KR102472883B1 - 적층체용 조성물 - Google Patents

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KR102472883B1
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도모노리 하라다
도시유키 후나야마
다로 오자키
츠요시 이마오카
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가부시키가이샤 오사카소다
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Abstract

에피클로로히드린계 중합체(a)와 디티오카르바민산 아연염(b), 1,8-디아자비시클로(5.4.0)운데센-7염, 1,5-디아자비시클로(4.3.0)-노넨-5염, 1,8-디아자비시클로(5.4.0)운데센-7 및 1,5-디아자비시클로(4.3.0)-노넨-5로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물(c), 금속염 수화물(d)을 함유하는 것을 특징으로 하는 적층체용 조성물 및 적층체용 조성물을 이용하여 이루어지는 적층체, 적층체로 이루어지는 튜브 또는 호스이다.

Description

적층체용 조성물{COMPOSITION FOR LAMINATE}
본 발명은 적층체용 조성물에 관한 것이다.
최근에 자동차로부터의 배출 가스 규제가 매우 엄격해지고 있고, 그 중 하나인 가솔린 증산 규제는 미국을 중심으로 점점 강화되고 있다. 이러한 엄격한 요구에 대해 자동차용 연료 호스에서도 내열노화성, 내후성, 내산패 가솔린성, 내알코올 함유 가솔린성, 가솔린 불투과성 등을 겸비하는 연료 호스의 개발이 진행되고 있다. 그 연료 호스 재료의 하나로서 불소 함유 폴리머를 들 수 있다. 그러나, 고가이며 내한성에도 문제가 있기 때문에 내층에 불소 함유 폴리머의 박층을 이용하고 외층에 에피클로로히드린계 고무를 이용하는 적층체가 자주 사용되고 있다.
그러나, 상기와 같은 이종 폴리머 조성물에 의한 적층 호스의 경우 그 호스 간의 접착성이 가장 중요해진다. 불소 함유 폴리머는 타종 폴리머와의 접착성이 부족한 것이 일반적으로 알려져 있고, 그 때문에 어떤 종류의 첨가제를 폴리머 조성물에 배합하는 등의 수단이 통상 취해지고 있다. 불소 함유 폴리머층과 에피클로로히드린계 고무층에서의 적층체의 경우에서는 특허문헌 1~3에 기재되어 있는 수법을 취함으로써 불소 함유 폴리머층과 에피클로로히드린계 고무층을 접착하는 것은 가능하다. 그러나, 최근에 메인터넌스리스(maintenanceless)에 의한 장수명화나 적응 부재의 최적화에 의한 재료 변경이나 통일화가 행해지고 있고, 다른 각종 고무와 다종의 저가스투과성 재료가 강고하게 접착된 적층체도 요구되고 있다.
본 출원인은 적층체에 이용하는 조성물로서 특허문헌 4를 개시하고 있지만, 자동차용 연료 호스에서는 보다 강고한 접착성이 요구되고 있다. 또한, 증기 가황시의 접착성에 개량의 여지가 남아 있고 추가적인 검토가 요구되고 있다.
특허문헌 1: 일본공개특허 소64-11180호 공보 특허문헌 2: 일본공개특허 평9-85898호 공보 특허문헌 3: 일본공개특허 2006-306053호 공보 특허문헌 4: 일본특허 제5818169호
본 발명은 가황 접착시의 접착성이 보다 우수한 적층체를 위한 적층체용 조성물 및 적층체용 조성물을 이용하여 이루어지는 적층체, 적층체로 이루어지는 튜브 또는 호스를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 적층체용 조성물은 에피클로로히드린계 중합체(a)와 디티오카르바민산 아연염(b), 1,8-디아자비시클로(5.4.0)운데센-7염, 1,5-디아자비시클로(4.3.0)-노넨-5염, 1,8-디아자비시클로(5.4.0)운데센-7 및 1,5-디아자비시클로(4.3.0)-노넨-5로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물(c), 금속염 수화물(d)을 함유하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 이하와 같이 기재할 수 있다.
항 1 에피클로로히드린계 중합체(a)와 디티오카르바민산 아연염(b), 1,8-디아자비시클로(5.4.0)운데센-7염, 1,5-디아자비시클로(4.3.0)-노넨-5염, 1,8-디아자비시클로(5.4.0)운데센-7 및 1,5-디아자비시클로(4.3.0)-노넨-5로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물(c)과 금속염 수화물(d)을 함유하는 것을 특징으로 하는 적층체용 조성물.
항 2 비닐기를 갖는 화합물(e)을 더 함유하는 것을 특징으로 하는, 항 1에 기재된 적층체용 조성물.
항 3 화합물(d)은 에피클로로히드린계 중합체(a) 100중량부에 대해 0.1~80중량부인, 항 1 또는 2에 기재된 적층체용 조성물.
항 4 에폭시 수지(f)를 함유하는, 항 1~3 중 어느 하나에 기재된 적층체용 조성물.
항 5 구리염(g)을 함유하는, 항 1~4 중 어느 하나에 기재된 적층체용 조성물.
항 6 가황제(h)를 함유하는, 항 1~5 중 어느 하나에 기재된 적층체용 조성물.
항 7 가황제(h)는 퀴녹살린계 가황제, 티오우레아계 가황제, 메르캅토트리아진계 가황제, 비스페놀계 가황제, 유황계 가황제, 퍼옥사이드계 가황제에서 선택되는 적어도 1종의 가황제를 함유하는, 항 6에 기재된 적층체용 조성물.
항 8 화합물(c)은 에피클로로히드린계 중합체 100중량부에 대해 0.3~3.0중량부인, 항 1~7 중 어느 하나에 기재된 적층체용 조성물.
항 9 항 1~8 중 어느 하나에 기재된 적층체용 조성물을 이용하여 이루어지는 적층체.
항 10 항 9에 기재된 적층체로 이루어지는 튜브 또는 호스.
항 11 항 10에 기재된 튜브 또는 호스로 이루어지는 자동차용 연료 배관.
본 발명의 적층체용 조성물을 이용하여 이루어지는 적층체는 가황 접착시의 접착성이 우수하며 나아가 증기 접착시의 접착성이 우수하다. 본 발명의 적층체로 이루어지는 튜브 또는 호스는 자동차용 연료 배관으로서 유용하다.
본 발명의 적층체용 조성물은 에피클로로히드린계 중합체(a)와 디티오카르바민산 아연염(b), 1,8-디아자비시클로(5.4.0)운데센-7염, 1,5-디아자비시클로(4.3.0)-노넨-5염, 1,8-디아자비시클로(5.4.0)운데센-7 및 1,5-디아자비시클로(4.3.0)-노넨-5로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물(c)과 금속염 수화물(d)을 적어도 함유한다.
본 발명의 적층체용 조성물에 이용하는 에피클로로히드린계 중합체(a)로서는 에피클로로히드린에 유래하는 구성단위(-CH2-CH(CH2Cl)-O-)로서 갖는 개환 중합체이고, 구체적으로는 에피클로로히드린의 개환 중합체, 에피클로로히드린과 에피클로로히드린과 공중합 가능한 단량체의 개환 중합체이며, 에피클로로히드린-알킬렌옥사이드류의 개환 중합체, 에피클로로히드린-글리시딜류의 개환 중합체, 에피클로로히드린-알킬렌옥사이드류-글리시딜류의 개환 중합체를 예시할 수 있고, 에피클로로히드린 고무라고 기재할 수도 있다. 에피클로로히드린과 공중합 가능한 단량체로서는 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드, n-부틸렌옥사이드 등의 알킬렌옥사이드류, 메틸글리시딜에테르, 에틸글리시딜에테르, n-글리시딜에테르, 알릴글리시딜에테르, 페닐글리시딜에테르 등의 글리시딜류를 들 수 있다. 구체적으로 예시하면 에피클로로히드린 단독 중합체, 에피클로로히드린-에틸렌옥사이드 공중합체, 에피클로로히드린-프로필렌옥사이드 공중합체, 에피클로로히드린-에틸렌옥사이드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체, 에피클로로히드린-에틸렌옥사이드-프로필렌옥사이드-알릴글리시딜에테르 4원 공중합체 등을 들 수 있고, 에피클로로히드린 단독 중합체, 에피클로로히드린-에틸렌옥사이드 공중합체, 에피클로로히드린-에틸렌옥사이드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체인 것이 바람직하다. 이들 단독 중합체 또는 공중합체의 분자량은 특별히 제한되지 않지만, 통상 무니 점도 표시로 ML1+4(100℃)=30~150 정도이다. 이들 단독 중합체 또는 공중합체를 1종 또는 2종 이상 병용하여 사용할 수 있다.
