KR910009189B1 - 액체 세제 조성물 - Google Patents

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케이. 크리스토페이트 카렌
제이. 버브러즈 칼빈
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에스. 씨. 존슨 앤드 썬, 인코포레이티드
해롤드 에프. 그리벨딩거
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Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]
액체 세제 조성물
[발명의 상세한 설명]
본 발명은 투명하고 안정한 단일상의 증강된 액체 세제 조성물에 관한 것이다.
통상적인 분말 세제는 계면활성제와 무기 증가제의 약 1 : 1 내지 1 : 2의 혼합물이다. 이들 성분을 액체 세제 형태로 농축하는 경우, 다중상으로 분리된다.
예전부터, 액체 세제의 부적합성이 인지되고 이에 대해 노력해왔다. 그 결과, 현행의 상업적인 액체 세탁용 세제는 거의 모두가 무기 증가제가 없거나 아주 없는 계면활성제이다. 무기 증강제는 세제에서 가격이 가장 저렴한 세척성분이므로 바람직하다.
이 문제점은 액체 세제 시스템에 값비싼 폴리카복실레이트 유기 증강제를 사용하고 무기 증강제를 현탁시키는 최근의 연구 개발로 부분적으로 해결되었다. 이들 시스템이 세제로서 성공적인 반면, 프리스포터 특성(prespotter properties)은 우수하지 않다.
또한, 예전에는 우수한 세척력 및 우수한 프리스포팅 특성도 단일 액체에 적합하지 않았다. 가장 우수한 세제는 매우 증가된 고알칼리성 시스템이었다. 그러나, 액체 세제에 있어서, 고알칼리성으로 인하여 커피, 차 및 적포도주와 같은 특정한 얼룩이 생긴다. 또한, 고알칼리성 액체는 피부를 자극할 수 있다.
증강제로서 중합체를 함유하는 세제 조성물은 본 분야에 오래전부터 있었고 널리 공지되어 있다. 이들에 관한 많은 특허는 문헌을 통해 알 수 있다.
미합중국 특허 제3,691,107호에는 적어도 하나의 C4내지 C10올레핀 및 적어도 하나의 폴리카복실 비닐 단량체의 가교 결합된 수불용성 공중합체를 함유하는 독특한 증강제 조성물과 하나 이상의 계면활성제와의 혼합물로 이루어진 세제 조성물이 기재되어 있다. 가교결합된 수불용성 공중합체는 수팽윤성 겔형성 물질이다. 특히 제11란, 제7행 내지 제35행에 기재된 실시예 1, 표 1을 보면 당해 특허는 본 발명에 중요하다. 특히, 알파 올레핀 말레산 무수물 공중합체는 오래된 것으로서 기재되어 있고 본 분야에 널리 공지되어 있다. 그러나, 실시예을 읽어보면, 이들이 분말 세제 조성물로서 당해 특허 실시예에서 사용되었음을 알 수 있다. 조성물의 알파 올레핀에는 하이드로트로프 특성이 없으며, 이들은 디아민 및 트리아민과 가교결합되며, 디올 및 트리올과 가교결합된다. 이들은 가수분해되어 수불용성 팽창성 겔을 형성한다. 모든예는 분말 세제에 대한 것이고, 세제 조성물의 수성 분산액을 언급하지만. 이들은 흐린 2상(two-phase) 액체이다. 또한, 사용되는 알파 올레핀 말레산 무수물 공중합체의 수준은 조성물의 40중량%의 수준이며, 이로부터 증강제 대체재로서 공중합체의 용도가 명확해진다.
미합중국 특허 제3,208,949호에는 강력하거나 증강된 액체 세제 시스템에 사용하기 위한 에틸렌 말레산무수물과 폴리비닐 메타크릴레이트 말레산 무수물 인터폴리머(interpolymer)가 기재되어있다. 당해 특허에는 증강된 세제를 거의 균일하고 부을 수 있는 액체 세제로 안정화하는 이성분계의 역할을 하는 카프릴산의 용도가 기재되어 있다.
미합중국 특허 제3,830,745호에는 증강제로서 사이클로펜텐 또는 이의 유도체와 말레산 무수물과의 공중합체의 신규한 수용성염과 음이온 또는 비이온성 계면활성제를 함유하는 세제 조성물이 기재되어 있다. 이들 사이클로펜텐말레산 무수물 공중합체는 알칼리 금속염으로 가수분해되어 신규한증강제의 역할을 한다. 공중합체의 분자량은 350 내지 2000으로 기재되어 있다. 이것은 분말 시스템이다.
미합중국 특허 제3,852,213호에는 90 내지 70%의 폴리비닐메타크릴레이트 말레산 무수물 공중합체와 3 내지 30%의 붕사로 이루어진 킬레이트화 조성물 및 세척제 염료 및 정련 및 성분을 함유하는 유사한 조성물 및 각종 II족 및 III족 금속이온의 킬레이트화 방법이 기재되어 있다.
미합중국 특허 제3,328,309호에는 액체매질속에 계면활성 세제 성분을 함유하는 액체 세제 조성물이 기재되어 있다. 세제는 통상적으로 사용하는 비이온 및 음이온형 계면활성제 및 이들의 혼합물이다. 당해 특허에는 에톡실화 에스테르와 무수물을 갖는 중합체성 무수물의 용도가 기재되어 있다.
공중합체는 에톡실화 또는 하이드록시 함유 계면활성제를 무수물과 가열하여 제조한 부분적인 에스테르이다.
