KR20120036277A - 발포성 고무 조성물 - Google Patents

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KR20120036277A
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foaming
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페테르 빌베르트 레오니에 자네트 메이어즈
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란세스 엘라스토머즈 비.브이.
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Abstract

본 발명은 발포제가 결정수를 함유하는 화합물을 포함하는, 에틸렌 및 α-올레핀 유도된 단위를 포함하는 엘라스토머 중합체, 경화 패키지 및 발포제를 포함하는 엘라스토머 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 또한 엘라스토머 조성물의 제조, 엘라스토머 조성물의 성형, 발포 및 경화의 단계를 포함하는 발포 물품의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 발포 물품에 관한 것이다.

Description

발포성 고무 조성물 {FOAMABLE RUBBER COMPOSITION}
본 발명은 에틸렌 및 α-올레핀 유도된 단위를 포함하는 엘라스토머 중합체, 경화 패키지 및 발포제를 포함하는 발포성 엘라스토머 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 또한 엘라스토머 조성물을 발포 및 경화시키는 단계를 포함하는 발포 물품의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 발포 물품에 관한 것이다.
발포제를 함유하는 발포성 엘라스토머 조성물은 제EP 1 964 864호로부터 공지되어 있다. 기재된 발포제에는 유기 발포제, 예컨대 아조 발포제, N-니트로소 발포제, 플루오로알칸 발포제가 포함된다.
제EP 1 964 864호에 기재된 엘라스토머 조성물의 단점은 그 안에 포함된 유기 발포제가 발포제의 저장 및 취급 및 조성물의 저장 및 취급 도중 건강 및 환경적 위험성을 나타낸다는 것이다. 추가적인 단점은 발포제로부터 유래되는 (발포 공정 중에 생성된다면) 분해 생성물 또한 건강 및/또는 환경적 위험요소를 나타낸다는 것이다. 이러한 위험요소는 발포 물품의 수명 전체에 걸쳐 유지된다.
본 발명의 목적은 상기한 건강 및 환경적 결점을 갖지 않는 발포제를 포함하는 신규 발포성 엘라스토머 조성물을 제공하는 것이다.
이러한 목표는 발포제가 결정수를 함유하는 화합물을 포함하는, 발포성 엘라스토머 조성물에 의해 달성된다.
놀랍게도 본 발명에 따른 발포제를 사용하면, 상기한 건강 및 환경적 결점을 갖지 않는 발포성 엘라스토머 조성물이 수득된다.
또한 본 발명의 엘라스토머 조성물 중에 포함되는 발포제는 자연으로부터 또는 화학 공정의 부산물로서 용이하게 이용가능하며, 결과적으로 상기 언급된 유기 발포제에 있어서 통상적인 실행인 특정 목적의 화학 합성이 요구되지 않는다.
본 발명의 개요
본 발명은 에틸렌 및 α-올레핀 유도된 단위를 포함하는 엘라스토머 중합체, 경화 패키지 및 발포제를 포함하며, 상기 발포제가 결정수를 함유하는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘라스토머 조성물에 관한 것이다.
발명의 상세한 설명
본 발명에 사용하기에 바람직한 엘라스토머 중합체는 에틸렌 및 1종 이상의 C3 내지 C23 α-올레핀의 공중합체이다. 에틸렌 및 프로필렌의 공중합체가 가장 바람직하다. 공중합체를 형성하기 위해 프로필렌 대신에 적합한 또는 삼원공중합체를 형성하기 위해 에틸렌 및 프로필렌과 조합으로 사용하기에 적합한 다른 α-올레핀에는 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐 및 스티렌, 분지쇄 α-올레핀, 예컨대 4-메틸부텐-1,5-메틸펜텐-1 및 6-메틸헵텐-1 및 이의 혼합물이 포함된다.
종종 혼성중합체 (interpolymer)로 표시되는 보다 복잡한 엘라스토머 중합체를 제3 성분을 사용하여 제조할 수 있다. 혼성중합체 기질을 제조하기 위하여 일반적으로 사용되는 제3 성분은 비-공액 디엔 및 트리엔으로부터 선택되는 폴리엔 단량체이다. 디엔 또는 트리엔 단량체의 공중합은 불포화 결합의 도입을 가능하게 하여 경화 패키지를 수단으로 혼성중합체의 가교결합을 증강시킨다.
비-공액 디엔 단량체는 바람직하게는 5 내지 14개의 탄소 원자를 갖는다. 바람직하게는, 디엔 단량체는 그의 구조 안의 비닐기의 존재를 특징으로 하며, 시클릭 및 비시클로 화합물을 포함할 수 있다. 대표 디엔 단량체에는 1,4-헥사디엔, 1,4-시클로헥사디엔, 1,5-헥사디엔, 1,6-헵타디엔, 1,7-옥타디엔, 디시클로펜타디엔, 5-에틸리덴-2-노르보르넨, 5-비닐리덴-2-노르보르넨, 5-메틸렌-2-노르보르넨, 1,5-헵타디엔 및 1,6-옥타디엔이 포함된다. 혼성중합체는 1종 초과의 디엔 단량체의 혼합물을 포함할 수 있다. 삼원공중합체 또는 혼성중합체를 제조하기에 바람직한 비-공액 디엔 단량체는 1,4-헥사디엔 (HD), 디시클로펜타디엔 (DCPD), 5-에틸리덴-2-노르보르넨 (ENB) 및 5-비닐리덴-2-노르보르넨 (VNB)이다.
트리엔 단량체는 2개 이상의 비-공액 이중 결합, 및 약 30개 이하의 탄소 원자를 가질 것이다. 본 발명의 혼성중합체에서 유용한 통상적 트리엔 단량체는 1-이소프로필리덴-3,4,7,7-테트라히드로인덴, 1-이소프로필리덴디시클로펜타디엔, 디히드로-이소디시클로펜타디엔 및 2-(2-메틸렌-4-메틸-3-펜테닐)[2.2.1]비시클로-5-헵텐이다.
에틸렌-프로필렌 또는 고급 α-올레핀 공중합체는 약 15 내지 80 중량%의 에틸렌 및 약 85 내지 20 중량%의 C3 내지 C23 α-올레핀으로 구성될 수 있으며, 이의 바람직한 중량비는 약 35 내지 75 중량%의 에틸렌 및 약 65 내지 25 중량%의 C3 내지 C23 α-올레핀이고, 가장 바람직한 비율은 45 내지 70 중량%의 에틸렌 및 55 내지 30 중량%의 C3 내지 C23 α-올레핀이다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 엘라스토머 중합체는 0.01 내지 20 중량%, 바람직하게는 0.05 내지 15 중량%, 더 바람직하게는 0.1 내지 10 중량%의 폴리엔-유도된 단위를 포함한다. 엘라스토머 조성물의 다른 성분들과는 상관없이 낮은 함량의 폴리엔 유도된 단위는 수득된 발포 엘라스토머 조성물 상에서 표면 수축을 야기할 수 있다. 반대로 말하면, 높은 함량의 폴리엔 유도된 단위는 발포 엘라스토머 조성물 중에 균열을 만들 수 있다.
