KR20150108663A - 안정성이 강화된 발포 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 안정성이 강화된 발포 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 알칼리 화합물 20∼50 중량%, 산성 화합물로서의 탄소수 4∼22의 유기산 30∼70 중량%, 안정제 및 부형제 1∼10 중량%, 계면활성제 0.1~10 중량% 및, 향료 0.1~1 중량%로 구성되며, 본 발명에 따른 안정성이 강화된 발포 조성물은 우수한 안정성을 가지며, 유통 과정 중 또는 개봉에 의해 공기와 접촉하더라도 낮은 흡습성으로 인하여 변질 가능성이 낮고, 분진 비산성이 낮으며, 타정성이 우수하여 높은 공정 작업 효율성을 보유하고, 신속한 발포 용해성을 지니고 있으며, 습기나 열이 있는 조건 하에서도 용이하게 제형화 가능할 뿐만 아니라, 흡습성이 낮아 높은 안정성을 지니며, 냉수 중에서도 높은 용해도를 나타내므로, 섬유 또는 의류의 세탁, 표백 및 유연화, 욕실 청소, 공기 또는 의류의 탈취나 광범위한 위생소독 등 다목적용으로 효과적으로 사용가능하다.

Description

안정성이 강화된 발포 조성물 및 그 제조방법{Effervescent Compositions Having Reinforced Stability and Preparing Methods thereof}
본 발명은 안정성이 강화된 발포 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 타정 작업 중 발포 조성물이 타정기에 붙지 않아 타정 작업성이 우수하며, 분말 또는 정제 형태의 발포 조성물이 유통과정 중 또는 개봉 시 공기와 접촉하더라도 낮은 흡습성으로 인하여 변질 가능성이 낮고, 분말의 경우 분진 비산 발생이 적으며 안정성이 높아 공정진행성 및 작업성이 우수할 뿐만 아니라, 물에 용해하여 사용 시 신속하게 발포되며, 발포 조성물이 용해된 액상물은 섬유 또는 의류의 세탁, 표백 및, 유연화, 욕실 청소용, 공기 또는 의류의 탈취나 광범위한 위생소독 등 다목적용으로 사용하기에 적합한 분말 또는 정제 형태의 안정성이 강화된 발포 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 안정성이 강화된 발포 조성물은 섬유 또는 의류의 세탁, 표백 및, 유연화, 욕실 청소, 공기 또는 의류의 탈취, 광범위 위생소독, 즉 식수소독, 우물물 또는 저수조물의 소독, 식기 또는 조리기구의 소독, 젖병 소독, 냉장고, 찬장, 싱크대 등의 부엌 가구 소독, 행주, 의류, 침구류 등의 소독 및 표백, 하수구, 쓰레기통, 동물 축사의 소독, 변기, 욕조, 타일 등의 소독, 수영장 소독, 인공 장기 소독, 냉장보관용 얼음제조 및 기타 세균의 번식으로 인해 위생상의 문제가 발생할 수 있는 곳에 적용할 수 있다.
통상적으로, 상기한 바와 같은 용도로 사용되는 종래의 전형적인 발포 조성물은 탄산수소나트륨 또는 탄산나트륨에 유기산인 아디핀산 또는 구연산을 작용시킴으로써 물에 의해 발포되는 과립 또는 정제 형태이다.
그러나 이러한 종래의 과립 또는 정제 형태의 발포 조성물은 통상적으로 물에 용해시켜 사용하게 되나, 용해 시간이 오래 걸려 빠른 효과를 나타낼 수 없거나, 또는 유기산으로 구연산을 사용할 경우, 특히 온도, 습도가 높은 여름철에는 공기 중에 단시간 노출되어도 습기를 과도하게 흡수하여 제품의 형태를 유지하기 곤란할 뿐만 아니라, 발포 조성물의 타정 과정에서 발포 조성물이 타정기 금형에 들러붙거나 고착되어 타정 작업을 원활히 진행할 수 없어 생산 공정시간의 지연 및 제품 질의 저하를 초래하게 된다는 문제점이 있음은 물론, 흡습된 액상 성분이 타정기를 부식시키게 된다는 문제점이 있었다.
종래, 이러한 현상을 개선할 목적으로 이형제(離型濟)인 탈크, 마그네슘 스테아레이트, 이산화티탄, 카올린 등을 첨가하여 이형성을 개선함과 아울러 매끈한 외관을 가지는 정제 형태의 발포 조성물이 제안되어 있으나, 물에 용해하여 사용 시 상기한 이형 성분이 물에 용해되지 않아 침전되거나 부유하는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 유기산 사용 시 결합제 또는 안정제의 배제 또는 미량 사용의 문제와 건조공정의 미비로 인하여 분말상 발포 조성물의 경우 작업 공정 시 미세 분진이 발생하여 자극취를 발산하며, 한편 정제상 발포 조성물의 경우에는 각 원료간 결합력이 미약하여 타형이 제대로 형성되지 않거나 과도한 흡습으로 타형기의 금형에 들러붙는 등의 문제점이 있었다.
한국 공개특허 제10-2003-0025269호(2003.03.28. 공개) 한국 공개특허 제10-2004-0037335호(2004.05.07. 공개) 한국 공개특허 제10-2010-0124702호(2010.11.29. 공개)
따라서 본 발명의 첫 번째 목적은 우수한 안정성을 가지는 발포 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 두 번째 목적은 유통 과정 중 또는 개봉에 의해 공기와 접촉하더라도 낮은 흡습성으로 인하여 변질 가능성이 낮은 발포 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 세 번째 목적은 분진 비산성이 낮고 타정성이 우수하여 높은 공정 작업 효율성을 지니는 발포 조성물 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 네 번째 목적은 신속한 발포 용해성을 지니는 발포 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다섯 번째 목적은 섬유 또는 의류의 세탁, 표백 및 유연화, 욕실 청소, 공기 또는 의류의 탈취나 광범위한 위생소독 등 다목적용으로 사용가능한 발포 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 여섯 번째 목적은 상기한 제반 목적에 따른 발포 조성물의 효율적이고 효과적인 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명자들은 발포 조성물에 대하여 예의 연구한 결과, 하기의 특정 성분을 선택하고 용도에 적합한 각종 계면활성제를 특정하게 조합한 분말 또는 정제 형태의 안정성이 강화된 발포 조성물에 의하여 상기한 본 발명의 제반 목적을 원활히 달성할 수 있음을 확인하였다.
상기한 첫 번째 내지 다섯 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 양태(樣態: aspect)에 따르면, 알칼리 화합물 20∼50 중량%, 산성 화합물로서의 탄소수 4∼22의 유기산 30∼70 중량%, 안정제 및 부형제 1∼10 중량%, 계면활성제 0.1~10 중량% 및, 향료 0.1~1 중량%로 구성되는 안정성이 강화된 발포 조성물이 제공된다.
여기서, 상기한 알칼리 화합물은 탄산수소나트륨, 탄산나트륨, 아염소산나트륨, 크롬산나트륨, 구연산나트륨, 개미산나트륨, 글로콘산나트륨, 헥사플루오로규산나트륨, 젖산나트륨, 라우릴황산나트륨, 살리실산나트륨, 아셀렌산나트륨, 황산나트륨 및, 주석산나트륨으로 이루어지는 군(群)으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물일 수 있다.
또한 상기한 산성 화합물로서의 탄소수 4∼22의 유기산은 호박산, 설파민산, 아디핀산, 카프린산, 라우르산, 개미산, 글루타민산, 글리콜산, 말산, 아스콜빈, 미리스트산, 올레인산, 세바신산, 푸말산, 젖산 및, 주석산으로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 유기산일 수 있다.
또한 상기한 안정제 및 부형제로서는 과탄산소다, 과붕산소다, 말티톨, 소르비톨 및, 말토오스로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물일 수 있다.
상기한 알칼리 화합물은 탄산수소나트륨과 탄산나트륨의 혼합물이 바람직할 수 있다.
또한 특정하게는 상기한 알칼리 화합물은 탄산수소나트륨과 탄산나트륨의 중량비 4:1의 혼합물일 수 있다.
상기한 산성 화합물로서의 탄소수 4∼22의 유기산은 말산, 호박산, 주석산의 혼합물이 바람직할 수 있다.
또한 특정하게는 산성 화합물로서의 탄소수 4∼22의 유기산은 말산, 호박산, 주석산의 중량비 3:1:1의 혼합물일 수 있다.
상기한 계면활성제는 음이온계면활성제, 비이온계면활성제 및 양성계면활성제의 혼합물로서, 전 조성물 중량 기준으로 0.5~10중량% 포함되고, 상기한 발포 조성물은 세척제 또는 다목적 세정제이다.
여기서, 상기한 계면활성제는 음이온계면활성제, 비이온계면활성제 및 양성계면활성제의 중량비 8:1:1의 혼합물일 수 있다.
또한 상기한 계면활성제는 양이온계면활성제 및 양성계면활성제의 혼합물로서, 전 조성물 중량 기준으로 0.5~10중량% 포함되고, 상기한 발포 조성물은 섬유 유연제이다.
여기서, 상기한 계면활성제는 양이온계면활성제 및 양성계면활성제의 중량비 3:1의 혼합물일 수 있다.
또한 상기한 계면활성제는 양이온계면활성제 단독으로서 전 조성물 중량 기준으로 0.1~2 중량% 포함되고, 상기한 발포 조성물은 탈취제이다.
더불어, 상기한 발포 조성물은 물에 용해되었을 시 첨가된 각종의 계면활성제 고유의 기능을 유지하면서 부가적으로 항균 및 살균기능을 수행하기 위해 액성은 약산성 내지 중성을 나타내어야 하고 가장 바람직하게는 액성이 약산성을 나타내도록 발포성분을 적절한 비율로 선택하여야 하므로, 알칼리 화합물에 대한 중화제로서의 산성 화합물인 탄소수 4∼22의 유기산 혼합물은 중량비 1:1.4로 중화되는 것이 바람직하다.
단 탈취제의 경우 액성의 pH에 상관없이 모든 영역에서 그 기능을 발휘하는 양이온계면활성제를 선택적으로 사용할 시는 예외일 수 있다.
위에서, 상기한 발포 조성물이 섬유유연제인 경우 상기한 양이온 계면활성제는 염화세틸피리디늄, 염화피리디늄, TEA Ester Quat(quternary ammonium salt), 알킬디메틸벤질암모늄클로라이드, 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
또한 상기한 발포 조성물이 탈취제인 경우 상기한 양이온 계면활성제는 염화세틸피리디늄, 염화피리디늄, 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
또한 상기한 양성 계면활성제는 도데실디아미노에틸렌, 코코미도프로필베타인, 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
상기한 음이온 계면활성제는 고급지방산 비누, 알킬황산에스테르염, 폴리옥시에틸렌알킬에스테르황산염, 아실메틸타우레이트, 알킬에테르인산염 및, 아실아미노인산염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 음이온 계면활성제이고; 상기한 비이온 계면활성제는 폴리옥시에틸렌알킬에스테르, 폴리옥시솔비탄알킬레이트, 폴리옥시에틸렌경화피마자유에스테르, 에틸렌옥사이드/프로필렌옥사이드 공중합체, 에틸렌옥사이드 부가 솔비탄 고급지방산 모노 에스테르, 에틸렌옥사이드 부가 경화피마자유로부터 선택되는 적어도 1종의 비이온 계면활성제일 수 있다.
