KR100433206B1

KR100433206B1 - 3-이소티아졸론 용액 조성물

Info

Publication number: KR100433206B1
Application number: KR10-2003-0005973A
Authority: KR
Inventors: 최기승; 김진만; 박정호; 한순종; 김기배
Original assignee: 에스케이케미칼주식회사
Priority date: 2003-01-29
Filing date: 2003-01-29
Publication date: 2004-05-28
Also published as: KR20030015346A

Abstract

본 발명은 3-이소티아졸론 용액 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다음 화학식 1로 표시되는 이소티아졸론이 용해되어 있는 용액에 금속 브롬산염, NaOCl, 트리클로로이소시아누레이트, NaHCO₃, Na₂CO₃및 H₃PO₄중에서 선택된 화합물이 일정량 함유되어 있어 이소티아졸론 화합물의 살균력 및 안정성에 전혀 영향을 미치지 아니하면서 용액 조성물의 색도 개선효과를 가지게 되는 이소티아졸론 용액 조성물에 관한 것이다.

상기 화학식 1에서, R₁, R₂및 R₃는 각각 발명의 상세한 설명란에서 정의한 바와 같다.

Description

3-이소티아졸론 용액 조성물{3-Isothiazolone solution}

화학식 1

상기 화학식 1에서, R₁및 R₂는 서로 같거나 다른 것으로서 수소원자, 할로겐원자 또는 C₁∼C₄의 알킬기이거나, 또는 R₁과 R₂가 서로 결합하여 고리화된 아릴기를 형성하고; R₃는 수소원자, C₁∼C₁₈의 알킬기, C₂∼C₁₈의 알케닐기, C₂∼C₁₈의 알키닐기, 3∼8원자 고리가 결합되어 있는 C₃∼C₁₂의 시클로알킬기, C₁₀∼C₂₄의 아랄킬기, 또는 C₁₀∼C₁₈의 아릴기이다.

3-이소티아졸론 화합물은 살균제를 비롯해 도료, 화장품, 섬유 또는 플라스틱 등의 항균 및 항미생물제로서 산업전반에 걸쳐 확대되어 사용되고 있다.

일반적으로 화합물에 있어서 색을 나타내는 주된 요인은 제조공정중 부산물로 생성되는 소량의 유기화합물(불순물)에 의한 것으로, 이들 부산물에 의해 생성된 색(color)을 제거하는 방법으로는 카본블랙(Carbon Black)을 투입하여 제품내 흑색을 띠게 하거나 TiO₂를 첨가하여 백색을 띠게하는 마스킹제(Masking Agent)에 의한 방법 및 이온교환수지 및 활성탄을 이용하여 물리적방법에 의해 색을 나타내는 성분을 제거하는 방법이 이용되고 있다.

한편, 현재까지 알려져 있는 일반적인 탈색방법으로는 다음과 같은 방법이 있다: 미국특허 제4,731,165호에는 술폰산 이온교환수지를 이용한 트리에틸렌 테트라아민의 탈색방법이 기술되어 있고; 미국특허 제4,609,436호에는 염소화탄화수소와 폴리에틸렌 폴리아민을 결합시킨 탈색물을 형성한 후에 증류 공정을 거쳐 탈색된 폴리에틸렌 폴리아민을 얻는 방법이 기술되어 있으며; 대한민국 특허공고 제96-0065호에는 한외 여과막을 이용하여 간장을 탈색시키는 방법이 기술되어 있으며; 대한민국 특허공고 제95-0136호에는 폐 휴지 물질로부터 얻어진 펄프를 높은 pH에서 산소 기체와 접촉시켜 색소를 제거하는 방법이 기술되어 있으며; 대한민국특허공고 제95-0092호에는 이온교환수지 및 알루미나 수지를 이용하여 반코마이신을 탈색하는 방법이 기술되어 있으며; 대한민국 특허공고 제93-1318호에는 활성탄과 이온교환수지를 이용하여 폴리덱스트로스를 탈색 및 정제하는 방법이 기술되어 있다.

이상에서 설명된 종래 탈색방법중 이온교환수지 또는 활성탄 칼럼을 이용하는 기술은 장치 설치 및 유지비용이 많이 소요되는 바, 상대적으로 제품 가격이 저렴한 살균제의 탈색방법으로 적용하기에는 경제성이 없다.

따라서, 3-이소티아졸론 화합물의 살균력 및 저장안정성에 전혀 영향을 주지 않으면서도 산업적으로 적용 가치가 있는 새로운 색 제거방법이 요구된다.