또한 본 발명에 사용하기에 바람직한 엘라스토머 중합체는 실리콘 고무, 불소 고무, 아크릴 고무, 폴리우레탄 고무, 폴리아미드 고무, 천연 고무, 폴리이소부틸렌 고무, 폴리이소프렌 고무, 클로로프렌 고무, 부틸 고무, 니트릴 부틸 고무, 스티렌-부타디엔 고무, 스티렌-부타디엔-스티렌 고무, 스티렌-이소프렌-스티렌 고무, 스티렌-에틸렌-부타디엔 고무, 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 고무, 스티렌-이소프렌-프로필렌-스티렌 고무, 클로로술폰화 폴리에틸렌 고무 또는 이의 혼합물이다.
엘라스토머 조성물은 1종 초과의 상기 정의된 엘라스토머 중합체의 블렌드를 포함할 수 있다.
엘라스토머 중합체의 무니 점도 ML(1+4)125℃는 바람직하게는, 예를 들어 10 내지 150 MU, 바람직하게는 20 내지 80 MU 범위이다.
본 발명에 따른 엘라스토머 조성물은 또한 상기 기재된 엘라스토머 중합체 이외의 중합체를 포함할 수 있다. 이러한 엘라스토머 중합체 이외의 중합체에는 고무 및 비-고무 중합체가 포함된다. 다른 고무 중합체에는 비-공액 이중 결합을 갖는 시클릭 또는 비-시클릭 폴리엔의 성분 (예, α-올레핀-디시클로펜타디엔, 예컨대 1-부텐-에틸리덴 노르보르넨 등)을 포함하는 고무 공중합체, 에틸렌-프로필렌 고무, 실리콘 고무, 불소 고무, 아크릴 고무, 폴리우레탄 고무, 폴리아미드 고무, 천연 고무, 폴리이소부틸렌 고무, 폴리이소프렌 고무, 클로로프렌 고무, 부틸 고무, 니트릴 부틸 고무, 스티렌-부타디엔 고무, 스티렌-부타디엔-스티렌 고무, 스티렌-이소프렌-스티렌 고무, 스티렌-에틸렌-부타디엔 고무, 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 고무, 스티렌-이소프렌-프로필렌-스티렌 고무 및 클로로술폰화 폴리에틸렌 고무가 포함된다.
비-고무 중합체에는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 아크릴성 중합체 (예, 폴리(메타)아크릴산 알킬 에스테르 등), 폴리비닐 클로라이드, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체, 폴리비닐 아세테이트, 폴리아미드, 폴리에스테르, 염소화 폴리에틸렌, 우레탄 중합체, 스티렌 중합체, 실리콘 중합체 및 에폭시 수지가 포함된다.
이러한 엘라스토머 중합체 이외의 중합체는 단독으로 또는 2종 이상의 조합으로 존재할 수 있다.
엘라스토머 중합체 이외의 중합체 대 엘라스토머 중합체의 비율은 1.0 이하, 바람직하게는 0.66 이하일 수 있다.
경화 패키지는, 열의 효과 하에서 엘라스토머 조성물의 가교결합을 야기할 1종 이상의 첨가제 (경화제 또는 가교결합제로도 지칭됨)를 포함한다. 사용되는 가교결합제는 어떠한 특정한 것에 제한되지 않는다. 바람직하게 사용할 수 있는 경화제는 황, 황 화합물 (예, 4,4'-디티오모르폴린), 유기 과산화물 (예, 쿠멘 퍼옥시드), 니트로소 화합물 (예, p-디니트로소벤젠), 수지 (예, 알킬 페놀 포름알데히드 수지, 멜라민-포름알데히드 축합물 등) 및 폴리히드로실란이다. 가교결합제는 활성화 화합물과 조합될 수 있으며, 단독으로 또는 2종 이상의 조합으로 사용할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 엘라스토머 조성물은 퍼옥시드, 황 및 수지, 특히 유기 퍼옥시드 및 황으로 이루어진 군으로부터 선택되는 가교결합제를 포함하는 경화 패키지를 포함한다. 바람직하게는 본 발명의 엘라스토머 조성물은 아지도 함유 화합물을 함유하지 않는다.
본 발명의 엘라스토머 조성물에서, 한 바람직한 사항은 경화 패키지가 유기 퍼옥시드 가교결합제를 포함하는 것이다. 유기 퍼옥시드 가교결합제는 퍼옥시드 구조를 갖는 유기 화합물이다. 바람직하게는 160℃ 초과의 1-분 반감기 온도를 갖는 유기 퍼옥시드 가교결합제, 더 바람직하게는 200℃ 이하의 1-분 반감기 온도를 갖는 유기 퍼옥시드 가교결합제, 더 바람직하게는 170℃ 내지 190℃ 범위의 1-분 반감기 온도를 갖는 유기 퍼옥시드 가교결합제가 사용된다. 구체적으로, 사용할 수 있는 유기 퍼옥시드 가교결합제에는 디쿠밀 퍼옥시드 (1-분 반감기 온도: 175℃), 디메틸 디(t-부틸퍼록시)헥산 (1-분 반감기 온도: 180℃) 및 비스(t-부틸퍼록시 이소프로필)벤젠 (1-분 반감기 온도: 175℃)이 포함된다. 바람직하게는, 디쿠밀 퍼옥시드가 사용된다. 이러한 유기 퍼옥시드 가교결합제는 단독으로 또는 2종 이상의 조합으로 사용할 수 있다.
엘라스토머 중합체가 산소의 존재하에서 유기 퍼옥시드 가교결합제와 가교결합되는 경우, 이렇게 수득된 발포 재료의 표면은 불충분하게 가교결합되거나 산화될 수 있어 그의 표면이 점착성이 될 수 있다. 당업자는 산소-부재 조건 하에서 경화/발포 공정을 수행함으로써, 또는 시판되는 첨가제 시스템을 엘라스토머 조성물에 또는 경화/발포시에 적용함으로써 이러한 점착성을 회피할 수 있음을 인지할 것이다.
유기 퍼옥시드 가교결합제의 바람직한 양은 고무 100부 당 0.05 내지 20 (phr) 범위, 바람직하게는 2 내지 8 phr 범위이다.
