KR20010089774A

KR20010089774A - 수성 세정 조성물

Info

Publication number: KR20010089774A
Application number: KR1020017008552A
Authority: KR
Inventors: 크리스텐센스콧패트릭; 더스틴크리스토퍼웨인; 킨브라이언테리
Original assignee: 조셉 에스. 바이크; 유니온 카바이드 케미칼즈 앤드 플라스틱스 테크날러지 코포레이션
Priority date: 1999-01-06
Filing date: 2000-01-05
Publication date: 2001-10-08
Also published as: BR0008585A; CN1359418A; EP1144564A3; EP1144564A2; US6583104B1; WO2000040680A3; MXPA01006925A; JP2002534560A; WO2000040680A2; CA2358917A1; AU2405200A

Abstract

본 발명은

계면활성제 성분(a),

모노에틸렌 글리콜 n-펜틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 n-펜틸 에테르 또는 트리에틸렌 글리콜 n-펜틸 에테르를 약 90중량% 이상 포함하는 에틸렌 글리콜 펜틸 에테르를 포함하는 용매 성분(b) 및

물(c)을 포함하는, 신규한 수성 세정 조성물에 관한 것이다.

Description

수성 세정 조성물{Aqueous cleaning compositions}

발명의 분야

본 발명은 유리, 세라믹제 타일 등의 경질 표면의 세정시에 특히 유용한, 유기 용매를 포함하는 수성 세정 조성물에 관한 것이다.

발명의 배경

수많은 경질 표면 세정 조성물이 문헌에 공지되어 있으며 다수가 시판되고 있다. 전형적으로, 당해 조성물은 계면활성제, 유기 용매 또는 유기 용매 시스템 및 물 뿐만 아니라 숙련된 제조업자가 선택할 수 있는 각종 기타 성분들을 포함한다.

유리 등의 경질 표면의 세정시에 만족스러운 결과를 얻기 위해서는, 수성 세정 조성물 속에 유기 용매가 존재할 필요가 있음이 익히 공지되어 있다. 우수한 세정 효율을 갖는 적합한 유기 용매는 세정하고자 하는 경질 표면으로부터 유기물을 함유할 수 있는 오물 및 먼지를 줄무늬 얼룩 또는 찌꺼기 없이 제거하는 수성 세정 조성물의 능력을 향상시킨다. 휘발성 유기 화합물에의 노출을 감소시키려는 최근의 단속 노력에 의해 당해 산업 분야에서는 보다 유효한 세정 조성물용 용매 시스템을 찾고 있다.

단독으로 사용되거나 기타 유기 용매와 함께 배합되어 사용되는 각종 글리콜 에테르는 유용한 수성 세정 조성물용 용매 성분으로서 인식되어 왔다. 예를 들면, 미국 특허 제3,882,038호에는, 화학식 RO(C₂H₄O)_μH의 화합물(여기서, R은 탄소수 5 내지 8의 알킬 그룹이고, μ는 1 내지 6, 바람직하게는 1 내지 3의 값을 가지되, R이 탄소수를 5개 포함하는 경우에는 μ가 1 내지 4의 값을 가지며, R이 탄소수를 6 내지 8개 포함하는 경우에는 μ가 3 내지 6의 값을 갖는다)을 포함하는 특정 그룹의 글리클 에테르 조성물을 포함하는 경질 표면 세정 조성물이 기재되어 있다. 단독으로 사용되거나 기타 유기 용매와 함께 배합되어 사용되는 글리콜 에테르를 포함하는 용매 시스템을 갖는 세정 조성물이 언급되어 있는 기타 특허는 미국 특허 제3,463,735호, 미국 특허 제4,540,505호, 미국 특허 제4,749,509호, 미국 특허 제4,863,629호, 미국 특허 제4,983,317호, 미국 특허 제5,437,807호, 미국 특허 제5,538,664호 및 미국 특허 제5,750,482호를 포함한다.

발명의 요약

본 발명에 따라, 본 발명자들은 수성 세정 조성물 속에서 유용한 성분인 특유한 에틸렌 글리콜 펜틸 에테르 생성물을 밝혀내었다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 계면활성제, 물, 및 모노에틸렌 글리콜 n-펜틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 n-펜틸 에테르 또는 트리에틸렌 글리콜 n-펜틸 에테르 또는 이들의 혼합물을, 에틸렌 글리콜 펜틸 에테르 생성물의 총 중량을 기준으로 하여, 약 90중량% 이상 포함하며주로 노르말 쇄(normal chain)이거나 직선형 쇄인 에틸렌 글리콜 펜틸 에테르 생성물을 포함하는 유기 용매 성분을 포함하는 수성 세정 조성물에 관한 것이다.

