KR20210087470A - 입자 및 착색제를 포함하는 중합체 조성물, 이의 제조 방법 및 이의 용도 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 중합체 입자 및 착색제를 포함하는 중합체 조성물에 관한 것이다. 특히 본 발명은 중합체 입자 및 착색제의 혼합물을 포함하는 중합체성 (메트)아크릴 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 또한 전광 응용 분야에서의, 중합체 입자 및 착색제의 혼합물을 포함하는 이러한 중합체 조성물 또는 중합체성 (메트)아크릴 조성물의 용도에 관한 것이다. 본 발명은 또한 중합체 입자 및 착색제의 혼합물을 포함하는 중합체 조성물 또는 (메트)아크릴 조성물의 제조 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 중합체 입자 및 착색제를 포함하는 중합체 조성물에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 중합체 입자 및 착색제의 혼합물을 포함하는 중합체성 (메트)아크릴 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 또한 전광 응용 분야에서의, 중합체 입자 및 착색제의 혼합물을 포함하는 이러한 중합체 조성물 또는 중합체성 (메트)아크릴 조성물의 용도에 관한 것이다.
본 발명은 또한 중합체 입자 및 착색제의 혼합물을 포함하는 중합체 조성물 또는 (메트)아크릴 조성물의 제조 방법에 관한 것이다.
열가소성 중합체 및 특히 (메트)아크릴 중합체는 전광 응용 분야를 포함하여 널리 사용된다. 이것은 주로 우수한 자외선 내성 및 내후성을 갖는 고 투명성 중합체 재료로서의 이의 특성 때문이다. 따라서, (메트)아크릴 중합체는, 예를 들어 램프, 조명 기구, 조명 커버, 디스플레이, 조명 선반, 표면 및 조명 표지판에서 사용된다.
전광 응용 분야는 광 투과율, 확산력으로서 (메트)아크릴 중합체 또는 (메트)아크릴 중합체를 기반으로 하는 조성물에 대해 다양한 요구를 가진다. (메트)아크릴 중합체를 기반으로 하는 이들 조성물은 일반적으로 다소 구형 입자를 포함하며, 이들 입자는 또한 중합체 입자 또는 다른 유기 입자 또는 무기 입자이다.
또한, 광 투과 특성과 확산 특성 사이에 양호한 절충을 가지고, 광원을 숨기며, 광원을 스위치-온 할 때에 광 또는 유색 광이 투과 및 확산되는 중합체 조성물을 갖는 것도 큰 관심사이다. 마지막 항목은, 예를 들어 광원이 꺼져 있거나 또는 반드시 스위치-온 되어 있지 않아도 되는 낮 시간에; 뿐만 아니라 광원을 스위치-온 한 때의 밤 시간에 또는 절반 정도 어두운 때에 표지판을 볼 수 있어야 하는 것이 요구되는 전광 응용 분야에서 특히 중요하다.
이러한 절충은 중합체 조성물에서의 각각의 입자 및 중합체 조성물에서의 착색제의 정확한 또는 최적의 양을 기반으로 한다.
그러므로, 광원을 숨길 수 있고, 광원을 스위치-온 할 때에 광 또는 유색 광이 투과 및 확산되는 LED 를 포함하는 전광 장치에서 사용될 수 있는 중합체 입자 및 착색제를 포함하는 중합체 조성물을 갖는 것이 중요하다.
본 발명의 목적은 전광 응용 분야에 적합한 중합체 입자 및 착색제를 포함하는 중합체 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 동일한 중합체 조성물을 사용함으로써 전광 광원의 색상과 무관한 상 대비 및/또는 색상 대비를 제공하는, 전광 응용 분야를 위한 중합체 입자 및 착색제를 포함하는 중합체 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 전광 응용 분야에서 사용되고 광원이 켜질 때, 중합체 입자 및 착색제를 포함하는 중합체 조성물을 포함하는 전광 장치가 가시 광선의 파장의 전체 범위에 걸쳐 광을 투과할 수 있는, 상기 중합체 입자 및 착색제를 포함하는 중합체 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 광원이 켜질 때, 광원이 숨겨지고, 가시 광선의 파장의 전체 범위에 걸쳐 광을 투과할 수 있는, 광원, 및 중합체 입자 및 착색제를 포함하는 중합체 조성물을 포함하는 발광 장치를 제공하는 것이다.
상대적인 확산력 및 은폐력을 증가시키는 광의 확산은 통상적으로 산란 입자를 조성물에 첨가함으로써 증가된다.
문헌 EP 1864274 는 LED 및 확산 시트를 조합한 조명 장치를 개시하고 있다. 발광 장치는 하나 이상의 발광 다이오드, 및 발광 다이오드에 의해 방출된 광을 산란시키는 입자가 분산된 투명 플라스틱으로 제조된 하나 이상의 커버를 포함한다.
문헌 EP 1927098 은 백색 LED 및 확산 시트를 조합한 조명 장치를 개시하고 있다. 발광 장치는 하나 이상의 백색 발광 다이오드, 및 발광 다이오드에 의해 방출된 광을 산란시키는 입자가 분산된 투명 플라스틱으로 제조된 하나 이상의 커버를 포함한다.
문헌 US 2016/0245954 는 LED 전광에 대한 광학 확산 블렌드 재료를 개시하고 있다. 확산 블렌드는 무기 입자와 유기 입자의 혼합물을 포함한다.
문헌 WO 2004/098857 은 광 확산 성형품의 제조를 위한 사출 성형 방법을 개시하고 있다. 성형 재료는 폴리메틸 메타크릴레이트의 매트릭스 및 입자 크기가 1 내지 24 ㎛ 인 구형 플라스틱 입자를 포함한다.
선행 기술은 중합체 입자 및 착색제의 혼합물을 동시에 포함하는 중합체 조성물을 개시하고 있지 않다.
놀랍게도,
a) 중합체 P1,
b) 1 ㎛ 내지 100 ㎛ 의 중량 평균 입자 직경을 갖는 중합체 입자 PP1,
c) 착색제 CA1 내지 CAn
을 포함하며,
상기 착색제가 조성물 PC1 에서 착색제 CA1 내지 CAn (n>1) 의 혼합물인 것을 특징으로 하는
중합체 조성물 PC1 이 전광 응용 분야에서 충분한 은폐력을 보유하고, 균일한 광 확산을 제공하는 것으로 밝혀졌다.
놀랍게도,
a) 중합체 P1,
b) 1 ㎛ 내지 100 ㎛ 의 중량 평균 입자 직경을 갖는 중합체 입자 PP1,
c) 착색제 CA1 내지 CAn
을 포함하며,
상기 착색제가 조성물 PC1 에서 착색제 CA1 내지 CAn (n>1) 의 혼합물인 것을 특징으로 하는
중합체 조성물 PC1 이 충분한 은폐력 및 균일한 광 확산을 제공하는 전광 응용 분야에서 커버에 적합한 것으로 밝혀졌다.
놀랍게도,
a) 중합체 AP1,
b) 1 ㎛ 내지 100 ㎛ 의 중량 평균 입자 직경을 갖는 중합체 입자 PP1,
c) 착색제 CA1 내지 CAn
을 포함하며,
상기 착색제가 조성물 PC1 에서 착색제 CA1 내지 CAn (n>1) 의 혼합물인 것을 특징으로 하는
중합체 조성물 PC1 이 충분한 은폐력 및 균일한 광 확산을 제공하기 위해 전광 응용 분야에서 사용될 수 있는 것으로 밝혀졌다.
또한, 중합체 조성물 PC1 의 수득 방법은 전광 응용 분야에서 충분한 은폐력 및 균일한 광 확산을 제공하는 중합체 조성물을 생성하는 것으로 밝혀졌으며, 상기 조성물 PC1 은
a) 중합체 P1,
b) 1 ㎛ 내지 100 ㎛ 의 중량 평균 입자 직경을 갖는 중합체 입자 PP1,
c) 착색제 CA1 내지 CAn
을 포함하고,
상기 착색제가 조성물 PC1 에서 착색제 CA1 내지 CAn (n>1) 의 혼합물인 것을 특징으로 하며,
상기 방법은
i) a) (메트)아크릴 중합체 AP1,
b) 1 ㎛ 내지 100 ㎛ 의 중량 평균 입자 직경을 갖는 중합체 입자 PP1,
c) 착색제 CA1 내지 CAn
을 제공하는 단계,
ii) 3 가지 성분 a), b) 및 c) 를 블렌딩하는 단계
를 포함한다.
