KR20160089362A

KR20160089362A - 경수 스케일 제어를 위한, 카르복실산/폴리알킬렌 옥시드 공중합체를 함유하는 알칼리성 세제 조성물

Info

Publication number: KR20160089362A
Application number: KR1020167011806A
Authority: KR
Inventors: 카터 엠 실버네일; 에릭 씨 올슨; 케리 월터스; 위르겐 데테링; 아렌트 요우크 킹마; 제임스 에스 데일리
Original assignee: 에코랍 유에스에이 인코퍼레이티드; 바스프 에스이
Priority date: 2013-10-09
Filing date: 2014-10-09
Publication date: 2016-07-27
Also published as: US20150099685A1; CA2926711A1; CA2926711C; JP2019137839A; CN105793409B; US9840683B2; BR112016007790A2; US9127235B2; CN105793409A; EP3055400A1; MX2016004358A; EP3055400A4; WO2015054471A1; AU2014331869A1; JP6721731B2; EP3055400B1; AU2014331869B2; BR112016007790B1; EP4074813A1; ES2923649T3

Abstract

알칼리 금속 수산화물과 함께 공중합체를 사용하는 것을 포함하는 알칼리성 세제가 설명된다. 상기 세제는 세정 기능을 유지하고, 또한 예컨대 145~108℉의 적용 온도 및 9.5 내지 약 13의 pH에서 경수 스케일링을 방지한다.

Description

경수 스케일 제어를 위한, 카르복실산/폴리알킬렌 옥시드 공중합체를 함유하는 알칼리성 세제 조성물{ALKALINE DETERGENT COMPOSITION CONTAINING A CARBOXYLIC ACID/POLYALKYLENE OXIDE COPOLYMER FOR HARD WATER SCALE CONTROL}

본 발명은 알칼리성 세제 조성물의 분야에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 물 스케일 제어를 위한, 카르복실산 및 폴리알킬렌 옥시드 공중합체를 포함하는 인이 적은 알칼리성 세제 조성물 관한 것이다.

수중 경도의 수준은 다수의 계에서 유해한 효과를 가질 수 있다. 예컨대, 경수 단독으로 또는 경수가 세정 조성물과 함께 표면과 접촉시, 이는 접촉된 표면 상에서 경수 스케일의 침전을 발생시킬 수 있다. 스케일링(scaling)은 염에 대해 과포화된 용액으로부터 나오는 염의 침전이다. 일반적으로, 경수는 ppm 단위의 탄산칼슘으로 표시되는, 약 100 ppm을 초과하는 칼슘 및 마그네슘 이온의 총 수준을 갖는 물을 지칭한다. 종종, 경수 중 칼슘 대 마그네슘의 몰비는 약 2:1 또는 약 3:1이다. 대부분의 장소에 경수가 있지만, 물 경도는 장소에 따라 달라지는 경향이 있다.

경수는 또한 차량 케어, 설거지(warewashing), 세탁, 식품 및 음료 및 경질 표면 세정 용도에 사용되는 종래의 알칼리성 세제의 효능을 감소시키는 것으로 공지되어 있다. 이에 대항하는 한 방법은 경도를 취급하는 데에 충분한 양으로 경수와 혼합하고자 하는 세제 조성물에 킬레이트화제 또는 격리제를 첨가하는 것을 포함한다. 그러나, 다수의 경우, 물 경도는 조성물의 킬레이트화 용량을 초과한다. 그 결과, 유리 칼슘 이온이 이용 가능하게 되어 침전을 초래하거나 또는 조성물의 활성 성분을 공격하여 불량한 세정 효과 또는 석회 스케일 축적과 같은 다른 유해한 효과를 일으킬 수 있다.

알칼리성 세제, 특히 기관(institutional) 및 상업 용도를 위한 것들은 일발적으로 칼슘, 마그네슘 및 철과 같은 경수와 회합된 금속 이온을 격리하고 또한 오점(soil)을 제거하기 위한 격리제로서 인산염, 니트로트리아세트산(NTA) 또는 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA)을 함유한다.

특히, NTA, EDTA 또는 폴리포스페이트, 예컨대 나트륨 트리폴리포스페이트 및 이들의 염은 기존 무기 염 및/또는 오점을 가용화시키는 능력으로 인해 세제에 사용된다. 칼슘, 마그네슘 염이 침전시, 결정이 세정될 표면에 부착하여 바람직하지 않은 효과를 불러올 수 있다. 예컨대, 식기의 표면 상의 탄산칼슘 침전은 식기의 미적 외관에 부정적인 영향을 미쳐 깨끗하지 않은 모습을 제공할 수 있다. NTA, EDTA 및 폴리포스페이트의 금속 이온 제거능은, 세척 공정 동안 경도 침전을 방지하고, 오점 제거를 돕고 및/또는 오점 재침착을 방지함으로써, 용액의 세정력을 촉진한다.

효과적인 인산염 및 NTA는 환경 및 건강에 대한 관심으로 인해 정부 규제를 받는다. EDTA는 현재 규제되고 있지 않지만, 환경 지속성으로 인해 정부 규제가 시행될 것으로 여겨진다. 따라서, 인 함유 화합물, 예컨대 인산염, 포스폰산염, 아인산염 및 아크릴 포스피네이트 중합체 뿐 아니라, 지속성 아미노카르복실레이트, 예컨대 NTA 및 EDTA의 함량을 감소시킬 수 있는, 대안적이고, 바람직하게는 환경 친화적인 세정 조성물에 대한 요구가 당업계에 존재한다.

따라서, 설거지, 경질 표면 또는 CIP 세정, 차 세척, 기구 세정, 보일러 또는 냉각탑 세정, 세탁물 세정 등에서와 같은 알칼리 세정에서 스케일을 방지하기 위한 개선된 공정을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.

세정하고자 하는 표면 뿐 아니라, 세정기 부품 자체 상의 스케일 침착도 방지하기 위해 세정 조성물과 함께 사용될 수 있는 스케일 제어 조성물을 제공하는 것이 다른 목적이다.

본 발명의 다른 목적, 양태 및 이점은 하기 개시, 도면 및 청구범위를 고려시 당업자에게는 명백할 것이다.

본 발명의 일구체예는 스케일 제어를 위한, (일부 구체예에 있어서 분자량이 약 1,000~50,000 g/몰인 공중합체를 포함하는) 하기 정의된 공중합체(A) 및 알칼리 금속 수산화물을 포함하는 세제 조성물을 제공한다. 본 발명에 따른 세제 조성물은 1 이상의 추가의 중합체 및/또는 포스폰산염을 함유할 수 있다. 적절한 추가의 중합체의 예는 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산, 폴리말레산 단독 중합체, 아크릴산, 메타크릴산 또는 말레산의 공중합체(및 이들의 조합)를 포함한다. 포함될 수 있는 다른 추가의 중합체는 아크릴산, 메타크릴산 및/또는 말레산 공중합체 또는 삼원 공중합체이다. 이러한 추가의 중합체는 소수성 개질될 수 있다. 본 발명의 세제 조성물에 따라 사용하기에 적절한 이들 및 다른 중합체는 본 발명의 설명에 기재되어 있다. 바람직하게는, 본 발명의 세제는 약 pH 9.5~13의 세제 용도에서 경수 스케일을 제어하면서도 세정력을 유지한다.

다수의 구체예를 개시하지만, 본 발명의 또 다른 구체예는 본 발명의 예시적인 구체예를 나타내고 설명하는 하기 상세한 설명으로부터 당업자에게 명백해질 것이다. 따라서, 도면 및 상세한 설명은 사실상 예시적인 것이며 제한적인 것이 아닌 것으로 간주되어야 한다.

본 발명의 세제 조성물은 알칼리 금속 수산화물 및 공중합체(A)를 포함한다. 또한, 본 발명에 따른 세제 조성물은 인산염을 함유하지 않으며, 이는 특정 규제 기준을 충족시키기 위해 NTA를 함유하지 않을 수 있다. 본 발명에 따른 세제 조성물은 기계 및 수동 설거지, 프리소크(presoak), 세탁물 및 섬유 세정 및 오물 제거(destaining), 카펫 세정 및 오물 제거, 차량 세정 및 케어 용도, 표면 세정 및 오물 제거, 주방 및 욕실 세정 및 오물 제거, 바닥 세정 및 오물 제거, 장소 작업(place operation)에서의 세정, 일반 목적의 세정 및 오물 제거, 및/또는 산업용 또는 가정용 클리너에 사용될 수 있다. 상기 조성물은 액상 농축물, 사용액(use solution), 고체 블록, 과립 또는 분말의 형태일 수 있다.

본 발명의 구체예는 변경될 수 있으므로 특정 고체 세제 조성물에 한정되지 않는다. 본원에서 사용되는 모든 전문 용어는 특정 구체예를 설명할 목적으로만 사용되는 것이며 어떠한 방식 또는 범위에 한정하려는 것이 아님을 추가로 이해해야 한다. 예컨대, 본 명세서 및 청구범위에서 사용되는 바의 단수 형태("a", "an" 및 "the")는 내용이 달리 명백히 지시하지 않는 한, 복수에 대한 지칭을 포함할 수 있다. 추가로, 모든 단위, 접두사 및 기호는 이의 SI 허용 형태로 지칭될 수 있다. 명세서에 기재된 수치 범위는 그 범위를 한정하는 수를 포함하는 것이며, 한정된 범위 내의 각각의 정수를 포함한다.

본 발명을 더욱 용이하게 이해할 수 있도록, 특정 용어를 우선 정의한다. 달리 정의되지 않는 한, 본원에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명의 구체예가 관련된 업계의 통상의 기술자에 의해 보통 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본원에 설명되는 것과 유사하거나, 변형되거나 또는 등가인 다수의 방법 및 재료는 과도한 실험 없이 본 발명의 구체예의 실시에 사용될 수 있지만, 바람직한 재료 및 방법을 본원에서 설명한다. 본 발명의 구체예를 설명하고 청구하는 데에 있어서, 하기 전문 용어는 하기에 기재되는 정의에 따라 사용된다.

본원에서 사용되는 바의 용어 "약"은 예컨대 실세계에서 농축물 또는 사용액의 제조에 이용되는 통상적인 측정 및 액체 취급 절차를 통해; 이들 절차에서의 우연한 에러를 통해; 조성물의 제조 또는 방법의 실시를 위해 사용되는 성분의 제조, 공급원 또는 순도의 차이 등을 통해 생길 수 있는 수치량의 편차를 지칭한다. 용어 "약"은 또한 특정한 초기 혼합물로부터 생기는 조성물에 대한 상이한 평형 조건으로 인해 달라지는 양을 포함한다. 용어 "약"에 의해 변형되던 아니던 간에, 청구범위는 양에 대한 등가물을 포함한다.

본원에서 사용되는 바의 용어 "세정"은 임의의 오점 제거, 표백, 미생물 개체수 감소 또는 이들의 조합을 수행하거나 또는 돕는 것을 지칭한다.

본원에서 사용되는 바의 용어 "중량 퍼센트", "중량%", 중량 기준 퍼세트", "중량 기준 %" 및 이의 변형은 조성물의 총 중량으로 나누고 100을 곱한 그 물질의 중량으로서의 물질의 농도를 지칭한다. 본원에서 사용되는 바의 "퍼센트", "%" 등은 "중량 퍼센트", "중량%" 등과 동의어임을 의도한다.

본 발명의 방법 및 조성물은 본 발명의 구성성분(component) 및 성분(ingredient) 뿐 아니라 본원에 기재된 다른 성분을 포함하거나, 실질적으로 이들로 이루어지거나 또는 이들로 이루어질 수 있다. 본원에서 사용되는 바의 "~로 실질적으로 이루어진"은, 추가의 단계, 구성성분 또는 성분이 청구된 방법 및 조성물의 기본적이고 신규한 특성을 실질적으로 변경하지는 않는다면, 방법 및 조성물이 상기 추가의 단계, 구성성분 및 성분을 포함할 수 있음을 의미한다.

공중합체 스케일 제어제

본 발명에 따른 세제 조성물은 경수 스케일 제어를 위해 알칼리 금속 수산화물 및 공중합체(A)를 포함한다.

경수 스케일 제어제는 공중합 형태로 하기 단량체를 갖는 공중합체이며, 하기 a1), a2) 및 a3)의 합은 100 중량%이다:

a1) 30~95 중량%의 1 이상의 모노에틸렌계 불포화 C₃-C₈-카르복실산, 또는 이의 무수물 또는 염,

a2) 5~70 중량%의 하기 식 (I)의 1 이상의 비이온성 단량체

H₂C=C(R¹)(CH₂)_xO[R²-O]_y-R³ (I)

(상기 식 중, R¹은 수소 또는 메틸이며, R²는 동일 또는 상이한, 선형 또는 분지형 C₂-C₆-알킬렌이고, 여기서 R²-O는 블록으로 또는 랜덤하게 배열될 수 있고, R³은 수소, 또는 직쇄형 또는 분지형 C₁-C₄-알킬이며, x는 0, 1 또는 2이고, y는 3~50의 수이다.),

a3) 0~30 중량%의 1 이상의, a1) 및 a2)와 공중합 가능한 추가의 에틸렌계 불포화 단량체.

단량체 a1)로서, 공중합체(A)는 30~95 중량%의 1 이상의 모노에틸렌계 불포화 C₃-C₈-카르복실산, 이의 무수물 또는 염을 포함한다.

적절한 모노에틸렌계 불포화 C₃-C₈-카르복실산은 특히 아크릴산, 메타크릴산, 에타크릴산, 비닐아세트산, 알릴아세트산, 크로톤산, 말레산, 푸마르산, 메사콘산 및 이타콘산, 및 이의 수용성 염이다. 언급된 모노에틸렌계 불포화 C₃-C₈-카르복실산은 무수물을 형성할 수 있으며, 이 무수물은 또한 단량체 a1)로서 적절하며, 예컨대 말레산 무수물 및 이타콘산 무수물이다.

바람직한 모노에틸렌계 불포화 C₃-C₈-카르복실산은 아크릴산 및 메타크릴산 및 이의 수용성 염이다. 수용성 염은 특히 모노에틸렌계 불포화 C₃-C₈-카르복실산의 나트륨 및 칼륨 염이다.

단량체 a2)로서, 공중합체(A)는 5~70 중량%의 하기 식 (I)의 1 이상의 비이온성 단량체를 포함한다:

H₂C=C(R¹)(CH₂)_xO[R²-O]_y-R³ (I)

상기 식 중, R¹은 수소 또는 메틸이고, R²는 직선형 또는 분지형일 수 있는, 동일 또는 상이한 C₂-C₆-알킬렌이며, 여기서 R²-O는 블록으로 또는 랜덤하게 배열될 수 있고, R³은 수소, 또는 직쇄형 또는 분지형 C₁-C₄-알킬이며, x는 0, 1 또는 2이고, y는 3~50이다.

R²-O기는 블록으로 그리고 랜덤하게, 즉 동일한 알킬렌 산화물의 1 이상의 블록으로 그리고 추가로 2 이상의 상이한 알킬렌 옥시드의 1 이상의 블록으로 랜덤하게 배열될 수 있다. 이에는 "블록으로 또는 랜덤하게 배열된다"라는 표현도 포함된다.

바람직한 비이온성 단량체 a2)는 알릴 알콜(R¹=H; x=1) 및 이소프레놀(R¹=메틸; x=2)을 주성분으로 하는 것들이다.

비이온성 단량체 a2)는 바람직하게는 평균 8~40개, 더욱 바람직하게는 10~30개, 특히 10~25개의 알킬렌 옥시드 단위를 포함한다. 식 (I) 중 지수 y는 알킬렌 옥시드 단위의 평균 수를 기준으로 한다.

바람직한 알킬렌 옥시드 단위 R²-O는 산화에틸렌, 1,2-산화프로필렌 및 1,2-산화부틸렌이며, 산화에틸렌 및 1,2-산화프로필렌이 특히 바람직하다.

특정 구체예에서, 비이온성 단량체 a2)는 산화에틸렌 단위만을 포함한다. 추가의 특정 구체예에서, 비이온성 단량체 a2)는 블록으로 또는 랜덤하게 배열될 수 있는 산화에틸렌 및 1,2-산화프로필렌 단위를 포함한다.

