KR20050023127A - Thermoplastic Elastomer Composition Having Anti-Abrasion and Excellent Slip Property - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 내마모성 및 슬립성이 우수한 열가소성 탄성체 조성물에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 가교구조를 가지는 이피디엠(EPDM) 고무와 호모 폴리프로필렌(Homo Polypropylene)사이에 계면장력을 감소시켜 계면접착력을 높임으로써 이피디엠(EPDM) 고무 크기를 작게 줄이는 스티렌-에틸렌-부타디엔 공중합체를 혼합함으로써 뛰어난 내마모성 및 낮은 마찰계수를 가지고, 슬립성이 우수하여 다른 열가소성 탄성체와 동시에 압출 · 사출을 할 수 있는 열가소성 탄성체 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a thermoplastic elastomer composition having excellent wear resistance and slip resistance. More specifically, styrene-ethylene-butadiene air reduces the size of EPDM rubber by reducing the interfacial tension between EPDM rubber and Homo Polypropylene having a crosslinked structure, thereby increasing the interfacial adhesion. The present invention relates to a thermoplastic elastomer composition having a high wear resistance and a low coefficient of friction and excellent slip resistance by mixing the copolymer, which can be extruded and injected simultaneously with other thermoplastic elastomers.
종래에는 낮은 마찰계수를 실현하기 위해 열가소성 탄성체의 표면을 폴리우레탄으로 코팅했었다. 그러나 상기 폴리우레탄 코팅물은 내마모성이 열악하기 때문에 지속적으로 낮은 마찰계수를 실현할 수가 없다는 문제점이 있었다.Conventionally, the surface of the thermoplastic elastomer was coated with polyurethane to realize a low coefficient of friction. However, the polyurethane coating has a problem that it is impossible to achieve a consistently low friction coefficient because of poor wear resistance.
또한, 미합중국특허 등록번호 제6,440,492호에서는 내마모성과 낮은 마찰계수를 실현하기 위해 결정성 폴리올레핀분말로 고무를 코팅하는 방법을 게재하고 있다.In addition, US Patent No. 6,440,492 discloses a method of coating rubber with crystalline polyolefin powder to realize wear resistance and low coefficient of friction.
또한, 일본국 특허공개공보 공개번호 평7-346094호에서는 열가소성 탄성체에 폴리올레핀 수지를 배합한 다음, 지방산 아미드 및 오르가노폴리실록산과 같은 충진제를 배합하는 방법을 게재하고 있으나, 내마모성 저하와 마찰계수를 현저히 낮추는 것이 어려우며, 슬립성이 떨어지는 문제점이 있다.In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-346094 discloses a method of blending a polyolefin resin with a thermoplastic elastomer and then a filler such as fatty acid amide and organopolysiloxane, but showing a significant decrease in abrasion resistance and coefficient of friction. It is difficult to lower, and there is a problem of inferior slip.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은, 가교구조를 가지는 이피디엠 고무와 호모 폴리프로필렌 사이에 계면장력을 낮추어 계면 접착력을 증대시키는 스티렌-에틸렌-부타디엔 공중합체를 혼합함으로써 호모 폴리프로필렌 메트릭스(PP Matrix)내 가교구조를 가지는 이피디엠 고무성분의 입자경이 작아져 형태(Morphology)가 향상됨에 따라 내마모성의 향상과 낮은 마찰계수를 실현할 수 있으며, 슬립성이 우수한 열가소성 탄성체 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a homopolypropylene matrix (PP) by mixing a styrene-ethylene-butadiene copolymer which lowers the interfacial tension and increases the interfacial adhesion between the EPDM rubber having a crosslinked structure and the homopolypropylene. It is an object of the present invention to provide a thermoplastic elastomer composition having excellent slip resistance and improved wear resistance and low coefficient of friction as the particle diameter of the EPDM rubber component having a cross-linked structure in the matrix is reduced and the morphology is improved. .
