KR930000925B1 - 세탁용 세제 조성물 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

세탁용 세제 조성물

본 발명은 세탁 작업의 세척 사이클(wash cycle)에서 직물을 세정하고 유연하게 하는 조성물 및 방법에 관한 것이다. 좀더 구체적으로 본 발명은 특히 열수를 사용하는 세탁 작업의 세척사이클에 사용하기 적합한 유연 조성물에 관한 것으로 이 조성물은 수불용성 양이온 4급 암모늄 화합물 유연제와 세탁온도 이하의 클라우드점(cloud point)을 갖고 있는 비이온 계면활성제와 조성물의 클라우드점을 세탁온도 이상으로 올려주는 양성(兩性) 계면활성제로 구성되어 있다.

직물의 유연성 및 촉감이 향상되도록 직물을 처리하는데 유용한 조성물이 이 분야에 공지되어 있다.

가정 세탁에 사용될 경우 직물 유연제는 보통 약 2-5분간만 지속되는 헹굼 사이클중 헹금액에 첨가된다. 결국 적당한 시간에 직물 유연제가 첨가되도록 하기 위해선 소비자가 세탁작업을 감시하거나 따로 주의를 기울이는 것이 필요하다. 따라서 소비자는 세탁작업중 헹굼 사이클이 시작될때 또는 시작되기 직전에 세탁기로 되돌아가야 하며, 이것은 소비자에게 성가신 일임에 틀림없다. 또한 과량사용으로 인해 직물표면상에 유성필름이 침착되어 직물이 발수성을 갖고, 뿐만 아니라 직물이 어느 정도 황변화되는 것을 피하기 위해선 적당량의 직물 유연제가 사용되도록 특별히 주의를 기울여야 한다.

상기 문제점의 해결책으로써 유연제를 세제와 혼합하여 세탁작업의 세척주기에서 사용되는 단일 패키지로 만들어주도록 통상적인 세탁용 세제와 양립할 수 있는 직물 유연제를 사용하는 것이 알려져 있다. 이런 세척 사이클에 첨가되는 직물 유연 조성물의 예가 미국특허 제3,351,438호, 제3,660,286호 및 제3,703,480호에 공지되어 있다. 일반적으로, 이들 세척사이클 직물 유연 조성물은 양이온 4급 암모늄 직물 유연제와, 유연 화합물이 통상적인 세탁용 세제와 양립할 수 있게 해주는 또 다른 성분들로 구성되어 있다.

그러나 세제-유연제 조성물 성분으로서 또는 세척사이클 유연제로서 세척사이클에 첨가된 양이온 유연 화합물은 세제의 세정효율 및 광택작용을 방해하는 것으로 알려져 있다. 그 결과 비이온 계면활성제, 더 높은 함량의 광택제 화합물, 카복시메틸셀룰로오스, 황변방지 화합물, 블루잉(bluing)제등을 사용하여 줌으로써 세제-유연 조성물에서의 이런 문제점을 어느 정도 상쇄시켜주게 되었다. 그러나 대부분이 음이온인 각종 세제를 사용하는 세척사이클 유연 조성물에서는 거의 개선이 이루어지지 않았다.

그러나 4급 암모늄 화합물 유연제를 포함한 양이온 유연제 및 비이온 계면활성제 화합물을 함유하는 세제 조성물에 관해서 이 분야에 많이 공지되어 있다. 그 대표예로 미국특허 제4,264,457호, 제4,239,659호, 제4,259,217호, 제4,222,905호, 제3,951,879호, 제3,360,470호, 제3,351,483호, 제3,644,203호등을 들 수 있다. 또한 미국 특허 제3,537,993호, 제3,583,912호, 제3,983,079호, 제4,203,872호 및 제4,264,497호에 특히 비이온 계면활성제, 양이온 직물 유연제 및 쯔비터 이온 계면활성제, 양성 계면활성제등과 같은 또 다른 이온 계면활성제 또는 개질제로 된 혼합물이 공지되어 있다.

이들 종래 기술의 많은 제제들이 여러 다른 조건하에서 만족스런 세정 및/또는 유연성을 나타내나 이들은 아직 60℃ 및 그 이상과 같은 열수세척 조건하에서 특히 헹굼사이클에 첨가된 유연제에 상응할 만큼 충분한 유연효과를 제공하지 못하며; 양이온 혼합물과의 복합체 형성이 요구되며; 유연성능이 낮은 수용성 예컨대 모노고급 알킬 4급 암모늄 양이온 화합물을 사용하며; 액체 조성물에 한정되는 등의 결점을 갖고 있다.

비록 오늘날 냉수 또는 온수를 사용하여 오염된 직물 특히 상하기 쉬운 직물, 세탁에 의해 마모되는 직물, 영구 가공직물등을 세탁/세정하는 세탁세제 조성물과 종래의 가정용 자동세탁기가 흔히 있으나 좀더 효과적인 세정(오염제거)을 위해선 더 높은 세탁온도가 요구되게 되었다. 더우기 유럽 및 다른 나라에서 사용되는 가정용 세탁기는 60℃ 이상에서 세탁수의 비점온도까지의 고온에서 조작된다. 이들 높은 온도는 오염 제거면에서 유리하나 유연성능면에서 그와 같이 유리하지 못하다.

본 발명자는 비이온 세제 화합물과 양이온 4급 암모늄 화합물 직물 유연제의 혼합물을 기본으로 한 세제시스템에서 그 유연성능면이 세탁온도 이상의 클라우드점을 갖고 있는 제한된 부류의 비이온성 계면활성제를 사용함으로써 상당히 향상됨을 발견하였다. 더우기 이런 유연성능의 향상은 세탁성능(즉, 세정성능)의 어떠한, 또는 적어도 어떠한 유의한 변화도 없이 얻어졌다. 이 발견이 세척사이클 세제-유연제 조성물이란 명칭하에서 본 출원과 거의 동시에 출원된 출원자의 공동출원의 기본을 이루고 있다.

본 발명자는 또한 60℃ 이하의 클라우드점을 갖고 있는 비이온 계면활성제의 클라우드점이 세제 조성물에 양성 계면활성제를 첨가해줌으로써 60℃ 이상으로 상승될 수 있음도 발견하게 되었다. 또 비이온/양성 계면활성제 혼합물이 디메틸 디스테아릴 암모늄 클로라이드(DMDSAC)같은 수불용성 양이온 4급 암모늄 화합물 직물 유연제와 양립할 수 있으며, 양이온 직물 유연제의 유연성능을 그들 스스로가 세탁온도 이상의 클라우드점을 갖고 있는 고클라우드점 비이온 계면활성제와 같은 정도까지 향상시킴을 발견하였다. 또한 혼합 비이온/양성 계면활성제계는 양이온 직물 유연제 존재하에서 조차 상승적으로 작용하여 다른 하나의 부재하에 사용된 동일 또는 더 큰 양의 두개의 계면활성제 각각보다 예상외로 더 양호한 세정성능을 나타냄도 발견하게 되었다.

세정성능과 비이온/양이온 세제 혼합물의 클라우드점과의 관계는 미국특허 제4,222,905호(Cockrell, Jr.)및 제4,259,217호(Murphy)로 부터 알 수 있다. 좀더 특히 멀피의 특허 컬럼 5,40-61행에 다음과 같이 언급되어 있다:

″우수한 기름때 제거 및 직물보호 이점을 제공하는 본 발명의 조성물로 직물을 세탁하는 방법들을 여기 소개하고자 한다. 이들 방법들에서 세탁용 세제 조성물들은 수성 세탁액이 비이온/양이온 계면활성제 혼합물의 클라우드점(비이온 계면활성제가 풍부한 상이 세탁액에서 분리되는 온도) 또는 그에 근사한 온도(약 20℃ 이내)하에 있도록 그런 온도 조건하에서 사용된다. 이것은 비이온/양이온 계면활성제 혼합물의 클라우드점이 약 0-95℃, 특히 약 10-70℃, 그중에서도 약 20-70℃, 가장 특히 약 30-50℃ 사이로 떨어지도록 이들 혼합물을 배합해줌으로써 바람직하게는 성취될 수 있다. 세탁작업중 세탁액의 온도를 이 온도 범위내와 20℃의 클라우드점 이내로 유지시킨다. 수성 세탁액의 온도가 비이온/양이온 계면활성제 혼합물의 클라우드점 약 15℃, 좀더 바람직하게는 약 10℃ 이내에 있을때 성능이 향상된다.″

클라우드점 또는 그 이하의 세탁온도를 사용해야 하는 것은 세탁수에서 계면활성제 혼합물의 클라우드점은 계면활성제 미셀이 점점 커져 이들이 용액밖으로 나와 용액이 혼탁해질 정도까지 그렇게 크게 응집되는 온도와 일치한다는 전체를 기초로 한다. 또 온도가 올라가면 물과 비이온 계면활성제 상이 완전히 분리되고 그 결과 오염된 직물에 대한 세척작용 및 전체 세정능력이 상실된다.

