热塑性动态交联材料、以其形成的物体及其形成方法与流程

1.本发明公开关于一种热塑性材料、以其形成的物体及其形成方法；尤其涉及一种热塑性动态交联材料、以其形成的物体及其形成方法。


背景技术：

2.近年来，根据联合国永续发展目标(sdg)的策略，许多工厂面临如何提升产品的永续性及减少环境冲击的要求。达成永续发展目标的其中一方法是提升制程中产生的废弃物的可回收性。
3.热固性橡胶可应用于多种物体上，例如，轮胎、软管、皮带、垫圈、模制品、鞋大底和模制元件。然而，热固性橡胶却有无法回收且高碳足迹的问题。
4.因此，目前亟需发展一种新颖材料，其可取代热固性橡胶以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明提供一种热塑性橡胶组合物，包括：一聚酯，其中聚酯的熔点小于或等于180℃；一可交联橡胶；以及一交联剂。
6.本发明还提供一种热塑性动态交联材料，包括：一包括聚酯的连续相，其中聚酯的熔点小于或等于180℃；一包括交联橡胶的分散相，其中交联橡胶的平均粒径小于或等于100μm。热塑性动态交联材料是由前述热塑性橡胶组合物制成。
7.本发明还提供一种前述热塑性动态交联材料的形成方法，包括下列步骤：提供聚酯及可交联橡胶(更具体而言，生胶)，其中聚酯的熔点小于或等于180℃；以及使用一交联剂使包含聚酯及可交联橡胶的混合物进行一动态交联加工而得到前述的热塑性动态交联材料。交联剂是用于将可交联橡胶(更具体而言，是具有可交联位点的生胶)于动态交联加工中反应成交联橡胶。
8.在本发明中，聚酯、可交联橡胶及交联剂的热塑性橡胶组合物进行动态交联加工而得到一热塑性动态交联材料，其为聚酯与交联橡胶的复合材料。其中，可交联橡胶的交联是通过动态交联加工完成。动态交联加工的温度可介于约160℃至250℃之间，而动态交联加工的温度的数值的”约”一词，是指所述数值的
±
20％内。此外，动态交联加工的时间可介于1分钟至40分钟之间。在本发明的一实施例中，动态交联加工的时间可介于2分钟至30分钟之间。然而，本发明定不仅限于此，动态交联加工的温度及时间可根据聚酯的熔点、交联剂的种类或所需的交联橡胶的交联度做调整。在本发明的一实施例中，动态交联是在交联橡胶的同时对热塑性塑胶(如聚酯)、可交联橡胶和交联剂的混合之物进行塑炼的过程。术语“动态”表示混合之物在交联步骤期间经受剪切力，这与其中可交联橡胶在交联步骤期间不动(在固定的相对空间中)的“静态”交联形成对比。动态交联的例子在美国专利第3,037,954、3,806,558、4,104,210、4,116,914、4,130,535、4,141,863、4,141,878、4,173,556、4,207,404、4,271,049、4,287,324、4,288,570、4,299,931、4,311,628和4,338,413号中所描述。
9.在本发明的方法中，在进行动态交联加工之前，还包括使包含聚酯及可交联橡胶的混合物进行一熔融揉捏(melt blending)加工的步骤。在此，根据需求，熔融揉捏加工及动态交联加工可在不同的机器中进行，或者是在相同的机器中进行。熔融揉捏加工的温度可介于约120℃至200℃之间，且可根据聚酯的熔点做调整。此外，熔融揉捏加工的时间并无特殊限制，只要聚酯可以完全熔融即可。在本发明公开的一实施例中，熔融揉捏是指在足以使热塑性塑胶(即聚酯)熔融的温度下，使完全熔融的热塑性塑胶与可交联橡胶实质均匀混合。
10.在本发明中，用于进行本发明方法的设备并无特殊限制，可为本技术领域已知的任何加工设备，例如双螺杆、万马力、利拿或塑谱仪，但本发明并不仅限于此。
11.本发明的热塑性动态交联材料包括：一包括聚酯的连续相、一包括交联橡胶的分散相，其中包括聚酯的连续相可提供耐磨性，而包括交联橡胶的分散相及可提供止滑性。
12.在本发明中，聚酯可为本技术领域已知的任何聚酯，只要聚酯的熔点小于或等于180℃。当聚酯的熔点超过180℃时，需使用高起始温度的交联剂，加工温度须提高才能使聚酯充分熔融，进而使聚酯和生胶均匀混合。然而，当加工温度过高，生胶会发生氧化裂解或引起氧化交联而产生凝胶，造成橡胶无法均匀分散，进而影响所得到的热塑性动态交联材料的物理性质(例如，拉伸强度或延伸率)。
13.本发明所使用的聚酯的熔点可介于约，例如，75℃至180℃、80℃至180℃、85℃至180℃、90℃至180℃、95℃至180℃、100℃至180℃、105℃至180℃、110℃至180℃、115℃至180℃、115℃至175℃或115℃至170℃之间；但本发明并不仅限于此。
