KR20190051012A - 실록산-유기-공중합체를 함유하는 중합체 조성물 - Google Patents

실록산-유기-공중합체를 함유하는 중합체 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR20190051012A
KR20190051012A KR1020197009818A KR20197009818A KR20190051012A KR 20190051012 A KR20190051012 A KR 20190051012A KR 1020197009818 A KR1020197009818 A KR 1020197009818A KR 20197009818 A KR20197009818 A KR 20197009818A KR 20190051012 A KR20190051012 A KR 20190051012A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
radical
siloxane
different
same
group
Prior art date
Application number
KR1020197009818A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102203508B1 (ko
Inventor
올리버 섀퍼
Original Assignee
와커 헤미 아게
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 와커 헤미 아게 filed Critical 와커 헤미 아게
Publication of KR20190051012A publication Critical patent/KR20190051012A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102203508B1 publication Critical patent/KR102203508B1/ko

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L77/02Polyamides derived from omega-amino carboxylic acids or from lactams thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/10Block- or graft-copolymers containing polysiloxane sequences
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/42Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences
    • C08G77/452Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences containing nitrogen-containing sequences
    • C08G77/455Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences containing nitrogen-containing sequences containing polyamide, polyesteramide or polyimide sequences
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/48Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule in which at least two but not all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
    • C08G77/54Nitrogen-containing linkages
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/005Processes for mixing polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/14Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers in which at least two but not all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/42Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences
    • C08G77/458Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences containing polyurethane sequences
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2377/00Characterised by the use of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2377/02Polyamides derived from omega-amino carboxylic acids or from lactams thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2483/00Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Derivatives of such polymers
    • C08J2483/10Block- or graft-copolymers containing polysiloxane sequences

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

본 발명은 (A) 하나 이상의 폴리아미드 중합체, 및 (B) 하나 이상의 실록산-유기 공중합체를 포함하며, 실록산-유기 공중합체에서 실록산 세그먼트 당 실록산 단위가 50 내지 3000개이고, 하나 이상의 유기 세그먼트가 에스테르 기, 아미드 기, 우레탄 기, 우레아 기 및 티오우레아 기로부터 선택되는 하나 이상의 기를 가진, 중합체 조성물에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 중합체 조성물의 제조 방법 및 그 용도에 관한 것이다.

