KR20010039672A - 미세에멀션형의 냉 세정 조성물 - Google Patents

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Abstract

실온에서 안정한 미세에멀션의 형태로 제공되는 세정 조성물로서, 이 조성물은(A) 물;(B) 실온에서 액체인 하나이상의 유기 용매; 및 (C) 하나이상의 계면활성제로 구성되고; (A) 는 30 내지 70 중량부이고, (B) 는 20 내지 60 중량부이며, (C) 는 5 내지 30 중량부이고 ((A)+(B)+(C) 는 100 중량부); 유기 용매 (B) 는 지방족 알코올;지방족 에스테르;지방족 디에스테르;지방족 탄화수소;할로겐화 지방족 탄화수소;방향족 탄화수소;지방족 케톤;지방족 에테르;알킬렌 글리콜, 디알킬렌 글리콜 및 트리알킬렌 글리콜 모노에스테르;(디)알킬렌 글리콜 디에테르; 및(디)알킬렌 글리콜 에테르 아세테이트로부터 선택되며; 계면활성제 (C) 는 하기 화학식 (1) 로부터 선택되는 것을 특징으로 한다 :
(식중, R1및 R2는 각각 독립적으로 선형 또는 분지형 C5-C20알킬을 나타내고; M 은 Na+, K+및 NR4 +으로 부터 선택된 양이온이고, R 는 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C4알킬을 나타낸다.)

Description

미세에멀션형의 냉 세정 조성물{COLD CLEANING COMPOSITIONS OF THE MICROEMULSIONS TYPE}
본 발명은 특히 금속 구성성분, 세라믹, 유리, 플라스틱, 인쇄회로 등의 표면의 냉 세정(즉, 실온에서)에 사용할 수 있는 미세에멀션형의 세정 조성물에 관한 것이다.
이러한 표면들은 통상적으로, 매우 다목적이나, 오존층에 대한 영향때문에 몬트리올 협정에 의해 사용금지된 1,1,1-트리클로로에탄으로 세정하였다.
유기 용매부와 수성부를 겸하고 있어 무기 및 유기 오염물 양쪽을 세정할 수 있는 소위 미세에멀션 조성물을 사용하는 것이 가능함이 발견되었다. 수성부는 통상적으로 상당한 크기이고 계면활성제를 함유한다. 미세에멀션은 열역학적으로 안정하고 제조하기 용이한 투명용액 형태이다. 이는 많은 미세에멀션이 형성되도록 하는 계면활성제의 높은 함량에 의한 것이다. 사용하는 탄화수소 (유기 용매상에서) 에 따라, 온도에 따른 미세에멀션의 안정성 범위 또는 안정성 간격은 상대적으로 협소해질 수 있고(10 내지 15℃), 이는 저장시 또는 작업 조건에 따라 문제가 될 수 있기 때문에, 미세에멀션은 두개의 상으로 분리시킬 수 있다 : 수성부 / 유기 용매부.
따라서, 현재 시판되고 있는 미세에멀션은 기대되는 효과를 보이지 않고, 약 35℃ 의 값에 도달시 온도에 대하여 불안정성을 보인다.
본 출원인은 이러한 단점을 극복하여 냉용(cold use)성의 저점도를 갖는 미세에멀션의 온도 안정성 범위를 향상시키고자 하였다. 이로 특정 계면활성제는 냉용목적을 위하여 고비점의 용매의 점도를 낮출수 있고, 배합 혼합물의 가열없이 이들의 사용을 용이하게 할 수 있으며(에너지 절감), 용매의 수준이 조성물의 중량의 30% 미만이더라도, 휘발성 유기 화합물 (VOC 로 부름)에 관한 조정을 필요없게 할 수 있다는 것을 발견하게 되었다.
