KR20170075689A - Thermoplastic elastomer composition using bio-based material - Google Patents
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Abstract
본 발명은 바이오 EPDM (Ethylene Propylene Diene Monomer) 고무, 폴리프로필렌 및 바이오 폴리에틸렌으로 구성되는 매트릭스 수지; 퍼옥사이드 가교제; 가교조제; 산화방지제; 무기충전제; 폴리프로필렌계 왁스; 및 UV 안정제;를 포함하는 열가소성 엘라스토머 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a matrix resin composed of bio EPDM (Ethylene Propylene Diene Monomer) rubber, polypropylene and bio-polyethylene; Peroxide crosslinking agents; Crosslinking auxiliary; Antioxidants; Inorganic fillers; Polypropylene wax; And a UV stabilizer.
Description
본 발명은 바이오 소재를 사용한 열가소성 엘라스토머 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a thermoplastic elastomer composition using a biomaterial.
고무는 재생 사용이 안 되고 생산성이 떨어지는 단점이 있어 최근 이의 대체 필요성이 크게 증대되고 있다. 이러한 고무의 문제점을 해결하기 위한 소재로 열가소성 엘라스토머(thermoplastic elastomer, TPE)가 개발되어 왔다.Rubber has a disadvantage in that it can not be used for recycling and productivity is low, and the need for replacement thereof has been greatly increased recently. A thermoplastic elastomer (TPE) has been developed as a material to solve the problem of such a rubber.
열가소성 엘라스토머는 플라스틱과 고무의 중간 소재로서 재활용이 가능한 고무소재로 인식됨에 따라 주로 자동차 부품에서 고무의 대체 소재로 이용되어 왔으며, 최근 PVC의 환경문제가 대두됨에 따라 연질 PVC의 대체 소재로 더욱 유망해지고 있다.Thermoplastic elastomer is recognized as a recyclable rubber material as an intermediate material between plastics and rubber, and has been mainly used as a substitute material for rubber in automobile parts. Recently, with the environmental problems of PVC being emerged, it has become more promising as a substitute material of soft PVC have.
현재는 각종 환경 규제와 친환경 소재 사용을 권장하는 국가/기업의 정책으로 바이오 소재 사용을 적극 추진하고 있다.Currently, it is actively promoting the use of biomaterials as a policy of national / corporations that encourages the use of various environmental regulations and environmentally friendly materials.
본 발명은 기존의 석유계 PP/EPDM 열가소성 엘라스토머와 동등하거나 우수한 수준의 물성을 유지하면서도, 조성물 내에서 차지하는 바이오 유래 부분을 증가시켜 친환경적인면을 부각시킬수 있는 친환경 열가소성 엘라스토머 조성물을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide an environmentally friendly thermoplastic elastomer composition capable of enhancing the bio-derived portion in the composition while maintaining physical properties equivalent to or superior to those of the conventional petroleum-based PP / EPDM thermoplastic elastomer, thereby making it possible to highlight an environmentally friendly surface.
본 발명은 바이오 EPDM (Ethylene Propylene Diene Monomer) 고무, 폴리프로필렌 및 바이오 폴리에틸렌으로 구성되는 매트릭스 수지; 퍼옥사이드 가교제; 가교조제; 산화방지제; 무기충전제; 폴리프로필렌계 왁스; 및 UV 안정제;를 포함하는 열가소성 엘라스토머 조성물로서,The present invention relates to a matrix resin composed of bio EPDM (Ethylene Propylene Diene Monomer) rubber, polypropylene and bio-polyethylene; Peroxide crosslinking agents; Crosslinking auxiliary; Antioxidants; Inorganic fillers; Polypropylene wax; And a UV stabilizer, wherein the thermoplastic elastomer composition comprises:
상기 바이오 EPDM 고무의 함량은 상기 열가소성 엘라스토머 조성물 전체 중량에 대하여 20 ~ 50 중량%이며,The content of the bio EPDM rubber is 20 to 50% by weight based on the total weight of the thermoplastic elastomer composition,
상기 폴리프로필렌의 함량은 상기 열가소성 엘라스토머 조성물 전체 중량에 대하여 30 ~ 40 중량%이고,The content of the polypropylene is 30 to 40% by weight based on the total weight of the thermoplastic elastomer composition,
상기 바이오 폴리에틸렌의 함량은 상기 열가소성 엘라스토머 조성물 전체 중량에 대하여 20 ~ 30 중량%이며,The content of the bio-polyethylene is 20 to 30% by weight based on the total weight of the thermoplastic elastomer composition,
상기 퍼옥사이드 가교제의 함량은 상기 매트릭스 수지 100 중량부에 대하여 0.25 ~ 0.70 중량부이고,The content of the peroxide crosslinking agent is 0.25 to 0.70 parts by weight based on 100 parts by weight of the matrix resin,
상기 가교조제의 함량은 상기 매트릭스 수지 100 중량부에 대하여 0.1 ~ 0.5 중량부이며,The content of the crosslinking aid is 0.1 to 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the matrix resin,
상기 산화방지제의 함량은 상기 매트릭스 수지 100 중량부에 대하여 0.1 ~ 0.5 중량부이고,The content of the antioxidant is 0.1 to 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the matrix resin,
상기 무기충전제의 함량은 상기 매트릭스 수지 100 중량부에 대하여 10 ~ 20 중량부이며,The content of the inorganic filler is 10 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the matrix resin,
상기 폴리프로필렌계 왁스의 함량은 상기 매트릭스 수지 100 중량부에 대하여 0.5 ~ 1.0 중량부이고,The content of the polypropylene wax is 0.5 to 1.0 part by weight based on 100 parts by weight of the matrix resin,
상기 UV 안정제의 함량은 상기 매트릭스 수지 100 중량부에 대하여 0.5 ~ 10 중량부인 것을 특징으로 하는 열가소성 엘라스토머 조성물을 제공한다.Wherein the content of the UV stabilizer is 0.5 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the matrix resin.
