KR20010013911A - 연마재 세정 조성물 - Google Patents

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죠지 컬 레니
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알 브이 테이트 (로드니 비버스 테이트), 에이치 드로이. 씨. 지. 오닌크, 이. 에디, 산드라 웨드워즈 (에스 제이 에드워즈)
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Abstract

본 발명은 a) 1 종 이상의 미립상 연마재 50 내지 99.5 중량%, b) C2-C6알칸올아민 0.5 내지 15 중량%, c) 알칸올아민 이외의 전해질 베이스 0.1 중량% 이상, d) 임의로 1 종 이상의 계면활성제 0.1 내지 20 중량%, 및 e) 임의로 물 이외의 용매 0.1 내지 20 중량%를 포함하는 비액상 연마재 세정 조성물을 제공한다.

Description

연마재 세정 조성물 {Abrasive Cleaning Composition}
연마재 입자를 함유한 경질 표면 세정제는 공지되어 있다. 통상의 조성물은 용액상의 1 종 이상의 계면활성제 및 용액 중에 분산되어 있는 다수의 연마재 입자를 포함한다. 액상 연마재 세정제에 사용되는 계면활성제에는 알킬 벤젠 술포네이트, 알콜 술페이트, 알콜 에톡실레이트, 알킬 아미도 에톡실레이트, 지방산 비누 및 2차 알킬 술포네이트가 있다. 당업계에 공지된 바와 같이, 이들 계면활성제의 배합물을 일반적으로 전해질과 함께 사용하여 현탁 시스템을 형성한다.
용매는 비연마재 세정 조성물의 공지된 성분이다. 세정 조성물에 사용되는 통상적인 용매에는 알콜 (예를 들면, 에탄올), 에테르 (예를 들면, 부틸 셀로졸브(Butyl Cellosolve 등록상표)), 파라핀 (예를 들면, 이소파르 엘 (Isopar L 등록상표)), 에스테르 및 테르펜 (예를 들면, d-리모넨)이 있다. 공지된 종류의 다른 용매에는 알칸올아민이 있다. EP503219A (P＆G)는 알칸올아민을 0.1 내지 10 % 함유한 세정 조성물에 관한 것이다.
또한, 비액상 연마재 조성물도 공지되어 있다. 이들은 페이스트, 겔 및 분말의 형태이다. 이들은 계면활성제를 함유할 수 있으며, 비교적 소량의 물을 함유할 수 있다. 이러한 조성물에 사용되는 통상적인 연마재에는 방해석 및 백운석이 있다.
발명의 개요
본 발명자들은 비액상 연마재 세정제에 상당량의 C2-C6알칸올아민 및 알칸올아민 이외의 전해질 베이스를 함께 배합하여 개선할 수 있다는 것을 알아냈다. 알칸올아민의 존재는 염기이기 때문에 높은 pH에서 알칸올아민이 용매로서 작용할 뿐만 아니라 제거하기 힘든 오물의 제거를 돕는 추가의 염기로서 작용하기 때문에 바람직하다. 따라서, 본 발명은 효과적으로 세정하고 저장시 안정한 연마재 세정제를 제공한다.
본 발명은 경질 표면의 세정에 적합한 미립상 연마재를 함유한 비액상 연마재 조성물에 관한 것이다.
본 발명은
a) 1 종 이상의 미립상 연마재 50 내지 99.5 중량%,
b) C2-C6알칸올아민 0.5 내지 15 중량%,
c) 알칸올아민 이외의 전해질 베이스 0.1 중량% 이상,
d) 임의로 1 종 이상의 계면활성제 0.1 내지 20 중량%, 및
e) 임의로 물 또는 알칸올아민 이외의 용매 0.1 내지 20 중량%를 포함하는 비액상 연마재 세정 조성물을 제공한다.
물의 존재하에, 즉 사용 도중에 기재 및 알칸올아민의 조합이 세정성을 향상시킨다고 생각된다.
또한, 본 발명은 본 명세서에 기재된 조성물로 물품을 세정하는 처리 단계를 포함하는 경질 세정 (즉, 식기세척) 방법까지 포함한다.
본 발명의 내용에서, 비액상 연마재는 페이스트, 겔 또는 분말 형태인 생성물에 관한 것이다.
연마재
미립상 연마재 상은 본 발명에 따른 조성물의 필수 성분이다.
바람직하게는, 미립자 상은 물에 불용성인 미립상 연마재를 포함한다. 별법에서는, 연마재가 용해성이고 조성물에 존재하는 임의의 물에 비해 수성상 중에서 연마재의 용해도를 초과하여 과잉으로 존재할 수 있어서 결과적으로 조성물에 고체 연마재가 존재한다.
