KR19980032383A - 경질면 세정용 알칼리성 세정액 및 이것을 사용한 세정방법 - Google Patents

경질면 세정용 알칼리성 세정액 및 이것을 사용한 세정방법 Download PDF

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사토미 유타카
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Abstract

인 또는 질소를 함유한 계면 활성제를 사용하지 않고 지방족 알코올 알콕실레이트 비이온 계면 활성제와 알킬 페놀 알콕실레이트 비이온 계면 활성제 중의 1종 이상 혹은 바람직하게는 이들 두가지와 약한 카르복실레이트 계면 활성제를 조합하여 강알칼리성 세정액과 그 농축물을 제조할 수 있다. 비이온 계면 활성제중의 주성분인 알콕실레이트로서는 에톡실레이트이지만, 적어도 계면 활성제에는 몇가지 프로폭실레이트도 함유하는 것이 바람직하다.

Description

경질면 세정용 알칼리성 세정액 및 이것을 사용한 세정방법
본 발명은 기계가공시의 윤활제 및/또는 임시 방식제(防蝕劑)로서 널리 사용되는 기름 또는 이와 유사한 물질로 오염된 경질면(硬質面), 특히 금속물체의 경질면을 세정하는 방법에 관한 것이다. 통상적으로 이러한 기름상 물질을 금속표면으로부터 실질적으로 모두 제거하여야만 장기간 방식이 가능한 도장면을 균일하게 형성하기 위한 금속면을 형성할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 알칼리성 세정액에는 (가) 알칼리 또는 알칼리성 토류 금속의 수산화물, 붕산염, 인산염 또는 규산염 등의 알칼리화 성분 1종 이상이 용해되어 함유되고, (나) 전체 조성물의 pH를 8이상으로 하는 중화성 산이 없거나 이러한 산의 양을 함유하지 않은 수용액으로 전부 포함한다. 이러한 종류의 붕산염, 인산염, 규산염으로서는 단순형과 축합형이 있는데, 예컨대 메타규산염, 피로인산염 및 3중인산염과 붕사 등을 들 수 있다. 알칼리 및 알칼리성 토류 금속으로서는 특히 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 칼슘, 바륨 등이 있다. 보다 구체적으로는 본 발명은 수산화물(들)을 단독 혹은 적어도 가장 주도적인 알칼리화 성분으로 함유하는 이러한 세정액 및 이들을 제조하기 위한 농축물에 관한 것이다.
통상적으로 금속표면 처리에 현재 사용되고 있는 알칼리성 세정제 조성물은 음이온, 양이온, 양쪽이온 및 비이온 계면 활성제중의 어떤것 혹은 전부를 포함하는 계면활성제 1종 또는 혼합물을 계면활성제 성분으로 함유한다. (양이온 계면 활성제는 그 다음의 금속표면 가공처리에 있어서 악영향을 미칠 수도 있기 때문에 금속세정 조성물에 있어서는 기타 여러 가지의 것 보다 보편적으로 사용되지 않고 있다.) 세정력을 위해서는 일반적으로 비이온 계면 활성제가 바람직하지만, 경제적인 이유로 해서 물 수송비를 극소화해야 하는 고도로 농축된 수산화물 수용액에는 쉽사리 용해하지 않는다. 고도로 농축된 액체를 강알칼리성 세정액 농축물로서 공급할 수 있다면 이 농축물로부터 알칼리성 성분을 함유하는 작업용 세정액은 사용시에 물을 가하여 보다 경제적으로 제조할 수 있다.
인을 함유하는 음이온 계면 활성제 몇가지와 혼합하여 비이온 계면 활성제를 농축된 알칼리성 수용액으로 할 수 있다는 것은 알려져 있다. 그러나 인을 함유한 세정제에 대하여 환경문제가 빈번하게 일어나고 있다. 강알칼리성 세정제에 대해 권장되고 있는 몇가지 계면 활성제 혼합물 시판품에서 사용되고 있는 아민기 함유 계면 활성제도 환경적으로 바람직하지 않다.
내용 없음
본 발명의 한가지 목적은 극소량의 인 및/또는 질소함유 계면 활성제를 이용하는 종래의 조성물에서 나타나는 것과 같은 적어도 양호한 세정력을 가진 알칼리성, 필요한 경우에는 극히 강알칼리성의 세정 조성물 수용액 및/또는 계면 활성제와의 조합물을 제공함에 있다. 본 발명의 또 다른 목적은 종래의 것보다 세정력이 훨씬 양호한 알칼리성 세정조성물 수용액을 제공함에 있다. 기타 목적은 아래의 설명으로부터 명백히 알 수 있다.
특허청구의 범위와 실시예의 경우를 제외하고, 혹은 달리 명백히 기재하는 경우를 제외하고는 물질의 사용량 또는 반응조건 및/또는 용도에 관한 설명에서의 모든 수량은 본 발명의 범위를 가장 넓게 기재함에 있어서 약이란 단어를 가지고 수식하는 것으로 이해하여야 한다. 그러나 수치 한정의 범위내에 실시가 일반적으로 바람직하다. 또한 명세서 본문과 특허청구의 범위에 있어서 달리 명백히 언급하지 않는 한 퍼센트(%), 부(部) 및 비율은 모두가 중량기준이다. 중합체란 용어에는 올리고머, 공중합체, 터폴리머(terpolymer) 등을 포함한다. 본 발명과 관련하여 주어진 목적에 대해 적합하거나 바람직한 것으로서의 일군의 재료 혹은 재료의 종류에 관한 설명은 해당 군 또는 종류에 속하는 것들 중의 2종 이상의 혼합물이 균등하게 적합하거나 바람직하다는 것을 뜻한다. 화학용어로서의 각 성분에 관한 설명은 명세서에서 특정된 어떤 조합에 대한 첨가시의 각 성분에 대한 것이고 일단 혼합된 혼합물중의 성분들 사이의 화학반응을 반드시 배제하는 것은 아니다. 이온형태의 물질의 특정은 전반적으로 조성물에대한 전기적인 중화성을 발휘할 정도의 충분한 반대이온(counterion)이 존재함을 뜻하므로 묵시적으로 특정된 어떠한 반대이온을 가능하다면 명시적으로 이온형태로 특정된 기타 성분들중에서 선택하는 것이 바람직하다. 혹은 이러한 반대이온을 마음대로 선택하여도 좋지만 본 발명의 목적에 반하여 작용하는 반대이온을 피하는 경우는 제외한다. 몰이란 용어 및 그 변화량은 실질적이든, 가설적이든지 간에 존재하는 원자의 종류와 각 종류의 원자의 수를 정의된 단위로 나타내어 특정한 이온성의 종(species), 화학적으로 불안정한 중성의 종 또는 기타 화학종에도 적용할 수 있을 뿐만 아니라 명확한 정의가 되어 있는 중성의 분자를 가진 물질에도 적용할 수 있다.
