[새로 고침] 이르가포스 168: 용도, 장점 및 사양

이르가포스 168 (CAS 31570-04-4)은 인산염계 2차 산화방지제로, 용융 플라스틱이 압출, 성형 및 재활용 과정에서 열 손상을 입지 않도록 보호하는 가공 안정제입니다. 산화방지제 168 또는 알카녹스 240과 같은 이름으로 판매되는 이 제품은 이르가녹스 1010과 같은 1차 페놀계 산화방지제와 함께 사용하여 폴리올레핀의 황변 및 강도 저하를 방지합니다. 이 가이드에서는 이르가포스 168의 화학적 정의, 작용 원리, 폴리머별 사용량, 식품 접촉 적합성 준수 여부, 그리고 구매 전 품질 확인 방법에 대해 설명합니다.

이르가포스 168이란 무엇인가요?

인산염 안정제 중에서 이르가포스® 168은 플라스틱 산업에서 가장 흔하게 사용되는 2차 산화방지제입니다. BASF에서 이르가포스 168이라는 상품명으로 판매하는 이 제품은 화학적으로 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐) 인산염으로, 제조사에서는 이를 "가수분해에 안정적인 인산염 가공 안정제"라고 설명합니다. 이 제품은 완제품이 아닌 용융 가공 단계에서 작용하기 때문에 1차 산화방지제가 아닌 2차 산화방지제로 분류됩니다.

수십 년 동안 산화방지제(AO)로 사용되어 온 이 물질은 2차 산화방지제 계열에 속합니다 . 2차 산화방지제는 산화를 자체적으로 막지는 못하지만, 배합, 압출, 성형과 같은 고온 가공 단계에서 폴리머와 1차 산화방지제를 보호하는 첨가제입니다.

동일한 분자가 여러 이름으로 판매되는 것을 볼 수 있는데, 이는 구매 단계에서 혼란을 야기합니다. "Antioxidant 168", "AO-168", "Alkanox 240", "Songnox 1680"은 모두 CAS 31570-04-4를 지칭합니다. "Irganox 168"이라는 이름은 흔히 오타로 사용되는데, BASF에서 이 인산염의 상품명은 Irgafos 168이며, Irganox 계열은 이 회사의 주요 페놀계 항산화제입니다. 이 이름을 잘못 표기하는 것은 단순한 오타가 아니라 실제 공급망 위험입니다. 구매자가 인산염을 기대하고 "Irganox 168"을 주문했는데 페놀계 항산화제가 배송될 수 있습니다. 두 계열은 서로 반대되는 작용을 하기 때문이며, 이러한 오류는 보통 생산 라인에서 230°C로 가열하여 용융물이 황변된 후에야 발견됩니다. 웰트의 자체 품질 관리팀은 고객이 사용하는 상품명에 관계없이 견적을 제공하기 전에 모든 문의 사항을 CAS 31570-04-4, 99% 이상의 순도, 그리고 FDA 식품 접촉 적합성 기준과 대조하여 확인합니다. 따라서 소싱을 진행하시는 경우, 이 모든 것을 동일한 활성 성분으로 간주하고 브랜드보다는 순도와 함량을 기준으로 비교하시기 바랍니다. 웰트는 인산 에스테르 제품군 내에서 이르가포스 168(항산화제 168) 이라는 이름으로 해당 성분을 공급합니다.

화학적 정체 및 주요 특성

아래 데이터는 BASF 기술 데이터 시트에서 발췌하여 PubChem 데이터베이스 및 동료 검토 문헌과 대조 검증한 것입니다. 스펙트럼 분석(FTIR 및 31P-NMR)은 분석 증명서(COA)에 기재된 구조를 확인하는 데 사용됩니다. 구매자는 이러한 수치를 바탕으로 분석 증명서(COA)를 읽거나 자재 사양서를 작성할 수 있습니다.

이 특정 아인산염이 시장을 장악하는 데에는 두 가지 특성이 있습니다. 첫째, 가수분해에 대한 저항성이 뛰어납니다. 저렴한 아인산염들은 수분과 반응하여 포장이나 공급구에서 분해되어 산이나 겔을 형성하는 경우가 많습니다. 하지만 이르가포스 168은 이러한 특성 덕분에 운송 및 보관이 안정적입니다. 둘째, 휘발성이 낮아 가공 온도에서 용융 상태로 유지되며 증발하지 않습니다. 이러한 특성 덕분에 BASF는 이르가포스 168이 "낮은 농도에서도 높은 성능"을 발휘할 수 있다고 설명합니다.