Description

실록산-유기-공중합체를 함유하는 중합체 조성물
본 발명은 실록산-유기 공중합체를 포함하는 중합체 조성물, 또한 유기 폴리아미드, 특히 코폴리아미드, 이들의 제조 방법 및 이들의 용도에 관한 것이다.
실리콘은 우수한 온도, UV 및 기후 (weathering) 안정성을 가진다. 이들 실리콘은 비교적 저온에서 자체 탄성 특성을 보유하고 있으며, 그래서 또한, 취화 (embrittlement)되는 경향이 없다. 또한, 이들 실리콘은 특이적인 발수성과 비-점착성 표면 특성을 가지고 있다. 아울러, 실리콘은 흔히 의학적인 용도로 사용되는 상당한 가요성의 탄성중합체 (elastomer)를 제조하는 데 이용될 수 있다.
이와는 대조적으로, 열가소성 코폴리아미드는, 일부 경우에, 여러 가지 표면들에 대한 우수한 점착성과, 우수한 기계적 특성, 예를 들어, 인장 강도 및 파단 신율을 나타낸다. 추가적인 특성으로는 이들 생산물들의 낮은 밀도, 높은 내화학성과 내용매성, 매우 우수한 저온 충격 강도 (impact toughness), 및 우수한 온도 안정성이 있으며, 이는 일부 경우에 폴리우레탄 보다 훨씬 우수하다. 그러나, 열가소성 코폴리아미드의 단점은, 만들어진 생산물이 낮은 쇼어 A 경도에서 빠르게 매우 끈적한 상태가 되기 때문에, 비교적 가요성 타입을 제조하기가 기술적으로 어렵다는 것이다.
이러한 2가지 유형의 물질들을 단순 블렌딩에 통해 개선하고자 하는 시도들이 있어 왔다. 이러한 맥락에서, 고분자량 실리콘 공중합체를 비교적 소량 열가소성 폴리아미드에 투입하여, 이로써 예를 들어 접촉각 및 점착 특성과 같은 표면 특성을 변형시킨, DE69110279T2를 참조할 수 있다. 기계적 특성, 예를 들어, 탄성 계수, 항복점 또는 인장 강도 등에 대해서는 유의한 영향이 관찰되지 않았다.
Kiyotsukuri et al. in J. Polymer. Sci. A 25 (1987) 1591에 개시된 바와 같이, 실리콘을 폴리아미드 구조에 투입하여, 예를 들어, 마찬가지로 열가소성 특성을 가진 실리콘-함유 공중합체 아미드를 제조한다. 그러나, 이런 방식으로 제조될 수 있는 열가소성 실리콘은 사용된 짧은 실리콘 세그먼트 (segment)로 인해 어떠한 실질적인 경도 저하를 나타내지 않는다.
본 발명의 대상은 중합체 조성물이며, 이 중합체 조성물은,
(A) 하나 이상의 폴리아미드 중합체, 및
(B) 실록산 세그먼트 당 실록산 단위가 50 내지 3000개이고, 하나 이상의 유기 세그먼트가 에스테르 기, 아미드 기, 우레탄 기, 우레아 기 및 티오우레아 기로부터 선택되는 하나 이상의 기를 가진, 하나 이상의 실록산-유기 공중합체를 포함한다.
공중합체 (B)에서 유기 세그먼트는, 바람직하게는, 우레아 기, 우레탄 기 또는 아미드 기를 포함하는 세그먼트이고; 더 바람직하게는, 공중합체 (B)의 유기 세그먼트는 우레아 기 또는 우레탄 기를 포함하는 세그먼트이다.
본 발명에 따라 사용되는 공중합체 (B)에서 실록산 세그먼트과 유기 세그먼트의 분포는 예를 들어, 통계적이다. 구성 성분 (B)는 바람직하게는 블록 중합체 또는 콤브 (comb) 중합체, 더 바람직하게는 블록 공중합체를 포함한다.
구성 성분 (B)는 바람직하게는, 일반식 (1)의 실록산-유기 공중합체를 포함하며:
Figure pct00001
상기 식에서,
R은 각각 동일하거나 또는 서로 상이할 수 있으며, 불소 또는 염소에 의해 선택적으로 치환되는, 탄소수 1-20의, SiC-결합된, 1가 탄화수소 라디칼이고,
X는 각각 동일하거나 또는 서로 상이할 수 있으며, 서로 인접하지 않은 메틸렌 단위가 -O-기로 치환되었을 수 있는, 탄소수 1-20의 알킬렌 라디칼이고,
A는 각각 동일하거나 또는 서로 상이할 수 있으며, 산소 원자, 황 원자 또는 아미노기 -NR'-이고,
Z는 각각 동일하거나 또는 서로 상이할 수 있으며, 산소 원자 또는 아미노기 -NR'-이고,
R'은 각각 동일하거나 또는 서로 상이할 수 있으며, 수소 원자 또는 탄소수 1-10의 알킬 라디칼이고,
Y는 각각 동일하거나 또는 서로 상이할 수 있으며, 불소 또는 염소에 의해 선택적으로 치환되는, 탄소수 1-20의 2가 탄화수소 라디칼이고,
D는 각각 동일하거나 또는 서로 상이할 수 있으며, 불소, 염소 또는 C1-C6 알킬 에스테르 기로 선택적으로 치환되고 서로 인접하지 않은 메틸렌 단위가 -O-, -COO-, -OCO- 또는 -OCOO- 기로 치환될 수 있는, 2가 탄화수소 라디칼이고,
B는 각각 동일하거나 또는 서로 상이할 수 있으며, 수소 원자 또는 관능성 또는 비-관능성 유기 또는 실리콘-유기 라디칼이고,
n은 각각 동일하거나 또는 서로 상이할 수 있으며, 50 내지 2999의 숫자이고,
a는 1 이상의 숫자이고,
b는 0 또는 1 내지 100의 숫자이고,
c는 0 또는 1 내지 100의 숫자이고,
d는 1 이상의 숫자이고, 및
e는 0 또는 1의 숫자이다.
실록산-유기 공중합체 (B) : 폴리아미드 중합체 (A)의 중량비는, 바람직하게는, 5:95 내지 80:20, 더 바람직하게는 10:90 내지 60:40, 특히 바람직하게는 20:80 내지 50:50의 범위이다.
본 발명의 중합체 조성물은 바람직하게는 열가소성이다.
본 발명의 중합체 조성물은 바람직하게는 재가공가능 (reprocessable)하다.
R의 예는 알킬 라디칼, 예를 들어, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, 1-n-부틸, 2-n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸 라디칼; 헥실 라디칼, 예를 들어, n-헥실 라디칼; 헵틸 라디칼, 예를 들어, n-헵틸 라디칼; 옥틸 라디칼, 예를 들어, n-옥틸 라디칼 및 이소옥틸 라디칼, 예를 들어, 2,2,4-트리메틸펜틸 라디칼; 노닐 라디칼, 예를 들어, n-노닐 라디칼; 데실 라디칼, 예를 들어, n-데실 라디칼; 도데실 라디칼, 예를 들어, n-도데실 라디칼; 옥타데실 라디칼, 예를 들어, n-옥타데실 라디칼; 사이클로알킬 라디칼, 예를 들어, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 사이클로헵틸 라디칼 및 메틸사이클로헥실 라디칼; 알케닐 라디칼, 예를 들어, 비닐, 1-프로페닐 및 2-프로페닐 라디칼; 아릴 라디칼, 예를 들어, 페닐, 나프틸, 안트릴 및 페난트릴 라디칼; 알카릴 라디칼, 예를 들어, o-, m-, p-톨릴 라디칼; 크실릴 라디칼 및 에틸페닐 라디칼; 또는 아랄킬 라디칼, 예를 들어, 벤질 라디칼 또는 α- 및 β-페닐에틸 라디칼이다.
할로겐화 라디칼 R의 예는 할로알킬 라디칼, 예를 들어, 3,3,3-트리플루오로-n-프로필 라디칼, 2,2,2,2',2',2'-헥사플루오로이소프로필 라디칼 및 헵타플루오로이소프로필 라디칼이다.
라디칼 R은 바람직하게는, 불소 및/또는 염소 원자에 의해 선택적으로 치환되는 탄소수 1-20의 1가 탄화수소 라디칼이고, 더 바람직하게는 탄소수 1-6의 탄화수소 라디칼이며, 특히 바람직하게는 메틸, 에틸, 비닐 또는 페닐 라디칼이다.
라디칼 X의 예는 라디칼 Y와 관련하여 아래 기술된 알킬렌 라디칼이다.
라디칼 X는 바람직하게는 탄소수 1-10의 알킬렌 라디칼, 더 바람직하게는 메틸렌 또는 n-프로필렌 라디칼을 포함한다.
A는 바람직하게는 라디칼 -NR'-이며, 여기서, R'는 상기 언급된 정의와 같이 정의되며, 더 바람직하게는 -NH- 라디칼이다.
라디칼 R'는 바람직하게는 수소 원자이다.
라디칼 Z는 바람직하게는 -O- 또는 -NH-의 정의를 가진다.
라디칼 Y의 예는 알킬렌 라디칼, 예를 들어, 메틸렌, 에틸렌, n-프로필렌, 이소프로필렌, n-부틸렌, 이소부틸렌, tert-부틸렌, n-펜틸렌, 이소펜틸렌, 네오펜틸렌, tert-펜틸렌 라디칼, 헥실렌 라디칼, 헵틸렌 라디칼, 옥틸렌 라디칼, 노닐렌 라디칼, 데실렌 라디칼, 도데실렌 라디칼 또는 옥타데실렌 라디칼; 사이클로알킬렌 라디칼, 예를 들어, 사이클로펜틸렌 라디칼, 1,4-사이클로헥실렌 라디칼, 이소포로닐렌 라디칼 또는 4,4'-메틸렌다이사이클로헥실렌 라디칼; 알케닐렌 라디칼, 예를 들어, 비닐렌, n-헥세닐렌, 사이클로헥세닐렌, 1-프로페닐렌, 알릴렌, 부테닐렌 또는 4-펜테닐렌 라디칼; 알키닐렌 라디칼, 예를 들어, 에티닐렌 또는 프로파길렌 라디칼; 아릴렌 라디칼, 예를 들어, 페닐렌, 비스페닐렌, 나프틸렌, 안트릴렌 또는 페난트릴렌 라디칼; 알카릴렌 라디칼, 예를 들어, o-, m-, p-톨릴렌 라디칼, 크실릴렌 라디칼 또는 에틸페닐렌 라디칼; 또는 아랄킬렌 라디칼, 예를 들어, 벤질렌 라디칼, 4,4'-메틸렌디페닐렌 라디칼, α- 또는 β-페닐에틸렌 라디칼이다.
라디칼 Y는 바람직하게는 탄소수 3-13의 탄화수소 라디칼, 더 바람직하게는 선형 또는 고리형 알킬렌 라디칼을 포함한다.
라디칼 D의 예는 Y에 대해 기술된 예들, 그리고 또한 폴리옥시알킬렌 라디칼, 예를 들어, 폴리옥시에틸렌 라디칼 또는 폴리옥시프로필렌 라디칼이다.
D는 바람직하게는, 불소 원자, 염소 원자 또는 C1-C6 알킬 에스테르기에 의해 선택적으로 치환되는, 탄소수 1-700의 2가 탄화수소 라디칼이거나, 또는 폴리옥시알킬렌 라디칼이다. D가 선택적으로 치환된 탄화수소 라디칼인 경우, 이는 바람직하게는 2 내지 12개의 탄소 원자, 특히 4 내지 12개의 탄소 원자를 가진 알킬렌 라디칼을 포함한다. D가 폴리옥시알킬렌 라디칼인 경우, 이는 바람직하게는 20 내지 800개의 탄소 원자, 더 바람직하게는 20 내지 200개의 탄소 원자, 특히 20 내지 100개의 탄소 원자를 가진 폴리알킬렌 라디칼들을 포함하며, 특히 바람직하게는 이는 폴리옥시에틸렌 라디칼 또는 폴리옥시프로필렌 라디칼을 포함한다.
인덱스 n은 바람직하게는 99 내지 800, 더 바람직하게는 120 내지 300, 특히 바람직하게는 120 내지 200의 숫자이다.
바람직하게는, a는 1 내지 1000, 더 바람직하게는 3 내지 250, 특히 바람직하게는 5 내지 100의 숫자이다.
b가 0이 아닌 경우, b는 바람직하게는 1 내지 250, 특히 바람직하게는 1 내지 30의 숫자이다. 바람직하게는 b는 a + c + e의 합계보다 작거나 또는 동일하고, 특히 바람직하게는 b는 0이다.
인덱스 c는 바람직하게는 0, 또는 1 내지 10의 숫자이고, 특히 바람직하게는 0 또는 1 내지 5의 숫자이다.
바람직하게는, d는 1 내지 30, 더 바람직하게는 1 내지 20이고, 특히 바람직하게는 1 내지 10의 숫자이다.
오르가노폴리실록산/폴리우레아/폴리우레탄 블록 공중합체는 이미 공지되어 있으며, 바람직하게는 예를 들어 EP-A 250248, EP-A 822951 또는 DE-A 10137855에 기재된 바와 같이, 더 바람직하게는 DE-A 10137855에 기재된 바와 같이 선행 기술에 따른 방법에 의해 제조된다.
식 (1)에서 가능한 말단 기 B는, 이러한 중합체를 합성하는 중에 표준 물질로서 생기는 선행 기술에 따른 통상적인 말단 기이며 - 그 예로는 수소 또는 이소시아네이트 말단 기가 있다. 이들 말단 기는 또한, 중합체 합성 중 추가의 기와 반응하거나, 또는 후속적으로, 예를 들어, 지방족 아민, 알코올 또는 기타, 예를 들어 아미노실란 또는 이소시아나토실란과 반응할 수 있다. 또한, 합성 자체 중에, 이소시아네이트 기에 대해 반응성인 1관능성 유기 화합물, 예를 들어, 1차 또는 2차 알코올 또는 아민을 첨가하는 것이 가능하며, 이로써, 실록산-유기 공중합체 (B)의 유동학적 특성 및 분자량을 조화로운 (elegant) 방식으로 추가로 조절할 수 있다.
수소 원자 외에도 말단 기 B에 대한 바람직한 예는 하기 일반식의 구조들이며:
Figure pct00002
Figure pct00003
Figure pct00004
Figure pct00005
상기 식들에서,
X는 각각 동일하거나 또는 서로 상이할 수 있으며, 서로 인접하지 않은 메틸렌 단위가 -O-기로 치환되었을 수 있는, 탄소수 1-20의 알킬렌 라디칼이고,
A는 각각 동일하거나 또는 서로 상이할 수 있으며, 산소 원자, 황 원자 또는 아미노기 -NR'-이고,
R'은 각각 동일하거나 또는 서로 상이할 수 있으며, 수소 원자 또는 탄소수 1-10의 알킬 라디칼이고,
R''은 각각 동일하거나 또는 서로 상이할 수 있으며, 수소 원자 또는 탄소수 1-20의 알킬 라디칼이고,
Y는 각각 동일하거나 또는 서로 상이할 수 있으며, 불소 또는 염소에 의해 선택적으로 치환되는 탄소수 1-20의 2가 탄화수소 라디칼이고,
