KR100420980B1 - 알루미늄 건자재 표면 세정제 및 그 시공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 알루미늄 건자재 표면 세정제에 관한 것으로, 그 목적은 알루미늄 건자재의 표면층을 손상시키거나, 환경을 훼손시키는 세정제가 아닌 간단히 알루미늄 표면에 부착한 오염물질을 제거할수 있을뿐만 아니라 알루미늄 제품이 가진 미관, 내구성 및 내후성을 대폭적으로 향상시킬 수 있으며, 노출된 건설현장 여건을 감안하여 사용자나 환경에 무해한 세정제를 제공하는데 있다.

본 발명의 구성은 알칼리금속수산화물 1∼10wt%와, 계면활성제 0.1∼5wt%와, 메타 규산나트룸 0.1∼10wt%와, 나머지는 물로 조성되는 알루미늄 건자재 표면 세정제를 발명의 요지로 한다.

Description

알루미늄 건자재 표면 세정제 및 그 시공법{SURFACE CLEANER OF ALUMINIUM WARE OF BUILDINGS AND THE METHOD OF CONSTRUCTION}

본 발명은 알루미늄 건자재 표면 세정제에 관한 것으로, 자세하게는 건설 구조물의 커튼월, 패널, 창호재로 많이 사용되고 있는 알루미늄재료의 부식 또는 오염된 표면을 현장에서 헝겊이나 수세미 등으로 간단하게 세정할 수 있는 세정제에 관한 것이다.

일반적으로 알루미늄제품은 중성용액 중에서 부동태의 비교적 안정된 조건에서 사용하는 경우가 많으나, 공기중의 염분, SO_x, 유해성 금속먼지나 빗물 등이 부착하면, 특수한 음이온에 의한 국부부식(점식), 공기중의 수분과의 화학반응에 의한 부식(공식), 결정입자간의 방위차, 또는 미량의 불순물이 입계에 존재함에 따른 입계부식, 박리부식, 이종 금속과의 접촉에 의한 전지작용 부식과 알칼리 성분과 물과의 반응에 의한 부식 등을 일으킨다.

또한, 이러한 부식은 각종 환경조건에 따라 열화현상을 달리하나, 빠른 것은제품완성 후 4∼5년경부터 표면처리(양극산화피막 또는 복합피막)가 열화되기 시작하고, 색상에 얼룩이 생기기 시작하는 10년경부터 표면의 점식이 눈에 띄게 되며, 경험적으로 빗물에 씻겨지는 면보다 파라펫 등에 의하여 차단되어 빗물에 씻기기 어려운 부위에서 부식입자가 부착되기 쉬우므로 열화가 빠른 경향을 보인다고 하고 있다.

특히, 표면에 발생한 점식을 방치하면 부식이 확대되어 10∼15년경에는 단면결손이 생겨 치명적인 상황이 되며, 알루미늄의 창틀 주위에서는 10∼15년경부터 뒤채움 모르터 중의 염분과 외벽의 열화된 부분으로부터의 침투수나 결로에 의하여 창틀의 뒷면으로부터의 부식이 생겨 창틀을 변형시키기도 하고 단면 결손을 유발하기도 한다.

따라서, 이러한 알루미늄 제품을 장기간 미려한 형태로 사용하기 위하여는 표면처리부분이 부식되기 시작하는 4∼5년 이전에 정기적으로 표면에 부착하는 부식성 오염물질을 제거해줄 필요가 있다.

한편, 종래의 건설분야에서의 알루미늄 제품의 오염된 표면 세정제의 종류를 살펴보면, 우선 물만으로 세정하는 방법과 중성세제를 더하여 세정하는 방법이 있으나, 이렇게 세정하면 표면에 부착한 오염물질은 어느 정도 제거할 수 있으나, 이미, 전기적 또는 화학적으로 반응을 시작하고 있는 강력한 부착력을 지닌 보다 유해한 오염물질은 제거할 수 없다.

또한, 보다 강력한 세정효과를 내기 위하여 거칠고 딱딱한 솔 등으로 표면을 문지르면 건전한 표면에 흠집을 냄은 물론, 세정 후 얼마 지나지 않아 오염물질이새로이 부착되어져 오히려 부식의 진행을 촉진시킨다.