제 1 양태에 따르면, 본 발명은 다음을 포함하는 중합체 조성물 PC1 에 관한 것이다:
a) 중합체 P1,
b) 1 ㎛ 내지 100 ㎛ 의 중량 평균 입자 직경을 갖는 중합체 입자 PP1,
c) 착색제 CA1 내지 CAn,
상기 착색제가 조성물 PC1 에서 착색제 CA1 내지 CAn (n>1) 의 혼합물인 것을 특징으로 함.
제 2 양태에 따르면, 본 발명은 다음을 포함하는 중합체 조성물 PC1 에 관한 것이다:
a) (메트)아크릴 중합체 AP1,
b) 1 ㎛ 내지 100 ㎛ 의 중량 평균 입자 직경을 갖는 중합체 입자 PP1,
c) 착색제 CA1 내지 CAn,
상기 착색제가 조성물 PC1 에서 착색제 CA1 내지 CAn (n>1) 의 혼합물인 것을 특징으로 함.
제 3 양태에 따르면, 본 발명은 중합체 조성물 PC1 의 제조 방법에 관한 것으로, 상기 조성물 PC1 은
a) 중합체 P1,
b) 1 ㎛ 내지 100 ㎛ 의 중량 평균 입자 직경을 갖는 중합체 입자 PP1,
c) 착색제 CA1 내지 CAn
을 포함하고,
상기 착색제가 조성물 PC1 에서 착색제 CA1 내지 CAn (n>1) 의 혼합물인 것을 특징으로 하며;
상기 방법은
i) a) 중합체 P1,
b) 1 ㎛ 내지 100 ㎛ 의 중량 평균 입자 직경을 갖는 중합체 입자 PP1,
c) 착색제 CA1 내지 CAn
을 제공하는 단계,
ii) 3 가지 성분 a), b) 및 c) 를 블렌딩하는 단계
를 포함한다.
제 4 양태에 따르면, 본 발명은 전광 응용 분야에서의, 다음을 포함하는 중합체 조성물 PC1 의 용도에 관한 것이다:
a) 중합체 P1,
b) 1 ㎛ 내지 100 ㎛ 의 중량 평균 입자 직경을 갖는 중합체 입자 PP1,
c) 착색제 CA1 내지 CAn,
상기 착색제가 조성물 PC1 에서 착색제 CA1 내지 CAn (n>1) 의 혼합물인 것을 특징으로 함.
제 5 양태에 따르면, 본 발명은 다음을 포함하는 중합체 조성물 PC1 을 포함하는 전광 장치에 관한 것이다:
a) 중합체 P1,
b) 1 ㎛ 내지 100 ㎛ 의 중량 평균 입자 직경을 갖는 중합체 입자 PP1,
c) 착색제 CA1 내지 CAn,
상기 착색제가 조성물 PC1 에서 착색제 CA1 내지 CAn (n>1) 의 혼합물인 것을 특징으로 함.
또다른 양태에 따르면, 본 발명은 전광 장치의 제조 방법에 관한 것으로, 상기 방법은
i) a) 중합체 P1,
b) 1 ㎛ 내지 100 ㎛ 의 중량 평균 입자 직경을 갖는 중합체 입자 PP1,
c) 착색제 CA1 내지 CAn,
을 포함하고,
상기 착색제가 조성물 PC1 에서 착색제 CA1 내지 CAn (n>1) 의 혼합물인 것을 특징으로 하는
중합체 조성물 PC1 을 제공하는 단계,
ii) 중합체 조성물 PC1 을 포함하는 전광 장치에 대한 커버를 제조하는 단계,
iii) 커버를 광원과 조합하는 단계
를 포함한다.
본 발명에서 사용되는 바와 같은 용어 "알킬 (메트)아크릴레이트" 는 알킬 아크릴레이트 및 알킬 메타크릴레이트를 모두 나타낸다.
본 발명에서 사용되는 바와 같은 용어 "공중합체" 는 중합체가 2 종 이상의 상이한 단량체로 이루어지는 것을 나타낸다.
본 발명에서 사용되는 바와 같은 용어 "부" 는 "중량부" 를 나타낸다.
본 발명에서 사용되는 바와 같은 용어 "열가소성 중합체" 는 액체로 변하거나, 또는 가열할 때 더 액체가 되거나 덜 점성이 되며, 열 및 압력의 적용에 의해 새로운 형상을 취할 수 있는 중합체를 나타낸다.
본 발명에서 사용되는 바와 같은 용어 "(메트)아크릴 중합체" 는 (메트)아크릴 중합체에서의 아크릴 또는 메타크릴 단량체의 중량비가 50 wt% 이상인 중합체를 나타낸다.
용어 "PMMA" 는 메틸 메타크릴레이트 (MMA) 의 단일- 또는 공중합체를 나타내며, MMA 의 공중합체의 경우, PMMA 에서의 MMA 의 중량비는 50 wt% 이상이다.
본 발명에서 사용되는 바와 같은 용어 "마스터배치" 는 담체 물질에서 고농도의 첨가제를 포함하는 조성물로 이해된다. 첨가제는 담체 물질에서 분산된다.
본 발명에서 x 내지 y 의 범위를 말한다는 것은, x 이상 y 이하에 해당하는, 이러한 범위의 상한과 하한이 포함되는 것을 의미한다.
본 발명에서 범위가 x 내지 y 라고 말한다는 것은, x 초과 및 y 미만에 해당하는, 이러한 범위의 상한과 하한이 제외되는 것을 의미한다.
본 발명에 따른 중합체 조성물 PC1 에 관해서, 이것은 중합체 P1, 1 ㎛ 내지 100 ㎛ 의 중량 평균 입자 직경을 갖는 중합체 입자 PP1 및 착색제 CA1 내지 CAn 을 포함하며, 상기 착색제가 조성물 PC1 에서 착색제 CA1 내지 CAn (n>1) 의 혼합물인 것을 특징으로 한다. 즉, 중합체 조성물 PC1 에는 2 종 이상의 상이한 착색제 CA1 및 CA2 가 존재한다.
중합체 P1 은 (메트)아크릴 중합체, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리에스테르, 폴리비닐 클로라이드 (PCV), 시클릭 올레핀 공중합체, 스티렌 메틸 메타크릴레이트 (SMMA), 스티렌 아크릴로니트릴 (SAN), 폴리비닐리덴 플루오라이드 (PVDF), 및 이들의 블렌드에서 선택될 수 있다.
바람직하게는, 중합체 P1 은 (메트)아크릴 중합체에서 선택되며, 따라서 중합체 P1 은 (메트)아크릴 중합체 AP1 이다.
제 1 의 바람직한 구현예에 있어서, 중합체 조성물 PC1 은 a) (메트)아크릴 중합체 AP1, b) 1 ㎛ 내지 100 ㎛ 의 중량 평균 입자 직경을 갖는 중합체 입자 PP1 및 c) 착색제 CA1 내지 CAn 을 포함하며, 입자 PP1 이 성분 a), b) 및 c) 의 중합체 조성물 PC1 의 0.05 wt% 내지 50 wt% 를 나타내는 것을 특징으로 한다. 그러나, 성분 b) 의 입자의 중량비는 2 가지 성분 a) 및 b) 만의 합계에 대해서 계산된다. 보다 바람직하게는, 제 1 의 바람직한 구현예에 따르면, 입자 PP1 은 2 가지 성분 a) 및 b) 만의 합계에 대해서 계산되는, 조성물 PC1 의 0.1 wt% 내지 40 wt%, 더욱 바람직하게는 0.7 wt% 내지 30 wt%, 및 유리하게는 0.8 wt% 내지 20 wt% 를 나타낸다.
3 mm 두께의 시트를 위한 a) 및 b) 를 포함하는 조성물에 대한 광 투과율은 80 % 이상이다. 광 투과율은 표준 ASTM D1003 에 따라서 측정된다.
제 2 의 바람직한 구현예에 있어서, 중합체 조성물 PC1 은, 중합체 조성물 PC1 에 이미 존재하는 착색제 CA1 내지 CAn 중 임의의 것과 상이하다면, 하나 이상의 추가의 착색제 CB 를 포함한다.
