KR20020006501A - 탄성 고분자 젤 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 젤 상태로 상하수관, 가스관, 각종 전선, 파이프, 문틀 등의 접속부에 밀봉 및 충전 접합하여 충격 흡수, 누수 , 부식 등을 방지할 수 있도록 하는 탄성 고분자 젤에 관련된 것이다.
본 발명의 탄성 고분자 젤은 폴리이소프렌과 SEBS 블록공중합체로 된 수지와, 미네랄 오일과 실리콘 오일로 된 분산매 오일에 겔화제, 난연제, 점착제, 산화방지제, 계면활성제, 기포제거제 등을 첨가하여 용융시키고, 특히, 용융 교반 과정에서 상기 실리콘 오일이 상기 수지와 폴리머 중합반응에 의하여 결합되도록 하는 퍼옥사이드, 산 , 유기금속 시약으로 된 중합개시제를 첨가하여 제조한다.
상기와 같이 제조되는 본 발명의 고분자 젤은 사용 후 시간이 경과하더라도 실리콘 오일과 수지 사이에 결합이 강하여 상분리가 일어나지 않기 때문에 파괴 강도나 신장률, 크리이프, 균일성 등이 크게 향상되는 장점이 있다.
Description
본 발명은 젤 상태로 상하수관, 가스관, 각종 전선, 파이프, 문틀 등의 접속부에 밀봉 및 충전 접합하여 충격 흡수, 누수 , 부식 등을 방지할 수 있도록 하는 탄성 고분자 젤에 관련된 것이다. 상기 탄성 고분자 젤은 소정의 높은 온도로 가열되면 수지 공중합체가 용융되기 시작하면서 점도가 낮은 유체로 되고, 그 유체를 실온에 방치하여 다시 냉각시키면 점도가 높은 부분과 낮은 부분 사이에 망상 구조가 형성되면서 젤 형태가 된다.
상기와 같은 특징을 갖는 고분자 젤은 일반적으로 상하수관이나 전선, 파이프 등의 접촉부에 충전 접합하여 충격흡수나 누수, 부식 등을 방지하기 위하여 사용된다.
더 구체적으로 설명하면 상기 탄성 고분자 젤은 미네랄 및 실리콘 오일 등으로 된 분산매에 소정의 젤화제를 넣어 용해시킨 후 그 젤 상태의 용액에 SEBS(Styrene Ethyene Butylene styrene) 블록공중합체로 된 수지를 넣어 가열 교반하고, 그 젤이 상기 수지 내에 침투하여 결합하도록 제조한다. 상기 종래의 탄성고분자 젤의 제조시에는 탄성 고분자 젤의 특성 즉, 응력, 탄성력 내식성, 인장력 등을 향상시키기 위하여 점착제, 산화방지제, 난연제, 계면활성제, 기포방지제 등을 첨가한다.
그러나, 상기와 같은 과정에 의하여 제조되는 종래의 고분자 젤은 상기 고분자 수지 내에 분산매 즉, 오일이 침투한 상태로 결합하여 신축성과 탄성을 주는 오일과 강도를 유지하여 주는 고분자 수지간의 결합력이 약한 문제점이 있다.
상기 고분자 수지와 오일간의 결합력의 약하면 상하수도관 등에 시공한 후 시간이 경과함에 따라 고분자 수지 내에 침투된 분산매 오일과의 결합력이 쉽게 깨져 고분자 수지와 오일간에 상분리가 일어난다.
상기 탄성 고분자 젤의 상분리는 그 젤의 파괴 강도나 신장률, 크리이프, 균일성 등에 악영향을 미치고, 시간이 지남에 따라 품질이 현저히 열화된다
따라서, 상기와 같은 종래의 탄성 고분자 물질은 초기에는 미네날 및 시리콘 오일로 가소화 되어 있지만 인장강도나 신율 등의 기계적 성질이 낮고, 시공 후 시간이 경과함에 따라 파괴력, 신장력, 크리이프, 균열 및 인열특성이 현저히 떨어지는 문제점이 있다.
