KR101182709B1 - 1액형 친환경 탈지제 - Google Patents

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삼양화학산업 주식회사
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Abstract

컬러강판 제조 공정 등에서 처리되는 다(多)종의 소재 표면을 효과적으로 세정하고 환경 친화성을 개선하기 위해서, 본 발명은 KOH와 SiO2 화합물이 혼합되어 이루어진 10~20 중량%의 알칼리성 원료; 금속이온의 침전 방지에 작용되는 3~12 중량%의 금속이온봉쇄제; 오일류 유화 및 분산제로 작용되는 생분해성 저기포성 음이온 계면활성제와 비이온 계면활성제가 혼합된 2~10 중량%의 혼합 계면활성제; 저온에서 어는점 향상에 작용되는 글리콜 에테르류, 알코올류 및 이들의 화합물로 이루어진 군에서 선택된 5~15 중량%의 저온저장성 향상제; 스케일 방지 및 노화성 개선제로 작용하는 0.1~3중량%의 EDTA 화합물; 거품 발생 억제제로 작용되는 0.01~0.1 중량%의 소포제; 및 나머지 중량%의 물을 포함하는 1액형 친환경 탈지제를 제공한다.

Description

1액형 친환경 탈지제{Eco-friendly detergent in one liquid}
본 발명은 탈지제에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 컬러강판 제조 공정 등에서 처리되는 다(多)종의 소재를 효과적으로 세정할 수 있는 1액형 친환경 탈지제에 관한 것이다.
일반적으로 컬러강판 생산라인에서 처리되는 소재는 아연도강판류,알루미늄강판류, 냉연강판류, 스테인레스 강판류 등 그 종류가 다양하게 사용되며 이중 도금강판류나 알루미늄 재질의 처리 빈도가 높은데 이러한 재질의 특성은 알칼리에 대한 에칭성에 민감하여 철강 산업용 일반 강알칼리 탈지제로 세정하면 도금강판의 도금 층과 격렬한 반응을 일으키는 문제점이 있어서 사용이 부적합하다.
그리하여, 상기 문제점을 일부 해소할 수 있는 제품이 최근까지 분말형태 탈지제로 사용되고 있으며 일부 수요처에서는 취급성을 개선하고자 2액형 탈지제를 적용하고 있지만 아연도강판류의 도금 층과 알루미늄에 대한 표면에칭반응이 심하고 탈지용액을 가온하는 순환식 열교환기에 스케일을 생성시켜 열판을 자주 교체해야 하는 문제점들이 아직 해결과제로 남아있고 환경적으로 고려되지 않은 상태로 사용되고 있다.
여기서, 상기 분말형태 탈지제는 제조공정상 용해시키지 않아도 되는 장점이 있어서 배합과정은 간단하지만 분말의 특성상 조해성(潮解性)의 문제점을 갖고 있어 제조 및 보관시 수분과 격리시켜야 하는 주의가 필요하고 분말혼합기의 용량한계와 유해성 분진발생으로 보관성, 생산성 및 작업성이 떨어지고, 수요처에서 작업자가 취급시 또다시 유해한 분진발생의 우려가 크고, 사용에 앞서 수동으로 예비 용해가 수반되어야 하는 번거로움이 있으며, 대체적으로 미용해분이 잔류하여 배관이나 노즐에 막힘 현상이 자주 발생 되고, 스케일이 빈번하게 생성되어 수시로 청소를 위해 가동라인을 세워야 하는 문제점이 있었다.
