KR20100088149A - 열 차폐용 첨가제 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수소 텅스텐 청동, 특히 소량의 텅스텐 금속을 함유하는 텅스텐 수소 청동을 주성분으로 하는 분말의 중합체 분산액에 관한 것으로, 이는 우수한 IR 흡수성 및 열 차폐성을 나타낸다. 상기 분말은 암모늄 텅스테이트와 수소를 예를 들면 플라즈마에서 2500 K 이상의 온도하에 접촉시켜 수득할 수 있다.

Description

열 차폐용 첨가제{HEAT SHIELDING ADDITIVES}
본 발명은 특정한 텅스텐/산화텅스텐 계열의 입자, 이의 제조 방법, 상기 입자를 함유하는 조성물, 및 상기 입자를 IR 흡수제 및/또는 열 차폐용 첨가제로서 사용하는 용도에 관한 것이다.
특정의 텅스테이트를 비롯한 다수의 금속 산화물들은 오래전부터 전기 전도성과 열 차폐성을 겸비하는 것으로 알려져 있다(Chopra et al., Thin Solid Films 102, 1 (1983)). 수소 및 텅스텐 금속을 비롯한 다양한 환원제와 텅스테이트의 반응은 착색된 하급 산화물 또는 복합 산화물("청동")을 생성하는 것으로 알려져 있다. 미국 특허 US-2007-187653호는 알칼리 탄산염과 화합된 텅스텐 헥사클로라이드, 암모늄 메타텅스테이트 또는 텅스텐산 등의 유리체, 또는 이와 같은 유리체의 용액을 800℃에 이르는 온도로 가열함으로써 몇 가지 텅스텐 산화물 또는 청동을 제조하는 방법을 개시하고 있으며; 이와 같이 제조된 물질들은 적외선 차폐성을 갖는 광투과 전도성 필름 제조용으로 추천된다.
텅스텐 하급 산화물 분말(예: WO2 .7)은 예를 들면 오스람 실바니아(Osram Sylvania)에서 미세 분말(5 내지 20 마이크로미터)로 시판하고 있다.
텅스텐 하급 산화물 및 텅스테이트는 적외선 차폐 물질로서 알려져 있다. 특허 공고 EP 1 676 890호 및 US 2007/0187653호(스미토모 메탈 마이닝 컴패니(Sumitomo Metal Mining Company))는 환원된 산소를 함유한 삼산화텅스텐을 포함하는 적외선 차폐성 나노입자 분산액을 개시하고 있다. 몇 가지 추가의 텅스테이트의 제조 방법이 WO 07/092030호에 개시되어 있다.
본 발명에 의해서 텅스텐 산화물을 주성분으로 하고 소량의 텅스텐 금속을 함유하며, 예컨대 후술하는 바와 같은 고온 공정을 통해 얻을 수 있는 특정의 분말이, 유기 중합체에 분산될 경우, 특히 유용한 특성을 나타낸다는 사실이 밝혀졌다.
본 발명은 하기 a) 내지 c)를 포함하는 입자 조성물을 제공한다:
a) 수소 텅스텐 청동 25 내지 70 중량부, 특히 30 내지 55 중량부,
b) 2원 텅스텐 산화물 20 내지 70 중량부, 특히 30 내지 60 중량부, 및
c) 텅스텐 금속 1 내지 30 중량부, 특히 2 내지 20 중량부.
일반적으로, 대부분, 예를 들면 50 내지 100 중량％, 바람직하게는 80 내지 100 중량％의 수소 텅스텐 청동은 입방 결정 구조를 갖는다. 가장 바람직한 텅스텐 청동 상은 일반적으로, 본 발명에 사용하는데 있어서는 중수소에 대한 제한이 전혀 없다는 것을 제외하고는, 문헌 [Wiseman, J. Solid State Chem. 6, 374 (1973)]에 개시된 공간군 Im-3의 상이며, 이러한 물질은 수소 동위원소, 대개는 천연 수소를 함유할 수 있다.
본 발명의 조성물에서 2원 텅스텐 산화물은 그 전체 조성면에서 일반적으로 화학식 WO3 -y에 부합되며, 여기서 y는 0 내지 1 범위, 예를 들면 0.01 내지 0.55, 바람직하게는 0 내지 0.33, 특히 0 내지 0.1이다. 이와 같은 2원 텅스텐 산화물의 예들은 널리 알려져 있으며, 구체적인 예로는 WO3, WO2 .92(W25O73으로도 알려져 있음), WO2 .83(즉, W24O68), WO2 .8(즉, W5O14), WO2 .72(즉, W18O49), WO2 .625(즉, W32O84), WO2 상들을 들 수 있다.
대부분 후술하는 바와 같은 방법으로 제조되는 가장 바람직한 2원 텅스텐 산화물은 어떠한 변형된 형태 (특히 하기 설명되는 단사정계 및 삼방정계)로도 존재하는 삼산화물(상기 화학식에서 y=0인 경우에 해당함), 또는 이러한 삼산화물과 소량(예: 20 중량％ 이하)의 하급 산화물(y>0)의 혼합물이다.
몇 가지 다른 바람직한 2원 텅스텐 산화물 상으로서는 다음과 같은 것들을 들 수 있다:
단사정계 형태의 WO3, P21/n;
삼방정계 형태의 WO3, P-1;
단사정계 형태의 WO2 .92, P21/c;
정방정계 형태의 WO2 .8, P42m;
단사정계 형태의 WO2 .72, P2/m;
사방정계 형태의 WO2 .625, P b a m.
본 발명의 입자 조성물은 상기 성분들 a-c를 각각 별개의 입자로서 포함할 수 있거나, 또는 바람직하게는 대부분의 입자 또는 모든 입자가 상기 성분들을 각각 함유하고 있다. 일반적으로 성분들 a-c는 함께 총 분말 조성물의 95 내지 100 중량％를 구성하며, 그 나머지가 존재한다면 그것은 대개 유기 중합체, 기타 텅스텐 화합물 및/또는 물이다. 상기 (1차) 입자는 일반적으로 크기가 1 nm 내지 800 nm인 나노입자이며, 예컨대 입자의 90 중량％가 상기 범위내에, 특히 직경 5 내지 300 nm 범위내에 존재하고, 응집체가 예를 들어 분산액중에서 형성될 경우에, 응집체는 일반적으로 잘 알려진 기법에 의해서 1차 입자로, 예를 들면 그 분산액으로 전환될 수 있다. 바람직한 분말은 입자의 80 중량％ 이상이 5 내지 300 nm 범위에 그 최소 직경과 최대 직경을 갖는 분말이다. 매트릭스내에 매립된 입자는 적절한 적외선(특히 NIR, 예를 들면 800 내지 2500 nm 범위의 띠)을 흡수할 수 있다. 입자의 형태는 자유롭게, 예를 들면 구형체, 박편 및 나노로드 중에서 선택될 수 있다.
또한, 본 발명은 수소 텅스텐 청동의 제조 방법, 특히 상기 성분들 a-c를 포함하는 수소 텅스텐 청동 조성물의 제조 방법에 관한 것이며, 본 발명의 방법은 암모늄 텅스테이트와 수소 또는 수소를 방출하는 환원성 기체를 2500 K 이상의 온도에서 접촉시키는 것을 포함한다. 이러한 방법에 사용하는데 바람직한 암모늄 텅스테이트로는 암모늄 모노텅스테이트, 암모늄 파라텅스테이트, 예컨대 헥사텅스테이트 및 도데카텅스테이트, 및 암모늄 메타텅스테이트, 및 이들의 수화물을 들 수 있으며, 그 예로는 (NH4)10W12H20O42.4H2O가 있다. 환원 및 수소 방출에 적합한 기체의 예로서는, 암모니아 또는 휘발성 탄화수소, 예컨대 에탄 또는 프로판을 들 수 있으며, 이 기체들을 수소 대신에 또는 수소와의 혼합물로서 사용할 수 있다. 상기 접촉 단계는 플라즈마 중에서, 특히 수소 및/또는 수소 방출 기체를 희가스와의 혼합물로 사용하여 수행하는 것이 바람직하다.
플라즈마 토크(torch)는 유도 플라즈마 토크인 것이 바람직하다. 본 발명의 방법에 사용하는데 바람직한 유도 플라즈마 토크가 캐나다, 퀘벡, 쉐브룩 소재의 테크나 플라즈마 시스템즈 인코오포레이티드(Tekna Plasma Systems, Inc.)에서 시판되고 있다. 본 명세서에서는 플라즈마 유도 토크의 구성 및 작동과 관련하여 그의 교시를 위해 볼로스(Boulos) 등의 미국 특허 US-A-5,200,595호를 참고 인용하였다.
본 발명의 입자 조성물은 중합체중에서의 우수한 분산성, 이로써 얻을 수 있는 중합체 조성물의 우수한 열 차폐성, 및 우수한 투명도와 낮은 흐림도라는 장점을 제공한다. 수득한 중합체 조성물은 일반적으로 탈색이 적고 숙성시 우수한 색채 안정성(낮은 황변성)을 나타낸다.
상기 입자는, 예를 들면 혼합기, 혼련기 또는 압출기를 사용한 첨가 혼합 기법에 의해 코팅 또는 플라스틱 조성물, 예를 들면 필름 또는 시트 형태의 열가소성 중합체 물질내로 혼입시킬 수 있다. 입자를 사용하여 투명하거나 반투명하고, 특히 투명하고 매우 효과적인 IR 흡수/열 차폐성을 갖는 물질을 얻을 수 있고/있거나, 물질의 열 흡수 효능을 향상시킬 수 있다. 본 발명의 분말 조성물은 다음과 같은 중합체 매트릭스에서 첨가제로서 유리하게 사용된다:
1. 모노올레핀과 디올레핀의 중합체, 예를 들면 폴리프로필렌, 폴리이소부틸렌, 폴리부트-1-엔, 폴리-4-메틸펜트-1-엔, 폴리비닐시클로헥산, 폴리이소프렌 또는 폴리부타디엔, 및 시클로올레핀의 중합체, 예를 들면 시클로펜텐 또는 노르보르넨, 폴리에틸렌(임의로 가교될 수 있음), 예컨대 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 고밀도 및 고분자량 폴리에틸렌(HDPE-HMW), 고밀도 및 초고분자량 폴리에틸렌(HDPE-UHMW), 중밀도 폴리에틸렌(MDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), (VLDPE) 및 (ULDPE).
폴리올레핀, 즉, 앞 문단에 예시된 모노올레핀들의 중합체, 바람직하게는 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌은 다양한 방법에 의해서, 특히 다음과 같은 방법에 의해서 제조될 수 있다:
a) 라디칼 중합반응(일반적으로 고압 및 고온하에서 중합)
b) 일반적으로 주기율표의 IVb, Vb, VIb 또는 VIII족중에서 1종 이상의 금속을 함유하는 촉매를 사용한 접촉 중합반응. 이러한 금속들은 일반적으로 하나 이상의 리간드, 대개는 옥사이드, 할라이드, 알코올레이트, 에스테르, 에테르, 아민, 알킬, 알케닐 및/또는 아릴을 갖고, 이 리간드는 π- 또는 σ-배위될 수 있다. 이러한 금속 착물들은 유리된 형태로 존재하거나, 기재상에, 일반적으로 활성화된 염화마그네슘, 염화티타늄(III), 알루미나 또는 산화규소상에 고정될 수 있다. 상기 촉매들은 중합 매체에 가용성이거나 불용성일 수 있다. 이 촉매들을 중합 반응에 단독으로 사용하거나 추가의 활성화제, 일반적으로 금속 알킬, 금속 하이드라이드, 금속 알킬 할라이드, 금속 알킬 옥사이드 또는 금속 알킬옥산을 사용할 수 있으며, 상기 금속들은 주기율표의 Ia, IIa 및/또는 IIIa족 원소이다. 상기 활성화제는 추가의 에스테르, 에테르, 아민 또는 실릴 에테르기에 의해 용이하게 변형될 수 있다. 상기 촉매 시스템은 일반적으로 필립스(Phillips), 스탠다드 오일 인디아나(Standard Oil Indiana), 지글러(-나타), TNZ(듀퐁), 메탈로센 또는 단일 부위 촉매(SSC)로 언급된다.
2. 상기 1)에서 언급한 중합체들의 혼합물, 예를 들면 폴리프로필렌과 폴리이소부틸렌의 혼합물, 폴리프로필렌과 폴리에틸렌의 혼합물(예를 들면 PP/HDPE, PP/LDPE), 및 상이한 유형의 폴리에틸렌의 혼합물(예를 들면 LDPE/HDPE).
3. 모노올레핀 및 디올레핀 상호간의 공중합체 또는 모노올레핀 및 디올레핀과 다른 비닐 단량체와의 공중합체, 예를 들면 에틸렌/프로필렌 공중합체, 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 및 이것과 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)의 혼합물, 프로필렌/부트-1-엔 공중합체, 프로필렌/이소부틸렌 공중합체, 에틸렌/부트-1-엔 공중합체, 에틸렌/헥센 공중합체, 에틸렌/메틸펜텐 공중합체, 에틸렌/헵텐 공중합체, 에틸렌/옥텐 공중합체, 에틸렌/비닐시클로헥산 공중합체, 에틸렌/시클로올레핀 공중합체(예: 에틸렌/노르보르넨 등의 COC), 에틸렌/1-올레핀 공중합체(여기서 1-올레핀은 동일계상에서 제조됨); 프로필렌/부타디엔 공중합체, 이소부틸렌/이소프렌 공중합체, 에틸렌/비닐시클로헥센 공중합체, 에틸렌/알킬 아크릴레이트 공중합체, 에틸렌/알킬 메타크릴레이트 공중합체, 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체 또는 에틸렌/아크릴산 공중합체 및 이들의 염(이오노머), 및 에틸렌과 프로필렌 및 디엔, 예컨대 헥사디엔, 디시클로펜타디엔 또는 에틸리덴-노르보르넨과의 삼원공중합체; 및 이와 같은 공중합체 상호간의 혼합물 및 이와 같은 공중합체와 상기 1)에서 언급한 중합체와의 혼합물, 예를 들면 폴리프로필렌/에틸렌-프로필렌 공중합체, LDPE/에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체(EVA), LDPE/에틸렌-아크릴산 공중합체(EAA), LLDPE/EVA, LLDPE/EAA 및 교대 또는 랜덤 폴리알킬렌/일산화탄소 공중합체 및 이것과 다른 중합체, 예컨대 폴리아미드와의 혼합물.
