KR970008994B1 - 섬유유연제를 함유하는 세제 조성물 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

섬유유연제를 함유하는 세제 조성물

본 발명은 섬유유연제를 함유하는 세제 조성물에 관한 것이다. 좀더 구체적으로, 본 발명은 비이온 계면활성제를 주된 세정성분으로 하고 여기에 섬유유연 성분인 양이온 계면활성제를 첨가하여 양이온 계면활성제와 세정성분 간의 항소작용을 방지함으로써 세척력, 섬유유연 및 정전기 방지 효과를 양상시키고, 지방산 비누를 사용하여 기포도를 줄인 섬유유연제 함유 세제 조성물에 관한 것이다.

일반적으로 의류의 유연처리 방법으로는 의류의 세탁과정중 마지막 헹굼시에 액체 또는 분말상태의 섬유유연제를 투입하거나, 의류건조기내에 부직포, 쉬트(Sheet)등으로 제형화된 섬유유연제를 투입하여 유연효과를 얻는 방법등이 있으며, 특히 저온세탁 및 자연건조방식의 세탁방법에서는 헹금단계에서 투입되는 액상의 섬유유연제가 주종을 이루고 있다.

이와 같이 일반적으로 사용되는 액상형의 섬유유연제는 유연성능의 우수함, 좋은 향취 등의 장점을 가지고 있으나 마지막 헹금시에 투입하여야 하는 불편이 따르며 세제와 동시에 사용하는 경우에는 유연성분인 양이온 계면활성제와 세제중의 음이온 계면화성제가 상호작용하여 세정력 및 유연효과가 모두 현저히 감소되는 단점이 있다.

따라서, 최근에는 이러한 점을 개선한 섬유유연제 함유 세제에 대한 연구가 진행되어 왔으며, 이에 관한 선행기술로는 USP3862058, USP4062647, USP4472287, GB2160886, EP0011340, GB 2207902, EP0376398, USP4659496등을 들 수 있다. 상기 선행기술은 주로 음이온 계면활성제인 세정성분에 양이온 계면활성제 또는 양성이온 계면활성제와 벤토나이트를 혼합하여 입자화한 것, 유연효과를 갖는 특수한 형태의 실리콘오일등을 사용하여 유연효과를 부여한 것, 부직포에 세제와 저온에서 용해되지 않는 유연성분을 포장하여 세척이 종료된 후 의류건조기에 의류와 동시에 투입하여 건조시킬 때, 열에 의해 유연성분인 수불용성 양이온 계면활성제 또는 양성이온 계면활성제가 용해되어 의류에 흡착, 유연효과가 발휘되도록 설계된 특수한 형태의 섬유유연제 함유 세제 등에 관한 기술이다.

상기 선행기술 상의 섬유유연제 함유 세제는 벤토나이트를 사용함으로써 벤토나이트와 양이온 계면활성제의 결합체를 형성시키고 음이온 계면활성제와 양이온 또는 양성이온 계면활성제간의 결합체 형성을 줄여 세정력 및 유연효과의 감소를 최소화하는 특징을 갖고 있다. 그러나, 이러한 구성에 의해서도 세정액중에서 음이온 계면활성제와 양이온 및 양성이온 계면활성제간의 상호 악영향을 근본적으로 방지하는 것은 불가능하며, 불용성물질인 벤토나이트의 유효 함유량이 10중량% 이상으로서 가격상승 및 의류에 흡착시 오염으로 작용하는 등의 문제점이 있다. 또한, 양이온 및 양성이온 계면활성제 대부분은 저온에서 용해성 및 분산성이 나빠 고온세탁 및 의류건조기 사용시에는 유연효과가 발휘되나, 저온세탁 및 자연건조 방식의 세탁조건에서는 세척 및 유연성능이 발휘되기 어려운 문제를 안고 있으며, 유연효과를 나타내기 위한 목적으로 사용되는 실리콘오일은 그 효과에 있어서 양이온 계면활성제나 양성이온 계면활성제 보다 뒤떨어질 뿐만아니라 가격 또한 고가라는 단점이 있다.

비이온 계면활성제를 주된 세정성분으로 하는 선행기술로는 EP562628A2, EP260395A1등을 들 수 있는데, 이러한 기술에 의해 제조된 분말세제는 적은 세정성분을 함유하고 있음에도 불구하고 뛰어난 세척력을 갖고 있는 장점이 있으나, 주된 세정성분이 비이온 계면활성제이므로 일반적으로 사용되는 음이온 계면활성제에 비하여 임계미셀 형성농도가 현저히 낮아 적은 농도에서도 거품이 잔존하여 헹금과정에서 거품이 많이 생기는 단점이 있다.

이러한 기술적 배경하에, 본 발명자들은 상기 언급한 문제점을 갖지 않는 섬유유연제 함유 세제를 개발하기 위하여 지속적인 연구를 수행한 결과, 주된 세정성분으로 비이온 계면활성제를 사용하면 섬유유연 성분인 양이온 계면활성제와의 상호작용을 방지함으로써 섬유유연제 함유 세제로 제조되는 경우 충분한 유연효과 및 대전방지 효과를 나타내는 동시에 우수한 세척력을 나타낼 수 있고, 이와 함께 지방산 비누를 사용하면 거품의 형성을 현저히 줄이고 헹금성을 향상시킬 수 있으므로 소기의 목적이 달성됨을 발견하고 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 비이온 계면활성제 10 내지 40중량%, 지방산 비누 0.2 내지 10중량%, 양이온 계면활성제 1 내지 20중량%를 함유하는 세제 조성물에 관한 것이다.

또한, 본 발명의 조성물은 상기 세가지 성분 이외에도 추가로 탄산나트륨, 폴리에틸렌글리콜, 분말 제올라이트, 향, 효소 및 형광증백제 중에서 선택된 1종 이상의 성분을 총합 30 내지 88.8중량%로 함유할 수 있다. 이러한 성분으로부터 본 발명의 세제 조성물을 제조하기 위해서는 먼저 주된 세정성분인 비이온 계면활성제에 폴리에틸렌글리콜을 용해시켜 빌더성분이자 소포성분인 지방산 비누에 흡수시키고 여기에 양이온 계면활성제 및 제올라이트를 첨가하고 입자화하는 공정을 수행한다.

본 발명에서 사용할 수 있는 비이온 계면활성제로 탄소수 8 내지 20개의 알킬에 4 내지 20몰의 에틸렌옥사이드를 부가시킨 하기 일반식(1) 또는 (2)의 알킬폴리옥시에탄올이 적합하다.

상기 식에서, R은 탄소수 8 내지 20개의 알킬을 나타내고, R₁및 R₂는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 19개의 알킬을 나타내며, 여기서 두 알킬의 탄소수 합이 8 내지 20이고, n은 1 내지 20의 정수를 나타낸다.

이때, 비이온 계면활성제를 10중량% 이하로 사용하는 경우 입자간의 결합을 충분히 이루지 못하여 분진 및 유동성이 나빠지고 세정력이 저하되며, 40중량% 이상으로 사용하는 경우는 액상성분의과대로 인해 입자 표면이 습윤되어 분체 유동성이 떨어지게 되므로 10 내지 40중량%의 범위에서 사용한다.

한편, 소포작용을 하여 헹굼성을 향상시키는 지방산 비누는 하기 일반식(3)의 지방산 나트륨 비누, 일반식(4)의 지방산 칼륨 비누, 일반식(5)의 지방산 칼슘 비누 중에서 선택된 1종 이상을 0.2 내지 10중량%로 사용함이 바람직하다. 사용량이 0.2중량% 미만인 경우에는 함량이 작아 소포력을 발휘하기 어렵고, 10중량%를 초과하여 사용하는 경우에는 유연성분인 양이온 계면활성제와의 상호작용으로 유연효과가 떨어지게 된다.

상기 식에서, n은 6 내지 30의 정수를 나타낸다.

지방산 비누에서 알킬의 탄소수가 6 미만인 경우에는 소포력이 미약하여 30을 초과하는 경우에는 소수성이 강해져 용해성이 나빠지는 단점이 있다.

또한, 본 발명에서 유연성분으로 사용된 양이온 계면활성제는 하기 일반식(6)의 알킬기가 부가된 4급 암모늄염계, 일반식(7)의 알킬에스테르가 부가된 4급 암모늄염계 및 일반식(8)의 이미다졸린계 양이온 계면활성제 중에서 선택된 1종 이상의 것으로서 세탁시 섬유의 표면에 흡착되어 유연효과 및 정전기 방지효과를 나타난다.

상기 식에서, R₁및 R₂는 탄소수 10 내지 28개의 알킬 또는 알케닐을 나타내고 X는 C1 또는 CH₃OSO₃를 나타낸다.

양이온 계면활성제를 1중량% 미만으로 사용하는 경우에는 유연 및 정전기 방지효과가 미약하며, 20중량%를 초과하여 사용하는 경우에는 양이온 계면활성제의 가격이 고가여서 제조 원가의 상승을 초래하므로 1 내지 20중량%의 범위에서 사용한다.

본 발명의 조성물에서 주된 세정성분인 비이온 계면활성제에 용해된 상태로 입자에 흡수되어 입자의 결합력 및 강도를 증가시키는 역할을 하는 폴리에틸렌글리콜은 0.5 내지 10중량% 사용함이 바람직하다. 폴리에틸렌글리콜의 함량이 0.5중량% 미만이면 입자의 형성이 어렵고, 10중량%를 초과하면 성장된 입자의 경도가 높아짐에 따라 용해성이 나빠져 세정력의 저하를 가져올 수 있다.

또한, 폴리에틸렌글리콜의 평균 분자량이 1,000 미만인 경우에는 비이온 게면활성제의 응고작용이 미약하고, 25,000 이상일 경우에는 용해성이 나빠지는 단점이 있으므로 분자량 1,000 내지 25,000범위의 경이 바람직하다.

빌더성분이자 비이온 계면활성제의 흡수성분으로 사용되는 탄산나트륨은 세제의 수소이온 농도를 높여 세척력을 증가시키며, 비이온 계면활성제를 흡수하여 스러리를 입자화시킬 수 있도록 하는 작용을 한다. 이러한 작용을 하는 탄산나트륨은 그 함량을 10중량% 미만으로 사용하는 경우 세척액의 수소이온 농도가 낮아져 충분한 세정력을 나타내지 못하게 되고, 60중량%를 초과하여 사용하는 경우 입자의 형성이 어려워지는 단점이 있으므로 10 내지 60중량% 범위내에서 사용하는 것이 바람직하다.

유동 보조제로 사용되는 분말 제올라이트는 10 내지 60중량%를 사용함이 바람직하다. 분말 제올라이트의 사용량이 10중량% 미만인 경우는 비이온이 흡수된 입자의 표면에 도포되는 분말 제올라이트의 절대량이 부족하여 흐름성이 나빠지고, 60중량%를 초과하는 경우에는 입자의 크기가 작아져 유동성이 나빠지며 분진의 발생으로 작업성이 떨어지는 단점이 있다.

그밖에도, 본 발명의 조성물은 향, 형광증백제(시틀벤계, 비페닐계, 파라핀계, 푸마린계, 퀴놀론계), 효소(프로테아제, 아밀라아제, 리파아제, 셀룰라아제)등의 첨가제를 함유할 수 있으며, 그 총 함량은 0.3 내지 10중량% 범위가 바람직하다. 이들을 0.3중량% 미만으로 함유하는 경우에는 첨가제 각각의 성능 발현이 어려우며, 10중량%를 초과하여 함유하는 경우에는 제조 원가의 상승을 초과하여 비경제적이다.

이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 것일뿐, 어떤 의미로든 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[비교예 1 내지 2 및 실시예 1]

세정성분 및 액상 결합성분인 비이온 계면활성제의 함량을 10 내지 40중량% 범위에서 변화시키면서 하기 표 1에 나타낸 바와 같은 조성비로 섬유유연제 함유 세제 A 내지 H를 제조하고 비교 대상으로 비교예 1 및 2를 제조하였다.

빌더성분인 탄산나트륨과 소포성분인 지방산 비누를 분쇄기가 장착되어 있는 고속회전 조립기(Vertical High Speed Mixer(일본 Fukae사) 또는 Lodige Mixer(독일 Lodige 사))에 투입하였다.

통상의 가열장치가 부착된 배합기에 비이온 계면활성제, 결합응고제인 폴리에틸렌글리콜 및 형광증백제를 투입하고 60 내지 80℃로 가열, 용해시킨 후 그 용액을 탄산나트륨과 지방산 비누가 투입되어 있는 고속회전 조립기에 투입, 흡수시켜 균일하게 혼합된 슬러리상을 제조하였다. 이때, 분쇄기는 작동시키지 않고 교반속도를 100rpm에서 5분간 혼합하였다. 이 혼합 슬러리에 유연성분인 양이온 계면활성제를 투입하고 혼합속도 100rpm, 속도 2000rpm에서 2분간 분쇄, 혼합 및 표면 도포를 수행한 다음, 기타 첨가제인 향 및 효소를 투입한 상태에서 분쇄기는 작동시키지 않고 혼합속도 100rpm으로 1분간 균일하게 혼합함으로써 섬유유연제 함유 세제 조성물을 제조하였다.

1) 도데실벤젠설폰산나트륨

2) 알파올레핀설폰산나트륨(C12 : C14 = 7 : 3)

3) 전술한 일반식(1)의 비이온 계면활성제, 알킬의 탄소수 12, 에틸렌옥사이드의 부가몰수 7

4) 전술한 일반식(2)의 비이온 계면활성제, 두 알킬의 탄소수 합이 12, 에틸레옥사이드의 부가몰수 9

5) 탄소수 14의 나트륨 비누

6) 탄소수 14의 칼륨 비누

7) 일반식(5)의 각 지방산의 탄소수가 14인 칼슘비누

8) 일반식(6)의 양이온 계면활성제, 디메틸디스테아릴암모늄클로라이트(Aerosurf TA101, 미국 Witco사)

9) 일반식 (7)의 양이온 계면활성제, 디탈로우카르복시에틸하이드록시에틸메틸암모늄메토설페이트(Rewoquat WE18, 미국 Witco사)

10) 일반식(8)의 양이온 계면활성제, 메틸탈로우아미도에틸달로우이미다졸리늄메티설페이트(Varisoft 475, 미국 Witco사)

11) Savinase 6.0T(덴마크 Novo Nordisk 사)

12) Tinopal-CBSX(스위스 Ciba-Geigy 사)

[실시예 2]

하기 표 2에서 나타낸 바와 같이 지방산 비누의 함량을 0.2 내지 10중량%로 변화시켜 가면서 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 섬유유연제 함유 세제 I 내지 Q를 제조하였다.

상기 표에서 1) 내지 12)는 상기 언급한 바와 같다.

[실시예 3]

하기 표 3에 나타낸 바와 같이 양이온 게면활성제의 함량을 1 내지 20중량%로 변화시켜 가면서 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 섬유유연제 함유 세제 R 내지 Z를 제조하였다.

상기 표에서, 1) 내지 12)는 상기 언급한 바와 같다.

[실시예]

상기 비교예 1 및 2, 실시예 1 내지 3에서 제조된 섬유유연제 함유 세제 조성물에 대하여 하기 설명하는 방법에 따라 세정력, 섬유유연 효과, 정전기 방지 효과를 실험하였으며, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.

1) 세정력

세척기기 : Terg-O-Tometer

세정온도 : 20℃

세 척 수 : 경도 40ppm Ca , 10ppm Mg

욕 비 : 4.5g 오염포/1ℓ세정수

오 염 포 : EMPA Art No.101(올리브유, 카본블랙/면)

세제농도 : 0.67g/ℓ

평 가 : 비교예 1을 100으로 하여 세정력을 환산

2) 섬유유연 효과

세척기기 : 와권식 자동세탁기

세정온도 : 20℃

세 척 수 : 경도 40ppm Ca , 10ppm Mg

욕 비 : 4.5g 테리타올/30ℓ 세정수

시 험 포 ; 테리타올

세정농도 : 0.67g/

평 가 : 30인의 선택된 판넬시험자들의 촉감에 의해 각각의 타올에 대하여 부드러운 촉감

의 것에 높은 점수를 주도록 하되, 그 점수를 1 내지 5점중에서 선택하도록 하고

그 평균값을 구하여 표 4에 나타내었다.

3) 정전기 방지효과

세정농도 : 0.67g/ℓ

온 도 : 23±1℃

상대습도 : 45±1%

방 법 : KS-K-0555B법에 의한 대전성 시험 수행

4) 기포도

실시예 및 비교예에서 제조된 섬유유연제 함유 세제를 0.1% 수용액으로 제조한 용액 50ml를 250ml 메스플라스크에 넣고 수직방향으로 1분당 10회전시킨 다음 기포의 높이를 측정하였다.

상기 표 4의 결과로부터 본 발명의 섬유유연제 함유 세제는 세척력, 섬유유연 효과, 정전기 방지효과가 기존의 세제에 비해 우수하며, 기포도가 낮아 헹굼이 쉬운 장점이 있음을 알 수 있었다.

Claims (7)

1. 하기 일반식(1) 및 (2)의 화합물중에서 선택된 1종 이상의 비이온 계면활성제를 10 내지 40중량%, 하기 일반식(6)의 알킬기가 부가된 4급 암모늄염계, 하기 일반식(7)의 알킬에스테르가 부가된 4급 암모늄염계 및 하기 일반식(8)의 이미디졸린계중에서선택된 1종 이상의 양이온 계면활성제를 1 내지 20중량%, 지방산 비누를 0.2 내지 10중량% 함유하는 세제 조성물.

   상기 식에서, R은 탄소수 8 내지 20개의 알킬을 나타내고, R₁및 R₂는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 19개의 알킬을 나타내며, 여기서 두 알킬의 탄소수 합이 8 내지 20이고, 단 식(6)-(8)에서 R₁및 R₂는 탄소수 10 내지 28개의 알킬 또는 알케닐을 나타내고, n은 1 내지 20의 정수를 나타내며, X는 C1 또는 CH₃OSO₃를 나탄낸다.
2. 제1항에 있어서, 지방산 비누가 하기 일반식(3)의 지방산 나트륨 비누, 하기 일반식(4)의 지방산 칼륨 비누, 하기 일반식(5)의 지방산 칼슘 비누중에서 선택된 1종 이상인 세제 조성물

   상기 식에서, n은 6 내지 30의 정수를 나타낸다.
3. 제1항에 있어서, 추가로 탄산나트륨, 폴리에틸렌글리콜, 분말 제올라이트, 향, 효소 및 형광증백제 중에서 선택된 1종 이상의 성분을 함유하는 세제 조성물.
4. 제3항에 있어서, 탄산나트륨을 10 내지 60중량% 함유하는 세제 조성물.
5. 제3항에 있어서, 분말 제올라이트를 10 내지 60중량% 함유하는 세제 조성물.
6. 제3항에 있어서, 폴리에틸렌글리콜을 0.5 내지 10중량% 함유하는 세제 조성물.
7. 제3항에 있어서, 향, 형광증백제 및 효소를 합하여 0.3 내지 10중량% 함유하는 세제 조성물.