제 3 의 바람직한 구현예에 있어서, 중합체 조성물 PC1 은 a) (메트)아크릴 중합체 AP1, b) 1 ㎛ 내지 100 ㎛ 의 중량 평균 입자 직경을 갖는 중합체 입자 PP1 및 c) 착색제 CA1 내지 CAn, 및 중합체 조성물 PC1 에 이미 존재하는 착색제 CA1 내지 CAn 중 임의의 것과 상이하다면, 하나 이상의 추가의 착색제 CB 를 포함하며, 입자 PP1 이 2 가지 성분 a) 및 b) 만의 합계에 대해서 계산되는, 성분 a), b) 및 c) 를 포함하는 중합체 조성물 PC1 의 0.05 wt% 내지 50 wt% 를 나타내는 것을 특징으로 한다.
(메트)아크릴 중합체 AP1 에 관해서, 이것은 (메트)아크릴 블록 공중합체 MBC 또는 (메트)아크릴 중합체 MP1 이다.
제 1 의 바람직한 구현예에 있어서, (메트)아크릴 중합체 AP1 은 (메트)아크릴 중합체 조성물 MP1 이다.
(메트)아크릴 중합체 조성물 MP1 은 메타크릴 단량체에서 유래하는 단량체 50 wt% 이상을 포함하는 중합체성 중합체 사슬을 포함한다. (메트)아크릴 중합체는 또한 2 개 이상의 (메트)아크릴 중합체 MP1 내지 MPx 의 혼합물일 수 있다.
아크릴 및/또는 메타크릴 단량체는 아크릴산, 메타크릴산, 아크릴산의 에스테르, 메타크릴산의 에스테르, 알킬 아크릴 단량체, 알킬 메타크릴 단량체, 및 이들의 혼합물에서 선택된다.
바람직하게는, 단량체는 아크릴산, 메타크릴산, 알킬 아크릴 단량체, 알킬 메타크릴 단량체, 및 이들의 혼합물에서 선택되고, 상기 알킬기는 1 내지 22 개의 탄소를 가지며, 선형, 분지형 또는 시클릭이고; 바람직하게는 상기 알킬기는 1 내지 12 개의 탄소를 가지며, 선형, 분지형 또는 시클릭이다.
유리하게는, (메트)아크릴 단량체는 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 메타크릴산, 아크릴산, n-부틸 아크릴레이트, 이소-부틸 아크릴레이트, n-부틸 메타크릴레이트, 이소-부틸 메타크릴레이트, 시클로헥실 아크릴레이트, 시클로헥실 메타크릴레이트, 이소보르닐 아크릴레이트, 이소보르닐 메타크릴레이트, 및 이들의 혼합물에서 선택된다.
(메트)아크릴 중합체 AP1 이 아크릴 및/또는 메타크릴 단량체에서 유래하는 단량체 50 wt% 이상을 중합체 사슬에 포함하는 한, 다른 공단량체가 아크릴 및/또는 메타크릴 단량체와 공중합될 수 있다. 다른 공단량체는 스티렌으로서 스티렌 단량체 또는 스티렌 유도체, 아크릴로니트릴, 비닐아세테이트로서 비닐에스테르에서 선택될 수 있다. 이들 공단량체의 양은 0 wt% 내지 50 wt%, 바람직하게는 0 wt% 내지 40 wt%, 보다 바람직하게는 0 wt% 내지 30 wt%, 유리하게는 0 wt% 내지 20 wt% 이다.
제 1 의 바람직한 구현예에 있어서, (메트)아크릴 중합체 조성물 MP1 은 50 중량% 이상, 바람직하게는 60 중량% 이상, 유리하게는 70 중량% 이상, 및 보다 유리하게는 80 중량% 이상의 메틸 메타크릴레이트를 포함하는 메틸 메타크릴레이트 (MMA) 의 단일- 또는 공중합체이다.
메틸 메타크릴레이트 (MMA) 의 공중합체는 메틸 메타크릴레이트 50 내지 99.9 중량%, 및 메틸 메타크릴레이트와 공중합할 수 있는 하나 이상의 에틸렌성 불포화를 갖는 하나 이상의 단량체 0.1 내지 50 중량% 를 포함한다.
이들 단량체는 충분히 공지되어 있으며, 특히 아크릴산 및 메타크릴산 및 알킬 (메트)아크릴레이트 (알킬기는 1 내지 12 개의 탄소 원자를 가짐) 가 언급될 수 있다. 예로서, 메틸 아크릴레이트 및 에틸, 부틸 또는 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트가 언급될 수 있다. 바람직하게는, 공단량체는 알킬 아크릴레이트 (알킬기는 1 내지 4 개의 탄소 원자를 가짐) 이다.
제 1 의 보다 바람직한 구현예에 따르면, 메틸 메타크릴레이트 (MMA) 의 공중합체는 메틸 메타크릴레이트 80 내지 99.8 중량%, 유리하게는 90 내지 99.7 중량%, 및 보다 유리하게는 90 내지 99.5 중량%, 및 메틸 메타크릴레이트와 공중합할 수 있는 하나 이상의 에틸렌성 불포화를 갖는 하나 이상의 단량체 0.2 내지 20 중량%, 유리하게는 0.3 내지 10 중량%, 및 보다 유리하게는 0.5 내지 10 중량% 를 포함한다. 바람직하게는, 공단량체는 메틸 아크릴레이트 또는 에틸 아크릴레이트, 또는 이들의 혼합물에서 선택된다.
(메트)아크릴 중합체 조성물 MP1 은 0.1 g/10 min 내지 20 g/10 min 의, ISO 1133 (230 ℃/3.8 kg) 에 따른 용융 흐름 지수 (MFI) 를 가진다. 바람직하게는, 용융 흐름 지수는 0.2 g/10 min 내지 18 g/10 min, 보다 바람직하게는 0.3 g/10 min 내지 16 g/10 min, 유리하게는 0.4 g/10 min 내지 13 g/10 min 이다.
(메트)아크릴 중합체 조성물 MP1 은 1.46 내지 1.52, 바람직하게는 1.47 내지 1.52, 및 보다 바람직하게는 1.48 내지 1.52 의 굴절률을 가진다.
(메트)아크릴 중합체 조성물 MP1 은 85 % 이상, 바람직하게는 86 % 이상, 보다 바람직하게는 87 % 이상의, ASTM D-1003 (3 mm 두께의 시트) 에 따른 광 투과율을 가진다.
(메트)아크릴 중합체 조성물 MP1 은 90 ℃ 이상의 Vicat 연화 온도를 가진다. Vicat 연화 온도는 ISO 306:2013 (B50 방법) 에 따라서 측정된다.
본 발명에 따른 조성물은 (메트)아크릴 중합체 MP1 외에도, (메트)아크릴 중합체 MP2 를 또한 포함할 수 있다. (메트)아크릴 중합체 MP1 및 (메트)아크릴 중합체 MP2 는 혼합물 또는 블렌드를 형성한다. 이러한 혼합물 또는 블렌드는 MMA 의 하나 이상의 단일중합체 및 하나 이상의 공중합체, 또는 상이한 평균 분자량을 갖는 MMA 의 2 개 이상의 단일중합체 또는 2 개의 공중합체의 혼합물, 또는 상이한 단량체 조성을 갖는 MMA 의 2 개 이상의 공중합체의 혼합물로 이루어진다.
제 2 의 바람직한 구현예에 따르면, (메트)아크릴 중합체 AP1 은 (메트)아크릴 블록 공중합체 MBC 이다.
(메트)아크릴 블록 공중합체 MBC 는 아크릴 및/또는 메타크릴 단량체에서 유래하는 단량체의 50 wt% 이상을 포함한다.
(메트)아크릴 블록 공중합체 MBC 는 20 ℃ 미만, 바람직하게는 10 ℃ 미만, 보다 바람직하게는 0 ℃ 미만, 유리하게는 -5 ℃ 미만, 및 보다 유리하게는 -10 ℃ 미만의 유리 전이 온도를 갖는 하나 이상의 블록을 포함한다.
바람직하게는, (메트)아크릴 블록 공중합체 MBC 는 (메트)아크릴 블록인 하나 이상의 블록을 포함한다. 이것은 이러한 블록에서의 단량체의 50 wt% 이상이 중합된 알킬 (메트)아크릴레이트 단량체인 것을 의미한다.
가장 바람직하게는, (메트)아크릴 블록 공중합체 MBC 는 중합된 알킬 (메트)아크릴레이트 단량체인 단량체 50 wt% 이상을 (메트)아크릴 블록 공중합체 MBC 에서 포함한다.
