KR20040073475A

KR20040073475A - 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜 또는폴리프로필렌 글리콜 글리세릴 에스테르 중의아이피비씨(ｉｐｂｃ) 액체 조성물

Info

Publication number: KR20040073475A
Application number: KR10-2004-7008949A
Authority: KR
Inventors: 윈코우스키카렌; 리우시안빈; 파바클라우디네이에이.; 브라운다니엘에이치.
Original assignee: 아이에스피이 인베스트먼츠 인코포레이팃드
Priority date: 2001-12-12
Filing date: 2002-12-06
Publication date: 2004-08-19
Also published as: AU2002359604B2; CA2469449A1; JP2005511825A; JP5226171B2; EP1460899B1; AU2002359604A1; US20030109598A1; EP1460899A4; WO2003049543A1; EP1460899A1; CA2469449C; US6616740B2

Abstract

본 발명은 중량 기준으로 99.9 내지 50%의 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜 또는 폴리프로필렌 글리콜 글리세릴 또는 이의 혼합물 중의 IPBC 0.1 내지 50 중량%로 본질적으로 이루어지고, 도료 및 코팅의 VOC에 포함되지 않으며 승온이나 직사광선 하에서도 탈색에 대하여 효과적으로 안정적인 액체 조성물에 관한 것이다.

Description

폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜 또는 폴리프로필렌 글리콜 글리세릴 에스테르 중의 아이피비씨(ＩＰＢＣ) 액체 조성물{LIQUID COMPOSITIONS OF IPBC IN POLYETHYLENE GLYCOL, POLYPROPYLENE GLYCOL OR POLYPROPYLENE GLYCOL GLYCERYL ESTERS}

IPBC를 함유하는 살균 조성물을 안정화하는 방법과 조성물에는 다양한 것이 개시되어 있는데, 그 예로는 미국 특허 제4,276,211호; 제4,552,885호; 제5,938,825호; 제6,059,991호 및 제6,140,370호에 제시된 바와 같은 액체 부형제 중의 UV 흡수제 및/또는 유기 에폭사이드를 사용하는 경우가 있다. 유기 용매, 예컨대 N-메틸 피롤리돈(NMP), 텍사놀^®에스테르 알코올 및 디메틸 옥사이드(DMSO)는 IPBC의 전형적인 용매이다. 예를 들어, 미국 특허 제4,276,211호(Singer, W. etal.)에서는 선택한 에폭시 화합물의 첨가로 색 안정화된, 요오도알킨 카르바메이트를 함유하는 도료 조성물을 기술하고 있다. 하지만, 이러한 참고문헌들 중에서 휘발성 유기 화합물(VOC)에 소량으로 존재하는 안정된 IPBC 조성물을 제공하는 문헌은 없다. 많은 관할들 중에서 지역등록기관은 제품 사용시 방출되는 VOC 양에 대한 한도를 극히 낮게 제정하고 있다. 따라서, 이러한 관할권하에서 판매되는 유용한 모든 재료의 첨가제 내 VOC의 양은 최소화하는 것이 바람직하다.

다나카, 와이 등은 일본 특허출원번호 평11(1999)-21205에서 성형 과정을 용이하게 하고 성형 전에 IPBC를 비닐 클로라이드 수지 전반에 균일하게 분산시켜 두기 위하여 먼저 폴리알킬렌 글리콜 가소제에 항미생물제이며 항진균제인 IPBC를 용해시킨 비닐 클로라이드 수지 성형 조성물을 개시하였다. 이 비닐 클로라이드 수지 성형 조성물은 200℃ 이상의 온도에서 혼합할 때 거의 변색되지 않았다. 하지만, 이 문헌에도 도료 조성물 및 코팅 조성물에 대해서는 개시하거나 언급하고 있는 바가 없다.

도료 배합물 및 코팅을 보호하기 위한 살균제의 사용은 상업적 중요성이 크다. 도료 조성물에 널리 사용되는 한가지 살균제는 IPBC라고도 불리는 3-요오도-2-프로피닐 부틸 카르바메이트이다. 하지만, IPBC를 함유하는 많은 살균 조성물은 불행히도 고온 및 광선 노출 조건 하에 분해되기 쉽다. IPBC의 분해는 일반적으로 황색 또는 갈색의 부산물을 형성시키고 첨가제의 효능도 감소시킨다.

IPBC를 함유하는 조성물을 기후가 따뜻한 상점에서 장시간 보관하거나 광선에 노출시킬 때 색의 불안정성을 확연히 알 수 있다. 이 조성물의 색은 암갈색으로변할 것이다. 이에 따라 이 조성물은 항미생물 보호가 필요한 특정 시스템, 특히 백색의 수성 도료에는 사용하기에 부적합할 것이다. 또한, IPBC의 분해는 살균 조성물의 미생물 성장의 제어 효과를 저하시킬 수 있다.

보관시 암색화하는 IPBC 조성물의 경향 외에도, 각종 배합물에 IPBC의 첨가는 필름을 직사광선에 노출시키는 경우 건조된 필름을 황변시킬 수도 있다. 이러한 변색은 바람직하지 않은 것으로서, 이러한 IPBC 조성물의 사용을 제한한다는 것은 명백한 것이다.

