KR910006071B1 - 안정한 액체 세제의 조성물 - Google Patents

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KR910006071B1 KR1019840004824A KR840004824A KR910006071B1 KR 910006071 B1 KR910006071 B1 KR 910006071B1 KR 1019840004824 A KR1019840004824 A KR 1019840004824A KR 840004824 A KR840004824 A KR 840004824A KR 910006071 B1 KR910006071 B1 KR 910006071B1
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Abstract

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Description

안정한 액체 세제의 조성물
본 발명은, 설포네이트 계면활성제, 알콜에톡실 레이트 설페이트 계면활성제, 에톡실화 비이온성 계면활성제, 임의의 4급 암모늄 또는 아민 또는 아민옥사이드 계면활성제, 포화지방산, 폴리카복실레이트 증강제(builder), 나트륨과 칼륨 및 바람직하게는 저수준의 알칸올아민을 함유하는 중화 시스템, 에탄올과 폴리올 및 물을 함유하는 용매 시스템을 포함하는 중질 액체 세제조성물에 관한 것이다. 이 조성물은 고도의 세척능과 개선된 염소표백제 상용성을 갖는 균등성 액체이다.
여러 세탁조건하에서도 보다 우수한 세척을 제공할 수 있는 액체 세제가 상당히 요구되어 왔다. 이러한 조성물은 일반적으로 여러 불연속 상으로 분리되기 쉬운 많은 성분을 필요로 한다. 성능의 일관성과 미적관점에서도 균등성 액체 세제는 필요하다. 이 조성물은 55℉(12.8℃) 이하의 온도에서 흔히 행해지는 선적 및 저장 중에도 균등성을 유지해야 한다. 또한 바람직하게는 이들은 소비자가 사용하기 전에, 얼었다가 녹은 후에도 계속 균등상(phase)이 회복되도록 제조된다. 액체 세제는 흔히 세척능 및 제품 안정성을 높이기 위해 고 수준의 알칸올아민을 함유한다. 그러나, 이는 염소표백제와 쉽게 반응하여 염소표백제를 파괴하게 된다. 알칸올아민-기본 세척제를 함유하는 세척액에 염소표백제를 첨가하여 사용하면 적절한 효과를 수득할 수 없다. 따라서, 보다 우수한 세척력 표백제 상용성 및 제품 안정성을 제공할 수 있는 액체 세제의 개발이 계속요구되었다.
1982년 5월 24일 출원되어 계류중인 미합중국특허원 제380,988호(베르쯔 등)에서는 음이온성 계면활성제, 4급 암모늄, 아민 또는 아민옥사이드 계면활성제 및 지방산을 함유하고 중성에 가까운 세척 pH가 제공되도록 제조되는 세제 조성물에 대해 기술하고 있다. 이 조성물은 바람직하게는 추가로 에톡실화 비이온성 계면활성제와 폴리카복실레이트 증강제를 함유하는 액체세제이다.
1981년 8월 25일 허여된 미합중국 특허 제 4,285,841호(바라트 등)에서는 음이온성 계면활성제와 비이온성 계면활성제 및 지방산 약 8내지 약 20중량%를 함유하는 액체 세제에 대해 기술하고 있다. 조성물의 pH는 액 6.0 내지 7.5이다.
1981년 9월 1일 허여된 미합중국 특허 제4,287,082호(톨포 등)에서는 포화지방상, 효소, 효소-안정화 칼슘과 단쇄 카복실산염, 바람직하게는 포르메이트를 함유하는 액체 세제에 대해 기술하고 있다.
본 발명은 (a) 산을 기준으로,C10-C16알킬 또는 알케닐 그룹을 함유하는 설포네이트 계면활성제 약 5 내지 약 15중량% : (b) 산을 기준으로, 일반식 RO(C2H4O)mSO3M의 알콜 에톡실레이트 설페이트 계면활성제 약 8 내지 약 18중량%(여기서, R은 C10-C16알킬 또는 히드록시알킬 그룹이고, m은 약 0.5 내지 약 4이며, M은 상용성 양이온이다) : (c) 일반식 R1(OC2H4)nOH의 에톡실화 비이온성 계면활성제 약 2 내지 약 15중량%(여기서, R1은C10-C16알킬 또는 C8-C12알킬 페닐 그룹이고, n은 약 3 내지 약 9이며, 상기 비이온성 계면활성제의 HLB 값은 약 10 내지 약 13이다) : (d) (i)일반식[R2(OR3)y][R4(OR3)y]2R5N+X-의 4급 암모늄 계면활성제 (여기서, R2는 알킬 쇄중에 탄소원자 약 6 내지 약 16개를 갖는 알킬 또는 알킬벤질 그룹이고 : 각각의 R3는, ―CH2CH2―, ―CH2CH(CH3)―, ―CH2CH(CH2OH)―, ―CH2CH2CH―, 