KR100591817B1

KR100591817B1 - 가교조성물

Info

Publication number: KR100591817B1
Application number: KR1019997010943A
Authority: KR
Inventors: 젤레니크제르네즈; 드로스트게리트프리츠; 반무우르셀프란스조한네스; 이시와타리아키오; 다카이아키히코
Original assignee: 아크조 노벨 엔.브이.; 가야쿠 아크조 주식회사
Priority date: 1997-05-27
Filing date: 1998-05-20
Publication date: 2006-06-20
Also published as: AU8020498A; US6610768B1; CA2291171A1; KR20010012973A; EP0985000B1; CN1261387A; DE69838290T2; JP2001526732A; CA2291171C; BR9809483A; EP0985000A1; WO1998054249A1; DE69838290D1; CN1133691C; JP4375817B2

Abstract

본 발명은 퍼옥시드의 삼출이 일어나지 않고 우수한 저장안정성을 갖는 가교퍼옥시드 조성물에 관한 것으로서,

상기 조성물은 고농도의 유기 퍼옥시드를 함유하고, 가교되는 고무와 쉽게 혼연할 수 있으며, 바람직하게 충전제의 존재하에서 60℃에서 10,000 포이즈 또는 그 이하의 브룩필드 점도를 갖는 연화제를 유기 퍼옥시드와, 선택적으로 추가의 성분들과 혼합함으로써 얻어지는 것을 특징으로 한다.

Description

가교조성물{CROSS-LINKING COMPOSITIONS}

본 발명은 가교 조성물에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 고무와 같은 엘라스토머(elastomer) 및 열가소성 수지를 가교하는데 사용되는 가교 조성물에 관한 것이다.

열가소성 수지(예컨대, 에틸렌과 에틸렌 비닐 아세테이트의 공중합체) 및 엘라스토머(예컨대, 에틸렌 프로필렌 디엔 고무 및 부타디엔 아크릴로니트릴 공중합체)는 보통 저렴하면서 허용가능한 물리적 및 다른 특성을 가지고 있기 때문에 경제적으로 가치가 높다. 상기 열가소성 수지 및 엘라스토머를 가교시킴으로써 일부 특성들을 특정 요건(예컨대, 내열성의 개선)에 적합하게 하는 것이 알려져 있다. 보통, 이는 수지 및/또는 엘라스토머를 적당량의 유기 퍼옥시드와 접촉시키고, 이들 혼합물을 열처리함으로써 달성된다. 다소 간단한 가교 공정이 산업 규모로 광범위하게 사용되어 왔다.

그러나, 상기와 같은 유기 퍼옥시드가 수지/엘라스토머의 가교 공정에 사용되는 경우 수많은 문제에 봉착하였다. 주요 문제는 가교 공정 이전 및 가교 공정동안 수지/엘라스토머 중에 퍼옥시드가 적당하게 분포되는 것을 발견하였다. 보다 상세하게는, 선택적으로 엘라스토머 제제의 일부인 다른 성분과 함께, 퍼옥시드 및 엘라스토머의 적당한 균질화는 엘라스토머를 분쇄/혼합시키는 온도에서 완전한 혼합을 필요로 한다. 상기 완전한 혼합은 통상 가능하지 않다. 먼저, 경제적으로 고려하면 장시간의 혼합 공정이 존재한다. 둘째로, 혼합 에너지를 많이 사용하거나 또는 혼합 온도를 증가시킴으로써 혼합 시간을 단축시키는 것은 보통 유기 퍼옥시드의 열 불안정성때문에 불가능하다. 특히, 혼합기, 혼련기(kneader) 및 압출기와 같은 종래의 혼합 장치로 과립(granulate)과 엘라스토머를 혼합하는 경우, 엘라스토머의 이미 높아진 온도는 혼합 에너지로 인해 증가한다. 혼합 에너지가 너무 높아지면, 바람직하지 못한 온도 증가가 야기되어, 그 결과 퍼옥시드가 미리 분해되는데, 이는 품질 및 안전성의 관점에서 바람직하지 않다.

상기 문제를 감소시키기 위해, 당업자는 비활성 충전제 담체[엘라스토머를 처리하는 동안 비활성인 충전제(예컨대, 탄산칼슘, 실리카, 클레이 등)]상에서 유기 퍼옥시드 분말 제제를 사용한다. 선택적으로, 시트형 또는 과립형 마스터배치(masterbatch), 즉 1개 이상의 퍼옥시드 및 1개 이상의 수지 및/또는 고무의 제제를 사용하며, 보다 높은 퍼옥시드의 농도가 가교 공정에서 요망된다. 상기 마스터배치는 예를 들어 일본특허 JP-07165990-A에 상세히 기술되어 있으며, 여기서 퍼옥시드의 10~50 %가 H-NBR에 분산되어 있다.

그러나, 상기 제제는 여전히 여러 단점을 가지고 있다. 마스터배치를 보다 향상시키기 위해, 일본특허 JP-06049225-A는 또한 2,4-디페닐-4-메틸-1-펜텐을 혼입하는 것을 제시하고 있다. WO94/29372로 공개된 국제특허출원에는, 퍼옥시드, EP(D)M 및 폴리옥텐아머(polyoctenamer) 화합물의 조성물을 제조하는 것이 제시되어 있다. 유럽특허출원 227 048에는 디쿠밀 퍼옥시드와 같은 퍼옥시드 화합물을 위한 담체로서 다른 용융점을 갖는 2개의 중합체의 혼합물을 사용하는 것이 개시되어 있다.

그리고, 종래의 분말형 마스터배치가 사용된다면, 상기 마스터배치는 비활성 필터의 존재로 인해 엘라스토머의 혼련성(kneadability)을 낮출(점도를 증가시킬) 것이다. 그러므로, 수지/고무와의 초기 혼합 중에 개선된 분산성(dispersibility)은 감소된 혼련성으로 인해 증가된 혼련 시간에 의해 상쇄된다. 또한, 혼련하는 동안 분진(dust)이 쉽게 방출되어, 작업 환경에 악영향을 미친다.

약 20 내지 150의 무니 점도(Mooney viscosity, 100 ℃에서 ML1+4)를 갖는 EPM 또는 EPDM을 퍼옥시드로 혼련하고 함침시킴으로써 수득되는 선택적 시트형 또는 과립형 마스터배치는 통상 시간이 흐름에 따라 경도(hardness)가 증가되는 문제점이 있었다. 따라서, 장시간 저장하는 경우, 가교될 엘라스토머 중에 이들을 분산시키기가 더욱더 어려워져, 균질(균일)한 가교 수지/고무 생성물을 수득하기가 어렵다. 또한, 25 ℃에서 고체인 유기 퍼옥시드가 상기 마스터배치의 표면으로 이동하는 것도 종종 관찰되는데, 이 과정은 블루밍(blooming)으로 알려져 있다. 상기 마스터배치의 표면상에 고체의 순수한 퍼옥시드를 형성시키는 이러한 블루밍은 패키지(package)안에서 순수한 퍼옥시드의 집적을 가져올 수 있어 이는 안전성 뿐만 아니라 품질면에서도 바람직하지 않다.