가교결합제로서 퍼옥시드를 포함하는 경화 패키지는 1종 이상의 공가교제를 추가로 포함할 수 있다. 사용할 수 있는 공가교제는 트리 알릴 시아누레이트 (TAC), 트리 알릴 이소시아네이트 (TAIC), 트리메틸 프로판 트리메타크릴레이트 (TRIM), 1,2-비닐 폴리부타디엔, m-페닐렌-비스-말레이미드 (HVA-2) 및 아연 디메타크릴레이트 (ZDMA)이다.
바람직한 실시양태에서, 가교결합제로서 퍼옥시드를 포함하는 경화 패키지는 0.05 내지 20 phr의 공가교제를 포함한다.
두번째 바람직한 사항으로서, 경화 패키지는 황 경화된 엘라스토머 조성물로부터 생성되는 발포 물품의 최종 특성, 예를 들어 내구성을 증강시키기 위해 가교결합제로서 황을 함유한다. 경화 효율은 사용되는 경화 첨가제의 유형에 따라 달라지므로, 가교결합제의 양을 적절하게 선택할 수 있다. 예를 들어, 가교결합제로서 황을 사용하는 경우, 황의 바람직한 양은 0.1 내지 10 phr, 바람직하게는 0.5 내지 3 phr 범위이다.
경화 패키지는 가교결합 촉진제, 예컨대 티아졸, 예를 들어 디벤조티아질 디술피드, 2-머캅토벤조티아졸; 티오우레아, 예를 들어 디에틸 티오우레아, 트리메틸 티오우레아, 디부틸 티오우레아; 디티오카르밤산, 예를 들어 나트륨 디메틸디티오카르바메이트, 나트륨 디에틸디티오카르바메이트, 아연 디메틸디티오카르바메이트, 아연 디에틸디티오카르바메이트; 구아니딘, 예를 들어 디페닐구아니딘, 디-o-톨릴구아니딘; 술펜아미드, 예를 들어 벤조티아질-2-디에틸술펜아미드, N-시클로헥실-2-벤조티아질 술폰아미드; 티우람, 예를 들어 테트라메틸티우람모노술피드, 테트라메틸티우람디술피드; 잔토겐산, 예를 들어 나트륨 이소프로필잔토게네이트, 아연 이소프로필잔토게네이트; 알데히드 암모니아, 예를 들어 아세트알데히드 암모니아, 헥사메틸렌테트라민; 및 알데히드 아민, 예를 들어 n-부티르알데히드아닐린, 부티르알데히드 모노부틸아민과 같은 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 바람직하게는, 티아졸 및 티오우레아가 사용된다.
이러한 가교결합 촉진제는 단독으로 또는 바람직하게는 2종 이상의 조합으로 사용할 수 있다. 바람직하게는, 티아졸 및 티오우레아가 조합으로 사용된다. 이러한 보조제의 조합 사용은 우수한 발포체 모양 및 수득된 발포 엘라스토머 조성물의 유연성을 보장할 수 있다.
가교결합 촉진제의 바람직한 양은 0.01 내지 20 phr, 바람직하게는 0.02 내지 10 phr, 더 바람직하게는 0.5 내지 4 phr 범위이다. 구체적으로, 티아졸을 사용하는 경우 티아졸의 양은, 예를 들어 0.01 내지 5 phr, 바람직하게는 0.5 내지 3 phr 범위이다. 티오우레아를 사용하는 경우, 티오우레아의 양은 0.01 내지 5 phr, 바람직하게는 0.1 내지 1 phr 범위이다.
또한, 티아졸 및 티오우레아를 조합으로 사용하는 경우 티오우레아 대 티아졸 (티오우레아/티아졸)의 중량비는, 예를 들어 0.1 내지 10, 바람직하게는 0.2 내지 1 범위이다.
본 발명에 따라, 발포제는 결정수를 함유하는 화합물을 포함한다. 결정수 또는 수화수는 결정안에 생기는 물이며, 이는 결정질 특성의 유지에 필요하며 충분한 열에 의해 제거될 수 있다. 이는 대부분 정확한 화학량 비로 존재한다. 바람직하게는 결정수를 함유하는 화합물은 금속 이온에 직접 결합되지 않은 물을 함유하는 금속 착물을 지칭한다. 이러한 물 함유 화합물은, 엘라스토머 조성물의 통상적 혼합 온도 이상의 온도에서 그의 결정수 만을 상당량 방출할 수 있다. 반면 몰 방출 온도는 그다지 높지 않을 수 있는데, 이러한 온도는 발포될 엘라스토머 조성물의 보전성에 유해하기 때문이다. 따라서 발포될 엘라스토머 조성물을 선택해야 (그로 인해 엘라스토머 조성물을 가공할 수 있는 온도 범위를 알아야) 적절한 화합물을 선택할 수 있다. DTA (시차열분석), DSC (시차주사열량 측정법) 및 TG (열중량 분석)와 같은 분석 장비를 사용하여 의도하는 목적을 위한 잠재적 화합물의 적합성을 결정할 수 있다. 결정수의 방출을 위한 바람직한 온도는, 엘라스토머 조성물의 팽창이 가능하도록 충분한 증기압으로 물을 방출시키기 위해 110℃ 초과이다. 결정수의 방출을 위한 바람직한 최대 온도는 280℃이며, 이 온도에서 엘라스토머 중합체의 분해가 관찰가능해진다.
바람직하게는 결정수를 함유하는 화합물은 금속염 수화물이다. 더 바람직하게는 금속염 수화물은 1족 또는 2족 금속을 함유한다. 가장 바람직한 금속염 수화물은 Na, Mg, K 및 Ca으로 이루어진 군으로부터 선택되는 금속을 함유한다.
본 발명에 따른 결정수를 함유하는 화합물은 여러 온도에서 방출되는 결정수를 가질 수 있다. 이러한 차이는 결정 구조내에 물이 도입된 위치에 기인한다. 통상적 예는 CaSO4 단위 당 총 2개 분자의 H2O를 함유하는 황산칼슘 디히드레이트 (CaSO4?2H2O)이며, 이의 75%는 마지막 25% 보다 낮은 온도에서 방출된다.
결정수를 함유하는 화합물 사용의 추가적 특징은 결정수의 방출이 흡열 과정이라는 것이다. 대부분의 화학적 발포제의 발열성 분해와는 대조적으로 결정수를 함유하는 화합물은, 자가 촉진 분해 기작의 대상이 아니므로 본질적으로 취급하기에 안전하다.
결정수의 흡열성 방출은 또한, 발포 공정 동안의 발포성 엘라스토머 조성물의 개선된 반응을 초래한다. 개시된 화학적 발포 공정은 발열 과정에 의해 자가 지지되고 활발하게 진행될 것이다. 대조적으로 본 발명에 따른 화합물을 사용하는 발포 공정은 외부 온도 조절에 쉽게 반응할 것이다.
