KR20050079992A - 올레핀계 열가소성 탄성체 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열가소성 플라스틱이면서 고무와 유사한 탄성을 부여하지만, 혼련과 동시에 가교를 시키므로 별도의 가교 공정을 거치지 않고도 제품의 성형이 가능함은 물론 사용 후 스크랩의 재활용이 가능하도록 한 올레핀계 열가소성 탄성체 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 열가소성 탄성체는, 올레핀계 열가소성 수지 10~40wt%와, 적어도 2 종류 이상의 올레핀 성분들이 공중합 된 고무 35~85wt%와, 탄소수 3~8개를 가지는 지방족 단량체로 개질된 폴리에틸렌 5~25wt%의 혼합물로 구성되며; 상기 혼합물에 가교제, 충진제, 오일이 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 착색이 자유롭고 취기가 없고 투명도가 높으면서도 경도가 ASTM Ahore A의 영역에 있는 올레핀계 연가소성 탄성체를 얻을 수 있게 된다. 따라서, 무취와 높은 투명도를 요구하는 제품에 사용이 가능함은 물론, 착색이 용이하고 올레핀계 고분자를 사용하여 내후성이 우수하므로 다양한 색깔을 갖는 제품 및 옥외 노출 제품 등에 적용할 수 있는 이점이 있다. 또한, 사출, 압출, 중공형성 및 캘린더 가공 등을 요구하는 대부분의 제품 제조에 적용이 가능한 이점이 있다.

Description

올레핀계 열가소성 탄성체 및 그 제조방법{Olefin thermo plastic elastomer and process thereof}

본 발명은 올레핀계 고분자를 이용한 열가소성 탄성체와 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열가소성 플라스틱이면서 고무와 유사한 탄성을 부여하지만, 혼련과 동시에 가교를 시키므로 별도의 가교 공정을 거치지 않고도 제품의 성형이 가능함은 물론 사용 후 스크랩의 재활용이 가능하도록 한 올레핀계 열가소성 탄성체 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 가황 고무는 배합물의 혼련단계, 혼련물의 시트 성형단계, 성형된 시트의 제단단계 및 제단된 시트를 이용하여 제품을 성형하고 가류(가황)하는 등의 복잡한 단계를 거쳐 제조된다.

열가소성 탄성체(thermo plastic elastomer, TPE)는 일반적으로 실온에서 고무와 같은 탄성체이면서 상기의 가황된 고무와는 달리 가열에 의해 흐름이 생기는 열가소성 소재로써 일반적인 열가소성 수지와 동일한 가공 방법으로 가공할 수 있는 수지를 총칭하는 재료이다.

이러한 열가소성 탄성체는 그 제조방법에 따라 열가소성 수지를 중합하는 과정에서 분자 구조를 고무와 유사하게 만든 것과, 이미 생산된 열가소성 수지와 고무를 적절히 혼합하여 만든 것으로 구분할 수 있다.

본 발명의 열가소성 탄성체는 이 중 열가소성 수지와 고무를 적절히 혼합하여 만든 것에 해당하는 것으로 그 특징에 따라 다시 연속상과 비연속상으로 구분되는 바, 특히 연속상의 경우 물질이 실온에서 고무적인 탄성과 촉감을 나타낼 수 있도록 하는 가교된 고무성분으로 되어 있다.

즉, 상기 고무는 열가소성 수지의 입장에서 보면 활석(talc), 탄산칼슘과 같은 충진제와 유사한 상태로 존재하게 되는데, 이러한 충진제들은 열가소성 수지에 첨가하면 할수록 기계적인 물성에서 급격한 감소를 유발시키는 특징을 갖는다. 또한, 상기의 충진제를 포함한 열가소성 수지의 기계적 물성은 충진제, 충진제의 입자 크기, 충진제의 종류 및 충진제와 열가소성 수지 간의 친화성 등에 의해 크게 좌우된다고 할 수 있다.

또한, 많은 양의 고무를 상대적으로 적은 양의 열가소성 수지 내부에 유효하게 분산시키기 위해서는 두 재료의 상용화재를 사용하거나, 높은 전단력에 의해 가교 고무 입자의 크기를 줄이는 방법들이 요구되는 실정이었다.

