KR100613269B1 - 알루미노실록산 화합물이 포함된 고분자 성형체 - Google Patents

알루미노실록산 화합물이 포함된 고분자 성형체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 알루미노실록산 화합물을 고분자 내에 함유시킴으로써 여러 가지 물성이 긍정적으로 향상된 고분자 성형체 및 알루미노실록산 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 의하면 알루미노실록산 화합물을 고분자 내에 0.01 내지 40 중량% 혼입시킬 수 있다.
종래의 실록산 화합물 대신에 알루미노실록산을 사용함으로써, 시간이 경과함에 따라 고분자 내의 실록산 화합물이 마이그레이션에 의해 소실되던 단점을 해결하였다. 고분자 성형의 형태는 섬유, 필름, 시트, 막 등 다양한 형태가 가능하고, 상기와 같은 형태로 성형을 하는 외에도 코팅제, 페인트, 화장품 등 다양한 응용이 가능하다.
알루미노실록산, 규소, 고분자 성형체,

Description

알루미노실록산 화합물이 포함된 고분자 성형체 {Polymer Shapings Containing Aluminosiloxane Compound}
본 발명은 하기 화학식 1 또는 화학식 2의 알루미노실록산 화합물을 포함하는 고분자 성형체 및 알루미노실록산 조성물에 관한 것이다.
[화학식 1]
Figure 112004025946352-pat00001
[화학식 2]
Figure 112004025946352-pat00002
상기 식에서, R은 각각 동일하거나 상이하며, C1 내지 C6의 알킬 또는 페닐을 나타내고, n은 6 내지 90의 정수이고, M은 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐, 세슘, 프란슘 등의 알칼리금속을 나타낸다.
실록산 결합은 대기중에서 열화되거나 부패되지 않는 우수한 내후성을 장점으로 가지고 있는데, 이러한 특성은 오히려 사용 후 폐기되는 경우 자연소멸이 불가능한 성질로 연결되어 처리가 곤란한 공해물로 새로이 대두되었다. 이에 따라 사용후 폐기되는 실리콘 화합물에 의한 공해문제를 해결하고 더 나아가 폐기물 걱정이 없는 실리콘 화학공업의 정착을 위하여 실리콘고무나 실리콘유 등 실록산결합 함유 화합물의 효과적인 분해, 회수 및 분리방법을 개발하고자 수많은 연구가 이루어져 왔다.
상기에서 개발된 분해방법에서 그치지 않고 알루미노실록산 자체에 대해서도 많은 연구가 이루어졌다. 예를 들어, 이소프로폭시알루미늄[(i-PrO)3Al]과 트리알콕 시실란(trialkoxysilane)을 반응시켜 알루미노실세스퀴옥산(aluminosilsesquioxane)을 합성한 결과가 문헌에 공지되어 있는데, 여기에서 합성된 알루미노실세스퀴옥산 화합물은 알루미늄이 AlO4의 배열을 갖는 점에 있어서 본 발명과 관련된 화합물과 동일하나 규소원자는 본 발명에 사용된 화합물과 달리 RSiO3의 배열을 갖는다. 한편, 알루미늄 금속표면을 에톡시실란 증기로 처리하여 =Al-O-Si≡ 결합을 금속표면에 형성시킴으로써 금속표면이 부식되는 것을 방지함과 아울러 표면에 광택성을 부여하는 방법; 졸-겔법을 이용하여 알루미늄 금속표면을 알콕시실란으로 처리함으로써 =Al-O-Si≡ 골격구조를 형성하는 방법; 이소프로폭시알루미늄과 알콕시실란을 졸-겔법으로 반응시켜 포스핀루터늄[phosphine ruthernium(Rh)] 착물을 합성하는 방법; 및 알루미늄 및 실리콘옥사이드로부터 알루미노실록산을 경유하여 궁극적으로 뮬라이트(mullite)를 제조하는 방법이 각각 공지되어 있다.
또한, 실록산기 사이에 금속원자를 함유한 헤테로금속 실록산(hetero metallic siloxane; ≡Si-O-M-O-Si≡)계열로서 디알킬(또는 페닐)실록산 단위(
Figure 112004025946352-pat00003
)가 최소 6개 또는 그 이상 연결된 장쇄를 형성하여 실리콘의 특성을 더욱 강하게 나타내고, 특히 실록실화 반응성 등의 면에서 탁월하게 개선된 알루미노실록산 화합물이 대한민국 특허공보(등록번호: 10-0333404)에 개시된 바 있다.