(메트)아크릴 블록 공중합체 MBC 는 다음과 같은 화학식 (A)nB 를 갖는 것이다:
- n 은 1 이상의 정수이다,
- A 는 50 ℃ 초과, 바람직하게는 80 ℃ 초과의 Tg 를 갖는 아크릴 또는 메타크릴 단일- 또는 공중합체, 또는 폴리스티렌, 또는 아크릴/스티렌 또는 메타크릴/스티렌 공중합체이다. 바람직하게는, A 는 메틸 메타크릴레이트 (MMA), 페닐 메타크릴레이트, 벤질 메타크릴레이트 또는 이소보르닐 메타크릴레이트에서 선택된다. 바람직하게는, 블록 A 는 PMMA, 또는 아크릴 또는 메타크릴 공단량체로 개질된 PMMA 이다;
- B 는 20 ℃ 미만의 Tg 를 가지며, 바람직하게는 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트 (BuA), 에틸헥실 아크릴레이트, 스티렌 (Sty) 또는 부틸 메타크릴레이트에서 선택되는 단량체, 보다 바람직하게는 부틸 아크릴레이트를 포함하는 아크릴 또는 메타크릴 단일- 또는 공중합체이고, 상기 단량체는 B 의 50 wt% 이상, 바람직하게는 70 wt% 이상을 구성한다.
유리하게는, (메트)아크릴 블록 공중합체 MBC 는 무정형이다.
바람직하게는, 블록 A 에서, 단량체는 메틸 메타크릴레이트 (MMA), 페닐 메타크릴레이트, 벤질 메타크릴레이트, 이소보르닐 메타크릴레이트, 스티렌 (Sty) 또는 알파-메틸스티렌, 또는 이들의 혼합물에서 선택된다. 보다 바람직하게는, 블록 A 는 PMMA, 또는 아크릴 또는 메타크릴 공단량체와 공중합된 PMMA, 또는 폴리스티렌 (PS), 또는 스티렌 공단량체로 개질된 PS 이다.
바람직하게는, 블록 B 는 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트 (BuA), 에틸헥실 아크릴레이트 또는 부틸 메타크릴레이트, 및 이들의 혼합물에서 선택되는 단량체, 보다 바람직하게는 부틸 아크릴레이트를 포함하며, 상기 단량체는 블록 B 의 50 wt% 이상, 바람직하게는 70 wt% 이상을 구성한다.
또한, 블록 A 및/또는 B 는 당업자에게 공지된 다양한 화학적 관능기, 예를 들어 산, 아미드, 아민, 히드록실, 에폭시 또는 알콕시 관능기를 갖는 다른 아크릴 또는 메타크릴 공단량체를 포함할 수 있다. 블록 A 는 온도 안정성을 증가시키기 위해서 아크릴산 또는 메타크릴산 (MAA) 과 같은 기를 포함할 수 있다.
스티렌과 같은 공단량체는 또한 블록 A 의 굴절률을 불일치시키기 위해서 블록 B 에 포함될 수 있다.
바람직하게는, 상기 열가소성 아크릴 블록 공중합체는 ABA, AB, A3B 및 A4B 에서 선택되는 구조를 가진다.
(메트)아크릴 블록 공중합체 MBC 는, 예를 들어 하기 트리블록 공중합체: pMMA-pBuA-pMMA, p(MMAcoMAA)-pBuA-p(MMAcoMAA), p(MMAcoMAA)-p(BuAcoSty)-p(MMAcoMAA) 및 p(MMAcoAA)-pBuA-p(MMAcoAA) 중 하나일 수 있다. 제 2 의 바람직한 구현예에 있어서, (메트)아크릴 블록 공중합체 MBC 는 p(MMAcoMAA)-p(BuAcoSty)-p(MMAcoMAA) 이다.
PMMA 유형의 중합체는 온도 안정성을 개선하기 위해서 소량의 아크릴레이트 공단량체를 함유할 수 있다는 것이 당업자에게 공지되어 있다. 소량은 중합체의 9 wt% 미만, 바람직하게는 7 wt% 미만, 및 보다 바람직하게는 6 wt% 미만을 의미한다.
블록 B 는 블록 공중합체 MBC 의 총 중량의 10 % 내지 85 %, 바람직하게는 15 % 내지 80 % 를 나타낸다.
블록 B 는 10 000 g/mol 내지 500 000 g/mol, 바람직하게는 20 000 g/mol 내지 300 000 g/mol 의 중량 평균 몰 질량을 가진다. 중량 평균 몰 질량은 크기 배제 크로마토그래피 (SEC) 에 의해 측정될 수 있다.
(메트)아크릴 블록 공중합체는 제어된 라디칼 중합 (CRP) 또는 음이온성 중합에 의해 수득될 수 있으며; 제조될 공중합체의 유형에 따라서 가장 적합한 방법이 선택될 것이다.
바람직하게는, 이것은 (A)nB 유형의 (메트)아크릴 블록 공중합체의 경우는 특히 니트록시드의 존재하에서 CRP, 및 트리블록 공중합체 MAM 과 같은 ABA 유형의 구조의 경우는 음이온성 또는 니트록시드 라디칼 중합일 것이다. 제어된 라디칼 중합은 블록 공중합체를 수득하기 위한 문헌, 즉, WO 03/062293 에 기재되어 있다.
(메트)아크릴 블록 공중합체 MBC 는 압출 또는 사출 성형에 의해 물체의 형태로 변형될 수 있다.
제 3 의 바람직한 구현예에 따르면, (메트)아크릴 중합체 AP1 은 (메트)아크릴 블록 공중합체 MBC 와 (메트)아크릴 중합체 MP1 의 블렌드이다.
중합체 입자 PP1 에 관해서, 이것은 1 ㎛ 내지 100 ㎛ 의 중량 평균 입자 직경, 바람직하게는 1 ㎛ 내지 90 ㎛, 보다 바람직하게는 1 ㎛ 내지 80 ㎛, 유리하게는 1 ㎛ 내지 70 ㎛, 및 가장 유리하게는 1 ㎛ 내지 60 ㎛ 의 중량 평균 입자 직경을 갖는 것이다.
중합체 입자 PP1 은 또한 상이한 종류의 입자의 혼합물일 수 있다. 모두가 중량 평균 입자 직경에 대해 간격 1 ㎛ 내지 100 ㎛ 내에 있는 한, 이것은 상이한 중량 평균 입자 직경을 갖는 동일한 화학적 성질의 입자일 수 있다. 또는, 모두가 중량 평균 입자 직경에 대해 간격 1 ㎛ 내지 100 ㎛ 내에 있는 한, 이것은 동일 또는 상이한 중량 평균 입자 직경을 갖는 상이한 화학적 성질의 입자일 수 있다.
중합체 입자 PP1 에 관해서, 이들은 실리콘 입자, (메트)아크릴 입자, 스티렌 입자, 및 이들의 혼합물에서 선택될 수 있다. 입자는 가교 결합될 수 있거나 또는 부분적으로 가교 결합될 수 있다. 중합체 입자 PP1 은 상이한 종류의 입자의 혼합물일 수 있다.
중합체 입자 PP1 로서 중합체성 실리콘 입자에 관해서, 이것은 1 ㎛ 내지 20 ㎛ 의 중량 평균 입자 직경을 갖는 것이다. 제 1 의 바람직한 구현예에 있어서, 실리콘 입자 PP1 은 실리콘-산소 골격 사슬을 갖는 폴리실록산 사슬을 포함한다.
중합체성 실리콘 입자 PP1 은 1.30 내지 1.45, 바람직하게는 1.35 내지 1.45, 유리하게는 1.36 내지 1.44 의 굴절률을 가진다.
제 1 의 바람직한 구현예에 있어서, 중합체성 실리콘 입자 PP1 의 중량 평균 입자 직경은 바람직하게는 1 ㎛ 내지 15 ㎛, 보다 바람직하게는 1 ㎛ 내지 8 ㎛, 더욱 바람직하게는 1 ㎛ 내지 7 ㎛, 더욱 바람직하게는 1 ㎛ 내지 6 ㎛, 유리하게는 1 ㎛ 내지 5 ㎛, 및 보다 유리하게는 1 ㎛ 내지 4 ㎛ 이다.
중합체성 실리콘 입자 PP1 의 분말의 벌크 밀도는 0.1 g/ml 내지 0.5 g/ml, 바람직하게는 0.151 g/ml 내지 0.47 g/ml 이다.
중합체성 실리콘 입자 PP1 은, 예를 들어 US 2008/124549 에 따라서 제조될 수 있다.
중합체성 실리콘 입자는 또한 모든 실리콘 입자가 상기에서 언급한 특징을 갖는 한, 2 개 이상의 상이한 실리콘 입자 PP1a, PP1b… 의 블렌드일 수 있다.
