KR20190121073A

KR20190121073A - 녹 제거제 및 이의 조성물

Info

Publication number: KR20190121073A
Application number: KR1020180044571A
Authority: KR
Inventors: 이동환; 서대룡; 김승일; 정치훈
Original assignee: (주)선영에스티
Priority date: 2018-04-17
Filing date: 2018-04-17
Publication date: 2019-10-25

Abstract

본 발명은 녹 제거제 및 이의 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스프레이로 분사할 수 있으며, 점도를 증가시키기 위해 실리카를 포함하여 쉽게 흘러내리지 않는 것을 특징으로 하는 녹 제거제 및 이의 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 녹 제거제 조성물은 강산성인 인산 100중량부와, 물 60~70중량부, 고상의 옥살산 0.2~0.5중량부를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 조성물로 제조된 녹 제거제는 스프레이형으로 분사되며, 점성이 있어 쉽게 흘러내리지 않는 것을 특징으로 한다.

Description

녹 제거제 및 이의 조성물{Rust remover and its composition}

본 발명은 녹 제거제 및 이의 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스프레이로 분사할 수 있으며, 점도를 증가시키기 위해 실리카를 포함하여 쉽게 흘러내리지 않는 것을 특징으로 하는 녹 제거제 및 이의 조성물에 관한 것이다.

녹은 금속이 산화되어 생기는 물질로서 보통 철이 공기 중에서 부식되면서 생기는 산화철(Fe₂O₃)을 가리킨다. 녹이 슨다는 것은 더 일반적인 개념인 부식, 즉 금속으로부터 전자가 제거되어 더욱 안정한 화합물이 생기는 작용의 한 형태로서, 금속에 따라서 녹이 스는 정도가 다르며 대개 이온화 경향이 클수록 녹이 잘 생기며, 금 같은 귀금속을 제외한 대부분의 금속들이 공기 중의 산소에 의해 산화되면서 부식이 일어나고, 산화가 일어나기 위해서는 또한 공기 중에 수분이 있어야 한다.

일반적으로 부식을 촉진하며 외관을 헤치는 금속의 산화물층은 주로 표면손상에 의해 보호 코팅이 벗겨지면서 강판이 노출되는 것에 의해 출발되는 경우가 많으며, 공기 중의 습기와 산소가 산소흡착이라 불리는 전기화학적 작용에 의해 생성되는 것으로 알려져 있다. 이외에도 용접, 금속 표면의 열처리 등에 의해서도 금속에 산화물이 생성된다.

금속 구조물의 재가공 상에 있어서도 산화 녹이 많이 발생한 경우 재사용이 불가능하여 투입되는 양에 비하여 재사용할 수 있는 양을 극히 적어 효율성이 많이 떨어져 재가공 대비 효율성이 높지 않으며, 금속 구조물은 부식에 따른 내구성의 감소, 기능의 저하 등의 문제가 발생한다.

녹을 제거하기 위해서는 환원제가 포함된 녹 제거제를 사용하여 산소를 빼내는 화학반응을 유도하거나, 강산이 포함된 녹 제거제를 사용하여 금속 표면을 녹여 녹을 제거한다.

녹 제거제를 이용하여 금속 구조물의 녹을 제거하는 방법에는 금속 구조물을 침지(dipping) 하거나 금속 구조물에 스프레이(spray)로 분사하는 방법 등으로 상기 금속 구조물의 녹을 제거할 수 있다. 하지만 금속 구조물을 침지(dipping)하는 방법은 큰 구조물에는 적용하기 어려운 단점이 있다.

한국등록특허 제 10-0445962호에서는 철근·철골의 수용성 녹 제거제를 개발하여 출원하였으나, 이는 점성을 향상시키는 물질을 포함하지 않아 녹을 제거하기 위해 스프레이형으로 분사시 물과 같은 점성을 가지며 분사 후 즉시 흘려내려 녹이 생긴 곳에 오래 머물지 못하여 녹 제거가 불편한 문제가 있었다.

