KR880001627B1 - Integrated additive agent - Google Patents

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KR880001627B1
KR880001627B1 KR1019870009680A KR870009680A KR880001627B1 KR 880001627 B1 KR880001627 B1 KR 880001627B1 KR 1019870009680 A KR1019870009680 A KR 1019870009680A KR 870009680 A KR870009680 A KR 870009680A KR 880001627 B1 KR880001627 B1 KR 880001627B1
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에베레트 고드레브스키 로버트
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유니온 카바이드 코포레이션
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K13/00Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
    • C08K13/02Organic and inorganic ingredients

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Abstract

A thermoplastic organic polymer is reinforced by homogeneously blending the polymer, an inorganic filler and a surfactant with a polymerizable unsatd. Si compd and its organic compd. The surfactant comprises (a) a siloxane contg. at least one Si-bonded alkyl gp. or (b) a polyoxyalkylene compd. contg. polyoxyalkylene blocks. The polymer has enhanced hysical properties e.g. impact strength and tensile strength.

Description

집적 첨가제Integrated additives

본 발명은 충진 중합성 물질에 관한 것으로, 더욱 특히 충진 열가소성 중합체 매트릭스(matrices)와, 개선된 충격강도(impact strength)를 포함한 충진 열가소성 중합체의 물리적 특성을 보존하거나 높이기 위하여 충진제-열가소성 중합체 배합물에 집적적(集積的)으로 첨가되는 첨가제에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to filler polymerizable materials, and more particularly, to integrated filler-thermoplastic polymer blends to preserve or enhance the physical properties of filled thermoplastic polymer matrices and filled thermoplastic polymers including improved impact strength. It is related with the additive added suitably.

본 발명은 또한 사출성형 공정에서 성형기를 채우기 위하여 필요로 하는 낮은 압력과 같이, 배합물에 개선된 가공 특성을 제공하기 위하여 충진제-열가소성 중합체 배합물에 첨가시키는 신규의 집적 첨가제(integral additives)에 관한 것이다. 본 발명은 또한 개선된 물리적 특성을 갖는 강화(强化) 또는 충진 열가소성 중합체의 제조방법을 제공하며, 또한 수득되는 개선된 충진 열가소성 중합체에 관한 것이다.The present invention also relates to novel integral additives which are added to the filler-thermoplastic polymer blend to provide improved processing properties to the blend, such as the low pressure required to fill the molding machine in the injection molding process. The present invention also provides a process for the preparation of reinforced or filled thermoplastic polymers having improved physical properties, and also relates to the improved filled thermoplastic polymers obtained.

폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등과 같은 열가소성 중합체를 포함한 합성 중합체에 사용하기 위한 충진제 또는 강화제의 처리법에 대하여는 매우 광범위한 연구가 진행되어 오고 있다. 이같은 연구의 대부분은 충진제를 커플링제(coupling agents)로 전처리시키는데에 중점을 두고 있으며, 이를 위해 사용되는 커플링제의 예로는, 미합중국 특허 제3,663,493호에 기술되어 있는 감마-메타크릴옥시프로필 트리메톡시실란 ; 미합중국 특허 제3,859,247호에 기술되어 있는 테트라비닐사이클로 테트라실록산 ; 미합중국 특허 제3,853,692호에 기술되어 있는 머캅토-프로필 또는 글리시딜 프로필 트리메톡시실란 ; 미합중국 특허 제4,017,452호에 기술되어 있는 바와 같이 2개의 폴리옥시에틸렌 블럭 사이에 낀 폴리옥시프로필렌 블럭으로 구성되는 디올 ; 벨기에 왕국 특허 제879,092호에 기술되어 있는 폴리에테르 폴리올의 말레산 또는 메타크릴산 에스테르 등을 들 수 있다. 충진제의 전처리는 미분쇄 충진제와 커플링제를 고전단으로 혼합시켜 주어야 하므로 많은 양의 에너지, 시간 및 부공정이 필요한데, 이들 모두는 경제적으로 바람직하지 못하고 또한 에너지 절약노력에 역행하는 것이다.Very extensive research has been conducted on the treatment of fillers or reinforcing agents for use in synthetic polymers including thermoplastic polymers such as polyethylene, polypropylene and the like. Most of these studies focus on pretreatment of fillers with coupling agents. Examples of coupling agents used for this purpose are gamma-methacryloxypropyl trimethoxy, which is described in US Pat. No. 3,663,493. Silane; Tetravinylcyclo tetrasiloxane described in US Pat. No. 3,859,247; Mercapto-propyl or glycidyl propyl trimethoxysilanes described in US Pat. No. 3,853,692; Diols composed of polyoxypropylene blocks sandwiched between two polyoxyethylene blocks as described in US Pat. No. 4,017,452; Maleic acid or methacrylic acid esters of the polyether polyols described in Belgian Kingdom Patent No. 879,092. The pretreatment of the filler requires a high shear mixing of the pulverized filler and the coupling agent, which requires a large amount of energy, time and subprocesses, both of which are economically undesirable and counter to energy saving efforts.

커플링제 또는 표면처리세를 중합체와 충진제의 교반 혼합물에 첨가하는 경우 집적 배합기술(또한 동일 반응계 첨가반응이라고도 칭함)이 널리 사용된다. 그러나 집적 배합법은 다량의 커플링제 또는 표면처리 첨가제를 필요로 하며, 그 성공여부는 충진제와 중합체의 특정 형태에 따라 좌우된다. 또한, 지금까지는 집적 배합기술에서 혼합 시간이 상당히 길었는데, 그 이유는 커플링제가 충진제 표면으로 이동되어 반응되고 축합되는데 시간이 요구되기 때문이다.[참조 : E. P Plueddemann 및 G. L. Stark, " Surface Modification of Fillers And Reinforcement In Plastics", Published by The Society of the Plastics Industry, Inc., 32nd Annual Technical Conference, 1977, (Sec, 4-C, 1 내지 9페이지)]. 이 문헌은 모든 충진제 상에서 일 염기성 실란 커플링제를 사용하여 개개 중합체에 적합하게 하기 위해 필요로하는 표면활성 첨가제로서 변형시킬 수 있는 계를 개발하려는 의도에서, 페인트 공업에서 사용되는 지방산, 인산염 표면 활성제 등과 같은 시판 표면 활성제에 관해 언급하고 있다. 그러나 이 문헌에는 이러한 시도가 성공적으로 달성될 수 있다고는 기술되어 있지 않으며, 이러한 시도는 아직도 연구중에 있는 것으로 가정할 수 있다.Integrated blending techniques (also referred to as in situ addition reactions) are widely used when a coupling agent or surface treatment agent is added to a stirred mixture of polymer and filler. However, integrated formulation requires a large amount of coupling agent or surface treatment additive, and its success depends on the specific type of filler and polymer. In addition, so far, mixing times have been considerably longer in integrated formulation techniques, since the coupling agent takes time to move, react and condense on the filler surface. See E. P Plueddemann and GL Stark, "Surface Modification. of Fillers And Reinforcement In Plastics ", Published by The Society of the Plastics Industry, Inc., 32nd Annual Technical Conference, 1977, (Sec, 4-C, pages 1-9). This document describes fatty acids, phosphate surfactants, and the like used in the paint industry, with the intention of developing a system which can be transformed into surface active additives required to be suitable for individual polymers using monobasic silane coupling agents on all fillers. The same commercially available surface active agents are mentioned. However, this document does not state that such an attempt can be successfully achieved and it can be assumed that such an attempt is still under study.

집적 첨가제 또는 동일반응계(in situ) 첨가제 중에 표면활성제(surfactant) 또는 습윤제를 사용하는 데에는 상당한 문제점이 있다. 문헌[참조 : D. E. Cope, "Hydrophobic Filler Wetting A New Techique For Improved Composite Performance And Production", published by The Society of the Plastics Industry , Inc., 34th Annual Technical Conference, 1979, (Sec, 24-E, 1 내지 3페이지)]에는, 표면활성제는 일반적으로 충진제 표면에서 화학적으로 반응하지 않으며, 실제로 이들 표면활성제는 변화되기 쉽고 또한 종종 기공 또는 기포를 발생시킬 수 있으며, 전형적인 표면활성제로는 설포네이트, 포스페이트 및 실리콘 오일을 들 수 있다고 기술되어 있다. 이 문헌에는 또한 표면활성제가 역효과를 일으키는 경향이 있다고 기술되어 있다.There are significant problems with the use of surfactants or wetting agents in integrated additives or in situ additives. See DE Cope, "Hydrophobic Filler Wetting A New Techique For Improved Composite Performance And Production", published by The Society of the Plastics Industry, Inc., 34th Annual Technical Conference, 1979, (Sec, 24-E, 1 to 1). 3), surfactants generally do not react chemically at the filler surface, and in practice these surfactants are prone to change and often generate pores or bubbles, and typical surfactants include sulfonates, phosphates and silicones. Oils are described. This document also states that surfactants tend to have adverse effects.

또한, 미합중국 특허 제4,251,576호(컬럼 22, 라인 22 내지 27)에는 단량체 충진제 혼합물 중에 노닐 페놀/에틸렌 옥사이드 축합물을 사용하면 혼합물이 응고되며, 그 결과 파열되고 균열이 생긴 주조물이 생성된다고 기술되어 있다.In addition, US Pat. No. 4,251,576 (columns 22, lines 22-27) describes the use of nonyl phenol / ethylene oxide condensates in the monomer filler mixture to solidify the mixture, resulting in a ruptured and cracked casting. .

문헌[참조 : D. C. Goel, "Effect of Polymeric Additives on the Rheological Properties of Talc-Filled polypropylene", published in February 1980, Polymer Engineering and Science, Vol.20, No.3,198 내지 201페이지]에는, 중합체/충진제 메트릭스를 통하여 올리고머를 균일하게 분포시키기 위해서 폴리프로필렌, 탈크 및 폴리프로필렌 옥사이드의 올리고머(Oligomer)를 함유하는 배합물을 단일 스크류 압출기상에서 2회 압출시키는 것으로 기술되어 있다. 상기 문헌으로부터 중합체/충진제 매트릭스 중에서의 3중량%의 올리고머의 존재는 점도의 감소를 제공하며, 또한 충진중합체 조성물의 탄성의 감소를 제공하는데, 이것은 충격 특성에서의 감소가 가능함을 시사하고 있다.DC Goel, "Effect of Polymeric Additives on the Rheological Properties of Talc-Filled polypropylene", published in February 1980, Polymer Engineering and Science, Vol. 20, No. 3, pages 198 to 201, describes polymer / filler metrics. It is described to extrude a compound containing oligomers of polypropylene, talc and polypropylene oxide twice on a single screw extruder in order to distribute the oligomer uniformly. The presence of 3% by weight of oligomers in the polymer / filler matrix from the literature provides a decrease in viscosity and also a decrease in the elasticity of the filler polymer composition, suggesting that a reduction in impact properties is possible.

따라서 선행기술은 일반적으로 중합체/충진제 배합물에 표면활성제를 첨가하는 것을 금기사항으로 하고 있다.Therefore, the prior art generally contraindicates the addition of surfactants to the polymer / filler formulation.

빅슬러(Bixler)등의 미합중국 특허 제3,471,439호에는, 적어도 1개의 에틸렌성 불포화를 갖는 물질과 같이 충진제 표면에 대하여 화학적 친화력을 갖는 유기 화합물로 입자를 피복하거나, 적어도 2개의 중합성 에틸렌성 불포화를 갖는 화합물 및 유기라디칼 발생 화합물로 입자를 피복한 미분쇄 미강화 충진제가 기술되어 있다. 이어서 충진제를 열가소성 중합체 중에 분산시키고, 불포화 물질을 중합화시켜 충진제가 중합체에 결합되도록 한다. 상기 특허에는 또한 스테아르산, 칼슘 스테아레이트 등과 같은 포화 표면 활성 화합물을 사용할 수 있는데, 특히 이들 화합물이 수소원자가 유리 라디칼에 의해 제거될 수 있는 1개 또는 그 이상의 탄소원자를 갖는 경우에 사용될 수 있다고 기술되어 있다.In US Pat. No. 3,471,439 to Bixler et al., Particles are coated with an organic compound having a chemical affinity for the filler surface, such as a substance having at least one ethylenic unsaturation, or at least two polymerizable ethylenic unsaturations. Finely ground unreinforced fillers are described which have particles coated with compounds having and organic radical generating compounds. The filler is then dispersed in the thermoplastic polymer and the unsaturated material is polymerized to allow the filler to bind to the polymer. The patent also discloses that saturated surface active compounds such as stearic acid, calcium stearate, and the like can be used, in particular, where these compounds can be used when the hydrogen atoms have one or more carbon atoms that can be removed by free radicals. have.

상기 기술된 참조문헌중 어느 하나에도, 충진물에 대한 압력요구와 같은 가공 특성을 개선하고 물리적 특성을 보존 또는 개선시키려는 목적으로 열가소성 중합체와 충진제의 혼합물에, 본 명세서에 기술되어 있고 청구되어 있는 형태의 표면활성제를 첨가하는 단계를 포함하는 방법에 대해서는 기술하고 있지도 않고 시사하지도 않고 있다.In any of the references set forth above, a mixture of thermoplastic polymers and fillers, in the form described and claimed herein, for the purpose of improving processing properties, such as pressure requirements for fillers, and preserving or improving physical properties. There is no description or suggestion of a method involving the addition of a surfactant.

중합체 매트릭스에서의 충진제의 이용성을 향상시킬 목적으로 실란 및/또는 유기 커플링제, 특히 유기-작용성 실란을 사용하는 여러가지 표면 처리법을 충진제에 적용할 수 있다고 알려져 있다. 커플링제를 사용하는 표면처리는 통상적으로, 충진제를 중합체 조성물중에 혼입시키기 이전에, 별도 공정으로 충진제 표면에 적용한다.It is known that various surface treatment methods using silanes and / or organic coupling agents, in particular organo-functional silanes, can be applied to the fillers for the purpose of improving the usability of the fillers in the polymer matrix. Surface treatments using coupling agents are typically applied to the filler surface in a separate process prior to incorporation of the filler into the polymer composition.

본 발명의 목적은 충진제/중합체 배합공정에서 동시에 표면처리를 집적적으로 행하는 데 있다. 지금까지의 이 제법으로는 통상적으로 충진 조성물의 기계적 특성에 의해 측정되는 바대로 작용성 첨가제의 효능이 감소되었다. 본 발명인은 집적 첨가를 통해, 실리콘성 표면활성제 뿐만 아니라 다른 비-실리콘성 표면활성제를 사용하면 표면 처리의 효능 손실을 만회할 수 있음을 알게 되었다. 또한, 본 발명에 따라 제조된 특정의 중합체/충진제 조성물의 기계적 강도특성은 비충진 중합체의 강도특성에 비하여 월등이 우수하였다. 이같은 사실로부터 미립자 충진제를 전처리하는 것과 같은 바람직하지 못하고 비경제적인 조작을 사용하지 않아도 되게끔 되었다.It is an object of the present invention to simultaneously perform surface treatment in a filler / polymer blending process. To date, this recipe has reduced the effectiveness of functional additives as measured by the mechanical properties of the filling composition. The inventors have found that through the integrated addition, the use of silicone surfactants as well as other non-silicone surfactants can compensate for the loss of efficacy of the surface treatment. In addition, the mechanical strength properties of certain polymer / filler compositions prepared according to the present invention were superior to those of the non-filled polymers. This has led to the elimination of undesirable and uneconomical operations such as pretreatment of particulate fillers.

유기-작용성 실란 커플링제와 같은 첨가제의 집적 배합(Intergral blending)은 전처리 충진제에 비하여 실질적으로 시간 및 에너지의 절약을 포함한 경제적 잇점을 제공하며, 또한 단순성과 편리한 점도 제공한다. 커플링제와 같은 첨가제로 충진제를 전처리하는 데에는 응집을 방지하기 위하여, 헨쉘(Henschel)등의 고 강도 혼합기 또는 회전하는고 RPM 강화 혼합 블레이드(blade)가 장치된 2각 배합기(twin-shell blender)를 필요로 하게 된다. 첨가제는 응집을 방지하기 위하여, 정상(steady)유속으로 천천히 첨가해 주어야만 한다. 전처리 단계동안, 사용되는 장치의 고속 혼합 블레이드나 또는 그 부근에서 국부적을 고온부위가 발생된다.Intergral blending of additives, such as organo-functional silane coupling agents, offers economic advantages including substantial time and energy savings over pretreatment fillers, and also provides simplicity and convenience. Pretreatment of the filler with additives such as coupling agents may be carried out by a high-strength mixer such as Henschel or a twin-shell blender equipped with a rotating, RPM-reinforced mixing blade to prevent flocculation. Needed. The additive must be added slowly at steady flow rate to prevent aggregation. During the pretreatment step, localized hot spots are generated at or near the high speed mixing blades of the apparatus used.

이같은 현상은 중합체가 용해되어 응집되기 때문에 중합체가 충진제 중에 유입되는 것을 방지한다.This phenomenon prevents the polymer from entering the filler because the polymer dissolves and aggregates.

집적 배합 기술을 사용하는 경우, 첨가제는 충진제를 분산시킬 수 있으며 또한 첨가제는 충진제를 통해 균일하게 분산될 수 있음이 확실하다. 이같은 현상으로 응집이 방지된다. 본 발명에 따르는 집적 배합에 있어서, 첨가제를 충진제 또는 충진제/중합체 혼합물에 신속하게(일시에) 첨가하여 완화하게 교반시킬 수 있다.When using integrated blending techniques, it is certain that the additives can disperse the filler and that the additive can be uniformly dispersed through the filler. This phenomenon prevents agglomeration. In the integrated formulation according to the invention, the additives can be added quickly (at one time) to the filler or filler / polymer mixture and gently stirred.

