KR100314706B1 - 자동차 내장재용 열가소성 수지 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동차 내장재용 열가소성 수지 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폴리프로필렌 수지와 에틸렌-프로필렌 수지를 주성분으로 하고, 여기에 불소계 화합물 및 실리콘계 오일을 첨가하거나, 가교개시제 및 가교조제를 더 첨가하여 성형 가공성, 내악취성, 내열성, 내후성 등의 물성과 더불어 내긁힘성이 우수한 자동차 내장재용 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다.
Description
본 발명은 자동차 내장재용 열가소성 수지 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폴리프로필렌 수지와 에틸렌-프로필렌 수지를 주성분으로 하고, 여기에 불소계 화합물 및 실리콘계 오일을 첨가하거나, 가교개시제 및 가교조제를 더 첨가하여 성형 가공성, 내악취성, 내열성, 내후성 등의 물성과 더불어 내긁힘성이 우수한 자동차 내장재용 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 내장재로 사용하는 열가소성 수지는 내긁힘성, 내열성, 내후성 등의 물성이 좋아야 하므로, 종래 이러한 물성을 얻기 위하여 폴리염화비닐계 수지를 사용하여 왔다. 그러나 폴리염화비닐계 수지를 사용하는 경우 내후성, 내긁힘성 등의 물성은 우수하지만, 가공 도는 소각 공정에서 다이옥신 등의 유해물질이 발생하므로 환경을 오염시키는 문제점이 있다.
이에, 본 발명자들은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 연구를 거듭한 결과, 환경 친화적 수지인 폴리프로필렌과 에틸렌-프로필렌 수지에 우수한 제반물성을 부여할 수 있는 불소계 화합물 및 실리콘계 오일을 첨가한다면, 성형가공성, 내악취성, 내열성, 내후성 등의 물성과 더불어 내긁힘성이 우수하면서, 환경을 오염시키지 않는다는 것을 발견하고 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 자동차용 내장재 부분으로 용이한 성형 가공성을 확보하고, 또한 내긁힘성, 내후성, 내열성, 내악취성 등의 제반물성이 우수한 자동차 내장재용 열가소성 수지 조성물을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 자동차 내장재용 열가소성 수지 조성물은 하기 (A+B)수지 100중량부에 대하여
(A) 폴리프로필렌 수지 10~90중량%;
(B) 에틸렌-프로필렌 수지 10~90중량%;
(C) 불소계 화합물 1~15 중량부; 및
(D) 실리콘계 오일 0.1~10중량부;
를 포함함을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 조성물은 상기한 (A)~(D)성분과 함께 (E) 가교개시제 0.01~2.0중량부와 (F) 가교조제 1~10중량부를 더 포함함을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명자들은 자동차 내장재용 열가소성 수지 조성물을 제조하기 위하여 통상적으로 사용되어 오던 폴리염화비닐계 수지 대신에 폴리프로필렌계 수지와 에틸렌-프로필렌계 수지를 사용하고, 이들의 불충분한 내긁힘성, 내열성 등의 제반물성을 불소계 화합물과 실리콘 오일을 부가하거나, 가교개시제 및 가교조제를 더 부가하여 보완함으로써, 자동차용 내장재 부분으로 용이한 성형 가공성을 확보할 수 있고, 또한 내긁힘성, 내후성, 내열성, 내악취성 등의 제반물성을 향상시킬 수 있음을 알았다.
이와 같은 발견에 기초하여 본 발명은 (A+B) 100중량부에 대해 상기 (A)성분 10~90중량%, (B)성분 90~10중량%, (C)성분 1~15중량부 및 (D)성분 0.1~10중량부을 포함함을 특징으로 한다.
상기 성분들에 있어서, 성분 (A)는 프로필렌 단독 중합체로서, (A+B) 100중량부에 대하여 10~90중량%의 양으로 사용하는 것이 바람직하고, 성분 (B)는 에틸렌-프로필렌 공중합체로서, 이 또한 90~10중량%의 양으로 사용하는 것이 바람직하다.
그러나, 상기 (A)성분과 (B)성분을 1:1~1:10의 중량비로 조합하여 사용하는 것이 물성에 있어서 가장 바람직하다. 이는 각 수지의 함량이 상기 범위를 벗어나게 되면 너무 단단한 성질을 나타내거나 요구물성의 저하가 발생하기 때문이다.
한편, 내긁힘성, 내후성, 내열성 등의 제반 물성을 향상시키기 위하여 불소계 화합물(C) 및 실리콘계 오일(D)의 도입이 필요한데, (A+B) 100중량부에 대해 (C)성분의 함량이 1중량부 미만이면 내긁힘성이 향상되지 않고, 15중량부를 초과하면 제품표면의 외관이 저하되거나 또는 생산단가가 증가되는 등의 문제점이 있으므로, (C)성분은 1~15중량부의 양으로 사용하는 것이 바람직하고, (D)성분의 함량이 0.1중량부 미만이면 역시 내긁힘성이 향상되지 않고, 10중량부를 초과하면 사출시 표면의 박리현상이 발생하는 문제가 있으므로, 0.1~10중량부의 양으로 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용된 불소계 화합물(C)로는 특별히 한정되지는 않지만, 폴리테트라플루오르에틸렌을 사용하는 것이 바람직하고, 실리콘계 오일(D)로는 특별히 한정되지 않지만, 폴리다이메틸실록산계 오일을 사용하는 것이 바람직하다. 특히 가공성 측면을 고려하여 폴리다이메틸실록산계 오일이 함유된 마스터 배치 형태의 펠렛상을 사용하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에서는 내긁힘성을 더욱 향상시키기 위하여, (A+B) 100중량부에 대해 가교개시제(E) 0.01~2.0중량부 및 가교조제(F) 1~10중량부를 더 함유하는데, (E)와 (F)성분의 첨가량이 상기한 범위를 벗어나면 충분한 가교반응이 이루어지지 않거나, 과다한 가교반응에 의해 압출작업시 작업성의 저하가 나타나는 문제가 있으므로, 상기의 범위로 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용된 가교개시제(E)로는 퍼옥사이드계 화합물, 예를 들면 다이큐밀퍼옥사이드, 2,5-다이메틸-2,5-다이-터셔리 부틸 퍼록시 헥신-3과 같은 다이알킬퍼옥사이드, 다이아실퍼옥사이드 등을 사용하는 것이 바람직하고, 가교조제(F)로는 아릴계, 아실계 또는 알킬계의 이소시아나이트계 화합물, 탄소수 12~22인 포화 또는 불포화지방산, 탄소수 12~22인 포화 또는 불포화지방산 아연염 및 산화아연으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 지방산으로는 라우릭산, 미리스틱산, 팔미틱산, 스테아릭산, 아라키딕산 또는 베헤닉산을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물은 상기 (A)~(F)성분 뿐만 아니라 수지 분야에 주지된 통상의 첨가제를 더 함유할 수 있다. 이러한 첨가제의 종류와 양은 당업자에게 주지되어 있으며, 당업자가 적의하게 선정할 수 있지만, 예를 들어, 사출시 작업성을 증진시키기 위하여 방향족, 파라핀 또는 나프탈렌계 가공용 오일 등의 흐름성 증진제 및 내후성을 증진시키기 위하여 하이드록시 메틸페닐 벤조트리아졸, 하이드록시 다이터셔리부틸페닐 벤조트리아졸, 하이드록시 다이터셔리부틸페닐 클로로벤조트리아졸 등의 벤조트리아졸 화합물 및 테트라메틸피퍼리디닐 세바케이트, 폴리테트라메틸부틸 아미노 트리아진디일 테트라메틸 피퍼리디닐 이미노 헥사네디일 테트라메틸 피퍼리디닐 이미노 등의 힌더드 아민계 화합물 중에서 선택한 1종 이상의 광안정제를 사용할 수 있다. 사용량은 흐름안정제의 경우 5중량부 미만이면 흐름성의 저하로 인해 사출시 작업성이 떨어지고, 40중량부를 초과하면 완성제품의 외관에 얼룩이 현저히 나타나게 되므로, (A+B) 100중량부에 대해 5~40중량부의 양으로 첨가하는 것이 바람직하고, 광안정제는 (A+B) 100중량부에 대해 0.01~1.0중량부의 양으로 첨가하는 것이 바람직하다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하겠지만, 본 발명이 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
폴리프로필렌 수지 25중량% 및 에틸렌-프로필렌 수지 75중량%를 주성분 수지로 하고, 상기 주성분 수지 100중량부에 대하여 파라핀계 오일 25중량부, 폴리테트라플루오르에틸렌 10중량부, 폴리다이메틸실록산계 오일이 함유된 마스터 배치 형태의 펠렛 1중량부, 2,2`-하이드록시-5`-메틸페닐 벤조트리아졸 0.5중량부, 폴리-6-1,1,3,3-테트라메틸부틸 아미노-1,3,5-트리아진-2,4-디일-2,2,6,6-테트라메틸-4-피퍼리디닐 이미노-1,6-헥사네디일-2,2,6,6-테트라메틸-4-피퍼리디닐 이미노 0.5중량부를 첨가하여 트윈스크류 컴파운딩 머신내에서 230℃로 용융혼합하여 다이를 통해 스파게티로 토출한 후, 냉각하여 커터로 절단하고 컴파운딩한 칩을 사용하여 220톤 사출성형기에서 수지온도 220℃로 사출성형하였다.
상기와 같이 제조된 자동차 내장재용 열가소성 수지에 대하여 내긁힘성, 내후성, 내악취성 및 내열성을 측정하고 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.
내긁힘성은 ASTM D 3363에 의하여 측정하였고, 내후성은 ASTM D 2565에 의하여 측정한 다음 색차계를 이용하여 KS K 0911에 의하여 등급을 나타내었고, 내악취성은 ASTM D 4339에 의하여 측정하고 가장 냄새가 없는 것을 5급으로하여, 5등급으로 나누어 평가결과를 나타내었으며, 내열성은 ASTM D 2115에 의하여 측정하였다.
[실시예 2]
주성분 수지 100중량부에 대하여 가교개시제인 2,5-다이메틸-2,5-다이 터셔리 부틸 퍼록시 헥신-3 0.05중량부와 가교조제인 트리아릴 이소시아나이트 1중량부 스테아릭산 아연 1중량부 및 산화아연 5중량부를 더 첨가한다는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수지를 제조하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 물성을측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
[실시예 3]
동적가교를 위한 가교개시제로 2,5-다이메틸-2,5-다이 터셔리 부틸 퍼록시 헥신-3을 0.1중량부로 사용하는 것을 제외하고 실시예 2와 동일한 방법으로 수지를 제조하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 물성을 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
[실시예 4]
동적가교를 위한 가교개시제로 2,5-다이메틸-2,5-다이 터셔리 부틸 퍼록시 헥신-3을 0.5중량부로 사용하는 것을 제외하고 실시예 2와 동일한 방법으로 수지를제조하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 물성을 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
[실시예 5]
동적가교를 위한 가교개시제로 2,5-다이메틸-2,5-다이 터셔리 부틸 퍼록시 헥신-3을 1중량부로 사용하는 것을 제외하고 실시예 2와 동일한 방법으로 수지를 제조하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 물성을 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
[실시예 6]
실리콘계 오일로 폴리다이메틸실록산계 오일이 함유된 마스터 배치 형태의 펠렛을 10중량부로 사용하는 것을 제외하고 실시예 2와 동일한 방법으로 수지를 제조하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 물성을 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
[실시예 7]
불소계 화합물로 폴리테트라플루오로에틸렌을 1중량부, 그리고 실리콘계 오일로 폴리다이메틸실록산계 오일이 함유된 마스터 배치 형태의 펠렛을 3중량부로 사용하는 것을 제외하고 실시예 2와 동일한 방법으로 수지를 제조하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 물성을 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
[실시예 8]
불소계 화합물로 폴리테트라플루오로에틸렌을 5중량부, 그리고 실리콘계 오일로 폴리다이메틸실록산계 오일이 함유된 마스터 배치 형태의 펠렛을 3중량부로 사용하는 것을 제외하고 실시예 2와 동일한 방법으로 수지를 제조하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 물성을 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
[실시예 9]
불소계 화합물로 폴리테트라플루오로에틸렌을 10중량부, 그리고 실리콘계 오일로 폴리다이메틸실록산계 오일이 함유된 마스터 배치 형태의 펠렛을 3중량부로 사용하는 것을 제외하고 실시예 2와 동일한 방법으로 수지를 제조하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 물성을 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
[비교예 1]
연질 폴리비닐클로라이드 수지를 사용하여 150℃에서 사출에 의하여 자동차 내장재용 열가소성 수지를 제조한 다음, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 물성을 측정하고 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.
