KR20180126669A - 불소고무를 포함하는 내한성이 향상된 고무 블렌드 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

불소고무를 포함하는 내한성이 향상된 고무 블렌드 조성물 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 불소고무와 합성고무를 혼합하여 내한성이 우수한 고무 블렌드 조성물을 개발하고자 한 것이다. 구체적으로 본 발명은 불소고무와 내한성이 우수한 합성고무를 가교시키되, 상기 불소고무의 말단기를 라디칼화한 뒤 이를 합성고무와 가교시켜 불소고무의 범용성에 관한 한계를 해결하면서 적은 비용으로 내한성이 향상된 고무 블렌드 조성물을 개발한 것이다.

Description

불소고무를 포함하는 내한성이 향상된 고무 블렌드 조성물 및 이의 제조방법{A RUBBER BLEND COMPOSITION HAVING IMPROVED FREEZING RESISTANCE AND A METHOD FOR PREPARING THEREOF}
본 발명은 불소고무와 합성고무를 혼합하여 내한성이 우수한 고무 블렌드 조성물을 개발하고자 한 것이다.
오일씰(Oil seal)은 각종 기계장치에서 윤활유, 작동유 등의 오일, 냉각수 또는 그리스 등이 새어나가지 않도록 밀봉하는 부품이다.
상기 오일씰은 주로 회전축과 접촉한 상태로 기계장치에 적용된다. 따라서 오일씰의 소재인 고무 조성물은 내열성, 내유성 및 내마모성이 좋아야 한다.
그에 따라 오일씰용 고무 조성물로 불소고무(fluorocarbon rubber, FKM)에 대한 관심이 높아지고 있는바, 불소고무(FKM)는 내열성, 내화학약품성, 내유성, 내오존성, 내후성이 굉장히 뛰어나기 때문이다.
다만 최근 러시아, 캐나다, 북미지역 등 혹한지에서 누유 및 오일씰 파손의 문제가 대두됨에 따라 내한성까지 우수한 고무 조성물에 대한 요구가 증가하고 있다. 고무 재료는 재질 특성상 유리전이온도 이하에서는 상변이가 발생하여 고무 재료 특유의 탄성을 잃기 때문에 기밀성을 발휘하지 못하거나 하중에 의해 파손되기 때문이다.
상기 불소고무는 일반적으로 내한성이 좋지 않기 때문에 위와 같은 저온의 환경에서 사용하기 위해서는 상기 불소고무를 과산화물(peroxide)로 가교하는 등의 특별한 처리를 하여 내한성을 향상시켜야 하는데 이에 따라 제조비용이 굉장히 증가한다(유리전이온도가 -30℃인 불소고무: 원가 20만원/kg). 내한성이라는 하나의 물성을 확보하기 위해 초고가의 저온용 불소고무를 사용하기에는 부담이 큰 것이 사실이다.
한국공개특허 제10-2015-0120323호
본 발명은 위와 같은 종래 기술의 한계를 극복하기 위한 것으로서, 초고가의 저온용 불소고무를 대체할 수 있는 저가의 내한성이 우수한 고무 블렌드 조성물을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않는다. 본 발명의 목적은 이하의 설명으로 보다 분명해 질 것이며, 특허청구범위에 기재된 수단 및 그 조합으로 실현될 것이다.
