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KR20070033367A - 용융 점도가 낮은 안정 폴리옥시메틸렌 조성물 - Google Patents

용융 점도가 낮은 안정 폴리옥시메틸렌 조성물 Download PDF

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KR20070033367A
KR20070033367A KR1020067027109A KR20067027109A KR20070033367A KR 20070033367 A KR20070033367 A KR 20070033367A KR 1020067027109 A KR1020067027109 A KR 1020067027109A KR 20067027109 A KR20067027109 A KR 20067027109A KR 20070033367 A KR20070033367 A KR 20070033367A
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KR
South Korea
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composition
weight percent
weight
epoxidized
stabilizer
Prior art date
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Withdrawn
Application number
KR1020067027109A
Other languages
English (en)
Inventor
난디 말레이
에드문드 에이. 플렉스만
Original Assignee
이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 filed Critical 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니
Publication of KR20070033367A publication Critical patent/KR20070033367A/ko
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

본 발명은 에폭시화 지방산 안정제 및 하나 이상의 포름알데히드 반응성 질소 기를 함유하는 중합체를 포함하는, 용융 점도가 낮은 열 안정 폴리옥시메틸렌 수지 조성물에 관한 것이다.
에폭시화 지방산, 포름알데히드 반응성 질소 기, 용융 점도, 폴리옥시메틸렌 수지 조성물

Description

용융 점도가 낮은 안정 폴리옥시메틸렌 조성물 {STABILIZED POLYOXYMETHYLENE COMPOSITIONS WITH LOW MELT VISCOSITY}
본 발명은 에폭시화 지방산 안정제 및 하나 이상의 포름알데히드 반응성 질소 기를 함유하는 중합체를 포함하는 용융 점도가 감소된 열 안정 폴리옥시메틸렌 수지 조성물에 관한 것이다.
폴리옥시메틸렌(폴리아세탈로도 알려짐)은 우수한 마찰성, 경도, 강성, 적당한 강인성, 낮은 마찰 계수, 양호한 용매 내성, 및 빠르게 결정화되는 능력을 갖고 있으며, 이로 인해 폴리옥시메틸렌 수지 조성물은 많은 적용 분야에서 사용하기 위한 물품들을 제조하는데 있어 유용하다. 하지만, 용융 가공 동안, 폴리옥시메틸렌은 포름알데히드를 분해하고 방출할 수 있다. 용융 가공 동안 개선된 열 안정성을 갖는 폴리옥시메틸렌 조성물을 갖는 것이 바람직할 것이다.
하기 개시내용은 본 발명의 다양한 측면들과 관련있을 수 있고, 하기와 같이 간단하게 요약될 수 있다: 폴리옥시메틸렌 안정제로서 에폭시화 대두유를 포함하는 에폭시화 건조유의 용도는 미국 특허 3,210,318에 보고되어 있다.
발명의 요약
본 발명의 한 가지 측면에 따라 간단하게 서술하면,
(a) 폴리옥시메틸렌 약 40 내지 약 99 중량 퍼센트,
(b) 하나 이상의 에폭시화 지방산 약 0.1 내지 약 5 중량 퍼센트,
(c) 하나 이상의 포름알데히드 반응성 질소 기를 함유하는 중합체성 안정제 약 0.05 내지 약 3 중량 퍼센트를 포함하는 열 안정 폴리옥시메틸렌 조성물이 제공된다(여기서 중량 퍼센트는 조성물의 전체 중량을 기준으로 한 것임).
발명의 상세한 설명
본 발명은 하나 이상의 폴리옥시메틸렌, 하나 이상의 에폭시화 지방산 열 안정제, 및 하나 이상의 포름알데히드 반응성 질소 기를 함유하는 중합체성 안정제를 포함하는 열 안정 폴리옥시메틸렌 조성물이다.
