KR100404152B1 - 자동차외장부품성형방법,그에사용하는적층필름또는시트및자동차외장부품 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 프로필렌 중합체 조성물 (A)로 이루어지는 착색층과, 여기에 적층된, 프로필렌 단독중합체로 이루어지는 투명층을 포함하는 필름 또는 판을 준비하는 공정;
상기 적층 필름 또는 시트를 가열하는 공정과;
상기의 가열한 적층 필름 또는 시트를 다이 쌍을 구비한 금형에 공급하는 공정과;
상기 금형을 닫아 적층 필름 또는 시트를 원하는 형태로 성형하는 공정과;
상기의 닫은 금형을 푸는 공정과;
열가소성 중합체를 상기 금형의 착색층측에 사출하여 상기 성형한 적층 필름 또는 시트를 열가소성 중합체의 기층과 일체화하는 공정을 포함하는 자동차 외장부품 성형방법에 관한 것이다. 상기 프로필렌 중합체 조성물은 특정 극한점도를 나타내는 폴리프로필렌 블록 공중합체 및/또는 폴리프로필렌 랜덤 공중합체와, 특정 극한점도를 나타내는 폴리에틸렌과 특정 극한점도를 나타내는 α-올레핀과 에틸렌의 공중합체로 된 엘라스토머와 착색제를 특정비율로 포함한다.
상기 방법은, 도장공정이 없음애 관계없이, 도장한 외장부품과 동일한 착색 외관 및 조직을 나타내는 자동차 외장부품을 제공할 수 있다.

Description

자동차 외장부품 성형방법, 그에 사용하는 적층필름 또는 시트 및 자동차 외장부품
본 발명은 자동차 외장부품 성형방법, 이 방법에 사용하는 적층필름 또는 시트 및 자동차 외장부품에 관한 것이다.
중합재로 만든, 자동차 외장부품은 통상은 그것을 성형한 후에 도장에 의해 착색한다. 중합재는 이것에 안료나 염료를 혼합하여 착색할 수 있음이 알려져 있지만, 예를 들어, 자동차에 사용하는 도장한 금속재의 착색된 외관이나 질감과 균등한 착색조건을 실현하는 것은 매우 어렵기 때문에, 위에서 언급한 것처럼, 자동차 외장부품은 이것을 성형한 후에 도장한다.
그렇지만, 도장시에 가하는 열로 인해 발생하는 제품의 변형이나 도장의 불규칙성으로 인한 도장공정의 수율이 낮아 생산성이 낮다는 문제가 있다. 또 페인트를 건조하기 위해 공간이 많이 필요하고 이로 인해 자동차 외장부품 생산라인의 레이 아웃(layout)이 어렵게 되는 문제가 있다. 또한 종래의 도장방법은 휘발성의 유독성 용매를 사용하므로, 작업환경이 열악해질 뿐만 아니라 폐액처리도 해결해야 하는 또 다른 문제가 있다.
종래의 도장한 중합재 자동차 외장부품과 동일한 외관 및 질감을 달성하면서 도장을 필요로 하지 않는, 착색한 자동차 외장부품을 생산하는 방법이, 작업환경을 개선하고 원가를 절감하기 위한 목적으로, 최근 제안되었다 예를 들어, 중합체 필름을 사용하여 도장한 제품과 유사한 착색 상태를 갖도록 하는 자동차 외장재의 표면을 착색하는 방법이 PLASTICS WORLD, 1996년 7월호 48쪽에 기재되어 있다. 이 잡지에 나와 있는 중합체 필름은 폴리비닐 플루오리드 필름에 아크릴 수지층 및 안료함유 폴리에스테르 층이 차례로 적층된 3층구조를 가지고 있다.
그렇지만, 이 중합체 필름을 사용하는 것은 고가의 플루오로중합체와 아크릴 수지를 사용하기 때문에 필연적으로 원가가 높아지고 또한 접착이 어려운 상이한 유형의 재료들이 적층되어 있기 때문에 층간 분리가 일어날 염려가 있다. 또한 이 중합체 필름에는 가수분해가 용이한 폴리에스테르가 포함되어 있기 때문에, 외기에 노출시키거나 해변이나 강변을 달리는 자동차의 외장부품에 사용할 경우에는, 폴리에스테르 층은 물과 반응하여 열화하고, 이로 인해 변색이나 박리의 염려가 있다.