또, 각종의 다른 배합물질과 배합되었을 때 젤의 비상용성으로 인하여 배합물질이 불균일하여 지고, 접착력이 약하여 파이프 등의 접속부에서 쉽게 떨어지는 문제점이 있다.
또, 철, 플라스틱, 자기류 등의 각종 재질로 만들어진 접속부에 사용할 경우 그 접속부의 접합이 어렵고, 접속부로부터 고분자 젤을 떼어낼 때도 기계적인 성질이 열악하여 고분자 젤 충전물 자체가 손상되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 미네랄 및 실리콘 오일과 고분자 수지가 물리적인 네트워크 중합반응에 의하여 결합하도록 하여 상분리가 일어나는 것을 방지함으로서 탄성 고분자 젤의 기계적인 성질을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 미네랄 및 실리콘 오일과 고분자 수지간의 상분리가 방지되는 젤을 제공함으로서 철, 플라스틱, 자기류 등의 각종 재질로 만들어진 접속부에 사용할 경우 그 접속부에 접합(결합)이 잘되고, 시공 후 시간이 경과하더라도 젤의 파괴력, 신장력, 크리이프, 균열 및 인열 특성이 변하지 않도록 하는데 있다.
상기 목적 달성을 위하여 본 발명은 먼저 분산매로 작용하는 미네날 오일 및 실리콘 오일에 틱소겔(Tixogel) 또는 테트라에틸암모늄 브로마이드(tetraethylammonoium bromid)로 된 겔화제를 용융시켜 오일용액을 만드는 공정,
이어서, 상기와 같이 제조된 오일 용액에 폴리이소프렌(polyisoprene)과 SEBS 블록공중합체로 수지를 혼합하는 공정,
상기 혼합물을 150℃에서 250℃까지 가열하여 용융시키는 공정,
상기 혼합물을 가열하여 용융시키는 공정 중에 소정의 온도가 되었을 때 상기 실리콘오일을 폴리머로 변환시키는 퍼옥사이드, 산, 유기금속 시약 등의 중합개시제를 첨가하여 상기 수지와 상기 실리콘 오일이 물리적인 네트워크 중합반응에 의하여 결합하도록 하는 공정을 거쳐 탄성 고분자 젤이 형성되도록 한다.
상기 수지를 혼합하는 공정에서 탄성 고분자 젤의 특성을 강화시키기 위하여 헥사디메틸렌 브로마이드(hexadimethrine bromide), 트리클로르메틸 포스포나이트(tris(2-chloroethyl)phosphate) 등으로 된 난연제와, 폴리부텐(polybutene) 등으로 된 점착제와, 이가녹스(Iganox) 등으로 된 산화방지제와, 폴리옥시에틸렌 올레이 에스테르(polyoxyethyleneoleyl ester) 등으로 된 계면활성제, Deformer AT3 등의 기포제거제 등을 소정 비율 첨가한다.
상기 분산매 즉, 미네랄 오일 및 실리콘 오일은 80∼85wt%, 상기 수지는 15∼20wt%가 되도록 한다. 상기 수지 중 SEBS 블록공중합체 수지는 스틸렌 블록이 29∼33wt%이고 에틸렌 블록이 67∼71wt% 이고 평균 분자량이 50,000∼240,000인 것을 이용한다. 점착제는 상기 분산매와 수지의 총량에 대하여 3∼10tw%, 산화방지제는 상기 분산매와 수지의 총량에 대하여 0.8∼1.5wt%, 난연제는 상기 분산매와 수지의 총량에 대하여 3∼8wt%, 젤화제는 상기 분산매와 수지의 총량에 대하여 5∼10wt%, 계면활성제는 상기 분산매와 수지의 총량에 대하여 0.1∼0.8wt%, 기포제거제는 상기 분산매와 수지의 총량에 대하여 0.1∼0.5wt%를 첨가한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 가장 핵심적인 특징은 분산매 즉, 오일이 수지에 확산되어 결합되어 가는 과정에서 소정의 온도 까지는 분산매로 작용하다가 소정의 온도 이상이 되면 분산매 오일을 구성하는 실리콘 오일이 폴리머로 변환되도록 하여 수지와 물리적인 네트워크 중합반응을 일으켜 시간이 경과하더라도 영구적으로 그 결합이 깨지지 않도록 구성하는 것이다.
