KR20020019984A - 폴리옥시프로필렌/폴리옥시에틸렌 테르펜 화합물의 경성표면용 탈지제로서의 용도 - Google Patents
폴리옥시프로필렌/폴리옥시에틸렌 테르펜 화합물의 경성표면용 탈지제로서의 용도 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 테르펜으로부터 유래되고, 3 내지 5 범위의 옥시프로필렌 단위 수 및 6 내지 10 (한계치 제외) 범위의 옥시에틸렌 단위수를 포함하는 한 개 이상의 화합물의, 경성 표면, 예컨대 금속 표면의 탈지/세정 적용에서의 용도에 관한 것이다. 본 화합물은 사용시에, 10 g/l 미만, 더욱 특히 0.01 내지 5 g/l 의 농도로 제공된다.
Description
본 발명은 옥시프로필렌 및 옥시에틸렌 단위를 포함하는 테르펜 화합물의, 경성 표면, 더욱 특히 금속 표면의 탈지/세정용 제제로서의 용도에 관한 것이다.
금속 표면의 세정/탈지 분야에서는 특히, 채택되는 조성물의 탈지력 및 비발포능과 관련하여 매우 뛰어난 성능이 요구된다. 또한, 이러한 결과는 보통 서비스 조건이 매우 어렵더라도 요구된다. 스프레이 방법은, 액체 처리가 압력 하에 도포되므로, 기포 발생이 촉진된다.
상기 분야에서 최근에 사용되는 화합물은 주로 에톡실화 알킬페놀이다. 상기 화합물은 매우 만족스러운 내재적 탈지성을 갖는다. 그러나, 이들은 상당한 단점, 즉 기포 형성의 촉진을 나타낸다. 이러한 적용을 위해 바람직하지 않은 상기 현상은 직쇄 알콕실화 알콜과 같은 소포제의 첨가로 감소된다. 그러나, 상기 유형의 화합물의 존재로, 에톡실화 알킬페놀의 탈지 활성은 무시할 수 없고 상당할 수 있는 정도로 감소된다. 초기 활성 수준을 회복시키기 위해 충분한 부가적 알킬페놀을 첨가함으로써, 활성 손실을 보상할 수 없다.
국제 특허 출원 WO-A-96/01245 에는 기포 형성을 크게 촉진하지 않는 훌륭한 탈지제로서 제시되는 알콕실화 테르펜 화합물이 기재되어 있다. 실시예의 화합물들은 노폴 (nopol) 또는 아르바놀 (arbanol) 유형의 테르펜 화합물 유도체이며, 0 내지 2 개 옥시프로필렌 부분 및 3.3 내지 10.3 개 옥시에틸렌 부분을 포함한다.
그러나, 본원에서 그 중요성이 의심되지 않는 상기 화합물은 경성 표면, 특히 금속 표면 처리의 매우 특별한 적용에 있어서는 훌륭한 결과를 나타내지 않는다. 이들은 상기 분야에서 유구되는 두 가지 기준, 즉 높은 탈지 활성 및 소포 작용을 동시에 만족시키지 않는다. 이는, 공지된 단점들에 대하여, 제형물 중 화합물의 양이 증가되고/되거나 소포제가 첨가되야 함을 의미한다. 또한, 과량의 상기 화합물의 첨가에도 불구하고, 얻어지는 탈지 수준은 에톡실화 알킬페놀과 거의 동등하다고 발표되어 있다.
이해할 수 있듯이, 다량의 기포 발생을 야기하지 않는, 매우 높은 탈지능을 갖는 화합물을 얻을 수 있어야 한다. 상기 화합물의 이용은, 다량의 상기 화합물을 사용할 필요가 없고, 소포제와 같은 보조 화합물의 첨가를 필요로 하지 않는 두 가지 장점을 가질 것이다.
본 발명의 목적은 상기에 언급된 두 가지 기준을 만족시키는 저농도의 특정 테르펜 화합물의, 경성 표면, 특히 금속 표면의 세정/탈지 적용에 대한 용도를 제시하는 것이다.
