KR102654280B1 - Vitrimer Composition, Preparation Method Thereof, and Golf Ball Formed Therefrom - Google Patents

Vitrimer Composition, Preparation Method Thereof, and Golf Ball Formed Therefrom Download PDF

Info

Publication number
KR102654280B1
KR102654280B1 KR1020230101684A KR20230101684A KR102654280B1 KR 102654280 B1 KR102654280 B1 KR 102654280B1 KR 1020230101684 A KR1020230101684 A KR 1020230101684A KR 20230101684 A KR20230101684 A KR 20230101684A KR 102654280 B1 KR102654280 B1 KR 102654280B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vitrimer
composition
thermoplastic polyester
polyester elastomer
multifunctional compound
Prior art date
Application number
KR1020230101684A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
황진택
Original Assignee
주식회사 에이엠솔루션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 에이엠솔루션 filed Critical 주식회사 에이엠솔루션
Priority to KR1020230101684A priority Critical patent/KR102654280B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102654280B1 publication Critical patent/KR102654280B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/02Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B37/00Solid balls; Rigid hollow balls; Marbles
    • A63B37/0003Golf balls
    • A63B37/0038Intermediate layers, e.g. inner cover, outer core, mantle
    • A63B37/0039Intermediate layers, e.g. inner cover, outer core, mantle characterised by the material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/91Polymers modified by chemical after-treatment
    • C08G63/914Polymers modified by chemical after-treatment derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/916Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/0008Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0025Crosslinking or vulcanising agents; including accelerators
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/15Heterocyclic compounds having oxygen in the ring
    • C08K5/151Heterocyclic compounds having oxygen in the ring having one oxygen atom in the ring
    • C08K5/1515Three-membered rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머 기반의 비트리머 조성물, 이의 제조방법 및 이로부터 형성된 골프공을 제공한다. 본 발명에 따른 비트리머 조성물은 동적 결합으로 부분 가교되어 흐름성이 우수하고 용융가공성이 우수할 뿐만 아니라 저압축율 및 고반발의 우수한 물성을 가진다. 따라서, 본 발명에 따른 비트리머 조성물은 고성능 3피스 이상 골프공의 제조에 유리하게 사용될 수 있다.The present invention provides a thermoplastic polyester elastomer-based vitrimer composition, a method for producing the same, and a golf ball formed therefrom. The vitrimer composition according to the present invention is partially cross-linked through dynamic bonding and has excellent flowability and melt processability, as well as excellent physical properties such as low compression rate and high rebound. Therefore, the vitrimer composition according to the present invention can be advantageously used in the production of high-performance three-piece or more golf balls.

Description

비트리머 조성물, 이의 제조방법 및 이로부터 형성된 골프공 {Vitrimer Composition, Preparation Method Thereof, and Golf Ball Formed Therefrom}Vitrimer composition, preparation method thereof, and golf ball formed therefrom {Vitrimer Composition, Preparation Method Thereof, and Golf Ball Formed Therefrom}

본 발명은 비트리머 조성물, 이의 제조방법 및 이로부터 형성된 골프공에 관한 것으로, 보다 상세하게는 친환경적으로 성형 가공이 가능할 뿐만 아니라 저압축율 및 고반발의 우수한 물성을 가지는 비트리머 조성물, 이의 제조방법 및 이로부터 형성된 골프공에 관한 것이다.The present invention relates to a vitrimer composition, a manufacturing method thereof, and a golf ball formed therefrom, and more specifically, to a vitrimer composition that not only enables environmentally friendly molding and processing but also has excellent physical properties such as low compression rate and high rebound, a manufacturing method thereof, and This relates to the golf ball formed from this.

최근 최고급 골프공에는 3피스, 4피스 이상 다층 골프공이 있다. 3피스 골프공은 전형적으로 구형 고무 코어(core), 그 위에 형성된 열가소성 엘라스토머 재료를 포함하는 맨틀층(mantle layer), 및 이들을 덮는 열가소성 또는 열경화성 재료를 포함하는 커버층(cover layer)를 포함한다.Recently, high-end golf balls include multi-layer golf balls with 3 or 4 pieces or more. A three-piece golf ball typically includes a spherical rubber core, a mantle layer comprising a thermoplastic elastomer material formed thereon, and a cover layer comprising a thermoplastic or thermoset material covering them.

오랫동안 골프공 부품 및 기타 용도에 유용하다고 판명된 열가소성 엘라스토머 중 하나는 알파 올레핀, 특히 에틸렌과 C3-C8 α,β-에틸렌성 불포화 카르복실산 공중합체의 아이오노머였다. 이러한 산 공중합체 중의 산기를 중화할 수 있는 다양한 양이온이 알려져 있다. 중화도는 광범위하게 변화할 수 있는 것으로 알려져 있다.One of the thermoplastic elastomers that has long proven useful in golf ball components and other applications has been the ionomer of alpha olefins, particularly ethylene and C 3 -C 8 α,β-ethylenically unsaturated carboxylic acid copolymers. Various cations capable of neutralizing acid groups in such acid copolymers are known. It is known that the degree of neutralization can vary widely.

고도로 중화된 저경도 고탄성 아이오노머 수지 조성물은 그들의 높은 탄성 때문에, 골프공 내부의 맨틀층으로 사용될 수 있다. 맨틀층이 높은 반발계수를 갖는 재료로 만들어진 골프공은 동일한 힘으로 타격하여도 더 긴 거리까지 비행할 수 있다.Highly neutralized low-hardness, high-elasticity ionomer resin compositions can be used as a mantle layer inside a golf ball due to their high elasticity. A golf ball whose mantle layer is made of a material with a high coefficient of restitution can fly a longer distance when struck with the same force.

대한민국 공개특허 제10-2002-0042870호는 산 공중합체에 충분량의 지방족 일작용성 유기산을 혼입시킨 후 고도로 중화시킨 용융가공성 열가소성 조성물이 골프공 제조에 유용하다고 개시하고 있다. 또한, 아이오노머 수지로서 다우사의 상품명 HPF 1000, HPF 2000 등이 3피스 이상 골프공의 맨틀층 제조에 이용되고 있다.Republic of Korea Patent Publication No. 10-2002-0042870 discloses that a melt-processable thermoplastic composition obtained by mixing a sufficient amount of aliphatic monofunctional organic acid in an acid copolymer and then highly neutralizing it is useful for manufacturing golf balls. In addition, Dow's brand names HPF 1000, HPF 2000, etc. are used as ionomer resins to manufacture the mantle layer of three or more pieces of golf balls.

그러나, 기존의 다량의 유기산을 사용하는 조성물은 사출 성형시 가스가 많이 발생되어 작업장 대기환경 및 금형을 오염시키는 심각한 문제점을 나타낸다.However, existing compositions using large amounts of organic acids present a serious problem of generating a lot of gas during injection molding, contaminating the workplace atmosphere and molds.

더욱이, 최근 골프공 제조업계의 소재 수급 다변화 정책 강화에 따라 비아이오노머(non-ionomer)계 저압축율 및 고반발을 가지는 신규 탄성 소재의 개발 및 양산공급이 요구되고 있는 실정이다.Moreover, in accordance with the recent strengthening of the policy of diversifying material supply and demand in the golf ball manufacturing industry, there is a demand for the development and mass production supply of new non-ionomer elastic materials with low compression rate and high rebound.

대한민국 공개특허 제10-2002-0042870호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2002-0042870

본 발명의 한 목적은 친환경적으로 성형 가공이 가능할 뿐만 아니라 저압축율 및 고반발의 우수한 물성을 가지는 비트리머 조성물을 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a vitrimer composition that not only allows environmentally friendly molding processing but also has excellent physical properties such as low compression rate and high resilience.

본 발명의 다른 목적은 상기 비트리머 조성물의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for producing the vitrimer composition.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 비트리머 조성물로부터 형성된 골프공을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a golf ball formed from the vitrimer composition.

한편으로, 본 발명은 제1 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머와 2개 이상의 알코올기를 갖는 다관능성 화합물이 아연(Zn)계 촉매 하에 에스테르 교환반응되어 형성된 프리-비트리머(pre-vitrimer), On the other hand, the present invention is a pre-vitrimer formed by transesterification of a first thermoplastic polyester elastomer and a multifunctional compound having two or more alcohol groups under a zinc (Zn)-based catalyst,

제2 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머, 및 a second thermoplastic polyester elastomer, and

2개 이상의 글리시딜기를 갖는 다관능성 화합물을 포함하는 비트리머 조성물을 제공한다.A vitrimer composition comprising a multifunctional compound having two or more glycidyl groups is provided.

본 발명의 일 실시형태에 따른 비트리머 조성물은 상기 프리-비트리머 및 제2 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머가 상기 2개 이상의 글리시딜기를 갖는 다관능성 화합물에 의해 가교 결합된 것일 수 있다.The vitrimer composition according to one embodiment of the present invention may be one in which the pre-vitrimer and the second thermoplastic polyester elastomer are crosslinked by a multifunctional compound having two or more glycidyl groups.

본 발명의 일 실시형태에 따른 비트리머 조성물은 상기 프리-비트리머 및 제2 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머의 히드록시기 및 카르복실기가, 상기 2개 이상의 글리시딜기를 갖는 다관능성 화합물의 글리시딜기와 에폭사이드 개환 반응에 의해 가교 결합된 것일 수 있다.The vitrimer composition according to an embodiment of the present invention includes the hydroxyl group and carboxyl group of the pre-vitrimer and the second thermoplastic polyester elastomer, and the glycidyl group and epoxide ring opening of the multifunctional compound having two or more glycidyl groups. It may be cross-linked by reaction.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 및 제2 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머는 쇼어 D(Shore D) 경도가 40 내지 55인 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first and second thermoplastic polyester elastomers may have a Shore D hardness of 40 to 55.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 및 제2 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머는 융점(Tm)이 150℃ 초과 220℃ 미만인 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first and second thermoplastic polyester elastomers may have a melting point (T m ) of more than 150°C and less than 220°C.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 2개 이상의 알코올기를 갖는 다관능성 화합물은 제1 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머 100 중량부에 대하여 0.05 내지 2 중량부의 양으로 사용될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the multifunctional compound having two or more alcohol groups may be used in an amount of 0.05 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the first thermoplastic polyester elastomer.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 프리-비트리머는 ASTM D1238에 의거하여 230℃, 2.16 kg 하에서 측정한 용융지수가 50 내지 100 g/10min일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the pre-vitrimer may have a melt index of 50 to 100 g/10min measured at 230°C and 2.16 kg according to ASTM D1238.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제2 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머는 제1 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머와 동일한 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the second thermoplastic polyester elastomer may be the same as the first thermoplastic polyester elastomer.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 프리-비트리머와 제2 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머의 혼합비는 중량 기준으로 30:70 내지 50:50일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the mixing ratio of the pre-vitrimer and the second thermoplastic polyester elastomer may be 30:70 to 50:50 by weight.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 2개 이상의 글리시딜기를 갖는 다관능성 화합물은 상기 프리-비트리머와 제2 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머의 합계량 100 중량부에 대하여 0.01 내지 2.0 중량부의 양으로 포함될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the multifunctional compound having two or more glycidyl groups may be included in an amount of 0.01 to 2.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the pre-vitrimer and the second thermoplastic polyester elastomer. .