4. 탄화수소 수지의 수소 첨가된 변형체(예: 점도부여제) 및 폴리알킬렌과 전분의 혼합물을 비롯한 탄화수소 수지(예: C5-C9).
상기 1) 내지 4)의 단독중합체 및 공중합체는 신디오택틱(syndiotactic), 이소택틱(isotactic), 헤미-이소택틱(hemi-isotactic) 또는 어택틱(atactic)을 비롯한 임의의 입체구조를 가질 수 있으며, 어택틱 중합체가 바람직하다. 입체블록(stereoblock) 공중합체도 포함된다.
5. 폴리스티렌, 폴리(p-메틸스티렌), 폴리(α-메틸스티렌).
6. 스티렌, α-메틸스티렌, 비닐 톨루엔의 모든이성질체, 특히 p-비닐톨루엔, 에틸 스티렌의 모든 이성질체, 프로필스티렌, 비닐 바이페닐, 비닐 나프탈렌 및 비닐 안트라센을 비롯한 비닐 방향족 단량체로부터 유도된 방향족 단독중합체 및 공중합체, 및 이들의 혼합물. 단독중합체 및 공중합체는 신디오택틱, 이소택틱, 헤미-이소택틱 또는 어택틱을 비롯한 임의의 입체구조를 가질 수 있으며, 어택틱 중합체가 바람직하다. 입체블록 중합체도 포함된다.
6a. 전술한 비닐 방향족 단량체들 및 에틸렌, 프로필렌, 디엔, 니트릴, 산, 말레산 무수물, 말레이미드, 비닐 아세테이트 및 비닐 클로라이드 또는 이들의 아크릴 유도체 및 혼합물로부터 선택된 코모노머를 포함하는 공중합체, 예를 들면 스티렌/부타디엔, 스티렌/아크릴로니트릴, 스티렌/에틸렌(인터폴리머), 스티렌/알킬 메타크릴레이트, 스티렌/부타디엔/알킬 아크릴레이트, 스티렌/부타디엔/알킬 메타크릴레이트, 스티렌/말레산 무수물, 스티렌/아크릴로니트릴/메틸 아크릴레이트; 스티렌 공중합체 및 다른 중합체, 예컨대 폴리아크릴레이트, 디엔 중합체 또는 에틸렌/프로필렌/디엔 삼원공중합체의 고충격강도 혼합물; 및 스티렌의 블록 공중합체, 예컨대 스티렌/부타디엔/스티렌, 스티렌/이소프렌/스티렌, 스티렌/에틸렌/부틸렌/스티렌 또는 스티렌/에틸렌/프로필렌/스티렌.
6b. 상기 6)에서 언급한 중합체들의 수소첨가로부터 유도된 수소첨가된 방향족 중합체, 특히 어택틱 폴리스티렌을 수소첨가함으로써 제조된 폴리시클로헥실에틸렌(PCHE) (폴리비닐시클로헥산(PVCH)으로 언급되는 경우가 많음).
6c. 상기 6a)에서 언급한 중합체들의 수소첨가로부터 유도된 수소첨가된 방향족 중합체.
단독중합체 및 공중합체는 신디오택틱, 이소택틱, 헤미-이소택틱 또는 어택틱을 비롯한 임의의 입체구조를 가질 수 있으며, 어택틱 중합체가 바람직하다. 입체블록 중합체도 포함된다.
7. 스티렌 또는 α-메틸스티렌과 같은 비닐 방향족 단량체의 그래프트 공중합체, 예를 들면 폴리부타디엔상의 스티렌, 폴리부타디엔-스티렌 또는 폴리부타디엔-아크릴로니트릴 공중합체상의 스티렌; 폴리부타디엔상의 스티렌 및 아크릴로니트릴(또는 메타크릴로니트릴); 폴리부타디엔상의 스티렌, 아크릴로니트릴 및 메틸 메타크릴레이트; 폴리부타디엔상의 스티렌 및 말레산 무수물; 폴리부타디엔상의 스티렌, 아크릴로니트릴 및 말레산 무수물 또는 말레이미드; 폴리부타디엔상의 스티렌 및 말레이미드; 폴리부타디엔상의 스티렌 및 알킬 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트; 에틸렌/프로필렌/디엔 삼원공중합체상의 스티렌 및 아크릴로니트릴; 폴리알킬 아크릴레이트 또는 폴리알킬 메타크릴레이트상의 스티렌 및 아크릴로니트릴, 아크릴레이트/부타디엔 공중합체상의 스티렌 및 아크릴로니트릴, 및 이들과 상기 6)에 열거한 공중합체들의 혼합물, 예를 들면 ABS, MBS, ASA 또는 AES 중합체로 알려진 공중합체 혼합물.
8. 할로겐 함유 중합체, 예컨대 폴리클로로프렌, 염소화된 고무, 염소화 및 브롬화된 이소부틸렌-이소프렌 공중합체(할로부틸 고무), 염소화 또는 설포염소화된 폴리에틸렌, 에틸렌과 염소화 에틸렌의 공중합체, 에피클로로히드린 단독중합체 및 공중합체, 특히 할로겐 함유 비닐 화합물의 중합체, 예를 들면 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐리덴 클로라이드, 폴리비닐 플루오라이드, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 및 이들의 공중합체, 예컨대 비닐 클로라이드/비닐리덴 클로라이드, 비닐 클로라이드/비닐 아세테이트 또는 비닐리덴 클로라이드/비닐 아세테이트 공중합체.
9. α,β-불포화 산으로부터 유도된 중합체 및 이들의 유도체, 예컨대 폴리아크릴레이트 및 폴리메타크릴레이트; 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리아크릴아미드 및 부틸 아크릴레이트로 충격 개질된 폴리아크릴로니트릴.
10. 상기 9)에 언급된 단량체들 상호간의 공중합체 또는 이들과 다른 불포화 단량체의 공중합체, 예를 들면 아크릴로니트릴/부타디엔 공중합체, 아크릴로니트릴/알킬 아크릴레이트 공중합체, 아크릴로니트릴/알콕시알킬 아크릴레이트 또는 아크릴로니트릴/비닐 할라이드 공중합체 또는 아크릴로니트릴/알킬 메타크릴레이트/부타디엔 삼원공중합체.
11. 불포화 알코올 및 아민 또는 이의 아실 유도체 또는 아세탈로부터 유도된 중합체, 예를 들면 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐 스테아레이트, 폴리비닐 벤조에이트, 폴리비닐 말레에이트, 폴리비닐 부티랄, 폴리알릴 프탈레이트 또는 폴리알릴 멜라민; 및 이들과 상기 1)에 언급된 올레핀과의 공중합체.
12. 시클릭 에테르의 단독중합체 및 공중합체, 예컨대 폴리알킬렌 글리콜, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리프로필렌 옥사이드 또는 이들과 비스글리시딜 에테르와의 공중합체.
13. 폴리아세탈, 예컨대 폴리옥시메틸렌 및 에틸렌 옥사이드를 코모노머로서 함유하는 폴리옥시메틸렌; 열가소성 폴리우레탄, 아크릴레이트 또는 MBS로 개질된 폴리아세탈.
14. 폴리페닐렌 옥사이드 및 설파이드, 및 폴리페닐렌 옥사이드와 스티렌 중합체 또는 폴리아미드의 혼합물.
15. 한편으로는 히드록시 말단기를 갖는 폴리에테르, 폴리에스테르 또는 폴리부타디엔으로부터, 그리고 다른 한편으로는 지방족 또는 방향족 폴리이소시아네이트로부터 유도된 폴리우레탄, 및 이들의 전구체.
16. 디아민 및 디카르복실산으로부터 및/또는 아미노카르복실산 또는 상응하는 락탐으로부터 유도된 폴리아미드 및 코폴리아미드, 예를 들면 폴리아미드 4, 폴리아미드 6, 폴리아미드 6/6, 6/10, 6/9, 6/12, 4/6, 12/12, 폴리아미드 11, 폴리아미드 12, m-크실렌 디아민 및 아디프산을 원료로 하는 방향족 폴리아미드; 헥사메틸렌디아민 및 이소프탈산 및/또는 테레프탈산으로부터 제조되고 개질제로서 엘라스토머를 사용하거나 사용하지 않은 폴리아미드, 예를 들면 폴리-2,4,4-트리메틸헥사메틸렌 테레프탈아미드 또는 폴리 m-페닐렌 이소프탈아미드; 및 전술한 폴리아미드와 폴리올레핀, 올레핀 공중합체, 이오노머 또는 화학 결합 또는 그라프트된 엘라스토머와의 블록 공중합체, 또는 폴리에테르, 예컨대 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜 또는 폴리테트라메틸렌 글리콜과의 블록 공중합체; 및 EPDM 또는 ABS로 개질된 폴리아미드 또는 코폴리아미드; 및 가공중에 축합된 폴리아미드(RIM 폴리아미드 시스템).
17. 폴리우레아, 폴리이미드, 폴리아미드-이미드, 폴리에테르이미드, 폴리에스테르이미드, 폴리히단토인 및 폴리벤즈이미다졸.
18. 디카르복실산 및 디올로부터 및/또는 히드록시카르복실산 또는 상응하는 락톤 또는 락타이드로부터 유도된 폴리에스테르, 예를 들면 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리-1,4-디메틸올시클로헥산 테레프탈레이트, 폴리알킬렌 나프탈레이트와 폴리히드록시벤조에이트 및 히드록시를 말단기로 하는 폴리에테르로부터 유도된 코폴리에테르 에스테르, 및 폴리카보네이트 또는 MBS로 개질된 폴리에스테르. 코폴리에스테르의 예로서는, 폴리부틸렌숙시네이트/테레프탈레이트, 폴리부틸렌아디페이트/테레프탈레이트, 폴리테트라메틸렌아디페이트/테레프탈레이트, 폴리부틸렌숙시네이트/아디페이트, 폴리부틸렌숙시네이트/카보네이트, 폴리-3-히드록시부티레이트/옥타노에이트 공중합체, 폴리-3-히드록시부티레이트/헥사노에이트/데카노에이트 삼원공중합체를 들 수 있으나 이들에 제한되는 것은 아니다. 또한, 지방족 폴리에스테르의 예로서는, 폴리(히드록시알카노에이트) 부류, 구체적으로 폴리(프로피오락톤), 폴리(부티로락톤), 폴리(피발로락톤), 폴리(발레로락톤) 및 폴리(카프로락톤), 폴리에틸렌숙시네이트, 폴리프로필렌숙시네이트, 폴리부틸렌숙시네이트, 폴리헥사메틸렌숙시네이트, 폴리에틸렌아디페이트, 폴리프로필렌아디페이트, 폴리부틸렌아디페이트, 폴리헥사메틸렌아디페이트, 폴리에틸렌옥살레이트, 폴리프로필렌옥살레이트, 폴리부틸렌옥살레이트, 폴리헥사메틸렌옥살레이트, 폴리에틸렌세바케이트, 폴리프로필렌세바케이트, 폴리부틸렌세바케이트 및 폴리락트산(PLA), 및 폴리카보네이트 또는 MBS로 개질된 상응하는 폴리에스테르를 들 수 있으나 이들에 제한되는 것은 아니다. "폴리락트산(PLA)"라는 용어는 바람직하게는 폴리-L-락타이드의 단독 중합체 및 이것과 다른 중합체와의 혼합물 또는 얼로이; 락트산 또는 락타이드와 다른 단량체, 예컨대 히드록시카르복실산, 예를 들면 글리콜산, 3-히드록시부티르산, 4-히드록시부티르산, 4-히드록시발레르산, 5-히드록시발레르산, 6-히드록시카프로인산 및 이들의 시클릭 형태와의 공중합체를 가리키며; "락트산" 또는 "락타이드"라는 용어에는 L-락트산, D-락트산, 이들의 혼합물 및 이합체, 즉, L-락타이드, D-락타이드, 메조락타이드 및 이들의 혼합물이 포함된다.
19. 폴리카보네이트 및 폴리에스테르 카보네이트.
20. 폴리케톤.
21. 폴리설폰, 폴리에테르설폰 및 폴리에테르 케톤.
22. 한편으로는 알데히드로부터, 그리고 다른 한편으로는 페놀, 우레아 및 멜라민으로부터 유도된 가교된 중합체, 예컨대 페놀/포름알데히드 수지, 우레아/포름알데히드 수지 및 멜라민/포름알데히드 수지.
23. 건조 및 비건조 알키드 수지.
24. 포화 및 불포화 디카르복실산과 다가 알코올 및 가교제로서의 비닐 화합물로부터 유도된 불포화 폴리에스테르 수지, 및 인화성이 낮은 이들의 할로겐 함유 변형체.
25. 치환된 아크릴레이트, 예를 들면 에폭시 아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트 또는 폴리에스테르 아크릴레이트로부터 유도된 가교 가능한 아크릴 수지.