상기 실리콘 오일과 수지가 물리적인 네트워크 중합반응에 의하여 결합되는 구조 즉, 오일과 수지의 상분리가 일어나지 않도록 영구적으로 결합하는 구조는 오일과 수지를 혼합하여 용해시키는 과정에서 실리콘 오일을 폴리머로 변환시키는 중합개시제에 의하여 결정된다.
상기 중합개시제는 퍼옥사이드, 산 , 유기금속 시약 등을 이용하나 그 투약시기 조건 등에 의에 실리콘 오일의 폴리머 변환이 결정된다. 상기 중합개시제의 투약시기 및 조건은 구체적인 내용의 기술을 생략한다.
상기 목적 달성을 위하여 본 발명은 수지와 분산매 오일과 복수의 첨가물을 혼합 용융하여 구성되는 탄성 고분자 젤에 있어서,
적어도 상기 오일 중 일부가 상기 수지와 폴리머 중합반응에 의하여 결합되도록 하는 중합개시제가 상기 첨가물에 포함되는 것을 특징으로 한다.
상기 분산매 오일은 미네랄 오일과 실리콘 오일 중 선택되는 어느 하나 이상의 오일을 포함하고, 상기 수지는 폴리이소프렌과 SEBS 블록공중합체를 포함한다.
또, 상기 중합개시제는 퍼옥사이드, 산 , 유기금속 시약 중 선택되는 어느 하나 이상을 포함한다.
또, 상기 첨가물은 겔화제, 난연제와, 점착제, 산화방지제, 계면활성제, 기포제거제 중 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 분산매 오일과 수지의 비율은 각각 80∼85w%, 15∼20w%로 구성되어지되, 상기 분산매 오일 중 미네랄 오일과 실리콘 오일의 비율은 각각 80wt%와 20wt%의 비율로 이루어지고, 상기 수지 중 폴리이소프렌과 SEBS 블록공중합체의 비율은 각각 30wt%와 70wt%의 비율로 이루어지는 것을 특징을 한다.
또, 상기 겔화제는 틱소겔(Tixogel) 또는 테트라에틸암모늄 브로마이드(tetraethylammonoium bromid)로 되고, 상기 난연제는 헥사디메틸렌 브로마이드(hexadimethrine bromide), 트리클로르메틸 포스포나이트(tris(2-chloroethyl)phosphate) 중 선택되는 어느 하나 이상으로 되고, 상기 점착제는 폴리부텐(polybutene)으로 되고, 상기 산화방지제는 이가녹스(Iganox)로 되고, 상기 계면활성제는 폴리옥시에틸렌 올레이 에스테르(polyoxyethyleneoleyl ester)로 되고, 상기 기포제거제는 디포머(Deformer)AT3로 된 것을 특징으로 한다.
상기 첨가제의 비율은 상기 분산매 및 상기 수지를 합한 총량에 대하여 겔화제는 5∼10wt%, 점착제는 3∼10tw%, 산화방지제는 0.8∼1.5wt%, 난연제는 3∼8wt%, 계면활성제는 0.1∼0.8wt%, 기포제거제는 0.1∼0.5wt%를 포함한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 탄성 고분자 젤의 기술적 구성 및 작용 효과는 실시예에 의하여 구체적으로 설명한다.
본 발명의 탄성 고분자 젤은 상하수도관이나 통신 케이블, 케이스 또는 철제 구조물 등의 접합력을 크게 하기 위하여 점착제를 첨가하고, 그 접합부가 산화되는것을 방지하기 위하여 산화방지제를 첨가하고, 또, 화재 등에 대비하여 난연제를 소정량 첨가한다. 본 발명의 탄성 고분자 젤의 주성분 수지는 총 중량에 대하여 폴리이소프렌 및 SEBS 블록공중합체 15∼20wt%와, 분산매로 사용되는 미네랄 오일 및 실리콘 오일의 혼합액은 80∼85wt%, 점착제는 3∼10wt% 그리고, 산화방지제는 0.8∼1.5wt%, 난연재는 3∼8wt%, 젤화제는 5∼10wt%, 계면활성제는 0.1∼0.8wt%, 기포제거제는 0.1∼0.5wt%의 조합비로 하여 구성한다.