발명의 설명

본 발명의 수성 세정 조성물은

계면활성제 성분(a),

물(b) 및

모노에틸렌 글리콜 n-펜틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 n-펜틸 에테르 또는 트리에틸렌 글리콜 n-펜틸 에테르를 약 90중량% 이상 포함하는 에틸렌 글리콜 펜틸 에테르를 포함하는 용매 성분(c)을 포함한다. 특정한 에틸렌 글리콜 펜틸 에테르는 수성 세정 조성물 속에서 사용되는 경우에, 이전에는 당해 분야에서 인식되지 않았던 독특한 세정 특성을 갖는다. 예기치 않게, 본 발명자들에 의해 세정 조성물, 특히 수성 경질 표면 세정 조성물 속에서 사용되는 경우, 세정 효율이 우수할 뿐만 아니라 수용해도가 증가하고 증기압이 저하되는 등의 기타 유리한 특성을 나타내는 것으로 밝혀진 특별한 에틸렌 글리콜 펜틸 에테르는, 이의 총 중량을 기준으로 하여, 모노에틸렌 글리콜 n-펜틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 n-펜틸 에테르 또는 트리에틸렌 글리콜 n-펜틸 에테르를 약 90중량% 이상 포함하는 주로 노르말 쇄이거나 직선형 쇄인 에틸렌 글리콜 펜틸 에테르이다. 특히, 본 발명의 세정 조성물 속에서 사용되는 에틸렌 글리콜 펜틸 에테르의 수용해도가 예상되는 수용해도보다 높고, 놀랍게도 수성 세정 조성물 속에서의 당해 에틸렌 글리콜 팬틸 에테르의농도가 증가함에 따라 수성 세제 조성물의 세정 효율이 계속적으로 향상됨을 밝혀내었다. 이는 농도가 증가함에 따라 세정 효율이 빠르게 최대치에 도달한 후에 다시 감소되는 에틸렌 글리콜 부틸 에테르 또는 에틸렌 글리콜 헥실 에테르 등의 공지된 세정 조성물 용매에 의해서는 나타나지 않는 효과이다. 본 발명의 에틸렌 글리콜 펜틸 에테르의 이러한 유리한 특징은 조성물 제조자가 용매 농도를 변화시킴에 의해 본 발명의 세정 조성물의 세정 성능을 조정하고 세정 성능을 기타 바람직한 특성과 보다 용이하게 균형을 이루게 한다. 본 발명의 세정 조성물에 사용되는 에틸렌 글리콜 펜틸 에테르 속에 다량의 노르말 펜틸 그룹이 존재함에 의해, 세정 효율의 증가 이외에도, 우수한 방향 특성 등의 기타 이익이 제공되는 것으로 밝혀졌다. 특히 유리한 결과는, 에틸렌 글리콜 펜틸 에테르가 모노에틸렌 글리콜 n-펜틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 n-펜틸 에테르 또는 트리에틸렌 글리콜 n-펜틸 에테르 또는 이들의 혼합물을 약 95중량% 이상 포함하는 경우에 얻어진다.

모노에틸렌 글리콜 n-펜틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 n-펜틸 에테르 또는 트리에틸렌 글리콜 n-펜틸 에테르를 약 90중량% 이상 포함하는 에틸렌 글리콜 펜틸 에테르는 공지된 공정과 기술을 사용하여 수득될 수 있다. 이러한 에틸렌 글리콜 펜틸 에테르는 목적하는 분자량을 갖는 생성물이 수득될 때까지 염기 촉매 또는 산 촉매의 존재하에 n-펜탄올을 약 90중량% 이상 포함하는 펜탄올과 에틸렌 옥사이드를 반응시킴으로써 유리하게 제조된다. n-펜탄올을 약 90중량% 이상 포함하는 펜탄올은 미국 특허 제3,527,809호, 미국 특허 제4,283,562호, 미국 특허 제4,593,011호, 미국 특허 제4,762,817호, 미국 특허 제4,769,498호, 미국 특허제5,113,022호, 미국 특허 제5,180,854호 및 미국 특허 제5,364,950호에 기재되어 있는 옥소 기술을 직접 이용하거나 이성체를 10중량% 이상 포함하는 펜탄올을 정련시킴으로써 제조될 수 있다. 본 발명의 수성 세정 조성물에 사용되는 에틸렌 글리콜 펜틸 에테르는 소량의 2-메틸부틸 이성체, 즉 10중량% 이하의 2-메틸부틸 이성체를 함유하지만, 3-메틸부틸 그룹 등의 독성이 높은 그룹을 포함하는 이성체는 거의 함유하지 않는다.

