KR20110018320A - 미립자 왁스 복합체 및 그것의 제조 방법 및 사용 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 왁스를 함유하거나 적어도 하나의 왁스로 이루어진 적어도 하나의 유기계 재료와 무기계 재료를 포함하는 무기-유기 복합체 입자, 특히 복합체 나노입자, 이들의 제조 방법 및 사용에 관한 것이다.

Description

미립자 왁스 복합체 및 그것의 제조 방법 및 사용{PARTICULATE WAX COMPOSITES AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF AND THE USE THEREOF}
본 발명은 미립자 왁스-함유 복합체 재료("왁스 복합체" 또는 "왁스 나노복합체"), 특히 무기-유기 하이브리드 복합체 재료 형태의 미립자 왁스-함유 복합체 재료, 및 그것의 제조 방법 및 사용에 관한 것이다.
더 구체적으로, 본 발명은 적어도 하나의 왁스를 포함하거나 적어도 하나의 왁스로 구성된 적어도 하나의 유기계 재료, 및 무기계 재료를 포함하는, 무기-유기 복합체 입자, 특히 복합체 나노입자, 및 그것의 제조 방법 및 사용에 관한 것이다.
더 나아가, 본 발명은, 특히 코팅 재료 및 코팅 시스템, 예를 들어 특히 페인트, 잉크 등, 모든 종류의 분산물, 플라스틱, 폼, 화장품, 특히 네일 바니시(매니큐어액), 접착제, 실란트 등에서 이들 복합체 입자의 사용에 관한 것이다.
더욱이, 본 발명은, 특히 전술한 시스템에서 필러 또는 성분으로서 이들 복합체 입자의 사용에 관한 것이다.
마지막으로, 본 발명은 이들 복합체 입자를 포함하는 이러한 시스템, 특히 코팅 재료 및 코팅 시스템, 예를 들어 특히 페인트, 잉크 등, 플라스틱, 폼, 및 화장품, 예를 들어 특히 네일 바니시에 관한 것이다.
추가로, 담체 매질 또는 분산 매질 중에 이들 복합체 입자를 포함하는 혁신적인 분산물이 본 발명에 의해서 제공된다.
코팅 시스템 및 분산 시스템(예를 들어, 페인트, 잉크, 예를 들어 인쇄용 잉크, 코팅제를 포함하는), 및 플라스틱의 기계적 특성을 개선하기 위하여, 특히 구체적으로 그들의 마모 특성, 예를 들어 내스크래치성 및 내마멸성을 증가시키기 위해서, 첨가제 및 필러, 예를 들어 왁스 또는 무기 필러 입자(예를 들어, 나노입자라 부르는 것)의 혼입이 당업자에게 원칙적으로 알려져 있다.
선행 기술에서 공지된 무기 필러 입자는 실제로 어떤 환경에서는 이들이 사용된 코팅 시스템(예를 들어, 페인트)의 내스크래치성을 개선한다; 그러나, 적용 후, 결과의 코팅 막(예를 들어, 페인트 막)의 취약성이 증가될 수 있다. 이에 더하여, 이들 필러 입자의 혼입은 주로 코팅 시스템의 원치 않는 흐림 현상과 결함 있는 투명성을 가져온다. 이에 더하여, 원하는 효과를 달성하기 위해서는 비교적 높은 필러 함량이 빈번히 필요하며, 이것은 결과의 분산 시스템의 안정화를 훨씬 어렵게 만들고, 비용 면에서도 바람직하지 않다.
WO 2007/072189 A2는 나노실리케이트를 추가로 포함하는 실릴화된 폴리머 에멀젼, 및 코팅 시스템에서 그것의 사용에 관한 것이다. 그러나, 여기 설명된 에멀젼을 사용하여 원하는 성능 특성을 얻는 것이 언제나 가능한 것은 아니다.
EP 0 960 871 A2는 다관능성 카르보실란 및/또는 그 축합 생성물의 에멀젼에 더하여, 유기폴리실록산의 에멀젼, 및 무기 나노입자에 더하여, 수-분산성 또는 수-유화성 유기 폴리머를 포함하는, 광물성 건축 자재를 처리하기 위한 수성 제조물에 관한 것이다.
JP 07138484 A는, 예를 들어 왁스, 오일 또는 수지와 분말 무기 재료, 예를 들어 탈크 또는 실리카의 혼합물로부터 압출물을 생성하는 것에 관한 것이다. 혼입된 추가 성분들이 왁스와 함께 압출 작업 동안 개선된 유동성을 포함하는 효과를 가진다고 한다.
JP 06166756 A는 유화제로서 왁스 100 중량부 당 1 내지 20 중량부의 양으로 소수성 실리카를 사용한, 불활성 기체, 바람직하게는 불화탄화수소, 예를 들어 퍼플루오로펜탄 중의 0.1 내지 100㎛의 입경을 갖는 미세 분말 왁스 입자의 에멀젼에 관한 것이다. 유화제로서 단독으로 사용되는 소수화된 실리카는 친수성 실리카의 표면을 소수화제, 특히 할로겐화된 알킬실란 또는 알콕시실란과 반응시킴으로써 얻어진다.
JP 2004-339515 A는 표면-변형 특성을 갖는 침전 실리카의 제조에 관한 것으로서, 이 방식으로 제조된 실리카는 페인트에서 소광제로서 사용하도록 의도된다. 표면 변형은 실리카 표면을 폴리에틸렌 왁스로 처리함으로써 일어나며, 그 결과 왁스-코팅된 실리카 입자가 얻어진다.
KR 10-2004-0098585 A는 폴리유기실록산 폴리머로 표면이 코팅된 침전 실리카, 및 그것의 제조 방법에 관한 것이다. 이 표면-변형된 실리카는 투명 코팅 재료용 소광제로서 사용하도록 의도된다.
또한, KR 10-2005-0094496 A는 왁스 입자와 라텍스 입자 사이의 커플링도를 개선하고, 그 과정에서 왁스 에멀젼을 미리 제조할 필요성을 없앰으로써 제조 과정을 간단히 할 수 있는, 코어/쉘 폴리머 라텍스의 제조 방법에 관한 것이다. 이 방식으로 제조된 제조물은 전자사진식 이미지 장치, 특히 복사기용 토너 조성물로서의 사용을 의도한다.
WO 95/31508 A1는 소광제로서 사용될 수 있는 왁스-코팅된 실리카 입자에 관한 것이다.
더욱이, EP 1 182 233 B1은 왁스로 실리카를 커버링하는 방법에 관한 것으로서, 그 취지는 여기 설명된 실리카를 페인트에서 소광제로서 사용하고자 하는 것이다.
EP 1 204 701 B1은 표면에 가까운 코팅 영역의 혼입된 필러 입자의 농도가 아래 놓인 코팅 영역의 이들 입자의 농도보다 더 큰, 코팅에 존재하는 필러 입자들의 농도 구배를 특징으로 하는 기판 위의 경화된 코팅에 관한 것이다. 그러나, 이것의 결과로서 코팅의 불균질성으로 인해 오로지 표면 영역에서만 개선이 달성된다.
마지막으로, US 2006/0228642 A1은 내부 왁스 코어와 외부 라텍스 쉘을 갖는 코어/쉘 구조를 가진 폴리머 라텍스 입자의 제조 방법에 관한 것으로서, 그 취지는 이러한 입자를, 특히 토너 조성물에서 사용하고자 하는 것이다.
코팅 시스템의 기계적 특성의 개선을 위한, 특히 내마모성의 증가를 위한 왁스-함유 복합체 입자는 선행 기술에서 지금까지 제안되지 않았다.
따라서, 본 발명의 목적은, 특히 전술한 시스템들에서 사용하기에 적합하고, 종래의 입자와 관련된 단점들을 적어도 대부분 없애거나 또는 적어도 약화시키는, 전술한 종류의 필러 입자, 및 이들 필러 입자를 포함하는 분산 시스템, 특히 분산물을 제공하고, 또한 이러한 입자의 상응하는 제조 방법을 구체화하는 것이다.
