KR100934051B1

KR100934051B1 - 중합체 블렌드, 조성물 및 이의 이용 방법

Info

Publication number: KR100934051B1
Application number: KR1020077005398A
Authority: KR
Inventors: 마이클 에이 코스만
Original assignee: 피알시-데소토 인터내쇼날, 인코포레이티드
Priority date: 2004-09-08
Filing date: 2005-09-02
Publication date: 2009-12-24
Also published as: IL181752A; RU2007112922A; AU2005282552B2; US7598326B2; CN101014665A; US7524564B2; EP2239300A1; AU2005282552A1; CA2579661C; IL181752A0; UA87519C2; US7786226B2; JP5570247B2; CA2579661A1; US20080199603A1; EP1797143B1; US7638162B2; US20080200610A1; KR20070040840A; RU2391363C2

Abstract

하나 이상의 폴리설파이드 성분 및 하나 이상의 폴리티오에터 성분을 갖는 중합체 블렌드가 개시된다. 중합체 블렌드는 폴리설파이드 화학 또는 폴리티오에터 화학 중 하나에 기초한 배합물의 상용화 능력을 포함하는 다양한 장점을 제공한다. 중합체 블렌드, 특히 항공우주 용품에 사용하기 위한 밀봉제 배합물을 포함하는 조성물 또한 개시되며, 다층 밀봉제 어셈블리 및 이의 보수 방법이 개시된다.

폴리설파이드, 폴리티오에터, 밀봉제, 실란트

Description

중합체 블렌드, 조성물 및 이의 이용 방법{POLYMER BLEND AND COMPOSITIONS AND METHODS FOR USING THE SAME}

본 발명은 하나 이상의 폴리설파이드 성분 및 하나 이상의 폴리티오에터 성분을 포함하는 중합체 블렌드에 관한 것이다.

황-함유 중합체는 가교시 내연료성(fuel resistant nature)으로 인해 항공우주 밀봉제(aerospace sealant)로 사용하는 데 적합한 것으로 잘 알려져 있다. 폴리설파이드 밀봉제는 고 인장 강도, 고 인열(tear) 강도, 내열성 및 고 자외선 저항성을 제공한다. 또한, 이러한 밀봉제는 연료에 대한 저항성을 제공하며, 연료에 노출 시 그 접착을 유지한다.

각종의 황-함유 중합체, 예를 들어 티올-말단 황-함유 중합체 및 폴리설파이드 중합체 등이 상업적으로 입수 가능한 밀봉제 배합물로 사용된다. 다른 밀봉제 배합물을 조합하여 사용하는 것이 종종 바람직한데, 이는 각자가 기여하게 되는 바람직한 특성을 달성하기 위함이다. 예를 들어, 폴리설파이드로부터 제조된 밀봉제는 양호한 내화학성을 갖는 반면, 폴리티오에터로 제조된 밀봉제는 보다 낮은 Tg 및 보다 높은 사용 온도를 갖는다. 그러나, 다른 화학 특성을 갖는 밀봉제 배합물을 사용하게 되면, 장기간의 상용성(compatibility) 문제를 종종 가질 수 있다. 본 발명은 이러한 문제를 검토한다.

발명의 개요

본 발명은 일반적으로 하나 이상의 폴리설파이드 성분 및 하나 이상의 폴리티오에터 성분을 포함하는 중합체 블렌드에 대한 것이다. 또한, 이러한 블렌드 및 경화제를 포함하는 밀봉제는 본 발명의 범주 내에 있다.

본 발명은 일반적으로 하나 이상의 폴리설파이드 성분 및 하나 이상의 폴리티오에터 성분을 포함하는 중합체 블렌드에 관한 것이다.

본 발명의 "폴리설파이드 성분(polysulfide component)"은 중합체 사슬 상의 중합체 주쇄 및/또는 말단 또는 측쇄 위치에서 다중 이황화 결합, 즉 -[S-S]- 을 함유하는 폴리설파이드 중합체를 포함한다. 전형적으로, 본 발명의 폴리설파이드 중합체는 두 개 이상의 이황화 결합을 가질 것이다. 적합한 폴리설파이드는 티오플라스트(THIOPLAST)라는 이름으로 아크조 노벨(Akzo Nobel)로부터 상업적으로 입수가능하다. 티오플라스트 제품은 넓은 범위의 분자량 범위, 예를 들어 약 1100 내지 약 8000이고, 이때 분자량은 g/mol의 평균 분자량이다. 특히 바람직한 것은 1000 내지 4000의 수평균분자량이다. 또한, 이들 제품의 가교 밀도는 사용되는 가교제의 양에 따라 변한다. 이들 제품의 "-SH" 함량, 즉 머캅탄 함량 또한 변할 수 있다. 폴리설파이드의 머캅탄 함량 및 분자량은 블렌드의 경화 속도에 영향을 줄 수 있으며, 경화 속도는 분자량에 따라 증가한다.

