KR102073867B1 - 섬유 처리용 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 섬유 처리용 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 양이온성 수용성 고분자를 포함하는 섬유 처리용 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 섬유 처리용 조성물은 세탁 찌꺼기 잔류 억제, 이탈염 방지 또는 먼지 흡착 방지 효과가 우수한 특성을 가지고 있다.
Description
본 발명은 섬유 처리용 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 섬유란 생물 분야에서 생체의 조직을 이루고 있는 가늘고 긴 실 모양의 구조 단위를 뜻하며, 면이나 양모처럼 가늘고 길며 부드러운 물체를 의미한다. 현재 사용되고 있는 섬유의 종류는 수십 종에 이르며, 화학적인 조성과 물리적 및 화학적 성질에 따라 분류하며, 시대, 국가 및 학자에 따라 다르게 분류하고 있다. 예를 들면, 인조 섬유가 나오기 전까지는 식물성, 동물성, 광물성의 세가지 섬유로 분류되었으나, 인조 섬유가 나온 후에는 천연 섬유와 인조 섬유로 분류하고 있다.
천연 섬유는 자연계에서 섬유 형태로 생산하여 직접 섬유로 이용할 수 있는 것을 의미하며, 아마(flax) 등과 같이 식물체에서 얻은 것을 식물성 섬유라고 한다. 이들 섬유는 화학적으로 보면 모두 셀룰로오스(cellulose)로 되어 있어 셀룰로오스계 섬유라고도 한다.
또한, 동물체로부터 얻은 섬유를 동물성 섬유라고 하며, 화학적 성분이 단백질이므로 단백질계 섬유라고도 한다. 식물성 단백질로부터도 섬유를 만들 수 있으며, 인조 단백질 섬유의 성질은 천연 식물성 섬유보다는 천연 동물성 섬유에 가까운데, 이는 섬유의 근원이 식물체 또는 동물체인 것보다는 섬유를 구성하는 화합물이 셀룰로오스계인지 단백질계인지에 따라 결정되기 때문이다.
한편, 이들 섬유는 식물성인지 동물성인지 여부와 관계없이 인간의 이용에 따라 오염 등이 발생하는 경우 세탁이 필요하며, 손세탁, 기계 세탁을 할 때마다 수 만개의 세탁 찌꺼기가 섬유 즉, 의류 또는 침구류에 남게 되는데, 특히 유색 섬유에 흰색 계통의 찌꺼기가 남는 문제가 일반적으로 많이 관찰된다. 세제 찌꺼기, 섬유 찌꺼기가 세탁 과정 중에 의류 또는 침구류에 재부착하여 얽히게 되면 보풀로 성장하기도 하며, 잦은 반복 세탁으로 서서히 발생하는 이탈염은 의류 또는 침구류의 해짐을 더욱 가속화시킨다.
종래의 보풀 방지기술은 4급 암모늄 형태의 양이온 계면활성제, 폴리실록산계(polysiloxane), 전분이나 아크릴계 중합체, 폴리비닐피롤리돈(Polyvinylpyrrolidone) 등을 의류 또는 침구류에 코팅하여 마찰을 감소시키거나 마모를 억제시키는 것이 있으나, 황변 현상이 발생할 우려가 있고, 세탁 과정 중에 충분한 효과가 달성되지 않으며, 종래의 보풀 제거 기술은 효소를 이용해 섬유를 가수분해시키는 것으로서 효소 활성 온도의 제약과 가수분해 위치의 선택성이 없고, 섬유가 얇아진다는 문제가 있다. 또한, 찌꺼기를 세탁과정 중 잘 분산시켜 의류 또는 침구류에 재부착을 방지함과 동시에 의류 또는 침구류를 코팅하는 기술은 이전에는 존재하지 않았다.
이와 같이, 세탁 찌꺼기 제거 효과, 이탈염 방지 효과 및 먼지 흡착 방지 효과가 우수한 섬유 처리용 조성물의 개발이 필요한 실정이다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 세탁 찌꺼기 잔류 억제 효과가 우수한 섬유 처리용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 세탁 찌꺼기 잔류 억제, 이탈염 방지 또는 먼지 흡착 방지 효과가 우수한 섬유 처리용 조성물 또는 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 양이온성 수용성 고분자를 포함하는, 바람직하게는 0.1 내지 25 meq/g의 전하 밀도(charge density)를 갖는 양이온성 수용성 고분자를 포함하는 세탁 찌꺼기 잔류 억제를 위한 섬유 처리용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 섬유 처리용 조성물은 세탁 찌꺼기 잔류 억제뿐만 아니라 추가적으로 이탈염 방지 또는 먼지 흡착 방지를 위한 섬유 처리용 조성물일 수 있다.
본 발명에서 "섬유 처리용 조성물"은 섬유, 즉 천연 섬유 및/또는 인조 섬유 모두를 포함하는 섬유에 처리하여 효과를 발휘하는 조성물을 의미할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 섬유 처리용 조성물을 포함하는 제품, 예를 들어 섬유 세제, 섬유 유연제, 섬유 탈취제, 섬유 향제, 섬유 표백제, 섬유 트리트먼트제, 섬유 전처리제, 섬유 후처리제, 섬유 영양제, 섬유 에센스, 섬유 스타일링제, 섬유 컬러링제 또는 섬유 블리치제를 제공하며, 바람직하게는 섬유 유연제 또는 섬유 탈취제를 제공하고, 더욱 바람직하게는 섬유 유연제를 제공한다.
