KR101808065B1 - 무기재료 세정용 워터리스 세정제 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 무기재료 세정용 워터리스 세정제는 자동차 도장, 자동차 내외장재, 플라스틱류 또는 금속류 재질의 물건, 건물 외벽, 유리창 등의 무기재료의 세정에 우수한 효과가 있다. 특히 추가적인 물의 사용이 필요 없으면서, 세정 중 오염물질의 제거 과정에서 무기재료 표면에 스크래치 등을 유발할 수 있는 물리적 충격을 최소화하여 사용하여도 우수한 세정력을 갖는 효과가 있다.

Description

무기재료 세정용 워터리스 세정제{Waterless cleaning agent for inorganic material washing}
본 발명은 자동차 도장, 자동차 내외장재, 플라스틱류 또는 금속류 재질의 물건, 건물 외벽, 유리창 등의 무기재료의 세정에 사용되는 무기재료 세정에 관한 기술분야에 해당하는 것으로, 본 발명은 무기재료 표면 세정에 사용 시 추가적인 물의 사용이 필요 없는 무기재료 세정용 워터리스 세정제 관한 것이다.
일반적으로, 세정제는 대상이 되는 물질에 물리화학적으로 결합된 오염물질을 제거하기 위해 사용되는 것으로, 대상이 되는 물질의 표면에 결합된 오염물질을 제거하여 표면을 깨끗이 하는 효과를 가진다.
세정제는 세정제 형태에 따라 수계, 준수계, 탄화수소계, 알코올계, 할로겐계 등으로 구분될 수 있다. 휘발성 유기 화합물 등의 유독한 화합물의 발생을 최소화 하기 위해 수계 세정제의 사용량이 증가하고 있다. 수계 세정제는 환경적인 측면에서 상대적으로 바람직하고, 공정이 단순하며, 인체의 유해성과 화재 위험을 최소화할 수 있는 장점을 갖는다.
공업적으로, 수계 세정제는 전기전자, 기계 금속, 자동차 산업에서 공정 상 제품을 생산하거나 부품을 제조하는 과정에서 불량품 발생을 최소화하고 제품의 품질 및 기능을 향상시키며 후속 공정을 원활히 수행하기 위한 목적으로 사용된다.
일반적으로, 세정의 대상이 되는 주요 물질은 자동차 도장, 자동차 내외장재, 플라스틱류 또는 금속류 재질의 물건, 건물 외벽 등의 무기재료이다. 특히 자동차 도장, 자동차 내외장재, 건물 외벽 등은 화석연료, 엔진오일, 화석연료의 연소 물질, 타르 등 또는 이들의 혼합 오염물질에 의한 직간접적인 오염 확률이 매우 높다. 따라서 자동차 도장, 자동차 내외장재, 건물 외벽 등의 무기재료에 오염되는 상기 오염물질의 세정을 위해 소요되는 비용이 크게 증가되고 있다.
구체적으로, 건물 외벽 등에 오염된 오염물질을 제거하기 위해, 예컨대 고층건물의 유리창 청소를 전문으로 하는 기업에 대한 수요 및 자동차 내외장제 표면의 세정에 대한 수요가 급격히 증가하고 있으며, 이에 따라 건물 외벽, 유리창 등에 오염된 오염물질을 빠르고 쉽게 제거할 수 있는 세정제 시장 또한 점차적으로 증가되고 있다.
단시간 내에 세정이 완료되어야 하는 특성이 요구됨에 따라 세정력을 보다 향상시키기 위한 세정제의 개발 또한 요구되고 있다. 구체적으로, 건물 외벽, 유리창 등의 대상 표면에 오염된 오염물질을 빠르게 제거하기 위해 세정 시 상기 대상 표면은 보다 강한 압력과 힘이 가해지므로, 표면 손상을 유발할 수 있다. 즉, 세정 시 무기재료에 결합된 오염물질에 의해 발생하는 스크래치 등의 물리적 충격에 의한 표면 상처가 발생하지 않도록 보다 우수한 세정력을 필요로 한다.