또한 상기한 발포 조성물은 결합제로서 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 에틸렌글리콜, 글리세린 및, 폴리에틸렌알킬에테르로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 결합제를 전 조성물 중량 기준으로 0.5~1중량% 더욱 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 발포 조성물은 분말상 또는 정제상일 수 있다.
상기한 여섯 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 양태에 따르면, (A) 분말 알칼리 화합물 20∼50 중량%에 액상의 계면활성제 0.1~10 중량%, 안정제 및 부형제 1∼10 중량%, 향료 0.1~1 중량%를 분사하고, 40~45℃에서 30분~1시간 건조 및 교반하는 단계; (B) 건조 및 교반 혼합물에 산성 화합물로서의 탄소수 4∼22의 유기산30∼70 중량%를 투입하고 균질하게 혼합하는 단계; 및 (C) 혼합물을 타정하는 단계로 구성되는 전술한 바와 같은 정제 형태의 안정성이 강화된 발포 조성물의 제조방법이 제공된다.
상기한 여섯 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 다른 일 양태에 따르면, (A) 분말 알칼리 화합물 20∼50 중량%에 액상의 계면활성제 0.1~10 중량%, 안정제 및 부형제 1∼10 중량%, 향료 0.1~1 중량%를 분사하고, 40~45℃에서 3시간~3시간 30분간 건조 및 교반하는 단계; 및 (B) 건조 및 교반 혼합물에 산성 화합물로서의 탄소수 4∼22의 유기산30∼70 중량%를 투입하고 균질하게 혼합하는 단계로 구성되는 전술한 바와 같은 분말 형태의 안정성이 강화된 발포 조성물의 제조방법이 제공된다.
본 발명에 따른 안정성이 강화된 발포 조성물은 우수한 안정성을 가지며, 유통 과정 중 또는 개봉에 의해 공기와 접촉하더라도 낮은 흡습성으로 인하여 변질 가능성이 낮고, 분진 비산성이 낮으며, 타정성이 우수하여 높은 공정 작업 효율성을 보유하고, 신속한 발포 용해성을 지니며, 습기나 열이 있는 조건 하에서도 용이하게 제형화 가능할 뿐만 아니라, 흡습성이 낮아 높은 안정성을 지니며, 냉수 중에서도 높은 용해도를 나타내므로, 섬유 또는 의류의 세탁, 표백 및 유연화, 욕실 청소, 공기 또는 의류의 탈취나 광범위한 위생소독 등 다목적용으로 효과적으로 사용가능하며, 본 발명에 따른 제조방법은 상기한 안정성이 강화된 발포 조성물을 효과적이고도 효율적으로 제조할 수가 있다.
이하, 본 발명에 관하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 강화된 안정성을 가지는 발포 조성물은 알칼리 화합물 20∼50 중량%, 바람직하게는 29~45 중량%, 산성 화합물로서의 탄소수 4∼22의 유기산 30∼70 중량%, 바람직하게는 40~65 중량%, 안정제 및 부형제 1∼10 중량%, 계면활성제 0.1~10 중량% 및, 향료 0.1~1 중량%로 구성된다.
또한 바람직하게는, 상기한 알칼리 화합물이 탄산수소나트륨과 탄산나트륨의 혼합물로서, 구체적으로는 탄산수소나트륨 15~40 중량%, 바람직하게는 20~40 중량%와, 탄산나트륨 3~12 중량%, 바람직하게는 5~10 중량%의 혼합물일 수 있으며, 특정하게는 탄산수소나트륨과 탄산나트륨의 중량비 4:1 혼합물일 수 있다.
상기한 알칼리 화합물로서는, 탄산수소나트륨, 탄산나트륨, 아염소산나트륨, 크롬산나트륨, 구연산나트륨, 개미산나트륨, 글로콘산나트륨, 헥사플루오로규산나트륨, 젖산나트륨, 라우릴황산나트륨, 살리실산나트륨, 아셀렌산나트륨, 황산나트륨, 주석산나트륨, 또는 이들의 임의의 혼합물을 사용할 수 있으며, 이들 가운데 탄산수소나트륨과 탄산나트륨의 혼합물, 특정하게는 탄산수소나트륨과 탄산나트륨의 중량비 4:1의 혼합물이 바람직하게 사용될 수 있다.
또한 상기한 산성 화합물은 중화제로서 기능하며, 여기서 “중화제” 란 탄산나트륨 또는 탄산수소나트륨과 같은 상기한 알칼리 화합물을 중화시켜 이산화탄소를 발생시킬 수 있는 산성 화합물을 뜻한다.
이러한 산성 화합물의 대표적인 예로는 탄소수 4∼22개의 유기산을 예로 들 수 있으며, 이는 호박산, 설파믹산, 아디픽산, 카프릭산, 라우르산, 개미산, L-글루타민산, 글리콜산, 말산, L-아스코빅산, 미리스트산, 올레익산, 세바식산, 푸말산, 젖산, 주석산, 또는 이들의 임의의 혼합물을 들 수 있으며, 바람직하게는 호박산, DL-주석산 및, DL-말산의 혼합물, 특정하게는 이들의 중량비 1:1:3의 혼합물이 선택될 수 있다.
상기한 중화제로서의 산성 화합물은 탄산수소나트륨과 탄산나트륨의 혼합물과 같은 알칼리 화합물에 대하여 적어도 동량 수준의 비율로 사용하는 것이 바람직하나, 본 발명에 따른 발포 조성물의 용도에 최적하게 부합되도록 계면활성제의 종류 및 물에 용해될 때의 액성에 따라 그 비율은 조절될 수 있으며, 이와 같이 함으로써 본 발명에 따른 발포 조성물의 용도별 특성을 적절히 보유하면서도 부수적으로 원하는 소정의 항균력 및 살균력을 달성할 수 있다.
더욱 구체적으로 말하면, 발포 성분의 존재로 인하여 본 발명에 따른 발포 조성물이 정제로 제조되었을 경우 결합력을 높여 정제의 외형과 경도를 단단하게 함은 물론, 분말로 제조할 경우에도 비산을 방지하며, 물에 대한 용해도가 더욱 좋아진다. 더욱 유리한 점은 발포 조성물이 물에 용해될 시 가시적으로 발포를 통해 볼 수 있는 특이감과 함께 더욱 빨리 수용액에 혼화되며, 나아가서는 전술한 바와 같이 본 발명에 따른 발포 조성물의 용도별 특성을 적절히 보유하면서도 부수적으로 원하는 소정의 항균력 및 살균력을 달성할 수 있다.
그러나 상기한 알칼리 화합물과 중화제로서의 산성 화합물이 상기한 조성비를 벗어나게 되면 발포성이 충분히 만족스럽지 못하게 됨과 아울러, 물에 대한 용해성이 저하되어 용해에 많은 시간이 소요되고, 또한 정제작업을 위한 타정 시 혼합물이 타정기의 금형에 달라붙어 타정 작업성이 열등하게 된다는 문제점이 있음과 아울러, 분말의 비산성이 과도하게 높아진다는 문제점 등이 발생하여 작업공정이 비효율적이 되어 제조 효율성이 열등해지며, 발포 조성물이 물에 용해되어 계면활성제의 액성이 약산성의 기준을 벗어나면 발포 조성물에 요구되는 적절한 용도 특성의 발휘가 불충분하게 됨과 동시에, 부수적 결과인 충분한 항균력 및 살균력을 얻기 곤란하게 될 수 있다.
그러나 본 발명에 따른 강화된 안전성을 가지는 발포 조성물이 탈취제인 경우에는, 계면활성제의 액성이 약산성의 기준을 벗어나더라도 탈취제로서의 특성이 충분히 발휘될 수 있음과 아울러, 탈취제품이 가질 수 있는 부수적인 결과인 소정의 항균력 및 살균력을 달성할 수 있는 계면활성제 중 양이온계면활성제로 분류된 염화세틸피리디늄 및/또는 염화피리디늄을 사용하는 경우는 그 조성물의 액성이 어떻게 변하더라도 계면활성제 본연의 고유기능은 변하지 않는 특성을 가진다.
상기한 바와 같은 알칼리 화합물과 중화제로서의 산성 화합물로 구성되는 발포 성분은 분말 형태로 본 발명에 사용될 수 있으며 입자의 크기(입경, 치수 등)는 특별히 제한적인 것은 아니지만, 만족스러운 정제화 및 분말화에 있어 각 원료물질이 정제 형태로 제조 시 상호 혼화되어 결합할 때 입자구조가 느슨하게 되면 타정성이 불량하게 되어 완벽한 정제 형태를 만들기 곤란하게 되거나 또는 유통 시 작은 충격에도 파손될 우려가 있고, 분말 형태로 제조할 경우 입자 상호간의 불균일 및 간섭현상으로 분말의 비산 및 뭉침 현상이 나타날 수 있으므로 전술한 조성비의 범위 내로 하는 것이 바람직하다.
바꿔 말하면 고결정성의 입자가 그대로 사용되면 정제를 만들 때 타정성이 불량하여 공정시간이 길어져 제품 품질이 저하되며, 분말의 제조 시는 각 원료 상호간 입자의 불균질로 인해 원료 교반시간이 길어지고 이에 따른 미세한 입자의 비산 가능성이 높아짐과 아울러, 제품의 불균질을 초래할 수 있다.
본 발명에 따른 강화된 안정성을 가지는 발포 조성물에 있어서는, 탄산수소나트륨과 탄산나트륨의 혼합물과 같은 알칼리 화합물에 액상 상태의 향료와, 결합제 및 부형제, 또는 액상 계면활성제 등의 첨가제를 분사하여 교반하면서 건조시킨 다음, 사용 전에 분쇄하여 작은 결정으로 만든 중화제로서의 유기산은 제품 포장 전단계, 즉 혼합교반 단계의 마지막 공정인 믹서기에 최종 투입된다.
상기한 알칼리 화합물에 중화제로서의 산성 화합물인 유기산을 바로 투여하는 것은, 상기한 액상의 향료 및 계면활성제의 존재로 인한 알칼리와 산의 반응을 촉진하여 제품으로 사용 전에 발포력이 거의 소멸하거나 약화될 수 있으므로 반드시 피하여야 한다.
향료나 결합제 및 부형제, 액상 계면활성제 등의 기타 첨가제를 선투입하고 교반 시 적절한 온도의 열풍건조를 통한 1차 교반 원료의 건조공정은 반드시 거쳐야 하며, 바람직하게는 정제형으로 제조될 발포 조성물의 공정조건은 40℃~45℃에서 30분~1시간 정도의 건조, 교반공정을 거쳐야 하며, 분말형으로 제조될 발포 조성물의 공정조건은 이 보다 더 긴 40℃~45℃에서 3시간~3시간 30분의 건조, 교반공정이 필요하다.