R³은 바람직하게는 수소 또는 메틸이다.

단량체 a3)으로서, 공중합체(A)는 0~30 중량%의, a1) 및 a2)와 공중합 가능한 1 이상의 추가의 에틸렌계 불포화 단량체를 포함할 수 있다.

유용한 추가의 에틸렌계 불포화 단량체 a3)은 예컨대 아크릴아미드, t-부틸아크릴아미드, 비닐 아세테이트, 비닐 메틸 에테르, 히드록시부틸 비닐 에테르, 1-비닐피롤리돈, 1-비닐카프로락탐, 1-비닐이미다졸, 2-비닐피리딘, 4-비닐피리딘, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 이소부텐, 디이소부텐, 이소프레놀, 1-알켄, 예를 들면 1-옥텐, N,N-디메틸아크릴아미드 및 스티렌을 포함한다.

공중합된 단량체 a1), 특히 공중합된 아크릴산, 메타크릴산 또는 이들 산의 수용성 염의 비율은 바람직하게는 30~95 중량%이고, 바람직하게는 40~95 중량%, 더욱 바람직하게는 45~90 중량%, 특히 바람직하게는 50~85 중량%이다. 식 (I)의 단량체 단위의 a2)의 비율은 바람직하게는 5~70 중량%이고, 바람직하게는 5~60 중량%, 더욱 바람직하게는 5~50 중량%, 특히 10~50 중량%이다. 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니며, 기재된 수치 범위는 그 범위를 한정하는 수를 포함하며 한정된 범위 내의 각각의 정수를 포함하는 것으로 이해된다.

단량체 a3)이 공중합체(A)에 존재할 경우, 이의 비율은 바람직하게는 20 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 15 중량% 이하, 특히 10 중량% 이하이다. 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니며, 기재된 수치 범위는 그 범위를 한정하는 수를 포함하며 한정된 범위 내의 각각의 정수를 포함하는 것으로 이해된다.

공중합체(A)는 바람직하게는 폴리아크릴레이트 기준물에 대한 용리액으로서 물(pH 값 7)을 사용하여 실온에서 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정된 평균 분자량 M_w가 1,000~200,000 g/몰, 바람직하게는 1,000~100,000 g/몰, 더욱 바람직하게는 1,000~50,000 g/몰이다. 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니며, 기재된 분자량의 수치 범위는 그 범위를 한정하는 수를 포함하며 한정된 범위 내의 각각의 정수를 포함하는 것으로 이해된다.

공중합체(A)의 K 값은 문헌[H. Fikentscher, Cellulose-Chemie volume 13, pages 58-64 and 71-74 (1932)]에 따라 25℃에서 1 중량%의 수용액 중에서 pH 7에서 측정시, 바람직하게는 15~100, 바람직하게는 20~80, 더욱 바람직하게는 30~50의 범위이다. 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니며, 기재된 수치 범위는 그 범위를 한정하는 수를 포함하며 한정된 범위 내의 각각의 정수를 포함하는 것으로 이해된다.

공중합체(A)는 각각의 단량체의 유리 라디칼 중합에 의해 제조할 수 있다. 임의의 공지된 유리 라디칼 중합 공정에 의해 작업할 수 있다. 벌크로의 중합 외에도, 용액 중합 및 유화 중합의 공정을 특히 언급해야 하며, 용액 중합이 바람직하다.

중합은 바람직하게는 용매로서의 물 중에서 수행된다. 그러나, 알콜성 용매, 특히 C₁-C₄-알콜, 예를 들면 메탄올, 에탄올 및 이소프로판올, 또는 이들 용매와 물의 혼합물 중에서도 수행될 수 있다.

적절한 중합 개시제는 열로, 산화환원 기전에 의해 또는 광화학적으로(광 개시제) 분해되어 유리 라디칼을 형성시키는 화합물이다.

열 활성 중합 개시제 중에서, 20~180℃, 특히 50~90℃의 범위의 분해 온도를 갖는 개시제가 바람직하다. 적절한 열 개시제의 예는 무기 퍼옥소 화합물, 예를 들면 퍼옥소디설페이트(암모늄 퍼옥소디설페이트 및 바람직하게는 나트륨 퍼옥소디설페이트), 퍼옥소설페이트, 퍼카르보네이트 및 과산화수소; 유기 퍼옥소 화합물, 예를 들면 디아세틸 퍼옥시드, 디-tert-부틸 퍼옥시드, 디아밀 퍼옥시드, 디옥타노일 퍼옥시드, 디데카노일 퍼옥시드, 디라우로일 퍼옥시드, 디벤조일 퍼옥시드, 비스(o-톨일) 퍼옥시드, 숙시닐 퍼옥시드, tert-부틸 퍼네오데카노에이트, tert-부틸 퍼벤조에이트, tert-부틸 퍼이소부티레이트, tert-부틸 퍼피발레이트, tert-부틸 퍼옥토에이트, tert-부틸 퍼네오데카노에이트, tert-부틸 퍼벤조에이트, tert-부틸 퍼옥시드, tert-부틸 히드로퍼옥시드, 쿠멘 히드로퍼옥시드, tert-부틸 퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 및 디이소프로필 퍼옥시디카르바메이트; 아조 화합물, 예를 들면 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴) 및 아조비스(2-아미도프로판) 디히드로클로라이드이다.

상기 개시제 중 임의의 것을 개시제/조절제 시스템으로서 환원 화합물과 병용할 수 있다. 이러한 환원 화합물의 예는 인 화합물, 예를 들면 아인산, 차아인산염 및 포스피네이트, 황 화합물, 예를 들면 아황산수소나트륨, 아황산나트륨 및 나트륨 포름알데히드-설폭실레이트 및 히드라진을 포함한다.

퍼옥소 화합물, 금속 염 및 환원제로 이루어진 산화환원 개시제 시스템도 종종 사용된다. 적절한 퍼옥소 화합물의 예는 과산화수소, 퍼옥소디설페이트(암모늄, 나트륨 또는 칼륨 염으로서), 퍼옥소설페이트, 및 유기 퍼옥소 화합물, 예를 들면 tert-부틸 히드로퍼옥시드, 쿠멘 히드로퍼옥시드 또는 디벤조일 퍼옥시드이다. 적절한 금속 염은 특히 철(II) 염, 예를 들면 황산철(II) 칠수화물이다. 적절한 환원제는 아황산나트륨, 2-히드록시-2-설피네이토아세트산의 이나트륨 염, 2-히드록시-2-설포네이토아세트산의 이나트륨염, 나트륨 히드록시메탄설피네이트, 아스코르브산, 이소아스코르브산 또는 이들의 혼합물이다.

적절한 광 개시제의 예는 벤조페논, 아세토페논, 벤질 디알킬 케톤 및 이들의 유도체이다.

열 개시제를 사용하는 것이 바람직하고, 무기 퍼옥소 화합물, 특히 나트륨 퍼옥소디설페이트가 바람직하다. 퍼옥소 화합물은 산화환원 개시제 시스템으로서의 황 함유 환원제, 특히 아황산수소나트륨과 병용시 특히 유리하다. 이 개시제/조절제 시스템을 사용하는 경우, 말단기로서 -SO₃ ^- Na+ 및/또는 -SO₄ ^-Na+를 포함하며, 예외적인 세정력 및 스케일 억제 작용으로 인해 주목할 만한 공중합체가 얻어진다.

대안적으로, 인 함유 개시제/조절제 시스템, 예컨대 차아인산염/포스피네이트를 사용할 수도 있다.

광 개시제 및 개시제/조절제 시스템의 양은 각각의 경우에 사용되는 물질과 매칭되어야 한다. 예컨대, 바람직한 퍼옥소디설페이트/아황산수소 시스템을 사용하는 경우, 각각의 경우 단량체 a1) 및 a2) 및 임의로 a3)을 기준으로 하여 통상적으로 2~6 중량%, 바람직하게는 3~5 중량%의 퍼옥소디설페이트, 및 일반적으로 5~30 중량%, 바람직하게는 5~10 중량%의 아황산수소가 사용된다.

필요할 경우, 중합 조절제를 사용할 수도 있다. 적절한 예는 황 화합물, 예를 들면 머캅토에탄올, 2-에틸헥실 티오글리콜레이트, 티오글리콜산 및 도데실 머캅탄이다. 중합 조절제를 사용하는 경우, 이의 사용량은 단량체 a1) 및 a2) 및 임의로 a3)을 기준으로 하여 일반적으로 0.1~15 중량%, 바람직하게는 0.1~5 중량%, 더욱 바람직하게는 0.1~2.5 중량%이다.

중합 온도는 일반적으로 20~200℃, 바람직하게는 20~150℃, 더욱 바람직하게는 20~120℃이다.

중합은 대기압 하에서 수행할 수 있지만, 바람직하게는 전개되는 자생 압력 하에서 밀폐계에서 수행한다.

공중합체(A)는 산 상태로 얻어질 수 있지만, 적용에 필요할 경우, 중합 동안 또는 중합이 종료된 후 되도록 빨리, 염기, 특히 수산화나트륨 용액을 첨가하여 중화 또는 부분 중화시킬 수 있다. 수용액의 바람직한 pH는 3~8.5 범위이다.

공중합체(A)는 수중 용액 중합에 의해 제조 과정에서 얻어진 수용액의 형태로 직접, 또는 (예컨대 분무 건조, 분무 과립화, 유동 분무 건조, 롤러 건조 또는 동결 견조에 의해 얻어진) 건조 형태로 사용될 수 있다.

본 발명의 추가의 양태에서, 공중합체(A)는 본원에 기재된 이들 단위 a1), a2) 및 임의로 a3) 외에도 추가의 단량체 단위를, 추가의 단량체 단위(들)가 세제 조성물에 의해 제공되는 고화 및/또는 스케일 제어 및/또는 본원에 기재된 추가의 성능 이점을 방해하지 않는 정도로, 포함할 수 있다. 바람직한 양태에서, 공중합체(A)는 추가의 단량체 단위를 포함하지 않는다.

일구체예에서, 본 발명에 따른 세제 조성물은 60 중량%(활성량) 미만의 공중합체(A), 더욱 구체적으로는 약 55 중량% 미만의 공중합체(A)를 함유할 수 있다. 다른 구체예에서, 본 발명에 따른 세제 조성물은 약 5~50 중량%의 공중합체 경수 스케일 제어제, 더욱 구체적으로 약 10~40 중량%의 공중합체(A)를 함유할 수 있다.

알칼리원

본 발명에 따른 세제 조성물은 세정력을 증강하고 오점 제거 성능을 증강하기 위해 적어도 약 50%의 알칼리 금속 수산화물을 포함한다. 일반적으로, 농축된 세제 조성물은 적어도 약 50 중량%의 알칼리 금속 수산화물의 양으로 알칼리원을 포함할 것으로 예상된다. 농축물 중 다른 구성성분에 대한 충분한 여지를 제공하기 위해, 알칼리 금속 수산화물은 약 95 중량% 미만, 약 90 중량% 미만 또는 약 85 중량% 미만의 양으로 농축물에 제공될 수 있다. 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니며, 기재된 수치 범위는 그 범위를 한정하는 수를 포함하며 한정된 범위 내의 각각의 정수를 포함하는 것으로 이해된다.

1 이상의 알칼리원의 유효량은 적어도 약 8, 보통 약 9.5~14의 pH를 갖는 사용 조성물을 제공하는 양으로서 고려되어야 한다. 사용 조성물이 약 8 내지 약 10의 pH를 가질 경우, 미알칼리성으로 고려될 수 있고, pH가 약 13을 초과할 경우, 사용 조성물은 가성(caustic)으로 고려될 수 있다. 일부 환경에서, 세제 조성물은 약 8 이하의 pH 수준에서 유용한 사용 조성물을 제공할 수 있다. 이러한 조성물에 있어서는, 알칼리원이 생략될 수 있으며, 추가의 pH 조정제를 사용하여 소정 pH를 갖는 사용 조성물을 제공할 수 있다. 세제 조성물의 적절한 알칼리원의 예는 알칼리 금속 탄산염 및 알칼리 금속 수산화물을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 바람직한 양태에서, 알칼리원은 알칼리 금속 수산화물이다. 사용될 수 있는 예시적인 알칼리 금속 탄산염은 하기를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다: 나트륨 또는 칼륨 탄산염, 중탄산염, 반탄산염 및 이들의 혼합물.

사용될 수 있는 예시적인 알칼리 금속 수산화물은 수산화나트륨, 수산화리튬 또는 수산화칼륨을 포함하지만, 이에 한정되지 않으며, 수산화나트륨이 바람직하다. 알칼리 금속 수산화물을 수용액에 용해된 고체 비드를 비롯하여 당업계에 공지된 임의의 형태로 또는 이들의 조합으로 세제 조성물에 첨가할 수 있다. 알칼리 금속 수산화물은 약 12-100 U.S. 메쉬 범위의 입자 크기의 믹스를 갖는 프릴화된(prilled) 고체 또는 비드 형태의 고체로서, 또는 예컨대 45~50 중량% 용액과 같은 수용액으로서 시판 중이다. 일구체예에서, 알칼리 금속 수산화물은 고체 알칼리 재료의 수화로 인해 조성물에 생성되는 열의 양을 감소시키기 위해, 수용액, 특히 50 중량% 수산화물 용액의 형태로 첨가된다.

제1 알칼리원 외에, 세제 조성물은 제2 알칼리원을 포함할 수 있다. 유용한 제2 알칼리원의 예는 하기를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다: 금속 실리케이트, 예를 들면 나트륨 또는 칼륨 실리케이트 또는 메타실리케이트; 금속 탄산염, 예를 들면 나트륨 또는 칼륨 탄산염, 중탄산염, 반탄산염 및 이들의 혼합물; 금속 보레이트, 예를 들면 나트륨 또는 칼륨 보레이트; 및 에탄올아민 및 아민. 이러한 알칼리성 제제는 수성 또는 분말 형태로 시판 중이며, 둘다 본 세제 조성물의 제제화에 유용하다.

예시적인 실리케이트는 예컨대 일반식이 NaMSi_aO_2a+1 bH₂O(식 중, M은 나트륨 또는 수소이고, a는 1.9~22, 바람직하게는 1.9~4이며, 특히 바람직한 값은 2, 3 또는 4이며, b는 0~33, 바람직하게는 0~22임)인 결정 시트형 실리케이트를 포함한다. 또한, SiO₂:Na₂O 비가 1~3.5, 바람직하게는 1.6~3, 특히 2~2.8인 비정질 나트륨 실리케이트를 사용할 수 있다.

　본 발명에 따른 세제 조성물은 인산염 무함유이다. 인산염 무함유("인산염을 함유하지 않음"으로도 지칭됨)는, 본 발명에 따른 세제 조성물이 상기 세제 조성물의 총 고형분 함량을 기준으로 하여 대략 0.5 중량% 미만, 더욱 구체적으로는 대략 0.1 중량% 미만, 더더욱 특히는 대략 0.01 중량% 미만의 인산염을 함유함을 의미한다. 본 발명의 다른 구체예에서, 세제 조성물은 적어도 약 20 중량% 이하의 인산염, 적어도 약 10 중량% 이하, 적어도 약 5 중량% 이하, 또는 적어도 약 1 중량% 이하의 인산염을 함유하는 저인산염 조성물이다.

본 발명에 따른 세제 조성물은 추가로, 상기 세제 조성물의 고형분 함량을 기준으로 하여 대략 0.5 중량% 미만, 대략 0.1 중량% 미만, 종종 대략 0.01 중량% 미만의 NTA를 갖는 농축 조성물을 의미하는 NTA 무함유("NTA를 함유하지 않음"으로도 지칭됨)일 수 있다.

임의의 추가의 중합체/포스폰산염

본 발명에 따른 세제 조성물은 공중합체(A) 외에 1 이상의 추가의 중합체 또는 포스폰산염을 함유할 수 있다. 적절한 추가의 중합체의 예는 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산, 폴리말레산 단독 중합체, 아크릴산, 메타크릴산 또는 말레산의 공중합체(및 이들의 조합)를 포함한다. 포함될 수 있는 다른 중합체는 아크릴산, 메타크릴산 및/또는 말레산 중합체, 공중합체 또는 삼원 공중합체이다. 추가의 중합체 중 임의의 것은 소수성 개질될 수 있다. 존재할 경우 추가의 중합체는 일반적으로 약 0-20 중량%; 바람직하게는 약 0-15 중량%, 더욱 바람직하게는 약 0-10 중량%의 양으로 존재한다. 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니며, 기재된 수치 범위는 그 범위를 한정하는 수를 포함하며 한정된 범위 내의 각각의 정수를 포함하는 것으로 이해된다.