본 발명에 따른 바이오 열가소성 탄성체 조성물은 기존의 석유계 EPDM을 대체하여 친환경 열가소성 엘라스토머 제조를 통해 석유계 EPDM을 대체하는 동시에 친환경 열가소성 탄성체 조성물로 유용하게 적용할 수 있다.The bio-thermoplastic elastomer composition according to the present invention can be used as an environment-friendly thermoplastic elastomer composition while replacing the petroleum-based EPDM with an existing environment-friendly thermoplastic elastomer by replacing the existing petroleum-based EPDM.
이하에서는 본 발명에 따른 열가소성 엘라스토머 조성물을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the thermoplastic elastomer composition according to the present invention will be described in detail.
본 발명에 있어서, 바이오 EPDM 고무는 사탕수수, 옥수수, 콩 등의 바이오 원료를 이용하여 제조한 에틸렌에서 유래한 EPDM 고무를 의미한다.In the present invention, the bio EPDM rubber means an EPDM rubber derived from ethylene produced by using a biomaterial such as sugar cane, corn, soybean, and the like.
본 발명에 따른 열가소성 엘라스토머 조성물은 바이오 EPDM 고무를 상기 열가소성 엘라스토머 조성물 전체 중량에 대하여 20 ~ 50 중량%으로 함유하는데, 바이오 EPDM 고무의 함량이 20 중량% 미만일 경우에는 제품의 탄성이 떨어지고 감성이 저하될 수 있으며, 바이오 EPDM 고무의 함량이 50 중량% 초과하는 경우는 제품의 점성이 올라가 압출 성형 작업이 어려워지며, 제품의 제조 비용이 상승한다.The thermoplastic elastomer composition according to the present invention contains the bio EPDM rubber in an amount of 20 to 50 wt% based on the total weight of the thermoplastic elastomer composition. When the content of the bio EPDM rubber is less than 20 wt%, the elasticity of the product is deteriorated and the sensibility If the content of the bio EPDM rubber exceeds 50% by weight, the viscosity of the product increases and the extrusion molding operation becomes difficult, and the manufacturing cost of the product increases.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 바이오 EPDM 고무는 125 ℃에서 무니 점도 (Mooney viscosity)가 55 이상이다.In one embodiment of the present invention, the bio EPDM rubber has a Mooney viscosity of at least 55 at 125 占 폚.
본 발명에 있어서, 무니 점도는 무니 점도계 (Mooney viscometer)를 통하여 측정되며, 특정 온도로 가열된 다이 (die)에 측정 대상 물질을 넣고 회전시킬 때 회전 스핀들 (roating spindle)의 토크 (torque)값을 의미한다.In the present invention, the Mooney viscosity is measured through a Mooney viscometer. When the material to be measured is put into a die heated at a specific temperature and rotated, the torque value of a rotating spindle it means.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 바이오 EPDM 고무는 5-에틸리덴-2-노보넨 (5-ethylidene-2-norbornene, ENB)을 포함한다.In one embodiment of the present invention, the bio EPDM rubber includes 5-ethylidene-2-norbornene (ENB).
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 5-에틸리덴-2-노보넨의 함량은 상기 바이오 EPDM 고무 전체 중량에 대하여 4 ~ 9 중량%이다. 상기 폴리프로필렌의 함량이 4 중량% 미만이면 압출/사출 성형시 문제가 있을 수 있고, 9 중량%를 초과하면 제품의 경도 및 강도 상승하여, 압출/사출 성형시 컷팅이 어려운 문제점이 발생한다.In one embodiment of the present invention, the content of the 5-ethylidene-2-norbornene is 4 to 9% by weight based on the total weight of the bio EPDM rubber. If the content of the polypropylene is less than 4% by weight, there may be a problem in extrusion / injection molding. If the content of the polypropylene exceeds 9% by weight, the hardness and strength of the product may increase, and cutting during extrusion / injection molding may be difficult.