그러므로, 본 발명의 요지는 실온에서 안정한 미세에멀션형태로 제공되는 세정 조성물로서, 이 조성물은 :
(A) 물;
(B) 실온에서 액체인 하나이상의 유기 용매; 및
(C) 하나이상의 계면활성제로 구성되고,
(A) 는 30 내지 70 중량부, 특히 35 내지 60 중량부이고;
(B) 는 20 내지 60 중량부, 특히 25 내지 55 중량부이며;
(C) 는 5 내지 30 중량부, 특히 10 내지 25 중량부이고, ((A)+(B)+(C) 는 100 중량부이다);
유기 용매 (B) 는 하기로부터 선택하며 :
(1)지방족 알코올;
(2)지방족 에스테르;
(3)지방족 디에스테르;
(4)지방족 탄화수소;
(5)할로겐화 지방족 탄화수소;
(6)방향족 탄화수소;
(7)지방족 케톤;
(8)지방족 에테르;
(9)알킬렌 글리콜, 디알킬렌 글리콜 및 트리알킬렌 글리콜 모노에테르;
(10)(디)알킬렌 글리콜 디에테르; 및
(11)(디)알킬렌 글리콜 에테르 아세테이트; 및
계면활성제 (C) 는 하기 화학식 (1) 로부터 선택하는 것을 특징으로 한다 :
[화학식 1]
식중,
- R1및 R2는 각각 독립적으로 선형 또는 분지형 C5-C20알킬 라디칼을 나타내고;
- M 은 Na+, K+및 NR4 +으로 부터 선택된 양이온이고, R 기는 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C4알킬 라디칼을 나타낸다.
(1) 지방족 알코올은 일차, 이차 또는 삼차 알코올일 수 있다. 이것은 특히 4 내지 24 개의 탄소원자를 갖는다. 이러한 알코올의 예는, 옥탄올, 2-에틸-헥산올, 노난올, 도데카놀, 운데카놀 및 데카놀이다.
(2)지방족 에스테르는 특히 4 내지 24 개의 탄소원자를 갖는다. 이러한 에스테르의 예는, 메틸 라우레이트, 메틸 올레이트, 헥실 아세테이트, 펜틸 아세테이트, 옥틸 아세테이트, 노닐 아세테이트 및 데실 아세테이트 및 메틸, 에틸,프로필, 부틸 및 헥실 락테이트이다.
(3) 지방족 디에스테르는 특히 6 내지 24 개의 탄소원자를 포함한다. 이의 예는 디메틸 아디페이트, 디메틸 숙신에이트, 디메틸 글루타레이트, 디이소부틸 아디페이트 및 디이소부틸 말레에이트이다.
(4) 지방족 탄화수소는 선형, 분지형 또는 환형 탄화수소 또는 이의 조합일 수 있다. 이것은 특히 3 내지 24 개의 탄소원자, 바람직하게는 6 내지 24 개의 탄소원자를 포함한다. 이러한 지방족 탄화수소의 예는 액성 프로판, 부탄, 헥산, 옥탄, 데칸, 도데칸, 헥사데칸, 광물유, 파라핀유, 데카히드로나프탈렌, 비시클로헥산 또는 시클로헥산과 같은 알칸, 및 1-데센, 1-도데센, 옥타데센 및 헥사데센과 같은 올레핀이다. 시판되는 지방족 탄화수소의 예는 다음과 같다 :
- NorparTM12,13 및 15 ("Exxon Corporation" 사제의 노멀 파라핀 용매);
- IsoparTMG, H, K, L, M 또는 V ("Exxon Corporation" 사제의 이소파라핀 용매);
- ShellsolTM용매("Shell Chemical Company" 사제);
- Cepsa 사제의 PetrosolvTMD-15/20, D-19/22, D-20/26, D-24/27 또는 D-28/31 ("Cepsa" 사제의 파라핀 및 이소파라핀 용매); 및
- 탄화수소성 용매 ExxsolTM, ("Exxon Corporation" 사제).
(5) 할로겐화 지방족 탄화수소, 특히 염소화 지방족 탄화수소는 1 내지 12, 특히 2 내지 6 개의 탄소원자를 갖는다. 이러한 염소화 지방족 탄화수소의 예는 메틸렌 클로라이드, 사염화탄소, 클로로포름, 1,1,1-트리클로로에탄, 퍼클로로에틸렌 및 트리클로로에틸렌이다.
