KR20210042405A - 캐비티 보존용 부식 방지제 및 이의 용도 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 캐비티 보존을 위한 부식 방지제, 및 이의 용도에 관한 것이다. 부식 방지제는 각각의 경우에 부식 방지제의 총 질량에 기반하여 베이스 유체 40 내지 50 중량%, 알키드 수지 3 내지 10 중량%, 술포네이트 및/또는 살리실레이트 구성 요소 10 내지 20 중량%, 충전제 15 내지 25 중량%, 건조제 촉매 0.003 내지 0.007 중량%의 염기성 조성물을 갖는다. 염기성 혼합물 이외에도, 부식 방지제는 부식 방지제의 유변학적 특성을 조정하기 위해, 각각의 경우에 부식 방지제의 총 질량에 기반하여 필로실리케이트 1 내지 5 중량% 및/또는 에스테르 왁스 및/또는 파라핀 왁스 1 내지 8 중량%를 포함한다. 그러나 부식 방지제는 임의의 아민성 부식 방지 또는 결합제 구성 요소도 임의의 피막 방지제도 포함하지 않는다.

Description

캐비티 보존용 부식 방지제 및 이의 용도
본 발명은 캐비티의 보존을 위한 부식 방지제 및 이의 용도에 관한 것이다.
특히, 차량 작동 중에 물 및/또는 습하고 염분이 있는 주변 공기에 노출되는 차체(car body) 및 자동차 차대(chassis)의 캐비티는 부식 방지제에 의해 부식으로로부터 보호되어야 한다는 것이 선행 기술로부터 알려져 있다. 부식으로부터 보호되어야 하는 자동차의 캐비티는 예를 들어 도어 실, 컬럼, 도어 및 윙 및 휠 하우징 근처에 존재한다.
캐비티를 밀봉하기 위해, 서서히 움직이는 능력(creeping capability)이 우수하고 또한 균열 및 이음새에 침투하는 캐비티 보존제를 캐비티에 도입하여 캐비티의 일부 또는 전체 표면에 걸쳐 영구적으로 방수 보호 층을 형성한다. 여기서, 예를 들어 액체 보존제는 배출 개구를 통해 도입되는 분무 랜스를 사용하거나 또는 별도의 개구에 있는 특수 스프레이 노즐을 사용하여 캐비티로 분무되어 보존제가 균열 및 이음새에 서서히 들어가게 된다. 일정 시간 후에, 액체 보존제는 응고되므로, 필요한 경우 형성된 부식 방지막을 안정화시키기 위해 가열이 필요하다.
자동차 제조 공정에서, 빠른 응고가 필요하므로, 한편으로는 부품에 오염을 유발할 수 있고, 이에 따라 부품을 도색하거나 또는 완성된 차량이 생산되기 전에 시간이 많이 걸리는 세정 작업을 수행해야 하는 캐비티 보존제가 캐비티 실링 후 공정 단계 동안 빠져 나가지 못하도록 한다. 반면에, 캐비티 보존제가 빠져 나가면 작업 현장의 오염을 유발할 수 있고, 또한 세정 작업량 증가는 작업자의 사고 위험 증가와 연관되어 있다.
또한, 경화된 보존제에 의해 형성된 보호 막은 온도-관련 열 팽창으로 인한 캐비티의 부피 변화 또는 구성 요소 이동을 보상하기 위해 일정한 유연성 및 유동성을 가져야 한다.
용매 또는 물에 희석되지 않은 소위 완전 고체 왁스는 예를 들어 연화점이 낮은 고체 중합체 또는 왁스의 분산된 입자인 열 활성 첨가제를 함유할 수 있다. 제제가 분무되어 캐비티에 분포된 후에, 구성 요소는 증가된 온도 조건에 노출되어, 그 결과로 열 활성 첨가제가 완전히 또는 부분적으로 용해된다. 냉각 후에, 캐비티 보존제는 겔화되어 이후 공정 단계 동안 더 이상 흘러 나올 수 없게 된 반면, 실제 경화는 나중에 화학적 가교 반응을 통해 발생한다.
JP 2009 208 015는 이러한 적하 중지(drop stop) 첨가제, 즉 가열 유형의 요변제를 함유하는 왁스를 부식 방치 처리된 차체의 영역에 적용하는 차체에 대한 부식 방지 처리를 기재하고 있으며, 여기서 가열에 의해 액화된 왁스는 차체의 병목으로 침투하여 두껍게 만들고 냉각시킨다. 왁스를 추가로 가열해도 더 이상 점도가 감소하지 않으며, 그 결과로 왁스가 병목에 남아있다.
DE 10 2008 011 489 A1은 가열되지 않으면서 응고되는 알려진 캐비티 보존제를 개시하고 있다. 가교성 구성 요소(알키드 수지, 아크릴 수지, 폴리에스테르, OH 작용기가 있는 천연 및 합성 오일 및 수지, 산화 왁스 및 석유 젤리, 바람직하게는 피마자유)를 가교 구성 요소가 첨가된 즉시 사용가능한 캐비티 보존제와 관련하여 5 내지 15 중량 퍼센트의 양으로 이 캐비티 보존제와 혼합한다. 가교 구성 요소(아민, 퍼옥사이드, 이소시아네이트, 바람직하게는 디이소시아네이트)는 0.1 내지 10 중량 퍼센트의 양으로 존재하며, 그 결과로 캐비티 보존제는 차량 구성 요소에 침투한 후에 고형화되어 겔형 농도를 수득한 다음 과도한 캐비티 보존제를 차량 구성 요소에 떨어뜨린 후에 경화된다. 여기서, 염기성 캐비티 보존제는 칼슘 술포네이트와 같은 부식 방지 첨가제, 알키드 수지와 같은 산화 가교 결합제, 광유와 같은 유연화제, 활석과 같은 충전제, 무기 증점제와 같은 유변학적 첨가제, 예를 들어 벤토나이트, 트리에틸렌 디아민과 같은 부식 보호에 또한 기여하는 유기 또는 무기 염기, 망간 염과 같은 결합제의 산화 경화를 위한 촉매, 및 예를 들어 제제를 놓아두었을 때 피막이 형성되는 것을 방지하기 위한 2-부타노녹심과 같은 다른 첨가제를 가질 수 있다.
DE 42 40 810 A1은 증가된 온도에서 겔화되는 중합체 분말 및 연화제의 혼합물에 의해 적하 거동(drop behaviour)이 개선된 왁스, 왁스-유사 화합물, 건성 오일 또는 알키드 수지를 기반으로 한 코팅제를 개시하고 있다. 비교예 1의 코팅제는 예를 들어 60%의 고형체 함량 및 80 mPa의 점도를 가지며 하기와 같이 서로 균일하게 혼합된 수지 용액 및 분쇄 페이스트로 이루어진다:
수지 용액 중
비닐 톨루엔/스티렌/인덴으로 이루어진 탄화수소 수지 23.6 부
산화 석유 젤리 4.0 부, 산가 50
마이크로 파라핀 왁스 및 슬랙 왁스로 이루어진 혼합물 4.0 부, 응고점 약 65 ℃
산 알킬-아릴-폴리글리콜 에테르 포스페이트 1.1 부
지방산 알칸올아미드로 이루어진 혼합물 2.2 부
용매 나프타 135/180 33.1 부 및
분쇄 페이스트 중
광유 중 과염기성 칼슘 술포네이트 8.0 부(예를 들어 Exxon의 PCA 11507)
용매 나프타가 첨가된 칼슘 술포네이트 / 칼슘 카르보네이트 복합체 3.0 부
공업용 백유 9.4 부
침전된 백악 6.0 부
마그네슘 몬모릴로나이트 1.7 부
용매 나프타 135/180 3.0 부
n-프로판올 0.9 부.
캐비티의 보존을 위한 부식 방지제에 대한 추가의 조성물은 EP 2 865 723 B1에 기재되어 있다. 이는 적용되고 가열없이 응고될 수 있으며 임의의 휘발성 유기 화합물을 함유하지 않는다. 이 조성물은 VOC가 없는 용매, 광유, 에스테르 및 이의 조합으로 이루어진 베이스 유체 25 내지 40 중량 퍼센트, 뿐만 아니라 폴리에스테르 수지 19 내지 25 중량 퍼센트, 응고점이 상이한 적어도 2 종의 고체 파라핀으로 이루어진 왁스 혼합물 7.0 내지 11.0 중량 퍼센트, 알칼리 및 토 알칼리 술포네이트, 살리실레이트, 양모지 및 이의 조합으로부터 선택된 부식 방지 첨가제 12.0 내지 18 중량 퍼센트, 충전제 15 내지 25 중량 퍼센트, 및 피막 방지제, 건조제(siccative) 또는 착색제를 포함하는 첨가제 또는 첨가제 혼합물 0.4 내지 0.6 중량 퍼센트로 구성된다. 이 부식 방지제는 최적화된 유변학적 특성을 가지며, 그 결과로 예를 들어 교반에 의해 전단된 후에 저점도로 정의되어, 또한 실온에서 적용될 수 있도록 한다. 부식 방지제가 적용된 후에 구성 요소에서 휴지하게 되면 점도는 다시 현저하게 상승하며, 이에 따라 수득된 적하 억제는 왁스 혼합물 및 술포네이트에 의해 결정된다.
두 경우에, 부식 방지 막을 안정화하기 위해 가열이 필요하지 않지만; 이미 따뜻하거나 또는 캐비티 보존 후에 가열해야 하는 구성 요소에 대하여, 열 활성 적하 중지 첨가제를 함유한 통상적인 완전 고체 왁스와 비교하여 특별한 개선이 없으며, 반대로 구성 요소가 가열된 경우 적하 억제가 오히려 감소할 수 있다.
이러한 선행 기술에 기초하여, 개선된 캐비티 보존제를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
이 목적은 청구항 1의 특징을 갖는 부식 방지제에 의해 달성된다.
또한, 독립 청구항 5의 특징은 적용 또는 구성 요소 온도에 관계없이 최적의 막 형성을 허용하기 위해 사용하는 구성 요소의 캐비티 보존을 위한 부식 방지제의 사용을 개시한다.
바람직한 구현예는 종속항에 예시되어 있다.
캐비티 보존을 위한 부식 방지제의 제1 구현예에 따르면, 부식 방지제는 부식 방지제의 유변학적 특성을 조정하기 위해 부식 방지제의 총 질량과 비교하여 시트 실리케이트 1 내지 5 중량 퍼센트 및/또는 에스테르 왁스 및/또는 파라핀 왁스 1 내지 8 중량 퍼센트를 함유하는 염기성 조성물을 갖는다. 여기서, 부식 방지제의 점도에 미치는 영향이 온도와는 거의 독립적이지만 부식 방지제 요변성 특성을 제공하는 시트 실리케이트는 부식 방지제에 대해 대체로 온도 독립적인 막 안정화 및 적하 억제, 즉, 아직 가교되지 않은 새롭게 적용된 막의 개선된 열 안정성을 제공한다. 대조적으로, 점도가 온도 의존적이고 용해도 한계를 초과하고 투명점 미만의 항복점을 갖는 에스테르 및/또는 파라핀 왁스(들)는 막의 온도 의존적인 경화를 제공하고 열 노출이 완료된 후에 막 안정성을 개선시킨다.
