KR101781718B1

KR101781718B1 - 프로필렌계 엘라스토머를 포함하는 발포 조성물, 이것으로 제조된 물품, 및 이를 제조하는 방법

Info

Publication number: KR101781718B1
Application number: KR1020157031575A
Authority: KR
Inventors: 에릭 피. 요르다인
Original assignee: 엑손모빌 케미칼 패턴츠 인코포레이티드
Priority date: 2013-05-10
Filing date: 2014-03-27
Publication date: 2017-09-25
Also published as: US9382412B2; WO2014182385A1; US20140336290A1; CN105209529B; KR20150138366A; EP2994502B1; EP2994502A1; CN105209529A

Abstract

프로필렌계 엘라스토머를 포함하는 조성물 및 상기 조성물을 포함하는 발포 프로파일이 제공된다. 프로필렌계 엘라스토머의 존재는 통상적인 EPDM 폼의 것에 필적하는 수준의 압축 변형 및 압축 하중 처짐을 포함하는 성질들을 유지하면서 감소된 밀도를 가진 발포 프로파일을 제공할 수 있다.

Description

프로필렌계 엘라스토머를 포함하는 발포 조성물, 이것으로 제조된 물품, 및 이를 제조하는 방법{FOAMED COMPOSITIONS COMPRISING PROPYLENE-BASED ELASTOMERS, ARTICLES MADE THEREFROM, AND METHODS OF MAKING THE SAME}

본 발명은 프로필렌계 엘라스토머를 포함하는 조성물, 및 특히 프로필렌계 엘라스토머를 포함하는 발포 조성물, 이것으로 제조된 물품, 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

에틸렌/α-올레핀/비-공액 폴리엔 코폴리머 고무, 예컨대 에틸렌-프로필렌-디엔 코폴리머("EPDM")는 내후성, 내열성 및 내오존성의 측면에서 우수한 성능을 가진다. 그 결과, 이러한 코폴리머 고무를 함유하는 고무 조성물, 이 조성물의 가교된 생성물, 및 이 조성물의 발포 생성물은 자동차 부품, 산업용 고무 물품, 전기 절연재, 토목 공학 및 건축 자재에 널리 사용되고 있다. 특히, EPDM 고무를 가황처리하고 발포시켜 얻어지는 EPDM 폼(foam)(스펀지)는 다양한 산업용 생성물을 위한 실링(sealing) 재료로서 사용되고 있다.

자동차의 경우, 차체 개구 외연부들, 및 개구용 개방/폐쇄 부재 예컨대 차문 및 트렁크 뚜껑 사이를 봉인하는 실런트가 외부로부터 비, 바람 및 소음을 차단하기 위해 사용된다. 실런트는 일반적으로 도어 프레임, 트렁크 뚜껑, 차체 개구 외연부 등에 부착된 솔리드 부재(solid member), 및 개구를 위한 개방/폐쇄 부재들 및 차체 개구 외연부들 사이의 갭을 실링하기 위한 발포 부재(foamed member)를 포함한다. 발포 부재는 도어 프레임, 트렁크 뚜껑 등의 곡선 형상 및 변칙에 맞게 변형가능하고 도어 프레임, 트렁크 뚜껑 등과 밀접히 접촉하도록 하는 경도를 가질 것이 요구된다.

현재는 자동차의 무게 감소 및, 결과적으로, 자동차 실런트에 사용되는 EPDM 폼의 무게 감소에 대한 요구가 존재한다. 저 밀도 및 고 실링 성능을 가진 EPDM 폼을 제조하기 위해서는, 보다 높은 이중결합 함량(즉, 디엔 함량)이 일반적으로 개선된 셀룰러 폼(cellular foam) 구조를 위한 보다 빠른 경화 및 보다 높은 최종 가교 밀도, 및 개선된 기계적 성질, 예컨대 압축 변형(compression set)을 위해 요구된다. 그러나, 보다 높은 디엔 수준은 EPDM 고무의 가격을 상승시킬 수 있다. 또한, 높은 수준의 디엔을 함유하는 터폴리머는 보다 짧은 스코치 시간(scorch time)을 갖는 경화된 제제(formulation)를 생성할 수 있고, 이는 프로세싱 문제를 야기할 수 있다. EPDM 폼의 밀도가 EPDM 폼의 발포 비(foaming ratio)를 상승시킴으로써 저하될 수 있음이 또한 연구되어져 왔다. 그러나, EPDM 폼의 발포 비에 있어 상승은 압축 변형, 압축 하중 처짐(compression load deflection), 및 인열 저항을 포함한 다수의 생성물 성질에 원치않은 영향을 미칠 수 있고, 이는 이것으로 제조된 자동차 실런트의 서비스 수명 및 실링 성능에 부정적으로 영향을 미칠 수 있다.

미국 특허 제8,353,130호는 부착 베이스 파트 및 홀로(hollow) 시일 파트를 포함한 도어 웨더 스트립을 개시한다. 부착 베이스 파트 및 홀로 시일 파트 둘다 압출 공정에 의해 동일한 EPDM 스펀지 고무 재료로 제조된다. 도어 웨더 스트립은 0.36 내지 0.44의 비중, 200 kPa 내지 230 kPa의 낮은 스트레치 자극, 및 180 ㎛ 내지 220 ㎛의 평균 발포 셀 직경을 가진다.

미국 특허 제8,205,391호는 인서트 부재 및 커버링 재료를 갖는 트림 파트(trim part) 및 실링 파트(sealing part)를 가진 자동차 웨더 스트립을 제공한다. 커버링 재료는 EPDM 고무와 올레핀계 열가소성 합성 수지의 블렌드를 포함하는 스펀지 재료를 포함하며 여기서 커버링 재료는 0.6 내지 0.8의 비중 및 500 KPa 이상의 25%-스트레칭 자극을 가진다. 올레핀계 열가소성 합성 수지는 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 또는 에틸렌/옥탄 수지인 것으로서 기재된다.

미국 특허 제8,101,254호는 에틸렌/α-올레핀/비-공액 폴리엔 코폴리머(A), 및 10,000 이상의 Mn을 가진 폴리올레핀 수지(B) 및/또는 2500 내지 5000의 Mn을 가진 에틸렌/α-올레핀 코폴리머(C)를 포함하는 고무 조성물을 포함하는 성형물에 관한 것이다.

미국 특허 제7,319,121호는 a) 가교성 탄화수소 고무 및 b) 120℃ 초과의 Tm을 갖는 열가소성 폴리올레핀 수지를 가진 발포성 열가소성 엘라스토머 조성물을 포함하는 발포된 열가소성 엘라스토머 프로파일에 관한 것이다. 조성물은 a) 25 내지 30 wt%의, 상기 가교성 탄화수소 고무와 가교제의 부분 또는 완전 가황처리된 반응 생성물, 상기 반응 생성물은 분산 상으로서 존재함; b) 7 내지 12 wt%의, 연속 상으로서의 상기 열가소성 수지; c) 8-22 wt%의 엘라스토머성 열가소성 개질제; 및, 경우에 따라, d) 3-12 wt%의 고체 충전제; 및/또는 e) 35-45 wt%의 비방향족 탄화수소 오일을 더 포함하며; 여기서 조성물은 상기 조성물을 동적 가황처리하여 제조되어진다.

미국 특허 제7,326,471호는 (i) 적어도 부분적으로 가교된 고무를 포함하는 제1 엘라스토머성 성분, 제1 올레핀성 열가소성 수지 성분, 및 제2 올레핀성 열가소성 수지 성분을 포함하는 제1 피스(piece), 및 (ii) 열경화성 에틸렌 코폴리머 고무 및 올레핀성 열가소성 수지를 포함하는 제2 엘라스토머성 성분을 포함하는 제2 피스를 포함하는 자동차 실런트 복합 구조물을 제공한다.

미국 공보 제2012/0059123호는 50 내지 70 mol%의 에틸렌 단위 및 30 내지 50 mol%의 α-올레핀 단위를 포함하는 EPDM인 60 내지 75 중량%의 코폴리머 고무(1), 및 70 내지 95 mol% 에틸렌 단위 및 5 내지 30 mol% α-올레핀 단위를 포함하는 에틸렌-α-올레핀성 코폴리머 고무인 40 내지 25 중량%의 코폴리머 고무(2)를 포함하는 코폴리머 고무 조성물을 개시한다.

미국 공보 제2011/0160323호는 하기 단계를 포함하는 성형 물품의 형성 방법을 제공한다: (a) 적어도 하나의 에틸렌/α-올레핀/비-공액 디엔 인터폴리머(interpolymer), 적어도 하나의 황계 경화제(sulfur-based curative) 또는 유기 퍼옥시드계 가교제, 및, 경우에 따라, 프로세스 오일, 카본 블랙, 부가적인 무기 충전제, 유기 충전제, 경화 촉진제, 및/또는 발포제를 포함하는 폴리머성 혼합물을 형성하는 단계; (b) 생성된 혼합물을 성형하는 단계; 및 (c) 생성된 혼합물을 황계 경화제 또는 퍼옥시드 가교제의 적어도 분해 온도로 가열하는 단계.

미국 공보 제2011/0135909호는 에틸렌-프로필렌-디엔 고무, 0.1 내지 5 중량부의 가황제(vulcanizer), 0.1 내지 10 중량부의 가황 촉진제, 1 내지 30 중량부의 발포제, 및 발포 보조제를 발포시켜 얻어진 EPDM 폼에 관한 것이다.

앞서 논의한 바와 같이, 감소된 중량을 지닌 최종 자동차 실런트의 원하는 실링 성능을 제공하기 위해 압축 변형 및 압축 하중 처짐을 포함한 성질들을 통상적인 EPDM 폼의 것에 필적하는 수준으로 유지하면서 감소된 밀도를 지닌 발포 프로파일을 제조하기 위한 EPDM계 조성물에 대한 필요성이 존재한다. 출원인은 프로필렌계 엘라스토머를 EPDM과 블렌딩하여 자동차 실런트 제조를 위해 사용될 수 있는 발포 프로파일을 제조함으로써 상기 목적들이 달성될 수 있음을 밝혀내었다. 출원인은 또한 프로필렌계 엘라스토머의 첨가가 발포 효과에 악영향을 미침이 없이 발포제의 사용을 감소시킬 수 있고, 이에 자동차 실런트용 비용을 더욱 절감시킬 수 있음을 밝혀내었다.

프로필렌계 엘라스토머를 포함하는 조성물, 상기 조성물을 포함하는 발포 프로파일, 이것으로 제조된 물품, 및 이의 제조 방법이 제공된다.

조성물은 (a) 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머(terpolymer); (b) 프로필렌계 엘라스토머의 총 중량을 기준으로 적어도 약 60 wt% 프로필렌 유도(propylene-derived) 단위 및 약 5 내지 약 25 wt% 에틸렌 유도 단위, 및 약 80 J/g 미만의 융해열(heat of fusion)을 가진 프로필렌계 엘라스토머; 및 (c) 발포제를 포함할 수 있다.

하기 단계를 포함하는, 조성물의 제조 방법이 또한 제공된다: (a) (i) 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머; (ii) 프로필렌계 엘라스토머의 총 중량을 기준으로 적어도 약 60 wt% 프로필렌 유도 단위 및 약 5 내지 약 25 wt% 에틸렌 유도 단위, 및 약 80 J/g 미만의 융해열을 가진 프로필렌계 엘라스토머; 및 (iii) 발포제를 배합하는 단계; 및 (b) 조성물을 형성하는 단계.

본원에 기재되거나 본원에 기재된 임의의 방법에 따라 제조된 조성물 중 임의의 조성물을 포함하는 발포 프로파일(foamed profile)이 또한 제공된다. 바람직하게는, 발포 프로파일은 비교용 프로파일 샘플의 밀도보다 적어도 약 5% 더 낮은 밀도(ASTM D792-08, 23℃)를 가진다. 본원에 기재된 발포 프로파일을 포함하는 시일 물품이 또한 제공된다.

도 1 내지 3은 실시예 1의 발포 스펀지 샘플에 대한 역학점도(dynamic viscosity)(80℃에서) 및 탄성(elasticity)(80℃에서)을 도시한다. 도 1은 샘플 1a를 대조군 샘플 1과 비교하며, 여기서 역학점도가 도 1a에 도시되고 탄성이 도 1b에 도시된다. 도 2는 샘플 2a 및 2b를 대조군 샘플 2와 비교하며, 여기서 역학점도가 도 2a에 도시되고 탄성이 도 2b에 도시된다. 도 3은 샘플 1a 및 2a를 비교하며, 여기서 역학점도가 도 3a에 도시되고 탄성이 도 3b에 도시된다.
도 4는 실시예 1의 발포 스펀지 샘플 각각에 대한 경화 상태 대 무니 점도(Mooney viscosity)를 도시한다.
도 5는 실시예 2의 발포 프로파일 샘플 각각에 대한 밀도를 도시한다.
도 6은 실시예 2의 발포 프로파일 샘플 각각에 대한 압축 변형을 도시한다.
도 7은 실시예 2의 발포 프로파일 샘플 각각에 대한 압축 하중 처짐을 도시한다.
도 8은 실시예 2의 발포 프로파일 샘플 각각에 대한 표면 거칠기 지수를 도시한다.

본 발명의 다양한 구체적인 실시양태들 및 버젼은 본원에서 채택된 바람직한 실시양태들 및 정의를 포함하여 지금부터 기재될 것이다. 하기 상세한 설명은 바람직한 구체적인 실시양태들을 제공하지만, 업계의 숙련인은 이들 실시양태가 단지 예시적이며, 본 발명은 다른 방식으로 실시될 수 있음을 인지할 것이다. "본 발명"에 대한 임의적인 언급은 청구범위에서 정의된 실시양태들 중 하나 이상(그러나 반드시 전부일 필요는 없음)을 지칭할 수 있다. 제목의 사용은 단지 편의를 위한 것이며 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.

본원에서 사용된 "폴리머"는 호모폴리머, 코폴리머, 인터폴리머, 터폴리머, 등을 지칭하기 위해 사용될 수 있다.

본원에서 사용시, 폴리머가 모노머를 포함하는 것으로 언급되는 경우, 모노머는 폴리머 내에 모노머의 중합된 형태로 또는 모노머의 유도체 형태로 존재한다.

본원에서 사용시, 폴리머 조성물 또는 블렌드가 특정 퍼센티지, wt%의 모노머를 포함하는 것으로 언급되는 경우, 모노머의 그러한 퍼센티지는 조성물 또는 블렌드의 모든 폴리머 성분 중 모노머 단위의 총량에 기초한다.

본원에서 사용시, "엘라스토머" 또는 "엘라스토머성 조성물"은 ASTM D1566 정의에 부합하는 임의의 폴리머 또는 폴리머들의 조성물(예컨대 폴리머들의 블렌드)을 지칭한다. 엘라스토머는 폴리머들의 혼합된 블렌드 예컨대 폴리머들의 용융 혼합 및/또는 반응기 블렌드를 포함한다. 용어들은 용어 "고무(들)"와 상호교환적으로 사용될 수 있다.

"Phr"은 고무 100 당 부분 또는 "부(parts)"이며, 엘라스토머(들) 또는 고무(들) 100 중량부를 기준으로 조성물의 성분들을 주된 엘라스토머 성분에 대해 측정하는 업계에 일반적인 도량 단위이다. 본원에서 조성물 제제에 사용시, phr 측정치는, 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머 또는 프로필렌계 엘라스토머가 ASTM D1566의 엘라스토머 또는 고무의 정의를 충족하는지 여부에 상관없이, 조성물 중 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머 및 프로필렌계 엘라스토머의 총량에 대한 것이다.

본원에서 사용시, "비교용 조성물 샘플"은 본원에 기재된 프로필렌계 엘라스토머가 없지만 그밖에 구성 성분의 측면에서 동일한 조성물을 지칭한다.

본원에서 사용시, "비교용 프로파일 샘플"은 본원에 기재된 프로필렌계 엘라스토머가 없지만 그밖에 구성 성분의 측면에서 동일한 조성물을 포함하는 발포 프로파일을 지칭한다.

본원에서 사용시, 성분이 "없는" 조성물은 그 성분이 실질적으로 없거나, 또는 그 성분을 총 조성물의 중량의 약 0.01 wt% 미만의 양으로 포함하는 조성물을 지칭한다.

본 발명은 프로필렌계 엘라스토머를 포함하는 조성물, 이의 제조 방법, 상기 조성물을 포함하는 발포 프로파일, 및 이로부터 제조된 물품에 관한 것이다. 조성물은 (a) 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머; (b) 프로필렌계 엘라스토머의 총 중량을 기준으로 적어도 약 60 wt% 프로필렌 유도 단위 및 약 5 내지 약 25 wt% 에틸렌 유도 단위, 및 약 80 J/g 미만의 융해열을 가진 프로필렌계 엘라스토머; 및 (c) 발포제를 포함할 수 있다. 본원에 기재된 조성물을 포함하는 발포 프로파일이 또한 제공된다. 바람직하게는, 발포 프로파일은 비교용 프로파일 샘플의 밀도보다 적어도 약 5% 더 낮은 밀도(ASTM D792-08, 23℃)를 가진다.

에틸렌-프로필렌- 디엔 터폴리머

본원에 기재된 조성물은 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머(EPDM)를 포함한다.

EPDM은 ASTM D1646에 따라 결정시 무니 점도(ML [1+4] 125℃)가 약 25 내지 약 300, 또는 50 내지 120, 또는 60 내지 100일 수 있다. 일부 실시양태들에서, EPDM은 무니 점도(ML [1+4] 125℃)가 약 25, 약 30, 약 35, 약 40, 약 45, 약 50, 약 55, 약 60, 약 65, 약 70, 내지 약 75, 약 80, 약 85, 약 90, 약 95, 약 100, 약 105, 약 110, 약 115, 약 120, 약 125, 약 130, 약 135, 약 140, 약 145, 약 150, 약 155, 약 160, 약 165, 약 170, 약 175, 약 180, 약 185, 약 190, 약 195, 약 200, 약 205, 약 210, 약 215, 약 220, 약 225, 약 230, 약 235, 약 240, 약 245, 약 250, 약 255, 약 260, 약 265, 약 270, 약 275, 약 280, 약 285, 약 290, 약 295, 또는 약 300, 또는 본원에서 언급된 값들의 임의 조합의 범위 내이다.

EPDM은 ASTM D3900으로 결정시 에틸렌 함량이 EPDM의 약 40, 약 41, 약 42, 약 43, 약 44, 약 45, 약 46, 약 47, 약 48, 약 49, 약 50, 약 51, 약 52, 약 53, 약 54, 약 55, 약 56, 약 57, 약 58, 약 59, 약 60, 약 61, 약 62, 약 63, 약 64, 약 65, 내지 약 70, 약 71, 약 72, 약 73, 약 74, 약 75, 약 76, 약 77, 약 78, 약 79, 약 80, 약 81, 약 82, 약 83, 약 84, 약 85, 약 86, 약 87, 약 88, 약 89, 약 90 wt%, 또는 본원에서 언급된 값들의 임의 조합의 범위 내일 수 있다.

일부 실시양태들에서, EPDM은 무니 점도(ML [1+4] 125℃)가 약 25 내지 약 300이고 에틸렌 함량이 EPDM의 적어도 약 40 wt%이다. 다른 실시양태들에서, EPDM은 무니 점도(ML [1+4] 125℃)가 약 50 내지 약 120이고, 에틸렌 함량이 EPDM의 약 50 내지 약 75 wt%이다. 다른 실시양태들에서, EPDM은 무니 점도(ML [1+4] 125℃)가 약 60 내지 약 100이고, 에틸렌 함량이 EPDM의 약 50 내지 약 60 wt%이다.

EPDM에서 디엔 유도 단위 (또는 "디엔")의 양은 약 0.3 내지 약 15 wt%, 또는 약 2 내지 약 12 wt%, 또는 약 5 내지 약 10 wt%, 또는 약 7 내지 약 10 wt%로 달라질 수 있다. 적합한 디엔은 예를 들면: 1,4-헥사디엔, 1,6-옥타디엔, 5-메틸-1,4-헥사디엔, 3,7-디메틸-1,6-옥타디엔, 디시클로펜타디엔(DCPD), 에틸리디엔 노보넨(ENB), 노보나디엔, 5-비닐-2-노보넨(VNB), 및 이의 조합을 포함한다. 바람직한 디엔은 ENB 및 VNB를 포함한다.

EPDM의 에틸렌 함량은 ASTM D3900으로 결정되며, 디엔 함량에 대해 보정되지 않는다. ENB를 함유하는 EPDM의 디엔 함량은 FTIR, ASTM D6047로 결정될 수 있다. VNB를 함유하는 EPDM의 디엔 함량은 ¹H NMR을 통해 측정될 수 있다. 이들 방법은 유효 불포화(available unsaturation)를 측정한다. 이에, 측정된 실체(incorporation)는 실제 실체보다 낮을 수 있는데 그 이유는 펜던트 불포화 모이어티를 가진 디엔이 예를 들면, 수소에 의해 전환되어지고, 측정시 검출되지 않기 때문이다. EPDM이 ENB 및 VNB 둘다를 함유한다면, ¹³C NMR이 디엔 함량을 결정하기 위해 바람직하게 사용된다.

본원에 기재된 EPDM 폴리머는 바람직하게는 약 2 내지 약 20의 MWD를 갖는다. 본원에서 사용시, MWD(M_w/M_n)는 업계에 익히 알려진 방법에 따라, 예를 들면 시차 굴절률(DRI) 검출기 및 Chromatix KMX-6 온라인 광 산란 광도계가 장착된 Waters 150 겔 투과 크로마토그래프 상에서 GPC(겔 투과 크로마토그래피)에 의해 결정된다. 시스템은 Shodex(Showa Denko America 사) 폴리스티렌 겔 컬럼 802, 803, 804, 및 805를 사용하여 이동상으로서 1,2,4-트리클로로벤젠과 함께 135℃에서 사용된다. 이 기법은 문헌["Liquid Chromatography of Polymers and Related Materials III," J. Cazes editor, Marcel Dekker, 1981, p. 207]에서 논의되고 있으며, 이는 본원에서 참고적으로 인용된다. 컬럼 퍼짐에 대해 어떠한 보정도 사용되지 않는다; 그러나, 일반적으로 허용되는 표준, 예를 들면, National Bureau of Standards Polyethylene 1484 및 음이온적으로 생성된 수소화된 폴리이소프렌(교호 에틸렌-프로필렌 코폴리머)에 대한 데이터는 MWD에 대한 이러한 보정이 0.05 단위 미만임을 입증한다. M_w/M_n은 용출 시간으로부터 계산된다. 수치 분석은 표준 겔 투과 패키지와 함께 시판중인 Beckman/CIS 사용자 맞춤 LALLS 소프트웨어를 사용하여 실시된다. M_w/M_n에 대한 언급은 M_w가 LALLS 검출기를 사용하여 보고된 값이고 M_n이 앞서 기재된 DRI 검출기를 사용하여 보고된 값임을 암시한다.

바람직한 EPDM 폴리머는 ¹³C NMR로 측정시 트리아드 입체 규칙성(triad tacticity)이 75% 이상, 80% 이상, 82% 이상, 85% 이상, 또는 90% 이상이다. EPDM 폴리머의 ¹³C NMR 스펙트럼은 미국 특허 제5,504,172호에 기재된 바와 같이 측정된다. 메틸 카본 영역에 관한 스펙트럼(19-23 백만분율(ppm))은 제1 영역(21.2-21.9 ppm), 제2 영역(20.3-21.0 ppm), 및 제3 영역(19.5-20.3 ppm)으로 나눠질 수 있다. 스펙트럼에서 각 피크는 문헌[the journal Polymer, Volume 30 (1989), page 1350]을 참조하여 할당되었다. 트리아드 입체 규칙성의 계산은 미국 특허 제5,504,172호에 기재된 기법에 개요가 서술되어 있다.

EPDM 폴리머는 약 0.5 줄/그램(J/g) 이상, 또는 약 1 J/g 이상, 또는 약 2.5 J/g 이상, 또는 약 5 J/g 이상인 융해열(△H_f)을 가질 수 있다. 바람직하게는 EPDM 폴리머는 또한 약 70 J/g 이하, 또는 약 50 J/g 이하, 또는 약 35 J/g 이하, 또는 약 25 J/g 이하인 융해열을 가진다. 열역학 융해열 데이터는 시차 주사 열량분석(DSC)에 의해 결정될 수 있으며, 그 절차는 하기와 같다. 대략 200℃ 내지 230℃에서 압축되고 주위 조건(24시간 동안 25℃ 및 50%)에서 냉각된 폴리머 시트 약 6 내지 약 10 mg이 펀치 다이로 제거된다. 이 샘플은 실온에서 80 내지 100 시간 동안 어닐링된다. 어닐링 기간의 말미에, 샘플은 시차 주사 열량계(Perkin Elmer 7 Series Thermal Analysis System)에 놓이고 -50℃ 내지 -70℃로 냉각된다. 이후 샘플은 20℃/min의 속도로 최종 온도 200℃ 내지 220℃까지 가열된다. 열 출력은 전형적으로 30℃ 내지 175℃에서 피크를 이루는 샘플의 용융 피크 곡선 아래 면적으로서 기록되며, 0℃ 온도와 200℃ 온도 사이에서 일어난다. 열 출력(J)은 융해열의 척도이다.

EPDM 폴리머는 % 결정화도가 0.5 내지 40, 또는 1 내지 30, 또는 5 내지 25일 수 있으며, 여기서 % 결정화도는 본원에 기재된 DSC 과정에 따라 결정된다. 본원에서 사용을 위해, EPDM 폴리머의 결정화도는 결정화도의 퍼센티지에 관해서 표현될 수도 있다. 최고차(highest order) 폴리프로필렌에 대한 열 에너지는 189 J/g으로 평가된다 (즉, 100% 결정화도는 189 J/g에 상당한다). 일부 실시양태들에서, EPDM 폴리머는 결정화도가 40% 미만, 바람직하게는 약 0.25% 내지 약 25%, 또는 약 0.5% 내지 약 22%, 또는 약 0.5% 내지 약 20%이다.

EPDM 폴리머는 바람직하게는 단일 브로드 용융 전이를 가진다. 융점은 샘플의 용융 범위 내에서 최고 열 흡수 온도로서 정의된다. 그러나, EPDM 폴리머는 주요 피크에 인접한 2차 용융 피크를 나타낼 수 있지만, 본원에서의 목적을 위해, 이러한 2차 용융 피크는 함께 단일 융점으로서 간주되고, 이때 이들 피크 중 최고는 EPDM 폴리머의 융점(T_m)으로 간주된다. EPDM 폴리머는 바람직하게는 약 25℃ 내지 105℃, 또는 약 25℃ 내지 약 85℃, 또는 약 25℃ 내지 약 75℃, 또는 약 25℃ 내지 약 65℃, 또는 약 30℃ 내지 약 80℃, 또는 약 30℃ 내지 약 70℃, 또는 약 30℃ 내지 약 60℃의 융점을 갖는다.

적합한 EPDM 폴리머는 상표명 VISTALON^TM (ExxonMobil Chemical Company, 미국 텍사스주 휴스턴 소재) 하에 상업적으로 입수가능할 수 있다.

프로필렌계 엘라스토머

프로필렌계 엘라스토머는 프로필렌 유도 단위와, 에틸렌 또는 C₄-C₁₀ 알파-올레핀 중 적어도 하나에서 유도된 단위의 코폴리머이다. 프로필렌계 엘라스토머는 적어도 약 50 wt% 프로필렌 유도 단위를 함유할 수 있다. 프로필렌계 엘라스토머는 인접한 이소택틱 프로필렌 단위로 인해 제한된 결정화도 및 본원에 기재된 융점을 가질 수 있다. 프로필렌계 엘라스토머의 결정화도 및 융점은 프로필렌의 삽입에서 에러의 도입에 의해 고도 이소택틱 폴리프로필렌에 비해 감소될 수 있다. 프로필렌계 엘라스토머는 일반적으로 입체 규칙성 및 코모노머 조성에 있어 임의의 실질적인 분자간 이질성(heterogeneity)이 없고, 또한 일반적으로 분자내 조성 분포에 있어 임의의 실질적인 이질성이 없다.

프로필렌계 엘라스토머에 존재하는 프로필렌 유도 단위의 양은 프로필렌계 엘라스토머의 약 95 wt%, 약 94 wt%, 약 92 wt%, 약 90 wt%, 또는 약 85 wt%의 상한, 내지 약 60 wt%, 약 65 wt%, 약 70 wt%, 약 75 wt%, 약 80 wt%, 약 84 wt%, 또는 약 85 wt% 하한의 범위일 수 있다.

에틸렌 또는 C₄-C₁₀ 알파올레핀 중 적어도 하나에서 유도된 단위, 또는 코모노머는 프로필렌계 엘라스토머의 약 1 내지 약 35 wt%, 또는 약 5 내지 약 35 wt%, 또는 약 7 내지 약 32 wt%, 또는 약 8 내지 약 25 wt%, 또는 약 8 내지 약 20 wt%, 또는 약 8 내지 약 18 wt%의 양으로 존재할 수 있다. 코모노머 함량은 프로필렌계 엘라스토머가 약 80 J/g 미만의 융해열, 약 105℃ 이하의 융점, 및 이소택틱 폴리프로필렌의 결정화도의 약 2% 내지 약 65%의 결정화도, 및 약 2 내지 약 20 g/min의 용융 흐름율(MFR)을 가지도록 조절될 수 있다.

바람직한 실시양태들에서, 코모노머는 에틸렌, 1-헥센, 또는 1-옥텐이며, 에틸렌이 가장 바람직하다. 프로필렌계 엘라스토머가 에틸렌 유도 단위를 포함하는 실시양태들에서, 프로필렌계 엘라스토머는 약 5 내지 약 25 wt%, 또는 약 8 내지 약 20 wt%, 또는 약 9 내지 약 16 wt%의 에틸렌 유도 단위를 포함할 수 있다. 일부 실시양태들에서, 프로필렌계 엘라스토머는 프로필렌과 에틸렌에서 유도된 단위들로 실질적으로 구성되며, 즉, 프로필렌계 엘라스토머는 어떠한 다른 코모노머를, 중합 동안 사용되는 에틸렌 및/또는 프로필렌 공급스트림에서 전형적으로 불순물로서 존재하는 것 이외의 양으로, 또는 프로필렌계 엘라스토머의 융해열, 융점, 결정화도, 또는 용융 흐름율에 실질적으로 영향을 미치는 양으로, 또는 임의의 다른 코모노머가 중합 공정에 의도적으로 첨가되는 그러한 양으로 함유하지 않는다.

일부 실시양태들에서, 프로필렌계 엘라스토머는 하나 초과의 코모노머를 포함할 수 있다. 하나 초과의 코모노머를 갖는 프로필렌계 엘라스토머의 바람직한 실시양태들은 프로필렌-에틸렌-옥텐, 프로필렌-에틸렌-헥센, 및 프로필렌-에틸렌-부텐 폴리머를 포함한다. 에틸렌 또는 C₄-C₁₀ 알파-올레핀 중 적어도 하나에서 유도된 하나 초과의 코모노머가 존재하는 실시양태들에서, 하나의 코모노머의 양은 프로필렌계 엘라스토머의 약 5 wt% 미만일 수 있지만, 프로필렌계 엘라스토머의 코모노머들의 합친 양은 약 5 wt% 이상이다.

프로필렌계 엘라스토머는 ¹³C NMR로 측정시 3개의 프로필렌 단위의 트리아드 입체 규칙성이 적어도 약 75%, 적어도 약 80%, 적어도 약 82%, 적어도 약 85%, 또는 적어도 약 90%일 수 있다. 바람직하게는, 프로필렌계 엘라스토머는 트리아드 입체 규칙성이 약 50 내지 약 99%, 또는 약 60 내지 약 99%, 또는 약 75 내지 약 99%, 또는 약 80 내지 약 99%이다. 일부 실시양태들에서, 프로필렌계 엘라스토머는 약 60 내지 97%의 트리아드 입체 규칙성을 가질 수 있다.

프로필렌계 엘라스토머는 DSC에 의해 결정된 융해열("H_f")이 약 80 J/g 이하, 또는 약 70 J/g 이하, 또는 약 50 J/g 이하, 또는 약 40 J/g 이하이다. 프로필렌계 엘라스토머는 하한 H_f가 약 0.5 J/g, 또는 약 1 J/g, 또는 약 5 J/g일 수 있다. 예를 들면, H_f 값은 약 1.0, 1.5, 3.0, 4.0, 6.0, 또는 7.0 J/g, 내지 약 30, 35, 40, 50, 60, 70, 75, 또는 80 J/g 범위일 수 있다.

프로필렌계 엘라스토머는 본원에 기재된 DSC 절차에 따라 결정된 퍼센트 결정화도가 이소택틱 폴리프로필렌의 결정화도의 약 2 내지 약 65%, 또는 약 0.5 내지 약 40%, 또는 약 1 내지 약 30%, 또는 약 5 내지 약 35%일 수 있다. 최고차 프로필렌(즉, 100% 결정화도)에 대한 열 에너지는 189 J/g으로 평가된다. 일부 실시양태들에서, 코폴리머는 결정화도가 이소택틱 폴리프로필렌의 결정화도의 40% 미만이거나, 또는 약 0.25 내지 약 25% 범위, 또는 약 0.5 내지 약 22% 범위이다.

프로필렌계 엘라스토머의 실시양태들은 입체 규칙성 지수 m/r이 하한 약 4, 또는 약 6, 내지 상한 약 8, 또는 약 10, 또는 약 12를 가질 수 있다. 일부 실시양태들에서, 프로필렌계 엘라스토머는 이소택틱 지수가 0%를 초과하거나, 또는 상한 약 50%, 또는 약 25%, 및 하한 약 3%, 또는 약 10%를 갖는 범위 내이다.

일부 실시양태들에서, 프로필렌계 엘라스토머는 디엔 유도 단위(본원에서 사용시, "디엔")를 더 포함할 수 있다. 선택적인 디엔은 적어도 2개의 불포화 결합을 가진 임의의 탄화수소 구조일 수 있으며 여기서 불포화 결합 중 적어도 하나가 폴리머에 용이하게 도입된다. 예를 들면, 선택적인 디엔은 직쇄 비환식 올레핀, 예컨대 1,4-헥사디엔 및 1,6-옥타디엔; 분지쇄 비환식 올레핀, 예컨대 5-메틸-1,4-헥사디엔, 3,7-디메틸-1,6-옥타디엔, 및 3,7-디메틸-1,7-옥타디엔; 단일 고리 지환식 올레핀, 예컨대 1,4-시클로헥사디엔, 1,5-시클로옥타디엔, 및 1,7-시클로도데카디엔; 복수 고리 지환식 융합 및 가교된 고리 올레핀, 예컨대 테트라히드로인덴, 노보나디엔, 메틸-테트라히드로인덴, 디시클로펜타디엔, 바이시클로-(2.2.1)-헵타-2,5-디엔, 노보나디엔, 알케닐 노보넨, 알킬리덴 노보넨, 예를 들면, 에틸리디엔 노보넨("ENB"), 시클로알케닐 노보넨, 및 시클로알킬리덴 노보넨 (예컨대 5-메틸렌-2-노보넨, 5-에틸리덴-2-노보넨, 5-프로페닐-2-노보넨, 5-이소프로필리덴-2-노보넨, 5-(4-시클로펜테닐)-2-노보넨, 5-시클로헥실리덴-2-노보넨, 5-비닐-2-노보넨); 및 시클로알케닐-치환된 알켄, 예컨대 비닐 시클로헥센, 알릴 시클로헥센, 비닐 시클로옥텐, 4-비닐 시클로헥센, 알릴 시클로데센, 비닐 시클로도데센, 및 테트라시클로 (A-11,12)-5,8-도데센에서 선택될 수 있다. 프로필렌계 엘라스토머에 존재하는 디엔 유도 단위의 양은 프로필렌계 엘라스토머의 총 중량을 기준으로 상한 약 15%, 약 10%, 약 7%, 약 5%, 약 4.5%, 약 3%, 약 2.5%, 또는 약 1.5%, 내지 하한 약 0%, 약 0.1%, 약 0.2%, 약 0.3%, 약 0.5%, 약 1%, 약 3%, 또는 약 5% 범위일 수 있다.

프로필렌계 엘라스토머는 DSC에 의해 결정시 단일 피크 용융 전이를 가질 수 있다. 일부 실시양태들에서, 코폴리머는 약 110℃ 이상의 용융 전이의 브로드 말단과 함께 약 90℃ 이하의 일차 피크 전이를 가진다. 피크 "융점"("T_m")은 샘플의 용융 범위 내에서 최고 열 흡수 온도로서 정의된다. 그러나, 코폴리머는 주요 피크에 인접하고/하거나 용융 전이의 말단에서 2차 용융 피크를 나타낼 수 있다. 본 개시의 목적상, 이러한 2차 용융 피크는 함께 단일 융점으로 간주되며, 이때 이들 피크 중 최고 피크는 프로필렌계 엘라스토머의 T_m으로 간주된다. 프로필렌계 엘라스토머는 약 110℃ 이하, 약 105℃ 이하, 약 100℃ 이하, 약 90℃ 이하, 약 80℃ 이하, 또는 약 70℃ 이하의 T_m을 가질 수 있다. 일부 실시양태들에서, 프로필렌계 엘라스토머는 약 25 내지 약 105℃, 또는 약 60 내지 약 105℃, 또는 약 70 내지 약 105℃, 또는 약 90 내지 약 105℃의 T_m을 가진다.

프로필렌계 엘라스토머는 실온에서 ASTM D1505에 따라 측정시 밀도가 약 0.850 내지 약 0.900 g/㎤, 또는 약 0.860 내지 약 0.880 g/㎤일 수 있다.

프로필렌계 엘라스토머는 230℃에서 ASTM D1238, 2.16 kg에 따라 측정시 용융 흐름율("MFR")이 적어도 약 2 g/10 min일 수 있다. 일부 실시양태들에서, 프로필렌계 엘라스토머는 MFR이 약 2 내지 약 20 g/10 min, 또는 약 2 내지 약 10 g/10 min, 또는 약 2 내지 약 5 g/10 min일 수 있다.

프로필렌계 엘라스토머는 ASTM D412에 따라 측정시 파단시 연신율이 약 2000% 미만, 약 1800% 미만, 약 1500% 미만, 약 1000% 미만, 또는 약 800% 미만일 수 있다.

프로필렌계 엘라스토머는 중량 평균 분자량(M_w)이 약 5,000 내지 약 5,000,000 g/mole, 또는 약 10,000 내지 약 1,000,000 g/mole, 또는 약 50,000 내지 약 400,000 g/mole일 수 있다. 프로필렌계 엘라스토머는 수 평균 분자량(M_n)이 약 2,500 내지 약 250,000 g/mole, 또는 약 10,000 내지 약 250,000 g/mole, 또는 약 25,000 내지 약 250,000 g/mole일 수 있다. 프로필렌계 엘라스토머는 z-평균 분자량(M_z)이 약 10,000 내지 약 7,000,000 g/mole, 또는 약 80,000 내지 약 700,000 g/mole, 또는 약 100,000 내지 약 500,000 g/mole일 수 있다.

프로필렌계 엘라스토머는 분자량 분포("MWD")가 약 1.5 내지 약 20, 또는 약 1.5 내지 약 15, 또는 약 1.5 내지 약 5, 또는 약 1.8 내지 약 3, 또는 약 1.8 내지 약 2.5일 수 있다.

일부 실시양태들에서, 프로필렌계 엘라스토머는 프로필렌-결정화도, 105℃ 이하의 DSC에 의한 융점 및 약 5 J/g 내지 약 45 J/g의 융해열을 포함하는 엘라스토머이다. 프로필렌 유도 단위는 프로필렌계 엘라스토머의 총 중량을 기준으로 약 80 내지 약 90 wt%의 양으로 존재한다. 에틸렌 유도 단위는 프로필렌계 엘라스토머의 총 중량을 기준으로 약 8 내지 약 18 wt%, 예를 들면, 약 8, 약 8.5, 약 9, 약 9.5, 약 10, 약 10.5, 약 11, 약 11.5, 약 12, 약 12.5, 약 13, 약 13.5, 약 14, 약 14.5, 약 15, 약 15.5, 약 16, 약 16.5, 약 17, 약 17.5, 약 18 wt%의 양으로 존재한다.

본원에 개시된 조성물은 하나 이상의 상이한 프로필렌계 엘라스토머를 포함할 수 있으며, 즉, 프로필렌계 엘라스토머 각각은 하나 이상의 상이한 성질 예컨대, 상이한 코모노머 또는 코모노머 함량을 가진다. 다양한 프로필렌계 엘라스토머들의 이러한 조합은 모두 본 발명의 범위 내이다.

프로필렌계 엘라스토머는 WO 02/36651, 미국 특허 제6,992,158호, 및/또는 WO 00/01745에 기재된 절차에 따라 제조된 코폴리머를 포함할 수 있다. 프로필렌계 엘라스토머를 제조하기 위한 바람직한 방법은 미국 특허 제7,232,871호 및 제6,881,800호에서 확인할 수 있다. 본 발명은 프로필렌계 엘라스토머 제조를 위한 임의의 특정 중합 방법에 의해 제한되지 않고, 중합 공정은 반응 용기의 임의의 특정 타입에 의해 제한되지 않는다.

적합한 프로필렌계 엘라스토머는 상표명 VISTAMAXX™ (ExxonMobil Chemical Company, 미국 텍사스주 휴스턴 소재), VERSIFY™ (The Dow Chemical Company, 미국 미시간주 미들랜드 소재), 특정 등급(grades)의 TAFMER™ XM 또는 NOTIO™ (Mitsui Company, 일본), 및 특정 등급의 SOFTEL™ (네덜란드의 Basell Polyolefins) 하에 상업적으로 입수가능하다. 본 발명에 사용하기 적합한 상업적으로 입수가능한 프로필렌계 엘라스토머의 특정 등급(들)은 업계에 일반적으로 공지된 방법을 사용하여 용이하게 결정될 수 있다.

발포제

발포 프로파일에 사용되는 조성물을 발포시키는데 유용한 발포제는 분해가능한 화학 발포제를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 이러한 화학 발포제는 고온에서 분해되어 가스 또는 증기를 형성하여 폴리머를 폼(foam) 형태로 발포시킨다. 이러한 발포제는 원료 비용에 있어 절감을 허용한다. 발포제는 바람직하게는 고체 형태를 취하며, 이에 폴리머 재료와 편리하게 드라이-블렌딩된다.

화학 발포제는 유기 발포제, 예컨대 4,4'-옥시비스 벤젠 설포닐 히드라지드; 아조디카본아미드; 아조비스포름아미드; 아조비스이소부티로니트릴; 디아조아미노벤젠; N,N-디메틸-N,N-디니트로소 테레프탈아미드; N,N-디니트로소펜타메틸렌-테트라민; 벤젠설포닐-히드라지드; 벤젠-1,3-디설포닐 히드라지드; 디페닐설폰-3-3, 디설포닐 히드라지드; p-톨루엔 설포닐 세미카르비지드; 바륨 아조디카르복실레이트; 부틸아민 니트릴; 니트로우레아; 트리히드라지노 트리아진; 페닐-메틸우란탄; p-설폰히드라지드; 퍼옥시드; 및 무기 발포제 예컨대 암모늄 비카보네이트 및 나트륨 비카보네이트를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 구체적으로, 발포제는 4,4'-옥시비스 벤젠 설포닐 히드라지드(OBSH)일 수 있다. 가스, 예컨대 공기, 질소, 이산화탄소, 등이 또한 사출 성형 공정 동안 조성물에 주입될 수 있다.

발포제는 발포될 EPDM 및 프로필렌계 엘라스토머의 총량에 대해 약 25 phr 이하, 약 20 phr 이하, 약 15 phr 이하, 약 10 phr 이하, 또는 약 6 phr 이하의 양으로 이용될 수 있다. 일부 실시양태들에서, 발포제는 발포될 EPDM 및 프로필렌계 엘라스토머의 총량에 대해 약 0.1 phr 내지 25 phr, 약 0.2 phr 내지 20 phr, 약 0.3 phr 내지 15 phr, 약 0.4 phr 내지 10 phr, 또는 0.5 phr 내지 약 6 phr의 양으로 이용될 수 있다.

유용한 발포제는 상표명 CELOGEN™ (Chemtura Corporation, 미국 펜실베니아주 필라델피아 소재), GENITRON^TM, POROFOR^TM, FICEL^TM (Lanxess AG, 독일), SUVA^TM, DYMEL^TM, FORMACEL^TM, ZYRON^TM (DuPont Chemical Company, 미국 델라웨어주 윌밍턴 소재), 및 PLANAGEN^TM (INBRA S.A., 브라질) 하에 상업적으로 입수가능한 것들을 포함할 수 있다.

다른 첨가제

본원에 기재된 조성물은 하나 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 적합한 첨가제는 충전제, 가공 조제(processing aid), 항산화제, UV 안정제, 경화제, 촉진제, 난연제, 착색제 또는 안료, 및 이의 조합을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 일부 실시양태들에서, 조성물은 충전제, 가공 조제, 경화제, 촉진제, 또는 이의 조합에서 선택되는 적어도 하나의 첨가제를 더 포함한다.

본 발명의 조성물은 적어도 하나의 충전제를 포함할 수 있다. 충전제로서 유용한 본원에 기재된 재료의 부류는 원하는 성질을 얻기위해 단독으로 또는 혼합하여 사용될 수 있다. 충전제는 EPDM 및 프로필렌계 엘라스토머의 총량에 대해 약 50 phr 내지 약 150 phr로 존재할 수 있다. 원하는 충전제는 유기 충전제 및/또는 무기 충전제일 수 있다. 유기 충전제는 카본 블랙, 플라이애시, 흑연, 셀룰로스, 전분, 가루(flour), 목분, 및 폴리에스테르계 및 폴리아미드계 재료와 같은 폴리머성 섬유, 등과 같은 재료를 포함한다. 무기 충전제의 바람직한 예는 탄산칼슘, 탈크, 유리 섬유, 대리석 분진, 시멘트 분진, 점토, 장석, 실리카 또는 유리, 퓸드 실리카, 알루미나, 산화마그네슘, 산화안티몬, 산화아연, 황산바륨, 황산칼슘, 알루미늄 실리케이트, 칼슘 실리케이트, 이산화티탄, 티타네이트, 점토, 나노클레이, 유기-개질된 점토 또는 나노클레이, 유리 미세구(microspheres), 및 초크 이다. 이들 충전제 중에서, 탄산칼슘, 황산바륨, 산화안티몬, 탈크, 실리카/유리, 유리 섬유, 알루미나, 알루미늄 트리히드록시드, 수산화마그네슘, 및 이산화티탄, 및 이들의 혼합물이 바람직하다.

조성물은 경우에 따라 하나 이상의 가공 조제를 포함할 수 있다. 적합한 가공 조제는 가소제, 점착제, 익스텐더, 화학 컨디셔너, 균질화제 및 펩타이저 예컨대 머캅탄, 석유 및 가황된 식물성 오일, 미네랄 오일, 파라핀 오일, 폴리부텐 오일, 나프텐 오일, 방향족 오일, 왁스, 수지, 로진, 또는 파라핀 또는 미네랄 오일 등과 비교해서 보다 낮은 유동점, 보다 낮은 방출, 등을 갖는 다른 합성 유체를 포함할 수 있지만 이에 한정되지 않는다. 유용한 가공 조제의 일부 시판 예들은 SUNDEX™ (Sun Chemicals) 및 FLEXON™ (ExxonMobil Chemical Company)이다.

본 발명에 사용하기 위한 가교 및 경화제는 황, 산화아연, 및 지방산을 포함할 수 있다. 퍼옥시드 경화 시스템이 또한 사용될 수 있다. 일반적으로, 폴리머 조성물은 경화 분자, 예를 들면 황, 금속 산화물 (즉, 산화아연), 유기금속 화합물, 라디칼 개시제, 등을 첨가한 후 가열에 의해 가교될 수 있다. 특히, 사용될 수 있는 일반 경화제는 하기와 같다: ZnO, CaO, MgO, Al₂O₃, CrO₃, FeO, Fe₂O₃, 및 NiO. 이들 금속 산화물은 상응하는 금속 스테아레이트 착물(예를 들면, Zn(스테아레이트)₂, Ca(스테아레이트)₂, Mg(스테아레이트)₂, 및 Al(스테아레이트)₃)과 함께, 또는 스테아르산, 및 황 화합물 또는 알킬퍼옥시드 화합물과 함께 사용될 수 있다.

사용될 수 있는 촉진제는 아민, 구아니딘, 티오우레아, 티아졸, 티우람, 설펜아미드, 설펜이미드, 티오카바메이트, 크산테이트, 등을 포함한다. 경화 공정의 촉진은 조성물에 소정 양의 촉진제를 첨가함으로써 달성될 수 있다. EPDM을 포함하는 조성물의 촉진된 가황에 대한 메카니즘은 경화제, 촉진제, 활성제 및 폴리머 간의 복잡한 상호작용을 수반한다. 이상적으로, 2개의 폴리머 쇄를 결합시키고 폴리머 매트릭스의 전체 강도를 개선하는 유효 가교의 형성시에 유효 경화제 전부가 소비된다. 다수의 촉진제가 업계에 공지되어 있으며 하기를 포함하지만 이에 한정되지 않는다: 스테아르산, 디페닐 구아니딘(DPG), 테트라메틸티우람 디설파이드(TMTD), N'N-디-오르토-톨릴 구아니딘(DOTG), 디펜타메틸렌티우람 테트라설파이드(DPTT), 4,4'-디티오디모르폴린(DTDM), 테트라부틸티우람 디설파이드(TBTD), 2-머캅토벤즈티아졸(MBT), 2,2'-벤조티아질 디설파이드(MBTS), 헥사메틸렌-1,6-비스티오설페이트 이나트륨 염 디하이드레이트, 2-(모르폴리노티오) 벤조티아졸 (MBS 또는 MOR), 90% MOR 및 10% MBTS의 조성물 (MOR 90), N-터셔리부틸-2-벤조티아졸 설펜아미드(TBBS), N-옥시디에틸렌 티오카바밀-N-옥시디에틸렌 설폰아미드(OTOS), 아연 디에틸디티오카바메이트(ZDEC), 아연 2-에틸 헥사노에이트(ZEH), 및 N, N'-디에틸 티오우레아.

조성물의 제조 방법 및 조성물을 포함하는 발포 프로파일

본원에 개시된 조성물의 제조 방법이 또한 제공된다. 이 방법은 (a) (i) 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머; (ii) 프로필렌계 엘라스토머의 총 중량을 기준으로 적어도 약 60 wt% 프로필렌 유도 단위 및 약 5 내지 약 25 wt% 에틸렌 유도 단위, 및 약 80 J/g 미만의 융해열을 가진 프로필렌계 엘라스토머; 및 (iii) 발포제를 배합하는 단계; 및 (b) 조성물을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

EPDM(들), 프로필렌계 엘라스토머(들), 발포제(들), 및 다른 선택적인 첨가제들이 임의의 적합한 수단에 의해 블렌딩될 수 있다. 예를 들면, 이들은 성분들의 적절한 분산을 달성하기에 충분한 텀블러, 연속 믹서, 스태틱 믹서, 배치 믹서, 압출기 또는 이의 조합으로 블렌딩될 수 있다. 블렌딩 방법은 배치 믹서에서 또는 압출기에서 또는 이의 조합에 의해 용융-블렌딩, 드라이-블렌딩을 포함한다. 블렌딩은 또한 "마스터배치" 접근법을 수반할 수 있으며, 여기서 프로필렌계 엘라스토머의 목표 농도는 니트(neat) EPDM 및 프로필렌계 엘라스토머 및 경우에 따라 충전제 및/또는 첨가제를 적절한 양의 프리블렌딩된 마스터배치와 배합한 다음 최종 조성물을 만들기 위해 발포제 및 경우에 따라 경화제, 촉진제, 및/또는 다른 첨가제들의 첨가에 의해 달성되어진다. 마스터배치의 분산 (또는 "렛다운(letdown)")은 예컨대 사출 성형기 상에서 또는 연속 압출 라인 상에서 압출기에서 물품 제조에 사용되는 프로세싱 단계의 일부로서 또는 별도 컴파운딩 단계 동안 일어날 수 있다.

바람직하게는, 조성물은 배치 믹서에서, 예컨대 프레셔 램이 장착된 트윈 로터 인터널 믹서에서 성분들을 블렌딩함으로써 제조된다. 혼합은 충전제 및 다른 컴파운딩 성분들이 미세하게 도입되고 EPDM 및 프로필렌계 엘라스토머 내에서 균일하게 분산되도록 하는 압력 및 온도에서 수행될 수 있다.

본 발명은 상기 방법을 사용하여 제조되고 본 발명의 조성물을 포함하는 발포 프로파일을 포괄하며, 발포 프로파일로 제조되는 시일 물품(자동차 부품, 소비재 물품, 산업용 물품, 건축 자재, 및 포장재 포함)을 추가적으로 포괄한다. 물품의 예들은 압출된 물품, 예컨대 자동차 웨더시일(weatherseal), 비-자동차 웨더시일, 빌딩 프로파일, 등; 성형된 물품, 예컨대 시일, 가스켓, 등; 호스, 예컨대 에어 호스, 열 호스, 가든 호스, 산업용 호스, 등; 지붕 시트; 필름; 또는 케이블 재킷, 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.

발포 프로파일은 업계에 공지된 폴리올레핀의 형성 및 성형을 위한 임의의 유용한 별개의 몰딩 또는 연속 압출 수단에 의해 제조되거나 형성될 수 있으며, 이러한 수단에는 하기를 포함한다: 시트 압출, 프로파일 압출 또는 공압출, 압축 성형, 사출 성형, 공사출 성형, 가스-보조형(gas-assisted) 사출 성형, 트랜스퍼 성형, 폼 성형, 트랜스퍼 성형, 진공 성형, 라미네이션, 캘린더링, 또는 예를 들면, Maurice Norton (Van Nostrand Reinhold - 뉴욕)에 의한 "Rubber Technology"에 기재된 것과 같은 다른 프로세싱 형태, 또는 이의 조합.

일 실시양태에서, 앞서 기재된 바와 같이 제조된 조성물은 고무 압출기로부터 시트형 형상, 등으로 압출되며 (몰딩 단계), 및 압출된 조성물은 가열되어 가황 및 발포되어진다 (발포 단계). 이는 가황 및 발포 처리를 위한 마이크로웨이브 가열 챔버 및 발포된 압출 프로파일을 생성하기 위한 고온 공기 가열 챔버를 포함한 2-단계 가열 구역을 통과할 수 있다.

조성물을 위한 가열 조건은 블렌딩된 경화제의 가황 개시 온도, 블렌딩된 발포제의 발포 온도, 등에 따라 적절히 선택된다. 예를 들면, 순환 고온 공기 오븐 등을 사용하여, 폼 조성물이 예를 들면, 40 내지 200℃, 또는 60 내지 160℃ 범위의 온도에서, 예를 들면, 1 내지 30분, 또는 1 내지 10분, 또는 1 내지 5분 동안 예열된 다음, 450℃ 이하, 또는 100 내지 400℃, 또는 120 내지 350℃ 범위의 온도에서, 예를 들면, 1 내지 80분, 또는 2 내지 50분간 가열된다.

대안으로는, 압출기를 사용하여, 제조된 조성물이 가열되는 동안 시트형 형상으로 연속 압출되어 (몰딩 단계) 연속적으로 가황 및 발포될 수도 있다 (발포 단계). 이러한 방식으로, 조성물은 발포 동안 가황처리되고, 발포 프로파일이 얻어질 수 있다.

대안으로는, 프레스를 사용하여, 제조된 조성물이 가열되는 동안 시트형 형상으로 몰딩되어 프레스의 개구에서 가황 및 발포되어질 수도 있다 (발포 단계). 이러한 방식으로, 조성물은 발포 동안 가황처리되고, 발포 시트가 얻어질 수 있다.

비교적 낮은 분자량 및 열가소성 성질로 인해, 본원에 기재된 조성물에서의 프로필렌계 엘라스토머는 발포 단계 동안 가스 팽창을 촉진하고 보다 큰 개방 셀을 생성함으로써 이로부터 제조된 발포 프로파일의 밀도를 감소시킨다. 한편, 비록 프로필렌계 엘라스토머의 첨가가 조성물의 가교 밀도에 있어 감소 및 발포 프로파일의 약간의 견고화를 야기할 수 있지만, 이는 또한 발포 프로파일의 압축 변형에 있어 증가 및 압축 하중 처짐에 있어 감소를 야기할 수 있다. 이에, 본원에 기재된 발포 조성물은 압축 변형 또는 압축 하중 처짐을 크게 양보함이 없이 비교용 프로파일에 비해 감소된 밀도를 가질 수 있으며, 이에 발포 프로파일로 제조된 최종 시일 물품에 원하는 성능을 제공할 수 있다.

일부 실시양태들에서, 바람직하게는 프로필렌계 엘라스토머가 EPDM 및 프로필렌계 엘라스토머의 총량에 대해 약 20 phr 이하의 양으로 존재하는 조성물은 이로부터 제조된, 비교용 프로파일 샘플의 밀도보다 적어도 약 5%, 약 7%, 약 10%, 또는 약 12% 더 낮은 밀도(ASTM D792-08, 23℃)를 갖는 발포 프로파일을 제공한다.

일부 실시양태들에서, 본원에 기재된 발포 프로파일은 하기 성질들 중 적어도 하나를 갖는다: 비교용 프로파일 샘플의 것보다 (i) 최대 약 30% 더 높은 압축 변형(7일, 70℃, 40% 처짐), 및 (ii) 최대 약 5% 더 낮은 압축 하중 처짐(실온, 40% 처짐).

본 발명은 또한 발포 프로파일의 밀도를 감소시키는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 (a) (i) 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머; (ii) 프로필렌계 엘라스토머의 총 중량을 기준으로 적어도 약 60 wt% 프로필렌 유도 단위 및 약 5 내지 약 25 wt% 에틸렌 유도 단위, 및 약 80 J/g 미만의 융해열을 가진 프로필렌계 엘라스토머; 및 (iii) 발포제를 배합하여 조성물을 형성하는 단계; 및 (b) (a)의 조성물을 포함하는 발포 프로파일을 형성하는 단계로서, 발포 프로파일이 비교용 프로파일 샘플의 밀도보다 적어도 약 5% 더 낮은 밀도(ASTM D792-08, 23℃)를 갖는 것인 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시양태들은 하기와 같이 기재된다.

실시양태 A: (a) 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머; (b) 프로필렌계 엘라스토머의 총 중량을 기준으로 적어도 약 60 wt% 프로필렌 유도 단위 및 약 5 내지 약 25 wt% 에틸렌 유도 단위, 및 약 80 J/g 미만의 융해열을 가진 프로필렌계 엘라스토머; 및 (c) 발포제를 포함하는 조성물.

실시양태 B: 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머는 하기 (i), (ii) 및 (iii) 중 적어도 하나를 갖는 것인 실시양태 A의 조성물: (i) 약 25 내지 약 300의 무니 점도[ML(1+4) 125℃], 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머의 총 중량을 기준으로 (ii) 적어도 약 40 wt%의 에틸렌 함량 및 (iii) 약 0.3 내지 약 15 wt%의 디엔 함량.

실시양태 C: 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머는 약 25 내지 약 300의 무니 점도 [ML(1+4) 125℃] 및 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머의 총 중량을 기준으로 적어도 약 40 wt%의 에틸렌 함량을 갖는 것인 실시양태 A의 조성물.

실시양태 D: 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머는 약 25 내지 약 300의 무니 점도[ML(1+4) 125℃] 및 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머의 총 중량을 기준으로 약 0.3 내지 약 15 wt%의 디엔 함량을 갖는 것인 실시양태 A의 조성물.

실시양태 E: 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머는 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머의 총 중량을 기준으로 적어도 약 40 wt%의 에틸렌 함량 및 약 0.3 내지 약 15 wt%의 디엔 함량을 갖는 것인 실시양태 A의 조성물.

실시양태 F: 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머는 약 25 내지 약 300의 무니 점도[ML(1+4) 125℃], 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머의 총 중량을 기준으로 적어도 약 40 wt%의 에틸렌 함량 및 약 0.3 내지 약 15 wt%의 디엔 함량을 갖는 것인 실시양태 A의 조성물.

실시양태 G: 프로필렌계 엘라스토머는 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머와 프로필렌계 엘라스토머의 총량에 대해 약 20 phr 이하의 양으로 존재하는 것인 실시양태 A 내지 F 중 어느 한 실시양태의 조성물.

실시양태 H: 발포제는 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머와 프로필렌계 엘라스토머의 총량에 대해 약 25 phr 이하의 양으로 존재하는 것인 실시양태 A 내지 G 중 어느 한 실시양태의 조성물.

실시양태 I: (a) 약 60 내지 약 100의 무니 점도[ML(1+4)125℃], 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머의 총 중량을 기준으로 약 50 내지 약 60 wt%의 에틸렌 함량 및 약 7 내지 약 10 wt%의 디엔 함량을 갖는 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머; (b) 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머 및 프로필렌계 엘라스토머의 총량에 대해 약 10 phr 내지 약 15 phr의 양의 프로필렌계 엘라스토머로서, 프로필렌계 엘라스토머의 총 중량을 기준으로 적어도 약 60 wt%의 프로필렌 유도 단위 및 약 10 내지 약 20 wt% 에틸렌 유도 단위, 및 약 80 J/g 미만의 융해열을 갖는 프로필렌계 엘라스토머; 및 (c) 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머 및 프로필렌계 엘라스토머의 총량에 대해 약 0.5 phr 내지 약 6 phr의 양의 발포제를 포함하는 조성물.

실시양태 J: 발포제는 4,4'-옥시비스 벤젠 설포닐 히드라지드, 아조디카본아미드, 아조비스포름아미드, 아조비스이소부티로니트릴, 디아조아미노벤젠, N,N-디메틸-N,N-디니트로소 테레프탈아미드, N,N-디니트로소펜타메틸렌-테트라민, 벤젠설포닐-히드라지드, 벤젠-1,3-디설포닐 히드라지드; 디페닐설폰-3-3, 디설포닐 히드라지드, p-톨루엔 설포닐 세미카르비지드, 바륨 아조디카르복실레이트, 부틸아민 니트릴, 니트로우레아, 트리히드라지노 트리아진, 페닐-메틸-우란탄, p-설폰히드라지드, 및 퍼옥시드 중 적어도 하나를 포함하는 것인 실시양태 A 내지 I 중 어느 한 실시양태의 조성물.

실시양태 K: 발포제는 4,4'-옥시비스 벤젠 설포닐 히드라지드를 포함하는 것인 실시양태 A 내지 I 중 어느 한 실시양태의 조성물.

실시양태 L: 충전제, 가공 조제, 경화제, 및 촉진제 중 적어도 하나를 더 포함하는 실시양태 A 내지 K 중 어느 한 실시양태의 조성물.

실시양태 M: 실시양태 A 내지 J 중 어느 한 실시양태의 조성물의 제조 방법으로서, (a) 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머, 프로필렌계 엘라스토머, 및 발포제를 배합하는 단계; 및 (b) 조성물을 형성하는 단계를 포함하는 방법.

실시양태 N: 조성물의 제조 방법으로서, (a) (i) 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머; (ii) 프로필렌계 엘라스토머의 총 중량을 기준으로 적어도 약 60 wt%의 프로필렌 유도 단위 및 약 5 내지 약 25 wt% 에틸렌 유도 단위, 및 약 80 J/g 미만의 융해열을 갖는 프로필렌계 엘라스토머; 및 (iii) 발포제를 배합하는 단계; 및 (b) 조성물을 형성하는 단계를 포함하는 방법.

실시양태 O: 실시양태 A 내지 M 중 어느 한 실시양태의 조성물을 포함하는 발포 프로파일.

실시양태 P: 발포 프로파일이 압출되는 것인 실시양태 O의 발포 프로파일.

실시양태 Q: 발포 프로파일이 비교용 프로파일 샘플의 밀도보다 적어도 약 5% 더 낮은 밀도(ASTM D792-08, 23℃)를 갖는 것인 실시양태 O 또는 P의 발포 프로파일.

실시양태 R: 발포 프로파일이 하기 성질들 (i) 및 (ii) 중 적어도 하나를 갖는 것인 실시양태 O 내지 Q 중 어느 한 실시양태의 발포 프로파일: 비교용 프로파일 샘플의 것보다 (i) 최대 약 5% 더 낮은 압축 하중 처짐(실온, 40% 처짐) 및 (ii) 최대 약 30% 더 높은 압축 변형(7일, 70℃, 40% 처짐).

실시양태 S: 발포 프로파일이 하기 성질들: (i) 비교용 프로파일 샘플의 것보다 최대 약 5% 더 낮은 압축 하중 처짐(실온, 40% 처짐) 및 (ii) 비교용 프로파일 샘플의 것보다 최대 약 30% 더 높은 압축 변형(7일, 70℃, 40% 처짐)을 갖는 것인 실시양태 O 내지 Q 중 어느 한 실시양태의 발포 프로파일.

실시양태 T: 실시양태 O 내지 S 중 어느 한 실시양태의 발포 프로파일을 포함하는 시일 물품.

실시양태 U: 발포 프로파일의 밀도를 감소시키는 방법으로서, (a) (i) 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머; (ii) 프로필렌계 엘라스토머의 총 중량을 기준으로 적어도 약 60 wt%의 프로필렌 유도 단위 및 약 5 내지 약 25 wt% 에틸렌 유도 단위, 및 약 80 J/g 미만의 융해열을 갖는 프로필렌계 엘라스토머; 및 (iii) 발포제를 배합하여 조성물을 형성하는 단계; 및 (b) (a)의 조성물을 포함하는 발포 프로파일을 형성하는 단계로서, 발포 프로파일이 비교용 프로파일 샘플의 밀도보다 적어도 약 5% 더 낮은 밀도(ASTM D792-08, 23℃)를 갖는 것인 단계를 포함하는 방법.

실시예

본 발명은 하기 실시예 및 표를 참조하여 보다 잘 이해될 것이지만 이들에 의해 한정되는 의도는 아니다.

실시예 1

실시예 1은 프로필렌계 엘라스토머가 없지만 다른 구성 성분에 있어 동일한 조성물(대조군 샘플 1 및 2)과 비교하여 목표 성질들에 대한 본원에 기재된 프로필렌계 엘라스토머를 포함하는 조성물(조성물 샘플 1a, 2a 및 2b)의 효과를 설명한다.

샘플에 사용되는 성분들 및 상응하는 양을 가진 제제가 하기 표 1에 수록되어 있다. VISTALON™ 8600 EPDM 고무(ExxonMobil Chemical Company, 미국 텍사스주 휴스턴 소재)는 대조군 1 및 조성물 샘플 1a에 사용되었고, VISTALON™ 7602 EPDM 고무는 대조군 2, 조성물 샘플 2a 및 2b에 사용되었다 (사용된 VISTALON™ EPDM의 전형적인 파라미터는 표 2에 나타나 있다). VISTAMAXX™ 6102 프로필렌계 엘라스토머(에틸렌 함량: 16.0 wt%, MFR: 3.0 g/10 min (230℃/2.16 kg))(ExxonMobil Chemical Company, 미국 텍사스주 휴스턴 소재)는 조성물 샘플 1a, 2a 및 2b에 사용되었다. 제제에 사용된 발포제는 4,4'-옥시비스 벤젠 설포닐 히드라지드(OBSH)였다.

조성물의 무니 점도(ML (1+4) 100℃, ASTM D1646), 무니 스코치(Mooney Scorch)(125℃, ASTM D1646) 및 MDR(arc ± 0.5, 180℃, ASTM D5289)을 포함한 리올로지 표시 성질들을 측정하고 표 3에 수록하고 있다.

상기 데이터로부터 프로필렌계 엘라스토머가 스펀지 조성물의 점도 및 경화 상태(cure state)를 감소시켰음을 알 수 있다. 이론에 구속됨이 없이, 이는 실시예에 사용된 프로필렌계 엘라스토머에서 가교 반응을 위해 이용가능한 이중 결합이 존재하지 않는다는 사실에 기인하는 것으로 여겨진다. 이 효과는 프로필렌계 엘라스토머가 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머 및 프로필렌계 엘라스토머의 총량에 대해 15 phr과 비교하여 25 phr의 양으로 사용되었을 때 더욱 부각되었다. 스펀지 컴파운드의 역학점도 및 탄성은 도 1 내지 3에 도시되어 있다. 도 1은 샘플 1a를 대조군 샘플 1과 비교하며, 도 1a에 역학점도가 도시되어 있고 도 1b에 탄성이 도시되어 있다. 도 2는 샘플 2a 및 2b를 대조군 샘플 2와 비교하며, 역학점도가 도 2a에 도시되어 있고 탄성이 도 2b에 도시되어 있다. 도 3은 샘플 1a와 2a를 비교하며, 역학점도가 도 3a에 도시되어 있고 탄성이 도 3b에 도시되어 있다. 스펀지 컴파운드의 경화 상태는 도 4에 도시되어 있다.

실시예 2

실시예 1의 모든 조성물을, 연속 연결된 마이크로웨이브 히팅(UHF) 챔버와 고온 공기 히팅(HAV) 챔버를 갖는 압출 라인 또는 UHF 챔버를 겸비하지 않은 몰딩 라인의 사용에 의해 압출하고 가황 및 발포 처리를 행했다. 압출기 헤드 온도를 80℃로 설정하고, UHF 챔버의 온도를 200℃로 설정하고, UHF 챔버의 배출구 온도가 180℃가 되도록 전력을 조절했다. HAV 챔버의 경우, 12 m의 HAV 챔버를 사용했으며, 챔버의 내부 온도를 250℃로 설정했다. 압출 속도를 4 미터/분으로 설정했다. 이렇게 얻어진 발포 프로파일(이들을 제조하는 조성물에 의해 지칭됨)의 성질 값이 표 4에 나타나 있다. 밀도, 압축 변형, 압축 하중 처짐, 및 표면 거칠기를 포함한 성질들이 도 5 내지 8에 도시되어 있다.

표면 거칠기는 Mitutoyo Company의 Surfcom을 사용하여 측정되었으며 이는 조정된 니들을 사용하여 프로파일 표면의 평균 거칠기를 직접 측정한다.

발포 프로파일의 압축 하중 처짐은 2 x 10 cm 길이 샘플 상에서 측정되었다.샘플은 실온에서 초기 높이의 40%로 5회 압축되었다. 보고된 압축 하중 처짐력은 제5회 사이클의 값이며 뉴턴/20 cm의 단위로 보고된다.

도 5 내지 8에 도시된 바와 같이, 프로필렌계 엘라스토머의 첨가는 다른 성질들 예컨대 압축 변형 및 압축 하중 처짐에 크게 악영향을 미침이 없이 발포 프로파일 조성물의 밀도(비중)를 감소시킨다. 결과는 밀도, 압축 변형, 및 표면 거칠기를 포함한 성질에 있어 변화의 관점에서, 바이모달(bimodal) 지글러 나타 Vistalon™ 8600 EPDM 고무가 메탈로센 Vistalon™ 7602 EPDM 고무보다 Vistamaxx™ 6102 프로필렌계 엘라스토머의 첨가에 더 민감했음을 보여주며, 이는 각각의 발포 프로파일의 셀 모폴로지에 있어 차이를 나타낼 수 있다. 좁은(narrow) MWD를 가진 Vistalon™ 7602는 Vistamaxx™ 6102 프로필렌계 엘라스토머와 보다 우수한 상용성을 나타낼 가능성을 입증하며, 이는 Vistalon™ 7602 EPDM 고무의 것과 분자 구조에 있어 Vistalon™ 8600 EPDM 고무의 것보다 더 큰 유사성을 공유한다. 이는 또한 15 phr 이하의 Vistamaxx™ 6102 프로필렌계 엘라스토머를 포함하는 조성물에서 관찰되는 오리지널 압축 변형 성능의 보유를 설명할 수 있다.

임의의 우선권 서류 및/또는 시험 절차를 포함한 본원에 기재된 모든 문헌은 본원에서 참고적으로 인용된다. 수치 하한 및 수치 상한이 본원에 기재되는 경우, 임의의 하한에서 임의의 상한의 범위가 고려된다. 상기 일반적인 기재 및 구체적인 실시양태들로부터 알 수 있는 바와 같이, 비록 본 발명의 형태가 예시되고 기재되어져 있지만, 본 발명의 취지 및 범위에서 벗어남이 없이 다양한 변형이 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명은 이에 의해 제약되지 않는 것으로 의도된다.

Claims

(a) 25 내지 300의 무니 점도(Mooney viscosity)[ML(1+4) 125℃]를 가지며 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머(terpolymer)의 중량을 기준으로 50 wt% 내지 90 wt%의 에틸렌 함량 및 5 wt% 내지 15 wt%의 디엔 함량을 갖는 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머;
(b) 프로필렌계 엘라스토머의 총 중량을 기준으로 60 wt% 이상의 프로필렌 유도 단위 및 5 내지 25 wt%의 에틸렌 유도 단위, 및 80 J/g 미만의 융해열을 갖는 프로필렌계 엘라스토머;
(c) 조성물 중 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머와 프로필렌계 엘라스토머의 총량에 대해 50 phr 내지 150 phr의 하나 이상의 충전제; 및
(d) 발포제
를 포함하는 조성물로부터 형성된 발포 프로파일(foamed profile)로서,
상기 발포 프로파일은 조성물이 발포되는 동안 가황처리되는 방식으로 형성되는 것인 발포 프로파일.
제1항에 있어서, 프로필렌계 엘라스토머는 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머와 프로필렌계 엘라스토머의 총량에 대해 20 phr 이하의 양으로 존재하는 것인 발포 프로파일.
제1항 또는 제2항에 있어서, 발포제는 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머와 프로필렌계 엘라스토머의 총량에 대해 25 phr 이하의 양으로 존재하는 것인 발포 프로파일.
제1항 또는 제2항에 있어서, 발포제는 4,4'-옥시비스 벤젠 설포닐 히드라지드, 아조디카본아미드, 아조비스이소부티로니트릴, 디아조아미노벤젠, N,N-디메틸-N,N-디니트로소 테레프탈아미드, N,N-디니트로소펜타메틸렌-테트라민, 벤젠설포닐히드라지드, 벤젠-1,3-디설포닐 히드라지드; 디페닐설폰-3-3, 디설포닐 히드라지드, p-톨루엔 설포닐 세미카르비지드, 바륨 아조디카르복실레이트, 부틸아민 니트릴, 니트로우레아, 트리히드라지노 트리아진, 페닐-메틸-우란탄, 및 p-설폰히드라지드 중 하나 이상을 포함하는 것인 발포 프로파일.
제1항 또는 제2항에 있어서, 조성물은 가공 조제, 경화제, 및 촉진제 중 하나 이상을 더 포함하는 발포 프로파일.
제1항 또는 제2항에 있어서,
에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머는 60 내지 100의 무니 점도[ML(1+4) 125℃], 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머의 총 중량을 기준으로 50 내지 60 wt%의 에틸렌 함량 및 7 내지 10 wt%의 디엔 함량을 가지고;
프로필렌계 엘라스토머는 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머와 프로필렌계 엘라스토머의 총량에 대해 10 phr 내지 15 phr의 양으로 존재하고, 프로필렌계 엘라스토머의 총 중량을 기준으로 10 내지 20 wt%의 에틸렌 유도 단위를 가지며;
발포제는 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머와 프로필렌계 엘라스토머의 총량에 대해 0.5 phr 내지 6 phr의 양으로 존재하는 것인 발포 프로파일.
제1항 또는 제2항에 있어서, 발포제는 4,4'-옥시비스 벤젠 설포닐 히드라지드를 포함하는 것인 발포 프로파일.
발포 프로파일의 제조 방법으로서,
(a) (i) 25 내지 300의 무니 점도[ML(1+4) 125℃]를 가지며 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머의 중량을 기준으로 50 wt% 내지 90 wt%의 에틸렌 함량 및 5 wt% 내지 15 wt%의 디엔 함량을 갖는 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머; (ii) 프로필렌계 엘라스토머의 총 중량을 기준으로 60 wt% 이상의 프로필렌 유도 단위 및 5 내지 25 wt%의 에틸렌 유도 단위, 및 80 J/g 미만의 융해열을 갖는 프로필렌계 엘라스토머; (iii) 충전제; 및 (iv) 발포제를 포함하는 조성물을 형성하는 단계; 및
(b) 상기 조성물이 발포되는 동안 가황처리되도록 상기 조성물을 압출 및 가열하는 단계
를 포함하는 방법.
제8항에 있어서, 조성물은 40 내지 200℃의 온도에서 1 내지 30분간 예열된 다음 100 내지 400℃의 온도에서 1 내지 80분간 가열되는 것인 방법.
제8항 또는 제9항에 있어서, 발포 프로파일은 비교용 프로파일 샘플의 밀도보다 5% 이상 더 낮은 밀도(ASTM D792-08, 23℃)를 갖는 것인 방법.
제8항 또는 제9항에 있어서, 발포 프로파일은 하기 성질들 (i) 및 (ii) 중 하나 이상을 갖는 것인 방법: 비교용 프로파일 샘플의 것보다 (i) 최대 5% 더 낮은 압축 하중 처짐(compression load deflection)(실온, 40% 처짐) 및 (ii) 최대 30% 더 높은 압축 변형(compression set)(7일, 70℃, 40% 처짐).
제1항 또는 제2항에 따른 발포 프로파일 또는 제8항 또는 제9항의 방법에 의해 제조되는 발포 프로파일을 포함하는 시일(seal) 물품.
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