본 발명에서 사용되는 폴리옥시메틸렌(즉, POM 또는 폴리아세탈)은 하나 이상의 단독중합체, 공중합체, 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 단독중합체는 포름알데히드 또는 포름알데히드 동등물, 예를 들어 포름알데히드의 시클릭 올리고머를 중합시킴으로써 제조된다. 공중합체는 폴리옥시메틸렌 조성물을 제조하는데 일반적으로 사용되는 하나 이상의 공단량체들을 함유할 수 있다. 흔히 사용되는 공단량체는 2-12개의 연속적인 탄소 원자를 갖는 에테르 단위의 중합체 사슬 내로 혼입되는 시클릭 에테르 및 아세탈을 포함한다. 공중합체가 선택된다면, 공단량체의 양은 20 중량 퍼센트 이하, 바람직하게는 15 중량 퍼센트 이하, 가장 바람직하게는 약 2 중량 퍼센트 이하일 것이다. 바람직한 공단량체는 1,3-디옥솔란, 에틸렌 옥시드, 및 부틸렌 옥시드이며, 여기서 1,3-디옥솔란이 더욱 바람직하고, 바람직한 폴리옥시메틸렌 공중합체는 공단량체의 양이 약 2 중량 퍼센트인 공중합체이다. 단독 및 공중합체가 1) 말단 히드록시 기가 화학 반응에 의해 말단-캡핑되어 에스테르 또는 에테르 기를 형성하는 단독중합체; 또는 2) 완전히 말단-캡핑되지 않지만, 공단량체 단위로부터의 일부 유리 히드록시 말단을 갖거나 에테르 기로 종결되는 공중합체이다. 단독중합체의 바람직한 말단 기는 아세테이트 및 메톡시이고, 공중합체의 바람직한 말단 기는 히드록시 및 메톡시이다.
본 발명 조성물에 사용되는 폴리옥시메틸렌은 분지되어 있거나 선형일 수 있으며, 일반적으로 10,000 이상, 바람직하게는 20,000-90,000의 수 평균 분자량을 갖는다. 분자량은 공칭 기공 크기가 60 및 1000 Å인 듀퐁(DuPont) PSM 바이모드 컬럼 키트를 사용하는 160℃에서의 m-크레졸 중의 겔 투과 크로마토그래피에 의해 간편하게 측정될 수 있다. 분자량은 또한, ASTM D1238 또는 ISO 1133을 사용하여 용융 흐름을 결정함으로써 측정될 수 있다. 용융 흐름은 사출 성형 목적에 있어서, 0.1 내지 100 g/분, 바람직하게는 0.5 내지 60 g/분, 더욱 바람직하게는 0.8 내지 40 g/분 범위 내일 것이다. 다른 구조 및 공정, 예를 들어 막, 섬유, 및 블로우 성형의 경우에는 다른 용융 점도 범위가 바람직할 수 있다. 폴리옥시메틸렌은 바람직하게는, 조성물의 전체 중량을 기준으로, 약 40 내지 약 99 중량 퍼센트로 조성물 중에 존재할 것이다.
본 발명에서 사용되는 지방산 열 안정제는 약 16 내지 약 20개의 탄소 원자를 함유하는 하나 이상의 에폭시화 지방산이다. "에폭시화 지방산"은 약 90% 이상의 이중 결합이 에폭시화된 이중 결합을 하나 이상 함유하는 불포화 지방산 또는 불포화 지방산 에스테르를 의미한다. 적합한 에폭시화 지방산의 예는 에폭시화 올 레산, 에폭시화 리놀레산, 및 에폭시화 리놀렌산을 포함한다. 안정제는 또한, 바람직하게는 약 12 내지 약 20개의 탄소 원자를 함유하는 포화 지방산을 함유할 수 있다. 바람직한 안정제는 에폭시화 대두유 및 에폭시화 아마씨유이다. 에폭시화 지방산은 조성물의 전체 중량을 기준으로, 바람직하게는 약 0.1 내지 약 5 중량 퍼센트, 더욱 바람직하게는 약 0.2 내지 약 1 중량 퍼센트로 존재한다.
본 발명에서 사용되는 포름알데히드 반응성 질소 기를 함유하는 중합체성 안정제는 미국 특허 5,011,890에 설명되어 있으며, 이는 본원에서 참고문헌으로 인용되고 있다. 중합체성 안정제는 단독중합체 또는 공중합체일 수 있다. "포름알데히드 반응성 질소 기"는 하나, 바람직하게는 두 개의 수소 원자에 결합된 질소를 함유하는 중합체 사슬 상의 펜던트 기를 의미한다.
