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KR20230073665A - Thermoplastic vulcanizate comprising fluorosilicone rubber and method for preparing the same - Google Patents

Thermoplastic vulcanizate comprising fluorosilicone rubber and method for preparing the same Download PDF

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Publication number
KR20230073665A
KR20230073665A KR1020210160294A KR20210160294A KR20230073665A KR 20230073665 A KR20230073665 A KR 20230073665A KR 1020210160294 A KR1020210160294 A KR 1020210160294A KR 20210160294 A KR20210160294 A KR 20210160294A KR 20230073665 A KR20230073665 A KR 20230073665A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
thermoplastic
alkyl group
structural formula
group
crosslinked product
Prior art date
Application number
KR1020210160294A
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Korean (ko)
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KR102665653B1 (en
Inventor
오정석
조용원
진우석
Original Assignee
경상국립대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to KR1020210160294A priority Critical patent/KR102665653B1/en
Publication of KR20230073665A publication Critical patent/KR20230073665A/en
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/24Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
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    • C08L101/00Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04Polysiloxanes
    • C08L83/08Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen

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Abstract

The present invention provides a thermoplastic vulcanizate in which fluoro-silicone rubber and a thermoplastic polymer represented by the structural formula 1 are dynamically crosslinked. Accordingly, the thermoplastic vulcanizate containing fluoro-silicone replaces a part of parts used only with fluoro-silicone with thermoplastic polymers, thereby reducing the use amount of fluoro-silicone. The thermoplastic cross-linked product is manufactured by dynamic cross-linking with thermoplastic polymers, thereby increasing processing efficiency. In addition, cold resistance, oil resistance, and compression set rate are increased in comparison with conventional dynamic cross-linked products with EPDM, thereby increasing usability as industrial parts in the automobile and aerospace fields.

Description

불소실리콘 고무를 포함하는 열가소성 가교물 및 이의 제조방법{Thermoplastic vulcanizate comprising fluorosilicone rubber and method for preparing the same}Thermoplastic vulcanizate comprising fluorosilicone rubber and method for preparing the same}

본 발명은 열가소성 가교물(thermoplastic vulcanizate) 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 불소실리콘 고무를 포함하는 열가소성 가교물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a thermoplastic vulcanizate and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a thermoplastic vulcanizate containing fluorosilicone rubber and a manufacturing method thereof.

현대 산업에서 기능성 재료 개발 요구가 증대됨에 따라서 새로운 특성을 가진 유기 고분자의 필요성이 증대되고 있다. 특히 최신 전기 전자 및 반도체 산업에서 내마모성, 내약품성이 강화되는 추세이며 자동차 내장재 용도에서 AF(Anti-Finger) 기능과 HC(Hard Coating)기능이 요구되고 있다. 이러한 최신 전자 및 자동차 산업에서는 공정상의 내화학성, 내유성, 극저온 안정성, 내오염성 등을 만족시키는 고기능성 고분자가 필요하고 이를 만족시키는 물질 중 하나가 종류가 불소실리콘이다. 불소 고분자는 불소와 탄소 간의 강한 공유결합의 안정성과 독특한 분자내 및 분자간(intramolecular & intermolecular) 상호작용 때문에 내화학성, 낮은 표면에너지, 낮은 마찰계수, 낮은 유전상수를 가지고 있는 고분자이다. 그러나 기 존의 탄소-탄소 결합의 고분자는 결합의 경직성 때문에 열안정성이 낮고 내후성이 좋지 않으며 고분자 구조 및 활성에 의해 인체에 유해할 수도 있다. 또한 유리전이온도가 -15℃ 정도에서 상당히 높게 형성되어 있고 저온에서의 유연성이 매우 떨어지기 때문에 가공 용이성이 떨어지며 압축 몰딩이 제한적이다. As the demand for developing functional materials increases in modern industry, the need for organic polymers with new properties is increasing. In particular, abrasion resistance and chemical resistance are being strengthened in the latest electric, electronic and semiconductor industries, and AF (Anti-Finger) and HC (Hard Coating) functions are required for automotive interior applications. In the latest electronics and automobile industries, high-functional polymers that satisfy process chemical resistance, oil resistance, cryogenic stability, and contamination resistance are required, and fluorosilicone is one of the materials that satisfy these requirements. Fluorine polymers are polymers with chemical resistance, low surface energy, low friction coefficient, and low dielectric constant due to the stability of strong covalent bonds between fluorine and carbon and unique intramolecular and intermolecular interactions. However, conventional carbon-carbon bonded polymers have low thermal stability and poor weatherability due to the rigidity of the bond, and may be harmful to the human body due to the structure and activity of the polymer. In addition, since the glass transition temperature is formed quite high at about -15 ° C and flexibility at low temperatures is very low, ease of processing is poor and compression molding is limited.

이러한 단점을 극복하기 위해 무기 주쇄와 유기 측쇄의 결합이 동시에 존재하며 특성도 Si-O로부터 얻어지는 강하고 유연하며 유기물 특성을 동시 적용시킬 수 있는 실리콘 고분자에 불소 반응기를 접목시키려는 시도는 꾸준히 이어져 왔으며 그 결과 dimethyl silicone rubber(VMQ)에 용매 저항성을 높이기 위해 처음 개발하였으며 Si에 비닐기(vinyl)과 메틸기(methyl)을 트리플루오로프로필(trifluoropropyl)기로 치환한 것이 지금의 불소 실리콘의 시초가 되었다. 불소 실리콘은 기존의 불소 고분자의 성질인 내용매성, 내화학성, 내오일성, 내수성 등의 성질과 실리콘 자체 성질인 내열성, 내한성, 내후성이 결합되어 있는 거의 유일한 소재이다. 이러한 독특한 특성 덕분에 현재 자동차, 전자, 항공우주, 반도체 및 여러 고부가가치 산업에서 각광받는 소재이다.In order to overcome these disadvantages, attempts have been made to incorporate fluorine reactive groups into silicone polymers, which combine inorganic main chains and organic side chains simultaneously, and which are strong and flexible obtained from Si-O, and which can simultaneously apply organic properties. As a result, It was first developed to increase the solvent resistance of dimethyl silicone rubber (VMQ), and the substitution of trifluoropropyl groups for vinyl and methyl groups in Si became the beginning of today's fluorosilicone. Fluorosilicone is almost the only material that combines the properties of conventional fluoropolymers, such as solvent resistance, chemical resistance, oil resistance, and water resistance, with the properties of silicone itself, such as heat resistance, cold resistance, and weather resistance. Thanks to these unique properties, it is currently a material that is in the spotlight in automobiles, electronics, aerospace, semiconductors, and other high value-added industries.