중합체 입자 PP1 로서 중합체성 (메트)아크릴 입자에 관해서, 이들은 1 ㎛ 내지 100 ㎛ 의 중량 평균 입자 직경을 갖는 것이며, 이것은 아크릴 및/또는 메타크릴 단량체에서 유래하는 단량체 50 wt% 이상을 중합체 입자 PP2 의 중합체 사슬에서 포함한다.
제 1 의 바람직한 구현예에 있어서, 중합체성 (메트)아크릴 입자 PP1 은 50 중량% 이상, 바람직하게는 60 중량% 이상, 유리하게는 65 중량% 이상, 및 보다 유리하게는 70 중량% 이상의 메틸 메타크릴레이트를 포함하는 메틸 메타크릴레이트 (MMA) 의 단일- 또는 공중합체이다.
중합체성 (메트)아크릴 입자 PP1 의 중량 평균 입자 직경은 바람직하게는 1 ㎛ 내지 90 ㎛, 보다 바람직하게는 2 ㎛ 내지 80 ㎛, 및 유리하게는 2 ㎛ 내지 60 ㎛ 이다.
바람직하게는 중합체성 (메트)아크릴 입자 PP1 은 가교 결합된다. (메트)아크릴 입자 PP1 에서의 가교 결합제의 중량비는 5 wt% 미만이다. 가교 결합제는 바람직하게는 또한 중합할 수 있는 하나 이상의 아크릴 또는 메타크릴 관능기 및 제 2 이중 결합을 갖는 유기 화합물에서 선택된다.
중합체성 (메트)아크릴 입자 PP1 은 1.49 내지 1.56, 바람직하게는 1.50 내지 1.55 의 굴절률을 가진다.
중합체성 (메트)아크릴 입자 PP1 은 현탁 중합에 따라서 제조될 수 있다.
중합체성 (메트)아크릴 입자는 또한 모든 입자가 상기에서 언급한 특징을 갖는 한, 2 개 이상의 상이한 (메트)아크릴 입자 PP1a, PP1b… 의 블렌드일 수 있다.
착색제 CA 또는 CA1 내지 CAn 에 관해서, 이것은 안료 또는 염료, 또는 안료와 염료의 혼합물일 수 있다. 안료는 무기 안료 또는 유기 안료일 수 있다.
제 1 의 바람직한 구현예에 있어서, 착색제 CA 또는 CA1 내지 CAn 은 안료와 염료의 혼합물이다.
제 2 의 바람직한 구현예에 있어서, 착색제 CA 또는 CA1 내지 CAn 은 염료의 혼합물이다.
제 3 의 바람직한 구현예에 있어서, 착색제 CA 또는 CA1 내지 CAn 은 안료의 혼합물이다.
착색제 CA 는 착색제 CA1 내지 CAn (n>1) 의 혼합물이다. 바람직하게는 값 n 은 1<n<10, 및 보다 바람직하게는 1<n<9 이며, 보다 바람직하게는 n 은 자연수이다.
제 1 의 더욱 바람직한 구현예에 있어서, 값 n 은 1<n<8 이다.
제 2 의 더욱 바람직한 구현예에 있어서, 값 n 은 2<n<9 이다.
제 3 의 더욱 바람직한 구현예에 있어서, 값 n 은 2<n<8 이다.
제 4 의 더욱 바람직한 구현예에 있어서, 값 n 은 1<n<6 이다.
제 5 의 더욱 바람직한 구현예에 있어서, 값 n 은 2<n<6 이다.
착색제 CA1 내지 CAn 은, 하나의 착색제 CA1 이 적색 또는 황색 또는 주황색 또는 녹색 또는 청색 또는 보라색이고, 다른 착색제 CA2 가 적색 또는 황색 또는 주황색 또는 녹색 또는 청색 또는 보라색이지만 착색제 CA1 과는 상이한 색상을 갖고, 가능한 또다른 착색제 CA3 가 적색 또는 황색 또는 주황색 또는 녹색 또는 청색 또는 보라색이지만 착색제 CA1 및 CA2 와는 상이한 색상을 갖고; 착색제 CAn 까지 동일한 방식으로 계속되도록 선택된다.
제 1 의 바람직한 구현예에 있어서, 착색제 CA1 내지 CAn 은 모두 상이한 색상을 갖는 것이다.
착색제 CA1 내지 CAn 의 혼합물은 바람직하게는 회색을 생성한다. 착색제 CA1 내지 CAn 의 혼합물은 바람직하게는 하기의 값 20<L*<80, -20<a*<20, -20<b*<20, 보다 바람직하게는 30<L*<70, -10<a*<10, -10<b*<10, 더욱 바람직하게는 30<L*<70, -5<a*<5, -5<b*<5 를 갖는 것이다.
3 개의 값 L, a*, b* 는 CIELAB 시스템에서 주요 색상을 특성화하는데 사용된다. L 은 광도를 나타내며, 0 (검정색) 에서 100 (백색) 까지 확장된다. 값 a* 는 색상의 적색 및 녹색을 측정한다: 녹색으로 향하는 색상은 음의 a* 값을 갖는 반면, 적색으로 향하는 색상은 양의 a* 값을 가진다. b* 값은 색상의 청색 및 황색을 측정한다: 황색으로 향하는 색상은 양의 b* 값을 갖는 반면, 청색으로 향하는 색상은 음의 b* 값을 가진다. L, a*, b* 값은 스펙트럼 색도계를 사용하여 측정된다 (특히 ASTM E 308 표준에 따름).
착색제 CA1 내지 CAn 의 혼합물은, 중합체 P1 로서 투명한 재료와 블렌딩될 때, 착색제를 갖는 투명한 재료로 제조된 시트가 400 nm 내지 700 nm 의 가시 광선의 전체 스펙트럼에 걸쳐 균일한 방식으로 흡수하도록 선택된다. 상기 "균일한" 은 광 투과율의 변동이 적으며, 절대 값의 30 % 미만의 간격에서만 변화한다는 것을 의미한다. 바람직하게는, 이러한 변동은 25 % 미만, 및 유리하게는 20 % 미만이다. 이것은, 예를 들어 (메트)아크릴 중합체 AP1 의 도 1 에서 도시된다. 최고 값은 19 % 이고, 최저 값은 9 % 이며, 이는 광 투과율의 절대 값의 10 % 의 변동을 가져온다.
바람직하게는, 광 투과율은 착색제 CA1 내지 CAn 을 포함하는 2 mm 두께의 (메트)아크릴 중합체 AP1 의 시트에 대해 400 nm 내지 700 nm 의 파장 간격에서 5 % 내지 40 %, 보다 바람직하게는 10 % 내지 30 % 이다.
중합체에 대한 착색제는 공지되어 있으며, 예를 들어 안료 및 염료의 경우, Lanxess, Clariant, Synthesia 또는 BASF 사의 제품 라인에서 선택될 수 있다. Yellow 6G Gran, Yellow 3G Gran, Yellow G Gran, Yellow E2R Gran, Orange 3G Gran, Orange R Gran, Red E2G Gran, Red A, Red EG Gran, Red B, Red 5B Gran, Violet, 3R Gran, Violet B Gran, Blue 3R, Blue RR Gran, Green 5B Gran 및 Green G 로서 Lanxess 사의 MACROLEX
염료가 있다. Yellow 3G, Yellow 2G, Orange 3G, Red 2G, Red G, RED PFS, RED BB, Red Violet R, Violet RSB, Blue 2B, Green GSB, Green G, Yellow GG, Yellow NG, Red GFP, Violet G, Blue R, Blue RLS, Brown 3RL 및 Brown R 로서 Clariant 사의 Solvaperm
염료 및 Polysynthren
중합체 착색제가 있다.
착색제는, 예를 들어 메탄, 피라졸론, 퀴노프탈론, 페리논, 아조, 안트라퀴논, 쿠마린의 유도체이다.
착색제는, 예를 들어 다음과 같을 수 있다:
2,4-디히드로-5-메틸-2-페닐-4-(페닐아조)-3H-피라졸-3-온, CAS 번호 [4314-14-1];
12H-프탈로페린-12-온, CAS 번호 [6925-69-5];
8,9,10,11-테트라클로로-12H-프탈로페린-12-온, CAS 번호 [20749-68-2];
3-히드록시-N-(o-톨릴)-4-[(2,4,5-트리클로로페닐)아조]나프탈렌-2-카르복스아미드, CAS 번호 [6535-46-2];
1,4-디아미노-2,3-디페녹시안트라퀴논, CAS 번호 [6408-72-6];
1-히드록시-4-(p-톨릴아미노)안트라센-9,10-디온, CAS 번호 [81-48-3];
1,4-비스(2,4,6-트리메틸아닐리노)-9,10-안트라퀴논, CAS 번호 [116-75-6];
1,4-비스(p-톨릴아미노)안트라퀴논, CAS 번호 [128-80-3].