R'''은 각각 동일하거나 또는 서로 상이할 수 있으며, 탄소수 1-20의 알킬 라디칼이고, 및
f는 0, 1, 2 또는 3이다.
라디칼 R''의 예는 수소 원자이며, 또한 라디칼 R에 대해 상기에 기술된 예이다.
라디칼 R''은 바람직하게는 3 내지 12개의 탄소 원자를 가진 알킬 라디칼을 포함한다.
라디칼 R'''의 예는 라디칼 R에 대해 상기에 기술된 예이다.
바람직하게는, 라디칼 R'''은 1 내지 4개의 탄소 원자를 가진 알킬 라디칼, 더 바람직하게는 메틸 또는 에틸 라디칼이다.
말단 기 B는, 더 바람직하게는, 일반식 (3), 일반식 (4) 또는 (5)의 우레아 기이다.
본 발명에 따라 사용되는 구성 성분 (B)의 경우, 실록산 단위의 함량은 바람직하게는 80 내지 99.5 중량%, 더 바람직하게는 90 내지 99 중량%, 특히 바람직하게는 95 내지 99 중량%이다.
실록산-유기 공중합체 (B)의 예는 다음과 같다:
(C2H5O)3-Si-C3H6-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]15-25-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-C3H6-Si(OC2H5)3,
(H3CO)3-Si-C3H6-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]15-25-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)130-160(CH2)3-NH-CO-NH-C3H6-Si(OCH3)3,
(C2H5O)3-Si-CH2-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]15-25-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-CH2-Si(OC2H5)3,
(H5C2O)3-Si-C3H6-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]15-25-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH]-CO-NH-C3H6-Si(OC2H5)3,
(H5C2O)3-Si-CH2-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]15-25-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH]-CO-NH-CH2-Si(OC2H5)3,
(H3CO)3-Si-C3H6-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]15-25-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH]-CO-NH-C3H6-Si(OCH3)3,
H3C(H3CO)2-Si-C3H6-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]15-25-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH]-CO-NH-C3H6-Si(OCH3)2CH3,
n-C4H9-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]15-25-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NCO,
n-C4H9-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]15-25-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO-NH-n-C4H9
(C2H5O)3-Si-C3H6-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO]25-35-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)130-160(CH2)3-NH-CO-NH-C3H6-Si(OC2H5)3,
(C2H5O)3-Si-CH2-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO]25-35-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)130-160(CH2)3-NH-CO-NH-CH2-Si(OC2H5)3,
(H3CO)3-Si-C3H6-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO]25-35-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)130-160(CH2)3-NH-CO-NH-C3H6-Si(OCH3)3,
(H3CO)3-Si-C3H6-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO]10-15-[NH-C6H12-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO]5-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-C3H6-Si(OCH3)3,
(H3CO)3-Si-C3H6-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO]10-15[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH]-CO-NH-C3H6-Si(OCH3)3,
H3C(H3CO)2-Si-C3H6-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO]25-35-NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO-NH-C3H6-Si(OCH3)2CH3,
(H5C2O)3-Si-C3H6-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO]25-35-NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO-NH-C3H6-Si(OC2H5)3,
(C2H5O)3-Si-C3H6-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO]25-35-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)130-160(CH2)3-NH-CO-NH-C3H6-Si(OC2H5)3,
(C2H5O)3-Si-CH2-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2) 130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO]25-35-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2) 130-160 (CH2)3-NH-CO-NH-CH2-Si(OC2H5)3,
(H3CO)3-Si-C3H6-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2) 130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO]25-35-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2) 130-160 (CH2)3-NH-CO-NH-C3H6-Si(OCH3)3,
(H3CO)3-Si-C3H6-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2) 130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO]25-35-NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2) 130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO-NH-C3H6-Si(OCH3)3,
H3C(H3CO)2-Si-C3H6-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2) 130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO]25-35-NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2) 130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO-NH-C3H6-Si(OCH3)2CH3,
(H5C2O)3-Si-C3H6-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2) 130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO]25-35-NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2) 130-160-(CH2)3-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO-NH-C3H6-Si(OC2H5)3,
(C2H5O)3-Si-C3H6-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)180-220-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]10-20-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)180-220-CH2)3-NH-CO-NH-C3H6-Si(OC2H5)3,
(C2H5O)3-Si-CH2-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)180-220-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]8-20-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)180-220(CH2)3-NH-CO-NH-CH2-Si(OC2H5)3,
(C2H5O)3-Si-C3H6-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)180-220-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]8-20-[NH-CH2-CH2-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]3-8-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)180-220(CH2)3-NH-CO-NH-C3H6-Si(OC2H5)3,
(C2H5O)3-Si-CH2-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)180-220-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]8-20-[NH-CH2-CH2-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]3-8-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)180-220(CH2)3-NH-CO-NH-CH2-Si(OC2H5)3,
n-C4H9-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)180-220-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]8-20-NH-n-C4H9,
n-C4H9-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)250-280-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]6-15-NH-n-C4H9
n-C4H9-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)180-220-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO]8-20-NH-n-C4H9,
n-C4H9-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)180-220-(CH2)3-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO]8-20-NH-n-C4H9,