이러한 문제점을 극복하기 위하여 보다 강력한 세정효과를 발휘하기 위하여 강력한 산성을 지닌 초산, 불산, 농황산, 중크롬산 나트륨, 린산, 구엔산 그리콜산 등에 계면 활성제를 소량 첨가하여 세정하는 산 세정제 및 세정방법, 알루미늄 제품이 pH 11이상의 알칼리성에 쉽게 용해되는 성질을 이용하여 수산화나트륨, 탄산나트륨, 린산3나트륨, 메타·규산나트륨 등과 같은 강력한 알칼리성의 용액에 계면활성제를 소량 첨가하여 세정하는 알칼리 탈지 세정제 및 세정방법 등이 개발되어져 사용되고 있다.

그러나, 이러한 방법들은 알루미늄 표면 엣칭력이 강하여 오히려 건전한 표면을 손상시키며, 또한, 강산, 강알칼리성을 띄고 있어 환경을 오염시킬 수 있는 성질의 것으로, 사용한 용액을 회수처리하여야 하는 등, 주로 공업용으로 사용되고 있어 노출된 현장에서의 작업이 대부분인 건설용 알루미늄 제품의 세정제로서의 사용은 거의 불가능한 단점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 알루미늄 건자재의 표면층을 손상시키거나, 환경을 훼손시키는 세정제가 아닌 간단히 알루미늄 표면에 부착한 오염물질을 제거할 수 있을 뿐만 아니라 알루미늄 제품이 가진 미관, 내구성 및 내후성을 대폭적으로 향상시킬 수 있으며, 노출된 건설현장 여건을 감안하여 사용자나 환경에 무해한 세정제를 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 알루미늄 건자재 표면 세정제에 있어서, 알칼리금속수산화물 1∼10wt%와, 계면활성제 0.1∼5wt%와, 메타규산나트륨 0.1∼10wt%와, 나머지는 물로 조성되는 세정제를 특징으로 한다.상기 본 발명의 알루미늄 건자재 표면 세정제에 함유하는 알칼리성 수용액은 알루미늄 건자재의 표면에 강력하게 부착하여 전기적 또는 화학적으로 알루미늄 건자재의 산화된 표면층을 아주 약간 용해시킬 수 있으며, 이러한 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH) 등과 같은 알칼리금속수산화물은 세정제 100wt% 중 적어도 한 종류 이상이 1∼10wt% 함유되어지는 것이 바람직하다.

상기 한정 이유는 알칼리금속수산화물이 1wt% 미만의 경우에는 오염된 표면층의 용해능력이 떨어지고, 반대로 10wt%를 넘는 경우에는 인체에 해롭고, 환경을 오염시킬 뿐만 아니라, 오히려 표면층을 손상시킬 우려가 있다.

상기 본 발명의 알루미늄 건자재 표면 세정제에 함유하는 오염물질을 표면으로부터 해리, 분산을 촉진시킬 수 있도록 하는 계면활성제에는 라우린산 나트륨,미리스틴산 나트륨, 펄미틴산 나트륨, 스테아린산 나트륨, 오레인산 나트륨, n-도데실벤젠황산화나트륨, C₁₄직쇄고급알콜황산에스터화 나트륨, 노닐페놀 폴리옥시에틸렌 에텔 등이 있으며, 이러한 계면활성제중 한 종류 이상을 0.1∼5wt% 첨가하여 용해시키는 것이 좋다.

상기 한정 이유는 계면활성제가 0.1wt% 미만의 경우에는 오염물질을 표면으로부터 해리, 분산시키는 능력이 떨어지며, 반대로 5wt%를 넘을 경우에는 저장안정성이 떨어진다.상기 본 발명의 산화되어진 표면을 환원시켜 내식성피막을 형성할 수 있도록 하는 소재로서는 메타 규산나트륨을 사용하는 것이 좋으며, 함량은 0.1∼10wt%가 바람직하다.

상기 한정 이유는 0.1wt% 미만의 경우에는 환원능력과 피막형성 능력이 떨어지고, 반대로 10wt%를 넘을 경우에는 저장안정성이 떨어지며, 특히, 내식성 피막을 형성하기는 하나 알루미늄 표면을 용해시킬 우려가 크다.

