KR920000128B1 - 분말 세제 조성물 - Google Patents

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내용 없음.

Description

분말 세제 조성물

본 발명은 알파 술포 지방산 에스테르 염을 함유시켜 이중염 생성을 저하시킨 분말 세제 조성물에 관한 것이다.

이하, 본 발명에서 사용하는 “증강제”라는 용어는 통상 킬레이트화반응, 금속이 큰 봉쇄화반응, 침전법 혹은 흡착법에 의해서 세탁용수에 존재하는 칼슘 및 마그네슘 이온에 의한 세정 작용에 미치는 악영향을 방지 또는 개량시키기 위한 의미로 사용되고, 또한 염기도와 완충작용의 근원으로 사용된다.

본 발명에서 사용한 “비누”라는 용어는 계면 활성제의 성질을 지니고 있는 천연이나 합성지방족 모노 카르복실산을 함유하는 수용성인 염을 의미하는데, 여기서는 팔미트산, 올레산, 리놀렌산, 리시놀레산, 엘레오 스테아르산, 세토레산, 에루스산 및 측쇄상의 모노 카르복실산 등을 포함하는 C_8~22의 포화 지방산 및 불포화 지방산의 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 리튬 및 암모늄 염 등을 의미한다.

“첨가제”란 유효성분, 증강제, 전해질, 비누, 수분 등을 제외한 성분으로서 세제 조성물에 첨가되는 것이다. 이러한 성분으로는 향료, 염료, 효소, 표백제, 형광 증백제, 오염 재부착 방지제, 부식 방지제, 보습제, 살균제 및 이들의 안정화제 및 표백 활성화제 등을 의미한다.

지금까지의 세탁용 세제는 그 유효성분으로 사용하는 계면 활성제가 주로 알킬 벤젠 술폰산염, 알파 올레핀 술폰산염, 지방 알코올 술페이트염, 알킬 에테르 술페이트염 등이 음이온 계면 활성제와 알킬 페놀 폴리글리콜 에테르, 지방 알코올 폴리글리콜 에테르 등을 포함하는 비이온 계면 활성제가 주로 사용되어 왔다. 그러나, 상기 유효성분이 혼합된 분말 세제는 사용된 계면 활성제에 의해 세탁시 기포가 과량 발생하여 행굼시 다량의 물을 사용하여야 하며, 헹굼성을 개선하려면 실리콘계 소포제를 첨가하거나, 비이온 및 비누분을 사용하여야 하는 문제점이 있으며, 또한 세탁용수에 함유된 금속이온의 양이 많아지면 세정 작용이 급격히 감소하는 문제점이 지적되어 왔다.

이에 헹굼성 개선 및 물의 경도에 관계없이 세정력이 우수한 세탁용 분말 세제의 필요성에 따라 폭넓은 연구가 관련 업계에서 진행되고 있다. 그중에서 본 특허와 관련된 알파 술포지방산 에스테르염은 천연계의 지방 및 유지 즉 코코넛, 팜, 팜핵유를 원료로 제조되며, 본 발명에서 주 유효성분으로 사용한 알파 술포지방산 에스테르염의 화학 구조식은 다음과 같다.

