KR20000001269A - Elastic polymer composition of co-hardened rubber-thermo-plasticity - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 둘 이상의 관능화된 아크릴 고무에서 제조된 열가소성 탄성중합체에 관한다. 소량 또는 다량으로 이용할 수 있는 경화제는 일반적으로 공유결합 또는 이온결합의 형성을 통해서 경화되고 여러 가지 퍼옥사이드, 마그네슘 옥사이드 및 여러 가지 에폭시화된 콩기름과 같은 화합물을 포함한다. 본 발명은 또한 에스테르 중합체와 같은 열가소성 중합체 존재하의 둘 이상의 관능화된 아크릴 고무의 동적 가황처리에 관한다. 동적으로 가황처리된 조성물은 바람직하게는 단일 저온 취화점을 가진다.The present invention relates to thermoplastic elastomers made from two or more functionalized acrylic rubbers. Curing agents available in small or large amounts are generally cured through the formation of covalent or ionic bonds and include compounds such as various peroxides, magnesium oxides and various epoxidized soybean oils. The present invention also relates to the dynamic vulcanization of two or more functionalized acrylic rubbers in the presence of thermoplastic polymers such as ester polymers. The dynamically vulcanized composition preferably has a single low temperature embrittlement point.
열가소성 탄성중합체는 열가소성 특성 및 탄성 특성을 모두 갖는 물질로서 이 물질은 열가소성 물질로서 가공될 수 있으나 탄성중합체에 통상적인 물리적 특성을 가진다. 조형품은 종래 가황물로 요구되는 시간-소모성 경화 단계없이 압출, 사출성형 또는 압축성형에 의하여 열가소성 탄성중합체로부터 제조될 수 있다. 또한 열가소성 탄성중합체는 재생할 필요없이 재가공될 수 있으며 게다가 많은 열가소성 탄성중합체는 열적으로 용접할 수 있다.Thermoplastic elastomers are materials having both thermoplastic and elastic properties, which can be processed as thermoplastics but have the physical properties common to elastomers. Molded articles can be made from thermoplastic elastomers by extrusion, injection molding or compression molding without the time-consuming curing steps required by conventional vulcanizates. Also, thermoplastic elastomers can be reworked without the need for regeneration and many thermoplastic elastomers can also be thermally welded.
Patel의 미국 특허 제5,300,573호는 공유적으로 가교결합된 단일한 아크릴 고무 및 폴리에스테르 수지 배합물을 포함하는 열가소성 탄성중합체에 관한다.Patel's US Pat. No. 5,300,573 relates to thermoplastic elastomers comprising a single acrylic rubber and polyester resin blend covalently crosslinked.
본 발명은 일반적으로 공업용 열가소성 물질 및 경화제 존재하에 경화된 둘 이상의 관능화된 아크릴 고무 성분의 배합물에 관한다. 관능 그룹은 동일하거나 상이할 수 있다. 관능화된 아크릴 고무 중 하나는 바람직하게는 에틸렌, 알킬 아크릴레이트 및 불포화 카복실산에서 유도된 삼중합체이고 경화시 이 조성물은 예기치 않게도 단일한 저온 취화점만을 가진다. 둘 이상의 아크릴 고무의 경화도는 일반적으로 80% 이상이다. 경화될 때 열가소성 탄성중합체는 양호한 저온 물리적 특성 및 저 오일 팽윤성과 같은 균형잡힌 양호한 특성을 가진다.The present invention generally relates to blends of two or more functionalized acrylic rubber components cured in the presence of industrial thermoplastics and curing agents. The functional groups may be the same or different. One of the functionalized acrylic rubbers is preferably a terpolymer derived from ethylene, alkyl acrylates and unsaturated carboxylic acids and upon curing the composition unexpectedly has only a single low temperature embrittlement point. The degree of cure of two or more acrylic rubbers is generally at least 80%. When cured, thermoplastic elastomers have good balanced properties such as good low temperature physical properties and low oil swellability.
본 발명의 열가소성 탄성중합체 조성물은 일반적으로 둘 이상의 관능화된 아크릴 고무 성분과 상용성인 공업용 열가소성 중합체의 매트릭스 또는 가소성 상을 함유한다.The thermoplastic elastomer composition of the present invention generally contains a matrix or plastic phase of an industrial thermoplastic polymer compatible with at least two functionalized acrylic rubber components.