14.在本发明的一实施例中，聚酯可具有如下式(i)所示的重复单元：
[0015][0016]
其中r1为-(c2h4o)
z-、-(c4h8o)
z-、-(c6h
12
o)
z-、、z为1至25的整数；而r2为h或一取代基。
[0017]
在本发明的一实施例中，聚酯可包括一如式(i)所示的重复单元。在本发明的另一实施例中，聚酯可包括复数不同的如式(i)所示的重复单元。此外，聚酯可具有其他重复单元，只要聚酯具有如式(i)所示的重复单元即可。
[0018]
在本发明的一实施例中，z可为1至25、1至24、1至23、1至22、1至21、1至20、1至19、1至18、1至17、1至16、1至15、1至14、1至13、1至12、1至11或1至10的整数。
[0019]
在本发明的一实施例中，取代基可为卤素、烷基、烯基、炔基、烷氧基、环烷基、杂环烷基、芳基或杂芳基。
[0020]
在本发明的一实施例中，聚酯可为一共聚酯弹性体(co-polyester elastomer,cope)。例如，通过向聚酯聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyester polyethylene terephthalate,pet)中引入其他二元酸(例如，间苯二甲酸(ipa))或其他二醇(例如，环己
烷二甲醇(chdm))，该材料由于其共聚单体含量而成为共聚酯；但本发明并不仅限于此。在本发明的一实施例中，共聚酯弹性体可为至少一选自由热塑性聚酯弹性体(thermoplastic polyester elastomer,tpee)及聚对苯二甲酸乙二醇酯与乙烯-醋酸乙烯共聚物的共聚物(polyethylene terephthalate glycol-co-ethylene vinyl acetate,petg-co-eva)所组成的群组。然而，本发明并不仅限于此，其他熔点小于或等于180℃的聚酯也可用于本发明中。
[0021]
在本发明的一实施例中，可交联橡胶或交联橡胶可包括一乙烯基、一苯乙烯基或其组合；其中当可交联橡胶或交联橡胶包括乙烯基时，以可交联橡胶或交联橡胶的总重量为基准，乙烯基的含量介于10wt％至90wt％之间；而当可交联橡胶或交联橡胶包括苯乙烯基时，以可交联橡胶或交联橡胶的总重量为基准，苯乙烯基的含量介于0.1wt％至70wt％之间。
[0022]
在本发明的一实施例中，可交联橡胶或交联橡胶可包括乙烯基，而以可交联橡胶或交联橡胶的总重量为基准，乙烯基的含量可介于10wt％至90wt％之间。在本发明的另一实施例中，以可交联橡胶或交联橡胶的总重量为基准，乙烯基的含量可介于25wt％至60wt％之间，以更加提升本发明动态交联热塑性橡胶材料的止滑性。
[0023]
在本发明的一实施例中，可交联橡胶或交联橡胶可包括苯乙烯基，而以可交联橡胶或交联橡胶的总重量为基准，苯乙烯基的含量可介于0.1wt％至70wt％之间。
[0024]
在本发明的一实施例中，可交联橡胶或交联橡胶可同时包括乙烯基及苯乙烯基，其中，以可交联橡胶或交联橡胶的总重量为基准，乙烯基的含量可介于10wt％至90wt％之间，而苯乙烯基的含量可介于0.1wt％至70wt％之间。在本发明的另一实施例中，可交联橡胶或交联橡胶可同时包括乙烯基及苯乙烯基，其中，以可交联橡胶或交联橡胶的总重量为基准，乙烯基的含量可介于25wt％至60wt％之间，而苯乙烯基的含量可介于0.1wt％至70wt％之间。
[0025]
在本发明的一实施例中，可交联/交联橡胶可为至少一选自由：可交联/交联丁苯橡胶(styrene-butadiene rubber,sbr)、可交联/交联天然橡胶(natural rubber,nr)、可交联/交联丁二烯橡胶(butadiene rubber,br)、可交联/交联丁腈橡胶(nitrile butadiene rubber,nbr)(其不包括苯乙烯基)及可交联/交联乙烯乙酸乙烯酯橡胶(ethylene vinyl acetate rubber,evm)(其不包括苯乙烯基)所组成的群组。然而，本发明并不仅限于此，任何其他具有前述乙烯基含量或苯乙烯基含量的可交联橡胶或交联橡胶也可用于本发明中。
[0026]