단, 여기서

알파 술포 지방산 에스테르염을 주 유효성분으로서 사용한 분말 세제에 관한 조성물 특허로 일본 특허공개 제74-64609호에서는 알파 술포 지방산 에스테르염 13중량부, 탄산나트륨염 3중량부, 카르복시 메틸 셀룰로오즈 1중량부, 황산나트륨염 54중량부, 수분 5중량부를 세제 조성으로 하여 알파 술포 지방산 에스테르염을 첨가함으로써 세정력이 직쇄 알킬벤젠술폰산염에 필적하는 세정효과와 분말 입자의 엉김이 거의 없는 세제 조성물에 관한 것이다. 그러나, 통상 황산나트륨염의 세제에서의 역할은 주로 이온세기 조절 및 전해질 조절용으로 작용하며, 세정효과에는 거의 영향을 미치지 못하는 것인데, 상기 특허에서는 이것을 54중량부 사용함으로써 직쇄 알킬벤젠 술폰산염에 필적하는 세정효과를 나타낸다고 보기는 어려우며, 일본 특허공개 제62-240391호는 알파 술포 지방산 나트륨염 15중량부, 비누 5중량부, 지올라이트 17중량부, 탄산 나트륨염 12중량부, 규산 나트륨염 6중량부, 폴리에틸렌 글리콜 2중량부, 염료 0.2중량부, 수분 4중량부, C_16~18디알킬 디메틸 알모니움 메틸 황산나트륨염(입자크기 50 내지 300마이크론) 1.5중량부, 황산나트륨염 37.3중량부의 세제 조성을 가진 세제 조성물로서 분말 입자의 엉김 현상이 거의 없는 세제에 관한 것이다.

또한, 일본 특허공개 제62-212498호는 알파 술포 지방산 에스테르염에 유기 양성 전해질을 1 내지 10중량부, 바람직하게는 2 내지 10중량부 첨가하여 기포의 지속성, 점도 등의 개선에 관한 내용을 기술하고 있다.

전술한 종래 특허에서는 주로 알파 술포 지방산 에스테르염을 사용하여 제조된 건조분말의 물성(엉김현상 방지, 기포도 특성) 및 성능(세척력 보완)에 관한 내용으로 기술되어 있다.

일반적으로, 알파 술포 지방산 에스테르염은 기포양이 적당하여 헹굼성이 양호하고, 피부 저자극성 및 생분해 속도가 빠르고, 물의 경도에 거의 무관하게 세정력이 일정 수준 유지되는 반면, 에스테르기에 붙어있는 메틸기가 나트륨, 칼륨 등의 금속이온에 의해 치환되는 가수분해 반응이 아래와 같은 메카니즘에 의해 아주 쉽게 일어난다.

단, 여기서

상기 화학 반응식에 의하여 이중염이 형성되면 슬러리 제조시 점도가 급격히 증가하고, 부산물로 생성된 메탄올로 인하여 스프레이 드라이어를 이용한 슬러리 분무 건조시 기술적 어려움이 생기며, 건조분말의 성능상의 문제점이 있으나, 가수분해에 의한 이중염 생성억제 및 그 효과에 대한 종래의 기술은 공지되어 있지 않다.

이에 본 발명자들은 하기 일반식 A 및 일반식 B로 구성된 군에서 선택된 1종 이상, 비누, 이중염 생성억제제, 증강제, 첨가제를 일정 비율로 배합시킨 결과, 생분해도가 양호하며, 물의 경도가 증가함에 따라 세정 효과가 떨어지는 종래 세제의 단점을 개선하고, 이중염 생성량이 저하되고, 세정력이 직쇄 알킬 벤젠술폰산염과 동일하고, 헹굼성이 우수하며, 건조분말의 유동성이 우수하여 엉김현상이 없는, 탁월한 물성과 성능을 지닌 분말 세제를 제조할 수 있음을 발견하고, 본 발명을 완성하게 되었다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 분말 세제 조성물에 있어서, 다음 구조식으로 표시되는 유효성분 A 및 B로 구성된 군에서 선택된 1종 이상을 5 내지 30중량부,

A : 알파술포 지방산 에스테르염

단, 여기서

B : C₉~C₁₅의 직쇄알킬 벤젠 술폰산 나트륨

비누가 0.5 내지 5중량부, 이중염 생성 억제제가 0.01 내지 1중량부, 증강제가 50 내지 80중량부, 첨가제가 0.5 내지 5중량부 함유하는 것을 특징으로 하는 분말 세제 조성물로서, 일반적으로 분말 세제에 사용된 유효성분의 종류에 따라서 제품의 물성 및 성능이 바뀌는데, 본 발명자들은 이러한 점에 유의하여 생분해도가 양호하고, 기포량이 적절하며, 건조분말의 엉김현상을 방지하며, 물의 경도가 증가하여도 세정력에 큰 변화가 없는 알파 술포 지방산 에스테르염을 주 유효성분으로 5 내지 25중량% 사용하여 이의 장점을 최대한 활용하고, 알파 술포 지방산 에스테르염의 단점인 세정력 열세를 보완하고자 C₉~C₁₅의 직쇄 알킬 벤젠 술폰산 나트륨을 보조 유효성분으로 사용하였다.