그러나 멀피가 비이온/양이온 혼합물은 ″양이온 성분의 종류와 농도에 따라...종래기술에 알려진 이런 양이온 유연제의 이점 예컨대...직물 유연 효과를 제공해준다″고 했으나 양이온 유연제의 유연효과가 고클라우드점을 가진 몇몇 비이온 계면활성제, 그 자체의 사용에 의해 상당히 향상될 수 있다는데 대해선 언급하지 않았다. 즉, 멀피와 코크렐 쥬니어가 비이온/양이온 혼합물의 클라우드점과, 세탁온도와 세정성능과의 관계를 설명하긴 하였으나, 비이온 계면활성제 단독(또는 비이온 계면활성제와, 세탁수중에 존재하는 임의의 전해질)의 클라우드점과 세탁온도 사이에 관계가 있으며, 이 관계가 수불용성 양이온 4급 암모늄 화합물 유연제의 유연성능에 영향을 미친다는 사실은 이제야 발견되게 되었다. 고클라우드점 온도(즉, 약 60℃ 이상, 특히 약 90℃ 이상, 특히 바람직하게는 약 100℃ 이상)의 비이온 계면활성제를 사용해야 하는 본 발명의 요구와는 달리 멀피와 코크렐 쥬니어는 모두 비교적 낮은 클라우드점을 가진 비이온 계면활성제를 선호했다. 따라서 이들 특허에 언급된 조성물에서 사용된 비이온 계면활성제는 최대한 12몰 바람직하게는 최대한 9몰의 산화에틸렌에 의해 에톡시화된 지방알콜로서 이들의 HLB값은 약 5-17, 바람직하게는 약 6-15이다.

따라서 양이온 유연제의 유연성능이, 세탁온도 이상의 클라우드점을 갖는 혼합된 비이온/양성 계면활성제시스템을 사용함으로써 비이온 계면활성제의 세정 성능을 감소시키지 않고 실제로 향상시키지도 않고 크게 향상될 수 있음은 전혀 기대밖의 사실이었다.

본 발명은 이런 발견을 근거로 한 것이다.

따라서 본 발명의 목적은 전체 세정 성능에 상당한 악영향을 미치지 않고 4급 암모늄 화합물 유연제와 비이온 세제 화합물을 함유하는 세제 조성물의 유연성능을 증진시키는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 적어도 60℃의 물에서 오염된 직물을 세탁하는데 사용했을때 클라우드점 60℃이하인 비이온 계면활성제와 수불용성 양이온 직물 유연제 화합물을 함유하는 세제-유연제 조성물의 유연성능 및 세정성능을 모두 상당히 상승시키는데 있다.

하기 설명으로 부터 명백해질 본 발명의 그밖의 목적들은 적어도 약60℃ 부터 약 100℃ 비점까지의 고온에서 수성 세탁액중에서 오염된 직물을 세탁할 수 있는 세탁용 세제 조성물을 제공해줌으로써 성취되며, 이 조성물은 상기한 고온 이하의 클라우드점을 갖는 비이온 계면활성제, 수불용성 양이온 4급 암모늄 화합물 직물 유연제 및 조성물의 클라우드점을 상기한 고온 이상으로 올려주기에 충분한 양의 양성 계면활성제를 포함한다. 바람직한 구체예에서 세제 조성물은 세제증강제, 증점제, 재오염방지제, 부식방지제, 표백제, 효소, 염료, 블루잉제, 형광증백제, 향료등으로 부터 선택된 적어도 하나의 또다른 세제 첨가제를 함유한다.

사용되는 비이온 계면활성제는 오직 그들의 수용성 및 그들의 클라우드점 온도에 의해서만 제한된다.

적당한 비이온 계면활성제는 상업적으로 구입가능하며, 산화알킬렌 또는 등가의 반응체와 반응성-수소소수성 물질의 축합에 의해 얻어진다. 소수성 유기화합물은 지방족, 방향족 또는 헤테로 고리화합물일 수 있으나 처음 두 부류가 바람직하다. 바람직한 유형의 소수성 물질은 고급지방족 알콜 및 알킬페놀이나 카복실산, 카복사미드, 메르캅탄, 설폰아미드등과 같은 다른 것들도 사용될 수 있다. 산화에틸렌과 고급-알킬페놀 또는 고급 지방알콜과의 축합물이 바람직한 비이온 화합물 부류이다. 일반적으로 소수성 부분은 적어도 약 6개의 탄소원자, 바람직하게는 적어도 약 8개의 탄소원자를 함유하며, 약 50개 이상의 많은 탄소원자를 함유할 수 있으나 약 8-22개 범위인 것이 바람직하며, 특히 지방족 알콜에 10-18개, 고급알킬페놀에 12-20개의 탄소원자가 있는 것이 바람직하다. 산화알킬렌의 양은 소수성 물질에 따라 달라지나 보통 소수성물질 몰당 산화알킬렌 약 3몰 이상에서 14몰 이하가 필요한 수용성, 세정성능 및 약 60℃ 이하의 클라우드점 온도를 제공한다.

따라서 바람직한 비이온 계면활성제는 하기 구조식(I) 또는 (II)로 표시될 수 있다.

상기식에서 R은 C_8-221급 또는 2급 알킬쇄이며, n은 평균 3-14, 바람직하게는 4-12, 특히 6-11이다.

상기에서 R'은 C_4-121급 또는 2급 알킬쇄이며, m은 평균 3-14, 바람직하게는 4-12, 특히 6-11이다.

그로부터 구조식(I)의 화합물이 제조되는 바람직한 알콜에는 라우릴, 미리스틸, 세틸, 스테아릴 및 올레일과 그 혼합물이 포함된다. 특히 바람직한 R은 C_10-18이며, C_12-15알킬 및 그 혼합물이 특히 바람직하다.

바람직한 R'는 C₆-C₁₂이며, 옥틸, 이소옥틸 및 노닐을 포함한 C₈및 C₉가 특히 바람직하다.

구조식(I)의 비이온 화합물의 대표적인 예는 5 또는 7 또는 11몰의 산화에틸렌과 축합된 라우릴알콜이다. 구조식(II)의 비이온 화합물의 대표적인 예는 3-8몰의 산화에틸렌과 축합된 이소옥틸페놀 또는 노닐페놀이다.

사용될 수 있는 그밖의 비이온 화합물에는 고급지방산, 로진산, 톨유(tall oil)산, 석유산화 생성물로 부터 얻은 산과 같은 유기산의 폴리옥시 알킬렌 에스테르가 포함된다. 이들 에스테르는 일반적으로 산부분에 약 10-22개의 탄소원자와, 약 3-12몰의 산화에틸렌 또는 그 등가물을 함유한다.

그밖의 비이온 계면활성제는 산화알킬렌과 고급지방산 아미드의 축합 생성물이다. 지방산기는 보통 약 8-22개의 탄소원자를 함유하며, 이것은 바람직한 예로서 약 3-12몰의 산화에틸렌과 축합된다. 상응하는 카복사미드와 설폰아미드 또한 실질적인 등가물로서 사용될 수 있다.

비이온 화합물의 양은 보통 양성 계면활성제와 함께 세탁수중에 첨가되었을때 충분한 세정성능을 제공하는 최소량이다. 일반적으로 조성물의 약 0.5-20중량%, 바람직하게는 약 1-15중량%, 특히 바람직하게는 약 1-10중량%가 사용될 수 있다.

본 발명의 조성물은 일차적으로 높은 세탁온도, 특히 약 60℃(140°F)이상, 바람직하게는 80℃(176°F)이상, 특히 바람직하게는 비점, 즉 100℃(212°F) 이상에서 작동되는 가정용 및 영업용 세탁기에서 사용된다. 그러나 물론 이들 조성물은 이들 높은 세탁온도에서 사용시 특히 효과적인 한편 또 60℃ 이하-약 20℃ 또는 그 이하의 저온에서 사용시 향상된 유연성능도 나타낸다.