본 발명은 하기 화학식을 갖는 화합물의 사용 중에, 0.01 내지 10 g/l 범위의 농도로 채택되는 한 개 이상의 화합물의, 경성 표면 세정/탈지에 있어서의 용도에 관한 것이다:
(식 중,
Z 는 비시클로[a,b,c]헵테닐 또는 비시클로[a,b,c]헵틸 라디칼을 나타내며
(여기서,
a+b+c = 5 이며,
a = 2, 3 또는 4 이고;
b = 2 또는 1 이고;
c = 0 또는 1 이고;
상기 라디칼은 한 개 이상의 C1-C6알킬 라디칼로 임의 치환되고, 하기에 나타내는 것들로부터 선택되는 주쇄 Z 또는 해당 주쇄에서 이중 결합을 뺀 것을 포함한다:
)
X 는 -CH2-C(R1)(R2)-O- 또는 -O-CH(R'1)-CH(R'2)-O- 를 나타내고
(여기서,
동일하거나 상이할 수 있는 R1, R2, R'1및 R'2는 수소, 또는 선형, 분지형 또는 고리형, 포화 또는 불포화 C1-C22탄화수소 라디칼, 바람직하게는 C1-C6을 나타낸다);
동일하거나 상이할 수 있는 R3및 R4는 수소, 또는 선형, 분지형 또는 고리형, 포화 또는 불포화 C1-C22탄화수소 라디칼을 나타내고, 단 R3또는 R4중 한 개 이상이 수소 이외의 것이고;
R5는 수소, 치환될 수 있는 선형, 분지형 또는 고리형, 포화 또는 불포화, 방향족 또는 비방향족 C1-C22탄화수소 라디칼, 또는 하기로부터 선택되는 기를 나타낸다:
-SO3M
-OPO3(M)2
-(CH2)r-COOM
-(CH2)z-SO3M
(식 중:
M 은 수소, 알칼리 금속 또는 암모늄 관능기 N(R)4 +를 나타내며 (식 중, 동일하거나 상이할 수 있는 R 은 수소 또는 히드록실화될 수 있는 선형, 분지형 또는 고리형, 포화 또는 불포화 C1-C22탄화수소 라디칼을 나타낸다);
r 은 1 내지 6 의 범위이고;
z 는 1 내지 6 의 범위이다);
n 은 3 내지 5 (한계치 포함) 범위의 정수 또는 분수이고;
p 는 6 내지 10 (한계치 제외) 범위의 정수 또는 분수이다).
본 발명의 자세한 장점 및 특징은 하기 설명 및 실시예로부터 더욱 명확해질 것이다.
일차로, 본 발명에 채택되는 화합물을 설명할 것이다.
제 1 유형의 화합물은 X 가 -CH2-C(R1)(R2)-O- 인 화학식 I 로 정의된다.
이하 (Ia) 로 명명하는 화합물은 하기 화학식에 해당한다:
(식 중, Z, R1, R2, R3, R4, R5, n 및 p 는 상기에 나타낸 의미를 갖는다).
본 발명의 하나의 바람직한 구현예에서, 라디칼 Z 는 화학식 c) 내지 g) 의 라디칼로부터 선택된다.
라디칼 Z 가 탄소 원자 1 내지 6 중 한 개를 통해 사슬의 나머지에 더욱 특히 부착됨을 주의해야 한다; 탄소 원자 1, 5 및 6 이 바람직하다.
나아가, 라디칼 Z 는 한 개 이상의 그 탄소 원자상에서, 두 개의 C1-C6알킬 라디칼, 바람직하게는 두 개의 메틸 라디칼로 치환될 수 있다.
더욱 특히, 제 7 탄소가 상기 두 개의 알킬 라디칼, 더욱 정확하게는 두 개의 메틸 라디칼로 치환된다.
따라서, 본 발명의 하나의 바람직한 화합물에는 라디칼 Z 가 화학식 c) 내지 g), 더욱 바람직하게는 라디칼 d) 및 e) 에 나타낸 것들 중 한 개에 해당하며; 라디칼 Z 가 제 7 탄소 상에 위치한 두 개의 메틸 라디칼로 치환된 화합물이 포함된다.
본 발명의 더욱 유리한 구현예에서, 라디칼 Z 는 화학식 d) 또는 e) 에 해당하며, 제 5 또는 제 1 탄소를 통해 사슬의 나머지에 결합하고, 제 7 탄소 상에 두 개의 메틸 치환체를 수반한다.
바람직하게는, 동일하거나 상이할 수 있는 R1, R2는 수소 또는 메틸 라디칼을 나타낸다. 바람직하게는, R1, R2는 수소 원자를 나타낸다.
상기에 나타낸 바와 같이, 동일하거나 상이할 수 있는 라디칼 R3및 R4는 수소 또는 선형, 분지형 또는 고리형, 포화 또는 불포화 C1-C22탄화수소 라디칼을 나타내며, 단 라디칼 R3및 R4중 한 개 이상은 수소 이외의 것이다.
더욱 정확하게는, 상기 라디칼은 수소 또는 C1-C6알킬 라디칼, 바람직하게는 메틸 라디칼 또는 에틸 라디칼을 나타내며, 단 상기 두 개의 라디칼 중 한 개 이상이 수소 이외의 것이다. 바람직하게는, 라디칼 중 한 개는 수소를 나타내고, 다른 한 개는 메틸 라디칼을 나타낸다.