이로 인해, 산업용 탈지제 시장은 제조업 입장에서는 대량생산이 가능하여 경제성을 갖출 수 있고, 수요처 입장에서는 취급 및 사용이 편리하면서 예비 용해가 필요하지 않아 작업성이 개선되고 미용해분의 잔류로 인한 배관이나 노즐 막힘현상이 현저하게 개선 되어지며 스케일생성 방지에 효과적인 액상제품을 선호하며 2액형 보다는 1액형 제품을 보다 선호하는 추세로 기존 분말제품들을 액상화 개발하고자 많은 시도를 하고 있지만 쉽지 않았다.
또한, 상기 분말제품 액상화 개발은 분말제품대비 동등 이상의 탈지성능을 확보하기 어렵고 원자재의 용해도 한계로 농축이 제한적이며 일반적으로 알칼리 분위기에 계면활성제류가 혼합되지 않고 층 분리되는 문제점들을 우선적으로 해결해야하므로 1액형 탈지제 개발은 보다 어렵고, 겨울철에는 온도가 낮아서 액상제품 구성성분 중 원자재 선별이 잘못되면 용해도가 취약한 성분이 석출되거나 얼게 되어 현장에서 약품을 수송하는 배관이나 펌프가 막히는 문제점이 있다.
그리고, 상기 분말제품과 최근에 일부 적용중인 상기 2액형 탈지제 제품은 모두 탈지성능 향상을 목적으로 아직까지 인(P)계 화합물들을 다량 사용하고 있다. 이러한, 인(P)계 화합물의 성분들은 하천의 부영양화를 일으켜 심각한 수질오염을 초래할 수 있어 환경적인 측면이 전혀 고려되지 않고 있는 문제점이 있다.
따라서, 상기 탈지제의 성능을 개선하도록, 분말 탈지제 대비 주요 6가지 요구물성(탈지성, 노화성, 에칭방지성, 거품성, 수세성, 저온저장성)을 만족시키면서 대량생산이 가능하며, 액상타입으로 작업자가 취급시 분진 발생이 없고, 약품농도의 관리가 자동화될 수 있으며, 스케일 방지력이 양호해 배관이나 노즐 막힘현상이 현저하게 개선되면서 현실적으로 경제성이 있고 폐수처리시 유리한 탈지제의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
한국 특허공개 제10-0723214호
상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 컬러강판 제조 공정 등에서 처리되는 다(多)종의 소재를 효율적으로 세정할 수 있는 1액형 친환경 탈지제를 제공하는 것을 해결과제로 한다.
상기와 같은 해결과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 알칼리 원료로 KOH와 SiO2 화합물이 혼합되어 이루어진 10~20 중량%의 조성물; 금속이온의 침전 방지에 작용되는 3~12 중량%의 금속이온봉쇄제; 오일류 유화 및 분산제로 작용되는 생분해성 음이온 계면활성제와 비이온 계면활성제가 혼합된 2~10 중량%의 혼합 계면활성제; 저온에서 어는점 향상에 작용되는 글리콜 에테르류, 알코올류 및 이들의 화합물로 이루어진 군에서 선택된 5~15 중량%의 저온저장성 향상제; 스케일 방지 및 노화성 개선제로 작용하는 0.1~3중량%의 EDTA 화합물; 거품 발생 억제제로 작용되는 0.01~0.1 중량%의 소포제; 및 나머지 중량%의 물을 포함하는 1액형 친환경 탈지제를 제공한다.
