KR20020093045A - 착색수지 조성물의 제조 및 이들의 이용방법 - Google Patents

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쿄이데마사시
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도요 잉키 세이조 가부시끼가이샤
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Abstract

(A)안료의 수성 슬러리 제조 단계, (B)분산제 및 용매를 함유하는 메탈로센형 폴리올레핀의 용융 조성물을 제조하는 단계, (C) 상기 (A)단계에서 얻어진 수성 슬러리와 상기 (B)단계에서 얻어진 용융 조성물을 반죽하는 단계, (D) 상기 (C)단계에서 얻어진 반죽 혼합물로부터 용매 및 물을 제거하는 단계를 포함하는 착색수지 조성물을 제공하는 방법이 제공되며, 상기 방법에서 얻어진 착색 조성물은 우수한 안료 분산성 및 높은 발색성능을 가지며, 착색수지 조성물로부터 얻어진 착색수지 성형물은 5% 혹은 이보다 높은 물성 억제를 나타내지 않으며, 발색성능을 갖는다.

Description

착색수지 조성물의 제조 및 이들의 이용방법{Process for Producing Colored Resin Composition and Utilization thereof}
통상적으로, 안료와 실온에서 고형인 분산제를 혼합하여 제조된 분말성 건조 염료, 실온에서 액체인 분산제에 안료를 분산시켜 제조된 액체 염료 혹은 페이스트(paste) 염료, 실온에서 고체인 수지에 안료를 분산시켜 제조된 펠렛형, 플레이크(flake)형 혹은 비드형 착색 펠렛(또한 착색화 화합물이라고 칭함) 혹은 열가소성 수지의 성형물의 착색 혹은 착색 수지 성형물의 제조에 사용되는 착색 수지 조성물로서 매스터 배치(master batch)가 사용된다. 매스터 배치는 일반적으로 실온에서 고체인 수지내에서 안료를 분산시켜 제조되는 착색 펠렛을 특징으로 갖는다. 그러나, 매스터 배치와 착색 펠렛에는 차이가 있다. 착색 펠렛 자체는 희석용 수지 혹은 성형 물질용 수지로 희석하지 않고서 바로 성형된다(즉, 안료의 농도는최종 생성물로서 몰드 물질의 농도로 조정된다.). 반대로, 매스터 배치는 착색 펠렛과 비교하여 고농도의 안료를 함유하기 때문에, 매스터 배치는 성형전에 적합한 열가소성 수지(희석용 수지 혹은 착색된 수지)로 희석된다. 따라서, 상기 매스터 배치 및 착색 펠렛은 서로 다르다.
이와 같이 착색수지 조성물은 의도되는 사용에 따라 이들의 특성을 고려하여 적합하게 선택되며 사용된다. 이들 착색수지 조성물중에서, 사용되는 경우 작업 환경의 취급 및 방지에 있어 보다 쉽게 사용되는 매스터 배치가 바람직하다. 고농도의 안료를 가지는 매스터 배치 성능이 요구되며 내열성 혹은 강도와 같이 착색된 열가소성 수지의 다양한 물성에 미치는 영향이 작은 것이 요구된다. 폴리올레핀 수지의 성형에 있어서 정밀성 향상 및 속도-향상이 증가함에 따라, 상기 요구조건 뿐만 아니라 이전과 비교하여 안료의 높은 분산성이 요구된다.
매스터 배치에 안료 분산성을 부여하는 분산제로는, 일반적으로 스테아르산; 징크 스테아레이트, 마그네슘 스테아레이트, 알루미늄 스테아레이트 및 칼슘 스테아레이트와 같은 금속 비누; 에틸렌비스아미드; 폴리에틸렌 왁스 및 폴리프로필렌 왁스와 같은 탄화수소 왁스; 산-개질된 물질 혹은 수산화기-개질된 물질로 형성된 왁스와 같은 이들의 유도체가 사용된다.
그러나, 성형물의 제조가 예를 들어, 직경 10-오드 미크론에서 고속 스피닝 혹은 필름 몰딩이 수행되는 것과 같이, 고-차 안료 분산물을 필요로 하는 경우, 상기 분산제의 사용은 충분한 분산 효과를 나타내지 않을 수 있다.
따라서, JP-A-7-53772에서는 다음의 화학식을 갖는 화합물이 착색수지 조성물을 위한 분산제로 사용되었으며,
CH3-(CH2)x-CH2-O(CH2CH2O)nH
상기 식중, x는 28-48(평균)이며 n은 1-16이다.
이와 같은 분산제의 사용은 통상적인 생성물과 비교하여 보다 우수한 결과를 가져오는 반면에, 몇몇 경우에 스피닝하는 동안의 스레드(thread) 파손, 용융-스피닝 기계의 여과기의 폐쇄 및 필름 표면상의 얼룩이 불량한 안료 분산성으로 인해 여전히 일어난다. 나아가 성형물이 고속 스피닝 혹은 필름 성형이 가능하더라도 보다 높은 기계적 및 물리적 강도가 필요하다면, 몇몇의 경우에 있어 성형물에 실질적으로 충분한 강도를 전달하는 것은 불가능하다.
최근에, 매스터 배치에서 안료의 고차 분산성 혹은 작용성 물질의 편입이 점차적으로 요구되며 다양한 연구가 진행되고 있다. 이에 대한 해결책으로, 물의 사용이 증가하고 있다. 즉, 분산 보조제로서 물을 사용하는 방법이며, 안료 혹은 분산제 및 열가소성 수지가 물의 존재하에서 혼합되며 그 후, 물을 제거하여 착색 수지 조성물을 얻는다. 이러한 기술이 광범위하게 적용되며 사용되는 물의 양에 따라 넓게 나눌 수 있다. 예를 들어, JP-A-6-143253, JP-A-6-148937 및 JP-A-7-233275에서는 소량의 물이 분산 보조제로 첨가되는 방법이 개시되고 있으며, JP-A-51-50952, JP-A-57-186758, JP-A-59-1538, JP-A-61-126139, JP-A-62-161861, JP-A-2-175770, JP-A-2-227469, JP-A-5-341569, JP-A- 9-204069, JP-A-10-279877에서는 물이 수성 케이크의 안료로 함유되는 방법이 개시되고 있으며, JP-A-7-247367 및 JP-A-8-302092에서는 분산제 혹은 분산수지가 수용성 분산제 혹은 수용성 분산 수지로 전환되며, 수용성 분산제 혹은 수용성 분산 수지는 물 분산물로 사용되는 방법이 개시되고 있으며, JP-A-63-43960, JP-A-10-10799 및 JP-A-2000-17083에서는 안료가 물 분산 용액으로 사용된다. 그러나, 소량의 물을 첨가하는 방법 혹은 페이스트를 사용하는 방법은 건조 안료가 사용되는 경우에 니딩기(kneading machine)와 비슷한 강한 전단력을 갖는 니딩기가 필요하다. 이러한 결함 뿐만 아니라, 상기 방법은 첨가된 물을 제거하여야 하기 때문에 분산성에 있어서 우수한 성능 개선이 이루어지지 않는다. 반면에, 다량의 물을 함유하는 물 분산물을 사용하는 방법은 강한 전단력을 갖는 니딩기가 필요하지 않다. 그러나, 상기 방법은 특정한 수지가 사용되는 경우에만 실질적으로 적용될 수 있다. 그러므로, 제조된 착색수지 조성물은 본 발명과 같은 경우에는 일반적으로 가변성이 떨어진다.
본 발명은 열가소성 수지의 착색에 사용되는 착색수지 조성물의 제조 방법 및 이들의 착색수지 조성물에 관한 것이다. 나아가, 본 발명은 정보기록(recording information)을 위한 착색수지 성형물(molded article), 코팅 조성물 및 안료 수지 조성물에 관한 것이며, 이는 본 발명의 제조 방법으로 제조된 착색수지 조성물로부터 얻어진다.
본 발명에서는 (1)매스터 배치로 사용되는 경우에 높은 안료 분산성 및 높은 발색성능(color developing property)을 갖는 착색수지 조성물의 제조 방법이 제공되며,
이때, 인장 강도, 굴곡에서의 탄성 절대값 및 충격 강도와 같은 기계적 및 물리적 성질은 5% 혹은 착색된 천연수지의 강도보다 높은 물성-억제를 나타내지 않는다.
본 발명에서는 (2)매스터 배치로 사용되는 경우에 높은 안료 분산성 및 높은 발색성능을 갖는 착색수지 조성물이 제공되며,
이때, 인장 강도, 굴곡에서의 탄성 절대값 및 충격 강도와 같은 기계적 및 물리적 성질은 5% 혹은 착색된 천연수지의 강도보다 높은 물성-억제를 나타내지 않는다.
나아가 다른 견지에서 본 발명은 (3)우수한 기계물성을 가지며 본 발명의 착색수지 조성물을 사용하여 제조된 착색수지 성형물을 제공하며,
우수한 코팅 조성 적합성을 보이며 본 발명의 착색수지 조성물을 사용하여 제조되는 코팅 조성물, 코팅 조성물 및 높은 기록 적합성(recording suitability)을 가지며 본 발명의 착색된 수지 조성물을 사용하여 제조된 정보기록(recording information)용 안료 수지 조성물을 제공한다.
본 발명에 따라,
(A)안료의 수성 슬러리를 제조하는 단계,
(B)분산제 및 용매를 함유하는 메탈로센형 폴리올레핀의 용융 조성물을 제조하는 단계,
(C) 상기 (B)단계에서 제조된 용융 조성물과 단계 (A)에서 제조된 수성 슬러리를 반죽(kneading)하는 단계,
(D)단계 (C)에서 제조된 반죽 혼합물로부터 용매 및 물을 제거하는 단계
를 포함하는 착색수지 조성물의 제조 방법이 제공된다.
본 발명에 따라, 나아가 분산제는 단계 (A)에 편입되는 상기에 따른 방법이 제공된다.
본 발명에 따라, 나아가 분산제는 다음 화학식 (1)의 화합물이며,
CnH2N+1(OCH2CH2)mOH (1)
상기 식중, n은 1-100의 정수이며 m은 1-100의 정수인 상기에 따른 방법이 제공된다.
본 발명에 따라, 나아가 상기 인용된 방법에 따라서 제조된 착색수지 조성물이 제공된다.
본 발명에 따라, 나아가 상기에 따라 과립 형태를 갖는 착색수지 조성물이 제공된다.
본 발명에 따라, 나아가 분산제의 존재하에서 안료의 수성 슬러리 및 메탈로센형 폴리올레핀의 용매-함유 용융 조성물의 니딩(kneading)을 포함하는 안료의 플러싱(flushing) 방법이 제공된다.