한편, 올레핀계 공중합 고무의 가교를 위한 가교제로는 일반적으로 유황, 폐놀계 수지 등이 사용되었다. 그러나, 상기 유황과 폐놀계 수지의 경우 사용시 심한 취기 및 제품의 착색을 유발시키며 특히 고무 분자 내부에 2중 결합의 개수가 작아질 경우(전체의 2wt% 이하) 가교 효율이 저하됨에 의해 가교시간이 길어지는 문제점이 있었다.

또한, 상기 폐놀계 수지의 경우 인체에 유해한 할로겐을 포함하는 가교조제를 사용하기 때문에 제품의 용도에 제약이 따르고 이는 가공장비의 수명을 단축시키는 직접적인 원인이 되는 것이었다.

따라서, 본 발명은 상기한 충진제와 같이 비연속적으로 분포된 가교고무의 입자 크기를 최소화시킴과 더불어 열가소성 수지와의 친화성을 향상시킨 올레핀계 열가소성 탄성체 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 취기 및 제품의 착색이 적고 가교시간을 단축시킨 올레핀계 열가소성 탄성체를 제공하는 것이다.

본 발명에서는 이러한 목적을 달성하기 위한 혼합장치로써 단축 압출기 및 스크류의 조합이 가능한 이축 압출기를 병용하여 사용하였으며, 제품의 성형 후 촉감 및 탄성적인 특징에서도 최대한 고무와 유사한 성질을 갖도록 구성성분을 선택적으로 사용하고 그 구성 비율을 조정하였다.

또한, 최종제품에서 특이한 취기 및 착색성이 없도록 첨가제를 선택적으로 사용하였다.

이와 같은 목적을 효과적으로 달성하기 위한 본 발명의 올레핀계 열가소성 탄성체는, 올레핀계 열가소성 수지 10~40wt%와, 적어도 2 종류 이상의 올레핀 성분들이 공중합 된 고무 35~85wt%와, 탄소수 3~8개를 가지는 지방족 단량체로 개질된 폴리에틸렌 5~25wt%의 혼합물로 구성되며; 상기 혼합물에는 가교제, 충진제, 오일이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 올레핀계 열가소성 수지는, MFI가 0.4~14 범위의 폴리프로필렌인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고무는, 탄소수 3~5개를 가지는 성분 50~80wt%와; 탄소수 4~8개를 가지는 성분 20~50wt%와; 탄소수 6~10개를 가지는 성분 1~15wt%가 공중합 되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고무는, 1~5m/m의 펠렛 또는 로드 형태인 것을 특징으로 하는 올

또한, 상기 폴리에틸렌은, MFI(230℃,2160g)가 0.5~7.0이고, 용융온도가 40~140℃이며, 탄소수 4~12개를 포함하는 지방족 단량체로 개질된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가교제는, 취기가 없거나 적어도 취기가 제조과정 중에 사라지며 농도가 반으로 줄어드는 시간이 170~200℃에서 1분 이내이고 분자량이 140~350의 범위에 있는 디알킬계 과산화물 0.1~3wt%인 것을 특징으로 한다.

제1항에 있어서, 상기 충진제는, 평균입경이 0.04~8um이고, 백색도는 92 이상인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 올레핀계 열가소성 탄성체의 제조방법은, 혼합형 스크류를 부분적으로 포함하는 스크류를 가진 단축 압출기에 의해 올레핀계 열가소성 수지 10~40wt%와, 적어도 2종류 이상의 올레핀 성분들이 공중합 된 고무 35~85wt%와, 탄소수 3~8개를 가지는 지방족 단량체로 개질된 폴리에틸렌 5~25wt%를 균일하게 혼합하는 제1단계; 및 하나의 스크류가 여러 개의 조각난 스크류들의 조합으로 될 수 있는 이축 압출기를 사용하여 유기 과산화물에 의해 상기 고무를 동적으로 가교시키는 제2단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 열가소성 탄성체는 재료 내부에 연속된 열가소성 수지와 재료 내부에 미세하게 골고루 분산되어 있는 비연속적인 가황 고무가 서로 혼합되어 구성되는 것으로, 바람직하게는 폴리올레핀(polyolefin)계 열가소성 수지 10~40wt%와, 고무적인 탄성을 부여하도록 a-올레핀(olefin)계 성분들이 적어도 2종류 혹은 3종류 이상 공중합 된 고무 85~35wt%와, 상기 열가소성 수지와 올레핀계 공중합 고무의 계면 친화성을 높이기 위해 탄소수 3~8개를 가지고 있는 지방족 단량체로 개질된 폴리에틸렌(polyethylene) 5~25wt%의 3개의 고분자를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 열가소성 수지와 올레핀계 공중합 고무의 계면 친화성을 높이기 위해 탄소수 3~8개를 가지고 있는 지방족 단량체로 개질된 폴리에틸렌(polyethylene) 5~25wt%의 3개의 고분자를 포함하며, 상기 열가소성 수지가 40wt% 이상 될 경우, a-올레핀계 고무의 함량이 상대적으로 적게 되어 상기 올레핀계 공중합 고무가 단지 플라스틱의 내충격 보강을 위한 역할만을 할 뿐 실질적인 고무의 촉감이나 경도는 얻지 못하게 되므로 최적의 조건을 유지할 수 없어, 실온에서 일반적인 가류 고무 혹은 연질 PVC와 같은 Shor 50~90A 정도의 낮은 경도를 표현하기 위해서는 상기 열가소성 수지의 함량 비율이 적어도 50wt% 이하가 되도록 한다.

