KR20180130852A - 액체 세제 조성물 - Google Patents
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Abstract
액체 세제 조성물이 개시된다. 개시된 액체 세제 조성물은 아미노산계 제미니형 양이온 계면활성제, 감귤껍질 성분, 수용성 규산염 및 상황버섯 성분을 유효성분으로 포함한다.
Description
액체 세제 조성물이 개시된다. 보다 상세하게는, 아미노산계 제미니형 양이온 계면활성제를 주성분으로 포함하는 액체 세제 조성물이 개시된다.
최근 소득 증대와 더불어 생활 수준이 향상됨에 따라 세제에 대한 소비자의 요구도 나날이 더욱 복잡해지고 까다로워지고 있다.
구체적으로, 소비자는 종래의 세제 대비 보다 천연적인 원료를 사용함으로써 피부에 자극이 없고 환경을 오염시키지 않는 친환경적이면서도 동시에 더욱 강력한 세정력을 갖는 세제를 요구하고 있다.
이러한 소비자의 요구에 부응하기 위하여, 최근에는 천연 원료 자체 및/또는 천연 원료 추출물로 제조된 생분해성 친환경 기능성 물질로 합성 세제를 대체하기 위한 연구개발 노력이 지속되고 있다.
그러나, 종래의 세제는 거품형성능이나 세정력은 매우 뛰어나지만, 피부에 대한 자극이 매우 심하여 피부의 세포막을 녹여 습진을 비롯한 각종 피부질환을 유발할 뿐만 아니라, 생분해도가 매우 낮아 일반 수계의 수질환경에 악영향을 주는 것으로 알려진 물질들, 예를 들어, 알파 올레핀 설포네이트(AOS), 소듐라우릴설페이트(SLS), 소듐라우레스설페이트(SLES), 소듐선형알킬벤젠설포네이트(LAS) 등의 합성 계면활성제를 주원료로 사용하고 있다.
이에 따라 종래의 합성 계면활성제를 사용하고 있는 세제의 문제점을 개선하기 위한 기술들이 연구 및 개발되었다. 예를 들어, 사탕수수나 옥수수에 함유된 당(sugar)을 원료로 한 알킬폴리글루코사이드(APG)와 같은 슈가 계면활성제를 원료로 한 제품이 개발 및 판매되고 있는데, 이러한 슈가 계면활성제는 피부에 대한 자극이 적고 생분해도가 우수하며 독성이 없는 장점이 있어 소비자로부터 좋은 반응을 얻고 있다. 그러나, 슈가 계면활성제는 화학 세제 대비 상대적으로 거품 발생량이 적고, 세정력이 떨어지는 문제점이 있어서 수요 확대에 한계성을 지니고 있다.
또한, 대한민국공개특허공보 제10-2003-0035929호에 개시되어 있는 “대두지방산과 레시틴을 이용한 활성 수용성 천연세제 조성물 및 그 제조 방법”과 대한민국공개특허공보 제10-2016-0061771호에 개시되어 있는 “시금치 추출물을 포함하는 주방용 세제 조성물 및 그 제조방법” 등의 기술이 개발되었으나, 이러한 기술들 역시 피부 자극이 적고 생분해도가 우수하기는 하지만 화학 세제 대비 세정력과 기포력(즉, 거품 발생력)이 떨어져 소비자의 니즈를 만족시키지 못하는 문제점이 있다.
본 발명의 일 구현예는 아미노산계 제미니형 양이온 계면활성제를 주성분으로 포함하는 액체 세제 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 측면은,
아미노산계 제미니형 양이온 계면활성제, 감귤껍질 성분, 수용성 규산염 및 상황버섯 성분을 유효성분으로 포함하는 액체 세제 조성물을 제공한다.
상기 액체 세제 조성물은 아미노산계 제미니형 양이온 계면활성제 5~20중량%, 감귤껍질 추출액 0.2~5중량%, 수용성 규산나트륨(Na2SiO3ㆍ10H2O) 0.1~2중량%, 상황버섯 추출액 0.05~2중량% 및 잔량의 물을 포함할 수 있다.
상기 아미노산계 제미니형 양이온 계면활성제는 하기 화학식 1로 표시될 수 있다:
[화학식 1]
상기 화학식 1에서, m은 6~10의 정수이고, n은 0~8의 정수이고, R은 H 또는 OH이다.