실시예1
반응성 수지는 폴리이소프렌수지 30w%와 SEBS수지 70w%의 비율로 구성되고 수지 전체의 총 반응량에 대하여 15중량비, 분산매는 반응성 오일로 작용하는 실리콘 오일 20w%와 미네랄 오일 80w%의 비율로 구성되고 전체 수지의 총 반응량에 대하여 80중량비, 틱소겔(Tixogel) 또는 테트라에틸암모늄 브로마이드(tetraethylammonoium bromid)로 된 겔화제는 전체 수지의 총 반응량에 대하여 5중량비, 헥사디메틸렌 브로마이드(hexadimethrine bromide), 트리클로르메틸 포스포나이트(tris(2-chloroethyl)phosphate) 중 선택되는 어느 하나로 된 난연제는 전체 수지의 총 반응량에 대하여 3중량비, 헥사디메틸렌 브로마이드(hexadimethrine bromide), 트리클로르메틸 포스포나이트(tris(2-chloroethyl)phosphate) 중 선택되는 어느 하나 로 된 점착제는 전체 수지의 총 반응량에 대하여 3중량비, 이가녹스(Iganox) 등으로 된 산화방지제는 전체 수지의 총 반응량에 대하여 0.8중량비, 폴리옥시에틸렌 올레이 에스테르(polyoxyethyleneoleyl ester)로 된 계면활성제는 전체 수지의 총 반응량에 대하여 0.1중량비, 디포머(Deformer)AT3 등으로 된 기포제거제는 전체 수지의 총 반응량에 대하여 0.1중량비로 하였다.
그 결과 인장강도는 130psi, 신율은 1500%, 콘침투도는 300X10-1mm를 얻었다.
실시예2
폴리이소프렌수지 30w%와 SEBS수지 70w%의 비율로 구성되고 수지 전체의 총 반응량에 대하여 17중량비, 분산매는 반응성 오일로 작용하는 실리콘 오일 20w%와 미네랄 오일 80w%의 비율로 구성되고 전체 수지의 총 반응량에 대하여 80중량비, 틱소겔(Tixogel) 또는 테트라에틸암모늄 브로마이드(tetraethylammonoium bromid)로 된 겔화제는 전체 수지의 총 반응량에 대하여 5중량비, 헥사디메틸렌 브로마이드(hexadimethrine bromide), 트리클로르메틸 포스포나이트(tris(2-chloroethyl)phosphate) 중 선택되는 어느 하나로 된 난연제는 전체 수지의 총 반응량에 대하여 3중량비, 헥사디메틸렌 브로마이드(hexadimethrine bromide), 트리클로르메틸 포스포나이트(tris(2-chloroethyl)phosphate) 중 선택되는 어느 하나 로 된 점착제는 전체 수지의 총 반응량에 대하여 3중량비, 이가녹스(Iganox) 등으로 된 산화방지제는 전체 수지의 총 반응량에 대하여 0.8중량비, 폴리옥시에틸렌 올레이 에스테르(polyoxyethyleneoleyl ester)로 된 계면활성제는 전체 수지의 총 반응량에 대하여 0.4중량비, 디포머(Deformer)AT3 등으로 된 기포제거제는 전체 수지의 총 반응량에 대하여 0.3중량비로 하였다.
그 결과 인장강도는 180psi, 신율은 1300%, 콘침투도는 220X10-1mm를 얻었다.
