KR910009652B1 - 직물연화조성물 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

직물연화조성물
본 발명은 직물연화조성물, 특히 비수용성 양이온 직물연화제, 지방산 및 기타 비이온 계면활성제를 함유하는 직물연화조성물에 관한 것이다. 직물연화조성물과 연관된 문제점들중의 하나는 저장시 이러한 조성물의 물리적 불안정성이다. 비가역적 겔이 형성될 수도 있기 때문에 빙점 이하의 온도를 포함하는 다양한 순환온도에서 저장하게 되면 이러한 문제점은 두드러지게 된다.
4급 암모늄 직물연화제를 함유하는 조성물의 물리적 안정성을 조절하기 위하여 프로톤화 디-폴리에톡시 모노알킬 아민, 저급알콜(연화제 원료 물질속에 존재하는 알콜에 추가됨) 및 경우에 따라 비이온 직물 콘디셔닝제를 첨가하는 것이 유럽특허명세서 제21476호에 제안된 바 있다. 상기 공개된 조성물을 갖고 있는 단점은 아민과 알콜이 함께 그 조성물에 첨가될 경우에 한하여 물리적 안정성을 획득한다는 것이다.
본 발명자들은 양이온 직물연화제 및 지방산을 함유하는 조성물에 비이온 계면활성제를 부가하게 되면 추가적으로 알콜을 부가할 필요없이 1회 및 수회 동결-해동사이클 후에도 안정한 조성물을 얻을 수 있다는 것을 발견하였다.
따라서, 본 발명은 ⅰ) 수성베이스(base) ⅱ) 8중량% 이하의 비수용성 양이온 직물연화제 ⅲ) 0.2중량% 이상의 C8-C24지방산, 및 ⅳ) 비이온 계면활성제를 함유하여 양이온 직물연화제 대 비이온 계면활성제의 몰비가 40:1-약 1:1 인 액상 직물연화조성물을 제공한다.
비수용성 양이온 직물연화제는 pH 2.5인 20℃의 물에서 용해도가 10g/l 이하인 직물-직접성(直接性) 양이온 화합물이다. 특히 바람직한 물질은 두개의 C12-C24알킬 또는 알케닐 사슬(경우에 따라 -OH, -O-, -COO- 등과 같은 작용기에 의해 치환 또는 삽입됨)을 가지는 4급 암모늄염이다.
다음식을 가지는 실질적으로 비-수용성인 4급 암모늄화합물을 잘 알려져 있다.
Figure kpo00001
위식에서 R1및 R2은 약 12-24개의 탄소원자를 가지는 탄화수소기이고, R3및 R4는 1- 약 4개의 탄소원자를 함유하는 탄화수소기이며, X-는 음이온으로서 할라이드, 메틸술페이트 및 에틸술페이트 라디칼로부터 선택된 것이 바람직하다.
이러한 4급 연화제의 대표적인 예로는 디탤로우메틸 암모늄 클로라이드, 디탤로우디메틸 암모늄 메틸술페이트, 디헥사데실 디메틸 암모늄 클로라이드, 디(수소화 탤로우 알킬) 디메틸 암모늄 클로라이드, 디옥타데실 디메틸 암모늄 클로라이드 디에이코실 디메틸 암모늄 클로라이드, 디도코실 디메틸 암모늄 클로라이드, 디(수소화 탤로우)디메틸 암모늄 메틸 술페이트, 디헥사데실 디에틸 암모늄 클로라이드, 디(코코넛 알킬) 디메틸 암모늄 클로라이드 등이 있다. 또한 연성 또는 경성 지방산에 의거한 디알킬 에톡시 메틸암모늄 술페이트도 적합하다. 바람직한 것을 디탤로우 디메틸 암모늄 클로라이드, 디(수소화 탤로우 알킬)디메틸 암모늄 클로라이드, 디(코코넛 알킬)디메틸 암모늄 클로라이드 및 디(코코넛 알킬)디메틸 암모늄 메토술페이드이다.