및 이의 혼합물 중에서 선택되며 : 각각의 R4는 C1-C4알킬, C1-C4히드록시알킬, 벤질, 및 수소(y가 0이 아닌 경우)중에서 선택되고 : R5는 R4와 동일하거나, 알킬 쇄(이 경우 R5의 탄소수 및 R2의 탄소수의 총합은 약 8 내지 약 16개이다)이며 : 각각의 y는 0 내지 약 10의 수이고, y값의 합계는 0 내지 약 15이며 : X는 상용성 음이온이다) : (ii) 일반식[R2(OR3)y][R4(OR3)y]R5N의 아민 계면활성제 (여기서, R2,R3,R4,R5및 y는 상기 정의한 바와 같다) : (iii) 일반식 [R2(OR3)y][R4(OR3)y]R5N→O의 아민 옥사이드 계면활성제 (여기서, R2,R3,R4,R5및 y는 상기 정의한 바와 같다)중에서 선택되는 조 계면활성제(cosurfactant) 약 0 내지 약 5중량% : (e) C10-C14포화 지방산 약 5 내지 약 20중량%(여기에서, C14지방산에 대한 C10-12지방산의 중량비는 적어도 1이다) : (f) 산을 기준으로, 수용성 폴리카복실레이트 증강제 약 3 내지 약 8중량% : (g) 조성물 100g당, 모노에탄올아민, 디에탄올아민 및 트리에탄올아민 중에서 선택된 알칸올아민 약 0 내지 약 0.04몰 : (h) 나트륨에 대한 칼륨의 몰비가 약 0.1 내지 약 1.3인 칼륨 및 나트륨 이온 : (i) 에탄올 약 2 내지 약 10중량% : (j) 탄소원자 2 내지 6개 및 히드록시 그룹 2 내지 6개를 함유하는 폴리올 약 2 내지 약 15중량% : 및 (k) 물 약 25 내지 약 40중량%를 포함하며, (a),(b),(c) 및 (d)의 함량이 약 20 내지 약 35중량%이고 : (e)와 (f)의 함량이 약 8 내지 약 28중량%이며 : (a),(b),(c),(d),(e) 및 (f)의 함량이 약 33 내지 약 50중량%이고 : (i)와 (j)의 함량이 약 8내지 약 20중량%이며 : (i),(j) 및 (k)의 함량이 약 35 내지 약 50중량%이고 : (b)에 대한 (a)의 중량비가 약 0.3 내지 약 1.7이며 : (c)에 대한 (a)와 (b)의 합의 중량비가 약 1 내지 약 10이고 : 모든 성분이 68℉(20℃)물중 약 10중량%의 농도에서 약 7.5 내지 약 9.0의 초기 pH를 갖는 균등성(isotropic) 액체(55℉(12.8℃)에서)가 제공되도록 선택된, 중질 액체 세제 조성물을 포함한다.
본 발명의 액체 세제는, 설포네이트 및 알콜 에톡실레이트 설페이트 음이온성 계면활성제, 에톡실화 비이온성 계면활성제, 임의의 4급 암모늄, 아민 또는 아민옥사이드 계면활성제, 포화 지방산, 폴리카복실레이트 증강제, 나트륨, 칼륨 및 바람직하게는 저수준의 알칸올아민을 함유하는 중화 시스템, 및 에탄올,폴리올 및 물을 함유하는 용매 시스템을 포함한다.
본 명세서에서 조성물은 여러 세탁조건하에서 고수준의 세척능을 갖도록 제조되었다. 이들은 또한, 알칸올아민의 제한된 양에 기인하는 염소 표백제와의 개선된 상용성을 제공한다. 이 조성물은 제품안정성을 높이기 위한 비교적 맑은 활성성분과, 알칸올아민을 극소량 혹은 전혀 첨가하지 않았으므로 성분들의 종류, 양 및 성분비는 55℉(12.8℃)에서 균등성 액체가 되도록 조심스럽게 조절해야 한다. 바람직한 조성물은 50℉(10℃)에서 균등성 액체이다. 또한 바람직하게는 얼었다 녹은 후 55℉까지 균등성 액체로 회복되어야 하며 50℉까지 균등성 액체로 회복됨이 더 바람직하다.
이러한 안정성 제한조건들은 충족시키기 위해서, 본 발명 조성물은 혼합된 칼륨 및 나트륨 이온을 함유하는 중화시스템을 필요로 한다. 완전한 나트륨 중성화는 폴리카복실레이트 증강제의 결정화를 유발시키는 반면, 칼륨중화방법을 사용하면 겔화점이 수용불가능하게 높아진다. 유기 및 무기염기의 총량도 조절하며, 생성물의 pH가 충분히 높아 난용성 유리 지방산의 양을 최소화하되, 너무 높아서 pH-민감 얼룩제거 능력, 효소 안정성, 그리고 유성 오염 제거 능력이 감소하지 않도록 한다.
또한 이 조성물은 에탄올 및 폴리올의 혼합물과 물을 함유하는 용매 시스템을 필요로 한다. 폴리올 없이 결정화가 촉진되며, 에탄올이 없으면 겔화점이 너무 높아진다. 에탄올과 폴리올은 충분한 양을 취하여 유기상 분리가 일어나지 않도록 하되(즉, 유리지방산과 난용성 계면활성제를 용해시키도록) 너무 많아서, 사용 가능한 물의 양을 제한하므로서 알칼리 액상분리 및/ 또는 결정화를 초래해선 안된다.
