KR20010042244A - 중합체 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 올레핀계 중합체, 극성 중합체 및 상용화제를 포함하는 중합체 조성물에 관한 것이다. 상용화제는 올레핀계 중합체와 상용성인 중합체 부분과 극성 중합체와 상용성인 중합체 부분을 포함하는 블록 또는 그라프트 공중합체일 수 있다.
Description
극성 중합체와 올레핀계 중합체를 포함하는 중합체 조성물은 공지되어 있다. 이들 중합체 조성물은 극성 중합체와 올레핀계 중합체에 대한 상용화제로서 작용하는 하나 이상의 추가 화합물을 포함하기도 한다.
본 발명은 중합체 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 중합체 조성물에 관한 것이다. 이들 조성물은 난연성이 양호하고 연기 형성이 적다. 이 중합체 조성물은 인장 강도 및 연신 강도와 같은 기계적 특성이 양호하다. 중합체 조성물은 소량의 할로겐을 함유할 수 있다. 이 조성물은 혼합체 형태일 수 있다.
한 가지 양태에서, 본 발명은 올레핀계 중합체, 극성 중합체와, 제1 중합체 부분 및 제2 중합체 부분을 포함하는 추가의 중합체를 함유하는 중합체 혼합물을 특징으로 한다. 제1 중합체 부분은 올레핀계 중합체와 상용성이고, 제2 중합체 부분은 극성 중합체와 상용성이다.
다른 양태에서, 본 발명은 중합체 조성물의 제조 방법을 특징으로 한다. 이 방법은 제1 중합체 부분과 제2 중합체 부분을 혼합물 형태로 포함하는 중합체를 형성시키는 단계를 포함한다. 제1 중합체 부분은 올레핀계 중합체와 상용성이고, 제2 중합체 부분은 극성 중합체와 상용성이다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 중합체 조성물의 형성 방법을 특징으로 한다. 이 방법은 제1 중합체 부분과 제2 중합체 부분을 함유하는 중합체를 형성하는 단계 및 상기 중합체를 혼합물로 혼합하는 단계를 포함한다. 상기 혼합물은 올레핀계 중합체와 극성 중합체를 포함한다. 제1 중합체 부분은 올레핀계 중합체와 상용성이고, 제2 중합체 부분은 극성 중합체와 상용성이다.
바람직한 구체예의 상세한 설명
본 발명의 바람직한 조성물은 올레핀계 중합체, 극성 중합체 및 상용화제를 포함한다. 상용화제는 블록 공중합체 또는 그라프트 공중합체일 수 있다. 상용화제는 올레핀계 중합체와 상용성인 하나 이상의 올레핀계 중합체 부분을 포함하며, 극성 중합체와 상용성인 하나 이상의 극성 중합체 부분을 포함한다. 중합체 부분은 블록 형태일 수 있다.
보통, 이 조성물은 조성물 성분들이 상호 혼합된 혼합체 형태이다. 혼합체는 균질한 혼합체일 수 있다.
올레핀계 중합체는 주로 올레핀계 단량체로 형성되며, 이 단량체는 탄소-탄소 이중 결합을 하나 이상 가진 탄화수소 단량체이다. 올레핀 단량체는 직쇄, 분지쇄 또는 고리 탄화수소일 수 있다. 올레핀 단량체의 예로는 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌 및 펜텐이 있다. 올레핀계 중합체의 예로는 폴리에틸렌, 에틸렌 공중합체, 폴리프로필렌, 프로필렌 공중합체, 에틸렌 프로필렌 공중합체 및 폴리메틸펜텐 중합체가 있다.
올레핀 단량체 외에도, 올레핀계 중합체는 에틸렌 아크릴 단량체와 같은 소량의 비올레핀계 단량체를 포함할 수 있다. 올레핀계 중합체는 약 20 중량% 미만의 비올레핀계 단량체를 포함하는 것이 바람직하고, 약 10 중량% 미만의 비올레핀계 단량체를 포함하는 것이 더 바람직하며, 약 5 중량% 미만의 비올레핀계 단량체를 포함하는 것이 가장 바람직하다.