이르가포스 168의 작용 원리: 이차 항산화 메커니즘

이르가포스 168이 어떤 역할을 하는지 이해하려면 먼저 무엇이 잘못되는지부터 살펴봐야 합니다. 폴리머를 가공하는 동안 가열하면 산소, 전단력, 금속 촉매 잔류물에 의해 자동 산화 반응이 시작됩니다. 이 연쇄 반응으로 용융 상태의 폴리머 내부에 하이드로퍼옥사이드 (ROOH)가 생성됩니다. 이 하이드로퍼옥사이드는 그대로 두면 새로운 라디칼로 분해되어 폴리머 사슬을 절단(사슬 절단)하거나 연결(가교)합니다. 그 결과 분자량이 감소하고 강도가 저하되며 변색이 발생합니다.

230°C에서 한 번의 압출 공정 후 비안정화 폴리프로필렌의 용융유량 변화가 20~50%에 달하는 것은 흔한 일입니다. 이는 자동산화 연쇄 반응이 분자를 계속 절단하기 때문이며, 따라서 가공업체들은 이를 단순한 외관상의 문제가 아닌 실제 생산 문제이자 품질 보증 위험으로 간주합니다.

Essential Ultranox™ 626 항산화제를 알아보세요: 2024년 완벽한 가이드Jasonxue가 작성함
2024 년 1 월 4 일

이르가녹스 1010 과 같은 1차 항산화제는 활성산소를 제거합니다. 하지만 과산화수소 자체를 중화할 수는 없습니다. 이는 2차 항산화제의 역할입니다. 이르가포스 168에 함유된 3가 인은 가공 과정에서 과산화수소와 반응하여 각각을 무해한 알코올(ROH)로 전환시키고, 아인산염 자체는 인산염으로 산화됩니다. 이 반응은 폴리머의 분해를 줄이는 데 도움이 됩니다. 아인산염은 폴리머 내부에서 작용하여 공정으로 인한 분해를 방지하고, 새로운 활성산소 순환을 시작하기 전에 연료를 제거합니다. 아인산염을 페놀과 함께 사용하면 아인산염이 1차 항산화제의 성능을 효과적으로 연장시켜 주기 때문에 거의 항상 함께 사용됩니다. 사용 후 남은 아인산염에는 잘 알려진 분해 산물이 있는데, 이에 대해서는 관련 가이드에서 자세히 다룹니다.

이르가포스 168 vs 이르가녹스 1010: 둘 다 필요한 이유 (1:2 비율 법칙)

이는 구매자들이 가장 많이 묻는 질문이며, 이 질문에 대한 답변이 대부분의 항산화제 배합을 좌우합니다. Irganox 1010과 Irgafos 168은 경쟁 제품이 아니라, 제조 공정의 각기 다른 단계에서 다른 역할을 수행합니다. 이 두 제품을 상호 대체 가능한 것으로 취급하는 것은 전형적인 배합 오류입니다. 페놀계 항산화제만 투입하면 압출 과정에서 용융물이 보호되지 않고, 포스파이트계 항산화제만 투입하면 두 제품이 서로의 보호 영역을 완전히 덮어주지 못하여 완제품이 사용 초기에 불량해질 수 있습니다. 실제로 Wellt는 두 제품을 1:2 비율로 혼합한 B215 패키지로 함께 출하하므로, 배합 담당자는 아래 투입량 표에 따라 총 0.15%를 투입하여 두 가지 분말을 따로 계량하지 않고도 두 가지 보호 영역을 모두 커버할 수 있습니다.

1:2 법칙. 업계에서는 기본적으로 페놀 수지 1부분에 대해 인산염 수지 2부분을 사용합니다. 기성품 블렌드인 Irganox B215는 바로 이 비율로 구성되어 있습니다. 즉, Irganox 1010 1부분 에 Irgafos 168 2부분이 함유되어 있습니다. 두 가지 분말을 따로 계량하는 대신 미리 혼합된 펠릿 하나로 사용량을 조절하고 싶다면 블렌드를 구입하십시오. 특정 수지에 맞춰 비율을 조정하고 싶다면 분말을 따로 계량하십시오.

이르가포스 168과 이르가녹스 1010의 차이점은 무엇인가요?

이르가녹스 1010은 1차(사슬 절단형) 입체 장애 페놀계 항산화제로, 완제품의 수명 동안 제품을 보호합니다. 이르가포스 168은 2차 포스파이트계 항산화제로, 과산화수소를 분해하여 가공 중 용융물을 보호합니다. 페놀계 항산화제만 사용하면 압출 과정에서 용융물 보호가 불충분해지고, 포스파이트계 항산화제만 사용하면 사용 중 제품이 외부에 노출됩니다. 일반적으로 1:2 비율로 혼합하면 두 가지 보호 효과를 모두 얻을 수 있으므로, 거의 모든 폴리올레핀 항산화제 패키지에는 페놀계와 포스파이트가 포함되어 있습니다.