여기서, 상기한 특정한 범위를 벗어나는 공정조건, 즉 온도 및 시간이 낮거나 적을 경우 정제작업을 위한 타정 시 혼합물이 타정기의 금형에 들러붙어 타정 작업이 곤란하게 된다는 문제점 및 분말의 뭉침현상이 과도하게 발생된다는 문제점이 발생할 우려가 크고, 역으로 온도 및 시간이 높거나 많을 경우 정제작업을 위한 타정 시 혼합물의 결합력이 매우 약화되어 정제가 쉽게 손상되거나 적절한 정제형태를 유지하기 어렵게 된다는 문제점 및 분말의 비산성이 과도하게 된다는 문제점 등으로 인하여 작업공정 효율성이 비효율적이 된다.
한편, 본 발명에 따른 안정성이 강화된 발포 조성물에 있어서는, 상품성 향상을 위한 향료가 첨가될 수 있으며, 이러한 향료로서는 통상의 향료물질이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 오렌지에서 추출한 L-리모넨을 0.01~1 중량% 혼합할 수 있다.
또한 결합제로서는 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 에틸렌글리콜, 글리세린, 식물성 추출물, 기타 액상 계면활성제 등의 첨가제를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 액상형태의 비이온계면활성제인 폴리에틸렌 알킬에테르(상품명 소프타놀90)로 0.5~1 중량%의 첨가가 적절할 수 있다.
부형제 및 안정제로서는, 말티톨, 소르비톨, 말토스, 과탄산소다, 과붕산소다, 또는 이들의 임의의 혼합물이 사용될 수 있다.
바람직하게는 과탄산소다와 과붕산소다의 혼합물이 사용될 수 있으며, 특정하게는 부형제겸 안정제로서 과탄산소다와 과붕산소다의 중량비 1:1 혼합물이 사용될 수 있고, 그 첨가량은 전 조성물 중량 기준으로 1~10 중량%이다.
상기한 과탄산소다는 냉수에도 잘 용해되어 약알칼리성을 나타내면서 과산화수소를 생성하여 표백 작용을 하는 반면, 과붕산소다는 온수에 잘 녹고 냉수에서는 다소 느리게 녹으나 보존 중 분해되어 표백효능을 서서히 상실하게 되는 결점이 과탄산소다의 경우 보다 현저히 적으므로 이를 중량비 1:1로 혼합 사용하는 것에 상호보완기능을 나타낼 수 있으며, 과탄산소다와 과붕산소다의 혼합물이 첨가된 발포형 제품은 정제로 타형 시 각 구성 원료의 결합력을 한층 높여 정제의 경도를 강하게 하고, 분말로 제조 시 미세한 입자의 비산을 막아 제조 공정을 원활히 수행할 수 있게 해 준다.
또한 제품으로서의 장기 보존 중에도, 정제형의 경우는 경도를 더욱 강하게 하고, 분말형의 경우는 미세분진을 억제하여 비산을 방지함과 동시에 사용 중 냉수에서도 용해도 및 발포력, 표백력이 매우 우수한 안정성이 강화된 발포 조성물을 제공하게 된다.
특히 과탄산소다 및 과붕산소다의 혼합물이 부형제겸 안정제로 사용될 경우, 평균 결정 크기를 분쇄하지 않고 사용될 수 있는 크기인 200 내지 300 ㎛의 과탄산소다 및 과붕산소다의 혼합물을 사용하는 것이 가장 바람직하다. 큰 결정 상태의 과립 설탕 등은 부형제로 사용하기에 바람직하지 않으며, 상기 한 부형제겸 안정제의 경우처럼 분쇄되어 과립화된 첨가물이 바람직하다.
일반적으로 탄산수소나트륨 및 탄산나트륨의 혼합물과 같은 알칼리 화합물은 입경은 100 내지 150 ㎛인 것이 바람직하며, 또한 최종 혼합교반 단계에서 첨가될 중화제로서의 호박산, DL-주석산 및, DL-말산의 혼합물과 같은 유기산 화합물의 입경은 200 내지 300 ㎛인 것이 바람직하다.
또한 본 발명에 따른 강화된 안정성을 가지는 발포 조성물은, 세정제 또는 섬유유연제처럼 복합계면활성제를 주세정 기제로 하거나, 또는 탈취제인 경우에는 양이온계면활성제 단독을 전 조성물 중량 기준으로 0.1~2 중량% 함유시킬 수도 있다.
본 발명에 따른 강화된 안정성을 가지는 발포 조성물이 세척력, 유연력, 항균력, 탈취력 등이 요구되는 경우, 하기에서 기술하는 바와 같은 적절한 계면활성제를 추가로 첨가할 수 있으며, 그 작용은 유화, 가용화, 분산, 습윤, 세척, 대전방지, 탈취 등 그 구성에 따라 다양한 기능을 부여할 수 있고 이온 성질에 따라 음이온, 양(쪽)성이온, 비이온, 양이온 계면활성제로 분류할 수 있다.
음이온 계면활성제는 물에 용해할 때 친수기 부분이 음이온으로 해리하는 종류로서, 카르복실산형, 황산에스테르형, 인산에스테르형으로 대별할 수 있으며, 일반적으로 친수부는 나트륨염, 트리에탄올아민 등과 같은 염으로 이루어지고, 친유기는 알킬기, 이소 알킬기 등이 주요하며 그 구조 중에 에스테르, 에테르, 아마이드 결합을 포함한다.
음이온 계면활성제로서 대표적인 것으로서는, 고급지방산비누, 알킬황산에스테르염, 폴리옥시에틸렌알킬에스테르황산염, 아실메틸타우레이트, 알킬에테르인산염, 아실아미노인산염, 또는 이들의 임의의 혼합물 등을 들 수 있다.
음이온 계면활성제는 세척력 등 이른바 계면활성제로서 우수한 특성을 가지고 있지만 항미생물 작용은 약하여 살균제로서 이용될 수 없다. 그러나 황산염, 지방산염은 정균작용이 상당히 강한 것도 있고, 또 소디움라우릴설페이트 등은 미생물의 종류에 따라 살균작용을 보이는 것도 있다. 또한 적당한 산과 조합하면 유용한 살균제가 될 수도 있고 또 다른 살균제와 병용하여 세정, 살균제로써 제제화하는 것도 가능하다.
한편, 양성 계면활성제는 1개의 분자 내에서 음이온 및 양이온 전하를 띠는 계면활성제로서, 양성 계면활성제는 계면활성제 본래의 유용성이 인정된 것은 적고 주로 살균제를 목적으로 하여 연구되고 살균제로 사용되어 왔지만 일반적으로 알킬 또는 아릴 치환 아미노산이 주체를 이루고 있다.
현재 실용화되어 있는 것은 상품명 Tego 계통의 것이 주체라고 할 수 있으나 이들 물질 분자 중에서 친수기로 상반되는 2종의 이온을 가지는 원자단이 있기 때문에 보통의 계면활성제와는 다른 성질을 가지고 중성용액에서는 아미노산과 같은 분자 내 조염에 의하여 중성적으로 작용하지만 산성 측에서는 아미노기가 조염하여 마치 양이온 계면활성제처럼 작용하고 알칼리측에서 카본산을 생성하여 음이온 계면활성제와 같은 성질을 나타낸다.
양성 계면활성제의 가장 대표적인 것으로는 도데실디아미노에틸렌, 코코미도프로필베타인 등을 들 수 있으며, 이들은 곰팡이에 대한 살균작용은 뒤떨어지지만 그람 음성 및 그람 양성 세균, 효모에 대하여는 강력하게 작용한다. 세균포자에 대하여 상온에서는 정균적이지만 40℃ 이상의 고온이 되면 제사급암모늄과 마찬가지로 살균적으로 작용한다. 양성 계면활성제는 반드시 제사급암모늄염 보다 우수하다고 말할 수 없지만 다음에 나타난 것과 같은 특성을 가진다.
즉 중성부근의 넓은 범위에서 살균작용의 변동이 적고 단백질과 불활성 침전을 생성하여 효과를 저하하는 일이 적고 경수와 열에 대하여 안정하고 기포력, 습윤침투성, 탈취성도 뛰어나다.
또한 역성비누라 불리우는 사급암모늄염의 양이온 계면활성제, 음이온 계면활성제, 비이온 계면활성제와 공존되거나 금속이온이 공존되어도 불활성 작용은 변화되지 않고 아미노산 유도체이기 때문에 독성도 극히 낮으며 사용 후의 생분해성도 우수하다.
또한 폴리에틸렌글리콜과 같이 유화제, 정련제 등으로 사용되고, 폴리알콜에스터의 경우는 식품에 첨가하는 식품 유화제로 사용된다.
양성 계면활성제의 적정 사용농도
사용농도 방법 권장농도(%)
기계, 기구, 용기 등의 살균 살포, 침지 0.01~0.1
손 등의 살균 살포, 침지 0.02~0.2
작업화 등의 살균 침지 0.1
벽면 등의 살균 도포 0.01~0.1
분무 0.1
낙하균 방지 분무 0.1
양성계면활성제 도데실 디아미노에틸렌의 살균작용(0.1중량%)
미생물 작용온도
(℃)		 작용시간(분)
1 3 15
S. aureus 20 - - -
Strept. Lactis 20 + + -
E.coli 20 - - -
Sal. Enteritidis 20 + - -
Aer. Aerogenes 20 - - -
Shigella sonneri 20 - - -
Proteus 20 - - -
Ps . fluorescens 20 ± - -
Can . Albicans 20 - - -
효모(유당 발효성) 20 - - -
비이온성 계면활성제는 이온성에 의한 친수성을 갖는 대신 하이드록시기나 에틸렌옥사이드기에 의한 물과의 수소결합에 의한 친수성을 갖는 계면활성제로서, HLB(Hydrophilic Lipophilic Balance)를 가지고 있으며, 주로 에멀젼 중합제(emulsion polymerization agent), 분산안정제(콜로이드의 안정성을 높여주는 역할)로 사용되며, 특히 다른 이온성 계면활성제에 비하여 피부에 안전하고 세정력, 살균력, 유연효과 등을 나타내므로 샴푸, 어린이용 제품에 널리 이용되고 있다.
비이온성 계면활성제로서는 피부에 안정성이 높아 화장품에 가장 널리 사용되는 폴리옥시에틸렌 타입은 고급지방산과 에틸렌옥사이드를 반응시킨 폴리옥시에틸렌알킬에스테르, 솔비톨에 첨가시킨 폴리옥시에틸렌솔비탄알킬레이트 등이 유화, 가용화, 분산 등의 목적으로 사용된다. 또한 알코올이 다량 함유된 화장수인 경우에는 비교적 분자량이 큰 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유 에스테르 등도 사용되고 있다.