본 발명에 따른 내한성이 향상된 고무 블렌드 조성물은 플루오로알킬렌 골격에 라디칼화된 말단기를 포함하는 불소고무 20중량% 내지 50중량% 및 합성고무 50중량% 내지 80중량%를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 있어서, 상기 불소고무와 합성고무는 가교(crosslink)된 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 있어서, 상기 불소고무는 비닐리덴플로라이드(vinylidenefluoride, VF), 헥사플루오로프로필렌(hexafluoropropylene, HFP), 테트라플루오로에틸렌(tetrafluoroethylene, TFE), 퍼플루오로메틸비닐에테르(perfluoromethylvinylether, PMVE) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 있어서, 상기 불소고무는 비닐리덴플로라이드(VF) 및 헥사플루오로프로필렌(HFP)의 이원계 공중합체; 비닐리덴플로라이드(VF), 테트라플루오로에틸렌(TFE) 및 퍼플루오로메틸비닐에테르(PMVE)의 삼원계 공중합체; 비닐리덴플로라이드(VF), 헥사플루오로프로필렌(HFP) 및 테트라플루오로에틸렌(TFE)의 삼원계 공중합체; 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 있어서, 상기 불소고무는 불소 65중량% 내지 70중량%를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 있어서, 상기 합성고무는 수소화된 니트릴부타디엔 고무(hydrogenated nitrile butadiene rubber, HNBR), 니트릴부타디엔 고무(nitrile butadiene rubber, NBR), 에틸렌-프로필렌-디엔-모노머(ethylene-propylene-diene-monomer, EPDM), 아크릴레이트 고무(ACM), 아크릴레이트 에틸렌 고무(AEM), 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체(EVM) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예는 상기 불소고무 및 합성고무 합계 100중량부에 대하여, 충진제를 20중량부 내지 40중량부 더 포함하는 고무 블렌드 조성물일 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예는 가교제와; 노화방지제, 활성화제, 가교촉진제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제;를 더 포함하는 고무 블렌드 조성물일 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 있어서, 상기 고무 블렌드 조성물은 ASTM D1329 기준으로 TM-10 값이 -25℃ 내지 -30℃일 수 있다.
본 발명에 따른 내한성이 향상된 고무 블렌드 조성물의 제조방법은 (1) 플루오로알킬렌 골격을 갖는 불소고무에 마이크로파를 조사하여 상기 불소고무의 말단기를 라디칼화하는 단계, (2) 마이크로파를 조사한 불소고무 20중량% 내지 50중량%와 합성고무 50중량% 내지 80중량%를 혼합하는 단계 및 (3) 상기 불소고무와 합성고무를 가교하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 있어서, 마이크로파 조사는 불소고무에 600W 내지 800W의 마이크로파를 1분 내지 10분간 조사하는 것일 수 있다.
본 발명에 따르면 저가로 내한성이 굉장히 뛰어난 고무 블렌드 조성물을 제공할 수 있으므로 이를 적용한 제품의 원가를 현저히 절감할 수 있어 시장 경쟁력 확보에 큰 도움이 될 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 한정되지 않는다. 본 발명의 효과는 이하의 설명에서 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이하, 실시예를 통해 본 발명을 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시예는 발명의 요지가 변경되지 않는 한 다양한 형태로 변형될 수 있다. 그러나 본 발명의 권리범위가 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되면 공지 구성 및 기능에 대한 설명은 생략한다. 본 명세서에서 "포함"한다는 것은 특별한 기재가 없는 한 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
본 발명에 따른 내한성이 향상된 고무 블렌드 조성물은 플루오로알킬렌 골격에 라디칼화된 말단기를 포함하는 불소고무와 저온 특성이 우수한 합성고무가 가교된 조성물이다.
참고로 본 명세서에서 "블렌드 조성물"이란 구성 성분이 단순히 혼합된 조성물이 아니라 각 구성 성분이 서로 가교(crosslink)되어 있는 조성물을 의미한다.
또한 이하 명세서에서 본 발명의 고무 블렌드 조성물에 포함된 불소고무를 지칭하는 용어로 "불소고무"와 "플루오로알킬렌 골격에 라디칼화된 말단기를 포함하는 불소고무"를 다소 혼용하여 사용하는 경우가 있을 수 있다. 이는 후자의 용어가 반복적으로 사용하기에는 다소 길기 때문이다. 상기 "불소고무"가 본 발명의 고무 블렌드 조성물에 포함된 라디칼화된 말단기를 갖는 불소고무를 의미하는지, 일반적인 불소고무를 의미하는지는 각 용어의 전후 맥락을 통해 명확하게 파악할 수 있는바 통상의 기술자에게 혼동을 주지는 않을 것이다.
일반적으로 불소고무(FKM)는 고분자의 함량이 70% 내지 75%로 굉장히 높고 주쇄와 가교부의 결합에너지가 높기 때문에 이에 다른 고무 재료를 적용하여 블렌드 조성물을 제조하기 어렵다.