조성물이 섬세한 천연 및 합성섬유와, 목면등과 같이 온도에 보다 민감치 않은 광범위한 직물에 가장 유용하게 사용될 수 있게끔 광범위한 온도범위 예컨대 20-60℃ 및 더 고온에서 사용되도록 제제화되는 경우, 세탁수온도를 적어도 약 20℃까지 초과하는 클라우드점 온도, 예컨대 80-90℃의 클라우드점 온도가 얻어지도록 비이온 양성 조합물과 비를 선택할 수 있다. 그러나 제제는 공업용 세탁기를 사용할때는 물론 일반적으로 유럽의 경우와 같이 60℃ 이상의 높은 세탁온도에서 주로 사용되도록 디자인되며, 조성물은 세탁온도 보다 약 50℃ 이상까지 높은 클라우드점을 갖는다. 따라서 60℃의 세탁온도에서 비이온/양성 계면활성제는 적어도 약 65℃, 바람직하게는 적어도 약 70℃에서 약 90℃까지, 바람직하게는 약 70-85℃ 범위의 클라우드점을 가져야 한다. 100℃ 세탁수온도의 경우, 조성물의 클라우드점은 약 105-150℃, 바람직하게는 105-120℃ 범위에서 선택한다.

여기서 ″클라우드점″은 하기 실험조건하에서 세탁수온도에 대해 조성물의 광산란 강도를 도면에 표시해 보았을때 그 최대치로 갑자기 증가하기 시작하는 온도를 의미한다.

광산란 강도는 모델 VM-12397 산광측정기(Photogoniodiffusometer, Societe Francaise d'instruments de controle et d'analyses, France에서 제조됨)를 사용하여 측정했다(이후 이 기계를 SOFICA라 칭함). SOFICA 샘플셀과 두껑을 뜨거운 아세톤으로 세척한 후 건조되게 둔다. 계면활성제 혼합물을 만든 후 증류수로 1000ppm 농도의 용액으로 만든다. 용액 샘플 약 15ml를 0.2μ 뉴클레어포어 휠터를 가진 시린지를 사용하여 샘플셀에 넣는다. 시린지 바늘을 샘플셀내부가 대기 먼지에 노출되지 않도록 샘플셀 두껑을 통해 넣는다. 샘플을 온도가 변하는 욕에 둔후 욕과 샘플을 일정하게 휘저어 섞는다. SOFICA 히터를 사용하여 욕을 가열한 후 얼음을 첨가하여 냉각되게 하고(가열 속도=1℃/분); 욕 온도로 샘플온도를 측정한다. 그 다음 편광자 없이 SOFICA의 그린필터를 사용하여 각종 온도에서 샘플의 광산란 강도(90℃각도)를 측정한다.

본 발명에서 클라우드점은 비이온/양성 계면활성제(1중량%)의 증류수중 용액 및 10% NaCl을 함유하는 물중 용액에 대해 측정하였으며, 이때 후자용액은 보통 사용되는 염 및 전해질의 양을 훨씬 초과하는 게 보통이다. 따라서 만일 10% NaCl용액중에서 측정된 비이온/양성 계면활성제의 클라우드점이 본 발명의 클라우드점 요구치를 충족시키는 경우 아주 고농도 예컨대 조성물의 약 85%까지의 증강제염 및 기타 전해질을 함유하는 조성물을 배합하는데 문제점이 없다.

이점에 관해 주어진 조성물의 세탁액중에서의 클라우드점 온도는 조성물중에 포함된 양이온, 비이온/양성 및 부가적인 성분들의 물리적, 화학적 성질(CMC 및 용해도 같은 것)에 따라 달라지며, 비이온 계면활성제 화합물의 알킬쇄 길이를 증가시켜 주거나 비이온 계면활성제의 에톡시화도를 감소시켜주거나 인산염, 폴리인산염, 과붕산염, 탄산염, 황산염 등과 같은 전해질을 비교적 소량(주어진 조성물의 약 1-15%) 첨가해줌으로써 낮아질 수 있다.

본 발명에서는 수불용성 양이온 유연 화합물이 사용되기 때문에 양이온 유연제는 전체 조성물의 클라우드점에 실질적인 영향을 미치지 않는다. 사실 본 발명에서 사용되는 유연성 양이온 화합물은 수불용성이기 때문에 전체 배합물의 클라우드점 온도는 혼합물이 본래 약간 혼탁하기 때문에 측정하기가 아주 힘들다. 따라서 전해질이 첨가되거나 되지 않은 비이온 및 비이온/양성 혼합물의 클라우드점은 양이온 화합물 부재하에 측정하며, 이것은 양이온 화합물을 포합한 전체 조성물의 클라우드점의 충분히 정확한 측정치를 제공한다.

약 60-70℃의 세탁온도에서, 적어도 15몰, 일반적으로 15-30몰의 산화에틸렌으로 에톡시화된 상기한 비이온 계면활성제는 모두 세탁온도 이상의 클라우드점을 가지며, 양성 계면활성제 없이도 향상된 유연성능을 제공해줄 수 있다.

그러나 71-100℃ 특히 80-100℃ 정도의 더 높은 세탁온도에서는 더 많이 에톡시화된 계면활성제 예컨대 소수성 물질 몰당 25-30몰의 산화에틸렌, 예컨대 25-30몰, 특히 28-30몰, 특히 바람직하게는 약 30몰의 산화 에틸렌으로 에톡시화된 C₈-C₉알킬페놀만이 양성 계면활성제 없이도 향상된 유연성을 제공하기에 충분히 높은 클라우드점을 갖는다.

고클라우드점 비이온 계면활성제를 기재로 한 세제 조성물은 상기한 동시 계류중인 출원(참고번호 IR-618F)에 언급된 바와 같이 향상된 유연성을 제공하나 이들 조성물들은 세정성능의 경미한 열화로 자주 문제가 되고 있다. 또한 높게 에톡시화된 비이온 계면활성제는 본 발명에서 사용되는 저클라우드점 비이온 계면활성제보다 더 고가이며, 상업적으로 구입하기가 덜 쉽다.

이런 단점들은 본 발명에서는, 양성 계면활성제의 첨가가 클라우드점이 60℃ 이하이고 HLB값이 약 5-17임을 특징으로 하는 덜 비싸고 상업적으로 구입하기 용이한 비이온 계면활성제의 사용을 가능케하며; 등가의 또는 우수한 세정성능을 성취하는데 전체 계면활성제의 실질적으로 더 적은 양을 필요로 하며, 상기 선택된 세탁온도 이상으로 조성물의 클라우드점을 상승시켜 주어 양이온 직물 유연제의 유연성능을 높혀주기 때문에, 피할 수 있게 된다.

이제, 어떤 비이온 계면활성제 이건간에 클라우드점은 조성물에 양성 계면활성제 화합물, 예컨대 카복시에틸화 고급지방알킬(예 : 코코)이미다졸린 양성 화합물을 조성물의 약 1-20중량%, 바람직하게는 1-15중량%, 특히 바람직하게는 약 1-10중량% 양으로 첨가해줌으로써 약 40℃까지, 보통 약 5-20℃까지 상승될 수 있음이 발견되었다.

다라서 약 80-100℃의 고온에서 수성 세탁액중에서 오염된 직물을 세탁하는데 특히 유용한 본 발명의 구체예에 있어서, 세제 조성물은 구조식(I) 또는 (II)의 비이온 계면활성제와 구조식(III) 또는 (IV)의 수불용성 양이온 4급 암모늄 화합물 직물 유연제외에, 조성물의 클라우드점을 80-100℃의 고온 이상, 특히 바람직하게는 약 105℃ 이상까지 올려주기에 충분한 양의 양성 계면활성제를 함유한다.

특정 이론에 묶어두려는 것은 아니지만 가설에 의하면 양성 계면활성제와 비이온 계면활성제가 비이온 계면활성제 단독으로 부터 형성된 미셀보다 더 잘 녹는 혼합 미셀을 형성한다고 믿어지고 있다. 이들 혼합 미셀은 용액밖으로 나오기에 충분히 큰 응집체가 형성됨으로써 그로인해 클라우드점 온도가 상승되는데 대해 더 큰 저항성을 가진다.

실질적으로 어떤 공지된 양성 계면활성제가 비이온 계면활성제 양이온 직물 유연제 조성물의 클라우드점을 올리는데 사용될 수 있다.