중합체 조성물 PC1 에서 착색제 CA1 내지 CAn 의 양은 중합체 P1 에 대해서 10 중량ppm 내지 10000 중량ppm, 바람직하게는 20 중량ppm 내지 8000 중량ppm, 보다 바람직하게는 50 중량ppm 내지 5000 중량ppm 이다. 각각의 착색제의 양은, 착색제 CA1 내지 CAn 의 혼합물이 바람직하게는 상기에서 정의한 바와 같이 회색을 갖도록 선택되며, 또한 착색제 CA1 내지 CAn 의 혼합물이 중합체 P1 로서 투명한 재료와 블렌딩될 때, 착색제를 갖는 투명한 재료로 제조된 시트가 또한 상기에서 정의한 바와 같이 400 nm 내지 700 nm 의 가시 광선의 전체 스펙트럼에 걸쳐 균일한 방식으로 흡수하도록 선택된다.
착색제의 양은 이의 상대적인 색상 (착색) 강도의 함수로 선택된다. 이러한 값은 상업적 브로셔 또는 재료 데이터 시트에서 확인할 수 있다 (DIN 53235 에 따름, SD1/3 로 표시 - 국제 표준 깊이 1/3 로 음영 감소).
제 2 의 바람직한 구현예 중합체 조성물 PC1 또는 제 3 의 바람직한 구현예 중합체 조성물 PC1 의 착색제 CB 에 관해서, 이것은 안료 또는 염료, 또는 안료와 염료의 혼합물일 수 있다. 안료는 무기 안료 또는 유기 안료일 수 있다. 착색제 CB 는 착색제 CA1 내지 CAn 과 동일한 착색제로부터 선택될 수 있다.
본 발명에 따른 중합체 조성물 PC1 의 제조 방법에 관해서, 이것은 성분 a), b) 및 c) 를 제공하고 블렌딩하는 단계를 포함한다.
보다 구체적으로, 중합체 조성물 PC1 의 제조 방법으로서, 상기 조성물 PC1 은
a) 중합체 P1,
b) 1 ㎛ 내지 100 ㎛ 의 중량 평균 입자 직경을 갖는 중합체 입자 PP1, 및
c) 착색제 CA1 내지 CAn
을 포함하고,
상기 착색제가 조성물 PC1 에서 착색제 CA1 내지 CAn (n>1) 의 혼합물인 것을 특징으로 하며;
상기 방법은
i) a) 중합체 AP1,
b) 1 ㎛ 내지 100 ㎛ 의 중량 평균 입자 직경을 갖는 중합체 입자 PP1, 및
c) 착색제 CA1 내지 CAn
을 제공하는 단계,
ii) 3 가지 성분 a), b) 및 c) 를 블렌딩하는 단계
를 포함한다.
블렌딩은 다음과 같이 임의의 순서로 실시될 수 있다: 화합물 b) 를 먼저 화합물 a) 에 첨가하고, 이어서 화합물 c) 를 첨가하거나, 또는 화합물 c) 를 먼저 화합물 a) 에 첨가하고, 이어서 화합물 b) 를 첨가하거나, 또는 화합물 b) 및 c) 를 동시에 함께 첨가한다.
임의로, 착색제 CB 가 첨가된다.
바람직하게는, 상기 방법의 블렌딩 단계 ii) 는 배합 (compounding) 또는 혼합 (mixing) 에 의해 실시된다.
성분 a), b) 및 c), 및 이들의 바람직한 구현예는 상기에서 정의한 것과 동일하다.
중합체 조성물 PC1 의 상기 제조 방법은 바람직하게는 착색제 CA1 내지 CAn 의 마스터배치 또는 액체 컬러를 사용한다. 마스터배치 또는 액체 컬러는 100 중량ppm 내지 50 중량% 의 착색제를 포함한다.
중합체 조성물 PC1 의 제조 방법의 제 1 의 바람직한 구현예에 있어서, 마스터배치가 사용된다.
중합체 조성물 PC1 을 제조하기 위한 제 2 의 바람직한 구현예에 있어서, 액체 컬러가 사용된다. 액체 컬러 농축물에 대한 예는 문헌 US 2009/0156732 에서 제공된다.
또다른 양태에 따르면, 본 발명은 본 발명에 따른 중합체 조성물 PC1 을 변형 및/또는 가공함으로써 물체를 제조하는 방법에 관한 것이다.
변형은 사출 성형, 공사출, 표면 성형과 조합된 사출 성형, 압출, 공압출 또는 압출/블로우 성형에 의해 실시될 수 있다. 바람직하게는, 변형은 사출 성형 또는 압출에 의해 실시된다.
변형 공정은 중합체 입자 및 착색제를 포함하는 중합체 조성물의 발광 효과, 즉, 동일한 중합체 조성물을 사용함으로써 전광 광원의 색상과 무관한 상 대비 및/또는 색상 대비에 영향을 미치지 않는다.
제 1 의 바람직한 구현예에 있어서, 물체를 제조하는 방법은 사출 성형에 의해 실시된다. 성형체가 수득된다.
본 발명에 따른 성형체의 제조 방법은 하기의 단계를 포함한다:
- 중합체 P1, 중합체 입자 PP1 및 착색제를 포함하는 중합체 조성물 PC1 을 용융시키는 단계,
- 용융 조성물을 주형에 주입하는 단계,
- 적어도 주형이 용융 조성물로 완전히 충전될 때까지, 주형에 압력을 적용하는 단계.
물체의 제조 방법의 제 2 의 바람직한 구현예에 있어서, 변형 공정은 압출에 의해 실시된다.
본 발명에 따른 성형체의 제조 방법은 하기의 단계를 포함한다:
- 중합체 P1, 중합체 입자 PP1 및 착색제를 포함하는 중합체 조성물 PC1 을 압출기에 공급하는 단계,
- (메트)아크릴 공중합체를 포함하는 조성물을 압출기에서 용융시키는 단계,
- 용융 조성물을 압출하는 단계.
물체의 제조 방법의 제 3 의 바람직한 구현예에 있어서, 이것은 오버몰딩을 포함하는 사출 성형에 의해 실시된다.
또다른 양태에 따르면, 본 발명은 물체 또는 성형체를 제조하기 위한 중합체 조성물 PC1 의 용도에 관한 것이다.
본 발명에 따른 조성물 PC1 은 물체 또는 성형체 또는 성형품을 제조하는데 사용될 수 있거나, 또는 물품의 일부로 사용될 수 있다. 바람직하게는 본 발명에 따른 조성물로 제조된 물체 또는 성형체 또는 성형품, 또는 물품의 일부는 50 ㎛ 초과, 보다 바람직하게는 100 ㎛ 초과, 및 더욱 바람직하게는 500 ㎛ 초과의 두께를 가진다.
본 발명에 따른 방법에 의해 수득되는 조성물 PC1 은 물품 또는 물체로 직접 변형되는데 사용될 수 있거나, 또는 물품 또는 물체의 일부일 수 있다.
또다른 양태에 따르면, 본 발명은 본 발명에 따른 중합체 조성물 PC1 로 제조되는 물체 또는 성형체에 관한 것이다.
본 발명의 물체 또는 성형체는 시트, 블록, 필름, 튜브 또는 프로파일 요소의 형태일 수 있다. 바람직하게는, 성형체는 평평할 수 있거나 또는 약간 구부러지거나 휠 수 있는 시트이다.
물체 또는 성형체 또는 성형품에 대한 예는 발광 장치에 대한 커버 또는 플레이트이다.
하나의 구현예에 있어서, 성형체는 광원에 대한 커버이다. 커버는 일반적으로 0.001 cm 내지 15 cm, 바람직하게는 0.01 cm 내지 10 cm, 보다 바람직하게는 0.05 cm 내지 7 cm, 보다 바람직하게는 0.1 cm 내지 5 cm, 및 더욱 바람직하게는 0.2 cm 내지 4 cm 의 두께를 가진다.