특정한 종류의 비이온 계면 활성제와 특정한 종류의 음이온 유기물질과의 혼합물로서 이들 두가지 모두가 탄소, 수소 및 산소 이외의 화학원소를 실질적으로 가지지 아니한 것으로 된 혼합물은 중알칼리성 내지 강알칼리성 세정 조성물 수용액중에서 허용되는 정도의 낮은 기포성(起泡性)과 양호한 세정력을 발휘하며 전체 알칼리 금속 수산화물 함유량이 25% 이상인 안정한 단일 패키지형 액상 농축물의 배합처방이 가능한 정도로 충분한 용해성을 가지고 있다.
본 발명의 한가지 바람직한 실시형태는 그대로 사용하거나 물로 희석하여 사용하거나 이들 두가지 경우에 모두 사용하여 경질면, 특히 강철표면 및 아연 도금 강판 표면을 세정하기에 적합한 수용액 상태의 조성물이다. 이 조성물은 필수적으로, 보다 바람직하게는 아래의 각 성분으로 구성되어 있다.
물과;
(가) 일정량의 용해된 알칼리화 성분;
(나) 각 분자중에 (1) 적어도 카르복실기와 카르복실레이트기 중의 1종을 가지고, (2) 탄소원자수의 합계가 적어도 10인 분자로된 군으로부터 선택되는 일정량의 유기물질의 용해된 성분;
(다) 각각이 적어도 4개의 -(CH2CH2O)-기를 가지고 바람직하게는 서로간에 블록상으로 결합된 분자로부터 선택되며 상기한 각 성분의 일부인 것들을 제외한 일정량의 용해된 비이온 계면 활성제 성분;
임의로 아래의 성분들중 1종 이상을 함유함
(라) 상기한 각 성분의 일부가 아닌 포촉제(捕促劑) 및/또는 킬레이트제 일정량;
(마) 상기한 각 성분의 일부가 아닌 소포제 성분 일정량.
성분 (가)의 바람직한 알칼리화제로서는 암모늄, 나트륨, 칼륨 등의 수산화물이 있고, 이들중에서 나트륨과 칼륨의 수산화물이 보다 바람직한데, 이들 두가지는 실질적으로 세정촉진 작용이 동일하다. 수산화 나트륨은 통상적으로 저렴하지만 조성물중에 첨가되는 대부분의 산성물질과는 불용성염을 형성하고, 혹은 수용액중에서 비전해질에 대한 내성이 없으므로 본 발명에 의한 극히 강한 농축물에 대해서는 통상적으로 최소한 수산화 칼륨을 사용하는 것이 바람직하다. 특히 바람직한 한가지 실시 형태에서는 성분 (가)로서는 수산화 칼륨 및/또는 수산화 나트륨만을 사용한다.
선택성과는 관계없이 본 발명의 농축 조성물에 있어서 성분(가)에서의 수산화물의 용해량은 전체 농축 조성물 1kg당 OH-를 증가하는 순서를 좋은 것으로 하여 적어도 1.0, 2.0, 3.0, 3.5, 3.8, 4.1, 4.4, 4.7 또는 5.0몰이 되도록 한다. 조성물중에 용해된 모든 가용성 알칼리 금속의 수산화물과 알칼리 토류 금속의 수산화물의 수산화 이온으로서의 전체 화학양론적인 당량을 용해된 OH-로서 고려하여 이들 선택적인 값을 달성할 수 있는지를 결정하는데, 단, 수성의 수산화 이온과 신속히 반응하는 것으로 알려진 산 또는 기타 시약을 조성물에 첨가하는 경우는 제외한다. 예컨대 이론적으로 종료된 중화 또는 이러한 첨가된 시약의 기타 신속한 반응후에 순수하게 잔존하는 수산화 이온만을 용해된 OH-로서 고려한다. 본 발명의 조성물에 있어서 용해된 수산화 이온의 바람직한 농도는 농축 조성물에 대하여 바람직한 것으로 앞서 설명한 바 있는 농도중에서 0.5∼3.0% 범위이다.
성분 (나)는 각 분자중에 (1) 카르복실기와 카르복실레이트기 및 (2) 카르복실기 또는 카르복실레이트기의 일부가 아닌 카르보닐기와 히드록실기로 된 군으로 부터 선택되는 적어도 두가지 기를 함유하는 분자로부터 선택되는 것이 바람직하며, 이들 두가지 기는 상기 기들의 일부가 아닌 상기 분자중의 적어도 두개의 원자에 의해 상기 분자내에서 서로간에 각각 떨어져 있는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 카르복실기와 카르복실레이트기로만 된 군으로부터 선택되는 최소한 두가지 기가 성분(나)의 분자중에 존재하고, 독립하여 상기 각 기중에서의 탄소원자가 성분 (나)의 분자중의 다른 원자 두개 혹은 세개에 의해 정확히 떨어져 있는 것이다. 이러한 설명을 하기 위해 아래의 일반 구조식의 단일의 기는 본 발명에 의한 조성물에 첨가될 경우 매우 신속하게 가수분해하여 상응한 디카르복시산 또는 그 염을 생성하는 것으로 기대되므로 두개의 카르복실기 또는 카르복실레이트기와 균등한 것이라고 생각한다.