25 ℃에서 액체인 유기 퍼옥시드의 마스터배치의 경우, 저장하는 동안 마스터배치의 표면으로 퍼옥시드가 이동하는 것이 공지되어 있는데, 이는 블리딩(bleeding)으로 알려져 있다. 블루밍에 있어서 논의된 바와 같이, 블리딩은 마찬가지로 용기 및 취급 장비를 순수한 퍼옥시드로 오염시키므로, 이는 안전성 면에서 바람직하지 않다. 또한, 액체 유기 퍼옥시드가 용기 중의 마스터배치를 통해 균일하게 분포될 것 같지 않다. 이는 가교 공정의 품질 제어 문제가 발생될 것이기 때문에 바람직하지 않다.

이후에, 삼출(exudation)이라는 용어는 상기 블리딩 및 블루밍 현상 둘 다에 사용된다.

또한, 종래 분야에 따른 시트형 또는 과립형 가교제 마스터배치는 실제 약 40 중량%의 최대 유기 퍼옥시드 함량을 갖는 생성물로 제한되는 것을 알았지만, 한편 경제적인 관점에서 농도는 높을수록 바람직하다.

게다가, 종래의 퍼옥시드 제제는 보통 1) 상기 마스터배치가 종종 가공성이 부족한 엘라스토머 담체를 함유하기 때문에 이러한 마스터배치를 제조하기 위해서는 고가의 공정이 사용될 필요가 있고, 2) 비교적 고가의 추가의 첨가제를 사용하고/사용하거나, 3) 엘라스토머가 허용가능한 가교 공정에 대한 이의 사용을 제한하는 마스터배치 중의 특정 엘라스토머/중합체가 존재한다는 단점들을 가지고 있다.

여기에서, 상기 단점을 갖지 않는 퍼옥시드 조성물을 제공할 필요가 있다.

본 발명자들은 엘라스토머 중에 용이하게 혼합되고 엘라스토머 제제 중에 널리 허용가능하며 비교적 저렴한 화합물을 포함하고 저온에서 용이하게 제조될 수 있는 유기 퍼옥시드를 포함하는 가교 조성물이 제조될 수 있다는 것을 알았다. 바람직한 가교 조성물은 이하에 설명되는 바와 같이 "연질 과립상(soft granular)"이다. 본 발명의 가교 조성물 및 특히, 바람직한 연질 과립물을 종래 마스터배치 조성물과 비교하면, 이들은 엘라스토머와 혼합되는 경우 동등한 혼합 거동, 감소된 삼출, 및 소망한다면 높은 유기 퍼옥시드의 함량을 나타낸다. 퍼옥시드 및 충전제를 필수 성분으로 포함하는 제제와 비교하면, 이들은 예외적으로 양호한 혼합 거동 및 감소된 삼출 및 고체 퍼옥시드의 제제에 있어서 파쇄성(friability)을 나타낸다. 이들은 수지 및 엘라스토머의 가교 공정, 특히 EPM 및/또는 EPDM의 가교를 포함하는 공정에 사용하기에 매우 적당하다는 것을 알았다.

본 발명에 따른 가교 조성물은 60 ℃에서 10,000 포이즈 이하의 브룩필드 점도(brookfield viscosity)를 갖는 특정의 담체 물질을 포함하며, 이는 이후에 연화제(softening agent)라고 한다. 바람직하게, 상기 연화제의 브룩필드 점도는 가교되는 고무와의 혼합성(blendability)을 향상시키기 위해 20 ℃에서 5 mPa.s 이상, 바람직하게 500 mPa.s 이상, 및 더욱 바람직하게 5000 mPa.s 이상이다. 포함되는 퍼옥시드 및 임의의 추가의 물질의 존재에 따라, 바람직한 연화제는 알킬벤젠, EP(D)M, 및 상기 점도를 갖는 기타 저분자량 중합체[이후에, 액체 저분자량 중합체(예컨대, 액체 EPM, 액체 EPDM 및 액체 이소부틸렌)이라 함]이다. 가장 바람직한 연화제는 방향족화물이 존재하지 않는 것이며, 더 바람직하게는 액체 저분자량 중합체로부터 선택된다.

독일특허 DE 196 19 509에는 보통 고무 화학물을 위해 제제 중에 액체 EPM을 사용하는 것이 개시되어 있다. 그러나, 상기 제제에서는 다량의 트랜스-폴리옥텐아머가 사용된다. 특히 가격/성능 비율로 트랜스-폴리옥텐아머를 사용하는 것과 연관되어 여러 단점이 있다. 본 발명의 가교 조성물은 상기 트랜스-폴리옥텐아머를 사용하지 않고 제조될 수 있다.

따라서, 본 발명은 60 ℃에서 10,000 포이즈 이하의 브룩필드 점도를 갖는 연화제와 유기 퍼옥시드를 포함하는 가교 조성물에 관한 것으로서, 단 가교 조성물 중에 트랜스-폴리옥텐아머를 본질적으로 함유하지 않는다.

바람직하게, 가교 조성물은 20 중량% 내지 80 중량%(중량%), 바람직하게 30 중량% 내지 80 중량%, 더욱 바람직하게 30 중량% 내지 60 중량%의 유기 퍼옥시드, 연화제 및 소망한다면 추가의 첨가제를 포함하며, 이들 총 중량은 100 중량%이다.

더욱 바람직하게 가교 조성물은 1개 이상의 유기 퍼옥시드, 1개 이상의 충전제 및 1개 이상의 유효량의 연화제(저분자량 중합체, 알킬벤젠, 가소제 및 왁스로 이루어진 군으로부터 선택되며, 점도는 20 ℃에서 5 mPa.s 내지 100 ℃에서 60,000 mPa.s임)를 포함하는 연질 과립물이다. 퍼옥시드, 연화제 및 충전제만 함유하는 가교 조성물이 더욱 바람직하며, 상기 조성물은 널리 유용하고, 양호한 특성 및 목적하는 가격/성능 비율을 갖는 것으로 밝혀졌기 때문이다.