적당한 열가소성 중합체는 폴리에스테르, 코폴리에스테르, 폴리에스테르 블록 공중합체 또는 폴리카보네이트등, 에폭시 말단캡핑된 이들의 유도체 및 이들의 혼합물과 같은 여러 가지 에스테르 중합체를 포함한다. 여러 가지 폴리에스테르는 방향족 또는 지방족 또는 이들의 조합일 수 있으며 일반적으로 총 약 C8-15를 갖는 방향족 산 또는 총 C2-12및 바람직하게는 약 C3-15를 갖는 지방족 산과 총 C2-12및 바람직하게는 약 C2-4를 갖는 글리콜과 같은 디올의 반응으로부터 직접 또는 간접적으로 유도된다. 일반적으로 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리나프탈렌프탈레이트등 및 이들의 말단캡핑된 에폭시 유도체(예를들어 일관능 에폭시 폴리부틸렌테레프탈레이트)와 같은 방향족 폴리에스테르가 바람직하다. 여러 가지 폴리카보네이트 또한 이용할 수 있으며 카본산 에스테르도 사용할 수 있다. 적당한 폴리카보네이트는 비스페놀 A, 즉 폴리(카보닐디옥실,4-페닐렌이소프로필리덴-1,4-페닐렌)을 베이스로 하는 것이다. 여러 가지 에스테르 중합체는 또한 하나 이상의 폴리에스테르 블록 및 C2-6을 갖는 글리콜(예를들어 폴리에틸렌 글리콜) 또는 C2-6을 갖는 알킬렌 옥사이드에서 유도된 폴리에테르와 같은 하나 이상의 고무 블록을 함유하는 것과 같은 블록 폴리에스테르를 포함한다. 바람직한 블록 폴리에스테르는 DuPont사가 Hytrel로서 시판하는 폴리부틸렌테레프탈레이트-b-폴리에틸렌 글리콜이다.Suitable thermoplastic polymers include various ester polymers such as polyester, copolyesters, polyester block copolymers or polycarbonates, such as epoxy endcapped derivatives thereof and mixtures thereof. The various polyesters may be aromatic or aliphatic or a combination thereof and generally have an aromatic acid having a total of about C 8-15 or an aliphatic acid having a total of C 2-12 and preferably a C 3-15 and a total of C 2- 12 and preferably derived directly or indirectly from the reaction of diols such as glycols having about C 2-4 . In general, aromatic polyesters such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene isophthalate, polynaphthalene phthalate and the like and end-capped epoxy derivatives thereof (for example monofunctional epoxy polybutylene terephthalate) are preferred. Various polycarbonates are also available and carboxylic acid esters can be used. Suitable polycarbonates are those based on bisphenol A, ie poly (carbonyldioxyl, 4-phenyleneisopropylidene-1,4-phenylene). The various ester polymers also contain one or more polyester blocks and one or more rubber blocks, such as glycols having C 2-6 (eg polyethylene glycol) or polyethers derived from alkylene oxides having C 2-6 Block polyesters, such as the like. Preferred block polyesters are polybutyleneterephthalate-b-polyethylene glycols commercially available from DuPont as Hytrel.
하나 이상의 공업용 열가소성 수지의 양은 일반적으로 둘 이상의 관능화된 아크릴 고무 총 100 중량부를 기준으로 하여 약 5-95 중량부, 바람직하게는 약 15-60 중량부, 바람직하게는 약 20-40 중량부이다.The amount of at least one industrial thermoplastic resin is generally about 5-95 parts by weight, preferably about 15-60 parts by weight, preferably about 20-40 parts by weight, based on a total of 100 parts by weight of two or more functionalized acrylic rubbers. .
둘 이상의 관능화된 아크릴 고무 성분을 고려할 때 이들은 일반적으로 서로 및 또한 공업용 열가소성 물질과 상용성이다. 니트릴 고무, 예를들어 니트릴 고무와 같은 고무를 함유하는 아크릴로니트릴은 본 발명에서 제외되거나 실질적으로 이들이 없다(즉 아크릴 고무 총 100 중량부를 기준으로 하여 5 중량% 미만, 3 중량% 미만, 1 중량% 미만, 바람직하게는 0 중량%임). 둘 이상의 관능화된 아크릴 고무 성분은 알킬 아크릴레이트에서 유도될 수 있는데 알킬 부분은 C1-10을 가지며 C1-3이 바람직하다. 구체적인 예에는 에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 에틸-헥실 아크릴레이트 등의 중합체가 포함된다. 다른 적당한 아크릴 고무는 에틸렌의 공중합체 및 상기 언급한 알킬 아크릴레이트를 포함하는데 에틸렌의 양은 바람직하게는 예를들어 공중합체내 에틸렌 및 아크릴레이트 반복그룹의 총 몰수를 기준으로 하여 약 10-90 몰%, 바람직하게는 약 30-70 몰%, 바람직하게는 약 40-60 몰%로 높아서 극성 및 비극성 부분을 갖는 고무를 생성시킨다.Given two or more functionalized acrylic rubber components they are generally compatible with each other and also with industrial thermoplastics. Acrylonitrile containing rubbers such as nitrile rubbers, for example nitrile rubbers, is excluded or substantially free of the present invention (ie less than 5% by weight, less than 3% by weight, 1% by weight based on a total of 100 parts by weight of acrylic rubber). Less than%, preferably 0% by weight). Two or more functionalized acrylic rubber components may be derived from alkyl acrylates wherein the alkyl moiety has C 1-10 and C 1-3 is preferred. Specific examples include polymers such as ethyl acrylate, butyl acrylate, ethyl-hexyl acrylate and the like. Other suitable acrylic rubbers include copolymers of ethylene and alkyl acrylates mentioned above, wherein the amount of ethylene is preferably about 10-90 mole percent, based on, for example, the total moles of ethylene and acrylate repeating groups in the copolymer, It is preferably as high as about 30-70 mole%, preferably about 40-60 mole%, resulting in a rubber having polar and nonpolar portions.