폐차시에 자동차 외장부품의 회수 및 재생이용에 관해 말하면, 상기 중합체 필름은 상이한 유형의 재료들의 적층체이기 때문에, 재료 분류 및 분류된 재료들의 수집이 필수적이고 이로 인해 원가가 올라간다. 따라서, 이 중합체 필름은 소각하려고 하더라도, 소각시에 유해가스가 발생할 수 있다는 문제가 있다.
상기한 3층 구조의 중합체 필름 이외에, 아크릴 수지 또는 플루오로 중합체로 된 표면층, 비닐 클로리드 중합체로 된 착색층과 폴리프로필렌 또는 폴리비닐리덴 플루오리드로 된, 기판에 용이하게 접착시킬 수 있는 층으로 된 3층 필름을 사용하는 것도 알려져 있다.
그렇지만, 상기한 중합체 필름과 마찬가지로, 이 3층 필름은 상이한 유형의 재료들의 적층체로 고가의 플루오로 중합체와 아크릴 수지를 사용하기 때문에, 이 3층 필름을 사용하는 것은 상기한 중합체 필름과 동일한 문제가 있다.
따라서, 재생이용 및 소각할 수 있으며, 도장 공정이 없음에 관계없이, 도장한 자동차 외장부품과 동일한 착색 외관 및 질감을 나타내면서도, 한편으로는 물에 내구성이 있는 기본적으로 중합체만으로 된 자동차 외장부품의 성형방법이 요망되고 있다. 또한 이러한 성형방법에 사용할 적층 필름 또는 시트 및 자동차 외장부품의 개발이 요망되고 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것이다. 본 발명은 도장 공정이 없음에 관계없이, 도장한 외장부품과 동일한 착색 외관 및 질감을 나타내는, 주로 폴리프로필렌 중합체로부터, 자동차 외장부품을 성형하는 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 이 성형방법에 사용하는 적층 필름 또는 시트 및 자동차 외장부품을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 자동차 외장부품을 성형하는 제1 방법은 하기 조성의 프로필렌 중합체 조성물(A)로 이루어지고 두께가 150 내지 1000 ㎛인 착색층( I )과, 여기에 적층된, 프로필렌 단독중합체(B)로 이루어지고 두께가 10 내지 100 ㎛이며 착색층( I )의 색깔을 볼 수 있도록 빛을 투과시키는 투명층(II)으로 된 필름 또는시트를 준비하는 공정;
상기 적층 필름 또는 시트를 가열하는 공정과;
상기의 가열한 적층 필름 또는 시트를 다이 쌍을 구비한 금형에 공급하는 공정과;
상기 금형을 닫아 적층 필름 또는 시트를 원하는 형태로 성형하는 공정과;
상기의 닫은 금형을 풀거나 또는 다이 중의 하나를 다른 다이로 대체하는 공정과;
열가소성 중합체(C)를 상기 금형의 착색층(I) 측에 사출하여 상기의 성형한 적층필름 또는 시트를 열가소성 중합체(C)의 기층과 일체화하는 공정을 포함한다.
상기 프로필렌 중합체 조성물(A)은
(a) 135℃ 데칼린중에서 측정한 극한점도(η )가 2.0 내지 4.0 ㎗/g 인 폴리프로필렌 블록 공중합체 (a1) 및/또는 폴리프로필렌 랜덤 공중합체 (a2) 50 내지 90 중량%와,
(b) 135℃ 데칼린 중에서 측정한 극한점도(η )가 1.0 내지 5.0 ㎗/g인 폴리에틸렌 5 내지 45 중량%와,
(c) 135℃ 데칼린 중에서 측정한 극한점도(η )가 1.0 내지 3.0 ㎗/g인 에틸렌과 탄소수 3 내지 10의 α -올레핀의 공중합체로 된 엘라스토머 5 내지 45 중량%와,
(d) 성분 (a), (b), (c)의 합계 100중량부 당 착색제 0.1 내지 20 중량부를 포함한다.