한국등록특허 KR1507766B1 (2015.03.26)
본 발명의 목적은 자동차 도장, 자동차 내외장재, 플라스틱류 또는 금속류 재질의 물건, 건물 외벽, 유리창 등의 무기재료의 세정에 우수한 무기재료 세정용 워터리스 세정제를 제공하는 것이다.
특히 본 발명의 목적은 추가적인 물의 사용이 필요 없으면서, 세정 중 오염물질의 제거 과정에서 무기재료 표면에 스크래치 등을 유발할 수 있는 물리적 충격을 최소화하여 사용하여도 우수한 세정력을 갖는 무기재료 세정용 워터리스 세정제를 제공하는 것이다.
본 발명의 무기재료 세정용 워터리스 세정제는 지방족 다가 알코올, 방향족 에테르알킬 알코올, 에틸렌디아민테트라아세트산, 콜라겐과 케라틴 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘을 포함하는 화합물, 녹차 추출물, 황금 추출물, 감초 추출물 및 솔잎 추출물 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 한방 추출물, 양이온성 계면활성제 및 음이온성 계면활성제를 포함한다.
본 발명의 일 예에 있어서, 상기 세정제는 지방족 다가 알코올 1~15 중량%, 방향족 에테르알킬 알코올 0.01~5 중량%, 에틸렌디아민테트라아세트산 0.5~10 중량%, 콜라겐과 케라틴 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘을 포함하는 화합물 0.01~5 중량%, 한방 추출물 0.01~1 중량%, 양이온성 계면활성제 1~15 중량% 및 음이온성 계면활성제 1~10 중량%를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예에 있어서, 상기 지방족 다가 알코올은 글리세린을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예에 있어서, 상기 방향족 에테르알킬 알코올은 페녹시 에탄올을 포함할 수 있다.
바람직한 일 예에 있어서, 상기 세정제는 글리세린 1~15 중량%, 페녹시 에탄올 0.01~5 중량%, 에틸렌디아민테트라아세트산 0.5~10 중량%, 콜라겐 0.05~3 중량%, 케라틴 0.05~3 중량%, 한방 추출물 0.01~1 중량%, 양이온성 계면활성제 1~15 중량% 및 음이온성 계면활성제 1~10 중량%를 포함할 수 있다.
본 발명의 무기재료 세정용 워터리스 세정제는 자동차 도장, 자동차 내외장재, 플라스틱류 또는 금속류 재질의 물건, 건물 외벽, 유리창 등의 무기재료의 세정에 우수한 효과가 있다.
특히 본 발명의 무기재료 세정용 워터리스 세정제는 추가적인 물의 사용이 필요 없으면서, 세정 중 오염물질의 제거 과정에서 무기재료 표면에 스크래치 등을 유발할 수 있는 물리적 충격을 최소화하여 사용하여도 우수한 세정력을 갖는 효과가 있다.
여기에 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 무기재료 세정용 워터리스 세정제를 상세히 설명한다.
본 발명에서 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
또한 본 발명에서 특별한 언급 없이 불분명하게 사용된 %의 단위는 중량%를 의미한다.
또한 본 발명에서 언급되는 “워터리스”는 세정제를 이용하여 무기재료의 표면에 결합된 오염물질을 제거할 시에 세정제 외의 추가적인 물의 사용 없이도 오염물질의 제거가 용이한 특성을 의미한다.
본 발명에서 언급되는 “무기재료”는 생물체 외의 물질을 의미하는 것으로, 표면이 단단한 물질을 의미할 수 있으며, 예컨대 표면경도가 1H 이상인 물질을 의미할 수 있다. 예컨대 금속류, 플라스틱류, 세라믹류 등이 예시될 수 있으며, 보다 구체적으로는 이송수단의 내외장재, 이송수단의 도장, 플라스틱류 또는 금속류 재질의 물건, 건물 외벽, 유리창 등이 예시될 수 있다.