在本发明的一实施例中，交联橡胶的平均粒径可小于或等于100μm。在本发明的另一实施例中，交联橡胶的平均粒径可小于或等于30μm。例如，交联橡胶的平均粒径可介于约0.1μm至100μm、0.1μm至95μm、0.1μm至90μm、0.1μm至85μm、0.1μm至80μm、0.1μm至75μm、0.1μm至70μm、0.1μm至65μm、0.1μm至60μm、0.1μm至55μm、0.1μm至50μm、0.1μm至45μm、0.1μm至40μm、0.1μm至35μm、0.1μm至30μm、0.1μm至25μm、0.1μm至20μm、0.1μm至15μm或0.1μm至10μm之间；但本发明并不仅限于此。
[0027]
在本发明的一实施例中，聚酯与可交联橡胶或交联橡胶的重量比可介于3:7至9:1之间。在本发明的另一实施例中，聚酯与可交联橡胶或交联橡胶的重量比可介于4:6至6:4之间。当聚酯与可交联橡胶的重量比介于前述范围内时，于动态交联加工后，可得到包括聚
酯的连续相及包括交联橡胶的分散相的热塑性动态交联材料。
[0028]
在本发明的一实施例中，当于热塑性动态交联材料的形成方法中使用加工油时，热塑性橡胶组合物或热塑性动态交联材料可还包括加工油，其中以可交联橡胶或交联橡胶的总重量为基准，加工油的含量介于约1wt％至100wt％之间。在本发明的另一实施例中，热塑性橡胶组合物或热塑性动态交联材料不包括加工油。其中，加工油可降低交联橡胶或热塑性动态交联材料的硬度，或是提升可交联橡胶或热塑性橡胶组合物的加工性。
[0029]
在本发明的一实施例中，交联剂可为一过氧化物、可熔酚醛树脂(resole type phenolic resin)、硫(sulphur)、硅烷(silicon hydride)或其他本技术领域已知的适用于交联橡胶的交联剂。在本发明的一实施例中，交联剂可为过氧化物。在本发明的一实施例中，交联剂可为2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧)己烷(2,5-dimethyl-2,5-bis(tert-butylperoxy)hexane)，但本发明并不仅限于此。
[0030]
在本发明的一实施例中，在形成热塑性动态交联材料的制程中可不加入交联促进剂。
[0031]
在本发明的一实施例中，在进行动态交联加工中，交联剂可与一交联促进剂一起使用。因此，热塑性橡胶组合物可还包括一交联促进剂。
[0032]
在本发明的一实施例中，以热塑性橡胶组合物的总重量为基准或以欲进行动态交联加工的包含聚酯与可交联橡胶的混合物及交联剂的总重量为基准，交联促进剂的含量与交联剂的含量的总和可介于约0.1wt％至6wt％之间。在本发明的另一实施例中，以热塑性橡胶组合物的总重量为基准或以欲进行动态交联加工的包含聚酯与可交联橡胶的混合物及交联剂的总重量为基准，交联促进剂的含量与交联剂的含量的总和可介于约，例如0.1wt％至5.8wt％、0.1wt％至5.6wt％、0.1wt％至5.4wt％、0.1wt％至5.2wt％、0.1wt％至5.0wt％、0.1wt％至4.8wt％、0.1wt％至4.6wt％、0.1wt％至4.5wt％、0.1wt％至4.4wt％、0.1wt％至4.2wt％、0.1wt％至4.0wt％、0.1wt％至3.8wt％、0.1wt％至3.6wt％、0.1wt％至3.5wt％、0.1wt％至3.3wt％、0.1wt％至3.0wt％,0.1wt％至2.8wt％、0.1wt％至2.6wt％、0.1wt％至2.4wt％、0.1wt％至2.2wt％、0.1wt％至2.0wt％、0.1wt％至1.8wt％、0.1wt％至1.6wt％、0.1wt％至1.4wt％、0.1wt％至1.2wt％、0.1wt％至1.0wt％或0.1wt％至0.8wt％之间。
[0033]
此外，根据热塑性橡胶组合物或欲进行动态交联加工的包含聚酯与可交联橡胶的混合物及交联剂中所包含的加工油的量，交联促进剂的含量与交联剂的含量的总和的范围可能会有所不同。交联促进剂的含量与交联剂的含量的总和可能会随着加工油的量的增加而减少。在本发明的一实施例中，当未使用加工油时，以热塑性橡胶组合物的总重量为基准或以欲进行动态交联加工的包含聚酯与可交联橡胶的混合物及交联剂的总重量为基准，交联促进剂的含量与交联剂的含量的总和可介于约0.1wt％至6wt％之间。在本发明的另一实施例中，当以可交联橡胶的重量为基准而加工油的量为50wt％，以热塑性橡胶组合物的总重量为基准或以欲进行动态交联加工的包含聚酯与可交联橡胶的混合物及交联剂的总重量为基准，交联促进剂的含量与交联剂的含量的总和可介于约0.1wt％至5wt％之间。在本发明的另一实施例中，当以可交联橡胶的重量为基准而加工油的量为100wt％，以热塑性橡胶组合物的总重量为基准或以欲进行动态交联加工的包含聚酯与可交联橡胶的混合物及交联剂的总重量为基准，交联促进剂的含量与交联剂的含量的总和可介于约0.1wt％至
