WO2012121475A1 - 물세탁 및 드라이클리닝용 친환경 용제 및 이를 포함한 세탁용 조성물 - Google Patents

물세탁 및 드라이클리닝용 친환경 용제 및 이를 포함한 세탁용 조성물 Download PDF

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최정진
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    • D06M13/35—Heterocyclic compounds
    • D06M13/352—Heterocyclic compounds having five-membered heterocyclic rings

Definitions

  • the present invention relates to a solvent for washing fibers and clothes, such as general water washing, dry cleaning.
  • the present invention also relates to a composition for general water washing, a composition for dry cleaning, etc. containing such a solvent.
  • washing which is a process of removing contamination of fibers or clothes
  • the first method is to use a laundry detergent as a general water washing method in which a surfactant is dispersed in water and the alkalinity of the water is increased to remove contaminants, rinsed, and dehydrated and dried.
  • the fiber may be deformed on the surface and inside of the fiber due to the alkaline washing conditions, long-term contact with water, and the physical force of the washing machine that is strongly driven for a long time, resulting in loss of shine and deformation such as shrinkage or relaxation (for example, Natural protein-based fibers such as wool or silk fabrics, artificial dogs, acetate fibers) is a dry cleaning method that is used in the case.
  • oily soils such as solvents (solvents), chlorine-based, glycol ester-based, cyclic silicone or silicone-based, terpene-based solvents such as fluorine, limonene, etc. are dissolved and removed to remove oil-based contaminants. After removal by physical method, it is dried to volatilize the solvent.
  • soap which mixes various ionic surfactants, such as anionic, nonionic, cationic, and amphoteric, and an extremely small amount of water is used in order to improve the water pollution removal ability of a dry cleaning method.
  • This soap is added to the dry cleaning solvent in very small amounts and used for laundry washing.
  • the dry cleaning solvent has a low affinity with water, which limits the amount of soap it can contain, and therefore it is still difficult to remove aqueous contamination.
  • Perchlorethylene (PERC), trichloroethylene, and the like, which are most commonly used in dry cleaning, have the advantage of being nonflammable without damaging the fabric.
  • PERC Perchlorethylene
  • trichloroethylene and the like, which are most commonly used in dry cleaning, have the advantage of being nonflammable without damaging the fabric.
  • air pollution is non-biodegradable, and particularly carcinogenic to the human body.
  • C5-C13 petroleum-based solvents are used, and hydrocarbons in the form of mixed linear, branched, cyclic, etc. are used instead of chlorine-based solvents.
  • these hydrocarbon-based solvents pose a risk of fire and explosion, cause environmental pollution (VOC (cause of ozone production)), and solvents may cause microbial contamination.
  • VOC environmental pollution
  • inhalation carcinogenicity has been confirmed in the case of Stoddard Solvent, a typical hydrocarbon type dry cleaning solvent.
  • US Patent Nos. 4,685,930, 6,042,617, and 6,063,135 use a cyclic silicone solvent as an environmentally friendly dry cleaning solvent.
  • cyclic silicones are also carcinogenic, have a very low affinity for water, and have a very low oil pollution decontamination ability.
  • the problem to be solved by the present invention is excellent in affinity with water, at the same time excellent effect on the removal of oil pollution and water pollution, safe to the human body and the environment is not only possible to wash and dry cleaning in general,
  • the present invention provides a laundry solvent that is easy to dry under normal washing conditions and suitable for use as a laundry solvent, and is very suitable for various physical properties as a laundry solvent.
  • Another problem to be solved by the present invention is to provide a laundry composition comprising the solvent, and a washing method using the solvent.
  • the present invention provides a solvent for general washing or dry cleaning represented by the formula (1) used for washing fibers or clothes.
  • R 1 and R 2 are independently hydrogen or alkyl having 1 to 4 carbon atoms
  • R 3 is hydrogen or alkyl having 1 to 4 carbon atoms.
  • the water-compatible solvent according to the present invention is very excellent in the cleaning power for oil contamination, while being affinity with water is easily dissolved in water. Therefore, it is possible to significantly improve the water pollution removal ability, which is the biggest problem of conventional dry cleaning solvents such as petroleum, chlorine, glycol ether, cyclic silicone or silicone, fluorine, and terpene oil. That is, in the case of the solvent of the present invention, the ability to contain water as an amphiphilic property is easy to use in combination with water and a surfactant, and when using this method is very superior to the conventional dry cleaning solvents Water soluble decontamination ability.