따라서 부식 방지제의 의도된 적용 온도 및 여기서 또는 그 후에 발생하는 구성 요소 온도에 따라, 시트 실리케이트 및 에스테르/파라핀 왁스의 함량을 변경시켜 최적화된 적하(optimised drop) 및 젤리화 거동(jellification behaviour)을 조정하는 것이 가능하며, 여기서 임의적으로 시트 실리케이트 또는 에스테르/파라핀 왁스 또는 두 구성 요소는 명시된 함량 범위 내에서 하기 염기성 조성물과 함께 부식 방지제에 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 조성물의 제1 구현예에 따르면, 염기성 조성물은 베이스 유체 40 내지 50 중량 퍼센트, 알키드 수지 3 내지 10 중량 퍼센트, 술포네이트 및/또는 살리실레이트 구성 요소 10 내지 20 중량 퍼센트, 충전제 15 내지 25 중량 퍼센트 및 건조 및 경화 거동을 조절하기 위한 건조제 촉매(siccative catalyst) 0.003 내지 0.007 중량 퍼센트를 갖는다. 모든 함량 데이터는 부식 방지제의 총 질량을 지칭한다. 상업적으로 입수가능한 전달 형태의 건조제 촉매는 종종 용매에 용해되어 제공되며, 여기서 용액 중 다양한 농도의 건조제 촉매를 포함하여 제공된다. 부식 방지제 중 0.003 내지 0.007 중량 퍼센트(즉, 30 내지 70 ppm)의 원하는 건조제 촉매 함량을 달성하기 위해, 예를 들어 1%의 활성 구성 요소 함량을 갖는 건조제 촉매 용액 함량은 부식 방지제에 대해 0.3 내지 0.7 중량 퍼센트 범위 내에 있다. 예를 들어, 건조제 촉매 용액이 10%의 활성 구성 요소 함량을 갖는 경우, 용액의 함량은 부식 방지제에 대해 0.03 내지 0.07 중량 퍼센트 범위 내에 있다.
유리하게는, 캐비티 보존을 위한 이러한 부식 방지제가 가열 여부에 관계없이, 심지어 임의의 가교 구성 요소도 없거나 또는 적은 함량으로만 막으로서 적용되는 캐비티 보존제의 안정화를 허용하는 목적을 달성하여, 그 결과로 응고 특성은 원하는 임의의 구성 요소 온도와 일치할 수 있다. 또한 냄새 배출 및 부식 방지에 대해 개선된 특성을 갖는다.
이를 달성하기 위해, 본 발명에 따른 부식 방지제는 가열 없이도 부식 방지제 겔을 허용하기 위해, 선행 기술에서 요구되는 바와 같은 임의의 고용량 가교 구성 요소도 없다. 또한, 본 발명에 따른 부식 방지제는 임의의 아민 부식 방지 또는 결합제 구성 요소도 함유하지 않는다. 아민, 이소시아네이트 및 디이소시아네이트의 부재에 의해, 냄새 및 배출이 현저하게 개선되고/되거나 감소된다.
시트 실리케이트 및 에스테르/파라핀 왁스의 함량을 변경시킴으로써, 부식 방지제는 저온 적용 시 막 형성에 최적화될 수 있으며 여기서 특정 막 안정성을 위해 구성 요소를 가열할 필요가 없고 또한 가열된 구성 요소에 적용되는 온도 의존적인 적하 중지 효과를 갖추고 있으며 후속 열 노출로 막 안정성에 악영향을 미치지 않는다. 부식 방지제는 구성 요소가 냉각되는지, 잠시 가열되었는지 또는 지속적으로 따뜻한지에 관계없이, 이러한 두 가지 요구사항을 충족할 수 있다.
유변학적 거동의 최적화는 염기성 조성물의 구성 요소에 의해 지지된다: 충전제 및 술포네이트 구성 요소는 온도에 관계없이 점도에 영향을 미치며, 여기서 술포네이트는 부식 방지제의 요변성에 기여하여, 그 결과로 부식 방지제의 점도는 전단 응력 하에 명확하게 감소하고, 휴지 시 높은 점도를 갖는 부식 방지제는 전단이 완료된 후에 예를 들어 교반에 의해 분무하기에 적합한 점도를 갖는다. 그런 이유로, 부식 방지제의 점도는 구성 요소 표면에 막으로 적용되어 균열에 침투한 후에, 몇 초 또는 몇 분 내에 다시 상승하여 수지의 경화가 발생하기 전에 온도에 관계없이 누출 또는 적하를 방지하게 한다.
대조적으로, 임의의 반응도 겪지 않은 베이스 유체 및 알키드 수지는 둘 다 뉴턴 유체이며, 균열 및 이음새로 매질의 필요한 침투 뿐만 아니라 분무 적용 후에 캐비티 내에서 분포를 유발하기 위해, 온도-의존적 점도를 가지며 부식 방지제 점도의 하한을 나타낸다. 적용 후 일정 시간이 지난 후에, 가교 중합된 알키드 수지는 항복점을 제공하며, 여기서 열 안정성 효과는 이미 > 3 중량 퍼센트의 수지 농도로 발생한다. 사용자의 구체적 요구사항에 따라, 부식 방지제의 유변학적 특성을 구체적으로 조정하는 것이 가능하다.
알키드 수지 함량의 감소는 배출을 낮추고 부식 방지제의 냄새를 개선하는 동시에 또한 에스테르 왁스에 의해 추가로 개선되는 부식 방지 효과를 개선한다.
유리하게는, 선행 기술과 비교하여 명확하게 감소된 알키드 수지 함량은 추가로 개선된 부식 방지에 기여하여 낮으 배출 및 냄새 부하를 제공한다. 한편으로, 왁스-유사 와이프-방지 구조는 어느 정도만 수득할 수 있거나 또는 전혀 수득할 수 없기 때문에, 막 농도에 대해 수지 농도의 감소에 의해 야기되는 단점은 동일한 배출로 인해 더 높은 농도를 갖거나 또는 동일한 농도로 인해 더 낮은 배출을 초래할 수 있는 특히 저배출 알키드 수지를 사용함으로써 대응된다. 반면에, 유변학적 특성에 영향을 미치는 다른 첨가제(술포네이트, 충전제, 시트 실리케이트, 및 에스테르/파라핀 왁스)는 안정화 구성 요소인 수지의 감소를 보상한다.
알키드 수지 함량의 감소로 인해, 유리하게는, 부식 방지제가 알키드 수지 3 내지 10 중량 퍼센트를 가지고 있어서 임의의 피막 형성도 나타내지 않으므로, 본 발명에 따른 부식 방지제 중 피막 방지제 없이도 가능할 수 있다. 유리하게는, 종종 옥심을 함유하는 피막 방지제가 필요하지 않기 때문에 냄새 부하는 본 발명에 따른 부식 방지제에 의해 추가로 감소된다.
부식 방지제의 추가의 구현예에서, 염기성 조성물은 또한 냄새 및 배출을 추가로 감소시키기 위해, 부식 방지제의 총 질량과 비교하여 알칼리 산 스캐빈저 구성 요소 0.5 내지 5 중량 퍼센트, 바람직하게는 1 내지 3 중량 퍼센트를 가질 수 있다. 알칼리 산 스캐빈저 구성 요소는 유기산을 결합하여 배출을 감소시키고 부식 방지제의 냄새를 개선할뿐만 아니라, 현저하게 개선된 부식 방지 효과를 제공한다. 알칼리 산 스캐빈저 구성 요소는 알칼리 및 알칼리토 염, 바람직하게는 이의 포스페이트, 카르보네이트, 실리케이트, 히드록사이드, 옥사이드 및 술포네이트, 바람직하게는 그 중에서 과염기성 술포네이트, 뿐만 아니라 지르코늄 포스페이트 및 아연 옥사이드로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 여기서 냄새- 및 배출-감소 유기산, 예를 들어 단쇄 카르복실산에 결합할뿐만 아니라 유리하게는 개선된 부식 방지에 기여하는 아연 옥사이드가 특히 바람직하다. 언급된 산 스캐빈저 구성 요소 중 다른 것은 또한 부식 방지 특성을 가질 수 있으며, 그 중에서도 예를 들어 부식 방지제의 구체적 구현예에서 카르보네이트 및 술포네이트는 또한 충전제 및/또는 술포네이트 구성 요소로 사용될 수 있다. 예를 들어, 과염기성 술포네이트가 산 스캐빈저 구성 요소로 선택되는 구현예에서, 산 스캐빈저 구성 요소의 함량은 이에 따를 수 있지만 부식 방지제에 함유된 충전제/술포네이트 구성 요소에 첨가될 필요는 없으며 - 염기성 조성물의 충전제 및 술포네이트 구성 요소의 산 스캐빈저 특성은 이미 상기 언급된 범위 내에서 충분할 수 있다. 그렇지 않은 경우에, 충전제 / 술포네이트 구성 요소의 함량은 산 스캐빈저 구성 요소의 함량에 첨가될 수 있으며, 그 결과로 염기성 조성물은 그 다음에 알칼리 산 스캐빈저 특성이 있는 충전제 10.5 내지 40 중량 퍼센트 또는 알칼리 산 스캐빈저 특성이 있는 술포네이트 구성 요소 5.5 내지 35 중량 퍼센트를 가질 수 있다.
부식 방지제의 추가의 구현예에서, 염기성 조성물은 또한 냄새 및 배출을 추가로 줄이기 위해, 부식 방지제의 총 질량과 비교하여 냄새 스캐빈저용 구성 요소 0.1 내지 5 중량 퍼센트, 바람직하게는 0.5 내지 2.5 중량 퍼센트를 가질 수 있다. 이는 예를 들어 제올라이트와 같은 알데하이드의 흡착제, 또는 아미드, 예를 들어 말론 아미드와 같은 알데하이드의 전환을 위한 반응성 구성 요소일 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 염기성 조성물은 0.001 내지 0.05 중량 퍼센트, 바람직하게는 0.01 중량 퍼센트의 함량으로 부식 방지제에 존재하는 착색제 첨가제를 가질 수 있다. 착색제 첨가제는 부식 방지제 및 적용된 막의 적용 동안 육안 검사를 용이하게 하며, 여기서 형광 착색제 첨가제가 바람직할 수 있으며, 그 결과로 육안 검사는 형광 착색제 첨가제를 여기하기 위한 상응하는 (UV) 광원의 사용을 포함한다.
