KR950007824B1

KR950007824B1 - 상용성 실리콘을 함유하는 복합 입자, 직물 콘디셔닝 조성물, 직물 콘디셔닝 제품 및 그의 사용 방법

Info

Publication number: KR950007824B1
Application number: KR1019910008840A
Authority: KR
Inventors: 린 사무엘; 테일러 티머시; 칸 가즈나비; 살라스 루시아; 폴리셀로 조지
Original assignee: 유니레버 엔브이; 에이치. 드 로이
Priority date: 1990-06-01
Filing date: 1991-05-30
Publication date: 1995-07-20
Also published as: EP0459822A3; DE69116737D1; JPH04257371A; CA2043503C; ES2084105T3; AU7737691A; AU641014B2; BR9102246A; EP0459822A2; DE69116737T2; CA2043503A1; KR920001022A; JPH07122216B2; EP0459822B1

Abstract

내용 없음.

Description

상용성 실리콘을 함유하는 복합 입자, 직물 콘디셔닝 조성물, 직물 콘디셔닝 제품 및 그의 사용 방법

본 발명은 첫째로 수성 세탁조내에서 직물을 콘디셔닝하는 방법, 직물 콘디셔닝 성분을 함유하는 액체 조성물 및 이러한 조성물을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 두 번째로 자동건조기 시스템인 텀블 건조기내에서 직물을 부가제로 처리하는 방법 및 특히 직물 콘디셔닝 조성물을 함유하는 유연성 기재 형태의 제품에 관한 것이다.

직물을 제조하거나 의류품을 제조하는 과정에서 직물에 실리콘을 도포하는 방법이 사용되어 왔다. 세탁과정에서 직물에 실리콘을 도포하는 것에 관해서는 영국 특허 출원 제1 549 480호, 미국 특허 제4 818 242(Burmeister et al.), 미국 특허 제2 724 089호(Konig et al.), 미국 특허 제 4 806 255호(Konig et a.), 미국 특허 제4 661 267호(Dekker et al.) 및 미국 특허 제4 661 269호(Trinh et al.)에 발표되어 있는데, 액체 헹군 단계 직물 연화 조성물에 제한된 점성도를 가지는 특정 실리콘의 수성 분산액 또는 에멀젼을 혼힙시키는 것에 관한 것이다. 또한 유화된 실리콘을 함유하는 직물 연화 조성물에 대해서는 미국 특허 제4 446 033호(Barrat et al.)에 기재되어 있다. 또한 미국 특허 제4 800 026호(Coffindafer et al.)에는 경화성 아민 관능성 실리콘을 함유하는 직물 보호 조성물에 대해 발표되어 있다.

직물 연화제를 함유하는 유연성 기재의 사용에 의해 텀블 거조기내에서 직물에 연화제 처리를 하는 방법은 당해 분야에 알려져 있다. 건조기에 투입되는 직물 콘디셔닝제의 이점은 세탁과정에 있어서 보다 편리한 시간에 첨가할 수 있고 연화제와 세제의 바람직스럽지 못한 상호작용을 피할 수 있다는 점이다.

미국 특허 제3 972 131호(Rudy et al.)에는 다림질을 용이하게 해주는 첨가제로서 실리콘유를 함유하는 건조기 시트에 대해 발표되어 있다. 또한 미국 특허 제4 767 548호(Kasprzak et al.)에는 건조기 시트 제형에 특정의 실리콘을 사용하는 방법에 대해 발표되어 있다. 또한 미국 특허 제4 800 026호(Coffindafer et al.)에는 경화성 아민 관능성 실리콘을 혼힙시킨 직물 보호 조성물에 대해 발표되어 있다.

상기 언급된 참고 문헌에 지재된 건조기에 투입되는 직물 콘디셔닝 시트의 제조에 있어서, 실리콘의 직물 연화제와 혼합되면 생성된 혼합물이 불균질하게 되며 상분리가 쉽게 일어난다. 이러한 혼합물의 균질성은 연속적이고 격렬한 교반에 의해서만 유지될 수 있을 뿐이다. 불균질한 혼합물을 사용함으로써 발생되는 추가적인 문제점은 기재상에 활성 혼합물을 도포시키는 시점에서 상분리가 일어나서 결과적으로 활성 혼합물이 균일하게 침투되지 못한 시트가 만들어지게 된다는 점이다.

종래에 발표된 조성물은 별개의 실리콘 입자와 별개의 직물 연화제 입자를 함유한다.

본 발명에 있어서 분산입자는 실리콘과 직물 연화 성분의 상용성(相溶性) 혼합물로 구성되는 복합입자이다. 본 발명에 따르면 상용성 유기실리콘은 바람직하게는 통상 사용되는 특정 종류의 직물 연화제와 상호 가용성 혼합물을 형성한다. 특히 분산된 복합 입자 중의 유기실리콘은 제조시, 방치시, 또는 건조시 시트의 코팅 또는 건조시에 직물 연화제로부터 분리되지 않는다. 본 발명에 의해 제공되는 추가적인 이점은 실리콘이 별도로 분산될 필요가 없이 직물 연화제와 동시에 직물 연화 조성물에 도입할 수 있기 때문에 직물 연화 조성물의 제조방법이 간단하다는 점이다.

상용성 실리콘을 사용함으로써 제공되는 또다른 이점은 상용성 실리콘이 직물표면에 대한 직물 연화제의 분포성을 직물 연화제 단독 사용시나 비상용성 실리콘과의 병용시보다 향상시켜준다는 것이다. 본 발명에 따른 상용성 실리콘을 사용함으로써 보다 적은 양의 직물 연화제에 의해 보다 완전하게 표면을 도포할 수 있다. 또한 건조기 시트상에 활성 물질이 균일하고 고르게 분포되므로 활성물질이 불균일하게 침투된 시트의 문제점이 해소된다.

따라서 본 발명의 목적은 직물 연화 성분과 유기실리콘의 상호 가용성 혼합물의 복합 입자를 함유하는 액체 직물 콘디셔닝 조성물을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 또다른 목적은 상기한 콘디셔닝 조성물의 제조방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 또다른 목적은 자동 세탁을 건조기내에서 직물 연화 성분과 선별된 유기실리콘의 상용성 혼합물을 함유하는 직물 콘디셔닝 조성물을 방출시키는 제품을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 이러한 목적 및 장점은 이하의 설명에 의해 보다 명백해질 것이다.

본 발명은 본 명세서에서 상용성이라고 정의되는 특정 실리콘이 일부 통상의 직물 연화제와 상용성 혼합물을 형성할 수 있다는 발견을 기초로 하고 있다.

중요한 것은 상용성 실리콘과 비상용성 실리콘을 구별하는 것과, 실리콘과 직물 연화제의 상호 가용성 혼합물과 상호 불용성 혼합물을 구별하는 것이다. 본 명세서의 상용성은 중요한 특성이며 이는 실리콘과 직물 연화제의 혼합물의 외관에 의해서 확인된다. 실리콘과 직물 연화제를 가열하여 함께 혼합시키면 그 결과 생기는 액체 혼합물은 투명하거나 또는 불투명하다. 투명 혼합물의 경우는 실리콘과 직물 연화제가 상호 가용성인 것이며 따라서 본 발명에 사용하기에 적합하다. 불투명 혼합물의 경우는 실리콘과 직물 연화제가 상호 불용성인 것이며 따라서 이 혼합물은 상호 안정한 분산액을 형성할 수도 있고 형성하지 않을 수도 있다. 안정한 분산액도 상용성이며 이는 실리콘과 직물 연화제와 혼합물이 고온에서 저장시에 두개 이상의 상으로 분리되지 않고 냉각시에 균일한 고체 또는 액체를 형성하지 않는 경우에 형성된다. 그러므로 본 발명에 따르는 부류의 상용성 혼합물은 상호 가용성 혼합물 뿐만 아니라 상호 안정한 분산액도 포함된다. 혼합물의 상용성은 중요한 요소이며 이는 후술하는 실리콘 연화제 상용성 테스트(SSCT)에 의해 결정된다.

본 발명의 목적들 중의 일부는 직물 연화 성분과 유기 실리콘의 상호 가용성 혼합물을 함유하는 복합 입자를 약 1-약 60중량% 함유하는 액체 직물 콘디셔닝 조성물에 의해 성취된다. 물론, 상기 입자는 연화제 등의 다른 직물 처리 성분을 함유하는 액체에 첨가할 수도 있다.

본 발명의 또다른 목적들은 자동 텀블 건조기내에서 건조기 작동온도에서 직물 콘디셔닝 조성물을 방출시킬 수 있는 방식으로 유효량의 직물 콘디셔닝 조성물이 유연성 기재상에 부착된 제품에 의해 성취된다.

