KR102575323B1 - 상온 탈지제 및 이를 포함하는 상온 탈지액 - Google Patents
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Abstract
상온 탈지제 및 이를 포함하는 상온 탈지액이 개시된다. 개시된 상온 탈지제는 알칼리제 100중량부, 비이온성 계면활성제 10~30중량부, 가용화제 10~30중량부, 킬레이트제 5~15중량부, 소포제 1~15중량부, 술포닐이미드계 음이온성 계면활성제 5~15중량부 및 아크릴산-2-히드록시프로필아크릴레이트 공중합체 5~15중량부를 포함한다.
Description
상온 탈지제 및 이를 포함하는 상온 탈지액이 개시된다. 보다 상세하게는, 침적 탈지조와 전해 탈지조의 상호 순환 없이도 90 이상의 백색도를 나타내는 안정적인 탈지 성능을 구현할 수 있는 새로운 상온 탈지제 및 이를 포함하는 상온 탈지액이 개시된다.
철강이나 알루미늄 등의 전처리 공정에는 제청, 탈지 및 방청 처리 등이 있는데 이들 공정 중 특히 탈지공정은 금속 표면에 부착된 산화물, 수산화물, 금속염 및 유지류 등의 오염물들이 완전히 제거되지 않을 경우 도금층의 밀착불량, 광택불량, 부식발생 등의 결함이 발생하여 제품의 품질을 저하시키는 요인이 된다.
이러한 탈지공정에서 현재 널리 사용되고 있는 탈지제는 비누화 반응의 최적 온도인 80℃ 이상에서 작업하였을 때 가장 우수한 탈지 성능을 나타내지만 온도가 떨어지면 그 성능이 급격히 저하된다. 한편, 한국공개특허 제10-2003-0054383호에서는 온도별 탈지율의 차이를 실험을 통하여 나타내고 있다. 또한, 한국공개특허 제10-2006-0072352호 및 한국공개특허 제10-2003-0054383호에서는 고온에서 이루어지던 탈지를 저온에서도 가능하도록 계면활성제 및 기타 첨가제에 대한 부분을 자세히 설명하고 있으나, 이 또한 작업 온도가 55℃에서 65℃로서 별도의 가온 설비가 필요한 온도이다.
이에 한국공개특허 제10-2012-0098536호에서는 전해 탈지조에서의 전기분해 과정에서 전극(그리드)에서 발생되는 열을 침적 탈지조와 순환시켜 열교환이 이루어지게 하여 전해 탈지조의 경우 평균적으로 45~50℃를 유지하게 하고, 침적 탈지조는 평균적으로 30~35℃의 온도를 유지하게 하여 상온에서 별도의 가온 설비 없이도 탈지가 가능하도록 하였으나, 탈지제의 오염이 심한 침적 탈지조의 탈지액과 상대적으로 오염이 적은 전해 탈지조의 탈지액이 순환하면서 서로 혼합되어 깨끗하게 관리되어야 할 전해 탈지조의 탈지액을 빠르게 오염시켜 탈지액의 사용(교체) 기간을 단축시키는 문제점이 있었다.
본 발명의 일 구현예는 침적 탈지조와 전해 탈지조의 상호 순환 없이도 90 이상의 백색도를 나타내는 안정적인 탈지 성능을 구현할 수 있는 새로운 상온 탈지제를 제공한다.
본 발명의 다른 구현예는 상기 상온 탈지제를 포함하는 상온 탈지액을 제공한다.
본 발명의 일 측면은,
알칼리제 100중량부;
비이온성 계면활성제 10~30중량부;
가용화제 10~30중량부;
킬레이트제 5~15중량부;
소포제 1~15중량부;
술포닐이미드계 음이온성 계면활성제 5~15중량부; 및
아크릴산-2-히드록시프로필아크릴레이트 공중합체 5~15중량부를 포함하는 상온 탈지제를 제공한다.