기타 모든 선택성과 관계없이 성분 (나)의 분자들은 총탄소원자수, 및 (가) 카르복실기와 카르복실레이트기 및 (나) 카르복실기 또는 카르복실레이트기의 일부가 아닌 카르보닐기 또는 히드록실기로 구성된 군으로부터 선택되는 기들의 수를 가짐으로써, 성분 (나)의 전체에 대한 평균으로서, 총탄소원자수는 (가) 카르복실기와 카르복실레이트기 및 (나) 카르복실기 또는 카르복실레이트기의 일부가 아닌 카르보닐기와 히드록실기로 된 군으로부터 선택되는 기의 총수에 대한 비율을 가지는데, 증가하는 순서를 좋은 것으로 하여 적어도 3.0:1.0, 3.5:1.0, 4.0:1.0, 5.0:1.0, 5.5:1.0 또는 5.9:1.0이고, 독립하여 바람직하게는 증가하는 순서를 좋은 것으로 하여 20:1.0, 18:1.0, 16:1.0, 14:1.0, 12:1.0, 11:1.0, 10.0:1.0, 9.0:1.0, 8.0:1.0, 7.5:1.0, 7.0:1.0 또는 6.5:1.0 이하이다. 가장 바람직하게는 성분 (나)를 옥테닐- 및 노네닐- 숙식산 및 이들의 염으로부터 선택하는 것인데, 이들은 조성물에 그대로 첨가되거나 무수물로서 첨가된다.
성분 (다)로서 바람직하게는 아래의 일반 구조식 (I) 및 (II) 중의 적어도 하나에 부합하는 분자들을 포함한다.
[위의 식에서 R1은 수소원자 또는 메틸기를 나타내고 성분내의 분자 상호간 및 성분중의 단일 분자내의 위치 상호간에 같거나 상이하며; R2는 (1) (가) 탄화수소 기이거나, 혹은 (나) (나-1) 할로겐 원자 하나 이상에 의한 수소원자 하나 이상의 치환 및/또는 (나-2) 구조식 (I)에 나온 R2에 직접 결합한 산소 원자로부터 적어도 세개의 탄소원자에 의해 떨어져 있는 적어도 하나의 메틸렌기의 에테르 산소원자 하나 이상에 의한 치환에 의해 탄화수소기로부터 공식적으로 유도되고, 또한 (2) 일반 구조식 (I)에 부합하는 수용액상 조성물의 모든 분자중의 각각의 R2에서의 탄소 원자수와 에테르 산소 원자수의 합계에 대한 평균값이 증가하는 순서를 좋은 것으로 하여 적어도 5.0, 6.0, 7.0, 8.0, 9.0, 10.0, 11.0 또는 11.8이고, 독립하여 바람직하게는 증가하는 순서를 좋은 것으로 하여 50, 40, 30, 25, 20, 18, 16, 15.0, 14.0, 13.5, 13.0 또는 12.5이하가 되도록 하는 탄소 원자수와 에테르 원자수의 합계를 가진 직쇄상의 환식 및/또는 분지쇄상의 포화 또는 불포화 1가 지방족기를 나타내며; R3은 수소원자이거나, 혹은 전체 탄소 원자수가 3개 이하인 1가 유기기를 나타내고; s는 양의 정수를 나타내지만 각 분자에 있어서 동일한 양의 정수를 나타낼 필요는 없음.]
[위의 식에서 R1과 R3는 일반 구조식 (I)에서와 동일한 의미를 가지며; R4는 (1) (가) 탄화수소기이거나, 혹은 (나) (나-1) 할로겐 원자 하나 이상에 의한 수소원자 하나 이상의 치환, (나-2) 에테르 산소원자 하나 이상에 의한 메틸렌기 하나 이상의 치환 또는 (나-3) 할로겐 원자 하나 이상에 의한 수소원자 하나 이상의 치환 및 에테르 산소원자 하나 이상에 의한 메틸렌기 하나 이상의 치환에 의해 탄화수소기로부터 공식적으로 유도되고, 또한 (2) 조성물의 각각의 R4기에서의 탄소 원자수와 에테르 원자수의 합계에 대한 일반 구조식 (II)에 부합하는 조성물중의 모든 분자에 있어서의 평균값이 증가하는 순서를 좋은 것으로 하여 적어도 3.0, 4.0, 5.0, 6.0, 7.0, 7.5, 또는 8.0이고, 독립하여 바람직하게는 증가하는 순서를 좋은 것으로 하여 20, 18, 16, 15.0, 14.0, 13.0, 12.0, 11.0, 10.0 또는 9.0 이하가 되도록 하는 탄소 원자수와 에테르 산소원자수의 합계를 가진 직쇄상의 환식 및/또는 분지쇄상의 포화 또는 불포화 1가 지방족 기를 나타내며; (C6H4)는 오르토-, 메타-, 또는 파라-페닐렌핵을 나타내고; t는 양의 정수를 나타내지만 각 분자에 있어서 동일한 양의 정수를 나타낼 필요는 없음.]
상기한 일반 구조식 (I)에 부합하는 성분 (다)의 분자를 이후부터는 모두 성분 (다1)로 표시하고, 마찬가지로 상기한 일반 구조식 (II)에 부합하는 성분 (다)의 분자를 이후부터는 모두 성분 (다2)로 표시한다. 성분 (다1)과 성분 (다2) 중의 하나 또는 모두가 반드시 그러할 필요는 없겠으나 모든 성분(3)를 구성한다.
