KR20240062192A - 산소 제거및 수분 흡습 기능이 있는 기화성 방청제 제조법 - Google Patents
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Abstract
수분 흡습기능이 있는 약품을 혼합하는 제 1 혼합 단계(A10), 상기 제 1 혼합 단계에서 혼합된 혼합물에 산소 제거 기능이 있는 약품을 혼합하는 제 2 혼합 단계(A20), 제 2의 혼합물에 식물 추출물 및 방청약품을 혼합 코팅하기 위한 제 3 혼합 코팅 단계(A30)로 구성되어 있고 산소 흡습 기능과 수분 흡습 기능이 있어 초기 발청 억제력이 강하며 고온 다습한 환경하에서도 장기간 방청력을 유지 할수 있으며 식물 추출물 및 식품첨가물을 활용하여 기화성 방청제를 제조하므로 인체에 무해하고 식물추출물 및 식품첨가물로 구성되어있어 생화학 분해가 기능하므로 사용후 토양에 버려도 되는 친환경적인 제품으로 철 및 비 철금속류의 장기 방청에 사용할 수 있는 효과를 가지고 있는 산소 제거및 수분 흡습 기능이 있는 기화성 방청제 제조법.
Description
본 발명은 산소 제거및 수분 흡습 기능이 있는 기화성방청제 제조방법에 관한 것으로, 인체에 유해한 아질산염, 아민류및 생분해성이 낮은 triazole류를 배제하고 친환경적이며 인체에 무해한 식물 추출물 및 식품첨가물을 사용하여 포장물 내의 산소 및 수분을 제거 함으로 초기 방청성이 강한 철 및 비철금속용 기화성 방청제 생산 방법이다.
금속 관련 산업이 발달함에 따라 철및 비철금속류를 사용한 다양한 금속제품의 생산이 증가하고 있으나 생산이 이루어지는 만큼 이들 제품의 운송 보관시 발생하는 부식으로 인한 산업적 손실이 증대되고 있다.
미국의 경우 GNP의 3% 정도가 부식에 의한 산업적 손실이며 차동차 산업의 경우 부식에 의한 차량 결함도 심각한 상황이다.
이러한 부식을 방지하기위해 방청류,구리스,페인트등을 사용하거나,진공포장을 하거나 기화성 방청지, 방청필림, 기화성 방청파우다등의 기화성 방청제품을 사용하였다.
이러한 기화성 방청제의 선행기술로는 대한민국 등록특허 제 10-0825277호 "기화성 방청제 및 제조방법" (등록일자 : 2008.4.28)과, 대한민국 등록특허 제10-1160848호 "고성능 기화성 방청파우더 및 이의 제조 방법"(등록일자 :2012.6.22)이 개시되어 있다.
상기 종래의 선행기술인 기화성 방청제의 경우, 방청성을 위해 아질산염,아민류,벤조트리아졸 등을 사용하고 있으나, 아질산염은 발암물질인 니트로소아민을 인체에 흡입시나 섭취시 생성 시킬 수 있어 유해물질로 분류되어있어 인체에 대한 유해성이 계속 대두되고 있으며 밴조트리아졸의 경우 생분해가 일어나지 않는 물질로 생태계에 악영향을 끼치므로 유럽연합의 REACH(Registeration,Authorization & Restriction of Chemicals) 규제 예비물질로 등록되어 있는 물질로 이에 대한 사용을 제한할 필요가 있다.
특히 2가 아민류의 경우 유럽의 경우 TRGS 615에 의해 기화성 방청제 원료로 사용할 경우 이의 사용량을 극히 제한 하고 있다.