  • the compound of formula 1 according to the present invention may be prepared mainly using acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, butylaldehyde and the like glycerol, but the present invention is not limited to this preparation method.
  • the solvent of Formula 1 according to the present invention showed an excellent effect for various purposes of the present invention over other structures having a similar chemical formula.
  • the present invention provides a fiber or clothes washing solvent having the formula of Table 1.
  • the present invention provides a composition for washing fibers or clothes comprising the solvent according to the present invention.
  • Such compositions can be used for general laundry at home or for dry cleaning. That is, the present invention also provides a method for washing fibers or clothes, using the solvent of the present invention or the laundry composition according to the present invention.
  • the laundry composition comprising the solvent according to the present invention may further include water due to the water affinity property of the solvent of the present invention, preferably the water content is 20% by weight or less based on the total weight of the composition, more preferably 5 -10 weight percent.
  • General laundry and dry cleaning compositions according to the present invention can wash the fibers or clothing using the respective solvent itself.
  • the general laundry and dry cleaning composition according to the present invention is used in general dry cleaning solvents and laundry detergents for the purpose of improving the washing power against specific contamination, improving the stability of the contents, improving the safety of the human body and the environment, and reducing the risk of fire and explosion.
  • the component used may be included in the composition in an amount.
  • the composition according to the present invention may contain water for the purpose of improving cleaning power against specific contamination, improving the stability of contents, improving human and environmental safety, and reducing the risk of fire and explosion.
  • the general laundry and dry cleaning composition according to the present invention is a glycol ether type such as methyl-, ethyl-, propyl-, butyl-, or hexyl-glycol ether for the purpose of improving cleaning power against specific contamination and improving the stability of contents.
  • Solvent Glycol Ether Ester Solvent Alcohol solvents such as ethanol, hexylene glycol, butanol, propanol, pentanol, etc. Ester solvents such as isobutyl acetate, normal or isopropyl acetate, ketones such as diisobutyl ketone, isophorone, etc.
  • Solvent hydrocarbon solvents such as straight chain, branched chain, ring, aromatic hydrocarbon, etc. of 5-13 carbon chloride, fluoride, or bromide solvent such as trichloroethylene, perchloroethylene, trichloroethane, etc.
  • Low molecular weight dimethicone, cyclome Silicone solvents such as Chicon Hydrofluoroether and Purple Olu
  • fluoroether solvents such as sodium butyl ether, solvents derived from glycerin, and the like may be used alone or in combination within the scope of not impairing the object of the present invention. It is not limited to.
  • the general laundry and dry cleaning composition according to the present invention for the purpose of improving the washing power against specific contamination, the stability of the contents, etc.
  • alkyl selected from the group consisting of soap, alkylbenzenesulfonate, alkanesulfonate, alphaolefinsulfonate, alphasulfofatty acid methyl ester, alkylsulfate, alkylethersulfate, and the like Phenolethoxylate, alkylamine oxide, methylglucamide, alkylpolyglucoside, etc.
  • Surfactants such as at least one cationic surfactant selected from the group consisting of quarts and the like, at least one amphoteric surfactant selected from the group consisting of alkyl betaines, alkyl sulfobetaines, amino acid systems and the like,
  • alkalis with metal ions and certain precipitations such as sodium carbonate, calcium carbonate, sodium silicate, etc.
  • water-soluble and water-insoluble ion exchangers such as sodium triphosphate, water-soluble polycarboxylates, keolites,
  • bleaches such as peroxides, hypochlorides, etc.
  • bleach activators such as tetraacetylethylenediamine, sodium nonanoyloxybenzenesulfonate, and the like,
  • enzyme components effective for removing specific contamination such as proteases, starches, lipolytic enzymes, etc.
  • anti-fouling agents such as carboxymethyl cellulose and its derivatives, carboxymethyl starch, cellulose ether, terephthalic acid, anionic polymers derived from polyethylene glycol, etc.,
  • fluorescent brighteners such as stilbene, coumarin, bisbenzanol, distyrylbiphenyl, and the like,
  • anti-inflammatory agents such as polyvinylpyrrolidone, polyvinylpyridine N-oxide, polyacrylate, etc.
  • foam control agents such as silica, silicone, paraffin oil,
  • the general laundry and dry cleaning compositions according to the present invention may further include beneficial ingredients such as softness, antibacterial, deodorant, water repellent, sun protection, etc., which provide beneficial properties to fibers and clothing, but the present invention is directed to this specific kind. It is not limited.
  • the washing solvent and the composition of the present invention exhibits excellent oil pollution and water decontamination effects, while drying is quick and simple.