또한, 본 발명의 또다른 양태에 따르면, 본 발명에 따른 중합체 조성물 PC1 로부터 수득되는 조성물은 점 광원에 대한 커버로서 사용될 수 있다. 광원과 커버는 전광 장치를 형성한다. 커버는 단층 구조일 수 있거나, 또는 다층 구조일 수 있다. 커버는 0.1 cm 내지 50 cm, 바람직하게는 1 cm 내지 40 cm, 바람직하게는 2 cm 내지 20 cm, 및 더욱 바람직하게는 3 cm 내지 20 cm 의 거리로 광원으로부터 분리된다.
또다른 구현예에 있어서, 전광 장치는 본 발명에 따른 중합체 조성물 PC1 을 포함한다.
발광 장치 또는 전광 장치는 광원을 포함한다. 바람직하게는, 광원은 LED 이다. 광원은 백색 또는 유색 LED 일 수 있다.
조성물 PC1 의 제 1 의 바람직한 구현예에 따른 중합체 조성물 PC1 을 포함하는 전광 장치의 경우, 광원은 백색 또는 유색일 수 있다.
조성물 PC1 의 제 2 또는 제 3 의 바람직한 구현예에 따른 중합체 조성물 PC1 을 포함하는 전광 장치의 경우, 광원은 바람직하게는 백색 광원이다.
본 발명에 따른 전광 장치는, 예를 들어 다음과 같은 다양한 응용 분야를 가진다:
- 실내 조명 (주변 조명, 거실 램프, 사무실 램프 등);
- 실외 조명 (가로등, 공원 또는 정원 램프);
- 가전 제품용 조명 또는 디스플레이;
- 전기 및 전자 제품용 조명 또는 디스플레이;
- 광고 디스플레이;
- 조명 표지판 (이 경우, 커버는 특히 문자, 숫자, 기호 또는 임의의 다른 신호의 형태를 가질 수 있다);
- 산업용 전광;
- 자동차 실내 조명 (신호 조명, 주변 조명, 표시 표지판, 계기판, 실내 디스플레이);
- 자동차 외부 전광, 예를 들어 발광 장치는 헤드 램프, 주간 주행등 (DRL), 안개등, 후방 램프, 방향 표시등, 정지등, 신호등 또는 외부 디스플레이일 수 있다.
[방법]
중합체의 광학 특성은 하기의 방법에 따라서 측정된다: 광 투과율 및 헤이즈는 표준 ASTM D1003 에 따라서 성형 샘플용 2 mm 두께 시트로 측정된다. BYK-Gardner 사의 haze-gard plus 장치가 사용된다. 광택은 ASTM D523 에 따라서 측정된다.
굴절률은 굴절계로 측정된다.
입자 크기: 입자 직경은 Coulter Counter 를 사용하여 레이저 회절에 의해 측정된다.
3 개의 값 L, a*, b* 는 광원이 꺼져 있으면 반사에 의해, 및 광원이 켜져 있으면 투과에 의해 색 분광법으로 측정된다. BYK-Gardner 사의 색 분광계 "Color Sphere" 가 사용된다.
[실시예]
8 g/10 min 의 용융 흐름 지수를 갖는 메틸 메타크릴레이트의 공중합체를 중합체 P1 에 대한 (메트)아크릴 중합체 AP1 로서 사용한다.
제 1 중합체 입자 PP1b 로서는, Rohm and Haas 사의 Paraloid EXL5137 을 사용한다. 중량 평균 입자 직경은 4 ㎛ 내지 6 ㎛ 이며, 5 ㎛ 의 중량 평균 입자 직경을 갖는 배치를 사용하였다.
실시예에서 제 2 의 중합체성 (메트)아크릴 입자 PP1a 로서는, 일반적으로 35 ㎛ 내지 60 ㎛ 의 중량 평균 입자 직경을 갖는 ALTUGLAS BS110 사의 시판품을 사용하며, 50 ㎛ 의 중량 평균 입자 직경을 갖는 배치를 사용하였다.
착색제: 착색제는 마스터배치의 형태로 첨가된다: MBgris 및 MB Red 18242. MBgris 는 3 가지 착색제 CA1 내지 CA1 을 포함하는 회색을 갖는 마스터배치이다.
착색제 CA1: BASF 사의 Red Solvent 135, CAS [20749-68-2], 8,9,10,11-테트라클로로-12h-프탈로페린-12-온
착색제 CA2: BASF 사의 Solvent Green 28, CAS [28198-05-2], 1,4-비스[(4-부틸페닐)아미노]-5,8-디히드록시-안트라센-9,10-디온
착색제 CA3: Violet solvent 13, CAS [81-48-3], 1-히드록시-4-(p-톨릴아미노)안트라센-9,10-디온
착색제 CB1 은 적색 마스터배치 RED 18242 이다.
착색제 CA1 내지 CA3 를 전체 착색제 2500 ppm 의 중량 수준으로 마스터배치 MB1 에서 함께 블렌딩한다. 이 마스터배치 MB1 은 회색이며, (메트)아크릴 중합체 AP1 과 3.7 phr 로 블렌딩하는 경우, 3 mm 두께의 시트는 400 nm 내지 700 nm 의 파장 간격에 걸쳐 10 % 내지 20 % 의 광 투과율을 가진다. 이것은 도 1 에서 도시된다.
실시예 1 및 2 는 3.7 phr 의 회색 마스터배치 MB1 과 블렌딩된, 표 1 에 제시한 조성을 가진다. 실시예 3 및 4 는 각각 실시예 1 및 2 와 동일한 조성을 갖지만, 추가로 1 phr 의 착색제 CB1 의 마스터배치를 포함한다. 비교예는 임의의 착색제를 포함하지 않는다.
표 1 - 본 발명에 따른 중합체 조성물 PC1 및 비교 조성물의 예시된 조성
각각의 샘플의 조성물을 100 mm × 100 mm 의 시트로 변형시켰으며, 두께는 2 mm 및 3 mm 이다.
이들 시트는 4 개의 LED 광원을 포함하는 100 mm × 100 mm × 100 mm 의 입방체에서 확산 시트로서 사용되며, LED 광원은 확산 플레이트로부터 30 mm 의 거리를 갖도록 배치된다. 휘도 또는 발광을 측정한다.
도 2 는 실시예 1 (마름모형) 및 2 (삼각형) 의 3 mm 시트의 광 투과 스펙트럼과, 피크시에 100 으로 정규화된 LED (사각형) 의 스펙트럼의 비교를 보여준다. 이 도면은 LED 의 스펙트럼이 확산 시트에 의해 영향을 받지 않으며, 확산된 광의 색상이, 백색 또는 유색 LED 를 사용하는 경우, 광원의 색상과 동일하다는 것을 증명한다.
도 3 은 실시예 3 (마름모형) 및 4 (삼각형) 의 3 mm 시트의 광 투과 스펙트럼과, 피크시에 100 으로 정규화된 LED (사각형) 의 스펙트럼의 비교를 보여준다. 이 도면은 백색 LED 를 사용하는 경우, 확산 시트에 의해 적색 광이 투과된다는 것을 증명한다.
표 2 - 2 mm 두께의 샘플 시트에 대한 투과율 모드
표 3 - 2 mm 두께의 샘플 시트에 대한 반사율
표 4 - 2 mm 두께의 샘플 시트에 대한 색상 변이
실시예 1 및 2 의 경우, 색 성분 a* 및 b* 의 매우 낮은 변동과 함께, 명도값 L* 의 유의한 변동이 관찰된다. 이것은 어두움에서 밝음으로의 변화에 해당한다.
적색 착색제를 포함하는 실시예 3 및 4 의 경우, 색 성분 a* 및 b* 의 매우 큰 변동와 함께, 명도값 L* 의 매우 낮은 변동이 관찰된다. 이것은 광원이 없이는 색상이 거의 보이지 않으며, 광원을 스위치-온 할 때에 적색이 보이는 것에 해당한다.
표 5 - 3 mm 두께의 샘플 시트에 대한 투과율 모드
표 6 - 3 mm 두께의 샘플 시트에 대한 반사율
표 7 - 3 mm 두께의 샘플 시트에 대한 색상 변이
실시예 1 내지 4 는 2 mm 두께 시트와 동일한 성능을 보여준다. 3 mm 에 대한 비교예는 이미 높은 휘도를 나타내므로, 어두움에서 밝음으로의 변화가 얻어지지 않는다.
또한, 실시예 1 내지 4 로부터의 조성물의 2 mm 시트는 압출, 사출 성형 및 오버몰딩 사출 성형에 의해 제조하였다. 오버몰딩은 ALTUGLAS 사의 1 mm 순수한 (메트)아크릴 수지 V825T 로 실시하였다.