본 발명의 액체 조성물에 사용되는 직물 연화 성분은, 단독으로 사용되거나 경우에 따라서는 C_8-30알킬쇄를 하나 이상 갖는 3급 아민, 다가알콜의 에스테르, 지방알콜, 에톡실화 지방알콜, 알킬페놀, 에톡실화 알킬페놀, 에톡실화 지방아민, 에톡실화 모노글리세라이드, 에톡실화 디글리세라이드, 광유, 폴리올, 8개 이상의 탄소 원자를 가지는 카르복실산 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 비이온성 연화제와 같은 다른 연화제와 혼합하여 사용되는 양이온성 4급 암모늄염을 일부라도 함유하는 것을 전제로 하여 상기 조건을 만족시키는 어떠한 통상의 직물 연화제라도 가능하다.

본 발명의 제품에 사용되는 직물 콘디셔닝 조성물은(A) 단독으로 사용되거나 또는 서로 혼합하여 사용되는 일부 직물 연화제 및 (B) 특정의 구조적 요건과 특정의 CH₂(%) 함향을 가지는 유기 실리콘을 함유한다.

직물 연화 성분

본 발명의 직물 콘디셔닝 조성물은 양이온성 4급 암모늄염을 함유한다. 그 카운터 이온은 메틸황산염 이온 또는 할라이드 이온이다.

양이온성 4급 암모늄염의 예를 들면 다음과 같지만 이에 국한되는 것은 아니다.

(1) 2 이상의 C₈-C₃₀, 바람직하게는 C₁₂-C₂₂, 알킬쇄를 갖는 비환형 4급 암모늄염, 예를 들면 디탤로우디메틸 암모늄 클로라이드, 디(수소화탤로우)디메틸 암모늄 클로라이드, 디스테아릴디메틸 암모늄 클로라이드, 디코코디메틸 암모늄 클로라이드 등 ; (2) 이미다졸리늄 형태의 환형 4급 암모늄염, 예를 들면 디(수소화탤로우)디메틸 이미다졸리늄 메틸 설페이트, 1-에틸렌-비스(2-탤로우-1-메틸)이미다졸리늄 메틸 설페이트 등 ; (3) 다아미도 4급 암모늄염, 예를 들면 메틸-비스(수소화탤로우 아미도에틸)-2-히드로에틸암모늄 메틸 설페이트, 메틸-비스(탤로우아미도에틸)-2-히드록시프로필암모늄 메틸 설페이트 등 ; (4) 생분해성 4급 암모늄염, 예를 들면 N,N-디(탤로우오일-옥시-에틸)-N,N-디메틸 암모늄 클로라이드, N,N-디(탤로우오일-옥시-프로필)-N,N-디메틸 암모늄 클로라이드 등, 직물 콘디셔닝 조성물에 성분해성 4급 암모늄염을 사용하는 경우 이 조성물의 pH를 약 2-약 5 사이로 조절하는 것이 바람직하다. 생분해성 4급 암모늄염은 예를 들면 본 명세서에서 참고적으로 인용되는 미국 특허 제4 767 547호 및 제4 789 491호에 기재되어 있다 ; (5) 본 명세서에서 참고적으로 인용되는 미국 특허 제4 422 949호에 기재되어 있는 바와 같은 폴리알콕시화 암모늄염과 수불용성 양이온성 직물 연화제의 혼합물. 이러한 혼합물은 본 발명의 액체 조성물의 농축형태에 혼입하기에 특히 적합하다.

직물 연화 성분은 양이온성 4급 암모늄염 이외에도 다른 직물 연화제를 함유할 수 있다. 본 발명에 사용하기에 적합한 추가적인 직물 연화제는 다음과 같은 종류의 화합물로부터 선택할 수 있다.

(i) C₈-C₃₀, 바람직하게는 C₁₂-C₂₂알킬쇄를 하나 이상, 바람직하게는 2 이상 갖는 3급 지방아민, 이러한 화합물의 예를 들면 경화 탤로우 아민 및 환형 아민(예를 들면 1-(수소화탤로우)아미도에틸-2-(수소화탤로우)이미다졸린)이 있다. 본 발명의 조성물에 사용할 수 있는 환형 아민은 본 명세서에서 참고적으로 인용되는 미국 특허 제4 806 255호에 기재되어 있다.

(ⅱ) 분자당 하나의 카르복실기를 갖는 C₈-C₃₀카르복실산, 여기서 알킬 부분운 C₈-C₃₀, 바람직하게는 C₁₂-C₂₂이다. 알킬 부분은 직쇄형 또는 분지쇄형, 포화 또는 불포화 알킬기이며, 이중 바람직한 알킬기는 직쇄형 포화 알킬기이다. 본 발명의 조성물에 사용하기에 바람직한 지방산은 스테아르산 및 미리스트산이다. 이러한 카르복실산의 예를 들면 기타 다른 산을 소량 함유할 수 있는 상업용 스테아르산이 있다.

(ⅲ) 다가알콜의 에스테르, 예를 들면 소르비탄 에스테르 또는 글리세롤 스테아레이트 소르비탄 에스테르는 소비르톨 또는 이소소르비톨과 스테아르산과 같은 지방산의 축합 생성물이다. 바람직한 소르비탄 에스테르는 모노알킬이다. 소르비탄 에스테르의 흔한 예를 들면 소르비탄과 이소소르바이드 스테아레이트의 혼합물인 스판(SPAN)60(ICI사 제품)이 있다.

(ⅳ) 지방알콜, 에톡실화 지방알콜, 알킬페놀, 에톡실화 알킬페놀, 에톡실화 지방아민, 에톡실화 모노글리세라이드 및 에톡실화 디클리세라이드

(ⅴ) 광유 및 폴리올, 예를 들면 폴리에틸렌 글리콜

(ⅵ) 고급 지방산과 폴리아민의 축합 생성물. 여기서 폴리아민은 히드록시알킬 알킬렌 디아민, 디알킬렌트리아민 및 이들의 혼합물 중에서 선택된다(이에 대한 것은 미국 특허 제4 661 269호에 기재되어 있음.)

본 발명에 사용하기에 바람직한 직물 연화제는 비환형 4급 암모늄염이며 이중 가장 바람직한 직물 연화제는 디탤로우디메틸 암모늄 클로라이드이다. 특히 디탤로우디메틸 암모늄 클로라이드와 지방산(특히, 스테아르산 또는 미리스트산)의 혼합물이 바람직하다.

본 발명의 조성물에는 약 1-약 40중량%의 직물연화 성분이 사용된다. 여기에서 정전기 방지 효과를 달성하기 위해 적어도 충분한 양의 4급 암모늄염이 포함되어야 한다. 예를 들면 희석형 제품에는 약 1-3중량%, 농축형 제품에는 약 2-약 5중량%의 양이 함유되어야 한다. 이와는 달리 직물 연화 성분 전부가 4급 암모늄염으로 이루어질 수도 있다. 희석형 제품은 약 1-약 12중량%, 바람직하게는 약 3-약 10중량%, 보다 바람직하게는 약 4-약 7중량%, 직물 연화 성분을 함유한다. 농축형 제품은 약 13-40중량%, 바람직하게는 약 13-30중량%, 보다 바람직하게는 약 13-약 20중량%의 직물 연화 성분을 함유한다.

직물 연화 조성물이 본 발명의 제품에 따르는 유연성 기재상에 수반되는 경우 직물 연화제 (A)는 상술한 (13)-(5) 및 (ⅰ)-(ⅳ)에 열거한 바와 같은 통상 사용되는 양이온성 및 비이온성 직물 연화제를 함유한다.

시트상의 직물 연화 조성물의 양은 예를 들면 직물 연화 성분의 점도 및 융점과 같은 통상 코팅 매개변수의 영향을 받으며, 일반적으로는 약 0.5g-약 5g, 바람직하게는 약 1g-약 3.5g이다. 본 발명에 사용되는 직물 연화 조성물은 약 0.1-약 95중량%의 직물 연화 성분을 함유한다. 최소의 비용으로 가장 적절한 연화 효과를 얻기 위해서는 약 10-약 80중량%, 특히 약 30-약 70중량%의 직물 연화 성분을 함유하는 것이 바람직하다. 직물 연화 성분에 4급 암모늄염이 함유되는 경우 이 염의 함유량은 약 10-80중량%, 바람직하게는 약 30-약 70중량%이다.

실리콘

본 발명에서 사용되는 직물 연화 조성물의 두번째 필수 성분은 상용성 유기실리콘이다.