  • the washing solvent and the composition of the present invention can effectively prevent the deformation of fibers and clothing by alkali, water and physical force, and is safer to the human body and the environment.
  • Example 1-4 is a compound synthesized in the structure of Formula 1 by reacting glycerol with acetone, ketone, or aldehydes, respectively.
  • R 3 is hydrogen and R 1 and R 2 have a structure of an alkyl group derived from acetone, ketone, or aldehydes.
  • the drying rate at room temperature drying conditions which are important factors for dry cleaning, was evaluated.
  • the initial weight (A) of the standard cotton cloth was measured and the weight (B) was measured after impregnating each of the solvents and the composition in a certain amount.
  • the weight of the solvent initially impregnated was the difference between the weight of B and the weight of A.
  • the relative humidity 30RH% of the drying conditions was measured as a percentage of the initial impregnated weight and compared the drying rate.
  • the ink was written in oil in the center of 1.3g of standard white cotton cloth and soaked in 2g of these solvents.
  • the paper tissue was patted on the front and back and then dried to compare the spread of oily ink with the naked eye and photographs.
  • JIS Japanese standard contaminants JIS (cotton, contaminated-oleic acid, triolein, oleic acid, paraffin oil, etc.) and 10D (cotton, contaminated-Pigment, Sebum), and 20D (Polyester / Cotton Blend, Pollution-Pigment, Sebum)
  • 10D cotton, contaminated-Pigment, Sebum
  • 20D Polyyester / Cotton Blend, Pollution-Pigment, Sebum
  • the resultant was dried for 8 hours at room temperature (23-25 ° C.) and relative humidity (20-30 RH%), which are typical general daylight drying conditions. Then, chromaticity change was measured using the color difference meter. The change of WB value was made into the change value of the washing power of oil-water contamination. In this case, when the contaminated cloth was not completely dried even after 10 hours, the cleaning power showed a negative value.
  • Example 1 using acetone glycerol as a solvent and Example 2 using MEK glycerol as a solvent are conventional general dry cleaning solvents (Comparative Example 2-3) and environmentally friendly dry cleaning solvents that are safe for human body. It was confirmed that 100% complete drying at a level comparable to that of decamethylcyclopentasiloxane (Comparative Example 4) used.
  • Examples 1 to 4 have excellent drying properties compared to 3-methoxy 1,2-propanol (Comparative Example 5) and mono, di, tri-acetin mixtures (Comparative Example 7), which are safe for human body and used as environmentally friendly solvents. It was confirmed that the properties are shown.
  • the staining force cleaning result is shown in Table 4 and FIG. 1.
  • the solvents according to the present invention was confirmed that the water solubility is significantly superior to the existing three dry cleaning solvents, such as Comparative Examples 2 to 3.

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Abstract

본 발명은 섬유 및 의류 세정용 용제에 관한 것이다. 본발명은 인체와 환경에 안전하면서도 유성오염 및 수성 오염에 대한 세정력이 우수하며, 건조가 빠르고 용이한 특정 화학식을 갖는 세탁용 용제를 제공한다. 본 발명의 용제를 이용하여 가정에서 직접 섬유 또는 의류를 일반 세탁 및/또는 드라이클리닝하거나, 또는 이를 함유하는 조성물을 이용하여 섬유 또는 의류를 일반 세탁 및/또는 드라이클리닝할 수 있다.

Description

물세탁 및 드라이클리닝용 친환경 용제 및 이를 포함한 세탁용 조성물
본 출원은 2011년 3월 8일에 출원된 한국특허출원 제10-2011-0020345호에 기초한 우선권을 주장하며, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 본 출원에 원용된다. 또한, 본 출원은 2011년 10월 24일에 출원된 한국특허출원 제10-2011-0108903호에 기초한 우선권을 주장하며, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 본 출원에 원용된다.
본 발명은 일반 물 세탁, 드라이클리닝 등 섬유 및 의류를 세탁하기 위한 용제에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 용제를 포함하는 일반 물 세탁용 조성물, 드라이클리닝용 조성물 등에 관한 것이다.