본 발명에 따라 제제화될 수 있는 유기 퍼옥시드는 상기 용도로 사용된 종래의 생성물이다. 상기 퍼옥시드는 60 ℃ 이상의 온도에서 10시간 반감기 온도(10-hour half life temperature)를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 상기 퍼옥시드는 퍼옥시드의 분해 온도보다 15 ℃ 이상 낮은 용융점을 갖는 것이 바람직하다. 가교에 적당한 유기 퍼옥시드의 전형적인 예로는 2,5-(tert-부틸퍼옥시)-2,5-디메틸헥신-3, 디-tert-부틸 퍼옥시드, 디-tert-아밀 퍼옥시드, 2,5-(tert-부틸퍼옥시)-2,5-디메틸헥산, tert-부틸 쿠밀 퍼옥시드, tert-부틸 (m,p)-이소프로필쿠밀 퍼옥시드, 쿠밀 (m,p)-이소프로필쿠밀 퍼옥시드, 디-(m,p)-이소프로필쿠밀 퍼옥시드, (m 및/또는 p) 비스(tert-부틸퍼옥시이소프로필) 벤젠, 1,3,5-트리스(tert-부틸퍼옥시이소프로필) 벤젠, 디쿠밀 퍼옥시드, 4,4-디-(tert-부틸퍼옥시)부틸발레레이트, 에틸-3,3-디-(tert-부틸퍼옥시)부티레이트, 1,1-디-(tert-부틸퍼옥시)-3,5,5-트리메틸시클로헥산, 1,1-디-(tert-아밀퍼옥시)-3,5,5-트리메틸시클로헥산, 1-tert-부틸퍼옥시-1-tert-아밀퍼옥시-3,5,5-트리메틸시클로헥산, 1,1-디-(tert-부틸퍼옥시) 시클로헥산, 1,1-디-(tert-아밀퍼옥시) 시클로헥산, 1-tert-부틸퍼옥시-1-tert-아밀퍼옥시 시클로헥산, 2,2-디-(tert-부틸퍼옥시) 부탄, 2,2-디-(tert-아밀퍼옥시) 부탄, 2-tert-부틸퍼옥시-2-tert-아밀퍼옥시 부탄, tert-부틸 퍼옥시벤조에이트, tert-아밀 퍼옥시벤조에이트, tert-부틸퍼옥시-2-메틸 벤조에이트, tert-부틸퍼옥시-4-메틸 벤조에이트, tert-아밀퍼옥시-2-메틸 벤조에이트, 디벤조일 퍼옥시드, 비스(2,4-디클로로벤조일)퍼옥시드, 비스(4-메틸벤조일)퍼옥시드 및 이들의 혼합물이 있다.

본 발명에 따른 과립형 가교 조성물 중에 사용된 보다 바람직한 퍼옥시드는 2,5-(tert-부틸퍼옥시)-2,5-디메틸헥신-3, 디-tert-부틸 퍼옥시드, 2,5-(tert-부틸퍼옥시)-2,5-디메틸헥산, tert-부틸 쿠밀 퍼옥시드, (m 및/또는 p) 비스(tert-부틸퍼옥시이소프로필) 벤젠, 디쿠밀 퍼옥시드, 4,4-디-(tert-부틸퍼옥시) 부틸발레레이트, 에틸-3,3-디-(tert-부틸퍼옥시)부티레이트, 1,1-디-(tert-부틸퍼옥시)-3,5,5-트리메틸시클로헥산, 1,1-디-(tert-부틸퍼옥시) 시클로헥산, tert-부틸 퍼옥시벤조에이트 및 이들의 혼합물이다. 보다 바람직한 퍼옥시드는 디쿠밀 퍼옥시드, 1,3-비스(tert-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠, 1,4-비스(tert-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠, 그리고 비스(tert-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠, 2,5-디메틸-2,5-디(tert-부틸퍼옥시) 헥산 및 1,1-디-tert-부틸퍼옥시-3,3,5-트리메틸시클로헥산의 혼합물, 및 이들의 혼합물이다. 가장 바람직한 퍼옥시드는 (m 및/또는 p) 비스(tert-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠, 디쿠밀 퍼옥시드 및 2,5-(tert-부틸퍼옥시)-2,5-디메틸헥산이다.

연화제는 액체 EP(D)M, 알킬벤젠, 가소제 및/또는 왁스를 포함하는 1개 이상의 저분자량 중합체로부터 선택된다. 이들 연화제 중에서 저분자량 중합체 및 알킬벤젠은 보통 바람직한 점도 프로필(viscosity profile)을 갖기 때문에 바람직하다. EP(D)M이 사용된다면, 실온에서 액체인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 참고 목적을 위해, 60 ℃에서 10,000 포이즈의 브룩필드 점도는 100 ℃에서 약 100,000 mPa.s의 점도와 상응한다는 것을 고려한다. 정확한 값은 관련 생성물 형태의 점도에 따른다. 연화제는 유효량으로 사용된다. 퍼옥시드(들)와 미네랄 충전제(들)로만 구성된 조성물을, 연화제가 추가로 포함된 같은 조성물과 "과정(procedure)" 이하 기술된 혼합 시험으로 비교하는 경우, 혼합 시간이 10 % 이상 감소한다면 그 양은 유효한 것으로 간주된다. 보통 연화제(들)는 사용되는 기타 성분들 및 최종 가교 조성물의 목적하는 경도에 따라 전체 가교 조성물의 2~70 중량%로 구성된다. 낮은 경도 및/또는 높은 부하량의 충전제를 갖는 조성물 중에 10~70 중량%, 바람직하게 20~60 중량%의 농도로 사용되는 것이 유리하다. 그러나, 연질 과립물은 1개 이상의 알킬벤젠, 파라핀 오일 및/또는 나프텐 오일, PO/EO 공중합체 및 폴리이소부틸렌으로부터 바람직하게 선택된 연화제 2~40 중량%, 바람직하게 2.5~35 중량%로 성공적으로 제조된다. 상기 연질 과립형 조성물에 대해, 보다 바람직한 조성물은 연화제 3 중량% 내지 30 중량%를 포함하고, 가장 바람직하게는 3.5~25 중량%를 포함한다.

본 발명에 따른 바람직한 과립형 가교 조성물 중에 사용된 연화제는 바람직하게 20 ℃에서 5 mPa.s 내지 100 ℃에서 60,000 mPa.s의 점도를 갖는 액체의 비(非)엘라스토머 화합물인 것을 특징으로 한다. "비(非)엘라스토머"라는 용어는 본 발명에 따른 연화제가 고무(엘라스토머) 생성물을 포함하지 않는다는 것을 의미한다. 특히, 비(非)엘라스토머는 보통 5 ℃ 내지 100 ℃의 온도에서 물질의 탄성 모듈러스가 106~108 dynes/cm 범위를 벗어나는 것을 의미한다. 특히, 연화 화합물은 저분자량 중합체, 알킬벤젠, 가소제 및 왁스로 구성된 화합물군으로부터 선택되는 것이 바람직하다. 바람직하게, 연화 화합물은 저분자량 중합체 또는 알킬벤젠이다. 저분자량 중합체는 액체 EP(D)M, 액체 폴리부타디엔, 액체 1,4-폴리이소프렌, 지방족 단위 및 방향족 단위를 모두 갖는 액체 수지, 폴리-(직쇄형 또는 분지쇄형)-알킬벤젠 및 PO/EO 공중합체를 포함한다. 바람직하게, 저분자량 중합체의 분자량은 10,000 달톤 이하이다. 알킬벤젠이라는 용어는 당업자에게 공지된 바와 같이 직쇄형 및 분지쇄형 알킬벤젠의 모든 형태에 사용된다. 가소제의 그룹에는 파라핀 오일, 방향족(예를 들어, 나프텐) 오일, 방향족/파라핀 오일, 실리콘 오일 및 여러 에테르 또는 에스테르, 가령 티오글리콜산 또는 알킬설폰산으로부터의 에스테르, 아디페이트, 프탈레이트, 폴리글리콜 에테르, 폴리티오 에테르, 부틸카르비놀 포르말 및 폴리에스테르 폴리티오 에테르가 포함된다. 상기 연화제들 중에서, 실리콘 오일, 산기 또는 에스테르기를 갖는 화합물 및 방향족 화합물은 환경적인 이유 및/또는 보통 적절하지 않다는 이유로 덜 바람직하다. 가장 바람직한 연화제는 저분자량 중합체들로부터 선택된다. 바람직하게, 연화제의 점도는 100 ℃에서 50,000 mPa.s 이하, 더 바람직하게 100 ℃에서 20,000 mPa.s 이하이며, 가장 바람직하게 점도는 100 ℃에서 10,000 mPa.s 이하이다. 연화제의 최대 점도가 낮을수록 본 발명에 따른 과립형 가교 퍼옥시드 조성물을 제조하기 위한 처리를 용이하게 한다.