본 발명의 일 실시형태에 따른 비트리머 조성물은 ASTM D1238에 의거하여 230℃, 2.16 kg 하에서 측정한 용융지수가 5 내지 25 g/10min일 수 있다.The vitrimer composition according to an embodiment of the present invention may have a melt index of 5 to 25 g/10min measured at 230°C and 2.16 kg according to ASTM D1238.

본 발명의 일 실시형태에 따른 비트리머 조성물은 직경 1.50 내지 1.54 인치의 구(sphere)로 성형되었을 때, 상기 구의 반발계수(coefficient of restitution, COR)가 0.785 이상이고, 압축률은 75 이하이며, When the vitrimer composition according to an embodiment of the present invention is molded into a sphere with a diameter of 1.50 to 1.54 inches, the coefficient of restitution (COR) of the sphere is 0.785 or more and the compression ratio is 75 or less,

상기 반발계수는 상기 구를 초기 속도 측정 지점에서 3 피트 떨어진 곳에 위치한 강철판에 125 피트/초의 속도로 발사하고, 상기 강철판으로부터 되튀어 오를때의 속도(rebound velocity)를 초기 속도로 나눈 값으로 결정될 수 있다.The coefficient of restitution can be determined by firing the ball at a speed of 125 feet/sec onto a steel plate located 3 feet away from the initial velocity measurement point and dividing the rebound velocity from the steel plate by the initial velocity. there is.

다른 한편으로, 본 발명은 On the other hand, the present invention

(i) 제1 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머와 2개 이상의 알코올기를 갖는 다관능성 화합물을 아연(Zn)계 촉매 하에 에스테르 교환반응시켜 프리-비트리머를 수득하는 단계; 및 (i) obtaining a pre-vitrimer by transesterifying a first thermoplastic polyester elastomer and a multifunctional compound having two or more alcohol groups under a zinc (Zn)-based catalyst; and

(ii) 상기 단계 (i)에서 수득한 프리-비트리머 및 제2 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머를 2개 이상의 글리시딜기를 갖는 다관능성 화합물로 가교 결합시키는 단계를 포함하는 비트리머 조성물의 제조방법을 제공한다.(ii) cross-linking the pre-vitrimer and the second thermoplastic polyester elastomer obtained in step (i) with a multifunctional compound having two or more glycidyl groups. do.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 단계 (i)의 에스테르 교환반응 및 단계 (ii)의 가교 결합은 압출기 내에서 용융 조건으로 수행될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the transesterification reaction in step (i) and the crosslinking in step (ii) may be performed under melt conditions in an extruder.

또 다른 한편으로, 본 발명은 코어, 커버층, 및 상기 코어와 커버층 사이에 존재하는 하나 이상의 맨틀층을 포함하는 골프공으로서, 상기 맨틀층이 상기 비트리머 조성물로부터 형성된 것인 골프공을 제공한다.On the other hand, the present invention provides a golf ball comprising a core, a cover layer, and at least one mantle layer present between the core and the cover layer, wherein the mantle layer is formed from the vitrimer composition. do.

본 발명에 따른 비트리머 조성물은 친환경적으로 성형 가공이 가능할 뿐만 아니라 저압축율 및 고반발의 우수한 물성을 가진다. 따라서, 본 발명에 따른 비트리머 조성물은 고성능 3피스 이상 골프공의 제조에 유리하게 사용될 수 있다.The vitrimer composition according to the present invention not only allows environmentally friendly molding processing, but also has excellent physical properties such as low compression rate and high resilience. Therefore, the vitrimer composition according to the present invention can be advantageously used in the production of high-performance three-piece or more golf balls.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 골프공의 단면도이다.
도 2는 제조예 2의 프리-비트리머의 FT-IR 스펙트럼이다.
도 3은 제조예 2의 프리-비트리머의 DSC 서모그램(thermogram)이다.
도 4는 실시예 1의 비트리머 조성물의 FT-IR 스펙트럼이다.
도 5는 실시예 1의 비트리머 조성물의 DSC 서모그램(thermogram)이다.
1 is a cross-sectional view of a golf ball according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an FT-IR spectrum of the pre-vitrimer of Preparation Example 2.
Figure 3 is a DSC thermogram of the pre-vitrimer of Preparation Example 2.
Figure 4 is an FT-IR spectrum of the vitrimer composition of Example 1.
Figure 5 is a DSC thermogram of the vitrimer composition of Example 1.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명의 일 실시형태는 One embodiment of the present invention is

제1 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머와 2개 이상의 알코올기를 갖는 다관능성 화합물이 아연(Zn)계 촉매 하에 에스테르 교환반응되어 형성된 프리-비트리머(A), A pre-vitrimer (A) formed by transesterification of a first thermoplastic polyester elastomer and a multifunctional compound having two or more alcohol groups under a zinc (Zn)-based catalyst,

제2 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머(B), 및 a second thermoplastic polyester elastomer (B), and

2개 이상의 글리시딜기를 갖는 다관능성 화합물(C)을 포함하는 비트리머 조성물에 관한 것이다.It relates to a vitrimer composition comprising a multifunctional compound (C) having two or more glycidyl groups.

본 발명의 일 실시형태에 따른 비트리머 조성물은 상기 프리-비트리머 및 제2 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머가 상기 2개 이상의 글리시딜기를 갖는 다관능성 화합물에 의해 가교 결합된 것일 수 있다.The vitrimer composition according to one embodiment of the present invention may be one in which the pre-vitrimer and the second thermoplastic polyester elastomer are crosslinked by a multifunctional compound having two or more glycidyl groups.

구체적으로, 본 발명의 일 실시형태에 따른 비트리머 조성물은 상기 프리-비트리머 및 제2 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머의 히드록시기 및 카르복실기가, 상기 2개 이상의 글리시딜기를 갖는 다관능성 화합물의 글리시딜기와 에폭사이드 개환 반응에 의해 가교 결합된 것일 수 있다.Specifically, the vitrimer composition according to one embodiment of the present invention has the hydroxy group and carboxyl group of the pre-vitrimer and the second thermoplastic polyester elastomer, and the glycidyl group of the multifunctional compound having two or more glycidyl groups. It may be cross-linked through an epoxide ring-opening reaction.

본 발명의 일 실시형태에 따른 비트리머 조성물은 상기 가교 결합의 교환반응이 일어나는 동적 가교 결합으로 인하여 비트리머 특성을 가진다.The vitrimer composition according to one embodiment of the present invention has vitrimer properties due to dynamic cross-linking in which the exchange reaction of the cross-linking occurs.

비트리머(vitrimer)란 고분자 사슬 간 제어 가능한 동적 결합으로 가교된 고분자를 의미한다.Vitrimer refers to a polymer crosslinked with controllable dynamic bonds between polymer chains.

본 발명의 일 실시형태에 따른 비트리머 조성물은 에폭사이드 개환 반응에 의해 동적 결합으로 부분 가교되어 흐름성이 우수하고 용융가공성이 우수할 뿐만 아니라 저압축율 및 고반발의 우수한 물성을 가진다.The vitrimer composition according to one embodiment of the present invention is partially cross-linked through dynamic bonding through an epoxide ring-opening reaction, and thus has excellent flowability and melt processability, as well as excellent physical properties such as low compression rate and high resilience.

구체적으로, 본 발명의 일 실시형태에 따른 비트리머 조성물은 사슬 길이가 짧은 프리-비트리머와 이에 비해 사슬 길이가 긴 제2 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머의 말단에 존재하는 히드록시기 및 카르복실기가, 2개 이상의 글리시딜기를 갖는 다관능성 화합물의 글리시딜기와 에폭사이드 개환 반응에 의해 열가소성을 유지하는 수준 이내로 부분적으로 가교 결합되어 흐름성이 우수하여 용융 가공성이 우수할 뿐만 아니라 높은 가교 밀도를 가짐으로써 저압축률 및 고반발의 우수한 물성을 가진다.Specifically, the vitrimer composition according to an embodiment of the present invention includes a pre-vitrimer having a short chain length and a hydroxyl group and a carboxyl group present at the ends of the second thermoplastic polyester elastomer having a longer chain length compared to the pre-vitrimer, and two or more glycol groups. It is partially cross-linked to a level that maintains thermoplasticity through an epoxide ring-opening reaction with the glycidyl group of a multifunctional compound having a cidyl group, so it not only has excellent flowability and melt processability, but also has a high cross-linking density, resulting in low compression ratio and It has excellent properties of high resilience.

또한, 본 발명의 일 실시형태에 따른 비트리머 조성물은 사출 성형시 가스 발생이 거의 없다.Additionally, the vitrimer composition according to one embodiment of the present invention generates little gas during injection molding.

프리-비트리머(A)Pre-bitrimer (A)

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 프리-비트리머(A)는 제1 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머와 2개 이상의 알코올기를 갖는 다관능성 화합물이 아연(Zn)계 촉매 하에 에스테르 교환반응하여 형성된 고분자 혼합물이다.In one embodiment of the present invention, the pre-vitrimer (A) is a polymer mixture formed by transesterification of a first thermoplastic polyester elastomer and a multifunctional compound having two or more alcohol groups under a zinc (Zn)-based catalyst.

상기 에스테르 교환반응에 의해 제1 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머의 사슬 길이가 줄어들게 된다.The chain length of the first thermoplastic polyester elastomer is reduced by the transesterification reaction.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머는 하드 세그먼트와 소프트 세그먼트를 갖는 열가소성 블록 공중합체이다. 상기 하드 세그먼트와 소프트 세그먼트는 랜덤하게 배열될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first thermoplastic polyester elastomer is a thermoplastic block copolymer having hard segments and soft segments. The hard segments and soft segments may be randomly arranged.

상기 하드 세그먼트는 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 블록을 포함하며, 이외에 방향족 디카르복실산, 지환족 디카르복실산 및/또는 지방족 디카르복실산과, 지방족 또는 지환족 디올의 축합반응으로부터 형성된 결정성 공중합체 블록을 더 포함할 수 있다.The hard segment includes polybutylene terephthalate (PBT) blocks, and in addition, crystals formed from the condensation reaction of aromatic dicarboxylic acid, cycloaliphatic dicarboxylic acid and/or aliphatic dicarboxylic acid and aliphatic or cycloaliphatic diol. It may further include a copolymer block.

상기 방향족 디카르복실산으로는 통상의 방향족 디카르복실산이라면 사용에 제한이 없으며, 테레프탈산, 나프탈렌디카르복실산, 디페닐디카르복실산, 이소프탈산, 5-소듐술포이소프탈산 등을 들 수 있다. 상기 지환족 디카르복실산으로는 통상의 지환족 디카르복실산이라면 사용에 제한이 없으며, 시클로헥산 디카르복실산, 테트라히드로무수프탈산 등을 들 수 있다. 상기 지방족 디카르복실산은 통상의 지방족 디카르복실산이라면 사용에 제한이 없으며, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 아젤라산, 세바스산, 도데칸 2산, 다이머산, 수소첨가 다이머산 등을 들 수 있다. 이들은 수지의 융점을 크게 저하시키지 않는 범위에서 사용되며, 그 양은 반드시 이에 제한되지는 않으나 PBT를 형성하는 산성분을 고려하여, 전체 산성분의 30몰% 미만, 더 바람직하게는 20몰% 미만이 사용될 수 있다.The aromatic dicarboxylic acid is not limited to use as long as it is a common aromatic dicarboxylic acid, and includes terephthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, diphenyldicarboxylic acid, isophthalic acid, 5-sodium sulfoisophthalic acid, etc. You can. There are no restrictions on use of the alicyclic dicarboxylic acid as long as it is a typical alicyclic dicarboxylic acid, and examples include cyclohexane dicarboxylic acid and tetrahydrophthalic anhydride. There are no restrictions on the use of the aliphatic dicarboxylic acids as long as they are common aliphatic dicarboxylic acids, and include succinic acid, glutaric acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecane diacid, dimer acid, hydrogenated dimer acid, etc. I can hear it. They are used in a range that does not significantly lower the melting point of the resin, and the amount is not necessarily limited to this, but considering the acidic components that form PBT, it should be less than 30 mol%, more preferably less than 20 mol%, of the total acidic components. can be used

상기 하드 세그먼트를 형성하는 지방족 또는 지환족 디올 역시, 특별히 한정되지 않지만, 주로 탄소수 2 내지 8개의 알킬렌 글리콜류인 것이 바람직하며, 더 구체적으로는 에틸렌글리콜, 1,3-프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 1,4-시클로헥산디메탄올 가운데 최소 1 종 이상을 사용할 수 있다.The aliphatic or cycloaliphatic diol forming the hard segment is also not particularly limited, but is preferably mainly alkylene glycols having 2 to 8 carbon atoms, more specifically ethylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4- At least one of butanediol, 1,6-hexanediol, and 1,4-cyclohexanedimethanol can be used.

상기 소프트 세그먼트는 폴리테트라메틸렌에테르글리콜(PTMEG) 블록을 포함하며, 이외에 폴리알킬렌옥사이드 글리콜로부터 형성된 소프트 블록을 더 포함할 수 있다.The soft segment includes a polytetramethylene ether glycol (PTMEG) block and may further include a soft block formed from polyalkylene oxide glycol.

상기 폴리알킬렌옥사이드 글리콜로는 수평균 분자량이 1,000 내지 2,000인 폴리테트라메틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 말단이 에틸렌옥사이드인 프로필렌 글리콜, 코폴리(에틸렌-프로필렌 옥사이드) 글리콜 등이 사용될 수 있다. 이들은 단독으로 PTMEG를 제외한 소프트 블록을 형성할 수도 있으나, 테레프탈산, 또는 이들의 저급 알킬 에스테르 화합물; 및/또는 이소프탈산, 오르토프탈산, 1,4-사이클로헥산디카르복실산, 아디프산 또는 이들의 저급 알킬 에스테르 화합물의 혼합물과 함께 혼합되어 소프트 블록을 형성할 수도 있다.The polyalkylene oxide glycol may be polytetramethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, propylene glycol with an ethylene oxide terminal, copoly(ethylene-propylene oxide) glycol, etc. having a number average molecular weight of 1,000 to 2,000. . These may form soft blocks alone, excluding PTMEG, but may include terephthalic acid, or lower alkyl ester compounds thereof; and/or isophthalic acid, orthophthalic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, adipic acid, or a mixture of lower alkyl ester compounds thereof to form a soft block.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 하드 세그먼트 및 소프트 세그먼트의 함량비는 중량 기준으로 90:10 내지 30:70일 수 있으며, 특히 중합이 용이하고 탄성 재료로서의 특성을 충분히 발휘하기 위해서는 바람직하게는 85:15 내지 15:85, 더욱 바람직하게는 80:20 내지 20:80, 더욱더 바람직하게는 75:25 내지 25:75, 더욱더 바람직하게는 70:30 내지 30:70일 수 있다. 하드 세그먼트와 소프트 세그먼트가 상기와 같은 비율 범위를 가짐으로써 제1 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머가 비교적 낮은 결정화도를 가질 수 있으며, 결과적으로 시차 주사 열량계(DSC) 열분석시 용융 피크의 면적이 10 내지 30 J/g의 범위 내로 조절될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the content ratio of the hard segment and the soft segment may be 90:10 to 30:70 by weight, and is preferably 85% in order to facilitate polymerization and sufficiently exhibit properties as an elastic material. :15 to 15:85, more preferably 80:20 to 20:80, even more preferably 75:25 to 25:75, and even more preferably 70:30 to 30:70. As the hard segment and soft segment have the above ratio range, the first thermoplastic polyester elastomer can have a relatively low crystallinity, and as a result, the area of the melting peak during differential scanning calorimetry (DSC) thermal analysis is 10 to 30 J/ It can be adjusted within the range of g.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머는 쇼어 D(Shore D) 경도가 40 내지 55인 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first thermoplastic polyester elastomer may have a Shore D hardness of 40 to 55.

상기 쇼어 D(Shore D) 경도는 ASTM D2240에 따라 측정된 값이다.The Shore D hardness is a value measured according to ASTM D2240.

상기 제1 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머의 쇼어 D(Shore D) 경도가 상기 범위이면 스핀 컨트롤이 우수한 골프공을 제공할 수 있다.If the Shore D hardness of the first thermoplastic polyester elastomer is within the above range, a golf ball with excellent spin control can be provided.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머는 융점(Tm)이 150℃ 초과 220℃ 미만인 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first thermoplastic polyester elastomer may have a melting point (T m ) of more than 150°C and less than 220°C.

상기 융점(Tm)은 ASTM D3418에 따라 측정된 값이다.The melting point (T m ) is a value measured according to ASTM D3418.

구체적으로, 상기 융점(Tm)은 시차주사 열량계(DSC)를 이용한 열분석에 의해 측정될 수 있으며, 예를 들어 불활성 가스 분위기 하에서 10℃/분의 상승 속도로 융점 이상으로 1차 가열하고, 이를 다시 10℃/분의 하강 속도로 실온으로 냉각한 후, 다시 10℃/분의 상승 속도로 2차 가열하여 얻어진 열곡선에서 용융 피크의 정점 온도로 결정될 수 있다.Specifically, the melting point (T m ) can be measured by thermal analysis using a differential scanning calorimeter (DSC), for example, by first heating above the melting point at a rising rate of 10°C/min under an inert gas atmosphere, This can be determined as the peak temperature of the melting peak in the heat curve obtained by cooling it back to room temperature at a falling rate of 10°C/min and then heating it again at a rising rate of 10°C/min.

상기 제1 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머의 융점(Tm)은 예를 들면, 151 내지 210℃, 152 내지 208℃, 바람직하게는 155 내지 205℃일 수 있다. 상기 융점(Tm)이 150℃ 이하인 경우 경도가 낮아져 COR 값이 저하되는 문제점이 있을 수 있고, 220℃ 이상인 경우 경도가 너무 높아 골프공이 딱딱해지는 문제점이 있을 수 있다.The melting point (T m ) of the first thermoplastic polyester elastomer may be, for example, 151 to 210°C, 152 to 208°C, and preferably 155 to 205°C. If the melting point (T m ) is 150°C or lower, the hardness may decrease and the COR value may decrease, and if it is 220°C or higher, the hardness may be too high, causing the golf ball to become hard.

또한, 상기 제1 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머는 상기 DSC를 이용한 열분석에 의해 얻어진 열곡선에서 용융 피크의 면적이 10 내지 30 J/g, 예를 들면, 10.5 내지 29.5 J/g, 11 내지 29.0 J/g, 11.5 내지 29.0 J/g, 12.0 내지 28.5 J/g, 12.5 내지 28.0 J/g, 13.0 내지 27.5 J/g, 13.5 내지 27.0 J/g, 14.0 내지 26.5 J/g, 14.5 내지 27.0 J/g, 15.0 내지 26.0 J/g, 또는 15.5 내지 25.5 J/g일 수 있다.In addition, the first thermoplastic polyester elastomer has a melting peak area of 10 to 30 J/g, for example, 10.5 to 29.5 J/g, 11 to 29.0 J/g in the heat curve obtained by thermal analysis using DSC. g, 11.5 to 29.0 J/g, 12.0 to 28.5 J/g, 12.5 to 28.0 J/g, 13.0 to 27.5 J/g, 13.5 to 27.0 J/g, 14.0 to 26.5 J/g, 14.5 to 27.0 J/g , 15.0 to 26.0 J/g, or 15.5 to 25.5 J/g.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머는 각각 독립적으로 테트라히드로푸란(THF) 가용분의 겔투과 크로마토그래피(GPC)법에 의한 분자량 측정에서 수평균 분자량이 5,000 내지 500,000 g/mol, 예를 들면 10,000 내지 300,000, 10,000 내지 250,000, 10,000 내지 230,000, 10,000 내지 220,000, 10,000 내지 210,000, 10,000 내지 200,000, 10,000 내지 190,000, 10,000 내지 180,000, 11,000 내지 180,000, 또는 11,000 내지 150,000 g/mol일 수 있다. 수평균 분자량이 5,000 g/mol 미만인 경우 조성물로부터 얻어진 물품의 인장 강도, 인성 등의 기계적 성질이 불량할 수 있으며, 500,000 g/mol 초과인 경우 조성물의 용융 가공성이 불량할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first thermoplastic polyester elastomer each independently has a number average molecular weight of 5,000 to 500,000 g/ as measured by the gel permeation chromatography (GPC) method of the tetrahydrofuran (THF) soluble fraction. mol, for example 10,000 to 300,000, 10,000 to 250,000, 10,000 to 230,000, 10,000 to 220,000, 10,000 to 210,000, 10,000 to 200,000, 10,000 to 190,000, Can be 10,000 to 180,000, 11,000 to 180,000, or 11,000 to 150,000 g/mol there is. If the number average molecular weight is less than 5,000 g/mol, the mechanical properties such as tensile strength and toughness of the product obtained from the composition may be poor, and if it is more than 500,000 g/mol, the melt processability of the composition may be poor.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 2개 이상의 알코올기를 갖는 다관능성 화합물은 분자 내에 2개 이상의 알코올기를 갖는 화합물, 즉 다가 알코올(polyhydric alcohol)을 의미한다.In one embodiment of the present invention, the polyfunctional compound having two or more alcohol groups refers to a compound having two or more alcohol groups in the molecule, that is, a polyhydric alcohol.

상기 2개 이상의 알코올기를 갖는 다관능성 화합물로는 예를 들어 글리세린, 1,2-에탄디올, 펜타에리스리톨 등을 들 수 있으며, 특히 글리세린이 바람직하다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용될 수 있다.Examples of the polyfunctional compound having two or more alcohol groups include glycerin, 1,2-ethanediol, pentaerythritol, etc., and glycerin is particularly preferred. These can be used individually or in combination of two or more types.

상기 2개 이상의 알코올기를 갖는 다관능성 화합물은 제1 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머 100 중량부에 대하여 0.05 내지 2 중량부, 예를 들어 0.1 내지 1.0 중량부의 양으로 사용될 수 있다. 상기 2개 이상의 알코올기를 갖는 다관능성 화합물이 상기 범위 미만의 양으로 사용되면 에스테르 교환반응이 일어나지 않을 수 있고, 상기 범위 초과의 양으로 사용되면 에스테르 교환반응이 너무 많이 일어나 신율이 떨어질 수 있다.The multifunctional compound having two or more alcohol groups may be used in an amount of 0.05 to 2 parts by weight, for example, 0.1 to 1.0 parts by weight, based on 100 parts by weight of the first thermoplastic polyester elastomer. If the multifunctional compound having two or more alcohol groups is used in an amount less than the above range, transesterification reaction may not occur, and if it is used in an amount exceeding the above range, the transesterification reaction may occur too much and the elongation may decrease.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 아연(Zn)계 촉매는 에스테르 교환반응에 사용되는 것이면 제한 없이 사용 가능하며, 예를 들어 아연 아세틸아세토네이트, 아연 아세테이트 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the zinc (Zn)-based catalyst can be used without limitation as long as it is used in transesterification reaction, and examples include zinc acetylacetonate and zinc acetate. These can be used individually or in combination of two or more types.

상기 아연(Zn)계 촉매는 제1 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머 100 중량부에 대하여 0.01 내지 0.5 중량부의 양으로 사용될 수 있다. 아연(Zn)계 촉매가 상기 범위로 사용되면 에스테르 교환반응이 효율적으로 일어날 수 있다.The zinc (Zn)-based catalyst may be used in an amount of 0.01 to 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the first thermoplastic polyester elastomer. If the zinc (Zn)-based catalyst is used in the above range, the transesterification reaction can occur efficiently.

상기 아연(Zn)계 촉매는 상기 2개 이상의 알코올기를 갖는 다관능성 화합물의 함량 대비 1/10 내지 2/10의 양으로 사용되는 것이 적당하다.The zinc (Zn)-based catalyst is preferably used in an amount of 1/10 to 2/10 of the content of the multifunctional compound having two or more alcohol groups.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 프리-비트리머(A)는 ASTM D1238에 의거하여 230℃, 2.16 kg 하에서 측정한 용융지수(melt index)가 50 내지 100 g/10min일 수 있다. 상기 프리-비트리머가 상기 범위의 용융지수를 가지면 가교점이 많아 가교시 탄성이 우수하다.In one embodiment of the present invention, the pre-vitrimer (A) may have a melt index of 50 to 100 g/10min measured at 230°C and 2.16 kg according to ASTM D1238. If the pre-vitrimer has a melt index in the above range, it has many crosslinking points and has excellent elasticity during crosslinking.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 프리-비트리머(A)는 신율이 100% 이상, 예를 들어 100 내지 300%일 수 있다. 신율이 100% 미만이면 저온 내구성이 저하될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the pre-vitrimer (A) may have an elongation of 100% or more, for example, 100 to 300%. If the elongation is less than 100%, low-temperature durability may deteriorate.

제2 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머(B)Second thermoplastic polyester elastomer (B)

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제2 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머(B)는 상술한 제1 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머와 동일한 것일 수 있다. 이에 따라, 구체적인 설명은 생략한다.In one embodiment of the present invention, the second thermoplastic polyester elastomer (B) may be the same as the first thermoplastic polyester elastomer described above. Accordingly, detailed description is omitted.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 프리-비트리머(A)와 제2 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머(B)의 혼합비는 중량 기준으로 30:70 내지 50:50일 수 있다. 프리-비트리머(A)와, 제2 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머(B)의 혼합비가 상기 범위이면, 가교시 탄성이 우수하다.In one embodiment of the present invention, the mixing ratio of the pre-vitrimer (A) and the second thermoplastic polyester elastomer (B) may be 30:70 to 50:50 by weight. When the mixing ratio of the pre-vitrimer (A) and the second thermoplastic polyester elastomer (B) is within the above range, elasticity is excellent during crosslinking.

2개 이상의 글리시딜기를 갖는 다관능성 화합물(C)Multifunctional compound having two or more glycidyl groups (C)

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 2개 이상의 글리시딜기를 갖는 다관능성 화합물(C)은 분자 내에 2개 이상의 글리시딜기를 갖는 화합물로서, 예를 들어 에틸렌글리콜 디글리시딜 에테르, 1,4-부탄디올 디글리시딜 에테르, 1,3,5-트리글리시딜이소시아누레이트(TGIC), 트리글리시딜옥시비페닐, 테트라글리시딜옥시 비페닐 등을 들 수 있으며, 특히 1,3,5-트리글리시딜이소시아누레이트(TGIC)가 바람직하다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the multifunctional compound (C) having two or more glycidyl groups is a compound having two or more glycidyl groups in the molecule, for example, ethylene glycol diglycidyl ether, 1, Examples include 4-butanediol diglycidyl ether, 1,3,5-triglycidyl isocyanurate (TGIC), triglycidyloxybiphenyl, and tetraglycidyloxybiphenyl, especially 1,3. ,5-Triglycidylisocyanurate (TGIC) is preferred. These can be used individually or in combination of two or more types.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 2개 이상의 글리시딜기를 갖는 다관능성 화합물(C)은 상기 프리-비트리머와 제2 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머의 합계량 100 중량부에 대하여 0.01 내지 2.0 중량부의 양으로 포함될 수 있다. 상기 2개 이상의 글리시딜기를 갖는 다관능성 화합물이 상기 함량 범위로 포함되면, 부분적으로 가교되면서 열가소성이 유지될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the multifunctional compound (C) having two or more glycidyl groups is used in an amount of 0.01 to 2.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the pre-vitrimer and the second thermoplastic polyester elastomer. may be included. When the multifunctional compound having two or more glycidyl groups is included in the above content range, thermoplasticity can be maintained while partially crosslinked.

첨가제(D)Additive (D)

본 발명의 일 실시형태에 따른 비트리머 조성물은 상술한 성분 이외에 필요에 따라 다양한 첨가제(D)를 더 포함할 수 있다.The vitrimer composition according to an embodiment of the present invention may further include various additives (D) as needed in addition to the components described above.

상기 첨가제(D)로는 예를 들어 산화방지제, 열안정제, 광안정제, 활제, 보강제(예컨대, 실리콘수지), 가수분해억제제, 자외선 흡수제, 안료, 염료, 윤활제, 블로킹 방지제 등을 들 수 있다.Examples of the additive (D) include antioxidants, heat stabilizers, light stabilizers, lubricants, reinforcing agents (e.g., silicone resins), hydrolysis inhibitors, ultraviolet absorbers, pigments, dyes, lubricants, anti-blocking agents, etc.

상기 산화방지제의 예로는 힌더드 아민(hindered amine)계 산화방지제, 힌더드 페놀(hindered phenol)계 산화방지제, 포스파이트(phosphite)계 산화방지제, 아마이드계 산화방지제, 티오에스테르계 산화방지제 또는 이들의 조합을 들 수 있으며, 더 구체적으로는 4,4'-비스(α,α-디페닐벤질) 디페닐 아민(Chemtura사의 Naugard 445), 옥타데실-3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)-프로피오네이트(BASF사의 Irganox 1076) 등을 예로 들 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.Examples of the antioxidant include hindered amine-based antioxidants, hindered phenol-based antioxidants, phosphite-based antioxidants, amide-based antioxidants, thioester-based antioxidants, or these. Combinations include, more specifically, 4,4'-bis(α,α-diphenylbenzyl) diphenyl amine (Naugard 445 from Chemtura), octadecyl-3-(3,5-di-tert-butyl) Examples include -4-hydroxyphenyl)-propionate (Irganox 1076 from BASF), but it is not limited thereto.

이러한 첨가제는 비트리머 조성물 100 중량부에 대하여 총 0.1 내지 4 중량부, 각각의 첨가제별로는 0.05 내지 1 중량부의 양으로 사용되는 것이 바람직하다.These additives are preferably used in an amount of 0.1 to 4 parts by weight in total, and 0.05 to 1 part by weight for each additive, based on 100 parts by weight of the vitrimer composition.

본 발명의 일 실시형태에 따른 비트리머 조성물은 ASTM D1238에 의거하여 230℃, 2.16 kg 하에서 측정한 용융지수가 5 내지 25 g/10min일 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에 따른 비트리머 조성물이 상기 범위의 용융지수를 가지면 성형 가공이 유리하다.The vitrimer composition according to an embodiment of the present invention may have a melt index of 5 to 25 g/10min measured at 230°C and 2.16 kg according to ASTM D1238. If the vitrimer composition according to one embodiment of the present invention has a melt index in the above range, molding processing is advantageous.

본 발명의 일 실시형태에 따른 비트리머 조성물은 높은 반발계수(coefficient of restitution, COR)를 갖는 고탄성 재료이다.The vitrimer composition according to one embodiment of the present invention is a highly elastic material with a high coefficient of restitution (COR).

구체적으로, 본 발명의 일 실시형태에 따른 비트리머 조성물은 직경 1.50 내지 1.54 인치의 구(sphere)로 성형되었을 때, 상기 구의 반발계수(coefficient of restitution, COR)가 0.785 이상, 예를 들면 0.788 이상이고, 압축률은 75 이하, 예를 들면 74 이하, 또는 70 이하일 수 있다.Specifically, when the vitrimer composition according to one embodiment of the present invention is molded into a sphere with a diameter of 1.50 to 1.54 inches, the coefficient of restitution (COR) of the sphere is 0.785 or more, for example, 0.788 or more. and the compression ratio may be 75 or less, for example, 74 or less, or 70 or less.

상기 반발계수(COR)는 상기 구를 초기 속도 측정 지점에서 3 피트 떨어진 곳에 위치한 강철판에 125 피트/초의 속도로 발사하고, 상기 강철판으로부터 되튀어 오를때의 속도(rebound velocity)를 초기 속도로 나눈 값으로 결정될 수 있다.The coefficient of restitution (COR) is calculated by firing the ball at a speed of 125 feet/sec onto a steel plate located 3 feet away from the initial velocity measurement point and dividing the rebound velocity from the steel plate by the initial velocity. can be decided.

상기 압축률(compression)은 압축 하중이 가해질 때 골프공이 겪는 변형(deflection)에 대한 전체 저항력으로 정의한다.The compression rate is defined as the total resistance to deflection experienced by the golf ball when a compressive load is applied.

상기 압축률은 후술하는 실험예에 기재된 방법으로 측정될 수 있다.The compression ratio can be measured by the method described in the experimental example described later.

상기 반발계수 및 압축률 범위가 골프공의 성능면에서 바람직하다.The above coefficient of restitution and compression rate ranges are desirable in terms of golf ball performance.

본 발명의 일 실시형태에 따른 비트리머 조성물은 쇼어 D(Shore D) 경도가 40 내지 55일 수 있다.The vitrimer composition according to one embodiment of the present invention may have Shore D hardness of 40 to 55.

본 발명의 일 실시형태에 따른 비트리머 조성물은 상기 범위 내에서 경도를 다양하게 제어 가능하여 기존 아이오노머 수지에 비하여 압축률 및 COR의 조절이 보다 용이하므로 3피스 이상 골프공의 설계 자유도가 높아진다.The vitrimer composition according to an embodiment of the present invention can control hardness in various ways within the above range, making it easier to control compression rate and COR compared to existing ionomer resins, thereby increasing the degree of freedom in designing three or more pieces of golf balls.

아울러, 본 발명의 일 실시형태에 따른 비트리머 조성물은 상술한 바와 같이 높은 반발계수와 낮은 압축율을 가져 기존 저압축율, 고반발 아이오노머 조성물을 대체하여 3피스 이상 골프공의 맨틀층의 재료로서 유리하게 사용될 수 있다.In addition, the vitrimer composition according to one embodiment of the present invention has a high coefficient of restitution and a low compressibility as described above, and is useful as a material for the mantle layer of three or more pieces of golf balls by replacing the existing low compression rate and high repulsion ionomer composition. It can be used effectively.

본 발명의 일 실시형태는 One embodiment of the present invention is

(i) 제1 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머와 2개 이상의 알코올기를 갖는 다관능성 화합물을 아연(Zn)계 촉매 하에 에스테르 교환반응시켜 프리-비트리머를 수득하는 단계; 및 (i) obtaining a pre-vitrimer by transesterifying a first thermoplastic polyester elastomer and a multifunctional compound having two or more alcohol groups under a zinc (Zn)-based catalyst; and

(ii) 상기 제1 단계에서 수득한 프리-비트리머 및 제2 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머를 2개 이상의 글리시딜기를 갖는 다관능성 화합물로 가교 결합시키는 단계를 포함하는 비트리머 조성물의 제조방법에 관한 것이다.(ii) cross-linking the pre-vitrimer and the second thermoplastic polyester elastomer obtained in the first step with a multifunctional compound having two or more glycidyl groups. .

상기 단계 (i)은 제1 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머의 사슬 길이를 줄이기 위하여, 제1 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머를 2개 이상의 알코올기를 갖는 다관능성 화합물과 아연(Zn)계 촉매 하에 에스테르 교환반응시켜 프리-비트리머를 제조하는 단계이다.In step (i), in order to reduce the chain length of the first thermoplastic polyester elastomer, the first thermoplastic polyester elastomer is subjected to a transesterification reaction with a polyfunctional compound having two or more alcohol groups in the presence of a zinc (Zn)-based catalyst to form a pre-b. This is the step of manufacturing the trimmer.

상기 제1 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머, 2개 이상의 알코올기를 갖는 다관능성 화합물, 아연(Zn)계 촉매 및 프리-비트리머는 상기 비트리머 조성물에 관한 설명 부분에서 이미 설명된 바, 구체적인 설명은 생략한다.The first thermoplastic polyester elastomer, the multifunctional compound having two or more alcohol groups, the zinc (Zn)-based catalyst, and the pre-vitrimer have already been described in the description of the vitrimer composition, and detailed descriptions thereof will be omitted.

상기 단계 (i)의 에스테르 교환반응은 압출기 내에서 용융 조건으로 수행될 수 있다.The transesterification reaction of step (i) may be performed under melt conditions in an extruder.

구체적으로, 상기 단계 (i)은 제1 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머, 2개 이상의 알코올기를 갖는 다관능성 화합물 및 아연(Zn)계 촉매를 이축 압출기의 호퍼에 공급한 후, 상기 이축 압출기의 배럴 온도를 상승시키면서 상기 호퍼를 통하여 공급된 성분들을 상기 배럴의 선단으로 이송시키면서 이들 성분들을 균일하게 혼합하고 용융시켜서 에스테르 교환반응시켜 수행될 수 있다.Specifically, in step (i), the first thermoplastic polyester elastomer, a multifunctional compound having two or more alcohol groups, and a zinc (Zn)-based catalyst are supplied to the hopper of the twin-screw extruder, and then the barrel temperature of the twin-screw extruder is raised. The transesterification reaction can be performed by uniformly mixing and melting the ingredients while transferring them to the tip of the barrel while transferring the ingredients supplied through the hopper.

상기 용융 조건은 제1 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머의 융점(Tm) 이상의 온도 조건일 수 있으며, 예를 들어 융점(Tm)+20℃ 내지 융점(Tm)+30℃의 온도 조건일 수 있다. 구체적으로, 상기 용융 조건은 190 내지 250℃의 온도 조건일 수 있다.The melting condition may be a temperature condition higher than the melting point (T m ) of the first thermoplastic polyester elastomer, for example, it may be a temperature condition of melting point (T m )+20°C to melting point (T m )+30°C. Specifically, the melting conditions may be a temperature condition of 190 to 250°C.

상기 단계 (ii)는 상기 단계 (i)에서 수득한 프리-비트리머와 제2 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머의 수지 혼합물을 2개 이상의 글리시딜기를 갖는 다관능성 화합물로 가교 결합시켜 비트리머 조성물을 수득하는 단계이다.The step (ii) is cross-linking the resin mixture of the pre-vitrimer and the second thermoplastic polyester elastomer obtained in step (i) with a multifunctional compound having two or more glycidyl groups to obtain a vitrimer composition. It's a step.

상기 단계 (ii)의 가교 결합은 압출기 내에서 용융 조건으로 수행될 수 있다.The crosslinking in step (ii) may be performed under melt conditions in an extruder.

구체적으로, 상기 단계 (ii)는 상기 단계 (i)에서 수득한 프리-비트리머, 제2 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머 및 2개 이상의 글리시딜기를 갖는 다관능성 화합물을 이축 압출기의 호퍼에 공급한 후, 상기 이축 압출기의 배럴 온도를 상승시키면서 상기 호퍼를 통하여 공급된 성분들을 상기 배럴의 선단으로 이송시키면서 이들 성분들을 균일하게 혼합하고 용융시켜서 가교 결합시켜 수행될 수 있다.Specifically, in step (ii), the pre-vitrimer, the second thermoplastic polyester elastomer, and the multifunctional compound having two or more glycidyl groups obtained in step (i) are supplied to the hopper of a twin-screw extruder, This can be performed by raising the temperature of the barrel of the twin-screw extruder and transferring the components supplied through the hopper to the tip of the barrel, uniformly mixing and melting these components, and crosslinking them.

상기 가교 결합은 비트리머 조성물이 열가소성을 유지하는 수준 이내로 수행될 수 있다. 즉, 상기 가교 결합은 프리-비트리머 및 제2 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머와, 2개 이상의 글리시딜기를 갖는 다관능성 화합물을 부분적으로 가교 결합시켜 수행될 수 있다.The crosslinking may be performed within a level at which the vitrimer composition maintains thermoplasticity. That is, the cross-linking may be performed by partially cross-linking the pre-vitrimer and the second thermoplastic polyester elastomer, and the multifunctional compound having two or more glycidyl groups.

구체적으로, 상기 가교 결합은 비트리머 조성물이 ASTM D1238에 의거하여 230℃, 2.16 kg 하에서 측정한 용융지수가 5 내지 25 g/10min의 범위를 나타내는 수준으로 수행될 수 있다.Specifically, the cross-linking may be performed at a level where the vitrimer composition has a melt index in the range of 5 to 25 g/10 min, measured at 230°C and 2.16 kg according to ASTM D1238.

상기 용융 조건은 제2 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머의 융점(Tm) 이상의 온도 조건일 수 있으며, 예를 들어 융점(Tm)+20℃ 내지 융점(Tm)+30℃의 온도 조건일 수 있다. 구체적으로, 상기 용융 조건은 190 내지 250℃의 온도 조건일 수 있다.The melting conditions may be a temperature condition higher than the melting point (T m ) of the second thermoplastic polyester elastomer, for example, a temperature condition of melting point (T m )+20°C to melting point (T m )+30°C. Specifically, the melting conditions may be a temperature condition of 190 to 250°C.

상기 단계 (i) 및 (ii)에서, 각 성분들을 이축 압출기의 호퍼에 공급하기 전에, 각 성분들을 리본 믹서 등의 믹서를 이용하여 미리 충분히 균질하게 혼련시킬 수 있다.In steps (i) and (ii), before feeding each component to the hopper of the twin-screw extruder, each component may be sufficiently homogeneously kneaded in advance using a mixer such as a ribbon mixer.

이 후, 상기 비트리머 조성물은 예를 들어 사출 성형 공정에 투입되어 3피스 이상 골프공용 맨틀층으로 가공될 수 있다.Afterwards, the vitrimer composition can be processed into three or more pieces of mantle layers for golf balls by, for example, being put into an injection molding process.

따라서, 본 발명의 일 실시형태는 상술한 비트리머 조성물로부터 형성된 맨틀층을 갖는 골프공에 관한 것이다.Accordingly, one embodiment of the present invention relates to a golf ball having a mantle layer formed from the vitrimer composition described above.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 골프공은 코어(10), 커버층(30), 및 상기 코어(10)와 커버층(30) 사이에 존재하는 맨틀층(20)을 포함한다. 도 1에서는 맨틀층이 하나인 구성에 대해 도시하였지만, 맨틀층은 2개 이상의 다중층으로 존재할 수도 있다.Referring to FIG. 1, a golf ball according to an embodiment of the present invention includes a core 10, a cover layer 30, and a mantle layer 20 existing between the core 10 and the cover layer 30. Includes. Although Figure 1 shows a configuration with a single mantle layer, the mantle layer may exist as two or more multiple layers.

상기 코어(10)는 골프공의 최내측 층으로서, 단일층이거나 2중층 이상의 다중층 구조를 가질 수 있다.The core 10 is the innermost layer of the golf ball and may have a single layer or a multi-layer structure of two or more layers.

상기 코어(10) 재료로는 공지된 임의의 코어 재료를 사용할 수 있으며, 예를 들어 고무, 스티렌 부타디엔, 폴리부타디엔, 아이소프렌, 폴리아이소프렌, 트랜스-아이소프렌과 같은 열경화성 재료; 아이오노머 수지, 폴리아미드 또는 폴리에스테르와 같은 열가소성 재료; 열가소성 및 열경화성 폴리우레탄 또는 폴리우레아 탄성중합체 등을 들 수 있다.The core 10 material may be any known core material, for example, thermosetting materials such as rubber, styrene butadiene, polybutadiene, isoprene, polyisoprene, and trans-isoprene; Thermoplastic materials such as ionomer resins, polyamides or polyesters; Thermoplastic and thermosetting polyurethane or polyurea elastomers may be included.

상기 커버층(30)은 골프공의 최외측 층으로서, 단일층 구조를 가진다.The cover layer 30 is the outermost layer of the golf ball and has a single-layer structure.

상기 커버층(30) 재료로는 공지된 임의의 커버층 재료를 사용할 수 있으며, 예를 들어 아이오노머 수지, 열경화성/열가소성 폴리우레탄 등을 들 수 있다.Any known cover layer material may be used as the material for the cover layer 30, and examples include ionomer resin, thermosetting/thermoplastic polyurethane, etc.

상기 맨틀층(20)은 상기 코어(10)를 피복하도록 상술한 비트리머 조성물을 이용하여 형성될 수 있다.The mantle layer 20 may be formed using the above-described vitrimer composition to cover the core 10.

이하, 실시예, 비교예 및 실험예에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 이들 실시예, 비교예 및 실험예는 오직 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들에 국한되지 않는다는 것은 당업자에게 있어서 자명하다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples, comparative examples, and experimental examples. These examples, comparative examples, and experimental examples are only for illustrating the present invention, and it is obvious to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited thereto.

제조예 1 내지 4: 프리-비트리머의 제조Preparation Examples 1 to 4: Preparation of pre-vitrimer

하기 표 1의 조성으로 각 성분을 계량하고 혼합하여 이축 압출기(32mm, L/D=44; 제조사: 유니플러스사, 제품번호: UNEE 32-44)의 호퍼를 통하여 이축 압출기에 투입하였다.Each component was weighed and mixed according to the composition shown in Table 1 below, and then fed into the twin-screw extruder (32 mm, L/D = 44; manufacturer: Uniplus, product number: UNEE 32-44) through the hopper.

이축 압출기의 축 회전속도를 약 200 ~ 400 rpm의 범위를 유지하면서 배럴 온도를 약 190 ~ 250℃로 유지하면서 용융 압출시켜 프리-비트리머를 제조하였다.A pre-vitrimer was prepared by melt extrusion while maintaining the shaft rotation speed of the twin-screw extruder in the range of about 200 to 400 rpm and the barrel temperature at about 190 to 250°C.

실험예 1: Experimental Example 1:

상기 제조예에서 제조된 프리-비트리머의 파단인장강도, 파단신율, 용융지수 및 경도를 하기와 같은 방법으로 측정하고, 측정 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 아울러, FT-IR 및 DSC 분석을 하기와 같이 수행하고, 그 결과를 각각 도 2 및 도 3에 나타내었다. The tensile strength at break, elongation at break, melt index, and hardness of the pre-vitrimer prepared in the above production example were measured by the following methods, and the measurement results are shown in Table 1 below. In addition, FT-IR and DSC analysis were performed as follows, and the results are shown in Figures 2 and 3, respectively.

(1) 파단인장강도 및 파단신율(1) Tensile strength and elongation at break

파단인장강도 및 파단신율은 ASTM D638에 따라 측정하였다.Tensile strength at break and elongation at break were measured according to ASTM D638.

(2) 용융지수(2) Melt index

용융지수는 ASTM D1238에 따라 온도 230℃, 하중 2.16 kg의 측정 조건에서 측정하였다.The melt index was measured at a temperature of 230°C and a load of 2.16 kg according to ASTM D1238.

(3) 경도(3) Hardness

경도는 ASTM D2240에 따라 쇼어 D 경도로 측정하였다.Hardness was measured as Shore D hardness according to ASTM D2240.

(4) FT-IR(4) FT-IR

FT-IR은 PerkinElmer사 Spectrum2 기기를 사용하여 분석하였다.FT-IR was analyzed using PerkinElmer's Spectrum2 instrument.

(5) DSC 분석(5) DSC analysis

시차 주사 열량계(DSC) 분석은 DSC 4000 Lab system을 사용하여 10℃/분으로 승온시키면서 수행하였다.Differential scanning calorimetry (DSC) analysis was performed using a DSC 4000 Lab system while raising the temperature at 10°C/min.

제조예 1Manufacturing Example 1 제조예 2Production example 2 제조예 3Production example 3 제조예 4Production example 4 조성(중량부)Composition (parts by weight) H45DLGH45DLG 100100 100100 H55DLGH55DLG 100100 100100 글리세린glycerin 0.250.25 0.50.5 0.250.25 0.50.5 Zn계 촉매Zn-based catalyst 0.10.1 0.10.1 0.10.1 0.10.1 물성Properties 파단인장강도(MPa)Tensile strength at break (MPa) 24.524.5 24.124.1 32.832.8 31.631.6 파단신율(%)Elongation at break (%) >300>300 >300>300 >300>300 >300>300 용융지수(g/10min)Melt rate (g/10min) 4545 9797 5151 102102 경도(Shore D)Hardness (Shore D) 4545 4545 5555 5555

H45DLG (Hetron사): 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 블록을 포함하는 하드 세그먼트 및 폴리테트라메틸렌에테르글리콜(PTMEG) 블록을 포함하는 소프트 세그먼트를 포함하는 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머(쇼어 D 경도: 45, 융점: 190℃)H45DLG (Hetron): thermoplastic polyester elastomer (Shore D hardness: 45, melting point) with hard segments containing polybutylene terephthalate (PBT) blocks and soft segments containing polytetramethylene ether glycol (PTMEG) blocks. : 190℃)

H55DLG (Hetron사): 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 블록을 포함하는 하드 세그먼트 및 폴리테트라메틸렌에테르글리콜(PTMEG) 블록을 포함하는 소프트 세그먼트를 포함하는 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머(쇼어 D 경도: 55, 융점: 204℃)H55DLG (Hetron): thermoplastic polyester elastomer (Shore D hardness: 55, melting point) comprising hard segments containing polybutylene terephthalate (PBT) blocks and soft segments containing polytetramethylene ether glycol (PTMEG) blocks. : 204℃)

Zn계 촉매: 아연 아세틸아세토네이트Zn-based catalyst: zinc acetylacetonate

상기 표 1을 통해, 제조예 2 및 3의 프리-비트리머가 적정 용융지수 범위 내인 것으로 나타났다.Through Table 1, it was shown that the pre-vitrimer of Preparation Examples 2 and 3 was within an appropriate melt index range.

도 2 및 도 3은 각각 제조예 2의 프리-비트리머의 FT-IR 스펙트럼 및 DSC 서모그램(thermogram)이다.Figures 2 and 3 are FT-IR spectra and DSC thermograms of the pre-vitrimer of Preparation Example 2, respectively.

도 2을 통해, 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머가 에스테르 교환반응이 진행된 것을 알 수 있다.Through Figure 2, it can be seen that the transesterification reaction of the thermoplastic polyester elastomer has progressed.

또한, 도 3을 통해 제조예 2의 프리-비트리머의 결정화 온도가 146.27℃이고, 융점이 184.93℃인 것을 확인할 수 있다.In addition, through Figure 3, it can be confirmed that the crystallization temperature of the pre-vitrimer of Preparation Example 2 is 146.27°C and the melting point is 184.93°C.

실시예 1 내지 4: 비트리머 조성물의 제조Examples 1 to 4: Preparation of vitrimer compositions

하기 표 2의 조성으로 각 성분을 계량하고 혼합하여 이축 압출기(32mm, L/D=44; 제조사: 유니플러스사, 제품번호: UNEE 32-44)의 호퍼를 통하여 이축 압출기에 투입하였다.Each component was weighed and mixed according to the composition shown in Table 2 below, and then fed into the twin-screw extruder (32 mm, L/D = 44; manufacturer: Uniplus, product number: UNEE 32-44) through the hopper.

이축 압출기의 축 회전속도를 약 200 ~ 400 rpm의 범위를 유지하면서 배럴 온도를 약 190 ~ 250℃로 유지하면서 용융 압출시켜 비트리머 조성물을 제조하였다.A vitrimer composition was prepared by melt extrusion while maintaining the shaft rotation speed of the twin-screw extruder in the range of about 200 to 400 rpm and the barrel temperature at about 190 to 250°C.

실험예 2: Experimental Example 2:

상기 실시예에서 제조된 각각의 비트리머 조성물의 파단인장강도, 파단신율, 용융지수 및 경도를 상기 실험예 1에 기재된 방법으로 측정하고, 측정 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 아울러, FT-IR 및 DSC 분석을 상기 실험예 1에 기재된 바와 같이 수행하고, 그 결과를 각각 도 4 및 도 5에 나타내었다.The tensile strength at break, elongation at break, melt index, and hardness of each vitrimer composition prepared in the above examples were measured by the method described in Experimental Example 1, and the measurement results are shown in Table 2 below. In addition, FT-IR and DSC analysis were performed as described in Experimental Example 1 above, and the results are shown in Figures 4 and 5, respectively.

실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 조성(중량부)Composition (parts by weight) H45DLGH45DLG 7070 5050 제조예 2Production example 2 3030 5050 H55DLGH55DLG 7070 5050 제조예 3Production example 3 3030 5050 TGICTGIC 0.250.25 0.50.5 0.250.25 0.50.5 물성Properties 파단인장강도(MPa)Tensile strength at break (MPa) 25.125.1 23.823.8 35.635.6 33.133.1 파단신율(%)Elongation at break (%) >500>500 >500>500 >500>500 >500>500 용융지수(g/10min)Melt rate (g/10min) 15.615.6 17.417.4 14.314.3 16.416.4 경도(Shore D)Hardness (Shore D) 4545 4545 5555 5555

TGIC: 1,3,5-트리글리시딜 이소시아누레이트TGIC: 1,3,5-triglycidyl isocyanurate

상기 표 2를 통해, 실시예 1 내지 4의 비트리머 조성물이 제조예 1 내지 4의 프리-비트리머에 비해 파단신율이 증가하고 용융지수는 감소한 것을 확인하였다.Through Table 2, it was confirmed that the vitrimer compositions of Examples 1 to 4 had increased elongation at break and decreased melt index compared to the pre-vitrimer compositions of Preparation Examples 1 to 4.

도 4 및 도 5는 각각 실시예 1의 비트리머 조성물의 FT-IR 스펙트럼 및 DSC 서모그램(thermogram)이다.Figures 4 and 5 are FT-IR spectra and DSC thermograms of the vitrimer composition of Example 1, respectively.

도 4를 통해, 프리-비트리머와 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머 간에 가교결합이 일어난 것을 알 수 있다.Through Figure 4, it can be seen that crosslinking occurred between the pre-vitrimer and the thermoplastic polyester elastomer.

또한, 도 5를 통해 실시예 1의 비트리머 조성물의 결정화 온도가 148.92℃이고, 융점이 183.10℃인 것을 확인할 수 있다. 따라서, 실시예 1의 비트리머 조성물의 결정화 온도가 제조예 2의 프리-비트리머의 결정화 온도 대비 상승한 것을 알 수 있다. 이는 실시예 1의 비트리머 조성물이 제조예 2의 프리-비트리머 대비 화학적 가교도가 높은 것을 의미하며, 이를 통해 실시예 1의 비트리머 조성물이 제조예 2의 프리-비트리머 및 제2 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머인 H45DLG가 TGIC에 의해 화학적으로 가교되어 형성된 것임을 알 수 있다.In addition, through Figure 5, it can be seen that the crystallization temperature of the vitrimer composition of Example 1 is 148.92°C and the melting point is 183.10°C. Therefore, it can be seen that the crystallization temperature of the vitrimer composition of Example 1 increased compared to the crystallization temperature of the pre-vitrimer of Preparation Example 2. This means that the vitrimer composition of Example 1 has a higher degree of chemical crosslinking than the pre-vitrimer of Preparation Example 2, and through this, the vitrimer composition of Example 1 has a higher degree of chemical crosslinking than the pre-vitrimer of Preparation Example 2 and the second thermoplastic polyester. It can be seen that the elastomer H45DLG was formed by chemically crosslinking with TGIC.

실험예 3: Experimental Example 3:

상기 실시예에서 제조된 각각의 비트리머 조성물을 이용하여 하기와 같이 구를 성형하고, 골프공용 맨틀층에 요구되는 각종 물성을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.Using each of the vitrimer compositions prepared in the above examples, spheres were formed as follows, and various physical properties required for the mantle layer for golf balls were measured. The results are shown in Table 3 below.

물성 비교를 위하여, 비교예 1로서 아이오노머 수지인 다우사의 HPF 1000을 이용하여 구를 성형하고 물성을 측정하였다.To compare physical properties, as Comparative Example 1, spheres were molded using Dow's HPF 1000, an ionomer resin, and physical properties were measured.

<구의 성형><Formation of sphere>

상기 실시예에서 제조된 각각의 비트리머 조성물 및 HPF 1000을 용융시켜 직경 1.52 인치의 골프공 크기의 구상 시편으로 사출성형하였다.Each of the Vitrimer compositions and HPF 1000 prepared in the above examples were melted and injection molded into spherical specimens the size of golf balls with a diameter of 1.52 inches.

(1) 압축률 및 압축 변형량(1) Compression rate and compression deformation amount

압축률(compression) 및 압축 변형량은 미국 아티(Atti)사의 골프 공 압축강도 시험기(golf ball comperssion tester)를 이용하여 측정하였다.Compression and compression strain were measured using a golf ball compressive strength tester from Atti, USA.

(2) 반발계수(2) Coefficient of restitution

반발계수는 상기 구를 초기 속도 측정 지점에서 3 피트 떨어진 곳에 위치한 강철판에 125 피트/초의 속도로 발사하고, 상기 강철판으로부터 되튀어 오를때의 속도(rebound velocity)를 초기 속도로 나눈 값으로 결정하였다.The coefficient of restitution was determined by launching the ball at a speed of 125 feet/sec onto a steel plate located 3 feet away from the initial velocity measurement point and dividing the rebound velocity from the steel plate by the initial velocity.

실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 비교예 1Comparative Example 1 압축률compressibility 7373 7373 7474 7474 7474 압축 변형량(%)Compression deformation (%) 0.1450.145 0.1450.145 0.1480.148 0.1480.148 0.1450.145 중량(weight)(g)Weight(g) 42.2442.24 42.1842.18 42.2642.26 42.1742.17 42.1642.16 CORCOR 0.7880.788 0.7890.789 0.7980.798 0.7990.799 0.7990.799

상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 4의 비트리머 조성물로부터 형성된 구는 반발계수(COR)가 0.785보다 크고 압축률은 75 미만인 것을 알 수 있다. 이는 기존에 골프공 맨틀층에 사용되던 아이오노머 수지로부터 형성된 비교예 1의 구와 비교해도 유사한 압축률 및 반발계수 값을 보여준다.As shown in Table 3, it can be seen that the spheres formed from the vitrimer compositions of Examples 1 to 4 according to the present invention have a coefficient of restitution (COR) greater than 0.785 and a compression ratio of less than 75. This shows similar compressibility and coefficient of restitution values compared to the sphere of Comparative Example 1 formed from the ionomer resin previously used in the mantle layer of golf balls.

따라서, 본 발명에 따른 비트리머 조성물이 3피스 이상 골프공 맨틀층용으로 기존 아이오노머 수지의 대체 소재로서 사용될 수 있음을 확인할 수 있다.Therefore, it can be confirmed that the vitrimer composition according to the present invention can be used as a replacement material for the existing ionomer resin for the mantle layer of a three-piece or more golf ball.

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아님은 명백하다. 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다. As the specific parts of the present invention have been described in detail above, it is clear to those skilled in the art that these specific techniques are merely preferred embodiments and do not limit the scope of the present invention. do. Anyone skilled in the art to which the present invention pertains will be able to make various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above contents.