일반적인 실리콘 고분자의 구조는 Si:O로 이루어진 실록산 결합(-Si-O-Si)이 주 골격이며 규소의 남는 2개의 반응점에 유기 반응기로 구성되어 있다. 이 유기반응기에 불소가 결합되거나 불소가 함유된 작용기가 결합되었을 때의 실리콘 고분자를 불소 실리콘이라고 정의할 수 있다. 일반적으로 불소 실리콘은 Si-F처럼 Si와 불소가 직접적으로 결합되지 않고, 트리플루오로프로필 등의 작용기가 백본에 결합되어 있는 형태이다. 불소 실리콘에서의 불소기는 실리콘 고분자에서 표면 쪽으로 배향하여 자가 조립된다. 이러한 독특한 불소기의 배향 덕분에 불소 실리콘의 표면은 매우 낮은 에너지를 유지하는 것이 가능하다. 불소 실리콘은 주사슬의 Si-O 결합과 측면의 불소 작용기 덕분에 불소 고분자와 실리콘의 특성을 동시에 가지고 있으며. 실리콘 고분자의 특성인 가공 용이성, 내후성, 내열성이 탄소 기반의 고분자에 비해 우수하고 불소 반응기의 특징인 내산성, 내유성, 내한성은 기존의 실리콘에 비해 매우 우수하다.The structure of a general silicone polymer is composed of an organic reactive group at the remaining two reaction points of silicon, with a siloxane bond (-Si-O-Si) composed of Si:O as the main skeleton. When fluorine is bonded to this organic reactive group or a functional group containing fluorine is bonded, the silicone polymer can be defined as fluorinated silicone. In general, fluorine silicon is a form in which Si and fluorine are not directly bonded to each other like Si-F, but a functional group such as trifluoropropyl is bonded to the backbone. Fluorine groups in fluorosilicone are oriented towards the surface in the silicone polymer and self-assemble. Thanks to this unique orientation of fluorine groups, the surface of fluorine silicon is capable of maintaining very low energy. Fluorosilicone has the characteristics of both fluoropolymer and silicon thanks to the Si-O bond in the main chain and the fluorine functional group on the side. Characteristics of silicon polymers, such as ease of processing, weather resistance, and heat resistance, are superior to those of carbon-based polymers, and acid resistance, oil resistance, and cold resistance, characteristics of fluorine reactors, are very superior to conventional silicones.

한국등록특허 제10-1732723호Korean Patent Registration No. 10-1732723 한국공개특허 제10-2015-0016267호Korean Patent Publication No. 10-2015-0016267

본 발명은 불소실리콘만으로 사용되던 부분을 일부 열가소성 고분자로 대체함으로써 불소실리콘 사용량을 줄일 수 있고, 열가소성 고분자와의 동적 가교에 의한 열가소성 가교물을 제조함으로써 가공 효율을 향상시킬 수 있으며, 종래 EPDM과의 동적 가교물에 비하여 내한성, 내유성, 압축영구줄음율을 향상시켜 자동차, 항공우주 분야의 산업 부품으로 활용성을 높일 수 있는 불소실리콘을 포함하는 열가소성 가교물 및 이의 제조방법을 제공하는 데 있다.The present invention can reduce the amount of fluorosilicone used by replacing parts used only with fluorosilicone with some thermoplastic polymers, and improve processing efficiency by preparing thermoplastic crosslinked products by dynamic crosslinking with thermoplastic polymers. It is an object of the present invention to provide a thermoplastic crosslinked product containing fluorosilicone that can improve cold resistance, oil resistance, and compression set compared to a dynamic crosslinked product to increase utilization as an industrial part in the automobile and aerospace fields and a method for manufacturing the same.

본 발명의 일 측면에 따르면,According to one aspect of the present invention,

하기 구조식 1로 표시되는 불소실리콘 고무 및 열가소성 고분자가 동적 가교된 열가소성 가교물이 제공된다.A thermoplastic crosslinked product in which a fluorosilicone rubber represented by the following Structural Formula 1 and a thermoplastic polymer are dynamically crosslinked is provided.

[구조식 1][Structural Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

구조식 1에서,In structural formula 1,

R1은 C1 내지 C10 알킬기이고,R 1 is a C1 to C10 alkyl group;

R2는 C2 내지 C10 알케닐기이고,R 2 is a C2 to C10 alkenyl group;

R3 및 R4는 각각 독립적으로 C1 내지 C10 알킬기이고,R 3 and R 4 are each independently a C1 to C10 alkyl group;

R5는 C1 내지 C10 알킬기이고,R 5 is a C1 to C10 alkyl group;

L1은 C1 내지 C10 알킬렌기, 또는

Figure pat00002
이고, L 1 is a C1 to C10 alkylene group, or
Figure pat00002
ego,

m은 1 내지 10의 정수인 반복단위수이고,m is the number of repeating units, which is an integer from 1 to 10;

R6 내지 R8은 각각 독립적으로 C1 내지 C10 알킬기, 또는 플루오로기이고, R6 내지 R8 중 적어도 하나 이상은 플루오로기이고,R 6 to R 8 are each independently a C1 to C10 alkyl group or a fluoro group, and at least one of R 6 to R 8 is a fluoro group;

p, q 및 r은 반복단위수이다.p, q and r are the number of repeating units.

바람직하게는, 상기 구조식 1에서,Preferably, in Structural Formula 1,

R1은 C1 내지 C7 알킬기이고,R 1 is a C1 to C7 alkyl group;

R2는 C2 내지 C7 알케닐기이고,R 2 is a C2 to C7 alkenyl group;

R3 및 R4는 각각 독립적으로 C1 내지 C7 알킬기이고,R 3 and R 4 are each independently a C1 to C7 alkyl group;

R5는 C1 내지 C7 알킬기이고,R 5 is a C1 to C7 alkyl group;

L1은 C1 내지 C7 알킬렌기, 또는

Figure pat00003
이고, L 1 is a C1 to C7 alkylene group, or
Figure pat00003
ego,

m은 1 내지 4의 정수인 반복단위수이고,m is the number of repeating units, which is an integer from 1 to 4;

R6 내지 R8은 플루오로기이고,R 6 to R 8 are a fluoro group;

p, q 및 r은 반복단위수일 수 있다.p, q and r may be the number of repeating units.

더욱 바람직하게는, 상기 구조식 1로 표시되는 불소실리콘 고무는 FVMQ(fluorovinylmethylsiloxane rubber)일 수 있다.More preferably, the fluorosilicone rubber represented by Structural Formula 1 may be FVMQ (fluorovinylmethylsiloxane rubber).

상기 FVMQ(fluorovinylmethylsiloxane rubber)는 중량평균분자량(Mw)은 5,000 내지 250,000 g/mol 일 수 있다.The FVMQ (fluorovinylmethylsiloxane rubber) may have a weight average molecular weight (Mw) of 5,000 to 250,000 g/mol.

상기 열가소성 고분자는 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리아마이드(polyamide), 폴리페닐렌설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리아크릴산(polyphosphoric acid), 폴리프탈아마이드(polyphthal amide), 폴리에테르에테르케톤(polyether ether ketone), 폴리에테르이미드(polyetherimide). 및 폴리술폰(polysulfone), 폴리에테르술폰(polyethersulfone) 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.The thermoplastic polymer is polypropylene, polyethylene, polyamide, polyphenylene sulfide, polyphosphoric acid, polyphthalamide, polyetheretherketone ( polyether ether ketone), polyetherimide. And it may be at least one selected from polysulfone and polyethersulfone.

상기 열가소성 가교물은 상기 구조식 1로 표시되는 불소실리콘 고무 및 열가소성 고분자가 25:75 내지 75:25의 중량비로 블렌딩되어 동적 가교된 것일 수 있다.The thermoplastic crosslinked material may be dynamically crosslinked by blending the fluorosilicone rubber represented by Structural Formula 1 and the thermoplastic polymer in a weight ratio of 25:75 to 75:25.

본 발명의 다른 하나의 측면에 따르면,According to another aspect of the present invention,

(a) 하기 구조식 1로 표시되는 불소실리콘 고무와 열가소성 수지를 혼합기에 투입하여 혼합하는 단계; 및 (b) 상기 혼합기에 가황촉진조제, 산화방지제, 가황촉진제 및 황을 첨가하여 동적가교반응을 유도하는 단계;를 포함하는 열가소성 가교물의 제조방법이 제공된다.(a) mixing a fluorosilicone rubber represented by Structural Formula 1 and a thermoplastic resin by introducing them into a mixer; and (b) inducing a dynamic crosslinking reaction by adding a vulcanization accelerator, an antioxidant, a vulcanization accelerator, and sulfur to the mixer.