보다 바람직하게는 주어진 각각의 선택과는 관계없이 상응한 일반 구조식에서 특정의 기가 나타내는 (다1) 및 (다2) 각각에서 독립하여, R2와 R4각각은 직쇄상이거나 다른 직쇄구조에서 측쇄로서의 메틸기 하나만을 가지며, R3은 수소, 메틸, 에틸, 프로필, 포르밀, 아세틸로 된 군으로부터 선택되는 기이며, 상기 모든 성분에서 s에 대한 평균값과 R1이 수소원자인 R1에 대한 평균값은 성분 (다1)에 대한 친수-친유 밸런스(hydrophile-lipophile balance; 이하 간단히 HLB라 함) 값이 증가하는 순서를 좋은 것으로 하여 적어도 5.0, 5.5, 6.0, 6.5, 7.0, 7.5, 7.9, 또는 8.2이고 독립하여 바람직하게는 증가하는 순서를 좋은 것으로 하여 20.0, 19.0, 18.0, 17.0, 16.0, 15.0, 14.7, 14.4, 14.1, 13.9 또는 13.7 이하가 되도록 하는 값이고, 모든 성분 (다2)에 있어서 t에 대한 평균값과 R1이 수소원자인 R1에 대한 평균값은 성분 (다2)에 대한 HLB가 증가하는 순서를 좋은 것으로 하여 적어도 8.0, 9.0, 10.0, 11.0, 11.5, 12.0, 12.3, 12.6, 12.9, 13.2 또는 13.5이고, 독립하여 바람직하게는 증가하는 순서를 좋은 것으로 하여 20, 18.0, 17.0, 16.5, 15.5, 15.0, 14.5, 14.1, 13.9 또는 13.8 이하가 되도록 하는 값이다.
[상기한 HLB값이 특수한 비이온 계면 활성제 시판품 또는 그 혼합물에 대해 공급자로부터 범위가 제시되어 있고 계면 활성제의 화학 구조식이 불명인 경우에는 본 발명의 정의의 목적에 사용되는 재료에 대해서는 범위의 양쪽끝의 대수 평균을 단일 HLB값으로 한다. 비이온 계면 활성제의 화학구조식이 공지인 경우에도 본 발명의 정의의 목적에 부합되는 HLB값은 문헌(D. Meyer, Surfactant Science and Technology{VCH Publishers, New York and Weinheim, 1988}. formulas 6∼10 and 6∼11 and Table 6.2 on pages 236∼237)에 기재된 방법에 의하여 구할 수 있다.]
주로 경제적인 이유로 해서 보다 더 바람직하게는, 또한 각각의 R2및 R4에 대해 독립하여 R4에 대한 성분 (다2) 또는 R2에 대한 성분 (다1) 모두에 있어서 R2또는 R4의 기 하나당 에테르 산소원자의 평균수는 증가하는 순서를 좋은 것으로 하여 2.0, 1.5, 1.0, 0.5, 0.3, 0.1, 0.02 또는 0.002 이하이고, 또한 독립하여 R4에 대한 성분 (다2) 또는 R2에 대한 성분 (다1) 모두에 있어서 R2또는 R4의 기 하나당 할로겐 원자의 평균수는 증가하는 순서를 좋은 것으로 하여 10, 8, 6, 4, 2.0, 1.5, 1.0, 0.5, 0.3, 0.1, 0.02 또는 0.002 이하이다.
기타 언급된 모든 선택성과는 관계없이 성분 (다1)에 대하여 전체 성분에 대한 평균으로서 각 분자는 수소보다는 오히려 메틸기인 R1를 하나 이상 가진다.
바람직하게는 본 발명의 세정 조성물은 앞서 나온 농도로 성분 (나), (다), (다1) 및 (다2)를 함유하는데, 즉 언급된 각각의 선택성과는 독립하여 성분 (다1)의 농도는 증가하는 순서를 좋은 것으로 하여 적어도 0.001, 0.002, 0.004, 0.006, 0.008 또는 0.010%이지만, 주로 경제적인 이유로서 해서 증가하는 순서를 좋은 것으로 하여 10, 5, 4.0, 3.0, 2.0, 1.0, 0.80, 0.70, 0.60, 0.50, 0.40, 0.30, 0.20, 0.10, 0.080, 0.060, 0.040 또는 0.020% 이하이고, 성분 (다2)의 농도는 증가하는 순서를 좋은 것으로 하여 적어도 0.002, 0.004, 0.008, 0.012, 0.016 또는 0.020%이지만, 주로 경제적인 이유로 해서 독립하여 증가하는 순서를 좋은 것으로 하여 10, 5, 4.0, 3.0, 2.0, 1.0, 0.80, 0.70, 0.60, 0.50, 0.40, 0.30, 0.20, 0.10, 0.080, 0.060, 0.040 또는 0.030% 이하이다. 그리고 농도가 0이 아닌 경우의 성분 (다1)의 농도에 대한 성분 (다2)의 농도의 비는 증가하는 순서를 좋은 것으로 하여 적어도 0.10:1.0, 0.20:1.0, 0.30:1.0, 0.35:1.0, 0.40:1.0, 0.45:1.0 또는 0.50:1.0이지만, 증가하는 순서를 좋은 것으로 하여 독립해서 50:1.0, 40:1.0, 30:1.0, 20:1.0, 10:1.0, 9.0:1.0, 8.0:1.0, 7.0:1.0, 6.0:1.0, 5.0:1.0, 4.0:1.0, 3.0:1.0, 2.5:1.0, 또는 2.0:1.0 이하이다. 성분 (나1)의 농도는 (1) 성분 (다1)의 농도의 4.0배 및 (2) 성분 (다2)의 농도의 0.50배 보다 증가하는 순서를 좋은 것으로 하여 적어도 0.20배, 0.30배, 0.40배, 0.50배, 0.60배, 0.70배, 0.80배, 0.90배 또는 0.98배이지만, 주로 경제적인 이유로 해서 독립하여 증가하는 순서를 좋은 것으로 하여 전체 성분 (다)의 농도보다 큰 20배, 15배, 12배, 10배, 8배, 7.0배, 6.5배, 5.5배, 5.0배 또는 4.5배 이하이다.
