KR20130132918A - 안료 과립 - Google Patents

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토마스 라스쉴라그
카르스텐 그리스만
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메르크 파텐트 게엠베하
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Abstract

본 발명은, 접착 촉진제에 의해 하나 이상의 전기전도성 안료로 코팅된 지지 물질을 기본으로 한다는 사실에 의해 차별화되는 전도성 안료 과립에 관한 것이다. 본 발명에 따른 안료 과립은 바람직하게는 전기전도성 특성을 이용하여 형성시킨 옅은 표면 코팅에 사용된다.

Description

안료 과립{PIGMENT GRANULES}
본 발명은, 전기전도성 안료 과립, 그의 제조방법, 및 예를 들면 플라스틱 바닥, 표면 코팅 및 분말 코팅에 있어서의 그의 용도에 관한 것이다. 더욱이, 본 발명은 이러한 타입의 안료 과립을 포함하는 전기전도성 표면 코팅에 관한 것이다.
마찰로 인하여 정전기적 대전(static charging)이 발생하는 영역에서는 통상적으로 소산 표면(dissipative surface)이 요구되는데, 여기에서의 에너지는 전기 방전의 형태로 방출될 수 있다. 정전기적 대전은 서로 다른 물질을 서로에 대항하여 문지르는 모든 경우에 발생할 수 있다. 그러나, 정전하의 방전은 첨단 장비를 손상시킬 수 있다. 정전기적 대전의 흔한 형태는 접촉 대전이며, 예를 들면 바닥을 걸어다니는 경우이다. 신발 단독으로, 전도성 제품과의 연속적인 접촉이 주목 할만한 스파크 방전을 생성할 수 있는 방식으로 사람과 바닥 표면이 정전기적으로 대전될 수 있다. 이로 인하여, 민감성 장비 및 기기가 파손될 수 있다. 따라서, 예를 들면, 작동실에서의 민감성 장비는 고장 및/또는 파손될 수 있으며, 이로 인해 부정확한 결과를 제공할 수 있다. 더욱이, 방전은 폭발을 초래할 수 있는 데, 예를 들면 이 영역에서는 폭발 가스 또는 더스트가 발생하게 된다.
가능한 정전기적 대전을 상대하기 위해, 소산 표면 코팅 또는 물질이 사용될 수 있다. 따라서, 소산 코팅 또는 물질이 플라스틱, 섬유 및 패브릭에 사용될 수 있다. 또 다른 적용례로는 다층식 주차장(multistorey car parks)에서의 소산 바닥 표면의 사용이다. 여기서, 중합체 매트릭스 내에 소산 안료가 매립되어 있는 표면 커버는, 정전하를 표면으로부터 예를 들면 구리-기반 접지 스트랩(earthing strap) 또는 접지 메쉬(earthing mesh)를 통해 소산되도록 형성시킨다.
이러한 타입의 정전기적 방전을 소산시킬 수 있는 용량의 척도는 소산 용량이다. 따라서, 이는 전기 에너지를 소산시키는 성질을 나타낸다. 소산 용량의 크기는 물질의 저항에 의해 결정된다(오옴(Ω)으로 기재함). 상기 저항이 높아짐에 따라서, 물질의 소산 용량은 낮아진다. 그러나, 무한 소산 용량이 모든 용도에 바람직한 것은 아니다. 따라서, 한편으로 바닥은 정전하를 발생시킬 수 없도록 충분하게 낮아야 하지만, 다른 한편으로는 저항은 소정의 값 미만에 속하지 않아서, 전압 공급원에 접촉하는 경우에 인체를 통한 전류의 유해한 흐름을 배제시켜야 한다. 바닥커버의 소산 용량의 권장 값은 통상적으로 109 Ω 이하의 저항이다.
DE 695 25 902 T2에서는 플라스틱 물질 3개 이상의 층을 갖는 플라스틱 물질을 포함하는 안료 과립을 개시하고 있다. 중간층(interlayer)은 표면 층을 통해서는 가시적이지 않고, 표면 층들과 상이한 색을 가지며, 전기전도성 필름으로부터 형성되어 있다. 과립들은 필름의 형태로 바닥 깔개 또는 벽지로서 사용된다. 이 필름은 열 처리 및 가압에 의해 과립으로부터 제조되나, 전기전도성 중간층들은 필름 제조방법에 의해 도전체 망상조직의 형태로 서로 연결되어 있다. 이 방식으로 제조된 필름은 정전기적 방전을 소산시킬 수 있는 바닥 깔개 또는 벽지로서 사용될 수 있다. 하나 이상의 중간층이 전기전도성으로 형성되기 위해서는, 이들 중간층들은 카본블랙과의 사이에 배치될 수 있으며, 여기서 카본블랙의 흑연 구성요소는 상기 중간층의 전도성에 기여한다.
DE 42 12 950 A1에서는 성분 A 및 성분 B로 이루어진 전도성 안료를 기재하고 있다. 성분 A는 하나 이상의 전도성 플레이크형(flake-form) 안료로 이루어진 반면, 성분 B는 하나 이상의 전도성 비플레이크형(non-flake-form) 안료로 이루어진다. 전도성을 형성하기 위해서, 플레이크형 및 비플레이트형 안료에는 전도성 금속 산화물 또는 금속 산화물 혼합물로 이루어진 전도성 표면층이 제공된다. 안티모니-도핑된 주석 산화물의 전도성 층이 바람직하게 사용된다. 사용되는 플레이크형 지지 물질은 플레이크형 효과 안료, 예를 들면 천연 또는 합성 운모, 필로실리케이트(phyllosilicate) 또는 유리 플레이트이다. 사용되는 비플레이크형 안료는 구형 또는 직육면체형 지지 물질일 수 있다. 안티모니-도핑된 주석 산화물로 코팅된 안료를 사용하는 것이 특히 바람직하다. 이러한 타입의 전도성 플레이크형 안료는 명칭 미나테크(Minatec)(등록상표) 하에서 메르크 카게아아(Merck KGaA)(다름슈타트 소재)로부터 상업적으로 입수 가능하다. 전도성 코팅은 하나 이상의 성분 A 및/또는 하나 이상의 성분 B를 포함하는 이들 전도성 안료로부터 제조될 수 있다. 미나테크(등록상표) 안료의 장점은 옅은 소산 코팅 물질을 생성시키며, 이 경우 전도성 카본블랙 및 흑연 구성요소의 사용이 적합하지 못한 데, 이는 상기 카본블랙 및 흑연 구성요소의 검은색의 어두운 베이스 음영(shade) 때문이다.
103 내지 109 Ω의 소산 용량을 갖고 옅은 칼라를 가짐에도 불구하고, 바닥커버와 같은 경우를 위한 전도성 코팅이 더욱 저렴하게 제조될 수 있는, 추가의 전도성 안료 또는 안료 과립이 현재 요구되고 있다. 이는 전도성 안료 및 안료 과립의 적용 범위를 확대시킬 수 있다.
놀랍게도, 하나 이상의 전기전도성 안료로 코팅된 지지 물질, 예를 들면, 중합체 입자, 유리 비이드, 중공 유리 비이드 등을 기본으로 하는 안료 과립이 목적하는 소산 용량을 가지며, 전도성 안료의 감소된 함량으로 인하여 더 저렴한 표면 코팅 물질이 제조될 수 있는 것으로 밝혀졌다.