본 발명자들은 오랜 연구 끝에 세탁시 또는 세탁 후에 의류에 잔류하게 되는 세탁 찌꺼기의 잔류 현상을 양이온성 수용성 고분자를 포함하여 원천적으로 해결하였으며, 추가적으로 이탈염 방지 또는 먼지 흡착 방지 효과도 우수한 섬유 처리용 조성물을 완성하였다.
본 발명에서 상기 양이온성 고분자는 양이온성을 띠는 4급 암모늄이나 아민 또는 이민 그룹을 구조 내에 가지고 있는 고분자일 수 있으며, 아크릴아마이드와 디메틸디알릴암모늄 클로라이드가 중합된 4급 암모늄 생성물이나 디메틸디알릴암모늄 단독 혹은 아크릴산과 중합된, 이에 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 폴리-디알릴디메틸암모늄클로라이드(폴리쿼터늄-6), 아크릴아마이드-디알릴디메틸암모늄클로라이드(폴리쿼터늄-7), 폴리비닐피롤리돈(PVP)-디메틸아미노에틸메타크릴레이트 공중합체, 폴리비닐피롤리돈(PVP)-디메틸아미노에틸메타크릴레이트(폴리쿼터늄-11), 아크릴산-디알릴디메틸암모늄클로라이드(폴리쿼터늄-22), 아크릴산-디알릴디메틸암모늄클로라이드-아크릴아마이드 중합체(폴리쿼터늄-39), 4급 폴리비닐알코올, 양이온성 폴리비닐알코올, 양이온성 폴리비닐알코올 유도체, 폴리 아민, 폴리에틸렌이민, 에톡실레이티드 폴리에틸렌이민, 폴리비닐이미다졸, 비닐피롤리돈(VP)과 비닐이미다졸(QVI)의 공중합체인 폴리쿼터늄-16 및 폴리쿼터늄-44(예를 들어, BASF사의 Luviquat Excellence, Luviquat UltraCare, SOKALAN HP 66K), 키토산, 양이온성 셀룰로오스 유도체, 양이온성 전분 유도체, 양이온성 구아 유도체, 폴리쿼터늄-51(MPC 구성 단위 구조), 아크릴아미드-디메틸아미노에틸메타크릴레이트 메틸 클로라이드 중합체(폴리쿼터늄-15) 및 트리메틸아미노에틸메타크릴레이트 폴리머로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들의 2 이상의 혼합물 또는 공중합체일 수 있다.
본 발명에서 상기 양이온성 구아 유도체는 구아 하이드록시프로필트리모늄 클로라이드, 하이드록시 프로필 구아 하이드록시 프로필 트리모늄 클로라이드 등의 양이온성 구아(예를 들면, JAGUAR C17)일 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 양이온성 셀룰로오스 유도체는 폴리쿼터늄-10, 폴리쿼터늄-67 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
본 발명에서 상기 양이온성 고분자는 바람직하게는 디알릴디메틸암모늄클로라이드와 아크릴아마이드, 아크릴산 또는 단독 중합된 폴리-디알릴디메틸암모늄클로라이드(폴리쿼터늄-6), 아크릴아마이드-디알릴디메틸암모늄클로라이드(폴리쿼터늄-7), 폴리쿼터늄-10, 폴리비닐피롤리돈(PVP)-디메틸아미노에틸메타크릴레이트(폴리쿼터늄-11), 비닐피롤리돈(VP)과 비닐이미다졸(QVI)의 중합체인 폴리쿼터늄-16 및 폴리쿼터늄-44, 아크릴산-디알릴디메틸암모늄클로라이드(폴리쿼터늄-22), 폴리쿼터늄-39, 폴리쿼터늄-67, 폴리에틸렌이민, 에톡실레이티드 폴리에틸렌이민, 양이온성 폴리비닐알코올, 양이온성 전분 유도체 및 양이온성 구아 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들의 2 이상 혼합물 또는 공중합체일 수 있다.
또한, 더욱 바람직하게는 디알릴디메틸암모늄클로라이드와 아크릴아마이드, 아크릴산, 또는 단독 중합된 폴리-디알릴디메틸암모늄클로라이드(폴리쿼터늄-6), 아크릴아마이드-디알릴디메틸암모늄클로라이드(폴리쿼터늄-7), 폴리비닐피롤리돈(PVP)-디메틸아미노에틸메타크릴레이트(폴리쿼터늄-11), 아크릴산-디알릴디메틸암모늄클로라이드(폴리쿼터늄-22), 비닐피롤리돈(VP)과 비닐이미다졸(QVI)의 중합체인 폴리쿼터늄-16 및 폴리쿼터늄-44, 폴리에틸렌이민, 에톡실레이티드 폴리에틸렌이민, 양이온성 셀룰로오스 유도체, 양이온성 전분 유도체, 양이온성 구아 유도체 및 양이온성 폴리비닐알코올로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들의 2 이상 혼합물 또는 공중합체일 수 있다.