[설포네이트 계면활성제]
본 세제 조성물은 C110-C16알킬 또는 알케닐 그룹을 함유하는 음이온성 설포네이트 계면활성제가, 산을 기준으로, 약 5내지 약 15중량%, 바람직하게는 약 6 내지 약 10중량%를 함유한다. 이에 유용한 음이온성 설포네이트 계면활성제는 1981년 8월 25일 허여된 미합중국 특허 제4,285,841호(바라트 등)와 1975년 12월 30일 허여된 미합중국 특허 제3,919,678호(로그릴)에 나와있다. 이들 모두 본 명세서에서 참고로 인용된다. 바람직한 설포네이트 계면활성제는 수용성 염, 특히 알킬그륩이 직쇄 또는 측쇄 구조 중에 약 10내지 약 15개의 탄소원자를 함유하는 알킬벤젠 설포네이트의 알칼리 금속염, 및 알칸올암모늄(예 : 모노에탄올암모늄 혹은 트리에탄올암모늄)이며, 미합중국 특허 제2,220,099호와 제 2,477,383호에 기술되어 있고, 또한 본 명세서에서 참고로 인용된다. 알킬그룹의 평균 탄소원자수가 약 11 내지 약 13인 선형 직쇄 알킬벤젠 설포네이트가 특히 유용하다.
또한, 파라핀 설포네이트, 올레핀 설포네이트, 알킬 글리세릴 에테르 설포네이트, 에스테르 그룹에 약 1내지 10개의 탄소원자를 포함하는 α-설폰화 지방산에스테르, 아실 그룹내의 탄소원자 약 2내지 9개를 갖는 2-아실옥시-알칸-1-설포네이트, 및 알킬 그룹에 약 1내지 3개의 탄소원자를 갖는 β-알킬옥시 알칸설포네이트의 수용성 염의 본 발명에 유용하다.
상기 설포네이트, 특히 C11-C13선형 알킬벤젠 설포네이트의 혼합물도 또한 사용할 수 있다.
[알콜에톡실레이트 설페이트 계면활성제]
또한, 본 조성물은 일반식 RO(C2H4O)mSO3M의 알콜 에톡실레이트 설페이트 계면활성제 (여기서, R은 C10-C16알킬(바람직함) 또는 히드록시알킬 그룹이며, m은 약 0.5내지 약 4이고, M은 상용성 양이온이다)를 함유하는데, 이 계면활성제는, 산을 기준으로 조성물의 약 8 내지 약 18중량%, 바람직하게는 약 9 내지 약 14중량%를 구성한다.
상기 일반식을 갖는 바람직한 알콜에톡실레이트 설페이트 계면활성제는 치환기 R이 C12-15알킬 그룹이고, m은 약 1.5 내지 약 3인 것이다. 이러한 물질의 예로는 C12-15알킬 폴리에톡실레이트(2.25) 설페이트(C12-15E2.25S) : C14-15E2.25S : C12-13E1.5S : C14-15E3S : 및 이들의 혼합물 등이 있다. 상기 화합물의 나트륨, 칼륨, 모노에탄올암모늄 및 트리에탄올 암모늄염들이 바람직하다.
[에톡실화 비이온성 계면활성제]
본 조성물은 또한, 일반식 R1(OC2H4)nOH의 에톡실화 비이온성 계면활성제(여기서, R1은 C10-C16알킬 또는 C8-C12알킬페닐 그룹이고, n은 약 3내지 약 9이다)약 2내지 약 15중량%, 바람직하게는 약 4내지 10중량%를 함유하고, 상기 비이온성 계면활성제의 HLB(친수성-친유성 평형치)는 약 10내지 약 13이다.
이들 계면활성제는 1981년 8월 25일 허여된 미합중국 특허 제4,285,841호와 1981년 8월 18일 허여된 미합중국 특허 제4,284,532호에 더욱 상세히 기술되어 있으며, 명세서에서 참고로 인용되었다. 알콜 1몰당 약 3내지 약 7몰의 에틸렌옥사이드와 C12-C14알콜의 축합 생성물(예 : 알콜 1몰당 약 6.5몰의 에틸렌옥사이드와 C12-C13알콜의 축합생성물)이 특히 바람직하다.
[조 계면활성제]
본 조성물은 4급 암모늄, 아민, 아민옥사이드 계면활성제중에서 선택된 조 계면활성제 중량분을 약 0 내지 약 5중량%, 바람직하게는 약 0.5 내지 약 3중량%를 함유할 수 있다. 4급 암모늄 계면활성제가 특히 바람직하다.
