KR101242926B1 - 스트론튬 카르보네이트 분산액 및 그로부터 수득가능한재분산성 분말 - Google Patents

Abstract

스트론튬 카르보네이트 분산액 및 그로부터 수득가능한 재분산성 분말

본 발명은, 개질된 스트론튬 카르보네이트의 유기 액체 중, 바람직하게는 예컨대 알코올, 케톤 중, 특히 메틸렌 클로라이드 중의 분산액을 개시한다. 상기 분산액은 감소된 복굴절 또는 복굴절이 없는 중합체의 제조에 사용가능하여, 광학 용도에 적절하다.

유기 액체의 제거 후 수득가능한 분말은 놀랍게도 소량의 에너지로 분산액으로 다시 전환될 수 있다.

개질된 스트론튬 카르보네이트, 분산액, 감소된 복굴절, 광학용 중합체

Description

스트론튬 카르보네이트 분산액 및 그로부터 수득가능한 재분산성 분말{STRONTIUM CARBONATE DISPERSION AND REDISPERSIBLE POWDER OBTAINED THEREFROM}

본 발명은 유기 액체 중의 스트론튬 카르보네이트의 분산액, 상기 분산액으로부터 수득가능한 분말 및 감소된 복굴절 또는 복굴절이 없는 중합체의 첨가제로서 그의 용도에 관한 것이다.

문헌[A.　Tagaya, H.　Ohkita, M.　Mukoh, R.　Sakaguchi and Y.　Koike in Science, Vol.　301 (2003), pages　812 to 815]에서 설명하는 바와 같이, 광학 중합체는 렌즈와 같은 광학 품목용 용도 또는 액정 디스플레이용 기능 필름으로서의 용도가 발견되었다. 그러나, 중합체 사슬의 배열로 인해 상기 중합체는 가공 과정에서 복굴절을 형성하는 경향을 가진다: 이는 비등방성 재료를 형성한다. 그 결과, 광학 특성이 나빠지게 된다.

상기 인용된 문헌[Science]에서 추가로 설명한 바와 같이, 다양한 제안이 복굴절을 방지하기 위해 이미 행해져왔다. 예컨대, 중합체의 혼합, 랜덤 배향을 갖는 공중합, 비등방성 분자의 혼입은 품목이 복굴절이 없게 한다고 여겨진다. 특히, 중합체의 혼합은 공지된 방법이다. 그러나, 중합체들을 충분히 균일하게 혼합하는 것은 어렵다.

다가야 등은 봉 형태로 결정화된 무기 재료를 혼입함으로써 복굴절을 방지하는 것을 제안한다. 스트론튬 카르보네이트는 봉상이고 200 nm의 길이 및 20 nm의 두께를 가진 결정 형태로 사용되었다. 이들 결정은 총 중량에 대해 0.3 내지 1 중량%의 양으로 비스(디옥틸 피로포스페이트) 옥시아세테이트 티타네이트로 표면 처리되었고, 테트라하이드로푸란 중 폴리[메틸 메타크릴레이트(MMA)-co-벤질 메타크릴레이트(BzMA)]의 용액으로 도입되었다. 이어서 얻어지는 혼합물은 필름으로 캐스팅되었고 광학 특성이 테스트되었다.

본 발명의 목적은 광학 중합체에서 사용가능하고 용이하게 혼입될 수 있는 가공된 스트론튬 카르보네이트를 특정하는 것이다. 본 목적은 본 발명의 분산액 및 그로부터 수득가능한 본 발명의 재분산성 분말에 의해 달성된다.

본 발명의 일면은, 유기 액체 또는 물 중에 분산된 1000 nm 이하, 바람직하게는 500 nm 이하, 특히 200 nm이하의 길이의 봉상 스트론튬 카르보네이트 입자를 포함하며, 상기 유기 액체 중의 입자의 분산액은 분산제를 사용하여 수득된다. 이들 한계는 모든 입자의 90% 이상, 바람직하게는 95% 이상, 특히 실질적으로 모든 입자에 적용된다.

용어 "봉상"은 입자의 길이가 입자의 두께를 초과하는 것을 의미한다. 길이:두께의 비는 바람직하게는 2 초과이다.