미합중국 특허 제3,509,059호에는 세제물질의 존재하에 단량체를 중합체로 중합시켜 안정한 형태로 제조한 증강제로서 전해질 함량이 높은 안정하고 강력한 액체 세제조성물이 기재되어 있다. 중합체는 조성물에 대하여 안정화제로서 작용한다. 조성물은 필수적으로 계면활성제에 대한 알파, 베타 불포화 카복실산의 중합물이다. 즉, 이것은 계면활성제에 그라프트된 중합체이다. 산은 기능시스템을 갖기 위하여 먼저 염으로 전환되어야 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 중성 내지 약알칼리성이고 프리스포터특성(presportter properties)이 우수한 투명한 균질한 증강된 액체 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명은 a) 조성물의 약 5 내지 25중량%인 적어도 하나의 비이온성 계면활성제 ; b) 조성물의 약 2 내지 25중량%인 증강제 ; c) 조성물의 약 1 내지 10중량%인 수용성 중합체성 음이온성 하이드로트로프재 침전방지제(여기서, 하이드로트로프는 C4내지 C30+의 가수분해된 알파 올레핀 말레산 무수물 중합체, 공중합체 및 삼원공중합체로 이루어진 그룹에서 선택한다) ; 및 d) 평형수로 이루어진 투명하고 안정한 단일상의 증강된 액체 세제 조성물을 제공하며, 당해 조성물의 pH 범위는 약 6 내지 9이다.
가수분해된 알파 올레핀 말레산 무수물 공중합체의 탄소범위는 C4내지 C18이 바람직하며, C6내지 C10이 가장 바람직하다. 액체 세제는 본래 기본적으로 비이온성인 강력하거나 증강된 액체 세제이고, 가수분해된 알파 올레핀 말레산 무수물 공중합체를 사용하여 주증강제로서 붕산염, 인산염 및 탄산염을 이용할 수 있다. 가수분해된 알파 올레핀 말레산 무수물 공중합체는, 선행 기술의 액체 세제를 분말상 세제와 비교할 경우, 통상적인 2상 시스템의 상이한 두 상을 세탁특성과 프리스포팅 특성이 현저한 투명한 단일상 액체 세제로 전환시키는 하이드로트로프로 작용한다. 대체로, 액체 세제는 증강제가 없거나 분말상 세제보다 훨씬 농도가 낮은 증가제를 함유한다. 본 분야에 통상적인 이들 증강제는 보통 이온성이며, 용액에서 이온의 농도를 상승시킴으로써 액체 세제의 비이온성 게면활성제가 분리되거나 상이 없어지는 경향이 있다. 증가제 부족으로 인한 세정력 상실을 보충하기 위해 액체 세제는 고농도의 계면활성제를 사용해야 한다. 본 발명에서는 C4내지 C30+, 보다 바람직하게는 C4내지 C18, 가장 바람직하게는 C6내지 C10의 수용성 중합체성 음이온성 알파 올레핀 말레산 무수물 공중합체를 사용하여, 중합체가 상에서의 증강제를 상분리가 잘 되지 않는 안정한 단일상 액체 세제를 형성하는 수성 시스템에서 비이온성 게면활성제로 전환시키는 하이드로트로프로 작용하는 것으로 밝혀졌다.
또한, 놀랍게도 본 발명에 유용한 가수분해된 알파 올레핀 말레산 무수물 공중합체는 우수한 재침전방지제 뿐만 아니라 세제의 세정력에 도움을 주는 부수적인 증강제로서 작용하는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 본 발명에 따라 형성되는 세제는 본 분야에 공지된 기타의 액체 세제에 비하여 프리스포팅 특성과 세탁 특성이 우수하다.
또한, 가수분해된 알파 올레핀 말레산 무수물 공중합체를 사용한 결과, 증강된 단일상의 투명한 액체 세제가 음이온성 세제의 존재하에 정상적으로 용액을 분리하는 양이온성 4급 암모늄 직물 유연제와 상용성이라는 기대하지 않은 또다른 결과가 나왔다. 따라서, 가수분해된 알파 올레핀 말레산 무수물 공중합체를 사용하면 하이드로트로프로 작용하여 투명하고 안정한 단일상 액체 세제에 비이온성 계면활성제와 증강제를 함께 생성하고 본래 양이온성인 4급 암모늄 직물 유연제를 사용할 수 있으며, 보통 통상적인 액체 세제를 분리한다.
본 발명의 바람직한 양태를 이제 더 상세히 설명한 것이다.
본 발명은 놀랍게도 다량의 이온성 증강제를 사용할 수 있는 투명하고 안정한 단일상의 증강된 액체 세제 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 약 C4내지 C30+, 보다 바람직하게는 C4내지 C18, 가장 바람직하게는 C4내지 C10의 알파 올레핀 말레산 무수물 공중합체인 수용성 중합체성 음이온성 하이드로트로프를 사용하여 달성된다. 본 발명에서 하이드로트로프로서 유용한 알파 올레핀 공중합체 및 삼원공중합체는 본 명세서에 참고로 기재한 미합중국 특허 제4,358,573호에 기재된 거대공정(bulk process)과 미합중국 특허 제4,522,992호의 용액 공정으로 제조한다.
본 발명에 유용한 알파 올레핀 말레산 무수물 중합체는 말레산 무수물과 적어도 하나의 C4내지 C301-알켄의 중합체 및 적어도 두 개의 상이한 알파 올레핀을 갖는 삼원공중합체이다. 바람직하게는, 중합체는 약 49 내지 80몰%의 말레산 무수물과 약 20 내지 51몰%의 알파 올레핀으로 이루어진다. 이들 중합체는 적합한 알파 올레핀 말레산 무수물 중합체를 설명하기 위한 참고로 기재하는 미합중국 특허 제4,358,573호에 부분적으로 기술되어 있다.
알파 올레핀 말레산 무수물 중합체에 함유되는 무수물은 가장 바람직하게는 말레산 무수물이다. 그러나 기타의 말레산 무수물(예 : 메틸말레산 무수물, 디메틸말레산 무수물, 불화말레산 무수물, 메틸에틸 말레산 무수물)을 중합체의 형성에 사용할 수 있다. 따라서, 본 발명에서 사용하는 용어인 “말레산 무수물”은 전체 또는 부분적으로 이러한 무수물을 포함한다. 무수물은 중합 반응전에 산 등이 거의 없는 것이 바람직하다.