올레핀계 중합체는 약 80 중량% 이상의 올레핀 단량체를 포함하는 것이 바람직하고, 약 90 중량% 이상의 올레핀 단량체를 포함하는 것이 더 바람직하며, 약 95 중량% 이상의 올레핀 단량체를 포함하는 것이 가장 바람직하다.
올레핀계 중합체는 약 2 중량% 미만의 할로겐을 포함하는 것이 바람직하고, 약 1 중량% 미만의 할로겐을 포함하는 것이 더 바람직하며, 약 0.5 중량% 미만의 할로겐을 포함하는 것이 가장 바람직하다.
올레핀계 중합체는, 예를 들면 엑손(Exxon), 모빌(Mobil), 셰브론(Chevron), 아모코(Amoco), 다우(Dow), 퀀텀(Quantum), 솔베이(Solvay), 노바코(Novacor), 렉센(Rexene), 아리스테크(Aristech), 훽스트 셀라니스(Hoechst Celanese), 피나(Fina), 몬탈(Montall) 및 쉘(Shell) 제품으로 구입할 수 있다.
극성 중합체는 화학식 CH2=CHOCOR을 가진 올레핀 단량체와 극성 단량체를 포함하며, 식 중, R은 직쇄 또는 분지쇄, 포화 또는 불포화, 그리고 치환 또는 비치환일 수 있는 탄화수소기이다. 통상, R은 1 내지 5 개의 탄소 원자를 가진 직쇄, 포화 및 비치환 알킬기이며, 메틸기, 에틸기 또는 부틸기를 예로 들 수 있다. 극성 중합체에서, 극성 단량체 부분은 가수 분해될 수 있다.
극성 중합체는 일산화탄소, 아크릴 단량체, 글리시딜 아크릴 단량체, 산 단량체, 무수물 단량체 및/또는 니트릴 단량체와 같은 임의의 작용성 단량체를 포함할 수 있다.
극성 중합체는 약 20 중량% 내지 약 90 중량%의 올레핀계 단량체를 포함하는 것이 바람직하고, 약 35 중량% 내지 약 85 중량%의 올레핀계 단량체를 포함하는 것이 더 바람직하며, 약 50 중량% 내지 약 80 중량%의 올레핀계 단량체를 포함하는 것이 가장 바람직하다.
극성 중합체는 약 10 중량% 내지 약 80 중량%의 극성 단량체를 포함하는 것이 바람직하고, 약 15 중량% 내지 약 65 중량%의 극성 단량체를 포함하는 것이 더 바람직하며, 약 20 중량% 내지 약 50 중량%의 극성 단량체를 포함하는 것이 가장 바람직하다.
극성 중합체는 약 15 중량% 이하의 추가의 작용성 단량체를 포함하는 것이 바람직하고, 약 2.5 중량% 내지 약 10 중량%의 추가의 작용성 단량체를 포함하는 것이 더 바람직하다.
극성 중합체는 약 2 중량% 미만의 할로겐을 포함하는 것이 바람직하고, 약 1 중량% 미만의 할로겐을 포함하는 것이 더 바람직하며, 약 0.5 중량% 미만의 할로겐을 포함하는 것이 가장 바람직하다.
바람직한 구체예에서, 극성 중합체는 에틸렌 단량체, 비닐 아세테이트 단량체 및 일산화탄소의 삼원중합체이다.
극성 중합체로는, 예를 들면 엑손, 퀀텀, 듀퐁(DuPont), 유니온 카바이드(Union Carbide), AT 플라스틱스(AT Plastics), 셰브론, 바이에르(Bayer), 미츠비시 석유화학(Mitsubishi Petrochemicals) 및 스미토모(Sumitomo) 제품이 있다.
통상적으로, 상용화제는 하나 이상의 올레핀계 중합체 부분과 하나 이상의 극성 중합체 부분을 포함하는 그라프트 또는 블록 공중합체이다. 이들 중합체 부분은 블록 형태일 수 있다.
