KR20170123252A

KR20170123252A - 폴리부틸렌 테레프탈레이트 조성물

Info

Publication number: KR20170123252A
Application number: KR1020170052767A
Authority: KR
Inventors: 사라 상에르만; 랄프 짐놀; 보리스 노이발트; 울리히 플루토브스키; 마티아스 빈뮐러
Original assignee: 란세스 도이치란트 게엠베하
Priority date: 2016-04-28
Filing date: 2017-04-25
Publication date: 2017-11-07
Also published as: EP3239228A1; EP3239228B1; JP2017206683A; US20170313874A1; CN107446470A

Abstract

본 발명은 폴리부틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리알킬렌 푸라노에이트, 폴리카보네이트 및 하나 이상의 2차 알칸술포네이트를 포함하는 조성물, 및 또한 이로부터 생성되는 성형 조성물 및 다시 이를 기재로 하는 제품에 관한 것이다.

Description

폴리부틸렌 테레프탈레이트 조성물{POLYBUTYLENE TEREPHTHALATE COMPOSITIONS}

폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT)를 기재로 하는 제품이 다양한 코팅 시스템, 예를 들어 히드로 소프트(hydro soft) 코팅으로 코팅될 수 있다는 것은 문헌 [Kunststoffe, Eigenschaften und Anwendungen , H. Domininghaus et. al. 2008, chapter 2.2 Synthetische Kunststoffe , Polykondensate [Synthetic Plastics, polycondensates], p. 874, 2008, Verlag Springer] (ISBN 978-3-540-72400-1)으로부터 알려져 있다. 또한 160 ℃까지 PBT의 온-라인 코팅을 가능하게 하는 자동차 산업용 프라이밍(priming) 및 코팅 시스템이 알려져 있다.

문헌 [Standothek , Kunststoffe und ihre Lackierung [Plastics and coating thereof], product brochure from Standox , Wuppertal , D12185782 D1007 5500]에 따라, 코팅 중에 수많은 문제가 발생할 수 있고, 이들은 다시 광범위하게 다양한 매개변수에 의존한다. 여기에 언급될 수 있는 단지 몇 가지 예는 다음과 같다: 부적절한 전처리, 부적합한 용매, 코팅될 제품의 세정 후 너무 이른 코팅, 부적합한 접착 촉진제로 인한 접착 문제, 부적합한 용매로 인한 유동 문제, 등. PBT-기재 제품은 자동차의 외부 차체 부분에서, 특히 휠 서라운드(wheel surround) 및 해치백 문, 즉 특히 양호한 코팅이 중요한 가시적인 차량 성분에서 주로 발견된다.

WO 2016/ 022243 A1, WO 02/ 48263 A2 및 US 4 226 961 A는 PBT, 폴리카보네이트 (PC), 및 또한 적어도 하나의 방향족 술포네이트, 특히 칼륨 3-(페닐술포닐)벤젠술포네이트, 테트라부틸포스포늄 도데실벤젠술포네이트 및 나트륨 2,4,5-트리클로로벤젠술포네이트를 포함하는 조성물을 개시한다.

CN 104693745 A는 정전기 대전을 방지하기 위해 40 중량%의 벤젠술포네이트 또는 알킬벤젠술포네이트가 첨가된 난연성 PC/PBT 혼합물을 개시한다.

본 발명의 목적은 성형 조성물을 위한 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT)를 기재로 하는 조성물 및 이를 기재로 하고 그들의 화학적 조성으로 인해 상기 설명된 코팅 결함의 발생을 감소시키고 따라서 정전 분무 (ESTA)에 사용될 코팅 시스템을 선택할 때 코팅기에 더 많은 자유를 제공하는 제품을 제공하는 것이었다.

본 목적은 달성되고, 본 발명은

A) 폴리부틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리알킬렌 푸라노에이트, 바람직하게는 폴리부틸렌 테레프탈레이트,

B) 폴리카보네이트 및

C) 하나 이상의 2차 알칸술포네이트

를 포함하는 조성물, 이로부터 생성된 성형 조성물 및 다시 이로부터 생성된 제품을 제공한다.

놀랍게도, 본 발명의 조성물을 기재로 하는 제품을 선행 기술과 비교하면 그들이 현저하게 감소된 표면 저항률을 나타내고 따라서 그것의 제조 후 코팅된 제품을 위한, 특히 정전 분무 (ESTA)에 의해 코팅된 제품을 위한 탁월한 적합성을 갖는다. 본 발명의 제품의 또 다른 특징은 증가된 표면 장력이며, ESTA를 이용하여 코팅 라인 상에서 연속 공정으로 상기 제품을 코팅할 수 있는 수준에 이른다.

본 발명의 범위가, 임의의 원하는 조합으로 하기의 바람직한 범위에서 또는 일반적인 용어에서 특정된 모든 정의 및 매개변수를 포괄한다는 것이 의심을 없애기 위해 주목되어야 한다.

표면 저항률은 플라스틱 성형의 표면 상에 흐르는 전류에 대한 저항을 제공하는 능력의 척도이다. 이 성질은 주위 조건 및 테스트 샘플에 의존한다. 표면 저항률의 측정에 결정적인 영향을 미치는 요소는 습도, 테스트 샘플 표면의 오염, 테스트 샘플 크기, 및 또한 전극 형상 및 전극 배치다. 플라스틱의 정전 특성은 재료의 표면 저항률에 의존한다; DIN EN 61340-5-1은 개별 성질의 목록을 제공한다.

표면 저항 (Ω[옴])은 직경 50 mm

및 1.5 mm의 테스트 재료의 디스크 위에서 DIN IEC 60093에 따라 결정되었다. 은 전극이 이 목적을 위해 디스크 위에 금속화되었다. 표면 저항이 본 발명의 제품에 이용하기 위한 코팅의 적합성을 특성화하는 본 발명의 목적을 위해 쓰인다. ESTA에 의해 코팅될 제품 위에 예로서 전기피복 재료를 이용하는 통상적인 침착 테스트는 전류-시간 곡선을 통해 실험실에서 모니터링된다. 따라서 적분 성질이 측정된다. 코팅 층의 축적과 관련된 표면 저항 증가, 및 감소된 전류는, 심지어 복잡한 형상의 물체에도, 상대적으로 균일한 코팅 층 두께를 달성시킨다. 복잡한 형상의 몸체의 내부 영역 대 외부 영역의 층 두께 비를 위해 이용되는 용어는 스로우(throw)이다. 스로우 거동은 특정 테스트 기구에서 테스트된다: 본 발명의 목적을 위해 VDA 621-180에 따른 BMW 스로우 시스템이 이용된다. 이와 관련하여 문헌 [A. Goldschmidt and H.-J. Streitberger, BASF - Handbuch Lackiertechnik [ BASF Coating Technology Handbook], BASF Coatings AG, Vincentz Verlag , Hannover , 2002, pp. 504-507] 참조.

본 발명의 목적을 위해 "알킬"은 직-쇄 또는 분지된 포화 탄화수소 기를 의미한다. 예로서 1 내지 4 개의 탄소 원자를 갖는 알킬기 또는 폴리알킬렌 기가 사용된다면, 이것은 "저급 알킬기"라고 할 수 있고 바람직하게는 메틸 (Me), 에틸 (Et), 프로필, 특히 n-프로필 및 이소프로필, 부틸 또는 특히 n-부틸, 이소부틸, sec-부틸 또는 tert-부틸을 포함할 수 있다.

당업계의 통상의 기술자는 컴파운딩(compounding) (compound = mixture)이 성질 프로파일의 특정 최적화를 위해 추가의 물질 (충진제, 첨가제, 등)의 부가혼합을 통해 플라스틱의 가치를 증가시키는 공정을 설명하는 플라스틱 기술 용어라는 것을 이해한다. 컴파운딩은 바람직하게는 압출기에서, 특히 바람직하게는 동방향 이축-스크류 압출기, 역-방향 이축-스크류 압출기, 유성-기어 압출기 또는 코-니더(co-kneader)에서 일어나고, 운송, 용융, 분산, 혼합, 탈휘발 및 가압 공정 작업을 포함한다. 또한 http://de.wikipedia.org/wiki/Compoundierung 참조.

