KR20020019055A - 중합 물질의 개선된 내후성 - Google Patents

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Abstract

PVC와 같은 할로겐-함유 중합체, 무기 히드록사이드(특히 마그네슘 히드록사이드) 및 임의로 아크릴 물질을 함유하는 중합 물질에 관해 기재됨. 무기 히드록사이드의 존재는 히드록사이드를 함유하지 않은 할로겐-함유 중합체를 포함하는 물질에 비해 우수한 내후성 물질을 제공함.

Description

중합 물질의 개선된 내후성{IMPROVEMENTS IN OR RELATING TO WEATHERING RESISTANCE OF POLYMERIC MATERIALS}
할로겐-함유 중합체, 예를 들어 폴리비닐 클로라이드(PVC)는 비교적 값싸고 쉽게 입수 가능한 물질이다. 이는 건축물의 옥외 구조 및 창유리에 이용되어 왔다. 그러나, 할로겐-함유 중합체의 내후성, 예를 들어 광 안정성은 불량하여, 특히 착색된 제형에서 비교적 짧은 수명을 야기한다.
아크릴 물질은 이의 인성, 내후성, 외관 및 안정성으로 인해 다양한 적용, 예를 들면 창유리, 자동차 라이트, 계기판, 산광기, 렌즈, 의료 진단 장비, 간판, 욕조/위생 도기를 포함한 건축물에 이용된다. 이는 기질 열가소성 물질 위에 코팅층을 제공하도록 캡스톡(capstock) 물질로서 이용되어 밑에놓인 열가소성 물질에 아크릴 화합물의 유리한 성질을 부여할 수 있다. 캡스톡으로서 아크릴 물질의 일 사용례는 미국 특허 5,318,737에 기재되어 있으며, 다양한 최종 용도를 위해 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS)과 동시압출에 적당한 아크릴 조성물에 관해 기술되어 있다.
다수의 적용 영역에서, 일광 등에 노출된 후 이로운 성질을 보유하고 있는 것이 중요하다. 아크릴 물질 자체는 일반적으로 우수한 내후 성능을 가지고 있으며 정확하게 제형된 경우에 밑에놓인 플라스틱 물질에 이러한 성질들을 부여하도록 이용될 수 있다. PVC와 아크릴 물질의 블렌드가 몇몇 상황에서 선호적일 수 있다. 예를 들어, 비개질된 아크릴과 비교하여, PVC 첨가에 의해 개질된 아크릴은 좀더 값이 싸고, 증가된 인성을 가짐과 동시에, 감소된 인화성을 나타내며 원하는 용융-유동성을 가진다. 그러나, 아크릴/PVC 블렌드의 내후 성능이 일반적으로 PVC 단독에 비해 개선되지만, 아크릴에 PVC 첨가는 비개질된 아크릴에 비해 내후 성능을 감소시킨다. 이에 따라, 아크릴/PVC 블렌드는 일광에 노출되거나 내후 시험에서 허용이 불가능한 색 안정성, 외관 및 기계적 성질의 붕괴를 나타낼 수 있다. 실제로, 비개질된 착색된 아크릴/PVC 블렌드는 xeno 및 QUV A 기계 모두에서 수천시간 동안 가속된 옥외 노출 후에 색이 없어지기("백악") 시작한다는 점에서 PVC 자체와 유사하게 행동한다. "백악화" 현상은 PVC 물질 제형 업계의 숙련인에게 익히 알려져 있고 일반적으로 물질 색의 바래짐으로서 명백해지며, 이는 내후 시험에서 양의 "ΔL"로서 측정된다. 비개질된 착색된 아크릴/PVC 블렌드의 경우 이러한 "백악화"가 일어나는 시간은 블렌드에 존재하는 PVC의 양에 좌우되지만, 심지어 <20 중량/중량% PVC의 농도에서 조차 6000 시간 노출 후 현저한 색 시프트(ΔE)가 일어난다.
본 발명은 개선된 내후성을 지닌 중합 물질에 관한 것이다. 특히, 비록 전부는 아니지만, 본 발명은 할로겐-함유 중합체를 포함하는 중합 물질, 특히 할로겐-함유 중합체와 아크릴 중합체 모두를 포함하는 중합 물질에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 앞서 기술된 문제점을 어드레싱하는 데 있다.