본 발명에서 상기 양이온성 수용성 고분자는 전하 밀도(charge density)가 0.1 내지 25 meq/g 일 수 있으며, 바람직하게는 0.5 내지 20 meq/g, 더욱 바람직하게는 1 내지 10 meq/g 일 수 있다. 가장 바람직하게는 5 내지 8 meq/g 일 수 있다. 0.1 미만의 전하 밀도를 가지는 경우에는 본 발명의 목적인 세탁 찌꺼기 잔류 억제, 이탈염 방지 또는 먼지 흡착 방지 효과가 낮을 수 있고, 25 meq/g 초과의 경우 얼룩이 묻었을 경우 얼룩이 고착되는 문제가 있을 수 있다.
본 발명에서 상기 양이온성 수용성 고분자는 조성물 총 중량 대비 0.1 내지 50 중량% 포함될 수 있고, 바람직하게는 0.3 내지 30 중량%, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 20 중량% 포함될 수 있다. 0.1 중량% 미만 포함되는 경우 본 발명의 목적인 세탁 찌꺼기 잔류 억제, 이탈염 방지 또는 먼지 흡착 방지 효과가 낮을 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 섬유 처리용 조성물은 상기 섬유 처리용 조성물에 비이온 계면활성제를 더 포함할 수 있다.
상기 비이온 계면활성제는 예를 들어, 이에 한정되는 것은 아니지만, 경화 피마자유(hydrogenated castor oil)계, 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 코코넛 디에탄올아미드, 지방산 알카놀아민, 아민 옥사이드, 알킬 폴리글루코시드, 케닐 폴리에틸렌 알킬 에테르 및 슈거 에테르로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상일 수 있다.
본 발명에서 상기 비이온 계면활성제는 조성물 총 중량 대비 0.1 내지 80 중량% 포함될 수 있고, 바람직하게는 0.5 내지 40 중량% 포함될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 1 내지 20 중량% 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 섬유 처리용 조성물은 양이온성 수용성 고분자 및 비이온 계면활성제의 중량비를 0.1 - 20 : 1로 포함할 수 있고, 바람직하게는 0.5 - 10 : 1로 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 0.5 - 5 : 1로 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 섬유 처리용 조성물은 세탁 찌꺼기 잔류 억제, 이탈염 방지 또는 먼지 흡착 방지용일 수 있다. 더욱 상세하게는, 본 발명에 따른 섬유 처리용 조성물은 종래 섬유 처리용 조성물에서 확인할 수 없었던 세탁 찌꺼기 잔류 억제, 이탈염 방지 또는 먼지 흡착 방지 효과가 하기 실험예에서 확인할 수 있는 것과 같이 우수하다.
상기 세탁 찌꺼기는 세탁시 세탁물에 묻어나오는 찌꺼기를 포괄적으로 의미하며, 예를 들어, 세탁 세제의 찌꺼기 또는 세탁물에서 발생하는 섬유 찌꺼기를 모두 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 세탁 세제의 경우 세척력을 증가시키기 위해 첨가된 빌더(builder), 세제의 불용성분, 세제와 컴플렉싱(complexing)된 찌꺼기, 바이오필름, 제올라이트, 탄산염, 인산염, 황산염 등이 포함될 수 있고, 상기 세탁물에서 발생하는 섬유 찌꺼기는 세탁물을 구성하는 섬유의 찌꺼기를 모두 포함할 수 있다. 또한, 섬유에서 떨어져 나온 찌꺼기로는 예를 들어, 이에 한정되는 것은 아니지만 섬유 먼지, 옷 먼지, 보푸라기, 흙먼지, 티끌, 공기 중 먼지, 꽃가루, 미세먼지, 동물의 털, 털, 머리카락 등이 모두 포함된다. 상기 섬유 찌꺼기 입자는 약 1 내지 50 μm의 직경을 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 이탈염 방지는 세탁물에 포함된 염료의 이염 및 탈염 방지를 모두 포함하는 용어이다.
상기 먼지는 이에 한정되는 것은 아니지만, 먼지, 미세먼지 등 세탁물에 묻을 수 있는 미세 입자를 모두 포함한다. 본 발명에 따른 섬유 처리용 조성물을 적용하는 경우 먼지가 세탁물 표면에 흡착되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에서 상기 섬유 처리용 조성물은 세탁 찌꺼기 잔류 억제, 이탈염 방지 또는 먼지 흡착 방지 효과를 저해하지 않는 이상, 처리 양태(처리 시간, 함께 사용되는 성분, 제형 등)에 제한되지 않는다. 일 예로, 본 발명에 따른 섬유 처리용 조성물은 통상의 세제와 별도로, 순차적으로 또는 동시에 처리될 수 있고, 통상의 세탁 후 섬유 유연제와 별도로, 순차적으로 또는 동시에 처리될 수도 있으며, 통상의 세제 또는 섬유 유연제 내에 함께 포함되어 처리될 수도 있다.
본 발명에 따른 섬유 처리용 조성물은 세탁 찌꺼기 잔류 억제, 이탈염 방지 또는 먼지 흡착 방지 효과 이외에도 본연의 특징, 예를 들어 섬유 유연제의 경우 이의 기본 품질인 유연, 잔향, 정전기 방지 효과 또한 우수하며 이는 본 발명의 실시예에서 확인하고 있는 바와 같다.
또한, 전술한 성분 이외에도, 본 발명의 목적을 벗어나지 않는 한도 내에서 기타 성분을 더 첨가할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 섬유 처리용 조성물은 액체, 스프레이, 겔, 페이스트, 분말, 시트, 필름, 펠렛, 그래뉼 또는 패스틸 등으로 제형화 될 수 있으며, 바람직하게는 액체 또는 스프레이로 제형화 될 수 있다.