본 발명의 제1 실시상태에 있어서, 상기 매트릭스 수지는 바이오 EPDM 고무 및 폴리프로필렌을 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 엘라스토머 조성물울 포함한다.In a first embodiment of the present invention, the matrix resin comprises a thermoplastic elastomer composition wool characterized by containing bio EPDM rubber and polypropylene.
본 발명의 제1 실시상태의 일 측면에 있어서, 상기 폴리프로필렌의 함량은 상기 열가소성 엘라스토머 조성물 전체 중량에 대하여 30 ~ 40 중량%이다. 상기 폴리프로필렌의 함량이 30 중량% 미만이면 압출/사출 성형시 문제가 있을 수 있고, 50 중량%를 초과하면 경도가 상승하여 제품의 감성 문제가 있을 수 있다.In one aspect of the first embodiment of the present invention, the content of the polypropylene is 30 to 40% by weight based on the total weight of the thermoplastic elastomer composition. If the content of the polypropylene is less than 30% by weight, there may be a problem in extrusion / injection molding. If the content of the polypropylene is more than 50% by weight, the hardness may increase and there may be a sensitivity problem of the product.
본 발명의 제1 실시상태의 일 측면에 있어서, 상기 폴리프로필렌은 용융지수(MI)가 230 ℃, 2.16 kg에서 0.2 ~ 0.5g/10min이다. 상기 폴리프로필렌의 용융지수가 230 ℃, 2.16 kg에서 0.2 g/10min 미만이면 압출/사출 성형시에 불리하며, 0.5 g/10min를 초과하면 점도의 하락으로 인해 압출/사출 성형시 제어가 어려운 문제점이 발생한다.In one aspect of the first embodiment of the present invention, the polypropylene has a melt index (MI) of 0.2 to 0.5 g / 10 min at 230 DEG C and 2.16 kg. When the melt index of the polypropylene is less than 0.2 g / 10 min at 230 ° C and less than 0.2 g / 10 min, it is disadvantageous in extrusion / injection molding. When the melt index exceeds 0.5 g / 10 min, Occurs.
본 발명의 제2 실시상태에 있어서, 상기 매트릭스 수지는 바이오 EPDM 고무 및 바이오 폴리에틸렌을 포함한다.In the second embodiment of the present invention, the matrix resin includes bio EPDM rubber and bio-polyethylene.
본 발명에 있어서, 바이오 폴리에틸렌은 사탕수수, 옥수수, 콩 등의 바이오 원료를 이용하여 제조한 폴리에틸렌을 의미한다.In the present invention, bio-polyethylene refers to polyethylene produced by using biomaterials such as sugar cane, corn, soybeans and the like.
본 발명의 제2 실시상태의 일 측면에 있어서, 상기 바이오 폴리에틸렌의 함량은 상기 열가소성 엘라스토머 조성물 전체 중량에 대하여 20 ~ 30 중량%이다. 상기 바이오 폴리에틸렌의 함량이 20중량% 미만이면 압출/사출 성형시 문제가 있을 수 있고, 30 중량%를 초과하면 경도가 상승하여 제품의 감성 문제가 있을 수 있다.In one aspect of the second aspect of the present invention, the content of the bio-polyethylene is 20 to 30% by weight based on the total weight of the thermoplastic elastomer composition. If the content of the bio-polyethylene is less than 20% by weight, there may be a problem in the extrusion / injection molding. If the content is more than 30% by weight, the hardness may increase and the product may have sensitivity problems.
본 발명의 제2 실시상태의 일 측면에 있어서, 상기 바이오 폴리에틸렌은 용융지수(MI)가 190 ℃, 2.16 kg에서 0.2 ~ 0.5 g/10min이다. 상기 바이오 폴리에틸렌의 용융지수가 190 ℃, 2.16 kg에서 0.2 g/10min 미만이면 압출/사출 성형에 불리하며, 상기 바이오 폴리에틸렌의 용융지수가 0.5 g/10min를 초과하면 고흐름으로 인한 압출/사출 성형시 흐름의 제어에 있어 문제가 발생할 수 있다.In one aspect of the second embodiment of the present invention, the bio-polyethylene has a melt index (MI) of 0.2 to 0.5 g / 10 min at 190 DEG C and 2.16 kg. If the melt index of the bio-polyethylene is less than 0.2 g / 10 min at 190 DEG C and less than 0.2 g / 10 min, extrusion / injection molding is disadvantageous. When the melt index of the bio-polyethylene exceeds 0.5 g / 10 min, There may be problems in the control of the flow.
