KR102042510B1 - Cleaner for ultrasonic washer and cleaning method using thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 세정제 조성물에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 초음파 세척기용 세정제 조성물에 관한 것이다. The present invention relates to a cleaning composition, and more particularly to a cleaning composition for an ultrasonic cleaner.
종래에 자동차, 전기, 전자, 정밀기계, 광학 산업 분야 등의 정밀 세정 분야에서 널리 사용되었던 물질로서, 우수한 세정력을 갖는 1,1,1-트리클로로에탄(1,1,1-trichloroethane, 1,1,1-TCE) 및 테트라클로로에틸렌(tetrachloroethylene)과 같은 염소 기재 용매를 사용하였다.It is a material that has been widely used in the field of precision cleaning in the automotive, electrical, electronic, precision machinery, and optical industries, and has 1,1,1-trichloroethane (1,1,1-trichloroethane) having excellent cleaning power. Chlorine based solvents such as 1,1-TCE) and tetrachloroethylene.
그러나 상기 1,1,1-TCE은 오존층 파괴 물질(Ozone Depleting Substances, ODS)로 알려지면서 이의 사용에 따른 오존층의 고갈 및 대기중 증발에 의한 발암 물질의 확산이 문제점으로 제기되었다. 또한 상기 염소-기재 용매에 의한 하수 오염이 지구 환경 및 인간 생활에 잠재적인 위험 요소임이 증명되면서 이의 사용이 재고되거나 또는 법적으로 사용이 금지되고 있다.However, the 1,1,1-TCE is known as Ozone Depleting Substances (ODS), and the use of the 1,1,1-TCE has caused problems of depletion of the ozone layer and diffusion of carcinogens due to evaporation in the atmosphere. In addition, sewage contamination by chlorine-based solvents has proved to be a potential hazard to the global environment and human life, and its use has been reconsidered or prohibited from use.
따라서, 대체 세정제 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는 바, 상기 대체 세정제 기술은 크게 염소계, 탄화수소계, 수계, 준수계 등으로 분류할 수 있다.Therefore, studies on alternative cleaner technologies have been actively conducted, and the alternative cleaner technologies can be broadly classified into chlorine, hydrocarbon, water, and compliance systems.
상기 염소계 세정제는 전체 시장의 많은 부분을 점유하고 있으나, 강한 인체 독성 및 발암성 등 안전성에 심각한 문제가 지적되고 있고, 환경 규제뿐만 아니라, 인체 관련 작업 환경에 대한 규제의 확산으로 시장 규모가 감소될 것으로 예상된다.Although the chlorine-based cleaners occupy a large part of the overall market, serious problems in safety, such as strong human toxicity and carcinogenicity, have been pointed out, and the market size will decrease due to the proliferation of regulations on human-related working environment as well as environmental regulations. It is expected.
상기 탄화수소계 세정제는 인화성 및 건조 문제가 지적되고 있으며, 벤젠, 자일렌 등과 같은 방향족계 용제형 세정제는 인체 독성이 높아 인체 안전성 및 환경 오염성에 있어 역시 문제가 있으므로 엄격한 규제를 받고 있다.The hydrocarbon-based detergents have been pointed out flammability and drying problems, aromatic solvent-type detergents such as benzene, xylene, etc. are highly toxic to humans, so there are problems in human safety and environmental pollution, and are therefore strictly regulated.
인체 안전성 및 인화 안전성 등과 같은 작업 안전성을 고려할 때, 준수계 또는 수계 세정제 기술이 최근 주목받고 있다. 이러한 유형의 세정제는 기본적으로 물을 함유한 세정제로서 용제계 세정제에 비하여 인체 안전성과 작업 안전성이 우수하며, 다양한 계면활성제와 빌더를 첨가하여 세정력과 세정성을 높일 수 있는 장점이 있다.In consideration of work safety such as human safety and flammable safety, a compliance or water based cleaner technology has recently attracted attention. This type of cleaning agent is basically a water-containing cleaning agent is superior to the solvent-based cleaners and the human safety and work safety, there is an advantage that can increase the cleaning power and cleanability by adding various surfactants and builders.
그러나, 이와 같은 수계나 준수계 세정제의 경우, 기존의 상기한 다른 유형의 유기 용제와 대등한 성능을 발휘하도록 하기 위해서는 적절한 유기 용제와 계면활성제 시스템의 개발이 필요하다.However, in the case of such water-based or semi-systemic detergents, it is necessary to develop an appropriate organic solvent and a surfactant system in order to achieve the same performance as other types of organic solvents mentioned above.
이와 관련하여, 미국 등록특허공보 제5,853,498호(이하 '특허문헌 1')는 비이온성 계면활성제를 사용하고, 물 및 물과 상분리되는 유기 물질을 세정 용기내에 정치하고 상분리한 후 세정 목적물을 하부층에서 세정하는 단계를 포함하는 세정 방법을 개시한다.In this regard, U.S. Patent No. 5,853,498 (hereinafter referred to as 'Patent Document 1') uses a nonionic surfactant, allows the water and organic substances phase-separated from the water to stand in a washing vessel, phase-separates and removes the cleaning target from the lower layer. Disclosed is a cleaning method comprising the step of cleaning.
그러나, 특허문헌 1은 세정액의 상부층 및 하부층에 수상 및 오일상을 형성함에 따른 효과만을 개시하고 있을 뿐, 세정액의 종류에 따른 효과를 개시하지 못하고 있다.However, Patent Document 1 discloses only the effects of forming an aqueous phase and an oil phase in the upper layer and the lower layer of the cleaning liquid, and does not disclose the effect according to the type of the cleaning liquid.
