KR101620568B1 - Polyketone article and snow chains - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폴리케톤 성형품 및 스노우 체인에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선상 교대 폴리케톤 터폴리머를 사용하여 내충격성, 내습성 및 내염화칼슘성이 우수한 폴리케톤 성형품 및 스노우 체인에 관한 것이다.The present invention relates to a polyketone molded article and a snow chain, and more particularly to a polyketone molded article and a snow chain excellent in impact resistance, moisture resistance and calcium chloride resistance using a linear alternating polyketone terpolymer.
Description
본 발명은 폴리케톤 성형품 및 스노우 체인에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 엔지니어링 플라스틱인 폴리케톤을 겨울철 타이어에 장착하는 성형품인 스노우 체인에 적용하여 내염화칼슘성, 내충격성 및 내습성이 우수한 폴리케톤 성형품 및 스노우 체인에 관한 것이다.
The present invention relates to a polyketone molded article and a snow chain, and more particularly, to a polyketone molded article and a snow chain, which are applied to a snow chain, which is a molded product of an engineering plastic, And a snow chain.
일반적으로 스노우 체인은 차량이 주행중에 노면에 쌓인 눈에 의해 미끄러지는 것을 방지하여 차량의 안전운행을 하기 위한 목적으로 사용되는 것으로, 이러한 스노우 체인은 눈길이나 빙판길에서 교통사고를 예방할 수 있는 매우 중요한 장비이다.Generally, the snow chain is used for the purpose of safe driving of the vehicle by preventing the snow from sliding on the road while the vehicle is running. Such a snow chain is very important for preventing traffic accidents on snowy roads and ice roads. Equipment.
그러나 이러한 종래의 스노우 체인은 그 소재로 TPE를 사용해왔으나, 이는 염화칼슘에 의해 스노우 체인과 타이어 자체에 손상이 가며, 충격성이 다소 약하기 때문에 이를 해결하기 위한 대체 소재를 찾는 필요가 생겨났다.However, such a conventional snow chain has used TPE as its material. However, since the snow chain and the tire itself are damaged by calcium chloride and the impact is somewhat weak, there is a need to find an alternative material to solve this problem.
한편, 폴리케톤(Polyketone, PK)은 폴리아미드，폴리에스터 및 폴리카보네이트 등의 일반 엔지니어링 플라스틱 소재 대비 원료 및 중합 공정비가 저렴한 소재인데, 내열성, 내화학성，내연료투과성 및 내마모성 등 의 물성이 우수하여 각종 산업에 폭넓게 적용되고 있다.On the other hand, Polyketone (PK) is an inexpensive material of raw material and polymerization process ratio compared with general engineering plastic materials such as polyamide, polyester and polycarbonate. It has excellent properties such as heat resistance, chemical resistance, fuel permeability and abrasion resistance It is widely applied to various industries.
때문에 폴리케톤 또는 폴리케톤 폴리머로 알려져 있는, 일산화탄소와 적어도 1종의 에틸렌계 불포화 탄화수소로 되는 한 무리의 선상 교대 폴리머에 대한 관심이 높아지고 있다. 미국특허 제4,880,903호는 일산화탄소와 에틸렌과 타 올레핀계 불포화 탄화수소, 예를 들면 프로필렌(propylene)으로 이루어진 선상 교대 폴리케톤 터폴리머 (polyketone terpolymer)를 개시하고 있다. 폴리케톤 폴리머의 제조 방법은 통상 팔라듐(palladium), 코발트 (cobalt) 또는 니켈(nikel)중으로부터 선택된 제VIII족 금속의 화합물과, 비하이드로 할로겐(hydro halogen) 강산(strongon-hydrohalogentic acid)의 음이온과, 인, 비소 또는 안티몬(Antimon)의 2좌 배위자로부터 생성되는 촉매 조성물을 사용한다. 미국 특허 제4,843,144는 팔라튬 화합물과, pKa가 6 미만의 비하이드로할로겐산의 음이온과, 인의 2좌 배위자로 되는 촉매를 사용하여 일산화탄소와 적어도 1개의 에틸렌계 불포화 탄화수소와의 폴리머를 제조하는 방법을 개시하고 있다.
For this reason, there is a growing interest in a family of linear alternating polymers of carbon monoxide and at least one ethylenically unsaturated hydrocarbon, known as polyketones or polyketone polymers. U.S. Patent No. 4,880,903 discloses a linear alternating polyketone terpolymer consisting of carbon monoxide, ethylene and terephthalic unsaturated hydrocarbons such as propylene. The process for preparing the polyketone polymer is generally carried out by reacting a compound of a Group VIII metal selected from among palladium, cobalt or nickel with an anion of a strong halogen-hydrohalogentic acid, , Phosphorus, arsenic, or antimony (Antimon). U.S. Patent No. 4,843,144 discloses a method for producing a polymer of carbon monoxide and at least one ethylenically unsaturated hydrocarbon using a palladium compound, an anion of a nonhydrohalogen acid having a pKa of less than 6, and a catalyst that is a bidentate ligand Lt; / RTI >
본 발명은 자동차 타이어에 장착 및 사용가능하고, 내염화칼슘성, 내충격성 및 내습성이 우수한 폴리케톤 스노우 체인을 제공하는 것을 목적으로 한다.
It is an object of the present invention to provide a polyketone snow chain which can be mounted and used in an automobile tire and which is excellent in calcium chloride resistance, impact resistance and moisture resistance.
상기한 목적을 달성하고자, 본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 일산화탄소와 적어도 1종의 올레핀계 탄화수소로 이루어진 선상 교대 폴리케톤을 사출성형하여 제조되고, 고유점도가 1.2 내지 2.0 dl/g이고, 분자량 분포(중량평균분자량/수평균분자량)가 1.5 내지 3.5이 내염화칼슘성 물성유지율이 80% 이상인 것을 특징으로 하는 내염화칼슘성이 우수한 폴리케톤 성형품을 제공한다.In order to achieve the above object, according to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a polyolefin resin composition which is produced by injection molding a linear alternating polyketone comprising carbon monoxide and at least one olefinic hydrocarbon, has an intrinsic viscosity of 1.2 to 2.0 dl / g, (Weight average molecular weight / number average molecular weight) of 1.5 to 3.5, and a retention ratio of calcium chloride in a physical property is 80% or more. The polyketone molded article is excellent in calcium chloride resistance.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 일산화탄소와 적어도 1종의 올레핀계 탄화수소로 이루어진 선상 교대 폴리케톤을 사출성형하여 제조되고, 고유점도가 1.2 내지 2.0 dl/g이고, 분자량 분포(중량평균분자량/수평균분자량)가 1.5 내지 3.5이 내염화칼슘환경성 물성유지율이 80% 이상인 것을 특징으로 하는 내염화칼슘성이 우수한 폴리케톤 스노우 체인을 제공한다.According to another preferred embodiment of the present invention, there is provided a polyolefin resin composition which is produced by injection molding a linear alternating polyketone comprising carbon monoxide and at least one olefinic hydrocarbon and has an intrinsic viscosity of 1.2 to 2.0 dl / g and a molecular weight distribution (weight average molecular weight / A number-average molecular weight) of 1.5 to 3.5, and a calcium chloride environmental property retention ratio of 80% or more. The polyketone snow chain is excellent in calcium chloride resistance.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 폴리케톤 스노우 체인은 온도 50℃, 상대습도 90%의 조건에서 흡습율이 1.5% 이하인 것을 특징으로 한다.According to another preferred embodiment of the present invention, the polyketone snow chain has a moisture absorption rate of 1.5% or less at a temperature of 50 캜 and a relative humidity of 90%.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 폴리케톤 스노우 체인은 충격강도가 85kJ/㎡ 이상인 것을 특징으로 한다.
