KR880001859B1 - 액체 세정제 조성물 - Google Patents

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KR880001859B1
KR880001859B1 KR1019870003403A KR870003403A KR880001859B1 KR 880001859 B1 KR880001859 B1 KR 880001859B1 KR 1019870003403 A KR1019870003403 A KR 1019870003403A KR 870003403 A KR870003403 A KR 870003403A KR 880001859 B1 KR880001859 B1 KR 880001859B1
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존 아크레드 브리안
턴스탈 메센저 에드워드
존 니콜슨 윌리암
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알브라이트 앤드 윌슨 리밋티드
씨. 엔. 윌슨
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D17/00Detergent materials or soaps characterised by their shape or physical properties

Abstract

내용 없음.

Description

액체 세정제 조성물
제 1-11도는 상이한 그룹의 중성자 산란스펙트럼의 예시도.
제12-18도는 동결파쇄 부식된 시료를 사용하여 랭카스터 유니버시티 저온 주사 전자현미경으로 작성한 전자현미경 사진.
본 발명은 유효량의 세정증강제(detergent builder)를 함유하고 있는 수성기제로 된 (aqucous-based)유동성의 액체 세정제 조성물에 관한 것이다.
"증강제(builder)"라는 용어는 때때로 세정제 기술 분야에서 비-계면 활성제(non-surfactant)를 포함하는 것으로 막연히 사용되는데, 세정제 제제형내에 위의 비-계면활성제가 존재하면서 세정제 제제형의 세정효과를 증진시켜준다. 그러나 이용어를 통상적인 "증강제"로 그범위를 제한하여 설명하면, 첫째로 이러한 통상적인 증가제는 킬레이트화반응(chelation), 금속이온 봉쇄화반응(sequestering), 침전법 또는 흡착법에 의하여 칼슘 및 마그네슘이온에 의한 세정작용시에 역영향을 방지하거나 개량시키기 위한 의미로 사용되며, 둘째로는 염기도와 완충작용의 근원으로 사용된다. 본 명세서에서는 "증강제"를 후자의 의미로 사용하였으며 앞에서 기술한 효과를 실질적인 정도로 얻기위한 첨가제로도 언급된다.
이러한 첨가제에는 트리폴리인산나트륨과 그 외의 인산염 및 오르토인산나트륨이나 오르토인산칼륨, 피로인산염, 메타인산염 또는 메트라인산염 등과 같은 농축된 인산염 뿐만 아니라 아세토디포스폰산염, 아미노트리메틸랜포스폰산염 및 에틸렌디아민 테트라메틸랜 포스폰산염 등과 같은 포스폰산염 등이 포함된다. 또는 여기에는 알칼리 금속탄산염, 니트릴로트리아세트산, 시트르산 및 에틸렌디아민 테트라아세트산의 염과 같은 유기금속이온 봉쇄제 및 제올라이트, 폴리아크릴산염과 말레산무수물 기재로 된 공중합체 등과 같은 폴리카르복실산 중합체등이 포함된다. 더 명확히 설명하면, 본 명세서에서 사용한 "증강제"에는 규산나트륨과 같은 수용성인 알칼리금속의 규산염 등이 표함되지만, 오물현탁제(soil-suspending agent)나 재침전 방지제로써 일차적으로 작용하는 카르복시메틸 셀룰로오스와 일차적으로 농조화제로 작용하는 폴리비닐 피롤리돈 등과 같은 첨가제들은 제외된다.
본 명세서에서 사용되는 "전해질"은 수용액내에서 적어도 일부가 분리되어 이온을 제공하며, 염석효과에 의하여 용액내의 계면활성제의 미셀농도나 용해도를 낮추려는 경향이 있는 수용성인 이온화합물을 나타내는데, 이러한 화합물에는 염화물, 질산염, 탄산염, 규산염, 과붕산염 및 폴리인산염 등과 같은 황산 나트륨이외의 수용성이면서 분리될 수 있는 무기성염류와 계면활성제를 "염석"시키거나 탈가용화시키는 수용성인 유기염류 등이 포함되며, 계면활성제의 존재로 물에 불용성인 침전물을 형성하는 양이온의 염류 등은 포함되지 않는다. 또한 그러한 화합물들은 저장시에 바람직하지 못한 결정화를 야기시킨다.
"하이드로트로프(gydrotrope)"라는 것은 수용액내에서 계면활성제의 용해도를 증가시키려는 경향이 있는 수용성화합물을 의미하는 것으로, 통상적인 하이드로트로프에는 톨루엔술폰산 나트륨 및 크실렌술폰산 나트륨 등과 같은 저급 알킬벤젠 술폴산의 알칼리금속 또는 암모늄염 및 우레아 등이 포함된다.
본 명세서에서 사용한"비누"라는 용어는 계면활성제의 성질을 가지고 있는 천연이나 합성지방족 모노카르복시산의 적어도 조금은 수용성인 염을 의미하는데, 여기에는 스테아르산, 팔미트산, 올레산, 리놀레산, 리시놀레산, 베헨산(behenic acid)과 도데칸산, 수지산 및 측쇄상의 모노카르복시산등을 포함하는 C8-22의 천연 지방산과 합성지방산의 나트륨, 칼륨, 리튬 및 암모늄염 등이 포함된다.
"통상의 미량성분"은 물, 유효성분, 증강제 및 전해질 이외의 성분으로써 보통 약 5%정도의 비율로 세정제 조성물에 포함되며 유동성이면서 화학적으로 안정된 비-침전조성물과 적절한 제제형태로 공존할수 있는 성분들이 포함된다. 이러한 성분에는 재침전방지제, 향료, 염료, 광학적광택제, 하이드로트로프, 용매, 완충제, 표백제, 부식방지제, 산화방지제, 보존재, 수케일억제제, 보습제, 효소 및 이들의 안정화제, 표백활성제들이 포함된다.
본 명세서에서 기술된 바와 같은 "작용성분(Functional Ingredient)은 세정액내에서 유익한 효과를 일으키는데 필요한 성분이며, 세척효과에 기여할 수 있는 계면활성제, 증강제, 표백제, 광학적광택제, 완충제, 효소 및 재침전방지제 등과 같은 성분들을 포함하고 또한 방부제도 포함하지만 물, 용매, 염료, 향료, 하이드로트로프, 염화나트륨, 황산나트륨, 가용제 및 농축된 제제형을 안정화시키거나 유동화시키거나 또는 그외의 바람직한 특성을 부여해주는 안정화제등은 포함하지 않는다. "페이로우드(payload)"는 조성물의 전체 중량에 대하여 작용성분의 중량을 백분율로 나타낸 것을 의미하며, 유효성분(Active Ingredient)이란 표면 활성물질들을 의미한다.
달리 기술하지 않는 한 본 명세서에서의 "원심분리"한다는 말은 25℃에서 17시간 동안 보통의 중력하에서 800회 정도의 회전속도로 원심분리한다는 것을 의미한다. "분리상(Separble phase)"이라는 용어는 액체상이나 액정상의 경우에 원심분리에 의하여 혼합물로부터 별개의 층으로 분리할 수 있는 상을 말하며, 고형상일 경우에는 그럴필요는 없지만 원심분리하여 액체상으로부터 분리할 수 있는 상을 의미하는 것으로 분 명세서에서 사용하였다. 문맥상 다른 것을 요구하지 않는 한, 분리상에 대한 모든 언급은 원심분리하여 분리된 상의 조성물에 대한 언급이며 조성물의 구조에 대한 언급은 원심분리되지 않은 조성물과 관계가 있다. 단일 분리상은 열역학적으로 두개 이상의 별개의 상(distinct phase)을 함유하고 있는데, 이것들은 안정한유제 형태로 이루어져 있으므로 원심분리에 의하여 서로 분리되지 않는다.
"분산(Dispersed)"이라는 용어는 적어도 서로 다른 상에서 입자들이나 작은 방울들로 불연속적으로 분리되는 상을 설명하기 위한 용어로 본 명세서에서 사용하였다. "상호-연속성(Co-continuous)"이라는 용어는 공통의 부피를 통하여연속적으로 확장되는 2종류 이상의 상호 침투상(interpenetrating phase)이나 또는 계(system)가 안정상태일대 매트릭스(matrix)에 관계되는 각 요소의 방향과 위치가 유지되는 경향이 있는 연속매트릭스가 형성되도록 상호작용케 형성된 불연속적인 요소들을 설명한 것이다. "산재(Interspersed)"라는 용어는 한 종류 이상의 상이 서로 분산되었거나 상호-연속된 두 종류이상의 상을 설명한 것이다.
고형상에 대한 언급은 대기온도에서 고형상태로 조성물내에 실질적으로 존재하는 물질들에 관한 것으로써 다른 상태로 명하지 않는한, 결정화되었거나 수회된 물을 포함한다. 고형물질에 대한 언급은 미세결정체와 은정질의 고형물질, 즉 결정체가 광학현미경으로 직접 관찰되지 않고 단지 존재를 추론할 수 있는 고형물질에 대한 것들을 포함한다. "고형층"은 원심분리에 의하여 형성된 비-유동성인 젤라틴층이나 페이스트 또는 고체형태이다.
"총용수(Total Water)"라는 용어는 조성물내에 있는 물, 즉 결정화되었거나 수화된 물이나 아니면 주된비-수용상내에 존재하는 물과 같이 조성물내에 존재하는 물과, 주된 수성상내에서 액체 형태의 물로써 존재하는 물을 모두 말하는 것이다. "건성중량(Dry Weight)"이라는 용어는 총용수와 110℃ 이하의 비등점을 가지고 있는 용매를 제거한 후에 남아있는 중량을 나타낸 것이다.
"제제형(Fomulation)"이라는 용어는 조성물 중에서 건성중량에 해당되는 성분들의 조합을 나타낸 것이다. 그러므로 똑같은 제제형은 건성중량의 백분율이 다른 여러가지 조성물들도 예시될 수 있다.
달리 언급하지 않는 한, 본 명세서에서 사용한 점도는 내부직경이 20mm이고 길이가92mm인 저부가 평평한컵(cup)과 직경이 13.7mm이고 길이가 44mm이며 약 45°의 수평각을 갖고있는 원뿔단부와 직경이 4mm인 스핀들이 있는 추(bob)를 이용하여 350rpm의 속도로 2분 동안 회전시킨 후에 25℃에서 컵 및 추점성도계로 측정한 것이다. 추의 끝은 컵의 저부로 부터 23mm위에 있다. 이러한 점도는 침강속도 30의 속도로 측정시스템 C를 사용한 콘트라브스(contraves) "레오멧 50(Rheomat 50)"점성도계에 의한 점도와 일치한다. 이러한 조건은 추와 시료사이의 접촉면의 부분적인 손실을 야기시킬 수 있는 12파스칼 세컨드(Pascal Seconds)보다 더 큰 점도를 측정하기에는 적절하지 못하다.
본 명세서에서 사용한 바와 같이 "유동성"이라는 것은 11.5파스칼 세컨드보다 적은 점도를 가지고 있다는 것을 의미한다.
"L"상은 물에 있는 계면활성제의 동방성유체인 미셀용액(micellar solution)을 의미하는 것인데, 이것은 보통 임계미셀농도와 첫번째 이온의 중간상(lyotropic mesophase)사이에 있는 농도로 만들어지는데, 이때 계면활성제분자는 구상이나 막대형의 미셀을 형성한다.
"G"상의 "니이트상(neat phase)"이나 라멜라상(lamellar phase)과 같은 문헌에서 잘알려져 있는 형태의 액정상을 설명한 것으로, 이 경우에는 계면활성제분자가 물이나 수용액의 층에 의하여 분리된 무한하게 확대된 층에 평행하게 나열되어 있다. 이러한 층은 계면 활성제의 이중층이나 지간층(interdigited layer)일수도 있다. 주어진 계면활성제나 계면활성제의 혼합물을 위한 "G"상은 보통 좁은 범위의 농도로 존재 한다. 순수한"C"상은 보통 간섭편광체판사이에 있는 편광 현미경하에서 시료를 실험하여 봄으로써 확인 할 수 있다. Resevear, JAOCS Vol.31 P628(1954)에 의한 표준 시험지(classic paper)에서나 혹은 J.Colloid and Interfacial Science, Vol. 30 NO. 4, P. 500에 특별한 구조가 관찰되어 있다.
본 명세서에서 기술한 항복점(yield point)은 25℃에서 RML Series 11Deer Rheometer로 측정한 것을 의미한다. 다른 설명을 하지 않는한 모든 백분율은 조성물의 전체중량을 기중으로 한 중량비에 의한것이다.
본 명세서에서 사용한 "침강"은 고형입자들의 하향분리뿐만 아니라 상향분리에 관한 것도 포함된다. "비-침강"이라는 용어는 다른 설명이 없는 한 정상적인 저장조건하에서 침강이 일어나지 않는다는 것을 의미한다. 보통 "비-침강"이라는 것은 해면에서의 정상적인 중력하의 실온에서 3달이 지난 후에도 침강이 일어나지않는다는 것을 의미한다. 이 용어에는 시너리시스(syneresis)의 정도를 나타내는 조성물도 포함되므로 수성상의 일부는 분리되어 균질상태의 겔이나 분산액에 대해 외부층인 맑은 층을 형성한다. 이렇게 부분적으로 분리된 시스템들을 보통 흔들어서 분산시킬 수 있다. 이것은 고형침강물이 분산액으로부터 분리된 침강계와 대조적으로 생성물을 분산함에 있어서 실질적으로 더 많은 문제점들이 나타나게 된다.
지금까지 액체 세정제는 접시닦기와 같은 가벼운 일에만 주로 사용되어 왔다. 세탁용 세정제와 같은 과중한업무에 사용되는 세정제 상품에서는 효과적인 충분한 양의 계면활성제와 특히 효과적인 양의 증강제를 갖는 안정된 액체 제제형을 얻기 어렵다는 이유로 분말 형태가 지배적이었다. 이러한 액체 세정제는 건조시킬필요가 없으며 여러가지 경우에 있어서 분말세정제에서 통상적으로 사용되는 황산염 충전제 대신에 물을 사용하기 때문에 이론적으로 분말세정제보다 값이 싸야 한다. 또한 이러한 세정제는 분말보다 세척용액에 더쉽게 더 빨리 용해되고 편리한 점들을 더 많이 제공해줄 가능성도 있다. 작용 성분들의 용액을 제조하고자 하는 시도는 업적으로는 별로 성공을 하지 못했다. 이것이 성공하지 못한 한가지 이유는 트리폴리인산나트륨과 도데실벤젠술폰산나트륨 등과 같이 보편적으로 많이 쓰이고 값이 적절한 작용성분들이 수성제제형중에 충분히 녹지않기 때문이다. 또한 물에 더 잘 녹는 유효성분의 아민염과 피로인산칼륨을 사용하여 시도하여 보았지만 비용이 적절하지 않다는 것을 알았다.
세탁소용으로 시판되었던 고순도의 계면활성제를 포함하고 있는 개선되지 않는 액체세정제는 센물에는 적합하지 않지만, 단지 제한된 범위에서만 성공을 거둘 수가 있었다.
또다른 시도로는 액체 계면활성용액에 고체로서 충분한양의 증강제를 현탁시키는 방법이다. 그렇지만 여기에서의 문제점은 증강제가 현탁상태로 유지되도록 상태를 안정화시키고 침강이 일어나는 것을 방지해주어야 하는 것이다. 과거에 있어서, 상기와 같은 문제점은 절약된 잠재적인 비용이 실제화되는 것을 방지하기 위하여 비교적 불순한 제제형을 필요로 하였고, 제한된 세척효과를 나타내기 위하여 비교적 낮은 농도의 고체증강제를 필요로 하였다. 이러한 시도는 다음과 같은 가정에 의해서 조건 지워졌다.
세정제는 가능한한 용액이어야 한다 ; 현탁된 고체의 양은 침전되지 않도록 현탁액을 안정시키는데 있어서의 어려움을 극복하기위해 최소한으로 해야한다 ; 그리고, 특별한 농조화제나 안정화제는 침전을 방지하기 위해 필수적으로 사용하여야 한다.
지금까지 소개된 제품들은 상업적으로 특정의 심각한 결점들을 갖고 있는 것들이다. 특히 각각의 제제형은 조성이나 생산과정에 있어서 비교적 적은 변화에 대해서도 매우 민감하다는 것이 증명되었다. 아주 좁은 범위내에서 최적의 상태로된 특별한 조성으로 부터의 발전은 불안정한 상태로 되어서 저장수명이 감소하는 결과를 야기시킨다. 그러므로 이러한 제제형은 세정용 목적으로 계면활성제를 가장 효과적으로 조합시킨 것을 포함하지 않은 특별한 성분과 비율로 제한되었다.