적당한 양성 계면활성제 예에는 소수성 유기기, 유리하게는 예컨대 C_10-20의 고급 지방족 라디칼을 갖고 있는 음이온 및 양이온기 모두를 함유하는 것들이 있다. 이들 중에는 N-장쇄 알킬 아미노 카복실산[예컨대, 구조식 RR₂NR'COOM을 갖는 것]; N-장쇄 알킬 아미노 디-카복실산(예컨대 구조식 RN(R'COOM)₂를 갖는 것 및 N-장쇄 알킬 베타인(예컨대 구조식 RR₃R₄N+-R'COO-를 갖는 것)이 있으며, 여기서 R은 C_10-20의 장쇄 알킬기이며; R'는 아미노산의 아미노부분과 카복실 부분을 연결시켜 주는 2가라디칼이며(예컨대 C_1-4의 알킬렌 라디칼), M은 수소 또는 염형성 금속이며, R₂는 수소 또는 또다른 일가치환기이며(예컨대 메틸 도는 그밖의 저급알킬), R₃와 R₄는 탄소-질소 결합에 의해 질소에 연결되어 있는 일가 치환체(예컨대 메틸 또는 기타 저급알킬 치환체)이다. 구체적인 양성세제의 예에는 N-알킬-베타 아미노프로피온산; N-알킬-베타-이미노디프로피온산 및 N-알킬, N,N-디메틸글리신이며; 알킬기는 예컨대 코코 지방알콜, 라우릴알콜, 미리스틸 알콜(또는 라우릴-미리스틸 혼합물), 수소첨가 수지(tallow)알콜; 세틸, 스테아릴 또는 이런 알콜의 혼합물로 부터 유래한다. 치환 아미노프로피온산 및 이미노디프로피온산은 나트륨 또는 다른 염 형태로 자주 공급되며, 이들은 본 발명의 실시에 유사하게 사용될 수 있다. 그밖의 양성세제의 예에는 장쇄 지방산(예:C_10-20)과 디-에틸렌트리아민 및 C_2-6의 모노할로 카복실산과의 반응에 의해 제조된 것과 같은 지방 이미다졸린 예컨대, 1-코코-5-하이드록시에틸-5-카복시에틸이미다졸린; 카복실기 대신 설폰기를 함유하는 베타인; 장쇄 치환기가 질소원자 기재없이 카복실기에 결합되어 있는 베타인 예컨대 2-트리메틸아미노라우린산과 같은 2-트리메틸아미노 지방산의 내부염; 및 상기한 유형에서 질소원자가 인으로 치환된 화합물이 있다.

양성 계면활성제중 한 특정 부류는 하기 일반식(V)의 복합 지방아미드 계면활성제이다.

상기식에서 R은 C_12-18의 직쇄 또는 분지쇄, 포화 또는 불포화 지방족기(예컨대 라우릴, 트리데실, 테트라데실, 펜타데실, 팔미틸, 헵타데실, 스테아릴, 탤로우, 코코, 소야, 올레일, 리놀레일)이며, R¹및 R²는 각기 독립적으로 2-5개의 탄소원자를 함유하는 2가 지방족 탄화수소기(예컨대 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 2-메틸부틸렌, 펜틸렌등)이며 M은 수소 또는 알칼리금속(예컨대 나트륨, 칼륨, 세슘 및 리튬)이다. 상업적으로 구입가능한 구조식(V)의 화합물의 예에는 미라놀 케미칼 코오포레이션으로 부터 미라놀CM(액체) 및 미라놀 DM(페이스트)로서; GAF 코오포레이션으로 부터 소로민 AL 및 소로민 At로서; 또 제네랄 밀즈로 부터 데이파트화합물로서 구입가능한 하기 화합물이 포함된다.

미국특허 4,203,872(Flanagan)의 컬럼 3과 4에 공지된 양성화합물 또한 사용될 수 있다. 이들에는 하기 7군의 화합물이 포함된다:

(1) 하기 구조식의 베타인 세제

적당한 예는 다음과 같다.

(2) 하기 구조식의 알킬 가교 베타인 세제

적당한 예는 다음과 같다.

(3) 하기 구조식의 이미다졸린세제

적당한 예는 다음과 같다.

(4) 하기 구조식의 알킬이미노 프로피오네이트세제

(5) 하기 구조식의 알킬이미노 디프로피오네이트세제

(6) 하기 구조식의 에테르기교 알킬이미노 디프로피오네이트

(7) 하기 구조식의 코코이미다졸린기재 양성 세제

상기한 임의의 양성세제와 다른 것과의 혼합물 또는 상기 언급했던 아민옥사이드 세제와의 혼합물 또한 사용될 수 있다.

상기 구조식(1)-(7)에서 R₁은 C_7-20, 바람직하게는 C_8-18, 특히 바람직하게는 C_10-14의 직쇄 또는 분지쇄, 포화 또는 불포화 지방족 라디칼이며, R₂와 R₃는 각기 C₁-C₄의 저급 알킬, 바람직하게는 메틸 또는 에틸, 특히 바람직하게는 에틸이며, R₄는 2가 C₁-C₄알킬, 바람직하게는 메틸렌 또는 에틸렌, 특히 바람직하게는 에틸렌이다.

특히 바람직한 양성화합물군은 하기 구조식(8)의 카복시 에톡시화 고급 지방알킬 이미다졸린 화합물이다.

상기식에서 R₁은 C_7-20, 바람직하게는 C_8-18, 특히 바람직하게는 C_10-14의 직쇄 또는 분지쇄, 포화 또는 불포화지방족이며, R₄는 C_1-4, 바람직하게는 C_1-2의 2가 저급 알킬기이다. 바람직한 R₁기에는 코코, 탤로우, 헵타데실, 올레일, 데실, 도데실, 특히 코코(특 코코지방산으로 부터 유도된 것)가 포함된다. 바람직한 R₄기는 에틸렌(-CH₂CH₂-)이다. 화합물 카복시에틸화 코코이미다졸린은 활성성분 100% 기준 또는 45% 활성성분 용액으로서 렉솔린(Rexolin)회사의 상품명 렉소테릭 CSF로서 구입가능하다.

쇄가 열려있는 카복시에틸화 고급지방알킬아민 유도체는 또다른 바람직한 양성 화합물 부류이다. 이들에는 상기한 기(4),(5) 및 (6), 즉 알킬이미노프로피오네이트 및 에테르 가교알킬 이미노프로피오네이트 세제가 포함된다. 렉솔린 회사로 부터 렉소테릭 OASF로 구입가능한 카복시에틸화 옥틸아민은 이군중 특히 바람직한 멤버이다.

살코신, 타우린, 이소티오네이트와 같은 그밖의 양성 계면활성제 부류도 사용될 수 있다.

비이온 계면활성제와 양성 계면활성제의 조합물을 선택하거나 또는 양이온 직물 유연제의 유연성능촉진을 위해 세탁온도 보다 높은 필요한 클라우드점 온도를 얻는데 적합한 이들 각각의 양을 선택하는데 있어 어떤 엄격한 기준이 있는 것은 아니나 상기 명시한 양의 비이온 계면활성제 즉 조성물 총중량을 기준으로 약 1-20%, 바람직하게는 약 1-15%, 특히 약 1-10%양을 양성 계면활성제와 함께 사용하면 충분하다. 상기한 양 범위내에서 비이온 : 양성 계면활성제의 적당한 비는 약 1:5-10:1, 바람직하게는 1:3-6:1, 특히 1:2-4:1이다.

그러나, 클라우드점에 영향을 미치는 인자(예컨대 양성 계면활성제의 장쇄 알킬기는 일반적으로 조성물의 클라우드점을 낮춘다)에 관한 몇몇 일반적인 지침 및 법칙은 상기 언급한 바 있다. 따라서 상기한 일반적 범위내에서 양성 물질의 양 및 성질은 조성물의 특성 및 조작 온도와 다른 성분들 특히 비이온 계면활성제와 전해질의 성질 및 양에 따라 광범위하게 달라질 수 있다.

양성 물질의 클라우드점 상승 효과를 보여주는 전형적인 예를 하기 실험 데이타로 부터 볼 수 있으며, 이 데이타는 활성 성분의 증류수 또는 식염 수(10% NaCl)중 1%용액에 대해 상기한 방법으로 클라우드점(℃)를 측정함으로써 얻는다.