Figure kpo00002
위식에서, R6는 1-4개, 바람직하게는 1 또는 2개의 탄소원자를 함유하는 알킬 또는 히드록시알킬기이고, R7은 8-25개의 탄소원자를 함유하는 알킬 또는 알케닐기이며, R8은 8-25개의 탄소원자를 함유하는 알킬 또는 알케닐기이고, R9는 수소원자 또는 C1-C4알킬기이며, A-는 음이온으로 할라이드, 메토술페이트, 또는 에토술페이트가 적절하다. 바람직한 이미다졸리늄 염으로는 1-메틸-1(탤로우일아미도)에틸-2-탤로우일-4,5-디히드로 이미다졸리늄 메토술페이트 및 1-메틸-1-(팔미토일 아미도)에틸-2-옥타데실-4,5-디히드로 이미다졸리늄 클로라이드가 있다. 그밖에 유용한 이미다졸리늄 물질로는 2-헵타데실-1-메틸-1-(2-스테아릴아미도)-에틸-이미다졸리늄 클로라이드 및 2-라우릴-1-히드록시에틸-1-올레일-이미다졸리늄 클로라이드가 있다. 또한 본 발명에 적합한 것은 미국특허 제4 127 489호의 이미다졸리늄 직물연화성분(참고문에 기재됨)이다. 여러 가지 양이온 직물연화제들의 혼합물도 또한 사용할 수 있다.
본 발명의 조성물내의 양이온 직물연화제 함량은 1중량%이상, 특히 3-6중량%가 바람직하다.
본 발명에 사용될 수 있는 적합한 지방산은 C8-C24알킬 또는 알케닐 선형 또는 분지형 사슬 모노카르복실산 또는 그 중합체이다. 포화지방산을 사용하는 것이 바람직하며, 특히 경화 탤로우 C16-C18지방산을 사용하는 것이 바람직하다. 또한 여러 가지 지방산들의 혼합물도 사용할 수 있다.
본 발명의 조성물내의 지방산 함량은 8중량% 이하, 특히 0.2-2.5중량%가 바람직하다.
양이온 직물연화제 대 지방산의 몰비는 1/1 이상, 바람직하게는 4:1-9:1이다. 사용될 수 있는 적합한 비이온 계면활성제로는 특히 소수성기와 반응성 수소원자를 가지는 화합물(예를들면, 지방족 알콜, 산, 또는 알킬페놀)과 알킬렌옥사이드(특히 에틸렌옥사이드 또는 에틸렌옥사이드/프로필렌옥사이드)와의 반응생성물이 있다. 특정한 비이온 계면활성제로는 일반적으로 분자당 25단위 이하의 에틸렌옥사이드(즉, 25EO 이하)를 가진 알킬(C6-C22)페놀-에틸렌옥사이드 축합물, 지방족(C8-C22)일차 또는 이차선형 또는 분지형 알콜과 에틸렌옥사이드와의 축합생성물(일반적으로 40EO 이하), 및 프로필렌옥사이드와 에틸렌디아민과의 반응생성물과 에틸렌옥사이드와의 축합생성물이 있다. 그밖의 소위 비이온 계면활성제로는 아민옥사이드, 알킬폴리글리코사이드, 에톡실화카스토르오일, 및 솔비탄에스테르 등이 있다.
비이온 계면활성제의 함량은 0.1-4.5중량%, 특히 0.15-3중량%가 바람직하다. 양이온 직물연화제 대 비이온 계면활성제는 비는 40:1-약 1:1, 바람직하게는 18:1-약 3:1이다.
본 발명의 조성물은 또한 다음과 같은 물질들로부터 선택되는 1종 이상의 임의성분을 함유할 수 있다. 이러한 물질로는 C1-C4알칸올 및 다가알콜과 같은 비수성 용매(이 물질을 첨가하지 않아도 본 발명의 이점을 얻을 수 있음), 약산 예를들어 인산, 벤조산 또는 시트르산과 같은 pH 완충제(본 발명 조성물의 pH는 6.0 이하가 바람직함), 재습윤제, 약 20-6000ppm 양의 전해질 및 C9-C24지방산과 같은 점도조절제, 겔화방지제, 향료, 향료캐리어, 형광제, 착색료, 히드로트로프제(hydrotropes), 소포제, 재부착방지제, 효소, 광택제, 유백화제, 구아고무 및 폴리에틸렌 글리콜과 같은 안정제, 수축방지제, 구김방지제, 직물 크리스핑제(fabric crisping agent), 얼룩 방지제, 오물현탁제, 살균제, 살진균제, 산화방지제, 부식방지제, 2-브로모-2-니트로프로판-1,3- 디올의 시판형인 브로노폴(상표)과 같은 방부제, 염료, 표백제 및 표백전구물질, 드레이프 부여제, 정전기방지제 및 실리콘과 같은 아이어닝 에이드(ironingaid)등이 있다.
