KR900004537B1 - 세제 조성물 - Google Patents

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KR900004537B1
KR900004537B1 KR1019870004941A KR870004941A KR900004537B1 KR 900004537 B1 KR900004537 B1 KR 900004537B1 KR 1019870004941 A KR1019870004941 A KR 1019870004941A KR 870004941 A KR870004941 A KR 870004941A KR 900004537 B1 KR900004537 B1 KR 900004537B1
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Abstract

내용 없음.

Description

세제 조성물
제1도는 방해석의 농도에 대한 pCa의 변화율을 도시한 그래프.
본 발명은 세제조성물, 특히 저함량 또는 무함량의 인산염으로 빌드된 세제조성물에 관한 것이다. 세제조성물은 통상적으로 세제활성물질 외에도 트리폴리인산나트륨과 같은 인산염 세제빌더를 함유한다. 그러나 인산염이 폐수를 통해 방출되는 경우에 환경을 오염시키므로, 세제조성물중의 인의 함량을 중이는 것이 바람직하다.
인산염빌더물질의 대용물로서 알칼리 금속 카보네이트와 알루미노실리케이트물질을 함께 사용하는 것이 제안되어 왔다. 벨기에 특허 제861435호 (콜게이트)는 알칼리금속 카보네이트와 비카보네이트(bicarbonate), 제올라이트 및 비이온세제를 함유하는 인산염-비함유 입자 세제조성물에 대해 개시한다.
근본적으로 인산염빌더를 함유하지 않고 알칼리금속 카보네이트와 알루미노 실리케이트 물질을 함유하는 세제조성물에 종정(種晶)첨가함으로써 세척력이 개선될 수 있다는 것을 알게 되었다. 따라서 본 발명에 의하면 최소한 하나의 합성세제 활성물질, 알칼리 금속 카보네이트와 불용성 알루미노 실리케이트 물질을 함유하며 또한 탄산칼슘 종정을 함유하는 것을 특징으로 하는 세제조성물을 제공한다.
본 발명에 의한 세제조성물은 반드시 합성세제활성물질(이하 본 명세서에서는 간단히 세제 화합물로서 언급됨)을 함유한다. 세제화합물은 음이온, 비이온, 쯔비터이온 및 양쪽성 합성세제활성물질 또는 그 혼합물로부터 선택된다. 적합한 많은 세제화합물은 시중 구입할 수 있으며, 예를들어 슈바르츠, 페리 및 비취의"계면활성제 및 세제" 제Ⅰ권 및 제Ⅱ권등의 문헌에 충분히 기술되어 있다.
세제조성물내의 세제화합물의 함량은 약 5% 내지 40중량%, 바람직하게는 약 10%내지 25중량%이다.
사용될 수 있는 바람직한 세제화합물은 합성음이온 및 비이온 화합물이다. 합성음이온 화합물은 보통 약 8 내지 22탄소원자의 알킬라디칼을 가지는 유기황산 및 설폰산의 수용성 알칼리 금속염이다. 상기 알킬이란 용어는 고급아실 라디칼의 알킬부분을 포함시키는 것이 보통이다. 적합한 합성 음이온 세제화합물의 예로는 알킬황산나트륨 및 칼륨으로서 특히 예를들어 탤로우 또는 코코닛 오일로부터 생성된 고급(C8-C18)알콜의 황산화에 의해 얻어지는 것, 알킬(C9-C20)벤젠설폰산나트퓸 및 칼륨으로서 특히 선형 2급 알킬(C10-C15)벤젤설폰산나트륨 ; 알킬글리세릴에테르 황산 나트륨으로서 특히 탤로우 또는 코코닛 오일로부터 유도된 고급알콜 및 석유로부터 유도된 합성알콜의 상기 에테르물질 ; 코코닛 오일 지방모노글리세라이드 황산 및 설폰산나트륨 ; 고급(C8-C18)지방 알콜-알킬렌 옥사이드, 특히 에틸렌 옥사이드의 황산에스테르의 나트륨 및 칼륨염, 반응 생성물 ; 코코닛 지방산과 같은 지방산을 이세티온산으로 에스테르화시키고 수산화나트륨으로 중화시킨 반응생성물 ; 메틸타우린의 지방산 아미드의 나트륨 및 칼륨염 ; 알파-올레핀(C8-C20)과 중아황산나트륨의 반응에 의해 유도되는 물질과, 파라핀과 SO2및 CI2의 반응후 랜덤(random)설포네이트를 생성하기 위해 염기로 가수분해함으로써 유도되는 물질과 같은 알칸모노설포네이트 ; 와 올레핀, 특히C10-C20알파-올레핀과 SO3의 반응후 그 반응생성물을 중화 및 가수분해시켜 얻은 물질을 설명하는 용어인 올레핀 설포네이트등이 있다. 바람직한 음이온 세제화합물은 (C11-C15)알킬벤젠설폰산나트륨 및 (C16-C18)알킬황산나트륨이다.