3.6wt％之间。然而，本发明并不仅限于此，当交联促进剂或交联剂种类改变时，交联促进剂的含量与交联剂的含量的总和也可能不同。
[0034]
在本发明的一实施例中，交联促进剂可为一助交联剂，其可提升交联速率或交联程度，且通过添加适量的助交联剂可得到较佳的交联结构。在本发明的另一实施例中，交联促进剂可作为聚酯与可交联橡胶的中间物，以提升所得的热塑性动态交联材料的特性。交联促进剂可为分子上具有至少两个官能基的化合物。在本发明中，交联促进剂的例子可包括，但不限于多官能基(甲基)丙烯酸甲酯(例如，双官能基或三官能基(甲基)丙烯酸甲酯)、高乙烯基化合物(例如，高乙烯基1,2-聚丁二烯)、马来酰亚胺(例如，双马来酰亚胺，如n,n-m-亚苯基双马来酰亚胺(n,n-m-phenylenedimaleimide))或多官能基硫醇化合物。在本发明的一实施例中，交联促进剂的例子可包括，但不限于三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(trimethylolpropane triacrylate,tmpta)、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(trihydroxymethylpropyl trimethylacrylate,tmptma)、n,n'-间苯双马来酰亚胺(n,n'-m-phenylene dimaleimide)(如western reserve chemical corp.生产的westco
tm pdm、或杜邦公司生产的hva-2)或1,2-聚丁二烯(1,2-polybutadiene)(如jsr集团生产的rb 830)。
[0035]
在本发明的一实施例中，根据需求，热塑性橡胶组合物或热塑性动态交联材料可还包括一弹性体，选自由：氢化苯乙烯嵌段共聚物(hydrogenated styrene block copolymer,hsbc)、热塑性聚氨酯(thermoplastic polyurethane,tpu)及聚烯烃弹性体(polyolefin elastomer,poe)所组成之群组。hsbc的种类繁多，主要包括苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物(styrene-ethylene-ethylene-propylene-styrene,seeps)、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物(styrene-ethylene-propylene-styren,seps)或苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(styrene-ethylene-butylene-styrene,sebs)。poe的种类繁多，主要包括聚乙烯类弹性体(polyethylene-based elastomer)、丙烯类弹性体(propylene-based elastomer,pbe)或烯烃嵌段共聚物(olefin block copolymer,obc)。
[0036]
在本发明的一实施例中，若需要，热塑性橡胶组合物或包含聚酯及可交联橡胶的混合物可还包括其他辅助添加物，例如，相容剂、抗焦烧剂、耐磨剂、填充剂、抗氧化剂、蜡、催化剂或塑化剂。
[0037]
本发明还提供由前述热塑性橡胶组合物或前述热塑性动态交联材料所形成的物体。当由前述热塑性动态交联材料所制备的物体不再使用而回收时，所回收的物体可粉碎成粉末或小碎片，而适量的粉末或小碎片可添加至新的热塑性动态交联材料中来制备新的物体。
[0038]
在本发明中，“卤素”一词是指氟、氯、溴或碘。
[0039]“烷基”一词是指直链或支链的碳氢基团，包括1-12个碳原子(例如，c
1-c
10
、c
1-c8及c
1-c6)。例如，甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基和叔丁基。