[구조식 1][Structural Formula 1]

Figure pat00004
Figure pat00004

구조식 1에서,In structural formula 1,

R1은 C1 내지 C10 알킬기이고,R 1 is a C1 to C10 alkyl group;

R2는 C2 내지 C10 알케닐기이고,R 2 is a C2 to C10 alkenyl group;

R3 및 R4는 각각 독립적으로 C1 내지 C10 알킬기이고,R 3 and R 4 are each independently a C1 to C10 alkyl group;

R5는 C1 내지 C10 알킬기이고,R 5 is a C1 to C10 alkyl group;

L1은 C1 내지 C10 알킬렌기이고,L 1 is a C1 to C10 alkylene group;

R6 내지 R8은 각각 독립적으로 C1 내지 C10 알킬기, 또는 플루오로기이고, R6 내지 R8 중 적어도 하나 이상은 플루오로기이고,R 6 to R 8 are each independently a C1 to C10 alkyl group or a fluoro group, and at least one of R 6 to R 8 is a fluoro group;

p, q 및 r은 반복단위수이다.p, q and r are the number of repeating units.

상기 혼합기는 150 내지 200℃의 온도 조건을 유지할 수 있다.The mixer may maintain a temperature condition of 150 to 200 °C.

상기 가황촉진조제는 산화아연(ZnO) 및 스테아린산(stearic acid) 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.The vulcanization accelerator may be at least one selected from zinc oxide (ZnO) and stearic acid.

상기 가황촉진제는 술펜아미드계, 티아졸계, 티우람계, 및 티오우레아계, 구아니딘계 가황촉진제 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.The vulcanization accelerator may be any one selected from sulfenamide-based, thiazole-based, thiuram-based, thiourea-based, and guanidine-based vulcanization accelerators.

단계 (b)에서 혼합기에 산화방지제를 추가로 넣을 수 있다.An antioxidant may be further added to the mixer in step (b).

단계 (b) 이후, 제조된 열가소성 가교물을 펠렛화하고 소정의 형상으로 성형하는 단계 (c);를 추가로 수행할 수 있다.After step (b), step (c) of pelletizing the prepared thermoplastic crosslinked material and molding it into a predetermined shape may be further performed.

본 발명의 다른 또 하나의 측면에 따르면,According to another aspect of the present invention,

상기 열가소성 가교물을 포함하는 고무 조성물이 제공된다.A rubber composition comprising the thermoplastic crosslinked product is provided.

상기 고무 조성물은 보강재를 추가로 포함할 수 있다.The rubber composition may further include a reinforcing material.

상기 보강재는 카본블랙, 실리카, 탄산칼슘, 점토, 수산화알루미늄, 리그닌, 규산염, 활석, 신디오탁틱-1,2-폴리부타디엔, 산화티탄, 클레이, 층상실리케이트, 중석, 탈크, 운모, 버미큘라이트 및 하이드로탈사이트 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.The reinforcing material is carbon black, silica, calcium carbonate, clay, aluminum hydroxide, lignin, silicate, talc, syndiotactic-1,2-polybutadiene, titanium oxide, clay, layered silicate, tungsten, talc, mica, vermiculite and hydro It may be at least one selected from talcite.

본 발명의 다른 또 하나의 측면에 따르면,According to another aspect of the present invention,

상기 고무 조성물을 포함하는 산업 부품이 제공된다.An industrial part comprising the rubber composition is provided.

상기 산업 부품은 자동차용 부품, 우주/항공용 부품 및 전자부품 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.The industrial parts may be any one selected from automobile parts, space/aviation parts, and electronic parts.

본 발명의 불소실리콘을 포함하는 열가소성 가교물은 불소실리콘만으로 사용되던 부분을 일부 열가소성 고분자로 대체함으로써 불소실리콘 사용량을 줄일 수 있고, 열가소성 고분자와의 동적 가교에 의한 열가소성 가교물을 제조함으로써 가공 효율을 향상시킬 수 있으며, 종래 EPDM과의 동적 가교물에 비하여 내한성, 내유성, 압축영구줄음율을 향상시켜 자동차, 항공우주 분야의 산업 부품으로 활용성을 높일 수 있다.The thermoplastic cross-linked product containing fluorosilicone of the present invention can reduce the amount of fluorosilicone used by replacing the part used only with fluorosilicone with some thermoplastic polymer, and improves processing efficiency by preparing a thermoplastic cross-linked product by dynamic crosslinking with thermoplastic polymer. It can improve cold resistance, oil resistance and compression set compared to the conventional dynamic cross-linked product with EPDM, thereby increasing its usability as an industrial part in the automobile and aerospace fields.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Since the present invention can apply various transformations and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, it should be understood that this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and includes all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms "include" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.

이하 본 발명의 열가소성 가교물(thermoplastic vulcanizate)에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the thermoplastic vulcanizate of the present invention will be described.

본 발명의 열가소성 가교물은 하기 구조식 1로 표시되는 불소실리콘 고무 및 열가소성 고분자가 동적 가교된 것이다.The thermoplastic crosslinked product of the present invention is a dynamically crosslinked fluorosilicone rubber represented by the following Structural Formula 1 and a thermoplastic polymer.

[구조식 1][Structural Formula 1]

Figure pat00005
Figure pat00005

구조식 1에서,In structural formula 1,

R1은 C1 내지 C10 알킬기이고,R 1 is a C1 to C10 alkyl group;

R2는 C2 내지 C10 알케닐기이고,R 2 is a C2 to C10 alkenyl group;

R3 및 R4는 각각 독립적으로 C1 내지 C10 알킬기이고,R 3 and R 4 are each independently a C1 to C10 alkyl group;

R5는 C1 내지 C10 알킬기이고,R 5 is a C1 to C10 alkyl group;

L1은 C1 내지 C10 알킬렌기, 또는

Figure pat00006
이고, L 1 is a C1 to C10 alkylene group, or
Figure pat00006
ego,

m은 1 내지 10의 정수인 반복단위수이고,m is the number of repeating units, which is an integer from 1 to 10;

R6 내지 R8은 각각 독립적으로 C1 내지 C10 알킬기, 또는 플루오로기이고, R6 내지 R8 중 적어도 하나 이상은 플루오로기이고,R 6 to R 8 are each independently a C1 to C10 alkyl group or a fluoro group, and at least one of R 6 to R 8 is a fluoro group;

p, q 및 r은 반복단위수 일 수 있다.p, q and r may be the number of repeating units.

바람직하게는, 상기 구조식 1에서,Preferably, in Structural Formula 1,

R1은 C1 내지 C7 알킬기이고,R 1 is a C1 to C7 alkyl group;

R2는 C2 내지 C7 알케닐기이고,R 2 is a C2 to C7 alkenyl group;

R3 및 R4는 각각 독립적으로 C1 내지 C7 알킬기이고,R 3 and R 4 are each independently a C1 to C7 alkyl group;

R5는 C1 내지 C7 알킬기이고,R 5 is a C1 to C7 alkyl group;

L1은 C1 내지 C7 알킬렌기, 또는

Figure pat00007
이고, L 1 is a C1 to C7 alkylene group, or
Figure pat00007
ego,

m은 1 내지 4의 정수인 반복단위수이고,m is the number of repeating units, which is an integer from 1 to 4;

R6 내지 R8은 플루오로기이고,R 6 to R 8 are a fluoro group;

p, q 및 r은 반복단위수 일 수 있다.p, q and r may be the number of repeating units.