또한, 본 발명은 양이온성 수용성 고분자를 첨가하는 단계를 포함하는 세탁 찌꺼기 잔류 억제, 이탈염 방지 또는 먼지 흡착 방지를 위한 섬유 처리용 조성물 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 섬유 처리용 조성물 제조방법에 있어서, 비이온 계면활성제를 첨가하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 섬유 처리용 조성물 제조방법은 당업계에서 일반적으로 실시하는 방법을 통하여 제조될 수 있다.
본 발명에 따른 섬유 처리용 조성물은 세탁 찌꺼기 잔류 억제, 이탈염 방지 또는 먼지 흡착 방지 효과가 우수한 특성을 가지고 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예 등을 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
1. 섬유 처리용 조성물 제조
본 발명자들은 하기 표 1 및 2에 나타낸 바와 같은 조성으로 섬유 처리용 조성물을 제조하였다.
더욱 상세하게는, 비교예 1은 일반적인 섬유 유연제 조성물로서 주성분인 양이온 계면활성제는 TEA Ester Quaternary(TEA Ester quat, INCI Name: dehydrogenated palmoylethyl hydroxyethylmonium methosulfate, active 90%)를 사용하였다. 비교예 2는 구연산을 포함하는 세제 찌꺼기 제거 기능의 섬유 처리 조성물이다. 비교예 3은 일반적인 섬유탈취제 조성물이며 비교예 4 및 5는 탈취, 정전기방지 및 주름방지 스프레이 제품의 조성물로 TEA Ester quat 와 실리콘은 정전기 방지제로 많이 사용되며, 실리콘은 에멀젼형 아미노 변성 실리콘을 사용하였다. 소취제는 녹차, 감잎 등 폴리페놀류가 포함된 추출물, 환형 덱스트린류 등이 일반적으로 많이 사용되며, 여기서는 녹차추출물을 사용하였다.
실시예에서 사용한 양이온성 수용성 고분자 화합물은 다음과 같다.
Cationic PVA는 NIPPON GOHSEI의 GOHSENX TM K, Amphoteric modified Starch는 BASF의 Polyquart® Ecoclean(INCI Name : 폴리쿼터늄-95), 폴리에틸렌이민(Polyethyleneimine)은 BASF의 소칼란 HP20(ethoxylated Polyethyleneimine), Cationic ampholytic acrylate polymer 는 Lubrizol의 MerquatTM 295(INCI Name : 폴리쿼터늄-22), Poly-DADMAC(INCI Name : 폴리쿼터늄-6) 및 Poly-DADMAC-acrylamide(INCI Name : 폴리쿼터늄-7)의 제조사는 Lubrizol이며 각각의 상품명은 Merquat TM 100 Polymer, Merquat TM 550PR Polymer를 사용하였고, 비닐피롤리돈(VP)-비닐이미다졸공중합체(QVI)인 폴리쿼터늄-16은 BASF의 Luviquat Excellence(VP : QVI = 5 : 95 중량%로 양이온 전하밀도가 높아 Luviquat UltraCare(폴리쿼터늄-44, VP : QVI = 80 : 20 중량%) 보다 효과가 우수하다)를 사용하였다.
각각의 원료는 5% active기준으로 환산한 것으로 예를 들면, 비교예 1의 경우는 전체 조성물 함량 중 5.56 중량%로 들어간 것이다.
또한, 비이온 계면활성제로는 저기포성 Hydrogenated Castor Oil(HCO)을 사용하였으며, 통상의 향이나 오일류를 가용화시킬 수 있는 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 코코넛 디에탄올아미드, 지방산 알카놀아민, 아민 옥사이드, 알킬 폴리글루코시드 등 모두 사용이 가능하다.
구분 (단위 : 중량%) |
비교예1 | 비교예2 | 실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | 실시예4 | 실시예5 | 실시예6 | 실시예 7 |
정제수 | To 100 | To 100 | To 100 | To 100 | To 100 | To 100 | To 100 | To 100 | To 100 |
TEA Ester Quat | 5 | - | - | - | - | - | - | - | - |
구연산 | - | 5 | - | - | - | - | - | - | - |
Cationic PVA | - | - | 5 | - | - | - | - | - | - |
Amphoteric modified Starch | - | - | - | 5 | - | - | - | - | - |
Polyethyleneimine | - | - | - | - | 5 | - | - | - | - |
Cationic ampholytic acrylate polymer | - | - | - | - | - | 5 | - | - | - |
Poly-DADMAC | - | - | - | - | - | - | 5 | - | - |
Poly-DADMAC-acrylamide | - | - | - | - | - | - | - | 5 | - |
Luviquat Excellence | - | - | - | - | - | - | - | - | 5 |
에탄올 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
향료 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
비이온계면활성제 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
구분 (단위 : 중량%) |
비교예3 | 비교예 4 | 비교예5 | 실시예7 | 실시예8 | 실시예9 | 실시예10 | 실시예 11 |
에탄올 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
물 | To 100 | To 100 | To 100 | To 100 | To 100 | To 100 | To 100 | To 100 |
구연산 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
구연산나트륨 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
향료 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 |
비이온계면활성제 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
소취제 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
실리콘 | - | 1 | - | - | - | - | - | - |
TEA Ester Quat | - | - | 1 | - | - | - | - | - |
Cationic ampholytic acrylate polymer | - | - | - | 1 | - | - | - | - |
Amphoteric modified Starch | - | - | - | - | 1 | - | - | - |
Poly-DADMAC | - | - | - | - | - | 1 | - | - |
Poly-DADMAC-acrylamide | - | - | - | - | - | - | 1 | - |
Luviquat Excellence | - | - | - | - | - | - | - | 1 |
2.
