KR102043608B1 - 경질 표면용 세정제 조성물 - Google Patents

경질 표면용 세정제 조성물 Download PDF

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Abstract

경질 표면용 세정제 조성물은, (A) 지방족 모노카복실산, 폴리카복실산 및 이들의 중화염으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종의 카복실산 화합물, (B) 알칸올아민 화합물, 및 (C) 탄소수 8 내지 50의 하이드록실기 함유 화합물을 함유한다.

Description

경질 표면용 세정제 조성물
본 발명은 경질 표면을 세정하기 위해서 사용되는 세정제 조성물에 관한 것이다.
최근, 자동차, 전차, 비행기, 공작 기계 등의 부품 시장이 글로벌화하는 중에, 낮은 가격의 부품이 시장에 등장하고, 국내의 부품 메이커는 심한 비용 경쟁에 노출되어 있다. 이러한 사실로부터, 부품 메이커 각 회사는 경쟁력 유지를 위해, 재료나 제조 공정에서 다양한 비용 삭감을 강구하고 있다.
제조 공정에서의 비용 삭감의 예 중 하나로서, 세정 공정의 상온화가 진행되고 있다. 지금까지 비교적 고온에서 실시했던 부품 세정을 상온에서 실시함으로써, 세정욕의 가열이 불필요하게 되어 에너지 비용 삭감을 기대할 수 있는 반면, 세정력 등과 같은 본래 세정 공정에서 요구되는 성능이 저하된다는 것이 문제되고 있다.
세정력을 보충하기 위해서 세정제를 증량하면, 약제 비용이 오르고, 비용 삭감 그 자체를 달성하지 못할 뿐만 아니라, 사용 약제의 증량으로 세정욕 중에 발생한 거품이 욕조에서 넘치는 등, 공정에서의 불량이 다수 발생한다.
지금까지도 세정제의 세정성이나 억포성을 향상시키는 것이 검토되고 있다. 예를 들면, 하기 특허문헌 1에는, 특정한 2종류의 비이온 계면활성제를 함유하는 금속 세정제 조성물이 개시되어 있다. 또한, 하기 특허문헌 2에는, 특정한 이온 계면활성제, 특정한 아민 화합물, 아미노카복실산계 킬레이트제 및 카복실산류를 합함유(合含有)하는 금속 세정제가 개시되어 있다.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2009-84621호 특허문헌 2: 일본 공개특허공보 2011-132381호
세정 공정에서 요구되는 세정제의 성능으로서 세정 후의 부품에 세정제가 잔류하기 어려운 경우가 있다. 그러나, 상기 종래의 세정제는 부품으로부터의 액떨어짐이 불충분하여, 부품을 건조시키는 에너지 비용이 든다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 액떨어짐성이 우수한 경질 표면용 세정제 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명은, (A) 지방족 모노카복실산, 폴리카복실산 및 이들의 중화염으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종의 카복실산 화합물, (B) 알칸올아민 화합물, 및 (C) 탄소수 8 내지 50의 하이드록실기 함유 화합물을 함유하는 경질 표면용 세정제 조성물을 제공한다.
본 발명의 경질 표면용 세정제 조성물은 상기 구성을 가짐으로써 액떨어짐성이 우수한 세정제가 될 수 있다.
본 발명의 경질 표면용 세정제 조성물에 있어서, 상기 하이드록실기 함유 화합물이 지방족 모노알코올 또는 하기 화학식 (1)로 표시되는 페놀 유도체인 것이 바람직하다.
화학식 (1)
Figure 112017096484115-pct00001
[화학식 (1)에서, R1은 하기 화학식 (2)로 표시되는 1가의 기를 나타내고, a는 1 내지 5의 정수이다.
화학식 (2)
Figure 112017096484115-pct00002
{화학식 (2)에서, R2는 하기 화학식 (3)으로 표시되는 2가의 기를 나타내고, b는 1 내지 5의 정수이고, a×b의 총수가 1 내지 5의 범위 내에 있고, 화학식 (1) 중 a가 2 이상인 경우, 복수로 존재하는 b는 동일하여도 상이하여도 좋다}]
화학식 (3)
Figure 112017096484115-pct00003
본 발명의 경질 표면용 세정제 조성물은 (D) 글리콜에테르를 추가로 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명의 경질 표면용 세정제 조성물에서는 경질 표면용 세정제 조성물 전량을 기준으로서, 상기 카복실산 화합물의 함유량이 1 내지 40질량%이고, 상기 알칸올아민 화합물의 함유량이 1 내지 60질량%이고, 상기 하이드록실기 함유 화합물의 함유량이 0.01 내지 5질량%인 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 액떨어짐성이 우수한 경질 표면용 세정제 조성물을 제공할 수 있다.
