KR830002397B1

KR830002397B1 - 페인트 조성물

Info

Publication number: KR830002397B1
Application number: KR1019800001834A
Authority: KR
Inventors: 이베스 와네즈 미첼
Original assignee: 엠 앤드 티 케미칼스 인코포레이티드; 윌리암 에취 · 브류스터
Priority date: 1980-05-09
Filing date: 1980-05-09
Publication date: 1983-10-25
Also published as: KR830002862A

Abstract

내용 없음.

Description

페인트 조성물

최근 불화 트리페닐 주석으로 이루어진 오염방지성 페인트 조성물이 높은 함량의 유리 벤젠을 함유한다는 것이 알려졌다. 여러 국가의 규정에서는 페인트 조성물에서 유리벤젠의 최대 허용함량에 대하여 서로 다른 조건을 요구하고 있다. 예를 들면 덴마킁서는 페인트 휘발성 성분으로 유리벤젠의 최대 허용 함량을 0.2중량%를 요구하고 있다.

받아들일 수 없는 높은 함량의 유리벤젠을 함유하는 페인트의 대표적인 조성물은 다음과 같다 :

용제를 주로한 상기 페인트 조성물에서 벤젠양은 생산 또는 저장조건에 따라 1.8-2.7중량%이었다.

대표적인 상기 조성물의 제조에 사용된 용매는 0.2중량% 이하의 벤젠을 함유하고 지금까지 조성물에서 유리벤젠의 받아들일 수 없는 최고 함량은 나타낼 수 없었다.

많은 연구 결과, 벤젠 생성물은 제조 또는 저장조건하에 불화 트리페닐 주석과 고무수지 사이의 반응에 기인하고, 벤젠 생성이 더 크면 클수록, 성분과 조성물에 노출되는 온도는 더 높아진다는 것을 알았다.

더우기, 본 발명에 따라 벤젠 생성을 이의 양이 고무 수지에서 카르복실산기의 함량에 대하여 실제적으로 화학량론적으로 될때까지 비스(트리부틸주석) 산화물을 첨가하여 최소로 할 수 있다.

이러한 결과로, 유리벤젠 생성은 불화 트리페닐 주석에서 고무수지의 카르복산 산기를 작용시키므로 일어난다.

고무수지는 여러가지 조성을 갖는 천연 생성물이다. 대표적으로, 이는 65-80중량%의 아비에트산과 5-10%의 중성물질을 함유하는 것이며, 나머지는 아비에트산과 같이 유사한 구조를 갖는 다른 수지산을 함유한다.

고무수지와 불화 트리페닐주석 사이에서 정확한 반응 메카니즘은 아직 세워지지 않았으나, 불화 트리페닐주석에서 최소한 하나의 페닐기가 아비에트산 카르복실레이트기, R-COO-로 대치되는 것으로 믿는다.

최종 페인트 조성물에서 받아들일 수 없이 높은 농도의 유리벤젠의 생성으로 고무수지와의 상기 반응은 불화 트리페닐주석 분자의 화학적 변화로 인하여 페인트 조성물의 오염방지성을 저하시키는 불필요한 효과를 가져왔다.

상기 결과를 보아 카르복실레이트기에서 기 R의 정확한 뜻은 페닐주석 화합물로부터 벤젠을 유리시키는 것으로 특별히 임계적인 것은 아닌 범위와, 페닐주석 화합물의 정확한 뜻도 임계적이 아닌 범위까지 보편화될 수 있는 것을 알 수 있다. 또한 테트라페닐 주서과 디- 및 모노페닐주석 화합물도 상술한 바와 같이 유사한 방법으로 카르복실레이트기로 대치할 수 있다.

종래 카르복실레이트기에 의하여 페닐주석 화합물이 상술한 바와 같이 열화(劣化)하는 것을 피하기 위하여 취해진 방법은 페닐주석 화합물과 반응하는데 이용할 수 있는 카르복실레이트기를 경쟁반응에서 결합시키는 방법이 있다. 상술한 비스(트리부틸주석) 산화물과 더불어, 다른 염기성 비-방향족 유기금속 산화물을 페인트 조성물에서 이용할 수 있는 카르복실레이트기로 대치토록 하여 카르복실레이트기에 의한 대치로부터 페닐주석 화합물을 보호하는 것이 바람직하다.

그러므로, 본 발명은 화학량론적 양 즉, 조성물에 함유되고 페닐주석 화합물과 반응에 이용할 수 있는 카르복실레이트기와 비교하여 최소한 75%의 화학량론적양의 염기성 비-방향족 유기금속 산화물 또는 수산화물로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 페인트 조성물인 페닐주석 화합물로 된 카르복실레이트기-함유 페인트 조성물에 관한 것이다.

본 명세서에서, "카르복실레이트기"란 술어는 카르복실산기, -COOH를 뜻하고, 이는 페닐주석 화합물과 반응할 수 있도록 아주 느슨하게 결합된 형태를 뜻하며, 예를 들면 페인트 조성물을 제조 또는 저장하는 동안 조성물에 이용할 수 있는 조건하에, 페닐주석 화합물과 반응할 수 있는 염으로 존재하는 카르복실산기를 뜻한다.

