KR20230095096A - 미세플라스틱 불투명화제 없이 불투명화된 액체 세제 조성물을 제조하는 방법 - Google Patents

미세플라스틱 불투명화제 없이 불투명화된 액체 세제 조성물을 제조하는 방법 Download PDF

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다니엘 토마스 피오르코브스키
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헨켈 아게 운트 코. 카게아아
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Abstract

불투명화된 액체 세제 조성물의 제조 방법이 개시된다. 이 방법은 적어도 1종의 음이온성 계면활성제, 지방산 및 물을 조합하여 투명한 광학적 외관을 갖는 혼합물을 형성한 다음, 혼합물에 2가 양이온을 첨가하고, 2가 양이온이 지방산과 상호작용함에 따라 혼합물을 불투명화하는 단계를 포함함으로써 미세플라스틱 불투명화제 없이 불투명화된 액체 세제 조성물을 형성한다. 불투명화된 액체 세제 조성물은 약 24℃에서 탁도 측정기를 이용하여 측정된 약 250 탁도 단위(NTU)을 초과하는 탁도 값을 갖는다.

Description

미세플라스틱 불투명화제 없이 불투명화된 액체 세제 조성물을 제조하는 방법
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2020년 10월 29일자로 출원된 "METHOD OF MAKING AN OPACIFIED LIQUID DETERGENT COMPOSITION IN THE ABSENCE OF A MICROPLASTIC OPACIFIER"이라는 명칭의 미국 특허 출원 제16/949,428호에 대한 우선권을 주장하며, 이는 본 출원에 포함된다.
발명의 분야
본 개시는 일반적으로 액체 세제 조성물에 관한 것이며, 더 구체적으로는 미세플라스틱 불투명화제가 없는 불투명화된 액체 세제 조성물의 제조 방법에 관한 것이다.
세탁 및 식기 세척기 액체 세제를 비롯한 액체 세제 조성물은 액체 세제의 미적 및/또는 텍스처 외관을 개선시키기 위해 종종 불투명화제를 이용한다. 예를 들어, 많은 액체 세제는 액체 세제에 "우윳빛" 또는 "로션화된" 외관을 제공하기 위해 The Dow Chemical Company에서 입수할 수 있는 미세플라스틱 불투명화제인 ACUSOLTM OP301을 포함한다. 미세플라스틱 불투명화제는 의도된 용도에 적합하지만 잘 분해되지 않는다.
생분해성 성분을 포함하는 불투명화된 액체 세제 조성물이 제조되었다. 그러나, 액체 세제 조성물의 적절한 불투명화를 달성하는 것은 어려운 일이었다.
본 개시는 불투명화된 액체 세제 조성물의 제조 방법을 제공한다. 이 방법은: 적어도 1종의 음이온성 계면활성제, 지방산 및 물을 조합하여 투명한 광학적 외관을 갖는 혼합물을 형성하는 단계; 그 후, 혼합물에 2가 양이온을 첨가하는 단계; 및 2가 양이온이 지방산과 상호작용하여 미세플라스틱 불투명화제 없이 불투명화된 액체 세제 조성물을 형성함에 따라 혼합물을 불투명화하는 단계를 포함하고, 불투명화된 액체 세제 조성물은 약 24℃에서 탁도 측정기를 이용하여 측정된 약 250 탁도 단위(NTU)를 초과한 탁도 값을 갖는다.
다음의 상세한 설명은 본질적으로 단지 예시적인 것이며 본 개시의 불투명화된 액체 세제 조성물을 제조하는 방법을 제한하기를 의도하지는 않는다. 더욱이, 이전의 배경이나 다음의 상세한 설명에 제시된 임의의 이론에 얽매이기를 의도하지 않는다.
하기에 상세히 설명된 방법은 적절하게 불투명화된 액체 세제 조성물을 제조, 형성 및/또는 제작하는 데 사용된다. 이 액체 세제 조성물은 이하 불투명화된 액체 세제 조성물로 지칭된다. 본 출원에 사용되는 용어 "세제"는 세정 특성을 갖는 성분의 혼합물을 포함하는 물질, 제제, 작용제 등을 의미한다. 하나의 예는 세탁 세제이고, 이는 세탁물을 세척 또는 세정하기 위해 제제화된 세제이다. 또 다른 예는 식기세척 세제이고, 이는 식기류, 물잔, 식사 또는 조리 기구 등을 세척 또는 세정하기 위해 제제화된 세제이다. 세제는 세탁기로 수행되는 세척 및 세정 과정에서 사용하거나 손으로 수행되는 세척 또는 세정 과정에서 사용하기 위해 특별히 제제화될 수 있다.
추가로, "불투명화된 액체 세제 조성물"이라는 용어는 불투명한 액체 세제 조성물을 의미한다. 불투명화된 액체 세제 조성물은 일부(그러나, 전부는 아님) 광이 액체를 통해 투과될 수 있어 액체 뒤의 물체를 명확하게 볼 수 없는 약간 불투명하거나 반투명한 외관, 어떠한 광도 액체를 통해 투과될 수 없어서 액체 뒤의 물체를 명확하게 볼 수 없는 극도로 불투명한 외관 및 그 사이의 임의의 수준의 불투명도를 포함하는 임의의 수준의 불투명도를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 액체 세제 조성물이 탁도 측정기(예컨대, Hach Company(콜로라도주 러브랜드)로부터 입수할 수 있는 2100N Laboratory Turbidimeter)를 이용하여 24℃에서 측정된 약 250 탁도 단위(NTU)를 초과하는 탁도 값을 가질 때 액체 세제 조성물이 적절히 불투명화된 것으로 고려된다. 이러한 탁도에서, 액체 세제 조성물은 불투명화된 것으로, 즉, 혼탁하거나, 우윳빛이거나, 로션화된 외관을 갖는 것으로 고려된다. 또 다른 실시예에서, 본 개시의 액체 세제 조성물은 24℃에서 탁도 측정기를 사용하여 측정된 적어도 2000 NTU의 탁도 값을 갖는다. 특정 실시예에서, 액체 세제 조성물은 24℃에서 탁도 측정기를 사용하여 측정된 약 2000 내지 약 3000 NTU의 탁도 값을 갖는다. 추가적으로, 불투명화된 액체 세제 조성물은 액체 뒤에 있는 물체를 명확하게 볼 수 있도록 광이 액체를 통해 투과될 수 있는 투명한 상태가 아니다.