본 실시형태의 경질 표면용 세정제 조성물은, (A) 지방족 모노카복실산, 폴리카복실산 및 이들의 중화염으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종의 카복실산 화합물, (B) 알칸올아민 화합물, 및 (C) 탄소수 8 내지 50의 하이드록실기 함유 화합물을 함유한다.
본 실시형태의 경질 표면용 세정제 조성물은 상온에서도 우수한 액떨어짐성을 가질 수 있다. 이로써, 세정 후의 부품을 건조할 때의 에너지 비용의 삭감을 기대할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 경질 표면용 세정제 조성물은 상온에서도 충분한 세정성과 억포성을 발현할 수 있다. 이로써, 지금까지 고온에서 실시했던 세정 공정을 상온화함으로써, 세정욕의 가열이 불필요하게 되어 에너지 비용의 삭감을 기대할 수 있다. 또한 종래의 세정제의 경우, 온도가 내려가면 거품이 없어지기 어렵다는 문제가 있었지만, 본 실시형태의 경질 표면용 세정제 조성물은 상온에서도 소포성이 우수하다는 성질을 가질 수 있다.
상기 (A)성분으로서 사용하는 지방족 모노카복실산으로서는 하이드록실기를 갖고 있어도 좋은 탄소수 6 내지 24의 직쇄 또는 분기의 불포화 또는 포화의 지방족 모노카복실산을 들 수 있다. 이러한 지방족 모노카복실산으로서 구체적으로는, 카프론산, 카프르산, 에난트산, 펠라르곤산, 카프르산, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 팔미톨레산, 마르가르산, 스테아르산, 올레산, 박센산, 리놀레산, (9,12,15)-리놀렌산, (6,9,12)-리놀렌산, 엘레오스테아르산, 아라키딘산, (8,11)-에이코사디엔산, (5,8,11)-에이코사트리엔산, 아라키돈산, 베헨산, 리그노세르산, 네르본산, 2-에틸헥산산, 2-메틸헥산산, 2-메틸헵탄산, 트리메틸헥산산, 이소스테아르산, 12-하이드록시스테아르산 등을 들 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 (A)성분으로서 사용하는 지방족 모노카복실산의 중화염으로서는, 상기지방족 모노카복실산을 알칼리 금속 등에 의해 중화된 중화염을 들 수 있다. 여기서, 알칼리 금속으로서는 나트륨, 칼륨, 리튬 등을 들 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 (A)성분으로서 사용하는 지방족 모노카복실산 및 그 중화염은 세정성의 관점에서, 탄소수 6 내지 18의 직쇄 또는 분기의 불포화 또는 포화의 지방족 모노카복실산 및 그 중화염이 바람직하고, 탄소수 6 내지 12의 직쇄 또는 분기의 불포화 또는 포화의 지방족 모노카복실산 및 그 중화염이 보다 바람직하다. 이들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 (A)성분으로서 사용하는 폴리카복실산은 중량 평균 분자량이 500 내지 150,000의 폴리카복실산을 들 수 있고, 세정성, 취급성의 관점에서 1,000 내지 100,000의 폴리카복실산이 바람직하고, 1,000 내지 50,000의 폴리카복실산이 보다 바람직하다. 본 명세서에 있어서, 폴리카복실산의 중량 평균 분자량은 겔 침투 크로마토그래피(GPC)에 의해 측정되는 값을 의미한다.