서두에 특정된 시스템에 혼입되었을 때, 효과적인 성능 증진을 유도하며, 특히 코팅 시스템 및 분산 시스템(예를 들어, 페인트, 잉크, 예를 들어 인쇄용 잉크, 코팅제 등), 및 플라스틱의 기계적 특성을 개선하는데, 특히 이들의 마모 특성, 특히 내스크래치성 및 내마멸성을 증가시키는데 적합하고, 특히 이들 시스템의 다른 필수 성능 특성(예를 들어, 광택 거동, 표면 평활성, 점착성 등)에는 불리한 영향을 미치지 않는, 서두에 특정된 타입의 혁신적인 필러 입자를 제공하는 것이 본 발명의 추가의 목적으로서 고려되어야 한다.
상기 개략된 문제를 해결하기 위해서, 본 발명은 따라서 청구범위 제 1 항에 기재된 왁스-함유 무기-유기 복합체 입자, 특히 복합체 나노입자를 제안한다; 추가로, 유리한 구체예들이 각 종속항들의 내용이 된다.
또한, 본 발명은 청구범위 제 16 항 내지 제 29 항에 재현된, 본 발명의 복합체 입자의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 계속해서 관련 용도 청구범위 항들(청구범위 제 30 항 내지 제 32 항)에 재현된, 본 발명에 따른 복합체 입자의 진보성 있는 용도를 제공한다.
또한, 본 발명은 계속해서 담체 매질 또는 분산 매질 중에 본 발명의 복합체 입자를 포함하는 분산물을 제공한다(청구범위 제 33 항).
추가로, 마지막으로 본 발명은 본 발명의 복합체 입자를 포함하는 코팅 재료 및 코팅 시스템, 특히 페인트, 잉크 등, 플라스틱, 폼, 화장품, 특히 네일 바니시, 접착제, 및 실란트를 제공한다(청구범위 제 34 항).
본 발명의 각 하나의 양태와만 관련된 설명들은 명백히 언급되지 않더라도 본 발명의 다른 양태들에도 동등하게 상응하여 적용된다는 것이 하기 본문에서 인정될 것이다.
따라서, 본 발명의 제 1 양태에 따라서, 본 발명은 적어도 하나의 왁스를 포함하거나 적어도 하나의 왁스로 구성된 적어도 하나의 유기계 재료, 및 무기계 재료를 포함하는, 무기-유기 복합체 입자, 특히 복합체 나노입자를 제공한다.
본 발명의 특별한 특징은 무엇보다도 한편의 왁스-기재 유기 재료와 무기 재료의 무기-유기 하이브리드 입자 또는 복합체 입자가 제공된다는 것이다. 이런 종류의 복합체 입자는 지금까지 제공되지 않았다. 이들 입자는 한편의 왁스와 다른 한편의 각 무기 재료, 특히 무기 나노입자의 긍정적인 특성들을 단일 구조 또는 단일 입자에 통합하며, 전술한 종류의 코팅 재료 및 코팅 시스템에 필러 입자로서 이들의 혼입은 기계적 특성의 유의한 개선, 특히 내마모성, 특히 내스크래치성 및/또는 내마멸성 등의 증가를 가져오는 동시에 나머지 필수 성능 특성들(예를 들어, 표면 평활성, 광택 등)도 실질적으로 보유하거나, 또는 어떤 환경에서는 심지어 개선한다. 더욱이, 본 발명의 복합체 입자는 전술한 시스템에 균질하며 안정하게 혼입될 수 있다. 전술한 시스템, 특히 코팅 재료 및 코팅 시스템, 예를 들어 페인트, 잉크 등에 이들의 혼입은, 특히 해당 시스템에 흐림 현상을 없게 한다.
본 발명의 복합체 입자와 관련해서, 이들 복합체 입자는 일반적으로 1 내지 2000nm, 특히 1 내지 1000nm, 바람직하게 2 내지 750nm, 더 바람직하게 5 내지 600 nm, 매우 바람직하게 10 내지 500nm의 입자 크기를 가진다. 입자 크기는, 예를 들어 투과전자현미경, 분석식 초원심분리 또는 광 산란법에 의해서 측정될 수 있다.
복합체 입자의 무기계 재료는 특히 무기 나노입자의 형태로 존재하며, 특히 무기 나노입자의 입자 크기는 0.5 내지 750nm, 특히 1 내지 500nm, 바람직하게 2 내지 250nm, 더 바람직하게 5 내지 150nm, 매우 바람직하게 10 내지 100nm의 범위이고, 입자 크기는, 예를 들어 투과전자현미경, 분석식 초원심분리 또는 광 산란법에 의해서 측정될 수 있다. 이들 무기 입자 상에 왁스를 포함하거나 왁스로 구성된 유기 재료가 부착될 수 있다.
본 발명과 관련해서, 특정된 크기 표시 및 범위 표시 모두에 대해, 개별 사례 또는 특정 응용을 위해서 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한에서 이들을 벗어나는 것도 필요할 수 있다는 것이 인정될 것이다.
특히, 복합체 입자는 밀접한 및/또는 안정한 조립체에 한편의 유기계 재료와 다른 한편의 무기계 재료를 포함한다. 하기 상세히 설명된 대로, 유기계 재료가 바람직하게 무기계 재료 상에 부착될 수 있다(예를 들어, 침전에 의해).
본 발명의 복합체 입자에서 한편의 무기 재료와 다른 한편의 유기 재료의 각 분율과 관련해서, 이들 분율은 넓은 범위에서 변할 수 있다; 일반적으로 말해서, 복합체 입자에서 유기계 재료, 특히 왁스 대 무기계 재료의 중량비는 1:50 내지 200:1, 특히 1:20 내지 100:1, 바람직하게 1:1 내지 50:1의 범위에서 변한다.
본 발명의 복합체 입자의 무기계 재료와 관련해서, 그것은 적어도 하나의 무기 산화물(예를 들어, TiO2, ZnO, Al2O3, SiO2, CeO2, Fe2O3, Fe3O4 등), 수산화물(예를 들어, Al[OH]3 등), 산화물 수산화물(예를 들어, AlOOH 등), 황산염(예를 들어, 알칼리토금속 황산염, 예를 들어 황산바륨, 황산칼슘 등), 인산염(예를 들어, 알칼리토금속 인산염, 예를 들어 인산칼슘, 또는 인산란탄 등), 황화물(예를 들어, 황화카드뮴, 황화아연 등), 탄산염(예를 들어, 알칼리토금속 탄산염, 예를 들어 탄산마그네슘, 또는 탄산칼슘 등), 질화물(예를 들어, AlN, Si3N4 등), 규산염(예를 들어, 알칼리토금속 규산염, 예를 들어 규산칼슘 등, 층상 규산염 및 필로실리케이트 등), 탄화물(예를 들어, SiC 등), 단일벽 또는 다중벽 탄소나노튜브 및/또는 금속/원소(예를 들어, 은, 구리, 풀러린), 또는 이러한 화합물들의 어떤 다른 혼합물 또는 조합으로 형성될 수 있거나, 또는 상기 화합물(들)을 포함할 수 있다.
유리한 것은 무기 산화물, 수산화물, 산화물 수산화물, 황산염, 인산염, 황화물, 탄산염, 질화물, 규산염, 탄화물 및/또는 금속/원소의 군으로부터의 전술한 무기계 재료가 각 매질에서 용해성도 낮은 형태를 갖는 것이다.
특히, 무기계 재료는 적어도 하나의 금속 또는 반금속의 적어도 하나의 산화물, 수산화물, 산화물수산화물, 황산염, 인산염, 황화물, 탄산염, 질화물, 규산염, 탄화물 또는 어떤 다른 금속 또는 이러한 화합물들의 어떤 다른 혼합물 또는 조합으로 형성될 수 있거나, 또는 상기 화합물(들)을 포함할 수 있다.