둘 이상의 아크릴 고무는 산 즉 카복실 그룹, 에폭시 그룹, 하이드록시 그룹등일 수 있는 관능 그룹을 가진다. 둘 이상의 고무는 상이한 관능 그룹을 가질 수 있고 동일한 관능 그룹일 수 있다. 이러한 관능화된 아크릴 고무 성분은 상기 언급한 아크릴 중합체의 중합시 여러 가지 공단량체를 이용하여 얻어진다. 하이드록실 그룹을 가하기 위한 적당한 공단량체는 약 C2-20, 바람직하게는 약 C2-10을 갖는 불포화 알콜을 포함한다. 하이드록시 관능화된 아크릴 고무의 구체적인 예는 Nippon-Zeon사의 Hytemp 4404이다. 펜던트 에폭시 그룹을 가하기 위하여 적당한 공단량체는 옥시란 그룹이 약 C3-10을 함유할 수 있고 아크릴레이트의 에스테르 그룹이 C1-10을 갖는 옥시란 아크릴레이트(구체적인 예는 글리시딜 아크릴레이트임)와 같은 불포화 옥시란을 포함한다. 불포화된 옥시란의 또다른 그룹은 옥시란 그룹이 약 C3-10을 가지고 알케닐 그룹이 또한 약 C3-10을 가질 수 있는 여러 가지 옥시란 알케닐 에테르이며 구체적인 예는 알릴 글리시딜 에테르이다. 에폭시 관능화된 아크릴 고무의 예는 Nippon-Zeon사의 아크릴레이트 AR-53 및 아크릴레이트 AR-31 등을 포함한다. 펜던트 카복실산 그룹을 가하기 위하여 적당한 공단량체는 2 내지 약 15, 바람직하게는 2-10의 탄소 원자를 갖는 불포화 산을 포함한다. 산 관능화된 아크릴 고무의 예는 DuPont사의 Vamac G와 같은 에틸렌-아크릴레이트-카복실산의 삼중합체 및 Nippon-Zeon사의 여러 가지 카복실 관능 아크릴레이트등을 포함한다. 혹종의 아크릴 중합체내 관능그룹의 양은 중합체 즉 총 반복그룹의 약 10 몰% 이하, 바람직하게는 약 0.5-6 몰%, 바람직하게는 약 1-4 몰%일 수 있다.Two or more acrylic rubbers have functional groups which may be acids, ie carboxyl groups, epoxy groups, hydroxy groups and the like. Two or more rubbers may have different functional groups and may be the same functional group. Such functionalized acrylic rubber components are obtained using various comonomers in the polymerization of the above-mentioned acrylic polymers. Suitable comonomers for adding hydroxyl groups include unsaturated alcohols having about C 2-20 , preferably about C 2-10 . A specific example of hydroxy functionalized acrylic rubber is Hytemp 4404 from Nippon-Zeon. Suitable comonomers for adding pendant epoxy groups are oxirane acrylates in which the oxirane group may contain about C 3-10 and the ester group of acrylates have C 1-10 (specific example is glycidyl acrylate). Unsaturated oxiranes such as Another group of unsaturated oxiranes are various oxirane alkenyl ethers in which the oxirane group has about C 3-10 and the alkenyl group may also have about C 3-10 and specific examples are allyl glycidyl ether to be. Examples of epoxy functionalized acrylic rubbers include acrylate AR-53 and acrylate AR-31 from Nippon-Zeon, and the like. Suitable comonomers for adding pendant carboxylic acid groups include unsaturated acids having 2 to about 15, preferably 2-10 carbon atoms. Examples of acid functionalized acrylic rubbers include ethylene-acrylate-carboxylic acid terpolymers such as Vamac G from DuPont and various carboxyl functional acrylates from Nippon-Zeon. The amount of functional groups in some acrylic polymers may be up to about 10 mole percent, preferably about 0.5-6 mole percent, preferably about 1-4 mole percent of the polymer, the total repeating group.
예기치 않게도 에틸렌-알킬 아크릴레이트-카복실산 삼중합체를 이용할 경우 둘 이상의 아크릴 고무 배합물은 하나만의 즉 단일한 저온 취화점(LTB)를 보이며 열가소성 탄성중합체에 양호한 저온 특성을 부여함이 밝혀졌다. 단일한 LTB는 ASTM Test No. D-746에 따르면 일반적으로 -20℃ 이하, 바람직하게는 -30℃ 이하, 바람직하게는 -40℃ 이하이다. 더욱이 이러한 삼중합체 배합물은 양호한 내오일성 즉 낮은 오일 팽윤성을 가진다. 이러한 오일 팽윤치는 아크릴 삼중합체의 오일 팽윤치보다 20 또는 30% 이상, 바람직하게는 40, 50 또는 60% 이상 더 낮다. 125℃에서 70시간동안 ASTM 참조 오일 3번을 이용할 경우 ASTM Test No. D-471에 따르면 오일 팽윤치는 일반적으로 약 20-65, 바람직하게는 약 25-40, 45 또는 50이다. 낮은 오일 팽윤치와 단일한 저온 취화점의 조합은 열가소성 탄성중합체 조성물을 상업적으로 바람직한 최종 생성물에 이용할 수 있는 있을 정도로 매우 바람직하다. 예를들어 여러 가지 씰, 개스킷등은 바람직하게는 예를들어 40 이하의 낮은 오일 팽윤치 및 단일 저온 취화점(즉 -20℃ 이하)을 가진다.Unexpectedly it has been found that when using ethylene-alkyl acrylate-carboxylic acid terpolymers, two or more acrylic rubber blends show only one, i.e., a single low temperature embrittlement point (LTB) and impart good low temperature properties to the thermoplastic elastomer. Single LTB is ASTM Test No. According to D-746 it is generally below -20 ° C, preferably below -30 ° C, preferably below -40 ° C. Moreover, such terpolymer blends have good oil resistance, ie low oil swelling. This oil swelling value is at least 20 or 30%, preferably at least 40, 50 or 60% lower than the oil swelling value of the acrylic terpolymer. ASTM Test No. 3 using ASTM Reference Oil 3 for 70 hours at 125 ° C. According to D-471 the oil swelling value is generally about 20-65, preferably about 25-40, 45 or 50. The combination of low oil swelling values and a single low temperature embrittlement point is so desirable that thermoplastic elastomer compositions are available for commercially desirable end products. For example, various seals, gaskets and the like preferably have a low oil swelling value of 40 or less and a single low temperature embrittlement point (ie -20 ° C. or less).