실시예 3
폴리이소프렌수지 30w%와 SEBS수지 70w%의 비율로 구성되고 수지 전체의 총 반응량에 대하여 20중량비, 분산매는 반응성 오일로 작용하는 실리콘 오일 20w%와 미네랄 오일 80w%의 비율로 구성되고 전체 수지의 총 반응량에 대하여 80중량비, 틱소겔(Tixogel) 또는 테트라에틸암모늄 브로마이드(tetraethylammonoium bromid)로 된 겔화제는 전체 수지의 총 반응량에 대하여 8중량비, 헥사디메틸렌 브로마이드(hexadimethrine bromide), 트리클로르메틸 포스포나이트(tris(2-chloroethyl)phosphate) 중 선택되는 어느 하나로 된 난연제는 전체 수지의 총 반응량에 대하여 6중량비, 헥사디메틸렌 브로마이드(hexadimethrine bromide), 트리클로르메틸 포스포나이트(tris(2-chloroethyl)phosphate) 중 선택되는 어느 하나 로 된 점착제는 전체 수지의 총 반응량에 대하여 5중량비, 이가녹스(Iganox) 등으로 된 산화방지제는 전체 수지의 총 반응량에 대하여 1.0중량비, 폴리옥시에틸렌 올레이 에스테르(polyoxyethyleneoleyl ester)로 된 계면활성제는 전체 수지의 총 반응량에 대하여 0.6중량비, 디포머(Deformer)AT3 등으로 된 기포제거제는 전체 수지의 총 반응량에 대하여 0.3중량비로 하였다.
그 결과 인장강도는 250psi, 신율은 1,100%, 콘침투도는 180X10-1mm를 얻었다.
실시예 4
폴리이소프렌수지 30w%와 SEBS수지 70w%의 비율로 구성되고 수지 전체의 총 반응량에 대하여 23중량비, 분산매는 반응성 오일로 작용하는 실리콘 오일 20w%와 미네랄 오일 80w%의 비율로 구성되고 전체 수지의 총 반응량에 대하여 85중량비, 틱소겔(Tixogel) 또는 테트라에틸암모늄 브로마이드(tetraethylammonoium bromid)로 된 겔화제는 전체 수지의 총 반응량에 대하여 8중량비, 헥사디메틸렌 브로마이드(hexadimethrine bromide), 트리클로르메틸 포스포나이트(tris(2-chloroethyl)phosphate) 중 선택되는 어느 하나로 된 난연제는 전체 수지의 총 반응량에 대하여 6중량비, 헥사디메틸렌 브로마이드(hexadimethrine bromide), 트리클로르메틸 포스포나이트(tris(2-chloroethyl)phosphate) 중 선택되는 어느 하나 로 된 점착제는 전체 수지의 총 반응량에 대하여 10중량비, 이가녹스(Iganox) 등으로 된 산화방지제는 전체 수지의 총 반응량에 대하여 1.0중량비, 폴리옥시에틸렌 올레이 에스테르(polyoxyethyleneoleyl ester)로 된 계면활성제는 전체 수지의 총 반응량에 대하여 0.8중량비, 디포머(Deformer)AT3 등으로 된 기포제거제는 전체 수지의 총 반응량에 대하여 0.5중량비로 하였다.
그 결과 인장강도는 200psi, 신율은 900%, 콘침투도는 110X10-1mm를 얻었다.
실시예 5
폴리이소프렌수지 30w%와 SEBS수지 70w%의 비율로 구성되고 수지 전체의 총 반응량에 대하여 25중량비, 분산매는 반응성 오일로 작용하는 실리콘 오일 20w%와미네랄 오일 80w%의 비율로 구성되고 전체 수지의 총 반응량에 대하여 85중량비, 틱소겔(Tixogel) 또는 테트라에틸암모늄 브로마이드(tetraethylammonoium bromid)로 된 겔화제는 전체 수지의 총 반응량에 대하여 10중량비, 헥사디메틸렌 브로마이드(hexadimethrine bromide), 트리클로르메틸 포스포나이트(tris(2-chloroethyl)phosphate) 중 선택되는 어느 하나로 된 난연제는 전체 수지의 총 반응량에 대하여 8중량비, 헥사디메틸렌 브로마이드(hexadimethrine bromide), 트리클로르메틸 포스포나이트(tris(2-chloroethyl)phosphate) 중 선택되는 어느 하나 로 된 점착제는 전체수지의 총 반응량에 대하여 10중량비, 이가녹스(Iganox) 등으로 된 산화방지제는 전체 수지의 총 반응량에 대하여 1.5중량비, 폴리옥시에틸렌 올레이 에스테르(polyoxyethyleneoleyl ester)로 된 계면활성제는 전체 수지의 총 반응량에 대하여 0.8중량비, 디포머(Deformer)AT3 등으로 된 기포제거제는 전체 수지의 총 반응량에 대하여 0.5중량비로 하였다.