첨가제 사용의 장점을 그대로 유지하면서도 첨가제 사용량이 낮아도 되는 점이 본 발명의 거의 기대치 못했던 장점이다. 또한, 이 첨가제는 용융 배합물의 플럭싱(fluxing) 단계 이전에, 본 발명에 따라 직접 충진제/중합체 혼합물을 함유하는 가공장치(예 : Banbury)내에 집접 배합시킬 수 있다.It is an almost unexpected advantage of the present invention that the amount of additive used may be low while maintaining the advantages of using the additive. This additive may also be formulated in situ in a processing apparatus (eg Banbury) containing the filler / polymer mixture directly in accordance with the invention prior to the fluxing step of the melt blend.

지금까지는 플라스틱에 충진제를 첨가하면 종종 일부의 유용한 물리적 특성이 감소되었다. 따라서 이같이 상실된 특성을 다시 얻기 위해서 추가로 첨가제가 사용되었다.Until now, the addition of fillers to plastics has often reduced some of the useful physical properties. Therefore, additional additives were used to regain these lost properties.

본 발명의 근거가 된 주 착안점은 표면활성제를 단독으로 또는 불포화된 실란과의 및/또는 2개 또는 그 이상의 중합성 불포화 그룹을 갖는 불포화 유기 화합물과의 배합물로 사용하는 경우, 예기치 못한 상승효과를 갖게 된다는 점이다. 충진 플라스틱을 개선하기 위하여 상기와 같은 실란 및/또는 불포화 유기 화합물을 사용하는 선행 기술은 일반적으로 충진제를 플라스틱과 혼합하기 이전에 충진제를 첨가제로 전처리할 필요가 있었다. 지금까지는, 모든 성분을 동시에 집적 배합시키는 경우 통상적으로 보잘 것 없는 결과를 수득하였다.The main focus underlying the present invention is the unexpected synergistic effect of using surfactants alone or in combination with unsaturated silanes and / or with unsaturated organic compounds having two or more polymerizable unsaturated groups. Is to have. Prior art using such silanes and / or unsaturated organic compounds to improve filler plastics generally required pretreatment of the filler with additives prior to mixing the filler with the plastic. Up to now, poor results have usually been obtained when all the components were integrated at the same time.

본발명에 따르는 표면 활성제의 특정의 잇점은 보다 간단한 집적 배합 기술을 사용가능하게 하며, "전처리법"으로 부터 수득되는 특성에 필적하거나 보다 우수한 특성을 얻을 수 있게 된다는 점이다.A particular advantage of the surface active agent according to the present invention is that it allows the use of simpler integrated blending techniques and allows to obtain properties comparable to or better than those obtained from "pretreatment".

본 발명은 충격강도, 인장강도 등과 같은 물리적 특성을 개선시키기 위해 충진제/중합체 조성물에 첨가제를 직접 배합시킬 수 있게 하는 기술, 방법 및 첨가제 조합법을 제공한다. 본 발명은 중합체 ; 미분쇄 충진제 ; 밀 실록산-폴리옥시알킬렌 블럭 공중합체, 12개 또는 그 이상의 탄소원자를갖는 알킬 그룹이 결합된 적어도 하나의 실리콘을 함유하는 실록산, 또는 한쪽 말단은 알케닐 그룹 또는 12개 또는 그 이상의 탄소원자를 갖는 알킬 그룹에 의해 종결되고 다른쪽 말단은 알콕시 그룹 또는 하이드록시 그룹에 의해 종결되는 폴릭옥시알킬렌 블럭을 함유하는 폴리옥시알킬렌 화합물인 표면활성제를 배합시킴에 의해 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌과 같은 열가소성 유기 중합체를 강화시키는 신규의 방법을 제공한다.The present invention provides techniques, methods, and additive combinations that allow direct blending of additives into filler / polymer compositions to improve physical properties such as impact strength, tensile strength, and the like. The present invention is a polymer; Fine grinding filler; Mill siloxane-polyoxyalkylene block copolymers, siloxanes containing at least one silicon bonded to an alkyl group having 12 or more carbon atoms, or alkyl at one end being an alkenyl group or 12 or more carbon atoms Thermoplastic organic polymers such as polyethylene and polypropylene are formulated by blending a surface active agent, a polyoxyalkylene compound containing a polyoxyalkylene block terminated by a group and terminated by an alkoxy group or a hydroxy group. It provides a novel method of strengthening.

본 발명에 따르면, 신규 방법은 또한 충진 중합체의 물리적 특성을 상승 개선시키기 위해 충진제/중합체 혼합물에, 적어도 하나의 중합성 불포화 그룹, 적어도 하나의 ≡SiO-그룹 및 5개 이하의 실리콘 원자를 함유하는 불포화 실리콘 화합물(예 : 중합성 불포화 가수분해성 실란 커플링제) 및 /또는 2개 또는 그 이상의 중합성 불포화 그룹을 함유하는 불포화 유기 화합물을 혼입시키는 방법도 포함한다. 본 발명을 하기에서는 바람직한 중합성 불포화 실리콘 화합물로서 상기 기술된 형태의 실란을 특히 참조하여 기술하겠지만, 하기에 기술되는 바와 같이, 상기 언급된 실란 대신에 또는 이에 부가해서 비교적 저분자량을 갖는 비닐-중합성 불포화 폴리실록산 올리고머를 사용할 수도 있다.According to the invention, the novel process also contains at least one polymerizable unsaturated group, at least one ≡SiO- group and up to 5 silicon atoms in the filler / polymer mixture to improve the physical properties of the filler polymer. Also included are methods of incorporating unsaturated silicone compounds such as polymerizable unsaturated hydrolyzable silane coupling agents and / or unsaturated organic compounds containing two or more polymerizable unsaturated groups. The present invention will be described below with particular reference to silanes of the type described above as preferred polymerizable unsaturated silicone compounds, but as described below, vinyl-polymerization having a relatively low molecular weight instead of or in addition to the above-mentioned silanes. Saturated unsaturated polysiloxane oligomers can also be used.

본 발명은 또한 충진제/중합체 배합물의 물리적 특성을 개선시키는데 사용되는 신규의 집적 첨가제(integral additives)도 제공한다. 신규의 집적 첨가제는 상기 기술된 형태의 표면활성제 이외에, 실란 커플링제, 즉 중합성 불포화 가수분해성 실란 또는 중합성 불포화 유기 화합물 또는 이들 둘다를 함유한다.The present invention also provides novel integral additives used to improve the physical properties of the filler / polymer blend. The novel aggregating additives contain, in addition to the surfactants of the type described above, a silane coupling agent, ie a polymerizable unsaturated hydrolyzable silane or a polymerizable unsaturated organic compound or both.

본 발명은 또한 본 명세서에 기술되어 있는 집적 첨가제를 사용함으로써 생성되는 충진 열가소성 유기 중합체 조성물도 제공한다.The present invention also provides a filled thermoplastic organic polymer composition produced by using the integration additive described herein.

본 발명에 따라, 중합성 불포화 가수분해성 실란 또는 실록산 올리고머 및/또는 중합성 불포화 유기 화합물의 존재 또는 부재하에서, 표면활성제를 편리하게는 호바르트(Hobart) 혼합기와 같은 적합한 혼합장치내, 주위 온도에서 충진제와 중합체 매트릭스(예 : 열가소성 중합체)의 혼합물에 가하여 매트릭스를 통해 성분들을 균일하게 분산시킨다. 필요한 경우, 표면활성제 및 기타의 첨가제를 고전단 조작을 행하지 않고 통상의 혼합 방법으로 충진제에 혼입시킬 수 있거나, 또는 과립 또는 분말형태인 중합체 매트릭스와 혼합할 수 있다.According to the invention, in the presence or absence of polymerizable unsaturated hydrolyzable silane or siloxane oligomers and / or polymerizable unsaturated organic compounds, the surfactant is conveniently stored at ambient temperature in a suitable mixing device such as a Hobart mixer. It is added to a mixture of filler and polymer matrix (e.g. thermoplastic polymer) to uniformly disperse the components throughout the matrix. If necessary, the surfactant and other additives can be incorporated into the filler by conventional mixing methods without performing high shear operations, or can be mixed with the polymer matrix in granular or powder form.

이들 모든 혼합공정은 제형화 공정중 편리한 시간 또는 시점에서 수행할 수 있다. 표면활성제는 또한 중합반응에 의한 중합체 매트릭스의 형성 이전, 형성중, 또는 형성후 아무때나 첨가할 수 있다. 표면활성제 뿐만 아니라 상기 언급된 실란 및/또는 유기 화합물을 광산에서 얻은 상태 그대로의 거친 충진제 물질에 첨가할 수 있으며, 이와같은 첨가는 충진제를 원하는 입도로 분쇄하기 이전, 분쇄중 또는 분쇄후에 수행할 수 있다.All these mixing processes can be carried out at a convenient time or time point in the formulation process. Surfactants may also be added at any time before, during or after formation of the polymer matrix by polymerization. In addition to the surfactant, the aforementioned silanes and / or organic compounds can be added to the coarse filler material as obtained in the mine, and such addition can be carried out before, during or after the grinding of the filler to the desired particle size. have.

본 발명의 장점은 표면활성제 및 상기 언급된 중합성 불포화 가수분해성실란 및/또는 유기 화합물의 첨가시점을 상기에서 지적한 바와 같이 이들의 형성 또는 가공의전, 동안 또는 후에 출발물질에 첨가하는 단계를 포함한 전 제형화 공정에서 가장 편리하고 경제적인 시점에서 행할 수 있다는 점이다.Advantages of the present invention include the step of adding the surfactant and the aforementioned polymerizable unsaturated hydrolyzable silanes and / or organic compounds to the starting material before, during or after their formation or processing as indicated above. It can be done at the most convenient and economical point in the whole formulation process.

본 발명의 다른 장점은 중합성 불포화 가수분해성 실란 및/또는 유기화합물을, 미합중국 특허 제3,471,439호에 기술되어 있는 것과 같은 선행기술의 전처리 공정으로 수행해야 하는 바와 같은 특정형태의 충진제, 예를들면 산 또는 염기형태에 맞출 필요가 없다는 점이다. 따라서 매우 다양한 종류의 중합성 불포화 가수분해성 실란 및/또는 유기화합물 중에서 선택할 수 있는 장점을 갖는다.Another advantage of the present invention is that certain types of fillers, such as acids, have to be subjected to polymerizable unsaturated hydrolyzable silanes and / or organic compounds in prior art pretreatment processes such as those described in US Pat. No. 3,471,439. Or need not conform to the base form. Therefore, it has the advantage of selecting from a wide variety of polymerizable unsaturated hydrolyzable silanes and / or organic compounds.

사용되는 표면활성제 및 중합성 불포화 가수분해성 실란 및/또는 중합성 불포화 유기 화합물의 양은 거의 중요치 않다. 신규의 집적 첨가제에서, 표면활성제의 양은 5 내지 95중량%로 변화될 수 있고, 중합성불포화 가수분해성 실란의 양은 0 내지 95중량%로 변화될 수 있으며, 중합성 불포화 유기 화합물의 양은 0 내지 95중량%로 변화될 수 있다. 상기 실란과 유기 화합물의 총중량은 5 내지 95중량%로 변화될 수 있다. 상기의 모든 중량%는 계면활성제, 실란(존재하는 경우) 및 유기 화합물(존재하는 경우)의 총중량을 기준으로 한 것이다. 충진제의 중량을 기준으로 한 계면활성제의 양은 0.1중량% 내지 5중량%로 변화될 수 있다. 최적 결과를 얻게되는 표면활성제의 특정 양은 충진제의 형태와 양에 따라 변화하게 된다. 본 발명의 방법 및 조성물에서 사용되는 중합성 불포화 가수분해성 실란의 양은 0.05 내지 10PHF, 바람직하게는 0.1 내지 3PHF로 변화될 수 있다. 중합성 불포화 유기화합물은 0.05 내지 7 또는 8PHF, 바람직하게는 0.1 내지 5PHF의 양으로 존재할 수 있다.The amount of surfactant and polymerizable unsaturated hydrolyzable silane and / or polymerizable unsaturated organic compounds used is of little importance. In the novel aggregating additives, the amount of surfactant can vary from 5 to 95% by weight, the amount of polymerizable unsaturated hydrolyzable silane can vary from 0 to 95% by weight, and the amount of polymerizable unsaturated organic compounds can be from 0 to 95%. It can vary by weight percent. The total weight of the silane and the organic compound may vary from 5 to 95% by weight. All of the above weight percentages are based on the total weight of the surfactant, silane (if present) and organic compound (if present). The amount of surfactant based on the weight of the filler may vary from 0.1% to 5% by weight. The specific amount of surfactant that will yield optimal results will vary depending on the type and amount of filler. The amount of polymerizable unsaturated hydrolyzable silane used in the methods and compositions of the present invention may vary from 0.05 to 10 PHF, preferably from 0.1 to 3 PHF. The polymerizable unsaturated organic compound may be present in an amount of 0.05 to 7 or 8 PHF, preferably 0.1 to 5 PHF.

본 발명에서 유용한 표면활성제는 분자당 적어도 12개의 탄소원자를 갖는 적어도 하나의 실리콘-결합된 알킬 그룹을 함유하는 폴리실록산을 들 수 있는데, 이는 일반적으로 다음의 평균 일반식으로 표시된다.Surfactants useful in the present invention include polysiloxanes containing at least one silicon-bonded alkyl group having at least 12 carbon atoms per molecule, which are generally represented by the following average general formula.

R3SiO[R2SiO]x〔Rw(CnH2n+1)2←wSiO〕ySiR3 R 3 SiO [R 2 SiO] x [R w (C n H 2n + 1 ) 2 ← w SiO] y SiR 3

상기 평균 일반식에서, R은 탄소수 1 내지 12의 1가 탄화수소, 바람직하게는 메틸이고, n은 적어도 12의 정수로서, 바람직하게는 24이하의 정수이며, w는 0 또는 1의 정수로서, 바람직하게는 1이고, x는 적어도 1의 정수로서, 바람직하게는 10 또는 그 이상의 정수이며, y는 1 또는 그 이상의 정수로서, 바람직하게는 적어도 10의 정수이고, R, W 및 n은 각 분자를 통하여 동일하거나 상이할 수 있다.In the above average formula, R is a monovalent hydrocarbon having 1 to 12 carbon atoms, preferably methyl, n is an integer of at least 12, preferably an integer of 24 or less, w is an integer of 0 or 1, preferably Is 1, x is an integer of at least 1, preferably 10 or more, y is an integer of 1 or more, preferably an integer of at least 10, and R, W and n are each It can be the same or different.

본 발명에서 유용한 다른 표면활성제는 각각 한쪽 말단은 실록산 블럭, 탄소수 적어도 1의 알킬 그룹, 또는 알케닐 그룹에 결합되고, 다른쪽 말단은 알콕시 그룹, 실록산 블럭 또는 하이드록시 그룹에 결합된 1개 또는 그 이상의 폴리옥시알킬렌 블럭을 갖는 폴리옥시알킬렌 화합물이 있다. 이들 표면활성제는 본 명세서에서 참조문헌으로 인용한 미합중국 특허 제2,834,748호 및 제2,917,480호에 기술되어 있는 블럭 공중합체와 같은 "가수분해성" 폴리실록산-폴리옥시알킬렌 블럭 공중합체, 및 본 명세서에서 참조문헌으로 인용한 미합중국 특허 제3,505,377호 및 제6,686,254호, 및 영국 특허 명세서 제1,220,471호에 기술되어 있는 블럭 공중합체와 같은 "비-가수분해성" 폴리실록산-폴리옥시알킬렌 블럭 공중합체가 포함된다. 이들 각종 폴리실록산-폴리옥시알킬렌 블럭 공중합체는 바람직하게는 5 내지 50중량%의 폴리실록산 중합체를 함유하며 잔여분으로는 폴리옥시알킬렌 중합체를 함유한다.One or more other surfactants useful in the present invention may each be bonded to a siloxane block, an alkyl group having at least 1 carbon atom, or an alkenyl group, and the other end to an alkoxy group, a siloxane block, or a hydroxy group. There exists a polyoxyalkylene compound which has the above polyoxyalkylene block. These surfactants are “hydrolyzable” polysiloxane-polyoxyalkylene block copolymers, such as the block copolymers described in US Pat. Nos. 2,834,748 and 2,917,480, which are incorporated herein by reference, and references herein. "Non-hydrolyzable" polysiloxane-polyoxyalkylene block copolymers, such as the block copolymers described in US Pat. Nos. 3,505,377 and 6,686,254, and British Patent Specification 1,220,471, incorporated herein by reference. These various polysiloxane-polyoxyalkylene block copolymers preferably contain 5 to 50% by weight of polysiloxane polymer and the balance contains polyoxyalkylene polymer.

폴리실록산-폴리옥시알킬렌 블럭 공중합체의 바람직한 부류는 다음 평균 일반식으로 표시되는 것들이다.Preferred classes of polysiloxane-polyoxyalkylene block copolymers are those represented by the following average general formula.