n-C4H9-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)180-220-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]8-20-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)180-220-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO]4-10 NH-n-C4H9,
n-C4H9-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)180-220-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]8-20- NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)180-220-(CH2)3-NH2,
n-C4H9-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)180-220-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO]8-20- NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)180-220-(CH2)3-NH2,
n-C4H9-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)250-280-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO]8-20- NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)250-280-(CH2)3-NH2,
H-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)180-220-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]8-20-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)180-220-(CH2)3-NH2,
H[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)180-220-(CH2)3-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO]8-20- NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)180-220-(CH2)3-NH2, and
n-C4H9-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)180-220-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]8-20-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)180-220-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO]4-10 NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)180-220-(CH2)3-NH2.
n-C4H9-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)250-280-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]10-15-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)250-280-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO]4-10 NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)250-280-(CH2)3-NH2.
구성 성분 (B)는, 특히, 하기로 정의되는 식 (1)의 공중합체를 포함한다:
R = -CH3, X = -C3H6-, A = -NH- 또는 -O-, 바람직하게는 -NH-, Z = -NH- 또는 -O-, 바람직하게는 -NH-, R' = 수소 원자, Y = -C6H10-CH2-C6H10- 또는 -C10H18-, D = -C2H4- 또는 -C6H12-, B = 식
Figure pct00006
또는
Figure pct00007
의 라디칼, 여기서, R'' = -C4H9 또는 -C12H25, n = 120 내지 300의 숫자, a = 5 내지 100의 숫자, b = 0, 1 또는 2, c = 0 또는 1, 바람직하게는 0, d = 1 이상, 및 e = 0 또는 1임.
본 발명에 따라 사용되는 공중합체 (B)는 바람직하게는 50 미만, 더 바람직하게는 40 미만, 특히 바람직하게는 30 미만의 쇼어 A 경도를 가진다. 본 발명에 따라 사용되는 공중합체 (B)는 바람직하게는 5 이상의 쇼어 A 경도를 가진다.
본원에서, 쇼어 A 경도는 DIN EN 53505에 따라 측정된다.
구성 성분 (B)의 평균 분자량 Mn (수 평균)은 바람직하게는 50,000 g/mol 이상, 더 바람직하게는 100,000 g/mol 이상이다. 본 발명에 따라 사용되는 공중합체 (B)는, 바람직하게는, 1,000,000 g/mol 이하의 평균 분자량 Mn을 가진다.
본 발명의 맥락에서, 수-평균 몰 질량 Mn은, 아세트산 무수물을 이용해 아세틸화한 다음, 주입 부피 100 ㎕를 사용해, Agilent Technologies 사의 PLGel MixC 컬럼들로 구성된 트리플 컬럼 세트에서, 45℃, 유속 1.0 ml/min 및 ELSD (증기화 광 산란 검출기)를 이용하여 검출함으로써, THF 중에서 폴리스티렌 표준 물질에 대한 크기 배제 크로마토그래피 (SEC)에 의해 결정된다.
본 발명에 따른 사용되는 실록산-유기 공중합체 (B)는 바람직하게는 25℃ 및 1000 hPa에서 고체이다.
본 발명에 따른 사용되는 실록산-유기 공중합체 (B)는 1000 hPa에서 바람직하게는 50℃ 이상, 더 바람직하게는 80℃ 보다 높은, 특히 바람직하게는 120℃ 보다 높은, 특히 바람직하게는 140℃ 내지 220℃의 연화 범위를 가진다.
본 발명의 목적에서, 본원에서 연화 범위는, ISO 6721-10에 따른 손실 계수 (loss factor)(G"/G')의 값이 1인, 온도 범위 (0.1 1/s 내지 1000 1/s의 전단 속도에서)로서 정의된다.
본 발명의 목적에서, 용어 "중합체"는 동종중합체 (homopolymer), 공중합체 또는 삼중합체 (terpolymer)를 포함한다.
본 발명에 따라 사용되는 폴리아미드 중합체 (A)에는 바람직하게는, Si 원자가 함유되지 않는다.
본 발명에 따라 사용되는 폴리아미드 중합체 (A)는 호모폴리아미드 또는 코폴리아미드를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 코폴리아미드를 포함한다.
폴리아미드 중합체 (A)는 이미 그 자체가 공지되어 있으며, 이의 단량체 조성 측면에서, 호모폴리아미드 및 코폴리아미드로 분류될 수 있다.
호모폴리아미드 (A)는 아미노카르복시산, 락탐 또는 다이아민과 다이카르복시산으로부터 유래된다. 이러한 폴리아미드는 하나의 반복 유닛으로 표시될 수 있다. 그 예로는 카프롤락탐 [NH-(CH2)5-CO]n (PA 6)의 폴리아미드 또는 헥사메틸렌-다이아민 및 아디프산 [NH-(CH2)6-NH-CO-(CH2)4-CO]n (PA 6.6)의 폴리아미드, 또는 예를 들어, 라우로락탐 또는 ω-아미노도데타노익산 (PA 12)의 폴리아미드가 있다.
코폴리아미드 (A)는 서로 다른 복수개의 단량체들로부터 유래된다. 이 폴리아미드는 반복 단위가 여러 개라는 것만으로도 설명될 수 있다. 이의 예로는 카프로락탐, 헥사메틸렌다이아민 및 아디프산 [NH-(CH2)6-NH-CO-(CH2)4-CO]n-[NH-(CH2)5-CO]m (PA 6/66)의 폴리아미드, 또는헥사메틸렌다이아민, 아디프산 및 세바스산 [NH-(CH2)6-NH-CO-(CH2)4-CO]n-[NH-(CH2)6-NH-CO-(CH2)8-CO]m (PA 66/610)의 폴리아미드가 있다. 언급된 식들은 단순히 중합체 조성을 나타낼 뿐이며, 단량체 단위의 순서를 나타내는 것은 아니며; 이러한 단위들이 중합체 체인 상에 통계학적으로 통례적으로 분포된다는 것에 유념하여야 한다.
코폴리아미드 (A)를 제조하는데 있어 추가적으로 적합한 빌딩 블록은 부가적인 유기 다이카르복시산, 폴리에테르다이올, 폴리에스테르다이올 및 폴리에테르다이아민이다. 부가적인 빌딩 블록에 따라, 코폴리아미드는 폴리에테르에스테르아미드, 폴리에테르아미드, 폴리에스테르아미드 등을 포함한다. 이러한 내용은 US-A 4,331,786, US-A 411,575, US-A 4,195,015, US-A 4,839,441, US-A 4,864,014, US-A 4,230,838 또는 US-A 4,332,920 등의 특허 문헌들에 개시되어 있다.
폴리아미드 중합체 (A)는, 바람직하게는, 열가소성이며, 이는 생성물이 25℃ 및 1000 hPa에서 고체이고, 25℃ 보다 높은 소정의 온도 범위에서 1000 hPa에서 가역적으로 변형될 수 있음을 의미한다.
구성 성분 (A)로서 사용하기 바람직한 물질은, 압력 1000 hPa 하에 150 내지 300℃의 연화점을 가진, 더 바람직하게는 160 내지 230℃의 연화점을 가진, 특히 바람직하게는 160 내지 210℃의 연화점을 가진 폴리아미드이다. 이러한 타입의 코폴리아미드는 US-A 4,483,975, DE-A 3730504 및 US-A 5,459,230 등의 특허 문헌들에 개시되어 있다.
본 발명에 따른 사용되는 폴리아미드 중합체 (A)는, 바람직하게는, 탄성중합체성 가요성 세그먼트 (elastomeric flexible segment)를 가진다. 구성 성분 (A)가 탄성중합체성 가요성 세그먼트를 가지는 경우, 이의 비율은 바람직하게는 5 내지 85 wt%, 더 바람직하게는 20 내지 60 wt%이다. 이러한 종류의 코폴리아미드는 US-A 6,916,517 등의 특허 문헌에 개시되어 있다.
구성 성분 (A)에 선택적으로 존재하는 탄성중합체성 가요성 세그먼트는, 바람직하게는 폴리에테르 블록이며, 더 바람직하게는 폴리테트라메틸렌 글리콜을 기재로 하는 폴리에테르 블록이다.
바람직하게 사용되는 탄성중합체성 가요성 세그먼트는 바람직하게는 에스테르 기 또는 아미드 기를 통해 코폴리아미드에 병합된다.
바람직하게는, 사용되는 폴리아미드는, 5000 MPa 미만, 더 바람직하게는 1000 MPa 미만, 특히 바람직하게는 200 MPa 미만의 인장 탄성률을 가진다 (각각의 경우에 대해, 25℃ 및 50% 상대 습도에서 14일간 컨디셔닝한 샘플을 ISO 527 방식으로 측정함).
탄성중합체성 가요성 세그먼트를 포함하는 코폴리아미드의 열가소성 거동은 폴리아미드 파트에 의해 실질적으로 결정되며, 이 코폴리아미드의 탄성 특성은 폴리에테르 파트에 의해 결정된다. 이러한 코폴리아미드는 일반적으로 당해 기술 분야의 당업자들에 의해 PAE, TPE-A, TPA 또는 PEBA (폴리에테르-블록-아미드)로 지칭되거나 또는 약칭된다.
본 발명에 따라 사용되는 열가소성 코폴리아미드 (A)의 제조 방법은 잘 알려져 있다.
이의 제조 방법 및 용도, 또한 코폴리아미드의 제조에 사용되는 원료 물질과 조성물은 Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry in the section on "Thermoplastic Polyamide Elastomers" 등의 문헌에 기술되어 있다.
본 발명에 따라 구성 성분 (A)로서 사용되는 TPE-A에 대한 바람직한 예로는, 예를 들어, 다양한 PEBAX 제품 (Arkema SA, Colombes, FR) 또는 Vestamid E 제품 (Evonik AG, Essen, DE) 등의 폴리아미드-12-기재의 TPE-A를 포함한다.
특히 바람직하게는, 본 발명에 따라 사용되는 구성 성분 (A)는 폴리아미드 12 및 폴리테트라메틸렌 글리콜을 기재로 하는 폴리에테르-기재의 TPE-A, 예를 들어, PEBAX® 2533, PEBAX® 3533, PEBAX® 4033, PEBAX® 5533 및 PEBAX® MX 1205 (시판사: Arkema SA, Colombes, FR)을 포함한다.
사용되는 구성 성분 (A)는 바람직하게는 무색이다.
본 발명에 따라 사용되는 폴리아미드 (A)는, 바람직하게는 90 이하, 더 바람직하게는 80 미만, 특히 바람직하게는 70 이하의 쇼어 A 경도를 가진다. 폴리아미드 (A)는 바람직하게는 40 이상의 쇼어 A 경도를 가진다.
본 발명에 따라 사용되는 폴리아미드 (A)는 바람직하게는 15 MPa 보다 높은, 더 바람직하게는 20 MPa 보다 높은, 특히 바람직하게는 25 MPa 보다 높은 인장 강도를 가진다. 폴리아미드 (A)는 70 MPa 이하의 인장 강도를 가진다.