중합체성 안정제는 바람직하게는, 10개 이상의 반복 단위들을 갖는다. 바람직하게는 5,000 초과, 더욱 바람직하게는 10,000 초과의 중량 평균 분자량을 갖는다. 중합체성 안정제는 폴리아세탈이 용융 가공되는 온도에서 비용융성이다. 용어 "비용융성"은 중합체성 안정제가 폴리아세탈이 용융 가공되는 온도보다 높은 "주용융점"을 가짐으로써 폴리아세탈 용융 가공 동안 본질적으로 고형물로 남아 있는 것을 의미한다. 달리, 중합체성 안정제가 폴리아세탈이 용융 가공되는 온도보다 낮은 "주 용융점"을 갖지만, 그 온도에서는 상당한 용융 흐름을 보이지 않는다면, 그 중합체성 안정제는 "비용융성"이다. 중합체성 안정제가, 예를 들어 높은 분자량 또는 가교도로 인해 높은 점성을 갖기 때문에, 중합체성 안정제의 용융 흐름 속도는 중요하지 않을 수 있다. 중합체성 안정제가 폴리아세탈이 용융 가공되는 온도보다 낮은 "주 용융점"을 갖는 경우, ASTM-D 1238에 따라 측정된 중합체성 안정제의 용융 흐름 속도는 바람직하게는, 폴리아세탈의 1/10 미만이다. 중합체성 안정제의 "주 용융점"은 시차 주사 열량계로 측정될 수 있다. "주 용융점"은 중합체성 안정제에 의해 흡수된 열량이 가장 큰 온도, 즉 중합체성 안정제가 가장 큰 흡열을 보이는 온도이다.
포름알데히드 반응성 질소 기는 적당한 질소 함유 단량체, 예를 들어 아크릴아미드 및 메타크릴아미드를 사용함으로써 중합체성 안정제 내로 혼입될 수 있다. 바람직한 질소 함유 단량체는 포름알데히드 반응성 질소 기를 함유하는 중합체성 안정제를 야기하는 것들이며, 여기서 질소에 2개의 수소 원자가 부착되어 있다. 특히 바람직한 단량체는, 중합되는 경우 중합체 골격의 곁사슬로서 직접 부착되어 있거나 중합체 골격의 곁사슬로서 간접적으로 부착되어 있는 포름알데히드 반응성 질소 기 전부를 실질적으로 갖는 중합체성 안정제를 야기하는 아크릴아미드이다. 달리, 포름알데히드 반응성 질소 기는 중합체 또는 공중합체의 변형에 의해 중합체성 안정제 상에서 생성될 수 있다. 포름알데히드 반응성 질소 기는 그로부터 제조되는 중합체가 폴리아세탈이 용융 가공되는 온도에서 비용융성이거나 비용융성이 될 수 있는 한, 두 방법 중 어느 하나에 의해 혼입될 수 있다.
중합체성 안정제 중의 포름알데히드 반응성 질소 기의 양은 바람직하게는, 포름알데히드 반응성 기가 직접적으로 또는 간접적으로 부착된 골격 중의 원자들이 서로(즉, 서로 연결된) 20개 이하의 사슬 원자만큼 떨어져 있게 되는 양이다. 바람직하게는, 중합체성 안정제는 중합체 골격 중 각 20개의 탄소 원자 당 하나 이상 의 포름알데히드 반응성 질소 기를 함유할 것이다. 더욱 바람직하게는, 포름알데히드 반응성 질소 기 대 골격 중의 탄소 원자의 비율은 1:2 내지 1:10, 더욱 더 바람직하게는 1:2 내지 1:5일 것이다.
중합체성 안정제는 단독중합체 또는 공중합체일 수 있다. 중합체성 안정제가 유리 라디칼 중합반응에 의해 아크릴아미드 또는 메타크릴아미드 단량체로부터 중합되고, 그로부터 제조된 중합체성 안정제가 75 몰 퍼센트 이상의 아크릴아미드 또는 메타크릴아미드로부터 유도된 단위들로 이루어지는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 90 몰 퍼센트 이상의 상기 단위들로 이루어지고, 더욱 더 바람직하게는, 95 몰 퍼센트 이상의 상기 단위들로 이루어지며, 아주 더욱 바람직하게는, 99 몰 퍼센트 이상의 상기 단위들로 이루어진다.
