KR102461835B1 - An eco-friendly cleaning composition for industrial use - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 산업용 세정제조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 친환경적이고 세정력이 우수한 산업용 세정제조성물에 관한 것이다.The present invention relates to an industrial cleaning composition, and more particularly, to an industrial cleaning composition that is environmentally friendly and has excellent cleaning power.
반도체, 전자, 자동차, 정밀부품 등의 산업분야에서, 소재, 부품의 가공 및 표면처리시 유분과 이물질을 제거하거나, 산업용 부품이나 설비에 발생한 오염을 제거하기 위한 목적으로 세정제가 사용되고 있다.In industrial fields such as semiconductors, electronics, automobiles, and precision parts, cleaning agents are used for the purpose of removing oil and foreign substances during processing and surface treatment of materials and parts, or for removing contamination generated in industrial parts or equipment.
이와 같은 세정제로, 종래 할로겐화합물{예, CFC-113(Chloro Fluoro Carbon-113), 1.1.1-TCE(1.1.1-Tricholro Ethane)}이 사용되었으나, 현재 오존층파괴물질로 규제되고 있다(미국등록특허공보 US 10,731,065 B2 참조). 또한, 염소계세정제인 TCE(Trichloroethylene) 등은 잠재적 발암물질로 사용이 규제되고 있으며, 이소파라핀계열이나 나프텐계열의 탄화수소계 세정제 역시 온실가스 발생원으로 사용에 제한이 되고 있다.As such a cleaning agent, conventional halogen compounds {eg, CFC-113 (Chloro Fluoro Carbon-113), 1.1.1-TCE (1.1.1-Tricholro Ethane))} have been used, but they are currently regulated as ozone-depleting substances (USA). See Registered Patent Publication No. US 10,731,065 B2). In addition, the use of chlorine-based cleaning agents, such as trichloroethylene (TCE), is regulated as a potential carcinogen, and hydrocarbon-based cleaning agents such as isoparaffins and naphthenes are also restricted in their use as sources of greenhouse gas.
이와 같은 제한으로 인해, 세정력이 알려져 있는 물질이라 하더라도, 세정제로 적용하는 것이 용이하지 않았다. 특히, 종래 규제대상이 되는 세정제에 갈음할 정도의 세정력을 갖는 세정제를 개발하는 것이 용이하지 않았다.Due to this limitation, even if the cleaning power is known, it was not easy to apply it as a cleaning agent. In particular, it has not been easy to develop a detergent having a detergency sufficient to replace the detergents subject to conventional regulations.
본 발명자는 종래 환경상의 이유 등으로 사용이 제한되는 할로겐화화물을 적용하지 않고도, 그에 필적하는 세정력을 갖는 세정제를 개발하고자 노력한 결과, 본 발명의 산업용세정제조성물을 완성하게 되었다.The present inventors have tried to develop a cleaning agent having a cleaning power comparable to that without applying a halide, which is restricted in use due to environmental reasons, and the like, and as a result, the industrial cleaning composition of the present invention has been completed.
본 발명의 기술적 과제는, 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 할로겐화합물을 적용하지 않고도, 우수한 세정력을 갖는 산업용 세정제 조성물을 제공하는 것이다.The technical problem of the present invention is to solve this problem, and without applying a halogen compound, it is to provide an industrial cleaning composition having excellent cleaning power.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명자는 종래 환경상의 이유 등으로 사용이 제한되는 할로겐화합물을 적용하지 않고도, 적어도 그에 필적하는 세정력을 갖는 세정제를 개발하고자 노력한 결과, 2종의 특정한 용제를 조합함으로써, 본 발명의 산업용세정제조성물을 완성하게 되었다.As a result of the present inventor's efforts to develop a detergent having at least comparable cleaning power without applying a halogen compound, which is restricted in use due to environmental reasons, etc., by combining two specific solvents, the industrial cleaning composition of the present invention has been completed
본 발명의 일 실시예에 의한 산업용 세정제 조성물은 제1용제, 및 제2용제를 포함하고, 상기 제1용제는 카보네이트에스테르기를 갖는 카보네이트계 용제이고, 상기 제2용제는 글리콜에테르계 용제이며, 상기 제1용제 및 상기 제2용제로 이루어진 혼합용제의 총 용해도 매개변수가 18.7 MPa1/2 는 초과하고 20.4 MPa1/2미만인 범위에 있거나, 분산효과 용해도 매개변수가 15.5 MPa1/2 는 초과하고 16.1 MPa1/2미만인 범위, 극성효과 용해도 매개변수가 3.9 MPa1/2 는 초과하고 4.7 MPa1/2미만인 범위, 및 수소결합효과 용해도 매개변수가 9.7 MPa1/2 는 초과하고 11.6 MPa1/2미만인 범위에 있다.Industrial detergent composition according to an embodiment of the present invention includes a first solvent and a second solvent, wherein the first solvent is a carbonate-based solvent having a carbonate ester group, and the second solvent is a glycol ether-based solvent, The total solubility parameter of the mixed solvent consisting of the first solvent and the second solvent exceeds 18.7 MPa 1/2 and is less than 20.4 MPa 1/2 , or the dispersion effect solubility parameter exceeds 15.5 MPa 1/2 , and range less than 16.1 MPa 1/2 , polar effect solubility parameter greater than 3.9 MPa 1/2 and less than 4.7 MPa 1/2 range, and hydrogen bonding effect solubility parameter greater than 9.7 MPa 1/2 and 11.6 MPa 1/2 It is in the range less than 2 .
본 발명은 할로겐화합물 같이 환경상의 이유로 사용에 제한이 되는 물질의 적용을 피할 수 있어 환경친화적이고, 세정력이 우수한 효과를 나타낸다. 특히, 할로겐화합물로 처리가 쉬운 통상적인 유분은 물론, 할로겐화합물로는 처리가 곤란한 유분(예, 수분산 및/또는 수용해 상태로, 물과 함께 존재하는 상태의 유분)에 대해서도 세정력이 우수하다는 효과를 나타낸다. 또한, 건조성과 같은 특성 역시 우수하다.The present invention is environmentally friendly and exhibits an excellent effect of cleaning power by avoiding the application of substances restricted in use for environmental reasons, such as halogen compounds. In particular, it has excellent cleaning power not only for ordinary oils that are easy to treat with halogen compounds, but also for oils that are difficult to treat with halogen compounds (e.g., oils that are in a state of being in a state of being with water in a water-dispersion and/or aqueous solution state). show the effect. In addition, properties such as dryness are also excellent.
도 1은 실시예 및 비교예에 대한 시간별 세정효율을 나타낸 그래프이다.
도 2는 실시예 및 비교예에 대한 건조효율을 나타낸 그래프이다.
도 3은 혼합용제를 이루는 각 용제와 유분에 대한 용해도 매개변수를 나타낸 3차원 그래프이다.
도 4는 혼합용제와 유분에 대한 용해도 매개변수를 나타낸 3차원 그래프이다.1 is a graph showing cleaning efficiency over time for Examples and Comparative Examples.
2 is a graph showing drying efficiency for Examples and Comparative Examples.
3 is a three-dimensional graph showing solubility parameters for each solvent and oil component constituting the mixed solvent.
4 is a three-dimensional graph showing solubility parameters for a mixed solvent and oil.
본 발명의 이점 및 특징 그리고 그것들을 달성하기 위한 방법들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예 들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 단지 청구항에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in a variety of different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete and common knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the possessor of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
본 발명의 일 실시예에 의한 산업용 세정제 조성물은 제1용제, 및 제2용제를 포함한다. '산업용 세정제 조성물'은 '친환경 산업용 세정제 조성물'을 포함하는 의미이며, '친환경'은 환경상의 이유로 사용에 제한이 되는 할로겐화합물이 포함되지 않은 상태임을 의미한다. 환경상의 이유는 예를 들어, 오존층 파괴물질이라는 이유, 지구온난화물질이라는 이유, 및/또는 인체유해성 관리물질이라는 이유 등일 수 있다. 즉, 친환경 산업용 세정제 조성물은 할로겐화합물 미포함인 세정제 조성물로, 산업상 이용 가능한 세정제 조성물을 의미한다. 제1용제는 카보네이트에스테르기를 갖는 카보네이트계 용제이고, 제2용제는 글리콜에테르계 용제이다. 또한, 본 발명의 일 실시예는 제1용제 및 제2용제로 이루어진 혼합용제의 총 용해도 매개변수가 18.7 MPa1/2 는 초과하고 20.4 MPa1/2미만인 범위에 있거나, 분산효과 용해도 매개변수가 15.5 MPa1/2 는 초과하고 16.1 MPa1/2미만인 범위, 극성효과 용해도 매개변수가 3.9 MPa1/2 는 초과하고 4.7 MPa1/2미만인 범위, 및 수소결합효과 용해도 매개변수가 9.7 MPa1/2 는 초과하고 11.6 MPa1/2미만인 범위에 있다. 바람직하게는, 혼합용제의 총 용해도 매개변수가 19.2 내지 19.9 MPa1/2이거나, 분산효과 용해도 매개변수가 15.7 내지 15.9 MPa1/2이고, 극성효과 용해도 매개변수가 4.1 내지 4.5 MPa1/2이며, 수소결합효과 용해도 매개변수가 10.3 내지 11.0 MPa1/2이다. 즉, 본 발명의 일 실시예는 카보네이트에스테르기를 갖는 카보네이트계 용제 및 글리콜에테르계 용제를 포함하고, 카보네이트에스테르기를 갖는 카보네이트계 용제 및 글리콜에테르계 용제로 이루어진 혼합용제의 총 용해도 매개변수가 위와 같은 범위를 갖거나, 분산효과 용해도 매개변수, 극성효과 용해도 매개변수, 및 수소결합효과 용해도 매개변수가 위와 갖은 범위를 갖는다. 이와 같은 본 발명의 일 실시예는 실험예에 의해 뒷받침되는 바와 같이, 환경상의 이유로 사용이 제한되는 종래 할로겐화합물을 적용하지 않고도, 그에 필적할만큼 우수한 세정력을 나타냄을 알 수 있다. 더욱이, 할로겐화합물에 의해 세정하는 것이 쉽지 않거나 불가능했던 유분(예, 수분산 및/또는 수용해 상태로, 물과 함께 존재하는 상태의 유분)에 대한 세정도 가능하다. 또한, 건조성과 같은 특성 역시 우수하다.Industrial detergent composition according to an embodiment of the present invention includes a first solvent, and a second solvent. 'Industrial cleaning composition' is meant to include 'environmentally friendly industrial cleaning composition', and 'environmentally friendly' means that it does not contain halogen compounds that are restricted in use for environmental reasons. The environmental reason may be, for example, the reason that it is an ozone-depleting substance, the reason that it is a global warming substance, and/or the reason that it is a substance that is hazardous to humans. That is, the eco-friendly industrial cleaning composition is a cleaning composition that does not contain a halogen compound, and means an industrially usable cleaning composition. The first solvent is a carbonate-based solvent having a carbonate ester group, and the second solvent is a glycol ether-based solvent. In addition, in one embodiment of the present invention, the total solubility parameter of the mixed solvent consisting of the first solvent and the second solvent is in the range of exceeding 18.7 MPa 1/2 and less than 20.4 MPa 1/2 , or the dispersion effect solubility parameter is A range exceeding 15.5 MPa 1/2 and less than 16.1 MPa 1/2 , a polar effect solubility parameter exceeding 3.9 MPa 1/2 and less than 4.7 MPa 1/2 range, and a hydrogen bonding effect solubility parameter being 9.7 MPa 1/ 2 is in the range exceeding and less than 11.6 MPa 1/2 . Preferably, the total solubility parameter of the mixed solvent is 19.2 to 19.9 MPa 1/2 , or the dispersion effect solubility parameter is 15.7 to 15.9 MPa 1/2 , the polar effect solubility parameter is 4.1 to 4.5 MPa 1/2 , , the hydrogen bonding effect solubility parameter is 10.3 to 11.0 MPa 1/2 . That is, an embodiment of the present invention includes a carbonate-based solvent and a glycol ether-based solvent having a carbonate ester group, and the total solubility parameter of a mixed solvent consisting of a carbonate-based solvent and a glycol ether-based solvent having a carbonate ester group is within the above range or the dispersion effect solubility parameter, the polar effect solubility parameter, and the hydrogen bonding effect solubility parameter have the same ranges as above. As supported by the experimental examples, it can be seen that the exemplary embodiment of the present invention exhibits excellent cleaning power comparable to that without applying a conventional halogen compound, which is limited in use for environmental reasons. Furthermore, it is also possible to clean oils that are difficult or impossible to clean with halogen compounds (eg, oils that exist with water in a water-dispersion and/or aqueous solution state). In addition, properties such as dryness are also excellent.