성분 (다1) 및 (다2)의 첨가에 대한 선호에 따라 관찰된 주이유는 성분 (다2)가 세정에 있어서 보다 효과적이고 강알칼리성 수용액중에서 보다 많이 용해하지만 기포 생성경향이 크다는데 반하여, 성분 (다1)은 그 자체가 약간의 세정력이 있고, 또한 성분 (가), (나) 및 (다2)만을 함유한 조성물 수용액에 대해 현저한 효과를 소포제로서 작용하기 때문이다.
과잉량의 기포가 생기면 세정공정을 쓸모없이 하기 때문에 기포생성을 억제한다는 것은 통상적으로 세정 조성물 사용시에 실질적으로 중요하다. 실용적인 기포생성 억제와 관련된 것으로 밝혀진 시험실적 시험을 시험을 아래와 같이 실시한다.
시험에 사용할 조성물 100ml를 적어도 250ml 용량의 유리마개 달린 실린더에 넣고, 이 실린더와 내용물을 통상적으로 항온욕중에서 편리한 방법으로 온도 평형이 되게한 다음, 마개를 제자리에 직립으로 유지하면서 손으로 격렬하게 20회 진탕한다. 진탕이 끝난 즉시 실린더를 수평 테이블위에 직립으로 세우고 마개를 제거한다. 마개를 제거한 즉시 타이머를 작동시킨다. 타이머가 작동한지 30±1초 및/또는 60±1초후에 실린더 중의 밑에 깔린 액상 조성물의 윗면 높이와 기포의 윗면 높이 사이의 차이를 기록하여 실린더의 눈금으로부터 기포체적을 구한다.
본 발명의 조성물 또는 본 발명의 농축 조성물 2.0%을 함유한 수용액은 상기한 시험법으로 측정했을 경우의 기포체적이 증가하는 순서를 좋은 것으로 하여 150, 100, 75, 60, 50, 40, 30, 25, 20, 15, 12, 10, 8, 7.0, 6.0, 5.0, 4.0, 3.0 또는 2.0ml 이하인 것이 바람직하다.
성분 (나)는 세정력이 비교적 약하지만 성분 (다)를 강알칼리성 용해시켜 수용액으로 하는 효과적인 굴수성제(屈水性劑 : hydrotrope)로서 작용한다.
임의의 성분 (라)의 적당한 포촉제로서는 소르비톨, 만니톨, 글루코네이트, 시트레이트, 헵토글루코네이트, 에틸렌, 디아민 테트라아세트산(EDTA), 니틀리로트 리아세트산(NTA)등이 있고, 또한 적어도 두개의 카르복실기, 카르복실레이트기 및/또는 히드록실기를 가진 기타 수용성 유기 화합물, (마지막의 것은 카르복실기, 카르복실레이트기 또는 히드록실기의 일부가 아닌 적어도 두개, 보다 바람직하게는 정확히 두개 내지 세개의 기타 원자에 의해 분자내에서 서로간에 떨어져 있고 카르복실기의 일부인 히드록시기는 제외함), 및 앞서 나온 바 있는 산으로서의 모든 화합물의 염, 특히 나트륨과 칼륨염을 들 수 있다. 이들 중에서 글루코네이트, 헵토글루코네이트, EDTA, NTA, 소르비톨 및/또는 만니톨이 바람직하다. 본 발명의 농축 조성물중에서의 포촉제의 바람직한 농도는 증가하는 순서를 좋은 것으로 하여 적어도 0.1, 0.3, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 2.9, 3.1 또는 3.3%이고, 주로 경제적인 이유로 해서 독립하여 증가하는 순서를 좋은 것으로 하여 20, 15, 10, 8.0, 7.0, 6.0, 5.0, 4.5, 4.1, 3.9 또는 3.7% 이하이다.
본 발명에 의한 세정은 본 발명에 의한 세정액과 처리될 오염된 경질면을 충분한 시간동안 접촉시켜 경질면의 오염물의 적어도 일부를 세정액 조성물중으로 이동시킨 다음, 세정된 표면을 세정액 조성물과의 접촉으로부터 분리하고, 임의로, 그러나 통상적으로, 세정된 표면을 물론 세척하여 표면에 잔존하는 세정액 조성물을 제거하는 방법에 의해 실시할 수 있다. 바람직하게는 처리될 표면과 본 발명의 조성물 사이에 접촉을 시키는 도중 본 발명의 조성물의 온도를 증가하는 순서를 좋은 것으로 하여 적어도 30, 35, 40, 45, 50, 55 또는 60℃로 하고, 주로 경제적인 이유로 해서 독립하여 바람직하게는 증가하는 순서를 좋은 것으로 하여 90, 85, 80, 75, 70 또는 65℃ 이하인 것이 바람직하다. 세정액을 표면에 분무하는 것은 이들 표면과 접촉시키는 기타의 방법보다 일반적으로 바람직하다. 그 이유는 분무함으로써 충격을 주는 기계적인 작용은 오염물을 세정액속으로 신속히 이동시키기 때문이다.
바람직하게는 환경오염을 피하고 기타 여러가지 이유로 해서 본 발명의 조성물중에는 아래에 나온 바람직한 최소량의 성분 각각에 대해 독립하여 증가하는 순서를 좋은 것으로 하여 인, 질소 및 (가) 상기한 필수적 내지 임의의 성분중의 일부가 아니고, (나) 미합중국의 법에서 규제하는 휘발성 유기 화합물인 것들중의 어느 한가지를 5.0, 3.0, 1.0, 0.5, 0.2, 0.10, 0.05, 0.02, 0.01, 0.005, 0.002, 0.001, 0.0005, 0.0002, 0.0001, 0.00005, 0.00002 또는 0.00001% 이하를 함유한다.
본 발명을 아래에 나오는 실시예와 비교예에서 설명하지만 이들은 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
[실시예 및 비교예]
아래의 표 1 및 표 2에 나온 본 발명에 의한 몇가지의 액상 조성물을 제조하였으며, 이들중의 몇가지 조성물에 대해서는 표의 설명란에 나온 바와 같이 하여 제조하여 사용하였다. 이들 조성물중에서 10을 제외하고는 투명하였고 상분리가 전혀 없었다.