일부 실시양태에서, 폴리설파이드의 조합물을 사용하여 중합체 블렌드의 바람직한 분자량 및/또는 가교 밀도를 달성하는 것이 바람직하다. 다른 분자량 및/또는 가교 밀도는 블렌드 및 블렌드를 포함하는 조성물에 다른 특성을 부여한다. 예를 들어, 폴리설파이드 성분이 하나 이상의 폴리설파이드 중합체를 포함하고, 폴리설파이드 중합체 중 하나가 대략 1000의 분자량을 갖고 상기 폴리설파이드 성분 중 또 다른 하나의 폴리설파이드 중합체가 대략 4000의 분자량을 갖는 블렌드가 바람직한 비-결정화 물성을 갖는다.

본 발명의 중합체 블렌드 중 제2 성분은 폴리티오에터이다. 본 발명의 "폴리티오에터 성분(polythioether component)"은 하나 이상의 폴리티오에터 결합, 즉 -[-CH₂-CH₂-S-CH₂-CH₂-]-를 포함하는 중합체이다. 전형적인 폴리티오에터는 이들 결합을 8 내지 200 개 갖는다. 본 발명에 사용하는 데 적합한 폴리티오에터는 미국 특허 제6,372,849호에 기술된 것들을 포함한다. 적합한 폴리티오에터는 전형적으로 1,000 내지 10,000, 바람직하게는 2,000 내지 5,000 또는 3,000 내지 4,000의 수평균분자량을 갖는다. 일부 실시양태에서 폴리티오에터 성분은 비-반응성 기, 예를 들어 알킬로 종결될 것이고, 다른 실시양태에서는 말단 또는 측쇄 위치에서 반응성 기를 함유할 것이다. 전형적인 반응성 기는 티올, 하이드록실, 아미노, 비닐 및 에폭시이다. 반응성 관능기를 함유하는 폴리티오에터 성분에 있어서, 평균 관능가(average functionality)는 2.1 내지 2.6일 수 있다. 특정의 평균 관능가는 반응성 구성요소를 적절하게 선택함으로써 달성될 수 있다. 적합한 폴리티오에터 시료들은 상표명 퍼마폴(PERMAPOL), 예를 들어 PERMAPOL P-3.1e 또는 PERMAPOL P-3로서 피알씨-데조토 인터내셔날, 잉크.(PRC-Desoto International, Inc.)로부터 입수가능하다. 폴리설파이드 성분에서와 마찬가지로, 폴리티오에터의 조합물이 본 발명에 따른 폴리티오에터 성분을 제조하는 데 사용될 수 있다.

본 발명의 중합체 블렌드는 당업계에 알려진 임의의 표준 수단에 따라, 예를 들어 폴리설파이드 성분 및 폴리티오에터 성분을 혼합하고, 표준 믹서기, 예를 들어 코울(cowls) 믹서기 또는 플라네터리(planetary) 믹서기로 블렌딩시킴으로써 제조될 수 있다. 블렌드의 폴리설파이드 성분 대 폴리티오에터 성분의 비율은 10:90 내지 90:10 범위일 수 있다. 50:50 비율이 일부 실시양태, 예를 들어 A 등급 밀봉제를 제조하는 경우에 특히 바람직하다. 본 발명의 중합체 블렌드의 분자량은, 이론적으로 또는 GPC를 사용하여 측정할 때, 전형적으로 1,000 내지 8,000, 바람직하게는 3,500 내지 4,500이다. 중합체 블렌드의 Tg는 전형적으로 -70℃ 이하, 바람직하게는 -60℃ 이하이다. 블렌드의 점도는 전형적으로 동종의 분자량을 갖는 폴리설파이드의 점도보다 더 낮을 것이며, 이는 본 발명의 블렌드의 취급 및 사용을 용이하게 하며, 소정의 밀봉제에서 용매의 필요성을 제거하지는 못한다 할지라도 최소화할 수는 있다.