[0040]“烯基”一词是指直链或支链的具有至少一双键的碳氢基团，且包括，例如，具有至少一双键的直链或支链的c
2-12
碳氢基团、具有至少一双键的直链或支链的c
2-8
碳氢基团或具有至少一双键的直链或支链的c
2-6
碳氢基团。烯基的例子包括，但不限于乙烯基、丙烯基或丁烯基。
[0041]“炔基”一词是指包含2-20个碳原子(例如，c
2-c
16
、c
2-c
12
、c
2-c8、c
2-c6及c
2-c4)及一或多个三键的直链或支链的单价或双价碳氢基团。炔基的例子包括，但不限于，乙炔基、亚
乙炔基、1-丙炔基、1-和2-丁炔基和1-甲基-2-丁炔基。
[0042]“烷氧基”一词是指-o-烷基。例子包括甲氧基、乙氧基、丙氧基及异丙氧基。
[0043]“环烷基”一词是指饱和或部分未饱和的具有3-12(例如，3
–
10及3
–
7)个碳原子的单环、双环、三环或四环碳氢基团。例子包括环丙基、环丁基、环戊基、环戊烯基、环己基、环己烯基、环庚基及环辛基。
[0044]“杂环烷基”一词是指具有一或多个杂原子(例如，氧、氮、磷及硫)的非芳香5
–
8员单环、8
–
12员双环或11
–
14员三环系统。例子包括呱嗪基(piperazinyl)、咪唑烷基(imidazolidinyl)、氮杂环庚烷基(azepanyl)、吡咯烷基(pyrrolidinyl)、二氢噻二唑基(dihydrothiadiazolyl)、二恶烷基(dioxanyl)、吗啉基(morpholinyl)、四氢呋喃基(tetrahydrofuranyl)。
[0045]“芳基”一词是指6-碳单环、10-碳双环、14-碳三环的芳香环系统。芳基的例子包括苯基、萘基和蒽基。
[0046]“杂芳基”一词是指具有一或多个杂原子(例如，氧、氮、磷及硫)的芳香5
–
8员单环、8
–
12员双环或11
–
14员三环系统。例子包括噻吩基(thiophenyl)、三唑基(triazolyl)、恶唑基(oxazolyl)、噻二唑基(thiadiazolyl)、四唑基(tetrazolyl)、吡唑基(pyrazolyl)、吡啶基(pyridyl)、呋喃基(furyl)、咪唑基(imidazolyl)、苯并咪唑基(benzimidazolyl)、嘧啶基(pyrimidinyl)、噻吩基(thienyl)、喹啉基(quinolinyl)、吲哚基(indolyl)、噻唑基(thiazolyl)和苯并噻唑基(benzothiazolyl)。
[0047]
此外，除非特别指明，化合物中的烷基、烯基、炔基、烷氧基、环烷基、杂环烷基、芳基或杂芳基包括经取代或未经取代的基团。可能的取代基包括，但不限于烷基、环烷基、卤素、烷氧基、烯基、杂环烷基、芳基、杂芳基、胺基或羧基，但烷基不会被烷基取代。
[0048]
本发明的其他新颖特征，当配合图示进行以下详细描述后将会更加显著。
附图说明
[0049]
图1为本发明实施例1-7所制备的热塑性动态交联材料的tem照片。
[0050]
图2为本发明实施例1-7所制备的热塑性动态交联材料的sem照片。
[0051]
图3为本发明实施例1-10所制备的热塑性动态交联材料的tem照片。
[0052]
图4为本发明实施例1-10所制备的热塑性动态交联材料的sem照片。
具体实施方式
[0053]
以下提供本发明的不同实施例。这些实施例是用于说明本发明的技术内容，而非用于限制本发明的权利范围。一实施例的一特征可通过合适的修饰、置换、组合、分离以应用于其他实施例。
[0054]
应注意的是，在本文中，除了特别指明者之外，具备「一」元件不限于具备单一的该元件，而可具备一或更多的该元件。
[0055]
在本文中，除了特别指明者之外，所谓的特征“a”或“或及/或”特征b，是指a单独存在、b单独存在、或a与b同时存在；所谓的特征“a”及“或”与“或且”特征b，是指a与b同时存在；所谓的“包括”、“包含”、“具有”、“含有”，是指“包括但不限于此”。
[0056]
如本文所使用且除非另有说明，否则术语「约」或「大约」意思指普通熟习此项技术
者所测定之特定值的可接受之误差，其部分取决于量测或测定该值之方式。在某些实施例中，术语”约”或”大约”意思指在1、2、3或4个标准差范围内。在某些实施例中，术语”约”及”大约”意思指在给定值或范围之
±
20％之内、
±
15％之内、
±
10％之内、
±
9％之内、
±
8％之内、
±
7％之内、
±
6％之内、
±
5％之内、
±
4％之内、
±
3％之内、
±
2％之内、
±
1％之内、
±
