专利名称：：热塑性弹性体-树脂合金组成物及其制备方法
技术领域：
：本发明涉及一种新型热塑性弹性体-树脂合金组成物和一种制备该组成物的方法。更具体地讲，本发明涉及一种适于用作多种产品的内部/外部材料且具有柔软的触摸感、颜色多样性、耐冲击性、防水性、耐久性、耐磨性和刚性的新型热塑性弹性体-树脂合金组成物及一种制备该组成物的方法。
背景技术：
：术语"热塑性弹性体"是指在高温下像塑料一样塑化并在环境温度下表现出橡胶弹性性质的聚合材料。即，这种热塑性弹性体是介于橡胶和树脂之间的材料，既具有作为橡胶的固有特性的弹性又具有作为热塑性树脂的固有特性的塑性。基于诸如柔软性、颜色多样性、耐冲击性、防水性、耐久性、耐磨性和刚性的特性，热塑性弹性体优选地作为多种产品的内部/外部材料。然而，与树脂相比，热塑性弹性体的机械强度(刚性)差，因而热塑性弹性体的耐久性不足以专门地用作外部材料。在传统的情况下，为了增强热塑性弹性体的不足的刚性，将热塑性弹性体与树脂结合起来经过双注入成型(doubleinjectionmolding),或者通过在扭t脂上包覆成型(over-molding)使热塑性弹性体经过注入成型，而形成产品的外观，因而基于树脂的刚性保护产品免受外部刺激，并且因热塑性弹性体的弹性而赋予产品耐沖击性和柔软性。然而，热塑性弹性体与树脂在热力学结构方面不同，从而导致二者之间的粘结强度有明显的劣化。此外，双层注入和包覆成型的许多缺点在于它们同近来朝着细长、轻质的趋势相背并且占用更多的制造时间和更多的经费。此外，几种传统的用来制备热塑性弹性体-树脂合金的方法基于使用诸如混合剂和交联剂的添加剂的动态^琉化技术或动态交联技术(例如，第1999-0021569号、第1999-0054418号、第1995-0003370号、第2007-0027653号和第2006-0120224号等韩国专利公开公布)。即，根据传统的方法，通过化学分解热塑性弹性体和树脂来制备热塑性弹性体-树脂合金。这些传统的方法存在诸多缺点，这些缺点包括需要使用诸如混合剂、填充剂、引发剂和交联剂的其他化合物，并且花费过长的时间来合成或聚合热塑性弹性体和树脂。此外，传统的热塑性弹性体-树脂合金有严格的限制，在于热塑性弹性体和树脂必须选自于相互间具有化学亲合力的物质。
发明内容因此，致力于解决现有技术的问题，本发明的一方面在于提供一种新型热塑性弹性体-树脂合金组成物和一种制备该组成物的方法，其中，通过物理改性而不是化学分解来确保柔软性、颜色多样性、耐冲击性、防水性、耐久性、耐磨性和刚性。性体和树脂的热塑性弹性体-树脂合金组成物及一种制备该组成物的方法。根据本发明的一个方面，一种热塑性弹性体-树脂合金组成物包括按重量计为1%至99%的热塑性弹性体和按重量计为1%至99%的树脂。优选地，热塑性弹性体是从由热塑性聚氨酯弹性体(在下文称作"TPU")、热塑性酯弹性体、热塑性苯乙烯弹性体、热塑性烯烃弹性体、热塑性聚氯乙烯弹性体和热塑性酰胺弹性体组成的組中选择的至少一种。优选地，树脂是热塑性塑料。更优选地，热塑性塑料是从由聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、丙烯酰化合物、尼龙、聚碳酸酯(在下文称作"PC")、聚曱基丙烯酸甲酯(PMMA)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物组成的组中选择的至少一种。根据本发明的另一方面，一种制备热塑性弹性体-树脂合金组成物的方法包括如下步骤在搅拌的同时加热按重量计为1%至99%的干燥过的热塑性弹性体和按重量计为1%至99%的干燥过的树脂；冷却得到的混合物；将混合物造粒，接着干燥混合物。优选地，热塑性弹性体选自于由热塑性聚氨酯弹性体(在下文称作"TPU")、热塑性酯弹性体、热塑性苯乙烯弹性体、热塑性烯烃弹性体、热塑性聚氯乙烯弹性体和热塑性酰胺弹性体组成的组。优选地，树脂是热塑性塑料。更优选地，热塑性塑料是从由聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、丙烯酰化合物、尼龙、聚碳酸酯(在下文称作"PC")、聚曱基丙烯酸曱酯(PMMA)和丙烯腈-丁二蹄-苯乙蹄(ABS)共聚物组成的组中选择的至少一种。更优选地，将热塑性弹性体和树脂加热到20(TC至25(TC。更优选地，以40rpm至100rpm的速度搅拌热塑性弹性体和树脂。更优选地，将加热后的混合物冷却到50。