본 발명에 유용한 4급 암모늄 계면활성제는 하기 일반식을 갖는다 :
[R2(OR)3)y][R4(OR3)y]2R5N+X-
상기식에서, R2는 알킬 쇄에 약 6내지 약 16개의 탄소원자를 갖는 알킬 혹은 알킬벤질 그룹이고 : 각각의 R3은 ―CH2CH2―,―CH2CH(CH3)―,―CH2CH(CH2OH)―,―CH2CH2CH2― 및 이들의 혼합물중에서 선택되며 : 각각의 R4는 C1-C4알킬, C1-C4히드록시알킬, 벤질, 및 수소(y가 0이 아닐 경우)중에서 선택되고 : R5는 R4와 동일하거나, 알킬쇄(이 경우 R6의 탄소수 및 R5의 탄소수의 총합은 약 8내지 약 16개이다)이며 : 각각의 y는 0내지 약 10이고 y값의 합계는 0 내지 15이고 : X는 상용성 음이온이다.
상기중에서 알킬 4급 암모늄 계면활성제, 특히 R5가 R4와 같은 그룹에서 선택된 경우 상기 일반식에서 기술된 모노- 장쇄 알킬 계면활성제가 바람직하다. 가장 바람직한 4급 암모늄 계면활성제를 클로라이드, 브로마이드 및 메틸 설페이트 C8-16알킬 트리메틸 암모늄염, C8-16알킬 디(히드록시에틸)메틸암모늄염, C8-16알킬 히드록시 에틸디메틸암모늄염, C8-16알킬옥시 프로필 트리메틸암모늄염, 및 C8-16알킬옥시프로필 디히드록시에틸 메틸암모늄염이다. 상기중에서, C10-14알킬트리메틸암모늄염(예 : 데실 트리메틸암모늄 메틸 설페이트, 라우릴 트리메틸암모늄 클로라이드, 미리스틸 트리메틸암모늄 브로마이드 및 코코넛 트리메틸암모늄 클로라이드 및 메틸설페이트)이 바람직하다.
냉수 세탁조건, 즉 약 65℉(18.3℃) 미만에서, C8-10알킬 트리메틸암모늄 계면활성제가 특히 바람직한데, 이것은 더 긴 쇄의 4급 암모늄 계면활성제 보다 크래프트(kraft)한계와 결정화 온도가 낮기 때문이다.
본 발명에 유용한 아민 계면활성제는 하기 일반식을 갖는다 : [R2(OR3)y][R4(OR3)]R5N
상기식에서, R2,R3,R4,R5및 y는 4급 암모늄 계면활성제에 대해 상기 정의한 바와 같다. 특히 C12-16알킬디메틸아민이 바람직하다.
본 발명에 유용한 아민 옥사이드 계면활성제는 하기 일반식을 갖는다 : [R2(OR)y][R4(OR3)y]R5N→O
상기식에서, R2,R3,R4,R5및 y는 4급 암모늄 계면활성제에 대해 상기 정의한 바와 같다. C12-16알킬디메틸아민 옥사이드가 특히 바람직하다.
아민 및 아민 옥사이드 계면활성제는, 본 발명의 시스템내에서 부분적으로만 양성자화되므로 4급 암모늄 계면활성제보다 많은 양으로 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 바람직한 조성물은 약 0.5 내지 약 1.5%의 4급 암모늄 계면활성제, 또는 약 1내지 약 3%의 아민이나 아민 옥사이드 계면활성제를 함유할 수 있다.
[지방산]
본 발명의 조성물은 약 5내지 약 20중량%, 바람직하게는 약 8내지 약 18중량%, 가장 바람직하게는 약 10 내지 약 16중량%의 포화 지방산(탄소수 약 10내지 14개 포함)을 함유한다. 또한, C14지방산에 대한 C10-C12지방산의 중량비는 최소한 1, 바람직하게는 최소한 1.5가 되어야 한다.
적합한 포화 지방산은 식물성 또는 동물성 에스테르(예 : 팜핵유, 팜유, 코코넛 오일 등)와 같이 천연적으로, 또는 합성하여 수득할 수 있다(예 : 피셔-트롭쉬(Fisher-Tropsch)공정을 거쳐 일산화탄소의 수소화로, 또는 석유의 산화로). 본 발명의 조성물에 사용하기에 적합한 포화 지방산의 예는 카프르산, 라우르산, 미리스트산, 코코넛과 팜핵 지방산이 있다. 포화 코코넛 지방산, 라우르산과 미리스트산의 중량비 약 5 : 1 내지 1 : 1(약 3 : 1이 바람직함)의 혼합물, 상기 지방산과 소량(예 : 총 지방산의 10 내지 50%)의 올레산의 혼합물 : 및 팜핵 지방산 등이 바람직하다.
[폴리카복실레이트 증강제]
본 조성물은 또한, 산을 기준으로 하여, 약 3 내지 약 8중량%, 바람직하게는 약 3내지 약 6중량%, 더욱 바람직하게는 약 3.5 내지 5중량%의 수용성 폴리카복실레이트 세제 증강제를 함유한다. 이에 대해서는 1981년 8월 18일 허여된 미합중국 특허 제4,284,532호(라이킹 등)에 기술되어 있으며, 본 명세서에서 참고로 인용된다.