상기 알칼리제는 가성소다, 탄산소다, 올소규산소다, 메타규산소다, 인산소다, 수산화칼륨 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 비이온성 계면활성제는 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르, 폴리(옥시에틸렌)알킬에테르, 폴리옥시에틸렌트리데실에테르, 폴 리(옥시에틸렌)노닐페닐에테르, 폴리(옥시에틸렌)옥틸페닐에테르 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 가용화제는 라우릴 글루코사이드, 에탄올, 모노에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 헥실렌글리콜 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 킬레이트제는 EDTA(ethylene diaminetetraacetic acid), EDTA-2Na(disodium ethylenediaminetetraacetate), EDTA-4Na(tetrasodium ethylenediaminetetraacetate), HEDTA(hydroxyeter ethylenediamine triacetic acid), NTA(nitrilotriacetic acid), DTPA(diethylentriamine penta acetic acid), 옥살산(Oxalic acid) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 소포제는 실리콘계 소포제, 비실리콘계 소포제 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 술포닐이미드계 음이온성 계면활성제는 하기 화학식 1로 표시될 수 있다:
상기 화학식 1에서, R은 C8~C18이고, M은 Na 이온 또는 K 이온이다.
상기 아크릴산-2-히드록시프로필아크릴레이트 공중합체는 하기 화학식 2로 표시될 수 있다:
[화학식 2]
상기 화학식 2에서, m/n은 0.5~0.75이고, n은 5~15 이고, m은 3~11 이다.
본 발명의 다른 측면은,
상기 상온 탈지제를 포함하는 상온 탈지액을 제공한다.
상기 상온 탈지액은 상기 상온 탈지제를 1~50중량%의 함량으로 포함할 수 있다.
본 발명의 구현예들에 따른 상온 탈지제는 침적 탈지조와 전해 탈지조의 상호 순환 없이도 90 이상의 백색도를 나타내는 안정적인 탈지 성능을 구현하도록 하여 획기적인 에너지 절감은 물론 탈지액 교체 기간의 연장이 가능한 새로운 상온 탈지제이다.
기존 상온 탈지제 중에 함유되어 있는 비이온성 계면활성제와 가용화제 등의 작용 및 효과와 더불어 본 발명에 의해 상온 탈지제에 새로이 첨가된 술포닐이미드계 음이온성 계면활성제의 강력한 세정력과 아크릴산-2-히드록시프로필아크릴레이트 공중합체의 뛰어난 분산 효과가 더해져 상호 상승작용에 의해 탈지력이 급격히 상승하게 되어 30℃ 이상의 온도 조건하에서도 스트립 표면의 유기물 및 압연유 등을 안정적으로 제거할 수 있게 되었다.
이러한 탈지 성능의 상승효과로 인하여 기존 상온 탈지제의 온도 하락시 문제점으로 지적된 비누화 반응 미비, 탈지력 저하 및 유화 불안정으로 인한 압연유 및 유기물 등의 상층부 부유 등의 문제 유발 가능성을 원천적으로 차단함으로써 침적 탈지조와 전해 탈지조의 탈지액을 순환시키지 않고도 안정적으로 뛰어난 탈지 성능을 발휘할 수 있도록 하였다.
그 결과로서, 기존 상온 탈지제가 갖고 있던 침전 탈지조와 전해 탈지조의 탈지액을 순환시킴으로서 발생되는 전해 탈지조내의 탈지액의 조기 오염과 이로 인한 탈지 성능이 급격히 저하되는 문제점은 물론 탈지액 교체주기가 감소함에 따라 발생되는 경제적 손실과 폐수 처리량이 증대되는 문제점들을 일소에 해결할 수 있도록 도와준다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 상온 탈지제가 적용되는 탈지공정의 설비 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 전해 탈지조의 설비 구성 및 전해 탈지의 원리를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 상온 탈지제의 탈지 성능 측정방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 전해 탈지조의 설비 구성 및 전해 탈지의 원리를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 상온 탈지제의 탈지 성능 측정방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 본 발명의 일 구현예에 따른 상온 탈지제를 상세히 설명한다.
본 명세서에서, "상온 탈지제"란 20~50℃에서 금속(예를 들어, 표면에 압연유가 묻어 있는 강판(steel plate))의 탈지공정에 적용 가능한(즉, 95중량% 이상의 탈지율 및 90 이상의 백색도의 달성이 가능한) 탈지제를 의미한다.
또한 본 명세서에서, "상온 탈지액"이란 상온 탈지제를 물에 희석하여 제조한 용액으로서 20~50℃에서 금속(예를 들어, 표면에 압연유가 묻어 있는 강판(steel plate))의 탈지공정에 적용 가능한(즉, 95중량% 이상의 탈지율 및 90 이상의 백색도의 달성이 가능한) 탈지액을 의미한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 상온 탈지제는 알칼리제 100중량부, 비이온성 계면활성제 10~30중량부, 가용화제 10~30중량부, 킬레이트제 5~15중량부, 소포제 1~15중량부, 술포닐이미드계 음이온성 계면활성제 5~15중량부 및 아크릴산-2-히드록시프로필아크릴레이트 공중합체 5~15중량부를 포함한다.