이하 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명에 있어서 용어 "메탈로센형 폴리올레핀"은 중합 촉매로서 메탈로센 화합물을 사용하여 제조된 일반적인 폴리올레핀을 칭한다. 상기 중합체의 특성은 중합체가 통상적인 Ziegler 촉매 혹은 통상적인 Ziegler natta 촉매를 사용하여 획득된 중합체의 분자량 분포와 비교하여 고-차의 한정된 분자량 분포(예를 들어, 메탈로센형 폴리에틸렌의 경우 Mw/Mn<2)를 갖는 고-분자 중량 중합체라는 것이다. 제조된 중합체는 낮은 결정성을 가지며 비결정질이며 이들의 밀도 및 용융점은 비-메탈로센 촉매의 존재하에서 중합에 의해 동일합 단량체로부터 제조된 일반적인 폴리올레핀과 비교하여 현저히 낮다.
본 발명자는 다량의 안료가 상기 개시된 중합체 및 분산제를 사용하여 착색수지 조성물에 편입되고 균일하게 분산되며, 결과적으로 우수한 기계강도를 갖는 성형물이 안료의 불량한 분산으로 인한 필름 파손과 같은 어떠한 문제를 일으키지 않으면서 제조될 수 있다는 것을 발견하였다. 나아가, 안료의 분산성이 우수하기 때문에, 또한 발색성능이 우수한 착색수지 물질이 제조될 수 있다.
본 발명자의 발명에 따라서, 안료는 물-기초 혼합물(분산)로 전환되며 염기로서 열가소성 수지 및 분산제는 적합한 용매로 팽윤되면서 그리고 가열하에서 용융되면서 첨가되고, 그 결과물인 혼합물이 반죽되고, 상전이는 물에서 일어나며 니딩시의 전단으로 인해 정밀하게 분쇄된 안료 및 열가소성 수지가 플러싱을 일으키기 위해 분산되도록 한다. 이로 인해, 용매로 팽창된 열가소성 수지 및 분산제는 코어로서 분산된 안료를 덮는다. 이러한 플러싱(flushing)은 안료의 재응집을 방지하며 안료 분산성이 우수한 수지 조성물을 제조할 수 있다. 나아가, 본 발명자는 수성상에서 수지상으로의 상기 플러싱이 물의 끓는 점과 가까운 온도에서 긴시간동안 수행되는 경우, 안료의 분산성이 증가된다는 것을 발견하였다. 이로부터, 본 발명자는 물의 끓는점과 가까운 온도에서 이러한 플러싱이 쉽게 되며 일반 통상적인 폴리올레핀보다 낮은 용융점을 갖는 메탈로센형 폴리올레핀을 사용함으로서 효과적으로 수행된다는 잇점을 발견하였다.
나아가, 메탈로센형 폴리올레핀은 다양한 수지와 높은 혼화성을 가지며, 본 발명의 매스터 배치로서 착색수지 조성물은 착색된 다양한 수지와 광범위한 가변성을 갖는다는 것이 특징이다. 그러므로, 이들의 적용 범주는 넓고 기계적 및 물리적 성질이 우수한 성형물은 본 발명의 착색수지 조성물이 착색된 수지와 균일하게 혼합되는 경우에 제조될 수 있다.
본 발명에 따른 착색수지 성형물은 본 발명의 착색수지 조성물로 제조된다는 점에서 특징화된다. 본 발명의 착색수지 조성물은 우수한 안료 분산성 및 발색성능을 가지기 때문에, 본 발명의 착색수지 조성물을 사용하여 우수한 기계강도 및 높은 발색성능을 갖는 착색수지 성형물이 제조될 수 있다.
본 발명에 따른 착색수지 조성물은 바람직하게 매스터 배치 혹은 착색 펠렛으로서 착색수지 성형물에 바람직하게 사용된다. 게다가, 본 발명에 따른 착색수지 조성물은 정보 기록을 위한 잉크, 코팅 조성물, 접착제, 토너등으로 사용될 수 있다.
본 명세서에서 구현에 있어서, 이후부터 상세하게 설명하고자 한다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "메탈로센형 폴리올레핀"은 중합 촉매로서 메탈로센 화합물을 사용하여 획득되는 폴리올레핀을 위한 일반적인 용어이며, 메탈로센 형 폴리에틸렌 및 메탈로센형 폴리프로필렌이 바람직하게 사용될 수 있다. 보다 바람직하게, 50~120℃의 용융점을 갖는 메탈로센형 폴리에틸렌 혹은 0.70~0.91g/㎤의 밀도를 갖는 메탈로센형 폴리에틸렌을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 보다 바람직한 구현에 있어서, 용융 유속(MFR)은 0.1~400의 범위이며, 보다 바람직하게는 5~250의 범위인 중합체가 선택된다. MFR이 0.1 미만인 경우에는 중합체와 착색된 수지의 혼화성이 좋지 않으며 몇몇의 경우에 있어 성형물의 다양한 물리적 성질에 역효과 예를 들어, 성형물의 고르지 못한 착색을 일으킬수 있다. 반면에, MFR이 400을 초과하는 경우에는, 착색수지 조성물을 제조하는 것이 어려우며, 동시에 강도와 같은 성형물의 다양한 물성에서 몇몇의 역효과를 미칠 수 있다. 본 발명의 상기 MFR은 JIS-K7210에 따라 측정된 MFR을 칭한다.
메탈로센형 폴리올레핀은 착색되는 수지와의 높은 혼화성을 갖는 것을 특징으로 갖는다. 구체적으로, 일반용 폴리올레핀의 매스터 배치가 폴리프로필렌(착색된 수지)과 혼합될 수 없는 반면에, 메탈로센형 폴리에틸렌 매스터 배치는 폴리프로필렌과 혼합될 수 있다.
중합 촉매로 사용된 용어 "메탈로센 화합물"은 시클로펜타디에닐 골격을 갖는 최소 하나의 리간드가 티타늄, 지르코늄, 니켈, 팔라듐, 하프늄, 니오붐 혹은 플래티늄과 같은 4가 전이금속에 배위되는 화합물을 위한 일반적인 용어이다.
시클로펜타디에닐 골격을 갖는 리간드로는 시클로펜타디에닐기, 메틸시클로펜타디에닐기, 에틸시클로펜타디에닐기, n- 혹은 i-프로필시클로펜타디에닐기, n-, i-, sec- 혹은 tert-부틸시클로펜타디에닐기, 헥실시클로펜타디에닐기 및 옥틸시클로펜타디에닐기와 같이 알킬-치환된 시클로펜타디에닐기; 디메틸시클로펜타디에닐기, 메틸에틸시클로펜타디에닐기, 메틸프로필시클로펜타디에닐기, 메틸부틸시클로펜타디에닐기, 메틸헥실시클로펜타디에닐기, 에틸부틸시클로펜타디에닐기 및 에틸헥실시클로펜타디에닐기와 같은 알킬-치환된 시클로펜타디에닐기; 트리메틸시클로펜타디에닐기, 테트라메틸시클로펜타디에닐기 및 펜타메틸시클로펜타디에닐기와 같은 다중-알킬 치환된 시클로펜타디에닐기; 메틸시클로헥실시클로펜타디에닐기와 같은 시클로알킬-치환된 시클로펜타디에닐기; 4,5,6,7-테트라하이드로인데닐기와 같은 인데닐기 및 플루오레닐기를 포함한다.
시클로펜타디에닐 골격을 갖는 리간드가 아닌 다른 리간드의 예로는 염소 및 브롬과 같은 1가 음이온 리간드, 2가 음이온 킬레이트 리간드, 탄화수소기, 알콕시드, 아미드, 아릴아미드, 아릴옥시드, 포스파이드, 아릴포스파이드, 실릴기 및 치환된 실릴기를 포함한다. 상기 탄화수소기로는 대략 1~12개의 탄소원자를 갖는 탄화수소기를 포함하며 예를 들어, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 이소부틸기, 아밀기, 이소아밀기, 헥실기, 셉틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기 및 2-에틸헥실기와 같은 알킬기; 시클로헥실기 및 시클로펜틸기와 같은 시클로알킬기; 페닐기 및 톨릴기와 같은 아릴기; 벤질기 및 네오필기와 같은 아르알킬기; 및 노닐페닐기를 포함한다.
시클로펜타디에닐 골격을 갖는 리간드가 배위된 메탈로센 화합물로는 시클로펜타디에닐티타늄-트리스-디메틸아미드, 메틸시클로펜타디에닐티타늄-트리스-디메틸아미드, 비스(시클로펜타디에닐)티타늄 디클로라이드, 디메틸실릴테트라메틸시클로펜타디에닐-tert-부틸아미드지르코늄 디클로라이드, 디메틸실릴테트라메틸시클로펜타디에닐-p-n-부틸페닐아미드지르코늄 디클로라이드, 메틸페닐실릴테트라메틸시클로펜타디에닐-tert-부틸아미드하프늄 디클로라이드, 디메틸실릴테트라메틸시클로펜타디에닐-tert-부틸아미드하프늄 디클로라이드, 인데닐티타늄-트리스-디메틸아미드, 인데닐티타늄-트리스-디에틸아미드, 인데닐티타늄-비스-디-n-부틸아미드 및 인데닐티타늄-비스(디-n-프로필아미드)를 포함한다.
상기 메탈로센 화합물은 예를 들어, 촉매로서 메틸아미녹산 혹은 보론 화합물을 부가적으로 함유하는 촉매 시스템으로 사용될 수 있다. 이러한 경우에, 상기 촉매의 몰비율은 메탈로센 화합물을 기준으로 바람직하게 1~1,000,000이다.
폴리올레핀으로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌 혹은 프로필렌의 공중합체(랜덤 혹은 블록 공중합체), 에틸렌 혹은 프로필렌 및 α-올레핀(에틸렌 혹은 프로필렌을 제외하고)의 공중합체를 포함한다. 나아가, 상기 폴리올레핀은 열분해에 의한 이들의 올리고머일 수 있다. 상기 α-올레핀으로는 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐, 4-메틸-1-펜텐, 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센 및 1-옥타데센을 포함한다. 이들 α-올레핀중에서 1-부텐, 1-헥센 및 1-옥텐이 에틸린과의 공중합에 사용되는 α-올레핀으로 바람직하며, 1-부텐 및 1-헥센이 프로필렌과의 공중합에 사용되는 α-올레핀으로 바람직하다.
본 발명에 사용되는 분산제는 구조에 특별하게 제한되지 않으며, 안료 분산력을 갖는 표면 활성 물질이다. 예를 들어, 상기 분산제는 비이온성, 양이온성, 음이온성 및 일반적으로 계면활성제라 칭하는 양쪽성 물질로 부터 광범위하게 선택될 수 있다. 비이온성 계면활성제가 사용되는 경우, 화학식 (1)의 분산제가 특히 바람직하며,
CnH2N+1(OCH2CH2)mOH (1)
상기 식중, n은 1~100의 정수이며, m은 1~100의 정수이다.