한국 등록특허공보 제10-0795364호(이하 '특허문헌 2')는 아미노 포스페이트, 폴리아민 및 폴리카르복실산으로 구성된 군에서 선택된 부식방지 화합물, 계면활성제, 제1 및 제2 산화물 식각액, 금속 식각액, 탈이온수를 주성분으로 함유하는 반도체 기판용 부식 방지 세정액 조성물을 개시한다.Korean Patent Publication No. 10-0795364 (hereinafter referred to as 'Patent Document 2') is an anticorrosive compound selected from the group consisting of amino phosphates, polyamines and polycarboxylic acids, surfactants, first and second oxide etchant, metal etchant, A corrosion preventing cleaning liquid composition for a semiconductor substrate containing deionized water as a main component is disclosed.
특허문헌 2는 황산 내지 불소화합물과 같은 제1 및 제2 산화물 식각액을 사용함에 따른 효과만을 개시하고 있을 뿐, 계면활성제의 종류에 따른 효과를 제시하지 못하고 있다.Patent document 2 discloses only the effect of using the 1st and 2nd oxide etching liquids, such as a sulfuric acid or a fluorine compound, and does not show the effect according to the kind of surfactant.
이에, 초음파를 이용하는 정밀 세척 분야에서 이용 가능한 세척제로서 인체에 무해하면서 오존층 파괴의 문제도 방지할 수 있으며, 우수한 세척력을 제공할 수 있는 기술에 대한 필요성이 여전히 높은 실정이다.Thus, as a detergent that can be used in the field of precision cleaning using ultrasonic waves, it is harmless to the human body and can prevent the problem of ozone layer destruction, and there is still a high need for a technology capable of providing excellent cleaning power.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 오염물질에 대한 높은 세정력을 발휘하고 초음파 세정 장치가 손상되는 것을 방지할 수 있는 초음파 세정제 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an ultrasonic cleaner capable of exhibiting high cleaning power for contaminants and preventing the ultrasonic cleaning apparatus from being damaged.
또한, 인체에 대한 위험도가 낮으면서도 종래 세정제와 대등하거나 그 이상의 세정효과를 제공할 수 있는 초음파 세정제 조성물 및 이를 이용한 세정방법을 제공하는데 목적이 있다. In addition, an object of the present invention is to provide an ultrasonic cleaning composition and a cleaning method using the same, which can provide a cleaning effect comparable to or higher than that of the conventional cleaning agent while having a low risk to the human body.
본 발명의 목적은 이상에서 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자(이하 '통상의 기술자')에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The object of the present invention is not limited to the above-mentioned object, and other objects not mentioned above are clearly understood by those skilled in the art to which the present invention pertains (hereinafter referred to as 'normal technician') from the following description. Could be.
상기한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 초음파 세정제 조성물은 소포제; 부식방지제; 2종 이상의 중합체들로 구성되는 블록 공중합체 형태의 제1 계면활성제; 및 제1 용매 및 상기 제1 용매와 상이한 제2 용매를 포함하는 용매시스템;을 포함한다.In order to solve the above problems, the ultrasonic cleaning composition according to the present invention is an antifoaming agent; Preservatives; A first surfactant in the form of a block copolymer composed of two or more polymers; And a solvent system comprising a first solvent and a second solvent different from the first solvent.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하고, 후술하는 본 발명의 특징적인 기능을 수행하기 위하여, In order to achieve the object of the present invention as described above, and to perform the characteristic functions of the present invention described below,
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 2종 이상의 중합체들로 구성되는 블록 공중합체 형태의 비이온성 계면활성제를 포함하는 바, 인체에 대한 안전성이 높으면서도 오염 물질에 대한 높은 용해도로 우수한 세정력을 발휘할 수 있다.As described above, according to the present invention, a non-ionic surfactant in the form of a block copolymer composed of two or more polymers, which provides excellent detergency with high solubility to contaminants while having high safety for humans. Can be exercised.
또한, 약알칼리성이며, 부식방지제를 포함하기 때문에 초음파 세척 장치가 손상되는 것을 방지할 수 있다.In addition, since it is weakly alkaline and contains a corrosion inhibitor, it is possible to prevent the ultrasonic cleaning device from being damaged.
또한, 특정 용매 및 계면활성제을 포함하여 다양한 오염원들에 대해 우수한 세정력을 보이는 초음파 세정제 조성물이 제공된다.Also provided are ultrasonic cleaner compositions that exhibit good cleaning power against a variety of contaminants, including certain solvents and surfactants.
본 발명의 효과는 전술한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 인식될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those described above, and other effects not mentioned will be clearly recognized by those skilled in the art from the following description.
아래에서는 통상의 기술자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.
본 발명의 명세서 및 청구범위에 사용된 용어 또는 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in the specification and claims of the present invention are not to be construed in a conventional or dictionary sense, and the inventors may appropriately define the concept of terms in order to best explain their invention in the best way. Based on the principle, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.
본 발명의 명세서 전체에 있어서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification of the present invention, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding the other components unless otherwise stated. .
본 발명의 명세서 전체에 있어서, "A 및/또는 B"는, A 또는 B, 또는 A 및 B를 의미한다.In the specification of the present invention, "A and / or B" means A or B, or A and B.
또한, 본 명세서에서 '주성분으로 함유한다'라는 의미는 열거된 성분이외의 다른 성분을 더 포함할 수 있지만 포함된 다른 성분이 열거된 성분에 본질적으로 영향을 미치지 않은 한 더 포함할 수 있다는 의미로 해석될 수 있다.In addition, the term 'contains as a main ingredient' in the present specification may include other components other than the listed components, but may include more components as long as the other components included do not substantially affect the listed components. Can be interpreted.
본 발명에 따른 초음파 세정제 조성물은, 소포제; 부식방지제; 2종 이상의 중합체들로 구성되는 블록 공중합체 형태의 제1 계면활성제; 및 제1 용매 및 제1 용매와 상이한 제2 용매를 포함하는 용매시스템;을 포함한다. Ultrasonic cleaning composition according to the present invention, defoamer; Preservatives; A first surfactant in the form of a block copolymer composed of two or more polymers; And a solvent system comprising a first solvent and a second solvent different from the first solvent.
