KR101166933B1 - 안티블로킹 특성을 갖는 폴리비닐부티랄 시트 - Google Patents

Abstract

개질된 안티블로킹 특성을 나타내는 지방산 아미드를 포함하는 중합체 시트가 개시된다. 또한, 지방산 아미드를 중합체에 혼입하는 것을 포함하는 방법에 의하여 중합체 시트를 제조하는 방법이 제공된다. 나아가, 두 장의 유리판 사이에 배치된 지방산 아미드가 혼입된 중간층 중합체 시트를 포함하는 라미네이트된 안전유리가 제시된다.

안전유리, 지방산 아미드, 안티블로킹, 중합체 시트

Description

안티블로킹 특성을 갖는 폴리비닐부티랄 시트{POLYVINYL BUTYRAL SHEET HAVING ANTIBLOCKING CHARACTERISTICS}

본 발명은 중합체 시트(polymer sheet)에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는, 중합체 시트에 첨가제로서 특정의 지방산 아미드를 혼입하는 것을 포함하는 공정에 의해 얻어지는, 향상된 블로킹 저항성을 특징으로 하는 폴리비닐부티랄을 포함하는 중합체 시트에 관한 것이다.

가소화된 폴리비닐부티랄(이하, "PVB")은 안전유리 또는 중합체 라미네이트와 같은 광투과 라미네이트 내의 중간층으로 사용하기 위한 중합체 시트의 제조에 통상적으로 사용되고 있다. 안전유리는 통상적으로 두 장의 유리 사이에 끼워진 폴리비닐부티랄 시트를 포함하는 투명한 라미네이트를 말한다. 안전유리는 건축과 자동차 오프닝(opening)에서 투명한 장벽을 제공하는데 주로 사용되고 있다. 이것의 주기능은 오프닝을 통한 침투를 허용하지 않으면서, 물체로부터의 타격에 의해 야기되는 것과 같은 에너지를 흡수하여 밀폐된 지역 내의 물체 또는 사람에게 손상 또는 부상을 최소화하는 것이다. 시트 제제를 위한 첨가물은 일반적으로 유리에 대한 시트의 부착성을 개선하기 위한 부착 조절제("ACA")를 포함하며, 그 결과 적절한 수준의 부착성이 유지될 수 있고, 유리의 부서짐을 막으면서도 충격에 대한 적 절한 에너지 흡수성을 제공한다. 또한, 중간층 시트는 음향소음을 약화시키고, UV 및/또는 IR 광선투과를 감소시키고, 및/또는 창문 오프닝의 심미성을 향상시키는 것과 같은 안전유리에 부가적인 유익한 효과를 부여하도록 개선될 수 있다.

안전유리는 전형적으로 두 층의 유리 및 PVB와 같은 플라스틱 중간층을 프리-프레스(pre-press)로 조립하고, 프리-라미네이트로 적층하여, 시각적으로 투명한 라미네이트로 마감하는 공정에 의해 형성된다. 조립 과정은 유리판을 내려놓고, PVB 시트를 그 위에 깔고, 두번째 유리판을 내려놓고, 그 후에 유리층 테두리의 여분의 PVB를 잘라내어 정리하는 것을 포함한다.

플라스틱 중간층은, 일반적으로 PVB 중합체를 하나 이상의 가소제, 및 선택적으로 하나 이상의 다른 성분과 혼합시키고, 혼합물을 용융 가공하여 시트화하므로써 제조되며, 상기 시트는 통상적으로 회수되어, 저장과 수송을 위하여 롤상태로 감겨진다. 자동차용 바람막이를 위한 라미네이션 공정에서, PVB 시트 부분은 전형적으로 롤로부터 절단되고, 이 절단 부분은 조립을 위하여 성형 및/또는 적층된다. 그 후에 절단 부분을 적층물(stack)로부터 취하여 단단한 기질(예를 들어, 특정의 광학적 성능을 갖는 유리 시트)과 층 배열로 조립하여, 단단한 기질의 표면과 절단 부분의 표면을 밀착되게 배치시켜, 프리-프레스 라미네이트 조립체를 형성한다. 또는, 상기 라미네이트 조립체는 다수의 단단한 시트를 다수의 절단 부분(들) 사이에 끼움으로써 형성될 수 있다.

롤 형태이든 적층된 형태이든 가소화된 PVB 시트는 라미네이팅 공정 전과 라미네이팅 공정 동안에 전형적으로 직면하는 상온에서 본질적으로 그 자체가 달라붙 으려는 경향("블록화")이 있다. 시트 표면을 기계적으로 거칠게 하는 것(예를 들어, 엠보싱), 시트 표면과 접하는 면에 중탄산나트륨과 같은 분말을 도포하는 것, 및 산으로 PVB 시트의 표면을 화학적으로 처리하는 것을 포함하는 PVB의 블로킹 저항성을 향상시키기 위한 수많은 시도들이 이루어졌다. 이러한 표면처리는 불행하게도 바람직하지 못한 취급상의 문제 또는 유리 부착 문제를 자주 유발한다. 이러한 블로킹을 피하기 위한 통상적인 다른 실시에서는, PVB 시트 사이에 폴리에틸렌과 같은 다른 시트 재료를 끼워 넣거나, 또는 예를 들면, 약 5~약 15℃ 온도의 냉장 하에서 저장되고 수송될 수 있다. 그러나, 향상된 소음 감소(음향)기능을 얻기 위하여 높은 가소제 함량을 혼입시킨 PVB 시트와 같은, 표준 PVB 시트의 변형에 있어서는, 블로킹은 냉장 조건하에서도 일어날 수 있다.

추가적으로, PVB에 여러 가지 블로킹-저항 물질을 혼입하는 것이 제안되어왔다. 이러한 물질의 예는 몬타닉산 에스테르, 예를 들어, 디에틸렌글리콜 도데실에테르 및 트리프로필렌글리콜 도데실에테르와 같은 에틸렌글리콜 또는 프로필렌글리콜 C₁~C₂₅ 알킬에테르를 포함한다. 그러나, PVB로의 이런 물질의 혼입은 최종 라미네이트의 광학적 특성 또는 유리에 대한 PVB 시트의 부착성에 불리한 영향을 끼칠 수도 있다.

따라서, 라미네이트의 광학적 투명성 및 최종 PVB 시트의 유리 부착성에 나쁜 영향을 끼치지 않고도, PVB 시트의 블로킹 저항성을 향상시키기 위한 더욱 개선된 방법이 요구된다.

발명의 개요

본 발명에 따르면, 놀랍게도, 지방산 아미드를 포함하는 중합체 시트가 광학적 역효과 및 부착성 역효과 없이 향상된 안티블로킹 특성을 나타낸다는 사실이 밝혀졌다. 또한, 안티블로킹 특성은 지방산 아미드를 중합체에 혼입하는 것을 포함하는 제조방법에 의해 중합체 시트의 표면에 부여될 수 있음이 밝혀졌다. 더구나, 본 발명은 두 장의 유리판과, 상기 두 장의 유리판 사이에 배치된 중간층 중합체 시트를 포함하는 라미네이트된 안전유리를 포함하고, 상기 중합체 시트는 혼입된 지방산 아미드를 가진다.

특히, 본 발명에 따르면, 가소화된 PVB을 포함하는 중합체 시트의 블로킹저항성을 향상시키기 위한 방법이 개시된다. 상기 방법은 표면개질제를 가소화된 폴리비닐부티레이트에 혼입시키는 것을 포함하며, 상기 표면개질제는, 바람직하게는 약 12~약 40개의 탄소원자를 가지는 탄화수소사슬을 갖는 지방산 아미드이다.

본 발명에 의하여, 본 발명의 표면개질제를 포함하지 않는 PVB 시트보다 블로킹에 영향을 덜 받는 롤 형태 또는 적층물 형태로 PVB 시트를 제공하는 것이 가능하다. 본 발명의 방법은 적합한 유리 전이 온도를 갖는 어떤 중합체에도 적용할 수 있고, 본 방법은 약 40℃ 이하의 유리 전이 온도를 갖는 PVB 시트에 대하여 특히 유용하고, 본 발명의 방법은 낮은 유리 전이 온도, 예를 들면, 약 20℃ 이하의 유리 전이 온도를 갖는 PVB 시트(당분야에서 "음향(acoustic)" PVB 시트로서 언급됨)에 대하여 특히 유용하다. 결과적으로, 수송 및 저장을 하는 동안에 PVB 시트를 냉장하거나 또는 그 사이에 다른 것을 끼워넣을 필요성은 감소 또는 제거될 수 있다. 본 발명에 의하여 향상된 블로킹 저항성으로부터 유래된 이점은 PVB 시트의 다른 성질들, 예를 들면, 투명성 또는 유리에 대한 부착성 등에 실질적으로 불리한 영향을 끼치지 않고도 달성될 수 있다.

또한, 본 발명은 가소화된 폴리비닐부티랄을 포함하는 중합체 시트를 제조하는 공정을 제공한다. 상기 공정은 가소화된 폴리비닐부티랄을 시트로 용융 가공하고, 표면개질제를 중합체 시트로 혼입하는 것을 포함한다. 표면개질제의 혼입은 압출 전에 중합체의 용융된 배치(batch) 내로 직접적으로 표면개질제를 첨가함으로써 이루어지거나, 또는 가소화된 PVB 시트 위로 안티블로킹제를 직접적으로 도포함으로써 이루어질 수 있다.

발명의 상세한 설명

본 발명은 중합체 시트의 표면에 배치된 안티블로킹제를 갖는 시트 형태의 가소화된 중합체에 관한 것이다. 비록 하기에 설명된 구체예들은 중합체가 PVB인 것으로 언급되지만, 중합체는 적당한 유리 전이 온도를 갖는 어떠한 중합체일 수도 있다는 점을 이해해야만 한다. 전형적인 그러한 중합체는 폴리비닐부티랄, 폴리우레탄, 폴리염화비닐, 폴리(에틸렌 비닐 아세테이트), 상기의 것들의 조합물 등을 포함한다. 폴리비닐부티랄, 폴리염화비닐, 및 폴리우레탄이 바람직한 중합체들이고, 폴리비닐부티랄이 특히 바람직하다.

PVB는 산촉매의 존재하에서 폴리비닐알코올을 부티르알데히드와 반응시킨 다음에 촉매의 중화, 수지의 분리, 안정화 및 건조를 포함하는 공지의 수성 또는 용매 아세탈화 공정에 의해 제조된다. 중합체는 전형적으로는 폴리비닐알코올로서 계산된 약 13~약 30중량%의 히드록실기를 포함하고, 바람직하게는 폴리비닐알코올로서 계산된 약 15~약 22중량%의 히드록실기를 포함한다. 중합체는 폴리비닐아세테이트로서 계산된 최대 약 10중량%의 잔여 에스테르기, 바람직하게는 최대 약 3중량%의 잔여 에스테르기를 더 포함하고, 나머지는 아세탈, 바람직하게는 부티르알데히드아세탈이지만, 임의로는 다른 아세탈기, 예를 들면, 2-에틸헥사날기이다. 전형적으로, 생성물 PVB은 약 70,000그램/몰 이상의 분자량을 갖는다. 여기에서 사용된 것으로, 용어 "분자량"은 평균분자량으로 해석된다. PVB을 만들기 위한 적절한 공정의 상세한 내용은 당업자들에게는 공지이다. PVB은 Butvar 수지로서, Solutia사, St. Louis, MO로부터 상업적으로 구입될 수 있다.

최종생성물에서 PVB 중합체의 성능을 향상시키기 위하여 PVB 중합체에 첨가제들이 첨가될 수 있다. 이러한 첨가제들은, 제한받지는 않지만, 염료, 안료, 안정제(예를 들어, 자외선안정제), 산화방지제, 상기 첨가제들의 조합물 등을 포함한다.

PVB 시트는 전형적으로 수지 100부당 약 20~80부("phr"), 더욱 통상적으로는 25~60부의 가소제를 포함한다. 가소제의 양은 PVB 시트의 T_g에 영향을 끼친다. 일반적으로, 가소제의 양이 크면, T_g가 감소한다. 일반적으로, 상기 PVB 시트는 약 30℃ 또는 그 미만의 T_g 값을 갖는다. 약 20℃ 보다 더 낮은 T_g 값을 갖는 PVB 시트는 음향 PVB 시트로서 자주 사용된다. 통상적으로 이용되는 가소제는 다염기산 또는 다가 알코올의 에스테르이다. 적절한 가소제는, 예를 들면, 트리에틸렌글리콜 디-(2-에틸부티레이트), 트리에틸렌글리콜 디-(2-에틸헥사노에이트), 트리에틸렌글리콜 디헵타노에이트, 테트라에틸렌글리콜 디헵타노에이트, 디헥실 아디페이트, 디옥틸 아디페이트, 헥실 시클로헥실아디페이트, 헵틸 및 노닐 아디페이트의 혼합물, 디이소노닐 아디페이트, 헵틸노닐 아디페이트, 디부틸 세바케이트, 오일-변성 세바식 알키드(sebacic alkyds)와 같은 중합체 가소제, 및 미국 특허 제3,841,890호에 개시된 바와 같은 포스페이트와 아디페이트의 혼합물 및 미국 특허 제4,144,217호에 개시된 바와 같은 아디페이트를 포함한다. 또한 통상적으로 이용되는 가소제들은 미국 특허 제5,013,779호에 개시된 바와 같은 C₄-C₉ 알킬 알코올 및 시클로 C₄-C₁₀ 알코올로부터 만들어진 혼합 아디페이트이다. 디헥실 아디페이트와 같은 C₆-C₈ 아디페이트 에스테르가 바람직한 가소제이다.

PVB 중합체와 가소제 첨가제들은 열적으로 가공되어 시트 형태로 성형된다. PVB 시트 성형의 한 가지 예시적인 방법은 시트다이(예를 들면, 한쪽의 치수가 수직 치수 보다 실질적으로 더 큰 개구부를 갖는 다이)를 통해 PVB 수지 용융물을 통과시키므로써 용융 PVB 수지를 압출하는 것을 포함한다. PVB 시트 성형의 다른 예시적인 방법은 다이로부터 롤러상으로 용융수지 또는 반용융수지를 캐스팅시키고, 수지를 고체화시키고, 이어서 시트 형태로 고체화된 수지를 회수하는 것을 포함한다. 어느 구체예에서나, 시트의 한쪽 또는 양쪽 측면의 표면 질감은 다이 개구부의 표면을 조정하거나 롤러 표면에 질감을 제공함으로써 조절가능하다. 시트 질감을 조절하기 위한 다른 기술들은 반응물질의 매개변수(예를 들면, 수지 및/또는 가소제의 수분함량, 용융온도, 또는 상기 매개변수의 조합)를 변화시키는 것을 포함한다. 더구나, 시트는 라미네이션 공정 동안 시트의 탈기를 촉진시키기 위하여 일시적인 표면 불규칙성을 제공하는 일정 간격의 돌출부들을 포함하도록 구조화될 수 있으며, 그 후 라미네이팅 공정의 증가된 온도 및 압력에 의해 상기 돌출부들이 시트내로 용융되도록 하므로써, 평탄한 마무리를 얻게 된다. 어떤 구체예에서, 압출된 시트는 전형적으로 약 0.3~약 2.5mm의 두께를 갖는다.

지방산 아미드는 중합체 첨가제의 중요한 부류로서 잘 알려져 있다. 중합체 첨가제로서 이러한 아미드를 사용하는 주요한 이점들 중의 하나는 원하지 않는 부착을 막기 위한 슬립제 또는 윤활제로서의 역할이다. 그러나, 불행하게도, 안티블로킹 첨가제의 목적(중합체 자체의 표면들 사이에서의 원하지 않는 부착의 감소)을 위하여 이러한 아미드의 첨가는, 중합체 필름의 유리에 대한 부착성 뿐만 아니라 흐림도, 투명도 및 필름 투명성과 같은 중합체 필름의 광학적 특성에 불리한 영향을 끼치는 것으로 알려졌다. 따라서, 유리 라미네이트에서 중합체 필름 중간층으로서의 용도를 위하여 지방산 아미드의 사용은 배제되어야 하는 것으로 나타났다.

그러나, 뜻밖에도, 지방산 아미드는 시트의 광학적 특성 또는 시트의 유리에 대한 부착성에 영향을 끼치지 않으면서, 중합체 시트에서 안티블로킹제로서 성공적으로 사용될 수 있다는 것이 본 발명에 의하여 밝혀지게 되었다. 본 발명의 지방산 아미드는 바람직하게는 다음의 일반식을 갖는 아미드이다:

여기에서, R은 약 12~약 40개의 탄소원자를 갖는 탄화수소 사슬을 포함하는 안티-블로킹 세그멘트를 나타내고, R'는 수소 또는 1~약 40개의 탄소원자들을 갖는 탄화수소 사슬을 나타낸다. 이러한 아미드는 에루크아미드, 비헨아미드, 올레일 팔미트아미드, 스테아릴 에루크아미드, 에루실 스테르아미드, 히드록시스테아르아미드, 올레인산 디에탄올아미드, 스테아린산 디에탄올아미드, 폴리(에틸렌글리콜) 올레익아미드, 옥타데칸아미드(이하, "스테아르아미드"), 및 상기 아미드의 혼합물을 포함한다. 모노-아미드가 바람직하다. 2차 모노-아미드가 특히 바람직하다. 특히 바람직한 2차 모노-아미드는 다음에 나타난 바와 같이, 이중결합 기하구조를 가진 아미드인 N-올레일 팔미트아미드이다.

PVB 시트의 표면에 원하는 성질들을 부여하도록 아미드 안티-블로킹제를 PVB에 혼입하는 방법은 중요하지 않다. 바람직하게는, 아미드 안티-블로킹제는 용융물 내로 첨가되어 압출될 수 있다. 아미드 안티-블로킹제는 안티-블로킹, 투명성 및 유리 부착성의 원하는 성능을 제공하기에 충분한 농도로 용융물 내로 제공된다. 바람직하게는, 아미드는 약 0.001~약 1.0중량%, 더욱 바람직하게는 약 0.01~약 0.6중량%, 가장 바람직하게는 약 0.1~약 0.3중량%의 농도로 중합체에 혼입된다. 결과로 얻은 PVB 시트는 아미드 안티블로킹제가 없는 PVB 수지를 포함하는 중합체 시트의 블로킹력(blocking force) 보다 바람직하게는 적어도 약 50%, 더욱 바람직하게는 적어도 약 70%, 가장 바람직하게는 적어도 약 90%의 블로킹력을 갖는다. PVB 시트의 투명성은 시트를 통해서 투과되지 않는 광선의 정량값인, 흐림도 값(haze value)을 측정함으로써 결정될 수 있고, ASTM D1003-61에 따라서 결정될 수 있다. 바람직하게는, 흐림도 값은 약 3% 미만이고, 더욱 바람직하게는 약 2% 미만이고, 가장 바람직하게는 약 1% 미만이다.

아미드 안티블로킹제는, 제한을 받지는 않지만, 스프레이 기술, 그라비야(gravure) 기술, 정전기 기술, 침지(침액) 기술 등을 포함하는 여러 가지의 코팅 기술에 의해 PVB 시트 표면으로 혼입될 수 있다. 스프레이 코팅 공정에 있어서, 아미드 안티블로킹제는 액체 캐리어 중의 미세입자들의 분산액으로 만들어져서, 분무화(atomize)되어, PVB 시트의 표면에 분사된다. 상기 캐리어는 수성계 또는 용매계(예를 들어, 유기산소를 함유하는 용매)일 수 있다. 캐리어 내에서의 아미드의 농도는 원하는 성능들을 얻기에 충분해야만 한다. 일반적으로, 액체 캐리어 내에서 아미드의 농도는 바람직하게는 약 0.1~약 15중량%, 더욱 바람직하게는 약 0.5~약 10중량%, 가장 바람직하게는 약 1~약 5중량%이다. 바람직하게는, 표면의 한 면이 상기 안티블로킹제로 코팅된다. 침액 프로세스에 있어서, 압출된 PVB 시트는 아미드 안티블로킹제를 포함하는 분산액 내에 담겨진다. 아미드가 일단 PVB 시트 상에 침적되면, 캐리어는 휘발되어 날아가 버리므로, PVB 시트의 표면상에는 안티-블로킹제가 남게 된다.

PVB 시트의 유리 부착력은 아미드 안티블로킹제의 존재에 의하여 실질적으로 영향을 받지 않는다. 부착도(PVB 시트가 유리에 부착하는 경향의 정량화)는 안티블로킹제를 함유하지 않은 PVB 시트의 부착도의, 바람직하게는 약 20% 이내이고, 더욱 바람직하게는 약 10% 이내이고, 가장 바람직하게는 약 5% 이내이다. 유리에 대한 부착성은, 제한을 받지는 않지만, 필(peel) 테스트 및 펌멜(pummel) 부착성 테스트(PVB 시트와 유리 사이의 결합 강도를 측정하는 테스트)를 포함하는 기술들 중의 어느 하나 또는 이 기술들의 조합에 의해 측정 가능하다.

<테스트 방법>

펌멜 부착도

두 겹 유리 라미네이트 샘플을 표준 오토클레이브 라미네이션 조건으로 제조한다. 상기 라미네이트를 0℃로 냉각하고, 유리를 깨기 위해 햄머를 가지고 수동으로 연달아 친다. 다음에, PVB 시트에 부착되지 않은 모든 깨진 유리를 제거하고, PVB 시트에 부착되어 남아있는 유리의 양을 표준값 세트와 시각적으로 비교한다. 표준값은 PVB 시트에 부착되어 남아있는 유리의 양의 정도에 따른 스케일에 상응한다. 특히, 펌멜 표준값 0에서는 PVB 시트에 부착되어 남아있는 유리는 없다. 펌멜 표준값 10에서는 PVB 시트에 부착되어 남아있는 유리는 100%이다.

블로킹

이 테스트는 PVB 시트끼리 부착하려는 경향성을 측정하는 것이다. 이 테스트에서는, 두 개의 직사각형 필름 스트립을 절단하고, 완전히 오버랩되는 쌍으로 함 께 위치시킨다. 각 쌍의 상부 시트를 상응하는 크기의 테이프 조각에 부착시킨다. 상기 필름 쌍을 두 개의 스틸 플레이트 사이의 중앙에 위치시키고, 7~25℃의 온도로 69KPa 압력하에서 24시간 동안 조립을 수행한다. 그 후에, 상기 스트립을 필 테스트 장치에 의한 90도(degree) 필 테스트에서 분당 84인치의 필 속도로 완전히 분리한다. 블로킹력은 선형 인치당 파운드(Pounds per linear inch)로 정량화한다.

%흐림도(투명도)

이 테스트는 PVB 시트로 제조된 라미네이트의 투명도를 측정하는 것으로, 일루미넌트(Illuminant) C, 2도의 관측자 각도를 사용한 ASTM D1003-61(재승인 1977)-과정A에 따라 수행되며, 흐림의 정도를 측정하기 위한 장치는 헌트랩(Hunterlab)으로부터 구입가능한 헤이즈미터(Hazemeter) 모델 D25이다.

실시예 1

고강도의 Lab 혼합기(Brabender)를 사용하여, 약 16중량%의 비닐알코올 함량과 0.5~4중량%의 비닐아세테이트 잔기를 가진 폴리비닐부티랄 수지 100부와 가소제로서 트리에틸렌글리콜 디-(2-에틸헥사노에이트) 52부, UV 흡수제인 티누빈(Tinuvin)326 0.25phr, 및 하기 표 1에 나타낸 것과 같은 여러 가지 아미드 왁스 0.2phr을 혼합하였다. 혼합물을 180℃의 온도에서 7분 동안 브라벤더로 혼합하였다. 결과로 얻은 혼합물 덩어리(chunk)를 170℃의 온도, 5,000파운드의 압력하에서 2분 동안 0.76mm두께의 시트로 프레스하였다. 이러한 시트로 제작된 모든 라미네이트를 0.4중량% 수분함량으로 조절하였다.

샘플 번호	아미드 타입	필 블로킹(PLI)	%흐림도(25℃)
			0시간	1주	4주
대조군		4.88	0.6	0.6	0.6
1	스테아르아미드	4.52	0.7	0.7	0.5
2	스테아릴 에루크아미드	1.73	0.5	2.2	4.7
3	올레일 팔미트아미드	0.14	0.7	0.8	0.7
4	에루실 스테아르아미드	2.19	0.7	4.1	6.1
5	베헨아미드	1.54	0.5	0.6	0.4

이 농도에서 보고된 모든 모노-아미드는 블로킹력에 대하여 바람직한 효과를 갖는 것을 알 수 있으며, 특히 바람직한 2차 모노-아미드인 올레일 팔미트아미드는 안티블로킹제로서 가장 우수한 효과를 나타내었다. 더구나, 라미네이트 투명도는 아미드 안티블로킹제들의 첨가로 전혀 영향을 받지 않았고, 또한, 올레일 팔미트아미드를 포함하는 몇 가지 아미드는 시간에 따른 흐림도의 증가를 전혀 보여주지 않았다.

실시예 2

파일럿 플랜트 압출 공정을 사용하는 것 이외에는 실시예 1의 설명과 유사하게, PVB 시트를 각각 다른 농도의 비스-아미드(N,N'-에틸렌비스올레아미드)와 2차 모노-아미드(올레일 팔미트아미드)를 첨가하여 제조하였다. 압출된 시트의 두께는 약 0.76mm이었고, 이를 약 3.2미터/분의 속도로 다이로부터 유출하였다. 배치에 사용된 아미드의 양은 전체 제제 중량의 백만부 당 부(ppm)로 표시하였다.

샘플 번호	아미드 타입	아미드의 양(ppm)	블로킹력 (PLI)	펌멜 부착성	%흐림도 (25℃)
					1주	4주
대조군			4.88	4	0.5	0.5
1	올레일팔미트아미드	1,000	0.037	4	0.5	0.5
2	N,N'-에틸렌비스올레아미드	1,000	2.15	4.5	0.5	0.5
3	올레일 팔미트아미드	2,000	0.024	4.5	0.5	0.5
4	N,N'-에틸렌비스올레아미드	2,000	0.212	3.5	0.6	2.1

상기 표 2에는 특히 바람직한 아미드 안티블로킹 첨가제인 올레일 팔미트아미드와 비스-아미드인 N,N'-에틸렌비스올레아미드를 사용하여 테스트한 결과들을 나타내었다. 표 2에 나타난 결과는 상기 두 아미드의 농도가 증가할 때, 양쪽 샘플의 블로킹력은 감소되었지만, 올레일 팔미트아미드에 의한 블로킹 감소의 정도가 N,N'-에틸렌비스올레아미드 보다 더 컸다. 라미네이트 투명도는 올레일 팔미트아미드의 증가된 농도에 의해 영향이 없는 반면, N,N'-에틸렌비스올레아미드의 증가된 수준을 갖는 샘플의 투명도는 나빠졌다.

실시예 3

실시예 2에서 설명된 PVB 대조군 시트의 조성과 실질적으로 동일한 PVB 시트를 13인치×19인치 크기로 절단하고, 시트 표면의 한 면에 여러 가지의 아미드 2중량%를 포함하는 에탄올용액으로 스프레이하였다. 상기 에탄올을 증발시키고, 상기 샘플의 블로킹, 흐림도 및 펌멜 부착도를 테스트하였다. 코팅된 샘플 시트는 표면상에 약 500~2000ppm의 아미드를 함유하였다. PVB 시트에 관한 흐림도 테스트, 필력(peel force) 테스트, 및 펌멜 테스트의 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

샘플번호	아미드 타입	캐리어	아미드의양(ppm)	%흐림도	필력(PLI)	펌멜
대조군			0	0.7	3.65	6
1	스테아르아미드	에탄올	1,000	0.7	1.97	6
2	올레일팔미트아미드	에탄올	1,000	0.5	0.084	6.5
3	N,N'-에틸렌비스스테아르아미드	에탄올	1,000	1.9	0.062	6

표 3의 결과는 미-코팅 중합체 표면과 접촉하는 아미드 안티블로킹제로 코팅된 중합체 표면상에서 효과적인 블로킹 감소가 있음을 보여주었다. 여기에서 테스트한 모노아미드 및 비스-아미드는 주목할 만한 안티-블로킹 성능을 보여주었지만, N,N'-에틸렌비스스테아르아미드가 첨가된 중합체 시트의 투명도는 나빠졌다.

실시예 4

실시예 2에서 설명된 동일한 파일럿 플랜트 압출 공정을 사용하여, 비닐알코올 함량 10~21중량% 및 비닐아세테이트 잔기 0.5~4중량%를 가진 폴리비닐부티랄 중합체 100부를 가소제로서 트리에틸렌글리콜 디-(2-에틸헥사노에이트) 30~60부와 혼합하였다. 상기 혼합물에, UV 흡수제인 Tinuvin 326 0.25부와 올레일 팔미트아미드 0.25부를 첨가하였다. 아미드는 비드(bead)형 또는 가소제 중의 분산액으로 첨가되었다. 두 가지 상이한 제제의 아미드를 첨가한 경우와 첨가하지 않은 경우의 특성의 비교를 표 4에 요약하였다.

두 개의 상이한 제제에 대한 블로킹 필 테스트는 이들의 상이한 기계적 특성 때문에 두 개의 상이한 온도에서 수행되었다. 블로킹력은 아미드가 첨가된 제제에 대해 급격히 감소되는 반면, 다른 특성들은 영향을 받지 않았다. 상기 결과는 수송 및 저장 동안에 PVB 시트를 냉장하거나 또는 그 사이에 다른 것을 끼워넣을 필요성이 없거나 감소될 가능성을 보여주었다.

PVB 수지 제제	1 대조군	2	3 대조군	4
폴리비닐부티랄	100	100	100	100
트리에틸렌글리콜 디-(2-에틸헥사노에이트)	52	52	38	38
Tinuvin 326(UV 흡수제)	0.25	0.25	0.25	0.25
올레일 팔미트아미드		0.25		0.25
특성
% 흐림도	0.5	0.5	0.5	0.6
유리 펌멜 부착성	3.8	4.6	5.9	6.4
10℃에서 블로킹 필력(PLI)	1.82	0.032
25℃에서 블로킹 필력(PLI)			5.14	0.018

지방산 아미드로 개질된 표면을 갖는 PVB 시트의 상술한 구체예들은 라미네이트된 안전유리에 있어서의 전형적인 PVB 중간층의 용도로 적합하다. 더구나, 시트 표면의 개질 때문에, 상술한 구체예들은 그 사이에 다른 것을 끼워 넣지 않은 음향 중간층 제품 용도로 특히 유용하다.

또한, 상술한 것과 같은 PVB 시트는 아미드 표면개질제가 혼입되지 않은 PVB 시트를 능가하는 몇 가지 장점을 가지고 있다. 첫째, 아미드 표면개질제를 가지는 PVB 시트는 충분한 광학적 성능 및 적절한 유리에 대한 부착 특성을 유지하면서도 블로킹에 대한 상당히 감소된 경향을 가진다. 이러한 성질들은 생산된 PVB 시트가 라미네이트된 안전유리 내로 도입될 때 중요하다. 블로킹에 대한 감소된 경향을 가 짐으로써, PVB 시트는 냉장할 필요성이 줄어든 채로 저장 및 수송될 수 있다. 둘째로, 상술한 아미드 표면개질제는 적어도 부분적으로 PVB와 혼화될 수 있으므로, 엠보싱, 사이에 끼워넣기, 또는 파우더와 같은 표면 적용물을 제거하기 위한 시트 세척과 같은 추가적인 공정 단계가 수행될 필요가 없다. 다른 장점들은 당업자들에게 명백할 것이다.

본 발명은 예시적인 구체예들을 참고로 하여 설명되었지만, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고도 여러 가지의 변화가 이루어지고, 균등물이 이들 구성요소를 대체할 수 있음이 당업자에게는 이해될 것이다. 추가적으로, 많은 변형들은 이들의 본질적인 범위를 벗어 나지 않고도 본 발명이 교시하는 특정의 상황 또는 재료들에 적용하기 위하여 수행될 수 있다. 따라서, 본 발명은 본 발명을 실시하기위하여 고려된 최상의 모드로서 개시된 특별한 구체예에 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구항의 범위 내에 속하는 모든 구체예들을 포함하는 것으로 해석된다.

Claims (30)

1. 안티블로킹 첨가제로서 지방산 아미드를 포함하는 중합체 시트로서, 상기 중합체 시트의 블로킹력은 필 테스트 장치에 의해 90도 필 테스트에서 분당 84인치의 필 속도로 측정시, 0.018 내지 4.52 선형 인치당 파운드이고; 흐림도는 일루미넌트 C를, 2도의 관측자 각도에서 사용하여 ASTM D1003-61에 따라 측정시, 0.5% 내지 3.0%의 흐림도 값을 갖고; 그리고 부착도는 펌멜 부착도 시험에 의해 측정시 3.5 내지 6.5의 부착도 값을 갖고, 상기 중합체 시트는 가소화된 폴리비닐 부티랄을 포함하고, 상기 지방산 아미드는 하기 일반식을 갖는다:

   R-CO-NH-R',

   여기에서, R은 12~40개의 탄소원자들을 갖는 탄화수소 사슬을 나타내고, R'는 H 또는 1~40개의 탄소원자들을 갖는 탄화수소 사슬을 나타낸다.
2. 제1항에 있어서, 상기 지방산 아미드는 에루크아미드, 비헨아미드, 올레일 팔미트아미드, 스테아릴 에루크아미드, 에루실 스테아르아미드, 히드록시스테아르아미드, 올레인산 디에탄올아미드, 스테아린산 디에탄올아미드, 폴리(에틸렌글리콜) 올레익아미드, 스테아르아미드, 및 상기 아미드들의 적어도 하나의 조합으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 중합체 시트.
3. 제1항에 있어서, 상기 지방산 아미드는 이차 아미드인 것을 특징으로 하는 중합체 시트.
4. 제2항에 있어서, 상기 지방산 모노아미드는 올레일 팔미트아미드인 것을 특징으로 하는 중합체 시트.
5. 제5항에 있어서, 첨가제로 사용되는 상기 올레일 팔미트아미드의 총량은 0.001~1중량%인 것을 특징으로 하는 중합체 시트.
6. 제5항에 있어서, 첨가제로 사용되는 상기 올레일 팔미트아미드의 총량은 0.01~0.6중량%인 것을 특징으로 하는 중합체 시트.
7. 제6항에 있어서, 첨가제로 사용되는 상기 올레일 팔미트아미드의 총량은 0.1~0.3중량%인 것을 특징으로 하는 중합체 시트.
8. 제1항에 있어서, 상기 가소화된 폴리비닐 부티랄은 수지 100부에 대하여 20~80부의 가소제를 포함하는 것을 특징으로 하는 중합체 시트.
9. 제8항에 있어서, 상기 가소화된 폴리비닐 부티랄은 수지 100부에 대하여 25~60부의 가소제를 포함하는 것을 특징으로 하는 중합체 시트.
10. 제9항에 있어서, 상기 가소제는 트리에틸렌글리콜 디-(2-에틸부티레이트), 트리에틸렌글리콜 디-(2-에틸헥사노에이트), 트리에틸렌글리콜 디헵타노에이트, 테트라에틸렌글리콜 디헵타노에이트, 디헥실아디페이트, 디옥틸아디페이트, 헥실시클로헥실아디페이트, 헵틸아디페이트와 노닐아디페이트의 혼합물, 디이소노닐아디페이트, 헵틸노닐아디페이트, 디부틸세바케이트, 및 그들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 중합체 시트.
11. 다음의 일반식을 갖는 지방산 아미드를 포함하는 가소화된 폴리비닐 부티랄 시트로서, 상기 중합체 시트의 블로킹력은 상기 지방산 아미드가 없는 동일 조성의 중합체 시트보다 적어도 50% 미만으로, 상기 블로킹력은 필 테스트 장치에 의해 90도 필 테스트에서 분당 84인치의 필 속도로 측정되고; 흐림도는 일루미넌트 C를, 2도의 관측자 각도에서 사용하여 ASTM D1003-61에 따라 측정시, 3% 미만이고; 그리고 부착도 값은 상기 지방산 아미드가 없는 동일 조성의 중합체 시트의 부착도 값의 20% 내로, 상기 부착도는 펌멜 부착도 시험에 의해 측정되는 것을 특징으로 하는 가소화된 폴리비닐 부티랄 시트:

    R-CO-NH-R',

    여기에서, R은 12~40개의 탄소원자들을 갖는 탄화수소 사슬을 나타내고, R'는 H 또는 1~40개의 탄소원자들을 갖는 탄화수소 사슬을 나타낸다.
12. 제11항에 있어서, 상기 지방산 아미드는 에루크아미드, 비헨아미드, 올레일 팔미트아미드, 스테아릴 에루크아미드, 에루실 스테아르아미드, 히드록시스테아르아미드, 올레인산 디에탄올아미드, 스테아린산 디에탄올아미드, 폴리(에틸렌글리콜) 올레익아미드, 스테아르아미드, 및 상기 아미드들의 적어도 하나의 조합으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 가소화된 폴리비닐 부티랄 시트.
13. 제11항에 있어서, 상기 지방산 아미드는 올레일 팔미트아미드인 것을 특징으로 하는 가소화된 폴리비닐 부티랄 시트.
14. 제13항에 있어서, 0.001~1중량%의 올레일 팔미트아미드를 포함하는 것을 특징으로 하는 가소화된 폴리비닐 부티랄 시트.
15. 제14항에 있어서, 0.01~0.6중량%의 올레일 팔미트아미드를 포함하는 것을 특징으로 하는 가소화된 폴리비닐 부티랄 시트.
16. 제15항에 있어서, 0.1~0.3중량%의 올레일 팔미트아미드를 포함하는 것을 특징으로 하는 가소화된 폴리비닐 부티랄 시트.
17. 제11항에 있어서, 상기 폴리비닐부티랄은 수지 100부에 대하여 20~80부의 가소제를 포함하는 것을 특징으로 하는 가소화된 폴리비닐 부티랄 시트.
18. 제17항에 있어서, 상기 폴리비닐부티랄은 수지 100부에 대하여 25~60부의 가소제를 포함하는 것을 특징으로 하는 가소화된 폴리비닐 부티랄 시트.
19. 제18항에 있어서, 상기 가소제는 트리에틸렌글리콜 디-(2-에틸부티레이트), 트리에틸렌글리콜 디-(2-에틸헥사노에이트), 트리에틸렌글리콜 디헵타노에이트, 테트라에틸렌글리콜 디헵타노에이트, 디헥실아디페이트, 디옥틸아디페이트, 헥실시클로헥실아디페이트, 헵틸아디페이트와 노닐아디페이트의 혼합물, 디이소노닐아디페이트, 헵틸노닐아디페이트, 디부틸세바케이트, 및 그들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 가소화된 폴리비닐 부티랄 시트.
20. 제11항에 있어서, 식 중 R'는 H가 아닌 것을 특징으로 하는 가소화된 폴리비닐 부티랄 시트.
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