본 발명의 가교 조성물 중에 연화제로서 사용될 수 있고, 60 ℃에서 10,000 포이즈 이하의 브룩필드 점도를 갖는 EP(D)M은 당업자에게 공지된 바와 같이 용액 중합(solution polymerization), 현탁 중합(suspension polymerization) 또는 증기상 중합(vapour phase polymerization) 등에 의해 제조될 수 있다. 보통, 용액 중합이 바람직하다. 상기 제조를 위해, 단량체(EPM의 경우 에틸렌 및 프로필렌, 및 EPDM의 경우 에틸렌, 프로필렌, 및 디시클로펜타디엔, 에틸리덴 노르보르넨, 1,4-헥사디엔 등으로부터 선택된 디엔), 중합 촉매(유기 금속 화합물) 및 용매가 중합 반응기에 공급되고, 생성물의 의도된 물리적 특성에 필요한 조건(예를 들어, 수소 압력)하에 일정 시간동안 -20 ℃ 내지 70 ℃의 반응 온도에서 중합된다.

상기 유기 퍼옥시드 및 연화제 뿐만아니라, 본 발명에 따른 가교 조성물은 가교 조성물의 저장 안정성을 손상시키지 않는 조건하에, 엘라스토머를 처리하는데 통상 사용되는 1개 이상의 무기 충전제를 함유할 수 있다. 바람직한 무기 충전제에는 침전된 탄산칼슘, 중탄산칼슘, 탈크, 클레이, 예컨대, 카올린, 실리카, 실리케이트, 카본블랙, 알루미나 겔 등 및 이들의 혼합물이 포함된다. 무기 충전제는 또한 지방산 또는 실란계 결합제 등으로 과립물 표면상에 처리될 수 있다.

충전제 또는 충전제 혼합물은 보통, 전체 가교 조성물의 20 중량% 내지 80 중량%, 바람직하게 25 중량% 내지 60 중량%의 양으로 존재한다. 가장 바람직하게, 실리카와 초크의 혼합물이 사용된다. 상기 경우, 선택된 실리카 함량은 전체 가교 조성물의 10 중량% 내지 50 중량%, 바람직하게 20 중량% 내지 40 중량%이고, 전체 가교 조성물에서 초크의 농도는 50 중량% 이하, 바람직하게 2 중량% 내지 40 중량%이다. 제제의 최종 조성물의 목적하는 특성에 따라, 조성물의 전체 중량을 기준으로 40 중량% 이하의 무기 충전제의 양을 가지는 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명의 가교 조성물은 가교 조성물의 저장 안정성을 손상시키지 않는 조건하에서 1개 이상의 중합체를 함유할 수 있다. 본 발명에 사용될 수 있는 중합체는 약 20 내지 150의 무니점도를 갖는 종래의 EP(D)M(100 ℃에서 ML1+4), 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체, 천연고무, 폴리부타디엔, 폴리이소프렌, 폴리부틸렌, 폴리이소부틸렌, 폴리아크릴레이트, 스티렌 부타디엔 공중합체, 아크릴로니트릴 부타디엔 공중합체, 수소화 아크릴로니트릴 부타디엔 공중합체, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 삼중합체, 불소 고무, 실리콘 고무, 우레탄 고무, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 염소화 폴리에틸렌, 염소화 폴리프로필렌, 클로로설폰화 폴리에틸렌 등을 포함한다.

본 발명의 가교 조성물에 선택적으로 첨가되는 중합체는 엘라스토머를 가교시키기에 적합하도록 선택된다. 본 발명의 가교 조성물 중의 중합체 함량은 최종 가교 조성물의 전체 중량을 기준으로 55 중량% 이하이다. 더 바람직하게, 상기 가교 조성물은 30 중량% 이하의 중합체를 포함한다. 바람직한 연질 과립형 가교 조성물에 있어서, 중합체의 양은 바람직하게 10 중량% 이하, 더 바람직하게 5 중량% 이하, 가장 바람직하게 2 중량% 이하이다.

중합체는 상기 무기 충전제와 함께 사용될 수 있다. 1개 이상의 중합체 및 1개 이상의 무기 충전제가 모두 사용되는 경우, 상기 화합물들의 총합이 최종 가교 조성물의 60 중량% 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 가교 조성물은 가교 조성물의 저장 안정성에 악영향을 미치지 않는다면 산화방지제, 자외선 흡수제, 난연제, 안료, 염료, 가공오일(process oil), 윤활제, 스코치 억제제(scorch retarder), 보조제(co-agent), 결합제, 가령 비닐실란 및 티타네이트 등과 같은 임의 성분을 추가로 포함할 수 있다. 바람직하게, 상기 가교 조성물은 유리 지방산을 포함하지 않는다.

바람직한 연질 과립형 가교 조성물에 있어서, 추가의 임의 성분은 스코치 억제제 및 보조제이다. 그러나 연질 과립물은 가교 공정에서 이들의 특성 및 유용성을 향상시키기 위해 상기 추가의 임의 성분을 포함하지 않는 것이 더 바람직하다. 만약 스코치 억제제가 사용된다면 전체 가교 조성물의 중량을 기준으로 2.5 중량% 이하의 양으로 연질 과립형 가교 조성물 중에 존재하며, 또한 종래의 타입이 사용된다. 고무 제제 중에 본 발명에 따른 가교 조성물을 사용하는 경우, 보다 높은 농도는 배합기(compounder)의 순응성(flexibility)을 제한하기 때문에 매력적이지 못하다. 2.0 % 이하의 농도가 바람직하며, 스코치 억제제를 본질적으로 포함하지 않는 제제가 가장 바람직하며, 이는 스코치 억제제가 또한 본 발명의 공정중 과립화 단계를 방해할 수 있기 때문이다. 스코치 억제제의 전형적인 예로는 모노-tert-C4-8 히드로퀴논, 2,5-디-tert-C4-8 퀴논, 모노-1-메틸시클로헥실-1-퀴논 및 2,5-디-(1-메틸시클로헥실-1)퀴논이 있다.