더욱 바람직하게는, 상기 구조식 1로 표시되는 불소실리콘 고무는 하기 화학식 1로 표시되는 FVMQ(fluorovinylmethylsiloxane rubber)일 수 있다.More preferably, the fluorosilicone rubber represented by Structural Formula 1 may be FVMQ (fluorovinylmethylsiloxane rubber) represented by Formula 1 below.

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00008
Figure pat00008

상기 FVMQ(fluorovinylmethylsiloxane rubber)는 중량평균분자량(Mw)은 5,000 내지 250,000 g/mol 인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 10,000 내지 80,000 g/mol 일 수 있다.The weight average molecular weight (Mw) of the FVMQ (fluorovinylmethylsiloxane rubber) may be preferably 5,000 to 250,000 g/mol, more preferably 10,000 to 80,000 g/mol.

상기 열가소성 고분자는 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리아마이드(polyamide), 폴리페닐렌설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리아크릴산(polyphosphoric acid), 폴리프탈아마이드(polyphthal amide), 폴리에스터(polyester), 폴리에테르에테르케톤(polyether ether ketone), 폴리에테르이미드(polyetherimide). 폴리술폰(polysulfone), 폴리에테르술폰(polyethersulfone) 등일 수 있고, 바람직하게는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리아마이드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리프탈아마이드, 폴리에스터 등일 수 있고, 더욱 바람직하게는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등일 수 있고, 더욱 더 바람직하게는 폴리프로필렌일 수 있다.The thermoplastic polymer is polypropylene, polyethylene, polyamide, polyphenylene sulfide, polyphosphoric acid, polyphthal amide, polyester , polyether ether ketone, polyetherimide. It may be polysulfone, polyethersulfone, etc., preferably polypropylene, polyethylene, polyamide, polyphenylene sulfide, polyphthalamide, polyester, etc., more preferably polypropylene, polyethylene etc., and more preferably polypropylene.

상기 열가소성 가교물은 상기 구조식 1로 표시되는 불소실리콘 고무 및 열가소성 고분자가 25:75 내지 75:25의 중량비로 블렌딩되어 동적 가교된 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 30:70 내지 70:30의 중량비, 더욱 더 바람직하게는 35:65 내지 65:35의 중량비로 블렌딩되어 동적 가교된 것일 수 있다. 상기 범위 내에서 블렌딩되어 동적 가교된 열가소성 가교물을 제조함으로써 내한성, 내유성, 압축열구줄음율을 향상시킬 수 있다.The thermoplastic cross-linked product is preferably dynamically cross-linked by blending the fluorosilicone rubber represented by Structural Formula 1 and the thermoplastic polymer at a weight ratio of 25:75 to 75:25, more preferably at a weight ratio of 30:70 to 70:30. , and even more preferably blended at a weight ratio of 35:65 to 65:35 to be dynamically crosslinked. It is possible to improve cold resistance, oil resistance, and compression crack reduction by preparing a thermoplastic crosslinked material that is blended within the above range and dynamically crosslinked.

이하, 본 발명의 열가소성 가교물의 제조방법에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the method for preparing the thermoplastic crosslinked product of the present invention will be described.

먼저, 하기 구조식 1로 표시되는 불소실리콘 고무와 열가소성 수지를 혼합기에 투입하여 혼합한다.First, the fluorosilicone rubber represented by Structural Formula 1 and the thermoplastic resin are put into a mixer and mixed.

[구조식 1][Structural Formula 1]

Figure pat00009
Figure pat00009

구조식 1에서,In structural formula 1,

R1은 C1 내지 C10 알킬기이고,R 1 is a C1 to C10 alkyl group;

R2는 C2 내지 C10 알케닐기이고,R 2 is a C2 to C10 alkenyl group;

R3 및 R4는 각각 독립적으로 C1 내지 C10 알킬기이고,R 3 and R 4 are each independently a C1 to C10 alkyl group;

R5는 C1 내지 C10 알킬기이고,R 5 is a C1 to C10 alkyl group;

L1은 C1 내지 C10 알킬렌기이고,L 1 is a C1 to C10 alkylene group;

R6 내지 R8은 각각 독립적으로 C1 내지 C10 알킬기, 또는 플루오로기이고, R6 내지 R8 중 적어도 하나 이상은 플루오로기이고,R 6 to R 8 are each independently a C1 to C10 alkyl group or a fluoro group, and at least one of R 6 to R 8 is a fluoro group;

p, q 및 r은 반복단위수이다.p, q and r are the number of repeating units.

상기 구조식 1로 표시되는 불소실리콘 고무는 상술한 바와 같으므로 구체적인 내용은 상술한 내용을 참조하기로 한다. 상기 구조식 1로 표시되는 불소실리콘 고무는 상기 화학식 1로 표시되는 FVMQ(fluorovinylmethylsiloxane rubber)인 것이 가장 바람직하다.Since the fluorosilicone rubber represented by Structural Formula 1 is the same as described above, reference will be made to the above description for specific details. The fluorosilicone rubber represented by Structural Formula 1 is most preferably FVMQ (fluorovinylmethylsiloxane rubber) represented by Formula 1 above.

상기 구조식 1로 표시되는 불소실리콘 고무 및 열가소성 고분자는 25:75 내지 75:25의 중량비로 투입하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 30:70 내지 70:30의 중량비, 더욱 더 바람직하게는 35:65 내지 65:35의 중량비로 투입할 수 있다. 상기 범위 내에서 블렌딩되어 동적 가교된 열가소성 가교물을 제조함으로써 내한성, 내유성, 압축열구줄음율을 향상시킬 수 있다.The fluorosilicone rubber and thermoplastic polymer represented by Structural Formula 1 are preferably added in a weight ratio of 25:75 to 75:25, more preferably in a weight ratio of 30:70 to 70:30, and even more preferably 35: It may be added in a weight ratio of 65 to 65:35. It is possible to improve cold resistance, oil resistance, and compression crack reduction by preparing a thermoplastic crosslinked material that is blended within the above range and dynamically crosslinked.

다음으로, 상기 혼합기에 가황촉진조제, 가황촉진제 및 황을 첨가하여 동적가교반응을 유도한다(단계 b).Next, a vulcanization accelerator, a vulcanization accelerator, and sulfur are added to the mixer to induce a dynamic crosslinking reaction (step b).

상기 혼합기는 150 내지 200℃의 온도를 유지하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 160 내지 190℃의 온도를 유지할 수 있다. 상기 온도 범위에서 동적가교반응이 가장 활발하게 유도될 수 있다.Preferably, the mixer maintains a temperature of 150 to 200 °C, more preferably 160 to 190 °C. A dynamic crosslinking reaction can be most actively induced in the above temperature range.