본 발명의 목적은 포장물 내부의 습기 및 산소를 제거함과 동시에 식물추출물, 식품첨가물중의 산화 방지제를 이용하여 금속부식의 전기화학적 반응을 차단하여 금속류의 발청을 방지하는 인체에 무해하고 친환경적인 기화성 방청제를 제조하는 방법으로 식물 추출물등의 친환경 원료를 사용함으로 인체에 안전하고 환경오염을 유발하지 않고 특히 유해 화학물질로 부터 작업자의 피해를 줄이고 환경오염을 유발하지 않는 방법으로 생산공정이 간단하고 방청기능이 강한 기화성 방청제 제조 방법이다.
상기 목적을 달성하기 위해서 철및 비철금속류의 발청을 방지하는 기화성 방청제 제조에 있어서 수분 흡습기능이 있는 약품을 혼합하는 제 1 혼합 단계, 상기 제 1 혼합 단계에서 혼합된 혼합물에 산소 제거 기능이 있는 약품을 혼합하는 제 2 혼합 단계, 제 2의 혼합물에 식물 추출물 및 방청약품을 혼합 코팅하기 위한 제 3 혼합 코팅 단계로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제 3의 원료 혼합단계의 전체 혼합물은 제오라이트 1000중량부에 오렌지 오일 30 중량부 내지 50 중량부이고 카르복실산 금속염 20증량부 내지 50중량부이고, 소듐 벤조에이트 100에서 150 중량부, 마늘산 30중량부내지 60 중량부, 소듐 카보네이트 10내지 20 중량부, 소듐글루코네이트 5내지 10중량부, 잔탄검 200중량부내지 300 중량부인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기화성 방청제는 산소 제거 기능과 수분 흡습 기능이 있어 초기 발청억제력이 강하며 고온 다습한 환경하에서도 장기간 방청력을 유지할 수 있으며 식물 추출물 및 식품첨가물을 활용하여 기화성 방청제를 제조하므로 인체에 무해하고 식물추출물 및 식품첨가물로 구성되어있어 생화학 분해가 기능하므로 사용후 토양에 버려도 되는 친환경적인 제품으로 철 및 비철금속류의 장기 방청에 사용할 수 있는 효과를 가지고 있다..
도 1 은 기화성 방청제 제조방법의 공정순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 기화성 방청제 제조방법을 상세히 설명하고자 한다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 기화성 방청원료 제조 방법은 수분 흡습기능이 있는 약품을 혼합하는 제 1 혼합 단계(A10), 상기 제 1 혼합 단계에서 혼합된 혼합물에 산소 제거 기능이 있는 약품을 혼합하는 제 2 혼합 단계(A20), 제 2의 혼합물에 식물 추출물 및 방청약품을 혼합 코팅하기 위한 제 3 혼합 코팅 단계(A30)로 구성된다.
또한 상기 제 3의 혼합 코팅 단계의 전체 혼합물은 제오라이트 1000중량부에 오렌지 오일 30 중량부 내지 50 중량부이고 카르복실산 금속염 20증량부 내지 50중량부이고, 소듐 벤조에이트 100에서 150중량부, 마늘산 30중량부내지 60 중량부, 소듐 카보네이트 10내지 20 중량부, 소듐 글루코네이트 5내지 10중량부, 잔탄검 200중량부내지 300 중량부로 구성 된다.
상기의 구성에 따른 기화성 방청제 제조방법의 과정은 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이 제 1 혼합단계(A10)는 제오라이트를 50내지 100mesh크기로 선별한후 잔탄검과 혼합한다..
제 2 혼합단계(A20)는 . 마늘산과 소듐 카보네이트를 50내지 100mesh크기로 선별한 후 제 1의 혼합물과 혼합한다.
제 3 원료 혼합단계는 제2의 혼합물에 식물추출물인 오렌지오일과 소듐벤조에이트, 소듐글루코네이트,소듐카프리레이트을 혼합 교반하여 혼합물을 형성시킨다.
상기 오렌지오일과 코코넛에서 추출한 카프리릭산 금속염은 식물 추출물로 생화학분해물질로 환경 친화적이며 혼합과정을 통해 방청약품에 고루 입혀져서 기화력을 증진 시킨다.