따라서, 본 발명의 한 양태에서, 하나 이상의 접착 촉진제에 의해 하나 이상의 전기전도성 안료로 코팅된 하나 이상의 지지 물질을 기본으로 하는 안료 과립이 제안된다.
하나 이상의 지지 물질을 하나 이상의 전기전도성 안료로 코팅함으로써, 전기전도성 유전체 물질 내의 전기전도성 안료의 비율은 소산 용량이 크게 손상되지 않고서 유리하게 감소될 수 있다. 따라서, 상기 물질은 더 적은 물질을 사용하여 제조될 수 있으며, 더 적은 양의 전기전도성 안료가 사용될 수 있으므로 따라서 더욱 경제적일 수 있다. 감소된 농도의 전기전도성 안료는 더 옅은 전도성 물질을 본 발명에 따른 과립과 배합할 수 있거나, 또는 전도성 제품을 매력적인 칼라의 장식으로 설계할 수 있다.
여기서, 코팅된 것은 하나 이상의 전기전도성 안료를 사용하는 하나 이상의 지지 물질의 표면 코팅을 의미한다. 하나 이상의 전기전도성 안료는 물리적 힘 및/또는 접착 촉진제에 의해 지지 물질의 표면에 고정된다. 일정 비율의 전기전도성 안료는 또한 느슨한 형태 및 표면에 고정되어 있지 않은 형태로 존재할 수 있다.
이 출원에서의 "과립"이라는 용어는 당해 분야의 숙련자라면 인식 가능한 모든 고체 입자 형태, 예를 들면, 펠릿, 브리켓(briquette), 펄렛(pearlet), 소시지(sausage) 또는 정제화된(tabletted) 형태를 의미한다. 과립의 입자 크기는 바람직하게는 0.025 내지 150 ㎜, 특히 0.1 내지 20 ㎜의 범위이고, 매우 특히 바람직하게는 0.05 내지 6 ㎜이다.
물질의 밝기, 및 또한 이로 인한 본 발명에 따른 안료 과립 및 이로부터 제조될 수 있으며 착색 디자인을 추가로 가질 수 있는 물질의 밝기는 칼라 시스템에 의해 결정될 수 있다. 이러한 타입의 칼라 시스템은 3요소 광원의 정보, 관찰자 및 물체를 조합시키며, 이로 인해 이러한 타입의 칼라 시스템을 사용하여 물질이 예를 들면 그들의 칼라, 그들 칼라의 차이점 및 그들의 밝기에 대하여 묘사될 수 있다. 따라서, 예를 들면, CIE(Commission Internationale de l'Eclairage)의 L*a*b* 칼라 시스템은 물질의 밝기를 결정할 수 있다. 이 칼라 시스템에서, L*는 밝기를 나타내며, 여기서 100의 값은 백색을 나타내는 반면, 0의 값은 검은색을 나타낸다. 녹색/적색 축은 a* 값에 의해 지시되는 반면, 청색/황색 축은 b* 값에 의해 나타낸다. 각각의 물질은 상응하는 적합한 칼라 측정 장비를 사용하여 측정될 수 있으며, 밝기 L*는 이 경로로 결정될 수 있다.
본 발명에 따른 전도성의 옅은 안료 과립은 그 자체가 바람직하게는 40 이상, 특히 50 이상, 매우 특히 바람직하게는 60 이상, 심지어 80 이상의 밝기 또는 L* 값을 갖는다.
본 발명에 따른 이들 전도성 안료 과립을 사용하여 제조된 옅은 물질은 40 이상, 특히 50 이상, 예를 들면 60 이상, 선택적으로는 심지어 80 이상의 밝기 또는 L* 값을 가질 수 있다.
본질적인 구성요소로서, 안료 과립은 하나 이상의 전기전도성 안료를 포함한다. 전기전도성 안료는 정전하의 방전과 같은 경우에 전류를 도전시킬 수 있는 안료를 의미한다. 전기전도성 안료는 이러한 전류의 방전이 적어도 안료 몸체의 표면에 걸쳐 가능하게 하는 저항 값을 갖는다. 개별 안료 몸체의 서로간의 전기전도성은 안료 몸체가 안료 과립 내에서 또는 안료 과립을 포함하는 실시양태에서 서로 접촉하기 때문에 발생한다. 전기전도성 안료는 전체가 전도성 물질로 이루어질 수 있거나, 또는 전기전도성 코팅이 제공된 안료 지지 물질로 이루어질 수 있다. 전기전도성 코팅이 제공된 안료 지지 물질의 경우, 추가의 비용 감소가 유리하게 달성될 수 있다. 전기전도성 안료는 바람직하게는 플레이크형일 수 있거나, 또는 비플레이크형을 가질 수 있다. 비플레이크형의 경우, 전기전도성 안료는 침형, 구형 또는 사각형일 수 있다. 이는 또한 여러 전도성 안료의 혼합물을 사용할 수 있다.
예를 들면, 하나 이상의 전기전도성 안료는 하기 군으로부터 선택될 수 있다.
- 지지체-비함유(support-free) 또는 지지체-함유(support-containing) 금속 산화물-함유 안료
- 지지체-비함유 또는 지지체-함유 금속-함유 안료
- 전도성 중합체
- 흑연
- 탄소나노튜브
- 나노은(nanosilver) 또는
- 이들의 임의의 목적하는 혼합물.
이러한 타입의 전기전도성 안료가 안료 과립을 수득하기 위해 지지 물질 및 선택적으로는 접착 촉진제와 함께 가공된다면, 전기전도성 안료의 비율은 안료 과립의 소산 용량 없이 심지어 결과로서 크게 문제가 되는 가공된 형태에서도 유의적으로 감소될 수 있다. 따라서, 전기전도성 안료를 습윤화하기 위한 습윤화제에 대한 요건은 감소될 수 있으며, 이로 인해 안료 과립의 가공 도중 유동성, 예를 들면 펌프성(pumpability) 및/또는 분무성(sprayability), 흐름성(flow property) 및 레벨링 능력(levelling ability)을 개선시킬 수 있다. 또한, 추가 가공 도중 더스트 방해물(nuisance)은 감소된 함량의 전기전도성 안료를 갖는 안료 과립의 사용에 따라 유의적 감소될 수 있으며, 이로 인해 빌딩 장소에서의 사용이 연장될 수 있다.