본 발명의 알루미늄 건자재 표면 세정제를 제조하는 방법은

중성 또는 약산성의 물에 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH)등과 같은 알칼리금속수산화물을 균일하게 용해시키는 단계와,

여기에 라우린산 나트륨, 미리스틴산 나트륨, 펄미틴산 나트륨, 스테아린산나트륨, 오레인산 나트륨, n-도데실벤젠황산화나트륨, C₁₄직쇄고급알콜황산에스터화 나트륨, 노닐페놀 폴리옥시에틸렌 에텔 등과 같은 계면활성제를 첨가하여 용해시키는 단계와,

그 다음으로 이 수용액을 pH 11∼12의 알칼리성으로 조정하여, 메타 규산나트륨을 용해시키는 단계로 이루어진다.

상기에서 pH가 11보다 낮은 저 알칼리성 영역이나 pH가 12보다 높은 고 알칼리성 영역에서는 표면세정을 위한 알루미늄 표면용해 능력이 떨어져 세정효과를 얻을 수 없거나, 반대로 용해능력이 과도하여 알루미늄 표면에 손상을 입히기도 한다.

또한, 각 성분을 용해시킬 때에는 온도를 30℃ 이하로 유지할 수 있는 혼합용기에 서서히 투입, 용해시킬 필요가 있다.

한편, 본 발명의 알루미늄 건자재 표면 세정제는 상기의 필수 성분외에 필요에 따라서는 다른 첨가물을 혼입할 수 있으며, 또한, 사용방법도 원액을 사용하여도 되나, 실제로는 부식의 정도에 따라 이 용액에 1∼150wt%정도의 깨끗한 물을 더하여 사용하는 것이 가장 바람직하며, 작업방법은 통상적으로 쉽게 구할 수 있는 세정도구인 헝겊, 수세미 등에 적셔 손으로 문질러 사용할 수 있으며, 균일하게 문지르는 것이 좋다.

이하 본 발명의 알루미늄 건자재 표면 세정제의 제조방법 및 실제의 사용예를 바람직한 실시예에 따라 설명한다.

<실시예 1>

물 98.8wt%에 수산화나트륨 1wt%를 사용하여 교반하면서 서서히 첨가하여, 수용액이 균일하게 된 시점에 계면활성제로 n-도데실벤젠황산화나트륨 0.1wt%를 첨가하고 다시 균일하게 될 때까지 교반한 다음, 여기에 메타 규산나트륨 0.1wt%를 서서히 첨가하면서 교반하여 투명한 액체로 하였다. 이 액체는 장기보존에 대하여 극히 안정성을 나타내었다.

이러한 방법에 의하여 제조한 세정제 200g을 깨끗한 물 2g으로 희석시켜 헝겊에 적신 다음, 크기 10×50×2mm의 미리 염화나트륨 수용액안에서 전기적으로 부식을 발생시킨 알루미늄 표면을 20∼25℃의 실내에서 균일한 힘으로 1분간 문질러 세정효과를 확인하였다.

이 때의 확인방법은 육안관찰로 하였다.

또한, 비교를 위하여 동시에 일반 물을 사용한 세정도 동시에 실시하였다.

그 결과, 일반적인 물로 세정한 시험체보다 확연히 세정효과를 발휘함을 확인할 수 있었다.

<실시예 2>

물 89.8wt%에 수산화나트륨 10wt%를 사용하여 교반하면서 서서히 첨가하여,수용액이 균일하게 된 시점에 계면활성제로 n-도데실벤젠황산화나트륨 0.1wt%를 첨가하고 다시 균일하게 될 때까지 교반한 다음, 여기에 메타 규산나트륨 0.1wt%를 서서히 첨가하면서 교반하여 투명한 액체로 하였다. 이 액체는 장기보존에 대하여 극히 안정성을 나타내었다.

이러한 방법에 의하여 제조한 세정제 200g을 깨끗한 물 20g으로 희석시켜 헝겊에 적신 다음, 실시예 1과 동일한 방법으로 크기 10×50×2mm의 미리 염화나트륨 수용액안에서 전기적으로 부식을 발생시킨 알루미늄 표면을 20∼25℃의 실내에서 균일한 힘으로 1분간 문질러 세정효과를 확인하였다.