본 발명의 복합체 입자의 무기계 재료는 바람직하게 알루미늄, 규소, 아연, 티탄, 세륨 및/또는 철의 적어도 하나의 산화물, 수산화물 및/또는 산화물 수산화물, 알칼리토금속 황산염, 알칼리토금속 인산염 또는 인산란탄, 황화카드뮴 또는 황화아연, 알칼리토금속 탄산염, 질화알루미늄 또는 질화규소, 알칼리토금속 규산염, 탄화규소, 탄소나노튜브 또는 은, 또는 이러한 화합물들의 어떤 다른 혼합물 또는 조합으로 형성될 수 있거나, 또는 상기 화합물(들)을 포함할 수 있다.
본 발명의 복합체 입자의 무기계 재료를 형성하는데 있어서 특히 바람직한 것은 TiO2, ZnO, Al2O3, SiO2, CeO2, Fe2O3, Fe3O4, Al(OH)3, Al(O)OH, 알칼리토금속 황산염(예를 들어, 황산바륨, 황산칼슘 등), 알칼리토금속 인산염(예를 들어, 인산칼슘), 인산란탄, 황화카드뮴, 황화아연, 알칼리토금속 탄산염(예를 들어, 탄산마그네슘, 탄산칼슘 등), AlN, Si3N4, 알칼리토금속 규산염(예를 들어, 규산칼슘 등), SiC 및/또는 은, 및 또한 이러한 화합물들의 혼합물 또는 조합이다.
무기계 재료는 산화알루미늄, 이산화규소, 산화아연 및/또는 이산화티탄으로 형성되거나, 또는 상기 화합물(들)을 포함하는 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 복합체 입자의 무기계 재료는 이산화규소(예를 들어, 특히 고 분산 SiO2 또는 폴리실리카의 형태) 또는 산화알루미늄으로 형성되는 것이 훨씬 더 바람직하다.
본 발명의 복합체 입자의 유기계 재료와 관련해서, 유기계 재료는 적어도 하나의 왁스로 형성되거나 또는 이러한 왁스를 포함한다. 이 경우, 왁스는 특히 (i) 천연 왁스, 특히 식물성, 동물성, 및 광물성 왁스; (ii) 화학 변성 왁스; (iii) 합성 왁스; 및 또한 이들의 혼합물의 군으로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 특히 바람직한 한 구체예에 따라서, 본 발명의 복합체 입자의 유기계 재료로서 합성 왁스, 특히 폴리올레핀-기재 왁스, 바람직하게는 산화된 폴리올레핀-기재 왁스가 사용된다.
왁스의 개념과 관련해서, 이 용어는 천연에서 또는 인공적으로 또는 합성에 의해 얻어지는 일련의 물질들을 현상학적으로 지칭하는 용어로서, 일반적으로 다음의 특성들을 갖는 것을 말한다: 왁스는 20℃에서 반죽 가능함, 고체 내지는 취약한 경질, 조대 내지는 미세한 결정질, 반투명 내지는 불투명, 그러나 광택은 없음, 40℃ 이상에서 분해 없이 용융, 그러나 용융점을 약간만 넘어도 상대적으로 점도가 낮아짐, 그리고 일반적으로 유리하게는 실처럼 늘어나지 않음, 강한 온도-의존성 컨시스턴시 및 용해도를 나타냄, 그리고 온건한 압력에서 폴리싱 가능함. 상기 언급된 특성들 중 두 가지 이상이 없다면, 이 물질은 DGF(Deutsche Gesellschaft fur Fettwissenschaften)에 따라서 왁스가 아니다(DGF 표준 방법 M-I 1 (75) 참조).
왁스는 일반적으로 약 50 내지 90℃에서, 특별한 경우에는 심지어 약 200℃까지에서 이들이 액체-용융물, 저-점도 상태로 전이되고, 실질적으로 회(ash)-형성 화합물을 함유하지 않는다는 점에서 유사한 합성 또는 천연 산물(예를 들어, 수지, 플라스틱 덩어리, 금속 비누 등)과 근본적으로 다르다.
왁스는 페이스트나 겔을 형성하며, 일반적으로 거무스름한 불꽃을 내며 연소된다.
그 기원에 따라서, 왁스는 세 가지 그룹으로 나뉘는데, 즉 (i) 식물성 왁스(예를 들어, 칸데릴라 왁스, 카르나우바 왁스, 일본 왁스, 에스파르토 풀 왁스, 코르크 왁스, 구아루마 왁스, 쌀배아유 왁스, 사탕수수 왁스, 오우리쿠리 왁스, 몬탄 왁스 등), 동물성 왁스(예를 들어, 밀랍, 셸락 왁스, 경랍, 라놀린 또는 울 왁스, 우지선 그리스 등), 및 광물성 왁스(예를 들어, 세레신, 오조케라이트 또는 지랍 등)를 포함하는 천연 왁스; (ii) 하드 왁스(예를 들어, 몬탄 에스테르 왁스, Sasol 왁스, 수소화 호호바 왁스 등)를 포함하는 화학 변성 왁스; 및 (iii) 폴리알킬렌 왁스, 폴리알킬렌 글리콜 왁스(예를 들어, 폴리에틸렌 글리콜 왁스) 등을 포함하는 합성 왁스이다.
천연 신생("재생가능") 왁스의 주 구성성분은 장쇄 지방산(왁스 산)과 장쇄 지방 알코올, 트리테르펜 알코올 또는 스테로이드 알코올의 에스테르이다; 이들 왁스 에스테르는 또한 자유 카르복실 및/또는 히드록실 기를 함유하며, 이로써 소위 왁스 비누가 유화력을 가지게 된다. 천연 화석 왁스, 예를 들어 아탄 또는 석유 유래 왁스는, 예를 들어 Fischer-Tropsch 합성에 의한 왁스 또는 폴리알킬렌 왁스(예를 들어, 폴리에틸렌 왁스)와 마찬가지로, 직쇄 탄화수소로 주로 구성된다; 그러나, 전자는 출처에 따라서 분지쇄 또는 고리지방족 탄화수소를 포함할 수도 있다. 대개 이들 "탄화수소" 왁스는 후속 산화 과정 등에 의해서, 폴리올레핀 왁스의 경우, 카르복실기와의 코모노머에 의해서 관능화된다.
왁스 개념에 관한 더 상세한 사항은, 예를 들어 Rompp Chemielexikon, 10th edition, volume 6, 1999, Georg Thieme Verlag Stuttgart/New York, page 4906, entry heading: "Wachse" [Waxes], 및 본원에서 참고하는 문헌, 특히 Cosm. Toil. 101, 49 (1986), 그리고 또한 DGF standard methods, division M - waxes and wax products, 7th supplement 05/1999, Stuttgart: Wissenschaftliche Verlagsgesell-schaft를 참고하며, 전술한 참고문헌들은 그 전문이 본 명세서에 참고를 위해 포함된다.
본 발명에 따라서, 무기계 재료와 상호작용할 수 있는, 특히 그것과 물리적 및/또는 화학적 결합을 형성할 수 있는 관능기를 포함하는 왁스가 유기계 재료로서 사용되는 것이 바람직하다.
관능기는 바람직하게 극성기, 특히 O, N 및/또는 S의 군으로부터의 헤테로원자, 바람직하게는 O를 함유하는 기, 바람직하게 히드록실기, 폴리에테르기, 특히 폴리알킬렌 옥시드기, 및/또는 카르복실기, 매우 바람직하게 폴리에테르기 및/또는 히드록실기이다. 이들 왁스의 관능기는 무기 재료에 대한 왁스 재료의 친화성을 유도하거나 증가시키며, 이로써 개선된 또는 더욱 안정한 점착을 허용한다.