마늘산은 유기산으로 소듐 카보네이트의 촉매작용으로 공기중의 산소를 제거하며. 철금속류에 강한 방청력을 가지고 있다.
오렌지 오일은 Citrus orange 껍질에서 추출한 것으로 철 및 비철금속류에 대해 좋은 방청성이 있으며 특히 비철금속류에 특히 강한 방청력을 지니고 있다.
적정량보다 작을 경우 방청력이 감소하며 적정보다 많을 경우 방청제가 뭉쳐지는 현상이 일어난다.
소듐 카프리레이트는 코코넛 오일에서 추출한 카프리릭산의 금속염으로 철금속류 특히 탄소강에 좋은 방청력율 가지고 있다.
적정량보다 작을 경우 방청력이 감소되며 적정량보다 많을 경우 방청성의 균형이 깨져서 오히려 금속류의 부식을 촉진 시킨다.
잔탄검은 수분흡습력이 강한 폴리머로 제오라이트와 함께 수분 흡습력을 촉진시킨다.
적정량 이하로 사용하면 포장 부직포 밖으로 용해된 물이 배어 나오는 단점이 있고 많을 량을 사용하면 비경제적이다.
소듐 벤조에이트, 소듐 글루코네이트는 철 및 비철굼속류에 대해 좋은 방청성을 가지고 있다.
적정량보다 작을 경우 방청효과를 기대하지 못하며 적정량이상 일 경우 비 경제적이다.
본 발명에 의해 제조되는 기화성방청제의 조성비에따른 방청실험을 측정하기 위해 다음과 같이 각각의 샘플을 제조하였다.
샘플 1
제 1 혼합단계는 제오라이트 1000중량부에 잔탄검 200 중량부를 실온(섭씨 23+/-2도), 습도 30%이하에서 혼합기를 이용하여 50RPM/min으로 20분간 고루 혼합 시킨다., 제 2 혼합단계는 마늘산 30 중량부, 소듐 카보네이트 10중량부를 제 1 혼합단계에서 생성된 혼합물에 첨가하여 실온(섭씨 23+/-2도)에서 습도 30%이하에서 50RPM/min으로 20분간 고루 혼합 시킨다.제 3의 혼합 코팅단계는 제 2 혼합단계에서 생성된 혼합물에 오렌지 오일 30중량부, 소듐 벤조에이트 100 중량부, 소듐 카프리레이트 20중량부, 소듐 글루코네이트 5중량부를 실온(섭씨 23+/-2도), 습도 30%미만에서 고속혼합기를 이용하여 섭씨 40도에서 2,500RPM/min으로 40분간 고루 혼합시켜 샘플 1을 제조한다.
샘플 2
제 1 혼합단계는 제오라이트 1000중량부에 잔탄검 300 중량부를 실온(섭씨 23+/-2도), 습도 30%이하에서 혼합기를 이용하여 50RPM/min으로 20분간 고루 혼합 시킨다., 제 2 혼합단계는 마늘산 60 중량부, 소듐 카보네이트 20중량부를 제 1 혼합단계에서 생성된 혼합물에 첨가하여 실온(섭씨 23+/-2도)에서 습도 30%이하에서 50RPM/min으로 20분간 고루 혼합 시킨다.제 3의 혼합 코팅단계는 제 2 혼합단계에서 생성된 혼합물에 오렌지 오일 50중량부, 소듐 벤조에이트 150 중량부, 소듐 카프리레이트 50중량부, 소듐 글루코네이트 10중량부를 실온(섭씨 23+/-2도), 습도 30%미만에서 고속혼합기를 이용하여 섭씨 40도에서 2,500RPM/min으로 40분간 고루 혼합시켜 샘플 2를 제조한다.