이러한 임의 성분들을 첨가할 경우에는 각각 본 발명의 조성물의 5중량% 이하의 함량으로 첨가한다.
본 발명의 조성물에 사용하기 적합한 실리콘으로는 특히 선형 폴리디알킬 또는 알킬아릴 실록산(여기서 알킬은 1-5개의 탄소원자 함유)이 바람직하다. 이 실록산은 아미도 또는 아미노치환될 수 있다. 실록산이 아민 치환될 경우에 아민기는 4급화될 수도 있다.
본 발명의 조성물은 양이온 직물연화제 외에도 비이온 직물연화제와 같은 기타 비-양이온 직물연화제를 함유할 수 있다. 비이온 직물연화제로는 라놀린 및 그 유도체가 적합하다. 적합한 물질은 유럽특허출원 제 88 520호(유니레버)에 발표되어 있다(참고문에 기재). 이러한 물질의 대표적인 함량은 본 발명의 조성물의 0.5-10중량%이다.
사용시에, 본 발명의 직물콘디셔닝 조성물을 다량의 물을 부가하여 처리할 직물과 접촉하는 용액을 형성하게 할 수도 있다. 일반적으로, 이 용액내에 양이온 직물연화제, 지방산 및 비이온 계면활성제의 총농도는 약 30ppm-500ppm이다. 직물 대 용액의 중량비는 약 25:1 이하, 특히 약 10:1-약 4:1이 바람직하다.
본 발명의 조성물은 다양한 방법으로 제조할 수 있다. 적절한 한 방법은 양이온 직물연화제와 지방산과의 용융(molten) 혼합물을 형성시키고, 이 용융혼합물을 물에 부가하면서 교반하여 분산액을 만든 다음에 비이온 계면활성제 및 임의 성분들을 부가하는 방법이다. 또다른 적합한 방법은 분산액이 형성되기 전에 용융 혼합물에 비이온 계면활성제를 부가하는 것이다.
이제 다음의 비한정적인 실시예를 들어 본 발명을 설명하기로 한다. 이 실시예들에 있어서 모든 중량은 활성물질의 중량%로서 표현된다.
[실시예 1]
다음과 같은 방법으로 액상 직물연화조성물을 만들었다. 양이온 직물연화제와 지방산을 혼합하여 맑게될 때까지 가열하였다(60-75℃). 이렇게 해서 만든 용융혼합물을 경사파이프를 통해 적어도 1분에 걸쳐 45-60℃의 물에 부가하면서 일정한 속도로 교반하여 분산액을 만들었다. 분산액을 35℃ 이상의 온도로 유지시키면서 일정한 교반하에 향료를 포함한 기타 미량성분들을 부가하였다. 비이온 계면활성제는 상기 혼합물을 35℃ 또는 그 이하로 냉각시킨 후에 부가하는 것이 가장 적절하였다.
이 실시예에 있어서, 사용된 구성물질 및 최종제품에 대해 중량%로 표현한 그 함량은 다음과 같다.
아콰드(Arquad) 2HT 3.6%
프리스테렌(Pristerene) 4916 0.6%
노니데트(Nonidet) LE 6T 0.25%
향료 0.13%
양이온 대 비이온의 근사몰비 11.1%
비교목적으로 상기 조성물로부터 노니데트 LE 6T를 제외시킨채 실시예를 반복하였다(실시예 1A). 양자의 제품을 1회, 3회 및 6회 동결-해동 사이클후에 회수한 후 외관검사하였다.
본 명세서의 동결-해동 사이클은 제품 100g을 -12℃ 이하의 온도(이 온도에서 제품이 완전동결되어야함)에서 16시간 동안 나사식 뚜껑을 씌운 폴리에틸렌 병속에 저장된 다음에 동결된 제품을 대기온도에서 8시간 동안 해동시키는 것이다.