상기 상온 탈지제가 상기 알칼리제, 상기 비이온성 계면활성제, 상기 가용화제, 상기 킬레이트제, 상기 소포제, 상기 술포닐이미드계 음이온성 계면활성제 및 상기 아크릴산-2-히드록시프로필아크릴레이트 공중합체를 상기 각각의 함량 범위로 포함하면, 상기 상온 탈지제는 침적 탈지조와 전해 탈지조의 상호 순환 없이도 90 이상의 백색도를 나타내는 안정적인 탈지 성능을 구현할 수 있으며, 이에 따라 획기적인 에너지 절감은 물론 탈지액 교체 기간의 연장이 가능하다.
상기 알칼리제는 이를 포함하는 상온 탈지제의 탈지력을 향상시켜주는 역할을 수행한다.
상기 알칼리제는 가성소다, 탄산소다, 올소규산소다, 메타규산소다, 인산소다, 수산화칼륨 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 비이온성 계면활성제는 상기 알칼리제와 마찬가지로 이를 포함하는 상온 탈지제의 탈지력을 향상시켜주는 역할을 수행한다.
상기 비이온성 계면활성제는 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르, 폴리(옥시에틸렌)알킬에테르, 폴리옥시에틸렌트리데실에테르, 폴 리(옥시에틸렌)노닐페닐에테르, 폴리(옥시에틸렌)옥틸페닐에테르 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 가용화제는 탈지 대상인 강판 표면에서 유래한 압연유와 같은 기름이 상기 상온 탈지제에 용해되는 것을 돕는 역할을 수행한다.
상기 가용화제는 라우릴 글루코사이드, 에탄올, 모노에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 헥실렌글리콜 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 킬레이트제는 이를 포함하는 상온 탈지제가 경수화(硬水化)하는 것을 방지하는 역할을 수행한다.
상기 킬레이트제는 EDTA(ethylene diaminetetraacetic acid), EDTA-2Na(disodium ethylenediaminetetraacetate), EDTA-4Na(tetrasodium ethylenediaminetetraacetate), HEDTA(hydroxyeter ethylenediamine triacetic acid), NTA(nitrilotriacetic acid), DTPA(diethylentriamine penta acetic acid), 옥살산(Oxalic acid) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 소포제는 이를 포함하는 상온 탈지제에 거품이 발생하는 것을 방지하는 역할을 수행한다.
상기 소포제는 실리콘계 소포제, 비실리콘계 소포제 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 실리콘계 소포제는 실리콘코폴리올계 소포제, 폴리디메틸실록산에 실리카가 함유된 소포제 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 비실리콘계 소포제는 알코올의 프로필렌옥사이드 부가물, 고급 지방산, 고급 지방산염, 지방산 에스테르 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 술포닐이미드계 음이온성 계면활성제는 상기 알칼리제 및 상기 비이온성 계면활성제와 마찬가지로 이를 포함하는 상온 탈지제의 탈지력을 향상시켜주는 역할을 수행한다.
상기 술포닐이미드계 음이온성 계면활성제는 하기 화학식 1로 표시될 수 있다:
상기 화학식 1에서, R은 C8~C18이고, M은 Na 이온 또는 K 이온이다.
상기 아크릴산-2-히드록시프로필아크릴레이트 공중합체는 이를 포함하는 상온 탈지제의 분산성을 향상시켜주는 역할을 수행한다.
상기 아크릴산-2-히드록시프로필아크릴레이트 공중합체는 하기 화학식 2로 표시될 수 있다:
[화학식 2]
상기 화학식 2에서, m/n은 0.5~0.75이고, n은 5~15 이고, m은 3~11 이다.
이하, 본 발명의 일 구현예에 따른 상온 탈지액을 상세히 설명한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 상온 탈지액은 상기 상온 탈지제를 포함한다.
상기 상온 탈지액은 상기 상온 탈지제를 1~50중량%의 함량으로 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 상온 탈지액은 상기 상온 탈지제 1~50중량% 및 물 50~99중량%를 포함할 수 있다.