본 출원의 문맥에서 구체화된 표준은 본 발명의 출원일에 유효한 버전에 관한 것이다.

성분 A)

본 발명에 따라 성분 A)로 사용되는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT) [CAS No. 24968-12-5]는 테레프탈산 또는 이것의 반응성 유도체 및 부탄디올로부터 알려진 방법으로 생성된다 (문헌 [Kunststoff - Handbuch [Plastics Handbook], Vol. VIII, pp. 695 ff., Karl Hanser Verlag , Munich 1973]).

성분 A)로 사용되는 PBT는, 디카르복실산을 기준으로, 바람직하게는 적어도 80 몰%, 바람직하게는 적어도 90 몰%의 테레프탈산 잔기를 포함한다.

하나의 실시양태에서, 본 발명에 따라 성분 A)로 사용되는 PBT는 테레프탈산 잔기 뿐만 아니라 최대 20 몰%의 8 내지 14 개의 탄소 원자를 갖는 기타 방향족 디카르복실산 잔기 또는 4 내지 12 개의 탄소 원자를 갖는 지방족 디카르복실산 잔기, 특히 프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌-2,6-디카르복실산, 4,4'-디페닐디카르복실산, 숙신산, 아디프산, 세바크산, 아젤라산, 시클로헥산디아세트산, 시클로헥산디카르복실산 또는 2,5-푸란디카르복실산의 잔기 또한 포함할 수 있다.

하나의 실시양태에서, 본 발명에 따라 성분 A)로 사용되는 PBT는 부탄디올 뿐만 아니라 최대 20 몰%의 3 내지 12 개의 탄소 원자를 갖는 기타 지방족 디올 또는 최대 20 몰%의 6 내지 21 개의 탄소 원자를 갖는 지환족 디올, 바람직하게는 프로판-1,3-디올, 2-에틸프로판-1,3-디올, 네오펜틸 글리콜, 펜탄-1,5-디올, 헥산-1,6-디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 3-메틸펜탄-2,4-디올, 2-메틸펜탄-2,4-디올, 2,2,4-트리메틸펜탄-1,3-디올, 2,2,4-트리메틸펜탄-1,5-디올, 2-에틸헥산-1,3-디올, 2,2-디에틸프로판-1,3-디올, 헥산-2,5-디올, 1,4-디(β-히드록시에톡시)벤젠, 2,2-비스(4-히드록시시클로헥실)프로판, 2,4-디히드록시-1,1,3,3-테트라메틸시클로부탄, 2,2-비스(3-β-히드록시에톡시페닐)프로판 및 2,2-비스(4-히드록시프로폭시페닐)프로판 잔기 또한 포함할 수 있다.

25 ℃에서 페놀/o-디클로로벤젠 (1:1 중량부) 내 우베로데(Ubbelohde) 점도계로 각각의 경우에 측정된, 성분 A)로 바람직하게 사용되는 PBT의 고유 점도는 EN ISO 1628/5에 따라 30 내지 150 cm³/g의 범위, 특히 바람직하게는 40 내지 130 cm³/g의 범위, 매우 특히 바람직하게는 50 내지 100 cm³/g의 범위이다. 마크-호잉크(Mark-Houwink) 방정식에 따라, 또한 스타우딩거 지수(Staudinger Index) 또는 한계 점도라고 하는, 고유 점도 IV는 평균 분자량에 비례하고, 점도 수 VN을 제로 중합체 농도로 외삽한 것이다. 이것은 일련의 측정치로부터 또는 적합한 근사법 (예를 들면 빌마이어(Billmeyer))을 이용하여 추정될 수 있다. VN [ml/g]은 모세관 점도계, 예를 들면 우베로데 점도계에서 측정된 용액 점도측정으로부터 얻어진다. 용액 점도는 플라스틱의 평균 분자량의 척도이다. 이 값은 다양한 용매, 바람직하게는 포름산, m-크레졸, 테트라클로로에탄, 페놀, 1,2-디클로로벤젠, 등, 및 다양한 농도를 이용하여, 용액 내 중합체에 대해 측정된다. 점도 수 VN이 플라스틱의 가공 특성 및 이용 특성을 모니터링하기 위해 이용될 수 있다. 비교 측정치가 중합체의 열 응력, 노화 현상 또는 화학물질, 기후 및 빛의 영향을 연구하기 위해 이용될 수 있다. 또한 이와 관련하여 http://de.wikipedia.org/wiki/Viskosimetrie 및 http://de.wikipedia.org/wiki/Mark-Houwink-Gleichung 참조.

본 발명에 따라 성분 A)로 바람직하게 사용되는 PBT는 또한 기타 중합체와의 혼합물로 사용될 수 있다. 본 발명에 따라 사용되는 PBT 블렌드(blend)는 컴파운딩에 의해 생성된다. 게다가 이 컴파운딩 중에 통상적인 첨가제, 특히 이형제 또는 엘라스토머를, 용융물에, 부가혼합하여, 블렌드의 특성을 개선하는 것이 가능하다.

본 발명에 따라 바람직하게 사용되는 PBT는 쾰른, 란세스 도이치란트 게엠베하(Lanxess Deutschland GmbH)로부터 포칸(Pocan)® B 1300으로 구입될 수 있다.

대안의 실시양태에서 적어도 하나의 폴리알킬렌 푸라노에이트, 바람직하게는 폴리에틸렌 푸라노에이트 (PEF) 또는 폴리프로필렌 푸라노에이트 (PPF)는, 성분 A)로 사용될 수 있다. 폴리알킬렌 푸라노에이트는 바람직하게는 2,5-푸란디카르복실산의 중합과 관련된 재활용 공정으로부터 얻어진다. 히드록시메틸푸르푸랄 (HMF); 네덜란드, 암스테르담, 아반티움(Avantium)이 출발 물질로 사용된다. 또한 문헌 [BioPla Journal, No. 59, 2015, pp. 12-17] 참조.

성분 B)

본 발명에 따라, 성분 A)는 성분 B) 폴리카보네이트 (PC)와 조합하여 사용된다. 성분 A) 및 B)가 블렌드 형태를 취하는 것이 바람직하다. 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판 (비스페놀 A), 비스(4-히드록시페닐)술폰 (비스페놀 S), 디히드록시디페닐 술피드, 테트라메틸비스페놀 A, 1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산 (BPTMC) 또는 1,1,1-트리스(4-히드록시페닐)에탄 (THPE)을 기재로 하는 폴리카보네이트를 사용하는 것이 바람직하다. 비스페놀 A [CAS No.　25037-45-0]를 기재로 하는 PC를 사용하는 것이 특히 바람직하다. 본 발명에 따라 사용되는 PBT-PC 블렌드는 컴파운딩에 의해 생성된다. 게다가 이 컴파운딩 중에 통상적인 첨가제, 특히 이형제 또는 엘라스토머를, 용융물에, 부가혼합하여, 블렌드의 특성을 개선하는 것이 가능하다. 본 발명에 따라 특히 바람직하게 사용되고 비스페놀 A를 기재로 하는 폴리카보네이트는 레버쿠젠, 코베스트로 아게(Covestro AG)로부터 마크로론(Makrolon)® 2405로 구입될 수 있다.

성분 C)

2차 알칸술포네이트 (SAS)의 나트륨 염이 성분 C)로 사용된다. R기가 지방족인 술폰산은 알칸술폰산이라고 하며, 이들의 염 및 에스테르는 알킬술포네이트 또는 알칸술포네이트라고 한다. 본 발명에 따라 성분 C)로 사용되는 2차 알칸술포네이트는 술포네이트 잔기 뿐만 아니라 2 개의 알킬 잔기 및 따라서 방향족이 아닌 잔기를 또한 보유한 2차 탄소 원자를 특징으로 한다 - 상기 설명된 선행기술에서와 같음.