바람직한 연속 상은 유기 액체이다. 유용한 유기 액체는 양성자성 및 비양성자성 유기 액체이다. CO₂ 제거와 함께 스트론튬 카르보네이트와 반응하도록 산성인 양성자를 갖는 액체는 덜 적절하다. 용이하게 유용한 유기 액체는 선형 또는 분지형 알코올, 예컨대 1 내지 6의 탄소수를 갖는 알코올; 선형 또는 분지형 케톤, 예컨대 3 내지 10의 탄소수를 갖는 케톤, 시클로펜타논과 같은 시클릭 케톤, 특별한 비점의 주정제와 같은 탄화수소 또는 탄화수소 혼합물; 또는 할로겐화 탄화수소, 예컨대 디클로로메탄(메틸렌 클로라이드)와 같은 클로로하이드로카본이다. 카르복실산, 예컨대 2 내지 6의 총탄소수의 카르복실산의 에스테르와 1 내지 4의 탄소수의 알코올의 에스테르도 또한 사용할 수 있다. 바람직하게는 6 이하의 탄소수를 갖는 선형 지방족 에테르 또는 시클릭 에테르도 또한 용매로서 적절하다고 여겨진다.

스트론튬 카르보네이트는 공지된 방법, 예컨대 스트론튬 히드록사이드와 CO₂로부터 제조될 수 있다. 상기 방법은 WO　97/15530에 기재되어 있다. 스트론튬 히드록사이드 수용액이 반응기에서 CO₂ 기체와 접촉되고, 반응기 내에서는 전단력 및 마찰력이 반응 혼합물에 작용한다. 필요한 경우, 결정화 억제제도 또한 침전에 존재할 수 있다. 본 발명에서, 비개질된 스트론튬 카르보네이트를 사용하는 것이 가능하나, 바람직하게는 결정화 억제제를 포함하는 스트론튬 카르보네이트를 사용하는 것이다. 상기 결정화 억제제의 적어도 일부가, 예컨대 나트륨 염과 같은 알칼리 금속 염 또는 암모늄 염과 같이 적어도 부분적으로 또는 완전히 결정화 억제제를 사용함으로써 탈양성자화될 때 바람직할 수 있다. 물론, 상기 억제제는 산의 형태로 사용될 수도 있고 적절한 양의 염기 또는 알칼리가 첨가될 수 있다.

결정화 억제제는, 예컨대, 탄소 사슬 R(여기서, R은 소수성 및(또는) 친수성 하부구조를 가는 유기 라디칼이고 R은 저분자량의 올리고머성 또는 중합체성의 분지형, 비분지형 및(또는) 시클릭 탄소 사슬로서 임의로 산소, 질소, 인 또는 황을 헤테로원자로서 함유할 수 있고(있거나) 산소, 질소, 인 또는 황을 통해 R 라디칼에 결합되는 라디칼에 의해 치환될 수 있음)과 n[A(O)OH] 치환기 (여기서, A는 C, P(OH), OP(OH), S(O) 또는 OS(O)이고, n은 1 내지 10　000이다)를 갖는 화학식 I의 화합물 또는 그 염일 수 있다.

이들이 단량체성 또는 올리고머성 화합물일 경우, n은 바람직하게는 1 내지 5이다.

이 타입의 사용가능한 결정화 억제제로는, 히드록시 치환된 카르복실산 화합물이 포함된다. 예컨대, 사슬 중에 1 내지 20의 탄소 원자 (COO기의 탄소 원자 제외)를 갖는 히드록시-치환된 모노- 및 디카르복실산이 용이하게 사용가능하며, 그 예로는 시트르산, 말산 (2-히드록시-1,4-디부탄산), 디히드록시숙신산 및 2-히드록시올레산이 있다. 결정화 억제제로서 매우 바람직한 것은 시트르산과 폴리아크릴레이트이다.

또한, 1 내지 10의 탄소수의 사슬 길이를 갖는 알킬 (또는 알킬렌) 라디칼을 갖는 포스폰 산 화합물이 매우 용이하게 사용될 수 있다. 사용가능한 화합물은, 하나, 두개 또는 그 이상의 포스폰산 라디칼을 갖는 것이다. 이들은 부가적으로 히드록실기에 의해 치환될 수 있다. 매우 사용가능한 예는 1-히드록시에틸렌디포스폰산, 1,1-디포스포노프로판-2,3-디카르복실산, 2-포스포노부탄-1,2,4-트리-카르복실산이 있다. 이들 예는, 포스폰산 라디칼 및 카르복실산 라디칼 모두를 갖는 화합물을 사용하는 것도 가능하다는 것을 나타낸다.

또한, 1 내지 5 또는 그 이상의 질소 원자, 및 1 이상 예컨대 5 이하의 카르복실산 또는 포스폰산 라디칼을 함유하며, 임의로 부가적으로 히드록실기에 의해 치환되는 화합물이 매우 용이하게 사용가능하다. 그 예로는, 에틸렌디아민 또는 디에틸렌트리아민 기본 구조를 가지고 카르복실산 또는 포스폰산 치환기를 갖는 화합물이 포함된다. 예컨대, 디에틸렌트리아민펜타키스(메탄포스폰산), 이미노디숙신산, 디에틸렌트리아민펜타아세트산, N-(2-히드록시에틸)에틸렌디아민-N,N,N-트리아세트산이 용이하게 사용가능한 화합물이다.