중합체성 안정제는 하나 초과의 단량체로부터 중합되는 공중합체일 수 있다. 공단량체는 포름알데히드 반응성 질소 기를 함유하거나 함유하지 않을 수 있다. 그에 따라 혼입될 수 있는 다른 단량체의 예는 스티렌, 에틸렌, 알킬 아크릴레이트, 알킬 메타크릴레이트, N-비닐피롤리돈, 및 아크릴로니트릴을 포함한다. 공중합체인 중합체성 안정제는 여전히 비용융성이어야 한다. 나아가, 요구되는 비율로 필요량의 포름알데히드 반응성 질소 기를 보유하여야 하고, 요구되는 수 평균 입자 크기를 가져야 한다. 공단량체는 바람직하게는, 중합체성 안정제 1 그램 당 포름알데히드 반응성 기의 몰 수를 부당하게 최소화하지 않도록 첨가되어야 한다. 나아가, 중합체성 안정제 1 그램 당 포름알데히드 반응성 부위의 개수를 부당하게 최소화하지 않아야 한다. 바람직한 공중합체성 안정제의 구체적인 예는 히드록시프 로필 메타크릴레이트와 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 또는 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트의 공중합체를 포함한다.
중합체성 안정제는 조성물의 전체 중량을 기준으로, 바람직하게는, 약 0.05 내지 약 3 중량 퍼센트, 더욱 바람직하게는 약 0.1 내지 약 1 중량 퍼센트로 존재한다.
본 발명 조성물은 임의적으로, 추가적인 성분, 예를 들어 약 10 내지 약 40 중량 퍼센트의 내충격 개질제; 약 0.1 내지 약 1 중량 퍼센트의 윤활제; 약 0.5 내지 약 5 중량 퍼센트의 가소제; 약 0.01 내지 약 2 중량 퍼센트의 산화방지제; 약 3 내지 약 40 중량 퍼센트의 충전제; 약 1 내지 약 40 중량 퍼센트의 강화제; 약 0.5 내지 약 10 중량 퍼센트의 나노점토; 약 0.01 내지 약 3 중량 퍼센트의 열 안정제; 약 0.05 내지 약 2 중량 퍼센트의 자외선 안정제; 약 0.05 내지 약 3 중량 퍼센트의 기핵제; 및/또는 약 0.2 내지 약 5 중량 퍼센트의 난연제를 추가로 포함할 수 있다(여기서, 모든 중량 퍼센트는 조성물의 전체 중량을 기준으로 한 것임).
적합한 충전제의 예는 유리 섬유, 광물, 예를 들어 침강 탄산칼슘, 활석, 및 규회석을 포함한다. 적합한 내충격 개질제의 예는 열가소성 폴리우레탄, 폴리에스테르 폴리에테르 엘라스토머, 및 코어-쉘 아크릴레이트 중합체를 포함한다. 윤활제의 예는 실리콘 윤활제, 예를 들어 디메틸폴리실록산 및 이들의 유도체; 올레산 아미드; 알킬 산 아미드; 비스-지방산 아미드, 예를 들어 N,N'-에틸렌비스스테아르아미드; 비이온성 계면활성 윤활제; 탄화수소 왁스; 클로로탄화수소; 플루오로탄소; 옥시-지방산; 에스테르, 예를 들어 지방산의 저급 알코올 에스테르; 다가 알코 올, 예를 들어 폴리글리콜 및 폴리글리세롤; 및 지방산, 예를 들어 라우르산 및 스테아르산의 금속 염을 포함한다. 기핵제의 예는 산화티탄 및 활석을 포함한다.
바람직한 산화방지제는 입체장애 페놀 산화방지제, 예를 들어 시바(Ciba)로부터 입수가능한 이르가녹스(Irganox)®245 및 1090이다. 열 안정제의 예는 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 및 스테아르산칼슘을 포함한다. 자외선 안정제의 예는 벤조트리아졸, 벤조페논, 방향족 벤조에이트, 시아노 아크릴레이트, 및 옥살산 아닐리드를 포함한다.