본 발명의 제 1 측면에 따르면, 5 내지 70 중량%의 할로겐을 함유하는 할로겐-함유 중합체와, 0.1 내지 25 중량%의 아연, 마그네슘, 몰리브덴, 안티몬, 알루미늄, 주석, 구리, 망간, 코발트 또는 철의 무기 히드록사이드를 포함하는 중합 물질을 제공한다.
제 2 측면에 따르면, 5 내지 70 중량%의 할로겐을 함유하는 할로겐-함유 중합체와, 0.1 내지 25 중량%의 아연, 마그네슘, 몰리브덴, 안티몬, 알루미늄, 주석, 구리, 망간, 코발트 또는 철의 무기 히드록사이드를 포함하는 중합 물질의 제조방법이 제공되며, 방법은 할로겐-함유 중합체와 무기 히드록사이드를 바람직하게는 150℃ 내지 250℃에서 바람직하게는 압출에 의해 용융 블렌딩시키는 단계를 포함한다.
제 3 측면에 따르면, 할로겐-함유 중합체의 내후성, 특히 색 안정성을 개선시키기 위해 5 내지 70 중량%의 할로겐을 함유한 할로겐-함유 중합체를 포함하는 중합 물질에서 아연, 마그네슘, 몰리브덴, 안티몬, 알루미늄, 주석, 구리, 망간, 코발트 또는 철의 무기 히드록사이드의 용도를 제공한다.
할로겐-함유 중합체는 바람직하게는 염소-함유 중합체이다. 중합체에서 유일한 할로겐은 바람직하게는 염소이다. 중합체는 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐디클로라이드, 폴리비닐리덴 클로라이드, 염소화된 PVC 또는 염소화된 폴리올레핀일 수 있다. 중합체는 바람직하게는 비닐 클로라이드 또는 비닐리덴 클로라이드의 중합체 또는 공중합체 중에서 선택된다. 특히 바람직한 할로겐-함유 중합체는 폴리비닐 클로라이드(PVC)이다. 할로겐 함유 중합체는 당업자에게 공지된 기타 물질, 예를 들면 안료, 충진제, 충격 완화제, 윤활제, UV 안정제, 열 안정제 및 점도 개질제를 함유할 수 있다. 할로겐 함유 중합체는 적당하게는 적어도 75 중량%의 중합체, 바람직하게는 적어도 80 중량%, 좀더 바람직하게는 적어도 90 중량%, 특히 적어도 95 중량%의 중합체를 포함한다. 할로겐 함유 중합체는 본질적으로 중합체, 특히 PVC로 구성될 수 있다.
적당하게는, 할로겐 함유 중합체는, 바람직하게는 충진제 또는 기타 성분(예, 열 안정제 또는 점도 개질제)의 부재하에 적어도 10 중량%, 바람직하게는 적어도 20 중량%, 좀더 바람직하게는 적어도 30 중량%, 특히 적어도 40 중량%, 가장 바람직하게는 적어도 45 중량%의 할로겐, 특히 염소를 포함한다. 할로겐 함유 중합체는, 바람직하게는 앞서 언급된 성분들 없이 70 중량% 이하, 바람직하게는 60 중량% 이하, 특히 57 중량% 이하의 할로겐, 특히 염소를 포함한다. 바람직하게는, 할로겐 함유 중합체는 염소 이외의 할로겐을 포함하지 않는다.
중합 물질은 적어도 0.5 중량%, 적당하게는 적어도 0.75 중량%, 바람직하게는 적어도 1 중량%, 특히 적어도 2 중량%의 무기 히드록사이드를 포함할 수 있다. 중합 물질은 20 중량% 이하, 적당하게는 15 중량% 이하, 바람직하게는 10 중량% 이하의 무기 히드록사이드를 포함할 수 있다.
무기 히드록사이드는 알루미늄 히드록사이드, 아연 히드록사이드, 철 히드록사이드, 마그네슘 히드록사이드 및 주석 히드록사이드 중에서 선택될 수 있다. 무기 히드록사이드는 안티몬 히드록사이드일 수 있다. 바람직하게는 무기 히드록사이드는 마그네슘 히드록사이드, 안티몬 히드록사이드, 아연 히드록사이드 및 알루미늄 히드록사이드 중에서 선택되고, 이들 중에서, 마그네슘 히드록사이드, 안티몬 히드록사이드 및 아연 히드록사이드가 바람직하다. 바람직하게는, 무기 히드록사이드는 마그네슘 히드록사이드를 포함한다. 바람직하게는, 무기 히드록사이드는 알루미늄 히드록사이드를 포함하거나 이것으로 구성된 물질을 포함하지 않는다. 무기 히드록사이드는 1 이상의 무기 히드록사이드를 포함할 수 있다. 그러나, 무기 히드록사이드는 바람직하게는 본질적으로 마그네슘 히드록사이드로 구성된다.
