KR0148260B1 - 내충격성 폴리에스테르 마스터배치를 위한 일단계 벌크 공정, 이의 생성물 및 폴리에스테르와의 배합물 - Google Patents

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Description

내충격성 폴리에스테르 마스터배치를 위한 일단계 벌크 공정, 이의 생성물 및 폴리에스테르와의 배합물

본 발명은 폴리에스테르 중합체성 물질, 특히 개선된 인성 및 충격 강도를 갖는 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 및 이를 제조하기 위한 재료 및 방법에 관한 것이다. 또한, 개선된 인성 및 충격 강도를 갖는 폴리아미드 수지, 및 이를 제조하기 위한 재료 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 1985년 1월 11일자로 출원되어 계류중인 개선된 충격 강도를 갖는 폴리에스테르란 명칭의 미합중국 특허원 제690,613호 및 1985년 11월 21일자로 출원되어 계류중인개선된 충격 강도를 갖는 폴리에스테르란 명칭의 미합중국 특허원 제800,333호에 기술된 발명보다 개선된 것이다.

본 발명은 아래에서 주로 열가소성 폴리에스테르 수지에 관해서 기술되겠으나, 개념은 폴리아미드 수지의 강도 특성을 개선시키는 것과 유사한 것으로 이해될 것이다.

상기 계류중인 특허원에 기술된 바와 같이, 열가소성 폴리에스테르는 여러 엔지니어링 분야에 있어서 인성 및 내충격 강도가 요구되는 경우에는 사용이 제한된다. 개질되지 않은 열가소성 폴리에스테르는 일반적으로 충격 강도의 이조드(Izod) 스케일에 대해 노치 인치당1ft - 1b. 이하의 실온 충격 강도를 나타낸다.

열가소성 폴리에스테르의 인성 및 충격 강도를 개선시키는 것은 본 분야의 고도의 전문가에게 중요한 연구 및 개발 과제이다. 많은 선행 연구 및 개발은 첨가제와 폴리에스테르의 혼합물에 기인하는 것이고, 폴리에스테르의 다른 바람직한 특성을 방해하지 않으면서 충격 강도 및 인성을 개선시키기 위해, 고무-유사 또는 탄성 물질[예: 에틸렌-프로필렌 공중합체(EPM) 또는 에틸렌-프로필렌-폴리엔 삼원 공중합체(EPDM)]을 첨가하는 것이 특히 주목된다. 바람직한 수준의 개선은 이러한 고무 유사 또는 탄성 물질과 폴리에스테르 수지 사이의 상대적 비혼화성의 이유로 인해 이러한 고무-유사 또는 탄성 물질을 첨가하면 성취되지 않았다.

이러한 물제점을 극복하고, 폴리에스테르 수지가 탄성 물질에 접착 가능하게 하는 부분을 갖는 고무-유사 또는 탄성 물질을 개질시키므로써 고무-유사 또는 탄성 물질과 폴리에스테르 수지 사이의 혼화성을 증가시키기 위한 연구가 수행되어 왔다.

코프(Cope)에게 허여된 미합중국 특허 제3,435,093호에는 폴리에틸렌 테레프 탈레이트와 탄소수 3내지 5의 α,β-에틸렌계 불포화 카복실산으로 개질된 공중 합체와 일반식R-CH=CH₂의 α-올레핀[여기서, R은 수소(에틸렌) 또는 탄소수 1내지 3의 알킬 라디칼(프로필렌-펜텐)이다]의 이온성 탄화수소 공중합체와의 혼합물이 기재되어 있다. 코프의 특허 문헌에는 하기한 바와 같이 본 명세서에서 기술되고 청구된 발명의 수행시 사용되는 첨가제의 성분 및 사용되는 개념이 교시되거나 제안되지 않았다.

