KR20120091444A - 염소화 및 충전된 열가소성 물질의 열 안정성 및 ｕｖ 저항을 개선하기 위한 물질로서의 양친매성 공중합체의 용도 및 상기 물질의 제조 방법 - Google Patents

염소화 및 충전된 열가소성 물질의 열 안정성 및 ｕｖ 저항을 개선하기 위한 물질로서의 양친매성 공중합체의 용도 및 상기 물질의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 1종 이상의 염소화 열가소성 수지 및 1종 이상의 광물 충전제를 포함하는 염소화 및 충전된 열가소성 조성물에서의,
- 1종 이상의 친수성 단량체 및 1종 이상의 소수성 단량체로 이루어지는 것,
- 5,000 g/mol 내지 20,000 g/mol의 중량 평균 몰 질량 및 3 이하의 다분자성 지수, 바람직하게는 10,000 g/mol 내지 15,000 g/mol의 중량 평균 몰 질량 및 2.5 이하의 다분자성 지수를 갖는 것
을 특징으로 하는 선형 양친매성 공중합체의, 상기 조성물의 열 안정성 및 UV 저항을 개선하는 물질로서의 용도로 이루어진다.
본 발명은 또한 상기 공중합체를 사용하는 염소화 및 충전된 열가소성 조성물에 대한 제조 방법 및 상기 방법에 의해 직접 얻은 조성물에 관한 것이다.

Description

염소화 및 충전된 열가소성 물질의 열 안정성 및 ＵＶ 저항을 개선하기 위한 물질로서의 양친매성 공중합체의 용도 및 상기 물질의 제조 방법{USE OF AMPHIPHILIC COPOLYMERS AS AGENTS FOR IMPROVING THE THERMAL STABILITY AND UV RESISTANCE OF CHLORINATED AND FILLED THERMOPLASTIC MATERIALS, PROCESS FOR THE FABRICATION OF THE SAID MATERIALS}
본 발명은 광물 충전제를 포함하는 염소화 열가소성 물질의 분야에 관한 것이다. 이것은 최종 물질의 열 안정성 및 UV 저항을 개선하는 2중 기능을 갖는 수지와 충전제 사이의 상용화제에 관한 것이다.
염소화 열가소성 물질, 특히 PVC에 기초한 것은 파이프(물 공급, 위생시설, 관개, 케이블 통과용 도관), 외부 및/또는 내부 건축 물질(창틀, 셔터, 문, 사이딩, 가천정) 또는 산업 부분의 제조와 같은 많은 용도를 갖는다.
이것은 활석, 알루미나, 이산화티탄, 산화마그네슘, 황산바륨, 알루미늄, 실리카, 고령토, 또는 천연 또는 합성 탄산칼슘과 같은 광물 충전제를 포함하고, 이 충전제는 1종 이상의 이 충전제와 PVC의 혼합물로부터 얻은 경질 물질을 기술하고 있는 문헌 JP 50-028105에 기재되어 있다.
탄산칼슘은 이의 경직성, 압출 동안의 이의 냉각 시간 또는 이의 다이 빌드업과 같은 이의 물성 중 일부를 개선하므로, 탄산칼슘은 염소화 열가소성 물질에 대한 바람직한 충전제가다. 이는 문헌["The use of calcium carbonate to enhance the physical properties of rigid vinyl products"(Society of Plastic Engineering, Conf., October 12-14, 1999)]에 보고되어 있다.
당업자의 기본 지식에 따르면, 이러한 물질을 구성하는 수지는 탄산칼슘이 빈약하게 분산하는 소수성 환경이다: 이는 광물 물질의 입자가 상기 수지에서 자연적이고 균일한 방식으로 분산되지 않는다는 것을 의미한다. 분산액의 이러한 빈약한 분포 또는 이러한 빈약한 상태 또는 이러한 빈약한 상용성은 최종 조성물의 기계적 및 광학 특성을 저하시킨다.
또한, 당업자는 일반적으로 열가소성 수지와의 압축성을 개선하기 위해 탄산칼슘을 가공하는 방법 및 염소화 열가소성 수지, 예컨대 특히 PVC를 개발하였다. 문헌 FR 1 047 087, WO 00/20336 및 US 4 151 136은 8개 내지 22개의 탄소 원자를 갖는 지방산 및 왁스에 의한 탄산칼슘의 표면 처리를 기재하고 있다. 스테아르산 및 이의 염이 오늘날 통상 사용되고: 이의 용도는 문헌 WO 02/55596, WO 04/09711 및 WO 01/32787에서 확인된다.
스테아린의 효과를 자극 또는 악화시키기 위해, 당업자는 약음이온성이라 일컬어지는 빗 유형의 특별한 중합체 구조를 개발하였다. 이 표현을 통해, 폴리알킬렌 옥사이드 유형의 1종 이상의 "거대단량체"로 이루어지는 적어도 2개의 측면 분획이 그래프팅된 (메트)아크릴 유형 및 실질적으로 선형인 골격으로 이루어지는 공중합체가 개발되었다.
문헌 WO 2007/052122 및 WO 2008/053296은 충전제와 수지와의 개선된 상용성의 직접적인 증거를 구성하는 것으로 공지된 특성인, 충전된 PVC 조성물의 내충격성 및 광택에 대한 이러한 중합체의 유리한 영향을 입증한다. 이러한 관련은 공보["Study on ground calcium carbonate and wollastonite composite fillers filling properties and reinforcement mechanisms" (Zhongguo Fenti Jishu, 2002, 8(1), pp. 1-5), "Recycling of incompatible plastics with reactive compatibilizers" (Special Publication - Royal Society of Chemistry, 1997, 199 Chemical Aspects of Plastics Recycling, pp. 170-179); "Labor-saving method of testing the dispersibility of titanium dioxide Pigments" (FATIPEC Congres(1988), Vol. III(19th), 307-19)]에 구체적으로 확립되어 있다.
이미 기재된 빗 구조 중에서, 출원인은 최근에 특히 유리한 중합체 부류를 확인하였는데, 왜냐하면 광물 충전제와 수지와의 압축성을 개선하는 이의 능력과 별도로, 이 조성물을 (150℃를 넘는) 고온에서의 압출, 사출, 압축, 성형, 예컨대 사출 성형 또는 캘린더링에 의해 전환 조작으로 처리하고자 의도되는 것으로 알려져 있을 때의 기본적인 특성인, 최종 조성물의 열 안정성을 개선하기 때문이다. 해당 중합체는 측쇄에 에틸렌 옥사이드 및 프로필렌 옥사이드의 2개의 기의 동시 존재를 특징으로 한다. 이것은 출원 번호 FR 08 58748의 미공개 프랑스 특허 출원의 대상을 구성한다.
그러나, 이러한 후자의 구조는 아직 완전한 만족을 제공하지 않는다. 실제로, 충전된 조성물이 고온 또는 UV 선으로 처리될 때 핑크색으로 변하는 것을 관찰되었다. 이 현상은 조성물 표면에 다소 현저한 핑크색을 생성(핑킹)시켜, 최종 사용자에게 심미적인 문제점을 생성시킨다.
또한, 광물 충전제와 이 충전제가 도입된 염소화 수지 사이에 우수한 상용성을 유지시키면서, 상기 조성물의 열 안정성 및 UV에 대한 이의 저항을 개선하기 위한 기술적인 해결책을 추구하면서, 출원인은 소정의 분자량에 대해 특정한 다분자성 지수를 제시하는 특정한 선형 양친매성 공중합체의 용도를 완성하였다. 충전제가 이것이 도입된 수지와 상용성이게 만드는 이의 능력 이외에, 이러한 중합체는 최종 조성물의 열 안정성 및 UV 저항을 개선하는 물질의 기능을 갖는다.