분산효과 용해도 매개변수, 극성효과 용해도 매개변수, 및 수소결합효과 용해도 매개변수 각각은 식 1-1 내지 1-3에 의해 산출될 수 있다. 식 1-1 내지 1-3에서, Øi,δdi,δpi,δhi는 제1용제, 또는 제2용제 각각의 부피비, 분산효과 용해도 매개변수, 극성효과 용해도 매개변수, 및 수소결합효과 용해도 매개변수를 나타내고, δd,δp,δh는 각각 혼합용제의 분산효과 용해도 매개변수, 극성효과 용해도 매개변수, 및 수소결합효과 용해도 매개변수를 나타낸다.Each of the dispersion effect solubility parameter, the polar effect solubility parameter, and the hydrogen bonding effect solubility parameter can be calculated by Equations 1-1 to 1-3. In Equations 1-1 to 1-3, Ø i ,δ di ,δ pi ,δ hi is the volume ratio of each of the first solvent or the second solvent, the dispersion effect solubility parameter, the polar effect solubility parameter, and the hydrogen bonding effect The solubility parameter is represented, and δ d , δ p , δ h respectively represent the dispersion effect solubility parameter, the polar effect solubility parameter, and the hydrogen bonding effect solubility parameter of the mixed solvent.
[식 1-1][Equation 1-1]
[식 1-2][Equation 1-2]
[식 1-3][Equation 1-3]
식 1-1 내지 1-3에서와 같이, 혼합용제를 이루는 각 용제의 부피비율(Øi) 및 분산효과 용해도 매개변수, 극성효과 용해도 매개변수, 및 수소결합효과 용해도 매개변수(δdi,δpi,δhi)로부터, 혼합용제의 분산효과 용해도 매개변수(δd), 극성효과 용해도 매개변수(δp), 및 수소결합효과 용해도 매개변수(δh)를 산출할 수 있다.As in Equations 1-1 to 1-3, the volume ratio (Ø i ) and dispersion effect solubility parameter, polar effect solubility parameter, and hydrogen bonding effect solubility parameter (δ di ,δ of each solvent constituting the mixed solvent) From pi ,δ hi ), the dispersion effect solubility parameter (δ d ), the polar effect solubility parameter (δ p ), and the hydrogen bonding effect solubility parameter (δ h ) of the mixed solvent can be calculated.
제1용제, 또는 제2용제 각각의 분산효과 용해도 매개변수, 극성효과 용해도 매개변수, 및 수소결합효과 용해도 매개변수는 1967년 Dr. C. Hansen이 제안한 한센 용해도 매개변수(Hansen Solubility Parameter: HSP)를 활용하여 산출하거나 이미 알려진 값을 활용할 수 있다. 예를 들어, HSP를 제안한 Dr. Hansen 그룹에서 개발한 HSPiP(Hansen Solubility Parameter in Practice) 프로그램을 사용하여, 각각의 용제에 대한 분산효과 용해도 매개변수, 극성효과 용해도 매개변수, 및 수소결합효과 용해도 매개변수를 계산할 수 있다. 한센 용해도 매개변수는 물질 내 결합 정도를 (1) 무극성 분산 결합으로 인해 발생하는 용해도 매개변수, (2) 영구 쌍극자로 인한 극성결합으로 인해 발생하는 용해도 매개변수, (3) 수소결합으로 인해 발생하는 용해도 매개변수로 세분화하여 고려하며, (1), (2), (3) 각각이 본 발명의 분산효과 용해도 매개변수, 극성효과 용해도 매개변수, 및 수소결합효과 용해도 매개변수에 해당하기 때문이다.The dispersion effect solubility parameter, the polar effect solubility parameter, and the hydrogen bonding effect solubility parameter of each of the first and second solvents were published in Dr. It can be calculated using the Hansen Solubility Parameter (HSP) proposed by C. Hansen, or a known value can be used. For example, Dr. who proposed HSP. Using the Hansen Solubility Parameter in Practice (HSPiP) program developed by Hansen Group, dispersion effect solubility parameters, polar effect solubility parameters, and hydrogen bonding effect solubility parameters can be calculated for each solvent. The Hansen solubility parameter describes the degree of bonding in a substance: (1) solubility parameters resulting from non-polar dispersion bonds, (2) solubility parameters resulting from polar bonds due to permanent dipoles, and (3) solubility parameters resulting from hydrogen bonding. It is considered subdivided into solubility parameters, because (1), (2), and (3) each correspond to the dispersion effect solubility parameter, the polar effect solubility parameter, and the hydrogen bonding effect solubility parameter of the present invention.
한편, 화합물 구조 사이의 분산력인 결합에너지의 함수로 나타낸다는 Hildebrand의 이론에 따라 용해도 매개변수가 다음 식 A로 나타나는 것을 기초로, Dr. hansen이 전체 응집에너지를 분산력 이외에 극성력과 수소결합력을 추가하여 다음 식 B와 같이 용해도 매개변수를 추정한 바 있다.On the other hand, according to Hildebrand's theory that it is expressed as a function of binding energy, which is the dispersion force between compound structures, based on the solubility parameter expressed by Equation A, Dr. Hansen estimated the solubility parameter as shown in Equation B below by adding polarity and hydrogen bonding forces to the total cohesive energy in addition to the dispersing force.
[식 A][Formula A]
δ=(E/V)1/2 δ=(E/V) 1/2
식 A에서, δ는 용해도 매개변수(solubility parameter), E는 응집에너지(cohesive energy), V는 몰부피(molar volume)를 나타낸다. δ의 단위는 (cal/cm3)1/2=2.046×10-3(J/m3)1/2=2.046(MPa)1/2이다.In Equation A, δ is a solubility parameter, E is a cohesive energy, and V is a molar volume. The unit of δ is (cal/cm 3 ) 1/2 =2.046×10 -3 (J/m 3 ) 1/2 =2.046(MPa) 1/2 .
[식 B][Formula B]
Ecoh=Ed+Ep+EhEcoh=Ed+Ep+Eh
식 B에서, Ecoh는 전체 응집에너지, Ed는 분산력(polar force), Ep는 극성력(polar force), Eh는 수소결합력(hydrogen bonding force)을 나타낸다.In Equation B, Ecoh is the total cohesive energy, Ed is the polar force, Ep is the polar force, and Eh is the hydrogen bonding force.
본 발명의 분산효과 용해도 매개변수, 극성효과 용해도 매개변수, 및 수소결합효과 용해도 매개변수는 3차원 공간에서 방향성을 갖는 벡터로 나타낼 수 있으며, 벡터의 크기를 총 용해도 매개변수로 결정할 수 있다.The dispersion effect solubility parameter, the polar effect solubility parameter, and the hydrogen bonding effect solubility parameter of the present invention can be expressed as a vector having a direction in three-dimensional space, and the size of the vector can be determined as the total solubility parameter.
따라서, 총 용해도 매개변수(δt)는 식 2에 의해 결정될 수 있다.Therefore, the total solubility parameter (δ t ) can be determined by
[식 2][Equation 2]
식 2는 아래와 같이 식 A와 식 B로부터도 도출될 수 있다.
Ecoh/V=Ed/V+Ep/V+Eh/V=δd 2+δp 2+δh 2=δt 2 Ecoh/V=Ed/V+Ep/V+Eh/V=δ d 2 +δ p 2 +δ h 2 =δ t 2
혼합용제를 구성하는 각각의 용제 중 하나인 제1용제는 총 용해도 매개변수가 18.0 내지 18.7 MPa1/2이거나, 분산효과 용해도 매개변수가 15.5 내지 16.6 MPa1/2이고, 극성효과 용해도 매개변수가 3.1 내지 3.9 MPa1/2이며, 수소결합효과 용해도 매개변수가 6.1 내지 9.7 MPa1/2일 수 있다.The first solvent, which is one of the respective solvents constituting the mixed solvent, has a total solubility parameter of 18.0 to 18.7 MPa 1/2 , or a dispersion effect solubility parameter of 15.5 to 16.6 MPa 1/2 , and a polar effect solubility parameter 3.1 to 3.9 MPa 1/2 , and the hydrogen bonding effect solubility parameter may be 6.1 to 9.7 MPa 1/2 .
또한, 혼합용제를 구성하는 다른 하나의 용제인 제2용제는 총 용해도 매개변수가 20.0 내지 22.2 MPa1/2이거나, 분산효과 용해도 매개변수가 15.4 내지 16.1 MPa1/2이고, 극성효과 용해도 매개변수가 4.7 내지 8.0 MPa1/2이며, 수소결합효과 용해도 매개변수가 11.2 내지 13.1 MPa1/2일 수 있다.In addition, the second solvent, which is another solvent constituting the mixed solvent, has a total solubility parameter of 20.0 to 22.2 MPa 1/2 or a dispersion effect solubility parameter of 15.4 to 16.1 MPa 1/2 , and a polar effect solubility parameter is 4.7 to 8.0 MPa 1/2 , and the hydrogen bonding effect solubility parameter may be 11.2 to 13.1 MPa 1/2 .
이 때, 제1용제, 제2용제 각각에 대한 분산효과 용해도 매개변수, 극성효과 용해도 매개변수, 수소결합효과 용해도 매개변수는 한센 용해도 매개변수(Hansen Solubility Parameter: HSP)를 활용하여 산출하거나 이미 알려진 값을 활용할 수 있다. 또한, 제1용제, 제2용제 각각에 대한 총 용해도 매개변수 역시 각각에 대한 분산효과 용해도 매개변수, 극성효과 용해도 매개변수, 수소결합효과 용해도 매개변수를 식 2에 대입하여 산출할 수 있다.At this time, the dispersion effect solubility parameter, the polar effect solubility parameter, and the hydrogen bonding effect solubility parameter for each of the first and second solvents are calculated using Hansen Solubility Parameter (HSP) or are already known. value can be used. In addition, the total solubility parameter for each of the first solvent and the second solvent can also be calculated by substituting the dispersion effect solubility parameter, the polar effect solubility parameter, and the hydrogen bonding effect solubility parameter for each in
본 발명의 일 실시예에 포함되는 제1용제에 해당하는 카보네이트에스테르기를 갖는 카보네이트계 용제는, 환경상의 이유 등으로 규제 대상이 아닌 한 이로써 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 디메틸 카보네이트, 및 디에틸카보네이트 중에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 제2용제에 해당하는 글리콜에테르계 용제는, 환경상의 이유 등으로 규제 대상이 아닌 한 이로써 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 프로필렌 글리콜 메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 메틸 에테르, 프로필렌글리콜 엔-프로필 에테르, 또는 에틸렌 글리콜 프로필 에테르 중에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 보다 바람직하게는, 카보네이트에스테르기를 갖는 카보네이트계 용제는 디메틸 카보네이트이고, 글리콜에테르계 용제는 프로필렌 글리콜 메틸 에테르일 수 있다.The carbonate-based solvent having a carbonate ester group corresponding to the first solvent included in an embodiment of the present invention is not limited thereto, unless it is subject to regulation for environmental reasons, for example, dimethyl carbonate, and diethyl carbonate It may include one or more selected from among. In addition, the glycol ether-based solvent corresponding to the second solvent is not limited thereto, unless it is regulated for environmental reasons, for example, propylene glycol methyl ether, dipropylene glycol methyl ether, propylene glycol ene-propyl ether , or may include one or more selected from ethylene glycol propyl ether. More preferably, the carbonate-based solvent having a carbonate ester group may be dimethyl carbonate, and the glycol ether-based solvent may be propylene glycol methyl ether.