불투명화된 액체 세제 조성물의 제조 방법은 적어도 1종의 음이온성 계면활성제, 지방산 및 물(예컨대, 탈이온수)을 조합하여 투명한 광학적 외관을 갖는 혼합물을 형성하는 단계를 포함한다. 본 출원에 사용될 때, "투명한 광학적 외관"이라는 용어는 혼합물 뒤의 물체가 육안 검사에 의해 명확하게 보일 수 있도록 혼합물을 통해 광이 투과될 수 있게 하는 광학적 외관을 의미한다. 적어도 1종의 음이온성 계면활성제, 지방산 및 물은 임의의 적절한 조합 기술을 이용하여 조합될 수 있다. 일 실시예에서, 조합 단계는 배칭(batching)으로 지칭되는 배치 혼합(batch mixing)에 의해 수행된다. 배치 혼합은 적어도 1종의 음이온성 계면활성제, 지방산 및 물을 적절한 배치 혼합기에 첨가한 다음, 임의의 적절한 혼합 속도, 압력 및/또는 지속기간으로 성분을 함께 혼합하는 것을 수반한다. 전형적으로, 성분들은 동시에 첨가된다. 대안적으로, 성분들은 순차적으로 임의의 바람직한 순서로 첨가될 수 있다.
어느 하나 이상의 음이온성 계면활성제가 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 적어도 1종의 음이온성 계면활성제는 선형 알킬벤젠 술포네이트(LAS)이다. 선형 알킬벤젠 술포네이트는 선형 알킬기의 탄소 원자 8 내지 22개를 갖는 선형 알킬 벤젠 술포네이트의 수용성 염이다. 염은 알칼리 금속 염 또는 암모늄, 알킬암모늄, 알칸올암모늄 염일 수 있다. 하나의 예에서, 선형 알킬벤젠 술포네이트는 C11-C14 알킬 벤젠 술폰산과 같은 C10-C16 알킬 벤젠 술폰산의 알칼리 금속 염을 포함한다. 적절한 선형 알킬벤젠 술포네이트는 나트륨 및 칼륨 선형 알킬벤젠 술포네이트를 포함하며, 알킬기의 평균 탄소 원자 수는 11 내지 14이다. 하나의 예에서, 나트륨 C11-C14 선형 알킬벤젠 술포네이트는 구조화된 액체 세제 조성물에 적절한 음이온성 계면활성제이다. 특정 실시예에서, 적어도 1종의 음이온성 계면활성제는 선형 알킬벤젠 술포네이트에 더하여 1종 이상의 다른 음이온성 계면활성제를 포함할 수 있음을 이해하여야 한다.
일 실시예에서, 방법은 적어도 1종의 비이온성 계면활성제를 혼합물에 첨가하는 단계를 더 포함한다. 적어도 1종의 비이온성 계면활성제를 첨가하는 단계는 혼합물을 형성하기 위해 적어도 1종의 음이온성 계면활성제, 지방산 및 물을 첨가하는 단계와 동시에 일어날 수 있다. 대안적으로, 비이온성 계면활성제(들)는 음이온성 계면활성제(들), 지방산 및 물을 조합하는 단계 이후에 첨가될 수 있다.
비이온성 계면활성제는 하기 일반식(1)을 갖는 알콜 에톡시 술페이트일 수 있으며:
R1-O-(C2H4O)n-SO3M (1),
여기서, R1은 8 내지 22개의 탄소 원자를 갖는 알킬기이고, n은 1에서 20까지의 정수이고, M은 염 형성 양이온이다. 일 실시예에서, R1은 5 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 알킬기이고, n은 1에서 16까지의 정수이고, M은 나트륨, 칼륨 암모늄, 알킬암모늄 또는 알칸올암모늄이다. 특정 실시예에서, R1는 8 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 알킬기이고, n은 1에서 10까지의 정수이고, M은 나트륨, 칼륨 암모늄, 알킬암모늄 또는 알칸올암모늄이다. 달리 말해서, 알콜 에톡시 술페이트는 8 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 골격을 가지며 1 내지 10몰의 에틸렌 옥사이드로 에톡실화된다. 단일 알콜 에톡시 술페이트 또는 2종 이상의 알콜 에톡시 술페이트가 사용될 수 있음을 이해하여야 한다.