사용될 수 있는 플레이크형 안료 지지 물질은 운모, 카올린, 활석, 금속 플레이크 또는 중합체 플레이크이다. 사용될 수 있는 플레이크형 안료 지지 물질은 또한 모든 플레이크형 효과 안료, 예를 들면 플레이크형 철 산화물, 비스무스 옥시클로라이드, 또는 착색 또는 무색 금속 산화물로 코팅된 플레이크형 물질, 예를 들면 천연 또는 합성 운모, 견운모(sericite) 및 다른 필로실리케이트, 예를 들면 활석 또는 카올린, 유리 플레이크, Al2O3 플레이크 또는 SiO2 플레이크이다. 사용되는 플레이크형 안료 지지 물질은 또한 금속 산화물로 코팅된 운모 플레이크일 수 있다. 본원에서 사용될 수 있는 금속 산화물은 무색 고굴절지수 금속 산화물, 예를 들면 티타늄 산화물 또는 지르코늄 이산화물, 및 또한 착색된 금속 산화물, 예를 들면 크로뮴 산화물, 니켈 산화물, 구리 산화물, 코발트 산화물, 및 특히 철 산화물, 예를 들면 Fe2O3 또는 Fe3O4, 또는 이러한 금속 산화물들의 혼합물이다. 이러한 타입의 금속 산화물/운모 안료는 상표명 어플레어(Afflair)(등록상표) 및 이리오딘(Iriodin)(등록상표)(메르크 카게아아, 다름슈타트 소재) 하에서 상업적으로 입수 가능하다. 이들 및 추가의 지지 물질은 특허 명세서 U.S. 3,087,828, U.S. 3,087,829, EP 14382, EP 68311, EP 265820, EP 268072 및 EP 283852에 공지되어 있다.
안료의 전도성 성분은 하나 이상의 금속 산화물, 금속 또는 다른 전도성 화합물, 예를 들면 철 활화물 또는 중합체, 예를 들면 폴리아세틸렌으로 이루어질 수 있다. 전도성 층은 자체적으로 공지되어 있는 방식, 예를 들면 EP-A 139557에 기재된 방법에 의해 적용된다. 모든 가능한 전도성 금속 산화물 또는 금속-산화물 혼합물이 본원에 사용될 수 있다. 이러한 물질의 선택은 EP-A 139557로부터 공지되어 있다. 그러나, 전체가 전도성 물질로 이루어진 전도성 안료를 또한 사용할 수도 있다.
안료 지지 물질, 특히 안티모니-도핑된 주석 산화물로 코팅된 플레이크형인 안료 지지 물질이 바람직하게 사용될 수 있다. 이들은 명칭 미나테크(등록상표) 하에서 메르크 카게아아(다름슈타트 소재)로부터 상업적으로 입수 가능하다. 더욱이, DE 42 12 950 A1로부터 공지되어 있는 바와 같이, 플레이크형 전도성 안료 및 비플레이크형 전도성 안료를 포함하는 안료 혼합물을 또한 사용할 수도 있다.
사용될 수 있는 전도성 중합체로는 자가 전기전도성(electrically self-conducting) 중합체, 예를 들면 폴리아세틸렌, 폴리아닐린, 폴리-파라-페닐렌, 폴리피롤 또는 폴리티오펜이 있다. 예를 들면, 상표명 오르가콘(Orgacon) 하에서 코닥(Kodak)으로부터 입수 가능한 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDOT)이 바람직하게 사용될 수 있다.
사용될 수 있는 카본 나노튜브로는 상표명 그래피스트렝스(Graphistrength) CW 1-20" 하에서 아르케마(Arkema)로부터의 카본 나노튜브가 있다. 이들 카본 나노튜브는 MWCNT("multiwall carbon nanotube(다중벽 카본 나노튜브)") 20%를 함유하며, 수계 용도에 특히 적합하다.
사용될 수 있는 금속은 각 용도에 안정한 모든 가능한 금속이다. 나노금속, 및 바람직하게는 나노은 분산액뿐만 아니라 나노은을 사용하는 것이 바람직하다.
더욱이, 옅은 전기전도성 안료가 사용될 수 있다. 따라서, 이들 옅은 전기전도성 안료는 옅은 칼라를 갖는 안료 과립을 제조하는 데 유리하게 사용될 수 있다. 안료 과립 또는 옅은 전기전도성 안료의 칼라는 바람직하게는 백색 또는 옅은 회색이다. 그러나, 안료 과립 또는 안료는 또한 다른 음영, 예를 들면 황색 음영, 연녹색 음영, 연청색 음영, 황토색(ochre) 음영, 또는 RAL 칼라 범위로부터의 다른 음영을 가질 수 있다. 옅은 전기전도성 안료의 사용은, 흑연 또는 카본블랙의 사용의 경우에 공지되어 있는 바와 같이, 더욱 어두운 칼라를 유리하게 더욱 옅은 음영으로 이동되게(shift) 할 수 있다. 이 옅은 음영으로의 이동은 옅은 전기전도성 안료에 의해 구체적으로 설정될 수 있다.
안료 과립 내의 전기전도성 안료의 비율은 바람직하게는 과립을 기준으로 하여 1 내지 20중량%, 바람직하게는 1 내지 15중량%, 및 특히 5 내지 10중량%이다.
따라서, 전기전도성 안료의 비율은, 전기전도성 안료로 코팅된 지지 물질을 사용함으로써, 이러한 타입의 지지 물질이 없는 안료 과립에 비해 유의적으로 감소될 수 있으며, 여기서 지지 물질이 없는 안료 과립과 비교하여 동일한 또는 필적할만한 안료 과립의 소산 용량이 발생된다.
전기전도성 안료 이외에 추가의 본질적인 구성요소로서, 안료 과립은 또한 하나 이상의 지지 물질을 포함한다. 여기서, 지지 물질은 전기전도성 안료가 접착 촉진제에 의해 코팅되어 있는 안료 과립의 구성요소를 의미한다. 적합한 지지 물질은 전기전도성 안료와 비교하여 더 작은 크기 및 높은 투명성을 가질 수 있다. 지지 물질은 개별 입자들의 형태로 존재할 수 있다.
여기서, 하나 이상의 지지 물질은 비플레이크형, 특히 구형일 수 있다.
이로 인해, 지지 물질에 의한 더 큰 부피의 점유가 유리하게도 가능하며, 여기서 하나 이상의 전기전도성 안료로 지지 물질을 코팅시킴으로써 안료 과립의 소산 용량이 추가로 제공된다. 여기서, 지지 물질은 구형 또는 비-원형(non-round), 예를 들면 파손된 조각일 수 있으며, 따라서 코너 및 가장자리를 가질 수 있다.
또한, 하나 이상의 지지 물질은 또한 전기전도성 형태로 존재할 수 있다. 또한, 전도성 안료를 포함하는 코팅보다 더 높은 전도성을 갖는 지지 물질이 제조될 수 있었다.
따라서, 지지 물질을 통과하는 전류의 도전이 유리하게 발생할 수 있다.
더욱이, 하나 이상의 지지 물질은 중합체 입자, 고체 유리 비이드, 중공 유리 비이드, 무정형 또는 결정질 실리콘 이산화물, 연마된 세라믹 과립 및/또는 고체 세라믹 비이드, 예를 들면 연마된 고체 스테아타이트(steatite) 비이드일 수 있다. 여기서, 이와 같이 중합체 입자는 중공 또는 고체 형태일 수 있다. 따라서, 중공 중합체 비이드 또는 고체 중합체 비이드가 사용될 수 있다.
따라서, 유리하게도 전도성 안료와 비교하여 더 저렴한 물질을 사용할 수 있으며, 따라서 안료 과립의 재료 비용을 감소시킬 수 있다. 세라믹 지지 물질의 경우, 분위기의 부식 효과에 대한 저항이 심지어 염-, 산- 및 알칼리-함유 매질, 기체, 증기 및 침전물의 존재 하에서도 추가로 존재한다.
따라서, 사용되는 지지 물질은 고체 유리 비이드 및/또는 중공 유리 비이드일 수 있다. 여기서, 고체 유리 비이드 및 특히 바람직하게는 중공 유리 비이드가 바람직하다.