일부 실시양태에서, 본 발명의 중합체 블렌드를 다른 중합체 또는 첨가제와 더욱 혼합하여 블렌드의 여러 가지 물리적 성능 파라미터를 제어하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 비교적 빠른 경화성(즉, 8 시간보다 빠름)을 갖는 블렌드를 비교적 느린 경화성(즉, 8 시간보다 김)을 갖는 중합체와 혼합하여 바람직한 경화 속도를 얻을 수 있다. 본 실시양태에서, 느린 경화성 중합체는 폴리설파이드, 다이머캅토다이에틸설파이드(DMDS) 및 아민의 반응 생성물 제품이 적합하다. 이러한 제품은 퍼마폴 P.5로서 피알씨-데조토 인터내셔날, 잉크.로부터 상업적으로 입수가능하다.

본 발명의 블렌드는 모든 부류의 밀봉제에 특히 적합하게 사용될 수 있다. "밀봉제" 및 유사 용어는 대기 조건, 예를 들어 습도 및 온도에 저항성을 가지며, 재료, 예를 들어 물, 연료 및 기타 액체 및 가스의 투과를 적어도 부분적으로 차단할 수 있는 능력을 가지는 조성물을 지칭한다. 밀봉제는 종종 접착 물성도 갖는다. 밀봉제는 일반적으로 그들의 점도를 기준으로 "등급(Class)"이 식별된다. A 등급 밀봉제는 일반적으로 100 내지 400 포이즈(poise)의 점도를 갖는다. 이들 밀봉제는 전형적으로 브러쉬-적용되는 것들인데, 이들을 흔히 "브러쉬 코팅(brush coat)"이라 지칭한다. B 등급 밀봉제는 전형적으로 6000 내지 18000 포이즈의 점도를 가지며, 전형적으로 압출 건(extrusion gun) 또는 끌(spatula)을 사용하여 적용된다. 이들 밀봉제는 전형적으로 필렛 밀봉(fillet seal)에 사용되며, 통상적으로 연료 탱크 밀봉제로 사용된다. C 등급 밀봉제는 일반적으로 A 등급 및 B 등급 밀봉제의 점도, 예를 들어 1000 내지 4000 포이즈 사이의 점도를 갖는다. C 등급 밀봉제는 여러 가지 방식, 예컨대 브러쉬, 롤러 또는 압출 건으로 적용될 수 있으며, 전형적으로는 "페이 밀봉(fay seal)"용으로 사용된다. 다른 부류의 밀봉제는 흔히 조합하여 사용된다. 다른 화학 특성이 다른 밀봉제에 존재하는 경우, 상용성 문제, 특히 장기간 상용성 문제가 발생할 수 있다. 예를 들어, 경화된 폴리설파이드-함유 밀봉제 상에 폴리티오에터-함유 밀봉제를 적용하면 시간 경과로 기능이 상실될 수 있다. 본 발명의 중합체 블렌드를 포함하는 조성물은 폴리설파이드-함유 밀봉제 및 폴리티오에터-함유 밀봉제 간의 접착을 촉진하는 데 극히 효과적이다. 폴리설파이드 화학 특성과 폴리티오에터 화학 특성은 비상용적인 경향이 있기 때문에, 본 발명의 중합체 블렌드가 제조될 수 있었고, 이어서 밀봉제 배합물로 사용될 수 있었다는 점은 놀라웠다. 실제로, 폴리설파이드 밀봉제 배합물 및 폴리티오에터 밀봉제 배합물을 포함하는 블렌드는 만들 수 없었다.

두 가지 다른 밀봉제 층 간의 상용성 또는 접착을 촉진시키는 능력 외에, 본 발명의 폴리설파이드 및 폴리티오에터의 조합물은 각각의 바람직한 화학 특성을 제공하며 하나의 배합물로 조합된다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 블렌드는 폴리설파이드 배합물보다 낮은 점도를 가지고, 폴리설파이드 배합물보다 큰 냉온 안정성을 가지며, 폴리티오에터 배합물보다 큰 내화학성을 가진다. 또한, 본 발명의 중합체 블렌드를 포함하는 조성물의 경화 속도는 폴리설파이드 또는 폴리티오에터를 단독으로 포함하는 조성물보다 더 빠르다. 항공우주 밀봉제는 비교적 긴 적용 시간(즉, 밀봉제가 가용성으로 존재하는 시간) 및 짧은 경화 시간(즉, 소정의 강도에 도달하는데 필요한 시간)을 갖는 것이 특히 바람직하다. 본 발명의 중합체 블렌드를 포함하는 조성물은 약 1 시간의 적용 시간 및 약 6 시간의 경화 시간을 가질 수 있다.