특정 실시예에서, 알콜 에톡시 술페이트에 더하여 1종 이상의 다른 비이온성 계면활성제가 사용될 수 있다. 적합하게 사용될 수 있는 다른 비이온성 계면활성제의 비제한적인 예는 알콕실화 알콜, 폴리옥시알킬렌 알킬 에테르, 폴리옥시알킬렌 알킬페닐 에테르, 폴리옥시알킬렌 소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시알킬렌 소르비톨 지방산 에스테르, 폴리알킬렌 글리콜 지방산 에스테르, 알킬 폴리알킬렌 글리콜 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 알킬 에테르, 폴리옥시알킬렌 피마자유, 폴리옥시알킬렌 알킬아민, 글리세롤 지방산 에스테르, 알킬글루코사미드, 알킬글루코사이드, 알킬아민 옥사이드, 및 그 조합을 포함한다.
방법은 또한 양이온성 계면활성제, 양쪽성(쯔비터이온성) 계면활성제 등과 같은, 그러나 이에 제한되지 않는, 1종 이상의 다른 계면활성제를 혼합물에 첨가하는 단계를 포함할 수 있다. 다른 계면활성제(들)는 음이온성 계면활성제(들), 지방산 및 물과 동시에 첨가될 수 있다. 대안적으로, 음이온성 계면활성제(들), 지방산 및 물의 혼합물이 형성될 수 있고, 그 후, 다른 계면활성제(들)를 혼합물에 첨가할 수 있다.
지방산은 하기 화학식 (2)를 갖는 것일 수 있으며:
R2-C(O)OH (2)
여기서, R2은 5 내지 21개의 탄소 원자를 갖는 선형 또는 분지형 지방족 기이다. 또 다른 실시예에서, 상기 화학식 2의 R2는 12 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 선형 또는 분지형 지방족 기이다. 특정 실시예에서, 지방산은 팜핵유로부터 얻어지며 12 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 골격을 갖는다. 이러한 지방산은 도데칸산, 또는 코코넛 지방산이라고 지칭될 수 있다. 대안적으로, 지방산은 비제한적인 예가 카르복실산, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 톱핑된 팜핵 지방산 및 그 조합을 포함하는 또 다른 적절한 지방산일 수 있다.
일 실시예에서, 방법은 콜로이드 입자를 혼합물에 첨가하는 단계를 포함한다. 콜로이드 입자를 첨가하는 단계는 적어도 1종의 음이온성 계면활성제, 지방산 및 물을 첨가하여 혼합물을 형성하는 단계와 동시에 일어날 수 있다. 대안적으로, 콜로이드 입자는 음이온성 계면활성제(들), 지방산 및 물을 조합하는 단계 이후에 첨가될 수 있다.
비제한적인 예에서, 콜로이드 입자는 1종 이상의 캡슐화된 방향제이다. 캡슐화된 방향제는, 캡슐화된 방향제가 캡슐화되지 않은 방향제 또는 오일에 비교하여 더 긴 시간 기간 동안 세탁물의 방향을 유지하는 경향이 있기 때문에 액체 세제 조성물에서 바람직하다. 적어도 부분적으로는 액체 세제 조성물에 비교하여 그 밀도가 더 낮기 때문에 구조화제 없이 액체 세제 조성물의 액체 성분에 캡슐화된 방향제를 현탁시키는 것은 전형적으로 어려운 일이다. 하기에 더 구체적으로 설명된 바와 같이, 2가 양이온과 적어도 지방산의 조합에 의해 형성된 결정은 캡슐화된 방향제와 같은 콜로이드 입자가 액체 세제 조성물의 액체 성분에 적절하게 현탁될 수 있게 하는 적절한 구조화제로서 작용한다. 일 실시예에서, 콜로이드 입자는 약 0.1 내지 약 500μm의 유효 입자 크기 및 약 0.8 내지 약 1.25 g/mL의 밀도를 갖는다.
일 실시예에서, 방법은 적어도 1종의 비수성 용매를 혼합물에 첨가하는 단계를 더 포함한다. 비수성 용매의 비제한적인 예로는 에탄올, 프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 펜틸렌 글리콜, 헥실렌 글리콜, 헵틸렌 글리콜, 옥틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 2-메틸-1,3-프로판디올, 글리세롤, 1,3-프로판디올, 트리아세틴, 에틸 아세테이트, 벤질 알콜, 200 내지 3000 g/mol의 분자량을 갖는 폴리에틸렌 글리콜, 및 그 조합을 포함한다. 하나의 특정 실시예에서, 방법은 비수성 용매로서 글리세롤 및 프로필렌 글리콜을 혼합물에 첨가하는 단계를 포함한다.
방법은 1종 이상의 첨가제를 혼합물에 첨가하는 단계를 더 포함할 수 있다. 첨가제는 음이온성 계면활성제(들), 지방산 및 물과 동시에 첨가 되어 혼합물을 형성할 수 있다. 대안적으로, 음이온성 계면활성제(들), 지방산 및 물의 혼합물이 형성될 수 있고, 그 후, 첨가제를 혼합물에 첨가할 수 있다. 첨가제의 비제한적인 예는 폴리머(예컨대 현탁 폴리머, 얼룩 제거 폴리머 등), 중화제, 형광 증백제, 효소, 착색제, 킬레이트제 및/또는 기타 첨가제를 포함한다.