[표 1]
[표 1의 설명]
상기 표에서 각 조성물에 대해 명시적으로 기재하지 않은 나머지 성분은 물이다.
TRITONTMX-405는 Van Waters and Rodgers사에서 시판하고 있는 것으로서 알코올의 개질 폴리에톡시 첨가 생성물이며 HLB값이 13.6인 비이온 계면 활성제이다.
TRITONTMX-100은 Van Waters and Rodgers사에서 시판하고 있는 것으로서 노닐페놀의 폴리에톡시 첨가 생성물이며 HLB값이 13.5인 비이온 계면 활성제이다.
TERGITOLTM15-S-3은 Van Waters and Rodgers사에서 시판하고 있는 것으로서 C11-152차 알콜올의 개질 폴리에톡시 첨가 생성물이며 HLB값이 8.3인 비이온 계면 활성제이다.
[표 2]
[표 2의 설명]
상기 표에서 각 조성물에 대해 명시적으로 기재하지 않은 나머지 성분은 물이다.
기포 체적값은 본문에서 설명한 시험법에 준하여 각 농축물의 20% 수용액에 대해 49℃에서 측정한 것이다.
n.m.은 측정 않음(조성물이 단일상이 아니었으므로)을 뜻한다.
워터 브레이크 프리%값은 경험이 많은 숙련자에 의해 육안으로 판단하여 수막(水膜)파괴 부분(water break)으로 피복되지 아니한 표준 오염 금속 시험 패널의 표면적의 퍼센트로 측정한 값인데, 즉 실시예의 조성물중의 농축물의 농도가 2.0% 용액이 되도록 각기 상응한 농축물을 물에 용해하여 제조한 조성물중에서 기계적인 교반을 함이 없이 60℃에서 10분동안 침지한 다음, 물로 철저히 세착한 후 부착해 있는 물층이 분리하여 육안으로 판별가능한 후박(厚薄)의 부위를 형성하는 것으로 부터 구한 값이다.
내용 없음.

Claims (20)

  1. 물과;
    (가) 일정농도의 용해된 알칼리화 성분,
    (나) 각 분자에 있어서 (i) 적어도 하나의 카르복실기 또는 카르복실레이트기를 가지며 (ii) 탄소원자수의 합계가 적어도 10개인 분자로 된 군으로부터 선택되는 일정농도의 용해된 유기물질 성분; 및
    (다) 각각의 분자중에 적어도 4개의 -(CH2CH2O)-기를 가지는 분자들로부터 선택되며, 상기한 각 성분의 일부인 것들을 제외한 일정농도의 용해된 바이온 계면 활성제 성분을 함유함을 특징으로 하는, 경질면 세정제로서 그대로 사용하거나 물을 추가하여 희석한 후에 사용하거나 이들 두가지 사용의 경우에 모두 적합한 수용 액상 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    물과;
    (가) 적어도 수산화 암모늄, 수산화 나트륨 및 수산화 칼륨으로된 군으로부터 선택되는 일정농도의 용해된 알칼리화 성분,
    (나) 각분자에 있어서, (1) 적어도 두개의 카르복실기 또는 카르복실레이트기를 가지며, (2) 전체 탄소원자와, 카르복실기와 카르복실레이트기 및 상기 카르복실기 또는 카르복실레이트기의 일부가 아닌 카르보닐기와 히드록실기로 된 군으로부터 선택된 기 전체의 합계를 가지고, 상기 전체 탄소원자수는 (i) 카르복실기와 카르복실레이트기, 및 (ii) 상기 카르복실기 또는 카르복실레이트기의 일부가 아닌 카르보닐기와 히드록실기로 된 군으로부터 선택되는 기들의 총합계에 대한 비율이 약 3.0:1.0 내지 약 20:1.0, 18:1.0, 16:1.0, 14:1.0, 12:1.0, 11.0:1.0, 10.0:1.0, 9.0:1.0, 8.0:1.0인 분자드리로 된 군으로부터 선택되는 일정농도의 용해된 유기물질 성분; 및
    (다) 각각의 분자중에 서로 블록상으로 결합한 적어도 4개의 -(CH2CH2O)-기를 가지는 분자들로부터 선택되며, 상기한 각 성분의 일부인 것들을 제외한 일정농도의 용해된 바이온 계면활성제를 필수적으로 함유하고,
    임의로 아래의 (라) 및 (마)의 각 성분중의 1종 이상을 함유하는 조성물:
    (라) 상기한 각 성분의 일부가 아닌 포촉제 및/또는 킬레이트제 중의 일정농도의 1성분, 및
    (마) 상기한 각 성분의 일부가 아닌 일정농도의 소포제 성분.
    단, 상기한 성분 (나)의 농도는 성분 (다)의 농도의 약 15배 이하이다.
  3. 청구항 2에 있어서, 성분 (다)는 아래의 일반 구조식 (I) 및 (II)에 부합하는 분자들로 된 각 군으로부터 선택되는 분자를 포함하고,
    [위의 식에서 R1은 수소원자 또는 메틸기를 나타내고 성분내의 분자 상호간 및 성분중의 단일 분자내의 위치 상호간에 같거나 상이하며; R2는 (1) (가) 탄화수소기이거나, 혹은 (나) (나-1) 할로겐 원자 이상에 의한 수소원자 하나 이상의 치환 및/또는 (나-2) 구조식 (I)에 나온 R2에 직접 결합한 산소 원자로부터 적어도 세개의 탄소원자에 의해 떨어져 있는 적어도 하나의 메틸렌기의 에테르 산소원자 하나 이상에 의한 치환에 의해 탄화 수소기로부터 공식적으로 유도되고, 또한 (2) 일반 구조식 (I)에 부합하는 수용액상 조성물의 모든 분자중의 각각의 R2에서의 탄소원자수와 에테르 산소원자수의 합계에 대한 평균값이 약 5.0 내지 약 30이 되도록 하는 탄소 원자수와 에테르 원자수의 합계를 가진 직쇄상의 환식 및/또는 분지쇄상의 포화 또는 불포화 1가 지방족기를 나타내며; R3은 수소원자이거나 혹은 총탄소원자수가 3개 이상인 1가 유기기를 나타내고; s는 양의 정수를 나타내지만 각 분자에 있어서 동일한 양의 정수를 나타낼 필요는 없음.]