특히 유럽에서, SAS [CAS No. 97489-15-1]는 경제적으로 중요한 음이온성 계면활성제 군이고, 하기 화학식 (I)의 동족체 및 이성질체의 혼합물인 것을 특징으로 한다:

<화학식 (I)>

R¹-HC(SO₃Na)-R²

여기서 R¹ 및 R²는 각각 상호 독립적으로 C₁₀ 내지 C₂₁ 알킬 잔기이다.

R¹ 및 R²가 상호 독립적으로 각각 C₁₆-C₁₈ 알킬 잔기인 화학식 (I)의 알칸술폰산의 나트륨 염이 특히 바람직하다.

SAS는 직-쇄 파라핀의 술포클로린화 또는 술폭시화에 이어서 수산화나트륨 용액에 의한 술포클로라이드의 술폰화 또는 중화에 의해 얻어진다. SAS는 매우 양호한 생분해성을 갖고, 지금까지 식기세척 조성물 및 가정 세정 제품, 및 또한 바디케어 조성물, 유화 중합 및 소화(fire-extinguishing) 조성물에 주로 이용되었다. 쾰른, 란세스 도이치란트 게엠베하에 의해 상표 메르솔라트(Mersolat)®로 판매되는 SAS에 통상적으로 사용되는 다른 용어는 페닐 (C₁₀-C₂₁) 알칸술포네이트 및 페닐 (C₁₆- C₁₈) 알칸술포네이트이다. 또한 https://de.wikipedia.org/wiki/(C10%E2%80%93C21)Alkansulfons%C3%A4urephenylester 참조.

바람직하게 사용되는 SAS의 양은 100 중량부의 성분 A)를 기준으로, 0.5 내지 20 중량부이다. 본 발명에서 바람직하게 사용되는 SAS는 예로서 쾰른, 란세스 도이치란트 게엠베하로부터 메르솔라트® H95로 구입될 수 있다.

성분 D)

바람직한 실시양태에서, 성분 A), B) 및 C)에 추가로 D) 하나 이상의 엘라스토머 개질제가 또한 사용된다. 바람직하게 사용되는 성분 D)의 양은 100 중량부의 성분 A)를 기준으로, 1 내지 35 중량부이다. 성분 D)로 바람직하게 사용되는 엘라스토머 개질제는 무엇보다도

D.2 유리 전이 온도가 < 10 ℃, 바람직하게는 < 0℃, 특히 바람직하게는 < -20 ℃이고, 바람직하게는 95 내지 5 중량%, 특히 바람직하게는 70 내지 10 중량%인 하나 이상의 그라프트 베이스(graft base) 위에

D.1 바람직하게는 5 내지 95 중량%, 특히 바람직하게는 30 내지 90 중량%인, 하나 이상의 비닐 단량체의

하나 이상의 그라프트 중합체를 포함한다. 중량 퍼센트는 100 중량 퍼센트의 D)를 기준으로 한다.

그라프트 베이스 D.2의 중간 입자 크기 (d50 값)는 일반적으로 0.05 내지 10 μm의 범위, 바람직하게는 0.1 내지 5 μm의 범위, 특히 바람직하게는 0.2 내지 1 μm의 범위이다.

단량체 D.1는 바람직하게는

D.1.1 50 중량% 내지 99 중량%의 비닐 방향족 및/또는 고리-치환된 비닐 방향족, 특히 스티렌, α-메틸스티렌, p-메틸스티렌, p-클로로스티렌, 및/또는 (C₁-C₈) 알킬 메타크릴레이트, 특히 메틸 메타크릴레이트 또는 에틸 메타크릴레이트, 및

D.1.2 1 중량% 내지 50 중량%의 비닐 시안화물, 특히 아크릴로니트릴 및 메타크릴로니트릴과 같은 불포화 니트릴, 및/또는 (C₁-C₈)-알킬 (메트)아크릴레이트, 특히 메틸 메타크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, tert-부틸 아크릴레이트, 및/또는 유도체, 특히 불포화 카르복실산의 무수물 및 이미드, 특히 말레산 무수물 또는 N-페닐말레이미드

의 혼합물이다. 여기서 중량 퍼센트는 100 중량%의 D1을 기준으로 한다.

바람직한 단량체 D.1.1은 적어도 하나의 단량체 스티렌, α-메틸스티렌 및 메틸 메타크릴레이트로부터 선택된다; 바람직한 단량체 D.1.2는 적어도 하나의 단량체 아크릴로니트릴, 말레산 무수물, 글리시딜 메타크릴레이트 및 메틸 메타크릴레이트로부터 선택된다.

특히 바람직한 단량체는 D.1.1 스티렌 및 D.1.2 아크릴로니트릴이다.

엘라스토머 개질제에서 사용되는 그라프트 중합체에 적합한 그라프트 베이스 D.2는 예로서 디엔 고무, EPDM 고무, 즉 에틸렌/프로필렌 및 선택적으로 디엔을 기재로 하는 고무, 및 또한 아크릴레이트 고무, 폴리우레탄 고무, 실리콘 고무, 클로로프렌 고무 및 에틸렌/비닐 아세테이트 고무이다. EPDM은 에틸렌-프로필렌-디엔 고무이다.

바람직한 그라프트 베이스 D.2는 특히 부타디엔, 이소프렌, 등을 기재로 하는 디엔 고무, 또는 디엔 고무의 혼합물, 또는 특히 D.1.1 및 D.1.2에 따라, 디엔 고무의 또는 기타 공중합가능한 단량체와 이들의 혼합물의 공중합체이며, 단, 성분 D.2의 유리 전이 온도가 < 10 ℃, 바람직하게는 < 0 ℃, 특히 바람직하게는 < -10 ℃이다.

특히 바람직한 그라프트 베이스 D.2는 ABS 중합체 (에멀젼, 벌크 및 현탁 ABS)이고, 여기서 ABS는 예로서 DE-A 2 035 390 (=　US-A 3 644 574)에서 또는 DE-A 2 248 242 (= GB-A 1 409 275) 및 문헌 [Ullmann, Enzyklopaedie der Technischen Chemie [Ullmann, Encyclopaedia of Industry Chemistry], Vol. 19 (1980), p.　280 ff]에서 설명된 바와 같이 아크릴로니트릴-부타디엔 스티렌이다. 그라프트 베이스 D.2의 겔 함량은 바람직하게는 적어도 30 중량%, 특히 바람직하게는 40 중량% (톨루엔에서 측정됨)이다. 예로서 프랑크푸르트, 이네오스 스티롤루션 그룹(Ineos Styrolution Group)으로부터 노보두르(Novodur)® P60으로 얻을 수 있는, 아크릴로니트릴-부타디엔 스티렌 공중합체를 기재로 하는 고무가 매우 특히 바람직하다.

엘라스토머 개질제 또는 그라프트 중합체는 유리-라디칼 중합, 바람직하게는 유화 중합, 현탁 중합, 용액 중합 또는 벌크 중합에 의해, 특히 유화 중합 또는 벌크 중합에 의해 생성된다.

특히 적합한 기타 그라프트 고무는 US-A 4 937 285에 따라 유기 히드로퍼옥시드 및 아스코르브산으로 만들어진 개시제 시스템을 이용하여 산화환원 개시에 의해 생성된 ABS 중합체이다.

그라프트 단량체가 그라프팅 반응 중에 그라프트 베이스 위에 반드시 전적으로 그라프트되지 않는다는 것, 및 따라서 본 발명에 따른 표현 그라프트 중합체가 그라프트 베이스 존재 하에 그라프트 단량체의 (공)중합을 통해 얻어지고 동시에 후처리된 생성물에 존재하는 생성물을 포함한다는 것이 알려져 있다.