상기 비이온성 계면활성제로는 지방산 비누, 로진산 비누, 나프텐산 비누 및지방산 사르코시도(sarcosido)와 같은 지방산 유도체(R-COONa 혹은 K 혹은 NH4)형 음이온성 계면활성제; 긴-사슬 혹은 2차 알콜 술페이트, 올레핀술페이트, 지방산 에틸렌글리콜리드 술페이트, 폴리옥시에틸렌 알킬페닐에테르 술페이트, 폴리옥시에틸렌 알킬에테르 술페이트, 지방산 일가 혹은 다가알콜 술페이트, 지방산 알킬술페이트, 지방산아미드 술페이트 및 지방산 아닐리드술페이트와 같은 황산 에스테르(ROSO3Na, K, NH4혹은 알카놀아민염)형 비이온성 계면활성제; 알칸술포네이트, 페트롤늄술포네이트, α-올레핀 술포네이트, α-술포지방산염, 술포에탄올 지방산 에스테르염, 알킬 술포아세테이트, 알킬 술포숙시네이트, 지방산아미드 술포네이트, 술포숙신산 1가 알킬아미드, 폴리옥시에틸렌 이소옥틸페닐에테르 술포네이트, 저급 알킬나프탈렌 술포네이트, 디나프틸메탄 술포네이트, 알킬벤젠술포네이트 및 알킬디페닐 에테르 디술포네이트와 같은 황산 에스테르형 비이온성 계면활성제 및 알킬포스페이트 및 폴리옥시에틸렌 알킬페닐 에테르 포스페이트와 같은 인산 에스테르형 비이온성 계면활성제를 포함한다.
상기 양이온성 계면활성제로는 아민-유도형 양이온성 계면활성제 혹은 헤테로고리아민형 양이온성 계면활성제와 같은 4차 암모늄염(N-R4)형 양이온성 계면활성제를 포함한다.
상기 비이온성 계면활성제로는 화학식 (1)을 포함하여, 폴리옥시에틸렌 알킬에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬페닐에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬나프틸에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬티오에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬아미드, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 글리콜 및 폴리옥시에틸렌 지방산과 같은 폴리옥시에틸렌형 계면활성제 및 에틸렌글리콜 지방상 에스테르, 프로필렌글리콜 지방산 에스테르, 소르비탄 지방상 에스테르, 지방산 에탄올아미드, 아세틸렌 지방산 에스테르 및 아세틸렌 디올과 같은 다가 알콜 계면활성제를 포함한다.
상기 양쪽성 계면활성제로는 알킬베타인형 계면활성제, 알킬아미드 프로피오네이트, 알킬디글리신 하이드로클로라이드 및 알킬타우린염을 포함한다.
본 발명에서 사용된 화학식 (1)의 분산제는 긴-사슬 알콜내로 에톡시기의 편입으로 인해 제조되는 화합물이며, 본 발명에서는 이것이 계면활성제로 작용된다는 것을 분명히 한다. 즉, 본 발명에서는 비이온성 계면활성제로서 화학식 (1)의 분산제가 안료 표면과 메탈로센형 폴리올레핀의 혼화성을 개선시킨다는 것을 명확히 한다.
화학식(1)에서, 바람직하지 않게, n이 100을 초과하는 경우, 안료 분산효과는 감소되며, 분산제의 용융점이 증가되기 쉬워 가공성은 낮은 용융 중량을 갖는 수지가 착색된 수지로 사용되는 경우 저조해진다. 바람직하지 않게, m이 100을 초과하는 경우에는, 착색수지 조성물 처리시의 열은 몇몇 경우에 거품이 분해 될 수 있다. 바람직한 구현에 있어서, 상기 n은 26~50이며, 상기 m은 4~100이다. 나아가, 상기 분산제의 바람직한 용융점은 60~120℃이다. 용융점이 60℃보다 낮은 경우에, 물질(본 발명의 착색수지 조성물의 혼합물 및 희석용 혹은 구조형성용 수지를 일반적으로 "물질"이라 한다.)은 압출기의 나사위에서 슬립(slip)되며 몇몇 경우에 있어서 본 발명의 착색수지 조성물을 사용하여 압출시에 부식을 방지할 수 있다. 이것이 120℃를 초과하는 경우에, 착색된 수지내의 분산제의 빠른 분산성은 몇몇의 경우에 달라질 수 있다. 나아가, 분산제가 플러싱 온도에서 용융되지 않는 경우에는, 안료 분산효과도 역시 충분하게 나타나지 않는다. 본 발명에서 용융점은 10℃/min의 속도로 증가하는 질소 가스 흐름하에서 비색-측정 장치를 다르게 스캐닝하여 측정된 용융점의 피크온도를 칭한다.
안료로는, 인쇄잉크 혹은 코팅 조성물용 혹은 열가소성 수지의 착색용으로 사용되는 최소 하나의 알려진 유기 안료 및 무기 안료가 사용될 수 있다. 안료의 사용에 있어 특별한 제한은 없다.
상기 유기 안료로는 아조 레이크(lake) 안료, Hansa 안료, 벤즈이미다졸론 안료, 디아릴라이드 안료, 피라졸론 안료, 벤지딘 황색 안료 및 디스아조 안료와 같은 아조 안료; 프탈로시아닌 안료, 퀴나크리돈(quinacridone)안료, 페릴렌(perylene)안료, 페리논(perinone)안료, 디옥사진 안료, 안트라퀴논 안료 및 이소인돌리논 안료와 같은 퓨즈된 폴리고리형 안료; 및 아닐린 블랙을 포함한다.
상기 무기안료로는 티타늄 디옥사이드, 황색 티타늄, 산화철, 울트라마린, 코발트블루, 녹색 산화크롬, 황색 크롬, 황색 카드뮴 및 적색 카드뮴과 같은 무기안료; 및 카본블랙 안료를 포함한다.
상기 안료는 건조 안료, 건조전의 물을 함유하는 안료 습윤 케이크 및 이들의 혼합물 중 어떠한 하나의 형태가 사용된다.
본 발명에 따른 착색수지 조성물은 최소 하나의 상기 분산제, 상기 안료 및 상기 메탈로센형 폴리올레핀을 함유한다. 본 발명의 착색수지 조성물은 고농도의안료를 함유하며 성형되는 경우에 착색된 수지로 희석되는 매스터 배치로서 사용될 수 있거나 혹은 상대적으로 낮은 농도의 안료를 가지며, 착색된 수지로 희석하기 않고 바로 성형되는 착색 펠렛으로 사용될 수 있다. 조성물중의 각 성분의 혼합 비율은 특별히 제한되지 않으며 의도되는 사용 혹은 요구되는 바에 따라 적합하게 선택될 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 착색된 수지 조성물은 착색 펠렛으로 사용되며, 착색된 수지 조성물중 안료의 함량은 0.01~40중량%가 바람직하다. 바람직하지 않게, 안료의 함량이 상기 범위의 하부 제한보다 적을 경우에는 착색력 및 색조와 같은 물성이 불충분하다. 바람직하지 않게, 안료의 함량이 상기 범위의 상부 제한을 초과하는 경우, 기포와 같은 불량한 외관이 성형물의 성형시에 안료의 응집으로 인해 일어날 수 있다. 상기 착색수지 조성물이 매스터 배치로 사용되는 경우, 착색 수지 조성물의 안료 함량은 0.01~90중량%가 바람직하며, 20~80중량%가 특히 바람직하다. 안료의 함량이 상기 범위의 하부 제한보다 적은 경우, 다량의 착색수지 조성물은 의도되는 색조 혹은 의도되는 착색력을 얻기위해 사용되어야 하며, 이는 경제적으로 바람직하지 못할 뿐만 아니라, 몇몇의 경우에 기계적 및 물리적 성질에 역효과를 일으킬 수 있다. 안료의 함량이 상기 범위의 상부 제한을 초과하는 경우에, 착색수지 조성물 자체를 제조하는 것이 어려우며, 몇몇의 경우에 안료 분산성에 역효과를 일으킬 수 있다.
메탈로센형 폴리올레핀을 기준으로 분산제의 비율은 0.01~120중량%이다. 바람직하게, 메탈로센형 폴리올레핀을 기준으로 분산제의 비율은 0.1~45중량%이다.비율이 상기 범위의 하부 제한보다 적을 경우, 의도하는 색도 혹은 의도하는 착색력을 얻기는 어렵다. 비율이 상기 범위의 상부 제한을 초과하는 경우에는, 몇몇 경우에 있어서 기계적 및 물리적 성질에 있어 역효과를 미칠 수 있다.
착색된 수지 조성물은 왁스, 항산화제, 자외선 흡수제 혹은 계면활성제와 같은 다양한 첨가제를 부가적으로 함유하며, 본 발명의 효과를 방해하지 않는 범위에서 요구된다.
착색된 수지 조성물의 생성은 다음 4단계 (A)~(D)로 나누어질 수 있다. 착색수지 조성물의 생성은 (A)~(D)단계로 분리되어 설명될 것이다. 먼저, (A)단계는 적합한 양의 물에 안료를 먼저 분산시킨다. (A)단계에서, 안료의 분산은 분산제로 안정화되며, 바람직하게는 음이온성 혹은 비이온성 분산제, 특히 바람직하게는 화학식 (1)의 분산제로 안정화된다. 수지 용융 용액을 제조하는 (B)단계는 주로 메탈로센형 폴리올레핀의 연화점에서 혹은 분산제, 바람직하게는 화학식 (1)의 분산제, 메탈로센형 폴리올레핀 및 왁스, 항산화제 및 자외선 흡수제와 같은 임의의 다양한 첨가제를 함유하는 혼합물로 보다 높은 온도에서 연화 점도를 감소시킬 수 있는 유기 용매를 첨가하는 단계 및 결과 혼합물을 메탈로센형 폴리올레핀의 최소 연화점까지 혼합물을 용융하기 위해 가열하는 단계를 포함한다. (A)단계 및 (B)단계는 동시에 독립적으로 수행된다. 그 후, (C)단계는 (B)단계에서 제조된 수지 용융 용액을 (A)단계에서 제조된 안료 슬러리에 첨가하는 단계를 포함하며, 상기 안료 슬러리 및 수지 용융 용액의 혼합물을 안료를 플러쉬하기 위해 고속으로 회전되는 교반 장치로 교반한다. 나아가, (D)단계는 플러싱후에, 혼합물에서 첨가된 용매 및 물을제거하는 단계를 포함한다. 보다 나은 안료 분산물이 일련의 상기 조작을 수행하여 얻어질 수 있다.
사용되는 물에 따라, 안료가 먼저 분산되는 경우, 탑워터, 증류수, 이온-교환수, 경수, 연수등이 어떠한 제한없이 사용될 수 있다. 착색수지 조성물의 취급에 영향을 미치는 성분(굵은 입자, 용해된 물질, 이온등의 부유체)를 함유하지 않는 물이 바람직하다.
이러한 경우에, 안료의 양은 수성 혼합물에서 물을 기준으로 0.5~50중량%가 바람직하다. 나아가, 분산제의 양은 필요에 따라 첨가되며, 물을 기준으로 0.1~50중량%가 바람직하다. 안료를 기준으로 분산제의 양은 0.5~50중량%가 바람직하다. 분산제, 안료 및 물을 함유하는 상기 혼합물은 다음과 같은 이유에서, 분산제의 수용액 혹은 분산제의 수성분산물을 안료의 수성 분산물에 첨가하여 제조되는 혼합물이 바람직하다. 분산제의 수성 매질(분산제 및 물의 혼합물; 물-가용성인 경우 분산제 수용액, 분산제가 물에 불용성인 경우 분산제의 수성 분산물 혹은 이들의 배합물의 일반 명칭)의 사용은 분산제를 직접 첨가하는 것과 비교하여 보다 효과적으로 안료의 분산성을 증가시킨다. 결과적으로, 이와 같이 얻어진 착색수지 조성물은 안료의 높은 분산성을 요구하는 필름의 스피닝 혹은 제조를 위해 적합하게 되며 성형물의 기계적 및 물리적 성질이 보다 우수해진다.