본 발명의 중합체 블렌드뿐만 아니라 이들이 혼입된 조성물 또한 비교적 낮은 유리 전이 온도("Tg")(즉, ≤-70℃)를 갖는다. 낮은 Tg는 양호한 저온 유연성의 표지로서 많은 항공우주 용품에 바람직하다. Tg는 공지의 방법, 예를 들어 DSC, DMA 또는 TMA에 의해 결정될 수 있으며, 또한 ASTM(미국 재료 시험 협회; American Society for Testing and Materials) D 522-88에서 기술된 것들과 유사한 방법에 의해 결정될 수 있다. 또한, 본 발명의 중합체 및 조성물은 우수한 성능 및 취급성을 가지며, 또한 일부 실시양태에서는 각종 기재에 대한 양호한 접착성을 갖는다.

또한, 본 발명은 본 발명의 중합체 블렌드를 포함하는 조성물에 관한 것이다. 특히 적합한 조성물은 밀봉제로 사용되는 것이다. 본 발명에 따르면, 밀봉제는 여러 가지 다른 점도를 갖도록 제조될 수 있다. 본 발명의 중합체 블렌드를 사용하여 제조된 A 등급 밀봉제, 즉 약 100 내지 약 400의 점도를 갖는 것은 종종 다른 A 등급 밀봉제보다 용매를 덜 필요로 하는데, 이는 중합체 블렌드가 폴리설파이드 단독보다 더 낮은 점도를 갖기 때문이다. 따라서, 본 발명의 A 등급 밀봉제는 환경적 이점을 제공한다. 본 발명의 중합체 블렌드를 사용하여 제조된 B 등급 밀봉제는, 즉 6000 내지 8000의 점도를 갖는 것은 종종 폴리설파이드 단독으로 제조된 B 등급 밀봉제보다 더 낮은 Tg 및 더 높은 온도 저항성을 가지며, 폴리티오에터 단독으로 제조된 밀봉제보다 더 우수한 내화학성을 갖는다. 또한, 본 발명의 중합체 블렌드는 1000 내지 4000 포이즈의 점도를 갖는 C 등급 밀봉제의 제조에 사용될 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 중합체 블렌드의 소정의 실시양태들 및 이들 블렌드를 포함하는 조성물은 비결정화된 것일 수 있다. "비결정화(non-crystallizing)" 및 유사 용어는 주변 온도에서 액체인 중합체를 지칭하는 것이고, 반결정질(semi-crystalline) 왁스, 검 및 고체는 아니다. 비결정화 중합체는 고체가 될 만큼 충분히 낮은 온도로 냉각될 때라도, 온도가 주변온도로 상승되는 경우에 액체 상태로 복귀하는 비정질 고체일 것이다. 따라서, 본 발명은 또한 하나 이상의 폴리설파이드 성분 및 하나 이상의 폴리티오에터 성분을 포함하는 중합체 블렌드를 포함하는 비결정화 조성물에 대한 것이다. 일 실시양태에서, 비결정화 조성물 중 폴리설파이드 성분의 분자량은 1500 이하, 바람직하게는 약 1000이다.