일양태에서, 본 발명에 따른 세제 조성물은 공중합체(A) 외에 친수성 또는 소수성 개질될 수 있는 폴리카르복실레이트를 포함할 수 있다. 일양태에서, 추가의 폴리카르복실레이트 중합체는 약 20 중량% 이하의 양으로 존재할 수 있다.

적절한 예는 아크릴산 또는 메타크릴산의 단독 중합체 및 공중합체의 알칼리 금속 염이다. 모노에틸렌계 불포화 디카르복실산, 예를 들면 말레산, 푸마르산, 말레산 무수물, 이타콘산 및 시트라콘산이 공중합에 적절하다. 적절한 폴리카르복실레이트는 특히, 바람직하게는 몰 질량(M_w)이 1000~40000 g/몰인 폴리아크릴산이다. 이의 우수한 가용성으로 인해, 이 군 중에서도, 몰 질량(M_w)이 1000~10000 g/몰, 특히 1000~8000 g/몰인 단쇄형 폴리아크릴산이 바람직할 수 있다. 공중합체 폴리카르복실레이트, 특히 아크릴산과 메타크릴산의 공중합체 및 아크릴산 또는 메타크릴산과 말레산 및/또는 푸마르산의 공중합체도 적절하다.

모노에틸렌계 불포화 C₃-C₁₀-모노- 또는 디카르복실산 또는 이의 무수물, 예를 들면 말레산, 말레산 무수물, 아크릴산, 메타크릴산, 푸마르산, 이타콘산 및 시트라콘산으로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 단량체와 하기에 열거되는, 1 이상의 친수성 또는 소수성 개질된 단량체의 공중합체를 사용할 수도 있다.

적절한 소수성 단량체는 예컨대, 이소부텐, 디이소부텐, 부텐, 펜텐, 헥센 및 스티렌, 10개 이상의 탄소 원자를 갖는 올레핀 또는 이들의 혼합물, 예컨대 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 1-옥타데센, 1-에이코센, 1-도코센, 1-테트라코센 및 1-헥사코센, C₂₂-알파-올레핀, C₂₀-C₂₄-알파-올레핀과 평균 탄소 원자 12~100개의 폴리이소부텐의 혼합물이다.

적절한 친수성 단량체는 설폰산염 또는 포스폰산염 기를 갖는 단량체, 및 히드록실 작용기 또는 알킬렌 옥시드 기를 갖는 비이온성 단량체이다. 예는 하기를 포함한다: 알릴 알콜, 이소프레놀, 메톡시 폴리에틸렌 글리콜 (메트)아크릴레이트, 메톡시 폴리프로필렌 글리콜 (메트)아크릴레이트, 메톡시 폴리부틸렌 글리콜 (메트)아크릴레이트, 메톡시 폴리(산화프로필렌-co-산화에틸렌) (메트)아크릴레이트, 에톡시 폴리에틸렌 글리콜 (메트)아크릴레이트, 에톡시 폴리프로필렌 글리콜 (메트)아크릴레이트, 에톡시 폴리부틸렌 글리콜 (메트)아크릴레이트 및 에톡시 폴리(산화프로필렌-co-산화에틸렌) (메트)-아크릴레이트. 폴리알킬렌 글리콜은 3~50개, 특히 5~40개, 특히 10~30개의 알킬렌 옥시드 단위를 포함한다.

특히 바람직한 설포 함유 단량체는 1-아크릴아미도-1-프로판설폰산, 2-아크릴아미도-2-프로판설폰산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 2-메타크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 3-메타크릴아미도-2-히드록시프로판-설폰산, 알릴설폰산, 메트알릴설폰산, 알릴옥시벤젠설폰산, 메트알릴옥시벤젠설폰산, 2-히드록시-3-(2-프로페닐옥시)프로판설폰산, 2-메틸-2-프로펜-1-설폰산, 스티렌설폰산, 비닐설폰산, 3-설포프로필 아크릴레이트, 2-설포에틸 메타크릴레이트, 3-설포프로필 메타크릴레이트, 설포메타크릴아미드, 설포메틸메타크릴아미드, 및 언급된 산의 염, 예를 들면 이의 나트륨, 칼륨 또는 암모늄 염이다.

포스폰산염기를 포함하는 특히 바람직한 단량체는 비닐포스폰산 및 이의 염이다.

또한, 양쪽성 및 양이온성 중합체를 추가로 사용하는 것도 가능하다.

포스폰산염의 예는 하기를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다: 2-포스피노부탄-1,2,4-트리카르복실산(PBTC), 1-히드록시에탄-1,1-디포스폰산, CH₂C(OH)[PO(OH)₂]₂; 아미노트리(메틸렌포스폰산), N[CH₂ PO(OH)₂]₃; 아미노트리(메틸렌포스포네이트), 나트륨 염(ATMP), N[CH₂ PO(ONa)₂]₃; 2-히드록시에틸이미노비스(메틸렌포스폰산), HOCH₂CH₂ N[CH₂ PO(OH)₂]₂; 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스폰산), (HO)₂POCH₂ N[CH₂ CH₂ N[CH₂ PO(OH)₂]₂]₂; 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스포네이트), 나트륨 염(DTPMP), C₉ H_(28-x) N₃ Na_xO₁₅ P₅(x=7); 헥사메틸렌디아민(테트라메틸렌포스포네이트), 칼륨 염, C₁₀H_(28-x) N₂K_x O₁₂ P₄(x=6); 비스(헥사메틸렌)트리아민(펜타메틸렌포스폰산), (HO₂)POCH₂ N[(CH₂)₂N[CH₂ PO(OH)₂]₂]₂; 및 인 산(phosphorus acid), H₃PO₃. 바람직한 포스폰산염은 PBTC, HEDP, ATMP 및 DTPMP이다. 중화 또는 알칼리 포스폰산염, 또는 포스폰산염과 알칼리원의 조합은 혼합물에 첨가하기 전에, 포스폰산염을 첨가시 중화 반응에 의해 생성되는 열 또는 가스가 거의 없거나 없도록 하는 것이 바람직하다. 그러나, 일구체예에서, 조성물은 인산염 무함유이다.

물

본 발명에 따른 세제 조성물은 조성물 가공을 위한 기술에 따라 달라지는 양으로 물을 포함할 수 있다.

물은 조성물의 다른 구성성분을 용해, 현탁 또는 담지시키는 매체를 제공한다. 물은 또한 본 발명의 조성물을 물체에 전달 및 습윤하는 기능을 할 수 있다.

일부 구체예에서, 물은 본 발명의 세제 조성물의 대부분을 구성하며, 알칼리원, 공중합체(A), 추가의 성분 등을 제외한 세제 조성물의 나머지일 수 있다. 물 양 및 유형은 다른 인자 중에서, 전체로서의 조성물의 성질, 환경 저장, 및 의도하는 전달 방법, 조성물의 형태 및 조성물 농축을 비롯한 적용 방법에 따라 달라진다. 한편, 담지체는 의도하는 용도, 예컨대 표백, 살균, 세정을 위해 본 발명의 조성물 중의 기능성 구성성분의 효능을 억제하지 않는 농도에서 선택 및 사용되어야 한다.

특정 구체예에서, 본 조성물은 약 1 내지 약 90 중량%의 물, 약 10 내지 약 80 중량%의 물, 약 20 내지 약 60 중량%의 물, 또는 약 30 내지 약 40 중량%의 물을 포함한다. 이들 값 및 범위 사이의 모든 값 및 범위가 본 발명에 의해 포함됨을 이해해야 한다.

고체 세제 조성물 제조시, 물은 약 15 내지 약 50 중량%, 특히 약 20 내지 약 45 중량%, 더욱 특히 약 22 내지 약 40 중량%의 범위로 존재할 수 있다. 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니며, 기재된 수치 범위는 그 범위를 한정하는 수를 포함하며 한정된 범위 내의 각각의 정수를 포함하는 것으로 이해된다.

추가의 기능성 재료

본 발명에 따른 세제 조성물의 구성성분을 다양한 추가의 기능성 구성성분과 조합할 수 있다. 일부 구체예에서, 알칼리 금속 수산화물 공급원 및 공중합체(A) 및 물이 다량을 구성하거나, 또는 심지어 예컨대 그 안에 추가의 기능성 재료가 적게 배치되거나 배치되지 않은 구체예에서는 세제 조성물의 총 중량의 실질적으로 전부를 구성한다. 이들 구체예에서, 세제 조성물에 대해 상기 기재된 구성성분 농도 범위는 세제 조성물 중 동일한 구성성분의 범위를 대표하는 것이다.

본원의 목적을 위해, 용어 "기능성 재료"는 사용시 및/또는 수용액과 같은 농축물 중에 분산 또는 용해될 때에 특정 용도에서 유리한 특성을 제공하는 재료를 포함한다. 기능성 재료의 일부 특정 예를 하기에 더욱 상세히 논의하지만, 논의된 특정 재료는 단지 예로서 제공된 것이며, 매우 다양한 다른 기능성 재료를 사용할 수 있다. 예컨대, 하기 논의되는 다수의 기능성 재료는 세정 및/또는 오물 제거 용도에 사용되는 재료에 관한 것이다. 그러나, 다른 구체예는 다른 용도에 사용되는 기능성 재료를 포함할 수 있다.

계면 활성제

본 발명에 따른 세제 조성물은 계면 활성제 또는 계면 활성제 시스템을 포함하는 1 이상의 세정제를 포함할 수 있다. 하기를 포함하나 이에 한정되지 않는 다양한 계면 활성제가 본 발명 세제 조성물에 사용될 수 있다: 음이온성, 비이온성, 양이온송 및 쌍성 이온성 계면 활성제. 바람직한 양태에서, 비이온성 계면 활성제가 본 발명에 따른 세제 조성물에 포함된다. 계면 활성제는 본 발명에 따른 세제 조성물의 임의의 구성성분이며, 농축물로부터 제외될 수 있다. 사용될 수 있는 예시적인 계면 활성제는 다수의 공급원으로부터 시판되고 있다. 계면 활성제의 논의를 위해서는, 문헌(Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Third Edition, volume 8, pages 900-912)을 참조하라. 세제 조성물이 세정제를 포함시, 세정제는 소정 수준의 세정력을 제공하기에 효과적인 양으로 제공된다. 세제 조성물은 농축물로서 제공시 약 0.05 내지 약 20 중량%, 약 0.5 내지 약 15 중량%, 약 1 내지 약 15 중량%, 약 1.5 내지 약 10 중량%, 및 약 2 내지 약 8 중량% 범위의 세정제를 포함할 수 있다. 농축물 중 계면 활성제의 추가의 예시적인 범위는 약 0.5 내지 약 8 중량%, 및 약 1 내지 약 5 중량%를 포함한다. 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니며, 기재된 수치 범위는 그 범위를 한정하는 수를 포함하며 한정된 범위 내의 각각의 정수를 포함하는 것으로 이해된다.

본 발명에 따른 세제 조성물에 유용한 음이온성 계면 활성제의 예는 하기를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다: 카르복실레이트, 예를 들면 알킬카르복실레이트 및 폴리알콕시카르복실레이트, 알콜 에톡실레이트 카르복실레이트, 노닐페놀 에톡실레이트 카르복실레이트; 설포네이트, 예를 들면 알킬설포네이트, 알킬벤젠설포네이트, 알킬아릴설포네이트, 설폰산화 지방산 에스테르; 설페이트, 예를 들면 황산화 알콜, 황산화 알콜 에톡실레이트, 황산화 알킬페놀, 알킬설페이트, 설포숙시네이트 및 알킬에테르 설페이트. 예시적인 음이온성 계면 활성제는 하기를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다: 나트륨 알킬아릴설포네이트, 알파-올레핀설포네이트 및 지방 알콜 설페이트.

본 발명에 따른 세제 조성물에 유용한 비이온성 계면 활성제의 예는 계면 활성제 분자의 일부로서 폴리알킬렌 옥시드 중합체를 갖는 것들을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 이러한 비이온성 계면 활성제는 하기를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다: 지방 알콜의 염소-, 벤질-, 메틸-, 에틸-, 프로필-, 부틸- 및 다른 유사한 알킬-캐핑화(capped) 폴리에틸렌 글리콜 에테르; 폴리알킬렌 옥시드 무함유 비이온성 물질, 예를 들면 알킬 폴리글리코시드; 소르비탄 및 수크로오스 에스테르 및 이들의 에톡실레이트; 알콕시화 아민, 예를 들면 알콕시화 에틸렌 디아민; 알콜 알콕실레이트, 예를 들면 알콜 에톡실레이트 프로폭실레이트, 알콜 프로폭실레이트, 알콜 프로폭실레이트 에톡실레이트 프로폭실레이트, 알콜 에톡실레이트 부톡실레이트; 노닐페놀 에톡실레이트, 폴리옥시에틸렌 글리콜 에테르; 카르복실산 에스테르, 예를 들면 지방산의 글리세롤 에스테르, 폴리옥시에틸렌 에스테르, 에톡시화 및 글리콜 에스테르; 카르복실 아미드, 예를 들면 디에탄올아민 축합물, 모노알칸올아민 축합물, 폴리옥시에틸렌 지방산 아미드; 및 폴리알킬렌 옥시드 블록 공중합체. 시판되는 산화에틸렌/산화프로필렌 블록 공중합체의 예는 미국 뉴저지주 플로람 파크 소재의 BASF Corporation으로부터 입수 가능한 PLURONIC®을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 시판되는 실리콘 계면 활성제의 예는 미국 버지니아주 호프웰 소재의 Goldschmidt Chemical Corporation으로부터 입수 가능한 ABIL® B8852를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.

본 발명에 따른 세제 조성물과 함께 사용하기에 적절한 비이온성 계면 활성제 추가의 예는 하기 일반식의 계면 활성제이다:

R¹⁸-O-(CH₂CH₂O)_p-(CHR¹⁷CH₂O)_m-R¹⁹

상기 식 중, R¹⁸은 탄소 원자 8~22개의 선형 또는 분지형 알킬 라디칼이며, R¹⁷ 및 R¹⁹는 각각 독립적으로 수소, 또는 1~10개의 탄소 원자를 갖는 선형 또는 분지형 알킬 라디칼 또는 H이며, 여기서 R¹⁷은 바람직하게는 메틸이고, p 및 m은 각각 독립적으로 0~300이다. 바람직하게는, p=1-100이고 m=0-30이다. 계면 활성제는 랜덤 공중합체 또는 블록 공중합체, 바람직하게는 블록 공중합체일 수 있다.

본 발명에 따른 세제 조성물에 사용될 수 있는 양이온성 계면 활성제의 예는 하기를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다: 아민, 예를 들면 C₁₈ 알킬 또는 알케닐 사슬을 갖는 1급, 2급 및 3급 모노아민, 에톡시화 알킬아민, 에틸렌디아민의 알콕실레이트, 이미다졸, 예를 들면 1-(2-히드록시에틸)-2-이미다졸린, 2-알킬-1-(2-히드록시에틸)-2-이미다졸린 등; 및 4급 암모늄 염, 예컨대, 알킬 4급 염화암모늄 계면 활성제, 예를 들면 n-알킬(C₁₂-C₁₈)디메틸벤질 암모늄 클로라이드, n-테트라데실디메틸벤질암모늄 클로라이드 일수화물 및 나프틸렌 치환 4급 암모늄 클로라이드, 예를 들면 디메틸-1-나프틸메틸암모늄 클로라이드. 살균성을 제공하기 위해 양이온성 계면 활성제를 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 세제 조성물에 사용될 수 있는 쌍성 이온성 계면 활성제의 예는 하기를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다: 베타인, 이미다졸린 및 프로피오네이트.