R5는 수소, 치환될 수 있는 선형, 분지형 또는 고리형, 포화 또는 불포화, 방향족 또는 비방향족 C1-C22탄화수소 라디칼 또는 하기로부터 선택되는 기를 나타낸다: -SO3M, -OPO3(M)2,-(CH2)r-COOM, -(CH2)z-SO3M
(식 중:
M 은 수소, 알칼리 금속 또는 암모늄 관능기 N(R)4 +를 나타내며 (식 중, 동일하거나 상이할 수 있는 R 은 수소 또는 히드록실화될 수 있는 선형, 분지형 또는 고리형, 포화 또는 불포화 C1-C22탄화수소 라디칼을 나타낸다);
r 은 1 내지 6 의 범위이고;
z 는 1 내지 6 의 범위이다).
R5가 탄화수소 라디칼인 경우, 탄화수소 라디칼은 더욱 특히, 할로겐 (예를 들어 염소) 으로 임의 치환된, C1-C6알킬 라디칼 또는 알킬페닐 라디칼이다.
바람직하게는 R5는 수소 원자이다.
마지막으로, n 은 3 내지 5 (한계치 포함) 범위의 정수 또는 분수이고, p 는6 내지 10 (한계치 제외) 범위의 정수 또는 분수이다.
본 발명의 특정한 제 1 구현예에서, n 값은 3 이다.
나아가, p 값은 더욱 특히 6.2 내지 7 (한계치 포함) 의 범위이다. 바람직하게는, p 는 6.3 내지 7 (한계치 포함) 의 범위이다.
본 발명의 특정한 제 2 구현예에서, n 은 4 내지 5 (한계치 포함) 의 범위이다.
나아가, p 값은 바람직하게는 7 (한계치 포함) 내지 10 (한계치 제외) 의 범위, 바람직하게는 8 (한계치 포함) 내지 10 (한계치 제외) 의 범위이다.
제 2 유형의 화합물은 X 가 하기를 나타내는 화학식 I 로 정의된다:
-O-CH(R'1)-CH(R'2)-O-.
따라서, 이하 (Ib) 로 명명하는 상기 화합물은 하기 화학식에 해당한다:
(식 중, Z, R'1, R'2, R3, R4, R5, n 및 p 는 상기에 나타낸 의미를 갖는다).
본 발명의 하나의 바람직한 구현예에서, 라디칼 Z 는 이중 결합을 포함하지 않는 비시클릭 화합물인 라디칼 c) 에 해당한다.
여기서 다시, 라디칼 Z 가 탄소 원자 1 내지 6 중 한 개를 통해 사슬의 나머지에 더욱 특히 부착됨을 주의해야 한다; 탄소 원자 1, 3, 4 또는 6 이 바람직하다.
나아가, 라디칼 Z 는 한 개 이상의 그 탄소 원자 상에서, 두 개의 C1-C6알킬 라디칼, 바람직하게는 두 개의 메틸 라디칼로 치환될 수 있다.
더욱 특히, 제 7 탄소는 상기 두 개의 알킬 라디칼, 더욱 정확하게는 두 개의 메틸 라디칼로 치환된다.
따라서, 라디칼 Z 의 탄소 원자 2 또는 5 는 C1-C6치환체, 바람직하게는 메틸 라디칼을 수반한다.
더욱 특히, 그리고 상기 언급된 바와 같이, 동일하거나 상이할 수 있는 라디칼 R'1및 R'2는 수소 또는 선형, 분지형 또는 고리형, 포화 또는 불포화 C1-C22탄화수소 라디칼을 나타내고, 단 2 개 중 한 개는 수소 이외의 것이다.
본 발명의 특정 구현예에서, 상기 라디칼은 수소 또는 C1-C6알킬 라디칼, 바람직하게는 메틸 라디칼을 나타낸다.
상기 관련 라디칼 R3, R4및 R5그리고 n 및 p 의 값 그리고 상기 값들에 관한 바람직한 변동값이 또한 상기 경우에 적용되며 반복되지 않을 것이다.
본 발명의 한가지 특히 유리한 구현예는 상기 기재되는 (Ia) 유형의 화합물의 용도로 구성된다.
화합물 (Ia) 를 수득하기 위해 화학식 IIa 의 반응물, 또는 화합물 (Ib) 를 수득하기 위해 화학식 IIb 의 반응물을, 일차로, 화학식 IIIop 의 반응물과, 그 다음, 이차로, 화학식 IIIoe 의 반응물과 반응시킴으로써, 본 발명의 화합물을 제조할 수 있다:
(식 중, 라디칼 Z, R1, R2, R3및 R4는 상기에 정의되었다).
반응을 촉매의 존재 하에 수행할 수 있다.