글리세린을 비롯한 여러 종류의 다가 알코올의 친수기 일부를 지방에스테르로 하고 잔여 하이드록실기를 친수기로 하는 다가알콜에스테르 타입은 예를 들면 솔비탄 고급지방산 모노에스테르의 잔여 하이드록실기에 적절하게 에틸렌옥사이드를 부가 중합시킨 계면활성제라든지 천연피마자유를 경화하고 여기에 에틸렌옥사이드를 부가시킨 계면활성제가 있으며, 모두 양호한 유화력과 가용화력을 가진다.
친유기가 폴리프로필렌글리콜이고 친수기가 폴리에틸렌글리콜로 된 것에는 에틸렌옥사이드/프로필렌옥사이드 공중합체 타입이 있는데 이는 각각의 몰수를 달리함에 따라 다양한 HLB를 갖는 계면활성제의 제조가 가능하다.
비이온 계면활성제를 다른 계면활성제와 비교하면 큰 분자량으로 피부자극성이 마일드하여 구강제품이나 민감성제품에 널리 활용되고 있다.
한편, 양이온 계면활성제는 일반적으로 분자량이 적은 경우 살균제로 이용되며 분자량이 큰 경우 모발이나 섬유에 대한 흡착성이 커서 섬유 및 헤어린스의 유연제나 대전방지제로 주로 활용된다. 구조적으로는 암모늄염, 아민 유도체가 있다.
양이온 계면활성제로는 제사급암모늄염(quternary ammonium salt로 이하 Quat라 약칭한다.)이 주로 실용되고 있으며, 수용액 중 본체가 양이온화되므로 보통 비누와 반대로 역성비누 또는 양성비누라고 불린다. 살균작용력은 그람 양성 세균에 대해 강하고 그람 음성세균에 대해서도 상당히 강하다(S. aureus/Eb.typhosa는 30-100㎍/ml농도에서 10분이내 살균).
대표적 양이온 계면활성제로는, TEA Ester Quat(quternary ammonium salt), 알킬디메틸벤질암모늄클로라이드(Alkyldimethyl benzyl ammonium chloride: benzalkonium chloride, 미국 내 상품명은 Zephiran), 세틸피리듐클로라이드(Cetyl pyridium chloride), 피리듐클로라이드(Pyridium chloride) 등이 있으며, 이들 양이온 계면활성제는 온도상승과 함께 살균작용이 증대되며, 40℃이상에서는 세균포자에 대한 사멸효과도 나타난다. 작용환경, pH영향도 크며, 일반적으로 중성에서 알칼리성으로 작용이 강하지만, 피리듐클로라이드와 같이 pH 영향이 거의 없는 것도 있다.
유기물의 영향은 염소계나 오존에 비하면 적은 편이고 경수중 Ca2 +, Mg2 +, Fe2+의 영향과 음이온 계면활성제, 비이온 계면활성제, 파인 오일(pine oil), 폴리포스페이트, 인지질 존재 하에 살균작용력이 현저히 저하된다.
대체적으로 무색, 무취이고 용액으로도 안정, 부식성이 없고 살균처리 후 표면에 흡착하여 오래도록 정균성을 유지하고 피부에 무독하므로 의료, 환경위생, 식품공장의 환경살균제로 넓게 이용된다. 적용농도는 0.01~0.1중량%의 범위로서, 낙농, 통조림, 제과, 식육, 양조 등의 분야에 재질이나 장치의 성질상 증기나 염소계 살균제 사용이 불가능한 경우 주로 이용되고 있다.
알킬디메틸 벤질 암모늄 클로라이드의 살균작용
미생물 살균농도
(5분에서 생존, 10분 처리로 사멸되는 농도, ppm)
20℃ 37℃
S. aureus 50 30
Eb . typhosa 50 10
E. coli 80 30
Strept . Hemolyticus 30 10
Strept . Viridans 30 20
Cryptococcus hominis 40 10
Monilia albicans 100 30
Trichophyton interdigitale 500 -
Microsporon lanosum 30 -
우유가공 공정에의 제사급암모늄염의 적용효과
생균수(처리전) 생균수(처리후)
수송관 14,000-1,100,000 40-300
중량계출구 970,000 3,200
예비탱크 1,400,000 2,300
여과펌프 500,000 800
저유탱크 980,000 920
파이프 3,400,000 630
살균탱크 460,000 740
기타 계면활성제로서 다양한 폴리머의 유도체들은 피막형성 작용을 가지고 있지만 계면에 작용하면서 계면활성제의 역할을 할 수 있는 것으로 알려져 있다.
알긴산나트륨, 전분유도체 등의 고분자계면활성제는 유화, 응집, 분산제로서 사용할 수 있으며, 인산에스테르의 음이온 계면활성제와 4급 암모늄염의 양이온 계면활성제를 공유하는 천연계면활성제로 레시틴이 있다. 레시틴의 주성분은 대두, 난황 등에서 얻어지며 포스파티딜세린, 포스파티딜에탄올아민, 포스파티딜콜린으로 이루어진다. 레시틴은 특이한 용해성, 이중막 형성을 이용한 리포좀 등의 구조체를 형성함으로 응용범위가 넓다. 또한 사포닌의 인산염도 주요한 천연계면활성제이다.
한편, 본 발명에 따른 발포 조성물에 함유되는 계면활성제 성분은 음이온계면활성제, 양이온계면활성제, 양(쪽)성계면활성제, 비이온계면활성제를 사용용도에 맞게 선택적으로 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 발포 조성물이 세척제 및 다목적 세정제인 경우, 음이온 계면활성제와 비이온 계면활성제, 양성 계면활성제 혼합물이 조성물 전 중량 기준으로 0.5~10 중량% 첨가되며, 상기한 음이온 계면활성제와 비이온 계면활성제, 양성 계면활성제는 중량비로 8:1:1의 비율로, 섬유유연제인 경우 양이온 계면활성제, 비이온 계면활성제, 양성 계면활성제 혼합물이 조성물 전 중량 기준으로 0.5~10 중량% 첨가되며, 상기한 양이온 계면활성제, 비이온 계면활성제, 양성 계면활성제는 중량비로 2:1:1의 비율로, 그리고 탈취제인 경우는 양이온계면활성제 단독을 조성물 전 중량 기준으로 0.1~2 중량% 첨가된다.
본 발명에 따른 안정성이 강화된 발포 조성물이 세척제 및 다목적 세정제인 경우 첨가되는 음이온 계면활성제와 비이온 계면활성제, 양성 계면활성제는 각각 소디움라우릴설페이트, 코카미도프로필베타인, 폴리옥시에틸렌알킬에테르인 것을, 섬유유연제인 경우 첨가되는 양이온 계면활성제, 비이온 계면활성제, 양성계면활성제는 티이에이에스터쿼트(TEA Ester Quat), 코카미도프로필베타인 것을, 탈취제인 경우 단독으로 첨가되는 양이온계면활성제는 염화세틸피리디늄 또는 염화피리디늄인 것이 바람직할 수 있다.
이 경우 발포 조성물이 물에 용해되었을 시 액성이 약산성 범위에서 각각의 계면활성제 조합이 최적의 항균력, 살균력, 탈취력을 수행하므로 이를 위해서는 탄산나트륨과 탄산수소나트륨 혼합물과 같은 알칼리 화합물에 대한 중화제로서의 산성 화합물인 유기산의 혼합 비율은 중량비로 1:1.4로 알칼리를 중화하고 잔존 액성이 약산성이 되어야 한다.
단, 본 발명에 따른 발포 조성물이 탈취제인 경우 단독으로 첨가되는 양이온 계면활성제가 염화세틸피리디늄 또는 염화피리디늄인 경우는 액성이 약산성 범위에서 뿐만 아니라 전 영역의 액성 범위에서도 최적의 항균력, 살균력, 탈취력을 갖는다.
본 발명에 사용가능한 부형제 및 안정제는 말티톨, 소르비톨 및 말토스, 과탄산소다, 과붕산소다, 또는 이들의 임의의 혼합물, 바람직하게는 과탄산소다 및 과붕산소다의 중량비 1:1 혼합물은 전 조성물 중량 기준으로 1∼10 중량% 사용되며, 향료, 바람직하게는 D-리모넨은 전 조성물 중량 기준으로 0.1~1 중량% 사용된다.
본 발명에 따른 안정성이 강화된 발포 조성물은 분말상 또는 정제상인 각각의 경우의 제조방법에 대하여 언급하기로 한다.
본 발명에 따른 안정성이 강화된 발포 조성물이 정제상인 경우, 그 제조방법은 하기의 단계로 구성된다.
(A) 건조 및 교반 단계:
분말 알칼리 화합물 20∼50 중량%에 액상의 계면활성제 0.1~10 중량%, 안정제 및 부형제 1∼10 중량%, 향료 0.1~1 중량%를 분사하고, 40~45℃에서 30분~1시간 건조 및 교반한다.
(B) 유기산 혼합 단계:
상기한 건조 및 교반 혼합물에 산성 화합물로서의 탄소수 4∼22의 유기산 30∼70 중량%를 투입하고 균질하게 혼합한다.
(C) 타정 단계:
균질하게 혼합된 상기한 혼합물을 타정한다.
한편, 본 발명에 따른 안정성이 강화된 발포 조성물이 분말상인 경우, 그 제조방법은 하기의 단계로 구성된다.
(A) 건조 및 교반 단계:
분말 알칼리 화합물 20∼50 중량%에 액상의 계면활성제 0.1~10 중량%, 안정제 및 부형제 1∼10 중량%, 향료 0.1~1 중량%를 분사하고, 40~45℃에서 3시간~3시간 30분간 건조 및 교반한다.
(B) 유기산 혼합 단계:
상기한 건조 및 교반 혼합물에 산성 화합물로서의 탄소수 4∼22의 유기산 30∼70 중량%를 투입하고 균질하게 혼합한다.
또한, 특정하게는 하기하는 바와 같은 조성성분 및 조성비를 이용하여 제조된다.
탄산나트륨과 탄산수소나트륨 혼합물에 각 제품의 용도별 특성을 표현하기 위한 계면활성제, 즉 세척제 및 다목적세정제의 경우 소디움라우릴설페이트, 코카미도프로필베타인, 폴리옥시에틸렌알킬에테르의 중량비 8:1:1의 혼합물을 0.5~10 중량% 첨가, 섬유유연제의 경우 티이에이에스터쿼트(TEA Ester Quat), 코카미도프로필베타인의 중량비 3:1의 혼합물을 0.5~10 중량% 첨가, 탈취제의 경우는 염화세틸피리디늄 및 염화피리디늄 단독 또는 혼합물로서 0.1~2 중량%를 첨가하고, 부형제 및 안정제로서 과탄산소다 및 과붕산소다의 중량비 1:1의 혼합물을 1∼10 중량%, 및 향료 성분으로 D-리모넨이 0.1~1 중량%로 구성된 원료를 열풍건조와 교반함에 있어 정제형으로 제조될 발포 조성물의 공정조건은 40℃~45℃에서 30분~1시간 정도의 건조, 교반공정을 거쳐야 하며, 분말형으로 제조될 발포제품의 공정조건은 40℃~45℃에서 3시간~3시간 30분의 건조, 교반공정을 거친 후, 여기에 탄산나트륨과 탄산수소나트륨 혼합물에 대한 중화제 혼합물로서의 유기산을 중량비 1:1.4의 비율로, 즉 호박산, DL-주석산, DL-말산의 중량비 1:1:3의 혼합물을 30~70 중량%, 바람직하게는 40~65 중량%를 배합기 내에 첨가하고 실온조건에서 20분~30분 균질 교반한다.