According to another preferred embodiment of the present invention, the polyketone snow chain has an impact strength of 85 kJ / m 2 or more.
본 발명의 폴리케톤 스노우 체인은 기존에 사용되던 TPE(thermoplastic elastomer) 소재에 비하여 내충격성이 뛰어나며, 내염화칼슘성 및 내습성이 우수하여 겨울철 눈과 염화칼슘 등에 쉽게 부식되지 않는 스노우 체인으로 적용하기에 적합하다.
The polyketone snow chain of the present invention is excellent in impact resistance compared with TPE (thermoplastic elastomer) material which is used in the past and is suitable for application as snow chain which is not easily corroded to snow and calcium chloride in winter because of excellent resistance to calcium chloride and moisture. Do.
본 발명에 사용되는 폴리케톤은 일산화탄소, 에틸렌성 불포화 화합물 및 하나 또는 그 이상의 올레핀성 불포화 탄화수소 화합물, 삼 또는 그 이상의 공중합체, 특히 일산화탄소 유래의 반복단위 및 에틸렌성 불포화 화합물 유래의 반복단위와 프로필렌성 불포화 화합물 유래의 반복단위가 실질적으로 교대로 연결된 구조로서, 기계적 성질 및 열적 성질이 우수하고, 가공성이 뛰어나며 내마모성, 내약품성, 가스배리어성이 높아서, 여러 가지 용도에 유용한 재료이다. 이 삼원 또는 그 이상의 공중합 폴리케톤의 고분자량체는 더욱 높은 가공성 및 열적 성질을 가지고, 경제성이 우수한 엔지니어링 플라스틱재로서 유용하다고 여겨진다. 특히, 내마모성이 높아서 자동차의 기어 등의 부품, 내약품성이 높아서 화학수송 파이프의 라이닝재 등, 가스배리어성이 높아서 경량 가솔린 탱크 등에 이용가능하다. 또한, 고유점도가 2 이상의 초고분자량 폴리케톤을 섬유에 이용한 경우, 고배율의 연신이 가능해지고, 연신방향으로 배향된 고강도 및 고탄성율을 가지는 섬유로서, 벨트, 고무호스의 보강재나 타이어 코드, 콘크리트 보강재등 건축재료나 산업자재 용도에 매우 적합한 재료가 된다.The polyketone to be used in the present invention is a copolymer of repeating units derived from carbon monoxide, an ethylenically unsaturated compound and one or more olefinically unsaturated hydrocarbon compounds, three or more copolymers, especially carbon monoxide derived from carbon monoxide, and repeating units derived from ethylenic unsaturated compounds, Is a structure in which repeating units derived from an unsaturated compound are substantially alternately linked and has excellent mechanical and thermal properties, excellent processability, high abrasion resistance, chemical resistance, and gas barrier properties. It is considered that the high molecular weight product of the copolymerized polyketone having three or more members is more useful as an engineering plastic material having higher workability and thermal properties and having excellent economy. Particularly, it has high abrasion resistance and can be used in light gasoline tanks because of high gas barrier properties such as parts of gears of automobiles, high chemical resistance, and lining materials of chemical transport pipes. In the case of using an ultrahigh molecular weight polyketone having an intrinsic viscosity of 2 or more as the fiber, it is possible to conduct stretching at a high magnification and to have a high strength and a high modulus of elasticity oriented in the stretching direction as belts, reinforcements of rubber hoses, tire cords, And is suitable for use in building materials and industrial materials.
이하, 본 발명에 사용되는 폴리케톤의 중합방법에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the polymerization method of the polyketone used in the present invention will be described in detail.
단량체 단위가 교대로 있고, 따라서 중합체가 일반식-(CO)-A'-(여기서 A'는 적용된 단량체 A로부터 유래된 단량체 단위를 나타냄) 단위로 구성된, 하나 이상의 올레핀형 불포화 화합물(간단히 A로 나타냄)과 일산화탄소의 고분자량 선형중합체는, 중합체가 녹지 않거나 실제로 녹지 않는 희석액 내에서 단량체를 팔라듐-함유 촉매 조성물 용액과 접촉시켜 제조할 수 있다. 중합 과정 동안, 중합체는 희석액 내에서 현탁액의 형태로 얻어진다. 중합체 제조는 주로 배치식(batchwise)으로 수행된다.One or more olefinically unsaturated compounds (simply referred to as " A "), wherein the monomer units are alternating, and thus the polymer is composed of units of the formula - (CO) -A'- wherein A 'represents the monomer units derived from the applied monomer A ) And a high molecular weight linear polymer of carbon monoxide can be prepared by contacting the monomer with a solution of the palladium-containing catalyst composition in a dilute solution in which the polymer does not dissolve or actually dissolve. During the polymerization process, the polymer is obtained in the form of a suspension in a diluent. The polymer preparation is carried out primarily batchwise.
중합체의 배치식 제조는 통상적으로 희석액 및 단량체를 함유하고 원하는 온도 및 압력을 갖는 반응기에 촉매를 도입시키므로써 수행한다. 중합이 진행됨에 따라 압력이 떨어지고 희석액 내 중합체의 농도가 올라가며 현탁액의 점성이 높아진다. 현탁액의 점성이, 예를 들어 열 제거와 관련한 어려움이 생길 정도까지 높은 값에 도달할 때까지, 중합을 계속한다. 배치식 중합체 제조 동안, 원한다면 중합 동안 반응기에 단량체를 첨가하여 온도 뿐만 아니라 압력을 일정하게 유지할 수 있다.
Batch preparation of the polymer is typically carried out by introducing the catalyst into a reactor containing the diluent and the monomer and having the desired temperature and pressure. As the polymerization proceeds, the pressure drops, the concentration of the polymer in the diluent increases, and the viscosity of the suspension increases. The polymerization is continued until the viscosity of the suspension reaches a high value, for example, to the point where difficulties associated with heat removal occur. During batch polymer preparation, monomers can be added to the reactor during polymerization, if desired, to maintain the temperature as well as the pressure constant.
본 발명에서는 액상 매체로서 종래 폴리케톤의 제조에 주로 사용되어 오던 메탄올, 디클로로메탄 또는 니트로메탄 뿐 아니라, 초산과 물로 이루어지는 혼합용매, 에탄올과 프로파놀, 이소프로파놀 등을 사용할 수 있다. 특히 폴리케톤의 제조에 액상 매체로서 초산과 물의 혼합용매를 사용하면, 폴리케톤의 제조비용을 절감시키면서 촉매활성도 향상시킬 수 있다. 또한, 메탄올 또는 디클로로메탄 용매의 사용은 중합 단계 중 정지 반응을 유발하는 메카니즘을 형성하므로 용매에서 메탄올 또는 디클로로메탄을 제외한 초산, 물의 사용은 확률적으로 촉매 활성의 중단 효과를 가지고 있지 않으므로 중합 활성의 향상에 지대한 역할을 한다.In the present invention, not only methanol, dichloromethane or nitromethane, which has been conventionally used for producing polyketones, but also mixed solvents comprising acetic acid and water, ethanol, propanol, and isopropanol can be used as the liquid medium. Particularly, when a mixed solvent of acetic acid and water is used as a liquid medium in the production of polyketone, the catalyst activity can be improved while reducing the production cost of polyketone. Further, since the use of methanol or a dichloromethane solvent forms a mechanism for causing a stopping reaction during the polymerization step, the use of acetic acid or water other than methanol or dichloromethane in the solvent does not have an effect of stopping the catalytic activity stochastically, It plays a big role in improvement.
