KR20060026012A

KR20060026012A - 열가소체용 첨가제, 그 용도와 제조 방법, 그 첨가제를포함하는 열가소체의 제조 방법 및 그 제조 방법에 의해제조된 열가소체

Info

Publication number: KR20060026012A
Application number: KR1020057020126A
Authority: KR
Inventors: 페르디난드 맨레; 예스트 베윌리흐; 니콜라스 레세르프; 셸 올라프센; 로게르 하우게; 코레 로게르 뢰쎄트; 에밀 아르네 클레페
Original assignee: 노르-엑스 인더스트리 에이에스
Priority date: 2003-04-23
Filing date: 2004-04-23
Publication date: 2006-03-22
Also published as: EP1615967B1; CA2523250A1; JP2006524284A; EP1615967A1; RU2005136358A; AU2004232619B2; CN1791633A; RU2336286C2; ATE498652T1; DE602004031411D1; NO324368B1; NO20031820D0; CN100436520C; AU2004232619A1; NO20031820L; WO2004094516A1; US20060252862A1

Abstract

본 발명은 매우 옅은 색상 및 제어 가능한 분해성을 갖는 열가소성 물질을 제조하기 위한 첨가제의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 열가소체는 필름 블로잉, 압출, 및 사출 성형과 같은 통상의 처리 방법에 따라 프로세싱될 수 있다. 상기 첨가제의 제조 방법에 따르면, 최종 생성물 중에 포함된 모든 철이 가장 안정한 산화 상태를 유지하도록, 산화제를 이용하는 공정에서, 지용성 페릭(III) 화합물을 생성하는 조건 하에, 페릭(III) 염을 C₂∼C₂₄ 지방산 또는 그의 유도체와 반응시키는 단계를 포함한다. 아울러, 본 발명은 상기 첨가제의 제조 방법에 의해 얻어진 첨가제, 상기 첨가제를 이용하여 개질된 열가소체의 제조 방법, 및 상기 열가소체의 제조 방법에 의해 얻어진, 개질된 열가소체에 관한 것이다.

열가소체, 첨가제, 제어 가능한 분해성, 지방산, 페릭(III) 화합물

Description

열가소체용 첨가제, 그 용도와 제조 방법, 그 첨가제를 포함하는 열가소체의 제조 방법 및 그 제조 방법에 의해 제조된 열가소체 {ADDITIVE FOR THERMOPLASTICS, USE OF AND METHOD FOR ITS MANUFACTURE, METHOD FOR THE MANUFACTURE OF A THERMOPLASTIC CONTAINING SUCH ADDITIVE AND THERMOPLASTIC SO MANUFACTURED}

본 발명은 제어 가능한 분해성을 가지며 매우 옅은 색상을 갖는 열가소성 물질을 제조하기 위한, 열가소성 물질(이하, 주로 열가소체라 칭함) 제조용 첨가제의 제조 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 제조 방법에 의해 제조된 첨가제에 관한 것이다. 아울러, 본 발명은 상기 첨가제의 용도에 관한 것이며, 다른 일면으로서, 상기 첨가제를 이용하여, 매우 옅은 색상의 열가소체를 제조하는 방법에 관한 것이다. 끝으로, 본 발명은 상기 열가소체의 제조 방법에 의해 제조된 열가소체에 관한 것이다.

일반적으로, 플라스틱 백 또는 플라스틱 포장물과 같은 플라스틱 제품은 열가소성 물질로 제조된다. 일단 이러한 플라스틱 제품은 사용하고 난 뒤에는 속성 상으로나 외관상으로 그 수명이 다하게 된다. 플라스틱 제품은 부피에 대한 표면의 비값이 크고, 통상적으로 눈에 띄는 색상을 갖고 있기 때문에, 눈에 잘 띄는 바 람직하지 않은 환경 오염물을 형성한다. 아울러, 이러한 플라스틱 제품은 내분해성이 크기 때문에, 이를테면, 수 년 간 숲 속에 둘 수 있다. 그러므로, 사용 기간 동안 양호한 안정성을 나타내되, 폐기된 후에는 단시간 내에 분해될 수 있는 플라스틱 백 및 기타 플락스틱 포장물을 제조해야 할 필요가 있다.

상업적으로 입수 가능한 생분해성 열가소체는 옥수수 전분 또는 락타이드계 폴리머와 같은 가수분해성 폴리머를 기재로 한다. 분해성 락타이드계 폴리머를 예시하면, US 5,908,918에 기재된 폴리머를 들 수 있다. 이러한 락타이드계 폴리머의 장단점에 대해서는 문헌에 기재되어 있는 것을 참조할 수 있다(예를 들면, R. Leaversuch, Plastics Technology, march 2002, 50). 락타이드계 폴리머는 폴리프로필렌과 같은 합성 폴리머에 비해 파열 강도(rupture strength)가 낮고, 고밀도이며, 고온에서의 성질 및 배리어성(barrier property)이 불량하고, 고가라는 단점이 있다. 한편, 상기 락타이드계 폴리머는 투명한 제품을 제조할 수 있고, 광의 부재 시에도 신속하게 분해될 수 있다는 이점이 있다.

높은 분해성을 갖는 열가소체의 다른 제조 방법으로서, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌과 같은 상업용 열가소체에 상기 열가소체의 분해를 촉진하는 첨가제를 첨가하여 제조하는 것을 들 수 있다. 상기 방법에 따르면, 가교물에 하나 이상의 첨가제를 농축 조성물 형태로 첨가함으로써, 상업용 열가소체를 제조할 수 있다. 이 같은 농축 조성물을 매스터 배치(master batch)라고 한다. 일반적으로, 이러한 매스터 배치는 상업용 열가소체의 분해를 촉진하는 유형에 따라 분류될 수 있다.

상기 매스터 배치는 변성 전분 또는 에스테르 기재의 물질과 같은 가수분해 성 물질을 포함한다 (Plastics Technology, October 2002, 60; U.S. 5,461,093 및 U.S. 5,091,262 참조). 이러한 가수분해성 물질을 포함하는 매스터 배치는 상업용 열가소체에 배합된다. 전술한 바와 같이 개질된 열가소체를 특정 시간 동안 열 및 습도에 노출시키는 경우, 상기 열가소체에 첨가된 가수분해성 물질이 가수분해됨으로써, 상기 열가소체가 역학적으로 불안정하게 되므로, 상기 열가소성 물질의 분해성이 향상되었다고 할 수 있다.

전술한 방법에 따라 얻어지는, 분해성이 향상된 열가소성 물질을 예시하면, Polystarch N (Willow Ridge Plastics Inc., 미국), 및 Mater-Bi AF05H (Novamont, 미국)을 들 수 있다. 전술한 방법에 따라 얻어지는 열가소성 물질은 분해 반응이 광에 의해 좌우되지 않으므로, 건조한 조건 하에서 오랜 시간 동안 사용될 수 있는 한편, 예를 들면, 비료로 사용하는 경우에 비교적 신속하게 분해된다. 그러나, 이러한 열가소성 물질에 포함되는 가수분해성 물질에 의해, 열가소성 물질이 낮은 파열 강도, 고온에서의 불량성, 및 불량한 배리어성과 같은 불량한 물성을 갖게 된다는 문제점이 있다.

열가소체의 분해성을 향상시키는 다른 방법으로서, 광 및/또는 열 촉매의 존재 하에서 열가소체의 산화 분해 반응을 촉진하는 하나 이상의 첨가제를 포함하는 매스터 배치를 상기 열가소체에 첨가하는 것을 들 수 있다. 가수분해성 물질로 구성되는 매스터 배치와는 달리, 상기 첨가제는 상업용 열가소체 내에서 쉽게 분해된다. 따라서, 개질된 열가소체의 성질이나 개질되지 않은 열가소체의 성질이나 서로 유사하다. 이에 따라, 열가소체의 제조 프로세스(필름 블로잉, 압출 성형, 사 출 성형)에서도 상기 첨가제 시스템이 이용될 수 있도록 해야 한다. 그러나, 열가소체의 제조 중에 분해 반응이 일어날 수 있기 때문에, 제조 프로세스에 의해 얻어지는 생성물이 바람직한 물성을 갖도록 하기 위해서는 열가소체의 제조 중에 일어날 수 있는 분해 반응을 억제 또는 제어해야 한다. 특히, 암실에서보다도 광(특히 UV 영역)이 존재하는 경우에는 분해 반응이 더욱 빠르게 일어난다. 따라서, 생성물이 저장 및/또는 사용 기간 동안 바람직한 물성을 유지할 수 있으며, 상기 생성물을 폐기하였을 때 분해 반응이 신속하게 진행될 수 있도록, 상기 첨가제, 또는 첨가제의 블렌드를 적절히 선택하여 이용해야 한다.

열가소체의 분해를 촉진하는 공지의 첨가제의 예를 들면, 금속염 또는 금속 착체 화합물을 들 수 있으며, 상기 첨가제의 금속은 산화 상태로 전환될 수 있다 (I.I. Eyenga et. al., Macromol. Symp., 178, 139-152 (2002)). 이러한 첨가제로서 널리 이용되는 것을 예시하면, 코발트, 세륨, 또는 철과 같은 전이금속의 지용성 화합물(US 20010003797; US 5,384,183; US 5,854,304; US 5,565,503; DE 2244801 B2; US 5,212,219), 또는 상이한 유형의 왁스와 전이금속염으로 이루어진 조성물(US 5,155,155)을 들 수 있다. 가수분해성 물질과 금속염 또는 금속 착체 화합물의 조합을 포함하며 제어 가능한 분해성을 갖는 열가소체를 예시하면, US 5,135,966에 기재된 열가소체를 들 수 있다. 상기 열가소체는 금속염 또는 금속 착체 화합물 이외에도, 광을 조사하면 라디칼을 형성하는 물질, 이른바 광개시제를 더 포함할 수 있다 (US 4,517,318; US 4,038,227; US 3,941,759).