문제점은 1979년 10월 30일자로 엡스타인(Epstein)에게 허여된 미합중국 특허 제4,172,859호에서 직면하게 된다. 엡스타인의 특허문헌에는 폴리에스테르 및 폴리카보네이트 수지의 인성 및 충격 강도를 개선시키는 첨가제로서 사용하기 위한 수많은 물질 및 이의 혼합물을 기재하므로써 선창(water front)을 덮는 것으로 조사되는 점에 있어서 약간 혼란스럽다. 엡스타인의 특허 문헌에서, 공중합체 첨가제의 입자 크기 및 인장 모듈러스의 중요성이 강조된다. 엡스타인은 다수의 다른 각종 물질중에서 에틸렌-프로필렌 공중합체 및 에틸렌-프로필렌-폴리엔 삼원공중합체의 사용과 매트릭스 수지에 접착되는 부분을 제공하는 개질제로서 α, β-에틸렌계 불포화 카복실산 및 다카복실산과 무수물의 사용을 고려하는 반면, 엡스타인의 특허문헌에서는 아래에 지적한 바와 같이 본 명세서에서 기술되고 청구된 발명의 개념을 인식하지 못하고 있다.

개선된 발명으로 상기 계류중인 미합중국 특허원제690,613호에 기술된 발명은 에틸렌, C₃-C₁₆모노-올레핀, 폴리엔, 바람직하게는 에틸렌, 프로필렌, 디엔 고무질 인터폴리머는 두 성분이 혼화성일 경우 열가소성 폴리에스테르에 대해 우수한 충격 개질제를 제공할 수 있다는 개념을 기본으로 한다. 고무가 탄화수소인 반면 폴리에스테르가 훨씬 더 극성인 물질이기 때문에 두 성분은 비교적 비혼화성이다. 따라서, 상기 특허원에 기술되고 청구된 발명의 목적은 폴리에스테르와의 혼화성을 상당히 개선시키기 위해 에틸렌, 모노-올레핀, 폴리엔 인터폴리머 고무를 개질시켜 열가소성 폴리에스테르 수지에 대해 개선된 충격 개질제를 제공하는데 있다.

간단하게 기술하면, 계류중인 특허원의 발명의 특징은 에틸렌, 하나 이상의 모노-올레핀 및 하나 이상의 폴리엔의 공중합에 의해 생성된 불포화 고무 40 내지 10중량%와 혼합된 폴리에스테르 형태인 매트릭스 수지 60 내지 90중량%를 함유하는 조성물로 특징되는데, 여기서 주쇄 불포화 고무 성분은 알콕시 부분이 에폭사이드 작용기를 갖는 α, β-불포화산의 에스테르, 예를 들면, 메타크릴산 및 에폭시 알코올로부터 유도된 에스테르에 의해 개질되며, 이는 가교결합반응은 거의 없이 주로 그래프트 반응으로 골격 고무에 결합된다.

계류중인 특허원 제800,333호에는 가교결합반응이 가소성 매트릭스 수지 중에 그래프트화 고무상을 적절하게 분산시킨 후 수행될 경우, 그래프트화 개질제의 고무 골격상(EPDM)의 조절된 가교결합이 매트릭스(폴리에스테르) 수지와의 최종 혼합물의 니트라인(Knitline) 강도를 현저하게 개선시킨다는 점에서 상기 언급한 계류중인 특허원제690,613호에서 기술되고 청구된 발명에 비해 개선점을 기술하였다. 이러한 목적을 위해, 그래프트화 고무(예: 디- 또는 폴리-아민), 무수물 및 산[예: 헥사메틸렌디아민(HDA), 멜라민, 벤조페논 테트라카복실산 이무수물, 아디프산, 말레산, 말레산 무수물 등]과 반응할 수 있는 작용기를 갖는 화합물의 형태인 가교결합제를 사용한다.

폴리에스테르 및 이의 제조방법은 본 기술 분야의 숙련가에게 널리 공지되어 있으며 시판되는 것을 쉽게 구입할 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 본 명세서에 기재하지 않았다. 본 발명은 바람직한 폴리에스테르[예: 상품명 Valox 310 및 Valox 315로 제네럴 일렉트릭 캄파니(General Electric Company)에 의해 시판]로서 폴리부틸렌 테레프탈레이트를 참조로 하여 본원에 기술하였으나, 상기 언급한 엡스타인에게 허여된 미합중국 특허 제4,172,859호에 기술된 것과 같은 다른 폴리에스테르도 이성 및 충격 강도를 개선시키기 위해 본 발명의 실시시 사용할 수 있다.