본 발명은 3-이소티아졸론 화합물 특유의 불쾌한 색(Color)을 제거함에 있어 경제성이 결여된 물리적인 탈색방법을 배제시키고, 탈색제로서 이미 공지되어 있는 여러 화합물 중에서도 특히 3-이소티아졸론 화합물 고유의 화학적 특성에 최 적합한 탈색제를 선별하여 함유시킴으로써 완성하였다.

따라서, 본 발명은 살균력 및 저장안정성이 유지되면서도 화합물 특유의 색(Color)이 제거된 살균활성 3-이소티아졸론 용액 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 다음 화학식 1로 표시되는 3-이소티아졸론 용액 조성물에 있어서, 상기 용액 조성물중에는 금속 브롬산염, NaOCl, 트리클로로이소시아누레이트, NaHCO₃, Na₂CO₃및 H₃PO₄중에서 선택된 화합물이 0.1 ppm ∼ 20% 농도로 함유되어 있는 것을 그 특징으로 한다.

화학식 1

상기 화학식 1에서 : R₁, R₂및 R₃는 각각 상기에서 정의한 바와 같다.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 3-이소티아졸론 용액 조성물 중에 특별히 선정된 탈색제가 일정 농도로 함유되어 있어 화합물 특유의 불쾌한 색(Color)을 제거하고, 또한 3-이소티아졸론 본연의 살균활성을 유지시키면서 저장안정성에도 전혀 문제가 없는 신규의 3-이소티아졸론 용액 조성물에 관한 것이다.

본 발명에 따른 용액 조성물 중에는 탈색제로서 금속 브롬산염, NaOCl, 트리클로로이소시아누레이트, NaHCO₃, Na₂CO₃및 H₃PO₄중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 화합물이 함유된다. 상기 금속 브롬산염은 브롬산 나트륨, 브롬산 칼륨, 브롬산 칼슘, 브롬산 마그네슘, 브롬산 리튬, 브롬산 스트론튬, 브롬산 코발트, 브롬산 아연 중에서 선택하여 사용하는 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 브롬산 나트륨, 브롬산 칼륨, 브롬산 마그네슘 중에서 선택하여 사용하는 것이다.

본 발명자들의 연구 결과에 따르면, 공지의 여러 탈색제 중에서도 특히 상기한 탈색제 화합물은 상기 화학식 1로 표시되는 3-이소티아졸론 화합물과의 화학적 친화성이 우수하여 장기간 함께 함유시켜 저장하여도 색 안정성이 우수함을 확인하였다. 상기한 탈색제의 사용량은 그 종류에 따라 다소 차이는 있으나 전체 용액 조성물중에 0.1 ppm ∼ 20% 농도로 함유시키도록 하는 것이 바람직한 바, 0.1 ppm 농도 미만으로 함유되면 요구되는 색 제거효과를 얻을 수 없고, 20% 농도를 초과하여 과량 함유시키는 것은 경제적으로 바람직하지 못하다. 특히 바람직하기로는 금속 브롬산염의 경우는 0.01% ∼ 2%, 특히 더 바람직하기로는 0.01% ∼ 1%를 함유시키는 것이고, NaOCl의 경우는 0.01% ∼ 1%를 함유시키는 것이고, 트리클로로이소시아누레이트의 경우는 0.1% ∼ 10%를 함유시키는 것이고, NaHCO₃와 Na₂CO₃의 경우는 0.5% ∼ 10%를 함유시키는 것이고, H₃PO₄의 경우는 1 ppm ∼ 3%를 함유시키는 것이다.

한편, 살균제로서 사용되고 있는 상기 화학식 1로 표시되는 3-이소티아졸론 화합물 중에서도 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온, 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온, 4,5-디클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온, 5-클로로-2-n-옥틸-3-이소티아졸론, 4,5-디클로로-2-n-옥틸-3-이소티아졸론, 벤즈이소티아졸론 중에서 선택하여 함유시킬 본 발명의 목적 달성에 보다 바람직하다. 특히 바람직하기로는 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸론-3-온과 2-메틸-4-이소티아졸론-3-온이 1 : 20 ∼ 20:1 중량비로 혼합되어 있는 혼합물을 사용하는 것이다.