올레핀계 중합체 부분은 올레핀계 중합체로 형성되며, 극성 중합체 부분은 극성 중합체로 형성된다. 올레핀계 중합체 부분은 올레핀계 중합체와 상용성인 것으로 선택되어야 하며, 극성 중합체 부분은 극성 중합체와 상용성인 것으로 선택되어야 한다. 일반적으로, 상용화제의 올레핀계 중합체 부분과 올레핀계 중합체는 실질적으로 동일한 극성을 가지며, 상용화제의 극성 중합체 부분과 극성 중합체는 실질적으로 동일한 극성을 가진다.
상용화제의 올레핀계 중합체 부분은 올레핀계 중합체와 동일한 중합체인 것이 바람직하다. 예를 들어, 올레핀계 중합체가 폴리에틸렌이라면, 상용화제의 올레핀계 중합체 부분도 폴리에틸렌이다.
상용화제의 극성 중합체 부분은 극성 중합체 내의 작용기와 동일한 작용기를 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 극성 중합체가 에틸렌 비닐 아세테이트라면, 상용화제의 극성 중합체 부분은 비닐 아세테이트 단량체이다.
중합체 조성물은 약 15 중량% 내지 약 65 중량%의 올레핀계 중합체, 약 20 중량% 내지 약 80 중량%의 극성 중합체 및 약 1 중량% 내지 약 40 중량%의 상용화제를 포함할 수 있다.
상용화제의 올레핀계 중합체 부분과 극성 중합체 부분은 직접 화학 결합하거나, 올레핀계 중합체 부분과 인접 극성 중합체 부분에 화학 결합된 연결제(linking agent)에 의해 연결될 수 있다.
연결제를 사용하지 않을 경우, 상용화제는 반응하여 상용화제를 제공하는 작용기를 함유하는 두 개의 중합체를 반응시킴으로써 형성될 수 있다. 이 반응은 올레핀계 중합체와 극성 중합체를 함유하는 혼합물 내에서 일어날 수 있다. 대안으로, 상용화제를 먼저 형성시킨 다음, 올레핀계 중합체와 극성 중합체를 함유하는 혼합물에 참가할 수 있다.
니트릴 고무와 같은 아민 및/또는 에폭시 함유 중합체는 산 또는 무수물 함유 폴리올레핀과 반응시킬 수 있다. 니트릴 고무와 같은 산 또는 무수물 함유 중합체는 아민 및/또는 에폭시 함유 폴리올레핀과 반응시킬 수 있다. 이소시아네이트 함유 폴리에스테르(통상, 저분자량을 가짐)는 산, 무수물 또는 에폭시 함유 폴리올레핀과 반응시킬 수 있다. 상용화제는 에틸렌, 비닐 아세테이트 및 일산화탄소의 에폭시 함유 삼원중합체를 말레산 변성 폴리프로필렌과 반응시킴으로써 형성시킬 수 있다. 상용화제는 에틸렌 메틸 아크릴레이트 산 함유 극성 중합체를 에폭시 함유 스티렌 에틸렌 부틸렌 스티렌 블록 공중합체와 반응시킴으로써 형성시킬 수 있다.
반응하여 상용화제를 형성하는 작용기는 중합체의 말단에 위치하는 것이 바람직하다.
연결제의 예로는 산 변성 극성 중합체 및 산 변성 올레핀계 중합체와 반응하여 상용화제를 제공할 수 있는 디에폭시드, 디아민 및 디이소시아네이트가 있다.
중합체 조성물은 표준 혼합 방법을 사용하여 제조할 수 있다. 예를 들면, 중합체 조성물은 반버리 믹서(Banbury) 믹서, 브라벤더(Brabender) 믹서 및/또는 2축 스크루 믹서를 사용하여 형성할 수 있다. 대체로, 2축 스크루 믹서가 혼합 중에 더 높은 전단을 제공하므로, 2축 스크루 압출기를 사용하여 형성된 중합체 조성물이 더 나은 연신률 및 인장 성질을 나타낼 수 있다.