본 발명에 사용되는 유기실리콘(본 명세서에서 상용성 실리콘이라는 용어로 사용되기도 함)은 앞에서 열거한 직물 연화제와 상용성 혼합물을 형성할 수 있다.

본 발명에 사용되는 유기실리콘은 약 25-약 90%의 CH₂(%) 함량을 가진다. CH₂(%) 함량은 다음과 같이 정의된다.

[수학식 1]

본 발명의 직물 콘디셔닝 조성물에 함유되는 유기실리콘은 하기 일반식 A의 단위를 하나 또는 2보다 더 많이 함유한다.

[화학식 1]

이 식에서 m은 0.2의 수이고, R은 1가의 탄화수소 래디칼이다.

일반식 A에서 (3-m)/2의 값은 산소원자 대 규소원자의 비를 의미한다. 즉 SiO_1/2은 하나의 산소원자가 2개의 규소원자 사이에 공유되어 있음을 의미한다.

일반식 a에서 R¹은 다음과 같은 기로부터 선택된다.

(ⅰ) 포화, 불포화, 환형, 비환형, 알킬 또는 방향족일 수 있는 C₆-C₄₅, 바람직하게는 C₈-C₁₈탄화수소 래디칼 ;

(ⅱ) 하기 일반식 Al 단위

[화학식 2]

이 식에서, a는 1 또는 그 보다 큰 수, 바람직하게는 3이고, b는 0-10의 수, 바람직하게는 1이며, R²는

[여기서, R³는 포화, 불포화, 환원, 비환형, 알킬 또는 방향족기일 수 있는 C₄-C₄₀, 바람직하게는 C₈-C₁₈탄화수소 래디칼이고, R⁴는 수소 또는 C₁-C₄₀탄화수소 래디칼(바람직하게는 수소)임] ;

(ⅲ) 하기 일반식 A2 단위

[화학식 3]

이 식에서 R⁵및 R⁶는 각각 포화, 불포화, 환형, 비환형, 알킬 또는 방향족기일 수 있는 C₁-C₄₅탄화수소 래디칼 또는 수소로부터 선택되고, R⁵와 R⁶중의 하나 또는 둘 다는 C₆-C₄₅탄화수소 래디칼이며, R⁷은이다.

[여기서, R⁸는 포화, 불포화, 환원, 비환형, 알킬 또는 방향족기일 수 있는 C₁-C₁₂의 2가 유기 래디칼로서, 바람직하게는임].

본 발명에 사용되는 유기실리콘은 상술한 바와 같은 구조적 요소를 만족시키고 메틸렌(CH₂)(%) 함량이 약 25%-약 90%인 알킬실리콘 및 알킬아미노실리콘을 포함한다. 본 명세서에서 정의되는 유기실리콘과 직물 연화제의 사용성은 부분적으로 유기실리콘의 CH₂(%) 함량에 의존한다. 비교적 많은 양의 실리콘을 함유하는 혼합물의 상용성의 정도를 증가시키기 위해 본 발명의 실리콘의 바람직한 CH₂(%) 함량 범위는 약 40%-약 90%, 보다 바람직하게는 약 50%-약 85%, 더더욱 바람직하게는 약 50%-약 75%이다.

본 발명의 조성물에 함유되는 유기실리콘은 직쇄형, 분지쇄형 또는 부분적으로 가교결합된 형이며 이중 바람직한 유기실리콘은 직쇄형이다. 또한 유기실리콘은 유체, 액체 또는 점성 액체, 고무 또는 고체일 수 있다.

본 발명에 사용하기에 적합한 알킬실리콘의 예를 들면 다음과 같다.

[화학식 4]

일반식 A1 단위를 함유하는 적합한 알킬아미노실리콘의 예를 들면 다음과 같다.

[화학식 5]

일반식 A2 단위를 함유하는 알킬아미노실리콘의 예를 들면 다음과 같다.

[화학식 6]

본 발명에 사용되는 알킬실리콘은 히드록실록산 공중합체와 말단 비닐 관능기를 갖는 C₆-C₄₅탄화수소의 반응에 의해 제조할 수 있다. 이러한 반응에 대한 것은 예를 들면 문헌["Chemisty and Technology of Silicones "(Walter No 1, Academic Press, N.K. (1986), P49-51, P219-226)]에 기재되어 있다. 본 발명에 사용하기에 적합한 시판중인 알킬실리콘의 예를 들면 마실(Masil) 264, 마실 265, 마실 265 HV(Mazer International Corp.의 제품), 또는 아빌-왁스(ABIL-왁스) 9800 또는 아빌-왁스 9801(Th. Goldschmidt AG의 제품)이 있다.

본 발명에 사용되는 알킬아미노실리콘은 (i) 1급 또는 2급 아민 관능기를 가지는 실리콘을 산화에틸렌과 같은 에폭사이드로 처리하여 상기 일반식 A1 단위를 함유하는 알킬아미노실리콘을 생성시키는 방법, 또는 (ⅱ) 에폭시실리콘을 디코코아민과 같은 1급 아민 또는 2급 아민으로 처리하여 상기 일반식 A2 단위를 함유하는 알킬아미노실리콘을 생성시키는 방법에 의해 제조될수 있다.

일반식 A1 단위를 함유하는 본 발명의 개질 알킬아미노실리콘은 압력 반응기 속에서 에폭사이드 화합물과 아미노실리콘을 혼합하고 약 24시간 동안 가열한 다음, 미반응 에폭사이드 화합물을 진공 스트리핑에 의해 제거시킴으로써 제조할 수 있다. 사용되는 에폭사이드의 양은 알킬아미노실리콘의 아민 관능기의 수를 기초로 계산한다. 3급 아민으로 변화시키기 위해서 1급 아민 하나에 대해서는 2개의 에폭사이드를, 2급 아민 하나에 대해서는 하나의 에폭사이드를 반응시키는 것이 바람직하다. 화학양론적인 양 또는 이보다 25%이하 과량의 에폭사이드가 사용될 수 있다. 반응은 25℃-150℃, 특히 50℃-100℃의 온도에서 수해되는 것이 바람직하다. 압력은 50-300psi, 특히 50-150psi의 수준으로 유지되는 것이 바람직하다. 전형적인 아미노실리콘 출발 물질은 다우코닝(Dow Cornig)의 W2-8075 등이다. 일반식 A1 단위를 함유하는 알킬아미노실리콘의 제조방법에 대한 설명은 본 명세서의 실시예 1 및 2, 그리고 1989년 12월 6일 출원된 계류 중인 특허 출원서 "히드록시히드로카빌 개질된 아미노알킬 실리콘"(Lin et al.)에 기재되어 있다.

일반식 A2 단위를 함유하는 개질된 알킬아미노시릴콘은 에폭시실리콘, 2급 아민 및 용매(예를 들면 이소프로판올 또는 톨루엔)를 혼합하고, 이 혼합물은 24시간 동안 환류하에 가열시킨 다음 용매를 증류 또는 진공 스트리핑에 의해 제거시킴으로써 제조할 수 있다. 사용되는 아민의 양은 에폭시실리콘의 에폭시 관능기의 수에 의해 계산된다. 3급 아민으로 변화시키기 위해 하나의 에폭시 관능기에 대해 하나의 2급 아민을 반응시키는 것이 바람직하다. 화학양론적인 양 떠는 이보다 25% 이하 과량의 아민이 사용될 수 있다. 반응은 50℃-150℃, 특히 75℃-110℃의 온도에서 수행되는 것이 바람직하다. 또한 반응은 대기압하에서 수행되는 것이 바람직하나 압력이 50-300psi 수준으로 유지되는 압력 반응기내에서 수행될 수도 있다.

본 발명에 사용되는 개질 아킬아미노실리콘은 예를 들면 알킬할라이드 또는 메틸 설페이트로 4급화되거나 또는 염산, 아세트산, 시트르산, 포름산과 같은 루이스산으로부터 양성자를 받을 수 있는 아민기를 함유한다.

본 발명에 사용되는 알킬실리콘 및 알킬아미노실리콘은 일반식 A 단위 이외에도 하기 일반식 B1 및 B2중에서 선택되는 제2의 단위체를 함유할 수 있다.

[화학식 7]

[화학식 8]

이 식에서, R¹¹은 C₁-C₄₀탄화수호 래디칼, 바람직하게는 CH₃이고, R₉은 C₁-C₃탄화수소 래디칼이며, R¹⁰은 산소 또는 C₁-C₈알킬렌, 바람직하게는 프로필렌이고, c 및 d는 0-50의 수, 바람직하게는 2-15의 수이며, y 및 z는 0-2의 수이다.