본 발명의 안정 폴리옥시메틸렌 조성물은 임의의 공지된 방법을 사용하여 성분들을 용융-블렌딩함으로써 제조된다. 성분 물질들은 용융-혼합기, 예를 들어 일축 또는 이축 스크류 압출기, 블렌더, 혼련기, 밴베리(Banbury) 혼합기 등을 사용하여 균일하게 혼합되어 수지 조성물을 제공할 수 있다. 또는, 물질들의 일부가 용융-혼합기 중에서 혼합될 수 있고, 물질들의 나머지가 그 후 첨가되고, 균일하게 될 때까지 추가로 용융-혼합될 수 있다.
본 발명 조성물은 임의의 적합한 용융-가공 기법을 사용하여 물품으로 성형될 수 있다. 흔히 사용되는 당업계에서 공지된 용융-성형 방법, 예를 들어 사출 성형, 압출 성형, 블로우 성형, 및 사출 블로우 성형이 바람직하고, 사출 성형이 더욱 바람직하다. 본 발명 조성물은 압출에 의해 막 및 시트로 형성되어 캐스트 필름 및 블로운 필름 모두를 제조할 수 있다. 이 시트들은 추가로, 용융물로부터 또는 조성물 가공의 나중 단계에서 배향될 수 있는 물품 및 구조물로 열성형될 수 있다. 본 발명 조성물은 또한, 용융물로부터 또는 조성물 가공의 나중 단계에서 배향될 수 있는 섬유 및 필라멘트를 형성하는데 사용될 수 있다. 물품들은 기어, 장난감, 및 라이터 및 펜 몸체를 포함할 수 있다.
실시예
폴리옥시메틸렌은 수 평균 분자량이 약 45,000인 폴리옥시메틸렌 단독중합체를 의미한다.
드라펙스 ( Drapex )® 6.8은 코넥티커트주 그린위치에 소재한 크롬튼 비닐 애디티브스(Crompton Vinyl Additives, Inc.)에 의해 제작된 에폭시화 대두유이다.
이르가녹스 ® 245 및 1098은 시바로부터 입수가능한 입체장애 페놀 산화방지제이다.
알바필 ( Albafil )®은 스페셜티 미네랄스(Specialty Minerals, Inc.)에 의해 제작된, 평균 입자 직경이 0.7 ㎛인 탄산칼슘을 의미한다.
조성물 제조:
표 1 및 8에 나타난 성분들을 합치고, 약 60 rpm의 축 속도 및 210 ± 5℃의 용융 온도에서 5.08 cm 킬리온(Killion) 일축 스크류 압출기를 사용하여 압출하였다. 압출기를 빠져나왔을 때, 조성물을 냉각시키고 펠렛들로 절단하였다.
실시예 1 및 2는 열 안정제로서 에폭시화 대두유를 함유하였다.
비교예 1은 열 안정제로서 에틸렌/비닐 알코올 공중합체를 함유하였다.
실시예 1 실시예 2 비교예 1
폴리옥시메틸렌 98.8 98.8 98.8
드라펙스® 6.8 0.6 0.6 --
폴리아크릴아미드 0.47 0.47 0.47
이르가녹스® 245 0.07 0.07 0.07
이르가녹스® 1098 0.025 0.025 0.025
에틸렌/비닐 알코올 공중합체 -- -- 0.075
폴리(에틸렌 글리콜) -- -- 0.86
N, N' -에틸렌비스스테아르아미드 0.025 0.025 0.025
알바필® -- 0.1 --
모든 양은 중량 퍼센트로 나타내었다.
열 안정성 측정:
조성물의 열 안정성을 259℃의 온도에서 약 30분 동안 조성물 펠렛들을 가열함으로써 측정하였다. 가열 단계 동안에 발생한 포름알데히드를 아황산나트륨 용액을 함유하는 적정 용기 내로 질소 스트림에 의해 쓸어 넣고, 여기서 아황산나트륨과 반응시켜 수산화나트륨을 생성시켰다. 생성된 수산화나트륨을 염산으로 연속적으로 적정하여 원래 pH를 유지하였다. 사용된 산의 전체 부피를 시간의 함수로서 플로팅하였다. 30분이 되었을 때 소모된 산의 전체 부피는 가열된 폴리옥시메틸렌에 의해 생성된 포름알데히드에 비례하였고, 열 안정성의 정량적 척도가 되었다. 퍼센트 열 안정성(TEF-T라고 함)은 하기 식으로 계산하였다:
TEF-T (%) = (V30 x N x 3.003)/S
상기 식 중,
V30 = 30분이 되었을 때 소모된 산의 전체 부피(ml),
N = 산의 노르말 농도,
3.003 = (30.03(포름알데히드의 분자량) x 100%) / (1000 mg/g)이고,
S = 샘플 중량(g)이다.