중합체 형성에 적합한 알파 올레핀은 4 내지 3개의 탄소원자를 함유하며, 다음 화합물을 포함한다 : 1-부텐 : 1-펜텐 : 1-헥센, 1-헵텐 ; 1-옥텐 ; 1-노넨 ; 1-데센 ; 1-도데센 ; 1-테트라데센 ; 1-헥사데센 ; 1-헵타데센 ; 1-옥타데센 ; 2-메틸-1부텐 ; 3,3-디메틸-1-펜텐 ; 2-메틸-1-헵텐 ; 4,4-디메틸-1-헵텐 ; 3,3-디메틸-1-헥센 ; 4-메틸-1-펜텐 ; 1-아이코센 ; 1-도코센 ; 1-테트라코센 ; 1-헥사코센 ; 1-옥타코센 ; 1-트리아콘텐.
상기 물질의 혼합물을 사용할 수 있다. 4 내지 18개의 탄소원자를 갖는 직쇄상 1-알켄을 사용하는 것이 바람직하며, 따라서 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-노넨, 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 1-헵타데센, 1-옥타데센 및 이들의 혼합물이 바람직하다. 이들 물질은 겔형성과 가교결합을 야기시키는 불순물로서 디올레핀이 거의 없어야 한다. 그러나, 2% 미만의 소량은 생성되는 중합체의 과도한 겔형성과 가교결합을 야기시키지 않고 존재할 수 있다. 또한, 상기한 바와같이, 단일물질, 즉 1-부텐, 1-데센 등을 사용할 수 있거나, 이들 물질의 혼합물을 사용할 수 있다.
본 분야에 널리 공지되어 있는 바와같이, 동몰비의 알파 올레핀 말레산 무수물을 함유하는 중합체는 필수적으로 랜덤 공단량체 사이를 교호하는 말레산 무수물과의 교호중합체이다. 따라서, 알파 올레핀 말레산 무수물 중합체는 49 내지 80몰%의 말레산 무수물을 함유할 수 있다. 고온 및 매우 높은 개시제 수준과 같은 어떤 조건하에서, 이들 중합체중의 공단량체와 관계있는 과량의 말레산 무수물을 함유할 수 있다. 알파 올레핀의 양은 약 50 내지 20몰%로 변화한다. 약 50몰%의 말레산 무수물과 약 50몰%의 알파 올레핀을 함유한다.
알파 올레핀 말레산 무수물 중합체는 미합중국 재발급 특허 제28,475호, 미합중국 특허 제3,553,177호, 제3,560,455호, 제3,560,456호, 제3,560,457, 제3,488,311호, 제4,522,992호 및 제4,358,573호에 기재된 바와같이 중합방법을 포함하느 통상적인 중합방법으로 제조할 수 있다.
본 발명에 유용한 중합체는 일반적으로 수평균 분자량이 약 500 내지 50,000범위 이내인 저분자량 물질이다. 또한, X가 4 내지 20인 C2내지 CX등의 알파 올레핀 무수물 삼원공중합체도 사용할 수 있다.
비이온성 계면활성제는 알킬렌 옥사이드(통상적으로 에틸렌 또는 프로필렌 옥사이드)를 본래 지방족 또는 알킬 지방족인 소수성 유기 화합물과 축합시켜 제조한다. 이러한 비이온성 계면활성제의 친수/소수비의 정도는 쇄의 길이가 더 짧거나 더긴 폴리옥시알킬렌 성분으로 조정한다. 적합한 계면활성제의 예는 다음과 같다 ; 약 C6내지 C12알킬그룹을 갖는 알킬페놀의 폴리에틸렌 축합물이 유용하다. 에틸렌 옥사이드는 알킬 페놀 몰당 에틸렌 옥사이드 약 5 내지 25몰의 양으로 존재한다. 이들 계면활성제의 상품예로는 지에이에프코로레이션(GAF Corporation)이 시판하는 이게팔(Igepal) Co-610, 텍사코(Texaco)사가 시판하는 설포닉(Surfonic) N95 및 롬 앤드 하스 캄파니(Rohm and Haas Company)가 시판하는 트리톤(Triton) X-100이 있다. 유용한 다른 계면활성제는 약 1 내지 25몰의 에틸렌 옥사이드로 에톡실화될 경우 약 C8내지 C22의 장쇄 지방족 알코올의 축합 생성물이다. 이들 계면활성제의 상품예로는 유니온 카바이드 코포레이션(Union Carbide Corporation)의 터지톨(Tergitol) 15-S-9 및 셀 케미칼 캄파니(Shell Chemical Company)의 네오돌(Neodol) 25-3이 있다.
또한, 폴리프로필렌 글리콜과 폴리프로필렌 옥사이드를 축합시켜 형성한 소수성 염기와 에틸렌 옥사이드의 축합생성물도 비이온성 계면활성제로서 유용성하다. 폴리프로필렌 옥사이드와 폴리프로필렌글리콜과의 축합생성물인 소수성 염기의 분자량은 약 1500 내지 1800이어야 한다. 이들 폴리프로필렌 축합물의 예로는 비에이에스에프 위안도테 코포레이션(BASF Wyandotte Corporation)의 플루로닉 계면활성제가 있다. 프로필렌 옥사이드 및 에틸렌 다이민의 반응생성물과 에틸렌 옥사이드와의 축합생성물도 또한 유용하다. 프로필렌 옥사이드와 에틸렌 옥사이드의 소수성 염기의 분자량은 대개약 2500 내지 3000이다. 최종 계면활성제의 분자량은 약 5,000 내지 11,000이다. 이들 축합물의 상품예는 비에이에스에프 위안도테 코포레이션이 시판하는 테트론성 화합물이다.