본 발명에서 사용하기에 바람직한 유기실리콘은 약 40%-약 90%의 CH₂(%) 함량을 가지며 일반식 A1 단위를 가지는 알킬아미노실리콘이거나 알킬실리콘이다.

본 발명에 사용되는 유기실리콘의 양은 일반적으로 약 0.1-약 20중량% 수준이며 직물 표면상에 직물 연화제의 분포를 극대화시키기 위해서는 최소한 약 0.5-약 2% 수준이 바람직하나 농축된 액체 제품에 있어서는 더 많은 양을 사용할 수 있다. 유기실리콘이 기재에 수반되는 경우 그 사용량은 0.1 -20중량%, 보다 바람직하게는 최소한 3-20중량%이 것이 적합하다. 유기실리콘의 함유량은 직물 연화 성분과 유기실리콘의 상호 가용성 혼합물이 형성되는 바에 의존한다.

본 발명에 사용되는 직물 콘디셔닝 조성물에 있어서 유기실리콘 대 직물 연화 성분의 중량비는 약 100 : 2-약 1 : 100, 바람직하게는 약 2 : 100-약 20 : 100이지만 이는 최소한 사용성 혼합물이 형성될 수 있는 수준이어야 한다.

실리콘/직물 연화제 상용성 테스트(SSCT)

상술한 바와 같이 본 명세서에서 상용성인 것으로 정의되는 혼합물에는 상호 가용성 혼합물 뿐만 아니라 상호 안정한 분산성 혼합물도 포함된다. 본 명세서에 있어서 직물 콘디셔닝 혼합물의 상용성은 혼합물을 구성하는 직물 연화제의 종류와 유기실리콘의 구조 및 CH₂(%) 함량에 의존한다. SSCT는 직물 연화 성분과 유기실리콘의 적절한 배합을 선택하는 기준을 제공한다.

이 테스트는 목적하는 특정의 중량비에서의 상용성을 결정하거나 또는 실리콘과 직물 연화 성분의 상용성 혼합물이 형성될 수 있는 실리콘의 최소농도를 결정하는데 이용될 수 있다.

SSCT는 다음과 같은 방법으로 수행된다.

10g의 직물 연화제 또는 직물 연화제의 배합물 샘플을 자기교반기와 같은 교반장치가 갖추어진 투명한 유리 플라스크 안에 넣는다. 직물 연화제 또는 실리콘이 실온에서 고체이면, 직물 연화제 또는 실리콘의 용융점보다 높은 온도에서 테스트를 수행함으로써 테스트 시작 이전에 이 물질들이 용해되게 한다. 목적이 되는 실리콘을 플라스크 내로 교반하면서 간편하게 파스퇴로 피펫을 사용하여 서서히 가한다. 한 방울의 중량은 약 1% 실리콘 농도를 나타내므로 실리콘은 1회에 1% 직물 연화제와 혼합한다. 따라서 혼합물 중의 실리콘의 최소농도는 약 1%이다.

이렇게 하여 생성된 직물 연화제와 실리콘의 혼합물이 실리콘을 가하여 조사하는 전 범위에 걸쳐 투명함을 유지하는 경우 이는 혼합물의 성분이 조사되는 농도에 대해 상호 가용성이 있는 것이며, 따라서 상용성이 있다는 것을 의미한다. 본 명세서에 투명한 혼합물이라는 것은 브링크만(Brinkman) PC 800 색도계를 사용하여 증류수 배경에 대해 가시광선 프로브(1㎝ 경로)를 측정하였을 때 약 90%의 투과율을 가지는 혼합물로서 정의된다.

또한 혼합물은 불투명하게 될 수 있는데 이는 실리콘과 직물 연화제가 그 중량%의 실리콘 농도에서는 상호 용해되지 않는다는 것을 시사하는 것이다. 이러한 경우 혼합물이 불투명해지면 불투명하게 되는 시점의 실리콘의 중량%를 계산한다. 상용성α로서 표현되는 이러한 수치는 불투명한 혼합물을 제공하는 실리콘의 중량%를 나타낸다. 불투명한 샘플을 100℃ 오븐속에서 2시간 이상 동안 넣어둔 다음 실온에서 냉각시킨 후 조사하였다. 별개의 층으로 완전히 분리된 샘플은 상용성이 없는 것이므로 본 발명에 유용하지 못하다. 안정하고 분산된 특성을 유지하는 샘플은 상용성이 있으며 따라서 본 발명에 유용하다.

실제 적용에 있어서는 실리콘의 농도 범위를 약 30%까지 조사하는 것으로 충분하다. 그러나 필요하다면 100%까지의 전범위의 실리콘 농도를 조사할 수 있다. 전범위의 실리콘 농도를 조사하는 경우, 실리콘은 혼합물이 약 60중량%의 실리콘을 함유할 때까지 가해진다. 그리고 나서 실리콘 첨가를 중지한 다음 10g의 실리콘 샘플에 직물 연화제를 가하여 상기 실험을 반복한다. 샘플이 불투명해지게 되면, 불투명하게 되는 시점의 직물 연화제의 중량%를 계산한 다음 100에서 이 수지를 뺀다. 이 수치가 본 명세서에서 상용성 β로서 표현된다.

상용성 α는 주성분으로서 직물 연화제를 함유하는 혼합물의 상용성을 반영하는 것이고 반면에 상용성 β는 주성분으로서 실리콘을 함유하는 혼합물의 상용성을 반영하는 것이다. β와 α사이의 차이의 최소치인 (β-α)는 혼합물의 상용성의 정도를 나타낸다. 즉 보다 상용성인 혼합물일수록 β-α값이 낮다.

실리콘과 직물 연화 성분은 약 2% 이상의 실리콘 농도에서 상용성이 있는 것이 바람직하다.

상호 가용성을 가지며, 또한 투명한 실리콘과 직물 연화 성분의 혼합물은 상용성의 정도가 가장 높은 혼합물임을 시사하며 따라서 바람직한 혼합물이다.

직물 연화제 성분과 실리콘의 상용성 혼합물과 함께 여러가지 첨가물이 사용될 수 있다. 이러한 첨가물은 혼합물의 상용성에 실제적으로 영향을 주지 않는 양으로 사용되며 이에는 소량의 비상용성 실리콘, 예를 들면 주로 직쇄형인 폴리디알킬실록상(예 : 폴리디메틸실록산) ; 폴리에틸렌옥사이드 및 테레프탈레이트의 블록 공중합체와 같은 오염 방출 중합체 ; 1급 지방아민 2급 지방아민, 3급 지방아민 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 지방아민 ; 양쪽성 계면 활성제 ; 스멕타이트형 무기점토 ; 음이온성 비누 ; 양쪽 이온성 4급 암모늄 화합물 ; 및 비이온성 계면활성제 등이 있다.

기타 임의 선택적인 성분의 예를 들면 유화제, 전해질, 광학 광택제 또는 형광제, 완충제, 향로, 착색제, 살균제 등이 있다.

본 발명의 직물 콘디셔닝 조성물은 통상의 가정용 세탁과정의 헹굼 단계에서 사용될 수 있다. 일반적으로 헹굼시 물의 온도는 약 5℃-약 70℃이다. 총 활성성분의 농도는 일반적으로 수성 헹굼조의 약 2ppm-약 1000ppm, 바람직하게는 약 10ppm-약 500ppm(중량기준)이다. 여러번의 헹굼을 행하는 경우 직물 콘디셔닝 조성물은 최종 헹굼시에 가하는 것이 바람직하다.

또한 텀블 건조기 내에서 직물을 콘디셔닝하기 위한 제품이 제공된다. 본 발명의 제품은 직물을 콘디셔닝하는 수준의 양의 콘디셔닝 조성물을 함유하는 유연성 있는 기재로 이루어지며 건조기 작동 온도에서 콘디셔닝 조성물을 방출할 수 있다. 이 콘디셔닝 조성물은 약 25℃-약 150℃의 바람직한 용융(또는 연화)점을 가진다.

본 발명에 사용되는 직물 콘디셔닝 조성물은 텀블 건조기 내에서 이 직물 콘디셔닝 조성물을 효과적으로 방출하는 분배 수단상에 도포시킬 수 있다. 이러한 분배 수단은 1회 사용 또는 수회사용을 목적으로 고안될 수 있다. 이러한 제품중의 한 형태는 여러번의 건조 사이클 동안에 효과적으로 직물 연화 효과를 제공하기에 충분한 콘디셔닝 조성물을 방출가능하게 수용하고 있는 스폰지 물질이다. 이러한 수회 사용 제품은 다공질의 스폰지를 조성물로 충진시킴으로써 마련될 수 있다. 사용시, 조성물이 용융되어 스폰지의 다공질로부터 배어나와 직물을 연화 및 콘디셔닝시킨다. 이렇게 충진된 스폰지는 통상의 건조기 내에서 여러번의 직물 부하량을 처리하는데 사용될 수 있으며 사용후에 건조기 속에 남아있을 수 있으며 잘못 투입하거나 손실할 우려가 없는 장점이 있다.

