KR101099787B1 - 석재 세정용 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 옥살산(Oxalic acid), 플루로린화 수소산(Hydrofluoric acid), 인산 또는 인산염에서 선택되는 1종 이상으로 구성된 인산 함유 화합물, 강산, 음이온성 계면활성제, 및 물을 포함하는 조성물로서, 강산의 함량은 조성물 전체 중량을 기준으로 0.02~0.2 중량%이고, 물의 함량은 조성물 전체 중량을 기준으로 90.0~99.0 중량%인 것을 특징으로 하는 석재 세정용 조성물을 제공한다.
본 발명의 세정용 조성물은 사용시 석재 내부의 기공 깊숙이 침투하여 순식간에 석재 내부의 오염물 또는 석재 표면에 달라붙어 있는 오염물, 예를 들어 녹물, 기름때, 이끼류 등의 찌든 때 등을 분해하고 쉽게 제거하여 석재 제품 본래의 품위와 광택을 되살려줄 수 있다. 또한, 본 발명의 세정용 조성물은 석재 구조물의 부식을 일으키지 않고, 세정 작업 후에 얼룩을 남기지 않으면서도 세정 효과가 뛰어나다. 또한, 본 발명의 세정용 조성물은 환경 친화적이고 인체에 무해하여 누구나 쉽고 안전하게 사용할 수 있다.

Description

석재 세정용 조성물{Composition for cleaning stone}
본 발명은 석재 세정용 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 석재 표면의 오염물을 도포만으로 간단하게 제거할 수 있는 석재 세정용 조성물에 관한 것이다.
석재가 사용되는 건축물의 외벽에는 각종 분진이나 매연, 산성비 등에 의해 오염물이 달라붙게 되고 시간이 지날수록 더러워져 도시 미관을 해치는 원인이 된다. 특히, 고속도로 등의 갓길에 설치되어 있는 콘크리트 옹벽을 비롯하여 각종 교량 및 육교 벽에는 주위 환경으로부터 오랜 시간 동안 반복하여 흘러내리는 물에 의해 물때 또는 이끼가 끼거나, 옹벽 등의 내부에 철심 등이 포함되어 있는 경우 철심으로부터 녹물이 옹벽 표면에 침착되기도 하여 외관상 매우 좋지 않은 결과를 가져온다. 또한, 콘크리트 옹벽 등은 표면이 통상 매끄러운 형태로 제공되는 것이 아니어서 오염물의 흡착은 쉽게 일어나는 반면, 그러한 표면의 거칠기는 오염물의 제거를 더욱 어렵게 한다.
또한, 바닥재로 사용되는 석재의 경우 표면이 광택이 나도록 연마되어 있기 때문에 그 위에서 사람이 활동하게 되면 건조한 상태에서도 미끄러지지 쉽다. 나아가 석재 표면에 수분이 있게 되면 그 수분이 석재 표면에 수막을 형성하고 형성된 수막이 윤활 작용을 하기 때문에 사람이 활동하기 매우 불편할 뿐만 아니라 종종 치명적인 부상을 당하기도 한다.
이러한 불편과 사고를 방지하기 위해 바닥재로 사용되는 석재는 표면에 종횡의 요철을 형성시키거나, 요홈으로 도안을 형성시킨 형태가 널리 사용되고 있다. 따라서 바닥재로 사용되는 석재를 세척하는 것은 대단히 힘들뿐 만 아니라 통상의 다기능 세정제로서는 석재 표면의 깨끗한 세정을 기대하기 힘든 실정이다.
본 발명의 종래의 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 본 발명의 목적은 통상의 다기능 세정제에 의해서는 깨끗한 세정이 곤란한 석재 구조물의 표면, 특히 화강암, 대리석, 또는 콘크리트로 이루어진 건물의 오염된 표면을 간단하면서 깨끗하게 세정시킬 수 있고 동시에 석재 구조물의 표면 또는 석재 구조물 중 철, 알미늄, 동 등의 부식에 영향을 주지 않는 석재 세정용 조성물을 제공하는데에 있다.
본 발명의 상기 목적을 해결하기 위하여, 본 발명은 옥살산(Oxalic acid), 플루로린화 수소산(Hydrofluoric acid), 인산 또는 인산염에서 선택되는 1종 이상으로 구성된 인산 함유 화합물, 강산, 음이온성 계면활성제, 및 물을 포함하는 조성물로서, 강산의 함량은 조성물 전체 중량을 기준으로 0.02~0.2 중량%이고, 물의 함량은 조성물 전체 중량을 기준으로 90.0~99.0 중량%인 것을 특징으로 하는 석재 세정용 조성물을 제공한다.