26. 멜라민 수지, 우레아 수지, 이소시아네이트, 이소시아누레이트, 폴리이소시아네이트 또는 에폭시 수지로 가교된 알키드 수지, 폴리에스테르 수지 및 아크릴레이트 수지.
27. 지방족, 시클로지방족, 헤테로시클릭 또는 방향족 글리시딜 화합물로부터 유도된 가교된 에폭시 수지, 예를 들면 촉진제의 존재 및 부재하에서 무수물 또는 아민과 같은 통상의 경화제로 가교된, 비스페놀 A 및 비스페놀 F의 디글리시딜 에테르의 생성물.
28. 천연 중합체, 예컨대 셀룰로오스, 고무, 젤라틴 및 이들의 화학 개질된 상동성 유도체, 예를 들면 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 프로피오네이트 및 셀룰로오스 부티레이트, 또는 셀룰로오스 에테르, 예컨대 메틸 셀룰로오스; 및 로진 및 이의 유도체.
29. 전술한 중합체들의 혼합물(폴리블렌드), 예를 들면 PP/EPDM, 폴리아미드/EPDM 또는 ABS, PVC/EVA, PVC/ABS, PVC/MBS, PC/ABS, PBTP/ABS, PC/ASA, PC/PBT, PVC/CPE, PVC/아크릴레이트, POM/열가소성 PUR, PC/열가소성 PUR, POM/아크릴레이트, POM/MBS, PPO/HIPS, PPO/PA 6.6 및 공중합체, PA/HDPE, PA/PP, PA/PPO, PBT/PC/ABS 또는 PBT/PET/PC.
투명 및 반투명한 중합체 재료의 경우에, 이 재료들을 통해 투과된 광의 양, 즉, 반투명도 또는 투명도는 주로 잘 알려진 변수들, 예를 들면 입자 하중량, 사용된 추가의 첨가제, 중합체 매트릭스의 흐림도 및 재료의 두께에 의존한다. 이러한 재료들은 일반적으로 가시선 범위(400 내지 800 nm)의 각 부분에서 80％ 이상 또는 90％ 초과의 반투명도를 갖고; 바람직한 재료는 우수한 투명도를 가지며, 특히 두께가 10 mm 미만(예: 0.01 내지 5 mm)인 완전 투명한 시트 및 필름으로부터 선택된다. 바람직한 재료는 다음과 같은 유리한 특성들중 한 가지 이상을 공유한다:
- 60％ 미만의 전체 태양광 방사선(340 내지 1800 nm) 투과율,
- 10％ 미만의 흐림도,
- 2 dB 미만의 10 내지 2000 MHz 범위내 전자기 차폐도, 및
- 75％ 초과의 전체 가시광선(400 내지 800 nm) 투과율.
본 발명의 입자는 다음과 같은 플라스틱 매트릭스에 첨가제로서 유리하게 사용된다(특히, 투명 및 반투명한 중합체 제품의 경우):
- 폴리카보네이트(PC) 또는 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 아크릴, 할로겐화 중합체, 예컨대 폴리비닐 클로라이드(PVC), 폴리올레핀, 비닐 방향족 단량체로부터 유도된 방향족 단독중합체 및 공중합체 및 상기 중합체들을 주성분으로 함유하거나 실질적으로 순수한 형태(예: 50 내지 100 중량％)인 이들의 그라프트 공중합체, 예컨대 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 삼원공중합체(ABS)상의 코팅 또는 공압출된 층, 특히
- PC, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, PET-G), PVC, 투명 ABS, 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF), 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체(SAN), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 및 이들의 혼합물, 얼로이 및 공중합체로부터 선택된 중합체.
중합체 매트릭스내로 혼입하게 되면 매우 투명한 것일 수 있는 플라스틱 물품이 얻어지며, 이러한 플라스틱 물품은 무색이거나(예를 들면 투명 창유리 또는 필름), 또는 적당한 광 여과 또는 일광 차단이 바람직한 용도에서 또는 착색된 코팅의 경우에, 안료 또는 안료 혼합물을 첨가함으로써 착색된 것일 수 있다. 본 발명의 옥사이드 또는 나이트라이드 물질은 높은 하중량을 가능하게 하여, 높은 열 차폐 효과에 접근할 수 있다. 바람직한 하중량은 최종 중합체 조성물의 0.01 내지 15 중량％, 특히 0.1 내지 5 중량％이다.
본 발명의 입자를 혼입시키기 전에 공지의 방법, 예를 들면 실란화 방법, 티올, 아민, 포스핀, 스테아레이트 등을 사용하는 방법에 의해서 그 표면에서 더 기능화시킬 수 있다.
바람직한 실시양태에서, 본 발명의 입자 및/또는 분말 조성물은 1종 이상의 추가의 첨가제, 예를 들면 다음과 같은 물질들로부터 선택된 첨가제와 혼합된다:
1. 항산화제
1.1. 알킬화 모노페놀, 예를 들면 2,6-디-t-부틸-4-메틸페놀, 2-t-부틸-4,6-디-메틸페놀, 2,6-디-t-부틸-4-에틸페놀, 2,6-디-t-부틸-4-n-부틸페놀, 2,6-디-t-부틸-4-이소부틸페놀, 2,6-디시클로펜틸-4-메틸페놀, 2-(α-메틸시클로헥실)-4,6-디메틸페놀, 2,6-디옥타데실-4-메틸페놀, 2,4,6-트리시클로헥실페놀, 2,6-디-t-부틸-4-메톡시메틸페놀, 측쇄가 직쇄 또는 분지쇄인 노닐페놀, 예컨대 2,6-디-노닐-4-메틸페놀, 2,4-디메틸-6-(1'-메틸운데크-1'-일)페놀, 2,4-디메틸-6-(1'-메틸헵타데크-1'-일)페놀, 2,4-디메틸-6-(1'-메틸트리데크-1'-일)페놀 및 이들의 혼합물.
1.2. 알킬티오메틸페놀, 예를 들면 2,4-디옥틸티오메틸-6-t-부틸페놀, 2,4-디옥틸티오메틸-6-메틸페놀, 2,4-디옥틸티오메틸-6-에틸페놀, 2,6-디-도데실티오메틸-4-노닐페놀.
1.3. 히드로퀴논 및 알킬화 히드로퀴논, 예를 들면 2,6-디-t-부틸-4-메톡시페놀, 2,5-디-t-부틸히드로퀴논, 2,5-디-t-아밀히드로퀴논, 2,6-디페닐-4-옥타데실옥시페놀, 2,6-디-t-부틸히드로퀴논, 2,5-디-t-부틸-4-히드록시아니솔, 3,5-디-t-부틸-4-히드록시아니솔, 3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐 스테아레이트, 비스(3,5-디t-부틸-4-히드록시페닐)아디페이트.
1.4. 토코페롤, 예를 들면 α-토코페롤, β-토코페롤, γ-토코페롤, δ-토코페롤 및 이들의 혼합물(비타민 E).
1.5. 히드록시화 티오디페닐 에테르, 예를 들면 2,2'-티오비스(6-t-부틸-4-메틸페놀), 2,2'-티오비스(4-옥틸페놀), 4,4'-티오비스(6-t-부틸-3-메틸페놀), 4,4'-티오비스(6-t-부틸-2-메틸페놀), 4,4'-티오비스(3,6-디-sec-아밀페놀), 4,4'-비스(2,6-디메틸-4-히드록시페닐)디설파이드.
1.6. 알킬리덴비스페놀, 예를 들면 2,2'-메틸렌비스(6-t-부틸-4-메틸페놀), 2,2'-메틸렌비스(6-t-부틸-4-에틸페놀), 2,2'-메틸렌비스[4-메틸-6-(α-메틸시클로헥실)페놀], 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-시클로헥실페놀), 2,2'-메틸렌비스(6-노닐-4-메틸페놀), 2,2'-메틸렌비스(4,6-디-t-부틸페놀), 2,2'-에틸리덴비스(4,6-디-t-부틸페놀), 2,2'-에틸리덴비스(6-t-부틸-4-이소부틸페놀), 2,2'-메틸렌비스[6-(α-메틸벤질)-4-노닐페놀], 2,2'-메틸렌비스[6-(α,α-디메틸벤질)-4-노닐페놀], 4,4'-메틸렌비스(2,6-디-t-부틸페놀), 4,4'-메틸렌비스(6-t-부틸-2-메틸페놀), 1,1-비스(5-t-부틸-4-히드록시-2-메틸페닐)부탄, 2,6-비스(3-t-부틸-5-메틸-2-히드록시벤질)-4-메틸페놀, 1,1,3-트리스(5-t-부틸-4-히드록시-2-메틸페닐)부탄, 1,1-비스(5-t-부틸-4-히드록시-2-메틸페닐)-3-n-도데실머캡토부탄, 에틸렌 글리콜 비스[3,3-비스(3'-t-부틸-4'-히드록시페닐)부티레이트], 비스(3-t-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐)디시클로펜타디엔, 비스[2-(3'-t-부틸-2'-히드록시-5'-메틸벤질)-6-t-부틸-4-메틸페닐]테레프탈레이트, 1,1-비스-(3,5-디메틸-2-히드록시페닐)부탄, 2,2-비스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(5-t-부틸-4-히드록시-2-메틸페닐)-4-n-도데실머캡토부탄, 1,1,5,5-테트라-(5-t-부틸-4-히드록시-2-메틸페닐)펜탄.
1.7. O-, N- 및 S-벤질 화합물, 예를 들면 3,5,3',5'-테트라-t-부틸-4,4'-디히드록시디벤질 에테르, 옥타데실-4-히드록시-3,5-디메틸벤질머캡토아세테이트, 트리데실-4-히드록시-3,5-디-t-부틸벤질머캡토아세테이트, 트리스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질)아민, 비스(4-t-부틸-3-히드록시-2,6-디메틸벤질)디티오테레프탈레이트, 비스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질)설파이드, 이소옥틸-3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질머캡토아세테이트.
1.8. 히드록시벤질화 말로네이트, 예를 들면 디옥타데실-2,2-비스(3,5-디-t-부틸-2-히드록시벤질)말로네이트, 디-옥타데실-2-(3-t-부틸-4-히드록시-5-메틸벤질)말로네이트, 디-도데실머캡토에틸-2,2-비스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질)말로네이트, 비스[4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페닐]-2,2-비스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질)말로네이트.
1.9. 방향족 히드록시벤질 화합물, 예를 들면 1,3,5-트리스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질)-2,4,6-트리메틸벤젠, 1,4-비스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질)-2,3,5,6-테트라메틸벤젠, 2,4,6-트리스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질)페놀.
1.10. 트리아진 화합물, 예를 들면 2,4-비스(옥틸머캡토)-6-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시아닐리노)-1,3,5-트리아진, 2-옥틸머캡토-4,6-비스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시아닐리노)-1,3,5-트리아진, 2-옥틸머캡토-4,6-비스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페녹시)-1,3,5-트리아진, 2,4,6-트리스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페녹시)-1,2,3-트리아진, 1,3,5-트리스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질)이소시아누레이트, 1,3,5-트리스(4-t-부틸-3-히드록시-2,6-디메틸벤질)이소시아누레이트, 2,4,6-트리스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐에틸)-1,3,5-트리아진, 1,3,5-트리스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐프로피오닐)-헥사히드로-1,3,5-트리아진, 1,3,5-트리스(3,5-디시클로헥실-4-히드록시벤질)이소시아누레이트.
1.11. 벤질포스포네이트, 예를 들면 디메틸-2,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질포스포네이트, 디에틸-3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질포스포네이트, 디옥타데실-3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질포스포네이트, 디옥타데실-5-t-부틸-4-히드록시-3-메틸벤질포스포네이트, 3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질포스폰산의 모노에틸 에스테르의 칼슘염.
1.12. 아실아미노페놀, 예를 들면 4-히드록시라우라닐리드, 4-히드록시스테아르아닐리드, 옥틸 N-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)카르바메이트.
1.13. 1가 또는 다가 알코올, 예컨대 메탄올, 에탄올, n-옥탄올, i-옥탄올, 옥타데칸올, 1,6-헥산디올, 1,9-노난디올, 에틸렌 글리콜, 1,2-프로판디올, 네오펜틸 글리콜, 티오디에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 펜타에리트리톨, 트리스(히드록시에틸)이소시아누레이트, N,N'-비스(히드록시에틸)옥시아미드, 3-티아운데칸올, 3-티아펜타데칸올, 트리메틸헥산디올, 트리메틸올프로판, 4-히드록시메틸-1-포스파-2,6,7-트리옥사바이시클로[2.2.2]옥탄과 β-(3,5-디-t-부틸-4-히 드록시페 닐)프로피온산과의 에스테르.
1.14. 1가 또는 다가 알코올, 예컨대 메탄올, 에탄올, n-옥탄올, i-옥탄올, 옥타데칸올, 1,6-헥산디올, 1,9-노난디올, 에틸렌 글리콜, 1,2-프로판디올, 네오펜틸 글리콜, 티오디에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 펜타에리트리톨, 트리스(히드록시에틸)이소시아누레이트, N,N'-비스(히드록시에틸)옥시아미드, 3-티아운데칸올, 3-티아펜타데칸올, 트리메틸헥산디올, 트리메틸올프로판, 4-히드록시메틸-1-포스파-2,6,7-트리옥사바이시클로[2.2.2]옥탄; 3,9-비스[2-{3-(3-t-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐)프로피오닐옥시}-1,1-디메틸에틸]-2,4,8,10-테트라옥사스피로[5.5]-운데칸과 β-(5-t-부틸-4-히드록시-3- 메틸페닐 )프로피온산과의 에스테 르.