상기 프로필렌 중합체 조성물(A)은 (e) 탈크(e1) 및/또는 황산 마그네슘 섬유(e2)를 상기 성분 (a), (b) 와 (c)의 합계 100 중량부당 10 중량부이하의 양으로 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 자동차 외장부품을 성형하는 제2 방법은 상기한 프로필렌 중합체 조성물(A)로 이루어지고 두께가 150 내지 1000 ㎛인 착색층( I )과, 여기에 적층된, 프로필렌 단독중합체 (B)로 이루어지고 두께가 10 내지 100 ㎛이며 착색층( I )의 색깔을 볼 수 있도록 빛을 투과시키는 투명층(II)으로 된 필름 또는 시트를 준비하는 공정
상기의 적층 필름 또는 시트를 다이 쌍을 구비한 금형에 공급하는 공정과;
상기 적층 필름 또는 시트를 가열하는 공정과;
상기 금형을 닫아 적층 필름 또는 시트를 원하는 형태로 성형하는 공정과;
상기의 닫은 금형을 풀거나 또는 다이 중의 하나를 다른 다이로 대체하는 공정과;
열가소성 중합체(C)를 상기 금형의 착색층( I ) 측에 사출하여 상기의 성형한 적층필름 또는 시트를 열가소성 중합체(C)의 기층과 일체화하는 공정을 포함한다.
본 발명의 적층 필름 또는 시트는 프로필렌 중합체 조성물(A)로 이루어지고 두께가 150 내지 1000 ㎛인 착색층( I )과, 여기에 적층된, 프로필렌 단독중합체(B)로 이루어지고 두께가 10 내지 100 ㎛이며 착색층( I )의 색깔을 볼 수 있도록 빛을 투과시키는 투명층(II)으로 구성되고;
상기 프로필렌 중합체 조성물(A)은
(a) 135℃ 데칼린 중에서 측정한 극한점도(η )가 2.0 내지 4.0 ㎗/g 인 폴리프로필렌 블록 공중합체(a1) 및/또는 폴리프로필렌 랜덤 공중합체(a2) 50 내지 90 중량%와,
(b) 135℃ 데칼린 중에서 측정한 극한점도(η )가 1.0 내지 5.0 ㎗/g인 폴리에틸렌 5 내지 45 중량%와,
(c) 135℃ 데칼린 중에서 측정한 극한점도(η )가 1.0 내지 3.0 ㎗/g인 에틸렌과 탄소수 3 내지 10의 α -올레핀의 공중합체로 된 엘라스토머 5 내지 45 중량%와,
(d) 성분 (a), (b), (c)의 합계 100중량부당 착색제 0.1 내지 20 중량부를 포함하고;
상기 프로필렌 단독중합체(B)는 135℃ 데칼린 중에서 측정한 극한점도(η )가 2.0 내지 4.0 ㎗/g이며;
상기 적층 필름 또는 시트는 투명층(II)의 표면의 표면경도(ASTM D 696에 따라 측정한 연필경도)가 B 또는 그 보다 높고 표면광택도(ASTM D 648에 따라 측정함)가 75%이상이다.
본 발명의 자동차 외장부품은 열가소성 중합체(C)로 된 기층에, 프로필렌 중합체 조성물(A)로 이루어지고 두께가 150 내지 1000 ㎛인 착색층( I )에, 프로필렌 단독중합체 (B)로 이루어지고 두께가 10 내지 100 ㎛이며 착색층( I )의 색깔을 볼수 있도록 빛을 투과시키는 투명층 (II)이 차례로 적층된 착색된 자동차 외장부품이고;
상기 프로필렌 중합체 조성물(A)은
(a) 135℃ 데칼린 중에서 측정한 극한점도(η )가 2.0내지 4.0 ㎗/g 인 폴리프로필렌 블록 공중합체 (a1) 및/또는 폴리프로필렌 랜덤 공중합체 (a2) 50 내지 90 중량%와,
(b) 135℃ 데칼린 중에서 측정한 극한점도(η )가 1.0 내지 5.0 ㎗/g인 폴리에틸렌 5 내지 45 중량%와,
(c) 135℃ 데칼린 중에서 측정한 극한점도(η )가 1.0 내지 3.0 ㎗/g인 에틸렌과 탄소수 3 내지 10의 α -올레핀의 공중합체로 된 엘라스토머 5 내지 45 중량%와,
(d) 성분 (a), (b), (c)의 합계 100중량부당 착색제 0.1 내지 20 중량부를 포함하고;
상기 프로필렌 단독중합체(B)는 135℃ 데칼린 중에서 측정한 극한점도(η )가 2.0 내지 4.0 ㎗/g이며;
상기 자동차 외장부품은, 투명층(II) 표면의 표면경도(ASTM D 696에 따라 측정한 연필경도)가 B 또는 그 보다 높고 표면광택도(ASTM D 648에 따라 측정함)가 75%이상이고;
상기 자동차 외장부품은 굴곡 모듈러스(ASTM D 790에 따라 측정함)가 적어도 500MPa이다.