일반적으로 섬유나 의류의 오염을 제거하는 과정인 세탁이라 함은 크게 두 가지로 분류된다. 첫째는 물에 계면활성제를 분산하고 물의 알카리도를 증가시켜 오염을 제거하고, 이를 헹굼 후, 탈수 건조하는 일반적인 물 세탁 방법으로 세탁세제를 이용하는 방법이다. 둘째는 상기 알카리 세탁 조건, 물과의 장기적인 접촉, 장시간 강하게 구동되는 세탁기의 물리력에 의해서 섬유 표면 및 내부에 변형을 일으켜 윤기를 상실하고 수축이나 이완 등의 변형을 일으킬 수 있는 섬유 (예를 들어, 모직이나 견직물과 같은 천연 단백질계 섬유, 인조견, 아세테이트 섬유)의 경우 사용되는 방법인 드라이클리닝 방법이다. 드라이클리닝 방법에서는 용제(솔벤트)라 불리는 석유계, 염소계, 글리콜 에스터계, 고리형실리콘 또는 실리콘계, 불소계, 리모넨 등의 터펜 오일계 용제 등을 이용하여 유성 오염을 용해시켜 제거하고 이들 용제를 의류로부터 물리적 방법으로 제거시킨 후, 건조하여 용제를 휘발시킨다.
일반적인 세탁 세제를 이용하는 (일반) 세탁 방법에 있어서 물을 다량으로 이용하기 때문에 수성 오염 제거 효과는 우수하지만 유성 오염 제거에 한계가 있다. 또, 알카리 세탁 조건 및 물과의 장기적인 접촉에 의해서 섬유 표면 및 내부에 변형을 일으켜 윤기를 상실하고 수축이나 이완 등의 변형을 일으킬 수 있는 단점이 있다.
최근 세제의 염기성에 의한 의류 손상 및 변형을 방지하기 위하여 중성의 액상 세제들이 시판되고 있다. 그러나 이들 역시 물에 희석하여 사용하는 것으로 물에 의한 변형은 완화할 수 없다는 단점이 여전히 존재한다.
한편 이러한 물세탁의 단점인 섬유 및 의류의 손상이나 변형을 방지하는 세탁 방법으로 드라이클리닝 방법이 있다. 이러한 드라이클리닝 방법은 유성오염 제거에는 우수한 특성을 나타내지만 수성 오염 제거에는 한계가 있다. 또 대부분의 경우 인체 및 환경에 유해한 물질로 분류되어 밀폐된 세탁 시스템 내에서 세탁이 이루어져야 한다. 이때문에 장비가 고가이고 세탁 시스템을 유지하는데 있어 매우 복잡하다.
또한 드라이클리닝 방법의 수성 오염 제거력을 개선하기 위하여 음이온성, 비이온성, 양이온성, 양쪽성 등의 다양한 이온성의 계면활성제와 극소량의 물을 혼합한 「소프」라고 불리는 성분이 이용된다. 이러한 소프는 드라이클리닝 용제에 극소량 첨가되어 세탁물 세탁에 이용된다. 그러나, 드라이클리닝의 용제가 물과 친화도가 낮아서 함유할 수 있는 소프의 양에 한계가 있고, 따라서 여전히 수성 오염을 제거하기 어렵다.
드라이클리닝 세탁에 이용되는 각각의 용제 특성을 살펴보면 다음과 같다.
드라이클리닝에 가장 일반적으로 사용되는 염소계 용제인 퍼클로로에틸렌(PERC), 트리클로로에틸렌 등은 옷감에 손상을 주지 않으면서 불연성이라는 장점이 있다. 그러나, 대기오염을 야기하고, 비생분해성이며, 특히 인체에 발암성인 문제점이 있다.
따라서 최근에는 C5-C13 정도의 석유계 용제를 사용하며, 직쇄, 분기쇄, 고리형 등이 혼합된 형태의 탄화수소를 염소계 용제 대신 사용하고 있다. 하지만 이들 탄화수소계 용제는 화재 및 폭발의 위험성이 있고, 환경 오염을 야기하며 (VOC(오존 생성의 원인) 물질), 용제 자체에 미생물 오염이 발생할 수 있는 문제가 있다. 또 대표적인 탄화수소형 드라이클리닝 용제인 스토다드 솔벤트(Stoddard Solvent)의 경우 흡입 발암성이 확인된 바 있다.
이에 따라서 드라이클리닝에 있어서 인체에 보다 안전하고 친환경적인 용제를 개발하기 위하여 많은 연구가 진행되고 있다.
미국특허 등록번호 제7,087,094호 (디프로필렌글리콜 n-프로필에테르)와 제7,144,850호 (디프로필렌글리콜 디메틸에테르)는 에틸렌글리콜에테르 형태의 용제를 개시하고 있다. 이들 글리콜 에테르계 용제의 경우 인체 및 환경에 상대적으로 안전하고, 물을 일정부분 함유할 수 있다는 장점이 있다. 그러나, 휘발 가능한 온도가 매우 높아 섬유나 의류를 건조시키는데 많은 에너지 및 시간이 소요되는 단점이 있다.