사용되는 바람직한 코폴리아미드 (A)의 파단 신율은 바람직하게는 300% 보다 높은, 더 바람직하게는 500% 보다 높은, 특히 바람직하게는 700% 보다 높지만, 1500% 이하의 파단 신율 값을 가진다.
본 발명에 따라 사용되는 폴리아미드 (A)는 바람직하게는 25℃ 및 1000 hPa에서 고체이다.
본 발명에 따라 사용되는 폴리아미드 (A)는 바람직하게는 펠렛 형태 (pellet form)이다.
구성 성분 (A) 및 (B)와 더불어, 본 발명의 중합체 조성물은 구성 성분 (A) 및 (B)와는 다른 추가의 물질, 예를 들어, 비-폴리아미드 중합체 (A'), 유기 또는 무기 충전제 (C), 무기 섬유 (D), 난연제 (E), 살생물제 (F), 안료 (G), UV 흡수제 (H) 및 HALS 안정화제 (I)를 포함할 수 있다.
선택적으로 사용되는 중합체 (A')는, 바람직하게는 열가소성을 가지며, 이는, 생성물이 25℃ 및 1000 hPa에서 고체이고, 1000 hPa 하의 25℃보다 높은 소정의 온도 범위에서 가역적으로 변형될 수 있음을 의미한다.
선택적으로 사용되는 열가소성 중합체 (A')에 대한 바람직한 예는 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리아크릴레이트, 폴리올레핀, 관능성 폴리올레핀, 폴리스티렌 또는 PVC이며, 특히 바람직하게는 폴리우레탄 또는 폴리에스테르이다.
중합체 (A')가 사용되는 경우, 이의 함량은 각각의 경우 구성 성분 (A) 100 중량부를 기준으로, 바람직하게는 1 내지 40 중량부이고, 더 바람직하게는 5 내지 30 중량부이다. 본 발명의 조성물은 바람직하게는 중합체 (A')를 함유하지 않는다.
본 발명에 따라 선택적으로 사용되는 충전제 (C)는 바람직하게는 무기 충전제이며, 보다 바람직하게는 석영, 활석, 칼슘 카르보네이트, 규조토 또는 칼슘 실리케이트 또는 실리카이다.
본 발명에 따라 선택적으로 사용되는 무기 섬유 (D)에 대한 바람직한 예는 유리 섬유, 현무암 섬유 또는 규회석이며, 바람직하게는 유리 섬유이다.
무기 섬유 (D)가 사용되는 경우, 이의 양은 바람직하게는 1 내지 30 중량%, 더 바람직하게는 5 내지 15 중량%이다. 본 발명의 중합체 조성물은 바람직하게는 구성 성분 (D)를 함유하지 않는다.
본 발명에 따라 선택적으로 사용되는 난연제 (E)에 대한 바람직한 예는 할로겐화 유기 화합물을 기재로 하는 유기 난연제 또는 무기 난연제, 예를 들어 알루미늄 하이드록사이드 (ATH) 또는 마그네슘 하이드록사이드이다.
난연제 (E)가 사용되는 경우, ATH와 같은 무기 난연제가 바람직하다.
본 발명에 따라 선택적으로 사용되는 살생물제 (F)에 대한 바람직한 예는 무기 살진균제이며, 예를 들어 아연 보레이트와 같은 보레이트, 또는 유기 살진균제, 예를 들어 티아벤다졸이다.
본 발명에 따라 선택적으로 사용되는 안료 (G)에 대한 바람직한 예는 유기 안료 또는 무기 안료이며, 예를 들어 철 옥사이드 또는 티타늄 다이옥사이드이다.
안료 (G)가 사용되는 경우, 그 양은 바람직하게는 0.2 내지 7 중량%이고, 더 바람직하게는 0.5 내지 3 중량%이다. 안료 (G)가 사용되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따라 선택적으로 사용되는 UV 흡수제 (H)의 예는 벤조페논, 벤조트리아졸 또는 트리아진이다.
UV 흡수제 (H)가 사용되는 경우, 벤조트리아졸 및 트리아진이 바람직하다.
본 발명에 따라 선택적으로 사용되는 HALS 안정화제 (I)에 대한 바람직한 예는, 예를 들어, 피페리딘 또는 피페리디닐 유도체가 있으며, Tinuvin (BASF SE 사, 루트비히스하펜 (독일)) 등의 상품명으로 구입가능하다.
본 발명의 조성물의 제조에, 바람직하게는 구성 성분 (A), (B), 선택적으로 (A'), 그리고 또한 선택적으로 (C) 내지 (I)를 제외한 성분들은 사용되지 않는다.
본 발명의 조성물에 대한 개별 구성 성분들은, 각 경우에, 한가지 타입의 상기한 성분 또는 2가지 타입 이상의 성분들로 된 혼합물을 포함할 수 있다.
본 발명의 중합체 조성물은 바람직하게는 열가소성을 가지며, 탄성 특성을 모두 가진다.
따라서, 본 발명의 중합체 조성물의 파단 신율은 바람직하게는 200% 이상, 특히 바람직하게는 500% 이상이다. 본 발명의 중합체 조성물의 파단 신율은 바람직하게는 2000% 이하이다.
본 발명의 중합체 조성물의 인장 강도는 바람직하게는 2 MPa 이상, 더 바람직하게는 4 MPa 이상, 특히 바람직하게는 10 MPa 이상이다. 본 발명의 중합체 조성물의 인장 강도는 바람직하게는 50 MPa 이하이다.
본 발명의 중합체 조성물의 쇼어 A 경도는 바람직하게는 80 이하, 더 바람직하게는 75 이하, 특히 바람직하게는 70 이하이나 20 이상이다.
본 발명의 중합체 조성물의 연화 온도는 1000 hPa 압력 하에 바람직하게는 40℃ 이상, 더 바람직하게는 100℃ 이상, 특히 바람직하게는 130℃ 이상이다. 본 발명의 중합체 조성물의 연화 온도는 1000 hPa 압력 하에 바람직하게는 220℃ 이하이다.
본 발명의 조성물은 자체 공지되고 요망되는 임의의 방식으로, 예를 들어, 개별 구성 성분들을 단순 혼합함으로써, 제조될 수 있다.
선택적인 성분, 예컨대 구성 성분 (A')와 또한 (C) 내지 (I)의 성분들이, 예를 들어, 혼합 조작 중에 및/또는 후속적으로 완성된 조성물에 첨가될 수 있다.
본 발명의 추가적인 내용은 본 발명의 조성물의 제조 방법으로서,
제1 단계에서
구성 성분 (A) 및 (B), 그리고 또한, 선택적으로, 구성 성분 (A') 및 (C) 내지 (I) 중 하나 이상을 반응기에 투입하고, 용융시킨 다음, 혼합 어셈블리를 이용해 혼합하고,
제2 단계에서
제1 단계에서 수득된 혼합물을 회수 (discharge)하여, 냉각시키고, 및
제3 단계에서, 선택적으로,
제2 단계에서 수득된 혼합물을 선택적으로 구성 성분 (A') 및 (C) 내지 (I) 중 하나 이상과 혼합하고, 분쇄 및/또는 펠렛화하는 것을 포함한다.
본 발명의 방법에서, 바람직하게는 제3 단계를 수행한다.
본 발명의 방법에서 제3 단계를 수행하는 경우, 이 단계는 제2 단계가 종료된 후 수행하거나, 또는 제2 단계와 동시에 수행할 수 있다.
본 발명의 방법은 용매의 존재 또는 부재 하에 수행할 수 있으며, 용매를 사용하지 않는 제조 방법 (solvent-free production)이 바람직하다.
본 발명의 방법은 연속적으로, 회분식으로 또는 반회분식으로 (semibatchwise) 수행할 수 있으며, 바람직하게는 연속적으로 수행할 수 있다.
개별 구성 성분들은 본 발명에 따른 방법의 제1 단계에서 반응기에 개별적으로 또는 이미 예비-혼합된 형태로, 예를 들어, 예비-혼합된 펠렛 형태로 투입된다. 예를 들어, 이는, 선행 방법에 의해, 예를 들어 미터링 스크류 (metering screw)에 의해 수행될 수 있다. 적절한 경우, 혼합할 반응물들은 가공 처리 전에, 선행 기술에 따라 건조 처리될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 제2 단계에서, 본 발명의 혼합된 조성물의 회수는 마찬가지로, 혼합 어셈블리 자체에 의해 수행될 수 있거나, 또는 부가적으로 수송 유닛, 예를 들어 용융물 펌프에 의해 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 제1 단계에 사용되는 구성 성분 (B) : 열가소성 폴리아미드 (A)의 중량비는 바람직하게는 5:95 - 80:20, 더 바람직하게는 10:90 - 60:40, 특히 바람직하게는 20:80 내지 50:50의 범위이다.
본 발명의 방법을 이용하여, 바람직하게는 적어도 단계 1 - 2는 연속 작동하는 니더 (kneader) 또는 믹서 또는 압출기에서 수행하며, 본 발명에 따른 혼합을 위한 개별 구성 성분들은 제1 단계에서 혼합 어셈블리에, 각각의 경우, 순수한 형태로 또는 예비-혼합물로서 중량 계측 방식으로 (gravimetrically) 또는 부피 계측 방식으로 (volumetrically), 연속적으로 공급된다. 전체 혼합물에 1 중량% 미만의 비율로 존재하는 구성 성분들은, 바람직하게는, 비율이 더 높은 구성 성분들 중 어느 하나에 혼합된 예비-혼합물로서 공급된다.
본 발명에 따른 방법에서, 제1 단계가 수행되는 온도는 주로 사용되는 구성 성분에 따라 결정되며, 당해 기술 분야의 당업자들에게 공지되어 있지만, 단, 그 온도는 사용되는 개별 구성 성분의 특이적인 분해 온도보다 낮다. 본 발명의 방법은 바람직하게는 250℃ 미만, 더 바람직하게는 150℃ 내지 220℃ 범위, 특히 바람직하게는 180℃ 내지 210℃의 온도에서 수행된다.
본 발명의 방법에서, 제1 단계는 바람직하게는 주위 대기의 압력 하에, 즉, 900 내지 1100 hPa에서 수행된다. 그러나, 더 높은 압력도 이용가능하며, 이는 특히 사용되는 혼합 어셈블리에 따라 결정된다. 따라서, 사용되는 니더, 믹서 또는 압출기의 여러 구획 내 압력은 예를 들어, 1000 hPa보다 현저하게 높으며, 바람직하게는 10,000 hPa보다 높으며, 특히 바람직하게는 20,000 hPa보다 높다.
본 발명에 따라 제조되는 조성물은 바람직하게는 펠렛 형태 또는 분말 형태이며, 바람직하게는 펠렛 형태이다. 상응하는 펠렛화 시스템을 이용함으로써, 본 발명의 조성물은 또한 마이크로펠렛 형태로 수득할 수 있다.
개별 구성 성분들을 제1 단계에 따라 혼합하는 조작을 수행한 후, 본 발명의 조성물을 제2 단계에서 반응기로부터, 바람직하게는 고 점성의 고온 용융물 형태로, 바람직하게는 다이 (die)를 통해 회수하고, 바람직하게는 냉각 매질을 이용하여 5℃ 내지 60℃의 온도까지 냉각시킨다. 본원의 바람직한 방법에서, 물질은 생성 (emergence) 후, 냉각 매질을 이용해 냉각된 다음 제3 단계에서 분쇄 또는 펠렛화된다. 이 경우, 물질의 냉각 및 펠렛화는 수중 펠렛화 (underwater pelletizing)에 의해 동시에 또는 연속적으로 수행될 수 있다. 사용되는 바람직한 냉각 매질은 물 또는 공기이다. 본원에서 바람직한 펠렛화 방법으로는 수중 펠렛화, 에어 컷팅 (air cutting)에 의한 펠렛화 및 스트랜드 펠렛화 (strand pelletizing)가 있다.
본 발명에 따라 제조되는 펠렛은 펠렛 1개 당 바람직하게는 0.5 g 미만, 더 바람직하게는 0.25 g 미만, 특히 바람직하게는 0.125 g 미만의 중량을 가진다. 본 발명에 따라 제조되는 펠렛은 펠렛 1개 당 바람직하게는 5 mg 이상의 중량을 가진다.
본 발명에 따라 수득되는 펠렛은 바람직하게는 원통형 또는 구형이고, 바람직하게는 세로 길이가 0.1 내지 10 mm이고, 더 바람직하게는 1 내지 7 mm의 범위이다.
본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 개별 구성 성분, 바람직하게는 펠렛 형태, 분말 형태 또는 섬유 형태의 구성 성분들은, 멀티스크류 압출기에서 중량 측정에 의해 계량되며, 이러한 압출기 안에서, 이들 구성 성분들은 180℃ 내지 210℃의 온도에서 용융 및 혼합되고, 혼합물은 용융물 펌프에 의해 혼합 어셈블리로부터 방출된 다음, 수중 펠렛화에 의해 냉각되고, 펠렛화 후, 건조된다.
본 발명의 조성물의 제조 방법에서, 구성 성분 (A) 및/또는 구성 성분 (B)에 함유된 임의의 관능기와, 본 발명의 조성물의 제조 중에 새롭게 생성되는 임의의 관능기 간의, 예를 들어 가수분해 또는 열적 결합 절단 (thermal bond breakage)에 의해, 반응을 유도하는 것도 또한 가능하다. 예를 들어, 이는, 존재하거나 또는 형성된 임의의 카르복시산, 하이드록시, 아민, 이소시아네이트, 우레탄 또는 우레아 결합의 반응 등의 방법에 의해 달성되어, 아미드 결합, 에스테르 결합, 우레탄 결합, 우레아 결합 또는 알로파네이트 (allophanate) 결합을 제공할 수 있다.
본 발명의 조성물은 바람직하게는 재가공 가능하다. 본원에서, "재가공성"은, 조성물이 다른 종래의 성형화 작업, 예컨대 사출 성형 및 취입 성형으로 쉽게 가공 처리될 수 있음을 의미한다. 후속적으로 재가공되는 본 발명의 조성물은 전형적으로, 본래의 값과 유사한 물성 (예, 인장 강도, 신장률, 압축 변형 및 경도)을 나타낸다.