실험예
1 - 찌꺼기 잔류 확인 실험
본 발명자들은 세탁 시험 조건으로서 한국 환경 산업기술원의 환경 표지인증 기준 중 EL306(섬유 유연제) 내 시험 방법에 준하였으며, 시료 사용량은 0.67ml/L로 진행하였다.
각 세탁 의류의 무게 보정물은 객관적인 잔류성 확인을 위해 제외하였으며, 사용된 세탁 의류는 일반적으로 사용되는 검은색 면 100% 티, 검은색 면/폴리에스테르 혼방티(66%/34%) 및 검은색 혼방원단(아크릴/레이온/폴리에스테르/스판, 47%/28%/19%/6%) 3가지 종류를 사용하였다.
객관적인 평가를 위해 인위적으로 투입한 찌꺼기로는 하얀색을 띠는 제올라이트(zeolite), 탄산칼슘(CaCO3), 셀룰로오스(cellulose) 입자, 송화가루를 각각 5g씩 투입하였다. 제올라이트 및 탄산칼슘은 통상의 분말세제의 성분이기도 하며 흙먼지의 구성 성분이며, 셀룰로오스 입자는 면섬유 성분으로서 평균 30μm의 크기를 가지고 있고 통상적인 섬유 먼지 또는 옷 먼지의 성분이며, 송화가루는 꽃가루 먼지의 일종이다.
평가는 육안으로 하였으며, 5점 척도법을 기준으로 실시하였으며, 결과는 하기 표 3에 나타내었다.
(5점 : 시험편 표면의 전면을 덮음(매우 많이 보임), 4점 : 시험편 표면의 많은 영역을 덮음(많이 보임), 3점 : 시험편 표면을 부분적으로 덮음(부분적으로 보임), 2점 : 경미한 표면을 덮음(거의 보이지 않음), 1점 : 보이지 않음)
구분 | 비교예1 | 비교예2 | 실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | 실시예4 | 실시예5 | 실시예6 | 실시예7 |
제올라이트 | 4 | 2 | 1.5 | 1 | 1 | 1.5 | 1 | 1.5 | 1 |
탄산칼슘 | 4 | 2 | 1.5 | 1 | 1 | 1.5 | 1 | 1.5 | 1 |
셀룰로오스 | 4 | 3 | 2 | 2.5 | 2 | 2.5 | 2 | 2.5 | 2 |
송화가루 | 4 | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 | 1.5 | 1.5 | 1.5 |
그 결과, 상기 표 3에 나타낸 바와 같이 실시예 1 내지 7으로 처리한 경우 육안으로 보이는 찌꺼기 잔류가 비교예 1 및 2에 비해 적었다.
비교예 1의 주성분인 양이온 계면활성제(TEA Ester Quaternary)의 경우 long alkyl chain의 친유적 특성이 오히려 찌꺼기를 붙잡는 특성을 나타내며, 비교예 2는 상대적으로 제올라이트, 탄산칼슘에서 좋은 결과를 보였으나, 주성분이 구연산으로 세탁 헹굼수를 (약)산성 조건으로 만들어 무기입자를 이온화시킨 것이며, (약)산성 조건은 의류의 종류 및 염색상태에 따라 섬유 손상을 야기할 수 있는 가능성이 있다. 실시예1 내지 7의 경우 찌꺼기를 잘 분산시켜 의류 표면과 반발을 유도하여 찌꺼기가 의류에 잔류하는 것을 방지할 수 있는 것으로 확인하였다. 그리고 실시예에서 사용한 수용성 고분자 이외에 quaternized hydroxyethyl cellulose(INCI Name: 폴리쿼터늄-10, 67)나 quaternized guar(JAGUAR C-17), 폴리쿼터늄-44 등도 비교예 1 대비 효과가 있는 것으로 확인하였다.
3.
실험예
2 -
이탈염
방지 실험
본 발명자들은 이탈염 방지 실험을 하기 위하여 ASTM D5548 방법에 의거하여 평가하였으며, 사용한 탈염원단은 Direct Blue 90, Blue 1 탈염포(TESTFABRICS, USA)를 사용하였으며, 이염포로는 Bleached cotton print cloth(undyed)(TESTFABRICS, USA)를 사용하였다. 색의 변화는 Spectrophotometer(SA 4000, NIPPON DENSHOKU)를 사용하여 측정하였고, 측정 결과는 하기 표 4에 나타내었다(시료 사용량 : 0.67 ml/L).