본 발명의 자동차 외장부품은 본 발명에 따른 자동차 외장부품을 성형하는상기한 제 1 및 제 2 방법에 의해 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 자동차 외장부품을 성형하는 방법, 이 방법에 사용하는 적층 필름 또는 시트 및 자동차 외장부품을 이하에서 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 자동차 외장부품을 성형하는 방법을 설명한다.
본 발명에서, 프로필렌 중합체 조성물(A)로 이루어지는 착색층( I )과 외장부품의 최외각층을 이루고 도장한 외장부품과 동일한 광택 및 질감을 나타내며 모래, 타르 및 비로부터 착색층( I )을 보호해 주는 투명층(II)이 기판에 연속적으로 적층되고 일체화되어, 도장공정이 없음에 관계없이 도장한 외장부품과 동일한 외관 및 질감을 나타내는 플라스틱제 외장부품을 제공한다.
따라서, 프로필렌 중합체 조성물(A)로 이루어지는 착색층과 프로필렌 단독중합체(B)로 이루어지는 투명층을 포함하는 적층필름 또는 시트를 준비하고 이것을 제조하려는 자동차 외장부품의 소정 형태(자동차 외장부품의 착색한 표면측의 형태)로 성형한다.
이렇게 소정 형태로의 성형은 적층 필름 또는 시트를 가열하고 금형의 패턴을 이 가열한 적층필름 또는 시트에 전사하는 것에 의해 달성한다. 성형방법에 관해서 말하면, 생산성의 관점에서 볼 때, 진공성형 또는 가압성형이 바람직하다. 진공성형 또는 가압성형에서는, 통상의 성형조건을 사용해도 만족스럽다.
적층 필름 또는 시트를 소정형태로 성형할 때 필요한 가열은 적층필름 또는 시트를 금형에 공급하기전 또는 적층 필름 또는 시트를 금형에 공급한 후에 행할 수 있다.
적층 필름 또는 시트를 소정형태로 성형할 때, 통상은 가열한 적층필름 또는 시트를 최종제품을 성형하기 위해 디자인한 금형의 다이 쌍(하나는 웅이고 하나는 자임)내에 배치한 다음, 금형을 닫고, 상기한 진공성형 또는 가압성형을 수행한다.
적층 필름 또는 시트를 금형에 공급할 때, 적층 필름 또는 시트는 금형에 맞는 크기로 잘라 금형에 공급할 수 있다. 그 대신에, 연속형태의 말은 적층 필름 또는 시트를 금형에 공급하기 직전 또는 직후에 소정형태로 자른 다음 성형할 수도 있다. 적층 필름 또는 시트를 진공 성형 또는 가압성형한 후에는, 닫은 금형을 풀어서 금형 내에 기층형성 열가소성 중합체(C)로 채울 공간을 만든다. 그런 다음 열가소성 중합체(C)를 사출 성형기를 사용하여 그것의 노즐을 통해 상기 공간 속으로 사출하여, 열가소성 중합체(C)로 된 기층 및 상기한 적층 필름 또는 시트를 열가소성 중합체(C)의 열에 의해 일체화한다.
본 발명에서 하기 공정으로 수행할 수도 있다. 즉, 적층 필름 또는 시트를 소정 형태로 진공 성형 또는 가압 성형한 후에, 금형의 다이들 중의 하나를 다른 다이로 대체하여 금형 내에 열가소성 중합체(C)로 채울 공간을 만든다. 열가소성 중합체(C)를 사출 성형기를 사용하여 그것의 노즐을 통해 상기 공간에 사출하여, 열가소성 중합체(C)로 이루어지는 기층과 상기한 적층 필름 또는 시트를 열가소성 중합체(C)의 열로 일체화한다.