일 구현예에서, 본 발명의 조성물은 DIN EN 53505 (쇼어 A)에 따라 측정 시, 사용되는 순수한 폴리아미드 (A)의 경도보다 5 포인트 낮은, 바람직하게는 10 포인트 낮은, 특히 바람직하게는 15 포인트 낮은 경도를 가진다.
본 발명의 중합체 조성물, 특히 펠렛 형태의 중합체 조성물은 다운스트림 단계에서 압출에 의해 추가의 열가소성 가공 처리되어, 성형물, 바람직하게는 프로파일을 형성할 수 있다. 이러한 경우, 바람직한 절차에 따르면, 펠렛화된 형태의 본 발명의 조성물은 선행 기술에 따라 니더 또는 압출기 내로 연속적으로 이송되고, 이러한 니더 또는 압출기 내에서 온도에의 노출에 의해 가열 및 가소화된 다음, 요망되는 프로파일 형상을 좌우하는 다이 안으로 눌려지게 된다. 이에, 본원에서, 다이의 구조 (configuration)에 따라, 고형 프로파일 또는 심지어 중공 프로파일이 제조될 수 있다.
본 발명의 추가의 내용은 본 발명의 중합체 조성물을 압출함으로써 제조되는 성형물 (molding)이다.
바람직한 일 구현예에서, 본 발명의 조성물은 직접 적절한 다이를 통해, 프로파일 형태로 연속적으로 압출되며, 그 후에, 이러한 프로파일은 - 냉각 후와 마찬가지로 - 트리밍되고 (trimmed) 및/또는 길이 절단될 수 있다.
수득되는 중합체 조성물은 바람직하게는 열가소성이며, 이는, DIN EN ISO 6721-2:2008에 따른 손실 계수 (G"/G')의 값이 1인 온도가 바람직하게는 40℃ 이상, 더 바람직하게는 100℃ 이상임을 의미한다.
본 발명의 중합체 조성물은 폴리아미드가 지금까지 이용되어 온 모든 분야에서 활용될 수 있다.
본 발명의 방법은 폴리아미드-기재의 열가소성 탄성중합체를 단순한 방법으로 제조할 수 있다는 이점을 가진다.
본 발명의 조성물은, 이들 조성물이 종래의 기술, 예를 들어, 압출, 진공 성형, 사출 성형, 취입 성형 또는 압축 성형에 의해 가공 처리가능하다는 이점을 가진다. 또한, 이들 조성물은 기계적 특성이 거의 또는 전혀 감소되지 않은 채 재가공(재순환)될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 조성물의 이점은, 낮은 쇼어 A 경도에도 불구하고, 실리콘 분획 (fraction)이 서로 점착되는 경향이 현저하게 낮다는 것이다.
물론, 본 발명의 중합체 조성물은 낮은 수 흡수성을 나타내며, 또한, 일반적으로 상당히 개선된 내마모성을 나타낸다는 점도 본 발명에서 유익하다.
본 발명의 방법은, 이러한 방식으로, 특히 높은 인장 강도 및 파단 신율과 더불어 70 미만의 쇼어 A 강도를 가진 가요성 물질이 수득되는 표적화된 방식으로, 열가소성 중합체 조성물을 조정할 수 있다는, 이점을 가진다.
본 발명에 따른 방법의 또 다른 이점은, 보편적으로 이용할 수 있으며, 상당히 다목적이며, 중합체 조성물을 양호한 수율로 제조할 수 있다는 것이다.
본 발명에 따른 조성물의 잠재적인 용도는, 자동차, 전자 제품, 전기, 통신, 가정 및 의료 어플리케이션의 부품 및 컴포넌트의 제조를 포함한다. 예를 들어, 본 조성물은 다음과 같은 용도의 와이어 및 케이블 절연재의 제조에 이용할 수 있다; 자동차 및 가정 용품 컴포넌트, 예컨대 벨트, 호스, 부츠, 풀무 (bellow), 실 (seal); 가솔린 라인 및 공기 도관 (air conduit)의 컴포넌트; 건축용 실, 병마개 (bottle closure), 가구 컴포넌트, 손에 쥘 수 있는 소프트-필 그립 (soft-feel grips for hand-held implement)(예, 도구의 그립), 의료 기구, 예를 들어, 카테터, 스포츠 용품, 직물의 코팅, 예를 들어, 에어백 및 멤브레인, 및 일반적으로 고무 부품들.
추가적으로 가능성있는 용도는 밀폐제, 중합체 가공용 첨가제, 예를 들어, 열가소성 물질, 방오 코팅제, 호일 및 필름의 압출에서의 가공 보조제, 코팅 첨가제, 수지 변형 또는 역청 변형용 보조제, 플라스틱 첨가제, 예를 들어 충격 강화제 (impact toughener) 또는 난연제로서, 절연 또는 차폐 물질, 케이블 피복재 (cable cladding)에서 전자 컴포넌트용 포장재로서, 목재, 종이 및 카드용 코팅 물질로서, 텍스타일 섬유 또는 텍스타일 패브릭용 코팅 물질, 천연 물질, 예를 들어 가죽 및 털에 대한 코팅 물질, 예를 들어 스포츠 장비, 예컨대 스포츠 신발류에서 멤브레인 또는 구성분용 물질이다. 본 발명의 중합체 조성물의 바람직한 용도는, 열가소성 탄성중합체로서, 예를 들어, 케이블 피복재 (cable cladding), 호스, 실, 키보드 매트용, 기체 투과성 멤브레인과 같은 멤브레인용, 코팅 어플리케이션용, 예를 들어, 비-점착성 코팅제, 조직-친화성 코팅제, 난연성 코팅제용 열가소성 탄성중합체로서, 그리고 생체적합한 물질로서의 용도이다.
본 발명의 중합체 조성물은, 놀랍게도, 예를 들어 전자 제품 및 의료용 사출 성형 어플리케이션, 또는 섬유 또는 테크니컬 호일 (technical foil) 및 필름용 압출 어플리케이션에서, 점착성 및 저온 탄성과 관련하여, 탁월한 특성을 나타낸다.
후술한 실시예들에서, 모든 점도 데이터는 25℃의 온도를 토대로 한다. 달리 언급되지 않은 한, 아래 실시예들은 주위 대기 압력 하에, 즉 대략 1000 hPa의 압력 하, 실온, 즉 대략 23℃에서, 및/또는 반응물들이 추가의 가열 또는 냉각 없이 실온에서 조합되는 온도에서 수행되며, 또한 대략 50%의 상대 분위기 습도에서 수행된다. 또한, 부 (part) 및 퍼센트에 대한 모든 수치들은 달리 언급되지 않은 한, 중량 기준이다.
본 실시예들에 사용된 제품은 다음과 같다:
TPE-A1: (프랑스) 콜롱브에 위치한 Arkema SA 사의 상품명 PEBAX® 3533으로 상업적으로 구입가능한, 쇼어 A 경도가 81인 열가소성 코폴리아미드 (나일론 12와 폴리테트라메틸렌 글리콜의 공중합체) (특성은 표 2 참조);
TPE-A2: (프랑스) 콜롱브에 위치한 Arkema SA 사의 상품명 PEBAX® 2533으로 상업적으로 구입가능한, 쇼어 A 경도가 72인 열가소성 코폴리아미드 (나일론 12와 폴리테트라메틸렌 글리콜의 공중합체) (특성은 표 2 참조);
공중합체 B1:
6개의 가열 구획을 구비한 (독일) 에버르스베르크의 Collin 사 트윈-스크류 니더에서, 질소 분위기 하에, 다이이소시아네이트(메틸렌비스(4-이소시아나토사이클로-헥산))(H12MDI)(독일, 레버쿠젠 소재의 Covestro AG 사로부터 상품명 Desmodur W으로 시판됨)를 제1 가열 구획에서 계량하고, 분자량 11,832 g/mol의 비스아미노프로필-말단 기를 가진 폴리다이메틸실록산을 제2 가열 구획에서 계량하였다. 가열 구획의 온도 프로파일을 하기와 같이 프로그래밍하였다: 구획 1 30℃, 구획 2 140℃, 구획 3 170℃, 구획 4 190℃, 구획 5 195℃, 구획 6 185℃. 회전 속도는 150 rpm이었다. 다이이소시아네이트(메틸렌비스(4-이소시아나토사이클로헥산))(H12MDI)은 구획 1에서 607 mg/min(139 mmol/h)으로 계량하고, 아민 오일 구성 성분은 구획 2에서 27.3 g/min(138.5 mmol/h)으로 계량하였다. 압출기의 다이에서, 무색의 매우 투명한 폴리다이메틸실록산-폴리우레아 블록 공중합체를 수득하였으며, 이후 이를 펠렛화하였다. 분자량은 146,800 g/mol(수 평균), 308,300 g/mol(중량 평균)이었다. 쇼어 A 경도는 25이었으며, 잔류 이소시아네이트 함량은 172 ppm이었다. 파단 신율은 425%이었다. ISO 6721-10에 따라 손실 계수 (G"/G')의 값이 1이 되는 온도는 이 경우 185℃ (측정 진동수 (measuring frequency) 1 Hz, 변형률 (deformation) 0.1%)이었다.
공중합체 B2:
6개의 가열 구획을 구비한 (독일) 에버르스베르크 소재의 Collin 사 트윈-스크류 니더에서, 질소 분위기 하에, 다이이소시아네이트(메틸렌비스(4-이소시아나토-사이클로헥산))(H12MDI)(독일 레버쿠젠 소재의 Covestro AG사 상품명 Desmodur W으로 시판됨)를 제1 가열 구획에서 계량하고, 분자량 14,690 g/mol의 비스아미노프로필-말단 기의 폴리다이메틸실록산을 제2 가열 구획에서 계량하였다. 가열 구획의 온도 프로파일을 하기와 같이 프로그래밍하였다: 구획 1 30℃, 구획 2 140℃, 구획 3 170℃, 구획 4 190℃, 구획 5 195℃, 구획 6 185℃. 회전 속도는 150 rpm이었다. 다이이소시아네이트(메틸렌비스(4-이소시아나토사이클로-헥산))(H12MDI)은 구획 1에서 448 mg/min(102.6 mmol/h)으로 계량하고, 아민 오일 구성 성분은 구획 2에서 25.0 g/min(102.1 mmol/h)으로 계량하였다. 압출기의 다이에서, 무색의 매우 투명한 폴리다이메틸실록산-폴리우레아 블록 공중합체를 수득하였으며, 이후 이를 펠렛화하였다. 분자량은 202,400 g/mol(수 평균), 418,250 g/mol(중량 평균)이었다. 쇼어 A 경도는 18이었으며, 잔류 이소시아네이트 함량은 153 ppm이었다. 파단 신율은 525%이었다. ISO 6721-10에 따라 손실 계수 (G"/G')의 값이 1이 되는 온도는 이 경우 188℃ (측정 진동수 1 Hz, 변형률 0.1%)이었다.
실시예 1
TPE-A1 1.6 kg을, Collin 사 (독일 에베르스베르크)의 2방향 회전식 트윈-스크류 압출기 ZK 25의 구획 1에, 각각 펠렛 형태의 공중합체 B1 0.40 kg과 함께 호퍼 (hopper)를 통해 연속적으로 투입하여, 컴파운딩하였다. 이때 투입 영역 (구획 1)의 온도는 100℃였으며, 구획 2에서 180℃까지 승온시키고, 구획 3에서는 195℃까지 승온시켰다. 구획 4 및 구획 5에서는 190℃였으며, 다이는 190℃에서 가열하였다. 스크류의 회전 속도는 60 회전수/분이었다. 수득된 균질한 용융물을 스트랜드로 압출시키고, 수조에서 30℃까지 냉각시킨 다음 스트랜드 펠렛화기에 의해 펠렛화하였다. 이로써, 공중합체 B1 함량이 20 중량%인 중합체 블렌드 1.85 kg이 수득되었다.
실시예 2 내지 6
표 1에 열거된 특징들로 수정하여, 실시예 1에 기술된 절차를 반복 실시한다.
표 1:
실시예 1 2 3 4 5 6
TPE-A 1 [kg] 1.6 1.2 1.6 1.2
TPE-A 2 [kg] 1.6 1.2
공중합체 B1 [kg] 0.4 0.8 0.4 0.8
공중합체 B2 [kg] 0.4 0.8
가열 구획 1 [℃] 100 100 100 100 100 100
가열 구획 2 [℃] 180 180 180 180 180 180
가열 구획 3 [℃] 195 195 195 195 195 195
가열 구획 4 [℃] 190 195 195 195 195 195
가열 구획 5 [℃] 190 190 190 190 190 190
가열 구획 6 [℃] 190 190 190 190 190 190
회전 속도 [회전수/분] 60 60 60 60 60 60
수득량 [kg] 1.80 1.95 1.85 1.85 1.90 1.90
표 2: 기계적 특성 결정
실시예 인장 강도 [MPa] 파단 신율 [%] 쇼어 A TR [N/mm] 밀도 [g/cm3] 마모 [mg] 색상
1 13.6 897 77 57.8 1.0024 10.0 백색
2 6.3 632 68 43.1 1.0012 19.4 백색
3 9.8 923 64 38.6 1.0020 23.2 백색
4 5.7 814 58 33.5 1.0015 32.4 백색
5 13.1 836 75 54.0 1.0022 11.8 백색
6 6.8 725 66 42.3 1.0015 21.0 백색
TPE-A 1 40.3 763 81 81 1.00 65 반투명
TPE-A 2 34 820 72 69 1.00 121 반투명
공중합체 B1 1.2 425% 28 n.d. 1.00 n.d. 투명
공중합체 B2 0.5 525 22 n.d. 1.00 n.d. 투명
n.d.: 측정 안됨.
사출 성형된 시험 표본을 1주간 테스트 표본으로 저장한 후, 기계적 특성을 측정하였다.
쇼어 A 경도는 DIN EN 53505에 따라 측정한다.
인장 강도는 DIN EN 53504-S1에 따라 측정한다.
파단 신율은 DIN EN 53504-S1에 따라 측정한다.
100% 모듈러스 (modulus)는 DIN EN 53504-S1에 따라 측정한다.
인열 저항 (tear resistance) (TR)은 ASTM D 624 B에 따라 측정한다.
내마모성은 DIN 53516에 따라 40 m 거리에서 10 N의 힘을 가하여 측정한다.
밀도는 DIN EN ISO 1183에 따라 측정한다.