여기서, 상기 알칼리성 원료는 KOH와 SiO2 화합물이 특정 유효비율 SiO2 /KOH가 0.6 ~ 4.5로 혼합되되, 상기 SiO2 화합물은 메타규산나트륨, 오르소규산나트륨, 소디움실리케이트, 포타슘실리케이트, 및 이들의 화합물로 이루어진 군에서 선택된 일종으로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 계면활성제는 생분해성 저기포성 음이온 계면활성제와 비이온 계면활성제가 3 : 1~0.1 비율로 혼합되어 조성되되, 상기 생분해성 저기포성 음이온 계면활성제는 옥테닐석시닉산, 알콕시레이트알코올, 폴리에소실레이트알코올, 및 이들의 화합물로 이루어진 군에서 선택된 일종으로 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 비이온 계면활성제는 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌지방산에스터, 폴리옥시에틸렌알킬페놀에테르, 소비탄지방산에스터, 및 이들의 화합물로 이루어진 군에서 선택된 일종의 소수성 단위체에 친수성 단위체가 중합되어 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 저온저장성 향상제는 에탄올,메탄올과 같은 알콜계 또는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜과 같은 글리콜계 및 이들의 화합물로 이루어진 군에서 선택된 일종의 화합물로 조성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 상기의 해결 수단을 통해서 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 컬러강판 제조 공정 등에서 처리되는 다(多)종의 소재 중 도금강판류의 표면도금층이나 알루미늄과의 과도한 표면반응으로 변색 또는 도금박리의 문제가 발생되어 적용이 되기 어려웠던 강알칼리 KOH 원료를 SiO2 화합물과 특정 유효비율로 혼합하여 사용함으로써, 강알칼리의 과도한 반응성을 제어할 수 있게 되어 양산적용에 적합하게 조절하여 사용할 수 있다.
둘째, 강알칼리 KOH와 SiO2 화합물을 알칼리 원료로 사용함으로써, 종래에 탈지제의 성능을 높이기 위해 사용되던 인(P)계 화합물을 사용하지 않아도 강알칼리 원료 자체로 탈지제의 성능을 높이게 됨으로써, 인(P)계 화합물의 사용으로 인한 폐수처리에 대한 문제점을 해결하여 친환경에 적합한 탈지제를 제공할 수 있다.
셋째, NaOH나 KOH와 같은 강알칼리 성분함량이 낮은 액상 탈지제류는 일반적으로 강알칼리 성분함량이 높은 액상 탈지제류보다 상대적으로 어는점이 높아서 동절기에는 영상의 온도를 유지시켜 동결되지 않도록 보온창고에 보관하여야 함으로 인해 추가적인 에너지 비용이 발생하는 문제점이 있었으나, 본 발명은 액상 제품에 어는점 향상제를 적용하여 어는점을 향상시킴으로써 동절기의 저온안정성을 보강함으로 에너지 효율의 문제점을 해결할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인(P) 성분함량을 최소화하여 설계된 발명예와 종례예의 비교도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 1액형 친환경 탈지제를 상세히 설명한다.
본 발명의 일실시예에 따른 1액형 친환경 탈지제는 10~20 중량%의 알칼리성 원료, 3~12 중량%의 금속이온봉쇄제, 2~10 중량%의 혼합 계면활성제, 5~15 중량%의 저온저장성 향상제, 0.1~3 중량%의 EDTA 화합물, 0.01~0.1 중량%의 소포제, 나머지 중량%의 물을 포함하여 이루어진다.
상세히, 상기 알칼리성 원료는 KOH와 SiO2 화합물로 이루어지며, 강알칼리의 KOH 원자재를 적용함으로써 환경적으로 문제가 되는 인(P)계의 화합물을 쓰지 않아도 탈지성이 양호해진다, 즉, 상기 인(P)계 화합물은 탈지성능 향상을 목적으로 트리폴리인산나트륨, 제일인산소다, 제2인산소다, 제삼인산소다, 제일인산칼륨, 피로인산칼륨 및 피로인산나트륨과 같은 화합물이 주로 사용되지만, 이러한 성분들은 하천의 부영양화를 일으켜 심각한 수질오염을 초래할 수 있어 사용을 최소화하는 것이 바람직하며 근래에 들어 이에 대한 규제가 엄격해지고 있는 추세이다. 이에 본원발명은 상기 인(P)계 화합물을 실질적으로 배제하고 KOH와 SiO2 화합물로 이루어진 강알칼리성 원료를 사용하면서도 탈지성 및 에칭방지성이 우수한 제품을 생산한다. 또한, 강알칼리성 원료 KOH는 NaOH보다 비누화 반응에 의해 생성되는 칼륨비누가 나트륨비누보다 더 좋은 세정성을 제공한다.
여기서, 상기 비누화 반응은 알칼리의 촉매 작용으로 에스테르에 NaOH나 KOH를 반응시켜 카르복시산염과 알코올을 생성하는 반응이다. 즉, 강한 지방산 에스터와 강한 염기가 만나 알코올과 비누가 생성되는 반응이며, 상기 알코올은 글리세롤로 수분을 흡수하는 작용을 하여 습윤 작용을 한다.
그리고, 상기 알칼리성 원료는 KOH와 SiO2 화합물이 특정 유효 비율 SiO2/KOH: = 0.6 ~ 4.5로 혼합되어 조성된다.
상세히, Si성분의 에칭방지특성을 활용하여 강알칼리의 과도한 반응성을 SiO2 화합물의 첨가량으로 조절할 수 있고, 다수의 실험에 의해 양산적용에 적합하도록 우수한 표면반응성을 가지는 상기 알칼리성 원료의 특정 유효 비율을 도출할 수 있다.
도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 인(P) 성분함량을 최소화하여 설계된 발명예와 종례예의 비교도이다.
도 1에서 보는 바와 같이, 상기 종례예 경우 인(P) 성분함량이 400 ~ 2,100 ppm이며, 상기 발명예의 경우 인(P)계 성분함량이 2 ppm 미만이 됨을 확인할 수 있으며, 이러한 사실로 인해 본 발명은 폐수처리과정에 2 ppm 미만의 인(P) 성분이 포함된 폐수를 배출함으로써 환경적인 문제가 없음을 확인할 수 있다.
그리고, 상기 알칼리성 원료는 용해성 및 경제성이 중량%에 따라 변하는데, 여기서, 상기 알칼리성 원료의 중량%에 따른 상기 1액형 친환경 탈지제의 용해성 및 경제성을 첨부된 표 1을 참고하여 설명하면 다음과 같다.
알칼리성 원료
중량%		 10 미만 10~20 20 이상
용해성
 양호
 양호
 불량
(저온저장성 부족)

경제성
 불량
(사용농도 = 6~15%,
운반비 증가)		 양호
(사용농도 = 3~8%)		 양호
(사용농도 = 2~7%)
표 1은 상기 알칼리성 원료의 중량%에 따른 상기 1액형 친환경 탈지제의 용해성 및 경제성을 나타낸 표이다.
표 1에서 보는 바와 같이, 상기 알칼리성 원료가 10 중량% 미만으로 첨가되는 경우 용해성은 양호하나 탈지제의 사용농도가 높아 경세성이 떨어지며, 상기 알칼리성 원료가 20 중량% 이상으로 첨가되는 경우 경제성은 양호하였으나 용해성이 부족하여 저온저장성이 불량한 점을 확인할 수 있었다.
따라서, 상기 알칼리성 원료가 10~20 중량%로 첨가되었을 경우에 용해성이 양호하게 나타나며, 경제성도 양호하게 나타나는 것을 확인함으로써, 용해성과 경제성 모두가 적합한 것을 확인할 수 있다.
그리고, 상기 금속이온 봉쇄제는 소디움헵타노에이트, 소디움글루코네이트, 니트릴로트리아세테이트나트륨염 및 이들의 화합물로 이루어지는 군에서 선택된 어느 하나로 이루어지며, 표면에 부착된 오염 물질들에 습윤, 침투 작용을 하여 탈지용액의 젖음성을 좋게 하고 비누화 반응과 유화작용을 촉진시켜 탈지력을 향상시키는 작용을 하여 금속이온의 침전방지 역할을 한다. 여기서, 상기 금속이온봉쇄제는 가장 안정적 구성역할을 하는 소디움글루코네이트를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 금속이온 봉쇄제에 의한 탈지성 및 노화성은 상기 금속이온봉쇄제의 중량%에 따라 변하는데, 여기서 상기 금속이온봉쇄제의 중량%에 따른 탈지성 및 노화성을 첨부된 표 2를 참고하여 설명하면 다음과 같다.
금속이온봉쇄제
중량%		 3미만 3~12 12이상
탈지성
 불량
(95% 미만)		 양호
(95% 이상)		 양호
(경제적 손실 발생)
노화성
 불량
(85% 미만)		 양호
(95% 이상)		 양호
(경제적 손실 발생)
표 2는 상기 금속이온 봉쇄제의 중량%에 따른 탈지성 및 노화성을 나타낸 표이다.
표 2에서 보는 바와 같이, 상기 금속이온 봉쇄제를 3 중량% 미만으로 첨가하는 경우에는, 상기 1액형 친환경 탈지제가 경수 연화제로서의 역할을 수행하지 못하여 철강제품에 치명적인 영향을 미치는 Ca, Mg 등의 양이온을 봉쇄하지 못하여 탈지성 및 노화성이 낮아지게 되고, 12중량%를 초과하면 탈지성과 노화성은 양호 하지만 잉여 금속이온 봉쇄제가 발생되어 불필요한 원가를 증가시킨다는 것을 확인할 수 있다.
또한, 상기 생분해성 계면활성제는 옥테닐석시닉산, 알콕시레이트알코올, 폴리에소실레이트알코올 및 이들의 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택된 어느 하나로 이루어지는 저기포성 음이온 계면활성제와 폴리옥시에틸렌 알킬 페닐에테르, 폴리옥시에틸렌, 알킬옥틸에테르, 폴리옥시에틸렌 및 폴리옥시프로필렌 블록공중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 옥틸 폐놀계 비이온 계면활성제가 3: 1~0.1의 비율로 혼합됨이 적합하다.
여기서, 계면 활성제는 표면활성제라고도 한다. 비누는 그 대표적인 것으로, 비눗물의 표면장력은 물에 비하여 훨씬 작으며 이것은 비누가 물의 표면에 모여 표면을 되도록 넓게 하려고 하기 때문인 것으로 알려져 있다. 그리고, 비누가 물의 표면에 잘 모이는 성질은, 비누의 분자 속에 긴 사슬 모양의 알킬기와 같은 친유성의 기와 카복시기와 같은 친수성의 기가 들어 있어, 친유성의 기는 물의 반발을 받아 표면으로 감으로 인해 생긴다.
그리고, 상기 계면활성제 중 수용액에서 이온화하여 활성제의 주체가 음이온이 되는 것을 음이온 계면활성제라고 하는데, 비누, 알킬벤젠설폰산염이 이에 속한다. 또한, 이온화하여 양이온이 되는 것을 양이온 계면활성제라 하는데, 고급아민할로젠화물, 제사암모늄염, 알킬피리디늄염이 이에 속한다.
또한, 전리하지 않는 것을 비이온 계면활성제라 하여 구별하기도 하는데, 여기에는 폴리에틸렌글리콜류에 속한다. 계면활성제는 일반적으로 세척력, 에멀젼화력, 분산력, 삼투력, 기포력 등을 지니고 있어, 각기 그 특성에 따라 세척제, 섬유처리제, 에멀션화제, 부유선광제, 시멘트용 기포제, 윤활유 첨가제, 살균제, 도료분산제 등으로 널리 이용되고 있다.
여기서, 음이온 또는 비이온 계면활성제는 탈지제의 표면장력을 저하시켜 삼투, 유화 및 분산작용을 촉진하여 탈지력을 향상시켜 강판 표면에 습윤성을 좋게 하는 비누화 반응과 유화작용을 촉진시키는 역할을 한다.
또한, 상기 혼합 계면활성제의 중량%에 따른 상기 1액형 친환경 탈지제의 탈지성, 거품성 및 노화성 변화를 첨부된 표 3을 참고하여 설명하면 다음과 같다.
혼합 계면활성제
중량%		 2 미만 2~10 10 이상

탈지성		 불량
(95~85%)		 양호
(95% 이상)		 양호
(경제적 손실 발생)

거품성		 양호
(5ml 미만)		 양호
(5ml 미만) 		불량
(10 ml 이상)

노화성		 불량
(60 ~ 80%)		 양호
(95% 이상)		 양호
(경제적 손실 발생)
표 3은 상기 혼합 계면활성제의 중량%에 따른 탈지성, 거품성 및 노화성 변화를 나타낸 표이다.
표 3에서 보는 바와 같이, 상기 혼합 계면활성제가 2 중량% 미만으로 첨가되는 경우, 탈지제의 표면장력이 높아져 탈지성과 노화성이 낮아지고, 10 중량% 이상 되는 경우, 탈지제의 경제적 부담과 거품성으로 인한 작업성이 나빠지게 되는 것을 확인할 수 있다.
따라서, 상기 혼합 계면활성제가 2~10 중량%로 첨가되었을 경우에 탈지성과 노화성은 95 중량% 이상으로 양호하게 나타나며 거품성도 허용 가능수준인 것으로 확인됨으로써, 탈지성, 노화성 및 거품성이 모두 효과적인 것을 확인할 수 있다.
또한, 상기 저온저장성 향상제는 에탄올, 메탄올과 같은 알콜계 또는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜과 같은 글리콜계 및 이들의 화합물로 이루어진 군에서 선택된 화합물이 단일 또는 혼합성분으로 조성된다.
상세히, 저온 저장성 향상제는 액형 탈지제의 어는점을 향상시켜 동절기 용액의 저장성을 향상시킬 수 있다. 여기서 상기 저온저장성 향상제에 의해 어는점 및 저온저장성은 상기 저온저장성 향상제의 중량%에 따라 변하는데, 여기서 상기 저온저장성 향상제의 중량%에 따른 어는점 및 저온저장성이 첨부된 표 4를 참고하여 설명하면 다음과 같다.
저온저장성 향상제
중량% 		5 미만 5~15 15 이상

어는점		 불량
(효과 미흡)
양호		 양호
(경제적 손실발생)

저온저장성
양호
양호
양호
표 4는 상기 저온저장성 향상제의 중량%에 따른 어는점 및 저온저장상 변화를 나타낸 표이다.
표 4에서 보는 바와 같이, 상기 저온저장성 향상제가 5 중량% 미만으로 첨가되는 경우, 어는점이 작은 변화만을 보여 저온저장성에 효과를 나타내지 못하는 것을 확인하였으며, 상기 저온저장성 향상제가 15 중량% 이상으로 첨가되는 경우, 어는점이 일정 지점이상에서 더 이상 하락하지 않는 현상이 나타났으며, 이에 따른 필요이상의 저온저장성 향상제 사용으로 인한 경제적 손실을 확인하였다.
따라서, 상기 저온저장성 향상제가 5~15 중량% 미만으로 첨가되는 경우에 원액을 적절한 어는점까지 낮출 수 있음을 확인하였으며, 이로 인해 어는점 및 저온저장성이 개선되는 것을 확인할 수 있다.
또한, 상기 EDTA 화합물은 EDTA?4H, EDTA?2Na, EDTA?4Na 및 이들의 화합물로 구성되는 군에서 선택하여 사용할 수 있다.
그리고, 상기 EDTA 화합물은 킬레이트제로 금속 이온들과 착화합물을 형성하며, 비공유 전자쌍을 2개 이상으로 포함하는 화합물로서 금속 이온과 배위결합을 형성하여 안정화된 킬레이트 고리를 만들게 되면 안정성이 증가하게 되며, 노화성과 수세성 개선의 기능을 제공한다.
여기서, 상기 EDTA 화합물의 중량%에 따른 노화성과 수세성의 변화를 첨부된 표 5를 참고하여 설명하면 다음과 같다.
EDTA 화합물
중량%		 0.1 미만 0.1~3 3 이상

노화성		 불량
(85% 미만)		 양호
(95% 이상)		 양호
(경제적 손실 발생)

수세성		 불량 양호 양호
(경제적 손실 발생)
표 5는 상기 EDTA 화합물의 중량%에 따른 노화성 및 수세성 변화를 나타낸 표이다.
표 5에서 보는 바와 같이, 상기 EDTA 화합물이 0.1 중량% 미만으로 첨가되는 경우, 노화성 및 수세성이 떨어짐을 확인할 수 있고, 상기 EDTA 화합물이 3 중량% 이상으로 첨가되는 경우에는 노화성 및 수세성이 모두 양호하였으나 필요 이상의 화합물 사용으로 인한 경제적 손실이 발생함을 확인하였다.
따라서, 상기 EDTA 화합물이 0.1~3 중량%로 첨가되는 경우, 적정량의 상기 EDTA 화합물 사용에 따른 노화성 및 수세성이 개선됨을 확인할 수 있다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 설명하나, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.
- 실시예 -
본 실시예는 구성성분특징에 따른 6가지 주요 요구 물성(탈지성, 노화성, 에칭방지성, 거품성, 수세성, 저온저장성)을 비교 평가하였다.
상기 탈지성 평가는 50℃ × 10sec 조건으로 스프레이 탈지 및 10sec 수세 후 시편 표면의 수막을 육안으로 관찰하는 방법으로 평가하였으며, 평가기준은 수막면적 100 ~ 95%는 양호, 95% 미만은 불량으로 평가하였다.
그리고, 상기 노화성 평가는 공정 라인에서 사용하고 있는 방청유를 강제로 10,000ppm(10g/L) 투입 후 상기 탈지성 평가와 동일하게 시험 및 평가 기준 하였다.
또한, 상기 표면 반응성 평가는 50℃ 탈지 작업용액에 5min dipping 처리한 후 수세 및 건조하여 탈지 전 후 색의 차이를 색차계로 측정하여 최종 △E값으로 표기하였다. 여기서 평가 기준은 △E값이 2.0 미만으로 도출되었을 경우 양호하다고 평가하였다.
그리고, 상기 거품성 평가는 100ml 메스실린더에 탈지 작업용액 50ml를 분취한 후 온도를 50℃로 맞추고 메스실린더 마개를 닫아서 상하로 20회 흔들어 바닥에 놓고 메스실린더 마개가 열린 상태로 60sec 경과 후 거품의 높이를 육안으로 관찰하여 평가하였다. 여기서 평가 기준은 60sec 경과 후 거품의 높이를 5ml 미만은 양호, 5ml 이상은 불량으로 평가하였다.
또한, 상기 수세성 평가는 탈지성 시험방법과 동일하게 탈지 후 시편 전면에 수막의 형성 여부를 육안으로 확인 후 드라이기로 건조하여 건조된 시편의 표면에 페놀프탈레인 지시약을 3개소에 1방울씩 떨어뜨려 변색 유무를 육안으로 관찰하여 평가하였으며, 여기서 평가 기준은 페놀프탈레인 지시약을 떨어뜨려 선홍색으로 변할 경우 알칼리성 탈지제가 잔류한 것으로 판단하여 평가하였다.
그리고, 상기 저장성 평가는 저온저장성과 어는점 시험으로 나누어 평가하였다. 여기서, 상기 저온저장성 평가는 3℃ 조건에서 4주 동안 보관 후 육안으로 관찰하여 침전물, 부유물 및 기타 용액 상의 문제점을 확인하여 평가하였으며, 어는점 평가는 어는점 시험기를 이용하여 제품 원액의 어는점을 측정하여 평가하였다.
구분
 구성성분의 특징 시험농도(%)
SiO2/KOH 비율 어는점 향상제 (%)
비교예 1 0.3 3.0
비교예 2 5.0 3.0
발명예 1 0.6 3.0
발명예 2 1.5 5.0 3.0
발명예 3 1.5 3.0
종례예 1 (분말) 3.0
종례예 2 (2액형) 3.0