본 발명의 과립형 조성물에 보조제가 사용된다면, 보조제는 전체 가교 조성물의 중량을 기준으로 7.5 중량% 이하의 양으로 존재하며, 종래의 타입을 갖는다. 고무 제제 중에 본 발명에 따른 가교 조성물을 사용하는 경우, 보다 높은 농도는 배합기의 순응성을 제한하기 때문에 매력적이지 못하다. 바람직하게, 보조제 농도는 5 중량% 이하이다. 더 바람직하게, 2.5 중량% 이하이며, 가장 바람직한 과립형 가교 조성물은 보조제를 본질적으로 포함하지 않는 것이며, 이는 보조제가 또한 본 발명에 따른 공정 중 과립화 단계를 방해할 수 있기 때문이다. 본 발명에 따른 보조제의 전형적인 예로는 트리알릴시아누레이트(TAC), 트리알릴이소시아누레이트(TAIC), 트리알릴포스페이트, 트리알릴트리멜리테이트, 트리알릴시트레이트, 디알릴 화합물, 디(메트)아크릴레이트, 트리메트아크릴레이트, 가령 트리메틸올프로판 트리메틸아크릴레이트(TRIM), 비스말레이미드 및 이들의 혼합물이 있다. 이들 보조제 중에서, 삼관능성(trifunctional) 보조제가 바람직하다. 가장 바람직한 것은 TAC, TAIC 및 TRIM이다.

본 발명의 가교 조성물은 상기 각 성분들을 혼합함으로써 제조될 수 있다. 유기 퍼옥시드는 혼합 장치에 마지막으로 첨가되는 것이 바람직하다. 혼합 장치는 종래에 사용된 밴버리(Banbury) 혼합기, 혼련기, 압출기, 이동(transfer) 혼합기, 개방형 롤 밀(open roll mill), 유성연동식(planetary) 혼합기 등과 같은 장치일 수 있다. 당업자는 상기 성분들을 효율적으로 혼합하기 위해 어떤 장치들을 선택해야할 지를 알 것이다. 각 성분들을 혼합함으로써 수득된 본 발명의 가교 조성물은 소망한다면 연이은 연속 성형에 의해 시트, 과립(grain) 또는 페이스트형으로 제조된다. 성형은 종래의 방법, 예를 들어 압출기, 제립기, 펠리타이저(pelletizer), 절단기에 의해, 또는 아만다우스 칼(Amandaus Kahl)제 압출프레스에 의해 실시될 수 있다. 본 발명에 따른 과립형 가교 조성물의 실제 형태는 사용된 성형 장치의 종류에 따라 다를 것이다. 이들은 프릴(prill)/파스텔(pastille), 막대형(rod), 연탄형(briquette) 등 일 수 있다. 가장 바람직한 형태는 절단된 가닥에서 얻어진 것, 보통 소위 압출물 또는 과립물이다.

혼합기에 원료들을 채우는 순서는 중요하지 않지만, (a) 사용된다면, 충전제, (b) 연화제, (c) 임의의 첨가제 및 (d) 퍼옥시드의 순서로 연속해서 혼합기에 채우는 것이 바람직하다. 성분들 (a) 내지 (c)는 성분 (d)가 첨가되기 이전에 완전히 혼합되는 것이 바람직하다. 퍼옥시드는 상기 혼합단계동안 다른 성분들 위에서 균질하게 분포되는 것이 바람직하다. 당업자는 확실하게 상기와 같이 균질하게 분포시키기 위해 성분들을 친밀하게 혼합하는 방법을 알 것이다. 실온에서 액체인 퍼옥시드, 소위 액체 퍼옥시드에 대해, 다른 성분들위에 퍼옥시드를 분무하는 것이 바람직하다. 실온에서 고체인 퍼옥시드, 소위 고체 퍼옥시드의 균질한 혼합물을 수득하기 위해, 퍼옥시드를 미세하게 분해하기 위해 긴 혼합 시간을 이용하고/하거나 퍼옥시드가 혼합하는 동안 (일부) 용융되도록 가열 단계를 혼입시키는 것이 바람직하다. 선택적으로, 고체 퍼옥시드는 다른 성분들과 혼합되기 전에 용융된다. 그러나 상기 경우, 퍼옥시드 공급 속도 및 혼합 조건을 조심스럽게 조절하여 덩어리가 형성되는 것을 피한다. 선택적으로, 고체 퍼옥시드는 제1 혼합 단계동안 용융되지 않고, 연이은 과립화 단계에서 용융된다. 필수적이지는 않지만, 안전성을 고려하여 질소 블랭킷(nitrogen blanket)하에 혼합 단계를 실시하는 것이 유리할 수 있다.

성분들의 혼합은 배합되는 퍼옥시드가 과도한 분해를 나타내지 않는 온도에서 실시된다. 안전성 이유로 인해, (적어도 안정한) 퍼옥시드의 10시간 반감기 온도보다 40 ℃ 이상 낮은 온도에서 성분들을 혼합하는 것이 바람직하다. 상기 방법으로, 안전하고 경제적인 방법으로 본 발명에 따른 과립물을 제조할 수 있다. 액체 퍼옥시드에 있어서, 바람직한 혼합 온도는 10시간 반감기 온도보다 40 ℃ 미만으로 낮다면 60 ℃ 이하이다.

연질 과립형 가교 조성물은 원뿔 나사 혼합기(conical screw mixer) 또는 "나우타(Nauta)" 혼합기와 같은 저전단 혼합기 중에서 원료들을 혼합하고, 상기 혼합물을 성형함으로써 제조되는 것이 바람직하다.

제2 실시양태에서, 본 발명은 엘라스토머, 열가소성 수지 및 이들의 조성물에 사용되는 상기 가교 조성물의 용도에 관한 것이다. 퍼옥시드 조성물은 공지된 혼합 장치를 사용하여 엘라스토머/열가소성 수지 제제안으로 혼합되는 것이 바람직하다. 특히, 적당한 장치는 이중롤 밀, 압출기 및 혼련기이다. 과립물 중의 연화제의 존재로 인해, 퍼옥시드는 역효과를 내는 임의의 충전제의 존재없이 엘라스토머/열가소성 수지 위에 균일하고 신속하게 분포된다. 엘라스토머/열가소성 수지에 대한 분포 속도는 종래의 마스터배치만큼 양호하다(높다). 그 결과, 엘라스토머/열가소성 수지의 가교 공정은 통상 혼합 단계에서 빠른 시기에 실시되는 것을 조건에 개선시켰다.

가교될 수 있는 엘라스토머로는 EP(D)M, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체, 천연고무, 폴리부타디엔, 폴리이소프렌, 폴리부틸렌, 폴리이소부틸렌, 폴리아크릴레이트, 스티렌 부타디엔 공중합체, 아크릴로니트릴 부타디엔 공중합체, 수소화 아크릴로니트릴 부타디엔 공중합체, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 삼중합체, 불소고무, 실리콘 고무, 우레탄 고무, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 염소화 폴리에틸렌 등이 포함된다.

