KR101031724B1 - 열가소성 화합물/매트릭스 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실란화되고 구조적으로 개질된, 발열 제조된 실리카를 포함하는, 열가소성 매트릭스/화합물에 관한 것이다.
실리카, 열가소성 물질, 매트릭스, 탄성계수, 충격 강도

Description

열가소성 화합물/매트릭스{THERMOPLASTIC COMPOUND/MATRIX}
본 발명은 기계적 성질이 개선된 열가소성 매트릭스/화합물에 관한 것이다.
열가소성 물질은 가열하면 연화되고 냉각하면 다시 경화되는 플라스틱이다. 열가소성 물질은 일반적으로 많은 용융/냉각 주기를 거칠 수 있으면서도 감지할 만한 화학적 변화를 나타내지 않는데, 이로 인해 열가소성 물질은 재생에 적합하다. 이러한 특징은 또한 열가소성 물질이 사출 성형, 열성형 및 용접과 같은 다양한 제조 기법을 사용할 수 있도록 하기도 한다.
많은 열가소성 물질은 폴리에텐 및 폴리프로필렌과 같은 첨가 중합체 (사슬 성장 중합체)이다.
열가소성 중합체는 용융/냉각 주기를 거칠 수 없는 열경화성 중합체와 대조를 이룬다.
물질의 기계적 및 열 기계적 성질은 물품 제조의 설계에 있어 필수적인 매개변수이다.
물질에 가능한 최고의 성질을 부여하기 위하여, 적합하게 선택된 첨가제 또는 충전제를 사용하여 개질하는 것이 종종 연구된다.
이 기법은 특히 열가소성 화합물의 제조에 사용된다.
매트릭스 내에서, 열가소성 중합체에 선택된 크기 및 농도의 무기 첨가물을 도입하여 충격 강도를 개선시킬 가능성 또한 공지되어 있다.
열가소성 물질의 탄성계수(modulus)를 증가시키기 위해 유리 섬유를 사용하는 것은 공지되어 있다. 유리 섬유는 넓은 크기의 물질이며, 물질을 상당히 약화시킨다. 또한, 유리 섬유는 대략 40%의 고농도로 사용되어야 한다.
예를 들면, 유리 섬유를 함유하는 폴리아미드는 높은 탄성계수를 가지나, 낮은 파단 신도를 가진다. 또한, 얻어진 물질은 낮은 피로 강도를 가진다.
열가소성 물질의 탄성계수를 개선하기 위하여, 섬유보다 훨씬 작은 크기의 충전제가 제안되었다. FR 1 134 479 특허는 17 내지 200 nm의 입경을 갖는 실리카 입자를 함유하는 나일론-6 기반의 조성물을 기재한다. 보다 최근에는, 판형 무기 입자를 함유하는 물질, 예컨대 박락 몬트모릴로나이트 (미국 특허번호 제4,739,007) 또는 합성 불화 운모(fluoromica)가 개시되었다. 이들 물질의 탄성계수는 증가하였으나 충격 강도는 감소하였다.
특정 열가소성 물질에 있어, 충격 강도와 탄성계수 간에 절충점이 있어, 일반적으로 이들 중 하나가 개선되면 다른 하나에 해로운 것을 알게 되었다. 높은 유리 섬유 함량에 의해 강화된 조성물은 이러한 절충을 개선하나, 파단 신도 및 피로 특성의 감소가 존재한다.
본 발명은 강도와 탄성계수 사이의 절충점이 매우 향상되고, 비교적 낮은 첨가제 함량을 가지며, 및/또는 파단 신도 성질 및 피로 특성이 유지되는 열가소성 물질에 관한 것이다.
본 발명은 40 내지 99.9 중량%의 열가소성 중합체, 0.1 내지 60 중량%의 실란화되고 구조적으로 개질된, 발열 제조된 실리카를 포함하는, 열가소성 매트릭스/화합물에 관한 것이다.
실란화되고 구조적으로 개질된, 발열 제조된 실리카는 DE 10239423A1에 개시되어 있다.
따라서, 실란화되고 구조적으로 개질된, 발열 제조된 실리카는 표면 상에 고정된 군으로, 이 군은 디메틸실릴 및/또는 모노메틸실릴이며, 바람직하게는 디메틸실릴인 것을 특징으로 하는 실란화되고 구조적으로 개질된, 발열 제조된 실리카일 수 있다.