마찬가지로 적합한 아크릴레이트 고무는 바람직하게는, D.2를 기준으로, 최대 40 중량%의 기타 중합가능한, 에틸렌성으로 불포화 단량체를 선택적으로 갖는, 알킬 아크릴레이트의 중합체를 포함하는 그라프트 베이스 D.2를 기재로 한다. 바람직한 중합가능한 아크릴레이트 중에 C₁-C₈ 알킬 에스테르, 바람직하게는 메틸, 에틸, 부틸, n-옥틸 및 2-에틸헥실 에스테르; 할로알킬 에스테르, 바람직하게는 할로-C₁-C₈ 알킬 에스테르, 바람직하게는 클로로에틸 아크릴레이트, 글리시딜 에스테르, 및 또한 이들 단량체의 혼합물이 있다. 여기서 코어로 부틸 아크릴레이트 및 쉘(shell)로 메틸 메타크릴레이트를 갖는 그라프트 중합체, 특히 미국, 미시간 미들랜드, 다우 코닝 코퍼레이션(Dow Corning Corporation), 파라로이드(Paraloid)® EXL2300이 특히 바람직하다.

D.2에 따라 다른 바람직하게 적합한 그라프트 베이스는 DE-A 3 704 657 (=　US　4 859 740), DE-A 3 704 655 (= US 4 861 831), DE-A 3 631 540 (=　US 4 806 593) 및 DE-A 3 631 539 (= US 4 812 515)에서 설명된 바과 같이, 그라프트-활성 부위를 갖는 실리콘 고무이다.

실리콘 함량을 갖는 바람직한 그라프트 중합체는 코어로 실리콘/아크릴레이트 그라프트 및 쉘로 메틸 메타크릴레이트 또는 스티렌-아크릴로니트릴을 갖는 그것이다. 쉘로 스티렌-아크릴로니트릴을 갖는 이들 재료 중에, 사용될 수 있는 예는 메타블렌(Metablen)^® SRK200이다. 쉘로 메틸 메타크릴레이트를 갖는 이들 재료 중에, 사용될 수 있는 예는 메타블렌^® S2001, 메타블렌^® S2030 및/또는 메타블렌^® SX-005이다. 메타블렌^® S2001를 사용하는 것이 특히 바람직하다. 상표 메타블렌^®을 갖는 제품은 일본, 도쿄, 미쓰비시 레이온 캄파니, 리미티드(Mitsubishi Rayon Co., Ltd.)로부터 얻을 수 있다.

가교가 하나 초과의 중합가능한 이중 결합을 포함하는 단량체를 공중합시킴으로써 달성될 수 있다. 가교 단량체의 바람직한 예는 3 내지 8 개의 탄소 원자를 갖는 불포화 모노카르복실산 및 3 내지 12 개의 탄소 원자를 갖는 불포화 1가 알콜 또는 2 내지 4 개의 OH 기 및 2 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 포화 폴리올의 에스테르, 바람직하게는 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 알릴 메타크릴레이트; 다중불포화 헤테로시클릭 화합물, 바람직하게는 트리비닐 시아누레이트 및 트리알릴 시아누레이트; 다관능성 비닐 화합물, 바람직하게는 디- 및 트리비닐벤젠; 및 또한 트리알릴 포스페이트 및 디알릴 프탈레이트이다.

바람직한 가교 단량체는 알릴 메타크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 디알릴 프탈레이트 및 적어도 3 개의 에틸렌성으로 불포화 기를 갖는 헤테로시클릭 화합물이다.

특히 바람직한 가교 단량체는 시클릭 단량체 트리알릴 시아누레이트, 트리알릴 이소시아누레이트, 트리아크릴로일헥사히드로-s-트리아진 및 트리알릴벤젠이다. 가교된 단량체의 양은, 그라프트 베이스 D.2를 기준으로 바람직하게는 0.02 내지 5 중량%, 특히 0.05 내지 2 중량%이다.

시클릭 가교 단량체가 적어도 3 개의 에틸렌성으로 불포화 기를 가질 때 그라프트 베이스 D.2의 1 중량% 미만으로 양을 제한하는 것이 유리하다.

그라프트 베이스 D.2의 제조를 위해 아크릴레이트와 나란히 선택적으로 사용될 수 있는 바람직한 "기타" 중합가능한, 에틸렌성으로 불포화 단량체는 아크릴로니트릴, 스티렌, α-메틸스티렌, 아크릴아미드, 비닐-C₁-C₆ 알킬 에테르, 메틸 메타크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트 및 부타디엔이다. 그라프트 베이스 D.2로 바람직한 아크릴레이트 고무는 적어도 60 중량% 겔 함량을 갖는 유화 중합체이다.

그라프트 중합체를 기재로 하는 엘라스토머 개질제와 나란히, 마찬가지로 사용될 수 있는 기타 재료는, 그라프트 중합체를 기재로 하지 않고 유리 전이 온도가 < 10 ℃, 바람직하게는 < 0 ℃, 특히 바람직하게는 < -20 ℃인 엘라스토머 개질제이다. 이들 중에 바람직하게는 블록 공중합체 구조를 가진 엘라스토머, 및 또한 게다가 열가소성 용융할 수 있는 엘라스토머, 특히 EPM 고무, EPDM 고무 및/또는 SEBS 고무가 있다 (EPM = 에틸렌-프로필렌 공중합체, EPDM = 에틸렌-프로필렌-디엔 고무 및 SEBS = 스티렌-에텐-부텐-스티렌 공중합체).

성분 E)

본 발명의 조성물은 또한 성분 A), B), C) 및 D)에 추가로, 또는 D)를 대신하여, 성분 E)로, 적어도 하나의 충진제 또는 보강 물질을 포함한다. 100 중량부의 성분 A) 당 사용되는 충진제 또는 보강 물질의 양은 바람직하게는 1 내지 55 중량부의 범위이다.

운모, 규산염, 석영, 특히 분말 석영, 탈크 분말 [CAS No. 14807-96-6], 이산화티타늄, 무정형 실리카, 황산바륨, 유리 비드, 분말 유리 및/또는 섬유상 충진제 및/또는 유리 섬유 또는 탄소 섬유를 기재로 하는 보강 물질의 군으로부터 적어도 하나의 충진제 또는 보강 물질을 사용하는 것이 바람직하다.

탈크 분말, 유리 비드 또는 분말 유리를 사용하는 것이 특히 바람직하고, 유리 비드를 사용하는 것이 매우 특히 바람직하다. 유리 비드가 사용될 때, 입자 크기 분포 또는 입자 크기에 관한 데이터는 열가소성 성형 조성물로 혼입되기 전 각각의 경우에, 표면-기재 입자 크기로 알려진 것에 관한 것이다. 여기서 절차는 가상 구형 입자 (비드)의 표면적 및 각 유리 입자의 표면적의 직경 간의 관계를 계산하는 것이다. 이것은 레이저 은폐 작동 원리를 이용하는, 안커스미드(Ankersmid) (네덜란드, 우스터후트, 안커스미드 랩, 아이테크(EyeTech)® 소프트웨어 및 ACM-104 측정 셀을 포함하는 아이 테크®)로부터의 입자 크기 분석기로 달성된다.

성형 조성물을 제공하는 또는 제품을 제공하는 가공의 결과로, 성분 E)로 사용되는 임의의 충진제 및/또는 보강 물질의 d97 값 또는 d50 값이 본래 사용되는 충진제 또는 보강 물질에서보다 상기 재료에서 작을 수 있다.

본 출원에서의 d50 및 d97 값, 그들의 측정 및 그들의 중요성에 관하여, 문헌 [Chemie Ingenieur Technik (72) pp. 273-276, 3/2000, Wiley - VCH Verlags GmbH, Weinheim, 2000]을 참조할 수 있고, 이에 따라

d50 값은 입자의 50 %가 상기 크기 (중간) 값 이하인 입자 크기이고

d97 값은 입자의 97 %가 상기 크기 이하인 입자 크기이다.

충진제 및 보강 물질은 개별적으로 또는 2 개 이상의 다른 충진제 및/또는 보강 물질의 혼합물 형태로 사용될 수 있다.