본 발명에 따른 열가소성 엘라스토머 조성물은 퍼옥사이드 가교제를 상기 매트릭스 수지 100 중량부에 대하여 0.25 ~ 0.70 중량부로 함유하는데, 상기 가교제의 함량이 0.25 중량부 미만이면 가교된 고무 입자가 불균질한 연속상으로 존재하여 균일한 외관 구현에 불리하며, 0.70 중량부를 초과하면 과산화물 가교제에 의한 폴리프로필렌의 사슬 절단현상이 많이 발생하여 오픈셀(open cell)이 발생될 수 있다.The thermoplastic elastomer composition according to the present invention contains peroxide crosslinking agent in an amount of 0.25 to 0.70 part by weight based on 100 parts by weight of the matrix resin. When the content of the crosslinking agent is less than 0.25 part by weight, crosslinked rubber particles are present in a heterogeneous continuous phase If the amount is more than 0.70 part by weight, the polypropylene chain is severed by the peroxide crosslinking agent, resulting in an open cell.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 퍼옥사이드 가교제는 반감기 온도가 170 ℃이고, 분자량 290 이상인 것이며, 바람직하게는 2,5-디메틸-2,5-디-(터셜리부틸퍼옥시)헥산 (2,5-Dimethyl-2,5-di-(tert-butylperoxy)-hexane)이다.In one embodiment of the present invention, the peroxide crosslinking agent has a half-life temperature of 170 DEG C and a molecular weight of 290 or more, preferably 2,5-dimethyl-2,5-di- (tertiarybutylperoxy) hexane 2,5-Dimethyl-2,5-di- (tert-butylperoxy) -hexane).
본 발명에 따른 열가소성 엘라스토머 조성물은 가교조제를 상기 매트릭스 수지 100 중량부에 대하여 0.1 ~ 0.5 중량부로 함유하는데, 상기 가교제의 함량이 0.1 중량부 미만이면 사용에 따른 효과상의 실익이 미미하고, 0.5 중량부를 초과하면 과가교로 인해 제품 표면에 피쉬아이(fish eye)가 발생하여 제품외관에 문제가 있을 수 있다.The thermoplastic elastomer composition according to the present invention contains a crosslinking aid in an amount of 0.1 to 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the matrix resin. When the content of the crosslinking agent is less than 0.1 parts by weight, If it exceeds, cross-linking may cause fish eye on the surface of the product, which may cause problems in the appearance of the product.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 가교조제는 N,N'-m-페닐렌디말레이미드(N,N'-m-Phenylenedimaleimide), 1,2-폴리부타디엔, 또는 이들의 혼합물이다.In one embodiment of the present invention, the crosslinking assistant is N, N'-m-phenylenedimaleimide, 1,2-polybutadiene, or a mixture thereof.
본 발명에 따른 열가소성 엘라스토머 조성물은 산화방지제를 상기 매트릭스 수지 100 중량부에 대하여 0.1 ~ 0.5 중량부로 함유하는데, 상기 산화방지제의 함량이 0.1 중량부 미만이면 조성물의 물성이 저하되고 완제품을 장기간 사용시 성능 저하의 문제가 발생할 수 있으며, 0.5 중량부를 초과하면 제품에 백화현상(Blooming)이 발생되는 문제가 발생할 수 있다.The thermoplastic elastomer composition according to the present invention contains the antioxidant in an amount of 0.1 to 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the matrix resin. When the content of the antioxidant is less than 0.1 parts by weight, the physical properties of the composition are lowered, If the amount is more than 0.5 part by weight, a problem of bleaching of the product may occur.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 산화방지제는 녹는점이 120 ℃ 이상이고, 백색도가 95% 이상인 것이며, 바람직하게는 테트라키스(3,5-디-터셜리-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트 (tetrakis(3,5-di-tertbutyl-4-hydroxyphenyl)propionate),테트라키스-(3-도데실티오프로피오네이트) (tetrakis-(3-dodecylthiopropionate)), 또는 이들의 혼합물일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the antioxidant has a melting point of 120 ° C or higher and a whiteness of 95% or higher, preferably tetrakis (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) Tetrakis- (3-dodecylthiopropionate), or a mixture thereof. The term " tetrakis (3,5-di-tert-butylphenyl) propionate " have.