그 결과 인장강도는 320psi, 신율은 500%, 콘침투도는 75X10-1mm를 얻었다.
상기 실시예 1내지 5에 의한 실험방법에서는 먼저, 질소 분위기 하에서 반응기에 분산매인 미네랄 오일과 실리콘 오일을 넣고, 젤화제를 넣어 용해시킨다. 상기 젤화제는 미네랄 오일과 실리콘 오일에 대하여 SEBS 블록공중합체 및 폴리이소프렌 수지의 분산, 확산, 팽창을 균일하고 신속하게 이루어지도록 작용한다. 젤화제가 용해되어 있는 오일에 폴리이소프렌, SEBS 블록공중합체, 난연제, 점착제, 산화방지제, 계면활성제, 기포제거제를 소정량 혼합한다.
이어서, 상기 혼합물을 150∼200℃ 사이에서 3∼6시간 동안 교반하면서 적절한 점도가 되도록 반응시킨 후 상온에 방치하여 제조한다.
상기 가열 교반 과정에서 SBS 블록공중합체와 폴리이소프렌 수지에 미네랄 오일과 실리콘 오일이 다가가면 그 오일과 혼합되면서 가소화 과정이 일어나고, 그 오일에 의하여 SBS 블록 공중합체와 폴리이소프렌의 확산이나 팽창이 일어난다. 상기 팽창과 함께 미네랄 오일과 실리콘 오일로 확산이 일어나고 동시에 중합개시제의 작용에 의하여 실리콘 오일과 중합반응을 일으켜 팽창된 탄성을 지닌 고분자 젤이 형성된다.
상기 제조된 젤 물질을 삼본 밀에 첨가제나 안료 등을 넣고 가공하고, 점도조절을 추가로 하여 사용한다.
특히, 상기 혼합물의 교반과정에서 미네랄 오일과 실리콘 오일이 소정의 온도까지는 분산매로 작용하고, 소정의 온도 이상이 되면 오일이 수지와 결합한다.
본 발명은 상기 오일 중 실리콘 오일이 수지와 중합반응을 일으켜 물리적인 네트워크 결합을 함으로서 장시간 시간이 경과하여도 그 결합이 깨지지 않도록 교반 과정에 별도의 퍼옥사이드, 산 , 유기금속 시약 등으로 된 중합개시제를 첨가한다.
상기 중합개시제는 실리콘 오일이 폴리머로 변환되도록 하여 수지와 물리적인 네트워크 중합반응을 함으로서 영구적으로 그 실리콘과 수지의 결합이 깨지지 않도록 한다.
상기와 같이 실험에 의하여 얻어진 고분자 젤의 콘 침투도는 ASTM D217-82의방법, 인장강도 및 신율은 만능시험기(Instron 1125)를 이용하여 각각 측정한 결과 콘 침투도는 75X10-1mm ∼ 300X10-1mm, 인장강도는 130psi∼320psi, 신율은 500%∼1500%의 양호한 결과가 얻어지는 것을 확인하였다.
본 발명의 실시예에서 사용한 수지는 라텍스의 탄성을 갖는 폴리이소프렌과 SEBS 블록공중합체이며, SEBS의 스틸렌 블록과 에틸렌 블록의 성분비율과 폴리이소프렌의 조합에 따라 물성이 달라진다. 이때 SEBS 블록공중합체는 평균분자량의 폭이 좁은 것보다는 넓은 것이 서로 잘 혼합되고 폴리이소프렌을 첨가함으로서 최소한의 용적으로 탄성 고분자 젤을 균일하게 충전 할 수 있도록 하였다.