간단하게 기술하면, 본 발명의 특징은 에틸렌, 하나 이상의 모노-올레핀, 바람직하게는 하나 이상의 폴리엔 및 알콕시 부분에 에폭사이드 작용기를 갖는 α,β-불포화산의 에스테르(예: 메타크릴산과 에폭시 알코올로부터 유도된 에스테르)를 공중합시켜 생성된 고무 40 내지 10중량%와 반응된 폴리에스테르 또는 폴리아미드 수지 형태의 매트릭스 수지 60 내지 90중량%를 함유하는 열가소성 성형 조성물에 있다.

본 발명의 실시에 따라 우선 물질을 주쇄 고무, 에폭사이드 작용기를 갖는 단량체 및 촉매를 매트릭스 수지 분획과의 반응을 위해 혼합시켜 함유하는 마스터 배치로 제형시킬 경우, 강도 특성 및 제조의 경제성에 있어서 목적하는 개선이 달성될 수 있음이 밝혀졌다. 그후, 최종 생성물은 매트릭스 수지의 잔류물을 생성된 마스터배치 물질과 혼합 또는 바람직하게는 열 혼합시켜 최종 열가소성 조성물로 생성되는데, 이로부터 언급된 강도 특성이 개선된 다양한 생성물을 성형시킬 수 있다.

본 발명의 실시에 있어서, 마스터배치는 마스터배치를 생성시키는 별도 성분이 반응을 위해 용융 처리 장치(예: 압출기, 밴버리(Banbury) 믹서 또는 다른 용융 가공 장치) 속에서 배합되는 일단계 벌크 공정으로 형성된다. 이는 그래프트 고무 및 이의 후속 분산액을 총 매트릭스 수지 양 미만으로 별도로 제조할 필요성을 제거할 뿐만 아니라, 성분들 사이의 상이한 반응을 가능하게 하므로써, 매트릭스 수지의 잔류물과의 최종 배합물 중에서 더욱 효율적으로 작용하는 더욱 바람직하고 균질한 시스템을 수득하여 이로부터 성형된 개선된 특성을 갖는 생성물을 수득한다.

주쇄 고무 성분으로서, 에틸렌, 하나 이상의 탄소수 3 내지 16의 모노-올레핀, 바람직하게는 프로필렌 및 하나 이상의 폴리엔(EPDM)으로 이루어진 인터폴리머 고무를 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시에 있어서, 마스터배치중의 고무 성분을 에틸렌-C₁-C₁₂모노-올레핀 공중합체에 의해 전체적으로 또는 부분적으로 치환시킬 수 있다.

공중합체 고무로서는 지글러(Ziegler)형 촉매의 존재하에 용매 용액속에서 에틸렌 및 하나 이상의 모노-올레핀, 바람직하게는 프로필렌(그러나, 1-부텐, 1-펜텐 또는 탄소수 3 내지 12의 다른 모노-올레핀을 함유할 수도 있다)을 공중합시켜 형성된 에틸렌-모노-올레핀, 바람직하게는 에틸렌-프로필렌 (EPM) 공중합체 고무를 사용할 수 있다. 에틸렌:프로필렌 또는 C₃-C₁₂모노-올레핀의 mol비는 10:90 내지 95:5의 범위일 수 있다. 에틸렌:프로필렌 또는 다른 모노-올레핀의 바람직한 mol 비는 45:55 내지 75:25이다.