바람직한 구현예에서, 부식 방지제는 시트 실리케이트의 함량에 따라, 적어도 하나의 카르보닐 및/또는 하이드록실 기를 갖는 적어도 하나의 극성 팽창제 구성 요소를 가질 수 있다. 여기서, 팽창제 구성 요소는 시트 실리케이트의 팽창을 지지하는 제제를 의미하는 것으로 이해된다. 극성 팽창제 구성 요소는 물, 메탄올 및 에탄올과 같은 단쇄 알코올, 프로필렌 카르보네이트와 같은 에스테르, 및 아세톤과 같은 케톤, 뿐만 아니라 이의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 여기서, 적어도 하나의 극성 팽창제 구성 요소의 함량은 시트 실리케이트의 함량과 관련하여, 10 내지 30 중량 퍼센트 범위, 바람직하게는 17 내지 23 중량 퍼센트 범위 내에 있을 수 있다. 시트 실리케이트의 함량과 관련하여, 19%의 유기 팽창제 화합물, 즉, 단쇄 알코올, 에스테르 또는 케톤, 및 1 내지 5%의 물을 갖는 팽창제 구성 요소의 혼합물로 제공되는 것이 특히 바람직할 수 있다.
특히 바람직한 이 구현예에서, 시트 실리케이트 0.1 내지 7 중량 퍼센트를 갖는 본 발명에 따른 부식 방지제는 시트 실리케이트의 팽창제로서 시트 실리케이트의 함량에 따라, 시트 실리케이트를 개방하기 위해, 부식 방지제의 총 질량과 비교하여 팽창제 구성 요소 0.019 내지 1.33 중량 퍼센트, 뿐만 아니라 부식 방지제의 총 질량과 비교하여 물 0.005 내지 0.07 중량 퍼센트를 가질 수 있으며, 여기서 수돗물이 적당하다. 바람직하게는, 프로필렌 카르보네이트는 팽창제 구성 요소로 사용될 수 있으며, 프로필렌 카르보네이트는 거의 무취 용매이다. 그러나 여기서 시트 실리케이트에 삽입하기 위한 대안적인 팽창제 구성 요소는 또한 아세톤, 메탄올 또는 에탄올 또는 다른 단쇄 알코올일 수 있다.
추가의 구현예에서, 시트 실리케이트 1 내지 5 중량 퍼센트를 함유하는 본 발명에 따른 부식 방지제는 시트 실리케이트의 함량에 따라, 시트 실리케이트를 개방하기 위해, 부식 방지제의 총 질량과 관려하여 팽창제 구성 요소 0.19 내지 0.95 중량 퍼센트, 뿐만 아니라 부식 방지제의 총 질량과 비교하여 물 0.01 내지 0.05 중량 퍼센트를 가질 수 있다.
따라서, 팽창제 구성 요소의 함량은 특히 19%의 시트 실리케이트 함량일 수 있고 물의 함량은 1 내지 5%의 시트 실리케이트 함량일 수 있다. 결과적으로, 부식 방지제가 임의의 시트 실리케이트도 함유하지 않는 경우, 임의의 팽창제 구성 요소도 임의의 물도 없다.
본 발명에 따른 부식 방지제의 베이스 유체는 바람직하게는 그룹 III 베이스 오일(base oil), 즉, 수화된 고도로 이소파라핀화된 탄화수소(C20-50)를 갖는 촉매적으로 수소이성질체화되고 탈왁스화된 중성 베이스 오일일 수 있는 비극성 용매일 수 있으며, 상기 베이스 오일는 5 내지 40 mm2/s, 바람직하게는 10 내지 30 mm2/s, 보다 바람직하게는 10 내지 20 mm2/s 범위 내에서 동점도(40 ℃)를 갖는다. 대안적으로, 적절한 동점도(40 ℃)를 갖는 그룹 II 또는 그룹 IV 베이스 오일을 베이스 유체로 사용하는 것이 또한 가능하다. 여기서, 점도 지수가 100을 초과하는 베이스 오일로 제공된 것이 바람직하며, 이는 온도와 관련하여 점도의 사소한 변화만을 나타낸다. 상이한 베이스 오일의 혼합물을 사용하는 것이 또한 가능하다.
그러나, 대안적으로, 물, 메탄올, 에탄올, 또 다른 단쇄 알코올, 아세톤 또는 메탄올 및 물의 혼합물 또는 에탄올 및 물의 혼합물과 같은 이의 혼합물과 같은 극성 용매를 베이스 유체로 사용하는 것이 또한 가능하다. 물, 메탄올, 에탄올, 다른 단쇄 알코올, 아세톤 또는 메탄올 및 물의 혼합물 또는 에탄올 및 물의 혼합물과 같은 이의 혼합물이 베이스 유체 및 팽창제 구성 요소 둘 다에 대해 선택되는 경우, 선택된 극성 용매의 함량은 베이스 유체 및 팽창제 구성 요소에 대해 명시된 함량의 총합계 범위 내에 있을 수 있으며, 즉, 동일한 극성 용매가 베이스 유체 및 팽창제 구성 요소에 대해 선택되면, 극성 용매 함량은 베이스 유체 및 팽창제 구성 요소의 총합계에 상응한다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 부식 방지제에 사용되는 알키드 수지는 냄새가 적고 배출이 적으며 저점도이고 물-혼합불가능한 공기-건조 알키드 수지이다. 바람직하게는, 적어도 98%의 비휘발성 함량 및 500 내지 12,000 mPas, 바람직하게는 1,000 내지 6,000 mPas의 동점도(20 ℃)를 갖는 장유성(long-oil) 알키드 수지가 사용될 수 있다.
바람직하게는, 사용되는 술포네이트 또는 살리실레이트 구성 요소는 부식 방지 및 전단 박화(shear thinning)에 모두 기여하는 요변성 과염기성 칼슘 술포네이트일 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 비정질 과염기성 칼슘 또는 마그네슘 술포네이트 또는 비정질 과염기성 칼슘 살리실레이트 또는 이의 혼합물과 같은 상이한 부식-방지-개선 술포네이트를 선택하는 것이 또한 가능하다.
충전제는 카르보네이트, 실리콘 디옥사이드, 실리케이트, 술페이트 및 옥사이드로부터 선택될 수 있다. 사용가능한 카르보네이트는 예를 들어 칼슘 카르보네이트, 보다 특히 천연 침전된 칼슘 카르보네이트, 예를 들어 백악, 뿐만 아니라 마그네시안 석회석 및 바륨 카르보네이트를 포함한다. 실리콘 디옥사이드는 비정질 또는 결정질 형태, 예를 들어 석영, 크리스토발라이트, 규조토, 발열성 침전된 합성 규산 또는 유리 분말로 사용될 수 있다. 충전제로서 실리케이트는 활석, 파이로필라이트, 콜라이트, 카올린, 운모, 장석, 규회석, 슬레이트 분말, 각섬석, 펄라이트, 알루미늄 실리케이트, 칼슘 실리케이트, 칼슘 알루미늄 실리케이트, 또는 나트륨 알루미늄 실리케이트로부터 선택될 수 있다. 적합한 술페이트는 예를 들어 바륨 술페이트 또는 칼슘 술페이트이다. 충전제로서 옥사이드는 티타늄 디옥사이드, 알루미늄 옥사이드, 예를 들어 커런덤, Al 히드록사이드, Mg 히드록사이드 및 Mg 옥사이드로부터 선택될 수 있다. 특히 바람직한 구현예에서, 선택된 충전제는 예를 들어 칼슘 술페이트와 비교하여 더 낮은 용해도 및 더 낮은 부식성을 갖기 때문에 칼슘 카르보네이트일 수 있다. 또한, 칼슘 카르보네이트는 산 스캐빈저로서 거의 효과가 없어서, 알칼리 산 스캐빈저 구성 요소와 중첩되지 않게 될 것이다.
건조제 촉매는 코발트, 망간, 납 또는 아연을 기반으로 하는 중금속 기반 복합체일 수 있지만; 바람직하게는 건조 활성이 우수하고 사용량이 적어도 임의의 변색을 초래하지 않는 철 기반 복합체가 본 발명에 따른 부식 방지제에 사용된다. 적합한 중금속 기반 건조제 촉매 복합체, 예를 들어 철 기반 복합체는 용매, 예를 들어 프로필렌 글리콜에서 일반적인 전달 형태로 이용가능하다. 이는 또한 특히 바람직하게 사용되고 독일 랑엔펠트 소재의 Borchers GmbH에서 상표명 Borchi® Oxy-Coat로 입수가능한 철 기반 촉매 복합체 용액에 적용된다. 이 회사는 용액 중 활성 철 복합체(CAS 번호 478945-46-9)를 다양한 농도로 제공하며, 그 결과로 투여량은 각각의 전달 형태에서 철 복합체 농도에 따라 달라진다. 본 발명에 따른 부식 방지제에서 활성 복합체의 원하는 특히 바람직한 농도가 예를 들어 0.005%(즉, 50 ppm)인 경우, 이 함량은 임의적으로 1% 촉매 복합체 용액의 0.5% 또는 10% 촉매 복합체 용액의 0.05%로 달성될 수 있다. 여기서, 이것은 전달 형태에 포함된 용매에 의해 조성물의 점도 감소를 제한하는 데 도움이 되기 때문에 더 높은 농도를 갖는 촉매 복합체 용액을 사용하는 것이 바람직하다.
유변학을 조정하기 위해 사용되는 시트 실리케이트는 특히 3-시트 실리케이트 또는 3-시트 실리케이트를 갖는 혼합물일 수 있다. 바람직한 3-시트 실리케이트는 몬모릴로나이트 또는 헥토라이트일 수 있고, 바람직한 혼합물은 60 내지 80%의 몬모릴로나이트를 함유하는 벤토나이트일 수 있다. 벤토나이트 중 다른 동반 광물은 석영, 운모, 장석, 황철석 또는 방해석일 수 있다. 또한, 스멕타이트는 3-시트 실리케이트를 갖는 혼합물로서 사용될 수 있다. 스멕타이트는 주로 몬모릴로나이트로 구성될 뿐만 아니라, 석영 분진 및 방해석 분진도 함유할 수 있다.
몬모릴로나이트 및 헥토라이트는 실리케이트 및 게르마네이트의 광물 부류로부터의 점토 광물이다. 몬모릴로나이트는 화학적 조성 (Na, Ca)0.3(Al, Mg)2Si4O10(OH)2·nH2O를 갖는 나트륨 알류미늄 실리케이트이다. 헥토라이트는 화학적 조성 Na0.3(Mg, Li)3Si4O10(OH)2를 갖는 리튬 마그네슘 실리케이트이다.