또다른 형태의 제품은 조성물이 방출가능하게 수용되어 있는 천백 또는 종이백으로 이루어지며 혼합물의 경화된 플로그로 밀봉되어 있다. 건조기의 작동과 열에 백이 개봉됨으로써 그 백 속의 조성물이 방출되어 연화 효과를 제공한다.

가장 바람직한 형태의 제품은 종이 또는 직포천 또는 부직포천과 같은 유연성이 있는 기재에 직물 연화제 및 상용성 유기실리콘을 함유하는 조성물을 방출가능하게 부착하고 있는 제품이다. 이러한 제품이 자동 세탁 건조기에 투입되며 건조기의 열, 수분, 분배력 및 텀블링 작동에 의해 기재로부터 조성물이 분리되어 직물상에 침착된다.

시트 형태는 몇가지 장점을 가진다. 예를 들면 통상의 건조기에 사용되는 유효량의 조성물을 간단한 디핑 또는 패딩 공정에 의해 시트 기재상에 또는 시트기재 내에 쉽게 흡수시킬 수 있다. 따라서 최종 사용자는 직물 연화 및 기타 다른 이점을 얻는데 필요한 조성물의 양을 측정할 필요가 없다. 또한 평면 형의 시트는 넓은 표면적을 가지고 있으므로 결과적으로 건조기의 텀블링 작동에 의해 연화물질이 직물상에 효과적으로 방출, 분포될 수 있다.

본 발명의 제품에 사용되는 기재는 조밀하거나, 보다 바람직하게는 성기거나 다공질의 구조를 가질 수 있다. 본 발명의 기재로서 사용될 수 있는 적합한 물질의 예로는 종이, 직포천 및 부직포천이 있다. 여기서 '천'이라는 용어는 본 발명의 제품 제조를 위해 사용되는 직포 또는 부직포 기재를 의미하는 것으로 자동 건조기내에서 건조되는 대상인 피복 직물을 포함하는 의미로 사용되는 '직물'이라는 용어와 구별된다.

대부분의 물질이 액체 물질을 어느 정도 흡수할 수 있는 것은 알려져 있는 사실이다. 그러나 본 명세서에서 사용되는 '흡수성 기재'라는 용어는 흡수 용량(즉, 액체를 흡수하여 보유할 수 있는 기재의 능력을 나타내는 요소)이 자체 중량만큼의 물의 4-12배, 바람직하게는 5-7배인 기재를 의미한다.

기재가 발포 플라스틱 재료인 경우 그 흡수 용량은 15-22인 것이 바람직하나 몇몇 특정한 발포 플라스틱은 4-12의 흡수 용량을 가질 수도 있다.

흡수 용량치의 결정은 문헌(U.S. Federal Specification(UU-T-595b)에 기지된 바와 같은 용량 테스트법을 다음과 같이 그 방법을 수정하여 수행함으로써 이루어진다.

1. 증류수 대신 수돗물을 사용한다.

2. 표본을 3분 대신 30초 동안 침지시킨다.

3. 배수 시간은 1분 대신 15초로 한다.

4. 표본을 가장자리를 접어 올린 접시가 달린 비틀림저울상에서 즉시 무게를 단다.

그 다음 상기 문헌에 기재되어 있는 식에 의해 흡수 용량치를 계산한다. 이 테스트를 기준으로 할때, 1겹의 조밀한 표백 용지(예를 들면 3000 평방비트당 약 32파운드의 기본 중량을 가지는 증전용지 또는 크라프트지)는 3.5-4의 흡수용량을 가지며, 시판중인 가정용 1겹 타월지는 5-6의 흡수용량을 가지고, 시판중인 가정용 2겹 타월지는 7-약 9.5의 흡수용량을 가진다.

본 발명에 있어서 기재로서 사용될 수 있는 적합한 물질에는 스폰지, 종이, 직포 및 부직포 천 등이 있으며 모든 물질은 상술한 흡수용량 조건을 만족시켜야 한다.

바람직한 부직포천 기재는 일반적으로 웨브 또는 소면처리된 섬유 구조(여기에서 섬유 강도는 소면처리에 적합한 정도임)를 가지거나, 섬유 또는 필라멘트가 임의적인 또는 불규칙적인 배열(즉, 다수의 섬유의 방향이 한쪽으로 치우쳐져 있는 소면처리된 웨브의 섬유 배열 뿐만 아니라 완전히 불규칙적인 방향을 가진 섬유배열)로 분포되어 있거나 규칙적인 배열로 분포되어 있는 섬유 매트로 구성되는 점착 결합된 섬유 또는 필라멘트 제품으로서 정의될 수 있다. 섬유 또는 필라멘트는 천연물질(예를 들면 모, 실크, 황마, 대마, 면, 린넨, 사이잘삼 또는 모시)이거나 합성물질(예를 들면 레이온, 셀룰로즈 에스테르, 폴리비닐 유도체, 폴리올레핀계, 폴리아미드계 또는 폴리에스테르계)이다.

바람직한 흡수특성은 특히 부직포천으로부터 얻기 쉬우며 이는 단순히 천의 두께를 증강시킴으로써, 즉 요구되는 흡수특성을 얻기에 적절한 두께까지 다수의 소면처리된 웨브 또는 매트를 덧붙임으로써, 또는 스크린에 충분한 두께의 섬유가 축적되도록 함으로써 제공될 수 있다. 어떠한 직경이나 데니어의 섬유도 사용될 수 있다(일반적으로 약 10데니어 이하의 섬유가 사용된다). 왜냐 하면 천의 흡수용량과 직접 관계가 있는 천의 두께를 형성하고 또한 교차 작용 또는 모세관 작용에 의해 조성물을 스며들게 하기에 특히 적합한 부직포천을 형성하는 것은 각 섬유사이의 자유 공간이기 때문이다. 따라서 요구되는 흡수용량을 얻는데 필요한 어떠한 두께도 사용될 수 있다.

조성물을 위한 기재가 스크린에 불규칙적인 배역으로 또는 무작위로 침착된 섬유로 만들어진 부직포천인 경우 제품은 자동 세탁 건조기에서 사용될 때 모든 방향으로 뛰어난 강도를 발휘하게 되며 쉽게 찢어지거나 분리되지 않는다.

부직포천은 습식 또는 건식 제조되며 셀룰로즈계 섬유, 특히 재생 셀룰로즈 또는 레이온으로부터 만들어지는 것이 바람직하다. 이러한 부직포천은 어떠한 표준 텍스타일 윤활제로도 매끄럽게 될 수 있다. 섬유는 5㎜-50㎜ 길이에 1.5-5데니어인 것이 바람직하다. 또한 섬유는 적어도 부분적으로 불규칙적인 방향을 가지며 완전히 또는 사실상 소수성인 결합제 수지와 점착결합된 것이 바람직하다. 천은 약 70중량%의 섬유와 30중량%의 결합체 수지 중합체로 이루어지며 평방미터당 약 18-45g 기본 중량을 가지는 것이 바람직하다.

흡수성 기재에 직물 콘디셔닝 조성물을 가함에 있어서 흡수성 기재내로 침투시키거나 흡수성 기재상에 도포시키는 양은 총 직물 콘디셔닝 조성물 대 건조 비처리 기재(섬유+결합제)의 중량비로 약 10 : 1-0.5 : 1 범위 내인 것이 편리하다. 바람직한 콘디셔닝 조성물 대 건조 비처리 기재의 중량비는 약 5 : 1-약 1 : 1 보다 바람직하게는 약 3 : 1-1 : 1이다.

본 발명의 바람직한 실시태양에 따르면 건조기 시트 기재는 윤전 그라비아 도포기 롤에 통과시킴으로써 코팅된다. 이러한 롤에 통과되면서 시트는 직사각형 팬속에 약 15g/평방야드의 수준의 양으로 존재하는 용융된 직물 연화 조성물의 얇고 균일한 층으로 코팅된다. 그 다음에 이 기재를 냉각 롤에 통과시켜 용융된 연화 조성물이 고체로 고화되게 한다. 상기 도포기는 시트에 대해 균일하고 균질한 코팅을 제공하는데 사용된다.