일반적으로, 물질 세척이 초음파 수단에 의하여 세척되게 하는 초음파 세척은 여러가지 분야에서 사용되고 있다. 상기 초음파 세척은, 세척의 대상 물질을 세척 용기에 수용된 세척 액체에 담근 상태에서, 상기 세척 용기에 배치된 초음파 발진기에서 소정의 주파수의 초음파를 발생시킨다. In general, ultrasonic cleaning, which allows material cleaning to be cleaned by ultrasonic means, has been used in various fields. The ultrasonic cleaning generates ultrasonic waves of a predetermined frequency in the ultrasonic oscillator disposed in the cleaning container in a state in which the material to be cleaned is immersed in the cleaning liquid contained in the cleaning container.
그 결과, 초음파 진동이 세척 액체에 유도되고, 상기 세척의 대상 물질의 표면 및 그 주위에 부착되어 있는 오일 혹은 먼지 같은 불순물은 상기 세척 액체의 공동(cavitation)현상에 의하여 제거된다.As a result, ultrasonic vibrations are induced in the cleaning liquid, and impurities such as oil or dust adhering to and around the surface of the material to be cleaned are removed by cavitation of the cleaning liquid.
초음파를 용액 중에 발생시키면, 초음파 에너지가 용액 중에 전파될 때 초음파의 압력에 의해 미세한 기포가 생성되었다가 사라지는 현상을 공동 현상이라고 한다. When ultrasonic waves are generated in a solution, a phenomenon in which fine bubbles are generated and disappeared by the pressure of the ultrasonic waves when the ultrasonic energy propagates in the solution is called a cavity phenomenon.
즉, 초음파의 압력은 감압과 증압이 반복적으로 나타나는데, 초음파 파장에서 감압측 반주기에는 음의 압력이 형성되고, 이 때 공동현상으로 미세한 기포가 발생한다. 상기 기포는 증압에서 수축되고 감압에서 팽창하는데, 용액의 표면 장력 이상이 되기 전까지 수축과 팽창을 반복하면서 입경이 커지게 된다. 상기 기포의 압력이 용액의 표면장력 이상으로 증가되면, 상기 기포는 수축 폭발하면서 매우 큰 충격파를 일으키는데, 이와 같은 기포의 파괴현상이 세척물 표면의 오염물을 박리 제거한다.That is, the pressure of the ultrasonic wave is repeatedly reduced pressure and pressure increase, the negative pressure is formed in the pressure-reduced side half-cycle at the ultrasonic wave, and fine bubbles are generated by the cavitation. The bubble contracts at elevated pressure and expands at reduced pressure, and the particle diameter increases while repeating contraction and expansion until the surface tension of the solution is greater than or equal to. When the pressure of the bubble is increased above the surface tension of the solution, the bubble contracts and explodes, causing a very large shock wave, which breaks down the bubble to remove the contaminants on the surface of the wash.
상기 세척 액체의 조성은 세척의 대상이 되는 오염 물질의 종류 및 세척 대상 물질의 소재에 등에 따라 달라질 수 있는데, 일반적으로는 세정력이 높은 물질이 사용되고 있다.The composition of the cleaning liquid may vary depending on the type of contaminant to be cleaned and the material of the material to be cleaned, and generally, a material having high cleaning power is used.
이와 관련하여, 종래에는 1,1,1-트리클로로에틸렌(1,1,1-TCE)과 같은 용매를 사용하였는데, 이는 국제암연구소의 실험을 통해 발암물질로 확인되어 사용자의 안전성이 문제로 지적되며 사용 금지 내지 규제 물질로 취급된다.In this regard, conventionally, a solvent such as 1,1,1-trichloroethylene (1,1,1-TCE) was used, which has been identified as a carcinogen through experiments by the International Cancer Institute. Pointed out and treated as prohibited or regulated substance.
이에, 본 발명에 따른 초음파 세정제 조성물은, 2종 이상의 중합체들로 구성되는 블록 공중합체 형태의 제1 계면활성제를 포함한다. 상기 제1 계면활성제는 폴리옥시에틸렌/폴리옥시프로필렌 블록 공중합체 또는 폴리옥시프로필렌/폴리옥시에틸렌/폴리옥시프로필렌 블록 공중합체일 수 있다. 상기 제1 계면활성제는, 조성물 총 중량에 대하여, 1.5 내지 2.5 중량%로 포함된다. Thus, the ultrasonic cleaner composition according to the present invention comprises a first surfactant in the form of a block copolymer composed of two or more polymers. The first surfactant may be a polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymer or a polyoxypropylene / polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymer. The first surfactant is included in an amount of 1.5 to 2.5 wt% based on the total weight of the composition.
상기 비이온성인 제1 계면활성제를 사용함으로써 높은 세정력의 확보 및 인체에 유해한 문제를 해결할 수 있는 바, 상기 1,1,1-TCE의 사용을 대체할 수 있다. 상기 제1 계면활성제는 높은 안전성을 제공하지만 유해한 물질로 지적되고 있는 트리클로로에틸렌에 비하여 세정 효율이 약한 경향이 있다. 따라서, 본 발명은 상기 제1 계면활성제에 최적화된 용매시스템을 포함함으로써, 종래 트리클로로에틸렌 기반 세정제와 비교하여 우수한 세척 능력을 제공할 수 있는 초음파 세정제 조성물을 제공하고자 한다. By using the nonionic first surfactant, it is possible to secure high cleaning power and solve a problem harmful to the human body, and thus it is possible to replace the use of the 1,1,1-TCE. The first surfactants offer high safety but tend to have lower cleaning efficiency compared to trichloroethylene, which is pointed out as a harmful substance. Accordingly, the present invention is to provide an ultrasonic cleaner composition that can provide a superior cleaning ability compared to the conventional trichloroethylene-based cleaner by including a solvent system optimized for the first surfactant.