결정수를 포함하는 발포제의 사용은 열경화성 엘라스토머 조성물에 특히 유리하다. 열가소성 엘라스토머 조성물과는 대조적으로 열경화성 엘라스토머 조성물은 승온에서 중합체 상을 가교결합 및 "경화"시키는 온도에 의해 유도되는 경화 공정을 특징으로 한다. 이러한 경화 공정은 발포 공정 이전, 도중 및/또는 이후에 시작할 수 있다. 경화 및 발포 공정 모두 넓은 온도 범위에 걸쳐 이루어지므로, 중첩이 존재하여 거의 동시적인 발포 및 경화 공정을 초래할 것이다. 당업자는 발포체 밀도, 외관, 압축 변형률 (compression set), 인장 강도 등의 관점에서 발포 공정을 최적화시키기 위해 이러한 범위를 유리하게 사용할 것이다. 경화 공정의 승온하에서, 방출된 결정수는 높은 증기압을 가져 우수한 발포 효율성을 제공한다. 발포 엘라스토머 조성물의 냉각은 경화의 높은 수준에서만 이루어진다. 냉각 시, 결정수가 응축되고 형성된 셀 내의 압력을 현저히 감소시킬 것이다. 중합체 상이 팽창된 조건하에서 경화되었으므로, 발포 엘라스토머 조성물 안으로 주변 기체가 확산되어 들어가 잠재적 모양변형을 상쇄할 것이다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서 결정수를 함유하는 화합물은 황산나트륨, 황산칼슘, 황산마그네슘, 황산구리, 황산수소나트륨, 염화칼슘, 아세트산나트륨, 타르타르산칼륨나트륨, 염화알루미늄, 황산철, 황산아연, 탄산나트륨, 인산나트륨, 염화주석(II) 및 시트르산 또는 그의 염의 수화물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
바람직한 것은 결정수 대 화합물의 높은 중량비를 갖는 결정수를 함유하는 화합물이다. 이러한 화합물은 기본 단위 당 높은 물 분자 수 (예, Na2SO4?10H2O, Na3PO4?12H2O 등) 및/또는 화합물의 무수 부분의 저분자량 (CH3CO2Na?3H2O)을 특징으로 할 것이다.
차선으로 바람직한 것은, 발포 엘라스토머 조성물의 흡습성 거동이 적용시에 유해한 영향을 주지 않는 한, 무수 형태가 흡습성 거동을 나타내는 결정수를 함유하는 화합물이다 (예, CaCl2, SnCl2 등).
결정수를 함유하는 가장 바람직한 화합물은, 특히 상기 언급된 특징들을 기초로 하는 특성의 현명한 선택의 대상일 것이다. 당업자는 분해 온도(들), 방출되는 물의 양, 결정수를 함유하는 화합물의 형태 구조, 다른 조성물 성분과의 상용성, 발포 물품의 적용분야와의 상용성, 결정수를 함유하는 화합물의 비용 및 이용가능성 등을 고려할 것이다. 본 출원인은 결정수를 함유하는 화합물로서 통상적으로 석고로 지칭되는 CaSO4?2H2O를 본원에 포함되는 실시예에 있어서 적합한 발포제로 확인하였다. 어떠한 방식으로도 이러한 선택은 본 발명의 범주를 제한하지 않아야 한다. 당업자는 결정수를 함유하는 다른 많은 화합물도 본 발명의 및/또는 다른 엘라스토머 조성물에 있어서 유사하거나 개선된 특성을 초래할 수 있음을 인지할 것이다.
결정수를 함유하는 화합물을 포함하는 발포제의 바람직한 양은 0.1 내지 40 phr, 바람직하게는 0.5 내지 20 phr, 더 바람직하게는 1 내지 10 phr 범위이다. 구체적으로, 황산칼슘을 사용하는 경우, 황산칼슘의 혼합비는, 예를 들어 0.2 내지 10 phr, 바람직하게는 0.5 내지 5 phr 범위이다.
결정수를 함유하는 금속 염은 제GB-A-1080619호로부터 특정 열가소성 물질의, 특히 아지도 가교결합된 폴리프로필렌을 위한 발포제로서 공지되어 있다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서 엘라스토머 조성물은 가공 보조제, 충전제, 연화제 및 안정화제 또는 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함한다.
사용할 수 있는 가공 보조제에는, 예를 들어 산화아연 및 스테아르산 및 그의 유도체가 포함된다. 이러한 가공 보조제는 단독으로 또는 2종 이상의 조합으로 사용할 수 있다. 가공 보조제의 양은, 예를 들어 0.1 내지 20 phr, 바람직하게는 1 내지 10 phr 범위이다.
사용할 수 있는 충전제에는, 예를 들어 무기 충전제, 예컨대 카본 블랙, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 수산화칼슘, 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 규산 및 그의 염, 점토, 탈크, 운모 분말, 벤토나이트, 실리카, 알루미나, 알루미늄 실리케이트, 아세틸렌 블랙 및 알루미늄 분말; 유기 충전제, 예컨대 코르크, 셀룰로스 및 다른 공지된 충전제가 포함된다. 이러한 충전제는 단독으로 또는 2종 이상의 조합으로 사용할 수 있다. 충전제의 양은 10 내지 300 phr, 바람직하게는 50 내지 200 phr, 더 바람직하게는 100 내지 200 phr 범위이다.
사용할 수 있는 연화제에는 석유계 오일, 예를 들어 파라핀-기재 프로세스 오일, 예컨대 파라핀 오일 등, 나프탈렌-기재 프로세스 오일, 건성유 또는 동물성 기름 및 식물성 기름, 예를 들어 아마씨 오일 등, 방향족 프로세스 오일 등, 아스팔트, 저분자량 중합체, 유기산 에스테르, 예를 들어 프탈릭에스테르, 예를 들어 디-2-옥틸 프탈레이트 (DOP), 디부틸 프탈레이트 (DBP) 포스페이트, 고급 지방산 에스테르, 알킬 술포네이트 에스테르 등 및 증점제가 포함된다. 바람직하게는 석유계 오일, 더 바람직하게는 파라핀-기재 프로세스 오일이 사용된다. 이러한 연화제는 단독으로 또는 2종 이상의 조합으로 사용할 수 있다. 연화제의 양은 10 내지 100 phr, 바람직하게는 20 내지 50 phr 범위이다.
사용할 수 있는 안정화제에는 난연제, 노화방지제, 열 안정화제, 산화방지제 및 오존분해 방지제가 포함된다. 이러한 안정화제는 단독으로 또는 2종 이상의 조합으로 사용할 수 있다. 안정화제의 양은 0.5 내지 20 phr, 바람직하게는 2 내지 5 phr 범위이다.