적합한 연마재는 제올라이트, 방해석, 백운석, 장석, 실리카, 규산염, 기타 탄산염, 알루미나, 중탄산염, 붕산염, 황산염, 및 폴리에틸렌과 같은 고분자 재료의 미립자 중에서 선택할 수 있다.
일반적인 목적의 조성물에 사용하기 위한 연마재는 2 내지 6의 모오스 경도를 갖는 것이 바람직하며, 더 높은 경도의 연마재도 특정 용도에는 사용될 수 있다.
연마재의 바람직한 평균 (중량 평균) 입도는 0.5 내지 400 미크론 범위이며, 10 내지 200 미크론 정도의 것이 바람직하다. 이 범위에서 우수한 세정 거동과 낮은 기재 손상 사이의 적절한 조화가 달성된다.
바람직한 연마재의 함량은 생성물에 대해 60 내지 95 중량%, 바람직하게는 65 내지 90 중량%이다. 생성물의 물리적 형태는 존재하는 연마재의 함량에 따라 결정된다. 일반적으로, 연마재의 함량이 큰 조성물은 분말인 반면, 연마재의 함량이 작은 조성물은 페이스트이다. 존재하는 특정 연마재의 사용량을 줄임으로써 특정 연마재 생성물이 분말에서 페이스트로 변하는 정확한 시점은 존재하는 다른 성분들에 의해 영향을 받는다. 다음에 기재된 본 발명의 바람직한 실시태양으로부터 연마재의 함량이 80 내지 90 중량% 미만인 경우 조성물이 페이스트로 되는 것을 볼 수 있다.
페이스트의 물리적 안정성은 존재하는 연마재의 함량을 높게 하여 향상시킬 수 있다. 이 경우, 연마재의 높은 함량은 총 조성물의 80 중량%를 초과하는 것이다.
가장 바람직한 연마재는 (방해석과 같은) 탄산칼슘, (백운석과 같은) 탄산칼슘 및 탄산마그네슘의 혼합물, 탄산수소나트륨, 황산칼륨, 제올라이트, 알루미나, 수화된 알루미나, 장석, 탈크 및 실리카이다.
방해석, 장석, 백운석 및 그의 혼합물이 저비용, 적합한 경도 및 색상으로 인해 특히 바람직하다.
알칸올아민
본 발명의 조성물에 사용되는 알칸올아민은 아민 및 히드록시 잔기에 대해 일관능성 또는 다관능성일 수 있다. 바람직한 알칸올아민은 일반적으로 화학식 H2N-R1-OH (여기서, R1은 탄소수 2 내지 6의 직쇄 또는 분지쇄 알킬임)로 표시된다. 바람직한 알칸올아민에는
2-아미노-2-메틸-1-프로판올, 모노-, 디- 및 트리-에탄올아민, 모노-, 디- 및 트리-이소프로판올아민, 디메틸-, 디에틸- 또는 디부틸-에탄올아민 및 그의 혼합물이 있다.
또한, 모르폴린과 같은 고리형 알칸올아민도 사용할 수 있다는 것을 생각할 수 있다.
특히 적합한 알칸올아민에는 2-아미노-2-메틸-1-프로판올, 모노에탄올아민 및 디에탄올아민이 있다. 이들 물질은 단단하거나 오래된 오물의 세정을 향상시키는 것으로 생각된다. 이들 물질 중 2-아미노-2-메틸-1-프로판올(AMP)가 특히 바람직하다.
본 발명의 조성물 중에서 알칸올아민의 일반적인 함량은 1 내지 10 중량%이다. 더 높은 함량은 비용면에서 및 특정 플라스틱 재질을 손상시킬 수 있으므로 바람직하지 않다. 2-아미노-2-메틸-1-프로판올을 2 내지 6 중량% 함량으로 사용하는 것이 특히 바람직하다.
전해질 베이스
적합한 전해질 베이스로는 가용성 탄산염 및 중탄산염이 있으며, 수산화물 및 기타 알칼리성 염도 사용할 수 있다. 알칼리 금속 탄산염이 특히 바람직하며, 탄산칼륨이 가장 바람직하다.
전해질의 전형적인 함량은 0.5 내지 5 중량%로서, 1 내지 2.5 중량%가 특히 바람직하다. 전해질의 함량은 사용시 조성물의 pH가 알칸올아민의 pKa를 초과하도록, 바람직하게는 알칸올아민의 pKa를 한 단위 이상 초과하는 pH가 되도록 해야 한다. pH가 목적하는 수준에 도달하였는지는 물로 50 중량%의 슬러리를 형성하여 pH를 측정함으로써 검사할 수 있다.