바람직한 실시양태에서 성분 E)로 사용되는 충진제 및/또는 보강 물질은, 특히 바람직하게는 커플링제 또는 커플링제 시스템으로, 특히 바람직하게는 에폭시드를 기재로 하는 것으로 표면-개질될 수 있다. 그러나, 전처리를 위한 필수 요건은 없다.

특히 바람직한 실시양태에서, 스페리글라스(Spheriglass)로 알려진, 구형 유리 비드는 성분 E)로 사용된다.

성분 E)로 사용되는, 충진제 및/또는 보강 물질, 특히 유리 비드 또는 유리 섬유에는 바람직하게는 적합한 크기 시스템이 또는 커플링제 또는 커플링제 시스템, 특히 바람직하게는 실란을 기재로 하는 것이 장착된다.

상기 전처리를 위한 매우 특히 바람직한 실란-기재 커플링제는 치환체가 하기와 같이 정의되는 화학식 (II)의 실란 화합물이다:

<화학식 (II)>

(X-(CH₂)_q)_k-Si-(O-C_rH_2r+1)₄-k

X NH₂-, HO-,

q: 2 내지 10, 바람직하게는 3 내지 4의 정수,

r: 1 내지 5, 바람직하게는 1 내지 2의 정수,

k: 1 내지 3, 바람직하게는 1인 정수.

특히 바람직한 커플링제는 아미노프로필트리메톡시실란, 아미노부틸트리메톡시실란, 아미노프로필트리에톡시실란, 아미노부틸트리에톡시실란 및 치환체 X로 글리시딜 기를 포함하는 상응하는 실란의 군으로부터의 실란 화합물이다.

유리 비드 또는 유리 섬유의 표면-코팅 처리를 위해 실란 화합물의 사용되는 양은 충진제 또는 보강 물질을 기준으로, 바람직하게는 0.05 내지 2 중량%의 범위, 특히 바람직하게는 0.25 내지 1.5 중량%의 범위 및 특히 0.5 및 1 중량%의 범위이다.

본 발명에 따라 사용되는 유리 비드는 미국, 펜실베니아 19482, 밸리 포지, 포터스 인더스트리즈 엘엘씨(Potters Industries LLC)로부터의 스페리글라스® 3000 CP02로 구입될 수 있다.

성분 F)

바람직한 실시양태에서, 성분 A), B), C), D) 및/또는 E)에 추가로, 또는 D)를 대신하여, 또는 E)를 대신하여 성분 F) 적어도 하나의 추가의 첨가제가 또한 사용된다. 성분 F)의 바람직하게 사용되는 양은 100 중량부의 성분 A) 폴리에스테르를 기준으로 0.1 내지 20 중량부이다.

본 발명의 목적을 위한 바람직한 추가의 첨가제는 UV 안정화제, 열 안정화제, 윤활제 및 이형제, 성분 E)와 다른 충진제 및 보강 물질, 기핵제, 레이저 흡수제, 디- 또는 다관능성 분지 또는 쇄 연장 첨가제, 가수분해 안정화제, 대전 방지제, 유화제, 가소제, 가공 보조제, 유동 보조제, 성분 D)와 다른 엘라스토머 개질제 및 착색제이다. 각각의 첨가제는 단독으로 또는 혼합물로 또는 마스터배치(masterbatch) 형태로 사용될 수 있다.

바람직한 윤활제 및 이형제는 장-쇄 지방산, 장-쇄 지방산의 염, 장-쇄 지방산의 에스테르 유도체, 및 또한 몬탄 왁스의 군으로부터 선택된 그것이다.

바람직한 장-쇄 지방산은 스테아르산 및 베헨산이다. 바람직한 장-쇄 지방산의 염은 스테아르산 Ca 및 스테아르산 Zn이다. 바람직한 장-쇄 지방산의 에스테르 유도체는 펜타에리트리톨을 기재로 하는 그것, 특히 펜타에리트리톨의 C₁₆-C₁₈ 지방산 에스테르 [CAS No. 68604-44-4] 또는 [CAS No.　85116-93-4]이다.

본 발명의 목적을 위해, 몬탄 왁스는 28 내지 32 개의 탄소 원자의 쇄 길이를 갖는 직-쇄, 포화 카르복실산의 혼합물이다. 본 발명에 따라, 2 내지 40 개의 탄소 원자를 갖는 지방족 포화 알콜을 가진 8 내지 40 개의 탄소 원자를 갖는 포화 또는 불포화 지방족 카르복실산의 에스테르의 군으로부터의 윤활제 및/또는 이형제, 및 또한 8 내지 40 개의 탄소 원자를 갖는 포화 또는 불포화 지방족 카르복실산의 금속 염이 특히 바람직하고, 여기서 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트, 스테아르산칼슘 [CAS No. 1592-23-0] 및/또는 에틸렌 글리콜 디몬타네이트, 및 이 경우에 특히 바젤, 무텐즈, 클라리언트(Clariant)로부터의 리코왁스(Licowax)® E [CAS No. 74388-22-0]가 매우 특히 바람직하고, 및 특히 예로서 독일, 뒤셀도르프, 에머리 오레오케미칼즈 게엠베하(Emery Oleochemicals GmbH)로부터 록시올(Loxiol)® P861로 얻을 수 있는, 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트 [CAS No. 115-83-3]가 매우 특히 바람직하다.

사용되는 착색제는 바람직하게는 유기 색소, 바람직하게는 프탈로시아닌, 퀴나크리돈, 페릴렌 및 또한 염료, 바람직하게는 니그로신 또는 안트라퀴논, 및 또한 무기 색소, 특히 이산화티타늄 및/또한 황산바륨, 울트라마린 블루, 산화철, 황화아연 또는 카본 블랙이다.

성분 F)로 바람직하게 사용되는 가소제는 디옥틸 프탈레이트, 디벤질 프탈레이트, 부틸 벤질 프탈레이트, 탄화수소 오일 또는 N-(n-부틸)벤젠술폰아미드이다.

바람직하게 사용되는 기핵제는 아세트산나트륨, 살리실산나트륨, 스테아르산나트륨, 사카린산나트륨, 아세트산칼륨, 살리실산칼륨, 스테아르산칼륨, 사카린산칼륨, 및 또한 부분적으로 가수분해된 몬탄 왁스 및 이오노머(ionomer), 및 또한 성분 E)로 이미 존재하지 않는 한, 매우 특히 바람직하게는 탈크 분말이다; 이 목록은 배타적이지 않다.

성분 F)로 바람직하게 사용되는 열 안정화제는 입체 장애된 페놀 및 지방족으로 또는 방향족으로 치환된 포스파이트의 군 및 이들 군의 다양하게 치환된 구성원으로부터 선택된다.

입체 장애된 페놀 중에, 적어도 하나의 3-tert-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐 유닛 및/또는 적어도 하나의 3,5-디(tert-부틸-4-히드록시페닐) 유닛을 갖는 그것을 사용하는 것이 바람직하고, 1,6-헥산디올 비스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트] [CAS No. 35074-77-2] (독일, 루트비히스하펜, 바스프(BASF) SE로부터의 이르가녹스(Irganox)® 259), 펜타에리트리톨 테트라키스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트] [CAS No. 6683-19-8] (바스프 SE로부터의 이르가녹스® 1010) 및 3,9-비스[2-[3-(3-tert-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐)프로피오닐록시]-1,1-디메틸에틸]-2,4,8,10-테트라옥사스피로[5.5]운데칸 [CAS No. 90498-90-1] (ADK 스탭(Stab)® AO 80)이 특히 바람직하다. ADK 스탭® AO 80은 프랑스, 뮐루즈, 아데카-팔메롤(Adeka-Palmerole) SAS로부터 시판되는 제품이다.