상기 감귤껍질 추출액은 감귤껍질 100중량부를 25℃의 증류수 200중량부에 담가 1주일간 보관한 다음, 상기 증류수로부터 상기 감귤껍질을 꺼내서 압착기에 넣고 2.5기압의 압력으로 압착하여 제조된 것일 수 있다.
상기 상황버섯 추출액은 상황버섯을 수세하여 이물질을 제거한 후, 함수율이 15중량% 이하가 되도록 건조한 다음, 분쇄하여 상황버섯 분쇄물을 마련하고, 상기 상황버섯 분쇄물을 고압탱크에 넣고, 온도 80℃, 탱크압력 2.5기압의 조건으로 8시간 동안 추출하여 제조된 것일 수 있다.
상기 액체 세제 조성물은 주방용일 수 있다.
본 발명의 구현예들에 따른 액체 세제 조성물은 피부 자극이 없으며 손상된 피부의 복원을 도와줄 뿐만 아니라 적은 양으로도 풍부한 기포력과 뛰어난 세정력을 발휘할 수 있으며, 높은 생분해도를 갖는 새로운 무독성의 무공해 천연 성분 세제 조성물이다.
이하에서는 본 발명의 일 구현예에 따른 액체 세제 조성물을 상세히 설명한다.
본 명세서에서, "제미니형 계면활성제(gemini surfactant)"란 한 분자내에 두 개의 소수부와 두 개의 친수부를 갖는 화합물을 의미한다. 이러한 제미니형 계면활성제는 한 분자내에 한 개의 소수부와 한 개의 친수부를 갖는 통상의 계면활성제에 비해 극적으로 향상된 계면활성을 나타낸다. 즉，제미니형 계면활성제는 통상의 계면활성제에 비해 극히 낮은 임계 마이셀 농도(critical micelle concentration: cmc), 우수한 가용화, 우수한 습윤화, 우수한 거품형성능, 우수한 항미생물 특성 및 우수한 칼슘염의 분산 특성(lime soap dispersing properties)을 나타낸다.
또한 본 명세서에서, "아미노산계 제미니형 계면활성제(amino acid-based gemini surfactant)"란 공유결합에 의해 서로 분리된 분자당 2개의 아미노산 머리 및 2개의 소수성 꼬리를 갖는 제미니형 계면활성제를 의미한다.
또한 본 명세서에서, "유효성분"이란 세제로서의 효력을 발휘하는 성분을 의미한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 액체 세제 조성물은 아미노산계 제미니형 양이온 계면활성제, 감귤껍질 성분, 수용성 규산염 및 상황버섯 성분을 유효성분으로 포함한다.
상기 아미노산계 제미니형 양이온 계면활성제는 세정력을 향상시키는 역할을 수행한다. 따라서, 상기 아미노산계 제미니형 양이온 계면활성제를 포함하는 액체 세제 조성물은 식기류 등에 묻은 각종 오염물질과 오래된 찌든 때를 풍부한 거품으로 완벽하게 세척하여 제거할 수 있다.
상기 아미노산계 제미니형 양이온 계면활성제는 하기 화학식 1로 표시될 수 있다:
[화학식 1]
상기 화학식 1에서, m은 6~10의 정수이고, n은 0~8의 정수이고, R은 H 또는 OH이다.
상기 아미노산계 제미니형 양이온 계면활성제의 함량은 상기 액체 세제 조성물의 총중량을 기준으로 하여 5~20중량%일 수 있다.
상기 아미노산계 제미니형 양이온 계면활성제의 함량이 상기 액체 세제 조성물의 총중량을 기준으로 하여 5중량% 미만이면 사용시 세정 성분의 농도가 너무 낮아 세정력이 떨어지는 문제점이 있으며, 20중량%를 초과할 경우에는 과농도에 따른 혼탁이 발생할 뿐만 아니라 원가 상승의 요인으로 작용하는 문제점이 발생한다.
상기 감귤껍질 성분은 상기 아미노산계 제미니형 양이온 계면활성제와 함께 향상시키는 역할을 수행한다.
상기 감귤껍질 성분은 감귤껍질 추출액의 형태로 사용될 수 있다.