자동 식기 세척(dishwashing) 또는 설거지 기계에 사용하고자 하는 세제 조성물에 있어서, 임의의 계면 활성제가 사용되는 경우 선택되는 계면 활성제는 식기 세척 또는 설거지 기계 내부에서 사용시에 허용 가능한 수준의 발포를 제공하는 것들일 수 있다. 자동 식기 세척 또는 설거지 기계에 사용되는 세제 조성물은 일반적으로 저발포 조성물로 고려된다. 소정 수준의 세제 활성을 제공하는 저발포 계면 활성제는 대량의 발포의 존재가 문제가 될 수 있는 식기 세척기와 같은 환경에서 유리하다. 저발포 계면 활성제의 선택 이외에, 폼의 생성을 감소시키기 위해 소포제도 사용할 수 있다. 따라서, 저발포 계면 활성제로서 고려되는 계면 활성제를 사용할 수 있다. 또한, 발포의 수준을 제어하기 위해 다른 계면 활성제를 소포제와 함께 사용할 수 있다.

임의의 빌더(builder)

본 발명에 따른 세제 조성물은 하기를 포함하지만, 이에 한정되지 않는, 킬레이트화제 또는 격리제(예컨대 빌더 또는 착화제)로도 지칭되는 1 이상의 세정 증강제(building agent)를 포함할 수 있다: 포스폰산염, 아미노카르복실산, 또는 폴리아크릴레이트. 일반적으로, 킬레이트화제는 금속 이온이 세정 조성물의 다른 세제 성분의 작용을 방해하는 것을 방지하기 위해 자연수에서 보통 발견되는 금속 이온에 배위(즉, 결합)할 수 있는 분자이다. 킬레이트화제 또는 격리제일 수도 있는 빌더에 대한 바람직한 첨가 수준은 약 0.1 내지 약 70 중량%, 약 1 내지 약 60 중량%, 또는 약 1.5 내지 약 50 중량%이다. 세제가 농축물로서 제공되는 경우, 농축물은 대략 1 내지 대략 60 중량%, 대략 3 내지 대략 50 중량%, 및 대략 6 내지 대략 45 중량%의 빌더를 포함할 수 있다. 빌더의 추가의 범위는 대략 3 내지 대략 20 중량%, 대략 6 내지 대략 15 중량%, 대략 25 내지 대략 50 중량%, 및 대략 35 내지 대략 45 중량%를 포함한다. 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니며, 기재된 수치 범위는 그 범위를 한정하는 수를 포함하며 한정된 범위 내의 각각의 정수를 포함하는 것으로 이해된다.

포스폰산염의 예는 하기를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다: 2-포스피노부탄-1,2,4-트리카르복실산(PBTC), 1-히드록시에탄-1,1-디포스폰산, CH₂C(OH)[PO(OH)₂]₂; 아미노트리(메틸렌포스폰산), N[CH₂ PO(OH)₂]₃; 아미노트리(메틸렌포스포네이트), 나트륨 염(ATMP), N[CH₂ PO(ONa)₂]₃; 2-히드록시에틸이미노비스(메틸렌포스폰산), HOCH₂CH₂ N[CH₂ PO(OH)₂]₂; 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스폰산), (HO)₂POCH₂ N[CH₂ CH₂ N[CH₂ PO(OH)₂]₂]₂; 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스포네이트), 나트륨 염(DTPMP), C₉ H_(28-x) N₃ Na_xO₁₅ P₅(x=7); 헥사메틸렌디아민(테트라메틸렌포스포네이트), 칼륨 염, C₁₀H_(28-x) N₂K_x O₁₂ P₄(x=6); 비스(헥사메틸렌)트리아민(펜타메틸렌포스폰산), (HO₂)POCH₂ N[(CH₂)₂N[CH₂ PO(OH)₂]₂]₂; 및 인 산, H₃PO₃. 바람직한 포스폰산염은 PBTC, HEDP, ATMP 및 DTPMP이다. 중화 또는 알칼리 포스포네이트, 또는 포스폰산염과 알칼리원의 조합은 혼합물에 첨가하기 전에, 포스폰산염을 첨가시 중화 반응에 의해 생성되는 열 또는 가스가 거의 없거나 없도록 하는 것이 바람직하다. 그러나, 다른 구체예에서, 본 발명에 따른 조성물은 포스폰산염 무함유이다.

본 발명에 따른 세제 조성물은 비인산염계 빌더를 함유할 수 있다. 다양한 구성성분이 미량의 인을 포함할 수 있지만, 카르복실레이트, 예를 들면 시트레이트, 타르트레이트 또는 글루코네이트도 적절하다. NTA를 거의 함유하지 않거나 함유하지 않는 유용한 아미노카르복실산 재료는 하기를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다: N-히드록시에틸아미노디아세트산, 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA), 히드록시에틸렌디아민테트라아세트산, 디에틸렌트리아민펜타아세트산, N-히드록시에틸-에틸렌디아민트리아세트산(HEDTA), 디에틸렌트리아민펜타아세트산(DTPA), 히드록시에틸에틸렌디아민트리아세트산 및 메틸글리신디아세트산(MGDA), 글루탐산-디아세트산(GLDA), 이미노디숙신산(IDA), 히드록시이미노디숙신산, 에틸렌디아민디숙신산(EDDS), 아스파르트산-디아세트산, 및 이의 염. 특히 바람직한 세정 증강제는 MGDA 및 GLDA 및 이의 염 및/또는 아미노기가 카르복실산 치환기를 갖는 다른 유사한 산이다.

일양태에서, 바람직한 세정 증강제는 에틸렌디아민테트라아세트산, 디에틸렌트리아민펜타아세트산, 히드록시에틸에틸렌디아민트리아세트산 및 메틸글리신디아세트산, 글루탐산-디아세트산, 이미노디숙신산, 히드록시이미노디숙신산, 에틸렌디아민디숙신산, 아스파르트산-디아세트산, 및 이의 염으로 이루어진 군에서 선택된다. 특히 바람직한 세정 증강제는 메틸글리신디아세트산 및 이의 염이다.

워터 컨디셔닝 중합체(water conditioning polymer)를 비인산염 또는 인 함유 빌더로서 사용할 수 있다. 예시적인 워터 컨디셔닝 중합체 하기를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다: 폴리카르복실레이트. 빌더 및/또는 워터 컨디셔닝 중합체로서 사용될 수 있는 예시적인 폴리카르복실레이트는 하기를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다: 현수 카르복실레이트(-CO₂-)기를 갖는 것들, 예를 들면 폴리아크릴산, 말레산, 말레산/올레핀 공중합체, 설폰산화 공중합체 또는 삼원 공중합체, 아크릴산/말레산 공중합체, 폴리메타크릴산, 아크릴산-메타크릴산 공중합체, 가수분해된 폴리아크릴아미드, 가수분해된 폴리메타크릴아미드, 가수분해된 폴리아미드-메타크릴아미드 공중합체, 가수분해된 폴리아크릴로니트릴, 가수분해된 폴리메타크릴로니트릴, 및 가수분해된 아크릴로니트릴-메타크릴로니트릴 공중합체. 킬레이트화제/격리제의 추가의 논의에 대해, 문헌(Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Third Edition, volume 5, pages 339-366 and volume 23, pages 319-320)을 참조할 것이며, 이의 개시 내용을 본원에서 참고로 인용한다. 이들 재료는 또한 결정 개질제로서 기능시키기 위해 부화학량론적인 수준으로 사용될 수 있다.

중합체는 또한 주과제가 칼슘 및 마그네슘 이온의 결합에 있는 수용성 또는 수불용성 물질을 포함할 수 있다. 이들은 저분자량 카르복실산 및 이의 염, 예를 들면 알칼리 금속 시트레이트, 특히 무수 트리나트륨 시트레이트 또는 트리나트륨 시트레이트 이수화물, 알칼리 금속 숙시네이트, 알칼리 금속 말로네이트, 지방산 설포네이트, 옥시디숙시네이트, 알킬 또는 알케닐 디숙시네이트, 글루콘산, 옥사디아세테이트, 카르복시메틸옥시숙시네이트, 타르트레이트 모노숙시네이트, 타르트레이트 디숙시네이트, 타르트레이트 모노아세테이트, 타르트레이트 디아세테이트 및 a-히드록시프로피온산일 수 있다.

경화제

본 발명에 따른 세제 조성물은 빌더 외에 또는 빌더 형태의 경화제를 포함할 수 있다. 경화제는 조성물의 균일한 고화에 상당히 기여하는 유기 또는 무기의 화합물 또는 화합물의 시스템이다. 바람직하게는, 경화제는 세정제 및 조성물의 다른 활성 성분과 상용성이며, 가공된 조성물에 유효량의 경도 및/또는 수용성을 제공할 수 있다. 경화제는 또한 사용 동안 고체 세제 조성물로부터의 세정제의 균일한 용해를 제공하기 위해 혼합 및 고화될 때에, 세정제 및 다른 성분과 균질한 매트릭스를 형성할 수 있어야 한다.

본 발명에 따른 세제 조성물에 포함되는 경화제의 양은 하기를 포함하지만, 이에 한정되지 않는 인자에 따라 달라질 것이다: 제조되는 세제 조성물의 유형, 세제 조성물의 성분, 조성물의 의도하는 용도, 사용 동안 경시적으로 고체 세제 조성물에 적용되는 분배액(dispensing solution)의 양, 분배액의 경도, 본 발명에 따른 고체 세제 조성물의 물리적 크기, 다른 성분의 농도, 및 조성물 중의 세정제의 농도. 본 발명에 따른 고체 세제 조성물에 포함되는 경화제의 양은 연속적인 혼합 조건 하에서 그리고 경화제의 용융 온도 또는 그 이하의 온도에서 균질한 혼합물을 형성하기 위해 조성물의 다른 성분 및 세정제와 조합하기에 효과적인 것이 바람직하다.

경화제가 세정 성분 및 다른 성분과 매트릭스를 형성하여, 혼합이 중지되고 혼합물이 혼합계로부터 분배된 후, 대략 1 분 내지 대략 3 시간, 특히 대략 2 분 내지 대략 2 시간, 특히 대략 5 분 내지 대략 1 시간 내에, 대략 30℃ 내지 대략 50℃, 특히 대략 35℃ 내지 대략 45℃의 주변 온도 하에서 고체 형태로 경화하는 것도 바람직하다. 혼합물의 가공을 촉진하기 위해 외부원으로부터의 최소량의 열을 혼합물에 적용할 수 있다. 고체 세제 조성물에 포함되는 경화제의 양은, 사용 동안 고화된 조성물로부터 세정제를 분배하는 소정 속도를 달성하기 위해, 수성 매체에 배치시 가공된 조성물의 소정 비율의 제어된 용해도 및 소정 경도를 제공하기에 효과적인 것이 바람직하다.

경화제는 유기 또는 무기 경화제일 수 있다. 바람직한 유기 경화제는 폴리에틸렌 글리콜(PEG) 화합물이다. 폴리에틸렌 글리콜 경화제를 포함하는 고체 세제 조성물의 고화 속도는 적어도 부분적으로는 조성물에 첨가되는 폴리에틸렌 글리콜의 분자량 및 양에 따라 변경될 수 있다. 적절한 폴리에틸렌 글리콜의 예는 하기를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다: 일반식 H(OCH₂CH₂)_nOH(식 중, n은 15 초과, 특히 대략 30 내지 대략 1700임)의 고체 폴리에틸렌 글리콜. 통상적으로, 폴리에틸렌 글리콜은 분자량이 대략 1,000 내지 대략 100,000, 특히 분자량이 적어도 대략 1,450 내지 대략 20,000, 더욱 특히 대략 1,450 내지 대략 8,000인 자유 유동 분말 또는 박편 형태의 고체이다. 폴리에틸렌 글리콜은 대략 1~75 중량%, 특히 대략 3 내지 대략 15 중량%의 농도로 존재한다. 적절한 폴리에틸렌 글리콜 화합물은 다른 것들 중에서도 PEG 4000, PEG 1450 및 PEG 8000을 포함하지만, 이에 한정되지 않으며, PEG 4000 및 PEG 8000이 가장 바람직하다. 시판되는 고체 폴리에틸렌 글리콜의 예는 하기를 포함하지만 이에 한정되지 않는다: 미국 텍사스주 휴스턴 소재의 Union Carbide Corporation으로부터 입수 가능한 CARBOWAX.

바람직한 무기 경화제는 하기를 포함하지만, 이에 한정되지 않는 수화성 무기염이다: 설페이트 및 중탄산염. 무기 경화제는 대략 50 중량% 이하, 특히 대략 5 내지 대략 25 중량%, 더욱 특히 대략 5 내지 대략 15 중량%의 농도로 존재한다. 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니며, 기재된 수치 범위는 그 범위를 한정하는 수를 포함하며 한정된 범위 내의 각각의 정수를 포함하는 것으로 이해된다.

본 발명에 따른 세제 조성물에는 경화제로서 우레아 입자를 사용할 수 있다. 조성물의 고화 속도는 적어도 부분적으로 하기를 포함하지만, 이에 한정되지 않는 인자에 따라 변경될 것이다: 조성물에 첨가되는 우레아의 양, 입자 크기 및 형상. 예컨대, 우레아의 미립자 형태를 세정제 및 다른 성분, 바람직하게는 마이너하지만 효과적인 양의 물과 합할 수 있다. 상기 우레아의 양 및 입자 크기는, 우레아 및 다른 성분을 용융 단계로 용융하기 위해 외부원으로부터의 열을 적용하지 않고 세정제 및 다른 성분을 합하여 균질한 혼합물을 형성하기에 효과적이다. 고체 세제 조성물에 포함되는 우레아의 양은, 사용 동안 고화된 조성물로부터 세정제를 분배하는 소정 속도를 달성하기 위해, 수성 매체에 배치시 조성물의 소정 용해 속도 및 소정 경도를 제공하기에 효과적인 것이 바람직하다. 일부 구체예에서, 조성물은 대략 5 내지 대략 90 중량% 우레아, 특히 대략 8 내지 대략 40 중량% 우레아, 더욱 특히 대략 10 내지 대략 30 중량% 우레아를 포함한다. 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니며, 기재된 수치 범위는 그 범위를 한정하는 수를 포함하며 한정된 범위 내의 각각의 정수를 포함하는 것으로 이해된다.

우레아는 프릴화된 비드 또는 분말의 형태일 수 있다. 프릴화된 우레아는 일반적으로 약 8~15 U.S. 메쉬 범위의 입자 크기의 혼합물로서 상업적 공급원으로부터, 예컨대 Arcadian Sohio Company의 질소 화학부로부터 입수 가능하다. 우레아의 프릴화된 형태는 바람직하게는 습식 밀, 예를 들면 일축 또는 이축 압출기, Teledyne 믹서, Ross 유화기 등을 이용하여, 바람직하게는 입자 크기를 약 50 U.S. 메쉬 내지 약 125 U.S. 메쉬, 특히 약 75~100 U.S. 메쉬로 감소시키기 위해 분쇄한다.

표백 제제(bleaching agent)

기재를 밝게 하기 위해 또는 백화하기 위해 본 발명에 따른 세제 조성물에 사용하기에 적절한 표백 제제는 세정 공정 동안 통상적으로 겪는 조건 하에서 활성 할로겐종, 예를 들면 Cl₂, Br₂, -OCl^- 및/또는 -OBr^-를 유리시킬 수 있는 표백 화합물을 포함한다. 세제 조성물에 사용하기에 적절한 표백 제제는 하기를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다: 염소 함유 화합물, 예를 들면 염소, 차아염소산염, 또는 클로르아민. 염소 표백제 및 염소 표백제와 과산화물 표백제의 조합도 사용할 수 있다. 공지된 염소 표백제는, 예컨대, 1,3-디클로로-5,5-디메틸히단토인, N-클로로설파미드, 클로르아민 T, 디클로르아민 T, 클로르아민 B, N,N'-디클로로벤조일우레아, 디클로로-p-톨루엔설폰아미드 또는 트리클로로틸아민. 바람직한 염소 표백제는 차아염소산나트륨, 차아염소산칼슘, 차아염소산칼륨, 차아염소산마그네슘, 디클로로이소시아누르산칼륨 또는 디클로로이소시아누르산나트륨이다.