또한, 본 발명에 따른 용액 조성물에는 상기한 3-이소티아졸론 화합물과 탈색제, 그리고 물을 함유하고 있고, 그 밖에도 이소티아졸론의 안정제로서 일반적으로 알려져 있는 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 1,5-펜탄디올, 2,4-펜탄디올, 및 벤질알콜을 공지의 함량 범위 내에서 함유시킬 수도 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 다음의 실시예 및 비교예에 의거하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같은 바, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온과 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온이 약 3 : 1 중량비로 혼합되어 용해되어 있는 14 중량%의 3-이소티아졸론 용액 각각에 브롬산 나트륨을 0 중량%, 0.2 중량%, 0.4 중량%, 0.6 중량%, 0.8 중량%, 1.0 중량%가 되도록 각각 투입하여 완전히 용해될 때까지 교반하였다.

제조된 용액의 탈색 효과를 알아보기 위하여, 실온에서 48시간 방치하고 증류수로 10배 희석시킨 후 APHA 측정장치(Aqua Tester, ORBECO ANALYTICAL SYSTEMS, INC., USA)를 이용하여 APHA 색가[Annual book of ASTM standards, Section 6 참조]를 측정하였다.

또한, 제조된 용액의 저장안정성을 알아보기 위하여 65 ℃ 항온조에 방치하면서 열 안정성을 측정하였으며, 열 안정성 측정에 의한 분해정도는 고성능 액체크로마토그래피(HPLC, High Performance Liquid Chromatography)로 측정하였다.

실시예 2

5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온과 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온이 약 3 : 1 중량비로 혼합되어 용해되어 있는 14 중량%의 3-이소티아졸론 용액 각각에 4% NaOCl 0.05 중량%, 트리클로로이소시아누레이트 0.5 중량%, NaHCO₃1.0 중량%, Na₂CO₃1.0 중량% 및 H₃PO₄0.05 중량%가 되도록 각각 투입하여 완전히 용해될 때까지 교반하였다.

제조된 용액의 탈색 효과를 알아보기 위하여, 실온에서 48시간 방치하고 증류수로 10배 희석시킨 후 APHA 측정장치(Aqua Tester, ORBECO ANALYTICAL SYSTEMS, INC., USA)를 이용하여 APHA 색가를 측정하였다.

실시예 3

5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸론-3-온과 2-메틸-4-이소티아졸론-3-온이 약 12 : 1 중량비로 혼합되어 용해되어 있는 14 중량%의 3-이소티아졸론 용액 각각에 브롬산 나트륨 0 중량%, 0.08 중량% 및 0.1 중량%가 되도록 각각 투입하여 완전히 용해될 때까지 교반하였다.

이상의 실시예에서 살펴본 바와 같이, 상기 화학식 1로 표시되는 3-이소티아졸론 화합물이 용해되어 있는 용액에 본 발명이 특별히 선정한 탈색제를 일정량 함유시키게 되면 안정성에 영향을 주지 않고 탈색 효과가 우수한 3-이소티아졸론 용액 조성물을 얻을 수 있다.

Claims

다음 화학식 1로 표시되는 3-이소티아졸론 화합물이 함유된 용액 조성물에 있어서, 상기 용액 조성물중에는 3-이소티아졸론 화합물의 탈색제로서 H₃PO₄가 1 ppm ∼ 3% 농도로 함유되어 있는 것임을 특징으로 하는 3-이소티아졸론 용액 조성물 :

[화학식 1]

상기 화학식 1에서, R₁및 R₂는 서로 같거나 다른 것으로서 수소원자, 할로겐원자 또는 C₁∼C₄의 알킬기이거나, 또는 R₁과 R₂가 서로 결합하여 고리화된 아릴기를 형성하고; R₃는 수소원자, C₁∼C₁₈의 알킬기, C₂∼C₁₈의 알케닐기, C₂∼C₁₈의 알키닐기, 3∼8원자 고리가 결합되어 있는 C₃∼C₁₂의 시클로알킬기, C₁₀∼C₂₄의 아랄킬기, 또는 C₁₀∼C₁₈의 아릴기이다.
제 1 항에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 3-이소티아졸론 화합물이 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온, 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온, 4,5-디클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온, 5-클로로-2-n-옥틸-3-이소티아졸론, 4,5-디클로로-2-n-옥틸-3-이소티아졸론 및 벤즈이소티아졸론 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 것임을 특징으로 하는 3-이소티아졸론 용액 조성물.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 3-이소티아졸론 화합물이 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸론-3-온과 2-메틸-4-이소티아졸론-3-온이 1 : 20 ∼ 20 : 1 중량비로 혼합되어 있는 혼합물인 것임을 특징으로 하는 3-이소티아졸론 용액 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 용액 조성물에는 물, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 1,5-펜탄디올, 2,4-펜탄디올, 및 벤질알콜 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상이 함유된 것임을 특징으로 하는 3-이소티아졸론 용액 조성물.
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