한 특정 구체예에 따라서, 표면-변형 디자인을 가지도록 한 본 발명의 무기-유기 복합체 입자의 무기계 재료가 제공될 수 있으며, 이러한 표면 변형은 폴리실록산기에 의해, 특히 선택적으로 유기 변형된 폴리실록산기에 의해서 유리하게 발생한다; 다시 말해서, 이 구체예에서는, 본 발명의 복합체 입자의 무기계 재료의 표면에 또는 표면 상에 폴리실록산기가, 바람직하게 물리적 및/또는 화학적 결합, 특히 화학적 공유 결합에 의해서 적용된다.
폴리실록산기, 특히 선택적으로 유기 변형된 폴리실록산기에 의한 상응하는 표면 변형은, 특히 본 발명의 복합체 입자가 코팅 재료 및 코팅 시스템에 필러로서 혼입되었을 때, 본 발명의 복합체 입자의 성능 특성을 훨씬 더 증가시키거나 개선하는 효과를 가진다. 특히, 바람직하게는 폴리실록산기에 의한 표면 변형은 본 발명의 복합체 입자를 얻는 분산물의 침강 경향 및 겔-형성 경향을 감소시킨다. 이에 더하여, 건조 및/또는 경화된 코팅 시스템의 취성이 효과적으로 중화된다. 표면 변형의 추가의 이점은, 분산 시스템에 필러 입자로서 본 발명의 복합체 입자의 혼입이 바인더와의 상호작용에 유리하게 영향을 미치고, 이 과정에서 투명도 및 굴절률이 표면 변형되지 않은 입자에 비하여 훨씬 더 개선되며, 특히 굴절률의 차이가 감소된 결과로서, 광 산란이 상당히 적어진다는 것이다.
표면 변형, 특히 폴리실록산기, 바람직하게는 선택적으로 유기 변형된 폴리실록산기에 의한 변형은 선행 기술로부터 당업자에게 원칙적으로 알려져 있다. 이에 관해서, 특허출원 DE 10 2005 006 870 A1 또는 EP 1 690 902 A2 및 DE 10 2007 030 285 A1 또는 PCT/EP2007/006273을 참고할 수 있으며, 이들은 출원인이 직접 발명한 것으로서, 전체 개시 내용이 본원에 참고를 위해 포함된다. 모든 전술한 공보들은 폴리실록산에 의한, 유리하게는 화학적, 특히 공유, 결합의 형성을 통한 금속- 또는 반금속-산화성 또는 수산화성 표면의 표면 변형에 관한 것이다.
추가하여, 본 발명의 제 2 양태에 따라서, 상기 설명된 본 발명의 무기-유기 복합체 입자의 제조 방법이 본 발명에 의해서 제공되며, 이 방법에서는, 적어도 하나의 왁스를 포함하거나 적어도 하나의 왁스로 구성된 적어도 하나의 유기계 재료, 및 무기계 재료가 이들을 포함하는 매질로부터 함께 침전되고, 및/또는 적어도 하나의 왁스를 포함하거나 적어도 하나의 왁스로 구성된 적어도 하나의 유기계 재료가 무기계 재료 상에 부착되며, 그 결과 적어도 하나의 왁스를 포함하거나 적어도 하나의 왁스로 구성된 유기계 재료와 무기계 재료의 본 발명의 복합체 입자가 얻어진다.
본 발명의 복합체 입자는 특히 유기계 재료와 무기계 재료의 공동 침전("공-침전")에 의해서 얻을 수 있고, 및/또는 무기계 재료 상에 유기계 재료의 부착, 특히 무기 입자, 바람직하게는 무기 나노입자 위에 왁스의 부착에 의해서 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 무기-유기 복합체 입자의 제조를 위한 본 발명의 방법과 관련해서, 본 발명에 따라서, 상응하는 과정에서는 따라서 왁스로 구성되거나 왁스를 포함하는 적어도 하나의 유기계 재료, 및 무기계 재료가 이들을 포함하는 매질로부터 함께 침전되고, 및/또는 적어도 하나의 왁스로 구성되거나 적어도 하나의 왁스를 포함하는 적어도 하나의 유기계 재료가 무기계 재료 상에 부착되거나, 또는 함께 밀접하게 혼합된다.
본 발명의 방법이 수행되는 매질은 전술한 출발 재료들(즉, 한편의 왁스-함유 유기계 재료 및 다른 한편의 무기계 재료)과 혼합될 수 있을 뿐만 아니라, 원한다면 추가 성분들 및/또는 첨가제들과도 혼합될 수 있으며, 이들은 특히 유화제(예를 들어, 이온성, 예를 들어 음이온성 또는 양이온성, 또는 어떤 다른 비이온성 유화제 등), 습윤제, 항산화제, 안정제, 중화제(예를 들어, 수산화물, 아민 등), 촉매, 증점제, 분산제, 바이오시드 등, 및 또한 이들 화합물들의 혼합물의 군으로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 방법과 관련해서, 상기 과정에서 침전 후 본 발명의 복합체 입자는 1 내지 2000nm, 특히 1 내지 1000nm, 바람직하게 2 내지 750nm, 더 바람직하게 5 내지 600nm, 매우 바람직하게 10 내지 500nm 범위의 입자 크기를 가진다.
무기계 재료는, 특히 무기 입자, 특히 무기 나노입자의 형태로 사용되며, 특히 무기 나노입자의 입자 크기는 0.5 내지 750nm, 특히 1 내지 500nm, 바람직하게 2 내지 250nm, 더 바람직하게 5 내지 150nm, 매우 바람직하게 10 내지 100nm 범위이다. 다음에, 이들 입자 상에 유기 재료, 특히 왁스가 도포되거나 부착된다.
일반적으로, 본 발명에 따라서, 상기 과정에서 출발 재료들은 1:50 내지 200:1, 특히 1:20 내지 100:1, 바람직하게 1:1 내지 50:1의 범위의 유기계 재료, 특히 왁스 대 무기계 재료의 중량비로 사용된다.
본 발명의 방법의 제 1 변형에 따라서, 먼저 바람직하게는 왁스 입자의 수성 에멀젼을 이 에멀젼에 분산된 무기 입자, 특히 상기 정의된 무기 나노입자의 존재하에 제조하는데, 이것은 특히 왁스 입자의 용융 온도 이상의 온도로 가열하면서 수행할 수 있고, 그 다음 에멀젼을, 특히 왁스 입자의 용융 온도 이하의 온도로 냉각시키고, 이로써 왁스가 무기 입자 상에 부착되어, 본 발명의 무기-유기 복합체 입자가 형성되거나, 또는 이들과 함께 밀접하게 혼합되도록 하는 과정이 이용될 수 있다. 냉각은, 예를 들어 추가의 냉각 매질(예를 들어, 물, 선택적으로 추가의 첨가제와 함께)을 도입하면서 수행할 수 있다.
본 발명의 방법의 제 2 변형에 따라서, 먼저 적어도 하나의 왁스의 용액을 이 용액에 분산된 무기 입자, 특히 상기 정의된 무기 나노입자의 존재하에 제조하고, 그 다음 무기 입자가 분산되어 있는 왁스 용액에 침전제를 도입하고, 이로써 왁스가 침전되고 무기 입자 상에 부착되어, 본 발명의 무기-유기 복합체 입자가 형성되거나, 또는 이들과 함께 밀접하게 혼합되도록 하는 것이 대안적으로 가능하다.
계속해서, 본 발명의 방법의 추가의 제 3 변형에 따라서, 먼저 적어도 하나의 왁스의 용액을 제조하고, 그 다음 무기 입자, 특히 무기 나노입자의 분산물을 왁스용 침전제에 도입하고, 이로써 결과적으로 왁스가 침전되고 무기 입자 상에 부착되어, 본 발명의 무기-유기 복합체 입자가 형성되거나, 또는 이들과 함께 밀접하게 혼합되는 접근법을 이용하는 것이 대안적으로 가능하다.