1.15. 1가 또는 다가 알코올, 예컨대 메탄올, 에탄올, 옥탄올, 옥타데칸올, 1,6-헥산디올, 1,9-노난디올, 에틸렌 글리콜, 1,2-프로판디올, 네오펜틸 글리콜, 티오디에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 펜타에리트리톨, 트리스(히드록시에틸)이소시아누레이트, N,N'-비스(히드록시에틸)옥시아미드, 3-티아운데칸올, 3-티아펜타데칸올, 트리메틸헥산디올, 트리메틸올프로판, 4-히드록시메틸-1-포스파-2,6,7-트리옥사바이시클로[2.2.2]옥탄과 β-(3,5- 디시클로헥실 -4- 히드록시페닐 )프로피온산과의 에스테르.
1.16. 1가 또는 다가 알코올, 예컨대 메탄올, 에탄올, 옥탄올, 옥타데칸올, 1,6-헥산디올, 1,9-노난디올, 에틸렌 글리콜, 1,2-프로판디올, 네오펜틸 글리콜, 티오디에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 펜타에리트리톨, 트리스(히드록시에틸)이소시아누레이트, N,N'-비스(히드록시에틸)옥시아미드, 3-티아운데칸올, 3-티아펜타데칸올, 트리메틸헥산디올, 트리메틸올프로판, 4-히드록시메틸-1-포스파-2,6,7-트리옥사바이시클로[2.2.2]옥탄과 3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐아세트산과의 에스테르.
1.17. β-(3,5-디-t-부틸-4- 히드록시페닐 )프로피온산의 아미드, 예를 들면 N,N'-비스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오닐)헥사메틸렌디아미드, N,N'-비스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐프로피오닐)트리메틸렌디아미드, N,N'-비스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐프로피오닐)히드라지드, N,N'-비스[2-(3-[3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐]프로피오닐옥시)에틸]옥시아미드(노가드(Naugard®) XL-1, 제공원: 유니로얄).
1.18. 아스코르빈산(비타민 C)
1.19. 아민 항산화제, 예를 들면 N,N'-디-이소프로필-p-페닐렌디아민, N,N'-디-sec-부틸-p-페닐렌디아민, N,N'-비스(1,4-디메틸펜틸)-p-페닐렌디아민, N,N'-비스(1-에틸-3-메틸펜틸)-p-페닐렌디아민, N,N'-비스(1-메틸헵틸)-p-페닐렌디아민, N,N'-디시클로헥실-p-페닐렌디아민, N,N'-디페닐-p-페닐렌디아민, N,N'-비스(2-나프틸)-p-페닐렌디아민, N-이소프로필-N'-페닐-p-페닐렌디아민, N-(1,3-디메틸부틸)-N'-페닐-p-페닐렌디아민, N-(1-메틸헵틸)-N'-페닐-p-페닐렌디아민, N-시클로헥실-N'-페닐-p-페닐렌디아민, 4-(p-톨루엔설파모일)디페닐아민, N,N'-디메틸-N,N'-디-sec-부틸-p-페닐렌디아민, 디페닐아민, N-알릴디페닐아민, 4-이소프로폭시페닐아민, N-페닐-1-나프틸아민, N-(4-t-옥틸페닐)-1-나프틸아민, N-페닐-2-나프틸아민, 옥틸화 디페닐아민, 예를 들면 p,p'-디-t-옥틸디페닐아민, 4-n-부틸아미노페놀, 4-부티릴아미노페놀, 4-노나노일아미노페놀, 4-도데카노일아미노페놀, 4-옥타데카노일아미노페놀, 비스(4-메톡시페닐)아민, 2,6-디-t-부틸-4-디메틸아미노메틸페놀, 2,4'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노디페닐메탄, N,N,N',N'-테트라메틸-4,4'-디아미노디페닐메탄, 1,2-비스[(2-메틸페닐)아미노]에탄, 1,2-비스(페닐아미노)프로판, (o-톨릴)비구아니드, 비스[4-(1',3'-디메틸부틸)페닐]아민, t-옥틸화 N-페닐-1-나프틸아민, 모노알킬화 및 디알킬화 t-부틸/t-옥틸디페닐아민류의 혼합물, 모노알킬화 및 디알킬화 노닐디페닐아민류의 혼합물, 모노알킬화 및 디알킬화 도데실디페닐아민류의 혼합물, 모노알킬화 및 디알킬화 이소프로필/이소헥실디페닐아민류의 혼합물, 모노알킬화 및 디알킬화 t-부틸디페닐아민류의 혼합물, 2,3-디히드로-3,3-디메틸-4H-1,4-벤조티아진, 페노티아진, 모노알킬화 및 디알킬화 t-부틸/ t-옥틸페노티아진류의 혼합물, 모노알킬화 및 디알킬화 t-옥틸-페노티아진류의 혼합물, N-알릴페노티아진, N,N,N',N'-테트라페닐-1,4-디아미노부트-2-엔.
2. UV 흡수제 및 광 안정화제
2.1. 2-(2'- 히드록시페닐 ) 벤조트리아졸, 예를 들면 2-(2'-히드록시-5'-메틸페닐)-벤조트리아졸, 2-(3',5'-디-t-부틸-2'-히드록시페닐)벤조트리아졸, 2-(5'-t-부틸-2'-히드록시페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-5'-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페닐)벤조트리아졸, 2-(3',5'-디-t-부틸-2'-히드록시페닐)-5-클로로-벤조트리아졸, 2-(3'-t-부틸-2'-히드록시-5'-메틸페닐)-5-클로로-벤조트리아졸, 2-(3'-sec-부틸-5'-t-부틸-2'-히드록시페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-4'-옥틸옥시페닐)벤조트리아졸, 2-(3',5'-디-t-아밀-2'-히드록시페닐)벤조트리아졸, 2-(3',5'-비스-(α,α-디메틸벤질)-2'-히드록시페닐)벤조트리아졸, 2-(3'-t-부틸-2'-히드록시-5'-(2-옥틸옥시카르보닐에틸)페닐)-5-클로로-벤조트리아졸, 2-(3'-t-부틸-5'-[2-(2-에틸헥실옥시)-카르보닐에틸]-2'-히드록시페닐)-5-클로로-벤조트리아졸, 2-(3'-t-부틸-2'-히드록시-5'-(2-메톡시카르보닐에틸)페닐-5-클로로-벤조트리아졸, 2-(3'-t-부틸-2'-히드록시-5'-(2-메톡시카르보닐에틸)페닐)벤조트리아졸, 2-(3'-t-부틸-2'-히드록시-5'-(2-옥틸옥시카르보닐에틸)페닐)벤조트리아졸, 2-(3'-t-부틸-5'-[2-(2-에틸헥실옥시)카르보닐에틸]-2'-히드록시페닐)벤조트리아졸, 2-(3'-도데실-2'-히드록시-5'-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(3'-t-부틸-2'-히드록시-5'-(2-이소옥틸옥시카르보닐에틸)페닐벤조트리아졸, 2,2'-메틸렌-비스[4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-6-벤조트리아졸-2-일페놀]; 2-[3'-t-부틸-5'-(2-메톡시카르보닐에틸)-2'-히드록시페닐]-2H-벤조트리아졸과 폴리에틸렌 글리콜 300의 에스테르교환반응 생성물;
Figure pct00001
(식 중 R=3'-t-부틸-4'-히드록시-5'-2H-벤조트리아졸-2-일페닐임), 2-[2'-히드록시-3'-(α,α-디메틸벤질)-5'-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페닐]벤조트리아졸; 2-[2'-히드록시-3'-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-5'-(α,α-디메틸벤질)-페닐]벤조트리아졸.
2.2. 2- 히드록시벤조페논, 예를 들면 4-히드록시, 4-메톡시, 4-옥틸옥시, 4-데실옥시, 4-도데실옥시, 4-벤질옥시, 4,2',4'-트리히드록시 및 2'-히드록시-4,4'-디메톡시 유도체.
2.3. 치환 및 미치환 벤조산의 에스테르, 예를 들면 4-t-부틸-페닐살리실레이트, 페닐 살리실레이트, 옥틸페닐 살리실레이트, 디벤조일 레소르시놀, 비스(4-t-부틸벤조일)레소르시놀, 벤조일 레소르시놀, 2,4-디-t-부틸페닐 3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤조에이트, 헥사데실 3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤조에이트, 옥타데실 3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤조에이트, 2-메틸-4,6-디-t-부틸페닐 3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤조에이트.
2.4 아크릴레이트, 예를 들면 에틸 α-시아노-β,β-디페닐아크릴레이트, 이소옥틸 α-시아노-β,β-디페닐아크릴레이트, 메틸 α-카르보메톡시신나메이트, 메틸 α-시아노-β-메틸-p-메톡시신나메이트, 부틸 α-시아노-β-메틸-p-메톡시-신나메이트, 메틸 α-카르보메톡시-p-메톡시신나메이트, N-(β-카르보메톡시-β-시아노비닐)-2-메틸인돌린, 네오펜틸 테트라(α-시아노-β,β-디페닐)아크릴레이트.
2.5. 니켈 화합물, 예를 들면 2,2'-티오-비스[4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페놀]의 니켈 착화합물, 예컨대 n-부틸아민, 트리에탄올아민 또는 N-시클로헥실디에탄올아민과 같은 추가의 리간드를 갖거나 갖지 않는 1:1 또는 1:2 착화합물, 니켈 디부틸디티오카르바메이트, 모노알킬 에스테르, 예컨대 4-히드록시-3,5-디-t-부틸벤질포스폰산의 메틸 또는 에틸 에스테르의 니켈 염, 케톡심, 예컨대 2-히드록시-4-메틸페닐운데실케톡심의 니켈 착화합물, 추가의 리간드를 갖거나 갖지 않는 1-페닐-4-라우로일-5-히드록시피라졸의 니켈 착화합물.
2.6. 입체 장애 아민, 예를 들면 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)숙시네이트, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트, 비스(1-옥틸옥시-2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜) n-부틸-3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질말로네이트, 1-(2-히드록시에틸)-2,2,6,6-테트라메틸-4-히드록시피페리딘과 숙신산의 축합 생성물, N,N'-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)헥사메틸렌디아민과 4-t-옥틸아미노-2,6-디클로로-1,3,5-트리아진의 직쇄 또는 시클릭 축합 생성물, 트리스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)니트릴로트리아세테이트, 테트라키스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)-1,2,3,4-부탄테트라카르복실레이트, 1,1'-(1,2-에탄디일)-비스(3,3,5,5-테트라메틸피페라진온), 4-벤조일-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘, 4-스테아릴옥시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸피페리딜)-2-n-부틸-2-(2-히드록시-3,5-디-t-부틸벤질)말로네이트, 3-n-옥틸-7,7,9,9-테트라메틸-1,3,8-트리아자스피로[4.5]데칸-2,4-디온, 비스(1-옥틸옥시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딜)세바케이트, 비스(1-옥틸옥시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딜)숙시네이트, N,N'-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)헥사메틸렌디아민과 4-모르폴리노-2,6-디클로로-1,3,5-트리아진의 직쇄 또는 시클릭 축합 생성물, 2-클로로-4,6-비스(4-n-부틸아미노-2,2,6,6-테트라메틸피페리딜)-1,3,5-트리아진과 1,2-비스(3-아미노프로필아미노)에탄의 축합 생성물, 2-클로로-4,6-디-(4-n-부틸아미노-1,2,2,6,6-펜타메틸피페리딜)-1,3,5-트리아진과 1,2-비스(3-아미노프로필아미노)에탄의 축합 생성물, 8-아세틸-3-도데실-7,7,9,9-테트라메틸-1,3,8-트리아자스피로[4.5]데칸-2,4-디온, 3-도데실-1-(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)피롤리딘-2,5-디온, 3-도데실-1-(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)피롤리딘-2,5-디온, 4-헥사데실옥시- 및 4-스테아릴옥시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘의 혼합물, N,N'-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)헥사메틸렌디아민과 4-시클로헥실아미노-2,6-디클로로-1,3,5-트리아진의 축합 생성물, 1,2-비스(3-아미노프로필아미노)에탄과 2,4,6-트리클로로-1,3,5-트리아진 및 4-부틸아미노-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘의 축합 생성물(CAS 등록 번호 [136504-96-6]); 1,6-헥산디아민과 2,4,6-트리클로로-1,3,5-트리아진 및 N,N-디부틸아민과 4-부틸아미노-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘의 축합 생성물(CAS 등록 번호 [192268-64-7]); N-(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)-n-도데실숙신이미드, N-(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)-n-도데실숙신이미드, 2-운데실-7,7,9,9-테트라메틸-1-옥사-3,8-디아자-4-옥소-스피로[4,5]데칸, 7,7,9,9-테트라메틸-2-시클로운데실-1-옥사-3,8-디아자-4-옥소스피로[4,5]-데칸과 에피클로로히드린의 반응 생성물, 1,1-비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜옥시카르보닐)-2-(4-메톡시페닐)에텐, N,N'-비스-포르밀-N,N'-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)헥사메틸렌디아민, 4-메톡시메틸렌말론산과 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-히드록시피페리딘의 디에스테르, 폴리[메틸프로필-3-옥시-4-(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)]실록산, 말레산 무수물-α-올레핀 공중합체와 2,2,6,6-테트라메틸-4-아미노피페리딘 또는 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-아미노피페리딘의 반응 생성물, 2,4-비스[N-(1-시클로헥실옥시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일)-N-부틸아미노]-6-(2-히드록시에틸)아미노-1,3,5-트리아진, 1-(2-히드록시-2-메틸프로폭시)-4-옥타데카노일옥시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘, 5-(2-에틸헥사노일)-옥시메틸-3,3,5-트리메틸-2-모르폴린온, 샌듀버(Sanduvor)(클라리언트; CAS 등록 번호 [106917-31-1]), 5-(2-에틸헥사노일)옥시메틸-3,3,5-트리메틸-2-모르폴린온, 2,4-비스-[(1-시클로헥실옥시-2,2,6,6-피페리딘-4-일)부틸아미노]-6-클로로-s-트리아진과 N,N'-비스(3-아미노프로필)에틸렌디아민)의 반응 생성물, 1,3,5-트리스(N-시클로헥실-N-(2,2,6,6-테트라메틸피페라진-3-온-4-일)아미노)-s-트리아진, 1,3,5-트리스(N-시클로헥실-N-(1,2,2,6,6-펜타메틸피페라진-3-온-4-일)-아미노)-s-트리아진.
2.7. 옥시아미드, 예를 들면 4,4'-디옥틸옥시옥시아닐리드, 2,2'-디에톡시옥시아닐리드, 2,2'-디옥틸옥시-5,5'-디-t-부톡시아닐리드, 2,2'-디도데실옥시-5,5'-디-t-부톡시아닐리드, 2-에톡시-2'-에틸옥시아닐리드, N,N'-비스(3-디메틸아미노프로필)옥시아미드, 2-에톡시-5-t-부틸-2'-에톡시아닐리드 및 이것과 2-에톡시-2'-에틸-5,4'-디-t-부톡시아닐리드의 혼합물, o- 및 p-메톡시-이치환 옥시아닐리드류의 혼합물 및 o- 및 p-에톡시-이치환 옥시아닐리드류의 혼합물.
2.8. 2-(2- 히드록시페닐 )-1,3,5- 트리아진, 예를 들면 2,4,6-트리스(2-히드록시-4-옥틸옥시페닐)-1,3,5-트리아진, 2-(2-히드록시-4-옥틸옥시페닐)-4,6-비스(2,4-디메틸페닐)-1,3,5-트리아진, 2-(2,4-디히드록시페닐)-4,6-비스(2,4-디메틸페닐)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(2-히드록시-4-프로필-옥시페닐)-6-(2,4-디메틸페닐)-1,3,5-트리아진, 2-(2-히드록시-4-옥틸옥시페닐)-4,6-비스(4-메틸페닐)-1,3,5-트리아진, 2-(2-히드록시-4-도데실옥시페닐)-4,6-비스(2,4-디메틸페닐)-1,3,5-트리아진, 2-(2-히드록시-4-트리데실옥시페닐)-4,6-비스(2,4-디메틸페닐)-1,3,5-트리아진, 2-[2-히드록시-4-(2-히드록시-3-부틸옥시프로폭시)페닐]-4,6-비스(2,4-디메틸)-1,3,5-트리아진, 2-[2-히드록시-4-(2-히드록시-3-옥틸옥시프로필옥시)페닐[-4,6-비스(2,4-디메틸)-1,3,5-트리아진, 2-[4-(도데실옥시/트리데실옥시-2-히드록시프로폭시)-2-히드록시페닐]-4,6-비스(2,4-디메틸페닐)-1,3,5-트리아진, 2-[2-히드록시-4-(2-히드록시-3-도데실옥시프로폭시)페닐]-4,6-비스(2,4-디메틸페닐)-1,3,5-트리아진, 2-(2-히드록시-4-헥실옥시)페닐-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진, 2-(2-히드록시-4-메톡시페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진, 2,4,6-트리스[2-히드록시-4-(3-부톡시-2-히드록시프로폭시)페닐]-1,3,5-트리아진, 2-(2-히드록시페닐)-4-(4-메톡시페닐)-6-페닐-1,3,5-트리아진, 2-{2-히드록시-4-[3-(2-에틸헥실-1-옥시)-2-히드록시프로필옥시]페닐}-4,6-비스(2,4-디메틸페닐)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(4-[2-에틸헥실옥시]-2-히드록시페닐)-6-(4-메톡시페닐)-1,3,5-트리아진.
3. 금속 불활성화제, 예를 들면 N,N'-디페닐옥시아미드, N-살리실알-N'-살리실로일 히드라진, N,N'-비스(살리실로일)히드라진, N,N'-비스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐프로피오닐)히드라진, 3-살리실로일아미노-1,2,4-트리아졸, 비스(벤질리덴)옥살릴 디히드라지드, 옥시아닐리드, 이소프탈로일 디히드라지드, 세바코일 비스페닐히드라진, N,N'-디아세틸아디포일 디히드라지드, N,N'-비스(살리실로일)옥살릴 디히드라지드, N,N'-비스(살리실로일)티오프로피오닐 디히드라지드.
4. 포스파이트 및 포스포나이트, 예를 들면 트리페닐 포스파이트, 디페닐알킬 포스파이트, 페닐디알킬 포스파이트, 트리스(노닐페닐)포스파이트, 트리라우릴 포스파이트, 트리옥타데실 포스파이트, 디스테아릴펜타에리트리톨 디포스파이트, 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트, 디이소데실 펜타에리트리톨 디포스파이트, 비스(2,4-디-t-부틸페닐)펜타에리트리톨 디포스파이트, 비스(2,4-디큐밀페닐)펜타에리트리톨 디포스파이트, 비스(2,6-디-t-부틸-4-메틸페닐)펜타에리트리톨 디포스파이트, 디이소데실옥시펜타에리트리톨 디포스파이트, 비스(2,4-디-t-부틸-6-메틸페닐)펜타에리트리톨 디포스파이트, 비스(2,4,6-트리스(t-부틸페닐)펜타에리트리톨 디포스파이트, 트리스테아릴 소르비톨 트리포스파이트, 테트라키스(2,4-디-t-부틸페닐) 4,4'-바이페닐렌 디포스포나이트, 6-이소옥틸옥시-2,4,8,10-테트라-t-부틸-12H-디벤즈[d,g]-1,3,2-디옥사포스포신, 비스(2,4-디-t-부틸-6-메틸페닐)메틸 포스파이트, 비스(2,4-디-t-부틸-6-메틸페닐)에틸 포스파이트, 6-플루오로-2,4,8,10-테트라-t-부틸-12-메틸-디벤즈[d,g]-1,3,2-디옥사포스포신, 2,2',2"-니트릴로[트리에틸트리스(3,3',5,5'-테트라-t-부틸-1,1'-바이페닐-2,2'-디일)포스파이트], 2-에틸헥실(3,3',5,5'-테트라-t-부틸-1,1'-바이페닐-2,2'-디일)포스파이트, 5-부틸-5-에틸-2-(2,4,6-트리-t-부틸페녹시)-1,3,2-디옥사포스피란.
다음과 같은 포스파이트가 특히 바람직하다:
트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이드(이르가포스(Irgafos®) 168, 시바 스페셜티 케미칼스 인코오포레이티드), 트리스(노닐페닐)포스파이트,
Figure pct00002
Figure pct00003
5. 히드록시아민, 예를 들면 N,N-디벤질히드록시아민, N,N-디에틸히드록시아민, N,N-디옥틸히드록시아민, N,N-디라우릴히드록시아민, N,N-디테트라데실히드록시아민, N,N-디헥사데실히드록시아민, N,N-디옥타데실히드록시아민, N-헥사데실-N-옥타데실히드록시아민, N-헵타데실-N-옥타데실히드록시아민, 수소첨가 수지 아민(tallow amine)으로부터 유도된 N,N-디알킬히드록시아민.
6. 니트론, 예를 들면 N-벤질-알파페닐니트론, N-에틸-알파-메틸니트론, N-옥틸-알파-헵틸니트론, N-라우릴-알파-운데실니트론, N-테트라데실-알파-트리데실니트론, N-헥사데실-알파-펜타데실니트론, N-옥타데실-알파-헵타데실니트론, N-헥사데실-알파-헵타데실니트론, N-옥타데실-알파-펜타데실니트론, N-헵타데실-알파-헵타데실니트론, N-옥타데실-알파-헥사데실니트론, 수소 첨가 수지 아민으로부터 유도된 N,N-디알킬히드록시아민으로부터 유도된 니트론.
7. 티오상승제 ( thiosynergist ), 예를 들면 디라우릴 티오디프로피오네이트, 디미리스틸 티오디프로피오네이트, 디스테아릴 티오디프로피오네이트 또는 디스테아릴 디설파이드.
8. 퍼옥사이드 스캐빈저, 예를 들면 β-티오디프로피온산의 에스테르, 예컨대 라우릴, 스테아릴, 미리스틸 또는 트리데실 에스테르, 머캡토벤즈이미다졸 또는 2-머캡토벤즈아미다졸의 아연염, 아연 디부틸디티오카르바메이트, 디옥타데실 디설파이드, 펜타에리트리톨 테트라키스(β-도데실머캡토)프로피오네이트.
9. 폴리아미드 안정화제, 예를 들면 요오다이드 및/또는 인 화합물 및 2가 망간 염과 혼합된 구리 염.
10. 염기성 보조안정화제, 예를 들면 멜라민, 폴리비닐피롤리돈, 디시안디아미드, 트리알릴 시아누레이트, 우레아 유도체, 히드라진 유도체, 아민, 폴리아미드, 폴리우레탄, 고급 지방산의 알칼리 금속염 및 알칼리토금속 염, 예를 들면 스테아르산칼슘, 스테아르산아연, 베헨산마그네슘, 스테아르산마그네슘, 리시놀레인산나트륨 및 팔미틴산칼륨, 안티몬 피로카테콜레이트 또는 아연 피로카테콜레이트.
11. 핵형성제, 예를 들면 무기 물질, 예컨대 탈크, 금속 산화물, 예컨대 이산화티타늄 또는 산화마그네슘, 바람직하게는 알칼리토금속의 인산염, 탄산염 또는 황산염; 유기 화합물, 예컨대 모노카르복실산, 폴리카르복실산 및 이들의 염, 예를 들면 4-t-부틸벤조산, 아디프산, 디페닐아세트산, 숙신산나트륨 또는 벤조산나트륨; 중합체 화합물, 예컨대 이온성 공중합체(이오노머). 1,3:2,4-비스(3',4'-디메틸벤질리덴)소르비톨, 1,3:2,4-디(파라메틸디벤질리덴)소르비톨, 및 1,3:2,4-디(벤질리덴)소르비톨이 특히 바람직하다.
12. 충전제 및 강화제, 예를 들면 탄산칼슘, 실리케이트, 유리섬유, 유리 비이드, 석면, 탈크, 카올린, 운모, 황산바륨, 금속 산화물 및 수산화물, 카본 블랙, 흑연, 목분 및 기타 천연 제품의 분말 또는 섬유, 합성 섬유.
13. 기타 첨가제, 예를 들면 가소제, 윤활제, 유화제, 안료, 유동학적 첨가제, 촉매, 흐름 조절제, 광표백제, 난연제, 대전방지제 및 발포제.
14. 벤조푸란 및 인돌린온, 예를 들면 US 4,325,863호; US 4,338,244호; US 5,175,312호; US 5,216,052호; US 5,252,643호; DE-A-4316611호; DE-A-4316622호; DE-A-4316876호; EP-A-0589839호, EP-A-0591102호; EP-A-1291384호에 개시된 것들, 또는 3-[4-(2-아세톡시에톡시)페닐]-5,7-디-t-부틸벤조푸란-2-온, 5,7-디-t-부틸-3-[4-(2-스테아로일옥시에톡시)페닐]벤조푸란-2-온, 3,3'-비스[5,7-디-t-부틸-3-(4-[2-히드록시에톡시]페닐)벤조푸란-2-온], 5,7-디-t-부틸-3-(4-에톡시페닐)벤조푸란-2-온, 3-(4-아세톡시-3,5-디메틸페닐)-5,7-디-t-부틸벤조푸란-2-온, 3-(3,5-디메틸-4-피발로일옥시페닐)-5,7-디-t-부틸벤조푸란-2-온, 3-(3,4-디메틸페닐)-5,7-디-t-부틸벤조푸란-2-온, 3-(2,3-디메틸페닐)-5,7-디-t-부틸벤조푸란-2-온, 3-(2-아세틸-5-이소옥틸페닐)-5-이소옥틸벤조푸란-2-온.
이와 같은 추가의 첨가제들중 1종 이상은 일반적으로 조성물에 0.01 내지 약 10％의 양으로 함유되며, 많은 경우에 최종 조성물의 약 0.1 내지 5 중량％의 농도로 함유된다. 예를 들면, 항산화제(예: 전술한 페놀 항산화제 및/또는 포스파이트(포스포나이트)가 중요하며, 많은 용도에서 난연제도 첨가제로서 중요하다. 투명화제/핵형성제를 첨가하여 특히 폴리올레핀 조성물에서 투명도를 제공하거나 향상시킬 수 있다. 특히 바람직한 것은 본 발명의 나노입자와 광 안정화제, 예컨대 UV 흡수제 및/또는 입체 장애 아민(HALS)의 조합이다. 특히 산화아연은 자외선을 강하게 흡수하여 플라스틱 내구성을 향상시키는 잘 알려진 플라스틱 첨가제이다. 또한, HALS와 같은 광안정화제를 병용할 경우에 강한 상승 작용이 제공되는 것으로 알려져 있다(참조예: EP-A-690094호; US-5948836호).
플라스틱 재료, 특히 전술한 중합체 및 나노입자를 함유하는 본 발명의 필름은 건축용 창유리, 건물 및 건설에 사용되는 창유리, 자동차 창유리, 운송 수단 창유리, 농업용 필름 및 구조물과 같은 기술 용도 분야에 유리하게 사용될 수 있다. 상기 재료는 고형 시트, 일체형 시트, 이중벽 시트, 다중벽 시트, 편평한 시트, 주름형 시트, 필름, 연신 또는 일축 또는 이축 연신된 필름, 적층 필름, 캡스톡(capstock) 필름일 수 있다. 구체적인 용도 분야로는, 윈터 가든(winter garden) 및 베란다 건물, 정면(facade), 채광창, 연못 커버 및 울타리, 지붕 구조물, 아치형 지붕, 도로, 대피소, 간판, 내장 및 외장 요소, 햇빛 가리개, 측면창, 후면창, 파노라마 지붕, 온실을 들 수 있다.
주요 용도는 열 차폐, 빛의 관리, 열의 관리, 에너지 관리, 태양광 조절이며, 레이저 용접, 보안 특징, 마킹, 추적자, 열 전달도 중요하다.
본 발명의 조성물은 가소화되지 않는 것이 바람직하다. 본 발명의 조성물은 추가의 금속 또는 금속 입자를 필요로 하지 않으며, 이와 같은 성분들을 함유하지 않는 것이 일반적이다. 기술적으로 특히 중요한 것은, 자동차 또는 건축용 창유리에 사용되는 투명한 조성물, 예컨대 판 또는 시트, 또는 특히 농업 용도에 사용되는 반투명하거나 투명한 폴리올레핀 또는 폴리올레핀 공중합체 필름이다.
본 발명의 첨가제 및 임의의 추가 성분들을 각각 또는 서로 혼합하여 중합체 재료에 첨가할 수 있다. 필요에 따라서, 각각의 성분들을 서로 혼합한 후에, 예를 들면 건식 혼합, 압축에 의해 또는 용융물 형태로 중합체내로 혼입시킬 수 있다.
본 발명의 첨가제 및 임의의 추가 성분들을 중합체내로 혼입시키는 것은 공지의 방법, 예를 들면 분말 형태로 건식 혼합하는 방법, 또는 예컨대 비활성 용매, 물 또는 오일중의 용액, 분산액 또는 현탁액의 형태로 습식 혼합하는 방법에 의해 수행한다. 본 발명의 첨가제 및 임의의 추가의 첨가제들은 예를 들면 성형하기 전이나 후에, 또는 용해되거나 분산된 첨가제 또는 첨가제 혼합물을 중합체 재료에 도포함으로써, 용매나 현탁제/분산제를 차후에 증발시키거나 증발시키지 않고, 혼입시킬 수 있다. 이들은 가공 장치(예: 압출기, 내부 혼합기 등)내로 직접, 예컨대 건조 혼합물 또는 분말로서 또는 용액이나 분산액 또는 현탁액 또는 용융물로서 첨가될 수 있다.
이들의 혼입은 교반기를 구비한 가열 가능한 용기에서, 예를 들면 혼련기, 혼합기 또는 교반 용기와 같은 폐쇄된 장치에서 수행할 수 있다. 혼입 단계는 압출기 또는 혼련기에서 수행하는 것이 바람직하다. 가공을 비활성 대기에서 수행하는지 아니면 산소 존재하에서 수행하는지는 중요하지 않다.
첨가제 또는 첨가제 혼합물을 중합체에 첨가하는 단계는 중합체를 용융시키고 첨가제와 혼합하는 모든 통상의 혼합 장치에서 수행할 수 있다. 적당한 기계들이 당업자에게 알려져 있다. 이러한 기계들은 대부분 혼합기, 혼련기 및 압출기이다.
이 첨가 과정은 압출기에서 가공중에 첨가제를 도입함으로써 수행하는 것이 바람직하다.
특히 바람직한 가공 기계는 일축 압출기, 역방향 회전 및 순방향 회전 이축 압출기, 평판 기어 압출기, 고리 압출기 또는 동시압출기이다. 진공을 가할 수 있는 하나 이상의 기체 제거 부분을 구비한 가공 기계를 사용할 수도 있다.
적당한 압출기 및 혼련기가 예컨대 문헌 [Handbuch der Kunststoffextrusion, Vol. 1 Grundlagen, Editors F. Hensen, W. Knappe, H. Potente, 1989, pp. 3-7, ISBN: 3-446-14339-4(Vol. 2 Extrusionsanlagen 1986, ISBN 3-446-14329-7]에 개시되어 있다.
예를 들면, 스크루 길이는 1 내지 60 스크루 직경, 바람직하게는 20 내지 48 스크루 직경이다. 스크루의 회전 속도는 분당 1 내지 800 회전(rpm)인 것이 바람직하고, 25 내지 400 rpm인 것이 특히 바람직하다.
최대 생산량은 스크루 직경, 회전 속도 및 구동력에 좌우된다. 본 발명의 방법은 전술한 파라미터들을 변화시키거나 투여량을 전달하는 평량 기계를 사용함으로써 최대 생산량보다 낮은 수준에서 수행할 수도 있다.
다수의 성분들을 첨가할 경우에는, 이들을 사전 혼합하거나 개별적으로 첨가할 수 있다.
본 발명의 첨가제 및 임의의 추가의 첨가제들은 마스터배치("농축물") 형태로 중합체에 첨가할 수도 있으며, 이러한 마스터배치는 상기 성분들을 예를 들면 중합체에 혼입되고/되거나 적당한 용매에 분산된 상태로 약 5 중량％ 내지 약 80 중량％, 바람직하게는 5 중량％ 내지 약 40 중량％의 농도로 함유한다. 상기 중합체는 최종적으로 첨가제가 첨가되는 중합체와 반드시 동일한 구조를 가질 필요는 없다. 이러한 작업에서, 중합체는 분말, 과립, 용액, 현탁액 또는 격자의 형태로 사용될 수 있다.
혼입은 성형 작업을 하기 이전이나 하는 동안에, 또는 용해되거나 분산된 화합물을 중합체에 도포함으로써, 용매를 차후에 증발시키거나 증발시키지 않고 수행할 수 있다. 엘라스토머의 경우에, 이들은 격자로서 안정화될 수도 있다. 본 발명의 첨가제를 중합체내로 혼입하는 또 다른 가능성은 상기 첨가제를 상응하는 단량체들을 중합하기 이전, 도중 또는 직후에, 또는 가교하기 이전에 첨가하는 것이다. 이러한 맥락에서, 본 발명의 첨가제는 그 상태 그대로, 또는 캡슐화된 형태(예를 들면 왁스, 오일 또는 중합체에 캡슐화된 형태)로 첨가될 수 있다.
본 발명의 첨가제를 함유하는 재료는 성형품, 회전성형품, 사출 성형품, 블로우 성형품, 필름, 테이프, 모노필라멘트, 섬유, 부직물, 프로파일, 접착제 또는 퍼티, 표면 코팅 등을 제조하는데 사용될 수 있다.
본 발명의 매트릭스 재료는 성분 (a)로서 적당한 결합제를 포함하는 코팅 재료 또는 경화된 코팅일 수 있다. 상기 결합제(성분 (A))는 이론적으로 산업상 통상 사용되는 임의의 결합제, 예를 들면 문헌 [Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th Edition, Vol. A18, pp. 368-426, VCH, Weinheim 1991]에 개시된 것들일 수 있다. 일반적으로, 상기 결합제는 열가소성 또는 열경화성 수지, 특히 열경화성 수지를 주성분으로 하는 필름 형성 결합제이다. 이들의 예로서는 알키드, 아크릴, 폴리에스테르, 페놀, 멜라민, 에폭시 및 폴리우레탄 수지와 이들의 혼합물을 들 수 있다.
성분 (A)는 저온 경화성 또는 고온 경화성 결합제일 수 있으며; 경화 촉매를 첨가하는 것이 유리할 수 있다. 상기 결합제의 경화를 촉진하는 적당한 촉매가 예컨대 문헌 [Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol. A18, p. 469, VCH Verlagsgesellschaft, Weinheim 1991]에 개시되어 있다.
성분 (A)가 작용성 아크릴레이트 수지 및 가교제를 포함하는 결합제인 코팅 조성물이 바람직하다.
특정의 결합제들을 함유하는 코팅 조성물의 예는 다음과 같다:
1. 저온 경화성 또는 고온 경화성 알키드, 아크릴레이트, 폴리에스테르, 에폭시 또는 멜라민 수지 또는 이와 같은 수지들의 혼합물을 주성분으로 하고 필요에 따라 경화 촉매가 첨가된 도료;
2. 히드록시 함유 아크릴레이트, 폴리에스테르 또는 폴리에테르 수지 및 지방족 또는 방향족 이소시아네이트, 이소시아누레이트 또는 폴리이소시아네이트를 주성분으로 하는 2성분 폴리우레탄 도료;
3. 티올 함유 아크릴레이트, 폴리에스테르 또는 폴리에테르 수지 및 지방족 또는 방향족 이소시아네이트, 이소시아누레이트 또는 폴리이소시아네이트를 주성분으로 하는 2성분 폴리우레탄 도료;
4. 소성중에 탈보호되는 보호된 이소시아네이트, 이소시아누레이트 또는 폴리이소시아네이트를 주성분으로 하고 필요에 따라 멜라민 수지가 첨가된 1성분 폴리우레탄 도료;
5. 지방족 또는 방향족 우레탄 또는 폴리우레탄과 히드록시 함유 아크릴레이트, 폴리에스테르 또는 폴리에테르 수지를 주성분으로 하는 1성분 폴리우레탄 도료;
6. 우레탄 구조내에 유리된 아미노 기를 갖는 지방족 또는 방향족 우레탄 아크릴레이트 또는 폴리우레탄 아크릴레이트와 멜라민 수지 또는 폴리에테르 수지를 주성분으로 하고 필요에 따라 경화 촉매를 함유하는 1성분 폴리우레탄 도료;
7. (폴리)케티민 및 지방족 또는 방향족 이소시아네이트, 이소시아누레이트 또는 폴리이소시아네이트를 주성분으로 하는 2성분 도료;
8. (폴리)케티민 및 불포화 아크릴레이트 수지 또는 폴리아세토아세테이트 수지 또는 메타크릴아미도글리콜레이트 메틸 에스테르를 주서분으로 하는 2성분 도료;
9. 카르복시 함유 또는 아미노 함유 폴리아크릴레이트 및 폴리에폭사이드를 주성분으로 하는 2성분 도료;
10. 무수물 기를 함유하는 아크릴레이트 수지 및 폴리히드록시 또는 폴리아미노 성분을 주성분으로 하는 2성분 도료;
11. 아크릴레이트 함유 무수물 및 폴리에폭사이드를 주성분으로 하는 2성분 도료;
12. (폴리)옥사졸린 및 무수물 기를 함유하는 아크릴레이트 수지 또는 불포화 아크릴레이트 수지 또는 지방족 또는 방향족 이소시아네이트, 이소시아누레이트 또는 폴리이소시아네이트를 주성분으로 하는 2성분 도료;
13. 불포화 폴리아크릴레이트 및 폴리말로네이트를 주성분으로 하는 2성분 도료;
14. 에테르화 멜라민 수지와 혼합된 열가소성 아크릴레이트 수지 또는 외부 가교 아크릴레이트 수지를 주성분으로 하는 열가소성 폴리아크릴레이트 도료;
15. 실록산 개질 또는 플루오르 개질된 아크릴레이트 수지를 주성분으로 하는 도료 시스템;
16. 말로네이트-보호된 이소시아네이트와 가교제(산 촉매)로서의 멜라민 수지(예: 헥사메톡시메틸멜라민)를 주성분으로 하는, 특히 클리어코트용 도료 시스템;
17. 올리고머 우레탄 아크릴레이트 및/또는 아크릴레이트아크릴라텐을 주성분으로 하고 필요에 따라 다른 올리고머 또는 단량체를 함께 포함하는 자외선 경화성 시스템;
18. 먼저 열에 의해 경화된 후에 자외선 또는 전자선에 의해 경화되거나 그 역의 방식으로 경화되고, 광개시제의 존재하에 자외선을 조사하거나 전자빔을 조사할 때 반응할 수 있는 에틸렌계 이중 결합을 함유하는 성분들을 갖는 이중 경화 시스템.
실록산을 주성분으로 하는 코팅 시스템, 예를 들면 WO 98/56852호, WO 98/56853호, DE-A-2914427호 또는 DE-A-4338361호에 개시된 시스템도 가능하다.
성분 (A) 및 (B) 이외에도, 본 발명에 의한 코팅 조성물은 성분 (C)로서 입체 장애 아민형, 2-(2-히드록시페닐)-1,3,5-트리아진 및/또는 2-히드록시페닐-2H-벤조트리아졸형의 광 안정화제, 예를 들면 앞에서 2.1, 2.6 및 2.8 부분에 열거된 광 안정화제를 포함하는 것이 바람직하다. 첨가하는 것이 유리한 2-(2-히드록시페닐)-1,3,5-트리아진 유형의 광 안정화제에 대한 추가의 예들은 예컨대 US-A-4619956호, EP-A-434608호, US-A-5198498호, US-A-5322868호, US-A-5369140호, US-A-5298067호, WO 94/18278호, EP-A-704437호, GB-A-2297091호, WO 96/28431호 공보에서 찾아볼 수 있다. 기술적으로 특히 중요한 것은 2-레소르시닐-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진, 2-레소르시닐-4,6-비스(바이페닐릴)-1,3,5-트리아진 및/또는 2-히드록시페닐-2H-벤조트리아졸 부류의 화합물들을 첨가하는 것이다.
성분 (A), (B) 및 (C)(사용할 경우) 이외에, 본 발명의 코팅 조성물은 추가의 성분들을 더 함유할 수 있으며, 그 예로는 용매, 안료, 염료, 가소제, 안정화제, 유동학적 첨가제 또는 요변성 첨가제, 건조 촉매 및/또는 레벨링제를 들 수 있다. 사용 가능한 성분들의 예가 문헌 [Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th Edition, Vol. A18, pp. 429-471, VCH, Weinheim 1991]에 개시되어 있다.
사용 가능한 건조 촉매 또는 경화 촉매의 예로는, 유리된 (유기) 산 또는 염기, 또는 열처리 또는 조사에 의해 탈보호될 수 있는 (유기) 보호된 산 또는 염기, 또는 유기 금속 화합물, 아민, 아미노 함유 수지 및/또는 포스핀을 들 수 있다. 유기금속 화합물의 예로서는 금속 카르복실산염, 특히 Pb, Mn, Co, Zn, Zr 또는 Cu의 금속 카르복실산염, 또는 금속 킬레이트, 특히 Al, Ti, Zr 또는 Hf 금속의 킬레이트, 또는 유기주석 화합물과 같은 유기금속 화합물을 들 수 있다.
금속 카르복실산염의 예로서는 Pb, Mn 또는 Zn의 스테아레이트, Co, Zn 또는 Cu의 옥토에이트, Mn 및 Co의 나프테네이트 또는 상응하는 리놀레이트, 레지네이트또는 탈레이트를 들 수 있다.
금속 킬레이트의 예로서는 아세틸아세톤, 에틸 아세틸아세테이트, 살리실알데히드, 살리실알독심, o-히드록시아세토페논 또는 에틸 트리플루오로아세틸아세테이트의 알루미늄, 티타늄 또는 지르코늄 킬레이트, 및 이 금속들의 알콕사이드를 들 수 있다.
유기주석 화합물의 예로서는 디부틸주석 옥사이드, 디부틸주석 디라우레이트 또는 디부틸주석 디옥토에이트를 들 수 있다.
아민의 예로서는 구체적으로 3급 아민, 예컨대 트리부틸아민, 트리에탄올아민, N-메틸디에탄올아민, N-디메틸에탄올아민, N-에틸모르폴린, N-메틸모르폴린 또는 디아자바이시클로옥탄(트리에틸렌디아민), 디아자바이시클로운데켄, DBN(= 1,5-디아자바이시클로[4.3.0]논-5-엔), 및 이들의 염을 들 수 있다. 또 다른 예로는 4급 암모늄염, 예컨대 트리메틸벤질암모늄 클로라이드가 있다.
아미노 함유 수지는 결합제인 동시에 경화 촉매이다. 그 예로는 아미노 함유 아크릴레이트 공중합체가 있다.
사용된 경화 촉매는 포스핀, 예를 들면 트리페닐포스핀일 수도 있다.
본 발명의 코팅 조성물은 방사선 경화성 코팅 조성물일 수도 있다. 이 경우에, 결합제는 에틸렌계 불포화 결합을 함유하는 단량체 또는 올리고머 화합물을 반드시 포함하며(프리폴리머), 이 결합제는 도포후에 화학선에 의해 경화된다, 즉 가교된 고분자량 형태로 전환된다. 상기 시스템이 자외선 경화성인 경우, 이 시스템은 일반적으로 1종 이상의 광개시제도 함유한다. 이에 해당하는 시스템이 전술한 문헌 [Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th Edition, Vol. A18, pages. 451-453]에 개시되어 있다. 방사선 경화성 코팅 조성물에서, 입체 장애 아민을 첨가하지 않고 본 발명의 광 안정화제를 사용할 수 있다.
본 발명에 의한 코팅 조성물은 임의의 바람직한 기재에, 예를 들면 금속, 목재, 플라스틱 또는 세라믹 재료에 도포될 수 있다. 본 발명의 코팅 조성물은 자동차 마감용 상도층으로서 사용되는 것이 바람직하다. 상기 상도층이 하층은 착색되고 상층은 착색되지 않은 두 층을 포함할 경우에, 상기 코팅 조성물은 상층에, 하층에 또는 두 층에 모두 사용될 수 있지만, 상층에 사용되는 것이 바람직하다.
본 발명의 코팅 조성물은 통상의 방법에 의해, 예를 들면 브러싱, 분무, 주입, 침지 또는 전기영동에 의해 기재에 도포될 수 있다. 이에 관해서는 문헌 [Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th Edition, Vol. A18, pp. 491-500]을 참조할 수 있다.
결합제 시스템에 따라서, 상기 코팅은 실온에서 또는 가열하여 경화시킬 수 있다. 상기 코팅은 50 내지 150℃에서 경화되는 것이 바람직하며, 분말 코팅 또는 코일 코팅의 경우에는 보다 높은 온도에서도 경화되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따라 제조된 코팅은 광, 산소 및 열의 유해한 영향에 대하여 탁월한 내성을 가지며; 이와 같이 제조된 코팅, 예를 들면 도료의 우수한 광안정성과 내후성이 특히 주목된다.
본 발명의 코팅 조성물은 유기 용매 또는 결합제가 가용성인 용매 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 코팅 조성물은 수용액 또는 수성 분산액일 수 있다. 부형제는 유기 용매와 물의 배합물일 수 있다. 상기 코팅 조성물은 고형분이 높은 도료이거나 무용제(예: 분체 코팅 물질)일 수 있다. 예를 들면 분체 코팅은 문헌 [Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th Ed., A18, pages. 438-444]에 개시되어 있다. 또한, 분체 코팅 물질은 분말-슬러리의 형태를 취할 수도 있다(바람직하게는 수중 분말의 분산액).
안료는 무기, 유기 또는 금속 안료일 수 있다. 본 발명의 코팅 조성물은 안료를 함유하지 않고 클리어코트로서 사용되는 것이 바람직하다.
본 발명의 매트릭스 재료는 무기 중합체 조성물 또는 유기/무기 중합체 하이브리드 시스템, 예컨대 졸-겔 코팅일 수 있다. 그 예로서는, Si, Ti, Xr, Al 알콕사이드와 같은 금속 알콕사이드를 주성분으로 하는 금속 산화물 시스템, 또는 수지+금속 알콕사이드의 혼합물을 주성분으로 하는 하이브리드 코팅을 들 수 있으며, 이와 같은 시스템 및 그 제조 방법에 대한 예는 본 명세서에 참고 인용한 US 20070187653호의 [0169] 또는 EP-A-1676890호의 컬럼 18, 9-16행에 설명되어 있다.
또 다른 실시양태에서, 본 발명은 전술한 바와 같은 수소 텅스텐 청동과 유럽 특허 출원 EP 07 100657.1호에 개시된 바와 같은 화학식 I 또는 II의 디티올렌 금속 착물을 포함하는 혼합물을 근적외선의 열 입력량을 증가시키는 데 사용하는 용도에 관한 것이다.
또 다른 실시양태에서, 본 발명은 전술한 바와 같은 수소 텅스텐 청동과 함께 퀴논-디암모늄염, 암모늄염, 폴리메틴, 예컨대 시아닌 스쿠아린, 크로코나인; 프탈로시아닌, 나프탈로시아닌 및 쿠아테릴렌-비스이미드로부터 선택된 1종 이상의 유기 IR 흡수제, 또는 란탄 헥사보라이드, 인듐 주석 옥사이드(ITO), 안티몬 주석 옥사이드, 예컨대 머크(Merck)에서 시판하는 미나텍(Minatec) 230 A-IR 또는 머크에서 시판하는 레이저플레어(Lazerflair®) 안료로부터 선택된 1종 이상의 무기 IR 흡수제를 포함하는 혼합물의 용도에 관한 것이다.
유기 IR 흡수제의 또 다른 예를 들면 알킬화 트리페닐 포스포로티오네이트, 예컨대 상표명 시바(Ciba®) 이르갈루브(Irgalube®) 211로 시판되는 것 또는 카본 블랙, 예컨대 상표명 시바 마이크로졸(Microsol®) 블랙 2B 또는 시바 마이크로졸 블랙 C-E2로 시판하는 것을 들 수 있다. 무기 IR 흡수제의 예로는 금속, 예컨대 구리, 비스무스, 철, 니켈, 주석, 아연, 망간, 지르코늄, 텅스텐, 란탄 및 안티몬의 산화물, 수산화물, 황화물, 황산염 및 인산염, 예를 들면 산화안티몬(V) 도우핑된 운모 및 산화주석(IV) 도우핑된 운모를 들 수 있다.
삼산화텅스텐(WO3), 수소 함유 텅스테이트(예: WO3H0 .53) 및 (금속) 텅스텐을 포함하는 신규 혼합물이 바람직하다. 상기 신규 혼합물은, 암모늄 파라텅스테이트[(NH4)10W12H20O42.4H2O, 오스람 실바니아에서 시판함]을 수소 존재하에 5000 내지 10000K(켈빈)에서 플라즈마 반응기에서 환원시킴으로써 제조될 수 있다. 이와 같이 제조된 혼합물은 수소 텅스텐 청동 약 25 내지 70 중량부, 특히 30 내지 55 중량부; 2원 텅스텐 옥사이드 20 내지 70 중량부, 특히 30 내지 60 중량부; 및 텅스텐 금속 약 1 내지 30 중량부, 특히 2 내지 20 중량부를 함유할 수 있으며; 그 예로는 WO3H0 .53 25 내지 55 중량％, WO3 35 내지 60 중량％, 및 텅스텐 3 내지 35 중량％, 예컨대 WO3H0 .53 35 중량％, WO3 56 중량％, 및 텅스텐 9 중량％를 포함하는 혼합물을 들 수 있고, 이들 세 성분의 합계는 100％인 것으로 이해하여야 한다.
이하에서는 실시예에 의거하여 본 발명의 특정한 실시양태들을 설명하고자 하나, 본 발명이 후술하는 실시예에 의해 제한을 받는 것은 아니다. 실시예에 개시된 실시양태들에 대하여 본 발명의 기술사상과 보호범위를 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변경이 이루어질 수 있는 것으로 이해하여야 한다. 그러므로, 후술하는 실시예는 본 발명의 보호범위를 결코 제한하지 않는다. 오히려, 본 발명의 보호범위는 첨부된 특허청구범위 및 그와 균등한 범위에 의해서만 정해진다. 하기 실시예에서 특별한 언급이 없는 한 모든 부는 중량부이고, 온도는 섭씨 온도이다.
다음과 같은 약어를 사용하였다:
NIR: 근적외선
SEM: 주사 전자 현미경 분석
1. 제조 방법
1.1 암모늄 텅스테이트 분말을 표준 진동 분말 공급기에 의해서 아르곤 기체 스트림내로 비말동반시켰다. 유동화된 전구물질을 열 플라즈마 반응기내로 공급하였다. 일반적으로 반응기의 플라즈마 고온 영역에서 도달된 온도 범위는 5000 내지 10,000K이다. 반응물질 증기를 급냉 가스에 의해 냉각시키고, 형성된 분말을 백 필터에서 수집하였다. WO3 -x로 표시되는 산소가 부족한 텅스텐 옥사이드 생성물을 제조하기 위해서 환원성 플라즈마 조성물이 얻어졌다. 수득한 분말을 분말 X선 회절, SEM, 광 산란 입자 크기 분석 및 UV-VIS-NIR 분광분석법에 의해 분석하였다. 입자 크기는 30 내지 200 nm 범위이다. 이 재료(샘플 0)는 코팅 또는 플라스틱 등에서 우수한 분산성을 나타낸다.
1.2 암모늄 파라텅스테이트 분말((NH4)10W12H20O42.4H2O, 오스람 실바니아)를 10 g/분으로 작동하는 진동형 분말 공급기에 의해서 아르곤 운반 기체내로 비말 동반시켰다. 유동화된 분말을 65 kW의 전력하에 작동하는 테크나(Tekna) PL-50 플라즈마 토크를 구비한 플라즈마 반응기내로 공급하였다. 일반적으로 반응기의 플라즈마 고온 영역에서 도달된 온도 범위는 5000 내지 10,000K이다. 100 slpm 아르곤 및 하기 표에 제시된 바와 같은 수소/헬륨의 혼합물을 시드(sheath) 가스에 사용한다:
Figure pct00004
반응물 증기를 급냉 가스에 의해 냉각시키고, 형성된 분말을 백 필터에서 수집한다. 수득한 분말을 분말 X선 회절법, 전자 현미경 및 UV-VIS-NIR 분광분석법에 의해 분석한다.
2. X선 특성분석
입자를 일층 균일화시키기 위해 마노 모르타르에서 샘플을 약간 분쇄하여 브래그-브렌타노 지멘스(Bragg-Brentano Siemens) D5000 회절계 시스템상에서 분석하였다. 고전력 Cu-표적을 50 kV/35 mA하에 작동시켜 사용한다. 단계 크기가 0.02°2θ인 단계식 주사 방식으로 1 단계당 1.5초의 계수 시간을 사용하여 데이터를 수집한다. 데이터 처리는 디프랙 플러스(Diffrac PlusTM) 소프트웨어 에바(EvaTM) v.8.0에 의해 수행한다. 리트펠트(Rietveld) 분석은 브루커(Bruker)의 AXS 토파스(TopasTM) 프로파일 조정 소프트웨어 v.2.1에 의해 수행한다.