본 발명의 세정용 조성물은 사용시 석재 내부의 기공 깊숙이 침투하여 순식간에 석재 내부의 오염물 또는 석재 표면에 달라붙어 있는 오염물, 예를 들어 녹물, 기름때, 이끼류 등의 찌든 때 등을 분해하고 쉽게 제거하여 석재 제품 본래의 품위와 광택을 되살려줄 수 있다. 또한, 본 발명의 세정용 조성물은 석재 구조물의 부식을 일으키지 않고, 세정 작업 후에 얼룩을 남기지 않으면서도 세정 효과가 뛰어나다. 또한, 본 발명의 세정용 조성물은 환경 친화적이고 인체에 무해하여 누구나 쉽고 안전하게 사용할 수 있다.
도 1은 실시예 2에서 제조한 석재 세정용 조성물과 상업적으로 시판되고 있는 석재 세정용 조성물인 월크린(W-CLEAN; 제조사 : 태영바이오캠, 한국)으로 건물의 기둥을 세정한 결과를 나타낸 사진이다.
도 2는 실시예 1에서 제조한 석재 세정용 조성물로 평택 발전소의 석재 구조물을 세정하기 전(도 2의 왼쪽)과 세정한 후(도 2의 오른쪽)로 나누어 나타낸 사진이다.
도 3은 실시예 3에서 제조한 석재 세정용 조성물로 국립 4.19 민주 묘지의 석재 구조물을 세정하기 전(도 3의 왼쪽)과 세정한 후(도 3의 오른쪽)로 나누어 나타낸 사진이다.
도 4는 실시예 2에서 제조한 석재 세정용 조성물의 성분을 분석한 결과를 나타낸 것이다.
본 발명은 석재 세정용 조성물에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 세정용 조성물은 옥살산(Oxalic acid), 플루로린화 수소산(Hydrofluoric acid), 인산 함유 화합물, 강산, 음이온성 계면활성제, 및 물을 포함한다. 본 발명에 따른 세정용 조성물을 구성하는 성분들은 석재 표면에 고착되어 있는 오염물에 대해 유기적으로 작용하여 세정 효과를 상승시킨다. 이하, 본 발명에 따른 세정용 조성물을 구성성분별로 나누어 구체적으로 설명한다.
본 발명에 따른 세정용 조성물에서 물은 매질로 작용하며, 세정용 조성물을 석재 표면에 도포시 세정용 조성물을 쉽게 번지게 하고 석재 내부의 기공 깊숙이 침투하게 한다. 본 발명에 따른 세정용 조성물에서 물의 함량은 다른 구성성분의 함량을 고려할 때 조성물 전체 중량을 기준으로 90.0~99.0 중량%이고, 93.0~97.0 중량%인 것이 바람직하다.
옥살산( Oxalic acid )
본 발명에 따른 세정용 조성물에서 옥살산은 녹과 잉크의 얼룩을 제거하는 역할을 하며, 추가적으로 금속 산화물(예를 들어 철 산화물) 피막을 제거하는 역할을 한다. 본 발명에 따른 세정용 조성물에서 옥살산의 함량은 물과 후술하는 강산의 함량을 제외한 범위라면 크게 제한되지 않으며, 옥살산의 기능 발휘 및 다른 성분과의 함량 관계를 고려할 때 조성물 전체 중량을 기준으로 0.2~1.6 중량%인 것이 바람직하고, 0.5~1.2 중량%인 것이 더 바람직하다.
플루로린화 수소산( Hydrofluoric acid )
본 발명에 따른 세정용 조성물에서 플루로린화 수소산은 산화력(또는 반응성)이 강하여 석재 표면에 존재하는 무기 화합물과 반응하여 염을 생성함으로써 무기 화합물을 제거하는 역할을 한다. 또한, 본 발명에 따른 세정용 조성물에서 플루로린화 수소산은 묽은 상태로 존재하여 약산으로 취급되며, 세정용 조성물의 다른 구성성분과 유기적으로 작용하여 세정용 조성물의 세정력을 상승시킨다. 본 발명에 따른 세정용 조성물에서 플루로린화 수소산의 함량은 물과 후술하는 강산의 함량을 제외한 범위라면 크게 제한되지 않으며, 플루로린화 수소산의 기능 발휘 및 다른 성분과의 함량 관계를 고려할 때 조성물 전체 중량을 기준으로 1.0~4.0 중량%인 것이 바람직하고, 2.0~3.0 중량%인 것이 더 바람직하다.