또한, 중합체 조성물은 에스테르, 실리콘, 안정화제, 난연제, 가소제, 착색제, 보강 충전제 및/또는 윤활제의 가수분해 안정성을 개선하는 화합물도 포함할 수 있다. 이들 화합물의 중합체 조성물 내 총량은 중합체(올레핀계 중합체, 극성 중합체 및 상용화제) 총량의 100 부당 약 50 내지 약 200 부이다. 이 조성물이 산화방지제 또는 윤활제를 포함하는 경우, 이들 화합물은 중합체(올레핀계 중합체, 극성 중합체 및 상용화제) 총량에 대해 조성물의 약 100 ppm 내지 약 10 중량%를 구성할 수 있다.
에스테르의 안정성을 개선시키는 화합물로는 방향족 폴리카르보디이미드와 같은 폴리카르보디이미드가 있다. 이들 화합물은, 예를 들면 바이에르사 제품이 있다.
착색제로는 유기 착색제와 무기 착색제가 있다. 착색제는, 예를 들면 시바 가이기(Ciba Geigy), 바스프(BASF), 페로(Ferro), ICI, 하위크(Harwick) 및 테크너 아펙스(Teknor Apex)사 제품이 있다.
난연제로는 알루미늄 삼수화물, 수산화마그네슘, 인 화합물, 질소 화합물, 붕산아연, 할로겐화 화합물 및 울트라카르브(Ultracarb, 마이크로파인 미네랄스사 제품)가 있다. 난연제는, 예를 들면, 론자(Lonza), 알코아(Alcoa), 알칸(Alcan), 휴버(Huber), 마르틴 마리에타(Martin Marietta), 훽스트 셀라니스, 유 에스 보락스(U. S. Borax), 멜라민 케미칼스(Melamine Chemicals), 마이크로파인 미네랄스(Microfine Minerals) 및 안존(Anzon)사 제품이 있다.
안정화제로는 열 안정화제, 금속 탈활성화제 및 자외선 안정화제가 있다. 안정화제는, 예를 들면 시바 가이기, 산도즈(Sandoz), 사이텍(Cytec), 이스트만 케미칼스(Eastman Chemicals), 페어몬트 케미칼스(Fairmount Chemicals), 훽스트 셀라니스 및 제너럴 일렉트로닉(General Electronic)사 제품이 있다.
가소제로는 인산 에스테르 가소제, 인산 에스테르, 지방산 에스테르, 아젤라산의 에스테르, 세바크산의 에스테르, 트리멜리트산 에스테르 및 중합체 가소제가 있다. 중합체 조성물이 난연제용으로 사용될 경우, 인산 에스테르 가소제를 사용하는 것이 바람직하다. 가소제는, 예를 들면 솔루티아(Solutia), 테크너 아펙스, 페로, 엑손, 이스트만 케미칼 및 유니플렉스 케미칼(Uniflex Chemical)사 제품이 있다.
윤활제는, 예를 들면 악조(Akzo), 다우 코닝(Dow Corning), 듀퐁, 아스토르 왁스(Astor Wax), 헨켈(Henkel), 위트코(Witco) 및 스트럭톨(Struktol)사 제품이 있다.
실리콘은, 예를 들면 제너럴 일렉트로닉, 와커 실리콘스(Wacker Silicones) 및 다우 코닝사 제품이 있다.
보강 충전제로는 점토, 실리카 및 탄산칼슘이 있다. 보강 충전제는, 예를 들면 하버(Haber), 엥겔하르트(Engelhard) 및 PPG사 제품이 있다.
중합체 조성물은 ASTM D-638에 따라서 측정하였을 때, 약 100% 이상의 신장률을 갖는 것이 바람직하다.
중합체 조성물은 ASTM D-638에 따라서 측정하였을 때, 약 1000 이상의 인장 강도를 갖는 것이 바람직하다.
중합체 조성물은 ASTM E-1354에 따라서 원추형 열량계를 사용하여 측정하였을 때, 피크 스모크 등급이 3/미터 미만인 것이 바람직하다.
난연제용으로 사용할 경우, 중합체 조성물은 ASTM D-2863에 의해 측정하였을 때, 한계 산소 지수가 약 30 이상인 것이 바람직하다.