또한, 본 발명에 따른 초음파 세정제 조성물은 소포제를 포함한다. 상기 소포제는 기포 발생을 억제하여 초음파 세척기의 사용시 초음파가 세척물에 인가될 때, 세정제에 의해 발생한 기포가 초음파 에너지를 완충시키는 효과를 최소화할 수 있다. 상기 소포제는 본 발명의 초음파 세정제 조성물의 다른 성분과 화학반응을 일으키지 않고 상기 조성물의 성질을 변화시키지 않는다면 그 종류가 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 옥탄올, 시클로헥산올, 에틸렌글리콜 및 실리콘유로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다. In addition, the ultrasonic cleaning composition according to the present invention includes an antifoaming agent. The antifoaming agent can suppress the generation of bubbles to minimize the effect of the buffer generated by the detergent buffer the ultrasonic energy when the ultrasonic wave is applied to the wash water when using the ultrasonic cleaner. The antifoaming agent is not particularly limited as long as it does not cause a chemical reaction with other components of the ultrasonic cleaning composition of the present invention and does not change the properties of the composition. For example, octanol, cyclohexanol, ethylene glycol and silicone oil It may be at least one selected from the group consisting of.
상기 소포제는 전체 조성물 총 중량에 대하여 미량으로 첨가되며, 바람직하게, 상기 소포제는 조성물 총 중량에 대하여 0.0009 내지 0.0011 중량%로 포함된다. The antifoaming agent is added in a small amount relative to the total weight of the composition, and preferably, the antifoaming agent is included in 0.0009 to 0.0011% by weight based on the total weight of the composition.
본 발명에 따른 초음파 세정제 조성물은 부식방지제를 포함한다. 상기 부식방지제는 상기 세정제 조성물 사용 후 피세척물에 발생할 수 있는 부식을 방지한다. 상기 부식방지제는 조성물 총 중량에 대하여 0.05 내지 0.50 중량%로 포함될 수 있다. The ultrasonic cleaner composition according to the present invention comprises a corrosion inhibitor. The corrosion inhibitor prevents corrosion that may occur in the object to be cleaned after using the detergent composition. The corrosion inhibitor may be included in an amount of 0.05 to 0.50 wt% based on the total weight of the composition.
일 구현예에서, 상기 부식방지제는 벤조트리아졸(benzotriazole), 메타규산나트륨(sodium metasilicate) 및 올소규산나트륨(sodium orthosilicate) 중 적어도 하나를 포함한다. 일 구현예에서, 상기 부식방지제는 벤조트리아졸, 메타규산나트륨 및 올소규산나트륨으로 구성될 수 있으며, 이 경우 벤조트리아졸과 (메타규산나트륨 및 올소규산나트륨)의 중량비가 1: 4 내지 6인 것이 철, 알루미늄, 아연, 구리 등에 대하여 부식방지효과가 가장 좋은 것으로 확인되었다. In one embodiment, the preservative includes at least one of benzotriazole, sodium metasilicate and sodium orthosilicate. In one embodiment, the preservative may be composed of benzotriazole, sodium metasilicate and sodium oligosilicate, in which case the weight ratio of benzotriazole and (sodium metasilicate and sodium ososilicate) is 1: 4 to 6 It was confirmed that the corrosion protection effect was the best against iron, aluminum, zinc, copper and the like.
또한, 본 발명의 초음파 세정제 조성물은 제1 용매 및 상기 제1 용매와 상이한 제2 용매를 포함하는, 즉, 2종 이상의 용매를 포함하는 용매시스템을 포함한다. 일 구현예에 있어서, 상기 제1 용매는 증류수이고, 상기 제2 용매는 1-메틸-2피롤리디온(1-methyl-2-pyrrolidinone), 디프로필렌글라이콜(dipropylene glycol), 3-메톡시-3-메틸-1-부탄올(3-methoxy-3-methyl-1-butanol) 및 디에틸렌 글리콜 모노뷰틸 에테르(diethylene glycol monobutyl ether)의 군에서 선택되는 1종 이상을 포함한다. 일 구현예에 있어서, 상기 제2 용매는, 조성물 총 중량에 대하여, 3 내지 5 중량%로 포함될 수 있다. In addition, the ultrasonic cleaner composition of the present invention includes a solvent system comprising a first solvent and a second solvent different from the first solvent, that is, two or more solvents. In one embodiment, the first solvent is distilled water, the second solvent is 1-methyl-2-pyrrolidinone, dipropylene glycol, 3-meth It includes one or more selected from the group of methoxy-3-methyl-1-butanol and diethylene glycol monobutyl ether. In one embodiment, the second solvent may be included in 3 to 5% by weight based on the total weight of the composition.
또한, 본 발명에 따른 초음파 세정제 조성물은 불포화 지방 알코올 에톡시레이트를 포함하는 제2 계면활성제를 더 포함할 수 있다. 상기 불포화 지방 알코올 에톡시레이트는 에톡시화 탄소수 16의 팔미트올레일 알코올 또는 탄소수 18의 올레일알코올일 수 있다. 상기 불포화 지방 알코올은, 특히, 히드록실기와 탄소간 이중결합 두 곳의 반응지가 있기 때문에 유용한 것으로 확인되었다. In addition, the ultrasonic cleaner composition according to the present invention may further include a second surfactant containing an unsaturated fatty alcohol ethoxylate. The unsaturated fatty alcohol ethoxylate may be ethoxylated palmitoleyl alcohol or oleyl alcohol having 18 carbon atoms. The unsaturated fatty alcohols, in particular, have been found to be useful because there are two reaction sites between the hydroxyl group and the carbon double bond.