액화된 조성물을 도포한 다음 이 제품을 조성물이 거의 다 고화될 때까지 실온에서 유지한다. 이렇게 하여 건조된 제품(앞서 한정한 범위의 연화 조성물 대 기재의 중량비에서 마련된 제품)은 유연성을 유지한다. 즉 이러한 시프 제품은 롤로 포장하기에 적합하다. 이 시트 제품은 필요에 따라서 제조공정에서 편리한 시간에 비-차단 특성을 제공하기 이해서 슬리트 또는 편리처리를 할 수 있다.

다음의 실시예는 본 발명의 실시태양을 보다 상세히 예시하게 될 것이다. 본 명세서에서 언급되는 모든 부, 퍼센트 및 비는 별도의 설명이 없는 한 조성물의 중량을 기준으로 한 것이다.

실시예 1-6은 본 발명의 범위내에 속하는 다음의 구조식 A, B, C, D을 가지는 유기실리콘에 대한 것이다.

[화학식 9]

구조식 A

[화학식 10]

구조식 B

[화학식 11]

구조식 C

[화학식 12]

구조식 D

실시예 1

구조식 C의 실리콘은 출발물질인 아미노실리콘(여기에서 N-함유 분자쇄는 -(CH₂)₃-NH-(CH₂)₂NH₂이다)과, 1,2-에폭시옥타데칸의 반응생성물이다. 이 화합물은 출발 물질인 아미노실리콘(16.16g), 1,2-에폭시옥타데칸(38.84g) 및 2-프로판올(60.0g)을 반응 용기 속에 넣은 다음 80℃에서 24시간 동안 가열시킴으로써 제조된다. 반응용기는 교반기를 갖춘 3-목 둥근 바닥 플라스크, 환류 냉각기 및 온도계로 구성되어 있다. 그 다음 전술한 특허 명세서(Lin et al.)에 기재된 바와 같이 100℃에서 N₂스파지를 사용한 스트리핑에 의해 2-프리판올을 제거시킨다.

구조식 C의 실리콘은 CH₂(%) 함량이 56.62%이다.

실시예 2

CH₂(%) 함량이 52.50%인 구조식 D의 'T'구조 개질 알킬아미노실리콘을 제조하였다. 출발 물질인 아미노알킬실리콘에 있어서, N-함유 분자쇄는 -(CH₂)₃-NH-(CH₂)₂NH₂이다. 개질된 아미노알킬실리콘에 있어서 질소에 결합된 수소가으로 치환되었다. 제조에 있어서, 34.7g의 출발물질 아미노아킬실리콘, 34.4g의 1,2-에폭시도데칸 및 17.4g의 2-프로판올을 반응용기 내에 넣고 실시예 1에서 설명한 바와 같은 방법으로 수행하였다.

실시예 3

표 Ⅰ에 나타낸 여러 가지 실리콘의 CH₂(%) 함량이 아도겐(Adogen) 442(세렉스사로부터 구입가능한 다수소화탤로우 디메틸 암모늄 클로라이드)와의 상용성에 미치는 효과를 조사하기 위하여 SSCT법에 따라 실리콘과 아도겐 442를 혼합하였다.

이렇게 하여 얻어진 결과를 표 Ⅰ에 나타내었다. 샘플 6 및 7은 각각 실시예 1 및 2에서 제조된 것이다.

[표 1]

^*1 : 다우코닝사로부터 공급되는 직쇄형 폴리디메틸실록산(점도=1000cst)

2 : 다우코닝사로부터 공급되는 아미노실리콘(아민 중화 당량=2000, 점도=1 30cst)

샘플 3-7의 실리콘은 혼합물의 5중량% 실리콘 농도에서 아도겐 442와 상호 용해되었다. 그러나 본 발명의 범위에 속하지 않는 실리콘 1 및 2는 5중량%의 실리콘 농도에서, 또한 25%의 실리콘 농도에서도 아도겐 442와 상용성이 없었다.

실시예 4-6

접촉감 측정

접촉간 수치는 고체 표면에 대한 액체의 분포양태를 반영한다. 접촉간 수치와 분포사이의 관계에 대한 설명은 예를 들면, "콜로이드와 표면화학 입문(Introduction to Colloid and Surface Chemistry)"(Duncan J. Shaw, Btterworth, 1985, 제6장)에 기재되어 있다. 고체 표면에 대한 액체의 접촉각은 표면과 액적의 접선사이의 각을 말한다. 따라서 접촉간이 적다는 것은 표면상에 잘 분포되는 것을 의미한다. 직물에 대한 접촉각을 측정하고자 하는 경우 실제 접촉각을 정확히 측정하는데 따르는 실험상의 문제점이 존재한다. 즉 직물의 표면이 거칠기 때문에 정확한 기준선을 얻기가 곤란하다. 따라서, 실제 접촉각은 셀룰로즈지를 사용하여 얻게 된다.

직물 연화제와 실리콘을 용융점 이상의 온도에서 혼합하여 샘플을 만들었다. 이 용융액 한 방울을 셀룰로즈 여과지에 놓는다. 이 액적을 냉각시켜 고체화한 다음 초기 접촉각을 측정하였다. 그 다음 평행 접촉각을 얻도록 하기 위해 액적이 가해진 셀룰로즈지를 70℃ 오븐속에 30분간 넣어두었다. 그 다음 셀룰로즈지를 오븐으로부터 꺼내어 최종 접촉각을 측정하였다.

접촉각은 접촉각 측각기(람′-하트 모델 100)을 사용하여 측정하였다. 활성 물질이 가해진 셀룰로즈를 스테이지에 놓고 현미경으로 관찰하였다. 광원을 비추었을 때 액적은 연한 녹색 배경에 대해 실루엣으로서 나타나 보였다. 액적/셀룰로즈 계면을 수평 십자선에 배열시키고 액적의 우측 윤곽과 접촉하도록 측독 십자선을 회전시켜 접촉각을 측정하였다. 접촉각 수지는 눈금있는 측각기 스케일을 직접 읽는 것이 된다. 이러한 과정을 좌측면에 대해서도 수행하여 접촉각을 읽는다. 앙면이 접촉각 수치는 같아야 한다. 그렇지 않다면 샘플은 정확하게 수평조정된 것이 아니므로 이 경우 스테이지 높이를 재조정해야 한다.

실시예 4

아도겐 442의 분포에 미치는 표 Ⅱ의 여러 가지 실리콘의 영향을 조사하였다. 실시예 3에서 제조된 실리콘과 아도겐 442의 혼합물의 실제 접촉각(크기 및 접촉각)은 상술한 바와 같이 셀룰로즈상에 측정되었다. 추가적으로 면 직물상의 혼합물의 분포에대해 정량적으로 평가하였다. 즉 1에서 4까지의 수치를 사용하였는데 1=(잘 분포됨), 2=(보통수준으로 분포됨), 3=(액적이 표면을 젖게하기 시작함), 4=(전혀 분포되지 않고 액적이 방울짐)을 의미한다. 샘플 1은 실리콘을 전혀 함유하지 않고 아도겐 442만을 함유하는 것으로 대조용으로 사용되었다.

이렇게 하여 얻은 결과를 표 Ⅱ에 나타내었다.

[표 2]

본 발명에 따르면 상용성 실리콘을 함유하는 샘플 4-8의 초기 및 최종 접촉각은 샘플 1-3의 접촉각보다 작다. 즉, 샘플 4-8의 실리콘은 실시예 3에서 아도겐 442와 상호 가용성 혼합물을 형성한다는 것을 보여준다.

샘플 1-3은 실리콘을 함유하지 않거나 본 발명의 범위내에 속하지 않은 실리콘을 함유한다. 상기 결과로부터 본 발명에 따르는 상용성 실리콘과 직물 연화제의 상호 가용성 혼합물에 있어서, 상용성 실리콘이 셀룰로즈 표면에 대한 직물 연화제의 분포를 향상시킨다는 것을 알 수 있다. 또한 면 직물에 대한 분포의 정량적 평가로부터 본 발명에 따르는 상용성 실리콘을 사용하면 마찬가지로 직물연화제의 분포를 향상시킬 수 있다는 것을 알 수 있다.

실시예 5

직물 연화제인 아도겐 442의 분포에 미치는 표 Ⅲ의 여러가지 실리콘의 농도의 영향을 조사하였다. 상술한 방법에 따라서 셀룰로즈 표면에 대한 접촉각을 측정하였다.