이러한 구조로 얻은 결과는 하기로 특히 관심 있는 것으로 증명되었다:
- 수지 내의 충전제의 분산액의 우수한 상태가 유지되고, 이 특성은 충전된 조성물의 광학 특성(광택) 및 기계적 특성(내충격성)의 개선과 직접적으로 관련된다,
- CHD(Case Hardness Depth)에 의해 측정할 때 또는 겔화 곡선에 의하면 충전된 조성물의 열 안정성이 개선된다,
- 상기 충전된 조성물의 UV 저항이 개선하여, 직접적인 UV 방사선에 대한 노출 후 또는 열 처리 후 백색도 측정에 의해 입증된 바대로 핑킹 현상을 감소시킨다,
충전된 조성물과 관련하여서는 다음과 같다:
- 스테아르산 이외의 어떠한 상용화제를 포함하지 않는다,
- 스테아르산 이외에, 선행 기술에 의해 밝혀진 바대로, 빗 유형의 상용화제를 포함한다,
- 스테아르산 이외에, 양친매성이지만 비선형 유형이고/이거나 본 발명의 분자량 및 다분자성 지수의 특성을 제시하지 않는 상용화제를 포함한다.
또한, 본 발명의 제1 목적은
1종 이상의 염소화 열가소성 수지 및 1종 이상의 광물 충전제를 포함하는 염소화 및 충전된 열가소성 조성물에서의,
- 1종 이상의 친수성 단량체 및 1종 이상의 소수성 단량체로 이루어지는 것,
- 5,000 g/mol 내지 20,000 g/mol의 중량 평균 몰 질량(average molar mass by weight) 및 3 이하의 다분자성 지수(polymolecularity index), 바람직하게는 10,000 g/mol 내지 15,000 g/mol의 중량 평균 몰 질량 및 2.5 이하의 다분자성 지수를 갖는 것
을 특징으로 하는 선형 양친매성 공중합체의, 상기 조성물의 열 안정성 및 UV 저항을 개선하는 물질로서의 용도로 이루어진다.
선형이란, 출원인은 양친매성 공중합체가 실질적으로 선형이라는 것, 즉 이것이 유리 라디칼 중합으로부터 생기는 소량의 랜덤 분지를 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
이 용도는 또한 상기 선형 양친매성 공중합체가, 각각의 공단량체의 몰%로, 60 내지 95%의 친수성 공단량체 및 5 내지 40%의 소수성 공단량체, 바람직하게는 70 내지 90%의 친수성 공단량체 및 10 내지 30%의 소수성 공단량체를 포함한다는 것을 특징으로 한다.
이 용도는 또한 친수성 공단량체가 아크릴산, 메타크릴산 및 이 공단량체의 블렌드 중에서 선택되는 것을 특징으로 한다.
이 용도는 또한 소수성 공단량체가, 구체적으로 부틸 스티렌 및 부틸 아크릴레이트를 포함하여, 스티렌 및 알킬 아크릴레이트 및 이들의 블렌드 중에서 선택되는 것을 특징으로 한다.
이 용도는 또한 상기 선형 양친매성 공중합체가 랜덤 구조 또는 블록 구조를 갖는다는 것을 특징으로 한다.
그러므로, 본 발명에 따라 사용된 공중합체를 아크릴산 및/또는 메타크릴산과 소수성 공단량체, 예컨대 부틸 아크릴레이트 또는 스티렌의 공중합에 의해 얻는다. 2,2'-[카보티오일비스(티오)]비스의 프로피온산의 염인 특정한 사슬 이동제 및 특히 이의 나트륨염(CAS 864970-33-2호)을 사용하여 제어 유리 라디칼 중합에 의해 물에서 배타적으로 이것을 합성하였다. 이 염의 일반식은 하기와 같다:
Figure pct00001
M은 수소 원자, 아민염, 암모늄 또는 알칼리 양이온, 더 바람직하게는, 나트륨 양이온을 나타낸다.
산 형태로 얻은 이 공중합체는 또한 1가 또는 다가 양이온을 갖는 1종 이상의 중화제로 부분 또는 완전 중화될 수 있고, 상기 물질은 바람직하게는 암모니아, 또는 칼슘, 마그네슘의 수산화물 및/또는 산화물, 또는 나트륨, 칼륨, 리튬의 수산화물 중에서 선택되고, 바람직하게는 중화제가 수산화나트륨이다.
상기 공중합체를 임의로, 중화 전에 또는 후에, 물, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 아세톤, 테트라히드로푸란 또는 이들의 블렌드로 이루어지는 군에 속하는 1종 이상의 극성 용매에 의해 당업자에게 공지된 무작위 또는 역학 방법에 따라 가공하고 여러 상으로 분리할 수 있다. 상 중 하나는 본 발명에 따라 사용되는 중합체이다.
다른 변형에 따르면, 상기 공중합체를 또한 건조할 수 있다.
이 용도는 또한 염소화 및 충전된 열가소성 조성물이, 이의 총 중량과 관련하여,
(a) 0.1 내지 99 건조 중량%의 1종 이상의 염소화 열가소성 수지,
(b) 0.1 내지 90 건조 중량%, 바람직하게는 5 내지 50 건조 중량%의 1종 이상의 광물 충전제,
(c) 0.01 내지 5 건조 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 3 건조 중량%의 상기 선형 양친매성 공중합체,
(d) 0 내지 20 건조 중량%, 바람직하게는 5 내지 20 건조 중량%의, 상기 양친매성 공중합체가 아닌, 열 안정화제 및/또는 UV 안정화제 및/또는 윤활제 및/또는 레올로지 개질제 및/또는 충격 개질제 및/또는 가공화제,
(e) 광물 충전제의 건조 중량과 관련하여, 0 내지 3 건조 중량%, 바람직하게는 0 내지 1 건조 중량%, 매우 바람직하게는 0 내지 0.5 건조 중량%, 아주 바람직하게는 0 내지 0.2 건조 중량%의, 상기 양친매성 공중합체 이외의 상용화제로서, 이 상용화제는 바람직하게는 8개 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 지방산이고, 상기 산은 바람직하게는 스테아르산 및 이의 염으로부터 선택되는 것인 상용화제
를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 용도는 또한 염소화 열가소성 수지가 PVC, 염소화 폴리비닐 클로라이드(CPVC), 염소화 폴리에틸렌, PVC-폴리비닐 아세테이트(PVC-PVAC) 유형의 공중합체 및 이들의 블렌드 중에서 선택되는 것을 특징으로 한다.
이 용도는 또한 광물 충전제가 천연 또는 합성 탄산칼슘, 백운석, 석회석, 고령토, 활석 및 이들의 블렌드 중에서 선택되고, 바람직하게는 천연 또는 합성 탄산칼슘인 것을 특징으로 한다.
이 용도는 또한 상기 선형 양친매성 공중합체를 상기 광물 충전제의 분쇄 단계에서 사용하고, 상기 분쇄는 건조가 이어지는 습식 분쇄 단계 또는 건식 분쇄이고, 바람직하게는 건조가 이어지는 상기 광물 충전제의 습식 분쇄 동안 사용하는 것을 특징으로 한다.
이 용도는 또한 상기 광물 충전제가 Sedigraph™ 5100에 의해 측정된 평균 직경이 0.5 내지 5 ㎛, 바람직하게는 0.6 ㎛ 내지 1.5 ㎛인 것을 특징으로 한다.