상술된 폴리설파이드/폴리티오에터 블렌드 외에, 본 발명의 조성물은 전형적으로 경화제 및 하나 이상의 추가적인 첨가제를 추가로 포함한다. "경화제(curing agent)"란 용어는 본 발명의 중합체에 첨가되어 블렌드의 경화 또는 겔화를 가속시킬 수 있는 재료를 지칭한다. "경화하는(curing)" 또는 "경화(cure)"란 ASTM D224O에 따라 측정할 때 밀봉제가 30 듀로미터 "A"의 경화 강도를 달성하는 지점을 지칭한다. 임의의 적합한 경화제가 사용될 수 있다. 소정의 실시양태에서, 경화제는 말단의 머캅탄 기를 산화시켜 이황화 결합을 형성하는 산화제를 함유한다. 적합한 산화성 경화제는 예를 들어 인산화납, 이산화망간, 이산화칼슘, 과붕산나트륨 1수화물, 과산화칼슘, 과산화아연, 중크롬산염 및 에폭시를 포함한다. 다른 적합한 경화제는 중합체 블렌드의 관능기와 반응하는 반응성 관능기를 함유할 수 있다. 예로는 폴리티올류, 예를 들어 폴리티오에터; 폴리아이소시아네이트류, 예를 들어 아이소포론, 다이아이소시아네이트, 및 헥사메틸렌 다이아이소시아네이트 및 이들의 혼합물 및 이들의 아이소시아네이트 유도체; 및 폴리에폭사이드류를 포함하나, 이들로 제한되지 않는다. 폴리에폭사이드류의 예로는 하이단토인 다이에폭사이드, 비스페놀-A 에폭사이드류, 비스페놀-F 에폭사이드류, 노볼락형 에폭사이드류, 지방족 폴리에폭사이드류 및 임의의 에폭사이드화된 불포화 페놀 수지를 포함한다. "폴리에폭사이드(polyepoxide)"란 용어는 1보다 큰 1,2-에폭시 등가물 재료를 지칭하고, 단량체(monomer), 소중합체(oligomer) 및 중합체(polymer)를 포함한다.

또한, 각종의 첨가제, 예를 들어 충전제, 접착 촉진제 및 가소제가 본 발명의 조성물에 사용될 수 있다. 본 발명의 조성물, 특히 항공우주 용품에 유용한 충전제는 당업계에서 통상적으로 사용되는 것들, 예를 들어 카본 블랙, 탄산칼슘(CaCO₃), 실리카, 나일론 등이다. 포팅 화합물(potting compound) 충전제는 높은 밴드 갭 재료, 예를 들어 황화 아연 및 무기 바륨 화합물을 포함한다. 일 실시양태에서, 조성물은 선택된 충전제 또는 충전제의 조합물을 조성물의 전체 중량을 기준으로 약 10 내지 약 70 중량%, 바람직하게는 약 10 내지 50 중량% 포함한다.

또한, 하나 이상의 접착 촉진제가 사용될 수 있다. 적합한 접착 촉진제는 페놀류, 예를 들어 옥시덴탈 케미칼즈(Occidental Chemicals)로부터 입수가능한 메틸론(METHYLON) 페놀 수지, 유기실란, 예를 들어 에폭시, 머캅토 또는 아미노 관능성 실란 예를 들어 오시 스페셜티즈(Osi Specialties)로부터 입수가능한 A-187 및 A-1100를 포함한다. 접착 촉진제는 조성물의 전체 중량을 기준으로 0.1 내지 15 중량%의 양으로 사용될 수 있다.

가소제는 조성물의 전체 중량을 기준으로 1 내지 8 중량% 범위의 양으로 조성물에 사용될 수 있다. 유용한 가소제는 프탈레이트 에스터, 염소화 파라핀 및 수소화 터페닐을 포함한다.

조성물은 추가로 하나 이상의 유기 용매, 예를 들어 아이소프로필 알코올을 조성물의 전체 중량을 기준으로 0 내지 15 중량% 범위, 바람직하게는 15 중량% 미만 또는 10 중량% 미만의 양으로 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 조성물은 선택적으로 다른 표준 첨가제, 예를 들어 안료; 틱소트로피; 지연제; 촉매; 및 마스킹제(masking agent)를 포함할 수 있다.

유용한 안료는 밀봉제 기술에서 기존의 것들, 예를 들어 카본 블랙 및 산화 금속을 포함한다. 안료는 조성물의 전체 중량을 기준으로 약 0.1 내지 약 10 중량% 범위로 존재할 수 있다.

틱소트로피(thixotrope), 예를 들어 훈증(fumed) 실리카 또는 카본 블랙은 조성물의 전체 중량을 기준으로 약 0.1 내지 5 중량% 범위로 사용될 수 있다.

전형적으로, 본 발명의 조성물은 조성물의 전체 중량을 기준으로 20 내지 70 중량%, 바람직하게는 35 내지 50 중량%의 본 발명의 중합체 블렌드; 1 내지 50 중량%, 바람직하게는 5 내지 25 중량% 또는 약 10 중량%의 경화제; 및 10 내지 50 중량%, 바람직하게는 5 내지 30 중량% 또는 약 25 중량%의 다른 첨가제를 포함한다.