이러한 시스템의 안정도에 대한 적당한 이론적 설명이 제시되지 않았기 때문에, 제제형들이 안정한지 불안정한지 혹은 효과적인 세정작용이나 비용상의 이유로 필요할 수도 있는 계면활성제를 어떻게 안정화시킬것인지에 대해 제안하는 것이 가능하지 않았다. 다만 각각의 제제형은 어떤 시행착오에 의해 발견되었으며, 특별한 필요성에 따라 각각의 제제형을 사용시키기 위한 융통성이 거의 없었다.
일반적으로, 페이로우드는 바람직하지 않게 낮았으며, 또한 유효성분에 대한 증강제의 비율이 최적상태의 세정제에 바람직한 유효성분과 증강제의 비율보다 일반적으로 낮았으며, 분말상태의 제제형에서는 보통 필요하지 않은 값비싼 성분들이 현탁된 고형물질의 침전을 방지하고 용액중에서의 작용성분들의 양을 증가시키기 위하여 흔히 필요하였다.
우리는 지금까지 새로운 구조를 가지고있으며, 보통 사용되는 세정 증강제를 최적의 비율로 함유하고 있고, 계면활성제로서의 세척용으로 유용한 모든 계면활성제나 계면활성제의 조합물을 실제로 사용할 수 있는 비-침강이고 유동성인 액체 수성 기제로된 세척제 조성물을 제조하기에 적절한 조건들을 관찰하였다.
일반적으로 본 발명에 의한 조성물은 현재까지 사용된 증가제와 계면활성제의 비율보다 더 높은 비율로 증강제와 계면활성제를 사용하므로써 실질적으로 더 많은 레이로우드를 함유하고 있다.
지금까지 시판되었던 생성물과 비교하여 보면 본 발명의 구체적인 이점은 다음과 같다 : 페이로우드가 높고 ; 계면활성제에 대한 증강제의 비율이 증가되었고 ; 안정성이 증가되었으며 ; 제조하기가 쉽고, 값이 싼 성분을 사용함으로서 단가가 낮아졌고 ; 만족할만한 가동성이 있으며 ; 세척성능이 증가되었고 ; "비-드립(-non-drip)"특성이 있으며 ; 분말세정제를 사용하게 고안된 세탁기에서 너무 빨리 분해되지 않도록 조성되었으며 ; 자동적으로 분산되도록 알맞은 농도로 이루어져 있고 ; 어느 특수한 사용시에도 최적의 계면활성제 조성을 선택할 수 있는 유동성이 있다.
본 기술분야에서 가정되었던 것과는 반대로 본 발명이 발견한 것은 용해되지 않은 물질의 양이 많으면 많을 수록 조성이 점점 더 안정되어진다는 것이다. 특히, 본 발명은 수용액 상태에서 용해된 유효성분의 비율이 낮을 수록, 고체나 라멜라상의 산재된 구조로 존재하는 비율이 높을 수록, 페이로우드가 비침강성이면서 유동성이 생성물을 더욱 더 쉽게 얻을 수 있다는 것을 발견하였다. 더 한층 나아가서, 페이로우드가 높을때 특별한 안정화제 없이도 제제형을 위해서 다른 방법을 필요로 하지 않고서 조성물을 안정화시키기에 충분한 양의 계면활성제가 조성물내에서 특정한 형태의 새로운 구조로 존재할 때, 통상적으로 분말 세척제에서 사용되어온 대부분의 계면 활성제는 작용성분들의 수성 현탁액을 안정화시키는 효과를 나타낸다는 것을 발견하였다. 또한 계면활성제는 혼합하는 조건의 조절 또는, 전해질의 존재에 의해서 수성 현탁액에 안정성을 부여하는 개방된 3차원적 구조로 형성시킬 수도 있다는 것을 알았다. 위와 같은 원리를 적용시킴으로서 종래의 세정제 이상의 잇점을 제공하고, 현탁된 고형증강제 입자를 함유할 수도 있는 수화된 고체나 액정 계면활성제의 패트릭스를 갖고 있는 틱소트로피성겔과 같은 세탁용 세정제를 제조하는 것이 가능하다는 것을 발견 하였다.
액체 세정제에 대한 종래의 발명은 매우 많이 있다. 하지만 본 발명의 목적을 위해서는 용액내에 모든 성분이 존재하고 있는 세탁용 세정제와 가벼운 업무에 사용하는 세정액에 대한 엄청난 수의 참고문헌들은 무시할 수도 있다. 왜냐하면 각각의 경우에 있어서 증강제의 함량이 대체로 바람직한 양보다 적게 함유되어 있기 때문이다.
최근의 일반적인 기술 흐름에 대한 개요는 상업적으로 유용하게 쓰이는 대표적인 액체 제제형에 대한 고찰(review)이 포함되어 있는 JAOCS(1981년 4월) P356-"Heavy Duty Laundry Detergents"와 Surfactant Scient Series로 Marcel Dekker Inc. 에 의해 1981년에 발간된 Rutkowski의 "Recent Changes in Laundry Detergents"에 기술되어 있다.
완전히 개선된 액체 세정제를 만들려고 하는 문제는 증강제의 수용액에 계면활성제를 첨가하여 유상제로 만들거나 혹은 계면활성제의 수용액이나 유상액에 고형 증강제를 현탁하는 2가지의 원리에 의해 접근할 수 있다. 전자에 의한 시도는 미국특허 제3235505호, 제3346503호, 제3351557호, 제3509059호, 제3574122호, 제3346503호, 제3328309호 및 카나다 특허 제917031호에 예증되어 있다. 이들 각각의 특허명세서에서는 수용성 증강제의 수용액이 계면활성제를 염석시킬 수 있도록 (보통 비-이온성액체 형태) 충분히 농축되어 있고, 계면활성제는 여러가지 유상제의 의해 콜로이드 물방울처럼 수성매질에 분산되어 있다. 각 계의 경우에 있어서 맑은 유상액이 형성되는데, 이것은 비교적 낮은 수준의 증강제를 포함하고 있으며 용해성 증강제를 사용하므써 비용이 바람직하지 않게 비싸지는 경향이 있다.
또 다른 시도는 영국특허 제948617호, 제943171호, 제2028365호, 유럽특허 제38101호, 오스트레일리아 특허 제522983호, 미국특허 제4018720호, 제3232878호, 제3075922호 및 제2920045호에 예증되어 있다.
이 특허들에서 설명하고 있는 제제형은 원심분리에 의하여, 물에 조금 녹는 증강제를 대부분 포함하는 고체상과 유효성분들을 대부분 포함하는 액체상으로 분리된다. 이러한 특허명세서중 두가지 특허명세서의 실시예에 따라 상업적으로 제조한 제품이 최근에 호주와 유럽에서 시판되었다. 일반적으로 이러한 조성물의 안정도는 제제형의 작은 변화에도 매우 민감하므로 대부분이 작용성분이 아닌 값비싼 첨가제들을 필요로 한다.
또 다른 시도로는 영국특허 제1600981호에 기술한 바와 같이 액체 무수물인 비이온성 계면활성제에 고형 증강제를 현탁하는 것이다. 그러나 이러한 시스템은 값이 비싸고 계면활성제의 선택에 한계가 있으며 불충분한 세정성(rinsing properties)을 갖는다.
몇몇 특허명세서에서는 증강제가 현탁액상태보다는 오히려 유상액의 분산된 상태에 있는 유상액들에 관하여 기술되어 있다. 미국특허 제4057506호에 트리폴리인산타트륨의 맑은 유상액의 제조에 대해 설명되어 있으며, 미국특허 제4007067호에는 액정 계면활성제계에 수용액상태의 증강제가 분산되어 있는 전도된 유상액에 대해 설명되어 있다.
미국특허 제3281367호와 제3813349호에서와 같이 수용액 상태의 계면활성제에 연마제가 현탁되어 있는 경질의 표면세척제에 관하여 참고가 될 특허명세서가 많이 있다.
미국특허 제3956158호에는 석면이나 비누같이 양면성(interlocking fibre)의 겔 상태에 연마제를 현탁시킨 현탁액에 관하여 기술되어 있다. 그렇지만 일반적으로 계면활성제의 농도가 낮고, 증강제가 함유되어 있지 않으며, 고농도의 연마제가 함유되어 있는 이러한 특허명세서들은 세탁용 세정제를 제조할 경우에 아무런 도움도 되지 않는다.
분말세정제는 보통 수성 슬러리를 분무건조함으로서 만들어진다. 슬러리용액은 액체 세정제의 제제형과 외관상의 공통점은 있으나, 저장시에 안정시킬 필요가 없으며 높은 온도에서 제조되고 취급된다. 보통 이러한 슬러리는 대기온도에서 유동성이 아니다. 이러한 슬러리 중간물들을 분무건조하는 방법과 제법에 대한 설명이 미국특허 제3639288호와 W. German OLS 제1567656호에 기술되어 있다. 오스트레일리아 특허 제507431호에는 농조화제로서 나트륨 카르복시메틸셀률로오스나 점토와 같은 물질로 안정화된 수성 계면활성제내에 증강제를 현탁시킨 현탁액에 관하여 기술되어 있다. 그렇지만 예중되어진 제제형에 있어서, 작용성분, 특히 중강제의 함량의 상업적인 생성물로 받아들이기에는 충분치 않다.
미국특허 제3039971호에는 용액상태의 중강제를 함유하고 있는 세정제 페이스트(paste)에 관하여 설명되어 있다.
프랑스특허 제2839651호에는 비이온성 계면활성제 계에 제올라이트 증강제를 현탁시킨 현탁액에 관하여 기술되어 있는데 이러한 조성물은 유동성의 액체라기보다는 오히려 딱딱한 페이스트 상태이다. A.C.S. Symposium series No. 194 "Silicates in Detergents"에는 액체 세정제에서의 규산염의 작용효과를 설명하고 있다.
앞에서 기술한 특허 참고문헌들은 매우 광범위한 종전의 기술로부터 발췌하였으며, 문헌의 선태과 강조점에 대한 기준으로서 본 발명의 지식을 이용하였음을 이해하게 될 것이다. 본 출원인이 처음 우선권을 주장했을 때 본 발명에 선견이 없었던 이 분야에 종사하고 있는 평범한 사람들는 특별한 의미로서 상기의 특허 명세서를 선택하지 못하였을 것이고 특별한 관련성이 있는 점들을 발췌할 수 없었을 것이다.
그러므로 앞에서 기술했던 요약은 보통 숙련된 사람들이 갖고 있던 기술의 전반적인 부분을 기술한 것이 아니다. 제조하기 어려운 약간만 용해되는 증강제를 함유하고 있는 완전히 개선된 액체 세정제나 또는 계면 활성제의 수용액에 증강제를 현탁시켜서 액체세정제를 제조하는 방법이 있는데, 우리는 일반적으로 후자의 견해가 유세하다고 믿고 있었으나 이러한 시도는 양쪽다 실패하였다.
본 발명은 유효성분과 분산된 고형 증강제를 함유하고 있는 비침강성이면서 유동성인 액체 세정제 조성물을 제공하는데, 이 조성물은 다음과 같은 특성중 적어도 몇가지를 나타내는 (반드시 모두를 나타낼 필요는 없다) 모든 유효성분을 중량비로 75%이하로 함유하고 있는 수성 분리상으로 주로 구성되어 있다. 특성을 열거하면 다음과 같다 ; 조성물은 틱소트로피성이고 이 조성물은 적어도 한 종류의 주된 액체수성상과 원심분리에 의해 주된 액체수성상에서 분리될 수 있는 한 종류 이상의 상으로 이루어져 있으며, 언급된 한 종류 이상의 다른 상중의 적어도 하나에는 함유된 유효성분이 존재하고, 언급된 하나이상의 다른 상중의 적어도 하나에는 중강제가 존재하며, 상기의 한 종류 이상의 다른 상은 주된 수성상에 산재되어 있다. 이들은 겔상태이고 ; 이들은 용해된 전해질을 함유하고 있는 주된 수성분리상과 이 수성상에 산재되어 있는 유효성분을 상당한 비율로 함유하고 있는 고체나 액정분리상 및 주로 증강제로 이루어져 있는 분산된 고형상을 연속적으로 함유한다 ; 이들은 유기성 라멜라 성분을 갖고 있고 ; 이 라멜라 성분은 계면활성제층과 수용액으로 이루어져 있으며 ; 이 층은 20-65Å의 간격으로 반복되는데 ; 한 종류 이상의 다른 상은 주로 비수성상이다. ; 조성물은 보통 중량비로 20%이상 즉 25-75%정도(보통 30%정도이며 적어도 35%정도가 바람직하며 40%정도는 더 바람직하다)의 높은 작용성분의 페이로우드를 갖고 있고 ; 이들은 증강제와 유효성분을 1 : 1이상, 바람직하게는 1.2 : 1-4 : 1 정도의 비율로 함유하고 ; 유효성분을 중량비로 5%이상, 바람직하게는 8%이상 함유하고 있으며 ; 주된 수성상은 15%이하, 바람직하게는 8%이하, 즉 2%이하의 농도로 함유되어 있으며, 비이온성 계면활성제나 알킬벤젠술폰산의 경우에는 용해된 유효성분을 중량비로 0.5%이하로 함유하고 있다 ; 조성물내에 있는 총 유효성분과 주된 수성상내에 있는 유효성분의 비율은 1 : 1.5이하, 바람직하게는 1 : 2이하, 즉 1 : 4이하이며 ; 적어도 하나의 주된 수성액체상은 충분한 양의 전해질을 함유하고 있어 0.8, 바람직하게는 1.2, 즉 전체 알칼리금속과 암모늄 양이온의 단위리터당 2.0-4.5g전도의 이온이 함유되어 있는 농도로 제공된다 ; 본 조성물에는 중량비로 15%, 바람지하게는 20%이상의 증강제가 함유되어있고 ; 증강제는 주로 트리폴리인산 나트륨이고 ; 이 증강제는 소량의 알칼리금속의 규산염, 바람직하게는 규산나트륨을 함유하고 있다 ; 본 조성물의 체적 점도는 0.1-10파스칼 세컨드, 바람직하게는 0.5-5파스칼 세컨드 정도이다 ; 본 조성물의 항복점은 2, 즉 5정도, 바람직하게는 200dynes/cm2이하, 즉 10-150dynes/cm2이다 ; 증강제를 함유하고 있는 상은 입자가 침강될 수 있는 한계크기 이하의 최대 입자크기를 가지고 있는 고형입자들을 함유하고 있으며 이 입자들의 표면에는 입자들이 침강될 수 있는 한계크기를 가지고 있는 고형입자들을 함유하고 있으며 이 입자들의 표면에는 입자들이 침강될 수 있는 한계크기 이하로 유지시키기에 충분한 입자 성장 억제제중의 한가지가 흡착되어 있다 ; 본 조성물은 고형입자들이 응고되는 것을 방지하기에 충분한 직접억제제를 함유하고 있다.
첫번째로 구체적으로 설명하면, 비침강성이면서 유동성인 수성기제의 제정제 조성물은 무게비로 적어도 25%정도의 페이로우드를 갖으며, 용해된 전해질을 함유하는 첫번째의 주로 수성인 액체상과 고형 증강제를 포함하는 적어도 하나의 분산된 고형상 및 25%이상의 유효성분을 포함하고 25℃에서 17시간동안 정상중력하에서 800회로 원심분리하여 상기의 첫번째상과 분리할 수 있는 적어도 하나의 다른 상으로 구성된다.
두번째로 구체적으로 설명하면, 본 발명은 적어도 중량비로 5%의 계면활성제와 16%의 증강제 및 물로 이루어진 유동성이면서 비 침강성인 수성기제로된 세정제 조성물을 제공하는데, 이 조성물은 섭씨 25도에서 17시간 동안 정상적인 중력하에서 800회 원심분리하면, 용해된 전해질을 함유하고 있는 주로 수성인 액체층 및 대부분의 상기 계면 활성제와 분산된 고형으로서 적어도 일부분의 상기 증강제를 포함하는 하나이상의 다른 층을 제공한다.
세번째로 구체적으로 설명하면, 본 발명은 적어도 25%의 페이로우드를 갖고, 라멜과 구조의 유기구성 성분을 갖는 비침강성이면서 유동성인 액체 세정제 조성물을 제공해준다. 이 세정제 조성물은 용해된 전해질을 함유하고 있는 주로 수성인 액체 분리상, 상기의 수성인 액체 분리상에 산재되어 있는 계면활성제의 상당량을 함유하는 분리상 및 다른 상에 분산된 고형입자의 증강제로 주로 구성된 적어도 하나의 고형상으로 구성된다.