제1용제 및 제2용제는 각각 비점이 바람직하게는 섭씨 300도 이하, 보다 바람직하게는 섭씨 200도 미만, 보다 더 바람직하게는 섭씨 91도 내지 185도일 수 있다. 제1용제 및 제2용제는 모두 이와 같이 비점이 동일한 범위이고, 상대적으로 높은 비점을 갖는다. 제1용제 및 제2용제가 동일한 범위의 비점을 갖게 되는 결과, 세정 후 건조 과정에서 균일하게 건조되고 건조효율이 우수하다. 또한, 세정 후 건조과정에서 세정제 조성물이 적용되었던 대상의 표면 변색이나 얼룩을 피할 수도 있다. 또한, 세정 후, 세정제 조성물을 증류 방식으로 재생회수하고자 할 때, 증류과정에서 제1용제 및 제2용제가 각각 분리되지 않고, 혼합물 상태로 회수될 수 있어, 재생 면에서도 유리하다. 또한, 제1용제 및 제2용제는 모두 상대적으로 높은 비점을 갖고 있으므로, 세정작업 중 인화성의 위험도 피할 수 있다. 또한, 제1용제 및 제2용제는 각각 바람직하게는 점도가 3.0cPs이하일 수 있으며, 표면장력은 27.0dyne/cm이하일 수 있다. 이와 같이, 제1용제 및 제2용제는 모두 점도와 표면장력이 상대적으로 낮은 값을 나타내므로, 피세정물에 대한 침투력이 좋고 세정효율이 좋아지게 된다.Each of the first solvent and the second solvent may have a boiling point of preferably 300 degrees Celsius or less, more preferably less than 200 degrees Celsius, and even more preferably 91 degrees to 185 degrees Celsius. Both the first solvent and the second solvent have the same boiling point in this range and have a relatively high boiling point. As a result of the first solvent and the second solvent having boiling points in the same range, they are dried uniformly in the drying process after washing and the drying efficiency is excellent. In addition, it is possible to avoid discoloration or staining of the surface of the object to which the cleaning composition was applied in the drying process after washing. In addition, when the cleaning composition is regenerated and recovered by the distillation method after washing, the first solvent and the second solvent are not separated from each other in the distillation process, but can be recovered as a mixture, which is advantageous in terms of regeneration. In addition, since both the first solvent and the second solvent have a relatively high boiling point, the risk of flammability during cleaning operation can also be avoided. In addition, the first solvent and the second solvent may each preferably have a viscosity of 3.0 cPs or less, and a surface tension of 27.0 dyne/cm or less. As such, since both the first solvent and the second solvent show relatively low values of viscosity and surface tension, penetrating power to the object to be cleaned is good and cleaning efficiency is improved.
또한, 제1용제 및 제2용제는 각각 카우리-부탄올 값이 바람직하게는 70 이상, 보다 바람직하게는 70 내지 500, 보다 더 바람직하게는 70 내지 400일 수 있다. 카우리-부탄올 값은 천연수지인 Kaurigum 20%-부탄올 용액 20ml에 용제를 적하하면서 백탁이 될 때까지 들어간 용제의 량(ml)으로 용제의 용해도를 수치화한 값이며, 이 값이 클수록 피세정물을 용해하는 능력이 큰 것으로 본다. 구체적으로, 카우리-부탄올 값은 ASTM D1113에 따라 측정할 수 있으며, 문헌 등을 통해 알려진 값일 수도 있음은 물론이다. 혼합용제를 이루는 제1용제 및 제2용제는 모두 카우리-부탄올 값이 높은 값을 나타내므로, 피세정물을 보다 효과적으로 용해할 수 있음을 알 수 있다.In addition, each of the first solvent and the second solvent may have a kauri-butanol value of preferably 70 or more, more preferably 70 to 500, and still more preferably 70 to 400. The kauri-butanol value is the amount (ml) of the solvent added until it becomes cloudy while dropping the solvent into 20 ml of the
이와 같이, 본 발명의 일 실시예는 혼합용제를 이루는 제1용제 및 제2용제가 모두 동일 범위의 특정한 비점, 점도, 표면장력, 및/또는 카우리-부탄올 값도 가지므로, 보다 세정력이 우수하고, 건조성, 안전성과 같은 특성도 우수함을 알 수 있다.As such, in one embodiment of the present invention, since both the first and second solvents constituting the mixed solvent have specific boiling points, viscosity, surface tension, and/or kauri-butanol values in the same range, the cleaning power is superior And it can be seen that properties such as dryness and safety are also excellent.
제1용제에 대한 제2용제의 부피비(제2용제 부피/제1용제 부피)는 이로써 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 0.1 내지 10일 수 있으며, 바람직하게는 0.43 내지 2.3, 보다 바람직하게는 0.43 내지 0.98, 보다 더 바람직하게는 0.68 내지 0.98일 수 있다. 이와 같은 부피비에서 세정성이 우수하고, 건조성 면에서도 우수하기 때문이다.The volume ratio of the second solvent to the first solvent (second solvent volume/first solvent volume) is not limited thereto, but may be, for example, 0.1 to 10, preferably 0.43 to 2.3, more preferably 0.43 to 0.98, even more preferably 0.68 to 0.98. This is because the cleaning property is excellent at such a volume ratio and the drying property is also excellent.
또한, 본 발명의 일 실시예 중 제1용제는 예를 들어, 9.98 내지 90부피%, 바람직하게는 9.9 내지 90부피%, 보다 바람직하게는 9.8 내지 90부피%, 보다 더 바람직하게는 9.4 내지 90부피% 함량일 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예 중 제2용제 역시 예를 들어, 9.98 내지 90부피%, 바람직하게는 9.9 내지 90부피%, 보다 바람직하게는 9.8 내지 90부피%, 보다 더 바람직하게는 9.4 내지 90부피% 함량일 수 있다.In addition, in an embodiment of the present invention, the first solvent is, for example, 9.98 to 90% by volume, preferably 9.9 to 90% by volume, more preferably 9.8 to 90% by volume, even more preferably 9.4 to 90% by volume. It may be a volume % content. In addition, the second solvent in one embodiment of the present invention is also, for example, 9.98 to 90% by volume, preferably 9.9 to 90% by volume, more preferably 9.8 to 90% by volume, even more preferably 9.4 to 90% by volume. It may be a volume % content.
본 발명의 일 실시예는 1-메틸 피페라진을 더 포함할 수 있다. 1-메틸 피페라진에 의해 세정제 조성물이 적용된 대상의 표면변색이나 산화부식을 방지할 수 있다. 또한, 피세정물에 함유되는 물질에 의해 일어나는 제1용제 및 제2용제의 구조(예, 카보네이트에스테르 결합구조, 에테르 구조) 변화로 인해 발생할 수 있는 부식도 1-메틸 피페라진에 의해 억제되는 것으로 보인다. 이와 같은 1-메틸 피페라진 역시 규제대상이 되는 물질이 아니므로, 본 발명의 일 실시예가 친환경 세정제에 해당하게 된다.One embodiment of the present invention may further include 1-methyl piperazine. 1-methylpiperazine can prevent surface discoloration or oxidative corrosion of the object to which the cleaning composition is applied. In addition, corrosion that may occur due to changes in the structures (e.g., carbonate ester bond structure, ether structure) of the first solvent and the second solvent caused by the material contained in the object to be cleaned is also shown to be inhibited by 1-methyl piperazine. see. Since such 1-methyl piperazine is also not a regulated substance, an embodiment of the present invention corresponds to an eco-friendly cleaning agent.
1-메틸 피페라진이 이와 같은 작용을 하는 한 함량이 제한되는 것은 아니나, 본 발명의 일 실시예 중 1-메틸 피페라진은 예를 들어 0.01 내지 5.0부피% 함량일 수 있다. 본 발명의 일 실시예 중 1-메틸 피페라진은 바람직하게는 0.05부피% 내지 5.0부피%, 보다 바람직하게는 0.1 내지 3.0부피%, 보다 더 바람직하게는 0.3 내지 3.0부피% 함량으로 포함될 수 있다. The content of 1-methyl piperazine is not limited as long as it has such an action, but 1-methyl piperazine in an embodiment of the present invention may be, for example, 0.01 to 5.0 vol%. In one embodiment of the present invention, 1-methyl piperazine may be included in an amount of preferably 0.05 to 5.0% by volume, more preferably 0.1 to 3.0% by volume, and still more preferably 0.3 to 3.0% by volume.
또한, 본 발명의 일 실시예는 1,3-디옥솔레인(1,3-Dioxolane) 또는 그 유도체 중에서 선택된 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 1,3-디옥솔레인(1,3-Dioxolane) 및/또는 그 유도체에 의해 세정제가 보다 안정성을 확보할 수 있다. 이와 같은 안정성은 특히 세정제를 증류재생하는 과정에서 세정제가 열화되는 것을 억제함으로써 달성되는 것으로 보인다. 이와 같은 1,3-디옥솔레인(1,3-Dioxolane) 및/또는 그 유도체 역시 규제대상이 되는 물질이 아니므로, 본 발명의 일 실시예가 친환경 세정제에 해당하게 된다.In addition, one embodiment of the present invention may further include one or more selected from 1,3-dioxolane or a derivative thereof. 1,3-Dioxolane (1,3-Dioxolane) and / or its derivatives can ensure more stability of the detergent. Such stability appears to be achieved by suppressing deterioration of the detergent, particularly in the process of distilling and regenerating the detergent. Since such 1,3-dioxolane and/or its derivatives are also not subject to regulation, an embodiment of the present invention corresponds to an eco-friendly cleaning agent.
1,3-디옥솔레인(1,3-Dioxolane) 및/또는 그 유도체가 이와 같은 작용을 하는 한 함량이 제한된 것은 아니나, 본 발명의 일 실시예 중 1,3-디옥솔레인(1,3-Dioxolane) 및/또는 그 유도체는 예를 들어 0.01 내지 5.0부피% 함량일 수 있다. 본 발명의 일 실시예 중 1,3-디옥솔레인(1,3-Dioxolane) 및/또는 그 유도체는 바람직하게는 0.05부피% 내지 5.0부피%, 보다 바람직하게는 0.1 내지 3.0부피%, 보다 더 바람직하게는 0.3 내지 3.0부피% 함량으로 포함될 수 있다. The content of 1,3-dioxolane and/or its derivatives is not limited as long as they have such an action, but in one embodiment of the present invention, 1,3-dioxolane (1,3) -Dioxolane) and/or its derivative may be, for example, in an amount of 0.01 to 5.0% by volume. 1,3-Dioxolane and/or its derivatives in one embodiment of the present invention are preferably 0.05 to 5.0% by volume, more preferably 0.1 to 3.0% by volume, even more Preferably, it may be included in an amount of 0.3 to 3.0 vol%.