상기 열가소성 고분자는 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리아마이드(polyamide), 폴리페닐렌설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리아크릴산(polyphosphoric acid), 폴리프탈아마이드(polyphthal amide), 폴리에스터(polyester), 폴리에테르에테르케톤(polyether ether ketone), 폴리에테르이미드(polyetherimide). 폴리술폰(polysulfone), 폴리에테르술폰(polyethersulfone) 등일 수 있고, 바람직하게는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리아마이드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리프탈아마이드, 폴리에스터 등일 수 있고, 더욱 바람직하게는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등일 수 있고, 더욱 더 바람직하게는 폴리프로필렌일 수 있다.The thermoplastic polymer is polypropylene, polyethylene, polyamide, polyphenylene sulfide, polyphosphoric acid, polyphthal amide, polyester , polyether ether ketone, polyetherimide. It may be polysulfone, polyethersulfone, etc., preferably polypropylene, polyethylene, polyamide, polyphenylene sulfide, polyphthalamide, polyester, etc., more preferably polypropylene, polyethylene etc., and more preferably polypropylene.

상기 가황촉진조제는 산화아연(ZnO) 및 스테아린산(stearic acid) 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.The vulcanization accelerator may be at least one selected from zinc oxide (ZnO) and stearic acid.

상기 가황촉진제는 술펜아미드계, 티아졸계, 티우람계, 티오우레아계, 구아니딘계 가황촉진제 등일 수 있다.The vulcanization accelerator may be a sulfenamide-based, thiazole-based, thiuram-based, thiourea-based, or guanidine-based vulcanization accelerator.

상기 술펜아미드계 가황촉진제는 N-시클로헥실-2-벤조티아질술펜아미드(CBS), N-tert-부틸-2-벤조티아질술펜아미드(TBBS), N,N-디시클로헥실-2-벤조티아질술펜아미드, N-옥시디에틸렌-2-벤조티아질술펜아미드, N,N-디이소프로필-2-벤조티아졸술펜아미드 등일 수 있다.The sulfenamide-based vulcanization accelerator is N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide (CBS), N-tert-butyl-2-benzothiazylsulfenamide (TBBS), N,N-dicyclohexyl-2- benzothiazylsulfenamide, N-oxydiethylene-2-benzothiazylsulfenamide, N,N-diisopropyl-2-benzothiazolesulfenamide and the like.

상기 티아졸계 가황촉진제는 2-머캅토벤조티아졸(MBT), 디벤조티아질디설파이드(MBTS), 2-머캅토벤조티아졸의 나트륨염, 2-머캅토벤조티아졸의 아연염, 2-머캅토벤조티아졸의 구리염, 2-머캅토벤조티아졸의 시클로헥실아민염, 2-(2,4-디니트로페닐)머캅토벤조티아졸, 2-(2,6-디에틸4-모르폴리노티오)벤조티아졸 등일 수 있다.The thiazole-based vulcanization accelerator is 2-mercaptobenzothiazole (MBT), dibenzothiazyl disulfide (MBTS), sodium salt of 2-mercaptobenzothiazole, zinc salt of 2-mercaptobenzothiazole, 2- Copper salt of mercaptobenzothiazole, cyclohexylamine salt of 2-mercaptobenzothiazole, 2-(2,4-dinitrophenyl)mercaptobenzothiazole, 2-(2,6-diethyl 4- morpholinothio)benzothiazole and the like.

상기 티우람계 가황촉진제는 테트라메틸티우람디설파이드(TMTD), 테트라에틸티우람디설파이드, 테트라메틸티우람모노설파이드, 디펜타메틸렌티우람디설파이드, 디펜타메틸렌티우람모노설파이드, 디펜타메틸렌티우람테트라설파이드, 디펜타메틸렌티우람헥사설파이드, 테트라부틸티우람디설파이드, 펜타메틸렌티우람테트라설파이드 등일 수 있다.The thiuram-based vulcanization accelerator is tetramethylthiuram disulfide (TMTD), tetraethylthiuram disulfide, tetramethylthiuram monosulfide, dipentamethylenethiuram disulfide, dipentamethylenethiuram monosulfide, dipentamethylenethiuram tetra sulfide, dipentamethylenethiuram hexasulfide, tetrabutylthiuram disulfide, pentamethylenethiuram tetrasulfide and the like.

상기 티오우레아계 가황촉진제는 티아카르바미드, 디에틸티오요소, 디부틸티오요소, 트리메틸티오요소, 디오르토톨릴티오요소 등일 수 있다.The thiourea-based vulcanization accelerator may be thiacarbamide, diethylthiourea, dibutylthiourea, trimethylthiourea, diortotolylthiourea, and the like.

상기 구아니딘계 가황촉진제는 디페닐구아니딘, 디오르토톨릴구아니딘, 트리페닐구아니딘, 오르토톨릴비구아니드, 디페닐구아니딘프탈레이트 일 수 있다.The guanidine-based vulcanization accelerator may be diphenylguanidine, diortotolylguanidine, triphenylguanidine, orthotolylbiguanide, or diphenylguanidine phthalate.

경우에 따라 상기 혼합기에 산화방지제를 추가할 수 있으며, 상기 산화방지제는 하이드로퀴논계 화합물, 페놀계 화합물, 토코페롤계 화합물 및 아민계 화합물 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.In some cases, an antioxidant may be added to the mixer, and the antioxidant may be any one selected from a hydroquinone-based compound, a phenol-based compound, a tocopherol-based compound, and an amine-based compound.

상기 하이드로퀴논계 화합물은 t-부틸 하이드로퀴논, 디-t-부틸하이드로퀴논, t-부틸하이드로아니솔 등일 수 있다.The hydroquinone-based compound may be t-butyl hydroquinone, di-t-butylhydroquinone, t-butylhydroanisole, or the like.

상기 페놀계 화합물은 2-t-부틸-6-(3-t-부틸-2-하이드록시-5-메틸벤질)-4-메틸페닐 아크릴레이트, 2-[1-(2-하이드록시-3,5-디-t-펜틸페닐)에틸]-4,6-디-t-펜틸페닐 아크릴레이트, 1,6-헥산디올비스-[3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트], 2,2-티오디에틸렌비스-[3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트], 3,5-디-t-부틸-4-하이드록시벤질포스포네이트디에틸 에스테르, 트리스(2,6-디메틸-3-하이드록시-4-t-부틸벤질)이소시아누레이트, 트리스(3,5-디-t-부닐-4-하이드록시벤질)이소시아누레이트, 트리스[(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오닐옥시에틸]이소시아누레이트 등일 수 있다.The phenolic compound is 2-t-butyl-6-(3-t-butyl-2-hydroxy-5-methylbenzyl)-4-methylphenyl acrylate, 2-[1-(2-hydroxy-3, 5-di-t-pentylphenyl)ethyl]-4,6-di-t-pentylphenyl acrylate, 1,6-hexanediolbis-[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydride hydroxyphenyl)propionate], 2,2-thiodiethylenebis-[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], 3,5-di-t- Butyl-4-hydroxybenzylphosphonate diethyl ester, tris(2,6-dimethyl-3-hydroxy-4-t-butylbenzyl) isocyanurate, tris(3,5-di-t-bunyl -4-hydroxybenzyl) isocyanurate, tris [(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyloxyethyl] isocyanurate and the like.