[표 3]

이 실시예는 본 발명에 따르는 유기실리콘을 함유하는 샘플 2-5에 있어서 표면에 대한 분포성을 향상시키기 위해 접촉각을 감소시키는데 혼합물의 약 2중량% 정도의 낮은 농도가 요구된다는 것을 보여준다.

샘플 2-5에 있어서 실리콘의 농도를 더 증가시킬수록 접촉각은 더 감소되며 이는 표면에 휠씬 잘 분포된다는 것을 시사하는 것이다.

본 발명에 부적합한 샘플 1의 실리콘은 실리콘의 사용량과 관계없이 직물 연화제의 접촉간을 감소시키지 못했다.

실시예 6

표 Ⅳ의 여러가지 실리콘과 비이온성 직물 연화제(예를 들면 광유)의 혼합물에 대해 조사하였다. 면직물 및 축합 면직물에 대한 혼합물의 분포성을 상기 직물에 분포되는 광유의 g에 대한 직물면적(㎠)을 측정함으로써 조사하였다.

모든 샘플은 실리콘을 혼합물의 5중량% 농도로 함유하였다. 사용된 광유는 셈톨(sEMTOL) 350(위트코사 제품)이었다.

[표 4]

구조식 B의 실리콘은 광유에 일부분만 용해되었으며 구조식 D의 실리콘은 광유와 상호 가용성 혼합물을 형성하였다. 이는 실리콘과 직물 연화제의 상호 용해도 실리콘의 CH₂(%) 함량뿐만 아니라 직물 연화제 종류에 의존한다는 것을 시사하는 것이다.

실리콘 B 및 D는 실리콘을 함유하지 않는 샘플 1에 비해 광유의 표면장력을 감소시켰다. 그러나 직물면적은 상호 가용성 혼합물을 형성하는 실시예 3의 경우만이 증가되었다.

실시예 7-8

실시예 7-8은 본 발명에 따르는 다음과 같은 구조식 E, F, G의 유기실리콘과 관계가 있다.

[화학식 13]

[화학식 14]

[화학식 15]

구조식 G

실시예 7

다음과 같은 조성을 가지는 직물 연화제 혼합물과 유기실리콘과 상호 가용성을 조사하였다.

[표 5]

¹바리소프트(Varisoft) 475=메틸-1-탤로우아미도에틸-2-탤로우 이미다졸리늄 메틸 설페이트

²바리소프트 445=메틸-1-수소화탤로우아미도에틸-2-탤로우 이미다졸리늄 메틸 설페이트

상기 조성 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ의 직물 연화제 혼합물을 약 80℃로 가열하여 용융시켰다. 여기서 표 Ⅴ의 여러가지 실리콘을 교반하에 교반하에 가하여 이렇게 생긴 혼합물이 뿌옇게 될때 첨가를 종료한다. 이점에서, 가해진 실리콘%를 조성물에 대한 실리콘의 용해도로서 기록하였다. 이 결과는 표 Ⅴ에 나타내었다.

[표 6]

PDMS¹=폴리디메틸실록산(점도=10000cst)

실리콘 E 및 F는 조성물, Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ에 PDMS보다 현저히 용해되었다.

실시예 8

본 발명에 따르는 표 Ⅳ에 여러가지 실리콘을 액체 직물 콘디셔닝 조성물에 혼입하였다. 즉, 직물 연화제와 실리콘을 80℃(용융점보다 높은 온도)에서 함께 혼합한 다음 60℃-80℃에서 물에 분산시킴으로써 직물 연화 성분과 실리콘의 복합입자를 함유하는 액체 조성물을 제조하였다.

이렇게 얻어진 조성물은 표 Ⅳ에 나타내었다.

[표 7]

¹네오돌 23=라우릴 알콜

²시포닉 L-7-90=C₁₂H₂₅-(OCH₂CH₂)₁₂OH(알콜락사로부터 공급)

샘플 C, D, E, G H의 직물 연화 특성을 테스트하였다. 테리천을 네오돌 25-9(쉘사로부터 공급되는 알콜 에톡실레이트)와 Na₂CO₃용액으로 예비 세척하여 표면상의 텍스타일 마무리를 제거시킨 다음 테고미터를 사용하여 샘플로 헹군 후 줄에 널어 건조시켰다. 천 하중은 1ℓ당 20g이었으며 활성물질의 농도는 헹굼액 1ℓ 당 0.1g이었다. 대조용 천은 물만으로 헹구었다. 한쌍을 비교하는 방법에 의해 20평의 평가진으로 하여금 처리된 천과 대조용의 천의 연화도를 평가하였다. 모든 평가진은 모든 테스트에서 대조용 천보다 처리된 천을 높게 평가하였다.

실시예 9-11

여러가지 직물 연화제와 여러가지 실리콘이 상용성을 SSCT법에 의해 결정하였다. 100%까지의 전범위의 실리콘 농도에서 조사하였다. 전범위의 실리콘 농도에 걸쳐 투명함을 유지하는 샘플을 '완전 용해'로 표현하였다. 불투명해지는 샘플에 있어서 분산액의 안정성을 조사하고 상용성 수지 α 및 β를 SSCT법에 의해 결정하였다.

조사된 실리콘은 표 Ⅱ에 나타내었다. 표 Ⅱ에서

M=Me₃SiO_0.5

D=Me₂Si-O,를 나타내며 R¹는 표 Ⅱ에 나타낸 바와 같다.

[표 8]

*CC는 식 MD100D^*5M으로서 실시예 8의 구조식 G에 해당한다.

실시예 9

본 실시예에서는 표 Ⅱ의 실리콘과 광유의 혼합물을 SSCT법에 의해 조사하였다. 사용된 광유는 피시드라이트(Fished Light) 광유였다. 이 결과를 표 Ⅲ에 나타내었다.

[표 9]

SSCT법에 의해 측정한 결과, 본 발명에 따르는 구조 요건과 CH₂(%)를 가지는 실리콘 CC, EE 및 FF는 광유와 상용성 혼합물을 형성하였다.

실시예 10

본 실시예는 표 Ⅱ의 실리콘과 여러가지 양이온성 4급 직물 연화제의 혼합물을 SSCT법에 의해 조사하였다.

그 결과는 표 Ⅳ, Ⅴ 및 Ⅵ에 나타내었다.

[표 10]

¹바리소프트 137=디수소화탤로우 디메틸 암모늄 메틸셀페이트(세렉스사 제품)

[표 11]

¹바리소프트 445=다수소화탤로우 이미다졸리듐 메틸 셀페이트(세렉스사 제품)

[표 12]

바리소프트 110¹과의 상용성

¹바리소프트 110=메틸 비스-(수소화텔로우 아미도에틸)-2-히드록시에틸 암모늄 메틸 설페이트(세렉스사 제품)

실시예 11

본 실시예는 표 Ⅱ의 실리콘과 여러 가지 비이온성 직물 연화제의 혼합물을 SSCT법에 의해 조사하였다.

[표 13]

¹네오돌 45-7=에톡실과 지방 알콜(쉘사 제품)

[표 14]

¹아도겐 354D=디수소화탤로우 디메틸 아민(세렉스사 제품)

[표 15]

¹PEG600=폴리에틸렌글리콜

[표 16]

실시예 3-6은 직물 연화 성분과 유기실리콘사이의 상용성은 SSCT법에 의해 쉽게 측정될 수 있으며 상용성은 혼합물에 사용되는 직물 연화 성분의 종류뿐만 아니라 실리콘의 구조 및 CH₂(%)에 따라 좌우되는 것을 보여준다. 실리콘 C는 실시예 3의 광유와, 또한 실시예 6의 아도겐 345D와 고도의 상용성(상호 가용성)을 가지나, 실시예 4의 바리소프트 137과는 상용성이 낮다. 즉 2%의 실리콘 농도에서 불투명한 혼합물이 형성되었다. 그러나 실리콘 C는 폴리디메틸실록산 보다는 실시예 4의 바리소프트 137과 더 상용성이 있다. 이것은 실리콘 C에 대한 상용성 β값이 폴리디메틸실록산에 대한 상용성 β값 보다 적기 때문이다. 표 Ⅷ의 결과는 CH₂% 함량이 14%인 본 발명의 범위내에 속하지 않는 실리콘 B가 디(수소화)탤로우 디메틸 아민과도 양립가능하므로, 아민이 유기실리콘과 가장 높은 수준의 상용성을 가지는 것을 보여준다. 높은 CH₂% 함량을 가지는 실리콘 E 및 F(각각 43% 및 57%)는 테스트된 모든 직물 연화제와 가장 사용성이 높다.

실시예 12

두가지 직물 연화 시트 A 및 B를 다음과 같이 제조하였다.