1,3-디옥솔레인(1,3-Dioxolane) 유도체는 예를 들어, 2-methyl-1,3-dioxolane, 4-methyl-1,3-dioxolane, 5-methyl-1,3-dioxolane, 2-ethyl-1,3-dioxolane, 4-ethyl-1,3-dioxolane, 5-ethyl-1,3-dioxolane, 2,2-dimethyl-1,3-dioxolane, 4,4-dimethyl-1,3-dioxolane, 5,5-dimethyl-1,3-dioxolane, 2,4-dimethyl-1,3-dioxolane, 2,5-dimethyl-1,3-dioxolane, 2,2-diethyl-1,3-dioxolane, 4,4-diethyl-1,3-dioxolane, 5,5-diethyl-1,3-dioxolane, 2,4-diethyl-1,3-dioxolane, 2,5-diethyl-1,3-dioxolane, 2-methyl-2-ethyl-1,3-dioxolane, 2-methyl-4-ethyl-1,3-dioxolane, 2-methyl-5-ethyl-1,3-dioxolane, 2-ethyl-4-methyl-1,3-dioxolane, 및 2-ethyl-5-methyl-1,3-dioxolane 중에서 선택된 하나 이상일 수 있다.1,3-dioxolane derivatives include, for example, 2-methyl-1,3-dioxolane, 4-methyl-1,3-dioxolane, 5-methyl-1,3-dioxolane, 2-ethyl-1,3-dioxolane, 4-ethyl-1,3-dioxolane, 5-ethyl-1,3-dioxolane, 2,2-dimethyl-1,3-dioxolane, 4,4-dimethyl-1, 3-dioxolane, 5,5-dimethyl-1,3-dioxolane, 2,4-dimethyl-1,3-dioxolane, 2,5-dimethyl-1,3-dioxolane, 2,2-diethyl-1,3- dioxolane, 4,4-diethyl-1,3-dioxolane, 5,5-diethyl-1,3-dioxolane, 2,4-diethyl-1,3-dioxolane, 2,5-diethyl-1,3-dioxolane, 2-methyl-2-ethyl-1,3-dioxolane, 2-methyl-4-ethyl-1,3-dioxolane, 2-methyl-5-ethyl-1,3-dioxolane, 2-ethyl-4-methyl- It may be at least one selected from 1,3-dioxolane, and 2-ethyl-5-methyl-1,3-dioxolane.
본 발명의 일 실시예는 이로써 제한되는 것은 아니나, 바람직하게는 혼합용제의 총 용해도 매개변수와 편차가 0.8 내지 1.7 MPa1/2인 총 용해도 매개변수를 갖거나, 혼합용제의 분산효과 용해도 매개변수와 편차가 0.7 내지 1.7 MPa1/2인 분산효과 용해도 매개변수, 혼합용제의 극성효과 용해도 매개변수와 편차가 0.4 내지 1.3 MPa1/2인 극성효과 용해도 매개변수, 및 혼합용제의 수소결합효과 용해도 매개변수와 편차가 1.4 내지 5.4 MPa1/2인 수소결합효과 용해도 매개변수를 갖는 유분을 포함하는 피세정물을 세정하기 위한 것일 수 있다. 그와 같은 피세정물에 대해 보다 효과적으로 세정효과를 나타낼 수 있기 때문이다. 이는 실험례로부터도 확인된다. 피세정물은 유분을 포함하는 한 제한되는 것은 아니나, 예를 들어, 독립된 상태의 유분 또는 물과 함께 존재하는 상태의 유분(예, 수분산 및/또는 수용해 상태로, 물과 함께 존재하는 상태의 유분) 등일 수 있다. 유분(油分)은 바람직하게는 그와 같은 값을 가질 수 있으나, 그로써 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 유분은 광유 또는 바이오디젤 중에서 선택된 하나 이상을 기원으로 할 수 있다.An embodiment of the present invention is not limited thereto, but preferably has a total solubility parameter of 0.8 to 1.7 MPa 1/2 with a deviation from the total solubility parameter of the mixed solvent, or a dispersion effect solubility parameter of the mixed solvent Dispersion effect solubility parameter with deviation of 0.7 to 1.7 MPa 1/2 , polar effect solubility parameter with deviation of 0.4 to 1.3 MPa 1/2 from mixed solvent solubility parameter, and hydrogen bonding effect solubility of mixed solvent It may be for cleaning an object to be cleaned containing an oil having a hydrogen bonding effect solubility parameter with a deviation from the parameter of 1.4 to 5.4 MPa 1/2 . This is because the cleaning effect can be more effectively exhibited on such an object to be cleaned. This is also confirmed from experimental examples. The object to be cleaned is not limited as long as it contains oil, but for example, an oil in an independent state or an oil in a state present with water (eg, in a state of being dispersed in water and/or dissolved in water, a state present with water) of oil) and the like. The fraction may preferably have such a value, but is not limited thereto. For example, the oil may originate from one or more selected from mineral oil or biodiesel.
이하에서는, 실험예와 실시예, 비교예에 의해 본 발명을 보다 상세하게 설명하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐으로 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of experimental examples, examples and comparative examples, but the following examples are only for illustrating the present invention and the content of the present invention is not limited by the following examples.
<실험례 1> 산업용 세정제 조성물 효과 확인 실험<Experimental Example 1> Experiment to confirm the effect of industrial detergent composition
1-1. 실시예 및 비교예 준비1-1. Preparation of Examples and Comparative Examples
아래 표 1에 기재된 함량으로 각 성분을 혼합하여, 실시예 1 내지 5를 준비하였다. 구체적으로, 디메틸 카보네이트(SLC Co. Ltd, 중국) 및 프로필렌 글리콜 메틸 에테르{다우케미칼(미국), 한농화성(한국)}를 임펠러 교반기로 30~40분간 상온에서 교반한 후, 1,3-디옥솔레인(Lambiotte&Cie, 벨기에) 및 1-메틸 피페라진{대정화금(주)}을 차례대로 적하투입하면서 30~40분간 상온에서 교반하였다. 또한, 종래 사용되는 염소계 세정제인 트리클로로에틸렌(TCE)를 비교예 1로 준비하고, 메틸렌 클로라이드(MC)를 비교예 2로 준비하였다. 또한, 디메틸 카보네이트를 비교예 3으로 준비하고, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르를 비교예 4로 준비하였다.By mixing each component in the content shown in Table 1 below, Examples 1 to 5 were prepared. Specifically, dimethyl carbonate (SLC Co. Ltd, China) and propylene glycol methyl ether {Dow Chemical (USA), Hannong Chemical (Korea)} were stirred at room temperature for 30-40 minutes with an impeller stirrer, and then 1,3-diox Solein (Lambiotte & Cie, Belgium) and 1-methyl piperazine (Daejeong Chemical Co., Ltd.) were sequentially added dropwise and stirred at room temperature for 30 to 40 minutes. In addition, trichloroethylene (TCE), which is a conventionally used chlorine-based detergent, was prepared in Comparative Example 1, and methylene chloride (MC) was prepared in Comparative Example 2. In addition, dimethyl carbonate was prepared in Comparative Example 3, and propylene glycol methyl ether was prepared in Comparative Example 4.
1-2. 세정효과 확인 실험1-2. Cleaning Effect Confirmation Experiment
우선, 소성 타발유로 오염시킨 자동차 브레이크 부품을 세정을 위한 대상으로 준비하였다. 준비된 세정 대상에 대해 침적식 초음파세정기(28KHz, 600W)로 세정을 실시하였다. 이 때, 세정액으로, 1-1.에서 준비된 실시예 및 비교예를 사용하였으며, 표 2에 기재된 시간별로 유분 제거율을 측정하였다. 그 결과를 표 2와 도 1에 나타내었다. 도 1은 실시예 및 비교예에 대한 시간별 세정효율을 나타낸 그래프이다. 도 1에서 x축은 시간(분)을 나타내고, y축은 세정효율(%)을 나타낸다. 표 2와 도 1에서와 같이, 모든 실시예에서 6분 경과시, 비교예 1 내지 2와 동일하게 100% 세정효율을 나타냄을 알 수 있다. 실제, 세정공정에서, 일반적으로 세정에 소요되는 시간이 10~18분인 점을 고려할 때, 본 발명의 실시예는 모두 종래 사용되는 할로겐화합물 세정제에 필적하는 효과를 나타냄을 알 수 있다. 따라서, 본 발명은 할로겐화합물 같이 환경상의 이유로 사용에 제한이 되는 물질을 대체할 수 있을 정도로 세정력이 우수할 뿐만 아니라, 구성 성분이 규제대상이 아니므로 환경친화적임을 알 수 있다. 한편, 실시예를 이루는 각각의 용제에 해당하는 비교예 3 내지 4의 경우, 세정시간을 연장하여도 100% 세정효율을 나타내지 못할 뿐만 아니라, 70%에도 이르지 못함을 알 수 있다. 이와 같은 경우, 실제 현장에서 세정제로 적용하는 것에 한계가 있다. 이와 같은 결과로부터, 실질적으로 세정제로 적용하기 어려운 각각의 용제 2종을 조합한 결과, 세정제로 적용이 가능하게 됨을 알 수 있다.First, automobile brake parts contaminated with calcined punching oil were prepared as objects for cleaning. The prepared cleaning object was cleaned with an immersion ultrasonic cleaner (28KHz, 600W). At this time, as the cleaning solution, Examples and Comparative Examples prepared in 1-1. were used, and the oil removal rate was measured for each time period shown in Table 2. The results are shown in Table 2 and FIG. 1 . 1 is a graph showing cleaning efficiency over time for Examples and Comparative Examples. In FIG. 1, the x-axis represents time (minutes), and the y-axis represents cleaning efficiency (%). As shown in Table 2 and FIG. 1, it can be seen that, in all examples, when 6 minutes elapsed, 100% cleaning efficiency was exhibited in the same manner as in Comparative Examples 1 and 2. In fact, in the cleaning process, it can be seen that all of the examples of the present invention exhibit comparable effects to conventionally used halogen compound cleaning agents, considering that the cleaning process generally takes 10 to 18 minutes. Therefore, it can be seen that the present invention is not only excellent in detergency to the extent that it can replace substances restricted in use for environmental reasons, such as halogen compounds, but is also environmentally friendly because the constituents are not subject to regulation. On the other hand, in the case of Comparative Examples 3 to 4 corresponding to each solvent constituting the Examples, it can be seen that not only does not show 100% cleaning efficiency even if the cleaning time is extended, but also does not reach 70%. In this case, there is a limit to applying it as a cleaning agent in the actual field. From these results, it can be seen that as a result of combining two types of solvents that are difficult to substantially apply as a cleaning agent, application as a cleaning agent is possible.