다른 예는 하기 일반식의 반극성 비이온성 가용성 아민 옥사이드 계면활성제이다 ;
Figure kpo00001
상기식에서, R1은 알킬, 하이드록실, 또는 약 C8내지 C22알킬 페놀이고, R2는 약 C2내지 C3알킬렌 또는 하이드록시알킬렌이며, X는 0 내지 3, 바람직하게는 2이고, R2및 R4은 약 C1내지 C3알킬 또는 하이드록시알킬 또는 약 1 내지 3개의 에틸렌 옥사이드 그룹을 갖는 폴리에틸렌 옥사이드 그룹이다. 에이.이.스텔리 제조회사(A.E. Staley Manufacturing Company)가 시판하는 APG 23-3는 에톡실화 다당류의 예이다.
아민 옥사이드 계면활성제의 상품예는 에닉스 케미칼 캄파니(Anyx Chemical Company)가 시판하는 암모닉스 CDO(Ammonyx CDO) 또는 암모닉스 LO(Ammonyx LO)이다. 다른 예는 탈로우 디메틸 아민 옥사이드 및 코코아 알콕시에틸 다히아드록시에틸 아민 옥사이드이다.
기타의 유용한 축합생성물은 하기 일반식의 알킬 다당류이다 :
Figure kpo00002
상기식에서, R′는 알킬, 알킬페놀, 하이드록시알킬 또는 하이드록시알킬페놀(여기서, 알킬은 약 C10내지 C28알킬이다)이고, n은 약 2 내지 3이며, Z는 약 0 내지 10이고, x는 1 내지 3이다.
또한, 지방산 아민도 본 발명에서 비이온성 계면활성제로서 유용하다. 지방산 아민은 다음 일반식의 지방산 아민과 이들의 혼합물이다 :
Figure kpo00003
상기식에서, R′은 약 C7내지 C21알킬그룹이고, R″는 수소, C1내지 C4알킬, C1내지 C4하이드록시알킬, 및 (C2H4O)x (여기서, x는 약 1 내지 3이다)이다. 메이저 케미칼즈 인코포레이션(Mazer Chemicals, Inc)이 시판하는 마자미드 C-2(Mazamide C2), POE(2) 코코몬에탄올 아미드는 지방산 아미드 비이온성 계면활성제이다.
보다 구체적으로, 본 발명에 특히 유용한 계면활성제는 쉘 케미칼 캄파니가 시판하는 네오달즈(NEODO′S)이며, 이는 C9내지 C15선상 1급 알콜에톡실레이트와 동일하다. 기타의 적합한 계면활성제는 유니온 카바이드 코포레이션이 시판하는 터지톨(Tergitol)이며, 이는 2급 알콜의 폴리에틸렌 글리콜 에테르, 1급 알콜의 폴리에틸렌 글리콜에테르, 선상 알콜의 혼합 폴리프로필렌 글리콜, 노닐페닐 폴리에틸렌 글리콜 에테르, 트리메틸 노닐 폴리알킬렌 글리콜 에테르 및 폴리알킬렌 글리콜 에테르와 동일하다.
본 발명에 특히 유용한 기타의 비이온성 계면활성제는 에톡실화 노닐페놀 및 에톡실화 옥틸페놀이다. 이 들 화학제품들의 상품에는 텍사코사의 설포닉 n95(Surfonic N95), 롬 앤드 하스 캄파니의 트리톤 엑스 100(Triton X100) 및 지이에이에프 코포레이션(GAF Corporation)의 이게팔 지에이 620(Igepal GA 620)이다. 유니온 카바이드 코포레이션의 터지톨 15-S-9(Tergitol 15-S-9)와 같은 에톡실화 2급 선상 알콜도 또한 특히 유용하다.
붕사와 같은 증강제는 조성물의 약 2 내지 25중량%의 양으로 존재한다. 예측컨대, 본 분야에 공지된 모든 효과적인 이온성 증강제는 본 시스템에서 효과가 있는 것으로 입증될 것이다. 그러나, 특히 바람직한 증강제는 붕산염, 시트르산염, 인을 함유하지 않는 무기 증강제, 인산염, 인을 함유하지 않는 유기 증강제, 및 이들이 혼합물이다.
붕산염은 가장 바람직한 증강제이고, 나트륨 테트라보레이트, 디나트륨 옥토보레이트 테트라하이드레이트, 나트륨 메타보레이트, 유사한 칼륨염 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹중에서 선택할 수 있다. 인산염은 생태학자들에게는 현재 적대시되고 있지만 본 발명에는 또한 유용하다. 인산염은 나트륨 트리폴리포스페이트, 테트라피로폴리포스페이트, 테트라나트륨 피로포스페이트, 이나트륨피로포스페이트, 나트륨 메타포스페이트, 나트륨 헥사메타포스페이트, 이들 화합물의 유사한 칼륨염, 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹중에서 선택할 수 있다.
인을 함유하지 않는 무기 증강제는 탄산염 및 특히 탄산나트륨, 탄산칼륨, 중탄산염, 세스퀴카보네이트, 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹중에서 선택할 수 있다.
본 발명에 유용한 인을 함유하지 않는 유기 증가제는 폴리아세테이트, 카복실레이트, 폴리카복실레이트 및 폴리하이드록시 설포네이트의 알칼리 금속 및 알킬 암모늄염 뿐만 아니라 이들의 혼합물로 이루어진 그룹중에서 선택할 수 있다.
본 시스템은 또한 임의로 적어도 하나의 부가 증강제 및 바람직하게는 2 또는 3개의 부가 증강제를 조성물의 약 2 내지 10중량%의 양으로 존재하는 부가 증강제로서 함유한다. 부가 증강제 시스템은 에틸렌디아민 테트라아세트산, 니트릴로트리아세트산염, 헥사메틸렌 디아민 테트라아세트산염, 디에틸렌 트리아민 펜타아세트산염, 규산염, 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹중에서 선택할 수 있다.