결과는 표 2에 나타내었다.
용융 흐름 지수(MFR)를 ISO 방법 1133을 사용하여 190℃에서 각 샘플에 대해 측정하였다. 광 지수(LI) 및 황색 지수(YI)를 ISO 방법 E313을 사용하여 각 샘플에 대해 측정하였다. 결과를 표 2에 나타내었다.
열 안정성을 또한, 열 중량 분석에 의해 측정하였다. 샘플들을 공기로 퍼징하면서 실온으로부터 240℃로 가열하였고, 공기로 퍼징하면서 약 19.3 분 동안 약 240℃에서 유지하였다. 중량 손실 퍼센트를 표 2에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 비교예 1
MFR (10g/분) 13.8 14.0 14.5
LI (% 반사율) 85.5 85.5 85.4
YI (% 반사율) 1.8 2.5 2.2
TEF-T 0.12 0.17 0.14
TGA % 중량 손실 31.6 -- 42.4
물리적 성질:
조성물을 ISO 인터내셔널 스탠더드 몰딩법(ISO International Standard Molding Method) No. ISO 294-1을 사용하여 약 215 ± 5℃의 용융 온도에서, 물리적 시험용 ISO 인장 및 노치(notched) 막대로 성형하였다. 23℃에서 ISO 방법 527-1/-2를 사용하여 물리적 시험을 행하였다. 물리적 성질들을 표 3에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 비교예 1
인장 강도 (MPa) 70 70 70
굴곡 탄성계수 (MPa) 2968 2994 2958
노치 아이조드(Izod) 충격 (kJ/m 2 ) 7.84 7.48 7.62
파단 신장율 (%) 21 20 20
비노치 아이조드 ( kJ /m 2 ) 224 182 177
공기 오븐 노화 시험:
성형된 막대를 80일 동안 120℃의 순환-공기 오븐 내에서 노화시켰다. 막대를 10일 간격으로 오븐으로부터 제거하고, 실온으로 냉각시키고, 이들의 중량 손실 및 물리적 특성을 측정하였다. 5개의 샘플들을 각 온도에서 각 측정에 대해 사용하고, 그 결과들을 평균내었다. 공기 오븐 노화에 따른 중량 손실 백분율을 표 4에 나타내었다. 공기 오븐 노화에 따른 노치 아이조드 충격 특성의 변화를 표 5에 나타내었다. 공기 오븐 노화에 따른 인장계수의 변화를 표 6에 나타내었다. 공기 오븐 노화에 따른 노치 아이조드 충격 특성의 변화를 표 7에 나타내었다.
120℃에서의 중량 손실 백분율
일 실시예 1 실시예 2 비교예 1
10 0.42 0.46 0.53
20 0.53 0.54 1.13
30 0.95 1.01 3.66
40 2.40 2.07 1.40
50 1.57 2.21 6.46
60 3.51 3.81 11.96
70 6.19 3.93 15.65
80 9.42 5.46 23.67
노치 아이조드 ( kJ /m 2 )
일 실시예 1 실시예 2 비교예 1
0 7.8 7.5 7.6
10 8.0 6.7 7.4
20 7.3 6.4 3.0
30 6.2 4.4 2.7
40 5.1 3.4 2.7
인장계수 ( MPa )
일 실시예 1 실시예 2 비교예 1
0 69.2 69.7 69.1
10 70.7 70.4 67.2
20 68.8 69.8 53.1
30 58.3 60.4 49.8
굴곡 탄성계수 ( MPa )
일 실시예 1 실시예 2 비교예 1
0 2937 2994 2934
30 3056 3096 2461
60 2808 2803 2259
80 2664 2564 2154
표 3의 결과는 에폭시화 대두유를 함유하는 실시예 1 및 2가 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체 열 안정제를 함유하는 비교예 1과 유사한 물리적 특성들을 갖는다는 것을 보여준다. 하지만, 표 4의 결과는 비교예 1의 조성물이 열 노화시 상당히 더 많은 중량을 잃는다는 것을 보여 주며, 표 5-7의 결과들은 실시예 1 및 2의 조성물들이 비교예 1의 조성물보다 상당히 더 우수하게 열 노화 동안 물리적 특성들을 보유하는 것을 보여준다.