본 발명에 따른 열가소성 엘라스토머 조성물은 무기충전제를 상기 매트릭스 수지 100 중량부에 대하여 10 ~ 20 중량부로 함유하는데, 상기 무기충전제의 함량이 10 중량부 미만이면 재료비 상승 및 충진제로서의 역할이 미미하게 되고, 20 중량부를 초과하면 제품의 비중이 증가하고, 경도 상승 및 무기충전제의 흐름성 문제로 인해 압출 성형 작업이 어렵게 된다.The thermoplastic elastomer composition according to the present invention contains an inorganic filler in an amount of 10 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the matrix resin. When the content of the inorganic filler is less than 10 parts by weight, If the amount is more than 1 part by weight, the specific gravity of the product increases, the hardness increases, and the flowability of the inorganic filler becomes problematic.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 무기 충전제는 입자 사이즈가 10㎛ 이하이며, 백색도가 95% 이상인 것이다.In one embodiment of the present invention, the inorganic filler has a particle size of 10 mu m or less and a whiteness of 95% or more.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 무기 충전제는 탄산칼슘이다.In one embodiment of the present invention, the inorganic filler is calcium carbonate.
본 발명에 따른 열가소성 엘라스토머 조성물은 폴리프로필렌계 왁스를 상기 매트릭스 수지 100 중량부에 대하여 0.5 ~ 1.0 중량부로 함유하는데, 상기 폴리프로필렌계 왁스의 함량이 0.5 중량부 미만이면, 완성품의 내스크래치성 향상 효과가 미미하여 내마모성 증진에 효과적이지 못하고, 1.0 중량부 이상이면 완성품의 제품 표면으로 폴리프로필렌계 왁스가 이행되어 제품 특성 구현에 문제가 있을 수 있다. 또한, 상기 폴리프로필렌계 왁스의 함량이 0.5 중량부 이상이고 1.0 중량부 이하이면 완성품의 표면 슬립성이 개선되고 내마모성을 증가된다.The thermoplastic elastomer composition according to the present invention contains the polypropylene wax in an amount of 0.5 to 1.0 part by weight based on 100 parts by weight of the matrix resin. When the content of the polypropylene wax is less than 0.5 part by weight, the scratch resistance And if it is 1.0 part by weight or more, the polypropylene wax is transferred to the product surface of the finished product, which may cause problems in implementation of product characteristics. When the content of the polypropylene wax is 0.5 parts by weight or more and 1.0 parts by weight or less, the surface slip property of the finished product is improved and the abrasion resistance is increased.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리프로필렌계 왁스는 비중이 0.90 이하이고, 녹는점은 160 ℃ 이상이다.In one embodiment of the present invention, the propylene-based wax has a specific gravity of 0.90 or less and a melting point of 160 ° C or more.
본 발명에 따른 열가소성 엘라스토머 조성물은 UV 안정제를 상기 매트릭스 수지 100 중량부에 대하여 0.5 ~ 10 중량부로 함유하는데, 상기 UV 안정제의 함량이 0.5 중량부 미만이면 UV 공격에 의한 표면 백화 및 미세 크랙 발생하며, 10 중량부 초과하면 분자량이 낮은 UV 안정제가 표면으로 이행되어 제품 외관에 백화현상 (Blooming)이 발생되는 문제가 발생할 수 있다.The thermoplastic elastomer composition according to the present invention contains 0.5 to 10 parts by weight of a UV stabilizer based on 100 parts by weight of the matrix resin. When the content of the UV stabilizer is less than 0.5 part by weight, surface whitening and microcracks occur due to UV attack, If the amount is more than 10 parts by weight, a UV stabilizer having a low molecular weight may migrate to the surface, resulting in a problem of blooming in the appearance of the product.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 UV 안정제는 벤조트리아졸형 UV 흡수제 (Benzotriazole type UV absorber), 올리고머 HALS형 UV 안정제 (Oligomeric Hindered Amine Light Stabilizer type UV stabilizer), 또는 이들의 혼합물이다.In one embodiment of the present invention, the UV stabilizer is a benzotriazole type UV absorber, an Oligomeric Hindered Amine Light Stabilizer type UV stabilizer, or a mixture thereof.
본 발명의 제3 실시상태에 있어서, 상기 열가소성 엘라스토머 조성물은 프로세스 오일을 더 포함하며, 상기 프로세스 오일은 조성물의 가공성을 향상시키기는 역할을 수행하는 것이면 이를 제한하지 않는다.In the third embodiment of the present invention, the thermoplastic elastomer composition further comprises a process oil, and the process oil does not limit the process oil so far as it serves to improve the processability of the composition.
본 발명의 제3 실시상태의 일측면에 있어서, 상기 프로세스 오일은 파라핀 오일이며, 열가소성 엘라스토머 조성물은 상기 파라핀오일을 상기 매트릭스 수지 100 중량부에 대하여 20 ~ 50 중량부로 함유하는데, 상기 파라핀오일의 함량이 20 중량부 미만이면 압출 성형시 흐름성이 불량하여 성형불량 및 작업 불량의 원인이 될 수 있고, 50 중량부를 초과하는 경우에는 용융 강도가 저하될 수 있다.In one aspect of the third aspect of the present invention, the process oil is paraffin oil, and the thermoplastic elastomer composition contains the paraffin oil in an amount of 20 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the matrix resin, If the amount is less than 20 parts by weight, flowability during extrusion molding is poor, which may lead to molding defects and work defects. If the amount is more than 50 parts by weight, the melt strength may be lowered.