1-3. 건조 효과 확인 실험1-3. Drying Effect Confirmation Experiment
우선, 드로잉유로 오염시킨 2차전지 캔(CAN){(주)범천정밀}을 세정을 위한 대상으로 준비하였다. 준비된 세정 대상에 대해 진공초음파세정조(BYT-600W)로 세정액 온도 15~20℃에서 1~10분간 세정을 실시하였다. 세정이 종료된 세정 대상을 건조시험기(10Torr 진공건조기)에서 건조(10Torr, 60±3℃)하고, 표 3에 기재된 시간별로 건조효율을 측정하였다. 그 결과를 표 3과 도 2에 나타내었다. 도 2는 실시예 및 비교예에 대한 건조효율을 나타낸 그래프이다. 도 2에서 x축은 시간(분)을 나타내고, y축은 건조효율(%)을 나타낸다. 표 3과 도 2에서와 같이, 4분 내지 7분 경과시, 모든 실시예가 100% 건조됨을 알 수 있다. 실제, 건조공정에서 5분 내지 8분의 시간이 소요되는 점을 고려할 때, 본 발명은 실제 현장에 충분히 적용될 수 있을 만큼 효과적임을 알 수 있다.First, a secondary battery can (CAN) (Beomcheon Precision Co., Ltd.) contaminated with drawing oil was prepared as an object for cleaning. For the prepared cleaning object, cleaning was performed for 1 to 10 minutes at a cleaning solution temperature of 15 to 20° C. in a vacuum ultrasonic cleaning tank (BYT-600W). After cleaning, the cleaning object was dried (10 Torr, 60±3° C.) in a drying tester (10 Torr vacuum dryer), and the drying efficiency was measured for each time shown in Table 3. The results are shown in Table 3 and FIG. 2 . 2 is a graph showing drying efficiency for Examples and Comparative Examples. In FIG. 2, the x-axis represents time (minutes), and the y-axis represents drying efficiency (%). As shown in Table 3 and FIG. 2, it can be seen that all of the examples were 100% dried after 4 to 7 minutes. In fact, considering that the drying process takes 5 to 8 minutes, it can be seen that the present invention is effective enough to be sufficiently applied to the actual field.
1-4. 1-메틸 피페라진 효과 확인 실험1-4. 1-methylpiperazine effect confirmation experiment
실시예 1 내지 5를 1-1.에서와 동일하게 준비하고, 실시예 6 및 실시예 7을 하기 표 4에 기재된 구성 성분 및 조성으로 준비하였다.Examples 1 to 5 were prepared in the same manner as in 1-1., and Examples 6 and 7 were prepared with the components and compositions shown in Table 4 below.
또한, 실시예 1 내지 실시예 7에 대한 변형례를 아래 표에 기재된 조성으로 준비하였다. 변형례는 실시예 1 내지 실시예 7에서 1-메틸 피페라진의 함량을 변형시킨 것으로, 1-메틸 피페라진의 함량 변화에 따라, 디메틸 카보네이트 또는 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 함량을 변화시킨 것이다. 편의상 표에는 1-메틸 피페라진의 함량을 기재하였다. 그러나, 실제로는 실시예 1 내지 7 기준으로 1-메틸 피페라진의 함량이 늘어난 경우, 늘어난 만큼 디메틸 카보네이트 또는 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 중 함량이 많은 성분의 함량을 감소시키고, 디메틸 카보네이트와 프로필렌 글리콜 메틸 에테르의 함량이 동일한 경우는 프로필렌 글리콜 메틸 에테르의 함량을 감소시켰다. 또한, 실시예 1 내지 7 기준으로 1-메틸 피페라진의 함량이 줄어든 경우, 줄어든 만큼 디메틸 카보네이트 또는 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 중 함량이 작은 성분의 함량을 증가시키고, 디메틸 카보네이트와 프로필렌 글리콜 메틸 에테르의 함량이 동일한 경우는 디메틸 카보네이트의 함량을 증가시켰다. 표 5에서, 1-메틸 피페라진의 함량 0.5부피%로 표시된 예가 실시예 1 내지 7에 해당하며, 나머지는 변형예에 해당한다.In addition, modified examples for Examples 1 to 7 were prepared with the compositions described in the table below. A modification is to change the content of 1-methyl piperazine in Examples 1 to 7, and change the content of dimethyl carbonate or propylene glycol methyl ether according to the change in the content of 1-methyl piperazine. For convenience, the content of 1-methyl piperazine is described in the table. However, in reality, when the content of 1-methyl piperazine is increased based on Examples 1 to 7, the content of components having a high content in dimethyl carbonate or propylene glycol methyl ether is decreased by the increased amount, and the content of dimethyl carbonate and propylene glycol methyl ether is decreased. When the content was the same, the content of propylene glycol methyl ether was reduced. In addition, when the content of 1-methyl piperazine is reduced based on Examples 1 to 7, the content of the component having a small content in dimethyl carbonate or propylene glycol methyl ether is increased as much as the content is decreased, and the content of dimethyl carbonate and propylene glycol methyl ether is increased. In the same case, the content of dimethyl carbonate was increased. In Table 5, examples in which the content of 1-methyl piperazine is 0.5% by volume corresponds to Examples 1 to 7, and the rest corresponds to modified examples.
준비된 실시예 1 내지 실시예 7 및 변형예 각각에 드로잉유, 및 염산(0.01부피%)를 넣고, 섭씨 30도에서 72시간 경과 후, 상태를 관찰하였다. 각 시료에 대해, 외관상 변화 없는 경우(◎), 거의 변화 없는 경우(○), 약간흐린 경우(Δ), 완전 변색된 경우(X)로 나누어 판정하였다. 이 때, 약간흐린 경우는 1%이상 변색된 경우를 나타낸다. 판정결과를 표 5에 나타내었다.Drawing oil and hydrochloric acid (0.01% by volume) were added to each of the prepared Examples 1 to 7 and modified examples, and after 72 hours at 30 degrees Celsius, the state was observed. For each sample, there was no change in appearance (◎), almost no change (○), slightly cloudy (Δ), and completely discolored (X). At this time, a slightly cloudy case indicates a case of discoloration of 1% or more. Table 5 shows the determination results.
변형예Example 1 and
variation
변형예Example 2 and
variation
변형예Example 3 and
variation
변형예Example 4 and
variation
변형예Example 5 and
variation
변형예Example 6 and
variation
변형예Example 7 and
variation
표 5에서와 같이, 1-메틸 피페라진에 의해 변색이 방지됨을 알 수 있다. 특히, 염산과 같은 산에 의한 산화부식 및 그로 인한 변색이 방지됨을 알 수 있다. 이 때, 유분과 같은 피세정물에 함유되는 물질에 의해 일어나는 제1용제 및 제2용제의 구조(예, 카보네이트에스테르 결합구조, 에테르 구조) 변화로 인해 발생할 수 있는 부식도 1-메틸 피페라진에 의해 억제되는 것으로 보인다. 1-메틸 피페라진 함량이 0.05부피% 이상일 때, 그와 같은 효과가 보다 더 잘 나타남을 알 수 있다. 이와 같은 1-메틸 피페라진 역시 규제대상이 되는 물질이 아니므로, 본 발명의 세정제는 친환경 세정제에 해당하게 된다.As shown in Table 5, it can be seen that the discoloration is prevented by 1-methyl piperazine. In particular, it can be seen that oxidative corrosion caused by acids such as hydrochloric acid and discoloration caused thereby are prevented. At this time, corrosion that may occur due to changes in the structures (eg, carbonate ester bond structure, ether structure) of the first and second solvents caused by substances contained in the object to be cleaned, such as oil, is also applied to 1-methyl piperazine. appears to be inhibited by It can be seen that when the 1-methylpiperazine content is 0.05 vol% or more, such an effect is more pronounced. Since such 1-methyl piperazine is also not a regulated substance, the detergent of the present invention corresponds to an eco-friendly detergent.
1-5. 1,3-디옥솔레인(1,3-Dioxolane) 효과 확인 실험1-5. Experiment to confirm the effect of 1,3-dioxolane (1,3-Dioxolane)
1-메틸 피페라진의 함량 대신 1,3-디옥솔레인(1,3-Dioxolane)의 함량을 표 6에 기재된 함량으로 변화시킨 것으로 제외하고, 1-4.에서와 같은 방식으로 실시예 1 내지 실시예 7 및 변형예를 준비하였다. Examples 1 to 1 in the same manner as in 1-4, except that the content of 1,3-dioxolane was changed to the content shown in Table 6 instead of the content of 1-methylpiperazine Example 7 and variants were prepared.
준비된 실시예 1 내지 실시예 7 및 변형예 각각에 대하여 총 부피 중 10% 함량이 되도록 드로잉유를 넣고, 섭씨 100~130도에서 72시간 연속 가열 후, 점도, 비중, 및 세정력을 가열 전과 비교하여 변화정도를 알아 보았다. 각 시료에 대해, 변화 없는 경우(◎), 거의 변화 없는 경우(○), 약간 변질된 경우(Δ), 완전 변질된 경우(X)로 나누어 판정하였다. 이 때, 약간 변질된 경우는 가열 처리 전 대비 10% 변화를 기준으로 하였다. 판정결과를 표 6에 나타내었다.For each of the prepared Examples 1 to 7 and the modified examples, the drawing oil was added so as to have a content of 10% of the total volume, and after continuous heating at 100 to 130 degrees Celsius for 72 hours, the viscosity, specific gravity, and cleaning power were compared with those before heating. We found out the degree of change. For each sample, there was no change (double-circle), almost no change (circle), slightly altered (Δ), and completely altered (X). At this time, in the case of slight deterioration, a change of 10% compared to before heat treatment was used as the standard. The determination results are shown in Table 6.
(부피%)1,3-dioxolane
(volume%)
변형예Example 1 and
variation
변형예Example 2 and
variation
변형예Example 3 and
variation
변형예Example 4 and
variation
변형예Example 5 and
variation
변형예Example 6 and
variation
변형예Example 7 and
variation
표 6에서와 같이, 1,3-디옥솔레인에 의해 세정제가 보다 안정성을 확보할 수 있음을 알 수 있다. 이와 같은 안정성은 특히 세정제를 섭씨 100~130도에서 증류재생하는 과정에서도 세정제가 열화되는 것을 억제함으로써 달성되는 것으로 보인다. 또한, 증류재생 과정에서도 제1용제 및 제2용제가 분리되거나 하지 않고, 안정성을 유지함을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예는 보관이나 사용 조건에서는 물론 증류재생 과정에서도 안정성이 확보된 세정제 조성물임을 알 수 있다. 이와 같은 1,3-디옥솔레인 역시 규제대상이 되는 물질이 아니므로, 본 발명의 세정제는 친환경 세정제에 해당하게 된다.As shown in Table 6, it can be seen that the detergent can secure more stability by 1,3-dioxolane. Such stability seems to be achieved by suppressing deterioration of the detergent even in the process of distilling and regenerating the detergent at 100 to 130 degrees Celsius, in particular. In addition, it can be seen that the first solvent and the second solvent are not separated, and stability is maintained even in the distillation regeneration process. That is, it can be seen that an embodiment of the present invention is a detergent composition in which stability is secured not only in storage and use conditions, but also in the distillation and regeneration process. Since such 1,3-dioxolane is also not a material subject to regulation, the detergent of the present invention corresponds to an eco-friendly detergent.
1-6. 다양한 유분에 대한 세정 효과 확인 실험1-6. Experiments to confirm the cleaning effect on various oils
우선, 타발유(미네랄 오일, 극동유화(주) ACRO PN 1010DW) 또는 커팅유(수분산성 오일, (주)SHL SAMSOL A7H)로 오염시킨 자동차 브레이크 패드{(주)만도}를 세정을 위한 대상으로 준비하였다. 준비된 세정 대상에 대해 Sump Type 초음파세정기(BYT-600W)로 세정(20±3℃, 침지시간 180초)을 실시하였다. 이 때, 세정액으로, 1-1.에서 준비된 실시예 및 비교예를 사용하였다. 그 결과를 표 7에 나타내었다. 표 7에서와 같이, 모든 실시예가 순수하게 유성인 유분은 물론 물과 함께 존재하는 상태의 유분까지 100% 효율로 세정할 수 있음을 알 수 있다. 그러나, 비교예인 할로겐화합물의 경우, 물과 함께 존재하는 상태의 유분에 대해서는 세정 효과를 나타내지 못하였다. 이와 같은 결과로부터, 본 발명은 할로겐화합물로 처리가 쉬운 통상적인 유분은 물론, 할로겐화합물로는 처리가 곤란한 유분(예, 수분산 및/또는 수용해 상태로, 물과 함께 존재하는 상태의 유분)에 대해서도 세정력이 우수함을 알 수 있다.First, the automobile brake pads (Mando) contaminated with punching oil (mineral oil, Kukdong Petrochemical Co., Ltd. ACRO PN 1010DW) or cutting oil (water dispersible oil, SHL SAMSOL A7H Co., Ltd.) were targeted for cleaning. prepared. Cleaning (20±3°C, immersion time 180 seconds) was performed with a sump type ultrasonic cleaner (BYT-600W) for the prepared cleaning object. At this time, as the cleaning solution, Examples and Comparative Examples prepared in 1-1. The results are shown in Table 7. As shown in Table 7, it can be seen that all of the examples can be cleaned with 100% efficiency not only for purely oily oils, but also for oils that exist together with water. However, in the case of the halogen compound as a comparative example, it did not show a cleaning effect on the oil in the state that it was present together with water. From these results, the present invention provides not only conventional oils that are easy to treat with halogen compounds, but also oils that are difficult to treat with halogen compounds (eg, oils that exist with water in a water-dispersion and/or aqueous solution state). It can be seen that the cleaning power is also excellent.