액상매체로서 초산과 물의 혼합용매를 사용 시, 물의 농도가 10용량% 미만으로 적을 때는 촉매활성에 영향을 덜 미치지만, 10용량% 이상의 농도가 되면 촉매활성이 급격히 증가한다. 반면, 물의 농도가 30용량%를 초과하면 촉매활성은 감소하는 경향을 보인다. 본 발명에서는 액상매체로서 70 ~ 90용량%의 초산과 30 ~ 10용량%의 물로 이루어지는 혼합용매를 사용하는 것이 바람직하다.When a mixed solvent of acetic acid and water is used as a liquid medium, when the concentration of water is less than 10% by volume, the activity is less affected by the catalytic activity, but when the concentration is 10% by volume or more, the catalytic activity increases sharply. On the other hand, when the concentration of water exceeds 30% by volume, the catalytic activity tends to decrease. In the present invention, it is preferable to use a mixed solvent comprising 70 to 90% by volume of acetic acid and 30 to 10% by volume of water as the liquid medium.
본 발명에 있어서 유기금속착체 촉매는, 주기율표 (IUPAC 무기화학 명명법 개정판, 1989)의 (a) 제9족, 제10족 또는 제11족 전이금속 화합물, (b) 제15족의 원소를 포함하는 리간드, 및 (c) pKa가 4 이하인 산의 음이온으로 이루어진다.In the present invention, the organometallic complex catalyst comprises (a) a Group 9, Group 10 or Group 11 transition metal compound of the Periodic Table of the Elements (IUPAC Inorganic Chemical Nomenclature Revised Edition, 1989), (b) And (c) an anion of an acid having a pKa of 4 or less.
제9족, 제10족 또는 제11족 전이금속 화합물(a) 중 제 9족 전이금속 화합물의 예로서는, 코발트 또는 루테늄의 착체, 카본산염, 인산염, 카바민산염, 술폰산염 등을 들 수 있고, 그 구체적인 예로서는 초산 코발트, 코발트 아세틸아세테이트, 초산 루테늄, 트리플루오로 초산 루테늄, 루테늄 아세틸아세테이트, 트리플루오로메탄 술폰산 루테늄 등을 들 수 있다.Examples of the Group 9 transition metal compound in the ninth, tenth, or eleventh group transition metal compound (a) include complexes of cobalt or ruthenium, carbonates, phosphates, carbamates, and sulfonates, Specific examples thereof include cobalt acetate, cobalt acetylacetate, ruthenium acetate, ruthenium trifluoroacetate, ruthenium acetylacetate and ruthenium trifluoromethanesulfonate.
제10족 전이금속 화합물의 예로서는, 니켈 또는 팔라듐의 착체, 카본산염, 인산염, 카바민산염, 술폰산염 등을 들 수 있고, 그 구체적인 예로서는 초산 니켈, 니켈 아세틸아세테이트, 초산 팔라듐, 트리플루오로 초산 팔라듐, 팔라듐 아세틸아세테이트, 염화 팔라듐, 비스(N,N-디에틸카바메이트)비스(디에틸아민)팔라듐, 황산 팔라듐 등을 들 수 있다.Examples of the Group 10 transition metal compounds include complexes of nickel or palladium, carbonates, phosphates, carbamates, and sulfonates. Specific examples thereof include nickel acetate, nickel acetyl acetate, palladium acetate, palladium trifluoroacetate , Palladium acetylacetate, palladium chloride, bis (N, N-diethylcarbamate) bis (diethylamine) palladium and palladium sulfate.
제11족 전이금속 화합물의 예로서는, 구리 떠는 은의 착체, 카본산염, 인산염, 카바민산염, 술폰산염 등을 들 수 있고, 그 구체적인 예로서는 초산 구리, 트리플루오로 초산 구리, 구리 아세틸아세테이트, 초산 은, 트리플루오로 초산 은, 은 아세틸아세테이트, 트리플루오로메탄 술폰산 은 등을 들 수 있다.Examples of the Group 11 transition metal compound include a complex of copper and silver, a carbonate, a phosphate, a carbamate, and a sulfonate, and specific examples thereof include copper acetate, copper trifluoroacetate, copper acetylacetate, Examples of the trifluoroacetic acid include silver acetyl acetate, trifluoromethanesulfonic acid and the like.
이들 중에서 값싸고 경제적으로 바람직한 전이금속 화합물 (a)는 니켈 및 구리 화합물이고, 폴리케톤의 수득량 및 분자량의 면에서 바람직한 전이금속 화합물 (a)는 팔라듐 화합물이며, 촉매활성 및 고유점도 향상의 면에서는 초산 팔라듐을 사용하는 것이 가장 바람직하다.Of these, transition metal compounds (a), which are inexpensive and economically preferable, are nickel and copper compounds, and preferable transition metal compounds (a) in terms of yield and molecular weight of polyketones are palladium compounds, It is most preferable to use palladium acetate.
제15족의 원자를 가지는 리간드(b)의 예로서는, 2,2'-비피리딜, 4,4'-디메틸-2,2'-비피리딜, 2,2'-비-4-피콜린, 2,2'-비키놀린 등의 질소 리간드, 1,2-비스(디페닐포스피노)에탄, 1,3-비스(디페닐포스피노)프로판, 1,4-비스(디페닐포스피노)부탄, 1,3-비스[디(2-메틸)포스피노]프로판, 1,3-비스[디(2-이소프로필)포스피노]프로판, 1,3-비스[디(2-메톡시페닐)포스피노]프로판, 1,3-비스[디(2-메톡시-4-술폰산나트륨-페닐)포스피노]프로판, 1,2-비스(디페닐포스피노)시클로헥산, 1,2-비스(디페닐포스피노)벤젠, 1,2-비스[(디페닐포스피노)메틸]벤젠, 1,2-비스[[디(2-메톡시페닐)포스피노]메틸]벤젠, 1,2-비스[[디(2-메톡시-4-술폰산나트륨-페닐)포스피노]메틸]벤젠, 1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센, 2-히드록시-1,3-비스[디(2-메톡시페닐)포스피노]프로판, 2,2-디메틸-1,3-비스[디(2-메톡시페닐)포스피노]프로판 등의 인 리간드 등을 들 수 있다.Examples of the ligands (b) having an atom of Group XIII include 2,2'-bipyridyl, 4,4'-dimethyl-2,2'-bipyridyl, 2,2'- Bis (diphenylphosphino) ethane, 1,3-bis (diphenylphosphino) propane, 1,4-bis (diphenylphosphino) (2-methoxyphenyl) propane, 1,3-bis [di (2-isopropyl) Bis (diphenylphosphino) cyclohexane, 1,2-bis (diphenylphosphino) phosphine] propane, (Diphenylphosphino) methyl] benzene, 1,2-bis [[di (2-methoxyphenyl) (Diphenylphosphino) ferrocene, 2-hydroxy-1,3-bis [di (2-methoxy- (2-methoxyphenyl) phosphino] propane, 2,2-dimethyl-1,3-bis [di (2-methoxyphenyl) Phosphino] propane, and the like.