본 발명의 제3 실시상태의 일측면에 있어서, 상기 파라핀 오일은 40 ℃ 동점도(Kinematic Viscosity)의 범위가 170 이상이다. 파라핀 오일의 동점도가 170 이상인 경우 제품의 점도 상승으로 인해 용융 강도가 저하될 수 있다.In one aspect of the third embodiment of the present invention, the paraffin oil has a kinematic viscosity at 40 DEG C of 170 or more. When the kinematic viscosity of the paraffin oil is 170 or more, the melt strength may be lowered due to viscosity increase of the product.
이하, 실시예를 들어 본 발명의 구성 및 효과를 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 예시의 목적으로만 제공된 것일 뿐 본 발명의 범주 및 범위가 하기 예에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the configuration and effects of the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, these examples are provided for illustrative purposes only in order to facilitate understanding of the present invention, and the scope and scope of the present invention are not limited by the following examples.
(( 제조예Manufacturing example 1) One) EPDMEPDM 고무 및 폴리프로필렌으로 구성된 매트리스 수지를 포함하는 열가소성 엘라스토머의 제조 Preparation of a thermoplastic elastomer comprising a mattress resin composed of rubber and polypropylene
(중량%)Bio EPDM rubber
(weight%)
(중량부)Antioxidant
(Parts by weight)
(중량부)Inorganic filler
(Parts by weight)
(중량부)UV stabilizer
(Parts by weight)
(중량부)Polypropylene wax
(Parts by weight)
(중량부)Highly viscous paraffin oil
(Parts by weight)
상기 표 1에서 구성 성분의 단위는 중량%는 열가소성 엘라스토머 조성물 전체 중량에 대한 함량비이며, 중량비는 석유계 혹은 바이오 EPDM 고무와 폴리프로필렌을 포함하는 매트릭스 수지 100 중량비에 대한 함량비이다.In Table 1, the weight% of the constituent components is a content ratio with respect to the total weight of the thermoplastic elastomer composition, and the weight ratio is a content ratio with respect to 100 weight ratio of the matrix resin comprising petroleum type or bio EPDM rubber and polypropylene.
또한, 상기 표 1에서 각 구성 성분의 상품명 및 제조사는 아래와 같다.In Table 1, trade names and manufacturers of each component are as follows.
석유계 EPDM 고무: [KEP-2480, KEP社]Petroleum-based EPDM rubber: [KEP-2480, KEP Corporation]
바이오계 EPDM 고무: [KELTAN 5470,9950 ECO, LANXESS社]Bio-based EPDM rubber: [KELTAN 5470,9950 ECO, LANXESS]
*범용 폴리프로필렌: [RP2400, 대한유화社]* Universal polypropylene: [RP2400, Korea Oil Company]
퍼옥사이드 가교제: 2,5-디메틸-2,5-디-(터셜리부틸퍼옥시)헥산 [Luperox 101-50D, Atochem社]Peroxide crosslinking agent: 2,5-dimethyl-2,5-di- (tertiarybutylperoxy) hexane [Luperox 101-50D, Atochem]
가교조제: N,N'-m-페닐렌디말레이미드 [TAC-50, DEGUSA社]Crosslinking aid: N, N'-m-phenylene dimaleimide [TAC-50, DEGUSA]
산화방지제:테트라키스(3,5-디-터셜리-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트[SEENOX 412, Shipro Kasei社]Antioxidant: tetrakis (3,5-di-tertiary-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate [SEENOX 412, Shipro Kasei]
무기충전제: 탄산칼슘[SF, 동호칼슘社]Inorganic filler: calcium carbonate [SF, Dongho Calcium]
폴리프로필렌계 왁스: [500시리즈, 라이온켐텍社]Polypropylene wax: [500 series, Lion Chemtech]
UV 안정제: Benzotriazole type UV absorber, Oligomeric HALS type UV stabilizer [BASF社]UV stabilizer: Benzotriazole type UV absorber, Oligomeric HALS type UV stabilizer [BASF]
파라핀계 오일: [KL900B, SJC社]Paraffin oil: [KL900B, SJC]
상기 표 1과 같은 조성으로 비교예 1 내지 3 및 실시예 1 내지 3의 열가소성 엘라스토머 조성물은 당업계에 알려진 일반적인 제조 방식에 따라서 압출성형 방법으로 제조되었다.The thermoplastic elastomer compositions of Comparative Examples 1 to 3 and Examples 1 to 3 under the composition as shown in Table 1 were produced by an extrusion molding method according to a general manufacturing method known in the art.