시트 실리케이트의 대안으로 또는 이에 추가하여 사용되는 에스테르 및/또는 파라핀 왁스는 65 내지 90 ℃, 바람직하게는 70 내지 80 ℃ 범위 내에서 적하점을 가질 수 있다. 예시적인 에스테르 왁스는 해바라기 왁스일 수 있다.
구성 요소의 캐비티 보존을 위한 본 발명에 따른 부식 방지제의 본 발명에 따른 용도는 부식 방지제의 유변학적 특성이 예정된 적용 온도 및 예정된 구성 요소 온도에 따라 시트 실리케이트 및 에스테르 및/또는 파라핀 왁스의 미리 결정가능하거나 또는 예정된 함량에 의해 조정된다는 것을 제공한다. 시트 실리케이트를 함유하지만 왁스가 없는 본 발명에 따른 부식 보호제는 적용 온도 및 기판 및/또는 구성 요소 온도에 의존하지 않거나 또는 거의 의존하지 않고 시트 실리케이트의 함량에 의해 결정되는 적하 거동을 나타내며, 여기서 시트 실리케이트의 함량이 높을수록 적하 억제가 증가한다. 왁스를 함유하지만 시트 실리케이트가 없는 본 발명에 따른 부식 방지제에서, 적하 거동은 적용 온도 및 구성 요소 온도 모두에 따라 달라진다. 부식 방지제가 저온, 즉 가열되지 않고 동일하거나 또는 유사한 온도를 갖는 구성 요소에 적용되는 경우, 왁스 함유 부식 방지제는 몇 분 후에 적하 억제가 발생하는 적하 거동을 갖는 반면, 왁스 함유 부식 방지제를 가열된 구성 요소에 저온 적용하면 적하 억제가 현저하게 지연된 적하 거동을 초래한다. 대조적으로, 왁스-함유 부식 방지제를 저온, 즉, 가열되지 않은 구성 요소에 가온 적용하면, 적하 중지 효과를 초래하며, 즉, 적용 직후에 적하 억제가 발생한다. 시트 실리케이트 및 왁스를 모두 함유하는 본 발명에 따른 부식 방지제는 왁스 함유 부식 방지제와 유사한 적하 거동, 즉, 적용 온도 및 구성 요소 온도에 따라 달라지는 적하 거동을 나타내지만, 적하 억제가 개선되었으며, 여기서 시트 실리케이트 함량이 증가하면 적하 억제를 증가시킨다.
본 발명에 따른 부식 방지제의 다른 유변학적 활성 구성 요소, 즉 베이스 유체, 충전제, 알키드 수지에 따라, 원하는 유변학적 적용 거동은 분무 후 유동 / 균열 침투, 분무성, 막의 열 안정성, 막의 기계적 안정성 등에 따라 이들 구성요소의 비를 선택함으로써 조정될 수 있다. 유리하게는, 여기서 염기성 조성물은 조립식 형태로 제공될 수 있으며 부식 방지제의 원하는 유변학적 거동은 왁스 및/또는 시트 실리케이트 함량을 첨가함으로서 조정될 수 있다.
추가의 구현예 뿐만 아니라 이들 및 추가의 구현예와 관련된 장점 중 일부는 첨부된 도면을 참조하여 하기의 상세한 설명에 의해 명확하게 더 잘 이해될 수 있다. 도면은 단지 본 발명의 일 구현예를 개략적으로 나타낸다.
도면에서,
도 1은 저장 및 적용 동안 시간의 함수로서 통상적인 부식 방지제 V1과 비교하여 본 발명에 따른 부식 방지제 B8의 점도를 나타내는 다이어그램이다.
도 2는 20 ℃의 적용 온도 및 20 ℃의 기판 온도에서 통상적인 부식 방지제 V1과 비교하여 본 발명에 따른 상이한 부식 방지제 B2, B8, B9 B3 및 B4의 적하 시험 사진 이미지이다.
도 3은 20 ℃의 적용 온도 및 60 ℃의 기판 온도에서 통상적인 부식 방지제 V1과 비교하여 본 발명에 따른 부식 방지제 B2, B8, B9 B3 및 B4의 적하 시험 사진 이미지이다.
도 4는 60 ℃의 적용 온도 및 20 ℃의 기판 온도에서 통상적인 부식 방지제 V1과 비교하여 본 발명에 따른 부식 방지제 B2, B8, B9 B3 및 B4의 적하 시험 사진 이미지이다.
도 5는 통상적인 부식 방지제 V1을 사용한 염 분무 시험의 일련의 4 개의 사진 이미지 및 본 발명에 따른 부식 방지제 B5를 사용한 염 분무 시험의 일련의 8 개의 이미지를 도시한다.
도 6은 통상적인 부식 방지제 V1과 비교하여 본 발명에 따른 부식 방지제 B5, B6 및 B9의 알데하이드 배출에 대한 다이어그램이다.
도 7은 통상적인 부식 방지제 V1과 비교하여 본 발명에 따른 부식 방지제 B5, B6 및 B9의 산 배출에 대한 다이어그램이다.
도 8은 통상적인 부식 방지제 V1과 비교하여 본 발명에 따른 부식 방지제 B5, B6 및 B9의 TVOC 배출에 대한 다이어그램이다.
열 노출없이 경화될 수 있는 통상적인 저온 적용 부식 방지제와 비교하여, 본 발명에 따른 부식 방지제는 부식 방지를 개선하고 배출 및 냄새 부하를 현저하게 감소시킨다. 또한, 본 발명에 따른 부식 방지제는 막 안정성 또는 경화 공정에 악영향을 미치지 않으면서, 막 형성을 위해 부식 방지제를 적용하여 지속적으로 또는 일시적으로 열에 노출되도록 캐비티에 구성 요소를 허용한다. 본 발명에 따른 부식 방지제에서 조정된 유변학적 특성은 일시적인 가열(적하 중지) 후에 분무성 및 겔화 능력을 보장하는 점도 및 유동 거동을 제공한다. 표 1은 각각의 구성 요소의 광범위하고 바람직한 함량 범위를 갖는 본 발명에 따른 부식 방지제의 조성물을 나타낸다. 처음 5 개 구성 요소, 즉 베이스 유체, 알키드 수지, 술포네이트 구성 요소, 충전제 및 촉매는 염기성 조성물을 형성하여 본 발명에 따른 부식 방지제를 수득하기 위해, 시트 실리케이트 및/또는 에스테르/파라핀 왁스를 명시된 함량으로 부식 방지제가 사용되는 동안 제공된 구성 요소 및/또는 적용 온도에 따라 임의적으로 첨가된다. 함량 데이터는 각각 부식 방지제의 100 중량 퍼센트를 지칭한다.
표 1: 본 발명에 따른 부식 방지제의 구성 요소
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본 발명에 따른 부식 방지제 중 알키드 수지의 함량은 수지 함량이 높을수록 일반적으로 우수한 부식 방지에 불리하므로 배출 및 냄새를 감소시키고 부식 방지를 개선시키기 위해 현저히 감소된다. 그러나, 특히 가교 구성 요소를 사용하지 않으므로, 유변학적 거동에 영향을 미치는 본 발명에 따른 부식 방지제의 추가의 구성 요소에 의해 보상되지 않는 경우, 이러한 알키드 수지의 함량이 낮으면 막 형성이 지연되고 임의의 왁스-유사 와이프-방지 구조가 없거나 또는 거의 없는 부드러운 막 일관성을 초래할 수 있다. 여기서, 부식 방지제의 점도에 미치는 영향이 온도에 거의 의존하지 않는 시트 실리케이트, 충전제 및 술포네이트 구성 요소는 개선된 막 안정성을 제공하고 적하를 방지하는 반면, 점도가 온도 의존적인 에스테르 왁스는 적하 중지 거동을 제공하고 막 경도를 개선시킨다. 임의의 반응도 겪지 않은 알키드 수지 및 베이스 유체는 온도 의존적인 점도를 갖고 부식 방지제의 분무성을 제공하고 균열에 침투하며, 여기서 알키드 수지는 일정 시간이 지나면 가교 및/또는 중합에 의해 항복점을 보장하여, 그 결과로 적용된 막은 열 안정되고 적절한 막 경도를 갖는다.
냄새 부하 및 배출을 줄이기 위해, 본 발명에 따른 부식 방지제에 사용되는 알키드 수지는 냄새가 적고 저배출 유형이며 또한 저점도이고, 물과 혼합할 수 없고 공기-건조된다. 바람직하게는, 사용된 알키드 수지는 장유성 알키드 수지이며 적어도 98%의 비휘발성 함량을 갖는다. 동점도(20 ℃)는 500 내지 12,000 mPas, 바람직하게는 1,000 내지 6,000 mPas 범위 내에 있다.
적합한 알키드 수지는 예를 들어 독일 클링엔베르크 암 마인 소재의 Worlee-Chemie GmbH에서 입수가능한 WorleeKyd® SD 8300(Vdyn(20 ℃, 100 s-1, C35/1°) 3,000 내지 6,000 mPas), WorleeKyd® VP-W 2733/00(Vdyn(20 ℃, 100 s-1, C35/1°) 3,000 내지 5,000 mPas) 또는 WorleeKyd® RS 2174(Vdyn(20 ℃, 100 s-1, C35/1°) < 750 mPas)이다. 추가로 적합한 알키드 수지는 예를 들어 독일 라스테데 소재의 Robert Kraemer GmbH & Co. KG에서 입수가능한 Bremar® RK 5949(Vdyn(20 ℃, 100 s-1, C35/1°) 1,500 내지 3,000 mPas), Bremar® RK 6389(Vdyn(20 ℃, 100 s-1, C35/1°) 1,000 내지 2,000 mPas), Bremar® RK 6520(Vdyn(20 ℃, 100 s-1, C35/1°) 3,000 내지 6,000 mPas), Rokralux® RK 6739(Vdyn(20 ℃, 100 s-1, C35/1°) 1,000 내지 2,000 mPas), Bremar® RK 7046(Vdyn(20 ℃, 100 s-1, C35/1°) 1,500 내지 3,000 mPas), Bremar® RK 7047(Vdyn(20 ℃, 100 s-1, C35/1°) 2,000 mPas), 또는 독일 북스테후데 소재의 Synthopol Chemie에서 입수가능한 Synthalat® QL 4724(Vdyn(23 ℃) 8,000 내지 12,000 mPas)이다.