상기 성형에 사용하는 적층 필름 또는 시트에서, 착색층( I )의 두께는 150 내지 1000㎛, 바람직하게는, 200 내지 600㎛의 범위이다.
투명층(II)의 두께는 10-100㎛, 바람직하게는 20-50㎛범위이다.
상기 착색층( I )을 형성하기 위해 사용하는 프로필렌 중합체 조성물(A)은
(a) 135℃ 데칼린 중에서 측정한 극한점도(η )가 2.0 내지 4.0 ㎗/g, 바람직하게는, 2.4 내지 3.5 ㎗/g 인 폴리프로필렌 블록 공중합체 (a1) 및/또는 폴리프로필렌 랜덤 공중합체 (a2) 50 내지 90 중량%, 바람직하게는, 60 내지 80 중량%와;
(b) 135℃ 데칼린 중에서 측정한 극한점도(η )가 1.0 내지 5.0 ㎗/g, 바람직하게는, 1.2 내지 4.4 ㎗/g인 폴리에틸렌 5 내지 45 중량%, 바람직하게는,10 내지 30 중량%와,
(c) 135℃ 데칼린 중에서 측정한 극한점도(η )가 1.0 내지 3.0 ㎗/g, 바람직하게는, 1.5 내지 2.5 ㎗/g인 에틸렌과 탄소수 3 내지 10의 α -올레핀의 공중합체로 된 엘라스토머 5 내지 45 중량%, 바람직하게는, 10 내지 30 중량%와,
(d) 성분 (a), (b), (c)의 합계 100중량부당 착색제 0.1 내지 20 중량부, 바람직하게는, 1.0 내지 10 중량부와, 필요에 따라,
(e) 성분 (a), (b), (c)의 합계 100중량부당 탈크(el) 및/또는 황산 마그네슘 섬유(e2)를 30 중량부 이하, 바람직하게는, 5 내지 15 중량부 포함한다.
투명층(II)을 형성하는 상기 프로필렌 단독중합체 (B)는 135℃ 데칼린 중에서 측정한 극한점도(η )가 2.0 내지 4.0 ㎗/g, 바람직하게는, 2.4 내지 3.5㎗/g이다.
상기한 적층 필름 또는 시트는 투명층(II) 표면의, 표면경도(ASTM D 696에 따라 측정한 연필경도)가 B 또는 그 보다 높고, 바람직하게는, HB 또는 그 보다 높고, 표면광택도(ASTM D 648에 따라 측정함)가 적어도 75%, 바람직하게는, 적어도80% 이다.
상기 구조를 채택함으로써, 본 발명의 적층 필름 또는 시트는 진공 성형 또는 가압 성형 시에 금형의 내벽에 균일하게 붙게 되어, 두께에 불규칙성이 없고 돌출 및 요부 패턴이 보기 좋게 전사된 필름 또는 시트를 얻을 수 있게 된다. 또, 기층 형성 열가소성 중합체(C)와 일체화한 후에는, 도장한 외장부품과 동일한 광택, 색감 및 질감이 얻어지는 효과가 생긴다.
상기한 열가소성 중합체(C)는 소정의 형태로 성형한 적층 필름 또는 시트와 일체화하여 기층을 형성한다. 열가소성 중합체(C)는 열가소성 중합체라면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 상기한 적층 필름 또는 시트를 형성할 때 사용한 것과 동일한 폴리올레핀이 바람직하다.
상기한 폴리올레핀은, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리(4-메틸-1-펜텐), 폴리(1-부텐) 또는 폴리(3-메틸-1-부텐)이다.
상기 열가소성 중합체(C)는 각종 열가소성 엘라스토머나 유기 또는 무기 충전재와 혼합하여 사용할 수 있다.