폴리카복실산으로서는, 예를 들면, 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 푸마르산, 이타콘산 등의 카복실기를 갖는 비닐계 단량체를 사용하고, 종래 공지된 라디칼 중합법으로 합성한 단독 중합체 및 공중합체를 들 수 있다. 폴리카복실산은 시판되고 있는 것을 사용하여도 좋다. 라디칼 중합에는 본 발명을 손상하지 않는 범위에서, 상기의 단량체 이외에 카복실기를 갖고 있지 않은 공중합 가능한 단량체를 사용하여도 좋다. 이러한 단량체로서는 에틸렌, 염화비닐, 아세트산비닐 등의 비닐계 단량체, 아크릴아미드, 아크릴레이트류, 메타크릴레이트류 등을 들 수 있다. 아크릴레이트류 및 메타크릴레이트류로서는 탄소수 1 내지 3의 알킬기 또는 탄소수 2 내지 3의 알케닐기를 갖는 것이 바람직하다. 이들 알킬기 또는 알케닐기는 하이드록실기 등의 치환기를 갖고 있어도 좋다. 이러한 아크릴레이트류 및 메타크릴레이트류로서는 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸아크릴레이트, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트, 프로필아크릴레이트, 프로필메타크릴레이트 등을 들 수 있다. 카복실기를 갖는 비닐계 단량체와, 카복실기를 갖고 있지 않은 공중합 가능한 단량체의 중량비는, 세정성의 관점에서 100:0 내지 50:50인 것이 바람직하고, 100:0 내지 70:30인 것이 보다 바람직하고, 100:0 내지 90:10인 것이 더욱 더 바람직하다. 상기의 공중합 가능한 단량체는 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 (A)성분으로서 사용하는 폴리카복실산의 중화염으로서는, 상기 폴리카복실산을 알칼리 금속 등에 의해 중화된 중화염을 들 수 있다. 여기서, 알칼리 금속으로서는 나트륨, 칼륨, 리튬 등을 들 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
폴리카복실산 및 그 중화염의 제조 방법에는 특별히 제한은 없지만, 예를 들면, 상기 단량체 및/또는 그 염의 수용액에 라디칼 중합 개시제를 첨가하여, 30 내지 150℃에서 2 내지 5시간 가열 반응시키는 방법 등을 들 수 있다. 이때, 상기 단량체 및/또는 그 염의 수용액에, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올 등의 알코올류나 아세톤 등의 수성 용제를 첨가하여도 좋다. 또한, 사용하는 라디칼 중합 개시제에도 특별히 제한은 없지만, 과황산칼륨, 과황산나트륨, 과황산암모늄 등의 과황산염, 과황산염과 중아황산나트륨 등의 조합에 의한 레독스계 중합 개시제, 과산화 수소, 수용성 아조계 중합 개시제 등을 들 수 있다. 이들 라디칼 중합 개시제는 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 라디칼 중합시에는, 중합도를 조정하는 목적으로 연쇄 이동제(예를 들면, 티오글리콜산 옥틸)를 첨가하여도 좋다.
(A)성분으로서 사용하는 폴리카복실산 및 그 중화염으로서는 세정성의 관점에서, 아크릴산, 메타크릴산, 또는 말레산의 단독 중합체 또는 그 중화염, 또는 아크릴산, 메타크릴산 및 말레산 중 어느 1종 이상을 단량체 성분으로서 포함하는 공중합체 또는 그 중화염이 바람직하고, 아크릴산의 단독 중합체 또는 그 중화염이 보다 바람직하다. 상술한 폴리카복실산 및 그 중화염은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
경질 표면용 세정제 조성물에서의 (A)성분의 배합량은 사용 목적에 따라 적절히 설정되지만, 세정성, 방청성, 경제성의 관점에서, 경질 표면용 세정제 조성물 전량을 기준으로서, 1 내지 40질량%인 것이 바람직하고, 1 내지 20질량%인 것이 보다 바람직하다.
(B)성분으로서 사용하는 알칸올아민 화합물은 특별히 한정되지 않지만, 하기 화학식 (4)로 표시되는 알칸올아민 화합물이 바람직하다.
화학식 (4)
Figure 112017096484115-pct00004
[화학식 (4)에서, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 22의 알킬기, 탄소수 2 내지 22의 알케닐기, 탄소수 6 내지 23의 아릴기, 또는 탄소수 7 내지 45의 아르알킬기를 나타내고, R5는 탄소수 1 내지 22의 알킬렌기, 또는 탄소수 7 내지 15의 아르알킬렌기를 나타내고, p 및 q는 각각 독립적으로 0 또는 1을 나타내고, r은 1 내지 3의 정수를 나타내고, p+q+r은 3이다]
상기 화학식 (4)로 표시되는 알칸올아민 화합물로서는, 구체적으로는 모노에탄올아민, N,N-디메틸에탄올아민, N,N-디에틸에탄올아민, N,N-디부틸에탄올아민, N-메틸에탄올아민, N-에틸에탄올아민, N-n-부틸에탄올아민, N-t-부틸에탄올아민, 2-(디페닐아미노)에탄올, 1-페닐아미노에탄올, N-벤질에탄올아민, N,N-디벤질-2-에탄올아민, 모노이소프로판올아민 등의 모노알칸올아민 화합물; 디에탄올아민, N-메틸디에탄올아민, N-에틸디에탄올아민, N-n-부틸디에탄올아민, N-t-부틸디에탄올아민, N-벤질디에탄올아민, 디이소프로판올아민 등의 디알칸올아민 화합물; 트리에탄올아민, 트리이소프로판올아민 등의 트리알칸올아민 화합물을 들 수 있다.