아래와 같은 직물 콘디셔닝 조성물의 성분을 용융상태에서 혼합하였다. 이 직물 콘디셔닝 혼합물 500g을 두개의 롤을 가진 코팅기의 팬에 넣고 방적 결합 폴리에스테르 부직포상에 코팅시켰다. 이렇게 제조된 직물 연화 제품은 약 1.6g의 고체화된 직물 연화 조성물을 함유한다. 그 다음 이 제품을 사전 세탁된 세탁물(테리타월 연화도 모니터 포함) 2.2㎏이 이미 들어있는 텀블 건조기 안에 넣었다. 직물은 직물 연화 제품과 함께 텀블 건조되었다. 20명의 평가진에 의해 직물 연화도를 평가하였다.

시트 A의 직물 연화 조성물 :

a. 본 발명에 사용하기에 부적합한 실리콘(표 Ⅱ의 실리콘 B) 10%

b. 디(수소화)탤로우 디메틸 암모늄 메틸 설페이트 70%

c. 스테아르산 20%

시트 B의 직물 연화 조성물 :

a. 본 발명에 따르는 실리콘(표 Ⅱ의 실리콘 FF) 7%

b. 디(수소화)탤로우 디메틸 암모늄 메틸 설페이트 70%

c. 스테아르산 23%

관찰 및 결과

시트 A-

실리콘의 비상용성 특성 때문에 이 실리콘은 코팅 과정 동안 직물 연화 성분으로부터 분리되었다. 따라서 제품은 정확치 않은 양의 실리콘을 함유한다.

시트 B-

본 발명의 상용성 실리콘과 직물 연화 성분이 상용성 혼합물을 형성하여 코팅 과정 동안 균질한 상태로 기재 투입됨으로서 기재는 균일하고 고르게 코팅된다.

20명의 평가지는 직물 연화제를 사용하지 않은 것을 제외하고는 동일한 방법으로 마련된 타월과 비교할 때 시트 A 및 B로 처리한 타월터가 보다 우수한 연화성을 가진다고 판단하였다.

본 발명은 특정의 바람직한 실시태양에 대해서 기재하였으며 당해 분야에 숙련된 사람은 본 명세서의 내용에 비추어 본 발명의 사상 및 범위내에서 여러가지 수정을 가할 수 있을 것이다.

Claims

직물 콘디셔닝 조성물에 있어서, a). 상기 콘디셔닝 조성물에 대하여 양이온성 4급 암모늄염을 함유하는 직물 연화 성분 1~40중량%와 b). 상기 콘디셔닝 조성물에 대하여 CH₂% 함량이 25-90%이고, 하기 일반식 A의 단위를 하나 이상 갖는 유기실리콘 0.1~20중량%로 이루어진 상용성(相溶性) 혼합물로 구성되는 복합 입자를 1~60중량% 함유하는 것을 특징으로 하는 액체 직물 콘디셔닝 조성물.

식 중에서, m은 0~2의 수이고, R은 1가 탄화수소 라디칼이며, R¹은 (i) C₆~C₄₅탄화수소 라디칼, (ⅱ) 하기 일반식 A1 단위

[식 중에서, a는 1 이상의 수이고, b는 0~10의 수이며, R²는

(여기서, R³는 C₄~C₄₀탄화수소 라디칼이고, R⁴는 수소 또는 C₁~C₄₀탄화수소 라디칼임)임] 및 (ⅲ) 하기 일반식 A2 단위

[식 중, R⁵및 R⁶는 각각 수소 또는 C₁~C₄₅탄화수소 라디칼로부터 선택되고, R⁵및 R⁶중의 하나 이상은 C₆~C₄₅탄화수소 라디칼이며, R⁷는

(여기서, R⁸은 C₁~C₁₂의 2가 유기 라디칼임]중에서 선택된다.
제1항에 있어서, 상기 유기실리콘의 CH₂% 함량이 40%~90%인 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유기실리콘의 함유량이 상기 조성물의 0.5~2중량%인 조성물.
제1항에 있어서, R¹이 C₈~C₁₈인 조성물.
제1항에 있어서, a가 3, b가 1인 조성물.
제1항에 있어서, R³가 C₈~C₁₈인 조성물.
제1항에 있어서, R⁴가 수소인 조성물.
제1항에 있어서, m이 1인 조성물.
제1항에 있어서, 복합 입자가 상호 가용성 혼합물로 구성되는 조성물.
수조 내에서 제1항의 직물 콘디셔닝 조성물을 사용하여 직물을 처리하는 것으로 이루어진 직물 연화 방법.
a). 양이온성 4급 암모늄염을 함유하는 직물 연화 성분 1중량% 이상과 b). CH₂% 함량이 25-90%이고, 하기 일반식 A의 단위를 하나 이상 갖는 유기실리콘으로 이루어진 상용성 혼합물로 구성되는 것을 특징으로 하는 이산 복합 입자.

식 중에서, m은 0~2의 수이고, R은 1가 탄화수소 라디칼이며, R¹은 (i) C₆~C₄₅탄화수소 라디칼, (ⅱ) 하기 일반식 A1 단위

[식 중에서, a는 1 이상의 수이고, b는 0~10의 수이며, R²는

(여기서, R³는 C₄~C₄₀탄화수소 라디칼이고, R⁴는 수소 또는 C₁~C₄₀탄화수소 라디칼임)임] 및 (ⅲ) 하기 일반식 A2 단위

[식 중, R⁵및 R⁶는 각각 수소 또는 C₁~C₄₅탄화수소 라디칼로부터 선택되고, R⁵및 R⁶중의 하나 이상은 C₆~C₄₅탄화수소 라디칼이며, R⁷는

(여기서, R⁸은 C₁~C₁₂의 2가 유기 라디칼임]중에서 선택된다.
유연성 기재 및 이 기재에 함유시키는 직물 콘디셔닝에 유효한 양의 직물 콘디셔닝 조성물로 이루어지고, 자동 세탁물 건조기 내의 건조기 작동 온도에서 직물 콘디셔닝 조성물을 방출시키는 직물 콘디셔닝 제품에 있어서, 상기 조성물은 다음 직물 연화 성분 a)와 유기실리콘 b)로 구성되고, 상기 성분 a)와 b)는 상용성 혼합물을 형성하는 것을 특징으로 하는 직물 콘디셔닝 제품. a). (ⅰ) 양이온성 4급 암모늄염 ; (ⅱ) C₈~C₃₀알킬쇄를 하나 이상 갖는 3급 아민, 다가 알콜의 에스테르, 지방알콜, 에톡실화 지방알콜, 알킬페놀, 에톡실화 알킬페놀, 에톡실화 모노글리세라이드, 에톡실화 디글리세라이드, 에톡실화 지방아민, 광유, 폴리올 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 비이온성 직물 연화제 ; (ⅲ) C₈이상의 카르복실산 ; 및 (ⅳ) 이들의 혼합물 중에서 선택되는 직물 연화 성분 (b) CH₂(%) 함량이 25~90%이고, 하기 일반식 A의 단위를 하나 이상을 갖는 유기실리콘

식 중에서, m은 0~2의 수이고, R은 1가 탄화수소 라디칼이며, R¹은 (i) C₆~C₄₅탄화수소 라디칼, (ⅱ) 하기 일반식 A1 단위

[식 중에서, a는 1 이상의 수이고, b는 0~10의 수이며, R²는

(여기서, R³는 C₄~C₄₀탄화수소 라디칼이고, R⁴는 수소 또는 C₁~C₄₀탄화수소 라디칼임)임] 및 (ⅲ) 하기 일반식 A2 단위

[식 중에서, R⁵및 R⁶는 각각 수소 또는 C₁~C₄₅탄화수소 라디칼로부터 선택되고, R⁵및 R⁶중의 하나 이상은 C₆~C₄₅탄화수소 라디칼이며, R⁷는

(여기서R⁸은 C₁~C₁₂의 2가 유기 라디칼임)중에서 선택된다.
제12항에 있어서, 상기 유기실리콘의 CH₂(%) 함량이 40~90%인 제품.
제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 유기실리콘의 함유량이 상기 조성물의 0.1~20중량%인 제품.
제14항에 있어서, 상기 유기실리콘의 함유량이 상기 조성물의 3~20중량%인 제품.
제12항에 있어서, 상기 유연성 기재가 시트 형태인 제품.
제12항 내지 제16항 중 어느 하나의 항에 따른 직물 콘디셔닝 제품을 세탁물에 접촉시키는 것으로 이루어진 것을 특징으로 하는 건조기 내에서 세탁물을 콘디셔닝하는 방법.