KR100697936B1 - 입자화된 이염방지제 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분말세제에 적용하기 적합한 입자화된 이염방지제 조성물에 관한 것으로서, 이염방지제 및 덱스트린을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 이염방지제 조성물은 입자화되어 있어 분말세제에 적용하기 용이하고, 저렴하게 제조되면서도 수율이 높을 뿐만 아니라 이염방지 효과가 탁월하고 세탁 후 의류에 잔존하지 않는다.

이염방지제, 덱스트린, 입자화, 이염방지제 조성물

Description

입자화된 이염방지제 조성물{Granular dye transfer inhibitor composition}

본 발명은 입자화된 이염방지제 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액상 이염방지제를 입자화하여 분말세제에 적용하기에 용이할 뿐만 아니라 이염방지 효과가 우수한 이염방지제 조성물에 관한 것이다.

이염방지제는 염료가 의류로 이전하여 의류의 색상이 변하는 것을 방지하는 물질로서 일반적 세탁용 세제에 포함되어 널리 사용된다. 사용되고 있는 이염방지제로는 PVP(폴리비닐피롤리딘), PVP/PVI(n-비닐피롤리딘 및 n-비닐이미다졸), PVNO(폴리비닐피리딘N-옥사이드) 등이 있으며, ISP사와 BASF사에서 시판하고 있다. 이염방지제에 대해서는 PCT특허 WO 95/03390, 미국특허 제5,604,197호, 제5,458,809호, 제5,466,802호, 제5,627,151호 등에 잘 기술되어 있다.

이러한 이염방지제 화합물들은 원료성상이 액상인 관계로 세제의 분말성상 특성을 저하시킬 우려가 있으며, 그에 따라 분말세제의 흐름성 저하, 제품의 덩어리짐, 제품의 혼합균일성 저하 등의 문제점이 생길 수 있다. 이와 같은 이유로 인하여, 분말세제에 포함되는 이염방지제는 입자화되는 것이 바람직하며, 입자화하는 경우 이염방지제의 이염방지 효과뿐만 아니라 분말세제의 전체적 세정력에 미치는 영향 또한 면밀히 고려되어야 한다.

위와 같은 적용상의 난점으로 인해 이염방지제의 입자화에 대한 노력은 계속되고 있다. 예를 들어, 미국특허 제5,869,442호, 제6,117,834호, 제6,274,664호 및 유럽특허 제677,580호에 이러한 문제점을 개선하는 방법이 개시되어 있으며, 구체적으로 미국특허 제6,117,834호는 제올라이트를 사용하여 입자화된 이염방지제 조성물을 개시하고 있고, 미국특허 제6,274,664호는 실리카를 사용하여 입자화된 이염방지제 조성물을 개시하고 있다. 그러나, 제올라이트 또는 실리카를 이용한 이염방지제 조성물은 이염방지제를 다량 함유할 수 없어 프리 담체(free carrier)가 많이 발생하게 되므로 경제성과 이염방지 효과가 저하되는 문제점이 있으며, 특히 미국특허 제6,274,664호에 따른 실리카가 사용된 입자화는 제조비용이 매우 높고 수율이 매우 낮다는 문제가 있어 제품화가 어렵다.

또한 한국특허출원 출원번호 제10-2003-0062823호, 제10-2003-0062824호 및 제10-2003-0071569호에 개시된 이염방지제의 입자화 및 이를 적용한 조성물들은 이염방지 효과 및 제품의 안정성이 향상되었으나, 이러한 분말세제 조성물은 사용시 전체적 세탁 효과가 떨어지는 문제점이 있다. 즉, 상기 기술들에서 이염방지제를 입자화하기 위해 사용된 물질은 무기물인 실리카 또는 규조토인데, 이들은 의류 세탁 시 잔존하게 되어 전체적 세탁 효과를 떨어뜨리는 문제가 있다. 특히, 한국에서는 계절특성상 겨울의 수온이 0℃ 근처까지 떨어져 저온세탁을 하는 경우가 많은데, 이때 이염방지제는 세탁물에 잔존하고 이염방지의 효과를 제대로 발현하지 못하게 된다.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기 문제점을 해결하여 액상의 이염방지제를 입자화하여 분말세제에 적용하기 용이할 뿐만 아니라 이염방지 효과가 우수하며, 물에 대한 용해성이 우수하여 세탁 후 의류에 잔존하지 않고 이염방지제의 함유율이 높아 제조비용 및 수율이 개선된 입자화된 이염방지제 조성물을 제공하는데 있다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 분말세제에 적용하기 적합한 입자화된 이염방지제 조성물로서, 하기 화학식 1로 표시되는 이염방지제 및 덱스트린(dextrin)을 포함하는 것을 특징으로 하는 이염방지제 조성물을 제공한다.

상기 화학식 1에서, m은 중합도를 의미하며, X-는 음이온이고, M+은 양이온이며, R₁ 및 R₂는 각각 수소, 알킬기 또는 아릴기이고, n은 1부터 5까지의 정수이다.