또한, 바람직하지는 않지만, 음이온성 계면활성제가 또한 본 발명에 유용하나 바람직한 양에 포함되지 않는다. 음이온성 계면활성제는 조성물의 약 2 내지 25중량%, 바람직하게는 조성물의 약 5중량% 범위에서 유용하다. 음이온성 계면활성제는 알칼리 금속염, 약 C10내지 C20지방산의 암모늄 및 알킬 암모늄, 수용성 염(예 : C10내지 C20알킬 그룹을 갖는 유기 황산 반응생성물의 암모늄 및 알킬 암모늄염), 및 설폰산 및 황산 에스테르 그룹으로 이루어진 그룹중에서 선택된 하나 이상의 음이온성 계면활성제를 포함한다.
기타의 유용한 음이온성 게면활성제는 지방산 그룹내의 탄소수가 약 6 내지 20이고 에스테르그룹 내의 탄소수가 1 내지 10인 알파 설폰화 지방산의 수용성 염이다.
본 발명에 유용한 수용성 염은 아실그룹내의 탄소수가 약 2 내지 9 이고 알칸 잔기내의 탄소수가 약 9 내지 23인 2-아실옥시-알칼-1-설폰산의 수용성 염, 알킬그룹내의 탄소수가 10 내지 20이고, 1 내지 30몰의 에틸렌 옥사이드를 함유하는 알킬 에테르 설페이트, 알킬그룹내의 탄소수가 약 1 내지 3이고 알칸 잔기내의 탄소수가 8 내지 20인 C12내 지 C24베타 알킬옥시알칸 설포네이트를 함유한 올레핀 설포네이트의 수용성염, 음이온성 인산염 계면활성제, N-알킬 치환 석시나메이트, 및 이들의 혼합물이다.
또한, 조성물은 임의로 액체 세제를 중성 또는 약알칼리성 pH로 유지하는 pH 조절제를 함유할 수 있다. 바람직한 pH 범위는 약 6 내지 9, 바람직하게는 약 7 내지 8.5, 및 가장 바람직하게는 약 8이다. pH 조절제는 산 그룹에서 선택할 수 있는데, 특히 시트르산은 이의 증강특성 때문에 바람직하다. pH 조절제는 조성물의 약 0.1 내지 5중량%의 범위로 존재한다.
더욱이, 놀랍게도 액체 세제 조성물은 또한 하기 일반식의 화합물, 일반식이 R5COOH인 약 2몰이 산과 일반식 H2N-C2H4-NHR6인 약 1몰의 알킬렌 디아민의 반응생성물(여기서, 반응생성물은 아미드, 에스테르 및 이미다졸린의 혼합물이다) 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹에서 선택된 하나 이상의 양이온성 4급 암모늄 직물 유연제를 추가로 함유한다.
Figure kpo00004
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Figure kpo00013
상기식에서, R1은 탄소수 8 내지 22, 바람직하게는 11 내지 19의 알킬 또는 알케닐 직쇄 또는 측쇄 탄화수소이고, R2는 탄소수 1 내지 3의 알킬그룹이며, R3는 R1또는 R2이고, R4는 탄소수 약 1 내지 2의 알킬렌 그룹이며, R5는 탄소수 15 내지 19의 지방족 알킬 그룹이고, R6은 탄소수 1 내지 3의 하이드록시알킬 그룹이며, X는 적절한 음이온(예 : 클로라이드, 브로마이드, 요오다이드, 설페이트, 알킬그룹내의 탄소수가 1 내지 3인 알킬 설페이트, 아세테이트 등)이고, y는 X의 원자가이며, n은 1 내지 4의 정수이다. 또한, 4급 암모늄 화합물의 혼합물도 본 발명의 실시에 사용할 수 있다.
근본적으로 양이온성 직물 유연제는 질소 또는 인과 같은 양성을 띤 양이온으로부터 제거할 수 있는 1,2 또는 3개의 알킬쇄이다. 알킬그룹은 통상 C10내지 C22이다. 이 물질들은 수용성이거나 수분산성이다. 양성을 띤 질소는 통상적인 알킬 암모늄이거나 사이클릭 환(예 : 이미다졸리늄 또는 피리디늄염)내에 있을 수 있다. 통상적인 양이온성 직물 유연제의 몇몇 예는 모노알킬 트리메틸 4급 암모늄 화합물, 모노메틸 트리알킬 4급 암모늄 화합물, 디메틸 디알킬 4급 암모늄 화합물, 이미다졸리늄 4급 암모늄 화합물, 디메틸 알킬벤질 4급, 암모늄 화합물, 디 4급 암모늄 착화합물, 디메틸 디알콕시 알킬 4급 암모늄 화합물, 디아미도아민계 4급 암모늄 화합물, 디알킬 메틸벤질 4급 암모늄 화합물, 알킬 피리디늄염, 및 아미도 알콕실화 암모늄이다. 통상적으로 시판되는 4급 암모늄 화합물은 C10내지 C18의 알킬 그룹 및 이들의 혼합물을 포함한다.
놀랍게도, 4급 직물 유연제가 본 세제 시스템에 허용될 수 있는 것으로 밝혀졌다.
또한, 조성물은 조성물의 0.01 내지 5중량%의 양으로 단백질 분해효소, 조성물의 약 0.05 내지 5중량%의 양으로 형광증백제 뿐만 아니라 방향제, 염료, 소독제 및 표준화되고 본 분야에 공지된 기타의 성분도 함유한다.
