KR960000199B1 - 세제 조성물 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

세제 조성물
본 발명은 세제 조성물, 특히 직물 세탁용 세제 조성물에 관한 것이다. 직물 세탁 조성물은 직물로부터의 오염 제거 및 세탁액 중의 그 오염의 현탁을 보조하는 역할을 하는 계면 활성제계를 필수 성분으로서 함유한다. 적당한 세제 활성 계면 활성제 물질로는 음이온계, 비이온계 및 양이온계 물질을 함유한 다수의 종류가 있다. 시판 세제 제품에는 이들 종류 중 1종 이상으로 선택된 물질을 함유한다.
가장 널리 사용되는 음이온 계면 활성계 물질을 알킬 벤젠 술폰산염으로, 이는 특히 고온에서 만족할만한 결과를 제공한다. 그러나, 알킬벤젠술폰산염의 사용이 바람직하지 못한 환경하에서 사용될 수 있는 대체 음이온계 계면 활성제의 필요성이 있어 왔다.
이러한 대체 음이온계 계면 활성제로서는, 다음과 같은 일반식을 갖는 지방산 에스테르 술폰산염(FAES)이 있다.
Figure kpo00001
상기 식에서, R1은 통상 천연 지방산으로부터 유도되는 알킬기이고, R2는 단쇄 알킬기, 통상 메틸기이며, M은 예를 들면 알칼리 금속이다. 예를들어, 미합중국 특허 제4416809호(Magari 외 다수, Lion Corporation으로 양도)에는 FAES, 비누 및 폴리카르복실산염을 함유하는 조성물에 대해 개시하고 있다. 예시된 FAES 물질은 R1이 탤로우로부터 유도되고 R2가 메틸인 물질이다. 또한, R2로서는 에틸 또는 프로필기도 사용 가능하다고 언급되어 있다.
그러나, 이와 같이 언급된 FAES 물질의 성능은 상기 조성물이 HLB가 낮은 비이온계 계면 활성제를 함유하는 경우에는, 만족스럽지 못하다. 이러한 비이온계 계면 활성제를 사용함으로 인해, 세탁력을 전반적으로 강화시키는 점을 비롯한 다수의 잇점이 얻어졌으므로(참조 : 영국 특허 제1241754호-Unilever사), 이러한 비이온계 물질의 존재하에 FAES 물질의 성능을 개선시키는 것이 바람직하다.
본 발명자는 R2가 부틸 또는 고급알킬기인 물질을 사용함으로써, 상기 목적을 이룰 수 있다는 놀라운 사실을 발견하였다.
그러므로, 본 발명에 따르면,
i) 하기 일반식의 지방산 에스테르 술폰산염
Figure kpo00002
(식에서, R1및 R2는 각각 탄소 원자수가 4개 이상인 탄화수소기로서, R1기 및 R2기의 탄소원자수의 합이 8~30이며, M은 일가 양이온종임)과,
ii) HLB 값이 10.5미만, 바람직하게는 9.5미만인 비이온계 계면 활성제로 이루어진 계면 활성제를 함유하는 세제 조성물이 제공된다.
상기 일반식의 지방산 에스테르 술폰산염은 지방산으로부터 종래의 방식으로 제조될 수 있다. 바람직한 출발 지방산은, 예를 들면 탤로우, 팜유 또는 코코넛유로부터 유도된 것들이다. 그러므로, R1기가 12-18개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하며, 이는 완전히 또는 실질적으로 포화되어 있게 된다. R2는 R1기보다 더 적은 수의 탄소 원자를 가진다. 예를 들면, R2기는 4-8개의 탄소 원자를 가지며, 특히 이는 부틸기일 수도 있다.
R1기와 R2기의 탄소 원자수의 합은 12-24 범위인 것이 바람직하다. 특히, R1기와 R2기의 탄소 원자수의 합이 14이상일 경우에는, R1기와 R2기는 서로 다른 것이 바람직하다. 바람직한 FAES 물질은, R1이 코코넛 알킬기이고, R2가 부틸기인 것이다.
상기 정의한 바와 같은 FAES 물질의 혼합물을 사용할 수도 있다. 또한 탤로우 메틸 물질과 같은 다른 FAES 물질을 소량 함유할 수 있으나, 이와 같이 하는데 다른 특별한 잇점은 없다.