사용될 수 있는 적합한 비이온 세제화합물은 특히, 예를들면 지방족알콜산, 아미드 또는 알킬페놀등의 소수성기 및 반응성수소원자를 가진 화합물과 알킬렌옥사이드, 특히 에틸렌옥사이드 단독 또는 플레필렌옥사이드와 조합된 에틸렌옥사이드의 반응생성물이다. 특정의 비이온 세제화합물은 일반적으로 25EO(즉 몰당에틸렌옥사이드 25단위)를 넘지않는 알킬(C6-C22)페놀-에틸렌 옥사이드 축합물, 지방족(C8-C18)1급 또는 2급 선형 또는 가지형 알콜과 일반적으로 40EO를 넘지않은 에틸렌옥사이드의 축합 생성물 및 에틸렌옥사이드와 프로필렌옥사이드 및 에틸렌디아민의 반응 생성물의 축합에 의한 생성물이다. 기타 소위 비이온 세제 화합물로는 긴 사슬 3급 아민옥사이드, 긴사슬 3급 포스핀 옥사이드 및 디알킬설폭사이드 등이 있다.
예를들면 혼합된 음이온 또는 혼합된 음이온 및 비이온화합물등의 세제 화합물의 혼합물이 본 세제조성물에 사용되는데, 특히 후자의 경우 낮게 제어된 발포특성을 제공한다. 이는 포말-비허용 자동세탁기에 사용되는 조성물에 유용하다.
양쪽성 또는 쯔비터이온 세제화합물도 또한 본 발명의 조성물에 사용될 수 있으나 비교적 값이 비싸기 때문에 일반적으로 바람직하지 못하다. 양쪽성 또는 쯔비터이온 세제화합물을 사용한다면 보통 휠씬 많이 통상적으로 사용되는 합성 음이온 및/또는 비이온 세제화합물을 주성분으로 하는 조성물에 소량으로 사용한다.
예를들면 아민옥사이드와 에톡실화된 비이온 세제화합물의 혼합물이 사용될 수 있다.
비누도 또한 본 발명의 세제조성물에 첨가된다. 특히 비누를 비이온 또는 혼합된 합성 음이온 및 비이온 세제화합물과의 2성분 및 3성분 혼합물에서 소량 사용하면 본 세제조성물의 발포성이 저하된다. 사용되는 비누는 특히 나트륨 및 칼륨과 같은 무기 양이온과 C10-C20지방산의 수용성 염이다. 비누는 이 범위내에서 주로 긴사슬의 지방산을 기본으로 하는 것 즉 최소한 반이상의 비누가 16이상의 탄소사슬을 가지는 것이 특히 바람직하다. 이것은 원한다면 코코닛 오일 또는 야자핵오일과 같은 견과 오일로부터 제조되는 소량의 기타 짧은 사슬의 비누로 경화될 수 있는, 탤로우, 야자오일 또는 평지씨오일과 같은 천연원으로부터 비누를 사용함으로써 가장 편리하게 성취될 수 있다. 이러한 비누의 함량은 약 20중량%를 넘지 않으며, 0.5%내지 약 5%의 낮은 양으로 포말제어에 일반적으로 충분하다. 약 2% 내지 20% 특허 약 5% 내지 15% 함량의 비누는 외피감소 및 세척력 면에서 유용한 효과를 제공하기 위해 유리하게 사용될 수 있다.
알칼리금속 카보네이트 및 불용성 알루미노실리케이트는 본 발명에 있어서 세제빌더물질로서 사용된다. 알칼리 금속 카보네이트는 탄산 및 세스퀴탄산의 나트륨 및 칼륨염으로부터 선택되는 것이 바람직하며 그중 탄산나트륨이 가장 바람직하다.