상기 주어진 이유 때문에, 사용된 무기계 재료, 특히 무기 입자, 바람직하게 무기 나노입자는, 특히 폴리실록산기의 적용에 의해서, 표면 변형되는 것이 본 발명에 따라서 특히 바람직하다. 이와 관련하여 더 상세한 사항은 상기 서술된 내용들을 참고할 수 있다.
사용된 무기 재료와 관련해서, 불필요한 반복을 피하기 위해서 본 발명의 복합체 입자에 관한 상기 서술한 내용들을 참고할 수 있으며, 이들은 본 발명의 방법과 관련해서 동등하게 적용된다.
사용된 왁스와 관련해서, 이와 관련하여 불필요한 반복을 피하기 위해서 본 발명의 복합체 입자에 관한 상기 서술한 내용들을 참고할 수 있으며, 이들은 본 발명의 제조 방법과 관련해서 상응하여 적용된다.
본 발명과 관련해서, 마이크론화된 왁스를 사용하는 것이 특히 가능하며, 그 다음 이것이 본 발명에 따른 방식으로 무기 재료와 결합됨으로써, 특히 그 위에 부착됨으로써, 본 발명의 복합체 입자가 제조될 수 있다.
추가하여, 본 발명의 제 3 양태에 따라서, 필러로서 본 발명의 복합체 입자의 사용이 본 발명에 의해서 제공된다. 본 발명의 복합체 입자는 특히 코팅 재료 및 코팅 시스템, 특히 페인트, 잉크 등, 모든 종류의 분산물, 플라스틱, 폼, 화장품, 특히 네일 바니시, 접착제, 및 또한 실란트에 사용될 수 있으며, 특히 필러 또는 성분 또는 첨가제의 자격으로서 거기에 사용될 수 있다.
본 발명의 복합체 입자는, 특히 전술한 시스템에서 기계적 특성의 개선에 기여하기 위해, 특히 내마모성, 바람직하게 내스크래치성 및/또는 내마멸성의 증가에 기여하기 위해 사용될 수 있다.
더 나아가, 본 발명의 제 4 양태에 따라서, 담체 매질 또는 분산 매질 중에 본 발명의 복합체 입자를 포함하는 분산물이 본 발명에 의해서 제공된다.
마지막으로, 본 발명의 제 5 양태에 따라서, 본 발명의 복합체 입자를 포함하는 코팅 재료 및 코팅 시스템, 특히 페인트, 잉크 등, 플라스틱, 폼, 화장품, 특히 네일 바니시, 접착제, 및 실란트가 본 발명에 의해서 추가로 제공된다.
본 발명의 복합체 입자에 관해서, 유기-무기계 하이브리드 입자 또는 복합체 입자가 최초로 제공되며, 이것은 전술한 시스템에 혼입되었을 때, 유의한 성능 증진, 특히 기계적 특성들, 특히 내마모성, 바람직하게 내스크래치성 및/또는 내마멸성의 유의한 개선을 가져온다.
본 발명을 통해서 한편의 무기계 나노입자와 다른 한편의 왁스-함유 입자의 성능 이점들을 단일 복합체 재료에 통합하는 것을 최초로 성공하였다. 본 발명의 복합체 입자의 효과는, 특히 전술한 시스템(즉, 코팅 재료 및 코팅 시스템, 특히 페인트, 잉크 등, 플라스틱, 폼, 화장품, 특히 네일 바니시, 접착제, 및 실란트)에 혼입되었을 때의 효과적인 성능 증진으로서, 이들은 특히 이들 시스템의 다른 필수 성능 특성들(예를 들어, 광택 거동, 표면 평활성, 점착력 등)에 불리한 영향을 미치지 않으면서, 특히 이러한 시스템의 기계적 특성, 특히 마모 특성, 예를 들어 내스크래치성 및 내마멸성을 개선하는데 적합하다.
이 방식으로, 전술한 시스템을 위한 효과적인 필러가 제공되며, 이것은, 예를 들어 코팅 시스템(예를 들어, 페인트 및 잉크)에 혼입되었을 때, 코팅의 기계적 특성, 예를 들어 내마멸성 및 내스크래치성을, 예를 들어 광택에 불리한 영향을 미치지 않음녀서 개선한다. 반면에, 선행 기술에 따르면, 왁스-함유 분산물 또는 마이크론화된 왁스는, 예를 들어 기계적 특성, 특히 내마멸성을 개선하기는 하지만, 원치 않는 소광 효과의 단점을 가진다.
또한, 본 발명의 복합체 입자의 제공을 통해서 무기계 나노입자를 왁스 에멀젼 또는 왁스 분산물 중에 안정하게 분산시키는 것을 성공하였다. 반면에, 선행 기술에 따르면, 무기 나노입자 분산물은 전형적으로 왁스-기재 조제물과 비양립성이며, 따라서 선행 기술에 따라서는 적어도 이런 형태는 얻을 수 없다.
본 발명의 복합체 재료에 무기 나노입자를 도입한 결과, 무기 나노입자는 또한 분산 상태로 효과적으로 안정화된다. 반면에, 선행 기술에 따르면, 한편의 무기 나노입자와 다른 한편의 왁스 간의 큰 밀도 차이가 안정한 생성물의 생성을 불가능하거나 매우 어렵게 만든다. 반면에, 본 발명의 복합체 입자의 분산물은 비교적 긴 시간에 걸쳐 안정하며, 침강 거동을 향한 경향이 순수한 무기 나노입자와 비교해서 상당히 감소된다; 다시 말해서, 본 발명의 복합체 입자 안에서 무기 나노입자는, 특히 침강과 관련하여 안정한 방식으로, 분산된 상태를 안정하게 유지한다.
상기 설명된 대로, 본 발명의 복합체 입자는, 순수한 왁스 에멀젼 또는 순수한 무기 나노입자 분산물의 각 경우, 또는 이들의 어떤 다른 혼합물과 비교하여, 코팅 부분에 대해 기계적 특성을 개선하며, 순수한 왁스-기재 시스템과 비교하여, 결과의 코팅의 광택 특성을 실질적으로 저하시키지 않는다.
개별 구성성분들, 즉 한편의 왁스 및 다른 한편의 무기 나노입자, 또는 이들의 순수한 물리적 혼합물과 비교하여, 본 발명의 복합체 재료는, 특히 코팅제의 기계적 특성과 관련하여 상승작용 효과를 나타내며, 따라서 순수한 재료와 비교하여, 특히 순수한 무기 나노입자 분산물과 비교하여 본 발명의 복합체 입자의 양의 유의한 감소를 달성하는 것이 가능하다.
더욱이, 벌크 상태의 광물성 재료로 이루어진 선행 기술의 광물성 필러 입자와 비교하여, 본 발명의 복합체 입자는 상당히 더 낮은 밀도 또는 고유 중량을 가진다. 그 결과, 해당 시스템의 기계적 특성은 필러 입자의 부피 분율에 의해 결정되므로, 비슷한 특성 및/또는 효과를 얻기 위해서, 본 발명의 복합체 입자는 순수한 광물성 필러 입자에 비해서 상당히 적은 중량을 정량하여 사용하면 되게 된다. 이것은 상당한 비용 절약뿐만 아니라 훨씬 높은 성능의 분산물을 가져오며, 필러 함량이 감소된 결과로서 취급 상황도 개선된다.
더욱이, 선행 기술의 순수한 무기 필러 입자는 이들이 순수한 바인더와 비교하여 높은 굴절률을 가진다는 것이 단점인데, 때문에 해당 바인더에 이들이 혼입되면 흐림 현상이 발생하거나 광택이 감소된다. 본 발명의 복합체 입자를 사용하면 이런 현상이 관찰되지 않는데, 즉, 상기 주어진 이유 때문에 본 발명의 복합체 입자는 종래의 광물성 필러 입자에 비하여 상당히 적은 양만 필요하게 되므로 해당 바인더 시스템에 혼입되어도 유의한 흐림 현상이 발생하지 않는다.
이에 더하여, 본 발명의 필러 입자는 어떤 유의한 분리나 어떤 다른 표면 축적 없이 해당 시스템에 안정한 상태로 쉽게 혼입될 수 있고, 특히 장기 안정성 및 상 안정성을 나타낸다. 결과적으로, 전체 시스템에 걸쳐 균일하게 성능 증진이 달성된다.
본 발명의 복합체 입자 및 본 발명의 분산물의 응용 가능성은 매우 광범하다. 본 발명의 복합체 입자 및 본 발명의 분산물의 극도로 높은 효능과 조합된 광범한 응용력은 선행 기술의 입자 및 분산물을 훨씬 초과한다.
본 발명의 복합체 입자 및 분산물은, 예를 들어 기존 시스템에 첨가함으로써 사용될 수 있으며, 상기 시스템이 더 가공되어, 예를 들어 페인트, 접착제, 플라스틱 등이 제공된다. 본 발명의 복합체 입자 또는 본 발명의 분산물의 소량의 첨가를 통해서도 예상외로 증가된 기계적 내성이 얻어진다. 놀랍게도, 해당 시스템, 특히 페인트, 플라스틱 등의 다른 가공 특성들은 영향받지 않거나 유의하게 영향받지 않으며, 따라서 이러한 응용의 경우에 나머지 변수들을 새로 최적화할 필요가 없어진다.
따라서, 본 발명의 복합체 입자 및 그것의 분산물은 모든 종류의 코팅 재료, 플라스틱, 접착제, 실란트 등에 사용하기에 매우 적합하다.
본 발명의 추가의 구체예, 변화, 및 변형들이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 당업자에 의해 쉽게 인지되어 실현될 수 있다.
본 발명은 다음 작업 실시예를 사용하여 예시되며, 이들은 어떤 식으로도 본 발명을 제한하지 않는다.
작업 실시예
실시예 1: 유기-무기 왁스/ Al 2 O 3 복합체 입자의 제조 및 이들의 사용
303g의 산화된 HDPE 왁스를 입자 크기가 약 40nm인 80g의 Al2O3 분산물(50% 수용액), 70g의 음이온성 유화제, 34g의 디에틸에탄올아민(중화제), 4g의 아황산나트륨(항산화제), 및 315g의 물과 함께 혼합하고, 혼합물을 145℃의 온도로 가열했다. 전체 혼합물은 이 온도에서 15분간 방치했다.
시험과 관련해서 사용된 본 발명에 따른 적합한 왁스는 전형적으로 125 내지 140℃ 범위의 용융점과 10 내지 40 KOH/g 범위의 산가를 가진다. 예를 들어, BYK-Chemie GmbH(독일)의 AQUACER® 513 타입의 HDPE 왁스 에멀젼이 사용될 수 있다.
그 다음, 175g의 물과 19g의 디에틸에탄올아민을 80℃로 가열하여 상기 설명된 혼합물에 주입했다. 그 다음, 전체 혼합물을 40℃로 냉각시켰다.
이로써 왁스/Al2O3 복합체 나노입자의 에멀젼을 얻었다. 미립자 복합체 구조가 형성된 결과, 무기 나노입자의 침강 거동이 상당히 개선되었는데, 이것은 침강된 입자들의 실질적인 부재 또는 현저한 감소로서 증명되며, 이는 원래 Al2O3 나노입자 분산물에 비하여 상당한 개선을 구성하고, 개선된 취급 특성을 수반한다.
계속해서, 이 방식으로 얻어진 왁스/Al2O3 복합체 나노입자 시스템을 2-성분 PU 코팅 시스템에 혼입한 다음(코팅 조성물을 기준으로 하여 Al2O3로서 계산된 왁스/Al2O3 복합체 나노입자의 양: 4중량%), 코팅, 특히 광택, 내스크래치성 및 평활성과 관련하여 그것의 성능 특성을 시험했다. 순수한 왁스 에멀젼 또는 어떤 다른 순수한 나노입자 분산물에 비해 본 발명의 복합체 입자는 개선된 내스크래치성 및 내마멸성을 나타내며, 순수한 왁스 분산물에 비해 결과의 코팅의 광택 특성을 제한하지 않는다. 또한, 표면 평활성에도 불리한 영향을 미치지 않는다. 결과를 하기 표에 요약한다.
실시예 2: 유기-무기 왁스/ Al 2 O 3 복합체 입자의 제조 및 이들의 사용
실시예 1을 반복했으며, 단 변형으로서 왁스를 크실렌에 용해하고, Al2O3 분산물과 나머지 성분들의 첨가 후에 침전제로서 부틸아세테이트를 왁스/Al2O3 복합체 나노입자가 침전되어 얻어지는 양으로 첨가했다. 따라서, 후속 과정 단계는 생략된다.
이 방식으로 얻어진 왁스/Al2O3 복합체 나노입자 시스템에 대해서도 역시 전술한 성능시험을 수행했으며, 결과를 하기 표에 요약한다.
실시예 3: 유기-무기 왁스/ Al 2 O 3 복합체 입자의 제조 및 이들의 사용
여기서는 실시예 2를 반복했으며, 단 변형으로서 부틸아세테이트-기재 Al2O3 분산물의 사용을 통해 왁스용 침전제의 첨가를 Al2O3 분산물 첨가의 일부로서 수행했다.
이 방식으로 얻어진 왁스/Al2O3 복합체 나노입자 시스템에 대해서도 역시 전술한 성능시험을 수행했으며, 결과를 하기 표에 요약한다.
실시예 4 내지 6: 유기-무기 왁스/ SiO 2 복합체 입자의 제조 및 이들의 사용
상기 실시예 1 내지 3을 반복했으며, 단 변형으로서 Al2O3 나노입자를 입자 크기가 약 40nm인 SiO2 입자로 대체했다.
이 방식으로 얻어진 왁스/SiO2 복합체 나노입자 시스템에 대해서도 역시 전술한 성능시험을 수행했으며, 결과를 하기 표에 요약한다.
성능시험:
대조군 샘플과 순수한 왁스로 코팅된 샘플을 제외하고, 모든 나머지 샘플은 코팅 조성물(건조 중량) 중에 상기 설명된 필러 입자를 4중량%의 양으로 포함하며, 이 양은 사용된 코팅 조성물 또는 코팅 분산물을 기준으로 하여 무기 나노입자(즉, 산화알루미늄 입자 또는 이산화규소 입자, 각각)로서 계산된다.
500, 1000, 2000 및 4000 사이클 후 Satra 시험법에 의해 내스크래치성을 측정했으며, 결과의 내마멸성은 연구소-등급 시스템에 따라서 1부터 5까지(1 = 매우 양호에서 5 = 부적합까지)의 평가 등급으로 평가했다. 이 목적을 위해서, 각 코팅제를 동일한 코팅 두께로 도포하고, 동일한 조건에서 24시간 방치하여 건조 및 경화시켰다. 그 다음, 3일 더 보관한 후, 당업자에게 알려진 조건에서 코팅 표면에서 회전하는 마멸 디스크에 의해 Satra 내스크래치성 시험을 전술한 사이클대로 수행한다.
광택값은 ISO 2813에 상응하는 DIN EN 67530에 따라서 60°각도에서 측정했다.
표면 평활성("활주")은 내활주성의 감소 퍼센트에 의해 활주 특성을 측정함으로써 측정했다. 이 측정 방법에서는 코팅 표면에서 규정된 물체의 마찰력이 측정된다; 규정된 펠트 밑깔개를 가진 500g 중량의 돌을 페인트 표면 위에서 인장 기계로 일정 속도로 민다. 이것을 달성하는데 필요한 힘을 전자 힘 변환기에 의해서 측정한다. 대조군 샘플에 관하여, 대조군 샘플과 비교하여 필요한 힘의 감소 퍼센트를 힘 값으로부터 계산한다. 양의 값인 경우 샘플은 대조군보다 평활하고, 음의 값인 경우 샘플은 대조군보다 거칠다. 본 경우에서는 매우 낮은 값이 바람직하다.
내마멸성은 500g 하중에서 ASTM D 4060(중량 손실이 기록됨)에 따라서 Taber 마멸법에 의해서 측정했다. 기록된 변수는 mg 단위의 질량 손실이다.
시험 결과를 하기 표에 재현한다.
코팅 조성물 내스크래치성(Satra) 광택 (60°) 표면 평활성
("활주")
Taber
내마멸성 (mg)
500
사이클
1000
사이클
2000 사이클 4000 사이클
대조군 5 5 5 5 87.1 - -
순수 Al2O3 분산물
(φ= 40 nm)
(비교)

1-2

2

4-5

5

84.5

-14.3%

12.3
순수 왁스
에멀젼 (비교)

2-3

5

5

5

79.0

+4.29%

7.2
실시예 1 1 1-2 1-2 2-3 86.9 -14.5% 4.3
실시예 2 1 1-2 2 3 87.0 -17.1% 3.8
실시예 3 1-2 1-2 1-2 3 87.0 -28.6% 4.5
실시예 4 1 1-2 2 2-3 86.7 -22.5% 4.0
실시예 5 1 1-2 2 3 86.8 -19.8% 4.5
실시예 6 1-2 2 2-3 3-4 86.2 -14.4% 5.1
상기 결과는 본 발명의 입자의 혼입을 통해서 내마멸성과 내스크래치성에 상당한 개선이 달성될 수 있음을 보여준다. 또한, 상기 특정된 양으로 본 발명의 입자의 혼입은 나머지 성능 특성들에 전혀 어떤 유의한 악화를 야기하지 않는다.
상기 시험들은 본 발명의 시스템 및 입자의 증진된 성능 능력을 인상적으로 증명한다.

Claims (34)

  1. 적어도 하나의 왁스를 포함하거나 적어도 하나의 왁스로 구성된 적어도 하나의 유기계 재료, 및 무기계 재료를 포함하는 무기-유기 복합체 입자, 특히 복합체 나노입자.
  2. 제 1 항에 있어서, 복합체 입자가 1 내지 2000nm, 특히 1 내지 1000nm, 바람직하게 2 내지 750nm, 더 바람직하게 5 내지 600nm, 매우 바람직하게 10 내지 500nm의 입자 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 복합체 입자.
  3. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서, 복합체 입자가 밀접한 및/또는 안정한 조립체에 한편의 유기계 재료 및 다른 한편의 무기계 재료를 포함하고, 및/또는 유기계 재료가 무기계 재료 상에 부착된 것을 특징으로 하는 복합체 입자.
  4. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서, 복합체 입자에서 유기계 재료, 특히 왁스 대 무기계 재료의 중량비가 1:50 내지 200:1, 특히 1:20 내지 100:1, 바람직하게 1:1 내지 50:1의 범위에서 변하는 것을 특징으로 하는 복합체 입자.
  5. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서, 복합체 입자의 무기계 재료가 무기 나노입자의 형태로 존재하며, 특히 무기 나노입자의 입자 크기는 0.5 내지 750nm, 특히 1 내지 500nm, 바람직하게 2 내지 250nm, 더 바람직하게 5 내지 150nm, 매우 바람직하게 10 내지 100nm 범위인 것을 특징으로 하는 복합체 입자.
  6. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서, 복합체 입자의 무기계 재료가 적어도 하나의 무기 산화물, 수산화물, 산화물 수산화물, 황산염, 인산염, 황화물, 탄산염, 질화물, 규산염, 탄화물 및/또는 금속 또는 이러한 화합물들의 어떤 다른 혼합물 또는 조합으로 형성되거나, 또는 상기 화합물(들)을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합체 입자.
  7. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서, 복합체 입자의 무기계 재료가 적어도 하나의 금속 또는 반금속의 적어도 하나의 산화물, 수산화물, 산화물 수산화물, 황산염, 인산염, 황화물, 탄산염, 질화물, 규산염 및/또는 탄화물 또는 어떤 다른 금속/원소 또는 이러한 화합물들의 어떤 다른 혼합물 또는 조합으로 형성되거나, 또는 상기 화합물(들)을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합체 입자.
  8. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서, 복합체 입자의 무기계 재료가 알루미늄, 규소, 아연, 티탄, 세륨 및/또는 철의 적어도 하나의 산화물, 수산화물 및/또는 산화물 수산화물, 알칼리토금속 황산염, 알칼리토금속 인산염 또는 인산란탄, 황화카드뮴 또는 황화아연, 알칼리토금속 탄산염, 질화알루미늄 또는 질화규소, 알칼리토금속 규산염, 탄화규소, 탄소나노튜브 또는 은, 또는 이러한 화합물들의 어떤 다른 혼합물 또는 조합으로 형성되거나, 또는 상기 화합물(들)을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합체 입자.
  9. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서, 복합체 입자의 무기계 재료가 산화알루미늄, 이산화규소, 산화아연 및/또는 이산화티탄으로 형성되거나, 또는 상기 화합물(들)을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합체 입자.
  10. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서, 복합체 입자의 유기계 재료는 적어도 하나의 왁스로 형성되거나 상기 왁스를 포함하며, 특히 여기서 왁스는 (i) 천연 왁스, 특히 식물성, 동물성, 및 광물성 왁스; (ii) 화학 변성 왁스; (iii) 합성 왁스; 및 이들의 혼합물의 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 복합체 입자.
  11. 제 10 항에 있어서, 왁스가 합성 왁스, 특히 폴리올레핀-기재 왁스, 바람직하게 산화된 폴리올레핀-기재 왁스인 것을 특징으로 하는 복합체 입자.
  12. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서, 복합체 입자의 유기계 재료, 특히 왁스는 무기계 재료와 상호작용할 수 있는, 특히 그것과 물리적 및/또는 화학적 결합을 형성할 수 있는 관능기를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합체 입자.
  13. 제 12 항에 있어서, 관능기는 극성기, 특히 O, N 및/또는 S의 군으로부터 선택된 헤테로원자, 바람직하게는 O를 함유하는 기, 바람직하게 히드록실기, 폴리에테르기, 특히 폴리알킬렌 옥시드기, 및/또는 카르복실기, 매우 바람직하게 폴리에테르기 및/또는 히드록실기인 것을 특징으로 하는 복합체 입자.
  14. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서, 복합체 입자의 무기계 재료가, 특히 폴리실록산기에 의해서, 표면-변형된 것을 특징으로 하는 복합체 입자.
  15. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서, 유기계 재료와 무기계 재료의 공동 침전("공-침전")에 의해서 얻어질 수 있고 및/또는 무기계 재료 상에 유기계 재료의 부착, 특히 무기 입자, 바람직하게 무기 나노입자 상에 왁스의 부착에 의해서 얻어질 수 있는 것을 특징으로 하는 복합체 입자.