인용할 수 있는 적합한 촉매는 강염기, 예컨대 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 히드록시드 또는 N(R)4 +(식 중, 동일하거나 상이할 수 있는 R 은 수소 또는 C1-C6알킬 라디칼, 바람직하게는 메틸 또는 에틸을 나타낸다) 유형의 4 차 암모늄히드록시드이다. 소듐, 포타슘 및 테트라메틸암모늄 히드록시드가 상기 반응을 수행하는데 적합하다.
또한 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 알콕시드, 예컨대 소듐 또는 포타슘 메틸레이트, 에틸레이트 또는 테리오부틸레이트로부터 선택되는 촉매를 이용할 수 있다. 또한 일차, 이차 또는 삼차 아민, 바람직하게는 지방족 아민, 예컨대 가능하게는 에테르 관능기와 같은 기타 관능기를 포함하는 아민을 촉매로서 사용할 수 있다는 것을 주목해야 한다. 인용할 수 있는 상기 유형의 촉매의 예는 N,N-디메틸라우릴아민이다.
염기성 촉매의 경우, 양은 최종 생성물 중량에 대해 더욱 특히 0.5 내지 40 mg 범위이다.
상기 반응을 루이스 산 예컨대 BF3(기체 또는 에테르내 용액), SnCl4, 또는 SbCl5의 존재하에 수행할 수 있다.
더욱 특히, 산 촉매의 양은 반응물 (IIa) 또는 (IIb) 의 1 몰 당 0.1 내지 10 mmole 의 범위이다.
반응이 발생하기에 충분한 온도에서 접촉을 수행한다. 예로서, 온도는 100℃ 초과, 더욱 특히 120℃ 내지 250℃ 의 범위, 바람직하게는 150℃ 내지 200℃ 의 범위이다.
유리하게는, 반응 조건하에서 불활성인 대기, 예컨대 질소, 또는 희귀 가스, 예컨대 아르곤, 또는 일산화탄소에서 반응을 수행한다. 질소가 바람직하다.
반응을 대기압, 감압 또는 약간 과압 하에서 수행할 수 있다. 보통, 압력은 1 내지 4 바의 범위이다.
반응물 (IIa) 및 (IIb) 의 제조는 참조로 하는 WO-A-96/01245 에 기재되어 있다.
화합물 (IIIop) 및 (IIIoe) 의 양을 화학식 I 의 특징, 더욱 특히 n 과 p 의 목적값의 함수로서 산출한다. 상기 2 개의 화합물을 연속해서 도입시켜, 화학식 (I) 의 블록 화합물을 수득한다.
반응의 마지막에, 반응 혼합물을 바람직하게는 중화시켜 5 내지 8 의 범위, 바람직하게는 6 내지 7 의 pH 를 얻는다.
반응에 사용되는 촉매의 성질에 따라, 아세트산, 히드록시드, 탄산나트륨 또는 중탄산나트륨을 사용하여, 중화를 수행한다.
상기 반응의 마지막에, 화합물 (I) 은 라디칼 R5가 수소인 것이다.
상기 라디칼의 관능화 단계, 즉 말단 수소를 상기 정의된 또다른 라디칼 R5로 변형시키고자 하는 단계를 수행할 수 있다. 에테르화 또는 에스테르화 작업을 말단 수소 상에서 수행할 수 있고; 상기 단계는 그 자체로 널리 공지되어 있으며; 바람직하게는 중화 후 수행한다.
하기를 제조할 수 있다:
영국 특허 GB-A-1 111 208 또는 미국 특허 US-A-3 392 185 에 기재된 바와 같은, 에테르 술페이트 (R5= -SO3M);
US-A-3 331 896 에 기재된 바와 같은, 에테르 포스페이트 (R5= -OPO3(M)2);
US-A-2 623 900 또는 US-A-2 983 738 에 기재된 바와 같은, 에테르 카르복실레이트 (R5= -(CH2)-COOM);
US-A-2 115 192, US-A-4 978 780 또는 문헌 [K. SUGA, Austr. J. Chem.,21, 2333 (1968)] 에 기재된 바와 같은, 에테르 술포네이트 (R5= -(CH2)2-SO3M);
US-A-2 913 416 에 기재된 바와 같은, 알킬 에테르 (R5= 탄화수소 라디칼).
관능화 모드에 관한 추가 설명은 WO-A-96/01245 에 기재되어 있다.
그래서 본 발명의 화합물을 경성 표면, 더욱 특히 금속 표면용 탈지제로서 사용한다.
본 발명의 화합물을 금속 처리 산업, 또한 그 표면을 탈지시키는 임의 적용에, 예컨대 탈지 오일 웰 (well) 또는 오일 제조 플랫폼 (platform) 에 사용할 수 있다.