또한, 예컨대 폴리아스파르트 산과 같은 폴리아미노산이 매우 용이하게 사용가능하다.

또한, 1 내지 20의 탄소수(COO기의 탄소수 제외)를 갖고 하나 이상의 COO기를 갖는 황-치환된 카르복실산, 예컨대 비스(2-에틸헥실)술포숙시네이트 (디옥틸 술포숙시네이트)이 매우 용이하게 사용가능하다.

물론, 상기 첨가제의 혼합물, 예컨대 인산과 같은 추가의 첨가제와의 혼합물을 사용하는 것도 가능하다.

결정화 억제제는, 예컨대 본 목적을 위해 사용되는 것으로 공지된 화합물, 예컨대 WO　01/92157에 개시되어 있는 상대적으로 단쇄 또는 그 이외의 상대적 장쇄 폴리아크릴레이트(통상적으로는 나트륨 염의 형태); 폴리글리콜 에테르와 같은 폴리에테르; 나트륨 염형태의 라우릴 에테르 술포네이트와 같은 에테르 술포네이트; 프탈산 및 그의 유도체의 에스테르; 폴리글리세롤의 에스테르; 트리에탄올-아민과 같은 아민; 스테아릭 에스테르와 같은 지방산의 에스테르일 수 있다.

또한, WO　97/15530에 특정된 카르복실 염 또는 그의 유리산, 예컨대 시트르산 또는 그의 알칼리 금속 또는 암모늄 염이 매우 적절하다.

바람직한 결정화 억제제는 하나 이상의 음이온 기를 가진다. 결정화 억제제는 음이온기로서 하나 이상의 술페이트 기, 하나 이상의 술포네이트기, 2개 이상의 포스페이트기, 2개 이상의 포스포네이트기, 2개 이상의 카르복실레이트기 또는 하나 이상의 히드록실기 및 하나 이상의 카르복실레이트기를 바람직하게 함유한다.

본 발명의 분산액에 사용되는 스트론튬 카르보네이트는 그 일 대체형태에서는 결정화 억제제를 함유하지 않으나, 바람직한 대체형태에서는 결정화 억제제를 함유하며, 분산제의 존재하에서 추가로 분쇄된다. 이는, 예컨대 비드 밀에서 행해질 수 있다.

분산제는 추가로 이하에 기재된다.

상기 분산제는 재응집을 방지하고 용매 중 스트론튬 카르보네이트의 분산을 안정화하기 위해 의도되는 것이다. 이는, 분산제가 입자 표면에 작용하는 정전기력에 의해, 예컨대 음으로 하전된 치환기의 힘으로 결과적으로 재응집을 방지하거나, 분산제의 입체 효과에 의해 발생한다. 상기 분산제는 바람직하게는 스트론튬 카르보네이트의 표면과 상호작용할 수 있는 하나 이상의 음이온기를 가진다. 바람직한 기로는 카르복실레이트기, 포스페이트기, 포스포네이트기, 비스포스포네이트기, 술페이트기 및 술포네이트기가 있다.

사용가능한 분산제로는, 결정화 억제 작용에 부가하여 분산 작용을 갖는 상기한 제제의 일부가 있다. 그러한 제제가 사용되는 경우, 결정화 억제제와 분산제는 동일할 수 있다. 적절한 제제는 통상적인 테스트에 의해 결정될 수 있다. 결정화 억제와 분산 작용을 갖는 그러한 제제는, 스트론튬 카르보네이트가 용이하게 재분산가능한 응집체를 형성하게 하는 결과를 나타낸다. 결정화 억제 및 동시에 분산 작용을 갖는 제제가 사용되는 경우, 이는 침전에 첨가되고 이어서 탈응집이 그 존재하에서, 예컨대 상기한 비드밀에서 수행될 수 있다.

통상적으로, 결정화 억제 및 분산 작용을 갖는 상이한 화합물이 사용된다.

매우 바람직한 것은, 스트론튬 카르보네이트 입자에 정전기적, 입체적 또는 정전기적 및 입체적으로 응집을 억제하고 재응집을 방지하는 표면을 부여하는 분산제를 포함하는 본 발명의 탈응집된 스트론튬 카르보네이트이다.