네번째 구체적으로 설명하면, 중량비로 25%의 페이로우드를 갖는 비-침강성이면서 유동성인 액체 세정제 조성물을 제공해주는데, 이 세정제 조성물은 적어도 하나의 주로 수성인 액체 분리상, 적어도 하나의 상이 상기 주로 수성인 액체상이나 혹은 다른 상들과 틱소트로피성 겔을 형성하는 고형 계면활성제 수화물의 매트릭스로 이루어진 하나이상의 다른 상 및 고형증강제의 현탁된 입자들로 이루어져 있다.
다섯번째로 구체적으로 설명하면, 본 발명은 비침강성이면서 유동성인 액체세정제 조성물을 제공하는데, 이 세정제 조성물은 주로 수성인 액체 분리상과 계면활성제를 포함하는 적어도 하나의 액정분리상 및 조성물내에 현탁된 고형증강제 입자로 이루어진 적어도 하나의 주로 비 수성인 분리상으로 이루어져 있다. 이때 액정은 "G"상인 것이 바람직하다.
여섯번째로 구체적으로 설명하면, 본 발명은 비침강이면서 유동성이고 개선된 액체 세정제 조성물을 제공하는데, 이 세정제 조성물은 주로 수성인 액체 분리상과 하나 이상의 다른 분리상들로 되어 있고, 하나 이상의 다른 분리상중의 하나는 계면활성제의 하나 이상의 셀(Shell)로부터 형성된 타원형이나 소낭으로 구성된다. 앞에서 언급한 계면활성제의 셀이란 임의로 물이나 "G"상 구조인 라멜라를 제공하는 수용액의 셀에 의해 분리될 수도 있다. 앞에서 언급한 소낭형태에는 주로 수성인 액체 상 및/또는 하나이상의 타원형이나 막대모양의 계면활성제 미셀 및/또는 한 종류 이상의 고형증강제 입자를 함유할 수도 있다.
일곱번째로 구체적으로 설명하면, 비침강성이면서 유동성인 액체세정제 조성물을 제공하는데, 이 세정제 조성물은 조성물내에 있는 유효성분의 전체중량중 60%이하가 용해되어 있는 주로 수성인 액체 분리상, 음이온 및/또는 비이온성인 유효성분을 함유하고 있는 적어도 하나의 상과 고형증강제를 함유하고 있는 적어도 하나의 상이 산재되어 있는 하나 이상의 다른 분리상으로 이루어져 있다.
여덟번째로 구체적으로 설명하면, 본 발명은 전체 알칼리금속과 알칼리토금속 및/또는 암모늄양이온이 리터당 0.5g이상, 즉 0.8g 이상, 바람직하게는 1-4g이온 정도로 용해된 충분한 양의 전해질을 포함하고 있는 적어도 하나의 주로 수성인 액체 분리상과 계면활성제를 함유하고 있고 현탁된 고형증강제가 산재되어 있는 하나이상의 다른 상들로 이루어져 있는 비침강성이면서 유동성인 개선된 액체 세정제 조성물을 제공하는데, 이 조성물은 적어도 중량비로 25%이상의 페이로우드를 갖고 있으며, 상기 전해질은 하나이상의 또다른 상에 있는 조성물의 많은 비율이 전체 유효성분을 유지하고, 그리하여 상기 증강제의 침강을 억제하기에 충분한 양으로 존재한다.
아홉번째로 구체적으로 설명하면, 본 발명은 용해된 전해질을 포함하고 있는 주로 수성인 액체 분리상과 유효성분을 포함하고 있는 적어도 하나의 다른 분리상 및 현탁된 고형증강제로 이루어진 비침강성이면서 유동성인 액체 세척제 조성물을 제공한다. 이러한 조성물은 침강이 일어나지 않는 조성물을 만들기 위한 최소농도와 유동성인 조성물로 만들기 위한 최대농도 사이에 속하는 페이드로우드를 갖는다.
더욱 더 구체적으로 설명하면, 본 발명은 고체수화물이나 액정상을 형성할 수 있는 계면활성제와 증강제 각각에 대해 실질적으로 포화된 주로 수성인 분리상으로 되어 있는 비침강성이면서 유동성인 액체 세정제 조성물을 제공한다.
고형수화물이나 액정이 매트릭스인 계면활성제는 침강이 일어나는 최저한계 이하의 크기로된 증강제 입자가 현탁되어 있는 주된 수성상에 산재되어 있으며, 세정제 조성물은 최저한계 이하의 입자로 유지하기 위해 충분한 양의 입자성장 억제제와 입자의 응고와 응집을 막기위한 집적억제제를 포함하고 있다. 앞에서 기술한 내용에서, 건성 중량의 함량은 세정제의 중량비로 35%이상을 차지하며, 증강제와 유효성분의 비율은 1 : 1보다 크다.
[원심분리에 의한 분류]
일반적으로 고형증강제가 현탁되어 있는 수성기제로된 액체세탁용 세정제는 본 명세서에서 정의한 바와같이 원심분리하여 간단하게 분류할 수 있다. 연속수성상과 분산되 고형물질을 함유하고 있는 세정제의 세가지 중요한 형태는 그룹 I, 그룹II, 그룹III의 현탁액으로 구별될 수 있다.
그룹 I 의 세정제 현탁액은 수용액에 고형증강제를 현탁시킨 현탁액이나 계면활성제의 유상액에 관하여 앞에서 설명된 종래 기술의 특징이 있다. 본 명세서에서 정의된 바와 같이 원심분리하면 그룹 I 의 조성물은 증강제로 구성된 고형상과 물과 계면활성제로 이루어진 점성이 있는 액체상으로 분리된다. 그룹 I 의 조성물을 형성하려고 하는 제제형의 요인에는 알킬에테르 황산염과 같은 수용성의 계면활성제, 하이드로트로프 및 물과 혼합할 수 있는 유기 용매와 같은 용해제, 비교적 낮은 농도의 전해질 및 비교적 낮은 농도의 페이로우드 등의 사용이 포함된다.
보통 그룹의 제제형은 다음과 같은 몇가지 전형적인 성질을 나타낸다. 조성물의 체적 점성도는 수성액체층의 점성도에 의해 결정되며 수성 액체층의 점성도와 거의 비슷하다. 수성층은 전형적으로 0.1-1.0파스칼 세컨드의 점성도를 가진다. 일반적으로 조성물의 점성도는 0.3-0.6 파스칼세컨드 정도인 1파스칼 세컨드 이하이다. 본 조성물은 일반적으로 4dyne/cm2이하, 흔히 1dyne/cm2이하의 항복점을 갖는다. 이것은 비교적 구조화되지 않은 조성임을 말하고 있으며 중성자 산란과 X-레이 회절연구 및 전자현미경에 의해 확인되었다. 높은 전단률하에 있게되면 대부분의 그룹 I 체제형은 불안정하게 된다.
본질적으로 그룹II는 적어도 대부분의 계면활성제가 전해질을 함유하고 있는 주로 수성인 액체상과 구별되는 분리상으로 존재하므로 그룹 I 과 구별된다. 이 그룹은 대부분의 계면활성제가 원심분리에 의해 액체나 액정층으로 원심분리된다는 점에서 그룹III과 구별된다.
그룹II 는 종래의 기술(방법)에는 표현되고 있지 않지만 활성성분의 주성분으로서 비이온성 계면활성제 혹은 비이온성과 음이온성이 섞여진 계면활성제로 부터 제조된 본 발명의 세정제 조성물의 전형적인 것이다.
전형적으로 그룹II의 조성물은 원심분리에 의해 3가지 층으로 분리되는데, 첫번째층은 전해질은 포함하고 있으나 계면활성제는 조금 있거나 거의 포함되어 있지 않는 비-점성(0.1 파스칼 세컨드 이하이나, 보통은 0.02 파스칼 세컨드 이하이다)의 액체층이고 두번째층은 대부분의 유효성분을 함유하고 있는 점성이 있는 액체층이고 세번째층은 주로 증강제로 구성되어 있는 고형층으로 이루어져 있다. 그룹 II의 조성물은 처음 제조시에는 아주 낮은 항복점을 갖고 있지만 시간이 갈수록 겔과 같이 된다. 이 조성물의 점성도는 보통 1에서 1.5파스칼 세컨드 사이이다. 이러한 형태의 조성물은 X-레이와 중성자 회절실험 및 전자현미경에 의해 라멜라구조를 형성하고 있음이 확인되었다. 원심분리된 대부분의 그룹II의 조성물은 최우위에 액체나 액정 계면활성제층을 갖고 있으나 취우위에 수성전해질층이 나타나거나 적어도 하나의 층은 원심분리에 의한 2개의 액체층 혹은 그중 하나와 관련하여 위쪽으로 침강이 일어날 수도 있는 서로 구별할 수 있는 2개 이상의 고형층이 나타나는 조성물들을 배제할 수는 없다.
다른 그룹과 그룹III과의 본질적인 차이는 계면활성제의 대부분이 고형층으로 원심분리된다는 것이다.
그룹III 제제형은 한가지 이상의 고체층으로 원심분리될 수도 있다. 보통 원심분리하여 계면활성제와 증강제가 둘다 아래쪽으로 침전되면 이 두 고형층들을 구별할 수 없다. 그러나 그룹III의 제제형은 상향으로 침전된 계면활성층을 제공하거나 또는 적어도 하나의 계면활성제층은 상향으로 침강되는 하나이상의 계면활성제 층을 제공한다. 또한 증강제의 일부나 전부가 상향으로 침강할 수 있다.
세정제 용액의 3번째 그룹은 최소한의 비이온성 계면활성제와 다음의 음이온성 계면활성제의 혼합물과 마찬가지로 수성상태에서 더 조금 녹는 계면활성제, 특히 알킬벤젠 술폰산 나트륨, 알킬황산염, 카르복시에스테르술폰산염 및 많은 비누류와 같은 음이온성 계면활성제들로 제조된 본 발명에 의한 조성물이다. 전형적으로, 그룹 III의 제제형은 원심분리하여 2개의 층으로 분리되는데, 첫번째층은 용해된 전해질과 극히 적은양(때로는 포함하고 있지 않다)의 계면활성제를 함유하고 있는 비점성의 수성층(즉 점성도가 0.1 파스칼 세컨드 이하, 보통은 0.02 파스칼 세컨드 이하인)이며, 두번째층은 증강제와 계면활성제로 구성되어 있는 고형상이다.
그룹III의 리이올로지 특성(rheological property)은 구조에 대한 가장 강한 증거를 나타낸다. 현탁액의 점성도는 수성층의 점성도보다 휠씬 큰 1.2에서 2파스칼 세컨드이다. 일반적으로 본 조성물은 10dyne/cm2보다 큰 높은 항복점을 갖고 있으며, 항복점 이상의 전단력을 가한 후 회복시간이 보통 20분에서 100분 사이로 아주 짧다. 매우 높은 전단력을 가한 후 회복된 대부분의 구룹III의 제제형은 점성도가 증가되고 더 큰 안정도를 갖는 것으로 나타났다.
한가지 그룹의 특성과 다른 그룹의 특성들을 가지고 있는 제제형을 사용하여 그룹 I 을 점진적으로 그룹III으로 변화시켰다. 예를들어, 본 발명에 의한 비누 기제로된 제제형을 원심분리하면 제3의 상은 적은 양으로 나타나나 이것은 그룹III의 리이올로지 특성을 갖고 있다.
그룹 I 과 그룹II의 경계선에서의 조성물은 가끔 불안정하지만, 충분한 양의 전해질을 첨가하거나 또는 페이로우드를 증가시켜주므로써 안정된 본 발명에 의한 그룹II 제제형으로 전환시킬 수도 있다. 대부분의 그룹 I 의 제제형은 충분한 양의 전해질을 첨가하면 그룹II로 전환될 수 있다. 이와 비슷하게 좀더 많은 양의 전해질을 첨가하면, 그룹II 제제형이 구룹III으로 전환되려는 경향이 있다. 역으로 하이드로트로프를 첨가시키므로써 그룹III을 그룹II로 전환시킬 수 있으며 그룹II를 그룹 I 전환시킬 수 있다. 하이드로트로프를 첨가 함으로써 그룹III의 제제형이 직접 그룹 I 로 전환되고 이와는 역으로 전해질을 첨가하므로써 그룹 I 에서 그룹III으로 직접 전환될 수도 있다.
[회절법과 현미경에 의한 분류]
본 발명에 의한 제제형과 종래기술에 의한 제제형을 X-레이, 중성자 회절 및 전자현미경에 의해 비교하였다.
물 대신에 산화중수소를 이용하여 중성자 회절연구를 위한 시료를 제조하였다. 비록 규산나트륨과 같은 수용액이나 수화물과 같은 성분들이 중수소화된 형태가 가능하지 않을지라도, 물을 최소한의 양으로 유지시켰다.
산화중수소 기제로된 제제형을 각도가 작은 하웰 중성자 산란 분광기로 시험하였다. 또한 산화중수소 기제로된 시료와 수성시료들을 둘다 각도가 작은 X-레이 회절분석기로 시험하였다. 수성시료를 금이나 금과팔라듐의 합금으로 피복되고 부식된 조각으로 얼려서 잘라, 랑캐스터대학의 낮은 온도에서 조사하는 전자현미경으로 관찰하였다. 물론, 중수소화된 형태로 사용할 수 없는 경쟁적인 상업상의 제제형은 중성자 산란법으로 시험할 수 없다.
원심분리를 하는 경우에, 앞에서 기술한 3가지 기술이 액체세정제 현탁액의 3가지 범주를 제공해주는데, 이 액체세정제 현탁액의 3가지 범주는 "원심분리에 의한 분류"하에서 기술된 그룹 I,II,III의 조성물과 관련하여 나타난다.
조성물의 첫번째 범주는 그룹에 속하는 조성물을 포함하는 것으로써, 불연속적인 장점이 없고 작은 각도로 산란하는 등의 높은 수준에 의한 중성자와 X-레이 분석법에 의해 규칙성, 반복성 및 구조적 특성이 유사하게 특징지어진다. 어떤 제제형들은 뚜렷하지 않은 넓은 쇼울더(shoulder), 험프(hump) 평평한(smooth) 연속체 등의 형태로 나타난다.
작은 각도로의 산란은 입사광의 선에 매우 가깝게 산란하는 것으로, 이는 보통 조성내에 불균일하게 희석된 분산액에서 산란이 일어나는 것이다. 또한 그룹 I 의 제제형에서 관찰된 쇼울더나 험프는 계면활성제의 농축된 미셀용액(L1상)의 전형적인 각도 변위와 형태를 나타낸 것이다. 전형적인 그룹 I 의 제제형을 전자현미경으로 관찰하면, 특색이 없이 커다란 과립상의 구조를 가진 여러방향으로 분산된 증강제 결정을 볼 수 있다.
이러한 결과는 전형적인 그룹 I 의 제제형은 비교적 조직화되어 있지 않으며 탐지할 수 있는 라멜라 형상이 적다는 리이올로지 특성에 기초한 가정과 일치한다. 그러나 그룹 I 중 어떤 것들은 대략 직경이 5마이크론 정도의 구형의 구조로 되어 있다는 것을 전자현미경으로 명확히 관찰할 수 있다.
아주 다른 형태는 전형적인 그룹II의 제제형으로 부터 얻어진다. 이 제제형에는 입사공 가까이에서 작은 각도로 산란되는 수준이 비교적 낮게 나타나며 이들의 정점은 농축된 미셀용액(L1상)의 전형적인 정점 및 날카롭게 잘 나타난 정점 또는 라멜과 구조로 잘 정의된 것에 의한 정점들이 나타난다. 후자의 정점들의 위치는 첫째, 둘째와의 간단한 수치비로 나타나므로 보통 3번째 정점과 구별된다. 이 정점들은 비교적 넓은 공간을 차지하고 있는 라멜라층(36-60Å)으로 존재하고 있다는 것을 입증해 주는 것이다. 라멜라구조를 전자현미경으로 관찰할 수 있다. 어떤 경우에는 직경이 대략 1미크론 되는 구상구조를 관찰할 수도 있다.
전형적인 그룹III의 제제형은 비교적 아주 좁고 강한 작은 각도의 산란이 일어나며 라멜라 구조를 나타내는 분명한 정점들을 갖고 있다. 이 정점들은 전형적인 그룹II의 제제형의 경우보다 더 넓게 나타나며 2번째와 3번째 정점을 향상 분리하여 구별할 수 있지는 않다. 일반적으로 정점의 변위는 전형적인 그룹II의 제제형의 경우 (즉 26-36Å)보다 더 밀집되어 있는 라멜라구조를 나타낸다. 전자현미경으로 라멜라구조를 명확히 관찰할 수 있다.