상기 설명한 바대로, 본 발명에 따라 사용되는 화합물은 사용시에 0.01 내지 10 g/ℓ범위의 양으로 사용한다.
더욱 특히, 금속 플레이트 (plate) 또는 시트 (sheet) 를 탈지시키는 경우, 화합물 농도는 사용 중에 0.01 내지 5 g/ℓ의 범위이다.
오일 제조 분야, 더욱 특히 플랫폼 탈지에서, 화합물의 농도는 본 발명에 따라 사용되는 화합물의 사용시에 0.01 내지 10 g/ℓ의 범위이다.
더욱 특히 웰 세정에 관해, 본 발명의 화합물을 바람직하게는 0.01 내지 5 g/ℓ범위의 농도로 사용한다.
본 발명의 화합물을 함유하는 수성 탈지 또는 세제 매질을 바람직하게는 약 안개점 (cloud point) 이상인 온도에서 사용한다.
알칼리 매질내 금속 플레이트 또는 시트용 탈지 제형물에는, 본 발명의 화합물에 덧붙여, 하기 화합물들 중 한 개 이상을 포함하는 알칼리 잿물 (lye) 이 포함된다:
한 개 이상의 pH 조절제, 예컨대 히드록시드, 카르보네이트, 세스퀴카르보네이트, 또는 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 비카르보네이트;
한 개 이상의 폴리포스페이트, 예컨대 알칼리 금속, 알칼리 토금속, N(R4 +) (식 중, R 은 수소, 임의로 산소 원자를 함유할 수 있는 C1-C4알킬 라디칼을 나타낸다) 유형 암모늄의 트리폴리포스페이트, 피로포스페이트, 오르토포스페이트 또는 헥사메타포스페이트;
한 개 이상의 알칼리 금속 실리케이트, 예컨대 알칼리 금속 메타실리케이트, 그의 무수물 또는 수화물, 또는 이들의 혼합물.
사용 중 알칼리 잿물의 농도는 1 내지 100 g/ℓ의 범위, 더욱 특히 5 내지 20 g/ℓ의 범위이다.
제형물은 또한 하기를 포함할 수 있다:
한 개 이상의 굴수성 전해물, 예컨대 벤젠술포네이트, 모노- 또는 디-알킬 (C1-C4) 벤젠 술포네이트, 톨루엔-, 자일렌- 또는 쿠멘(cumene)-술포네이트, 알콜 또는 글리콜;
한 개 이상의 격리제, 예컨대 니트릴로아세트산, 에틸렌디아민 테트라아세트산, 에틸렌디아민 테트라메틸포스폰산, 니트릴로트리메틸렌 포스폰산 또는 이들의 염;
완충제, 예컨대 알칸올아민, 에틸렌디아민;
금속 부식 억제제.
상기 화합물들의 농도는 본 분야용 통상 범위 내일 수 있다. 그러나, 예로서, 각 화합물의 양은 사용 시 0 내지 1.5 g/ℓ이다.
본 발명의 화합물에 덧붙여, 오일 플랫폼을 탈지시키는데 사용되는 수성 조성물은 하기를 포함할 수 있다:
한 개 이상의 굴수성 전해물, 예컨대 벤젠술포네이트, 모노- 또는 디-알킬 (C1-C4) 벤젠 술포네이트, 톨루엔-, 자일렌- 또는 쿠멘-술포네이트, 알콜 및 글리콜;
한 개 이상의 pH 조절제, 예컨대 알칼리 금속 카르보네이트, 세스퀴카르보네이트 또는 비카르보네이트;
첨가제, 예컨대 효소, 금속 부식 억제제.
여기에서 또한, 상기 화합물의 농도는 본 분야에서의 통상적 범위 내이다. 그러나, 각 화합물에 대한 예시적 농도는 사용 시에 0 내지 1.5 g/ℓ이다.
본 발명의 화합물에 덧붙여, 깨끗한 오일 웰에 사용되는 수성 매질은 하기를 함유할 수 있다:
한 개 이상의 pH 조절제, 예컨대 알칼리 금속 카르보네이트, 세스퀴카르보네이트 또는 비카르보네이트, 또는 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 수산화물;
금속 부식 억제제, 또는 수성 조성물 총 중량의 5 중량% 이하의 양인 효소와 같은 첨가제;
필요한 경우, 웰에서의 만족스러운 정수압을 유지하기 위한 가중제.