본 발명에서 언급되는 “오염물질”은 화석연료, 엔진오일 등의 유기 화합물, 화석연료의 연소 물질, 타르, 금속 입자 또는 이들의 혼합물 등의 오염물질을 의미할 수 있다. 하지만 “오염물질”은 이 외에도 다양한 오염물질을 포함할 수 있으므로, 이에 제한되어 해석되지 않음은 물론이다.
본 발명의 무기재료 세정용 워터리스 세정제는 지방족 다가 알코올, 방향족 에테르알킬 알코올, 에틸렌디아민테트라아세트산(Ethlenediaminetetracetic acid, EDTA), 콜라겐과 케라틴 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘을 포함하는 화합물, 녹차 추출물, 황금 추출물, 감초 추출물 및 솔잎 추출물 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 한방 추출물, 양이온성 계면활성제 및 음이온성 계면활성제를 포함한다.
바람직한 일 예에 있어서, 상기 지방족 다가 알코올은 글리세린 등의 글리콜계 알코올을 포함할 수 있으며, 상기 방향족 에테르알킬 알코올은 페녹시 에탄올 등의 페녹시계 알코올을 포함할 수 있다. 본 발명의 세정제가 다른 성분들과 함께 글리콜계 알코올 및 페녹시계 알코올을 포함할 경우, 무기재료 표면에 결합된 오염물질의 제거 효과가 향상될 수 있다. 특히 본 발명의 세정제가 다른 성분들과 함께 글린세린과 페녹시 에탄올을 포함할 경우, 무기재료 표면에 결합된 오염물질의 제거 효과가 현저히 향상될 수 있다.
상기 에틸렌디아민테트라아세트산이 본 발명의 세정제의 다른 성분들과 함께 포함될 경우, 무기재료의 표면에 결합될 수 있는 금속 입자의 제거 효과가 현저히 향상될 수 있다. 에틸렌디아민테트라아세트산을 포함하는 본 발명의 세정제는 무기재료 표면에 결합된 금속 입자와 접촉하여 금속 입자의 물에 대한 가용성을 확보하여 표면으로부터 금속 입자가 분리되도록 할 수 있다. 또한 무기재료 표면에 결합된 금속 입자를 제거하기 위해 표면에 강한 압력이 가해짐에 따라 강도가 높은 금속 입자에 의한 표면 스크래치가 유발될 수 있으나, 에틸렌디아민테트라아세트산를 포함하는 본 발명의 세정제를 사용할 경우, 무기재료 표면과 금속 입자의 결합을 약하게 하여 금속 입자에 대한 세정력이 향상될 수 있다.
본 발명의 세정제는 콜라겐 및 케라틴 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘을 포함하는 화합물을 포함할 수 있다. 본 발명의 세정제가 다른 성분들과 함께 상기 화합물을 포함할 경우, 워터리스 특성 및 무기재료 표면과의 밀착력(발림성) 특성이 현저히 향상될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 세정제가 다른 성분들과 함께 상기 화합물을 포함할 경우, 상기 세정제가 무기재료 표면에 접촉했을 때 밀착력이 더 향상될 수 있다. 또한 세정 시 거품량이 현저히 높아 추가적인 물의 사용이 필요 없는 워터리스 특성이 매우 향상될 수 있다. 따라서 상기 세정제가 무기재료 표면에 더 밀착되면서도 거품량이 우수하므로, 무기재료 표면에 장시간 방치되어 고착화된 상태의 오염물질도 추가적인 물의 사용 없이 우수하게 세정되는 효과가 있다. 예컨대 소위 누른 때, 물때라 불리는 장시간 오염된 오염물질도 쉽게 제거될 수 있다. 바람직하게는 본 발명의 세정제가 콜라겐 및 케라틴을 모두 포함하는 것이 상기 효과가 보다 향상될 수 있어 좋다.