실시예 1은 1회 동결-해동사이클 후에 표준 조성물보다 약간 된 조성물을 제공하였으며, 3회 및 6회 동결-해동사이클 후에 표준 린스 콘디셔너 유동을 갖는 조성물, 즉 따를 때 연속적으로 흐를 수 있을 정도의 유동을 갖는 조성물을 제공하였다. 실시예 1A는 1회, 3회 및 6회 동결-해동사이클후에 유동적이나 따를 때 불연속적으로 흐르는 되는 조성물을 제공하였다.
그 결과, 양이온 직물연화제의 지방산을 함유하는 조성물에 소량의 비이온 계면활성제를 부가하면서 6회 동결-해동사이클후에서도 유지되는 개선된 외관과 유동특성을 갖는 제품을 얻을 수 있다는 것을 알게 되었다.
[실시예 2]
이 실시예는 노니데트 LE 6T 대신에 다른 비이온 계면화성제를 사용했을때의 효과를 설명하나. 중량%로 나타낸 다음의 조성을 갖는 조성물을 실시예 1에서 설명한 방법으로 제조하였다.
아콰드 2HT 3.6%
프리스테렌 4916 0.6%
비이온 계면활성제 0.4%
향료 0.13%
비교목적으로 비이온계면활성제 비함유 조성물(실시예 2A)을 제조하여 시험하였다. 실시예 2A에서는 0.4% 대신 0.2% 함량의 APG300을 사용하였다. 각각의 조성물을 1회 및 3회 동결-해동사이클후에 다음의 뚜껑 디스펜서 시험(cap dispenser test)을 하였다.
제품을 해동시켜 총용량을 약 25㎠이고 중량을 알고 있는 내부 나사식 두껑으로 기지의 양(보통 20g)을 계량하였다. 그 다음에 10초 동안 뚜껑을 거꾸로 하여 배출통에 수집된 제품을 다시 계량하였다. 그 결과치는 뚜껑속에 계량된 제품양의 백분율로 나타낸다.
동결하기 전에 이 샘플을 뚜껑속에 약 10% 이하의 잔류물이 남는 것으로 밝혀졌다. 그 결과는 다음과 같다.
Figure kpo00003
상기 표로부터 알 수 있는 것은 양이온 직물연화제와 지방산을 함유하는 조성물에 소량의 비이온 계면활성제를 부가하므로써 얻을 수 있는 유리한 효과는 노니데트 LE 6T대신에 여러 가지 기타 비이온 계면활성제들중의 하나를 사용하여도 그 효과를 얻을 수 있다는 것이다. 몇몇 비이온 계면활성제들의 경우에는 수차례의 동결-해동사이클 후에 최적의 효과를 얻는다.
또한 노니데트 LE 6T 대신에 트윈(Tween)20, 알폴(Alfol)1214-7, 알폴 1214-11, 알폴 1214-13, 브리이(Brij) 30, 브리이 35, 루텐졸(Lutensol)A07, 루텐졸 A08, 및 신페노닉(Synperonic) A11을 사용하여도 이와 유사한 효과를 얻을 수 있다.
[실시예 3]
이 실시예에서는 아콰드 2HT : 프리스테렌 4916의 중량비가 6:1이고 향료함량이 0.13%인 4.2% 활성의 동결-해동 안정도에 대한 비이온 계면활성제 함량의 증가에 따른 영향을 설명한다. 조성물들은 실시예 1의 방법에 의해 제조되었다. 비이온 계면활성제의 함량은 최종 조성의 중량%로 나타낸다. 그 제품들은 1회 동결-해동사이클후에 상술한 뚜껑 디스펜서 시험에 의하여 평가되었다.
Figure kpo00004
그 결과, 비이온 계면활성제의 높은 함량(낮은 양이온:비이온 몰비)이 조성물의 동결-해동 안정성을 저해한다는 것을 알게되었다.