(6) 방향족 탄화수소는 특히 6 내지 24 개의 탄소원자를 포함한다. 이러한 방향족 탄화수소의 예는 톨루엔, 나프탈렌, 비페닐, 에틸벤젠, 크실렌 및 알킬벤젠, 예컨대 도데실벤젠, 옥틸벤젠 및 노닐벤젠이다.
(7) 지방족 케톤은 특히 4 내지 24 개의 탄소원자를 갖는다. 이러한 케톤의 예는 메틸 에틸 케톤, 디에틸 케톤, 디이소부틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤 및 메틸 헥실 케톤이다.
(8) 지방족 에테르는 특히 4 내지 24 개의 탄소원자를 포함한다. 이의 예는 디에틸 에테르, 에틸 프로필 에테르, 헥실 에테르, 부틸 에테르 및 메틸 t-부틸 에테르이다.
(9) (a) 알킬렌 글리콜 모노에테르는 특히 다음과 같다 :
- 탄소수 4 내지 25 의 프로필렌 글리콜 모노에테르, 예컨대, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르,(PM), 프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르 (PE), 프로필렌 글리콜모노-n-프로필 에테르 (PNP), 프로필렌 글리콜 글리콜 모노-tert-부틸 에테르 (PTB), 프로필렌 글리콜 모노-n- 부틸 에테르 (PNB) 및 프로필렌 글리콜 모노헥실 에테르;
- 탄소수 3 내지 25 의 에틸렌 글리콜 모노에테르, 예컨대, 에틸렌 글리콜 헥실 에테르, 에틸렌 글리콜 옥틸 에테르 및 에틸렌 글리콜 페닐 에테르.
(b) 디알킬렌 글리콜 모노에테르의 예는 다음과 같다 :
- 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 (DPM), 디프로필렌 글리콜 모노-n-프로필 에테르 (DPNP), 디프로필렌 글리콜 모노-tert-부틸 에테르 (DPTB), 디프로필렌 글리콜 모노-n-부틸 에테르 (DPNB) 및 디프로필렌 글리콜 모노헥실 에테르; 및
-디에틸렌글리콜 n-부틸 에테르(Butyl Diglycol-Ether-BDG), 디에틸렌 글리콜 헥실 에테르 및 디에틸렌 글리콜 옥틸 에테르.
(c) 트리알킬렌 글리콜 모노에테르의 예는 다음과 같다 :
트리프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 (TPM), 및 트리프로필렌 글리콜 모노-n-부틸 에테르 (TPNB).
(10) (a) 탄소수 5 내지 25 의 프로필렌 글리콜 디에테르, 예컨대, 프로필렌 글리콜 디메틸 에테르; 프로필렌 글리콜 벤질 메틸 에테르; 프로필렌 글리콜 부틸 메틸 에테르; 및 프로필렌 글리콜 디부틸 에테르;
- 탄소수 4 내지 25 의 에틸렌 글리콜 디에테르, 예컨대, 에틸렌 글리콜 디에틸 에테르 및 에틸렌 글리콜 디부틸 에테르.
(b) 디알킬렌 글리콜 디에테르의 예는 디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 부틸 메틸 에테르 및 디프로필렌 글리콜 디부틸 에테르이다.
이러한 패밀리 (9) 및 (10) 에 속하는 용매의 예는 "Arco Chemical" 사제의 "Arcosolv" 용매 및 "Dow Chemical Company" 사제의 "Dowanol" 용매이다 :PM, PE, PNP, PTB, PNB, DPNP, DPTB, DPNB, TPM 및 TPNB.
(11) (a) 알킬렌 글리콜 에테르 아세테이트는 특히 다음과 같다 :
- 탄소수 5 내지 25 의 프로필렌 글리콜 에테르 아세테이트, 예컨대, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트 (PM Acetate), 프로필렌 글리콜 에틸 에테르 아세테이트 (PE Acetate) 및 프로필렌 글리콜 부틸 에테르 아세테이트; 및
- 탄소수 4 내지 25 의 에틸렌 글리콜 에테르 아세테이트, 예컨대, 에틸렌 글리콜 에틸 에테르 아세테이트 및 에틸렌 글리콜 부틸 에테르 아세테이트.
(b) 디알킬렌 글리콜 에테르 아세테이트는 예컨대 디프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트 (DPM Acetate) 및 디에틸렌 글리콜 부틸 에테르 아세테이트이다.
이러한 패밀리 (11) 에 속하는 용매의 예는 "Arcosolv" 및 "Dowanol" 용매 PM Acetate, PE Acetate 및 DPM Acetate 이다.
바람직한 유기 용매의 예는 지방족 탄화수소, 방향족 탄화수소, 알킬렌 글리콜 모노에테르, 디알킬렌 글리콜 모노에테르, 트리알킬렌 글리콜 모노에테르, 알킬렌 글리콜 디에테르, 디알킬렌 글리콜 디에테르, 알킬렌 글리콜 에테르 아세테이트 및 디알킬렌 글리콜 에테르 아세테이트이다.
치환체 (B) 로서, 유기 용매의 혼합물을 또한 언급할 수 있으며, 이의 일부는 전술한 패밀리 (9), (10) 및 (11) 의 에테르중 하나이상으로 구성된다. 이러한 에테르는 또한 보조계면활성제로서 작용할 수 있다. 이것은 다른 용매 (B) 보다 적은 양으로 이들을 함유하는 배합물을 제조하는 것이 유리하게는 가능하고, 또한 이러한 양이 계면활성제 (A) 의 양보다 적을 수 있는, 그러나 필수적인 것은 아닌, 이유이다.
본 발명에 따른 조성물은 추가로 하기를 함유할 수 있다 :
- (A)+(B)+(C) 의 100 중량부당 특히 0.01 내지 0.1 중량부 비율로, 하나이상의 금속 이온봉쇄제, 예컨대, 에틸렌디아민테트라아세트산 (EDTA) 및 이의 염; 및/또는
- (A)+(B)+(C) 의 100 중량부당 특히 0.01 내지 0.1 중량부 비율로, 특히 크라운 에테르로부터 선택된 하나이상의 킬레이트화제; 및/또는
- (A)+(B)+(C) 의 100 중량부당, 특히 0.01 내지 0.5 중량부 비율의, R°-COOH (R°는 C4-C24탄화수소성 라디칼이다)형의 유기산으로부터 특히 선택된 하나이상의 부식 억제제; 및/또는
- 소독제, 살균제(사차암모늄염) 및 살생제(유기 과산화물, 과산화수소, 할로겐, 무기 페놀염, 사차 암모늄 염, 유기금속 유도체 또는 유기황 유도체를 포함한 화합물); 및/또는
- 하나이상의 향료.
본 발명에 따른 미세에멀션은 실온에서 임의의 순서로 구성성분들을 혼합하여 제조한다. 필수 포인트 또는 인자는 미세에멀션의 안정성 범위내이어야 하고, 이 범위는 온도의 단순한 측정에 의해 구해진다. 이러한 사실로부터, 하나의 순서로 또는 다른 순서로 모든 구성성분을 첨가하는 것은 미세에멀션의 신속한 형성을 가져올 것이다.
사용시, 본 발명의 미세에멀션은 브러쉬 또는 래그를 이용하여 세정하고자 하는 표면에 적용한다. 본 출원 및 후속작업에 따라, 물로 세척하는 것이 필요할 수도 있다.
다음의 실시예는 본 발명의 범위를 제한함이 없이 본 발명을 설명한다. 본 실시예에서 사용하는 성분들은 다음과 같다 :
용 매
용매 번호 1 = "Exxon Corporation" 사에 의해 시판되는 상표명 "IsoparTMH"의 이소파라핀 용매
용매 번호 2 = "Exxon Corporation" 사에 의해 시판되는 상표명 "Exxsol D 100S"의 탄화수소성 용매
용매 번호 3 = "Cepsa" 사에 의해 시판되는 상표명 "Petrosolv D20/26"의 탄화수소성 용매
용매 번호 4 = "Cepsa" 사에 의해 시판되는 상표명 "Petrosolv D24/27"의 탄화수소성 용매
용매 번호 5 = "Cepsa" 사에 의해 시판되는 상표명 "Petrosolv D28/31"의 탄화수소성 용매
보조 용매
- BDG = "B.P.Chimie" 사에 의해 시판되는 부틸 디클리콜 에테르 또는 2-(2-부톡시-에톡시)에탄올
- PNB = "The Dow Chemical Company" 사에 의해 시판되는 상표명 "DowanolTMPNB" 의 프로필렌 그리콜 n-부틸 에테르
- DPNB = "The Dow Chemical Company" 사에 의해 시판되는 상표명 "DowanolTMDPNB" 의 디프로필렌 글리콜 n-부틸 에테르
- PTB = "Arco" 사에 의해 시판되는 상표명 "Arcosolv PTB" 의 프로필렌 글리콜 모노-tert-부틸 에테르
계면활성제
사용하는 계면활성제는 "Albright & Wilson Iberica" 사의 상표명 "Empimin OP 070"의 하기 화학식의 화합물이다 :
본 실시예에서, 언급된 모든 비율은 중량부이다.
제조예 1 내지 10
일반적 절차
성분들을 이후에 나타낸 표 1 에 지시된 비율로 실온에서 혼합하여, 500ml Erlenmeyer 플라스크에서 교반으로 400g 의 미세에멀션을 제조하였다. 혼합은 즉시하였고, 수득된 배합물은 완전히 투명하였다.
실시예조성 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
40 35 40 39 37 42 42 37 37 42
용매번호1 40 40 39
용매번호2 35 37
용매번호3 30 33
용매번호4 28
용매번호5 20 23
BDG 2
PNB 13 8
DPNB 8 8 10 20
PTB 10 10
계면활성제 20 25 18 14 18 15 15 25 25 15
시험예 11
시험 프로토콜
약 2 g 의 오염물을 브뤄쉬로 실린더 형태의 5 x 5 cm 스테인레스 스틸 메쉬에 칠한다. 상기 오염물의 조성은 다음과 같다 :
엔진 오일 (Planetelf ACD 32) 28.5
펌프 오일 (Oleoflux CPO AC) 28.5
그리스 (Equateur Rose) 14.3
Fontainebleau 모래 14.3
숯분말 14.4
100
이 배합은 정확하게 측량한다.
이렇게 제조된 메쉬를 평가하고자 하는 100ml 의 미세에멀션에 침지시킨다. 이 메쉬는 1, 5, 10 및 15 분후 측량하고, 용매에 의해 제거된 오염물의 손실(효율)(중량%)을 모니터할 수 있다.
결 과
실시예 3 및 6 및 2 개의 시판용 비교 미세에멀션 ME1 및 ME2 의 조성물로 수득한 효율을 하기 표 2 에 나타내었다.
효율(%)실시예의조성 시간(분)
1 5 10 15
3 7 51 89 97
6 2 34 70 93
ME1* 0 12 48 79
ME2** 0 2 36 61
* ME1: 하기로 주로 구성된 미세에멀션 (중량%) :
- 15% 의 지방족 탄화수소 ;
- 15% 의 프로필렌 글리콜 모노-n-부틸 에테르;
- 15% 의 디프로필렌 글리콜 모노-n-프로필 에테르;
- 5% 의 소듐 도데실벤젠-술폰에이트의 혼합물 및 소듐 에이코산노일벤젠술폰에이트 및 소듐 테트라코산노일벤젠술폰에이트의 혼합물; 및
- 50% 의 물.
** ME2 : 하기로 주로 구성된 미세에멀션:
- 10% 의 DL-리모넨;
- 40% 의 글리콜 에테르;
- 10% 의 소듐 도데실벤젠술폰에이트; 및
- 40% 의 물
모든 경우에서, 최종적으로 물로 세척하여 오염물이 없는 표면을 수득하는 것이 가능하다.
본 발명은 냉용(cold use)성의 저점도를 갖는 미세에멀션의 온도 안정성 범위가 향상된 미세에멀션을 제공한다.

Claims (9)

  1. 실온에서 안정한 미세에멀션의 형태로 제공되는 세정 조성물에 있어서,
    상기 조성물은
    (A) 물;
    (B) 실온에서 액체인 하나이상의 유기 용매; 및
    (C) 하나이상의 계면활성제로 구성되고,
    (A) 는 30 내지 70 중량부이고;
    (B) 는 20 내지 60 중량부이며;
    (C) 는 5 내지 30 중량부이고 ((A)+(B)+(C) 는 100 중량부이다);
    유기 용매 (B) 는 하기에서 선택되며 :
    (1)지방족 알코올;
    (2)지방족 에스테르;
    (3)지방족 디에스테르;
    (4)지방족 탄화수소;
    (5)할로겐화 지방족 탄화수소;
    (6)방향족 탄화수소;
    (7)지방족 케톤;
    (8)지방족 에테르;
    (9)알킬렌 글리콜, 디알킬렌 글리콜 및 트리알킬렌 글리콜 모노에테르;
    (10)(디)알킬렌 글리콜 디에테르; 및
    (11)(디)알킬렌 글리콜 에테르 아세테이트; 및
    계면활성제 (C) 는 하기 화학식 (1) 로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 세정 조성물 :
    [화학식 1]
    (식중,
    - R1및 R2는 각각 독립적으로 선형 또는 분지형 C5-C20알킬 라디칼을 나타내고;
    - M 은 Na+, K+및 NR4 +으로 부터 선택된 양이온이고, R 기는 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C4알킬 라디칼을 나타낸다.)
  2. 제 1 항에 있어서,
    (A) 는 35 내지 60 중량부이고;
    (B) 는 25 내지 55 중량부이며;
    (C) 는 10 내지 25 중량부인 것을 특징으로하는 조성물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 유기 용매 (B)는 지방족 탄화수소, 방향족 탄화수소, 알킬렌 글리콜 모노에테르, 디알킬렌 글리콜 모노에테르, 트리알킬렌 글리콜 모노에테르, 알킬렌 글리콜 디에테르, 디알킬렌 글리콜 디에테르, 알킬렌 글리콜 에테르 아세테이트 및 디알킬렌 글리콜 에테르 아세테이트로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 세정 조성물.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 치환체 (B) 는 유기 용매의 혼합물로서, 이의 일부는 패밀리 (9),(10) 및 (11) 의 에테르 유래의 하나이상으로 구성된 것을 특징으로 하는 세정 조성물.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서, (A)+(B)+(C) 의 100 중량부당 특히 0.01 내지 0.1 중량부 비율로, 특히 에틸렌디아민테트라아세트산 및 이의 염으로부터 선택된 하나이상의 금속 이온봉쇄제를 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 세정 조성물.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서, (A)+(B)+(C) 의 100 중량부당 특히 0.01 내지 0.1 중량부 비율로, 특히 크라운 에테르로부터 선택된 하나이상의 킬레이트화제를 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 세정 조성물.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서, (A)+(B)+(C) 의 100 중량부당 특히 0.01 내지 0.5 중량부 비율로, R°-COOH (R°는 C4-C24탄화수소성 라디칼이다)형의 산으로부터 특히 선택된 하나이상의 부식 억제제를 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 세정 조성물.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서, 소독제, 살균제 및 살생제로부터 선택된 하나이상의 첨가제를 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 세정 조성물.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 있어서, 하나이상의 향료를 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 세정 조성물.
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