이하에서는, 이와 같이 우수한 세정제 조성물에 대해, 이론적 지식을 활용하여 분석을 실시하였다.Hereinafter, for such an excellent cleaning composition, analysis was performed using theoretical knowledge.
1-6. 세정제 분석1-6. Detergent Analysis
우선, 실시예 1 내지 실시예 7은 카보네이트에스테르기를 갖는 카보네이트계 용제(예, 디메틸 카보네이트, 또는 디에틸카보네이트) 및 글리콜에테르계 용제(예, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 메틸 에테르, 프로필렌글리콜 엔-프로필 에테르, 또는 에틸렌 글리콜 프로필 에테르)를 제1용제 및 제2용제로 포함한다. 이와 같은 용제는 환경상의 이유 등으로 규제 대상에 해당하지 않으므로, 그와 같은 용제를 포함하는 본 발명의 세정제 조성물은 친환경 세정제 조성물이라 할 수 있다.First, Examples 1 to 7 are a carbonate-based solvent having a carbonate ester group (eg, dimethyl carbonate, or diethyl carbonate) and a glycol ether-based solvent (eg, propylene glycol methyl ether, dipropylene glycol methyl ether, propylene glycol ene -propyl ether, or ethylene glycol propyl ether) as the first solvent and the second solvent. Since such a solvent is not subject to regulation for environmental reasons, etc., the cleaning composition of the present invention including such a solvent can be called an eco-friendly cleaning composition.
이와 같은 제1용제 및 제2용제는 혼합용제임에도, 혼합된 상태가 유지되고, 건조, 증류재생시에도 안정성을 유지함은 물론 세정력도 우수함을 앞서 실험결과로부터 알 수 있다. 이와 같은 특성을 나타내는 이유를 이론적 지식을 활용하여 분석하였다. 구체적으로, 세정제 관련 지식{1967년 Dr. C. Hansen이 제안한 한센 용해도 매개변수(Hansen Solubility Parameter: HSP)에 대한 지식 포함}을 활용하여 분석하였다.Although the first solvent and the second solvent are mixed solvents, it can be seen from the experimental results that the mixed state is maintained, and the stability is maintained even during drying and distillation and regeneration, and the cleaning power is excellent. The reasons for such characteristics were analyzed using theoretical knowledge. Specifically, knowledge related to cleaning agents {1967, Dr. Analysis was performed using the knowledge of Hansen Solubility Parameter (HSP) proposed by C. Hansen.
우선, 카보네이트에스테르기를 갖는 카보네이트계 용제 및 글리콜에테르계 용제에 대해, 비점, 카우리-부탄올 값, 용해도 매개변수를 나타내면 아래 표 8과 같다. 표 8에서 비점, 카우리-부탄올 값은 주지의 문헌 내지 인터넷상 공개된 값이고, 분산효과 용해도 매개변수(δd), 극성효과 용해도 매개변수(δp), 및 수소결합효과 용해도 매개변수(δh)는 HSPiP(Hansen Solubility Parameter in Practice) 프로그램을 사용하여 산출된 산출값 또는 주지의 문헌 내지 인터넷상 공개된 값이며, 총 용해도 매개변수(δt)는 식 2에 의해 산출한 값이다.(www.hansen-solubility.com; www.dow.com; DOW Oxygenated Solvents, The Dow Chemical Company, Published January 2006 참조)First, with respect to the carbonate-based solvent and the glycol ether-based solvent having a carbonate ester group, the boiling point, kauri-butanol value, and solubility parameters are shown in Table 8 below. In Table 8, the boiling point and kauri-butanol values are values published in well-known literature or the Internet, and the dispersion effect solubility parameter (δ d ), the polar effect solubility parameter (δ p ), and the hydrogen bonding effect solubility parameter ( δ h ) is a calculated value calculated using the HSPiP (Hansen Solubility Parameter in Practice) program or a value published in well-known literature or the Internet, and the total solubility parameter (δ t ) is a value calculated by
표 8에 기재된 카보네이트에스테르기를 갖는 카보네이트계 용제 및 글리콜에테르계 용제는 모두 비점이 섭씨 300도 이하이고, 일정 범위를 나타내며, 카우리-부탄올 값이 70 이상을 나타낸다. 또한, 표에 기재된 용제는 모두 점도 3.0cPs이하이고, 표면장력은 27.0dyne/cm이하이므로, 피세정물에 대한 침투력이 좋고 세정효율이 좋은 것으로 볼 수 있다. 이와 같이, 혼합용제를 이루는 카보네이트에스테르기를 갖는 카보네이트계 용제 및 글리콜에테르계 용제가 모두 동일 범위의 특정한 비점, 점도, 표면장력, 및/또는 카우리-부탄올 값도 가지므로, 보다 세정력이 우수하고, 건조성, 안전성과 같은 특성도 우수한 것으로도 볼 수 있다.All of the carbonate-based solvents and glycol ether-based solvents having a carbonate ester group described in Table 8 have a boiling point of 300 degrees Celsius or less, a certain range, and a kauri-butanol value of 70 or more. In addition, since all the solvents listed in the table have a viscosity of 3.0 cPs or less and a surface tension of 27.0 dyne/cm or less, it can be seen that the penetrating power to the object to be cleaned is good and the cleaning efficiency is good. As such, since both the carbonate-based solvent and the glycol ether-based solvent having a carbonate ester group constituting the mixed solvent have a specific boiling point, viscosity, surface tension, and/or kauri-butanol value in the same range, the cleaning power is excellent, Characteristics such as dryness and safety are also excellent.
(MPa1/2)δd
(MPa 1/2 )
(MPa1/2)δp
(MPa 1/2 )
(MPa1/2)δh
(MPa 1/2 )
(MPa1/2)δt
(MPa 1/2 )
또한, 표 8에 기재된 각 용제별 분산효과 용해도 매개변수(δd), 극성효과 용해도 매개변수(δp), 및 수소결합효과 용해도 매개변수(δh)를 도 3에 3차원 그래프로 나타내었다. 이 때, 비교를 위해 피세정물인 유분(미네랄 오일, 바이오디젤 오일)에 대한 분산효과 용해도 매개변수(δd), 극성효과 용해도 매개변수(δp), 및 수소결합효과 용해도 매개변수(δh)도 함께 나타내었다.In addition, the dispersion effect solubility parameter (δ d ), the polar effect solubility parameter (δ p ), and the hydrogen bonding effect solubility parameter (δ h ) for each solvent described in Table 8 are shown in FIG. 3 as a three-dimensional graph. . At this time, for comparison, the dispersion effect solubility parameter (δ d ), the polar effect solubility parameter (δ p ), and the hydrogen bonding effect solubility parameter (δ h ) for the oil to be cleaned (mineral oil, biodiesel oil) for comparison ) is also shown.
참고로, 피세정물인 유분에 대한 분산효과 용해도 매개변수(δd), 극성효과 용해도 매개변수(δp), 및 수소결합효과 용해도 매개변수(δh)와 총 용해도 매개변수(δt)는 아래 표 9와 같다(A.F.M.Barton, CRC Handbook of solubility parameters and other cohesion parameters, FL, 1983, Table 9, p167; Naphthenic oils advantageous in grease making, Naphthenics Magazine, Nynas Co., 1(1), 2006, p14~15; January 2015, Journal of the American Oil Chemists' Society 92(1):95-109 참조). 유분으로 광유와 바이오디젤유를 선택한 이유는 광유와 바이오디젤유가 유분의 대표적인 예이고, 실험에 사용한 소성 타발유나 드로잉유의 원료로 광유(Mineral Oil)가 90% 이상 함유되기도 하고, 소성 타발유나 드로잉유와 유사한 특성을 갖기 때문이다.For reference, the dispersion effect solubility parameter (δ d ), the polar effect solubility parameter (δ p ), the hydrogen bonding effect solubility parameter (δ h ) and the total solubility parameter (δ t ) for the oil to be cleaned are It is shown in Table 9 below (AFMBarton, CRC Handbook of solubility parameters and other cohesion parameters, FL, 1983, Table 9, p167; Naphthenic oils advantageous in grease making, Naphthenics Magazine, Nynas Co., 1(1), 2006, p14~ 15; January 2015, Journal of the American Oil Chemists' Society 92(1):95-109). The reason for choosing mineral oil and biodiesel oil as the oil component is that mineral oil and biodiesel oil are representative examples of oil components. because it has similar characteristics to
(MPa1/2)δd
(MPa 1/2 )
(MPa1/2)δp
(MPa 1/2 )
(MPa1/2)δh
(MPa 1/2 )
(MPa1/2)δt
(MPa 1/2 )