각종의 아미노-, 시클로알칸-, 에테르-, 알킬-, 에폭시-, 테트라히드로푸란-, 벤젠- 및 폴리아세탈 폴리카복실레이트가 사용하기 적합하다.
이러한 폴리카복실레이트 증강제의 예는 나트륨 및 칼륨 에틸렌디아민테트라아세테이트 : 나트륨 및 칼륨니트릴로트리아세테이트 : 피트산의 수용성 염[예 : 피트산 나트륨 및 칼륨, 이들은 1956년 3월 27일 허여되었고 본 명세서에서 참고로 인용된 미합중국 특허 제1,739,942호(에케이)에 기술되어 있음] : 본 명세서에서 참고로 인용된 미합중국 특허 제3,364,103호에 기술된 폴리카복실레이트 : 및 1967년 3월 7일 허여되었고 본 명세서에서 참고로 인용된 미합중국 특허 제3,308,067호(디엘)에 기술된 폴리카복실레이트 중합체와 공중합체의 수용성 염이 있다.
다음 구조 및 물리적 특성은 갖는 중합체성 지방족 폴리카복실산의 수용성염도 또한 유용한 세제증강제에 포함된다 : (a)산 형태로 계산하여 최저 분자량 약 350 : (b) 산 형태로 계산하여 약 50 내지 약 80 당량 : (c) 적어도 2개의 카복실기를 갖고 이들이 탄소원자 2개 이내의 거리로 떨어져 있는 45몰% 이상의 단량체 화학종 : (d) 카복실-함유 래디칼의 중합체 쇄의 부착위치가 중합체 쇄를 따라 카복실-함유 래디칼의 부착위치로부터 탄소원자 3개 이내의 거리로 떨어져 있음. 이러한 증강제의 특정예로는 이타곤산, 아코니트산, 말레산, 메사콘산, 푸마르산, 메틸렌 말론산 및 시트로 아콘산 등의 중합체 및 공중합체가 있다.
다른 적합한 폴리카복실레이트 증강제에는 멜리트산, 시트르산 파이로멜리트산, 벤젠 펜타카복실산, 옥시디아세트산, 카복시메틸옥시숙시산, 카복시메틸옥시 말톤산, 시스-시클로헥산헥사카복실산, 시스-시클로펜탄 테트라카복실산 및 옥시디숙신산의 수용성 몇, 특히 나트륨 및 칼륨염이 포함된다.
본 발명에 사용되는 다른 폴리카복실레이트는 1979년 3월 13일 허여된 미합중국 특허 제4,144,226호(크러취필드 등)와 1979년 3월 27일 허여된 미합중국 특허 제4,146,495호(크러취필드 등)에 기술된 폴리아세탈카복실레이트인데, 이들은 모두 본 명세서에서 참고로 인용된다.
시트르산은 매우 바람직한 폴리카복실레이트 증강제이다.
[중화시스템]
본 조성물은, 모노-, 디-, 트리에탄올아민 및 이의 혼합물중에서 선택된 알칸올아민을 조성물 100g당 약 0 내지 약 0.04몰, 바람직하게는 약 0.01 내지 약 0.035몰, 더욱 바람직하게는 약 0.015 내지 약 0.03몰 함유할 수 있다. 적은 양의 알칸올아민, 특히 모노에탄올아민은 제품안정성, 세척능, 향기를 좋게하기에 바람직하다. 그러나, 알칸올아민의 양은 최소화하여 염소표백제 상용성을 최대화하도록 한다. 본 조성물은 알칸올아민 혼합물을 함유할 수도 있으나, 최상의 색상 안정성은 단일 알칸올아민을 사용하여 수득한다. 또한, 조성물은 나트륨에 대한 칼륨의 몰비 약 0.1 내지 약 1.3 바람직하게는 약 0.6 내지 약 1로 칼륨과 나트륨 이온을 함유한다.
[용매 시스템]
본 조성물의 용매 시스템은 에탄올, 폴리올, 및 물로 구성된다. 에탄올은 조성물의 약 2 내지 약 10중량%, 바람직하게는 약 5 내지 약 9중량%의 수준으로 존재한다.
본 조성물에 2 내지 6개의 탄소원자와 2 내지 6개의 히드록실 그룹을 갖는 모든 폴리올을 사용할 수 있다. 이러한 폴리올의 예로는 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 및 글리세린이 있다. 프로필렌 글리콜이 특히 바람직하다. 폴리올은 조성물의 약 2 내지 약 15중량%, 바람직하게는 약 3 내지 약 10중량%를 구성한다.
본 조성물은 또힌 약 25 내지 약 40중량% 바람직하게는 약 28 내지 약 37중량%의 물을 함유한다. 상기 외에, 에탄올 및 폴리올은 함께 조성물의 약 8 내지 약 20중량%, 바람직하게는 약 11 내지 약 16중량%를 구성한다. 에탄올, 폴리올 및 물 등 세 성분의 총량은 조성물의 약 35 내지 약 55중량%, 바람직하게는 약 40 내지 약 50중량%가 되어야 한다.
