KR20120072431A - 금속용 세정제 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인체 및 환경에 유해한 요소를 첨가하지 않고도 금속 제품에 대한 세정 및 방청 효과를 얻을 수 있도록 된 금속용 세정제에 관한 것이다.
본 발명에 따른 금속 세정제는, 그 조성이 탄소수 1 내지 10의 알코올 5~10중량%; 탄산염 1~1.5중량%; 글리콜 에테르 10~30중량%; 탄소수 1 내지 10의 알칸올아민 30~50중량%; 고리형 아민화합물 0.5~5중량%; 유기산 0.5~5중량%; 및 물 잔량을 포함한다.
이에 따르면 본 발명은 환경친화적이면서 인체에 무해한 성분을 가지며 세정 효과를 만족하면서 방청효과 등의 이점을 갖는다.

Description

금속용 세정제{Cleaner for metal}

본 발명은 금속용 세정제에 관한 것으로, 특히 인체 및 환경에 유해한 요소를 첨가하지 않고도 금속 제품에 대한 세정 및 방청 효과를 얻을 수 있도록 된 금속용 세정제에 관한 것이다.

일반적으로, 통상 금속 제품이 오염되는 형태를 보면, 대기 중의 수분과 이물질이 금속 표면에 접촉되어 산화작용을 일으킴으로서 금속 본질의 형태를 잃게 되거나, 또는 사람의 지문이나 기타 오염물이 접촉하여 금속 표면이 변색되어 그 색을 잃어버리게 된다.

아울러 이와 같이 오염된 금속 표면을 깨끗하게 세정하여 금속 특유의 광택을 되살리고자 할 때 다양한 조성물의 세정제가 사용되고 있는데, 대부분의 세정제는 강산 성분이 높아 조금이라도 도포되는 양이 많을 경우 금속 표면을 부식시켜 정상적으로 깨끗한 세척상태를 얻기가 힘들었으며, 또한 그 양이 적을 경우에는 세척력이 떨어져 작업 자체가 상대적으로 힘들어질 수 있다.

특히, 지금까지 소개된 금속 제품의 오염 세척용 세정제는 광택은 좋으나 세척한 금속 제품의 연마효과가 장기적으로 지속되면, 금속 제품 본연(특유)의 색상과 질감을 잃기 쉬울 뿐만 아니라 오염을 제거하기 위해서는 오랜 시간과 많은 노동력이 필요하고, 조성물에 포함된 유지성분으로 인해 화재가 발생될 위험도 대단히 많은 등의 불편이 있었다

또한, 기름, 그리스, 전해질 등의 오염물질이 금속 소재의 표면에 묻어 있는 금속 제품의 세척시 주로 염소, 할로겐용제, 방향족 탄화수소로 제조된 세정제를 사용하고 있다.

그런데, 기존 세정제는 세정 효과는 만족하지만, 세정제 조성물을 장시간 방치할 경우 세정제 조성물의 산화가 일어나게 된다.

이로 인해, 피세척물이 금속인 경우 오히려 산화된 세정제 조성물에 의해 산화 부식되는 심각한 결점이 있다.

또한, 기존 세정제는 환경 및 인체에 유해한 성분으로 조성되어 있으므로, 작업 공정상 어려움이 있으며, 특히 방향족 탄화수소 계열의 세정제는 화재 위험성까지 있다.

본 발명은 상기한 제반문제점을 감안하여 이를 해결하고자 제안된 것으로, 그 목적은 친환경적이면서 인체에 무해하고 세정성이 향상되며 방청 기능을 갖는 수용성 금속용 세정제를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 탄소수 1 내지 10의 알코올 5~10중량%;

탄산염 1~1.5중량%;

글리콜 에테르 10~30중량%;

탄소수 1 내지 10의 알칸올아민 30~50중량%;

고리형 아민화합물 0.5~5중량%;

유기산 0.5~5중량%; 및 물 잔량을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 탄소수 1 내지 10의 알코올은 에탄올을 채용한다.

상기 탄산염은 소디움 카보네이트을 채용한 것이다.

상기 글리콜 에테르는 디프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르를 채용한다.