(( 실험예Experimental Example 1) One) 비교예Comparative Example 1 내지 3 및 1 to 3 and 실시예Example 1 내지 3의 각 조성물로 제조된 열가소성 엘라스토머의 기본 물성 측정 Basic properties of thermoplastic elastomer prepared from each composition of 1 to 3
상기 제조예 1에서 제조된 비교예 1 ~ 3 및 실시예 1 ~ 3의 열가소성 엘라스토머에 대하여, KS M 6518에 의거하여 기본 물성을 측정하였으며, 경도 및 인장 시편[아령 3호형], 인열 시편[Tear A형]을 사용하였다. 측정 결과는 하기 표 2에 나타내었다.The basic properties of the thermoplastic elastomers of Comparative Examples 1 to 3 and Examples 1 to 3 prepared in Preparation Example 1 were measured according to KS M 6518, and the hardness and tensile specimen [dumbbell triangle], tear specimen [Tear Type A] was used. The measurement results are shown in Table 2 below.
물성basic
Properties
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 3에서 매트리스 수지로 석유계 EPDM 고무가 아닌 바이오 EPDM 고무를 포함시켰을 때 기존 비교예 1 내지 3과 같은 기존 열가소성 엘라스토머 조성물과의 물성이 동등 수준임을 나타냄을 알 수 있다. 따라서, 비교예 1 내지 3과 같은 기존 열가소성 엘라스토머 조성물과 비교해 열가소성 엘라스토머 내의 바이오 유래 부분을 증가시켜 친환경적면을 부각시킬 수 있다.As shown in Table 2, when the bio EPDM rubber other than the petroleum EPDM rubber was included as the mattress resin in Examples 1 to 3, the physical properties with the conventional thermoplastic elastomer compositions as Comparative Examples 1 to 3 were equivalent . Therefore, compared with the conventional thermoplastic elastomer compositions as in Comparative Examples 1 to 3, the bio-derived portion in the thermoplastic elastomer can be increased to highlight the environmentally friendly surface.
(( 제조예Manufacturing example 2) 폴리프로필렌, 바이오 폴리에틸렌, 또는 이들의 혼합물과 2) polypropylene, bio-polyethylene, or mixtures thereof and EPDMEPDM 고무로 구성된 매트리스 수지를 포함하는 열가소성 엘라스토머 조성물의 제조 Preparation of Thermoplastic Elastomer Composition Containing a Mattress Resin Composed of Rubber
하기 표 3과 같은 조성으로 비교예 1, 4, 5, 실시예 1, 4 및 5의 열가소성 엘라스토머 조성물을 각각 제조예 1의 방법과 동일한 방법으로 제조하였다.The thermoplastic elastomer compositions of Comparative Examples 1, 4, 5 and Examples 1, 4 and 5 were prepared in the same manner as in Production Example 1, respectively, with the compositions shown in Table 3 below.
(중량%)Bio EPDM rubber
(weight%)
(중량부)Antioxidant
(Parts by weight)
(중량부)Inorganic filler
(Parts by weight)
(중량부)UV stabilizer
(Parts by weight)
(중량부)Polypropylene wax
(Parts by weight)
(중량부)Highly viscous paraffin oil
(Parts by weight)
상기 표 3에서 구성 성분의 단위는 중량%는 열가소성 엘라스토머 조성물 전체 중량에 대한 함량비이며, 중량비는 석유계 혹은 폴리프로필렌, 바이오 폴리에틸렌, 또는 이들의 혼합물과 EPDM 고무로 구성된 매트리스 수지 100 중량비에 대한 함량비이다.In Table 3, the weight% of the constituent components is a content ratio with respect to the total weight of the thermoplastic elastomer composition, and the weight ratio is in the range of 100 parts by weight per 100 parts by weight of the mattress resin composed of petroleum, polypropylene, bio-polyethylene, It is rain.
또한, 상기 표 3에서 바이오 폴리에틸렌의 상품명 및 그 제조사는 [SGM9450F, 에코매스코리아社]이며, 나머지 구성 성분의 상품명 및 제조사는 표 1과 같다.In Table 3, the trade name of the bio-polyethylene and its manufacturer are [SGM9450F, EcoMax Korea Co., Ltd.], and the trade names and manufacturers of the remaining components are shown in Table 1.