본 발명의 조성물은 다음 제한사항에 의하여 더욱 제약된다. 여기서 모든 백분율 및 비율은 음이온성 물질이 포함된 산을 기준으로 하여 계산한 것이다. 설포네이트, 알콜 에톡실레이트 설페이트, 에톡실화 비이온성 및 4급 암모늄, 아임 또는 아민옥사이드 계면활성제의 총량은 조성물의 약 20 내지 약 35중량%, 바람직하게는 약 23 내지 30중량%이다. 알콜 에톡실레이트 설페이트 계면활성제에 대한 설포네이트 계면활성제의 중량비는 약 0.3 내지 약 1.7, 바람직하게는 약 0.6 내지 약 1이어야 한다. 에톡실화 비이온성 계면활성제에 대한 이들 음이온성 계면활성제의 중량비는 약 1 내지 약 10, 바람직하게는 약 2 내지 약 5이어야 한다.
지방산 및 폴리카복실레이트 증강제는 함께 조성물의 약 8내지 약 28중량%, 바람직하게는 약 13내지 약 22중량%이다. 또한, 지방산, 폴리카복실레이트 증강제 및 상기 계면활성제의 총량은 조성물의 약 33내지 약 50중량%, 바람직하게는 약 36 내지 약 48중량%이다.
마지막으로, 상기의 모든 성분들을 선택사용하여 55℉(12.8℃), 바람직하게는 50℉(10℃)에서 균등성 액체 세제를 제조한다. 또한 68℉(20℃) 물중 10중량%의 농도에서 초기 pH가 약 7.5 내지 약 9.0 바람직하게는 약 7.8 내지 약 8.8이 되도록 선택한다.
[임의 성분]
본 발명의 액체세제에 사용하기 위한 임의 성분에는 효소, 효소 안정화제, 폴리산, 오염제거제, 재침착방지제, 거품조절제, 현탁제, 불투명화제, 산화방지제, 살균제, 염료, 향료, 및 1981년 8월 25일 허여된 미합중국 특허 제4,285,841호(바라느 등)에 기술되어 있고 본 명세서에서 참고로 인용된 광택제가 포함된다. 이러한 임의 성분은 일반적으로 조성물의 약 15중량%미만, 바람직하게는 약 2내지 약 10중량%이다.
효소는 매우 바람직한 임의성분이며, 약 0.025 내지 약 2%, 바람직하게는 약 0.05 내지 약 1.5%의 양으로 혼입된다. 바람직한 단백질 분해효소는 1ℓ당 약 5안손(Anson)단위(약 1,000,000 Delft 단위) 이상, 바람직하게는 약 15 내지 약 70 안손 단위, 가장 바람직하게는 약 20 내지 약 40 안손 단위의 단백질 분해활성을 제공해야 한다. 생성물 g당 약 0.01 내지 약 0.05 안손 단위의 단백질 분해활성이 바람직하다. 전분분해효소를 포함하여 다른 효소도 바람직하게는 본 조성물에 포함된다.
적합한 단백질 분해 효소에는 세제 조성물용으로 선택된 것으로 공지된 많은 화학종이 포함된다. Novo Industries의 ＂Alcalase＂,네델란드의 Gist-Brocades의 ＂Maxatase＂ 같은 시판 효소 제제가 적합하다. 다른 바람직한 효소 조성물에는 덴마크의 Novo Industries회사 제조, 판매 상품 SP-72(＂Esperase＂)와 네덜란드의 Gist-Brocades회사 제조의 ＂AZ-Protease＂가 포함된다.
적합한 아밀라제에는 Novo Industries시판의 ＂Terma-myl＂과 Gist-Brocades 시판의 ＂Rapidase＂가 있다.
적합한 효소에 대한 보다 상세한 기술은 1978년 7월 18일 허여된 미합중국 특허 제4,101,457호에서 발견할 수 있고, 이는 본 명세서에서 참고로 인용된다.
본 발명의 세제 조성물에 효소를 혼입시킬 경우, 바람직하게는 단쇄 카복실산염과 칼슘이온의 혼합물을 사용하여 안정화시키고, 이는 1982년 3월 9일 허여된 미합중국 특허 제4,318,818호에 기술되어 있고, 이는 본 명세서에서 참고로 인용된다.
단쇄 카복실산염은 바람직하게는 수용성이며, 더욱 바람직하게는 포르메이트(예 : 포름산 나트륨)이다. 단쇄 카복실산염은 약 0.25 내지 약 10%, 바람직하게는 약 0.3 내지 약 3%, 더욱 바람직하게는 약 0.5 내지 약 1.5%의 양으로 사용한다. 칼슘이온의 공급원으로서는 아세트산칼슘, 포름산칼륨, 및 프로피온산 칼슘 등의 어떤 수용성 칼슘염이라도 사용할 수 있다. 본 조성물은 ℓ당 약 0.1 내지 약 30밀리몰, 바람직하게는 약 0.5 내지 약 15밀리몰의 칼슘이온을 함유해야 한다. 칼슘이온 착화합물을 형성하는 물질이 있을 경우, 항상 효소를 이용할 수 있는 어떤 최소한도의 양이 존재하도록 많은 양의 칼슘 이온을 사용하는 것이 필수적이다.