예시적인 할로겐 방출 화합물은 하기를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다: 알칼리 금속 디클로로이소시아누레이트, 염소화 인산트리나트륨, 알칼리 금속 차아염소산염, 모노클로르아민 및 디클로르아민. 조성물 중 염소원의 안정성을 향상시키기 위해 캡슐화된 염소원도 사용할 수 있다[예컨대 그 전체 개시 내용을 본원에서 참고로 인용하는 미국 특허 제4,618,914호 및 제4,830,773호 참조).

표백 제제는 또한 과산소(peroxygen) 또는 활성 산소원, 예를 들면 과산화수소, 퍼보레이트, 퍼설페이트, 나트륨 카르보네이트 퍼옥시히드레이트, 칼륨 퍼모노설페이트 및 나트륨 퍼보레이트 일수화물 및 사수화물일 수 있으며, 테트라아세틸에틸렌 디아민과 같은 활성제를 함께 사용할 수도 있고 사용하지 않을 수도 있다. 통상적인 산소 표백제는 또한 유기 과산, 예컨대 퍼벤조산, 퍼옥시-알파-나프토산, 퍼옥시라우르산, 퍼옥시스테아르산, 프탈이미도퍼옥시카프로산, 1,12-디퍼옥시도데칸디온산, 1,9-디퍼옥시아젤라산, 디퍼옥소이소프탈산 또는 2-데실디퍼옥시부탄-1,4-디온산이다. 또한, 하기 산소 표백제를 세제 제제에서 또한 사용할 수 있다: 각각 그 전체를 본원에서 참고로 인용하는 특허 출원 미국 특허 제5,422,028호, 미국 특허 제5,294,362호 및 미국 특허 제5,292,447호에 기재된 양이온성 퍼옥시산, 및 특허 출원 미국 특허 제5,039,447호에 기재된 설포닐 퍼옥시산.

소량의 표백 안정화제, 예컨대 포스폰산염, 보레이트, 메타보레이트, 메타실리케이트 또는 마그네슘 염을 첨가하는 것이 추가로 가능하다. 표백 활성화제는 과가수분해 조건 하에서 바람직하게는 탄소 원자 1~10개, 특히 탄소 원자 2~4개의 지방족 퍼옥소카르복실산 및/또는 치환된 퍼벤조산을 생성시키는 화합물이다. 적절한 화합물은 1 이상의 N- 또는 O-아실기 및/또는 임의로 치환된 벤조일기를 포함하는 것들, 예컨대 무수물, 에스테르, 이미드, 아실화 이미다졸 또는 옥심의 부류로부터의 물질이다. 예는 테트라아세틸에틸렌디아민(TAED), 테트라아세틸메틸렌디아민(TAMD), 테트라아세틸글리콜우릴(TAGU), 테트라아세틸헥실렌디아민(TAHD), N-아실아미드, 예컨대 N-노나노실숙신이미드(NOSI), 아실화 페놀설포네이트, 예컨대 n-노나노일- 또는 이소노나노일옥시벤젠설포네이트(n- 또는 이소-NOBS), 펜타아세틸글루코오스(PAG), 1,5-디아세틸-2,2-디옥소헥사히드로-1,3,5-트리아진(DADHT) 또는 이사토산 무수물(isatoic anhydride, ISA)이다. 니트릴 쿼트(quat), 예컨대 N-메틸-모르폴리니오아세토니트릴 염(MMA 염) 또는 트리메틸암모니오아세토니트릴 염(TMAQ 염)도 표백 활성화제로서 적절하다.

우선적으로 적절한 표백 활성화제는 폴리아실화 알킬렌디아민, 더욱 바람직하게는 TAED, N-아실이미드, 더욱 바람직하게는 NOSI, 아실화 페놀설포네이트, 더욱 바람직하게는 n- 또는 이소-NOBS, MMA 및 TMAQ로 이루어진 군에서 선택되는 것들이다.

표백 활성화제는 전체 세제 제제를 기준으로 하여 일반적으로 0.1~10 중량%, 바람직하게는 1~9 중량%, 더욱 바람직하게는 1.5~8 중량%의 양으로 사용된다. 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니며, 기재된 수치 범위는 그 범위를 한정하는 수를 포함하며 한정된 범위 내의 각각의 정수를 포함하는 것으로 이해된다.

종래의 표백 활성화제 외에, 표백 촉매라고 불리우는 것들이 존재할 수도 있다. 이들 물질은 표백 가속(bleach-boosting) 전이 금속 염 또는 전이 금속 착체, 예컨대 망간-, 철-, 코발트-, 루테늄- 또는 몰리브덴-살렌(salen) 착체 또는 -카르보닐 착체이다. 사용 가능한 표백 촉매는 또한 질소 함유 삼각 리간드를 갖는 망간, 철, 코발트, 루테늄, 몰리브덴, 티탄, 바나듐 및 구리 착체, 및 코발트-, 철-, 구리- 및 루테늄-아민 착체이다.

농축물이 표백 제제를 포함할 경우, 이는 대략 0.1 내지 대략 60 중량%, 대략 1 내지 대략 20 중량%, 대략 3 내지 대략 8 중량%, 및 대략 3 내지 대략 6 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니며, 기재된 수치 범위는 그 범위를 한정하는 수를 포함하며 한정된 범위 내의 각각의 정수를 포함하는 것으로 이해된다.

충전제

본 발명에 따른 세제 조성물은 세정제 그 자체로서 기능하지는 않지만 조성물의 전반적인 세정능을 향상시키기 위해 세정제와 협력하는 유효량의 세제 충전제를 포함할 수 있다. 본 조성물에 사용하기에 적절한 세제 충전제의 예는 하기를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다: 나트륨 설페이트 및 나트륨 클로라이드. 농축물이 세제 충전제를 포함하는 경우, 이는 대략 50 중량% 이하, 대략 1 내지 대략 30 중량%, 또는 대략 1.5 내지 대략 25 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니며, 기재된 수치 범위는 그 범위를 한정하는 수를 포함하며 한정된 범위 내의 각각의 정수를 포함하는 것으로 이해된다.

소포제

폼의 안정성을 감소시키기 위한 소포제가 본 발명에 따른 세제 조성물에 포함될 수 있다. 소포제의 예는 하기를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다: 산화에틸렌/프로필렌 블록 공중합체, 예를 들면 Pluronic N-3이라는 명칭으로 입수 가능한 것들; 실리콘 화합물, 예를 들면 폴리디메틸실록산에 분산된 실리카, 폴리디메틸실록산 및 작용화된 폴리디메틸실록산, 예를 들면 Abil B9952라는 명칭으로 입수 가능한 것들; 지방 아미드, 탄화수소 왁스, 지방산, 지방 에스테르, 지방 알콜, 지방산 비누, 에톡실레이트, 광유, 폴리에틸렌 글리콜 에스테르, 및 알킬 인산염 에스테르, 예를 들면 인산모노스테아릴. 소포제에 대한 논의는 예컨대 그 개시 내용 전체를 본원에서 참고로 인용하는, Martin 등에게 허여된 미국 특허 제3,048,548호, Brunelle 등에게 허여된 미국 특허 제3,334,147호, 및 Rue 등에게 허여된 미국 특허 제3,442,242호에서 찾을 수 있다. 농축물이 소포제를 포함하는 경우, 소포제는 대략 0.0001 내지 대략 10 중량%, 대략 0.001 내지 대략 5 중량%, 또는 대략 0.01 내지 대략 1.0 중량%의 양으로 제공될 수 있다.

재침착 방지제(anti-redeposition agent)

본 발명에 따른 세제 조성물은 세정액 중 오점의 지속적인 현탁을 촉진하고 제거된 오점이 세정하려는 기재 위에 재침착되는 것을 방지하기 위한 재침착 방지제를 포함할 수 있다. 적절한 재침착 방지제의 예는 하기를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다: 폴리아크릴레이트, 스티렌 말레산 무수물 공중합체, 셀룰로오스 유도체, 예를 들면 히드록시에틸 셀룰로오스, 히드록시프로필 셀룰로오스 및 카르복시메틸 셀룰로오스. 농축물이 재침착 방지제를 포함하는 경우, 재침착 방지제는 대략 0.5 내지 대략 10 중량%, 및 대략 1 내지 대략 5 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니며, 기재된 수치 범위는 그 범위를 한정하는 수를 포함하며 한정된 범위 내의 각각의 정수를 포함하는 것으로 이해된다.

안정화제

본 발명에 따른 세제 조성물은 1 이상의 안정화제를 포함할 수 있다. 적절한 안정화제의 예는 하기를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다: 보레이트, 칼슘/마그네슘 이온, 프로필렌 글리콜 및 이들의 혼합물. 농축물은 안정화제를 포함할 필요는 없지만, 농축물이 안정화제를 포함할 경우, 이는 농축물의 소정 수준의 안정성을 제공하는 양으로 포함될 수 있다. 안정화제의 예시적인 범위는 대략 20 중량% 이하, 대략 0.5 내지 대략 15 중량%, 및 대략 2 내지 대략 10 중량%를 포함한다. 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니며, 기재된 수치 범위는 그 범위를 한정하는 수를 포함하며 한정된 범위 내의 각각의 정수를 포함하는 것으로 이해된다.

분산제

본 발명에 따른 세제 조성물은 1 이상의 분산제를 포함할 수 있다. 세제 조성물에 사용될 수 있는 적절한 분산제의 예는 하기를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다: 말레산/올레핀 공중합체, 폴리아크릴산 및 이들의 혼합물. 농축물은 분산제를 포함할 필요는 없지만, 분산제가 포함될 경우, 이는 소정 분산제 특성을 제공하는 양으로 포함될 수 있다. 농축물 중 분산제의 예시적인 범위는 대략 20 중량% 이하, 대략 0.5 내지 대략 15 중량%, 및 대략 2 내지 대략 9 중량%일 수 있다. 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니며, 기재된 수치 범위는 그 범위를 한정하는 수를 포함하며 한정된 범위 내의 각각의 정수를 포함하는 것으로 이해된다.

효소

본 발명에 따른 세제 조성물에 포함될 수 있는 효소는 전분 및/또는 단백질 오물의 제거를 돕는 효소를 포함한다. 효소의 예시적인 유형은 하기를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다: 프로테아제, 알파-아밀라아제 및 이들의 혼합물. 사용될 수 있는 예시적인 프로테아제는 하기를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다: 바실러스 리체니포르믹스, 바실러스 레누스, 바실러스 알칼로필러스 및 바실러스 아밀로리퀘파신에서 유도된 것들. 예시적인 알파-아밀라아제는 바실러스 서브틸러스, 바실러스 아밀로퀘파세인 및 바실러스 리체니포르미스를 포함한다. 농축물은 효소를 포함할 필요는 없지만, 농축물이 효소를 포함하는 경우, 이는 세제 조성물이 사용 조성물로서 제공될 때 소정 효소 활성을 제공하는 양으로 포함될 수 있다. 농축물 중 효소의 예시적인 범위는 대략 15 중량% 이하, 대략 0.5 내지 대략 10 중량%, 및 대략 1 내지 대략 5 중량%를 포함한다. 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니며, 기재된 수치 범위는 그 범위를 한정하는 수를 포함하며 한정된 범위 내의 각각의 정수를 포함하는 것으로 이해된다.

유리 및 금속 부식 억제제

본 발명에 따른 세제 조성물은 대략 50 중량% 이하, 대략 1 내지 대략 40 중량%, 또는 대략 3 내지 대략 30 중량%의 양으로 금속 부식 억제제를 포함할 수 있다. 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니며, 기재된 수치 범위는 그 범위를 한정하는 수를 포함하며 한정된 범위 내의 각각의 정수를 포함하는 것으로 이해된다.

본 발명에 따른 세제 조성물에 포함되는 부식 억제제는 부식 억제제의 부재 외에는 다른 동일한 사용액에 대한 유리의 부식 및/또는 에칭 속도 미만의 유리의 부식 및/또는 에칭 속도를 나타내는 사용액을 제공하기에 충분한 양으로 존재한다. 사용액은 소정 부식 억제성을 제공하기 위해 적어도 대략 6 ppm의 부식 억제제를 포함할 것으로 예상된다. 유해 효과가 없으면 대량의 부식 억제제를 사용액에 사용할 수 있는 것으로 예상된다. 특정 지점에서, 부식 억제제 농도를 증가시키면서 부식 및/또는 에칭 내성을 증가시키는 추가 효과가 소실되고, 추가의 부식 억제제는 단순히 세제 조성물의 사용 비용을 증가시킬 것으로 예상된다. 사용액은 대략 6 ppm 내지 대략 300 ppm의 부식 억제제, 및 대략 20 ppm 내지 대략 200 ppm의 부식 억제제를 포함할 수 있다. 적절한 부식 억제제의 예는 하기를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다: 알루미늄 이온원과 아연 이온원의 조합 뿐 아니라 알칼리 금속 실리케이트 및 이의 수화물.

용어 "부식 억제제"는 알루미늄 이온원과 아연 이온원의 조합을 지칭할 수 있다. 알루미늄 이온원과 아연 이온원은, 세제 조성물이 사용액의 형태로 제공될 때 각각 알루미늄 이온 및 아연 이온을 제공한다. 부식 억제제의 양은 알루미늄 이온원과 아연 이온원의 조합량을 기준으로 하여 산출된다. 사용액 중에 알루미늄 이온을 제공하는 임의의 것을 알루미늄 이온원으로 지칭할 수 있고, 사용액 중에 제공될 때 아연 이온을 제공하는 임의의 것을 아연 이온원으로 지칭할 수 있다. 알루미늄 이온원 및/또는 아연 이온원이 반응하여 알루미늄 이온 및/또는 아연 이온을 형성할 필요는 없다. 알루미늄 이온은 알루미늄 이온원으로서 고려될 수 있고, 아연 이온은 아연 이온원으로서 고려될 수 있다. 알루미늄 이온원 및 아연 이온원은 유기 염, 무기 염 및 이들의 혼합물로서 제공될 수 있다. 예시적인 알루미늄 이온원은 하기를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다: 알루미늄 염, 예를 들면 나트륨 알루미네이트, 알루미늄 브로마이드, 알루미늄 클로레이트, 알루미늄 클로라이드, 알루미늄 요오다이드, 알루미늄 니트레이트, 알루미늄 설페이트, 알루미늄 아세테이트, 알루미늄 포르메이트, 알루미늄 타르트레이트, 알루미늄 락테이트, 알루미늄 올레에이트, 알루미늄 브로메이트, 알루미늄 보레이트, 알루미늄 칼륨 설페이트, 알루미늄 아연 설페이트, 및 알루미늄 포스페이트. 예시적인 아연 이온원은 하기를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다: 아연 염, 예를 들면 아연 클로라이드, 아연 설페이트, 아연 니트레이트, 아연 요오다이드, 아연 티오시아네이트, 아연 플루오로실리케이트, 아연 디크로메이트, 아연 클로레이트, 나트륨 징케이트, 아연 글루코네이트, 아연 아세테이트, 아연 벤조에이트, 아연 시트레이트, 아연 락테이트, 아연 포르메이트, 아연 브로메이트, 아연 브로마이드, 아연 플루오라이드, 아연 플루오로실리케이트 및 아연 살리실레이트.

금속 보호능을 갖는 안정한 세제 조성물을 제공하기 위해, 유효양의 알칼리 금속 실리케이트 또는 이의 수화물을 본 발명에 따른 세제 조성물에 사용할 수 있다. 본 발명의 조성물에 사용되는 실리케이트는 세제 제제에 종래 사용되어 온 것들이다. 예컨대, 통상적인 알칼리 금속 실리케이트는 무수이거나 또는 바람직하게는 수화수(water of hydration)(대략 5 내지 대략 25 중량%, 특히 대략 15 내지 대략 20 중량%의 수화수)를 함유하는 분말, 미립자 또는 과립 실리케이트이다. 이러한 실리케이트는 바람직하게는 나트륨 실리케이트이고, Na₂O:SiO₂ 비가 각각 대략 1:1 내지 대략 1:5이며, 통상적으로 대략 5 내지 대략 25 중량%의 양으로 이용 가능한 물을 함유한다. 일반적으로, 실리케이트는 Na₂O:SiO₂ 비가 대략 1:1 내지 대략 1:3.75, 특히 대략 1:1.5 내지 대략 1:3.75, 가장 특히 대략 1:1.5 내지 대략 1:2.5이다. Na₂O:SiO₂ 비가 대략 1:2이고 대략 16 내지 대략 22 중량%의 수화수를 갖는 실리케이트가 가장 바람직하다. 예컨대, 이러한 실리케이트는 미국 펜실베이니아주 밸리 포르지 소재의 PQ Corporation로부터 입수 가능한 Britesil H-20으로서 과립 형태로 그리고 GD 실리케이트로서 분말 형태로 입수 가능하다. 이들 비는 조합시 바람직한 비를 가져오는 실리케이트의 조합 또는 단일 실리케이트 조성물을 사용하여 얻어질 수 있다. 바람직한 비, 대략 1:1.5 내지 대략 1:2.5의 Na₂O:SiO₂ 비의 수화된 실리케이트가 최적 금속 보호를 제공함이 밝혀졌다. 수화된 실리케이트가 바람직하다.