또한 목적 및 적용분야에 따라, 엘라스토머 조성물은, 수득될 발포된 재료의 우수한 효과에 영향을 주지 않는 범위내로 첨가제, 예컨대 점착제, 건조제, 접착제 및 착색제를 함유할 수 있다.
본 발명의 한 실시양태는 1종 이상의 추가적 발포제를 포함하는 엘라스토머 조성물에 관한 것이다.
또한 사용할 수 있는 발포제에는 유기 발포제 및 무기 발포제가 포함된다.
사용할 수 있는 유기 발포제에는 아조 발포제, 예컨대 아조디카본아미드 (ADC), 바륨 아조디카르복실레이트, 아조비스이소부티로니트릴 (AIBN), 아조시클로헥실니트릴 및 아조디아미노벤젠; N-니트로소 발포제, 예컨대 N,N'-디니트로소펜타메틸렌테트라민 (DTP), N,N'-디메틸-N,N'-디니트로소 테레프탈아미드 및 트리니트로소트리메틸트리아민; 히드라지드 발포제, 예컨대 4,4'-옥시비스(벤젠술포닐 히드라지드) (OBSH), 파라톨루엔 술포닐히드라지드, 디페닐 술폰-3,3'-디술파닐히드라지드, 2,4-톨루엔 디술포닐히드라지드 (TSH), p,p-비스(벤젠술포닐 히드라지드) 에테르, 벤젠-1,3-디술포닐히드라지드 및 알릴비스(술포닐히드라지드); 세미카르바지드 발포제, 예컨대 p-톨루일렌술포닐 세미카르바지드 및 4,4'-옥시비스(벤젠술포닐 세미카르바지드); 플루오로알칸 발포제, 예컨대 트리클로로모노플루오로메탄 및 디클로로모노플루오로메탄; 트리아졸 발포제, 예컨대 5-모르포일-1,2,3,4-티아트리아졸; 및 다른 공지된 유기 발포제가 포함된다. 유기 발포제에는 또한 열 팽창성 재료가 캡슐화되는 마이크로캡슐을 함유하는 열 팽창성 마이크로입자가 포함된다. 그러나, 바람직하게는 본 발명의 조성물은 어떠한 유기 발포제도 함유하지 않는다.
무기 발포제에는, 예를 들어 탄산수소염, 예컨대 탄산수소나트륨 및 탄산수소암모늄; 탄산염, 예컨대 탄산나트륨 및 탄산암모늄; 아질산염, 예컨대 아질산나트륨 및 아질산암모늄; 수소화붕소염, 예컨대 수소화붕소나트륨; 아지드; 및 다른 공지된 무기 발포제가 포함된다.
이러한 부가적 발포제는 단독으로 또는 2종 이상의 조합으로 존재할 수 있거나 존재하지 않을 수 있다.
부가적 발포제의 양은 0 내지 20 phr 범위이다.
추가적 발포제의 장점은 발포 물품의 제조 공정 및 물리적 특성 요구사항을 만족시키기 위한 조성물 설계에서의 증가된 유연성일 것이다. 본 발명의 한 실시양태는 엘라스토머 조성물의 제조, 성형, 발포 및 경화의 단계를 포함하는 발포 물품의 제조 방법에 관한 것이다.
결정수를 함유하는 화합물을 포함하는 엘라스토머 조성물은, 상기 언급된 성분을 적절하게 혼합하고, 혼합물을 혼련시켜 혼화물의 형태로 제조할 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 혼합 공정은 혼련기 상에서, 압출기 내에서 또는 밀 상에서 수행한다.
혼련하는 동안, 혼합물을 또한 적절하게 가열시킬 수 있다. 바람직하게는, 혼합은 먼저 소량으로 첨가될 첨가제 성분들, 예를 들어 가교결합제, 발포제, 가교결합 촉진제 및 발포 촉진제 이외의 성분들을 혼련시킨 후, 이러한 첨가제 성분들을 혼련된 혼합물에 첨가하여 수행한다. 첨가제 성분의 첨가를 동일한 혼합 장비 상에서 수행할 수 있는 한편, 예비-혼합물의 냉각 및 첨가제 성분의 첨가를 제2 혼합 장치, 예컨대 2-롤 밀 상에서 용이하게 수행한다. 제2 혼합 장치의 이러한 사용은, 첨가제 성분이 종종 열 민감성이며 따라서 조성물에 낮은 온도에서 혼합될 수 있다는 점을 고려했을 때 유리하다.
본 발명에 따라 제조되는 엘라스토머 조성물은 혼합 공정으로부터 벌크로 회수하거나 시트, 슬랩 (slap) 또는 펠릿 형태로 성형할 수 있다. 엘라스토머 조성물의 성형은 혼합 이후에, 경화/발포 공정에 앞서 또는 경화/발포 공정 도중에 개별적 성형 단계로서 수행할 수 있다.
엘라스토머 조성물의 성형은 또한 이후 단계에, 예를 들어 발포되고 경화된 물품 상에 수행할 수도 있다.
바람직한 실시양태에서, 엘라스토머 조성물의 성형은 압출, 칼렌더링, 압축 몰딩 또는 사출 몰딩으로 수행한다.
이렇게 제조된 엘라스토머 조성물을 경화 및/또는 발포 공정이 이루어지는 온도로 가열하여, 발포되고 가교결합된 엘라스토머 조성물을 수득한다. 사용되는 경화 패키지 및 발포제에 따라 경화 공정은 발포 공정 이전에, 동시에 및/또는 이후에 수행할 수 있다. 경화 및 발포 공정 모두 그의 특이적 온도 범위에 걸쳐 이루어지므로, 온도 범위의 중첩이 존재하여, 바람직하게는 동시적인 발포 및 경화 공정을 초래할 수 있다.
임의로, 발포 및 경화 공정에 걸친 온도 구배의 적용으로 당업자가 발포 물품의 최종 특성에 영향을 줄 수 있다.
발포 및 경화를 위한 온도는, 예를 들어 가교결합제의 가교결합 시작 온도 또는 발포제의 발포 온도에 따라 적절하게 선택한다. 예를 들어, 가열 온도는 350℃ 이하, 바람직하게는 150 내지 250℃이다.
바람직한 실시양태에서 엘라스토머 조성물의 발포 및 경화는 스팀, 적외선 가열, 마이크로웨이브, 고온의 공기, 염욕, 유동층 또는 그의 임의의 조합을 사용하여 수행한다.
가장 바람직하게는 엘라스토머 조성물의 발포 및 경화의 적어도 일부는 120 내지 250℃의 온도에서 수행한다.