지방족으로 또는 방향족으로 치환된 포스파이트 중에, 예로서 스위스, 무텐즈, 클라리언트 인터내셔널 리미티드(Clariant International Ltd)에 의해 호스타녹스(Hostanox)® P-EPQ로 공급되는, 테트라키스(2,4-디-tert-부틸페닐) 4,4-바이페닐디포스포나이트 [CAS No. 119345-01-6], 예로서 미국, 도버, 도버 케미컬 코퍼레이션(Dover Chemical Corp.)에 의해 상표 도버포스(Doverphos)® S9228로 공급되는, 비스(2,4-디쿠밀페닐) 펜타에리트리톨 디포스파이트 [CAS No. 154862-43-8], 및/또는 테트라키스(2,4-디-tert-부틸페닐) 1,1-바이페닐-4,4'-디일비스포스포나이트 [CAS No. 38613-77-3]를 사용하는 것이 바람직하다.

바람직한 실시양태에서, 본 발명은 A) 폴리부틸렌 테레프탈레이트, B) 폴리카보네이트, 및 C) R¹ 및 R²는 각각 상호 독립적으로 C₁₀ - C₂₁ 알킬 잔기인 화학식 R¹-HC(SO₃Na)-R²의 적어도 하나의 화합물을 포함하는 조성물 및 이로부터 생성되는 성형 조성물, 및 또한 제품을 제공한다.

바람직한 실시양태에서, 본 발명은 A) 폴리부틸렌 테레프탈레이트, B) 폴리카보네이트, C) R¹ 및 R²는 각각 상호 독립적으로 C₁₀ - C₂₁ 알킬 잔기인 화학식 R¹-HC(SO₃Na)-R²의 적어도 하나의 화합물, 및 E) 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체를 기재로 하는 적어도 하나의 고무를 포함하는 조성물 및 이로부터 생성되는 성형 조성물, 및 또한 제품을 제공한다.

용도

그러나, 본 발명은 또한 본 발명의 조성물의, 특히 성형 조성물의 형태로, 정전 분무 공정 (ESTA)을 받게 되는 제품의 제조를 위한 용도를 제공한다.

코팅

코팅은 제조 산업의 제품 위에 커버를 도포하기 위한 가장 중요한 공정으로 간주될 수 있다. 따라서 매우 광범위하게 다양한 코팅 공정이 산업용으로 개발되었다. 또한 실질적으로 자동화된 시스템의 이용이 분무 공정, 주조 공정, 롤링 공정 또는 침지 공정에 의해 다수의 성분의 신속한 및 균일한 코팅을 가능하게 한다. 본 발명에 따라 포괄된 코팅 공정은 저-압력 분무, 압축-공기 분무, 초-고-압력 분무, 고온 분무, 정전 분무, 딥 코팅, 주조 공정 및 롤링 공정의 군으로부터의 그것이다.

코팅의 조성물

페인트 및 코팅은 결합제, 색소, 용매 및 희석제, 충진제 및 기타 첨가된 물질의 혼합물이다. 결합제는 색소 입자를 서로 및 코팅될 기판에 접합하는 역할을 한다. 색소는 도포 매질에서 실제로 불용성인 무기 또는 유기, 크로미네이트(chrominate) 또는 논크로미네이트(nonchrominate) 착색제이다. 용매 및 희석제 (예를 들어 석유 스피릿 또는 터펜틴(terpentin) 오일)는 하나 이상의 성분으로 구성되고 화학 반응 없이 결합제를 용해시킬 수 있는 액체이다. 이것은 코팅에 가공에 필요한 점도를 제공한다. 충진제는 도포 매질에서 실제로 불용성이고 부피를 개질시키도록, 기술적 특성을 달성 또는 개선시키도록 및/또는 광학 성질에 영향을 미치도록 사용되는 미세분말 물질이다. 기타 첨가된 물질은 무엇보다도 가소제, 건조제, 경화제, 습윤제, 및 또한 소광제이다. 가소제는 포밍(forming) 공정을 거치는 성분에 그 후에 도포되는 코팅을 위한 중요한 구성요소이다. 경화제는 스크래치-저항성 코팅의 구성요소이다.

공작물 표면의 전처리

유기 코팅 전에, 코팅될 제품의 표면은 기판 위에 코팅 층의 양호한 접착, 문제 없는 코팅 공정, 균일한 코팅 필름, 및 또한 주변 영향에 대한 증가된 저항을 보장하기 위해 처리를 주로 요구한다. 기계적 및 화학적 전처리 공정 간에 구별이 된다.

코팅 공정

분무의 경우, 액체는 미립화된다. 이것은 다양한 물리적 효과의 도움으로 달성될 수 있다. 미립화의 두 가지 원리가 코팅 기술에서 이용된다: 기계적 힘을 통한 미립화 (=기계적으로 보조된 분무 공정) 및 전기적 힘을 통한 미립화 (=전기적으로 보조된 분무 공정).

다양한 분무 공정의 효능은 상당히 다르다. 용어 오버스프레이는 타겟 위에 침착되지 않은 또는 이로부터 편향된 분무에 사용되고, 이것은 코팅 재료의 상당한 손실, 및 주변 오염 때문에 공정의 비용-효과를 낮게 할 수 있다. 코팅 공정을 위한 수동 및 자동 분무 건(gun)에는, 예를 들어 접선 중공 원추 노즐, 축 완전 원추 노즐, 중공 원추 나선 노즐, 클러스터 헤드 노즐, 외부 혼합을 통한 공압식 미립화기 및 내부 혼합을 통한 초음파-공압식 미립화기인, 많은 다른 노즐 유형이 공급된다. 코팅을 도포하기 위해 일반적으로 사용되는 미립화기 노즐은 횡단될 면적의 완전한 커버를 제공하는 그것이다. 공압식 미립화기를 통한 구간은 코팅 재료의 소적으로의 분쇄, 및 또한 전방향 수송이 다양한 위치에서 배출된 공기 스트림에 의해 이루어지는 것을 보여준다. 기체 및 액체로 작동하는 노즐을 2-유체 노즐이라고 한다.

가장 흔히 사용되는 코팅 공정이 하기에 간략하게 제시되고 설명된다.

저-압력 분무: 이 공정은 0.2 내지 0.5 바의 분무 압력으로 작동하는 특정 저-압력 분무 장비 ("전기 분무 건")를 사용한다. 이 공정에서 공기는 압축-공기 공정에서와 같이 압축되지 않지만, 대신에 공기 쳄버(chamber)가 개입하지 않고, 회전 송풍기로부터 건으로 즉시 통과된다. 이 공정은 코팅이 광학 성질을 위한 임의의 주요 요건을 적용하지 않는 곳에서 일반적으로 사용된다. 얇은 또는 매우 희석된 코팅 재료의 가공에 적합하다.

압축-공기 분무의 경우, 코팅 재료의 도포 및 분포는 물 및 오일이 없어야 하는 압축 공기 (1 내지 5 바에서)를 통해 달성된다. 이 공정은 압축 공기가 높은 속도로 유동하는 분무 건을 사용한다. 노즐 시스템이 각 요건에 조정될 수 있는 분무 원추에서 미립화되는 코팅 재료의 흡입 섭취에 사용된다. 압축-공기 분무는 매우 높은 점도의 색소-풍부, 저-용매-함량 코팅 재료의 분무를 가능하게 한다.

초-고-압력 분무 ( 에어리스 (airless) 분무): 이 공정에서, 코팅 재료는 공기의 부가혼합 없이, 분무 노즐을 통해 약 100 내지 400 바의 압력 하에 유압식으로 가압된다. 상기 고 압력은 압축-공기-작동되는 또는 전기적으로 작동되는 피스톤 펌프에 의해 발생한다. 미립화는 노즐로부터의 배출시에 일어난다. 공기 저항 및 기계적 저항의 조합으로 신속한 팽창이 매우 작은 소적을 생성시킨다. 코팅 재료의 제트(jet)에는 공기가 없다. 건으로 전달된 공기는 바늘의 서보(servo) 제어 또는 에어-제트 세정에 사용된다. 많은 처리 량은 공정이 큰 점착 면적에 적합하게 만든다.