상기 탄소수 1 내지 10의 알칸올아민은 이소프로판올아민을 채용하고, 상기 고리형 아민화합물은 모폴린을 채용한다.

상기 유기산은 사과산, 구연산, 젖산 및 카프릭산으로 이루어진 군에서 선택된 것이다.

본 발명은 환경친화적이고 인체에 무해하면서 세정 효과 및 방청 효과를 갖는 수용성 금속 세정제에 관한 것으로, 이에 따르면 본 발명은 인체 및 환경에 유해한 요소를 첨가하지 않고도 금속 제품에 대한 세정 및 방청 효과를 얻을 수 있는 유용한 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 세정제를 기존의 탄화수소계 세정제의 세정 효과를 비교한 그래프.

금속 세정제에 방청제나 산화방지제를 첨가할 수 있으나, 산화방지제가 산성인 경우 금속을 산화시킬 우려가 있으므로, 유기 염기성 성분이 바람직하다.

또한, 이러한 유기 염기성 화합물중 1차 아민 등은 쉽게 반응하는 특성을 가지고 있으므로 바람직하지 않으며, 첨가된 산화방지제에 의해 밀도가 크면 용해도가 나쁘거나 입도가 균일하지 못한 경우가 발생하므로 밀도 조절이 필요하다.

그리고 산화방지제를 세정제에 첨가함에 따라 점도가 증가하게 되면, 세정제를 분무할 수 없게 되는 결점이 있다.

본 발명은 환경친화적인 친수성 약품으로 구성된 세정제로 구성되어 세정 및 방청효과를 가지면서도 금속제품의 부식 및 산화 현상을 예방할 수 있는 금속 세정제를 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 금속 세정제는, 그 조성이 탄소수 1 내지 10의 알코올 5~10중량%; 탄산염 1~1.5중량%; 글리콜 에테르 10~30중량%; 탄소수 1 내지 10의 알칸올아민 30~50중량%; 고리형 아민화합물 0.5~5중량%; 유기산 0.5~5중량%; 및 물 잔량을 포함한다.

더 상세히 설명하면, 탄소수 1 내지 10의 알코올은 식용 가능한 에탄올(Ethanol)을 채용하고, 저비등점 용제로서 세정 및 분산성 향상 기능을 갖는다.

에탄올은 휘발성이 강하므로 5% 미만시 세정성 약화 및 제 기능을 유지하기 어렵고, 10% 초과시에는 소음파 세정시 필요한 농도를 유지할 수 없다.

탄산염은 세정 및 부식 방지의 기능을 수행하는 것으로, 소디움 카보네이트(Sodium Carbonate)를 채용하되, 1% 미만시 기대 성능이 약하며, 1.5% 초과시에는 용액속에 잔유물로 잔존할 우려가 있다.

글리콜 에테르는 고비등점용제로 세정작용에 사용되는 것으로, 디프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르(dipropylene glycol monoethy ether)을 채용하되, 10% 미만시 세정력이 약하고, 30% 초과시에는 세정후 건조 시간이 길어지게 되는 단점이 있다.

탄소수 1 내지 10의 알칸올아민은 탈지 및 세정작용을 수행하는 것으로, 일 예로 이소프로판올아민(isopropylamine)을 채용하되, 30% 미만시 탈지력이 미약하며, 50% 초과시 세정 후 건조시간이 길어지게 된다.

이소프로판올아민은 분자 내의 에테르기와 OH기를 가지며 비중이 0.9이상으로 낮은 휘발성 및 높은 용해성과 비점(170℃이상)과 흡습성을 같이 구비하고 있으므로, 세정제가 필요로 하는 점도, 밀도, 산화방지, 세정 등의 조건을 만족할 수 있다.

고리형 아민화합물은 ph조절 및 방청기능을 위한 것으로, 일 예로 모폴린(morpholine)을 채용하되, 0.5% 미만시 필요한 성능을 기대할 수 없고, 5% 초과시 필요한 ph를 얻을 수 없다.

이때, ph 11을 초과하면 방청성이 저하되기 때문에 ph를 11이하로 유지시키는 것이 바람직하다.