인터폴리머 고무의 제조에 있어서, 다수의 탄소-탄소 이중 결합을 함유하는 폴리엔 단량체는 에틸렌-모노-올레핀-폴리엔 삼원공중합체의 제조시 제3 단량체로서 사용하기 위해 선행 기술에서 기술된 것들, 예를 들면, 개방쇄인 탄소수 4 내지 20의 다불포화 탄화수소(예: 1,4-헥사디엔, 모노사이클릭 폴리엔 및 폴리사이클릭 폴리에) 중에서 선택할 수 있다. 다불포화 가교된 환 탄화수소 또는 할로겐화 가교된 환 탄화수소가 바람직하다. 이러한 가교된 환 탄화수소의 예에는 하나 이상의 이중결합이 가교된 환 중의 하나에 존재하는 비사이클로(2,2,1) 헵탄의 다불포화 유도체[예: 디사이클로펜타디엔, 비사이클로(2,2,1) 헵타-2,5-디엔], 알킬리덴 노르보넨, 특히 알킬리덴 그룹의 탄소수가 1 내지 20, 바람직하게는 1 내지 8인 5-알킬리덴-2노르보넨, 알케닐 노르보넨, 특히 알케닐 그룹의 탄소수가 약 3 내지 20, 바람직하게는 3 내지 10인 5-알케닐-2-노르보넨을 포함한다. 다른 가교된 환 탄화수소는 비사이클로(2,2,2)옥탄의 다불포화 유도체[예: 비사이클로(3,2,1)옥탄], 비사이클로(3,3,1)노난의 다불포화 유도체 및 비사이클로(3,2,2)노난의 다불포화 유도체를 포함한다.

바람직한 가교 환 화합물의 특정한 예는 5-메틸렌-2-노르보넨, 5-에틸리덴-2-노르보넨, 5-n-프로필리덴-2-노르보넨, 5-이소부틸리덴-2-노르보넨, 5-n-부틸리덴-2-노르보넨, 디사이클로펜타디엔, 메틸 부테닐 노르보넨[예: 5-(2-메틸-2-부테닐)-2-노르보넨 또는 5-(3-메틸-2-부테닐)-노르보넨] 및 5-(3,5-디메틸-4-헥세닐)-2-노르보넨을 포함한다.

EPDM 주쇄 고무는 화학적으로 결합된 에틸렌:프로필렌 또는 다른 C₃-C₁₆모노-올레핀을 95:5 내지 10:90, 바람직하게는 70:30 내지 55:45의 mol비로 함유한다. 폴리엔 또는 치환된 폴리엔은 0.1 내지 10mol%, 바람직하게는 0.3 내지 10mol%의 양으로 화학적으로 결합될 수 있다. 주쇄 고무에서 불포화도는 중합체 쇄중 탄소원자1,000개당 이중 결합 2 내지 20개의 범위일 수 있다.

인터폴리머반응은 선행 기술에 널리 공지된 지글러형 촉매의 존재하에서 수행한다. 이러한 지글러형 촉매는 다수의 특허문헌(예: 미합중국 특허 제2,933,480호; 제3,093,620호; 제3,093,621호; 제3,211,709호 및 제3,113,115호)에 기술되어 있다. 지글러 촉매의 예는 멘델레프(Mendeleeff)의 원소주기율표 제IV-a족, 제V-a족, 제VI-a족 및 제VII-a족의 중금속 화합물(예: 할로겐화 티타늄, 할로겐화 바나듐 및 할로겐화 크롬)을 하나 이상의 탄소-금속 결합을 함유하는 멘델레프의 원소 주기율표 제I족, 제 II족 또는 제III족 금속의 유기-금속성 화합물(예: 알킬 그룹의 탄소수가 1 내지 20, 바람직하게는 1 내지 4인 트리알킬 알루미늄 및 알킬 알루미늄 할라이드)과 접촉시켜 제조한 유기 금속 배위 촉매를 포함한다.

고무상 공중합체(EPM) 또는 인터폴리머 EPDM을 제조하는 방법은 널리 공지되어 있고 문헌(참조: 미합중국 특허 제2,993,480호, 제3,093,621호, 제3,211,709호, 제3,646,168호, 제3,790,519호, 제3,884,993호, 제3,894,999호 및 제4,059,654호)에 상세히 기재되어 있다.