상기 아민계 화합물은 N,N'-비스(1-에틸-3-메틸펜틸)-p-페닐렌디아민, N,N'-비스(1-메틸헵틸)-p-페닐렌디아민, N,N'-디시클로헥실-p-페닐렌디아민, N,N'-비스(2-나프틸)-p-페닐렌디아민, N-이소프로필-N'-페닐-p-페닐렌디아민, N-(1,3-디메틸부틸)-N'-페닐-p-페닐렌디아민, N-(1-메틸헵틸)-N'-페닐-p-페닐렌디아민, 1,2-비스[(2-메틸페닐)아미노]에탄, 1,2-비스(페닐-아미노)프로판, (o-톨릴)바이구아니드, 비스[4-(1',3'-디메틸부틸)페닐]아민, tert-옥틸화된 N-페닐-1-나프틸아민 등일 수 있다.The amine compound is N,N'-bis(1-ethyl-3-methylpentyl)-p-phenylenediamine, N,N'-bis(1-methylheptyl)-p-phenylenediamine, N,N '-Dicyclohexyl-p-phenylenediamine, N,N'-bis(2-naphthyl)-p-phenylenediamine, N-isopropyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine, N-( 1,3-dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine, N-(1-methylheptyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine, 1,2-bis[(2-methylphenyl) Amino]ethane, 1,2-bis(phenyl-amino)propane, (o-tolyl)biguanide, bis[4-(1',3'-dimethylbutyl)phenyl]amine, tert-octylated N- phenyl-1-naphthylamine and the like.

다음으로, 제조된 열가소성 가교물을 펠렛화하고 소정의 형상으로 성형한다(단계 c).Next, the prepared thermoplastic cross-linked product is pelletized and molded into a predetermined shape (step c).

본 발명은 상기 열가소성 가교물을 포함하는 고무 조성물을 제공한다.The present invention provides a rubber composition comprising the thermoplastic crosslinked product.

경우에 따라, 상기 고무 조성물은 보강재를 추가로 포함할 수 있다.In some cases, the rubber composition may further include a reinforcing material.

상기 보강재는 카본블랙, 실리카, 탄산칼슘, 점토, 수산화알루미늄, 리그닌, 규산염, 활석, 신디오탁틱-1,2-폴리부타디엔, 산화티탄, 클레이, 층상실리케이트, 중석, 탈크, 운모, 버미큘라이트, 하이드로탈사이트 등일 수 있다.The reinforcing material is carbon black, silica, calcium carbonate, clay, aluminum hydroxide, lignin, silicate, talc, syndiotactic-1,2-polybutadiene, titanium oxide, clay, layered silicate, tungsten, talc, mica, vermiculite, hydro It may be de-site and the like.

본 발명은 상기 고무 조성물을 포함하는 산업 부품을 제공한다.The present invention provides an industrial part comprising the rubber composition.

상기 산업 부품은 자동차용 부품, 우주/항공용 부품 및 전자부품 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.The industrial parts may be any one selected from automobile parts, space/aviation parts, and electronic parts.

상기 산업부품은 방진 고무, 호스, 씰 부품 등일 수 있다.The industrial parts may be anti-vibration rubber, hoses, seal parts, and the like.

상기 방진 고무는 엔진마운트, 샤시의 범퍼스토퍼, 댐퍼류, 서스펜션 서포트 등을 포함한다.The anti-vibration rubber includes an engine mount, a bumper stopper of a chassis, dampers, suspension supports, and the like.

상기 호스는 엔진의 연료호스, 에어호스, 냉각계호스, 샤시의 연료호스, 브레이크호스, 오일쿨러호스 등을 포함한다.The hose includes an engine fuel hose, an air hose, a cooling system hose, a chassis fuel hose, a brake hose, an oil cooler hose, and the like.

상기 씰 부품은 오일씰류, 오링류, 가스케트류 등을 포함한다.The seal parts include oil seals, O-rings, gaskets, and the like.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.Hereinafter, preferred embodiments are presented to aid understanding of the present invention, but the following examples are merely illustrative of the present invention, and various changes and modifications are possible within the scope and spirit of the present invention. It is obvious to those skilled in the art, It goes without saying that these variations and modifications fall within the scope of the appended claims.

[실시예][Example]

실시예 1: FVMQ/PP의 열가소성 가교물Example 1: Thermoplastic cross-linked product of FVMQ/PP

불소실리콘 고무(FVMQ, fluorovinylmethylsiloxane rubber)(Mw= 10,000 내지 80,000 g/mol)와 폴리프로필렌(PP)을 60:40 중량비로 준비하고, 내부 혼합기(Internal Mixer)를 사용하여 동적가교반응을 유도하였다. 구체적으로, PP를 175℃, 60 rpm 조건의 내부혼합기에 먼저 넣어 4 분간 교반시킨 후, 이어서 불소실리콘 고무를 넣고 2 분간 교반한 다음, 가황촉진조제인 스테아르산(Stearic acid)과 산화아연(ZnO, Zinc oxide), 가황촉진제인 MBTS(2,2'-Dithiobis(benzothiazole))와 TMTD(Tetramethylthiuram disulfide), 및 황을 첨가하여 동적가교반응을 유도하였으며, 8분 후에 혼합을 종료하여 열가소성 가교물을 제조하였다.Fluorosilicone rubber (FVMQ, fluorovinylmethylsiloxane rubber) (Mw = 10,000 to 80,000 g/mol) and polypropylene (PP) were prepared at a weight ratio of 60:40, and a dynamic crosslinking reaction was induced using an internal mixer. Specifically, PP was first put into an internal mixer under conditions of 175 ° C and 60 rpm and stirred for 4 minutes, then fluorosilicone rubber was added and stirred for 2 minutes, then stearic acid and zinc oxide (ZnO) as vulcanization accelerators were added. , Zinc oxide), vulcanization accelerators MBTS (2,2'-Dithiobis (benzothiazole)) and TMTD (Tetramethylthiuram disulfide), and sulfur were added to induce a dynamic crosslinking reaction. After 8 minutes, mixing was terminated to form a thermoplastic crosslinked product. manufactured.

제조된 FVMQ/PP 열가소성 가교물은 필요한 실험에 따라 성형과정을 거쳐 샘플을 제조하였다.The prepared FVMQ/PP thermoplastic cross-linked material was subjected to a molding process according to necessary experiments to prepare samples.

비교예 1: EPDM/PP의 열가소성 가교물Comparative Example 1: Thermoplastic crosslinked product of EPDM/PP

동적 가교에 따라 제조된 FVMQ/PP의 열가소성 가교물 상품인 EPDM+PP TPV Santoprene 101-64(Exxon Mobil사)를 준비하여 실시예 1과 물성을 비교하였다.EPDM+PP TPV Santoprene 101-64 (Exxon Mobil), a thermoplastic cross-linked product of FVMQ/PP prepared by dynamic cross-linking, was prepared and its physical properties were compared with those of Example 1.

[실험예][Experimental Example]

열가소성 가교물에 대한 물성 측정Measurement of physical properties of thermoplastic crosslinked products

(1) 경도(1) hardness

ASTM D2240에 의해 규정된 Durometer를 사용하여 열가소성 가교물(TPV) 샘플의 5 point의 경도(Shore D) 값을 측정하여 평균을 구하였다.The hardness (Shore D) values of 5 points of the thermoplastic crosslinked material (TPV) samples were measured using a Durometer specified by ASTM D2240, and the average was obtained.

(2) 인장강도(Tensile Strength) 및 파단신율(Elongation at break)(2) Tensile strength and elongation at break

규격에 해당하는 샘플(Dog-bone sample, 두께 약 2mm)을 제작하여 crosshead speed 500mm/min 조건으로 인장강도와 파단신율을 측정하였다. 본 실험은 Universal Testing Machine (UTM)을 이용하여 ISO37 규정에 따라 수행하였다.A sample (dog-bone sample, thickness of about 2 mm) corresponding to the standard was produced and the tensile strength and elongation at break were measured under the condition of a crosshead speed of 500 mm/min. This experiment was performed according to ISO37 regulations using a Universal Testing Machine (UTM).