본 발명의 가교 조성물은 가교성(cross-linkable) 엘라스토머의 중량을 기준으로 0.2 중량% 내지 20 중량%, 바람직하게 1 중량% 내지 10 중량%의 양으로 사용될 수 있다.

가교는 종래 방법에 의해 실시될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 가교 조성물 및 가교성 엘라스토머는 개방형 롤 밀 또는 혼련기와 같은 혼합기에 의해 균질하게 혼합되며, 140 ℃ 내지 200 ℃에서 5분 내지 30분동안 프레스 또는 압출기 등에 의해 열처리하여 엘라스토머를 가교시킨다.

본 발명의 가교 조성물은 장시간동안 저장되고 또한 최대 80 중량%의 유기 퍼옥시드를 포함하는 경우조차도, 경화되지 않고 또한 유기 퍼옥시드를 표면으로 이동시키지 않기 때문에 우수한 저장 안정성을 갖는다. 그리고, 상기 가교 조성물을 사용하여 가교된 엘라스토머는 우수한 기계적 특성을 가진다.

실험예

사용된 물질:

케트젠실(Ketjensil)

SM 500(실리카) [아크조(Akzo) PQ 실리카]

실리카 HDK N-20(실란 처리된 실리카) [와커(Wacker)]

카본블랙 N-772 [카보트(Cabot)]

카본블랙 N-550 (카보트)

페르카독스(Perkadox)

14 (94 % 순도의 비스(tert-부틸퍼옥시이소프로필) 벤젠) [아크조 노벨(Akzo Nobel)]

페르카독스

BC (디쿠밀 퍼옥시드) (아크조 노벨)

트리고녹스(Trigonox)

101 (2,5-(tert-부틸퍼옥시)-2,5-디메틸헥산)

(아크조 노벨)

트리고녹스

29 (1,1-디-(tert-부틸퍼옥시)-3,5,5-트리메틸시클로헥산)

(아크조 노벨)

트리고녹스

17 (4,4-디-(tert-부틸퍼옥시)부틸발레레이트) (아크조 노벨)

가야쿠밀(Kayacumyl)

D (디쿠밀 퍼옥시드)

[가야쿠 아크조 주식회사(Kayaku Akzo Corp.)]

트릴렌(Trilene)

CP40 (EPM 액체 중합체)

[유니로얄 케미컬(Uniroyal Chemical)]

트릴렌

54 (EPDM-DCP 액체 중합체) (유니로얄 케미컬)

트릴렌

66 (EPDM-ENB 액체 중합체) (유니로얄 케미컬)

트릴렌

67 (EPDM-ENB 액체 중합체) (유니로얄 케미컬)

트릴렌

CP80 (EPM 액체 중합체) (유니로얄 케미컬)

이솔렌(Isolene)

40S (폴리이소프렌 액체 중합체)

[하크로스 케미컬스(Harcros Chemicals)]

나프비스(Napvis)

3 (폴리부텐 액체 중합체) (BP 케미컬스)

나프비스

200 (폴리부텐 액체 중합체) (BP 케미컬스)

이소르켐(Isorchem)

113 (직쇄형 알킬벤젠)

[콘데아 아우구스타(Condea Augusta)]

에스코레즈(Escorez)

2520 (지방족 단위 및 방향족 단위를 함유하는 액체 수지) [엑손 케미컬(Exxon Chemical)]

선파(Sunpar)

150 (파라핀 오일) [서노코(Sunoco)]

선파

2280 (파라핀 오일) (서노코)

하프톨라트(Haftolat)

(용액 EPM) [케틀리츠(Kettlitz)]

ZE2010

(실리콘 고무) (도시바 실리콘)

프레카브(Precarb)

100 (초크) [섀퍼 칼크(Schaefer Kalk)]

게나폴(Genapol)

PF20 (PO/EO 공중합체) [훼스트(Hoechst)]

켈탄(Keltan)

578 (EPDM) (DSM)

미츠이(Mitsui)

EPT3045 (EPDM) [미츠이 페트로케미컬 인더스트리즈 리미티드(Mitsui Petrochemical Industries, Ltd.)]

다른 모든 화학물들은 표준 등급이며, 정제없이 사용된다.

과정(procedure):

엘라스토머상에 퍼옥시드의 분포 속도(혼합 시간으로 표시함)는 다음과 같이 분석하였다:

먼저, EPDM 화합물은 베르너 & 프플라이데러(Werner & Pfleiderer)제 5ℓ 내부 혼합기 중에 켈탄

578 1.6 ㎏, 카본 블랙 N-772 1.12 ㎏, 카본 블랙 N-550 1.12 ㎏ 및 선파

2280 0.8 ㎏을 배합시킴으로써 제조하였다.

배합 조건은 다음과 같았다:

출발 온도 : 50 ℃

회전 속도 : 50 rpm

냉각 : 출발부터(수온 약 20 ℃)

t=0 고무를 제외한 모든 성분 첨가

t=0.5분 고무 첨가

t=3분 스위프 램(sweep ram)(혼합 장치의 피스톤 청소)

t=4분 혼합기 배출

실제 혼합 시험을 위해, 이중롤 밀[쉬바벤탈(Schwabenthal)]을 사용하였다. 조건:

이중롤 밀의 치수 : 150×350 ㎜

롤 온도 : 65~70 ℃

롤 속도 : 21 rpm

롤 마찰 : 없음

롤 사이의 거리 : 1.2 ㎜

EPDM 화합물 300 g을 롤 위에 놓고, 시트 형성후 퍼옥시드 조성물 50 g을 첨가하였다. 혼합 시간, 즉 퍼옥시드 조성물이 첨가되는 순간으로부터 고무내에서 이들이 사라지는 순간까지의 시간을 기록한다.

퍼옥시드 조성물의 파쇄성(취급하는 동안 입자 크기가 작아지는 경향)은 아크조 노벨의 이용가능한 방법 (SMA) F/84.1-4에 따라 측정하였다. 상기 방법에 따라, 롤상에서 중량의 손실율 및 압축 분말 물질의 충격력은 생성물이 소위 마손도 시험기(friabilator)를 사용하여 "로쉬(Roche)"형 드럼안에서 회전된 후 250 ㎛ 이상의 크기를 갖는 입자의 중량에 있어서 감소를 분석함으로써 측정한다. 마손도 시험기로는 예를 들어, 파마 테스트(Pharma Test)(독일 함부르크) 및 에르베카(Erweka)(독일 휴센스탐)를 사용할 수 있다.

10시간 반감기 온도(10-hour half life temperature)라는 용어는 유기 퍼옥시드의 50 중량%가 (0.2 몰/ℓ의 유기 퍼옥시드 농도를 갖는 벤젠 용액 중에서) 10시간이내에 열분해되는 온도를 의미한다.

본 발명의 가교 조성물 중에 사용된 연화제에 대해 명시된 브룩필드 점도는 지시된 온도에서 스핀델(spindel) #7을 사용하여 브룩필드 점도계 유형 RV로 수득된 값을 의미한다.