따라서 종래에는 불소고무의 내한성을 향상시키기 위한 시도로서, 다른 고무 재료를 적용하기보다는 가소제와 같은 첨가제를 추가하는 방법이 선호되었다. 그러나 고무 재료에 가소제를 첨가하면 유리전이온도를 낮출 수는 있으나 내열성, 내유성과 같은 물성이 나빠진다. 가소제가 고무 재료의 분자 사슬을 강제적으로 확장시켜 결합에너지가 낮아지기 때문이다.
또한 불소고무를 과산화물로 가교하여 내한성을 향상시키고자 하는 시도도 있었으나, 제조비용이 굉장히 증가하여 실제 산업 용도로 사용하기 어렵다는 한계가 있었다.
이에 본 발명은 불소고무와 내한성이 우수한 합성고무를 가교시키되, 상기 불소고무의 말단기를 라디칼화한 뒤 이를 합성고무와 가교시켜 전술한 불소고무의 범용성에 관한 한계를 해결하면서 적은 비용으로 내한성이 향상된 고무 블렌드 조성물을 개발한 것이다.
본 발명은 플루오로알킬렌 골격에 라디칼화된 말단기를 포함하는 불소고무를 형성하기 위하여 불소고무에 마이크로파를 조사하는바, 마이크로파의 에너지에 의해 상기 불소고무의 말단기가 활성화되어 반응성이 크게 높아지므로 상기 합성고무와 가교되어 고무 블렌드 조성물을 형성할 수 있게 된다.
본 발명은 불소고무에 저온 특성이 우수한 합성고무를 적용하여 내한성이 우수한 고무 블렌드 조성물을 제공하는 것에 초점을 맞춘 것이기는 하나, 위와 같이 불소고무의 말단기를 라디칼화하여 다른 고무 재료와 블렌딩하는 기술은 불소고무의 다른 물리화학적 물성을 향상시키기 위한 원천 기술로도 사용될 수 있음을 밝힌다.
상기 불소고무는 불소화도가 높은 탄화수소 고분자로서, 고무 블렌드 조성물의 우수한 기계적 물성 및 내열성을 확보하는데 기여하는 구성이다. 상기 불소고무는 비닐리덴플로라이드(vinylidenefluoride, VF), 헥사플루오로프로필렌(hexafluoropropylene, HFP), 테트라플루오로에틸렌(tetrafluoroethylene, TFE), 퍼플루오로메틸비닐에테르(perfluoromethylvinylether, PMVE) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나, 바람직하게는 이들의 이원계(binary) 또는 삼원계(tertiary) 공중합체로 이루어질 수 있고, 더욱 바람직하게는 비닐리덴플로라이드(VF) 및 헥사플루오로프로필렌(HFP)의 이원계 공중합체; 비닐리덴플로라이드(VF), 테트라플루오로에틸렌(TFE) 및 퍼플루오로메틸비닐에테르(PMVE)의 삼원계 공중합체; 비닐리덴플로라이드(VF), 헥사플루오로프로필렌(HFP) 및 테트라플루오로에틸렌(TFE)의 삼원계 공중합체; 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 또한 상기 불소고무는 총 불소 함량이 65중량% 이상, 바람직하게는 65중량% 내지 70중량%일 수 있다.
상기 합성고무는 고무 블렌드 조성물의 우수한 내한성 및 가격 경쟁력을 확보하는데 기여하는 구성이다. 상기 합성고무는 수소화된 니트릴부타디엔 고무(hydrogenated nitrile butadiene rubber, HNBR), 니트릴부타디엔 고무(nitrile butadiene rubber, NBR), 에틸렌-프로필렌-디엔-모노머(ethylene-propylene-diene-monomer, EPDM), 아크릴레이트 고무(ACM), 아크릴레이트 에틸렌 고무(AEM), 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체(EVM) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
상기 고무 블렌드 조성물은 플루오로알킬렌 골격에 라디칼화된 말단기를 포함하는 불소고무 20중량% 내지 50중량% 및 합성고무 50중량% 내지 80중량%를 포함할 수 있다. 불소고무의 함량이 50중량%를 초과하면 고무 블렌드 조성물이 형성되지 않을 가능성이 있고, 20중량% 미만이면 고무 블렌드 조성물의 기계적 물성이 저하될 여지가 있다.