이들 음이온계 계면 활성제의 수용성, 염, 특히 그 알칼리 금속(나트륨 또는 칼륨)의 염을 사용하는 것이 바람직하다.
사용할 수 있는 적당한 비이온계 계면 활성제는, 소수성기와 반응성 수소 원자를 갖는 화합물, 예를들면 지방족 알콜, 산, 아미드 또는 알킬페놀과 산화알킬렌, 특히 산화에틸렌 단독 또는 산화에틸렌/산화 프로필렌의 반응 생성물이다. 특정한 비이온계 세제 화합물은, 알킬(C6-C22) 페놀-산화에틸렌 축합물, 지방족(C8-C18) 1급 또는 2급 선형 또는 분지형 알콜과 산화 에틸렌의 축합 생성물 및 산화프로필렌과 에틸렌디아민의 반응 생성물과 산화에틸렌의 축합에 의한 생성물이 있다.
지방 물질의 산화알킬렌 부가물이 비이온계 계면 활성제로서 사용되는 경우는, 1분자당 산화알킬렌기의 수가 비이온계 계면 활성제의 HLB에 상당한 영향을 준다. 지방 물질의 사슬 길이 및 성질도 역시 영향을 주게 되므로, 1분자당 산화알킬렌기의 바람직한 수는, 지방 물질의 성질 및 사슬 길이에 의존한다.
음이온계 계면 활성제 대 알콕실화 비이온계 계면 활성제의 중량비는 4:1~1:4, 바람직하게는 3:1~1:2 범위인 것이 유리하다는 것을 알게 되었다. 그렇지 않으면, 본 발명의 잇점은 성취되지 않는다.
본 발명의 바람직한 조성물은, 조성물의 2~50중량%, 바람직하게는 4~30 중량%의 양의 계면 활성제를 함유한다.
계면 활성제는 특정 술폰산염 및 비이온 물질 이외에도 다른 계면 활성제 물질을 함유할 수 있다. 이들 기타 계면 활성제 물질은 다른 음이온 세제 활성물질, 쯔비터이온 세제 활성물질 또는 양쪽성 세제 활성 물질 또는 이들의 혼합물로부터 선택된다.
이러한 추가의 계면 활성제 물질은 일반적으로 조성물 중에 계면 활성제 총량의 50%이하, 바람직하게는 40%이하의 양으로 존재하며, 총 조성물의 5%를 넘지 않아야 한다.
기타 음이온 세제 활성 물질은, 보통 약 탄소 원자수가 8~22개인 알킬기를 갖는 유기 황산 및 술폰산의 수용성 알킬리 금속염이고, 여기서, 알칼이란 용어는 고급 아실기의 알킬 부분을 포함시켜 사용된다. 적당한 합성 음이온계 세제 화합물의 예로는, 알킬황산나트륨 및 칼륨으로서, 특히 예를 들어 탤로우 또는 코코넛유로부터 제조된 고급(C8-C18) 알코을 황산화시켜 얻은 화합물, 알킬(C9-C20) 벤젠 술폰산나트륨 및 칼륨으로서, 특히 선형 2급 알킬(C10-C15) 벤젠술폰산나트륨 ; 알킬 글리세릴에테르 황산나트륨으로서, 특히 탤로우 또는 코코넛유로부터 유도된 고급 알콜 및 석유로부터 유도된 합성 알콜의 에테르 화합물 ; 코코넛유 지방산 모노 글리세라이드 황산나트륨 및 술폰산나트륨 ; 고급(C8-C18) 지방족 알콜-산화알킬렌(특히 산화에틸렌) 반응 생성물의 황산 에스테르의 나트륨염 및 칼륨염 ; 코코넛 지방산과 같은 지방산을 이세티온산을 사용하여 에스테르화하고, 수산화 나트륨염으로 중화시킨 반응 생성물 ; 메틸타우린의 지방산 아미드의 나트륨염, 및 칼륨염 ; 알파-올레핀(C8-C20)과 중아황산나트륨의 반응에 의해 유도되는 알칸 모노술폰산염, 그리고 파라핀과 SO2및 Cl2를 반응시킨 후 염기로 가수 분해하여 랜덤한 황산염을 생성하는 것에 의해 유도되는 것 등이 있다.