[제시된 구조(PROPOSED STRUCTURE)]
본 발명자는 앞에서 기술한 특성들이 고형증강제가 고형 계면활성제 수화물이나 또는 L1상의 미셀용액과 결합된 "G" 상의 계면활성제의 배열구조에 현탁되어 있는 새로운 구조로 본 발명을 구체적으로 표현한 가정에 의해서 가장 쉽게 설명될 수 있다고 믿는다.
본 발명을 특히 구체적으로 표현한 그룹III의 조성물은 둘이상의 상호-연속적이거나 산재된 상으로 형성된 유동성인 겔시스템으로 구성된다. 그룹III의 조성물의 특성은 틱소트로피성겔이라는 것에 근거를 두고 설명할 수 있는데, 이 틱소트로픽겔은 계면활성제는 조금 들어있거나 아주 없고 용해된 전해질을 포함하고 있는 비교적 비점성인 수성상으로 산재되어 있는 고형 계면활성제 수화물의 비교적 약한 3차원 망상조직으로 되어 있다. 이 망상조직은 현탁된 분리된 입자들이 서로 망상조직을 형성하여 침강되는 것을 방지한다. 망상구조를 형성하는 고형물질들은 혈소판의 형태나 넓이나 무한히 넓은 시이트나 직물의 형태로써 존재하거나 또는 액체와 산재된 드문드문한 그물 모양을 제공하도록 상호 작용하거나 결합된 대칭적인 입자형태로 존재할 수 있다. 이 구조는 보관시에 침전이 생기지 못하게 하거나 침전을 방지하고 겔의 수평면의 확장되는 것을 제한해 주는 아주 안정한 구조이다. 그렇지만 이 구조는 조성물을 흘러내리게하거나 퍼내리게하기에 충분히 약한 구조이다.
고형구조는 대개 알킬벤젠술폰산 나트륨이나 알킬술폰산염 등과 같은 계면활성제 수화물로 구성되어 있으므로써 최종 용도의 제제형에 요구되는 안정화제를 사용할 필요가 없다. 이러한 겔은 진흙과 같은 구조를 나타내고 있으며 가끔 증강제 입자사이의 빈틈을 둘러싸고 무질서하게 배열된 평평한 형의 결정의 기질로된 "house of cards" 구조로서 설명되기도 한다. 고형 계면활성제는 "G"상의 계면활성제에 의해 즉시 결합하거나 적어도 부분적으로 교체될 수 있다.
그룹II의 경우에 있어서 제제형은 본 명세서에서 정의된 조건하에서는 단지 3개월만이 분리상인 4개의 열역학적으로 구별되는 상으로 되어 있다. 회절(diffraction)에 의해 검출된 상은 "G" 상으로된 라멜라상으로 구성되어 있지만 어떤 경우에는 계면활성제 수화물 혹은 "G" 상과 계면활성제의 혼합물 및 고형증강제와 함께 있는 주로 수성인 "L1" 미셀용액으로 구성될 수도 있다.
또한 주로 수성인 용액은 전 유효성분의 전체 중량비로 75%, 특히 50%이하, 일반적으로 40%이하, 더욱 일반적으로 20%이하, 바람직하게는 10%이하, 더 바람직하게는 5%이하, 즉 2%이하의 전해질을 함유하고 있다.
증강제는 "G" 상이나 구상 혹은 소낭형태의 망상조직으로 이루어진 계에 현탁되어 있는데, 이 계는 "G"상과 같은 계면활성제의 연속적인 층으로부터 형성된 양파와 같은 구조나 혹은 회각껍질을 갖고 있을수도 있고, 또한 전해질 용액이나 더욱 가능하기로는 "L1" 미셀용액과 같은 적어도 하나의 주로 수성인 상을 함유할수도 있다. 적어도 하나의 주로 수성인 상은 연속상이다. 올레핀과 파라핀 술론산염을 포함하고 있는 조성물의 경우에서 현미경을 이용하여 소낭형태의 존재를 확인할 수 있다.
[계면활성제]
본 발명의 조성물은 계면활성제를 중량비로 5%이상 함유하는 것이 바람직하다. 또한 계면활성제가 조성물의 중량비로 7-35%, 즉 10-20%정도 함유되어 있는 것이 바람직하다.
예를들어 계면활성제는 실질적으로 적어도 조금은 수용성인 술폰산염이나 모노에스테르화된 술폰산염, 즉 알킬벤젠 술폰산염, 알킬황산염, 알킬에테르황산염, 올레핀술폰산염, 알칸술폰산염, 알킬페닐황산염, 알킬페닐에테르황산염, 알킬에탄올아미드황산염, 아킬에탄올아미드 에테르황산염 혹은 8-22개, 보통 10-20개의 지방족 탄소원자를 갖는 적어도 하나의 알케닐기나 알킬기를 가지고 있는 -술포지방산이나 -술포지방산의 에스테르 등으로 구성되어 있다. 상기에 언급된 알킬기나 알케닐기는 직쇄상 일차 사슬기이나 임의로 이차나 측쇄상 사슬기일 수도 있다. 앞에서 언급한 "에테르"라는 용어는 폴리옥시에틸렌, 폴리옥시프로필렌, 글리세릴 및 혼합된 폴리옥시에틸렌-옥시프로필렌 또는 혼합된 글리세릴-옥시에틸렌이나 글리세릴-옥시프로필렌기, 전형적으로 1-20개의 옥시알킬렌기를 함유하고 있는 것을 나타낸 것이다. 예를들어, 술폰화되었거나 황산화된 계면활성제는 도데실벤젠술폰산나트륨, 헥사데실벤젠술폰산칼륨, 도데실디메틸벤젠술폰산타트륨, 라우릴황산나트륨, 공업용황산나트륨, 올레일황산칼륨, 라우릴 모노에톡시황산암모늄 또는 모노에탄올아민세틸의 10몰이 에톡시화된 황산염 등이 있다.
본 발명에 따른 유용한 다른 음이온 계면활성제에는 지방알킬술포숙신산염, 지방 알킬에테르술포숙신산염, 지방 알킬술포숙시남산염, 지방 알킬에테르술포숙시남산염, 아실사르코신산염, 아실라우린화물, 이세티온산염(isethionate)과 스테아린산염, 팔미트 산염, 레시닌산염, 올레인산염, 리놀레산염과 같은 비누 및 알킬에스테르 카르복시염 등이 포함된다.
또한 음이온성 인산에스테르도 쓰이고 있다.
음 이온성 계면활성제에는 탄소원자수가 8-22개, 바람직하게는 10-20개를 갖고 최소한 한개의 지방족 탄화수소 사슬을 함유하고 있으며, 에테르의 경우에는 한개나 그 이상의 글리세릴 및/또는 1-20개의 에틸렌옥시기 및/또는 프로필렌옥시기를 함유하고 있다.
올레핀술폰산염과 파라핀술폰산염과 같은 음이온성 계면활성제는 디술폰산염이 정상적인 방법의 산업적 제조과정의 부산물로서 형성된 디술폰산염을 함유하고 있는 경우에만 상업적으로 이용가치가 있다. 후자는 하이드로트로프의 방법으로 계면활성제를 안정화 시킬려는 경향이 있다.
그렇지만 올레핀과 파라핀술폰산염은 구형의 구조를 가지고 있고 원심분리하여 본 결과 전체 계면활성제의 소량만이 수성상에 함유되어 있는 안정한 조성물을 쉽게 형성한다. 따라서 이러한 조성물은 이용가치가 있는 새로운 세탁용 세정제로써 본 발명의 특수한 면을 이루고 있다.
바람직한 음이온성 계면활성제는 나트륨염이다.
상업적으로 이용할 수 있는 그외의 다른 염으로는 칼륨염, 마그네슘염, 암모늄염, 모노에탄올아민염, 디에탄올아민염, 트리에탄올아민염, 및 지방족 탄소원자를 7개까지 갖고 알킬아민류 등의 염이 포함된다.
계면활성제는 비이온성 계면활성제를 포함하고 있거나 비이온성 계면활성제로 구성될 수 있다. 비이온성 계면활성제로는 코코닛 모노에탄올아미드와 같은 C10-22의 알칸올아미드의 모노-혹은 디-저급 알칸올아민이 있다.
보통 쓰이고 있는 다른 비인온성 계면활성제로는 에톡시화된 알코올, 에톡시화된 카르복시산, 에톡시화된아민, 에톡시화된 알킬올아미드, 에톡시화된 알킬페놀, 에톡시화된 글리세릴에스테르, 에톡시화된 소르비탄에스테르, 에톡시화된 인산에스테르 및 앞에서 말한 모든 에톡시화된 비이온성인 것들의 프로폭시화되었거나 에톡시화된 후 프로폭시화된 유사체들과 C8-22의 알킬기나 알케닐과 20개 까지의 에틸렌기나 프로필렌옥시기를 가지고 있는 모든 것 또는 지금까지 산화아민 등과 같이 가루나 액체형태의 세정제 조성물에 혼합되었던 또 다른 비 이온성 계면활성제 등이 있다.
후자는 보통 C8-22, 바람직하게는 C10-22의 알킬기나 알케닐기 및 탄소원자가 3개까지 (즉, C1-4, 바람직하게는 C1-2)함유되어 있는 저급알킬기 등을 적어도 하나이상 갖고 있다.
본 발명에 의한 좀더 바람직한 비이온성기는 7-18, 즉 12-15의 HLB를 갖고 있다.
본 발명의 세정제에는 양이온 계면활성제, 특히 전체 유효물질의 극소량을 이루는 양이온성 직물연화제를 포함할 수 있다. 본 발명에 유효한 양이온성 직물연화제에는 C12-22, 특히 C16-20의 2개의 긴 사슬로 이루어진 알킬기나 알케닐기 및 C1-4의 2개의 짧은 사슬로 이루어진 알킬기, 또는 1개의 짧은 사슬과 1개의 벤질기를 갖고 있는 4차 아민류가 포함된다. 또한 양이온성 직물연화제에는 아미다졸린과 2개의 긴 사슬을 가지고 있는 알킬기나 알케닐기를 가지고 있는 4차 아미다졸린류와 아미도아민류 및 2개의 긴 사슬을 이루고 있는 알킬기나 알케닐기를 갖고 있는 4차 아미도아민류 등이 포함된다. 4차 연화제는 보통 음이온염인데, 이들은 포름산염, 아세트산염, 젖산염, 타르타르산염, 염화물, 메토황산염, 에토황산염, 황산염 혹은 질산염등과 같이 물에 대한 용해도를 측정할 수 있다. 직물연화제 성질을 갖고 있는 본 발명의 조성물에는 녹점토(Smectite clay)도 포함될 수 있다.
본 발명에 의한 조성물은 양이온성 직물연화제가 들어있는 전형적인 계면활성제에 포함될 수 있으나 위에서 언급한 다른 세정제내의 유효성분중 최소량의 구성성분으로써 포함될 수도 있는 양쪽성 계면활성제를 함유할 수 있다.
양쪽성 계면활성제는 클로로아세트산이나 프로판솔톤(propane sultone)과 같은 적절한 시약과 긴 사슬의 알킬기나 알케닐기를 갖고 있는 적절한 3차 질소화합물을 반응시켜서 형성된 술포베타인과 인산베타인 및 그외의 베타인류 등을 함유하고 있다.
3차 질소화합물의 예를들면 다음과 같다 :
하나나 두개의 긴 사슬을 가진 알킬기 알케닐기 혹은 벤질기나 다른 치환제가 치환된 짧은 사슬의 알킬기를 함유할 수도 있는 3차아민 ; 하나 혹은 두개의 긴 사슬의 알킬기나 알케닐기를 가진 아미다졸린 및 하나혹은 두개의 긴 사슬의 알킬기나 알케닐기가 있는 아미도아민류가 있다. 세정제 분야에 종사하는 숙련된 사람들은 위에서 설명한 특별한 형태의 계면활성제가 본 발명에 사용하기에 알맞은 통상의 계면활성제중 단지 실예를 든것이라는것을 알수 있을 것이다. 세정액내에서 유용한 기능을 수행할 수 있는 어떠한 계면활성제도 포함될 수 있다.
상업적으로 유용한 계면활성제의 중요한 형태에 대한 상세한 설명은 Schwartz Perry 와 Berch씨가 쓴 "Surface Active Agents & Detergents"에 기술되어 있다.
[증강제]
본 발명에 바람직한 조성물에 있어서, 증강제는 조성물에 현탁된 분리된 고체 결정체들로 존재한다. 결정체의 크기는 전형적으로 60미크론까지, 즉 5-50미크로 정도이다.
본 발명은 증강제로서 트리폴리인산나트륨을 함유하거나 또는 다른 증강제와의 혼합물에 트리폴리인산나트륨을 주된 비율로 함유하고 있는 제제형이 다른 증강제를 함유하고 있는 제제형보다 폭넓은 범위의 건성중량에 대해서 안정성과 유동성을 지니고 있다는 것을 알았다. 그러므로 이러한 제제형이 본 발명에 바람직한 것이다.
그러나 본 발명은 또한 다른 성분 즉 트리폴리인산칼륨, 탄산염, 제올라이트, 니트릴로트리아세트산염, 시트르산염, 메타인산염, 피로인산염, 인산염, DETA 및/또는 폴리카르복시산염 등과 같은 다른 증강제를 함유하고 있는 조성물을 제공할 수도 있지만, 그러나 트리폴리인산염과의 혼합물이 함유되어 있는 것이 바람직하다. 트리폴리인산염과의 혼합물에 미량성분으로써 오르토인산염이나 알칼리 금속의 규산염 함유시킬 수도 있다.
마직막으로 언급할 것은 본 발명에 의한 바람직한 형태로 구성되어 있는 것이 몇가지 가치있는 기능을 수행하기 때문에 바람직하다는 것이다. 이들은 얼룩이 묻었을 경우 지방물 비누화시키기에 바람직한 유리알칼리도를 제공해주며, 이들은 세탁기에서 알루미늄 표면의 부식을 방지해주고 증강제로서의 효과를 갖는다. 또한 이들은 주로 수성인 액체상으로 부터 유효성분들을 임석작용하게 하는 전해질로서 효과가 있으므로 용액내에 함유된 유효성분의 비율을 감소시키고 그리고 조성물의 안정성과 유동성을 향상시킨다. 따라서 본 발명에 의한 조성물은 조성물의 중량비로 약 1-12.3%, 바람직하게는 2-10%, 가장 바람직하게는 3-6.5%, 즉 3.5-5%의 알칼리 금속 규산염, 더 바람직하게는 조성물 전체 중량을 기준으로 SiO2로서 측정된 규산나트륨을 함유할 수 있다. 통상적으로 앞에서 기술한 조성물을 제조하기 위하여 사용한 규산염은 Na2O ; SiO2의 비율이 1 : 1-1 : 2 또는 1 : 1.5-1 : 1.8이다. 그러나 조성물내에 규산염을 제공하기 위하여 Na2O(또는 그외의 염기)와 SiO2를 이 또한 비율로도 혼합한 규산염이나 규산을 사용할 수도 있으며, 탄산나트륨이나 수산화물과 같은 다른 염기류를 첨가하여 부가염기도를 제공할 수도 있다는 것을 알게될 것이다. 세탁기용이 아닌 제제형은 알칼리도의 대체근원으로 공급되는 규산염이 필요하지 않다.
증강제는 보통 조성물의 중량비로 15%정도까지, 바람직하게는 20%정도까지 함유된다. 증강제와 계면활성제의 비율은 1 : 1이상, 바람직하게는 1.2 : 1-5 : 1정도까지 함유되는 것이 좋다.
[전해질]
주로 수성인 액체상에 함유되어 있는 용해된 유기물질과 유효성분들의 농도는 낮은 수준으로 유지시키는것이 좋은데, 이것은 가능한한 주된 수성상에 조금 용해되는 계면활성제를 선택하고, 특별한 최종 용도를 위해 요구되는 더 많이 용해되는 계면활성제의 양을 최소로 유지시켜 줌으로써 이루어질 수 있다. 본 발명에 의한 구체적 실예에 의하여 적어도 한종류의 주된 수성상에 충분한 양의 전해질을 첨가시켜 주므로써, 선택된 계면활성제 시스템과 페이로우드가 안정화될 수 있다는 것을 알았다.
전해질의 효과는 적어도 하나의 주된 수성상내에 있는 유효성분의 용해도를 제한하는 것인데, 이로 인하여 본 발명의 조성물을 안정화시켜주는 고체 또는 액정상의 매트릭스를 제공하는 것이 가능한 계면활성제의 비율을 증가시킨다.