도 3은 혼합용제를 이루는 각 용제와 유분에 대한 용해도 매개변수를 나타낸 3차원 그래프이다. 표 8과 도 3을 보면, 카보네이트에스테르기를 갖는 카보네이트계 용제는 총 용해도 매개변수가 18.0 내지 18.7 MPa1/2이고, 분산효과 용해도 매개변수가 15.5 내지 16.6 MPa1/2이고, 극성효과 용해도 매개변수가 3.1 내지 3.9 MPa1/2이며, 수소결합효과 용해도 매개변수가 6.1 내지 9.7 MPa1/2임을 알 수 있다. 또한, 글리콜에테르계 용제는 총 용해도 매개변수가 20.0 내지 22.2 MPa1/2이거나, 분산효과 용해도 매개변수가 15.4 내지 16.1 MPa1/2이고, 극성효과 용해도 매개변수가 4.7 내지 8.0 MPa1/2이며, 수소결합효과 용해도 매개변수가 11.2 내지 13.1 MPa1/2임을 알 수 있다. 이와 같은 카보네이트에스테르기를 갖는 카보네이트계 용제 및 글리콜에테르계 용제는 유분과 인접한 용해도매개변수 분포를 나타냄을 알 수 있다. 이하에서는, 카보네이트에스테르기를 갖는 카보네이트계 용제 및 글리콜에테르계 용제 각각을 대표하는 성분을 선택하여, 각각의 구성비를 달리하도록 혼합된 혼합용제를 기준으로, 용해도 매개변수를 계산하였다. 이와 같은 구성비는 실시예 1 내지 5의 구성비를 고려한 것이다. 혼합용제의 분산효과 용해도 매개변수(δd), 극성효과 용해도 매개변수(δp), 및 수소결합효과 용해도 매개변수(δh)는 식 1-1 내지 식 1-3으로 계산하였으며, 총 용해도 매개변수(δt)는 식 2로 계산하였다. 각 성분과 함량은 표 10에 나타내었고, 각 혼합용제에 대한 용해도 매개변수는 표 11에 나타내었다. 또한, 혼합용제와 유분에 대한 분산효과 용해도 매개변수(δd), 극성효과 용해도 매개변수(δp), 및 수소결합효과 용해도 매개변수(δh)를 3차원 그래프로 도 4에 나타내었다. 도 4는 혼합용제와 유분에 대한 용해도 매개변수를 나타낸 3차원 그래프이다.3 is a three-dimensional graph showing solubility parameters for each solvent and oil component constituting the mixed solvent. Referring to Table 8 and Figure 3, the carbonate-based solvent having a carbonate ester group has a total solubility parameter of 18.0 to 18.7 MPa 1/2 , a dispersion effect solubility parameter of 15.5 to 16.6 MPa 1/2 , and a polar effect solubility parameter It can be seen that is 3.1 to 3.9 MPa 1/2 , and the hydrogen bonding effect solubility parameter is 6.1 to 9.7 MPa 1/2 . In addition, the glycol ether-based solvent has a total solubility parameter of 20.0 to 22.2 MPa 1/2 , a dispersion effect solubility parameter of 15.4 to 16.1 MPa 1/2 , and a polar effect solubility parameter of 4.7 to 8.0 MPa 1/2 , and , it can be seen that the hydrogen bonding effect solubility parameter is 11.2 to 13.1 MPa 1/2 . It can be seen that carbonate-based solvents and glycol ether-based solvents having such carbonate ester groups exhibit solubility parameter distribution adjacent to oil. Hereinafter, a component representing each of the carbonate-based solvent and glycol ether-based solvent having a carbonate ester group was selected, and solubility parameters were calculated based on mixed solvents mixed to have different composition ratios. Such a configuration ratio considers the configuration ratios of Examples 1 to 5. The dispersion effect solubility parameter (δ d ), the polar effect solubility parameter (δ p ), and the hydrogen bonding effect solubility parameter (δ h ) of the mixed solvent were calculated using Equations 1-1 to 1-3, and the total solubility The parameter (δ t ) was calculated by
(PM) Propyleneglycol Monomethyl Ether : “B”(DMC) Dimethylcarbonate: “A”
(PM) Propyleneglycol Monomethyl Ether : “B”
“A”
“A”
“B”
“B”
표 11 및 도 4에 나타난 바와 같이, 혼합용제의 총 용해도 매개변수가 19.2 내지 19.9 MPa1/2, 분산효과 용해도 매개변수가 15.7 내지 15.9 MPa1/2이고, 극성효과 용해도 매개변수가 4.1 내지 4.5 MPa1/2이며, 수소결합효과 용해도 매개변수가 10.3 내지 11.0 MPa1/2임을 알 수 있다. 이 때, 혼합용제를 구성하는 디메틸카보네이트와 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르 각각의 총 용해도 매개변수(18.7 MPa1/2, 20.4 MPa1/2), 분산효과 용해도 매개변수(15.5 MPa1/2, 16.1 MPa1/2), 극성효과 용해도 매개변수(3.9 MPa1/2, 4.7 MPa1/2), 수소결합효과 용해도 매개변수(9.7 MPa1/2, 11.6 MPa1/2)를 고려할 때, 바람직하게는 혼합용제의 총 용해도 매개변수가 18.7 MPa1/2 는 초과하고 20.4 MPa1/2미만인 범위에 있거나, 분산효과 용해도 매개변수가 15.5 MPa1/2 는 초과하고 16.1 MPa1/2미만인 범위, 극성효과 용해도 매개변수가 3.9 MPa1/2 는 초과하고 4.7 MPa1/2미만인 범위, 및 수소결합효과 용해도 매개변수가 9.7 MPa1/2 는 초과하고 11.6 MPa1/2미만인 범위에 있으며, 이와 같은 범위에서 우수한 세정 효과 등을 나타냄을 알 수 있다. 이와 같은 범위와 인접한 용해도 매개변수 값을 갖는 비교예 3(총 용해도 매개변수 18.7 MPa1/2, 분산효과 용해도 매개변수 15.5 MPa1/2, 극성효과 용해도 매개변수 3.9 MPa1/2, 수소결합효과 용해도 매개변수 9.7 MPa1/2인 용제에 해당함.) 내지 비교예 4(총 용해도 매개변수 20.4 MPa1/2, 분산효과 용해도 매개변수 16.1 MPa1/2, 극성효과 용해도 매개변수 4.7 MPa1/2, 수소결합효과 용해도 매개변수 11.6 MPa1/2인 용제에 해당함.)에 대한 실험결과를 고려하여도, 이와 같은 범위를 넘어서는 경우, 세정력이 충분하지 않아 실질적으로 세정제로 적용하기 어렵기 때문이다.As shown in Table 11 and Figure 4, the total solubility parameter of the mixed solvent is 19.2 to 19.9 MPa 1/2 , the dispersion effect solubility parameter is 15.7 to 15.9 MPa 1/2 , and the polar effect solubility parameter is 4.1 to 4.5 MPa 1/2 , and it can be seen that the hydrogen bonding effect solubility parameter is 10.3 to 11.0 MPa 1/2 . At this time, the total solubility parameters of dimethyl carbonate and propylene glycol monomethyl ether constituting the mixed solvent (18.7 MPa 1/2 , 20.4 MPa 1/2 ), dispersion effect solubility parameters (15.5 MPa 1/2 , 16.1 MPa) 1/2 ), polar effect solubility parameter (3.9 MPa 1/2 , 4.7 MPa 1/2 ), hydrogen bonding effect solubility parameter (9.7 MPa 1/2 , 11.6 MPa 1/2 ), preferably The total solubility parameter of the mixed solvent is in the range of more than 18.7 MPa 1/2 and less than 20.4 MPa 1/2 , or the dispersion effect solubility parameter is in the range of more than 15.5 MPa 1/2 and less than 16.1 MPa 1/2 , the polar effect The solubility parameter is in the range of more than 3.9 MPa 1/2 and less than 4.7 MPa 1/2 , and the hydrogen bonding effect solubility parameter is in the range of more than 9.7 MPa 1/2 and less than 11.6 MPa 1/2 , and in this range It can be seen that an excellent cleaning effect and the like are exhibited. Comparative Example 3 having solubility parameter values adjacent to this range (total solubility parameter 18.7 MPa 1/2 , dispersion effect solubility parameter 15.5 MPa 1/2 , polar effect solubility parameter 3.9 MPa 1/2 , hydrogen bonding effect Corresponds to a solvent with a solubility parameter of 9.7 MPa 1/2 ) to Comparative Example 4 (total solubility parameter 20.4 MPa 1/2 , dispersion effect solubility parameter 16.1 MPa 1/2 , polar effect solubility parameter 4.7 MPa 1/2 ) , hydrogen bonding effect, corresponding to a solvent with a solubility parameter of 11.6 MPa 1/2 .)
또한, 그와 같은 혼합용제의 용해도 매개변수는 피세정물(유분)의 용해도 매개변수와도 상대적으로 유사한 값을 나타내는 것을 알 수 있다. 이와 같이 유사한 용해도 매개변수를 갖는 것으로부터, 혼합용제와 피세정물이 보다 잘 섞이게 되는 결과, 세정력이 우수함을 예상할 수 있다. 이는 앞서 실험결과로부터도 뒷받침된다. 이하에서는, 혼합용제와 피세정물의 용해도 매개변수의 유사도에 대해 수학적으로 분석하였다. 구체적으로, 식 3-1 내지 식 3-4와 같이, 혼합용제와 유분간 용해도변수(총 용해도 매개변수, 분산효과 용해도 매개변수, 극성효과 용해도 매개변수, 수소결합효과 용해도 매개변수)의 차를 절대값으로 나타내는 방법에 의하였다. 식 3-1 내지 3-4에서, δd1,δp1,δh1,δt1은 각각 세정제(예, 혼합용제)의 분산효과 용해도 매개변수, 극성효과 용해도 매개변수, 수소결합효과 용해도 매개변수, 총 용해도 매개변수를 나타내고, δd2,δp2,δh2,δt2는 각각 피세정물(예, 유분)의 분산효과 용해도 매개변수, 극성효과 용해도 매개변수, 수소결합효과 용해도 매개변수, 총 용해도 매개변수를 나타낸다. 또한, Δδd,Δδp,Δδh,Δδt는 각각 분산효과 용해도 매개변수 유사도, 극성효과 용해도 매개변수 유사도, 수소결합효과 용해도 매개변수 유사도, 총 용해도 매개변수 유사도를 나타낸다.In addition, it can be seen that the solubility parameter of such a mixed solvent exhibits a relatively similar value to the solubility parameter of the object to be cleaned (oil). As a result of having a similar solubility parameter as described above, it can be expected that the mixed solvent and the object to be cleaned are better mixed, and thus excellent cleaning power. This is also supported by the previous experimental results. Hereinafter, the similarity of the solubility parameters of the mixed solvent and the object to be cleaned was mathematically analyzed. Specifically, as shown in Equations 3-1 to 3-4, the difference between solubility parameters (total solubility parameter, dispersion effect solubility parameter, polar effect solubility parameter, hydrogen bonding effect solubility parameter) between the mixed solvent and oil fraction According to the method expressed in absolute values. In Equations 3-1 to 3-4, δ d1 , δ p1 , δ h1 , δ t1 are the dispersion effect solubility parameter, the polar effect solubility parameter, the hydrogen bonding effect solubility parameter of the detergent (eg, mixed solvent), respectively; represents the total solubility parameter, and δ d2 , δ p2 , δ h2 , δ t2 are the dispersion effect solubility parameter, the polarity effect solubility parameter, the hydrogen bonding effect solubility parameter, and the total solubility of the object to be cleaned (eg oil), respectively. Indicates parameters. In addition, Δδ d , Δδ p , Δδ h , and Δδ t represent the similarity of the solubility parameter of the dispersion effect, the similarity of the solubility parameter of the polar effect, the similarity of the solubility parameter of the hydrogen bonding effect, and the similarity of the total solubility parameter, respectively.
[식 3-1][Equation 3-1]
Δδd= │δd1 ―δd2│Δδ d = │δ d1 ― δ d2 │
[식 3-2][Equation 3-2]
Δδp= │δp1 ―δp2│Δδ p = │δ p1 ― δ p2 │
[식 3-3][Equation 3-3]
Δδh= │δh1 ―δh2│Δδ h = │δ h1 ― δ h2 │
[식 3-4][Equation 3-4]
Δδt= │δt1 ―δt2│Δδ t = │δ t1 ― δ t2 │
식 3-1 내지 3-4에 의한, 분석결과를 표 12에 나타내었다.Table 12 shows the results of analysis by Equations 3-1 to 3-4.