C至ll(TC。本发明的热塑性弹性体-树脂合金组成物不含诸如混合剂、填充剂、引发剂和交联剂的其他化学品，因而通过物理改性而不是化学分解来确保期望的性质。本发明的另外的方面和/或优点将在以下的描述中部分地进行阐明，部分地通过描述是显而易见的，或部分地可以通过实施本发明而了解。具体实施例方式现在，将对本发明的实施例进行详细的描述，在附图中示出了本发明实施例的示例，其中，相同的标号始终表示相同的元件。下面，将通过参照附图描述实施例来解释本发明。在下文，将详细地举例说明制备热塑性弹性体-树脂合金组成物的方法。(1)送进原料在除湿干燥机中对用来制备热塑性弹性体-树脂合金的热塑性弹性体和树脂进行干燥，将按重量计为1%至99%的热塑性弹性体和按重量计为1%至99%的树脂送入各自的进料斗(feederhopper)中，然后对热塑性弹性体和树脂进行才交准(calibration)。优选地，树脂是在高温下可流动的热塑性塑料。热塑性塑料包括所有的通过加热在熔融态下塑化并在冷却时凝固的塑料。热塑性塑料的示例包括但不限于聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、丙烯酰化合物(acryl)、尼龙(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚曱基丙烯酸甲酯(PMMA)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物。热塑性弹性体的示例包括但不限于热塑性聚氨酯弹性体(在下文称作"TPU")、热塑性酯弹性体、热塑性苯乙烯弹性体、热塑性烯烃弹性体、热塑性聚氯乙烯弹性体和热塑性酰胺弹性体。当热塑性弹性体的含量过低时，会劣化机械性能或耐油性。同时，当热塑性弹性体的含量过高时，会劣化弹性。(2)混合并加热接着，将热塑性弹性体与树脂在混料机中以40rpm至lOOrpm的速度搅拌混合。此时，在改变热塑性弹性体与树脂之比的同时，将混合物在混料机中加热到20(TC至250°C,然后将混合物在冷却浴(coolingbath)中冷却到50。C至ll(TC。混料机可以是传统地用来制备或加工树脂或热塑性弹性体的熔融捏和机(meltkneader)。这里，可以没有具体限制地使用任何一种混料机，只要混料片几可以同时施加热和剪切力即可。混料才几的具体示例包括开》支式混炼机、压力捏和机、连续式同向旋转双螺杆挤出机、连续式反向旋转双螺杆挤出机和双螺杆捏和^U加热条件可以根据所使用的树脂和热塑性弹性体的种类、树脂和热塑性弹性体之比及所使用的熔融捏和机的类型而变化。加热温度优选地在200°C至25(TC的范围内。(3)成型利用造粒机使冷却后的热塑性弹性体-树脂混合物成型为颗粒。因此，本发明的热塑性弹性体-树脂合金组成物表现出优良的弹性、柔软质地、耐热性、初4成强度、刚性和耐沖击性，因而可用于包括以下方面的应用各种产品的外部/内部材料、体育用品、用于半导体和平板显示器(如液晶显示器)的保护膜、用于电子部件的密封物(如硬盘衬垫)、医疗设备部件、各种软管、用于汽车和摩托车的片状垫(sheetcushion),要求抗划伤的皮衬(leathersheet)和诸如衬垫的普通加工制品。现在，将参照下面的示例来进一步详细地描述本发明的热塑性弹性体-树脂合金组成物。这些示例只是出于举例说明的目的，而不意图限制本发明的范围。[对比示例1]在除湿干燥^U中干燥10kg的PC，再将PC注入到进料斗中。在将得到的PC送进到混料机中之后，在以40rpm至100rpm的速度搅拌的同时，将混料机加热到260。C。将加热后的PC冷却到55°C，对PC进行造粒，并利用注入成型机使PC成型为样品(宽度1.27cm,长度6cm,厚度1.8mm)。[示例1]在除湿干燥机中干燥9.9kg的PC和O.lkg的TPU，然后将PC和TPU注入到各自的进料斗中。将得到的PC和TPU送进到混剩^几中，然后在以40rpm至100rpm的速度搅拌的同时，将PC和TPU加热到250°C。将加热后的混合物冷却到55。C，对混合物进行造粒，并利用注入成型机使混合物成型为样品(宽度1.27cm，长度6cm，厚度1.8mm)。[示例2]在除湿干燥才几中干燥9kg的PC和1kg的TPU，然后将PC和TPU注入到各自的进料斗中。将得到的PC和TPU送进到混料机中，然后在以40rpm至lOOrpm的速度搅拌的同时，将PC和TPU加热到250°C。将加热后的混合物冷却到55。