상기 상온 탈지액 중 상기 상온 탈지제의 함량이 1중량% 미만일 경우에는 침적 탈지 구간과 전해 탈지 구간의 탈지력 저하 현상이 나타나며, 50중량%를 초과할 경우에는 거품 문제가 발생하여 사용상의 어려움이 있으며 또한 고농도 사용시 스트립의 생산원가 중 탈지액이 차지하는 비중이 높아져 사용상의 어려움이 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 상온 탈지제가 적용되는 탈지공정(100)의 설비 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 전해 탈지조의 설비 구성 및 전해 탈지의 원리를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 구현예에 따른 상온 탈지제가 적용되는 탈지공정(100)은 침적 탈지조(110), 상온 탈지액 브러시 롤(BR1), 전해 탈지조(120), 열수 브러시 롤(BR2) 및 열수 분사조(130)를 포함한다.
탈지공정(100)은 자동차, 가전제품, 건축용 외장재의 재료가 되는 냉연강판, 냉연강판의 표면에 각종 도금 및 도장처리를 하여 생산하는 도금강판 및 도장(칼라)강판을 생산하는 철강회사의 제조공정 중 강판 표면을 세정하는 공정일 수 있다.
일반적으로 냉간압연을 하는 냉연공장에서는 압연공정 또는 그 전 공정에서 강판의 표면에 묻은 압연유와 같은 기름 및 이물질을 제거하기 위하여 소둔작업 전에 전처리로서 강판의 표면을 청정하게 하기 위해 탈지 또는 세정 작업을 수행하게 된다. 또한, 강판의 표면에 각종 도금 및 도장을 하는 도금공장 및 칼라강판 공장에서는 도금 및 도장 처리 전에 역시 전처리로 강판의 표면에 도유되어 있는 방청유를 제거하기 위한 목적으로 탈지 또는 세정작업을 수행하게 된다.
침적 탈지조(110), 상온 탈지액 브러시 롤(BR1) 및 전해 탈지조(120)의 설치 구간은 상온 탈지제 적용 구간으로 통칭될 수 있고, 열수 브러시 롤(BR2) 및 열수 분사조(130)의 설치 구간은 열수 적용 구간으로 통칭될 수 있다.
침적 탈지조(110)는 강판 표면에 부착되어 있는 기름 성분과 상온 탈지제의 주요 구성성분인 알칼리제와의 비누화 반응을 통하여 오염물질을 제거하는 장치로서 온도가 높을수록 비누화 반응이 보다 잘 일어나 탈지력이 향상된다.
전해 탈지조(120)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 알칼리제가 함유된 상온 탈지제가 담긴 탱크내에 전극(그리드)을 설치하고 전극 사이로 스트립(강판)이 통과하도록 구성되어, 상온 탈지제의 전기분해에 의해 음극(H2) 또는 양극(O2)에서 발생하는 가스의 심한 교반과 스트립과 오염물질 사이에서 발생하는 가스로 인하여 오염물질을 신속하게 제거할 수 있다.
이하, 실시예들을 들어 본 발명에 관하여 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명이 이러한 실시예들에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: 상온 탈지제의 제조
알칼리제로서 가성소다 100중량부, 비이온성 계면활성제로서 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르(POELE) 20중량부, 가용화제로서 폴리프로필렌글리콜(PPG) 20중량부, 킬레이트제로서 EDTA-4Na 10중량부, 소포제로서 비실리콘계 소포제(새한실리켐 럭키AB) 8중량부, 상기 화학식 1로 표시되는 술포닐이미드계 음이온성 계면활성제(ASF)(R=C13, M=Na 이온) 10중량부 및 상기 화학식 2로 표시되는 아크릴산-2-히드록시프로필아크릴레이트 공중합체(AHPAC)(m/n=0.7, n=10, m=7) 10중량부를 혼합하여 상온 탈지제를 제조하였다.
실시예 2: 상온 탈지제의 제조
비이온성 계면활성제로서 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르(POELE)를 20중량부 대신에 10중량부의 함량으로 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 상온 탈지제를 제조하였다.
실시예 3: 상온 탈지제의 제조
비이온성 계면활성제로서 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르(POELE)를 20중량부 대신에 30중량부의 함량으로 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 상온 탈지제를 제조하였다.
실시예 4: 상온 탈지제의 제조
가용화제로서 폴리프로필렌글리콜(PPG)을 20중량부 대신에 10중량부의 함량으로 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 상온 탈지제를 제조하였다.