나아가, 본 발명에서 주로 메탈로센형 폴리올레핀의 연화점에서 혹은 이보다 높은 온도에서 연화 점도를 감소시킬 수 있는 유기 용매는 구조에 있어 특별히 제한되지 않는다. 유기 용매는 수지 용해도의 유무에 상관없이 혹은 극성에 상관없이선택될 수 있으며, 메탈로센형 폴리올레핀이 가열로 용융되는 경우에 첨가되어 점도를 감소시킬 수 있는 유기 용매이다(즉, 이들의 첨가로 MFR값을 증가시킨다). 취급에 있어, 유기용매를 플러싱후에 몇몇 방법에 의해 물로부터 쉽게 제거하는 것이 바람직하다. 유기 용매는 물-가용성 혹은 물-불용성일 수 있다. 예를 들어, 유기 용매는 나프텐 탄화수소, 파라핀 탄화수소, 올레핀 탄화수소, 방향족 탄화수소, 할로겐화 탄화수소, 에테르, 케톤, 알콜, 알데히드, 페놀, 에스테르, 지방산, 카르복시산등으로부터 광범위하게 선택될 수 있으며 이들 유기 용매는 단독으로 혹은 배합되어 사용될 수 있다.
메탈로센형 폴리올레핀을 기준으로 선택된 유기 용매의 양은 사용된 수지의 MFR값에 따라 달라지며, 400중량% 혹은 이보다 낮은 범위이다. 바람직하게는 15~300중량%이다. 400중량%을 초과하는 경우, 첨가된 용매의 양 그 자체가 물에 분산된 용매를 플러시하며 이에 따라 안료를 수지 성분으로 감싸는 것이 불가능해진다.
혼합물이 용해되는 수지타입 용액이 본 발명의 메탈로센형 폴리올레핀을 가열하여 제조되는 경우에 사용되는 가열 온도는 주로 사용된 메탈로센형 폴리올레핀의 종류에 따라 달라지며, 나아가 안료가 용해되는 수용액 시스템의 온도에 따라 달라진다. 즉, 플러싱 도중에 첨가된 메탈로센형 폴리올레핀의 응고를 방지하기 위해 안료 수용액의 온도보다 높은 온도 세팅 조합을 선택하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, (A)단계의 안료 수성 분산 슬러리 및 (B)단계의 수지 용액을 니딩하여 안료를 플러싱하는 (C)단계를 수행하는 장치는 일반적 교반형 혼합기, 마모분쇄기, 볼밀, 스틸밀, 고속 혼합기, 균일 혼합기 및 샌드밀로부터 선택될 수 있다. 각 장치의 디자인 및 조작 조건은 특별히 제한되지 않는다.
미리 정해진 플러싱의 진행후에 용매 함량의 제거는 정상기압 혹은 감소된 압력하에서 온화한 교반을 하면서 가열에 의해 수행되는 것이 바람직하다. 나아가, 용매 함량의 제거후에 물 함량의 제거는 용매 제거 완료후에 고온에서 수행될 수 있거나 혹은 몇몇 방법에 의해 온도의 냉각 후에 수행될 수 있다. 물 함량 제거는 여과, 원심분리 혹은 기울여 따르기와 같은 방법에 의해 수행될 수 있다.
다른 방법으로는 물 함량이 제거된 후에 용매 함량이 제거되는 방법 혹은 물함량 및 용매 함량이 동시에 제거되는 방법이 적용될 수 있다.
물함량 및 용매 함량이 제거된 본 발명의 착색수지 조성물은 수성 페이스트로 바로 사용될 수 있으며 또한 건조로 얻어진 대략 0.1mm~1.0cm의 입자 직경을 갖는 건조된 생성물의 형태로 사용될 수 있다.
건조의 경우에, 본 발명의 착색된 수지 조성물이 매우 높은 온도에서 장시간동안 노출되는 건조 방법은 바람직하지 않으며, 본 발명의 착색된 수지 조성물이 트레이형 건조방법, 분무형 건조방법, 고온-공기형 건조방법, 유체화형 건조방법 혹은 진동형 건조 방법과 같은 어떠한 건조 방법에 의해 건조될 수 있다. 각 장치의 디자인 및 조작 조건은 특별히 제한되지 않는다.
나아가, 펠렛형의 착색수지 조성물은 본 발명의 착색수지 조성물의 수성 페이스트 혹은 건조된 생성물을 압출기, 롤밀 혹은 이와 같은것에 장입한 다음 가열하에서 혼합하고 그 후, 정상압력 혹은 감소된 압력하에서 남은 물 함량을 제거하고 이를 성형함으로서 제조될 수 있다. 이러한 경우에, 가열하에서의 혼합은 열가소성 수지 및 분산제가 용융되는 최소의 온도에서 수행되는 것이 필요하다. 안료의 분산성을 증가시키는 경우, 물의 끓는점에 가까운 온도의 가열하에서 혼합을 수행하는 것이 바람직하다. 나아가, 탈수 효과를 증대시키시 위해, 압출기에 진공 펌프를 연결하는 것이 바람직하며 필요에 따라 감소된 압력하에서의 가열하에서 탈수처리가 수행된다. 본 발명의 착색수지 조성물의 건조된 생성물이 압출기, 롤밀 혹은 이와 같은 것에 장입된 다음, 가열하에서 혼합되는 경우, 펠렛 형태의 착색수지 조성물은 탈수를 위한 진공 펌프를 사용하지 않고 제조될 수 있다.
본 발명에 따라 제조된 착색수지 조성물은 합성 섬유 혹은 플라스틱 필름의 착색화에 그리고 플라스틱 성형물, 복사기용 토너 레코딩 액체 혹은 잉크젯 프린터용 잉크, 그라비야 잉크 조성물 및 코팅 조성물과 같은 정보기록등 안료 수지 조성물과 같은 착색수지 성형물에 광범위하게 사용되며, 착색제로서 아주 유용하게 사용된다.
본 발명의 착색수지 조성물은 폴리메틸펜텐, AS(아크릴로니트릴-스티렌)수지, ABS(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌) 수지, AES(아크릴로니트릴-EPDM-스티렌) 수지, 메타크릴레이트 수지, 아크릴폴리아미드, EVOH(에틸렌비닐알콜)수지, 폴리카르보네이트, 폴리에스테르 수지, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리아세탈, 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐리덴 클로라이드, 폴리페닐렌 옥사이드, 폴리페닐렌 술파이드, 폴리아릴레이트, 폴리알릴술폰, 풀루오로수지, 액상 결정 중합체 및 폴리스티렌형, 폴리올레핀형 및 폴리우레탄형 및 열가소성 탄성중합체 뿐만 아니라 폴리우레탄형 폴리올레핀 수지와 같은 열가소성 수지내에 편입될 수 있다. 본 발명의 착색수지 조성물로 합성 섬유, 플라스틱 필름 혹은 플라스틱 성형물과 같은, 우수한 기계강도, 내열성 및 착색 혼합물의 안정성을 갖는 착색수지 성형물이 제조될 수 있다.
성형 방법이 특별히 제한되는 것은 아니나, 압출 성형 및 사출 성형이 바람직하다. 매스터 배치로 성형시에 혼합되는 착색된 수지로서, 착색수지 조성물에 사용되는 열가소성 수지와 높은 혼화성을 갖는 수지(폴리올레핀수지등)가 바람직하며 착색된 수지는 필요에 따라 선택될 수 있다. 물성을 증진시키기 위한 목적으로, 본 발명의 착색수지 조성물은 무기 충전재 혹은 유리섬유와 같은 보강물을 함유하는 착색된 수지와 혼합될 수 있다.
본 발명의 착색수지 조성물이 압출-성형되는 경우, 특히 필름, 우수한 안료 분산성 및 그어진 선등이 없는 우수한 표면 상태를 갖는 필름과 같은 얇은 물질을 위한 압출-성형의 경우에 효과적으로 얻어질 수 있다. 나아가, 본 발명의 착색수지 조성물이 사출-성형되는 경우, 우수한 안료 분산성을 가지며 불규칙한 착색이 없으며 흐름 자국이 없는 성형물이 얻어질 수 있다.
나아가, 본 발명의 착색수지 조성물이 반죽된(kneaded) 다음 분쇄되고 분류되는 경우에 혹은 적합한 수지, 적합한 왁스, 적합한 용매, 적합한 장입 컨디셔너, 적합한 윤활재등이 니딩전에 본 발명의 착색된 수지 조성물에 첨가되며 혼합물이 반죽된 다음 분쇄되고 분류되는 경우에, 우수한 착색력, 이미지 외형성, 내후성 및 내열성을 갖는 복사기용 토너 레코딩 액체가 얻어질 수 있다. 상기 수지로는 폴리메틸펜텐, AS(아크릴로니트릴-스티렌), ABS(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌) 수지, AES(아크릴로니트릴-EPDM-스티렌)수지, 메타크릴레이트수지, 아크릴 폴리아미드, EVOH(에틸렌 비닐알콜) 수지, 폴리카르보네이트, 폴리에스테르 수지, 폴리부틸렌 네레프탈레이트, 폴리아세탈, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐리덴 클로라이드, 폴리페닐렌 옥사이드, 폴리페닐렌 술파이드, 폴리아릴레이트, 폴리알릴술폰, 플루오로수지, 액상 결정 중합체 및 폴리스티렌 형, 폴리올레핀형, 폴리우레탄형 열가소성 탄성중합체 뿐만 아니라, 폴리올레핀 수지와 같은 열가소성 수지가 포함된다.
나아가, 본 발명의 착색된 수지 조성물이 용융되고 천연 혹은 합성 왁스, 다가의 알콜 계면활성제, 유기 용매 등 및 소량의 열가소성 수지로 반죽되는 경우, 잉크가 우수한 착색력, 내후성 및 내열성을 갖는 잉크젯 프린터용 잉크를 얻을 수 있다.
나아가, 본 발명의 착색수지 조성물이 용융되고 다가의 알콜 계면활성제, 유기 용매, 전달용 수지등으로 반죽되는 경우에, 우수한 착색력, 염료 혼합물 안정성, 내후성 및 내열성을 가지는 그라비야 잉크 조성물 혹은 코팅 조성물이 얻어질 수 있다.
본 발명은 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명될 것이며, 본 발명은 본 발명의 실시예 뿐만 아니라 기술 원리에 의해 제한되지 않는다. 나아가, 후술되는 "부" 및 "%"는 각각 "중량부" 및 "중량%"를 나타낸다.