금속 보호를 제공하기 위해 실리케이트가 본 발명에 따른 세제 조성물에 포함될 수 있지만, 이는 알칼리성을 제공하고 추가로 재침착 방지제로서 기능하는 것으로 추가로 공지되어 있다. 예시적인 실리케이트는 하기를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다: 나트륨 실리케이트 및 칼륨 실리케이트. 실리케이트가 없는 세제 조성물을 제공할 수 있지만, 실리케이트가 포함될 경우, 이는 소정 금속 보호를 제공하는 양으로 포함될 수 있다. 농축물은 적어도 대략 1 중량%, 적어도 대략 5 중량%, 적어도 대략 10 중량%, 적어도 대략 15 중량%의 양의 실리케이트를 포함할 수 있다. 또한, 농축물 중 다른 구성성분에 대한 충분한 여지를 제공하기 위해, 실리케이트 구성성분은 대략 35 중량% 미만, 대략 25 중량% 미만, 대략 20 중량% 미만, 대략 15 중량% 미만의 수준으로 제공될 수 있다. 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니며, 기재된 수치 범위는 그 범위를 한정하는 수를 포함하며 한정된 범위 내의 각각의 정수를 포함하는 것으로 이해된다.

사용되는 적절한 부식 억제제는 트리아졸, 벤조트리아졸, 비스벤조트리아졸, 아미노트리아졸, 알킬아미노트리아졸 및 전이 금속 염 또는 착체의 군으로부터의 은 부식 방지제일 수 있다.

향료 및 염료

다양한 염료, 향수를 비롯한 취기제 및 다른 미관 향상제도 본 발명에 따른 세제 조성물에 포함될 수 있다. 조성물의 외관을 변경하기 위해 포함될 수 있는 적절한 염료는 하기를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다: 인도 아메다바드 소재의 Mac Dye-Chem Industries로부터 입수 가능한 Direct Blue 86; 미국 펜실베이니아주 피츠버그 소재의 Mobay Chemical Corporation으로부터 입수 가능한 Fastusol Blu; 미국 뉴저지주 웨인 소재 American Cyanamid Company로부터 입수 가능한 Acid Orange 7; 미국 뉴저지주 프린스턴 소재 Sandoz로부터 입수 가능한 Basic Violet 10 및 Sandolan Blue/Acid Blue 182; 독일 레겐슈타우프 소재 Chemos GmbH로부터 입수 가능한 Acid Yellow 23; 미국 미저리주 세인트 루이스 소재의 Sigma Chemical로부터 입수 가능한 Acid Yellow 17; 미국 일리노이주 시카고 소재의 Keyston Analine and Chemical로부터 입수 가능한 Sap Green 및 Metanil Yellow; 미국 오하이오주 신시내티 소재의 Emerald Hilton Davis, LLC로부터 입수 가능한 Acid Blue 9; 미국 뉴저지주 뉴웍 소재의 Capitol Color and Chemical Company로부터 입수 가능한 Hisol Fast Red 및 Fluorescein; 및 미국 노스 캐롤라이나주 그린보로 소재의 Ciba Specialty Chemicals의 Acid Green 25.

본 발명에 따른 세제 조성물에 포함될 수 있는 향료 또는 향수는 하기를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다: 시트로넬올과 같은 테르페노이드, 아밀 신남알데히드와 같은 알데히드, 자스민, 예를 들면 C1S-자스민 또는 자스말, 및 바닐린.

증점제

본 발명에 따른 세제 조성물은 레올로지 개질제 또는 증점제를 포함할 수 있다. 레올로지 개질제는 하기 기능을 제공할 수 있다: 조성물의 점도 증가; 스프레이 노즐을 통한 분배시의 액체 사용액의 입자 크기 증가; 사용액에 표면에 대한 수직 접착(cling) 제공; 사용액 내에 입자 현탁액 제공; 또는 사용액의 증발 속도 감소.

레올로지 개질제는 유사 가소성인 사용 조성물을 제공할 수 있다. 환원하면, 사용 조성물 또는 재료는 (전단 모드에서) 방해받지 않고 방치될 때 고점성을 유지한다. 그러나, 전단될 때, 재료의 점성은 실질적으로 그러나 가역적으로 감소된다. 전단 작용이 제거된 후, 점성이 되돌아간다. 이 특성은 스프레이 헤드를 통한 재료의 도포를 가능하게 한다. 노즐을 통해 분무시, 재료는 압력의 영향 하에서 스프레이 헤드로의 공급관에 당겨져서 펌프 작용 스프레이에서의 펌프의 작용에 의해 전단되면서 전단을 거친다. 양쪽 경우 모두, 오염된(soiled) 표면에 재료를 도포하는 데에 사용되는 스프레이 장치를 이용하여 실질량의 재료가 도포될 수 있는 지점까지 점도가 강하할 수 있다. 그러나, 재료가 오염된 표면 상에 일단 휴지하게 되면, 재료가 오점 위의 위치에 유지되는 것을 보장하기 위해 재료는 고점성을 다시 얻을 수 있다. 바람직하게는, 재료를 표면에 도포하여 경화된 또는 구워져 눌러붙은(baked-on) 오점의 리프팅 및 제거를 초래하기에 충분한 농도의 세정 구성성분을 제공하는 재료의 실질적인 코팅을 초래할 수 있다. 수직 또는 경사 표면 상에서 오점과 접촉하면서, 세정제의 다른 구성성분과 결합한 증점제가 중력의 영향 하에서 재료의 적하(dripping), 하락(sagging), 꺼짐(slumping) 또는 다른 이동을 최소화한다. 재료의 점성이 적어도 수 분, 특히 5 분 이상 동안 실질적인 양의 재료의 막과 오점 사이의 접촉을 유지하기에 적절하도록, 재료를 제제화해야 한다.

적절한 증점제 또는 레올로지 개질제의 예는 하기를 포함하지만, 이에 한정되지 않는 중합체 증점제이다: 중합체, 또는 식물원 또는 동물원으로부터 유도되는 천연 중합체 또는 검. 이러한 재료는 실질적인 증점능을 갖는 큰 다당류 분자를 갖는 다당류일 수 있다. 증점제 또는 레올로지 개질제는 또한 클레이를 포함한다.

사용 조성물에 증가된 점도 또는 증가된 전도도를 제공하기 위해 실질적으로 가용성인 중합체 증점제를 사용할 수 있다. 본 발명의 수성 조성물을 위한 중합체 증점제의 예는 하기를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다: 카르복시화 비닐 중합체, 예를 들면 폴리아크릴산 및 이의 나트륨 염, 에톡시화 셀룰로오스, 폴리아크릴아미드 증점제, 가교형 크산탄 조성물, 나트륨 알기네이트 및 알긴 생성물, 히드록시프로필 셀룰로오스, 히드록시에틸 셀룰로오스 및 약간의 실질적인 비율의 수용도를 갖는 다른 유사한 수성 증점제. 적절한 시판 증점제의 예는 하기를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다: 미국 펜실베이니아주 필라델피아 소재 Rohm & Haas Company로부터 입수 가능한 Acusol; 및 미국 노스 캐롤라이나주 샤롤데 소재의 B.F. Goodrich로부터 입수 가능한 Carbopol.

적절한 중합체 증점제의 예는 하기를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다: 다당류. 적절한 시판 다당류의 예는 미국 캘리포니아주 샌 디에고 소재의 Merck의 Kelco 부서로부터 입수 가능한 Diutan을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 세제 조성물에 사용되는 증점제는 추가로 (-OH 작용기로 치환된 아세테이트 98.5 몰 초과의) 완전 가수분해된 폴리비닐 알콜 증점제를 포함한다.

특히 적절한 다당류의 예는 크산탄을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 이러한 크산탄 중합체는 이의 높은 수용성 및 큰 증점력으로 인해 바람직하다. 크산탄은 크산토모나스 캄페스트라스의 세포외 다당류이다. 크산탄은 옥수수당 또는 다른 옥수수 감미료 부산물을 기초로 하는 발효에 의해 제조될 수 있다. 크산탄은 셀룰로오스에서 발견되는 것과 유사한 폴리 베타-(1-4)-D-글루코피라노실 주쇄를 포함한다. 크산탄 검 및 이의 유도체의 수성 분산액은 신규하고 주목할 만한 레올로지 특성을 나타낸다. 저농도의 검은 비교적 높은 점성을 갖는데, 이것이 경제적으로 사용 가능하게 한다. 크산탄 검 용액은 높은 유사 가소성을 나타낸다. 즉, 광범위한 농도에 걸쳐, 일반적으로 순간적 가역성으로 이해되는 빠른 전단 박화(thinning)가 일어난다. 비전단 재료는 넓은 범위에 걸쳐 온도와 독립적이고 pH와 독립적인 것으로 보이는 점도를 갖는다. 바람직한 크산탄 재료는 가교 크산탄 재료를 포함한다. 크산탄 중합체는 큰 다당류 분자의 히드록실 작용기와 반응성이 있는 다양한 공지된 공유 반응 가교제로 가교될 수 있으며, 2가, 3가 또는 다가 금속 이온을 사용하여 가교될 수 있다. 이러한 가교형 크산탄 겔은 본원에서 참고로 인용하는 미국 특허 제4,782,901호에 개시되어 있다. 크산탄 재료에 적절한 가교제 는 하기를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다: 금속 양이온, 예를 들면 Al+3, Fe+3, Sb+3, Zr+4 및 다른 전이 금속. 적절한 시판 크산탄의 예는 하기를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다: 미국 캘리포니아주 샌 디에고 소재의 Merck의 Kelco 부서로부터 입수 가능한 KELTROL®, KELZAN® AR, KELZAN® D35, KELZAN® S, KELZAN ®XZ. 공지된 유기 가교제도 사용할 수 있다. 바람직한 가교형 크산탄은 분무시 큰 입자 크기 미스트 또는 에어로졸을 생성할 수 있는 유사 가소성 사용액을 제공하는 KELZAN® AR이다.

본 발명의 세제 조성물의 사용 방법

본 발명의 세제 조성물은 표면 상의 경수 스케일 축적의 방지가 필요한 알칼리성 세제에 적절한 임의의 용도를 비롯한 다양한 용도 및 방법에 사용하기에 추가로 적절하다. 또한, 본 발명의 방법은 다수의 표면 상의 물 경도 강화(buildup)의 제어에 매우 적절하다. 본 발명의 방법은 표면의 미적 외관을 유리하게 개선시키면서, 처리된 기재 표면 상의 경도의 중등도 내지 중증의 강화 및 오점의 재층착을 방지한다. 특정 구체예에서, 경수 스케일 축적 방지가 필요한 표면은 예컨대 플라스틱, 금속 및/또는 유리 표면을 포함한다.

본 발명의 유리한 양태에서, 본 발명의 방법은 세제 조성물에 의해 접촉된 경질 표면 상의 탄산칼슘과 같은 경수 스케일의 형성, 침전 및/또는 침착을 감소시킨다. 일구체예에서, 세제 조성물은 유리, 판, 은 식기 등과 같은 물품 상의 경수 스케일의 형성, 침전 및/또는 침착의 방지를 위해 사용된다. 본 발명에 따른 고체 세제 조성물은 경수의 존재 하에서의 세제 조성물 사용액의 고알칼리성에도 불구하고, 경수 스케일의 형성, 침전 및/또는 침착의 이러한 방지를 유리하게 제공한다. 세제 조성물은 경수를 비롯한 다양한 수원을 사용하는 설거지 용도에서 경수 스케일 축적의 방지 및/또는 오점의 재침착 방지에 효과적이다. 또한, 세제 조성물은 예컨대 세정 단계 동안의 약 150℉ 내지 약 165℉ 및 린싱 단계 동안의 약 170℉ 내지 약 185℉를 비롯하여 산업적 설거지 용도에 통상적으로 사용되는 온도 범위에서 사용하기에 적절하다.

또한, 세제 조성물의 사용 방법은 또한 처리된 표면에 경수 잔류물을 남기면서 벌크 세제의 사용을 대체하는 CIP 및/또는 COP 공정에 적절하다. 상기 사용 방법은 본 발명의 세제 조성물에 의해 제공되는 경수 스케일 축적의 방지가 바람직하도록, 산업적 기준이 처리된 표면의 품질에 초점을 맞춘 추가의 용도에서 바람직할 수 있다. 이러한 용도는 차량 케어, 산업, 병원 및 직물 케어를 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.

세제 조성물의 사용 용도의 추가의 예는 예컨대 그릴 오븐 세정제, 설거지 세제, 세탁 세제, 세탁 프리소크, 오물 세정제, 경질 표면 세정제, 수술 기구 세정제, 운반 차량 세정, 차량 세정제, 식기 세척 프리소크, 식기 세척 세제, 음료 자동 판매기 세정제, 콘크리트 세정제, 빌딩 외장 세정제, 금속 세정제, 바닥 마무리 스트리퍼, 기름 제거제(degreaser), 타서 눌러붙은(burned-on) 오점 제거제를 포함한다. 다양한 이들 용도에서, 매우 높은 알칼리성을 갖는 세정 조성물이 가장 바람직하고 효능이 있지만; 경수 스케일 축적에 의해 초래되는 손상은 바람직하지 않다.

사용 조성물

본 발명의 세제 조성물은 농축물 조성물 및 사용 조성물을 포함한다. 예컨대, 농축물 조성물은 사용 조성물을 형성하기 위해 예컨대 물로 희석될 수 있다. 일구체예에서, 농축물 조성물은 물체에의 적용 직전에 사용액에 희석될 수 있다. 경제성의 이유에서, 농축물은 시판될 수 있으며, 최종 사용자가 물 또는 사용액에 대한 수성 희석제로 농축물을 희석할 수 있다.

농축물 조성물 중 활성 구성성분의 수준은 경도 제어 조성물의 소정 활성 및 의도하는 희석 인자에 따라 달라진다. 일반적으로, 본 발명의 수성 조성물에 대해 약 1 유체 온스(fluid ounce) 내지 약 10 갤런의 물 내지 약 10 유체 온스 내지 약 1 갤런의 물의 희석을 이용한다. 일부 구체예에서, 상승된(elevated) 사용 온도(25℃ 초과) 또는 연장된 노출 시간(30 초 초과)을 이용할 수 있는 경우에는, 더 높은 사용 희석을 채용할 수 있다. 통상적인 사용 장소에서는, 100 갤런의 물당 약 3 내지 약 40 온스의 농축물의 희석비로 재료를 혼합하는, 통상적으로 입수 가능한 수도물 또는 용수를 사용하여, 농축물의 주비율의 물로 희석시킨다.

일부 구체예에서, 세탁 용도에 사용될 경우, 농축된 조성물을 0.1 g/L 내지 약 100 g/L의 농축물 대 희석제, 약 0.5 g/L 내지 약 10.0 g/L의 농축물 대 희석제, 약 1.0 g/L 내지 약 4.0 g/L의 농축물 대 희석제, 또는 약 1.0 g/L 내지 약 2.0 g/L의 농축물 대 희석제의 희석비로 희석시킬 수 있다.

다른 구체예에서, 사용 조성물은 약 0.01 내지 약 10 중량%의 농축물 조성물 및 약 90 내지 약 99.99 중량% 희석제; 또는 약 0.1 내지 약 1 중량%의 농축물 조성물 및 약 99 내지 약 99.9 중량% 희석제를 포함할 수 있다.

사용 조성물 중 성분의 양은 농축물 조성물에 대해 상기 열거된 양 및 이들 희석 인자로부터 산출할 수 있다.