상기 고무 블렌드 조성물은 충진제를 더 포함할 수 있다. 상기 충진제는 경도 및 기계적 물성 등을 보강하기 위한 구성으로 HAF(High Abrasion Furnace), FEF(Fast Extrusion Furnace), SAF(Super Abrasion Furnace), ISAF(Intermediate Super Abrasion Furnace), 또는 GPF(General Purpose Furnace) 등급의 카본블랙을 사용할 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니고 층상 구조를 갖는 점토(Clay)를 단독으로 도는 카본블랙과 함께 사용할 수 있다.
상기 고무 블렌드 조성물은 불소고무 및 합성고무 합계 100중량부를 기준으로 충진제를 20중량부 내지 40중량부 포함할 수 있다. 상기 충진제의 함량이 20중량부 미만이면 경도 및 기계적 물성의 보강 정도가 미미할 수 있고, 40중량부를 초과하면 첨가량 대비 얻을 수 있는 효과가 크지 않아 효율성이 떨어질 수 있다.
상기 고무 블렌드 조성물은 가교제를 더 포함할 수 있다. 상기 가교제는 상기 불소고무와 합성고무를 상호 가교하는 구성으로 고분자 분야에서 일반적으로 사용되는 가교제라면 어떠한 것도 사용할 수 있다. 일 예로 황(sulfur)을 사용할 수 있다.
상기 고무 블렌드 조성물은 노화방지제, 활성화제, 가교촉진제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 더 포함할 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니고 고무 조성물의 물성을 향상 또는 보강하기 위한 첨가제라면 어떠한 것도 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 내한성이 향상된 고무 블렌드 조성물의 제조방법은 (1) 플루오로알킬렌 골격을 갖는 불소고무에 마이크로파를 조사하여 상기 불소고무의 말단기를 라디칼화하는 단계, (2) 마이크로파를 조사한 불소고무 20중량% 내지 50중량%와 합성고무 50중량% 내지 80중량%를 혼합하는 단계 및 (3) 상기 불소고무와 합성고무를 가교하는 단계를 포함한다.
상기 고무 블렌드 조성물의 제조방법은 (2) 단계에서 상기 불소고무 및 합성고무 합계 100중량부에 대하여 충진제를 20중량부 내지 40중량부 더 혼합할 수 있다 또한 가교제와; 노화방지제, 활성화제, 가교촉진제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제;를 더 혼합할 수도 있다.
상기 고무 블렌드 조성물의 각 구성성분에 대해서는 전술하였는바, 중복되는 설명은 이하 생략하기로 한다.
전술한 바와 같이 본 발명은 불소고무와 합성고무를 가교시켜 고무 블렌드 조성물을 제조하기 위해 상기 불소고무에 마이크로파를 조사하여
이에 본 발명은 불소고무와 내한성이 우수한 합성고무를 가교시키되, 상기 불소고무의 말단기를 라디칼화한 뒤 이를 합성고무와 가교시켜 전술한 불소고무의 범용성에 관한 한계를 해결하면서 적은 비용으로 내한성이 향상된 고무 블렌드 조성물을 개발한 것이다.
본 발명은 플루오로알킬렌 골격에 라디칼화된 말단기를 포함하는 불소고무를 형성하기 위하여 불소고무에 마이크로파를 조사하는바, 마이크로파의 에너지에 의해 상기 불소고무의 말단기가 활성화되어 반응성이 크게 높아진다는 것은 전술하였다.
상기 마이크로파 조사는 불소고무에 600W 내지 800W의 마이크로파를 1분 내지 10분간 조사하는 방법으로 수행될 수 있다. 위와 같은 조건을 만족할 때 상기 불소고무의 말단기를 라디칼화할 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적인 실시예를 통해 더욱 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예1 내지 실시예3
이하의 표1과 같은 조성으로 고무 블렌드 조성물을 제조하였다.
불소고무로 비닐리덴플로라이드(VF), 헥사플루오로프로필렌(HFP) 및 테트라플루오로에틸렌(TFE)의 삼원계 공중합체를 사용하였고, 합성고무로 수소화된 니트릴부타디엔 고무(HNBR)를 사용하였다.