인용할 수 있는 상기 화합물의 예로는 가용성 또는 일부 이상이 가용성인 염, 예컨대 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 할라이드가 있다. 또한, 단독으로 또는 혼합물로서 사용되는, 알칼리 또는 알칼리 토금속 술페이트, 카르보네이트, 비카르보네이트, 실리케이트, 또는 포스페이트를 사용하는 것도 가능하다. 또한, 유기산 염, 예컨대 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 포르메이트 또는 아세테이트를 사용하는 것도 가능하다. 비록 바람직하지는 않을지라도, 불용성 염, 예컨대 알칼리 토금속 술페이트, 실리케이트 또는 카르보네이트; 또는 알칼리 토금속 또는 아연 브로마이드를 사용하는 것이 가능하다;
식물 유래의 다당류, 예컨대 폴리갈락토만난, 셀룰로오스, 전분 및 이들의 유도체; 또는 세균 유래의 다당류, 예컨대 잔탄 고무 또는 탈아세틸화 유도체와 같은 친수콜로이드.
비록 바람직하지는 않을지라도, 본 발명의 범주에는 계면활성제 (음이온성, 양이온성, 쯔비터이온성, 양쪽이온성), 바람직하게는 저발포성 계면활성제, 및 기타 첨가제를 전술한 제형물에 첨가하는 것이 포함된다.
이제, 본 발명을 예시하는 비제한적 실시예를 나타낼 것이다.
실시예 1
본 실시예는 상이한 수의 옥시프로필렌 (OP) 단위 및 옥시에틸렌 (OE) 단위를 포함하는 6,6-디메틸비시클로[3.1.1]헵트-2-엔-2-에탄올의 합성에 관한 것이다.
옥시프로필렌 (OP) 단위 x 개 및 옥시에틸렌 (OE) 단위 y 개를 포함하는 6,6-디메틸비시클로[3.1.1]헵트-2-엔-2-에탄올을 하기와 같이 합성하였다:
사용된 6,6-디메틸비시클로[3.1.1]헵트-2-엔-2-에탄올 (노폴) 은 Fluka 에서 시판한다.
노폴 (6 몰) 및 수산화칼륨 수용액 (50%, 3.1 g) 을 5 ℓ에톡실화 반응기로 도입하였다.
반응 매질을 질소 스트림 중 120℃ 에서 탈수시켰다.
그 후, 170℃ 로 가열하고, 산화프로필렌 (x 몰 당량) 을 도입하였다. 일단 산화프로필렌이 도입되면, 산화에틸렌 (y 몰 당량) 을 첨가하였다.
그 후, 반응 매질을 냉각하고, 아세트산을 첨가하여 pH 7 로 중화시켰다.수득한 액체를 흡수 점토 (Clarcel DIC) 를 통해 여과하였다.
전술한 방법을 사용하여 합성한 화합물의 표:
| 화합물 | OP 수 (x) | OE 수 (y) |
| 본 발명의 예 | ||
| 1 | 3 | 6.3 |
| 2 | 3 | 7 |
| 3 | 3 | 7.5 |
| 4 | 4 | 7 |
| 5 | 4 | 8 |
| 6 | 5 | 7 |
| 7 | 5 | 8 |
| 비교예 | ||
| 8 | 3 | 6 |
| 9 | 3 | 10 |
| 10 | 2 | 5 |
실시예 2
본 실시예는 본 발명의 화합물 1 및 3 과, 비교 화합물 10, 11 및 12 의 탈지성 및 탈포말화 Igepal NP10 으로 수득된 것들을 비교한다.
그리징 (greasing)
예비 탈지화 "Q-Panel" Stock n°R-36 유형 "Dull matt finish" 0.8 ×76 ×152 mm 강철 플레이트를, 자동차용 강철 시트를 롤링하기 위해 제형화된 전체 윤활유 (QUAKER 6130 N 으로 Quaker Chemicals 에서 시판) 에 2 분 동안 침지한 후, 24 시간 동안 정치시키고, 배수한다.
세정 및 헹굼
그리징된 플레이트를 CIEMME LARO 350 탈지 스프레이 기계로 도입하였다. 탈지 온도는 45℃ 이고, 압력은 2 바였다.
탈지 품질을 기록하기 전에, 플레이트의 각 면을 2 ㎖/분으로 유수 스트림중에 5 초 동안 헹구었다.
탈지 매질
동일 중량의 수산화칼륨, 소듐 메타실리케이트 (SIMET GA5, Rhodia Chimie 에서 시판하는 5 수화 메타실리케이트 및 무수 메타실리케이트의 과립) 및 테트라포타슘 피로포스페이트로 구성되는 활성 물질 45 중량% 를 함유하는 수성 잿물 20 g/ℓ를 희석시키고, 시험 화합물 1 g/ℓ를 첨가하여, 염기성 탈지 매질 (pH 12-13) 을 제조하였다.
결과를 하기 표에 나타낸다:
| 화합물 | 탈지 시간 (*) |
| 1 | 30 초 |
| 3 | 30 초 |
| 8 (비교) | 45 초 |
| 9 (비교) | 55 초 |
| 10 (비교) | > 2 분 |
| 소포된 Igepal (**) | 45 초 |
(*) 탈지 시간은 두 면을 물의 연속막으로 완전히 코팅하는데 필요한 시간이다.