이때의 확인방법은 육안관찰로 하였다.

또한, 비교를 위하여 동시에 일반 물을 사용한 세정도 동시에 실시하였다.

그 결과, 일반적인 물로 세정한 시험체보다 확연히 세정효과를 발휘함을 확인할 수 있었다.

<실시예 3>

물 89.9wt%에 수산화나트륨 5wt%를 사용하여 교반하면서 서서히 첨가하여, 수용액이 균일하게 된 시점에 계면활성제로 n-도데실벤젠황산화나트륨 5wt%를 첨가하고 다시 균일하게 될 때까지 교반한 다음, 여기에 메타 규산나트륨 0.1wt%를 서서히 첨가하면서 교반하여 투명한 액체로 하였다. 이 액체는 장기보존에 대하여 극히 안정성을 나타내었다.

이러한 방법에 의하여 제조한 세정제 200g을 깨끗한 물 20g으로 희석시켜 헝겊에 적신 다음, 실시예 1과 동일한 방법으로 크기 10×50×2mm의 미리 염화나트륨 수용액안에서 전기적으로 부식을 발생시킨 알루미늄 표면을 20∼25℃의 실내에서 균일한 힘으로 1분간 문질러 세정효과를 확인하였다.

이때의 확인방법은 육안관찰로 하였다.

또한, 비교를 위하여 동시에 일반 물을 사용한 세정도 동시에 실시하였다.

그 결과, 일반적인 물로 세정한 시험체보다 확연히 세정효과를 발휘함을 확인할 수 있었다.

<실시예 4>

물 80wt%에 수산화나트륨 5wt%를 사용하여 교반하면서 서서히 첨가하여, 수용액이 균일하게 된 시점에 계면활성제로 n-도데실벤젠황산화나트륨 5wt%를 첨가하고 다시 균일하게 될 때까지 교반한 다음, 여기에 메타 규산나트륨 10wt%를 서서히 첨가하면서 교반하여 투명한 액체로 하였다. 이 액체는 장기보존에 대하여 극히 안정성을 나타내었다.

이러한 방법에 의하여 제조한 세정제 200g을 깨끗한 물 50g으로 희석시켜 헝겊에 적신 다음, 실시예 1과 동일한 방법으로 크기 10×50×2mm의 미리 염화나트륨 수용액안에서 전기적으로 부식을 발생시킨 알루미늄 표면을 20∼25℃의 실내에서 균일한 힘으로 1분간 문질러 세정효과를 확인하였다.

이때의 확인방법은 육안관찰로 하였다.

또한, 비교를 위하여 동시에 일반 물을 사용한 세정도 동시에 실시하였다.

그 결과, 일반적인 물로 세정한 시험체보다 확연히 세정효과를 발휘함을 확인할 수 있었다.

<실시예 5>

물 80wt%에 수산화칼륨 5wt%를 사용하여 교반하면서 서서히 첨가하여, 수용액이 균일하게 된 시점에 계면활성제로 n-도데실벤젠황산화나트륨 5wt%를 첨가하고 다시 균일하게 될 때까지 교반한 다음, 여기에 메타 규산나트륨 10wt%를 서서히 첨가하면서 교반하여 투명한 액체로 하였다. 이 액체는 장기보존에 대하여 극히 안정성을 나타내었다.

이러한 방법에 의하여 제조한 세정제 200g을 깨끗한 물 100g으로 희석시켜 헝겊에 적신 다음, 실시예 1과 동일한 방법으로 크기 10×50×2mm의 미리 염화나트륨 수용액안에서 전기적으로 부식을 발생시킨 알루미늄 표면을 20∼25℃의 실내에서 균일한 힘으로 1분간 문질러 세정효과를 확인하였다.

이때의 확인방법은 육안관찰로 하였다.

또한, 비교를 위하여 동시에 일반 물을 사용한 세정도 동시에 실시하였다.

그 결과, 일반적인 물로 세정한 시험체보다 확연히 세정효과를 발휘함을 확인할 수 있었다.