또한, 알파 술포 지방산 에스테르염과 혼용시 기포조절 및 헹굼성 효과가 탁월한 C₁₆~C₁₈경화 평지 기름 지방산염을 0.5 내지 5중량%, 바람직하기로는 1 내지 3중량% 사용하였으며, 알파 술포 지방산 에스테르염의 사용시 생산 및 물성 성능에 영향을 주는 이중염 생성을 억제하고자, 염호나트륨을 0.01 내지 2중량%, 바람직하게는 0.1 내지 0.3중량부 사용하였다.

또한, 증강제는 탄산나트륨, 지올라이트, 황산나트륨염, 규산나트륨염 중에서 선택된 1종 이상을 포함하여 40 내지 80중량부 사용하였으며, 오염 재부착 방지제, 형광증백제, 단백질 분해 효소 등을 함유하여 성능상의 향상을 도모하였다.

이하, 실시예로서 본 발명을 설명한다.

[실시예 1~6 및 비교예 1~3]

하기 표 1에서 나타난 성분 및 기재된 양으로서 다음과 같이 제조하였다. 즉, 직쇄 알킬 벤젠 술폰산 나트륨염과 평지기름 지방산 염을 수산화나트륨으로 중화하고, 탄산나트륨, 지올라이트, 황산나트륨, 규산나트륨, 염화나트륨, 오염재부착 방지제, 프로테아제, 형광증백제의 각 성분을 약 2분 간격으로 60℃에서 교반하여 투입, 혼합하여 슬러리를 만들고, 이를 분무건조하여 건조분말로 제조한다.

[표 1]

상기 표 1에서 측정한 수치의 시험방법은 다음과 같다.

1. 단일염 및 이중염의 생성량 측정법.

박층 크로마토그래피 층(TLC)에 전개 용제(아세톤+테트라하이드로푸란(THF)=90+10v/v)로 전개하여 이를 다시 박층 크로마토그래피 검색기를 사용 정량하였다.

2. 헹굼 횟수

전자동 세탁기(1조식)를 이용하여 욕비를 약 30 : 1로 하여 세탁-배수 순환을 헹굼 횟수 1회로 정하고, 기포가 없을 때까지 반복하여 그 수치를 기입하였다.

3. 기포도

로스마일즈(Ross-Miles)기포도 측정방법에 의거 실시하였으며, 생성된 순수 기포의 양(m/m)을 측정하였다.

표 1에서 나타난 것과 같이

염화나트륨을 첨가했을 때와 하지 않았을 때의 이중염 생성 비율에 차이가 있으며, 0.1중량%, 0.2중량%, 0.3중량%를 차례로 첨가한 결과, 0.2중량%일 때 가장 양호한 결과를 얻었으며, 기포 특성을 관찰해 보면, 알파 술포 지방산 에스테르염을 사용한 경우,

기포 생성량이 적어지며, 특히 C_16~18경화 평지기름 지방산 염과 혼용시 헹굼 횡수가 적어지고 기포도 수치가 적게 나타났다.

상기 표 1에 나타난 각 실시예 및 비교예의 분말 세제 조성물의 얍축도, 유동성, 생분해도 및 세정력을 측정하고 그 결과를 하기 표 2에 나타냈다.

[표 2]

상기 표 2에서 측정한 수치의 방법은 다음과 같다.