상기 불소고무를 5분간 소련(mastication)한 후 시트형상으로 만들어 준비하였다. 그 후 상기 불소고무에 700W의 마이크로파를 약 2분간 조사하였다.
마이크로파를 조사한 불소고무를 합성고무와 혼합한 뒤(다만, 실시예1의 경우 합성고무를 혼합하지 않고 불소고무만을 사용하였다), 이에 충진제인 카본블랙(FEF 등급)을 첨가하였다. 그 다음 가교제인 황(sulfur), 노화방지제, 활성화제, 가교촉진제를 혼합하였다.
얻어진 혼합물을 약 24시간 동안 상온에서 숙성시킨 뒤 유압식 프레스로 고정하고 약 170 ℃에서 적정 가교시간(각 단독 고무의 t’ 90 (90% 가교 시간, min)) 동안 가교를 실시하여 고무 블렌드 조성물을 얻었다.
비교예1 내지 비교예3
이하의 표1과 같은 조성으로 고무 블렌드 조성물을 제조하였다. 불소고무에 대한 마이크로파 조사 단계를 수행하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예1 내지 실시예3과 동일한 방법으로 고무 블렌드 조성물을 제조하였다.
항목 비교예1 비교예2 비교예3 실시예1 실시예2 실시예3

원료고무
[중량%]
 마이크로파
조사시간[분]		 0 0 0 2 2 2
불소고무 100 50 20 100 50 20
합성고무-HNBR 0 50 80 0 50 80
충진제
[중량부]		 카본블랙1 ) 30 30 30 30 30 30
노화방지제
[중량부]		 MB2 ) 1 1 1 1 1 1
3C3 ) 1 1 1 1 1 1
활성화제
[중량부]		 ZnO 5 5 5 5 5 5
스테아르산 1 1 1 1 1 1
가교제
[중량부]		 황 1 1 1 1 1 1
가교촉진제
[중량부]		 CZ4 ) 1 1 1 1 1 1
TR-10[℃]5) -8 -9 -10 -8 -25 -30
주 1) 카본블랙: FEF등급 카본블랙, N550, 입경 40~48nm
2) MB: 2-마크라토벤질이미드(2-Mcraptobenzimidazole)
3) 3C: N-페닐-N'-이소프로필-p-페닐디아민(N-phenyl-N'-isopropyl-p-phenlydiamine)
4) CZ: N-사이클헥실벤조티오졸-2-설펜아마이드(N-cyclehexylbenzothiozole-2-sulfenamide)
5) 저온 회복 특성(Low Temperature Retraction): ASTM D1329를 기준으로 하여 TR-10을 측정하였다.
상기 표1의 실시예2와 비교예2, 실시예3과 비교예3을 참조하면, 마이크로파를 조사한 불소고무와 합성고무의 고무 블렌드 조성물이 기존의 단순 블렌드 조성물이 비해 내한성이 굉장히 우수함을 알 수 있다.
실시예4 내지 실시예6
이하의 표2와 같은 조성으로 고무 블렌드 조성물을 제조하였다.
불소고무로 비닐리덴플로라이드(VF), 헥사플루오로프로필렌(HFP) 및 테트라플루오로에틸렌(TFE)의 삼원계 공중합체를 사용하였고, 합성고무로 에틸렌-프로필렌-디엔-모노머(EPDM)를 사용하였다.
상기 불소고무를 5분간 소련(mastication)한 후 시트형상으로 만들어 준비하였다. 그 후 상기 불소고무에 700W의 마이크로파를 약 2분간 조사하였다.
마이크로파를 조사한 불소고무를 합성고무와 혼합한 뒤(다만, 실시예4의 경우 합성고무를 혼합하지 않고 불소고무만을 사용하였다), 이에 충진제인 카본블랙(FEF 등급)을 첨가하였다. 그 다음 가교제인 황(sulfur), 노화방지제, 활성화제, 가교촉진제를 혼합하였다.
얻어진 혼합물을 약 24시간 동안 상온에서 숙성시킨 뒤 유압식 프레스로 고정하고 약 170 ℃에서 적정 가교시간(각 단독 고무의 t’ 90 (90% 가교 시간, min)) 동안 가교를 실시하여 고무 블렌드 조성물을 얻었다.