또한, 투명한 지지체, 예를 들면 그의 빛에 대한 투명성을 갖는 고체 유리 비이드 및 중공 유리 비이드는 안료 과립의 광학 성질, 예를 들면 진주광택 또는 금속 광택을 지지할 수 있다.
고체 유리 비이드는 적용 분야에 따라 화학적 저항성이어야 한다. 소다-석회 유리(주요 구성요소: SiO2/CaO/Na2O), ECR 유리, C 유리, 보로실리케이트 유리 또는 석영으로부터 제조된 고체 유리 비이드 또는 중공 유리 비이드의 사용이 바람직하다.
또한, 고체 유리 비이드와 중공 유리 비이드의 혼합물을 사용할 수 있다. 여기서, 모든 가능한 혼합 비율이 사용될 수 있으며, 지지 물질은 물리적 및 화학적 성질, 예를 들면 적용 매질 내에서의 접착 및 화학물질에 대한 저항이 미적 효과 및 경제적 고려사항과 연관되는 방식으로 혼합되는 것이 바람직하다.
고체 유리 비이드는 상업적으로 예를 들면 명칭 비알룩스(Vialux) 또는 마이크로펄(Microperl) 하에서 소비텍 게엠베하(Sovitec GmbH)로부터 입수 가능하다. 여기서, 입자 크기는 DIN 66165-Part2(1987-04 edition)에 따라 결정될 수 있다. 비교적 작은 입자 크기의 경우, ISO 13320(2009/10 edition)에서 기재된 바와 같이, 정적 레이저-광 산란에 의해 결정하는 것이 바람직할 수 있다. 여기서 사용되는 측정 원칙은 일반적으로 ISO 13320(2009/10 edition)에 따른 미이 이론(Mie theory)이다. 본원에 사용되는 지지 입자는 레츠(Retsch) 입자 분석기, "Horiba LA-950" 모델에 의한 건조 측정에 의해 결정된다. 중공 유리 비이드는 예를 들면 상표명 "3M 글래스 버블즈(Glass Bubbles)"로 3M 도이칠란트 게엠베하(3M Deutschland GmbH)로부터, 또는 상표명 "스페리셀(Sphericel)"로 오메가 미네랄즈 노르더슈데트(Omega Minerals Norderstedt)로부터 구입 가능하거나, 또는 명칭 "필라이트(Fillite)"로 트렐레보르크 오프쇼어 리미티드(Trelleborg Offshore Ltd.)로부터 및 명칭 "프로아버(Proaver)"로 데너트 프로아버(Dennert Proaver)로부터 입수 가능하다.
고체 유리 비이드는 적용 분야에 따라 화학적 저항성이어야 한다. 주요 구성요소 SiO2/CaO/Na2O를 갖는 소다-석회 유리, ECR 유리, C 유리, 보로실리케이트 유리 또는 석영으로부터 제조된 고체 유리 비이드 또는 중공 유리 비이드가 사용되는 것이 바람직하다.
3M 도이칠란트 게엠베하로부터의 중공 유리 비이드는 하기 특징적인 값들을 가질 수 있다:
오일 흡수: 0.2 내지 0.6g 오일/cm3(ASTM 0281-95에 따라 결정됨)
입자 크기: 9 내지 120㎛(DIN 66165-2에 따라 결정됨)
또한, 유기 또는 무기 안료로 코팅 또는 착색되어 있는, 주요 구성요소 SiO2/CaO/Na2O를 갖는 소다회 유리, ECR 유리, C 유리, 보로실리케이트 유리 또는 석영으로부터 제조된 중공 유리 비이드 또는 고체 유리 비이드를 사용할 수 있다.
원칙적으로, 중공 유리 비이드 또는 고체 유리 비이드를 착색 또는 코팅하는 데 모든 유기 및 무기 안료가 사용될 수 있다.
따라서, 예를 들면 문헌 ["Industrielle Organische Pigmente"[Industrial Organic Pigments] by the authors Hunger/Herbst, published by VCH-Verlag 1995, on pages 633-640]에 기재된 바와 같은 유기 안료가 사용될 수 있다.
더욱이, 문헌 ["Pigment + Fullstofftabellen"[Pigment + Filler Tables] by the author Luckert, published by Vincentz-Verlag 2002, 6th Edition]에 기재된 바와 같은 유기 및 무기 안료가 사용될 수 있다. 여기서, 407 내지 434면에 검은색 안료가 기재되어 있고, 72 내지 94면에는 백색 안료가 기재되어 있고, 216 내지 299면에는 적색 안료가 기재되어 있고, 326 내지 361면에는 청색 안료가 기재되어 있다.
착색 또는 코팅된 중공 유리 비이드 또는 고체 유리 비이드는 후속적으로 전도성 안료로 표면에 코팅될 수 있다.
또한, 콰드라 인더스트리즈(Quadra Industries)로부터의 착색된 중공 유리 비이드를 사용할 수 있다. 사용되는 이들 중공 유리 비이드는 하기 특징적인 값을 갖는다.
입자 크기: 15 내지 65㎛(DIN 66165-2에 따라 결정됨)
콰드라 인더스트리즈로부터의 고체 유리 비이드는 유기 및/또는 무기 안료로 코팅된다.
또한, 세라믹 지지 물질, 예를 들면 연마된 스테아타이트 과립 및/또는 고체 스테아타이트 비이드를 사용할 수 있다. 여기서, 연마된 과립은 과립화 방법에 의해 제조된 비-원형 입자를 포함하는 반면, 고체 비이드는 건조 가압 방법에 의해 제조된 가압된 가장자리를 갖는 충분하게 원형인 비이드를 포함한다. 이러한 타입의 연마된 스테아타이트 과립 및/또는 고체 스테아타이트 비이드는 독일 바르노 소재의 묄마이어(Muhlmeier)로부터 상업적으로 입수 가능하다.
사용된 중합체 입자는 바람직하게는 플라스틱 물질(들), 예를 들면 열가소성 물질 또는 열경화성 물질로 제조된 것이다. 중합체 입자는 바람직하게는 폴리올레핀, 특히 폴리에틸렌(PE) 및 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS), 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리비닐 아세테이트 공중합체(PVAC), 폴리비닐 클로라이드(PVC), 에틸렌-아크릴산 공중합체(EAA), 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체 또는 생분해성 폴리에스터, 예를 들면 폴리락트산(폴리락티드 = (PLA))으로 이루어진다.
특히 바람직한 지지 물질은 PVC, 특히 독일 빌리츠 소재의 기르켄즈 로스토페(Geerkens Rohstoffe)로부터 입수 가능한 구형 과립으로 이루어진다.
상업적으로 입수 가능한 플라스틱 분말 또는 플라스틱 과립은 흔히는 1 내지 5 ㎜의 입자 크기를 갖는다. 이들 중합체 입자는 본 발명에 따른 안료 과립의 생산 도중 미리 용융된 후, 예를 들면 과립화(예를 들면 수중 과립화), 및 선택적으로는 입자 크기의 조정(예를 들어 천공된 원반(disc)에 의해)에 의해 목적하는 입자 크기 및 형태로 조정될 수 있다.