(MPa1/2)Δδ d
(MPa 1/2 )
(MPa1/2)Δδ p
(MPa 1/2 )
(MPa1/2)Δδ h
(MPa 1/2 )
(MPa1/2)Δδ t
(MPa 1/2 )
표 12에 나타난 바와 같이, 혼합용제와 피세정물(유분)의 용해도변수 유사도가 매우 높음을 알 수 있다. 즉, 피세정물은 혼합용제의 총 용해도 매개변수와 편차가 0.8 내지 1.7 MPa1/2인 총용해도 매개변수를 갖고, 혼합용제의 분산효과 용해도 매개변수와 편차가 0.7 내지 1.7 MPa1/2인 분산효과 용해도 매개변수, 혼합용제의 극성효과 용해도 매개변수와 편차가 0.4 내지 1.3 MPa1/2인 극성효과 용해도 매개변수, 및 혼합용제의 수소결합효과 용해도 매개변수와 편차가 1.4 내지 5.4 MPa1/2인 수소결합효과 용해도 매개변수를 갖는 유분을 포함할 수 있다. 이와 같은 피세정물은 앞서 실험결과로부터 확인된 바와 같이, 본 발명의 세정제 조성물에 의해 보다 효과적으로 세정될 수 있음을 알 수 있다.As shown in Table 12, it can be seen that the solubility parameter similarity between the mixed solvent and the object to be cleaned (oil) is very high. That is, the object to be cleaned has a total solubility parameter of 0.8 to 1.7 MPa 1/2 with a deviation from the total solubility parameter of the mixed solvent, and a dispersion effect solubility parameter with a deviation of 0.7 to 1.7 MPa 1/2 of the mixed solvent. Dispersion effect solubility parameter, the polar effect solubility parameter of the mixed solvent and the polar effect solubility parameter with a deviation of 0.4 to 1.3 MPa 1/2 , and the hydrogen bonding effect solubility parameter of the mixed solvent with a deviation of 1.4 to 5.4 MPa 1/ 2 may contain fractions having a hydrogen bonding effect solubility parameter. It can be seen that such an object to be cleaned can be more effectively cleaned by the cleaning composition of the present invention, as confirmed from the experimental results above.
이상의 실험결과로부터, 카보네이트에스테르기를 갖는 카보네이트계 용제와 글리콜에테르계 용제를 포함하고, 카보네이트에스테르기를 갖는 카보네이트계 용제와 글리콜에테르계 용제로 이루어진 혼합용제의 총 용해도 매개변수가 18.7 MPa1/2 는 초과하고 20.4 MPa1/2미만인 범위에 있거나, 분산효과 용해도 매개변수가 15.5 MPa1/2 는 초과하고 16.1 MPa1/2미만인 범위, 극성효과 용해도 매개변수가 3.9 MPa1/2 는 초과하고 4.7 MPa1/2미만인 범위, 및 수소결합효과 용해도 매개변수가 9.7 MPa1/2 는 초과하고 11.6 MPa1/2미만인 범위에 있는 산업용 세정제 조성물은 할로겐화합물 같이 환경상의 이유로 사용에 제한이 되는 물질의 적용을 피할 수 있어 환경친화적일 뿐만 아니라, 그에 필적하는 우수한 세정력을 나타냄을 알 수 있다. 더욱이, 물과 함께 존재하는 상태의 유분에 대해서는 그 보다 우수한 세정력을 나타냄을 알 수 있다. 또한, 건조성과 같은 특성 역시 우수함을 알 수 있다.From the above experimental results, the total solubility parameter of the mixed solvent comprising the carbonate-based solvent and the glycol ether-based solvent having a carbonate ester group and the carbonate-based solvent and the glycol ether-based solvent having a carbonate ester group exceeds 18.7 MPa 1/2 and is less than 20.4 MPa 1/2 , or the dispersion effect solubility parameter exceeds 15.5 MPa 1/2 and less than 16.1 MPa 1/2 , and the polar effect solubility parameter exceeds 3.9 MPa 1/2 and exceeds 4.7 MPa 1 Industrial detergent compositions in the range less than /2 , and with a hydrogen bonding effect solubility parameter in the range greater than 9.7 MPa 1/2 and less than 11.6 MPa 1/2 , avoid the application of substances that are restricted in use for environmental reasons, such as halogens. It can be seen that it is not only environmentally friendly, but also exhibits excellent cleaning power comparable thereto. Moreover, it can be seen that it exhibits superior cleaning power with respect to the oil in the state in which it is present together with water. In addition, it can be seen that properties such as dryness are also excellent.
한편, 이와 같은 분석결과와 실험결과는 새로운 세정제를 탐색하는 수단으로도 활용될 수 있을 것이다. 즉, 용해도매개변수, 비점, 카우리-부탄올 값, 환경규제 등을 고려하여, 후보물질을 선택하고, 선택된 후보물질과 그 조합에 대해, 식 1-1 내지 식 1-3, 식 2, 및 식 3-1 내지 식 3-4를 적용하여, 후보군을 줄일 수 있다. 그와 같은 방식으로 선택된 후보군에 대해 실제 실험을 진행함으로써, 상대적으로 용이하게 새로운 세정제를 개발할 수 있을 것이기 때문이다. 다만, 전체적인 과정에서, 예측하기 어려운 수 많은 변수가 있을 수 있으므로, 실제 실험에 의해 검증하는 과정을 반드시 거칠 필요가 있다.On the other hand, such analysis results and experimental results can also be used as a means to search for new cleaners. That is, in consideration of solubility parameters, boiling point, kauri-butanol value, environmental regulations, etc., candidate substances are selected, and for the selected candidate substances and combinations thereof, Equations 1-1 to 1-3,
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can realize that the present invention can be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. you will be able to understand Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.
Claims (13)
상기 제1용제는 카보네이트에스테르기를 갖는 카보네이트계 용제이고,
상기 제2용제는 글리콜에테르계 용제이며,
상기 제1용제 및 상기 제2용제로 이루어진 혼합용제의
총 용해도 매개변수가 18.7 MPa1/2 는 초과하고 20.4 MPa1/2미만인 범위에 있거나,
분산효과 용해도 매개변수가 15.5 MPa1/2 는 초과하고 16.1 MPa1/2미만인 범위, 극성효과 용해도 매개변수가 3.9 MPa1/2 는 초과하고 4.7 MPa1/2미만인 범위, 및 수소결합효과 용해도 매개변수가 9.7 MPa1/2 는 초과하고 11.6 MPa1/2미만인 범위에 있는 산업용 세정제 조성물.a first solvent, and a second solvent,
The first solvent is a carbonate-based solvent having a carbonate ester group,
The second solvent is a glycol ether-based solvent,
A mixed solvent comprising the first solvent and the second solvent
the total solubility parameter is in the range greater than 18.7 MPa 1/2 and less than 20.4 MPa 1/2 ;
Dispersion effect solubility parameter in the range of greater than 15.5 MPa 1/2 and less than 16.1 MPa 1/2 , polar effect solubility parameter exceeding 3.9 MPa 1/2 and less than 4.7 MPa 1/2 range, and hydrogen bonding effect solubility parameter An industrial cleaning composition with a variable in the range greater than 9.7 MPa 1/2 and less than 11.6 MPa 1/2 .
상기 제1용제는 총 용해도 매개변수가 18.0 내지 18.7 MPa1/2이거나,
분산효과 용해도 매개변수가 15.5 내지 16.6 MPa1/2이고,
극성효과 용해도 매개변수가 3.1 내지 3.9 MPa1/2이며,
수소결합효과 용해도 매개변수가 6.1 내지 9.7 MPa1/2인 산업용 세정제 조성물.According to claim 1,
The first solvent has a total solubility parameter of 18.0 to 18.7 MPa 1/2 , or
Dispersion effect solubility parameter is 15.5 to 16.6 MPa 1/2 ,
Polar effect solubility parameter is 3.1 to 3.9 MPa 1/2 ,
An industrial cleaning composition having a hydrogen bonding effect solubility parameter of 6.1 to 9.7 MPa 1/2 .
상기 제2용제는 총 용해도 매개변수가 20.0 내지 22.2 MPa1/2이거나,
분산효과 용해도 매개변수가 15.4 내지 16.1 MPa1/2이고,
극성효과 용해도 매개변수가 4.7 내지 8.0 MPa1/2이며,
수소결합효과 용해도 매개변수가 11.2 내지 13.1 MPa1/2인 산업용 세정제 조성물. According to claim 1,
The second solvent has a total solubility parameter of 20.0 to 22.2 MPa 1/2 , or
Dispersion effect solubility parameter is 15.4 to 16.1 MPa 1/2 ,
Polar effect solubility parameter is 4.7 to 8.0 MPa 1/2 ,
An industrial cleaning composition having a hydrogen bonding effect solubility parameter of 11.2 to 13.1 MPa 1/2 .
상기 카보네이트에스테르기를 갖는 카보네이트계 용제는 디메틸 카보네이트, 및 디에틸카보네이트 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 산업용 세정제 조성물.According to claim 1,
The carbonate-based solvent having the carbonate ester group is an industrial cleaning composition comprising at least one selected from dimethyl carbonate and diethyl carbonate.
상기 글리콜에테르계 용제는 프로필렌 글리콜 메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 메틸 에테르, 프로필렌글리콜 엔-프로필 에테르, 또는 에틸렌 글리콜 프로필 에테르 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 산업용 세정제 조성물.According to claim 1,
The glycol ether-based solvent is an industrial cleaning composition comprising at least one selected from propylene glycol methyl ether, dipropylene glycol methyl ether, propylene glycol ene-propyl ether, or ethylene glycol propyl ether.
상기 제1용제 및 상기 제2용제는 비점이 섭씨 300도 이하인 산업용 세정제 조성물.The method of claim 1,
The first solvent and the second solvent is an industrial cleaning composition having a boiling point of 300 degrees Celsius or less.
상기 제1용제 및 상기 제2용제는 점도 3.0cPs이하인 산업용 세정제 조성물.The method of claim 1,
The first solvent and the second solvent are an industrial cleaning composition having a viscosity of 3.0 cPs or less.
상기 제1용제 및 상기 제2용제는 표면장력이 27.0dyne/cm이하인 산업용 세정제 조성물.According to claim 1,
The first solvent and the second solvent have a surface tension of 27.0 dyne / cm or less of an industrial cleaning composition.
상기 제1용제 및 상기 제2용제는 카우리-부탄올 값이 70 이상인 산업용 세정제 조성물.According to claim 1,
The first solvent and the second solvent have a kauri-butanol value of 70 or more.
상기 제1용제에 대한 상기 제2용제의 부피비(제2용제 부피/제1용제 부피)는 0.1 내지 10인 산업용 세정제 조성물.According to claim 1,
The volume ratio of the second solvent to the first solvent (second solvent volume/first solvent volume) is 0.1 to 10 industrial cleaning composition.
1-메틸 피페라진을 더 포함하는 산업용 세정제 조성물.According to claim 1,
An industrial cleaning composition further comprising 1-methyl piperazine.
1,3-디옥솔레인(1,3-Dioxolane) 또는 그 유도체 중에서 선택된 하나 이상을 더 포함하는 산업용 세정제 조성물.The method of claim 1,
Industrial detergent composition further comprising at least one selected from 1,3-dioxolane or a derivative thereof.
상기 혼합용제의 총 용해도 매개변수와 편차가 0.8 내지 1.7 MPa1/2인 총 용해도 매개변수를 갖거나,
상기 혼합용제의 분산효과 용해도 매개변수와 편차가 0.7 내지 1.7 MPa1/2인 분산효과 용해도 매개변수,
상기 혼합용제의 극성효과 용해도 매개변수와 편차가 0.4 내지 1.3 MPa1/2인 극성효과 용해도 매개변수, 및
상기 혼합용제의 수소결합효과 용해도 매개변수와 편차가 1.4 내지 5.4 MPa1/2인 수소결합효과 용해도 매개변수를 갖는 유분을 포함하는 피세정물을 세정하기 위한 산업용 세정제 조성물. The method of claim 1,
has a total solubility parameter of 0.8 to 1.7 MPa 1/2 with a deviation from the total solubility parameter of the mixed solvent;
Dispersion effect solubility parameter with a deviation of 0.7 to 1.7 MPa 1/2 from the dispersion effect solubility parameter of the mixed solvent;
A polar effect solubility parameter with a deviation of 0.4 to 1.3 MPa 1/2 from the polar effect solubility parameter of the mixed solvent, and
An industrial cleaning composition for cleaning an object to be cleaned comprising an oil having a hydrogen bonding effect solubility parameter of 1.4 to 5.4 MPa 1/2 with a deviation from the hydrogen bonding effect solubility parameter of the mixed solvent.
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