본 발명의 조성물은 세탁력 증진제 물질을 함유할 수 있으며, 이 물질은 세탁액 중의 유리칼슘 이온의 양을 감소시킬 수 있는 물질이면 가능하며, pH를 알칼리성으로 하거나 직물로부터 오염을 제거하여 현탁시키는 것 등의 기타 유익한 특성을 갖는 조성물을 제공하는 것이 바람직하다.
인 함유 무기 세탁력 증진제를 포함하는 경우, 그 예를 들면 수용성염, 특히 피로인산 알칼리 금속염, 오르토인산 알칼리 금속염, 폴리인산 알칼리금속염 및 포스폰산 알칼리 금속염 등이 있다. 무기 인산염 보조제의 특정 예를 들면, 트리폴리인산 나트륨 및 칼륨염, 오르토인산 나트륨, 그리고 칼륨염 및 헥사메타인산나트륨 및 칼륨염이 있다.
인 무함유 무기 세탁력 증진제를 함유하는 경우, 그 예를 들면 탄산, 중탄산, 규산 및 결정형 및 무정형 알루미노규산의 수용성 알칼리 금속염이 있다. 특정한 예를 들면, 탄산나트륨(방해석 핵 함유 또는 비함유), 탄산칼륨(방해석 핵 함유 또는 비함유), 중탄산 나트륨 및 칼륨과 규산나트륨 및 칼륨 등이 있다.
유기 세탁력 증진제를 함유하는 경우, 그 예를 들면 폴리아세트산, 카르복실산, 폴리카르복실산, 폴리아세틸 카르복실산 및 폴리히드록시술폰산의 알칼리 금속염, 암모늄염 및 치환 암모늄염 등이 있다. 그 특정의 예를 들면, 에틸렌디아민테트라아세트산, 니트릴로트리아세트산, 옥시디숙신산, 멜리트산, 벤젠폴리카르복실산 및 시트르산의 나트륨염, 칼륨염, 리튬염, 암모늄염 및 치환 암모늄염 등이 있다.
본 발명의 조성물은 알칼리성인 것이 바람직한데, 즉 25℃ 증류수 중 1g/l의 농도에서 pH가 8이상, 바람직하게는 10이상이어야 한다. 이 목적을 위해서 본 조성물은 수용성 알칼리염을 함유한다. 이 염은 세탁력 증진제일 수도 있고 또는 비증진성 알칼리 물질일 수도 있다.
본 조성물은 상기 성분들 이외에도 여러 가지 임의의 성분을 함유할 수 있다.
본 조성물에 함유될 수 있는 기타 성분의 예를 들면, 지방족 아민과 같은 직물 연화제, 직물 연화점토재, 알칸올아미드, 특히 팜핵 지방산 및 코코넛 지방산으로부터 유도되는 모노에탄올아미드와 같은 거품 촉진제, 거품 억제제, 과붕산나트륨 및 과탄산나트륨과 같은 산소 방출 표백제, 과산 표백 전구 물질, 트리클로로이소시아눌산과 같은 염소 방출 표백제, 황산나트륨과 같은 무기염 등이 있으며, 형광제, 탈취제 포함 향료 등의 향로, 프로테아제, 셀룰아제, 아밀라제 및 리파제와 같은 효소, 살균제 및 착색제 등도 통상 미량으로 첨가된다.
본 발명의 세제 조성물은 그들의 물리적 형태에 따라 여러 가지 상이한 방법에 의해 제조할 수 있다. 과립상 제품인 경우에는, 건조 혼합 또는 공응집에 의해 제조할 수 있다. 바람직한 물리적 형태는, 세탁력 증진제 염을 혼입한 과립으로서, 이것을 조성물의 적어도 일부를 건조함으로써 가장 편리하게 제조된다. 이 방법에서는, 계면 활성제제, 증진제 물질 및 충전제염과 같은 조성물의 비감열성(非減熱性) 성분을 함유하는 슬러리를 만든다. 이 슬러리를 분무 건조하여 기존 분체 과립을 형성시킨 다음, 여기에 고상 감열성 성분, 예를 들면 표백제 및 효소를 함유한 성분을 혼합할 수 있다. 특정 비이온계 계면 활성제를 용융 또는 용매용해에 의해 액화시켜 상기 기본 분말과립상에 분무시키는 것이 분무 건조될 슬러리에 이들을 포함시키는 것보다 바람직하다. 이제 본 발명을 다음의 비한정적 실시예에서 더욱 상세하게 설명하고자한다.