상기 화학식 (4)로 표시되는 알칸올아민 화합물은 세정성, 방청성의 관점에서, 식 중의 R3이 수소 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 2 내지 6의 알케닐기, 탄소수 6 내지 13의 아릴기, 또는 탄소수 7 내지 13의 아르알킬기이고, R4가 수소 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 2 내지 6의 알케닐기, 탄소수 6 내지 13의 아릴기, 또는 탄소수 7 내지 13의 아르알킬기이고, R5가 탄소수 1 내지 8의 알킬렌기, 또는 탄소수 7 내지 14의 아르알킬렌기이고, p가 0 또는 1이고, q가 0 또는 1이고, r이 1 내지 3이고, p+q+r이 3인 알칸올아민 화합물이 바람직하고, 식 중의 R5가 탄소수 1 내지 3의 알킬렌기이고, p 및 q가 0이고, r이 3인 알칸올아민 화합물이 보다 바람직하다.
상술한 알칸올아민 화합물은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
(B)성분의 배합에 대해서는, 소정량의 (B)성분으로 (A)성분을 미리 중화한 후, 나머지의 (B)성분과 (C)성분을 배합하여도 좋고, (A)성분, (B)성분 및 (C)성분의 전량을 한번에 배합하여도 좋다.
경질 표면용 세정제 조성물에서의 (B)성분의 배합량은 사용 목적에 따라 적절히 설정되지만, 세정성, 방청성, 경제성의 관점에서, 경질 표면용 세정제 조성물 전량을 기준으로서, 1 내지 60질량%인 것이 바람직하고, 1 내지 40질량%인 것이 보다 바람직하다.
(C)성분으로서 사용하는 탄소수 8 내지 50의 하이드록실기 함유 화합물로서는 탄소수 8 내지 50의 지방족 모노알코올, 및 하기 화학식 (1)로 표시되는 탄소수 8 내지 50의 페놀 유도체를 들 수 있다.
화학식 (1)
Figure 112017096484115-pct00005
[화학식 (1)에서, R1은 하기 화학식 (2)로 표시되는 1가의 기를 나타내고, a는 1 내지 5의 정수이다.
화학식 (2)
Figure 112017096484115-pct00006
{화학식 (2)에서, R2는 하기 화학식 (3)으로 표시되는 2가의 기를 나타내고, b는 1 내지 5의 정수이고, a×b의 총수가 1 내지 5의 범위 내에 있고, 화학식 (1) 중 a가 2 이상인 경우, 복수로 존재하는 b는 동일하여도 상이하여도 좋다}]
화학식 (3)
Figure 112017096484115-pct00007
탄소수 8 내지 50의 지방족 모노알코올로서는, 예를 들면, 옥틸알코올, 데실알코올, 라우릴알코올, 미리스틸알코올, 세틸알코올, 스테아릴알코올, 올레일알코올, 베헤닐알코올, 트리데실알코올 등의 직쇄 제1급 알코올; 4-부틸옥탄올, 2-부틸데칸올, 2-헥실옥탄올, 2-헥실데칸올, 2-옥틸도데칸올, 2-옥틸도데칸올, 2-도데실헥사데칸올, 2-테트라데실옥타데칸올, 이소옥탄올, 2-에틸헥산올, 이소노난올, 이소데칸올, 이소운데칸올, 이소트리데칸올 등의 분기 제1급 알코올; 2-옥탄올, 3-옥탄올, 4-옥탄올, 2-도데칸올, 2-트리데칸올 등의 제2급 알코올; 2-메틸헵탄-2-올, 2-메틸데칸-2-올, 6-메틸운데칸-6-올, 6-펜틸운데칸-6-올 등의 제3급 알코올 등을 들 수 있다.
상기 화학식 (1)로 표시되는 탄소수 8 내지 50의 페놀 유도체로서는 모노스티렌화 페놀, 디스티렌화 페놀, 트리스티렌화 페놀 등을 들 수 있다. 스티렌화 페놀은, 예를 들면, 소정량의 페놀에 소정량의 스티렌을 AlCl3, SbCl3, H2SO4, H3PO4 또는 활성백토 등을 촉매로서, 110 내지 140℃의 온도에서 반응(프리델크라프츠 반응)시키는 공지된 제조 방법에 의해 수득되는 화합물을 들 수 있다.