비교예4 내지 비교예6
이하의 표2와 같은 조성으로 고무 블렌드 조성물을 제조하였다. 불소고무에 대한 마이크로파 조사 단계를 수행하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예4 내지 실시예6과 동일한 방법으로 고무 블렌드 조성물을 제조하였다.
항목 비교예4 비교예5 비교예6 실시예4 실시예5 실시예6

원료고무
[중량%]
 마이크로파
조사시간[분]		 0 0 0 2 2 2
불소고무 100 50 20 100 50 20
합성고무-EPDM 0 50 80 0 50 80
충진제
[중량부]		 카본블랙1 ) 30 30 30 30 30 30
노화방지제
[중량부]		 MB2 ) 1 1 1 1 1 1
3C3 ) 1 1 1 1 1 1
활성화제
[중량부]		 ZnO 5 5 5 5 5 5
스테아르산 1 1 1 1 1 1
가교제
[중량부]		 황 1 1 1 1 1 1
가교촉진제
[중량부]		 CZ4 ) 1 1 1 1 1 1
TR-10[℃]5)
-8 -9 -10 -8 -22 -31
주 1) 카본블랙: FEF등급 카본블랙, N550, 입경 40~48nm
2) MB: 2-마크라토벤질이미드(2-Mcraptobenzimidazole)
3) 3C: N-페닐-N'-이소프로필-p-페닐디아민(N-phenyl-N'-isopropyl-p-phenlydiamine)
4) CZ: N-사이클헥실벤조티오졸-2-설펜아마이드(N-cyclehexylbenzothiozole-2-sulfenamide)
5) 저온 회복 특성(Low Temperature Retraction): ASTM D1329를 기준으로 하여 TR-10을 측정하였다.
상기 표2의 실시예4와 비교예4, 실시예5와 비교예5를 참조하면, 마이크로파를 조사한 불소고무와 합성고무의 고무 블렌드 조성물이 기존의 단순 블렌드 조성물이 비해 내한성이 굉장히 우수함을 알 수 있다.
이상으로 본 발명의 실험예 및 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실험예 및 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
본 발명에 따른 내한성이 향상된 고무 블렌드 조성물은 자동차의 동력조향장치(Power steering system), 엔진 실린더 블록(Engine cylinder block), 프론트 커버 가스켓(Front cover gasket), 냉각수 컨트롤러, 에어컨 등에 사용되는 오일 씰(oil seal); 연료 필터 씰(fuel filter seal); 연료 인젝터 오-링(fuel injector O-ring), 연료 레일 씰(fuel rail seal); 연료 탱크 밸브 씰(fuel tank valve seal); 연료 센더 씰(fuel sender seal); 연료 캡 씰(fuel cap seal); 퀵 커넥트 오-링(quick connect O-ring); 필터 넥 호스(filter neck hose); 연료 베이퍼 라인(fuel vapour line); 연료 리턴 라인(fuel return line) 등에 사용될 수 있다.
다만 본 발명에 따른 고무 블렌드 조성물의 용도가 이에 한정되는 것은 아니고 기밀성을 요구하는 어떠한 부품에도 사용될 수 있다.
또한 본 발명에서 제안하는 불소고무의 말단기를 라디칼화하여 다른 고무 재료와 블렌딩하는 기술은 불소고무의 다양한 물리화학적 물성을 향상시키기 위한 원천 기술로 사용될 수 있다.