특히 바람직한 탈응집된 스트론튬 카르보네이트는, 분산제가 스트론튬 카르보네이트 표면과 상호작용할 수 있는 카르복실레이트, 포스페이트, 포스포네이트, 비스포스포네이트, 술페이트 또는 술포네이트기를 갖는 것, 및 소수성 및(또는) 친수성 하부 구조를 갖는 하나 이상의 유기 R1 라디칼을 갖는 것을 특징으로 한다.

R1은, 예컨대 저분자량, 올리고머성 또는 중합성의 분지형, 비분지형 및(또는) 시클릭 탄소 사슬로서 임의로 산소, 질소, 인 또는 황을 헤테로원자로서 함유할 수 있고(있거나) 산소, 질소, 인 또는 황을 통해 R1 라디칼에 결합되는 라디칼에 의해 치환될 수 있고, 상기 탄소 사슬은 임의로 친수성 또는 소수성 라디칼에 의해 치환된다. 그러한 치환 라디칼의 일예는, 폴리에테르기의 것이다. 바람직한 폴리에테르기는 3 내지 50, 바람직하게는 3 내지 40, 특히 3 내지 30의 알킬렌옥시기를 가진다. 알킬렌옥시기는 바람직하게는 메틸렌옥시, 에틸렌옥시, 프로필렌옥시 및 부틸렌옥시기로 이루어진 군에서 선택된다.

바람직한 본 발명의 스트론튬 카르보네이트는, 중합체에 부착 또는 중합체내로 혼입되기 위한 기를 가진 분산제를 포함한다. 이들은, 상기 부착 또는 혼입을 화학적으로 이루는 기, 예컨대, OH, NH 또는 NH₂기일 수 있다. 이들 기는 물리적 혼입 또는 부착을 이루는 것들일 수도 잇다.

상기 분산제는, 스트론튬 카르보네이트가 분산될 용매에 따라 적절히 조정된다. 약간 소수 특성을 갖는 분산제는 비극성 또는 저극성 용매에서 분산액을 제조하기 위해 바람직하게 사용된다.

비극성 내지 저극성 용매 중 스트론튬 카르보네이트 분산액의 제조에 적절한 분산제의 예는, 에틸렌 옥사이드 유닛으로부터 폴리에테르 잔기를 갖는 측쇄를 갖는 포스포르산 에스테르의 것, 예컨대 P(O)기의 산소 원자가 C3-C10-알킬 또는 -알케닐 라디칼에 의해 치환되고 P(O)기의 추가의 산소 원자가 폴리에테르 관능기에 의해 치환된 것이다. P(O)기의 추가의 산성 산소 원자는 스트론튬 카르보네이트 표면과 상호작용할 수 있다. 그러한 분산제는, 예컨대, Byk 세미(Byk Chemie)사가 시판중인 Disperbyk? 102, 106 및 111로부터 수득될 수 있다. 비극성 내지 저극성 용매는 이미 앞서 기재되어 있다. 특히 용이하게 유용한 예로는 메틸에틸케톤과 같은 선형 케톤, 2 내지 6의 총탄소수의 카르복실산의 에스테르와 1 내지 4의 탄소수의 알코올의 에스테르, 특별한 비점의 주정제 (21 내지 55℃, 55 내지 100℃, 및 100℃ 초과의 비점을 갖는 것) 또는 용매 나프타와 같은 탄화수소 또는 그 혼합물, 할로탄화수소, 특히 메틸렌 클로라이드이다.

기타 분산제는 물, 이소프로판올 또는 n-부탄올과 같은 알코올, 아세톤과 같은 케톤과 같은 극성 또는 양성자성 용매에서 스트론튬 카르보네이트의 양호한 분산성을 나타내게 한다. 스트론튬 카르보네이트의 표면과 상호작용할 수 있는 음이온기, 예컨대 상기한 기를 가진 중합체는, 극성기, 예컨대 히드록실 또는 아미노기에 의해 치환된다. 히드록실기에 의해 종결적으로 치환되는 폴리에테르기는 바람직하게 존재한다. 이 치환으로 인해, 스트론튬 카르보네이트 입자가 외부적으로 친수성화된다. 그러한 본 발명의 스트론튬 카르보네이트는 용이하게 분산가능하고 극성 또는 비극성 용매에 안정한 분산액을 제공한다. 추가의 탈응집도 가능하다. 극성기, 특히 히드록실 및 아미노기는 대응하는 플라스틱, 예컨대 특히 에폭시 수지에 부착 또는 그안으로 혼입에 적절한 반응성기를 구성한다. 다수의 폴리카르복실레이트기, 다수의 히드록실기, 및 입체적으로 요구되는 추가의 치환기(예컨대 폴리에테르기)를 갖는 분산제로 코팅된 스트론튬 카르보네이트는 매우 특히 양호한 특성을 가진다. 분산제의 매우 특히 바람직한 기는, 폴리에테르기 상에 종결적으로 히드록실기에 의해 치환된 폴리에테르 폴리카르복실레이트의 것이다.