(( 실험예Experimental Example 2) 2) 비교예Comparative Example 1, 4, 5, 1, 4, 5, 실시예Example 1, 4 및 5의 각 조성물로 제조된 열가소성 엘라스토머의 기본 물성 측정 Basic properties of thermoplastic elastomers prepared from the respective compositions 1, 4 and 5
상기 제조예 2에서 제조된 비교예 1, 4, 5, 실시예 1, 4 및 5의 열가소성 엘라스토머에 대하여, KS M 6518에 의거하여 기본 물성을 측정하였으며, 경도 및 인장 시편[아령 3호형], 인열 시편[Tear A형]을 사용하였다. 측정 결과는 하기 표 4에 나타내었다.The basic properties of the thermoplastic elastomers of Comparative Examples 1, 4, 5 and Examples 1, 4 and 5 prepared in Preparation Example 2 were measured according to KS M 6518, and the hardness and tensile specimen [dumbbell triangle] A tear specimen [Tear A type] was used. The measurement results are shown in Table 4 below.
물성basic
Properties
상기 표 4에 나타난 바와 같이, 실시예 5에서 바이오 폴리에틸렌의 함량을 증가시켰을 때 상용성의 문제로 인한 물성이 일부 저하되나, 경도, 인장강도, 파단신율 및 인열강도가 크게 떨어지지 않음을 알 수 있으며, 실시예 4와 같이, 폴리프로필렌과 바이오 폴리에틸렌을 적절히 조합하여 사용했을 경우는 물성과 기존 열가소성 엘라스토머 조성물과의 물성이 동등 수준임을 나타냄을 알 수 있다. 따라서, 비교예 1, 4 및 5와 같은 기존 열가소성 엘라스토머 조성물과 비교해 열가소성 엘라스토머 조성물에서 바이오 EPDM 고무를 포함하고, 바이오 폴리에틸렌의 함량을 증가시켜 열가소성 엘라스토머 내의 바이오 유래 부분을 증가시켜 친환경적면을 부각시킬 수 있다.As shown in Table 4, when the content of bio-polyethylene was increased in Example 5, the physical properties due to the compatibility problem were partially reduced, but the hardness, tensile strength, elongation at break and tear strength were not significantly decreased , And when polypropylene and bio-polyethylene were used in appropriate combination as in Example 4, it was found that the physical properties and physical properties of the conventional thermoplastic elastomer composition were equivalent. Therefore, compared with conventional thermoplastic elastomer compositions such as Comparative Examples 1, 4 and 5, the thermoplastic elastomer composition includes the bio EPDM rubber, and the content of the bio-polyethylene is increased to increase the bio-derived portion in the thermoplastic elastomer, have.
Claims (12)
상기 바이오 EPDM 고무의 함량은 상기 열가소성 엘라스토머 조성물 전체 중량에 대하여 20 ~ 50 중량%이며,
상기 폴리프로필렌의 함량은 상기 열가소성 엘라스토머 조성물 전체 중량에 대하여 30 ~ 40 중량%이고,
상기 바이오 폴리에틸렌의 함량은 상기 열가소성 엘라스토머 조성물 전체 중량에 대하여 20 ~ 30 중량%이며,
상기 퍼옥사이드 가교제의 함량은 상기 매트릭스 수지 100 중량부에 대하여 0.25 ~ 0.70 중량부이고,
상기 가교조제의 함량은 상기 매트릭스 수지 100 중량부에 대하여 0.1 ~ 0.5 중량부이며,
상기 산화방지제의 함량은 상기 매트릭스 수지 100 중량부에 대하여 0.1 ~ 0.5 중량부이고,
상기 무기충전제의 함량은 상기 매트릭스 수지 100 중량부에 대하여 10 ~ 20 중량부이며,
상기 폴리프로필렌계 왁스의 함량은 상기 매트릭스 수지 100 중량부에 대하여 0.5 ~ 1.0 중량부이고,
상기 UV 안정제의 함량은 상기 매트릭스 수지 100 중량부에 대하여 0.5 ~ 10 중량부인 것을 특징으로 하는 열가소성 엘라스토머 조성물.Bio-EPDM (Ethylene Propylene Diene Monomer) rubber, polypropylene and bio-polyethylene; Peroxide crosslinking agents; Crosslinking auxiliary; Antioxidants; Inorganic fillers; Polypropylene wax; And a UV stabilizer, wherein the thermoplastic elastomer composition comprises:
The content of the bio EPDM rubber is 20 to 50% by weight based on the total weight of the thermoplastic elastomer composition,
The content of the polypropylene is 30 to 40% by weight based on the total weight of the thermoplastic elastomer composition,
The content of the bio-polyethylene is 20 to 30% by weight based on the total weight of the thermoplastic elastomer composition,
The content of the peroxide crosslinking agent is 0.25 to 0.70 parts by weight based on 100 parts by weight of the matrix resin,
The content of the crosslinking aid is 0.1 to 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the matrix resin,
The content of the antioxidant is 0.1 to 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the matrix resin,
The content of the inorganic filler is 10 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the matrix resin,
The content of the polypropylene wax is 0.5 to 1.0 part by weight based on 100 parts by weight of the matrix resin,
Wherein the content of the UV stabilizer is 0.5 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the matrix resin.
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