베이스 유체는 또한 냄새/배출 및 점도에 대해 선택된다. 따라서, 바람직하게는, 베이스 유체는 VOC 및 방향족 화합물이 없고 동점도(40 ℃)가 5 내지 40 mm2/s, 바람직하게는 10 내지 30 mm2/s, 예를 들어 10 내지 20 mm2/s이고, 점도 지수(VI)가 적어도 100이며 이에 따라 온도에 대한 점도의 의존성이 낮은 용매로부터 선택된다. 이를 달성하기 위해, 그룹 III 오일, 필요한 경우 그룹 IV 오일 또한 바람직하게는 베이스 유체로 사용될 수 있다. 적합한 그룹 III 베이스 오일는 예를 들어 독일 베링언 소재의 Neste NV에서 입수가능한 Nexbase® 3043(동점도(40 ℃) = 20 mm2/s, VI ≥ 121) 또는 Nexbase® 3030(동점도(40 ℃) 12 mm2/s, VI ≥ 100)이다. 물론, 상이한 베이스 오일의 혼합물을 베이스 오일로 사용하는 것이 또한 가능하다. 추가로, 대안적으로 물, 메탄올, 에탄올, 또 다른 단쇄 알코올 또는 아세톤 또는 메탄올 및 물의 혼합물 또는 에탄올 및 물의 혼합물과 같은 이의 혼합물과 같은 극성 용매를 베이스 유체로 사용하는 것이 가능하다.
하기 예시적인 조성물에서 요변성 술포네이트 구성 요소는 예를 들어 프랑스 롱쥬모 소재의 PCAS에서 상표명 Arcot® 645, 미국 버리지 소재의 Holland Chemicals에서 Sulfogel® 180/200A/280, 380, 또는 미국 휴스턴 소재의 Soltex에서 ThixoCal® 2000으로 입수가능한 과염기성 칼슘 술포네이트이다.
요변성 과염기성 칼슘 술포네이트의 대안으로서, 비정질 과염기성 칼슘 술포네이트, 예를 들어, 독일 쾰른 소재의 Lanxess에서 Calcinate® 또는 Hybase® OTS, OR, C300, C400, C400C, 313, 비정질 과염기성 마그네슘 술포네이트, 예를 들어 Lanxess의 Hybase® M 400, 또는 비정질 칼슘 살리실레이트, 예컨대 Lanxess에서 Hybase® S-170D, S-200, S-270D, MS10을 부식 방지 구성 요소로서 사용하는 것이 또한 가능하다. 그러나 이들은 임의의 요변성 특성도 없기 때문에 전단 박화에 기여하지 않는다.
본 발명에 따른 부식 방지제의 하기 예시적인 조성물에서, 칼슘 카르보네이트(예를 들어, 독일 소재의 Omya GmbH에서 Omyacarb® 2-AL)는 충전제 또는 안료로 사용되며, 상기 칼슘 카르보네이트는 통상적으로 사용되는 칼슘 술페이트와 비교하여 개선된 부식 방지 특성을 가지며, 이는 다른 이유 중에서도 카르보네이트의 용해도가 낮고 술페이트의 부식성이 높기 때문이다. 그러나, 추가의 알칼리토 카르보네이트, 다양한 형태의 실리콘 디옥사이드 및 실리케이트, 술페이트 및 옥사이드를 포함하는, 충전제 또는 안료로도 사용될 수 있는 복수의 다른 알려진 물질이 있다.
바람직하게는, 스위스 바젤 소재의 Ciba에서 Tinopal® OB와 같은 형광 광학 표백제가 착색제 첨가제로 사용될 수 있다.
형성된 막의 건조 시간을 제어하기 위해, 알키드 수지의 자동 산화를 촉매하는 금속 기반 촉매가 건조제로 사용된다. 적합한 촉매는 중금속 기반 촉매일 수 있다. 알려진 건조제는 코발트, 망간 및 지르코늄을 기반으로 한 옥토에이트 및 나프테네이트를 포함한다. 추가로 알려진 건조제는 납, 망간, 코발트, 아연의 중금속 옥사이드 뿐만 아니라 주로 불포화 지방산의 금속성 비누이다. 그러나, 바람직하게는, 용매에 용해되고 독일 랑엔펠트 소재의 Borchers GmbH에서 상표명 Borchi® Oxy-Coat로 입수가능한 철 복합체가 건조제로 사용된다.
본 발명에 따른 부식 방지제에서, 알키드 수지가 경화되는 동안 배출되는 알데하이드 및 카르복실산은 산 및 냄새 스캐빈저 제제에 의해 결합된다. 배출된 주로 단쇄 카르복실산에 결합함으로써, 알칼리 산 스캐빈저 구성 요소는 냄새 및 배출을 감소시킬뿐만 아니라 부식 방지 특성을 가지며, 이에 따라 부식 방지를 개선시킨다. 바람직한 알칼리 산 스캐빈저 구성 요소는 예를 들어 Bayoxide® Z Active와 같이 독일 랑엔펠트 소재의 Borchers GmbH에서 입수가능한 아연 옥사이드이다. 추가 산 스캐빈저 구성 요소는 알칼리 및 알칼리토 염, 포스페이트, 카르보네이트, 실리케이트, 스트론튬 포스페이트, 마그네슘 옥사이드, 칼슘 히드록사이드, 지르코늄 포스페이트, 뿐만 아니라 과염기성 나트륨 술포네이트(예를 들어, 미국 위클리프 소재의 Lubrizol에서 Lubrizol® 5318 A) 또는 과염기성 칼슘 술포네이트(예를 들어, 독일 쾰른 소재의 Lanxess에서 Calcinate® OR)를 포함한다.
또한 단쇄 카르복실산을 흡착하는 제올라이트(스위스 뤼티 소재의 Zeochem® AG에서 Zeoflair® 100)는 전개 알데하이드를 흡착하기 위한 냄새 스캐빈저용 구성 요소로 사용될 수 있거나, 또는 아미드, 예를 들어 말론 아미드와 같은 반응성 구성 요소가 알데하이드의 반응성 전환에 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 부식 방지제의 점도를 증가시키고 아직 가교되지 않은 새로운 막의 열 안정성을 개선하기 위해 사용되는 시트 실리케이트는 특히 몬모릴로나이트 또는 헥토라이트와 같은 3-시트 실리케이트를 포함한다. 상이한 점토 광물, 바람직하게는 60 내지 80%의 몬모릴로나이트를 함유하는 벤토나이트의 혼합물을 주요 구성 요소로 사용하는 것이 특히 바람직하다. 벤토나이트에 함유된 추가의 광물은 석영, 운모, 장석, 황철석 또는 방해석을 포함한다. 벤토나이트에 대한 대안으로, 또한 몬모릴로나이트를 함유하는 스멕타이트를 주요 구성 요소로 사용하는 것이 또한 가능하다.
본 발명에 따른 부식 방지제에 사용되도록 조정된 벤토나이트의 예는 미국 하이츠타운 소재의 Elementis Specialties, Inc.에서 상표명 Baragel ® 3000으로 입수가능한 처리된 유기적으로 변형된 벤토나이트이다. 시트 실리케이트를 분해하기 위해, 제조 공정 중에 증발하는 물 및 팽창제, 예를 들어 시트 실리케이트와 침입형 복합체를 형성하여 분해를 지지하는 프로필렌 카르보네이트를 본 발명에 따른 부식 방지제에 첨가할 수 있다. 따라서 물(수돗물이 적당함) 및 팽창제의 함량은 부식 방지제 중 시트 실리케이트 함량에 따라 달라진다.
본 발명에 따른 조성물에 사용될 수 있는 벤토나이트의 추가의 예는 Baragel® 10, Bentone® 34이다. 부식 억제제와 함께 테트라알킬 암모늄 벤토나이트를 함유하는 첨가제 Nykon® 77이 또한 본 발명에 따른 조성물에서 시트 실리케이트로서 사용될 수 있지만, 여기서 첨가제는 또한 질소 옥사이드 및 카본 디옥사이드의 형성 하에 프로필렌 카르보네이트와 반응하는 나트륨 니트라이트를 함유하기 때문에 프로필렌 카르보네이트와 상이한 팽창제 구성 요소가 바람직하다. 시트 실리케이트로 사용될 수 있는 스멕타이트의 예는 유기적으로 변형된 스멕타이트 점토 광물인 Baragel® 20이다. 헥토라이트를 기반으로 하는 적합한 시트 실리케이트는 예를 들어 Baragel® 24, Bentone® 27, Bentone® 38, 뿐만 아니라 Laponit® EP, RD, RDS, S482 및 Laponite® SL25이다. 언급된 예는 모두 미국 하이츠타운 소재의 Elementis Specialties, Inc.에서 입수가능하다.
부식 방지를 개선하고 잠재적인 열 노출 후(냉각 중) 막을 안정화하는 데 사용될 수 있는 파라핀 왁스는 예를 들어 Sasolwax 3279(용융 범위 76 내지 82 ℃)와 같은 마이크로 왁스, 또는 파라핀 왁스, Sasolwax C80M(연화점 > 70 ℃)과 같은 Fischer-Tropsch 왁스 또는 상이한 파라핀 왁스의 혼합물일 수 있다.
부식 방지를 개선하고 잠재적인 열 노출 후(냉각 중) 막을 안정화하기 위해, 본 발명에 따른 부식 방지제는 바람직하게는 탄화수소 파라핀 왁스 대신 에스테르 왁스 또는 에스테르 왁스 혼합물을 가질 수 있으며, 상기 에스테르 왁스는 바람직하게는 재생가능한 자원을 기반으로 한 천연 왁스이다. 천연 왁스의 주요 구성 요소는 장쇄, 지방족, 1 차 알코올을 갖는 지방산의 에스테르이며 주로 추출에 의해 수득된다. 바람직한 에스테르 왁스는, 예를 들어, 74 내지 80 ℃의 적하점을 갖는 주로 C42-C60 에스테르(C20-C28 지방산으로 에스테르화된 C20-C32 지방산 알코올)를 함유하는 해바라기 왁스일 수 있다. 해바라기 왁스는 예를 들어 독일 트리타우 소재의 Kahl & Co. KG에서 상표명 Kahlwax 6607 L, 또는 네덜란드 블라덴 소재의 KosterKeunen Holland BV에서 상표명 Sunflower Wax로 입수가능하다.
하기에서, 본 발명에 따른 부식 방지제의 장점 및 통상적인 선행 기술의 부식 방지제의 비교예와 비교한 유변학적 거동의 조정성이 실시예에 의해 예시된다.