이들 중에서 바람직한 제15족의 원소를 가지는 리간드(b)는, 제15족의 원자를 가지는 인 리간드이고, 특히 폴리케톤의 수득량의 면에서 바람직한 인 리간드는 1,3-비스[디(2-메톡시페닐)포스피노]프로판, 1,2-비스[[디(2-메톡시페닐)포스피노]메틸]벤젠이고, 폴리케톤의 분자량의 측면에서는 2-히드록시-1,3-비스[디(2-메톡시페닐)포스피노]프로판, 2,2-디메틸-1,3-비스[디(2-메톡시페닐)포스피노]프로판이고, 유기용제를 필요로 하지 않고 안전하다는 면에서는 수용성의 1,3-비스[디(2-메톡시-4-술폰산나트륨-페닐)포스피노]프로판, 1,2-비스[[디(2-메톡시-4-술폰산나트륨-페닐)포스피노]메틸]벤젠이고, 합성이 용이하고 대량으로 입수가 가능하고 경제면에 있어서 바람직한 것은 1,3-비스(디페닐포스피노)프로판, 1,4-비스(디페닐포스피노)부탄이다. 바람직한 제 15족의 원자를 가지는 리간드(b)는 1,3-비스[디(2-메톡시페닐)포스피노]프로판 또는 1,3-비스(디페닐포스피노)프로판이고, 가장 바람직하게는 1,3-비스[디(2-메톡시페닐)포스피노]프로판이다.Among these ligands, preferred ligands (b) having a Group 15 element are phosphorus ligands having an atom of Group 15, and particularly preferred ligands in terms of yield of polyketone are 1,3-bis [di (2- Methoxyphenyl) phosphino] propane and 1,2-bis [[di (2-methoxyphenyl) phosphino] methyl] benzene, Di (2-methoxyphenyl) phosphino] propane, and it is safe in that it does not require an organic solvent. Soluble sodium salts such as 1,3-bis [di (2-methoxy-4-sulfonic acid sodium-phenyl) phosphino] propane, 1,2- ] Methyl] benzene, and 1,3-bis (diphenylphosphino) propane and 1,4-bis (diphenylphosphino) butane are preferred for ease of synthesis and availability in large quantities and economically. The preferred ligand (b) having a Group 15 atom is 1,3-bis [di (2-methoxyphenyl) phosphino] propane or 1,3-bis (diphenylphosphino) 1,3-bis [di (2-methoxyphenyl) phosphino] propane.
제9족, 제10족 또는 제11족 전이금속 화합물 (a)의 사용량은, 선택되는 에틸렌성 불포화 화합물의 종류나 다른 중합조건에 따라 그 적합한 값이 달라지기 때문에, 일률적으로 그 범위를 한정할 수는 없으나, 통상 반응대역의 용량 1리터당 0.01 ~ 100밀리몰, 바람직하게는 0.01 ~ 10밀리몰이다. 반응대역의 용량이라는 것은, 반응기의 액상의 용량을 말한다.The amount of the Group 9, Group 10 or Group 11 transition metal compound (a) varies depending on the kind of the ethylenically unsaturated compound to be selected and other polymerization conditions. But is usually 0.01 to 100 mmol, preferably 0.01 to 10 mmol, per liter of the reaction volume of the reaction zone. The capacity of the reaction zone means the liquid phase capacity of the reactor.
pKa가 4 이하인 산의 음이온(c)의 예로서는, 트리플루오로 초산, 트리플루오로메탄 술폰산, p-톨루엔 술폰산, m-톨루엔 술폰산 등의 pKa가 4 이하인 유기산의 음이온; 과염소산, 황산, 질산, 인산, 헤테로폴리산, 테트라플루오로붕산, 헥사플루오로인산, 플루오로규산 등의 pKa가 4 이하인 무기산의 음이온; 트리스펜타플루오로페닐보란, 트리스페닐카르베늄 테트라키스(펜타플루오로 페닐)보레이트, N,N-디메틸아리늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트 등의 붕소화합물의 음이온을 들 수 있다.Examples of the anion (c) of the acid having a pKa of 4 or less include an anion of an organic acid having a pKa of 4 or less, such as trifluoroacetic acid, trifluoromethanesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, or m-toluenesulfonic acid; Anions of inorganic acids having a pKa of 4 or less such as perchloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, heteropoly acid, tetrafluoroboric acid, hexafluorophosphoric acid, and fluorosilicic acid; And anions of boron compounds such as trispentafluorophenylborane, trisphenylcarbenium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, and N, N-dimethylarinium tetrakis (pentafluorophenyl) borate.
특히 본 발명에 있어서 바람직한 pKa가 4 이하인 산의 음이온 (c)는 p-톨루엔 술폰산인데, 이는 액상매체로서 초산과 물의 혼합용매와 함께 사용하는 경우에, 높은 촉매 활성을 가질 뿐 아니라, 타이어코드 용으로 적합한 높은 고유점도를 가지는 폴리케톤의 제조가 가능해진다.Particularly, the anion (c) of the acid having a pKa of 4 or less, which is preferable in the present invention, is p-toluenesulfonic acid, which has high catalytic activity when used with a mixed solvent of acetic acid and water as a liquid medium, It becomes possible to produce a polyketone having a high intrinsic viscosity suitable for the polyolefin.
상기 (a) 제9족, 제10족 또는 제11족 전이금속 화합물과 (b) 제15족의 원소를 가지는 리간드의 몰비는 팔라듐 원소 1몰당 리간드의 제15족 원소 0.1 내지 20몰, 바람직하게는 0.1 내지 10몰, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 5몰의 비율로 첨가되는 것이 좋다. 리간드가 팔라듐 원소 대비 0.1몰 미만으로 첨가되면, 리간드와 전이금속간의 결속력이 저하되어 반응 도중 팔라듐의 탈착이 가속화되며, 반응이 빨리 종결되는 단점이 발생하고, 리간드가 팔라듐 원소 대비 20몰을 초과하여 첨가되면, 유기금속 착체 촉매에 의한 중합반응에 리간드가 가리움효과를 발생시켜 반응속도가 현저히 저하되는 단점이 생길 수 있다.The molar ratio of (a) the ninth, tenth or eleventh group transition metal compound and (b) the ligand having an element of Group 15 element is 0.1 to 20 moles of the Group 15 element of the ligand per 1 mole of the palladium element, Is preferably added in a proportion of 0.1 to 10 moles, more preferably 0.1 to 5 moles. When the ligand is added in an amount of less than 0.1 mole based on the palladium element, the binding force between the ligand and the transition metal decreases, accelerating the desorption of the palladium during the reaction, and causing the reaction to terminate quickly. When the ligand exceeds 20 moles When added, the ligand is shielded from the polymerization reaction by the organometallic complex catalyst, so that the reaction rate is remarkably lowered.
(a) 제9족, 제10족 또는 제11족 전이금속 화합물과 (c) pKa가 4 이하인 산의 음이온의 몰비는 팔라듐 원소 1몰당 산의 몰비가 0.1 내지 20몰, 바람직하게는 0.1 내지 10몰, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 5몰의 비율로 첨가되는 것이 좋다. 산이 팔라듐 원소 대비 0.1몰 미만으로 첨가되면, 폴리케톤의 고유점도 향상의 효과가 만족스럽지 못하고, 산이 팔라듐 원소 대비 20몰을 초과하여 첨가되면, 폴리케톤 제조용 촉매 활성이 오히려 감소하는 경향이 있으므로 바람직하지 않다.