<실시예 6>

물 75wt%에 수산화칼륨 10wt%를 사용하여 교반하면서 서서히 첨가하여, 수용액이 균일하게 된 시점에 계면활성제로 n-도데실벤젠황산화나트륨 5wt%를 첨가하고 다시 균일하게 될 때까지 교반한 다음, 여기에 메타 규산나트륨 10wt%를 서서히 첨가하면서 교반하여 투명한 액체로 하였다. 이 액체는 장기보존에 대하여 극히 안정성을 나타내었다.

이러한 방법에 의하여 제조한 세정제 200g을 깨끗한 물 200g으로 희석시켜 헝겊에 적신 다음, 실시예 1과 동일한 방법으로 크기 10×50×2mm의 미리 염화나트륨 수용액안에서 전기적으로 부식을 발생시킨 알루미늄 표면을 20∼25℃의 실내에서 균일한 힘으로 1분간 문질러 세정효과를 확인하였다.

이때의 확인방법은 육안관찰로 하였다.

또한, 비교를 위하여 동시에 일반 물을 사용한 세정도 동시에 실시하였다.

그 결과, 일반적인 물로 세정한 시험체보다 확연히 세정효과를 발휘함을 확인할 수 있었다.

<실시예 7>

물 75wt%에 수산화나트륨 5wt%와 수산화칼륨 5wt%를 사용하여 교반하면서 서서히 첨가하여, 수용액이 균일하게 된 시점에 계면활성제로 n-도데실벤젠황산화나트륨 5wt%를 첨가하고 다시 균일하게 될 때까지 교반한 다음, 여기에 메타 규산나트륨 10wt%를 서서히 첨가하면서 교반하여 투명한 액체로 하였다. 이 액체는 장기보존에 대하여 극히 안정성을 나타내었다.

이러한 방법에 의하여 제조한 세정제 200g을 깨끗한 물 200g으로 희석시켜헝겊에 적신 다음, 실시예 1과 동일한 방법으로 크기 10×50×2mm의 미리 염화나트륨 수용액안에서 전기적으로 부식을 발생시킨 알루미늄 표면을 20∼25℃의 실내에서 균일한 힘으로 1분간 문질러 세정효과를 확인하였다.

이때의 확인방법은 육안관찰로 하였다.

또한, 비교를 위하여 동시에 일반 물을 사용한 세정도 동시에 실시하였다.

그 결과, 일반적인 물로 세정한 시험체보다 확연히 세정효과를 발휘함을 확인할 수 있었다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

따라서, 본 발명의 알루미늄 건자재 표면 세정제는 종래의 단순히 표면에 부착한 오염물질만 제거하는 것이 아니라, 알칼리에 의한 표면부식효과를 이용하여 약간의 엣칭효과를 가미하여 표면을 용해시켜 강력하게 부착되어져 전기적, 또는 화학적으로 부식반응을 시작하고 있는 오염물질을 전부 제거하고, 또한, 제거된 표면에 내식성 피막을 형성시켜 내구성 향상을 꾀하며, 실제 사용시에는 이렇게 만들어지는 세정제 사용량의 1∼150wt%정도의 깨끗한 물을 더하여 헝겊이나 수세미 등으로 문질러 사용하여 노출된 현장에서도 간단히 세정할 수 있으며, 사용자에 무해하고, 또한, 주변환경을 전혀 오염시키지 않는 장점을 가질 수 있다.

Claims (5)

1. 알칼리금속수산화물, 계면활성제, 메타규산나트륨 및 물로 이루어지는 알루미늄 건자재 표면 세정제에 있어서,

   상기 알칼리금속수산화물이 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH)으로 이루어진 군중에서 선택된 하나 이상으로서 1 내지 10wt%,

   상기 계면활성제가 라우린산 나트륨, 미리스틴산 나트륨, 펄미틴산 나트륨, 스테아린산 나트륨, 오레인산 나트륨, n-도데실벤젠황산화나트륨, C₁₄직쇄고급알콜황산에스터화 나트륨, 노닐페놀 폴리옥시에틸렌 에텔로 이루어진 군중에서 선택된 하나 이상으로서 0.1 내지 5중량%,

   상기 메타 규산나트륨이 0.1 내지 10중량%인 것을 특징으로 하는 알루미늄 건자재 표면 세정제.
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