증가된 온도에서 재료의 점도가 감소하기 때문에 고온 분무가 매우 점성, 저-용매-함량 코팅 재료의 문제 없는 가공을 가능하게 한다. 이 공정은 지지체 공기가 있거나 없이 압축-공기 미립화 또는 에어리스 미립화를 사용할 수 있다. 재료는 고온 물 또는 고온 코팅 재료가 순환하는 시스템을 가진 열 교환기를 거쳐 또는 건의 컨테이너에서 직접 약 55 내지 70 ℃로 가열된다. 고온 분무는 많은 개별 층 두께를 제공할 수 있고, 종종 고-압력 분무 공정과 관련하여 사용된다.

정전 분무 ( ESTA ): 30 kV 내지 50 kV의 직류 전압이 코팅될 제품 및 분무 건 간에 인가되고, 강력한 전기장을 형성시킨다. 코팅 재료, 바람직하게는 습윤 코팅 재료 (정전 습윤 코팅) 또는 분말 코팅 재료 (정전 분말 코팅)가 건으로부터 배출되자마자, 이것은 전기적으로 대전되고 마치 자석에 의해 끌어당겨지는 것처럼 장 라인을 따라간다. 코팅 재료의 입자들은 동일 극성의 전하를 갖고, 따라서 그들은 비행 중에 서로 반발하며, 균질 분무 제트를 생성시킨다. 입자 표면의 침착이 균등하게 균일하다. 큰 인력으로 인해, 타겟을 대개 통과할 수 있는 입자는 또한 공작물 쪽으로 편향되고 가속된다.

미립화가 기계적으로, 바람직하게는 압축-공기 분무, 에어리스 분무 또는 회전 미립화기에 의해 달성되면, 표현 정전기적으로 보조된 코팅이 사용된다. 여기서 대전 공정이 분무 유닛 내에서 (내부 대전) 또는 분무 유닛 외에서 (외부 대전) (또한 코로나 대전 참조) 일어날 수 있다. 코팅 재료의 입자가 실질적으로 대전 전극 (미립화기) 및 반대 전극 (접지된 공작물) 간의 전기장 라인 코스를 따라가기 때문에, 습윤 코팅 재료의 정전기적으로 보조된 코팅이 정전 보조 없는 공정보다 더 효율적으로 재료를 도포한다. 이미 상기에 설명한 바와 같이, 스로우로 알려진 효과는 ESTA-코팅된 제품의 능력을 평가하기 위해 사용된다.

딥-코팅의 경우, 코팅될 제품이 코팅 재료에 침지되고 그들이 완전히 습윤된 후에 이로부터 제거된다. 제품은 코팅 재료에 완전히 침지되고, 따라서 부유할 수 없으며, 즉 그들의 밀도는 코팅 재료의 그것보다 더 커야 한다. 침지 중에 남아있는 공기 기포가 없어야 하는데, 그렇지 않으면 코팅 재료가 그 위치에 도포되지 않기 때문이다. 코팅 재료의 과도한 양은 충분히 경화되지 않기 때문에, 이것이 탱크로부터 제거될 때 코팅된 제품 위에 과량의 코팅 재료가 없어야 한다. 코팅될 제품은 또한 코팅 전에 완전히 세정되어야 한다! 딥 코팅은 요건이 엄격하지 않은 탑코트 층 또는 베이스코트 층 (예를 들어 농업 기계류)의 도포에 적합하다.

주조 공정: 주조 기계는 큰 테이블이고, 이것의 표면이 코팅 절차를 통해 다양한 속도로 코팅될 입자를 수송하는 컨베이어 벨트 또는 롤로 구성된다. 이것을 위한 코팅 재료는 저장 컨테이너로부터 주조 헤드라고 알려진 것으로 공급 펌프에 의해 펌핑된다. 이것은 컨베이어 시스템의 전체 폭을 가로질러 연장되고 밑면에 조정가능한 간격을 가지며 이를 통해 공작물 위로 또는 아래쪽으로 수직으로 넓은 연속 페인트 커튼으로 페인트가 유동하는 용기이다. 주조 공정은 특히 롤 공정에 의해 코팅될 수 없는 매우 큰, 평평한 또는 구부러진 물품에 사용된다.

롤 공정의 경우, 코팅 재료는 회전 고무 롤으로부터 공작물 표면으로 이송된다. 코팅 재료의 원하는 도포 양은 도포기 롤 및 계량 롤 간의 조정가능한 간격에 의해 설정될 수 있다. 공작물 표면은 한 또는 양 쪽에 코팅될 수 있다. 동방향 롤 공정의 경우, 공작물 및 코팅 롤이 동일 방향으로 이동한다; 보조 롤 공정의 경우 그들은 반대 방향으로 이동한다. 롤 공정은 금속 스트립, 가구 부분, 금속 시트, 캔 및 버켓을 코팅하기 위해 사용된다.

본 발명은 정전 분무 공정 (ESTA)에서의 본 발명의 조성물을 포함하는 제품의 용도를 제공한다.

본 발명은 게다가 자동차 산업에서의 본 발명의 조성물을 포함하는 코팅된 제품의, 바람직하게는 자동차에서의 차체 부분으로서의, 특히 바람직하게는 자동차 부문 및 대형 화물 차량 부문에서의 휠 서라운드, 범퍼(bumper), 탱크 커버(tank cover), 스포일러(spoiler), 미러 하우징(mirror housing), 도어 핸들(door handle), 및 또한 기타 패널링(panelling)으로서의 용도를 제공한다.

제조 방법

그러나, 본 발명은 또한, 본 발명의 조성물이 혼합되어 성형 조성물을 제공하는, 바람직하게는 자동차 산업을 위한, 제품의 제조 방법을 제공한다. 또한 이들 성형 조성물이 스트랜드 형태로 배출되고, 그들이 과립화될 수 있을 때까지 냉각되고, 그들이 사출 성형을 받기 전에 과립화되는 것이 가능하다.

용융물에서, 혼합이 바람직하게는 240 내지 310 ℃의 범위의, 바람직하게는 260 내지 300 ℃의 범위의, 특히 바람직하게는 270 내지 295 ℃의 범위의 온도에서 일어난다. 특히, 이 목적을 위해 이축-스크류 압출기를 사용하는 것이 바람직하다.

하나의 실시양태에서, 본 발명의 조성물을 포함하는 과립이, 이것이 본 발명의 제품의 제조 목적으로 사출 성형을 받고 그 다음 코팅 공정을 받기 전에, 바람직하게는 2 시간 동안 공압식 건조기에서 또는 진공 건조 오븐에서 약 120 ℃ 영역의 온도에서 건조된다.

PBT-기재 성형 조성물의 사출 성형을 위한 방법은 당업계의 통상의 기술자에게 알려져 있다.

사출 성형에 의한 PBT-기재 제품의 제조를 위한 본 발명의 방법은 240 내지 330 ℃의 범위의, 바람직하게는 260 내지 300 ℃의 범위의, 특히 바람직하게는 270 내지 290 ℃의 범위의 용융 온도에서, 선택적으로 또한 2500 바 이하의 압력에서, 바람직하게는 2000 바 이하의 압력에서, 특히 바람직하게는 1500 바 이하의 압력에서 및 매우 특히 바람직하게는 750 바 이하의 압력에서 작동한다.

사출 성형 방법의 특징은, 바람직하게는 과립 형태의, 본 발명의 조성물을 포함하는 성형 조성물이 가열된 원통형 공동에서 용융되고(가소화되고), 사출 성형 조성물로서, 압력 하에 온도-제어 공동으로 사출된다는 것이다. 조성물의 냉각 (고형화) 후에 사출 성형물은 이형된다.

다양한 단계는:

1. 가소화/용융

2. 사출 단계 (대전 절차)

3. 유지-압력 단계 (결정화 중에 열 수축을 가능하게 하기 위해)

4. 이형이다.