The molar ratio of (a) the anion of the ninth, tenth or eleventh group transition metal compound and (c) the anion of the acid having a pKa of 4 or less is 0.1 to 20 mol, preferably 0.1 to 10 mol, Mol, and more preferably 0.1 to 5 mol. When the acid is added in an amount of less than 0.1 mol based on the palladium element, the effect of improving the intrinsic viscosity of the polyketone is unsatisfactory. If the acid is added in an amount exceeding 20 mol based on the palladium element, the catalytic activity for producing the polyketone tends to be rather reduced. not.
본 발명에 있어서, 상기 폴리케톤 제조용 촉매와 반응시키는 반응가스는 일산화탄소와 에틸렌성 불포화 화합물을 적절히 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.In the present invention, the reaction gas to be reacted with the catalyst for producing polyketone is preferably a mixture of carbon monoxide and an ethylenically unsaturated compound.
본 발명에 있어서, 일산화탄소와 공중합하는 에틸렌성 불포화 화합물의 예로서는, 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 비닐시클로헥산을 포함하는 C2 내지 C20의 α-올레핀; 스티렌, α-메틸스티렌을 포함하는 C2 내지 C20의 알케닐 방향족 화합물; 시클로펜텐, 노르보르넨, 5-메틸노르보르넨, 5-페닐노르보르넨, 테트라시클로도데센, 트리시클로도데센, 트리시클로운데센, 펜타시클로펜타데센, 펜타시클로헥사데센, 8-에틸테트라시클로도데센을 포함하는 C4 내지 C40의 환상 올레핀; 염화비닐을 포함하는 C2 내지 C10의 할로겐화 비닐; 에틸아크릴레이트, 메틸아크릴레이트를 포함하는 C3 내지 C30의 아크릴산 에스테르 중 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 선택하여 사용할 수 있다. 이들 에틸렌성 불포화 화합물은 단독 또는 복수종의 혼합물로서 사용된다. 이들 중에서 바람직한 에틸렌성 불포화 화합물은 α-올레핀이고, 더욱 바람직하게는 탄소수가 2 내지 4인 α-올레핀, 가장 바람직하게는 에틸렌이다.Examples of the ethylenically unsaturated compound copolymerized with carbon monoxide in the present invention include ethylene, propylene, 1-butene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, - C2 to C20 alpha-olefins including tetradecene, 1-hexadecene, vinylcyclohexane; Styrene, C2-C20 alkenyl aromatic compounds including? -Methylstyrene; But are not limited to, cyclopentene, norbornene, 5-methylnorbornene, 5-phenylnorbornene, tetracyclododecene, tricyclododecene, tricyclo undecene, pentacyclopentadecene, pentacyclohexadecene, C4 to C40 cyclic olefins including cyclododecene; C2 to C10 halogenated vinyls containing vinyl chloride; Ethyl acrylate, methyl acrylate, and mixtures of two or more selected from among C3 to C30 acrylic esters. These ethylenically unsaturated compounds are used singly or as a mixture of plural kinds. Of these, preferred ethylenically unsaturated compounds are? -Olefins, more preferably? -Olefins having 2 to 4 carbon atoms, and most preferably ethylene.
폴리케톤의 제조시, 일산화탄소와 에틸렌성 불포화 화합물의 투입비를 1:1로 하는 것이 일반적이지만, 본 발명에서는 일산화탄소와 에틸렌성 불포화 화합물의 투입비는 몰비율 1:10 내지 10:1로 조절하여 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명에서와 같이 에틸렌성 불포화 화합물과 일산화탄소를 적절한 비율로 혼합하여 사용할 경우, 촉매활성 면에서도 효과적이며, 제조된 폴리케톤의 고유점도 향상 효과를 동시에 달성할 수 있다. 일산화탄소 또는 에틸렌을 10몰% 미만 또는 90몰%를 초과하여 투입할 경우, 반응성이 떨어지며, 제조된 폴리케톤의 물성이 나빠질 수 있다.In the production of polyketones, the charging ratio of the carbon monoxide and the ethylenic unsaturated compound is generally 1: 1. In the present invention, the charging ratio of the carbon monoxide and the ethylenic unsaturated compound is adjusted to a molar ratio of 1:10 to 10: 1 . As in the present invention, when an ethylenically unsaturated compound and carbon monoxide are mixed in an appropriate ratio, they are effective also in terms of catalytic activity, and the intrinsic viscosity improvement effect of the produced polyketone can be simultaneously achieved. When carbon monoxide or ethylene is added in an amount of less than 10 mol% or more than 90 mol%, the reactivity is poor and the physical properties of the produced polyketone may deteriorate.
폴리케톤 폴리머의 바람직한 제조 방법은 미국 특허 제4,843,144호에 개시되어 있다. 본 발명에서는 액상 매체로서 초산과 물의 혼합용매를 사용하고, 중합 반응은 (a)팔라듐 화합물과 (b)인의 2좌 배위자 및 (c)pKa 4이하의 산의 음이온으로 구성된 촉매 조성물에 의해 일어나는 것으로, 상기 촉매는 상기 3성분을 접촉시킴으로써 생성된다. 접촉시키는 방법은 임의의 방법을 채용할 수 있는데, 적당한 용매 중에 3성분을 미리 혼합한 용액을 만들어 사용해도 좋고, 중합계에 3성분을 각기 공급하여 중합계 내에서 접촉시켜도 무방하다.A preferred process for producing a polyketone polymer is disclosed in U.S. Patent No. 4,843,144. In the present invention, a mixed solvent of acetic acid and water is used as a liquid medium, and the polymerization reaction is caused by a catalyst composition composed of (a) a palladium compound, (b) a bidentate ligand and (c) an anion of an acid having a pKa of 4 or less , The catalyst is produced by contacting the three components. Any method may be employed. A solution prepared by preliminarily mixing three components in a suitable solvent may be used, or the three components may be supplied to the polymerization system and contacted in the polymerization system.
본 발명을 실시함에 있어서, 중합법으로서는 액상 매체를 사용하는 용액중합법, 현탁중합법, 소량의 중합체에 고농도의 촉매 용액을 함침시키는 기상중합법 등이 사용된다. 중합은 배치식 또는 연속식 중 어느 것이어도 좋다. 중합에 사용하는 반응기는, 공지의 것을 그대로, 또는 가공하여 사용할 수 있다. 중합온도에 대해서는 특별히 제한은 없고, 일반적으로 40 내지 250℃, 바람직하게는 50 내지 180℃가 채용된다. 반응온도가 40℃ 미만이면 중합반응성이 나빠 반응이 진행되지 않으며, 반응온도가 250℃를 초과하면 고분자로의 중합반응보다 올리고머 또는 단량체 제조 및 분해반응과 같은 부반응이 활발하게 일어나 폴리케톤 수율이 떨어진다. 중합시의 압력에 대해서도 제한은 없으나, 일반적으로 상압 내지 20MPa, 바람직하게는 4 내지 15MPa이다. 상압 이하의 압력에서는 중합반응의 속도가 매우 낮으며, 20MPa 이상의 압력에서는 부반응속도가 높아지는 단점이 있다.In carrying out the present invention, the polymerization method includes a solution polymerization method using a liquid medium, a suspension polymerization method, a vapor phase polymerization method in which a small amount of a polymer is impregnated with a high concentration catalyst solution, and the like. The polymerization may be either batchwise or continuous. The reactor used in the polymerization can be used as it is or in a known manner. The polymerization temperature is not particularly limited and generally 40 to 250 占 폚, preferably 50 to 180 占 폚 is employed. If the reaction temperature is less than 40 ° C, the polymerization reaction is poor and the reaction does not proceed. If the reaction temperature exceeds 250 ° C, a side reaction such as oligomerization or monomer preparation and decomposition reaction is more active than polymerization reaction with a polymer, . The pressure at the time of polymerization is not particularly limited, but is generally from normal pressure to 20 MPa, preferably from 4 to 15 MPa. The polymerization reaction rate is very low at a pressure lower than the atmospheric pressure, and the side reaction speed is increased at a pressure of 20 MPa or higher.