전형적으로, 본 발명의 조성물은 2성분 또는 "2K" 시스템으로 패키지된다. 1성분은 본 발명의 중합체 블렌드 및 각종 첨가제, 예를 들어 충전제(들), 연장제(들), 접착 촉진제(들), 가속제(들) 및/또는 (지연제(들))를 포함하고; 2성분은 일반적으로 경화제 및 각종 첨가제, 예를 들어 가소제(들), 충전제(들), 가속제(들) 및/또는 지연제(들)을 포함한다. 다음에 2성분은 사용 전에 즉시 혼합된다. 예를 들어, 2성분은 특별히 구비된 카트리지/로드 시스템, 예를 들어 피알씨-데조토 인터내셔날 잉크로부터 상업적으로 입수가능한 셈키트(SEMKIT)를 사용하여 혼합될 수 있다. 대안적으로, 조성물은 함께 혼합될 수 있고, 그 혼합물은 경화제가 반응성이 있는 온도 이하에서 유지될 수 있다. "반응성(reactive)"이란 용어는 화학 반응할 수 있음을 의미하며, 반응물의 부분 반응 내지 완결 반응 중에서 임의의 반응 수준을 포함한다. 약 -40℃ 이하의 저장 온도는 전형적으로 경화제와 중합체 블렌드의 폴리설파이드 및/또는 폴리티오에터 성분 간의 반응을 지연하거나 방지하는 데 적합하다.

본 발명의 조성물은 폴리설파이드 및 폴리티오에터 화학 특성의 상용화에 특별한 적용을 나타내기 때문에, 본 발명의 조성물이, 밀봉제 배합물로 사용되는 경우, 특히 보수 시에 유용하다. "보수(repair)"는 전형적으로 밀봉제 누설 또는 손상의 경우에 필요하다. 예를 들어, 폴리설파이드 화학을 갖는 밀봉제는 기재 상에 침착될 수 있다. 폴리티오에터 층이 폴리설파이드 층 상부에 직접적으로 침착되면, 폴리티오에터 층은 기-경화된 폴리설파이드 층과 장기간에 걸쳐 상용성을 유지하지 못할 것이다. 기-경화된 폴리설파이드 층에 본 발명의 밀봉제를 적용하면 후속 침착 층인 폴리티오에터 층과의 접착을 용이하게 한다. 따라서, 본 발명은 또한 기-경화된 제1 밀봉제에 본 발명의 조성물을 적용하는 단계, 및 본 발명의 조성물 상으로 제2 밀봉제를 침착시키는 단계를 포함하는 밀봉제의 보수 방법에 대한 것이다. 제1 또는 제2 밀봉제 중 하나는 폴리설파이드 화학을 이용하고, 다른 하나는 폴리티오에터 화학을 이용한다. 제2 밀봉제가 충분히 경화되어 "무점착성(tack-free)"이 되는 경우이거나 보다 진보된 경화 수준으로 되는 경우, 제2 밀봉제는 본 발명의 조성물 상으로 어느 때나, 예를 들어 여전히 젖어 있는 동안에도, 침착될 수 있다.

또한, 다층 밀봉제 조합물도 본 발명의 주제이며, 제1 밀봉제 층 및 제2 밀봉제 층을 포함하는 것으로, 이때 본 발명의 밀봉제의 층은 제1 밀봉제 층 및 제2 밀봉제 층 사이에 있으며, 또한 제1 또는 제2 밀봉제 층 중 하나는 폴리설파이드 화학에 기초한 것일 것이고, 다른 하나는 폴리티오에터 화학에 기초한 것일 것이다.

본 발명의 조성물은 예를 들어 티타늄, 스테인레스 강, 알루미늄 및 이들의 프라임된(primed) 유기 코팅 및 크롬산 형성물, 에폭시, 우레탄, 흑연, 유리 섬유 복합체, 케블라(KEVLAR), 아크릴 및 폴리카보네이트를 포함하는 임의의 다수 기재에 적용될 수 있다. 본 발명의 조성물은 특히 항공우주 용품, 예를 들어 항공우주 밀봉제 및 연료 탱크용 라이닝, 동체(fuselage) 등에 특히 유용하다. 본 발명에 따른 항공우주 밀봉제 재료는 고온 저항성, 연료 저항성 및 굴곡 강도를 포함하는 특성을 나타낼 수 있다. 또한, 본원에 기술된 배합물은 극한 온도, 화학적으로 가혹한 환경 및/또는 기계적 진동을 경험하게 되는 용도에 매우 적합하다.