비교적 적은 함량의 연마재를 함유하는 조성물, 특히 연마재 함량이 생성물의 75 중량% 미만이고(거나) 생성물의 형태가 페이스트인 조성물에서 전해질은 또다른 기능을 제공할 수 있다. 조성물에서 연마재의 함량이 작을수록 조성물은 점차적으로 더욱 불안정해지고 2개의 상으로 분리되려는 경향이 증가된다고 생각된다. 이는 전해질로서 탄산칼륨을 사용하고 조성물에 물을 가하여 극복할 수 있다.
탄산칼륨 및 물을 함유하는 조성물에서 연마재가 장석인 것이 바람직하다. 탄산칼륨과 다른 바람직한 연마재 (특히 백운석) 사이의 이온 교환은 조성물의 완충 작용을 증진시켜 pH를 낮추고 결국엔 조성물의 효과를 감소시킨다고 생각된다.
계면활성제
본 발명에 따른 조성물은 바람직하게는 일반적으로 음이온성 및 비이온성 세제 활성제 둘다로부터 선택된 세제 활성제를 포함한다. 계면활성제는 조성물의 필수 성분이 아니나, 사용자가 일반적으로 기대하는 약간의 거품을 제공하고 특정 오물에 대한 추가의 세정 이점을 제공할 수 있다. 일부 경우에서, 계면활성제가 존재하면 생성물의 제조에 도움이 될 수 있다.
적합한 음이온성 세제 활성 화합물은 탄소수 8 내지 22의 알킬 라디칼, 및 술폰산으로부터 선택된 라디칼 또는 황산 에스테르 라디칼 및 그의 혼합물의 분자 구조를 가진 유기 황 반응 생성물의 수용성 염이다.
적합한 음이온성 세제의 예는 나트륨 및 칼륨 알콜 술페이트, 특히 동물 기름 및 코코넛유의 글리세리드를 환원시킴으로써 제조되는 고급 알콜을 황산화시킴으로써 수득되는 나트륨 및 칼륨 알콜 술페이트; 알킬기의 탄소수가 9 내지 15인 것과 같은 나트륨 및 칼륨 알킬 벤젠 술포네이트; 나트륨 및 칼륨 2차 알칸술포네이트; 나트륨 알킬 글리세릴 에테르 술페이트, 특히 동물 기름 및 코코넛유로부터 유도된 고급 알콜의 에테르; 나트륨 코코넛유 지방산 모노글리세리드 술페이트; 고급 지방 알콜 1 몰과 에틸렌 옥사이드 1 내지 6 몰의 반응 생성물의 황산 에스테르의 나트륨 및 칼륨염; 알킬 라디칼의 탄소수가 4 내지 14인, 에틸렌 옥사이드 분자 1 내지 8 단위를 갖는 알킬 페놀 에틸렌 옥사이드 에테르 술페이트의 나트륨 및 칼륨염; 이세티온산으로 에스테르화시키고 수산화 나트륨으로 중화시킨, 예를 들어 지방산이 코코넛유 및 그의 혼합물로부터 유도된 것인 지방산의 반응 생성물이다.
바람직한 수용성 합성 음이온성 세제 활성 화합물은 고급 알킬 벤젠 술포네이트 및 올레핀술포네이트와의 혼합물 및 고급 알킬 술페이트, 및 고급 지방산 모노글리세리드 술페이트의 알칼리 금속 (예를 들어, 나트륨 및 칼륨) 및 알칼리 토금속 (예를 들어, 칼슘 및 마그네슘) 염이다. 가장 바람직한 음이온성 세제 활성 화합물은 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기의 탄소수가 6 내지 20인 고급 알킬 벤젠 술포네이트와 같은 고급 알킬 방향족 술포네이트로서, 특히 예를 들면, 고급 알킬 벤젠 술포네이트 또는 고급 알킬 톨루엔, 크실렌 또는 페놀 술포네이트, 알킬 나프탈렌 술포네이트, 암모늄 디아밀 나프탈렌 술포네이트의 나트륨염, 및 나트륨 디노닐 나프탈렌 술포네이트이다.
본 발명의 세제 조성물에서 사용되는 합성 음이온성 세제 활성제의 양은 일반적으로 20 중량% 이하, 가장 바람직하게는 2 내지 15 중량%이다.
적합한 비이온성 세제 활성 화합물은 사실상 친수성인 알킬렌 옥사이드기를 사실상 지방족 또는 알킬 방향족일 수 있는 소수성 유기 화합물과 축합시킴으로써 제조되는 화합물로서 광범위하게 기재될 수 있다. 임의의 특정 소수성기와 축합되는 친수성 또는 폴리옥시알킬렌 라디칼의 길이는 친수성 및 소수성 잔기 사이의 목적하는 균형 정도를 가진 수용성 화합물을 산출하기 위해 손쉽게 조절할 수 있다.
