유기 액상안정제 제조용 용제 조성물

유기 액상안정제 제조용 용제 조성물{A SOLVENT COMPOSITION FOR THE ORGANIC FLUID STABILIZER}

본 발명은 반응성과 용해력 및 희석력이 우수한 유기 액상안정제 제조용 용제 조성물에 관한 것이다.

플라스틱에 사용하는 유기 액상안정제는 무기금속과 유기물을 반응시켜 금속염 화합물로서 제조된다. 유기 액상안정제는 제조시에 주로 경유나 등유 등 지방족 탄화수소계 용제를 사용하는데, 이때에 지방족 탄화수소계 용제의 광범위한 증발속도로 인하여, 반응속도가 적절하지 않게 되어, 유기 액상안정제의 제조 수율이 낮은 문제점이 있다. 또한, 금속염의 구성성분에 따라 침전물이 침강되기도 하고, 장기 보관 중에 금속염으로 구성된 유기 액상안정제가 응고하거나 경화되어 저장 기간이 더욱 단축되는 단점이 있다. 이와 같이, 유기 액상안정제 품질의 효율이 떨어지는 현상의 주요한 원인 중 하나는 유기 액상안정제의 제조시에 사용되는 용제에 기인하는 것이다.

상기와 같이, 유기 액상안정제 제조용 용제로서 경유와 등유 등 지방족 탄화수소계 용제를 사용하는 종래의 기술은 용제로서 사용되는 지방족 탄화수소계 용제 의 증발온도가 일정하지 않아, 반응성과 수율에 문제점을 야기할 수 있으며, 균일성이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 유기 액상안정제의 제조시에 금속염의 반응온도가 약 110~130℃이기 때문에, 이러한 반응온도에서 안정할 수 있도록 증발온도가 약 150℃ 이상이고, 또한 금속염의 점도를 조절할 수 있는 용해력 및 희석력이 우수한 용제가 요구된다. 또한 유기 액상안정제의 보관시 구성성분인 금속염과 용제의 분리가 일어나지 않도록 일정하고 특정한 비중을 갖는 용제가 요구된다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 유기 액상안정제의 품질강화를 위하여, 유기 액상안정제 제조시 지방족 탄화수소계 용제에 방향족 탄화수소계 용제를 혼합하여 사용하므로써 유기 액상안정제의 제조시에는 반응성과 용해력 및 희석력을 높이고, 보관시에는 금속염과 용제의 분리를 방지할 수 있는, 유기 액상안정제 제조용 용제 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 유기 액상안정제 제조용 용제 조성물은 지방족 탄화수소계 용제 70~90중량%와 방향족 탄화수소계 용제 10~30중량%를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 유기 액상안정제 제조용 용제 조성물에 있어서, 상기 지방족 탄화수소계 용제는 분자량이 100~300인 것이 바람직한데, 100 미만이면 휘발이 빨라서 바람직하지 않고, 300을 초과하면 플라스틱을 가공할 때 증발이 되지 않고 잔류되 어서 바람직하지 않다. 이러한 지방족 탄화수소계 용제로는, 치환 또는 비치환된 옥탄, 노난, 데칸, 운데칸, 도데칸, 트리데칸, 테트라데칸, 펜타데칸, 헥사데칸, 헵타데칸, 옥타데칸, 노나데칸, 에이코산 등과 같은 탄소수 8~20의 지방족 탄화수소 단독 또는 그 혼합물을 들 수 있으며, 그 중에서도 탄소수 10~15의 지방족 탄화수소 단독 또는 그 혼합물이 바람직하며, 혼합물일 경우, 혼합비에 제한은 없으며, 탄소수 10~15의 지방족 탄화수소의 함량이 60~90중량%인 것이 특히 바람직하다.