실시예 5: 상온 탈지제의 제조
가용화제로서 폴리프로필렌글리콜(PPG)을 20중량부 대신에 30중량부의 함량으로 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 상온 탈지제를 제조하였다.
실시예 6: 상온 탈지제의 제조
킬레이트제로서 EDTA-4Na를 10중량부 대신에 5중량부의 함량으로 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 상온 탈지제를 제조하였다.
실시예 7: 상온 탈지제의 제조
킬레이트제로서 EDTA-4Na를 10중량부 대신에 15중량부의 함량으로 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 상온 탈지제를 제조하였다.
실시예 8: 상온 탈지제의 제조
소포제로서 비실리콘계 소포제(새한실리켐 럭키AB)를 8중량부 대신에 1중량부의 함량으로 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 상온 탈지제를 제조하였다.
실시예 9: 상온 탈지제의 제조
소포제로서 비실리콘계 소포제(새한실리켐 럭키AB)를 8중량부 대신에 15중량부의 함량으로 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 상온 탈지제를 제조하였다.
실시예 10: 상온 탈지제의 제조
상기 화학식 1로 표시되는 술포닐이미드계 음이온성 계면활성제(R=C13, M=Na 이온)를 10중량부 대신에 5중량부의 함량으로 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 상온 탈지제를 제조하였다.
실시예 11: 상온 탈지제의 제조
상기 화학식 1로 표시되는 술포닐이미드계 음이온성 계면활성제(R=C13, M=Na 이온)를 10중량부 대신에 15중량부의 함량으로 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 상온 탈지제를 제조하였다.
실시예 12: 상온 탈지제의 제조
상기 화학식 2로 표시되는 아크릴산-2-히드록시프로필아크릴레이트 공중합체(m/n=0.7, n=10, m=7)를 10중량부 대신에 5중량부의 함량으로 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 상온 탈지제를 제조하였다.
실시예 13: 상온 탈지제의 제조
상기 화학식 2로 표시되는 아크릴산-2-히드록시프로필아크릴레이트 공중합체(m/n=0.7, n=10, m=7)를 10중량부 대신에 15중량부의 함량으로 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 상온 탈지제를 제조하였다.
비교예 1: 상온 탈지제의 제조
비이온성 계면활성제로서 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르(POELE)를 20중량부 대신에 5중량부의 함량으로 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 상온 탈지제를 제조하였다.
비교예 2: 상온 탈지제의 제조
비이온성 계면활성제로서 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르(POELE)를 20중량부 대신에 35중량부의 함량으로 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 상온 탈지제를 제조하였다.
비교예 3: 상온 탈지제의 제조
가용화제로서 폴리프로필렌글리콜(PPG)을 20중량부 대신에 5중량부의 함량으로 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 상온 탈지제를 제조하였다.
비교예 4: 상온 탈지제의 제조
가용화제로서 폴리프로필렌글리콜(PPG)을 20중량부 대신에 35중량부의 함량으로 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 상온 탈지제를 제조하였다.
비교예 5: 상온 탈지제의 제조
킬레이트제로서 EDTA-4Na를 10중량부 대신에 3중량부의 함량으로 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 상온 탈지제를 제조하였다.
비교예 6: 상온 탈지제의 제조
킬레이트제로서 EDTA-4Na를 10중량부 대신에 20중량부의 함량으로 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 상온 탈지제를 제조하였다.
비교예 7: 상온 탈지제의 제조
소포제로서 비실리콘계 소포제(새한실리켐 럭키AB)를 8중량부 대신에 0.5중량부의 함량으로 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 상온 탈지제를 제조하였다.
비교예 8: 상온 탈지제의 제조
소포제로서 비실리콘계 소포제(새한실리켐 럭키AB)를 8중량부 대신에 20중량부의 함량으로 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 상온 탈지제를 제조하였다.
비교예 9: 상온 탈지제의 제조
상기 화학식 1로 표시되는 술포닐이미드계 음이온성 계면활성제(R=C13, M=Na 이온)를 10중량부 대신에 3중량부의 함량으로 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 상온 탈지제를 제조하였다.
비교예 10: 상온 탈지제의 제조
상기 화학식 1로 표시되는 술포닐이미드계 음이온성 계면활성제(R=C13, M=Na 이온)를 10중량부 대신에 20중량부의 함량으로 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 상온 탈지제를 제조하였다.