아이언(ferric) 스테아레이트와 같은 스테아레이트의 합성 방법은 정기 간행 물(H. B. Abrahamson, H. C. Lukaski, Journal of Inorganic Biochemistry, 54,115-130 (1994)), 및 특허문헌(US 5,434,277)에 기재되어 있다. 제어 가능한 분해성을 갖는 열가소체의 제조 시에 기타 전이금속 화합물이 아닌 아이언 스테아레이트를 이용하는 경우, 환경에 유해한 물질이 유출되지는 않는다. 이에 따라, 제어 가능한 분해성을 갖는 열가소체를 식품과 간접적으로 접촉할 수 있는 용도로 이용할 수 있는지의 여부를 감안해 볼 때, 철 화합물은 기타 전이금속 화합물의 사용에 비해 규제가 덜한 편이다.

제어 가능한 분해성을 갖는 열가소체로서, 아이언 스테아레이트와 같은 철 화합물을 기재로 한 열가소체는 그 색상이 상기 스테아레이트의 색상의 영향을 받는다는 문제점이 있다. 그러므로, 매우 옅은 색상을 갖는 종류의 아이언 스테아레이트를 제조함으로써, 제어 가능한 분해성을 갖는 열가소체와 개질되지 않은 해당 열가소체 간의 색상차를 차별화할 수 있어야 한다. 상업적으로 입수 가능한 아이언 스테아레이트와 같은 공지된 철 화합물을 이용하는 경우에는 얻어지는 분해성의 제어가 가능한 열가소체의 색상은 옐로우 브라운 또는 짙은 갈색이다. 따라서, 백색 또는 무색 제품이 필요한 경우에는 전술한 바와 같이 개질된 열가소체를 이용할 수 없다. 뿐만 아니라, 이 같은 옐로우 브라운색 또는 짙은 갈색의 열가소체는 염료 또는 안료를 첨가하여 얻어지는 색상 톤을 갖는 열가소체와 비교해 볼 때 그다지 만족스럽지 않다는 문제점이 있다.

따라서, 옅은 색상의 아이언 스테아레이트를 기재로 하며, 제어 가능한 분해성을 갖는 열가소체의 제조 프로세스(예를 들면, 필름 블로잉, 압출 성형, 또는 사 출 성형)에서 상용 가능한 첨가제를 제조해야 할 필요가 있다. 이를 위해서는 상기 아이언 스테아레이트의 조절제(moderator)로서 적절한 항산화제를 첨가해야 한다. 이러한 항산화제는 통상적으로 모든 상업용 품질의 열가소체에 첨가된다. 아이언 스테아레이트와 같은 금속 화합물을 포함하는 열가소체가 양호한 가공성을 갖도록 하는 데 필요한 항산화제의 양 및 유형은 상기 금속 화합물을 포함하지 않는 열가소체에서 필요한 양과는 상이할 수 있다.

아울러, 제어 가능한 분해성을 갖는 열가소체를 포함하며, 아이언 스테아레이트로부터 제조되는 제품은 저장 및 사용 기간 동안에는 물성이 잘 유지되어야 하고, 폐기시에는 충분히 빠른 속도로 분해될 수 있어야 한다. 폴리올레핀과 같은 열가소체의 분해 프로세스는 대개 Hans Zweifel(ed.),"Plastic additives handbook", Hanser, Muenchen, 2000, p.4 및 p.18에 기재된 바와 같은 메카니즘에 의해 진행된다. 산소를 얻음으로써 하이드로퍼옥사이드(hydroperoxide)가 생성된 다음에는, 생성된 하이드로퍼옥사이드가 분해됨으로써 상기 열가소체의 산화 분해반응이 수행된다. 하이드로퍼옥사이드의 분해 반응은 아이언 스테아레이트와 같은 금속 화합물에 의해서 촉진된다.

코발트 기재의 금속 화합물와 철 기재의 금속 화합물 간의 상호 반응은 불포화 폴리에스테르를 기재로 하는 수지의 경화 반응을 통해 확인할 수 있다. 적절한 퍼옥사이드를 첨가하면, 상기 퍼옥사이드가 분해되어, 상기 폴리에스테르 수지 내의 불포화 이중 결합을 중합시킬 수 있는 자유 라디칼이 생성됨으로써, 상기 금속 화합물에 의해 경화 프로세스를 개시할 수 있다. 그러나, 상기 퍼옥사이드의 첨가 이후, 곧바로 경화 프로세스가 수행되는 경우에는 경화 도중에 점도와 같은 주요한 물성이 지속적으로 변화할 수 있기 때문에, 상기 경화 프로세스에 의해 얻어지는 수지를 표면에 적용하기 어려우므로 바람직하지 않다. 따라서, 적절한 시간 동안 경화가 일어나지 않도록 하기 위해서는 일반적으로, 퍼옥사이드와 효과적으로 반응하는 항산화제를 첨가한다. 이처럼, 경화 반응이 일어나지 않도록 하는 시간을 겔 타임(gel time) 또는 유도기(induction time)이라 칭한다. 통상적으로, 항산화제를 모두 소비하여 경화 반응이 일어나지 않도록 한 다음에는 폴리에스테르의 경화 반응이 매우 신속하게 수행된다.

전술한 제조 방법은 아이언 스테아레이트와 같은 금속 화합물을 포함하는 열가소체의 분해 프로세스를 지연시키기 위해 항산화제를 이용할 수 있다는 가정에 근거한 것이다. US 5,212,219에 기재된 바에 따르면, 상기 열가소체의 강도가 급하게 감소되기 전에 유도기를 취하기 위해, 상기 열가소체에 전이금속 화합물의 유기염과 항산화제를 병용하는 것이 기재되어 있다. 그러나, US 5,212,219에는 서로 다른 종류의 항산화제, 또는 해당 유형의 서로 다른 농도의 항산화제를 이용하여, 분해 시간을 제어하는 것에 대해서는 기재되어 있지 않다. 그리고, 상기 특허문헌에서는 분해 시간이 약간 다른 열가소체 조성물에 대한 실시예를 들고 있다. 그러나, 상기 특허문헌에는 항산화제가 분해 시간에 영향을 끼치는지의 여부나 영향을 끼치는 방법에 대해서는 기재되어 있지 않다. 아울러, 상기 특허문헌에 기재된 실시예에 사용된 항산화제는 통상의 상업용 열가소체에 널리 이용되는 성분이다.

본 발명은, 매우 옅은 색상 및 제어 가능한 분해성을 가지며 개질된 열가소체를 제조할 수 있는, 열가소체용 첨가제의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 본 발명의 첨가제를 그 밖의 적절한 첨가제와 함께 포함하는 상업용의 개질된 열가소체의 제조 방법을 제공하는 것으로서, 본 발명의 제조 방법에 따라 해당 조건 하에서 개질된 열가소체는 우수한 분해 속도 제어성 및 매우 옅은 색상을 갖는 한편, 통상의 열가소체 제조 프로세스에서도 충분한 작업성을 유지할 수 있다. 또한, 이러한 열가소체는 제어 가능한 분해성을 가지며, 옅은 색상을 갖는 제품에 사용하기에 적합하다.

제1항에 따른 제1면으로서, 본 발명은 옅은 색상 및 제어 가능한 분해성을 가지며, 개질된 열가소체를 제조할 수 있도록 하는 열가소체용 첨가제의 제조 방법을 제공한다.

또한, 제12항에 따른 본 발명의 제2면으로서, 본 발명은 열가소체, 오일 등의 제품의 분해 시간을 제어하기 위한 첨가제를 제공한다.

아울러, 청구항 제14항에 따른 본 발명의 제3면으로서, 항산화제, 라디칼 포획제(radical scavenger), UV 흡수제, 아민, 퍼옥사이드 및/또는 퍼옥사이드 생성 물질과 같은, 열가소체 또는 열가소체의 블렌드에 이용되는 하나 이상의 기타 첨가제와 함께 열가소체에 이용하기 위한, 제1항 기재의 제조 방법에 따라 제조된 첨가제의 용도를 제공한다. 상기 제1항 기재의 첨가제의 종류 및 첨가량, 상기 기타 첨가제의 종류 및 첨가량, 그리고 열가소체 또는 열가소체 블렌드의 종류는, 상기 열가소체 또는 열가소체의 블렌드가 해당 조건 하에서 원하는 분해 속도를 얻을 수 있도록 선택된다.

전술한 바와 같은 본 발명의 첨가제를 적용하는 데 있어서, 동 기술분야의 당업자들은 상기 첨가제의 이용량을 증가시키면 더욱 신속한 분해 속도를 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다. 따라서, 분해 반응은 특정 열가소체 또는 열가소체의 블렌드와 함께 이용되는 첨가제의 농도를 적절히 선택함으로써, 조정된 수준까지 진행될 수 있다.

전술한 기타 첨가제는 내구성이 우수한 열가소체, 즉, 수 년이 경과해도 가시적으로 분해 반응이 나타나지 않는 열가소체를 제조하는 데 이용된다.