또한 미국특허 등록번호 제4,685,930호, 제6,042,617호 및 제6,063,135호는 친환경 드라이클리닝 용제로 고리형 실리콘계 용제를 이용하고 있다. 그러나, 고리형 실리콘도 발암성이 있으며, 물에 대한 친화력이 매우 낮고, 유성 오염 제거 능력 또한 매우 낮은 단점이 있다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 물과 우수한 친화성을 나타내고, 유성 오염 및 수성 오염 제거에 동시적으로 우수한 효과를 나타내면서, 인체 및 환경에도 안전하여 비밀폐식으로 일반 세탁 및 드라이클리닝이 가능할 뿐만 아니라, 통상적인 세탁 조건에서 건조가 용이하여 세탁 용제로 사용하기에 적당하고, 세탁 용제로서의 여러 물성에 매우 적합한 세탁용 용제를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 상기 용제를 포함한 세탁용 조성물, 및 이러한 용제를 이용한 세탁 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 섬유 또는 의류를 세탁하기 위한 용도로 사용되는 하기 화학식 1로 표시되는 일반 세탁 또는 드라이클리닝용 용제를 제공한다.
화학식 1
Figure PCTKR2011009683-appb-C000001
상기 화학식 1에서, R1 및 R2는 서로 독립적으로 수소 혹은 탄소수 1-4의 알킬이며, R3는 수소 혹은 탄소수 1-4의 알킬이다.
본 발명에 따른 상기 수친화성 용제는 유성 오염에 대한 세척력이 매우 우수하면서도 물과 친화성이 강하여 물에 쉽게 용해된다. 따라서, 석유계, 염소계, 글리콜 에테르계, 고리형 실리콘 또는 실리콘계, 불소계, 터펜 오일계 용제 등의 기존 드라이클리닝 용제의 가장 큰 문제였던 수성오염 제거력을 월등히 개선할 수 있다. 즉, 본 발명의 용제의 경우 양친매성 특성으로 물을 함유할 수 있는 능력이 우수하여 물과 계면활성제 등을 조합하여 사용하기가 용이하고 이런 방법을 이용하는 경우 기존의 드라이클리닝 용제들에 비하여 매우 우수한 수용성 오염 제거 능력을 나타낼 수 있다.
또 동시에 화재 및 폭발의 위험성 문제를 완화시킬 수 있는 특징을 가지며, 그 화학구조상 인체 및 환경에 보다 안전할 것으로 생각되고, 섬유와 의류에 유연성을 제공할 수 있다는 장점도 있다.
또한 기존의 일반적인 세탁 세제에 사용되는 계면활성제와 달리 통상적인 세탁 후 건조 조건(일광 건조: 20-35℃에서 5-8시간)에서 90% 이상 휘발하여 섬유나 의류에 남지 않는다. 또, 알카리 및 물에 의한 섬유 및 의류의 변형을 효과적으로 방지할 수 있으며, 일반적인 세제가 가지는 유성 오염 제거력의 한계 또한 쉽게 해결할 수 있는 장점을 갖는다.
본 발명에 따른 화학식 1의 화합물은 주로 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 부틸알데히드 등과 글리세롤을 이용하여 제조될 수 있으나, 본 발명은 이러한 제조 방법에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 상기 화학식 1의 용제는 유사한 화학식을 갖는 다른 구조의 용제들보다 본 발명의 여러 목적상 월등히 우수한 효과를 나타내었다. 바람직하게, 본 발명은 하기 표 1의 화학식을 갖는 섬유 또는 의류 세탁용 용제를 제공한다.
표 1
Figure PCTKR2011009683-appb-T000001
따라서, 본 발명은 상기 본 발명에 따른 용제를 포함하는 섬유 또는 의류 세탁용 조성물을 제공한다. 이러한 조성물을 이용하여 가정에서 일반 세탁을 하거나 드라이클리닝에 이용할 수 있다. 즉, 본발명은 또한 본 발명의 용제 또는 본 발명에 따른 세탁용 조성물을 이용하는 것을 특징으로 하는 섬유 또는 의류의 세탁 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 용제를 포함하는 세탁용 조성물은 본 발명 용제의 수친화성 특성으로 인하여 물을 추가로 포함할 수 있으며, 바람직하게물의 함량은 조성물 총 중량 대비 20 중량% 이하이며, 더욱 바람직하게는 5-10 중량%이다.