본 발명의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.The above and other objects of the present invention can be achieved by the present invention described below.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 이피디엠(Ethylene-Propylene-Dine Monomer) 고무 50 내지 100 중량부; 호모 폴리프로필렌(Homo Polypropylene) 300 내지 500 중량부; 충진제 10 내지 40 중량부; 스티렌-에틸렌-부타디엔 공중합체 1 내지 10 중량부; 지방족 아미드 5 내지 20 중량부; 가교제 2 내지 10 중량부; 및 가교활성제 1 내지 6 중량부;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 내마모성 및 슬립성이 우수한 열가소성 탄성체 조성물을 제공한다.The present invention, 50 to 100 parts by weight of Ethylene-Propylene-Dine Monomer rubber to achieve the above object; 300 to 500 parts by weight of homo polypropylene; 10 to 40 parts by weight of the filler; 1 to 10 parts by weight of styrene-ethylene-butadiene copolymer; Aliphatic amide 5 to 20 parts by weight; 2 to 10 parts by weight of a crosslinking agent; And 1 to 6 parts by weight of the crosslinking agent; provides an excellent thermoplastic elastomer composition characterized in that the wear resistance and slip properties.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
열가소성 탄성체는 이피디엠 고무, 호모 폴리프로필렌 및 스티렌-에틸렌-부타디엔 공중합체 등을 포함하는 조성물에 가교제 및 가교활성제를 첨가하여 연속 압출기를 이용하여 높은 전단응력과 열 처리하에서 동적가교반응에 의해 제조할 수 있다.Thermoplastic elastomers may be prepared by dynamic crosslinking reaction under high shear stress and heat treatment using a continuous extruder by adding a crosslinking agent and a crosslinking active agent to a composition including EPDM rubber, homo polypropylene and styrene-ethylene-butadiene copolymer. Can be.
상기 이피디엠 고무는 에틸렌과 프로필렌을 주성분으로하여 이루어진 3원 공중합체이며, 불포화결합을 갖는 디엔 공중합체인 에틸리덴노보넨(Ethylidene-norbonene), 디시클로로펜타디엔(dicyclopentadiene) 및 1,4-헥사디엔(1,4-hexadiene) 등을 사용할 수 있으며, 가교속도가 빠른 상기 에틸리덴노보넨 공중합체를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 이피디엠(EPDM) 고무는 열가소성 탄성체 전체 중에서 50 내지 100 중량부의 범위로 사용될 수 있다.The EPDM rubber is a ternary copolymer composed mainly of ethylene and propylene, and is ethylidene-norbonene, dicyclopentadiene and 1,4-hexadiene, which are diene copolymers having unsaturated bonds. (1,4-hexadiene) etc. can be used, It is preferable to use the said ethylidene norbornene copolymer with a high crosslinking speed. The EPDM rubber may be used in the range of 50 to 100 parts by weight in the entire thermoplastic elastomer.
상기 호모 폴리프로필렌의 성질은 분자량, 분자량분포 및 입체 규칙성에 의해 큰 영향을 받는다. 상기 호모 폴리프로필렌은 결정성이며, 아이소택틱시티 (Isotacticity)가 96 이상이 될 수 있으며, 상기 결정성를 높히기 위하여 용융지수(230℃, 2.16kg)는 2 내지 25 g/min 의 범위로 사용할 수 있으며, 11g/10min 의 범위로 사용하는 것이 바람직하다. 시험방법은 에이에스 티엠 디-1238 (ASTM D 1238)을 이용하여 측정한다.The properties of the homopolypropylene are greatly influenced by molecular weight, molecular weight distribution and stereoregularity. The homo polypropylene is crystalline, isotacticity may be 96 or more, and the melt index (230 ° C., 2.16 kg) may be used in the range of 2 to 25 g / min to increase the crystallinity. It is preferable to use in the range of 11 g / 10min. The test method is measured by using TS T-1238 (ASTM D 1238).