또한, 상이한 지지 물질들의 혼합물, 예를 들면 하기 물질을 사용할 수 있다.
- 고체 유리 비이드 + 중공 유리 비이드,
- 고체 유리 비이드 + 열가소성 물질,
- 고체 유리 비이드 + 열경화성 물질,
- 열가소성 물질 + 열경화성 물질 + 고체 유리 비이드,
- 중공 유리 비이드 + 열가소성 물질,
- 중공 유리 비이드 + 열경화성 물질,
- 열가소성 물질 + 열경화성 물질 + 중공 유리 비이드,
- 열가소성 물질 + 열경화성 물질
여기서, 모든 가능한 혼합 비율이 사용될 수 있으며, 지지 물질은 물리적 및 화학적 성질, 예를 들면 적용 매질 내에서의 접착 및 화학물질에 대한 저항성이 미적 효과 및 경제적 고려사항과 연관되는 방식으로 혼합되는 것이 바람직하다.
지지 물질 혼합물은 2성분 혼합물인 것이 바람직하고, 이는 서로 임의의 비율로 혼합될 수 있다. 비율은 바람직하게는 1:1 내지 1:10 또는 10:1이다.
이와 같이, 동일한 입자-크기 분포의 비구조화된 입자를 사용할 수 있다. 짖 물질은 안료 과립을 위해 서로 임의의 목적하는 조합으로 사용될 수 있다.
하나 이상의 지지 물질은 0.01 내지 100 ㎜, 특히 0.01 내지 50 ㎜, 및 선택적으로는 0.1 내지 10 ㎜의 입자 크기를 가질 수 있다. 0.025 내지 5 ㎜의 입자 크기가 바람직하다.
입자 크기가 더욱 커지면, 유리하게도 안료 과립 내의 지지 물질에 의해 점유되는 부피가 더욱 커질 수 있다. 따라서, 안료 과립의 재료 비용은 유의적으로 감소될 수 있다.
안료 과립에 기초하여, 지지 물질의 비율은 80 내지 99중량%일 수 있다. 특히, 90 내지 99중량%의 비율이 또한 가능하다. 80 내지 90중량%의 비율이 바람직하다.
이로 인해, 습윤화제에 대한 요건은 유리하게도 감소될 수 있으며, 가공 도중의 유동학적 성질이 개선된다. 충분한 지지 물질이 사용되면, 본 발명에 따른 안료 과립의 목적하는 성질, 감소된 더스트 거동 및/또는 개선된 흐름성이 확보될 수 있다. 이를 달성하기 위해, 중합체 입자는 전도성 안료에 의해 코팅되어야 할 뿐만 아니라, 또한 쉽게 유동 가능한 거친 "분말"을 형성하도록 서로 결합되어야 한다.
안료 과립 내의 지지 물질 대 전도성 안료의 중량비는 1:5 내지 50:1일 수 있다. 예를 들면, 10:1 내지 20:1의 중량비가 바람직하다.
이로 인해, 안료 농도가 유리하게 감소되지만, 그럼에도 불구하고 충분하게 높은 소산 용량이 존재한다. 또한, 지지 물질 대 전도성 안료의 중량비는 소산 용량을 제어하기 위해 사용될 수 있다.
안료 과립은 바람직하게는 하나 이상의 접착 촉진제를 포함할 수 있다. 여기서, 접착 촉진제는 바람직하게는 하기의 것들로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
- 에틸렌-아크릴산 유화액(EAA)
- 염화되거나 염화되지 않은 폴리프로필렌 분산액
- 염화되거나 염화되지 않은 폴리에틸렌 분산액
- 폴리우레탄 분산액
- 왁스 유화액
접착 촉진제를 사용함으로써, 유리하게도 전도성 안료는 지지 물질에 고정될 수 있으며, 여기서 이로 인해 전도성 안료의 일부가 비고정된 형태로 과립 내에 존재하는 것은 배제되지 않는다. 이와 같이, 고정으로 인해 안료 과립의 가공 도중 더스트 방출이 감소될 수 있다.
추가로 적합한 접착 촉진제는 특히 물리적으로 건조한 것이 바람직하다. 사용된 접착 촉진제는 수성 유화액인 것이 특히 바람직하고, 바람직하게는 EAA 유화액(에틸-아크릴산 공중합체)(이는 예를 들면 미켈만(Michelman)으로부터 명칭 "미켐 프라임(Michem Prime) 4983 R" 하에서 상업적으로 입수 가능함), 및 아크릴레이트화된 폴리프로필렌 또는 저염소화된 폴리프로필렌을 기초로 하는 분산액 및 유화액이다. 이러한 타입의 분산액 및 유화액은 예를 들면 트라마코(Tramaco)로부터 명칭 "트라필렌(Trapylen) 9310 W" 및 "트라필렌 6700 W" 하에서 상업적으로 입수 가능하다.
EAA 유화액 입자의 크기는 바람직하게는 20 내지 300 ㎚이다. 바람직하게 사용되는 EAA 유화액은 바람직하게는 65 내지 85부의 물 및 15 내지 35부의 EAA로 구성된다.
아크릴레이트화된 폴리프로필렌 또는 저염소화된 폴리프로필렌 유화액 입자 또는 분산액 입자의 크기는 바람직하게는 50 내지 5000 ㎚이다.
적합한 접착 촉진제는 추가로 왁스 유화액이고, 이는 예를 들면 카임 애디텍 서페이스 게엠베하(KEIM ADDITEC Surface GmbH)로부터 상업적으로 입수 가능하다. 적합한 왁스 유화액은 예를 들면 카임 애디텍 서페이스 게엠베하로부터의 LD-PE 왁스 유화액(LD-PE = 저밀도 폴리에틸렌), 예를 들면 울트라루브(Ultralube) V-06070480이다. 왁스 유화액은 바람직하게는 20 내지 100 ㎚ 크기를 갖는 유화액 입자를 포함한다. 적합한 왁스 유화액은 바람직하게는 50 내지 160℃, 특히 90 내지 140℃ 및 매우 특히 바람직하게는 90 내지 130℃의 용융 범위를 갖는다.