경화 및 발포 공정은 엘라스토머 조성물의 경화 및/또는 발포에 있어서 공지되고 적합한 임의의 장비내에서 수행할 수 있다. 이는 정적인 공정 및 또한 동적인 공정으로 수행할 수 있다. 첫번째 경우에서, 가열된 모양을 사용하는, 소정의 모양으로의 발포 및 경화, 또는 열 성형을 언급할 수 있다.
바람직하게는, 동적인 공정은 경화 및 발포 섹션 (예, 고온의 공기 터널)으로 성형된 엘라스토머 조성물을 연속적으로 공급하는 성형 섹션 (및, 예를 들어 압출기)을 포함한다. 압출기가 엘라스토머 조성물의 성형에 사용되는 경우, 압출기 다이를 빠져 나오기 전에 물의 이른 방출 및 증발을 방지하기 위해서 온도를 유의하여 제어해야 할 것이다. 그 후, 결정수를 함유하는 화합물로부터 물이 방출되고, 엘라스토머 조성물이 발포 물품으로 팽창되는 조건으로 혼합물을 가열한다. 또한 적합한 경화 및 발포 장비는 또한 염욕, 마이크로웨이브 오븐, 적외선 오븐, 스팀 오븐 또는 그의 임의의 조합일 수 있다.
엘라스토머 조성물을 경화 및 발포시키는 방법은 상기 방법에 특별히 제한되는 것은 아니다. 대안적으로 조성물을 칼렌더 등을 사용하여 시트로 성형한 후, 스팀 오토클레이브 내에서 발포 및 경화시킬 수 있다. 대안적으로, 엘라스토머 조성물은 사출 몰딩, 프레스 형성 또는 다른 형성 방법을 사용하여 복잡한 모양, 예컨대 불규칙한 모양으로 형성한 후, 발포 및 경화시킬 수 있다.
이렇게 수득된 발포 엘라스토머 조성물의 발포 이전 및 이후의 밀도 비율로서 결정된 발포 비율은, 예를 들어 1.1 이상, 바람직하게는 2 이상, 주로 30 이하이다.
본 발명에 따른 발포 물품의 제조 방법에서 결정수를 함유하는 화합물의 사용은 당업자가 제어된 발포 공정을 수행할 수 있게 한다.
결정수를 함유하는 화합물로부터 방출되는 물의 양은 발포 공정에서의 온도, 압력 및 체류 시간의 함수이다. 이러한 이유로 발포체 밀도를 쉽게 제어할 수 있으며, 동일한 조성물을 사용하여 상이한 밀도의 중합체 발포체를 제조할 수 있다. 결정수를 함유하는 화합물의 엘라스토머 조성물 중의 우수한 분산액을 제조하기 위해 주의를 기울이기 때문에, 결정수를 함유하는 화합물은 발포제의 공급원으로 작용할 뿐만 아니라, 또한 매우 미세하고 균일한 셀 구조를 제공하는 조핵제로서도 작용할 수 있다.
결정수를 함유하는 화합물의 우수한 분산액을 달성하기 위하여, 결정수를 함유하는 화합물은 (혼합물에 첨가되는 고체 형태일 경우), 바람직하게는 미세하고 작고 분산성인 입자 형태이다. 일반적으로 입자 크기는 0.01-100 ㎛ 범위이며, 더 바람직하게는 결정수를 함유하는 화합물의 입자 크기는 50 ㎛ 미만이다. 이는 엘라스토머 조성물 내에 다수의 잘 분산된 조핵 부위를 초래한다.
임의로, 결정수를 함유하는 화합물은 담체 내에 담겨 분산액 또는 용액으로서 혼합물에 첨가할 수 있다. 이러한 담체는 고체 또는 액체일 수 있다. 고체 담체는 중합체 또는 충전제일 수 있다. 액체 담체는 주변 압력에서 실온 초과의 용융점을 갖고, 고무 조성물의 혼합 온도 미만의 용융점을 갖는 모든 담체인 것으로 이해된다. 임의로 액체 담체는 혼합 또는 경화 조건 하에서 완전히 또는 부분적으로 증발되어 미세하게 분산된 결정수를 함유하는 화합물을 초래할 수 있다. 통상적 담체는 미네랄 오일, 왁스, 탄화수소 용매, 알콜, 에테르 등이다.
본 발명에 따른 방법에 사용되는 결정수를 함유하는 화합물의 양은 제조될 발포 엘라스토머 조성물의 밀도에 좌우되며, 또한 당연히 결정수를 함유하는 화합물의 단위 중량 당 방출될 수 있고 방출되는 물의 양에 좌우된다. 결정수를 함유하는 화합물의 단위 중량 당 보다 많은 물이 방출될수록, 주어진 발포체 밀도를 위해 결정수를 함유하는 화합물이 보다 적게 필요하다. 반면, 결정수를 함유하는 화합물은 그의 결정수의 일부만을 방출시킬 수 있다.
본 발명의 발포 및 경화 공정은 또한, 발포체 부분과 고체 부분의 공압출을 위해, 또는 고체 중합체 스킨이 있는 발포체 프로파일의 코팅을 위해 사용할 수 있으며, 이는 인열 강도를 개선시키고 마찰 계수 감소시킨다.
발포체 구조는 균일 (즉, 벌크 발포)하거나 또한 발포체 구배 또는 발포된 영역 (압력으로 속박시키거나 집중된 에너지로 국소적으로 발포시킴)을 적용하여 선택적일 수 있다.
본 발명은 또한, 본 발명에 따른 방법으로 제조되는 발포 물품에 관한 것이다. 발포 물품은 경화 및 발포 이전의 엘라스토머 화합물의 밀도보다 낮은 밀도를 갖는 것을 특징으로 한다. 발포체 밀도는 제어할 수 있으며, 예를 들어 목표 밀도는 결정수를 함유하는 화합물, 화합물의 물-방출 온도, 경화 패키지, 발포 및 경화 온도, 및 발포 및 경화 장비 내에서의 체류 시간을 현명하게 선택함으로써 달성된다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 이러한 발포 물품의 벌크 밀도는 50 내지 1100 kg/m3이다.
보다 바람직한 실시양태에서, 발포 물품의 벌크 밀도는 500 내지 1000 kg/m3이다.
엘라스토머 조성물의 발포 정도에 좌우되는 밀도는 약 50 kg/m3의 매우 낮은 밀도에서부터 고체의 밀도, 즉 발포되지 않은 엘라스토머 조성물의 밀도에 접근하는 밀도까지 다양할 수 있다.