상기 감귤껍질 추출액은 냉각 압착법(cold expression)에 의해 제조된 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 감귤껍질 추출액은 감귤껍질 100중량부를 25℃의 증류수 200중량부에 담가 1주일간 보관한 다음, 상기 증류수로부터 상기 감귤껍질을 꺼내서 압착기에 넣고 2.5기압의 압력으로 압착하여 제조된 것일 수 있다.
상기 냉각 압착법에 의해 감귤껍질 추출액을 제조할 경우, 원료로 사용된 감귤껍질의 수분 함량에 관계없이 일정한 조성(즉, 구성성분들의 종류 및 각 구성성분의 함량 비율이 동일함)을 갖는 감귤껍질 추출액을 얻을 수 있다.
상기 감귤껍질 추출액은 감귤껍질의 에센셜 오일인 리모넨을 다량 함유할 수 있다.
상기 감귤껍질 추출액의 함량은 상기 액체 세제 조성물의 총중량을 기준으로 하여 0.2~5중량%일 수 있다.
상기 감귤껍질 추출액의 함량이 상기 액체 세제 조성물의 총중량을 기준으로 하여 0.2중량% 미만이면 살균효과가 미미할 뿐만 아니라 세정력의 증가 효과를 기대하기 어려우며, 5중량%를 초과할 경우에는 상기 액체 세제 조성물의 pH가 5 이하로 낮아져서(즉, 산성화되어서) 사용시 피부에 자극을 주는 문제점이 있다.
상기 수용성 규산염은 상기 아미노산계 제미니형 양이온 계면활성제에 포함된 아미노산과 상호작용하여 피부를 보호함으로써 손 당김이나 세포막 손상에 의한 습진 등의 피부질환의 발생을 방지할 수 있다.
상기 수용성 규산염은 수용성 규산나트륨(Na2SiO3ㆍ10H2O)을 포함할 수 있다.
상기 수용성 규산나트륨은 맥반석 또는 화강암에서 추출한 규석을 고온의 용해로 (1,600℃ 이상)에서 8~10시간 동안 용융반응시켜 제조된 것일 수 있다.
상기 수용성 규산염이 수용성 규산염일 경우, 상기 수용성 규산나트륨(Na2SiO3ㆍ10H2O)의 함량은 상기 액체 세제 조성물의 총중량을 기준으로 하여 0.1~2중량%일 수 있다.
상기 수용성 규산나트륨 의 함량이 상기 액체 세제 조성물의 총중량을 기준으로 하여 0.1중량% 미만이면 세정력 증가 효과가 미미하며, 2중량%를 초과할 경우에는 규소화합물(예를 들어, 규산나트륨)이 석출되는 문제점이 있다.
상기 상황버섯 성분은 강력한 항균작용을 발휘함으로써 미생물의 번식과 부패를 방지할 수 있고, 이에 따라 상기 액체 세제 조성물에 별도의 방부제를 첨가할 필요가 없으며, 사용한 액체 세제 조성물은 방부제를 포함하지 않아 쉽게 생분해되기 때문에 수질의 오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.
상기 상황버섯 성분은 상황버섯 추출액의 형태로 사용될 수 있다.
상기 상황버섯 추출액은 상황버섯을 수세하여 이물질을 제거한 후, 함수율이 15중량% 이하(예를 들어, 14±1중량%)가 되도록 건조한 다음, 분쇄하여 상황버섯 분쇄물을 마련하고, 상기 상황버섯 분쇄물을 고압탱크에 넣고, 온도 80℃, 탱크압력 2.5기압의 조건으로 8시간 동안 추출하여 제조된 것일 수 있다.
상기 상황버섯 추출액의 함량은 상기 액체 세제 조성물의 총중량을 기준으로 하여 0.05~2중량%일 수 있다.
상기 상황버섯 추출액의 함량이 상기 액체 세제 조성물의 총중량을 기준으로 하여 0.05중량% 미만이면 항균효과를 기대하기 어려우며, 2중량%를 초과할 경우에는 세정되는 물품에 갈변현상이 발생하는 문제점이 있다.
상기 액체 세제 조성물은 주방용일 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 액체 세제 조성물은 세탁용과 같은 다른 용도로 사용될 수 있다.