이와 같이 하여 얻은 X선 분말 회절 패턴을 PDF-2 데이터베이스 및 [Inorganic Crystal Structure Database, 2005-2, Karlsruhe, Germany]에 제공된 단결정 구조 데이터로부터 얻은 계산된 패턴 두가지로 입수 가능한 W 및 WOx 물질에 대한 대조용 패턴과 비교한다. 초기 정성 분석 결과 4개의 분석된 샘플이 모두 상이한 분율로 혼합된 다음 3개의 성분들로 이루어진 것으로 밝혀졌다: 입방 수소 텅스텐 옥사이드(청동), WO3H0 .53, 단사정 및/또는 삼사정 텅스텐 옥사이드(이 연구에서는 RT-WO3로 명명됨), 및 입방, bcc, HT-텅스텐, Wi. 각각의 샘플은 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 3개의 상들로 구성되는 것으로 밝혀졌다. 각 상의 상대적인 백분율은 시드 가스내의 수소에 의해 영향을 받는 것으로 관찰되었다.
Figure pct00005
3. 응용예
샘플 평가:
태양광 조절 첨가제를 함유하는 샘플을 도 1에 도시된 장치를 사용해서 평가하였다. 상기 장치는 2가지 플라스틱 샘플(A4 크기) 뒤에서 흑색 알루미늄 패널의 온도 증가를 비교하며, 이 때 한 샘플은 태양광 조절 첨가제를 함유한 것이고, 다른 하나는 태양광 조절 첨가제를 함유하지 않는 대조군이다. 두 샘플을 5000K의 색 온도를 갖는 500W 할로겐 램프의 빛에 노출된 2개의 상이한 챔버의 전면상에 장착시켰다. 온도는 각 챔버내의 PC 데이터 로깅 장치에 연결된 열전대(PT100)에 의해 기록한다.
800초 경과후 얻어진 열 차폐 계수(HS)는 ΔT800 초 (℃)로 표시하여 하기 표에 보고하였다.
3.1 폴리카보네이트(PC) 사출 성형/PC 필름 압출
혼합 및 배합: 분쇄된 폴리카보네이트(마크롤론(Makrolon) 3103) 3.0 kg을 진공 오븐에서 120℃하에 8 시간 동안 건조시킨다. 5L 헨쉘 터보믹서(Henschel turbomixer)에서 분말을 하기 표에 열거된 첨가제(샘플)과 80℃에서 3분동안 혼합한 후에, 280℃에서 베르스토르프(Berstorff) ZE 25X32D상에서 배합하였다. 중합체 스트랜드를 과립화하였다.
시트 압출: 펠릿을 사용하여 최고 온도 280℃하에 콜린(Collin) CR-136/350 시트 압출 라인상에서 100 ㎛ 두께 캐스트 필름(평판)을 제조하였다.
평가: ΔE 값은 DIN 6174에 따라 측정한다.
UV-VIS-NIR 스펙트럼은 ISR3100 적분구를 구비한 시마쯔(Shimadzu) UV 3101 UV상에서 기록하였다: 파라미터: 슬릿 폭 20, 파장 250 내지 1800 nm, 주사 속도 빠름, 360 nm에서 광원 변화 및 830 nm에서 검출기 변화.
상대 흡수도는 최고치에서의 흡수도를 동일 파장에서의 초기 흡수도로 나누어 계산한다.
흐림도는 ASTM D-1003에 따라서 비크 가드너(Byk Gardner)에서 시판하는 헤이즈-가드 플러스(Haze-gard plus)상에서 측정한다.
그 결과를 하기 표 2에 제시하였다.
Figure pct00006
인공 풍화: ASTM G 155/ASTM G 151에 따라서 애틀라스(ATLAS)에서 시판하는 웨더-오미터(Weather-Ometer) Ci65에서 샘플에 광을 조사하였다; 2개의 보로실리케이트 필터를 구비한 크세논 램프, 340 nm에서 0.35 W/㎡, 63±3℃ 흑색 패널 온도, 102분 건조 및 조광, 18분 물 분무 및 조광.
본 발명의 PC 조성물은 우수한 열 차폐성과 낮은 흐림도 및 착색가를 나타낸다.
3.2 PET-G 필름 압출의 실시예
폴리에틸렌 테레프탈레이트 분말(PET-G; 이스트맨(Eastman)에서 시판하는 이스타(Eastar) 6763) 및 1％ 티누빈 1577을 하기 표 4에 제시된 하중량으로 하기 표에 열거된 첨가제와 터보 혼합한 후에, 70℃에서 12 시간 동안 건조시킨 다음 이축 콜린 압출기에서 배합하였다. 수득한 펠릿을 다시 건조시키고, 콜린 캐스트 라인에서 압출하여 300 마이크로미터 PET-G 필름을 얻었다.
Figure pct00007
본 발명의 PET 조성물은 우수한 열 차폐 효과를 나타낸다.
3.3 LDPE 필름의 실시예
LDPE 분말(폴리메리 유로파(Polimeri Europa)에서 시판하는 FF29) 및 0.8％ 티누빈 371을 하기 표 5에 제시된 양의 첨가제와 터보 혼합한 후에 이축 콜린 압출기에서 배합하였다. 포르맥(FORMAC) 실험용 압출기를 사용해서 상기 혼합물을 멜트 블로우(melt blow) 압출함으로써 150 마이크로미터 LDPE 필름을 제조하였다.
Figure pct00008
본 발명의 LDPE 조성물은 우수한 열 차폐 효과를 나타낸다.
3.4 NIR 경화에 대한 실시예
상이한 IR 흡수제들을 NIR 경화하는 동안의 온도 상승 및 최종 코팅 특성과 관련하여 2P-PU 제제에서 테스트하였다.
IR 흡수제를 유리 비이드 및 스칸덱스(scandex) 진탕기를 사용하여 분쇄 베이스(millbase)내로 하기 표에 따라 16 시간 동안 혼입시켰다(값의 단위는 g).
Figure pct00009
상기 분쇄 베이스를 하기 표에 따라서 희석용 제제와 혼합하고 가교제를 첨가하였다.
Figure pct00010
데스모듀어 N3390은 바이엘 매터리얼 사이언스에서 시판하는 지방족 이소시아네이트로서 가교제로 사용된다.
Figure pct00011
마크리날 SM 510n은 사이텍 서피스 스페셜티즈(Cytec Surface Specialties)에서 시판하는 히드록시 작용기를 갖는 아크릴 수지이다.
에프카 3030은 시바 스페셜티 케미칼즈(Ciba Specialty Chemicals)에서 시판하는 레벨링 향상용 개질 폴리실록산이다.
DBTL은 디부틸주석 디라우레이트이고 촉매로서 사용된다.
댑코-33LV는 에어 프로덕츠 앤드 케미칼스(Air Products & Chemicals)에서 시판하는 트리에틸렌디아민과 디프로필렌글리콜의 혼합물이고, 촉매로서 사용된다.
상기 코팅을 와이어 바에 의해서 WFT(습윤 필름 두께) 80 ㎛를 사용해서 도포한다. 코팅을 하기 표에 제시한 바와 같은 램프 설정과 벨트 속도를 사용해서 NIR 건조기에서 건조시킨다.
코팅 제제로의 NIR-A의 분포를 흑색위의 흐림도를 측정하여 조사하였다. 그 값이 낮을수록 제제내의 분포가 더욱 우수하며 시각적 필름 특성에 대한 영향이 더 적은 것으로 관찰된다.
Figure pct00012
코팅 표면의 온도는 경화 직후에 측정한다.
하기 표는 2 m/분의 벨트 속도, 6 아드포스(Adphos) 고속전소 NIR 램프, 출력 70％, 램프까지의 거리 100 mm를 사용한 결과를 나타낸 것이다.
Figure pct00013
본 발명의 분말 조성물은 흐림도가 낮은 상태로 혼입시킬 수 있으며, NIR 방사선의 열로의 전환율이 양호하다.
3.5 레이저 용접 실시예
실시예 1.1에 의한 IR 흡수제를 사출 성형 기계에 의해서 500 ppm의 농도하에 폴리카보네이트 시트(두께 2 mm)내로 혼입시켰다. 수득한(투명하고 약간 청색빛을 띰) 시트를 250 와트 Nd:YAG 레이저를 사용해서 폴리카보네이트 시트(두께 1 mm)와 용접한다. 표면을 20 mm/초의 속도하에 레이저 빔에 의해 주사한다.
그 결과 용접 상태는 탁월한 연결부를 나타내고, 매우 투명하며, 어떠한 국소적인 플라스틱 변형도 나타내지 않고, 용접중에 발포를 나타내지 않았다.
기계적 응력에 기인한 접합선의 파열도 유발되지 않는다.
3.6 백색 그라비아 잉크
1064 nm에서의 레이저 이미징에 대해 감광성이 탁월한 이산화티타늄계 백색 잉크를 다음과 같은 방식으로 제조하였다:
Figure pct00014
C501 와니스는 와커 케미 아게(Wacker Chemie AG)에서 제조한 비나파스(Vinnapas®) C501 수지, 비닐 아세테이트와 크로톤산의 고형 공중합체(산가 7.5 mg KOH/g, 분자량 170,000 g/mol 및 Tg 약 43℃)(20부) 및 프로필 아세테이트(80부)를 함께 혼합함으로써 제조하였다.
이와 같이 얻어지고, IR 흡수제로서 WO3H0 .53, WO3 및 W로 이루어진 혼합물 0.1％를 함유하는 잉크(이하, 잉크 Z라 함)를 상기 흡수제를 함유하지 않는 유사한 잉크(이하, 잉크 X라 함)와 비교하였다.
잉크 X와 Z를 각각 표준 K2 바아를 사용해서 백색 포장용 판재에 도포하고 건조시켰다. 이어서, 얻어진 포장용 판재 각각의 1 제곱 센티미터 영역에 레이저를 조사하였다(충전도 60, 1500 mms, 20 KHz). 이미징된 영역의 광학 밀도를 배경 백색도와 함께 측정하였다. 하기 표를 통해 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 잉크(잉크 Z)를 사용할 경우 단 0.1％만으로도 우수한 이미지 밀도가 관찰되었으며, 이미징되지 않은 영역의 CIE 백색도는 99.15로 높게 유지되었다.
Figure pct00015
<도면의 간단한 설명>
도 1은 평가 장치의 개요도이다.

Claims (15)

  1. a) 수소 텅스텐 청동,
    b) 2원 텅스텐 산화물, 및
    c) 텅스텐 금속
    을 포함하는 분말 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    a) 식 WO3 - zHx(식 중 x는 0.2 내지 1 범위, 특히 0.4 내지 0.7 범위이고, z는 0 또는 0 내지 x 범위임)로 표시되는 수소 텅스텐 청동 25 내지 70 중량부, 특히 30 내지 55 중량부,
    b) 2원 텅스텐 산화물 20 내지 70 중량부, 특히 30 내지 60 중량부, 및
    c) 텅스텐 금속 1 내지 30 중량부, 특히 2 내지 20 중량부
    를 포함하는 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 수소 텅스텐 청동의 대부분이 입방정 구조, 특히 공간군 Im-3에 속하는 것인 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 성분들 a) 내지 c)가 총 분말 조성물의 95 내지 100 중량％를 구성하고, 나머지는 존재하는 경우 유기 중합체, 다른 텅스텐 화합물 및/또는 물인 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 2원 텅스텐 산화물이 WO3 -y이고, 여기서 y는 0 내지 1 범위, 바람직하게는 0 내지 0.33, 특히 0 내지 0.1 범위인 조성물.
  6. 암모늄 텅스테이트와 수소 및/또는 수소 방출 기체를 2500 K 이상의 온도에서 접촉시키는 것을 포함하는, 수소 텅스텐 청동 또는 수소 텅스텐 청동 조성물, 특히 제1항에서 정의한 바와 같은 조성물의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 접촉을 플라즈마에서 수행하는 것인 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 수소 및/또는 수소 방출 기체를 희가스와의 혼합물로 사용하는 것인 방법.
  9. 제8항에 있어서, 생성물 중에 형성된 텅스텐 금속의 양이 생성물의 25 중량％ 미만, 특히 3 내지 20 중량％ 범위로 유지되도록 수소의 양을 조정하는 것인 방법.
  10. 수소 텅스텐 청동 입자를 2원 텅스텐 산화물의 입자 및 텅스텐 금속의 입자와 함께, 바람직하게는 제2항에서 정의한 바와 같은 중량비로, 유기 중합체, 유기 용매, 물 또는 유기 용매와 물의 배합물과 같은 용매, 및 유기 중합체와 용매의 배합물로부터 선택된 분산 매질 중에 포함하는 입자 분산액.
  11. 제10항에 있어서, 총 입자 질량의 90 중량％ 이상이 1 nm 내지 800 nm의 크기 범위를 갖는 입자인 입자 분산액.
  12. a) 유기 중합체, 특히 합성 열가소성 유기 중합체 또는 코팅 결합제, 및
    b) 성분 a)를 기준으로 하여 0.01 내지 15 중량％의 수소 텅스텐 청동, 특히 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 분말 조성물 형태의 수소 텅스텐 청동
    을 포함하는 조성물.
  13. 제12항에 있어서, 상기 성분 b)로서 입방정 구조의 수소 텅스텐 청동을 함유하는 조성물.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 성분 a)의 매트릭스에 분산된 입자의 형태로 상기 성분 b)를 함유하는 조성물.
  15. 수소 텅스텐 청동 입자 또는 수소 텅스텐 청동 함유 입자, 특히 제2항에서 정의한 바와 같은 중량비로 2원 텅스텐 산화물 입자 및 텅스텐 금속 입자와 조합된 수소 텅스텐 청동 입자 또는 수소 텅스텐 청동 함유 입자의, 유기 또는 무기 중합체 조성물 또는 유기/무기 중합체 하이브리드 시스템에서 열 차폐용 첨가제 및/또는 적외선 흡수제로서의 용도.
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