저밀도 영역에서, 발포 엘라스토머 조성물은, 예를 들어 단열 재료로서 사용된다. 발포 물품의 좋은 예는 중앙 가열 시스템의 온수 수송 파이프를 커버하는 단열 호스 또는 자동차의 냉각제 시스템의 수송 호스를 커버하는 단열 호스이다.
고밀도 영역에서의 통상적인 예는 소위 내후 프로파일 (weather profile)이다. 이러한 프로파일은, 예를 들어 자동차 및 빌딩에서 창문 및 문을 밀봉하기 위해 사용된다. 프로파일의 중량은 감소하지만 여전히 우수한 기계적 특성을 나타내도록 엘라스토머 조성물을 약간 발포시킨다. 중량 감소는 자동차 분야에서 특히 유리한데, 이는 자동차 중량 감소가 계속적으로 요구되기 때문이다. 또한 이러한 약간 발포된 조성물의 물품은 엘라스토머 중합체를 덜 포함하여 비용 감소가 이루어진다.
매끈한 표면을 나타내는 발포 물품은 고밀도 영역에서 수득된다.
추가적인 장점은 본 발명에 따른 발포 물품이 우수한 기계적 특성, 특히 우수한 극한 특성, 예를 들어 인열 강도 및 파단 신율을 나타낸다는 점이다. 또한 엘라스토머 조성물은 우수한 가공성 및 압축 변형률에 있어서 유리한 수치를 나타낸다. 약간 발포된 조성물에 있어서, 기계적 특성은 원래의 미발포 엘라스토머 조성물의 수준과 거의 같다. 이는, 예를 들어 빌딩 및 건축 시장, 및 자동차 시장을 위한 압출된 프로파일에서의 엘라스토머 조성물의 용도에 있어서 중요하다.
저밀도 영역에서 단열 재료는 직경이 작은 셀의 균질한 구조를 갖는 것으로 수득된다.
실험
소규모 조성물
실시예 1 내지 7의 조성물을, 인터메슁 회전 블레이드를 갖는 3 리터 용량의 내부 혼합기 (쇼 K1 마크 IV 인터믹스 (Shaw K1 Mark IV Intermix))를 사용하고, 25℃의 시작 온도로 제조하였다. 엘라스토머 중합체를 먼저 혼합기에 도입하고, 30초 동안 부숴지도록 한 후, 카본 블랙, 화이트 충전제 및/또는 오일을 첨가하였다. 나머지 성분을 첨가했을 때, 70℃의 혼합 온도에 도달할 때까지 혼합을 진행시켰다. 냉각을 위해 회분을 2-롤 밀로 이동시켰을 때, 95℃의 혼합 온도에 도달할 때까지 혼합을 진행시키고 높은 수준의 성분 분산액을 달성하기 위해 블렌딩시켰다. CaSO4?2H2O를 2-롤 밀 (트로에스테르 (Troester) WNU 2) 상에 첨가하였다. 조성물을 시험 목적으로 2 mm 시트 (10분 180℃) 및 6 mm 시트 (12분 180℃)로 압축 몰딩하였다.
시험편을 사용하여 표 2에 보고된 물리적 특성을 측정하였다.
달리 언급되지 않는 한, 경도 (ISO 7619-1:2004), 인장 강도 (덤벨 타입 2를 통한 ISO 37:2005), 고온의 공기 노화 (ISO 188:2007), 압축 변형률 (ISO 815-1:2008) 및 무니 (ISO 289-1:2005)에 대한 표준 절차 및 시험 조건을 사용하였다.
경화 특징은 ISO 6502:1999에 따라 ML, MH, ΔS (= MH-ML), ts2 및 t'c(90)으로 표현하였다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7
EPDM 켈탄 (KELTAN) 49031) 100 100 100 100 100 100 100
카본 블랙 N-550 75 75 75 75 75 75 75
탈크 10 10 10 10 10 10 10
플렉손 (Flexon) 8762) 75 75 75 75 75 75 75
백악3 ) 40 40 40 40 40 40 40
CaO-80 2 2 2 2 2 2 2
ZnO 7 7 7 7 7 7 7
스테아르산 1 1 1 1 1 1 1
가공 보조제5 ) 5 5 5 5 5 5 5
경화 첨가제 6.44 6.44 6.44 6.44 6.44 6.44 6.44
S-807) 1.88 1.88 1.88 1.88 1.88 1.88 1.88
CaSO4.2H2O - 1 2.5 5 10 20 30
총 phr 323.3 324.3 325.8 328.3 333.3 343.3 353.3
사용된 성분: 1) 48% 에틸렌 및 9% ENB 기재의 EPDM; 2) 파라핀계 오일; 3) CaCO3; 5) 폴리에틸렌 왁스; 7) 경화제: 황
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7
무니 100℃ MU 34.9 29.8 31.8 31.5 32.4 33.3 34.8
ΔS 180℃ dNm 12.0 10.6 10.1 9.7 9.5 9.4 9.4
ts2 180℃ 분 0.49 0.49 0.49 0.49 0.48 0.49 0.49
t'c(90) 180℃ 분 2.7 3.3 4.0 3.5 3.0 2.6 2.7
인장 강도 MPa 10.0 9.5 8.5 9.3 8.8 8.8 7.6
M100 MPa 2.4 2.2 2.2 2.1 2.1 2.0 2.0
M300 MPa 7.6 7.2 7.0 6.9 6.7 6.4 6.1
파단 신율 %　 364 392 348 382 373 382 356
경도 Sh A 58.0 57.5 57.4 57.5 57.9 58.2 58.8
압축 변형률
72시간 23℃		 % 7 7 8 7 8 8 8
압축 변형률
24시간 100℃		 % 32 33 34 34 37 39 40
대규모 조성물
실시예 8 및 비교 실험의 조성물을, 접선방향 (tangential) 회전 블레이드를 갖는 70 리터 용량의 내부 혼합기 (파렐 브릿지 3디 밴버리 (Farrel Bridge 3D Banbury))를 사용하고, 25℃의 시작 온도로 제조하였다. 엘라스토머 중합체를 먼저 혼합기에 도입하고, 30초 동안 부숴지도록 한 후, 카본 블랙, 화이트 충전제 및 오일을 첨가하였다. 나머지 성분을 첨가했을 때, 70℃의 혼합 온도에 도달할 때까지 혼합을 진행시켰다. 냉각을 위해 회분을 2-롤 밀로 이동시켰을 때, 95℃의 혼합 온도에 도달할 때까지 혼합을 진행시키고, 우수한 수준의 성분 분산액을 달성하기 위해 블렌딩시켰다.
알파 테크놀로지스 (Alpha Technologies) MV2000E를 사용하여 무니 측정을 수행하였다.