상술한 페인트 조성물에 나타난 바와 같이, 이는 페인트 조성물에 함께 존재하는 비스(트리부틸주석)산화물과 같은 염기성 비-방향족 유기금속 산화물과 고무수지를 갖는 것으로 알려져 있으나, 이러한 결합제를 함유하는 공지의 페인트 조성물은 고무수지 또는 기타 카르복시레이트-함유 물질의 카르복실레이트기에 비하여 호학량론적 양에 가까운 양의 염기성 비-방향족 유기금속 산화물을 함유하지 않고, 비-방향족 염기성 유기금속 산화물의 통상적 함량은 카르복실레이트기 함량에 비하여 약 25%의 화학량론적 양 또는 그 이하이다. 또한, 본 발명에 따라 이는 페닐주석 화합물과 반응에 이용할 수 있는 카르복시레이트기에 비하여 거의 최소한의 화학량론적 양의 염기성 비-방향족 유기금속 산화물을 가지며, 바람직한 본 발명의 조성물로는 염기성 비-방향족 유기금속 산화물 또는 수산화물이 페닐주석 화합물과의 반응에 이용할 수 있는 카르복실레이트기에 비하여 90-125%, 바람직하기는 95-105%의 화학량론적 양으로 존재하는 것이다. 상술한 125%의 화학량론적 양보다 더 초과한 양의 염기성-방향족 유기금속 산화물을 사용하는 것이 원칙적으로 가능한 것이나 이것은 비경제적이며, 또한 어떤 상황하에서 특히 부가된 물 스케벤저가 없을때(하기 참조), 과량의 염기성 비-방향족 유기금속 산화물은 화학량론적 양보다 더 큰 벤젠 생성의 결과를 가져온다.

염기성 비-방향족 유기금속 산화물과 카르복실레이트기 사이의 반응에서 물의 유리를 행하고, 반응수를 결합시키는데 효과적인 양으로 페인트 조성물에 물 스케벤저가 존재할 때(원료와 함께 주입한 첨가된 물을 더한다), 이는 최종 페인트 조성물에 유리벤젠의 양을 낮게 하는 좋은 효과를 가져온다. 비스(트리부틸주석) 산화물은 우수한 기능을 갖는 반면에 낮은 벤젠 생성에 대하여 양호한 결과를 유도하는 기타 비-방향족 염기성 유기금속 산화물은 기타 염기성 알킬 주석 산화물 또는 수산화물, 특히 비스트리알킬주석) 산화물이고, 바람직하기는 비스(트리부틸주석) 산화물이나, 비스(트리부틸주석) 산화물이 상업적 이용성과 내성이 좋기 때문에 바람직하다.

본 발명의 최종 페인트 조성물에서, 염기성 비-방향족 유기금속 산화물, 또는 이의 주요부분은 카르복실레이트-함유성분과 함께 이의 반응생성물 형태로 존재하며, 비스(트리부틸주석) 산화물과 고무수지의 경우에, 벤젠생성을 낮게 하기 위하여는 대응하는 양의 수지산 트리부틸주석과 같은 공지의 반응생성물을 첨가하는 대신에 상기 두 성분을 분리하여 첨가할때, 좋은 결과를 얻는디.

페닐주석 화합물과 고무수지를 함유하는 가장 대표적인 페인트는 페인트 조직에서 고무수지가 침출력을 이루는 공동(空洞) 소위 벌집 모양의 구조로서 작용하는 오염방지성 페인트이고, 이러한 조합물은 생성물의 계속적인 방출에 기여한다. 수지산 트리부틸 주석으로 공지되어 있는 비스(트리부틸주석) 산화물과 고무수지 사이의 반응생성물은 오염방지성 페인트에서 유사한 기능을 가지는데 이는 첨가된 고무수지와 첨가된 비스(트리부틸주석) 산화물로부터 원위치에서 형성되거나 또는 반응생성물의 형태로 첨가되어도 이 화합물은 오염방지성 페인트의 침출성에 손상을 주지 않는 것을 뜻한다.

본 발명의 페인트 조성물은 일반적인 페인트 조성물의 제조방법에 따라 제조한다. 결합제는 통상 비닐수지, 아크릴수지, 염소화고부수지와 같은 것을 사용하고, 용매는 예를 들면 방향족 용매, 지방족 용매, 케톤, 글리콜 에스테르와 글리콜 에테르 에스테르를 포함한 에스테르가 있다. 안료는 산화아연, 방해석, 활석, 적색 또는 황색산화청과 같은 유색안료와, 프탈로시아닌 블루와 그린과 같은 금속 유기안료가 바람직하다. Bentone

과 Aerosil

과 같은 요변성제가 첨가된다.

본 발명의 페인트 조성물의 바람직한 제조과정은 다음과 같다.