그리고, 상기 열가소성 수지는 MFI(melt flow index)가 0.4~14의 범위에 있는 폴리프로필렌(polypropylene)을 사용함이 바람직하며, 최종 제품의 외관상태, 물리적 특성의 우수성을 보다 향상시키기 위해선 MFI가 1~10의 범위에 있는 폴리프로필렌을 사용함이 더 바람직하다.

그리고, 고무적인 탄성을 부여하기 위해 사용한 상기 올레핀계 공중합 고무는 바람직하게는 탄소수 3~5개를 가지는 제1성분 50~80wt%와, 탄소수 4~8개를 가지는 제2성분 20~50wt%와, 탄소수 6~10개를 가지는 제3성분 1~15wt%를 공중합하여 제조된다. 이때, 최종 제품의 특성을 보다 향상시키기 위해선 상기 제1성분 55~75wt%와, 상기 제2성분 25~40wt%와, 상기 제3성분 5~15wt%를 사용함이 더 바람직하다.

한편, 본 발명의 열가소성 탄성체는 열가소성 수지와 함께 압출 장비를 사용하여 제조되어야 하므로 일반적인 베일타입(bale type)의 고무는 분쇄를 거쳐야 하는 불편함과 제조비용의 상승을 유발시키므로 부적당하다. 따라서, 본 발명에서는 크기가 1~5m/m 정도 되는 펠렛(pellet) 혹은 로드(rod) 형태로 이루어진 올레핀계 공중합 고무를 사용함이 바람직하다.

또한, 상기한 바와 같이 본 발명의 열가소성 탄성체는 첨가되는 고무의 물리적 특성에 따라서 최종 물성이 결정되므로 상기 올레핀계 공중합 고무는 점도가 125℃의 온도에서 ML1+4로 40~130 사이에 있는 것을 사용함이 바람직하다. 이때, 보다 양호한 열가소성 탄성체를 얻기 위해선 50~120 사이에 있는 올레핀계 고무를 사용함이 더 바람직하다.

그리고, 상기 열가소성 수지와 올레핀계 공중합 고무의 계면 친화성을 높이기 위해 첨가한 폴리에틸렌은 MFI(230℃, 2160g)가 0.5~7.0이고, 용융온도가 40~140℃이며, 탄소수 4~12개를 포함하는 것을 사용함이 바람직하다.

그리고, 첨가된 올레핀계 공중합 고무의 가교를 위한 가교제로는 가교 효율이 우수하고 대체로 비오염성 특성을 갖는 과산화물을 사용함이 바람직하다. 상기 과산화물의 종류로는 하이드로 페록시드(hydro peroxide)계, 디알킬 페록시드(dialkyl peroxide)계 , 디알킬 페록시드(diacyl peroxide)계, 페록시메에스테르(peroximeester)계, 케톤 페록시드(ketone peroxide)계 등이 있다. 이러한 과산화물은 특성상 가교시간이 1분 이내 까지도 가능하므로 본 발명에서와 같이 고속회전에 의한 체류시간이 3분 이내인 동적 가교물에 있어서도 매우 적합하게 사용이 가능한 것이다.