부자유 페놀(hindered phenol), 및 방향족 아민과 같은 항산화제는 수소 공여체로서 작용함으로써 열가소체의 분해 반응을 억제한다 (Hans Zweifel (ed.), "Plastic additives handbook", Hanser, Muenchen, 2000, p.10-18 참조). 그리고, 부자유 아민 또는 하이드록실 아민, 및 벤조퓨란 유도체와 같은 라디칼 포획제는 산화 분해 반응을 유발할 수 있는 산화 라디칼과 결합함으로써, 열가소체의 분해 반응을 억제한다. UV 흡수제는 풍부한 파장의 빛에너지를 흡수하여, 일광의 일부를 차단시킨다. 또한, 퍼옥사이드는 산화제로서 작용할 수 있어, 열가소체의 분해도를 증가시킬 수 있다. 그러나, 상기 열가소체의 제조 시에 퍼옥사이드를 사용하면, 열가소체가 가교될 수 있기 때문에, 분해 속도가 늦어질 수 있다. 상기 퍼옥사이드 생성 성분은 물질 내의 산소 흡수량을 증가시킴으로써, 분해 속도를 증가시킨다. 안료 및 염료 충전재는 가시광 영역의 파장을 차단함으로써, 광에 의한 분해 속도를 저하시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 열가소체 또는 열가소체의 블렌드에, 전술한 바와 같은 공지된 각종 첨가제와 함께 본 발명의 첨가제를 이용함으로써, 공지된 첨가제의 종류 및 이용량을 적절히 선택하여 분해 속도를 대폭 제어할 수 있다. 이하, 본 발명의 첨가제와 병용되는 공지된 몇 종의 첨가제의 용도에 대해 설명한다.

본 발명에서는 일광 및/또는 열에 노출 시에 나타나는 산화 분해 반응을 억제하는 첨가제의 산화 분해 반응에 대한 안정성을 고려한다.

예를 들어, 하기 일반식으로 표시되는 각각의 UV 흡수제의 산화 분해 반응에 대한 안정성은, Sanduvor PR-25 ＜ Chimasorb 81 ＜ Cyasorb UV 5911 ＜ Tinuvin 326 ＜ Tinuvin 1577의 순으로 나타난다.

Sanduvor PR-25 (Clariant AG, 스위스)

Chimasorb 81 (Ciba Specialty Chemicals, 스위스)

Cyasorb UV-5411 (Cytec Industries, USA)

Tinuvin 326 (Ciba Specialty Chemicals, 스위스)

Tinuvin 1577 (Ciba Specialty Chemicals, 스위스)

본 발명의 첨가제와 함께, 전술한 바와 같은 UV 첨가제를 이용하는 경우에는 본 발명의 첨가제만을 이용한 경우에 비해서 분해 시간이 긴 열가소체가 얻어진다. 또한, 공지된 UV 흡수제의 종류 및 첨가량을 변화시킴으로써, 본 발명의 첨가제에 의해 얻어지는 신속한 분해 속도를 제어할 수 있기 때문에, 전술한 바와 같이 첨가제의 간단한 조합에 의해 열가소체의 분해 시간을 상황에 맞게 적절히 제어할 수 있다. 통상적으로는 단독 상태에서 높은 안정성을 갖는 UV 흡수제를 이용하는 경우는 그 보다 낮은 안정성을 갖는 UV 흡수제를 이용하는 경우에 비해, 분해 시간이 더 길게 나타난다. 따라서, 본 발명의 첨가제와 Tinuvin 1577의 조합물을 이용하는 경우에는 본 발명의 첨가제와 Sanduvor PR 25의 조합물을 이용하는 경우에 비해 열가소체 분해 시간이 훨씬 길다.

다른 방법으로서, 서로 다른 종류의 공지된 첨가제를 조합하고, 그 농도를 변화시킴으로써, 열가소체를 개질할 수 있다.

열가소체 또는 열가소체의 블렌드의 분해 시간은 그 자체의 조성에 따라서도 좌우된다. 폴리프로필렌(PP)의 분해 속도는 폴리에틸렌(PE)에 비해 더 빠르다고 알려져 있다. 아울러, 본 발명의 첨가제는 PP 및 PE와 함께 이용되어, 열가소체의 분해 속도를 제어하는 데 사용될 수 있으며, PE의 사용량을 증가시킴으로써 상기 열가소체의 분해 속도를 증가시킬 수 있다.

제19항에 따른 본 발명의 제4면에 따르면 본 발명은, 매우 옅은 색상을 가지고, 필름 블로잉, 압출 성형, 및/또는 사출 성형되거나, 또는 그 외의 방법에 의해 처리될 수 있으며, 광의 존재 하에 1년 미만의 시간 내에 분해될 수 있고,필름 블로잉, 압출 성형, 사출 성형, 또는 각종 방법으로 처리될 수 있으며, 광의 존재 하에 1년 미만의 시간 내에 분해될 수 있는 열가소체의 제조 방법을 제공한다. 전술한 상업용 열가소체는 그 제조 중에 충분한 안정성을 갖도록 하는 각종 항산화제를 포함한다. 이러한 각종 항산화제의 작용 중 하나를 예시하면, 안정한 라디칼을 생성하여, 열가소체의 제조 중에 산화 분해 반응이 일어나는 것을 억제하는 작용을 들 수 있다 (cf. "Hans Zweifel(ed.), "Plastic additives handbook", Hanser, Munechen, 2000, p.12). 이러한 항산화제에 의해 생성되는 산화 생성물은 얻어진 열가소체의 색상을 변색시킬 수 있다 (cf. "Hans Zweifel(ed.), "Plastic additives handbook", Hanser, Munechen, 2000, p.13). 따라서, 열가소체의 제조 시에 열가소체의 안정화를 위해 이용되는 항산화제의 양은 필요한 최소량인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 첨가제와 함께 특정량의 항산화제를 이용한 경우에는, 상기 첨가제를 이용하지 않고 상기와 동량의 항산화제를 이용한 경우에 비해 더 짧은 시간 동안 다량의 안정한 라디칼을 생성할 수 있다. 여기서, 짧은 시간이 제조 시간 정도라고 가정하면, 본 발명의 첨가제와 함께 상기 항산화제를 이용하는 경우에는 상기 열가소체의 안정화를 위해 이용되는 항산화제의 사용량을 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 제조 시에 열가소체를 충분히 안정화하기 위해 사용되는 항산화제에 의해 생성되는 산화 생성물에 의한 변색의 우려를 줄일 수 있다.

또한, 제25항에 따른 본 발명의 제5면으로서, 본 발명은 제19항 기재의 제조 방법에 따라 제조된 열가소성 물질을 제공한다.

본 발명의 바람직한 구현예는 청구의 범위에 의해 보다 명확하게 제시되어 있다.

본 발명의 일면에 따르면, 매우 옅은 색상 및 제어 가능한 분해성을 갖는 열가소체를 제조하기 위한 첨가제의 제조 방법을 제공한다. 일반적으로, 상기 제조 방법은 통상적으로, 낮은 지용성을 가지며, 바람직하게는 표준 상태(25℃, 최대 습도 98%)에서 가장 안정한 산화 상태로 존재하는 금속 화합물을 지용성 카르복시산 또는 카르복시산 유도체를 이용하여 화학적으로 전환시킴으로써, 지용성 금속 화합물로 이루어진 생성물을 형성하는 단계를 포함한다. 전술한 바와 같은 전환은 금속 Fe(III)가 표준 상태에서 가장 안정한 산화 상태인 경우, 예를 들면, 하기 반응식에 나타낸 바와 같이 수행될 수 있다:

(상기 반응식에서, X는 Cl^-, CH₃COO^-, NO₃ ^-, 알콕실레이트와 같은 적절한 음이온이고, R은 알킬 및 H 중에서 선택되는 소형 기이고, R-X는 증류에 의해 상기 반응 조성물로부터 제거될 수 있음).

본 발명의 방법에 이용되는 지방산으로서 바람직한 것을 예시하면 스테아르산을 들 수 있으며, 본 발명의 제조 방법에서는 상기 지방산으로서 대개 스테아르산을 이용한다. 전술한 철염 중에서는 페릭(ferric)(III) 클로라이드가 바람직하다. 본 발명의 제조 방법은 예를 들면, 용융시킨 스테아르산에 페릭(III) 클로라이드 수용액을 서서히 첨가함으로써 수행된다. 연속적인 공기의 첨가, 및/또는 배치식의 소량의 2∼5 과산화수소 수용액의 첨가에 의해 상기 페릭(III) 이온이 산화 상태(III)를 유지하도록 할 수 있다. 이는 아이언 스테아레이트 생성물의 색상에 결정적인 영향을 끼친다. 아이언 스테아레이트 생성물 중에 존재하는 페로스(ferrous)(II) 화합물의 양이 많을 수록, 상기 생성물의 색상이 더 짙어진다. 이 같은 화학적 전환을 수행한 다음에는 상기 아이언 스테아레이트 생성물을 과량의 1∼3% 과산화수소 수용액에 붓는다. 그 다음에 수행되는 가스의 전개가 종료되면, 상기 아이언 스테아레이트 생성물을 액상으로부터 여과하여, 물로 완전히 세척함으로서, 페릭(III) 클로라이드 잔류물을 제거한다. 그런 다음, 상기 아이언 스테아레이트 생성물을 분산용 막대(dispersing rod)를 이용하여, 45℃의 온도에서 2시간 동안 0.5∼1% 과산화수소 수용액에 분산시킨다. 분산된 아이언 스테아레이트 생성물을 액상으로부터 여과한 다음, 물로 완전히 세척한 후, 25∼50℃의 온도에서 대류식 오븐 내에서, 또는 그 밖의 적절한 방법에 따라 건조시킨다. 다른 방법을 예시하면, 상기 전환 단계 마지막에 상기 반응 생성물에 왁스를 첨가한 다음, 얻어진 최종 생성물을 1∼2%의 과산화수소 수용액 중에서 직접 미세하게 입자화한다. 일반적으로 하나 이상의 반응물을 물에 용해시킨다. 이 때, 공비 증류법(azeotropic distillation)을 이용하면, 물을 쉽게 증류시킬 수 있다. 이러한 공비 증류법은 적절한 탄화수소 또는 탄화수소의 블렌드("화이트 스피리트")를 이용하여 수행된다.