알칼리금속 카보네이트는 본 세제조성물에 조성물의 약 5% 내지 50중량%의 더욱 바람직하게는 약 10내지 20중량%의 함량으로 첨가되는 것이 바람직하다. 알루미노실리케이트물질은 다음의 일반 분자식을 가진 결정형 또는 비결정형 물질이 바람직하다:
Figure kpo00001
상기식에서 z 및 y는 6이상의 정수이고, z대 y의 몰비는 1.0 내지 0.5범위 내에 있으며, X는 수분함량이 10% 내지 28중량%가 되는 15 내지 264의 정수이다. 알루미노실리케이트는 입자크기가 0.1 내지 100마이크론, 이상적으로는 0.1 내지 10마이크론이고 칼슘이온 교환용량이 최소한 200㎎ 탄산칼슘/g인 것이 바람직하다. 바람직한 실시예에 있어서, 비수용성 알루미노실리케이트 이온 교환물질은 다음의 분자식을 갖는다.
Figure kpo00002
상기식에서 X는 20 내지 30, 바람직하게는 약 27인 정수이다. 이 물질은 제올라이트 A로서 시중 구입할 수있다.
알루미노실리케이트물질은 세제조성물에 무수물질을 기준으로 하여 조성물의 약 1% 내지 40중량% 범위내의 함량으로 첨가되는 것이 바람직하다.
필수적인 알칼리금속 카보네이트 및 알루미노실리케이트물질 이외에도 소량의 기타 침전성 빌더물질, 기타 이온-교환 빌더물질 및 금속봉쇄성 빌더물질을 함유하는 것이 가능하다. 이 추가적인 빌더물질은 비-인산염 물질인 것이 좋다.
탄산칼슘 종정은 방해석, 아라고나이트 또는 트래버틴 또는 그 혼합물과 같은 결정형의 탄산칼슘이면 어떤 것이든 좋다. 가장 바람직한 종정은 방해석이다. 탄산칼슘 종정은 최소한 2㎡/g, 가장 바람직하게는 최소한 30㎡/g의 표면적을 갖는 것이 바람직하다. 세제조성물내의 종정의 함량은 약 1% 내지 10중량%가 바람직하다. 1%이하의 함량으로 방해석을 첨가하면 세제 조성물의 세척력면에서 효과를 주지 못한다. 10중량%이상의 방해석을 세제 조성물에 첨가해도 세척력이 더 이상 개선되지 않는다.
필수적인 세제활성화합물, 알칼리금속 카보네이트, 알루미노실리케이트빌더 및 종정이외에도, 본 발명의 조성물은 직물세탁용 세제조성물에 보통 사용되는 양으로 통상적인 첨가물를 함유한다. 이러한 첨가물의 예로는 알카놀아미드, 특히 야자핵 지방산 및 코코닛 지방산으로 유도되는 모노에타놀아미드와 같은 포말촉진제, 포말억제제, 소듐카복시 메틸셀룰로즈 및 셀룰로즈에테르와 같은 재침전 방지제, 과붕산 나트륨 및 과탄산나트륨과 같은 산소-방출표백제, 과산표백전구물질, 염소-방출표백제, 직물연화제, 황산나트륨과 같은 무기염과 보통 매우 미량으로 첨가되는 형광제, 향료, 살균제 및 착색제 등이 있다.
본 조성물에 알칼리금속 실리케이트, 특히 오르토-, 메타- 또는 바람직하게 중성 또는 알칼리성 규산나트륨을 또한 함유시키는 것이 바람직하다. 조성물의 최소한 1중량%, 바람직하게는 약 3% 내지 15중량% 함량으로 상기 알칼리 금속 실리케이트를 함유시키면 공정시의 잇점을 제공하고 일반적으로 분말특성을 개선시키는 것 외에도 세탁기에서의 금속부분의 부식을 감소시키는데 유리하다. 강한 알칼리성 오르트- 및 메타규산염은 일반적으로 단지, 중성 또는 알칼리성 규산염과 혼합하여, 상기 범위내에서 소량으로만 사용된다.
우수한 물리적 특성을 갖춘 분말을 제공하기 위해서, 본 발명의 세제 조성물에 또한 숙신산, 및/또는 기타 디카르복실산, 슈크로즈 및 중합체와 같은 구조화물질을 함유시키는 것이 바람직하다. 세제조성물이 숙신산을 함유하는 경우, 이 물질은 첨가된 알칼리 금속 카보네이트와 반응하여 알칼리-금속 중탄산염 또는 세스퀴탄산염을 생성한다.