표 2: EP 2 865 723 B1에 따른 부식 방지제 조성물의 비교예 1(V1)
Figure pct00002
표 3: 본 발명에 따른 조성물에 대한 실시예 B2, B3 및 B4
Figure pct00003
표 4: 본 발명에 따른 조성물에 대한 실시예 B5, B6 및 B7
Figure pct00004
표 5: 본 발명에 따른 조성물에 대한 실시예 B8 및 B9
Figure pct00005
표 6: 본 발명에 따른 조성물 B2 내지 B9의 간략한 설명
Figure pct00006
도 1은 상이한 왁스로 이루워진 왁스 혼합물이 개선된 적하 억제를 제공하는 통상적인 조성물 V1과 비교하여, 열 안정성을 개선하기 위해 시트 실리케이트를 갖는 본 발명에 따른 부식 보호제 B8의 유변학적 거동을 예시한다. 도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 두 조성물, 즉, 본 발명에 따른 B8 및 통상적인 V1은 요변성 거동을 갖는다: 동점도는 전단 응력 하에 현저하게 감소되어, 그 결과로 조성물은 실온에서도 분무될 수 있다. 전단 응력은 몇 초 내에 감소하므로, 균열에 침투하는 동안 분무 후에 점도가 다시 증가하고, 몇 시간 후에 수지가 경화되기 전에 적하 억제가 시작된다. 본 발명에 따른 조성물 B8 및 통상적인 조성물 V1 사이의 차이는 휴지 단계 및 전단 단계 사이의 명확하게 더 큰 점도 차이에 있으며, 여기서 본 발명에 따른 조성물 B8의 휴지 시 점도는 통상적인 조성물 V1의 점도보다 명확하게 더 큰 반면, 전단 점도는 유사한 범위 내에 있어, 그 결과로 본 발명에 따른 조성물 B8은 통상적인 조성물 V1과 마찬가지로 분무될 수 있고 균열에 침투할 수 있게 된다. 그러나, 점도가 더 높아지면, 본 발명에 따른 조성물 B8은 적용된 후에 명확하게 더 낮은 적하 경향을 갖는다.
도 2 내지 4는 상이한 적용 및 기판 온도에서 통상적인 부식 방지제 V1 및 본 발명에 따른 상이한 부식 방지제(B2, B8, B9, B3 및 B4)의 적하 시험에 대한 사진 이미지를 도시한다. 각 이미지는 연관된 규칙으로 제공된다.
유변학적 거동을 결정하기 위한 적하 시험은 하기 단계에 따라 수행된다:
1. 예정된 양, 예를 들어 200 g의 각각의 부식 방지제(V1, B2, B8, B9, B3, B4)를 예정된 적용 온도 TA(도시된 예에서 20 ℃) 및 예정된 속도(도시된 예에서 300 분-1)에서 교반한다.
2. 기판, 예를 들어 금속 시트를 예정된 기판 온도 TS(도시된 예에서 20 ℃ 또는 60 ℃)에서 수평 위치에 제공한다.
3. 피펫 또는 상이한 적합한 샘플링 장치를 사용하여, 예정된 부피의 각각의 부식 방지제(도시된 예에서 200 μl)를 취하여 시트 금속 샘플의 수평 표면에 수직으로 적용한다.
4. 예정된 시간 후(도시된 예에서 7 초), 시트 금속 샘플을 수평에서 수직 시트 위치로 올린다.
5. 부식 방지제의 적하를 관찰 및/또는 측정한다.
6. 예정된 적하 시간 후(도시된 예에서 10 분) 사진 이미지를 촬영한다.
각 시트 금속 샘플을 규칙의 왼쪽에 있는 통상적인 조성물 V1의 1 개 샘플 및 규칙의 오른쪽에 있는 본 발명에 따른 부식 방지제 B2, B8, B9, B3 및 B4(왼쪽에서 오른쪽으로)의 5 개 샘플을 적용하였으며, 이의 조성물은 상기 언급되어 있다. 통상적인 조성물 V1은 베이스 유체(총 33,49 중량 퍼센트), 알키드 수지(22 중량 퍼센트) 및 왁스(총 9 중량 퍼센트)의 함량 중 베이스 유체 45 내지 49.5 중량 퍼센트, 알키드 수지 6 중량 퍼센트 및 왁스 0 내지 5 중량 퍼센트 및/또는 시트 실리케이트 0 내지 4 중량 퍼센트를 갖지만, 술포네이트 구성 요소(15 내지 16 중량 퍼센트) 및 충전제(20 내지 25.4 중량 퍼센트)의 함량은 유사한 본 발명에 따른 조성물과 상이하다.
이들 중 본 발명에 따른 조성물의 주요 차이는 주로 시트 실리케이트 및 왁스의 상이한 함량에 있다: B2는 임의의 시트 실리케이트도 함유하지 않지만 파라핀 왁스 1,5 중량 퍼센트를 함유하고 추가적으로 다소 높은 함량의 베이스 유체(Nexbase 3030)를 가지며 점도 및 점도 지수는 본 발명에 따른 다른 조성물의 베이스 유체(Nexbase 3043)의 점도 및 점도 지수보다 다소 낮다. 조성물 B2는 시트 실리케이트 1,2 중량 퍼센트를 함유하지만 왁스는 없고; B9는 시트 실리케이트 4 중량 퍼센트를 함유하고 왁스는 없고; B3은 시트 실리케이트 1 중량 퍼센트 및 에스테르 왁스 2 중량 퍼센트를 함유하고; B4는 시트 실리케이트 0.4 중량 퍼센트 및 에스테르 왁스 5 중량 퍼센트를 함유한다.
예정된 적용 온도 TA(20 ℃ 또는 60 ℃) 및 시트 금속 온도 TS(20 ℃ 또는 60 ℃)는 각 다이어그램 아래에 제공된다: 도 2의 다이어그램에서, 금속 시트 온도 TS는 20 ℃이며, 여기서 부식 방지제 V1, B2, B8, B9, B3, B4를 TA = 20 ℃에서 적용하였다. 도 3의 다이어그램에서, 금속 시트의 온도 TS는 20 ℃이고, 부식 방지제 V1, B2, B8, B9, B3, B4를 TA = 60 ℃에서 적용하였다. 도 4의 다이어그램에서, 금속 시트 샘플의 온도 TS는 60 ℃이며, 여기서 V1, B2, B8, B9, B3, B4를 다시 TA = 20 ℃에서 적용하였다. 각 시트 금속 샘플에 대해 제시된 규칙으로 적하 거동을 평가할 수 있다.
결과는 임의의 왁스도 함유하지 않은 조성물 B8 및 B9의 적하 구간이 서로 상이하지만, 조성물 B8 또는 B9의 적하 거동이 세 가지 시험 모두에서 유사하다는 것을 나타내며(도 2, 3 및 4), 여기서 조성물 B8은 7.5 내지 10cm의 적하 구간을 나타내고 조성물 B9는 2.5cm 미만의 적하 구간을 나타낸다. 시트 실리케이트를 함유하는 왁스가 없는 조성물 B8 및 B9의 적하 거동은 주로 적용 온도 TA 또는 금속 시트 온도 TS에 따라 달자지지 않는다. 대조적으로, 왁스를 함유하는 조성물 B2, B3, B4, 뿐만 아니라 비교예 V1은 상이한 적용 온도 TA 및 금속 시트 온도 TS에서 상이한 적하 거동을 나타낸다.
도 2 및 4는 왁스-함유 조성물 B2, B3, B4 및 V1의 적하 거동이 적용 온도 TA = 20 ℃가 동일하게 유지되는 기판 온도에 따라 달라진다는 것을 나타낸다. 여기서, 에스테르 왁스 5 중량 퍼센트(용융 범위 74 및 80 ℃) 및 시트 실리케이트 0.4 중량 퍼센트를 함유하는 조성물 B4의 적하 거동은 1.5 중량 퍼센트로, 현저하게 적은 양의 파라핀 왁스(용융 범위 76 내지 82 ℃)를 함유하는, 즉, 그러나 시트 실리케이트를 함유하지 않는 조성물 B2의 적하 거동과 유사하다: 기판 온도 TS = 20 ℃에서(도 2), 조성물 B2 및 B4의 적하 구간은 약 17.5 cm이다. 따라서 왁스 함량이 증가함에 따라 증가하는 적하 경향은 시트 실리케이트를 추가함으로써 보상될 수 있다. 9 중량 퍼센트의 더 높은 왁스 함량에도 불구하고 12.5 내지 15 cm의 범위 내에 있고 따라서 다소 더 짧은 비교예 V1의 적하 구간은 현저하게 낮은 함량의 베이스 유체에 기인할 수 있다. 그러나, 왁스 2 중량 퍼센트를 함유하는 경우, 임의의 왁스도 함유하지 않지만 시트 실리케이트의 1,2 중량 퍼센트로 B3과 유사한 시트 실리케이트 함량을 함유하는 B8의 적하 구간 범위 내에 있는 B3에 대해 약 10 cm의 적하 구간에 의해 제시될 때, 본 발명에 따른 조성물 B3은 B2와 유사한 왁스 함량을 갖지만 B2와 비교하여 더 나은 적하 억제를 제공하는 시트 실리케이트 1 중량 퍼센트를 추가로 함유한다. 20 ℃의 기판 및 적용 온도 TS, TA가 동일하면, 적하 거동은 왁스 함량이 아니라 시트 실리케이트 함량에 의해 영향을 받는다.
기판 및 적용 온도 TS, TA가 상이한 경우, 왁스 함량은 더 중요한 역할을 한다. 기판 온도 TS = 60 ℃(도 4) 및 적용 온도 TA = 20 ℃에서, 임의의 시트 실리케이트도 함유하지 않거나 또는 소량만을 함유하는 본 발명에 따른 조성물 B2 및 B4는 사실상 비교 조성물 V1과 마찬가지로 임의의 적하 억제도 나타내지 않으며; 여기서, 37.5 cm 초과의 적하 구간은 완전한 금속 시트 샘플에 걸쳐 확장되며, 즉, 샘플은 시험 기간 동안 금속 시트 샘플에서 10 cm 떨어졌다. 대조적으로, 시트 실리케이트 함량이 1 중량 퍼센트인 샘플 B3은 약 20 cm의 적하 구간으로 개선된 적하 억제를 나타내며, 왁스 함량은 비슷하지만 시트 실리케이트가 없는 B2와 비교하여 특히 개선되었다. 그러나, B3의 적하 구간은 약. 1.2 중량 퍼센트로, B3과 유사한 시트 실리케이트 함량을 갖지만 임의의 왁스도 함유하지 않는 조성물 B8의 약 10cm 길이의 적하 구간보다 현저하게 더 길다.
조성물 V1, B2, B8, B9, B3, B4가 증가된 적용 온도 TA = 60 ℃에서 저온 금속 시트 TS = 20 ℃에 적용되는 경우(도 3), 왁스가 없는 조성물 B8 및 B9는 7.5 내지 10 cm(B8) 및 2.5 cm 미만(B9)의 적하 구간을 갖는 상이한 두 시험에서와 동일한 적하 거동을 가지며, 여기서 적하 억제 변화는 시트 실리케이트 함량에 따라 달라진다. B2를 제외하고, 왁스-함유 조성물 V1, B2, B3, B4는 사실상 즉시 변하는는 적하 억제를 나타내며, 즉, 적하하지 않으면서 적용 후 응고된다. 1.5 중량 퍼센트로 가장 낮은 왁스 함량을 갖는 조성물 B2는 2.5 cm 미만의 짧은 적하 구간만을 나타내며, 즉, 적하 억제는 여기서도 적용 직후에 변한다. 이 시험에서, 왁스-함유 조성물은 부식 방지제에 존재하는 왁스가 적용 온도 상승으로 인해 용해되어, 그 결과로 조성물이 비교적 저온 금속 시트에 적용될 때, 급속 응고 또는 겔 형성을 초래하는 일종의 켄칭 경화되는, 적하 중지 효과라고 부르는 것을 나타낸다.