바람직한 실시태양에서, 실리카는 하기의 물리화학적 성질을 가질 수 있다.
BET 표면적: 25-400 m2/g
1차 입자의 평균 크기: 5-50 nm
pH 값: 3-10
탄소 함량: 0.1-10 %
DBP 값: 200 % 미만
실리카는 100 내지 280, 바람직하게는 100 내지 240 g/l의 충전 밀도(tamped density)를 가질 수 있다.
발열성 실리카는 문헌 [Winnacker-Kuechler Chemische Technologie, volume 3 (1983) 4th Edition, page 77] 및 문헌 [Ullmanns Enzyklopaedie der technischen Chemie, 4th Edition (1982), volume 21, page 462]에 공지되어 있다.
특히, 발열성 실리카는 SiCl4 등 기화 가능 규소 화합물, 또는 트리클로로메틸실란 등 유기 규소 화합물의 화염 가수분해에 의해 제조된다.
실란화되고 구조적으로 개질된, 발열 제조된 실리카의 제조 방법은 발열 제조된 실리카와 디메틸디클로로실란 및/또는 모노메틸트리클로로실란을 공지된 방법으로 처리하고, 여기서 디메틸실릴 및/또는 모노메틸실릴기는 발열성 실리카의 표면 상에 고정되며, 그 뒤 구조적으로 개질되고 임의로 사후 분쇄(post-ground)되는 것을 특징으로 한다.
소려(tempering)는 구조적 개질 및/또는 사후 분쇄 후에 수행할 수 있다.
실리카는 예컨대 다음과 같이 제조될 수 있다.
실리카는 DE 1 163 784에 기재된 바와 같이 제조될 수 있으며, 그 뒤 기계적 작용에 의해 구조적으로 개질되고, 혹은 분쇄기 내에서 사후 분쇄된다. 소려는 구조적 개질 및/또는 사후 분쇄 후에 수행할 수도 있다.
구조적 개질은 예컨대 볼 밀(ball mill) 또는 연속적으로 작동하는 볼 밀로 수행할 수 있다. 사후 분쇄는 예컨대 에어젯 밀(air-jet mill) 또는 핀 밀(pin mill)을 사용하여 수행할 수 있다. 소려는 건조 선반(drying cupboard) 등에서 배치식으로, 또는 유동층 등에서 연속적으로 수행할 수 있다. 소려는 질소 등 보호 기체 하에서 수행할 수 있다.
실란화되고 구조적으로 개질된, 발열 제조된 실리카는 상이한 방법에 의해 열가소성 물질 내로 도입될 수 있다.
첫째: 실리카를 단량체와 혼합한 뒤 중합할 수 있다. 이 중합체에 다른 첨가제를 첨가하여 최종 매트릭스/화합물을 형성할 수 있다.
둘째: 실리카 및 다른 첨가제를 중합체에 첨가하여 마스터 배치(master batch)를 제조할 수 있다. 이 마스터 배치를 추가의 중합체와 희석하여 최종 매트릭스/화합물을 형성할 수 있다.
최종 매트릭스/화합물을 반제품 또는 완제품 형성에 사용할 수 있다.
열가소성 화합물은 0 내지 60 중량%의 섬유, 0 내지 60 중량%의 충전제 및 0 내지 50 중량%의 다른 첨가제와 같은 추가의 첨가제를 함유할 수 있다.
매트릭스는 열가소성 중합체 또는 공중합체, 또는 열가소성 중합체 또는 공중합체를 함유하는 열가소성 물질로 구성될 수 있다. 매트릭스는 중합체 또는 공중합체의 블렌드로 구성될 수도 있으며, 때로는 그래프팅 또는 상용화제를 사용한 개질에 의해 상용화된다.
열가소성 물질은 폴리올레핀, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리카르보네이트, 폴리아세탈, 아크릴성 또는 메타크릴성 중합체, 스티렌 중합체, 비닐 중합체, 이들 중합체를 기초로 한 중합체 및 공중합체 블렌드, 및 폴리비닐 클로라이드를 포함한 군으로부터 선택될 수 있다.