바람직하게는 본 조성물중에 약 0.25 내지 약 10중량%, 바람직하게는 약 0.5 내지 약 5중량%, 더욱 바람직하게는 약 0.75 내지 약 3중량%(붕산을 기준으로하여 계산됨)의 붕사 또는 붕산-형성가능한 화합물을 가하여 조성물중의 효소를 안정화시킨다. 붕산이 바람직하나, 산화붕소, 붕사 및 알칼리금속 보레이트(예 : 오르토-, 메타- 및 파이로 붕산나트륨, 및 나트륨 펜타보레이트)도 적합하다. 치환된 붕소(예 : 페닐붕산, 부탄붕산 및 p-브로모페닐붕산)도 붕산 대신에 사용할 수 있다.
본 조성물은 추가로 약 0.5 내지 약 3중량%, 바람직하게는 약 1 내지 약 2중량%의 고도로 에톡실화된 폴리에틸렌아민 또는 폴리에틸렌아민 오염 제거제와 재침착 방지제를 함유하고, 이는 1982년 12월 23일 출원되었고 계류중인 미합중국 특허원 제452,463호(반델미어)에 기술되어 있다. 특히 바람직한 물질은 약 15 내지 18몰의 에틸렌 옥사이드로 각각의 수소 위치에서 에톡실화된 테트라에틸렌펜타이민이다.
다음 실시예들은 본 발명의 조성물을 예시하는 것이다.
본 명세서에서 사용된 부, 퍼센트, 비율은 모두 특별한 지시가 없는 한 중량을 기준으로 한다.
[실시예 1]
본 발명의 액체 세제조성물은 다음과 같다 :
Figure kpo00001
* 알콜과 모노에톡실화된 알콜제외
** 평균 15내지 18몰의 에틸렌옥사이드로 각각의 수소 위치에서 에톡실화된 테트라에틸렌 펜타이민, 각 성분을 계속적으로 혼합하면서 다음 순서에 따라 첨가하여 조성물A를 제조한다 : 알킬벤젠 설폰산, 수산화나트륨, 프로필렌 글리콜과 에탄올의 페이스트 예비혼합 : 알킬 폴리에톡실레이트 황산, 수산화나트륨과 에탄올의 페이스트 예비혼합 : 펜타아세트산 : 알콜 폴리에톡실레이트 : 물, 광택제, 알칸올아민과 알콜 폴리에톡실 레이트의 예비혼합 : 에탄올 : 수산화나트륨과 수산화칼륨 : 지방산 : 시트르산 : 포름산과 칼슘 : 알킬 트리메틸암모늄 클로라이드 :TEPA-E15-18, 약8.1로 pH조정 : 나머지 양의 성분.
각 성분을 계속적으로 혼합하면서 다음 순서에 따라 첨가하여 조성물 B를 제조한다 : 알킬 폴리에톡실 레이트 황산과 에탄올의 페이스트 예비혼합; 2.5부의 물; 프로필렌 글리콜; 에탄올과 광택제의 예비혼합; 에탄올; 물, 프로필렌 글리콜 및 광택제의 예비혼합; 알콜 폴리에톡실레이트; 수산화나트륨; 수산화칼륨; 지방산; 알킬벤젠황산; 시트로산과 칼슘의 예비혼합; 펜타아세트산; 포름산; 알킬 트리메틸암모늄 클로라이드; TEPA-E15-18; 수산화칼륨과 물; 나머지 양의 성분.
조성물 A와 B는 약 50℉(10℃)이하에서 제조되고 균등성을 유지하므로 균등성 액체이다. 이들은 얼었다가 녹은 후에도 약 55℉(12.8℃)까지 균등성 형태로 회복된다.
[실시예 2]
본 발명의 다음 액체 세제는 실시예 1의 조성물 A에 대한 것과 같은 순서에 따라 제조된다. 조성물은 55℉(12.8℃)에서 안정한 균등성 액체이다.
Figure kpo00002
[실시예 3]
본 발명의 다음 액체 세제는 실시예 1의 조성물 A에 대한 것과 같은 순서로 제조된다. 조성물은 50℉(10℃)에서 안정한 균등성 액체이다. 이들은 얼었다가 녹은 후 50℉(10℃)까지 균등성 형태로 회복된다.