적하 시험은 본 발명에 따른 부식 방지제의 적하 거동이 시트 실리케이트 및 왁스 함량에 의해 적용 시 의도된 기판 및 적용 온도로 구체적으로 조정될 수 있다는 것을 나타낸다. 시트 실리케이트를 함유하지만 왁스가 없는 부식 방지제는 거의 온도에 독립적인 적하 거동을 갖지만, 왁스-함유 부식 방지제는 20 ℃의 동일한 기판 및 적용 온도 TS, TA에서 왁스 함량 보다는 시트 실리케이트 함량에 의해 영향을 받는 적하 거동을 나타낸다. 그러나, 가열된 기판에 저온 적용 시, 왁스 함량이 높을수록 적하 거동은 현저히 저하되며, 이는 시트 실리케이트를 추가함으로써 적어도 부분적으로 보상될 수 있다. 가열된 기판에 저온 적용하는 이러한 적용 구성에서, 시트 실리케이트가 없는 조성물은 적하 억제를 거의 나타내지 않거나 또는 전혀 나타내지 않는다. 그러나, 조성물이 가열된 기판 또는 금속 시트에 적용될 때, 부식 방지제 중 왁스-함유 조성물의 적용 온도는 각각의 조성물 중 시트 실리케이트 및 왁스의 함량보다 적하 거동에 영향을 덜 미치는 데, 여기에서 왁스-함유 조성물은 적하 중지 효과를 나타내는 반면, 왁스가 없는 조성물에서의 적하 억제는 본질적으로 시트 실리케이트 함량에 따라 달라지기 때문이다.
따라서, 본 발명에 따른 부식 방지제의 유변학적 활성 구성 요소는 하기 구조적 생성기로 나눌 수 있다:
- 점도가 온도 또는 전단에 따라 달라지지 않으며, 이 때문에 100 초과, 바람직하게는 120 초과의 높은 점도 지수를 갖는 그룹 III 베이스 오일가 바람직한 뉴턴 유체(예를 들어,베이스 유체);
- 전단 의존적 점도를 갖지만 온도에 임의의 영향도 미치지 않는 무기 구성 요소(예를 들어, 칼슘 카르보네이트 충전제);
- 단기간 온도 적용에 따른 본질적인 점도 변화없이, 강한 전단 의존적 점도를 유발하는 전단 박하 구성 요소로서 활성화된(분해된) 시트 실리케이트;
- 열 노출이 완료된 후에 온도 의존적인 막 경화를 위한 온도 의존적 점도 및 개선된 막 안정성을 갖는 파라핀 및/또는 에스테르 왁스;
- 임의의 반응도 겪지 않은 초기 구성 요소가며, 오히려 뉴턴 거동을 나타내지만 중합 후에 점도가 크게 증가하여 전단 박하를 초래하는 (화학적) 반응성 구성 요소(예를 들어, 알키드 수지), 여기서 이 효과는 상기 물리적 효과와 비교하여 현저한 시간 지연(1 내지 3 일)으로 발생함.
적용에 바람직한 유변학적 거동은 분무 후 유동 및 균열 침투, 분무성, 막의 열 안정성, 막의 기계적 안정성 등에 따라 이들 구조적 생성기의 비를 선택함으로써 조정될 수 있다.
그 결과로, 각각의 온도 조건으로 조정된 부식 방지제가 구성 요소의 캐비티를 부식 방지제로 밀봉하는 모든 생산 공정에 제공될 수 있어서, 형성된 막은 겔화 및 경화를 시작하기 전에 최적의 방식으로 분무되고 균열에 침투가능할 수 있게 되어, 그 결과로 후속 공정 단계에서, 부식 방지제가 이후 온도 변화에 관계없이 구성 요소에서 더 이상 빠져 나가지 않는다. 사용자, 예를 들어 자동차 제조업체의 구체적 요구사항에 따라, 부식 방지제의 유변학적 특성을 구체적으로 조정하는 것이 가능하다. 일반적인 규칙으로, 자동차 제조업체는 90 내지 105 ℃에서 막 안정성을 요구한다. 왁스 함량은 최대 약 70 ℃ 열 안정성을 제공하며(용해/겔화에 의해); 고온에서, 적용된 막은 중합된 알키드 수지에 의해 안정화된다.
도 5는 통상적인 조성물 V1(표 2 참조)과 비교하여 본 발명에 따른 부식 방지제 B5(표 4 참조)의 개선된 부식 방지 특성을 도시한다. 부식 시험을 위해, 염 분무 시험을 DIN EN ISO 9227 NSS에 따라 수행하였다. 코팅 두께가 50 ㎛인 각각의 부식 방지제 V1 및 B5로 코팅된 강철 패널, 즉 Q-패널 R46을 기판으로 선택하였다.
도 5의 상단 행은 1008 시간, 1176 시간, 1344 시간, 및 1512 시간의 염 분무 시험 후, 조성물 V1로 코팅된 금속 시트의 4 개의 이미지를 도시한다. 빠르면 1176 시간 후에 명확한 부식 징후가 있다. 1512 시간 후에, V1로 코팅된 금속 시트가 표면 부식을 나타내어, 시험을 중단되게 하였다. 하단 행은 본 발명에 따른 조성물 B5로 코팅된 금속 시트의 8 개의 이미지를 도시한다. 이 금속 시트는 1512 시간 후에 임의의 부식 흔적도 나타내지 않는다. 2016 시간의 염 분무 시험 후에, 금속 시트의 왼쪽 가장자리에서 부식 징후가 있으며 2520 시간 및 2856 시간 후에 약간 증가한다. 본 발명에 따른 부식 방지제 B5로 코팅된 금속 시트의 경우, 3024 시간의 염 분무 시험 후에만 표면 전체 부식이 발생한다. 각각 15.66 및 15.0 중량 퍼센트로 조성물 B5, V1 모두 부식 방지제로서 과염기성 칼슘 술포네이트의 비교 함량을 갖기 때문에, 이 명확한 차이는 V1 많을수록 놀라우며, 부식 방지에도 기여하는 왁스 총 9 중량 퍼센트에 대해 에스테르 왁스 5 중량 퍼센트로 B5보다 훨씬 더 많은 왁스를 함유한다. 본 발명에 따른 조성물 B5의 부식 방지의 상당한 개선은 현저히 감소된 알키드 수지 함량(22 중량 퍼센트 대신 6 중량 퍼센트), 칼슘 술페이트(V1에서 20.0 중량 퍼센트로 사용) 대신에 대안적으로 사용된 칼슘 카르보네이트 충전제(24.56 중량 퍼센트)와 함께 알칼리 산 스캐빈저 구성 요소로서 아연 옥사이드 2 중량 퍼센트의 첨가에 의해 달성된다. 본 발명에 따른 부식 방지제의 추가 실시예에 따른 추가의 시험 시리즈의 이미지는 없다. 그러나 모든 실시예에 대한 부식 테스트가 유사하게 우수한 것으로 나타났다. 이는 염 분무 시험 ISO 9227 NSS.S에서 보호 기간의 약 두 배 증가를 초래한다.
도 6 내지 8은 본 발명에 따른 부식 방지제 B5, B6 및 B9(표 4 및 5 참조)와 비교하여 통상적인 부식 방지제 V1(표 2 참조)의 배출(ISO 16000-3에 따른 배출 측정)의 다이어그램을 도시한다. 알키드 수지의 현저하게 감소된 함량(통상적인 조성물 V1의 22 중량 퍼센트와 비교하여 본 발명에 따른 실시예에서 6 중량 퍼센트) 뿐만 아니라 본 발명에 따른 모든 실시예에서 피막제의 부재는 알데하이드 및 단쇄 유기산과 같은 휘발성 유기 화합물의 냄새 및 배출 감소에 기여한다.
또한, 적어도 98 중량 퍼센트의 비휘발성 함량을 갖는 WorleeKyd® SD 830(B5, B6) 또는 100 중량 퍼센트의 고형체 함량을 갖는 Bremar® RK 7046(B9)과 같은 저배출 알키드 수지가 본 발명에 따른 조성물에 사용되는 반면, 50 내지 75 중량 퍼센트의 비휘발성 함량만을 갖고 자일렌, 용매 나프타와 같은 용매에 존재하는 Synolac®과 같은 알키드 수지가 통상적인 부식 방지제에 사용된다.
이는 막대 다이어그램으로 도 8에서 본 발명에 따른 부식 방지제 B5, B6 및 B9에 대하여 통상적인 부식 방지제 V1에 대해 플롯팅된 TVOC 배출(총 휘발성 유기 화합물)에 명확하게 반영된다. 2,977 μg/g으로, 통상적인 조성물 V1은 본 발명에 따른 조성물 B5(367 μg/g), B6(258 μg/g) 및 B9(167 μg/g)보다 6 배 초과로 많은 TVOC 배출을 나타내며, 즉, 본 발명에 따른 조성물 B5, B6 및 B9 각각은 V1과 관련하여 각각 12%, 8.7% 및 5.6%의 배출만을 갖는다. 한편으로, 본 발명에 따른 조성물의 상이한 배출 값은 달리 동일한 조성물 B5와 비교하여 냄새 스캐빈저로서 흡착제(ZEOflair®)의 첨가, 및 반면에 B9의 대안적인 알킬드 수지(WorleeKyd® SD 8300 대신 Bremar® RK 7046)에 기인할 수 있다.
알키드 수지가 경화되는 동안 형성된 알데하이드 배출 및 유기산 배출에 대한 결과는 또한 통상적인 조성물 V1과 비교하여 본 발명에 따른 실시예 조성물 B5, B6 및 B9에 대해 현저한 감소를 나타낸다.