고무수지에서 카르복실레이트기에 의하여 일어나는 벤젠생성을 가장 좋게 억제하기 위하여, 고무수지와 화학량론적 양의 비스(트리부틸주석) 산화물을 서로 혼합하고 반응이 완성될 때까지, 바람직하기는 하룻밤 동안 실온에서 교반하면서 톨루엔과 같은 용매에서물 스케벤저와 혼합하는 것이 바람직하다. 생성된 용액을 일부분의 결합제, 안료와 일부분의 용매와 함께 볼 밀에 충전하고 분말입자가 만족스럽게 될때까지 분쇄하고, 다시 말해서 헤그만 게이지로 측정하여 20미크론 이하로 될때까지 분쇄한다. 다음 볼 밀의 충전물을 결합제와 용매의 잔유물로 최종 페인트를 형성시킨다. 또한 반응생성물을 함유하는 용액을 안료, 일부분의 결합제, 일부분의 용매와 함께 고속 용해기에 충전하고, 원하는 입자로 고속용해기 아니면 삼-로울러-분쇄기에서 분쇄한 다음, 결합제와 용매의 잔유물을 첨가하에 페인트를 완성시킨다.

반응생성물의 용액에 다른 성분을 분쇄한 후 첨가할 수 있으며, 이러한 경우에 일부분의 물 스케벤저를 가하여 분쇄하는 것이 유익하다.

상기 제조단계에서 최대 온도는 60℃이다.

[실시예]

하기 도표에 표시된 바와 같이 여러가지 조건하에서 여러 형이 조성물을 제조한다.

(1) "Zusatsmittel OF" (BAYER)

(2) 유리관-가끔 흔들음

(3) 정밀도 평가 : ±0.02g

실시에 1로부터 고무수지가 존재하지 않을때 벤젠생성이 전혀 없음을 알 수 있다. 실시예 2-4는 고무수지가 존재할때 온도의 극적효과를 나타내며, 실험조건하에서 120시간 동안 20℃ 및 40℃에서 벤젠 생성이 매우 낮은 반면에 60℃에서는 벤젠생성이 극적으로 상승한다.

실험조건하에 120시간 동안 60℃에서 노출로 실제로 나타나는 생산과 저장상태의 실제상태를 알 수 있으며, 실시예 5-7은 고무수지와 비스(트리부틸주석) 산화물(2몰의 고무수지 + 1몰의 비스(트리부틸주석) 산화물=수지산 트리부틸주석으로 알려진 2몰의 반응생성물 +1몰의 물 ; 아비에트산의 분자량은 302이고, 비스(트리부틸주석) 산화물의 분자량은 596이다) 사이에서 화학량론적양 관계에서 벤젠 생성이 어떻게 최소로 되는가를 보여준다.

특히 일반적으로 소량의 비스(트리부틸주석) 산화물은 받아 들일 수 있는 수준으로 벤젠 함량을 감소시키지 못하고, 개량시키지 못할뿐 아니라, 비스(트리부틸주석) 산화물을 화학량론적 양으로 두번 사용했을 때 벤젠 생성이 상당히 증가하는 것을 알 수 있다.

실시예 8은 고무수지와 비스(트리부틸주석) 산화물 사이의 반응생성물의 첨가가 두 반응물을 대응하는 비율로 분리하여 첨가하는 것과 동일한 효과를 가짐을 나타낸다(참조 실시예 6). 물의 효과와 비스(트리부틸주석) 산화물이 없는 시스펌에서 물 스케벤저의 효과는 실시예 9와 10에 나타나 있다.

실시예 4와 비교하여 실시예 9는 물의 존재로 역효과가 나타나며, 실시예 4와 비교하여 실시예 10은 물스케벤저의 존재로 우수한 효과를 나타낸다.

동일효과는 실시예 8과 비교하여 실시예 11과 12에서 볼 수 있고, 물의 존재로 실시예 11에서 받아들일 수 없는 수준으로 벤젠 생성을 증가시키지 않을지라도, 실시예 12에서 물 스케벤저의 존재는 벤젠 함량의 극적인 감소를 가져옴을 알 수 있고, 중화된 카르복실레이트기와 결합한 물 스케벤저가 유익한 효과를 나타낸다.

이와 관련하여 실시예 7에서 증가된 벤젠 생성은 용해된 상에서 더 큰 물의 이용성에 기인함(비스(트리부틸주석) 산화물과 수화물의 생성에 기인함)을 알 수 있고, 이러한 작용은 물 스케벤저의 방법으로 피할 수 있다.

Claims

페닐주석 화합물로 이루어진 카르복실레이트기-함유 페인트 조성물에 있어서, 상기 조성물에 함유된 카르복실레이트기와 그 외의 페닐주석 화합물과의 반응에 이용할 수 있는 카르복실레이트기에 비하여 최소한 75%의 화학량론적양을 갖는 염기성-비 방향족 유기금속 산화물 또는 수산화물로 된 조성물임을 특징으로 하는 페인트 조성물.