KR

10-0445962

B1 (2004.08.17)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 스프레이로 분사하여 사용자가 편리하게 사용할 수 있는 녹 제거제를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 점도를 증가시켜 쉽게 흘러내리지 않으며 녹이 발생한 곳에 머무는 시간을 증가시킨 녹 제거제 및 이의 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해서, 녹 제거제 조성물은 강산성인 인산 100중량부와, 물 60~70중량부, 고상의 옥살산 0.2~0.5중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 인산은 80~85%의 인산 수용액인 것을 특징으로 하며, 상기 조성물의 점도를 증가시켜 녹 제거 효율을 증가시키도록, 상기 조성물에 고상의 실리카 5~10중량부를 추가로 포함하는 것을 특징한다.

또한, 상기 조성물로 제조된 녹 제거제는 스프레이형으로 분사되며, 점성이 있어 쉽게 흘러내리지 않는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 녹 제거제는 스프레이로 분사되어 큰 금속 구조물에도 사용자가 편리하게 사용할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 녹 제거제 조성물은 점도를 증가시켜 유동성을 낮추어 수직 구조의 금속 구조물에 분사하여도 금속 구조물의 표면에서 흘러내리는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 녹 제거제 및 이의 조성물은 녹이 발생한 금속 구조물에 접촉하는 시간이 길어 녹 제거의 효율을 증가할 수 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도있음은 물론이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 금속 구조물에 생긴 녹을 제거하는 녹 제거제 및 이의 조성물에 관한 것으로, 실리카를 포함하여 점도가 증가되어 녹 제거 효율을 높인 녹 제거제 및 이의 조성물에 관한 것이다.

본 발명에 따른 녹 제거제 조성물은 강산성인 인산, 물, 고상의 옥살산을 포함한다.

상기 인산은 무기산으로 강산성이며 녹는점이 42.35℃이고 비중 1.834이며 무색무취이며 비휘발성이고 금속 표면처리제로 사용되는 물질이다.

인산(H₃PO₄)의 해리는 H₃PO₄ → H₂PO₄ ^-→ PO₄ ^3-로 진행되는 것으로서, 녹 제거제 내에서 인산은 H₃PO₄와 H₂PO₄ ^- 사이의 해리 상태를 보이다 녹 제거제가 금속 구조물에 도포 시 녹, 아연계 화합물 등과 반응하여 피막이 형성된다. 따라서, 인산은 자체 피복 효과에 의해 금속 기재의 손상 방지 및 광택 특성이 우수한 장점이 있다.

인산은 철(Fe), 구리(Cu), 알루미늄(Al)의 금속에 녹 제거 효과가 우수하다.

본 발명에 따른 인산은 80~85%의 인산 수용액이며, 바람직하게는 85%의 인산 수용액인 것이 바람직하며, 상기 85%의 인산수용액 100g은 85g의 인산과 15g의 물로 이루어진 것이다.

상기 물은 60~70 중량부를 포함하며, 이는 상기 인산, 옥살산을 균일하게 용해시키고 산성을 중화하는 것이다. 바람직하게는 65~66 중량부의 상기 물을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 옥살산은 유기산으로 상온에서는 백색의 고체 상태로 존재하며 189.5℃에서 용해되며 밀도는 1.653g/cm인 강한 환원제이다. 상기 옥살산은 말단이 카르복실기로 치환된 카복실산의 일종으로 다이카복실산 중에서는 가장 간단한 형태이며, 분자식은 C₂H₂O₄로, 자연에서는 옥살산염의 형태로 존재한다. 상기 옥살산은 금속세정, 직물 품질향상, 모직 염색, 직물 구김방지, 정전지 방지 등의 용도로 사용되며, 금속 세정에 이용시에는 pH control 및 킬레이트 화합물을 만드는 역할을 한다.