고분자/실리콘 마스터배치는 실리콘 분자의 특성상 시간이 지나면 실록산 분자가 고분자 외부로 탈출하는 현상(마이그레이션; migration)이 생긴다. 마이그레 이션 현상은 실록산 복합소재의 성능을 본질적으로 열화시키는 현상으로써 시간이 지남에 따라 실록산을 도입함으로써 얻게 되는 긍정적 효과가 감소하는 현상이다. 즉, 시간이 지나면서 마이그레이션 현상이 일어나게 되면 복합소재가 점차 일반소재와 차이가 없어지는 것으로써 복합소재의 본질적인 부분에 관한 치명적인 단점이었다.
기존에도 실록산을 이용한 복합소재가 존재하였으나, 시간이 지남에 따라 복합소재 내에 존재하던 실록산이 마이그레이션 현상에 의해 점차 소실되는 것이어서 실록산을 복합소재 내에 어떻게 고정할 것인가가 과제였다. 그래서, 실록산을 혼입한 탄성 중합체(Elastomer)를 잘게 부숴 분말(Powder) 형태로 만든 후, 이를 이용하여 대상 고분자에 혼합해 넣는 방식을 취해왔다. 그러나, 이러한 방법은 그 입자성으로 인해 섬유나 필름, 페인트, 막, 화장품과 같은 용도에는 사용할 수 없고 가공방법에 많은 제약이 있었을뿐더러 마이그레이션을 완전히 해결한 것도 아니었다.
이와 같은 이유로 인하여 실록산 혼합소재 또는 실록산 분말 혼합소재를 섬유, 필름, 페인트, 막, 화장품에 사용한 제품은 그동안 제조될 수 없었다.
고분자 내에 실록산을 첨가하여 물성의 향상을 꾀하는 시도는 많이 있었으나 실록산이 이탈하는 마이그레이션 현상으로 인한 물성저하가 문제되는 실정이다. 고분자 내에 알루미노실록산을 첨가함으로서 상기와 같은 문제점을 해결하고자 한다.
본 발명은 하기 화학식 1 또는 화학식 2의 알루미노실록산 화합물을 고분자에 0.01 내지 40 중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 성형체를 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112004025946352-pat00004
[화학식 2]
Figure 112004025946352-pat00005
상기 식에서
R은 각각 동일하거나 상이하며, C1 내지 C6의 알킬 또는 페닐을 나타내고,
n은 6 내지 90의 정수이고,
M은 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐, 세슘, 프란슘 등의 알칼리금속을 나타낸다.
또한, 본 발명은 상기 고분자가 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP), 에폭시, 폴리에틸렌, 폴리우레탄, 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 폴리비닐 알콜, 페놀 수지, 요소 수지, 멜라민 수지, 아세탈 수지 및 나일론으로 구성되는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 고분자인 것을 특징으로 하는 고분자 성형체를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 고분자 성형체의 가공형태가 섬유, 필름, 시트 또는 막인 것을 특징으로 하는 고분자 성형체를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 화학식 1 또는 화학식 2의 알루미노실록산 화합물을 고분자에 0.01 내지 40 중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅제를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 화학식 1 또는 화학식 2의 알루미노실록산 화합물을 고분자에 0.01 내지 40 중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 페인트를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 화학식 1 또는 화학식 2의 알루미노실록산 화합물을 고분자에 0.01 내지 40 중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 화장품을 제공한다.
이하 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
알루미노실록산은 실리콘을 출발물질로하여 합성하여, 실록산을 분자골격의 주축으로 하는 알루미늄 화합물로 하기 화학식 1 내지 2와 같은 여러 가지 구조를 가질 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112004025946352-pat00006
[화학식 2]
Figure 112004025946352-pat00007
상기 식에서, R은 각각 동일하거나 상이하며, C1 내지 C6의 알킬 또는 페닐을 나타내고, n은 6 내지 90의 정수이고, M은 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐, 세슘, 프란슘 등의 알칼리금속을 나타낸다.
특히, 상기 화학식 1 및 화학식 2의 알루미노실록산 화합물은 본 발명의 발명자에 의해 발명된 화합물로써 이미 대한민국을 비롯하여 미국, 유럽 등지에서 특허등록을 받은 바 있다(KR0333404, US6495708, EP1189909). 본 발명에서 사용되는 알루미노 실록산은 상기 화학식 1 또는 화학식 2의 알루미노실록산이며 상기 화학식과 같이 중심에 알루미늄 원자가 4배위결합으로 존재하고 주변에 실록실 유닛(
Figure 112004025946352-pat00008
)이 2개의 고리 모양으로 구성된 화합물이다. 본 화합물은 여러 가지 고분자물과 혼화성이 좋고, 고분자물의 주 골격 결합에 관여하지 않으며 최종제품에서 실리콘이 외부로 유출되는 마이그레이션(migration) 현상이 없어 고분자의 물성 개선에 매우 유용한 물질로 평가받고 있다.
본 발명에 이용되는 상기 화학식 1 또는 화학식 2의 알루미노실록산 화합물은 n-헥산, 벤젠, 톨루엔, 테트라하이드로퓨란과 같은 비극성 유기용매에 가용성이고, 비중이 0.94 내지 0.98로서 안정하며, 겔상 고형체로도 대기중에서 안정하지만, 전자수용체(H+=양성자) 존재하에 불안정하여 하기 반응식 1에 나타낸 바와 같이 쉽게 해리되는 특성을 나타낸다.
[반응식 1]
Figure 112004025946352-pat00009
따라서, 상기와 같은 특성으로 인하여 말단에 하이드록시기 또는 에폭시기를 함유하는 유기 및 무기물, 예를 들면 열경화성 수지, 셀룰로오스, 수크로오스, 에폭시 등 여러 가지 물질과 상기 반응식 1에서의 생성물 사이에 임의로 산촉매 존재하에 하기 반응식 2에 도시한 바와 같은 축합 반응이 매우 활발하게 진행되는 것으로 생각된다.
[반응식 2]
Figure 112004025946352-pat00010
단, 상기 반응식 2에서 하이드록시기를 함유하는 화합물이 탄화수소 화합물인 경우 생성물이 [≡Si-O-C≡]의 구조로 되면 이 결합은 대기중에서 불안정하므로 다시 쉽게 해리되는 문제가 있다. 그러나, 페놀, 멜라민, 우레아, 에폭시 수지와 같은 열경화성 망상구조의 수지 내 또는 셀룰로오스와 같은 거대분자 내에서는 실록산이 혼성구조(hybrid structure)를 형성하거나 [≡Si-O-C≡]결합이 해리되면서 규소원자가 분자 내에서 다시 실록산 결합[≡Si-O-Si≡]으로 재결합하여 고분자내 완전침투 망상구조(interpenetrating polymer network; IPN)를 형성하여 안정한 상태가 되므로, 이들 열경화성 수지 또는 망상구조를 갖는 거대분자의 실록실화제로서 매우 유용하게 사용될 수 있으리라고 기대된다. 즉, 이들 열경화성 수지나 셀룰로오스와 같은 거대분자를 제조하는 최종 단계에서 화학식 1 또는 화학식 2의 알루미노실록산 화합물을 사용하여 처리하면 광택성, 유연성, 발수성, 내열성, 내후성이 부여됨으로써 최종 가공품의 물성개선에 도움이 된다.
또한, 화학식 1 또는 화학식 2의 알루미노실록산 화합물은 금속 실리케이트(metallic silicate)로 구성된 초자류의 표면에 대한 실록실화제로서도 유용하게 사용될 수 있다. 알무미노실록산이 산 존재하에 분해되면 말단에 ≡Al―O―R 또는, ≡Si―O―R(여기서 R은 수소 또는 알킬)와 같은 반응성 관능기를 갖게 되므로 초자류 표면의 HO-Si≡ 그룹과 용이하게 반응하여 강한 결합을 이루기 때문이다.
따라서, 화학식 1 또는 화학식 2의 화합물은 열경화성 수지, 셀룰로오스, 에폭시, 금속 실리케이트, 여러 가지 금속산화물로 구성된 안료 및 기타 미세 무기물의 표면에 대한 실록실화제로서 기존의 관능기가 함유된 실란에 비해 훨씬 유용하게 사용될 수 있다. 특히, 디알킬(또는 페닐)실록실 단위(
Figure 112004025946352-pat00011
)가 최소 6 내지 최대 90개 단위로 실록실화되므로 실록실화 처리된 물질은 실록산의 특성이 잘 표출되는 특징을 나타낸다.
n이 6보다 작은 알루미노실록산 화합물은 잘 합성되지 않았고, n이 90보다 크면 거의 액체와 같은 상태를 지니게 되어 취급이 용이하지 않은 단점이 있다.
상기와 같이 제조된 알루미노실록산 화합물을 PET, PP, 나일론 등의 고분자 내에 혼합하고 이를 이용하여 제품을 성형하는 것이 가능하다. 고분자 수지의 중합이 끝난 직후 아직 유동성이 있을 때에 알루미노실록산 화합물을 고분자 수지 내에 균일하게 되도록 혼합하고 제품을 성형하면 된다. 고분자가 열가소성 수지(thermoplastic)인 경우에는 유동성이 사라진 후라도 열을 가하면 다시 유동성을 갖게 되므로 이 때 알루미노실록산 화합물을 혼입하여 사용해도 된다. 즉, 고분자 수지를 용융시킨 후 여기에 알루미노실록산 화합물을 투입하여 블렌드하면 된다. 이와 같이 제조할 수 있는 고분자 수지로는 나일론, 폴리에틸렌, 폴리우레탄, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 아세탈 수지, 폴리카 보네이트 등이 있다.
단, PVA나 에폭시 수지와 같이 실록실화 과정에서 IPN 구조를 형성하는 물질을 실록실화하는 경우, 본 발명에 따른 알루미노실록산 화합물과 에폭시수지를 9:1 내지 5:5, 바람직하게는 8:2 내지 7:3의 중량비로 혼합하여 먼저 공중합체를 형성시킨 후 이 공중합체를 에폭시수지와 적절히 혼합하여 실록실화를 수행할 수 있다. 즉, 알루미노실록산 화합물과 에폭시수지를 톨루엔, 자일렌과 같은 용매에 녹인 후 140℃ 내지 160℃로 가열하면 반응이 일어나 겔상과 고체상의 중간인 반고체상이 나타나게 되는데 여기에 다시 경화제를 투입하여 고화시키면 된다.
실록실화제로서 사용되는 경우에 바람직한 사용량은 실록실화의 대상물질과 구체적인 실록실화제의 구조 및 실록실화 목적에 따라 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있지만, 통상 실록실화 대상물질을 기준으로 하여 2 내지 10 중량%, 바람직하게는 2 내지 6 중량%의 양으로 실록실화제를 사용한다. 이러한 범위를 벗어나는 경우 대상물질의 물성을 바람직하지 못한 방향으로 변화시키거나, 소기의 목적한 정도의 실록실화를 달성할 수 없기 때문이다.
페놀수지, 멜라민수지, 요소수지와 같은 열경화성수지의 경우는 좀 다르다. 열경화성 수지의 중간체를 분말화하고 고형의 충전제를 혼합한 후 분쇄하고 여기에 알루미노실록산 화합물을 적량(1% 이하)를 넣고 고속 믹서에서 혼합한 후 몰드로 가열압착하여 제조한다.
알루미노실록산 화합물의 함량은 0.01 내지 40 중량% 사용하는 것이 바람직하다. 알루미노실록산 화합물의 함량이 0.01 중량%보다 적게 포함되는 경우에는 알 루미노실록산 화합물에 기인하는 여러 가지 긍정적인 효과 즉, 방오성, 분산효과 증대, 촉감 및 드레이프성의 향상을 기대하기 어렵고, 알루미노실록산 화합물의 함량이 40 중량%보다 많은 경우에는 경제적으로 불리하기 때문이다.
알루미노실록산 화합물을 혼입한 고분자의 가공형태는 섬유, 필름, 시트, 막, 등 다양한 형태를 가질 수 있다. 또한, 코팅제, 화장품, 페인트 등에도 이용될 수 있다.
폴리에스터 섬유, 나일론 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 아크릴 섬유, 폴리우레탄 섬유 등에 알루미노실록산 화합물을 혼입하면, 촉감 및 드레이프 성이 현저히 향상되고, 방오성, 방축성의 향상과 같은 긍정적인 효과가 있다. 이 외에도 분산성이 향상되어 항균제, 흡착제, 전자파 차단제, 음이온 발생제, 자외선 차단제 등의 혼입이 용이해지고, 항 알러지성의 성질도 기대할 수 있다.
선박 하부에 칠하는 페인트에 혼입할 경우 방오성으로 인하여, 항해중 선저에 흔히 달라붙는 식물 및 동물의 제거에 대단히 유용하다. 또한, 각종 물체의 표면에 도포하면 촉감이 현저히 향상되게 되어, 특히 휴대전화 등에 사용할 경우 상품가치의 향상에 큰 기여를 하게 된다.
화장품에 알루미노실록산 화합물을 사용하면 화장품에 이용하는 금속산화물이 수분중에서 수산화물로 되는 것을 막기 때문에 생체영향을 줄일 수 있어 친생체적 특성이 향상된다. 뿐만 아니라, 물, 땀 등으로 인하여 번지거나 외부에 잘 묻어나지 않아서 처음 화장한 그대로의 느낌을 유지할 수 있고 계절, 장소, 상황을 불문하고 사용할 수 있어 소비자의 만족도가 제고된다.
이 외에도 코팅제로 사용하는 것이 가능하다. 본 발명의 알루미노실록산 화합물을 고분자, 무기물 및 금속 첨가제에 코팅제로 혼합하여 표면에 도포함으로써 발수성, 이형성 및 분산성이 향상되는 효과를 기대할 수 있다.
이하, 구체적인 실시예 및 비교예를 가지고 본 발명의 구성 및 효과를 보다 상세히 설명하지만, 이들 실시예는 단지 본 발명을 보다 명확하게 이해시키기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
[실시예 1 및 비교예 1]
아세탈 수지(Kepital F20-03) 900g에 알루미노실록산 100g을 혼합하여 마스터 배치를 만들고, 상기 마스터 배치를 아세탈 수지 벌크에 혼합하여 전체적으로 알루미노실록산 함량이 5%가 되도록 시료를 제조하였다.
또한, 위와 동일한 아세탈 수지 900g에 종래의 실록산 100g을 혼합하여 마스터 배치를 만들고, 상기 마스터 배치를 아세탈 수지 벌크에 혼합하여 전체적으로 실록산 함량이 위와 동일하게 5%가 되도록 시료를 제조하였다.
제조된 시료를 상온, 상압조건에서 4주간 방치함으로써 각각 테스트한 결과 종래의 실록산 화합물을 혼입한 고분자는 표면에 실록산이 오일의 형태로 누설되지만, 본 발명에 따른 방법으로 알루미노실록산 화합물을 혼입한 고분자는 표면에 알루미노실록산이 오일 등의 형태로 누설되는 현상이 전혀 관찰되지 않았다. 따라서, 종래의 실록산 화합물을 혼입한 고분자에서는 마이그레이션 현상이 일어나지만 본 발명에 따른 방법으로 알루미노실록산 화합물을 혼입한 고분자는 마이그레이션 현 상이 전혀 일어나지 않음을 알 수 있었다.
또한, 상기의 알루미노실록산 화합물을 혼입한 고분자를 3년간 상온, 상압조건에서 3년간 추가로 방치함으로써 테스트를 계속한 결과 마이그레이션 현상이 관찰되지 않았고 따라서, 마이그레이션 현상이 일어나지 않음을 알 수 있었다.
그 외에도 인장신율 및 Izod 충격강도의 향상효과가 있음이 확인되었다. 또한, 내후성이 우수함을 확인할 수 있었다.
[실시예 2]
PET 수지 900g에 알루미노 실록산 100g을 혼합하여 마스터 배치를 만들고, 상기 마스터 배치를 PET 수지 벌크에 혼합하여 전체적으로 알루미노 실록산 함량이 2%가 되도록 시료를 제조하고, 상기 시료를 써서 70D/36F가 되도록 방사하였다. 그 결과 아래 표 1과 같은 결과를 얻었다.
표 1.
강 도 신 도 발수도 모듈러스
일반 PET 4.7 42 30 82.1
AS 2% PET 4.4 45 25 70
한편, 촉감 및 드레이프 성 또한 매우 향상되는 것으로 확인되었다.
[실시예 3]
나일론 6 수지 900g에 알루미노 실록산 100g을 혼합하여 마스터 배치를 만들고, 상기 마스터 배치를 나일론 6 수지 벌크에 혼합하여 전체적으로 알루미노 실록 산 함량이 3%가 되도록 시료를 제조하고, 상기 시료를 써서 70D/68F가 되도록 방사하였다. 그 결과 아래 표 2와 같은 결과를 얻었다.
표 2.
5% 강도 10% 강도 30% 강도 40% 강도
일반 나일론 1.01 1.72 3.68 4.47
AS 3% 나일론 0.89 1.50 3.37 4.14
전체적으로 모듈러스가 10 내지 12% 감소하였으며 드레이프 성이 좋고 촉감이 우수한 것으로 판정되었다.
[실시예 4]
페놀 수지(Novolac) 분말 100g에 알루미노 실록산 10g, 셀룰로오스 분말 및 무기충진제로 된 고형 충진제 40g을 수퍼 믹서에서 혼합하여 형틀에 넣고 200 내지 250℃에서 가열가압성형하였다. 그 결과 이형성과 표면광택이 좋은 제품을 얻을 수 있었다.
[실시예 5 및 비교예 2]
에폭시 수지(국도화학 YD-014MX) 20g을 자일렌 100ml에 용해시키고, 알루미노 실록산 80g을 자일렌 200ml에 용해시킨 후, 이들을 혼합하여 140 내지 160℃로 가열 반응시켜 유백색 반고상의 제품을 100g 얻었다. 상기와 같이 수득한 제품을 50g 취하여 다시 자일렌 200ml에 용해시키고 경화제를 넣고 잘 저어준 다음 30분 내에 금속 시편에 도포시험을 하였다.
또한, 상기와 동일한 에폭시 수지 20g을 자일렌 100ml에 용해시키고, 종래의 실록산 80g을 자일렌 200ml에 용해시킨 후, 이들을 혼합하여 140 내지 160℃로 가열 반응시켜 유백색 반고상의 제품을 100g 얻었다. 상기와 같이 수득한 제품을 50g 취하여 다시 자일렌 200ml에 용해시키고 경화제를 넣고 잘 저어준 다음 30분 내에 금속 시편에 도포시험을 하였다.
제조된 시료를 상온, 상압조건에서 4주간 방치함으로써 각각 테스트한 결과 종래의 실록산 화합물을 혼입한 고분자는 표면에 실록산이 오일의 형태로 누설되지만, 본 발명에 따른 방법으로 알루미노실록산 화합물을 혼입한 고분자는 표면에 알루미노실록산이 오일 등의 형태로 누설되는 현상이 전혀 관찰되지 않았다. 따라서, 종래의 실록산 화합물을 혼입한 고분자에서는 마이그레이션 현상이 일어나지만 본 발명에 따른 방법으로 알루미노실록산 화합물을 혼입한 고분자는 마이그레이션 현상이 전혀 일어나지 않음을 알 수 있었다.
또한, 상기의 알루미노실록산 화합물을 혼입한 고분자를 3년간 상온, 상압조건에서 3년간 추가로 방치함으로써 테스트를 계속한 결과 마이그레이션 현상이 관찰되지 않았고, 따라서 마이그레이션 현상이 일어나지 않음을 알 수 있었다.
그 외에도 금속에의 부착력이 탁월하며 촉감과 표면광택성 및 방오성이 월등히 우수함을 확인할 수 있었다.
[실시예 6]
고분자 가소제로 쓰이는 DOP(Dioctylphthalate) 30g을 THF 80ml에 충분히 용 해시키고 여기에 알루미노 실록산 0.5g을 함께 용해시켜 충분히 혼합시켜 주었다. 상기와 같이 제조된 용액을 오븐에 넣고 50℃에서 충분히 건조시켜 증발하지 않고 남은 알루미노 실록산 코팅 DOP를 수득한다. 상기와 같이 수득한 알루미노 실록산 코팅 DOP를 PET의 중량 대비 2 중량%를 써서 PET의 중합에 사용하였다. 그 결과 가소제인 DOP의 분산성이 현저히 향상된 것을 확인할 수 있었다.
[실시예 7 및 비교예 3]
500ml 용량의 삼각 플라스크에 비 왁스(Bee Wax) 16g, 카노바 왁스(Carnauba Wax) 1.0g, 에탄올 6g, 캐스터 오일 6.2g, 라놀린 6g, 알루미노실록산 1g, 파라-하이드록시벤조에이트 50mg을 넣고 잘 저으면서 서서히 가열하여 용융시킨 후, 완전히 용해되었으면 적량의 안료를 0.1g을 넣고 고르게 섞이도록 잘 저어주었다. 여기에 디멘솔(di-menthol) 200mg을 넣고 완전히 용해될 때까지 교반해 준 다음 적당한 형틀에 넣고 냉각시켜서 립스틱을 제조하였다.
알루미노실록산 1g을 사용하는 대신 종래의 실록산 1g 사용하는 외에는 상기와 동일한 방법을 써서 립스틱을 제조하였다.
제조된 시료를 상온, 상압조건에서 4주간 방치함으로써 각각 테스트한 결과 종래의 실록산 화합물을 혼입한 고분자는 표면에 실록산이 오일의 형태로 누설되지만, 본 발명에 따른 방법으로 알루미노실록산 화합물을 혼입한 고분자는 표면에 알루미노실록산이 오일 등의 형태로 누설되는 현상이 전혀 관찰되지 않았다. 따라서, 종래의 실록산 화합물을 혼입한 고분자에서는 마이그레이션 현상이 일어나지만 본 발명에 따른 방법으로 알루미노실록산 화합물을 혼입한 고분자는 마이그레이션 현상이 전혀 일어나지 않음을 알 수 있었다.
또한, 상기의 알루미노실록산 화합물을 혼입한 고분자를 3년간 상온, 상압조건에서 3년간 추가로 방치함으로써 테스트를 계속한 결과 마이그레이션 현상이 관찰되지 않았고, 따라서 마이그레이션 현상이 일어나지 않음을 알 수 있었다.
그 외에도 장시간이 지나도 광택성이 유지되고 수분에 대한 저항성이 종래의 립스틱에 비해 강함을 확인할 수 있었다.
본 발명에 따라 알루미노실록산 화합물을 고분자 내에 혼입하여 사용하게 되면, 여러 가지 긍정적인 효과를 얻을 수 있게 된다.
실록산 화합물의 마이그레이션 현상이 전혀 일어나지 않아 안정적인 물성을 확보할 수 있고, 가공성에 제한이 없어 섬유, 막, 필름, 코팅제, 페인트 등 다양한 용도에 사용이 가능하다.
섬유제품에 사용하는 경우는 방오성, 촉감, 드레이프 성의 향상을 얻을 수 있게 되며, 페인트 제품에 사용하는 경우는 방오성 및 촉감향상에 유용하다. 특히, 화장품에 사용하는 경우에는 생체적합성이 향상되고, 사용자의 활동성을 보장하게 되어 소비자의 제품만족도를 현저히 제고할 수 있다. 또한, 이형성과 발수성 및 분산성이 우수한 코팅제로도 사용이 가능하다.

Claims (5)

  1. 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP), 에폭시, 폴리에틸렌, 폴리우레탄, 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 폴리비닐알콜, 페놀 수지, 요소 수지, 멜라민 수지, 아세탈 수지 및 나일론으로 구성되는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 고분자에 하기 화학식 1 또는 화학식 2의 알루미노실록산 화합물을 0.01 내지 40 중량% 포함하는 고분자 섬유.
    [화학식 1]
    Figure 112006013311919-pat00012
    [화학식 2]
    Figure 112006013311919-pat00013
    상기 식에서
    R은 각각 동일하거나 상이하며, C1 내지 C6의 알킬 또는 페닐을 나타내고,
    n은 6 내지 90의 정수이고,
    M은 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐, 세슘, 프란슘 등의 알칼리금속을 나타낸다.
  2. 삭제
  3. 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP), 에폭시, 폴리에틸렌, 폴리우레탄, 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 폴리비닐알콜, 페놀 수지, 요소 수지, 멜라민 수지, 아세탈 수지 및 나일론으로 구성되는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 고분자에 하기 화학식 1 또는 화학식 2의 알루미노실록산 화합물을 0.01 내지 40 중량% 포함하는 고분자 필름.
    [화학식 1]
    Figure 112006013311919-pat00014
    [화학식 2]
    Figure 112006013311919-pat00015
    상기 식에서
    R은 각각 동일하거나 상이하며, C1 내지 C6의 알킬 또는 페닐을 나타내고,
    n은 6 내지 90의 정수이고,
    M은 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐, 세슘, 및 프란슘로 이루어진 군에서 선택되는 알칼리금속이다.
  4. 삭제
  5. 삭제
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