바람직하게는, 조성물은 5 내지 25중량%의 적어도 하나의 비이온성 계면활성제, 적어도 하나의 증강제, 바람직하게는 조성물의 약 2 내지 25중량%, 보다 바람직하게는 5중량%의 양으로 존재하는 붕산염 증강제, 조성물의 약 2 내지 10중량%의 양으로 존재하는 부가 증강제 시스템, 조성물의 약 1 내지 10중량%의 양으로 존재하는 가수분해된 알파 올레핀, 말레산 무수물 공중합체인 수용성 중합체성 음이온성 하이드로트로프재침전방지제, 임의로 조성물의 0.1 내지 5중량%의 양으로 존재하는 pH 조절제 뿐만 아니라, 유효량의 단백질 분해효소, 상기한 유형의 임의의 양이온성 4급 암모늄 직물 유연제 및 평형수로 이루어진다. 더욱이 조성물의 pH는 약 6 내지 9, 보다 바람직하게는 약 7 내지 8.5, 가장 바람직하게는 약 8이다.
하기 실시예는 본 발명을 예시하며 이의 이해를 돕기 위한 것으로 발명의 범주나 정신을 한정하려는 것이 아니다.
실시예는 인위적으로 오염된 직물에 오염 제거를 측정하기 위한 ASTM 방법(the American Society for Testing and Materials)과 가정세탁에서 얼룩제거능을 평가하기 위한 ASTM 방법에 따라 각각 시험한다. 또한, 각 제형은 오염재침착 및 오염제거와 관련된 이들 시험방법으로서 AATCC(the American Association of Textile Chemists and Colorists)가 제정한 지침에 따라 시험한다. 시험한 몇몇 제형이 하기 표에 기재되어 있다 :
Figure kpo00014
상기표에 기재된 각 제형은 각종 성능등급을 갖는다. 성능에 의한 차이는 하기와 같다.
제형 1은 붕사 증강제 및 엔티에이(NTA) 부가 증강제 시스템을 갖는 C6알파 올레핀 말레산 무수물 공중합체를 사용한 것이다. 상기에서 계산된 시험방법에 따라 시험할 경우, 100% 면 및 면과 폴리에스테르의 혼방물에서 본 제형은 우수한 얼룩제거를 나타낸다.
제형 2는 C6내지 C10알파 올레핀 말레산 무수물 삼원공중합체를 사용한 것이다. 제형 2는 붕사 증강제 시스템을 함유하지 않지만 2급 증강제 시스템을 함유한다. 이 시스템은 성능이 우수하지만, 제형 1과 비교할 경우, 재침전방지특성이 약간 낮다.
제형 3은 에톡실화 노닐페놀을 사용한 것이며, 오일상 얼룩 및 입자상 얼룩 또는 오염제거에 대한 효과를 나타낸다. 특히, 에톡실화 노닐페놀 계면활성제는 오일상 얼룩상 입자상 오염제거를 증가시킨다. 또한, C6알파 올레핀 말레산 무수물 공중합체와 결합할 경우, 이러한 계면활성제는 오염 재침전방지특성이 우수한 것으로 측정된다.
제형 4는 양이온성 4급 암모늄 직물 유연제를 병용한 것을 나타낸다. 제형은 유영제가 조성물의 세척에 대한 방해를 최소로 하면서 매우 잘 작용할 수 있음을 나타낸다. 또한, 양이온성 4급 암모늄 직물 유연계를 첨가할 경우, 상의 분리가 전혀 일어나지 않는다.
제형 5는 증가하는 붕사 증강제 시스템의 효과를 나타낸다. 특히, 100% 면에서 입자상 얼룩과 오염제거가 개선되면서 우수한 백도(whiteness)를 수득한다. 제형은 40 내지 120°F에서 안정하다.
제형 6은 세제 조성물에서 주 증강제 시스템으로 붕사, 2급 증가제로서 테트라칼륨 피로포스페이트, 및 C6알파 올레핀 말레산 무수물 공중합체를 혼합한 것이다. 조성물은 재침전방지특성과 세탁특성이 우수하다.
제형 7은 C10내지 C18알파 올레핀 말레산 무수물 삼원공중합체를 사용한 것이며, 얼룩제거가 매우 우수하다. 재침전방지특성은 약간 감소되지만 허용범위내에 있다.
상기한 모든 제형들은 현재 시판되는 액체 세제와 동일하거나 보다 우수한다.
[제조실시예]
본 발명의 중합체를 나트륨 테트라보레이트, 수산화암모늄, 수산화칼륨, 또는 수산화나트륨으로 가수분해한다. 농축물은 투명한 용액이 형성될때까지 40 내지 95℃의 온도에서 물, 염기 및 중합체로 제조한다.
[제조실시예 1]
Figure kpo00015
[제형 #1의 제조방법]
물 59.848g을 나트륨 테트라보레이트 3.5g 및 시트르산 1.75g과 함께 넣는다. 용해될 때까지 교반한다. 상기에서 기술한 중합체 단편 15g을 가한다. 나머지 물질을 다음 순서대로 가한다. 1급 알코올 에톡실레이트 15.0g, 형광증백제 0.020g, 효소 0.50g, NTA 4.0g, 염료 0.002g 및 방향제 0.20g
[제조실시예 #2]
Figure kpo00016
[제형#4의 제조방법]
물 58.229g을 나트륨 테트라보레이트 5.0g과 함께 넣는다. 상기한 중합체 단편 #2 20.0g을 가한다. 용해될 때까지 교반한다. 그동안, 1급 알코올 에톡실레이트 9.0g 및 2급 알코올 에톡실레이트 4.0g과 메틸 비스 2-하이드록시에틸 암모늄 설페이트를 100°F로 가열한다. 물, 나트륨 테트라보레이트 및 중합체 단편 혼합물에 균일하게 될 때까지 가열된 계면활성제를 서서히 가한다. 형광증백제 0.3g, 염료 0.001g 및 방향제 0.20g을 가한다.
수산화암모늄으로 제조한 단편과 함께 30%까지 아미드가 형성된다. 성능은 수산화나트륨, 수산화칼륨 및 나트륨 테트라보레이트로 제조한 단편과 유사한다.