비교예 11: 상온 탈지제의 제조
상기 화학식 2로 표시되는 아크릴산-2-히드록시프로필아크릴레이트 공중합체(m/n=0.7, n=10, m=7)를 10중량부 대신에 3중량부의 함량으로 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 상온 탈지제를 제조하였다.
비교예 12: 상온 탈지제의 제조
상기 화학식 2로 표시되는 아크릴산-2-히드록시프로필아크릴레이트 공중합체(m/n=0.7, n=10, m=7)를 10중량부 대신에 20중량부의 함량으로 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 상온 탈지제를 제조하였다.
상기 실시예 1~13 및 비교예 1~12에서 제조된 상온 탈지제의 조성을 정리하여 하기 표 1에 나타내었다.
가성 소다 |
POELE | PPG | EDTA-4Na | 럭키AB | ASF | AHPAC | |
실시예 1 | 100 | 20 | 20 | 10 | 8 | 10 | 10 |
실시예 2 | 100 | 10 | 20 | 10 | 8 | 10 | 10 |
실시예 3 | 100 | 30 | 20 | 10 | 8 | 10 | 10 |
실시예 4 | 100 | 20 | 10 | 10 | 8 | 10 | 10 |
실시예 5 | 100 | 20 | 30 | 10 | 8 | 10 | 10 |
실시예 6 | 100 | 20 | 20 | 5 | 8 | 10 | 10 |
실시예 7 | 100 | 20 | 20 | 15 | 8 | 10 | 10 |
실시예 8 | 100 | 20 | 20 | 10 | 1 | 10 | 10 |
실시예 9 | 100 | 20 | 20 | 10 | 15 | 10 | 10 |
실시예 10 | 100 | 20 | 20 | 10 | 8 | 5 | 10 |
실시예 11 | 100 | 20 | 20 | 10 | 8 | 15 | 10 |
실시예 12 | 100 | 20 | 20 | 10 | 8 | 10 | 5 |
실시예 13 | 100 | 20 | 20 | 10 | 8 | 10 | 15 |
비교예 1 | 100 | 5 | 20 | 10 | 8 | 10 | 10 |
비교예 2 | 100 | 35 | 20 | 10 | 8 | 10 | 10 |
비교예 3 | 100 | 20 | 5 | 10 | 8 | 10 | 10 |
비교예 4 | 100 | 20 | 35 | 10 | 8 | 10 | 10 |
비교예 5 | 100 | 20 | 20 | 3 | 8 | 10 | 10 |
비교예 6 | 100 | 20 | 20 | 20 | 8 | 10 | 10 |
비교예 7 | 100 | 20 | 20 | 10 | 0.5 | 10 | 10 |
비교예 8 | 100 | 20 | 20 | 10 | 20 | 10 | 10 |
비교예 9 | 100 | 20 | 20 | 10 | 8 | 3 | 10 |
비교예 10 | 100 | 20 | 20 | 10 | 8 | 20 | 10 |
비교예 11 | 100 | 20 | 20 | 10 | 8 | 10 | 3 |
비교예 12 | 100 | 20 | 20 | 10 | 8 | 10 | 20 |
평가예 1: 상온 탈지제의 탈지 효능 평가
상기 실시예 1~13 및 비교예 1~12에서 제조된 각각의 상온 탈지제를 물에 10중량%의 농도로 희석하여 25종의 상온 탈지액을 제조하였다. 이후, 상기 각각의 상온 탈지액으로 "표면에 압연유가 묻어 있는 강판(steel plate)"을 도 3에 도시된 공정(이는 도 1의 탈지공정(100) 중 침적 탈지조(110) 및 상온 탈지액 브러시 롤(BR1)을 모사한 것임)에 따라 탈지시킨 다음 탈지율 및 백색도를 측정하여, 그 결과를 하기 표 2 및 하기 표 3에 각각 나타내었다. 여기서, 탈지율은 하기 수학식 1에 따라 계산하였다. 또한, 백색도는 백색도 측정장치(AWM-216 휴대용 백색 테스터)로 측정하였다.