실시예 1

가야쿠밀

D(순도 99 %) 및 트릴렌

CP40 (60 ℃에서 브룩필드 점도 210 포이즈)를 표 1에 명시된 비율로 혼합하고, 혼련기에 의해 균질하게 혼합하여 본 발명의 페이스트 형상의 가교 조성물을 수득하였다.

실시예 2

트리고녹스

29, 트릴렌

CP80(60 ℃에서 브룩필드 점도 3,600 포이즈), 트릴렌

54(60 ℃에서 브룩필드 점도 2200 포이즈), 중탄산칼슘 및 실리카를 표 1에 명시된 비율로 혼합하고, 개방형 롤 밀에 의해 혼합하고, 절단기로 잘라 본 발명의 시트 형상의 가교 조성물을 수득하였다.

실시예 3

페르카독스

14, 트릴렌

67(60 ℃에서 브룩필드 점도 6,900 포이즈), 미츠이

EPT3045(무니 점도 38) 및 침전된 탄산칼슘을 표 1에 명시된 비율로 혼합하고, 개방형 롤 밀에 의해 균질하게 혼합하고, 펠릿화하여 본 발명의 과립형 가교 조성물을 수득하였다.

실시예 4

트리고녹스

101에 상응하는 가야헥사(Kayahexa) AD, 트릴렌

66(60 ℃에서 브룩필드 점도 6,400 포이즈), ZE 2010

및 실리카를 표 1에 명시된 비율로 혼합하고, 혼련기로 균질하게 혼합하여 본 발명의 페이스트 형상의 가교 조성물을 수득하였다.

실시예 1 내지 4에서 수득된 가교 조성물은 안정성 시험을 위해 25 ℃ 또는 40 ℃에서 저장하였다.

표 1에서, 경도는 고무 테스터 타입 C를 사용하여 측정한 반면에, 모든 값은 전체 조성물의 중량%로 주어진다.

	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4
유기 퍼옥시드	가야쿠밀 D	트리고녹스 29	페르카독스 14	가야헥사 AD
양(순수한 퍼옥시드) 중량부(pbw)	40.1	50.3	60.1	70.0
액체 EPM 양 (pbw)	트릴렌 CP40 59.5	트릴렌 CP80 15.0
액체 EPDM 양 (pbw)		트릴렌 54 15.0	트릴렌 67 15.7	트릴렌 66 10.0
무기 충전제 양 (pbw)		실리카 9.8	침전된 탄산칼슘 7.0	실리카 4.7
중탄산칼슘의 양 (pbw)		7.3
중합체 양(pbw)			미츠이 EPT 3045 16.6	실리콘 고무 10.0
수득된 가교 조성물의 특성
형태 삼출 경도	페이스트 Nil 33	시트 Nil 47	과립 Nil 59	페이스트 Nil 29
저장 안정성 시험(25 ℃/4주)
유기 퍼옥시드의 보유율(%) 삼출 경도	99.4 Nil 35	98.5 Nil 45	99.0 Nil 60	98.6 Nil 29
저장 안정성 시험(40 ℃/4주)
유기 퍼옥시드의 보유율(%) 삼출 경도	98.4 Nil 37	97.1 Nil 44	98.2 Nil 62	97.7 Nil 28

실시예 5 내지 8

표 2에 개시된 각 성분들을 명시된 비율로 혼합하여 엘라스토머 조성물을 수득하고, 이를 180 ℃에서 15분동안 가교하였다. 상기 엘라스토머 조성물의 가교 특성은 점도계(rheometer)를 사용하여 측정하였다. T₁₀은 최대 토크의 10 %에 도달하는데 걸리는 시간을 의미한다. T₉₀은 최대 토크의 90 %에 도달하는데 걸리는 시간을 의미한다. 가교 엘라스토머에 대해, JIS K 6301에 따른 인장 시험 및 인열 시험을 실시하였다. T_b는 파단시 인장 강도를 나타내며; E_B는 파단시 연신율을 나타내고; H_s는 스프링 경도를 나타내며; 및 TR은 인열 강도를 나타낸다. 가교 조성물의 혼합 비율 및 시험 결과는 표 2에 나타나 있다.

표 2에서, JSR

EP86은 재팬 신세틱 루버 컴퍼니 리미티드(Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.)제 EPDM의 브랜드명이다. 사용된 HAF 카본 블랙은 아사히 카본(Asahi Carbon)제 #70이며, 사용된 나프텐계 가공 오일은 니폰 선 세키유(Nippon Sun Sekiyu)제 선파

2280이었다. 사용된 산화방지제는 시바 게이지(Ciba Geigy)제 페놀계 산화방지제 이르가녹스(Irganox)

이었다. TMPT는 트리메틸올프로판 트리메트아크릴레이트를 나타낸다.

	실시예 5	실시예 6	실시예 7	실시예 8
JSR-EP86	100	100	100	100
HAF 카본블랙	50	50	50	50
나프텐계 가공오일	10	10	10	10
산화방지제	2	2	2	2
TMPT	2	2	2	2
스테아르산	1	1	1	1
산화아연	5	5	5	5
실시예 1의 가교 조성물	6.8
실시예 2의 가교 조성물		6.7
실시예 3의 가교 조성물			3.4
실시예 4의 가교 조성물				4.8
가교 특성
T₁₀(분) T₉₀(분) 최대 토크(kgf/cm)	1.3 7.8 34	1.5 8.9 33	1.3 7.9 34	1.2 7.8 35
인장 시험
T_B(kgf/cm²) E_B(%) H_S(JIS A)	160 450 71	175 490 70	157 430 71	155 420 71
인열 시험
TR(kgf/cm)	43	40	45	41

표 2의 결과로부터, 본 발명의 가교 조성물은 가교 특성이 우수하고, 인장 강도 및 인열 강도와 같은 기계적 강도에 있어서 우수한 가교 고무를 제공할 수 있다는 점을 알 수 있다.

실시예 9-11

원뿔형 나사 혼합기(conical screw mixer)를 사용하여 하기의 연질 과립물 제법에 따라 제제화하였다. 성분들의 양은 전체 조성물의 중량부(중량%)로 나타내었다. 먼저, 실리카 및/또는 초크 및 연화제를 주위 온도에서 5분동안 혼합하였다. 계속해서 약 60 ℃의 용융 퍼옥시드를 약 15분동안 첨가하였다. 상기 혼합물을 완전히 균질화하기 위해, 1시간 더 혼합을 계속하였다. 다음으로, 생성물을 압출하고, 실험실용 제립기를 사용하여 과립화하였다. 사용된 실험실용 제립기는 물 재킷(water jacket)에 의해 20 ℃로 조절되었고, 70 kN의 압력이 가해지는 12 ㎠의 수동 조작되는 램로드(ramrod)를 구비하였다.

제법

실시예	9	10	11
실리카 SM 500 프레카브 100 연화제 페르카독스 14	33 4 20 트릴렌 CP40 43	21 16 20 나프비스 200 43	33 4 20 이솔렌 40 43
과립물의 특성
혼합 시간(분)	5.3	7.0	5.0

실시예 12-15

실시예 9의 과정 후에, 실리카 SM 500 13 중량%, 프레카브

100 40 중량% 및 연화제 4 중량%를 페르카독스

14 43 중량%와 혼합하였다. 하기 표에는 사용된 연화제의 종류와 수득된 과립물의 특성이 기록되어 있다.