[실시예 1~6]
25°FH(유리 칼슘 이온 농도 2.5×10-3몰에 해당)의 경도를 갖는 물을 사용하여 세탁액을 마련하였다. 세탁액은 다음과 같은 성분으로 구성된 조성물 6g/l를 함유한다(중량%).
특정의 음이온계 계면 활성제 9%
특정의 비이온계 계면 활성제 4%
트리폴리인산나트륨 23%
탄산나트륨 6%
알칼리성 규산나트륨 5.5%
황산나트륨 30.8%
염화나트륨 2.93%
물 나머지
실제로 존재하는 5%의 과붕산 나트륨 일수화물과 이온 강도가 같은 값이 되도록 염화나트륨을 함유시킨다. 실험 결과를 설명하는 데 있어서 세정 효과와 표백효과 사이의 혼동을 피하기 위해서, 이 실험에서는 표백제를 첨가하지 않았다.
세탁액 대 세탁 직물의 비가 50:1이 되도록 세탁액을 사용하여 세탁 직물을 세탁하였다. 이 세탁 직물에는 다량의 C14로 표지한 트리올레인을 미리 가한 다수의 폴리에스테르 모니터를 포함시켰다. 표준 방사선 추적 기술을 이용하여 세탁후 표지된 트리올레인의 양을 측정함으로써, 달성된 세정력, 즉 오염 제거 정도를 알 수 있다.
세탁 시간은 20분이었으며 70rpm의 교반하에 세탁이 수행되었다. 세탁 온도는 40℃로 유지되었다.
각 경우에 있어서, 비이온계 계면 활성제는 주로 분자당 평균 7몰의 산화 에틸렌으로 에톡실화된 C13/C15알콜로서 HLB가 11.7인 신페로닉 A7(SYNPERONIC A7 : ICI사 제품), 또는 상기 화합물과 신페로닉 A3의 1:3(중량비) 혼합물을 사용하였다. 상기 신페로닉 A3는 분자당 평균 3몰의 산화에틸렌을 함유하는, 신페로닉 A7과 유사한 물질이며, 상기 혼합물의 HLB는 9.0이다.
음이온계 계면 활성제로는 다음과 같은 물질을 사용하였다.
CM : 코코넛 메틸 FAES
TEXIN ES 68 : 탤로우 메틸 FAES(Henkel사 제품)
LB : C12알킬부틸 FAES
얻어진 결과는 다음과 같다.
[표 1]
Figure kpo00003
상기 결과로부터, HLB 값이 높은 비이온계 물질의 존재하에서는 (실시예 1~3), 시험된 음이온계 계면 활성제들 사이에 별다른 차이점이 없다는 것을 알 수 있다. 그러나, HLB 값이 낮은 비이온계 혼합물(A7/A3)의 존재하에서는, C12부틸 FAES가 시험된 다른 물질보다 상당히 좋은 결과를 보인다.

Claims (6)

  1. i) 하기 일반식
    Figure kpo00004
    (상기 식에서, R1및 R2는 각각 탄소 원자수가 4개 이상인 탄화수소기로서 R1기와 R2기의 탄소 원자수의 합이 8~30이며, M은 일가 양이온종임)의 지방산 에스테르 술폰산염과, ii) HLB 값이 10.5미만인 비이온계 계면 활성제로 이루어지는 계면 활성제계를 함유하는 것을 특징으로 하는 세제 조성물.
  2. 제1항에 있어서, R1기와 R2기의 탄소 원자수의 합은 12~24개인 세제 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, R1기는 탄소 원자 수가 2~18개인 탄화수소기인 세제 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 지방산 에스테르 술폰산염은 코코넛 지방산의 부틸 에스테르의 술폰산의 알칼리 금속염인 것인 세제 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 비이온계 계면 활성제는 9.5 이하의 HLB 값을 갖는 것인 세제 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 계면 활성제계는 총조성물의 2~50중량%를 구성하고, 상기 지방산 에스테르 술폰산염 및 비이온계 계면 활성제는 계면 활성제계의 50~100 중량%를 구성하는 것인 세제 조성물.
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