본 발명의 제2면에 따르면, 제1면에 따른 방법에 의해 제조된 첨가제를 제공한다. 아울러, 본 발명은 매스터 배치와 같은 첨가제를 포함하는 조성물 및 포뮬레이션(formulation)을 제공한다. 이러한 매스터 배치를 이용함으로써, 열가소체, 오일 등에 첨가제를 첨가하는 프로세스를 간단하게 수행할 수 있다. 또한, 상기 매스터 배치는 상기 첨가제와 상호 반응하는 성분들을 더 포함할 수 있기 때문에, 매스터 배치를 첨가함으로써 열가소체, 오일 등의 분해 시간을 제어할 수 있다.

본 발명의 제3면(제4면)에 따르면, 제2면에 따른 첨가제를 포함하는 상업용 열가소체(예: 프로필렌 또는 에틸렌)의 제조 방법을 제공한다. 상기 제조 방법은 압출기 내에서의 배합 단계를 포함한다. 전술한 바와 같이 개질된 열가소체는 비개질된 열가소체에 비해, 특히, 광 및 열에 노출되는 경우에 보다 쉽게 분해될 수 있다. 상기 첨가제로서 0.1% 농도의 아이언 스테아레이트 생성물 형태로 이용하는 경우에 열가소체를 신속하게 분해할 수 있다. 이러한 농도의 첨가제는 제21항 기재의 제3면의 바람직한 구현예에 나타나 있다. 상기 첨가제를 약 0.03 중량% 미만의 농도로 이용하는 경우에는 적절한 분해성이 얻어지지 않는 것으로 확인되었다. 본 발명의 제2면에 따른 첨가제로서, 폴리(1-데켄) 중에 용해시켜 제조된 아이언 스테아레이트의 0.5 중량% 용액을 이용함으로써, ASTM 1544에 따른 가드너 색수가 4 또는 4 미만인 열가소체를 얻을 수 있다. 상기 첨가제를 적절한 농도 범위 내에서 이용함으로써, 예를 들면, 무색 플라스틱 백으로서 적절한, 매우 옅은 색상의 생성물이 필요한 경우, 눈에 띄지 않는 수준의 색상을 갖는 최종 생성물을 얻을 수 있다는 것을 의미한다.

상기 분해 프로세스는 대개가 Hans Zweifel(ed.), "Plastic additives handbook", Hanser, Muenchen, 2000, p4 및 p18에 기재된 바와 같은 메카니즘에 따라 일어난다. 열가소체의 제조(필름 블로잉, 압출 성형, 사출 성형 등) 시에 열가소체 충분한 안정성을 갖도록 하기 위해서, 상기 첨가제는 적절한 항산화제 또는 항산화제의 적절한 블렌드와 배합되어야 한다. 이렇게 함으로써, 열가소체의 제조 프로세스 중에 열가소체의 분해가 일어나지 않거나, 또는 거의 일어나지 않기 때문에, 개질된 열가소체로부터 제조된 제품은 바람직한 성질(물성)을 갖는다.

본 발명에 적절한 항산화제는 포스페이트, 티오시너지스트(thiosynergist), C-H 산 라디칼 포획제, 및 페놀 항산화제, 또는 이들의 조합과 같은, 이른바 프로세스 안정화제이다. 또한, 부자유 아민 안정화제(HAS: hindered amine stabilizer) 기재의 라디칼 스캐빈저, 및 UV 흡수제를 이용하여, 열가소체의 저장 수명 및/또는 분해 속도를 제어할 수 있다. 아울러, 광개시제, 퍼옥사이드, 및 치환된 방향족계 탄화수소와 같은 라디칼 생성 성분들을 이용하여, 상기 열가소체의 분해 속도를 제어할 수 있다. 또, 염료 및 안료를 이용하여 분해 속도를 적극적으로 제어할 수 있다.

폴리머 제품 내에서 본 발명의 제2면에 따른 첨가제와 상기 첨가제 간의 상호 작용은 1) 열가소성 제품의 제조기(필름 블로잉, 압출 성형, 및 사출 성형 등에 의함), 2) 상기 제품의 저장/이용기, 및 3) 상기 플라스틱 제품의 제어된 분해기의 세 단계로 나눌 수 있다. 전술한 바와 같은 각 단계에서 지용성 페릭(III) 화합물의 형태로 첨가제와 상호 작용하는 각종 첨가제를 예시하면, 표 1에 나타낸 바와 같다.

표 1

플라스틱 제품의 제조기	상기 플라스틱 제품의 저장/이용기	상기 플라스틱 제품의 제어된 분해기
항산화제 및 프로세스 안정화제: 포스파이트, 티오시너지스트, 부자유 페놀, 하이드로퀴논 화합물, C-H-산 라디칼 스캐빈저, 하이드록실 아민	장시간 안정화제: 부자유 페놀, HAS, UV 흡수제	분해 속도에 영향을 끼치는 첨가제: 부자유 페놀, HAS, UV 흡수제, 아민, 퍼옥사이드, 퍼옥사이드 생성 성분, 염료, 안료

대부분의 첨가제는 안정화제 또는 폴리머 첨가제로서 나타낸다. 상기 지용성 페릭(III) 첨가제와 상호 작용하는 적절한 유형의 첨가제는 다음과 같다:

포스파이트:

테트라키스(2,4-디-tert-부틸페닐)[1,1-바이페닐]

-4,4'-디일비스포스포나이트 [119345-01-6]

트리스(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트 [31570-04-4]

인산 모노에틸-비스[2,4-비스(1,1-디메틸에틸)

-6-메틸페닐-에스테르 [145650-60-8]

티오시너지스트:

도데실-3,3'-디티오프로피오네이트 [123-28-4]

부자유 페놀:

테트라키스(3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)

프로피오닐 펜타에리트라이트 [6683-19-8]

1,3,5-트리스-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)

메틸-2,4,6-트리메틸벤젠 [1709-70-2]

6,6'-디-tert-부틸-2,2'-티오디-p-크레졸 [90-66-4]

하이드로퀴논 화합물:

2,5-디-tert-부틸 하이드로퀴논 [88-558-4]

C-H 산 라디칼 포획제:

3-자일릴-5,7-디-tert-부틸-벤조류란온 [181314-48-7]

하이드록실 아민:

디스테아릴하이드록실 아민 [143925-92-2]

부자유 아민:

N,N'''-[1,2-에탄-디일-비스[[[4,6-비스-[부틸(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리디닐)아미노]-1,3,5-트리아진-2-일]이미노]-3,1-프로판디일]]-비스[N',N"-디부틸-N',N"-비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리디닐)-2,4,6-트리아미노-1,3,5-트리아진

[106990-43-6]

비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바시에이트 [52829-07-9]

UV 흡수제:

2-하이드록시-4-(옥틸옥시)-벤조페논 [1843-05-6]

2-벤조트리아졸-2-일-4,6-디-tert-부틸페놀 [3846-71-7]

아민:

스테아릴아민 [124-30-1]

도데실아민 [124-22-1]

퍼옥사이드:

디큐밀 퍼옥사이드 [80-43-3]

디데카노일 퍼옥사이드 [762-12-9]

퍼옥사이드 생성 성분:

3,4-디메틸-3,4-디페닐헥산 [10192-93-5]

디에틸렌글리콜 디에틸에테르 [112-36-7]

광개시제:

2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄온-1 [11913-12-1]

비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀 옥사이드 [162881-26-7]

염료:

로다민 B 염기 [509-34-2]

안료:

안료 레드 3 [2425-85-6]

본 발명의 제5면으로서, 본 발명은 본 발명의 제3면(제4면)에 따라 제조된 열가소성 물질을 제공한다. 이러한 열가소성 물질은 플라스틱 백, 공압출된 식품 포장물, 또는 쓰레기 봉투와 같은 제어 가능한 분해성을 갖는 포장물로서 이용하기 위한, 분해성이 제어된 맞춤식 플라스틱 제품(tailor plastic product)에 이용될 수 있다. 또한, 상기 열가소성 물질은 일회용 주사기, 또는 일회용 나이프나 포크와 같은 일회용 제품의 형태로 사용될 수 있다. 아울러, 상기 제어 가능한 분해성을 갖는 열가소체는 제품의 존속 시간 동안 분해성이 제어되는 것이 바람직한 제품에 이용될 수 있다. 이러한 제품의 예로서는, 특정 기간 동안 잔디의 성장을 일시적으로 억제하기 위해 이용되는 농업용 호일(foil), 또는 제한된 시간 동안 하부층(underlying layer)이 보호되어야 하는 필름/열가소성 코팅을 들 수 있다. 상기 페릭 첨가제의 액상 혼합물은 공기 및 광의 존재 하에 유출유(oil spill)의 분해에 이용될 수 있다. 이와 관련하여, 모노글리콜 에테르 또는 폴리글리콜 에테르와 같은, 퍼옥사이드를 생성하는 수용성 및 지용성 용매 중에 용해된 상기 반응식 (I)(단, n=8)에 따라 제조된 첨가제가 특히 주목받고 있다.