(C)성분은 세정성, 건조성, 소포성의 관점에서, 탄소수 8 내지 50의 지방족 모노알코올이 바람직하고, 탄소수 8 내지 40의 지방족 제1급 알코올, 탄소수 8 내지 32의 지방족 제2급 알코올이 보다 바람직하고, 탄소수 8 내지 18의 직쇄 지방족 제1급 알코올, 직쇄 알킬기의 CH2OH 기에 대한 β위치 이외에 탄소수 1 내지 3의 알킬기가 분기된 탄소수 8 내지 18의 지방족 제1급 알코올, 직쇄 알킬기의 CH2OH 기에 대한 β위치에 탄소수 1 내지 20의 직쇄 알킬기가 분기된 탄소수 8 내지 40의 지방족 제1급 알코올(예를 들면, 하기 화학식 (5)로 표시되는 화합물), 탄소수 8 내지 24의 지방족 제2급 알코올이 더욱더 바람직하고, 직쇄 알킬기의 CH2OH 기에 대한 β위치에 탄소수 2 내지 13의 직쇄 알킬기가 분기된 탄소수 8 내지 32의 지방족 제1급 알코올(예를 들면, 하기 화학식(5)에서의 R6이 탄소수 2 내지 13의 알킬기이고, R7이 탄소수 2 내지 26의 알킬기인 화합물)이 특히 바람직하다. 이들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
화학식 (5)
Figure 112017096484115-pct00008
[화학식 (5)에서, R6은 탄소수 1 내지 20의 알킬기를 나타내고, R7은 탄소수 3 내지 35의 알킬기를 나타낸다]
경질 표면용 세정제 조성물에서의 (C)성분의 배합량은 사용 목적에 따라 적절히 설정되지만, 세정성, 건조성, 경제성의 관점에서, 경질 표면용 세정제 조성물 전량을 기준으로서, 0.01 내지 5질량%인 것이 바람직하고, 0.1 내지 3질량%인 것이 보다 바람직하다.
본 실시형태의 경질 표면용 세정제 조성물은 세정성, 건조성, 소포성의 관점에서, (A)성분과 (B)성분과 (C)성분의 질량비가 (A):(B):(C)=10 내지 89.9:10 내지 89.9:0.1 내지 10인 것이 바람직하다.
본 실시형태의 경질 표면용 세정제 조성물은 세정성, 건조성의 관점에서, (D)글리콜에테르를 추가로 함유할 수 있다.
(D)성분으로서 사용하는 글리콜에테르로서는 하기 화학식 (6)으로 표시되는 글리콜에테르를 들 수 있다.
화학식 (6)
R8-O-(AO)nH
[화학식 (6) 중, R8은 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 2 내지 10의 알케닐기, 탄소수 6 내지 10의 아릴기, 또는 탄소수 7 내지 10의 아르알킬기를 나타내고, AO는 탄소수 2 내지 4의 알킬렌옥시기를 나타내고, n은 1 내지 5를 나타낸다]
글리콜에테르로서는, 구체적으로는 부틸알코올 AO(1 내지 5) 부가물, 2-에틸헥산올 AO(1 내지 5) 부가물, 1-데칸올 AO(1 내지 5) 부가물, 페놀 AO(1 내지 5) 부가물, 벤질알코올 AO(1 내지 5) 부가물 등을 들 수 있다. 괄호 안의 수치는 몰수를 나타낸다. 또한, AO가 복수로 존재하는 경우(n이 2 이상), AO의 알킬렌옥시기는 동일하여도 상이하여도 좋고, 상이한 경우에는, 블록 부가여도 랜덤 부가여도 상호 부가여도 상관없다.
상기 중에서도 세정성, 건조성의 관점에서, 화학식 (6) 중의 R8이 탄소수 1 내지 8의 알킬기 또는 탄소수 2 내지 8의 알케닐기이고, n이 1 내지 5의 글리콜에테르인 것이 바람직하다.
상술한 글리콜에테르는 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
경질 표면용 세정제 조성물에서의 (D)성분의 배합량은 사용 목적에 따라 적절히 설정되지만, 건조성, 제포성(制泡性)의 관점에서, 경질 표면용 세정제 조성물 전량을 기준으로서, 0.1 내지 15질량%인 것이 바람직하고, 0.1 내지 10질량%인 것이 보다 바람직하다.
본 실시형태의 경질 표면용 정제 조성물은 본 발명의 효과를 손상하지 않는 범위에서, 방청제, 소포제, 방부제, 계면활성제, 킬레이트제, 산화 방지제, 착색제, 소취제, 방향제 등을 배합할 수 있다.
방청제로서는 디카복실산 등을 들 수 있고, 구체적으로는, 옥살산, 말론산, 석신산, 글루타르산, 아디프산, 푸마르산, 말레산, 도데칸2산, 에이코사2산, 이소도코사디엔2산, 이소도코산2산, 이소에이코사디엔2산, 부틸옥탄2산, 디알콕시카르보닐이소도코사디엔2산 등을 들 수 있다. 이들 방청제는 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 디카복실산을 사용할 경우, 상기 (A)성분의 바람직한 배합량을 초과하지 않도록 배합하는 것이 바람직하다.