본 발명에 따른 안정성이 강화된 발포 조성물은 발포성분 및 안정제의 첨가와 적절한 공정조건하에서 분말의 비산방지와 제품의 물성이 습기나 열에 의해 쉽게 제형화 되지 못하는 것을 만족스러울 정도로 방지할 수 있고 냉수에서도 높은 용해도를 나타내며 발포성분의 적절한 배합비로 제품의 액성이 약산성인 상태에서 각 계면활성제 고유의 특징과 함께 부가적으로 항균, 살균, 탈취효과를 가진다.
부형제 및 안정제로서 사용되는 탄수화물로는 글루코스, 프럭토스 등의 단당류, 말토스, 수크로스 등의 이당류, 자일리톨, 소르비톨, 말티톨, 만니톨, 에리스리톨 등의 당알코올 등의 종래의 당류 중 어느 것이라도 사용할 수 있기는 하지만, 이러한 당류 중에서 말티톨, 소르비톨 및 말토스가 바람직할 수 잇으며, 이러한 부형제 및 안정제의 바람직한 입경은 입수할 수 있는 분말상 또는 과립상 결정과 유사하고, 특별히 제한되는 것은 아니지만 일반적으로 약 180 내지 350 ㎛ 범위이다.
본 발명에 따른 안정성이 강화된 정제 또는 분말형 발포 조성물의 발포 성분 및 계면활성제 비율, 부형제겸 안정제의 비율은 상기 공정조건, 즉 교반온도, 교반시간, 배합순서에 따라야만 만족스런 결과를 달성할 수 있는 안정성이 향상된 발포 조성물을 얻을 수 있다.
전술한 바와 같은 조성비 및 공정 조건보다 낮은 비율의 계면활성제 및 안정제와, 낮은 조건의 공정조건을 적용하면 상기에 기술한 기능적 효과가 미약하거나, 타정 시 금형에 조성물의 일부가 붙거나 고착될 수 있어 불리한 반면에, 상기 범위보다 높은 비율 및 높은 조건의 공정조건을 적용하면 함량 증가에 따른 상승효과를 기대하기 곤란함은 물론, 원가 상승을 초래하게 되므로 비경제적이며, 타정 시 오히려 제품의 형상이 제대로 성형되지 않고 쉽게 분쇄되며, 분말형 제품의 경우 미세분진의 비산이 발생할 수 있어 불리하게 된다.
본 발명에 따른 발포 조성물에는 부형제 및 안정제(분산)가 더 포함될 수 있는며, 이러한 부형제 및 분산안정제는 발포 조성물이 물에 용이하게 용해될 수 있도록 하며, 통상적으로 사용될 수 있는 이러한 분산안정제로서의 유기 또는 무기 화합물에는 특별한 제한은 없다. 예를 들면, 유기 화합물로서는 탄소수 8 미만의 저급알콜 또는 글리콜류, 탄소수 11 이상의 고급알콜류 , 요소 등이 있고, 무기화합물로서는 염화마그네슘, 염화나트륨, 염화칼슘, 질산나트륨, 과탄산소다, 과붕산소다 등이 있는데, 이들은 단독 또는 2종이상의 혼합물로 포함될 수 있다.
바람직하게는, 과탄산소다 및 과붕산소다의 혼합 형태로서 본 발명에 따른 발포 조성물에 부형제겸 안정제로 포함될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 발포 조성물에는 본 발명의 목적범위 내에서 소량의 첨가제가 더 포함될 수 있다. 예를 들면, 발포제를 물에 용해시켜 의류의 세척 또는 섬유의 유연제, 화장실 바닥, 변기 등에 뿌린 후 세척작업 또는 그곳의 악취를 마스킹하거나, 기분 좋은 향취를 부여하기 위하여 신선하고 은은한 향료가 더 첨가될 수 있으며, 항균효과를 더욱 향상시키기 위하여 항균성분이 추가로 더 첨가될 수 있다. 이외에도, 색소, 방부제, 산화방지제, 소포제 등이 더 포함될 수 있다.
본 발명에서 타정된 발포정 및 분말상의 제품 크기는 0.5g에서 100g까지 다양하게 생산할 수 있고, 제품의 용해시간은 30초에서 5분 사이에서 용해되게 다양하게 조절될 수 있다. 이러한 조건은 발포 조성물의 각 성분 배합비를 조절함으로써 용도에 맞게 조절될 수 있다.
본 발명에 따른 분말상 또는 정제상 발포 조성물은 섬유 또는 의류세탁, 표백, 유연제 및 욕실청소, 공기 및 의류의 탈취나 광범위 위생소독 등 다목적용으로 적용될 수 있으며, 본 발명의 발포 조성물로 타정 작업중 각 성분을 포함한 혼합물이 타정기에 붙지 않아 타정 작업성이 우수하고 분말 및 정제 조성물 공히 유통 중 또는 개봉시 공기와 접촉하여도 습기를 흡수하여 물러지거나 변질 가능성과 분말의 경우 분진으로 인한 비산발생이 적고 안정성이 높아 물에 용해 시에도 신속하게 발포하며 각각의 용해된 액물은 섬유 또는 의류세탁, 표백, 유연제 및 욕실청소, 공기 및 의류의 탈취나 광범위한 위생소독 등 다목적 용으로 사용하기 위한 분말 및 정제형태의 발포 조성물로 사용하기에 안정적인 효과를 갖는다.
본 발명에 따른 제조방법에 대하여 부연하면, 특정하게는 호박산, DL-주석산, DL-말산의 혼합물 성분을 제외한 모든 배합원료를 칭량한 다음 혼합하여 열풍건조 및 일정시간 동안 교반하고, 최종적으로 호박산, DL-주석산, DL-말산의 혼합물을 첨가하여 일정시간 동안 교반된 혼합재료를 이송기를 통하여 이송한 후, 타정작업 및 분말제품을 위한 작업을 수행한다.
정제의 타형공정은 비교적 저압에서 정제로 만드는 것을 포함하는 건조 저압 정제 공정이다. 너무 높은 압력으로 정제를 만들면 발포물질 함유 분말의 매트릭스를 파괴하여 각 분말 상 물질이 물에 용해되어 발포되기도 전에 정제상태에서 서로 쉽게 중화되도록 만들어, 실사용시 발포력 및 용해도를 저하시키는 반면에 너무 낮은 압력은 정제의 물성을 떨어뜨린다. 그러므로 유용한 압력은 적당한 범위에서 선택되며, 압력은 약 0.2 내지 약 0.6 ton/cm2 범위이다.
상기 공정 순서 및 조건의 범위를 초과한 정제 및 분말조성물은 정제의 경도를 약하게 하거나 분말의 분진이 쉽게 비산되고 물에 용해시 발포력을 저하시킨다.
상기 공정조건 중, 온도 및 배합은 전술한 조건 범위를 하향해서 벗어나면 배합원료에 존재하는 수분을 정제 및 분말형 제품이 제조될 때 요구되는 수분 기준에 맞출 수 없어 정제의 경도를 떨어뜨리고 분말이 서로 뭉치거나 제거되지 못한 수분의 영향으로 장기 보관 시 산 및 알칼리의 중화반응이 서서히 진행되어 실제 제품사용 시는 발포력 저하의 문제로 이어져 제품으로서의 가치를 상실할 우려가 있으며, 역으로 상기 조건의 온도 및 배합시간 범위를 상향해서 벗어나면 배합원료에 존재하는 향료성분의 변형과 이를 과도하게 증발시켜 제품의 품질을 떨어뜨리고 정제 및 분말형 제품이 제조될 때 요구되는 수분을 과도하게 빼앗아 타형 시 정제의 형태를 유지하기 어렵거나 분말의 비산분진이 증가하여 제조공정의 수율감소, 작업성의 어려움으로 제조공정지연, 제품품질 저하로 이어져 제품으로서의 가치를 상실하게 될 우려가 있다.
이하, 본 발명에 대하여 실시예 및 비교예와 시험예를 통하여 더욱 상세히 설명하기로 하나, 이는 본 발명을 예증(例證)하기 위한 것일 뿐, 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니다.
<실시예 1~2>
하기의 표 5에 나타낸 바와 같은 조성성분 및 조성비 및, 하기의 조건 및 방법으로 세탁세제 및 주방세제용 다기능성 다목적 세제로서의 발포정을 제조하였다.
평균 입경 125 ㎛의 분말상이 되도록 체망을 통해 걸러진 탄산수소나트륨과 탄산나트륨의 중량비 4:1의 혼합물에, 소디움라우릴설페이트, 코카미도프로필베타인, 폴리옥시에틸렌알킬에테르의 중량비 8:1:1의 혼합물을 첨가하고, 안정제 및 부형제로서 평균 입경 250 ㎛의 분말상 과탄산소다 및 과붕산소다의 동중량비 혼합물과, 향료를 첨가하고, 43℃에서 45분 열풍건조 및 교반하였다.
이어서, 중화제로서 분말상 호박산, DL-주석산, DL-말산의 중량비 1:1:3의 평균 입경 250 ㎛의 유기산 혼합물을 최종적으로 배합기 내에 투입하고 23℃, 습도 38%의 실온 조건에서 25분간 균질 교반하였다. 이 때, 상기한 유기산 혼합물은 탄산나트륨과 탄산수소나트륨의 혼합물: 유기산 혼합물=1:1.4의 중량 비율로 첨가하였다.
균질하게 혼합된 재료는 이송기를 통하여 이송한 후, 약 0.45 ton/cm2의 압력으로 타정작업을 수행하여, 중량이 20gr이고, 지름 3.3cm, 두께 2.5cm인 원통형의 다목적 세제용 발포정을 제조하였다.
<실시예 3~4>
하기의 표 5에 나타낸 바와 같은 조성성분 및 조성비로 하고 43℃에서 180분 열풍건조 및 교반한 것을 제외하고는, 실시예 1 및 2와 동일 조건 및 방법에 따라 세탁세제 및 주방세제용 다기능성 다목적 세제로서의 분말상 발포제를 제조하였다.
균질하게 혼합된 재료는 이송기를 통하여 이송한 후, 20gr 제품기준 약 1,200개/hr의 충진 포장 속도를 가진 배면포장기에서 분말포장 작업을 수행하여, 중량이 포장재 포함 22gr이고, 길이 17cm, 폭 3.5cm, 두께 평균 1.5cm인 바형의 다목적세제 분말형 발포제를 제조하였다.
<비교예 1~4>
하기의 표 5에 나타낸 바와 같은 조성성분 및 조성비로, 비교예 1 및 2는 실시예 1 및 2와 동일한 조건 및 방법에 따라 세탁세제 및 주방세제용 다기능성 다목적 세제로서의 발포정을, 그리고 비교예 3 및 4는 실시예 3 및 4와 동일한 조건 및 방법으로 세탁세제 및 주방세제용 다기능성 다목적 세제로서의 분말상 발포제를 제조하였다.
성 분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
탄산나트륨 6.7 7.5 7 7.2 33.5 10.5 - 40.3
탄산수소나트륨 26.8 30 28 28.8 - 42 35 10.1
호박산 9.4 10.5 9.8 10.1 - - 29.4 21.6
DL-주석산 9.4 10.5 9.8 10.1 - 22.5 - 7.2
DL-말산 28.1 31.5 29.4 30.2 28.1 7.5 - 7.2
구연산 - - - - 9.4 7.5 9.8 -
아디픽산 - - - - 9.4 - 9.8 -
소디움라우릴설페이트 8 4 4.8 5.6 8 4 - 0.7
코카미도프로필베타인 1 0.5 0.6 0.7 1 1 5.4 -
폴리옥시에틸렌알킬에테르 1 0.5 0.6 0.7 1 - 0.6 6.3
과탄산소다 4.8 2.5 5 3.3 - 2.5 - -
과붕산소다 4.7 2.4 4.9 3.2 - - 5 -
말티톨 - - - - - - 4.9 3.3
솔비톨 - - - - 4.8 - - -
프로필렌글리콜 - - - - 4.7 - - 3.2
글리세린 - - - - - 2.4 - -
향료(D-리모넨) 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
합 계(%) 100 100 100 100 100 100 100 100
<실시예 5~6>
하기의 표 6에 나타낸 바와 같은 조성성분 및 조성비 및, 하기의 조건 및 방법으로 섬유유연제용 발포정을 제조하였다.
평균 입경 125 ㎛의 분말상이 되도록 체망을 통해 걸러진 탄산수소나트륨과 탄산나트륨의 중량비 4:1의 혼합물에, 티이에이에스터쿼트(TEA Ester Quat), 코카미도프로필베타인의 중량비 3:1의 혼합물을 첨가하고, 안정제 및 부형제로서 평균 입경 250 ㎛의 분말상 과탄산소다 및 과붕산소다의 동중량비 혼합물과, 향료를 첨가하고, 43℃에서 45분 열풍건조 및 교반하였다.
이어서, 중화제로서 분말상 호박산, DL-주석산, DL-말산의 중량비 1:1:3의 평균 입경 250 ㎛의 유기산 혼합물을 최종적으로 배합기 내에 투입하고 23℃, 습도 38%의 실온 조건에서 25분간 균질 교반하였다. 이 때, 상기한 유기산 혼합물은 탄산나트륨과 탄산수소나트륨의 혼합물: 유기산 혼합물=1:1.4의 중량 비율로 첨가하였다.
균질하게 혼합된 재료는 이송기를 통하여 이송한 후, 약 0.45 ton/cm2의 압력으로 타정작업을 수행하여, 중량이 20gr이고, 지름 3.3cm, 두께 2.5cm인 원통형의 섬유유연제용 발포정을 제조하였다.
<실시예 7~8>
하기의 표 6에 나타낸 바와 같은 조성성분 및 조성비로 하고 43℃에서 180분 열풍건조 및 교반한 것을 제외하고는, 실시예 1 및 2와 동일 조건 및 방법에 따라 섬유유연제용 분말형 발포제를 제조하였다.
균질하게 혼합된 재료는 이송기를 통하여 이송한 후, 20gr 제품기준 약 1,200개/hr의 충진 포장 속도를 가진 배면포장기에서 분말포장 작업을 수행하여, 중량이 포장재 포함 22gr이고, 길이 17cm, 폭 3.5cm, 두께 평균 1.5cm인 바형의 섬유유연제용 발포제를 제조하였다.
<비교예 5~8>
하기의 표 6에 나타낸 바와 같은 조성성분 및 조성비로, 비교예 5 및 6은 실시예 5 및 6과 동일한 조건 및 방법에 따라 섬유유연제용 발포정을, 그리고 비교예 7 및 8은 실시예 7 및 8과 동일한 조건 및 방법으로 섬유유연제용 분말상 발포제를 제조하였다.
성 분 실시예 5 실시예 6 실시예 7 실시예 8 비교예 5 비교예 6 비교예 7 비교예 8
탄산나트륨 6.7 7.5 7 7.2 - 42 35 10.1
탄산수소나트륨 26.8 30 28 28.8 33.5 10.5 - 40..3
호박산 9.4 10.5 9.8 10.1 - - 29.4 21.6
DL-주석산 9.4 10.5 9.8 10.1 - 22.5 - 7.2
DL-말산 28.1 31.5 29.4 30.2 28.1 7.5 - 7.2
구연산 - - - - 9.4 7.5 9.8 -
아디픽산 - - - - 9.4 - 9.8 -
코카미도프로필베타인 2.4 1.2 1.5 1.7 7.5 - 1.5 5.3
폴리옥시에틸렌알킬에테르 - - - - - 1.2 4.5 -
TEA Ester Quat 7.5 3.7 4.5 5.3 2.4 3.7 - 1.7
과탄산소다 4.8 2.5 5 3.3 - 2.5 - -
과붕산소다 4.8 2.5 4.9 3.2 - - 5 -
말티톨 - - - - - - 4.9 3.3
솔비톨 - - - - 4.8 - - -
프로필렌글리콜 - - - - 4.8 - - 3.2
글리세린 - - - - - 2.5 - -
향료(D-리모넨) 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
합 계(%) 100 100 100 100 100 100 100 100
<실시예 9~10>
하기의 표 7에 나타낸 바와 같은 조성성분 및 조성비 및, 하기의 조건 및 방법으로 탈취제용 발포정을 제조하였다.
평균 입경 125 ㎛의 분말상이 되도록 체망을 통해 걸러진 탄산수소나트륨과 탄산나트륨의 중량비 4:1의 혼합물에, 염화세틸피리디늄 및 염화피리디늄 동중량비 혼합물을 첨가하고, 안정제 및 부형제로서 평균 입경 250 ㎛의 분말상 과탄산소다 및 과붕산소다의 동중량비 혼합물과, 향료를 첨가하고, 43℃에서 45분 열풍건조 및 교반하였다.
이어서, 중화제로서 분말상 호박산, DL-주석산, DL-말산의 중량비 1:1:3의 평균 입경 250 ㎛의 유기산 혼합물을 최종적으로 배합기 내에 투입하고 23℃, 습도 38%의 실온 조건에서 25분간 균질 교반하였다. 이 때, 상기한 유기산 혼합물은 탄산나트륨과 탄산수소나트륨의 혼합물: 유기산 혼합물=1:1.4(실시예 9), 1.4:1(실시예 10)의 중량 비율로 첨가하였다.
균질하게 혼합된 재료는 이송기를 통하여 이송한 후, 약 0.45 ton/cm2의 압력으로 타정작업을 수행하여, 중량이 20gr이고, 지름 3.3cm, 두께 2.5cm인 원통형의 탈취제용 발포정을 제조하였다.
<실시예 11~12>
하기의 표 6에 나타낸 바와 같은 조성성분 및 조성비로 하고 43℃에서 180분 열풍건조 및 교반한 것을 제외하고는, 실시예 1 및 2와 동일 조건 및 방법에 따라 섬유유연제용 분말형 발포제를 제조하였다.
균질하게 혼합된 재료는 이송기를 통하여 이송한 후, 20gr 제품기준 약 1,200개/hr의 충진 포장 속도를 가진 배면포장기에서 분말포장 작업을 수행하여, 중량이 포장재 포함 22gr이고, 길이 17cm, 폭 3.5cm, 두께 평균 1.5cm인 바형의 탈취제용 분말형 발포제를 제조하였다.
<비교예 9~12>
하기의 표 7에 나타낸 바와 같은 조성성분 및 조성비로, 비교예 9 및 10은 실시예 9 및 10과 동일한 조건 및 방법에 따라 섬유유연제용 발포정을, 그리고 비교예 11 및 12는 실시예 11 및 12와 동일한 조건 및 방법으로 섬유유연제용 분말상 발포제를 제조하였다.
성 분 실시예 9 실시예 10 실시예 11 실시예 12 비교예 9 비교예 10 비교예 11 비교예 12
탄산나트륨 8.1 11.1 7.7 10.3 - 44.3 38.3 10.3
탄산수소나트륨 32.6 44.3 30.6 41 40.7 11.1 - 41
호박산 11.4 7.9 10.7 7.4 - - 32.2 21.9
DL-주석산 11.4 7.9 10.7 7.4 - 23.7 - 7.4
DL-말산 34.2 23.7 32.2 21.9 34.2 7.9 - 7.4
구연산 - - - - 11.4 7.9 10.7 -
아디픽산 - - - - 11.4 - 10.7 -
세틸피리디늄 0.1 0.4 0.7 1 - 0.8 - 1
염화세틸피리디늄 0.1 0.4 0.7 1 0.2 - 0.7 -
벤잘코늄클로라이드 - - - - - - 0.7 1
과탄산소다 1 2.1 3.3 5 - 2.1 - -
과붕산소다 1 2.1 3.3 4.9 - - 3.3 -
말티톨 - - - - - - 3.3 4.9
솔비톨 - - - - 1 - - -
프로필렌글리콜 - - - - 1 - - 5
글리세린 - - - - - 2.1 - -
향료(D-리모넨) 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
합 계(%) 100 100 100 100 100 100 100 100
전술한 실시예와 비교예에 따라 제조된 발포 조성물에 대하여 다음과 같은 시험을 행하였다.
시험예 1 : 항균력 시험
KS 0693 - 1990 시험법에 의거 시험액은 20gr 중량의 고형 살균발포제를 1리터의 멸균수돗물을 이용하여 녹이고 이것을 다시 멸균수돗물로 100배 희석한 것을 Staphylococcus aureus를 균주로 하여 106 마리를 접종하고 이에 대한 항균도를 측정하였다.
항균력은 하기의 표 8에 나타낸 바와 같이 판정하였으며, 각각의 실시예 1 내지 12 및 비교예 1 내지 12의 결과를 표 20, 표 21 및, 표 22에 나타낸다.
판정 매우우수(◎) 우수(○) 보통(△) 불량(×)
항균력(미생물잔량) 103이하 104이하 105이하 변화없음
시험예 2 : 살균력 시험
고정농도시험법(TI 10-001)에 의거 시험액과 대조시험액(멸균생리식염수)을 멸균한 용기에 넣고, 전배양한 시험균액을 각각 접종하였다(시험액:균액=10:1). 여기서 시험액은 20gr 중량의 고형 살균발포제를 1리터의 멸균수돗물을 이용하여 녹인 것을 다시 멸균수돗물로 100배 희석한 것이다.
접종 즉시 대조시험액에서 일부를 채취하여 균수를 확인하고 접종 30초 후에 시험액과 대조시험액에서 일부를 채취하여 균수를 확인한 살균력은 아래의 공식에 따라 백분율로 나타냈으며, 시험균주는 Escherichia coli(ATCC 8739), Staphylococcus aureus(ATCC 6538), Salmonella typhimurium(KCTC 1925), Pseudomonas aeruginosa(ATCC 9027) 총 4종이며, 각 균주에 대한 살균력은 평균하여 나타냈다.
살균력은 하기의 표 9에 나타낸 바와 같이 판정하였으며, 각각의 실시예 1 내지 12 및 비교예 1 내지 12의 결과를 표 20, 표 21 및, 표 22에 나타낸다.
살균력(%) = ( A-B ) / A * 100
여기서, A : 일정시간 접촉 후 대조시험액으로 부터의 균수
B : 일정시간 접촉 후 시험액으로 부터의 균수
판정 매우우수(◎) 우수(○) 보통(△) 불량(×)
살균력 99.9% 이상 90%~99% 80%~89% 80% 미만
시험예 3: 탈취력 시험
일상생활에서 쉽게 접할 수 있는 불쾌취인 염기성 취기, 휘산성 취기, 산성 취기 등에 대해 각 조성물로서 검지관법에 의한 탈취 효과를 3회 이상 반복하여 평가하였다.
염기성취기로는 대표적인 암모니아, 트리메틸아민, 휘산성 취기로는 아세트알데히드, 산성취기로는 메틸 머캅탄 등에 대해 실험을 실시하였다.
본 실험에 사용된 검지관은GASTEC 사제, no.71, 92, 180으로써 각각 메틸머캅탄, 아세트 알데히드, 아민류용의 지정 검지관을 사용하였다.
탈취력은 하기의 표 10에 나타낸 바와 같이 판정하였으며, 각각의 실시예 1 내지 12 및 비교예 1 내지 12의 결과를 표 20, 표 21 및, 표 22에 나타낸다.
판정 매우우수(◎) 우수(○) 보통(△) 불량(×)
탈취력 90%이상 90%~70% 70%~50% 50%미만
시험예 4 : 피부자극성 시험
피부 자극성 시험은 건강한 남녀 각 10명씩의 팔의 내측 피부상박에 20gr 중량의 고형 살균발포제를 1리터의 멸균수돗물을 이용하여 녹인 것을 다시 멸균수돗물로 100배 희석한 시험액을 첩포지(patch sheet)에 적셔 기준 첩포지(blank patch sheet)와 함께 매일 8시간씩 5일 동안 첩포(patch)한 후 첩포 부위의 피부자극성을 기준 첩포지와 비교 평가하여 육안 판정하였다.
모든 피부자극실험값은 물에 의한 피부자극수치를 기준치로 정하고 비교하였으며, 물에 의한 피부자극은 "흔적 없음"으로 매우 우수한 값을 갖는 기준으로 설정하였다.
피부자극성 점수는 하기의 표 11에 나타낸 바와 같이 판정하였으며, 각각의 실시예 1 내지 12 및 비교예 1 내지 12의 결과를 표 20, 표 21 및, 표 22에 나타낸다.
판정 매우우수(◎) 우수(○) 보통(△) 불량(×)
피부자극성 점수 4.5 이상 3.5 ~ 4.5 2.5 ~ 3.5 2.5 미만
시험예 5 : 경도 시험
정제의 경도는 직경 5.2cm, 높이 100cm의 플라스틱 관형내 밑쪽에 중량이 20gr이고, 지름 3.3cm, 두께 2.5cm인 원통형의 실시예 및 비교예에서 각각 제조된 발포정을 위치시키고 플라스틱 관형내 최상단 부위에 또 다른 직경 4.5cm, 높이 8.5cm, 무게 80gr의 플라스틱 원통을 자유낙하속도로 떨어뜨려 정제가 파괴되거나 표면의 흠집여부 정도를 평가하여 하기의 표 12에 나타낸 바와 같이 판정하였으며, 각각의 실시예 1 내지 12 및 비교예 1 내지 12의 결과를 표 20, 표 21 및, 표 22에 나타낸다.
판정 매우우수(◎) 우수(○) 보통(△) 불량(×)
경도(Hardness) 흠집 및 깨짐 없음 표면에 약간 흡집 많은 흡집과 일부 깨짐 많은 흠집과 깨짐
시험예 6 : 타정성(이형성) 시험
각 실시예 및 비교예에서 제조된 발포 조성물을 이용하여 타정 작업시 혼합물이 금형에 부착되는지 시험하였다. 타정작업성이 우수한 것은 타정 작업중 조성물이 금형에 부착되지 않았으나, 타정작업성이 불량한 것은 혼합물이 타정기의 금형에 부착되어 타정 작업을 원만하게 진행할 수 없었다.
각 실시예 및 비교예의 발포 조성물을 숙련된 타정작업자의 평가 시험에 의하여 금형과의 부착정도를 타정 작업 점수로써 최저 1점에서 5점까지 부여하게 하고 이것을 3회 이상 반복하여 그 평균값으로써 타정성 시험의 결과를 측정하였다.
타정성 평가 기준은 비교예의 제품에 대한 타정성 양호 효과를 타정성 시험 점수로 부여하고 하기의 표 13에 나타낸 바와 같이 판정하였으며, 각각의 실시예 1 내지 12 및 비교예 1 내지 12의 결과를 표 20, 표 21 및, 표 22에 나타낸다.
판정 매우우수(◎) 우수(○) 보통(△) 불량(×)
타정성 점수 4.5 이상 3.5 ~ 4.5 2.5 ~ 3.5 2.5 미만
시험예 7 : 용해도 시험
용해 시간을 측정하기 위해서 상기의 실시예와 비교예에서 제조된 20gr의 분말 및 정제형의 시편들을 상온에서 1L의 20℃물에 용해시켜 각각의 분말 및 정제형의 시편들이 완전히 용해될 때까지의 시간을 측정하여, 각 시료들이 용해되는 평균 시간대를 분단위로 구분하여 판정하였다.
각 시료가 물에 완전 용해되었다고 판단되는 시점의 기준은 용기 내측 밑바닥 면에 시편의 일부분이 침전되었거나 용기 윗부분으로 떠오르는 시편이 있을 시 이것이 완전 용해되는 시점을 완료로 판단하였다.
각 시료에 대한 상기 용해도 시험을 동조건에서 3회 반복 실시하여 평균 시간대를 측정하였다.
이를 하기의 표 14에 나타낸 바와 같이 판정하였으며, 각각의 실시예 1 내지 12 및 비교예 1 내지 12의 결과를 표 20, 표 21 및, 표 22에 나타낸다.
판정 매우우수(◎) 우수(○) 보통(△) 불량(×)
용해도 5분 이하 5~8분 8~14분 15분 이상
시험예 8 : 세척력 시험
KS M 2715 의류용 합성세제에 따른 옷깃오염포를 사용하였을 때 세척력 판정방법으로 3인 또는 그 이상의 관찰자가 표면색의 비교방법 (KS A 0065)에 준하여 육안으로 지표세제 (KS M 2709)로 세탁한 오염포와 공시세제로 세탁한 오염포를 비교하여 우열을 판정하고 다음 구분에 따라 점수를 매겼다. 모든 시료에 대하여 평가한 결과는 쉐페의 이쌍비교법에 준하여 해석하고 유의차 검정을 하여 위험율 5%에서 유의차가 없을 때와 있을 때의 평가점의 합이 0 이상일 때를 지표세제와 동등 이상으로 하기의 표 15에 나타낸 바와 같이 판정하였으며, 그 결과를 표 20, 표 21 및, 표 22에 나타낸다.
판정 매우우수(◎) 우수(○) 보통(△) 불량(×) 매우 불량(××)
세척력 점수 +2 +1 0 -1 -2
시험예 9 : 유연력 시험
먼저 각 실시예 및 비교예의 유연제 시료 20g을 수돗물 4리터에 용해한 후 1분 동안 시판 100%의 면 타올을 넣고 충분히 침적시켜, 이를 적절히 탈수하고, 2차로 4 리터의 수돗물로 헹군 다음 탈수, 건조 과정을 거치는 것으로 면 타올을 유연 처리하였다.
유연 처리된 면타올을 20℃, 65% RH조건에서 24시간 컨디셔닝(conditioning)시킨 다음 숙련된 패널(panelist)의 관능 평가 시험에 의하여 촉감정도를 유연 점수로써 최저 1점에서 5점까지 부여하게 하고 이것을 3회 이상 반복하여 그 평균값으로써 유연 효과를 측정하였다.
유연성 평가 기준은 비교예에 대한 유연 효과를 유연 점수로 부여하고 하기의 표 16에 나타낸 바와 같이 판정하였으며, 그 결과를 표 20, 표 21 및, 표 22에 나타낸다.
판정 매우우수(◎) 우수(○) 보통(△) 불량(×)
유연효과 점수 4.5 이상 3.5 ~ 4.5 2.5 ~ 3.5 2.5 미만
시험예 10 : 정전기 방지 시험(마찰 대전압)
KS K-0950의 염색 견뢰도 시험용 백 면포, 백 폴리에스테르포, 나일론포(한국의류시험연구원 제작)를 각각 4×6cm의 크기로 절단하고, 상기 시험예 9의 방법과 동일하게 유연 처리하고 20℃, 65% RH조건에서 24시간 컨디셔닝한 다음 시료포를 일본 DAIEI KAGAKU사 제품인 Rotary Static Tester 기기를 이용하여 KS K-0555B 시험방법으로 60초 동안 600RPM으로 회전 마찰시켜 발생된 대전압을 측정하고 3회 이상 반복 실험하여 정전기 방지성을 측정하였다.
하기의 표 17에 나타낸 바와 같이 정전기 방지성을 판정하였으며, 그 결과를 표 20, 표 21, 표 22에 나타내었다.
판정 매우우수(◎) 우수(○) 보통(△) 불량(×)
정전기 방지력 50sec 이하 50 ~ 100sec 100 ~ 200sec 200sec 이상
시험예 11 : 비산분진 안정성 시험
내경 3cm , 높이 25cm의 투명유리관에 실시예 및 비교예에서 제조된 분말형 세제 20gr을 칭량하여 넣고 윗부분을 고무마개로 막고, 시료가 담긴 유리관의 윗면을 아래로 하여 바닥에 거꾸로 세워 분말시료가 일시에 유리관 내의 밑부분으로 떨어지며 위로 비산분진을 일으키도록 하였다.
이때 윗부분의 비산분진이 아래로 내려와 안정화되는데 소요되는 시간을 측정한 결과를 1회로 하고 반대로 이의 동작을 합하여 총 10회 반복하여 평균치를 도출하여 실시예 및 비교예의 분말세제를 대상으로 한 비산분진의 많고 적음을 상호비교 측정하였다.
하기의 표 18은 비산분진 안정성의 판정기준표이며, 그 판정기준에 따른 결과를 표 20, 표 21, 표 22에 나타낸다.
판정 매우우수(◎) 우수(○) 보통(△) 불량(×)
비산분진 안정성 시험
(비산분진 소멸시간)		 1 ~ 2 sec 3 ~ 5 sec 6 ~ 9 sec 10 ~ 14 sec
시험예 12 : 적재하중(분말의 뭉침성) 시험
가로 4cm , 세로 4cm , 높이 4cm의 정사각 스테인레스스틸 재질의 윗면이 열려 있는 용기 내에 실시예 및 비교예에서 제조된 분말세제 시료 20gr을 칭량하여 넣고 위쪽 표면을 골고루 펴 준 다음 가로 3.7cm , 세로 3.7cm , 높이 3.7cm의 정사각 플라스틱 재질의 누름판을 스테인레스스틸 용기 내에 끼우고 그 위에 1 kg 중량의 저울추를 온도 25℃, 습도 55% 조건 하에서 24시간 동안 올려놓아 용기 내에 형성된 분말의 뭉침상태, 용기를 거꾸로 엎어 놓았을 때 분말의 흐름성 등을 상호비교 측정하였다.
하기의 표 19는 분말의 뭉침성 정도를 판정하는 기준표이며, 기준표에 따라 판정한 결과를 표 20, 표 21, 표 22에 나타낸다.
판정 매우우수(◎) 우수(○) 보통(△) 불량(×)
적재하중시험
(분말뭉침성시험)		 뭉침성이 없고 흐름성이 양호함. 뭉침성이 없고
흐름성도 좋으나
밑면 일부 가루가 고착됨		 뭉침성이 조금있고
밑면, 구석부분
일부 고착, 충격시
흐름		 뭉침성이 다소
있거나 밑면 완전
고착, 흐름성불량
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
항균력 시험 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ × ◎ ×
살균력 시험 ◎ ○ ○ ○ ◎ × ◎ ×
탈취력 시험 △ △ △ △ △ △ △ △
피부자극성시험 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
경도 시험 ◎ ○ - - △ ○ - -
타형성 시험 ◎ ◎ - - ○ × - -
용해도 시험 ◎ ◎ ◎ ◎ × ○ × ○
세척력 시험 ◎ ○ ○ ◎ ◎ ○ × ×
유연력 시험 - - - - - - - -
정전기방지시험 - - - - - - - -
비산분진안정성시험 - - ◎ ◎ - - △ ○
적재하중시험
(분말뭉침성시험)		 - - ○ ○ - - × ○
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
항균력 시험 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ × ◎ ×
살균력 시험 ◎ ○ ○ ○ ◎ × ◎ ×
탈취력 시험 △ △ △ △ △ △ △ △
피부자극성시험 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
경도 시험 ◎ ○ - - △ ○ - -
타형성 시험 ◎ ◎ - - ○ × - -
용해도 시험 ◎ ◎ ◎ ◎ × ○ × ○
세척력 시험 ◎ ○ ○ ◎ ◎ ○ × ×
유연력 시험 - - - - - - - -
정전기방지시험 - - - - - - - -
비산분진안정성시험 - - ◎ ◎ - - △ ○
적재하중시험
(분말뭉침성시험)		 - - ○ ○ - - × ○
구분 실시예
9		 실시예 10 실시예 11 실시예 12 비교예
9		 비교예 10 비교예
11		 비교예 12
항균력 시험 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
살균력 시험 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
탈취력 시험 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
피부자극성시험 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
경도 시험 ○ ○ - - × × - -
타형성 시험 ◎ ◎ - - ◎ × - -
용해도 시험 ◎ ◎ ◎ ◎ × ◎ × ◎
세척력 시험 - - - - - - - -
유연력 시험 ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ ○
정전기방지시험 ○ ○ ○ ◎ ○ ○ △ ○
비산분진안정성시험 - - ◎ ◎ - - ○ ○
적재하중시험
(분말뭉침성시험)		 - - ◎ ◎ - - × ×

Claims (22)

  1. 알칼리 화합물 20∼50 중량%, 산성 화합물로서의 탄소수 4∼22의 유기산 30∼70 중량%, 안정제 및 부형제 1∼10 중량%, 계면활성제 0.1~10 중량% 및, 향료 0.1~1 중량%로 구성되는 안정성이 강화된 발포 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기한 알칼리 화합물이 탄산수소나트륨, 탄산나트륨, 아염소산나트륨, 크롬산나트륨, 구연산나트륨, 개미산나트륨, 글로콘산나트륨, 헥사플루오로규산나트륨, 젖산나트륨, 라우릴황산나트륨, 살리실산나트륨, 아셀렌산나트륨, 황산나트륨 및, 주석산나트륨으로 이루어지는 군(群)으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물인 안정성이 강화된 발포 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기한 산성 화합물로서의 탄소수 4∼22의 유기산이 호박산, 설파민산, 아디핀산, 카프린산, 라우르산, 개미산, 글루타민산, 글리콜산, 말산, 아스콜빈, 미리스트산, 올레인산, 세바신산, 푸말산, 젖산 및, 주석산으로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 유기산인 안정성이 강화된 발포 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기한 안정제 및 부형제가 과탄산소다, 과붕산소다, 말티톨, 소르비톨 및, 말토오스로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물인 안정성이 강화된 발포 조성물.
  5. 제2항에 있어서, 상기한 알칼리 화합물이 탄산수소나트륨과 탄산나트륨의 혼합물인 안정성이 강화된 발포 조성물.
  6. 제4항에 있어서, 상기한 알칼리 화합물이 탄산수소나트륨과 탄산나트륨의 중량비로 4:1의 혼합물인 안정성이 강화된 발포 조성물.
  7. 제3항에 있어서, 상기한 산성 화합물로서의 탄소수 4∼22의 유기산이 말산, 호박산 및, 주석산의 혼합물인 안정성이 강화된 발포 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 상기한 산성 화합물로서의 탄소수 4∼22의 유기산이 말산, 호박산 및, 주석산의 중량비 3:1:1의 혼합물인 안정성이 강화된 발포 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 상기한 계면활성제가 음이온 계면활성제, 비이온 계면활성제 및 양성 계면활성제의 혼합물로서, 전 조성물 중량 기준으로 0.5~10중량% 로 포함되고, 상기한 발포 조성물이 세척제 또는 다목적 세정제인 안정성이 강화된 발포 조성물.
  10. 제9항에 있어서, 상기한 계면활성제가 음이온 계면활성제, 비이온 계면활성제 및 양성 계면활성제가 중량비 8:1:1의 혼합물인 안정성이 강화된 발포 조성물.
  11. 제1항에 있어서, 상기한 계면활성제가 양이온 계면활성제 및 양성 계면활성제의 혼합물로서, 전 조성물 중량 기준으로 0.5~10중량%로 포함되고, 상기한 발포 조성물이 섬유 유연제인 안정성이 강화된 발포 조성물.
  12. 제11항에 있어서, 상기한 계면활성제가 양이온 계면활성제 및 양성 계면활성제의 중량비 3:1의 혼합물인 안정성이 강화된 발포 조성물.
  13. 제1항에 있어서, 상기한 계면활성제가 양이온 계면활성제 단독으로서 전 조성물 중량 기준으로 0.1~2 중량% 포함되고, 상기한 발포 조성물이 탈취제인 안정성이 강화된 발포 조성물.
  14. 제1항에 있어서, 상기한 알칼리 화합물에 대한 중화제로서의 산성 화합물인 탄소수 4∼22의 유기산이 중량비 1:1.4로 중화되어 있는 안정성이 강화된 발포 조성물.
  15. 제11항에 있어서, 상기한 양이온 계면활성제가 염화세틸피리디늄, 염화피리디늄, TEA Ester Quat(quternary ammonium salt) 및, 알킬디메틸벤질암모늄클로라이드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 양이온 계면활성제인 안정성이 강화된 발포 조성물.
  16. 제13항에 있어서, 상기한 양이온 계면활성제가 염화세틸피리디늄, 염화피리디늄, 또는 이들의 혼합물인 안정성이 강화된 발포 조성물.
  17. 제9항 또는 제11항에 있어서, 상기한 양성 계면활성제가 도데실디아미노에틸렌, 코코미도프로필베타인, 또는 이들의 혼합물인 안정성이 강화된 발포 조성물.
  18. 제9항에 있어서, 상기한 음이온 계면활성제가 고급지방산 비누, 알킬황산에스테르염, 폴리옥시에틸렌알킬에스테르황산염, 아실메틸타우레이트, 알킬에테르인산염 및, 아실아미노인산염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 음이온 계면활성제이고; 상기한 비이온 계면활성제가 폴리옥시에틸렌알킬에스테르, 폴리옥시솔비탄알킬레이트, 폴리옥시에틸렌경화피마자유에스테르, 에틸렌옥사이드/프로필렌옥사이드 공중합체, 에틸렌옥사이드 부가 솔비탄 고급지방산 모노 에스테르, 에틸렌옥사이드 부가 경화피마자유로부터 선택되는 적어도 1종의 비이온 계면활성제인 안정성이 강화된 발포 조성물.
  19. 제1항에 있어서, 상기한 발포 조성물이 결합제로서 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 에틸렌글리콜, 글리세린 및, 폴리에틸렌알킬에테르로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 결합제를 전 조성물 중량 기준으로 0.5~1중량% 더욱 포함하는 안정성이 강화된 발포 조성물.
  20. 제1항에 있어서, 상기한 발포 조성물이 분말상 또는 정제상인 안정성이 강화된 발포 조성물.
  21. 하기의 단계로 구성되는 제1항에 따른 정제 형태의 안정성이 강화된 발포 조성물의 제조방법:
    (A) 분말 알칼리 화합물 20∼50 중량%에 액상의 계면활성제 0.1~10 중량%, 안정제 및 부형제 1∼10 중량%, 향료 0.1~1 중량%를 분사하고, 40~45℃에서 30분~1시간 건조 및 교반하는 단계;
    (B) 건조 및 교반 혼합물에 산성 화합물로서의 탄소수 4∼22의 유기산30∼70 중량%를 투입하고 균질하게 혼합하는 단계; 및
    (C) 혼합물을 타정하는 단계.
  22. 하기의 단계로 구성되는 제1항에 따른 분말 형태의 안정성이 강화된 발포 조성물의 제조방법:
    (A) 분말 알칼리 화합물 20∼50 중량%에 액상의 계면활성제 0.1~10 중량%, 안정제 및 부형제 1∼10 중량%, 향료 0.1~1 중량%를 분사하고, 40~45℃에서 3시간~3시간 30분간 건조 및 교반하는 단계; 및
    (B) 건조 및 교반 혼합물에 산성 화합물로서의 탄소수 4∼22의 유기산30∼70 중량%를 투입하고 균질하게 혼합하는 단계.
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