전해질의 또 다른 효과는 계면활성제가 고체가 될 정도로 "G" 상의 전이온도를 증가시켜주는 것이다. 이러한 상의 전이온도를 증가시켜준 결과 중 하나는 계면활성제가 액체나 액정상을 형성하는 것 이상으로 최소온도를 높여준 것이다. 물이 존재할 때 대기 온도에서 보통 액정상이나 수성 미셀 용액인 계면활성제는 전해질의 존재에 의해서 고형 매트릭스와 "G" 상을 형성하도록 압박될 수 있다.
적어도 하나의 주된 수성상에 함유되어 있는 전해질의 양은 약 0.8정도, 바람직하게는 약 1.2정도의 농도(즉, 알칼리 금속, 알칼리 토금속이나 암모늄 양이온의 단위리터당 약 2.0-4.5g정도 첨가된 양)의 비율로 함유되는 것이 바람직하다. 이러한 시스템의 안정화도는 가능한한 통상의 양이온(나트륨 이온의 바람직하다)을 가지고 있는 염에 의하여 조성물에 필요한 음이온을 제공하여 주므로써 휠씬 더 개선시킬 수 있다. 예를들면, 바람직한 증강제로는 트리폴리인산나트륨을 들수 있고, 바람직한 음이온성 계면활성제로는 황산나트륨염이나 술폰화된 음이온성 계면활성제가 있으며, 카르복시메틸셀룰로오스, 규산염 또는 바람직하게 나트륨염으로서 존재하는 탄산염과 같은 알칼리와 같은 재침전방지세가 있다. 수성액체상 내에 함유되어 있는 유효성분의 농도를 최소로 하고 전해질 농도를 증가시키기 위하여 염화나트륨이나 가용성 무기나트륨염을 첨가할 수도 있다. 그러나 바람직한 전해질은 규산나트륨이다. 유효성분이 알칼리 토금속류의 존재에 무관한 올레핀술폰산염이나 비이온성 물질같은 계면활성제를 함유할때 알칼리 토금속류가 정상적으로 존재한다.
또한 덜 바람직하긴 하지만 칼륨, 암모늄, 저급아민류, 알칸올아민류 또는 혼합된 양이온들의 염중에서 선택하여 사용할 수도 있다. 그 농도가 3%이상인 황산나트륨은 저장시에 바람직하지 못한 결정화를 야기시킨다. 작용성분들의 전 중량의 2/3이상이 적어도 하나의 주된 수성액체상에서 분리되어 상을 형성하는 것이 바람직하며 75%이상, 즉 적어도 80%정도가 분리되는 것이 바람직하다. 주된 수성액체상에 함유되어 있는 유효성분의 농도는 일반적으로 10중량%이하이며, 7%가 바람직하고, 중량비로 5%이하, 즉 2%이하 정도되는 것이 더 바람직하다.
본 발명의 가장 효과적인 조성물 대부분은 주된 수성상내에 용해되어 있는 유효성분의 농도가 1%이하 즉 0.5 이하이다. 주된 수성액체상에 용해된 고형물질의 농도는 수성액체 시료를 분리해내므로써, 즉 맑은 수성액체상이 형성되도록 원심분리한 다음 분리된 층을 110℃의 온도에서 증발시켜 항량만이 남도록 하여 측정할 수 있다.
[현탁된 고형물질의 안정화]
고형상의 입자크기를 침강이 일어나는 입자크기 이하로 하였다. 입자크기의 임계한계 최대치는 입자들의 밀도와 연속상의 밀도 및 조성물의 항복점에 따라 변화시킨다.
본 발명에 의한 조성물은 입자성장 억제제(particle growth inhibitor)를 함유하는 것이 바람직하다.
이 입자성장 억제제는 현탁되어 있는 조금 녹는 가용성 고형물질의 결정상의 표면에 부착되어 주된 수성액체상의 포화용액내에 더 이상의 고형물질이 침전되는 것을 방지해주는 작용을 한다. 통상적인 입자성장 억제제에는 술폰화된 방향성 화합물이 포함된다. 예를들면, 계면활성제로 존재하는 도데실벤젠 술폰산 나트륨과 같은 알킬벤젠 술폰산염은 그 자체가 입자성장 억제제이고, 안정화제의 첨가없이도 바람직한 크기 범위내에서 증강제의 입자크기를 충분히 유지할 수 있다. 또한 크실렌 술폰산나트륨이나 톨루엔술폰산나트륨등과 같은 저급알킬 벤젠술폰산염은 하이드로트로프로써 액체세정제에 첨가될 수 있을 뿐만아니라 안정화 작용도 할 수 있다. 그러나 본 발명에 있어서, 저급 알킬벤젠술폰산염을 첨가하는 것은 덜 바람직한 일이다. 술폰화된 나트탈렌류, 특히 메틸나트탈렌술폰산염은 유효한 입자성장 억제제이다. 그러나 이것은 세정제 조성물의 정상적인 성분이 아니므로 가격면에서 바람직하지 못하다.
또 다른 입자성자 억제제로는 얼룩의 재침전을 방지하는 방지제(soil antiredeposition agent)로써 세정제 조성물에 자주 포함되는 나트륨 카르복시메틸 셀룰로오스 등과 같은 수용성인 다당류 유도체를 들 수 있다. 이것은 세정제 조성물내에서 그의 정상적인 기능을 수행하고 현탁액의 안정화를 돕기에는 충분하나 조성물의 유동성을 감소시킬 정도로 주된 수성 액체상의 점도를 현저히 증가시키기에는 불충분한 적은 양으로 본 발명의 조성물내에 존재한다.
본 발명에 의한 조성물에 임의로 포함될 수도 있는 또 다른 입자성자 억제제로는 술폰화된 방향성 염료, 특히 분말제제형에 때때로 포함되는 술폰화된 광학적인 방향성 광택제를 들수 있다. 통상적인 예로는 4, 4'-비스(4-페닐-1,2,3-트리아졸-2-일-2,2'-스틸벤디술폰산염과 4,4'-디페닐비닐렌-2,2'-비페닐디술폰산염 등을 들 수 있다. 술폰화된 계면활성제를 첨가하는 대신에 이러한 입자성장 억제제를 첨가할 수 있다.
또 다른 유효한 입자성자 억제제로는 리그노술폰산염과 알칸술폰산염 계면활성제를 들 수있는데, 이 술폰산 계면활성제 화합물은 또한 조성물들중에 함유되어 있는 계면활성제의 함량의 일부로써 존재할 수도 있다.
또한 집적억제제(agglomeration inhibitor)를 첨가하는 것이 바람직하다. 본 발명에 따라 사용하기 위한 집적억제제로는 나트륨 카르복시메틸 셀룰로오스를 사용할 수 있다. 예로써 나트륨 카르복시메틸 셀룰로오스는 입자성자 억제와 집적억제의 두가지 기능을 모두 수행함에도 불구하고, 조성물이 입자성장 억제제와 화학적으로 구별되는 효과적인 집적억제제를 포함하는 것이 바람직하다.
세정제 조성물에 입자 성장억제제를 첨가한 다음, 집적억제제를 첨가하여 입자성장 억제제가 먼저 고형입자에 부착되어 이들이 커지는 것을 방지한 다음, 집적억제제를 첨가하여 피막된 입자들이 집적되는 것을 방지하는 것이 바람직하다. 덜 바람직하긴 하지만, 사용할수 있는 다른 집적억제제로는 폴리아크릴산염과 그외의 폴리카르복시산염, 폴리비닐피롤리돈, 카르복시메틸녹말 및 리그노술폰산염 등이 있다.
입자성장 억제제와 집적억제제의 농도는 억제제로써 사용한 화합물의 성질, 분산된 고형물질의 성질 및 고형입자들의 비율과 이 화합물이 조성물내에서 부가작용을 하는지의 여부에 따라 크게 변화할 수 있다. 예를들어, 알킬벤젠 술폰산염은 계면활성제의 비율을 고려하여 앞에서 기술한 정도의 비율로 함유되는 것이 바람직하다.
만약 유동성 조성물과 함께 특정의 제제형으로 일치한다면 3 또는 5%에 이르는 상당히 높은 비율이 제외되지 않는다 할지라도, 나트륨 카르복시메틸 셀룰로오스의 바람직한 비율은 조성물의 중량비로 2.5%정도더 바람직하게는 중량비로 0.5-2%정도, 즉 1-2%정도이다.
술폰화된 광학 광택제는 보통 중량비로 0.05-1%정도, 즉 0.1-0.3%정도로 존재할 수 있으며, 덜 바람직하긴 하지만 더 높은 비율, 즉 5%정도까지도 적절한 조성물에 존재할 수 있다.
[알칼리도]
본 발명에 의한 조성물은 0.5%의 건성중량으로 희석시킨 조성물을 함유하고 있는 세정액에서 pH8이상, 즉 9이상 가장 바람직하기로는 10이상이 되도록 선택한 알칼리성 완충액으로 바람직하게 완충시킨 알칼리성인 것이 좋다. 더 높은 알칼리도를 갖는 조성물이 사업적으로 허용가능하다 할지라도, 이들은 0.5%의 건성 중량을 함유하고 있는 묽은 조성물용액 100mls의 pH를 9정도로 감소시키는데 N/10 HCl 0.4-12mls, 바람하게는 3-10mls를 필요로 하는 충분한 양의 유리알칼리도를 가지고 있는 것이 바람직하다. 일반적으로 본 발명의 범위에서 제외되지 않는다할지라도, 낮은 염기도는 상업적 용도에서 덜 바람직하다.
알칼리성 완충제로는 트리폴리인산나트륨을 사용하는 것이 바람직하며, 알칼리도는 적어도 그 일부분이 규산나트륨에 의하여 제공되는 것이 바람직하다. 그외에 덜 바람직한 알칼리성 완충제로는 탄산나트륨을 들수 있다.
[가용화제]
지금까지 액체세정제 조성물은 보통 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 글리콜, 폴리에틸렌글리콜 및 폴리프로필렌글리콜 등과 같은 물과 화합할 수 있는 유기성 하이드록시 용매나 하이드로트로프의 농축물을 상당량 함유하고 있다. 이러한 첨가제들은 그룹 I 의 제제형을 안정화시키기 위하여 흔히 필요하다.
그러나 본 발명의 그룹II 및 III제제형에서 그들은 불안정화시키는 효과를 나타낼 수도 있으며, 흔히 안정성을 유지하기 위하여 부가적인 양의 전해질을 첨가할 필요가 있다. 게다가 이들은 가격이 비싸며 작용성분이 아니다. 그러나 어떤 환경에서 이들은 유동도를 증가시킬 수도 있다.
그러므로 본 발명에 의한 전체 조성물에서 이들을 완전히 배제하지 않고 적절한 유동성이 나타나도록 하는데 필요한 최소량만이 존재하도록 하는 것이 좋다. 만일 필요하지 않다면 이들을 첨가하지 않는 것이 좋다.
[페이로우드]
적절한 페이로우드의 선택은 바람직한 안정도와 유동로를 얻기 위하여 일반적으로 중요하다. 최적의 페이로우드는 제제형의 형태에 따라 상당히 변화한다. 몇몇 형태의 제제형은 30%이하의 페이로우드, 때로는 25%이하로 첨가하며 비침강 형태의 조성물을 수득할 수 있다. 할지라도, 일반적으로 페이로우드를 중량비로 35%이하로 첨가할 경우, 조성물이 침강하지 않을 것이라는 것을 확신하지 못했다. 특히 25%이하의 페이로우드, 즉 24%의 농축물에서 비누기재로된 제제형을 얻었다.
페이로우드를 20%정도로 낮춰도 이와 같은 제제형이 제조될 가능성이 없는 것은 아니다. 낮은 페이로우드에서 안정한 조성물을 형성하는 선행기술을 참고로 해보면, 특정의 안정화제를 사용한 특별한 제제형으로 제한되었거나 또는 정상적인 상업적 기준에 만족되는 충분히 안정한 현탁액을 제공하지 못하였다.
본 발명에 의하여 주어진 제제형에서의 페이로우드의 범위는 조성물이 안정화되고 유동화되도록 하는 범위내에서 규정될 수 있다. 일반적으로 이러한 범위이하에서는 침강이 일어나며 이 범위이상에서는 점도가 너무 많이 나타난다. 주어진 제제형에 대하여 수락할 수 있는 페이로우드의 범위는 조성물이 혼란된 상태로 유지되는데 필요한 최소량의 물을 사용하여 현탁액을 제조한 후, 여러개의 시료를 점진적으로 더 묽게 희석한 다음 적절한 기간동안에 각 시료에서 나타나는 침강의 정도를 관찰해 봄으로써 측정할 수 있다.
몇몇 제제형에서 수락될 수 있는 페이로우드의 범위는 다른 조성물의 중량에 대하여 30 또는 35%-60 또는 70%까지 확장될 수 있으며, 40-45%(중량비로) 정도로 좁혀질 수도 있다.
만일 앞에서 기술한 방법으로 안정되고 유동성 있는 범위를 측정할 수 없다면, 규산나트륨 용액이나 그외의 전해질을 첨가시켜서 제제형을 변형시킬 수 있다.
그룹III의 제제형에서는 보통 페이로우드가 증가될수록 항복점도 증가되는 것으로 나타났다. 이러한 그룹III의 제제형에 있어서, 최소의 안정한 페이로우드는 일반적으로 약 10-12dyne/cm2의 항복점과 일치한다.
[제법]
각 성분들을 모두 함께 교반시킴으로써 본 발명에 의한 조성물을 쉽게 제조할 수 있다. 그러나 본 발명에 의한 몇몇 종류의 제제형은 조성물을 더 오래 또는 더 세게 교반시키지 않고서는 완전히 안정화 되지 않는다. 몇몇 극단적인 경우에는 생성물내에 함유되어 있는 고형물질을 액체상의 존재하에 분쇄시켜줄 필요가 있다. 이러한 경우에 클로이드 분쇄기(colloid mill)를 사용하긴 하지만 일반적으로 이것이 필요한 것은 아니다. 어떤 경우에는 높은 시어속도(sheer rate)하에서 혼합하여야 점도가 높은 생성물이 제조된다.
성분들을 혼합하는 순서와 조건들은 본 발명에 따라 안정된 혼합물을 제조하는데에 가끔 중요한 역활을한다. 건성중량이 45% 정도가 되도록 물, 도데실벤젠 술폰산나트륨, 코코닛 모노에탄올아미드, 트리폴리인산나트륨, 규산나트륨, 나트륨 카르복시메틸 셀룰로오스 및 광학 광택제를 앞에서 기술한 순서로 혼합하였을때는 안정화되지 않았으나 작용성분들을 혼합한 후 마지막 단계에 코코닛 모노에탄올아미드와 트리폴리인산나트륨을 첨가하여 혼합하였을 때에는 안정화된 조성물이 형성된다.
안정된 혼합물을 제공할 수 있는 제제형으로 부터 안정한 혼합물을 제조하기 위한 일반적이면서 적절한 제조방법은 농축된(즉 30-60%, 바람직하기로는 45-50%)규산염 수용액이나 제제형에 필요한 비-계면활성 전해질(non-surfactant electrolyte)의 농축된 용액과 함께 농축된 형태로 유효성분이나 이들의 수화물을 혼합하는 것이다.
위와 같이 혼합한 후에 재침전방지제, 광학광택제 및 기포제를 함유하고 있는 그외의 성분들을 첨가한 다음에, 초기 전해질 용액을 첨가할 필요가 없을때에는 마지막으로 증강제를 첨가할 수 있다. 혼합하는 동안에 조성물이 유동체로 균일하게 유지되도록 충분한 양의 물을 첨가한다. 모든 작용성분들이 존재할 경우에는 요구되는 페이로우드를 제공하도록 혼합물을 희석시킨다.
보통 혼합은 적절한 분산이 되도록 대기온도에서 수행하는데, 어떤 성분들, 즉 코코닛 모노에탄올아미드와 같은 비-이온성 계면활성제는 적절한 분산을 위하여 40℃ 정도의 따뜻한 온도를 필요로 한다. 이 정도의 따뜻함은 일반적으로 트리폴리인산나트륨의 수화열에 의하여 얻어질 수 있다. 충분히 따뜻해지도록 하는 것은 높은 온도에서 충분히 높은 비율로 함유되어 있는 무수물형태의 트리폴리인산 염을 첨가함으로써 상 I 이라고 불리우는 변형을 야기시킨다.
앞에서 기술한 방법은 본 발명에 의한 대부분의 조성물을 만족스럽게 사용할 수 있는 여러가지 방법중에서 단지 한가지 방법만을 기술한 것이다. 몇몇가지 제제형들은 다른것 보다도 혼합시의 온도와 혼합하는 순서에 매우 민감하다.