보다 바람직하게, 본 발명은 분말세제에 적용하기 적합한 입자화된 이염방지 제 조성물로서, 상기 화학식 1로 표시되는 이염방지제 5 내지 80 중량부; 덱스트린 10 내지 90 중량부; 및 제올라이트, 백토, 벤토나이트, 타르크, 규조토 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 물질 0 내지 30 중량부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 입자화된 이염방지제 조성물을 제공한다.

보다 바람직하게, 본 발명은 상기 덱스트린이 말토덱스트린인 것을 특징으로 하는 입자화된 이염방지제 조성물을 제공한다.

이하, 본 발명의 입자화된 이염방지제 조성물에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명의 입자화된 이염방지제 조성물은 하기 화학식 1로 표시되는 이염방지제를 포함한다.

<화학식 1>

상기 화학식 1에서, m은 중합도를 의미하며, X-는 음이온이고, M+은 양이온이며, R₁ 및 R₂는 각각 수소, 알킬기 또는 아릴기이고, n은 1부터 5까지의 정수이다.

상기 화학식 1과 같은 이염방지제로는 ISP사에서 제품으로 생산되고 있는 폴리비닐 피리딘엔옥사이드인 [4-Ethenyl pyridine, homopolymer, N-oxide; aqueous solution]를 들 수 있고, 이 외에 비닐 피롤리돈, 비닐 이미다졸 및 비닐 피리딘 엔 옥사이드의 중합체들이 하나 이상 더 첨가될 수 있다.

본 발명의 입자화된 이염방지제 조성물은 덱스트린을 포함한다. 덱스트린은 녹말을 가수분해 할 때 그 중간과정에서 발생하는 것으로 맥아당 또는 포도당이 되지 못한 물질이며 보통 호정(糊精)이라고도 부른다. 이것은 산(酸)이나 아밀라아제를 반응시켜 얻어내며, 백색 또는 황색을 띠고 있는 분말로서 물, 알코올 등에 용해되는 성질을 갖고 있다.

본 발명은 덱스트린을 담체로 액상의 이염방지제를 입자화시킬 경우 전술한 문제점을 해결하여 목적하는 기술적 과제를 달성할 수 있다는 놀라운 사실에 기초한다. 즉, 덱스트린으로 이염방지제를 입자화시킨 이염방지제 조성물은 분말세제에 적용하기 용이할 뿐만 아니라 이염방지 효과가 우수하며, 물에 대한 용해성이 우수하여 세탁 후 의류에 잔존하지 않고 이염방지제의 함유율이 높아 제조비용 및 수율이 개선된다.

본 발명에서 사용된 덱스트린으로 말토덱스트린이 사용되는 것이 보다 바람직하며, 말토덱스트린은 DE20 미만(dextrose equivalent, 고형분 중의 글루코스로 환산한 직접환원당 백분율을 의미하며, 글루코스가 100임)의 전분 가수분해물로 전분과 물엿 사이의 물성을 가진 분말이다. 말토덱스트린은 흡유능이 우수하고, 냉수에 완전히 용해되며, 흡습이 되기 어려워 조해나 케이킹이 방지된다.

본 발명의 입자화된 이염방지제 조성물은 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위 내에서 제올라이트, 백토, 벤토나이트, 타르크, 규조토 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 물질을 입자성 개선 등의 목적으로 추가로 함유할 수 있다.

보다 바람직하게, 본 발명의 입자화된 이염방지제 조성물은 상기 화학식 1로 표시되는 이염방지제 5 내지 80 중량부; 덱스트린 10 내지 90 중량부; 및 제올라이트, 백토, 벤토나이트, 타르크, 규조토 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 물질 0 내지 30 중량부;를 포함한다.

본 발명의 입자화된 이염방지제 조성물은 예를 들어 다음과 같이 제조될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 우선, 수평 수직의 혼합기에 말토덱스트린을 넣은 다음 전술한 화학식 1의 이염방지제를 넣어 입자화시킨다. 더욱 구체적으로, 하이스피드믹서, 레디게믹서, 헨셀믹서, 무중력혼합기 등과 같은 연속식이 아닌 혼합기에 말토덱스트린을 10 내지 90 중량부를 넣은 후 액상 이염방지제를 5 내지 80 중량부를 넣고 혼합기를 회전하여 이염방지제를 말토덱스트린에 함침시킨다.

기존의 이염방지제 입자화 담체인 실리카 및 제올라이트를 사용하여 입자화시킬 때, 폴리머가 덩어리지는 경우 제올라이트를 계속적으로 투입을 하여도 입자화되지 않고 프리 제올라이트가 생성되어 수율이 극심하게 저하되는 문제가 있다. 그러나 본 발명의 덱스트린를 사용하여 입자화시킬 경우 위와 같은 문제를 해소하고 수율도 유지하며, 물에 대한 용해성의 개선효과를 가져올 수 있는 장점이 있다. 혼합기의 교반속도를 너무 빠르게 하면 마찰열에 의해 이염방지제가 휘발되어 실제 유효성분 함량이 감소되므로 적절하게 조절할 필요가 있으며, 선택적으로 제올라이트, 백토, 벤토나이트, 타르크, 규조토 등의 표면개질제를 0 내지 30 중량부 첨가 하여 입자의 흐름성을 양호하게 할 수도 있다. 또한 부가적으로 입자화된 이염방지제를 건조공정에 통과시킬 수 있다.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예 등을 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다.