일 구현예에서, 상기 불포화 지방 알코올은 올레일 알코올 에톡시레이트이다. 바람직한 실시예에 있어서, 에틸렌 옥사이드 부가 몰수가 상이한 올레일 알코올 2종 이상을 포함한다. 예를 들어, 에틸렌 옥사이드 부가 몰수가 5인 올레일 알코올과 에틸렌 옥사이드 부가 몰수가 8인 올레일 알코올을 함께 포함하는 것이 바람직하다. 상기 올레일 알코올 에톡시레이트는, 조성물 총 중량에 대하여, 1 내지 3 중량%로 포함될 수 있다. In one embodiment, the unsaturated fatty alcohol is oleyl alcohol ethoxylate. In a preferred embodiment, two or more oleyl alcohols having different moles of ethylene oxide addition are included. For example, it is preferable to include an oleyl alcohol having an ethylene oxide added mole number of 5 and an oleyl alcohol having an ethylene oxide added mole number of 8 together. The oleyl alcohol ethoxylate may be included in an amount of 1 to 3 wt% based on the total weight of the composition.
또한, 본 발명에 따른 초음파 세정제 조성물은 수산화나트륨을 더 포함할 수 있다. 상기 수산화나트륨이 첨가되는 경우 세정력을 보다 향상시키고, 산도 조절 및 살균 기능을 제공한다. 상기 수산화나트륨은, 조성물 총 중량에 대하여, 0.3 내지 0.6 중량%로 포함된다. In addition, the ultrasonic cleaning composition according to the present invention may further include sodium hydroxide. When the sodium hydroxide is added, it further improves the cleaning power, provides acidity control and sterilization function. The sodium hydroxide is included in 0.3 to 0.6% by weight based on the total weight of the composition.
또한, 본 발명은 금속이온봉집제를 더 포함할 수 있다. 상기 금속이온봉집제는 물에 존재하는 이온을 봉쇄한다. 일 구현예에서, 상기 금속이온봉집제는 EDTA-4Na, 삼인산나트륨, 헥사메타인산나트륨 중 적어도 하나를 포함한다. 삼인산나트륨은 빌더로서도 작용하며, 각 성분의 분산과 가용화 기능을 수행한다. 또한, 헥사메타인나트륨은 금속이온봉쇄기능과 더불어 각 성분의 분산 및 피세척물에 생기는 얼룩방지의 역할도 수행한다. 상기 금속이온봉집제는, 조성물 총 중량에 대하여, 0.6 내지 1.5 중량%로 포함될 수 있다. In addition, the present invention may further include a metal ion encapsulant. The metal ion encapsulant blocks ions present in water. In one embodiment, the metal ion encapsulant comprises at least one of EDTA-4Na, sodium triphosphate, sodium hexametaphosphate. Sodium triphosphate also acts as a builder, dispersing and solubilizing each component. In addition, hexamethine sodium serves as a metal ion blocking function, and also serves to disperse each component and prevent staining of the object to be cleaned. The metal ion sealant, based on the total weight of the composition, may be included in 0.6 to 1.5% by weight.
또한, 본 발명은 용해향상제를 더 포함할 수 있다. 상기 용해향상제는 소수성 물질의 용해를 도모한다. 일 구현예에서, 상기 용해향상제는 자일렌 설포네이트 나트륨(sodium xylene sulfonate) , 자일렌 설포네이트 칼륨(potassium xylene sulfonate) 및 자일렌 설포네이트 칼슘(calcium xylene sulfonate) 중 어느 하나이다. 상기 용해향상제는, 조성물 총 중량에 대하여, 1.2 내지 1.8 중량%로 포함된다. In addition, the present invention may further include a dissolution enhancer. The dissolution enhancer is intended to dissolve the hydrophobic material. In one embodiment, the dissolution enhancer is any one of sodium xylene sulfonate, xylene sulfonate potassium and xylene sulfonate calcium. The dissolution enhancer, 1.2 to 1.8% by weight based on the total weight of the composition.
본 발명에 따른 초음파 세정제 조성물은 질산나트륨을 더 포함할 수 있다. The ultrasonic cleaning composition according to the present invention may further include sodium nitrate.
본 발명의 일 측면에 따르면, 초음파 세정제 조성물 제조방법이 제공된다. 본 발명의 초음파 세정제 조성물 제조방법은, According to one aspect of the invention, there is provided a method for producing an ultrasonic cleaner composition. Ultrasonic cleaner composition production method of the present invention,
제1 혼합기에 제1 용매를 투입하고 50 내지 70℃로 가열한 후, 부식방지제를 혼합하는 제1 단계; A first step of adding a first solvent to the first mixer and heating to 50 to 70 ° C., followed by mixing the corrosion inhibitor;
상기 제1 혼합기와 별도의 제2 혼합기에 온도를 30 내지 40℃로 유지하고 제1 용매와 금속이온봉쇄제를 혼합하는 제2 단계; A second step of maintaining a temperature at 30 to 40 ° C. in a second mixer separate from the first mixer and mixing the first solvent and the metal ion blocking agent;
상기 제1 단계에서 혼합된 용액을 상기 제2 혼합기에 투입하고, 상기 제2 혼합기에 제1 계면활성제 및 상기 제1 계면활성제와 상이한 제2 계면활성제를 순차적으로 용해하는 제3 단계;Adding a solution mixed in the first step into the second mixer, and sequentially dissolving a first surfactant and a second surfactant different from the first surfactant into the second mixer;
상기 제2 혼합기에 용해향상제를 혼합하는 제4 단계; A fourth step of mixing the dissolution enhancer in the second mixer;
상기 용해향상제가 투입된 제2 혼합기에 상기 제1 용매와 상이한 제2 용매를 혼합하는 제5 단계; 및 A fifth step of mixing a second solvent different from the first solvent into a second mixer into which the dissolution enhancer is added; And
상기 제2 혼합기에 소포제를 투입하는 제6 단계를 포함한다. And a sixth step of introducing an antifoaming agent into the second mixer.
바람직하게, 상기 제1 단계는 제2 단계와 동시에 수행된다. Preferably, the first step is performed simultaneously with the second step.
상기 제2 단계에서 제1 용매란 제1 단계에서와 동일한 종류의 용매이나 추가의 양이 투입되는 것을 의미한다. The first solvent in the second step means that the same kind of solvent or additional amount as in the first step is added.