세탁 용도

일부 양태에서, 본 발명에 따른 세제 조성물은 경수가 수반되는 세탁 용도에 사용될 수 있다. 물품 세정에 효과적인 기간 동안 약 4℃ 내지 80℃ 범위의 사용 온도에서 물품을 본 발명에 따른 세제 조성물과 접촉시킨다. 예컨대, 일부 구체예에서, 본 발명의 세제 조성물은 세탁기의 세척수 또는 린스물에 주입할 수 있다. 일부 구체예에서, 오염된 패브릭을 약 5 분 내지 약 30 분 동안 본 발명의 세제 조성물과 접촉시킨다. 그 다음 패브릭을 린싱 또는 원심 분리하여 과잉의 리쿼(liquor)를 제거할 수 있다.

본 발명의 세제 조성물은 면, 폴리코튼 블렌드, 모 및 폴리에스테르를 포함하지만, 이에 한정되지 않는 임의의 종래의 직물의 세탁에 사용될 수 있다.

본 발명의 세제 조성물은 물품, 예컨대 직물의 처리에 단독으로 사용될 수 있거나, 또는 처리되는 물품에 적절한 종래의 세제와 함께 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 세제 조성물은 다양한 방식으로 종래의 세제와 함께 사용될 수 있으며, 예컨대 본 발명의 조성물은 종래의 세제와 함께 제제화될 수 있다. 다른 구체예에서, 본 발명의 조성물은 종래의 세제와는 별도의 첨가제로서 물품의 처리에 사용될 수 있다. 별도의 첨가제로서 사용시, 본 발명의 조성물은 세제 전에 또는 세제와 동시에 처리될 물품과 접촉시킬 수 있다.

클린 인 플레이스(clean in place)

본 발명의 세제 조성물의 다른 세정 용도는 경수가 수반될 수 있는 임의의 공정, 예를 들면 클린 인 플레이스 시스템(CIP), 클린 아웃 오브 플레이스 시스템(clean-out-of-place system, COP), 직물 세탁기, 초여과 및 나노 여과 시스템 및 인도어 공기 필터를 포함한다. COP 시스템은 워시 탱크, 침지 용기, 모프 버켓(mop bucket), 홀딩 탱크, 스크럽 싱크, 차량 부분 워셔, 비연속적 배취 워서 및 시스템 등을 비롯한 용이 접근 가능 시스템을 포함할 수 있다. CIP 시스템은 탱크, 라인, 펌프, 및 음료, 우유 및 쥬스와 같은 통상적으로 액체인 생성물 스트림을 가공하는 데에 사용되는 다른 공정 장비의 내부 부품을 포함한다.

일반적으로, 인 플레이스 시스템 또는 다른 표면의 세정(즉, 그 안의 원하지 않는 내장물(offal)의 제거)는, 상이한 재료, 예를 들면 가열수와 함께 도입된 제제화된 알칼리성 세제로 달성된다. 본 발명의 조성물은 세정 단계 동안 또는 전에 도입될 수 있으며, 비가열 주변 온도수 중에 사용액 농도로 적용 또는 도입된다. CIP는 통상적으로 약 40 내지 약 600 l/분 정도의 유속, 주변 온도 내지 약 70℃ 이하의 온도, 및 적어도 약 10 초, 예컨대, 약 30 내지 약 120 초의 접촉 시간을 이용한다. 본 조성물은 냉수(예컨대 140℉/4℃) 및 가열수(예컨대 140℉/60℃) 중에서 용액에 남을 수 있다. 보통 본 조성물의 수성 사용액을 가열할 필요는 없지만, 어떤 환경 하에서는 이의 활성을 더 향상시키기 위해 가열이 바람직할 수 있다. 이들 재료는 임의의 상상 가능한 온도에서 유용하다.

설거지 공정

본 발명의 세제 조성물은 일반적으로 종래의 가정 및 기관 설거지 기계 중 임의의 것에 이용될 수 있다.

통상적인 기관 설거지 공정은 연속적 또는 비연속적이고, 단일 탱크 또는 다중 탱크/컨베이어형 기계에서 수행된다.

컨베이어형 시스템 예비 세척, 세척, 후세척 린스 및 건조 구역은 일반적으로 파티션을 이용하여 확립된다. 세척수를 후세척 린싱 구역에 도입하고, 더러운 식기류가 역류 방향으로 운반되면서 세척수가 예비 세척 구역을 향해 캐스케이드 방식으로 통과된다. 대안적인(소위 "우회") 공정에서, 이 린스물이 예비 세척 구역에 도입된다. 이 "우회" 공정을 본 발명의 방법과 조합하는 것은 매력적일 수 있는데, 왜냐하면 이러한 식으로 세척 탱크 위에서 pH 구배가 생성되고, 이것이 오점 제거를 위한 더욱 최적인 조건을 초래하는 것 같기 때문이다. 예컨대 예비 세척 구역으로의 산 후세척 린스 조성물의 도입으로부터 생기는 더욱 중성인 pH 조건에서 (제1 구성성분에 존재시) 효소가 더욱 활성이 될 수 있다. 다양한 다중 탱크 설거지 기계는 접시가 후세척 린싱 섹션을 통과시에만 린스하는 옵션을 갖는다. 이 옵션을 본 발명의 방법과 조합하는 것은 매력적일 수 있는데, 왜냐하면 이러한 식으로 산 린스액의 부피가 한정되기 때문이다. 이렇게 한정된 산 린스 부피는 단지 주요 세척액의 알칼리성을 감소시키는 능력에 관해서 한정된 효과를 갖는다.

또한, 본 발명의 세정 시스템의 각 구성성분은 종래의 수단, 예를 들면 식기류를 향해 상향 및/또는 하향 유도되는 적절한 스프레이 노즐 또는 제트를 이용하여 설거지 기계에 적용된다.

본 발명의 조성물은 알칼리성 세제의 구성성분으로서, 또는 예비 세척 또는 심지어 후세척 처리제로서 첨가될 수 있다.

본 발명에 따른 세제 조성물의 제제화

본 발명에 따른 세제 조성물은 소정 환경에서 기대되는 경수 수준을 취급하기 위해 제제화될 수 있다. 즉, 세정 조성물 중의 또는 단독으로 사용되는 조성물의 농도를, 예컨대 물 경도 수준, 식품 오점 농도, 알칼리성 등을 비롯한 사용 장소에서의 몇 가지 인자에 따라 조정할 수 있다. 기계 설거지 용도에 있어서, 약 25 g/갤런 이상의 식품 오점 농도는 높은 것으로 여겨지고, 약 15 내지 약 24 g/갤런의 농도는 중간으로 여겨지며, 약 14 g/갤러 이하의 농도는 낮은 것으로 여겨진다. 15 그레인(grain)/갤런 이상을 나타내는 물 경도는 높은 것으로 여겨지고, 약 6 내지 약 14 그레인/갤런은 중간으로 여겨지며, 약 5 그레인/갤런 이하는 낮은 것으로 여겨진다. 사용 조성물에 있어서, 약 450 ppm 이상의 알칼리도는 높은 것으로 여겨지고, 약 300 ppm 내지 약 450 ppm의 알칼리도는 중간으로 여겨지며, 약 300 ppm 이하의 알칼리도는 낮은 것으로 여겨진다.

농축물 형성

본 발명에 따른 세제 조성물은 혼합 공정을 이용하여 이루어질 수 있다. 공중합체(A) 및 알칼리 금속 수산화물 및, 임의로, 1 이상의 다른 기능성 성분을 최종적인 균질 조성물을 형성하기에 충분한 시간량 동안 혼합한다. 예시적인 구체예에서, 세정 조성물의 구성성분을 대략 10 분 동안 혼합한다.

본 개시에 사용되는 바의 고체 세정 조성물은 예컨대 고체, 펠렛, 블록, 정제 및 분말을 비롯한 다양한 형태를 포함한다. 예로서, 펠렛은 약 1 mm 약 10 mm의 직경을 가질 수 있고, 정제는 약 1 mm 내지 약 10 mm 또는 약 1 cm 내지 약 10 cm의 직경을 가질 수 있으며, 블록은 적어도 약 10 cm의 직경을 가질 수 있다. 용어 "고체"는 예상되는 고체 세정 조성물의 보관 및 사용의 조건 하에서의 세정 조성물의 상태를 지칭하는 것으로 이해되어야 한다. 일반적으로, 세정 조성물은 약 100℉ 이하 또는 약 120℉ 미만의 온도에서 제공될 때 고체로 남을 것으로 예상된다.

특정 구체예에서, 고체 세정 조성물은 단위 용량(unit dose)의 형태로 제공된다. 단위 용량은 단일 사이클 동안, 예컨대 설거지 기계의 단일 세척 사이클 동안 전체 단위가 사용되도록 사이징된 고체 세정 조성물을 지칭한다. 고체 세정 조성물이 단위 용량으로서 제공될 경우, 이의 질량은 약 1 g 내지 약 50 g일 수 있다. 다른 구체예에서, 조성물은 크기가 약 50 g 내지 250 g, 약 100 g 이상, 또는 약 40 g 내지 약 11,000 g인 고체, 펠렛, 또는 정제일 수 있다.

다른 구체예에서, 고체 세정 조성물은 블록 또는 다수의 펠렛과 같은 다중 사용 고체의 형태로 제공되며, 다중 세척 사이클 동안 수성 세정 조성물을 생성시키기 위해 반복적으로 사용될 수 있다. 특정 구체예에서, 고체 세정 조성물은 질량이 약 5 g 내지 약 10 kg인 고체로서 제공된다. 특정 구체예에서, 고체 세정 조성물의 다중 사용 형태는 질량이 약 1 내지 약 10 kg이다. 추가의 구체예에서, 고체 세정 조성물의 다중 사용 형태는 질량이 약 5 kg 내지 약 8 kg이다. 다른 구체예에서, 고체 세정 조성물의 다중 사용 형태는 질량이 약 5 g 내지 약 1 kg, 또는 약 5 g 내지 약 500 g이다.

구성성분을 혼합하고, 압출 또는 주조하여 고체, 예를 들면 펠렛, 분말 또는 블록을 형성시킬 수 있다. 혼합물의 가공을 촉진하기 위해 외부 공급원으로부터 열을 적용할 수 있다.

혼합 시스템은 성분이 이의 질량 전체에 분산되는 실질적으로 균질한 액체 또는 반고체 혼합물을 형성하기 위해 고전단에서 성분의 연속적인 혼합을 제공한다. 혼합 시스템은 약 1,000-1,000,000 cP, 바람직하게는 약 50,000-200,000 cP의 가공 동안의 점도로의 유동 가능 일관성을 가지고 혼합물을 유지하기에 효과적인 전단을 제공한다. 혼합 시스템은 연속적인 유동 믹서 또는 일축 또는 이축 압출기 장치일 수 있다.

약 20~80℃, 및 약 25~55℃의 주변 온도와 같은 온도에서 혼합물을 가공하여 성분의 물리적 및 화학적 안정성을 유지할 수 있다. 한정된 외부열을 혼합물에 적용할 수 있기는 하지만, 혼합물에 의해 달성되는 온도는 마찰, 주변 조건의 변화 및/또는 성분 사이의 발열 반응으로 인해 가공 동안 상승될 수 있다. 임의로, 혼합물의 온도는 예컨대 혼합 시스템의 입구 또는 출구에서 증가될 수 있다.

성분은 액체 또는 건조 미립자와 같은 고체의 형태일 수 있으며, 혼합물에 별도로 또는 다른 성분과의 예비 믹스의 일부로서 첨가될 수 있는데, 예컨대 스케일 제어 구성성분은 설거지 세제의 나머지로부터 분리될 수 있다. 1 이상의 예비 믹스가 혼합물에 첨가될 수 있다.

성분을 혼합하여, 성분이 질량 전체에 실질적으로 균일하게 분포된 실질적으로 균질한 일관성을 형성시킨다. 혼합물을 다이 또는 다른 성형 수단을 통해 혼합 시스템으로부터 배출시킬 수 있다. 프로파일링된 압출물을 제어된 질량을 갖는 유용한 크기로 나눌 수 있다. 압출된 고체를 필름에 포장할 수 있다. 혼합 시스템으로부터 배출시 혼합물의 온도는 혼합물의 제1 냉각 없이 혼합물을 포장 시스템에 직접 주조 또는 압출 가능하게 할 정도로 충분히 낮을 수 있다. 추가의 가공 및 포장 동안의 양호한 취급을 위해 세제 블록의 경화를 가능하게 하기 위해, 압출 배출과 포장 사이의 시간을 조정할 수 있다. 배출 시점에서의 혼합물은 약 20~90℃, 및 약 25~55℃일 수 있다. 조성물을 저밀도, 스폰지 유사, 가단성, 코킹성(caulky) 일관성에서 고점도, 용융 고체, 콘크리트 유사 블록에 이를 수 있는 고체 형태로 경화시킬 수 있다.

임의로, 혼합기 내에서 소정 온도 프로파일을 얻기 위해 열을 적용 또는 제거하기 위해서, 가열 및 냉각 장치를 혼합 장치 부근에 장착할 수 있다. 예컨대, 가공 동안의 혼합물의 유동성을 증가시키기 위해, 외부 열 공급원을 성분 입구 섹션, 최종 출구 섹션 등과 같은 혼합기의 1 이상의 배럴 섹션에 적용할 수 있다. 바람직하게는, 배출구에서의 온도를 비롯한 가공 동안의 혼합물의 온도를 바람직하게는 약 20~90℃에서 유지한다.

성분의 가공이 완료되면, 혼합물을 믹서로부터 배출 다이를 통해 배출할 수 있다. 고화 공정은 예컨대 주조 또는 압출된 조성물의 크기, 조성물의 성분, 조성물의 온도 및 다른 기타 인자에 따라 수 분 내지 약 6 시간 지속될 수 있다. 바람직하게는, 주조 또는 압출된 조성물은 약 1 분 내지 약 3 시간, 바람직하게는 약 1 분 내지 약 2 시간, 가장 바람직하게는 약 1 분 내지 약 1.0 시간 내에 고체 형태로 경화되기 시작하거나 셋업된다.

농축물은 액체의 형태로 제공될 수 있다. 다양한 액체 형태는 겔 및 페이스트를 포함한다. 물론, 농축물이 액체 형태로 제공될 때, 조성물을 경화시켜 고체를 형성시킬 필요는 없다. 사실상, 조성물 중 물의 양은 고화를 불가능하게 하기에 충분할 것으로 예상된다. 또한, 구성성분의 소정 분산을 유지하기 위해 분산제 및 다른 구성성분을 농축물에 혼입할 수 있다.

포장된 고체 세정 조성물을 사용하는 본 발명의 양태에서, 생성물은 우선 임의의 적용 가능한 포장(예컨대 필름)으로부터의 제거를 필요로 할 수 있다. 그 후, 특정 사용 방법에 따라, 조성물은 분배 장치에 직접 삽입되고 및/또는 본 발명에 따른 세정을 위한 수원에 공급될 수 있다. 이러한 분배 시스템의 예는 예컨대 그 개시 내용 전체를 본원에서 참고로 인용하는 미국 특허 제4,826,661호, 제4,690,305호, 제4,687,121호, 제4,426,362호 및 미국 특허 Re 제32,763호 및 제32,818호를 포함한다. 이상적으로는, 본 발명의 장치에 틀린 고체 생성물이 도입 및 분배되는 것을 방지하기 위해, 분배 시스템의 특정 형상(들)에 잘 맞도록 고체 세정 조성물이 구성 또는 제조된다. 포장 리셉터클(receptacle) 또는 용기는 강성 또는 가요성일 수 있으며, 본 발명에 따라 제조되는 조성물을 담기에 적절한 임의의 재료, 예컨대 유리, 금속, 플라스틱 필름 또는 시트, 카드보드, 카드보드 복합체, 종이 등으로 이루어질 수 있다. 가공된 혼합물이 재료를 구조적으로 손상시키지 않고 용기 또는 다른 포장 시스템에 직접 주조 또는 압출될 수 있도록, 조성물은 150~170℉ 부근에서 가공되며, 일반적으로 포장 전에 100~150℃로 냉각된다. 그 결과, 용융 조건 하에서 가공 및 분배되는 조성물에 사용되었던 것보다 더 널리 다양한 재료를 용기의 제조에 사용할 수 있다.