    [위의 식에서 R1과 R3는 일반 구조식 (I)에서와 동일한 의미를 가지며; R4는 (1) (가) 탄화수소기이거나, 혹은 (나) (나-1) 할로겐 원자 하나 이상에 의한 수소원자 하나 이상의 치환, (나-2) 에테르 산소원자 하나 이상에 의한 메틸렌기 하나 이상의 치환 또는 (나-3) 할로겐 원자 하나 이상에 의한 수소원자 하나 이상의 치환 및 에테르 산소원자 하나 이상에 의한 메틸렌기 하나 이상의 치환에 의해 탄화수소기로부터 공식적으로 유도되고, 또한 (2) 조성물의 각각의 R4기에서의 탄소 원자수와 에테르 원자수의 합계에 대한 일반 구조식 (II)에 부합하는 조성물중의 모든 분자에 있어서의 평균값이 약 3.0 내지 약 15.0이 되도록 하는 탄소원수와 에테르 산소 원자수의 합계를 가진 직쇄상의 환식 및/또는 분지쇄상의 포화 또는 불포화 1가 지방족기를 나타내며; (C6H4)는 오르토-, 메타-, 또는 파라-페닐렌핵을 나타내고; t는 양의 정수를 나타내지만 각 분자에 있어서 동일한 양의 정수를 나타낼 필요는 없음.] 상기한 일반 구조식 (I)로 나타내어지는 성분 (다)의 분자를 일괄하여 성분 (다1)로 하고, 상기한 일반 구조식 (II)나타내어지는 성분 (다)의 분자를 일괄하여 성분 (다2)로 하며,
    성분 (가), (나), (다), (다1) 및 (다2)는 조성물중에서의 함유 농도를, 성분 (다1)의 농도에 대한 성분 (다2)의 농도의 비가 약 0.10 : 1.0 ∼ 약 20 : 1.0이고, 성분 (나)의 농도가 (1) 성분 (다1)의 농도의 4.0배 및 (2) 성분 (다2)의 농도의 0.50배의 약 0.40배 내지 전체 성분 (다)의 농도의 약 10배 까지인 것을 특징으로 하는 조성물.
  4. 청구항 3에 있어서,
    성분 (다1)의 농도가 약 0.001%∼약 5%이고,
    성분 (다2)의 농도가 약 0.002∼약 10%이며,
    성분 (다1)에 대한 성분(다2)의 농도의 비가 약 0.10:10∼약 20:1.0이고,
    성분 (나)의 농도가, (1) 성분 (다1)의 농도의 4.0배 및 (2) 성분 (다2)의 농도의 0.5배의 약 0.40배 내지 전체 성분 (다)의 농도의 약 10배이며,
    성분 (가)의 농도에는 수산화 나트륨, 수산화 칼륨 또는 이들 두가지로부터 유래하는 수산화 이온을 1리터당 약 0.010몰 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  5. 청구항 4에 있어서,
    R2와 R4각각은 직쇄상이거나 기타의 직쇄상 구조에 메틸 측쇄를 하나만 가지며,
    R3는 수소, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 포르밀기, 및 아세틸기로 된 군으로 부터 선택되고,
    모든 성분 (다1)에 있어서 R1이 수소 원자를 나타내는 R1의 프랙션(fraction)과 s에 대한 평균값은 성분 (다1)의 HLB값이 약 5.0∼약 20.0이 되는 값이고,
    모든 성분 (다2)에 있어서 R1이 수소 원자를 나타내는 R1의 프랙션과 t에 대한 평균값은 성분 (다2)의 HLB값이 약 8.0∼약 20이 되는 값인 것을 특징으로 하는 조성물.
  6. 청구항 5에 있어서,
    성분 (다1)의 농도가 약 0.004%∼약 0.40%이고,
    성분 (다2)의 농도가 약 0.008%∼약 0.80%이며,
    성분 (다1)의 농도에 대한 성분 (다2)의 농도의 비가 약 0.35 : 1.0∼약 5.0 : 1.0이고,
    성분 (나)의 농도가 (1) 성분 (다1)의 농도의 4.0배 및 (2) 성분 (다2)의 농도의 0.50배의 약 0.70배 내지 전체 성분 (다)의 농도의 약 6.0배인 것을 특징으로 하는 조성물.
  7. 청구항 6에 있어서,
    모든 성분 (다1)에 있어서 R1이 수소 원자를 나타내는 R1의 프랙션과 s에 대한 평균값은 성분 (다1)의 HLB값이 약 7.0∼약 14.4가 되는 값이고,
    모든 성분 (다1)에 대하여 평균적으로 각 분자에는 메틸기인 R1을 적어도 하나 가지며,
    모든 성분 (다2)에 있어서 R1이 수소 원자를 나타내는 R1의 프랙션과 t에 대한 평균값은 성분 (다2)의 HLB값이 약 11.0∼약 16.0이 되는 값이고,
    성분 (다1)의 농도가 약 0.008%∼약 0.04%이고,
    성분 (다2)의 농도가 약 0.016%∼약 0.080%이며,
    성분 (다1)의 농도에 대한 성분 (다2)의 농도의 비가 약 0.50 : 1.0∼약 2.0:1.0이고,
    성분 (나)의 농도가 (1) 성분 (다1)의 농도의 4.0배 및 (2) 성분 (다2)의 농도의 0.50배의 약 0.90배 내지 전체 성분 (다)의 농도의 약 5.0배인 것을 특징으로 하는 조성물.