Claims (9)

  1. 중합체 조성물로서,
    (A) 하나 이상의 폴리아미드 중합체, 및
    (B) 하나 이상의 실록산-유기 공중합체를 포함하며,
    상기 실록산-유기 공중합체에서, 실록산 세그먼트 당 실록산 단위가 50 내지 3000개이고, 하나 이상의 유기 세그먼트가 에스테르 기, 아미드 기, 우레탄 기, 우레아 기 및 티오우레아 기로부터 선택되는 하나 이상의 기를 가지는, 중합체 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    (B)가 일반식 (1)의 실록산-유기 공중합체를 포함하는, 중합체 조성물:
    Figure pct00008

    상기 식에서,
    R은 각각 동일하거나 또는 서로 상이할 수 있으며, 불소 또는 염소에 의해 선택적으로 치환되는 탄소수 1-20의 SiC-결합된 1가 탄화수소 라디칼이고,
    X는 각각 동일하거나 또는 서로 상이할 수 있으며, 서로 인접하지 않은 메틸렌 단위가 -O-기로 치환되었을 수 있는 탄소수 1-20의 알킬렌 라디칼이고,
    A는 각각 동일하거나 또는 서로 상이할 수 있으며, 산소 원자, 황 원자 또는 아미노기 -NR'-이고,
    Z는 각각 동일하거나 또는 서로 상이할 수 있으며, 산소 원자 또는 아미노기 -NR'-이고,
    R'은 각각 동일하거나 또는 서로 상이할 수 있으며, 수소 원자 또는 탄소수 1-10의 알킬 라디칼이고,
    Y는 각각 동일하거나 또는 서로 상이할 수 있으며, 불소 또는 염소에 의해 선택적으로 치환되는 탄소수 1-20의 2가 탄화수소 라디칼이고,
    D는 각각 동일하거나 또는 서로 상이할 수 있으며, 불소, 염소 또는 C1-C6 알킬 에스테르 기로 선택적으로 치환되고; 서로 인접하지 않은 메틸렌 단위가 -O-, -COO-, -OCO- 또는 -OCOO- 기로 치환될 수 있는, 2가 탄화수소 라디칼이고,
    B는 각각 동일하거나 또는 서로 상이할 수 있으며, 수소 원자 또는 관능성 또는 비-관능성 유기 또는 실리콘-유기 라디칼이고,
    n은 각각 동일하거나 또는 서로 상이할 수 있으며, 50 내지 2999의 숫자이고,
    a는 1 이상의 숫자이고,
    b 0 또는 1 내지 100의 숫자이고,
    c 0 또는 1 내지 100의 숫자이고,
    d는 1 이상의 숫자이고, 및
    e는 0 또는 1의 숫자임.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 구성 성분 (B)에서 실록산 단위의 함량이 80 내지 99.5 wt%인, 중합체 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구성 성분 (A)가 코폴리아미드를 포함하는, 중합체 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구성 성분 (A)가 탄성중합체성 가요성 세그먼트 (elastomeric flexible segment)를 가지는, 중합체 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실록산-유기 공중합체 (B) : 상기 폴리아미드 중합체 (A)의 중량비가 5:95 내지 80:20 범위인, 중합체 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 조성물의 제조 방법으로서,
    제1 단계에서
    구성 성분 (A)와 (B), 선택적으로, 구성 성분 (A') 및 (C) 내지 (I) 중 하나 이상을 반응기에 넣어, 용융한 다음, 혼합 어셈블리를 사용해 혼합하고,
    제2 단계에서
    상기 제1 단계에서 수득되는 혼합물을 회수 (discharge)하여, 냉각시키고, 및
    선택적으로 수행되는, 제3 단계에서,
    상기 제2 단계에서 수득되는 혼합물을, 선택적으로 구성 성분 (A') 및 (C) 내지 (I) 중 하나 이상과 함께 혼합하고, 분쇄 및/또는 펠렛화하는, 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제3 단계를 수행하는, 제조 방법.
  9. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 중합체 조성물의 압출에 의해 제조되는 성형물.
KR1020197009818A 2016-10-07 2016-10-07 실록산-유기-공중합체를 함유하는 중합체 조성물 KR102203508B1 (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2016/074073 WO2018065072A1 (de) 2016-10-07 2016-10-07 Siloxan-organo-copolymere enthaltende polymerzusammensetzungen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190051012A true KR20190051012A (ko) 2019-05-14
KR102203508B1 KR102203508B1 (ko) 2021-01-15