또한, 수성 분산액을 기본으로 하는 적합한 접착 촉진제가 하기에 언급되어 있으며, 예를 들면, 다음과 같은 것들이다:
1) 공중합체 또는 삼원공중합체를 기본으로 하는 접착 촉진제:
- 비닐 아세테이트(VAC)/(에틸렌)[E] = VAC/E
- 비닐 아세테이트(VAC)/(에틸렌)[E]/비닐 클로라이드(VC) = VAC/E/VC
- 비닐 클로라이드(VC)/에틸렌[E]/아크릴레이트(AY) = VC/E/AY
- 비닐 클로라이드(VC)/에틸렌[E]/비닐 라우레이트(VL) = VC/E/VL
- 비닐 아세테이트(VAC)/(에틸렌)[E]/비닐 클로라이드(VC) = VAC/E/VC
2) 아크릴레이트 분산액을 기본으로 하는 접착 촉진제:
- 스티렌-아크릴레이트(S-AY)
- 아크릴레이트(AY)
- 자가-가교결합성 아크릴레이트
- 폴리아크릴레이트 및 그의 공중합체
- PMMA 및 그의 공중합체
3) 하기 조성물을 기본으로 하는 분산액:
- 버새트산(versatic acid) 비닐 에스터(VeoVa)/아크릴레이트(AY) = VeoVa/AY
- 에틸렌 공중합체/아크릴레이트 = e-copol./AY
- 수성 폴리비닐부티랄 분산액 = PVB
- 수성 폴리비닐 프로피오네이트 분산액 = PVP
- 수-희석가능한 우레아 수지
- 수-희석가능한 폴리에스터
- 수-희석가능한 알키드 수지
- 수-희석가능한 로진 수지 및 로진 수지 에스터
- 수-희석가능한 쉘락
- 수-희석가능한 폴리비닐 아세탈
- 수-희석가능한 폴리비닐 에터
- 수-희석가능한 대두 단백질
- 폴리비닐 알콜 = PVOH
4) 폴리우레탄 분산액
4a) 지방족 폴리우레탄
- 폴리에터(PE)/폴리우레탄(PU) = PE/PU
- 폴리에스터(PES)/폴리우레탄(PU) = PES/PU
- 폴리카보네이트(PC)/폴리우레탄(PU) = PC/PU
- 폴리에스터(PES)/폴리카보네이트(PC)/폴리우레탄(PU) = PES/PC/PU
4b) 지방족 오일계 폴리우레탄 하이브리드
- 피마자유(castor oil)(CO) 계열
- 피마자유 및 아마씨유(linseed oil)(LO) 계열.
추가로 적합한 접착 촉진제는 유기 용매로 희석될 수 있거나 용해가능한 수지 및 중합체를 기본으로 하는 접착제이다. 이러한 접착 촉진제는 일반적으로 수용성이거나 수-팽창성이 아니다. 적합한 원료 물질의 예는, 예를 들면, 문헌[ Coating Raw Materials Tables, Vincentz-Verlag, 10th Edition, 2000 edition, pages 62-622]에 제공되어 있다.
접착 촉진제로서 사용될 수 있는 가능한 접착제의 예는 일반적으로 하기의 수지 및 중합체를 기본으로 한다.
- 포화 폴리에스터
- 불포화 폴리에스터
- 에폭사이드
- 폴리아크릴레이트 및 공중합체
- PMMA 및 u-공중합체
- 폴리아미드
- 케톤 수지 및 알데하이드 수지
- 폴리스티렌
- 폴리우레탄(PU)
- 폴리우레탄(PU)/아크릴레이트(AY) = (PU/AY)
- 수분-경화성 폴리우레탄
- PVC
- 폴리비닐 아세테이트
- 폴리비닐 아세탈
- 폴리비닐 에터
- 알키드/멜라민
- 우레아 수지
- 폴리비닐부티랄 = PVB
- 폴리비닐 프로피오네이트 = PVP
- 우레아 수지
- 폴리에스터 수지
- 알키드 수지
- 로진 수지 및 로진 수지 에스터
- 쉘락
접착 촉진제로서 사용될 수 있는 접착제는 고화 기작에 따라 아래과 같이 분류된다:
1. 예를 들면, 아래와 같은 중합 접착제
- 시아노아크릴레이트(CY-AY);
- MMA 접착제(MMA = 메틸 메타크릴레이트);
- 혐기성(anaerobically) 경화성 접착제
- 방사선-경화성 접착제,
2. 예를 들면, 아래와 같은 중축합 접착제
- 페놀-포름알데하이드 접착제
- 실리콘 접착제
- 실란-가교결합성 중합체 접착제
- 폴리이미드 접착제
3. 예를 들면, 아래와 같은 중부가 접착제
- 에폭시 수지 접착제
- 폴리우레탄 접착제
4. 예를 들면, 아래와 같은 고온 용융 접착제
- 수분-반응성 비결정질 폴리-알파-올레핀 고온 용융 접착제 = 1C APAO.
접착 촉진제의 비율은 안료 과립을 기준으로 0.05 내지 20 중량%일 수 있다. 예를 들면, 0.1 내지 20 중량%, 특히 0.1 내지 15 중량%, 임의적으로는 0.1 내지 10 중량%일 수도 있다. 바람직한 비율은 0.5 내지 10 중량%이다.
안료 과립중의 접착 촉진제의 지시된 비율은 유리하게는 달성할 지지체 물질에 대한 전기전도성 안료의 접착성을 양호하게 함으로써 단지 약간의 비결합된 전기전도성 안료만이 안료 과립중에 존재할 수 있다.
적어도 하나의 지지체 물질, 적어도 하나의 전기전도성 안료 및 적어도 하나의 접착 촉진제는 안료 과립 또는 그로부터 제조될 수 있는 적용 형태가 하기에 기술된 바와 같이 옅은 색상을 갖는 방식으로 색상 측면에서 서로 균형을 이룰 수 있다.
안료 과립은 페인트, 코팅, 분말 코팅, 플라스틱 등의 분야의 적용 매질내에 일반적으로 사용되는 적어도 하나의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 타입의 첨가제 및/또는 보조제는 윤활제, 이형제, 안정제, 대전방지제, 방염 가공제, 산화방지제, 착색제, 유연제, 가소제, 예를 들면, 다이아이소노닐 프탈레이트, 접착 촉진제, 발포제, 산화방지제, UV 흡수제, 무기 충진제 및/또는 계면활성제, 유기 중합체-상용성 용매 및/또는 계면활성제, 페놀 유도체, 광유일 수 있다. 사용될 수 있는 첨가제 및 보조제의 개략적인 내용이 문헌[Saechtling, Kunststoff Taschenbuch [Plastics Pocketbook], 27th Edition, Carl Hanser Verlag; 또는 R. Wolf in "Plastics, Additives" in Ullmann's, Encyclopaedia of Industrial Chemistry, Internet edition, 7th Edition, 2003]에 나타나 있다.
첨가제를 사용하여 안료 과립의 성질에 유리한 방식으로 영향을 줄 수 있으므로, 안료 과립의 사용 범위가 확장될 수 있다.
안료 과립은 특히 바람직하게는 습윤제, 예를 들면 실리콘, 실란 및/또는 불소계면활성제를 포함한다.
안료 과립내에서의 첨가제의 비율은 과립을 기준으로 0.05 내지 10 중량%일 수 있다. 예를 들면, 0.1 내지 10 중량%, 특히 0.1 내지 5 중량%, 임의적으로는 0.1 내지 5 중량%의 비율일 수도 있다. 바람직한 비율은 0.5 내지 5 중량%이다.
지지 물질, 접착 촉진제 및 전기전도성 안료는 8 : 1 : 1 내지 9.5 : 0.25 : 0.25 의 중량비로 안료 과립내에 존재할 수 있다. 바람직한 중량비는 8.5 : 0.5 : 1 이다.
또한, 안료 과립은 바람직하게는 안료 과립의 전체 배합표를 기준으로 하기의 성분을 포함할 수 있으며, 이때 안료 과립내의 모든 성분의 총 비율은 100 중량%이다:
1 내지 20 중량%의 하나 이상의 전기전도성 안료
80 내지 90 중량%의 하나 이상의 지지 물질
1 내지 5 중량%의 접착 촉진제
0 내지 5 중량%의 첨가제(들), 바람직하게는 1 내지 5 중량%의 첨가제(들).