(**) 소포된 Igepal 은 Igepal CO-660 (노닐페놀 10 OE) 및 Miravon B12DF (50/50) 의 혼합물이다.
명확히, 본 발명의 생성물은 비교 목적으로 사용된 어떠한 제제보다 더욱 활성이 있다.
실시예 3
본 실시예는 본 발명의 화합물 4 내지 7 의 탈지성 및 비(非)소포 IgepalNP10 으로 수득된 것을 비교한다.
그리징
Pennzoil Products Company (Houston, Texas) 에서 시판하는 상표명 Pennzoil 80W-90 의 오일을 예비 탈지화된 0.8 ×24 ×101 mm 강철 플레이트에 솔을 사용하여 도포하여, 약 0.015 g/㎠ 의 오일 코팅을 얻었다. 그 후, 이들을 24 시간 동안 공기 중에서 보관하였다.
오일의 도포 전 및 후에 플레이트의 중량을 재어, 오일의 품질을 측정하였다.
세정 및 헹굼
플레이트를 탈지 매질 1 ℓ중에, 50℃에서 10 분 동안 자기 교반 (100 rpm) 하면서 침지하였다.
탈지 품질을 기록하기 전에, 플레이트의 각 면을 2 ㎖/분으로 유수 스트림 중에 5 초 동안 헹군 후, 80℃에서 건조시켰다.
탈지 매질로 처리 전 및 후에 플레이트의 중량을 재어, 상기 작업의 효능을 산출하였다.
탈지 매질
테트라포타슘 피로포스페이트 1.5 g/ℓ를 함유하는 수성 잿물 20 g/ℓ를 희석시키고, 시험 화합물 1 g/ℓ를 첨가하여, 염기성 탈지 매질 (pH 12-13) 을 제조하였다.
결과를 하기 표에 나타낸다:
| 화합물 | 제거된 오일의 % |
| 4 | 58 |
| 5 | 62 |
| 6 | 54 |
| 7 | 72 |
| Igepal (*) | 51 |
(*) Igepal 은 노닐 페놀 9 OE 인 Igepal CO-630 이다.
명확히, 본 발명의 생성물은 비교 목적으로 사용된 제제보다 더욱 활성이 있다.
실시예 4
본 실시예는 실시예 1 내지 9 에서 수득한 화합물의 발포성과, 비교 화합물들, 즉 소포된 Igepal 및 Igepal 단독으로 수득된 것을 비교한다.
발포 시험:
동일 중량의 수산화칼륨, 소듐 메타실리케이트 (SIMET GA5, Rhodia Chimie 에서 시판하는 5 수화 메타실리케이트 및 무수 메타실리케이트의 과립) 및 테트라포타슘 피로포스페이트로 구성되는 활성 물질 45 중량% 를 함유하는 수성 잿물 20 g/ℓ를 희석시키고, 시험 화합물 1 g/ℓ를 첨가하여, 염기성 탈지 매질 (pH 12-13) 을 제조하였다.
시험을 50℃ 에서 수행하였다.
터보 혼합기 (40 mm 터빈, 속도 2000 rpm) 를 사용하여 용액 900 g 을 5 분 동안 교반하여, 포말을 얻었다.
시료를 5 분 동안 방치한 후, 포말 수준을 기록하였다.
결과를 하기 표에 나타낸다:
| 화합물 | 포말 수준 |
| 1 | 20 ㎖ |
| 3 | 70 ㎖ |
| 4 | 20 ㎖ |
| 5 | 50 ㎖ |
| 6 | 20 ㎖ |
| 7 | 30 ㎖ |
| 소포된 Igepal (*) | 70 ㎖ |
| Igepal 단독 (**) | 950 ㎖ |
(*) 소포된 Igepal 은 Igepal CO-660 (노닐페놀 10 OE) 및 Miravon B12DF (50/50) 의 혼합물이다.
(*) Igepal: Igepal CO-660 (노닐페놀 10 OE).
선행 실시예에서의 탈지 결과와 함께, 상기 표는 오직 본 발명의 화합물 만이 높은 탈지력 및 탈지 금속 플레이트에서의 사용에 상용적인 포말 수준의 두 가지 기준을 만족한다는 것을 보여준다.