C，对混合物进行造粒，并利用注入成型积W吏混合物成型为样品(宽度:1.27cm，长度6cm，厚度1.8mm)。[示例3]在除湿干燥机中干燥7kg的PC和3kg的TPU,然后将PC和TPU注入到各自的进料斗中。将得到的PC和TPU送进到混料机中，然后在以40rpm至lOOrpm的速度搅拌的同时，将PC和TPU加热到240°C。将加热后的混合物冷却到55。C,对混合物进行造粒，并利用注入成型机使混合物成型为样品(宽度:1.27cm，长度6cm,厚度1.8mm)。[示例4]在除湿干燥机中干燥5kg的PC和5kg的TPU，然后将PC和TPU注入到各自的进料斗中。将得到的PC和TPU送进到混料机中，然后在以40rpm至lOOrpm的速度搅拌的同时，将PC和TPU加热到230°C。将加热后的混合物冷却到55。C，对混合物进行造粒，并利用注入成型机使混合物成型为样品(宽度:1.27cm，长度6cm,厚度Omm)。[示例5]在除湿干燥^L中干燥3kg的PC和7kg的TPU，然后将PC和TPU注入到各自的进料斗中。将得到的PC和TPU送进到混料机中，然后在以40rpm至lOOrpm的速度搅拌的同时，将PC和TPU加热到220°C。将加热后的混合物冷却到55。C，对混合物进行造粒，并利用注入成型机使混合物成型为样品(宽度:1.27cm，长度6cm,厚度1.8mm)。[示例6]在除湿干燥^/L中干燥lkg的PC和9kg的TPU，然后将PC和TPU注入到各自的进料斗中。将得到的PC和TPU送进到混料机中，然后在以40rpm至100rpm的速度搅拌的同时，将PC和TPU加热到250°C。将加热后的混合物冷却到55。C，对混合物进行造粒，并利用注入成型机使混合物成型为样品(宽度1.27cm，长度6cm,厚度1.8mm)。[示例7]在除湿干燥机中干燥O.lkg的PC和9.9kg的TPU，然后将PC和TPU注入到各自的进料斗中。将得到的PC和TPU送进到混料机中，然后在以40rpm至100rpm的速度搅拌的同时，将PC和TPU加热到250°C。将加热后的混合物冷却到55。C,对混合物进行造粒，并利用注入成型机使混合物成型为样品(宽度:1.27cm,长度6cm,厚度1.8mm)。[对比示例2]在除湿干燥机中干燥10kg的TPU，然后将TPU注入到进料斗中。将得到的TPU送进到混津+机中，然后在以40rpm至lOOrpm的速度搅拌的同时，将TPU加热到170°C。将加热后的TPU冷却到55°C，对TPU进行造粒，并利用注入成型机使TPU成型为样品(宽度1.27cm，长度6cm,厚度1.8mm)。[实验示例1]下面的表1中示出了根据本发明的热塑性弹性体-树脂合金组成物的物理性质。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>从上面的表l可以看出，随着树脂的含量升高，硬度、抗拉强度和抗撕强度增大，因而使得在刚性和耐磨性方面得以改善。随着热塑性弹性体的含量升高，延展率增大，因而使得在弹性方面得以改善。因此，本发明的热塑性弹性体-树脂合金组成物根据产品的特性适合应用于外部/内部材料应用的产品。在进一步要求弹性和柔软性的情况下，可以使用示例4至示例6的热塑性弹性体-树脂合金组成物；在进一步要求刚性和耐磨性的情况下，可以使用示例2至示例4的热塑性弹性体-树脂合金组成物。此外，将更详细地举例说明本发明的热塑性弹性体-树脂合金组成物的物理性质和热性质。如下面的表2中所提到的，以不同的比混合作为树脂的PC和作为热塑性弹性体的TPU来制备热塑性弹性体-树脂合金组成物。评估了热塑性弹性体-树脂合金组成物的物理性质和热性质。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>*洛氏硬度(Rockwellhardness):ASTMD785(单位g/cm3)*熔体指数(Meltindex):ASTMD1238(单位:g/10min)承抗拉强度和延展率ASTMD638(抗拉强度单位MPa,延展率单位%)*挠曲强度和挠曲模量ASTMD790(单位MPa)*冲击强度ASTMD256(单位J/m)*热变形温度ASTMD648(单位°C)从上面的表2可以看出，随着PC的含量升高，洛氏硬度、抗拉强度、挠曲强度、挠曲模量、沖击强度和热变形温度增大。因此，改善了内部/夕卜部材料的要求-刚性、耐磨性和耐冲击性；随着TPU的含量升高，熔体指数增大。