본 발명에 따른 일반 세탁 및 드라이클리닝 조성물은 각각의 용제 자체를 이용하여 섬유나 의류를 세척할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 일반 세탁 및 드라이클리닝 조성물은 특정 오염에 대한 세척력의 향상, 내용물의 안정성 향상, 인체 및 환경 안전성 향상, 화재 및 폭발의 위험성 감소 등을 목적으로 물 일반적인 드라이클리닝 용제 및 세탁 세제에 사용되는 성분을 조성물에 일정량 포함할 수 있다. 예를 들면, 본발명에 따른 조성물은 특정 오염에 대한 세척력의 향상, 내용물의 안정성 향상, 인체 및 환경 안전성 향상, 화재 및 폭발의 위험성 감소 등을 목적으로 물을 함유할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 일반 세탁 및 드라이클리닝 조성물은 특정 오염에 대한 세척력의 향상, 내용물의 안정성 향상 등을 목적으로 메틸-, 에틸-, 프로필-, 부틸-, 또는 헥실-글리콜 에테르 등과 같은 글리콜에테르계 용제 글리콜에테르에스테르계 용제 에탄올, 헥실렌글리콜, 부탄올, 프로판올, 펜타놀 등과 같은 알코올계 용제 노말 또는 이소부틸아세테이트, 노말 또는 이소프로필아세테이트 등의 에스테르계 용제 디이소부틸케톤, 이소포론 등과 같은 케톤계 용제 탄소수 5-13의 직쇄, 분기쇄, 고리, 방향족 탄화수소 등의 탄화수소 용제 트리클로로에틸렌, 퍼클로로에틸렌, 트리클로로에탄 등과 같은 카본클로라이드, 플로라이드, 또는 브로마이드계 용제 저분자량의 디메치콘, 사이클로메치콘 등의 실리콘계 용제 하이드로플루오로에테르, 퍼플르오로이소부틸에테르 등과 같은 플루오로에테르계 용제 및 글리세린으로부터 유도된 용제 등으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 용제가 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위 내에서 단독 또는 혼합 사용될 수 있으나, 본 발명은 상기 구체적 종류에 한정된 것은 아니다.
또한 본 발명에 따른 일반 세탁 및 드라이클리닝 조성물은 특정 오염에 대한 세척력의 향상, 내용물의 안정성 향상 등을 목적으로
i) 비누(SOAP), 알킬벤젠술포네이트, 알칸술포네이트, 알파올레핀술포네이트, 알파술포지방산메틸에스테르, 알킬설페이트, 알킬에테르설페이트 등으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 음이온 계면활성제 알코올에톡시레이트, 알킬페놀에톡시레이트, 알킬아민옥사이드, 메틸글루카마이드, 알킬폴리글루코시드 등으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 비이온 계면활성제 디그테아릴메틸암모늄클로라이드, 이미다졸리늄 유도체, 알킬디메틸벤젠암모늄클로라이드, 에스테르쿼트 등으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 양이온 계면활성제 알킬베테인, 알킬술포베테인, 아미노산계 등으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 양쪽성 계면활성제 등의 계면활성제,
ii) 탄산나트륨, 탄산칼슘, 규산 나트륨 등과 같이 금속이온과 특정 침전을 수반하는 알카리제,
iii) 소듐트리포스페이트, 수용성폴리카르복실레이트, 케올라이트 등의 수용성 및 수불용성 이온교환제,
iv) 퍼옥사이드, 하이포클로라이드 등과 같은 표백제,
v) 테트라아세틸에틸렌디아민, 소디움노나노일옥시벤젠술포네이트 등과 같은 표백활성화제,
vi) 단백질분해효소, 전분분해효소, 지질분해효소 등과 같은 특정오염제거에 효과적인 효소성분,
vii) 카르복시메틸셀룰로오스와 그 유도체, 카르복시메틸스타치, 셀룰로오스에테르, 테레프타린산, 폴리에틸렌글리콜로부터 유도된 음이온고분자물질 등과 같은 오염 재부착 방지제,
viii) 스틸벤, 코우마린, 비스벤자놀, 디스티릴바이페닐 등과 같은 형광증백제,
ix) 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐피리딘 N-옥사이드, 폴리아크릴레이트 등과 같은 이염방지제,
x) 실리카, 실리콘, 파라핀오일 등의 기포조절제,
xi) 향료,
xii) 방부제 등과 같은 성분들이 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위 내에서 단독 또는 혼합하여 사용될 수 있으나, 본 발명은 상기 구체적 종류에 한정된 것은 아니다.