  8. 청구항 3에 있어서,
    성분 (다1)의 농도에 대한 성분 (다2)의 농도의 비가 약 0.10:1.0∼약 20:1.0이고,
    성분 (나)의 농도가 (1) 성분 (다1)의 농도의 4.0배 및 (2) 성분 (다2)의 농도의 0.50배의 약 0.40배 내지 전체 성분 (다)의 농도의 약 10배이고,
    성분 (가)의 농도에는 수산화 나트륨, 수산화 칼륨 또는 이들 두가지로부터 유래하는 수산화 이온을 1리터당 약 1.0몰 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  9. 청구항 8에 있어서,
    R2와 R4각각은 직쇄상이거나 기타의 직쇄상 구조에 메틸 측쇄를 하나만 가지며,
    R3는 수소, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 포르밀기, 및 아세틸기로 된 군으로 부터 선택되고,
    모든 성분 (다1)에 있어서 R1이 수소 원자를 나타내는 R1의 프랙션과 s에 대한 평균값은 성분 (다1)의 HLB값이 약 5.0∼약 20.0이 되는 값이고,
    모든 성분 (다2)에 있어서 R1이 수소 원자를 나타내는 R1의 프랙션과 t에 대한 평균값은 성분 (다2)의 HLB값이 약 8.0∼약 20이 되는 값이고,
    성분 (가)의 농도에는 수산화 나트륨, 수산화 칼륨 또는 이들 두가지로부터 유래하는 수산화 이온을 1리터당 약 3.0몰 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  10. 청구항 9에 있어서,
    성분 (다1)의 농도에 대한 성분 (다2)의 농도의 비가 약 0.35: 1.0∼약 5.0:1.0이고,
    성분 (나)의 농도가 (1) 성분 (다1)의 농도의 4.0배 및 (2) 성분 (다2)의 농도의 0.50배의 약 0.70배 내지 전체 성분 (다)의 농도의 약 6.0배이고,
    성분 (가)의 농도에는 수산화 나트륨, 수산화 칼륨 또는 이들 두가지로부터 유래하는 수산화 이온을 1리터당 약 3.8몰 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  11. 청구항 10에 있어서,
    모든 성분 (다1)에 있어서 R1수소 원자를 나타내는 R1의 프랙션과 s에 대한 평균값은 성분 (다1)의 HLB값이 약 7.0∼약 14.4가 되는 값이고,
    모든 성분 (다1)에 대하여 평균적으로 각 분자에는 메틸기인 R1을 적어도 하나 가지며,
    모든 성분 (다2)에 있어서 R1이 수소 원자를 나타내는 R1의 프랙션과 t에 대한 평균값을 성분 (다2)의 HLB값이 약 11.0∼약 16.0이 되는 값이고,
    성분 (다1)의 농도에 대한 성분 (다2)의 농도의 비가 약 0.50:1.0∼약 2.0:1.0이고,
    성분 (나)의 농도가 (1) 성분 (다1)의 농도의 4.0배 및 (2) 성분 (다2)의 농도의 0.50배의 약 0.90배 내지 전체 성분 (다)의 농도의 약 5.0배인 것을 특징으로 하는 조성물.
  12. (가) 청구항 7에 의한 수용액상 조성물을 오염된 경질면(硬質面)에 45∼75℃의 온도에서 약 0.50∼약 3분간 분무하여 접촉시키거나 상기 조성물중에 적어도 약 3분간 침지하여 경질면위의 오염물의 적어도 일부를 수용액상 조성물중으로 이동시키고,
    (나) 수용액상 조성무리과의 접촉으로부터 경질면을 분리하여 표면을 세정된 경질면으로 하고,
    임의로,
    (다) 세정된 표면을 물로 세척하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유지상 오염물로 오염된 경질면의 세정방법.
  13. 청구항 12에 있어서, 경질면이 강철 표면 또는 아연도금 강철 표면인 세정방법.
  14. (가) 청구항 6에 의한 수용액상 조성물과 오염된 경질면을 30∼90℃의 온도에서 충분한 시간동안 접촉시켜 경질면의 오염물의 적어도 일부를 수용액상 조성물중으로 이동시키고,
    (나) 수용액상 조성물과의 접촉으로부터 경질면을 분리하여 표면을 세정된 경질면으로 하고,
    임의로,
    (다) 세정된 표면을 물로 세척하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유지상 오염물로 오염된 경질면의 세정방법.
  15. 청구항 14에 있어서, 경질면이 강철 표면 또는 아연도금 강철 표면인 세정방법.
  16. (가) 청구항 5에 의한 수용액상 조성물과 오염된 경질면을 충분한 시간동안 접촉시켜 경질면의 오염물의 적어도 일부를 수용액상 조성물중으로 이동시키고,
    (나) 수용액상 조성물과의 접촉으로부터 경질면을 분리하여 표면을 세정된 경질면으로 하고,
    임의로,
    (다) 세정된 표면을 물로 세척하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유지상 오염물로 오염된 경질면의 세정방법.
  17. 청구항 16에 있어서, 경질면이 강철 표면 또는 아연도금 강철 표면인 세정방법.
  18. (가) 청구항 4에 의한 수용액상 조성물과 오염된 경질면을 충분한 시간동안 접촉시켜 경질면의 오염물의 적어도 일부를 수용액상 조성물중으로 이동시키고,
    (나) 수용액상 조성물과의 접촉으로부터 경질면을 분리하여 표면을 세정된 경질면으로 하고,
    임의로,
    (다) 세정된 표면을 물로 세척하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유지상 오염물로 오염된 경질면의 세정방법.
  19. 청구항 18에 있어서, 경질면이 강철 표면 또는 아연도금 강철 표면인 세정방법.
  20. (가) 청구항 1에 의한 수용액상 조성물과 오염된 경질면을 충분한 시간동안 접촉시켜 경질면의 오염물의 적어도 일부를 수용액상 조성물중으로 이동시키고,
    (나) 수용액상 조성물과의 접촉으로부터 경질면을 분리하여 표면을 세정된 경질면으로 하고,
    임의로,
    (다) 세정된 표면을 물로 세척하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유지상 오염물로 오염된 경질면의 세정방법.
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