Figure kpo00001
Figure kpo00001

상기 평균 일반식에서, R'는 탄소수 1 내지 18의 탄화수소 그룹 또는 탄소수 1 내지 18의 알카노일 그룹이고, R은 상기 정의된 바와 같으며, s는 1 또는 그 이상의 정수로서, 바람직하게는 1 내지 100이고, t는 1 또는 그 이상의 정수로서, 바람직하게는 1 내지 100이며, m은 2 또는 그 이상의 정수로서, 바람직하게는 2 또는 3이고, p는 2 또는 그 이상의 정수로서, 바람직하게는 2 내지 40이며, R, R', m 및 p는 동일 분자를 통해 동일하거나 상이할 수 있다.In the above average formula, R 'is a hydrocarbon group of 1 to 18 carbon atoms or an alkanoyl group of 1 to 18 carbon atoms, R is as defined above, s is an integer of 1 or more, preferably 1 to 100 T is an integer of 1 or more, preferably 1 to 100, m is an integer of 2 or more, preferably 2 or 3, and p is an integer of 2 or more, preferably 2 to 40, and R, R ', m and p may be the same or different through the same molecule.

본 발명에서 유용한 다른 폴리옥시알킬렌 표면 활성제를 다음 평균 일반식으로 표시될 수 있다.Other polyoxyalkylene surface active agents useful in the present invention can be represented by the following average general formula.

R"O(CmH2mO)pR'"R "O (C m H 2m O) p R '"

상기 평균 일반식에서, R"는 탄소수 적어도 12, 바람직하게는 탄소수 12 내지 18의 알킬 그룹, 탄소수 2 또는 그 이상, 바람직하게는 탄소수 3 내지 18의 알케닐(예 : 알릴)그룹이고, R'"는 수소, 탄소수 1 내지 18의 알킬, 또는 탄소수 1 내지 18의 알카노일이며, m은 상기 정의한 바와 같으며 동일 분자를 통해 동일하거나 상이할 수 있다.In the above average formula, R " is an alkyl group having at least 12 carbon atoms, preferably having 12 to 18 carbon atoms, an alkenyl (eg allyl) group having 2 or more carbon atoms, preferably having 3 to 18 carbon atoms, Is hydrogen, alkyl of 1 to 18 carbon atoms, or alkanoyl of 1 to 18 carbon atoms, m is as defined above and may be the same or different through the same molecule.

본 발명에서 유용한 특정의 표면활성제는 하기에서 표면활성제 Ⅰ내지 Ⅵ으로 기술하였다. 유용한 표면활성제에는 또한 에틸렌옥시 그룹 및 프로필렌옥시 그룹이 분자쇄중에 불규칙하게 분포되어 있거나 또는 2개 또는 그 이상의 에틸렌옥시 그룹의 블럭이 프로필렌옥시 그룹의 블럭에 연결되어 있는 넓은 범위의 분자량을 갖는 폴리옥시알킬렌 폴리올, 예를들면 폴링옥시에틸렌 글리콜, 폴리옥시프로필렌 글리콜 또는 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 글리콜이 포함될 수 있다. 액체 표면활성제가 고체 표면활성제 보다 바람직하다.Particular surfactants useful in the present invention are described below as Surfactants I-VI. Useful surfactants also include polyoxys having a wide range of molecular weights in which ethyleneoxy groups and propyleneoxy groups are irregularly distributed in the molecular chain or blocks of two or more ethyleneoxy groups are linked to blocks of propyleneoxy groups. Alkylene polyols such as pollingoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol or polyoxyethylene polyoxypropylene glycol can be included. Liquid surfactants are preferred over solid surfactants.

폴리실록산-폴리옥시알킬렌 블럭 공중합체 표면 활성제가 바람직하다. 폴리옥시알킬렌쇄 또는 블럭은 전블럭을 통하여 불규칙하게 분포되어 있거나 또는 에틸렌옥시 단위의 서브-블럭(sub-block) 및 프로필렌옥시 단위의 서브-블럭을 구성하는 모든 에틸렌옥시 단위 또는 모든 프로필렌옥시 단위 또는 이들 양쪽 단위로 구성될 수 있다. 바람직한 폴리실록산-폴리옥시알킬렌 블럭 공중합체는 고분자량 폴리실록산 블럭을 갖는 공중합체이다.Preference is given to polysiloxane-polyoxyalkylene block copolymer surface active agents. The polyoxyalkylene chains or blocks are all ethyleneoxy units or all propyleneoxy units distributed irregularly throughout the block or constituting a sub-block of ethyleneoxy units and a sub-block of propyleneoxy units or It may be composed of both units. Preferred polysiloxane-polyoxyalkylene block copolymers are copolymers having high molecular weight polysiloxane blocks.

본 발명에서 사용하기에 적합한 폴리실록산-폴리옥시알킬렌 블럭 공중합체 표면활성제를 포함한 폴리실록산 표면활성제 중에서, ≡SiOSi≡결합의 2가 산소에 의해 결합되지 않거나 또는 ≡SiC≡ 또는 ≡SiOC≡결합을 통한 폴리옥시알킬렌 블럭에 의해 결합되지 않은 실리콘의 원자가는 탄소수 적어도 1, 바람직하게는 탄소수 1 내지 18의 1가 탄화수소 그룹에 의해 결합된다. 따라서 표면 활성제는 분자배위에 어떤 제한도 가하지 않으며, 선형, 측쇄, 고리형 등일 수 있다.Among the polysiloxane surfactants including polysiloxane-polyoxyalkylene block copolymer surfactants suitable for use in the present invention, the polysiloxane via the "SiC" or "SiOC" bond is not bound by the divalent oxygen of the "SiOSi" bond. The valence of the silicon not bonded by the oxyalkylene block is bonded by a monovalent hydrocarbon group having at least 1 carbon atoms, preferably 1 to 18 carbon atoms. Thus, the surface active agent does not impose any restriction on molecular coordination, and may be linear, side chain, cyclic, or the like.

본 발명이 적용되는 중합체 매트릭스에는 통상적으로 충진제와 함께 사용되는 고무, 수지 또는 플라스틱중 어느것이나 포함된다. 이와같은 중합체의 예로는 천연 고무 ; 합성 고무(예 : 스티렌-부타디엔 고무) ; 에틸렌-프로필렌 터폴리머 고무 ; 우레탄 고무 ; 폴리올레핀(예 : 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리이소부틸렌) ; 폴리-아크릴로니트릴 ; 폴리부타디엔 ; 부타디엔과 아크릴로니트릴의 공중합체 ; 폴리스티렌 ; 폴리(스티렌-아크릴로니트릴) ; 스티렌과 부타디엔 및 아크릴로니트릴의 공중합체 ; 에틸렌과 프로필렌 또는 부텐-1 또는 비닐아세테이트 또는 말레산 무수물의 공중합체 ; 폴리카보네이트 수지 ; 페녹시 수지 ; 폴리비닐 클로라이드; 비닐 클로라이드와 비닐아세테이트 또는 다른 비닐에스테르의 공중합체 ; 폴리비닐아세테이트 ; 선형 폴리에스테르 ; 폴리비닐 아세탈 ; 폴리비닐리덴 클로라이드 ; 비닐리덴 클로라이드와 비닐 클로라이드 및 아크릴산의 공중합체 ; 폴리(메틸 메타크릴레이트) ; 수퍼-폴리아미드(예 : 나일론) ; 폴리설폰 ; 알릴수지(예 : 디알릴 프탈레이트의 중합체) ; 에폭시 수지 ; 페놀성 수지 ; 실리콘 수지 ; 알키드 수지를 포함한 폴리에스테르 수지 ; 폴리(비닐 아세테이트-비닐 클로라이드) ; 폴리(비닐리덴 클로라이드) ; 열가소성 폴리우레탄 ; 열가소성 폴리하이드록시에테르 ; 열가소성 폴리에스테르 ; 폴리(비닐 클로라이드-말레산 무수물)등이 있다. 바람직한 중합체는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리 올레핀과 같은 열가소성 중합체이다. 본 발명은 열경화성 수지에서도 사용될 수 있다.The polymer matrix to which the present invention is applied includes any of rubber, resin or plastic which is usually used with filler. Examples of such polymers include natural rubber; Synthetic rubbers such as styrene-butadiene rubber; Ethylene-propylene terpolymer rubber; Urethane rubber; Polyolefins such as polyethylene, polypropylene and polyisobutylene; Poly-acrylonitrile; Polybutadiene; Copolymers of butadiene and acrylonitrile; Polystyrene; Poly (styrene-acrylonitrile); Copolymers of styrene, butadiene and acrylonitrile; Copolymers of ethylene and propylene or butene-1 or vinyl acetate or maleic anhydride; Polycarbonate resin; Phenoxy resins; Polyvinyl chloride; Copolymers of vinyl chloride and vinyl acetate or other vinyl esters; Polyvinylacetate; Linear polyester; Polyvinyl acetal; Polyvinylidene chloride; Copolymers of vinylidene chloride, vinyl chloride and acrylic acid; Poly (methyl methacrylate); Super-polyamides such as nylon; Polysulfone; Allyl resins (eg polymers of diallyl phthalate); Epoxy resin; Phenolic Resin; Silicone resin; Polyester resins including alkyd resins; Poly (vinyl acetate-vinyl chloride); Poly (vinylidene chloride); Thermoplastic polyurethanes; Thermoplastic polyhydroxy ethers; Thermoplastic polyester; Poly (vinyl chloride-maleic anhydride) and the like. Preferred polymers are thermoplastic polymers such as polyolefins such as polyethylene, polypropylene and the like. The present invention can also be used in thermosetting resins.

중합체 매트릭스에서 사용되는 충진제는 본 분야의 전문가에게는 공지되어 있으며, 적합한 미분쇄 또는 미립자 무기물질을 포함한다. 중합체 매트릭스에 혼입시키는 경우, 대부분의 충진제는 미분쇄 입자형태로 사용될 수 있다. 이들 입자는 최대 직선치수 10미크론, 바람직하게는 5미크론의 최대 직경을 갖는 거의 등방형태이거나 또는 두께 또는 직경 10미크론 또는 20이하, 바람직하게는 5미크론 또는 그 이하를 갖는 판상 또는 침상(섬유)형태일 수도 있다. 더 큰 입자를 함유하는 조성물은 용융상태인 경우 가공장치에 대한 마모성이 높은 경향이 있으며 이러한 이유로 바람직하지 않거나 또는 덜 바람직하게 된다.Fillers used in polymer matrices are known to those skilled in the art and include suitable finely divided or particulate inorganic materials. When incorporated into the polymer matrix, most fillers can be used in the form of finely divided particles. These particles may be substantially isotropic with a maximum linear dimension of 10 microns, preferably 5 microns, or in the form of a plate or needle (fiber) having a thickness or diameter of 10 microns or less, preferably 5 microns or less. It may be. Compositions containing larger particles tend to have higher abrasion to processing equipment when molten and are therefore undesirable or less desirable for this reason.

충진제 입자의 최소입도는 중요하지 않으며, 통상 사용되는 충진제는 이러한 관점에서 전부 적합하다. 본 발명에서 사용될 수 있는 특정의 충진제 중에서 석면, 파쇄유리, 카올린 및 다른 점토광물, 실리카, 칼슘실리카 ; 탄산칼슘(whiting), 산화 마그네슘, 탄산바륨, 황산바륨(barytes), 금속섬유 및 분말, 유리섬유, 내화물섬유, 미강화카본블랙, 이산화 티타늄, 마이카, 탈크, 절단유리, 알루미나, 석영, 올라스토나이트(칼슘실리케이트), 및 무기착색 안료가 있다.The minimum particle size of the filler particles is not critical and commonly used fillers are all suitable in this respect. Asbestos, crushed glass, kaolin and other clay minerals, silica, calcium silica, among certain fillers that may be used in the present invention; Calcium Carbonate (whiting), Magnesium Oxide, Barium Carbonate, Barytes, Metal Fiber and Powder, Glass Fiber, Refractory Fiber, Unreinforced Carbon Black, Titanium Dioxide, Mica, Talc, Cut Glass, Alumina, Quartz, Olsto Nitrate (calcium silicate), and inorganic colored pigments.

적어도 2개의 중합성 불포화 그룹을 갖는 중합성 불포화 유기 화합물에는, 중합체 매트릭스(예 : 열가소성 중합체)의 작용에 역효과를 일으키는 어떠한 그룹 또는 성분도 함유하지 않는 유기 화합물 ; 충진제 ; 비닐-중합성 불포화 가수분해성 실란 ; 또는 매트릭스에 통상적으로 사용될 수 있는 안정화제, 산화방지제와 같은 다른 성분도 포함된다. 적합한 불포화 유기 화합물의 예로는 에스테르디올 2,4-디아크릴레이트, 1, 4-부틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 트리알릴-S-트리아진-2,4,6-(1H,3H,5H)-트리온, 트리알릴 멜리테이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 폴리카프로락톤 트리아크릴레이트,m-페닐렌 비스말레이미드, 디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트, 멜라민 트리아크릴레이트, 에폭시화 아마인유/아크릴레이트, 트리아크릴로일 헥사하이드로-S-트리아진, 트리메틸올프로판 트리말리에이트, 트리메타크릴로일 헥사하이드로-S-트리아진, N, N-테트라아크릴로일 1,6-디아미노피리딘, 1,3-부틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 1,3-부틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 에틸렌글리콜-디메타크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜, 디아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜, 디메타크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜, 디아클릴레이트, 트리메틸올 프로판 트리메타크릴레이트, 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트, 디비닐설폰, 디사이클로펜타디엔, 비스-알릴 글리콜 디카보네이트, 트리알릴 시아누르에이트, 아세틸 트리알릴 시트레이트, 디비닐 벤젠, 디알릴 프탈레이트, 테트라알릴 메틸렌디아민, 테트라알릴 옥시에탄, 3-메틸-1,4,6-헵타트리엔, 1,10-데카메틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 폴리(비닐알콜)의 디-, 트리-, 테트라- 및 펜타-아크릴레이트 등이 있다.Polymerizable unsaturated organic compounds having at least two polymerizable unsaturated groups include organic compounds that do not contain any groups or components that adversely affect the action of the polymer matrix (e.g., thermoplastic polymer); Filler; Vinyl-polymerizable unsaturated hydrolyzable silane; Or other ingredients such as stabilizers, antioxidants that may be conventionally used in the matrix. Examples of suitable unsaturated organic compounds include esterdiol 2,4-diacrylate, 1,4-butylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triallyl-S-triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) -trione, triallyl merate, pentaerythritol triacrylate, polycaprolactone triacrylate, m-phenylene bismaleimide, dipentaerythritol pentaacrylate, melamine triacrylate , Epoxidized linseed oil / acrylate, triacryloyl hexahydro-S-triazine, trimethylolpropane trimaliate, trimethacryloyl hexahydro-S-triazine, N, N-tetraacryloyl 1 , 6-diaminopyridine, 1,3-butylene glycol dimethacrylate, 1,3-butylene glycol diacrylate, ethylene glycol-dimethacrylate, ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate , T Ethylene glycol, diacrylate, polyethylene glycol, dimethacrylate, polyethylene glycol, diacrylate, trimethylol propane trimethacrylate, trimethylol propane triacrylate, divinylsulfone, dicyclopentadiene, bis-allyl Glycol dicarbonate, triallyl cyanurate, acetyl triallyl citrate, divinyl benzene, diallyl phthalate, tetraallyl methylenediamine, tetraallyl oxyethane, 3-methyl-1,4,6-heptatriene, 1, 10-decamethylene glycol dimethacrylate, di-, tri-, tetra- and penta-acrylate of poly (vinyl alcohol) and the like.

또한, 다음과 같은 저분자량의 다불포화 중합체가 사용될 수도 있다 : 폴리부타디엔 올리고머, 하이드록시 말단스티렌-부타디엔 및 아크릴로니트릴-부타디엔 올리고머, 불포화 폴리에스테르, 스티렌-말레산 무수물 올리고머의 부분 알릴화 에스테르 등.In addition, the following low molecular weight polyunsaturated polymers may be used: polybutadiene oligomers, hydroxy terminal styrene-butadiene and acrylonitrile-butadiene oligomers, unsaturated polyesters, partially allylated esters of styrene-maleic anhydride oligomers, and the like. .

분자량에 대한 불포화 수준율이 높은 중합성 불포화 유기 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 기술된 바와 같은 폴리(비닐알콜)의 트리-, 테트라- 및 펜타-아크릴레이트, 및 폴리올의 다른 트리-, 테트라- 및 펜타-아크릴레이트와 메타크릴레이트(예 : 펜타에리트리톨 및 디펜타에리트리톨)가 바람직하다.Preference is given to using polymerizable unsaturated organic compounds having a high level of unsaturation relative to molecular weight. Thus, tri-, tetra- and penta-acrylates of poly (vinyl alcohol) as described above, and other tri-, tetra- and penta-acrylates and methacrylates of polyols such as pentaerythritol and di Pentaerythritol) is preferred.