특정한 예로는 직쇄 또는 분지쇄 형상의 탄소수 8 내지 22인 지방족 알콜과 코코넛 알콜 1 몰 당 에틸렌 옥사이드 2 내지 15 몰을 갖는 코코넛유 에틸렌 옥사이드 축합물과 같은 에틸렌 옥사이드와의 축합 생성물; 알킬기의 탄소수가 6 내지 12이고 알킬페놀 1 몰 당 에틸렌 옥사이드 5 내지 25 몰을 갖는 알킬페놀의 축합물; 에틸렌디아민과 프로필렌 옥사이드의 반응 생성물과 에틸렌 옥사이드의 축합물, 및 분자량이 5,000 내지 11,000이고 폴리옥시에틸렌 라디칼을 40 내지 80 중량% 포함하는 축합물; 예를 들면, 디메틸도데실아민 옥사이드와 같은 R3NO (여기서, 1 개의 R기는 탄소수 8 내지 18의 알킬기이고, 나머지는 각각 메틸, 에틸 또는 히드록시에틸기임) 구조의 3급 아민 옥사이드; 예를 들면, 디메틸도데실포스핀 옥사이드와 같은 R3PO (여기서, 1 개의 R기는 탄소수 10 내지 18의 알킬기이고, 나머지는 각각 탄소수 1 내지 3의 알킬 또는 히드록시알킬기임) 구조의 3급 포스핀 옥사이드; 예를 들면, 메틸테트라데실 술폭사이드와 같은 R2SO (여기서, 1 개의 R기는 탄소수 10 내지 18의 알킬기이고 다른 R기는 메틸 또는 에틸임) 구조의 디알킬 술폭사이드; 지방산 알킬올아미드; 지방산 알킬올아미드 및 알킬 머캅탄의 알킬렌 옥사이드 축합물이 있다.
본 발명의 세제 조성물에서 사용되는 비이온성 세제 활성제의 양은 일반적으로 0.5 내지 15 중량%, 바람직하게는 5 내지 10 중량%일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 조성물에 임의로 양쪽성, 양이온성 또는 쯔비터이온성 세제 활성제를 포함하는 것이 가능하다.
임의로 사용할 수 있는 적합한 양쪽성 세제 활성 화합물은 탄소수 8 내지 18의 알킬기 및 음이온성 수용성화기가 치환된 지방족 라디칼을 함유하는 지방족 2급 및 3급 아민의 유도체로서, 예를 들면 나트륨 3-도데실아미노-프로피오네이트, 나트륨 3-도데실아미노프로판 술포네이트 및 나트륨 N-2-히드록시도데실-N-메틸타우레이트가 있다.
적합한 양이온성 세제 활성 화합물은 탄소수가 8 내지 18인 지방족 라디칼을 갖는 4급 암모늄염으로, 예를 들면 세틸트리메틸 암모늄 브로마이드이다.
임의로 사용할 수 있는 적합한 쯔비터이온성 세제 활성 화합물은 탄소수가 8 내지 18이고 음이온성 수용성화기로 치환된 지방족 라디칼을 갖는 지방족 4급 암모늄, 술포늄 및 포스포늄 화합물로서, 예를 들면 3-(N,N-디메틸-N-헥사데실암모늄)프로판-1-술포네이트 베타인, 3-(도데실메틸 술포늄) 프로판-1-술포네이트 베타인 및 3-(세틸메틸포스포늄) 에탄 술포네이트 베타인이 있다.
적합한 세제 활성 화합물의 또다른 예는 쉬바르츠(Schwartz) 및 페리(Perry)의 공지된 문헌["Surface Active Agents", Volume I] 및 쉬바르츠, 페리 및 버취(Berch)의 문헌["Surface Active Agents and Detergents", Volume II]에 기재되어 있는 표면-활성제로서 일반적으로 사용되는 화합물이다.
본 발명의 세제 조성물에서 사용되는 세제 활성 화합물의 총량은 일반적으로 1.5 내지 20 중량%, 바람직하게는 2 내지 15 중량%이다.
용매
AMP 이외의 용매가 본 발명의 조성물에 존재할 수 있고, 그들의 존재는 하기 이유에 의해 바람직하다.
적합한 용매로는 포화 및 불포화, 직쇄 또는 분지쇄 탄화수소, 및(또는) 하기 화학식의 재료가 있다.
R1-O-(EO)m-(PO)n-R2
상기 식에서, R1및 R2는 각각 독립적으로 C1-7알킬 또는 H이나, 둘다 수소는 아니며, m 및 n은 각각 독립적으로 0 내지 5이다.