상기 한방 추출물은 녹차 추출물, 황금 추출물, 감초 추출물 및 솔잎 추출물 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다. 이러한 한방 추출물이 본 발명의 세정제의 다른 성분들과 함께 포함될 경우, 세정제의 잔존감이 현저히 향상될 수 있고, 각 성분들의 산화를 최소화할 수 있어 내후성이 향상될 수 있으며, 또한 인체 접촉 시에도 보다 안전한 효과가 있다. 바람직한 일 예로, 보다 높은 내후성의 향상을 위한 측면에서, 상기 한방 추출물은 녹차 추출물, 황금 추출물, 감초 추출물 및 솔잎 추출물을 모두 포함하는 것이 좋으며, 상세하게는 각각의 추출물이 한방 추출물 전체 중량에 대하여 10~40 중량%, 바람직하게는 20~30 중량%로 포함될 수 있다.
상기 한방 추출물은 고형분이 0.1~20 중량%인 것일 수 있으며, 이의 제조 방법은 공지된 다양한 문헌을 참고할 수 있으므로 제한되지 않는다. 상기 고형분 범위는 본 발명의 구체적인 일 예로서 설명한 것이므로, 이에 본 발명이 제한되어 해석되지 않음은 물론이다.
본 발명의 세정제는 무기재료 세정용임에 따라 양이온성 계면활성제 및 상기 음이온성 계면활성제를 모두 포함한다. 워터리스 특성 상 추가적인 물의 사용 없이도 세정이 용이해야하는 측면에서, 본 발명의 세정제가 다른 성분들과 함께 양이온성 계면활성제 및 상기 음이온성 계면활성제를 포함할 경우, 거품 발생 특성이 향상됨에 따라 무기재료 표면에 결합된 오염물질의 세정 특성이 보다 향상될 수 있다.
상기 양이온성 계면활성제 및 상기 음이온성 계면활성제는 세정제로서 사용되는 화합물로, 이들의 구체적인 종류는 널리 공지되어 있으므로, 이들을 참고할 수 있으며, 이의 구체적인 예를 다음과 같다. 하지만 후술하는 구체적인 예에 본 발명이 제한되어 해석되지 않음은 물론이다.
구체적인 예로, 상기 양이온성 계면활성제는 세정제로서 사용되는 것이라면 크게 제한되지 않으며, 예컨대 코카미도프로필베타인, 라우라미도프로필베타인, 벤즈알코늄 클로라이드, 세틸트리메틸암모늄 브로마이드, 키토산, 라우릴디메틸벤질암모늄 클로라이드, 아실 카르니틴 히드로클로라이드, 알킬피리디늄 할라이드, 세틸 피리디늄 클로라이드, 양이온성 지질, 폴리메틸메타크릴레이트 트리메틸암모늄 브로마이드, 술포늄 화합물, 폴리비닐피롤리돈-2-디메틸아미노에틸 메타크릴레이트 디메틸 술페이트, 헥사데실트리메틸 암모늄 브로마이드, 포스포늄 화합물 및 벤질-디(2-클로로에틸)에틸암모늄브로마이드 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다.
구체적인 예로, 상기 음이온성 계면활성제는 세정제로서 사용되는 것이라면 크게 제한되지 않으며, 예컨대 포타슘코코일글리시네이트, 데실글루코사이드, 암모늄라우레스(3EO)설페이트, 암모늄라우릴설페이트, 소듐라우레스(3EO)설페이트 및 소듐라우릴설페이트 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 무기재료 세정용 워터리스 세정제는 조성비에 따라 상술한 효과들이 큰 폭으로 향상될 수 있다. 따라서 본 발명의 세정제는 후술하는 조성비로 각 성분을 포함하는 것이 매우 바람직하다. 이때 물은 세정제 전체 중량을 100%로 기준하여 각 성분의 중량%를 뺀 나머지인 잔부로서 성분 전체 함량의 합이 100%를 만족하도록 포함된다.