소포제로서는 실리콘계, 폴리글리콜계, 고급 알코올계, 광물유계 등을 들 수 있다. 이들 소포제는 1종 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 또한, 이러한 폴리글리콜계의 소포제가 상기 (D)성분과 중복되는 경우에는, 상기 (D)성분의 바람직한 배합량을 초과하지 않도록 배합하는 것이 바람직하다. 또한, 고급 알코올계의 소포제가 상기 (C)성분과 중복되는 경우에는, 상기 (C)성분의 바람직한 배합량을 초과하지 않도록 배합하는 것이 바람직하다.
방부제로서는 방향족 카복실산 등을 들 수 있고, 구체적으로는, 벤조산, p-톨루일산, p-에틸벤조산, p-이소프로필벤조산, p-tert-부틸벤조산, 크실릴산, 이소프탈산, 테레프탈산, 살리실산, 신남산, 톨루일산, 헤미멜리트산, 트리멜리트산, 트리메스산, 하이드록시벤조산, 디하이드록시벤조산, 트리하이드록시벤조산 등을 들 수 있다. 이들 방부제는 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 방향족 카복실산이 상기 (A)성분과 중복되는 경우에는, 상기 (A)성분의 바람직한 배합량을 초과하지 않도록 배합하는 것이 바람직하다.
계면활성제로서는 고급 알코올 알킬렌옥사이드 부가물, 알킬페놀알킬렌옥사이드 부가물, 지방산 알킬렌옥사이드 부가물, 다가 알코올 지방산 에스테르알킬렌옥사이드 부가물, 고급 알킬아민알킬렌옥사이드 부가물 등의 비이온 계면활성제, 비누, 알킬벤젠설폰산염, 고급 알코올 황산에스테르염, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 황산염 등의 음이온 계면활성제, 알킬아미노 지방산염, 알킬베타인 등의 양성 계면활성제를 들 수 있다. 이들 계면활성제는 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 이러한 고급 알코올 알킬렌옥사이드 부가물, 알킬페놀알킬렌옥사이드 부가물 등이 상기 (D)성분과 중복되는 경우에는, 상기 (D)성분의 바람직한 배합량을 초과하지 않도록 배합하는 것이 바람직하다.
킬레이트제로서는 EDTA, NTA, DTPA, HEDTA, TTHA 등의 아미노카복실산계 킬레이트제; HEDP, NTMP 등의 포스폰산계 킬레이트제를 들 수 있다. 이들 킬레이트제는 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 아미노카복실산계 킬레이트제가 상기 (A)성분과 중복되는 경우에는, 상기 (A)성분의 바람직한 배합량을 초과하지 않도록 배합하는 것이 바람직하다.
본 실시형태의 경질 표면용 세정제 조성물의 pH는 세정성, 방청성의 관점에서, 5.0 내지 14.0인 것이 바람직하고, 8.0 내지 12.0인 것이 보다 바람직하고, 8.0 내지 11.0인 것이 특히 바람직하다. pH가 5.0 미만인 경우에는, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 트리에탄올아민 등의 알칼리로 조정할 수 있다. pH가 14.0을 초과하는 경우에는, 염산, 황산, 락트산, 포름산, 시트르산 등의 산으로 조정할 수 있다. 이들 pH 조정제는 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 이러한 트리에탄올아민 등의 알칸올아민 화합물이 상기 (B)성분과 중복되는 경우에는, 상기 (B)성분의 바람직한 배합량을 초과하지 않도록 사용하는 것이 바람직하다. 경질 표면용 세정제 조성물의 pH는 유리 전극법 등의 공지된 방법으로 측정할 수 있다.
본 실시형태의 경질 표면용 세정제 조성물은 정적 표면 장력 및 동적 표면 장력이 세정성, 건조성의 관점에서, 20 내지 60mN/m인 것이 바람직하고, 20 내지 50mN/m인 것이 보다 바람직하다. 정적 표면 장력은 빌헬미법으로 측정할 수 있고, 동적 표면 장력은 최대 포압법으로 측정할 수 있다.
본 실시형태의 경질 표면용 세정제 조성물의 세정 대상이 되는 경질 표면으로서는, 경질의 표면을 갖고 있는 물질이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 철, 알루미늄, 금, 은, 구리, 납, 티탄늄 등의 금속; 석영 유리, 소다 유리, 칼리 유리, 붕규산 유리, 납 유리 등의 유리; 스테인레스, 두랄루민·티탄늄 합금 등의 합금; 놋쇠, 함석 등의 도금 가공한 금속; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌, 염화비닐, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 폴리아미드 등의 플라스틱; 세라믹스; 대리석, 다이아몬드 등의 광물 등을 들 수 있다.