본 발명에서 사용되는 비닐-중합성 불포화 가수분해성 실란은, 적어도 하나의 실리콘-결합된 가수분해성 그룹(예 : 알콕시, 할로겐, 아크릴옥시 등), 및 적어도 하나의 실리콘-결합된 가수분해성 불포화 그룹(예 : 비닐, 감마-메타크릴옥시 프로필, 알케닐, 감마-아크릴옥시 프로필, 6-아크릴옥시헥실트리에톡시실란, 알릴옥시프로필, 에티닐, 2-프로피닐 등)을 함유하며, 바람직하게는 에틸렌성 불포화 그룹이다. 가수분해성 그룹 또는 비닐-중합성 불포화 그룹에 결합되지 않은 실리콘의 나머지 원자가는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 펜틸, 이소부틸, 이소펜틸, 옥틸, 데실, 사이클로헥실, 사이클로펜틸, 벤질, 페닐, 페닐에틸, 나프틸 등과 같은 1가 탄화수소 그룹과 결합된다. 이와같은 형태의 적합한 실란은 다음 일반식으로 표시되는 실란이 포함된다.Vinyl-polymerizable unsaturated hydrolyzable silanes used in the present invention include at least one silicon-bonded hydrolyzable group (e.g., alkoxy, halogen, acryloxy, etc.), and at least one silicon-bonded hydrolyzable unsaturated group ( Eg vinyl, gamma-methacryloxy propyl, alkenyl, gamma-acryloxy propyl, 6-acryloxyhexyltriethoxysilane, allyloxypropyl, ethynyl, 2-propynyl, etc.), preferably Ethylenically unsaturated groups. The remaining valences of silicone not bonded to the hydrolyzable or vinyl-polymerizable unsaturated groups are methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, pentyl, isobutyl, isopentyl, octyl, decyl, cyclohexyl, cyclopentyl, benzyl, To monovalent hydrocarbon groups such as phenyl, phenylethyl, naphthyl and the like. Suitable silanes of this type include silanes represented by the following general formula:

RaSiXbYc R a SiX b Y c

상기 일반식에서, R은 1가 탄화수소 그룹이고, X는 실리콘-결합된 가수분해성 그룹이며, Y는 적어도 하나의 비닐-중합성 불포화 결합을 함유하는 실리콘-결합된 1가 유기 그룹이고, a는 0내지 2의 정수로서, 바람직하게는 0이며, b는 1내지 3의 정수로서, 바람직하게는 3이고, c는 1내지 3의 정수로서, 바람직하게는 1이며, a+b+c는 4이다.Wherein R is a monovalent hydrocarbon group, X is a silicon-bonded hydrolyzable group, Y is a silicon-bonded monovalent organic group containing at least one vinyl-polymerizable unsaturated bond, and a is 0 As an integer of 2 to 2, preferably 0, b is an integer of 1 to 3, preferably 3, c is an integer of 1 to 3, preferably 1, and a + b + c is 4. .

본 발명에서 사용될 수 있는 적합한 비닐-중합성 불포화 가수분해성 실란의 예로는 비닐트리에톡시실란, 감마-메타크릴옥시프로필-트리메톡시실란, 비닐트리(2-메톡시에톡시)실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리클로로실란, 감마-메타크릴옥시프로필트리(2-메톡시에톡시)실란, 감마-아크릴옥시프로필트리에톡시실란, 비닐트리아세톡시실란, 에티닐트리에톡시실란,

Figure kpo00002
Examples of suitable vinyl-polymerizable unsaturated hydrolyzable silanes that may be used in the present invention include vinyltriethoxysilane, gamma-methacryloxypropyl-trimethoxysilane, vinyltri (2-methoxyethoxy) silane, vinyltri Methoxysilane, vinyltrichlorosilane, gamma-methacryloxypropyltri (2-methoxyethoxy) silane, gamma-acryloxypropyltriethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, ethynyltriethoxysilane,
Figure kpo00002

Figure kpo00003
Figure kpo00003

Figure kpo00004
2-프로피닐트리클로로실란 등이 있다. 실란의 실리콘-결합된 가수분해성 그룹은 충진제 중에 함유되어 있는 하이드록시 그룹과 같은 그룹 또는 물과 가수분해를 통해 반응하여 실란을 충진제에 더 강력히 결합시키는 것으로 생각된다. 또한, 분자량에 대한 불포화 그룹 수준양(율)이 높은 실란이 바람직하다. 예를들면, 펜타에리트리톨 또는 디펜타에리트리톨의 트리-, 테트라- 또는 타-아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 유도체를 트리클로로실란 또는 테트라클로로실란과 반응시켜 분자량에 대한 불포화 그룹의 수준율이 높은 실란을 수득할 수 있다. 비교적 저분자량을 갖는 폴리실록산 올리고머 [예 : 폴리(메틸비닐실록산)테트라머]를 중합성 불포화 가수분해성 실란 대신 사용할 수 있다. 특정의 불포화 중합성 가수분해성 실란 또는 이를 위한 특정의 중합성 불포화 유기 화합물이 너무 휘발성인 경우에는, 다른 물질로 쉽게 대체할 수 있다. 휘발성이 문제인 경우에는, 또한, 실란 또는 유기 화합물을 중합체와 혼합시켜 반응시키기 전에 이를 충진제와 반응 시킴으로써 휘발성을 감소시키고 또한 문제점을 제거할 수 있다.
Figure kpo00004
2-propynyltrichlorosilane and the like. The silicon-bonded hydrolyzable groups of the silanes are believed to react more strongly with the fillers by reacting with water such as hydroxy groups contained in the fillers or with hydrolysis. Also preferred is a silane having a high amount of unsaturated group level (rate) relative to the molecular weight. For example, a tri-, tetra- or ta-acrylate or methacrylate derivative of pentaerythritol or dipentaerythritol is reacted with trichlorosilane or tetrachlorosilane to give high levels of unsaturated groups to molecular weight. Can be obtained. Polysiloxane oligomers having a relatively low molecular weight such as poly (methylvinylsiloxane) tetramer can be used in place of the polymerizable unsaturated hydrolyzable silanes. If a particular unsaturated polymerizable hydrolyzable silane or a specific polymerizable unsaturated organic compound therefor is too volatile, it can be easily replaced by another material. If volatility is a problem, it is also possible to reduce the volatility and also eliminate the problem by reacting the silane or organic compound with a filler before reacting with the polymer.

비닐-중합성 불포화 가수분해성 실란 대신에 또는 이에 첨가하여 사용될 수 있는 비교적 저분자량의 비닐-중합성 불포화 폴리실록산 올리고머는 다음 평균 일반식으로 표시될 수 있다.Relatively low molecular weight vinyl-polymerizable unsaturated polysiloxane oligomers that can be used in place of or in addition to vinyl-polymerizable unsaturated hydrolyzable silanes can be represented by the following average general formula.

Figure kpo00005
Figure kpo00005

상기 평균 일반식에서, R및 Y는 상기 정의된 바와 같고, d는 0 또는 1의 정수이며, e는 1 내지 4의 정수이고, f는 0 내지 3의 정수이며, g는 0 또는 1의 정수이고, e+f+g는 1 내지 5의 정수이며, d는 각 분자에 있어서 동일하거나 상이할 수 있다.Wherein R and Y are as defined above, d is an integer from 0 or 1, e is an integer from 1 to 4, f is an integer from 0 to 3, g is an integer from 0 or 1 and e + f + g are integers of 1 to 5, and d may be the same or different in each molecule.

본 일반식의 범주내에 포함되는 올리고머는 환상삼량체, 환상사량체, 및 선형이량체, 삼량체, 사량체 및 오량체를 포함한다.Oligomers falling within the scope of this general formula include cyclic trimers, cyclic tetramers, and linear dimers, trimers, tetramers, and pentamers.

그러므로, 비닐-중합성 불포화 실리콘 화합물은, 이 화합물이 분자당 다수개의 실리콘 원자를 함유하는 경우에는 ≡SiOSi≡ 결합으로 연결된 1개 내지 5개 실리콘 원자를 함유하며, 적어도 하나의 실리콘-결합된 비닐-중합성 불포화 그룹을 함유하고, 또한 실란인 경우에는 적어도 하나의 실리콘-결합된 가수분해성 그룹에 의해 가수분해될 수 있다. ≡SiOSi≡ 결합중의 2가 산소 원자, 실리콘-결합된 가수분해성 그룹 또는 실리콘-결합된 비닐중합성 불포화 그룹에 의해 결합되지 않은 실리콘의 원자가는 비닐-중합성 불포화가 없는 1가 탄화수소 그룹에 의해 결합된다. 비닐 중합성 불포화 가수분해성 실란이 대부분의 경우 바람직하다.Therefore, vinyl-polymerizable unsaturated silicone compounds contain 1 to 5 silicon atoms linked by “SiOSi” bonds when the compound contains multiple silicon atoms per molecule, and at least one silicon-bonded vinyl It contains a polymerizable unsaturated group, and in the case of a silane, can be hydrolyzed by at least one silicon-bonded hydrolyzable group. The valence of silicon which is not bound by a divalent oxygen atom, a silicon-bonded hydrolyzable group or a silicon-bonded vinyl polymerizable unsaturated group in a " SiOSi " bond is determined by a monovalent hydrocarbon group without vinyl-polymerizable unsaturation. Combined. Vinyl polymerizable unsaturated hydrolyzable silanes are preferred in most cases.

바람직한 첨가제 조성물로는 본 명세서에서 기술된 바와 같은 표면활성제와 본 명세서에서 참조문헌으로 인용한, Fred H. Ancker, Arnold C. Ashcraft, Jr., Martin S-M Leung 및 Audrey W. Ku에 의해 본원과 동시에 출원된 계류중인 특허원[발명의 명칭 : "Reinforcement Promoters For Filled Thermoplastic Polymers"](D132 74)기술되고 청구된 것과 같은 강화증진제(reinforcement promoter)[예 : 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TTA), 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트(PETA), 폴리카프로락톤 트리아크릴레이트(PCLTA), m -페닐렌 비스말레이미드(PBM), 디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트(DPEPA), 멜라멘 트리아크릴레이트(MYA), 에폭시화아마유/아크릴레이트(ELA), 트리아크릴로일 헥사하이드로-2급-트리아진(TAHT), 메틸렌-아닐린 올리고머의 말테암산 유도체(MADMA), 트리메틸올 프로판 트리말레에이트(TTM), 트리메타크릴로일 헥사하이드로-2급-트리아진(TMHT) 및 N, N-테트라아크릴로일 1,6-디아미노피리딘(TADAP)]와의 혼합물을 포함한다. 이와같은 강화증진제는 적어도 2개의 반응성 올레핀성 이중결합을 함유하며, 이 증진제는 다음 식으로 정의되는 증진제 지수 P가 0보다 큰 것을 특징으로 한다.Preferred additive compositions include surfactants as described herein and concurrently herein by Fred H. Ancker, Arnold C. Ashcraft, Jr., Martin SM Leung and Audrey W. Ku, which are incorporated herein by reference. Applied pending patent application [name of invention: “Reinforcement Promoters For Filled Thermoplastic Polymers”] (D132 74) Reinforcement promoters as described and claimed [e.g. trimethylolpropane triacrylate (TTA), penta Erythritol triacrylate (PETA), polycaprolactone triacrylate (PCLTA), m-phenylene bismaleimide (PBM), dipentaerythritol pentaacrylate (DPEPA), melamen triacrylate (MYA), Epoxidized flax oil / acrylate (ELA), triacryloyl hexahydro-triazine (TAHT), maltemic acid derivatives of methylene-aniline oligomer (MADMA), trimethylol propane trimaleate (TTM), Trimethacryloyl hexahydro-secondary-triazine (TMHT) and N, N-tetraacryloyl 1,6-diaminopyridine (TADAP)]. Such enhancers contain at least two reactive olefinic double bonds, which enhancer is characterized in that the enhancer index P, defined by the following formula, is greater than zero.

-n(n-1) Q (e+2) (1-2Rf)-2.5-n (n-1) Q (e + 2) (1-2R f ) -2.5

상기식에서, n은 증진제의 올레핀성 이중결합의 수이고, Q및 e는 각각 화합물중의 적어도 하나의 올레핀성 이중결합, 알프레이-프라이스(Alfrey- Price) 공명변수와 극성변수이며, Rf는 용출제로 크실렌을 사용하고 표준물질로서 디-n-부틸 푸마레이트를 사용하여 중성 실리카겔 상에서 박층 크로마토그라피하여 측정한 증진제의 상대 유속이다.Where n is the number of olefinic double bonds in the enhancer, Q and e are each at least one olefinic double bond, Alfrey-Price resonance and polarity variables in the compound, and R f is the eluted Relative flow rate of the enhancer measured by thin layer chromatography on neutral silica gel using zero xylene and di-n-butyl fumarate as standard.

표면활성제와 증진제의 총중량을 기준으로 할때 표면활성제의 양은 5내지 95중량% 범위일 수 있고 강화증진제의 양은 5내지 95중량% 범위일 수 있다. 그러면, 생성되는 혼합물을 본 명세서에서 기술되어 있는 방법에 따라 유기 중합체/충진제 혼합물중에 사용할 수 있다.Based on the total weight of the surfactant and enhancer, the amount of surfactant may range from 5 to 95% by weight and the amount of enhancer may range from 5 to 95% by weight. The resulting mixture can then be used in the organic polymer / filler mixture according to the methods described herein.

다른 바람직한 조성물로는 본 명세서에 기술되어 있는 표면활성제(surfactant)와, 본 명세서에 참조문헌으로 인용한, Fred H. Ancker, Arnold C. Ashcraft, Jr. 및 Eric R. Wagner에 의해 본원과 동시에 출원된 계류중인 특허원 [발명의 명칭 : "Synergistic Reinforcement Promoter System for Filled Polymers"](D13303)에 기술되고 청구된 것과 같은 적어도 2개의 계면활성제(interfacial agent)[예 : 트리메틸올프로판트리아크릴레이트(TTA), 트리아크릴로일헥사하이드로-S-트리아진(TAHT), 스테아르산(SYA), 테트라메타아크릴옥시프로필실란(4GMP), 트리메타아크릴옥시프로필메톡시실란(3GMPM), 디메타아크릴옥시프로필디메톡시실란(2GMP2M), 디메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란(GMP3M), 테트라메틸실리케이트(4M), 트리메타아크릴옥시프로필메톡시실란 가수분해물(3GMP-H), 디메타아크릴옥시프로필디메톡시실란 하이드로아제트(2GMP2M-H), 메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란 하이드로아제트(GMP3M-H) 및 테트라메틸실리케이트 가수분해물 (4M-H)의 혼합물이 포함된다. 이와같은 추가의 바람직한 조성물에서, (a) 2개의 계면활성제 성분은 서로 공중합할 수 있고, (b) 적어도 하나의 성분은 중합체에 기계-화학적으로 그라프트 될 수 있는 적어도 하나의 반응 올레핀성 이중결합을 함유하며, (c) 하나의 성분은 충진제 표면에 더욱 월등히 흡착하는 반면, 다른 하나의 성분은 충진 중합체중에 더욱 월등히 가용성이고, (d) 성분들이 다음 식으로 정의되는 0보다 큰 상승지수(Synergy Index) S를 갖는다.Other preferred compositions include surfactants described herein, and Fred H. Ancker, Arnold C. Ashcraft, Jr., which is incorporated herein by reference. And at least two interfacial agents, such as those described and claimed in pending patent applications [name of the invention: “Synergistic Reinforcement Promoter System for Filled Polymers” ”(D13303), filed simultaneously with this application by Eric R. Wagner. [Example: trimethylolpropanetriacrylate (TTA), triacryloylhexahydro-S-triazine (TAHT), stearic acid (SYA), tetramethacryloxypropylsilane (4GMP), trimethacryloxypropylme Methoxysilane (3GMPM), dimethacryloxypropyldimethoxysilane (2GMP2M), dimethacryloxypropyltrimethoxysilane (GMP3M), tetramethylsilicate (4M), trimethacryloxypropylmethoxysilane hydrolyzate (3GMP -H), a mixture of dimethacryloxypropyldimethoxysilane hydroazate (2GMP2M-H), methacryloxypropyltrimethoxysilane hydroazate (GMP3M-H) and tetramethylsilicate hydrolyzate (4M-H) It is included. In such further preferred compositions, (a) the two surfactant components can copolymerize with each other, and (b) at least one component is at least one reactive olefinic double bond that can be mechanically chemically grafted to the polymer. (C) one component is more adsorbed on the filler surface, while the other component is more soluble in the filler polymer, and (d) the components have a synergy greater than zero, defined by Index) has S

S=50(QA+QS-0.2)(1-10Rf)(0.5-△2)S = 50 (Q A + Q S -0.2) (1-10R f ) (0.5- △ 2 )

상기식에서, QA및 QS는 각각, 흡착성 및 가용성 계면활성제중에서 가장 반응성이 높은 올레핀성 이중결합의 알프레이-프라이스 공명변수이고, Rf는 용출제로 크실렌을 사용하고 표준물질로서 디-n-부틸 푸마레이트를 사용하여 중성 실리카겔상에서 박층 크로마토그라피하여 측정한 흡착제의 상대 유속이며,

Figure kpo00006
는 가용성 계면활성제의 힐데브란트(Hildebrand) 용해도 변수와 중합체의 힐데브란트 용해도 변수와의 차이다.Where Q A and Q S are the most responsive olefinic double bond alpra-Price resonance parameters among adsorptive and soluble surfactants, and R f uses xylene as eluent and di-n-butyl as standard Relative flow rate of adsorbent measured by thin layer chromatography on neutral silica gel using fumarate,
Figure kpo00006
Is the difference between the Hildebrand solubility parameter of the soluble surfactant and the Hildebrand solubility parameter of the polymer.