일반적으로, 본 발명의 중합체 블렌드는 비겔형(ungelled)인 것으로, 이는 중합체 블렌드가 측정될 수 있는 고유 점도를 가짐을 의미한다. 그러나, 본 발명의 중합체 블렌드는, 상술된 바와 같이, 적절한 경화제로 경화될 수 있다. 본 발명의 경화성 배합물은 일반적으로 양호한 저온 굴곡성을 갖는 것으로, 이는 항공우주 용품에 바람직한데, 왜냐하면 배합물이 환경 조건, 예를 들어 온도 및 압력, 및 물리적 조건 예를 들어 이음새(joint) 수축 및 팽창 및 진동에 대한 넓은 변형성을 지니고 있기 때문이다.

본원에서 보고된 바와 같은 점도는 브룩필드 점도계(Brookfield Viscometer)를 사용하여 79-90 단락의 ASTM-2849에 따라 결정된 약 25℃의 온도 및 약 760 mmHg의 압력에서 측정된다.

본원에서 사용된 바와 같이, 명백하게 달리 특정되지 않는 한, 모든 수치, 예를 들어 값, 범위, 양 또는 백분율을 표현하는 것들은 "약"이란 용어가 명백히 나타나지 않는다 하여도 "약"이란 단어로 시작하는 것처럼 읽혀질 수 있다. 본원에서 인용된 수치 범위는 그에 포함된 모든 하위 범위(sub-range)를 포함하는 것으로 한다. 복수는 단수를 포함하며, 그 역의 경우도 마찬가지이다. 또한, 본원에 사용된 바와 같이, "중합체(polymer)"란 용어는 예비중합체, 소중합체, 및 단일중합체 및 공중합체 모두를 지칭하는 것을 의미하며; 접두사 "폴리(poly)"란 둘 또는 그 이상을 지칭한다.

이하의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이고, 여하한 경우에도 본 발명 을 제한하기 위한 것으로 이해되어서는 안된다.

27 인치 수은(inHg) 이상의 진공 하에서 균질해질 때까지 이축 코울형 배치 믹서기로 표 1에 나열된 조성물을 혼합하여 A 등급 밀봉제를 제조하였다. B 성분은 본 발명의 중합체 블렌드를 나타내고, A 등급 성분은 가속제를 나타낸다. A 및 B 성분을 100:12의 무게 비율로 혼합하여 최종 밀봉제를 제조하였다. BMS 5-45 Rev. B 등급 A 품위 1(BMS 5-45 Rev. B Class A Grade 1)의 요건으로 밀봉제를 시험하였다. 예를 들어, 밀봉제의 장기간 상용성을 시험하였다. 블렌드를 포함하는 밀봉제를 제트 기준 유체에 미리 노출시켰던 경화된 폴리설파이드 항공우주 밀봉제 위에 적용하였다. 블렌드를 포함하는 밀봉제를 경화시켜 무점착성 조건이 되게 한 다음, 폴리티오에터 밀봉제를 블렌드를 포함하는 밀봉제 위에 적용하여 14일 동안 경화시키고, 42일 동안 140℉의 제츠 기준 유체에 침지한 다음, BMS 5-45 Rev. B 요건에의 접착용으로 시험하였다.

¹ 피알씨-데조토 인터내셜날, 잉크.의 퍼마폴 피-3.1이(PERMAPOL P-3.1e)

² 아크조 노벨의 티오플라스트 지-1, 엘피-2(THIOPLAST G-1, LP-2)

³ 옥시덴탈 케미칼 또는 듀레즈 코프(Durez Corp.)의 메틸론 75108

⁴ 카보트 코프(Cabot Corp.)의 카브-오-실 티에스-720(CAB-O-SIL TS-720)

⁵ 데구사 코프(Degussa Corp.)의 시퍼나트 디13(SIPERNAT D13)

⁶ 듀퐁의 타이-퓨어 알-900(TI-PURE R-900)

⁷ 선 케미칼 코프(Sun Chemical Corp.)의 선패스트 블루(SUNFAST BLUE)

⁸ 아토피나(Atofina)의 오르카졸(ORGASOL)

⁹ 레전트 케미칼 및 리서치 잉크(Reagent Chemical and Research Inc.)의 황, 고무 제조자들

¹⁰ 솔베이(Solvay)의 소칼 31(SOCAL 31)

¹¹ 크롬프톤 캄파니 오시 코프(OSI Corp., a Crompton Company)의 실리퀘스트 에이-1100(SILIQUEST A-1100)

