KR0183455B1 - 자동차 라디에이터 헤드 탱크용 수지 조성물 - Google Patents

Abstract

자동차 라디에이터 헤드 탱크의 표면조도 및 내가수 분해성의 개선을 위한 것으로서, 폴리아미드6 10-20중량부, 폴리아미드66 80-90중량부로 이루어진 폴리아미드 수지 100중량부에 대하여 유리섬유 25-35중량부와 아연페닐포스네이트 0.2-1중량부 함유함을 특징으로 하는 자동차 라디에이터 헤드 탱크용 수지조성물.

Description

자동차 라디에이터 헤드 탱크용 수지 조성물

본 발명은 자동차 라디에이터 헤드 탱크용 수지 조성물에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 종래의 자동차 헤드 탱크용 수지보다 유동성을 개선하여 표면조도가 우수하며 이와 함께 내가수분해 특성도 향상된 자동차 라디에이터 헤드 탱크의 제조에 사용할 수 있는 수지 조성물에 관한 것이다.

종래에는 자동차 라디에이터 헤드 탱크의 제조에는 기계적 강도를 증진시키기 위해 폴리아미드 66 수지에 표면 처리된 유리섬유를 강화시킨 수지조성물을 사출성형으로 수득하는 방법을 사용하였다.

종래의 자동차 라디에이터 수지 탱크는 주로 소형 승용차에 사용되고 한금형에서 제품 하나가 나오는 방법에 의해 수득 되었으나, 최근 이 분야의 기술이 진보되어 소형 승용차 뿐만 아니라 중, 대형 승용차 및 상용차에까지 라디에이터 수지 탱크가 적용되고 있으며, 또한 생산성 향상과 원가절감에 따라 한 금형에 두 개 이상의 제품이 나오는 금형 (이하 다수 캐비티 금형)에 의해 제품을 수득하고 있다.

이러한 제조공법의 변경에 따라서, 다수 케비티 금형 및 대형의 라디에이터 수지탱크의 제조에 종래의 자동차 라디에이터 헤드 탱크의 수지 조성물을 사용시, 유동성이 나빠 수지의 흐름이 원활하지 못해 표면에 유리섬유가 표출되어 표면조도를 떨어 뜨리며, 구조가 복잡한 부분에는 유리섬유가 편중되어 이에 이해 표면에 미세한 균열 현상을 보여 물성을 저하 시켜 사용시 냉각수의 누수를 발생케 하는 등의 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 일본국특개소 1193359호는 폴리아미드 66(상대점도 2.2 - 3.0) 74 - 50 중량부에 폴리아미드 6 (상대점도 2.0 - 3.0) 55 - 25 중량부 및 유리섬유 25 - 50 중량부를 첨가하여 유동성을 증진하고 표면을 개선하는 방법이 개시되어 있으나, 이 방법은 폴리아미드 6의 함량이 폴리아미드 66보다 수지조성함량이 많으므로 인하여 라디에이터 헤드 탱크의 중요한 특성인 내가수분해 및 내열특성이 저하되는 단점이 있다.

따라서 본 발명자는 상기한 바와 같은 종래의기술이 문제를 해결하기 위하여 연구한 결과, 폴리아미드 66에 폴리아미드 6을 블렌딩하여 유동성을 개선시키며 이에 따른 결정화도 저하를핵제를 소량 사용하여 보완하는 새로운 수지 조성물을 사용하여 다수 케비티의 대형 라디에이터 헤드 탱크 금형으로 사출성형하는 경우에 표면조도 향상 및 유리섬유의 편증을 막으며 또한 내가수분해 특성도 우수함을 알고 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명에 따라서, 폴리아미드 6 10 - 20 중량부, 폴리아미드 66 80-90 중량부로이루어진 폴리아미드수지 전체량에 대하여 유리섬유 25-35 중량부와 아연 페닐포스페이트 0.1 - 1중량부를 함유하는 것을 특징으로 하는 자동차 라디에이터 헤드 탱크용 조성물이 제공된다.