매트릭스로서 적합한 열가소성 물질의 예로서, 폴리(피발로락톤), 폴리(카프로락톤) 및 그와 동일한 부류의 중합체와 같은 폴리락톤; 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트, p-페닐렌 디이소시아네이트, m-페닐렌 디이소시아네이트, 2,4-톨루엔 디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 3,3'-디메틸-4'4-디페닐메탄 디이소시아네이트, 3,3'-디메틸-4,4'-비페닐 디이소시아네이트, 4,4'-비페닐이소프로필리덴 디이소시아네이트, 3,3'-디메틸-4,4'-디페닐 디이소시아네이트, 3,3'-디메틸-4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 3,3'-디메톡시-4,4'-비페닐 디이소시아네이트, 디아니시딘 디이소시아네이트, 톨루이딘 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 4,4'-디이소시아나토디페닐메탄 및 그와 동일한 부류의 화합물과 같은 디이소시아네이트와, 폴리(테트라메틸렌 아디페이트), 폴리(에틸렌 아디페이트), 폴리(1,4-부틸렌 아디페이트), 폴리(에틸렌 숙시네이트), 폴리(2,3-부틸렌 숙시네이트), 폴리에틸렌 디올 및 그와 동일한 부류의 화합물과 같은 선형 장쇄 디올의 반응에 의해 얻어지는 폴리우레탄; 폴리(메탄비스[4-페닐]카르보네이트), 폴리(비스[4-페닐]-1,1-에테르 카르보네이트), 폴리(디페닐메탄 비스[4-페닐]카르보네이트), 폴리(1,1-시클로헥산-비스[4-페닐]카르보네이트) 및 그와 동일한 부류의 중합체와 같은 폴리카르보네이트; 폴리술폰; 폴리에테르; 폴리케톤; 폴리(4-아미노부티르산), 폴리(헥사메틸렌 아디프아미드), 폴리(6-아미노헥사노익산), 폴리(m-자일릴렌 아디프아미드), 폴리(p-자일릴렌 세박아미드), 폴리(2,2,2-트리메틸헥사메틸렌 테레프탈아미드), 폴리(메타페닐렌 이소프탈아미드), 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드) 및 그와 동일한 부류의 중합체와 같은 폴리아미드; 폴리(에틸렌 아젤레이트), 폴리(에틸렌-1,5-나프탈레이트), 폴리(1,4-시클로헥산디메틸렌 테레프탈레이트), 폴리(에틸렌 옥시벤조에이트), 폴리(파라-히드록시벤조에이트), 폴리(1,4-시클로헥실리덴 디메틸렌 테레프탈레이트), 폴리(1,4-시클로헥실리덴 디메틸렌 테레프탈레이트), 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 그와 동일한 부류의 중합체와 같은 폴리에스테르; 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌 옥사이드), 폴리(2,6-디페닐-1,4-페닐렌 옥사이드) 및 그와 동일한 부류의 중합체와 같은 폴리(아릴렌 옥사이드); 폴리(페닐렌 술파이드) 및 그와 동일한 부류의 중합체와 같은 폴리(아릴렌 술파이드); 폴리에테르이미드; 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐 알콜 및 폴리비닐 클로라이드와 같은 비닐 중합체 및 그의 공중합체; 폴리비닐부티랄, 폴리비닐리덴 클로라이드, 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체 및 그와 동일한 부류의 중합체; 폴리에틸 아크릴레이트, 폴리(n-부틸 아크릴레이트), 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리에틸 메타크릴레이트, 폴리(n-부틸 메타크릴레이트), 폴리(n-프로필 메타크릴레이트), 폴리아크릴아미드, 폴리아크릴로니트릴, 폴리(아크릴산), 에틸렌/아크릴산 공중합체, 에틸렌/비닐 알콜 공중합체, 아크릴로니트릴 공중합체, 메틸 메타크릴레이트/스티렌 공중합체, 에틸렌/에틸 아크릴레이트 공중합체, 메틸아크릴레이트-부타디엔-스티렌 공중합체, ABS 및 그와 동일한 부류의 중합체와 같은 아크릴성 중합체, 폴리아크릴레이트 및 그의 공중합체; 저밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 저밀도 염소화 폴리에틸렌, 폴리(4-메틸-1-펜텐), 폴레에틸렌, 폴리스티렌 및 그와 동일한 부류의 중합체와 같은 폴리올레핀; 이오노머; 폴리(에피클로로히드린); 글리세롤, 트리메틸롤프로판, 1,2,6-헥산트리올, 솔비톨, 펜타에리트리톨, 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올 및 그와 동일한 부류의 화합물 등의 디올과, 2,4-톨릴렌 디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌 디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트, 4,4'-디시클로헥실메탄 디이소시아네이트 및 그와 동일한 부류의 화합물과 같은 폴리이소시아네이트와의 중합에 의한 생성물과 같은 폴리우레탄; 및 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판의 나트륨염과 4,4'-디클로로디페닐술폰의 반응으로부터 생성되는 생성물과 같은 폴리술폰; 폴리퓨란과 같은 퓨란 수지; 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트-부티레이트, 셀룰로오스 프로피오네이트 및 그와 동일한 부류의 중합체와 같은 셀룰로오스-에스테르 플라스틱; 폴리(디메틸실록산), 폴리(디메틸실록산-코-페닐메틸실록산) 및 그와 동일한 부류의 중합체와 같은 실리콘; 및 상기 중합체 중 2종 이상의 블렌드를 언급할 수 있다.