무기 조성물 입자의 중량 평균 입자 직경은 물질이 높은 표면 광택을 가질 수 있도록 적당하게는 250㎛ 이하, 바람직하게는 100㎛ 이하, 좀더 바람직하게는 50㎛ 이하, 특히 10 ㎛ 이하이다. 몇몇 경우에, 직경은 이보다 작은데, 예를 들면 0.1 ㎛ 이하일 수 있다. 이 경우에, 입자는 아크릴 물질에 도입될 경우 광을 산란시키지 않을 정도로 충분히 작아 투명한 아크릴 물질을 만들어낼 수 있다.
중합 물질은 아크릴 중합체를 포함할 수 있다. 아크릴 중합체는 알킬(알크)아크릴레이트의 단일중합체 또는 공중합체(2 이상의 상이한 반복 단위를 가진 중합체를 포함함) 또는 아크릴로니트릴을 포함하는 공중합체, 특히 기타 물질(특히 중합 물질)과 임의 조합되는 스티렌 및 아크릴로니트릴을 포함하는 공중합체를 포함할 수 있다.
아크릴 중합체가 알킬(알크)아크릴레이트인 경우, 이는 바람직하게는 적어도 하나의 C1-C6알킬(C0-C10알크)아크릴레이트의 단일 또는 공중합체이고 좀더 바람직하게는 50-99 중량%의 알킬 메타크릴레이트와 1-50 중량%의 알킬 아크릴레이트를 포함하는 단량체 혼합물을 중합시켜 제조된 공중합체이다. 알킬 메타크릴레이트는 바람직하게는 C1-C4알킬 메타크릴레이트, 예를 들면 메틸 메타크릴레이트이다. 알킬 아크릴레이트는 바람직하게는 C1-C4알킬 아크릴레이트, 예를 들면 메틸, 에틸 또는 부틸 아크릴레이트이다. 알킬(알크)아크릴레이트의 분자량(Mw)은 바람직하게는 적어도 20,000, 좀더 바람직하게는 적어도 50,000이다. 분자량은 500,000 이하, 바람직하게는 200,000 이하, 좀더 바람직하게는 150,000 이하일 수 있다.
아크릴 중합체가 아크릴로니트릴을 포함하는 공중합체인 경우, 이는 아크릴-스티렌-아크릴로니트릴(ASA) 중합체, 아크릴로니트릴-EPDM-스티렌 중합체(AES), 스티렌-아크릴로니트릴(SAN) 중합체, 올레핀-스티렌-아크릴로니트릴(OSA) 중합체 또는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 중합체일 수 있으며, ASA, AES 및 SAN이 바람직하다.
아크릴로니트릴을 포함하는 적당한 공중합체는 적어도 15 중량%, 좀더 바람직하게는 적어도 20 중량%, 좀더 바람직하게는 적어도 25 중량%, 특히 적어도 30 중량%의 아크릴로니트릴; 및 50 중량% 이하, 바람직하게는 40 중량% 이하, 좀더 바람직하게는 35 중량% 이하의 아크릴로니트릴을 포함한다.
적당한 아크릴로니트릴 공중합체는 적어도 40 중량%, 바람직하게는 적어도 50 중량%, 좀더 바람직하게는 적어도 55 중량%, 특히 적어도 60 중량%의 스티렌; 및 80 중량% 이하, 바람직하게는 70 중량% 이하, 좀더 바람직하게는 65 중량% 이하의 스티렌을 포함한다.
아크릴로니트릴을 포함하는 중합체가 또다른 물질과 함께 아크릴로니트릴과 스티렌을 포함하는 공중합체를 포함하는 경우, 물질은 올레핀, 아크릴 또는 EPDM 중에서 선택될 수 있다. 언급된 후자 성분의 양은 0 내지 20 중량%, 바람직하게는 0 내지 15 중량%, 특히 0 내지 10 중량% 범위일 수 있다.