(3) 영구압축줄음율(Compression set) (3) Compression set

ISO 815 규정에 따라 규격에 맞는 두께 약 12.5 mm인 샘플을 준비하고, 25 % 압축한 상태로 오븐에서 70℃의 조건으로 실험을 수행하였으며, 실험 전후의 샘플의 샘플 두께를 측정하여 아래의 식 1로 영구압축줄음율(compression set)을 계산하였다. 하기 식 1에서 H0=압축 전 샘플 두께, H1=압축 시 샘플 두께, H2=압축 후 샘플 두께이다.According to ISO 815, a sample with a thickness of about 12.5 mm that meets the standard was prepared, and the experiment was performed in an oven at 70 ° C in a state of 25% compression. The compression set was calculated as In Equation 1 below, H 0 = sample thickness before compression, H 1 = sample thickness during compression, and H 2 = sample thickness after compression.

[식 1][Equation 1]

Figure pat00010
Figure pat00010

(4) 내유성(Oil resistance)(4) Oil resistance

인장강도 측정시 사용하는 것과 동일한 dog-bone 샘플을 사용하여 ASTM # 3 oil에 침지시켜 150℃에서 72시간 동안 유지한 후 꺼내어 침지 전후의 부피 변화를 측정하여 내유성을 측정하였다.Using the same dog-bone sample used for tensile strength measurement, immersed in ASTM # 3 oil, maintained at 150 ° C. for 72 hours, and then taken out and measured for volume change before and after immersion to measure oil resistance.

(5) 고온특성(5) High temperature characteristics

150℃의 조건에서 인장강도 값의 변화를 관찰하였다.Changes in tensile strength values were observed under the condition of 150°C.

상기 방법에 따라 측정된 실시예 1의 열가소성 가교물과 비교예 1의 열가소성 가교물의 물성에 대한 측정 결과를 아래의 표 1에 정리하였다.The measurement results of the physical properties of the thermoplastic crosslinked product of Example 1 and the thermoplastic crosslinked product of Comparative Example 1 measured according to the above method are summarized in Table 1 below.

실시 예
(경도 40 D)
embodiment
(Hardness 40 D)
경도
(shore D)
Hardness
(shore D)
인장강도
(ISO 37)
tensile strength
(ISO 37)
파단신율
(ISO 37)
Elongation at break
(ISO 37)
영구압축줄음율
(ISO 815, @ 70℃)
permanent compression set
(ISO 815, @ 70℃)
내유성
(부피 변화,
ASTM #3 oil)
oil resistance
(volume change,
ASTM #3 oil)
고온 특성
(인장강도 변화,
@ 150 ℃
high temperature properties
(change in tensile strength,
@ 150℃
비교예 1Comparative Example 1 4040 20.7 MPa20.7 MPa 610 %610% 32 %32% 52 %52% - 11 %- 11% 실시예 1Example 1 4040 20.1 MPa20.1 MPa 620 %620% 14 %14% 30 %30% - 9 %- 9%

이에 따르면, 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 FVMQ/PP의 열가소성 가교물은 비교예 1의 EPDM+PP 열가소성 가교물(TPV) Santoprene과 비교하여 파단신율, 영구압축줄음율, 내유성, 고온특성이 우수한 것으로 나타났으며, 특히 내유성, 영구압축줄음율이 현저히 우수한 것으로 나타났다.한편, 듀폰사의 열가소성 매트릭스에 가황 실리콘 모듈이 통합된 열가소성 가교물 제품인 TPSiV® 4200-70A, 및 TPSiV® 4200-75A SR 의 제조사 제공 데이터에서 내유성을 살펴보면, ISO 815에 따른 70℃, 24시간의 조건으로 수행된 내유성 실험에서 TPSiV® 4200-70A는 75%의 부피 변화, TPSiV® 4200-75A SR은 70%의 부피 변화가 발생하는 것을 확인할 수 있다. 즉, 본원발명의 열가소성 가교물은 종래 열가소성 가교물에 비하여 내유성이 현저히 향상되었음을 확인할 수 있다.According to this, the thermoplastic cross-linked product of FVMQ/PP prepared according to Example 1 of the present invention has elongation at break, compression set, oil resistance, and high-temperature characteristics compared to the EPDM + PP thermoplastic cross-linked product (TPV) Santoprene of Comparative Example 1. TPSiV ® 4200-70A and TPSiV ® 4200-75A SR, which are thermoplastic cross-linked products in which vulcanized silicone modules are integrated into DuPont's thermoplastic matrix Looking at the oil resistance in the data provided by the manufacturer, TPSiV ® 4200-70A showed a 75% volume change and TPSiV 4200-75A SR 70% volume change in an oil resistance test conducted under the conditions of 70°C and 24 hours according to ISO 815 can be confirmed to occur. That is, it can be confirmed that the thermoplastic crosslinked product of the present invention has significantly improved oil resistance compared to the conventional thermoplastic crosslinked product.

이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described above, those skilled in the art can add, change, delete, or add components within the scope not departing from the spirit of the present invention described in the claims. The present invention can be variously modified and changed by the like, and this will also be said to be included within the scope of the present invention.

Claims (17)

하기 구조식 1로 표시되는 불소실리콘 고무 및 열가소성 고분자가 동적 가교된 열가소성 가교물;
[구조식 1]
Figure pat00011

구조식 1에서,
R1은 C1 내지 C10 알킬기이고,
R2는 C2 내지 C10 알케닐기이고,
R3 및 R4는 각각 독립적으로 C1 내지 C10 알킬기이고,
R5는 C1 내지 C10 알킬기이고,
L1은 C1 내지 C10 알킬렌기, 또는
Figure pat00012
이고,
m은 1 내지 10의 정수인 반복단위수이고,
R6 내지 R8은 각각 독립적으로 C1 내지 C10 알킬기, 또는 플루오로기이고, R6 내지 R8 중 적어도 하나 이상은 플루오로기이고,
p, q 및 r은 반복단위수이다.
A thermoplastic crosslinked product in which a fluorosilicone rubber represented by the following Structural Formula 1 and a thermoplastic polymer are dynamically crosslinked;
[Structural Formula 1]
Figure pat00011