1. 착색수지 조성물의 제조
실시예 1
화학식 (1)의 분산제(용융점 105℃, m=30 및 n=10)의 25%를 함유하는 수성 분산물 12부 및 고체 함량 48.5%를 갖는 수성 압축케이크의 형태로 프탈로시아닌 블루 안료 "Lionol Blue FG-7330(Toyo Ink Mfg Co., Ltd에 의해 공급)" 300부를 스테인레스 강으로 제조된 20리터 용기의 물 5,200부에 부었다. 혼합물은 가열하에서, 3,000rpm으로 고속 혼합기에서 30분동안 분산되어 70℃의 안료 슬러기를 얻었다. 반대로, 메탈로센형 폴리에틸렌 수지(Nippon Polychem에서 공급, 용융점:58℃, MFR:50, 밀도:0.880g/㎤) 249부, 화학식 (1)의 분산제(용융점 105℃, m=30 및 n=10) 25%를 함유하는 수성 분산물 12부 및 "Exxol DSP 100/140(Exxol에서 공급)" 180부를 스테인레스 강으로 제조된 2리터의 용기에 첨가하였다. 혼합물을 80℃로 교반하면서 가열하여 수지를 완전히 용융하였다. 이와 같이 얻어진 수지용액의 전체량을 스트로크(stroke)의 상기 안료 슬러리에 첨가하였다. 결과 혼합물은 고속 혼합기의 회전수를 유지하면서, 고속 혼합기로 10분동안 교반하였다. 이와 같은 조작에 따라, 물에 분산된 안료는 플러쉬되고 수지 용매 시스템으로 이동되어 0.3~4mm의 직경을 갖는 과립으로 되었으며, 과립은 물에 부유된다. 상기의 상태에서, 용매는 패들형 교반기로 40분동안 80℃를 유지하면서 시스템으로부터 증류제거되었다. 그 후, 결과 혼합물은 40℃ 혹은 이보다 낮은 온도로 냉각되고 물을 제거하기 위해 여과되었다. 제조된 수성 습윤 케이크는 유동층 건조기로 60℃에서 30분동안 건조되었고, 진주색의 착색수지 조성물(본 발명의 조성물 1)이 얻어졌다.
실시예 2
비드-형 착색수지 조성물(본 발명의 조성물 2)은 실시예 1의 "Exxsol DSP 100/140(Exxon에서 공급)" 180부를 산업용 자일렌 180부로 교체한 것을 제외하고 실시예 1과 같은 방법으로 얻어졌다.
실시예 3
비드-형 착색수지 조성물(본 발명의 조성물 3)은 실시예 1의 "Exxsol DSP 100/140(Exxon에서 공급)" 180부를 "AF 용매 AF-4(NIPPON PETROCHEMICAL CO.,Ltd에서 공급)" 180부로 교체한 것을 제외하고 실시예 1과 같은 방법으로 얻어졌다.
실시예 4
비드-형 착색수지 조성물(본 발명의 조성물 4)은 실시예 1의 "Exxsol DSP 100/140(Exxon에서 공급)" 180부를 "Isopar C(Exxon에서 공급)" 180부로 교체한 것을 제외하고 실시예 1과 같은 방법으로 얻어졌다.
실시예 5
비드-형 착색수지 조성물(본 발명의 조성물 5)은 실시예 1의 "Exxsol DSP 100/140(Exxon에서 공급)" 180부를 n-헥산 180부로 교체한 것을 제외하고 실시예 1과 같은 방법으로 얻어졌다.
실시예 6
비드-형 착색수지 조성물(본 발명의 조성물 6)은 실시예 1의 "Exxsol DSP 100/140(Exxon에서 공급)" 180부를 메틸시클로헥산 180부로 교체한 것을 제외하고 실시예 1과 같은 방법으로 얻어졌다.
실시예 7
비드-형 착색수지 조성물(본 발명의 조성물 7)은 실시예 1의 "Exxsol DSP 100/140(Exxon에서 공급)" 180부를 메틸에틸케톤 180부로 교체한 것을 제외하고 실시예 1과 같은 방법으로 얻어졌다.
실시예 8
비드-형 착색수지 조성물(본 발명의 조성물 8)은 실시예 1의 "Exxsol DSP 100/140(Exxon에서 공급)" 180부를 에틸아세테이트 180부로 교체한 것을 제외하고 실시예 1과 같은 방법으로 얻어졌다.
실시예 9
비드-형 착색수지 조성물(본 발명의 조성물 9)은 실시예 1의 "Exxsol DSP 100/140(Exxon에서 공급)" 180부를 이소부탄올 180부로 교체한 것을 제외하고 실시예 1과 같은 방법으로 얻어졌다.
실시예 10
비드-형 착색수지 조성물(본 발명의 조성물 10)은 실시예 1의 "Exxsol DSP 100/140(Exxon에서 공급)" 180부를 50부로 변화시킨 것을 제외하고 실시예 1과 같은 방법으로 얻어졌다.
실시예 11
비드-형 착색수지 조성물(본 발명의 조성물 11)은 실시예 1의 "Exxsol DSP 100/140(Exxon에서 공급)" 180부를 500부로 변화시킨 것을 제외하고 실시예 1과 같은 방법으로 얻어졌다.
비교예 1
볼-형 착색수지 조성물(비교 조성물 1) 실시예 1의 "Exxol DSP 100/140(Exxon에서 공급)" 180부를 사용하지 않은 것을 제외하고 실시예 1과 같은 방법으로 얻어졌다.
실시예 12
비드-형 착색수지 조성물(본 발명의 조성물 12)은 실시예 1의 메탈로센형 폴리에틸렌 수지(Nippon Polychem에서 공급, 용융점: 58℃, MFR:50, 밀도: 0.880g/㎤) 294부를 메탈로센형 폴리에틸렌 수지(Nippon Evolue, 용융점: 105℃, MFR: 4, 밀도: 0.915g/㎤) 294부로 교체한 것을 제외하고 실시예 1과 같은 방법으로 얻어졌다.
실시예 13
비드-형 착색수지 조성물(본 발명의 조성물 13)은 실시예 1의 메탈로센형 폴리에틸렌 수지(Nippon Polychem에서 공급, 용융점: 58℃, MFR:50, 밀도: 0.880g/㎤) 294부를 실시예 12에서 사용된 것과 같은 메탈로센형 폴리에틸렌 수지의 열분해성 물질(Nippon Evolue, 용융점: 106℃, MFR: 135, 밀도: 0.869g/㎤) 294부로 교체한 것을 제외하고 실시예 1과 같은 방법으로 얻어졌다.
실시예 14
비드-형 착색수지 조성물(본 발명의 조성물 14)은 실시예 1의 메탈로센형 폴리에틸렌 수지(Nippon Polychem에서 공급, 용융점: 58℃, MFR:50, 밀도: 0.880g/㎤) 294부를 메탈로센형 폴리에틸렌 수지(Dow Chemical Japan, Ltd, 용융점: 60℃, MFR: 2, 밀도: 0.880g/㎤) 294부로 교체한 것을 제외하고 실시예 1과 같은 방법으로 얻어졌다.
실시예 15
비드-형 착색수지 조성물(본 발명의 조성물 15)은 실시예 1의 메탈로센형 폴리에틸렌 수지(Nippon Polychem에서 공급, 용융점: 58℃, MFR:50, 밀도: 0.880g/㎤) 294부를 메탈로센형 폴리에틸렌 수지(Mitsui Chemicals, Inc., 용융점: 48℃,MFR: 6, 밀도: 0.890g/㎤) 294부로 교체한 것을 제외하고 실시예 1과 같은 방법으로 얻어졌다.
실시예 16
비드-형 착색수지 조성물(본 발명의 조성물 16)은 실시예 1의 메탈로센형 폴리에틸렌 수지(Nippon Polychem에서 공급, 용융점: 58℃, MFR:50, 밀도: 0.880g/㎤) 294부를 444부로 변화시킨 것을 제외하고 실시예 1과 같은 방법으로 얻어졌다.
실시예 17
비드-형 착색수지 조성물(본 발명의 조성물 17)은 실시예 1의 메탈로센형 폴리에틸렌 수지(Nippon Polychem에서 공급, 용융점: 58℃, MFR:50, 밀도: 0.880g/㎤) 294부를 194부로 변화시킨 것을 제외하고 실시예 1과 같은 방법으로 얻어졌다.
실시예 18
비드-형 착색수지 조성물(본 발명의 조성물 18)은 실시예 1의 메탈로센형 폴리에틸렌 수지(Nippon Polychem에서 공급, 용융점: 58℃, MFR:50, 밀도: 0.880g/㎤) 294부를 155.5부로 변화시킨 것을 제외하고 실시예 1과 같은 방법으로 얻어졌다.
비교예 2
둥근 단광형 착색수지 조성물(비교 조성물 2)은 실시예 1의 메탈로센형 폴리에틸렌 수지(Nippon Polychem에서 공급, 용융점: 58℃, MFR:50, 밀도: 0.880g/㎤) 294부를 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지(TOSOH CORPORATION, 용융점: 126℃, MFR: 8.5, 밀도: 0.915g/㎤) 294부로 교체한 것을 제외하고 실시예 1과 같은 방법으로 얻어졌다.
비교예 3
적색 빈(bean)형 착색수지 조성물(비교 조성물 3)은 실시예 1의 메탈로센형 폴리에틸렌 수지(Nippon Polychem에서 공급, 용융점: 58℃, MFR:50, 밀도: 0.880g/㎤) 294부를 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지(Mitsui Chemicals, Inc., 용융점: 107℃, MFR: 7, 밀도: 0.917g/㎤) 294부로 교체한 것을 제외하고 실시예 1과 같은 방법으로 얻어졌다.
비교예 4
둥근 단광형 착색수지 조성물(비교 조성물 4)은 실시예 1의 메탈로센형 폴리에틸렌 수지(Nippon Polychem에서 공급, 용융점: 58℃, MFR:50, 밀도: 0.880g/㎤) 294부를 폴리프로필렌/α-올레핀 공중합체의 열분해성 수지(Mitsui Chemicals, Inc., 용융점: 115℃, MFR: 160, 밀도: 0.888g/㎤) 294부로 교체한 것을 제외하고 실시예 1과 같은 방법으로 얻어졌다.
실시예 19
비드-형 착색수지 조성물(본 발명의 조성물 19)는 실시예 1에서 화학식 (1)의 분산제(용융점 105℃, N=30, 및 m=10)의 25%를 함유하는 각 수성 분산물의 12부를 화학식 (1)의 분산제(용융점 78℃, n=20, 및 m=10)의 15%를 함유하는 수성 분산물의 20부로 교체하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 얻어졌다.
실시예 20
비드-형 착색수지 조성물(본 발명의 조성물 20)는 실시예 1에서 화학식 (1)의 분산제(용융점 105℃, N=30, 및 m=10)의 25%를 함유하는 각 수성 분산물의 12부를 화학식 (1)의 분산제(용융점 91℃, n=25, 및 m=7)의 25%를 함유하는 수성 분산물의 12부로 교체하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 얻어졌다.