본 발명의 실험 결과 분산매 오일과 수지의 비율은 각각 80∼85w%, 15∼20w%로 구성하고, 상기 분산매 오일 중 미네랄 오일과 실리콘 오일의 비율은 각각 80wt%와 20wt%의 비율로 구성하고, 상기 수지 중 폴리이소프렌과 SEBS 블록공중합체의 비율은 각각 30wt%와 70wt%의 비율로 구성하였을 때 이상적이 결과가 얻어졌고, 특히, 상기 SEBS 수지는 스틸렌블록이 29∼33w%, 에틸렌블록이 67∼71w%이고, 중량평균 분자량이 50,000∼240,000의 범위에 있을 때 가장 이상적이었다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 탄성 고분자 젤은 상하수도관 및 전선 등의 매몰 케이스에 접합제로 충진하여 사용할 수 있다. 상기 탄성 고분자 젤은 폴리이소프렌과 SEBS 블록공중합체를 혼합하여 사용함으로서 그 젤의 응력과 탄성력을 크게하는 효과를 얻을 수 있다.
또, 분산매로 사용하는 반응오일은 미네랄 오일과 실리콘 오일을 혼합하여 사용함으로서 온도를 증가시켜 수지와 교반하는 과정에서 반응 초기에는 두 오일이 분산매로 작용하다가 점차 수지에 오일이 확산되고 온도가 증가함에 따라 수지에 분산된 오일 중 실리콘 오일은 수지와 상호 물리적 네트워크 형태의 중합반응을 일으켜 결합력이 커지게 된다. 따라서, 종래의 탄성 고분자 젤이 가지고 있던 문제점 즉, 오일이 수지에 침투된 형태의 결합구조에 있어서, 시간이 지남에 따라 오일과 수지의 상분리가 일어나는 것을 근본적으로 해결하는 효과를 얻을 수 있다.
또, 시간이 지남에 따라 오일과 수지의 상분리가 일어나지 않음으로 외부로부터 반복되는 탄성과 응력에 대응할 수 있는 물성을 얻을 수 있고, 재사용이 가능한 장점이 있다.
Claims (17)
- 미네날 오일 및 실리콘 오일, 젤화제를 용융시켜 오일용액을 만드는 공정,상기와 같이 제조된 오일용액에 수지를 혼합하는 공정,상기 혼합물을 150℃에서 250℃까지 가열하여 용융시키는 공정,상기 혼합물을 가열하여 용융시키는 공정 중에 소정의 온도가 되었을 때 상기 실리콘 오일을 폴리머로 변환시키는 중합개시제를 첨가하여 상기 수지와 상기 실리콘 오일이 중합반응에 의하여 결합하도록 하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성 고분자 젤의 제조방법.
- 제1항에 있어서,상기 수지는 폴리이소프렌수지와 SEBS수지를 이용하는 것을 특징으로 하는 탄성 고분자 젤의 제조방법.
- 제2항에 있어서,상기 SEBS 수지는 스틸렌블록이 29∼33w%, 에틸렌블록이 67∼71w%이고, 중량평균 분자량이 50,000∼240,000인 것을 특징으로 하는 탄성 고분자 젤의 제조방법.
- 제3항에 있어서,상기 분산매 오일 중 미네랄 오일과 실리콘 오일의 비율은 각각 80wt%와 20wt%의 비율로 이루어지고, 상기 수지 중 폴리이소프렌과 SEBS 블록공중합체의 비율은 각각 30wt%와 70wt%의 비율로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄성 고분자 젤의 제조방법.
- 제1항에 있어서,상기 중합개시제는 퍼옥사이드, 산 , 유기금속 시약 중 선택되는 어느 하나를 이용하는 것을 특징으로 하는 탄성 고분자 젤의 제조방법.
- 제1항에 있어서,상기 오일용액을 용융시키는 공정 중에 틱소겔(Tixogel) 또는 테트라에틸암모늄 브로마이드(tetraethylammonoium bromid)로 된 겔화제를 첨가하는 것을 특징으로 하는 탄성 고분자 젤의 제조방법.