<실시예 1 및 비교예 1-3> 이염방지제 조성물의 제조

하기 표 1에 기재된 바와 같은 성분과 함량으로 다음과 같이 제조하였다. 즉, 하이스피드믹서에 말토덱스트린을 넣은 다음, 액상의 이염방지제를 넣고 혼합기를 회전하여 이염방지제를 함침시켰다. 혼합기의 교반속도는 1000-3000 rpm으로 하였다. 이어서, 입자화된 이염방지제를 건조시켜 결과물을 수득하였다. 비교예 1과 비교예 2는 입자화하지 않은 이염방지제를 이온제거수에 용해시킨 예이며, 비교예 3 및 실시예 1은 입자화한 이염방지제 조성물이다. 비교예 3은 미국특허 제6,117,834호에 따라 입자화된 이염방지제 조성물이다. 단위는 중량부이다.

구분	비교예 1	비교예 2	비교예 3	실시예 1
덱스트린	-	-	-	55
제올라이트	-	-	75	-
폴리비닐엔옥사이드	45	25	25	45
이온제거수	55	75	-	-

상기 표 1에서, 폴리비닐엔옥사이드는 ISP사의 [4-Ethenyl pyridine, homopolymer, N-oxide; aqueous solution]이다.

<실험예 1> 이염방지력 평가

실시예 1 및 비교예 1-3에서 얻은 시료를 후술하는 ASTM D5548 평가법에 따라 이염방지력을 평가하였다.

11×14 ㎠의 백색 면포와 동일한 크기의 Acid Red151, Direct Blue1 및 Direct Blue90의 염색포를 이용하였다. 터고미터(Terg-o-tometer)에 물(수온 49℃, 경도 110ppm, 3:1 = Ca:Mg)과 일반세제 1 g 및 각각의 시료 0.2 g을 첨가한 후, 여기에 백색면포 및 상기 염색포 3장을 넣어 40 분간 세탁한 후, 20℃의 동일한 경도에서 3분간 헹구고, 자연 건조하였다.

상기 면포의 세척 전 및 후를 색차계를 사용하여 DE를 측정한 후, 하기와 같은 수학식에 대입하여 이염도를 계산하였고 그 결과를 표 2에 나타냈다.

상기 수학식 1에서, L은 reflectance을 의미하고, a는 redness/greenness을 의미하며, b는 yellowness/blueness을 의미하고, w는 fabric after washing을 의미하며, o는 fabric before washing을 의미한다.

구분	비교예 1	비교예 2	비교예 3	실시예 1
Acidred151	31.9	36.6	40.4	32.8
DirectBlue90	20.1	27.9	34.1	21.2
Directblue1	19.1	27.2	25.8	19.3

상기 표 2의 결과에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1의 입자화된 이염방지제 조성물은 같은 중량의 이염방지제를 함유한, 입자화를 시키지 않은 비교예 1의 액상 이염방지제와 거의 성능이 동등함을 확인할 수 있다. 한편 비교예 3의 입자화된 이염방지제는 같은 중량의 이염방지제를 함유한, 입자화를 시키지 않은 비교예 2의 액상 이염방지제에 비해 이염방지력이 상당히 떨어짐을 알 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따라 덱스트린을 담체로 하여 액상 이염방지제를 입자화한 이염방지제 조성물은 이염방지제의 유효성분을 충분히 함유하고 프리(Free) 담체의 발생이 거의 없어 제조공정비를 절감하고 수율을 상승시킬 수 있을 뿐만 아니라, 담체로 수용해성이 양호한 덱스트린을 사용함으로써 저온세탁에서도 이염방지의 효과를 제대로 발현할 수 있고, 세탁 후 의류에 잔존하지 않는다.

Claims (3)

1. 분말세제에 적용하기에 적합한 입자화된 이염방지제 조성물로서,

   하기 화학식 1로 표시되는 이염방지제 및 덱스트린을 함유하는 것을 특징으로 하는 입자화된 이염방지제 조성물;

   <화학식 1>

   

   상기 화학식 1에서, m은 중합도를 의미하며, X-는 음이온이고, M+은 양이온이며, R₁ 및 R₂는 각각 수소, 알킬기 또는 아릴기이고, n은 1부터 5까지의 정수이다.
2. 제1항에 있어서,

   상기 하기 화학식 1로 표시되는 이염방지제 5 내지 80 중량부;

   덱스트린 10 내지 90 중량부; 및

   제올라이트, 백토, 벤토나이트, 타르크, 규조토 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 물질 0 내지 30 중량부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 입 자화된 이염방지제 조성물.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 덱스트린은 말토덱스트린인 것을 특징으로 하는 입자화된 이염방지제 조성물.