이 용도는 또한 상기 광물 충전제가 Sedigraph™ 5100에 의해 측정된 2 ㎛ 미만의 직경을 갖는 입자의 중량%가 10 내지 99%, 바람직하게는 50 내지 95%, 더 바람직하게는 60 내지 90% 범위인 것을 특징으로 한다.
이 용도는 또한 염소화 및 충전된 열가소성 조성물이 성분(a) 내지 성분(e)의 1 이상의 건식 블렌딩 단계를 수행하는 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다.
이 용도는 또한 상기 염소화 및 충전된 열가소성 조성물이 압출 또는 사출 성형에 의한 1 이상의 전환 단계를 수행하는 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다.
이 용도는 또한 염소화 및 충전된 열가소성 조성물이 150 내지 250℃, 바람직하게는 180 내지 220℃의 온도에서 1 이상의 단계를 수행하는 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 목적은
(a) 1종 이상의 광물 충전제의 1 이상의 분쇄 단계,
(b) 그 후, 열가소성 수지에서의 단계 (a)에서 얻은 분쇄된 광물 충전제의 1 이상의 도입 단계
를 포함하는, 1종 이상의 염소화 열가소성 수지 및 1종 이상의 광물 충전제를 포함하는 염소화 및 충전된 열가소성 조성물의 제조 방법으로서, 단계 (a)의 과정에서,
- 1종 이상의 친수성 단량체 및 1종 이상의 소수성 단량체로 이루어지고,
- 5,000 g/mol 내지 20,000 g/mol의 중량 평균 몰 질량 및 3 이하의 다분자성 지수, 바람직하게는 10,000 g/mol 내지 15,000 g/mol의 중량 평균 몰 질량 및 2.5 이하의 다분자성 지수를 갖는
선형 양친매성 공중합체를 사용하는 것을 특징으로 하는 제조 방법이다.
상기 방법은 또한 상기 양친매성 공중합체가, 각각의 단량체의 몰%로, 60 내지 95%의 친수성 단량체 및 5 내지 40%의 소수성 단량체, 바람직하게는 70 내지 90%의 친수성 단량체 및 10 내지 30%의 소수성 단량체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 방법은 또한 친수성 공단량체가 아크릴산, 메타크릴산 및 이 단량체의 블렌드 중에서 선택되는 것을 특징으로 한다.
상기 방법은 또한 소수성 공단량체가, 더 구체적으로 부틸 스티렌 및 부틸 아크릴레이트를 포함하여, 스티렌 및 알킬 아크릴레이트 및 이들의 블렌드 중에서 선택되는 것을 특징으로 한다.
상기 방법은 또한 상기 선형 양친매성 공중합체가 랜덤 구조 또는 블록 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 방법은 또한 염소화 충전된 열가소성 조성물이, 이의 총 중량과 관련하여,
(a) 0.1 내지 99 건조 중량%의 1종 이상의 염소화 열가소성 수지,
(b) 0.1 내지 90 건조 중량%, 바람직하게는 5 내지 50 건조 중량%의 1종 이상의 광물 충전제,
(c) 0.01 내지 5 건조 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 3 건조 중량%의 상기 선형 양친매성 공중합체,
(d) 0 내지 20 건조 중량%, 바람직하게는 5 내지 20 건조 중량%의, 상기 양친매성 공중합체가 아닌, 열 안정화제 및/또는 UV 안정화제 및/또는 윤활제 및/또는 레올로지 개질제 및/또는 충격 개질제 및/또는 가공화제,
(e) 광물 충전제의 건조 중량과 관련하여, 0 내지 3 건조 중량%, 바람직하게는 0 내지 1 건조 중량%, 매우 바람직하게는 0 내지 0.5 건조 중량%, 아주 바람직하게는 0 내지 0.2 건조 중량%의, 상기 양친매성 공중합체 이외의 상용화제로서, 이 상용화제는 바람직하게는 8개 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 지방산이고, 상기 산은 바람직하게는 스테아르산 및 이의 염 중에서 선택되는 것인 상용화제
를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 방법은 또한 염소화 열가소성 수지가 PVC, 염소화 폴리비닐 클로라이드(CPVC), 염소화 폴리에틸렌, PVC-폴리비닐 아세테이트(PVC-PVAC) 유형의 공중합체 및 이들의 블렌드 중에서 선택되는 것을 특징으로 한다.
상기 방법은 또한 광물 충전제가 천연 또는 합성 탄산칼슘, 백운석, 석회석, 고령토, 활석 및 이들의 블렌드 중에서 선택되고, 바람직하게는 천연 또는 합성 탄산칼슘인 것을 특징으로 한다.
상기 방법은 또한 단계 (a)가 건조가 이어지는 습식 분쇄 단계 또는 건식 분쇄 단계이고, 바람직하게는 건조가 이어지는 상기 광물 충전제의 습식 분쇄인 것을 특징으로 한다.
상기 방법은 또한 상기 광물 충전제가 Sedigraph™ 5100에 의해 측정된 평균 직경이 0.5 내지 5 ㎛, 바람직하게는 0.6 ㎛ 내지 1.5 ㎛인 것을 특징으로 한다.
상기 방법은 또한 광물 충전제가 Sedigraph™ 5100에 의해 측정된 2 ㎛ 미만의 직경을 갖는 입자의 중량%가 10 내지 99%, 바람직하게는 50 내지 95%, 더 바람직하게는 60 내지 90% 범위인 것을 특징으로 한다.
상기 방법은 또한 단계 (b) 후 압출 또는 사출 성형에 의한 1 이상의 전환 단계 (c)가 이어지는 것을 특징으로 한다.
상기 방법은 또한 단계 (c)를 150 내지 250℃, 바람직하게는 180 내지 220℃의 온도에서 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 최종 목적은 본 발명에 따른 방법에 의해 얻은 염소화 및 충전된 열가소성 조성물로 이루어진다.
본 발명의 범위 및 관심은 제한되지 않는 하기의 실시예를 통해 가장 잘 볼 수 있다.
[실시예]
모든 실시예에서, Mw라 칭하는 중량 평균 몰 질량 및 PI라 칭하는 다분자성 지수를
- 선형 공중합체에 대해 문헌 WO 02/070571에 기재된 방법에 따라,
- 빗 유형 공중합체에 대해 문헌 WO 2008/107787에 기재된 방법에 따라
결정하였다:
실시예 1
이 실시예는
- 상용화제의 부재 하에(1호 시험),
- 선행 기술에 따른 빗 유형 중합체인 상용화제의 존재 하에(2호 및 3호 시험).
- 빗 양친매성 공중합체의 존재 하에(4호 내지 7호 시험),
- 본 발명의 분자량 및 다분자성 지수의 특성을 나타내지 않는 선형 양친매성 공중합체의 존재 하에(8호 시험),
- 본 발명의 분자량 및 다분자성 지수의 특성을 나타내는 선형 양친매성 공중합체의 존재 하에(9호 내지 13호 시험)
의 상이한 가상의 경우에, 내충격성, 광택, 열 안정성 및 UV 저항이 측정되는 PVC 기반 및 탄산칼슘 함유 조성물의 제조를 예시한다.
충전된 PVC 의 조성물:
- 상품명 Lacovyl™ S110P 하에 ARKEMA™ 회사가 판매하는 PVC 수지 2,200 그램,
- 상품명 Kronos™ 2200 하에 KRONOS™ 회사가 판매하는 이산화티탄 110 그램
- 상품명 Durastrength™ 320 하에 ARKEMA™ 회사가 판매하는 코어-쉘 유형의 유기 충격 개질 첨가제 132 그램
- 상품명 One Pack Baeropan™ 하에 BARLOCHER™ 회사가 판매하는 열 안정화제 55 그램
- Lacowax™ EP 하에 LAPASSE ADDITIVES CHEMICALS™ 회사가 판매하는 윤활제 1.1 그램
- OMYA™ 회사가 판매하는 Hydrocarb 90 OG의 건조로부터 생기는 분말 형태의 탄산칼슘 352 그램.