포장 재료는 수용성 포장 필름과 같은 수용성 포장 재료로서 제공될 수 있다. 예시적인 수용성 포장 필름은 그 개시 내용 전체를 본원에서 참고로 인용하는 미국 특허 제6,503,879호; 제6,228,825호; 제6,303,553호; 제6,475,977호; 및 제6,632,785호에 개시되어 있다. 농축물의 포장에 사용될 수 있는 포장 재료를 제공할 수 있는 예시적인 수용성 중합체는 폴리비닐 알콜을 포함한다. 포장된 농축물은 단위 용량 패키지 또는 다중 용량 패키지로서 제공될 수 있다. 단위 용량 패키지의 경우, 단일 포장 단위는 식기 세척기의 세제 칸과 같은 식기 세척기 내에 놓여지며, 단일 세척 사이클 동안 사용될 것으로 예상된다. 다중 용량 패키지의 경우, 단위를 호퍼 내에 배치하고 물의 스트림을 농축물의 표면에 침식시켜 식기 세척기에 도입될 액체 농축물이 제공될 것으로 예상된다.

특정 구체예에서, 세제 조성물을 사용 전에 또는 사용 시점에서 수원과 혼합할 수 있다. 다른 구체예에서, 세제 조성물은 사용액의 형성 및/또는 추가의 희석을 필요로 하지 않으며, 추가의 희석 없이 사용할 수 있다.

고체 세정 조성물을 사용하는 본 발명의 양태에 있어서, 수원이 세정 조성물과 접촉하여 고체 세정 조성물, 특히 분말을 사용액으로 전환시킨다. 대안적인 고체 세정 조성물을 사용액으로 전환하기에 더욱 적절한 추가의 분배 시스템을 이용할 수도 있다. 본 발명의 방법은 예컨대 압출된 블록 또는 "캡슐"형의 패키지를 피롯한 다양한 고체 세정 조성물의 사용을 포함한다.

일양태에서, (예컨대 노즐로부터 분무 패턴으로) 물을 분무하여 세제 사용액을 형성하기 위해 디스펜서를 이용할 수 있다. 예컨대, 물을 세제 조성물과 함께 장치 또는 다른 홀딩 보유용기(reservoir)를 향해 분무할 수 있으며, 여기서 물은 고체 세정 조성물과 반응하여 사용액을 형성한다. 본 발명의 방법의 특정 구체예에서, 세정 조성물의 용해액이 본 발명에 따른 사용을 위해 분배될 때까지, 사용액을 중력으로 인해 하향 하강하도록 구성할 수 있다. 일양태에서, 사용액은 설거지 기계의 세척액에 분배될 수 있다.

본 발명의 세제 조성물

사용 제제:

본 발명에 따르면, 하기에 따라 사용 제제를 제조할 수 있다:

농축물 제제:

본 발명에 따르면, 농축물 조성물은 하기 양(중량%)을 포함할 수 있다:

본 명세서에서의 모든 공개물 및 특허 출원은 본 발명이 속하는 업계의 숙련자의 수준을 나타낸다. 모든 공개물 및 특허 출원은, 각각의 개별 공개물 또는 특허 출원이 참고로서 인용되었다고 구체적으로 그리고 개별적으로 나타난 것과 동일한 정도로 본원에서 참고로 인용된다.

실시예

본 발명의 범위에 다수의 변형 및 변경이 가능함은 당업계의 숙련자에게 명백하므로, 단지 예시이길 의도하는 하기 실시예에서 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 달리 기재되지 않는 한, 중량 기준으로 하기 실시예에 보고된 모든 부, 퍼센트 및 비, 및 실시예에 사용된 모든 시약은 하기 기재된 화학 물질 공급자로부터 얻을 수 있거나 입수 가능하거나, 또는 종래의 기술에 의해 합성할 수 있다.

본 발명의 세제 조성물을 하기 표, 실시예 6~9에 따라 제조하였다.

750 ppm의 농도를 이용하여 모든 상기 세제를 평가하였다.

대조 1 - 666 ppm에서 실시한 음성 대조

대조 2 - Ecolab, Inc.로부터 입수 가능한 고체 분말 XL, 750 ppm의 농도에서 실시

제제 1: 공중합체 (A.1)의 37 중량% 용액: 70:30 중량%의 중합된 단량체 a1:a2; 여기서 단량체 a1은 아크릴산이고 단량체 a2는 식 H₂C=CH(CH₂)O[CH₂CH(CH₃)O]₃[CH₂CH₂-O]₈-H, 여기서 R¹ = 수소, R² = 에틸렌 또는 프로필렌, 랜덤하게 구성됨(randomly organized), x = 1, y = 17, R³ = H(공중합체 (A.1)의 분자량 대략 6000 g/몰; 공중합체 (A.1)의 K값: 21.2).

제제 2: 공중합체 (A.2)의 38 중량% 용액: 50:50 중량%의 중합된 단량체 a1:a2; 여기서 단량체 a1은 아크릴산이고, 단량체 a2는 식 H₂C=CH(CH₂)O[CH₂CH₂-O]₁₇-H, 여기서 R¹ = 수소, R² = 에틸렌, x = 1, y = 17, R³ = H(공중합체(A2)의 K값: 16.5).

제제 3: 공중합체 (A.3)의 37 중량% 용액: 50:50 중량%의 중합된 단량체 a1:a2; 여기서, 단량체 a1은 아크릴산이고, 단량체 a2는 식 H₂C=CH(CH₂)O[CH₂CH(CH₃)O]₃[CH₂CH₂-O]₈-H, 여기서 R¹ = 수소, R² = 에틸렌 또는 프로필렌, 랜덤하게 구성됨, x = 1, y = 17, R³ = H(공중합체 (A.3)의 K값: 24.2).

제제 4: 공중합체 (A.3)의 37.4 중량% 용액: 70:30 중량%의 중합된 단량체 a1:a2; 여기서, 단량체 a1은 아크릴산이고, 단량체 a2는 식 H₂C=CH(CH₂)O[CH₂CH₂-O]₁₇-H(공중합체 (A.4)의 K값: 19.4).

공중합체 (A.1) 내지 (A.4)의 분자량은 완충 수용액(pH 값 7) 중에서 GPC에 의해 측정하였고 및/또는 K값으로 정의되어 제공되었다. 각각의 공중합체 (A.1) 내지 (A.4)는 부분 중화 형태, pH 값 4.5로 사용하였다.

필름 축적 시험

Hobart AM-IS 산업용 설거지 기계를 이용하여 각각 100 사이클의 실험을 수행하였다. 750 ppm의 농도 및 17 그레인의 물 경도에서 실시예 3~6을 시험하였다. 666 ppm 세제에서 대조 1을 시험하였다. 750 ppm에서 대조 2를 시험하였다.

Raburn 선반에 6개의 깨끗한 유리를 놓고(배열에 대해서는 하기 그림 참조) 식기 세척기 내부에 선반을 놓아, 100 사이클 실험을 수행하였다.

각각의 세척 사이클 시작시에, 소정 농도를 얻기 위한 적절량의 세제 조성물을 설거지 기계에 자동 분배하여 초기 세제 농도를 유지시켰다. 유리를 밤새 건조시킨 후, 강한 광원을 이용하여 하기 시각 수치 등급을 필름 축적에 할당하였다.

유리 상의 필름 축적을 라이트박스를 이용하여 분석하였다. 라이트박스 시험은 분석 방법을 이용하는 100 사이클 시험에서 실시된 유리의 평가를 표준화한다. 라이트박스 시험은 사진 카메라, 라이트박스, 광원 및 노출계를 포함하는 광학 시스템의 사용에 기초한다. 컴퓨터 프로그램(Spot Advance and Image Pro Plus)에 의해 시스템을 제어하였다.

100 사이클 시험 후, 각각의 유리를 라이트박스 내 이의 측면 위에 놓고, 노출계를 이용하여 광원의 세기를 미리 정해진 값으로 조정하였다. 100 사이클 시험의 조건을 컴퓨터에 입력하였다. 카메라로 유리 사진을 찍고, 프로그램에 의한 분석을 위해 컴퓨터에 저장하였다. 유리 형상을 기초로 하여 유리의 상부로부터 유리의 하부로의 필름 상의 암색의 구배를 피하기 위해, 유리의 상부 1/2을 이용하여 사진을 분석하였다.

일반적으로, 라이트박스 등급이 낮을수록, 더 많은 빛이 유리를 통과할 수 있음을 시사한다. 따라서, 라이트박스 등급이 낮을수록, 유리 표면 상의 스케일링을 방지하는 데에 더욱 효과적인 조성물이었다. 깨끗하고 사용하지 않은 유리의 라이트 평가의 라이트박스 점수는 대략 12,000점이었고, 이는 합계 6개 유리에 대해 72,000점에 해당한다.

하기 표는 라이트박스 시험의 결과를 보여준다. 10,000 차이나는 라이트박스 점수가 유의적인 것으로 고려된다.

상기 결과는, 공중합체(A) 및 알칼리원의 조합을 함유하는 실시예 3-6이 대조 1 및 2에 비해 상당히 개선된 또는 적어도 실질적으로 유사한 라이트박스 점수를 가짐을 나타낸다. 상기 표에 나타나는 바와 같이, 실시예가 대조 1 및/또는 2 미만의 총 광 측정(유리 및 플라스틱 측정 합계)을 제공하거나 또는 대조 1 및/또는 2의 허용 가능한 범위 내에서 수행된 경우, 실시예 제제는 적어도 실질적으로 유사한 세정력을 나타낸다.

Claims

경수 스케일 제어용 세제 조성물로서,
적어도 약 50 중량%의 알칼리 금속 수산화물; 및
공중합 형태의 하기 단량체를 포함하는 1 이상의 공중합체(A):
약 30~95 중량%의 1 이상의 모노에틸렌계 불포화 C₃-C₈-카르복실산, 또는 이의 무수물 또는 염, 및 약 5~70 중량%의 1 이상의 하기 화학식 (I)의 비이온성 단량체
H₂C=C(R¹)(CH₂)_xO[R²-O]_y-R³ (I)
(상기 식 중, R¹은 수소 또는 메틸이며, R²는 동일 또는 상이한, 선형 또는 분지형 C₂-C₆-알킬렌이고, 여기서 R²-O는 블록으로 또는 랜덤하게 배열될 수 있고, R³은 수소, 또는 직쇄형 또는 분지형 C₁-C₄-알킬이며, x는 0, 1 또는 2이고, y는 3~50의 수이다.)
를 포함하며, 인산염을 함유하지 않는 세제 조성물.
제1항에 있어서, 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산, 폴리말레산 단독 중합체, 아크릴산, 메타크릴산 또는 말레산의 공중합체, 아크릴산, 메타크릴산 및 말레산의 삼원 공중합체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 추가의 중합체를 더 포함하는 세제 조성물.
제1항에 있어서, 포스폰산염을 더 포함하는 세제 조성물.
제1항에 있어서, 약 50 중량% 내지 약 90 중량%의 알칼리 금속 수산화물, 및 약 1 중량% 내지 약 25 중량%의 공중합체(A)를 포함하는 세제 조성물.
제1항에 있어서, 약 1 중량% 내지 약 20 중량%의 추가의 중합체를 더 포함하는 세제 조성물.
제1항에 있어서, 여기서 식 (I) 중 y는 >5이고, 식 (I) 중 x는 1이며, 식 (I) 중 R¹은 H이거나, 또는 여기서 식 (I) 중 y는 >5이고, 식 (I) 중 x는 2이며, 식 (I) 중 R¹은 메틸인 세제 조성물.
제1항에 있어서, 공중합체(A)는 약 40~95 중량%의 카르복실산 단량체 또는 이의 무수물 또는 염, 및 약 5~60 중량%의 식 (I)의 비이온성 단량체를 공중합 형태로 포함하는 세제 조성물.
제1항에 있어서, 킬레이트화제, 격리제, 알칼리원, 빌더, 워터 컨디셔너, 계면 활성제, 경화제, 표백 제제, 살균제, 활성화제, 세제 빌더, 충전제, 소포제, 재침착 방지제, 형광 발광제, 염료, 취기제, 안정화제, 분산제, 효소, 부식 억제제, 증점제 및 용해도 개질제로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 기능성 성분을 더 포함하는 세제 조성물.
제1항에 있어서, 여기서 R²는 CH₂CH₂ 및 CH₂CH(CH₃)에서 선택되며, y는 8~40 범위이고, 및/또는 여기서 카르복실산 단량체 또는 이의 무수물 또는 염은 아크릴산, 메타크릴산 및 이의 염으로 이루어진 군에서 선택되는 세제 조성물.
제9항에 있어서, 고체인 세제 조성물.
제10항에 있어서, 고체는 주조, 압착 또는 압출된 고체인 세제 조성물.
알칼리성 세정액으로서,
약 1 ppm 내지 약 1500 ppm의 알칼리 금속 수산화물; 및
약 5 ppm 내지 약 500 ppm의, 공중합 형태의 하기 단량체를 포함하는 1 이상의 공중합체(A):
약 30~95 중량%의 1 이상의 모노에틸렌계 불포화 C₃-C₈-카르복실산, 또는 이의 무수물 또는 염, 및 약 5~70 중량%의 1 이상의 하기 화학식 (I)의 비이온성 단량체
H₂C=C(R¹)(CH₂)_xO[R²-O]_y-R³ (I)
(상기 식 중, R¹은 수소 또는 메틸이며, R²는 블록으로 또는 랜덤하게 배열될 수 있는, 동일 또는 상이한, 선형 또는 분지형 C₂-C₆-알킬렌이고, R³은 수소, 또는 직쇄형 또는 분지형 C₁-C₄-알킬이며, x는 0, 1 또는 2이고, y는 3~50의 수이다.)
를 포함하며, 인산염을 함유하지 않는 알칼리성 세정액.
제12항에 있어서, 5~250 ppm의, 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산, 폴리말레산 단독 중합체, 아크릴산, 메타크릴산 또는 말레산의 공중합체, 아크릴산, 메타크릴산 및 말레산의 삼원 공중합체 및 이들의 조합 중 1 이상에서 선택되는 추가의 중합체를 더 포함하는 알칼리성 세정액.
제12항에 있어서, 포스폰산염을 더 포함하는 알칼리성 세정액.
제12항에 있어서, 킬레이트화제, 격리제, 알칼리원, 빌더, 워터 컨디셔너, 계면 활성제, 경화제, 표백 제제, 살균제, 활성화제, 세제 빌더, 충전제, 소포제, 재침착 방지제, 형광 발광제, 염료, 취기제, 안정화제, 분산제, 효소, 부식 억제제, 증점제 및 용해도 개질제로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 기능성 성분을 더 포함하는 알칼리성 세정액.
제12항에 있어서, 카르복실산/폴리알킬렌 옥시드 공중합체는 약 40~95 중량%의 1 이상의 모노에틸렌계 불포화 C₃-C₈-카르복실산 또는 이의 무수물 또는 염, 및 약 5~60 중량%의 화학식 (I)의 비이온성 단량체를 포함하는 알칼리성 세정액.
제12항에 있어서, 여기서 식 (I) 중 y는 >5이고, 식 (I) 중 x는 1이며, 식 (I) 중 R¹은 H이거나, 또는 여기서 식 (I) 중 y는 >5이고, 식 (I) 중 x는 2이며, 식 (I) 중 R¹은 메틸인 알칼리성 세정액.
제16항에 있어서, 공중합체(A)는 약 45~90 중량%의, 공중합 형태의 카르복실산 단량체 또는 이의 무수물 또는 염, 및 약 5~55 중량%의 식 (I)의 비이온성 단량체를 포함하는 알칼리성 세정액.
제16항에 있어서, 여기서 식 (I)의 비이온성 단량체에서 y는 8~40이고, 및/또는 여기서 카르복실산 단량체 또는 이의 무수물 또는 염은 아크릴산, 메타크릴산 및 이의 염으로 이루어진 군에서 선택되는 알칼리성 세정액.
제16항에 있어서, R²는 CH₂CH₂ 및 CH₂CH(CH₃)에서 선택되며, y는 8~40 범위인 알칼리성 세정액.