본 출원은 2001년 12월 12일에 출원된 가출원 일련번호 60/341,110호에 기초한 것이다.

본 발명은 탈색 안정성이 있는 도료 및 코팅의 VOC에 포함되지 않는 액체 조성물, 보다 상세하게는 3-요오도-2-프로피닐 부틸 카바메이트(IPBC)와 폴리에틸렌 글리콜(PEG)이나, 또는 폴리프로필렌 글리콜(PPG) 또는 폴리프로필렌 글리콜 글리세릴 에스테르(PGGE) 또는 이의 배합물과의 혼합물인 액체 조성물에 관한 것이다.

발명의 개요

본 발명은 중량 기준으로 99.9 내지 50%인 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜 또는 폴리프로필렌 글리콜 글리세릴 또는 이의 혼합물 중의 IPBC 0.1 내지 50 중량%로 본질적으로 이루어지고, 도료 및 코팅의 VOC에 포함되지 않으며 승온이나 직사광선 하에서도 탈색에 대하여 효과적으로 안정화된 액체 조성물에 관한 것이다.

발명의 상세한 설명

본 발명은 보다 상세하게는 다음과 같은 실시예들로 예시될 수 있다. 별다른 표시가 없는 한, 부 및 퍼센트에 대한 모든 언급은 중량을 기준으로 한 것이다.

본 발명의 일 구체예로서, 본 발명의 액체 조성물은 약 0.1 내지 50부의 Fungitrol^®400 (IPBC)을, 사전에 50℃로 가열해둔 PEG, PPG 또는 PGGE 약 99.9 내지 50부와 혼합하여 제조하였다.

실시예 1

NMP에 대한 본 발명의 조성물의 비교 실험(가열)

전술한 바와 같이 분자량이 400인 PEG(PEG 400) 또는 N-메틸 피롤리돈(NMP) 60부에 IPBC 40부를 용해시켜 용액을 수득하였다. 이 용액을 그 다음 65℃에서 20일간 가열한 후, 가드너(Gardner) 수색 표준을 사용하여 용액의 색을 평가하였다. 그 결과는 표 1에 제시한 바와 같다.

표 1

가열 후(65℃, 20일)의 색 안정성

	가드너 색
조성	노출 전	노출 후	색차
NMP 중의 40% IPBC	7	18	11
PEG-400 중의 40% IPBC	5	11	6

본 실시예는 가열시 PEG-400 중의 IPBC 습윤 조성물이 유기 용매, 예컨대 NMP에 용해시켰을 때 보다 황변화가 더 적은 것을 보여주었다.

실시예 2

NMP에 대한 본 발명의 조성물의 비교 실험(직사광선)

실시예 1에 기술한 바와 같이 IPBC 40% 용액을 제조하였다. 이 용액을 그 다음 85일 동안 직사광선에 노출시켰다. 이 용액의 색 변화는 가드너 수색 표준을 사용하여 평가하였다. 그 결과를 표 2에 제시하였다.

표 2

85일 동안 광선 노출 후의 색 안정성

	가드너 색
조성	노출 전	노출 후	황색차
NMP 중의 40% IPBC	7	>18	>11
PEG-400 중의 40% IPBC	5	12	7

본 실시예는 광선 노출시 PEG-400 중의 IPBC 습윤 배합물이 유기 용매, 예컨대 NMP에 용해되었을 때 보다 황변화가 더 적은 것을 보여주었다.

실시예 3

실시예 1 및 2의 결과

실시예 1 및 실시예 2의 IPBC 용액은 HPLC로 분석하였다. 그 결과는 표 3에 제시하였다.

표 3

PEG-400 중의 IPBC의 안정성

조성	노출 전(시간 0)	65℃에서 20일 동안 열 경화 후	85일 동안 광선노출 후
NMP 중의 40% IPBC	39.87	33.55	34.03
PEG-400 중의 40% IPBC	39.55	37.29	36.54

본 실시예는 가열/광선 노출 후 PEG-400 배합물 중의 IPBC가 향상된 안정성을 나타냄을 보여주었다.

실시예 4

PEG, PPG 및 PGGE 중의 IPBC의 안정성

전술한 바와 같이 80부의 PEG-400 또는 N-메틸 피롤리돈(NMP) 또는 프로필렌글리콜(PG), 또는 지방산 메틸 에스테르(FAME) 또는 폴리프로필렌 글리콜 글리세릴 에스테르(PGGE) 또는 폴리프로필렌 글리콜 425(PPG-425)에 IPBC 20부를 용해시켜 용액을 수득하였다. 그 다음, 이 용액을 50℃에서 30일 동안 가열하거나 직사광선에 30일 동안 노출시켰다. 모든 용액을 HPLC로 분석하였다. 그 결과를 표 4에 제시하였다.