성분 B

¹² 부분적으로 수소화된 터페닐(솔루시아(Solutia)의 HB-40)

¹³ 유오피(UOP)의 알칼리 금속 알루미노-실리케이트 3-옹스트롬 분말

¹⁴ 아크로켐 코프(Akrochem Corp.)의 아크로켐 엑셀러레이터 디피티티 파우더(Akrochem Accelerator DPTT Powder)

본 발명의 특정 실시양태들을 예시의 목적으로 상술하였지만, 본 발명의 세부사항의 다수의 변형이 첨부되는 청구범위에서 정의되는 바와 같이 본 발명을 벗어나지 않고 만들어질 수 있음은 당업계의 숙련자에게 명백할 것이다.

Claims

a) 하나 이상의 폴리설파이드 성분; 및

b) 하나 이상의 폴리티오에터 성분

을 포함하는 중합체 블렌드로서,

상기 폴리설파이드 성분이 하나 이상의 폴리설파이드 중합체를 포함하되, 상기 폴리설파이드 성분 중 하나의 폴리설파이드 중합체가 1000의 분자량을 갖고, 상기 폴리설파이드 성분 중 또 다른 하나의 폴리설파이드 중합체가 4000의 분자량을 갖는, 경화제를 포함하는 밀봉제 조성물에 사용하기 위한, 중합체 블렌드.
제1항에 있어서,

a:b의 비율이 10:90 내지 90:10인 중합체 블렌드.
제2항에 있어서,

a:b의 비율이 50:50인 중합체 블렌드.
삭제
삭제
삭제
제1항에 있어서,

상기 폴리티오에터 성분이 3000 내지 4000의 수평균분자량을 갖는 중합체 블렌드.
제7항에 있어서,

상기 폴리티오에터 성분이 2.1 내지 2.6의 평균 관능가(average functionality)를 갖는 중합체 블렌드.
제1항에 있어서,

-70℃ 이하의 Tg를 갖는 중합체 블렌드.
제1항의 중합체 블렌드를 포함하는 비-결정화 조성물.
삭제
제1항의 중합체 블렌드를 포함하는 조성물.
제12항에 있어서,

100 내지 400 포이즈(poise)의 점도를 갖는 조성물.
제12항에 있어서,

6000 내지 18000 포이즈의 점도를 갖는 조성물.
제12항에 있어서,

1000 내지 4000 포이즈의 점도를 갖는 조성물.
a) 제1항에 따른 중합체 블렌드; 및

b) 경화제

를 포함하는 밀봉제 조성물.
제16항에 있어서,

상기 경화제가 산화제를 포함하는 밀봉제 조성물.
제17항에 있어서,

상기 경화제가 이산화망간을 포함하는 밀봉제 조성물.
제16항에 있어서,

충전제, 접착 촉진제, 가소제, 안료, 틱소트로피, 지연제, 촉매 및 마스킹제로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함하는 밀봉제 조성물.
제19항에 있어서,

충전제를 포함하는 밀봉제 조성물.
제1 밀봉제의 보수 방법으로서,

a) 상기 제1 밀봉제 층에 제12항의 조성물을 적용하는 단계; 및

b) 그 위에 제2 밀봉제 층을 적용하는 단계

를 포함하되; 상기 제1 또는 상기 제2 밀봉제 층 중 하나는 폴리설파이드 중합체를 포함하고, 다른 밀봉제 층은 폴리티오에터 중합체를 포함하는 것인 방법.
a) 제1 밀봉제;

b) 제2 밀봉제; 및

c) 제 1 항에 따른 중합체 블렌드를 포함하는 밀봉제

를 포함하는 다층 밀봉제 조성물로서,

상기 중합체 블렌드를 포함하는 밀봉제 층이 상기 제1 밀봉제와 상기 제2 밀봉제 사이에 존재하고, 상기 제1 또는 제2 밀봉제 중 하나가 폴리설파이드 중합체를 포함하고, 상기 제1 또는 제2 밀봉제 중 다른 하나가 폴리티오에터 중합체를 포함하는 것인, 다층 밀봉제 조성물.
a) 제1항의 중합체 블렌드; 및

b) 8시간 초과의 경화 시간을 가지는 것으로서, 폴리설파이드, 다이머캅토다이에틸설파이드(DMDS) 및 아민의 반응 생성물인 중합체

를 포함하는 혼합물.