본 실시형태의 경질 표면용 세정제 조성물은 그대로 사용해도 좋지만, 당해 조성물을 물로 희석하여 조제한 처리액을 사용하여도 좋다. 처리액의 농도는 세정성, 경제성의 관점에서, 경질 표면용 세정제 조성물의 함유량이 처리액 전량을 기준으로서, 0.01 내지 50질량%인 것이 바람직하고, 0.05 내지 30질량%인 것이 보다 바람직하고, 0.1 내지 15질량%인 것이 더욱더 바람직하다.
본 실시형태에서의 물은 수돗물, 우물물, 이온 교환수, 또는 증류수를 적합하게 사용할 수 있다.
경질 표면용 세정제 조성물을 물로 희석하여 조제한 처리액의 pH는 세정성, 방청성의 관점에서, 5.0 내지 14.0인 것이 바람직하고, 8.0 내지 12.0인 것이 보다 바람직하고, 8.0 내지 11.0인 것이 특히 바람직하다. pH가 5.0 미만인 경우에는, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 트리에탄올아민 등의 알칼리로 조정할 수 있다. pH가 14.0을 초과하는 경우에는, 염산, 황산, 락트산, 포름산, 시트르산 등의 산으로 조정할 수 있다. 이들 pH 조정제는 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 트리에탄올아민 등의 알칸올아민 화합물이 상기 (B)성분과 중복되는 경우에는, 상기 (B)성분의 바람직한 배합량을 초과하지 않도록 사용하는 것이 바람직하다. 처리액의 pH는 유리 전극법 등의 공지된 방법으로 측정할 수 있다.
경질 표면용 세정제 조성물을 물로 희석하여 조제한 처리액의 정적 표면 장력 및 동적 표면 장력은 세정성, 건조성의 관점에서, 20 내지 60mN/m인 것이 바람직하고, 20 내지 50mN/m인 것이 보다 바람직하다. 처리액의 정적 표면 장력은 빌헬미법으로 측정하고, 동적 표면 장력은 최대 포압법으로 측정할 수 있다.
본 실시형태의 경질 표면용 세정제 조성물을 사용한 세정 방법은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 초음파 방법, 분무 방법, 버블링 방법, 배럴 방법, 침지 요동 방법 등의 물리적 조작을 가한 세정 방법에 적합하게 사용된다.
세정 온도는 세정성, 경제성의 관점에서 5 내지 100℃인 것이 바람직하고, 10 내지 80℃가 보다 바람직하고, 15 내지 80℃가 특히 바람직하다. 세정 시간은 피세정물의 형상·크기, 세정 방법, 세정 조건에 따라 적절히 설정할 수 있다.
[실시예]
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 자세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
(참고예 1 내지 8 및 12 내지 15, 실시예 9 내지 11, 비교예 1 내지 5)
참고예 1 내지 8 및 12 내지 15, 실시예 9 내지 11 및 비교예 1 내지 5의 경질 표면용 세정제 조성물은 표 1 내지 4에 기재된 성분 및 조성(질량%)과 같이 조제하였다. 구체적으로는, (F)이온 교환수에, 성분 (A)와 성분(B), 참고예 15 및 비교예 2 및 비교예 3의 경우에는 성분 (E)를 가하여 혼합하여 균일하게 하고, 또한 성분 (C), 성분 (D)를 첨가 혼합하여 조제하였다. 수득된 참고예 1 내지 8 및 12 내지 15, 실시예 9 내지 11 및 비교예 1 내지 5의 경질 표면용 세정제 조성물은 이온 교환수로 3질량%에 희석하여 경질 표면용 세정제를 조정하고 하기 평가 시험에 제공하였다.
[세정성 평가 시험]
시판의 50mm×50mm×1mm로 절단된 냉간 압연한 강판(이하, SPCC-SB라고 함)을 시험편으로서 사용하였다. n-헥산으로 시험편 표면을 세정하고, 오염 물질로서 방청유(안티라스트 P2800 JX닛코닛세키에네르기 가부시키가이샤 제조)를 0.2g 도포하여, 오염 시료로 하였다.
세정은 초음파 세정기(브란소닉 B2200 니혼에머슨 가부시키가이샤 제조)에 참고예 1 내지 8 및 12 내지 15, 실시예 9 내지 11 및 비교예 1 내지 5의 각 경질 표면용 세정제를 충전하고, 경질 표면용 세정제를 25℃, 또는 60℃로 조온(調溫)한 후, 오염 시료를 침지하여 2분간 초음파 처리를 실시하였다. 그 후 시험편을 끌어올리고, 80℃로 30분간 건조하였다. 세정율은 이하의 식에 의해 산출하였다.