표 1에 중합체 조성물과 그 성질을 열거한다. 이들 조성물은 브라벤더 믹서(롤러형 블레이드를 갖춘 PL 2000)를 사용하여 제조하였다. 속도는 혼합물이 약 180℃로 유지되도록 조절하였다. 중합체를 혼합하고, 충전제를 서서히 첨가하였다. 이 혼합물을 약 5 분 동안 혼합하고, 안정화제를 첨가하였다. 이 혼합물을 약 1 분 동안 혼합하고, 브라벤더 믹서에서 제거한 후, 냉간 프레스를 사용하여 박판으로 압축하였다. 제조된 재료를 약 220℃에서 압축 성형하였다. 그 후, 재료를 냉각시키고 재료 성질을 평가하였다.
(1) 엘박스(Elvax) 265, 듀퐁사 제품
(2) 엘박스 470, 듀퐁사 제품
(3) 프로팍스(Profax) SR 256 M, 몬텔(Montell)사 제품
(4) 포틸렌(Fortilene) KB 4104, 솔베이사 제품
(5) 유나이트(Unite) MP 1000, 아리스테크(Aristech)사 제품
(6) 엘발로이(Elvaloy) AS, 듀퐁사 제품
(7) 4-7051 실리콘 수지, 다우 코닝사 제품
(8) 4-7105 실리콘 수지, 다우 코닝사 제품
(9) 마그니핀(Magnifin) H5GV, 론자사 제품
(10) 스테아르산, 하위크 케미칼 코포레이션사 제품
(11) 이르가녹스(Irganox)/BNX 1010, 시바 가이기사 제품
(12) 이르가녹스 MD 1024, 시바 가이기사 제품
(13) ASTM D-2240
(14) ASTM D-638
(15) ASTM D-2863
(16) ASTM D-150
표 2에 중합체 조성물과 그 성질을 요약한다. 이들 조성물은 2축 스크루 압출기(버스토프 모델 40)를 사용하여 제조하였다. 모든 성분들을 계량하여 공급구에서 첨가하였다. 온도는 혼합 구역 내 온도가 약 420 ℉ 이하가 되도록 조절하였다. 혼합 속도는 약 170 rpm이었다. 표 1의 조성물에 사용한 것과 동일한 방법을 사용하여 조성물을 성형하였다. 표 2에 나타낸 바와 같이, 2축 스크루 압출기를 사용하여 제조한 재료는 보다 낮은 전단 방법을 사용하여 제조한 재료에 비해서 신장률이 더 우수하였다.
| 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체1 | 55 | ||
| 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체2 | 45 | 65 | |
| 폴리프로필렌 공중합체3 | 45 | 25 | 35 |
| 말레산 변성 폴리프로필렌4 | 5 | 5 | 5 |
| 에틸렌 부틸 아크릴레이트 에폭시드5 | 5 | 5 | 5 |
| 수산화마그네슘6 | 170 | 170 | 170 |
| 스테아르산 아연7 | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
| 비중11 | 1.44 | 1.44 | 1.46 |
| 산화방지제7 | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
| 금속 탈활성화제8 | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
| 힌더드 아민 광안정화제9 | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
| 실리콘 수지 | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
| 경도, 쇼어 D(Inst/10 초)12 | 68/63 | 64/60 | 67/60 |
| 인장 강도(UTS), Psi13 | 1600 | 1340 | 1280 |
| 파단시 신장률(EU), %13 | 150 | 130 | 350 |
| 취성점, C14 | -21 | -11 | -6 |
| 유전 상수(1 KHz)15 | 3.5 | 3.6 | 3.8 |
| 소산 인자(1 KHz)15 | 0.00419 | 0.00457 | 0.00415 |
| 산소 인자16 | 35 | 35 | 36 |
| 피크 열 방출률, KW/SQM17 | 146 | 171 | 156 |
| 평균 열 방출률, KW/SQM17 | 85 | 107 | 96 |
| 3 분 경과시 평균 열 방출률, KW/SQM17 | 116 | 134 | 115 |
| 총 열 방출, MJ/SQM17 | 174 | 174 | 168 |
| 평균 비(比)소광 면적, SQM/Kg17 | 143 | 248 | 295 |
| 피크 스모크, 1/M17 | 0.5 | 0.9 | 0.9 |
| 발화 시간, 초17 | 110 | 134 | 112 |
(1) 엘박스 265, 듀퐁사 제품
(2) 엘박스 470, 듀퐁사 제품
(3) 프로팍스 SR 256 M, 몬텔사 제품
(4) 유나이트 MP 1000, 아리스테크사 제품
(5) 엘발로이 AS, 듀퐁사 제품
(6) 스테아르산 아연, 하위크 케미칼 코포레이션 제품
(7) 이르가녹스/BNX 1010, 시바 가이기사 제품
(8) 이르가녹스 MD 1024, 시바 가이기사 제품
(9) 침소브(Chimsorb) 944 FL, 시바 가이기사 제품
(10) 4-7051 실리콘 수지, 다우 코닝사 제품
(11)
(12) ASTM D-2240
(13) ASTM D-638
(14)
(15) ASTM D-150
(16) ASTM D-2863
(17) ASTM E-1354(원추 열량계)
표 3에 중합체 조성물과 그 성질을 요약한다. 이들 조성물은 표 1에 관해 전술한 방법에 따라서 제조하였다.