관능화된 아크릴 고무 성분 중 하나로서 삼중합체를 이용하는 것은 매우 바람직하다. 이러한 삼중합체는 삼중합체내 반복그룹 총수를 기준으로 하여 일반적으로 약 35-80 몰%, 바람직하게는 약 45-55 몰%의 에틸렌 반복그룹, 일반적으로 약 0.5-10 몰%, 바람직하게는 약 2-8 몰%의 산 반복 그룹 및 일반적으로 약 10-60 몰%, 바람직하게는 약 37-50 몰%의 알킬 아크릴레이트 반복 그룹을 함유한다. 산 반복 그룹은 일반적으로 아크릴산 또는 메타크릴산에서 유도된다. 구체적인 시판 화합물은 일반적으로 약 50 몰%의 에틸렌, 약 45 몰%의 메틸 아크릴레이트 및 약 5몰%의 아크릴산을 갖는 DuPont사의 Vamac G이다. 삼중합체의 양은 일반적으로 양호한 오일 팽윤치 및 단일한 저온 취화점의 매우 바람직한 특성을 얻는데 중요하다. 따라서 사용하는 삼중합체의 양은 아크릴 고무 총 100 중량부를 기준으로 하여 일반적으로 약 25-75, 바람직하게는 약 40-60, 바람직하게는 약 45-50 중량부이다.It is highly desirable to use terpolymers as one of the functionalized acrylic rubber components. Such terpolymers are generally about 35-80 mol%, preferably about 45-55 mol%, based on the total number of repeat groups in the terpolymer, generally about 0.5-10 mol%, preferably about It contains 2-8 mole% acid repeat groups and generally about 10-60 mole%, preferably about 37-50 mole% alkyl acrylate repeat groups. Acid repeat groups are generally derived from acrylic acid or methacrylic acid. Specific commercial compounds are generally Vamac G from DuPont having about 50 mol% ethylene, about 45 mol% methyl acrylate and about 5 mol% acrylic acid. The amount of terpolymer is generally important for obtaining good oil swelling values and very desirable properties of a single low temperature embrittlement point. Thus, the amount of terpolymer used is generally about 25-75, preferably about 40-60, preferably about 45-50 parts by weight based on a total of 100 parts by weight of acrylic rubber.
하나 이상의 경화제의 효과적인 양을 사용하여 관능화된 아크릴 고무를 동시 경화시키고 적당한 열가소성 탄성중합체 특성을 얻는다. 이러한 효과적인 양으로써 일반적으로 약 80% 이상, 바람직하게는 약 90-95% 이상, 바람직하게는 약 97% 이상, 98%, 99% 및 심지어 100%의 경화도 즉 완전 경화를 얻는다. 경화도는 20℃에서 톨루엔내 용해되지 않는 아크릴 고무의 양으로 용이하게 측정된다. 적당한 가교결합제는 반응성 관능 그룹과 공유 결합 또는 이온 결합을 하여 둘 이상의 관능화된 아크릴 고무를 경화시킨다. 이러한 가교결합제의 예에는 톨루엔 디이소시아네이트와 같은 여러 가지 이소시아네이트, 이소시아네이트 말단된 폴리에스테르 예비중합체, 펜타에리트리톨과 같은 여러 가지 폴리올 또는 비스페놀 A와 같은 디올, 메틸렌 디아닐린 및 디페닐 구아니딘과 같은 여러 가지 폴리아민, 비스페놀 A의 디글리시딜 에테르와 같은 여러 가지 에폭사이드 및 콩기름과 같은 여러 가지 에폭시화된 오일등이 포함된다.An effective amount of one or more curing agents is used to co-cure the functionalized acrylic rubber and obtain appropriate thermoplastic elastomeric properties. Such effective amounts generally result in a degree of cure of at least about 80%, preferably at least about 90-95%, preferably at least about 97%, 98%, 99% and even 100%, ie full cure. Curing degree is easily measured by the amount of acrylic rubber which does not dissolve in toluene at 20 ° C. Suitable crosslinkers are covalent or ionic bonds with reactive functional groups to cure two or more functionalized acrylic rubbers. Examples of such crosslinkers include various isocyanates such as toluene diisocyanate, various isocyanate terminated polyester prepolymers, various polyols such as pentaerythritol or diols such as bisphenol A, various polyamines such as methylene dianiline and diphenyl guanidine And various epoxides such as diglycidyl ether of bisphenol A and various epoxidized oils such as soybean oil.
에폭시화된 오일을 사용할 경우 항상은 아니나 종종 이것은 둘 이상의 내부 옥시란 그룹을 함유하며 항상은 아니나 일반적으로 몇몇 불포화부분을 함유한다. "내부"란 옥시란 그룹이 말단 또는 오일 분자의 말단 탄소 원자에 결합하지 않으며 종종 오일 분자 각 말단 부분의 두 말단 탄소 원자 어느 것에도 부분적으로 결합하지 않는 것을 의미한다. 가열시 고리가 열려 아크릴 고무와 반응하여 이것을 가교결합하거나 경화시킨다. 에폭시화된 오일은 일반적으로 업계 및 문헌에 공지되어 있으며 일반적으로 채소와 같은 식물, 동물 또는 석유에서 유도된다. 오일은 일반적으로 포화 지방산 및/또는 바람직하게는 불포화 지방산이다. 에폭시화된 오일은 또한 아마인유와 같은 여러 가지 지방산의 글리세리드를 포함하는데 리놀렌산, 올레산 및 불포화 리놀레산 및 포화 지방산의 글리세리드이다. 여러 가지 지방산은 일반적으로 약 C10-25, 더 바람직하게는 약 C14-21을 함유한다. 일반적으로 에폭시화된 오일의 요오드 값은 약 0.5-12, 바람직하게는 약 1-3 또는 5 또는 9이다. 오일내 옥시란 그룹의 중량은 단지 약 1-2, 더 바람직하게는 3-4 중량%에서 약 10, 12 또는 심지어15 중량%에 이르기까지 광범위하게 변할 수 있다. 바람직한 오일은 C. P. Hall Company사의 파라플렉스 G-62와 같은 에폭시화된 콩기름을 포함한다.When, but not always, epoxidized oils are used, they contain two or more internal oxirane groups and usually, but not always, some unsaturated moiety. "Inner" means that the oxirane group does not bind to the terminal or terminal carbon atoms of the oil molecule and often does not partially bond to either of the two terminal carbon atoms of each terminal portion of the oil molecule. Upon heating, the ring opens and reacts with the acrylic rubber to crosslink or cure it. Epoxidized oils are generally known in the industry and literature and are generally derived from plants, animals or petroleum such as vegetables. Oils are generally saturated fatty acids and / or preferably unsaturated fatty acids. Epoxidized oils also include glycerides of various fatty acids, such as linseed oil, which are glycerides of linolenic acid, oleic acid and unsaturated linoleic acid and saturated fatty acids. The various fatty acids generally contain about C 10-25 , more preferably about C 14-21 . Generally the iodine value of the epoxidized oil is about 0.5-12, preferably about 1-3 or 5 or 9. The weight of the oxirane groups in the oil can vary widely, ranging from only about 1-2, more preferably from 3-4% by weight to about 10, 12 or even 15% by weight. Preferred oils include epoxidized soybean oils such as Paraplex G-62 from CP Hall Company.
경화제는 일반적으로 둘 이상의 관능화된 아크릴 고무 100 중량부당 약 0.5-12 중량부의 양으로 사용한다. 관능화된 고무가 그 위에 상이한 관능 그룹을 가질 경우 고무의 자가-경화가 약간 일어나서(즉 경화제에 의하여 야기되는 경화 없이) 약 1-3 중량부와 같이 더 적은 양의 경화제가 필요하게 된다. 아크릴 고무 관능 그룹이 동일할 경우 약 1-5 중량부와 같이 일반적으로 더 많은 양의 경화제가 필요하다.Curing agents are generally used in amounts of about 0.5-12 parts by weight per 100 parts by weight of two or more functionalized acrylic rubbers. If the functionalized rubber has different functional groups thereon, the self-curing of the rubber occurs slightly (ie without hardening caused by the hardener), requiring a smaller amount of hardener, such as about 1-3 parts by weight. When the acrylic rubber functional groups are the same, larger amounts of hardener are generally required, such as about 1-5 parts by weight.
임의로 촉진제를 사용하여 둘 이상의 관능화된 아크릴 고무의 경화시간을 감소시킨다. 적당한 촉진제는 관능화된 고무 화합물을 가교결합하지 않는 여러 가지 지방산염을 포함한다. 종종 이러한 화합물은 또한 윤활제의 역할을 한다. 지방산염은 일반적으로 12 또는 14에서 20 또는 25개의 탄소 원자를 가진다. 적당한 양이온은 알카리 금속 및 알카리 토금속 즉 주기율표의 1족 및 2족 및 여러 가지 전이금속, 예를들어 주기율표의 11족 및 12족을 포함한다. 촉진제의 구체적인 예에는 팔미트산, 스테아르산, 올레산등과 같은 지방산의 소듐, 포타슘, 마그네슘, 칼슘, 아연 등의 염 및 이들의 혼합물을 포함하며 포타슘 스테아레이트 및 마그네슘 스테아레이트가 바람직하다. 촉진제의 양은 소량으로서 100 중량부당 10 중량부 이하, 바람직하게는 약 0.1 에서 4 또는 5 중량부이고 종종 관능화된 모든 아크릴 고무의 약 0.5-1.5 중량부이다.An accelerator is optionally used to reduce the curing time of two or more functionalized acrylic rubbers. Suitable promoters include various fatty acid salts that do not crosslink the functionalized rubber compound. Often these compounds also act as lubricants. Fatty acid salts generally have 12 or 14 to 20 or 25 carbon atoms. Suitable cations include alkali and alkaline earth metals, ie groups 1 and 2 of the periodic table and various transition metals, for example groups 11 and 12 of the periodic table. Specific examples of accelerators include salts of sodium, potassium, magnesium, calcium, zinc and the like and mixtures of fatty acids such as palmitic acid, stearic acid, oleic acid and the like, with potassium stearate and magnesium stearate being preferred. The amount of accelerator is in small amounts up to 10 parts by weight, preferably from about 0.1 to 4 or 5 parts by weight and often from about 0.5-1.5 parts by weight of all functionalized acrylic rubbers.
본 발명 조성물은 또한 여러 가지 첨가제를 종래량 또는 적당한 양으로 함유할 수 있다. 경화제로서 에폭시화된 오일을 사용할 경우 예를들어 여러 가지 난연제를 이용하여 혹종의 4차 암모늄염과 같은 과도하게 빠른 경화를 막을 수 있다. 다른 첨가제는 여러 가지 산화방지제, 여러 가지 입체장애된 아민과 같은 여러 가지 자외선 안정화제, 여러 가지 가공 보조제, 티타늄 디옥사이드와 같은 여러 가지 착색제 또는 안료, 클레이, 실리카, 카본 블랙, 탤크, 징크 옥사이드등과 같은 여러 가지 보강재 또는 충전재, 여러 가지 난연제 및 비반응성 설폰아미드 및 트리멜리테이트와 같은 여러 가지 가소제 및 여러 가지 프탈레이트 에스테르(예를들어 디옥틸 에스테르)를 포함한다.The composition of the present invention may also contain various additives in conventional amounts or in suitable amounts. When epoxidized oils are used as hardeners, various flame retardants can be used, for example, to prevent excessively rapid hardening, such as some quaternary ammonium salts. Other additives include different antioxidants, different UV stabilizers such as hindered amines, different processing aids, different colorants or pigments such as titanium dioxide, clays, silica, carbon black, talc, zinc oxide and the like. Such as various reinforcing or fillers, various flame retardants and various plasticizers such as non-reactive sulfonamides and trimellitates and various phthalate esters (eg dioctyl esters).
본 발명의 공-경화 열가소성 고무 조성물은 바람직하게는 동적 가황처리를 통하여 경화된다. 동적 가황처리는 경화 온도에서 고전단하에 본 발명 조성물의 아크릴레이트 고무를 가황처리하는 것을 의미한다. 따라서, 고무는 일반적으로 열가소성 폴리에스테르 중합체와 배합되면서 가교결합된다. 따라서 고무는 열가소성 매트릭스(예를들어 폴리에스테르)내에 "마이크로젤"의 미세입자로서 동시에 가교결합 및 분산될 수 있거나 가소성 상과 가교결합된 공-연속 상 또는 이들의 조합을 형성한다. 고전단 공급원은 Brabender 혼합기, Banbury 혼합기, 트윈 스크류 압출기를 포함하는 압출기 등을 포함한다. 본 발명 조성물의 독특한 특성은 탄성중합체 고무 부분이 가교결합되면서 그럼에도 불구하고 조성물은 종래의 열가소성 가공 기법 및 압출, 사출성형, 압축성형등과 같은 장비로 가공 및 재가공될 수 있다는 것이다. 본 발명 열가소성 탄성중합체의 이점은 조각, 단편 등을 수거하여 재가공할 수 있다는 것이다. 그러나 둘이상의 아크릴레이트 중합체는 상분리되지 않으며 예를들어 내부상 및 외부상을 함유하지 않고 외부상은 그래프트 결합 단량체를 함유할 수도 하지 않을 수도 있을 것이다. 즉 본 발명은 실질적으로 이러한 기하학적인(예를들어 외부 쉘-내부 코어) 아크릴 화합물(즉 모든 아크릴 고무 100 중량부당 5 중량% 미만, 3 중량% 미만, 1 중량% 미만, 바람직하게는 이러한 화합물을 함유하지 않음)이 없다.The co-cured thermoplastic rubber composition of the present invention is preferably cured through dynamic vulcanization. Dynamic vulcanization means vulcanizing the acrylate rubber of the composition of the present invention under high shear at curing temperatures. Thus, the rubber is generally crosslinked while blended with the thermoplastic polyester polymer. Thus, the rubber may simultaneously crosslink and disperse as microparticles of “microgels” in the thermoplastic matrix (eg polyester) or form a plastic phase and a co-continuous phase or a combination thereof. High shear sources include Brabender mixers, Banbury mixers, extruders including twin screw extruders, and the like. A unique feature of the composition of the present invention is that as the elastomeric rubber portion is crosslinked, the composition can nevertheless be processed and reworked with conventional thermoplastic processing techniques and equipment such as extrusion, injection molding, compression molding and the like. An advantage of the thermoplastic elastomers of the present invention is that the pieces, fragments and the like can be collected and reprocessed. However, two or more acrylate polymers are not phase separated and do not contain, for example, an internal phase and an external phase and the external phase may or may not contain graft binding monomers. That is, the present invention is intended to substantially reduce such geometric (eg outer shell-inner core) acrylic compounds (ie less than 5%, less than 3%, less than 1% by weight, preferably such compounds per 100 parts by weight of all acrylic rubber). Free).
동적으로 가황처리는 일반적으로 공-경화 아크릴 고무 및 관능화된 고무 성분, 여러 가지 촉진제를 Brabender와 같은 고전단 혼합 장치에 가하는 것을 포함하며 조성물을 열가소성 물질의 용점 이상의 온도로 가열하여 혼합한다. 혼합 온도는 일반적으로 약 180-260℃, 바람직하게는 약 220-240℃이다. 조성물은 토크 커브가 평평해질 정도까지(이 시간에 조성물은 추가로 짧은 시간동안 예를들어 약 2분간 혼합됨) 혼합된다. 혼합 및 경화 후 열가소성 탄성중합체 조성물은 Brabender 혼합기에서 분리되어 팬케이크 모양으로 냉온 압착된 다음 테스트용 플레이크로 압축성형되었다.Dynamically vulcanization generally involves adding co-cured acrylic rubbers and functionalized rubber components, various accelerators to a high shear mixing device such as Brabender and mixing the composition by heating to a temperature above the melting point of the thermoplastic. The mixing temperature is generally about 180-260 ° C, preferably about 220-240 ° C. The composition is mixed until the torque curve is flat (at which time the composition is mixed for a further short time, for example about 2 minutes). After mixing and curing, the thermoplastic elastomer composition was separated in a Brabender mixer, cold pressed into a pancake shape and then compression molded into a test flake.
본 발명 열가소성 탄성중합체의 적당한 용도는 씰, 튜브, 호스, 개스킷, 막, 풀무등과 같은 차량 부품(예를들어 자동차)과 같은 유용한 성형, 압출 또는 조형 제품을 포함한다.Suitable uses of the thermoplastic elastomers of the present invention include useful molded, extruded or molded articles such as vehicle parts (eg automobiles) such as seals, tubes, hoses, gaskets, membranes, bellows and the like.
본 발명은 다음 실시예를 참고로 하면 보다 잘 이해될 것이며 이 실시예는 본 발명을 예시하고자 함이지 그 영역을 한정하고자 하는 의도는 아니다.The present invention will be better understood by reference to the following examples which are intended to illustrate the invention but are not intended to limit the scope thereof.
실시예Example
두가지 산 관능화된 아크릴 고무를 함유하는 폴리부틸렌 테레프탈레이트의 배합물을 제조하여 경화시켰다. 3개의 대조구 및 본 발명의 둘 이상의 관능화된 경화 아크릴 중합체 배합물을 표1에 나타낸 방법에 따라 제조하였다.A blend of polybutylene terephthalate containing two acid functionalized acrylic rubbers was prepared and cured. Three controls and two or more functionalized cured acrylic polymer blends of the present invention were prepared according to the method shown in Table 1.
주:1-Celenese Corporation사의 폴리부틸렌 테레프탈레이트Note: Polybutylene terephthalate from 1 -Celenese Corporation
2-Nippon Zeon사의 비닐 클로로아세테이트 관능화된 아크릴 탄성중합체3 2- Vinyl Chloroacetate Functionalized Acrylic Elastomer from Nippon Zeon 3
-Nippon Zeon사의 카복실 관능을 갖는 카복실 아크릴레이트 고무4 Carboxylic acrylate rubbers with carboxyl functionality from Nippon Zeon 4
-Nippon Zeon사의 카복실산-에틸렌-메틸아크릴레이트 삼중합체5 -Nicpon Zeon Carboxylic Acid-Ethylene-Methylacrylate Terpolymer 5
-Uniroyal Chemical Co.사의 알킬화된 비페닐 아민 산화방지제6 -Alkylated biphenyl amine antioxidants from Uniroyal Chemical Co. 6
-Witco사의 왁스형 윤활제7 -Witco Wax Lubricant 7
-4차 암모늄염의 50% 활성 매스터배취50% active masterbatch of -quaternary ammonium salt
Brabender 혼합기를 사용하여 상기 조성물을 제조하였다. 지시된 관능화된 아크릴 고무와 여러 가지 첨가제를 분쇄 및 용융 혼합한 다음 열가소성 물질을 가하였다. 일단 열가소성 물질이 용융되면 촉진제를 가하여 혼합하였다. 이후 토크 커브가 평평해질 때까지 마그네슘 옥사이드 경화제를 가하여 혼합하였다. 또다시 1-2분간 계속 혼합하였다.The composition was prepared using a Brabender mixer. The indicated functionalized acrylic rubber and various additives were ground and melt mixed and then thermoplastics were added. Once the thermoplastic melted, accelerators were added and mixed. Magnesium oxide curing agent was then added and mixed until the torque curve was flat. The mixing was continued for another 1-2 minutes.
동적 가황물을 팬케이크 모양으로 압착하고 플레이크로 압축성형하였다. 여러 가지 물리적인 테스트를 행하여 이의 특성을 표1의 하단부에 열거하였다.Dynamic vulcanizates were pressed into pancake shapes and compression molded into flakes. Various physical tests were performed and their properties are listed at the bottom of Table 1.
표1로부터 명백한 바와 같이 일반적으로 개선된 극한 인장강도가 얻어졌다. 실시예 4-8은 예기치 않게도 단지 하나의 저온 취화점(LTB)을 가졌다.As apparent from Table 1, generally improved ultimate tensile strengths were obtained. Examples 4-8 unexpectedly had only one cold brittle point (LTB).
표1에 대하여 상기 나타낸 것과 유사한 방식으로 아래 나타낸 표2의 방법으로부터 열가소성 탄성중합체 조성물을 제조하였다.The thermoplastic elastomer composition was prepared from the method of Table 2 shown below in a manner similar to that indicated above for Table 1.
주:1-C.P.Hall Company사의 에폭시화된 콩기름Note: 1- Epoxidized soybean oil from CPHall Company
2-Angus Chemical Company사의 아민 경화제3 2 -Amine Curing Agent of Angus Chemical Company 3
-Mobay Chemical Company사의 예비중합체 이소시아네이트4 -Prepolymer Isocyanate 4 from Mobay Chemical Company
-Texaco사의 경화제5 -Texaco Hardener 5
-Kenrich Petrochemical Company사의 알콕시 티타네이트-Alkoxy titanate from Kenrich Petrochemical Company
표2로부터 명백한 바와 같이 관능화된 아크릴 고무 즉 실시예 11-16에 대하여 양호한 물리적인 특성이 얻어졌다. 더욱이 실시예 11은 매우 낮은 취화점 온도(즉 -38℃)을 가졌고 나머지 실시예 12-16 또한 매우 낮은 단일 취화점 온도를 가졌다. 실시예 11-16의 오일 팽윤치는 삼중합체만을 사용한 것 즉 실시예 10과 비교할 때 매우 낮았다.As is apparent from Table 2, good physical properties were obtained for the functionalized acrylic rubber, ie Examples 11-16. Moreover, Example 11 had a very low embrittlement temperature (ie -38 ° C) and the remaining Examples 12-16 also had a very low single embrittlement temperature. The oil swelling values of Examples 11-16 were very low compared to those using only terpolymers, ie Example 10.
표1에 대하여 상기 나타낸 것과 유사한 방식으로 표3의 방법으로부터 여러 가지 열가소성 탄성중합체 조성물을 제조하고 테스트하였다.Various thermoplastic elastomer compositions were prepared and tested from the method of Table 3 in a manner similar to that indicated above for Table 1.
주:1-에폭시 관능화된 에틸 아크릴레이트Note: 1 -epoxy functionalized ethyl acrylate
2-에폭시 관능화된 에틸 아크릴레이트3 2 -epoxy-functionalized ethyl acrylate 3
-Nippon Zeon사의 하이드록시 관능화된 에틸 아크릴레이트-Hydroxy functionalized ethyl acrylate from Nippon Zeon
표3으로부터 명백한 바와 같이 에틸렌-에틸 아크릴레이트-카복실산 삼중합체를 함유하지 않는 실시예 21 및 22로는 -40℃ 저온 취화점을 얻지 못했다. 오히려 이것은 상기 온도에 도달하기 전에 균열되었다. 실시예 17-20 및 23 및 24는 단일한 저온 취화점을 가졌다. 실시예 17-20 및 23-24의 오일 팽윤치 또한 매우 낮았다.As apparent from Table 3, Examples 21 and 22, which do not contain an ethylene-ethyl acrylate-carboxylic acid terpolymer, did not achieve a -40 ° C low temperature embrittlement point. Rather, it cracked before reaching this temperature. Examples 17-20 and 23 and 24 had a single low temperature embrittlement point. The oil swelling values of Examples 17-20 and 23-24 were also very low.
특허법에 따라 가장 양호하고 바람직한 구체예를 예시하였으나 본 발명 영역은 이에 한정되는 것이 아니라 특허청구의범위의 영역에 의해서 한정된다.While the best and preferred embodiments have been exemplified in accordance with the patent law, the scope of the invention is not limited thereto but by the scope of the claims.
예기치 않게도 에틸렌-알킬 아크릴레이트-카복실산 삼중합체를 이용할 경우 둘 이상의 아크릴 고무 배합물은 하나만의 즉 단일한 저온 취화점(LTB)를 보이며 열가소성 탄성중합체에 양호한 저온 특성을 부여함이 밝혀졌다.Unexpectedly it has been found that when using ethylene-alkyl acrylate-carboxylic acid terpolymers, two or more acrylic rubber blends show only one, i.e., a single low temperature embrittlement point (LTB) and impart good low temperature properties to the thermoplastic elastomer.
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Citations (6)
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---|---|---|---|---|
US4271052A (en) * | 1978-07-17 | 1981-06-02 | Polysar Limited | Carboxylated nitrile rubber vulcanizates |
US4820774A (en) * | 1986-10-27 | 1989-04-11 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Elastomer composition |
WO1991003519A2 (en) * | 1989-09-01 | 1991-03-21 | Exxon Chemical Patents Inc. | Butyl rubber compositions having improved adhesion to polyester |
US5344881A (en) * | 1991-11-21 | 1994-09-06 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Rubber compositions and vulcanized rubber compositions |
WO1996001291A1 (en) * | 1994-07-06 | 1996-01-18 | Advanced Elastomer Systems, L.P. | Soft thermoplastic elastomers having improved resistance to oil swell and compression set |
KR20000001270A (en) * | 1998-06-10 | 2000-01-15 | 칼루자 마이클 이. | Co-cured rubber-thermoplastic elastomer compositions |
-
1998
- 1998-06-10 KR KR1019980021451A patent/KR20000001269A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4271052A (en) * | 1978-07-17 | 1981-06-02 | Polysar Limited | Carboxylated nitrile rubber vulcanizates |
US4820774A (en) * | 1986-10-27 | 1989-04-11 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Elastomer composition |
WO1991003519A2 (en) * | 1989-09-01 | 1991-03-21 | Exxon Chemical Patents Inc. | Butyl rubber compositions having improved adhesion to polyester |
US5344881A (en) * | 1991-11-21 | 1994-09-06 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Rubber compositions and vulcanized rubber compositions |
WO1996001291A1 (en) * | 1994-07-06 | 1996-01-18 | Advanced Elastomer Systems, L.P. | Soft thermoplastic elastomers having improved resistance to oil swell and compression set |
KR20000001270A (en) * | 1998-06-10 | 2000-01-15 | 칼루자 마이클 이. | Co-cured rubber-thermoplastic elastomer compositions |
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