에피클로로히드린계 중합체(a)로서는 내열성의 점에서 에피클로로히드린에 기초한 중합 단위를 10mol% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 20mol% 이상 함유하는 것이 보다 바람직하며, 25mol% 이상 함유하는 것이 특히 바람직하다. 에피클로로히드린에 기초한 중합 단위에 대해서는 염소 함유량 등에 의해 산출할 수 있다. 염소 함유량은 JIS K7229에 기재된 방법에 따라 전위차 적정법에 의해 구할 수 있다.
에피클로로히드린-에틸렌옥사이드 공중합체의 경우, 에피클로로히드린에 기초한 중합 단위는 하한이 10mol% 이상인 것이 바람직하고, 20mol% 이상인 것이 보다 바람직하며, 25mol% 이상인 것이 특히 바람직하고, 상한이 95mol% 이하인 것이 바람직하며, 75mol% 이하인 것이 보다 바람직하고, 65mol% 이하인 것이 특히 바람직하다. 에틸렌옥사이드에 기초한 중합 단위는 하한이 5mol% 이상인 것이 바람직하고, 25mol% 이상인 것이 보다 바람직하며, 35mol% 이상인 것이 특히 바람직하고, 상한이 90mol% 이하인 것이 바람직하며, 80mol% 이하인 것이 보다 바람직하고, 75mol% 이하인 것이 특히 바람직하다.
에피클로로히드린-에틸렌옥사이드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체의 경우, 에피클로로히드린에 기초한 중합 단위는 하한이 10mol% 이상인 것이 바람직하고, 20mol% 이상인 것이 보다 바람직하며, 25mol% 이상인 것이 특히 바람직하고, 상한이 95mol% 이하인 것이 바람직하며, 75mol% 이하인 것이 보다 바람직하고, 65mol% 이하인 것이 특히 바람직하다. 에틸렌옥사이드에 기초한 중합 단위는 하한이 4mol% 이상인 것이 바람직하고, 24mol% 이상인 것이 보다 바람직하며, 34mol% 이상인 것이 특히 바람직하고, 상한이 89mol% 이하인 것이 바람직하며, 79mol% 이하인 것이 보다 바람직하고, 74mol% 이하인 것이 특히 바람직하다. 알릴글리시딜에테르에 기초한 중합 단위는 하한이 1mol% 이상인 것이 바람직하고, 상한이 10mol% 이하인 것이 바람직하며, 8mol% 이하인 것이 보다 바람직하고, 7mol% 이하인 것이 특히 바람직하다.
에피클로로히드린-에틸렌옥사이드 공중합체, 에피클로로히드린-에틸렌옥사이드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체의 공중합 조성에 대해서는 염소 함유량, 요오드가에 의해 구해진다.
염소 함유량은 JIS K7229에 기재된 방법에 따라 전위차 적정법에 의해 측정한다. 얻어진 염소 함유량으로부터 에피클로로히드린에 기초한 구성단위의 몰분율을 산출한다.
요오드가는 JIS K6235에 준한 방법으로 측정한다. 얻어진 요오드가로부터 알릴글리시딜에테르에 기초한 구성단위의 몰분율을 산출한다.
에틸렌옥사이드에 기초한 구성단위의 몰분율은 에피클로로히드린에 기초한 구성단위의 몰분율, 알릴글리시딜에테르에 기초한 구성단위의 몰분율에 의해 산출한다.
본 발명의 적층체용 조성물에 이용하는 디티오카르바민산 아연염(b)으로서는 N-펜타메틸렌 디티오카르바민산아연, 디벤질디티오카르바민산아연, N-에틸-N-페닐 디티오카르바민산아연, 디메틸디티오카르바민산아연, 디에틸디티오카르바민산아연, 비스(디메틸디티오카르바모일)에틸렌비스디티오카르바민산아연, 디부틸디티오카르바민산아연, 디아밀디티오카르바민산아연을 예시할 수 있고, 접착성을 향상시키는 관점에서는 화합물(b)은 N-펜타메틸렌 디티오카르바민산아연인 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 적층체용 조성물에 이용하는 화합물(b)의 배합량은 에피클로로히드린계 중합체(a) 100중량부에 대해 0.1~4중량부인 것이 바람직하고, 0.5~3중량부인 것이 보다 바람직하며, 1~2중량부인 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 적층체용 조성물은 1,8-디아자비시클로(5.4.0)운데센-7염, 1,5-디아자비시클로(4.3.0)-노넨-5염, 1,8-디아자비시클로(5.4.0)운데센-7(본원에서는 DBU라고도 기재함) 및 1,5-디아자비시클로(4.3.0)-노넨-5((본원에서는 DBN이라고도 기재함))로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물(c)을 포함한다.
화합물(c)을 예시하면 1,8-디아자비시클로(5.4.0)운데센-7의 p-톨루엔술폰산염, 1,8-디아자비시클로(5.4.0)운데센-7의 페놀염, 1,8-디아자비시클로(5.4.0)운데센-7의 페놀수지염, 1,8-디아자비시클로(5.4.0)운데센-7의 오르토프탈산염, 1,8-디아자비시클로(5.4.0)운데센-7의 포름산염, 1,8-디아자비시클로(5.4.0)운데센-7의 옥틸산염, 1,8-디아자비시클로(5.4.0)운데센-7의 탄산염, 1,8-디아자비시클로(5.4.0)운데센-7의 스테아린산염, 1,8-디아자비시클로(5.4.0)운데센-7의 2-에틸헥실산염, 1,8-디아자비시클로(5.4.0)운데센-7의 안식향산염, 1,8-디아자비시클로(5.4.0)운데센-7의 살리실산염, 1,8-디아자비시클로(5.4.0)운데센-7의 3-히드록시-2-나프토에산염, 1,8-디아자비시클로(5.4.0)운데센-7의 2-메르캅토벤조티아졸염, 1,8-디아자비시클로(5.4.0)운데센-7의 2-메르캅토벤즈이미다졸염, 1,5-디아자비시클로(4.3.0)-노넨-5의 p-톨루엔술폰산염, 1,5-디아자비시클로(4.3.0)-노넨-5의 페놀염, 1,5-디아자비시클로(4.3.0)-노넨-5의 페놀수지염, 1,5-디아자비시클로(4.3.0)-노넨-5의 오르토프탈산염, 1,5-디아자비시클로(4.3.0)-노넨-5의 포름산염, 1,5-디아자비시클로(4.3.0)-노넨-5의 옥틸산염, 1,5-디아자비시클로(4.3.0)-노넨-5의 탄산염, 1,5-디아자비시클로(4.3.0)-노넨-5의 스테아린산염, 1,5-디아자비시클로(4.3.0)-노넨-5의 2-에틸헥실산염, 1,5-디아자비시클로(4.3.0)-노넨-5의 안식향산염, 1,5-디아자비시클로(4.3.0)-노넨-5의 살리실산염, 1,5-디아자비시클로(4.3.0)-노넨-5의 3-히드록시-2-나프토에산염, 1,5-디아자비시클로(4.3.0)-노넨-5의 2-메르캅토벤조티아졸염, 1,5-디아자비시클로(4.3.0)-노넨-5의 2-메르캅토벤즈이미다졸염, 1,8-디아자비시클로(5.4.0)운데센-7 및 1,5-디아자비시클로(4.3.0)-노넨-5를 들 수 있다.