본 발명의 유기 액상안정제 제조용 용제 조성물에 있어서, 상기 방향족 탄화수소계 용제는 분자량이 110~200인 것이 바람직한데, 110 미만이면 휘발이 빨라서 바람직하지 않고, 200을 초과하면 플라스틱을 가공할 때 증발이 되지 않고 잔류되어서 바람직하지 않다. 이러한 방향족 탄화수소계 용제로는, 트리메틸벤젠, 테트라메틸벤젠, 펜타메틸벤젠 등과 같은 치환된 벤젠 또는 치환되거나 비치환된 나프탈렌 등과 같은, 탄소수 9~13의 방향족 탄화수소 단독 또는 그 혼합물을 들 수 있으며, 그 중에서도 탄소수 9~10의 방향족 탄화수소 단독 또는 그 혼합물이 바람직하며, 혼합물일 경우, 혼합비에 제한은 없으며, 탄소수 9~10의 방향족 탄화수소의 함량이 60~90중량%인 것이 특히 바람직하다.

본 발명의 유기 액상안정제 제조용 용제 조성물에 있어서, 상기 방향족 탄화수소계 용제의 사용량은 10~30중량%인 것이 바람직한데, 그 사용량이 10중량% 미만이면 용해력이 약하여 플라스틱에 적용시 부적절하므로 바람직하지 않고, 30중량%를 초과하면 용해력이 너무 강하여 플라스틱에 적용시 점도 저하의 요인이 되므로 바람직하지 않다.

또한, 본 발명의 용제 조성물은 비중이 유기 액상안정제인 금속염의 비중보다 낮은 0.75~0.80인 것이 바람직한데, 상기 범위를 벗어나는 경우에는 용제로 비중 규격을 조절하기가 용이하지 않아서 바람직하지 않다.

또한, 본 발명의 용제 조성물은 증발온도가 150℃ 이상인 것이 바람직한데, 증발온도가 150℃ 미만일 경우에는 환류(reflux)량이 너무 많아 공정 운전이 어려우며, 플라스틱 가공시 기체 발생이 많아져 압력이 증가하며, 품질 저하의 원인이 된다.

본 발명은 하기의 실시예 및 비교예에 의하여 보다 구체적으로 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.

실시예 및 비교예

회분식 교반형 탱크 반응기에 산화납, 유기산(스테아린산) 및 용제로서 경유 (비교예1), 등유(비교예2) 및 본 발명의 용제 조성물(지방족 탄화수소계 용제:방향족 탄화수소계 용제=80중량%:20중량%, 증발온도 154~240℃, 비중 0.79; 지방족 탄화수소계 용제: 탄소수 10~15의 지방족 탄화수소의 함량이 80중량%인 탄소수 8~20의 지방족 탄화수소 혼합물, 방향족 탄화수소계 용제: 탄소수 9~10의 방향족 탄화수소의 함량이 80중량%인 탄소수 9~13의 방향족 탄화수소 혼합물)(실시예)을 각각 투입하고, 110~130℃ 온도로 진공에서 환류시키면서 반응을 진행시켜 유기 액상안정제를 제조하였다. 이 반응에서, 생성되는 물의 제거를 위해 환류 열교환기 후단에 유수분리기를 설치하여, 물을 계외로 제거하였는데, 이때 생성된 물의 양이 반 응속도와 상관관계가 있다. 따라서, 용제로서 경유, 등유 및 본 발명의 용제 조성물을 사용하여, 반응이 진행되는 동안 발생하는 일정한 물의 양이 생성될 때까지의 시간을 측정 비교하여, 그 결과를 표1에 나타내었다.

표1

상기 표1에서 알 수 있는 바와 같이, 기존에 사용되는 경유나 등유를 용제로 사용한 비교예와 본 발명의 용제 조성물을 사용한 실시예를 비교하면, 실시예의 경우 일정량의 물이 생성되는 시간이 상당히 단축되어 있는데, 이는 반응속도가 매우 빠르다는 것을 의미하며, 따라서 안정제 제조 시간을 단축시킬 수 있다.

또한 실시예에서 제조된 유기 액상안정제는, 120시간 방치 후에도 침전이 관찰되지 않았다. 따라서, 본 발명의 유기 액상안정제 제조용 용제 조성물을 사용시, 유기 액상안정제 제조 및 장기보관 시에도 침전되지 않고 균일한 품질을 유지할 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 따른 유기 액상안정제 제조용 용제 조성물은, 유기 액상안정제의 제조시 반응속도를 빠르게 하므로써 제조시간을 단축시킨다. 또한 용해력 및 희석력이 우수하여 유기 액상안정제의 제조 및 장기보관시에 침전방지 및 균일한 품질특성을 유지시키는 장점을 갖는다.