| 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체1 | 65 | 65 | ||||||
| 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체2 | 65 | 65 | 65 | 65 | 65 | 50 | ||
| 폴리프로필렌 공중합체3 | 50 | |||||||
| 폴리프로필렌 공중합체4 | 35 | 35 | 35 | 35 | 35 | 35 | 35 | |
| 말레산 변성 폴리프로필렌5 | 0 | 3.5 | 5 | 10 | 3.5 | |||
| 에틸렌 부틸 아크릴레이트 에폭시드6 | 10 | 6.5 | 5 | 0 | 6.6 | |||
| 스테아르산7 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
| 힌더드 아민 광안정화제8 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | |
| 산화방지제9 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
| 금속 탈활성화제10 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
| 경도, 쇼어 D11 | 47/42 | 48/44 | 47/43 | 47/41 | 47/41 | 49/45 | 49/45 | 57/53 |
| 인장 강도, PSI12 | 2180 | 1440 | 2920 | 3780 | 2070 | 1850 | 2230 | 1750 |
| 파단시 신장률, %12 | 660 | 460 | 600 | 680 | 540 | 540 | 500 | 240 |
| 한계 산소 지수13 | 16 | 18 | 17 | 18 | 19 | 19 | 18 | 18 |
| 유전 상수(1KHz)14 | 2.91 | 2.89 | 2.97 | 2.97 | 2.94 | 2.86 | 2.79 | 2.5 |
| 소산 인자(1KHz)14 | 0.0010 |
| 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체1 | 50 | 45 | 50 | 45 | |||
| 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체2 | 45 | 50 | 45 | ||||
| 폴리프로필렌 공중합체3 | 45 | 50 | 45 | ||||
| 폴리프로필렌 공중합체4 | 50 | 45 | 50 | 45 | |||
| 말레산 변성 폴리프로필렌5 | 5 | 5 | 5 | 5 | |||
| 에틸렌 부틸 아크릴레이트 에폭시드6 | 5 | 5 | 5 | 5 | |||
| 스테아르산7 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
| 힌더드 아민 광안정화제8 | |||||||
| 산화방지제9 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
| 금속 탈활성화제10 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
| 경도, 쇼어 D11 | 55/50 | 59/54 | 58/54 | 55/50 | 57/52 | 58/52 | 56/51 |
| 인장 강도, PSI12 | 3090 | 2710 | 2880 | 2160 | 3540 | 2190 | 3750 |
| 파단시 신장률, %12 | 530 | 520 | 470 | 490 | 590 | 450 | 620 |
| 한계 산소 지수13 | 17 | 17 | 18 | 18 | 18 | 18 | 18 |
| 유전 상수(1 KHz)14 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.6 | 2.7 | 2.7 | 2.7 |