화합물(c)은 1,8-디아자비시클로(5.4.0)운데센-7의 p-톨루엔술폰산염, 1,8-디아자비시클로(5.4.0)운데센-7의 페놀염, 1,8-디아자비시클로(5.4.0)운데센-7의 페놀수지염, 1,8-디아자비시클로(5.4.0)운데센-7의 오르토프탈산염, 1,8-디아자비시클로(5.4.0)운데센-7의 포름산염, 1,8-디아자비시클로(5.4.0)운데센-7의 옥틸산염, 1,5-디아자비시클로(4.3.0)-노넨-5의 p-톨루엔술폰산염, 1,5-디아자비시클로(4.3.0)-노넨-5의 페놀염, 1,5-디아자비시클로(4.3.0)-노넨-5의 페놀수지염, 1,5-디아자비시클로(4.3.0)-노넨-5의 오르토프탈산염, 1,5-디아자비시클로(4.3.0)-노넨-5의 포름산염, 1,5-디아자비시클로(4.3.0)-노넨-5의 옥틸산염, 1,8-디아자비시클로(5.4.0)운데센-7 및 1,5-디아자비시클로(4.3.0)-노넨-5로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물인 것이 바람직하다.
접착성을 향상시키는 관점에서는 화합물(c)은 1,8-디아자비시클로(5.4.0)운데센-7의 페놀염인 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 적층체용 조성물에서의 화합물(c)의 배합량은 에피클로로히드린계 중합체(a) 100중량부에 대해 0.3~3.0중량부인 것이 바람직하고, 0.5~2.0중량부인 것이 보다 바람직하며, 0.5~1.5중량부인 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 적층체용 조성물에서의 금속염 수화물(d)로서는 나트륨, 알루미늄, 칼슘, 아연, 망간, 란타늄, 티타늄, 지르코늄, 철, 코발트, 니켈, 마그네슘, 구리 등의 금속의 규산, 붕산, 인산, 황산, 질산, 탄산 등의 무기산염 수화물, 안식향산, 프탈산, 말레인산, 호박산, 살리실산, 구연산 등의 카르본산 등의 유기산염 수화물을 들 수 있다. 바람직하게는 나트륨, 알루미늄, 칼슘, 아연, 망간, 란타늄, 티타늄, 지르코늄, 철, 코발트, 니켈, 마그네슘, 구리에서 선택되는 금속의 아세트산염, 황산염의 수화물인 것이 바람직하고, 나트륨, 칼슘, 마그네슘, 구리에서 선택되는 금속의 황산염 및/또는 아세트산염의 수화물인 것이 보다 바람직하며, 황산칼슘 1/2수화물, 황산칼슘 2수화물, 황산나트륨 10수화물, 황산구리(II) 5수화물, 황산마그네슘 10수화물인 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 적층체용 조성물에서의 금속염 수화물(d)의 배합량은 에피클로로히드린계 중합체(a) 100중량부에 대해 0.1~80중량부, 바람직하게는 0.5~70중량부이고, 더욱 바람직하게는 1~50중량부이며, 특히 바람직한 것은 1~20중량부이다. 이들의 범위 내이면 충분한 접착 효과가 얻어지고 기계적 물성이 손상되는 일도 없기 때문에 바람직하다.
본 발명의 적층체용 조성물에 이용하는 비닐기를 갖는 화합물(e)로서는 비닐기를 가지고 있으면 되고, 알릴기를 갖는 화합물, (메타)아크릴로일기를 갖는 화합물이어도 된다. 비닐기를 갖는 화합물(e)로서는 분자 내에 2 이상의 비닐기(알릴기, (메타)아크릴로일기)를 갖는 것이 바람직하고, 2~5의 비닐기(알릴기, (메타)아크릴로일기)를 갖는 것이 보다 바람직하며, 2~4의 비닐기(알릴기, (메타)아크릴로일기)를 갖는 것이 특히 바람직하다. 또, (메타)아크릴로일기는 아크릴로일기 및/또는 메타크릴로일기를 의미한다.
비닐기를 갖는 화합물로서는 메틸비닐에테르, 에틸비닐에테르, n-프로필비닐에테르 등의 알킬비닐에테르, 에톡시메틸비닐에테르, 2-메톡시에틸비닐에테르, 2-에톡시에틸비닐에테르, 2-부톡시에틸비닐에테르 등의 알콕시알킬비닐에테르, 3-히드록시프로필비닐에테르, 4-히드록시부틸비닐에테르 등의 히드록시알킬비닐에테르 등의 모노비닐에테르 화합물, 디비닐에테르, 에틸렌글리콜 디비닐에테르, 디에틸렌글리콜 디비닐에테르, 트리에틸렌글리콜 디비닐에테르 등의 디비닐에테르 화합물, 트리메틸올프로판 트리비닐에테르, 펜타에리트리톨 트리비닐에테르 등의 트리비닐에테르 화합물, 펜타에리트리톨 테트라비닐에테르, 디트리메틸올프로판 테트라비닐에테르 등의 테트라비닐에테르 화합물 등을 들 수 있다.
알릴기를 갖는 화합물로서는 알릴에스테르, 알릴에테르, 알릴아민, 알릴시아누레이트, 알릴이소시아누레이트, 알릴티오에테르, 알릴오늄인 것이 바람직하고, 동일 분자 내에 2개 이상의 알릴기를 갖는 화합물인 다관능 알릴에스테르, 다관능 알릴에테르, 다관능 알릴아민, 다관능 시아누레이트, 다관능 이소시아누레이트, 다관능 알릴티오에테르인 것이 보다 바람직하며, 다관능 알릴에스테르, 다관능 시아누레이트, 다관능 이소시아누레이트인 것이 특히 바람직하다.
다관능 알릴에스테르로서는 지방족 다관능 알릴에스테르, 지환식 다관능 알릴에스테르 및 방향족 다관능 알릴에스테르에서 선택되는 다관능 알릴에스테르가 이용된다. 지방족 다관능 알릴에스테르, 지환식 다관능 알릴에스테르 및 방향족 다관능 알릴에스테르에서 선택되는 알릴에스테르는 1종 또는 2종 이상을 조합한 것으로도 된다. 여기서, 다관능 알릴에스테르란 2개 이상의 알릴에스테르기(-COOCH2-CH=CH2기)를 갖는 화합물을 의미하고, 지방족 다관능 알릴에스테르란 지방족 탄화수소기와 2개 이상의 알릴에스테르기를 갖는 화합물을 의미하며, 지환식 다관능 알릴에스테르란 지환식 탄화수소기와 2개 이상의 알릴에스테르기를 갖는 화합물을 의미하고, 방향족 다관능 알릴에스테르란 방향족 탄화수소기와 2개 이상의 알릴에스테르기를 갖는 화합물을 의미한다. 또, 본 명세서에서 지방족 다관능 알릴에스테르는 2개의 알릴에스테르기가 직접 결합한 옥살산디알릴을 포함하는 개념이다.
지방족 다관능 알릴에스테르를 구체적으로 예시하면 옥살산디알릴, 말론산디알릴, 호박산디알릴, 글루타르산디알릴, 아디핀산디알릴, 피멜산디알릴, 수베르산디알릴, 아젤라산디알릴, 세바신산디알릴, 푸마르산디알릴, 말레인산디알릴, 구연산트리알릴, 이타콘산디알릴, 1,2,3,4-부탄테트라카르본산테트라알릴을 예시할 수 있다.
지환식 다관능 알릴에스테르를 구체적으로 예시하면 시클로부탄 디카르본산디알릴, 시클로헵탄 디카르본산디알릴, 시클로헥산 디카르본산디알릴(헥사히드로프탈산디알릴), 노르보르난 디카르본산디알릴, 시클로부텐 디카르본산디알릴, 시클로헵텐 디카르본산디알릴, 시클로헥센 디카르본산디알릴(테트라히드로프탈산디알릴), 노르보르넨 디카르본산디알릴, 3-메틸-헥사히드로-1,2-디알릴프탈레이트, 4-메틸-헥사히드로-1,2-디알릴프탈레이트, 3-메틸-1,2,3,6-테트라히드로-1,2-디알릴프탈레이트, 4-메틸-1,2,3,6-테트라히드로-1,2-디알릴프탈레이트, 3,6-엔도메틸렌-3-메틸-1,2,3,6-테트라히드로-1,2-디알릴프탈레이트, 3,6-엔도메틸렌-4-메틸-1,2,3,6-테트라히드로-1,2-디알릴프탈레이트, 4-시클로헥센-1,2-디카르본산디알릴, 2-시클로헥센-1,2-디카르본산디알릴, 1,2,3,4-부탄테트라카르본산테트라알릴 등을 예시할 수 있다. 그 중에서도 1,2-시클로헥산 디카르본산디알릴, 1,3-시클로헥산 디카르본산디알릴, 1,4-시클로헥산 디카르본산디알릴, 노르보르난 디카르본산디알릴이 바람직하다.