알콕시 부분상에 에폭사이드 작용기를 갖는 메타크릴산의 에스테르로서는 바람직하게는 글리시딜 메타크릴레이트를 사용하지만, 하기 화학식의 다른 에폭시 화합물도 사용될 수 있다:

상기식에서,

R'는 에폭사이드 작용기를 가진 유기 그룹이고,

R은 수소, 메틸, 에틸, 프로필 또는 다른 알킬, 아르알킬, 사이클릭 또는 방향족 그룹이다.

이러한 다른 개질제로 대표적인 것은 글리시딜 아크릴레이트, 글리시딜 2-에틸아크릴레이트, 글리시딜 2-프로필아크릴레이트 등이다.

목적하는 결과는 총전되 에폭사이드 성분의 양이 주쇄 고무 100중량부 당 2 내지 15중량부의 범위내인 경우 성취된다.

마스터배치를 형성하기 위해, 디알킬퍼옥사이드, 디쿠밀퍼옥사이드, t-부틸 하이드로퍼옥사이드, 벤조일퍼옥사이드, t-부틸퍼옥타노에이트, 디-t-부틸퍼옥사이드, 쿠멘 하이드로 퍼옥사이드, t-부틸퍼벤조에이트, 2,5-디메틸-2,5-디-(t-부틸퍼옥시)헥산, 또는 EPDM 또는 EPM, 반응성 시약 및 벌키한 매트릭스 수지와 함께 반응 용기에 가하는, 예를 들면, 알킬 퍼옥시 에스테르, 알킬 퍼옥사이드, 알킬 하이드로 퍼옥사이드, 디아실퍼옥사이드 등과 같은 수소 추출이 가능한 다른 유리 라디칼 공급원과 같은 퍼옥사이드 촉매의 존재하에서 반응을 수행한다.

충격 강도에 대한 목적하는 개선을 성취하기 위해, 개시제는 고무를 기준으로 하여 약 0.3중량% 이상의 양으로 사용하는 것이 바람직하다. 개시제를 3중량% 이상으로 사용하면 목적하는 결과를 성취할 수 있지만, 상한 범위를 고무를 기준으로 하여 약 3중량%로 제한하는 것이 바람직하다. 촉매를 불포화 고무를 기준으로 하여 약 0.3중량% 미만의 양으로 사용할 수 있지마, 종종 목적하는 개선을 성취하는데 필요한 처리양은 주쇄 고무를 분해시키는 바람직하지 않은 양이 된다.

본 발명의 실시에 따라 마스터배치를 형성하기 위해 최종 생성물을 구성하는 매트릭스 (폴리에스테르 또는 폴리아미드) 수지 분량의 존재하에 반응을 수행한다. 목적하는 개선은 반응이 최종 생성물중 매트릭스 수지성 성분의 양을 10 내지 80중량%, 바람직하게는 20 내지 50중량% 범위로 배합하여 수행되는 경우 성취될 수 있다. 일부 매트릭스 수지를 함유하는 이러한 중간체 반응 생성물은 본원에서 매트릭스 수지의 잔류량을 혼합할 수 있는 마스터배치로서 언급된다. 최적의 결과는 마스터배치중의 고무상 중합체 및 매트릭스 수지가 고무상 중합체 50 내지 80중량부 대 매트릭스 수지 50 내지 20중량부, 바람직하게는 고무상 중합체 60 내지 80중량부 대 매트릭스 수지 40 내지 20중량부의 비로 존재하는 경우 수득된다.

형성된 마스터배치는 좀더 균일한 생성물을 제공하기 위해 실질적으로 혼합되는 매트릭스 수지의 잔류물과의 개선된 혼화성을 갖는 것으로 나타난다. 마스터 배치를 형성하기 위한 개시 반응은 바람직하게는 간편성, 비용 및 장치의 관점에서, 분쇄 공정에 의해 또는 여러 성분이 그들의 고체 상태로 함께 처리되는 용융 처리 장치, 예를 들면, 내부 혼합기, 압출기 등과 같은 장치로, 350 내지 550˚F, 바람직하게는 400 내지 500˚F의 온도 범위와 같은 승온에서 수행하는 것이 바람직하다. 매트릭스 수지의 잔류물과 마스터배치는 성분이 뜨거운 용융물 또는 플라스틱 상태의 형태로 존재하는 유사한 조건하에서 혼합할 수 있다.