조성물을 위한 첨가제로서 사용될 수 있는 폴리머의 비제한적인 예는 알콕실화된 폴리에틸렌이민이다. 알콕실화된 폴리에틸렌이민은 약 300 내지 약 10,000의 중량 평균 분자량을 갖는 폴리에틸렌이민 골격을 가질 수 있다. 폴리에틸렌이민 골격은 (1) 적어도 부분적으로 폴리에틸렌이민 골격에서 변형이 내부 질소 원자에서 발생하는지 또는 말단 질소 원자에서 발생하는 지에 따라 질소 원자당 1개 또는 2개의 알콕실화 변형- 알콕실화 변형은 변형당 평균 약 1 내지 약 40개의 알콕시 모이어티를 갖는 폴리알콕실렌 사슬에 의한 수소 원자의 대체를 포함하고, 알콕실화 변형의 말단 알콕시 모이어티는 수소, C1-C4 알킬 또는 그 조합으로 캡핑됨 - (2) 적어도 부분적으로 폴리에틸렌이민 골격에서 치환이 내부 질소 원자에서 발생하는 지 또는 말단 질소 원자에서 발생하는 지에 따라 질소 원자당 1개의 C1-C4 알킬 모이어티 또는 1개 또는 2개의 알콕실화 변형의 치환- 알콕실화 변형은 변형당 평균 약 1 내지 약 40개의 알콕시 모이어티를 갖는 폴리알콕실렌 사슬에 의한 수소 원자의 대체를 포함하고, 말단 알콕시 모이어티는 수소, C1-C4 알킬 또는 그 조합으로 캡핑됨 -, 또는 (3) (1)과 (2)의 조합 중 어느 하나에 의해 개질된다.
폴리에틸렌이민 골격의 알콕실화 변형은 평균 약 1 내지 약 40개의 알콕시 모이어티, 전형적으로 약 5 내지 약 20개의 알콕시 모이어티를 갖는 폴리알콕실렌 사슬에 의한 수소 원자의 대체를 포함한다. 알콕시 모이어티는 에톡시(EO), 1,2-프로폭시(1,2-PO), 1,3-프로폭시(1,3-PO), 부톡시(BO) 및 그 조합으로부터 선택된다. 일부 실시예에서, 폴리알콕실렌 사슬은 에톡시 모이어티 및 에톡시/프로폭시 블록 모이어티로부터 선택된다. 폴리알콕실렌 사슬은 평균 약 5 내지 약 15의 에톡시 모이어티일 수 있거나, 폴리알콕실렌 사슬은 약 5 내지 약 15의 평균 에톡실화도 및 약 1 내지 약 16의 평균 프로폭실화도를 갖는 에톡시/프로폭시 블록 모이어티일 수 있다.
적절한 중화제의 비제한적인 예는 알칸올아민, 수산화물 및 그 조합을 포함한다. 일 실시예에서, 알칸올아민은 모노에탄올아민(MEA), 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 이소프로판올아민 등으로부터 선택된다. 다른 실시예에서, 수산화물은 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화암모늄, 수산화칼슘 등으로부터 선택된다.
적절한 형광 증백제는 스틸벤, 디스티릴비페닐 유도체, 스틸벤/나프토트리아졸 블렌드, 옥사졸 유도체 및/또는 쿠마린 증백제를 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
효소는 전분 분해, 단백질 분해, 셀룰로스 분해 및/또는 지질 분해 유형의 효소에서 선택될 수 있다. 다른 적절한 효소는 프로테아제, 아밀라아제, 리파아제 및 셀룰라아제, 예컨대 박테리아 프로테아제 및 이의 단백질 조작 변이체, 진균 리파아제 및 이의 단백질 조작 변이체, 박테리아 아밀라아제, 진균 효소, 단일 성분 셀룰라아제, 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 프로테아제/리파제 블렌드, 프로테아제/아밀라제 블렌드, 프로테아제/아밀라제/리파제 블렌드 등과 같은 2종 이상의 효소의 블렌드도 사용될 수 있다.
적절한 착색제는 청색, 황색, 녹색, 주황색, 녹색, 자주색 등과 같은 다양한 상이한 컬러의 염료를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 적절한 염료는 아조, 안트라퀴논, 트리아릴메탄, 메틴 퀴노프탈론, 아진, 옥사진 및 티아진과 같은 임의의 원하는 컬러, 색조 또는 색조를 가질 수 있는 발색단 유형을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
킬레이트제는 액체 세제 조성물에서 용해되지 않은 미네랄을 제거하여 미네랄로 인한 직물의 변색을 감소시키는 데 사용된다. 적절한 킬레이트제의 비제한적인 예는 테트라소듐 이미노디숙시네이트(IDS), 시트르산, 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA) 및 그 유도체, 및 디에틸렌트리아민펜타아세트산 및 그 유도체를 포함한다.
다른 첨가제는 고미제(예컨대, 데나토늄 벤조에이트, 알로인 등), 산소 스캐빈저(예컨대, 아황산나트륨), 소포제(예컨대, 폴리알콕실화 알칸올아미드, 아미드, 아민 옥사이드, 베타인, 술타인, C8-C18 지방 알콜, 페닐프로필메틸 치환된 폴리실록산 등으로부터 유도된 것 등), 보조 발포 안정화 계면활성제(예컨대, C8-C20 알칸올 아미드, 모노에탄올아미드, 디에탄올아미드, 이소프로판올아미드 등을 비롯한 지방산 아미드 계면활성제), 염료 전이 억제제(예컨대, 비닐피롤리돈과 비닐이미다졸의 단일중합체 및 공중합체), 오물 방출제(예컨대, 폴리프로필렌 테레프탈레이트의 비이온성 폴리에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 폴리에스테르, 말단 캡핑 및 비말단 캡핑 술폰화 및 비술폰화 PET/POET 폴리머, 폴리에틸렌 글리콜/폴리비닐 알콜 그라프트 공중합체 및/또는 음이온성 소수성 다당류), 항균제(예컨대, 항미생물제, 멸균제 및/또는 살진균제와 같은) 및 그 조합을 포함한다.