因此，随着TPU的含量升高，增大了可加工性。因此，本发明的热塑性弹性体-树脂合金组成物表现出内部/外部材料所要求的刚性和耐磨性，并确保了高的可加工性和柔软性。换言之，从表2可以看出，本发明的热塑性弹性体-树脂合金组成物表现出优良的机械性质、耐热性和可加工性。[实验示例2]将热塑性弹性体-树脂合金组成物与现有技术(第1999-021569号韩国专利公开)进行了比较。表3中示出了在各种物理性质的沖击强度和热变形温度方面的比较结果。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>从上面的表3可以看出，与现有技术相比，本发明在冲击强度方面提供变形温度。即，与现有技术相比，本发明能够以相对简单的方式制备出表现优良物理性质的热塑性弹性体-树脂合金组成物，而不用添加任何诸如混合剂、填充剂、引发剂和交联剂的其他化合物。根据本发明，获得了既具有热塑性弹性体的特性(例如，弹性、柔软质地、冲击吸收、颜色多样性和防水性)又具有树脂的特性(例如，机械强度和刚性)的新型热塑性弹性体-树脂合金组成物。此外，本发明的新型热塑性弹性体-树脂合金组成物可以通过一般的注入成型被商业化成产品，因而在实现纤细、轻质的产品的同时，降低了加工成本并缩短了加工时间。虽然已经示出和描述了本发明的一些实施例，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以在这些实施例中做出改变，本发明的范围限定在权利要求及其等同物内。权利要求1、一种热塑性弹性体-树脂合金组成物，包括按重量计为1％至99％的热塑性弹性体；和按重量计为1％至99％的树脂。2、根据权利要求1所述的组成物，其中，热塑性弹性体是从由热塑性聚氨酯弹性体、热塑性酯弹性体、热塑性苯乙烯弹性体、热塑性烯烃弹性体、热塑性聚氯乙烯弹性体和热塑性酰胺弹性体组成的组中选择的至少一种。3、根据权利要求1所述的组成物，其中，树脂是热塑性塑料。4、根据权利要求3所述的组成物，其中，热塑性塑料是从由聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、丙烯酰化合物、尼龙、聚碳酸酯、聚曱基丙烯酸曱酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物组成的组中选择的至少一种。5、一种制备热塑性弹性体-树脂合金组成物的方法，包括如下步骤在搅拌的同时加热按重量计为1%至99%的干燥过的热塑性弹性体和按重量计为1%至99%的干燥过的树脂；冷却得到的混合物；将混合物造粒，接着干燥混合物。6、根据权利要求5所述的方法，其中，热塑性弹性体是从由热塑性聚氨酯弹性体、热塑性酯弹性体、热塑性苯乙烯弹性体、热塑性烯烃弹性体、热塑性聚氯乙烯弹性体和热塑性酰胺弹性体组成的组中选择的至少一种。7、根据权利要求5所述的方法，其中，树脂是热塑性塑料。8、根据权利要求7所述的方法，其中，热塑性塑料是从由聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、丙烯酰化合物、尼龙、聚碳酸酯、聚曱基丙烯酸曱酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物组成的组中选择的至少一种。9、根据权利要求5至8中任一项所述的方法，其中，将热塑性弹性体和树脂加热到200。C至250°C。10、根据权利要求5至8中任一项所述的方法，其中，以40rpm至100rpm的速度搅拌热塑性弹性体和树脂。11、根据权利要求5至8中任一项所述的方法，其中，将加热后的混合物冷却到50。C至ll(TC。12、一种热塑性弹性体-树脂合成組成物，包括与按重量计为1%至99%的树脂热合金化的按重量计为1%至99%的热塑性弹性体。全文摘要本发明公开了一种热塑性弹性体-树脂合金组成物及其制备方法，该热塑性弹性体-树脂合金组成物包括按重量计为1％至99％的热塑性弹性体和按重量计为1％至99％的树脂。更具体地讲，提供了一种适于用作多种产品的内部/外部材料且具有柔软性、颜色多样性、耐冲击性、防水性、耐久性、耐磨性和刚性的新型热塑性弹性体-树脂合金组成物及一种制备该组成物的方法。文档编号C08L25/08GK101575448SQ20091000572公开日2009年11月11日申请日期2009年2月3日优先权日2008年5月8日发明者尹惠兰,岩田孝雄,裴娥贤申请人:三星电子株式会社