[실시예 1]

하기 실시예는 충분히 증가한 매트릭스 수지의 양을 다른 성분과 반응시켜 한 단계로 최종 성형 조성물을 형성시키는 방법을 설명한다.

하기 조성물은, 1, 20/ℓ L/D, 단일 스크류 (Killion) 압출기를 통해, 배럴 (barrel)내 450°F 및 다이(die)내 425°F 온도에서 3회 압출시킨다. 조성:2.2RSV 66/34(mol비) 에틸렌/프로필렌 100g, 에틸리덴 노르보넨 EPDM 중합체(EPsynR 55, Copolymer Rubber Chemical Corporation, Baton Rouge, Louisiana)8중량%, 폴리부틸렌 테레프탈레이트(Valox 315, General Electric Company) 422g, 글리시딜 메타크릴레이트 5g 및 2,5-디메틸-2,5-디-(t-부틸퍼옥시)헥산 0.5g. 압출된 가닥은 공기 냉각시켜 펠렛으로 세단한다. 펠렛을 공동 온도가 525 내지 535°F이고 성형 온도가 200°F인 플런저 사출 성형기(plunger injection molder)를 사용하여 인장강도 및 노치된 이조드 충격 강도에 대한 시험샘플로 성형한다.

하기 실시예는 매트릭스 수지의 분량을 주쇄 고무 및 에폭사이드 작용기와 예비 반응시키는 마스터 배치를 먼저 형성하는 본 발명의 실시를 설명한다.

[실시예 2]

EPsyn 55 160g, Valox 315 53g, 글리시딜 메타크릴레이트 12g 및 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시) 헥산 1.2g으로 구성된 조성물을 배럴내 425°F 및 다이내 400°F의 온도에서 1, 20/1 L/D, 단일 스크류(Killion) 압출기를 통하여 3회 압출시킨다. 압출된 가닥을 공기 냉각시키고 펠렛으로 세단한다.

[실시예 3]

실시예 2에서 제조된 펠렛 188.2g과 Valox 315 517.5g으로 구성된 조성물을 배럴내 450°F 및 다이내 425°F의 온도에서 1, 20/1 L/D 단일 스크류(Killion) 압출기를 통하여 3회 압출시킨다. 압출된 가닥을 공기 냉각시키고 펠렛으로 세단한다. 펠렛을 실시예 1에서 기술된 바와 같이 인장 강도 및 노치된 이조드 충격 강도에 대한 시험 샘플로 성형한다. 펠렛을 또한 스크류 주입 성형기상에서 이중 게이트 금형을 사용하여 니트라인 충격 강도에 대한 시험샘플로 성형한다.

[실시예 4]

Valox 315 53g 대신 Volox 315 160g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 2와 동일하다.

[실시예 5]

상기 실시예 4로부터 제조된 펠렛 291.7g 및 Valox 315 437.6g으로 구성된 조성물을 압출하고, 펠렛화하며 실시예 3에서 기술된 바와 같은 시험샘플로 성형한다.

[실시예 6]

본 실험은 추가의 성분으로서 아디프산을 사용하고 사용된 여러 가지 성분의 양이 하기와 같은 것을 제외하고는 실시예 2와 유사하다: EPsyn 55 900g, Valox 315 300g, 글리시딜 메타크릴레이트 67.5g, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산 6.75g 및 아디프산 7.02g.

[실시예 7]

상기 실시예 6으로부터 제조된 펠렛 106.7g 및 Valox 315 293.3g으로 구성된 조성물을 압출하고, 펠렛화하며 실시예 3에 기술된 바와 같은 시험샘플로 성형한다.