Family

ID=57113354

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197009818A KR102203508B1 (ko) 2016-10-07 2016-10-07 실록산-유기-공중합체를 함유하는 중합체 조성물

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10975241B2 (ko)
EP (1) EP3523373B1 (ko)
JP (1) JP6921945B2 (ko)
KR (1) KR102203508B1 (ko)
CN (1) CN109790386B (ko)
WO (1) WO2018065072A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3076834B1 (fr) * 2018-01-15 2020-08-21 Arkema France Composition thermoplastique elastomere - silicone
EP3892441A1 (de) 2020-04-07 2021-10-13 Entex Rust & Mitschke GmbH Nachrüstung für eine extruderanlage
EP4150007B1 (de) * 2020-05-11 2023-11-08 Wacker Chemie AG Farbmittel enthaltende zusammensetzungen, verfahren zu deren herstellung und deren verwendung

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100427675B1 (ko) * 1995-04-25 2004-07-27 미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩춰링 캄파니 폴리디오르가노실록산올리고우레아세그먼트를가진공중합체와그들의제조방법
KR20150023664A (ko) * 2012-06-11 2015-03-05 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 실리콘-함유 중합체성 가공 첨가제를 갖는 용융-가공성 폴리아미드 조성물

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US411575A (en) 1889-09-24 Chain
FR2273021B1 (ko) 1974-05-31 1977-03-11 Ato Chimie
US4195015A (en) 1976-07-30 1980-03-25 Ato Chimie Heat and aging stable copolyetheresteramides and method of manufacturing same
FR2466478B2 (fr) 1979-10-02 1986-03-14 Ato Chimie Procede de preparation de copolyetheresteramides aliphatiques elastomeres
DE3247755A1 (de) 1982-12-23 1984-06-28 Plate Bonn Gmbh, 5300 Bonn Copolyetheresteramide, verfahren zu ihrer herstellung und deren verwendung zum heisssiegeln von textilien
DE3752135T2 (de) 1986-06-20 1998-04-16 Minnesota Mining & Mfg Blockcopolymer, Verfahren zu seiner Herstellung, Diaminvorprodukte für dieses Verfahren bzw. Verfahren zu deren Herstellung sowie das Blockcopolymer enthaltende Endprodukte
DE3709238A1 (de) 1986-11-05 1988-05-11 Bayer Ag Silikonhaltige polyamidmassen
FR2611726B1 (fr) 1987-02-26 1989-06-16 Atochem Polyesteramides et polyetherthioether-ester-amides - leur procede de fabrication
FR2611727B1 (fr) 1987-02-26 1989-06-16 Atochem Polyesteramides et polyetheresteramides - leur procede de fabrication
DE3730504C1 (en) 1987-09-11 1989-03-16 Atochem Werke Gmbh Copolyamides containing caprolactam and laurolactam, process for the preparation thereof and use thereof for heat-sealing textiles
EP0311842A3 (en) 1987-10-16 1989-10-25 General Electric Company Block polysiloxane-polycarbonate copolymer blends with polyamides
JPH06502879A (ja) 1990-03-30 1994-03-31 アライド―シグナル・インコーポレーテッド 高分子はく離フィルム及びそれらの使用方法
DE4318047C2 (de) 1993-05-29 1995-09-14 Atochem Elf Deutschland Verwendung von Copolyamiden als Schmelzkleber zum Heißsiegeln
JP3917181B2 (ja) 1995-04-25 2007-05-23 スリーエム カンパニー ポリジオルガノシロキサンポリ尿素セグメントコポリマーおよびその生成方法
US6441118B2 (en) 1996-04-25 2002-08-27 3M Innovative Properties Company Polydiorganosiloxane oligourea segmented copolymers and a process for making same
US6846893B1 (en) * 1996-10-23 2005-01-25 Minnesota Mining And Manufacturing Company Polymer mixtures containing polydiorganosiloxane urea-containing components
US6007914A (en) * 1997-12-01 1999-12-28 3M Innovative Properties Company Fibers of polydiorganosiloxane polyurea copolymers
FR2820141B1 (fr) 2001-01-26 2003-03-21 Atofina Composition transparente a base de polyamide
DE10137855A1 (de) 2001-08-02 2003-02-27 Consortium Elektrochem Ind Organopolysiloxan/Polyharnstoff/ Polyurethan-Blockcopolymere
US20140088230A1 (en) * 2012-09-25 2014-03-27 Snezana Grcev Flame-retardant polymer composition and article

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100427675B1 (ko) * 1995-04-25 2004-07-27 미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩춰링 캄파니 폴리디오르가노실록산올리고우레아세그먼트를가진공중합체와그들의제조방법
KR20150023664A (ko) * 2012-06-11 2015-03-05 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 실리콘-함유 중합체성 가공 첨가제를 갖는 용융-가공성 폴리아미드 조성물

Also Published As

Publication number Publication date
CN109790386B (zh) 2021-09-07
JP2019531385A (ja) 2019-10-31
CN109790386A (zh) 2019-05-21
JP6921945B2 (ja) 2021-08-18
US20190225802A1 (en) 2019-07-25
EP3523373B1 (de) 2020-03-25
EP3523373A1 (de) 2019-08-14
WO2018065072A1 (de) 2018-04-12
KR102203508B1 (ko) 2021-01-15
US10975241B2 (en) 2021-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7345131B2 (en) Crosslinkable siloxane-urea copolymers
JP4161802B2 (ja) ポリアミド組成物
US7645516B2 (en) Cross-linkable siloxane urea copolymers
KR102203508B1 (ko) 실록산-유기-공중합체를 함유하는 중합체 조성물
CN111601852B (zh) 热塑性弹性体-有机硅组合物
US20190367671A1 (en) Thermoplastic composition
KR102223669B1 (ko) 실록산-오르가노-공중합체를 함유하는 중합체 조성물
JP2006521430A (ja) オルガノポリシロキサン−コポリマーの製造方法及びその使用
US11332618B2 (en) Thermoplastic copolymer block polyamide silicone elastomers
KR100838611B1 (ko) 고리형 유기규소 화합물 및 그 용도
JP2018532021A (ja) プラスチック及び有機繊維を含む混合物
KR20120099451A (ko) 실록산 공중합체를 포함하는 조성물
CN115916873B (zh) 含有草酰胺官能化硅氧烷的组合物
CN115335460A (zh) 具有聚酯-聚硅氧烷共聚物的组合物
CN117425700A (zh) 热塑性聚氨酯和聚酰胺的组合物
CN117425699A (zh) 含有热塑性聚氨酯与包含胺链端的具有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的共聚物的组合物
CN117425698A (zh) 含有聚酰胺嵌段、聚醚嵌段和热塑性聚氨酯的共聚物组合物

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant