KR100240675B1 - 열가소성 폴리아미드 수지 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열가소성 폴리아미드 수지조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폴리아미드 수지를 주성분으로 사용하고 여기에 충격보강제, 상용화제, 폴리프로필렌 및 열안정제 또는 활제의 첨가제로 이루어짐으로서 필러가 사용성분으로 함유되지 않고 온라인 도장이 가능한 외장부품에서 도장성 향상과 수축변형을 개선함으로서 차량의 실외 도어 손잡이에 적용한 열가소성 폴리아미드 수지 조성물에 관한 것이다.

Description

열가소성 폴리아미드 수지 조성물
본 발명은 열가소성 폴리아미드 수지조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폴리아미드 수지를 주성분으로 사용하고 여기에 충격보강제, 상용화제, 폴리프로필렌 및 열안정제 또는 활제의 첨가제로 이루어짐으로서 필러가 사용성분으로 함유되지 않고 온라인 도장이 가능한 외장부품에서 도장성 향상과 수축변형을 개선함으로서 차량의 실외 도어 손잡이에 적용한 열가소성 폴리아미드 수지 조성물에 관한 것이다.
종래에 차량의 실외 도어손잡이에 사용 적용되던 재질은 아연 캐스팅에 페인팅하는 방법으로 제작되어 사용되어 왔으나, 제작시 불량이 심하고 도막 부착성에도 일부의 문제가 되고 재료자체가 지니고 있는 중량과 여러 단계의 공정이 소요되므로 비용면에서 매우 불리한 점을 가지고 있었다. 또한 자동차 사용자의 손을 사용하여 항상 도어를 열고 닫고 할 때에 재료가 금속이기 때문에 차가운 느낌을 주는 단점이 있었다.
현재 적용되는 플라스틱을 재질로 하는 도어 손잡이용으로는 미국 재너럴 일렉트릭 플라스틱사의 제품인 폴리아미드 66과 개량 폴리페닐렌 산화물(MPPO)의 공중합체인 노릴(NORYL GTX 909)을 사용중이나, 물성면에서 불안정하여 성형시 성형불량이 자주 발생하는데 그 원인은 종래의 노릴 GTX 901과 GTX 917 그래이드를 혼련하고서 남은 스크랩(SCRAP)을 재사용하여 혼련하고 소재로 이용함으로서 물성변화가 심해서 발생하는 것이다. 특히 페인트 박리시 소재의 노출은 개량 폴리페닐렌 산화물(MPPO)이 내후성에 취약하므로 변색이 되는 심한 단점을 지니고 있었다.
본 발명자들은 상기와 같은 종래의 재질이 가지는 성형성 및 도장성의 문제를 극복하고자 노력한 결과, 필러를 사용하지 않고 폴리아미드 수지조성물에 충격보강제, 상용화제, 폴리프로필렌 및 열안정제 등의 첨가제를 첨가함으로써 도장이 가능한 외장부품에서 도장성 향상과 수축 변형을 개선시킨 열가소성 폴리아미드 수지조성물을 개발하므로서 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 도장성 및 도막 부착성과 수축변형 등의 물성을 향상시킨 열가소성 폴리아미드 수지조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 열가소성 폴리아미드 수지조성물에 있어서, 주성분인 폴리아미드수지 75 ∼ 85 중량％, 충격보강제(MAH-g-EPM) 5 ∼ 7 중량％, 상용화제(MAH-g-SEBS), 3∼5중량％, 폴리프로필렌 1∼3 중량％ 및 첨가제로서 열안정제 및 활제 1∼4중량％로 이루어진 것을 그 특징으로 한다.
이와같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
결정성 폴리아미드 수지는 통상 폴리아미드 6, 폴리아미드 66, 나일론 공중합체 및 지방족 나일론, 테레프탈산계, 또는 이소프탈산계 나이론, 방향족 나일론중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 이때, 사용되는 폴리아미드 수지는 75∼85중량％가 바람직한 바, 75중량％ 미만이면 사출성형성이 불량해지는 문제가 있고, 85 중량％를 초과하면 기계적 강도 및 물성이 저하되는 문제가 있다.
내충격성을 개선하기 위해서는 무수 말레인산이 결합된 에틸렌프로필렌디엔 공중합체로서 에틸렌 40∼60 중량％, 프로필렌 30∼60 중량％, 디엔 다량체 5∼15 중량％의 혼합성분으로 구성되므로서 저온충격강도에서 우수하며 반복 내구성시 균열에 대하여 안전한 충격 보강제로 사용하고 있다. 이때 사용된 상기 충격보강제의 함량은 5 ∼ 7 중량％가 바람직한 바, 5 중량％ 미만이면 내충격성이 불량해지는 문제가 있고, 7중량％를 초과하면 내열성과 성형성에 문제가 있다.
본 발명에서 사용된 상용화제로는 스틸렌-에틸렌-부타디엔-스틸렌 블록 공중합체로서 3∼5중량％를 사용하며, 폴리아미드와 보강제 사이에서 상용성이 우수하게 이루어지도록 하는 역할을 한다.
폴리프로필렌은 변형이나 수축을 방지하기 위하여 사용하며 1∼3중량％ 사용하는 것이 바람직하고 3중량％를 초과하여 과량으로 사용하면 폴리아미드와 폴리프로필렌간의 상분리현상이 발생하여 물성이 급격히 저하되는 문제를 가지고 있다.
열안정제로는 아로마틱 아민계, 힌더드 페놀릭계 등이 사용가능하며, 활제로는 금속 스테아린산, 실리콘, 에틸-비스-스테아라미드를 사용하는 것이 가능하다.
특히, 힌더드 페놀릭계의 사용은 내수성에 의한 페인트 문제를 막아주는데, 이는 물에 의해 분해되지 않음으로서 안정제의 역할을 할 수 있기 때문이다.
열안정제 및 활제와 같은 첨가제의 함량은 1 ∼ 4 중량％가 바람직하며, 1중량％ 미만이면 압출시 가공성 및 사출성형시 이형성효과가 미미한 문제가 있고, 4중량％를 초과하면 자체 내열성 부품에 의한 다량의 가스발생 및 제품이 변색되는 문제가 발생한다.
본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은 치수안정성, 도장성, 성형품의 표면평활성, 성형성변형 및 후수축 등의 제반물성이 양호함을 보여주고 있다.
이하 본 발명을 실시예에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같은 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1∼5 및 비교예 1∼3]
다음 표 1에 나타낸 조성과 함량으로 본 발명의 폴리아미드 수지조성물을 다음의 방법으로 제조하였다.
각 조성물은 통상 사용되는 텀블러 혼합기내에서 잘 혼합한 후, 1축 또는 2축 스크류를 가진 압출기의 제1호퍼에 투입한다. 이때, 압출기 실린더의 용융온도는 약 270∼290℃에서 잘 용융 혼련하여 냉각조를 통한 후 커터기에서 일정한 크기의 펠렛을 제조하였다.
Figure kpo00001
[실험예]
상기 실시예 1∼5 및 비교예 1∼3에 따라 사출성형된 시편에 대한 인장강도, 굴곡강도, 굴곡탄성율, 충격강도, 열변형온도, 내열성, 도장성 및 도막부착성을 측정하였으며, 그 결과는 다음 표 2에 나타낸 바와 같다.
여기서, 인장강도는 ASTM D-638의 방법으로 측정하였고, 굴곡강도 및 굴곡탄성율은 ASTM D-790 방법으로, 충격강도(노치)는 ASTM D-256는 방법으로, 열변형 온도는 ASTM D-646 방법으로 각각 측정하였다.
그리고 내열변화성을 확인하는 방법으로는 편상시편(100×100×3mm)을 사용하여 140×150℃에서 3시간 후의 변형발생 유무로 판단하였다. 도장성은 편상시편에 도포하여 도장표면상태를 확인하였고, 도막 부착성은 편상시편에 도장후 40℃ 상태에서 240시간 유지하는 조건으로 하고 이러한 시험후 상온상태에서 커터기를 사용하여 도장표면에 정사각형(1mm × 1mm)을 100개 만든 후 셀룰로오즈 접착 테이프를 사용하여 사각형으로 만든 흠집에 붙인 후 잡아당김(90°각도)으로 도장피막이 떨어지는 상태를 평가하였다.
Figure kpo00002
본 발명의 경과를 통하여 알 수 있듯이 도장성향상과 수축변형의 개선을 목적으로 개발한 본 발명의 폴리아미드 수지 조성물에 대한 실험예의 결과를 살펴보면, 열변형 온도 및 내열성의 경우 비교예에 비하여 향상되었음을 알 수 있으며 도장성 및 도막부착성에 있어서는 비교예의 함량 및 조성으로 제조될 결우 각각 불량이 발생하는 것을 보여주고 있으나, 본 발명에 의할 경우는 모두 양호한 것으로 평가됨으로 본 발명이 차량의 외장부품에 우수하게 사용될 수 있음을 확인하였다.

Claims (1)

  1. 열가소성 폴리아미드 수지조성물에 있어서, 폴리아미드 6, 폴리아미드 66, 테레프탈산계 폴리아미드 및 이소프탈산계 폴리아미드 중에서 선택된 폴리아미드 수지 75∼85중량％ ; 에틸렌 40∼60 중량％, 프로필렌 30∼60중량％ 및 디엔 단량체 5∼15중량％로 구성되고, 무수말레인산이 결합되어 있는 에틸렌프로필렌디엔 공중합체의 충격보강제 5∼7 중량％; 스틸렌-에틸렌-부타디엔-스틸렌 블록 공중합체의 상용화제 3∼5 중량％; 폴리프로필렌 1∼3 중량％; 그리고 첨가제로서 열안정제 및 활제 1∼4 중량％가 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 열가소성 폴리아미드 수지 조성물.
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