이들 열가소성 중합체들 중 가장 특히 바람직한 것은 폴리프로필렌, 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌과 같은 폴리올레핀, 나일론-6 및 나일론-6,6과 같은 폴리아미드, PVC, PET 및 이들 중합체에 기반한 블렌드 및 공중합체이다.
ABS: 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌
ASA: 아크릴로니트릴-스티렌-아크릴레이트
CA: 셀룰로오스 아세테이트
CAB: 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트
CP: 셀룰로오스 프로피오네이트
고리올레핀 공중합체
EP: 에틸렌-프로필렌
ETFE: 에틸렌-테트라플루오로에틸렌
EVAC: 에틸렌-비닐 아세테이트
EVOH: 에틸렌-비닐 알콜
FEP: 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 이오노머
LCP: 액정 중합체
MABS: 메틸메타크릴레이트-아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌
MBS: 메타크릴레이트-부타디엔-스티렌
PA: 폴리아미드
PA 6: 폴리아미드 6
PA 11: 폴리아미드 11
PA 12: 폴리아미드 12
PA 66: 폴리아미드 66
PA 610: 폴리아미드 610
PA 612: 폴리아미드 612
고온 내성 폴리아미드
PPA: 폴리프탈아미드
투명 폴리아미드
PAEK: 폴리아릴에테르케톤
PAI: 폴리아미드이미드
PB: 폴리부텐
PBT: 폴리부틸렌 테레프탈레이트
PC: 폴리카르보네이트
PCTFE: 폴리클로로트리플루오로에틸렌
PE: 폴리에틸렌
HDPE: 고밀도 폴리에틸렌
HMW-HDPE: 고분자량 고밀도 폴리에틸렌
UHMW-HDPE: 초고분자량 고밀도 폴리에틸렌
LDPE: 저밀도 폴리에틸렌
LLDPE: 선형저밀도 폴리에틸렌
VLDPE: 초저밀도 폴리에틸렌
MDPE: 중밀도 폴리에틸렌
PE-C: 염소화 폴리에틸렌
PEI: 폴리에테르이미드
PES: 폴리에테르술폰
PET: 폴리에틸렌 테레프탈레이트
PFA: 퍼플루오로 알콕실 알칸
PIB: 폴리이소부틸렌
PMMA: 폴리메틸 메타크릴레이트
PMMI: 폴리-N-메틸-메타크릴이미드
POM: 폴리옥시메틸렌
PP: 폴리프로필렌
PP-B: 폴리프로필렌 임팩트 공중합체
PP-H: 폴리프로필렌 단독중합체
PP-R: 폴리프로필렌 랜덤 공중합체
PPE: 폴리페닐렌 에테르
PPS: 폴리페닐렌 술파이드
PPSU: 폴리페닐렌 술폰
PS: 폴리스티렌
EPS: 발포 폴리스티렌
HIPS: 고충격 폴리스티렌
PSU: 폴리술폰
PTFE: 폴리테트라플루오로에틸렌
PVAC: 폴리비닐 아세테이트
PVAL: 폴리비닐 알콜
PVC: 폴리비닐 클로라이드
PVC-C: 염소화 폴리비닐 클로라이드
PVDC: 폴리비닐리덴 클로라이드
PVDF: 폴리비닐리덴 플루오라이드
SAN: 스티렌-아크릴로니트릴
SB: 스티렌-부타디엔
SMAH: 스티렌-말레인산 무수물
테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌-비닐리덴 플루오라이드
VC: 비닐 클로라이드의 공중합체
생분해성 플라스틱
하기와 같은 열가소성 엘라스토머:
PEBA: 폴리에테르 블럭 아미드
TEEE: 열가소성 엘라스토머, 에테르 에스테르
TEO: 열가소성 엘라스토머, 올레핀성
EPDM/PP: 에틸렌 프로필렌 디엔 고무-폴리프로필렌
엘라스토머성 중합체 합금
에틸렌 프로필렌 디엔 고무/기제 합금
아크릴로니트릴 부타디엔 고무/기제 합금
다른 엘라스토머성 중합체 합금
TES: 열가소성 엘라스토머, 스티렌성
TPU: 열가소성 폴리우레탄
TPV: 열가소성 가황물(vulcanizate)
열가소성 수지
열가소성 중합체는 플라스틱을 강화하기 위해 섬유를 함유할 수 있다. 이는 하기 플라스틱 또는 열가소성 물질을 사용할 수 있음을 의미한다.