본 발명은 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서는 유동성을 개선하기 위해 폴리아미드 6 (상대점도 2.0 - 2.5)를 블렌딩하여 첨가 시키되, 내가수분해 및 내열 특성의 저하를 방지하기 위해 그 함량을 10-20 중량부로 한정하였으며 폴리아미드 66 (상대점도 2.3-3.0)의 함량은 80-90 중량부를 유지하며 유리섬유를 25-35중량부를 첨가함으로써 기계적 강도와 내열특성을 보강시킨 자동차 라디에이터 수지조성물을 제조한다.

유리섬유의 함량이 25중량부 미만인 경우에는 본 발명에서와 같은 라디에이터 헤드 탱크 용도에 적용 가능한 물성 수준을 얻을 수 없으며, 35 중량부 초과인 경우에는 폴리아미드-6를 블렌딩한 효과를 전혀 얻을 수 없을 만큼 표면조도가 급격히 저하되는 문제가 있다.

얻어진 수지로 다수 케비티 금형의 대형 라디에이터 헤드 탱크에 사용하기 위한 제품을 생산하여 실험한 결과, 유동성이 개선되어 표면 조도 향상 및 유리섬유의 편중에 의한 미세균열 등은 해결할 수 있었으나 결정화도 저하에 의한 내가수 분해 특성은 일본 특개소 1193359호 보다는 개선되었지만 종래의 방법에 의한 특성에 비해서는 아직도 저하되고 있다는 것을 알 수 있었다.

본 발명자는 폴리아미드 6의 첨가에 따른 결정화도의 저하가 내가수분해 특성을 저하한다고 판단하여, 유동성이 최소로 저하되는 범위 내에서 결정화도를 증가시키기 위해 0.2-1.0 중량부의 범위에서 핵제를 첨가하여 실험한 결과, 유동특성은 일본특개소 1193359호에 의한 수지 조성물에 비해 95%를 유지하지만 종래의 수지조성물 보다는 현저히 개선되어 유리섬유의 표출 및 표면조도가 향상된 제품을 수득할 수 있었으며 문제되었던 내가수분해 특성은 종래의 수지 조성물과 같은 수준을 유지하였다.

사용한 핵제로는 탈크, 아연페닐포스포네이트, 카올린이 있으나 그 중 아연페닐포스포네이트가 유동성과 내가수분해의 조화에서 가장 효과적이라는 것이 발견되었다.

본 발명에 따라 자동차 라디에이터 헤드 탱크용 수지조성물을 제조하고 이를 이용하여 라디에이터 헤드 탱크를 제조하는 방법은 다음과 같다.

먼저 폴리아미드 6, 66 수지 100 중량부를 취하고 여기에 25-35 중량부의 유리 섬유와 0.2-1 중량부의 핵제를 첨가한 후 트윈 스크류 컴파운딩머신에서 260-270。C로 충분히 용융 혼합한 후 이것을 다이를 통해 스파케티로 토출하여 칩 상태로 제조한다.

이렇게 하여 수득한 칩 상태의 수지 조성물을 260-275℃에서 사출성형기로 사출하여 자동차 라디에이터 헤드 탱크를 제조한다.

본 발명의 수지 조성물은, 소형에서 대형 또는 상용차의 라디에이터 헤드 탱크를 다수 케비티의 금형을 사용하여 사출 성형 하더라도, 표면조도가 극히 우수하여 유리섬유의 편중에 의한 제품의 미세 군열을 방지하여 수명을 2배 이상 연장하는 효과를 얻음과 함께 내가수분해 특성도 수준이상인 자동차 라디에이터 헤드 탱크제품을 수득할 수 있다.

다음에 바람직한 실시예를 통래 더욱 상세히 설명한다.