방법은 혼합물에 2가 양이온을 첨가하는 단계를 더 포함한다. 본 출원에 설명된 실시예에서, 2가 양이온은 조합 단계 이후에 첨가된다. 추가적으로, 2가 양이온은 염의 형태로 첨가된다. 2가 양이온은 임의의 적절한 기술을 이용하여 적어도 음이온성 계면활성제(들), 지방산 및 물을 포함하는 혼합물에 2가 양이온을 도입함으로써 첨가될 수 있다. 전형적으로, 2가 양이온은 배치 혼합기 내부의 혼합물에 첨가된다. 방법은 2가 양이온을 혼합물과 조합하는 단계를 더 포함한다. 이 조합 단계는 앞서 설명한 배치 혼합 프로세스를 계속함으로써 달성될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 조합 단계 동안 형성된 혼합물은 투명한 광학적 외관을 갖는다. 임의의 특정 이론에 얽매이지 않고, 조합 단계 이후에 2가 양이온이 첨가될 때 2가 양이온은 지방산 및 음이온성 계면활성제와 상호작용하여 혼합물을 적절하게 불투명화하는 것으로 여겨진다. 2가 양이온과 지방산과 음이온성 계면활성제 사이의 상호작용은 전형적으로 양이온을 혼합물에 도입하는 즉시 발생하여 즉각적인 불투명화 효과를 야기한다. 2가 양이온과 지방산과 음이온성 계면활성제 사이의 지속적인 상호작용은 앞서 설명한 배치 혼합과 같이 혼합물의 성분과 2가 양이온을 조합할 때 발생한다. 불투명화는 2가 양이온과 지방산과 음이온성 계면활성제 사이의 지속적인 상호작용 동안 증가되거나 강화된다. 전형적으로, 약 24시간 이후에 최대 불투명화에 도달한다. 불투명화는 유리하게는 미세플라스틱 불투명화제가 없이 발생하여 불투명화된 액체 세제 조성물이 완전히 생분해성으로 제조되게 한다. 본 출원에 사용될 때, 미세플라스틱 불투명화제가 없다는 것은 미세플라스틱 불투명화제가 조성물에 사용되거나 존재하지 않는다는 것을 의미한다.
일 실시예에서, 2가 양이온은 칼슘 양이온이고, 첨가 단계는 칼슘 양이온을 혼합물에 첨가하는 것을 포함한다. 칼슘 양이온은 실질적으로 투명한 물질로부터 유도된다. 본 출원에 사용될 때, "실질적으로 투명한 물질"이라는 용어는 광이 통과할 수 있게 하여 물질 뒤에 있는 물체가 보이일 수 있는 물질을 의미한다. 칼슘 양이온은 적어도 지방산과 조합하여 특정 중량비로 세제 조성물의 액체 성분에 현탁된 결정을 형성하고 조성물에 불투명화된 외관을 부여한다. 구조화 효과는 칼슘 양이온이 첨가되고 모든 성분이 함께 블렌딩되어 액체 세제 조성물을 형성한 직후에 발생한다. 일 실시예에서, 일단 불투명화된 액체 세제 조성물이 형성되면, 칼슘 양이온 및 지방산은 칼슘 양이온 대 지방산의 약 1:25 내지 약 1:150의 중량비로 불투명화된 액체 세제 조성물에 존재한다. 다른 실시예에서, 칼슘 양이온 및 지방산은 칼슘 양이온 대 지방산의 약 1:50 내지 약 1:125의 중량비로 불투명화된 액체 세제 조성물에 존재한다. 또 다른 실시예에서, 칼슘 양이온 및 지방산은 칼슘 양이온 대 지방산의 약 1:60 내지 약 1:10의 중량비로 불투명화된 액체 세제 조성물에 존재한다.
칼슘 양이온과 적어도 지방산의 조합으로부터 형성된 결정은 또한 불투명화된 액체 세제 조성물에 구조를 부여하고, 이러한 결정은 구조화제라고 지칭될 수 있다. 구조화제의 존재는 액체 세제 조성물에 추가 물질(예컨대, 콜로이드 물질)을 포함시킬 수 있게 하는 항복점을 생성하며, 액체 세정제 조성물은 그렇지 않으면 적어도 부분적으로는 중력 분리로 인해 불안정할 것이다. 적절한 항복점은 또한 액체 세제 조성물의 불투명도의 실질적으로 균일한 분포를 유지하고 액체 세제 조성물의 액체 성분에서 결정의 현탁을 유지한다. 적절한 항복점이 없다면, 조성물의 일부는 투명하고 조성물의 다른 부분은 불투명화되어 불투명화의 비균일 분포가 명백할 수 있다.
칼슘 양이온은 염화칼슘, 탄산칼슘, 시트르산칼슘, 락트산칼슘, 글루콘산칼슘, 아황산칼슘, 중아황산칼슘, 황산칼슘 및 그 조합으로부터 선택되는 칼슘 염으로부터 유도된다. 일 실시예에서, 칼슘 양이온은 염화칼슘으로부터 유도된다. 일 실시예에서, 방법은 조합 단계 동안 형성된 혼합물에 칼슘 양이온을 첨가하기 전에 용액을 형성하기 위해 용매에 칼슘 염을 용해시키는 단계를 포함한다. 비제한적인 예에서, 칼슘 염은 물에 용해되어 30% 염 용액을 형성하고, 염 용액은 첨가 단계 동안 혼합물에 첨가된다.