구분
 6가지 주요 요구 물성
탈지성
 노화성
 에칭방지성 거품성
(ml)		 수세성
 저온 저장성
(어는점)
GI G/L AI
비교예1 양호 양호 4.3 16.8 3.4 양호 양호 양호(<-15℃)
비교예2 불량 불량 0.7 0.2 0.3 양호 양호 양호(>-5℃)
발명예1 양호 양호 1.3 1.2 1.8 양호 양호 양호(-8℃)
발명예2 양호 양호 1.5 0.4 0.6 양호 양호 양호(-8℃)
발명예3 양호 양호 1.4 0.3 0.6 양호 양호 양호(-5℃)
종례예1 양호 양호 1.4 0.3 0.7 양호 양호 -
종례예2 양호 양호 2.7 23.5 3.9 양호 양호 -
표 6은 구성성분의 특징에 따른 실험조건을 나타낸 표이며, 표 7은 실험에 따른 6가지 주요 요구 물성의 결과치를 나타낸 표이다.
상기 표 6 및 상기 표 7에서 보는 바와 같이, 본 발명의 SiO2/KOH 특정 유효비율을 벗어날 경우 탈지성, 노화성, 및 에칭방지성에 영향을 주게 됨을 확인할 수 있으며, 또한 어는점이 향상됨을 확인할 수 있다.
그리고, 종례예와 비교예에 대비하여 상기 6가지 주요 요구물성이 분말형태 탈지제와 동등 이상의 효과를 보이면서 1액형 액상 탈지제로 취급성이 개선됨을 확인할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항에서 청구한 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형실시는 본 발명의 범위에 속한다.

Claims (5)

  1. KOH와 SiO2 화합물이 혼합되어 이루어진 10~20 중량%의 알칼리성 원료;
    금속이온의 침전 방지에 작용되는 3~12 중량%의 금속이온봉쇄제;
    오일류 유화 및 분산제로 작용되는 생분해성 음이온 계면활성제와 비이온 계면활성제가 혼합된 2~10 중량%의 혼합 계면활성제;
    저온에서 어는점 향상에 작용되는 글리콜 에테르류, 알코올류 및 이들의 화합물로 이루어진 군에서 선택된 5~15 중량%의 저온저장성 향상제;
    스케일 방지 및 노화성 개선제로 작용하는 0.1~3중량%의 EDTA 화합물;
    거품 발생 억제제로 작용되는 0.01~0.1 중량%의 소포제; 및
    나머지 중량%의 물을 포함하되,
    상기 알칼리성 원료는 KOH와 SiO2 화합물이 특정 유효비율 SiO2/KOH = 0.6 ~ 4.5로 혼합되며, 상기 SiO2 화합물은 메타규산나트륨, 오르소규산나트륨, 소디움실리케이트, 포타슘실리케이트, 및 이들의 화합물로 이루어진 군에서 선택된 일종으로 이루어지며,
    상기 계면활성제는 생분해성 저기포성 음이온 계면활성제와 비이온 계면활성제가 3 : 1~0.1 비율로 혼합되어 조성되며, 상기 생분해성 저기포성 음이온 계면활성제는 옥테닐석시닉산, 알콕시레이트알코올, 폴리에소실레이트알코올, 및 이들의 화합물로 이루어진 군에서 선택된 일종으로 이루어짐을 특징으로 하는 1액형 친환경 탈지제.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 비이온 계면활성제는 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌지방산에스터, 폴리옥시에틸렌알킬페놀에테르, 소비탄지방산에스터, 및 이들의 화합물로 이루어진 군에서 선택된 일종의 소수성 단위체에 친수성 단위체가 중합되어 이루어짐을 특징으로 하는 1액형 친환경 탈지제.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 저온저장성 향상제는 에탄올,메탄올과 같은 알콜계 또는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜과 같은 글리콜계 및 이들의 화합물로 이루어진 군에서 선택된 일종의 화합물로 조성됨을 특징으로 하는 1액형 친환경 탈지제.
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