| 소산 인자(1 KHz)14 | 0.0009 | 0.0011 | 0.0010 | 0.0310 | 0.0318 | 0.0011 | 0.0011 |
(1) 엘박스 265, 듀퐁사 제품
(2) 엘박스 470, 듀퐁사 제품
(3) 프로팍스 SR 256 M, 몬텔사 제품
(4) 포틸렌 KB 4104, 솔베이사 제품
(5) 유나이트 MP 1000, 아리스테크사 제품
(6) 엘발로이 AS, 듀퐁사 제품
(7) 스테아르산, 하위크 케미칼 코포레이션 제품
(8) 침소브 944 FL, 시바 가이기사 제품
(9) 이르가녹스 1010, 시바 가이기사 제품
(10) 이르가녹스 1024, 시바 가이기사 제품
(11) ASTM D-2240
(12) ASTM D-638
(13) ASTM D-2863
(14) ASTM D-150
표 4에 중합체 조성물과 그 성질을 요약한다. 이들 조성물은 올레핀계 중합체와 극성 중합체를 반버리 믹서(파렐 미제트 반버리 믹서) 내에서 중간 회전 속도를 사용하여 혼합함으로써 제조하였다. 혼합물이 폴리에틸렌의 용융 온도보다 약 10℃ 높은 온도에 도달하였을 때, 충전제(ATH)의 약 절반을 첨가하고 혼합하였다. 그 후, 충전제(ATH)의 나머지 절반을 첨가하였다. 혼합 속도를 감소시키고, 혼합물을 약 5 분 동안 혼합하였다. 안정화제를 이 혼합물에 첨가하는 한편, 회전 속도를 낮게 유지시키고, 이 혼합물을 약 1 분 동안 혼합하였다. 생성된 조성물을 표 1의 조성물에 대해 기술한 바와 같이 성형하였다.
| 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체1 | 100 | 100 | 100 |
| 에틸렌 부틸 아크릴레이트 에폭시드2 | 20 | 20 | 20 |
| 말레산 변성 에틸렌 비닐 아세테이트 삼원중합체3 | 100 | 100 | 100 |
| 말레산 변성 폴리에틸렌4 | 10 | 10 | 10 |
| 폴리에틸렌5 | 100 | 100 | 100 |
| 알루미늄 삼수화물6 | 690 | 620 | 560 |
| 산화방지제7 | 2 | 2 | 2 |
| 비중8 | 1.6 | 1.56 | 1.52 |
| 경도, 쇼어 D9 | 66/62 | 64/60 | 62/57 |
| 인장 강도(TS), PSI10 | 2340 | 2220 | 2170 |
| 신장률(EU), %10 | 110 | 130 | 140 |
| 유전 상수(1 KHz)11 | 4.02 | 3.95 | 3.9 |
| 소산 인자(1 KHz)11 | 0.0085 | 0.0063 | 0.0077 |
| 한계 산소 지수, %12 | 40 | 35 | 34 |
| 피크 열 방출률, KW/SQM13 | 166 | 184 | 156 |
| 평균 열 방출률, KW/SQM13 | 83 | 92 | 94 |
| 3 분 경과시 평균 열 방출률, KW/SQM13 | 73 | 88 | 86 |
| 총 열 방출, MJ/SQM13 | 138 | 153 | 155 |
| 평균 비소광 면적, SQM/Kg13 | 240 | 260 | 232 |
| 피크 스모크, 1/M13 | 1.4 | 1.6 | 1 |
| 점화 시간, 초13 | 162 | 140 | 124 |
(1) 엘박스 265, 듀퐁사 제품
(2) 엘발로이 AS, 듀퐁사 제품
(3) 푸사본드(Fusabond) C MC 250D, 듀퐁사 제품
(4) 푸사본드 E MB 100D, 듀퐁사 제품
(5) 인게이지(Engage) 8480, 다우 듀퐁 합자 벤처 제품
(6) 하이드랄(Hydral) 710, 알코아사 제품
(7) 이르가녹스 1010, 시바 가이기사 제품
(8)
(9) ASTM D-2240
(10) ASTM D-638
(11) ASTM D-150
(12) ASTM D-2863
(13) ASTM E-1354(원추 열량계)
다른 실시 상태들은 청구 범위에 기재되어 있다.