본 발명의 세정제는 지방족 다가 알코올 0.5~15 중량%, 방향족 에테르알킬 알코올 0.01~5 중량%, 에틸렌디아민테트라아세트산 0.5~10 중량%, 콜라겐과 케라틴 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘을 포함하는 화합물 0.01~5 중량%, 한방 추출물 0.01~1 중량%, 양이온성 계면활성제 1~15 중량% 및 음이온성 계면활성제 1~10 중량%를 포함할 수 있으며, 이때 물은 세정제에 70~95 중량%로 포함될 수 있다. 이러한 조성비를 만족할 경우, 무기재료 표면에 결합된 오염물질의 세정력, 거품량, 금속봉쇄, 끈적임, 잔존감 또는 발림성 등의 특성이 향상될 수 있다.
바람직한 일 예로, 상기 세정제는 글리세린 1~15 중량%, 페녹시 에탄올 0.01~5 중량%, 에틸렌디아민테트라아세트산 0.5~10 중량%, 콜라겐 0.05~3 중량%, 케라틴 0.05~3 중량%, 한방 추출물 0.01~1 중량%, 양이온성 계면활성제 1~15 중량% 및 음이온성 계면활성제 1~10 중량%를 포함할 수 있으며, 이때 물은 세정제에 70~95 중량%로 포함될 수 있다. 이러한 조성비를 만족할 경우, 무기재료 표면에 결합된 오염물질의 세정력, 거품량, 금속봉쇄, 끈적임, 잔존감, 발림성 등의 특성이 모두 향상되는 효과를 가질 수 있다. 보다 바람직한 일 예로, 상기 세정제는 글리세린 1~2 중량%, 페녹시 에탄올 0.01~5 중량%, 에틸렌디아민테트라아세트산 1~1.5 중량%, 콜라겐 0.2~0.8 중량%, 케라틴 0.1~0.5, 한방 추출물 0.01~1 중량%, 양이온성 계면활성제 1~6 중량% 및 음이온성 계면활성제 1~2 중량%를 포함할 수 있으며, 이때 물은 세정제에 85~95 중량%로 포함될 수 있다. 이러한 조성비를 만족할 경우, 상기 특성이 모두 현저히 향상되는 효과를 가질 수 있다.
이하 본 발명을 실시예를 통해 상세히 설명하나, 이들은 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 권리범위가 하기의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1 ~ 실시예 3]
글리세린, 페녹시 에탄올, 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA), 케라틴, 콜라겐, 녹차 추출물 25 중량%, 황금 추출물 25 중량%, 감초 추출물 25 중량% 및 솔잎 추출물 25 중량%로 구성된 한방 추출물(고형분 10 중량% 추출 수용액), 양이온성 계면활성제인 코카미도프로필베타인 및 음이온성 계면활성제인 포타슘코코일글리시네이트를 물에 상온에서 혼합 및 분산하여 무기재료 세정용 워터리스 세정제 조성물을 제조하였다. 이의 구체적 조성비는 하기 표 1에 도시하였다.
[비교예 1 ~ 비교예 5]
실시예 1과 동일한 방법으로 무기재료 세정용 워터리스 세정제 조성물을 제조하되, 하기 표 1에서와 같이 특정 성분을 제외한 조성비로 상기 조성물을 제조하였다.
실시예 및 비교예에서 제조된 조성물의 거품량, 세정력, 금속봉쇄, 끈적임, 잔존감, 발림성 및 스크래치 발생률 항목을 평가하였다. 이의 결과는 하기 표 2에 도시되어 있으며, 각 항목의 측정값을 6 단계로 구분하여 표시하였다.