실시예 3 비교예 2
폴리옥시메틸렌 99 99.4
드라펙스® 6.8 0.4 --
폴리아크릴아미드 0.48 0.48
이르가녹스® 245 0.07 0.07
이르가녹스® 1098 0.025 0.025
N, N'-에틸렌비스스테아르아미드 0.025 0.025
모든 양은 중량 퍼센트로 나타내었다.
실시예 3 및 비교예 2의 조성물들의 용융 점도를 190℃에서 케이니스(Kayeness) 레오미터로 다양한 전단율에서 측정하였다. 결과를 표 9에 나타내었다.
실시예 3 비교예 2
전단율 (s-1) 용융 점도 (Pa·s)
2075 253 301
1037 372 473
701 426 598
505 474 711
308 565 906
196 685 1138
140 807 1377
112 896 1567
84 1047 1850
56 1302 2354
28 1936 3137
표 9의 결과는 실시예 3의 조성물 중의 에폭시화 대두유의 존재가 에폭시화 지방산을 함유하지 않는 비슷한 조성물인 비교예 2의 조성물보다 실질적으로 더 낮은 용융 점도를 갖는 조성물을 야기하는 것을 보여준다.
그러므로, 본 발명에 따라 본원에서 설명된 목적 및 이점을 완전히 만족시키는 폴리옥시메틸렌 조성물이 제공되는 것은 명백하다. 본 발명이 그의 구체적인 실시태양과 연결되어 설명되기는 하지만, 많은 별법, 변경법, 및 변형법들이 당업자에게 명백할 것이라는 것은 자명하다. 따라서, 첨부된 청구항의 취지 및 넓은 권리범위 내에 드는 모든 그러한 별법, 변경법 및 변형법들을 포함하고자 의도되었다.

Claims (12)

  1. (a) 폴리옥시메틸렌 약 40 내지 약 99 중량 퍼센트,
    (b) 하나 이상의 에폭시화 지방산 약 0.1 내지 약 5 중량 퍼센트,
    (c) 하나 이상의 포름알데히드 반응성 질소 기를 함유하는 중합체성 안정제 약 0.05 내지 약 3 중량 퍼센트(여기서 중량 퍼센트들은 조성물의 전체 중량을 기준으로 한 것임)를 포함하는 폴리옥시메틸렌 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 약 0.01 내지 약 3 중량 퍼센트의 탄산칼슘을 추가로 포함하는 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 유리 섬유 및 광물을 포함하는 충전제 약 0.01 내지 약 3 중량 퍼센트를 추가로 포함하는 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 활석 및 규회석을 포함하는 충전제 약 0.01 내지 약 3 중량 퍼센트를 추가로 포함하는 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 하나 이상의 에폭시화 지방산이 하나 이상의 에폭시화 대두유 및 에폭시화 아마씨유인 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 하나 이상의 에폭시화 지방산이 16 내지 20개의 탄소 원자들을 함유하는 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 하나 이상의 중합체성 안정제가 10개 이상의 반복 단위들을 포함하는 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 하나 이상의 중합체성 안정제가 5,000 초과의 중량 평균 분자량을 갖는 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 하나 이상의 중합체성 안정제가 10,000 초과의 중량 평균 분자량을 갖는 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 산화방지제 및/또는 자외선 안정제를 추가로 포함하는 조성물.
  11. 제1항에 있어서, 내충격 개질제, 윤활제, 가소제, 강화제, 나노점토, 난연제 및 기핵제를 추가로 포함하는 조성물.
  12. 제1항의 조성물로부터 제조되는 물품.
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