0.5％之内、
±
0.05％之内或更低。在此给定的数量为大约的数量，亦即在没有特定说明“约”、“大约”、“实质上”、“大致上”的情况下，仍可隐含“约”、“大约”、“实质上”、“大致上”的含义。此外，用语“范围为第一数值至第二数值”、“范围介于第一数值至第二数值之间”表示所述范围包含第一数值、第二数值以及它们之间的其它数值。
[0057]
此外，本发明不同实施例的特征可相互组合而形成另一实施例。
[0058]
材料
[0059]
a：橡胶
[0060]
a-1：乳化丁苯橡胶(emulsion styrene-butadiene rubber,esbr),zeoncorp.,1502
[0061]
a-2：溶液聚合丁苯橡胶(solution-polymerized styrene-butadiene rubber,ssbr),jsr corp.,sl563r
[0062]
a-3：聚(异丁烯-异戊二烯)(poly(isobutylene-isoprene,iir),hb fuller,5246
[0063]
a-4：丁二烯橡胶(butadiene rubber,br),kumho petrochemical co.,ltd,kbr-01
[0064]
a-5：天然橡胶(natural rubber,nr),hoang dung co.,ltd,svr 3l
[0065]
a-6：丁腈橡胶(acrylonitrile butadiene rubber,nbr),arlanxeo corp.,1846f
[0066]
a-7：乙烯乙酸乙烯酯橡胶(ethylene vinyl acetate rubber,evm),arlanxeo corp.,800
[0067]
b：塑胶
[0068]
b-1：热塑性聚酯弹性体(thermoplastic polyester elastomer,tpee),tm:145℃,shinkong synthetic fibers co.,4000-dl
[0069]
b-2：聚丁二酸丁二醇酯(polybutylene succinate pbs),tm:115℃
[0070]
b-3：共聚酯弹性体(co-polyester elastomer,cope),tm:120℃
[0071]
b-4：cope,tm:149℃
[0072]
b-5：cope,tm:151℃
[0073]
b-6：cope,tm:140℃
[0074]
b-7：cope,tm:140℃
[0075]
b-8：tpee,shore a:45,tm:150℃,mitsubishi chemical co.,tefabloc a1400n
[0076]
b-9：tpee,shore a:61,tm:150℃,mitsubishi chemical co.,tefabloc a1500n
[0077]
b-10：tpee,shore a:67,tm:160℃,mitsubishi chemical co.,tefabloc a1606c
[0078]
b-11：聚对苯二甲酸与1,4-亚环己基对苯二甲酸二甲酯的共聚物(poly(ethylene terephthalate-co-1,4-cyclohexylene dimethylene terephthalate)(petg),tm:260℃,
diylbis(2,2-dimethyl-2,1-ethanediyl)ester)),jak chemicals,ao20
[0103]
j-2：双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二磷酸(bis(2,4-dicumylphenyl)pentaerythritol diphosphate),dover chemical corporation,s9228
[0104]
j-3：四(2,4-二-叔丁基苯基)4,4'-联苯二亚磷酸盐(tetrakis(2,4-di-tert-butylphenyl)4,4'-biphenyldiphosphonite),clariant international ltd,addworks lxr 568
[0105]
j-4：四(2,4-二-叔丁基苯基)4,4'-联苯二亚磷酸盐(tetrakis(2,4-di-tert-butylphenyl)4,4'-biphenyldiphosphonite),clariant international ltd,vn 125949