세정율(질량%)=[{세정 전의 오염 시료의 중량(g)}-{세정 후의 오염 시료의 중량(g)}]×100/[{세정 전의 오염 시료의 중량(g)}-{시험편의 중량(g)}]
[잔류액량 평가 시험]
SPCC-SB를 시험편으로서 사용하였다. n-헥산으로 시험편 표면을 세정하고, 25℃, 또는 60℃로 조온된 참고예 1 내지 8 및 12 내지 15, 실시예 9 내지 11 및 비교예 1 내지 5의 각 경질 표면용 세정제에 1분간 침지한 후, 시험편을 액체 표면에 대하여 수직으로 끌어올리고, 시험편 표면에 잔류하는 액량을 이하의 식에 의해 산출하였다. 잔류액량이 적을수록 건조가 빨라지기 때문에 잔류액량을 건조성의 기준으로 하였다.
잔류액량(g/m2)=[{시험 후의 시험편 중량(g)}-{시험 전의 시험편 중량(g)}]/시험편의 표면적(m2)
[억포성 및 소포성 평가 시험]
100ml 네슬러관에 소정의 온도(25℃ 또는 60℃)로 조정된 참고예 1 내지 8 및 12 내지 15, 실시예 9 내지 11 및 비교예 1 내지 5의 각 경질 표면용 세정제를 50ml 붓고, 5초마다 진폭 폭 20cm로 10회 상하로 흔들고, 수평한 대(臺) 위에 정치한 직후, 및 정치 1분 후의 액체 표면으로부터의 거품량(mL)을 측정하였다.
또한, 표 1 내지 4의 폴리카복실산 Na＊1 및 폴리카복실산 Na＊2는 이하의 화합물을 사용하였다.
＊1: 폴리아크릴산나트륨, 중량 평균 분자량 6,000.
＊2: 폴리아크릴산나트륨, 중량 평균 분자량 20,000.
Figure 112019054789096-pct00009
Figure 112019054789096-pct00010
Figure 112019054789096-pct00011
Figure 112019054789096-pct00012
표 1 내지 3에 기재된 바와 같이, 참고예 1 내지 8 및 12 내지 15 및 실시예 9 내지 11의 세정제 조성물은 25℃ 및 60℃ 중 어느 세정 조건이여도 잔류액이 적고 액떨어짐성이 우수하며, 게다가 세정성, 억포성 및 소포성에도 우수한 것이 확인되었다.
[산업상의 이용 가능성]
본 발명에 의하면, 경질 표면에 대하여 상온 세정에서도 액떨어짐성에 우수하며, 또한 양호한 세정성, 억포성 및 소포성을 갖는 세정제 조성물을 제공할 수 있다. 이로써, 지금까지 고온에서 실시했던 세정 공정을 상온화함으로써, 세정욕의 가열이 불필요하게 되어 에너지 비용의 삭감을 기대할 수 있다.

Claims (7)

  1. (A) 지방족 모노카복실산, 폴리카복실산 및 이들의 중화염으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종의 카복실산 화합물, (B) 알칸올아민 화합물, 및 (C) 탄소수 8 내지 50의 하이드록실기 함유 화합물을 함유하고,
    상기 지방족 모노카복실산이 탄소수 6 내지 12의 직쇄 또는 분기의 불포화 또는 포화의 지방족 모노카복실산이고,
    상기 하이드록실기 함유 화합물이 직쇄 알킬기의 CH2OH 기에 대한 β위치에 탄소수 1 내지 20의 직쇄 알킬기가 분기된 탄소수 8 내지 40의 지방족 제1급 알코올인, 경질 표면용 세정제 조성물.
  2. 제1항에 있어서, (D) 글리콜에테르를 추가로 함유하는, 경질 표면용 세정제 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 경질 표면용 세정제 조성물 전량을 기준으로서, 상기 카복실산 화합물의 함유량이 1 내지 40질량%이고, 상기 알칸올아민 화합물의 함유량이 1 내지 60질량%이고, 상기 하이드록실기 함유 화합물의 함유량이 0.01 내지 5질량%인, 경질 표면용 세정제 조성물.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하이드록실기 함유 화합물이, 직쇄 알킬기의 CH2OH 기에 대한 β위치에 탄소수 2 내지 13의 직쇄 알킬기가 분기된 탄소수 8 내지 32의 지방족 제1급 알코올인, 경질 표면용 세정제 조성물.
  7. 제3항에 있어서, 상기 하이드록실기 함유 화합물이, 직쇄 알킬기의 CH2OH 기에 대한 β위치에 탄소수 2 내지 13의 직쇄 알킬기가 분기된 탄소수 8 내지 32의 지방족 제1급 알코올인, 경질 표면용 세정제 조성물.
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