[수학식 1]
탈지율(중량%) = (탈지전 강판의 무게 - 탈지후 강판의 무게)/(탈지전 강판의 무게) × 100
온도별 탈지율(중량%) | ||||
20℃ | 30℃ | 40℃ | 50℃ | |
실시예 1 | 98.1 | 98.6 | 99.0 | 99.4 |
실시예 2 | 97.9 | 98.3 | 98.8 | 99.2 |
실시예 3 | 98.2 | 98.7 | 99.1 | 99.4 |
실시예 4 | 98.4 | 98.8 | 99.2 | 99.5 |
실시예 5 | 98.2 | 98.6 | 99.1 | 99.6 |
실시예 6 | 98.1 | 98.6 | 99.2 | 99.7 |
실시예 7 | 98.0 | 98.5 | 99.0 | 99.4 |
실시예 8 | 98.4 | 98.9 | 99.3 | 99.6 |
실시예 9 | 98.1 | 98.5 | 98.9 | 99.3 |
실시예 10 | 98.3 | 98.7 | 99.1 | 99.7 |
실시예 11 | 98.5 | 98.9 | 99.3 | 99.8 |
실시예 12 | 98.1 | 98.5 | 99.0 | 99.4 |
실시예 13 | 98.4 | 99.0 | 99.4 | 99.7 |
비교예 1 | 87.2 | 87.6 | 88.1 | 88.4 |
비교예 2 | 87.9 | 88.4 | 88.8 | 89.2 |
비교예 3 | 87.4 | 87.8 | 88.3 | 88.7 |
비교예 4 | 87.4 | 87.9 | 88.3 | 88.7 |
비교예 5 | 88.0 | 88.4 | 89.0 | 89.5 |
비교예 6 | 87.3 | 87.7 | 88.2 | 88.6 |
비교예 7 | 88.1 | 88.5 | 89.1 | 89.6 |
비교예 8 | 87.4 | 87.8 | 88.4 | 88.9 |
비교예 9 | 86.7 | 87.3 | 87.9 | 88.3 |
비교예 10 | 87.5 | 88.0 | 88.5 | 88.9 |
비교예 11 | 86.4 | 87.5 | 88.4 | 88.8 |
비교예 12 | 86.7 | 87.9 | 88.6 | 88.7 |
온도별 백색도 | |||||
Blank | 20℃ | 30℃ | 40℃ | 50℃ | |
실시예 1 | 96.5 |
90.2 | 90.5 | 91.1 | 91.7 |
실시예 2 | 90.3 | 90.8 | 91.2 | 91.9 | |
실시예 3 | 90.7 | 91.4 | 91.8 | 92.5 | |
실시예 4 | 90.4 | 91.0 | 91.5 | 92.2 | |
실시예 5 | 90.9 | 91.6 | 92.1 | 92.8 | |
실시예 6 | 90.5 | 91.1 | 91.6 | 92.3 | |
실시예 7 | 90.7 | 91.2 | 91.9 | 92.5 | |
실시예 8 | 90.8 | 91.5 | 92.3 | 93.0 | |
실시예 9 | 90.5 | 91.1 | 91.8 | 92.6 | |
실시예 10 | 90.4 | 91.3 | 91.9 | 92.5 | |
실시예 11 | 90.9 | 91.6 | 92.3 | 92.9 | |
실시예 12 | 91.2 | 92.0 | 92.7 | 93.3 | |
실시예 13 | 91.1 | 91.8 | 92.6 | 93.4 | |
비교예 1 | 88.6 | 89.1 | 89.6 | 90.1 | |
비교예 2 | 88.9 | 89.4 | 90.0 | 90.3 | |
비교예 3 | 89.0 | 89.3 | 89.8 | 90.2 | |
비교예 4 | 88.5 | 88.8 | 89.2 | 89.6 | |
비교예 5 | 88.7 | 89.2 | 89.6 | 90.0 | |
비교예 6 | 88.9 | 89.5 | 90.1 | 90.5 | |
비교예 7 | 89.4 | 90.0 | 90.5 | 90.8 | |
비교예 8 | 89.0 | 89.4 | 89.8 | 90.3 | |
비교예 9 | 88.7 | 89.2 | 89.5 | 89.7 | |
비교예 10 | 88.9 | 89.3 | 89.7 | 90.2 | |
비교예 11 | 88.8 | 89.5 | 89.8 | 90.1 | |
비교예 12 | 88.6 | 89.3 | 89.7 | 89.8 |
상기 표 2 및 표 3을 참조하면, 실시예 1~13에서 제조된 상온 탈지제는 비교예 1~12에서 제조된 상온 탈지제에 비해 탈지율 및 백색도로 표현되는 탈지 성능이 우수한 것으로 나타났다. 만일, 실시예 1~13에서 제조된 상온 탈지제를 도 3에 도시된 공정이 아니라 도 1에 도시된 탈지 공정(100)에 적용하여 "표면에 압연유가 묻어 있는 강판(steel plate)"을 탈지시킬 경우에는 침적 탈지 및 상온 탈지액 브러시 공정 외에 전해 탈지 및 열수 브러시 공정이 추가되는 것이므로, 탈지율 및 백색도가 표 2 및 표 3에 기재된 값들보다 증가할 것임은 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명한 사항이다.