방향족 다관능 알릴에스테르로서는 프탈산디알릴(오르소프탈산디알릴, 이소프탈산디알릴, 테레프탈산디알릴), 트리메스산트리알릴, 트리멜리트산트리알릴, 피로멜리트산테트라알릴, 벤젠헥사카르본산헥사알릴, 멜리트산헥사알릴, 1,3,5,7-테트라알릴나프탈렌을 예시할 수 있고, 그 중에서도 트리메스산트리알릴, 프탈산디알릴이 바람직하다.
다관능 알릴에테르로서는 2개 이상의 알릴에테르기(-O-CH2-CH=CH2기)를 갖는 화합물을 의미하고, 에틸렌글리콜 디알릴에테르, 디에틸렌글리콜 디알릴에테르, 폴리에틸렌글리콜 디알릴에테르, 프로필렌글리콜 디알릴에테르, 부틸렌글리콜 디알릴에테르, 헥산디올 디알릴에테르, 비스페놀 A 알킬렌옥사이드 디알릴에테르, 비스페놀 F 알킬렌옥사이드 디알릴에테르, 트리메틸올프로판 트리알릴에테르, 디트리메틸올프로판 테트라알릴에테르, 글리세린 트리알릴에테르, 펜타에리트리톨 테트라알릴에테르, 디펜타에리트리톨 펜타알릴에테르, 디펜타에리트리톨 헥사알릴에테르, 폴리에틸렌글리콜 디알릴에테르, 펜타에리트리톨 디알릴에테르, 펜타에리트리톨 트리알릴에테르, 펜타에리트리톨 테트라알릴에테르, 1,4-디알릴옥시메틸벤젠, 에틸렌옥사이드 부가 트리메틸올프로판 트리알릴에테르, 에틸렌옥사이드 부가 디트리메틸올프로판 테트라알릴에테르, 에틸렌옥사이드 부가 펜타에리트리톨 테트라알릴에테르, 에틸렌옥사이드 부가 디펜타에리트리톨 헥사알릴에테르를 예시할 수 있고, 폴리에틸렌글리콜 디알릴에테르인 것이 바람직하다.
다관능 알릴아민으로서는 2개 이상의 알릴기(-CH2-CH=CH2기)를 갖는 아민을 의미하고, -NH-CO-NH-를 갖는 지환식 또는 2지환식 화합물을 골격으로 하며 2개 이상의 알릴기(-CH2-CH=CH2기)를 갖는 아민이 바람직하고, 글리콜우릴 골격을 가지며 2개 이상의 알릴기(-CH2-CH=CH2기)를 갖는 아민이 보다 바람직하다. 다관능 알릴아민으로서는 디알릴아민, 디알릴메틸아민, 디알릴에틸아민, 트리알릴아민, 1,3,4,6-테트라알릴글리콜우릴을 예시할 수 있다.
다관능 알릴시아누레이트로서는 알릴기와 시아누르산 골격을 갖는 화합물이며, 알릴시아누레이트, 디알릴시아누레이트, 트리알릴시아누레이트 등을 예시할 수 있다.
다관능 알릴이소시아누레이트로서는 알릴기와 이소시아누르산 골격을 갖는 화합물이며, 알릴이소시아누레이트, 디알릴이소시아누레이트, 트리알릴이소시아누레이트 등을 예시할 수 있다.
다관능 알릴티오에테르로서는 2개 이상의 알릴기(-CH2-CH=CH2기) 및 티오에테르 구조를 갖는 화합물이며, 알킬렌글리콜 디알릴티오에테르를 예시할 수 있다.
알릴오늄으로서는 단관능 알릴오늄이나 다관능 알릴오늄 등을 들 수 있고, 모노알릴트리알킬암모늄염이나 디알릴디알킬암모늄염, 트리알릴모노알킬암모늄염 등을 들 수 있으며, 이들의 염화물이나 브롬화물, 요오드화물 등을 들 수 있다.
알릴기를 갖는 화합물로서는 디알릴테레프탈레이트, 디알릴오르소프탈레이트, 디알릴이소프탈레이트, 디알릴나프탈레이트, 트리메틸올프로판 디알릴에테르, 펜타에리트리톨 디알릴에테르, 비스페놀 A 디알릴에테르, 비스페놀 F 디알릴에테르, 프로필렌글리콜 디알릴에테르, 글리세린 디알릴에테르, 1,2-시클로헥산 디카르본산디알릴, 1,3-시클로헥산 디카르본산디알릴, 1,4-시클로헥산 디카르본산디알릴 등의 디알릴 화합물, 트리알릴시아누레이트, 트리알릴이소시아누레이트, 트리멜리트산트리알릴, 트리메스산트리알릴, 트리메틸올프로판 트리알릴에테르, 펜타에리트리톨 트리알릴에테르 등의 트리알릴 화합물 등이 바람직하다.
(메타)아크릴로일기를 갖는 화합물로서는 부틸(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴(메타)아크릴레이트, 히드록시에틸(메타)아크릴레이트 등의 알킬(메타)아크릴레이트, 메톡시프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 에톡시디에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트 등의 알콕시알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트 등의 모노(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트 등의 알킬렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 1,9-노난디올 디(메타)아크릴레이트의 알킬렌디올 디(메타)아크릴레이트 등의 2관능 (메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 등의 3관능 (메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판 테트라(메타)아크릴레이트 등의 4관능 (메타)아크릴레이트를 들 수 있다.
본 발명의 적층체용 조성물에서의 화합물(e)의 배합량은 에피클로로히드린계 중합체(a) 100중량부에 대해 1~20중량부인 것이 바람직하고, 2~15중량부인 것이 보다 바람직하며, 3~10중량부인 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 접착용 조성물은 필수 성분으로서 에피클로로히드린계 중합체(a), 화합물(b), 화합물(c) 및 금속염 수화물(d)을 함유하고, 임의 성분으로서 에폭시 수지(f)를 더 포함해도 된다.
에폭시 수지(f)로서는 예를 들어 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, o-크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 아민형 에폭시 수지, 수소첨가 비스페놀 A형 에폭시 수지 및 다관능 에폭시 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 수지가 바람직하다. 이들 중 비스페놀 A형 에폭시 수지가 내약품성, 접착성이 양호한 점에서 바람직하고, 나아가 식(1):
Figure 112021148919841-pat00001
로 나타나는 에폭시 수지가 특히 바람직하다. 여기서, 식(1)에서 n은 평균값으로, 0.1~3이 바람직하고, 0.1~0.5가 보다 바람직하며, 0.1~0.3이 더욱 바람직하다.
에폭시 수지(f)는 에피클로로히드린계 중합체(a) 100중량부에 대해 0.1~5중량부가 바람직하고, 0.3~3중량부가 보다 바람직하다.
또한, 본 발명의 적층체용 조성물은 화합물(c)과 에폭시 수지(f)의 합계가 에피클로로히드린계 중합체(a) 100중량부에 대해 2.0중량부를 초과하는 것도 바람직한 형태의 하나이다.
적층체용 조성물은 접착성을 향상시키는 관점에서 구리염(g)을 더 포함하는 것이 바람직하다.
구리염(g)으로서는 유기 구리염이 바람직하다. 유기 구리염으로서는 포름산, 아세트산, 부티르산, 스테아린산 등의 포화 카르본산의 구리염, 올레인산, 리놀산 등의 불포화 카르본산의 구리염, 살리실산, 안식향산, 프탈산 등의 방향족 카르본산의 구리염, 옥살산, 호박산, 아디핀산, 말레인산, 푸마르산 등의 디카르본산의 구리염, 젖산, 구연산 등의 히드록시산의 구리염, 카르바민산의 구리염, 디메틸디티오카르바민산구리, 디에틸디티오카르바민산구리, 디부틸디티오카르바민산구리, N-에틸-N-페닐디티오카르바민산구리, N-펜타메틸렌디티오카르바민산구리, 디벤질디티오카르바민산구리 등의 티오카르바민산, 술폰산 등의 구리염을 들 수 있다. 유기 구리염으로서는 포화 카르본산의 구리염, 불포화 카르본산의 구리염, 방향족 카르본산의 구리염, 티오카르바민산의 구리염이 바람직하고, 스테아린산구리, 디메틸디티오카르바민산구리, 디에틸디티오카르바민산구리, 디부틸디티오카르바민산구리가 보다 바람직하다.
접착성 향상의 관점에서 구리염(g)의 배합량은 에피클로로히드린계 중합체(a) 100중량부에 대해 0.01~5중량부, 바람직하게는 0.05~3중량부이다. 더욱 바람직하게는 0.1~2중량부이다. 이들의 범위 내이면 충분한 접착 효과가 얻어지고 가황물의 기계적 물성이 손상되는 일도 없기 때문에 바람직하다.
본 발명의 적층체용 조성물에 있어서, 가황제(h)를 포함한다. 가황제(h)는 종래 공지의 것을 사용할 수 있다.
가황제(h)로서는 염소 원자의 반응성을 이용하는 공지의 가황제, 예를 들어 폴리아민계 가황제, 티오우레아계 가황제, 티아디아졸계 가황제, 메르캅토트리아진계 가황제, 피라진계 가황제, 퀴녹살린계 가황제, 비스페놀계 가황제 등을 들 수 있다.
염소 원자의 반응성을 이용하는 공지의 가황제(h)를 예시하면, 폴리아민계 가황제로서는 에틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민, 헥사메틸렌테트라민, p-페닐렌디아민, 쿠멘디아민, N,N'-디신나밀리덴-1,6-헥산디아민, 에틸렌디아민카바메이트, 헥사메틸렌디아민카바메이트 등을 들 수 있다.
티오우레아계 가황제로서는 에틸렌티오우레아, 1,3-디에틸티오우레아, 1,3-디부틸티오우레아, 트리메틸티오우레아 등을 들 수 있다.
티아디아졸계 가황제로서는 2,5-디메르캅토-1,3,4-티아디아졸, 2-메르캅토-1,3,4-티아디아졸-5-티오벤조에이트 등을 들 수 있다.
메르캅토트리아진계 가황제로서는 2,4,6-트리메르캅토-1,3,5-트리아진, 2-메톡시-4,6-디메르캅토트리아진, 2-헥실아미노-4,6-디메르캅토트리아진, 2-디에틸아미노-4,6-디메르캅토트리아진, 2-시클로헥산아미노-4,6-디메르캅토트리아진, 2-디부틸아미노-4,6-디메르캅토트리아진, 2-아닐리노-4,6-디메르캅토트리아진, 2-페닐아미노-4,6-디메르캅토트리아진 등을 들 수 있다.
피라진계 가황제로서는 2,3-디메르캅토피라진 유도체 등을 들 수 있고, 2,3-디메르캅토피라진 유도체를 예시하면 피라진-2,3-디티오카보네이트, 5-메틸-2,3-디메르캅토피라진, 5-에틸피라진-2,3-디티오카보네이트, 5,6-디메틸-2,3-디메르캅토피라진, 5,6-디메틸피라진-2,3-디티오카보네이트 등을 들 수 있다.
퀴녹살린계 가황제로서는 2,3-디메르캅토퀴녹살린 유도체 등을 들 수 있고, 2,3-디메르캅토퀴녹살린 유도체를 예시하면 퀴녹살린-2,3-디티오카보네이트, 6-메틸퀴녹살린-2,3-디티오카보네이트, 6-에틸-2,3-디메르캅토퀴녹살린, 6-이소프로필퀴녹살린-2,3-디티오카보네이트, 5,8-디메틸퀴녹살린-2,3-디티오카보네이트 등을 들 수 있다.
비스페놀계 가황제로서는 4,4'-디히드록시디페닐술폭시드, 4,4'-디히드록시디페닐술폰(비스페놀 S), 1,1-시클로헥실리덴-비스(4-히드록시벤젠), 2-클로로-1,4-시클로헥실렌-비스(4-히드록시벤젠), 2,2-이소프로필리덴-비스(4-히드록시벤젠)(비스페놀 A), 헥사플루오로이소프로필리덴-비스(4-히드록시벤젠)(비스페놀 AF) 및 2-플루오로-1,4-페닐렌-비스(4-히드록시벤젠) 등을 들 수 있다.
본 발명의 적층체용 조성물에서는 가황제(h)와 함께 공지의 가황 촉진제, 지연제를 본 발명에서 그대로 이용할 수 있다. 염소 원자의 반응성을 이용하는 공지의 가황제(h)에 병용되는 가황 촉진제로서는 1급, 2급, 3급 아민, 이 아민의 유기산염 혹은 그 부가물, 구아니딘계 촉진제, 티우람계 촉진제, 디티오카르바민산계 촉진제 등을 들 수 있다. 또한, 지연제로서는 N-시클로헥산티오프탈이미드 등을 들 수 있다.
가황 촉진제를 예시하면 1급, 2급, 3급 아민으로서는 특히 탄소수 5~20의 지방족 또는 환식 지방산의 제1, 제2 혹은 제3 아민이 바람직하고, 이러한 아민의 대표예는 n-헥실아민, 옥틸아민, 디부틸아민, 트리부틸아민, 헥사메틸렌디아민 등이다.
아민과 염을 형성하는 유기산으로서는 카르본산, 카르바민산, 2-메르캅토벤조티아졸, 디티오린산 등이 예시된다. 또한, 상기 아민과 부가물을 형성하는 물질로서는 알코올류, 옥심류 등이 예시된다. 아민의 유기산염 혹은 부가물의 구체예로서는 n-부틸아민·아세트산염, 헥사메틸렌디아민·카르바민산염, 2-메르캅토벤조티아졸의 디시클로헥실아민염 등을 들 수 있다.
구아니딘계 촉진제의 예로서는 디페닐구아니딘, 디톨릴구아니딘 등을 들 수 있다.
티우람계 가황 촉진제의 구체예로서는 테트라메틸티우람디술피드, 테트라메틸티우람모노술피드, 테트라에틸티우람디술피드, 테트라부틸티우람디술피드, 디펜타메틸렌티우람테트라술피드 등을 들 수 있다.
염소 원자의 반응성을 이용하는 공지의 가황제(h)에 병용되는 가황 촉진제 또는 지연제의 배합량은 에피클로로히드린계 중합체(a) 100중량부에 대해 0~10중량부인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1~5중량부이다.
또한, 에피클로로히드린계 중합체(a)가 에피클로로히드린-알릴글리시딜에테르 공중합체, 에피클로로히드린-에틸렌옥사이드-알릴글리시딜에테르 3원 공중합체 등의 이중 결합을 갖는 중합체인 경우에는 니트릴계 고무의 가황에 통상 이용되고 있는 공지의 가황제, 예를 들어 유황계 가황제, 퍼옥사이드계 가황제, 수지계 가황제, 퀴논디옥심계 가황제 등을 들 수 있다.
유황계 가황제로서는 유황, 모르폴린디술피드, 테트라메틸티우람디술피드, 테트라에틸티우람디술피드, 테트라부틸티우람디술피드, N,N'-디메틸-N,N'-디페닐티우람디술피드, 디펜탄메틸렌티우람테트라술피드, 디펜타메틸렌티우람테트라술피드, 디펜타메틸렌티우람헥사술피드를 들 수 있다.
퍼옥사이드계 가황제로서는 tert-부틸히드로퍼옥사이드, p-멘탄히드로퍼옥사이드, 디쿠밀퍼옥사이드, tert-부틸퍼옥사이드, 1,3-비스(tert-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠, 2,5-디메틸-2,5-디(tert-부틸퍼옥시)헥산, 벤조일퍼옥사이드, tert-부틸퍼옥시벤조에이트를 들 수 있다.
수지계 가황제로서는 알킬페놀포름알데히드 수지 등을 들 수 있다.
퀴논디옥심계 가황제로서는 p-퀴논디옥심, p-p'-디벤조일퀴논디옥심을 들 수 있다.
유황계 가황제, 퍼옥사이드계 가황제, 수지계 가황제, 퀴논디옥심계 가황제에 병용되는 가황 촉진제, 가황 지연제, 가황 촉진 조제, 가교 조제로서는 예를 들어 알데히드 암모니아계 촉진제, 알데히드 아민계 촉진제, 티오우레아계 촉진제, 구아니딘계 촉진제, 티아졸계 촉진제, 술펜아미드계 촉진제, 티우람계 촉진제, 디티오카르바민산염계 촉진제, 크산토겐산염계 촉진제 등의 각종 가황 촉진제, N-니트로소디페닐아민, 무수프탈산, N-시클로헥실티오프탈이미드 등의 가황 지연제, 아연화, 스테아린산, 스테아린산아연 등의 가황 촉진 조제, 퀴논디옥심계 가교 조제, 메타크릴레이트계 가교 조제, 알릴계 가교 조제, 말레이미드계 가교 조제 등의 각종 가교 조제 등을 들 수 있다.
유황계 가황제, 퍼옥사이드계 가황제, 수지계 가황제, 퀴논디옥심계 가황제에 병용되는 가황 촉진제, 가황 지연제, 가황 촉진 조제, 가교 조제의 배합량은 에피클로로히드린계 중합체(a) 100중량부에 대해 0~10중량부인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1~5중량부이다.
본 발명의 적층체용 조성물에서는 티오우레아계 가황제, 퀴녹살린계 가황제, 유황계 가황제, 퍼옥사이드계 가황제, 메르캅토트리아진계 가황제 및 비스페놀계 가황제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 가황제가 바람직하고, 티오우레아계 가황제, 퀴녹살린계 가황제 및 비스페놀계 가황제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 가황제가 보다 바람직하며, 특히 바람직하게는 퀴녹살린계 가황제이다. 이들 가황제(h)는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 적층체용 조성물에서는 가황제(h)는 에피클로로히드린계 중합체(a) 100중량부에 대해 0.1~10중량부 포함하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.5~5중량부이다.
본 발명의 적층체용 조성물에서는 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(NBR), 수소화 NBR(H-NBR), 아크릴 고무(ACM), 에틸렌 아크릴산 에스테르 고무(AEM), 불소 고무(FKM), 클로로프렌 고무(CR), 클로로술폰화 폴리에틸렌(CSM), 염소화 폴리에틸렌(CPE), 에틸렌 프로필렌 고무(EPM, EPDM) 등의 임의의 고무를 함유해도 된다. 이 경우 고무의 배합량은 에피클로로히드린계 중합체(a) 100중량부에 대해 1~50중량부가 바람직하다.
본 발명의 적층체용 조성물에서는 에폭시 수지 이외의 다른 수지를 더 함유해도 된다. 수지로서는 예를 들어 폴리메타크릴산 메틸(PMMA) 수지, 폴리스티렌(PS) 수지, 폴리우레탄(PUR) 수지, 폴리염화비닐(PVC) 수지, 에틸렌-아세트산비닐(EVA) 수지, 스티렌-아크릴로니트릴(AS) 수지, 폴리에틸렌(PE) 수지 등을 들 수 있다. 이 경우, 수지의 배합량은 에피클로로히드린계 중합체(a) 100중량부에 대해 1~50중량부가 바람직하다.
또한, 본 발명에서는 목적 또는 필요에 따라 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 한에서 일반 고무 조성물에 배합하는 통상의 첨가물, 예를 들어 충전제, 가공 조제, 가소제, 수산제, 연화제, 노화 방지제, 착색제, 안정제, 접착 조제, 이형제, 도전성 부여제, 열전도성 부여제, 표면 비점착제, 점착 부여제, 유연성 부여제, 내열성 개선제, 난연제, 자외선 흡수제, 내유성 향상제, 발포제, 스코치 방지제, 활제 등의 각종 첨가제를 배합할 수 있다. 또한, 상기의 것과는 다른 상용의 가황제나 가황 촉진제를 1종 또는 2종 이상 배합해도 된다.
충전제로서는 이황화 몰리브덴, 황화철, 황화구리 등의 금속 황화물; 규조토, 석면, 리토폰(황화아연/황화바륨), 그래파이트, 카본 블랙, 불화 카본, 불화 칼슘, 코크스, 석영 미분말, 탈크, 운모 분말, 규회석, 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 각종 위스커, 유리 섬유, 유기 보강제, 유기 충전제 등을 들 수 있다.
가공 조제로서는 스테아린산, 올레인산, 팔미틴산, 라우린산 등의 고급 지방산; 스테아린산 나트륨, 스테아린산 아연 등의 고급 지방산염; 스테아린산 아미드, 올레인산 아미드 등의 고급 지방산 아미드; 올레인산 에틸 등의 고급 지방산 에스테르, 스테아릴아민, 올레일아민 등의 고급 지방족 아민; 카르나우바 왁스, 세레신 왁스 등의 석유계 왁스; 에틸렌글리콜, 글리세린, 디에틸렌글리콜 등의 폴리글리콜; 바셀린, 파라핀 등의 지방족 탄화수소; 실리콘계 오일, 실리콘계 폴리머, 저분자량 폴리에틸렌, 프탈산 에스테르류, 인산 에스테르류, 로진, (할로겐화) 디알킬아민, (할로겐화) 디알킬술폰, 계면활성제 등을 들 수 있다.
가소제로서는 예를 들어 프탈산 유도체나 세바신산 유도체, 연화제로서는 예를 들어 윤활유, 프로세스 오일, 콜타르, 피마자유, 스테아린산 칼슘, 노화 방지제로서는 예를 들어 페닐렌디아민류, 포스페이트류, 퀴놀린류, 크레졸류, 페놀류, 디티오카르바메이트 금속염 등을 들 수 있다.
본 발명의 적층체용 조성물은 에피클로로히드린계 중합체(a), 화합물(b), 화합물(c), 금속염 수화물(d) 및 더욱 필요하면 화합물(e), 에폭시 수지(f), 구리염(g), 가황제(h) 및 그 밖의 첨가제를 혼련함으로써 조제된다.
혼련은 예를 들어 100℃ 이하의 온도에서 오픈 롤, 밴버리 믹서, 가압 니더 등을 이용하여 행할 수 있다.
본 발명의 적층체용 조성물을 이용하여 타종 폴리머 조성물과의 적층체를 형성할 수 있다. 적층체의 제조 방법으로서는 적층체용 조성물과 타종 폴리머 조성물을 적층시키고 가열 가황·접착시키는 방법을 예시할 수 있다. 가열 온도는 100~200℃이며, 가황 시간은 온도에 따라 다르지만 0.5~300분 동안에 행해지는 것이 통상이다. 가열 방법으로서는 금형에 의한 압축 성형, 사출 성형, 증기, 적외선 혹은 마이크로웨이브에 의한 가열 등 임의의 방법을 이용할 수 있다.
상기 적층체를 제조함에 있어서 특별히 복잡한 공정을 짜지 않고 가황시에 화학적으로 강고한 접착이 얻어지기 때문에 가혹한 조건에 노출된 경우이어도 충분한 접착력을 갖는 적층체를 제공할 수 있다. 또한, 성형성에 대해서도 저비용으로의 성형이 가능하고 성형도 용이하다. 또한, 압출 성형과 같은 보통 방법으로 성형할 수 있기 때문에 박막화도 가능하고 유연성의 점에서도 개선된다.
타종 폴리머층으로서는 저가스투과성 폴리머층이 예시되고, 저가스투과성 폴리머층으로서는 불소 함유 폴리머층인 것이 바람직하다.