상기 폴리케톤 터폴리머를 본 발명의 블랜드의 주요 폴리머 성분으로서 사용할 때에, 터폴리머내의 제2의 탄화수소 부분을 포함하고 있는 각단위에 대하여, 에틸렌 부분을 포함하고 있는 단위가 적어도 2개 있다. 제2의 탄화수소 부분을 포함하고 있는 단위가 10~100개 있는 것이 바람직하다.When the polyketone terpolymer is used as the main polymer component of the blend of the present invention, there are at least two units containing an ethylene moiety in each unit containing the second hydrocarbon moiety in the terpolymer. It is preferable that the number of units containing the second hydrocarbon moiety is from 10 to 100.
본 발명에서 바람직한 폴리케톤 폴리머의 폴리머 고리는 하기 화학식 1로 나타낼 수 있다.
Preferred polymeric rings of the polyketone polymers in the present invention can be represented by the following formula (1).
[화학식 1][Chemical Formula 1]
-[CO-(-CH2-CH2-)-]x-[CO-(G)]y-
- [CO - (- CH 2 --CH 2 -) -] x - [CO- (G)] y -
상기 화학식 중, G는 에틸렌계 불포화 탄화수소로서, 특히 적어도 3개의 탄소 원자를 가지는 에틸렌계 불포화탄화수소로부터 얻어지는 부분이고, x:y는 적어도 1:0.01인 것이 바람직하다.In the above formula, G is an ethylenically unsaturated hydrocarbon, particularly a portion obtained from an ethylenically unsaturated hydrocarbon having at least three carbon atoms, and x: y is preferably at least 1: 0.01.
겔 투과 크로마토그래피(chromatography)에 의하여 측정한 수평균 분자량이 100~200,000 특별히 20,000~90,000의 폴리케톤 폴리머가 특히 바람직하다. 폴리머의 물리적 특성은 분자량에 따라서, 폴리머가 코폴리머인, 또는 터폴리머인 것에 따라서, 또 터폴리머의 경우에는 존재하는 제2의 탄화 수소부분의 성질에 따라서 정해진다. 본 발명에서 사용하는 폴리머의 통산의 융점은 175 ~ 300℃이고, 또한 일반적으로는 210 ~ 270℃ 이다. 표준 세관점도 측정장치를 사용하고 HFIP(Hexafluoroisopropylalcohol)로 60℃에 측정한 폴리머의 극한 점도 수(LVN)는0.5~10dl/g, 또한 바람직하게는 0.8~4dl/g이다.Particularly preferred are polyketone polymers having a number average molecular weight of from 100 to 200,000, especially from 20,000 to 90,000, as measured by gel permeation chromatography. The physical properties of the polymer are determined according to the molecular weight, depending on whether the polymer is a copolymer or a terpolymer and, in the case of a terpolymer, the properties of the second hydrocarbon part. The melting point of the total of the polymers used in the present invention is 175 to 300 占 폚, and is generally 210 to 270 占 폚. The intrinsic viscosity (LVN) of the polymer measured by HFIP (Hexafluoroisopropylalcohol) at 60 DEG C using a standard tubular viscosity measuring apparatus is 0.5 to 10 dl / g, and preferably 0.8 to 4 dl / g.
한편, 폴리케톤의 고유점도는 1.2 내지 2.0 dl/g인 것이 바람직한데, 고유점도가 1.2 dl/g미만이면 기계적 물성이 떨어지고, 2.0 dl/g을 초과하면 성형성이 떨어지는 문제점이 있었다. 또한, 분자량 분포(중량평균분자량/수평균분자량)는 1.5 내지 3.5인 것이 바람직한데, 1.5 미만은 중합수율이 떨어지며, 3.5 이상은 성형성이 떨어지는 문제점이 있었다. 상기 분자량 분포를 조절하기 위해서는 팔라듐 촉매의 양과 중합온도에 따라 비례하여 조절이 가능하다. 즉, 팔라듐 촉매의 양이 많아지거나, 중합온도가 100℃ 이상이면 분자량 분포가 커지는 양상을 보인다.On the other hand, the intrinsic viscosity of the polyketone is preferably 1.2 to 2.0 dl / g. If the intrinsic viscosity is less than 1.2 dl / g, the mechanical properties are deteriorated. If the intrinsic viscosity exceeds 2.0 dl / g, the moldability is deteriorated. It is preferable that the molecular weight distribution (weight average molecular weight / number average molecular weight) is 1.5 to 3.5. If the molecular weight distribution is less than 1.5, the polymerization yield is lowered. In order to control the molecular weight distribution, it is possible to adjust proportionally according to the amount of the palladium catalyst and the polymerization temperature. That is, when the amount of the palladium catalyst is increased or when the polymerization temperature is 100 ° C or higher, the molecular weight distribution becomes larger.
폴리케톤 폴리머의 바람직한 제조 방법은 미국 특허 제4,843,144호에 개시되어 있다. 팔라듐 화합물과(18℃의 수중에서 측정했다.) pKa 6미만 또는 바람직하게는 pKa 2미만의 비하이드로 할로겐산의 음이온과 인의 2좌 배위자로부터 적절히 생성되는 촉매 조성물의 존재 하에서 일산화탄소와 탄화 수소 모노머를 중합 조건하에서 접촉시켜서 폴리케톤 폴리머를 제조한다. A preferred process for producing a polyketone polymer is disclosed in U.S. Patent No. 4,843,144. Palladium compounds and (measured in water at 18 DEG C) Carbon monoxide and hydrocarbon monomers in the presence of a catalyst composition suitably produced from anions of non-hydrohalogenic acids with pKa less than 6 or preferably less than pKa2 and phosphorus bidentate ligands And then contacted under polymerization conditions to prepare a polyketone polymer.
내충격성 향상을 위해서 첨가되는 제 2 폴리머는 고무성분으로 부타디엔 함량이 55%에서 75% 사이인 에이비에스(ABS)를 15%에서 35% 중량비로 컴파운딩 하였다.The second polymer added to improve the impact resistance was compounded with 15% to 35% by weight of ABS (abbreviated as ABS) having a butadiene content of 55% to 75% as a rubber component.