본 발명은 도면 및 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 구현예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 탈지 공정 110: 침적 탈지조
120: 전해 탈지조 130: 열수 분사조
BR1: 상온 탈지액 브러시 롤 BR2: 열수 브러시 롤
120: 전해 탈지조 130: 열수 분사조
BR1: 상온 탈지액 브러시 롤 BR2: 열수 브러시 롤
Claims (10)
- 알칼리제 100중량부;
비이온성 계면활성제 10~30중량부;
가용화제 10~30중량부;
킬레이트제 5~15중량부;
소포제 1~15중량부;
술포닐이미드계 음이온성 계면활성제 5~15중량부; 및
아크릴산-2-히드록시프로필아크릴레이트 공중합체 5~15중량부를 포함하고,
상기 술포닐이미드계 음이온성 계면활성제는 하기 화학식 1로 표시되는 상온 탈지제:
상기 화학식 1에서, R은 C8~C18이고, M은 Na 이온 또는 K 이온이다. - 제1항에 있어서,
상기 알칼리제는 가성소다, 탄산소다, 올소규산소다, 메타규산소다, 인산소다, 수산화칼륨 또는 이들의 조합을 포함하는 상온 탈지제. - 제1항에 있어서,
상기 비이온성 계면활성제는 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르, 폴리(옥시에틸렌)알킬에테르, 폴리옥시에틸렌트리데실에테르, 폴 리(옥시에틸렌)노닐페닐에테르, 폴리(옥시에틸렌)옥틸페닐에테르 또는 이들의 조합을 포함하는 상온 탈지제. - 제1항에 있어서,
상기 가용화제는 라우릴 글루코사이드, 에탄올, 모노에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 헥실렌글리콜 또는 이들의 조합을 포함하는 상온 탈지제. - 제1항에 있어서,
상기 킬레이트제는 EDTA(ethylene diaminetetraacetic acid), EDTA-2Na(disodium ethylenediaminetetraacetate), EDTA-4Na(tetrasodium ethylenediaminetetraacetate), HEDTA(hydroxyeter ethylenediamine triacetic acid), NTA(nitrilotriacetic acid), DTPA(diethylentriamine penta acetic acid), 옥살산(Oxalic acid) 또는 이들의 조합을 포함하는 상온 탈지제. - 제1항에 있어서,
상기 소포제는 실리콘계 소포제, 비실리콘계 소포제 또는 이들의 조합을 포함하는 상온 탈지제. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 아크릴산-2-히드록시프로필아크릴레이트 공중합체는 하기 화학식 2로 표시되는 상온 탈지제:
[화학식 2]
상기 화학식 2에서, m/n은 0.5~0.75이고, n은 5~15 이고, m은 3~11 이다. - 제1항 내지 제6항 및 제8항 중 어느 한 항에 따른 상온 탈지제를 포함하는 상온 탈지액.
- 제9항에 있어서,
상기 상온 탈지액은 상기 상온 탈지제를 1~50중량%의 함량으로 포함하는 상온 탈지액.
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KR1020230028752A KR102575323B1 (ko) | 2023-03-03 | 2023-03-03 | 상온 탈지제 및 이를 포함하는 상온 탈지액 |
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Citations (3)
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---|---|---|---|---|
KR100695577B1 (ko) * | 2005-10-18 | 2007-03-14 | 한국화학연구원 | 술포닐이미드계 음이온 계면활성제 |
CN111663142A (zh) * | 2020-06-22 | 2020-09-15 | 天津全诚桓金环保科技有限公司 | 一种用于清除板式换热器内锈垢的清洗剂及其制备方法 |
KR20210001671A (ko) * | 2019-06-28 | 2021-01-06 | 씨앤씨케미칼 주식회사 | 탈지제 및 이에 포함된 슬러지 제거 장치 |
-
2023
- 2023-03-03 KR KR1020230028752A patent/KR102575323B1/ko active IP Right Grant
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