표준 ASTM D523 에 따라서 60° 에서의 광택을 측정한다.
표 8 - 2 mm 또는 3 mm 두께의 샘플 시트에 대한 60° 에서의 광택
표 8 에서의 실시예는 본 발명에 따른 조성물의 변형 방법에 따라서 광택이 변화될 수 있다는 것을 보여준다: 압출에 의해 낮은 광택, 사출 성형에 의해 중간 광택. 높은 광택을 수득하기 위해서는, 샘플을 오버몰딩해야 한다.
Claims (35)
- 다음을 포함하는 중합체 조성물 PC1:
a) 중합체 P1,
b) 1 ㎛ 내지 100 ㎛ 의 중량 평균 입자 직경을 갖는 중합체 입자 PP1,
c) 착색제 CA1 내지 CAn,
상기 착색제는 조성물 PC1 에서 착색제 CA1 내지 CAn (n>1) 의 혼합물인 것을 특징으로 함. - 제 1 항에 있어서, 중합체 P1 이 (메트)아크릴 중합체 AP1 인 것을 특징으로 하는 중합체 조성물 PC1.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 착색제의 혼합물이 회색을 갖는 것을 특징으로 하는 중합체 조성물 PC1.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 착색제의 혼합물이 CIELAB 시스템에서 하기 값 20<L*<80, -20<a*<20, -20<b*<20, 보다 바람직하게는 30<L*<70, -10<a*<10, -10<b*<10, 더욱 바람직하게는 30<L*<70, -5<a*<5, -5<b*<5 를 갖는 것을 특징으로 하는 중합체 조성물 PC1.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 착색제의 혼합물이 중합체 P1 또는 (메트)아크릴 중합체 AP1 단독과 블렌딩되는 경우, 400 nm 내지 700 nm 의 파장 간격에서 균일한 광 투과율을 산출하는 것을 특징으로 하는 중합체 조성물 PC1.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 조성물에서 착색제의 혼합물의 양이, 착색제의 혼합물이 중합체 P1 또는 (메트)아크릴 중합체 AP1 단독과 블렌딩되는 경우, 400 nm 내지 700 nm 의 파장 간격에서 10 % 내지 30 % 의 광 투과율을 산출하도록 선택되는 것을 특징으로 하는 중합체 조성물 PC1.
- 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 착색제 CA1 내지 CAn 이 착색제 CA1 내지 CAn 의 혼합물 (값 n 은 1<n<10 임) 인 것을 특징으로 하는 중합체 조성물 PC1.
- 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 착색제 CA1 내지 CAn 이 메탄, 피라졸론, 퀴노프탈론, 페리논, 아조, 안트라퀴논, 쿠마린의 유도체인 것을 특징으로 하는 중합체 조성물 PC1.
- 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 착색제 CA1 내지 CAn 이
2,4-디히드로-5-메틸-2-페닐-4-(페닐아조)-3H-피라졸-3-온;
12H-프탈로페린-12-온, CAS 번호 [6925-69-5];
8,9,10,11-테트라클로로-12H-프탈로페린-12-온;
3-히드록시-N-(o-톨릴)-4-[(2,4,5-트리클로로페닐)아조]나프탈렌-2-카르복스아미드;
1,4-디아미노-2,3-디페녹시안트라퀴논;
1-히드록시-4-(p-톨릴아미노)안트라센-9,10-디온;
1,4-비스(2,4,6-트리메틸아닐리노)-9,10-안트라퀴논;
1,4-비스(p-톨릴아미노)안트라퀴논
으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 중합체 조성물 PC1. - 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 착색제 CA1 내지 CAn 이, 광 투과율이 착색제 CA1 내지 CAn 을 포함하는 2 mm 두께의 (메트)아크릴 중합체 AP1 의 시트에 대해 400 nm 내지 700 nm 의 파장 간격에서 5 % 내지 40 %, 보다 바람직하게는 10 % 내지 30 % 이도록 선택되는 것을 특징으로 하는 중합체 조성물 PC1.
- 제 10 항에 있어서, 광 투과율의 변동이 절대 값의 30 % 미만의 간격에서 변화하는 것을 특징으로 하는 중합체 조성물 PC1.
- 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 착색제 CA1 내지 CAn 이, 하나의 착색제 CA1 이 적색 또는 황색 또는 주황색 또는 녹색 또는 청색 또는 보라색이고, 다른 착색제 CA2 가 적색 또는 황색 또는 주황색 또는 녹색 또는 청색 또는 보라색이지만 착색제 CA1 과는 상이한 색상을 갖고; 가능한 또다른 착색제 CA3 가 적색 또는 황색 또는 주황색 또는 녹색 또는 청색 또는 보라색이지만 착색제 CA1 및 CA2 와는 상이한 색상을 갖고; 착색제 CAn 까지 동일한 방식으로 계속되도록 선택되는 것을 특징으로 하는 중합체 조성물 PC1.
- 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, n 이 1 내지 9 인 것을 특징으로 하는 중합체 조성물 PC1.
- 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, n 이 2 내지 6 인 것을 특징으로 하는 중합체 조성물 PC1.
- 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체 조성물 PC1 에서의 착색제 CA1 내지 CAn 의 양이 중합체 P1 에 대해서 10 중량ppm 내지 10 000 중량ppm 인 것을 특징으로 하는 중합체 조성물 PC1.
- 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체 조성물 PC1 에 이미 존재하는 착색제 CA1 내지 CAn 중 임의의 것과 상이하다면, 중합체 조성물 PC1 이 하나 이상의 추가의 착색제 CB 를 포함하는 것을 특징으로 하는 중합체 조성물 PC1.
- 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 착색제가 안료와 염료의 혼합물인 것을 특징으로 하는 중합체 조성물 PC1.
- 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 착색제가 염료의 혼합물인 것을 특징으로 하는 중합체 조성물 PC1.
- 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 착색제가 안료의 혼합물인 것을 특징으로 하는 중합체 조성물 PC1.
- 제 2 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서, (메트)아크릴 중합체 AP1 이 (메트)아크릴 블록 공중합체 MBC 또는 (메트)아크릴 중합체 조성물 MP1 인 것을 특징으로 하는 중합체 조성물 PC1.
- 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체 입자 PP1 이 실리콘 입자, (메트)아크릴 입자, 스티렌 입자, 및 이들의 혼합물에서 선택되는 것을 특징으로 하는 중합체 조성물 PC1.
- 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체 입자 PP1 이 1 ㎛ 내지 100 ㎛ 의 중량 평균 입자 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 중합체 조성물 PC1.
- 하기의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 따른 중합체 조성물 PC1 의 제조 방법:
i) a) 중합체 P1,
b) 1 ㎛ 내지 100 ㎛ 의 중량 평균 입자 직경을 갖는 중합체 입자 PP1,
c) 착색제 CA1 내지 CAn
을 제공하는 단계,
ii) 3 가지 성분 a), b) 및 c) 를 블렌딩하는 단계. - 제 23 항에 있어서, 블렌딩이 배합 또는 혼합에 의해 실시되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
- 제 23 항에 있어서, 착색제 CA1 내지 CAn 의 마스터배치 또는 액체 컬러가 사용되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
- 제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 따른 중합체 조성물 PC1 의 변형 및/또는 가공에 의한 물체의 제조 방법.
- 제 26 항에 있어서, 변형이 사출 성형, 공사출, 표면 성형과 조합된 사출 성형, 압출, 공압출 또는 압출/블로우 성형에 의해 실시되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
- 하기의 단계를 포함하는 전광 장치의 제조 방법:
i) 제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 따른 중합체 조성물 PC1 을 제공하는 단계,
ii) 중합체 조성물 PC1 을 포함하는 전광 장치에 대한 커버를 제조하는 단계,
iii) 커버를 광원과 조합하는 단계. - 전광 응용 분야 또는 전광 장치에서의, 제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 따른 중합체 조성물 PC1 의 용도.
- 물체를 제조하기 위한, 제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 따른 중합체 조성물 PC1 의 용도.
- 제 30 항에 있어서, 물체가 발광 장치에 대한 커버 또는 플레이트인 것을 특징으로 하는 용도.
- 제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 따른 중합체 조성물 PC1 로 제조된 물체.
- 제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 따른 중합체 조성물 PC1 을 포함하는 전광 장치.
- 제 33 항에 있어서, 광원으로서 LED 를 포함하는 전광 장치.
- 제 34 항에 있어서, LED 가 백색 LED 인 것을 특징으로 하는 전광 장치.
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