[비교예 2]
폴리프로필렌 수지 25중량% 및 에틸렌-프로필렌 수지 75중량%를 주성분 수지로 하고, 여기에 주성분 수지 100중량부에 대하여 가공용 오일 25 중량부만 첨가하고, 가교제를 사용하지 않고 단순 블렌드하여 자동차 내장재용 열가소성 수지를 제조하였다. 그런 다음 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 물성을 측정하고, 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.
| 구 분 | 내긁힘성 | 내후성 | 내악취성 | 내열성 |
| 실시예 1 | 2B | 3-4호 | 5급 | 변화없음 |
| 실시예 2 | HB | 3-4호 | 5급 | 변화없음 |
| 실시예 3 | 2H | 3-4호 | 5급 | 변화없음 |
| 실시예 4 | 3H | 3-4호 | 3급 | 변화없음 |
| 실시예 5 | 3H | 3-4호 | 2급 | 변화없음 |
| 실시예 6 | 1H | 3-4호 | 5급 | 변화없음 |
| 실시예 7 | 2B | 3-4호 | 5급 | 변화없음 |
| 실시예 8 | HB | 3-4호 | 5급 | 변화없음 |
| 실시예 9 | 1H | 3호 | 5급 | 변화없음 |
| 비교예 1 | 3H | 4-5호 | 5급 | 형태변화발생 |
| 비교예 2 | 4B | 3-4호 | 5급 | 변화없음 |
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차 내장재용 열가소성 수지 조성물은 폴리프로필렌 수지 및 에틸렌-프로필렌계 수지를 주성분 수지로 하고, 여기에 불소계 화합물 및 실리콘계 오일을 첨가하거나, 가교개시제 및 가교조제를 더 첨가함으로써 내긁힘성이 우수한 열가소성 수지를 제조할 수 있으며, 이를 자동차 내장재에 적용시 내긁힘성과 더불어 내후성, 내열성, 내악취성 등 제반물성이 우수하다.
Claims (5)
- 하기 (A+B)수지 100중량부에 대하여(A) 폴리프로필렌 수지 10~90중량%;(B) 에틸렌-프로필렌 수지 10~90중량%;(C) 불소계 화합물 1~15 중량부; 및(D) 실리콘계 오일 0.1~10중량부를 포함함을 특징으로 하는 자동차 내장재용 열가소성 수지 조성물.
- 제 1항에 있어서, (E) 가교개시제 0.01~2.0중량부와 (F) 가교조제 1~10중량부를 더 포함함을 특징으로 하는 자동차 내장재용 열가소성 수지 조성물.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 불소계 화합물(C)은 폴리테트라플루오르 에틸렌임을 특징으로 하는 자동차 내장재용 열가소성 수지 조성물.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 실리콘계 오일(D)은 폴리다이메틸실록산계 오일이 함유된 마스터 배치 형태의 펠렛임을 특징으로 하는 자동차 내장재용 열가소성 수지 조성물.
- 제 2항에 있어서, 상기 가교개시제(E)는 퍼옥사이드계 화합물이고, 상기 가교조제(F)는 이소시아나이트계 화합물, 탄소수 12~22의 포화 또는 불포화 지방산, 탄소수 12~22의 포화 또는 불포화 지방산 아연염 및 산화아연으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는 자동차 내장재용 열가소성 수지 조성물.
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