또 다른 실시예에서, 2가 양이온은 칼슘 양이온 및 마그네슘 양이온이고, 첨가 단계는 칼슘 양이온 및 마그네슘 양이온을 혼합물에 첨가하는 것을 포함한다. 칼슘 양이온 및 마그네슘 양이온 중 적어도 1종은 실질적으로 투명한 물질로부터 유도된다. 일 실시예에서, 칼슘 양이온 및 마그네슘 양이온 모두는 실질적으로 투명한 물질로부터 유도된다. 앞서 설명한 바와 같이, 2가 양이온은 적어도 지방산과 조합하여 특정 중량비로 세제 조성물의 액체 성분에 현탁된 결정을 형성하고 조성물에 불투명화된 외관을 부여한다. 이 실시예에서, 구조화 효과는 칼슘 및 마그네슘 양이온이 첨가되고 모든 성분이 함께 조합되거나 블렌딩되어 액체 세제 조성물을 형성한 직후에 발생한다. 불투명화된 액체 세제 조성물이 제조되면, 지방산, 마그네슘 양이온 및 칼슘 양이온은 지방산 대 마그네슘 양이온 대 칼슘 양이온의 약 0.95:0.04:0.01 내지 약 0.88:0.11:0.01의 중량비로 불투명화된 액체 세제 조성물에 존재한다. 다른 실시예에서, 지방산, 마그네슘 양이온 및 칼슘 양이온은 불투명화된 액체 세제 조성물에 지방산 대 마그네슘 양이온 대 칼슘 양이온의 약 0.97:0.03:0.01 내지 약 0.78:0.20:0.02의 중량비로 존재한다. 추가적으로, 칼슘 양이온 및 마그네슘 양이온은 칼슘 양이온 대 마그네슘 양이온의 약 1:1 내지 약 1:20의 중량비로 불투명화된 액체 세제 조성물에 존재한다. 다른 실시예에서, 칼슘 및 마그네슘 양이온은 불투명화된 액체 세제 조성물에 칼슘 양이온 대 마그네슘 양이온의 약 1:1 내지 약 1:12의 중량비로 존재한다.
마그네슘 양이온은 염화마그네슘, 염화마그네슘 6수화물, 시트르산마그네슘, 아황산마그네슘, 중아황산마그네슘, 황산마그네슘 및 그 조합으로부터 선택되는 마그네슘 염으로부터 유도된다. 일 실시예에서, 마그네슘 양이온은 염화마그네슘 6수화물로부터 유도된다. 칼슘 양이온은 염화칼슘, 탄산칼슘, 시트르산칼슘, 락트산칼슘, 글루콘산칼슘, 아황산칼슘, 중아황산칼슘, 황산칼슘 및 그 조합으로부터 선택되는 칼슘 염으로부터 유도된다. 일 실시예에서, 칼슘 양이온은 염화칼슘으로부터 유도된다.
일 실시예에서, 칼슘 양이온 및 마그네슘 양이온은 물과 같은 용매에 용해되어 염 용액을 형성할 수 있고, 그 후 염 용액(칼슘 및 마그네슘 양이온 함유)이 조합 단계 동안 형성된 혼합물에 첨가된다. 대안 실시예에서, 칼슘 염은 용매에 용해되어 칼슘 염 용액을 형성할 수 있고 마그네슘 염은 용매에 용해되어 마그네슘 염 용액을 형성할 수 있으며, 2개의 염 용액이 혼합물에 순차적으로 또는 실질적으로 동시에 첨가될 수 있다.
본 개시의 방법에 의해 형성되거나 제조된 불투명화된 액체 세제 조성물은 적어도 1종의 음이온성 계면활성제, 지방산, 2가 양이온 및 물을 포함한다. 일 실시예에서, 불투명화된 액체 세제 조성물은 음이온성 계면활성제(들), 지방산, 칼슘 양이온 및 물을 포함하고, 여기서, 칼슘 양이온과 지방산은 약 1:25 내지 약 1:150의 중량비로 존재한다. 칼슘 양이온은 상기 불투명화된 액체 세제 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.01 내지 약 0.075 중량%, 또는 약 0.2 내지 약 0.07 중량%의 양으로 존재한다. 지방산은 불투명화된 액체 세제 조성물의 총 중량을 기준으로 적어도 약 1.25 중량%, 또는 약 1.75 내지 약 3 중량%의 양으로 존재한다. 음이온성 계면활성제(들)는 불투명화된 액체 세제 조성물의 총 중량을 기준으로 약 1 내지 약 20 중량%, 또는 약 1 내지 약 10 중량%의 양으로 존재한다. 물은 불투명화된 액체 세제 조성물의 총 중량을 기준으로 약 30 내지 약 90 중량%의 양으로 존재한다.
다른 실시예에서, 불투명화된 액체 세제 조성물은 음이온성 계면활성제(들), 지방산, 칼슘 양이온, 마그네슘 양이온 및 물을 포함하고, 지방산, 마그네슘 양이온 및 칼슘 양이온은 약 0.95:0.04:0.01 내지 약 0.88:0.11:0.01의 지방산 대 마그네슘 양이온 대 칼슘 양이온의 비율로 불투명화된 액체 세제 조성물에 존재한다. 마그네슘 양이온은 상기 불투명화된 액체 세제 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.05 내지 약 0.75 중량%, 또는 약 0.11 내지 약 0.30 중량%의 양으로 존재한다. 칼슘 양이온은 상기 불투명화된 액체 세제 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.01 내지 약 0.075 중량%, 또는 약 0.02 내지 약 0.07 중량%의 양으로 존재한다. 지방산은 불투명화된 액체 세제 조성물의 총 중량을 기준으로 적어도 약 1.25 중량%, 또는 약 1.75 내지 약 3 중량%의 양으로 존재한다. 음이온성 계면활성제(들)는 불투명화된 액체 세제 조성물의 총 중량을 기준으로 약 1 내지 약 20 중량%, 또는 약 1 내지 약 10 중량%의 양으로 존재한다. 물은 불투명화된 액체 세제 조성물의 총 중량을 기준으로 약 30 내지 약 90 중량%의 양으로 존재한다.