1. 압축도(%)

겉보기 비중 측정용 표준용기(100cc)에 건조분말을 채운 뒤 일본 호소가와사의 분체 특성 종합 측정장치의 충진장치에 올려놓고, 300회/분으로 타정한 후 겉보기 비중과의 비율(%)을 계산하였다.

단, 여기서

2. 유동성(sec)

높이 20cm 위치에서 분체200cm³가 지름 1.5cm의 깔대기를 통해 떨어지는 시간의 총합을 측정하였다.

3. 생분해도(%)

생분해도 시험은 KS규격 KS M 2714에 준하여 실시하였으며, 생분해도 수치 비교를 위하여 2일 및 7일 경과시에 각각 측정 비교하였다.

4. 세척력(%)

U.S Testing Terg-O-Tometer를 사용하여 세제 2g/l 용액을 5분간 교반한 후 오염포를 넣고, 10분간 세척하여 Nippon Denshoku 색차계 SZ Σ 81II를 이용하여 반사율(%)을 측정하였다.

표 2에서 나타난 것과 같이,

알파 술포 지방산 나트륨의 함량이 증가할수록 물성(압축도 및 유동성) 및 생분해도 특히 초기 생분해도는 양호하며,

물의 경도가 증가할수록 직쇄 알킬 벤젠 술폰산 나트륨염의 세정력은 급격히 감소하나, 알파 술포 지방산 에스테르염의 경우, 세정력은 감소폭이 적어 물의 경도가 높을수록 유리하므로 세정력 면에서 보아 알파 술포 지방산 에스테르염 : 직쇄 알킬 벤젠술폰산 나트륨염=1 : 1 수준에서 세정력이 우수하게 나타났다.

상기 표 1에서 나타난 바와 같이 슬러리 분무 후의 이중염의 생성을 보면 실시예 1~6에서는 비교예 2 및 3(24% 수준) 보다 4~5% 감소된 수준(실시예 1~6)을 나타내므로 이중염 생성이 현저히 감소(36~38%)된 것을 알 수 있다. 그리고, 헹굼성, 기포도 측면에서도 비교예 1에 비해 현저히 감소됨을 알 수 있다.

또한 표 2에서는 각 실험항목, 즉 압축도, 유동성, 생분해도 항목에서도 비교예의 조성물과 거의 동등 내지 양호함을 나타낸다. 이러한 결과는 이중염의 생성이 현저히 감소하고, 헹굼성, 기포도가 감소하면서도 비교예의 조성물의 물성과 동등 내지 양호함을 나타내므로 본 발명의 세제 조성물은 보관성 및 헹굼성의 면에서 격별의 효과가 있음을 나타낸다.

Claims (5)

1. 분말 세제 조성물에 있어서, 다음 구조식으로 표시되는 유효성분 A 및 B로 구성된 군에서 선택된 1종 이상 5 내지 30중량부, A : 알파 술포 지방산 에스테르염

   

   단, 여기서

   

   B : C₉~C₁₅의 직쇄알킬 벤젠 술폰산 나트륨 비누가 0.5 내지 5중량부, 이중염 생성 억제제가 0.01 내지 1중량부, 증강제가 50 내지 80중량부, 첨가제가 0.5 내지 5중량부 함유하는 것을 특징으로 하는 분말 세제 조성물.
2. 제1항에 있어서, 비누는 C₁₆~C₁₈경화 평지기름 지방산염인 것을 특징으로 하는 분말 세제 조성물.
3. 제1항에 있어서, 이중염 생성 억제제는 염화나트륨 0.01 내지 1중량부인 것을 특징으로 하는 분말 세제 조성물.
4. 제1항에 있어서, 증강제는 지올라이트, 탄산나트륨염, 황산나트륨염, 규산나트륨염 중에서 선택된 1종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 분말 세제 조성물.
5. 제1항에 있어서, 첨가제는 오염재부착 방지제, 형광증백제, 프로테아제 중에서 선택된 1종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 분말 세제 조성물.