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할로겐화 합성수지 및 이의 나노복합체에 적합한 유기점토

전문가 제언: ○ PVC는 가장 중요한 범용 합성수지의 하나이지만 폴리올레핀, 폴리스타이렌 같은 범용 합성수지에 비하여 나노복합체에 대한 연구가 많지 않다. 그 이유는 PVC 자체가 열안정성이 낮고 취성 때문이다. PVC는 컴파운딩 공정에서 쉽게 열화 분해되어 색이 변하며, 유용한 물성을 잃어버린다. 제조 및 가공 중에 변색이 안 되고 열안정성이 최소한 유지되는 PVC 나노복합체의 제조방법 연구가 최근에야 활발하게 보고되고 있다.

○ PVC 나노복합체를 제조하는 방법으로 용융혼합법, 동시중합법, 마스터 배치법이 소개되어 있다. 가장 현실적인 제법은 PVC와 유기점토와의 용융혼합이지만, PVC 기질에 클레이의 분산이 어렵고, 클레이 개질에 사용하는 4차암모늄염은 열안정성을 약화시킨다. 동시중합법으로 제조한 PVC/실리케이트 나노복합체는 열안정성에는 문제가 없으나 연구사례가 많지 않다. 마스터 배치법은 유리전이온도가 변하며, 물성이 향상되지 않는 것으로 알려져 있다.

○ 본 특허 출원인은 유기점토 공급자의 하나인데, 이들은 여러 품목의 유기점토를 개발하여 합성수지의 특성에 맞추어 수종의 유기점토를 차별화하여 공급한다. 차별화의 핵심은 개질제(예; 4차암모늄 화합물)에 있다. 출원인은 OH 그룹을 둘 이상 가진 4차알킬암모늄 화합물(예; triethanol tallow alkyl quaternary ammonium)로 개질한 유기점토가 PVC 나노복합체의 열안정성과 색안정성이 우수한 것을 발견하고 이 기술을 특허출원한 것으로 보인다.

○ 특허 청구사항은 57개 항목인데, 이를 정리하면 PVC, PVDC 등의 할로겐화 수지와 이 수지에 적합한 4차암모늄 화합물로 개질한 층상 실리케이트(phyllosilicate)의 조성물(composition)이다. 4차암모늄 화합물의 범위가 아주 광범위하여 유기화합물 전문가라도 어디까지 청구사항에 해당하는지 판별하기가 어려울 정도이다. PVC 나노복합체가 순수 컴파운드보다 쉽게 변색되는 원인이 4차암모늄 화합물이라는 연구결과 발표 시기와 특허출원 시기가 비슷한 것으로 분석자는 이해하고 있는바 특허심사결과에 관심이 크다.

저자: Elementis Specialties, Inc.
자료유형: 특허정보