저가스투과성 폴리머층에 이용하는 중합체로서는 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로펜 2원 공중합체, 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로펜 2원 공중합체, 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로펜-테트라플루오로에틸렌 3원 공중합체, 비닐리덴플루오라이드-퍼플루오로알킬비닐에테르-테트라플루오로에틸렌 3원 공중합체, 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로에틸비닐에테르 공중합체, 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로프로필비닐에테르 공중합체, 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르-클로로트리플루오로 3원 공중합체, 테트라플루오로에틸렌-프로필렌 2원 공중합체, 비닐리덴플루오라이드-테트라플루오로에틸렌-테트라플루오로에틸렌 3원 공중합체, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 2원 공중합체, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE), 클로로트리플루오로에틸렌(CTFE) 공중합체, 폴리염화비닐리덴 수지, 폴리비닐알코올 수지, 에틸렌-비닐알코올 공중합체 수지, 나일론 수지, 폴리아크릴로니트릴 수지, 폴리에스테르 수지 등을 들 수 있고, 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로펜 2원 공중합체, 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로펜 2원 공중합체, 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로펜-테트라플루오로에틸렌 3원 공중합체, 비닐리덴플루오라이드-퍼플루오로알킬비닐에테르-테트라플루오로에틸렌 3원 공중합체, 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로에틸비닐에테르 공중합체, 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로프로필비닐에테르 공중합체, 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르-클로로트리플루오로 3원 공중합체, 테트라플루오로에틸렌-프로필렌 2원 공중합체, 비닐리덴플루오라이드-테트라플루오로에틸렌-테트라플루오로에틸렌 3원 공중합체, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 2원 공중합체, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 클로로트리플루오로에틸렌(CTFE), PCTFE 공중합체인 것이 바람직하고, 클로로트리플루오로에틸렌(CTFE) 공중합체인 것이 특히 바람직하다.
CTFE 공중합체로서는 CTFE에 유래하는 공중합 단위(CTFE 단위)와, 테트라플루오로에틸렌(TFE), 헥사플루오로프로필렌(HFP), 퍼플루오로(알킬비닐에테르)(PAVE), 불화비닐리덴(VdF), 불화비닐, 헥사플루오로이소부텐, 식:
CH2=CX1(CF2)nX2
(식 중, X1은 H 또는 F, X2는 H, F 또는 Cl, n은 1~10의 정수이다)
로 나타나는 단량체, 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 2-부텐, 염화비닐 및 염화비닐리덴으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 단량체에 유래하는 공중합 단위를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, CTFE 공중합체로서는 퍼할로 중합체인 것이 보다 바람직하다.
CTFE 공중합체로서는 CTFE 단위와 TFE, HFP 및 PAVE로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 단량체에 유래하는 공중합 단위를 포함하는 것이 보다 바람직하고, 실질적으로 이들 공중합 단위만으로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 연료 저투과의 관점에서 에틸렌, 불화비닐리덴, 불화비닐 등의 CH 결합을 갖는 모노머를 포함하지 않는 것이 바람직하다. 퍼할로 폴리머는 고무와의 접착이 통상 곤란하지만, 본 발명의 구성에 의하면 불소 수지층이 퍼할로 폴리머로 이루어지는 층이어도 불소 수지층과 고무층의 층간 접착은 강고하다.
CTFE 공중합체는 전단량체 단위의 10~90몰%의 CTFE 단위를 갖는 것이 바람직하다.
CTFE 공중합체로서는 CTFE 단위, TFE 단위 및 이들과 공중합 가능한 단량체(α)에 유래하는 단량체(α) 단위를 포함하는 것이 특히 바람직하다.
「CTFE 단위」 및 「TFE 단위」는 CTFE 공중합체의 분자 구조상 각각 CTFE에 유래하는 부분(-CFCl-CF2-), TFE에 유래하는 부분(-CF2-CF2-)이며, 상기 「단량체(α) 단위」는 마찬가지로 CTFE계 공중합체의 분자 구조상 단량체(α)가 부가하여 이루어지는 부분이다.
단량체(α)로서는 CTFE 및 TFE와 공중합 가능한 단량체이면 특별히 한정되지 않고, 에틸렌(Et), 비닐리덴플루오라이드(VdF), CF2=CF-ORf1(식 중, Rf1은 탄소수 1~8의 퍼플루오로알킬기)로 나타나는 퍼플루오로(알킬비닐에테르)(PAVE), CX3X4=CX5(CF2)nX6(식 중, X3, X4 및 X5는 동일하거나 다르며, 수소 원자 또는 불소 원자; X6은 수소 원자, 불소 원자 또는 염소 원자; n은 1~10의 정수)로 나타나는 비닐 단량체, CF2=CF-OCH2-Rf2(식 중, Rf2는 탄소수 1~5의 퍼플루오로알킬기)로 나타나는 알킬퍼플루오로비닐에테르 유도체 등을 들 수 있고, 그 중에서도 PAVE, 상기 비닐 단량체 및 알킬퍼플루오로비닐에테르 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하고, PAVE 및 HFP로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 보다 바람직하다.
알킬퍼플루오로비닐에테르 유도체로서는 Rf2가 탄소수 1~3의 퍼플루오로알킬기인 것이 바람직하고, CF2=CF-OCH2-CF2CF3이 보다 바람직하다.
CTFE 공중합체에서의 CTFE 단위와 TFE 단위의 비율은 CTFE 단위가 15~90몰%에 대해 TFE 단위가 85~10몰%이고, 보다 바람직하게는 CTFE 단위가 20~90몰%이며 TFE 단위가 80~10몰%이다. 또한, CTFE 단위 15~25몰%와 TFE 단위 85~75몰%로 구성되는 것이 보다 바람직하다.
CTFE 공중합체는 CTFE 단위와 TFE 단위의 합계가 90~99.9몰%이며, 단량체(α) 단위가 0.1~10몰%인 것이 바람직하다. 단량체(α) 단위가 0.1몰% 미만이면 성형성, 내환경 응력 균열성 및 내연료 크랙성이 떨어지기 쉽고, 10몰%를 초과하면 연료 저투과성, 내열성, 기계 특성이 떨어지는 경향이 있다.
불소 폴리머(b1)는 PCTFE 또는 CTFE-TFE-PAVE 공중합체인 것이 가장 바람직하다. 상기 CTFE-TFE-PAVE 공중합체란 실질적으로 CTFE, TFE 및 PAVE만으로 이루어지는 공중합체이다. PCTFE 및 CTFE-TFE-PAVE 공중합체는 주쇄를 구성하는 탄소 원자에 직접 결합한 수소 원자가 존재하지 않아 탈불화 수소화 반응이 진행되지 않는다. 따라서, 탈불화 수소화 반응에 의해 불소 폴리머 중에 형성되는 불포화 결합을 이용한 종래의 접착성 개선 방법은 적용할 수 없다.
PAVE로서는 퍼플루오로(메틸비닐에테르)(PMVE), 퍼플루오로(에틸비닐에테르)(PEVE), 퍼플루오로(프로필비닐에테르)(PPVE), 퍼플루오로(부틸비닐에테르) 등을 들 수 있고, 그 중에서도 PMVE, PEVE 및 PPVE로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.
PAVE 단위는 전단량체 단위의 0.5몰% 이상인 것이 바람직하고, 5몰% 이하인 것이 바람직하다.
CTFE 단위 등의 구성단위는 19F-NMR 분석을 행함으로써 얻어지는 값이다.
불소 폴리머(b1)는 폴리머의 주쇄 말단 및/또는 측쇄에 카르보닐기, 히드록실기, 헤테로환기 및 아미노기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 반응성 관능기를 도입한 것이어도 된다.
본 명세서에서 「카르보닐기」는 탄소-산소 이중 결합으로 구성되는 탄소 2가의 기이며, -C(=O)-로 나타나는 것으로 대표된다. 상기 카르보닐기를 포함한 반응성 관능기로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 카보네이트기, 카르본산할라이드기(할로게노포르밀기), 포르밀기, 카르복실기, 에스테르 결합(-C(=O)O-), 산무수물 결합(-C(=O)O-C(=O)-), 이소시아네이트기, 아미드기, 이미드기(-C(=O)-NH-C(=O)-), 우레탄 결합(-NH-C(=O)O-), 카르바모일기(NH2-C(=O)-), 카르바모일옥시기(NH2-C(=O)O-), 우레이도기(NH2-C(=O)-NH-), 옥사모일기(NH2-C(=O)-C(=O)-) 등 화학 구조상의 일부로서 카르보닐기를 포함하는 것을 들 수 있다.
아미드기, 이미드기, 우레탄 결합, 카르바모일기, 카르바모일옥시기, 우레이도기, 옥사모일기 등에서는 그 질소 원자에 결합하는 수소 원자는 예를 들어 알킬기 등의 탄화수소기로 치환되어 있어도 된다.
*반응성 관능기는 도입이 용이한 점, 불소 폴리머(b1)가 적당한 내열성과 비교적 저온에서의 양호한 접착성을 갖는 점에서 아미드기, 카르바모일기, 히드록실기, 카르복실기, 카보네이트기, 카르본산할라이드기, 산무수물 결합이 바람직하고, 더욱이 아미드기, 카르바모일기, 히드록실기, 카보네이트기, 카르본산할라이드기, 산무수물 결합이 바람직하다.
적층체용 조성물과 적층시키는 폴리머층에는 목적에 따라 공지의 배합제, 예를 들어 가교제(가황제), 가황 촉진제, 안정제, 착색제, 가소제, 보강제 등이 첨가된다.
본 발명의 적층체를 연료유계 호스에 적용하는 경우의 태양으로서는 호스의 내층에 불소 함유 폴리머, 그 외층에 에피클로로히드린계 중합체를 배치한 2층 호스, 그 외측에 편조 보강층을 배치한 3층 호스, 혹은 더욱 그 외측에 고무층을 배치한 4층 구조의 호스 등을 대표적으로 들 수 있다. 상기 3층 호스 또는 4층 호스에 이용되는 편조 재료로서는 폴리에스테르 섬유, 폴리아미드 섬유, 유리 섬유, 비닐론 섬유, 면 등의 편조한 것이 통상 이용된다. 또한, 상기 4층 호스에 이용되는 최외층 재료로서는 에피클로로히드린계 중합체 외에 에틸렌-아크릴레이트 고무, 클로로프렌 고무, 염소화 폴리에틸렌 고무, 클로로술폰화 폴리에틸렌 등의 내열 노화성, 내후성, 내유성 등이 있는 합성 고무가 통상 이용된다.
이하에서 대표적인 예를 실시예로서 들지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예, 비교예
표 1에 나타나는 배합으로 각 재료를 니더 및 오픈 롤로 혼련하여 두께 2~2.5mm의 시트형상의 적층체용 조성물(i)을 얻었다.
(프레스 가황 접착 적층체)
상기 시트(i) 및 두께 0.3~0.5mm의 저가스투과성 폴리머층(ii)을 맞추어붙이고, 맞추어붙임체를 160℃, 20~25kg/㎠로 30분간 가압하여 두께 2.0~2.5mm의 고무-수지 적층체를 얻었다.
(증기 가황 접착 적층체)
상기 시트(i) 및 두께 0.3~0.5mm의 저가스투과성 폴리머층(ii)을 맞추어붙이고, 맞추어붙임체를 160℃, 20~25kg/㎠로 4분간 가압하여 두께 2.0~2.5mm의 시트(iii)를 얻었다.
*상기 시트(iii)를 가황 캔으로 0.52kPa(160℃)로 30분간 가황하여 두께 2.0~2.5mm의 고무-수지 적층체를 얻었다.
저가스투과성 폴리머층(ii)으로서 CTFE/TFE/PPVE(21.3/76.3/2.4(mol%)) 공중합체의 불소 수지를 이용하였다.
(90° 박리 시험 접착 평가)
상기 프레스 가황 접착 적층체, 증기 가황 접착 적층체를 1.0×10cm의 단책 형상으로 절단하여 접착 시험용 시험편을 제작하고, 25℃에서 50mm/min의 인장 속도로 90° 박리 시험을 행하여 박리 상태를 육안으로 관찰하였다. 박리 시험의 결과는 표 2에 나타낸다.
(180° 절곡 접착 평가)
상기 단책형상 접착 시험용 시험편의 저가스투과성 폴리머층(ii)에 커터 나이프로 칼집을 넣고 180° 절곡하여 칼집 부분의 박리 상태를 육안으로 관찰하였다. 박리 시험의 결과는 표 2에 나타낸다.
90° 박리 시험(박리 상태 평가)
○: 강고하게 접착되어 있고 층간은 고무 파괴를 일으킴.
△: 재료 파괴는 아니지만 접착
×: 전혀 접착되지 않고 계면에서의 박리가 발생함.
180° 절곡 시험(박리 상태 평가)
○: 칼집 개소 전체가 강고하게 접착되어 있음.
△: 칼집 개소의 일부분이 박리되어 있음.
×: 칼집 개소 전체가 박리되어 있음.
이하에 실시예 및 비교예에서 이용한 배합제를 나타낸다.
*1 주식회사 오사카 소다 제품 「에피클로머 CG」
*2 토카이 카본 주식회사 제품 「시스트 3」
*3 토카이 카본 주식회사 제품 「시스트 SO」
*4 버제스 피그먼트사 제품 「버제스 #30」
*5 주식회사 ADEKA 제품 「아데카사이저 RS-107」
*6 카오 주식회사 제품 「스플렌더 R-300」
*7 오우치 신코 화학 주식회사 제품 「노크랙 NBC」
*8 오우치 신코 화학 주식회사 제품 「노크셀러 TTCu」
*9 쿄와 화학 공업 주식회사 제품 「쿄와마그 #150」
*10 쿄와 화학 공업 주식회사 제품 「DHT-4A」
*11 미츠비시 화학 주식회사 제품 「JER828」
**12 오우치 신코 화학 주식회사 제품 「노크타이저 SS」
*13 산아프로 주식회사 제품 「U-CAT SA-1」
*14 오우치 신코 화학 주식회사 제품 「리타더 CTP」
*15 주식회사 오사카 소다 제품 「DAISONET XL21-S」
Figure 112021148919841-pat00002
Figure 112021148919841-pat00003
표 2에 나타나는 바와 같이 실시예의 적층체용 조성물을 이용한 적층체는 비교예의 적층체용 조성물을 이용한 적층체와 비교하여 90° 박리 시험, 180° 절곡 시험에서 강고한 접착성을 확인할 수 있었다.
본 발명은 얻어진 가황물이 다른 물질(예를 들어 타종 폴리머)과의 접착성이 우수한 적층체용 조성물을 제공할 수 있고, 예를 들어 불소 함유 폴리머와의 적층체 등에 이용할 수 있다.

Claims (11)

  1. 에피클로로히드린계 중합체(a)와 디티오카르바민산 아연염(b), 1,8-디아자비시클로(5.4.0)운데센-7염, 1,5-디아자비시클로(4.3.0)-노넨-5염, 1,8-디아자비시클로(5.4.0)운데센-7 및 1,5-디아자비시클로(4.3.0)-노넨-5로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물(c)과 금속염 수화물(d)을 함유하고,
    금속염 수화물(d)이 금속의 황산염의 수화물, 금속의 아세트산염의 수화물, 또는 금속의 황산염의 수화물과 금속의 아세트산염의 수화물의 조합인 것을 특징으로 하는, 적층체용 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    비닐기를 갖는 화합물(e)을 더 함유하는 것을 특징으로 하는 적층체용 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 금속염 수화물(d)은 에피클로로히드린계 중합체(a) 100중량부에 대해 0.1~80중량부인 적층체용 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    에폭시 수지(f)를 함유하는 적층체용 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    구리염(g)을 함유하는 적층체용 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서,
    가황제(h)를 함유하는 적층체용 조성물.
  7. 청구항 6에 있어서,
    가황제(h)는 퀴녹살린계 가황제, 티오우레아계 가황제, 메르캅토트리아진계 가황제, 비스페놀계 가황제, 유황계 가황제, 퍼옥사이드계 가황제에서 선택되는 적어도 1종의 가황제를 함유하는 적층체용 조성물.
  8. 청구항 1에 있어서,
    화합물(c)은 에피클로로히드린계 중합체 100중량부에 대해 0.3~3.0중량부인 적층체용 조성물.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 기재된 적층체용 조성물을 이용하여 이루어지는 적층체.
  10. 청구항 9에 기재된 적층체로 이루어지는 튜브 또는 호스.
  11. 청구항 10에 기재된 튜브 또는 호스로 이루어지는 자동차용 연료 배관.
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