도 6의 막대 다이어그램은 C1-C2 알데하이드, C3-C5 알데하이드, C6-C9 알데하이드에 대한 알데하이드 배출 및 각각이 비교 조성물 V1 및 실시예 조성물 B5, B6 및 B9에 대해 C > 3인 알데하이드의 총합계를 나타낸다. 10.2 μg/g으로, V1은 이미 C1 및 C2 알데하이드에 대해 낮은 배출을 나타내지만, 본 발명에 따른 조성물 B5(4.6 μg/g), B6(4.4 μg/g) 및 B9(2,3 μg/g)는 여전히 이들 값 아래로 떨어진다. C3-C5 알데하이드에 대한 배출이 V1에 대해 104.7 μg/g에서 V1과 관련하여 B5, B6 및 B9에 대해 각각 22%, 20% 및 16%까지 감소하고, C6-C9 알데하이드에 대한 배출이 V1에 대해 304 μg/g에서 V1과 관련하여 B5, B6 및 B9에 대해 각각 28%, 23% 및 15%까지 감소하는 것이 훨씬 더 유의미하다. 전체로서, C > 3인 알데하이드의 배출은 V1에 대해 410.2 μg/g에서 V1과 관련하여 각각 거의 30%(B5의 경우 118.6 μg/g), 23%(B6의 경우 92.4 μg/g) 및 16%(B9의 경우 64 μg/g)까지 감소된다. 비교 선행 기술 조성물 V1과 비교하여 알데하이드 배출의 현저한 감소와는 별도로, B6에 흡착제를 첨가하고 B9의 대안적인 알키드 수지를 사용하면 추가로 감소된다는 것을 알 수 있으며, 여기서 대안적인 알키드 수지를 사용하면 더 큰 감소가 달성된다.
산 배출이 C1-C2 산, 유기 C3-C6 산, 유기 C1-C9 산의 총합계 및 비교 조성물 V1 및 실시예 조성물 B5, B6 및 B9의 각각에 대한 모든 유기산의 총합계로 세분화된 도 7의 막대 다이어그램은 유사한 결과를 나타낸다. 본 발명에 따른 실시예 B5, B6 및 B9는 V1에 대해 이미 낮은 1.9 μg/g의 C1 및 C2 산의 배출 값을 각각 0.2 μg/g(B5), 0.09 μg/g(B6) 및 0.1 μg/g(B9)까지 감소시킬 수 있다. C3-C6을 함유하는 유기산은 더 현저한 배출 감소를 나타내며, 이는 또한 C1-C9를 함유하는 산 및 확인된 모든 유기산에 적용된다. V1에 의한 유기 C3-C6 산의 139 μg/g 배출과 비교할 때, 본 발명에 따른 실시예 조성물 B5, B6 및 B9에 대해 6.87 μg/g(5%), 6 μg/g(4.3%) 및 1.1 μg/g(0.8%)만이 측정되었다(V1 값과 관련한 백분율). 유사한 결과를 유기 C1-C9 산에서 볼 수 있으며, 이 경우 V1에 대해 144.9 μg/g의 값, 및 B5, B6 및 B9에 대해 각각 8.17 μg/g, 6.3 μg/g 및 2,3 μg/g의 값이 각각 측정되었으며, 이는 V1 값과 관련하여 5.6%, 4.3% 및 1.6%에 상응한다. V1에 대해 모든 확인된 유기산은 165.4 μg/g의 값으로 측정되었고, B5, B6 및 B9에 대해 각각 9.3 μg/g, 8.9 μg/g 및 8,4 μg/g의 값이 측정되었으며, 이는 V1 값과 관련하여 5.6%, 5.4% 및 5.1%에 상응한다.
C1-C2 산의 경우, 가장 낮은 배출은 흡착제 ZEOflair®를 함유하는 조성물 B6으로 달성되지만; 이는 B5 및 B6과 비교하여 대안적인 알키드 수지를 갖는 B9보다 약간 더 낮다. 추가의 산 배출, 특히 C3-C6 산 및 또한 C1-C9 산과 관련하여, 실시예 조성물 B6은 흡착제가 없는 실시예 조성물 B5보다 더 낮은 배출을 나타내고, 대안적인 알키드 수지를 갖는 실시예 조성물 B9는 훨씬 더 현저하게 감소된 배출 값을 나타내는 반면, 모든 확인된 유기산의 총 배출은 본 발명에 따른 세 가지 조성물 B5, B6 및 B9에 대해 유사한 범위 내에 있다. 이는 B9에서 대안적인 알키드 수지의 사용이 실시예 B5 및 B6의 알키드 수지보다 유기산 > C9의 많은 배출을 초래하지만, 이러한 장쇄 및 덜 휘발성 구성 요소의 배출은 냄새와 관련이 적다.
흡착제 ZEOflair® 대신 반응물 말론 아미드가 냄새 스캐빈저용 구성 요소로 사용된다는 점에서만 B6과 상이한 실시예 조성물 B7은 B6과 유사한 배출 결과를 나타내며, 이런 이유로 이 시점에서 별도로 나타내고 예시되지 않는다.

Claims (5)

  1. 캐비티 보존을 위한 부식 방지제로서,
    부식 방지제의 유변학적 특성(rheologic properties)을 조정하기 위해,
    부식 방지제의 총 질량과 비교하여 각각
    베이스 유체 40 내지 50 중량 퍼센트,
    알키드 수지 3 내지 10 중량 퍼센트,
    술포네이트 및/또는 살리실레이트 구성 요소 10 내지 20 중량 퍼센트,
    충전제 15 내지 25 중량 퍼센트,
    건조제 촉매(siccative catalyst) 0.003 내지 0.007 중량 퍼센트의 염기성 조성물을 함유하며,
    부식 방지제의 총 질량과 비교하여 각각
    시트 실리케이트 1 내지 5 중량 퍼센트
    및/또는
    에스테르 왁스 및/또는 파라핀 왁스 1 내지 8 중량 퍼센트를 추가로 함유하며,
    상기 부식 방지제는 임의의 아민성 부식 방지제 또는 결합제 구성 요소를 함유하지 않으면서 피막 방지제도 함유하지 않는 것인, 부식 방지제.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 염기성 조성물이 또한 부식 방지제의 총 질량과 비교하여 각각
    알칼리 및 알칼리토 염(alkaline earth salts), 바람직하게는 이의 포스페이트, 카르보네이트, 실리케이트, 히드록사이드, 옥사이드 및 술포네이트, 바람직하게는 과염기성 술포네이트, 뿐만 아니라 지르코늄 포스페이트 및 아연 옥사이드, 바람직하게는 아연 옥사이드로 이루어진 군으로부터 선택된 알칼리 산 스캐빈저 구성 요소 0.5 내지 5 중량 퍼센트, 바람직하게는 1 내지 3 중량 퍼센트,
    및/또는
    제올라이트를 포함하는 알데하이드를 위한 흡착제 및 아미드를 포함하는 알데하이드의 전환을 위한 반응성 구성 요소로부터 선택된 냄새 스캐빈저용(odour scavenging) 구성 요소 0.1 내지 5 중량 퍼센트, 바람직하게는 0.5 내지 2.5 중량 퍼센트,
    및/또는
    착색제 첨가제, 바람직하게는 형광 착색제 첨가제 0.001 내지 0.05 중량 퍼센트, 바람직하게는 0.01 중량 퍼센트를 함유하는 것을 특징으로 하는, 부식 방지제.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 시트 실리케이트의 함량에 따라, 상기 부식 방지제가 적어도 하나의 카르보닐 및/또는 히드록실 기를 갖는 적어도 하나의 극성 팽창제 구성 요소를 함유하며, 여기서 상기 극성 팽창제 구성 요소는 물, 단쇄 알코올, 바람직하게는 메탄올, 에탄올, 에스테르, 바람직하게는 프로필렌 카르보네이트, 및 케톤, 바람직하게는 아세톤, 뿐만 아니라 이의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되며,
    여기서 적어도 하나의 극성 팽창제 구성 요소의 함량이 시트 실리케이트의 질량과 비교하여 10 내지 30 중량 퍼센트 범위, 바람직하게는 17 내지 23 중량 퍼센트 범위 내에 있고, 여기서 특히 바람직하게는, 부식 방지제는 시트 실리케이트의 함량에 따라, 부식 방지제의 총 질량과 비교하여 각각
    팽창제 구성 요소, 바람직하게는 프로필렌 카르보네이트 0.019 내지 1.33 중량 퍼센트, 바람직하게는 0.19 내지 0.95 중량 퍼센트, 및
    물 0.005 내지 0.07 중량 퍼센트, 바람직하게는 0.01 내지 0.05 중량 퍼센트를 함유하는 것을 특징으로 하는, 부식 방지제.
  4. 제1항 내지 제3항 중 적어도 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 베이스 유체가 5 내지 40 mm2/s, 바람직하게는 10 내지 30 mm2/s 범위의 동점도(40 ℃)를 갖는 비극성 용매, 바람직하게는 그룹 II, 그룹 III 또는 그룹 IV 베이스 오일, 또는 물, 메탄올, 에탄올, 다른 단쇄 알코올, 아세톤, 뿐만 아니라 이의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 극성 용매이고/이거나,
    - 상기 알키드 수지가 냄새가 적고 배출이 적으며, 저점도이고, 물-혼합불가능한 공기-건조 알키드 수지, 바람직하게는 장유성(long-oil) 알키드 수지이고 적어도 90%의 비휘발성 함량 및 500 내지 12,000 mPas, 바람직하게는 1,000 내지 6,000 mPas의 동점도(20 ℃)를 갖는 것이고/것이거나,
    - 상기 술포네이트 및/또는 살리실레이트 구성 요소가 과염기성 칼슘 술페이트, 과염기성 마그네슘 술포네이트 및 과염기성 칼슘 살리실레이트 및 이의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되며, 여기서 요변성(thixotropic) 과염기성 칼슘 술페이트가 바람직하고/하거나,
    - 상기 충전제가 카르보네이트, 바람직하게는 칼슘 카르보네이트, 실리콘 디옥사이드, 실리케이트, 술페이트, 옥사이드 또는 이의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되고/되거나,
    - 상기 건조제 촉매가 중금속 기반 복합체, 바람직하게는 철 기반 복합체이고/이거나,
    - 상기 시트 실리케이트가 3-시트 실리케이트 또는 3-시트 실리케이트를 갖는 혼합물이며, 여기서 상기 3-시트 실리케이트는 바람직하게는 몬모릴로나이트 및 헥토라이트로부터 선택되고 상기 혼합물은 바람직하게는 벤토나이트 및 스멕타이트로부터 선택되고/되거나,
    - 상기 에스테르 및/또는 파라핀 왁스가 65 내지 90 ℃, 바람직하게는 70 내지 80 ℃ 범위 내에서 적하점(dropping point)을 가지며, 여기서 상기 에스테르 왁스는 바람직하게는 해바라기 왁스인 것을 특징으로 하는, 부식 방지제.
  5. 구성 요소의 캐비티 보존을 위한 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 부식 방지제의 용도로서, 상기 부식 방지제의 유변학적 특성이 시트 실리케이트 및 에스테르 및/또는 파라핀 왁스의 예정가능한/예정된 함량에 의해 적용 온도 및 구성 요소 온도에 따라 조정되는 것인, 용도.
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