하기 예는 본 개시를 설명하기 위한 것이며 어떤 식으로든 본 발명의 청구범위의 범위를 제한하는 것으로 고려되어서는 안 된다.
예
액체 세제 조성물의 샘플 6개를 제조하였다. 마그네슘 양이온의 공급원으로서 염화마그네슘 용액을 포함하는 2개의 샘플(샘플 1 및 4)을 제조하였다. 칼슘 양이온 공급원으로서 염화칼슘 용액을 포함하는 2개의 샘플(샘플 2 및 5)을 제조하였다. 마그네슘 양이온 및 칼슘 양이온에 대한 공급원으로서 각각 염화마그네슘 용액 및 염화칼슘 용액을 포함하는 2개의 샘플(샘플 3 및 6)을 제조하였다. 추가적으로, 샘플 4-6과 비교하여 샘플 1-3에서는 상이한 비율의 계면활성제를 사용하였다. 샘플 1-6의 조성물은 하기 표 1에 제시되어 있다.
Figure pct00001
제1 테스트에서, 각각의 액체 세제 조성물(샘플 1-6)은 비이온성 계면활성제, 중화제, 술페이트, 형광 증백제, 폴리머, 고미제, 용매 및 2가 양이온(마그네슘 양이온 및/또는 칼슘 양이온)을 조합하여 혼합물을 형성한 다음, 음이온성 계면활성제 및 지방산을 혼합물에 첨가하여 액체 세제 조성물을 형성함으로써 제제화 또는 제조되었다. 조성물이 제제화되고 몇 시간 이후, 육안 검사에 의해 관찰되는 바와 같이 각각의 조성물에 침전물이 형성되었다. 침전물의 존재는 조성물의 불안정성의 지표이다.
제2 테스트에서, 6개의 액체 세제 조성물(샘플 1-6)은 비이온성 계면활성제, 중화제, 술페이트, 형광 증백제, 폴리머, 고미제, 용매, 음이온성 계면활성제 및 지방산을 조합하여 혼합물을 형성한 다음 2가 양이온(마그네슘 양이온 및/또는 칼슘 양이온)을 첨가하여 액체 세제 조성물을 형성함으로써 제제화되었다. 이 테스트에서, 육안 검사로 관찰한 바와 같이 어떠한 조성물에서도 침전물이 형성되지 않았다. 침전물이 없다는 것은 조성물의 안정성의 지표이다.
본 출원에 사용될 때, 관사("a", "an" 및 "the")는 언어 및/또는 문맥이 명백히 달리 나타내지 않는 한, 관사의 문법적 대상이 하나 또는 하나 초과(즉, 적어도 하나)임을 의미하기 위해 본 출원에 사용될 수 있다.
본 출원에 사용되는 용어 "약"은 본 기술 분야의 숙련자가 이해할 수 있으며, 용어가 사용되는 문맥에 따라 다소 달라진다. 본 기술 분야의 숙련자에게 명확하지 않은 용어를 사용하는 경우, 용어가 사용되는 문맥에서 "약"은 특정 용어의 최대 플러스 또는 마이너스 10%를 의미한다.
앞서 설명한 하나 이상의 값은 변동이 본 개시의 범위 내에서 유지되는 한 +/-5%, +/-10%, +/-15%, +/-20% 등으로 달라질 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 첨부된 청구범위는 상세한 설명에 설명된 특정 화합물, 조성물 또는 방법을 표현하는 것에 제한되지 않으며, 이들은 첨부된 청구범위의 범위 내에 속하는 특정 실시예 사이에서 달라질 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
또한, 본 개시의 다양한 실시예를 독립적으로 그리고 집합적으로 설명할 때 의존하는 임의의 범위 또는 하위 범위는 첨부된 청구범위의 범위 내에 속하며, 전체 및/또는 부분 값을 포함하는 모든 범위를 설명하고 고려하는 것으로 이해되어야 하고, 이러한 값이 본 출원에 명시적으로 기록되지 않은 경우에도 마찬가지임을 이해하여야 한다. 본 기술 분야의 숙련자는 열거된 범위 및 하위 범위가 본 개시의 다양한 실시예를 충분히 설명하고 가능하게 하며, 이러한 범위 및 하위 범위는 관련 절반, 3분의 1, 4분의 1, 5분의 1 등으로 추가로 기술될 수 있음을 쉽게 인식한다. 추가적으로, 개시된 범위 내의 개별 수치는 첨부된 청구범위의 범위 내의 특정 실시예에 의존할 수 있으며, 그에 대한 적절한 뒷받침을 제공한다. 예를 들어, "약 100 내지 약 200"의 범위는 101, 102, 103 등과 같은 다양한 개별 정수뿐만 아니라 100.1,100.2 등과 같이 소수점(또는 분수)을 포함하는 개별 숫자를 포함하며, 이들은 첨부된 청구범위의 범위 내에서 특정 실시예에 의존하고 그에 대한 적절한 뒷받침을 제공할 수 있다.