인산 함유 화합물
본 발명에 따른 세정용 조성물에서 인산 함유 화합물은 비누, 세제 등과 같은 세정 분야에서 사용되는 것이라면 그 종류가 크게 제한되지 않으며, 인산 또는 인산염에서 선택되는 1종 이상으로 구성되며, 인산염으로 구성되는 것이 바람직하다. 이때, 인산염은 인산나트륨, 인산칼륨, 인산마그네슘, 및 인산칼슘으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상으로 구성되는 것이 바람직하고, 인산나트륨인 것이 더 바람직하고, 인산삼나트륨(Na3PO4)인 것이 가장 바람직하다. 본 발명에 따른 세정용 조성물에서 인산 함유 화합물의 함량은 물과 후술하는 강산의 함량을 제외한 범위라면 크게 제한되지 않으며, 인산 함유 화합물의 기능 발휘 및 다른 성분과의 함량 관계를 고려할 때 조성물 전체 중량을 기준으로 0.5~2.0 중량%인 것이 바람직하고, 0.8~1.5 중량%인 것이 더 바람직하다.
강산
본 발명에 따른 세정용 조성물에서 강산은 석재 표면에 강하게 고착되어 있는 무기물질뿐만 아니라 쉽게 제거되지 않는 유기물질을 녹여내어 제거하는 역할을 하며, 세정용 조성물의 다른 구성성분과 유기적으로 작용하여 세정용 조성물의 세정력을 상승시킨다. 본 발명에 따른 세정용 조성물에서 강산은 비누, 세제, 반도체 기판 세척 등과 같은 세정 분야에서 사용되는 것이라면, 그 종류가 크게 제한되지 않으며, 예를 들어 황산, 질산, 염산, 브로민화 수소산(HBr), 아이오딘화 수소산(HI), 및 과염소산(HClO4)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상으로 구성되는 것이 바람직하고, 2종 이상으로 구성되는 것이 더 바람직하며 황산과 질산으로 구성되는 것이 가장 바람직하다. 본 발명에 따른 세정용 조성물에서 강산의 함량은 조성물 전체 중량을 기준으로 0.02~0.2 중량%로 한정되는 것이 바람직한데, 강산의 함량이 0.02 중량% 미만인 경우 석재 표면에 강하게 고착되어 있는 무기물질과 유기물질의 제거가 미비하고, 강산의 함량이 0.2 중량%를 초과하면 석재 표면 및 석재 이외의 구조물(예를 들어 철, 알루미늄, 동 등으로 이루어진 구조물)을 부식시킬 염려가 있다. 본 발명에 따른 세정용 조성물에서 세정 효과 및 부식 방지라는 측면을 고려할 때 강산의 함량은 조성물 전체 중량을 기준으로 0.04~0.1 중량%인 것이 바람직하다.
음이온성 계면활성제
본 발명에 따른 세정용 조성물에서 음이온성 계면활성제는 석재 표면의 표면 장력을 크게 떨어뜨려 다른 구성성분의 세정 작용을 상승시키는 역할을 하고, 추가적으로 기름때 제거에 효과적이다. 본 발명에 따른 세정용 조성물에서 음이온성 계면활성제는 비누, 세제 등과 같은 세정 분야에서 사용되는 공지의 것이라면 그 종류가 크게 제한되지 않으며 다른 구성성분과의 상승작용 등을 고려할 때 설페이트계 음이온성 계면활성제, 설포네이트계 계면활성제 또는 포스페이트계 계면활성제인 것이 바람직하고, 예를 들어 소듐라우릴설페이트, 암모늄라우릴설페이트, 소듐라우레드설페이트, 암모늄라우레드설페이트, 트리에탄올아민라우릴설페이트, 트리에탄올아민라우레드설페이트, 소듐크실렌설포네이트로, 소듐도데실벤젠설페이트, 라우릴포스페이트, 및 라우릴에테르포스페이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상으로 구성되는 것이 더 바람직하고, 피세정 대상물이 석재인 점에서 트리에탄올아민라우릴설페이트(Triethanolamine lauryl sulfate)인 것이 가장 바람직하다. 본 발명에 따른 세정용 조성물에서 음이온성 계면활성제의 함량은 물과 강산의 함량을 제외한 범위라면 크게 제한되지 않으며, 계면활성제의 기능 발휘 및 다른 성분과의 함량 관계를 고려할 때 조성물 전체 중량을 기준으로 0.05~1.0 중량%인 것이 바람직하고, 0.1~0.8 중량%인 것이 더 바람직하다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명을 명확히 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 보호범위를 한정하는 것은 아니다.
1. 석재 세정용 조성물의 제조
실시예 1.
혼합기에 옥살산(Oxalic acid) 0.2 중량부, 플루로린화 수소산(Hydrofluoric acid) 1.0 중량부, 인산 0.5 중량부, 질산 0.02 중량부, 트리에탄올아민라우릴설페이트 0.05 중량부, 및 물 98.23 중량부를 첨가하고 균일하게 혼합하여 석재 세정용 조성물을 제조하였다.
실시예 2.
혼합기에 옥살산(Oxalic acid) 1.0 중량부, 플루로린화 수소산(Hydrofluoric acid) 2.5 중량부, 인산삼나트륨 1.2 중량부, 질산 0.04 중량부, 황산 0.04 중량부, 트리에탄올아민라우릴설페이트 0.5 중량부, 및 물 94.72 중량부를 첨가하고 균일하게 혼합하여 석재 세정용 조성물을 제조하였다.
실시예 3.
혼합기에 옥살산(Oxalic acid) 1.6 중량부, 플루로린화 수소산(Hydrofluoric acid) 4.0 중량부, 인산삼나트륨 2.0 중량부, 황산 0.2 중량부, 암모늄라우릴설페이트 1.0 중량부, 및 물 91.2 중량부를 첨가하고 균일하게 혼합하여 석재 세정용 조성물을 제조하였다.
비교예 1.
혼합기에 옥살산(Oxalic acid) 0.2 중량부, 플루로린화 수소산(Hydrofluoric acid) 1.0 중량부, 인산 0.5 중량부, 트리에탄올아민라우릴설페이트 0.05 중량부, 및 물 98.25 중량부를 첨가하고 균일하게 혼합하여 석재 세정용 조성물을 제조하였다.
비교예 2.
혼합기에 옥살산(Oxalic acid) 1.6 중량부, 플루로린화 수소산(Hydrofluoric acid) 4.0 중량부, 인산삼나트륨 2.0 중량부, 황산 0.5 중량부, 암모늄라우릴설페이트 1.0 중량부, 및 물 90.9 중량부를 첨가하고 균일하게 혼합하여 석재 세정용 조성물을 제조하였다.
2. 석재 세정용 조성물의 세정력 실험
(1) 실시예 2의 석재 세정용 조성물과 상업적인 제품의 세정력 실험
실시예 2에서 제조한 석재 세정용 조성물과 상업적으로 시판되고 있는 석재 세정용 조성물인 월크린(W-CLEAN; 제조사 : 태영바이오캠, 한국)을 하나대투증권 건물의 기둥에 각각 도포하고 약 5분간 방치한 후 고압의 물로 세정용 조성물이 도포된 건물의 기둥을 세척하였다. 도 1은 실시예 2에서 제조한 석재 세정용 조성물과 상업적으로 시판되고 있는 석재 세정용 조성물인 월크린(W-CLEAN; 제조사 : 태영바이오캠, 한국)으로 건물의 기둥을 세정한 결과를 나타낸 사진이다. 도 1에서 왼쪽은 월크린으로 세정한 결과를 나타낸 것이고, 오른쪽은 실시예 2에서 제조한 석재 세정용 조성물로 세정한 결과를 나타낸 것이다. 도 1에서 보이는 바와 같이 본 발명의 실시예 2에서 제조한 석재 세정용 조성물은 상업적으로 시판되고 있는 석재 세정용 조성물에 비해 세정 효과가 월등히 우수함을 알 수 있다.
(2) 실시예 1, 실시예 3, 비교예 1, 및 비교예 2의 석재 세정용 조성물의 세정력 실험
도 2는 실시예 1에서 제조한 석재 세정용 조성물로 평택 발전소의 석재 구조물을 세정하기 전(도 2의 왼쪽)과 세정한 후(도 2의 오른쪽)로 나누어 나타낸 사진이다. 또한, 도 3은 실시예 3에서 제조한 석재 세정용 조성물로 국립 4.19 민주 묘지의 석재 구조물을 세정하기 전(도 3의 왼쪽)과 세정한 후(도 3의 오른쪽)로 나누어 나타낸 사진이다. 도 2 내지 도 3에서 보이는 바와 같이 본 발명의 실시예 1 및 실시예 3에서 제조한 석재 세정용 조성물은 석재 표면에 고착되어 있는 녹, 얼룩,찌든 때를 제거하는데 적합함을 알 수 있다.
또한, 비교예 1 및 비교예 2에서 제조한 석재 세정용 조성물을 평택 발전소의 석재 구조물의 매우 작은 부위에 도포하고 약 5분이 지난 후 고압의 물로 세척하였다. 비교예 1에서 제조한 석재 세정용 조성물로 석재 구조물을 세정시 세정 효과가 미비하였고, 비교예 2에서 제조한 석재 세정용 조성물로 석재 구조물을 세정시 석재 표면에서 약간의 부식 반응이 발생하였다.
3. 석재 세정용 조성물의 친환경성 분석
실시예 2에서 제조한 석재 세정용 조성물의 친환경성을 평가하기 위하여 한국생활시험연구원에 성분 분석을 의뢰하였다. 도 4는 실시예 2에서 제조한 석재 세정용 조성물의 성분을 분석한 결과를 나타낸 것이다. 도 4에서 보이는 바와 같이 본 발명의 실시예 2에서 제조한 석재 세정용 조성물은 환경 호르몬 등의 오염물질을 포함하고 있지 않아 환경 친화적이고 인체에 무해함을 알 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명을 상기의 실시예를 통해 설명하였지만 본 발명이 반드시 여기에만 한정되는 것은 아니며 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다. 또한, 본 발명의 본질적인 범주를 벗어나지 않고서도 많은 변형을 실시하여 특정 상황 및 재료를 본 발명의 교시내용에 채용할 수 있다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 본 발명을 실시하는데 계획된 최상의 양식으로서 개시된 특정 실시 태양으로 국한되는 것이 아니며, 본 발명에 첨부된 특허청구의 범위에 속하는 모든 실시 태양을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (10)

  1. 옥살산(Oxalic acid), 플루로린화 수소산(Hydrofluoric acid), 인산 또는 인산염에서 선택되는 1종 이상으로 구성된 인산 함유 화합물, 강산, 음이온성 계면활성제, 및 물을 포함하는 조성물로서,
    강산의 함량은 조성물 전체 중량을 기준으로 0.02~0.2 중량%이고,
    물의 함량은 조성물 전체 중량을 기준으로 90.0~99.0 중량%인 것을 특징으로 하는 석재 세정용 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 강산은 황산, 질산, 염산, 브로민화 수소산(HBr), 아이오딘화 수소산(HI), 및 과염소산(HClO4)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상으로 구성된 것을 특징으로 하는 석재 세정용 조성물.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 옥살산의 함량은 조성물 전체 중량을 기준으로 0.2~1.6 중량%인 것을 특징으로 하는 석재 세정용 조성물.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 플루로린화 수소산의 함량은 조성물 전체 중량을 기준으로 1.0~4.0 중량%인 것을 특징으로 하는 석재 세정용 조성물.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 인산 함유 화합물의 함량은 조성물 전체 중량을 기준으로 0.5~2.0 중량%인 것을 특징으로 하는 석재 세정용 조성물.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 인산 함유 화합물은 인산염이고,
    상기 인산염은 인산나트륨, 인산칼륨, 인산마그네슘, 및 인산칼슘으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상으로 구성된 것을 특징으로 하는 석재 세정용 조성물.
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 음이온성 계면활성제의 함량은 조성물 전체 중량을 기준으로 0.1~1.0 중량%인 것을 특징으로 하는 석재 세정용 조성물.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 음이온성 계면활성제는 소듐라우릴설페이트, 암모늄라우릴설페이트, 소듐라우레드설페이트, 암모늄라우레드설페이트, 트리에탄올아민라우릴설페이트, 트리에탄올아민라우레드설페이트, 소듐크실렌설포네이트로, 소듐도데실벤젠설페이트, 라우릴포스페이트, 및 라우릴에테르포스페이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상으로 구성된 것을 특징으로 하는 석제 세정용 조성물.
  9. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 조성물은 옥살산(Oxalic acid) 0.2~1.6 중량%, 플루로린화 수소산(Hydrofluoric acid) 1.0~4.0 중량%, 인산 함유 화합물 0.5~2.0 중량%, 강산 0.02~0.2 중량%, 음이온성 계면활성제 0.05~1.0 중량%, 및 잔량으로 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 석재 세정용 조성물.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 조성물은 옥살산(Oxalic acid) 0.5~1.2 중량%, 플루로린화 수소산(Hydrofluoric acid) 2.0~3.0 중량%, 인산 함유 화합물 0.8~1.5 중량%, 강산 0.04~0.1 중량%, 음이온성 계면활성제 0.1~0.8 중량%, 및 잔량으로 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 석재 세정용 조성물.
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