본 발명에 따른 녹 제거제 조성물은 0.2~0.5 중량부의 상기 옥살산을 포함하며, 바람직하게는 0.23~0.25 중량부를 포함하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 본원 발명에 따른 녹 제거제 조성물은 인산, 물, 옥살산을 포함하며, 제조된 녹 제거제는 인산에 옥살산을 첨가하여 녹 제거의 효율을 증가시킬 수 있다.

본 발명에 따른 녹 제거제 조성물은 점도를 증가시키기 위해 상술한 바와 같이 제조된 인산-옥살산 수용액에 실리카를 추가로 포함한다.

상기 실리카(Silica)는 산소 원자 2개와 규소 원자 1개가 결합한(SiO2) 입자를 말하며, 상온에서 고체로 존재하는 산화 규소를 말한다. 종래의 주된 용도로는 고온용 바인더, 정밀주조, 연마재, 촉매, 흡착제, 보강제 등에 사용되며 본 발명에서는 상기 녹 제거제 조성물의 점도를 증가시키는 목적으로 사용된다.

본 발명에 따르면 상기 실리카는 5~10중량부 포함되는 것이 바람직하며, 5중량부 이하로 첨가되면 점도 증가의 효과가 나타나지 않으며, 10중량부 이상으로 첨가되면 점도가 과도하게 상승하여 상기 녹 제거제가 스프레이로 분사되지 않는다.

따라서, 본 발명에 따른 녹 제거제 조성물은 점도를 증가시켜 유동성을 낮추어 수직 구조의 금속 구조물에서도 쉽게 흘러내리지 않으며 우수한 녹 제거 효과를 나타낸다.

또한, 본 발명의 녹 제거제 조성물에 따라 제조된 녹 제거제는 스프레이로 분사되어 사용자가 편리하게 사용할 수 있으며, 침지(dipping)를 하지 못하는 큰 금속 구조물에도 사용 가능하므로 사용 범위가 넓다.

< 실시예 1>

85% 인산 1kg에 물 660g을 넣고 1분간 교반한 후, 고상의 옥살산 2.4g을 넣어 1분간 교반하여 혼합하였다. 상술한 바와 같이 제조된 인산-옥살산 수용액을 1kg 취하여 고상의 실리카 20g을 첨가한 후 균일하게 혼합되도록 1분간 교반하였다.

< 실시예 2>

85% 인산 1kg에 물 660g을 넣고 1분간 교반한 후, 고상의 옥살산 2.4g을 넣어 1분간 교반하여 혼합하였다. 상술한 바와 같이 제조된 인산-옥살산 수용액을 1kg 취하여 고상의 실리카 50g을 첨가한 후 균일하게 혼합되도록 1분간 교반하였다.

< 실시예 3>

85% 인산 1kg에 물 660g을 넣고 1분간 교반한 후, 고상의 옥살산 2.4g을 넣어 1분간 교반하여 혼합하였다. 상술한 바와 같이 제조된 인산-옥살산 수용액을 1kg 취하여 고상의 실리카 70g을 첨가한 후 균일하게 혼합되도록 1분간 교반하였다.

< 실시예 4>

85% 인산 1kg에 물 660g을 넣고 1분간 교반한 후, 고상의 옥살산 2.4g을 넣어 1분간 교반하여 혼합하였다. 상술한 바와 같이 제조된 인산-옥살산 수용액을 1kg 취하여 고상의 실리카 100g을 첨가한 후 균일하게 혼합되도록 1분간 교반하였다.

< 비교예 5>

85% 인산 1kg에 물 660g을 넣고 1분간 교반한 후, 고상의 옥살산 2.4g을 넣어 1분간 교반하여 혼합하였다. 상술한 바와 같이 제조된 인산-옥살산 수용액을 1kg 취하여 고상의 실리카 150g을 첨가한 후 균일하게 혼합되도록 1분간 교반하였다.