Claims (20)

  1. 조성물의 약 5 내지 25중량%인 적어도 하나의 비이온성 계면활성제 ; 조성물의 약 2 내지 25중량%인 증강제 ; 조성물의 약 1 내지 10중량%의 수용성 중합체성 음이온성 하이드로트로프 재침전방지제 여기서, 하이드로트로프는 약 C4내지 C30+의 탄소함량을 갖는 가수분해된 알파 올레핀 말레산 무수물 중합체, 공중합체 및 삼원공중합체로, 이루어진 그룹으로부터 선택된다) ; 및 평형수로 이루어지며, pH의 범위가 약 6 내지 9임을 특징으로 하는 투명하고 안정한 단일상의 증가된 액체 세제 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 계면활성제가 C4내지 C12의 알킬그룹을 함유하는 알킬 페놀과 에틸렌 옥사이드의 폴리에틸렌 축합물(여기서, 에틸렌 옥사이드는 알킬페놀 몰당 약 5 내지 25몰의 양으로 존재한다), 프로필렌글리콜과 프로필렌옥사이드의 축합으로 형성된 소수성 염기와 에틸렌 옥사이드의 축합생성물(여기서, 소수성 염기의 분자량은 약 1500 내지 1800이다), 프로필렌옥사이드와 에틸렌 디아민의 반응생성물과 에틸렌 옥사이드의 축합생성물, 일반식(I)의 반극성 비이온성 수용성 아민옥사이드 계면활성제, 일반식(II)의 알킬 폴리사카라이드, 일반식(III)의 지방산 아미드 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹중에서 선택되는 조성물.
    Figure kpo00017
    상기 일반식(I)에서, R1은 알킬, 하이드록실 또는 약 C8내지 C22의 알킬페닐이고, R2는 약 C2내지 C3의 알킬렌 또는 하이드록시 알킬렌이며, X는 0 내지 3이고, R3및 R4은 C1내지 C3의 알킬 또는 하이드록시 알킬이거나, 약 1 내지 3개의 에틸렌옥사이드 그룹을 함유하는 폴리에틸렌 옥사이드 그룹이고, 상기 일반식(II)에서, R′은 약 C10내지 C18의 알킬, 알킬페닐, 하이드록시 알킬 또는 하이드록시알킬페닐이고, n은 약 2 내지 3이고, z는 약 0 내지 10이며, x는 약 1 내지 3이며, 상기 일반식(III)에서, R′는 약 C7내지 C21알킬그룹이고, R″는 수소, C1내지 C4알킬, C1내지 C4하이드록시알킬 또는 -(C2H4O)x (여기서, x는 1 내지 3이다)이다.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 증강제가 붕산염, 시트르산염, 인을 함유하지 않는 무기 증강제, 인산염, 인을 함유하지 않는 유기 증가제 및 이의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되는 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 붕산염이 나트륨 테트라보레이트, 디나트륨 옥토보레이트, 테트라하이드레이트, 나트륨 메타보레이트 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되는 조성물.
  5. 제3항에 있어서, 인산염이 나트륨 트리폴리포스페이트, 테트라피로폴리포스페이트, 테트라나트륨피로포스페이트, 디나트륨 피로포스페이트, 나트륨 메타포스페이트, 나트륨 헥사메타포스페이트, 유사한 칼륨염 및 이의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택된 조성물.
  6. 제3항에 있어서, 인을 함유하지 않는 무기 증강제가 탄산나트뮬, 탄산칼륨, 중탄산염, 세스퀴카보네이트 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되는 조성물.
  7. 제3항에 있어서, 인을 함유하지 않는 유기 증강제가 폴리아세테이트, 카복실레이트, 폴리카복실레이트 및 폴리하이드록시설포네이트의 알칼리 금속, 암모늄 및 알킬 암모늄염 및, 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되는 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 조성물의 약 2 내지 10중량%의 양으로 적어도 하나의 부가 증강제가 존재하는 조성물.
  9. 제8항에 있어서, 부가 증강제가 에틸렌 디아민 테트라아세트산의 염, 니트릴로트리아세트산의 염, 헥사메틸렌디아민 테트라아세트산의 염, 디에틸렌트리아민 펜타아세트산의 염, 규산염 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되는 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 하기 일반식의 화합물 및 일반식 R5COOH의 산 약 2몰과 일반식 H2N-C2H4-NHR6의 알킬렌 디아민 약 1몰의 반응생성물(여기서, 반응생성물은 아미드, 에스테르 및 이미다졸린의 혼합물이다) 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 양이온성 4급 암모늄 직물 유연제를 함유함을 특징으로 하는 조성물.
    Figure kpo00018
    Figure kpo00019
    상기 식에서, R1은 탄소수 8 내지 22, 바람직하게는 11 내지 19의 알킬 또는 알케닐 직쇄 또는 측쇄 탄화수소이고, R2는 탄소수 1 내지 3의 알킬그룹이며, R3은 R1또는 R2일 수 있고, R4는 탄소수 1 내지 2의 알킬렌그룹이고, R5는 탄소수 15 내지 19의 지방족 알킬그룹이며, R6는 탄소수 1 내지 3의 하이드록시알킬 그룹이고, X는 수용성 음이온이며, y는 X의 원가이고, n은 1 내지 4의 정수이다.
  11. 제10항에 있어서, 4급 암모늄 직물 유연제가 디탈로우 디메틸 암모늄 클로라이드, 메틸-1-탈로우아미도에틸-2-탈로우 이미다졸리늄 메틸설페이트, 메틸비스(탈로우 아미도 에틸) 2-하이드록시에틸 암모늄 메틸설페이트, 메틸-비스-2-하이드록시에틸 코코 암모늄 메틸 설페이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 조성물.