[제제 형태]
본 발명에 의한 제제형은 보통 다음 형태중의 한가지 형태에 속한다 ; (A) 유효성분이 비-이온성 계면활성제를 소량 함유할 수도 있으며 주로 황산화되었거나 술폰화된 음이온성 계면활성제로 바람직하게 이루어진 비누가 아닌 음이온성 형태 ; (B) 비누를 기제로 하는 세정제로서 여기에서 임의의 비이온성 또는 황산화되었거나 술폰화된 음이온성 계면활성제와 함께 상당부분이 비누인, 더 바람직하게는 대부분이 비누인 유효성분으로 이루어져있다 ; (C) 비-이온성 계면활성제가 유효성분의 주된 비율을 이루며 음이온성 계면활성제, 비누, 양이온성 직물연화제나 양쪽성 계면활성제(산성과 알칼리성을 동시에 지니고 있는 계면활성제)들을 소량 함유할 수도 있는 비-이온성 형태.
위와 같이 기술한 형태들이 앞에서와 같이 분리하여 기술하지 않은 다른 형태들도 함유하고 있는 본 발명에 의한 제제형의 목록을 완전히 기술한 것은 아니다.
본 발명에 의한 제제형의 다른 형태를 더 상세히 생각해 보면, "A"형태에서도 발포성이 큰 황산염 형태나 술폰산염 형태의 제제형과 발포성이 낮은 "A"형태의 제제형으로 구별할 수 있다. 발포성이 큰 "A"형태의 제제형은 C10-14의 직쇄상이나 측쇄상의 알킬벤젠술폰산나트륨 자체나 또는 C10-18의 알킬황산염이나 알킬 C10-20몰의 에테르 황산염과의 혼합물로 제조할 수 있다. 소량(조성물의 중량에 1% 정도 해당됨)의 비누를 첨가시켜 직물이 보조세정(aidrinsing)되도록 할 수 있다. C12-18아실(즉, 코코넛)모노에탄올아미드나 디에탄올아미드 또는 이들의 에톡시화물과 같은 비이온성이면서 발포성인 부우스터(booster)와 안정화제, 에톡시화된 알킬페놀, 지방알코올이나 이들의 에톡시화물들을 조성물중 건성중량의 약 6% 정도까지의 비율을 차지하는 발포성 부우스터나 안정화제로 사용할 수 있다.
앞에서 기술한 제제형에 함유되어 있는 알킬벤젠술폰산나트륨을 지방알킬크실렌(fatty alkyl xylene)이나 톨루엔술폰산염을 함유하고 있는 기타의 술폰화된 계면활성제, 즉 술폰숙신산염과 술포숙시남산염, 알킬페닐에테르황산염, 지방 아실모노에탄올아미드 에테르황산염 또는 이들의 혼합물이 함유되어 있는 알킬에테르황산염(바람직하다)이나 알킬황산염, 파라핀 술폰산염과 올레핀 술폰산염, 술포카르복시산염 및 이들의 에스테르류와 아미드류등으로 전반적으로 혹은 부분적으로 대치시킬 수 있다.
그러므로 특별한 실시형에 따라 본 발명은 물 ; 라멜라분리 상으로써 적어도 부분적으로 존재하는, 조성물중 건성중량의 15-60% 정도를 차지하는 계면활성제 ; 현탁된 고형물질로써 조성물중에 적어도 부분적으로 존재하는, 건성 중량의 20-80% 정도를 차지하는 증강제등으로 이루어져 있는 비 침강성이고 유동성인 세정제 조성물을 제공하는데, 이 조성물중에 함유되어 있는 계면활성제는 조성물 건성중량의 20% 정도까지차지하는 비이온성 발포제나, 발포안정화제 및 조성물 건성중량의 6% 정도까지 차지하는 비누등이 적은 비율로 임의로 함유되어 있는 황산화되었거나 술폰화된 음이온성 계면활성제로 이루어져 있다.
황산화되었거나 술폰화된 음이온성 계면활성제는 알킬벤젠술폰산염으로 이루어져있는 것이 바람직하며, 더 바람직하기로는 알킬벤젠술폰산나트륨, 즉 C10-14알킬벤젠술폰산염으로 이루어진 것이 좋다. 발포성 부우스터가 존재하지 않을 경우, 알킬벤젠술폰산염의 비율이 조성물의 건성중량중 20-60%, 즉 30-35% 정도되는 것이 바람직하다. 또다른 음이온성 계면활성제는 알킬벤젠술폰산염과 알킬황산염, 알킬에테르황산염 또는 알킬페닐에테르 황산염을 중량비로 1 : 5-5 : 1, 보통 1 : 2-2 : 1 바람직하게는 1 : 1.5-1.5 : 1, 즉 1 : 1 정도로 혼합한 혼합물로 이루어질 수도 있다. 후자의 경우에 있어서 발포성 부우스터가 없을 경우, 총음이온성 계면활성제는 조성물 건성중량의 15-50%, 즉 20-40% 정도를 차지하는 것이 바람직하다.
알킬벤젠술폰산염과 혼합하기 위하여 사용되는 알킬황산염이나 알킬에테르 황산염은 보통 황산염 1분자마다 평균 0-5개, 즉 1-2개의 에틸렌옥시기를 가지고 있다. 또 다른 "A"형태의 제제형에 있어서, 음이온성 계면활성제는 실질적으로 알킬황산염이나 알킬에테르황산염으로 이루어져 있다. 발포성 부우스터가 존재하지 않을 경우에 유효성분의 총 농도는 조성물 건성중량의 15-50%정도에 해당되는 것이 좋다. 유효성분들은 보통 황산화된 계면활성제 1분자마다 평균 0-5개, 즉 0.5-3개의 에틸렌옥시기를 함유하고 있다. 지방알킬 사슬은 C10-20개 정도가 바람직하며 사슬의 길이가 길면 길수록 에틸렌-옥시함량이 많은 것이 좋다.
앞에서 기술한 형태는 음이온성 활성성분의 일부나 전체를 대치시키므로써 변화될 수 있으며, 황산화되었거나 술폰화된 음이온성 계면활성제는 앞에서 기술한 바와 같이 분류된다. 직물의 헹굼을 도와주기 위하여 앞에서 기술한 세정제 제제형에 비누를 첨가할 수도 있다. 이러한 목적으로 사용되는 비누는 조성물의 건성 중량비로 0-6%, 바람직하게는 0.1-4%, 즉 0.5-2%정도의 농도로 함유되는 것이 좋다. 비누는 거품이 제거되는 것을 방지하기 위하여 황산화되고 술폰화된 전체 계면활성제의 25%이하, 보통 10%이하가 되는 양을 사용하는 것이 좋다.
발포성 부우스터와 안정화제는 앞에서 기술한 형태의 발포성이 큰 음이온성 세정제중의 어떠한 형태와도 화합할 수 있다. 발포성 부우스터 또는 안정화제는 보통 코코닛 모노에탄올 아미드나 디에탄올아미드 또는 이들의 에톡시화물, 알킬 페놀 에톡시화물, 지방알코올이나 이들의 에톡시화물 또는 지방산에톡시화물들과 같은 비이온성 계면황성제인 C10-18알킬이다. 발포성 부우스터나 안정화제는 조성물중 건성중량의 20%정도까지, 즉 0.1-6%, 바람직하게는 0.5-4%정도까지 첨가할 수 있으며, 발포성 부우스터나 안정화제를 첨가하므로써 발포성이 큰 생성물에 함유되어 있는 유효성분의 전체농도를 감소시킬수 있다. 발포성 부우스터나 안정화제와 알킬 벤젠술폰산염으로이루어진 조성물은 조성물 중량비로 15-40%, 바람직하게는 20-36%, 즉 4%정도의 비이온성 계면활성제와 함께 25%의 알킬벤젠 황산염을 함유할 수 있으며, 낮은 비율의 음이온성 계면활성제와 높은 비율의 비-이온성 계면활성제 및 이와 반대되는 비율로 계면활성제들을 함유한 수도 있다. 그외의 앞에서 기술한 바와 같이 기타의 황산화된었거나 술폰화된 음이온성 계면활성제의 제제형은 발포성 부우스터와 안정화제를 함유하므로써 유효 성분의 농도를 유사하게 감소시킬 수 있다.
증강제는 앞에서 기술한 또 다른 증강제가 혼합한 증강제로써 대신 사용될 수 있다할지라도, 임의로 그러나 바람직하게 미량의 가용성 규산염과 함께 사용한 트리폴리인산 나트륨이 바람직하다. "A"형태의 제제형내에 함유되어 있는 증강제의 비율은 조성물의 DM중량의 적어도 30%정도, 바람직하게는 35-85%, 즉 40-80%정도 된다. 건성중량의 50-70%정도를 차지하는 증강제의 비율이 특히 바람직하다.
증강제와 유효성분과의 비율은 1 : 1이상, 바람직하게는 1.2 : 1-4 : 1, 즉 1.5 : 1-3 : 1정도 되는 것이 좋다.
발포성이 적은 "A"형태의 제제형은 일반적으로 발포성이 큰 형태에 함유되어 있는 것보다 더 적은 비율로 함유되어 있는 황산화되었거나 술폰산된 음이온성 계면활성제와 많지만 아직도 소량인 비누의 존재와 비이온성실리콘 또는 발포억제제인 인산 에스테르의 첨가에 의존한다.
그러므로 본 발명은 두번째 구체적인 실시형에 따라서, 전해질용액과 현탁된 증강제입자를 함유하고 있으며 주로 수성상으로 구성된 비-침강성이면서 유동성인 수성 기제의 세정제조성물을 제공하는데, 이 조성물은 건성중량을 기준으로 15-50%의 유효 성분과 적어도 30%의 증강제(증강제와 유효성분의 비율은 1 : 1이상이다) 및 통상의 미량성분들로 구성되는데, 여기에서 계면활성제는 조성물의 건성중량중 15-50%를 차지하는 황산화되었거나 술폰화된 비-이온성 계면활성제 및 유효한 양의 적어도 하나의 거품억제제로 구성된다.
거품 억제제는 황산화되었거나 술폰화된 음이온성 계면활성제 중량의 20-60%정도되는 비누, 조성물 건성중량의 10%정도되는 C16-20알킬 비이온성 거품억제제, 조성물 건성중량의 10%정도되는 C16-20알킬 인산에스테르 및 실리콘 거품억제제중에서 선택하는 것이 바람직하다.
거품억제제로써의 비누의 작용은 황산화되었거나 술폰화된 음이온성 계면화성제에 대한 비누의 비율에 따라 좌우된다. 10%또는 그 이하의 비율은 거품억제제로써는 유효하지 못하지만 발포성이 큰 세정제조성물에서 헹굼작용을 도와주는데에는 유용하다. 비누가 거품억제제로써 작용하는데 필요한 최소비율은 황산화되었거나 술폰화된 계면활성제의 약 20%정도이다. "A"형태의 세정제에서 황산화되었거나 술폰화된 계면활성제에 대한 비누의 비율이 중량비로 60%이상이라면 거품억제제로써의 작용은 감소된다. 그러므로 황산화되었거나 술폰화된 계면활성제의 중량에 대해 비누의 비율이 25-50% 즉 30-45%정도 되는 것이 좋다.
발포성이 적은 "A"형태의 계면활성제에는 비누대신에 비이온성 거품억제제를 함유할 수도 있는데, 이러한 것의 예를 들면, C16-20아실 모노에탄올아미드(즉 레이프 모노 에탄올아미드 : rape monoethanolamide), C16-22알킬 페놀에톡시화물, C16-22알코올 에톡시화물 또는 C16-22지방산 에톡시화물등이 있다.
또한 이 조성물에는 알칼리금속의 모노 혹은 디 C16-22알킬 인산에스테르가 함유될 수도 있다. 비이온성이나 인산에스테르인 거품억제제는 건성중량을 기준으로 10%정도까지, 바람직하게는 2-8%정도, 즉 3-4%정도 제제형내에 존재한다.
또한 거품억제제나 거품억제제의 일부로써 실리콘 거품억제제를 사용할 수도 있다. 이 실리콘 거품억제제가 제제형내에 함유될 수 있는 유효한 양은 앞에서 기술한 다른형태의 거품억제제를 사용하는 경우보다 일반적으로 적다. 보통 제제형 건성중량의 2%이하, 바람직하게는 0.1%이하, 보통 0.01-0.05%정도, 즉 0.02%정도되는 양이다.
"A"형태의 제제형에 통상의 미량성분을 함유시키는 것이 좋으며, 점토와 같은 직물연화제를 포함할 수도 있는데, 그러나 이와 같은 양이온성 직물연화제는 음이온 기제로된 제제형에는 효과적이지 못하다. 그러나 때때로 특별한 제제형으로된 시스템에 포함시킬 수도 있다.
본 발명에 의한 "B"형태의 제제형은 주된 유효성분으로써 비누를 함유하고 있다. 여기에 부가적으로 비이온성이거나 음이온성인 계면활성제를 소량 함유시킬 수도 있다.
"A"형태의 제제형중에 함유되어 있는 건성중량의 백분율은 보통 "A"형태의 건성중량보다 적다. 즉, 25-60%, 바람직하게는 29-45%정도된다. 유효성분의 전체비율은 보통 조성물 건성중량의 10-60%, 바람직하게는 15-40%, 즉 20-30%정도되며 증강제의 비율은 보통 건성중량의 30-80%정도가 된다. 일반적으로 제제형에 충분한 양의 수용성 무기전해질, 특히 규산나트륨을 첨가시키므로써 "B"형태의 제제형의 이동도를 향상시킬 수 있다.
발포성이 큰 비누제제형은 보통 "A"형태의 제제형과 관련하여 설명한 바와 같은 비이온성인 발포성 부우스터나 안정화제 또는 알킬에테르황산염이나 알킬 에테르 술폰숙신산염 등과 같은 음이온성인 황산염 부우스터를 소량 함유할 수 있는 비누로 실질적으로 구성된 유효성분을 함유할 수도 있다. 발포성이 적은 "B"형태의 제제형에는 저농도의 비누와 함께 황산화되었거나 술폰화된 음이온 계면활성제, 비이온성 인산 에스테르의 거품억제제 또는 실리콘 거품억제제등이 소량 함유될 수 있다.
발포성이 적은 형태의 제제형에 있어서 황산화되었거나 술폰화된 음이온성 계면활성제와 비누사이의 관계는 "A"형태의 발포성이 낮은 제제형에 함유되어 있는 관계와 상반된다. "B"형태의 제제형에 있어서, 황산화되었거나 술폰화된 음이온성 계면활성제는 비누중량의 약 20-60%정도의 비율로 존재할때 거품 억제제로서 작용한다.
비이온성 인산 에스테르와 실리콘 거품억제제는 사실상 "A"형태의 세정제와 관련하여 기술한 바와 같다.
"B"형태의 세정제에는 통상의 미량성분이 함유될 수도 있다. A형태의 제제형의 경우에서와 같이, 양이온성 직물 연화제는 보통 포함되지 않으나, 기타직물 연화제는 포함될 수도 있다.
"C"형태의 비이온성 기제로된 세정제는 특히 본 발명의 중요한 부분을 차지한다. 일반적인 세틱시에 인조섬유의 비율이 증가하기 때문에 세탁용 세정제에 비-이온성 계면활성제를 사용하는 경향이 있다. 비이온성 세정제는 인조섬유의 세탁에 특히 적합하다. 그러나 상업적으로 혀용될 수 없기 때문에 비-이온성 액체세정제는 아직까지 시판되지 않고 있다.
분말 세정제 분야에서도 비이온성 계면활성제의 선택 및 수준을 제한하고 있다. 본 명세서의 앞부분에서 기술한 본 발명에 의한 세정제 제제형의 대부분은 분말 제제형의 형태에서 나타나는 세척능력과 동일한 세척능력을 갖고 있는 안정하고 유동성인 액체 세정제 조성물을 제공하도록 고안되었으며, 상기 액체조성물은 용이하게 분말로 제형화할 수 있다. 그러나 지금까지는 잠재적으로 요망되는 비이온성기제로된 세정제의 특정형태, 심지어 분말로서도 만족스럽게 제형화할 수 없었다. 그 이유는 필요한 비이온 계면활성제를 상당히 높은 비율로 함유하고 있는 "고형상" 조성물은 때때로 자유로이 유동하지 않고 포장 및 저장시에 문제점을야기시킬 수 있는 점착성 분말을 형성하기 때문이다. 그러므로 이와 같은 계면활성제는 세정제 분말의 최적비율 이하로, 또는 낮은 페이로우드로 또는 묽은 상태나 액상 제제형으로 제한하여야만 하였다. "
따라서, 본 발명은 바람직한 특수한 실시형에 따라 적어도 하나의 주된 액체 수성상, 계면활성제와 증강제를 함유하고 있는 적어도 하나의 다른 상으로 구성된 비침강성이면서 유동성인 수성 기제로된 액체 세정제 조성물을 제공하여주는데, 이 조성물은 건조 중량을 기준하여 10-50%의 유효성분 및 30-80%의 증강제로 구성되며, 이 경우 유효성분은 적어도 중량을 기준하여 대부분이 10-18의 HLB를 갖는 비이온성 계면활성제로 구성되어 있다. 계면활성제는 분리가능한 수화된 고체 결정상이나 액체 결정상으로 존재하는 것이 바람직하다.