본 발명은 예시적인 방식으로 설명되었고, 사용된 용어는 제한이 아니라 설명의 단어의 성격을 띠도록 의도된 것으로 이해하여야 한다. 이제, 상기 교시에 비추어 본 발명의 많은 수정 및 변형이 가능하다는 것이 본 기술 분야의 숙련자에게 명백하다. 따라서, 본 발명은 구체적으로 설명된 것과 달리 실시될 수 있음을 이해하여야 한다.

Claims (20)

  1. 불투명화된 액체 세제 조성물을 제조하는 방법으로서, 상기 방법은:
    적어도 1종의 음이온성 계면활성제, 지방산 및 물을 조합하여 투명한 광학적 외관을 갖는 혼합물을 형성하는 단계;
    그 후, 혼합물에 2가 양이온을 첨가하는 단계; 및
    2가 양이온이 지방산 및 음이온성 계면활성제와 상호작용하여 미세플라스틱 불투명화제 없이 불투명화된 액체 세제 조성물을 형성함에 따라 혼합물을 불투명화하는 단계를 포함하고, 불투명화된 액체 세제 조성물은 약 24℃에서 탁도 측정기를 이용하여 측정된 약 250 탁도 단위(NTU)를 초과한 탁도 값을 갖는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 2가 양이온은 칼슘 양이온이고, 첨가 단계는 혼합물에 칼슘 양이온을 첨가하는 것을 포함하는, 방법.
  3. 제2항에 있어서, 칼슘 양이온은 투명한 광학적 외관을 갖는 칼슘 염으로부터 유도되는, 방법.
  4. 제3항에 있어서, 칼슘 염은 염화칼슘, 탄산칼슘, 시트르산칼슘, 락트산칼슘, 글루콘산칼슘, 아황산칼슘, 중아황산칼슘, 황산칼슘 및 그 조합으로부터 선택되는, 방법.
  5. 제3항에 있어서, 칼슘 염을 용매에 용해시켜 염 용액을 형성하는 단계를 더 포함하고, 혼합물에 2가 양이온을 첨가하는 단계는 염 용액을 혼합물에 첨가하는 것으로 추가로 정의되는, 방법.
  6. 제2항에 있어서, 불투명화된 액체 세제 조성물은 칼슘 양이온 및 지방산을 칼슘 양이온 대 지방산의 약 1:25 내지 약 1:150의 중량비로 포함하는, 방법.
  7. 제1항에 있어서, 2가 양이온은 칼슘 양이온 및 마그네슘 양이온이고, 첨가 단계는 혼합물에 마그네슘 양이온 및 칼슘 양이온을 첨가하는 것을 포함하는, 방법.
  8. 제7항에 있어서, 칼슘 양이온은 칼슘 염으로부터 유도되고, 마그네슘 양이온은 마그네슘 염으로부터 유도되며, 칼슘 염 및 마그네슘 염 중 적어도 하나는 투명한 광학적 외관을 갖는, 방법.
  9. 제8항에 있어서, 칼슘 염은 염화칼슘, 탄산칼슘, 시트르산칼슘, 락트산칼슘, 글루콘산칼슘, 아황산칼슘, 중아황산칼슘, 황산칼슘 및 그 조합으로부터 선택되고, 마그네슘 염은 염화마그네슘, 염화마그네슘 6수화물, 시트르산마그네슘, 아황산마그네슘, 중아황산마그네슘, 황산마그네슘 및 그 조합으로부터 선택되는, 방법.
  10. 제8항에 있어서, 칼슘 염과 마그네슘 염을 용매에 용해시켜 염 용액을 형성하는 단계를 더 포함하고, 혼합물에 2가 양이온을 첨가하는 단계는 염 용액을 혼합물에 첨가하는 것으로 추가로 정의되는, 방법.
  11. 제8항에 있어서, 불투명화된 액체 세제 조성물은 지방산 대 마그네슘 양이온 대 칼슘 양이온의 약 0.95:0.04:0.01 내지 약 0.88:0.11:0.01의 중량비로 존재하는 지방산, 마그네슘 양이온 및 칼슘 양이온을 포함하는, 방법.
  12. 제8항에 있어서, 칼슘 양이온과 마그네슘 양이온을 첨가하는 단계는 칼슘 양이온 대 마그네슘 양이온의 약 1:1 내지 약 1:12의 중량비로 칼슘 양이온 및 마그네슘 양이온을 첨가하는 것으로 추가로 정의되는, 방법.
  13. 제1항에 있어서, 혼합물에 콜로이드 입자를 첨가하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  14. 제13항에 있어서, 콜로이드 입자를 첨가하는 단계는 적어도 1종의 음이온성 계면활성제, 지방산 및 물을 첨가하여 혼합물을 형성하는 단계와 동시에 발생하는, 방법.
  15. 제1항에 있어서, 적어도 1종의 음이온성 계면활성제는 선형 알킬벤젠 술포네이트인, 방법.
  16. 제1항에 있어서, 혼합물에 적어도 1종의 비이온성 계면활성제를 첨가하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  17. 제16항에 있어서, 적어도 1종의 비이온성 계면활성제를 첨가하는 단계는 적어도 1종의 음이온성 계면활성제, 지방산 및 물을 첨가하여 혼합물을 형성하는 단계와 동시에 발생하는, 방법.
  18. 제16항에 있어서, 적어도 1종의 비이온성 계면활성제는 8 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 골격을 가지며 약 1 내지 약 10몰의 에틸렌 옥사이드로 에톡실화된 알콜 에톡시 술페이트인, 방법.
  19. 제1항에 있어서, 지방산은 팜핵유로부터 얻어지며 12 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 골격을 갖는, 방법.
  20. 제1항에 있어서, 조합 단계는 배치 혼합에 의해 수행되는, 방법.
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