바람직한 용매는 C10H16테르펜, C10-C16직쇄 파라핀, 및 글리콜 에테르를 포함하는 군으로부터 선택된다.
적합한 글리콜 에테르로는 디-에틸렌 글리콜 모노 n-부틸 에테르, 모노-에틸렌 글리콜 모노 n-부틸 에테르, 프로필렌 글리콜 n-부틸 에테르 및 그의 혼합물이 있다.
적합한 테르펜으로는 d-리모넨이 있다. 바람직한 파라핀으로는 '셀솔-T(Shellsol-T 등록상표)'로서 시판되는 재료가 있다.
용매의 전형적인 양은 1 내지 15 중량%이다. 1 내지 3 중량% 양으로 테르핀을 사용하는 것이 특히 바람직하다. 리모넨과 같은, 몇몇 이들 테르펜 재료는 방충성을 나타내는 추가의 이점을 가진다. 본 발명자들은 테르펜 재료가 11 미만의 pH에서 사용시, 보다 양호한 성능을 나타내는 것을 알아냈다. 직쇄 파라핀은 이들 물질이 플라스틱에 덜 침식성이기 때문에 테르펜 보다 높은 함량으로 사용할 수 있다. 파라핀은 11를 초과하는 pH에서 사용시, 보다 양호한 성능을 나타내는 것으로 생각된다.
글리콜 에테르는 생성물의 5 내지 10 중량%의 전형적인 함량에서 다른 용매 보다 바람직하며, 디-에틸렌 글리콜 모노 n-부틸 에테르가 특히 바람직하다.
알칸올아민 대 용매의 비가 3:1 내지 1:3의 범위인 것이 바람직하고, 1:1 내지 1:3의 비가 특히 바람직하다.
유리하게는, 용매의 일부를 방향 성분으로서 도입할 수 있으나, 요구되는 용매의 함량은 일반적으로 세정 조성물에서 방향 성분으로서 일반적으로 존재하는 성분 보다 높은 함량으로 첨가해야 한다. 바람직하게는 리모넨과 같이, 선택된 페르펜으로서 이와 같은 방법으로 사용되는 페르펜은 기분 좋은 감귤류의 냄새를 갖지만, 파라핀 및 글리콜 에테르는 일반적으로 냄새가 없다.
레올로지 및 구조제
전술한 바와 같이 본 발명의 조성물은 페이스트, 겔 또는 분말일 수 있다. 적합한 레올로지 조절제는 특히 조성물이 상당한 양의 물 또는 저점도의 계면활성제를 함유하는 경우 존재할 수 있다. 이들 조절제로는 열분해 실리카 및 점토가 있다.
본 발명자들은 열분해 실리카 1 내지 2 중량%이면 페이스트를 안정화시키기 충분하다는 것을 알아냈다. 에어로실 380 (Aerosil 380 등록상표)이 적합한 구조제이다.
또한, 본 발명자들은 물 1 내지 8 %를 첨가하면 분리되기 쉬운 조성물을 안정화시키기 충분하다는 것을 알아냈다.
또한, 혼합 계면활성제 시스템을 함유하는 조성물은 상분리에 대해 안정하다고 생각된다. 본 발명자들은 에톡시화 알콜 비이온성 계면활성제 및 비이온성 알킬 폴리글루코시드(APG) 계면활성제 둘다를 포함하는 조성물이 상분리에 대해 안정하다는 것을 알아냈다.
본 발명에 따른 조성물은 적합한 레올로지 특성을 제공하고 세정되는 경질 표면에서의 조성물의 분포 및 부착력을 향상시키는 데 도움이 되도록 고분자 구조제를 임의로 함유할 수 있다.
바람직한 구조제로는 나트륨 카르복시메틸 셀룰로오스 및 기타 화학적으로 개질된 셀룰로오스 재료와 같은 다당류, 크산탄 검 및 미국 특허 제 4 329 448호에 언급되어 있는 바이오중합체 PS87과 같은 기타 비응집 구조제가 있다. 예를 들어 카르보폴(CARBOPOL 등록상표)과 같은, 다관능제와 가교결합된 아크릴산의 중합체와 같은 특정 중합체가 구조제로서 또한 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 조성물에서 사용하는 경우, 이러한 구조제의 양은 조성물의 0.001 중량% 만큼 적을 수 있으며, 바람직하게는 0.01 중량% 이상이다.
일반적으로, 본 발명의 조성물은 중합체 0.1 내지 1%를 임의로 포함할 수 있다.
임의의 성분
본 발명에 따른 조성물은 그들의 세탁 성능을 보조하는 다른 성분을 포함할 수 있다. 예를 들면, 조성물은 특별한 수용성 염 이외에, 본 명세서에 정의된 바와 같이 니트릴로트리아세트산염, 다중카르복실산염, 시트르산염, 이카르복실산, 수용성 인산염, 특히 다중인산염, 오르토인산염 및 피로인산염의 혼합물, 제올라이트와 같은 세제 보조제 및 그의 혼합물을 포함할 수 있다. 그러한 보조제는 물 중에서 그들의 용해도 보다 과잉으로 존재할 경우, 연마재로서 추가적으로 기능할 수 있다. 일반적으로, 특별한 수용성 염 이외의 보조제를 사용하는 경우, 조성물의 0.1 내지 25 중량%를 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 에틸렌디아민테트라아세테이트, 아미노-다중인산염(DEQUEST 등록상표) 및 인산염 및 매우 다양한 기타 다관능성 유기산 및 염과 같은 금속 이온 격리제가 그들이 연마재와 상용될 수 있도록 임의로 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 조성물은 또한 이미 언급한 성분에 추가로 착색제, 백화제, 광 표백제, 오염물 점착방지제, 세정 효소, 상용가능한 표백제 (특히 하이포할라이트), 살균제 및 방부제 (실시예 1, 2의 벤즈이소티아졸린-3-온)와 같은 다양한 기타 임의의 성분을 포함할 수 있다.
바람직한 조성물
본 발명에 따른 바람직한 조성물은
a) 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 장석 및 그의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 미립상 연마재 70 내지 90 중량%, 바람직하게는 75 내지 80 중량%,
b) 2-아미노-2-메틸-1-프로판올, 모노-, 디- 및 트리-에탄올아민, 모노-, 디- 및 트리-이소프로판올아민, 디메틸-, 디에틸- 또는 디부틸-에탄올아민 및 그의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 알칸올아민 1 내지 6 중량%, 바람직하게는 2 내지 6 중량%,
c) 알칼리 금속 탄산염 또는 중탄산염 전해질 0.5 내지 5 중량%, 바람직하게는 1 내지 5 중량%,
d) 1종 이상의 계면활성제 2 내지 10 중량%, 바람직하게는 5 내지 10 중량%,및
e) 글리콜 에테르 용매 2 내지 10 중량%, 바람직하게는 5 내지 15 중량%를 포함한다.
본 발명을 좀더 자세하게 이해하기 위해서, 하기 실시예를 참조로 하여 기술하지만 이에 제한되는 것은 아니다.
하기 실시예에서,
임벤틴(Imbentin) 91 3.5 0FA는 C9-C11의 평균 탄소쇄 길이 및 5 몰 EO의 평균 에톡실화도를 갖는 지방 알콜이다(리브란 케미칼스 리미티드(Libran Chemicals Ltd.)).
글루코판 600 CS/UP HH는 C12-C14의 평균 탄소쇄 길이를 갖는 알킬 폴리글리코사이드이다(예: 헨켈(Henkel)).
AMP는 2-아미노 2-메틸-1-프로판올이다.
백운석은 탄산마그네슘/탄산칼슘 혼합물이다.
＜실시예 1＞ : 기본 배합물
조성물 P1-P3을 하기 표 1과 같이 제조하였다.
성분 % P1 P2 P3
방해석(연마재) 90 75 70
임벤틴 91 3.5 0FA (등록상표) 4.3 10.7 5.27
글루코판 600 CS/UP HH (등록상표) - - 5.27
AMP 1.7 4.3 4.22
부틸 디골 3.4 8.6 8.43
탄산칼륨 무수물 0.6 1.4 1.32
물 - - 100% 까지
샘플의 제조는 액체 성분들을 예비 혼합한후, K2CO3를 백운석에 가하고 예비 혼합된 액체를 가하였다.
실시예 P1은 성분 분리를 전혀 나타내지 않은 분말 P1이었다. 실시예 P3은 페이스트였고, 실시예 P2도 페이스트였다.
상기 주어진 결과로부터 안정한 조성물이 단일 및 혼합 계면활성제계 모두에서 제조될 수 있음을 알 수 있다.
＜실시예 2＞ : 열분해 실리카의 사용
하기 배합물을 제조하였다.
성분 % P2 P2a P2b P2c
백운석 75 75 75 75
임벤틴(등록상표) 10.8 10.54 10.32 9.89
부틸 디골 8.6 8.43 8.26 7.91
AMP 4.3 4.21 4.13 3.96
K2CO3 1.3 1.32 1.29 1.24
에어로실 380 (등록상표) 열분해 실리카 - 0.5 1.0 2.0
50% 슬러리의 24시간후 pH 11.9 - 11.4 11.2
상기 기재한 바와 같이 배합물을 구성한 후, 에어로실 380을 조심스럽게 교반하며 넣었다.