[0106]
k：蜡
[0107]
k-1：极性改质蜡(polar modified wax),clariant international ltd,rbw102
[0108]
k-2：蜡酰胺(waxy amide),kao chemicals global,kao wax eb-ff
[0109]
k-3：12-羟基硬脂酸锌(zinc 12-hydroxystearate),sakai chemical industry co.,ltd,sz-120h
[0110]
l：弹性体
[0111]
l-1：苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(styrene ethylene butylene styrene,sebs),lcy,sebs 7533
[0112]
l-2：氢化苯乙烯嵌段共聚物(hydrogenated styrene block copolymer,hsbc),kraton,md6951
[0113]
l-3：热塑性聚氨酯(thermoplastic polyurethane,tpu),okada engineering co.ltd.,gumthane arx-550
[0114]
l-4：丙烯基弹性体(propylene-based elastomer,pbe),exxonmobil corp.,vistamaxx 6202
[0115]
m：耐磨剂
[0116]
m-1：聚酯改性聚硅氧烷(polyester modified polysiloxane),evonik industries ag.,tegomer h-si 6441p
[0117]
加工方法
[0118]
双螺杆
[0119]
使用双螺杆的加工方法为本领域已知。简而言之，加入聚酯、可交联橡胶及添加剂，并于180℃熔融，再选择性的添加加工油并于180℃下混合，而后添加交联剂(选择性的加入交联促进剂)并于180℃下混合。接着，于190℃下进行动态交联加工，再于190℃下输出而得到热塑性动态交联材料。
[0120]
万马力
[0121]
使用万马力的加工方法为本领域已知。简而言之，若需要，先将可交联橡胶与加工油于180℃下混合，而后加入添加剂。接着，于180℃下依序加入聚酯与交联剂(选择性的加入交联促进剂)。而后，于180℃下进行动态交联加工20至30分钟，得到热塑性动态交联材料。
[0122]
测试方法
[0123]
所得到的热塑性动态交联材料的肖式a硬度(shore a hardness)是根据astm d2240量测。所得到的热塑性动态交联材料的干及湿止滑性则是根据satra tm144-2011量
测。所得到的热塑性动态交联材料的微结构则是穿透式电子显微镜(tem)或扫描式电子显微镜(sem)观察。
[0124]
实施例1
[0125]
热塑性橡胶组合物的成分、加工方法及热塑性动态交联材料之测试结果列于下表1-1及1-2。
[0126]
表1-1
[0127][0128]
图1为本发明实施例1-7所制备的热塑性动态交联材料的tem照片，其中黑色部分为交联橡胶，而白色部分为聚酯。图2为本发明实施例1-7所制备的热塑性动态交联材料的sem照片，其中黑色部分为聚酯，而白色部分为交联橡胶。
[0129]
如图1及图2所示，可发现所得到的热塑性动态交联材料具有由聚酯组成的连续相及由交联橡胶组成的分散相的结构，且交联橡胶的平均粒径小于或等于100μm。
[0130]
虽然图式未示，实施例1-1至1-6所制得的热塑性动态交联材料的tem或sem照片显示其具有与图1或图2相似的结构。
[0131]
表1-2
[0132][0133]
图3为本发明实施例1-10所制备的热塑性动态交联材料的tem照片，其中黑色部分为交联橡胶，而白色部分为聚酯。图4为本发明实施例1-10所制备的热塑性动态交联材料的sem照片，其中黑色部分为聚酯，而白色部分为交联橡胶。
[0134]
如图3及图4所示，可发现所得到的热塑性动态交联材料具有由聚酯组成的连续相及由交联橡胶组成的分散相的结构，且交联橡胶的平均粒径约0.3μm至4.0μm。
[0135]
虽然图式未示，实施例1-8、1-9、1-11至1-14所制得的热塑性动态交联材料的tem或sem照片显示其具有与图3或图4相似的结构。
[0136]
实施例1-1至1-14的结果显示，当聚酯与可交联橡胶的重量比介于3:7至9:1之间时，可得到具有预期结构的热塑性动态交联材料。