상기한 방법으로 소정형태로 성형한 적층필름 또는 시트를 기층과 일체화하여 얻은 자동차 외장부품은 표면경도(ASTM D 696에 따라 측정한 연필경도)가 B 또는 그 보다 높고, 바람직하게는, HB 또는 그 보다 높고, 표면광택도(ASTM D 648에 따라 측정함)가 적어도 75%, 바람직하게는, 적어도 80%이고, 성형품의 굴곡 모듈러스(flexural modulus)(ASTM D 790에 따라 측정함)가 적어도 500MPa, 바람직하게는, 500 내지 4000MPa이다.
실시예
본 발명을 하기 실시예 및 비교예를 참조하여 설명한다.
실시예 및 비교예에서 사용한 재료는 다음과 같다.
(1) 폴리프로필렌 블록 공중합체(a-1)
135℃ 데칼린 중에서 측정한 극한점도(η ): 3.1 ㎗/g,
에틸렌 함량: 7.6 중량% ;
(2) 폴리프로필렌 랜덤 공중합체(a-2)
135℃ 데칼린 중에서 측정한 극한점도(η ): 3.1㎗/g,
에틸렌 함량: 3.0중량%;
(3) 고밀도 폴리에틸렌(b-1)
135℃ 데칼린 중에서 측정한 극한점도(η ): 2.5 ㎗/g,
밀도: 0.964 g/㎤,
에틸렌 함량: 100중량%;
(4) 저밀도 폴리에틸렌(b-2)
135℃ 데칼린 중에서 측정한 극한점도(η ): 1.4 ㎗/g,
밀도: 0.920 g/㎤,
에틸렌 함량: 100 중량%;
(5) 에틸렌/1-부텐 공중합체 고무(c-1)
135℃ 데칼린 중에서 측정한 극한점도(η ): 1.5 ㎗/g,
밀도: 0.88 g/㎤,
에틸렌 함량: 80 중량%;
(6) 에틸렌/프로필렌 공중합체 고무(c-2)
135℃ 데칼린 중에서 측정한 극한점도(η ): 1.9 ㎗/g,
밀도: 0.87 g/㎤,
에틸렌 함량: 74 중량%;
(7) 프로필렌/ 에틸렌 공중합체 고무(c-3)
135℃ 데칼린 중에서 측정한 극한점도(η ): 2.47 ㎗/g,
밀도: 0.86 g/㎤,
에틸렌 함량: 40 중량%;
(8) 폴리프로필렌 단독중합체(B-1)
135℃ 데칼린 중에서 측정한 극한점도(η ): 3.0 ㎗/g.
실시예 1
금속안료 5 중량부를, 폴리프로필렌 랜덤 공중합체(a-2) 70 중량부, 고밀도 폴리에틸렌(b-1) 20 중량부 및 에틸렌/1-부텐 공중합체 고무(c-1) 10 중량부로 이루어지는 중합체 조성물 100 중량부와 혼합하였다. 이렇게 하여 얻은 프로필렌 중합체 조성물과 폴리프로필렌 단독 중합체(B-1)를 이층 압출기를 사용하여 압출하여, 두께가 50㎛ 이고 폴리프로필렌 단독중합체로 이루어진 투명층과 두께가 450㎛이고 프로필렌 중합체 조성물로 이루어진 착색층으로 이루어진 적층시트(총두께: 500㎛) 로 만들었다.
얻은 적층시트의 투명층의 표면경도와 표면 광택을 표 1에 나타내었다.
그런 다음 적층시트를 150℃로 가열하여 다이 쌍을 구비한 금형에 공급했다.
금형을 닫고 적층시트를 하기 조건하에서 소정 형태로 진공 성형하였다.
진공성형조건
기계: 후세 신꾸 가부시끼가이샤제 진공 성형/가압성형기
금형: 요면형의 인발가공한 컵모양 ( 직경 100 mm, 깊이 50 mm )
가열기 온도: 380℃
시트 표면 온도: 150℃,
성형방법: 적층시트의 표면(단독중합체층)을 아래로 하여 셋트하고 상측에 설치한 가열기를 사용하여 표면온도가 소정 값에 달할 때까지 가열하여, 진공 성형하였다.
진공성형후에, 위에서 얻은 시트의 외관 및 투명층측의 표면광택도를 표 1에 나타내었다.
그런 다음, 닫은 금형을 풀고, 230℃로 용융한 폴리프로필렌 블록 공중합체(a-1)를 하기 조건하에서 금형내의 적층시트의 착색층측 상에 사출하여 성형한 시트와 일체화하였다.