상기의 표면활성제와 모는 계면활성제의 총중량을 기준으로 할때, 표면활성제의 양은 5내지 95중량%의 범위일 수 있고 계면활성제의 총량은 5내지 95중량% 범위일 수 있다. 2개의 계면활성제의 총량을 기준으로 할때, 서로에 대한 계면활성제의 양은 하나가 5내지 95중량% 범위일 수 있고 다른 하나가 5내지 95중량% 범위일 수 있다. 수득된 표면활성제와 계면활성제의 혼합물을 본 명세서에 기술되어 있는 방법에 따라, 유기 중합체/충진제 배합물 중에 사용할 수 있다.Based on the total weight of the surfactant combined with the surfactant, the amount of the surfactant may be in the range of 5 to 95% by weight and the total amount of the surfactant may be in the range of 5 to 95% by weight. Based on the total amount of the two surfactants, the amount of surfactant relative to each other can range from 5 to 95% by weight and the other can range from 5 to 95% by weight. The mixtures of the surfactants and surfactants obtained can be used in the organic polymer / filler combination, according to the methods described herein.

다음에 실시예를 기술하는 바, 숫자로 된 실시예는 본 발명에 따른 것이고, 문자로 된 실시예는 본 발명에 따른 것이 아니며 비교목적으로 제시된 것이다. 달리 명기하지 않는한 온도는 ℃이다. 본 실시예 및 본 명세서의 어느 곳에서나 사용되는 하기의 표기들은 다음과 같은 의미를 갖는다.In the following description of the examples, the numerical examples are in accordance with the present invention, and the written examples are not in accordance with the present invention and are presented for comparative purposes. Unless otherwise specified, temperatures are in degrees Celsius. The following notations used in this embodiment and anywhere in the specification have the following meanings.

psi : 파운드/ (인치)2.psi: pounds / (inch) 2.

% : 별도로 명시되지 않는한 중량%.%:% By weight unless otherwise specified.

g : 그람.g: grams.

wt : 중량.wt: weight.

parts : 별도로 명시되지 않는한 중량부.parts: parts by weight unless otherwise specified.

pts : 별도로 명시되지 않는한 중량부.pts: parts by weight unless otherwise specified.

pbw : 중량부.pbw: parts by weight.

ppm : 100만 중량부당 중량부.ppm: parts per million parts by weight.

Ft-1bs/ in : 피트-파운드/ 인치.Ft-1bs / in: Feet-lbs / inch.

in-1bs/ in : 인치-파운드/ 인치.in-1bs / in: inch-pounds / inch.

HDPE(0.78) : 용융지수 0.78을 갖는 고밀도 폴리에틸렌.HDPE (0.78): High density polyethylene with a melt index of 0.78.

HDPE(0.15) : 공칭용융지수 0.15를 갖는 고밀도 폴리에틸렌.HDPE (0.15): High density polyethylene with a nominal melt index of 0.15.

pp : 전매품인 안정화제 펙케이지를 함유하는 등방성단일중합체인 폴리프로필렌(Hercules, Inc., Pro-Fax 6253 PM). PM은 Pre-Mix 또는 분말형을 나타낸다.pp: Polypropylene (Hercules, Inc., Pro-Fax 6253 PM), an isotropic homopolymer containing a proprietary stabilizer peg cage. PM stands for Pre-Mix or powder form.

pp-1 : 안정화제를 전혀 함유치 않는 동방성 단일 중합체인 폴리프로필렌(Hercules, Inc., pro-Fax 6501 PM).pp-1: polypropylene (Hercules, Inc., pro-Fax 6501 PM), an isotropic homopolymer containing no stabilizer at all.

pp-2 : Vestolen p-5200의 상품명으로 판매되는 비안정화 등방성 폴리프로필렌 단일중합체.pp-2: Unstabilized isotropic polypropylene homopolymer sold under the trade name Vestolen p-5200.

pp-3 : Vestolen -5200의 상품명으로 판매되는 고안정화 등방성 폴리프로필렌 단일중합체.pp-3: Highly stable isotropic polypropylene homopolymer sold under the name Vestolen-5200.

안정화제 농축물 XX 23 : Hercules, I NC.의 안정화제 농축물. 충진 pp용으로는 1.5phr이 적합하다.Stabilizer Concentrate XX 23: Stabilizer Concentrate of Hercules, I NC. 1.5 phr is suitable for filling pp.

ATH : 삼수화알루미늄-모든 경우에, Alcoa, Inc. 의 RH-730등급이 사용된다. 침전충진제의 공칭 평균입도 2μ.ATH: Aluminum Trihydrate-In all cases, Alcoa, Inc. RH-730 grade is used. Nominal average particle size of the precipitation fillers 2μ.

ATOMITE : Cyprus Mines, Inc.에 의해 공급되는 탄산칼슘. 공칭 평균입도 2.5μ.ATOMITE: Calcium Carbonate supplied by Cyprus Mines, Inc. Nominal average particle size 2.5μ.

CLAY : J.M Huber Corp.의 Suprex. 공칭평균입도 0.3μ. 함수 점토.CLAY: Suprex by J.M Huber Corp. Nominal average particle size 0.3μ. Function clay.

BEAVERWHITE 200 : Cyprus Mines, Inc.의 탈크. 공칭평균입도 7.5μ. 입도범위 0.2 내지 70μ.BEAVERWHITE 200: Talc from Cyprus Mines, Inc. Nominal average particle size 7.5μ. Particle size range 0.2-70μ.

BEAVERWHITE 325 : Cyprus Mines, Inc.의 탈크. 공칭평균입도 6.5μ. 입도범위 0.1 내지 44μ.BEAVERWHITE 325: Talc from Cyprus Mines, Inc. Nominal average particle size 6.5μ. Particle size range from 0.1 to 44μ.

TALC(EMTAL 500) : Engelhard Minerals, Inc.의 베르몬트 탈크. 공칭평균입도 9μ.TALC (EMTAL 500): Vermont Talc of Engelhard Minerals, Inc. Nominal average particle size 9μ.

MICA (GRADE 200HK) : Martin Marietta Resources Inc.의 슈죠라이트 마이카(Suzorite mica).MICA (GRADE 200HK): Suzorite mica from Martin Marietta Resources Inc.

WOLLASTONITE(GRADE NYAD-G) : NYCO Products, Inc.의 20 : 1 종횡비의 칼슘실리케이트.WOLLASTONITE (GRADE NYAD-G): 20: 1 aspect ratio calcium silicate from NYCO Products, Inc.

1/4" CHOPPED GLASS : PPG Industries의 공칭길이 1/4"인 유리. ppg-3130 등급으로 표시.1/4 "CHOPPED GLASS: PPG Industries' nominal length 1/4" glass. Marked as ppg-3130.

MAPTS : 감마-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란.MAPTS: gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane.

Figure kpo00007
Figure kpo00007

VTS : 비닐트리에톡시 실란VTS: Vinyltriethoxy Silane

CH2=CHSi(OC2H5)3 CH 2 = CHSi (OC 2 H 5 ) 3

TTA : 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트.TTA: trimethylol propane triacrylate.

Figure kpo00008
Figure kpo00008

표면활성제 Ⅰ :Surfactant I:

Figure kpo00009
Figure kpo00009

표면활성제 Ⅱ :Surfactant II:

CH2=CH-CH2-O(C2H4O)7HCH 2 = CH-CH 2 -O (C 2 H 4 O) 7 H

표면활성제 Ⅲ :Surfactant III:

Figure kpo00010
Figure kpo00010

표면활성제 Ⅳ :Surfactant Ⅳ:

Figure kpo00011
Figure kpo00011

표면활성제 Ⅴ :Surfactant Ⅴ:

Figure kpo00012
Figure kpo00012

표면활성제 Ⅵ : 12 내지 15개의 탄소길이를 갖는 알콜을 에틸렌 옥사이드와 반응시켜, 분자당 7몰의 에틸렌옥사이드를 수득한, 터지톨(Tergitol) 1급 알콜.Surfactant VI: Tergitol primary alcohol, wherein an alcohol having 12 to 15 carbons length was reacted with ethylene oxide to obtain 7 moles of ethylene oxide per molecule.

C12-15H25-31O(C2H4O)nHC 12-15 H 25-31 O (C 2 H 4 O) n H

첨가제 Ⅰ : 각각의 중량비율이 1/1/2인 MAPTS, TTA 및 표면활성제 Ⅰ의 혼합물.Additive I: A mixture of MAPTS, TTA and Surfactant I, each having a weight ratio of 1/1/2.

첨가제 Ⅱ : 각각의 중량비율이 1/1/0.3인 MAPTS, TTA 및 표면활성제 Ⅰ의 혼합물.Additive II: Mixture of MAPTS, TTA and Surfactant I with respective weight ratio of 1/1 / 0.3.

TTS : 이소프로필 트리이소스테아로일 티타네이트.TTS: Isopropyl triisostearoyl titanate.

Figure kpo00013
Figure kpo00013

Figure kpo00014
Figure kpo00014

가드너 충격(Gardner Impact) : 문헌[참조 : V. Abolins, G. E. Corp, Materia ls Engineering, Nov. 1973, 표제 "Gardner Impact Vs. Izod... Which is Better for Plastics?"]에 기술되어 있음.Gardner Impact: V. Abolins, G. E. Corp, Materia ls Engineering, Nov. 1973, entitled "Gardner Impact Vs. Izod ... Which is Better for Plastics?".

HDT : 264 psi.. ASTM D 648.HDT: 264 psi .. ASTM D 648.

S2I 지수 : 몬산토의 특허 제 3,419,517호에 기술되어 있음. S2I 지수가 높을수록 물질은 질기다.S 2 I index: described in Monsanto Patent 3,419,517. The higher the S 2 I index, the tougher the substance.

충진압력 : 사출성형기간중 짧은 시간내에 성형기를 완전히 채울수 있도록, ASTM 성형기를 완전히 채우는데 필요로 하는 최소의 사출압력. 공정의 용이성의 척도임.Filling pressure: The minimum injection pressure required to completely fill an ASTM molding machine so that the molding machine can be completely filled in a short time during the injection molding period. It is a measure of the ease of processing.

챠피충격(Charpy Impact) : ASTM D 256.Charpy Impact: ASTM D 256.

PHF : 100개의 충진제당 중량부.PHF: parts by weight per 100 fillers.

PHR : 100개의 수지(중합체)당 중량부.PHR: parts by weight per 100 resins (polymer).

전처리(Pre-treated) : 미분쇄 충진제를, 열가소성 물질에 첨가하기 이전에 실란 또는 기타의 액체물질로 처리하거나 피복하는 방법.Pre-treated: A method of treating or coating a finely divided filler with silane or other liquid substance prior to addition to the thermoplastic.

전처리(IH) : IH는 강력 가수분해(Intensive Hydrolysis)를 뜻함. 충진제를 피복하기 위하여 실란 또는 기타의 액체물질로 전처리하는 동안 산성화 MeOH/ H2O를 사용한다. 통상 아세트산을 사용하여 pH 4내지 5를 수득한다.Pretreatment (IH): IH stands for Intensive Hydrolysis. Acidified MeOH / H 2 O is used during pretreatment with silane or other liquid material to coat the filler. Acetic acid is usually used to obtain pH 4-5.

집적 첨가(Integral Addition) : 제품의 제조전, 제조중 또는 제조후에 충진제와 중합체의 혼합물을 교반시키면서 혼합물에 액체 또는 고체 첨가제를 간단히 혼입시키는 방법, 교반을 위해서는 전형적으로 호바르트(Hobart)혼합기가 사용된다.Integral Addition: A method of simply incorporating a liquid or solid additive into a mixture while stirring the mixture of filler and polymer before, during or after the manufacture of the product, typically using a Hobart mixer for stirring. do.

[실시예 1 내지 3 및 실시예 A 내지 E][Examples 1-3 and Examples A-E]

실시예 1,2 및 3에서는, 표1에 기재된 바와 같은 양의 감마-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란(MAPTS), 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트(TTA)와 표면활성제 Ⅰ을, 호바르트 혼합기 중에서 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)과 삼수화알루미늄(ATH) (HDPE와 ATH의 총 중량을 기준으로 하면 60% ATH)의 혼합물에 직접 배합시킨다. 호바르트 혼합기 내의 내용물을 10분 내지 15분간 완화하게 혼합하고, 이어서 수득된 혼합물을 벤버리(Banbury) 혼합기에서 용융시켜서 시험편으로 성형시킨다. 실시예 1내지 3에서는 첨가제를 HDPE/ATH 배합물에 직접 첨가시킨다. 제조된 시험편에 대해 물리적 특성을 측정한다.In Examples 1, 2 and 3, gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane (MAPTS), trimethylol propane triacrylate (TTA) and surfactant I in an amount as described in Table 1 were mixed in a Hobart mixer. It is formulated directly into a mixture of high density polyethylene (HDPE) and aluminum trihydrate (ATH) (60% ATH based on the total weight of HDPE and ATH). The contents in the Hobart mixer are gently mixed for 10 to 15 minutes, and the resulting mixture is then melted in a Banbury mixer and molded into test pieces. In Examples 1 to 3, the additive is added directly to the HDPE / ATH blend. Measure the physical properties of the prepared specimens.

실시예 A에서는 충진제를 사용하지 않고, 표Ⅰ에 기재된 물리적 특성은 비충진 HDPE에 대하여 측정한 것이다. 실시예 B내지 E에서는 60중량%의 ATH 충진제를 HDPE와 배합한다. 실시예 B는 비교실시예로서 충진제 이외의 첨가제는 사용치 않았다. 실시예 C 및 D에서는 ATH 충진제를 2각 배합기(Twin Shell blender)[East stroudsberg Pa. 18301 소재의 Patterson-Kelly Company, Inc.에 의해 제작된 모델번호 LB-S-8.]중에서 충진제를 MAPTS 및 TTA와 함께 고강력 배합으로 전처리한다. 고강력 혼합기는 응집을 방지하기 위해서 필요하며, 또한 응집을 방지하기 위해서 첨가제는 정상(steady) 유속으로 서서히 첨가한다. 고강력 혼합, 즉 사용되는 장치의 고속 혼합 블레이드(blade)로 인하여, 고속 혼합 블레이드나 또는 그 주변에는 국부적으로 고온부위가 발생되며, 따라서 이 상태에서는 수지자체가 용해되어 응집을 초래하기 때문에 이 단계에서 충진제에 수지를 첨가해서는 아니된다. 실시예 1내지 3에서 사용되는 집적첨가에 있어서는, 첨가제가 충진제중에 분산가능하고 충진제/중합제 혼합물 전체에 걸쳐서 균질하게 분산되는 관계로 응집을 방지할 수 있다. 집적첨가에서는 응집이나 기타의 역효과 없이 혼합물에 첨가제를 신속하게, 예를들어 1회에 걸쳐 한꺼번에 첨가할 수 있다. 실시예 B내지 E의 혼합물로부터 시험편을 성형하여 물리적 특성을 측정한 결과는 다음 표Ⅰ과 같았다.In Example A, no fillers were used, and the physical properties listed in Table I were measured for unfilled HDPE. In Examples B-E, 60% by weight ATH filler is blended with HDPE. Example B is a comparative example, no additives other than filler were used. In Examples C and D, the ATH filler was used as a Twin Shell blender [East stroudsberg Pa. The filler is pretreated with high strength formulation in combination with MAPTS and TTA in Model No. LB-S-8, manufactured by Patterson-Kelly Company, Inc., 18301. High intensity mixers are needed to prevent aggregation, and additives are added slowly at steady flow rates to prevent aggregation. Due to the high-power mixing, ie the high speed mixing blades of the apparatus used, localized hot spots are generated on or around the high speed mixing blades, so in this state the resin itself dissolves and causes agglomeration. The resin should not be added to the filler. In the integrated additions used in Examples 1 to 3, it is possible to prevent aggregation because the additive is dispersible in the filler and homogeneously dispersed throughout the filler / polymer mixture. In the integrated addition, the additives can be added to the mixture quickly, for example in one batch, without flocculation or other adverse effects. The physical properties of the test pieces formed from the mixtures of Examples B to E were measured as shown in Table I below.

본 발명의 실시예 1내지 3의 충진 HDPE의 물리적 특성은, 실시예 C 및 D와 같이 전처리시킨 충진제를 함유하는 충진 중합체의 물리적 특성에 필적하거나 또는 우수하였으며, S2I 지수 및 기타의 물리적 특성에 있어서, 표면활성제를 사용하지 않은 실시예 E의 집적 첨가시에서보다 우수하였다. 본 발명을 나타내는 실시예 2에서 가장 높은 S2I 지수와 이조드 충격이 기록되었다. 다른 실시예에서 보다 실시예 2에서 수율인장 강도와 만곡강도가 가장 높은 값으로 기록되었다. 이들 실시예로부터 ATH 충진제를 각각 0.5 PHF의 MAPTS와 TTA 혼합물로 전처리한 것은 비충진 HDPE 및, 첨가제없이 충진제만 함유하는 비교용 조성물에 비하여 우수한 특성을 가짐을 알 수 있다. 또한, 이와같은 ATH 충진제의 전처리로 동일량의 MAPTS 와 TTA를 집적 배합시킨 조성물에 비하여 우수한 만곡강도를 갖는 HDPE 조성물이 수득된다. 실시예 2에서의 MAPTS, TTA와 표면활성제의 집적첨가로 이들 일련의 실시예에서 수득된 모든 다른 조성물의 특성보다 우수한 특성을 갖는 조성물이 수득된다.The physical properties of the filled HDPEs of Examples 1 to 3 of the present invention were comparable to or superior to those of the filled polymers containing the pretreated fillers as in Examples C and D, and the S 2 I index and other physical properties. In the case of the integrated addition of Example E without using the surfactant. In Example 2 representing the present invention the highest S 2 I index and Izod impact were recorded. In other examples, the yield tensile strength and bending strength were recorded as the highest values in Example 2 more. It can be seen from these examples that the pretreatment of ATH filler with a mixture of MAPTS and TTA of 0.5 PHF, respectively, has superior properties compared to the non-filled HDPE and comparative compositions containing only filler without additives. In addition, the pretreatment of such ATH fillers yields an HDPE composition having superior bending strength as compared to a composition in which the same amount of MAPTS and TTA are combined and combined. The integration of MAPTS, TTA and surfactant in Example 2 yields a composition having properties that are superior to those of all other compositions obtained in these series of examples.