일 구현예에 있어서, 상기 제1 용매는 증류수 또는 탈이온수이고, 상기 부식방지제는 벤조트리아졸, 메타규산나트륨 및 올소규산나트륨 중 적어도 하나를 포함한다. 일 구현예에 있어서, 상기 부식방지제는 벤조트리아졸, 메타규산나트륨 및 올소규산나트륨 전부를 포함하고, 벤조트리아졸과 (메타규산나트륨 및 올소규산나트륨)의 중량비가 1: 4 내지 6이다. In one embodiment, the first solvent is distilled water or deionized water, and the preservative comprises at least one of benzotriazole, sodium metasilicate and sodium osilicate. In one embodiment, the preservative comprises all of benzotriazole, sodium metasilicate and sodium oligosilicate, wherein the weight ratio of benzotriazole and (sodium metasilicate and sodium oligosilicate) is 1: 4 to 6.
일 구현예에 있어서, 상기 금속이온봉쇄제는 삼인산나트륨, 헥사메타인산나트륨 및 EDTA-4Na 중 적어도 하나를 포함한다.In one embodiment, the metal ion sequestrant comprises at least one of sodium triphosphate, sodium hexametaphosphate and EDTA-4Na.
일 구현예에 있어서, 상기 제1 계면활성제는 2종 이상의 중합체들로 구성되는 블록 공중합체 형태의 계면활성제로서, 폴리옥시에틸렌/폴리옥시프로필렌 블록 공중합체 또는 폴리옥시프로필렌/폴리옥시에틸렌/폴리옥시프로필렌 블록 공중합체이다. In one embodiment, the first surfactant is a surfactant in the form of a block copolymer composed of two or more polymers, and may be polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymer or polyoxypropylene / polyoxyethylene / polyoxy Propylene block copolymers.
일 구현예에 있어서, 상기 제2 계면활성제는 비이온 계면활성제이다. 일 구현예에 있어서, 상기 제2 계면활성제는 에톡시화 불포화 지방 알코올을 포함한다. 일 구현예에 있어서, 상기 에톡시화 불포화 지방 알코올은 올레일 알코올 에톡시레이트이다. 일 구현예에 있어서, 상기 제2 계면활성제는 에톡시화-프로폭시화 알코올 및 알파-도데실-오메가-하이드록시-폴리옥시에틸렌을 더 포함할 수 있다. In one embodiment, the second surfactant is a nonionic surfactant. In one embodiment, the second surfactant comprises an ethoxylated unsaturated fatty alcohol. In one embodiment, the ethoxylated unsaturated fatty alcohol is oleyl alcohol ethoxylate. In one embodiment, the second surfactant may further comprise an ethoxylated-propoxylated alcohol and alpha-dodecyl-omega-hydroxy-polyoxyethylene.
일 구현예에 있어서, 상기 용해향상제는 자일렌 설포네이트 나트륨, 자일렌 설포네이트 칼륨 및 자일렌 설포네이트 칼슘 중 적어도 하나를 포함한다. In one embodiment, the dissolution enhancer comprises at least one of xylene sulfonate sodium, xylene sulfonate potassium and xylene sulfonate calcium.
일 구현예에 있어서, 상기 제2 용매는 유기용매이다. 일 구현예에 있어서, 상기 제2 용매는 제2 용매는 1-메틸-2피롤리디온, 디프로필렌글라이콜, 3-메톡시-3-메틸-1-부탄올 및 디에틸렌 글리콜 모노뷰틸 에테르 중 적어도 하나를 포함한다. In one embodiment, the second solvent is an organic solvent. In one embodiment, the second solvent is selected from the group consisting of 1-methyl-2pyrrolidinone, dipropylene glycol, 3-methoxy-3-methyl-1-butanol and diethylene glycol monobutyl ether. At least one.
또한, 전술한 초음파 세정제 조성물에 관한 내용은 초음파 세정제 조성물 제조방법에 그대로 적용될 수 있으므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다. In addition, since the information on the above-described ultrasonic cleaner composition may be applied to the ultrasonic cleaner composition manufacturing method as it is, redundant description will be omitted.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 초음파 세정제 조성물을 이용한 세정방법이 제공된다. 본 발명에 따른 초음파 세정제 조성물을 이용한 세정방법은, According to an aspect of the present invention, there is provided a cleaning method using the ultrasonic cleaning composition. Cleaning method using the ultrasonic cleaning composition according to the present invention,
(a) 소포제, 부식방지제, 제1 계면활성제 및 용매시스템을 포함하는 초음파 세정제 조성물을 제조하는 단계; 및(a) preparing an ultrasonic cleaner composition comprising an antifoam, a corrosion inhibitor, a first surfactant and a solvent system; And
(b) 상기 초음파 세정제 조성물을 30 내지 40℃로 가열하고, 피세척물을 침지하고 소정 시간 간격으로 단속적으로 초음파를 가하는 단계;를 포함한다. (b) heating the ultrasonic cleaner composition to 30 to 40 ° C., immersing the object to be cleaned and applying ultrasonic waves intermittently at predetermined time intervals.
일 구현예에 있어서, 상기 (a)단계의 초음파 세정제 조성물은 전술한 바 대로 제조된다. 따라서, 중복되는 내용은 생략하기로 한다. In one embodiment, the ultrasonic cleaning composition of step (a) is prepared as described above. Therefore, duplicated content will be omitted.
상기 (b)단계에서, 초음파를 가하는 시간은 1 내지 30초일 수 있고, 단속적이란 소정 시간, 대략 1 내지 10초 동안, 초음파의 조사를 멈추었다가, 다시 초음파를 가하는 것을 의미한다. (b) 단계는 수 회 반복적으로 수행될 수 있다. In the step (b), the time for applying the ultrasonic wave may be 1 to 30 seconds, and intermittent means stopping the irradiation of the ultrasonic wave for a predetermined time, approximately 1 to 10 seconds, and then applying the ultrasonic wave again. Step (b) may be repeated several times.