이것에 관해서, http://de.wikipedia.org/wiki/Spritzgie%C3%9Fen 참조. 사출 성형 기계는 클램핑 유닛, 사출 유닛, 구동 및 제어 시스템으로 구성된다. 클램핑 유닛은 금형을 위한 고정식 및 이동식 플래튼(platen), 말단 플래튼, 및 또한 이동식 금형 플래튼을 위한 구동 및 타이 바(tie bar)를 포함한다 (토글 어셈블리(toggle assembly) 또는 유압식 클램핑 유닛).

사출 유닛은 전기적으로 가열가능한 원통, 스크류 구동 (모터, 기어박스) 및 사출 유닛 및 스크류를 변위시키기 위한 유압식 시스템을 포함한다. 사출 유닛의 기능은 과립 또는 분말의 용융, 계량 및 사출에 있다 (수축을 가능하게 하기 위해). 스크류 내 용융물의 역류 (누설 유동)의 문제는 비-복귀 밸브를 통해 해결된다.

사출 금형 내에서, 유입 용융물은 그 다음 분리되고 냉각되며, 따라서 필요한 제품을 제공한다. 2 개의 반쪽 금형이 이 목적을 위해 항상 필요하다. 사출 성형 공정에 관련된 다양한 기능적 시스템은:

- 가동 시스템

- 조형 삽입체

- 통풍

- 기계를 유지하고 힘을 견디기 위한 시스템

- 이형 시스템 및 이동 전송

- 온도 제어이다.

실시예

그 다음 폴리에스테르 성형 조성물이 본 발명의 조성물을 기재로 하는 제품의 코팅에 대한 발견된 놀라운 성질 및 결과적인 가능성을 입증하기 위해 컴파운딩에 의해 제작되었다. 이것을 위하여, 개별 성분이 260 내지 300 ℃의 범위의 온도에서 이축-스크류 압출기 (코페리온 베르너 & 플라이데러(Coperion Werner & Pfleiderer) (독일, 스튜트가르트)로부터의 ZSK 32 메가 컴파운더(Mega Compounder))에서 혼합되었고, 스트랜드 형태로 배출되고, 과립화될 수 있을 때까지 냉각되고, 과립화된다. 건조 (일반적으로 진공 건조 오븐에서 120 ℃에서 2 시간 동안) 후에, 과립은 가공되어 테스트 샘플을 제공하였다.

표 1에 열거된 연구를 위한 테스트 샘플이 용융 온도 260 ℃ 및 성형 온도 80 ℃에서 아버그(Arburg) 320-210-500 사출 성형 기계에서 사출 성형되었다:

- 디스크, 직경 80 mm, 두께 4 mm

실시예에서 사용된 재료는:

성분 A): 93 cm³/g의 고유 점도 (25 ℃에서 페놀:1,2-디클로로벤젠=1:1에서 측정됨)를 갖는 선형 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (독일, 레버쿠젠, 란세스 도이치란트 게엠베하로부터 시판되는 포칸® B 1300)

성분 B): 코베스트로 아게로부터의 마크로론® 2405 폴리카보네이트

성분 C): 쾰른, 란세스 도이치란트 게엠베하로부터 얻을 수 있는, 메르솔라트® H95, SDB No. 011693, 알칸술폰산나트륨 [CAS No. 68188-18-1]

성분 D): 프랑크푸르트, 이네오스 스티롤루션 그룹으로부터 얻을 수 있는, 노보두르® P60, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체

성분 F): 폴리에스테르에 흔히 사용되는, 예를 들어 이형제 (예를 들어 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트 (PETS)), 열 안정화제, 예를 들어 페닐 포스파이트를 기재로 하는 그것, 예를 들어 펜타에리트리롤 테트라키스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트] [CAS No. 6683-19-8] (바스프 SE로부터의 이르가녹스® 1010) 및 기핵제, 예를 들어: 프랑스, 툴루즈, 이메리스 탈크 그룹(Imerys Talc Group)으로부터 얻을 수 있는 미스트론(Mistron)® R10 탈크인 기타 첨가제이다. 성분 F를 구성하는 첨가제의 본질 및 양은 발명 실시예 및 비교 실시예에서 동일하다.

표 1에서의 성분의 비율의 합은 항상 100 중량%이다.

표 1 (모든 양은 중량%)

실시예는 성분 C)가 사용되면 성분 C)가 없는 비교 실시예와 비교하여 10⁷ 에서 10⁸으로 표면 저항률을 감소시키는 효과를 보여준다. 결과적으로 표면 전도성의 증가 때문에, 성분 C)가 없는 재료와 대조적으로 재료는 정전 코팅이 용이하다. 이것은 코팅 건의 반대측 기판의 면 상의 코팅 재료의 양호한 스로우를 통해 실제로 입증될 수 있다. 이것과 대조적으로, 성분 C)가 없는 재료는 스로우의 결여를 나타낸다. 여기서 성분 C)의 첨가는 기계적 성질에 대한 부작용을 갖지 않는 반면, 카본 블랙 및 탄소 나노튜브 (CNT)와 같은 기타 전도성 첨가제는 이 유형의 부작용을 갖는 것으로 알려져 있다.

성분 B) 및 C)와 성분 A)로서의 PBT의 조합은 일반적으로 연속 코팅 공정에 사용될 수 있다. 따라서 시간 및 비용이 절약될 수 있다. 최종적으로, 본 발명의 조성물을 기재로 하는 제품은 온도/습도 조건에 관계없이 보장되는 치수 안정성, 매우 낮은 물 흡수를 특징으로 한다.

Claims

A) 폴리부틸렌 테레프탈레이트,
B) 폴리카보네이트 및
C) 하나 이상의 2차 알칸술포네이트
를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항에 있어서, 성분 C)가 하기 화학식 (I)의 동족체 및 이성질체의 혼합물인 것을 특징으로 하는 조성물:
<화학식 (I)>
R¹-HC(SO₃Na)-R²
여기서 R¹ 및 R²는 각각 상호 독립적으로 C₁₀ 내지 C₂₁ 알킬 잔기이다.
제2항에 있어서, R¹ 및 R²가 상호 독립적으로 각각 C₁₆-C₁₈ 알킬 잔기인 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 비스(4-히드록시페닐)술폰, 디히드록시디페닐 술피드, 테트라메틸비스페놀 A, 1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산 또는 1,1,1-트리스(4-히드록시페닐)에탄을 기재로 하는, 바람직하게는 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판을 기재로 하는 폴리카보네이트가 사용되는 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 A), B) 및 C)에 추가로 D) 하나 이상의 엘라스토머 개질제가 또한 사용되는 것을 특징으로 하는 조성물.
제5항에 있어서, 엘라스토머 개질제가
D.2 유리 전이 온도가 < 10 ℃인 하나 이상의 그라프트 베이스(graft base) 위에
D.1 하나 이상의 비닐 단량체의
하나 이상의 그라프트 중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
제6항에 있어서, 그라프트 베이스 D.2가 ABS 중합체이고, 여기서 ABS는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌인 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리알킬렌 푸라노에이트, 바람직하게는 폴리에틸렌 푸라노에이트 또는 폴리프로필렌 푸라노에이트가 성분 A)로 사용되는 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 조성물이 혼합되어 성형 조성물을 제공하는 것을 특징으로 하는, 제품의 제조 방법.
제9항에 있어서, 성형 조성물이 스트랜드 형태로 배출되고, 과립화될 수 있을 때까지 냉각되고, 사출 성형을 받기 전에 과립화되는 것을 특징으로 하는 방법.
제품의 제조를 위한 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 조성물의 용도.
제11항에 있어서, 제품이 자동차 산업에서의 제품, 바람직하게는 자동차 부문 및 대형 화물 차량 부문에서의 차체 부분, 휠 서라운드(wheel surround), 범퍼(bumper), 탱크 커버(tank cover), 스포일러(spoiler), 미러 하우징(mirror housing), 도어 핸들(door handle), 및 또한 기타 패널링(panelling)인 것을 특징으로 하는 용도.
제11항 또는 제12항에 있어서, 제품이 정전 분무 공정 (ESTA)에서 사용되는 것을 특징으로 하는 용도.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 제품, 바람직하게는 자동차 산업에서의 제품.