열분해 실리카를 함유한 배합물의 물리적 외양은 수개월 동안 변하지 않았다. 열분해 실리카가 없는 배합물 (에어로실 380 등록상표)은 안정하지 않았다. 이러한 결과로부터 열분해 실리카가 유효한 안정화제임을 알 수 있다.
＜실시예 3＞ : 안정성을 얻기 위한 물의 사용
P2의 샘플을 취하고, 소량의 물을 가하였다. 물은 샘플의 겉보기 점도를 증가시키고, 약 60 시간후에도 분명한 분리가 하나도 나타나지 않았다.
실시예 P2의 샘플을 취하고, 상이한 여러 양의 물을 가했다. 샘플의 외양을 24 시간후 기록하고, 안정한 샘플을 수주일 동안 관찰하였다. 결과를 하기 표 3에 나타냈다.
P2에 가한 물의 % 24시간 후
0 투명한 층 분리(CLS)
1.96 CLS 없음
3.85 CLS 없음
5.66 CLS 없음
7.41 광택 표면, CLS 없음
9.09 CLS
10.71 CLS
CLS = 투명한 층 분리
24 시간후에도 투명한 층 분리를 나타내지 않는 샘플은 실험 기간 동안 안정하게 존재하였다(약 2개월). 실험은 임벤틴 91 3.5를 도바놀(Dobanol) 91-8 (등록상표)로 교체하여 성공적으로 반복하였다.
＜실시예 4＞ : 바람직한 전해질
바람직한 전해질은 가용성 탄산염이다. 이를 예시하기 위해, 몰 기준으로 일정 몰의 탄산칼륨을 황산칼륨(P2i) 또는 요오드화칼륨(P2j)으로 대체하는 것으로 추가의 두 실시예를 구성하였다. 각 샘플을 50 g의 샘플로 나누고, 상이한 여러 양의 물을 가하고, 24 시간후 안정성을 관찰하였다.
샘플 24 시간후의 외양
50 g P2 + 0.5 g 물 진함. 광택 표면. CLS 없음
50 g P2 + 1.0 g 물 진함. 형태 유지. CLS 없음
50 g P2 + 2.0 g 물 진함. 형태 유지. CLS 없음
50 g P2i (K2SO4) 퍼짐. CLS
50 g P2i + 0.5 g 물 퍼짐. CLS
50 g P2i + 1.0 g 물 퍼짐. CLS
50 g P2i + 2.0 g 물 퍼짐. CLS
50 g P2j (KI) 퍼짐. CLS
50 g P2j + 0.5 g 물 퍼짐. CLS
50 g P2j + 1.0 g 물 퍼짐. CLS
50 g P2j + 2.0 g 물 퍼짐. CLS
탄산칼륨은 수화가능한 염이다. 황산칼륨 및 요오드화칼륨은 수화가능하지 않다. 실험은 무수 탄산칼륨을 다른 무수물이지만 수화가능한 염 즉, 탄산나트륨 (P2k) 및 황산 나트륨 (P2l)로 대체하여 반복되었다.
샘플 24 시간후의 외양
50 g P2k (Na2CO3) 퍼짐. CLS
50 g P2k + 1.0 g 물 감소된 CLS
50 g P2k + 2.0 g 물 감소된 CLS
50 g P2l (Na2SO4) 퍼짐. CLS
50 g P2l + 1.0 g 물 퍼짐. CLS
50 g P2l + 2.0 g 물 퍼짐. CLS
물을 가한 탄산나트륨 샘플은 원래의 샘플과 비교하여 투명한 층 분리의 양은 감소했지만, 탄산칼륨만큼 진하지는 않았다. 황산나트륨 샘플의 물리적 안정성은 물의 첨가에 의해 개선되지 않았다.
무수물 염보다는 수화된 탄산칼륨 (K2CO3.1½H2O. 샘플 P2m)을 사용하여 상기 실험을 반복하였다.
샘플 24 시간후의 외양
50 g P2m (K2CO3.1½H2O) 퍼짐. CLS
50 g P2m + 1.0 g 물 진함. 형태 유지. CLS 없음
50 g P2m + 2.0 g 물 진함. 형태 유지. CLS 없음
이러한 결과는 탄산 칼륨이 무수물 또는 수화된 형태로 사용될 수 있음을 나타낸다. 그러나, 수화된 염을 사용하더라도 적은 양의 탄산염이 사용될 때 샘플을 진하게 하기 위해서 첨가될 물의 필요성이 없어지는 것은 아니다.
＜실시예 5＞ : 상이한 연마재의 사용
2 % 물을 포함한 실시예 P2의 50 % 슬러리의 pH는 초기에 측정한 후, 서너주 동안 슬러리를 새로 제조할 때마다 pH를 측정했다. 샘플을 포함한 물의 pH는 서너주 동안 감소하는 것으로 측정되었다.