샘플 3
제 1 혼합단계는 제오라이트 1000중량부에 잔탄검 250 중량부를 실온(섭씨 23+/-2도), 습도 30%이하에서 혼합기를 이용하여 50RPM/min으로 20분간 고루 혼합 시킨다., 제 2 혼합단계는 마늘산 45 중량부, 소듐 카보네이트 15중량부를 제 1 혼합단계에서 생성된 혼합물에 첨가하여 실온(섭씨 23+/-2도)에서 습도 30%이하에서 50RPM/min으로 20분간 고루 혼합 시킨다.제 3의 혼합 코팅단계는 제 2 혼합단계에서 생성된 혼합물에 오렌지 오일 40중량부, 소듐 벤조에이트 125 중량부, 소듐 카프리레이트 30중량부, 소듐 글루코네이트 10중량부를 실온(섭씨 23+/-2도), 습도 30%미만에서 고속혼합기를 이용하여 섭씨 40도에서 2,500RPM/min으로 40분간 고루 혼합시켜 샘플 3을 제조한다.
샘플 4
제 1 혼합단계는 제오라이트 1000중량부에 잔탄검 200 중량부를 실온(섭씨 23+/-2도), 습도 30%이하에서 혼합기를 이용하여 50RPM/min으로 20분간 고루 혼합 시킨다., 제 2 혼합단계는 마늘산 60중량부, 소듐 카보네이트 20중량부를 제 1 혼합단계에서 생성된 혼합물에 첨가하여 실온(섭씨 23+/-2도)에서 습도 30%이하에서 50RPM/min으로 20분간 고루 혼합 시킨다.제 3의 혼합 코팅단계는 제 2 혼합단계에서 생성된 혼합물에 오렌지 오일 50중량부, 소듐 벤조에이트 100 중량부, 소듐 카프리레이트 20중량부, 소듐 글루코네이트 5중량부를 실온(섭씨 23+/-2도), 습도 30%미만에서 고속혼합기를 이용하여 섭씨 40도에서 2,500RPM/min으로 40분간 고루 혼합시켜 샘플 4를 제조한다.
샘플 5
제 1 혼합단계는 제오라이트 1000중량부에 잔탄검 300 중량부를 실온(섭씨 23+/-2도), 습도 30%이하에서 혼합기를 이용하여 50RPM/min으로 20분간 고루 혼합 시킨다., 제 2 혼합단계는 마늘산 30 중량부, 소듐 카보네이트 10중량부를 제 1 혼합단계에서 생성된 혼합물에 첨가하여 실온(섭씨 23+/-2도)에서 습도 30%이하에서 50RPM/min으로 20분간 고루 혼합 시킨다.제 3의 혼합 코팅단계는 제 2 혼합단계에서 생성된 혼합물에 오렌지 오일 50중량부, 소듐 벤조에이트 150 중량부, 소듐 카프리레이트 50중량부, 소듐 글루코네이트 10중량부를 실온(섭씨 23+/-2도), 습도 30%미만에서 고속혼합기를 이용하여섭씨 40도에서 2,500RPM/min으로 40분간 고루 혼합시켜 샘플 5를 제조한다.
기화성 방청실험
위의 5 가지 혼합물 샘플을 각각 NACE TL0208-2008 실험방법을 이용하여 기화성 방청실험을 하였다.
Test 금속시편: DIN EN 10025
Test 장비: 1000ml NACE Test kit, Lucite, 항온조,
실험방법:
1) 50mg의 샘플 파우다를 Lucite를 이용하여 장착후 1000ml NACE Test kit에 Glycerin 25%용액 10ml를 넣고 DIN EN 10025 금속시편을 Test kit에 장치한후 20시간 실온(섭씨23+/-2도)에서 20시간 방치한다.
2) NACE Test kit의 aluminium tube 에 냉각수(섭씨 2~5도) 16ml를 넣은후 실온(섭씨 23+/-2도)에서 3시간 방치후 발청여부를 확인한다
녹발생도를 통해 실험결과 모든 샘플이 철금속류의 시편에 좋은 방청효과가 있음을 확인 할수 있다.