탄산칼슘의 건조 분말의 획득
Hydrocarb 90 OG라 칭하는 현탁액은 Sedigraph™ 5100에 의해 측정되는 2 ㎛ 미만의 직경을 갖는 입자의 중량%가 90%이고 Sedigraph™ 5100에 의해 측정되는 평균 직경이 0.7 ㎛인 석회석 현탁액이다.
Hydrocarb 90 OG 제품을 NIRO™ 회사가 판매하는 Niro Minor Mobile 2000 유형의 스프레이 건조기에 의해 건조시켰다. 이 건조의 특성은 다음과 같다:
- 가스 유입 온도: 350℃
- 가스 배출 온도: 102~105℃
- 99%로 환기 개방
- 공기 압력: 4 bar
건조를, 탄산칼슘의 건조 중량과 관련하여,
- 0.90 건조 중량%의 스테아르산 및
- 선행 기술에 따른 또는 본 발명에 따른 상용화제가 존재할 때, 0.45 건조 중량%의 스테아르산(이에 따라 0.7 건조 중량%의 상기 물질을 사용)
의 존재 하에 수행하였다.
건조 PVC 블렌드의 제조
각각의 시험에 대해, 염소화 열가소성 물질의 조성물을 구성하는 상이한 성분의 블렌드 제제로 이것을 시작하였다. 이 블렌드를 당업자에게 널리 공지된 방법에 따라 제조하였다.
PVC 건조 블렌드의 압출
모든 건조 블렌드를 2축 및 편평 필름 염료(25 mm×3 mm)가 구비된 Thermoelectron Polylab™ 600 610 P 시스템에 의해 압축하였다.
그 후, PVC 프로필을 물 욕 내에서 15℃에서 보정하고 Yvroud 시스템에 적층하였다. 압출 매개변수는 다음과 같다:
- 4 구역의 온도: 170℃
- 축 속도: 30 RPM
충격 강도의 측정
충격 강도의 측정을 British Standard BS 7413:2003에 따라 수행하였다. 측정을 MUTRONIC™ 회사가 판매하는 Diadisc™ 4200 기계로 제조된 10개의 시험편의 뱃지에 평균하였다.
이 매개변수를 "충격"이리 칭하고 kJ/㎡로 표시하였다.
광택의 측정
광택 측정을 BYK-GARDNER™ 회사가 판매하는 Tri-Gloss 분광기를 사용하여 60°에서 수행하였다.
이 매개변수를 "광택 60"이라 칭하고 치수가 없다.
열 안정성의 측정
열 안정성의 현상을 2가지 상이한 방법에 의해 결정하였다. 제1 방법은 CHD에 기초하고, 제2 방법은 겔화 곡선에 기초한다.
CHD 측정은 200℃에서 PVC 샘플의 탈수소염소화(dehydrochloration)의 속도를 결정하게 한다. 이것은 이 샘플의 열 안정성을 대표한다. 대략 0.5 g의 PVC의 샘플을 200℃에서 Metrohm 763 PVC Thermomat 유형의 장치에 위치시켰다. 샘플이 방출한 HCL 증기의 분량을 교환수(bipermuted water) 60 ㎖ 용액에 도입하고, 그 후 전도율이 전개하였다. "tDHC"(분)이라 칭하는 안정성 시간은 수용액의 전도율이 50 μS/cm의 값에 도달하는 시간이다. 이 시간이 더 클수록, 샘플의 안정성이 더 우수하다.
겔화 곡선을 특수 열 처리되는 PVC 건조 블렌드에 대해 제조하였다. 이러한 PVC 건조 블렌드를 하기의 매개변수에 의해 내부 블렌더(Thermoelectron Rheomix 600 610P)에 위치시켰다:
- 30 RPM의 속도,
- 190℃의 온도,
- 69 ㎤의 용적.
곡선을 시간의 함수로서 블렌더 토르크를 작도한다. 이 곡선은 190℃의 온도에서 시간에 따른 PVC 건조 블렌드 점도의 전개의 표시를 가능하게 한다. 이러한 의미에서, "PVC 건조 블렌드의 압출"이라 칭하는 부분과 달리, Thermoelectron 장치를 블렌더로서 사용하였다: 상기 PVC 건조 블렌드를 상기 블렌드의 점도의 전개가 이어지는 동안 특수 열 처리하였다.
PVC 건조 블렌드의 점도 증가의 초기 기간, 그 후 PVC 겔화 상에 해당하는 급격한 감소 후에, 이 물질의 정상 압출 상에 해당하는 약 10 분 이하의 토르크 안정성 상이 존재한다. 그 후, 가공 충전제의 특성에 따라, PVC 물질의 열 분해에 해당하는 내부 블렌더 토르크의 새로운 전개가 관찰되었다. 16 분 후, 크게 열화된 PVC 제제를 안정하게 남아있는 것과 눈에 띄게 구별할 수 있었다. "토르크"(N.m2)라 칭하는 이 시점에서의 토르크의 값을 측정하였다. 이 값이 더 낮을수록, 블렌드의 안정성이 더 우수하다.
핑킹의 측정
핑킹 현상을 압출기로부터 바로 나오는 PVC 샘플에서 매개변수 "a"의 측정(널리 공지된 기준 좌표 L, a b에서 적색의 측정)을 통해 결정하고 20×0.9 cm 스트립(상기 기재된 압출 매개변수)으로 절단하였다.
이 매개변수를 단순히 "a"라 칭한다. 이것이 더 약할수록, 더 많은 핑킹이 감쇠하였다.
이것을 또한 압출기로부터 PVC 샘플을 노출시키고, 12/24 Sepap 봉포물에서 60℃에서 500 시간 동안 수은 램프(200~450 nm)로 20×0.9 cm의 스트립으로 절단한 후 "a"에서의 변수를 통해 결정하였다.
이 매개변수를 "ㅿa UV"라 칭한다. 이것이 더 클수록, 샘플 색상이 더 가깝게 핑크색이 된다.
사용된 중합체는 하기의 페이지에 기재되어 있고 이용 가능한 결과가 표 1에 요약되어 있다.
1호 시험
이 시험은 표준품을 구성하고 상용화제를 사용하지 않는다.
2호 시험
이 시험은 선행 기술을 기술하고,
- 82.0 중량% 아크릴산,
- 18.0 중량% 메톡시 폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트(Mw = 5,000 g/몰)
로 이루어지는 Mw = 65,000 g/mol 및 PI = 2.8의 빗 중합체를 사용한다.
3호 시험
이 시험은 선행 기술을 기술하고,
- 84.0 중량% 메타크릴산,
- 16.0 중량% 히드록시 폴리알킬렌 글리콜 메타크릴레이트(Mw = 3,000 g/몰)
로 이루어지는 Mw = 65,000 g/mol 및 PI = 2.8의 빗 중합체를 사용한다.
4호 시험
이 시험은 본 발명을 기술하고 물 내에 아크릴산/메톡시 폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트(Mw = 2,000 g/mol)와 소수성 공단량체(부틸 아크릴레이트)의 블록 양친매성 공중합체를 사용한다. 양친매성 공중합체 폴리((AA-코-MEPEGM 2000)-블록-BAc)는 Mw = 33,800 g/mol 및 PI = 3.93으로
- 55.1 몰% 아크릴산,
- 22.8 몰% 메톡시 폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트(Mw = 2,000 g/몰),
- 22.1 몰% 부틸 아크릴레이트
로 이루어진다.
기계적 교반기 및 오일 욕형 가열기가 구비된 2 ℓ 반응기로 물 중 21.70%에서 600 g 물 및 37.05 g 화학물질 이동제(I)(M은 나트륨 양이온을 나타냄)을 도입하였다.
그 후, 교반 하에, 합성 반응기를 65℃의 온도로 가열하고, 하기 3가지 용액을 1 시간에 걸쳐 동시에 도입하였다:
- 22.5 g 부틸 아크릴레이트,
- 6.45 g Na2S2O8 및 75 g 물로 이루어지는 수용액,
- 1.95 g Na2S2O5 및 75 g 물로 이루어지는 수용액.
그 후, 여전히 교반 하에, 하기 3가지 용액을 65℃에서 1.5 시간에 걸쳐 동시에 도입하였다:
- 240 g 물 중에 희석된 Mw = 2,000 g/mol인 360 g 메톡시 폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트 및 31.5 g 아크릴산,
- 3.75 g Na2S2O8 및 37.5 g 물로 이루어지는 수용액,
- 1.05 g Na2S2O5 및 37.5 g 물로 이루어지는 수용액.
과산화수소 수용액(15 g 물 중의 35%의 0.92 g H2O2)으로 처리한 후, 생성된 용액을 90℃에서 수산화나트륨으로 pH = 12로 중화시켰다. Na2S2O8에 의해 최종 후처리를 수행하였다. 아크릴산 및 메톡시 폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트 2000과 소수성 공단량체인 부틸 아크릴레이트의 나트륨 중화 블록 공중합체를 포함하는 물 중의 안정한 용액을 얻었다.
5호 시험
이 시험은 본 발명을 기술하고 물 내에 아크릴산/메톡시 폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트(Mw = 2,000 g/mol)와 소수성 공단량체(스티렌)의 블록 양친매성 공중합체를 사용한다. 양친매성 공중합체 폴리((AA-코-MEPEGM 2000)-블록-Sty)은 Mw = 23,100 g/mol 및 PI = 3.32로
- 55.1 몰% 아크릴산,
- 22.7 몰% 메톡시 폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트(Mw = 2,000 g/몰),
- 22.2 몰% 스티렌
으로 이루어진다.
기계적 교반기 및 오일 욕형 가열기가 구비된 2 ℓ 반응기로 물 중 21.70%에서 600 g 물 및 37.05 g 화학물질 이동제(I)(M은 나트륨 양이온을 나타냄)을 도입하였다.
그 후, 교반 하에, 합성 반응기를 65℃의 온도로 가열하고, 하기 3가지 용액을 1 시간에 걸쳐 동시에 도입하였다:
- 18.30 g 스티렌,
- 6.45 g Na2S2O8 및 75 g 물로 이루어지는 수용액,
- 1.95 g Na2S2O5 및 75 g 물로 이루어지는 수용액.
그 후, 여전히 교반 하에, 하기 3가지 용액을 65℃에서 1.5 시간에 걸쳐 동시에 도입하였다:
- 240 g 물 중에 희석된 360 g 메톡시 폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트(Mw = 2,000 g/몰) 및 31.5 g 아크릴산,
- 3.75 g Na2S2O8 및 37.5 g 물로 이루어지는 수용액,
- 1.05 g Na2S2O5 및 37.5 g 물로 이루어지는 수용액.
과산화수소 수용액(15 g 물 중의 35%의 0.92 g H2O2)으로 처리한 후, 생성된 용액을 90℃에서 수산화나트륨으로 pH = 12로 중화시켰다. Na2S2O8에 의해 최종 후처리를 수행하였다. 아크릴산 및 메톡시 폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트 2000과 소수성 공단량체인 스티렌의 나트륨 중화 블록 공중합체를 포함하는 물 중의 안정한 용액을 얻었다.
6호 시험
이 시험은 본 발명을 기술하고 물 내에 아크릴산/메톡시 폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트(Mw = 5,000 g/mol)와 소수성 공단량체(스티렌)의 블록 양친매성 공중합체를 사용한다. 양친매성 공중합체 폴리((AA-코-MEPEGM 5000)-블록-Sty)은 Mw = 29,400 g/mol 및 PI = 2.63으로
- 55.2 몰% 아크릴산,
- 22.7 몰% 메톡시 폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트(Mw = 5,000 g/몰),
- 22.1 몰% 스티렌
으로 이루어진다.
기계적 교반기 및 오일 욕형 가열기가 구비된 2 ℓ 반응기로 물 중 21.70%에서 600 g 물 및 37.05 g 화학물질 이동제(I)(M은 나트륨 양이온을 나타냄)을 도입하였다.
그 후, 교반 하에, 합성 반응기를 65℃의 온도로 가열하고, 하기 3가지 용액을 1 시간에 걸쳐 동시에 도입하였다:
- 18.24 g 스티렌,
- 6.45 g Na2S2O8 및 75 g 물로 이루어지는 수용액,
- 1.95 g Na2S2O5 및 75 g 물로 이루어지는 수용액.
그 후, 여전히 교반 하에, 하기 3가지 용액을 65℃에서 1.5 시간에 걸쳐 동시에 도입하였다:
- 240 g 물 중에 희석된 360 g 메톡시 폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트(Mw = 5,000 g/몰) 및 31.5 g 아크릴산,
- 3.75 g Na2S2O8 및 37.5 g 물로 이루어지는 수용액,
- 1.05 g Na2S2O5 및 37.5 g 물로 이루어지는 수용액.
과산화수소 수용액(15 g 물 중의 35%의 0.92 g H2O2)으로 처리한 후, 생성된 용액을 90℃에서 수산화나트륨으로 pH = 12로 중화시켰다. Na2S2O8에 의해 최종 후처리를 수행하였다. 아크릴산 및 메톡시 폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트 5000과 소수성 공단량체인 스티렌의 나트륨 중화 블록 공중합체를 포함하는 물 중의 안정한 용액을 얻었다.
7호 시험
이 시험은 본 발명을 기술하고 물 내에 아크릴산/메톡시 폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트(Mw = 5,000 g/mol)와 소수성 공단량체(부틸 아크릴레이트)의 블록 양친매성 공중합체를 사용한다. 친매성 공중합체 폴리((AA-코-MEPEGM 5000)-블록-BAc)은 Mw = 51,800 g/mol 및 PI = 3.39로
- 55.2 몰% 아크릴산,
- 22.7 몰% 메톡시 폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트(Mw = 5,000 g/몰),
- 22.1 몰% 부틸 아크릴레이트
로 이루어진다.
기계적 교반기 및 오일 욕형 가열기가 구비된 2 ℓ 반응기로 물 중 21.70%에서 600 g 물 및 37.05 g 화학물질 이동제(I)(M은 나트륨 양이온을 나타냄)을 도입하였다.
그 후, 교반 하에, 합성 반응기를 65℃의 온도로 가열하고, 하기 3가지 용액을 1 시간에 걸쳐 동시에 도입하였다:
- 22.50 g 부틸 아크릴레이트,
- 6.45 g Na2S2O8 및 75 g 물로 이루어지는 수용액,
- 1.95 g Na2S2O5 및 75 g 물로 이루어지는 수용액.
그 후, 여전히 교반 하에, 하기 3가지 용액을 65℃에서 1.5 시간에 걸쳐 동시에 도입하였다:
- 240 g 물 중에 희석된 360 g 메톡시 폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트(Mw = 5,000 g/몰) 및 31.5 g 아크릴산,
- 3.75 g Na2S2O8 및 37.5 g 물로 이루어지는 수용액,
- 1.05 g Na2S2O5 및 37.5 g 물로 이루어지는 수용액.
과산화수소 수용액(15 g 물 중의 35%의 0.92 g H2O2)으로 처리한 후, 생성된 용액을 90℃에서 수산화나트륨으로 pH = 12로 중화시켰다. Na2S2O8에 의해 최종 후처리를 수행하였다. 아크릴산 및 메톡시 폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트 5000과 소수성 공단량체인 부틸 아크릴레이트의 나트륨 중화 블록 공중합체를 포함하는 물 중의 안정한 용액을 얻었다.
8호 시험
이 시험은 본 발명이 아닌 것을 기술하고 물 내에 아크릴산과 소수성 공단량체(부틸 아크릴레이트)의 랜덤 양친매성 공중합체를 사용한다. 양친매성 공중합체 폴리(AA-코-BAc)은 Mw = 12,000 g/mol 및 PI = 3.4로
- 9.0.0 몰% 아크릴산,
- 10.0 몰% 부틸 아크릴레이트
로 이루어진다.
기계적 교반기 및 오일 욕형 가열기가 구비된 2 ℓ 반응기로 219.6 g 물 및 293.43 g 이소프로판올 및 1.4 g AZDN을 도입하였다.
그 후, 교반 하에, 합성 반응기를 환류 하에 가열하고, 226.96 g 아크릴산, 44.84 g 부틸 아크릴레이트 및 175.2 g 물을 2 시간에 걸쳐 도입하였다. 그 후, 매질을 증류(이소프로판올 제거)시키고 pH 12.8일 때까지 수산화나트륨으로 중화시켰다. 아크릴산과 소수성 공단량체인 부틸 아크릴레이트의 "종래의" 나트륨 중화 랜덤 공중합체를 포함하는 물 중의 안정한 용액을 얻었다.
9호 시험
이 시험은 본 발명을 기술하고 물 중의 아크릴산과 소수성 공단량체(스티렌)의 블록 양친매성 공중합체를 사용한다. 양친매성 공중합체 폴리(AA-블록-Sty)는 Mw = 9,600 g/mol 및 PI = 2.0로
- 90.0 몰% 아크릴산,
- 10.0 몰% 스티렌
으로 이루어진다.
기계적 교반기 및 오일 욕형 가열기가 구비된 2 ℓ 반응기로 물 중 21.70%에서 600 g 물 및 83.1 g 화학물질 이동제(I)(M은 나트륨 양이온을 나타냄)을 도입하였다.
그 후, 교반 하에, 합성 반응기를 65℃의 온도로 가열하고, 하기 3가지 용액을 1 시간에 걸쳐 동시에 도입하였다:
- 17.25 g 스티렌,
- 12.90 g Na2S2O8 및 150 g 물로 이루어지는 수용액,
- 3.90 g Na2S2O5 및 150 g 물로 이루어지는 수용액.
그 후, 여전히 교반 하에, 하기 3가지 용액을 65℃에서 1.5 시간에 걸쳐 동시에 도입하였다:
- 75 g 물 중에 희석된 105 g 아크릴산,
- 1.5 g Na2S2O8 및 75 g 물로 이루어지는 수용액,
- 0.42 g Na2S2O5 및 75 g 물로 이루어지는 수용액.
과산화수소 수용액(15 g 물 중의 35%의 1.83 g H2O2)으로 처리한 후, 생성된 용액을 90℃에서 수산화나트륨으로 pH = 12로 중화시켰다. Na2S2O8에 의해 최종 후처리를 수행하였다. 아크릴산과 소수성 공단량체인 스티렌의 나트륨 중화 블록 공중합체를 포함하는 물 중의 안정한 용액을 얻었다.
10호 시험
이 시험은 본 발명을 기술하고 물 중의 아크릴산과 소수성 공단량체(부틸 아크릴레이트)의 블록 양친매성 공중합체를 사용한다. 양친매성 공중합체 폴리(AA-블록-BAc)는 Mw = 14,800 g/mol 및 PI = 2.5로
- 90.0 몰% 아크릴산,
- 10.0 몰% 부틸 아크릴레이트
로 이루어진다.
기계적 교반기 및 오일 욕형 가열기가 구비된 2 ℓ 반응기로 물 중 19.35%에서 800 g 물 및 110.8 g 화학물질 이동제(I)(M은 나트륨 양이온을 나타냄)을 도입하였다.
그 후, 교반 하에, 합성 반응기를 65℃의 온도로 가열하고, 하기 3가지 용액을 1 시간에 걸쳐 동시에 도입하였다:
- 30 g 부틸 아크릴레이트,
- 17.2 g Na2S2O8 및 100 g 물로 이루어지는 수용액,
- 5.2 g Na2S2O5 및 100 g 물로 이루어지는 수용액.
그 후, 여전히 교반 하에, 하기 3가지 용액을 65℃에서 1.5 시간에 걸쳐 동시에 도입하였다:
- 100 g 물 중에 희석된 140 g 아크릴산,
- 2 g Na2S2O8 및 50 g 물로 이루어지는 수용액,
- 0.56 g Na2S2O5 및 50 g 물로 이루어지는 수용액.
과산화수소 수용액(20 g 물 중의 35%의 1.2 g H2O2)으로 처리한 후, 생성된 용액을 90℃에서 수산화나트륨으로 pH = 12로 중화시켰다. Na2S2O8에 의해 최종 후처리를 수행하였다. 아크릴산과 소수성 공단량체인 부틸 아크릴레이트의 나트륨 중화 블록 공중합체를 포함하는 물 중의 안정한 용액을 얻었다.
11호 시험
이 시험은 본 발명을 기술하고 물 중의 아크릴산과 소수성 공단량체(부틸 아크릴레이트)의 블록 양친매성 공중합체를 사용한다. 양친매성 공중합체 폴리(AA-블록-BAc)는 Mw = 8,600 g/mol 및 PI = 2.3으로
- 80.0 몰% 아크릴산,
- 20.0 몰% 부틸 아크릴레이트
로 이루어진다.
기계적 교반기 및 오일 욕형 가열기가 구비된 2 ℓ 반응기로 물 중 21.70%에서 800 g 물 및 368.81 g 화학물질 이동제(I)(M은 나트륨 양이온을 나타냄)을 도입하였다.
그 후, 교반 하에, 합성 반응기를 65℃의 온도로 가열하고, 하기 3가지 용액을 1 시간에 걸쳐 동시에 도입하였다:
- 56.6 g 부틸 아크릴레이트,
- 51.6 g Na2S2O8 및 150 g 물로 이루어지는 수용액,
- 15.6 g Na2S2O5 및 100 g 물로 이루어지는 수용액.
그 후, 여전히 교반 하에, 하기 3가지 용액을 65℃에서 1.5 시간에 걸쳐 동시에 도입하였다:
- 114 g 물 중에 희석된 125.3 g 아크릴산,
- 6 g Na2S2O8 및 50 g 물로 이루어지는 수용액,
- 1.68 g Na2S2O5 및 50 g 물로 이루어지는 수용액.
과산화수소 수용액(20 g 물 중의 35%의 3.6 g H2O2)으로 처리한 후, 생성된 용액을 90℃에서 수산화나트륨으로 pH = 12로 중화시켰다. Na2S2O8에 의해 최종 후처리를 수행하였다. 아크릴산과 소수성 공단량체인 부틸 아크릴레이트의 나트륨 중화 블록 공중합체를 포함하는 물 중의 안정한 용액을 얻었다.
12호 시험
이 시험은 본 발명을 기술하고 물 중의 아크릴산과 소수성 공단량체(부틸 아크릴레이트 및 스테아릴 메타크릴레이트)의 블록 양친매성 공중합체를 사용한다. 양친매성 공중합체 폴리(AA-블록-(BAc-코-스테아릴 Meth))는 Mw = 12,600 g/mol 및 PI = 2.3으로
- 80.0 몰% 아크릴산,
- 10 몰% 부틸 아크릴레이트,
- 10 몰% 스테아릴 메타크릴레이트
로 이루어진다.
기계적 교반기 및 오일 욕형 가열기가 구비된 2 ℓ 반응기로 물 중 21.70%에서 800 g 물 및 123.22 g 화학물질 이동제(I)(M은 나트륨 양이온을 나타냄)을 도입하였다.
그 후, 교반 하에, 합성 반응기를 65℃의 온도로 가열하고, 하기 3가지 용액을 1 시간에 걸쳐 동시에 도입하였다:
- 28 g 부틸 아크릴레이트 및 74.86 g 스테아릴 메타크릴레이트,
- 17.2 g Na2S2O8 및 100 g 물로 이루어지는 수용액,
- 5.2 g Na2S2O5 및 100 g 물로 이루어지는 수용액.
그 후, 여전히 교반 하에, 하기 3가지 용액을 65℃에서 1.5 시간에 걸쳐 동시에 도입하였다:
- 114 g 물 중에 희석된 125.3 g 아크릴산,
- 2 g Na2S2O8 및 50 g 물로 이루어지는 수용액,
- 0.56 g Na2S2O5 및 50 g 물로 이루어지는 수용액.
과산화수소 수용액(20 g 물 중의 35%의 1.2 g H2O2)으로 처리한 후, 생성된 용액을 90℃에서 수산화나트륨으로 pH = 12로 중화시켰다. Na2S2O8에 의해 최종 후처리를 수행하였다. 아크릴산과 소수성 공단량체인 부틸 아크릴레이트 및 스테아릴 메타크릴레이트의 나트륨 중화 블록 공중합체를 포함하는 물 중의 안정한 용액을 얻었다.
13호 시험
이 시험은 본 발명을 기술하고 제어된 PI에서 물 중의 아크릴산과 소수성 공단량체(부틸 아크릴레이트)의 랜덤 구조 양친매성 공중합체의 합성을 이용한다. 양친매성 공중합체 폴리(AA-코-BAc)는 Mw = 12,700 g/mol 및 PI = 2.5로
- 90.0 몰% 아크릴산,
- 10 몰% 부틸 아크릴레이트,
로 이루어진다.
기계적 교반기 및 오일 욕형 가열기가 구비된 2 ℓ 반응기로 물 중 21.70%에서 500 g 물 및 57.75 g 화학물질 이동제(I)(M은 나트륨 양이온을 나타냄)을 도입하였다.
그 후, 교반 하에, 합성 반응기를 65℃의 온도로 가열하고, 하기 3가지 용액을 1 시간에 걸쳐 동시에 도입하였다:
- 315.9 g 아크릴산, 62.4 g 부틸 아크릴레이트 및 72.1 g 물,
- 31.32 g Na2S2O8 및 100 g 물로 이루어지는 수용액,
- 8.93 g Na2S2O5 및 100 g 물로 이루어지는 수용액.
과산화수소 수용액(20 g 물 중의 35%의 1.2 g H2O2)으로 처리한 후, 생성된 용액을 90℃에서 수산화나트륨으로 pH = 12로 중화시켰다. Na2S2O8에 의해 최종 후처리를 수행하였다. 아크릴산과 소수성 공단량체인 부틸 아크릴레이트의 나트륨 중화 PI 제어 공중합체를 포함하는 물 중의 안정한 용액을 얻었다.
Figure pct00002
표 1은 하기의 약어가 칭하는 것을 나타낸다(다른 것은 분명하거나 이미 명확함):
REF: 표준품
PA: 선행 기술
OI: 본 발명이 아님
IN: 본 발명
MEPEGM2000: 메톡시 폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트(Mw = 2,000 g/몰)
MEPEGM5000: 메톡시 폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트(Mw = 5,000 g/몰)
HYPAGM3000: 히드록시 폴리알킬렌 글리콜 메타크릴레이트(Mw = 3,000 g/몰)
우선, 이 표를 보면 샘플의 내충격성 및 광택에 대한 상용화제(이것이 무엇이든지 간에)의 긍정적인 영향을 입증한다. 이 물질은 충전제와 수지 사이에 이의 상용화 역할 수행하여, 수지 내 충전제의 분산을 개선한다: 내충격성 및 광택의 기계적 특성이 예상된 바대로 개선되었다.
샘플의 열 안정성의 수준에서, - 선행 기술에 속하는 - 3호 시험에 따른 비양친매성 빗 중합체가 예상된 바대로 2호 시험에 따른 이의 대응물보다 더 우수히 수행된다는 것이 명확하다: 이 열 안정화제 기능에 3호 시험에 따른 중합체가 출원번호 FR 08 58748의 미공개 프랑스 특허 출원에 청구되었다는 것이 정확하다. 또한, 이 비양친매성 빗 중합체가 본 발명이 아닌 양친매성 빗 공중합체로 얻은 값과 비교하여 개선된 열 안정성을 발생시킨다는 것이 명확하다. 본 발명에 따른 양친매성 선형 공중합체가 더 우수한 결과: CHD의 관점 및 겔화 곡선의 관점 둘 다로부터 크게 개선된 열 안정성을 발생시킨다는 것이 사실이다.
마지막으로, 핑킹과 관련하여, 본 발명에 따른 공중합체가 더 우수한 결과를 발생시킨다는 것이 의심할 바 없다. 요약하면, 이 중합체는 광물 충전제와 수지와의 상용성을 변경하지 않지만(내충격성 및 광택의 특성 보유), 이것이 핑킹에 대한 이의 경향을 감소시키면서 모든 충전된 물질의 열 안정성을 유의적으로 개선하였다.

Claims (28)

1종 이상의 염소화 열가소성 수지 및 1종 이상의 광물 충전제를 포함하는 염소화 및 충전된 열가소성 조성물에서의,
- 1종 이상의 친수성 단량체 및 1종 이상의 소수성 단량체로 이루어지는 것,
- 5,000 g/mol 내지 20,000 g/mol의 중량 평균 몰 질량(average molar mass by weight) 및 3 이하의 다분자성 지수(polymolecularity index), 바람직하게는 10,000 g/mol 내지 15,000 g/mol의 중량 평균 몰 질량 및 2.5 이하의 다분자성 지수를 갖는 것
을 특징으로 하는 선형 양친매성 공중합체의, 상기 조성물의 열 안정성 및 UV 저항을 개선하는 물질로서의 용도.
제1항에 있어서, 상기 양친매성 공중합체는, 각각의 단량체의 몰%로, 60 내지 95%의 친수성 단량체 및 5 내지 40%의 소수성 단량체, 바람직하게는 70 내지 90%의 친수성 단량체 및 10 내지 30%의 소수성 단량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 용도.
제1항 또는 제2항에 있어서, 친수성 공단량체는 아크릴산, 메타크릴산 및 이 단량체의 블렌드 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 용도.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 소수성 공단량체는, 구체적으로 부틸 스티렌 및 부틸 아크릴레이트를 포함하여, 스티렌 및 알킬 아크릴레이트 및 이들의 블렌드 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 용도.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 선형 양친매성 공중합체는 랜덤 구조 또는 블록 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 용도.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 염소화 및 충전된 열가소성 조성물은, 이의 총 중량과 관련하여,
(a) 0.1 내지 99 건조 중량%의 1종 이상의 염소화 열가소성 수지,
(b) 0.1 내지 90 건조 중량%, 바람직하게는 5 내지 50 건조 중량%의 1종 이상의 광물 충전제,
(c) 0.01 내지 5 건조 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 3 건조 중량%의 상기 선형 양친매성 공중합체,
(d) 0 내지 20 건조 중량%, 바람직하게는 5 내지 20 건조 중량%의, 상기 양친매성 공중합체가 아닌, 열 안정화제 및/또는 UV 안정화제 및/또는 윤활제 및/또는 레올로지 개질제 및/또는 충격 개질제 및/또는 가공화제,
(e) 광물 충전제의 건조 중량과 관련하여, 0 내지 3 건조 중량%, 바람직하게는 0 내지 1 건조 중량%, 매우 바람직하게는 0 내지 0.5 건조 중량%, 아주 바람직하게는 0 내지 0.2 건조 중량%의, 상기 양친매성 공중합체 이외의 상용화제로서, 이 상용화제는 바람직하게는 8개 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 지방산이고, 상기 산은 바람직하게는 스테아르산 및 이의 염으로부터 선택되는 것인 상용화제
를 포함하는 것을 특징으로 하는 용도.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 염소화 열가소성 수지는 PVC, 염소화 폴리비닐 클로라이드(CPVC), 염소화 폴리에틸렌, PVC-폴리비닐 아세테이트(PVC-PVAC) 유형의 공중합체 및 이들의 블렌드 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 용도.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 광물 충전제는 천연 또는 합성 탄산칼슘, 백운석, 석회석, 고령토, 활석 및 이들의 블렌드 중에서 선택되고, 바람직하게는 천연 또는 합성 탄산칼슘인 것을 특징으로 하는 용도.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 선형 양친매성 공중합체를 상기 광물 충전제의 분쇄 단계에서 사용하고, 상기 분쇄는 건조가 이어지는 습식 분쇄 단계 또는 건식 분쇄이고, 바람직하게는 건조가 이어지는 상기 광물 충전제의 습식 분쇄 동안 사용하는 것을 특징으로 하는 용도.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광물 충전제는 Sedigraph™ 5100에 의해 측정된 평균 직경이 0.5 내지 5 ㎛, 바람직하게는 0.6 ㎛ 내지 1.5 ㎛인 것을 특징으로 하는 용도.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광물 충전제는 Sedigraph™ 5100에 의해 측정된 2 ㎛ 미만의 직경을 갖는 입자의 중량%가 10 내지 99%, 바람직하게는 50 내지 95%, 더 바람직하게는 60 내지 90% 범위인 것을 특징으로 하는 용도.
제6항에 있어서, 염소화 및 충전된 열가소성 조성물은 성분(a) 내지 성분(e)의 1 이상의 건식 블렌딩 단계를 수행하는 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 용도.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 염소화 및 충전된 열가소성 조성물은 압출 또는 사출 성형에 의한 1 이상의 전환 단계를 수행하는 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 용도.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 염소화 및 충전된 열가소성 조성물은 150 내지 250℃, 바람직하게는 180 내지 220℃의 온도에서 1 이상의 단계를 수행하는 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 용도.
(a) 1종 이상의 광물 충전제의 1 이상의 분쇄 단계,
(b) 그 후, 열가소성 수지에서의 단계 (a)에서 얻은 분쇄된 광물 충전제의 1 이상의 도입 단계
를 포함하는, 1종 이상의 염소화 열가소성 수지 및 1종 이상의 광물 충전제를 포함하는 염소화 및 충전된 열가소성 조성물의 제조 방법으로서, 단계 (a)의 과정에서,
- 1종 이상의 친수성 단량체 및 1종 이상의 소수성 단량체로 이루어지고,
- 5,000 g/mol 내지 20,000 g/mol의 중량 평균 몰 질량 및 3 이하의 다분자성 지수, 바람직하게는 10,000 g/mol 내지 15,000 g/mol의 중량 평균 몰 질량 및 2.5 이하의 다분자성 지수를 갖는
선형 양친매성 공중합체를 사용하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제15항에 있어서, 상기 양친매성 공중합체는, 각각의 단량체의 몰%로, 60 내지 95%의 친수성 단량체 및 5 내지 40%의 소수성 단량체, 바람직하게는 70 내지 90%의 친수성 단량체 및 10 내지 30%의 소수성 단량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제15항 또는 제16항에 있어서, 친수성 공단량체는 아크릴산, 메타크릴산 및 이 단량체의 블렌드 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 소수성 공단량체는, 구체적으로 부틸 스티렌 및 부틸 아크릴레이트를 포함하여, 스티렌 및 알킬 아크릴레이트 및 이들의 블렌드 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 선형 양친매성 공중합체는 랜덤 구조 또는 블록 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제15항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 염소화 충전된 열가소성 조성물은, 이의 총 중량과 관련하여,
(a) 0.1 내지 99 건조 중량%의 1종 이상의 염소화 열가소성 수지,
(b) 0.1 내지 90 건조 중량%, 바람직하게는 5 내지 50 건조 중량%의 1종 이상의 광물 충전제,
(c) 0.01 내지 5 건조 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 3 건조 중량%의 상기 선형 양친매성 공중합체,
(d) 0 내지 20 건조 중량%, 바람직하게는 5 내지 20 건조 중량%의, 상기 양친매성 공중합체가 아닌, 열 안정화제 및/또는 UV 안정화제 및/또는 윤활제 및/또는 레올로지 개질제 및/또는 충격 개질제 및/또는 가공화제,
(e) 광물 충전제의 건조 중량과 관련하여, 0 내지 3 건조 중량%, 바람직하게는 0 내지 1 건조 중량%, 매우 바람직하게는 0 내지 0.5 건조 중량%, 아주 바람직하게는 0 내지 0.2 건조 중량%의, 상기 양친매성 공중합체 이외의 상용화제로서, 이 상용화제는 바람직하게는 8개 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 지방산이고, 상기 산은 바람직하게는 스테아르산 및 이의 염 중에서 선택되는 것인 상용화제
를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제15항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 염소화 열가소성 수지는 PVC, 염소화 폴리비닐 클로라이드(CPVC), 염소화 폴리에틸렌, PVC-폴리비닐 아세테이트(PVC-PVAC) 유형의 공중합체 및 이들의 블렌드 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제15항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 광물 충전제는 천연 또는 합성 탄산칼슘, 백운석, 석회석, 고령토, 활석 및 이들의 블렌드 중에서 선택되고, 바람직하게는 천연 또는 합성 탄산칼슘인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제15항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 (a)는 건조가 이어지는 습식 분쇄 단계 또는 건식 분쇄 단계이고, 바람직하게는 건조가 이어지는 상기 광물 충전제의 습식 분쇄인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제15항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광물 충전제는 Sedigraph™ 5100에 의해 측정된 평균 직경이 0.5 내지 5 ㎛, 바람직하게는 0.6 ㎛ 내지 1.5 ㎛인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제15항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광물 충전제는 Sedigraph™ 5100에 의해 측정된 2 ㎛ 미만의 직경을 갖는 입자의 중량%가 10 내지 99%, 바람직하게는 50 내지 95%, 더 바람직하게는 60 내지 90% 범위인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제15항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 (b) 후 압출 또는 사출 성형에 의한 1 이상의 전환 단계 (c)가 이어지는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제26항에 있어서, 단계 (c)를 150 내지 250℃, 바람직하게는 180 내지 220℃의 온도에서 수행하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제15항 내지 제27항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 얻은 염소화 및 충전된 열가소성 조성물.
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