본 발명과 종래 기술에 따른 제조 방법 및 제품의 주된 차이점은 크게 다음과 같다. 먼저, 본 발명은 종래의 아이언 스테아레이트 제품에 비해 보다 옅은 색상의 첨가제를 제공한다. 그리고, 상업용 열가소성 물질에 첨가되는 본 발명의 첨가제는 분해 촉매로서 이용하기에 대단히 효과적이다. 상기 첨가제를 0.1%의 농도로 첨가하는 경우에 이미 신속한 분해 속도가 얻어진다. 본 발명에 따르면, 적절한 양의 적절한 항산화제 및 기타 첨가제를 이용하여, 상기 열가소체의 제조 중에 분해 반응 (억제) 및 저장 수명의 조정이 가능하다. 항산화제, 기타 적절한 첨가제, 및 본 발명의 첨가제를 목적에 따라 적용함으로써, 특히, 분해 반응이 광의 존재 하에 일어나는 경우, 맞춤식 저장 수명, 및 맞춤식 분해 시간을 갖는, 제어 가능한 분해성을 갖는 열가소체를 얻을 수 있다.

본 발명자들이 알고 있는 한, 아이언 스테아레이트 제품 또는 그 외 철의 지용성 제품, 및 지방산이 분해 촉매로서 높은 활성을 갖고 있으며, 색상이 매우 옅다고 기재된 종래의 문헌이 없다.

아울러, 본 발명자들은 지용성 페릭(III) 화합물과 항산화제 간의 정확한 반응에 의해 맞춤식 제조 기간, 저장 수명(저장 기간), 및 분해 시간이 얻어진다고 기재된 문헌이 없다고 본다.

바람직한 구현예

본 발명의 방법에서는 다양한 종류의 산화제를 이용할 수 있지만, 과산화수소를 이용하는 것이 가장 대단히 바람직한 것으로 확인되었다. 상기 산화제의 농도는 용도, 생성물, 기타 첨가제의 적절한 용도, 및 바람직한 최종 물성에 따라 좌우되는 넓은 제한 범위 내에서 다양하게 변화시킬 수 있다. 일반적으로, 상기 산화제의 농도가 약 0.1% 미만이 경우에는 상기 산화제에 의한 바람직한 효과가 얻어지지 않으며, 상기 산화제의 농도가 약 5%보다 높은 경우에는 산화제의 소비율이 바람직하지 않아, 격렬하고 제어 불가능한 반응 과정이 포함될 수 있다.

전술한 것 이외의 다른 바람직한 산화제를 예시하면, 과량의 산소를 함유하는 공기(oxygen enriched air) 외에도 유기 퍼옥사이드, 및 하이드로 퍼옥사이드를 들 수 있다.

본 발명의 제1면에 따른 방법에서, 금속염과 비교해 볼 때, 화학양론상의 특정 과량, 예를 들면 20% 과량의 유기 지방산 또는 그의 유도체를 첨가하는 것이 바람직하다. 이로써, 페릭 첨가제의 색상에 바람직하지 않은 영향을 끼칠 수 있는 짙은 색상의 철 아이언 옥사이드 화합물의 침전을 억제 또는 제한한다. 아울러, 지용성 금속 화합물(생성물)을 과산화수소 수용액으로 세척하여, 미반응 금속염의 잔류물을 제거한 다음, 상기 생성물을 33∼35℃의 온도에서 1 내지 3시간 동안 과산화수소 희석액에 분산시킨 후, 순수로 세척한 다음, 대류식 오븐에서 건조시키는 것이 바람직하다.

아울러, 본 발명의 제조 방법에 따르면, 왁스를 첨가하여, 더스트를 유발하지 않는 고형체(solid lump)와 상기 생성물을 결합시킨다.

상기 휘발성 반응 생성물 및/또는 반응물은 공비 증류법에 의해 제거되는 것이 바람직하다.

상기 금속염으로서, 철, 망간, 및 세륨과 같은 서로 다른 금속을 이용할 수 있으며, 가장 바람직한 금속으로서는 가장 안정한 산화 상태도가 3인 철을 이용하는 것이 바람직하다.

가장 바람직한 열가소체는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 및 이들의 조합물이다.

전술한 첨가제 중에서 특히 바람직한 것을 예시하면, Sanduvor PR25™, Chimassorb 81™, Cyasorb UV 5911™, Tinuvin 326™, 및 Tinuvin 1577™을 들 수 있다.

1. 철 함유 지용성 첨가제의 합성

a) 2개의 첨가용 깔때기, 기계적 동력원에 의한 유리 교반기, 유리 재킷의 온도계, 증류 냉각기, 제어 가능한 공기 유입구, 및 바텀 밸브(bottom valve)가 장착된 가열 가능한 5 리터 용량의 유리 반응기에서 합성을 수행하였다. 스테아르산 2.180 kg (7.66 몰)을 상기 반응기 내에서 용융시켰다. 그리고, 분 당 약 200 ml 의 공기가 유입되도록 공기 유입 속도를 조정하였으며, 상기 반응기의 온도를 120℃로 조정하였다. 그런 다음, 600 g (2.22 몰)의 페릭(III) 클로라이드 헥사하이드레이트를 600 ml의 물에 용해하여, 약 900 ml의 페릭(III) 클로라이드 수용액을 얻었다. 상기 용융된 스테아르산을 상기 첨가용 깔때기 중 하나에 통과시켜, 상기 페릭(III) 클로라이드 용액에 20 ml/분의 속도로 첨가하였다. 증류수와 염화수소의 양이 공급된 페릭(III) 클로라이드 용액의 양에 상응하도록, 상기 페릭(III) 클로라이드 수용액을 첨가하여 조정하였다. 공기를 연속적으로 공급하고, 다른 한쪽의 첨가용 깔대기를 통해 2 ml/분의 속도로 3%의 과산화수소 수용액을 첨가함으로써, 상기 페릭(III) 이온의 산화 상태(III)가 유지되도록 하였다. 상기 페릭(III) 클로라이드 수용액의 첨가를 완료한 다음, 상기 페릭(III) 클로라이드 수용액의 황색이 더 이상 관찰되지 않을 때까지, 연속적으로 3%의 과산화수소 수용액을 5 ml/분의 속도로 첨가하면서 상기 블렌드를 보일링하여 증발시켰다. 이렇게 하여 얻어진 아이언 스테아레이트 생성물을 바텀 밸브를 통해 3%의 과산화수소 수용액 10 L 중에 충전시켰다. 가스의 전개가 완료되면, 상기 아이언 스테아레이트 생성물을 액상으로부터 여과하여, 물로 완전히 세척함으로써 페릭(III) 클로라이드 잔류물을 제거하였다. 그런 다음, 분산용 로드를 이용하여, 상기 아이언 스테아레이트 생성물을 45℃의 온도에서 2시간 동안 1%의 과산화수소 수용액 중에 분산시켰다. 전술한 바와 같이 분산시킨 아이언 스테아레이트 생성물을 액상으로부터 여과한 다음, 물로 완전히 세척한 후, 50℃의 대류식 오븐 내에서 건조시켰다.

b) 2개의 첨가용 깔때기, 기계적 동력원에 의한 테플론 코팅된 스틸 교반기, 유리 재킷의 온도계, 증류 냉각기, 바텀 밸브가 장착되어 있고, 오일에 의해 자동 온도 조절되는 20 L 용량의 이중벽 유리 반응기에서 합성을 수행하였다. 스테아르산 3.238 kg (11.38 몰)을 상기 반응기 내에서 용융시켰다. 그리고, 상기 오일 자동온도조절기 내에서의 온도를 160℃로 세팅하였다. 그런 다음, 854 g (3.16 몰)의 페릭(III) 클로라이드 헥사하이드레이트를 1383 ml의 물에 용해하여, 약 1800 ml의 페릭(III) 클로라이드 수용액을 얻었다. 상기 용융된 스테아르산을 상기 첨가용 깔때기 중 하나에 통과시켜, 상기 페릭(III) 클로라이드 용액에 10∼15 ml/분의 속도로 첨가하였다. 증류수와 염화수소의 양이 첨가된 페릭(III) 클로라이드 용액의 양에 상응하도록, 상기 페릭(III) 클로라이드 수용액을 첨가하여 조정하였다. 다른 한쪽의 첨가용 깔대기를 통해 2 ml/분의 속도로 3%의 과산화수소 수용액을 첨가함으로써, 상기 페릭(III) 이온의 산화 수준(III)이 유지되도록 하였다. 상기 페릭(III) 클로라이드 수용액의 첨가를 완료한 다음, 상기 페릭(III) 클로라이드 수용액의 황색이 더 이상 관찰되지 않을 때까지, 연속적으로 3%의 과산화수소 수용액을 5 ml/분의 속도로 첨가하면서 상기 블렌드를 보일링하여 증발시켰다. 이렇게 하여 얻어진 아이언 스테아레이트 생성물을 바텀 밸브를 통해 1%의 과산화수소 수용액 20 L 중에 충전시켰다. 가스의 전개가 완료되면, 상기 아이언 스테아레이트 생성물을 액상으로부터 여과하여, 물로 완전히 세척함으로써 페릭(III) 클로라이드 잔류물을 제거하였다. 그런 다음, 분산용 로드를 이용하여, 상기 아이언 스테아레이트 생성물을 45℃의 온도에서 2시간 동안 1%의 과산화수소 수용액 중에 분산시켰다. 전술한 바와 같이 분산시킨 아이언 스테아레이트 생성물을 액상으로 부터 여과한 다음, 물로 완전히 세척한 후, 50℃의 대류식 오븐 내에서 건조시켰다.