본 발명에 의한 세제조성물은 특히 슬러리-제조공정 및 분무건조공정을 포함하여, 직물세탁용 세제조성물의 제조에 이용되는 통상적인 기술에 의해 제조된다. 탄산칼슘 종정 및 다음의 임의의 성분들, 즉 규산염물질, 효소, 표백제 미치 향료는 세제활성물질, 세제빌더 및 기타 임의의 물질로 구성된 분무-건조분말에 사후-첨가된다.
본 발명은 다음의 비-한정적 실시예에 의해 더 설명된다.
[실시예 1]
제올라이트 A(웨사리드, P,데구사 제품)에 첨가되는 다수의 보조빌더의 물연화능력을 실험하였다. 2g의 제올라이트를 40°FH의 물 1ℓ에 가하였다. (물의 경도는 염화칼슘 모액을 사용하여 조절하였다.) 1분후에, 1g(때때로 2g)의 보조빌더를 첨가하였다. 실험은 대기온도와 40℃에서 수행되었다. 각 용액의 PCa값을 통상적인 방법을 사용하여 측정하였다.
Figure kpo00003
* 방해석(오미아라이트 90:오미아회사 제품)
이결과는 제올라이트 및 탄산염을 함유하는 용액에 방해석을 첨가하면 대조용 실험과 비교할 때 물의 연화성 면에서 양(positive)의 효과를 갖게 된다는 것을 증명해 준다.
[실시예 2]
세제조성물의 물연화능력에 대한 방해석의 함량 및 형태의 영향을 본 실시예에서 조사하였다.
각각 10.8㎡/g 및 80㎡/g의 표면적을 가진 오미아타이트 90 및 소칼 U 3(솔베이 제품), 두가지 형태의 방해석을 양을 변화시키면서 40℉H의 물 22℃온도의 세제조성물 용액에 첨가하였다. 세제조성물은 20%의 제올라이트 A, 20%의 탄산나트륨, 9%의 알킬벤젠설포네이트(DOBS JN) 및 4%의 알콕실화된 알콕(신페이로닉 A7)으로 구성되었으며 5g/1의 양으로 존재하였다.
15분 후 각 조성물에 대한 pCa값이 측정되었다. 제1도는 방해석의 농도에 대한 pCa의 변화율을 그래프로 나타낸 것으로 상기 방해석의 함량은 조성물에 함유되는 탄산나트륨의 중량을 기준으로 한 것이다. 분명히, 탄산나트륨의 중량을 기준으로 하여 15%이상의 방해석의 농도에서는, 저표면적의 방해석을 고표면적의 방해석으로 대치하면 세제조성물의 물연화 능력에 있어 상당한 개선이 이루어진다.
[실시예 3]
방해석(소칼 U3), 과붕산나트륨 일수화물 및 알칼리성 규산나트륨을 8.1%의 알킬벤젠설포네이트(시레네×12L, : SIR제품), 3.6%의 알콕실화된 알콜(루텐솔 A0-7, : BASF제품), 3.7%의 비누, 27.7%의 탄산나트륨, 18%의 제올라이트 A, 6.5%의 황산나트륨, 2%의 숙신산 및 소량의 기타 통상적인 세제첨가물로 구성된 분무-건조분말세제조성물에 첨가하였다. 과붕산나트륨 일수화물 및 알칼리성 규산나트륨은 세제조성물에 각각 9% 및 5% 함량으로 첨가되었다. 비교 목적으로 방해석을 동량의 황산나트륨으로 대치하여 조성물을 제조하였다. 조성물들을 여러 가지로 변화시킨 경도의 물에 가하고 pCa값을 측정하여 다음의 결과를 얻었다.
Figure kpo00004
세제 조성물이 방해석을 함유하면 물의 연화성에 양의 영향을 준다는 것을 명백히 알 수 있다.