[실시예 1]

폴리마이드-6 15중량부, 폴리아미드-66 85중량부, 아크릴계 화합물 10중량부와 아미노실린 0.7중량부로 처리된 길이 3㎜, 직경 10㎛인 유리섬유 30중량부 및 0.5중량부를 트윈 스크류컴파운딩 머신에서 260 내지 270℃로 충분히 용융 혼합한 후 다이를 통해 스파게티로 토출하여 성형용칩을 제조한다. 얻어진 칩을 150톤 사출성형기로 시험편을 제작하여 내가수분해 특성을 평가하었으며, 길이 650㎜인 자동차 라디에이터 헤드 탱크를 2 캐비티 금형으로 550톤 사출성형기에서 제작하고 유리섬유의 편중에 의한 균열 및 표면조도를 조사하여, 결과를 하기 표1에 나타내었다.

[비교예 1]

폴리아미드-6 15중량부, 폴리아미드-66 85중량부, 아크릴계 화합물 10중량부와 아미노실린 0.7중량부, 처리된 걸이 3㎜ 직경 10㎛인 유리섬유 30중량부 및 아연 페닐포스포네이트 1.5중량부를 트윈 스크류컴파운딩머신에서 260 내지 270℃로 충분히 용융 혼합한 후 다이를 통해 스파게티로 토출하여 성형용칩을 제조한다. 얻어진 칩을 150톤 사출성형기로 시험편을 제작하여 내가수분해 특성을 평가하였으며, 길이 650㎜인 자동차 라디에이터 헤드 탱크를 2 캐비티 금형으로 550톤 사출성형기에서 제작하고 유리섬유의 편중에 의한 군열 및 표면조도를 조사하여, 결과를 하기 표1에 나타내었다.

[비교예 2]

폴리아미드-6 15중량부, 폴리아미드-66 85중량부, 아크릴계 화합물 10중량부와 아미노실린 0.7중량부로, 처리된 길이 3㎜ 직경 10㎛인 유리섬유 30중량부를 트윈 스크류컴파운딩 머신에서 260 내지 270℃로 충분히 용융 혼합한 후 다이를 통해 스파게티로 토출하여 성형용칩을 제조한다. 얻어진 칩을 150톤 사출성형기로 시험편을 제작하여 내가수분해 특성을 평가하였으며, 길이 650㎜인 자동차 라디에이터 헤드 탱크를 2캐비티 금형으로 550톤 사출성형기에서 제작하고 유리섬유의 편중에 의한 균열 및 표면조도를 조사하여, 결과를 하기 표1에 나타내었다.

[비교예 3]

폴리아미드-6 30중량부, 폴리아미드-66 70중량부, 아크릴계 화합물 10중량부와 아미노실린 0.7중량부로 처리된 길이 3㎜ 직경 10㎛인 유리섬유 30중량부 및 아연 페닐포스포네이트 1.5 중량%를 트윈 스크류컴파운딩머신에서 260 내지 270℃로 충분히 용융 혼합한 후 다이를 통해 스파게티로 토출하여 성형용칩을 제조한다. 얻어진 칩을 150톤 사출성형기로 시험편을 제작하여 내가수분해 특성을 평가하였으며, 길이 650㎜인 자동차 라디에이터 헤드 탱크를 2 캐비티 금형으로 550톤 사출성형기에서 제작하고 유리섬유의 편중에 의한 균열 및 표면조도를 조사하여, 결과를 하기 표1에 나타내었다.

[비교예 4]

폴리아미드-6 30중량부, 폴리아미드-66 70중량부, 아크릴계 화합물 10중량부와 아미노실린 0.7중량부로 처리된 길이 3㎜ 직경 10㎛인 유리섬유 30중량부로 컴파운딩한 칩을 트윈 스크류컴파운딩 머신에서 260내지 270℃로 충분히 용융 혼합한 후 다이를 통해 스파게티로 토출하여 성형용칩을 제조한다. 얻어진 칩을 150톤 사출성형기로 시험편을 제작하여 내가수분해 특성을 평가하였으며, 길이 650㎜인 자동차 라디에이터 헤드 탱크를 2 캐비티 금형으로 550톤 사출성형기에서 제작하고 유리섬유의 편중에 의한 균열 및 표면조도를 조사하여, 결과를 하기 표1에 나타내었다.