c) 2개의 첨가용 깔때기, 테플론 코팅된 교반기로서 기계적 동력원에 의한 스틸 교반기, 유리 재킷의 온도계, 증류 냉각기, 바텀 밸브가 장착되어 있고, 오일에 의해 자동 온도 조절되는 20 L 용량의 이중벽 유리 반응기에서 합성을 수행하였다. 스테아르산 2.970 kg (10.44 몰)을 504 ml의 화이트 스피리트(Statoil, C₈∼C₁₂ 부분, 방향족 함유), 및 354 ml의 물의 존재 하에 상기 반응기 내에서 용융시켰다. 그리고, 상기 오일 자동온도조절기 내에서의 온도를 160℃로 세팅하였다. 그런 다음, 784 g (2.90 몰)의 페릭(III) 클로라이드 헥사하이드레이트를 1269 ml의 물에 용해하여, 약 1800 ml의 페릭(III) 클로라이드 수용액을 얻었다. 물/화이트 스피리트의 공비혼합물이 생성되기 시작하면, 상기 첨가용 깔때기 중 하나를 통해 상기 페릭(III) 클로라이드 용액을 10∼15 ml/분의 속도로 첨가하였다. 증류수와 염화수소의 양이 첨가된 페릭(III) 클로라이드 용액의 양에 상응하도록, 상기 페릭(III) 클로라이드 수용액을 첨가하여 조정하였다. 다른 한쪽의 첨가용 깔대기를 통해 2 ml/분의 속도로 3%의 과산화수소 수용액을 첨가함으로써, 상기 페릭(III) 이온의 산화 수준(III)이 유지되도록 하였다. 상기 페릭(III) 클로라이드 수용액의 첨가를 완료한 다음, 상기 페릭(III) 클로라이드 수용액의 황색이 더 이상 관찰되지 않고, 상기 화이트 스피리트가 거의 완전히 증류 제거될 때까지, 연속적으로 3%의 과산화수소 수용액을 5 ml/분의 속도로 첨가하면서 상기 블렌드를 보일링하여 증발시켰다. 상기 반응 조성물의 온도를 102℃로 냉각시킨 다음, 2000 kg의 폴리에틸렌 왁스를 첨가하였다. 3%의 과산화수소 수용액을 첨가(2 ml/분)하는 도중에, 오일 자동온도조절기의 온도를 160℃로 조절하면서 상기 반응 조성물을 가열하여 10분간 증발시켰다. 이렇게 하여 얻어진 반응 조성물을 102℃로 냉각시켰다. 그리고, 상기 교반기로 강하게 교반하면서 그 생성물을 바텀 밸브를 통해 1%의 과산화수소 수용액 20 L 중에 충전시켰다. 상기 생성물을 물로 완전히 세척한 다음, 50℃의 대류식 오븐 내에서 건조시켰다.

d) 테트라하이드로퓨란 중에서, 물을 포함하지 않는 FeCl₃ (8.60 g, 0.059 몰)과 Na-O-tert-부틸 (8.6 g, 0.178 몰)의 염 제거 반응에 의해, Fe(O-tert-부틸)₃을 제조하였다. 상기 반응 혼합물을 60℃로 가열한 다음, 건조 질소 분위기 하에서 몇 시간 동안 교반하였다. 이렇게 하여 얻어진 NaCl 침전물을 여과에 의해 제거하였다. 그런 다음, 상기 생성물을 80℃의 온도, 및 0.1 mbar의 압력 조건 하에서 진공 건조, 및 승화시킴으로써, 6.7 g의 순수한 결정형 [Fe(μ-O-tert-부틸)(O-tert-부틸)₂]₂가 얻어졌다. 상기 생성물을 질소 분위기 하에 85℃로 가열하면서, 스테아르산(52.6 g, 0.185 몰)과 반응시켰다. 이렇게 하여 얻어진 옅은 노란색 생성물을 85℃의 온도에서 공기를 첨가하면서 10분간 교반함으로써, 지용성의 매우 옅은 색상을 갖는 순수한 철 화합물이 얻어졌다.

2. 철 이외의 기타 금속을 기재로 하는 지용성 첨가제의 합성

a) 오일 배스(oil-bath) 내에서 가열된 것으로서, 증류 냉각기 및 첨가용 깔 때기가 장착된 100 ml 용량의 유리 플라스크 내에서 세륨 테트라 하이드록사이드(4.16 g, 0.02 몰)을 2-에틸헥산산(13.84 g, 0.096 몰), 및 15.1 g의 물과 0.2 g의 염산(37%)과 0.3 ml의 과산화수소(2%)의 조합과 함께 가열하였다. 상기 오일 배쓰의 온도를 160℃로 조정하고, 1 ml/분의 속도로 2%의 과산화수소 용액을 연속적으로 첨가하면서 그 혼합물을 증류시켰다. 총 첨가량의 물 중 80%보다 많은 양이 증류 제거되었을 때, 8 g의 폴리에틸렌 왁스를 첨가하였다. 상기 생성물을 10분간 가열 및 증류시킨 다음, 교반 하에 1%의 과산화수소 용액 200 ml에 첨가하였다. 상기 생성물을 세척, 및 여과한 다음, 물로 세척한 후, 50℃에서 건조시켰다.

b) 오일 배스 내에서 가열된 것으로서, 증류 냉각기 및 첨가용 깔때기가 장착된 100 ml 용량의 유리 플라스크 내에서 포타슘 퍼망가네이트(3.16 g, 0.02몰)를 2-에틸헥산산(13.84 g, 0.096 몰), 및 15.1 g의 물과 0.76 g의 황산의 조합과 함께 가열하였다. 상기 오일 배쓰의 온도를 160℃로 조정하고, 1 ml/분의 속도로 1%의 과산화수소 용액을 조심스럽게 연속적으로 첨가하면서 그 혼합물을 증류시켰다. 총 첨가량의 물 중 80%보다 많은 양이 증류 제거되어, 포타슘 퍼망가네이트의 전형적인 짙은 바이올렛색이 관찰되지 않을 때, 6 g의 폴리에틸렌 왁스를 첨가하였다. 상기 생성물을 10분간 가열 및 증류시킨 다음, 교반 하에 1%의 과산화수소 용액 200 ml에 첨가하였다. 상기 생성물을 세척, 및 여과한 다음, 물로 세척한 후, 50℃에서 건조시켰다.

3. 가드너 색수(Gardner Colour Number) (ASTM 1544)

서로 다른 지용성 철 화합물(제품)을 이용하여 폴리(1-데켄) 중에 용해된 용 액을 제조하였다. 그런 다음, ASTM 1544에 따라서, 각각의 용액의 가드너 색수를 결정하였다. 그 결과는 표 2에 나타낸 바와 같다.

표 2

지용성 철 화합물	가드너 색수
1a)에 따라 제조된 지용성 페릭 화합물	4
1c)에 따라 제조된 지용성 페릭 화합물	1-2
1d)에 따라 제조된 지용성 페릭 화합물	1
2a)에 따라 제조된 지용성 페릭 화합물	1-2
2b)에 따라 제조된 지용성 페릭 화합물	＜1
ABCR(Karlsruhe, 독일)로부터 입수한 페로스(II)스테아레이트	12
OM-Group(Ohio, U.S.A.)로부터 입수한 페로스(II)스테아레이트	18

4. 지용성 철 화합물 내 철 함량 분석

반응 용액으로서, 다음의 반응 성분을 포함하는 1000 ml의 용액을 제조하였다:

1,10-페난트롤린 5.40 g

소듐 설페이트 18.90 g

소듐 디하이드로전 포스페이트-모노하이드레이트 20.70 g

에탄올 250 ml

물 용액을 1000 ml로

만드는 양

각각의 실시예 1a) 내지 1c)로부터 얻은 지용성 철 제품 약 20 mg, 반응 용액 25 ml, 및 자일렌 5 ml를 환류 및 강한 교반과 함께 10분간 가열하였다. 얻어진 혼합물은 짙은 적색을 나타냈으며, 이 때, 색상의 농도는 철 농도에 따라 좌우 된다. 상기 반응 혼합물로부터 5 ml의 수상(water phase)을 취한 다음, 농축시켰다. 상기 수상을 농축시킨 다음, 다이오드 어레이 검출기(diode array detector)가 장착된 UV-VIS 분광광도계(Hewlett Packard HP 8453)를 이용하여 상기 농축물 색상의 농도를 측정하였다. 공지된 각각의 화합물 페로스(II) 설페이트, 페릭(III) 클로라이드, 및 페로스(II) 스테아레이트(ABCR)을 분석하여, 철 함량(중량%)을 확인하여 비교하였다.

보다 효과적인 비교를 위하여 상기 수상 전체 또는 일부를 여과하여 제거하였다.

지용성 철 화합물	철 함량 (중량%)
실시예 1a)	1.6%
실시예 1b)	1.8%
실시예 1c)	3.1%

5. 매스터 배치의 제조: 1에서 제조된 지용성 철 생성물 및 에텐/옥텐 코폴리머(LLDPE)의 압출

상기 1c)에서 얻은 10% 지용성 철 생성물을 130℃의 온도에서 2축 스크류 압출기(Clextral)를 이용하여 60∼70초간 타입 0230의 LLDPE(에텐/옥텐 코폴리머; Exxon) 90%와 결합시켰다. 이렇게 하여 제조된 매스터 배치는 옅은 갈색을 나타냈으며, 분해될 조짐이 보이지 않았다.

전술한 바와 동일한 방법에 따라, 상업용 폴리머 첨가제와 LLDPE의 매스터 배치를 제조하였다.

이렇게 하여 제조된 각각의 매스터 배치에 대한 개요는 표 3에 나타난 바와 같다.

표 3: 제조된 각각의 매스터 배치

분류	기재 폴리머	첨가된 폴리머 첨가제
매스터 배치 A	LLDPE 0230	2% Irgafos XP 60
매스터 배치 B	LLDPE 0230	2% Irganox HP 2215
매스터 배치 C	LLDPE 0230	2% Irganox B220
매스터 배치 D	LLDPE 0230	1에서 제조된 10%의 지용성 철 생성물
매스터 배치 E	LLDPE 0230	1에서 제조된 20%의 지용성 철 생성물
매스터 배치 F	LLDPE 0230	첨가제를 첨가하지 않음

Irgafos XP 60은 Ciba Specialty Chemicals (Basel, 스위스)에서 제조한 제품으로서, 33%의 아릴 벤조퓨란온 안정화제[181314-48-7], 및 67%의 포스파이트 안정화제[26741-53-7]을 포함한다.

Irgafos HP 2215는 Ciba Specialty Chemicals (Basel, 스위스)에서 제조한 제품으로서, 57%의 포스파이트 안정화제[31570-04-4], 28%의 부자유 페놀 안정화제 [6683-19-8], 및 15%의 아릴 벤조퓨란온 안정화제[181314-48-7]를 포함한다.

Irganox B220은 Ciba Specialty Chemicals (Basel, 스위스)에서 제조한 제품으로서, 75%의 포스파이트 안정화제[31570-04-4], 및 25%의 부자유 페놀 안정화제[6683-19-8]를 포함한다.

6. 서로 다른 품질의 폴리머의 제조

폴리프로필렌 호모폴리머

및 HC115MO (Borealis, Stathelle, 노르웨이), 및 표 3에 나타낸 바와 같은 각각의 매스터 배치를 압출하여, 서로 다른 퀄러티의 폴리머를 제조하였다. 이렇게 하여 제조된 폴리머 퀄러티(화합물)는 표 4에 나타낸 바와 같다.

표 4a: 각각의 폴리머 화합물

또한, 전술한 각각의 실시예 1c), 2a), 및 2b)에서 제조된 지용성 금속 화합물을 기재로 하는 3종의 폴리머 화합물을 더 제조하였다. 표 4b에 나타낸 바와 같이, 제조된 각각의 화합물은 1%의 지용성 금속 화합물과 99%의 PP-호모폴리머(HE 125MO, Borealis AS)를 포함한다.

표 4b

7. 인장 강도 테스트용 테스트 프로브의 제조

ASTM D 3641에 따라, 표 4에 나타낸 바와 같은 각종 화합물을 기재로 하는 테스트 프로브를 제조하였다. 제조된 각각의 프로브는 인장 강도 테스트용으로 이후에 사용되었다.

8. 고온 압축에 의한 필름 샘플의 제조

고온 압축에 의해, 표 4a에 나타낸 화합물 중 몇 종을 기재로 하는 각각의 필름 샘플을 제조하였다. 제조된 각각의 샘플의 두께는 20∼40 ㎛(마이크론)이다. 또한, 표 4b에 나타낸 각각의 폴리머 화합물을 고온 압축시켜, 각각의 필름 샘플을 제조하였다. 제조된 각각의 샘플 두께는 약 100 ㎛이다.

9. 호일 블로잉에 의한 필름 샘플의 제조

a) PP 호모폴리머 (HE125MO, Borealis AS), LLDPE (FG5190, Borealis AS), 및 실시예 1c)에서 얻은 지용성 철 생성물(HE125MO 중의 10% 매스터 배치로서 이용됨)을 2축 스크류 압출기로 압출시킨 다음, 입자화하였다. 제조된 입자를 레이버 필름 블로잉 머신(labor film blowing machine)으로 블로잉하여, 필름을 제조하였다. HE 125MO 및 FG5190 중에 포함되어 포함되어 있는 항산화제(예를 들면, 미량의 페놀/포스파이트 조합물) 이외에는 각각의 화합물에 항산화제를 첨가하지 않았다. 티탄 옥사이드 매스터 배치는 Kunststoffteknikk Norge AS로부터 얻은 것으로서, 60%의 티탄 옥사이드(루틸형) 및 40%의 PP 호모폴리머를 포함한다. 이렇게 하여 제조된 각각의 호일의 두께는 30∼40 ㎛이었다. 제조된 각각의 필름에 대해서는 표 5에 나타낸 바와 같다.

표 5

b) 전술한 바와 유사한 방법으로, HE125MO 내의 지용성 철 화합물(실시예 1c)로부터 얻은 10%의 철 화합물), PP 호모폴리머(HE125MO), LLDPE(FG5190), 및 기타 매스터 배치 첨가제로 이루어진 매스터 배치를 필름 블로잉 머신에서 직접 건식 처리함으로써, 두께가 30∼40 ㎛인 호일을 제조하였다. 이 때, 사용된 매스터 배치로서, 각각의 매스터 배치 Irgafos XP 60-1 내지 Irgafos XP 60-4는 FG5190 내에 각각 8%, 6%, 4%, 및 2%의 Irgafos XP 60을 포함한다. 그 외의 모든 매스터 배치는 5%의 첨가제를 포함한다. Perkadox BC 퍼옥사이드를 포함하는 매스터 배치에서 FG 5190 입자는 Perkadox BC 용액으로 함침되어 있다. 상기 매스터 배치는 화합되지 않았다.

물성 분석 및 테스트

a) 인장 강도 테스트용 샘플 및 호일의 촉진 노화(accelerated aging)

실시예 7에서 제조된 테스트 프로브, 및 실시예 8에서 제조된 테스트 프로브 8을 ISO 4892-3에 따라 촉진 노화시켰다. 이 때, 테스트 장비로서는 UVA 340 형광 벌브가 장착된 Atlas UVCON weather-o-meter (Atlas Inc., U.S.A.)를 이용하였다. 그리고, 상기 테스트 사이클은 60℃에서의 건조 가열 시에 4시간 동안 UV 조사하는 단계, 10∼12℃의 온도에서 30분간 물 분사하는 단계, 및 40℃의 온도에서 3시간 30분간 축합시키는 단계로로 구성된다.

b) ASTM D638에 따른, UVCON 노출 이전 및 이후의 테스트 프로브에 대한 인장 강도 테스트

"실시예 7"에서와 같이 제조한 다음, "물성 분석 및 테스트 a)" 부분에 기재된 바와 같이 부분적으로 촉진 노화시킨 테스트 프로브의 인장 강도 테스트를 ASTM D638에 따라 수행하였다. 테스트를 수행한 후, 탄성률[㎫], 최대 인장 강도[㎫], 및 파단 시의 신장률[%]에 관한 데이터를 얻었다. 상기 인장 강도 테스트의 결과는 표 5a 및 5b에 나타낸 바와 같다.

표 5a: 인장 강도 테스트 결과

표 5b: 인장 강도 테스트 결과

각각의 표 5a 및 5b에 나타낸 결과로부터, 폴리머 조성물, 폴리머 첨가제(안정화제)의 종류 및 농도, 및 "실시예 1"로부터 얻은 지용성 첨가제의 농도를 적절히 선택함으로써, 상기 플라스틱 가공성 및 상기 폴리머 물질의 분해 속도를 원하는 수준으로 제어할 수 있다는 것을 알 수 있다.

또한, "실시예 1a)"로부터 얻은 철 함유 지용성 첨가제를 포함하는 테스트 프로브에 대해 측정한 파단 시 신장률은 촉진 노화 26시간 또는 48시간 경과 후에 현저하게 감소하였다. 아울러, "실시예 1"로부터 얻은 철 함유 지용성 첨가제를 포함하지 않는 테스트 프로브의 경우에는 전술한 테스트 프로브에서와 동일한 조건 하에 촉진 노화 이전 및 이후에 측정한 파단 시 신장률이 별다른 차이가 없었다. 전술한 조건 하에서 26시간 또는 48시간 동안의 촉진 노화는 매우 짧은 노화 시간 동안에 수행되는 것으로서 간주될 수 있다. 따라서, 상기 아이언 스테아레이트 생성물은 상기 열가소체에 있어서 활성 분해 촉매로서 작용한다고 여길 수 있다.

c) 촉진 노화 및 자연 노화 이후에 고온 압축된 필름 샘플

두께가 20∼40 ㎛인, 화합물 #31의 고온 압축된 필름 샘플은 착색되지 않은 가용성의 필름으로서, 인장 강도가 높다.

a)에 기재된 바와 같은 촉진 노화 수행 70시간 후, 상기 필름 샘플은 옅은 황색을 띄었으며, 취성을 가지고, 인장 강도라고 할만한 인장 강도를 갖지 않았다.

또한, 노르웨이의 구르스켄 선뫼레 지역에서 일광, 공기, 및 빗물의 영향 하에서 자연 노화를 진행한 지 5주 후에, 상기 필름 샘플은 취성을 나타내었으며, 분해되기 시작하였다. 전술한 a)에서와 같이 수행한 촉진 노화 및 노르웨이에서 수 행한 자연 노화 시에는 노화 인자값 12를 나타내었으며, 이는 통상의 노화 인자값으로 인식할 수 있다.

아울러, 표 4b에 나타낸 바와 같은 고온에서 압축된 필름 샘플을 a)에 기재된 바와 같이 촉진 노화시켰다. 촉진 노화를 수행한 지 27시간 후, d)에 기재된 바와 같은 경우로 분류하여, 각각의 샘플의 연성 및 통상의 상태에 대해 평가하였다. 그 평가 결과는 표 6에 나타낸 바와 같다.