결정 성장 억제제 및 입체적으로 재응집을 방지하는 특히 바람직한 분산제(특히 상기한 바와 같은 극성기에 의해 치환된 분산제) 중 하나를 포함하는 상기 스트론튬 카르보네이트는, 매우 미세한 1차 입자를 포함한다는 가장 큰 장점을 가지고, 최악의 경우라도 낮은 응집 2차 입자를 가져, 이들이 용이하게 재분산가능하기 때문에 매우 용이하게 사용가능하게 하여, 예컨대, 중합체 내로 용이하게 혼입될 수 있고 재응집되지 않는 경향이 있고 심지어는 추가로 사용시 탈응집된다.

스트론튬 카르보네이트가 바람직하게는 결정화 억제제와 함께 사용된다는 것은 이미 상기에 기재되어 있다. 스트론튬 카르보네이트, 결정화 억제제 및 분산제의 합 (즉, 용매 제외하고 계산)이 100 중량%와 동일할 경우, 결정화 억제제와 분산제는 바람직하게는 각 경우 1 내지 15 중량%의 양으로 존재하고; 스트론튬 카르보네이트가 나머지로 100 중량%를 구성한다; 스트론튬 카르보네이트는 바람직하게는 결정화 억제제, 분산제 및 SrCO₃의 합의 20 내지 80 중량%의 양으로 존재한다.

본 발명의 분산액은, 결정화 억제제와 분산제를 포함하는 스트론튬 카르보네이트를 바람직하게는 20 내지 70 중량%, 및 용매 또는 용매 혼합물 30 내지 80 중량%를 함유한다. 상기 분산액은 스트론튬 카르보네이트, 분산제 및 용매로 이루어질 수 있고, 또한 바람직하게는 결정화 억제제, 또는 첨가제를 포함할 수 있다.

본 발명의 분산액의 제조는 이하에 기재될 것이다.

출발물질은, 봉상 결정의 형태로 존재하는 스트론튬 카르보네이트이다. 이는 예컨대, WO　97/15530호에 기재된 바와 같이 제조될 수 있다. 상기 방법은, Sr(OH)₂의 0.1 내지 0.75 mol/l의 농도를 갖는 Sr(OH)₂ 용액을 이산화탄소와 혼합하여 반응 혼합물을 형성하는 것을 예시하며, 약 2 내지 30 L의 이산화탄소 기체가 용액 1 리터당 사용되고, 상기 반응 혼합물은 연속식 혼합 반응기를 통해 통과되며, 상기 반응기 내에서 회전자-고정자 법칙에 의해 고도 상대 속도로 맞물림 도구의 전단 및 마찰력이 반응 혼합물에 작용되고, 형성된 스트론튬 카르보네이트는 상기 반응기를 통과한 후 반응 혼합물로부터 제거되고 건조된다. 반응기의 전단 및 마찰력은, 이산화탄소가 스트론튬 히드록사이드 용액으로 매우 미세하게 분산된 형태로 도입되는 효과를 갖는다. 이산화 탄소 기체의 용적(litrage)은 표준 조건에 기초한다. 침전에 있어서, 상기한 바와 같은 결정화 억제제를 첨가하는 것이 바람직하다. 얻어진 스트론튬 카르보네이트는 이어서 유기 액체 (그 예는 상기한 바와 같음) 또는 물에 분산제를 사용하여 분산된다. 분산제는 상기에 특정한 바와 같다. 상기 분산은 스트론튬 카르보네이트 입자가 200 nm 이하의 길이를 가질 때까지 수행된다.

상기 분산은 이미 작은 입자상에 분쇄를 위한 통상적인 장치에서 수행될 수 있다. 매우 적절한 예는 비드밀 또는 글래스 또는 기타 경성 재료로 제조된 볼을 갖는 용해기이다. 예비혼합은, 예컨대 용해기에서 가능하다 (또한 유기 볼 없이). 상기 분쇄는, 입자가 원하는 크기; 예컨대 길이가 200 nm 미만 또는 150 nm 미만이 될 때까지 수행될 수 있다.

상기한 분산액은 플라스틱 안으로 분산된 형태로 존재하는 스트론튬 카르보네이트의 혼입에 매우 적절하다. 본래 제조된 분산액의 용매의 일부가 제거되는 것이 가능하다. 용매에서 스트론튬 카르보네이트의 농축액이 이어서 얻어지고, 이는 용매를 첨가함으로써 추가로 희석될 수 있다. 추가의 가능한 용도, 구체적으로 용매를 제거함으로써 재분산가능한 가루형 스트론튬 카르보네이트의 제조는 이하에 기재된다.

본 발명자들은 본 발명의 분산액이, 용매 (바람직하게는 유기)의 제거 후 가루형 스트론튬 카르보네이트를 생성시키고, 상기 가루형 스트론튬 카르보네이트는 용매에 다시 재분산되어 입자 미세도에 관한한 본래 제조된 분산액에 대응하는 분산액을 형성한다는 것을 발견하였다. 상기 분산액은 상대적으로 낮은 에너지 입력으로 제조될 수 있다. 재분산을 위해 본래 분산액의 제조에 사용되었던 것과 동일한 용매를 사용하는 것이 실질적으로 필수적이지는 않으나, 이는 바람직할 수 있다. 본래 제조된 분산액으로부터 용매를 제거한 후 이어서 다량의 에너지 입력 없이 동일 또는 상이한 용매에서 본래 분산액과 필적할만한 스트론튬 카르보네이트의 미세 분산액을 다시 생성할 수 있는 분말이 수득될 수 있다는 것은 예측불가능한 것이었다. 장점은, 용매가 없는 용이하게 재분산할 수 있는 분말의 저장 및 이송이 그 고유 특성으로 인해 분산액의 저장 및 이송보다 단순하다는 것이다.

재분산을 위해서, 바람직하게는 상기 분산액의 제조에 이미 사용되었었던 용매, 또는 이에 필적할만한 극성을 갖는 용매를 선택하는 것이 바람직하다. 통상적인 테스트는 재분산이 양호한 결과를 제공하는지 여부를 나타낼 수 있다. 분산제와 용매가 서로 잘 맞아야 한다는 것은 이미 상기한 바와 같다.

본 발명의 스트론튬 카르보네이트는 재분산성 분말로서 또는 분산액 또는 재분산액으로서 스트론튬 카르보네이트 또는 그의 분산액이 사용가능한 모든 목적을 위해 적절하다. 분산액의 스트론튬 카르보네이트 또는 재분산 후 분말에 있어서, 바람직하게는 모든 입자의 90% 이상이 1000 nm 미만, 바람직하게는 500 nm 미만, 보다 바람직하게는 300 nm 미만, 특히 바람직하게는 200 nm 미만의 길이를 가진다.

예컨대 상기한 중합체 첨가제로서 사용될 수 있는 분산액을 제조하는 데 특히 적절하다.

선택된 용매, 바람직하게는 CH₂Cl₂ 또는 시클로펜타논 중 스트론튬 카르보네이트의 분산액은 필요한 경우 상기한 재분산성 분말을 분산시켜 얻어지기도 하는데, 중합체 전구체 또는 중합체와 혼합된다. 고도로 균일한 분포가 바람직하다. 필요한 경우, 상기 중합체 또는 중합체 전구체는 용매로 용해되거나 점도가 감소된다. 혼입 후, 상기 용매는 사용된 경우 증발-제거되고, 필요한 경우 중합반응이 행해진다.

스트론튬 카르보네이트는 상기 폴리[메틸 메타크릴레이트(MMA)-co-벤질 메타크릴레이트(BzMA)]로 특히 바람직하게 혼입된다. 이는 바람직하게는 테트라하이드로푸란에 용해되어 존재한다. 분산액의 혼입 후, 상기 용매는 증발-제거된다.

스트론튬 카르보네이트 분산액 또는 그 재분산된 분말을 사용하여 수득가능한 중합체 또는 그의 전구체는 마찬가지로 본 발명의 일부를 형성한다. 전구체는 이어서 예컨대 통상적인 방식으로 중합되는 단량체, 또는 축합반응으로 중합체로 처리되는 반응물이다.

이하의 실시예는, 본 발명의 범주를 한정함이 없이 본 발명을 도시하기 위해 의도된다.

실시예 　1:　　 봉상 결정 입자의 스트론튬 카르보네이트의 제조

WO　97/15530에 기재된 바와 같이, 스트론튬 카르보네이트는 CO₂와 함께 반응시킴으로써 10% Sr(OH)₂ 용액으로부터 제조된다. 침전에 있어서, 시트르산이 침전되고 건조된 SrCO₃에 약 1.5 중량%로 존재하도록 하는 양으로 사용하였다. 제조된 입자는 봉상이었다. SrCO₃은 32　m²/g의 BET 표면적을 가졌다.

실시예 　2:　　 실시예 1에서 제조된 스트론튬 카르보네이트의 메틸렌 클로라이드 중의 분산액의 제조

스트론튬 카르보네이트를 메틸렌 클로라이드, Disperbyk?102 (Byk Chemie가 시판중인 분산제), 및 에폭사이드 유닛으로부터 형성된 폴리에테르 잔기를 갖는 측쇄를 갖는 포스포릭 에스테르에 기초한 산성기를 갖는 공중합체와 함께 혼합하였다. 상기 혼합물은 50 중량%의 스트론튬 카르보네이트 및 10 중량%의 분산제를 함유하였고, 100 중량%까지의 나머지는 메틸렌 클로라이드에 의해 형성하였다. 분산 전에, 혼합물 샘플을 입자 크기를 측정하기 위해 분석하였다; 상기 결과는 이하의 표 1에서 "제로"로 재현된다.

결과적으로, 상기 혼합물을 글래스 볼의 도움으로 용해기에서 분산시켰다. 15분 및 총 30분 후, 샘플을 다시 입자 크기에 대해 분석하였다.

분산제 없이, 1:1의 중량비로 SrCO₃ 및 메틸렌 클로라이드의 혼합물의 용해 기 처리 (글래스 볼의 도움으로)를 또한 수행하였고, 얻어진 입자 크기를 측정하였다.

결과를 제로 샘플과 함께 표 1에 나타낸다.

[㎛]	D10%	D50%	D90 %
제로	2.61	19.7	39.6
Byk 102 사용
15 min	0.081	0.121	0.194
30 min	0.083	0.120	0.182
Byk 102 미사용
15 min	8.55	20.8	42.5
30 min	9.77	27.2	57.8

미분산된 제로 샘플에서는, 모든 입자의 90%가 39.6㎛ 이하의 직경을 가지고; 단지 10%가 2.61 ㎛ 이하의 직경을 가졌다. 처리된 샘플에서는, 상기 직경은 훨씬 작았다; 모든 입자의 90%가 192 nm 이하의 직경을 가졌다. 표 1은 15분 후, 현저한 분쇄가 이미 달성되었음을 나타낸다. 용해기에서 혼합물의 추가의 처리는 추가의 분쇄를 거의 나타내지 않는다.

분산제 없이 용해기에서의 처리는 반대로 스트론튬 카르보네이트에 대해 입자 크기 증가를 가져왔다.

실시예 　3:　　 비드 밀에서의 분산

글래스 볼 없이 용해기에서 예비 혼합한 후, 필적할만한 결과를 갖는 비드 밀에서 실시예 2를 반복하였다.

실시예 　4:　　스트론튬 카르보네이트의 시클로펜타논 중 분산액의 제조

사용된 분산제가 멜퍼스 ^?0030 (에테르기가 종결적으로 히드록실기에 의해 치환되어 친수성을 갖는 폴리에테르 폴리카르복실레이트, SKW로부터 수득가능함)였던 점을 제외하면, 실시예 2를 반복하였다. 사용된 용매는 시클로펜타논이었다. 분산된 재료는 실시예 2의 것에 대응하였다.

실시예　5:　　메틸렌 클로라이드 분산액으로부터 재분산성 가루형 스트론튬 카르보네이트의 제조

실시예　2에 기재된 바와 같이, 상기 분산액을, 용해기 및 이후 비드 밀에서의 처리에 의해 수득하였다. 얻어진 분산액을 메틸렌 클로라이드를 제거하여 건조시켜 스트론튬 카르보네이트를 얻고, 이는 실시예 2에 언급된 결정화 억제제 및 실시예 2에서 언급된 분산제 (BYK 102)를 분말로서 포함하였다.

상기 분말이 재분산성인지 여부를 확인하기 위해, 분말을 메틸렌 클로라이드 내로 도입시키고 용해기의 글래스 볼 없이 (즉, 고속으로 회전하는 디스크 수단에 의해) 재분산시켰다. 상기 분말이 용이하게 재분산되기 때문에 예컨대 비드 밀에서와 같이 재분산을 수행하는 것을 불요하다는 것이 밝혀졌다. 용해기만을 사용하여 제조된 상기 분산액의 특성은 메틸렌 클로라이드 중 스트론튬 카르보네이트의 본래 제조된 분산액의 것에 대응하였다는 점이 발견되었다.

사용된 대조군은 시트르산으로 침전시켰던 SrCO₃였다. 이는, 용해기에 직접 첨가되었고 글래스 볼 없이 BYK 102의 첨가로 분산이 시도되었다. 분석결과, d_{90 %} 값은 26.9　㎛, d_{50 %} 값은 6.27　㎛, 그리고 d_{10 %} 값은 194　nm이었다.

실시예　6:　　 시클로펜타논 분산액으로부터 재분산성 가루형 스트론튬 카르보네 이트의 제조

실시예　5의 분산액을 감압하에서 용매를 증발시킴으로써 건조하였다. 가루형 스트론튬 카르보네이트은 실시예 2에 특정된 결정화 억제제 및 실시예 5에 특정된 분산제를 포함하였다.

또한 시클로펜타논에 분산된 본 분말이 상기 분말이 제조되었던 분산액의 특성에 대응되는 특성을 갖는 분산액을 생성한다는 점도 발견되었다. 따라서, 본 분말도 재분산성인 것으로 나타났다.

실시예　7:　　플라스틱의 제조

상기 인용된 다가야 등의 문헌에 기재된 바와 같이, 폴리[메틸 메타크릴레이트(MMA)-co-벤질 메타크릴레이트(BzMA)]의 테트라하이드로푸란 중 용액을 수득하였다. 실시예 6에서 제조된 재분산성 분말을 시클로펜타논에 재분산시킨 분산액을 도입하였다. 이어서, 용매를 증발-제거하였다. 분산액의 양을, 잔류 플라스틱에 SrCO₃의 0.5 중량%가 존재하도록 선택하였다.

Claims (15)

1. 결정화 억제제를 포함하고, 유기 액체 또는 물에 분산된, 레이저 회절법에 의해 측정하였을 때 1000 nm 이하의 길이의 봉상 스트론튬 카르보네이트 입자를 포함하며,

   상기 입자의 유기 액체 또는 물에의 분산액은 분산제를 사용하여 수득되고,

   90% 이상의 입자가 특정된 최대 길이를 가지며, 상기 분산제와 결정화 억제제는 서로 상이한, 분산액.
2. 제1항에 있어서, 상기 분산액이 유기 액체를 포함하고, 상기 유기 액체는 1종 이상의 양성자성 및(또는) 비양성자성 유기 액체로 존재하는 것을 특징으로 하는 분산액.
3. 제2항에 있어서, 상기 유기 액체가 1종 이상의 알코올; 선형 케톤; 시클릭 케톤; 지방족 또는 방향족 탄화수소 또는 탄화수소 혼합물; 또는 할로겐화 탄화수소를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산액.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 스트론튬 카르보네이트가, 결정화 억제제의 존재하에서 수성 스트론튬 히드록사이드 용액과 CO₂와의 반응으로부터 수득되어질 수 있는 것을 특징으로 하는 분산액.
6. 제1항에 있어서, 결정화 억제제 및 분산제를 포함하여 스트론튬 카르보네이트의 함량이 20 내지 70 중량%이며, 유기 액체 또는 물의 함량이 30 내지 80중량%인 분산액.
7. 결정화 억제제를 포함하고, 1000 nm 이하의 길이의 봉상 스트론튬 카르보네이트 입자를 포함하는 제1항 내지 제3항, 제5항 및 제6항 중 어느 한 항에 따른 분산액의 제조 방법으로서,

   봉상 결정 형태로 존재하는 스트론튬 카르보네이트로부터 출발하여 상기 스트론튬 카르보네이트를 유기 액체 또는 물에 분산시키고,

   상기 입자의 유기 액체 또는 물에의 분산액은 분산제를 사용하여 수득되며, 상기 분산제와 결정화 억제제는 서로 상이한, 제조 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 분산이, 2차 입자의 분쇄로 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제7항에 있어서, 출발물질이, 결정화 억제제의 존재하에서 침전된 스트론튬 카르보네이트인 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제7항에 있어서, 상기 분산이 스트론튬 카르보네이트 입자가 150 nm 미만의 평균 입자 크기를 가질 때까지 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 결정화 억제제를 포함하고, 유기 액체 또는 물을 제거함으로써 제1항에 따른 분산액으로부터 수득가능하며, 분산제로 코팅되고, 상기 분산제와 결정화 억제제는 서로 상이한, 1000 nm 이하의 길이의 봉상 스트론튬 카르보네이트 입자의 재분산성 분말.
12. 삭제
13. 제11항에 있어서, 유기 액체 중의 스트론튬 카르보네이트의 분산액으로부터 상기 액체를 증발시킴으로써 수득가능한 것을 특징으로 하는 재분산성 분말.
14. 중합체의 첨가제로서 제1항 내지 제3항, 제5항 및 제6항 중 어느 한 항에 따른 스트론튬 카르보네이트 분산액 또는 제11항 또는 제13항의 재분산성 분말을 사용하는 것을 포함하는, 플라스틱의 복굴절 특성을 방지하는 방법.
15. 제1항 내지 제3항, 제5항 및 제6항 중 어느 한 항에 따른 분산액 또는 제11항 또는 제13항의 재분산성 분말을 사용하여 수득가능한, 감소된 복굴절을 갖는 플라스틱.