P2의 연마재는 장석(칼륨 알루미노실리케이트)로 교체하였다. 2 % 물을 한 샘플에 가하고 상기와 같이 pH를 검사하였다. 초기에 두 샘플의 pH는 11.9였다. 10일후, 물이 없는 샘플의 pH는 11.7이었지만, 물이 있는 샘플은 11.8이었다. 따라서, 어떠한 pH 감소도 발생하지 않았다.
＜실시예 6＞ : 거품 발생
표 7의 배합물을 갖는 실시예가 제조되었다. 실시예는 표 8에 나타낸 바와 같이 거품 발생 성능에 대하여 평가되었다.
실시예 P2o P2p P2q
임벤틴 91 3.5 10 - -
부틸 디골 8 8 8
AMP 4 4 4
K2CO3(무수) 1.25 1.25 1.25
백운석 70 70 70
AOS - 10 -
LAS - - 1-
물 - 10.0 까지 -
AOS = 알킬 올레핀 술포네이트LAS = 나트륨 알킬 벤젠 술포네이트
거품 발생에 대하여, 시험된 샘플을 프렌튼(Prenton)수:탈미네랄수의 1:4 혼합물로 0.04 %로 희석하여 ~5℉H의 최종 물 경도를 얻었다. 희석된 샘플을 45 ℃로 항온유지했다. 100 ml의 샘플을 플런저(plunger) 실린더에 넣고, 표준 오염물을 0.2 ml 부분씩 거품이 사라질 때까지 가했다. 거품을 단지 '사라지게'하는데 필요한 부분 시료의 수를 측정하였다. 각 샘플을 4회 시험한후, 평균 및 표준편차를 계산하였다.
샘플 오염물 부분 시료의 평균 수 표준편차
P2 8 0.8
P3 20.75 0.5
빔 울트라(Vim Ultra) 분말 14.25 1.0
빔 울트라 페이스트 17.25 1.0
P2o(임벤틴) 8.75 1.0
P2p(AOS) 18.25 1.3
P2q(LAS) 23.5 1.7

Claims (8)

  1. a) 1 종 이상의 미립상 연마재 50 내지 99.5 중량%,
    b) C2-C6알칸올아민 0.5 내지 15 중량%,
    c) 알칸올아민 이외의 전해질 베이스 0.1 중량% 이상,
    d) 임의로 1 종 이상의 계면활성제 0.1 내지 20 중량%, 및
    e) 임의로 물 이외의 용매 0.1 내지 20 중량%를 포함하는 비액상 연마재 세정 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 연마재의 함량이 총 생성물의 60 내지 95 중량%인 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 연마재가 방해석, 장석, 백운석 및 그의 혼합물로 이루어진 군 중에서 선택되는 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 알칸올아민이 2-아미노-2-메틸-1-프로판올, 모노-, 디- 및 트리-에탄올아민, 모노-, 디- 및 트리-이소프로판올아민, 디메틸-, 디에틸- 또는 디부틸-에탄올아민 및 그의 혼합물로 이루어진 군 중에서 선택되는 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 전해질이 알칼리 금속 탄산염을 포함하는 것인 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 물 또는 2-아미노-2-메틸-1-프로판올 (AMP) 이외의 용매가 포화 및 불포화, 직쇄 또는 분지쇄 탄화수소 및(또는) 하기 화학식의 물질을 포함하는 것인 조성물.
    R1-O-(EO)m-(PO)n-R2
    상기 식에서, R1및 R2는 각각 독립적으로 C1-7알킬 또는 H이지만, 둘 다 수소는 아니고, m 및 n은 각각 독립적으로 0 내지 5이다.
  7. 제1항에 있어서, a) 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 장석 및 그의 혼합물로 이루어진 군 중에서 선택된 1 종 이상의 미립상 연마재 70 내지 90 중량%,
    b) 2-아미노-2-메틸-1-프로판올, 모노-, 디- 및 트리-에탄올아민, 모노-, 디- 및 트리-이소프로판올아민, 디메틸-, 디에틸- 또는 디부틸-에탄올아민 및 그의 혼합물로 이루어진 군 중에서 선택된 알칸올아민 1 내지 6 중량%,
    c) 알칼리 금속 탄산염 또는 중탄산염 전해질 0.5 내지 5 중량%,
    d) 1 종 이상의 계면활성제 2 내지 10 중량%, 및
    e) 글리콜 에테르 용매 2 내지 10 중량%를 포함하는 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 조성물로 물품을 세정하는 처리 단계를 포함하는 경질 세정 방법.
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