상기한 데이타에 또한 몇몇 아주 높게 에톡시화된 알킬페놀비이온 계면활성제의 클라우드점을 비교용으로 나타냈다.

본 발명의 세번째 필수성분은 양이온 직물유연제이다. 유연제는 직물에 유연성을 주기 위해 사용되며 여기서 ″유연성″ 및 ″유연제″란 용어는 취급시, 손으로 만졌을때, 접촉했을때 감촉을 말하는 것으로 손이나 신체에 대한 직물의 촉감을 말하며 미학적으로 상업적으로 중요하다. 일반적으로 양이온 직물유연제는 음전하를 갖고 있는 적어도 하나의 친수성 관능기와 양전하를 갖고 있는 4급 암모늄 원자를 함유하는 소수성기로 구성되어 있다.

처리된 직물에 충분한 유연성을 부여하기 위해 양이온 화합물은 필수적으로 수불용성이어야 한다. 여기서 세탁온도에서 물에 대한 화합물의 용해도가 약 1% ㅇ이하, 바람직하게는 약 1/2% 이하이면 화합물은 수불용성으로 여겨진다.

일반적으로 양이온 유연화합물은 세탁액중에서 높은 분산성을 나타내며 처리직물에 최대한으로 부착될 수 있는 형태로 조성물내에 포함되는 것이 바람직하다. 세탁액중 이런 분산입자의 크기는 약 ＜10-50 미크론 범위이며, 바람직하게는 약 ＜10-20 미크론이 양이온 유연 화합물의 효과달성을 위해 사용될 수 있다.

통상 공지되어 있는 적당한 수불용성 4급 암모늄 화합물직물 유연제는 하기 구조식으로 나타낼 수 있다.

상기식에서 R₁과 R₂및 R₅와 R₆는 각기 독립적으로 C_16-22장쇄 지방족 라디칼이며, R₃와 R₄및 R₇은 독립적으로 저급알킬 라디칼이며 또는 R₆는

기일 수 있으며(여기서 R₈는 C_16-22장쇄 지방족 라디칼이며, R₉는 C_1-32가 알킬기이다) X는 할라이드, 예컨대 클로라이드, 브로마이드, 요오다이드; 설페이트, 아세테이트, 하이드록사이드, 메토설페이트, 에토설페이트 같은 수용성염 형성 음이온이거나 또는 유사한 무기 또는 유기 가용화 일- 또는 이염기성 라디칼이다. C_16-22, 특히 C_16-20인 지방족 라디칼의 탈소쇄는 직쇄이거나 분지쇄이며 포화되었거나 불포화되었다. 저급 알킬라디칼은 1-4개의 탄소원자를 함유하며, 하이드록시라디칼을 함유할 수 있다. 탄소쇄는 수지(tallow) 및 대두유로 부터 유도된 것과 같은 장쇄지방산으로 부터 얻어지는 것이 바람직하다. 여기서 사용된 ″디소야″(disoya), 및 ″디탤로우″(di-tallow) 등의 용어는 장쇄 지방알킬쇄가 유래된 원공급처를 나타내는 말이다. 소망에 따라 상기한 것의 혼합물 및 기타 수불용성 4급 암모늄 계면활성제도 사용될 수 있다. 바람직한 암모늄염은 디알킬디메틸 암모늄 클로라이드로서 여기서 알킬기는 수소첨가 탤로우 또는 스테아린산 또는 디고급알킬 이미다졸리늄 클로라이드로 부터 유래한다. 본 발명의 조성물에 사용하기에 적합한 4급 암모늄 유연제의 구체적인 예에는 하기의 것들이 포함된다 : 수소첨가 디탤로우 디메틸암모늄 클로라이드, 디메틸디스테아릴 암모늄클로라이드, 디메틸스테아릴 세틸암모늄 브로마이드, 디메틸디세틸암모늄 클로라이드, 디-소야 디메틸 암모늄 클로라이드, 그의 상응하는 설페이트, 메토설페이트, 에토설페이트, 브로마이드 및 하이드록사이드염 등.

구조식 IV의 4급 암모늄 유연제의 예에는 하기의 것들이 포함된다 : 1-메틸-1, 2-디헵타데실 이미다졸리늄 클로라이드(브로마이드, 메토설페이트), 1,2-디에이코실 알킬 아미도에틸-1-메틸-이미다졸리늄 클로라이드(브로마이드, 메토설페이트 등), 2-헥사데실-1-메틸-1-[(2-도데코일 아미도)에틸]이미다졸리늄 메틸설페이트, 2-헵타데실-1-메틸-1-[(2-스테아로일 아미도)에틸]이미다졸리늄 메틸설페이트, 2-노나데실/헨에이코실-1-[(2-에이코소일/도코소일이미도)에틸]이미다졸리늄 메틸클로라이드.

디메틸 디스테아릴 암모늄 클로라이드가 그의 우수한 유연성능, 미생물분해성, 물에 대한 낮은 용해도, 구입가능성, 가격면에서 특히 바람직하다.

양이온 직물 유연제양은 일반적으로 약 1-20%, 바람직하게는 약 4-16%, 특히 바람직하게는 약 6-9%(조성물 중량기준)이다.

양이온 직물 유연제에 대한 비이온 계면활성제의 중량비는 약 1:10-5:1, 바람직하게는 약 1:8-4.5:1 범위일 수 있다.

본 발명의 세제조성물은 자유유동성 분말형태로 제공되는 것이 바람직하나 액체형태일 수 있다.

본 발명의 세제조성물은 또한 수용성 증강제염을 포함할 수 있으며 일반적으로 포함한다. 세제화합물과 함께 단독으로 또는 다른 증강제와의 혼합물 상태로 사용될 수 있는 수용성 무기알칼리 증강제는 알칼리 금속탄산염, 붕산염, 인산염, 폴리인산염, 중탄산염 및 규산염이다(암모늄 또는 치환암모늄염도 사용될 수 있다). 이런 염의 구체적인 예는 트리폴리인산나트륨, 탄산나트륨, 4붕산나트륨, 피로인산나트륨, 피로인산칼륨, 중탄산나트륨, 트리폴리인산칼륨, 헥사메타인산나트륨, 세스퀴탄산나트륨, 모노 및 디오르토인산나트륨 및 중탄산칼륨이다. 알칼리금속 규산염이 유용한 증강제염이며 이것은 또한 조성물이 세탁기 부품에 대해 부식방지성을 갖도록 해주는 역할도 하다. Na₂O/SiO₂비가 1.6/1-1/3.2, 특히 약 1/2-1/2.8인 규산나트륨이 바람직하다. 동일비의 규산칼륨도 사용할 수 있다.

여기서 유용한 또 다른 부류의 증강제는 결정성 및 무정형 수불용성 아미노실리케이트이다. 각종 결정성제올라이트(즉, 알루미노-실리케이트)는 영국 특허 1,504,168, 미국 특허 4,409,136 및 캐나다 특허 1,072,835와 1,087,477에 공지되어 있다. 여기서 유용한 무정형 제올라이트의 예는 벨기에 특허 835,351에서 발견할 수 있다. 제올라이트는 일반적으로 하기 구조를 갖는다 :

(M₂O)_y·(Al₂O₃)_y·(SiO₂)_Z·WH₂O

상기식에서 x는 1, y는 0.8-1.2, 바람직하게는 1이며, z은 1.5-3.5 또는 그 이상, 바람직하게는 2-3이며, W는 0-9, 바람직하게는 2.5-6이며, M은 바람직하게는 나트륨이다. 전형적인 제올라이트는 A형 또는 유사구조이며 4A형이 특히 바람직하다. 바람직한 알루미노실리케이트는 약 200meq/g 또는 그 이상 예컨대 400의 칼슘이온 교환능력을 갖는다.

점토와 같은 특히 수불용성인 그밖의 물질의 본 발명의 조성물에 유용한 첨가물일 수 있다. 벤토나이트가 특히 유용하다. 이 물질로서 첫째 알루미늄 원자의 1/6이 마그네슘 원자로 치환될 수 있으며 그와 함께 다른 양의 수소, 나트륨, 칼륨, 칼슘 등이 엉성하게 결합될 수 있는 수소화된 규산알루미늄인 몬모릴로나이트가 있다. 세제에 적합한 좀더 정제된 형태의 벤토나이트(즉 사암이나 모래등이 없는 것)는 적어도 50%의 몬노릴로나이트를 함유하며, 따라서 그의 양이온 교환능력은 벤토나이트 100g 당 적어도 약 50-75meq 이다. 특히 바람직한 벤토나이트는 와이오밍 또는 웨스턴 U.S. 벤토나이트로서 이들은 죠지아 카올린 코오포레이션에 의해 틱소-젤 1,2,3 및 4로 판매되고 있다. 이들 벤토나이트는 마리오트의 영국 특허 401,413과 마리오트와 듀간의 영국특허 461,221에 기술된 바와 같이 직물을 유연하게 하는 것으로 공지되어 있다.