[실시예 4]
이 실시예에서는 4.2% 활성과 6:1의 양이온 직물연화제:지방산 중량비를 갖는 조성물과는 다른 조성물에 노니데트 LE 6T의 함량을 낮게하였을 때 이의 영향을 설명한다. 조성물들은 실시예 1의 방법에 의해 제조되었으며, 성분 %는 최종제품내의 그 성분의 중량%로 나타내었다.
Figure kpo00005
상술한 뚜껑 디스펜서시험으로 이 조성물들을 평가하였다.
Figure kpo00006
비이온 계면활성제를 부가한 제품은(실시예 4A,4C)은 외관 및 유동특성이 개선되었다.
[실시예 5]
앞서 설명한 바와 같이 하여 다음의 조성을 갖는 조성물을 제조하였다. 각 성분의 양은 최종제품조성내의 중량%로 나타낸다.
Figure kpo00007
이 조성물들은 1회 동결-해동사이클로부터 회수한 후에 외관검사하였다. 각 경우에 있어서 비이온 계면활성제의 부가는 조성물의 외관 및 유동특성을 개선시켰다. 이 실시예는 비이온 계면활성제의 부가로 인한 유리한 효과가 아콰드 2HT 및 프리스테렌 4916을 함유하는 조성물에 제한되지 않는다는 것을 보여준다.
[실시예 6]
이 실시예에서는 다음 조성물들의 연화효과를 실험하였다.
Figure kpo00008
일단의 전문가들에게 1회 동결-해동사이클 후에 연화효과를 평가하게 하였다.
상기 조성물을 수돗물에 분산시켜 0.01%의 활성성분을 함유하는 묽은 수성분산액을 만들었다. 4조각의 면타월(각각 50g)을 상기 수성분산액이 1리터들이 있는 터고토미터(tergotometer)내에서 5분 동안 대기온도에서 린스하였다.
상기 직물은 탈수한 다음 하루밤 동안 줄에 널어 건조한 결과 상기 조성물들이 유사한 연화효과를 제공하는 것으로 밝혀졌다. 그러나, 1회 동결-해동 사이클 후에 비이온 계면활성제 비함유조성물(실시예 6B)은 유동적이나 따를 때 연속적으로 흐르지 않은 반면, 본 발명에 따른 조성물은 정상린스 콘디셔너보다 약간 농후하나 따를 때 연속적으로 흘렀다.
주(註)
알폴 1214-7 : 분자당 평균 7개의 에틸렌옥사이드기로 에톡실화된 C12-C14선형사슬 알콜(짝수의 탄소원자 갖음)
알폴 1214-11 : 알폴 1214-7의 7EO 대신 11EO
알폴 1214-11 : 알폴 1214-7의 7EO 대신 13EO
APG300 : C9-C11알콜에 의거한 알콜 1몰당 평균 1.6 글리코사이드링을 갖는 알킬폴리글리코사이드(51% 활성용액으로 공급)
아콰드 2HT : 디(경화 탤로우)디메틸 암모늄 클로라이드(DMDHTAC)의 시판형(75% 활성 페이스트로 공급)
브리이 30 : 분자당 평균 4개의 에틸렌옥사이드기로 에톡실화된 C12-C14선형사슬알콜(짝수의 탄소원자를 갖음)
브리이 35 : 브리이 30의 4EO 대신에 23EO
DMC AO : 디메틸 코코아민옥사이드(30%용액으로서 공급됨)
도바놀 91-6 : 분자당 평균 6개의 에틸렌옥사이드기로 에톡실화된 C9-C11분지형사슬 일치알콜
도바놀 45-18 : 분자당 평균 18개의 에틸렌옥사이드로 에톡실화된 C14-C15분지형 사슬 알콜
에토카스 35 : 분자당 평균 35개의 에틸렌옥사이드기로 에톡실화된 카스토르 오일
게나폴 0-050 : 분자당 평균 50개의 에틸렌옥사이드기로 에톡실화된 올레일알콜
게나폴 0-200 : 분자당 평균 200개의 에틸렌옥사이드기로 에톡실화된 올레일알콜
루텐졸 OA 7 : 분자당 평균 7개의 에틸렌옥사이드로 에톡실화된 C13-C15분지형 사슬 알콜
루텐졸 OA 8 : 분자당 평균 8개의 에틸렌옥사이드로 에톡실화된 C13-C15분지형 사슬 알콜
