KR970001225B1 - 액체세제 조성물 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

액체세제 조성물
본 발명은 세탁주기에 첨가되거나 오염부분에 직접 발라서 사용하는 액체세제 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 음이온 및 비이온 계면활성제를 주성분으로 하고 제올라이트, 아크릴산 또는 염과 말레인산 또는 염의 공중합체 및 산화제로 처리된 전분을 첨가하여 옷감에 풀을 먹이는 효과와 제품의 점도를 안정시키는 효과를 부여한 액체세제 조성물에 관한 것이다.
예로부터 우리나라는 옷에 풀을 먹여왔는데, 이는 옷의 표면이 매끄러워지고 광택이 나며 힘있는 옷감이되어 옷의 형태를 유지할 수 있을 뿐만 아니라 오염을 방지하고 세탁할때 세탁효과를 올리는 등 많은 장점을 가지고 있다. 그러나 옷에 풀을 먹이는 번거로움 때문에 별도로 풀을 먹이는 경향은 많이 줄어들고 있다. 그리고 요즈음에는 CMC, 알킨산과 같은 화학호료와 PVA와 같은 합성중합체가 쓰이게 되는데 본 발명에서는 상기 화학호료 및 합성 중합체 대신에 천연원료인 전분을 사용하여 사용자에게 친근감을 주도록 하였다. 또한 일반적인 전분은 고온에서 호화된 후 냉각시키거나 장시간 보관시 노화발생으로 탈수현상이 발생한다. 그러나 본 발명에 사용된 전분은 산화처리되어 노화발생과 탈수현상이 기존 전분보다 현저히 낮아 장시간 안정된 상태를 유지할 수 있다. 그리고 전분입자의 결합구조가 변하게 되어 상대적으로 일반적인 전분에 대하여 점도가 낮고 온도 변화에 따른 점도 변화가 적으며 분산성이 뛰어나 제올라이트와 같은 불용성 물질의 침적 현상을 줄일 수 있는 장점이 있다.
지금까지 분말세제 및 액체세제에 관한 많은 특허가 출원되었으며, 이들 세제는 주로 세탁주기에 첨가되어 사용되어 왔다.
액체세제는 사용시 계량이 용이하고 분말세제에 비해 분진이 날리지 않는 장점이 있으며, 사용방법에 있어서도 분말세제와 유사하게 세탁주기에 첨가되어 사용될 수도 있지만, 오염이 심한 부분에 직접 발라서 사용할 수 있는 장점을 가지고 있다. 아울러 보간중 분말세제에서 생길 수 있는 덩어리 발생 등의 단점도 보완할 수 있다. 그러나, 액체세제의 경우 상분리등의 발생으로 세제 조성물이 불균일하게 되거나, 불용성 함유물의 침전 또는 부유 현상을 일으키는 단점이 있다. 따라서 액체세제의 경우 분말세제에 비하여 조성원료의 사용에 있어서 많은 제약을 받는다. 예를들면, 탄산나트륨, 규산나트륨과 같은 강한 전해성을 갖는 물질이 분말세제와 달리 액체세제 조성물에 알칼리빌더로 첨가되어 있을 시에 조성물에서의 염석에 의하여 계면 활성제의 분리가 생길 수 있다. 이러한 현상을 방지하기 위하여 알카올아민(Alkaolamine)같은 유기알칼리가 사용되어지기도 한다.
또한 액체세제 조성물에 있어서 제올라이트와 같은 불용성 물질을 첨가하는 데는 많은 제약이 따른다. 이는 제올라이트가 장시간 수용액에 존재시 침전되어 고화되기 때문이다. 그럼에도 불구하고 제올라이트는 세탁주기에 첨가되었을때 칼슘이온 봉쇄제로서 우수한 효과를 나타낸다. 그러므로 제올라이트가 함유되지 않은 기존 액체세제에 비교하여 제올라이트가 함유된 액체세제가 상대적으로 우수한 세척력을 얻을 수 있는 장점이 있다. 물론 칼슘이온 봉쇄제로서 아크릴산(Acrylic acid) 및 시트릭산(Citric acid)과 같은 유기빌더가 사용될 수도 있으나 세탁주기에 있어서 충분한 효과를 나타낼 수 있는 양을 액체세제 조성물에 첨가할때 조성물의 점도가 너무 증가하거나 상 분리가 일어날 수 있다. 그러므로 우수한 세척력을 얻기 위하여 제올라이트를 첨가하는 것이 바람직하며, 액체세제에 있어서 제올라이트를 첨가하기 위해서는 제올라이트를 함유한 조성물이 장시간 안정되게 분산 상태로 유지되어야 한다. 예를들면, 일본 특허공고 제58-135794호에서는 제올라이트등의 고체입자의 안정화를 위하여 액체 계면활성제 조성물에 전해질의 첨가에 의해 액정화하는 것이 시도되었다. 그러나 이와같은 분산상태에서는 계면활성제가 염석되기 때문에 조성물의 점도가 현저하게 높아지게 될 것이며, 이러한 현상의 발생은 사용하는데 있어서 불편한 점이 따르게 된다.
본 발명의 목적은 제올라이트를 함유할 경우 상기의 선행기술의 단점을 제거하고, 또한 장시간동안 고온에서 저장했을시 조성물의 상분리를 방지할 수 있는 액체세제 조성물을 제공하는데 있다.
본 발명의 조성물은 계면활성제(음이온 및 비이온 계면활성제)가 5 내지 50중량%, 제올라이트가 1 내지 30중량%, 산화처리된 전분 1 내지 10중량%, 아크릴산 또는 염과 말레인산 또는 염의 공중합체가 0.1 내지 5중량% 함유함을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서 사용되는 계면활성제는 음이온 계면활성제 및 비이온 계면활성제이며, 음이온 계면활성제로는 탄소수 8 내지 18인 알킬기를 가지는 직쇄 알킬 술폰산 및 그 염, 탄소수 10 내지 20을 가지는 고급 알코올의 황산에스테르염, 탄소수 10 내지 20을 가지는 알파 올레핀술폰산나트륨염, 탄소수 10 내지 20을 가지는 고급알코올의 폴리옥시에틸렌에테르 황산에스테르염등이 있으며 비이온 계면활성제로는 탄소 원자수 8 내지 16인 1급 또는 2급 알코올에 옥시에틸렌 8 내지 12분자가 부가된 알킬폴리옥시에틸렌에테르등을 사용할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 계면활성제의 함량은 조성물의 5 내지 50중량%이고, 바람직하게는 15 내지 30중량%이다. 계면활성제의 함량이 5중량% 이하 또는 50중량% 이상의 과량일 때는 충분한 세척력을 기대하기 어렵거나 액체세제 조성물이 불안정해지므로 바람직하지 않다.
본 발명의 액체세제 조성물은 상기의 음이온 및 비이온 계면활성제 이외에 양쪽성 계면활성제 및 양이온 계면활성제가 첨가될 수 있으며, 이러한 경우 음이온 및 비이온 계면활성제 대비 기타 계면활성제의 함량이 중량 비율로 1 : 2를 넘지 않아야 한다. 이는 음이온 및 비이온 계면활성제에 비하여 세척력이 현저히 떨어지는 양이온 계면활성제의 비율이 상대적으로 높아질수록 제품의 세척력이 떨어지기 때문이다.
또 본 발명에서 사용되는 제올라이트 물질인 알루미노 규산염은 다음과 같은 식을 가진다.
Mz[(AlO2)2(SiO2)Y]XH2O (Ⅱ)
상기 식에서, M은 칼슘교환 양이온이고, Z 및 Y는 6이상의 상수이며, Z : Y의 몰비는 약 0.5 내지 1.0이고, X는 5이상의 수, 바람직하게는 약 7.5 내지 275, 특히 약 10 내지 264인 수이다. 알루미노규산염 이온교환물질은 입자직경이 0.1 내지 10미크론, 바람직하게는 약 0.2 내지 4미크론이다[입자직경이란(SCANNING) 전자 현미경을 사용한 현미경 측정법 등의 분석법에 의하여 측정되어진 이온교화물질의 평균 입자경을 의미한다].
본 발명에 사용되는 유용한 알루미노 규산염 이온교환물질은 상업상 구입가능하며 천연적으로 얻거나 합성에 의하여 얻을 수 있다. 본 발명에 유용한 합성 결정형 알루미노규산염 이온교환물질은 S-8평면의 제올라이트 A, S-8 비평면의 제올라이트 B, S-12평면의 제올라이트 X, S-평면의 제올라이트 L 및 이들의 혼합물을 이용하는 것이 바람직하다. 특히 본 발명의 실시예에서 사용된 바람직한 알루미노규산염 이온교환 물질은 제올라이트 A형으로서 Na2O.Al2O3.2SiO2와 같은 화학조성을 가지고 있다.
제올라이트의 함량이 1중량% 이하이거나 30중량% 이상일때는 충분한 세척효과를 기대하기 어렵거나 점도가 너무 높게 되는 경향이 있기 때문에 본 발명에서 제올라이트는 1 내지 30중량% 사용할 수 있지만, 더욱 바람직하게는 4 내지 28중량%, 특히 바람직하게는 5 내지 20중량% 함유하는 것이 좋다. 또한 본 발명에서 사용되는 산화처리된 전분은 옥수수 전분을 산화제로 처리한 것으로서 백도는 98.0이상, PH는 5 내지 8, 조회분 1% 이하이며, 수분 15% 이하를 함유하고 있다. 본 전분은 여러 분야에서 점도 조정, 분산성 및 점도안정성의 향상을 목적으로 주로 사용되고 있으며 특히 면직 및 견직의 섬유공업에 있어서 실에 탄력을 주어 실이 끊어지는 것을 방지하기 위해 사용하고 있다. 또한 물에 쉽게 분산되어 조성물의 안정화에도 기여하는데 이는 상업적으로도 구입 가능하다.
또한 아크릴산 또는 이의 염 및 발레인산 또는 이의 염을 비롯한 유기물질의 공중합체가 사용되었으며 이는 재오염 부착방지 및 경수연화능력을 갖고 있으며 이밖에 물때형성 방지 및 분산성, 세척력 향상에 기여하는 것으로 알려져 있다.
본 발명에 사용되는 공중합체는 하기식(Ⅲ)과 하기 식(Ⅳ),(Ⅴ) 또는 (Ⅵ)의 공중합체이다 :
상기 식에서, R은 H또는 Na이고, R1및 R2는 수소 또는 메틸기, R3은 1 내지 6개의 탄소수를 갖는 알킬기, M은 알칼리금속, 모노에탄올아민, 디에탄올아민 또는 트리에탄올아민이고, m : n은 몰비로 1 : 9 내지 1 : 8이다.
본 발명에 따른 식(Ⅲ)과 (Ⅳ)의 공중합체는 점도가 180 내지 520CPS(25C BM형 점도계 NO.3 60RPM)이고 비중은 1.29 내지 1.315(25C)이며 평균분자량은 10만 내지 30만이며, 더욱 바람직하게는 15만 내지 25만을 갖는다.
본 발명에 따른 식(Ⅲ)과 식(Ⅴ) 또는 (Ⅵ)의 공중합체는 (메틸)아크릴산 및 이의 염 대 알킬(메틸)아크릴산 및 이들의 염의 비율이 공중합체의 몰비로 1 : 9 내지 8 : 2이며, 바람직하게는 4 : 6 내지 5 : 5의 비율이며 평균분자량은 10만 이상이 되어야 하며, 더욱 바람직하게는 20만 이상이 되는 것이 좋다. 또한, 이 공중합체의 염으로서 알칼리 금속염 및 DEA(디에탄올아민), MEA(모노에탄올아민) 또는 TEA(트리에탄올아민)등이 사용되어진다.
본 발명의 세제 조성물은 상기의 성분들 외에 세척력을 높이기 위한 통상의 알칼리 빌더, 재오염부착방지제, 형광증백제, 효소, 향료등이 첨가되어 질 수 있다.
본 발명에 따른 액체세제 조성물은 음이온 및 비이온 계면활성제를 함유하고 공중합체, 더욱 바람직하게는 말레인산과 아크릴산의 공중합체 및 이들 공중합체의 염, (메틸)아크릴산염과 알킬(메틸)아크릴레이트(에스테르)염의 공중합체와 경수연화제로 알루미노 규산염이 사용되며 특별히 산화처리된 전분이 사용되어 세탁시 세탁물에 풀을 먹이는 효과와 분산성을 부여하여 장기간 보존하는데 탁월한 효과를 유지할 수 있고 특히, 높은 온도에서도 거장안정성이 우수하다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다.
실시예
본 발명의 실시예에 사용된 점도 및 안정성 평가방법은 다음과 같다.
(1) 점도측정방법
알루미노 규산염을 함유하는 액체세제 조성물의 점도측정은 BH타입 점도계(50-2,000,000cp까지 측정할 수 있으며, 본 발명에서 유용한 점도는 50p이하임)에 의하여 25℃ 및 42℃에서 측정하였다.
(2) 저장 안정성 평가방법
약 150ml의 각종 조성물을 25℃ 및 45℃에서 5주동안 2000CC의 플리스티렌 용기에 보관한 후 다음과 같이 평가하였다.
+2 : 상층에 5% 부피이하의 분리가 발생
+1 : 상층에 5 내지 10% 부피 분리 생김
0 : 상층에 10% 이상 분리 생김
실시예 1
표 1의 조성에 따라 액체세제 조성물을 제조하여 점도 및 저장 안정성을 평가하였다.
* AES : 고급알코올의 폴리옥시에틸렌에테르 황산 에스테르염
* AOS : 알파올레핀 술폰산 나트륨
* LAS : 선형 알킬벤젠 술폰산 나트륨
* AE : 황산 에스테르염
* 공중합체 :
M은 알칼리금속, MEA, DEA 및 TEA이며 R2는 H 및 알킬기, R3은 탄소원자수 1 내지 4개인 알킬기이다.
실시예 2
표 2의 조성에 따라 액체세제 조성물을 제조하여 저장안정을 평가하였다(저장조건은 25℃와 42℃였다). 표 2의 조성에서 여분은 물로 보정하였으며, 기타 소량의 원료(알칼리빌더, 효소, 형광증백제, 향료, 재오염부착방지제등)을 첨가하였다.
* AES : 고급 알코올의 폴리옥시에틸렌에테르 황산에스테르염
* AOS : 알파올레핀 술폰산 나트륨
* LAS : 선형 알킬벤젠 술폰산 나트륨
* AE : 황산 에스테르염
* 공중합체 : 실시예 1의 공중합체 구조와 동일함
실시예 3
표 3의 조성에 따라 액체세제 조성물을 제조하여 저장안정성 및 물성을 평가하였다(저장조건은 25℃였다). 표 3의 조성에서 여분은 물로 보정하였으며, 기타 소량의 원료(알칼리빌더, 효소, 형광증백제, 향료, 재오염부찰방지재등)을 첨가하였다.
* AES : 고급알코올의 폴리옥시에틸렌에테르 황산 에스테르염
* AOS : 알파올레핀 술폰산 나트륨
* LAS : 선형 알킬벤젠 술폰산 나트륨
* AE : 황산 에스테르염
* 공중합체 : 실시예 1의 공중합체 구조와 동일함.
세척력 평가
조성물에 대한 세척력 평가는 천연오염포를 사용하였으며 세탁조건 및 사용방법은 다음과 같다.
측정기기 : TERG-O-TOMETER
세탁수의 온도 : 25.42℃
세제사용 농도 : 40ml/30L
사용 오염포 : 천연오염포
욕비 : 5.8g/L
세탁시간 : 10분(120RPM)
헹굼시간 : 3분(2회)
세척력 평가는 실시예의 조성물과 표준세제에 대하여 위와 같은 방법으로 세탁하여 전문 패널 패스톤 요원들에 의하여 상대평가하였고 위와같이 측정한 결과 대다수에서 만족할 만한 성과를 얻을 수 있었다.
실시예 4
다음 표 4의 조성에 따라 액체세제 조성물을 제조하여 저장안정성 및 점도를 평가하였다.
* AES : 고급알코올의 폴리옥시에틸렌에테르 에스테르염
* AOS : 알파올레핀 술폰산 나트륨
* LAS : 선형 알킬벤젠 술폰산 나트륨
* AE : 황산 에스테르염
* 공중합체 : 실시예 1의 공중합체 구조와 동일함
* DEA : 디에탄올아민
* PEG : 폴리에틸렌글리콜
* EG : 에틸렌글리콜
상기 여러 실시예에서 제올라이트를 함유한 액체세제 조성물이 자정안정성 및 점도에 있어서 만족할 만한 조성물임을 알 수 있다.

Claims (4)

  1. 통상적인 빌더, 효소, 형광증백제, 오염방지제 및 향료를 함유하는 액체세제 조성물에 있어서, 음이온 계면활성제와 비이온 계면활성제의 혼합물 5 내지 50중량%(이하, 조성물 총중량 기준), 하기식(Ⅰ)의 공중합체 0.1 내지 5중량%, 하기식(Ⅱ)의 제올라이트 5 내지 20중량% 및 산화처리된 전분 1 내지 5중량%를 함유함을 특징으로 하는 액체세제 조성물 :
    상기 식에서, R은 H또는 메틸기이고, R1은 H 또는 Na이며, m대 n은 몰비로 1 : 8 내지 1 : 9이고, X는 알카리 금속, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 탄소수 1 내지 4의 알킬기이고, M은 칼슘교환 양이온이고, Z및 Y는 6이상의 수이며, Z대 Y의 비는 0.5 내지 1.0이고, X는 5이상의 수이다.
  2. 제1항에 있어서, 음이온 계면활성제가 직쇄 알킬 술폰산 및 이의 염, 알파올레핀술폰산 및 이의 염, 및 알킬폴리옥시에틸렌에테르 황산 에스테르염으로 이루어진 그룹중에서 선택되는 액체세제 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 직쇄알킬벤젠술폰산 및 이의 염은 알킬기의 탄소 원자수가 12 내지 16개이며, 알킬폴리옥시에틸렌 에테르 황산에스테르염은 알킬기의 탄소 원자수가 13 내지 17개인 액체세제 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 비이온 계면활성제가 하기 일반식으로 나타나는 액체세제 조성물 :
    RO(CH2CH2O)nH
    상기 식에서, n은 9 내지 12의 수이고, R은 10 내지 15개의 탄소수를 가지는 알킬기이다.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101293608B1 (ko) * 2011-04-26 2013-08-13 충북도립대학산학협력단 세제 조성물

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