실시예 8 비교 실험 A
EPDM 켈탄 4903 100 100
카본 블랙 N-550 75 75
탈크 10 10
플렉손 876 75 75
백악 40 40
CaO-80 2.5 2.5
ZnO 7 7
스테아르산 1 1
가공 보조제 5 5
경화 첨가제 6.64 6.64
S-80 1.88 1.88
CaSO4.2H2O 5 -
ADC 루보막스 (Luvomaxx) AZ-758) - 1.5
OBSH 루보막스 OB-759) - 2.66
총 phr 329.02 328.18
8) EPM 담체 상에 75% 결합된 아조 중합체; 9) EPM 담체 상에 75% 결합된 OBSH 중합체
압출, 발포 및 경화
실시예 8 및 비교 실험 A의 조성물을 다이가 장착된 90 mm 압출기에 50-60-70-80-90-100℃의 바렐 온도 프로파일로 공급한 후, UHF 라인 (베르스토르프 (Berstorff), 200℃ 15 m/분) 및 고온의 공기 터널 (게를라흐 (Gerlach), 길이 9 m, 210℃ 3회 통과)을 통과시켰다. 무니 및 MDR을 위한 시험편을, MDR 유변성 시험으로 결정된 t90의 두 배에 해당하는 경화 시간을 사용하여 180℃에서 경화시켜 제조하였다.
스폰지 특징의 더욱 구체적인 평가를 위해 하기 상술한 방법을 사용하였다.
a) 스폰지 밀도
스폰지 밀도는 하기 방법을 사용하여 kg/m3으로 측정하였다.
1) 스폰지 샘플을 칭량하고 중량을 기록하였다;
2) 샘플을 눈금이 있는 실린더에 담긴 물에 완전히 침지시키고, 부피 증가량 (스폰지 샘플에 의해 밀려난 물의 부피)을 기록하였다;
3) 그 후, 스폰지 밀도를 하기 관계식으로부터 계산하였다:
스폰지 밀도 [kg/m3] = 중량 / 부피 [mg/ml]
b) 발포 비율
스폰지 밀도 δs 및 미발포 조성물 밀도 δ0 를 a)에 기재된 절차에 따라 측정하였다. 발포 비율을 하기 관계식으로부터 계산하였다:
발포 비율 = δs / δ0
c) 스폰지 압축 변형
스폰지 압축 변형은, 명시된 시간 동안 그리고 온도에서 샘플에 정의된 변형을 가한 후, 탄성 특성을 유지하는 고무 조성물의 능력을 측정한다. 스폰지 압축 변형률은 중간에 샘플이 압축되는 2개의 평행 판으로 이루어진 압축 장치를 사용한 하기 절차를 이용하여 측정하였다. 상부 판을 스페이서의 높이까지 낮추어 변형을 수득하였다. 스폰지 프로파일을 높이 방향으로 홀더의 금속 판 사이에 삽입하였다. 스페이서를 위치시켜 정의된 압축 변형을 달성하였다. 홀더의 볼트를 조여 판이 스페이서 상에 확고히 놓이도록 하였다. 샘플을 포함하는 압축 장치를 오븐 안에 넣고, 70℃에서 22시간 동안 유지시켰다. 22시간의 가열 시간 이후, 압축 장치를 오븐에서 꺼내고 압축 장치로부터 샘플을 즉시 꺼내었다. 샘플을 30분 동안 냉각시킨 후, 그의 높이를 가장 가까운 0.025 mm로 측정하였다. 압축 변형률을 하기와 같이 계산하였다.
스폰지 압축 변형률 = (T0- T1) / (T0-Td) x 100
식 중,
T0 = 원래의 스폰지 높이
T1 = 최종 스폰지 높이
Td = 사용된 모든 스페이서의 두께
특성 단위　 실시예 8 비교 실험 A
화합물 무니 MU 38.0 38.2
압축 변형 F / 20 % 변형 N 18.5 17.3
물 흡수율 %　 0 0
스폰지 밀도 [kg/m3] 830 470
화합물 밀도 [kg/m3] 1180 1180
　

Claims (15)

  1. 에틸렌 및 α-올레핀 유도된 단위를 포함하는 엘라스토머 중합체, 경화 패키지 및 발포제를 포함하며, 상기 발포제가 결정수를 함유하는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘라스토머 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 결정수를 함유하는 화합물이 황산나트륨, 황산칼슘, 황산마그네슘, 황산구리, 황산수소나트륨, 염화칼슘, 아세트산나트륨, 타르타르산칼륨나트륨, 염화알루미늄, 황산철, 황산아연, 탄산나트륨, 인산나트륨, 염화주석(II) 및 시트르산 또는 그의 염의 수화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 엘라스토머 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 엘라스토머 중합체가 에틸렌 및 프로필렌 유도된 단위를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘라스토머 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 엘라스토머 중합체가 0.1 내지 10 중량%의 디엔-유도된 단위를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘라스토머 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 엘라스토머 조성물이 가공 보조제, 충전제, 연화제 및 안정화제 또는 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘라스토머 조성물.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 엘라스토머 중합체가 실리콘 고무, 불소 고무, 아크릴 고무, 폴리우레탄 고무, 폴리아미드 고무, 천연 고무, 폴리이소부틸렌 고무, 폴리이소프렌 고무, 클로로프렌 고무, 부틸 고무, 니트릴 부틸 고무, 스티렌-부타디엔 고무, 스티렌-부타디엔-스티렌 고무, 스티렌-이소프렌-스티렌 고무, 스티렌-에틸렌-부타디엔 고무, 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 고무, 스티렌-이소프렌-프로필렌-스티렌 고무, 클로로술폰화 폴리에틸렌 고무 또는 이의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘라스토머 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 경화 패키지가 퍼옥시드, 수지 및 황으로 이루어진 군으로부터 선택되는 가교결합제를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘라스토머 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 엘라스토머 조성물을 발포 및 경화시키는 단계를 포함하는, 발포 물품의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서, 엘라스토머 조성물을 혼련기, 압출기 또는 밀 내에서 제조하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 엘라스토머 조성물을 압출, 칼렌더링, 압축 몰딩 또는 사출 몰딩으로 성형하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 엘라스토머 조성물의 발포 및 경화를 스팀, 적외선 가열, 마이크로웨이브, 고온의 공기, 염조, 유동층 또는 그의 임의의 조합으로 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 엘라스토머 조성물의 발포 및 경화의 적어도 일부를 120 내지 250℃의 온도에서 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 수득되는 발포 물품.
  14. 제13항에 있어서, 50 내지 1100 kg/m3의 벌크 밀도를 갖는 것을 특징으로 하는 발포 물품.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 500 내지 1000 kg/m3의 벌크 밀도를 갖는 것을 특징으로 하는 발포 물품.
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