실시예 21
비드-형 착색수지 조성물(본 발명의 조성물 21)는 실시예 1에서 화학식 (1)의 분산제(용융점 105℃, N=30, 및 m=10)의 25%를 함유하는 각 수성 분산물의 12부를 6부로 변화시키고 메탈로센형 폴리에틸렌 수지(Nippon Polychem에서 공급, 용융점 58℃, MFR: 50, 밀도: 0.880g/㎤)의 양을 294부에서 298.5부로 변화시킨 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 얻어졌다.
실시예 22
비드-형 착색수지 조성물(본 발명의 조성물 22)는 실시예 1에서 화학식 (1)의 분산제(용융점 105℃, N=30, 및 m=10)의 25%를 함유하는 각 수성 분산물의 12부를 180부로 변화시키고 메탈로센형 폴리에틸렌 수지(Nippon Polychem에서 공급, 용융점 58℃, MFR: 50, 밀도: 0.880g/㎤)의 양을 294부에서 275부로 변화시킨 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 얻어졌다.
비교예 5
둥근 단광형 착색수지 조성물은 실시예 1의 화학식 (1)의 분산제(용융점 105℃, N=30, 및 m=10)의 25%를 함유하는 각 수성 분산물을 사용하지 않은 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 얻어졌다.
실시예 23
비드형 착색수지 조성물(본 발명의 조성물 23)은 실시예 1의 고체 함량 48.5%를 갖는 수성 압축케이크의 형태인 프탈로시아닌 블루 안료 "Lionol Blue FG-7330"(Toyo Ink Mfg Co.,Ltd에서 공급) 300부를 고체 함량이 30.5%인 수성 압축케이크의 형태인 퀴나크리돈 적색 안료 "Lionogen Red 5700"(Toyo Ink Mfg Co.,Ltd에서 공급) 300부로 교체한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 얻어졌다.
실시예 24
비드형 착색수지 조성물(본 발명의 조성물 24)은 실시예 1의 고체 함량48.5%를 갖는 수성 압축케이크의 형태인 프탈로시아닌 블루 안료 "Lionol Blue FG-7330"(Toyo Ink Mfg Co.,Ltd에서 공급) 300부를 고체 함량이 37.5%인 수성 압축케이크의 형태인 퀴나크리돈 마젠타 안료 "Lionogen magenta 5790"(Toyo Ink Mfg Co.,Ltd에서 공급) 300부로 교체한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 얻어졌다.
실시예 25
비드형 착색수지 조성물(본 발명의 조성물 25)은 실시예 1의 고체 함량 48.5%를 갖는 수성 압축케이크의 형태인 프탈로시아닌 블루 안료 "Lionol Blue FG-7330"(Toyo Ink Mfg Co.,Ltd에서 공급) 300부를 고체 함량이 48.8%인 수성 압축케이크의 형태인 프탈로시아닌 녹색 안료 "Lionol Green 8120"(Toyo Ink Mfg Co.,Ltd에서 공급) 300부로 교체한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 얻어졌다.
실시예 26
비드형 착색수지 조성물(본 발명의 조성물 26)은 실시예 1의 고체 함량 48.5%를 갖는 수성 압축케이크의 형태인 프탈로시아닌 블루 안료 "Lionol Blue FG-7330"(Toyo Ink Mfg Co.,Ltd에서 공급) 300부를 고체 함량이 75.0%인 수성 압축케이크의 형태인 티타늄 백색 안료 "TIPAQUE CR-90"(ISHIHARA SANGYO KAISHA, Ltd에서 공급) 360부로 교체한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 얻어졌다.
실시예 27
비드형 착색수지 조성물(본 발명의 조성물 27)은 실시예 1의 고체 함량 48.5%를 갖는 수성 압축케이크의 형태인 프탈로시아닌 블루 안료 "Lionol Blue FG-7330"(Toyo Ink Mfg Co.,Ltd에서 공급) 300부를 고체 함량이 31.5%인 수성 압축케이크의 형태의 카본 블랙 안료 "MA-10"(MITSUBISHI CHEMICAL CORPORATION에서 공급) 300부로 교체한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 얻어졌다.
실시예 28
비드형 착색수지 조성물(본 발명의 조성물 28)은 실시예 1의 고체 함량 48.5%를 갖는 수성 압축케이크의 형태인 프탈로시아닌 블루 안료 "Lionol Blue FG-7330"(Toyo Ink Mfg Co.,Ltd에서 공급) 300부를 고체 함량이 24.2%인 수성 압축케이크의 형태의 이소인돌리논 황색 안료 "IRGAZIN YELLOW 3RLT-N"(Ciba Specialty chemicals에서 공급) 300부로 교체한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 얻어졌다.
실시예 29
샌드형 착색수지 조성물(본 발명의 조성물 29)은 안료의 슬러리가 제조되는 경우 및 수지 용액의 첨가가 수행된 후에 고속 교반을 하는 경우에 고속 혼합기 대신에 균일 혼합기가 사용되는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 얻어졌다.
실시예 30
샌드형 착색수지 조성물(본 발명의 조성물 30)은 안료의 슬러리가 제조되는 경우 및 수지 용액의 첨가가 수행된 후에 고속 교반을 하는 경우에 고속 혼합기 대신에 샌드밀을 사용하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 얻어졌다.
실시예 31
실시예 1과 동일한 방법으로 제조된 건조 전의 착색수지 조성물의 수성 페이스트는 나사 직경이 30mm인 압출기로 90℃의 경화온도에서 가열하에서 용융되고 반죽되었고 반죽된 착색수지 조성물은 진공펌프로 물함량을 제거하여 펠렛으로 되어 어떠한 스트랜드 파열이나 진동을 일으키지 않는 매스터 배치(본 발명의 조성물 31)를 성공적으로 얻었다.
실시예 32
실시예 5와 동일한 방법으로 제조된 건조 전의 착색수지 조성물의 수성 페이스트는 나사 직경이 30mm인 압출기로 90℃의 경화온도에서 가열하에서 용융되고 반죽되었고 반죽된 착색수지 조성물은 진공펌프로 물함량을 제거하여 펠렛으로 되어 어떠한 스트랜드 파열이나 진동을 일으키지 않는 매스터 배치(본 발명의 조성물 32)를 성공적으로 얻었다.
비교예 6
비교예 1과 동일한 방법으로 제조된 건조 전의 착색수지 조성물의 수성 페이스트는 나사 직경이 30mm인 압출기로 140℃의 경화온도에서 가열하에서 용융되고 반죽되었고 반죽된 착색수지 조성물은 진공펌프로 물함량을 제거하여 펠렛으로 되어 어떠한 스트랜드 파열이나 진동을 일으키지 않는 매스터 배치(비교 조성물 6)를 성공적으로 얻었다.
실시예 33
실시예 13과 동일한 방법으로 제조된 건조 전의 착색수지 조성물의 수성 페이스트는 나사 직경이 30mm인 압출기로 140℃의 경화온도에서 가열하에서 용융되고 반죽되었고 반죽된 착색수지 조성물은 진공펌프로 물함량을 제거하여 펠렛으로 되어 어떠한 스트랜드 파열이나 진동을 일으키지 않는 매스터 배치(본 발명의 조성물 33)를 성공적으로 얻었다.
비교예 7
비교예 2와 동일한 방법으로 제조된 건조 전의 착색수지 조성물의 수성 페이스트는 나사 직경이 30mm인 압출기로 140℃의 경화온도에서 가열하에서 용융되고 반죽되었고 반죽된 착색수지 조성물은 진공펌프로 물함량을 제거하여 펠렛으로 되어 어떠한 스트랜드 파열이나 진동을 일으키지 않는 매스터 배치(비교 조성물 7)를 성공적으로 얻었다.
실시예 34
실시예 16과 동일한 방법으로 제조된 건조 전의 착색수지 조성물의 수성 페이스트는 나사 직경이 30mm인 압출기로 90℃의 경화온도에서 가열하에서 용융되고 반죽되었고 반죽된 착색수지 조성물은 진공펌프로 물함량을 제거하여 펠렛으로 되어 어떠한 스트랜드 파열이나 진동을 일으키지 않는 매스터 배치(본 발명의 조성물 34)를 성공적으로 얻었다.
실시예 35
실시예 17과 동일한 방법으로 제조된 건조 전의 착색수지 조성물의 수성 페이스트는 나사 직경이 30mm인 압출기로 90℃의 경화온도에서 가열하에서 용융되고 반죽되었고 반죽된 착색수지 조성물은 진공펌프로 물함량을 제거하여 펠렛으로 되어 어떠한 스트랜드 파열이나 진동을 일으키지 않는 매스터 배치(본 발명의 조성물 33)를 성공적으로 얻었다.
실시예 36
실시예 20과 동일한 방법으로 제조된 건조 전의 착색수지 조성물의 수성 페이스트는 나사 직경이 30mm인 압출기로 90℃의 경화온도에서 가열하에서 용융되고 반죽되었고 반죽된 착색수지 조성물은 진공펌프로 물함량을 제거하여 펠렛으로 되어 어떠한 스트랜드 파열이나 진동을 일으키지 않는 매스터 배치(본 발명의 조성물 36)를 성공적으로 얻었다.
실시예 37
실시예 21과 동일한 방법으로 제조된 건조 전의 착색수지 조성물의 수성 페이스트는 나사 직경이 30mm인 압출기로 90℃의 경화온도에서 가열하에서 용융되고 반죽되었고 반죽된 착색수지 조성물은 진공펌프로 물함량을 제거하여 펠렛으로 되어 어떠한 스트랜드 파열이나 진동을 일으키지 않는 매스터 배치(본 발명의 조성물 37)를 성공적으로 얻었다.
비교예 8
비교예 5와 동일한 방법으로 제조된 건조 전의 착색수지 조성물의 수성 페이스트는 나사 직경이 30mm인 압출기로 140℃의 경화온도에서 가열하에서 용융되고 반죽되었고 반죽된 착색수지 조성물은 진공펌프로 물함량을 제거하여 펠렛으로 되어 어떠한 스트랜드 파열이나 진동을 일으키지 않는 매스터 배치(본 발명의 조성물 33)를 성공적으로 얻었다.
실시예 38
실시예 23과 동일한 방법으로 제조된 건조 전의 착색수지 조성물의 수성 페이스트는 나사 직경이 30mm인 압출기로 90℃의 경화온도에서 가열하에서 용융되고 반죽되었고 반죽된 착색수지 조성물은 진공펌프로 물함량을 제거하여 펠렛으로 되어 어떠한 스트랜드 파열이나 진동을 일으키지 않는 매스터 배치(본 발명의 조성물 38)를 성공적으로 얻었다.
실시예 39
실시예 26과 동일한 방법으로 제조된 건조 전의 착색수지 조성물의 수성 페이스트는 나사 직경이 30mm인 압출기로 90℃의 경화온도에서 가열하에서 용융되고 반죽되었고 반죽된 착색수지 조성물은 진공펌프로 물함량을 제거하여 펠렛으로 되어 어떠한 스트랜드 파열이나 진동을 일으키지 않는 매스터 배치(본 발명의 조성물 39)를 성공적으로 얻었다.