상기 구체적인 측정 조건은 다음과 같다. 세정의 대상이 되는 물질인 무기재료로 일반적인 자동차 보닛의 도장이 사용되었으며, 각 실시예 및 비교예의 환경 조건을 동일하게 하기 위해 자동차 보닛의 도장 표면을 구획하여 각각 상기 표면에 송진을 도포하여 오염시킨 후, 일주일 동안 방치한 상태에서 각 항목을 평가하였다.
거품량 항목은, 실시예 및 비교예에 대한 조성물을 자동차 보닛의 도장 표면에 뿌린 직후, 상기 표면에 일정한 압력으로 스펀지로 10 회 문질러 발생하는 거품의 겉보기 부피를 측정하였다. 이때 세정력 항목 또한 함께 측정하였으며, 송진이 제거된 정도를 육안으로 측정하였다. 발림성 항목은 자동차 보닛의 도장 표면에 대한 밀착력을 의미하며, 표면에 밀착되어 안정적으로 존재하는 정도를 육안으로 측정하였다. 잔존감 항목은, 이후 마른 수건으로 일정한 압력으로 동일하게 세정제, 오염물질 등의 잔류물질을 1 회 닦아낸 후, 표면에 잔류하는 정도를 육안으로 측정하였다. 이때 표면에 끈적거리는 정도인 끈적임 항목을 측정하였다. 금속봉쇄 항목은 표면에 부착된 금속을 가용성 형태로 전환하여 금속 이온의 화학 작용을 차폐하는 특성을 의미하는 것으로, 조성물과 금속이 반응하는 정도를 확인하여 측정하였다.
  실시예 비교예
1 2 3 1 2 3 4 5
양이온성 계면활성제 2.0 6.0 1.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
글리세린 2.0 1.0 1.0 - 2.0 2.0 2.0 2.0
EDTA 1.5 1.0 1.0 1.5 - 1.5 1.5 1.5
케라틴 0.5 0.2 0.1 0.5 0.5 - 0.5 0.5
콜라겐 0.8 0.4 0.2 0.8 0.8 - 0.8 0.8
음이온성 계면활성제 1.0 2.0 1.0 1.0 1.0 1.0 - 1.0
페녹시 에탄올 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 -
한방 추출물 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
92.0 89.2 95.5 94.0 93.5 93.3 93.0 92.1
  실시예 비교예
1 2 3 1 2 3 4 5
거품량 ○△
세정력
금속봉쇄 ×
끈적임
잔존감
발림성 ○△
(매우양호 : ◎, 양호 : ○, 조금양호 : ○△, 보통 : △, 약간 양호하지 못함 : △×, 양호하지 못함 : ×)
상기 표 2로부터 각 성분들을 모두 포함하는 것이 거품량, 세정력, 금속봉쇄, 끈적임, 잔존감, 발림성 등의 항목이 우수함을 확인할 수 있다. 구체적으로, EDTA가 사용되지 않은 비교예 2의 경우 금속 입자의 세정력이 매우 떨어지며, 케라틴 콜라겐 등의 화합물이 사용되지 않은 비교예 3의 경우, 표면과의 밀착력 및 거품량이 감소하여 세정력이 매우 떨어졌다. 또한 음이온성 계면활성제가 사용되지 않은 비교예 4 또한 거품량이 우수하지 못하였다. 따라서 각 성분들을 모두 포함하는 것이 거품량, 세정력, 금속봉쇄, 발림성 항목이 현저히 향상됨을 알 수 있다.

Claims (5)

  1. 글리세린 1~15 중량%, 페녹시 에탄올 0.01~5 중량%, 에틸렌디아민테트라아세트산 0.5~10 중량%, 콜라겐 0.05~3 중량%, 케라틴 0.05~3 중량%, 녹차 추출물, 황금 추출물, 감초 추출물 및 솔잎 추출물 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 한방 추출물 0.01~1 중량%, 양이온성 계면활성제 1~15 중량% 및 음이온성 계면활성제 1~10 중량%를 포함하는 무기재료 세정용 워터리스 세정제.
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