Figure kpo00003

Claims (10)

  1. (a) 산을 기준으로, C10-C16알킬 또는 알케닐 그룹을 함유하는 설포네이트 계면활성제 5 내지 15중량% : (b) 산을 기준으로, 일반식 RO(C2H4O)mSO3M의 알콜 에톡실레이트 설페이트 계면활성제 8내지 18중량%(여기서, R은 C10-C16알킬 또는 히드록시알킬 그룹이고, m은 0.5 내지 4이며, M은 상용성 양이온이다) : (c) 일반식 R1(OC2H4)nOH의 에톡실화 비이온성 계면활성제 2내지 15중량%(여기서, R1은 C10-C16알킬 또는 C8-C12알킬 페닐 그룹이고, n은 3 내지 9이며, 상기 비이온성 계면활성제의 HLB값은 10내지 13이다) : (d) (i) 일반식 [R2(OR3)y][R4(OR|3)y]2R5N+X-의 4급 암모늄 계면활성제(여기서, R2는 알킬 쇄중에 탄소원자 6내지 16개를 갖는 알킬 또는 알킬벤질그룹이고 : 각각의 R3는, ―CH2CH2―,―CH2CH(CH3)―,―CH2CH(CH2OH)―,―CH|2CH2CH2―, 및 이의 혼합물중에서 선택되며 : 각각의 R4는 C1-C4알킬, C1-C4히드록시알킬, 벤질, 및 수소(y가 0이 아닌 경우)중에서 선택되고 : R5는 R4와 동일하거나, 알킬 쇄(이 경우 R5의 탄소수 및 R2의 탄소수의 총합은 8내지 16이다)이며 : 각각의 y는 0 내지 10의 수이고 y값의 합계는 0 내지 15이며 : X는 상용성 음이온이다) : (ii) 일반식[R2(OR3)y][R|4(OR3)y]R5N 의 아민 계면활성제(여기서, R2,R3,R4,R5및 y는 상기 정의한 바와 같다) : 및 (iii) 일반식[R2(OR3)y][R4(OR3)y]R5N→O의 아민 옥사이드 계면활성제(여기서, R2,R3,R4,R5및 y는 상기 정의한 바와 같다)중에서 선택되는 조 계면활성제(cosurfactant) 0내지 5중량% : (e) C10-C14포화지방산 5내지 20중량%(여기에서, C14지방산에 대한 C10-C12지방산의 중량비는 적어도 1이다) : (f) 산을 기준으로, 수용성 폴리카복시레이트 증강제 3내지 8중량% : (g) 조성물 100g당, 모노에탄올아민, 디에탄올아민 및 트리에탄올아민중에서 선택된 알칸올아민 0내지 0.04몰 : (h) 나트륨에 대한 칼륨의 몰비가 0.1 내지 1.3인 칼륨 및 나트륨 이온 : (i) 에탄올 2내지 10중량% : (j) 탄소원자 2내지 6개 히드록시 그룹 2내지 6개를 함유하는 폴리올 2내지 15중량% : 및 (k) 물 25 내지 40중량%를 포함하며, (a),(b)(c) 및 (d)의 함량이 20내지 35중량%이고 : (e)와 (f)의 함량이 8내지 28중량%이며 : (a),(b),(c),(d),(e) 및 (f)의 함량이 33내지 50중량%이고 : (i)와 (j)의 함량이 8내지 20중량%이며 : (i),(j) 및 (k)의 함량이 35내지 35중량%이고 : (b)에 대한 (a)의 중량비가 0.3 내지 1.7이며 : (c)에 대한 (a)와 (b)의 합의 중량비가 1내지 10이고 : 모든 성분이 68℉(20℃) 물중 10중량%의 농도에서 7.5 내지 9.0의 초기 pH를 갖는 균등성(isotropic) 액체(55℉(12.8℃)에서)가 제공되도록 선택된, 중질 액체 세제 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 설포네이트 계면활성제가 C11-C13선형 알킬벤젠 설포네이트이고 : 알콜 에톡실레이트 설페이트 계면활성제중, R은 C12-C15알킬 그룹이며 m은 1.5내지 3이고 : 에톡실화 비이온성 계면활성제중, R은 C12-C14알킬그룹이고 n은 3내지 7인 조성물.
  3. 제1항에 있어서, C10-C14알킬 트리메틸 암모늄 클로라이드, 브로마이드 또는 메틸 설페이트인 조 계면활성제 0.5내지 1.5중량%를 함유하는 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 폴리카복실레이트 증강제가 시트르산인 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 조성물 100g당 알칸올아민인 모노에탄올아민 0.01 내지 0.035몰을 함유하는 조성물.
  6. 제2항에 있어서, 설포네이트 계면활성제 6내지 10중량%, 알콜 에톡실레이트 설페이트 계면활성제 9내지 14중량%, 에톡실화 비이온성 계면활성제 4내지 10중량%, 및 조 계면활성제인 C10-C14알킬 트리메틸 암모늄 클로라이드, 브로마이드 또는 메틸설페이트 0.5 내지 1.5중량%를 함유하는 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 포화지방산 10내지 16중량% 및 폴리카복실레이트 증강제인 시트르산 3내지 6중량%를 함유하는 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 조성물 100g당, 알칸올아민인 모노에탄올아민 0.01 내지 0.035몰을 함유하는 조성물.
  9. 제8항에 있어서, 에탄올 5내지 9중량%, 폴리올인 프로필렌 글리콜 3내지 10중량%, 물 28 내지 37중량%를 함유하는 조성물.
  10. 제9항에 있어서 68℉(20℃) 물중 10중량% 농도에서 7.8내지 8.8의 초기 pH를 갖는 조성물.
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