[표 Ⅰ]TABLE I

ATH 충진 폴리에틸렌 HDPE (0.78 MI)ATH Filled Polyethylene HDPE (0.78 MI)

Figure kpo00015
Figure kpo00015

주 : IH=강력 가수분해 (산성화 MeOH/H2O)Note: IH = strong hydrolysis (acidification MeOH / H 2 O)

[실시예 4 내지 15 및 실시예 F 내지 K][Examples 4 to 15 and Examples F to K]

충진제와 HDPE의 총 중량을 기준으로 하여 개개의 경우 서로 다른 형태 각각 40%이 충진제를 사용하여 6개의 다른 충진제로 고밀도 폴리에틸렌 조성물을 제조한다. 충진제의 형태는 다음 표 Ⅱ에 기재하였다. 실시예 F 내지 K의 각각에서는 충진제는 첨가제 없이 또는 전처리를 행하지 않고 사용하며 이들 실시예는 비교실시예로 표시한다. 실시예 4,6,8,10,12 및 14의 각각에 있어서는, 표면활성제 Ⅰ은 0.75 PHF 양으로, HDPE를 용제처리하여 용융 조성물을 제조하기 이전에 충진제 및 HDPE중에서 가볍게 배합시킨다. 실시예 5,7,9,11,13 및 15의 각각에 있어서는 1.5 PHF의 첨가제 Ⅰ을, 용제처리하여 용융조성물을 제조하기 전에 HDPE 및 40% 충진제의 배합물과 부드럽게 혼합한다. 각 경우, 혼합물을 균질하게 배합하여, 용융시켜 시험편으로 제조한다. 시험편의 충격특성을 측정하여 표Ⅱ에 기재하였다. 모든 경우에 있어서 실시예 4 내지 15에 있어서의 가드너 충격강도는 매우 크며, 대부분의 경우에 있어서 상응하는 비교시험편의 가드너 충격강도보다 훨씬 컸다. 이 결과는 표면활성제 및 첨가제의 집적첨가를 행하지 않은 상응하는 조성물에 비하여 표면활성제 Ⅰ 및 첨가제 Ⅰ를 집적첨가한 조성물이 명백히 우수함을 나타내고 있다. 또한, 실시예 4,6,8,10,12 및 14에서, 표면활성제 Ⅰ의 양은 최적 수준에 있음에 반하여, 첨가제 Ⅰ의 양은 대부분의 경우 최적 수준에 미달됨을 알 수 있다.Based on the total weight of the filler and HDPE, in each case 40% of the different forms are used to prepare the high density polyethylene composition with six different fillers using fillers. The types of fillers are listed in Table II below. In each of Examples F to K, fillers are used without additives or without pretreatment and these examples are indicated as comparative examples. In each of Examples 4,6,8,10,12 and 14, Surfactant I is in an amount of 0.75 PHF, blended lightly in filler and HDPE prior to solvent treatment of HDPE to produce a melt composition. In each of Examples 5, 7, 9, 11, 13 and 15, 1.5 PHF of additive I was gently mixed with the blend of HDPE and 40% filler prior to solvent treatment to produce the melt composition. In each case, the mixture is homogeneously blended, melted and prepared into test pieces. The impact characteristics of the test pieces were measured and listed in Table II. In all cases the Gardner impact strength in Examples 4-15 was very large and in most cases was much greater than the Gardner impact strength of the corresponding comparative test piece. This result clearly shows that the composition in which the surfactant I and the additive I have been added is clearly superior to the corresponding composition in which the surfactant and the additive have not been added. In addition, in Examples 4, 6, 8, 10, 12 and 14, it can be seen that the amount of the surfactant I is at the optimum level, whereas the amount of the additive I is in most cases below the optimum level.

[표 Ⅱ]TABLE II

폴리에틸렌 HDPE(0.15)중에 40%의 각종 충진제40% of various fillers in polyethylene HDPE (0.15)

Figure kpo00016
Figure kpo00016

각각 0.1 PHR의 Inganox 1010 및 Weston 399 안정화제를 추천된 바대로 각 조성물에 첨가한다.0.1 PHR of Inganox 1010 and Weston 399 stabilizers, respectively, are added to each composition as recommended.

(주)(week)

표면활성제 Ⅰ은 0.75 PHF로 일정하게 유지.Surfactant I remained constant at 0.75 PHF.

첨가제 Ⅰ은 1.5 PHF로 일정하게 유지.Additive I remained constant at 1.5 PHF.

비교실시예는 충진제와 HDPE(0.15)만을 함유함.The comparative example contains only filler and HDPE (0.15).

[표 Ⅱ](계속)TABLE II (CONTINUED)

폴리에틸렌 HDPE(0.15)중에 40%의 각종 충진제40% of various fillers in polyethylene HDPE (0.15)

Figure kpo00017
Figure kpo00017

각각 0.1 PHR의 Inganox 1010 및 Weston 399 안정화제를 추천된 바대로 각 조성물에 첨가한다.0.1 PHR of Inganox 1010 and Weston 399 stabilizers, respectively, are added to each composition as recommended.

(주)(week)

표면활성제 Ⅰ은 0.75 PHF로 일정하게 유지.Surfactant I remained constant at 0.75 PHF.

첨가제 Ⅰ은 1.5 PHF로 일정하게 유지.Additive I remained constant at 1.5 PHF.

비교실시예는 충진제와 HDPE(0.15)만을 함유함.The comparative example contains only filler and HDPE (0.15).

[실시예 16 내지 21 및 실시예 L 및 M][Examples 16 to 21 and Examples L and M]

이들 실시예에서, 사용되는 기본 조성물은 폴리플로필렌과 ATH의 총중량을 기준으로 하여 60%인 삼수화알루미늄(ATH)로 충진된 폴리프로필렌이다. 실시예 16 내지 21에서는, 표 Ⅲ에 기재된 바와 같은 형태와 양의 표면활성제를 ATH 충진제와 폴리프로필렌 분말 혼합물중에 부드럽게 배합하여 균질한 배합물을 형성시킨다. 용제처리를 행하여 폴리프로필렌을 용융시키기 이전에 실시예 17,18,20 및 21에서는 2.5 PHF의 MAPTS를 배합물에 설정된 표면활성제와 함께 첨가하고, 또한 실시예 19에서는 0.7 PHF의 MAPTS와 0.3 PHF의 TTA를 배합물에 설정된 계면활성제와 함께 첨가한다.In these examples, the base composition used is polypropylene filled with aluminum trihydrate (ATH) which is 60% based on the total weight of polyflopropylene and ATH. In Examples 16-21, the surfactants of the form and amount as shown in Table III were gently blended into the ATH filler and polypropylene powder mixture to form a homogeneous blend. In Examples 17, 18, 20 and 21, 2.5 PHF of MAPTS was added together with the surfactant set in the formulation prior to solvent treatment to melt the polypropylene, and in Example 19, 0.7 PHF of MAPTS and 0.3 PHF of TTA were added. Is added with the surfactant set in the formulation.

실시예 L에서는, 60% ATH의 폴리프로필렌 배합물중에 어떤 첨가제도 사용하지 않았다. 실시예 M에서는, 60% ATH의 폴리프로필렌 배합물중에 2.5 PHF의 MAPTS를 첨가한다. 혼합시킨 후에 각 배합물은 용제처리를 행하여 폴리프로필렌을 용융시키기 위해 시험편으로 성형시킨다. 각 시험편에 대해 물리적 특성을 측정하고, 수득결과를 표 Ⅲ에 기재하였다. 각 경우에서 MAPTS의 존재 또는 부재하에 표면활성제를 집적첨가한 결과 첨가제를 함유하지 않는 비교실시예 L의 조성물과 비교할때, 표 Ⅲ에 기재된 기타의 물리적 특성에 어떠한 악영향도 없이 개선된 가드너 충격강도를 갖는 조성물이 제조되었다. 실시예 17 내지 21에서의 MAPTS와 표면활성제의 집적첨가로는, MAPTS가 집적첨가되는 비교실시예 L 및 비교실시예 M과 비교할 경우, 언급된 이밖의 물리적 특성을 하나도 해치지 않은 상태에서 가드너 충격 강도를 상승개선시켰다. 또한, 실시예 18 내지 21등에서의 표면활성제를 함유하는 조성물의 제법은, 압력 18,980 psi 하에서도 조성물이 성형기를 충진시킬 수 없는 비교실시예 L과 비교할때, 수득 조성물은 사출성형중에 성형기를 충진시키는데 필요한 압력을 훨씬 낮출 수 있는 점에서 개선되었다. 각 경우에서, 실시예 L 및 실시예 18 내지 21에서의 각 조성물을 380℉의 로울밀상에서 최초로 처리한 다음 사출성형을 행함으로써 처리시험을 수행한다. 동일한 양의 MAPTS를 함유하지만 표면활성제는 함유하지 않는 실시예 M에서의 조성물의 가드너 충격치가 71인치-파운드/인치임에 비하여 실시예 20에서의 조성물은 454인치-파운드/인치의 높은 가드너 충격치를 갖는다. 실시예 19에서의 조성물의 S2I 지수와 이조드 충격 강도가 이 계열의 실시예중 어떤 조성물에서보다도 우수하였다.In Example L, no additives were used in the 60% ATH polypropylene blend. In Example M, 2.5 PHF of MAPTS is added to a 60% ATH polypropylene blend. After mixing, each compound is molded into a test piece for solvent treatment to melt the polypropylene. Physical properties were measured for each test piece, and the obtained results are shown in Table III. In each case, compared to the composition of Comparative Example L, which contains no additives as a result of integrating the surfactant with or without MAPTS, improved Gardner impact strength without any adverse effect on the other physical properties listed in Table III. The composition having was prepared. As the integrated addition of the MAPTS and the surface active agent in Examples 17 to 21, when compared with Comparative Example L and Comparative Example M, in which the MAPTS is added, the Gardner impact strength without impairing any of the mentioned physical properties. Improved. In addition, the preparation of the composition containing the surfactant in Examples 18 to 21, etc., compared with Comparative Example L, in which the composition could not fill the molding machine even under a pressure of 18,980 psi, the obtained composition was used to fill the molding machine during injection molding. Improvements were made in that the required pressure could be much lower. In each case, the treatment test is performed by first treating each composition in Examples L and Examples 18-21 on a roll mill at 380 ° F. followed by injection molding. The composition in Example 20 had a high Gardner impact of 454 inches-pounds / inch, while the Gardner impact of the composition in Example M, which contained the same amount of MAPTS but did not contain surfactant, was 71 inches-pounds / inch. Have The S 2 I index and the Izod impact strength of the compositions in Example 19 were superior to any of the compositions in this series of examples.

[표 Ⅲ]TABLE III

60% ATH 충진 폴리에틸렌 PP* 60% ATH Filled Polyethylene PP *

Figure kpo00018
Figure kpo00018

* : 1.5 PHR의 xx23 안정화제 농축물은 제조자가 추천한 바에 따라 각 조성물에 첨가한다.*: Xx23 stabilizer concentrate of 1.5 PHR is added to each composition as recommended by the manufacturer.

[실시예 22 내지 32 및 실시예 N 내지 P][Examples 22 to 32 and Examples N to P]

실시예 22와 27을 제외한 이들 실시예 각각에 있어서, 표 Ⅵ에 기술된 양의 MAPTS를 폴리프로필렌과, ATH 총중량을 기준으로 하여 60중량 %의 삼수화알루미늄과 혼합시킨 폴리프로필렌중에 부드럽게 교반하여 혼합한다.For each of these examples, except Examples 22 and 27, the amounts of MAPTS described in Table VI were mixed by gentle stirring in polypropylene and polypropylene mixed with 60% by weight aluminum trihydrate based on the total weight of ATH. do.

실시예 22 내지 32에서, 표 Ⅵ에 기술된 양의 표면활성제 Ⅰ을 또한 60% ATH -폴리프로필렌 혼합물과 함께 부드럽게 혼합한다. 충분히 혼합한 후에 각 혼합물을 용제처리하여, 브라텐더 토르끄 레오메터(Bratender Torque Rheometer)에서 용융물 형태로 만들고 시험편으로 압착성형시킨다. 각 시험편에 대해 가드너 충격 강도시험을 행하고 그 결과를 표 Ⅵ에 기재하였다. 표 Ⅵ에 기재된 결과는, 등가량의 MAPTS를 사용하는 각 경우에 있어서 표면활성제 Ⅰ을 또한 함유하는 조성물들이 등가량의 MAPTS를 함유하나 표면활성제 Ⅰ은 함유치 않은 조성물들보다 가드너 충격 강도에서 훨씬 우수함을 나타내고 있다. 실시예 N과 실시예 24를 비교할때, 0.5 PHF 정도로 소량의 표면활성제 Ⅰ의 가드너 충격강도는 거의 2배로 증가되었음을 나타내고 있다.In Examples 22-32, Surfactant I in the amounts described in Table VI were also gently mixed with the 60% ATH-polypropylene mixture. After sufficient mixing, each mixture is solvent treated, melted in Bratender Torque Rheometer, and pressed into specimens. For each test piece, the Gardner impact strength test was carried out and the results are shown in Table VI. The results described in Table VI show that in each case using equivalent amounts of MAPTS, compositions that also contain surfactant I contained an equivalent amount of MAPTS, but surfactant I was much better in Gardner impact strength than compositions that did not contain surfactant M. Indicates. Comparing Example N with Example 24, the Gardner impact strength of a small amount of Surfactant I, on the order of 0.5 PHF, was nearly doubled.

실시예 25와 실시예 P를 비교할때 2 PHF 수준의 MAPTS에서 0.5 PHF의 표면활성제 Ⅰ의 사용으로 가드너 충격강도를 2배이상으로 올릴 수 있었다.Comparing Example 25 with Example P, Gardner impact strength could be more than doubled by the use of 0.5 PHF of Surfactant I at 2 PHF levels of MAPTS.

[표 Ⅳ]Table IV

60% ATH 충진 폴리프로필렌 PP* 60% ATH Filled Polypropylene PP *

Figure kpo00019
Figure kpo00019

* 각 조성물중의 1.5 PHR xx23 안정화제 농축물* 1.5 PHR xx23 stabilizer concentrate in each composition

[실시예 33 및 34 및 실시예 Q 내지 S][Examples 33 and 34 and Examples Q to S]

이들 실시예에서는 70%의 탄산칼륨(Atomite) 충진제를 폴리프로필렌과 배합한다. 실시예 Q에서는 어떤 첨가제도 첨가하지 않았다. 나머지 실시예에서는 2.6 PHF의 MAPTS를 폴리프로필렌-탄산칼슘 배합물중에 집적혼합시켰다. 또한, 실시예 33 및 34에서는 표 Ⅴ에 기재된 0.5 PHF의 표면활성제를 탄산칼슘-폴리프로필렌 배합물중에 집적혼합시킨다. 실시예 S에서는 0.5 PHF의 TTS를 탄산칼슘-폴리프로필렌 배합물중에 집적혼합시킨다. 비교실시예 Q에서 보는 바와 같이, 70%의 탄산칼슘을 혼입시키면, 고압충진 요구도로 인하여 사출 성형을 진행시키기가 어려운 조성물이 생성된다. MAPTS 및 TTA의 집적혼입으로는 실시예 R의 충진압력 요구도에서 알 수 있는 바와 같이 제조공정을 개선하지 못한다. TTS를 집적혼입시키는 경우, 단지 극소량의충진압력 요구도가 개선되었으나 S2I 지수 또는 이조드 충격에는 거의 개선이 이루어지지 않았다. 실시예 33 및 34에서 알 수 있는 바와 같이 표면활성제의 집적배합은 충진압력 요구도를 매우 크게 개선하였으며, 실시에 Q 및 R과 비교할때 가드너 충격은 물론 이조드 충격을 증대시키고 또 매우 높은 S2I 지수를 얻을수 있었다. 실시예 33의 조성물만이 조성물의 탄성성분을 표시하는 수율 인장강도를 나타내는 조성물이었다.In these examples, 70% potassium carbonate filler is blended with polypropylene. No additives were added in Example Q. In the remaining examples, 2.6 PHF of MAPTS was integrated in the polypropylene-calcium carbonate blend. In addition, in Examples 33 and 34, the 0.5 PHF surfactants listed in Table V were integrated in the calcium carbonate-polypropylene blend. In Example S, TTS of 0.5 PHF is integrated in the calcium carbonate-polypropylene blend. As seen in Comparative Example Q, incorporation of 70% calcium carbonate results in a composition that is difficult to advance injection molding due to high pressure filling requirements. The incorporation of MAPTS and TTA does not improve the manufacturing process as can be seen from the filling pressure requirements of Example R. In the case of integrated incorporation of TTS, only very small filling pressure requirements have been improved, but little improvement has been made in the S 2 I index or the Izod impact. As can be seen in Examples 33 and 34, the integrated formulation of the surface active agent greatly improved the filling pressure requirement, and compared to Q and R in the implementation, the Gardner impact as well as the Izod impact were increased and a very high S 2 I I could get the index. Only the composition of Example 33 was a composition showing yield tensile strength indicating the elastic component of the composition.