이하, 실시예들을 들어 본 발명에 관하여 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명이 이러한 실시예들에 한정되는 것은 아니다.
실시예
제조예
1: 감귤껍질 추출액의 제조
감귤껍질 100중량부를 25℃의 증류수 200중량부에 담가 1주일간 보관한 다음, 상기 증류수로부터 상기 감귤껍질을 꺼내서 압착기에 넣고 2.5기압의 압력으로 압착하여 감귤껍질 추출액을 제조하였다.
제조예
2: 상황버섯 추출액의 제조
상황버섯을 수세하여 이물질을 제거한 후, 함수율이 14±1중량%가 되도록 건조한 다음, 분쇄하여 상황버섯 분쇄물을 마련하였다. 이후, 상기 상황버섯 분쇄물을 고압탱크에 넣고, 온도 80℃, 탱크압력 2.5기압의 조건으로 8시간 동안 추출하여 상황버섯 추출액을 제조하였다.
실시예
1~2 및
비교예
1~4: 액체 세제 조성물의 제조
하기 화학식 1로 표시되는 아미노산계 제미니형 양이온 계면활성제, 상기 제조예 1에서 제조된 감귤껍질 추출액, 수용성 규산나트륨(Na2SiO3ㆍ10H2O), 상기 제조예 2에서 제조된 상황버섯 추출액 및 정제수를 하기 표 1에 나타낸 비율로 혼합하여 액체 세제 조성물을 제조하였다. 단, 하기 표에서 각 수치의 단위는 중량%이다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서, m은 8이고, n은 4이고, R은 H이다.
| 성분 | 비교예 1 | 실시예 1 | 실시예 2 | 비교예 2 | 비교예 3 | 비교예 4 |
| 아미노산계 제미니형 양이온 계면활성제 | 4.0 | 10.0 | 20.0 | 15.0 | 15.0 | 22.0 |
| 감귤껍질 추출액 | 4.0 | 0.2 | 4.5 | 0.1 | 0.5 | 5.5 |
| 수용성 규산염 | 2.5 | 2.0 | 1.0 | 0.5 | 0.1 | 1.5 |
| 상황버섯 추출액 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 0.1 |
| 정제수 | 잔량 | 잔량 | 잔량 | 잔량 | 잔량 | 잔량 |
평가예
평가예
1: 세정력 평가
먼저, 표면이 오염되지 않고 청정한 10cm×2cm 크기의 냉연강판을 6개 준비하였다. 이후, 상기 각 냉연강판의 표면에 동일한 양의 식용유를 도포하였다. 이후, 상기 실시예 1~2 및 비교예 1~4에서 제조된 액체 세제 조성물 5mL씩을 비이커에 넣고 물로 50배 희석하여 250mL의 희석용액을 얻었다. 이후, 상기 각 희석용액을 25℃로 설정된 항온조에 투입하여 상기 각 희석용액의 온도를 25℃로 유지시켰다. 이후, 앞에서 준비한 식용유가 도포된 냉연강판을 30초 동안 상기 각 희석용액에 투입하여 완전히 잠기도록 하였다. 이후, 상기 각 냉연강판을 꺼내어, 브러쉬로 가볍게 표면을 2회 문질러주고, 물로 세정한 다음, 60℃에서 1시간 동안 건조 후 표면잔류탄소측정기(LECO社, RC-212)를 이용하여 상기 각 냉연강판의 표면에 잔류하는 유기물의 양을 정량적으로 측정하여, 상기 각 액체 세제 조성물의 세정력(즉, 탈지효율)을 평가하였다. 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 상기 세정력(탈지효율)은 하기 수학식 1을 사용하여 계산하였다.
[수학식 1]
세정력(탈지효율(%)) = (세정전 냉연강판에 도포된 식용유의 양 - 세정후 냉연강판의 표면에 잔류하는 유기물의 양)/ (세정전 냉연강판에 도포된 식용유의 양) × 100
평가예
2: pH 측정
상기 실시예 1~2 및 비교예 1~4에서 제조된 액체 세제 조성물의 pH를 pH 측정기로 측정하여, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
평가예
3: 피부 자극에 대한 관능 평가
상기 실시예 1~2 및 비교예 1~4에서 제조된 액체 세제 조성물을 사용하여 식기류의 설거지를 실시한 후 느껴지는 피부 자극에 대한 관능 검사를 실시하여, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 구체적으로, 훈련된 10명의 평가요원을 대상으로 관능 검사를 실시하였으며, 설거지후 피부 자극이 느껴지는지 여부를 평가하였다.