폴리머 종류별 응용 분야: PP, PE, ABS, PC 등

이르가포스 168은 거의 모든 용융 가공 열가소성 수지에서 찾아볼 수 있지만, 첨가 이유는 수지 종류에 따라 다릅니다. 폴리올레핀이 가장 큰 시장인데, 이는 폴리올레핀이 가공 온도에서 쉽게 산화되기 때문이며, 이러한 용도는 폴리올레핀에 대한 인산염 첨가제 관련 특허 문헌 에 기록되어 있습니다.

이르가포스 168은 어떤 플라스틱에 사용되나요?

이르가포스 168은 주로 폴리올레핀, 폴리프로필렌, HDPE, LLDPE, 폴리카보네이트, 폴리아미드, ABS 및 기타 스티렌계 수지, EVA, 폴리부텐, 엘라스토머, 접착제, 왁스 등에 사용됩니다. 또한 고온 소성 분말 및 코일 코팅에도 사용됩니다. 모든 경우에 이르가포스 168은 가공 단계 안정제이므로 폴리머가 용융 가공, 압출, 성형되거나 재활용 과정에서 재가공되는 모든 곳에서 발견됩니다.

권장 복용량, 등급 및 취급 방법

정해진 단일 용량은 없습니다. 적정량은 수지의 종류, 열처리 횟수, 그리고 주요 산화방지제의 존재 여부에 따라 달라집니다. 아래의 네 가지 적용 범위는 실질적인 시작점을 제시하며, 실제 가공 시험을 통해 최종적으로 확인하십시오.

4단계 복용량 매트릭스

[새롭게 보기] 이르가녹스 1010 항산화제: 완벽 가이드Jasonxue가 작성함
2024 년 1 월 4 일

등급 및 취급. 시판 제품은 표준 분말 또는 저분진 과립형 "FF" 등급으로 제공됩니다. 과립형은 투입 시 먼지 발생이 적고 배합 라인에서 공기 중 먼지를 줄여줍니다. 원래 포장 상태로 밀봉하여 5°C ~ 40°C에서 보관하십시오. 대부분의 아인산염보다 가수분해에 대한 저항성이 뛰어나 일반적인 창고 환경에서 보관이 가능하지만, 장시간 고온 다습한 환경에 노출되는 것은 피해야 합니다. 특허받은 무분진, 유동성 개선 제형이 대부분의 공장에서 선호하는 과립형 등급의 특징입니다.

식품 접촉 관련 규정 준수 및 안전

이르가포스 168은 식품 포장에 널리 사용되기 때문에 식품 접촉에 따른 위험성에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔습니다. 미국 식품의약국(FDA)은 최신 안전성 평가 에서 이르가포스 168(I-168)과 그 주요 분해산물의 식이 노출 및 경구 독성을 검토했습니다. 이 노출 평가는 I-168과 그 분해산물을 모두 포함하며, I-168 사용에 대한 결론은 규제 준수팀에서 인용하는 주요 수치의 근거가 됩니다.

CEDI(0.09 mg/kg 체중/일)가 ADI(1 mg/kg 체중/일)보다 훨씬 낮기 때문에 FDA는 현재 승인된 사용 수준에서 안전성 문제가 없다고 결론 내렸습니다. 유럽 연합에서는 이르가포스 168이 플라스틱 식품 접촉 제품 및 재료에 사용이 허가된 물질 목록인 EU 규정 10/2011에 등재되어 있으며, 이 목록은 2025~2026년까지 주기적으로 검토 및 업데이트됩니다. 이처럼 오랜 식품 접촉 규제 이력 덕분에 대부분의 구매자는 규정 준수 여부를 신속하게 확인할 수 있지만, 항상 최신 등재 내용과 사용 용도에 따른 특정 용출 한도를 확인해야 합니다.

"현재 허가된 사용 수준에서는 안전성에 대한 우려가 없으며, I-168의 분해 산물 또한 신경독성 측면에서 안전성 문제를 야기하지 않는 것으로 보입니다."

Markley et al., FDA 식품안전응용영양센터(2021)

이르가포스 168은 식품과 접촉해도 안전한가요?

네, 허용 사용량 범위 내에서는 문제가 없습니다. FDA의 평가 결과, 누적 일일 섭취량 추정치(0.09mg/kg 체중/일)는 허용 일일 섭취량인 1mg/kg 체중/일보다 약 10배 낮은 수준이며, 인산염 분해산물에 대한 신경독성 우려도 기각되었습니다. 이르가포스 168은 식품 접촉 플라스틱 재료에 대한 EU 규정 10/2011에도 등재되어 있습니다. 규제 대상 용도의 경우, 공급업체에 식품 접촉 관련 문서 및 용출 한도 데이터를 요청하십시오.