[실시예 4]
6가지의 다른 실험용천을 실험실용 장치에서 알킬벤젠설포네이트(DOBSJN)9%, 알콕실화된 알콜(신페로닉 A7)4%, 제올라이트 20%, 탄산 나트륨 20%, 방해석(소칼 U 3)2%, 황산나트륨 10%, 알칼리성 규산 나트륨 5% 및 카르복시메틸셀룰로즈나트륨 0.5%로 구성된 세제조성물(X)로 세탁하였다. 비교목적을 위해서 실험용천을 방해석을 함유하지 않은 것 이외에는 동일한 세제조성물(세제 조성물 Y)로 또한 세탁하였다. 이 실험들은 4 또는 8g/1의 세제조성물의 농도로 40℉H의 물, 40℃의 온도에서 수행되었다. 세탁 사이클의 진행기간은 20분이었다. 그 다음 천을 건조시키고, uv필터를 갖춘 반사계 "제이스 엘레포"를 사용하여 460nm에서의 (△R은 처리되지 않은 천과 비교한 실험용 천의 반사율 값의 차를 나타낸다). 3회 중복실험을 하여 다음의 결과를 얻었다.
실험용천은 40℃에서 4g/1농도의 세제조성물로 세탁되었다.
Figure kpo00005
실험용 천은 40℃에서 8g/1농도의 세제조성물로 세탁되었다.
Figure kpo00006
이 결과는 보조빌더로서 제올라이트와 탄산나트륨을 함유하는 세제조성물에 방해석을 함유시키면 값에 상당한 효과를 준다는 것을 예증한다.
[실시예 5]
방해석, 과붕산나트륨 일수화물 및 알칼리성 규산나트륨을 알길벤젠설포네이트(시레네×12L:SIR제품)8.1%, 알콕실화된 알콜(루텐솔 A0-7:BASF제품)3.6%, 비누 3.7%, 탄산나트륨 27.7%, 제올라이트 A18%, 황산나트륨, 6.5%, 숙신산 2%, 소량의 기타 통상적인 세제첨가물을 함유하는 분무-건조분말 세제조성물에 사후-첨가하였다. 과붕산나트륨 일수화물 및 알칼리성 규산나트륨은 세제조성물에 각각 9% 및 5%양으로 첨가되었다.
일련의 서로 다른 방해석 물질들(표면적㎡/g의 측면에서 정의됨)을 실험하였다. 다음의 표는 사용된 방해석의 함량을 나타낸다.
Figure kpo00007
실험용 천을 실험실용 장치에서 각각의 상기 세제조성물로 세탁하였다.
실험은 40℉H의 물, 60℃의 온도에서 5g/1의 세제조성물의 농도로 수행하였으며, 세탁사이클의 진행시간은 20분이었다. 그 다음 실험용 천을 건조시키고 UV필터를 갖춘 반사계 “제이스 엘레포”를 사용하여 460nm에서의 △R값을 측정하였다. (△R은 실시예 4에서 정의된 것과 같다).
상기 결과는 저표면적의 방해석을 고표면적의 방해석으로 대치하면 개선된 세척력을 갖춘 세제조성물을 얻는다는 것을 명백히 입증한다. 또한 상기 결과는 방해석의농도를 10중량%이상으로 증가시키면 세척력면에서의 개선이 더 이상 이루어지지 않는다는 것을 보여준다.
본 명세서에서 사용되는, 물의 경도와 관계있는 "℉H는 유리된 경수 이온의 물농도×10-4이다.
본 명세서에서 사용되는 "pCa"는 유리된 칼슘이온 농도의 음의 대수값이다.
모든 중량 퍼센트는 무수물을 기준으로 한 것이다.
본 명세서에서 사용되는 "제이스엘레포"는 등록상표이다.

Claims (6)

  1. 최소한 하나의 합성세제 활성물질, 알칼리금속 카보네이트 및 비수용성 알루미노 실리케이트 물질을 함유하며 또한 탄산칼슘 종정을 함유하는 것을 특징으로 하는 세제조성물.
  2. 제1항에 있어서, 합성세제 활성물질 약 5%내지 40중량%, 무수물질을 기준으로 하여 비수용성 알루미노실리케이트 약 1% 내지 40중량%, 알칼리 금속 카베노이트 5% 내지 50중량% 및 탄산칼슘 종정 1% 내지 10중량%을 함유하는 것을 특징으로 하는 세제조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 합성세제 활성물질은 합성 음이온, 비이온, 양쪽성 또는 쯔비터이온 세제화합물 또는그 화합물로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 세제조성물.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 탄산칼슘 종정은 방해석인 것을 특징으로 하는 세제조성물.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 탄산칼슘 종정은 최소한 2㎡/g의 표면적을 가지는 것을 특징으로 하는 세제조성물.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 비수용성 알루미노 실리케이트물질은 제올라이트인 것을 특징으로 하는 세제조성물.
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