사출성형조건
기계: 미쓰비시 중공업제 다기능 사출 성형기,
성형온도: 225℃,
사출압력 : 75 MPa,
홀딩압력 : 37 MPa,
냉각시간: 50 초.
얻어진 성형제품의 표면 경도, 표면 광택도, 굴곡 모듈러스를 표 1에 나타내었다.
진공성형을 거친 적층시트의 외관과 표면광택을 눈으로 조사하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다.
외관 평가의 기준
AA: 외관에 좋지 않은 주름살이나 기타 결함 관찰되지 않음,
BB: 외관에 좋지 않은 주름살이나 기타 결함 거의 관찰되지 않음,
CC: 외관에 좋지 않은 주름살이나 기타 결함 관찰됨,
DD: 외관에 좋지 않은 주름살이나 기타 결함 다수 관찰됨.
표면 광택 평가의 기준
AA: 성형에 의한 표면 광택 감소가 작음.
BB: 성형에 의한 표면 광택 감소가 관찰됨..
CC: 성형에 의한 표면 광택 감소가 매우 큼.
실시예 2 내지 7 및 비교예 1 과 2
표 1에 나타낸 조성을 가진 프로필렌 중합체 조성물을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 같이 하여 표 1에 표시한 두께를 가진 적층시트를 얻었다.
표 1에 기재한 시트 가열 온도를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 같이 하여 이 적층시트으로부터 성형제품을 제조하였다. 얻은 성형제품의 표면 경도, 표면광택도 및 굴곡 모듈러스를 표 1에 나타내었다.
실시예 8
실시예 1에서 얻은 적층시트를 다이 쌍을 구비한 금형에 공급하고 150℃로 가열하였다. 금형을 닫고 적층시트를 소정 형태로 가압 성형하였다. 다이들 중의 하나를 다른 다이로 교체하고 폴리프로필렌 블록 공중합체 (a-1)를 금형내의 적층시트의 착색층위에 사출하여 소정 형태로 성형한 적층시트와 일체화하였다. 이렇게 하여 얻은 성형제품은 표면이 우수했고 도장한 것과 동일한 외관을 나타내었다
(표 1 계속)
본 발명에 따른 자동차 외장부품을 성형하는 방법은, 도장공정이 없음에 관계없이, 도장한 외장부품과 동일한 착색외관 및 조직을 나타내는 자동차 외장부품을 제공할 수 있다.
자동차 외장부품의 적층 필름 또는 시트는 주로 폴리프로필렌 중합체로 이루어지고, 따라서 자동차 외장부품은 바람, 비, 해수 및 강물에 높은 내구성을 나타내고, 용이하게 재생이용할 수 있고, 소각시에도, 유해가스를 발생시키지 않는다. 또한 본 발명에 따른 자동차 외장부품을 성형하는 방법에서는, 도장공정이 없기 때문에, 작업환경 및 폐액 처리문제가 해소될 뿐만 아니라 페인트 건조부쓰도 필요없게 되고, 따라서 페인트 건조부쓰가 필요한 경우 발생하는 공장의 위치 선정에 있어서의 공간한정의 문제점도 해소된다. 또, 도장공정에서의 수율저하의 문제도 해소되기 때문에, 생산성이 개량되고 이로 인해 자동차 외장부품의 원가를 줄일 수 있다.