또한 본 발명에 따른 일반 세탁 및 드라이클리닝 조성물은 섬유 및 의류에 유익한 특성을 제공하는 유연, 항균, 방취, 발수, 자외선 차단 등과 같은 유익한 성분을 추가로 포함할 수 있으나, 본 발명은 이러한 구체적 종류에 한정된 것은 아니다.
본 발명의 세탁용 용제와 조성물은 우수한 유성 오염 및 수성 오염 제거 효과를 나타내면서, 건조가 빠르고 간편하다. 또, 본 발명의 세탁용 용제와 조성물은 알카리, 물 및 물리력에 의한 섬유 및 의류의 변형을 효과적으로 방지할 수 있고, 인체 및 환경에 보다 안전하다.
도 1은 본 발명에 따른 용제들과 기존 드라이클리닝 용제들을 이용한 세척력(WB) 비교 결과이다.
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.
<실시예 1-4 및 비교예 1-7> 용제의 특성 비교
하기 표 2와 같이 용제의 종류에 따른 세탁 특성, 효율 등을 평가하였다.
하기 실시예 1-4는 각각 글리세롤을 아세톤, 케톤, 또는 알데히드 류들과 반응하여 화학식 1의 구조로 합성한 화합물이다. 화학식1의 구조에서 R3는 수소이고 R1과 R2는 아세톤, 케톤, 또는 알데히드류로부터 유래된 알킬기의 구조를 갖게 된다.
표 2
비교예 실시예
1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4
물 100
Perchloroethylene 100
Iso-paraffin 100
Decamethylcyclopentasiloxane 100
3-methoxy 1,2-propanol 100
2,3-dimethoxy-1-propanol 100
mono,di,tri-Acetine Mixture 100
Acetone Glycerol 100
MEK1) Glycerol 100
MIBK2) Glycerol 100
BuA3) Glycerol 100
1) Methyl ethyl ketone, 2) Methyl isobutyl ketone, 3) Butyl Aldehyde
<시험 방법>
건조율
상기 비교예 1-7 및 실시예 1-4에 대하여 드라이클리닝에 있어 중요한 요소인 상온 건조 조건에서의 건조율을 평가하였다. 표준 면포의 초기 무게(A)를 측정하고 각각의 용제 및 조성물을 일정량 함침시킨 후 무게(B)를 측정하였다. 초기 함침된 용제의 무게를 B의 무게와 A의 무게의 차이 값으로 하였다. 건조 조건인 상온(25℃), 상대습도 30RH%에서 8시간 후의 무게를 측정하여 초기 함침된 무게에 대한 백분율로 하여 건조율을 비교하였다.
유성 잉크 제거능
유성 오염의 제거 효능을 육안으로 확인하기 위하여 표준 백면포 1.3g의 중앙에 유성 잉크로 글씨를 쓴 후 이들 용제 2g에 적셨다. 종이티슈를 앞-뒷면에 대고 두드린 후 건조시켜서 유성잉크의 번짐 정도를 육안 및 사진으로 비교하여 유성팬 성분의 제거 능력을 육안 관찰하였다.
유(수)성 오염 세척력
유(수)성 오염 제거에 대한 정량적 평가를 위하여 일본 표준 오염포 JIS (면, 오염- 올레산, 트리올레인, 올레산콜레스테롤, 파라핀유 등) 및 10D (면, 오염-Pigment, Sebum), 및 20D (폴리에스테르/면 혼방, 오염-Pigment, Sebum)의 오염포에 대한 유수성 오염 제거 능력을 각각의 용제에 대하여 평가하였다. 가로 × 세로가 5cm × 5cm인 상기 오염포 3종 (JIS, 10D, 및 20D) 각각 8장을 색차계를 이용하여 초기 색도를 측정하고, 시험 용액에 넣고 30회 흔들고 3분간 방치하였다. 그후 30회 흔들고 꺼내어 티슈를 사용하여 흐르는 용제를 제거하였다. 그 후 통상의 일반적인 일광 건조 조건인 상온(23-25 ℃), 상대습도 (20-30 RH%)에서 8시간 건조시켰다. 그 후, 색차계를 이용하여 색도 변화를 측정하였다. WB값의 변화를 유(수)성 오염의 세척력 변화 값으로 하였다. 이 경우에 있어 10시간 경과 후에도 오염포의 건조가 완료되지 않아 세척력이 음의 값을 나타내는 경우는 -로 결과를 표시하였다.