표 6

폴리머 화합물	연성/촉진 노화를 수행한 지 27시간 후의 상태	연성/촉진 노화를 수행한 지 53시간 후의 상태
50	3	1
60	3	2
70	4	2

상기 결과로부터, 지용성 금속 화합물에서 선택된 특정 금속이 분해 시간에 영향을 미친다는 것을 알 수 있다.

d) 실시예 9에서 얻은 필름에 대한 ISO 4892에 따른 촉진 노화 테스트

실시예 9에서 얻은 각각의 필름 샘플을 a)에 기재된 바와 같이 촉진 노화시켰다. 간단한 테스트로 상기 호일의 연성 및 상태를 평가함으로써, 분해 진행도를 확인하였다. 폭이 6.5 ㎜이고 길이가 1 ㎜인 장방형 포인트를 갖는 87.0 g의 스크류 드라이버를 상기 샘플의 상부 10 ㎝ 지점에서 낙하시켰으며, 이 때, 상기 샘플은 Atlas UVCON weather-o-meter (Atlas Inc., U.S.A.)에 포함된 적절한 스탠다드 샘플 지지대에 실장되어 있다. 3 ㎜ 두께의 폴리에틸렌 보드에서 상기 호일이 상기 샘플 지지대의 금속판에 부착되지 않도록 하였다. 상기 테스트 샘플의 연성 및 상태를 하기 경우에 따라 평가하였다.

1 필름 샘플이 분리되어 조각이 남.

2 상기 낙하 테스트 이전에, 필름 샘플에서 크랙(crack)이 관찰됨.

3 10회의 낙하 테스트 중 3회 이상이 필름 샘플에 크랙이 관찰됨.

4 10회의 낙하 테스트 중 3회 미만이 필름 샘플에서 크랙이 관찰됨.

5 10회의 낙하 테스트를 수행한 이후에도 크랙이 전혀 관찰되지 않음.

각각의 결과는 표 7, 표 8, 및 표 9에 나타낸 바와 같다.

이 같은 결과로부터, ISO 4893-2에 따라서 촉진 노화된 열가소성 조성물은 지용성 철 화합물의 첨가량, 첨가제의 종류 및 첨가량, 및 상기 열가소성 조성물의 조성을 다양하게 변화시킴으로써, 분해 시간 제어성을 향상시킬 수 있다는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 자연 노화된 열가소성 조성물에서도 높은 분해 시간 제어성 이 얻어질 것이라는 결과를 예상할 수 있다.

e) 공기 순환된 대류식 오븐 내에서의 실시예 9에서 얻은 필름 샘플의 촉진 노화

실시예 9에서 얻은 몇 종의 필름 샘플을 공기 순환된 대류식 오븐 내에, 120℃의 온도에서 촉진 노화시켰다. 그런 다음, d)에 기재된 바와 같은 간단한 테스트에 의해 상기 호일의 연성 및 통상의 상태에 대해 평가함으로써, 분해 진행도를 확인하였다. 그 결과는 표 10 및 표 11에 나타낸 바와 같다.

이 같은 결과로부터, 공기 순환된 대류식 오븐 내에서 촉진 노화된 열가소성 조성물은 지용성 철 화합물의 첨가량, 첨가제의 종류 및 첨가량, 및 상기 열가소성 조성물의 조성을 다양하게 변화시킴으로써, 분해 시간 제어성을 향상시킬 수 있다는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 자연 노화된 열가소성 조성물에서도 높은 분해 시간 제어성이 얻어질 것이라는 결과를 예상할 수 있다.

Claims

제어 가능한 분해성을 가진 열가소체 제조용 첨가제의 제조 방법으로서,

상기 열가소체는 매우 옅은 색상을 가지고, 필름 블로잉(film blowing), 압출 성형, 및 사출 성형과 같은 통상의 처리 방법을 적용할 수 없을 정도로 과도하게 빠른 속도로 분해되지는 않으며,

상기 제조 방법은

최종 생성물 중에 포함된 모든 금속이 가장 안정한 산화 상태를 유지하도록, 산화제를 이용하는 공정에서, 지용성 금속 화합물, 및 하나 이상의 휘발성 반응 생성물을 생성하는 조건 하에, 가장 안정한 산화 상태의 금속염을 C₈∼C₂₄ 지방산 또는 C₈∼C₂₄ 지방산 유도체와 반응시키는 단계를 포함하는

것을 특징으로 하는 첨가제의 제조 방법.
제1항에 있어서,

상기 산화제는 과산화수소를 포함하고, 바람직하게는 0.1∼5%의 과산화수소 수용액으로 구성된 것을 특징으로 하는 첨가제의 제조 방법.
제1항에 있어서,

상기 산화제가 유기 퍼옥사이드 및 하이드로 퍼옥사이드를 포함하는 것을 특 징으로 하는 첨가제의 제조 방법.
제1항에 있어서,

상기 산화제가 공기, 또는 과량의 산소를 함유하는 공기(oxygen enriched air)를 포함하는 것을 특징으로 하는 첨가제의 제조 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 금속염이 클로라이드인 것을 특징으로 하는 첨가제의 제조 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 C₈∼C₂₄ 지방산 또는 C₈∼C₂₄ 지방산 유도체가 상기 금속염에 대해 화학양론상 과량, 바람직하게는 20% 과량으로 첨가되는 것을 특징으로 하는 첨가제의 제조 방법.
제1항, 제2항, 제5항, 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 지용성 금속 화합물을 과산화수소 수용액으로 세척함으로써, 미반응 금속염 잔류물을 제거한 다음, 33∼55℃의 온도에서 1 내지 3시간 동안 과산화수소의 희석 수용액 중에 분산시킨 후, 물로 세척한 다음, 대류식 오븐(convection oven) 내에서 건조시키는 것을 특징으로 하는 첨가제의 제조 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 C₈∼C₂₄ 지방산 또는 C₈∼C₂₄ 지방산 유도체가 스테아르산인 것을 특징으로 하는 첨가제의 제조 방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

왁스를 첨가하여, 더스트를 유발하지 않는 고형체(solid lump)와 상기 생성물을 결합시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 첨가제의 제조 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 휘발성 반응 생성물 및/또는 반응물을 공비 증류법(azeotropic distillation)에 의해 제거하는 것을 특징으로 하는 첨가제의 제조 방법.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 금속 염은 가장 높은 산화 상태도가 3인 철염인 것을 특징으로 하는 첨가제의 제조 방법.
열가소체, 오일 등과 같은 제품의 분해 시간을 제어하기 위한 첨가제로서, 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항 기재의 제조 방법에 의해 제조된 첨가제.
제12항에 있어서,

특정 용도로 이용하기 위한 맞춤식 매스터 배치 성분 중 하나로 이용되는 것을 특징으로 하는 첨가제.
항산화제, 라디칼 포획제, UV 흡수제, 아민, 퍼옥사이드, 및/또는 퍼옥사이드 생성 성분 중에서 선택되는, 열가소체 또는 열가소체 블렌드용으로서 공지된 하나 이상의 첨가제와 함께 열가소체에 이용하기 위한, 제12항 또는 제13항 기재의 첨가제의 용도.
제12항에 있어서,

상기 열가소체가 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 또는 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 조합인 것을 특징으로 하는 용도.
제14항 또는 제15항에 있어서,

상기 공지된 첨가제 또는 공지된 복수의 첨가제의 종류 및 첨가량이, 실질적인 열가소성 물질 또는 열가소성 물질의 블렌드에 대해 원하는 분해 시간이 얻어지도록 선택되는 것을 특징으로 하는 용도.
제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 공지된 첨가제가 Sanduvor PR25, Chimassorb 81, Cyasorb UV 5911, Tinuvin 326, 및 Tinuvin 1577 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 용도.
제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 공지된 첨가제가 상기 열가소성 물질 또는 열가소성 물질의 블렌드의 중량을 기준으로 0.03 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.05 내지 0.5 중량%의 양으로 포함되는 것을 특징으로 하는 용도.
열가소체의 제조 방법으로서,

상기 열가소체는 매우 옅은 색상을 가지고, 필름 블로잉, 압출 성형, 및/또는 사출 성형될 수 있으며, 광의 존재 하에 1년 미만의 시간 내에 분해될 수 있고,

공지된 항산화제와 함께, 제9항 기재의 첨가제를 상기 열가소체의 중량을 기준으로 0.03 중량% 이상의 양으로 첨가하는 단계를 포함하는

것을 특징으로 하는 열가소체의 제조 방법.
제19항에 있어서,

선택된 항산화제의 종류 및 첨가량에 따라서 상기 첨가제의 첨가량을 적절히 선택함으로써, 제조된 열가소체의 가공성, 및 광의 존재 하에서의 분해 시간이 제어되는 것을 특징으로 하는 열가소체의 제조 방법.
제19항 또는 제20항에 있어서,

상기 첨가제가 페릭(III) 스테아레이트이고, 상기 열가소성 물질에 대해 0.1 중량% 이상의 양으로 첨가되는 것을 특징으로 하는 열가소체의 제조 방법.
제21항에 있어서,

상기 첨가제가 지방족 탄화수소, 바람직하게는 폴리(1-데켄) 중에 용해시켜 제조된 페릭(III) 스테아레이트의 0.5 중량% 용액이며, 상기 페릭(III) 스테아레이트 용액은 ASTM 1544에 따른 가드너 색수(Gardner Colour Number)가 4 또는 4 미만인 것을 특징으로 하는 열가소체의 제조 방법.
제19항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 항산화제가 프로세스 안정화제, 바람직하게는 포스파이트, 티오 시너지스트, CH-산 라디칼 포획제, 및 페놀 항산화제 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 열가소체의 제조 방법.
제19항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제조 단계가 압출기 등에서의 배합 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소체의 제조 방법.
매우 옅은 색상을 가지고, 필름 블로잉, 압출 성형, 및/또는 사출 성형될 수 있으며, 광의 존재 하에 1년 미만의 시간 내에 분해될 수 있는, 제19항 내지 제21항 중 어느 한 항 기재의 제조 방법에 의해 제조된 열가소체.