이고 m+n은 6 내지 100임)의 중합 잔기를 포함하는 적어도 하나의 폴리머 0.05 내지 4 중량%를 포함하는,
세제 조성물. - 제1항에 있어서, 20 내지 50 중량%의 계면활성제를 포함하는 세제 조성물.
- 제2항에 있어서, 폴리머 내 C1-C18 알킬 (메트)아크릴레이트 중량의 적어도 2/10이 C4-C18 알킬 (메트)아크릴레이트로 제한되는 세제 조성물.
- 제3항에 있어서, 폴리머를 0.3 내지 3 중량% 포함하는 세제 조성물.
- 제4항에 있어서, 계면활성제를 25 내지 46 중량% 포함하는 세제 조성물.
- 제5항에 있어서, 폴리머가 (i) C1-C18 알킬 (메트)아크릴레이트 42 내지 60 중량%(여기에서, C1-C18 알킬 (메트)아크릴레이트 중량의 적어도 2/10는 C4-C8 알킬 (메트)아크릴레이트로 제한됨); (ii) C3-C6 카복시산 모노머 28 내지 58 중량%; 및 (iii) 구조식 H2C=C(R)C(O)X(CH2CH2O)n(CH(R')CH2O)mR" 또는 H2C=C(R)C6H4C(CH3)2NHCO2(CH2CH2O)n(CH(R')CH2O)mR" 의 모노머 0 내지 12 중량%(여기에서, X는 O이고, R"는 C12-C22 알킬이며; n은 15 내지 30이고 m은 0 내지 5이며; R' 및 R은 메틸임)의 중합 잔기를 포함하는 세제 조성물.
- 제1항에 있어서, C1-C18 알킬 (메트)아크릴레이트가 C1-C8 알킬 (메트)아크릴레이트로 제한되고, C1-C8 알킬 (메트)아크릴레이트 중량의 적어도 2/10은 C4-C8 알킬 (메트)아크릴레이트로 제한되는 세제 조성물.
- 제7항에 있어서, 폴리머를 0.3 내지 3 중량% 포함하는 세제 조성물.
- 제8항에 있어서, 폴리머가 (i) C1-C18 알킬 (메트)아크릴레이트 42 내지 60 중량%; (ii) C3-C6 카복시산 모노머 28 내지 58 중량%; 및 (iii) 구조식 H2C=C(R)C(O)X(CH2CH2O)n(CH(R')CH2O)mR" 또는 H2C=C(R)C6H4C(CH3)2NHCO2(CH2CH2O)n(CH(R')CH2O)mR" 의 모노머 0 내지 12 중량%(여기에서, X는 O이고, R"는 C12-C22 알킬이며; n은 15 내지 30이고 m은 0 내지 5이며; R' 및 R은 메틸임)의 중합 잔기를 포함하는 세제 조성물.
- 제9항에 있어서, C1-C8 알킬 (메트)아크릴레이트 중량의 적어도 3/10이 C4-C8 알킬 (메트)아크릴레이트로 제한되는 세제 조성물.
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