유기산은 금속 방청작용을 하는 것으로, 사과산, 구연산, 젖산 및 카프릭산으로 이루어진 군에서 선택할 수 있으며, 일 예로 카프릭산을 채용할 수 있다. 이 카프릭산은 0.5% 미만시 방청성이 약하고, 5.0% 초과시 세정시 금속 표면이 변색(discoloration)될 우려가 있다.

이러한 구성을 갖는 본 발명 일 실시 예의 제조과정은 다음과 같다.

물 15ml에 소디움 카보네이트 1.5g을 넣고 완전 용해시까지 실온에서 섞어준다. 이후에 이소프로판올아민 45ml을 넣고 50rpm/min의 속도로 교반시키면서 에탄올 10ml,디프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르 25ml 을 넣고 10분간 교반시킨다.

이어서, 모폴린 5ml, 카프릭산 5ml을 넣어 ph를 11이하로 유지시키도록 교반시키면 세정제 용액의 제조가 완료된다.

상기한 과정을 거쳐 제조된 세정제를 기존의 탄화수소계 세정제와 세정 효과를 실험한 결과는 다음과 같다.

먼저, 세정 실험조건은 실온에서 2.5*2.5 크기의 금속 시편에 등유를 입힌 후에 200ml의 각기 다른 기존의 탄화수소계 세정제와 본 발명의 세정제에 넣고 탈지상태를 확인한 것이다.

A : 기존의 탄화수소계 세정제,

B : 본 발명에 의해 제조된 세정제

그 실험 결과는 도 1에 도시된 바와 같이, 기존의 탄화수소계 세정제(A)는 세정 요구시간이 5분 정도의 시간이 요구되는 반면에, 본 발명의 세정제(B)는 대략 80초 정도면 등유가 거의 제거(80%이상)되는 세정 기능을 가질 수 있음을 알 수 있다.

또한, 본 발명 세정제와 기존의 탄화수소계 세정제의 부식 실험은 다음과 같다.

그 실험 조건은 2.5*2.5cm 크기의 금속 시편들에 각각 탄화수소계 세정제와 본 발명의 세정제를 도포하여 각각 3.0*3.0cm 크기의 일반 pe 비닐봉투에 넣고 열봉합하여 각각의 샘플팩을 제조하고, 각각의 샘플팩을 물 30ml 넣은 500ml 크기의 비이커에 각각 넣은 후에 밀봉한 후 온도 50℃, 습도 90%이상의 항온조에 24시간 넣은 후에 녹이 스는 발청 여부를 검사한다.

금속종	탄화수소계 세정제(기존)	본 발명의 세정제
탄소강	발청	발청없음
구리	변색	변색없음
아연도강판	부분발청	발청없음

상기한 표 1에 개시된 바와 같이, 본 발명의 세정제는 기존 탄화수소계 세정제에 비해 우수한 방청 효과를 가질 수 있음을 알 수 있다.

따라서, 본 발명 금속용 세정제는 환경친화적이면서 인체에 무해한 성분을 가지며 세정 효과를 만족하면서 방청효과 등의 이점을 갖는다.

Claims (7)

1. 탄소수 1 내지 10의 알코올 5~10중량%;
   탄산염 1~1.5중량%;
   글리콜 에테르 10~30중량%;
   탄소수 1 내지 10의 알칸올아민 30~50중량%;
   고리형 아민화합물 0.5~5중량%;
   유기산 0.5~5중량%; 및 물 잔량을 포함하는 것을 특징으로 하는 수용성 방청 금속 세정제.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 탄소수 1 내지 10의 알코올은 에탄올인 것을 특징으로 하는 수용성 방청 금속 세정제.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 탄산염은 소디움 카보네이트인 것을 특징으로 하는 수용성 방청 금속 세정제.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 글리콜 에테르는 디프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르인 것을 특징으로 하는 수용성 방청 금속 세정제.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 탄소수 1 내지 10의 알칸올아민은 이소프로판올아민인 것을 특징으로 하는 수용성 방청 금속 세정제.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 고리형 아민화합물은 모폴린인 것을 특징으로 하는 수용성 방청 금속 세정제.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 유기산은 사과산, 구연산, 젖산 및 카프릭산으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 수용성 방청 금속 세정제.

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