(특히 알킬(알크)아크릴레이트를 포함하는 아크릴 중합체를 포함하는) 중합 물질은 부가적으로 0-60 중량%, 바람직하게는 20-60 중량%의 고무 공중합체를 포함할 수 있다. 고무 공중합체란, 실온보다 낮은 유리 전이 온도, 바람직하게는 0℃ 이하, 예를 들면 -20℃ 이하의 온도를 가진 물질을 의미한다. 본 출원인은 고무질의 낮은 Tg 블록(종종 보다 단단하고 보다 높은 Tg 블록)을 포함하는 블록 공중합체를 포함한다. 이러한 물질은 아크릴 물질의 내충격성을 개선시키는 강화제로서의 사용이 익히 알려져 있다. 적당한 고무 공중합체는 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 스티렌, 아크릴로니트릴 및/또는 올레핀(특히 부타디엔)의 공중합체를 포함한다. 적당한 물질의 예는 스티렌-부타디엔 고무, 스티렌-올레핀 공중합체, 메타크릴레이트-부타디엔-스티렌(MBS) 삼원공중합체, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체 및 메틸 메타크릴레이트와 알킬 아크릴레이트 공중합체, 예를 들면 부틸 아크릴레이트와 스티렌에 기초한 코어-쉘 타입 입자를 포함한다. 바람직한 종류의 고무 공중합체는 업계에 익히 알려져 있고 예를 들어 US-A-5,318,737에 기재된 코어-쉘 입자이다.
중합 물질은 바람직하게는 0.1 내지 99.8 중량%의 할로겐-함유 중합체를 포함한다. 중합 물질은 적어도 2 중량%, 적당하게는 적어도 5 중량%, 바람직하게는 적어도 10 중량%, 좀더 바람직하게는 적어도 25 중량%, 특히 적어도 30 중량%의 할로겐-함유 중합체를 포함할 수 있다. 중합 물질은 80 중량% 이하, 적당하게는 70 중량% 이하, 바람직하게는 60 중량% 이하, 특히 50 중량% 이하의 할로겐-함유 중합체를 포함할 수 있다.
중합 물질은 바람직하게는 0.1 내지 99.8 중량%의 아크릴 중합체를 포함한다. 중합 물질은 적어도 5 중량%, 적당하게는 적어도 10 중량%, 바람직하게는 적어도 24.9 중량%, 좀더 바람직하게는 적어도 40 중량%, 특히 적어도 60 중량%의 아크릴 중합체를 포함할 수 있다. 중합 물질은 94.9 중량% 이하, 적당하게는 90 중량% 이하, 바람직하게는 80 중량% 이하, 좀더 바람직하게는 70 중량% 이하의 아크릴 중합체를 포함할 수 있다.
중합 물질에서 할로겐-함유 중합체:아크릴 중합체의 중량비는 적어도 0.3, 특히 적어도 0.4이다. 비는 2 이하, 바람직하게는 1.5 이하, 특히 1.1 이하이다. 아크릴 중합체가 ASA이고 할로겐-함유 중합체가 PVC인 경우, 비는 대략 1이다. 중합체가 알킬(알크)아크릴레이트이고 할로겐-함유 중합체가 PVC인 경우, 비는 0.35 내지 0.6, 특히 0.4 내지 0.5 범위이다.
바람직하게는, 할로겐 함유 중합체는 과도한 어려움없이 중합 물질을 형성하도록 용융 블렌딩될 수 있는 방식으로 아크릴 중합체와 화합가능하다.
아크릴 물질에서 일반적으로 발견되는 UV 안정제, 안료, 윤활제 등과 같은 기타 첨가제가 중합 물질에 존재할 수 있다. 중합 물질은 부가적으로 아연, 마그네슘, 몰리브덴, 안티몬, 알루미늄, 주석, 구리, 망간, 코발트 또는 철의 옥사이드, 카보네이트, 보레이트, 스테아레이트, 클로라이드 또는 브로마이드 중에서 선택된1 이상의 무기 물질을 함유할 수 있다. 중합 물질은 앞서 언급된 무기 물질 중 적어도 하나를 0.5 내지 15 중량%, 바람직하게는 0.5-5 중량% 포함할 수 있다.
중합 물질은 적당하게는 1 중량% 이하, 바람직하게는 0.5 중량% 이하, 좀더 바람직하게는 0.1 중량% 이하, 특히 실질적으로 0 중량%의 히드로탈사이트를 포함한다. 중합 물질은 적당하게는 1 중량% 이하, 바람직하게는 0.5 중량% 이하, 좀더 바람직하게는 0.1 중량% 이하, 특히 실질적으로 0 중량%의 염기성 칼슘-알루미늄-히드록시 카복실레이트를 포함한다. 중합 물질은 적당하게는 1 중량% 이하, 바람직하게는 0.5 중량% 이하, 좀더 바람직하게는 0.1 중량% 이하, 특히 실질적으로 0 중량%의 폴리올 및/또는 히드록실 그룹-함유 이소시아누레이트를 포함한다.
바람직한 양태에서, 아크릴 중합체는 할로겐 함유 중합체와 용융 블렌딩되기 이전에 150 내지 230℃, 좀더 바람직하게는 180 내지 220℃ 온도에서 무기 히드록사이드와 용융 블렌딩된다. 좀더 바람직하게는 모든 성분들은 150 내지 230℃, 좀더 바람직하게는 160 내지 200℃, 특히 170 내지 195℃에서 함께 용융 블렌딩된다.
중합 물질은 시이트, 필름, 분말 또는 과립 형상으로 제조될 수 있다. 이는 다양한 형상으로 압출 또는 성형되거나 다른 물질, 예를 들어 경질형 또는 발포형의 ABS, PVC, HIPS와 기타 개질된 스티렌 중합체를 포함하는 폴리스티렌 중합체, 또는 폴리올레핀상으로 동시압출되거나 라미네이팅될 수 있다. 물질은 또한 동시압출되거나 금속상으로 라미네이팅될 수 있다. 시이트 형상(예, 동시압출되거나 라미네이팅된 시이트)으로 기술된 물질은 적당한 수단에 의해 원하는 형상으로 열성형되거나 성형될 수 있다.
본 발명은
a) 0.1 - 99.8 중량%의 아크릴 중합체;
b) 0.1-99.8 중량%의 할로겐 함유 중합체(5 내지 70 중량%의 할로겐을 함유함);
c) 0.1 내지 25 중량%의 아연, 마그네슘, 몰리브덴, 안티몬, 알루미늄, 주석, 구리, 망간, 코발트 또는 철의 무기 히드록사이드
를 포함하는 중합 물질을 포함한다.
본 발명은
a) 0.1 - 99.8 중량%의 아크릴 중합체;
b) 0.1-99.8 중량%의 할로겐 함유 중합체(5 내지 70 중량%의 할로겐을 함유함);
c) 0.1 내지 25 중량%의 아연, 마그네슘, 몰리브덴, 안티몬, 알루미늄, 주석, 구리, 망간, 코발트 또는 철의 무기 히드록사이드
를 포함하는 중합 물질의 제조방법을 포함하며;
방법은 아크릴 중합체, 할로겐 함유 중합체 및 무기 히드록사이드를 150 내지 250℃에서 압출시켜 용융 블렌딩하는 단계를 포함한다.
본 발명의 범위는 할로겐-함유 중합체의 내후성을 개선시키기 위해 할로겐-함유 중합체를 포함하는 중합 물질에서 아연, 마그네슘, 몰리브덴, 안티몬, 알루미늄, 주석, 구리, 망간, 코발트 또는 철의 무기 히드록사이드의 용도에 까지 미친다.
본원에 기재된 중합 물질은 펠릿 형태로 제공될 수 있다. 펠릿은 하류 적용을 위해 열처리될 수 있다. 달리 중합 물질이 아크릴 중합체를 포함하는 경우, 할로겐-함유 중합체와의 뒤이은 혼합을 위해 아크릴 중합체와 무기 히드록사이드를 포함하는 고체 형태(예, 펠릿)가 공급될 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 아크릴 중합체와 무기 히드록사이드를 포함하는 고체 형태를 포함하며, 아크릴 중합체와 무기 히드록사이드에 대해 본원에서 기재된 "중량%"는 고체 형태에서의 "중량부"를 나타낸다.
본 발명의 범위는 제 1 측면에 따르거나 제 2 측면에 따른 방법에서 제조된 아크릴 물질을 포함하는 내후성 구성 요소에 까지 미친다.
이러한 구성 요소는 아크릴 물질을 포함하는 동시압출되거나 라미네이팅된 구성 요소일 수 있다.
이러한 구성 요소는 구조물에 유용할 수 있다.
이러한 구성 요소는 건축물의 구조물에 유용할 수 있다. 예를 들어, 이는 고체 또는 동시압출된 건축용 구성 요소, 예를 들어 밑면 판, 보트 판, 널빤지, 군함 판, 판자, 홈통, 파이프, 셔터, 창틀, 창문대, 창문 단면, 온실 단면, 문 패널, 문틀, 지붕틀, 건축 부대물 따위일 수 있다.
이러한 구성 요소는 비히클을 건조하거나 또다른 자동차 적용에 있어 벌크 재료 또는 동시압출된 라미네이트로서 유용할 수 있다. 이러한 적용은 장식용 외장, 운전대 몰딩, 범퍼(완충장치), 루버, 후방 계기판, 버스, 트럭, 밴, 캠퍼, 농업용 비히클 및 대량 수송 비히클용 부속물, 측면 및 선미측 패널 외장 따위를 포함하며 이에 한정되지 않는다.
이러한 구성 요소는 옥내 또는 옥외용, 예를 들어 욕조, 온천, 샤워실, 카운터, 욕실 비품, 변기의 앉는 자리, 부엌용품, 싱크대, 냉장고 라이너 또는 몸체, 담장, 쓰레기통, 정원용 가구 따위로 이용될 수 있다.
본 발명의 범위는 추가로 제 1 측면에 따르거나 제 2 측면에 따른 방법에서 제조된 중합 물질을 포함하는 옥외용 내후성 구성 요소에 까지 미친다.
옥외 적용은 앞서 언급된 건축물 구성 요소를 포함하고 예를 들어 주유소(등)에서 표지를 포함한다.
본 발명의 범위는 또한 제 1 측면에 따르거나 제 2 측면에 따른 방법에서 제조된 중합 물질을 포함하는 내후성 압출에 까지 미친다.
본 발명의 범위는 구성 및/또는 옥외 적용에서 제 1 측면에 따르거나 제 2 측면에 따른 방법에서 제조된 중합 물질로 제조된 구성 요소의 용도에 까지 미친다.
본 발명의 범위는 제 1 측면에 따르거나 제 2 측면에 따른 방법에서 제조된 아크릴 물질을 사용하여 제조된 구성 요소를 포함하는 건축물에 까지 미친다.
본 발명의 범위는 기질 또는 캡스톡 물질 중 적어도 하나가 제 1 측면에 따르거나 제 2 측면에 따른 방법에서 제조된 아크릴 물질인, 기질과 캡스톡 물질을 포함하는 구성 요소에 까지 미친다.
본 발명의 임의 측면 또는 본원에 기술된 양태의 임의 특성은 본 발명의 다른 측면 또는 본원에 기재된 양태의 임의 특성과 조합될 수 있다.
본 발명은 부가적으로 하기 실시예를 언급하면서 기술된다.
실시예 1
폴리메틸메타크릴레이트-코-에틸 아크릴레이트를 포함하는 시판용 충격-완화된 아크릴 성형 공중합체를 표 1에 도시된 바와 같이 uPVC(EVC Compounds에서 공급)와 평균 입자 크기 5 ㎛의 마그네슘 히드록사이드(Britmag에서 공급) 필요량과 용융 블렌딩했다. 0.5 중량/중량% UV 안정제(Ciba-Geigy로부터의 TINUVIN P) 및 8 중량/중량% UV 컬러 마스터배치(아크릴에서 50% 안료 분산도)를 각 샘플에 첨가했다. Clextral 30 통기된 쌍스크루 압출기(일반 목적 스크루, 300 rpm, 190℃)를 이용하여 물질들을 배합했다. 물질을 발포된 uPVC 위로 100 마이크론 두께로 동시압출했다.
ASTM G53에 따라 Q-패널기에서 QUV A 램프를 이용하고 ISO 4892에 따라 Hereaus 150S 기계에서 xeno 아크 램프를 이용하여 가속된 내후 시험에서 샘플에 대해 내후 성능을 시험했다. 6000 시간 노출 후 결과를 표 1에 도시하고 있다.
아크릴/PVC 블렌드에 마그네슘 히드록사이드를 첨가하면 가속된 옥외 노출에서 색 안정성의 매우 뚜렷한 개선을 제공했다. Mg(OH)2없이 아크릴 블렌드에서 30 중량/중량% PVC는 6000 시간 xeno 및 6000 시간 QUV A 노출 후 4 유닛을 초과하는 색 시프트(ΔE값으로 특징지워짐)를 보여주었다. 이는 또한 색이 없어져 "백악화" 되었다. 반면에, 마그네슘 히드록사이드가 첨가된 샘플에서는, 동일한 노출 시간후에 ΔE값이 이보다 작은데, 이는 가속된 옥외 노출 후에 색의 우수한 보유성을 나타낸다.
조성
아크릴 공중합체(중량%) uPVC(중량%) Mg(OH)2(중량%) QUV A ΔE xeno 150 S ΔE
70 30 - 5.8 4.5
65 30 5 1 0.6
60 30 10 0.6 0.4
실시예 2
표준 아크릴 성형 중합체(Ineos Acrylics에서 입수 가능한 DiakonTMMG102) 54.5 중량%, 가소화되지 않은 PVC 40 중량%, 1% Mg(OH)2, 2% 아연 주석산염 및 2% 아연 보레이트를 포함하는 조성물을 0.5% UV 안정제(Ciba-Geigy에서의 Tinuvin P) 및 0.2% 열 안정제(Ciba-Geigy에서의 Irganox 1076)와 함께 실시예 1에 기재된 바와 같이 용융 블렌딩시켰다. 색-조화된 비개질된 uPVC로부터 제조된 샘플의 내후성과 함께 이들의 내후성을 측정했다. 결과는 표 2에 주어진다.
시간(시간) 개질된 MG102QUV AΔE uPVCQUV AΔE
1000 0.6 3.0
2000 1.5 3.8
3000 0.2 3.8
4000 0.2 3.7
5000 0.3 3.7
6000 0.7 3.1
실시예 3
폴리메틸메타크릴레이트-코-에틸 아크릴레이트를 포함한 시판용 충격 완화된아크릴 성형 화합물 36.5 중량%, 가소화되지 않은 PVC 50 중량%(EV에서 입수), 8% 색 마스터배치(아크릴에서 50% 안료 분산도) 및 5% Mg(OH)2를 포함하는 조성물을 0.5% UV 안정제(Ciba-Geigy에서의 Tinuvin P)와 함께 Clextral 30 통기된 쌍스크루 압출기(일반 목적 스크루, 300 rpm, 190℃)를 이용하여 용융 블렌딩시켰다. 이렇게 얻어진 펠릿을 사출 성형시켜 보통 4 mm 두께의 플라크를 형성했다.
실시예 4
폴리메틸메타크릴레이트-코-에틸 아크릴레이트를 포함한 시판용 아크릴 성형 화합물 11.5 중량%, 가소화되지 않은 PVC 75 중량%(EV에서 입수), 8% 컬러 마스터배치(아크릴에서 50% 안료 분산도) 및 5% Mg(OH)2를 포함하는 조성물을 0.5% UV 안정제(Ciba-Geigy에서의 Tinuvin P)와 함께 실시예 3에 기재된 바와 같이 용융 블렌딩시킨 다음 성형했다.
실시예 5
가소화되지 않은 PVC 86.5 중량%(EV에서 입수), 8% 컬러 마스터배치(아크릴에서 50% 안료 분산도) 및 5% Mg(OH)2를 포함하는 조성물을 0.5% UV 안정제(Ciba-Geigy에서의 Tinuvin P)와 함께 실시예 3에 기재된 바와 같이 용융 블렌딩시킨 다음 성형했다.
실시예 6
착색된 uPVC와 실시예 3-5에 기재된 물질의 색-조화된 샘플을 ASTM G53에 따라 Q-패널 기계에서 QUV A 램프를 이용하여 내후 성능을 시험했다. 결과는 표 3에나타나 있다.
물질 QUV A ΔE
250시간 500시간 1000시간
실시예 3 0.4 0.4 0.4
실시예 4 0.4 0.4 0.8
실시예 5 0.7 0.7 1.1
착색된 uPVC 1.4 3.0 5.3
본 출원과 동시에 출원되거나 이전에 출원되었고 본 명세서에 대한 공중 심사를 위해 공개된 모든 논문 및 자료를 논하고 있으며, 이러한 논문 및 자료에 실린 내용들은 본원에서 참조된다.
명세서(첨부된 청구범위, 요약서 및 도면 포함)에 기재된 모든 특성, 및/또는 기재된 방법 또는 공정에서의 모든 단계는 최소한의 몇몇 특성 및/또는 단계가 상호 배타적인 조합을 제외하고는 임의로 조합될 수 있다.