본 발명의 수성 세정 조성물에 사용되는 에틸렌 글리콜 펜틸 에테르의 양은 존재하는 기타 성분들의 종류와 양에 따라 변한다. 존재하는 휘발성 유기 화합물의 총량을 감소시키면서 흐림점 등의 기타 특성과 세정 효율과의 최적 균형을 획득하는 데 사용되는 에틸렌 글리콜 펜틸 에테르의 양은 숙련된 조성물 제조자가 용이하게 결정할 수 있다. 전형적으로, 에틸렌 글리콜 펜틸 에테르는, 세정 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 약 0.05 내지 약 10.0중량%의 양으로 존재한다. 특히 유리한 결과는, 본 발명의 세정 조성물에 모노에틸렌 글리콜 n-펜틸 에테르만을 포함하는 에틸렌 글리콜 펜틸 에테르를 약 3.0중량% 이하로 사용하거나 다른 용매와 함께 배합하여 사용함으로써 얻어진다.

본 발명의 수성 세정 조성물은 에틸렌 글리콜 펜틸 에테르 이외에 기타 유기 용매를 포함할 수 있다. 보조 용매로서 유용할 수 있는 적합한 화합물은 익히 공지되어 있으며 알콜, 글리콜, 글리콜 에테르, 글리콜 에테르 에스테르, 케톤, 에스테르 등으로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다. 이들 화합물의 예로는 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 글리콜, 에틸렌 글리콜 에틸 에테르, 에틸렌글리콜 프로필 에테르, 에틸렌 글리콜 부틸 에테르, 에틸렌 글리콜 헥실 에테르, 디에틸렌 글리콜 에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 부틸 에테르, 프로필렌 글리콜 3급 부틸 에테르 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이로써 제한되지는 않는다.

본 발명의 세정 조성물에 유용한 계면활성제는 익히 공지되어 있으며 음이온성 화합물, 비이온성 화합물 및 양쪽성 화합물을 포함한다. 당해 화합물의 예로는 본 명세서에 참고로 인용되어 있는 미국 특허 제5,780,482호와 미국 특허 제5,437,807호에 기재되어 있다. 1종 이상의 당해 계면활성제 화합물의 혼합물이 본 발명의 세정 조성물에 사용될 수 있다. 전형적으로, 본 발명의 세정 조성물 속에 존재하는 계면활성제의 총량은, 당해 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 약 0.01 내지 약 5.0중량%의 범위내이다.

본 발명의 수성 세정 조성물은 당해 조성물 속에서 사용되는 익히 공지된 통상적인 성분들 중의 일부 성분을 포함할 수 있다. 당해 성분들은, 예를 들면, pH 조절제, 증점제, 줄무늬 얼룩 방지제(anti-streaking agents), 완충제, 빌더(builders), 킬레이트제 또는 격리제, 하이드로트로피제(hydrotropes), 항균제, 착색제 및 방향제를 포함하지만, 이로써 제한되지는 않는다. 이러한 성분들을 선택하고 이들을 사용하는 것은 당해 분야의 숙련된 제조업자의 능력의 상당한 범위내이다.

본 발명의 수성 세정 조성물 속에 존재하는 물의 양은 존재하는 기타 성분들의 종류와 양에 의존한다. 전형적으로, 당해 조성물 속에서 사용되는 물의 양은, 당해 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 약 50 내지 약 99중량%의 범위내이다.본 발명의 세정 조성물을 제조하기 위해 각종 성분들을 혼합하기 위한 방식과 적합한 양의 물을 선택하는 것은 숙련된 제조업자의 기술 범위내이다.