다른 유기 및 무기 증강제와 혼합물로 또는 단독으로 사용될 수 있는 유기알칼리 금속봉쇄제 증간제의 예에는 알칼리금속, 암모늄 또는 치환암모늄, 아미노폴리카복실레이트, 예컨대 나트륨 및 칼륨 에틸렌 디아민테트라아세테이트, 나트륨 및 칼륨니트릴로트리아세테이트 및 트리에탄올암모늄 N-(2-하이드록시에틸)-니트릴로디아세테이트가 있다. 이들 폴리카복실레이트의 혼합염 또한 적당하다.

유기형태의 다른 적당한 증강제에는 카복시메틸숙시네이트, 타트로네이트 및 글리콜레이트가 포함된다. 특별한 것은 폴리아세탈 카복실레이트이다. 폴리아세탈카복실레이트 및 세제조성물에 그를 사용하는 것이 4,144,226 : 4,315,092 및 4,146,495에 설명되어 있다. 유사한 증강제에 관한 그 밖의 특허에는 4,141,676 ; 4,169,934 ; 4,201,858 ; 4,204,852 ; 4,224,420 ; 4,225,685 ; 4,226,960 ; 4,223,422 ; 4,233,423 ; 4,302,564 및 4,303,777이 포함된다. 또한 유럽특허 출원번호 0015024 ; 0021491 및 0063399도 관련이 있다.

세제제품에 기능적 또는 미적으로 바람직한 또 다른 성질을 주기 위해 세제제품내에 각종 다른 세제첨가제 또는 보조제가 존재할 수 있다. 따라서 조성물내에 소량의 오염침전방지제 또는 제오염방지제 예컨대 폴리비닐알콜, 지방아미드, 나트륨 카복시메틸셀룰로오스, 하이드록시-프로필메틸세룰로오스 ; 형광증백제, 예컨대 목면, 아민 및 폴리에스테르증백제, 예컨대 스틸벤, 트리아졸, 및 벤지딘설폰조성물, 특히 설폰치환 트리아지닐 스틸벤, 설폰화 나프토트리아졸 스틸벤, 벤지딘설폰 등이 포함되며 가장 바람직한 것은 스틸벤과 트리아졸을 함께 사용하는 것이다.

울트라마린 블루와 같은 블루잉제 ; 효소 바람직하게는 서브 틸리신, 브로멜린, 파파인, 트립신 및 펩신 같은 단백질 분해효소 및 아밀라제형 효소 ; 살균제 예컨대 테트라클로로살리실아닐리드, 헥사클로로펜 ; 살진균제 ; 염료 ; 색소(수 분산성) ; 방부제 ; 자외선흡수제 ; 황변방지제, 예컨대 나트륨 카복시메틸셀룰로오스, C_12-22알킬알콜과 C_12-18알킬설페이트의 복합체 ; pH 조절제 및 pH 완충제 ; 색상보존 표백제, 향료 및 소포제 또는 거품억제제 예컨대 규소 화합물도 사용될 수 있다.

표백제는 편리하게 대체로 염소표백제와 산소표백제로 분류된다. 염소표백제로 대표적인 것에는 차아염소산나트륨(NaOCl), 칼륨디클로로이소시아누레이트 (유효염소59%), 및 트리클로로이소시아누르산(유효염소85%)이 있다. 산소표백제는 과붕산나트륨 및 칼륨과 모노과황산칼륨을 대표로들 수 있다. 산소표백제가 바람직하다. 표백제 안정화제 및/또는 활성화제 예컨대 테트라아세틸에틸렌디아민 또한 사용될 수 있다.

바람직한 본 발명의 조성물중에 존재할 수 있는 성분들의 비율은 최종제품의 총중량을 기준으로 할때 하기와 같다 : 비이온세제-약 0.5-20중량%, 바람직하게는 약 1-15중량% 특히 1-10중량%, 양성계면활성제-약 2-20중량%, 바람직하게는 1-15중량% 특히 1-10중량% ; 4급 암모늄염-약 1-20중량%, 바람직하게는 약 4-16중량, 특히 바람직하게는 약 6-9중량% ; 알칼리금속 증강제염-약 20-85중량%, 바람직하게는 약 35-80중량%, 특히 바람직하게는 약 60-75중량%와 그 나머지 세제 첨가제, 충전제 및 수분으로 되어 있다. 적당한 세제첨가제 범위는 : 효소-0-2%,특히 0.7-1.3% ; 부식방지제 약 0-40%, 바람직하게는 5-30% ; 소포제 및 거품억제제-0-15%, 바람직하게는 0-5%, 예컨대 0.1-3% ; 오염침전방지제 또는 제오염방지제 및 황변방지제-0-10%, 바람직하게는 0.5-5% ; 착색제, 향료, 증백제 및 블루잉제 총 0-약 2%, 바람직하게는 0-약 1% ; pH 조절제 및 pH 완충제-0-5%, 바람직하게는 0-2% ; 표백제-0- 약 40%, 바람직하게는 0-약 25%, 예컨대 2-20% ; 표백제 안정화제 및 표백제 활성화제 0-약 15%, 바람직하게는 0-10% 예컨대 0.1-8%이다. 보조제를 선택하는데 있어 세제 조성물의 주성분들과 양립할 수 있는 것을 선택한다.

비이온 계면활성제와 양성 계면활성제가 본 발명의 조성물에서 사용되는 유일한 계면활성제 화합물인 것이 바람직하나 다른 비이온, 양이온, 쯔비터이온 계면활성제를 포함한 다른 소량의 계면활성제 화합물도 바람직하게는 20중량%까지, 특히 10%까지, 특히 바람직하게는 5중량%까지 사용될수 있다.

그밖의 다른 비이온 물질의 예에는 상기한 모든 것이 포함되나 예컨대 소수성물질 몰당산화 알킬렌을 15몰 이상 함유한 것 예컨대 소수성 물질 몰당 산화에틸렌을 15-30몰 함유한 것이 포함된다.

적당한 음이온세제의 예에는 수용성염, 예컨대 C_8-20, 바람직하게는 C_10-18의 고급지상산의 수용성염 예컨대 나트륨, 칼륨, 암모늄, 알킬올암모늄염이 포함된다.

적당한 지방산은 동물 또는 식물성 오일과 왁스 예컨대 수지, 유지, 코코낱유, 톨유 및 그 혼합물로 부터 얻어질 수 있다. 코코낱유 및 수지로 부터 유래한 지방산 혼합물의 나트륨 및 칼륨염, 예컨대 나트륨 코코낱비누 및 칼륨수지(tallow) 비누가 특히 유용하다.

음이온 세제류에는 그 분자구조중에 C_8-26, 바람직하게는 C_12-22의 알킬라디칼을 함유하고 있는 수용성 황산화 및 설폰화 합성세제가 포함된다(여기서 알킬이란 용어는 고급 아실라디칼의 알킬부분을 포함한다).

설폰화 음이온세제의 예에는 직쇄 또는 분지쇄의 고급알킬기에 10-16개의 탄소원자를 함유하는 고급 알킬벤젠설포네이트 같은 고급 알킬단핵 방향족 설포네이트 예컨대, 고급 알킬벤젠설포네이트의 나트륨, 칼륨 및 암모늄염, 고급 알킬톨루엔 설포네이트, 고급 알킬 페놀설포네이트 및 고급 나프탈렌설포네이트가 있다. 바람직한 설포네이트는 3-(또는 그 이상의) 페닐이성체 고함량과 2-(또는 그 이하의) 페닐이성체 저함량(50% 이하)을 함유하는 직쇄알킬벤젠설포네이트이며, 즉 여기서 벤젠고리는 알킬기의 3 또는 그 이상의 위치(예:4,5,6 또는 7)에 대부분 붙어 있고, 벤벤고리가 2 또는 1위치에 붙어 있는 이성체 함량은 상대적으로 낮은 것이 바람직하다. 특히 바람직한 물질들이 미국특허 3,320,174에 나타나 있다.