실시예 40
실시예 29와 동일한 방법으로 제조된 건조 전의 착색수지 조성물의 수성 페이스트는 나사 직경이 30mm인 압출기로 90℃의 경화온도에서 가열하에서 용융되고 반죽되었고 반죽된 착색수지 조성물은 진공펌프로 물함량을 제거하여 펠렛으로 되어 어떠한 스트랜드 파열이나 진동을 일으키지 않는 매스터 배치(본 발명의 조성물 40)를 성공적으로 얻었다.
실시예 41
실시예 1에서 얻어진 본 발명의 조성물 1은 나사 직경이 30mm인 압출기로 130℃의 경화온도에서 가열하에서 용융되고 반죽되면서 펠렛으로 되어 어떠한 스트랜드 파열이나 진동을 일으키지 않는 매스터 배치(본 발명의 조성물 41)를 성공적으로 얻었다.
실시에 42
실시예 16에서 얻어진 본 발명의 조성물 16은 나사 직경이 30mm인 압출기로 130℃의 경화온도에서 가열하에서 용융되고 반죽되면서 펠렛으로 되어 어떠한 스트랜드 파열이나 진동을 일으키지 않는 매스터 배치(본 발명의 조성물 42)를 성공적으로 얻었다.
실시예 43
실시예 20에서 얻어진 본 발명의 조성물 20은 나사 직경이 30mm인 압출기로 130℃의 경화온도에서 가열하에서 용융되고 반죽되면서 펠렛으로 되어 어떠한 스트랜드 파열이나 진동을 일으키지 않는 매스터 배치(본 발명의 조성물 43)를 성공적으로 얻었다.
실시예 44
실시예 23에서 얻어진 본 발명의 조성물 23은 나사 직경이 30mm인 압출기로 130℃의 경화온도에서 가열하에서 용융되고 반죽되면서 펠렛으로 되어 어떠한 스트랜드 파열이나 진동을 일으키지 않는 매스터 배치(본 발명의 조성물 44)를 성공적으로 얻었다.
실시예 45
실시예 26에서 얻어진 본 발명의 조성물 26은 나사 직경이 30mm인 압출기로130℃의 경화온도에서 가열하에서 용융되고 반죽되면서 펠렛으로 되어 어떠한 스트랜드 파열이나 진동을 일으키지 않는 매스터 배치(본 발명의 조성물 45)를 성공적으로 얻었다.
[통상적인 종류의 매스터 배치의 제조물]
비교예 9
두가지의 성분, 프탈로시아닌 블루 안료 "Lionol Blue FG-7330"(Toyo Ink Mfg Co.,Ltd.에서 공급) 300부 및 폴리에틸렌 왁스 " NL500"(Mitsui Chemicals, Inc.에서 공급) 300부를 3-롤 밀로 반죽하여 밀베이스를 얻었다. 저밀도 폴리에틸렌 수지 "MIRASON 11P"(Mitsui Chemicals, Inc에서 공급) 1,250부가 상기 얻어진 밀 베이스 500부에 첨가되었고, 혼합물은 나사 직경이 30mm인 압출기로 펠렛화하여 통상적인 종류의 매스터 배치(비교 조성물 9)를 얻었다.
비교예 10
통상적인 종류의 매스터 배치(비교 조성물 10)은 프탈로시아닌 블루 안료 "Lionol Blue FG-7330"(Toyo Ink Mfg Co., Ltd에서 공급) 300부를 퀴나크리돈 적색 안료 "Lionogen Red 5700"(Toyo Ink Mfg Co.,Ltd.에서 공급)300부로 대체하는 것을 제외하고 비교예 9와 동일한 방법으로 얻어졌다.
비교예 11
통상적인 종류의 매스터 배치(비교 조성물 11)는 프탈로시아닌 블루 안료 "Lionol Blue FG-7330"(Toyo Ink Mfg Co., Ltd에서 공급) 300부를 퀴나크리돈 마젠타 안료 "Lionogen magenta 5790"(Toyo Ink Mfg Co.,Ltd.에서 공급)300부로 대체하는 것을 제외하고 비교예 9와 동일한 방법으로 얻어졌다.
비교예 12
통상적인 종류의 매스터 배치(비교 조성물 12)는 프탈로시아닌 블루 안료 "Lionol Blue FG-7330"(Toyo Ink Mfg Co., Ltd에서 공급) 300부를 프탈로시아닌 녹색 안료 "Lionol Green 8120"(Toyo Ink Mfg Co.,Ltd.에서 공급)300부로 대체하는 것을 제외하고 비교예 9와 동일한 방법으로 얻어졌다.
비교예 13
통상적인 종류의 매스터 배치(비교 조성물 13)는 프탈로시아닌 블루 안료 "Lionol Blue FG-7330"(Toyo Ink Mfg Co., Ltd에서 공급) 300부를 티타늄 백색 안료 "TIPAQUE CR-90"(ISHIHARA SANGYO KAISHA, LTD에서 공급) 360부로 대체하는 것을 제외하고 비교예 9와 동일한 방법으로 얻어졌다.
비교예 14
통상적인 종류의 매스터 배치(비교 조성물 14)는 프탈로시아닌 블루 안료 "Lionol Blue FG-7330"(Toyo Ink Mfg Co., Ltd에서 공급) 300부를 카본 블랙 안료"MA-10"(MITSUBISHI CHEMICAL CORPORATION에서 공급) 300부로 대체하는 것을 제외하고 비교예 9와 동일한 방법으로 얻어졌다.
비교예 15
통상적인 종류의 매스터 배치(비교 조성물 15)는 프탈로시아닌 블루 안료 "Lionol Blue FG-7330"(Toyo Ink Mfg Co., Ltd에서 공급) 300부를 이소인돌리논 황색 안료 "IRGAZIN YELLOW 3RLT-N"(Ciba Specialty chemicals에서 공급) 300부로 대체하는 것을 제외하고 비교예 9와 동일한 방법으로 얻어졌다.
2. 착색수지 조성물의 평가시험
실시예 1~45 및 비교예 1~15에서 얻어진 착색 수지 조성물을 다음 평가 시험에 적용하였다. 표 1 및 표 2는 그 결과를 나타낸다. 평가 방법 및 평가 기준은 이후에 나타낼 것이다.
[필름 성형물의 평가]
얻어진 착색수지 조성물중 하나의 조성물 및 착색된 수지로서 폴리프로필렌 "F327BV"(Grand Polymer)가 안료 농도 1.5%를 가지도록 혼합되고 혼합물은 용융되고 T-다이 필름 성형기(TOYO SEIKI Co.,Ltd에서 공급)로 성형 온도 250℃, 나사회전속도 50rpm으로 성형하여 30㎛의 필름 두께를 갖는 필름을 얻었다. 얻어진 필름은 다음과 같이 평가되었다.
(1)필름 공극의 관찰 및 강도 평가
필름 교차-분할이 전자 현미경(X 3,000)으로 관찰되었다. 관찰된 공극의 수는 5가지의 비쥬얼 필드(visual field)의 평균값으로 나타내었다. 필름의 인장 강도는 JIS K7113에 따라 측정되었고 이의 유지 시간이 결정되었다.
(2)필름 표면 상태의 평가(필름 파손, 기포 및 평활도의 유무를 육안 관찰로 평가하였다.)
: 매우 우수
: 실제 사용에 문제없음
△ : 필름 파손, 기포 및 평활도 중 어떠한 하나에서 문제점이 발견됨
X : 불량
- : 평가되지 않음
[안료 분산성의 평가]
얻어진 착색수지 조성물은 다음 평가 시험으로 안료의 분산 상태를 평가하였다.
(3) 성형기의 팁(tip)에서의 압력 증대(buildup) 값
다량의 분산되지 않은 안료가 착색수지 조성물에 존재하는 경우, 성형기의 팁부분에 설치된 메쉬의 폐쇄는 압출 진행에 따라 수행되었다. 안료 함량 300g에 상응하는 양의 얻어진 각각의 착색 수지 조성물은 나사 직경 20mm 및 팁에 설치된 10㎛-절단 와이어 메쉬를 갖는 단일-나사 압출기로 각각 성형되었다. 압출 개시 압력과 300g의 안료 함량이 압출된 후에 메쉬에 미치는 압력 사이의 차이(kg.㎠)가 결정되었다. 상기 값은 제조 구역에서의 계속적인 실행성을 고려하였으며, 20kg/㎠ 혹은 그 이하가 바람직하다.
(4)굵은 입자의 수
상기 (1) 및(2)에서 얻어진 T-다이 필름 성형물은 이미지 처리장치 "Luzex 450"(Toyo Ink Mfg Co., Ltd에서 공급)로 각 필름에서 입자 직경이 1~50㎛인 안료입자의 수를 각각 측정하였으며 하기의 범주로 주어졌다.
5: 1.0 X 102수/㎠ 혹은 그 이하
4: 1.0 X 102~ 7.0 X 102수/㎠ 이상 혹은 그 이하
3: 7.0 X 102~ 2.7 X 103수/㎠ 이상 혹은 그 이하
2: 2.7 X 103~ 7.0 X 103수/㎠ 이상 혹은 그 이하
1: 7.0 X 103수/㎠ 이상
상기 범주에서 5 및 4에 열거된 필름 성형물은 실제의 사용에서 어떠한 문제없이 사용될 수 있다.
(5)고온-압력 시이트의 상대적인 발색강도
폴리프로필렌 "J106"(Grand Polymer에서 공급) 100부, 얻어진 착색수지 조성물 중 하나의 조성물 1.0부 및 티타늄디옥사이드 "TIPAQUE CR-60"(ISHIHARA SANGYO KAISHA, LTD에서 공급) 5부를 혼합하고, 혼합물을 2-롤밀로 반죽하고 반죽된 혼합물을 고온-압착하여 2mm의 두께를 갖는 플레이트를 얻었다. 얻어진 플레이트는 스펙트럼 색도계 장치 "CM-2002"(Minolta Co.,Ltd)로 430nm, 540nm, 620nm 및 640nm의 각 파장에서 반사 강도를 측정하였으며 플레이트의 kubela-Munk 함수(k/s)(발색강도)는 상기 반사강도로부터 결정되었다. 상기 얻어진 모든 착색 수지 조성물은 상기에 개시된 것과 같은 방법으로 상대적인 발색 강도를 측정하였다. 그러나, 실시예 26, 39 및 45 및 비교예 13에서 얻어진 티타늄디옥사이드의 착색수지 조성물, 실시예 27 및 비교예 14에서 얻어진 블랙카본의 착색수지 조성물을 고려하여, 이들로부터 얻어진 플레이트의 휘도(ΔL)를 측정하였다.