파열인장강도에 있어서 TTS(실시예 S)에서는 단지 9% 개선을 이룩하였음에 비교하여 실시예 33 및 34의 조성물에서는 71%에서 77%까지 증가하였다. 실시예 33 및 34의 조성물은 만곡강도가 비교실시에 Q의 조성물에 비하여 54 내지 61% 증가하였으며 또 실시예 S의 TTS 조성물은 거의 개선된 바가 있다.The compositions of Examples 33 and 34 increased from 71% to 77% compared to only 9% improvement in TTS (Example S) in burst tear strength. The compositions of Examples 33 and 34 had an increase in flexural strength of 54-61% compared to the composition of Q in the comparative example and the TTS composition of Example S was nearly improved.

또한, 실시예 33 및 34의 조성물은 비교조성물에 비교하여 이조드 충격강도에 있어서, 87% 와 97%의 증가를 나타냈음에 반하여 TTS 조성물에 있어서는 이조드 충격강도가 동일하거나 또는 더 낮았다. 가드너 충격강도에 있어서는, 실시예 33 및 34의 조성물이 비교실시예 Q와 비교할때 각각 164%와 239% 씩 더 높았다.In addition, the compositions of Examples 33 and 34 showed an increase of 87% and 97% in izod impact strength compared to the comparative composition, whereas the Izod impact strength was the same or lower in the TTS composition. In Gardner impact strength, the compositions of Examples 33 and 34 were 164% and 239% higher, respectively, compared to Comparative Example Q.

표 Ⅴ의 결과는, 가장 우수한 특성은 실시예 33 및 34의 조성물에 의해 얻을 수 있음을 나타내고 있다.The results in Table V show that the best properties can be obtained with the compositions of Examples 33 and 34.

[표 Ⅴ]TABLE V

70% CaCO3(오토마이트) 충진 폴리프로필렌 PP* 70% CaCO 3 (Automite) Filled Polypropylene PP *

Figure kpo00020
Figure kpo00020

* 1.5 PHR xx23 안정화제 농축물을 각 조성물에 첨가함.* 1.5 PHR xx23 stabilizer concentrate was added to each composition.

** 사출성형 조건은 3대역 바렐온도 각각 450℉, 성형기온도 150℉** Injection molding conditions are 450 ℉ each for three-band barrel temperature, 150 ℉ for molding machine

[실시예 35 및 실시예 T 및 U]Example 35 and Examples T and U

혼합물을 밴버리(Banbury) 혼합기내에서 혼합용융시켜, 3개의 조성물 배합물을, 폴리프로필렌과 탄산칼슘중량을 기준으로 하여 70%의 탄산칼슘(Atomite)과 폴리프로필렌으로부터 제조한다. 실시예 U와 실시예 35의 배합물에 0.11 PHF의 MAPTS와 0.11PHF의 TTA를 집적 첨가한다. 또한, 실시예 35의 배합물에는 0.21 PHF의 표면활성제 Ⅰ을 집적첨가한다. 이들 배합물을 밴버리 혼합기중에서 처리하고, 이어 각 배합물을 사출성형시켜 시험편을 제조한다. 물리적 특성을 측정하여 다음표 Ⅵ에 기재하였다. 실시예 35의 시험편은 비교실시예 T 시험편보다 3배 이상의 가드너 충격강도를 나타내었으며, 실시예 U의 시험편보다도 높은 충격강도를 나타내었다. 또한, 실시예 35의 조성물에 대한 수율 인장강도 및 파열 인장강도가 실시예 T 및 U에서 보다 높은 값을 나타내었다.The mixture is mixed melted in a Banbury mixer to prepare three composition blends from 70% calcium carbonate and polypropylene based on polypropylene and calcium carbonate weight. To the formulation of Example U and Example 35, MAPTS of 0.11 PHF and TTA of 0.11 PHF are added in aggregate. In addition, the formulation of Example 35 is integrated with 0.21 PHF of Surfactant I. These formulations are processed in a Banbury mixer, followed by injection molding each formulation to prepare test pieces. Physical properties were measured and listed in Table VI. The test piece of Example 35 showed more than three times the Gardner impact strength than the comparative example T test piece, and showed a higher impact strength than the test piece of Example U. In addition, the yield tensile strength and burst tensile strength for the composition of Example 35 showed higher values in Examples T and U.

[표 Ⅵ]Table VI

70% CaCO3(오토마이트) 충진 폴리프로필렌 PP** 70% CaCO 3 (Automite) Filled Polypropylene PP **

Figure kpo00021
Figure kpo00021

* 1.5 PHR xx23 안정화제 농축물을 각 조성물에 첨가함.* 1.5 PHR xx23 stabilizer concentrate was added to each composition.

[실시예 36 내지 41 및 실시예 Ⅴ 및 W][Examples 36 to 41 and Examples V and W]

이들 실시예의 조성물은 폴리프로필렌과 점토의 총 중량을 기준으로 하여 40%의 점토(Suprex)와 폴리프로필렌으로부터 제조한다. 실시예 V의 조성물에는 더이상의 첨가제를 가하지 않는다. 실시예 W와 실시예 36 내지 41에서는, 5.0 PHF의 TTA를 호바르트(Hobart) 혼합기내의 조성물중에 집적배합시킨다. 실시예 36 내지 41의 각각에서는 표 Ⅶ에 제시된 표면활성제를 0.5 PHF 씩 첨가하고, 각 조성물을 혼합시켜 균질배합물을 수득한다. 이후, 이들 조성물을 용융시켜 시험편을 제조한다. 시험편의 물리적 특성을 측정하여 표 Ⅶ에 기재하였다. 이들 결과로부터, 실시예 36 내지 41에서 표면활성제를 첨가함으로써, 표면활성제를 첨가하지 않은 실시예 V 및 W의 배합물과 비교하여 배합물의 충진압력이 크게 감소함을 알 수 있다. 또한, 이같은 충진 압력 요구도가 크게 감소되는 실시예 36 내지 41의 조성물은 기타의 물리적 특성을 크게 손상시키는 바가 없다.The compositions of these examples are prepared from 40% of clay (Suprex) and polypropylene based on the total weight of polypropylene and clay. No further additives are added to the composition of Example V. In Examples W and Examples 36-41, TTA of 5.0 PHF is integrated into the composition in a Hobart mixer. In each of Examples 36 to 41, the surfactants shown in Table VII are added in 0.5 PHF and each composition is mixed to obtain a homogeneous blend. Thereafter, these compositions are melted to prepare test pieces. The physical properties of the test pieces were measured and listed in Table VII. From these results, it can be seen that by adding the surfactants in Examples 36 to 41, the filling pressure of the formulations is greatly reduced compared to the formulations of Examples V and W without addition of the surfactants. In addition, the compositions of Examples 36-41, where this fill pressure requirement is greatly reduced, do not significantly compromise other physical properties.

[표 Ⅶ][Table VII]

40% 점토(SUPREX) 충진 폴리프로필렌 PP* 40% Clay (SUPREX) Filled Polypropylene PP *

Figure kpo00022
Figure kpo00022

* 1.5 PHR xx23 안정화제 농축물과 1.0 PHR Araldite 7072 안정화제를 각 조성물에 첨가함.* 1.5 PHR xx23 stabilizer concentrate and 1.0 PHR Araldite 7072 stabilizer were added to each composition.

** 성형기 온도. 100℉ 바렐온도(3개 대역 : 전, 중앙, 후) 각 450℉ 임.** Molding machine temperature. 100 ° F barrel temperature (3 bands: front, center, rear) at 450 ° F.

[실시예 42 및 실시예 X 및 Y]Example 42 and Examples X and Y

폴리프로필렌 분말과 40% 탈크(Beaverwhite 325)와 표 Ⅷ에 제시된 약 1.5 PHR의 안정화제로부터 3개의 배합물을 제조한다. 실시예 Y 및 실시예 42의 배합물중의 60중량부 폴리프로필렌을 기준으로하여 0.68부의 VTS를 각 배합물에 첨가하고, 실시예 42에서는 60중량부의 폴리프로필렌을 기준으로 하여 0.33부의 표면 활성제 Ⅰ를 첨가한다. 각 혼합물을 충분히 배합시키고, 용융시키서 표 Ⅷ에 주어진 조건하에서 사출성형시킨다.Three formulations are prepared from polypropylene powder and 40% talc (Beaverwhite 325) and a stabilizer of about 1.5 PHR shown in Table VII. Based on 60 parts by weight of polypropylene in the formulations of Examples Y and 42, 0.68 parts of VTS is added to each formulation, and in Example 42, 0.33 parts of surface active agent I is added based on 60 parts by weight of polypropylene. do. Each mixture is thoroughly blended, melted and injection molded under the conditions given in Table VII.

각 배합물에 대한 충진압력요구도를 표 Ⅷ에 기재하였으며, 이로부터 실시예 42의 배합물의 충진압력 요구도가 2개의 다른 배합물중 어느것보다도 크게 낮음을 명백히 알 수 있다.The filling pressure requirements for each formulation are shown in Table V, which clearly shows that the filling pressure requirement of the formulation of Example 42 is significantly lower than any of the other two formulations.

[표 Ⅷ][Table VII]

40% 탈크(BEAVERWHITE 325) 충진 폴리프로필렌의 충진 압력Filling pressure of 40% talc (BEAVERWHITE 325) filled polypropylene

Figure kpo00023
Figure kpo00023

* 1.5 PHR 안정화제 농축물 xx23을 각 조성물에 첨가한다.* 1.5 PHR stabilizer concentrate xx23 is added to each composition.

** 다음 사출성형 조건 기간중임.** During the next injection molding condition.

3대역 바렐 온도., ℉ : 500, 500, 5003-band barrel temperature, ℉: 500, 500, 500

성형기 온도 ℉ : 115Molding Machine Temperature ℉: 115

[실시예 43 및 실시예 AA 및 BB]Example 43 and Examples AA and BB

이들 실시예 각각에서 표 IX에 주어진 양의 폴리프로필렌, 탈크 및 안정화제 농축물로부터 배합물을 제조한다. 실시예 BB와 실시예 43의 배합물에서는 2.5 중량부의 MAPTS를 첨가하며, 실시예 43에서는 0.5 중량부의 표면활성제 Ⅰ을 첨가한다. 각 배합물을 밴버리 혼합기내에서 처리하고 표 IX에 명시된 조건하에서 사출성형시킨다. 각 배합물에 대한 충진압력 요구도를 측정하여 표 IX에 기재하였다. 실시예 43의 배합물에 대한 충진압력요구도는 기타 2개의 배합물 각각의 것보다 크게 낮았다.In each of these examples the formulation is prepared from the polypropylene, talc and stabilizer concentrates in the amounts given in Table IX. In the blend of Example BB and Example 43, 2.5 parts by weight of MAPTS is added, and in Example 43, 0.5 parts by weight of Surfactant I. Each formulation is processed in a Banbury mixer and injection molded under the conditions specified in Table IX. Fill pressure requirements for each formulation were measured and listed in Table IX. Fill pressure requirements for the formulation of Example 43 were significantly lower than for each of the other two formulations.

[표 Ⅸ][Table VII]

탈크(BEAVERWHITE 200) 충진 폴리프로필렌에 대한 충진압력Filling pressure for tabbing (BEAVERWHITE 200) filled polypropylene

Figure kpo00024
Figure kpo00024

* 다음 사출성형조건하에서 ;* Under the following injection molding conditions;

3대역 바렐온도 ℉ : 450, 450, 4503-band barrel temperature ℉: 450, 450, 450

성형기 온도 ℉ : 115Molding Machine Temperature ℉: 115

[실시예 44 내지 46 및 실시예 CC 내지 EE][Examples 44 to 46 and Examples CC to EE]

배합물을 표 X에 기재한 바와 같이 100중량부의 폴리프로필렌과 100중량부의 탄산칼슘으로부터 제조한다.The blend is prepared from 100 parts by weight of polypropylene and 100 parts by weight of calcium carbonate as described in Table X.

또한, 실시예 44 내지 46의 배합물에 2중량부의 첨가제 Ⅱ를 첨가한다. 모든 배합물은 표 X에 기재된 혼합주기를 사용하여 충분히 혼합시킨다. 첨가제 Ⅱ를 함유하는 실시예 44 내지 46의 배합물 각각은, 첨가제 Ⅱ를 함유하지 않은 실시예 CC 내지 EE의 상응하는 배합물보다 수율 인장강도, 만곡수율강도 및 이조드충격강도가 훨씬 높았다. 표 X에 주어진 결과는 또한 융해상태에서 고속으로 혼합하고 배출전 융해상태후 60초동안 혼합하는 단계를 포함하는 혼합주기 3은 다른 특성에는 이렇다할 손해봄이 없이 가장 좋은 가드너 충격강도를 얻을 수 있음을 보여주고 있다.Also added to the blend of Examples 44-46 is 2 parts by weight of additive II. All formulations are thoroughly mixed using the mixing cycles described in Table X. Each of the blends of Examples 44-46 containing additive II had much higher yield tensile strength, flexural yield strength and izod impact strength than the corresponding blends of Examples CC-EE containing no additive II. The results given in Table X also show that mixing cycle 3, which involves mixing at high speed in the melt and for 60 seconds after melting before discharging, provides the best Gardner impact strength without compromising other properties. Is showing.

[ 표 X]Table X

50% CaCO3충진 폴리프로필렌 (비안정화)50% CaCO 3 Filled Polypropylene (Unstabilized)

Figure kpo00025
Figure kpo00025

주 : 혼합주기 1- 조성물을 융해상태에서 고속으로 혼합하고, 바로 이어 저속으로 30초간 혼합한다.Note: Mixing Cycle 1- Mix the composition at high speed in the molten state, followed by 30 seconds at low speed.

조성물 융융물을 배출시킨다.The composition melt is discharged.

혼합주기 2-조성물을 융해상태에서 고속으로 혼합하고, 또 30초간 고속으로 혼합을 계속한후, 배출시킨다.Mixing Cycle 2-Composition is mixed at high speed in the molten state, and mixing is continued at high speed for 30 seconds, and then discharged.

혼합주기 3-30초 더 혼합하는 이외에는 혼합공정 2와 동일함. 이어 배출시킨다.Mixing cycle Same as Mixing Process 2, except mixing for 3-30 seconds. Then drain.

[실시예 47 및 48 및 실시예 FF][Examples 47 and 48 and Example FF]

100중량부의 폴리프로필렌과 100중량부의 탄산칼슘으로부터 3개의 배합물을 제조한다. 실시예 47 및 48의 배합물에 0.5 PHR 및 1.0 PHR의 표면활성제 Ⅰ을 각각 첨가한다. 표 X에 기재한 혼합주기 2를 각 배합물에 대해 사용하고 각 배합물을 시험편으로 성형시킨다. 실온에 노출시킨후에 가드너 충격강도를 측정함은 물론 2℉(-17℃)온도에서 16시간동안 노출시킨후에 이어 바로 시험하여 가드너 충격강도를 측정한다. 표 XI에 주어진 결과로부터, 표면활성제 Ⅰ을 함유하는 실시예 47 및 48의 배합물에 대한 가드너 충격강도에는 표면활성제를 함유하지 않는 배합물보다 아주 탁월한 개선이 나타났음을 알 수 있다. 실시예 48의 배합물에 대한 가드너 충격강도는, 표면활성제를 함유하지 않는 실시예 FF 배합물의 가드너 충격강도의 4배이상이 되며, 또 시험장치의 능력을 넘어서기 때문에 특히 놀랄만하다. 실시예 48의 배합물은 또한 2℉의 저온으로 장기간 노출시킨 후의 가드너 충격강도가 208인치-파운드/인치 이상으로 실시예 FF 배합물의 것보다 7배가 넘기 때문에 특히 놀랄만하다.Three formulations are prepared from 100 parts by weight of polypropylene and 100 parts by weight of calcium carbonate. To the formulations of Examples 47 and 48 are added 0.5 PHR and 1.0 PHR of Surfactant I, respectively. Mixing cycle 2 described in Table X is used for each formulation and each formulation is molded into test pieces. After exposure to room temperature, Gardner impact strength is measured, as well as 16 hours of exposure at 2 ° F (-17 ° C), followed by testing to determine Gardner impact strength. From the results given in Table XI, it can be seen that the Gardner impact strength for the formulations of Examples 47 and 48 containing Surfactant I showed a much better improvement than the formulation containing no Surfactant. The Gardner impact strength for the formulation of Example 48 is particularly surprising because it is at least four times the Gardner impact strength of the Example FF formulation containing no surface active agent, and exceeds the capabilities of the test apparatus. The formulation of Example 48 is also particularly surprising because the Gardner impact strength after prolonged exposure to a low temperature of 2 ° F. is more than seven times greater than that of the Example FF formulation above 208 inches-lbs / inch.

[표 ⅩⅠ]TABLE VII

50% CaCO3충진 폴리프로필렌(비안정화)50% CaCO 3 Filled Polypropylene (Unstabilized)

Figure kpo00026
Figure kpo00026

주 : 혼합주기 2는 표 X에 기재함.Note: Mixing cycle 2 is listed in Table X.