안료 과립은 또한 특히 플라스틱 및/또는 페인트 분야에서 일반적인 적어도 하나의 충진제, 적어도 하나의 염료 및/또는 적어도 하나의 착색 안료를 포함할 수도 있다. 안료 과립을 기준으로, 모든 성분의 총 비율은 100 중량%로서, 염료, 착색 안료 및/또는 충진제는 10 중량% 이하일 수 있다.
이러한 타입의 충진제가 문헌["Pigment + Fullstofftabellen"[Pigment + Filler Tables] by author Luckert, published by Vincentz-Verlag 2002, 6th Edition, pages 596-768]에 기술되어 있다.
적어도 하나의 충진제, 적어도 하나의 염료 및/또는 적어도 하나의 착색 안료를 사용하여, 예를 들면, 안료 과립의 색 농도를 구체적으로 설정할 수 있다. 따라서, 전도성 과립은 색상의 관점에서 적용시의 요건에 부합될 수 있다. 예를 들면, 적용시에 옅은 색상이 필요한 경우에는, 백색 안료 또는 충진제를 첨가하는 것이 유리하다.
본 발명의 추가의 양태에서는, 적어도 하나의 전기전도성 안료 및 적어도 하나의 지지 물질을 적어도 하나의 접착 촉진제 및 임의적으로는 적어도 하나의 첨가제, 충진제, 염료 및/또는 착색 안료와 서로 동시에 또는 연속하여 혼합하는 안료 과립의 제조 방법이 제안된다.
안료 과립은 비교적 쉽게 제조할 수 있다. 언급될 수 있는 가능한 제조 방법에서는 전기전도성 안료, 지지 물질, 접착 촉진제, 임의적으로는 착색제 및/또는 추가의 첨가제를 포함한 개개의 성분들을 부드럽게 혼합한 다음, 회전과립화한다. 이 경우, 혼합되는 성분들은 믹서를 이용하여 혼합하는데, 이때 지지 물질, 접착 촉진제 및 임의적으로는 첨가제 및 전기전도성 안료 또는 전기전도성 안료와 임의적으로는 추가의 유기 및/또는 무기 안료의 혼합물이 혼합된다. 다음 단계에서, 수평 회전식 펠릿화 팬상에서 계획된 입경으로 원형화한다. 마지막으로, 미가공 과립을 난류층, 예를 들면 유동층 또는 난류층 건조기내에서 부드럽게 건조시킨다. 그러나, 난류층 건조기내에서의 성능이 바람직하다.
전기전도성 안료, 접착 촉진제 및 지지 물질의 첨가 순서는 가변적이며, 또한, 예를 들면, 초기에 전기전도성 안료를 도입한 다음, 이어서 이를 접착 촉진제, 지지 물질 및 임의적으로는 첨가제 및/또는 착색제와 혼합시킴으로써 실시할 수도 있다. 이러한 절차가 특히 바람직하다.
이와 유사하게, 초기에 전기전도성 안료, 지지 물질 및 임의적으로는 첨가제를 도입한 다음, 이어서 접착 촉진제를 첨가할 수도 있다.
본 발명에 따른 안료 과립에서, 전기전도성 안료, 지지 물질 및 접착 촉진제 및 임의적으로는 첨가제는 서로 혼합물의 형태이다. 지지 물질은 바람직하게는 접착 촉진제에 의해 전기전도성 안료로 적어도 부분적으로 또는 완전하게 코팅되거나 보호된다. 전기전도성 안료에 대한 지지 물질의 완전한 코팅 및 " 점착(sticking)"이 특히 바람직하다.
본 발명의 추가의 양태로서, 인쇄 잉크, 페인트, 코팅, 분말 코팅, 표면 코팅 및 플라스틱 용도 및/또는 플라스틱에서의 안료 과립의 용도가 제안된다. 특히 바람직한 것은 바닥재 및/또는 PVC 코팅에 있어서의 본 발명에 따른 안료 과립의 용도이다.
본 발명의 추가의 양태로서, 안료 과립을 포함하는 표면 코팅이 제안되는데, 이때 안료 과립은 접착 촉진제에 의해 적어도 하나의 전기전도성 안료로 코팅된 지지 물질을 포함한다.
본 발명에 따른 안료 과립은 유리하게는 옅은 표면 코팅을 형성할 수 있다. 이러한 옅은 표면 코팅은 또한 전도성이고, 내마모성이며, 전기전도성 안료를 단지 적은 비율로 사용하기 때문에 그에 상응하게 저렴하다. 이러한 타입의 표면 코팅은 바람직하게는 하기 요소들중의 하나에 적용될 수 있다: 마루, 주차장 바닥, 의료분야에서의 바닥, 실험실 바닥, 연수원 또는 강당 바닥, 칩 생산시설의 바닥 등.
표면 코팅은 바람직하게는 RAL 색상 범위에 따르면 백색 내지 연회색이며, 임의적으로는 착색된다.
코팅 표면은 103 내지 109 오옴(ohm)의 소산 용량값을 가질 수 있다.
하기 실시예들은 본 발명을 더 상세하게 설명하려는 것이지 그를 제한하는 것은 아니다.
실시예
실시예 1: PVC를 포함하는 전도성 안료 과립의 제조
본 발명에 따른 안료 과립을 제조하기 위해서는 균질 혼합이 보장되어야 한다. 혼합물은 아이리히 R02 믹서(Eirich R02 mixer) 를 사용하여 제조한다.
이를 위하여, 1000g의 구형의 1mm PVC 과립(Geerkens Rohstoff GmbH, Willich, Germany) 및 110g의 미나텍®(MInatec®) 60 CM(산화안티몬 + 산화주석으로 코팅된 운모 플레이크; Merck KGaA)을 초기에 혼합 용기내에 도입한 다음, 아이리히 R02 믹서의 팬 및 플루이다이저(fluidizer)를 위한 설정(setting) 1 에서 3분 동안 혼합한다. 이어서, 65g의 수성 폴리카보네이트/폴리우레탄 분산액(Alberdink & Boley, Krefeld, Germany, 고형분 함량: 37 내지 39%, pH: 7.5 내지 9, 파단신도=200%)을 앞서 제조된 플라스틱/안료 혼합물에 교반하면서 서서히 첨가한 다음, 아이리히 R02 믹서의 팬 및 플루이다이저를 위한 설정 1 에서 1분 동안 균일하게 혼합한다.
이러한 방식으로 제조된 축축한 플라스틱/안료/중합체 혼합물을 또한 크기 분포가 설정되어 있는 아이리히 TR 04 펠릿화 팬내에서 펠릿화한다.
이를 위하여, 200g의 새롭게 제조된 과립을 팬상에 놓은 다음, 표적 입경을 200 내지 350 rpm 및 30 내지 40°경사각에서 설정한다. 표적 입경이 설정되었을 때, 물기가 많은 축축한 안료/접착 촉진제/플라스틱 배치의 총량을 분할하여 도입하기 시작한다.
표적 크기는, 특히, 사용되는 플라스틱 과립의 치수(크기, mm)에 의해 조절하며, 사전 명시된 실험에서 2±0.5mm 까지 성장하는 것으로 생각된다.