제조예Production Example
아래 표 1 및 표 2에 기재된 성분 및 함량으로 초음파 세정제 조성물을 제조하였다. 조성물의 제조는 전술한 방법을 이용하여 제조하였다. Ultrasonic cleaner compositions were prepared with the ingredients and contents listed in Tables 1 and 2 below. Preparation of the composition was made using the method described above.
실험예 1: 세정력 평가Experimental Example 1: Evaluation of Cleaning Power
상기 실시예 1 내지 11에서 제조된 초음파 세정제의 세정력을 확인하기 위하여 스테인리스 스틸 소재의 시편에 기름 오염물로서 인발유 및 방청유를 각각 도포한 후 초음파를 적용한 세정실험을 실시하였다. 초음파는 30초, 60초, 90초를 가하였고, 기름 오염물 제거량을 디지털 정밀 저울로 측정하여 세정율을 산정하였다. 산정된 세정율(%)의 결과는 하기 표 3 및 4와 같다. In order to confirm the cleaning power of the ultrasonic cleaners prepared in Examples 1 to 11, a cleaning test was performed by applying drawn oil and rust preventive oil as oil contaminants on the stainless steel specimens, respectively. Ultrasonic waves were added for 30 seconds, 60 seconds, and 90 seconds, and the cleaning rate was calculated by measuring the amount of oil decontamination with a digital precision balance. The results of the calculated percent cleansing rate are shown in Tables 3 and 4 below.
상기 표 3 및 표 4를 참조하면, 본 발명의 세정제를 사용하여 기름 오염물을 제거하는 경우, 높은 세정율을 나타내는 것을 확인할 수 있다. Referring to Tables 3 and 4 above, it can be seen that the removal of oil contaminants using the cleaning agent of the present invention shows a high cleaning rate.
90초 세정 후 인발유에 대하여는 평균적으로 80% 이상의 세정력을 보여주었고, 특히, 방청유에 대해서는 30초 세정 후에도 평균 90% 이상의 세정 능력을 보여주었다. 또한, 표 3 및 4에 제시되지는 않았으나, 30초 세정 시 3초 간격으로 초음파를 단속적(초음파 조사를 가하고 멈춤의 반복)으로 가하였을 경우, 대략 1 내지 3% 세정율의 향상이 관찰되었다. After 90 seconds of cleaning, it showed an average of 80% or more of the cleaning power, and in particular, the anti-rust oil showed an average of 90% or more of cleaning ability even after 30 seconds of cleaning. In addition, although not shown in Tables 3 and 4, approximately 1 to 3% improvement in cleaning rate was observed when ultrasonic waves were applied intermittently (repeat of ultrasonic irradiation and stop) at 3 second intervals during 30 second cleaning.
따라서, 본 발명의 초음파 세정제를 사용하는 경우, 높은 세정력을 확보할 수 있으면서, 대기오염 문제 및 인체 안전성 문제를 모두 해결할 수 있다. Therefore, in the case of using the ultrasonic cleaner of the present invention, it is possible to secure high cleaning power and to solve both air pollution problems and human safety problems.
실험예 2: 세척 후 잔류물 및 얼룩에 대한 평가Experimental Example 2: Evaluation of Residues and Stains After Washing
실험예 1에서 90초간 세정된 시편을 건조시킨 뒤 잔류물 및 얼룩 유무에 대하여 육안으로 평가하였다. 특히, 실시예 9 및 11의 헥사메타인산나트륨이 첨가된 조성물의 경우 시편 표면에 잔류물이나 얼룩이 거의 남지 않는 것으로 확인되었다. In Experimental Example 1, the specimens washed for 90 seconds were dried and then visually evaluated for the presence of residues and stains. In particular, in the compositions to which sodium hexametaphosphate of Examples 9 and 11 were added, it was confirmed that little residue or stain remained on the surface of the specimen.
실험예 3: 부식방지력 평가Experimental Example 3: Evaluation of Corrosion Resistance
철판 5×5cm 시편을 실시예 1 내지 11에 의해 제조된 각 조성물에 침지시킨 뒤 30℃로 온도가 유지되는 항온기에서 5일, 15일, 30일 동안 저장하였다. 이와 같이 저장된 시편의 부식여부를 육안으로 관찰하였다. Iron plate 5 × 5 cm specimens were immersed in each of the compositions prepared by Examples 1 to 11 and then stored for 5 days, 15 days, and 30 days in a thermostat maintained at 30 ° C. The corrosion of the stored specimens was visually observed.
<평가기준><Evaluation Criteria>
○: 부식이 없는 상태○: no corrosion
△: 부식이 약간 있는 상태△: slight corrosion
×: 부식이 심한 상태×: severe corrosion
본 발명에 따른 조성물의 경우, 15일 이상 침지 시에도 부식방지력이 우수한 것이 확인되었다. 벤조트리아졸과, (메타규산나트륨 및 올소규산나트륨)의 중량비를 1:5로 한 실시예 5와 실시예 11의 경우에는 30일 이상의 침지 시에도 시편에 부식 발생을 방지하는 것으로 확인되었다. In the case of the composition according to the present invention, even when immersed for more than 15 days it was confirmed that the excellent corrosion protection. In Example 5 and Example 11 in which the weight ratio of benzotriazole and (sodium metasilicate and sodium oligosilicate) was 1: 5, it was confirmed that corrosion occurred in the specimen even when immersed for 30 days or more.
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 수행하는 것이 가능할 것이다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to perform various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above contents.