BFK: 붕소 섬유 강화 플라스틱
CFK: 탄소 섬유 강화 플라스틱
GFK: 유리 섬유 강화 플라스틱
유리 섬유 강화 열가소성 물질
GMT: 유리 매트 강화 열가소성 물질
유리 섬유 강화 열경화성 물질
유리 섬유 강화 불포화 폴리에스테르
성형 컴파운드
MFK: 금속성 섬유 강화 플라스틱
SFK: 합성 섬유 강화 플라스틱
열가소성 매트릭스 또는 화합물은 하기의 충전제 및 강화물을 함유할 수 있다.
탄소, 흑연, 카본블랙, 구형 충전제, 고체 구형 충전제, 고체 유리 구형체, 다른 무기 고체 구형 충전제, 중공 구형 충전제, 중공 유리 구형체, 다른 무기 중공 구형 충전제, 도전성 충전제, 금속 및 금속 산화물, 금속성 섬유, 금속 산화물, 금속성 박편, 무기 충전제, 알루미늄 트리히드록사이드, 황산바륨, 탄산칼슘, 천연 탄산칼슘, 침강성 탄산칼슘, 돌로마이트, 실리카, 천연 실리카, 수정, 합성 실리카, 크리스토발라이트, 침강성 실리카, 발열성 실리카, 용융성 실리카, 실리케이트, 천연 실리케이트, 장석(feldspar), 하석섬(nepheline syenite), 운모, 고령토, 하소된 고령토, 점판암, 활석, 규회석, 합성 실리케이트, 침강성 칼슘 실리케이트, 침강성 나트륨 알루미늄 실리케이트, 탄화규소, 합성 섬유, 아라미드 섬유, 탄소 섬유, 무기질 섬유, 폴리아미드 섬유, 폴리에스테르 섬유
열가소성 매트릭스 또는 화합물은 하기와 같은 다른 첨가제를 함유할 수 있다.
무적제(antifogging agent), 대전방지제, 살생물제, 분산제, 상용화제, 안료 분산제, 향료, 공기 이형제(air release agent), 착색제, 염료, 안료, 무기 안료, 백색 안료, 카본 블랙, 착색된 무기 안료, 유기 안료, 특이 착색제(special colorant), 난연제, 무기 난연제, 유기 난연제, 무할로겐 난연제, 할로겐화 난연제, 브롬화 난연제, 염소화 난연제, 윤활제 및 관련 보조제, 윤활제, 블로킹 방지제, 미끄럼 방지제, 커플링제, 실란, 티타네이트, 지르코네이트, 개시제, 유기 과산화물, 소광제, 핵제, 발포용 핵제, 광학 광택제, 충격 개질제, 안정제, 산화방지제, 광 안정제, 금속 불활성제, PVC 안정제, 산 포착제, 화학 발포제, 가공 보조제, 가공 보조제 (PVC), 가공 보조제 (폴리올레핀), 경화방지제, 금형 이형제, 저수축제(low profile additive), 요변성제, 점도 조절제, 가교제, 가소제
열가소성 매트릭스 또는 화합물은 E-탄성계수의 개선을 나타낸다.
실시예 1:
통상의 트윈 스크류 압출기를 사용하여, 실란화되고 구조적으로 개질된, 발열 제조된 실리카(퓸드 실리카(fumed silica))를 DE 102 39 423 A1에 따라 열가소성 중합체인 폴리프로필렌 내로 혼입 및 분산하였다. 이 실시예에서는 열가소성 중합체와 퓸드 실리카의 마스터 배치를 제조하는 데 15%의 실리카 부하(loading)를 사용하였다. 더 나은 조작을 위해, 마스터 배치를 컴파운딩 후에 과립화하였다.
기계적 성질 개선의 조사를 위하여, 마스터 배치를 폴리프로필렌 과립과 혼합하여 특정 실리카 부하 1%, 3% 및 5%를 달성하였다. 비교를 위해, 실리카를 포함하지 않은 폴리프로필렌도 사용하였다.
인장 시험을 위하여, 통상의 사출 성형기에서 생성되는 쇼울더 테스트 바(shoulder test bar)를 사용하였다.
E 탄성계수의 개선에 관한 시험 결과는 다음과 같다(표 1).
폴리프로필렌에서의 E 탄성계수 (MPa)의 시험 결과
실리카 부하 E 탄성계수
% MPa
0 1523
1 1552
3 1608
5 1630
중합체: 폴리프로필렌(PP)
상표명: 모플렌(Moplen) EP540P
실시예 2:
ENTEX 사의 유성 롤러 압출기를 사용하여, 실란화되고 구조적으로 개질된, 발열 제조된 실리카(퓸드 실리카(fumed silica))를 DE 102 39 423 A1에 따라 하기 표 2에 도시한 다양한 열가소성 중합체 내로 혼입 및 분산하였다.
중합체 유형 중합체명 제조사
PE-LD 사빅(Sabic) LDPE 1808AN00 사빅
PE-HD 호스탈렌(Hostalen) GA 7260 바젤 폴리올레핀(Basell Polyolefins)
PC 베이블렌드(Bayblend) T45 바이엘 머티리얼사이언스(Bayer MaterialScience)
PS 렙스티롤(Repstyrol) 61L 알 수 없음
ABS 폴리랙(Polylack) PA 727 치메이 코포레이션(Chi Mei Corporation)
PMMA 플렉시글라스(Plexiglas) 7H 알케마/아토클라스(Arkema/Atoglas)
PVDF 솔레프(Solef) 1008 솔베이(Solvay)
이 실시예에서는 표 2에 기재된 열가소성 중합체와 퓸드 실리카의 마스터 배치를 제조하는 데 10%의 실리카 부하를 사용하였다. 더 나은 조작을 위해, 각 마스터 배치를 컴파운딩 후에 과립화하였다.
기계적 성질 개선의 조사를 위하여, 각 마스터 배치를 해당 중합체 과립과 혼합하여 특정 실리카 부하 1%, 5% 및 10%를 달성하였다. 비교를 위해, 실리카를 포함하지 않은 각 중합체도 사용하였다.
인장 시험을 위하여, 통상의 사출 성형기에서 생성되는 쇼울더 테스트 바를 사용하였다.
E 탄성계수의 개선에 관한 시험 결과는 다음과 같다(표 3).
상이한 열가소성 중합체에서의 E 탄성계수 (MPa)의 시험 결과: 실리카 부하
실리카 없음 1% 5% 10%
182 182 206 228
1189 1230 1334 1430
2032 2052 2166 2368
3198 3216 3354 3490
2320 2314 2478 2704
3172 3400 3502 4026
2120 2160 2160 2400
중합체 상표명
PE-LD 사빅 LDPE 1808AN00 나투르(natur)
PE-HD 호스탈렌 GA 7260 나투르
PC 베이블렌드 T45 나투르
PS 렙스티롤 61L
ABS 폴리랙 PA 727 나투르
PMMA 플렉시글라스 7H
PVDF 솔레프 1008

Claims (3)

  1. 열가소성 중합체 40 내지 99.9 중량%, 및 실란화되고, 볼 밀(ball mill) 또는 연속적으로 작동하는 볼 밀로 구조적으로 개질되고, 디메틸실릴기 및/또는 모노메틸실릴기가 표면 상에 고정되어 있는 발열 제조된 실리카 0.1 내지 60 중량%를 포함하는 열가소성 매트릭스/화합물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 실란화되고, 볼 밀 또는 연속적으로 작동하는 볼 밀로 구조적으로 개질되고, 디메틸실릴기 및/또는 모노메틸실릴기가 표면 상에 고정되어 있는 발열 제조된 실리카의 물리화학적 성질이
    BET 표면적: 25-400 m2/g
    1차 입자의 평균 크기: 5-50 nm
    pH 값: 3-10
    탄소 함량: 0.1-10 %
    DBP 값: 200 % 미만
    인 것을 특징으로 하는, 열가소성 매트릭스/화합물.
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