그밖에 적당한 음이온세제는 장쇄알켄설포네이트를 포함한 올레핀설포네이트, 장쇄하이드록시알칸설포네이트 또는 알켄-설포네이트와 하이드록시 알칸-설포네이트의 혼합물이다. 이들 올레핀설포네이트 세제는 탄소원자를 8-25개, 바람직하게는 12-21개 함유하며 구조식 RCH-CHR₁(여기서 R은 C_6-23의 고급알킬기이며, R₁은 C_1-17알킬기 또는 수소이다)인 장쇄올레핀을 SO₃와 반응시켜 설톤과 알켈-설폰상의 혼합물을 생성시킨 후 이어 처리하여 설톤을 설포네이트로 전환시켜줌으로써 공지된 방법에 의해 제조될 수 있다. 설페이트 또는 설포네이트 세제의 또다른 예는 탄소를 10-20, 바람직하게는 15-20개 함유하는 파라핀설포네이트 예컨대 장쇄알파올레핀과 중아황산염을 반응시켜 제조한 1급 파라핀설포네이트 및 파라핀쇄를 따라 분포되어 있는 설포네이트 기를 갖고 있는 파라핀설포네이트(미국특허 2,503,280 ; 2,507,088 ; 3,260,741 ; 3,372,188 및 독일특허 735,096에 나타나 있음) ; 나트륨라우릴설페이트 및 나트륨탤로우알콜설페이트와 같이 C_8-18고급알콜의 나트륨 및 칼륨설페이트 ; 아실기에 약 10-20개의 탄소원자를 함유하고 있는 알파-설포지방산에스테르 예컨대 메틸알파설포미리스테이트 및 메틸-알파-설포-탤로우에이트의 나트륨 및 칼륨염, 고급지방산(C₁₀-C₁₈)의 모노-또는 디글리세라이드의 암모늄 설페이트 예컨대 스테아르산 모노글리세라이드모노설페이트 ; 1-5몰의 산화에틸렌을 고급(C₈-C₁₈) 알콜 1몰과 축합시켜 얻은 알킬폴리에텐옥시에테르 설페이트의 나트륨 및 알킬올암모늄염 ; 나트륨 고급알킬(C₁₀-C₁₈)글리세릴 에테르설포네이트 ; 및 분자당 약 1-6개의 옥시에틸렌기를 갖고 있으며 알킬라디칼이 약 8-12개의 탄소원자를 함유하고 있는 나트륨 또는 칼륨알킬페놀폴리에텐옥시 에테르설페이트이다.

적당한 음이온세제에는 또한 C₈-C₁₈아실살코시네이트(예:나트륨라우로일 살코시네이트), 이세티온산으로 에스테르화된 분자에 8-18개의 탄소원자를 함유하고 있는 고급지방산의 반응생성물의 나트륨 및 칼륨염, C₈-C₁₈아실 N-메틸타우라이드의 나트륨 및 칼륨염, 예컨대 나트륨코코일메틸타우레이트 및 칼륨스테아로일메틸타우레이트가 있다.

쯔비터이온 계면활성제 예에는 C_14-18의 지방족 직쇄기와 설페이트 또는 설포네이트 음이온 가용화기를 함유하는 4급 암모늄 화합물의 유도체가 포함된다. 구체적인 예에는 3-(N,N-디메틸-N-헥사데실암모니오)-2-하이드록시프로판-1-설포네이트, 3-(N,N-디메틸-N-텔로우일 암모니오)-2-하이도록시프로판-1-설포네이트, 3-(N,N-디메틸-N-테트라데실 암모니오)-프로판-1-설포네이트 및 6-N,N-(디메틸-N-헥사데실 암모니오)헥사노에이트가 포함된다.

게다가, 비이온/양성 계면활성제 혼합물이 동일중량의 동일한 비이온 계면활성제 단독과 비교시 또는 동일한 클라우드점이 얻어지기에 충분한 산화에틸렌으로 에톡시화된 상응하는 비이온 계면활성제와 비교시 예기치 못했던 향상된 세정성능을 갖는 것으로 발견되었다. 예컨대 양성 계면활성제로서 카복시에틸화 고급지방알킬이미다졸린을 사용하는 경우 약 50-90%의 비이온세제를 약 10-40%의 양성 세제로 대치시켜 동일하거나 우수한 유연성(세탁온도에 따라 달라짐)과 동일하거나 우수한 세정 성능을 얻을 수 있다.

양성세제는 세정성능면에서 비이온세제와 상승적으로 작용할 수 있기 때문에 세제조성물중 비이온세제와 양성세제의 총량은 조성물의 3-20%, 특히 5-10% 까지 크게 감소될 수 있다. 양성세제에 대한 비이온세제의 비는 특히 중요한 것은 아니나, 주어진 중량의 비이온세제에 있어서 클라우드점은 양성세제의 양이 증가함에 따라 증가한다. 일반적으로, 양성세제에 대한 비이온 세제의 비가 약 1:5-10:1, 바람직하게는 1:3-6:1 특히 바람직하게는 1:2-4:1이면 향상된 세정성능과 유연성능(비이온세제의 클라우드점을 세탁온도 이상으로 올려주기 위해 필요한 경우)를 제공해준다. 더우기 상기한 양 및 비 내에서 혼합 비이온/양성 계면할성제 혼합물은 양이온 4급 암모늄유연화합물과 잘 양립한다.

이들 조성물의 활성성분외에 다른 중요한 성분은 충전제염(들) 및 수분이다. 충전제염은 생성물의 기계적성질을 향상시키며 일반적으로 유속을 개선시키고 점착화되는 어떠한 경향도 막아준다. 또 생성물이 세탁수중에서 쉽게 용액이 될수 있도록 도와준다. 유용한 충전제염중 황산나트륨, 바람직하게는 무수물 상태의 황산나트륨이 가장 좋다. 그러나 염화나트륨, 초산나트륨 및 상기한 산의 알칼리금속염을 포함한 그밖의 충전제들도 사용될 수 있으며 운반 또는 지지작용을 하는 전분, 탈크, 실리카 및 각종 다른 충전제도 사용될 수 있다. 충전제 또는 그들의 혼합물의 비율은 5-50%범위, 바람직하게는 10-30%, 가장 바람작하게는 약 20% 범위이며, 무수황산나트륨이 충전제염인 경우 특히 그렇다. 수분의 비율은 보통 1-15%, 바람직하게는 5-12%, 가장 바람직하게는 약 8%이다. 이런 비율이 사용된 경우, 입자크기 및 수분함량의 조절에 의해, 과도하게 분진상으로 되는 것이 방지될 수 있는 만족할 만한 유동성을 지닌 입상, 분말상 또는 과립제품이 얻어진다.

세탁용 세제가 어떤 형태던 세탁과정중 그 사용은 본질적으로 동일하다. 입상조성물은 세탁수중 그 농도가 약 0.05-1.5%, 보통 0.1-1.2% 범위에 있도록 작동세탁기중에 있는 세탁수중에 첨가되는 것이 보통이다. 이것이 첨가되는 물은 경도가 중간 이하 즉 경도가 탄산칼슘으로서 30-1200ppm인 것이 바람직하나 그보다 더 연수이거나 경수인 물도 유용하게 사용될 수 있다. 물의 온도는 20-100℃이며 직물이나 세탁물이 염화나 퇴색없이 고온에 견딜수 있는 경우, 60-100℃인 것이 바람직하다. 저온세탁이 바람직한 경우, 온도를 20-40℃에 두면 이런 조건하에서 생성물은 고온에서 세탁했을 때 만큼 세정되지는 못하나, 양호한 세정효과 및 유연효과가 얻어진다. 상기한 세제조성물농도에서, 세탁수의 pH는 보통 7-11, 바람직하게는 8-10이다. 이런 pH에서 조성물은 세탁되는 세탁물이나 사람피부를 거칠게 하지 않고 효과적으로 세정 및 유연효과가 얻어지게 한다. 세탁물: 세탁수 중량비는 보통 약 1:4-1:30 또는 1:10-1:30 이다.

본 발명의 조성물은 클라우드점을 60℃ 이상으로 올려주는 양성세제를 사용하지 않은 점만 제외하곤 동일한 배합물에 비해 적어도 60℃의 세탁온도에서 상당히 향상된 유연성능을 제공해준다. 이 효과는 비이온 계면활성제의 클라우드점과 유연성능 사이의 상관관계가 알려져 있지 않았기 때문에 종래기술로부터 예측할 수 없었던 효과이다.