In structural formula 1,
R 1 is a C1 to C10 alkyl group;
R 2 is a C2 to C10 alkenyl group;
R 3 and R 4 are each independently a C1 to C10 alkyl group;
R 5 is a C1 to C10 alkyl group;
L 1 is a C1 to C10 alkylene group, or
Figure pat00012
ego,
m is the number of repeating units, which is an integer from 1 to 10;
R 6 to R 8 are each independently a C1 to C10 alkyl group or a fluoro group, and at least one of R 6 to R 8 is a fluoro group;
p, q and r are the number of repeating units.
제1항에 있어서,
상기 구조식 1에서,
R1은 C1 내지 C7 알킬기이고,
R2는 C2 내지 C7 알케닐기이고,
R3 및 R4는 각각 독립적으로 C1 내지 C7 알킬기이고,
R5는 C1 내지 C7 알킬기이고,
L1은 C1 내지 C7 알킬렌기, 또는
Figure pat00013
이고,
m은 1 내지 4의 정수인 반복단위수이고,
R6 내지 R8은 플루오로기이고,
p, q 및 r은 반복단위수인 것을 특징으로 하는 열가소성 가교물.
According to claim 1,
In Structural Formula 1,
R 1 is a C1 to C7 alkyl group;
R 2 is a C2 to C7 alkenyl group;
R 3 and R 4 are each independently a C1 to C7 alkyl group;
R 5 is a C1 to C7 alkyl group;
L 1 is a C1 to C7 alkylene group, or
Figure pat00013
ego,
m is the number of repeating units, which is an integer from 1 to 4;
R 6 to R 8 are a fluoro group;
A thermoplastic crosslinked product, characterized in that p, q and r are the number of repeating units.
제2항에 있어서,
상기 구조식 1로 표시되는 불소실리콘 고무는 FVMQ(fluorovinylmethylsiloxane rubber)것을 특징으로 하는 열가소성 가교물.
According to claim 2,
The fluorosilicone rubber represented by structural formula 1 is a thermoplastic crosslinked product, characterized in that FVMQ (fluorovinylmethylsiloxane rubber).
제3항에 있어서,
상기 FVMQ(fluorovinylmethylsiloxane rubber)는 중량평균분자량(Mw)은 5,000 내지 250,000 g/mol 인 것을 특징으로 하는 열가소성 가교물.
According to claim 3,
The FVMQ (fluorovinylmethylsiloxane rubber) has a weight average molecular weight (Mw) of 5,000 to 250,000 g / mol, characterized in that the thermoplastic crosslinked product.
제1항에 있어서,
상기 열가소성 고분자는 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리아마이드(polyamide), 폴리페닐렌설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리아크릴산(polyphosphoric acid), 폴리프탈아마이드(polyphthal amide), 폴리에테르에테르케톤(polyether ether ketone), 폴리에테르이미드(polyetherimide). 및 폴리술폰(polysulfone), 폴리에테르술폰(polyethersulfone) 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 열가소성 가교물.
According to claim 1,
The thermoplastic polymer is polypropylene, polyethylene, polyamide, polyphenylene sulfide, polyphosphoric acid, polyphthalamide, polyetheretherketone ( polyether ether ketone), polyetherimide. and at least one selected from polysulfone and polyethersulfone.
제1항에 있어서,
상기 열가소성 가교물은 상기 구조식 1로 표시되는 불소실리콘 고무 및 열가소성 고분자가 25:75 내지 75:25의 중량비로 블렌딩되어 동적 가교된 것을 특징으로 하는 열가소성 가교물.
According to claim 1,
The thermoplastic crosslinked material is a thermoplastic crosslinked material, characterized in that the fluorosilicone rubber represented by structural formula 1 and the thermoplastic polymer are blended in a weight ratio of 25:75 to 75:25 and dynamically crosslinked.
(a) 하기 구조식 1로 표시되는 불소실리콘 고무와 열가소성 수지를 혼합기에 투입하여 혼합하는 단계; 및
(b) 상기 혼합기에 가황촉진조제, 가황촉진제 및 황을 첨가하여 동적가교반응을 유도하는 단계;를 포함하는 열가소성 가교물의 제조방법;
[구조식 1]
Figure pat00014

구조식 1에서,
R1은 C1 내지 C10 알킬기이고,
R2는 C2 내지 C10 알케닐기이고,
R3 및 R4는 각각 독립적으로 C1 내지 C10 알킬기이고,
R5는 C1 내지 C10 알킬기이고,
L1은 C1 내지 C10 알킬렌기이고,
R6 내지 R8은 각각 독립적으로 C1 내지 C10 알킬기, 또는 플루오로기이고, R6 내지 R8 중 적어도 하나 이상은 플루오로기이고,
p, q 및 r은 반복단위수이다.
(a) mixing a fluorosilicone rubber represented by Structural Formula 1 and a thermoplastic resin by introducing them into a mixer; and
(b) inducing a dynamic crosslinking reaction by adding a vulcanization accelerator, a vulcanization accelerator, and sulfur to the mixer;
[Structural Formula 1]
Figure pat00014

In structural formula 1,
R 1 is a C1 to C10 alkyl group;
R 2 is a C2 to C10 alkenyl group;
R 3 and R 4 are each independently a C1 to C10 alkyl group;
R 5 is a C1 to C10 alkyl group;
L 1 is a C1 to C10 alkylene group;
R 6 to R 8 are each independently a C1 to C10 alkyl group or a fluoro group, and at least one of R 6 to R 8 is a fluoro group;
p, q and r are the number of repeating units.
제7항에 있어서,
상기 혼합기는 150 내지 200℃의 온도 조건을 유지하는 것을 특징으로 하는 연가소성 가교물의 제조방법.
According to claim 7,
The method for producing a soft plastic crosslinked product, characterized in that the mixer maintains a temperature condition of 150 to 200 ° C.
제7항에 있어서,
상기 가황촉진조제는 산화아연(ZnO) 및 스테아린산(stearic acid) 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 열가소성 가교물의 제조방법.
According to claim 7,
The method for producing a thermoplastic crosslinked product, characterized in that the vulcanization accelerator is at least one selected from zinc oxide (ZnO) and stearic acid.
제7항에 있어서,
상기 가황촉진제는 술펜아미드계, 티아졸계, 티우람계, 및 티오우레아계, 구아니딘계 가황촉진제 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 열가소성 가교물의 제조방법.
According to claim 7,
The method for producing a thermoplastic crosslinked product, characterized in that the vulcanization accelerator is any one selected from sulfenamide-based, thiazole-based, thiuram-based, thiourea-based, and guanidine-based vulcanization accelerators.
제7항에 있어서,
단계 (b)에서 혼합기에 산화방지제를 추가로 넣는 것을 특징으로 하는 열가소성 가교물의 제조방법.
According to claim 7,
A method for producing a thermoplastic crosslinked product, characterized in that in step (b), an antioxidant is additionally added to the mixer.
제7항에 있어서,
단계 (b) 이후,
(c) 제조된 열가소성 가교물을 펠렛화하고 소정의 형상으로 성형하는 단계;를 추가로 수행하는 것을 특징으로 하는 열가소성 가교물의 제조방법.
According to claim 7,
After step (b),
(c) pelletizing the prepared thermoplastic crosslinked material and molding it into a predetermined shape;
제1항 내지 제6항 중에서 선택된 어느 하나의 열가소성 가교물을 포함하는 고무 조성물.A rubber composition comprising any one of thermoplastic cross-linked products selected from claims 1 to 6. 제13항에 있어서,
상기 고무 조성물은 보강재를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 고무 조성물.
According to claim 13,
The rubber composition, characterized in that it further comprises a reinforcing material.
제14항에 있어서,
상기 보강재는 카본블랙, 실리카, 탄산칼슘, 점토, 수산화알루미늄, 리그닌, 규산염, 활석, 신디오탁틱-1,2-폴리부타디엔, 산화티탄, 클레이, 층상실리케이트, 중석, 탈크, 운모, 버미큘라이트 및 하이드로탈사이트 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 고무 조성물.
According to claim 14,
The reinforcing material is carbon black, silica, calcium carbonate, clay, aluminum hydroxide, lignin, silicate, talc, syndiotactic-1,2-polybutadiene, titanium oxide, clay, layered silicate, tungsten, talc, mica, vermiculite and hydro A rubber composition characterized in that it is at least one selected from talcite.
제13항의 고무 조성물을 포함하는 산업 부품.An industrial component comprising the rubber composition of claim 13 . 제16항에 있어서,
상기 산업 부품은 자동차용 부품, 우주/항공용 부품 및 전자부품 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 산업 부품.
According to claim 16,
The industrial part is an industrial part, characterized in that any one selected from automotive parts, space / aviation parts and electronic parts.
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