명세서(첨부된 청구범위, 요약서 및 도면 포함)에 기재된 각 특성들은 달리 명확하게 기술하지 않는 한 동일하거나, 대등하거나 유사한 목적을 제공하는 다른 특성에 의해 대체될 수 있으며, 기재된 각 특성들은 일종의 대등하거나 유사한 특성의 일례이다.
본 발명은 상기 양태(들)의 상세한 설명에 한정되지는 않는다. 본 발명의 범위는 명세서(첨부된 청구범위, 요약서 및 도면 포함)에 기재된 특성 중 신규한 것 또는 특성들의 신규한 조합, 또는 기재된 방법 또는 공정에서의 단계 중 신규한 것 또는 단계들의 신규한 조합에 까지 미친다.

Claims (21)

  1. 5 내지 70 중량%의 할로겐을 함유한 할로겐-함유 중합체와, 0.1 내지 25 중량%의 아연, 마그네슘, 몰리브덴, 안티몬, 알루미늄, 주석, 구리, 망간, 코발트 또는 철의 무기 히드록사이드를 포함하는 중합 물질.
  2. 5 내지 70 중량%의 할로겐을 함유한 할로겐-함유 중합체와, 0.1 내지 25 중량%의 아연, 마그네슘, 몰리브덴, 안티몬, 알루미늄, 주석, 구리, 망간, 코발트 또는 철의 무기 히드록사이드를 포함하는 중합 물질의 제조방법에 있어서,
    할로겐-함유 중합체와 무기 히드록사이드를 바람직하게는 150℃ 내지 250℃에서 바람직하게는 압출시켜 용융 블렌딩하는 단계를 포함하는 방법.
  3. 할로겐-함유 중합체의 내후성을 개선시키기 위해 5 내지 70 중량%의 할로겐을 함유한 할로겐-함유 중합체를 포함하는 중합 물질에서 아연, 마그네슘, 몰리브덴, 안티몬, 알루미늄, 주석, 구리, 망간, 코발트 또는 철의 무기 히드록사이드의 용도.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 할로겐-함유 중합체가 비닐클로라이드 또는 비닐리덴 클로라이드의 중합체 또는 공중합체인 발명.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 할로겐 함유 중합체가 적어도 10 중량%의 할로겐을 포함하는 발명.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 할로겐-함유 중합체가 염소 이외의 할로겐을 포함하지 않는 발명.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 중합 물질이 적어도 0.5 중량%의 무기 히드록사이드를 포함하는 발명.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 중합 물질이 20 중량% 이하의 무기 히드록사이드를 포함하는 발명.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 무기 히드록사이드가 마그네슘 히드록사이드, 안티몬 히드록사이드 및 아연 히드록사이드 중에서 선택되는 발명.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 무기 히드록사이드가 마그네슘 히드록사이드를 포함하는 발명.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 중합 물질이 아크릴 중합체를 포함하는 발명.
  12. 제 11 항에 있어서, 아크릴 중합체가 알킬(알크)아크릴레이트의 단일중합체 또는 공중합체인 발명.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서, 아크릴 중합체가 아크릴로니트릴을 포함하는 공중합체인 발명.
  14. 제 13 항에 있어서, 아크릴로니트릴을 포함하는 공중합체가 아크릴-스티렌-아크릴로니트릴(ASA) 중합체, 아크릴로니트릴-EPDM-스티렌 중합체(AES), 스티렌-아크릴로니트릴(SAN) 중합체, 올레핀-스티렌-아크릴로니트릴(OSA) 중합체 또는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 중합체 중에서 선택되는 발명.
  15. 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 중합 물질이 0.1 내지 99.8 중량%의 아크릴 중합체를 포함하는 발명.
  16. 제 11 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 중합 물질에서 할로겐-함유 중합체:아크릴 중합체의 중량비가 적어도 0.3인 발명.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 중합 물질이 0.1 내지 99.8 중량%의 할로겐 함유 중합체를 포함하는 발명.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 따른 중합 물질을 포함하는 구조물에 유용한 내후성 구성 요소.
  19. 구조물에서 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 따른 중합 물질로 제조된 구성 요소의 용도.
  20. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 따른 중합 물질을 이용하여 제조된 구성 요소를 포함하는 건축물.
  21. 기질 또는 캡스톡 물질을 포함하는 구성 요소에 있어서, 기질 또는 캡스톡 물질 중 적어도 하나가 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 따른 아크릴 물질인 구성 요소.
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