상기 모든 실시예에서 제2조된 성형 샘플을 시험하기 전에 16시간 이상 동안 방수 폴리에틸렌 백에 보관한다. 시험 방법은 하기와 같다:

(a) 노치된 이조드 충격 강도: ASTM D256

(b) 니트라인 이조드 충격 강도는 노치되지 않은 이중 게이트 샘플에 대해 측정한다. 방법은 이런 변형을 제외하고는 ASTM D256과 유사하다.

(c) 인장 강도는 ASTM D638에 따라 측정한다.

상기 시험결과는 표 I에 기재되어 있다.

상기 실시예중에서 실시예 1과 실시예 3, 5 및 7을 비교하므로써, 퍼옥사이드 촉매의 존재하에 EPDM 고무 및 에폭시 화합물과 예비 반응된 매트릭스 수지의 일부를 함유하는 마스터배치를 사용하는 경우, 본 발명을 실시함에 따라 강도 특성, 특히 노치된 및 노치되지 않은 충격 강도가 상당히 향상됨을 알 것이다.

폴리아미드 수지 대신 선행 실시예에서 사용한 폴리에스테르 수지를 동량으로 사용하는 경우에도 강도 특성이 유사하게 향상되었다.

전술한 바와 같이, 불포화 EPDM 주쇄 고무는 특히 반응시약이 글리시딜 아크릴레이트인 경우, 불포화 그룹을 함유하지 않은 EPM 주쇄 고무에 의해 완전히 또는 부분적으로 대체할 수 있다. 적합한 EPM 고무를 제조하는 방법은 본 분야의 전문가들에게 널리 공지되어 있으며, 1983년 9월 30일자로 출원되어 계류중인 특허원 제537,789호를 참조한다.

특히 하기 특허청구의 범위에 정의된 바와 같은 본 발명의 요지를 벗어남이 없이, 본 발명의 제형 및 조작에 대한 세부 사항은 변화될 수 있음을 알 것이다.

Claims (25)