수 용해도(Solubility in Water)
기존 용제가 갖는 소수성 특성으로 물을 함유하는데 한계가 있어 왔기 때문에 수성오염을 동시에 제거하는데 한계가 있었다. 따라서 수성오염 제거력 특성을 상대적으로 평가하고자, 기존의 드라이 용제들이 함유할 수 있는 물의 양을 비교해 보았다.
<시험 결과>
건조율 및 유성잉크 제거능
건조율 및 유성잉크 제거 평가 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
표 3
Figure PCTKR2011009683-appb-T000002
8시간 후 건조율 특성에 있어, 아세톤 글리세롤을 용제로 사용한 실시예 1 및 MEK 글리세롤을 용제로 이용한 실시예 2는 기존의 일반적인 드라이클리닝 용제(비교예 2-3) 및 인체에 안전한 친환경 드라이클리닝 용제로 사용되고 있는 데카메틸사이클로펜타실록산(비교예 4)과는 대등한 수준으로 100% 완전 건조됨을 확인하였다.
또 실시예 1 내지 4는 인체에 안전하고, 친환경 용제로 사용되는 3-메톡시 1,2-프로판올(비교예 5), 모노,디,트리-아세틴 혼합물(비교예 7) 대비해서는 우수한 건조 특성을 나타냄을 확인하였다.
또한 유성 팬 잉크에 대한 세정력 비교에 있어서도 현재 드라이클리닝 용제로 사용되고 있는 퍼클로로에틸렌, 이소-파라핀, 데카메틸사이클로펜타실록산 과 같은 용제를 비롯하여, 친환경 용제로 알려진 3-메톡시 1,2-프로판올, 2,3-디메톡시-1-프로판올, 모노,디,트리-아세틴 혼합물 등에 대비하여 매우 우수한 유성 잉크 오염 세척력 효과를 확인하였다.
오염포 세정력
오염포 세정력 측정 결과를 하기 표 4 및 도 1에 나타내었다.
표 4
비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5 비교예6 비교예7 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4
JIS 14.6 53.13 35.08 22.68 - 32.92 - 44.97 42.85 45.13 40.62
10D 1.23 35.41 29.32 13.09 - 12.88 - 23.62 28.54 24.32 21.38
20D 2.36 30.05 27.96 14.69 - 12.99 - 25.22 24.31 22.15 27.6
상기 표 4 및 도 1에 나타나는 바와 같이, 상기 오염포 3종에 대한 유(수)성 오염 세정력 시험결과 친환경 드라이클리닝 용제로 사용되는 비교예 4-7의 용제들 대비 본 발명의 실시예로 사용된 용제가 매우 우수한 오염포 세정 특성을 나타냄을 확인하였다.
수 용해성(Solubility in Water) 평가
수 용해성 평가 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
표 5
비교예2 비교예3 비교예4 실시예1 실시예2 실시예4
용해도(20℃) 0.015 g/100 mL Insoluble Insoluble 용해(miscible) 용해(miscible) 용해(miscible)
상기 표 5에 나타나는 바와 같이, 본 발명에 따른 용제들은 비교예 2 내지 3과 같은 기존 3종의 드라이클리닝 용제와 비교하여 수 용해도가 월등히 우수함을 확인하였다.

Claims (10)

  1. 섬유 또는 의류 세탁용 하기 화학식 1로 표시되는 용제.
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2011009683-appb-I000001
    상기 화학식 1에서,
    R1 및 R2는 서로 독립적으로 수소 혹은 탄소수 1-4의 알킬이며, R3는 수소 혹은 탄소수 1-4의 알킬임.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 R1 및 R2는 메틸이며, R3는 수소인 것을 특징으로 하는 용제.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 R1 및 R2는 각각 메틸과 에틸이며, R3는 수소인 것을 특징으로 하는 용제.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 R1 및 R2는 각각 메틸과 이소부틸이며, R3는 수소인 것을 특징으로 하는 용제.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 R1 및 R2는 각각 부틸과 수소이며, R3는 수소인 것을 특징으로 하는 용제.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항의 용제를 포함하는 섬유 또는 의류 세탁용 조성물.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 조성물은 드라이클리닝용인 것을 특징으로 하는 조성물.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 조성물은 물을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 물의 함량은 조성물 총 중량 대비 20 중량% 이하인 것을 특징으로 하는 조성물.
  10. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항의 용제를 이용하는 것을 특징으로 하는 섬유 또는 의류의 세탁 방법.
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