평가예
4: 물리적 성상 평가
상기 실시예 1~2 및 비교예 1~4에서 제조된 액체 세제 조성물의 성상 변화를 1주일간 관찰하여, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 구체적으로, 규산나트륨의 석출 여부 및 갈변현상 발생 여부를 관찰하였으며, 성상 변화가 없는 경우 각 조성물은 투명한 상태를 일관되게 유지하였다.
| 성분 | 비교예 1 | 실시예 1 | 실시예 2 | 비교예 2 | 비교예 3 | 비교예 4 |
| 세정력=탈지효율(%) | 68.29 | 92.3 | 98.9 | 79.6 | 94.3 | 99.2 |
| 피부 자극 | 없음 | 없음 | 없음 | 없음 | 없음 | 약간 있음 |
| 물리적 성상 변화 | 석출 | 투명 | 투명 | 투명 | 갈변 | 투명 |
| pH | 6.4 | 6.5 | 5.5 | 6.7 | 5.3 | 4.9 |
상기 표 2를 참조하면, 실시예 1~2에서 제조된 액체 세제 조성물은 세정력이 우수하고, 피부 자극 및 물리적 성상 변화도 없는 것으로 나타났다.
반면에, 비교예 1에서 제조된 액체 세제 조성물은 세정력이 낮고, 규산나트륨의 농도 과다로 인해 규산나트륨도 석출되어 소비자 만족도가 낮을 것으로 예상된다.
또한, 비교예 2에서 제조된 액체 세제 조성물은 실시예 1~2에서 제조된 액체 세제 조성물에 비해 세정력이 낮은 것으로 나타났다.
또한, 비교예 3에서 제조된 액체 세제 조성물은 세정력은 우수하지만 상황버섯 추출액 자체 색상으로 인하여 갈변 현상이 발생하여 소비자로 하여금 제품이 변질되었다는 거부감을 갖게 할 수 있다.
또한, 비교예 4에서 제조된 액체 세제 조성물도 세정력은 우수하지만 약한 산성(즉, pH 4.9)을 나타내어 사용시 피부 자극을 야기할 수 있다.
본 발명은 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 구현예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
Claims (6)
- 아미노산계 제미니형 양이온 계면활성제, 감귤껍질 성분, 수용성 규산염 및 상황버섯 성분을 유효성분으로 포함하는 액체 세제 조성물.
- 제1항에 있어서,
아미노산계 제미니형 양이온 계면활성제 5~20중량%;
감귤껍질 추출액 0.2~5중량%;
수용성 규산나트륨(Na2SiO3ㆍ10H2O) 0.1~2중량%;
상황버섯 추출액 0.05~2중량%; 및
잔량의 물을 포함하는 액체 세제 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 아미노산계 제미니형 양이온 계면활성제는 하기 화학식 1로 표시되는 액체 세제 조성물:
[화학식 1]
상기 화학식 1에서, m은 6~10의 정수이고, n은 0~8의 정수이고, R은 H 또는 OH이다. - 제2항에 있어서,
상기 감귤껍질 추출액은 감귤껍질 100중량부를 25℃의 증류수 200중량부에 담가 1주일간 보관한 다음, 상기 증류수로부터 상기 감귤껍질을 꺼내서 압착기에 넣고 2.5기압의 압력으로 압착하여 제조된 것인 액체 세제 조성물. - 제2항에 있어서,
상기 상황버섯 추출액은 상황버섯을 수세하여 이물질을 제거한 후, 함수율이 15중량% 이하가 되도록 건조한 다음, 분쇄하여 상황버섯 분쇄물을 마련하고, 상기 상황버섯 분쇄물을 고압탱크에 넣고, 온도 80℃, 탱크압력 2.5기압의 조건으로 8시간 동안 추출하여 제조된 것인 액체 세제 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 액체 세제 조성물은 주방용인 액체 세제 조성물.
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