본 발명에서는 폴리머의 가공성이나 물성을 개선하기 위하여 종래 알려져 있는 첨가제, 예를 들면 산화방지제, 안정제, 충전제, 내화재료, 이형제, 착색제 및 기타재료를 포함할 수 있다. 상기와 같은 폴리케톤을 압출 성형 또는 사출 성형에 의하여 폴리케톤 스노우 체인을 제조할 수 있다. 제조된 스노우 체인은 내염화칼슘성 물성유지율이 80% 이상으로 내화학성이 뛰어나며, 제품 흡습율이 온도 50℃, 상대습도 90% 인 조건에서 1.5% 이하로서, 내수성이 우수하다. 이 때 스노우 체인의 충격강도는 적어도 80kJ/㎡ 으로서, 충격강도가 80kJ/㎡ 미만인 경우, 쉽게 충격에 의하여 파손될 수 있다.In the present invention, conventionally known additives such as an antioxidant, a stabilizer, a filler, a refractory material, a releasing agent, a coloring agent and other materials may be included in order to improve processability and physical properties of the polymer. A polyketone snow chain can be produced by extrusion molding or injection molding of the above-mentioned polyketone. The manufactured snow chains have excellent resistance to chemicals with a retention rate of calcium chloride resistance of 80% or more and a water absorption rate of 1.5% or less at a temperature of 50 ° C and a relative humidity of 90%. At this time, the impact strength of the snow chain is at least 80 kJ / m < 2 >, and when the impact strength is less than 80 kJ / m < 2 >
한편, 이하 상기와 같은 폴리케톤 스노우 체인을 제조하기 위한 제조방법은 다음과 같다.The production method for producing the polyketone snow chain is as follows.
본 발명의 폴리케톤 스노우 체인의 제조방법은 팔라듐 화합물, pKa값이 6 이하인 산, 및 인의 2배위자 화합물을 포함하는 촉매 조성물을 준비하는 단계; 알코올(예컨대, 메탄올)과 물을 포함하는 혼합용매(중합용매)를 준비하는 단계; 상기 촉매 조성물 및 혼합용매의 존재 하에서 중합을 진행하여 일산화탄소, 에틸렌 및 프로필렌의 선상 터폴리머를 제조하는 단계; 상기 선상 터폴리머에서 남은 촉매 조성물을 용매(예컨대, 알코올 및 아세톤)로 제거하여 폴리케톤 수지를 수득하는 단계; 및 상기 폴리케톤 수지를 압출하는 단계;를 포함하는 것이다.The method for producing a polyketone snow chain of the present invention comprises the steps of: preparing a catalyst composition comprising a palladium compound, an acid having a pKa value of 6 or less, and a bidentate compound of phosphorus; Preparing a mixed solvent (polymerization solvent) containing an alcohol (for example, methanol) and water; Conducting the polymerization in the presence of the catalyst composition and the mixed solvent to prepare a linear terpolymer of carbon monoxide, ethylene and propylene; Removing the remaining catalyst composition from the linear terpolymer with a solvent (e.g., alcohol and acetone) to obtain a polyketone resin; And extruding the polyketone resin.
촉매 조성물을 구성하는 상기 팔라듐 화합물로는 초산 팔라듐을 사용할 수 있으며, 그 사용량은 10-3~10-1 몰이 적절하다.As the palladium compound constituting the catalyst composition, palladium acetate can be used, and the amount of the palladium compound to be used is preferably 10 -3 to 10 -1 mole.
촉매 조성물을 구성하는 상기 pKa값이 6 이하인 산으로는 트리플루오르 초산, p-톨루엔술폰산, 황산 및 술폰산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상, 바람직하게는 트리플루오르 초산을 사용할 수 있으며, 그 사용량은 팔라듐 화합물 대비6~20 (몰)당량이 적절하다.As the acid having a pKa value of 6 or less constituting the catalyst composition, at least one selected from the group consisting of trifluoroacetic acid, p-toluenesulfonic acid, sulfuric acid and sulfonic acid, preferably trifluoroacetic acid, may be used. 6 to 20 (mol) equivalents relative to the compound is appropriate.
촉매 조성물을 구성하는 상기 인의 2배위자 화합물로는 1,3-비스[다이페닐포스피노]프로판(예컨대, 1,3-비스[다이(2-메톡시페닐포스피노)]프로판 및 1,3-비스[비스[아니실]포스피노메틸]-1,5-디옥사스피로[5,5]운데칸으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있으며, 그 사용량은 팔라듐 화합물 대비 1~1.2 (몰)당량이 적절하다.Examples of the bidentate ligand compound constituting the catalyst composition include 1,3-bis [diphenylphosphino] propane (for example, 1,3-bis [di (2-methoxyphenylphosphino)] propane and 1,3- Bis [bis [anisyl] phosphinomethyl] -1,5-dioxaspiro [5,5] undecane, the amount of which is 1 to 1.2 ) Equivalent.
상기 일산화탄소, 에틸렌 및 프로필렌은 알코올(예컨대, 메탄올)과 물의 혼합용매에서 액상 중합되어 선상 터폴리머를 생성하는데, 상기 혼합용매로는 메탄올 100 중량부 및 물 2~10 중량부의 혼합물을 사용할 수 있다. 혼합용매에서 물의 함량이 2 중량부 미만이면 케탈이 형성되어 공정시 내열안정성이 저하될 수 있으며, 10 중량부를 초과하면 제품의 기계적 물성이 저하될 수 있다.The carbon monoxide, ethylene and propylene are liquid phase polymerized in a mixed solvent of alcohol (e.g. methanol) and water to produce a linear terpolymer. As the mixed solvent, a mixture of 100 parts by weight of methanol and 2 to 10 parts by weight of water may be used. If the content of water in the mixed solvent is less than 2 parts by weight, a ketal may be formed to lower the heat stability in the process. If the amount is more than 10 parts by weight, the mechanical properties of the product may be deteriorated.
또한, 상기 중합시 반응온도는 50 ~ 100℃, 반응압력은 40 ~ 60bar의 범위가 적절하다. 생성된 폴리머는 중합 후 여과, 정제 공정을 통해 회수하며, 남은 촉매 조성물은 알코올 또는 아세톤 등의 용매로 제거한다.The polymerization temperature is preferably in the range of 50 to 100 ° C and the reaction pressure in the range of 40 to 60 bar. The resulting polymer is recovered through filtration and purification processes after polymerization, and the remaining catalyst composition is removed with a solvent such as alcohol or acetone.
본 발명에서는 상기 얻어진 폴리케톤 수지를 압출기로 압출하여 최종적으로 폴리케톤 수지를 수득한다. 상기 폴리케톤 수지는 2축 압출기에 투입하여 용융혼련 및 압출함으로써 제조된다.In the present invention, the obtained polyketone resin is extruded by an extruder to finally obtain a polyketone resin. The polyketone resin is produced by putting into a twin-screw extruder, melt-kneading and extruding.
이때, 압출온도는 230 ~ 260℃, 스크류 회전속도는 100 ~ 300rpm의 범위가 바람직하다. 압출온도가 230℃ 미만이면 혼련이 적절히 일어나지 않을 수 있으며, 260℃를 초과하면 수지의 내열성 관련 문제가 발생할 수 있다. 또한 스크류 회전속도가 100rpm 미만이면 원활한 혼련이 일어나지 않을 수 있으며, 300rpm을 초과하면 기계적 물성이 저하될 수 있다.In this case, the extrusion temperature is preferably 230 to 260 ° C, and the screw rotation speed is preferably in the range of 100 to 300 rpm. If the extrusion temperature is less than 230 캜, kneading may not occur properly, and if the extrusion temperature exceeds 260 캜, problems related to the heat resistance of the resin may occur. If the screw rotational speed is less than 100 rpm, the kneading may not be smoothly performed, and if it exceeds 300 rpm, the mechanical properties may deteriorate.