(6)가방성 방적성(spinnability)의 평가
안료 함량 1.5부에 상응하는 양의 얻어진 착색수지 조성물 중 하나의 조성물 및 폴리프로필렌 수지 "S106L"(Grand Polymer에서 공급) 100부를 혼합하고 혼합물을 수직 시험 스피닝기계 "Spinning tester"(FUJI FILTER MFG.CO.,LTD)로 호퍼 하부 온도 180℃ 및 니딩 부/다이부 온도 230℃에서 스피닝한 다음, 스피닝된 섬유는 3배로 회수(drawn)되어 폴리프로필렌형 섬유를 얻었다. 폴리프로필렌형 섬유는 상기와 같은 방법으로 다른 착색수지 조성물로부터 각각 얻어졌다. 각 섬유는 다음과 같이 가방성 방적성을 평가하였다.
: 실제 사용에서 가방성 방적성 및 드로잉(drawing)성질 모두에서 발견된 문제점이 없었다.
△ : 가방성 방적성 및 드로잉(drawing)성질 중 어떠한 하나에서 문제점이 발견되었다.
X : 스레드 파손이 일어남
- : 평가되지 않음
[사출-성형물을 이용한 평가]
얻어진 착색수지 조성물의 사출 성형성을 측정하였다.
(7) 기계 및 물리적 성질의 유지
안료 함량의 1.5부에 상응하는 얻어진 착색수지 조성물 중 하나의 조성물 및 폴리프로필렌 "J106"(Grand Polymer에서 공급) 100부를 혼합하고 혼합물을 사출 성형 기계로 배압 1.0kg/㎠에서 사출 성형하여 시험 플레이트를 얻었다. 시험 플레이트는 상기와 같은 방법으로 다른 착색수지 조성물로부터 각각 얻어졌다. 각 시험 플레이트는 인장강도, 탄성 굴곡계수 및 Izod 충격강도의 3가지 특징을 고려하여 시험되었다. 각각의 평가에서, 착색된 수지로부터 성형된 시험 플레이트의 값은 100%로 고려되었으며, 각 시험 플레이트의 시험 특징을 고려하여 기계 및 물리 성질의 유지가 하기의 기준에 따라 얻어졌으며 평가되었다.
: 모든 시험에서 96% 혹은 보다 높은
△ : 시험 중 최소 어떠한 하나가 90%에서 96%미만
X : 시험 중 최소 어떠한 하나가 90% 혹은 보다 낮은
(8)분산성
상기 (7)에서 제조된 플레이트는 다음과 같은 육안 관찰로 불규칙한 색상을 평가하였다.
: 불규칙 색상이 없음.
△ : 불규칙한 색상이 몇몇 등급에서 발견되었다.
X : 불규칙한 색상이 명확히 발견되었다.
- : 평가되지 않음
<평가 결과>
[표 1]
실시예의 평가 결과
Ex. = 실시예, CEx = 비교예
[표 1]
실시예의 평가 결과(계속)
Ex. = 실시예, CEx = 비교예
[표 2]
비교예의 평가 결과
Ex.= 실시예, CEX = 비교예
[표 2]
비교예의 평가 결과 (계속)
Ex. = 실시예, CEx = 비교예
[코팅 조성물로서의 평가]
(9) 코팅 조성물의 착색력
안료 함량 10부에 상응하는 실시예 1~22 및 비교예 1~5에서 얻어진 착색수지 조성물 중 하나의 조성물 및 하기의 몰비율을 갖는 코팅 조성물을 위한 윤활제 90부 및 직경이 2mm인 지르코니아 비드 300부를 유리로 만들어진 225ml 포트에 넣고 혼합물을 1시간동안 도료 컨디셔너로 분산시켜 코팅 조성물(진한 색상)을 얻었다. 코팅 조성물은 상기와 같은 방법으로 각각 다른 착색수지 조성물로부터 얻어졌다. 각각의 코팅 조성물은 안료에 티타늄 디옥사이드: 백색의 비율이 1:5인 백색 코팅조성물과 각각 혼합되었고 혼합물을 도화지에 전개하여(extended) 100㎛의 습윤 필름두께를 얻었다. 비교예 5의 샘플은 100%로 간주되었고 각 샘플의 착색력을 측정하였다.
(코팅 조성물을 위한 윤활 조성물)
알킷 수지 바니쉬(비휘발성 함량 60%)
52부
멜라민 수지 바니쉬(비휘발성 함량 50%)
23부
자일렌
15부
(10)코팅 조성물의 광택
상기 (9)에서 제조된 도화지 상에 100㎛의 습윤 필름 두께를 갖는 진한 색상의 각 illustration의 광택을 측정하였다.(60-급 광택)
[그랴비야 잉크 조성물의 평가]
(11) 그랴비야 잉크의 착색력
안료의 10부에 상응하는 실시예 1~22 및 비교예 1~5에서 얻어진 착색수지 조성물중 하나의 조성물, 다음의 혼합 비율을 갖는 그라비야 잉크의 윤활제 90부 및 직경이 2mm인 지르코니아 비드 300부를 유리로 만들어진 225ml 포트에 넣고, 혼합물을 1시간동안 도료 컨디셔너와 분산시켜 그라비야 잉크를 얻었다. 그라비야 잉크 조성물은 상기한 바와 같이 각각 다른 착색수지 조성물로부터 얻어졌다. 각 그라비야 잉크 조성물은 안료중의 티타늄 디옥사이드:백색을 1:10의 비율로 하여 백색 코팅 조성물로 혼합하였고 혼합물을 도화지에 전개하여 습윤 필름 두께 21㎛를 얻었다. 비교예 5의 샘플은 100%로 간주되었고, 각 샘플의 착색력을 측정하였다.
(그라비야 잉크를 위한 윤활 조성물)
로진 칼슘/로진 아연 수지 바니쉬(비휘발성 함량 70%)
80부
톨루엔
10부
(12) 그랴비야 잉크의 광택
상기 (11)에서 제조된 도화지상에서 21㎛의 습윤 필름 두께를 갖는 진한 색상의 각 일러스트레이션(illustration)에 대한 광택을 측정하였다. (60-도 광택)
표 3은 상기 코팅 조성물 및 그라비야 잉크의 평가 결과를 나타낸다.
[표 3]
코팅 조성물 및 그라비야 잉크 조성물의 평가 결과
Ex. = 실시예, CEx = 비교예
[잉크젯 프린터를 위한 잉크 조성물로서의 평가]
(13) 잉크의 고온 안정성
10부에 상응하는 실시예 1~22 및 비교예 1~5에서 얻어진 하나의 착색수지 조성물, 다가의 알콜종류 왁스 70부 및 파라핀 왁스 10부를 용융하고 반죽하여 잉크 조성물을 제조하였다. 잉크 조성물은 130℃에서 3일동안 고정시킨 다음, 다음과 같이 안정성을 평가하였다.
: 분리없음
△: 조금 분리됨
X : 완전히 분리됨
[복사기를 위한 토너 레코딩 액체의 평가]
(14) 토너 고정성
10부에 상응하는 실시예 1~22 및 비교예 1~5에서 얻어진 하나의 착색수지 조성물 및 비선형의 폴리에스테르 수지 90부를 Henschel 혼합기로 혼합하고, 혼합물을 용융하고 압출기로 반죽하여, 반죽된 혼합물을 분쇄하고 분류하여 토너 입자를 얻었다. 얻어진 토너 입자를 콜터(coalter) 카운터(TA-II)로 부피평균 입자직경을 측정하였으며 이는 토너 입자를 기준으로 8.5㎛, 0.6%이며, 소수성-처리된 애너테이스-형 티타늄 디옥사이드 정밀입자를 토너 입자에 첨가하여 토너를 얻었다. 상기와 같은 방법으로 다른 착색수지 조성물로부터 토너가 얻어졌다. 각각 얻어진 토너 4부와 평균 입자 직경이 50㎛인 페라이트 입자를 실리콘으로 코팅하여 얻어진 캐리어 96부와 혼합하여 현상액을 얻었으며, 상업적으로 유용한 디지탈 컬러 복사기를 이용하여(150℃로 열적 고정) 0.8mg/㎠으로 1,000장의 종이 시이트를 계속 복사하였다. 상기 복사로, 이미지 고정성질을 평가하였다. 평가 방법은 다음과 같다.
: 흐림이 거의 없음
: 흐림이 1,000장의 종이 시이트중에서 10장의 종이 시이트 혹은 그 이하에서 발견되었다.
△: 흐림이 1,000장의 종이 시이트 중에서 10~20장이 종이 시이트에서 발견되었다.
X : 흐림이 1,000장의 종이 시이트 중에서 20장의 종이 시이트 혹은 그 이상에서 발견되었다.
표 4는 상기 정보기록을 위한 상기 안료 수지 조성물의 평가 결과를 나타내고 있다.
[표 4]
정보기록을 위한 안료수지 조성물의 평가 결과
Ex. = 실시예, CEx = 비교예
본 발명의 착색수지 조성물은 우수한 안료 분산성을 가지기 때문에, 스피닝 혹은 필름 성형에 적합하다. 본 발명의 착색수지 조성물을 사용하여 기계 및 물리적 성질 및 발색성능이 우수한 성형물이 제공될 수 있다.
나아가, 본 발명의 수지 조성물을 사용하여 높은 안료 분산성 및 높은 안정성을 갖는 코팅 조성물이 제공될 수 있다.
나아가, 본 발명의 착색수지 조성물을 이용하여 높은 안료 발색성능 및 높은열안정성을 갖는 정보기록을 위한 안료 수지 조성물이 제공될 수 있다.

Claims (10)

  1. (A)안료의 슬러리를 제조하는 단계,
    (B)분산제 및 용매를 함유하는 메탈로센형 폴리올레핀의 용융 조성물을 제조하는 단계
    (C)상기 (A)단계에서 얻어진 수성 슬러리와 상기 (B)단계에서 얻어진 용융 조성물을 반죽(kneading)하는 단계
    (D)상기 (C)단계에서 얻어진 반죽된 혼합물로부터 용매 및 물을 제거하는 단계
    를 포함하는 착색수지 조성물의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 분산제는 (A)단계에서 편입됨을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항 혹은 2항에 있어서, 상기 분산제는 하기의 화학식 (1)을 가지며 식중, n은 1~100의 정수이며 m은 1~100의 정수인 화합물임을 특징으로 하는 방법.
    CnH2N+1(OCH2CH2)mOH (1)
  4. 제 1항에 인용된 방법에 따라 얻어진 착색수지 조성물.
  5. 제 4항에 있어서, 과립형임을 특징으로 하는 착색수지 조성물.
  6. 분산제의 존재하에서 안료의 수성 슬러리와 용매-함유 메탈로센형 폴리올레핀의 용융 조성물을 반죽하는 단계를 포함하는 안료의 플러싱 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 분산제는 다음 화학식 (1)을 가지며 식중, n은 1~100의 정수이며 m은 1~100의 정수인 화합물임을 특징으로 하는 안료의 플러싱방법.
    CnH2N+1(OCH2CH2)mOH (1)
  8. 제 4 혹은 5항에서 인용된 착색수지 조성물로부터 얻어진 착색수지 성형물.
  9. 제 4 혹은 5항에서 인용된 착색수지 조성물로부터 얻어진 코팅 조성물
  10. 제 4 혹은 5항에서 인용된 착색수지 조성물로부터 얻어지는 정보기록을 위한 안료 수지 조성물.
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