ΔE(H) 값 | Blue 1 | Blue 90 | ||
탈염된 정도 | 이염된 정도 | 탈염된 정도 | 이염된 정도 | |
비교예 1 | 2.42 | 21.14 | 1.13 | 4.31 |
비교예 2 | 1.82 | 23.21 | 0.96 | 8.81 |
실시예 1 | 1.43 | 13.42 | 0.67 | 3.01 |
실시예 2 | 1.62 | 11.85 | 0.84 | 3.84 |
실시예 3 | 0.97 | 9.24 | 0.65 | 1.74 |
실시예 4 | 1.74 | 16.27 | 0.87 | 2.33 |
실시예 5 | 0.95 | 9.07 | 0.91 | 1.75 |
실시예 6 | 1.31 | 12.31 | 0.91 | 3.14 |
실시예 7 | 0.9 | 7.24 | 0.9 | 1.24 |
ΔE(H) 값이 작을수록 색의 변화가 적은 것으로 이탈염방지효능이 상대적으로 우수한 것이다. 상기 표 4에 나타낸 것과 같이 실시예 1 내지 7의 이탈염 방지 효능이 비교예 1 및 2 대비 우수하며, 비교예 2의 경우 구연산의 영향으로 이탈염이 심한 것으로 생각되었다. 특히 실시예 3, 실시예 5 및 실시예 7의 이탈염 방지효과가 매우 우수하며, 이는 양이온성 전하밀도가 크기 때문이라고 판단되었다.
4.
실험예
3 -
황변
실험
본 발명자들은 황변 실험을 위해 EL306 내 시험방법에 준하여 시료 사용량은 0.67ml/L로 진행하였으며, 색의 변화를 관찰하기 위해 bleached cotton print cloth(undyed)(TESTFABRICS, USA)를 추가로 각 2장씩 같이 투입하여 1회 헹굼을 실시하였다. 12시간 동안 항온항습실에서 건조시킨 후 일광견뢰도시험기(Fadeometer)에 48시간 처리하였다. 색의 변화는 Spectrophotometer(SA 4000, NIPPON DENSHOKU)를 사용하여 Δb값을 측정하였다. Δb값이 커질수록 yellowish한 것으로 판단한다.
비교예1 | 비교예2 | 실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | 실시예4 | 실시예5 | 실시예6 | 실시예 7 | |
Δb값 | 0.4 | 0.16 | 0.08 | 0.12 | 0.1 | 0.09 | 0.06 | 0.08 | 0.1 |
그 결과, 상기 표 5에 나타낸 것과 같이 비교예 1의 경우 황변이 가장 심하여 육안으로 보기에도 직물의 색이 노랗게 변한 것이 관찰되며, 비교예 1 및 2 대비 실시예1 내지 7로 처리한 경우 색의 변화가 적은 것을 확인하였다.
5.
실험예
4 -
꽃가루
흡착 방지 확인 실험
본 발명자들은 본 발명에 따른 조성물의 꽃가루 흡착 방지 효과를 확인하기 위하여 송화가루를 폴리에틸렌 봉투(20L)에 0.2g 넣고 30회(1회/1초) 상하로 흔들어 준 후 6cm×6cm의 검은색 직물(폴리에스테르/울, 50%/50%)을 5장 투입하여 30회(1회/1초) 상하로 흔들어 주고 바로 꺼낸 후에 섬유 표면에 부착한 송화가루를 육안으로 평가 및 현미경으로 200배 확대하여 개수를 카운팅하고 평균을 구하였다. 실험은 항온항습실에서 진행하였다[20℃, 40% RH(relative humidity)].
처리 방법으로서 직물을 에탄올을 이용해 표면에 묻은 오염과 유기물을 제거한 후, 항온항습실에서 자연건조 시켰다(20℃, 40% RH). EL3016 시험방법에 준하여 평가를 진행하였으며, 세탁 세제는 LG생활건강 테크분말세제(0.84g/L) 를 사용하고, 마지막 헹굼시 각 시료의 사용량은 0.67ml/L이었고 세탁 후 항온항습실에서 12시간 이상 건조시키며, 송화가루, 봉투 등 실험도구도 항온항습실에 12시간 이상 보관하였다.
대조군으로서 세제만 처리하였고, 평가는 패널 10명이 육안으로 하였으며, 5점 척도법을 기준으로 하여 평균을 내었다.
(5점 : 대조군 대비 매우 많음, 4점 : 대조군 대비 많은, 3점 : 대조군과 유사함, 2점 : 대조군 대비 적음, 1점 : 대조군 대비 매우 적음)
결과는 하기 표에 나타낸 것과 같다.
대조군 | 비교예 1 | 비교예 2 | |
육안 판별 점수 | 3 | 4 | 3 |
평균 개수 | 842개 | 1564개 | 924개 |
실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | |
육안 판별 점수 | 2 | 2 | 2 |
평균 개수 | 427개 | 436개 | 524개 |
실시예 4 | 실시예 5 | 실시예 6 | |
육안 판별 점수 | 2 | 2 | 2 |
평균 개수 | 572개 | 421개 | 416개 |
실시예 7 | |||
육안 판별 점수 | 2 | ||
평균 개수 | 445개 |
그 결과, 상기 표 6에 나타낸 것과 같이 대조군 대비 비교예 1은 송화가루가 더 많이 관찰되었으며, 실시예 1 내지 7로 처리한 경우 대조군과 비교예 1 및 2 대비 송화가루 흡착량이 많이 감소한 것을 확인하였다. 송화가루와 같은 꽃가루 먼지는 단백질, 지방 등의 유기물 성분으로 이루어져 있으며 실시예 1 내지 7의 경우 직물 표면의 대전 방지성 부여, 친수 특성 및 평활성을 지닌 피막 형성이 효과를 가져온 것으로 판단되었다.
6.