- 제2항에 있어서,상기 수지를 혼합하는 공정 중에 헥사디메틸렌 브로마이드(hexadimethrine bromide), 트리클로르메틸 포스포나이트(tris(2-chloroethyl)phosphate) 중 선택되는 어느 하나 이상의 난연제와, 폴리부텐(polybutene)의 점착제와, 이가녹스(Iganox)의 산화방지제와, 폴리옥시에틸렌 올레이 에스테르(polyoxyethyleneoleyl ester)의 계면활성제와, Deformer AT3의 기포제거제가 추가되는 것을 특징으로 하는 탄성 고분자 젤의 제조방법.
- 제7항에 있어서,상기 미네랄 오일 및 실리콘 오일은 80∼85wt%, 상기 수지는 15∼20wt%, 상기 점착제는 3∼10tw%, 상기 산화방지제는 0.8∼1.5wt%, 상기 난연제는 3∼8wt%, 젤화제는 5∼10wt%, 상기 계면활성제는 0.1∼0.8wt%, 상기 기포제거제는 0.1∼0.5wt%로 되는 것을 특징으로 하는 탄성 고분자 젤의 제조방법.
- 수지와 분산매 오일과 복수의 첨가물을 혼합 용융하여 구성되는 탄성 고분자 젤에 있어서,적어도 상기 오일 중 일부가 상기 수지와 폴리머 중합반응에 의하여 결합되도록 하는 중합개시제가 상기 첨가물에 0.5 - 1 wt%를 포함되는 것을 특징으로 하는 탄성 고분자 젤.
- 제9항에 있어서,상기 분산매 오일은 미네랄 오일과 실리콘 오일 중 선택되는 어느 하나 이상의 오일을 포함하고, 상기 수지는 폴리이소프렌과 SEBS 블록공중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성 고분자 젤.
- 제10항에 있어서,상기 SEBS 수지는 스틸렌블록이 29∼33w%, 에틸렌블록이 67∼71w%이고, 중량평균 분자량이 50,000∼240,000인 것을 특징으로 하는 탄성 고분자 젤.
- 제9항에 있어서,상기 중합개시제는 퍼옥사이드, 산 , 유기금속 시약 중 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성 고분자 젤.
- 제9항에 있어서,상기 첨가물은 겔화제, 난연제와, 부여수지제, 산화방지제, 계면활성제, 기포제거제 중 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성 고분자 젤.
- 제10항에 있어서,상기 분산매 오일과 수지의 비율은 각각 80∼85w%, 15∼20w%로 구성되어있는 것을 특징으로 하는 탄성 고분자 젤.
- 제14항에 있어서,상기 분산매 오일 중 미네랄 오일과 실리콘 오일의 비율은 각각 80wt%와 20wt%의 비율로 이루어지고, 상기 수지 중 폴리이소프렌과 SEBS 블록공중합체의 비율은 각각 30wt%와 70wt%의 비율로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄성 고분자젤.
- 제13항에 있어서,상기 겔화제는 틱소겔(Tixogel) 또는 테트라에틸암모늄 브로마이드(tetraethylammonoium bromid)로 되고, 상기 난연제는 헥사디메틸렌 브로마이드(hexadimethrine bromide), 트리클로르메틸 포스포나이트(tris(2-chloroethyl)phosphate) 중 선택되는 어느 하나 이상으로 되고, 상기 점착제는 폴리부텐(polybutene)으로 되고, 상기 산화방지제는 이가녹스(Iganox)로 되고, 상기 계면활성제는 폴리옥시에틸렌 올레이 에스테르(polyoxyethyleneoleyl ester)로 되고, 상기 기포제거제는 디포머(Deformer)AT3로 된 것을 특징으로 하는 탄성 고분자 젤.
- 제16항에 있어서,상기 첨가제의 비율은 상기 분산매 및 상기 수지를 합한 총량에 대하여 겔화제는 5∼10wt%, 점착제는 3∼10tw%, 산화방지제는 0.8∼1.5wt%, 난연제는 상기 3∼8wt%, 계면활성제는 0.1∼0.8wt%, 기포제거제는 0.1∼0.5wt%로 된 것을 특징으로 하는 탄성 고분자 젤.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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