그러나, 이 같은 과산화물도 일부의 경우 반응시 휘발성 물질이 부가 생성되어 이로 인해 취기가 발생되는 경우가 있으므로, 본 발명에서는 이러한 취기를 최소화할 수 있도록 실린더 선단에 휘발성 물질을 제거할 수 있는 흡입장치를 장착하고, 과산화물 또한 무위이거나 취기가 약한 제품을 선택하면 될 것이다. 또한, 본 발명에 사용되는 압출기는 그 내부 온도가 통상 200℃ 이상이므로 170~200℃의 온도에서 1분 이내에 과산화물의 농도가 반으로 줄어들 수 있는 것을 사용함이 바람직할 것이다.

한편, 본 발명에 의한 열가소성 탄성체를 이용하여 시트 등의 제품을 가공할 경우 가공 안정성을 부여하기 위하여 각종 충진제가 사용된다. 이러한 충진제는 종류에 있어서도 카본, 클레이, 탄산칼슘, 탈크 등의 여러 가지 종류가 있으나 이는 최종제품의 색상 및 물성을 고려하여 선택적으로 사용하게 된다.

이때, 상기 충진제는 유색의 제품에서는 착색이 용이한 백색의 것을 이용하는 것이 바람직하며, 사용되는 충진제의 입자가 지나치게 큰 경우엔 바람직하게는 압출시 충진제의 평균 입경이 0.04~8um인 것을 사용하게 되고, 특히 0.64~6um인 것을 사용하면 최적의 결과를 얻을 수 있게 된다. 또한, 상기 충진제는 유색의 양호한 착색성을 부여하기 위해 백색도는 92 이상인 것을 사용함이 바람직하다.

그리고, 상기 열가소성 탄성체에는 제품의 경도 조절을 용이하게 하기 위해 고무용 오일이 더 포함된다. 상기 오일은 바람직하게는 올레핀계 고분자와 비교적 양호한 친화성을 나타낼 수 있는 파라핀계 오일이 사용된다. 이때, 상기 오일의 분자량이 너무 낮게 되면 가소화 효율은 좋으나 분자량이 작아지므로 사용 중 휘발에 의한 물성 변화가 생기며, 점도가 높을 경우 가소화 효율이 감소되고 취급이 불편하게 되는 경향이 있으므로 바람직하게는 320~800 사이의 것을 사용하였고, 특히 400~700사이의 것을 사용할 경우 보다 양호한 가공 특성과 가소성을 부여할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 올레핀계 열가소성 탄성체를 제조하는 방법은, 크게 연속된 폴리올레핀계 열가소성 수지 10~40wt%와 비연속적인 a-올레핀계 성분들이 2종류 혹은 3종류 이상 공중합 된 고무 85~35wt%에, 상기 폴리올레핀계 열가소성 수지와 고무의 계면에서의 친화력을 높여 비연속된 고무에 의한 기계적 물성 저하를 감소시키기 위해 탄소수 3~8개를 가지는 지방족 단량체로 개질된 폴리에틸렌 5~25wt%를 첨가하여 균일하게 혼합하는 제1단계와, 상기 제1단계에서 혼합된 성분을 화학적인 메커니즘을 이용하여 높은 전단력 하에서 혼합과 동시에 동적으로 가교시키기 위해 가교제와 가교 조제 및 충전제, 오일 등의 기타 첨가제들을 균일하게 혼합하는 제2단계를 포함하여 구성된다.

상기 제1단계는, 압출기의 믹싱효율을 높여 혼합물질의 생산성을 향상시킬 수 있도록 일반적인 풀플라이트 스크류(full flight screw)를 일부 개량한 스크류를 사용하여 열가소성 수지 성분의 용융 온도보다 상대적으로 높은 145~260℃의 온도에서 혼합하게 된다. 이때, 혼합온도가 145℃ 이하가 되면 열가소성 수지의 미 용융에 의한 과도한 에너지소비는 물론 양적으로 상대적으로 적은 열가소성 수지가 연속성을 이루기 위해 필요한 점도가 부족하게 되는 현상이 발생하여 연속된 상으로 존재할 수 없게 되고, 혼합온도가 260℃ 이상의 고온이 되면 각 성분의 열분해 및 제품의 물리적 특성이 저해됨은 물론 착색과 수직의 탄화 현상이 발생되므로, 바람직하게는 145~260℃의 온도에서 시행하는 것이다.

또한, 상기 제1단계는 단축 압출기를 주로 사용하게 되는데, 상기 단축 압출기는 압출기 내부의 실린더에 압력을 높여 스크류와 실린더 계면에서의 전단력을 증가시켜 혼합 효율이 더욱 증진되도록 필요시 압출기 헤드부위에 하나의 격자가 200um 이하인 스틸 스크린(steel screen)을 1~5장 겹쳐 설치한 후 혼합함이 바람직하다.

또한, 상기 단축 압출기는 그 특성상 한꺼번에 여러 종류의 재료가 동시에 투입되어야 하므로 재료 투입시 각 성분들을 1g까지 정량적으로 제어 가능한 투입장치를 이용하여 각각의 성분이 독립적으로 투입되도록 한다.

그리고, 상기 제2단계는, 가교된 고무의 입자를 미세하고 균일하게 분산시키며, 혼합된 각 첨가제들의 분산성을 향상시키기 위해 실린더 내의 모든 위치에서 스크류의 조합이 자유롭게 설계될 수 있도록 인터메슁(intermeshing)이 가능한 스크류가 장착된 이축 압출기를 사용하게 된다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 열가소성 탄성체는 열가소성 수지 내에 존재하는 가교 고무의 입자 크기가 전체적인 물리적 특성을 결정하게 되므로, 가교 고무의 입자 크기를 효율적으로 조절할 수 있도록 이축 압출기에 장착된 전체 스크류의 개수 중 40~50%는 가교 고무 입자의 미세화를 위해 높은 전단력을 부여하여 가교된 고무입자들을 미세한 입자로 파괴시킬 수 있는 니딩블록(kneading block)들로 적절히 조합함이 바람직하다.

이때, 상기 니딩블록의 개수가 부족하게 되면 가교 고무 입자를 분쇄하기 위해 필요한 전단력을 충분히 제공하기 곤란하고, 그 개수가 지나치게 과다하게 되면 실린더 내부에서 과도한 열과 전단력이 발생하게 되어 이로 인해 각 성분의 분자사슬이 전단되어 물성의 저하 및 변색을 일으키게 되는 문제점이 발생하게 된다.

그러므로, 상기 스크류 다음에는 가교된 미세한 고무 입자가 열가소성 수지 내부에 골고루 분산될 수 있도록 다소의 정체를 유도하기 위해 이러한 스크류 다음에 용융된 재료를 밀봉할 수 있도록 디스크 형태의 스크류나 역회전 스크류를 1~2개 정도 삽입하여 용융밀봉을 유도함으로써 분산효율을 높이게 된다. 이때, 가교제의 투입시점이 너무 늦게 되면 가교시간이 불충분하여 고무가 가교 부족현상을 일으킬 수 있으므로 가교가 전체 스크류의 3/5 이하의 위치에서 일어나도록 가교제를 투입하고 스크류도 가교의 조건에 따라 설계되어진다.

또한, 가교를 시키기 위한 첨가제들을 제외한 기타분말 첨가제들을 골고루 혼합시키기 위해 더블 혹은 트리플 스크류들을 전체 스크류 개수의 10~30% 정도 사용하여 원료 투입 부분에 설치하여 원료 투입 후 상기 첨가제들이 곧바로 혼합되어 재료 도출시까지 수회에 걸친 혼련으로 최대한 균일하게 분산될 수 있도록 한다.

또한, 재료의 경도를 조절하기 위한 연화제는 충진제, 가공조제 등의 분산과 고무 입자의 가교 및 미세화가 완료된 후에 전체 스크류의 20~40%를 구성하는 더블쓰레드(double thread) 스크류를 이용하여 투입된다. 이때, 상기 더블쓰레드 스크류는 과량의 연화제(전체 중량의 50wt% 이상)를 사용할 경우 연화제가 충분히 가교 입자 내에 흡수될 수 있는 시간을 부여하여 가소화의 효율을 높이기 위해 연화제가 투입된 후 재차 용융밀봉이 발생할 수 있도록 설계되어진다.

또한, 이러한 혼합을 하기 위해 압출기의 실린더 온도는 전체 실린더 온도를 13개의 구역으로 분할하여 부분적으로 제어하게 되며, 하나의 실린더가 스크류 조각 2~3개를 포함할 수 있도록 하여 용융물의 온도가 220~270℃가 되도록 설정한다. 만약, 스크류의 회전속도가 너무 느리게 될 경우 분쇄된 고무입자의 가교도가 과도하게 증가되어 입자 크기가 전체적으로 커져 제품 성형시 특히 압출물일 경우 표면 및 박층 부위에서 표면 상태가 악화되는 경향이 있고, 회전속도가 너무 빠를 경우 가교시간의 불충분으로 인해 제품의 탄성 회복력이 감소되는 경향이 있으므로 본 발명에서는 이러한 사항을 감안하여 투입된 재료의 체류 시간이 1분 이상 3분 이내가 됨과 동시에 고전단력를 부여하도록 한다. 이때, 상기 스크류의 회전 속도는 150~400RPM 정도로 설정한다.

그리고, 이러한 각종재료를 투입하는 장치로써 0.1g까지 정량적으로 제어할 수 있는 공급 장치를 사용하게 된다. 즉, 제1단계에서 만들어진 혼합물의 투입은 단축 스크류를 이용하고, 각종 충진제, 가교제 등의 분말 첨가제들을 투입하기 위해서는 1g까지 정량적으로 공급할 수 있는 정량 펌프가 장착된 투입장치를 사용하게 된다.

이상에서 서술한 각종 원료 및 첨가제를 일정범위 내에서 본 발명이 제시하는 공법에 의해 제조했을 경우 본 발명이 목적으로 하는 것들을 유효하게 얻을 수 있으며 더욱 상세한 사항은 이하 실시예를 통해 설명하기로 한다. 사용된 성분과 그 특성은 표 1 내지 표 5에 각각 표시되어 있다.

(실시예 1)

성분 A와 성분 B를 60m/m의 단축 압출기를 이용하여 170~240℃의 조건으로 혼합하고 기계적 물성 변화를 관찰한 후 그 결과를 표 6에 나타내었다.(Phr)

(실시예 2-1)

성분 A와 성분 B에 성분 C를 혼합하였을 때 기계적 물성의 변화를 표 7에 나타내었으며, 동적 가교시 스크류 회전 속도는 300 RPM으로 하였으며, 성분 A, 성분 B, 성분 C로 구성된 혼합물의 투입 속도는 21Kg/h로 하였다

(실시예 2-2)

성분 A와 성분 B에 성분 C를 혼합하였을 때 기계적 물성의 변화를 표 8에 나타내었으며, 동적 가교시 스크류 회전 속도는 300 RPM으로 하였으며, 성분 A, 성분 B, 성분 C로 구성된 혼합물의 투입 속도는 21Kg/h로 하였다

(실시예 3-1)

성분 A, 성분 B, 성분 C를 혼합한 후 충진제의 입자 크기 및 오일의 함량에 따른 기계적 물성의 변화 및 압출시 표면 상태와 시료의 백색도를 표 9에 나타내었으며, 제조방법은 상기 실시예 2와 같다.

(실시예 3-2)

성분 A, 성분 B, 성분 C를 혼합한 후 충진제의 입자 크기 및 오일의 함량에 따른 기계적 물성의 변화 및 압출시 표면 상태와 시료의 백색도를 표 10에 나타내었으며, 제조방법은 상기 실시예 2와 같다. 표 10 중 ◎는 결과가 아주 양호, ○는 양호, △는 보통, × 는 비양호를 나타낸다.

(실시예 4-1)

성분 A, 성분 B, 성분 C를 혼합한 후 성분 B를 동적으로 가교시키기 위한 가교제의 종류 및 함량에 따른 기계적 물성의 변화 및 압출시 표면 상태와 가교제에 의한 취기를 표 11에 나타내었으며, 제조방법은 상기 실시예 2와 같다.

(실시예 4-2)

성분 A, 성분 B, 성분 C를 혼합한 후 성분 B를 동적으로 가교시키기 위한 가교제의 종류 및 함량에 따른 기계적 물성의 변화 및 압출시 표면 상태와 가교제에 의한 취기를 표 12에 나타내었으며, 제조방법은 상기 실시예 2와 같다.

(실시예 5-1)

성분 A, 성분 B, 성분 C를 혼합한 후 성분 B를 동적으로 가교시키기 위한 이축 압출기의 회전 속도 및 원료투입 속도에 따른 기계적 물성 및 압출시 표면상태의 변화를 표 13에 나타내었다.

(실시예 5-2)

성분 A, 성분 B, 성분 C를 혼합한 후 성분 B를 동적으로 가교시키기 위한 이축 압출기의 회전 속도 및 원료투입 속도에 따른 기계적 물성 및 압출시 표면상태의 변화를 표 14에 나타내었다.

따라서, 본 발명에 의한 올레핀계 고분자를 이용한 열가소성 탄성체 및 그 제조방법에 따르면, 착색이 자유롭고 취기가 없고 투명도가 높으면서도 경도가 ASTM Ahore A의 영역에 있는 올레핀계 연가소성 탄성체를 얻을 수 있게 된다.

이에, 무취와 높은 투명도를 요구하는 제품에 사용이 가능함은 물론, 착색이 용이하고 올레핀계 고분자를 사용하여 내후성이 우수하므로 다양한 색깔을 갖는 제품 및 옥외 노출 제품 등에 적용할 수 있는 이점이 있다. 또한, 사출, 압출, 중공형성 및 캘린더 가공 등을 요구하는 대부분의 제품 제조에 적용이 가능한 유용한 발명인 것이다.

Claims (9)

1. 올레핀계 열가소성 수지 10~40wt%와, 적어도 2 종류 이상의 올레핀 성분들이 공중합 된 고무 35~85wt%와, 탄소수 3~8개를 가지는 지방족 단량체로 개질된 폴리에틸렌 5~25wt%의 혼합물로 구성되며;

   상기 혼합물에는 가교제, 충진제, 오일이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 올레핀계 열가소성 탄성체.
2. 제1항에 있어서, 상기 올레핀계 열가소성 수지는, MFI가 0.4~14 범위의 폴리프로필렌인 것을 특징으로 하는 올레핀계 열가소성 탄성체.
3. 제1항에 있어서, 상기 고무는, 탄소수 3~5개를 가지는 성분 50~80wt%와; 탄소수 4~8개를 가지는 성분 20~50wt%와; 탄소수 6~10개를 가지는 성분 1~15wt%가 공중합 되어 구성되는 것을 특징으로 하는 올레핀계 열가소성 탄성체.
4. 제3항에 있어서, 상기 고무는, 1~5m/m의 펠렛 형태인 것을 특징으로 하는 올레핀계 열가소성 탄성체.
5. 제3항에 있어서, 상기 고무는, 1~5m/m의 로드 형태인 것을 특징으로 하는 올레핀계 열가소성 탄성체.
6. 제1항에 있어서, 상기 폴리에틸렌은, MFI(230℃,2160g)가 0.5~7.0이고, 용융온도가 40~140℃이며, 탄소수 4~12개를 포함하는 지방족 단량체로 개질된 것을 특징으로 하는 올레핀계 열가소성 탄성체.
7. 제1항에 있어서, 상기 가교제는, 취기가 없거나 적어도 취기가 제조과정 중에 사라지며 농도가 반으로 줄어드는 시간이 170~200℃에서 1분 이내이고 분자량이 140~350의 범위에 있는 디알킬계 과산화물 0.1~3wt%인 것을 특징으로 하는 올레핀계 열가소성 탄성체.
8. 제1항에 있어서, 상기 충진제는, 평균입경이 0.04~8um이고, 백색도는 92 이상인 것을 특징으로 하는 올레핀계 열가소성 탄성체.
9. 혼합형 스크류를 부분적으로 포함하는 스크류를 가진 단축 압출기에 의해 올레핀계 열가소성 수지 10~40wt%와, 적어도 2종류 이상의 올레핀 성분들이 공중합 된 고무 35~85wt%와, 탄소수 3~8개를 가지는 지방족 단량체로 개질된 폴리에틸렌 5~25wt%를 균일하게 혼합하는 제1단계; 및

   하나의 스크류가 여러 개의 조각난 스크류들의 조합으로 될 수 있는 이축 압출기를 사용하여 유기 과산화물에 의해 상기 고무를 동적으로 가교시키는 제2단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 올레핀계 열가소성 탄성체의 제조방법.