실험예
5 - 꽃가루 흡착 방지 확인 실험 - 스프레이 제형
본 발명자들은 본 발명에 따른 조성물의 꽃가루 흡착 방지 효과를 확인하기 위하여 송화가루를 폴리에틸렌 봉투(20L)에 0.2g을 넣고 30회(1회/1초) 상하로 흔들어 준 후 6cm×6cm의 검은색 직물(폴리에스테르/울, 50%/50%)을 5장 투입하여 30회(1회/1초) 상하로 흔들어 주고 바로 꺼낸 후에 섬유 표면에 부착한 송화가루를 육안으로 평가 및 현미경으로 200배 확대하여 개수를 카운팅하여 평균을 구하였다. 실험은 항온항습실에서 진행하였다[20℃, 40% RH(relative humidity)].
처리 방법으로서 직물을 에탄올을 이용해 표면에 묻은 오염과 유기물을 제거한 후, 항온항습실에서 자연건조 시켰다(20℃, 40% RH). 각 조성물을 1g 스프레이 도포한 후 항온항습실에서 12시간 이상 건조시키며, 송화가루, 봉투 등 실험도구도 항온항습실에 보관하였다. 대조군은 처리하지 않은 원단을 의미한다.
평가는 패널 10명이 육안으로 하였으며, 5점 척도법을 기준으로하여 평균을 내었으며, 결과는 하기 표에 나타내었다.
(5점 : 대조군 대비 매우 많음, 4점 : 대조군 대비 많음, 3점 : 대조군과 유사함, 2점 : 대조군 대비 적음, 1점 : 대조군 대비 매우 적음)
대조군 | 비교예 3 | 비교예 4 | 비교예 5 | |
육안 판별 점수 | 3 | 3.5 | 4 | 4 |
평균 개수 | 202개 | 428개 | 549개 | 572개 |
실시예 7 | 실시예 8 | 실시예 9 | 실시예 10 | |
육안 판별 점수 | 2 | 2 | 2 | 2 |
평균 개수 | 102개 | 96개 | 84개 | 82개 |
실시예 11 | ||||
육안 판별 점수 | 2 | |||
평균 개수 | 90개 |
그 결과, 상기 표 7에 나타낸 것과 같이 대조군 대비 비교예 3, 4 및 5는 송화가루가 많이 관찰되었으며, 실시예 7 내지 11으로 처리한 경우 많이 감소한 것을 확인하였다. 이는 꽃가루, 송화가루와 같은 꽃가루 먼지는 단백질, 지방 등의 유기물 성분으로 이루어져 있으며 실시예 7 내지 11 조성물로 처리한 경우 직물 표면의 대전방지성 부여, 친수 특성 및 평활성을 지닌 피막 형성이 효과를 가져온 것으로 판단되었고, 특히 직접적으로 스프레이 및 도포가 가능하여 세탁기처리보다 효과적인 것을 알 수 있었다.
7.
실험예
6 - 애완동물 털 재부착 방지 실험
본 발명자들은 본 발명에 따른 조성물의 애완동물 털 재부착 방지 실험을 위하여 유사한 길이와 두께의 개털을 선택하여 30개를 검은색 혼방원단(아크릴/레이온/폴리에스테르/스판, 47%/28%/19%/6%)에 부착시킨 후 세탁기 헹굼 코스 1회를 실시한 후 잔여 개털 수 측정하였으며, 상기 방법을 3회 실시하여 원단의 앞뒤에 남아 있는 개털 수를 평균을 내었다. 시료양은 0.67ml/L로 진행하였다.
결과는 하기 표와 같다.
비교예1 | 비교예2 | 실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | 실시예4 | 실시예5 | 실시예6 | 실시예7 | |
잔여 개털 수 |
12 | 9 | 7 | 6 | 3 | 6 | 4 | 6 | 6 |
제거율(%) | 60 | 70 | 76.6 | 80 | 90 | 80 | 86.6 | 80 | 80 |
그 결과, 상기 표 8에 나타낸 것과 같이 비교예 1 및 2 대비 실시예 1 내지 7로 처리한 경우 잔여 개털 수가 더 적은 것을 확인하였다.
8.
실험예
7 - 유연성 및 정전기
방지력
평가 실험
본 발명자들은 본 발명에 따른 조성물의 유연성 및 정전기 방지력을 측정하였다.
각 조성물을 사용하여 세탁 후 유연성을 EL306내 시험방법에 준하여 평가하였으며, 세탁의류로 타올 3장과 세탁 세제로 LG생활건강 테크분말세제(0.84g/L)를 사용하였다. 마지막 헹굼시 시료의 사용량은 0.67ml/L이었고 세탁 후 12시간 항온항습실에서 건조시켰다. 정전기 방지력 평가를 위해서는 위와 동일한 조건으로 타올 대신 시험편(폴리에스터)을 넣어 처리하여 건조시켰다. 유연성 평가는 전문 모니터요원 10명에 대해 관능평가로 진행하였다.
- 판정은 세제만 넣고 마지막 헹굼때 아무것도 넣지 않은 것 대비 동등한 경우 0점, 세제 대비 양호한 경우 1점, 세제 대비 우수한 경우 2점, 세제 대비 조금 열세인 경우 -1점, 세제 대비 열세인 경우 -2점으로 평가하였다.