실시예

계면활성제 성분, 용매 성분 및 물을 포함하는 일련의 경질 표면 세정 조성물을 제조하고, 세정 성능과 흐림점을 시험한다. 시험하고자 하는 모든 조성물들 중에서 계면활성제 성분은 유니온 카바이드 코포레이션(Union carbide Corporation)이 시판하는 트리톤(TRITON)^RX-100 0.5중량%이다. 시험하고자 하는 조성물은 표 1에서 도시되는 바와 같은 용매 성분의 양을 변화시킴을 포함한다. 본 발명의 조성물 중의 용매 성분은 에틸렌 글리콜 n-펜틸 에테르를 99중량% 포함하는 에틸렌 글리콜 펜틸 에테르(EGPE)이다. 표 1에서, 이들 조성물을 용매 성분으로서 에틸렌 글리콜 부틸 에테르(EGBE)와 에틸렌 글리콜 헥실 에테르(EGHE)를 갖는 조성물과 비교한다.

표 1의 각종 조성물들의 세정 성능은 유럽 특허원 제506087호에 기재되어 있는 과정에 의해 측정하였다. 표 1의 각종 조성물들의 흐림점은 온도 전이 측정용의 메틀러 톨레도(Mettler Toledo) FP900 시스템(FP90 Central Processor and FP81 Measuring Cell)을 사용하여 측정하였다. 제어 표준은 에틸렌 글리콜 부틸 에테르[부틸 셀로솔브(Butyl CELLOSOLVE^R)] 2.5중량%, 0.5% 터지톨(TERGITOL)^R비이온성 계면활성제 NP-9 및 물을 포함하는 세정 조성물을 기준으로 한다.

조성물	용매	세정 성능(제어 = 1.0)	흐림점 온도(℃)
1	0.5% EGPE	1.17	62
2	1.0% EGPE	1.18	55
3	1.5% EGPE	1.35	49
4	2.0% EGPE	1.46	41
5	2.5% EGPE	1.54	34
6	3.0% EGPE	1.83	27
7	1.0% EGBE	1.09	68
8	2.0% EGBE	1.09	69
9	3.0% EGBE	1.12	68
10	4.0% EGBE	0.97	66
11	5.0% EGBE	0.87	64
12	0.5% EGHE	1.34	39
13	0.75% EGHE	1.42	25
14	1.0% EGHE	1.27	16

표 1의 데이타로부터, 본 발명의 조성물인 조성물 1 내지 조성물 6의 세정 성능이, 용매 농도가 증가함에 따라 계속적으로 향상됨을 알 수 있다.

Claims

계면활성제 성분(a),

모노에틸렌 글리콜 n-펜틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 n-펜틸 에테르 또는 트리에틸렌 글리콜 n-펜틸 에테르 또는 이들의 혼합물을 약 90중량% 이상 포함하는 에틸렌 글리콜 펜틸 에테르를 포함하는 용매 성분(b) 및

물(c)을 포함하는, 수성 세정 조성물.
제1항에 있어서, 계면활성제 성분이 음이온성 화합물, 비이온성 화합물 또는 양쪽성 화합물 또는 이들의 혼합물인 수성 세정 조성물.
제1항에 있어서, 에틸렌 글리콜 펜틸 에테르가 모노에틸렌 글리콜 n-펜틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 n-펜틸 에테르 또는 트리에틸렌 글리콜 n-펜틸 에테르 또는 이들의 혼합물을 약 95중량% 이상 포함하는 수성 세정 조성물.
제1항에 있어서, 에틸렌 글리콜 펜틸 에테르가 모노에틸렌 글리콜 n-펜틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 n-펜틸 에테르 또는 트리에틸렌 글리콜 n-펜틸 에테르 또는 이들의 혼합물을 약 99중량% 이상 포함하는 수성 세정 조성물.
제1항에 있어서, 계면활성제 성분이, 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 약0.01 내지 약 5.0중량%의 양으로 존재하는 수성 세정 조성물.
제1항에 있어서, 에틸렌 글리콜 펜틸 에테르가 약 0.05 내지 약 10.0중량%의 양으로 존재하는 수성 세정 조성물.
제1항에 있어서, 에틸렌 글리콜 펜틸 에테르가 모노에틸렌 글리콜 n-펜틸 에테르를 약 90중량% 이상 포함하는 수성 세정 조성물.
모노에틸렌 글리클 n-펜틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 n-펜틸 에테르 또는 트리에틸렌 글리콜 n-펜틸 에테르 또는 이들의 혼합물을 약 90중량% 이상 포함하는 에틸렌 글리콜 펜틸 에테르 유효량을 경질 표면 세정 조성물에 첨가함을 포함하여, 경질 표면 세정 조성물의 세정 성능을 개선시키는 방법.