Claims (13)
- 하기 화학식 I 을 갖는, 화합물의 사용 중에, 0.01 내지 10 g/l 범위의 농도로 사용되는 한 개 이상의 화합물의, 경성 표면, 예컨대 금속 표면의 탈지/세정에서의 용도:[화학식 I]Z-X-[CH(R3)-CH(R4)-O]n-[CH2CH2-O]p-R5(식 중,Z 는 비시클로[a,b,c]헵테닐 또는 비시클로[a,b,c]헵틸 라디칼을 나타내며(여기서,a+b+c = 5 이며,a = 2, 3 또는 4 이고;b = 2 또는 1 이고;c = 0 또는 1 이고;상기 라디칼은 한 개 이상의 C1-C6알킬 라디칼로 임의 치환되고, 하기에 나타내는 것들로부터 선택되는 주쇄 Z 또는 해당 주쇄에서 이중 결합을 뺀 것을 포함한다;);X 는 -CH2-C(R1)(R2)-O- 또는 -O-CH(R'1)-CH(R'2)-O- 를 나타내고(여기서,동일하거나 상이할 수 있는 R1, R2, R'1및 R'2는 수소, 또는 선형, 분지형 또는 고리형, 포화 또는 불포화 C1-C22탄화수소 라디칼, 바람직하게는 C1-C6을 나타낸다);동일하거나 상이할 수 있는 R3및 R4는 수소, 또는 선형, 분지형 또는 고리형, 포화 또는 불포화 C1-C22탄화수소 라디칼을 나타내고, 단 R3또는 R4중 한 개 이상이 수소 이외의 것이고;R5는 수소, 또는 치환될 수 있는 선형, 분지형 또는 고리형, 포화 또는 불포화,방향족 또는 비방향족 C1-C22탄화수소 라디칼, 또는 하기로부터 선택되는 기를 나타낸다:-SO3M-OPO3(M)2-(CH2)r-COOM-(CH2)z-SO3M(식 중:M 은 수소, 알칼리 금속 또는 암모늄 관능기 N(R)4 +를 나타내며 (식 중, 동일하거나 상이할 수 있는 R 은 수소, 또는 히드록실화될 수 있는 선형, 분지형 또는 고리형, 포화 또는 불포화 C1-C22탄화수소 라디칼을 나타낸다);r 은 1 내지 6 의 범위이고;z 는 1 내지 6 의 범위이다);n 은 3 내지 5 (한계치 포함) 범위의 정수 또는 분수이고;p 는 6 내지 10 (한계치 제외) 범위의 정수 또는 분수이다).
- 제 1 항에 있어서, 화합물이 화학식 I 에서, n 이 3 인 것을 특징으로 하는 용도.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 화합물이 화학식 I 에서, p 가 6.2 내지 7 (한계치 포함) 의 범위, 바람직하게는 6.3 내지 7 (한계치 포함) 의 범위인 것을 특징으로 하는 용도.
- 제 1 항에 있어서, 화합물이 화학식 I 에서, n 이 4 내지 5 의 범위인 것을 특징으로 하는 용도.
- 제 4 항에 있어서, 화합물이 화학식 I 에서, p 가 7 (한계치 포함) 내지 10 (한계치 제외) 의 범위, 바람직하게는 8 (한계치 포함) 내지 10 (한계치 제외) 의 범위인 것을 특징으로 하는 용도.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 화합물이 화학식 I 에서, 라디칼 Z 가 한 개 이상의 그 탄소 원자상에서 두 개의 C1-C6알킬 라디칼로 치환되는 것을 특징으로 하는 용도.
- 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 화합물이 화학식 I 에서, X 가 -CH2-C(R1)(R2)-O- 를 나타내고, 주쇄 Z 가 화학식 c) 내지 g) 로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 용도.
- 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 화합물이 화학식 I 에서, 주쇄 Z 가 화학식 d) 및 e) 로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 용도.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 화합물이 화학식 I 에서, X 가 -O-CH(R'1)-CH(R'2)-O- 를 나타내고, 라디칼 Z 가 이중 결합이 없는 비시클릭 주쇄인 주쇄 c) 에 해당하는 것을 특징으로 하는 용도.
- 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 화합물이 화학식 I 에서, 라디칼 Z 가 비시클의 탄소 2 또는 탄소 5 상에서 C1-C6알킬 라디칼, 바람직하게는 메틸 라디칼로 치환되는 것을 특징으로 하는 용도.
- 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 화합물이 금속 플레이트의 탈지/세정을 위해 사용되고; 화합물의 농도가 사용 중에 0.01 내지 5 g/l 의 범위인 것을 특징으로 하는 용도.
- 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 화합물이 플랫폼의 탈지/세정을 위해 사용되고; 화합물의 농도가 사용 중에 0.01 내지 10 g/l 의 범위인 것을 특징으로 하는 용도.
- 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 화합물이 오일 생산 웰의 탈지/세정을 위해 사용되고; 화합물의 농도가 0.01 내지 5 g/l 의 범위인 것을 특징으로 하는 용도.
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