정전기 방지력 평가는 Rotary static tester(model : EC-3DN, INTEC.CO.,LTD) 기기를 이용하였다. 직물 및 편성물의 대전성 시험 방법(KS K 0555: 2010 B법 마찰대전압 측정법)에 따라 측정하였으며, KS K 0905 염색견뢰도 시험용 첨부 백포(면 마찰포)를 사용하였다.
결과는 하기 표에 나타내었다.
대조군(세제만) | 비교예1 | 비교예2 | 실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | 실시예4 | 실시예5 | 실시예6 | 실시예7 | |
유연성 점수 |
0 | 2 | 0 | 2 | 1.5 | 2 | 1.5 | 2 | 2 | 2 |
마찰대전압(V) | 6172 | 79 | 3107 | 62 | 75 | 54 | 65 | 55 | 57 | 50 |
그 결과, 상기 표 9에 나타낸 것과 같이 실시예 1 내지 7의 경우, 일반적인 섬유 유연제 조성물인 비교예 1과 유사한 유연성 및 정전기 방지력을 가지고 있는 것으로 확인하였다.
9. 섬유 처리용 조성물
제조예
본 발명자들은 본 발명에 따른 섬유 처리용 조성물을 포함하여 하기 표 10과 같은 제형으로 분말형 세제, 액체형 세제, 시트형 세제를 제조하였다.
분말형a | 분말형b | 액체형a | 액체형b | 시트형a | 시트형b | ||
물 | 정제수 | - | - | To 100 | To 100 | - | - |
양이온성 폴리머 | 폴리쿼터늄-7 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
비이온계면활성제 | LA7 | 17 | - | - | 10 | 15 | - |
LA9 | - | 17 | 8 | - | - | 15 | |
음이온계면활성제 | LAS | 3 | 3 | - | - | - | - |
SLS | - | - | - | - | 40 | 40 | |
SLES | - | - | 10 | 10 | - | - | |
지방산 | 4 | 4 | 2 | 2 | - | - | |
첨가제 | 소다회 | 20 | 20 | - | - | - | - |
망초 | 19.5 | 19.5 | - | - | - | - | |
효소 | 0.5 | 0.5 | - | - | 1.5 | 1.5 | |
코팅제 | 30 | 30 | - | - | - | - | |
NaOH | - | - | 2 | 2 | - | - | |
향 및 기타 | 1.0 | 1.0 | 5 | 5 | 1.5 | 1.5 | |
제형화제 | - | - | - | - | 37 | 37 |
Claims (10)
- 폴리쿼터늄을 세탁 찌꺼기 잔류 억제의 유효성분으로 포함하는, 세탁 찌꺼기 잔류 억제용 조성물로서,
상기 세탁 찌꺼기는 직경이 1 내지 50 μm인 입자이고,
상기 폴리쿼터늄은 폴리쿼터늄-6 및 폴리쿼터늄-16으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상을 포함하고,
상기 세탁 찌꺼기 잔류 억제의 유효성분은 조성물 총 중량 대비 1초과 내지 50 중량% 포함되는 것을 특징으로 하는 조성물. - 제1항에 있어서, 상기 폴리쿼터늄은 (i) 폴리쿼터늄-6 및 폴리쿼터늄-16으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상 및 (ii)폴리쿼터늄-7, 폴리쿼터늄-10, 폴리쿼터늄-11, 폴리쿼터늄-15, 폴리쿼터늄-22, 폴리쿼터늄-39, 폴리쿼터늄-44, 폴리쿼터늄-51, 폴리쿼터늄-67 및 폴리쿼터늄-95로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상의 조합인 것을 특징으로 하는 조성물.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 조성물은 비이온 계면활성제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 삭제
- 제5항에 있어서, 세탁 찌꺼기 잔류 억제의 유효성분 대 비이온 계면활성제의 중량비를 0.1 - 20 : 1로 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 폴리쿼터늄을 세탁 찌꺼기 잔류 억제의 유효성분으로 첨가하는 단계를 포함하는 세탁 찌꺼기 잔류 억제용 조성물 제조방법으로서,
상기 세탁 찌꺼기는 직경이 1 내지 50 μm인 입자이고,
상기 폴리쿼터늄은 폴리쿼터늄-6 및 폴리쿼터늄-16으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상을 포함하고,
상기 세탁 찌꺼기 잔류 억제의 유효성분은 조성물 총 중량 대비 1초과 내지 50 중량%로 첨가되는 것을 특징으로 하는 방법. - 제1항, 제2항, 제5항 및 제7항 중 어느 한 항에 따른 조성물을 포함하는 섬유 세제, 섬유 유연제, 섬유 탈취제, 섬유 향제, 섬유 표백제, 섬유 트리트먼트제, 섬유 전처리제, 섬유 후처리제, 섬유 영양제, 섬유 에센스, 섬유 스타일링제, 섬유 컬러링제 또는 섬유 블리치제로 이루어진 군으로부터 선택되는 제품.
- 제1항, 제2항 제5항 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물은 추가적으로 이탈염 방지 또는 먼지 흡착 방지를 위한 것을 특징으로 하는 조성물.
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2015
- 2015-12-21 KR KR1020150182943A patent/KR102073867B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009532592A (ja) * | 2006-04-06 | 2009-09-10 | ヘンケル・アクチェンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト・アウフ・アクチェン | 固体状布地および/またはスキンケア組成物 |
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Publication number | Publication date |
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KR20170073999A (ko) | 2017-06-29 |
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