[0137]
实施例2
[0138]
热塑性橡胶组合物的成分、加工方法及热塑性动态交联材料之测试结果列于下表2-1至2-3。
[0139]
表2-1
[0140][0141]
表2-2
[0142][0143]
表2-3
[0144][0145]
虽然图式未示，实施例2-1至2-16所制得的热塑性动态交联材料的tem或sem照片显示，所得到的热塑性动态交联材料具有由聚酯组成的连续相及由交联橡胶所组成的分散相的结构，且交联橡胶的平均粒径小于或等于100μm。
[0146]
此外，在实施例2-15至2-16，可形成熔点为81℃的petg-co-eva，而所得到的热塑性动态交联材料具有由聚酯组成的连续相及由交联橡胶组成的分散相的结构。然而，在比较例2-1中，使用熔点为260℃的petg，所得到的热塑性材料具有由聚酯组成的分散相及由交联橡胶组成的连续相。因此，比较例2-1无法得到实施例2-15至2-16所得到的结构。
[0147]
实施例2-1至2-16的结果显示，当聚酯的熔点小于或等于180℃，可得到具有预期结构的热塑性动态交联材料。
[0148]
实施例3
[0149]
热塑性橡胶组合物的成分、加工方法及热塑性动态交联材料之测试结果列于下表3-1及3-2。
[0150]
表3-1
[0151][0152]
表3-2
[0153][0154]
虽然图式未示，实施例3-1至3-11所制得的热塑性动态交联材料的tem或sem照片显示，所得到的热塑性动态交联材料具有由聚酯组成的连续相及由交联橡胶所组成的分散相的结构，且交联橡胶的平均粒径小于或等于100μm。
[0155]
实施例3-1至3-6的结果显示，使用不同种类的可交联橡胶均可得到具有预期结构的热塑性动态交联材料。实施例3-7至3-11的结果显示，当添加弹性体时，也可得到具有预期结构的热塑性动态交联材料。
[0156]
实施例4
[0157]
热塑性橡胶组合物的成分、加工方法及热塑性动态交联材料之测试结果列于下表4。
[0158]
表4
[0159][0160]
虽然图式未示，实施例4-1至4-13所制得的热塑性动态交联材料的tem或sem照片显示，所得到的热塑性动态交联材料具有由聚酯组成的连续相及由交联橡胶所组成的分散相的结构，且交联橡胶的平均粒径小于或等于100μm。此外，实施例4-1至4-13的结果显示，以进行动态交联加工的热塑性橡胶组合物的总重量为基准，交联促进剂的含量与交联剂的含量的总和小于或等于6wt％为得到本发明热塑性动态交联材料的适当使用量。
[0161]
实施例5
[0162]
热塑性橡胶组合物的成分、加工方法及热塑性动态交联材料的测试结果列于下表5。
[0163]
表5
[0164][0165]
虽然图式未示，实施例5-1至5-5所制得的热塑性动态交联材料的tem或sem照片显示，所得到的热塑性动态交联材料具有由聚酯组成的连续相及由交联橡胶所组成的分散相的结构，且交联橡胶的平均粒径小于或等于100μm。
[0166]
实施例5-1至5-5的结果显示，无论是否使用加工油，均可得到具有预期结构的热塑性动态交联材料。
[0167]
实施例6
[0168]
热塑性橡胶组合物的成分、加工方法及热塑性动态交联材料之测试结果列于下表6。
[0169]
表6
[0170][0171]
虽然图式未示，实施例6-1至6-13所制得的热塑性动态交联材料的tem或sem照片显示，所得到的热塑性动态交联材料具有由聚酯组成的连续相及由交联橡胶所组成的分散相的结构，且交联橡胶的平均粒径小于或等于100μm。
[0172]
此外，实施例6-1至6-13的结果显示，以热塑性橡胶组合物的总重量为基准，交联促进剂的含量与交联剂的含量的总和小于或等于6wt％为得到本发明热塑性动态交联材料的适当使用量。
[0173]
综上所述，本发明提供一种新颖热塑性动态交联材料，其具有由聚酯组成的连续相及由交联橡胶所组成的分散相的结构，且交联橡胶的平均粒径小于或等于100μm。此外，本发明的新颖热塑性橡胶组合物或热塑性动态交联材料可用于制作多种物体上，例如，轮
胎、软管、皮带、垫圈、模制品、鞋大底和模制元件。再者，当本发明热塑性动态交联材料形成的物体不再使用而回收时，所回收的物体可粉碎成粉末或小碎片，而适量的粉末或小碎片可添加至新的本发明的热塑性橡胶组合物中来制备新的物体。
[0174]
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。