본 명세서의 앞부분에서 기술한 비이온성 계면활성제나 그것의 혼합물들은 본 발명의 구체적인 설명에 따라 사용될 수 있다. 축쇄상 또는 불포화된 탄화수소기가 배제되지 않는다 할지라도, 계면활성제는 C12-18알킬기(보통 직쇄상)로 구성되는 것이 바람직하다. 비이온성 계면활성제는 12-15의 평균 HLB를 갖는 것이 바람직하다.
C형태의 제제형에 함유되어 있는 바람직한 비이온성 계면활성제는 지방 알코올 에톡시화물이다. 발포성이 큰 C형태의 제제형에 있어서, 8-20개의 에틸렌옥시기를 갖고 있는 C12-16알킬음이온, 6-12개의 지방족탄소 및 8-20개의 에틸렌옥시기를 갖는 알킬페놀에톡시화 물과 함께 음이온 계면활성제, 바람직하기로는 황산화되었거나 술폰화된 음이온 계면활성제, 예를 들면 알킬벤젠술폰산염, 알킬황산염, 알킬에테르황산염, 파라핀술폰산염, 올레핀술폰산염 또는 앞에서 상술한 그밖의 황산화되었거나 술폰화된 계면활성제를 소량 즉, 조성물의 건성중량비로 0-20%정도 함유하나 상당한 양의 거품억제제는 함유되어 있지 않는 것이 바람직하다. 그러나 이 제제형에 있어서, A형태의 제제형에 대하여 상술한 바와 같은 비율로 비이온성 거품 부우스터나 C10-18아실모노에탄올아미드와 같은 안정화제가 함유될 수도 있다. 비이온성 유효성분 모두는 12-15HLB를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 발포성이 적은 비이온성 조성물이 특히 바람직하다. 이들 조성물은 12-15의 바람직한 HLB를 갖고 있으며, 지방 알코올 에톡시화물, 지방산 에톡시화물 또는 아킬페놀 에톡시화물등과 같은 C12-18알킬 5-20몰 에틸렌옥시 비이온성 계면활성제를 10-40%(조성물의 건성중량 기준)정도로 함유하고 있는 것이 바람직하다.
이들 조성물은 "A"형태의 세정제와 관련하여 앞에서 기술한 바와 같은 황산화되었거나 술폰화된 음이온성 계면활성제를 조성물의 중량비로 10%정도까지 함유할 수 있으며, 또한 이들 조성물은 발포성이 낮은 "A"형태의 세정제에 대하여 앞에서 기술한 바와 같이 모노-, 디- 또는 트리알킬 인산에스테르 또는 실리콘 거품억제등과 같은 거품억제제를 함유한다.
"C"형태의 제제형에 통상의 미량 성분을 함유시킬 수도 있다.
특히, 본 발명에 의한 비이온성 기제로된 세정제는 양이온성 직물 연화제와 혼합할 수도 있다. 양이온성 직물 연화제를 비이온성 계면활성제를 기준하여 1 : 1.5 내지 1 : 4, 바람직하기로는 1 : 2 내지 1 : 3의 중량비로 "C"형태의 제제형에 첨가할 수도 있다. 양이온성 직물 연화제는 두개의 긴 사슬 알킬기 또는 알케닐기, 보통 두개의 C16-20알킬기 또는 알케닐기, 바람직하기로는 두개의 탈로우일기(tallowyl group)를 갖는 양이온성 계면활성제이다. 예를 들면, 디 C12-20알킬디(저급, 즉 C1-3, 알킬)암모늄염,즉 디 탈로우일디메틸 암모늄염화물, 디(C16-20알킬)벤즈알코늄염, 즉 디탈로우일 메틸벤질암모늄 염화물, 디 C16-20알킬아미도이미다졸린 및 디 C16-20아실아미도아민 또는 4차 아미노아민, 즉 비스(탈로우아미도에틸)암모늄염이 있다.
양이온성 직물 연화제를 함유하고 있는 제제형에 황산화되었거나 술폰화된 음이온성 계면활성제 또는 비누를 함유시키지 않는 것이 바람직하다. 그러나 이 제제형은 조성물의 중량을 기준으로 3%정도까지, 바람직하기로는 2%정도까지의 음이온성 인산 에스테르 계면활성제를 함유할 수 있다. 상기 제제형은 부가적으로 또는 선택적으로 베타인 및 술폰베타인등과 같은 양족성 계면활성제를 중량비로 3%정도, 바람직하기로는 1-2%정도의 소량으로 함유할 수 있으며, 또한 스멕타성 점토 및 통상의 미량성분을 함유할 수 있다.
[미량 성분]
본 발명에 의한 조성물은 통상의 미량 성분들을 함유할 수 있다. 그 중 중요한 것은 재침착방지제, 광학광택제 및 표백제등이다.
가장 보편적으로 사용되는 재침착방지제는 카르복시메틸 셀룰로오스나트륨(SCMC)이며, 이것은 본 발명의 조성물에 통상적인 양, 0.1%이상이면서 5%이하, 즉 0.2-4%, 특히 0.5-2%, 바람직하기로는 0.7-1.5%정도의 양으로 존재하는 것이 좋다.
일반적으로 SCMC는 약 1%정도의 농도에서 효과적이며, 다량의 SCMC가 액체 조성물의 점성을 상당히 증가시켜 주기때문에 통상의 유효농도를 많이 초과하지 않는 것이 바람직하다. 상술한 높은 범위, 예컨대 4-5%정도의 SCMC에서, 대부분의 제제형은 높은 페이로우드에서 유동성 형태로 얻어질 수 없다.
재침착방지제나 얼룩 제거제로는 메틸 셀룰로오스, 폴리비닐 피롤리돈, 카르복시메틸 녹말 및 이와 유사한 폴리 전해질등이 있으며, 이들 모두는 카르복시메틸 셀룰로오스의 다른 수용성 염과 마찬가지로 SCMC대신에 사용될 수도 있다.
광학광택제(OBA'S)는 선택적이지만 본 발명에 의한 조성물의 바람직한 성분이다. 몇몇 선행기술의 제제형과는 달리, 본 발명의 조성물은 안정성에 대하여 OBA에 의존하지 않는다. 그러므로 편리하고 비용이 실질적인 OBA를 선택할 것인가, 또는 이들을 아주 생략할 것인가의 선택은 자유이다. 액체 세정제에서 OBA로서 사용하도록 지금까지 추천된 형광염료가 분말세정제에서 사용하기에 적합한 많은 염료들과 마찬가지로 사용될 수 있음을 알았다. OBA는 통상적인 양으로 존재할 수 있다. 그러나 몇몇의 액체 세정제 (즉, C형태의 제제형)에 있어서 OBA는 분말세정제에서 보다 약간 덜 효과적인 경향이 있음을 알았다.
따라서 분말제제형에 비하여 약간 높은 농도로 이들을 첨가하는 것이 바람직하다. OBA전형적인 농도는 0.05-0.5%정도, 즉 0.075-0.3%, 특히 0.1-0.2%정도의 농도면 충분하다. 저농도도 사용될 수 있으나 효과적이 아니면, 한편 고농도도 사용될 수 있으나 가격면에서 효과적이 아닐뿐 만 아니라 어떤 경우에는 양립성의 문제가 야기될 수도 있다.
본 발명에서 사용될 수 있는 OBA의 대표적인 예는 다음과 같다. 즉 에톡시화된 1,2-(벤즈아미다졸릴)에틸렌 ; 2-스티틸나프트[1,2디-]옥사졸 1,2-비스(5'-메틸-2벤즈옥사졸릴)에틸렌 ; 이나트륨-4,4'-비스(6-메틸에탄올아민-3-아닐리노-1,3,5-트리아진-2"-일)-2,2'-스틸벤술폰산염 ; N-(2-히드록시에틸-4,4'비스(벤즈이미다졸린)스틸벤 ; 테트라나트륨 4,4'-비스[4"-비스(2"-히드록시에틸)-아미노-6"(3"-술포페닐)아미노-1",3",5"-트리아진-2"-일아미노]-2,2'-스틸벤디술폰산염 ; 아나트륨-4-(6"-술포나프로[1',2'-디]트리아졸-2-일)-2-스틸벤술폰산염 ; 이나트륨 4,4'-비스[4"-(2"-히드록시에톡시)-6"-아미노-1",3",5"-트리아진-2"-일아미노]-2,2'-스틸벤디술폰산염 ; 4-메틸-7-디메틸 아미노쿠마린 ; 및 알콕시화된 4,4'-비스(벤즈이마다졸린)스틸벤.
표백제는 화학적 안정성과 양립성을 조건으로 하여 본 발명에 의한 액체 세정제 조성물에 선택적으로 혼합될 수 있다. 포봉된(encapsulated) 표백제는 현탁된 고형물질의 일부로 형성될 수 있다.
본 발명의 조성물에서의 과산화표백제의 작용은 테트라아세틸 에틸렌디아민 같은 표백활성제를 유효량으로 첨가시키므로서 향상될 수 있다.
아연이나 술폰화된 프탈로시아닌 알루미늄 같은 광할성 표백제를 첨가시킬 수도 있다.
향료 및 염색제는 보통 1 또는 2%까지의 양으로 세탁용 세정제에 첨가되며, 이와 유사하게 본 발명의 조성물에 첨가시킬 수도 있다. 정상적인 주의를 가지고 제제형과 양립성이 있는 첨가제를 선택하여 사용한다면, 이들 첨가제는 본 발명의 효과에 영향을 미치지 않는다.
효소안정화제와 매개체(carrier)등과 함께 단백질 분해효소 및 전분분해 효소를 통상적인 양으로 첨가할수도 있다. 포봉된 효소들을 현탁할 수도 있다.
기타 미량성분에는 포름알데히드와 같은 살균제, 비닐라텍스 유제 같은 유백제 및 벤조트리아졸과 같은 향부식제등이 포함된다.
일반적으로 본 발명에 의한 조성물은 세탁용에 적합하며, 본 발명은 전술한 본 발명의 조성물을 함유하고 있는 세정액내에서 의류를 교반시키므로서 외류를 세척하는 방법을 제공하여 준다. 발포성이 적은 전술한 조성물은 특히 자동세탁기에서 유용하다. 또한 본 조성물은 접시의 세척, 또는 경질표면의 세척에 사용될수 있으며, 발포성이 적은 생성물은 특히 접시 세척기에 사용하기에 적합하다. 이들 용도는 본 발명의 또 다른 특징으로 구성한다.
일반적으로, 본 발명에 의한 조성물은 끓은 물에서 의류를 세척하거나, 또는 50-80℃, 특히 55-68℃와 같은 중간온도나 20-50℃ 특히 30-40℃와 같은 냉각온도에서 세정하는데 사용될 수 있다. 전형적으로 본 조성물은 세척수를 기준한 건성중량이 0.05-3%, 바람직하기로는 0.1-2%, 더 바람직하기로는 0.3-1%(즉, 0.4-0.8%)정도의 농도가 되도록 세척수에 첨가할 수 있다.
본 발명을 다음 실시예에서 보다 상세히 설명할 것이다. 실시예 중에 기술한 모든 수치는 특별한 언급이 없는 한 전제 조성물의 중량을 기준한 중량%로 나타낸 것이다.
[각종 공급원료의 조성]
1. C10-14선형 알킬벤젠술폰산나트륨
모든 제제형에서 사용된 알킬벤젠술포산염은 고분자 파라-술폰화된 "도반(dobane)"JN물질의 나트륨염이다(도반은 등록상표임).
조성은 다음과 같다.
C10C11C12C13C14C15
13.0 27.0 27.0 19.0 11.0 1.0
이 조성은 단지 알킬사슬 길이에 관한 것이다.
2. 코코넛 모노에탄올아미드
이것은 RCO(NHCH2CH2OH)로 이루어져 있다.
상기 식중 R은 다음과 같다.
C50.5% C158.5%
C76.5% 스페아린 C172.0%
C96.0% 올 레 인 C176.0%
C1149.5% 레놀레인 C171.5%
3. 알파 올레핀술폰산나트륨(Sodium alpa olefin sulphonate)
이 물질은 대략 다음과 같은 조성을 가진 술폰화된 C16/C18올레핀의 나트륨염이다.
55.0% C16말단 올레핀
45.0% C18말단 올레핀
4. C12-C18알코올+8몰의 에틸렌산화물
이 물질은 다음과 같은 조성을 갖는 알코올과 평균 8몰의 에틸렌산화물 축합물이다.
C103.0% C169.0%
C1257.0% C1811.0%
C1411.0%
5. C14-C10 n-알칸술폰산나트륨
이 물질은 술폰화된 C14-C17노르말 파라핀을 수산화나트륨으로 중화시켜 제조하였으며 전체 유효성분을 기준으로 하여 10%정도의 디술폰산염을 함유시켰다.
6. C12-C18황산나트륨
이 물질은 다음과 같은 조성을 갖고 있는 지방 알코올 황산의 나트륨염이다.
C103.0% C169.0%
C1257.0% C18110.0%
C1420.0%
7. 트리폴리인산나트륨(Sodium tripoly phosphate)
이 물질은 30%상 I 을 함유하는 무수 Na5P3O10으로서 첨가되었으나 6수화물로서 결정화되었다.
8. 규산나트륨
이 물질은 Na2O : Sio2가 1 : 1.6이 되며 47%의 고형물질이 함유되어 있는 점성 수용액으로서 제제형에 첨가하였다.
9. 광학광택제
실시예 51-54에 대한 광학광택제는 상표 "TINOPAL CBS-X"로 시판되는 ,'[디(스티릴-2-술폰산]비페닐의 이 나트륨염이고, 실시예 50에 대한 광학광택제는 상표 "TINOPAL ATS-X"로 시판되는 4,4'-[디(4-디클로로스티릴-3-술폰산]비페닐의 이 나트륨염과 상기 광학광택제의 혼합물이다.
[주]
언급되는 모든 알코올류 및 이들의 에틸렌 산화물은 직쇄상으로 된 일차형태이다.
모든 실시예는 규산염의 47%용액에 통상 수화된 고체로서 계면활성제를 첨가하여 제조하였다. 그 다음 다른 성분들을 표의 상부로 부터 하부로 표시한 순서로 첨가하였다. 단 주요 증강제는 마지막에 첨가한다. 각 단계에서 유체 균일시스템을 유지하기 위하여 필요한 때에는 소량의 물을 첨가하였다. 마지막으로 바람직한 건조 중량 백분율이 되도록 조성물을 희석하였다. 모든 고정은 성분들이 적절히 분산되도록 가능한한 대기 온도 가까이의 온도에서 수행하였다.
실시예 25,26,27 및 28의 경우, 전해질의 농축수용액(즉, 각각 황산나트륨, 염화나트륨 및 탄산칼륨)을 상기 공정에서 규산염용액 대신에 사용하였다. 어떤 경우, 특히 코코넛 모노에탄올아미드와 같은 비교적 용융점이 높은 비이온성 계면활성제를 사용할 경우에는 완전한 분산이 이루어지도록 40℃까지 천천히 가열해줄 필요가 있다. 트리폴리인산나트륨을 실제적인 양으로 사용한 모든 실시예에서, 상기 온도는 외부 가열없이 수화열에 의하여 달성된다.