실시예	12	13	14	15
연화제 혼합 시간(분)	나프비스 3 3.3	이소르켐 113 4.3	에스코레즈 2520 4.2	선파 150 5.2

실시예 16 및 17 및 비교실시예 A 및 B

실시예 9의 과정 후에, 페르카독스

BC를 하기 표에 따라 실시예 16 및 17에서 제제화하였다. 비교 실시예 A에서, EP(D)M 고무 및 초크를 포함하는 페르카독스

BC의 상업용 마스터배치[페르카독스

BC-40MB (아크조 노벨)]를 사용하였다. 비교 실시예 B에서, 초크 담체상의 페르카독스

BC의 상업용 제제[페르카독스

BC-40B (아크조 노벨)]를 사용하였다.

실시예	16	17	A	B
실리카 SM 500	27	14	n.r.	n.r.
프레카브 100	9	40	n.r.	n.r.
하프톨라트	22	4	없음	없음
페르카독스 BC	42	42	40	40

n.r. = 관계없음

수득된 과립물의 특성은 다음과 같았다:

실시예	16	17	A	B
혼합 시간(분)	3.3	2.3	3.1	16
파쇄성	약간	약간	없음	상당함

실시예 18-20

하프톨라트 약 13 중량% 및 게나폴 PF20 2 중량%를 사용한 트리고녹스

101, 17 및 29의 제제를 사용하였다.

실시예	18	19	20
실리카 SM 500	40	36	39
프레카브 100	2	7	4
퍼옥시드	43 트리고녹스 101	42 트리고녹스 17	42 트리고녹스 29
과립물의 특성
혼합 시간(분)	2.2	3	2.5
40℃ 및 -20℃에서 저장후 삼출	관찰되지 않음	관찰되지 않음	관찰되지 않음

실시예 21-23

실시예 21에서, 스코치 억제제(2,5-디-tert-아밀 퀴논) 2 중량% 및 보조제(트리-알릴 트리멜리테이트) 5 중량%를 포함하는 트리고녹스

29 제제를 제조하고, 평가하였다. 실시예 22 및 23은 개시제 및 연화제 농도가 각각 높은 페르카독스

14 조성물이다.

실시예	21	22	23
실리카 SM 500	29.25	17.6	12.5
실리카 HDK N-20	없음	5.0	9.0
프레카브 100	17.2	없음	없음
퍼옥시드	42.8	75.4	41
연화제	하프톨라트 3.75	나프비스 3 2.0	하프톨라트 37.5
스코치 억제제	2.0	없음	없음
보조제	5.0	없음	없음
과립물의 특성
혼합 시간(분)	5.15	10.15	2.25
40℃ 및 -20℃에서 저장후 삼출	관찰되지 않음	관찰되지 않음	관찰되지 않음

Claims

하기 성분 (a) 및 (b), 또는 (a) 내지 (c)를 포함하는 가교 조성물:

(a) 전체 가교 조성물의 중량 기준 20 중량% 내지 80 중량%의 하나 이상의 유기 퍼옥시드,

(b) 저분자량 중합체들(액체 EP(D)M, 알킬벤젠, 가소제, 왁스 또는 이들의 2 이상의 배합물을 포함함)로부터 선택되는 유효량 2 중량% 내지 70 중량%를 가지며, 60 ℃에서 10,000 포이즈 이하의 브룩필드 점도(brookfield viscosity)를 갖는 하나 이상의 연화제,

(c) 무기 충전제, 중합체, 산화방지제, 자외선 흡수제, 난연제, 안료, 염료, 가공오일, 윤활제, 스코치 억제제, 보조제 및 결합제에서 선택되며, 전체 가교 조성물 100 중량%에 이르도록 하는 추가의 첨가제를 포함하며,

상기 스코치 억제제는 사용시 2.5 중량% 이하의 양으로 존재하며, 조성물 내에 본질적으로 트랜스-폴리옥텐아머 고무를 함유하지 않는 가교 조성물.
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제 1 항에 있어서,

상기 연화제는 액체 EPM 또는 액체 EPDM인 것을 특징으로 하는 가교 조성물.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

상기 가교 조성물은 하나 이상의 충전제를 추가로 포함하는 연질의 과립물이며, 상기 연화제는 20 ℃에서 5 mPa.s와 100 ℃에서 60,000 mPa.s 사이의 점도를 갖는 것을 특징으로 하는 가교 조성물.
제 4 항에 있어서,

상기 연화제는 100 ℃에서 최대 50,000 mPa.s 및 최소 3 mPa.s의 점도를 갖는 저분자량 중합체인 것을 특징으로 하는 가교 조성물.
제 5 항에 있어서,

상기 연화제는 20 ℃에서 최대 2,500 mPa.s 및 최소 5 mPa.s의 점도를 갖는 알킬벤젠인 것을 특징으로 하는 가교 조성물.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

전체 가교 조성물 중량 기준으로, 상기 퍼옥시드(들)은 하나 이상의 고체 퍼옥시드의 사용시 20~80 중량% 또는 하나 이상의 액체 퍼옥시드의 사용시 20~70 중량%를 나타내며, 상기 충전제(들)은 20~80 중량%를 나타내며, 상기 연화제(들)은 2~40 중량%를 나타내는 것을 특징으로 하는 가교 조성물.
제 7 항에 있어서,

상기 가교 조성물은 전체 가교 조성물 중량 기준으로 30~60 중량%의 하나 이상의 퍼옥시드, 25~60 중량%의 하나 이상의 충전제, 및 2.5~35 중량%의 하나 이상의 연화제를 함유하는 것을 특징으로 하는 가교 조성물.
제 8 항에 있어서,

상기 충전제는 실리카와 초크를 포함하며, 가교 조성물 중량 기준으로 상기 실리카의 함량은 가교 조성물의 10 중량% 내지 50 중량%이며, 상기 초크의 함량은 가교 조성물의 50 중량% 이하인 것을 특징으로 하는 가교 조성물.
미네랄 충전제(들) 및 연화제(들)를 혼합하여 혼합물 A를 형성하는 단계,

액체, 고체 또는 용융된 유기 퍼옥시드(들)를 혼합물 A에 첨가하는 단계,

상기 성분들을 퍼옥시드의 10시간 반감기 온도보다 40 ℃ 이상 낮은 온도에서 10분 이상 혼합하는 단계, 및

상기 혼합 단계에서 수득된 분말을 종래의 과립화 장치를 이용하여 과립으로 성형하는 단계를 포함하는,

제 4 항의 가교 조성물을 제조하는 방법.
엘라스토머, 열가소성 수지 또는 이들의 배합물을 제 1 항 또는 제 3 항의 가교 조성물과 혼합하는 방법.
제 11 항에 있어서,

상기 혼합하는 방법은 상기 엘라스토머, 열가소성 수지 또는 이들의 배합물을 가교시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.