Claims (37)
- 올레핀계 중합체;극성 중합체; 및올레핀계 중합체와 상용성인 제1 중합체 부분 및 극성 중합체와 상용성인 제2 중합체 부분을 포함하는 제3 중합체를 포함하는 혼합체를 포함하는 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 제3 중합체는 그라프트 공중합체 및 블록 공중합체로 이루어진 군 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제2항에 있어서, 상기 극성 중합체는 에틸렌 단량체와 비닐 아세테이트 단량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제3항에 있어서, 상기 제2 중합체 부분은 에틸렌 단량체와 비닐 아세테이트 단량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제3항에 있어서, 상기 극성 중합체는 일산화탄소 단량체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제5항에 있어서, 상기 제2 중합체 부분은 에틸렌 단량체와 비닐 아세테이트 단량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항에 있어서, 올레핀계 중합체는 에틸렌 단량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제7항에 있어서, 상기 제1 중합체 부분은 에틸렌 단량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 올레핀계 중합체는 폴리에틸렌을 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제9항에 있어서, 상기 제1 중합체 부분은 에틸렌 단량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항에 있어서, 올레핀계 중합체는 프로필렌 단량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제11항에 있어서, 상기 제1 중합체 부분은 프로필렌 단량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 올레핀계 중합체는 폴리프로필렌을 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제13항에 있어서, 상기 제1 중합체 부분은 프로필렌 단량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 극성 중합체는 에틸렌 단량체와 비닐 아세테이트 단량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제15항에 있어서, 상기 제2 중합체 부분은 에틸렌 단량체와 비닐 아세테이트 단량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제15항에 있어서, 상기 극성 중합체는 일산화탄소 단량체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제17항에 있어서, 상기 제2 중합체 부분은 에틸렌 단량체와 비닐 아세테이트 단량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제15항에 있어서, 상기 올레핀계 중합체는 올레핀계 중합체인 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제19항에 있어서, 상기 제1 중합체 부분은 에틸렌 단량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제19항에 있어서, 상기 제1 중합체 부분은 프로필렌 단량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제15항에 있어서, 상기 올레핀계 중합체는 에틸렌 단량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제22항에 있어서, 상기 제1 중합체 부분은 에틸렌 단량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제15항에 있어서, 상기 올레핀계 중합체는 폴리에틸렌을 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제24항에 있어서, 상기 제1 중합체 부분은 에틸렌 단량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제15항에 있어서, 상기 올레핀계 중합체는 프로필렌 단량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제26항에 있어서, 상기 제1 중합체 부분은 프로필렌 단량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제15항에 있어서, 상기 올레핀계 중합체는 폴리프로필렌을 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제28항에 있어서, 상기 제1 중합체 부분은 프로필렌 단량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 조성물은 약 20 중량% 내지 약 70 중량%의 올레핀계 중합체, 약 30 중량% 내지 약 80 중량%의 극성 중합체 및 약 1 중량% 내지 약 40 중량%의 제3 중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 조성물은 약 35 중량% 내지 약 50 중량%의 올레핀계 중합체, 약 50 중량% 내지 약 65 중량%의 극성 중합체 및 약 5 중량% 내지 약 20 중량%의 제3 중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항에 있어서, 충전제, 안정화제, 가소제 및 윤활제로 이루어진 군 중에서 선택되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 올레핀계 중합체는 실질적으로 할로겐을 함유하지 않으며, 상기 극성 중합체는 실질적으로 할로겐을 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 올레핀계 중합체와 상용성인 제1 중합체 부분 및 극성 중합체와 상용성인 제2 중합체 부분을 포함하는 중합체를, 올레핀계 중합체와 극성 중합체를 포함하는 혼합물로 형성하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 조성물의 제조 방법.
- 제34항에 있어서, 상기 조성물은 혼합체인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1 중합체 부분 및 제2 중합체 부분을 포함하는 중합체를 형성하는 단계; 및상기 제1 중합체 부분에 상용성인 올레핀계 중합체와 상기 제2 중합체 부분에 상용성인 극성 중합체를 포함하는 혼합물에 상기 중합체를 혼합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물의 제조 방법.
- 제36항에 있어서, 상기 조성물은 혼합체인 것을 특징으로 하는 방법.
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