알아두면 유용한 한계점: 이주

구매자들이 안정제가 부품에 고정되어 있을 것이라고 생각하는 것과는 상반되는 결과 하나가 주목할 만합니다. 동료 평가를 거친 마이그레이션 연구에 따르면 Irgafos 168은 Irganox 1010보다 폴리올레핀에서 더 많이 마이그레이션되며 , 방출 속도는 온도가 높을수록 증가합니다. 실제로 이 첨가제는 매우 흔하게 사용되기 때문에 분석가들은 실험실에서 배경 오염 물질로 이를 발견하기도 하는데, 이는 용출 측정에 어려움을 초래합니다.

이르가포스 168의 출처 및 검증 방법

동일한 분자가 여러 제조업체에서 매우 다양한 품질 수준으로 판매되기 때문에, 브랜드가 아닌 분석증명서(COA)를 통해 구매하는 제품의 정확한 정보를 확인할 수 있습니다. 견적을 요청할 때와 제품이 도착했을 때 이 체크리스트를 활용하세요.

• ✔ 분석증명서(COA)에 순도(정밀도)가 ≥99%로 명시되어 있습니다.
• ✔ 인 함량은 이론값인 약 4.8%에 근접합니다.
• ✔ 융점 범위는 181~186°C입니다.
• ✔ 등급 확인 완료, 분말형 vs 저분진 과립형(FF) — 사용하시는 공급 장치에 맞춰 선택하세요
• ✔ CAS 31570-04-4 및 Irganox 168/Alkanox 240과의 동등성이 명시적으로 기재되어 있습니다.
• ✔ 식품 접촉 관련 서류(FDA/EU 10/2011) 및 해당되는 경우 동물성 원료 및 에탄올 무첨가 표시

견적을 비교하실 때는 각 공급업체에 동일한 COA(분석증명서) 항목을 요청하고, 대량 구매를 결정하기 전에 가공 시험용 소량 샘플을 제공해 달라고 요청하십시오. Wellt는 품질 관련 서류를 갖춘 Irgafos 168(산화방지제 168) 을 공급하며 , 이에 상응하는 Irganox 1010 또는 사전 혼합된 B215 블렌드와 함께 견적을 제공할 수 있습니다. 더 넓은 범위의 첨가제 제품군에 대한 정보는 당사의 플라스틱 산화방지제 가이드를 참조하십시오.

이르가포스 168 견적 및 COA 요청 →

공급 및 규제 전망

현재 이르가포스 168 구매자의 소싱 결정에는 두 가지 요인이 작용하는데, 이는 단순히 시장 규모 수치 때문만은 아닙니다. 첫째, FDA가 식품 접촉 허용량에서 이르가포스 168이 안전성 문제를 일으키지 않는다고 재확인하면서, 과거 식품 포장재에 이르가포스 168을 도입하는 데 걸림돌이 되었던 불확실성이 해소되어, 제조업체들이 더욱 확실하게 이를 사양에 포함시킬 수 있게 되었습니다. 둘째, 재활용이 증가하면서 가공 안정제에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 재활용 폴리올레핀은 열처리 과정을 거칠 때마다 항산화제가 더 많이 소모되므로, 재활용 원료에는 인산염이 더 많이 필요합니다. 시간당 2톤을 생산하는 라인에서 재활용 폴리프로필렌을 30% 사용할 경우, 용융 흐름 안정성을 유지하기 위해 이르가포스 168의 사용량을 0.10%에서 0.18%로 늘려야 할 수도 있습니다. 재활용 원료는 부분적으로 사용된 상태로 공급되기 때문에 비용과 공급 측면에서 상당한 위험이 따르며, 특정 공급처에서 공급이 부족할 경우 재고 부족 문제가 발생할 수 있습니다. 웰트는 바로 이러한 이유로 두 곳의 검증된 공급처를 확보하고 있습니다.

공급 측면에서는 중국 생산업체들의 인산염 항산화제 생산 능력이 향상되어, 품질이 우수한 항산화제 168 동등 제품을 경쟁력 있는 가격으로 더 많이 공급받을 수 있게 되었습니다. 참고로, 시장 분석 기관들은 인산염 보조 항산화제 시장 규모를 수십억 달러 수준으로 추산하며 연간 한 자릿수 중반대의 성장률을 보이고 있다고 하지만, 이러한 수치는 출처에 따라 차이가 있을 수 있으므로 참고 자료로만 활용해야 합니다. 구매자 입장에서 중요한 점은 재활용 원료 사용이나 식품 접촉 관련 프로젝트에서 특정 공급업체의 병목 현상으로 인해 나중에 차질이 생기는 것을 방지하기 위해, 지금 바로 두세 곳의 공급업체를 COA(분석증명서) 품질 기준으로 검증해 두는 것입니다.

자주 묻는 질문