< 비교예 1>

85% 인산 1kg에 물 660g을 넣고 1분간 교반한 후, 고상의 옥살산 2.4g을 넣어 1분간 교반하여 혼합하였다.

< 비교예 2>

85% 인산 1kg에 물 660g을 넣어 1분간 교반하여 혼합하였다.

< 실험예 1 - 녹 제거제의 유동성 실험>

실시예 및 비교예의 조성물에 따라 제조된 녹 제거제를 바닥면(수평)으로부터 약 70도의 각도로 배치된 녹이 형성된 금속 구조물에 스프레이로 분사한 후 상기 녹 제거제들이 바닥면을 향해 흘러내린 거리를 측정하였다. 녹 제거제가 분사된 위치와 바닥면 사이의 거리는 30cm 이다.

	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	비교예 1	비교예 2
흘러내린 거리(cm)	27	8.5	5.2	3.4	-	30	30

[표 1]에 나타난 실험예 1의 결과를 보다 자세히 설명하면, 실시예 2 내지 4는 실리카의 함량이 높을수록 유동성이 저하되어 녹 제거제가 흘러내린 거리가 줄어들었다. 비교예 1, 2는 점도를 조절하는 실리카가 포함되지 않으므로 녹 제거제가 분사 지점에서 바닥면까지 흘러내렸으며, 실시예 1은 실리카가 소량 포함되었지만 그 효과가 뚜렷하게 나타나지 않았다. 또한, 비교예 5는 녹 제거제의 유동성이 현저히 저하되어 스프레이로 분사되지 않았다.

< 실험예 2 - 녹 제거 효과 관능 실험>

실시예 1 내지 5와 비교예 1 내지 2의 조성물로 제조된 녹 제거제를 바닥면(수평)으로부터 약 70도의 각도로 배치된 녹이 형성된 금속 구조물에 스프레이로 분사하여 12시간 후 금속 구조물 표면의 녹 제거 효과 정도를 관능평가 하였다.

	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	비교예 1	비교예 2
녹 제거 효과	우수	매우 우수	매우 우수	매우 우수	-	양호	미흡

* 표면 관찰에 따른 녹 제거 효과 정도의 관능평가 : 미흡 < 양호 < 우수 < 매우 우수

[표 2]에 나타난 실험예 2의 결과를 보다 자세히 설명하면, 실시예 2 내지 4에 따른 녹 제거제를 사용한 후 녹이 매우 우수하게 제거되었음으며, 실시예 1에 따른 녹 제거제는 유동성이 커 녹 제거제 분사 후 바닥면으로 흐르는 양이 많아 실시예 2 내지 4에 비하여 녹 제거 효과가 감소하였다.

실시예 5에 따른 녹 제거제는 스프레이로 분사되지 않았으며, 비교예 1은 점도가 낮아 바닥면으로 흐르는 양이 실시예 1보다 많아 녹 제거 효과가 감소하였으며, 비교예 2는 옥살산을 불포함하고 점도가 낮으므로 비교예 1, 실시예 1 내지 5에 비하여 녹 제거 효과가 미흡하였다.

이상 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야 한다.

Claims

녹 제거제 조성물에 있어서,
강산성인 인산 100중량부와, 물 60~70중량부, 고상의 옥살산 0.2~0.5중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 녹 제거제 조성물.
제 1항에 있어서,
상기 인산은 80~85%의 인산 수용액인 것을 특징으로 하는 녹 제거제 조성물.
제 1항에 있어서,
상기 조성물의 점도를 증가시켜 녹제거 효율을 증가시키도록, 상기 조성물에 고상의 실리카 5~10중량부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 녹 제거제 조성물.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항의 조성물로 제조된 녹 제거제에 있어서,
상기 녹 제거제는 스프레이형으로 분사되며, 점성이 있어 쉽게 흘러내리지 않는 것을 특징으로 하는 녹 제거제.