접촉성 방청실험
Test 금속시편: T3 구리, LY12 알루미늄, H62 놋쇠
Test 장비: 500ml Jar, Lucite, 항온조
실험 방법:
1)각각의 금속 시편을 사포를 이용하여 표면을 고루 사포한다
2)에탄올로 닦은후 드라이어로 충분히 건조 시킨다
3)통기성부직포에 준비된 샘플 각각 1g씩 정량하여 넣어 팩으로 만든다.
4)500ml Jar에 Lucite를 넣고 그위에 준비된 금속 시편과 3)의 준비된 부직포팩을 장착하고 글리세린 25% 용액을 30ml넣고 Cap을 이용하여 밀봉한다.
5)항온조 온도 섭씨 50도에 4)의 준비된 Jar를 넣고 120시간후 부식상태를 관찰한다.
- 평가 : 부식 방지 효과는 아래 사항을 기준으로 한다.
0 ~ 2 등급은 이 시험에 합격한 것으로 간주한다.
3 ~ 6 등급은 시험 실패로 간주한다.
실험결과 모든 샘플이 구리, 알루미늄,놋쇠등의 비철금속류에도 좋은 방청효과가 있음을 알수있다.
산소농도 측정
샘플 각 10g을 통기성 부직포에 넣어 sealing후 2리터 Jar에 넣고 증류수 30ml를 넣은후 Jar를 밀봉 후 항온기 온도 50도에서 72시간 넣은후 산소농도를 산소농도측정기(Oxygen Meter version No.803-00-00)를 이용하여 측정한다.
실험도표 3)에서 산소농도가 현격히 줄어듬을 알수있다.
수분 흡수율 측정
샘플 각 10g을 통기성 부직포에 넣어 sealing후 2리터 Jar에 넣고 증류수 30ml를 넣은후 Jar를 밀봉 후 항온기 온도 50도에서 72시간 넣은후 수분 흡습율을 측정한다..
실험도표 4)의 실험결과 수분 흡습율은 70%이상임을 알 수 있다.
Claims (3)
- 산소 제거및 수분 흡습기능이 있는 기화성 방청제 제조에 있어서 수분 흡습 기능이 있는 약품을 혼합하는 제 1 혼합 단계(A10), 상기 제 1 혼합 단계에서 혼합된 혼합물에 산소 제거 기능이 있는 약품을 혼합하는 제 2 혼합 단계(A20), 제 2의 혼합물에 식물 추출물 및 방청약품을 혼합 코팅하기 위한 제 3 혼합 코팅 단계(A30)로 구성된 것을 특징으로 하며 상기 제 3의 혼합 코팅 단계의 전체 혼합물은 제오라이트 1000중량부에 오렌지 오일 30 중량부 내지 50 중량부이고 소듐 카프리레이트 20증량부 내지 50중량부이고, 소듐 벤조에이트 100에서 150 중량부, 마늘산 30중량부내지 60 중량부, 소듐 카보네이트 10내지 20 중량부, 소듐 글루코네이트 5내지 10중량부, 잔탄검 200중량부내지 300중량부로 구성된 것을 특징으로 하는 산소 제거 및 수분 흡습 기능이 있는 기화성 방청제 제조법.
- 청구항 1에서 산소 흡습제로 마늘산과 소듐 카보네이트의 혼합 비율을 3:1로 한 것을 특징으로 한 산소 제거및 수분 흡습 기능이 있는 기화성 방청제 제조법.
- 제 3 의 혼합 코팅 과정에서 섭씨 40도에서 2500RPM/min.으로 40분간 고속혼합으로 액상의 방청약품을 혼합 코팅시키는 것을 특징으로 한 산소 제거및 수분 흡습 기능이 있는 기화성 방청제 제조 법
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