1. 폴리에스테프 또는 폴리아미드 매트릭스 수지 10내지 80중량%를 유리 라디칼 개시제의 존재하에 에틸렌, 하나 이상의 C₃-C₁₆모노-올레핀 및 폴리엔의 인터폴리머 고무(1), 에틸렌 및 하나 이상의 C₃-C₁₆모노-올레핀을 공중합시켜 형성된 공중합체 고무(2) 및 인터폴리머 고무와 공중합체 고무의 배합물(3)로 이루어진 그룹 중에서 선택된 고무 성분(A) 및 에폭사이드 작용기를 갖는 아크릴산 또는 메타크릴산의 에스테르로 이루어진 그룹중에서 선택된 주쇄 고무(B)(여기서, 에폭사이드 작용기를 갖는 에스테르의 양은 주쇄 고무 100중량부당 2 내지 15중량부의 범위내로 존재한다)와 일단계로 반응시켜 마스터배치(master batch)를 형성한 후, 마스터배치를 매트릭스 수지의 잔류량과 혼합시킴을 특징으로 하여, 인성 및 충격 강도가 개선된 열가소성 폴리에스테르 또는 폴리아미드계 조성물을 제조하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 에틸렌, 모노-올레핀 및 폴리엔 인터폴리머 고무가 에틸렌, 프로필렌 및 5-에틸리덴-2노르보넨 인터폴리머 고무인 방법.
3. 제1항에 있어서, 에틸렌 및 모노-올레핀 공중합체 고무가 에틸렌-프로필레 고무인 방법.
4. 제3항에 있어서, 결합된 상태로 존재하는 에틸렌과 프로필렌이 95:5 내지 10:90의 mol비로 존재하는 방법.
5. 제2항에 있어서, 인터폴리머중 결합 상태로 존재하는 에틸렌과 프로필렌이 70:30 내지 55:45의 mol비로 존재하는 방법.
6. 제2항에 있어서, 폴리엔이 인터폴리머중 탄소원자 1,000개당 C=C 그룹 2 내지 20개를 제공하는 양으로 존재하는 방법.
7. 제6항에 있어서, 메타크릴산의 에스테르가 글리시딜 메타크릴레이트인 방법.
8. 제6항에 있어서, 아크릴산의 에스테르가 글리시딜 아크릴레이트인 방법.
9. 제1항에 있어서, 반응이 주쇄 고무 100중량부당 0.3 내지 3.0중량부의 양으로 존재하는 퍼옥사이드 촉매의 존재하에 승온에서 수행되는 방법.
10. 제1항에 있어서, 마스터배치가 최종 혼합물 중에 존재하는 매트릭스 수지를 20 내지 60% 함유하도록 제형되는 방법.
11. 제1항에 있어서, 마스터배치중 매트릭스 수지 대 주쇄 고무의 비가 매트릭스 수지 50 내지 20중량부 대 주쇄 고무 50 내지 80중량부의 범위인 방법.
12. 제1항에 있어서, 마스터배치중 매트릭스 수지 대 주쇄 고무의 비가 매트릭스 수지 40 내지 20중량부 대 주쇄 고무 60 내지 80중량부의 범위인 방법.
13. 제1항에 있어서, 마스터배치를 형성하기 위한 반응이 350° 내지 550°F의 온도 범위에서 수행되는 방법.
14. 제1항의 방법에 따라 제조된 폴리에스테르게 열가소성 성형 조성물.
15. 제7항의 방법에 따라 제조된 폴리에스테르게 열가소성 성형 조성물.
16. 최종 조성물중 폴리에스테르 또는 폴리아미드 매트릭스 수지 10 내지 80중량%를 유리 라디칼 개시제의 존재하에 에틸렌, 하나 이상의 C₃-C₁₆모노-올레핀 및 폴리엔의 인터폴리머 고무(1), 에틸렌 및 하나 이상의 C₃-C₁₆모노-올레핀을 공중합체 고무(2) 및 인터폴리머 고무와 공중합체 고무의 배합물(3)로 이루어진 그룹 중에서 선택된 고무 성분(A) 및 에폭사이드 작용기를 갖는 아크릴산 또는 메타크릴산의 에스테르로 이루어진 그룹 중에서 선택된 주쇄 고무(B)(여기서, 에스테르는 주쇄 고무 100중량부당 2 내지 15중량부의 양으로 존재한다)와 일단계로 반응시킴을 특징으로 하여, 열가소성 성형 조성물을 형성하기 위해 폴리에스테르 또는 폴리아미드계 매트릭스 수지를 혼합시키기 위한 마스터배치를 제조하는 방법.
17. 제16항에 있어서, 고무 성분이 에틸렌, 하나 이상의 C₃-C₁₆모노-올레핀 및 폴리엔을 인터폴리머화시켜 제조하고 고무 성분중에 결합된 에틸렌 대 프로필렌이 10:90 내지 95:5의 mol비로 존재하는 방법.
18. 제17항에 있어서, 폴리엔이 탄소원자 1000개당 C=C 그룹 20개 이하를 제공하는 양으로 존재하는 5-에틸리덴-2-노르보넨인 방법.
19. 제16항에 있어서, 공중합체 고무가 고무중에 에틸렌:프로필렌의 mol 비가 10:90 내지 95:5로 결합된 에틸렌과 프로필렌의 공중합체인 방법.
20. 제16항에 있어서, 메타크릴산의 에스테르가 주쇄 고무 100중량부당 2 내지 15중량부의 양으로 존재하는 글리시딜 메타크릴레이트인 방법.
21. 제16항에 있어서, 반응이 퍼옥사이드 촉매의 존재하에 350 내지 550°F의 승온에서 수행되는 방법.
22. 제21항에 있어서, 촉매가 고무 100중량부당 0.3 내지 3.0중량부의 양으로 존재하는 방법.
23. 제16항에 있어서, 마스터배치가 폴리에스테르 수지 50 내지 20중량부에 대해 주쇄 고무 50 내지 80중량부를 포함하는 방법.
24. 제16항의 방법으로 제조된 마스터배치.
25. 제21항의 방법으로 제조된 마스터배치.