표 4

조성	노출 전(시간 0)	50℃에서 30일 동안 열 경화 후	30일 동안 광선노출 후
NMP 중의 20% IPBC	17.0	<15.0	15.6
PG 중의 20% IPBC	19.7	15.9	16.5
FAME 중의 20% IPBC	20.7	19.8	16.5
PEG-400 중의 20% IPBC	19.8	20.2	18.3
PGGE 중의 20% IPBC	19.8	19.5	18.2
PPG-425 중의 20% IPBC	20.0	20.2	18.7

본 실시예는 가열/광선 노출 후에는 PEG-400, PPG 및 PGGE 배합물에 존재하는 IPBC가 향상된 안정성을 나타내고 열 노출 후에는 FAME 중에 존재하는 IPBC가 향상된 안정성을 나타냄을 보여주었다.

실시예 5

수성 도료 배합물에서의 IPBC의 안정성

실시예 1에 기술한 바와 같이 60% PEG-400에 40% IPBC를 함유하는 액체 배합물을 제조하였다. 비교용으로 다른 시판 배합물(예, Fungitrol^®440, ISP 제품인 40% IPBC)도 함께 평가하였다. 각 IPBC 배합물을 미국 특허 제4,276,211호(Singer et al., 1981, col. 4, lines 36-42("PAINTS"))에 기술된 수성 도료 배합물에 첨가하였다. 이 수성 도료 배합물은 IPBC의 존재하에 황변하는 것으로 확인되었다. IPBC 배합물을 함유하는 도료 샘플을 50℃에서 2주 동안 열경화시켰다. 축소 판지에 3-mil의 습윤 필름을 주조한 후 24시간 동안 공기 건조시켜 무수 필름 샘플을 제조하였다. 황변도는 ASTM D-1925법에 따라 측정하였다. 대조군(IPBC 배합물을 첨가하지 않은 도료)과 IPBC 배합물을 첨가한 도료 사이의 황변도의 차이, △B는 각 시험의 결과에 따라 계산하였다. 그 결과는 표 5에 제시하였다.

표 5

열 경화 후의 무수 필름 색 안정성

배합물	중량%	Al(중량%)	황변도	△B
도료 배합물	-	-	14.02	-
PEG-400 중의 40% IPBC	0.8	0.32	16.36	2.34
Fungitrol 440(40% IPBC)	0.8	0.32	17.06	3.04

본 실시예는 여러 IPBC 배합물을 함유하는 도료를 열경화한 후 무수 도료 필름의 황변화가 배합물로 PEG-400 중의 IPBC를 사용한 경우 감소한다는 것을 보여주었다.

실시예 6

IPBC를 함유하는 액체 배합물의 VOC 함량

상기 실시예들에 전술한 바와 같이 PEG, PPG 또는 PGGE에 20% IPBC 용액을 용해시켰다. 각각의 VOC 함량을 ASTM D-2369-98에 따라 측정하고, 다른 상용화된 IPBC 배합물 몇가지에 대해 동일한 시험 조건하에서 측정한 VOC 농도와 비교하였다. 그 결과는 하기 표 6에 제시하였다.

표 6

VOC 농도(중량%)

PEG-400 중의 20% IPBC	PGGE 중의 20% IPBC	PPG-425 중의 20% IPBC	시판 IPBC, 20% IPBC
4.7	5.2	9.2	96.6

이와 같은 결과를 통해, PEG-400, PGGE 또는 PPG-425 중의 IPBC 배합물이 다른 상용성 배합물 보다 현저하게 적은 휘발성 유기 화합물을 함유한다는 것을 알 수 있었다.

실시예 7

IPBC 액체 조성물을 함유하는 도료의 VOC 함량

여러 20% IPBC 액체 조성물 2.5g을 VOC를 낮춘 것으로 광고된 바 있는 시판 도료 100g에 첨가하였다. 그 다음, 각종 IPBC 액체 조성물을 함유하는 도료의 VOC 함량을 실시예 6에 기술한 바와 같이 측정하였다. 그 결과는 표 7에 제시하였다.

표 7

도료 VOC 농도에 미치는 효과

	VOC에 미치는 효과
도료 종류	시판 도료의 VOC(중량%)	PEG-400 IPBC(중량%)	시판 IPBC(중량%)
무광택(수성)	0	0	+2.2
반광택(수성)	3.5	0	+1.3

이상, 특정 구체예들을 특별히 언급하여 본 발명을 기술하였지만 당업자라면 다양한 변화 및 수정이 이루어질 수 있음을 잘 알고 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 다음 특허청구의 범위에 의해서만 한정되어야 한다.

Claims

중량 기준으로 99.9 내지 50%의 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜 또는 폴리프로필렌 글리콜 글리세릴 또는 이의 혼합물 중의 IPBC 0.1 내지 50 중량%로 본질적으로 이루어지고, 도료 및 코팅의 VOC에 포함되지 않으며 승온이나 직사광선 하에서도 탈색에 대하여 효과적으로 안정적인 액체 조성물.
제1항에 있어서, 도료 또는 코팅 조성물에서 안정적인 것이 특징인 액체 조성물.
제1항에 있어서, 수성 도료 조성물에서 안정적인 것이 특징인 액체 조성물.