노니데트 LE 6T : 휘발성 물질의 제거가 선행된다는 것을 제외하고는 도바놀 91-6과 유사한 물질
노닐페놀 20EO : 분자당 평균 20개의 에틸렌옥사이드기로 에톡실화된 노닐페놀
프리스테렌 4916 : 경화 탤로우 지방산(HTFA)의 시판형
스판 20 : 솔비탄 모노라우레이트
스테판텍스 Q 185 : 연성 지방산에 의거한 디알킬에톡시메틸 암모늄 메토술페이트
스테판텍스 VP 85 : 경성 지방산에 의거한 디알킬에톡시메틸 암모늄 메토술페이트
신페로닉 A11 : 분자당 평균 11개의 에틸렌옥사이드기로 에톡실화된 C13-C15분지형 사슬알콜
터지톨 15-S-7 : 분자당 평균 7개의 에틸렌옥사이드기로 에톡실화된 C11-C15이차알콜
트윈 20 : 분자당 20개의 에틸렌옥사이드기를 함유하는 폴리옥시에틸렌 솔비탄모노라우레이트
트윈 20/스판 20(50:50) : 50/50중량% 혼합물
배리소프트 222 : 연성탤로우에 의거한 디아미도쿼터너리(Diamidoquaternary).

Claims (7)

  1. ⅰ) 수성베이스(base) ⅱ) 8중량% 이하의 비수용성 양이온 직물연화제 ⅲ) 0.2중량% 이상의 C8-C24지방산, 및 ⅳ) 비이온 계면활성제를 함유하며, 양이온 직물연화제 대 비이온 계면활성제의 몰비가 40:1-1:1 인 액상 직물연화조성물.
  2. 제1항에 있어서, 비이온 계면활성제는 ⅰ) 지방족 알콜의 알킬렌옥사이드 부가물, 및 알킬 페놀의 알킬렌옥사이드 부가물; ⅱ) 아민옥사이드; ⅲ) 알킬 폴리글리코사이드; ⅳ)에톡실화카스토르 오일; ⅴ) 솔비탄 에스테트, 및 그 에톡실화 유도체; 및 ⅵ) 상기 물질들의 혼합물로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 액상 직물 연화조성물.
  3. 제2항에 있어서, 비이온 계면활성제는 ⅰ) 디메틸 코코아민옥사이드, ⅱ) 분자당 평균 20개의 에틸렌옥사이드기로 에톡실화된 노닐페놀, ⅲ) 분자당 평균 20개의 에틸렌옥사이드기로 에톡실화된 폴리옥시에틸렌 솔비탄 모노라우레이트, ⅳ) 분자당 평균 20개의 에틸렌옥사이드기로 에톡실화된 폴리에틸렌 솔비탄 모노라우레이트와 솔비탄 모노라우레이트가 50:50중량비로 혼합된 혼합물, ⅴ) 분자당 평균 6개의 에틸렌옥사이드기로 에톡실화되고 9-11개의 탄소원자를 갖는 분지형 사슬 일차 알콜, ⅵ) 분자당 평균 4개, 7개, 11개, 13개 또는 23개의 에틸렌옥사이드기로 에톡실화되고 12-14개의 탄소원자를 갖는 선형 사슬 일차 알콜, 및 ⅶ) 분자당 평균 7개, 8개 또는 11개의 에틸렌옥사이드기로 에톡실화되고 13-15개의 탄소원자를 갖는 분지형 사슬 일차알콜로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 액상 직물연화조성물.
  4. 제1항에 있어서, 비이온 계면활성제의 함량이 0.1-4.5중량%인 것을 특징으로 하는 액상 직물연화조성물.
  5. 제1항에 있어서, 양이온 직물연화제 대 비이온 게면활성제의 몰비가 18:1-3:1인 것을 특징으로 하는 액상 직물연화조성물.
  6. 제1항에 있어서, 양이온 직물연화제 대 지방산의 몰비가 1/1 이상인 것을 특징으로 하는 액상 직물연화조성물.
  7. 제1항에 있어서, 1% 이상의 양이온 직물 연화제 및 8% 이하의 지방산을 함유하는 것을 특징으로 하는 액상 직물연화조성물.
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