상기와 같은 방법으로 수지를 제조하고 이를 사출함으로써 자동차 타이어에 사용하는 폴리케톤 스노우 체인을 제조할 수 있다.A polyketone snow chain for use in automobile tires can be manufactured by preparing a resin and injecting it by the above-mentioned method.
본 발명에 따라 제조된 폴리케톤 스노우 체인은 내충격성이 우수할 뿐 아니라, 겨울철에 특히 요구되는 내염화칼슘성 및 내습성이 탁월한 것으로 확인되었다.
The polyketone snow chains produced according to the present invention were found not only to have excellent impact resistance but also excellent resistance to calcium chloride and moisture resistance, which are particularly required in winter.
이하, 구체적인 실시예 및 비교예를 가지고 본 발명의 구성 및 효과를 보다 상세히 설명하나, 이들 실시예는 단지 본 발명을 보다 명확하게 이해시키기 위한 것일뿐, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 비제한적인 이하의 실시예에 의하여 본 발명을 자세히 설명한다.
Hereinafter, the constitution and effects of the present invention will be described in detail with reference to specific examples and comparative examples. However, these examples are merely intended to clearly understand the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention. The present invention will be described in detail with reference to the following non-limiting examples.
실시예 1Example 1
일산화탄소와 에틸렌과 프로펜으로 이루어진 선상 교대 폴리케톤 터폴리머는 초산 팔라듐, 트리 플루오르 초산 및 1,3-비스[비스(2-메톡시페닐-포스피노]프로판으로부터 생성한 촉매 조성물의 존재 하에서 제조했다. 상기에서 제조된 폴리케톤 터폴리머에서 에틸렌과 프로펜의 몰비는 85대 15였다. 또한 상기 폴리케톤 터폴리머의 융점은 220℃이고, HFIP(hexa-fluoroisopropano)로 25℃에 측정한 LVN이 1.3dl/g이며, MI(Melt index)가 48g/10min 이었다. 상기에서 제조된 폴리케톤 터폴리머를 부타디엔이 70% 함유된 ABS수지와 20w%로 블렌딩하여 250rpm으로 작동하는 직경 2.5㎝이며, L/D=32인 2축 스크류를 이용하여 압출기 상에서 펠렛(pellet) 상으로 제조하였다.
Linear alternating polyketone terpolymers of carbon monoxide and ethylene and propene were prepared in the presence of a catalyst composition formed from palladium acetate, trifluoroacetic acid and 1,3-bis [bis (2-methoxyphenyl-phosphino] propane . The molar ratio of ethylene to propene in the polyketone terpolymer prepared above was 85 to 15. The melting point of the polyketone terpolymer was 220 DEG C and the LVN measured at 25 DEG C by HFIP (hexa-fluoroisopropano) was 1.3 dl / g, and MI (Melt index) of 48 g / 10 min. The polyketone terpolymer prepared above was blended with ABS resin containing 70% of butadiene at 20w% D = 32 in a pellet on an extruder.
비교예 1Comparative Example 1
기존에 스노우 체인의 소재로 사용되던 TPE(thermoplastic elastomer)을 이용하여 스노우 체인을 제조하였다.
Snow chains were manufactured using thermoplastic elastomer (TPE), which was previously used as a material for snow chains.
물성평가Property evaluation
상기 실시예의 제조된 펠렛을 사출 성형하여 스노우 체인용 시편을 제조한 다음, 비교예의 제품과 대비하여 아래와 같은 방법으로 물성을 평가하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.The prepared pellets of the above examples were injection-molded to prepare test specimens for snow chains. The test specimens were evaluated in the following manner in comparison with the products of the comparative examples, and the results are shown in Table 1 below.
1. 샤르피 충격강도 평가: ISO 179에 의거하여 실시하였다.1. Evaluation of Charpy Impact Strength: ISO 179.
2. 제품 흡습율 평가:온도 50℃, 상대습도 90%에서 24시간 처리후 수분 함유량 측정2. Evaluation of moisture absorptivity: Moisture content after 24 hours treatment at 50 ℃ and 90% relative humidity
3. 제품 내염화칼슘성 물성 유지율 평가3. Evaluation of retention of calcium chloride property in product
시험용 시편을 염화칼슘 35% 수용액에 아래와 같은 시험을 20회 반복 평가후 인장강도 물성 유지율을 측정함 The test specimens were repeatedly subjected to the following tests 20 times in 35% aqueous solution of calcium chloride, and tensile strength retention was measured
1) 100℃ 물에서 2시간 처리후 표면 습기 제거1) Removal of surface moisture after treatment at 100 ℃ for 2 hours
2) 상온에서 30분간 방치, 냉각2) Leave at room temperature for 30 minutes, cool
3) 100℃ 염화칼슘 35% 수용액에 2시간 처리3) Treatment in a 35% aqueous solution of calcium chloride at 100 ° C for 2 hours
4) 상온에서 60분간 방치, 냉각4) Allow to stand for 60 minutes at room temperature,
5) 물로 세정후, 표면 습기 제거
5) Remove surface moisture after cleaning with water
실시예와 비교예의 물성은 하기 표 1과 같았다.The properties of Examples and Comparative Examples were as shown in Table 1 below.
ABS 20%Polyketone 80%
ABS 20%
(물성유지율)Calcium chloride resistance
(Physical property retention rate)
상기 표 1에서 보듯이, 실시예 1의 경우 비교예 1 대비 샤르피 충격강도가 향상되었고, 제품 흡습율은 더욱 낮으며, 제품의 내염화 칼슘성에서도 물성유지율이 90%로 매우 우수한 것으로 평가되었다.
As shown in Table 1, in the case of Example 1, the Charpy impact strength was improved, the product moisture absorption rate was lower than that of Comparative Example 1, and the property retention was 90%, which was very excellent even in the calcium chloride resistance of the product.
따라서, 본 발명의 실시예 1을 통해 제조된 폴리케톤 스노우체인은 내충격성, 내습성 및 내염화칼슘성이 매우 우수한 스노우 체인으로 적용하기에 매우 적합하였다.Therefore, the polyketone snow chain produced through Example 1 of the present invention is well suited for application as a snow chain having excellent impact resistance, moisture resistance and calcium chloride resistance.
Claims (5)
상기 에이비에스(ABS)의 함량은 전체 중량대비 15 내지 35중량%이며,
온도 50℃, 상대습도 90%의 조건에서 흡습율이 1.5% 이하이고, 충격강도가 80kJ/㎡ 이상이며, 내염화칼슘성 물성유지율이 80% 이상인 것을 특징으로 하는 내염화칼슘성이 우수한 폴리케톤 스노우 체인.
The present invention relates to a method for producing a polyketone which is composed of carbon monoxide and at least one olefinic hydrocarbon and has an intrinsic viscosity (LVN) of 1.2 to 2.0 dl / g and a molecular weight distribution (weight average molecular weight / number average molecular weight) of 1.5 to 3.5, (ABS) < / RTI >
The ABS is contained in an amount of 15 to 35% by weight based on the total weight,
Characterized in that it has a moisture absorption rate of 1.5% or less at a temperature of 50 캜 and a relative humidity of 90%, an impact strength of 80 kJ / m 2 or more and a retention rate of calcium chloride calcium property of 80% .
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