* 시험기구의 제한 및 조성물의 강인성으로 최소치를 얻을 수 없음.* The minimum value cannot be obtained due to the limitation of test equipment and the toughness of the composition.

[실시예 49 내지 60 및 실시예 GG 및 HH]Examples 49-60 and Examples GG and HH

표 XII에 제시된 성분 및 성분함량을 갖는 폴리프로필렌과 탄산칼슘의 배합물을 제조한다. 이 배합물에 표 XII에 제시된 양만큼의 표면활성제 I과/또는 첨가제 I 과 또는II를 첨가하고, 또 실시예 GG에서는 0.2 PHR의 빙초산을 첨가한다. 이들 실시예에서 챠피 충격강도를 측정하고, 또 측정치는 표 XII에 기재하였다. 실시예 49 내지 54는 표면활성제 I 또는 첨가제 I의 양이 증가함에 따른 챠피 충격강도의 개선을 설명해준다. 실시예 GG는 빙초산이 조성물의 물리적 특성에 나쁜 영향을 미침을 설명하고 있다. 실시예 56 내지 60은 표면활성제 I 또는 첨가제 I과/또는 II의 첨가로 유리한 효과를 얻게됨을 설명하고 있다. 실시예 HH에서 평균 챠피 충격강도가 22 피트-파운드/인치임에 비하여 실시예 56의 시험편은 챠피충격시험에서 파괴되지 않았다.A combination of polypropylene and calcium carbonate having the components and component contents set forth in Table XII is prepared. To this formulation is added the amounts of Surfactant I and / or Additive I and / or II in the amounts shown in Table XII and 0.2 PHR of glacial acetic acid is added in Example GG. In these examples, the Charpy impact strength was measured, and the measured values are shown in Table XII. Examples 49-54 illustrate the improvement of the Charpy impact strength as the amount of Surfactant I or Additive I increases. Example GG illustrates that glacial acetic acid adversely affects the physical properties of the composition. Examples 56 to 60 illustrate that the beneficial effect is obtained by the addition of surfactant I or additives I and / or II. The test piece of Example 56 was not destroyed in the Charpy impact test, whereas the average Charpy impact strength in Example HH was 22 feet-pounds / inch.

이와 유사하게 실시예 59 및 60의 조성물에서는, 5개 시편중 4개 시편이 파괴되지 않았으며, 또 5번째 시편도 실시예 HH 배합물로부터 제조된 4개 시편의 평균치보다 높은 값에서 파괴되었다.Similarly, in the compositions of Examples 59 and 60, four of the five specimens were not destroyed and the fifth specimen was also destroyed at a higher value than the average of four specimens prepared from the Example HH formulation.

[표 ⅩⅡ]TABLE XII

50% CaCO3충진 폴리프로필렌50% CaCO 3 Filled Polypropylene

Figure kpo00027
Figure kpo00027

1. 5개 시편 모두가 파괴되지 않음.1. All five specimens are not destroyed.

2. 1개 시편만이 파괴되지 않음.2. Only one specimen is not destroyed.

3. 4개 시편은 파괴되지 않음. 1개 시편은 34임.3. Four specimens are not destroyed. One specimen is 34.

4. 4개 시편은 파괴되지 않음 ; 1개 시편은 29.4임4. Four specimens are not destroyed; One specimen is 29.4

[실시예 61 내지 69 및 실시예 II 내지 NN][Examples 61 to 69 and Examples II to NN]

이들 실시예에서는 표 XIII에 명시된 형태와 양의 매우 안정화된 폴리프로필렌 및 탄산칼슘의 배합물을 제조한다. 실시예 61 내지 68에서는 표 XIII에 명시된 양만큼의 표면활성제 I을 각 배합물에 첨가한다. 실시예 69에서는 0.5 PHR의 표면활성제 IV를 배합물에 첨가한다. 각 배합물을 충분히 혼합하고, 용융시켜 시험편으로 성형시킨다. 배합물의 각 시험편의 물리적 특성을 측정하여 표 XIII에 기재하였다. 실시예 64 내지 66은 물론 실시예 62와 63도 표면활성제 I의 양이 증가됨으로서 수득되는 챠피충격 강도도 개선됨을 나타내고 있다.These examples produce a combination of highly stabilized polypropylene and calcium carbonate in the form and amount specified in Table XIII. In Examples 61-68, the amounts of Surfactant I are added to each formulation in the amounts specified in Table XIII. In Example 69, 0.5 PHR of Surfactant IV is added to the formulation. Each blend is sufficiently mixed, melted and molded into test pieces. The physical properties of each test piece of the formulation were measured and listed in Table XIII. Examples 64 to 66 as well as Examples 62 and 63 also show an improvement in the Charpy impact strength obtained by increasing the amount of Surfactant I.

실시예 63은 표면활성제를 함유하지 않는 실시예 HH와 비교할때 0.7 PHR의 표면활성제 I을 함유하는 배합물의 챠피충격강도가 우수함을 설명하고 있다. 또한, 실시예 66을 실시예 KK에, 실시예 67을 실시예 MM에, 실시예 68을 실시예 NN에, 또 실시예 69를 실시예 KK에 비교할때 표 XIII에 주어진 데이터에서 알 수 있는 바와 같이 표면활성제를 사용함으로써 챠피충격강도가 개선되었음을 알 수 있다.Example 63 demonstrates that the Charpy impact strength of formulations containing 0.7 PHR of Surfactant I is superior compared to Example HH without Surfactant. In addition, when comparing Example 66 to Example KK, Example 67 to Example MM, Example 68 to Example NN, and Example 69 to Example KK, as shown in the data given in Table XIII, It can be seen that the chaff impact strength was improved by using the surface active agent.

[표 ⅩⅢ]TABLE VIII

CaCO3충진 폴리프로필렌CaCO 3 Filled Polypropylene

* 4개 시편은 파괴되지 않고, 1개 시편은 29의 값을 가짐.* 4 specimens are not destroyed and one specimen has a value of 29.

[표 ⅩⅢ](계속)TABLE VIII (CONTINUED)

CaCO3충진 폴리프로필렌CaCO 3 Filled Polypropylene

Figure kpo00029
Figure kpo00029

1. 5개 시편중 3개는 파괴되지 않음.Three of the five specimens are not destroyed.

** 수율에서의 파괴점.** Breakpoint in yield.

[실시예 70 및 실시예 00]Example 70 and Example 00

실시예 70에서는, 3g의 표면활성제 I을 볼밀(Ball Mill) 혼합기에서 분쇄중에 있는 1500g의 비교적 입도가 큰 삼수화알루미늄에 적가한다. 실시예 00에서는, 1500g의 동일형태의 삼수화알루미늄을 볼밀 혼합기에서 분쇄한다. 각 경우에 있어 분쇄를 9.5시간 행한후에, 실시예 00의 삼수화알루미늄 한쪽끝에 덩어리로 쌓이지만, 실시예 70에서 표면활성제 I로 처리된 삼수화알루미늄은 아직도 자유흐름을 계속한다. 12.5시간 후에도 실시예 70의 처리된 삼수화알루미늄은 자유흐름을 계속한다. 이 실시예는 비교적 거친 광물 충진제를 열가소성 물질에 배합하여 사용하기 적합한 미세입자로 분쇄시키는 동안 표면활성제를 첨가하여 얻게되는 장점을 설명하고 있다. 실시예 70은 또한 본 발명에서 사용하기 위한 표면활성제의 시험방법을 설명하고 있다. 중합성 불포화실란과 중합성 불포화 유기화합물을 포함하여 기타의 첨가제를 사용하는 경우, 이 또한 광물충진제가 열가소성 물질에서 충진제로서 사용하기에 적합한 미세입도로 분쇄하는 분쇄단계에서 첨가할 수 있다.In Example 70, 3 g of Surfactant I is added dropwise to 1500 g of relatively large particle aluminum trihydrate that is being milled in a Ball Mill mixer. In Example 00, 1500 g of aluminum trihydride of the same type is ground in a ball mill mixer. In each case, after 9.5 hours of grinding, the aluminum trihydrate was accumulated in one end of the aluminum trihydride of Example 00, but the aluminum trihydrate treated with the surfactant I in Example 70 was still free flowing. After 12.5 hours, the treated aluminum trihydride of Example 70 continues to flow freely. This example illustrates the advantages obtained by adding a surfactant while grinding relatively coarse mineral fillers into fine particles suitable for use in blending thermoplastics. Example 70 also describes a test method for a surfactant for use in the present invention. When other additives are used, including polymerizable unsaturated silanes and polymerizable unsaturated organic compounds, they may also be added in the milling step in which the mineral filler is ground to a fine particle size suitable for use as a filler in thermoplastics.

[실시예 71 및 실시예 PP 내지 UU][Example 71 and Examples PP to UU]

이들 실시예에서는 표 XIV에 기재된 양만큼의 고밀도 폴리에틸렌과 ATH를 사용하여 배합물을 제조한다.In these examples, the formulations are prepared using high density polyethylene and ATH in the amounts described in Table XIV.

실시예 PP에서는 ATH를 충진제 중량을 기준으로 하여 1%의 TTA로 전처리를 행하였다. 실시예 UU에서는 ATH를 충진제의 중량을 기준으로하여 1%의 MAPTS로 전처리를 행하였다. 실시예 QQ 내지 TT에서는 ATH를 표 XIV에 명기한 TTA 및 MAPTS의 상대량으로 전처리를 행하였다. 각 경우에 있어, 전처리는 응집을 방지하기 위하여 ATH 및 첨가제를, 회전 고 rpm 강력 혼합 블레이드를 구비한 헨셀(H enschel) 또는 2각 배합기와 같은 고강력 혼합에 걸어 줌으로써 수행한다. 첨가제 또한 응집을 방지하기 위하여 정상 유속으로 서서히 첨가한다. 실시예 71에서는, 충진제의 중량을 기준으로 하여 각각 0.5%의 MAPTS, TTA 및 표면활성제 I을, 와이어형 혼합 블레이드를 사용하는 호바르트 혼합기중에서, 모든 성분을 혼합시켜 분말형태를 이룬 ATH와 폴리프로필렌 혼합기에 집적첨가시킨다. 실시예 PP 내지 UU의 전처리된 ATH 또한 호바르트 혼합기내에서 폴리에틸렌과 혼합시킨다. 그후에 모든 혼합물을 약 365℉의 로울밀상에서 용제처리한다. 용제처리중 실시예 71의 배합물은, 실시예 PP 내지 UU의 배합물과 비교할때(육안으로 측정하여)용융물 유동이 다소 저하되었음을 알았다. 각 배합물을 실온으로 고형화시킨 후, 실시예 PP 내지 UU의 고형화 배합물은 햄머로 파괴하기가 비교적 쉬웠다. 그러나 실시예 71의 고형화 배합물은 햄머로 파괴하기가 거의 불가능하였다. 본 실시예는 표면활성제, 중합성 불포화실란 및 중합성 불포화 유기화합물의 집적첨가로 수득되는 개선된 충격특성을 확인시키기 위한 것이다.In Example PP, ATH was pretreated with 1% TTA based on the filler weight. In Example UU, ATH was pretreated with 1% MAPTS based on the weight of the filler. In Examples QQ to TT, pretreatment was carried out with the relative amounts of TTA and MAPTS in which ATH was specified in Table XIV. In each case, pretreatment is carried out by suspending ATH and additives to a high-strength mixture, such as Henschel or a bicomponent blender with a rotating high rpm powerful mixing blade to prevent aggregation. Additives are also added slowly at normal flow rates to prevent aggregation. In Example 71, 0.5% MAPTS, TTA, and Surfactant I, each based on the weight of the filler, were mixed in a powdered ATH and polypropylene in a Hobart mixer using a wired mixing blade. Integrate into the mixer. Pretreated ATH of Examples PP to UU is also mixed with polyethylene in a Hobart mixer. All mixtures are then solvent treated on a roll mill at about 365 ° F. The formulation of Example 71 during solvent treatment was found to have somewhat reduced melt flow as compared to the formulations of Examples PP to UU (measured visually). After each blend was solidified to room temperature, the solidification blend of Examples PP-UU was relatively easy to break with a hammer. However, the solidifying formulation of Example 71 was nearly impossible to break with a hammer. This example is intended to confirm the improved impact properties obtained by the integrated addition of surfactants, polymerizable unsaturated silanes and polymerizable unsaturated organic compounds.

실시예 RR 및 실시예 71의 시험편의 물리적 특성을 측정하고, 표 1에서 각각 실시예 C 및 2로서 기재하였다.The physical properties of the test specimens of Example RR and Example 71 were measured and described as Examples C and 2 in Table 1, respectively.

[표 ⅩⅣ]TABLE IV

Figure kpo00030
Figure kpo00030

* 충진제 중량 기준임.* Based on filler weight.

Claims (1)

(1) 적어도 2개의 반응성 올레핀성 이중결합을 가지고, 다음 식으로 정의되는 증진제 지수 p가 0보다 큰값을 가짐을 특징으로 하는 강화증진제, 및 서로 공중합할 수 있고, 적어도 하나의 성분은 중합체에 기계-화학적으로 그라프트될 수 있는 적어도 하나의 반응성 올레핀성 이중결합을 함유하며, 하나의 성분은 충진제 표면에 더욱 월등히 흡착되는 반면, 다른 하나의 성분은 충진 중합체중에 더욱 월등히 가용성이고, 성분들이 다음 식으로 정의되는 0 보다 큰 상승지수(Synergy Index) S를 가지는 2개의 계면활성제(이들 2개의 계면활성제의 양은, 그들의 총중량을 기준으로 하여, 하나가 5 내지 95중량% 범위일 수 있고 다른 하나가 5 내지 95중량%범위일 수 있다)로 이루어진 그룹중에서 선택되는 성분 5 내지 95중량%(혼합물의 총중량 기준) ; 및 (2) 적어도 12개의 탄소원자를 갖는 적어도 하나의 실리콘-결합된 알킬 그룹을 함유하는 실록산, 또는 각각 한쪽 말단은 실록산 블럭, 적어도 12개의 탄소원자를 갖는 알킬 그룹, 또는 알케닐 그룹에 결합되어 있고, 다른쪽 말단은 알콕시 그룹 또는 하이드록시 그룹에 결합되어 있는 1개 또는 그 이상의 폴리옥시알킬렌 블럭을 갖는 폴리옥시알킬렌 화합물로 이루어진 표면활성제 5 내지 95중량%(혼합물의 총중량 기준)의 혼합물로 이루어짐을 특징으로 하는, 무기 충진제로 충진되는 열가소성 유기 중합체의 물리적 특성을 개선시키기 위한 집적 첨가제.(1) enhancers, characterized in that they have at least two reactive olefinic double bonds, and the enhancer index p, defined by the following formula, has a value greater than zero, and copolymerizes with each other, wherein at least one component is incorporated into the polymer: Contain at least one reactive olefinic double bond that can be chemically grafted, one component adsorbed more strongly on the filler surface, while the other component is more soluble in the filler polymer, and the components are Two surfactants having a Synergy Index S greater than 0 (the amount of these two surfactants, based on their total weight, may range from 5 to 95 weight percent and the other 5 5 to 95% by weight (based on the total weight of the mixture) selected from the group consisting of; And (2) a siloxane containing at least one silicon-bonded alkyl group having at least 12 carbon atoms, or one end each being bound to a siloxane block, an alkyl group having at least 12 carbon atoms, or an alkenyl group, The other end consists of a mixture of 5 to 95% by weight (based on the total weight of the mixture) of a surfactant consisting of a polyoxyalkylene compound having one or more polyoxyalkylene blocks attached to an alkoxy group or a hydroxy group An integrated additive for improving the physical properties of a thermoplastic organic polymer filled with an inorganic filler, characterized by the above. P=n(n-1) Q (e+2) (1-2Rf°)-2.5P = n (n-1) Q (e + 2) (1-2R f °) -2.5 S=50(QA+QS-0.2)(1-10Rf°)(0.5-△2)S = 50 (Q A + Q S -0.2) (1-10R f °) (0.5- △ 2 ) 상기 식에서, n은 증진제중의 올레핀성 이중결합의 수이고, Q 및 e는 각각, 화합물중의 적어도 하나의 올레핀성 이중결합의 알프레이-프라이스(Alfrey-Price) 공명변수와 극성변수이며, Rf°는 용출제로 크실렌을 사용하고 표준물줄로서 디-n-부틸푸마레이트를 사용하여 중성 실리카겔 상에서 박층 크로마토그라피하여 측정한 증진제 또는 흡착성계면활성제의 상대 유속이며, QA및 QS는 각각, 흡착성 및 가용성 계면활성제중에서 가장 반응성이 높은 올레핀성 이중결합의 알프레이-프라이스 공명변수이고,
Figure kpo00031
는 가용성 계면활성제의 힐데브란트(Hildebrand) 용해도 변수와 중합체의 힐데브란트 용해도 변수와의 차이이다.
Wherein n is the number of olefinic double bonds in the enhancer, Q and e are the Alfrey-Price resonance and polar variables of at least one olefinic double bond in the compound, respectively, and R f ° is the relative flow rate of the enhancer or adsorbent surfactant measured by thin layer chromatography on neutral silica gel using xylene as eluent and di-n-butylfumarate as standard waterline, where Q A and Q S are adsorptive and Alfrey-Price resonance parameter of the most reactive olefinic double bond among soluble surfactants,
Figure kpo00031
Is the difference between the Hildebrand solubility parameter of the soluble surfactant and the Hildebrand solubility parameter of the polymer.
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