KR20150125699A - 색상-보호 세제 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 착색된 텍스타일을 세척하는 데 사용될 때의 세제의 색상 보호 특성을 개선하기 위한 것이다. 이는 염료를 사용하여 분자적으로 각인된 중합체를 사용하여 실질적으로 달성된다.
Description
본 발명은 텍스타일의 세척에서 염료 전이-억제 활성 물질로서의 특정한 분자적으로 각인된 중합체의 용도, 상기 중합체를 함유하는 세제, 및 분자적으로 각인된 중합체에 관한 것이다.
세척 과정에 필수적인 성분, 예컨대 계면활성제 및 빌더 물질 이외에도, 세제는 일반적으로 세척 보조제라는 용어 하에 함께 그룹화될 수 있는 추가의 성분을 함유하며, 이에 따라 다양한 그룹의 활성 물질, 예컨대 거품 조절제, 그레잉 억제제(graying inhibitor), 표백제, 표백 활성화제, 및 효소를 포함한다. 이러한 보조제는 또한 염색된 텍스타일이 세척 후에 변화된 색상 외관을 갖는 것을 방지하도록 의도된 물질을 포함한다. 세척된, 즉 깨끗한 텍스타일의 색상 외관에서의 상기 변화는 한편으로는 세척 과정에 의해 텍스타일로부터 제거되는 염료 성분 ("퇴색"), 및 다른 한편으로는 텍스타일 상에 침착되는 상이한 색상의 텍스타일로부터 용해되어 나온 염료 ("변색")에 기인한 것일 수 있다. 변색 측면은 또한 염색되지 않은 세탁물의 경우에 이들을 착색된 세탁물과 함께 세척할 때에도 작용할 수 있다. 전형적으로 계면활성제를 함유하는 수성 시스템으로 처리함으로써 텍스타일로부터 때를 제거하는 것의 이들 바람직하지 않은 부작용을 방지하기 위해, 세제는, 특히 이것이 착색된 텍스타일을 세척하기 위한 소위 색상 세제로서 제공되는 경우에, 텍스타일로부터의 염료의 용해를 정지시키거나 또는 적어도 텍스타일 상에 세척액 중에 존재하는 용해되어 나온 염료가 침착되는 것을 방지하도록 의도된 활성 성분을 함유한다. 전형적으로 사용되는 중합체 중 다수는, 이들이 염색된 섬유로부터 보다 높은 정도로 염료를 끌어당기게 하는 염료에 대한 고친화도를 가지므로, 보다 많은 색상 손실이 발생한다.
15,000 g/mol 내지 50,000 g/mol의 분자량을 갖는 염료 전이-방지 폴리비닐피롤리돈이 유럽 특허 출원 EP 0 262 897에 공지되어 있으며, 1,000,000 g/mol 초과의 분자량을 갖는 염료 전이-방지 폴리비닐피롤리돈이 국제 특허 출원 WO 95/06098에 공지되어 있다. 독일 특허 출원 DE 28 14 287 또는 DE 38 03 630 또는 국제 특허 출원 WO 94/10281, WO 94/26796, WO 95/03388, 및 WO 95/03382에 공지된 N-비닐이미다졸/N-비닐피롤리돈 공중합체, 독일 특허 출원 DE 28 14 329에 공지된 폴리비닐옥사졸리돈, 유럽 특허 출원 EP 610 846에 공지된 비닐 단량체 및 카르복실산 아미드 기재의 공중합체, 국제 특허 출원 WO 95/09194에 공지된 피롤리돈 기-함유 폴리에스테르 및 폴리아미드, 국제 특허 출원 WO 94/29422에 공지된 그래프팅된 폴리아미도아민 및 폴리에틸렌이민, 독일 특허 출원 DE 43 28 254에 공지된 2급 아민으로부터의 아미드 기를 갖는 중합체, 및 국제 특허 출원 WO 94/02579 또는 유럽 특허 출원 EP 0 135 217에 공지된 폴리아민-N-옥시드 중합체가 또한 염료 전이-방지 활성 물질로서 제안된 바 있다.
본 발명에 이르러, 놀랍게도 하기 정의된 특정 중합체가, 중합체를 제조하기 위한 중합이 염료의 존재 하에 수행되는 경우에, 세제에 사용될 때 예상외로 높은 색상 전이 억제를 유도하는 것으로 밝혀졌다.
본 발명에 의해 다루어지는 문제는, 특히 계면활성제-함유 수용액 중에서 함께 세척될 때, 착색된 텍스타일로부터 염색되지 않거나 또는 상이하게 착색된 텍스타일로의 텍스타일 염료의 전이를 방지하기 위한, 염료를 사용하여 분자적으로 각인된 에틸렌계 불포화 단량체의 중합체의 용도이다.
분자 각인은 전형적으로 하기 단계: (1) 표적 분자 또는 그의 구조 유사체일 수 있는 주형 화합물을 용액 중에서 관능성 단량체 또는 다수의 단량체와 접촉시켜 주형-단량체 복합체를 형성하고; (2) 주형-단량체 복합체를 임의로 다른, 임의로는 가교된 단량체와 함께 중합시켜 그 안에 주형 화합물이 함유된 중합체 매트릭스를 형성하고; (3) 주형 화합물을, 특히 추출에 의해 중합체 매트릭스로부터 제거하여 분자적으로 각인된 중합체를 남기는 단계를 포함한다. 분자적으로 각인된 중합체가 고체로서 축적되는 경우에는, 목적 입자 크기 및 입자 크기 분포를 갖는 분자적으로 각인된 중합체를 수득하기 위해 임의로 분쇄 또는 체질(sieving) 과정을 단계 (3) 이후에 또는 바람직하게는 이전에 도입시킬 수 있다.
본 발명에 따라 사용되는 중합체는 바람직하게는, 특히 아크릴산, 메타크릴산, 에타크릴산, 디메틸아크릴산, 말레산, 메틸렌말론산, 크로톤산, 푸마르산, 이타콘산, 소르브산, 안젤산, 신남산, 스티릴아크릴산, 시트라콘산, 글루타콘산, 아코니트산, 페닐아크릴산, 비닐벤조산, 및 메사콘산, 및 그의 혼합물을 포함하는 모노- 또는 폴리에틸렌계 불포화 모노-, 디-, 또는 트리카르복실산, 및/또는 그의 에스테르, 예컨대 예를 들어 2-히드록시에틸 메타크릴레이트, N,N-디에틸아미노에틸 메타크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 및 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트의 자유 라디칼 중합에 의해 수득가능하다. 원하는 경우에, 카르복실산 또는 에스테르 관능성을 갖지 않는 하나 이상의 추가의 단량체, 예컨대 예를 들어 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 2-비닐피리딘, 4-비닐피리딘, N,N,N-트리메틸-N-(4-비닐벤질)암모늄 클로라이드, 비닐피롤리돈, 비닐이미다졸, N-벤질-N'-비닐이미다졸리늄 브로마이드, 디비닐벤젠, 메틸렌비스아크릴아미드, 스티렌, 시아노스티렌, 및 아크릴로니트릴, 및 그의 혼합물이 사용될 수 있다.
자유 라디칼 중합을 하나 이상의 염료의 존재 하에 수행하는 것이 중합체를 분자적으로 각인시키기 위해 필수적이다. 중합 후에, 염료는 분자적으로 각인된 중합체로부터 제거된다.
섬유 및 텍스타일 제조에 사용되는 염료가 분자 각인에 적합할 수 있다. 분자 각인은 특히 아조 염료, 예컨대 예를 들어 디스퍼스(Disperse) 옐로우 8, 디스퍼스 옐로우 64, 및 디스퍼스 블랙 2, 반응성 염료, 예컨대 예를 들어 리액티브(Reactive) 블랙 5, 리액티브 레드 35, 리액티브 오렌지 96, 리액티브 옐로우 17, 및 리액티브 레드 194, 직접 염료, 예컨대 예를 들어 다이렉트(Direct) 오렌지 29, 다이렉트 블랙 22, 다이렉트 레드 80, 다이렉트 레드 84, 다이렉트 레드 194, 다이렉트 레드 81, 다이렉트 레드 32, 다이렉트 블루 162, 다이렉트 블루 159, 다이렉트 바이올렛 9, 및 피그먼트(Pigment) 레드 38, 및 안료 염료, 예컨대 예를 들어 인디고, 피그먼트 오렌지 5, 피그먼트 오렌지 13, 피그먼트 옐로우 154, 및 피그먼트 레드 184, 및 그의 혼합물을 사용하여 수행된다. 바람직하게는, 아조 염료 부류로부터의 하나 이상의 염료가 분자 각인에 사용된다. 크리스탈 블루(Crystal Blue), 인디고, 및 그의 혼합물이 또한 분자 각인에 바람직하게 사용된다.
자유 라디칼 중합에서의 염료는 바람직하게는 단량체의 총합을 기준으로 0.1 mol % 내지 20 mol %, 특히 1 mol % 내지 10 mol %의 양으로 사용된다.
바람직하게는, 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 또는 이들 산의 염, 특히 알칼리 염, 또는 에스테르, 특히 알킬 및/또는 히드록시알킬 에스테르, 및 말레산 무수물, 및 그의 혼합물이 중합체를 제조하기 위해 사용된다. 추가의 바람직한 실시양태에서, 또한 적어도 가교된 디에틸렌계 불포화 단량체가 중합에서 존재한다.
바람직한 중합체는 알킬 또는 히드록시알킬 에스테르, 특히 메틸, 에틸, 히드록시에틸, 또는 히드록시프로필 에스테르, 상술한 불포화 카르복실산, 특히 아크릴산 또는 메타크릴산의 자유 라디칼 중합에 의해 수득가능한 중합 생성물, 및 상술한 산과 상술한 에스테르의 공중합 생성물을 포함한다. 히드록시에틸 메타크릴레이트 및 메타크릴산의 공중합체가 특히 바람직하다. 본 발명에 따라 사용되는 중합체의 바람직한 실시양태는 다중불포화, 특히 이중불포화 단량체, 특히 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트의 존재로 인해 중합 동안 가교되어 존재하는 것들을 포함한다.
중합은 용액으로부터 침전, 에멀젼, 또는 현탁 중합으로서 수행될 수 있으며, 2종 이상의 단량체가 존재하는 경우에는 무작위 또는 블록 공중합으로서 수행될 수 있다.
본 발명의 추가의 주제는 단량체 메타크릴산 및 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 또는 단량체 N,N-디메틸아미노에틸 메타크릴레이트 및 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 또는 단량체 메틸 메타크릴레이트 및 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트의 자유 라디칼 중합 동안 염료 애시드 블루(Acid Blue) 113 및/또는 인디고를 사용한 분자 각인에 의해 수득가능한 분자적으로 각인된 중합체이다.
텍스타일에서 세척되어 나온 염료에 의한 백색 또는 또한 상이하게 착색된 텍스타일의 얼룩의 방지가 특히 확연하다. 분자적으로 각인된 염료 전이-억제 중합체는 색상 일관성의 상술한 측면 둘 다에 기여하는데; 즉, 이것은, 특히 백색 텍스타일을 세척할 때의 얼룩 방지 효과가 가장 확연하기는 하지만, 변색 및 퇴색 둘 다를 방지한다. 따라서, 본 발명의 추가의 주제는, 특히 계면활성제-함유 수용액 중에서 세척될 때 텍스타일의 색상 외관에서의 변화를 방지하기 위한, 상술한 분자적으로 각인된 중합체의 용도, 및 상술한 분자적으로 각인된 중합체를 함유하는 세제이다. 그러한 이유로, 색상 외관에서의 변화는 때묻은 텍스타일과 깨끗한 텍스타일 사이의 차이로서 이해되는 것이 아니라, 오히려 세척 전후의 깨끗한 텍스타일 사이의 차이로서 이해되어야 한다. 상술한 분자적으로 각인된 중합체가 합성 섬유 또는 면으로 제조된 텍스타일의 경우에 특히 확연한 색상-보호 효과를 갖고, 합성 섬유 또는 면으로 제조되거나 또는 일정 비율의 합성 섬유 또는 면으로 제조된 텍스타일의 얼룩을 방지한다는 것은 추가의 장점으로 여겨질 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 염료 전이 억제제는 바람직하게는 합성 섬유 또는 면으로 제조되거나 또는 일정 비율의 합성 섬유 또는 면으로 제조된 텍스타일로의 염료 전이를 방지하는 데 사용된다.
본 발명의 추가의 주제는, 상술한 분자적으로 각인된 중합체를 함유하는 계면활성제-함유 수용액을 사용하는 것을 특징으로 하는, 착색된 텍스타일을 계면활성제-함유 수용액 중에서 세척하는 방법이다. 가장 단순한 형태의 방법은 세척을 필요로 하는 텍스타일을 수성 액체와 접촉시킴으로써 실현되며, 여기서 통상의 세탁기를 사용하거나 또는 세척을 손으로 수행할 수 있다. 상기 유형의 방법에서, 백색 또는 염색되지 않은 텍스타일이 얼룩지는 일 없이 백색 또는 염색되지 않은 텍스타일을 착색된 텍스타일과 함께 세척하는 것이 가능하다.
상술한 분자적으로 각인된 염료 전이-억제 중합체 이외에도, 바람직하게는 이것을 0.01 중량% 내지 5 중량%, 특히 0.02 중량% 내지 2 중량%의 양으로 함유하는 세제는 상기 화합물과 상용성인 통상의 성분을 함유할 수 있다. 따라서, 이것은 예를 들어 또한, 바람직한 실시양태에서 비닐피롤리돈, 비닐이미다졸, 및 비닐피리딘-N-옥시드의 중합체, 또는 그의 공중합체로부터 선택되는 추가의 염료 전이 억제제를 바람직하게는 0.1 중량% 내지 2 중량%, 특히 0.2 중량% 내지 1 중량%의 양으로 함유할 수 있다. 15,000 g/mol 내지 50,000 g/mol의 분자량을 갖는 폴리비닐피롤리돈 및 예를 들어 1,000,000 g/mol 초과, 특히 1,500,000 g/mol 내지 4,000,000 g/mol까지의 고분자량을 갖는 폴리비닐피롤리돈 둘 모두, N-비닐이미다졸/N-비닐피롤리돈 공중합체, 폴리비닐옥사졸리돈, 비닐 단량체 및 카르복실산 아미드 기재의 공중합체, 피롤리돈 기-함유 폴리에스테르 및 폴리아미드, 그래프팅된 폴리아미도아민 및 폴리에틸렌이민, 폴리아민-N-옥시드 중합체 및 폴리비닐 알콜이 사용가능하다. 그러나, 퍼옥시다제 및 과산화수소 또는 물 중에서 과산화수소를 생성하는 물질을 포함하는 효소 시스템도 또한 사용될 수 있다. 상기 경우에 퍼옥시다제를 위한 매개체 화합물, 예를 들어 아세토시린곤, 페놀 유도체, 또는 페노티아진 또는 페녹사진의 첨가가 바람직하며, 여기서 상술한 중합체성 염료 전이 억제제 활성 성분이 또한 추가로 사용될 수 있다. 폴리비닐피롤리돈은 바람직하게는 10,000 g/mol 내지 60,000 g/mol 범위, 특히 25,000 g/mol 내지 50,000 g/mol 범위의 평균 몰 질량을 갖는다. 공중합체 중에서, 5:1 내지 1:1의 몰비로 비닐피롤리돈 및 비닐이미다졸로 구성되고 5000 g/mol 내지 50,000 g/mol, 특히 10,000 g/mol 내지 20,000 g/mol 범위의 평균 몰 질량을 갖는 것이 바람직하다. 그러나, 바람직한 실시양태에서, 세제는 이러한 추가의 염료 전이 억제제를 함유하지 않는다.
특히 결합된 입자 형태의 분말화된 고체, 균질 용액 또는 현탁액일 수 있는 세제는 원칙적으로는 본 발명에 따라 사용되는 활성 성분 이외에도 이러한 세제에서 전형적인 모든 공지된 성분을 함유할 수 있다. 본 발명에 따른 세제는 특히 빌더 물질, 표면-활성 계면활성제, 유기 및/또는 무기 과산소 화합물 기재의 표백제, 표백 활성화제, 수혼화성 유기 용매, 효소, 봉쇄제, 전해질, pH 조절제, 및 추가의 보조제, 예컨대 광학 증백제, 그레잉 억제제, 거품 조절제, 염료, 및 향료를 함유할 수 있다.
세제는 바람직하게는 하나 이상의 계면활성제를 함유할 수 있으며, 여기서 특히 음이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제, 및 그의 혼합물, 뿐만 아니라 양이온성, 쯔비터이온성, 및 양쪽성 계면활성제가 적합하다.
적합한 비이온성 계면활성제는 특히 알킬 글리코시드, 및 알킬 글리코시드 또는 알킬 부분에 12 내지 18개의 C 원자 및 3 내지 20개, 바람직하게는 4 내지 10개의 알킬 에테르 기를 갖는 선형 또는 분지형 알콜의 에톡실화 및/또는 프로폭실화 생성물이다. 또한, 알킬 부분이 언급된 장쇄 알콜 유도체에 상응한다는 관점에서 상응하는 N-알킬아민, 이웃자리 디올, 지방산 에스테르, 및 지방산 아미드의 에톡실화 및/또는 프로폭실화 생성물, 및 알킬 기에 5 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬 페놀의 에톡실화 및/또는 프로폭실화 생성물이 사용될 수 있다.
바람직하게는 8 내지 18개의 C 원자 및 평균적으로 알콜 1 몰당 1 내지 12 mol의 에틸렌 옥시드 (EO)를 갖는 알콕실화, 유리하게는 에톡실화, 특히 1차 알콜이 비이온성 계면활성제로서 바람직하게 사용되며, 여기서 알콜 기는 선형이거나 또는 바람직하게는 2-위치에서 메틸-분지형일 수 있거나, 또는 이들이 옥소 알콜 기에 통상적으로 존재하는 바와 같이 선형 및 메틸-분지형 기를 혼합물로 함유할 수 있다. 그러나, 12 내지 18개의 C 원자를 갖는 천연 기원의 알콜의, 예를 들어 코코넛, 팜, 탈로우 지방, 또는 올레일 알콜로부터의 선형 기, 및 평균적으로 알콜 1 몰당 2 내지 8 EO를 갖는 알콜 에톡실레이트가 특히 바람직하다. 바람직한 에톡실화 알콜은, 예를 들어 3 EO 또는 4 EO를 갖는 C12-C14 알콜, 7 EO를 갖는 C9-C11 알콜, 3 EO, 5 EO, 7 EO, 또는 8 EO를 갖는 C13-C15 알콜, 3 EO, 5 EO, 또는 7 EO를 갖는 C12-C18 알콜, 및 그의 혼합물, 예컨대 3 EO를 갖는 C12-C14 알콜 및 7 EO를 갖는 C12-C18 알콜의 혼합물을 포함한다. 상기 에톡실화 정도는 통계적 평균을 나타내며, 이것은 특정한 생성물에 대해 정수 또는 분수일 수 있다. 바람직한 알콜 에톡실레이트는 좁은 동족체 분포를 갖는다 (좁은 범위 에톡실레이트, NRE). 이들 비이온성 계면활성제 이외에도, 12 초과의 EO를 갖는 지방 알콜이 또한 사용될 수 있다. 그의 예는 14 EO, 16 EO, 20 EO, 25 EO, 30 EO, 또는 40 EO를 갖는 (탈로우) 지방 알콜이다. 특히 기계 방법에서 사용하기 위한 세제에서는, 초저-발포 화합물이 통상적으로 사용된다. 이들은 바람직하게는 각각 분자 내에 8 mol 이하의 에틸렌 옥시드 및 프로필렌 옥시드 단위를 갖는 C12-C18 알킬 폴리에틸렌 글리콜-폴리프로필렌 글리콜 에테르를 포함한다. 그러나, 다른 공지된 저-발포 비이온성 계면활성제, 예컨대 예를 들어 각각 분자 내에 8 mol 이하의 에틸렌 옥시드 및 부틸렌 옥시드 단위를 갖는 C12-C18 알킬 폴리에틸렌 글리콜-폴리부틸렌 글리콜 에테르, 뿐만 아니라 말단-캡핑된 알킬 폴리알킬렌 글리콜 혼합된 에테르도 또한 사용될 수 있다. 히드록실 기-함유 알콕시화 알콜, 소위 히드록시 혼합된 에테르가 또한 특히 바람직하다. 비이온성 계면활성제는 또한 화학식 RO(G)x (식 중, R은 8 내지 22개, 바람직하게는 12 내지 18개의 C 원자를 갖는 1차 직쇄형 또는 특히 2-위치에서 메틸-분지형인 메틸-분지형 지방족 기를 나타내고, G는 5 또는 6개의 C 원자를 갖는 글리코스 단위, 바람직하게는 글루코스를 의미함)의 알킬 글리코시드를 포함한다. 모노글리코시드 및 올리고글리코시드의 분포를 나타내는 올리고머화 정도 x는 1 내지 10의 임의의 수 (분석에 의해 결정된 양으로, 분수값도 될 수 있음)이고; x는 바람직하게는 1.2 내지 1.4이다. 하기 화학식 III의 폴리히드록시 지방산 아미드도 마찬가지로 적합하다.
<화학식 III>
상기 식 중, R1CO는 6 내지 22개의 탄소 원자를 갖는 지방족 아실 기를 의미하고, R2는 수소, 또는 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 또는 히드록시알킬 기를 의미하고, [Z]는 3 내지 10개의 탄소 원자 및 3 내지 10개의 히드록실 기를 갖는 선형 또는 분지형 폴리히드록시알킬 기를 의미한다.
폴리히드록시 지방산 아미드는 바람직하게는 5 또는 6개의 탄소 원자를 갖는 환원당으로부터, 특히 글루코스로부터 유도된다. 폴리히드록시 지방산 아미드의 그룹은 또한 하기 화학식 IV의 화합물을 포함한다.
<화학식 IV>
상기 식 중, R3은 7 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 선형 또는 분지형 알킬 또는 알케닐 기를 의미하고, R4는 2 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 선형, 분지형, 또는 시클릭 알킬렌 기 또는 아릴렌 기를 의미하고, R5는 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 선형, 분지형, 또는 시클릭 알킬 기 또는 아릴 기 또는 옥시알킬 기 (C1-C4 알킬 또는 페닐 기가 바람직함)를 의미하고, [Z]는 알킬 쇄가 2개 이상의 히드록실 기로 치환된 선형 폴리히드록시 알킬 기, 또는 상기 기의 알콕실화, 바람직하게는 에톡실화 또는 프로폭실화 유도체를 의미한다. [Z]는 여기서도 바람직하게는 당, 예컨대 글루코스, 프룩토스, 말토스, 락토스, 갈락토스, 만노스, 또는 크실로스의 환원성 아미노화에 의해 수득된다. N-알콕시- 또는 N-아릴옥시-치환된 화합물은 촉매로서의 알콕시드의 존재 하에 지방산 메틸 에스테르와의 반응에 의해 목적 폴리히드록시 지방산 아미드로 전환될 수 있다. 유일한 비이온성 계면활성제로서 또는 다른 비이온성 계면활성제와 조합하여, 특히 알콕실화 지방 알콜 및/또는 알킬 글리코시드와 함께 사용되는, 바람직하게 사용되는 비이온성 계면활성제의 추가의 부류는 바람직하게는 알킬 쇄에 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알콕실화, 바람직하게는 에톡실화, 또는 에톡실화 및 프로폭실화 지방산 알킬 에스테르, 특히 지방산 메틸 에스테르이다. 아민 옥시드 유형의 비이온성 계면활성제, 예컨대 N-코코 알킬-N,N-디메틸아민 옥시드 및 N-탈로우 알킬-N,N-디히드록시에틸아민 옥시드, 및 지방산 알칸올아미드도 또한 적합할 수 있다. 이들 비이온성 계면활성제의 양은 바람직하게는 에톡실화 지방 알콜의 양 이하, 특히 그의 절반 이하이다. 소위 제미니(gemini) 계면활성제가 추가의 계면활성제로서 적합할 수 있다. 이들은 일반적으로 분자당 2개의 친수성 기를 갖는 화합물인 것으로 이해된다. 대체로, 이들 기는 소위 "스페이서"에 의해 다른 하나로부터 분리되어 있다. 상기 스페이서는 보통은 탄소 쇄이며, 이것은 친수성 기들이 또 다른 하나와 독립적으로 작용할 수 있도록 충분히 멀리 떨어질 만큼 충분히 길어야 한다. 이러한 계면활성제는 일반적으로 대단히 낮은 임계 미셀 농도 및 물의 표면 장력을 크게 감소시키는 능력을 갖는 특징적인 특성을 갖는다.
특수한 경우에, 용어 제미니 계면활성제는 단지 이러한 "이량체" 계면활성제 뿐만 아니라 상응하는 "삼량체" 계면활성제도 지칭한다. 적합한 제미니 계면활성제는, 예를 들어 황산화 히드록시 혼합된 에테르 또는 이량체 알콜 비스- 및 삼량체 알콜 트리스-술페이트 및 에테르 술페이트이다. 말단-캡핑된 이량체 및 삼량체 혼합된 에테르는 특히 그의 이관능성 및 다관능성을 특징으로 한다. 따라서, 언급된 말단-캡핑된 계면활성제는 우수한 습윤화 특징을 갖고 저-발포성이어서, 이것을 기계 세척 또는 세정 방법에서 사용하기에 특히 적합하게 한다. 그러나, 제미니 폴리히드록시 지방산 아미드 또는 폴리-폴리히드록시 지방산 아미드도 또한 사용될 수 있다.
적합한 음이온성 계면활성제는 특히 비누 및 술페이트 또는 술포네이트 기를 함유하는 것들이다. C9-C13 알킬 벤젠 술포네이트, 올레핀 술포네이트, 즉, 예를 들어 말단 또는 내부 이중 결합을 갖는 C12-C18 모노올레핀으로부터 기체상 삼산화황을 사용한 술폰화 및 술폰화 생성물의 후속 알칼리 또는 산성 가수분해에 의해 수득한 알켄 및 히드록시알칸 술포네이트 및 디술포네이트의 혼합물이 술포네이트 유형의 계면활성제로서 바람직하게 적합하다. C12-C18 알칸으로부터, 예를 들어 술포클로로화 또는 술폭시드화 및 후속 가수분해 또는 중화에 의해 수득한 알칸 술포네이트가 또한 적합하다. 지방산 분자 내에 8 내지 20개의 C 원자를 갖는 식물 및/또는 동물 기원의 지방산의 메틸 에스테르의 α-술폰화 및 수가용성 모노 염을 수득하기 위한 후속 중화에 의해 생성되는 α-술포지방산의 에스테르 (에스테르 술포네이트), 예를 들어 수소화된 코코넛, 팜핵, 또는 탈로우 지방산의 α-술폰화 메틸 에스테르가 또한 적합한 것으로 고려될 수 있다. 바람직하게는 이들은 수소화된 코코넛, 팜, 팜핵, 또는 탈로우 지방산의 α-술폰화 에스테르이고, 불포화 지방산, 예를 들어 올레산의 술폰화 생성물이 소량으로, 바람직하게는 대략 2 내지 3 중량% 이하의 양으로 존재하는 것이 또한 가능하다. 에스테르 기에 4개 이하의 C 원자를 갖는 알킬 쇄를 갖는 α-술포지방산 알킬 에스테르, 예를 들어 메틸 에스테르, 에틸 에스테르, 프로필 에스테르, 및 부틸 에스테르가 특히 바람직하다. α-술포지방산의 메틸 에스테르 (MES), 뿐만 아니라 그의 비누화 이염(disalt)이 특히 유리하게 사용된다. 추가의 적합한 음이온성 계면활성제는 황산화 지방산 글리세롤 에스테르이며, 이것은 1 내지 3 mol의 지방산을 갖는 모노글리세롤에 의한 에스테르화에 의한 제조 동안 또는 0.3 내지 2 mol의 글리세롤을 갖는 트리글리세리드의 에스테르교환에서 수득된 모노-, 디- 및 트리에스테르 및 그의 혼합물이다. 예를 들어 코코넛 지방 알콜, 탈로우 지방 알콜, 라우릴, 미리스틸, 세틸, 또는 스테아릴 알콜, 또는 C10-C20 옥소 알콜로부터 제조된 C12-C18 지방 알콜의 황산 하프-에스테르 및 상기 쇄 길이의 2차 알콜의 하프-에스테르의 알칼리 염, 특히 나트륨 염이 알킬(알케닐) 술페이트로서 바람직하다. 또한, 석유화학에 기초하여 제조된 합성 선형 알킬 기를 함유하고 지방성 화학 원료 기재의 적절한 화합물의 분해 거동과 유사한 분해 거동을 나타내는 언급된 쇄 길이의 알킬(알케닐) 술페이트가 바람직하다. 특히, C12-C16 알킬 술페이트 및 C12-C15 알킬 술페이트, 뿐만 아니라 C14-C15 알킬 술페이트가 이들의 세척 특징 때문에 바람직하다. 명칭 DAN® 하에 쉘 오일 캄파니(Shell Oil Company)의 상업적 제품으로서 입수할 수 있는 2,3-알킬 술페이트도 또한 적합한 음이온성 계면활성제이다. 1 내지 6 mol의 에틸렌 옥시드로 에톡실화된 선형 또는 분지형 C7-C21 알콜의 황산 모노에스테르, 예컨대 평균적으로 3.5 mol의 에틸렌 옥시드 (EO)를 갖는 2-메틸-분지형 C9-C11 알콜 또는 1 내지 4 EO를 갖는 C12-C18 지방 알콜이 또한 적합하다. 바람직한 음이온성 계면활성제는 또한, 술포숙시네이트 또는 술포숙신산 에스테르로도 불리며 술포숙신산과 알콜, 바람직하게는 지방 알콜 및 특히 에톡실화 지방 알콜의 모노에스테르 및/또는 디에스테르인 알킬술포숙신산의 염을 포함한다. 바람직한 술포숙시네이트는 C8 내지 C18 지방 알콜 기 또는 그의 혼합물을 함유한다. 특히 바람직한 술포숙시네이트는 그 자체로 비이온성 계면활성제인 에톡실화 지방 알콜로부터 유도된 지방 알콜 기를 함유한다. 상기 경우에, 지방 알콜 기가 좁은 동족체 분포를 갖는 에톡실화 지방 알콜로부터 유도된 것인 술포숙시네이트가 특히 바람직하다. 알킬(알케닐) 쇄에 바람직하게는 8 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 알킬(알케닐)숙신산 또는 그의 염을 사용하는 것도 마찬가지로 또한 가능하다. 아미노산의 지방산 유도체, 예를 들어 N-메틸타우린의 지방산 유도체 (타우라이드) 및/또는 N-메틸글리신의 지방산 유도체 (사르코시드)가 추가의 음이온성 계면활성제로서 고려될 수 있다. 상기 경우에, 사르코시드 또는 사르코시네이트가 특히 바람직하며, 여기서 고급 및 임의로 모노- 또는 다중불포화 지방산의 사르코시네이트, 예컨대 올레일 사르코시네이트가 가장 특히 바람직하다. 비누는 특히 추가의 음이온성 계면활성제로서 적합할 수 있다. 포화 지방산 비누, 예컨대 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 수소화된 에루스산, 및 베헨산의 염 및 특히 천연 지방산, 예를 들어 코코넛, 팜핵, 또는 탈로우 지방산으로부터 유도된 비누 혼합물이 특히 적합하다. 공지된 알케닐숙신산 염도 또한 이들 비누와 함께 또는 비누의 대체제로서 사용될 수 있다.
비누를 비롯한 음이온성 계면활성제는 그의 나트륨, 칼륨, 또는 암모늄 염의 형태로 및 유기 염기, 예컨대 모노-, 디-, 또는 트리에탄올아민의 가용성 염으로서 존재할 수 있다. 음이온성 계면활성제는 바람직하게는 그의 나트륨 또는 칼륨 염의 형태로, 특히 나트륨 염의 형태로 존재한다. 계면활성제는 세제 중에 보통 1 중량% 내지 50 중량%, 특히 5 중량% 내지 30 중량%의 비율로 함유된다.
세제는 바람직하게는 하나 이상의 수가용성 및/또는 수불용성, 유기 및/또는 무기 빌더를 함유한다. 수가용성 유기 빌더 물질은 폴리카르복실산, 특히 시트르산 및 당산, 단량체 및 다량체 아미노폴리카르복실산, 특히 글리신 디아세트산, 메틸 글리신 디아세트산, 니트릴로트리아세트산, 이미노디숙시네이트, 및 에틸렌디아민-N,N'-디숙신산 및 히드록시이미노디숙시네이트, 에틸렌디아민테트라아세트산, 뿐만 아니라 폴리아스파르트산, 폴리포스폰산, 특히 아미노트리스(메틸렌포스폰산), 에틸렌디아민테트라키스(메틸렌포스폰산), 리신 테트라(메틸렌 포스폰산), 및 1-히드록시에탄-1,1-디포스폰산, 다량체 히드록시 화합물, 예컨대 덱스트린 및 다량체 (폴리)카르복실산, 특히 폴리사카라이드의 산화에 의해 수득가능한 폴리카르복실레이트, 다량체 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 및 그의 혼합된 중합체를 포함하며, 이것은 또한 중합에 의해 그 안에 도입된 카르복실산 관능성을 갖지 않는 적은 비율의 중합성 물질을 함유할 수 있다. 각 경우에 유리 산을 기준으로 하여, 불포화 카르복실산의 단독중합체의 평균 상대 분자 질량은 일반적으로 5000 g/mol 내지 200,000 g/mol이고, 공중합체의 평균 상대 분자 질량은 2000 g/mol 내지 200,000 g/mol, 바람직하게는 50,000 g/mol 내지 120,000 g/mol이다. 한 특히 바람직한 아크릴산/말레산 공중합체는 50,000 내지 100,000의 평균 상대 분자 질량을 갖는다. 상기 부류의, 비록 덜 바람직할지라도 적합한 화합물은 그의 산 분획이 50 중량% 이상의 양인 아크릴산 또는 메타크릴산과 비닐 에테르, 예컨대 비닐 메틸 에테르, 비닐 에스테르, 에틸렌, 프로필렌, 및 스티렌의 공중합체이다. 단량체로서 2개의 불포화 산 및/또는 그의 염 및 제3 단량체로서 비닐 알콜 및/또는 비닐 알콜 유도체 또는 탄수화물을 함유하는 삼원공중합체가 또한 수가용성 유기 빌더 물질로서 사용될 수 있다. 제1 산성 단량체 또는 그의 염은 모노에틸렌계 불포화 C3-C8 카르복실산으로부터, 바람직하게는 C3-C4 모노카르복실산으로부터, 특히 (메트)아크릴산으로부터 유도된다. 제2 산성 단량체 또는 그의 염은 C4-C8 디카르복실산 (말레산이 특히 바람직함)의 유도체일 수 있다. 상기 경우에 제3 단량체 단위는 비닐 알콜 및/또는 바람직하게는 에스테르화된 비닐 알콜에 의해 형성된다. 단쇄 카르복실산, 예를 들어 C1-C4 카르복실산과 비닐 알콜의 에스테르로 대표되는 비닐 알콜 유도체가 특히 바람직하다. 상기 경우에 바람직한 중합체는 60 중량% 내지 95 중량%, 특히 70 중량% 내지 90 중량%의 (메트)아크릴산 또는 (메트)아크릴레이트, 특히 바람직하게는 아크릴산 또는 아크릴레이트, 및 말레산 또는 말레에이트, 및 5 중량% 내지 40 중량%, 바람직하게는 10 중량% 내지 30 중량%의 비닐 알콜 및/또는 비닐 아세테이트를 함유한다. 상기 경우에, 말레산 또는 말레에이트에 대한 (메트)아크릴산 또는 (메트)아크릴레이트의 중량비가 1:1 내지 4:1, 바람직하게는 2:1 내지 3:1, 특히 2:1 및 2.5:1인 중합체가 매우 특히 바람직하다. 상기 경우에, 양 및 중량비는 둘 다 산을 기준으로 한다. 제2 산성 단량체 또는 그의 염은 또한 2-위치에서 알킬 기, 바람직하게는 C1-C4 알킬 기, 또는 바람직하게는 벤젠 또는 벤젠 유도체로부터 유도된 방향족 기로 치환된 알릴 술폰산의 유도체일 수 있다. 상기 경우에 바람직한 삼원공중합체는 40 중량% 내지 60 중량%, 특히 45 내지 55 중량%의 (메트)아크릴산 또는 (메트)아크릴레이트, 특히 바람직하게는 아크릴산 또는 아크릴레이트, 10 중량% 내지 30 중량%, 바람직하게는 15 중량% 내지 25 중량%의 메트알릴 술폰산 또는 메트알릴 술포네이트, 및 제3 단량체로서 15 중량% 내지 40 중량%, 바람직하게는 20 중량% 내지 40 중량%의 탄수화물을 함유한다. 상기 경우에 상기 탄수화물은 예를 들어 모노-, 디-, 올리고-, 또는 폴리사카라이드일 수 있으며, 모노-, 디-, 또는 올리고사카라이드가 바람직하다. 사카로스가 특히 바람직하다. 중합체의 우수한 생분해성을 책임지는 예정된 파괴 지점이, 아마도 제3 단량체의 사용에 의해 중합체 내로 도입된다. 이들 삼원공중합체는 일반적으로 1000 g/mol 내지 200,000 g/mol, 바람직하게는 200 g/mol 내지 50,000 g/mol의 평균 상대 분자 질량을 갖는다. 추가의 바람직한 공중합체는 바람직하게는 단량체로서 아크롤레인 및 아크릴산/아크릴산 염 또는 비닐 아세테이트를 갖는 것들이다. 특히 액체 세제의 제조에 있어서, 유기 빌더 물질은 수용액의 형태로, 바람직하게는 30 내지 50 중량% 수용액의 형태로 사용될 수 있다. 모든 언급된 산은 일반적으로 그의 수가용성 염, 특히 그의 알칼리 염의 형태로 사용된다.
이러한 유기 빌더 물질은 목적하는 경우 40 중량% 이하, 특히 25 중량% 이하, 바람직하게는 1 중량% 내지 8 중량%의 양으로 함유될 수 있다. 언급된 상한에 근접한 양은 바람직하게는 페이스트 형태 또는 액체인, 특히 물을 함유하는 세제에서 사용된다.
특히 폴리포스페이트, 바람직하게는 나트륨 트리포스페이트가 수용성 무기 빌더 재료로서 적합하다. 특히, 결정질 또는 무정형 수분산성 알칼리 알루미노실리케이트가 25 중량%를 초과하지 않는 양, 바람직하게는 3 중량% 내지 20 중량%의 양, 특히 5 중량% 내지 15 중량%의 양으로 수불용성 무기 빌더 재료로서 사용된다. 이중, 세제 품질의 결정질 나트륨 알루미노실리케이트, 특히 제올라이트 A, 제올라이트 P 및 제올라이트 MAP 및 임의로는 제올라이트 X가 바람직하다. 상기한 상한에 근접한 양은 바람직하게는 고체 미립자 세제에서 사용된다. 특히, 적합한 알루미노실리케이트는 입자 크기가 30 ㎛를 초과하는 입자가 없고 바람직하게는 입자 크기가 10 ㎛ 미만인 80 중량% 이상의 입자로 이루어진다. 이들의 칼슘 결합 능력은 일반적으로 그램당 100 내지 200 mg의 CaO 범위이다.
추가의 수용성 무기 빌더 재료가 언급된 수불용성 알루미노실리케이트 및 알칼리 카르보네이트에 추가하여 또는 이를 대체하여 존재할 수 있다. 특히, 이들은, 나트륨 트리포스페이트와 같은 폴리포스페이트 이외에, 수용성 결정질 및/또는 무정형 알칼리 실리케이트 빌더를 포함한다. 이러한 수용성 무기 빌더 재료는 바람직하게는 1 중량% 내지 20 중량%, 특히 5 중량% 내지 15 중량%의 양으로 세제에 존재한다. 빌더 재료로서 사용할 수 있는 알칼리 실리케이트는 바람직하게는 알칼리 산화물 대 SiO2의 몰 비율이 0.95 미만, 특히 1:1.1 내지 1:12이며, 무정형 또는 결정질일 수 있다. 바람직한 알칼리 실리케이트는 Na2O:SiO2의 몰 비율이 1:2 내지 1:2.8인 나트륨 실리케이트, 특히 무정형 나트륨 실리케이트이다. 바람직하게는, 소위 모듈러스 x가 1.9 내지 4의 수이고 y가 0 내지 20의 수이고 x의 바람직한 값이 2, 3 또는 4인 일반 화학식 Na2SixO2x +1·yH2O의 결정질 필로실리케이트가 단독으로 또는 무정형 실리케이트와의 혼합물로 존재할 수 있는 결정질 실리케이트로서 사용된다. 바람직한 결정질 필로실리케이트는 상기 일반 화학식에서 x가 2 또는 3의 값으로 산정되는 것이다. 특히, β- 및 σ-나트륨 디실리케이트(Na2Si2O5·yH2O) 모두가 바람직하다. x가 1.9 내지 2.1의 수를 나타내는, 무정형 알칼리 실리케이트로부터 제조된 상기한 일반 화학식의 사실상 무수 결정질 알칼리 실리케이트도 또한 본 발명에 따른 세제에서 사용될 수 있다. 추가의 바람직한 실시양태에서, 모래 및 소다로부터 제조될 수 있는, 모듈러스가 2 내지 3인 결정질 나트륨 필로실리케이트가 사용된다. 모듈러스가 1.9 내지 3.5의 범위인 나트륨 실리케이트가 추가의 바람직한 실시양태에서 사용된다. 이러한 세제의 바람직한 실시양태에서, 예를 들어 명칭 나비온(Nabion)® 15 하에 상업적으로 입수가능한, 알칼리 실리케이트 및 알칼리 카르보네이트의 과립 화합물이 사용된다.
적합한 표백제는 염소를 기재로 하는 것, 예를 들어 특히 알칼리 차아염소산염, 디클로로이소사아누르산, 트리클로로이소시아누르산 및 이들의 염이나, 특히 또한 과산소 염기를 기재로 하는 것이다. 적합한 과산소 화합물은 특히 유기 과산 또는 유기산의 과산 염, 예를 들어 프탈이미도퍼카프로산, 퍼벤조산, 모노퍼옥시프탈산 및 디퍼도데칸디산 및 또한 이들의 염, 예를 들어 마그네슘 모노퍼옥시프탈레이트, 과산화수소, 및 세척 조건 하에서 과산화수소를 방출하는 무기 염, 예를 들어 퍼보레이트, 퍼카르보네이트 및/또는 퍼실리케이트, 및 과산화수소 포함 화합물, 예를 들어 H2O2-우레아 부가물이다. 이와 관련하여, 과산화수소는 또한 효소 시스템, 즉 옥시다제 및 이의 기질의 도움으로 생성될 수 있다. 고체 과산소 화합물이 사용되는 경우, 이들은 원칙적으로 공지된 방식으로 캡슐화될 수도 있는 분말 또는 과립의 형태로 사용될 수 있다. 알칼리 퍼카르보네이트, 알칼리 퍼보레이트 일수화물, 또는 3 중량% 내지 10 중량%의 과산화수소를 함유하는 수용액 형태의 과산화수소가 특히 바람직하게 사용된다. 세제가 과산소 화합물을 함유하는 경우, 이들은 바람직하게는 25 중량% 이하, 특히 1 중량% 내지 20 중량%, 특별히 7 중량% 내지 20 중량%의 양으로 존재한다.
특히, 과가수분해(perhydrolysis) 조건 하에 임의로는 치환된 퍼벤조산 및/또는 1개 내지 12개의 C 탄소, 특히 2개 내지 4개의 C 원자를 갖는 지방족 퍼옥소카르복실산을 생성하는 화합물이 표백 활성 화합물로서 단독으로 또는 혼합물로 사용되어, 과가수분해 조건 하에 퍼옥소카르복실산을 산출할 수 있다. 특히 상기한 개수의 C 원자를 갖는 O- 및/또는 N-아실기 및/또는 임의로는 치환된 벤조일 기를 보유하는 표백 활성화제가 적합하다. 다중 아실화 알킬렌디아민, 특히 테트라아세틸에틸렌디아민(TAED), 아실화 글리콜루일, 특히 테트라아세틸글리콜루일(TAGU), 아실화 트리아진 유도체, 특히 1,5-디아세틸-2,4-디옥소헥사히드로-1,3,5-트리아진(DADHT), N-아실이미드, 특히 N-노나노일 숙신이미드(NOSI), 아실화 페놀 술포네이트 또는 카르복실레이트, 또는 이들의 술폰산 또는 카르복실산, 특히 n-노나노일- 또는 이소노나노일- 또는 라우릴옥시벤젠술포네이트(NOBS 또는 이소-NOBS 또는 LOBS), 또는 데카노일옥시벤조에이트(DOBA), 이들의 포르말 카르보네이트 유도체, 예를 들어 4-(2-데카노일옥시에톡시카르보닐옥시)벤젠 술포네이트(DECOBS), 아실화 다가 알콜, 특히 트리아세틴, 에틸렌 글리콜 디아세테이트, 및 2,5-디아세톡시-2,5-디히드로푸란 및 아세틸화 소르비톨 및 만니톨 및 이들의 혼합물(SORMAN), 아실화 당 유도체, 특히 펜타아세틸 글루코스(PAG), 펜타아세틸 프룩토스, 테트라아세틸 크실로스 및 옥타아세틸 락토스, 아세틸화 임의로는 N-알킬화된 글루카민 및 글루코놀락톤, 및/또는 N-아실화 락탐, 예를 들어 N-벤조일카프로락탐이 바람직하다.
과가수분해 조건 하에서 퍼옥소카르복실산을 형성하는 화합물 이외에, 예를 들어 과가수분해 조건 하에서 퍼이미드 산을 형성하는 니트릴과 같은 다른 표백 활성 화합물이 존재할 수 있다. 이들은 특히 하기 화학식에 따른 4급화 질소 원자를 갖는 아미노아세토니트릴 유도체를 포함한다.
상기 식 중, R1은 -H, -CH3, C2-24 알킬 또는 알케닐 기, 또는 -Cl, -Br, -OH, -NH2, -CN 및 -N(+)-CH2-CN 기로부터의 하나 이상의 치환체를 갖는 치환된 C1-24 알킬 또는 C2-24 알케닐 기, C1-24 알킬기를 갖는 알킬 또는 알케닐아릴 기를 나타내거나, 또는 방향족 고리 상에 적어도 하나, 바람직하게는 둘의 임의로는 치환된 C1-24 알킬 기(들) 및 임의로는 추가의 치환체를 갖는 치환된 알킬 또는 알케닐아릴 기를 나타내고, R2 및 R3은 서로 독립적으로 -CH2-CN, -CH3, -CH2-CH3, -CH2-CH2-CH3, -CH(CH3)-CH3, -CH2-OH, -CH2-CH2-OH, -CH(OH)-CH3, -CH2-CH2-CH2-OH, -CH2-CH(OH)-CH3, -CH(OH)-CH2-CH3, -(CH2CH2-O)nH (여기서, n은 1, 2, 3, 4, 5, 또는 6임)로부터 선택되고, R4 및 R5는 서로 독립적으로 R1, R2 또는 R3에 대해 상기한 의미를 가져, 상기한 기 중 적어도 둘, 특히 R2 및 R3은 또한, 질소 원자 및 임의로는 추가의 헤테로원자를 포함하여, 고리를 폐쇄하면서 서로 연결되어 바람직하게는 모르폴리노 고리를 형성할 수 있고, X는 전하 평형 음이온이고, 바람직하게는 벤젠 술포네이트, 톨루엔 술포네이트, 쿠몰 술포네이트, C9-15 알킬벤젠 술포네이트, C1-20 알킬 술페이트, C8-22 카르복실산 메틸 에스테르 술포네이트, 술페이트, 수소 술페이트 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 전하 평형 음이온이 사용될 수 있다. 산소 전이 술폰이민 및/또는 아실히드라존이 또한 사용될 수 있다.
표백 촉매화 전이 금속 착체가 또한 존재할 수 있다. 이들은 바람직하게는 코발트, 철, 구리, 티타늄, 바나듐, 망간 및 루테늄 착체 중에서 선택된다. 이러한 전이 금속 착체에 적합한 리간드는, 카르복실레이트 이외에, 특히 1차, 2차 및/또는 3차 아민 및/또는 알콜 관능기를 갖는 화합물, 예를 들어 피리딘, 피리다진, 피리미딘, 피라진, 이미다졸, 피라졸, 트리아졸, 2,2'-비스피리딜아민, 트리스-(2-피리딜메틸)아민, 1,4,7-트리아자시클로노난, 1,4,7-트리메틸-1,4,7-트리아자시클로노난, 1,5,9-트리메틸-1,5,9-트리아자시클로도데칸, (비스-((1-메틸이미다졸-2-일)메틸))-(2-피리딜메틸)아민, N,N'-(비스-(1-메틸이미다졸-2-일)메틸)에틸렌디아민, N-비스-(2-벤즈이미다졸일메틸)아미노에탄올, 2,6-비스-(비스-(2-벤즈이미다졸일메틸)아미노메틸)-4-메틸페놀, N,N,N',N'-테트라키스-(2-벤즈이미다졸일메틸)-2-히드록시-1,3-디아미노프로판, 2,6-비스-(비스-(2-피리딜메틸)아미노메틸)-4-메틸페놀, 1,3-비스-(비스-(2-벤즈이미다졸일메틸)아미노메틸)벤젠, 소르비톨, 만니톨, 에리트리톨, 아도니톨, 이노시톨, 락토스, 및 임의로는 치환된 살렌, 포르핀, 및 포르피린을 포함하는 무기 및 유기 화합물 모두이다. 무기 중성 리간드는 특히 암모니아 및 물을 포함한다. 전이 금속 중앙 원자의 모든 배위 자리가 중성 리간드에 의해 차지되지 않을 경우, 착체는 추가로 바람직하게는 음이온이고 이중 특히 한자리 또는 두자리인 리간드를 함유한다. 이들은 특히 할로겐화물, 예를 들어 불소화물, 염화물, 브롬화물 및 요오드화물, 및 (NO2)- 기, 즉 니트로 리간드 또는 니트리토 리간드를 포함한다. (NO2)- 기는 또한 전이 금속에 결합되어 킬레이트를 형성할 수 있거나 또는 두개의 전이 금속를 비대칭적으로 또는 η1-O 결합으로 가교할 수 있다. 상기한 리간드 이외에, 전이 금속 착체는 또한 일반적으로는 보다 단순한 구조인 추가의 리간드, 특히 1가 또는 다가 음이온 리간드를 보유할 수 있다. 예는 니트레이트, 아세테이트, 트리플루오르아세테이트, 포르메이트, 카르보네이트, 시트레이트, 옥살레이트, 퍼클로레이트 및 복합 음이온, 예를 들어 헥사플루오로포스페이트이다. 음이온 리간드는 전이 금속 중앙 원자와 리간드 시스템 간의 전하 평형을 제공할 의도이다. 옥소 리간드, 퍼옥소 리간드 및 이미노 리간드가 또한 존재할 수 있다. 특히, 이러한 리간드는 다중핵 착체가 형성되도록 가교 효과를 또한 가질 수 있다. 가교된 이핵 착체의 경우, 착체 중의 두개의 금속 원자가 동일할 필요는 없다. 두개의 전이 금속 중앙 원자가 상이한 산화 값을 갖는 이핵 착체가 또한 사용될 수 있다. 음이온 리간드가 존재하지 않거나 또는 음이온 리간드의 존재가 착체에서 전하 평형을 유발하지 않을 경우, 본 발명에 따라 사용되는 전이 금속 착체 화합물은 양이온 전이 금속 착체를 중화시키는 음이온 반대이온을 함유한다. 이들 음이온 반대이온은 특히 니트레이트, 수산화물, 헥사플루오로포스페이트, 술페이트, 클로레이트, 퍼클로레이트, 할로겐화물, 예를 들어 염화물, 또는 카르복실산의 음이온, 예를 들어 포르메이트, 아세테이트, 옥솔레이트, 벤조에이트 또는 시트레이트를 포함한다. 사용될 수 있는 전이 금속 착체 화합물은 Mn(IV)2(μ-O)3(1,4,7-트리메틸-1,4,7-트리아자시클로노난)디헥사플루오로포스페이트, [N,N'-비스[(2-히드록시-5-비닐페닐)메틸렌]-1,2-디아미노시클로헥산]망간(III) 클로라이드, [N,N'-비스[(2-히드록시-5-니트로페닐)메틸렌]-1,2-디아미노시클로헥산]망간(III) 아세테이트, [N,N'-비스[(2-히드록시페닐)메틸렌]-1,2-페닐렌디아민]망간(III) 아세테이트, [N,N'-비스[(2-히드록시페닐)메틸렌]-1,2-디아미노시클로헥산]망간(III) 클로라이드, [N,N'-비스[(2-히드록시페닐)메틸렌]-1,2-디아미노에탄]망간(III) 클로라이드, [N,N'-비스[(2-히드록시-5-술포네이토페닐)메틸렌]-1,2-디아미노에탄]망간(III) 클로라이드, 망간 옥살레이트 착체, 니트로펜타아민-코발트(III) 클로라이드, 니트리토펜타아민-코발트(III) 클로라이드, 헥사아민-코발트(III) 클로라이드, 클로로펜타아민-코발트(III) 클로라이드, 및 퍼옥소 착체 [(NH3)5Co-O-O-Co(NH3)5]Cl4이다.
세제에 사용하기 적합한 효소는 아밀라제, 프로테아제, 리파제, 쿠티나제, 풀룰라나제, 헤미셀룰라제, 셀룰라제, 옥시다제, 락카제 및 퍼옥사다제, 및 이들의 혼합물의 부류로부터의 것이다. 진균 또는 박테리아, 예를 들어 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 바실러스 리헤니포르미스(Bacillus licheniformis), 바실러스 렌투스(Bacillus lentus), 스트렙토마이세스 그리세우스(Streptomyces griseus), 후미콜라 라누기노사(Humicola lanuginosa), 후미콜라 인솔렌스(Humicola insolens), 프세우도모나스 프세우도알칼리게네스(Pseudomonas pseudoalcaligenes), 프세우도모나스 세파시아(Pseudomonas cepacia) 또는 코프리누스 시네레우스(Coprinus cinereus)로부터 수득되는 효소 활성 물질이 특히 적합한다. 효소는 지지체에 흡착되고/거나 셀-형성 물질 중에 캡슐화되어 조기 비활성화에 대해 이들을 보호할 수 있다. 이들은 바람직하게는 5 중량% 이하, 특히 0.2 중량% 내지 4 중량%의 양으로 본 발명에 따른 세제 또는 세정제에 함유된다. 본 발명에 따른 세제가 프로테아제를 함유하는 경우, 이들은 바람직하게는 약 100 PU/g 내지 약 10,000 PU/g, 특히 300 PU/g 내지 8000 PU/g 범위의 단백질분해 활성을 갖는다. 많은 효소가 본 발명에 따른 세제에 사용되는 경우, 이는 둘 이상의 개별 효소 또는 공지된 방식으로 개별적으로 제형화된 효소 또는 과립으로 함께 제형화된 둘 이상의 효소를 혼입함으로써 수행될 수 있다.
세제에서 물과 더불어 사용될 수 있는 유기 용매는, 특히 이들이 액체 또는 페이스트 형태일 경우, 1개 내지 4개의 C 원자를 갖는 알콜, 특히 메탄올, 에탄올, 이소프로판올 및 tert-부탄올, 2개 내지 4개의 C 원자를 갖는 디올, 특히 에틸렌 글리콜 및 프로필렌 글리콜, 및 이들의 혼합물, 및 언급한 부류의 화합물로부터 유도될 수 있는 에테르를 포함한다. 이러한 수혼화성 용매는 바람직하게는 본 발명에 따른 세제 중에 30 중량%를 초과하지 않는 양, 특히 6 중량% 내지 20 중량%의 양으로 존재한다.
다른 성분들을 혼합함으로써 자동적으로 설정되지 않는 목적하는 pH를 설정하기 위해, 본 발명에 따른 세제는 시스템-상용성 및 환경 친화성 산, 특히 시트르산, 아세트산, 타르타르산, 말산, 락트산, 글리콜산, 숙신산, 글루타르산, 및/또는 아디프산, 및 또한 미네랄산, 특히 황산, 또는 염기, 특히 암모늄 또는 알칼리 수산화물을 함유할 수 있다. 이러한 pH 조절제는 바람직하게는 20 중량%를 초과하지 않는 양, 특히 1.2 중량% 내지 17 중량%의 양으로 본 발명에 따른 세제 중에 함유된다.
그레잉 억제제는 텍스타일 섬유로부터 용해되고 리쿼 중에 현탁된 먼지를 보유하는 역할을 한다. 주로 유기 본성인 수용성 콜로이드, 예를 들어 전분, 사이즈, 겔라틴, 전분 또는 셀룰로오스의 에테르 카르복실산 또는 에테르 술폰산의 염, 또는 셀룰로오스 또는 전분의 산성 황산 에스테르의 염이 이러한 목적으로 적합하다. 산성 기를 함유하는 수용성 폴리아미드가 또한 이러한 목적으로 적합하다. 상기 언급한 것들 이외의 전분의 유도체, 예를 들어 알데히드 전분이 추가로 사용될 수 있다. 셀룰로오스 에테르, 예를 들어 카르복시메틸셀룰로오스(Na 염), 메틸셀룰로오스, 히드록시알킬셀룰로오스, 및 혼합 에테르, 예를 들어 메틸히드록시에틸셀룰로오스, 메틸히드록시프로필셀룰로오스, 메틸카르복시메틸셀룰로오스, 및 이들의 혼합물이 예를 들어 세제를 기준으로 0.1 내지 5 중량%의 양으로 바람직하게 사용된다.
세제는 형광 발광제로서 예를 들어 디아미노스틸벤 디술폰산의 유도체 또는 이들의 알칼리 금속 염을 함유할 수 있으나, 이들은 바람직하게는 색상 세제로서 사용되는 형광 발광제를 함유하지 않는다. 예를 들어, 4,4'-비스(2-아닐리노-4-모르폴리노-1,3,5-트리아지닐-6-아미노)스틸벤-2,2'-디술폰산, 또는 모르폴리노기 대신에 디에탄올아미노기, 메틸아미노기, 아닐리노기 또는 2-메톡시에틸아미노기를 보유하는 유사한 구조의 화합물이 적합하다. 추가로, 치환된 디페닐스티릴 유형의 발광제, 예를 들어 4,4'-비스(2-술포스티릴)디페닐, 4,4'-비스(4-클로로-3-술포스티릴)디페닐 또는 4-(4-클로로스티릴)-4'-(2-술포스티릴)디페닐의 알칼리 염이 존재할 수 있다. 상기한 형광 발광제의 혼합물이 또한 사용될 수 있다.
특히 기계 방법에서 사용하기 위해, 통상의 거품 억제제를 세제에 첨가하는 것이 이로울 수 있다. 적합한 거품 억제제는 예를 들어 높은 비율의 C18-C24 지방산을 갖는 천연 또는 합성 유래의 비누이다. 적합한 비계면활성제 거품 억제제는 예를 들어 오르가노폴리실록산 및 이들과 초미립자(microfine)의 혼합물, 임의로는 실란화된 규산 및 또한 파라핀, 왁스, 미세결정질 왁스, 및 이들과 실란화 규산 또는 비스-지방산 알킬렌 디아미드의 혼합물이다. 상이한 거품 억제제의 혼합물, 예를 들어 실리콘, 파라핀 또는 왁스의 혼합물도 또한 유리하게 사용된다. 거품 억제제, 특히 실리콘 및/또는 파라핀을 함유하는 거품 억제제는 바람직하게는 물 중에 용해되거나 분산될 수 있는 과립 담체 물질에 결합된다. 여기서 파라핀 및 디스테아릴 에틸렌 디아미드의 혼합물이 특히 바람직하다.
고체 세제의 제조는 어려움이 없으며 공지된 방식, 예를 들어 분무 건조 또는 과립화에 의해 수행될 수 있고, 효소 또는 다른 가능한 열 민감성 구성성분, 예를 들어 표백제는 임의로는 나중에 별도로 첨가된다. 벌크 밀도가 상승된, 특히 650 g/L 내지 950 g/L의 범위인 세제를 제조하기 위해, 압출 단계를 갖는 방법이 바람직하다.
1상 또는 다중상, 단일 색상 또는 다중 색상일 수 있고 특히 1층 또는 많은 층, 특히 2층으로 이루어질 수 있는 정제 형태의 세제를 제조하기 위해, 임의로는 각 층에 대한 모든 요소를 혼합기에서 함께 혼합하고 혼합물을 통상의 정제 프레스, 예를 들어 편심 프레스 또는 로터리 프레스로 대략 50 내지 100 kN, 바람직하게는 60 내지 70 kN의 인가 힘을 사용하여 압축하도록 바람직하게 진행한다. 특히 다중층 정제의 경우, 적어도 하나의 층을 예비압축하는 것이 이로울 수 있다. 이는 바람직하게는 5 내지 20 kN, 특히 10 내지 15 kN의 인가 힘으로 수행된다. 내파괴성이고 사용 조건 하에서 여전히 충분히 빠르게 용해되며 파괴 및 굽힘 강도가 일반적으로 100 내지 200 N, 바람직하게는 150 N를 초과하는 정제는 이러한 방식으로 용이하게 수득된다. 이러한 방식으로 제조되는 정제는 바람직하게는 중량이 10 g 내지 50 g, 특히 15 g 내지 40 g이다. 정제의 형상은 임의적이며 원형, 타원형 또는 각진 형태일 수 있고, 중간 형상도 또한 가능하다. 모서리 및 가장자리는 유리하게는 둥근 형상이다. 둥근 정제는 바람직하게는 직경이 30 mm 내지 40 mm이다. 특히, 세척 기계의 디스펜서에 의해 우세하게 도입되는 각진 또는 입방 정제의 크기는 상기 디스펜서의 기하학 및 부피에 따라 좌우된다. 바람직한 실시양태는 예를 들어 (20 내지 30 mm)×(34 내지 40 mm), 특히 26×36 mm 또는 24×38 mm의 기본 영역을 갖는다.
통상의 용매를 함유하는 용액 형태의 액체 또는 페이스트 세제는 일반적으로 자동 혼합기에 벌크로 또는 용액으로서 도입할 수 있는 구성성분들을 간단히 혼합함으로써 제조한다.
<실시예>
실시예 1: 제법
a) 문헌 [Chem. Engin. J. 149 (2009) 263-272]에 기재된 방법과 유사하게, 100 mL의 디메틸포름아미드 중의 2.18 g(3.2 mmol)의 디나트륨-8-아닐리노-5-[[4-[(3-술포네이토페닐)디아제닐]나프탈렌-1-일]디아제닐]-나프탈렌-1-술포네이트 (애시드 블루 113), 4.05 g(20 mmol)의 에틸렌 글리콜 모노메타크릴레이트 및 0.34 g(4 mmol)의 메타크릴산을 질소 분위기 하에 충전하고 실온에서 2시간 동안 교반하였다. 이어서, 22 mg의 아조이소부티로니트릴을 첨가하고, 반응 혼합물을 초음파 욕 중에서 15분 동안 탈기하고 75℃에서 12시간 동안 교반하였다. 잔류물을 분리하고, 아세톤 및 고온수로 세척하고, 속실렛 추출기에서 8시간 동안 500 mL의 메탄올로 추출하였다. 건조시킨 후, 3.5 g의 취성의 어두운 자주색 생성물(PM1)이 수득되었다.
비교를 위해, 상응하나 분자적으로 각인되지 않은 중합체(PV1)를 염료 및 추출 단계 없이 동일한 단량체 양으로부터 동일한 조건 하에 제조하였다.
b) 5 mL의 클로로포름 중의 0.07 g(0.813 mmol)의 메타크릴산, 0.8 g(4.07 mmol)의 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 0.173 g(0.254 mmol)의 염료 애시드 블루 113 및 10.51 mg(0.064 mmol)의 아조이소부티로니트릴의 용액을 초음파 욕에서 10분 동안 탈기하고 질소 분위기 하에 50℃에서 24시간 동안 교반하였다. 생성된 중합체를 분쇄하고 속실렛 추출기에서 200 mL의 아세트산/메탄올(부피비 1:9)로 24시간 동안 그리고 이후 100 mL의 메탄올로 추출하였다. 분자적으로 각인된 중합체 PM2가 수득되었다.
비교를 위해, 상응하나 분자적으로 각인되지 않은 중합체(PV2)를 염료 및 추출 단계 없이 동일한 단량체 양으로부터 동일한 조건 하에 제조하였다.
c) 5 mL의 아세토니트릴 중의 0.225 g(0.813 mmol)의 N,N-디메틸아미노에틸 메타크릴레이트-H2SO4 염, 0.8 g(4.07 mmol)의 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 0.173 g(0.254 mmol)의 염료 애시드 블루 113 및 15.75 mg(0.064 mmol)의 2,2-아자디-2,4-디메틸발레로니트릴의 용액을 초음파 욕에서 10분 동안 탈기하고 질소 분위기 하에 50℃에서 24시간 동안 교반하였다. 생성된 중합체를 분쇄하고 속실렛 추출기에서 200 mL의 아세트산/메탄올(부피비 1:9)로 24시간 동안 그리고 이후 100 mL의 메탄올로 6시간 동안 추출하였다. 분자적으로 각인된 중합체 PM3이 수득되었다.
비교를 위해, 상응하나 분자적으로 각인되지 않은 중합체(PV3)를 염료 및 추출 단계 없이 동일한 단량체 양으로부터 동일한 조건 하에 제조하였다.
d) 5 mL의 톨루엔 중의 0.08 g(0.813 mmol)의 메틸 메타크릴레이트, 0.8 g(4.07 mmol)의 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 0.066 g(0.254 mmol)의 인디고 및 10.51 mg(0.064 mmol)의 아조이소부티로니트릴의 용액을 초음파 욕에서 10분 동안 탈기하고 질소 분위기 하에 50℃에서 24시간 동안 교반하였다. 생성된 중합체를 분쇄하고, 연속적으로 100 mL의 메탄올, 100 mL의 메탄올/0.1 M 염산(부피비 9:1) 및 100 mL의 메탄올로 세척하고, 속실렛 추출기에서 메틸 클로라이드/아세트산 (부피비 1:9)로 48시간 동안 그리고 이후 100 mL의 메탄올로 24시간 동안 추출하였다. 분자적으로 각인된 중합체 PM4가 수득되었다.
비교를 위해, 상응하나 분자적으로 각인되지 않은 중합체(PV4)를 염료 및 추출 단계 없이 동일한 단량체 양으로부터 동일한 조건 하에 제조하였다.
실시예 2: 흡수 시험
564 nm의 파장에서 흡광도가 0.25인 염료 애시드 블루 113의 수용액은 하기 표에 나타낸 양(mg/L)의 PM1 또는 PV1을 첨가한 후 동일한 파장에서 하기 표에 나타낸 흡광도를 가졌다.
분자적으로 각인되지 않은 중합체보다는 분자적으로 각인된 중합체에 의해 염료가 훨씬 양호하게 용액으로부터 제거됨이 분명하였다.
실시예 3: 방출 시험
각 경우에서, 완충액과의 동일한 계면활성제 혼합물 중의 과잉의 염료 애시드 블루 113으로 염료로 이미 포화되고 이후 기울어서 따라낸, 실시예 1에서 제조된 중합체 PV1 또는 PM1 1 mg/mL를 완충액(1.5 중량%의 시트르산 및 1.8 중량%의 수산화나트륨이 있는 물) 중의 계면활성제 혼합물(각 경우 7.5% 데히돌(Dehydol) LT 7 및 알킬벤젠 술폰산)에 첨가하였다. 564 nm의 파장에서 생성 흡광도를 하기 표에 나타냈다.
분자적으로 각인되지 않은 중합체보다는 분자적으로 각인된 중합체에 의해 염료가 훨씬 양호하게 보유됨이 분명하였다.
실시예 4: 염료 전이 억제 시험
ISO 105-A04에 기반한 얼룩 등급 평가(Staining Scale Rating, SSR)를 수행하여 염료 전이 억제 특성을 결정하였다. 이를 위해, 린니테스트 기기(Linitest device)에서 염료 전이 억제제가 없는 세제 조성물 W(투여량 5 g/L)을 사용하고 분자적으로 각인된 중합체 PM1 또는 비교용 중합체 PV1을 5 g/L 첨가하여 백색 직물(표준 폴리아미드 직물 6×16 cm)을 액시드 블루 113으로 오염된 색 방출 직물(색 방출 직물의 농도 3 g/L)과 함께 60℃에서 30분 동안 세척하고, 이어서 물로 세정하고, 실온에서 걸어 건조하였다. 이어서, 직물의 얼룩 정도를 분광광도법으로 결정하였다. 또한, 비교를 위해 염료 전이 억제제가 없는 세제 조성물 W를 중합체의 첨가없이 동일한 방식으로 시험하였다.
1(심각한 얼룩) 내지 5(얼룩 없음)의 값으로 얼룩의 정도를 부여하였다. 본 발명의 세제가 보다 양호한 염료 전이 억제 특성을 가짐이 하기 표에 나타낸 SSR로부터 명백하였다.
SSR
Claims (10)
- 특히 계면활성제-함유 수용액 중에서 함께 세척될 때, 착색된 텍스타일로부터 염색되지 않거나 또는 상이하게 착색된 텍스타일로의 텍스타일 염료의 전이를 방지하기 위한, 염료를 사용하여 분자적으로 각인된 에틸렌계 불포화 단량체의 중합체의 용도.
- 특히 계면활성제-함유 수용액 중에서 세척될 때, 착색된 텍스타일의 색상 외관에서의 변화를 방지하기 위한, 염료를 사용하여 분자적으로 각인된 에틸렌계 불포화 단량체의 중합체의 용도.
- 염료를 사용하여 분자적으로 각인된 에틸렌계 불포화 단량체의 중합체를 함유하는 계면활성제-함유 수용액을 사용하는 것을 특징으로 하는, 텍스타일을 계면활성제-함유 수용액 중에서 세척하는 방법.
- 염료를 사용하여 분자적으로 각인된 에틸렌계 불포화 단량체의 중합체를 함유하는 세제.
- 제4항에 있어서, 분자적으로 각인된 중합체를 0.01 중량% 내지 5 중량%, 특히 0.02 중량% 내지 2 중량%의 양으로 함유하는 것을 특징으로 하는 세제.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 특히 아크릴산, 메타크릴산, 에타크릴산, 디메틸아크릴산, 말레산, 메틸렌말론산, 크로톤산, 푸마르산, 이타콘산, 소르브산, 안젤산, 신남산, 스티릴아크릴산, 시트라콘산, 글루타콘산, 아코니트산, 페닐아크릴산, 비닐벤조산, 및 메사콘산, 및 그의 혼합물을 포함하는 모노- 또는 폴리에틸렌계 불포화 모노-, 디-, 또는 트리카르복실산, 및/또는 그의 에스테르가 중합체를 제조하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 용도, 방법, 또는 세제.
- 제6항에 있어서, 카르복실산 또는 에스테르 관능성을 갖지 않는 하나 이상의 추가의 단량체, 특히 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 2-비닐피리딘, 4-비닐피리딘, N,N,N-트리메틸-N-(4-비닐벤질)암모늄 클로라이드, 비닐피롤리돈, 비닐이미다졸, N-벤젠-N'-비닐이미다졸리늄 브로마이드, 디비닐벤젠, 메틸렌비스아크릴아미드, 스티렌, 시아노스티렌, 및/또는 아크릴로니트릴이 중합체를 제조하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 용도, 방법, 또는 세제.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 분자 각인이 아조 염료, 반응성 염료, 직접 염료, 안료 염료, 또는 그의 혼합물을 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 용도, 방법, 또는 세제.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 분자 각인을 위해 아조 염료 부류 또는 크리스탈 블루(Crystal Blue), 인디고, 및 그의 혼합물 중 하나 이상의 염료가 사용되는 것을 특징으로 하는 용도, 방법, 또는 세제.
- 단량체 메타크릴산 및 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 또는 단량체 N,N-디메틸아미노에틸 메타크릴레이트 및 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 또는 단량체 메틸 메타크릴레이트 및 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트의 자유 라디칼 중합 동안 염료 애시드 블루(Acid Blue) 113 및/또는 인디고를 사용한 분자 각인에 의해 수득가능한 분자적으로 각인된 중합체.
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