따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 특허청구범위와 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.Accordingly, the actual scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

Claims (15)

제1 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머와 2개 이상의 알코올기를 갖는 다관능성 화합물이 아연(Zn)계 촉매 하에 에스테르 교환반응되어 형성된 프리-비트리머,
제2 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머, 및
2개 이상의 글리시딜기를 갖는 다관능성 화합물을 포함하는 비트리머 조성물.
A pre-vitrimer formed by transesterification of a first thermoplastic polyester elastomer and a multifunctional compound having two or more alcohol groups under a zinc (Zn)-based catalyst,
a second thermoplastic polyester elastomer, and
A vitrimer composition comprising a multifunctional compound having two or more glycidyl groups.
제1항에 있어서, 상기 프리-비트리머 및 제2 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머가 상기 2개 이상의 글리시딜기를 갖는 다관능성 화합물에 의해 가교 결합된 것인 비트리머 조성물.The vitrimer composition according to claim 1, wherein the pre-vitrimer and the second thermoplastic polyester elastomer are crosslinked by a multifunctional compound having two or more glycidyl groups. 제1항에 있어서, 상기 프리-비트리머 및 제2 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머 각각의 히드록시기 및 카르복실기가, 상기 2개 이상의 글리시딜기를 갖는 다관능성 화합물의 글리시딜기와 에폭사이드 개환 반응에 의해 가교 결합된 것인 비트리머 조성물.The method of claim 1, wherein the hydroxyl group and carboxyl group of each of the pre-vitrimer and the second thermoplastic polyester elastomer are crosslinked with the glycidyl group of the multifunctional compound having two or more glycidyl groups through an epoxide ring-opening reaction. A vitrimer composition. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머는 쇼어 D(Shore D) 경도가 40 내지 55인 것인 비트리머 조성물.The vitrimer composition of claim 1, wherein the first and second thermoplastic polyester elastomers have Shore D hardness of 40 to 55. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머는 융점(Tm)이 150℃ 초과 220℃ 미만인 것인 비트리머 조성물.The vitrimer composition of claim 1, wherein the first and second thermoplastic polyester elastomers have a melting point (T m ) of more than 150°C and less than 220°C. 제1항에 있어서, 상기 2개 이상의 알코올기를 갖는 다관능성 화합물은 제1 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머 100 중량부에 대하여 0.05 내지 2 중량부의 양으로 사용되는 비트리머 조성물.The vitrimer composition according to claim 1, wherein the multifunctional compound having two or more alcohol groups is used in an amount of 0.05 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the first thermoplastic polyester elastomer. 제1항에 있어서, 상기 프리-비트리머는 ASTM D1238에 의거하여 230℃, 2.16 kg 하에서 측정한 용융지수가 50 내지 100 g/10min인 비트리머 조성물.The vitrimer composition according to claim 1, wherein the pre-vitrimer has a melt index of 50 to 100 g/10 min measured at 230° C. and 2.16 kg according to ASTM D1238. 제1항에 있어서, 상기 제2 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머는 제1 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머와 동일한 것인 비트리머 조성물.The vitrimer composition of claim 1, wherein the second thermoplastic polyester elastomer is the same as the first thermoplastic polyester elastomer. 제1항에 있어서, 상기 프리-비트리머와 제2 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머의 혼합비는 중량 기준으로 30:70 내지 50:50인 비트리머 조성물.The vitrimer composition according to claim 1, wherein the mixing ratio of the pre-vitrimer and the second thermoplastic polyester elastomer is 30:70 to 50:50 by weight. 제1항에 있어서, 상기 2개 이상의 글리시딜기를 갖는 다관능성 화합물은 상기 프리-비트리머와 제2 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머의 합계량 100 중량부에 대하여 0.01 내지 2.0 중량부의 양으로 포함되는 비트리머 조성물.The vitrimer composition of claim 1, wherein the multifunctional compound having two or more glycidyl groups is contained in an amount of 0.01 to 2.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the pre-vitrimer and the second thermoplastic polyester elastomer. . 제1항에 있어서, 상기 비트리머 조성물은 ASTM D1238에 의거하여 230℃, 2.16 kg 하에서 측정한 용융지수가 5 내지 25 g/10min인 비트리머 조성물.The vitrimer composition of claim 1, wherein the vitrimer composition has a melt index of 5 to 25 g/10 min measured at 230°C and 2.16 kg according to ASTM D1238. 제1항에 있어서, 상기 비트리머 조성물은 직경 1.50 내지 1.54 인치의 구(sphere)로 성형되었을 때, 상기 구의 반발계수(coefficient of restitution, COR)가 0.785 이상이고, 압축률은 75 이하이며,
상기 반발계수는 상기 구를 초기 속도 측정 지점에서 3 피트 떨어진 곳에 위치한 강철판에 125 피트/초의 속도로 발사하고, 상기 강철판으로부터 되튀어 오를때의 속도(rebound velocity)를 초기 속도로 나눈 값으로 결정되는 비트리머 조성물.
The method of claim 1, wherein when the vitrimer composition is molded into a sphere with a diameter of 1.50 to 1.54 inches, the coefficient of restitution (COR) of the sphere is 0.785 or more and the compression ratio is 75 or less,
The coefficient of restitution is determined by launching the ball at a speed of 125 feet/sec onto a steel plate located 3 feet away from the initial velocity measurement point and dividing the rebound velocity from the steel plate by the initial velocity. Vitrimer composition.
(i) 제1 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머와 2개 이상의 알코올기를 갖는 다관능성 화합물을 아연(Zn)계 촉매 하에 에스테르 교환반응시켜 프리-비트리머를 수득하는 단계; 및
(ii) 상기 단계 (i)에서 수득한 프리-비트리머 및 제2 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머를 2개 이상의 글리시딜기를 갖는 다관능성 화합물로 가교 결합시키는 단계를 포함하는 비트리머 조성물의 제조방법.
(i) obtaining a pre-vitrimer by transesterifying a first thermoplastic polyester elastomer and a multifunctional compound having two or more alcohol groups under a zinc (Zn)-based catalyst; and
(ii) A method for producing a vitrimer composition comprising the step of crosslinking the pre-vitrimer and the second thermoplastic polyester elastomer obtained in step (i) with a multifunctional compound having two or more glycidyl groups.
제13항에 있어서, 상기 단계 (i)의 에스테르 교환반응 및 단계 (ii)의 가교 결합은 압출기 내에서 용융 조건으로 수행되는 비트리머 조성물의 제조방법.The method of claim 13, wherein the transesterification reaction in step (i) and the crosslinking in step (ii) are performed under melt conditions in an extruder. 코어, 커버층, 및 상기 코어와 커버층 사이에 존재하는 하나 이상의 맨틀층을 포함하는 골프공으로서, 상기 맨틀층이 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 비트리머 조성물로부터 형성된 것인 골프공.A golf ball comprising a core, a cover layer, and at least one mantle layer present between the core and the cover layer, wherein the mantle layer is formed from the vitrimer composition according to any one of claims 1 to 12. Golf ball.
KR1020230101684A 2023-08-03 2023-08-03 Vitrimer Composition, Preparation Method Thereof, and Golf Ball Formed Therefrom KR102654280B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020230101684A KR102654280B1 (en) 2023-08-03 2023-08-03 Vitrimer Composition, Preparation Method Thereof, and Golf Ball Formed Therefrom

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020230101684A KR102654280B1 (en) 2023-08-03 2023-08-03 Vitrimer Composition, Preparation Method Thereof, and Golf Ball Formed Therefrom

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102654280B1 true KR102654280B1 (en) 2024-04-03

Family

ID=90662343

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230101684A KR102654280B1 (en) 2023-08-03 2023-08-03 Vitrimer Composition, Preparation Method Thereof, and Golf Ball Formed Therefrom

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102654280B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020042870A (en) 1999-10-21 2002-06-07 메리 이. 보울러 Highly-neutralized ethylene copolymers and their use in golf balls
CN101100769A (en) * 2007-07-13 2008-01-09 东华大学 Method for preparing glycerol micro-crosslinking polyester ether elastic fiber
CN116333290A (en) * 2023-03-28 2023-06-27 华东理工大学 Foaming material, preparation method, recovery method and reprocessable judgment method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020042870A (en) 1999-10-21 2002-06-07 메리 이. 보울러 Highly-neutralized ethylene copolymers and their use in golf balls
CN101100769A (en) * 2007-07-13 2008-01-09 东华大学 Method for preparing glycerol micro-crosslinking polyester ether elastic fiber
CN116333290A (en) * 2023-03-28 2023-06-27 华东理工大学 Foaming material, preparation method, recovery method and reprocessable judgment method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0130822B1 (en) Thermoplastics elastomers compositions
KR101484390B1 (en) Thermoplastic polyester elastomer resin composition and molding articles comprising the same
KR101632101B1 (en) Thermoplastic polyester elastomer resin composition and molding articles comprising the same
JP4114117B2 (en) Polyester elastomer resin composition
US7091269B2 (en) Golf ball
US6395833B1 (en) Thermoplastic elastomeric resin composition and a granule thereof
KR101174955B1 (en) Thermoplastic polyester elastomer resin composite for blow molding
EP1591486B1 (en) Thermoplastic polyester resin composition and molded article
CN103781517A (en) Method of manufacturing a golf ball including a blend of highly neutralized acid polymers
CN106928694B (en) Low-gloss thermoplastic polyurethane composition and preparation method and application thereof
KR102654280B1 (en) Vitrimer Composition, Preparation Method Thereof, and Golf Ball Formed Therefrom
JP2001002768A (en) Polyester elastomer resin and resin composition
JP2003012906A (en) Polyester elastomer resin composition for blow molding
JP4038742B2 (en) Resin flexible boots
JP2001247752A (en) Polyester-based elastomer composition
JP2017099804A (en) Golf ball
CN113943489B (en) Foaming material composition and foaming material
JP2010024328A (en) Polyether-ester block copolymer composition
JP2000191894A (en) Polyester elastomer resin composition
KR20230130969A (en) High restitution thermoplastic polyester elastomer composition partially crosslinked by alloying a thermoplastic polyester elastomer with a glycidyl group-containing polyolefin elastomer, and use thereof in the manufacture of sporting goods
KR101545772B1 (en) Thermoplasticity resin composite and Method of preparing thermoplasticity resin
JP4045572B2 (en) Blow molding pellet mixture
KR102587591B1 (en) Biodegradable composition and application products using the composition
JP2000355650A (en) Production of polyester elastomer
CN114507424B (en) Toughening modified polylactic acid plastic and preparation method thereof