본 발명에 따른 분말세제-유연제 조성물의 전형적인 배합은 하기에 나타냈으며 모든 부 및 퍼센트는 중량비기준이다 :

오염된 직물을 조성물 A약 100g을 사용하여 겔론당 7그레인 경도의 이온을 함유하는 물 약 20ℓ중에서 60℃에서 세탁했다.

세탁된 직물에 대해 중복세탁후 다수의 제품에 대해 4명의 전문가가 유연성을 평가했다. 비교용으로 렉소테릭 OASF를 사용하지 않고 C₁₂-C₁₅지방알콜 EO 11:1의 양을 8%까지 (비교 실시예)증가시키거나 또는 조성물 D에서 사용된 비이온 및 양성세제 대신 약 15%의 C₁₂-C₁₅지방알콜 EO 30 : 1(참조실시예 1) 또는 15%의 노닐페닐EO 20:1(참조실시예 2)를 사용한것 외엔 동일한 조성물을 제조하여, 이들 각 조성물을 조성물 A에서와 같은 식으로 평가했다. 조성물 각각을 1-10 범위로 등급을 매겼으며 ″10″은 가장 높은 등급으로 세제조성물(양이온 유연제를 포함하지 않은 것)은 동일하며 헹굼사이클에 유연제(디메틸 디스테아릴 암모늄 클로라이드)를 첨가해준 것이다. 여기서 조성물 A와 참조실시예 1 및 2는 5-6 등급의 동일한 세정성능을 나타냈다. 비교 실시예의 조성물은 오직 2-3 등급이었다.

조성물 A에서 C₁₂-C₁₅지방알콜 EO 11 : 1을 동량의 노닐페놀 EO 4 : 1 또는 노닐페놀 EO 8 : 1 또는 C₁₂-C₁₅지방알콜 7 : 1 또는 C₁₄-C₁₆지방알콜 EO 5 : 1로 치환해주었을 때도 5-6 등급이 얻어졌다.

조성물 A에서 디메틸 디스테아릴 암모늄 클로라이드대신 디메틸 수소첨가 디텔로우 암모늄 클로라이드, 디에틸 디소야 암모늄 클로라이드, 디메틸스테아릴세틸 암모늄 클로라이드 또는 2-헥사데실-1-메틸-1[2-(도데코일 아미도)에틸]이미다졸리늄메틸설폰 및 그의 상응하는 브로마이드, 설페이트 및 하이드록사이드염을 사용한 경우 유사하게 양호한 결과가 얻어진다.

조성물 A에서 렉소테릭 OASF 대신 렉소테릭 CSF, 미라놀 DM, 또는 하기 구조식의 화합물을 사용한 경우 유사하게 양호한 결과가 얻어진다:

,

또는

,

본 발명의 세제-유연제 조성물은 이들이 전체적으로 더적은 양의 계면활성제로 더 나은 세정성능을 나타내기 때문에 더 농축된 조성물을 제조하여 소비자가 사용하도록 포장할 수 있는 것이 특히 유리하다.

상기한 조성물의 제법은 이 분야에 잘 공지되어 있으며 특히 미국 특허 4,269,722(Joshi)를 참고로 할 수 있으며, 여기서는 비교적 고밀도의 증강된 비이온세제 분말이 비이온 세제(색소, 향료, 증백제, 표백제등과 같은 통상적인 소량의 첨가제를 함유할 수 있다)가 그 위에 분무되어 있는 분무건조된 기본비이드로부터 제조된다.

Claims (9)

1. 60℃ 이상의 고온에서 수성세탁액 중에서 오염된 직물을 세탁하고 유연하게 해줄 수 있는 하기 (a)-(d)로 구성된 세탁용 세제 조성물(하기의 퍼센트 값은 전체 조성물의 중량을 기준으로 한 활성 성분 중량 기준임) : (a) 상기한 고온 이하의 클라우드점을 갖는 수용성 비이온 계면활성제 약 0.5 내지 20중량%; (b) 하기 구조식(III) 및 (IV)의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 수-불용성 양이온 4급 암모늄 화합물 직물 유연제 약 1 내지 20중량%;

   

   

   [상기 식들에서 R₁,R₂,R₅및 R₆는 각기 독립적으로 C_16-22의 장쇄 지방족 라디칼이며, R₃,R₄및 R₇은 각기 독립적으로 저급알킬 라디칼이며 또는 R₆는

   

   의 기일 수 있으며(여기서 R₈는 C_16-22의 장쇄 지방족 라디칼이며, R₉는 C_1-32가 알킬라디칼이다), X는 염형성 음이온이다]; (c) 조성물의 클라우드점을 상기한 고온 보다 높은 온도로 올려줄 수 있는 양성(兩性) 계면활성제 약 1 내지 20중량%; 및 (d) 나머지 양의 세제 보조제, 충전제 및 수분.
2. 제1항에 있어서, 비이온 계면활성제(a)가 하기 구조식 (I) 및 (II)의 화합물로 구성된 군으로부터 선택되는 조성물 :

   

   

   상기 식들에서, R은 C_8-22의 1급 또는 2급, 직쇄 또는 분지쇄의 알킬이며; R'는 C_7-12의 1급 또는 2급 알이며; n과 m은 각기 평균 4-14의 수이다.
3. 제1항에 있어서, 양성 계면활성제가 하기 (1)-(8) 및 그의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는 조성물:

   (1) 하기 구조식의 베타인 세제

   

   (2) 하기 구조식의 알킬 가교 베타인 세제

   

   (3) 하기 구조식의 이미다졸린 세제

   

   (4) 하기 구조식의 알킬이미노디프로피오네이트 세제

   

   (5) 하기 구조식의 알킬이미노디프로피오네이트 세제

   

   (6) 하기 구조식의 에테르 가교 알킬이미노디프로피오네이트 세제

   

   (7) 하기 구조식의 코코이미다졸린 기재 양성 세제

   

   (8) 하기 구조식의 카복시에틸화고급지방알킬이미다졸린 기재 양성세제

   

   상기 식들에서, R₁은 C_7-20의 지방족 라디칼이며, R₂와 R₃는 각기 C_1-4저급 알킬기를 나타내며, R₄는 C_1-4의 2가 저급알킬 라디칼을 나타낸다.
4. 제1항에 있어서, (a) : (b)의 비가 1:10-5:1이며, (a) : (c)의 비가 1:5-10인 조성물.
5. 제1항에 있어서, 무기세제 증강제염, 유기 세제 증강제염, 오염침전방지제, 재오염방지제, 지방아미드, 거품억제제, 소포제, 형광증백제, 염료, 색소, 블루잉제, 황변 방지제, 효소, 부식방지제, pH 조절제, pH 완충제, 살균제, 살진균제, 방부제, 표백제, 표백제 안정화제, 표백제 활성화제, 향료 및 물로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 세제 첨가제가 함유된 조성물.
6. 제1항에 있어서, 활성 성분 중량 기준으로 (a) 약 0.5-20%의 비이온 계면활성제 ; (b) 약 1-20%의 양이온 유연제 ; (c) 약 1-20%의 양성계면활성제 ; (d) 약 20-85%의 세제 증강제염 ; (e) 0-약 40%의 부식방지제 ; (f) 0-약 40%의 표백제 및 활성화제 ; (g) 0-약 10%의 오염 침전방지제 또는 재오염방지제 ; (h) 0-약 10%의 황변방지제 ; (i) 각기 0-약 2%의 형광증백제, 착색제, 블루잉제, 살균제, 살진균제 및 효소 ; (j) 0-약 15%의 소포제 또는 거품억제제 ; (k) 각기 0-약 5%의 pH 조절제 및 pH 완충제 ; 및 (1) 나머지의 물로 구성되어 있는 조성물.
7. 제3항에 있어서, (a)약 1-10%, (b) 약6-9%, (c)약 1-10%, 및 (d) 나머지가 세제보조제, 충전제 및 수분으로 되어 있으며, (a) : (b)의 비가 1:8-4.5:1이며, (a) : (c)의 비가 1:2-4:1인 조성물.
8. 제1항에 따른 조성물의 수용액중에서 직물을 세탁하는 것으로 구성된, 약 60℃ 이상의 온도에서 수성세탁액중에서 오염된 직물을 세정하고 유연하게 해주는 방법.
9. 제8항에 있어서, 세탁수 온도가 약 100℃인 방법.