본원에서는 단시간내에 첨가될 수 있는 50 내지 100g 분획(10 내지 15분에 1kg)이 도입된다. 더 큰 집합체는 펠릿화 도중에 형성되는 "물질-흐름 키드니(material-flow kidney)"의 중심부에 축적된다. 이들을 소형 샤벨을 이용하여 퍼내고, 손으로 분쇄하여, 다시 첨가한다.
축축한 과립화된 혼합물을 유동층 건조기내에서 40 내지 60℃에서 10 내지 30분 동안 건조시킨다. 이러한 방식으로 제조된 과립을 3.55mm 메쉬 폭을 가진 체를 통하여 방어적으로 분류한다.
이러한 방식으로 수득된 안료 과립은 내마모성이고 치수 안정성이다.
실시예 2: 연성 PVC 프레싱의 제조
제조된 프레싱 A, B, C 및 D 는 아래 치수를 갖는다:
길이: 20 cm; 폭: 15 cm; 두께: 5 mm
프레싱 A의 제조:
90g의 데셀리트(Decelith) 76000 PVC 과립(PCW, Eilenburg, Germany) + 90g의 실시예 1에서 제조된 과립을 콜린 써모프레스(Collin thermopress)내에서 2.5분 동안 145℃에서 80 바아의 압력에서 가압한 다음, 2분 동안 냉각시킨다.
프레싱 B의 제조:
95g의 데셀리트 76000 PVC 과립(PCW, Eilenburg, Germany) + 95g의 실시예 1에서 제조된 과립을 콜린 써모프레스내에서 2.5분 동안 145℃에서 80 바아의 압력에서 가압한 다음, 2분 동안 냉각시킨다.
프레싱 C의 제조:
150g의 데셀리트 76000 PVC 과립(PCW, Eilenburg, Germany) + 50g의 실시예 1에서 제조된 과립을 콜린 써모프레스내에서 2.5분 동안 145℃에서 80 바아의 압력에서 가압한 다음, 2분 동안 냉각시킨다.
프레싱 D의 제조(비교 실험):
150g의 데셀리트 76000 PVC 과립(PCW, Eilenburg, Germany) + 50g의 미나텍® 60CM(Merck KGaA)을 콜린 써모프레스내에서 2.5분 동안 145℃에서 80 바아의 압력에서 가압한 다음, 2분 동안 냉각시킨다.
실시예 3: 연성 PVC 프레싱 A, B, C, D 의 측정
DIN-EN-61340-2-3["Electrostatics" of December 2000]에 따라 표면 저항을 측정한다. 코팅의 가시색 느낌을 측정한다.
Figure pct00001
본원에서, 사용농도[%]는 전도성 PVC 바닥재의 전체 레시피 100g중의 전도성 안료의 백분율을 평균하여 얻는다.
연속 실험은 본 발명에 따른 안료 과립이 대략 일정한 표면저항과 함께 전기전도성 안료의 백분율을 10배 초과만큼 감소시킬 수 있음을 보여준다. 또한, 안료 함량이 증가함에 따라 프레싱의 색상이 증가함으로써, 프레싱 C에 이어 A 및 B가 옅은 음영을 갖는다. 프레싱 D는 비교적 더 짙은 음영을 갖는다.

Claims (17)

  1. 적어도 하나의 접착 촉진제에 의해 적어도 하나의 전기전도성 안료로 코팅된 적어도 하나의 지지 물질을 기본으로 하는 것을 특징으로 하는 안료 과립.
  2. 제 1 항에 있어서,
    적어도 하나의 전기전도성 안료가 하기 그룹중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 안료 과립:
    - 지지체-비함유 또는 지지체-함유 금속 산화물-함유 안료,
    - 지지체-비함유 또는 지지체-함유 금속-함유 안료,
    - 전도성 중합체,
    - 그라파이트,
    - 탄소 나노튜브,
    - 나노은, 또는
    - 이들의 임의의 목적하는 혼합물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    적어도 하나의 지지체-비함유 또는 지지체-함유 금속 산화물-함유 안료가 산화주석-함유 안료인 것을 특징으로 하는 안료 과립.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    안료 과립중의 전기전도성 안료의 비율이 0.1 내지 20 중량%인 것을 특징으로 하는 안료 과립.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 지지 물질이 비-플레이크 형태, 특히 구체(spherical) 형태인 것을 특징으로 하는 안료 과립.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 지지 물질이 전기전도성 특성을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 안료 과립.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 지지 물질이 중합체 입자, 고체 유리 비이드, 중공 유리 비이드, 비정질 또는 결정질 이산화규소, 미분된 세라믹 과립 및/또는 고체 세라믹 비이드, 미분된 스테아타이트 과립 및/또는 미분된 고체 스테아타이트 비이드인 것을 특징으로 하는 안료 과립.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 지지 물질이 0.01 내지 100mm 의 입경을 갖는 것을 특징으로 하는 안료 과립.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 있어서,
    지지 물질의 비율이 안료 과립을 기준으로 80 내지 99 중량%인 것을 특징으로 하는 안료 과립.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 있어서,
    안료 과립내에서의 지지 물질 대 전기전도성 안료의 중량비가 1:5 내지 50:1 인 것을 특징으로 하는 안료 과립.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항중 어느 한 항에 있어서,
    접착 촉진제가 하기 그룹중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 안료 과립:
    - 에틸렌-아크릴산 유화액(EAA),
    - 염화되거나 염화되지 않은 폴리프로필렌 분산액,
    - 염화되거나 염화되지 않은 폴리에틸렌 분산액,
    - 왁스 유화액,
    - 폴리우레탄 분산액.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항중 어느 한 항에 있어서,
    접착 촉진제의 비율이 안료 과립을 기준으로 0.05 내지 20 중량%인 것을 특징으로 하는 안료 과립.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항중 어느 한 항에 있어서,
    안료 과립이 안료 과립의 전체 배합표를 기준으로 하기의 성분을 포함하되, 안료 과립내의 모든 성분의 총 비율이 100 중량%이하인 것을 특징으로 하는 안료 과립:
    1 내지 20 중량%의 하나 이상의 전기전도성 안료,
    80 내지 90 중량%의 하나 이상의 지지 물질,
    1 내지 5 중량%의 접착 촉진제,
    0 내지 5 중량%의 첨가제(들).
  14. 적어도 하나의 전기전도성 안료 및 적어도 하나의 지지 물질을 적어도 하나의 접착 촉진제 및 임의적으로 적어도 하나의 첨가제, 충진제, 염료 및/또는 착색 안료와 서로 동시에 또는 연속하여 혼합하는 것을 특징으로 하는, 제 1 항 내지 제 13 항중 어느 한 항에 따른 안료 과립을 제조하는 방법.
  15. 인쇄 잉크, 페인트, 코팅, 분말 코팅, 표면 코팅, 플라스틱 제품 및/또는 플라스틱내에서의 제 1 항 내지 제 13 항중 어느 한 항에 따른 안료 과립의 용도.
  16. 접착 촉진제에 의해 적어도 하나의 전기전도성 안료로 코팅된 지지 물질을 포함하는 제 1 항 내지 제 13 항중 어느 한 항에 따른 안료 과립을 포함하는 표면 코팅.
  17. 제 16 항에 있어서,
    표면 코팅이 103 내지 109 오옴(Ω)의 소산 값(dissipative value)을 갖는 것을 특징으로 하는 표면 코팅.
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