  12. 제1항에 있어서, C10내지 C20의 지방산의 알칼리 금속염, 암모늄염 및 알킬 암모늄염, 수용성염, 암모늄염 및 알킬암모늄염 또는 약 C10내지 C20의 알킬그룹 및 설폰산 또는 황산 에스테르 그룹을 함유하는 유기 황산 반응생성물, 지방산 그룹내의 탄소수가 약 6 내지 20이고 에스테르 그룹내의 탄소수가 약 1 내지 10인 알파 설폰화 지방산 에스테르의 수용성 염, 알킬그룹내의 탄소수가 약 2 내지 9이고 알칸잔기 중의 탄소수가 약 9 내지 23인 2아크릴옥시-알칸-1-설폰산의 수용성 염, 알킬그룹내의 탄소수가 약 10 내지 20이고 에틸렌 옥사이드 1 내지 30몰을 함유하는 알킬 에테르 설페이트, 약 C12내지 C24의 올레핀 설포네이트의 수용성염, 알킬그룹내의 탄소수가 약 1 내지 3이고 알칸 잔기내의 탄소수가 약 8 내지 20인 베타 알킬옥시 알칼 설포네이트, 음이온성 인산염 계면활성제, N-알킬 치환 석시나메이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 음이온성 계면활성제를 조성물의 약 2 내지 25중량%의 양으로 함유함을 특징으로 하는 조성물.
  13. 제1항에 있어서, 약 0.01 내지 5중량%의 단백질 분해 효소를 함유함을 특징으로 하는 조성물.
  14. 제1항에 있어서, 형광증백제가 조성물의 약 0.05 내지 5중량%의 양으로 존재함을 특징으로 하는 조성물.
  15. 제1항에 있어서 pH가 7 내지 8.5인 조성물.
  16. 제1항에 있어서, 하이드로트로프가 약 C6내지 C10의 가수분해된 알파 올레핀 말레산 무수물 공중합체인 조성물.
  17. 제1항에 있어서, 하이드로트로프가 C2내지 C4(여기에서 x는 4 내지 30+의 정수이다)로 구성된 그룹으로부터 선택된 가수분해된 알파 올레핀 말레산 무수물 삼원공중합체이고, 삼원공중합체가 적어도 2개의 상이한 알파 올레핀을 함유하는 조성물.
  18. 제1항에 있어서, 조성물의 약 0.1 내지 5중량%의 양으로 pH조절제를 추가로 함유하는 조성물.
  19. 제18항에 있어서, pH조절제가 붕산, 시트르산, 석신산, 말레산 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 조성물.
  20. 약 12 내지 4몰의 에틸렌 옥사이드로 에톡실화된 노닐페놀, C9내지 C15선형 1급 알코올 에톡실레이트, C8내지 C202급 알코올 에톡실레이트 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택된, 조성물의 약 5 내지 25중량%인 적어도 하나의 비이온성 계면활성제 ; 나트륨 테트라보레이트, 디나트륨 옥토보레이트, 테트라하이드레이트, 나트륨 메타보레이트, 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택된, 조성물의 약 2 내지 25중량%인 적어도 하나의 붕산염 증강제 ; 니트릴로아세트산염, 에틸렌 디아민 테트라아세트산염, 헥사메틸렌 디아민 테트라아세트산염, 디에틸렌트리아민펜타아세트산염, 시트르산염, 규산염, 인을 함유하지 않는 무기 증강제, 인을 함유하지 않는 유기증강제 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된, 조성물의 약 2 내지 10중량%인 부가 증강제 시스템 ; 약 C4내지 C30 +의 가수분해된 알파 올레핀 말레산 무수물 중합체, 공중합체 및 삼원공중합체로 구성된 그룹으로부터 선택된, 조성물의 약 1 내지 10중량%인 수용성 중합체성 음이온성 하이드로트로프 재침전 방지제 ; 조성물의 약 0.1 내지 5중량%인 pH조절제 ; 유효량의 단백질 분해효소 ; 디팔로우 디메틸 암모늄 클로라이드, 메틸-1-탈로우 아미도 에틸-2-탈로우 이미다졸리늄 메틸설페이트, 메틸 비스(탈로우 아미도 에틸)2-하이드록시에틸 암모늄 메틸 설페이트, 메틸-비스-2-하이드록시에틸 코코 암모늄 메틸 설페이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 양이온성 4급 암모늄 직물 유연제 ; 약 C10내지 C20의 지방산의 알칼리 금속염, 암모늄염 및 알킬 암모늄염, 수용성염, 암모늄 및 알킬암모늄염, 또는 C10내지 C20의 알킬그룹 및 설폰산 또는 황산 에스테르 그룹을 함유하는 유기 황산 반응생성물, 지방산 그룹내의 탄소수가 약 6 내지 20이고 에스테르 그룹내의 탄소수가 약 1 내지 10인 알파 설폰화 지방산 에스테르의 수용성 염, 알킬 그룹내의 탄소수가 약 2 내지 9이고 알칸 잔기중의 탄소수가 약 9 내지 23인 2 아크릴옥시-알칸-1-설폰산의 수용성염, 알킬그룹내의 탄소수가 약 10 내지 20이고 에틸렌 옥사이드 1 내지 30몰을 함유하는 일킬 에테르 설페이트, 약 C12내지 C24의 올레핀 설포네이트의 수용성 염, 아킬그룹내의 탄소수가 약 1 내지 3이고 알칸 잔기내의 탄소수가 약 8 내지 20인 베타 알킬옥시 알칸 설포네이트, 음이온성 인산염 계면활성제, N-알킬치환 석시나메이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된, 조성물의 약 2 내지 25중량%의 양으로 추가로 함유되는 적어도 하나의 음이온성 계면활성제 ; 및 평형수로 이루어지며, pH의 범위가 약 7 내지 8.5임을 특징으로 하는 투명하고 안정한 단일상의 증강된 액체 세제 조성물.
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