Figure kpo00001
Figure kpo00002
Figure kpo00003
Figure kpo00004
Figure kpo00005
Figure kpo00006
Figure kpo00007
Figure kpo00008
실시예중 1과 2는 기본형태의 Aa제제형을 나타내고, 3과 4는 SCMC와 광학광택제가 있는 A형태의 제제형을 나타내며, 5(a), (b) 및 (c)는 세개의 서로 다른 페이드로우드(pay load)에서의 형태의 제제형을 나타내고, 6과 7은 비-침강성 제제형을 얻기 위하여 SCMC 또는 광학광택제가 필수적이 아님을 입증하여 주는 것이며, 8은 항부식제 및 향료를 함유하고 있으며, 9(a)와 (b)는 두개의 페이로우드에서 제제형의 고증강제에 대한 유효성분의 비율(3 : 1)을 나타내며, 10(a)와 (b)는 두개의 페이로우드에서 제제형의 유효성분에 대하여 증강제의 함량이 비교적 낮은 것을 나타내며, 11은 낮은 페이로우드에서 단지 3시간 동안 실시예 9의 제제형을 원심분리한 다음 상청액을 따라내어 얻은 비-침강성 제제형에 해당하며, 12는 비교적 높은 SCMC 수준의 효과를 나타내며, 13-19는 각종 음이온성 계면활성제를 함유하고 있는 A형태의 제제형을 나타내며, 20-24는 각종 전해질을 설명한 것이며, 25는 트리폴리인산나트륨이 단일 전해질인 제제형이며, 26-31은 각종 증강제 및 이들의 혼합물을 설명한 것이며, 32는 제제형에 있어서 유효성분에 대하여 증강제가 많을 때를 표시하며, 33은 효소가 있는 제제형이며, 34는 하이드로트로프를 함유하고 있으며, 35는 개면 활성제로 트리에탄올아민염을 포함하며, 36-38은 올레핀 술폰산염이 포함된 것을 나타낸 것이며, 39-42는 파라핀 술폰산염의 제제형을 나타낸 것이다(각각의 경우 연속적으로 증가된 전해질을 가진다). 43-46은 B형태의 제제형을 설명한 것이고, 43은 세가지 서로 다른 페이로우드에서의 B형태의 제제형을 나타낸 것이며, 44-46은 증가하는 전해질을 갖는 B형태의 제제형을 설명한 것이다. 47은 낮은 페이로우드에서 3시간 동안을 43을 원심분리한 후 얻어진 B형태의 제제형에 해당하며, 48-49는 각각 발포성이 적은 A형태 및 C형태의 제제형을 나타내며, 50-54는 여러종류의 C형태 제제형을 나타내며, 55는 양이온성 직물연화제를 갖는 C형태의 제제형이며, 56은 측쇄상 알킬벤젠 술폰산염을 나타내고, 57은 코코넛 디에탄아미드를 나타내며, 58은 비이온성 유리 제제형을 나타내며, 59 및 60은 인산염 증강제의 용도를 설명한 것이며, 61-62는 북미 시장의 여러 곳에서 시판되는 특히 적합한 제제형에 관한 것으로서 각각의 인산염이 없는 제제형과 고인산염 제제형에 관한 것이며, 63-66은 특정한 아시아 시장의 요구에 적합한 제제형이다.
비교실시예 A 및 B는 각각 오스트레일리아 및 유럽시장에서 현재 시판되고 있는 두개의 상업적 제제형을 나타낸 것이다. 전자는 오스트레일리아 특허 제522983호에 해당하며, 후자는 유럽특허 제38101호에 해당한다.
각각의 비교 실시예에서 사용한 물질은 분석한 바와 같이 상업적 제제형에 부합되는 적절한 특허명세서의 실시예에 따라 제조한 시료와 물대신 산화 중수소를 사용하여 실시한 중성자 분산결과를 제외하고는 시판되는 물질과 같은 물질이다. 실시예는 오스트레일리아 특허 제522983호의 실시예 1과 사실상 동일하다. 실시예 A는 유럽특허의 실시예 1에 가까우며, 이 유럽 특허 실시예애 따라 중성자 분산을 위한 시료를 제조하였다. 분석에 의하면 조성물은 다음과 같았다.
A. 오스트레일리아 특허 제522983호(실시예 1)에 해당하는 것(%)
C10-14선형 알킬벤젠 술폰산 나트륨 12 탄산 나트륨 2.5
C12-15알코올 설페이트의 3몰 3 광학 광택제(Tinopal LMS) 0.5
에톡시화물의 나트륨염 나트륨 카복시메틸 셀룰로오스 1.0
트리폴리인산나트륨 15 물 100까지
B. 유럽 특허 제0038101호에 따라서 (%)
C10-14선형 알킬벤젠 술폰산 나트륨 6.4 톨루엔 술폰산나트륨 1.0
올레산칼륨 0.9 트리폴리인산나트륨 24.0
C12-18알코올의 8몰 에톡시화물 1.8 광학 광택제 <0.3
코코닛 디에탄올아미드 1.0 글리세롤 5.1
에틸렌 디아민 테트라아세트산 0.4 규산나트륨 1.7
나트륨 카복시메틸 셀룰로오스 0.05 물 100까지
3. 실시예의 시험 결과
상술한 실시예로 각종 시험을 행하였으며, 그 결과를 다음 표에 기술하였다.
주 : 원심분리 시험으로부터 분리된 상을 아래(즉, 밀접 층)로부터 위를 향하여 번호를 붙였다.
Figure kpo00009
Figure kpo00010
Figure kpo00011
Figure kpo00012
Figure kpo00013
Figure kpo00014
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Figure kpo00022
Figure kpo00023
Figure kpo00024
Figure kpo00025
Figure kpo00026
Figure kpo00027
Figure kpo00028
Figure kpo00029
상술한 실시예중 몇개를 이용하여 다음과 같이 세척능력에 대한 시험을 행하였다.
단계 1
얼룩진 두개의 상이한 표준 직물시료에 대한 기계 세척 시험에서 발포성이 큰 대표적인 제제형과 표준분말 제제형을 각각 비교하였다.
Figure kpo00030
"유효 세제 고형물질"이라 함은 유효성분과 증강제와의 총합을 의미한다. 표준 분말은 6g/1 정도로 사용하였으며, 이들 실시예를 세제액에서 동일한 %의 유효세제 고형물질이 제공되도록 조절하였다.
단계 2
발포성이 큰것과 발포성이 낮은 것의 대표적인 제제형을 3종류의 온도에서 동일한 양(wt)으로 시험하였다.
Figure kpo00031
조건 : 온도 ; 40°,60°및 85℃ +
물 ; 300ppm의 경도
시간 ; 30분
농도 : 6g/1(공인된)
단계 3
본 단계에서는 발포성이 낮은 비-이온성 기제로된 실시예들을 표준분말과 대조하여 시험하였다.
Figure kpo00032
조건 : 온도 50℃
물 ; 300ppm의 경도
시간 ; 30분
농도 : 6g/1
실시예 11g/1
단계 4
자연적으로 얼룩진 직물에 대하여 발포성이 적은 두종류의 비-이온성 제제형을 이용하여 시험하였다(자연적으로 얼룩진 것을 15회 연속 세척).
조건 : 온도 ; 50℃
물 ; 300ppm의 경도(세척 및 행굼)
세척시간 ; 30분
직물 ; 백색 폴리에스테르 : 면(65 : 35)
농도 : 동일한 중량(즉 6g/1)
결과 :
[실시예]
52=100% Std )
54= 75% Std ) 광학적 백색 효율
52= 95-100% )
54= 95-100% ) 얼룩제거 및 침착 효율
또한 두개의 실시예를 본 시험 당시에 유럽에서 상업적으로 구입 가능한 것중에서 본 시험에 가장 많이 사용되는 3개의 액체 세탁용 생성물과 비교하였다.
양 실시예는 3개의 상업적 생성물 모두에 대하여 우수한 세척 효능을 주었다.
도면에 있어서, 제1-11도는 전술한 상이한 그룹을 예증하는 중성자 산란 스펙트럼이다. 모든것은 6.00Å의 파장에서 하웰의 소각중성자 산란분광계에서 본 발명의 특정 실시예 및 두개의 비교 실시예의 산화 중수소 기제로된 동적체를 사용하여 작성하였다.
Q는 역 Å(reciprocal angstorm) 단위이며 2TT/d와 같은데 여기에서 d는 Å 단위로 표시되는 격자간 거리이다. I는 중성자 계수로 표시되는 강도이다.
각 도면을 다음 실시예에 해당한다.
도 면 실 시 예
1 5(a)
2 18
3 21
4 25
5 39
6 36
7 50(b)
8 53
9 52
10 A(비교 실시예)
11 B(비교 실시예)
제12-18도는 다음과 같이 동결 파쇄 부식된 시료를 사용하여 랭카스터 유니버시티 저온주사 전자 현미경에서 작성한 전자현미경 사진이다.
Figure kpo00033
제17도 및 제18도는 구입한 바와같은 실제적인 상업제품에 관한 것이다.

Claims (24)

  1. (a) 25 내지 75중량 %의 물 ; (b) 5 내지 35중량 %의 계면활성제 ; (c) 최소한 일부분은 조성물내에 고체 입자로 존재하도록 용해도 이상 과량으로 수성상에 현탁되어 있는 증강제 ; 및 (d) 용해도 증강제를 일부 포함하고 알칼리 금속 이온이 2 내지 4.5gm 몰인 농도로 측정되는 상기 수성상에 용해되어 있는 전해질로 구성되는, 조성물이 유동성이 되는 최저 수준보다는 많고 조성물이 비-침강성이 되는 최대 수준보다는 적은 량의 물을 포함함을 특징으로 하는 액체 세정제 조성물.
  2. 25℃에서 17시간동안 800G로 원심분리함으로써 리터당 2 내지 4,5gm 이온의 나트륨을 제공하기 위해 용해된 전해질을 충분히 함유하는 단일 액상층과 최소한 일부분은 유효 성분 및 증강제를 함유하는 고형층으로 분리될 수 있는, 필수적으로 물, 용해된 전해질, 서스펜젼된 고형 증강제 및 25중량 % 내지 75중량 %의 페이로우드를 함유하는 중량비로 5% 내지 35%의 유효성분으로 구성됨을 특징으로 하는 충분히 안정된 비-침강성이며 유동성인 액체 세정제 조성물.
  3. 물, 중량비로 5% 내지 35%의 유효성분, 용해된 전해질 및 최소한 25중량 %의 페이로우드를 함유하는 서스펜젼된 고형 증강제를 포함하며, 25℃에서 17시간 동안 800G로 원심분리함으로써 리터당 2내지 4.5gm의 알칼리금속을 제공하기에 충분한 량의 용해된 전해질을 함유하는 주로 수성인 액상층으로 분리되는, 조성물이 비-침강성이 되는 최저수준보다는 많은 또한 조성물이 유동성이 되는 최대 수준보다는 적은 량의 상기 페이로우드를 포함함을 특징으로 하는 비-침강성이고 유동성인 액체 세정제 조성물.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 전해질은 작용성분, 수용성 유기염, 염화물 및 질산염중에서 선택한 필수적으로 최소한 하나의 화합물로 구성됨을 특징으로 하는 액체 세정제 조성물.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 전해질은 수용성 증강제, 적합한 표백제 및 상기 유효성분의 탈염을 유지시키는 완충제 중에서 선택함을 특징으로 하는 액체 세정제 조성물.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 전해질은 필수적으로 알칼리금속 염화물, 질산염, 인산염, 포스폰산염, 시트르산염, 니트릴로트리아세트산염, 에틸렌디아민 테트라세트산염, 탄산염 중에서 선택한 최소한 하나의 화합물로 구성됨을 특징으로 하는 액체 세정제 조성물.
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 증강제는 농축 인산염, 포스폰산염, 탄산염, 제올라이트, 오르토인산염 및 그 혼합물 중에서 선택함을 특징으로 하는 액체 세정제 조성물.
  8. 제 3 항에 있어서, 전체 증강제는 중량비로 다량의 트리폴리인산나트륨을 포함함을 특징으로 하는 액체 세정제 조성물.
  9. 제 3 항에 있어서, 유효성분은 중량비로 상기 조성물의 10 내지 20%를 구성함을 특징으로 하는 액체 세정제 조성물.
  10. 필수적으로 물 및 (1) 10 내지 20개의 지방족 탄소원자를 가지는 직쇄 알킬벤젠 술폰산나트륨과 10내지 20개 탄소를 가지는 알칼기와 비-이온성 계면활성제와 비누로 구성된 최소한 하나의 알킬 에폭시 황산염의 혼합물 중에서 선택한 조성물 중량을 기준으로 10 내지 20%인 유효성분 ; (2) 농축된 인산염, 탄산염, 제올라이트, 시트르산염, 니트릴로트리아세트산염, 에틸렌디아민 테트라세트산염, 오르토인산염, 규산염 및 그들의 혼합물 중에서 선택하며 부분적으로는 고형상으로 존재하고 최소한 50%는 트리폴리인산나트륨이며, 전체 조성물 중량비로 최소한 4.2%는 탄산나트륨인 최소한 15%의 증강제 ; (3) 전체 조성물의 중량비로 0 내지 2.5%인 카르복시메틸 셀룰로오즈 ; (4) 조성물 중량비로 0 내지 18%인 광학적 광택제 및 (5) 효소, 화학적 양립성 표백제, 소포제, 양이온성 직물 연화제, 스메틱 점토, 향료, 염료 및 염화나트륨 중에서 선택한 소량의 성분으로 구성됨을 특징으로 하는 유동성이며 비-침강성인 액체 세정제 조성물.
  11. 필수적으로 물 및 (1) 조성물 중량비로 10 내지 20%의 대체로 직쇄인 C10-18알킬벤젠술폰산염 및 C10-20알킬 1-10 몰 에폭시황산염의 혼합물 ; (2) 트리폴리인산나트륨 및 그들의 혼합물로부터 선택하며 부분적으로 현탁된 고형상으로 존재하는 조성물 중량비로 10 내지 20%의 전체 증강제 ; (3) 트리폴리인산나트륨, 탄산나트륨, 규산나트륨 및 그 혼합물로부터 선택하며 리터당 2 내지 4.5gm의 타트륨이온을 제공하기 위해 충분히 용해된 전해질을 포함하는 수성 분리상 ; 및 (4)10%에 이르는 최소량의 통상 미량 성분으로 구성되는, 조성물이 비-침강성이 되는 최소 수준보다는 많고 유동성이 되는 최대 수준보다는 적은 량의 페이로우드를 포함함을 특징으로 하는 유동성이며 비-침강성인 액체 세정제 조성물.
  12. 제 3 항에 있어서 탄산나트륨을 조성물 중량비로 최소한 4.2% 포함함을 특징으로 하는 액체 세정제 조성물.
  13. 제12항에 있어서, 탄산나트륨의 중량비가 최소한 4.7%임을 특징으로 하는 액체 세정제 조성물.
  14. 제10항에 있어서, 탄산나트륨의 중량비가 최소한 4.7%임을 특징으로 하는 액체 세정제 조성물.
  15. 제14항에 있어서, 탄산나트륨의 중량비가 최소한 5.0%임을 특징으로 하는 액체 세정제 조성물.
  16. 제15항에 있어서, 탄산나트륨의 중량비가 최소한 5.6%임을 특징으로 하는 액체 세정제 조성물.
  17. 제 3 항에 있어서, 대체로 직쇄인 알킬벤젠 술폰산나트륨을 중량비로 201 내지 18% 포함함을 특징으로 하는 액체 세정제 조성물.
  18. 제13항에 있어서, 알킬벤젠 술폰산나트륨을 중량비로 최소한 9.0%까지 포함함을 특징으로 하는 액체 세정제 조성물.
  19. 제13항에 있어서, 알킬에테르 황산나트륨을 중량비로 9.6%까지 포함함을 특징으로 하는 액체 세정제 조성물.
  20. 제10항에 있어서, 상기 전해질은 탄산나트륨, 규산나트륨 및 트리폴리인산나트륨 중에서 선택한 필수적으로 최소한 하나의 염으로 구성됨을 특징으로 하는 액체 세정제 조성물.
  21. 제10항에 있어서, 유효성분은 비-이온성 계면활성제를 소량 포함함을 특징으로 하는 액체 세정제 조성물.
  22. 필수적으로 물, 약 5% 내지 35%의 유효성분 및 리터당 2 내지 4.5gm 이온의 알칼리 금속을 제공하고 상기 증강제가 현탁될 수 있는 구조의 증강제를 최소한 일부분 형성하기 위하여 충분히 용해되어 있는 전해질로 구성되는, 유동성이고 비-침강성인 서스펜젼을 형성시키기 위하여 고형상 입자 증강제를 현탁시킬 수 있음을 특징으로 하는 충분히 안정된 수성 액체 세정제 매개체.
  23. 제22항에 있어서, 상기 전해질은 탄산나트륨, 규산나트륨, 시트르산나트륨, 에틸렌디아민 테트라세트산나트륨, 니트릴로트리아세트산나트륨, 오르토인산나트륨, 농축 인산나트륨 및 포스폰산나트륨 중에서 선택한 필수적으로 최소한 하나의 성분으로 구성됨을 특징으로 하는 액체 세정제 매개체.
  24. 제22항에 있어서, 상기 유효성분은 직쇄 알킬벤젠 술폰산나트륨과 알킬에테르 황산나트륨, 파라핀 술폰산나트륨, 올레핀 술폰산나트륨, 비-이온성 계면활성체 및 비누 중에서 선택한 필수적으로 최소한 하나의 성분으로 구성됨을 특징으로 하는 액체 세정제 매개체.
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