상기 호모 폴리프로필렌(Homo Polypropylene)는 열가소성 탄성체 전체중에서 300 내지 500 중량부의 범위로 사용될 수 있다.The homo polypropylene may be used in the range of 300 to 500 parts by weight in the entire thermoplastic elastomer.
상기 충진제는 보강·증량의 목적으로 사용되며, 카본블랙, 경탄, 탈크, 실리카, 미스트론 베이퍼 등으로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택될 수 있다. 상기 충진제는 열가소성 탄성체 전체중에서 10 내지 40 중량부의 범위로 사용될 수 있다.The filler is used for the purpose of reinforcing and increasing, and may be selected from the group consisting of carbon black, hard coal, talc, silica, mistron vapor, and the like. The filler may be used in the range of 10 to 40 parts by weight in the entire thermoplastic elastomer.
상기 스티렌-에틸렌-부타디엔 공중합체는 삼원 공중합체를 사용할 수 있으며, 상기 스티렌-에틸렌-부타디엔 삼원 공중합체의 스티렌 함량은 20 내지 50 중량부의 범위로 사용할 수 있으며, 30 내지 40 중량부의 범위로 사용하는 것이 바람직하다.The styrene-ethylene-butadiene copolymer may use a terpolymer, and the styrene content of the styrene-ethylene-butadiene terpolymer may be used in a range of 20 to 50 parts by weight, and used in a range of 30 to 40 parts by weight. It is preferable.
상기 스티렌-에틸렌-부타디엔 공중체는 열가소성 탄성체 전체중에서 1 내지 10 중량부의 범위로 사용할 수 있으며, 1 내지 5 중량부의 범위로 사용하는 것이 바람직하다.The styrene-ethylene-butadiene copolymer may be used in the range of 1 to 10 parts by weight of the entire thermoplastic elastomer, and is preferably used in the range of 1 to 5 parts by weight.
상기 스티렌-에틸렌-부타디엔 공중체는 상기 이피디엠(EPDM) 고무와 호모 폴리프로필렌(Homo Polypropylene)사이에 계면장력을 감소시켜 계면접착력을 높임으로써 이피디엠(EPDM) 고무 크기를 작게 줄여서 뛰어난 내마모성 및 낮은 마찰계수를 가지고, 슬립성이 우수한 열가소성 탄성체를 제조한다.The styrene-ethylene-butadiene copolymer reduces the interfacial tension between the EPDM rubber and the homo polypropylene to increase the interfacial adhesion, thereby reducing the EPDM rubber size to excellent wear resistance and low A thermoplastic elastomer having a coefficient of friction and excellent slip properties is produced.
상기 지방족 아미드는 본 발명에 따른 열가소성 탄성체의 슬립성을 높이기 위하여 사용되는 것으로서, 상용적으로 구입하여 사용할 수 있는 올레아미드(Oleamide)계열의 액조 노벨(AKZO NOBEL)사의 아모슬립(Armoslip)을 사용할 수 있다. 상기 지방족 아미드는 열가소성 탄성체 전체중에서 5 내지 20 중량부의 범위로 사용될 수 있다.The aliphatic amide is used to increase the slip properties of the thermoplastic elastomer according to the present invention, and may be used as the Amoslip of AKZO NOBEL, which is a commercially available oleamide-based liquid tank. have. The aliphatic amide may be used in the range of 5 to 20 parts by weight in the entire thermoplastic elastomer.
상기 가교제와 가교활성제는 황과 가황촉진제의 혼합물, 페놀수지와 할로겐 공여체의 혼합물 및 과산화물과 과산화물 활성조제의 혼합물들 중에서 사용할 수 있다. 상기 가교제와 가교활성제 중에서 페놀수지와 할로겐 공여체의 혼합물은 스케네터디(Schenctady)사의 에스피-1045와 염화주석의 혼합물이 사용될 수 있다.The crosslinking agent and the crosslinking agent may be used among a mixture of sulfur and a vulcanization accelerator, a mixture of a phenol resin and a halogen donor, and a mixture of a peroxide and a peroxide activator. As the mixture of the phenol resin and the halogen donor in the crosslinking agent and the crosslinking agent, a mixture of Esp-1045 and tin chloride of Schenctady may be used.
상기 가교제는 열가소성 탄성체 전체중에서 2 내지 10 중량부의 범위로 사용될 수 있다. 또한, 상기 가교활성제는 열가소성 탄성체 전체중에서 1 내지 6 중량부의 범위로 사용될 수 있다.The crosslinking agent may be used in the range of 2 to 10 parts by weight in the entire thermoplastic elastomer. In addition, the crosslinking activator may be used in the range of 1 to 6 parts by weight in the entire thermoplastic elastomer.
이외에도 고분자 가공 산업에서 주로 사용되는 스테아린산, 공정오일, 상용화제, 산화방지제 등의 일반 첨가제들을 더 사용할 수 있으며, 사용량은 가교결합에 크게 영향을 주지 않는 범위내에서 사용할 수 있다. 즉, 상기 스테아린산은 열가소성 탄성체 전체중에서 0.1 내지 2 중량부의 범위로 사용될 수 있으며, 상기 공정오일은 열가소성 탄성체 전체중에서 60 내지 100 중량부의 범위로 사용될 수 있다. 또한, 상기 상용화제는 열가소성 탄성체 전체중에서 1 내지 10 중량부의 범위로 사용될 수 있다.In addition, general additives such as stearic acid, process oil, compatibilizer, and antioxidant, which are mainly used in the polymer processing industry, may be further used, and the amount of use may be used within a range that does not significantly affect the crosslinking. That is, the stearic acid may be used in the range of 0.1 to 2 parts by weight in the entire thermoplastic elastomer, and the process oil may be used in the range of 60 to 100 parts by weight in the entire thermoplastic elastomer. In addition, the compatibilizer may be used in the range of 1 to 10 parts by weight of the entire thermoplastic elastomer.
상기와 같은 조성을 포함하는 열가소성 탄성체의 경도는 40 내지 60 쇼어 디(Shore D) 범위이며, 45 내지 55 쇼어 디(Shore D)의 범위가 바람직하다.The hardness of the thermoplastic elastomer comprising the composition as described above is in the range of 40 to 60 Shore D, and preferably in the range of 45 to 55 Shore D.
본 발명에서 사용할 수 있는 혼련 장치로는 반바리 믹서(banbury mixer), 일축 압출기(single screw extruder) 및 이축 압출기(twin screw extruder) 등을 사용할 수 있으며, 연속형 혼련장치를 사용하는 것이 바람직하다.As the kneading apparatus that can be used in the present invention, a banbury mixer, a single screw extruder, a twin screw extruder, or the like can be used, and it is preferable to use a continuous kneading apparatus.
본 발명을 도면을 예를 들어 설명하면 다음과 같다.The present invention will be described with reference to the drawings as follows.
도 1은 본 발명에 따른 스티렌-에틸렌-부타디엔 공중합체를 사용한 열가소성 탄성체의 가교 이피디엠 고무의 크기를 나타낸 것으로, 상기 가교 이피디엠 고무의 크기는 1 내지 3㎛ 이다.1 shows the size of the crosslinked EPDM rubber of a thermoplastic elastomer using a styrene-ethylene-butadiene copolymer according to the present invention, and the size of the crosslinked EPDM rubber is 1 to 3 μm.
도 2는 본 발명과 달리 스티렌-에틸렌-부타디엔 공중합체를 사용하지 않은 열가소성 탄성체의 가교 이피디엠 고무의 크기를 나타낸 것으로, 상기 가교 이피디엠 고무의 크기는 3 내지 5㎛ 이다.Figure 2 shows the size of the crosslinked EPDM rubber of the thermoplastic elastomer not using a styrene-ethylene-butadiene copolymer unlike the present invention, the size of the crosslinked EPDM rubber is 3 to 5㎛.
따라서, 본 발명에 따른 상기 스티렌-에틸렌-부타디엔 공중합체를 사용한 열가소성 탄성체의 가교 이피디엠 고무의 크기가 더 작음을 알 수 있으며, 가교 이피디엠 고무의 크기가 작다는 것은 표면에서의 거침성이 줄어들어 우수한 마찰계수를 가질 수 있으며, 내마모성 및 슬립성이 우수한 효과가 있음을 알 수 있다.Therefore, it can be seen that the size of the crosslinked EPDM rubber of the thermoplastic elastomer using the styrene-ethylene-butadiene copolymer according to the present invention is smaller, and the size of the crosslinked EPDM rubber is reduced in roughness on the surface. It can have an excellent friction coefficient, it can be seen that there is an excellent effect of wear resistance and slip resistance.
이하 하기의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명의 범위가 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the scope of the present invention is not limited to the examples.
[실시예 1]Example 1
오일순환에 의해 온도를 조절할 수 있는 브라벤더 혼합기(brabender mixer)에서 180℃ 의 온도에서 80rpm 으로 이피디엠 고무 100 중량부를 1분간 혼합한 다음 호모 폴리프로필렌 390 중량부를 투입하여 2분간 더 혼합하였다. 상기에 스테아린산 1.5 중량부, 산화아연 1.8 중량부, 스티렌-에틸렌-부타디엔 공중합체 9.0 중량부, 지방족 아미드 10.0 중량부 및 파라핀계 공정오일 75.0 중량부를 투입하고 3분간 혼합한 다음, 페놀수지 4.0 중량부를 투입하고 1분간 혼합한 후, 가교활성제 1.0 중량부를 투입하고, 5분간 더 혼합하여 최종의 균일한 열가소성 탄성체 조성물을 제조하였다.100 parts by weight of EPDM rubber was mixed at 80 rpm at a temperature of 180 ° C. for 1 minute in a brabender mixer capable of controlling the temperature by oil circulation, and then 390 parts by weight of homopolypropylene was added and further mixed for 2 minutes. 1.5 parts by weight of stearic acid, 1.8 parts by weight of zinc oxide, 9.0 parts by weight of styrene-ethylene-butadiene copolymer, 10.0 parts by weight of aliphatic amide and 75.0 parts by weight of paraffinic process oil were mixed and mixed for 3 minutes, and then 4.0 parts by weight of phenol resin. After the addition and mixing for 1 minute, 1.0 parts by weight of the crosslinking agent was added, and further mixed for 5 minutes to prepare a final uniform thermoplastic elastomer composition.
[실시예 2]Example 2
호모 폴리프로필렌 380 중량부 및 스티렌-에틸렌-부타디엔 공중합체 7 중량부를 적용하는 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 혼합하여 최종의 균일한 열가소성 탄성체 조성물을 제조하였다.A final uniform thermoplastic elastomer composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that 380 parts by weight of homo polypropylene and 7 parts by weight of styrene-ethylene-butadiene copolymer were applied.
[실시예 3]Example 3
호모 폴리프로필렌 370 중량부 및 스티렌-에틸렌-부타디엔 공중합체 5 중량부를 적용하는 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 혼합하여 최종의 균일한 열가소성 탄성체 조성물을 제조하였다.A final uniform thermoplastic elastomer composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that 370 parts by weight of homo polypropylene and 5 parts by weight of styrene-ethylene-butadiene copolymer were applied.
[실시예 4]Example 4
호모 폴리프로필렌 360 중량부 및 스티렌-에틸렌-부타디엔 공중합체 3 중량부를 적용하는 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 혼합하여 최종의 균일한 열가소성 탄성체 조성물을 제조하였다.A final uniform thermoplastic elastomer composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that 360 parts by weight of homopolypropylene and 3 parts by weight of styrene-ethylene-butadiene copolymer were applied.
[실시예 5]Example 5
호모 폴리프로필렌 350 중량부 및 스티렌-에틸렌-부타디엔 공중합체 2 중량부를 적용하는 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 혼합하여 최종의 균일한 열가소성 탄성체 조성물을 제조하였다.A final uniform thermoplastic elastomer composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that 350 parts by weight of homopolypropylene and 2 parts by weight of styrene-ethylene-butadiene copolymer were applied.
[비교예 1]Comparative Example 1
본 발명의 열가소성 탄성체 조성물과 대비하기 위하여 미국 듀폰(Dupont)사의 테프론(Teflon) PTFE(Polytetrafluoroethylene)를 이용하여 각 물성치를 측정하였다.In order to contrast with the thermoplastic elastomer composition of the present invention, the respective physical properties were measured by using Teflon PTFE (Polytetrafluoroethylene) manufactured by Dupont, USA.
테프론 코팅은 불소수지를 도료화하여 페인트처럼 표면에 적당량을 스프레이한 후, 일정한 온도에서 가열 및 소성을 거치면서 비활성의 단단한 코팅층을 형성한다.Teflon coating paints a fluorine resin, sprays an appropriate amount on the surface like paint, and then heats and calibrates at a constant temperature to form an inert hard coating layer.
[비교예 2]Comparative Example 2
본 발명의 열가소성 탄성체 조성물과 대비하기 위하여 미국 다우(Dow)사의 TPU 2355시리즈 95AE(Thermoplastic polyurethanes)를 이용하여 각 물성치를 측정하였다.In order to compare with the thermoplastic elastomer composition of the present invention, each physical property was measured by using Dow TPU 2355 series 95AE (Thermoplastic polyurethanes).
[비교예 3]Comparative Example 3
스티렌-에틸렌-부타디엔 공중합체를 제외하고 실시예 1과 동일하게 혼합하여 최종의 균일한 열가소성 탄성체 조성물을 제조하였다.The final uniform thermoplastic elastomer composition was prepared by mixing in the same manner as in Example 1 except for the styrene-ethylene-butadiene copolymer.
[시험예 1][Test Example 1]
상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 2의 조성물을 회수하여 일부는 210℃ 로 압축성형하여 시험편을 제작하였으며, 일부는 리본형태의 시트로 압출기를 이용하여 압출하여 물성을 측정할 수 있는 시험편을 제작한 다음 물성시험을 하고 평가하였다.The compositions of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 2 were recovered, and some of them were compression molded at 210 ° C. to prepare test pieces, and some of them were extruded using an extruder into ribbon-shaped sheets to measure physical properties. After fabrication, the physical properties were tested and evaluated.
상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 2의 물성 측정 결과를 하기의 표 1에 정리하였다.The physical property measurement results of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 2 are summarized in Table 1 below.
주: 1) 인장강도 및 신율은 에이 에스 티엠 디-638(ASTM D-638)을 이용하여 측정Note: 1) Tensile strength and elongation were measured using ATS D-638.
2) 동적마찰계수 및 정적마찰계수는 에이 에스 티엠 디-1894 (ASTM D 1894)를 이용하여 '플라스틱 필름 및 시트의 정적 및 동적마찰계수에 대한 표준 테스트 방법'으로 측정 2) Dynamic and static friction coefficients were measured using the 'Standard Test Method for Static and Dynamic Friction Coefficients of Plastic Films and Sheets' using ATS D-1894.
3) 내마모성은 케이 에스 엠 6518 (KS M 6518)을 이용하여 'DIN 마모량' 시험으로 측정3) Abrasion resistance measured by 'DIN wear' test using KS M 6518
상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 내마모성 및 슬립성이 우수한 열가소성 탄성체 조성물인 실시예들은 이피디엠 고무에 대한 호모 폴리프로필렌 및 스티렌-에틸렌-부타디엔 공중합체의 함량이 증가할수록 신장율, 정적 마찰계수, 동적 마찰계수 및 DIN 마모량은 감소하며, 인장강도의 경우 증가함을 알 수 있었다. 또한, 경도의 경우 호모 폴리프로필렌 및 스티렌-에틸렌-부타디엔 공중합체의 함량을 증가시킨 결과 경도가 높아짐을 알 수 있었으며, 원하는 경도를 얻기 위하여 호모 폴리프로필렌 및 스티렌-에틸렌-부타디엔 공중합체의 함량을 조절하는 것이 가능함을 알 수 있었다. 따라서, 이피디엠 고무, 호모 폴리프로필렌 및 스티렌-에틸렌-부타디엔 공중합체의 혼합비를 적절히 조절하는 것에 의해 여러 물성을 갖는 열가소성 탄성체 조성물을 수득할 수 있음을 알 수 있었다.As can be seen in Table 1, embodiments of the thermoplastic elastomer composition having excellent wear resistance and slip resistance according to the present invention are elongation rate, increase as the content of the homo polypropylene and styrene-ethylene-butadiene copolymer for EPDM rubber Static friction coefficient, dynamic friction coefficient and DIN wear decreased, and tensile strength increased. In addition, the hardness was increased as a result of increasing the content of the homo polypropylene and styrene-ethylene-butadiene copolymer, and the content of the homo polypropylene and styrene-ethylene-butadiene copolymer was adjusted to obtain the desired hardness. It was possible to do. Therefore, it was found that a thermoplastic elastomer composition having various physical properties can be obtained by appropriately adjusting the mixing ratio of IPD rubber, homo polypropylene and styrene-ethylene-butadiene copolymer.
결과적으로, 내마모성을 위한 DIN 마모량의 경우 비교예 1 및 2 와 비교하여 실시예들의 DIN 마모량이 감소하므로 열가소성 탄성체 조성물의 내마모성이 우수함을 알 수 있었으며, 슬립성을 위한 정적 및 동적 마찰계수가 비교예 1 및 2 와 비교하여 실시예들의 정적 및 동적 마찰계수가 감소하므로 열가소성 탄성체 조성물의 슬립성이 우수함을 알 수 있었다.As a result, in the case of DIN wear for wear resistance, it was found that the wear resistance of the thermoplastic elastomer composition was excellent because the DIN wear amount of the embodiments was reduced compared to Comparative Examples 1 and 2, and the static and dynamic coefficients of friction for slip resistance were compared. Compared with 1 and 2 it can be seen that since the static and dynamic coefficients of friction of the embodiments is reduced, the slip properties of the thermoplastic elastomer composition are excellent.
[시험예 2][Test Example 2]
상기 실시예 1과 비교예 3의 열가소성 탄성체의 모폴로지 특성 평가는 시료를 잘게 자른 다음, 일정량(30g)을 자일렌으로 10분간 환류(reflux)시킨 후, 100℃의 드라이 오븐에서 자일렌을 증발시킨다. 상기 시료를 전자현미경(SEM)으로 관찰하여, 가교 이피디엠 고무의 크기를 측정하였다. 상기 스티렌-에틸렌-부타디엔 공중합체 사용과 미사용에 따른 표면상태를 비교 관찰하여, 하기의 도 1 및 도 2에 나타내었다.The morphology characteristics of the thermoplastic elastomers of Example 1 and Comparative Example 3 were chopped and then refluxed with a predetermined amount (30 g) for 10 minutes with xylene, followed by evaporation of xylene in a dry oven at 100 ° C. . The sample was observed with an electron microscope (SEM) to measure the size of the crosslinked EPDM rubber. The surface states of the styrene-ethylene-butadiene copolymer used and unused were compared and shown in FIGS. 1 and 2.
도 1은 본 발명에 따른 스티렌-에틸렌-부타디엔 공중합체를 사용한 열가소성 탄성체의 가교 이피디엠 고무의 크기를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명과 달리 스티렌-에틸렌-부타디엔 공중합체를 사용하지 않은 열가소성 탄성체의 가교 이피디엠 고무의 크기를 나타낸 것이다.1 is a cross-sectional view of the size of the crosslinked IPM rubber of the thermoplastic elastomer using a styrene-ethylene-butadiene copolymer according to the present invention, Figure 2 is a thermoplastic elastomer of the styrene-ethylene-butadiene copolymer is not used unlike the present invention The size of the crosslinked EPDM rubber is shown.
상기 도 1의 스티렌-에틸렌-부타디엔 공중합체를 사용한 가교 이피디엠 고무의 크기는 1 내지 3㎛ 이었고, 도 2의 스티렌-에틸렌-부타디엔 공중합체를 사용하지 않은 가교 이피디엠 고무의 크기는 3 내지 5㎛ 로 나타났다.The size of the cross-linked IMPDM rubber using the styrene-ethylene-butadiene copolymer of FIG. 1 was 1 to 3 µm, and the size of the cross-linked IMPDM rubber without the styrene-ethylene-butadiene copolymer of FIG. 2 was 3 to 5 It was found to be μm.
하기의 도 1 내지 도 2에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 스티렌-에틸렌-부타디엔 공중합체를 사용한 열가소성 탄성체가 가교 이피디엠 고무의 크기가 더 작음을 알 수 있었으며, 가교 이피디엠 고무의 크기가 작다는 것은 표면에서의 거침성이 줄어들어 우수한 마찰계수를 가질 수 있으며, 내마모성 및 슬립성이 우수함을 알 수 있었다.As can be seen in Figures 1 to 2 below, the thermoplastic elastomer using the styrene-ethylene-butadiene copolymer according to the present invention was found to have a smaller size of the crosslinked EPDM rubber. It can be seen that the smaller the roughness on the surface can have an excellent coefficient of friction, and the wear resistance and slip resistance is excellent.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 내마모성 및 슬립성이 우수한 열가소성 탄성체 조성물은 가교구조를 가지는 이피디엠(EPDM) 고무와 호모 폴리프로필렌(Homo Polypropylene) 사이에 계면장력을 감소시켜 계면접착력을 높임으로써 이피디엠(EPDM) 고무 크기를 작게 줄이는 스티렌-에틸렌-부타디엔 공중합체를 혼합함으로써 뛰어난 내마모성 및 낮은 마찰계수를 가지고, 슬립성이 우수한 효과가 있는 유용한 발명인 것이다.As described above, the thermoplastic elastomer composition having excellent abrasion resistance and slip resistance according to the present invention reduces the interfacial tension between EPDM rubber having a crosslinked structure and Homo Polypropylene to increase interfacial adhesion. It is a useful invention having excellent wear resistance and low coefficient of friction and excellent slip property by mixing styrene-ethylene-butadiene copolymer which reduces EPDM rubber size.
상기에서 본 발명은 기재된 구체예를 중심으로 상세히 설명되었지만, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.While the invention has been described in detail above with reference to the described embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the scope and spirit of the invention, and such modifications and variations fall within the scope of the appended claims. It is also natural.
도 1은 본 발명에 따른 스티렌-에틸렌-부타디엔 공중합체를 사용한 열가소성 탄성체의 가교 이피디엠 고무의 크기를 전자현미경(SEM)으로 관찰한 사진이다.1 is a photograph of the size of the crosslinked EPDM rubber of a thermoplastic elastomer using a styrene-ethylene-butadiene copolymer according to the present invention is observed by electron microscopy (SEM).
도 2는 본 발명과 달리 스티렌-에틸렌-부타디엔 공중합체를 사용하지 않은 열가소성 탄성체의 가교 이피디엠 고무의 크기를 전자현미경(SEM)으로 관찰한 사진이다.Figure 2 is a photograph observing the size of the crosslinked EPDM rubber of the thermoplastic elastomer not using a styrene-ethylene-butadiene copolymer unlike the present invention by an electron microscope (SEM).
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