[비교예 5]

폴리아미드-66 100중량부, 아크릴계 화합물 10중량부와 아미노실린 0.7중량부로 처리된 길이 3㎜ 직경 10㎛인 유리섬유 30중량부를 트윈 스크류컴파운딩 머신에서 260 내지 270℃로 충분히 용융 혼합한 후 다이를 통해 스파게티로 토출하여 성형용칩을 제조한다. 얻어진 칩을 150톤 사출성형기로 시험편을 제작하여 내가수분해 특성을 평가하었으며, 길이 650㎜인 자동차 라디에이터 헤드 탱크를 2 캐비티 금형으로 550톤 사출성형기에서 제작하고 유리섬유의 편중에 의한 균열 및 표면조도를 조사하여, 결과를 하기 표1에 나타내었다.

[비교예 6]

폴리아미드-6 15중량부, 폴리아미드-66 85중량부, 아크릴계 화합물 10중량부와 아미노실린 0.7중량부로 처리된 길이 3㎜ 직경 10㎛인 유리섬유 15중량부를 트윈 스크류컴파운딩 머신에서 260내지 270℃로 충분히 용융 혼합한 후 다이를 통해 스파게티로 토출하여 성형용칩을 제조한다. 얻어진 칩을 150톤 사출성형기로 시험편을 제작하여 내가수분해 특성을 평가하였으며, 길이 650㎜인 자동차 라디에이터 헤드 탱크를 2 캐비티 금형으로 550톤 사출성형기에서 제작하고 유리섬유의 편중에 의한 균열 및 표면조도를 조사하여, 결과를 하기 표1에 나타내었다.

[비교예 7]

폴리아미드-6 15중량부, 폴리아미드-66 85중량부, 아크릴계 화합물 10중량부와 아미노실린 0.7중량부로 처리된 길이 3㎜ 직경 10㎛인 유리섬유 45중량부를 트윈 스크류컴파운딩 머신에서 260내지 270℃로 충분히 용융 혼합한 후 다이를 통해 스파게티로 토출하여 성형용칩을 제조한다. 얻어진 칩을 150톤 사출성형기로 시험편을 제작하여 내가수분해 특성을 평가하였으며, 길이 650㎜인 자동차 라디에이터 헤드 탱크를 2 캐비티 금형으로 550톤 사출성형기에서 제작하고 유리섬유의 편중에 의한 균열 및 표면조도를 조사하여, 결과를 하기 표1에 나타내었다.

주) ＊ 1 ASTM D638에 의거하여 평가함

요구규격은 1730㎏/㎠ 이상임.

* 2 에틸렌글리콜 + 물 (50:50) 속에 시펀을 담근후 132℃에서 14일간 방치한후, ASTM D638에 의거하여 평가함. 요구규격은 300 ㎏/㎠ 이상임.

* 3 라디에이터 헤드 탱크 제품에서 발췌하여 2차원 표면조도계로 평가함.

제품의 요구 규격은 6㎛ 이하임.

* 4 라디에이터 헤드탱크의 파이프 하단부의 유리섬유 함유량 평가.

요구함량은 28-30%임.

상기 표1의 결과에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 수지조성물은 비교예의 수지조성물에 비하여 인장강도, 내가수분해성, 표면조도, 유리섬유함량 등 전반적으로 우수한 제품특성을 나타내었다.

Claims (1)

1. 폴리아미드6 10-20중량부, 폴리아미드66 80-90중량부로 이루어진 폴리아미드 수지 100중량부에 대하여 유리섬유 25-35중량부와 아연페닐포스포네이트 0.2-1중량부를 함유함을 특징으로 하는 자동차 라디에이터 헤드탱크용 수지조성물.