Claims (18)

  1. 플루오로알킬렌 골격에 라디칼화된 말단기를 포함하는 불소고무 20중량% 내지 50중량%; 및
    합성고무 50중량% 내지 80중량%를 포함하는 내한성이 향상된 고무 블렌드 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 불소고무와 합성고무는 가교(crosslink)된 것인 고무 블렌드 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 불소고무는 비닐리덴플로라이드(vinylidenefluoride, VF), 헥사플루오로프로필렌(hexafluoropropylene, HFP), 테트라플루오로에틸렌(tetrafluoroethylene, TFE), 퍼플루오로메틸비닐에테르(perfluoromethylvinylether, PMVE) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 고무 블렌드 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 불소고무는 비닐리덴플로라이드(VF) 및 헥사플루오로프로필렌(HFP)의 이원계 공중합체; 비닐리덴플로라이드(VF), 테트라플루오로에틸렌(TFE) 및 퍼플루오로메틸비닐에테르(PMVE)의 삼원계 공중합체; 비닐리덴플로라이드(VF), 헥사플루오로프로필렌(HFP) 및 테트라플루오로에틸렌(TFE)의 삼원계 공중합체; 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 고무 블렌드 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 불소고무는 불소 65중량% 내지 70중량%를 포함하는 고무 블렌드 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 합성고무는 수소화된 니트릴부타디엔 고무(hydrogenated nitrile butadiene rubber, HNBR), 니트릴부타디엔 고무(nitrile butadiene rubber, NBR), 에틸렌-프로필렌-디엔-모노머(ethylene-propylene-diene-monomer, EPDM), 아크릴레이트 고무(ACM), 아크릴레이트 에틸렌 고무(AEM), 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체(EVM) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 고무 블렌드 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 불소고무 및 합성고무 합계 100중량부에 대하여,
    충진제를 20중량부 내지 40중량부 더 포함하는 고무 블렌드 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    가교제와; 노화방지제, 활성화제, 가교촉진제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제;를 더 포함하는 고무 블렌드 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 고무 블렌드 조성물은 ASTM D1329 기준으로 TM-10 값이 -25℃ 내지 -30℃인 고무 블렌드 조성물.
  10. (1) 플루오로알킬렌 골격을 갖는 불소고무에 마이크로파를 조사하여 상기 불소고무의 말단기를 라디칼화하는 단계;
    (2) 마이크로파를 조사한 불소고무 20중량% 내지 50중량%와 합성고무 50중량% 내지 80중량%를 혼합하는 단계; 및
    (3) 상기 불소고무와 합성고무를 가교하는 단계를 포함하는 내한성이 향상된 고무 블렌드 조성물의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 불소고무는 비닐리덴플로라이드(vinylidenefluoride, VF), 헥사플루오로프로필렌(hexafluoropropylene, HFP), 테트라플루오로에틸렌(tetrafluoroethylene, TFE), 퍼플루오로메틸비닐에테르(perfluoromethylvinylether, PMVE) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 고무 블렌드 조성물의 제조방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 불소고무는 비닐리덴플로라이드(VF) 및 헥사플루오로프로필렌(HFP)의 이원계 공중합체; 비닐리덴플로라이드(VF), 테트라플루오로에틸렌(TFE) 및 퍼플루오로메틸비닐에테르(PMVE)의 삼원계 공중합체; 비닐리덴플로라이드(VF), 헥사플루오로프로필렌(HFP) 및 테트라플루오로에틸렌(TFE)의 삼원계 공중합체; 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 고무 블렌드 조성물의 제조방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 불소고무는 불소 65중량% 내지 70중량%를 포함하는 고무 블렌드 조성물의 제조방법.
  14. 제10항에 있어서,
    마이크로파 조사는 불소고무에 600W 내지 800W의 마이크로파를 1분 내지 10분간 조사하는 것인 고무 블렌드 조성물의 제조방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 합성고무는 수소화된 니트릴부타디엔 고무(hydrogenated nitrile butadiene rubber, HNBR), 니트릴부타디엔 고무(nitrile butadiene rubber, NBR), 에틸렌-프로필렌-디엔-모노머(ethylene-propylene-diene-monomer, EPDM), 아크릴레이트 고무(ACM), 아크릴레이트 에틸렌 고무(AEM), 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체(EVM) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 고무 블렌드 조성물의 제조방법.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 (2) 단계에서 불소고무 및 합성고무 합계 100중량부에 대하여
    충진제를 20중량부 내지 40중량부 더 혼합하는 고무 블렌드 조성물의 제조방법.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 (2) 단계에서 가교제와; 노화방지제, 활성화제, 가교촉진제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제;를 더 혼합하는 고무 블렌드 조성물의 제조방법.
  18. 10항에 있어서,
    상기 고무 블렌드 조성물은 ASTM D1329 기준으로 TM-10 값이 -25℃ 내지 -30℃인 고무 블렌드 조성물의 제조방법.
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