Claims (11)
부식방지제;
2종 이상의 중합체들로 구성되는 블록 공중합체 형태의 제1 계면활성제;
불포화 지방 알코올 에톡시레이트를 포함하는 제2 계면활성제; 및
제1 용매 및 상기 제1 용매와 상이한 제2 용매를 포함하는 용매시스템;
을 포함하는 초음파 세정제 조성물에 있어서,
상기 초음파 세정제 조성물은
조성물 총 중량 기준으로 0.0009 내지 0.0011 중량%의 소포제; 0.05 내지 0.50 중량%의 부식방지제; 1.5 내지 2.5 중량% 제1 계면활성제; 1 내지 3 중량%의 제2 계면활성제; 및 3 내지 5 중량%의 제2 용매와 잔량의 제1 용매를 포함하는 용매시스템;을 포함하되,
상기 제1 용매는 증류수이며,
상기 제2 용매는 1-메틸-2-피롤리디온, 디프로필렌글라이콜, 3-메톡시-3-메틸-1-부탄올 및 디에틸렌 글리콜 모노뷰틸 에테르의 군에서 선택되는 2종 이상을 포함하고,
상기 부식방지제는 벤조트리아졸과 (메타규산나트륨 및 올소규산나트륨)을 1: (4 내지 6)의 중량비로 포함하고,
상기 제1 계면활성제는 폴리옥시에틸렌/폴리옥시프로필렌 블록 공중합체이고,
상기 제2 계면활성제는 올레일 알코올 에톡시레이트인, 초음파 세정제 조성물. Antifoam;
Preservatives;
A first surfactant in the form of a block copolymer composed of two or more polymers;
Second surfactants including unsaturated fatty alcohol ethoxylates; And
A solvent system comprising a first solvent and a second solvent different from the first solvent;
In the ultrasonic cleaning composition comprising:
The ultrasonic cleaner composition is
0.0009 to 0.0011 weight percent antifoam, based on the total weight of the composition; 0.05 to 0.50% by weight of corrosion inhibitor; 1.5 to 2.5 wt% first surfactant; 1-3 wt% of a second surfactant; And a solvent system comprising 3 to 5 wt% of a second solvent and a balance of the first solvent;
The first solvent is distilled water,
The second solvent includes two or more selected from the group consisting of 1-methyl-2-pyrrolidinone, dipropylene glycol, 3-methoxy-3-methyl-1-butanol and diethylene glycol monobutyl ether. and,
The preservative comprises benzotriazole and (sodium metasilicate and sodium oligosilicate) in a weight ratio of 1: (4 to 6),
The first surfactant is a polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymer,
And the second surfactant is oleyl alcohol ethoxylate.
제1 혼합기에 제1 용매인 증류수를 투입하고 50 내지 70℃로 가열한 후, 부식방지제를 혼합하는 제1 단계;
상기 제1 단계와 동시에 상기 제1 혼합기와 별도의 제2 혼합기에 온도를 30 내지 40℃로 유지하고 제1 용매인 증류수와 금속이온봉쇄제를 혼합하는 제2 단계;
상기 제1 단계에서 혼합된 용액을 상기 제2 혼합기에 투입하고, 상기 제2 혼합기에 제1 계면활성제 및 상기 제1 계면활성제와 상이한 제2 계면활성제를 순차적으로 용해하는 제3 단계;
상기 제2 혼합기에 용해향상제를 혼합하는 제4 단계;
상기 용해향상제가 투입된 제2 혼합기에 제2 용매를 혼합하는 제5 단계; 및
상기 제2 혼합기에 소포제를 투입하는 제6 단계;를 포함하고,
상기 제2 용매는 1-메틸-2-피롤리디온, 디프로필렌글라이콜, 3-메톡시-3-메틸-1-부탄올 및 디에틸렌 글리콜 모노뷰틸 에테르의 군에서 선택되는 2종 이상을 포함하며,
상기 초음파 세정제 조성물은
조성물 총 중량 기준으로 0.0009 내지 0.0011 중량%의 소포제; 0.05 내지 0.50 중량%의 부식방지제; 1.5 내지 2.5 중량% 제1 계면활성제; 1 내지 3 중량%의 제2 계면활성제; 및 3 내지 5 중량%의 제2 용매와 잔량의 제1 용매인 증류수를 포함하는 용매시스템;을 포함하되,
상기 부식방지제는 벤조트리아졸과 (메타규산나트륨 및 올소규산나트륨)을 1: (4 내지 6)의 중량비로 포함하고,
상기 제1 계면활성제는 폴리옥시에틸렌/폴리옥시프로필렌 블록 공중합체이고,
상기 제2 계면활성제는 올레일 알코올 에톡시레이트인 것인 초음파 세정제 조성물 제조방법. Antifoam; Preservatives; A first surfactant in the form of a block copolymer composed of two or more polymers; Second surfactants including unsaturated fatty alcohol ethoxylates; And a solvent system comprising a first solvent and a second solvent different from the first solvent, wherein the ultrasonic cleaner composition comprises:
A first step of adding distilled water, which is a first solvent, to a first mixer and heating to 50 to 70 ° C., followed by mixing a corrosion inhibitor;
A second step of maintaining a temperature at 30 to 40 ° C. in a second mixer separate from the first mixer simultaneously with the first step, and mixing distilled water as a first solvent and a metal ion sequestrant;
Adding a solution mixed in the first step into the second mixer, and sequentially dissolving a first surfactant and a second surfactant different from the first surfactant in the second mixer;
A fourth step of mixing the dissolution enhancer in the second mixer;
A fifth step of mixing a second solvent in a second mixer into which the dissolution enhancer is added; And
And a sixth step of introducing an antifoaming agent into the second mixer.
The second solvent includes two or more selected from the group consisting of 1-methyl-2-pyrrolidinone, dipropylene glycol, 3-methoxy-3-methyl-1-butanol and diethylene glycol monobutyl ether. ,
The ultrasonic cleaner composition is
0.0009 to 0.0011 weight percent antifoam, based on the total weight of the composition; 0.05 to 0.50% by weight of corrosion inhibitor; 1.5 to 2.5 wt% first surfactant; 1-3 wt% of a second surfactant; And a solvent system comprising distilled water which is 3 to 5 wt% of a second solvent and the remaining amount of the first solvent.
The preservative includes benzotriazole and (sodium metasilicate and sodium oligosilicate) in a weight ratio of 1: (4 to 6),
The first surfactant is a polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymer,
Wherein said second surfactant is oleyl alcohol ethoxylate.
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