  16. 적어도 하나의 왁스를 포함하거나 적어도 하나의 왁스로 구성된 적어도 하나의 유기계 재료, 및 무기계 재료를 이들을 포함하는 매질로부터 공동 침전시키고, 및/또는 적어도 하나의 왁스를 포함하거나 적어도 하나의 왁스로 구성된 적어도 하나의 유기계 재료를 무기계 재료 상에 부착시키고, 그 결과 적어도 하나의 왁스를 포함하거나 적어도 하나의 왁스로 구성된 유기계 재료와 무기계 재료의 복합체 입자를 얻는 것을 특징으로 하는, 전술한 항들 중 어느 한 항의 무기-유기 복합체 입자의 제조 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 무기계 재료는 무기 나노입자, 특히 0.5 내지 750nm, 특히 1 내지 500nm, 바람직하게 2 내지 250nm, 더 바람직하게 5 내지 150nm, 매우 바람직하게 10 내지 100nm 범위의 입자 크기를 갖는 무기 나노입자의 형태로 사용되고, 및/또는 침전 후 복합체 입자는 1 내지 2000nm, 특히 1 내지 1000nm, 바람직하게 2 내지 750nm, 더 바람직하게 5 내지 600nm, 매우 바람직하게 10 내지 500nm 범위의 입자 크기를 갖게 되는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서, 출발 재료들을 1:50 내지 200:1, 특히 1:20 내지 100:1, 바람직하게 1:1 내지 50:1 범위의 유기계 재료, 특히 왁스 대 무기계 재료의 중량비로 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서, 사용된 무기계 재료는 적어도 하나의 무기 산화물, 수산화물, 산화물 수산화물, 황산염, 인산염, 황화물, 탄산염, 질화물, 규산염, 탄화물 및/또는 금속/원소 또는 이러한 화합물들의 어떤 다른 혼합물 또는 조합, 특히 적어도 하나의 금속 또는 반금속의 적어도 하나의 산화물, 수산화물, 산화물 수산화물, 황산염, 인산염, 황화물, 탄산염, 질화물, 규산염 및/또는 탄화물 또는 어떤 다른 적어도 하나의 금속 또는 이러한 화합물들의 어떤 다른 혼합물 또는 조합, 바람직하게 알루미늄, 규소, 아연, 티탄, 세륨 및/또는 철의 적어도 하나의 산화물, 수산화물 및/또는 산화물 수산화물, 알칼리토금속 황산염, 알칼리토금속 인산염 또는 인산란탄, 황화카드뮴 또는 황화아연, 알칼리토금속 탄산염, 질화알루미늄 또는 질화규소, 알칼리토금속 규산염, 탄화규소, 탄소나노튜브 또는 은, 또는 이러한 화합물들의 어떤 다른 혼합물 또는 조합, 매우 바람직하게 산화알루미늄, 이산화규소, 산화아연 및/또는 이산화티탄, 더 바람직하게 이산화규소, 산화아연 및/또는 이산화티탄, 특히 바람직하게 이산화규소인 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서, 사용된 유기계 재료는 (i) 천연 왁스, 특히 식물성, 동물성, 및 광물성 왁스; (ii) 화학 변성 왁스; (iii) 합성 왁스; 및 또한 이들의 혼합물의 군으로부터의 왁스인 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제 20 항에 있어서, 사용된 왁스가 합성 왁스, 특히 폴리올레핀-기재 왁스, 바람직하게 산화된 폴리올레핀-기재 왁스인 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서, 사용된 유기계 재료는 무기계 재료와 상호작용할 수 있는, 특히 그것과 물리적 및/또는 화학적 결합을 형성할 수 있는 관능기를 포함하는 왁스인 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서, 사용된 유기계 재료는 극성기, 특히 O, N 및/또는 S의 군으로부터 선택된 헤테로원자, 바람직하게는 O를 함유하는 기를 포함하는 왁스인 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서, 사용된 유기계 재료는 히드록실기, 폴리에테르기, 특히 폴리알킬렌 옥시드기, 및/또는 카르복실기, 매우 바람직하게 폴리에테르기 및/또는 히드록실기를 포함하는 왁스, 매우 바람직하게 폴리에테르기- 및/또는 히드록실기-관능화된 왁스인 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서, 추가의 성분 및/또는 첨가제, 특히 유화제, 습윤제, 항산화제, 안정제, 중화제, 증점제, 분산제, 및 바이오시드, 및 또한 이들의 혼합물의 군으로부터 선택된 성분 및/또는 첨가제를 를 매질에 첨가하는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제 16 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서, 먼저 왁스 입자의 에멀젼을 이 에멀젼에 분산된 무기 입자, 특히 무기 나노입자의 존재하에, 특히 왁스 입자의 용융 온도 이상의 온도로 가열하면서 제조하고, 그 다음 에멀젼을, 특히 왁스 입자의 용융 온도 이하의 온도로 냉각시키고, 이로써 왁스를 무기 입자 상에 부착시켜 무기-유기 복합체 입자를 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제 16 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서, 먼저 적어도 하나의 왁스의 용액을 이 용액에 분산된 무기 입자, 특히 무기 나노입자의 존재하에 제조하고, 그 다음 침전제를 왁스 용액에 도입하고, 이로써 왁스를 무기 입자 상에 부착시켜 무기-유기 복합체 입자를 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제 16 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서, 먼저 적어도 하나의 왁스의 용액을 제조하고, 그 다음 무기 입자, 특히 무기 나노입자의 분산물을 왁스용 침전제에 도입하고, 이로써 왁스를 무기 입자 상에 부착시켜 무기-유기 복합체 입자를 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서, 무기계 재료, 특히 무기 입자, 바람직하게 무기 나노입자가, 특히 폴리실록산기의 적용에 의해서, 표면-변형된 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 필러로서 전술한 항들 중 어느 한 항의 복합체 입자의 사용.
  31. 코팅 재료 및 코팅 시스템, 특히 페인트, 잉크 등, 모든 종류의 분산물, 플라스틱, 폼, 화장품, 특히 네일 바니시, 접착제, 및 실란트에서, 특히 필러로서 전술한 항들 중 어느 한 항의 복합체 입자의 사용.
  32. 제 30 항 또는 제 31 항에 있어서, 기계적 특성을 개선하기 위한, 특히 내마모성, 바람직하게 내스크래치성 및/또는 내마멸성을 증가시키기 위한 것임을 특징으로 하는 사용.
  33. 담체 매질 또는 분산 매질 중에, 특히 분산물 기준으로 0.01중량% 내지 50중량%, 바람직하게 0.1중량% 내지 30중량%, 더 바람직하게 0.2중량% 내지 20중량%, 매우 바람직하게 0.5중량% 내지 10중량% 범위의 양으로 전술한 항들 중 어느 한 항의 복합체 입자를 포함하는 분산물.
  34. 전술한 항들 중 어느 한 항의 복합체 입자를 포함하는 코팅 재료 및 코팅 시스템, 특히 페인트, 잉크 등, 플라스틱, 폼, 화장품, 특히 네일 바니시, 접착제, 및 실란트.
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