Claims (8)

  1. 프로필렌 중합체 조성물(A)로 이루어지고 두께가 150 내지 1000 ㎛인 착색층( I )과, 여기에 적층된, 프로필렌 단독중합체(B)로 이루어지고 두께가 10 내지 100 ㎛이며 착색층( I )의 색깔을 볼 수 있도록 빛을 투과시키는 투명층(II)으로 된 적층 필름 또는 시트를 준비하는 공정과;
    상기 적층 필름 또는 시트를 가열하는 공정과;
    상기의 가열한 적층 필름 또는 시트를 다이 쌍을 구비한 금형에 공급하는 공정과;
    상기 금형을 닫아 적층 필름 또는 시트를 원하는 형태로 성형하는 공정과;
    상기의 닫은 금형을 풀거나 또는 다이중의 하나를 다른 다이로 대체하는 공정과;
    열가소성 중합체(C)를 상기 금형의 착색층(I) 측에 사출하여 상기의 성형한 적층필름 또는 시트를 열가소성 중합체(C)의 기층과 일체화하는 공정을 포함하는 자동차 외장부품 성형방법
    (상기 프로필렌 중합체 조성물(A)은
    (a) 135℃ 데칼린 중에서 측정한 극한점도(η )가 2.0 내지 4.0 ㎗/g 인 폴리프로필렌 블록 공중합체(a1) 및/또는 폴리프로필렌 랜덤 공중합체 (a2) 50 내지 90 중량%와,
    (b) 135℃ 데칼린 중에서 측정한 극한점도(η )가 1.0 내지 5.0 ㎗/g인 폴리에틸렌 5 내지 45 중량%와,
    (c) 135℃ 데칼린 중에서 측정한 극한점도(η )가 1.0 내지 3.0 ㎗/g인 에틸렌과 탄소수 3 내지 10의 α -올레핀의 공중합체로 된 엘라스토머 5 내지 45 중량%와,
    (d) 성분 (a), (b), (c)의 합계 100중량부당 착색제 0.1 내지 20 중량부를 포함하는 조성물임.).
  2. 제1항에 있어서, 상기 프로필렌 단독 중합체(B)는 135℃ 데칼린 중에서 측정한 극한점도(η )가 2.0 내지 4.0 ㎗/g인 것을 특징으로 하는 자동차 외장부품 성형 방법.
  3. 제 1항 또는 2항에 있어서, 적층 필름 또는 시트를 진공성형 또는 가압성형법을 사용하여 원하는 형태로 성형하는 것을 특징으로 하는 자동차 외장부품 성형 방법.
  4. 프로필렌 중합체 조성물(A)로 이루어지고 두께가 150 내지 1000 ㎛인 착색층( I )과, 여기에 적층된, 프로필렌 단독중합체 (B)로 이루어지고 두께가 10 내지 100 ㎛이며 착색층( I )의 색깔을 볼 수 있도록 빛을 투과시키는 투명층(II)으로 된 적층 필름 또는 시트를 준비하는 공정과;
    상기 적층 필름 또는 시트를 다이 쌍을 구비한 금형에 공급하는 공정과;
    상기 적층 필름 또는 시트를 가열하는 공정과;
    상기 금형을 닫아서 적층 필름 또는 시트를 원하는 형태로 성형하는 공정과;
    상기의 닫은 금형을 풀거나 또는 다이중의 하나를 다른 다이로 대체하는 공정과;
    열가소성 중합체(C)를 상기 금형의 착색층( I ) 측에 사출하여 상기의 성형한 적층필름 또는 시트를 열가소성 중합체(C)의 기층과 일체화하는 공정을 포함하는 자동차 외장부품 성형방법
    (상기 프로필렌 중합체 조성물(A)은
    (a) 135℃ 데칼린 중에서 측정한 극한점도(η )가 2.0 내지 4.0 ㎗/g 인 폴리프로필렌 블록 공중합체(a1) 및/또는 폴리프로필렌 랜덤 공중합체(a2) 50 내지 90 중량%와,
    (b) 135℃ 데칼린 중에서 측정한 극한점도(η )가 1.0 내지 5.0 ㎗/g인 폴리에틸렌 5 내지 45 중량%와,
    (c) 135℃ 데칼린 중에서 측정한 극한점도(η )가 1.0 내지 3.0 ㎗/g인 에틸렌과 탄소수 3 내지 10의 α -올레핀의 공중합체로 된 엘라스토머 5 내지 45 중량%와,
    (d) 성분 (a), (b), (c)의 합계 100중량부당 착색제 0.1 내지 20 중량부를 포함하는 조성물임.).
  5. 제4항에 있어서, 상기 프로필렌 단독 중합체(B)는 135℃ 데칼린 중에서 측정한 극한점도(η )가 2.0 내지 4.0 ㎗/g인 것을 특징으로 하는 자동차 외장부품 성형 방법.
  6. 제 4항 또는 5항에 있어서, 적층 필름 또는 시트를 진공성형 또는 가압성형법을 사용하여 원하는 형태로 성형하는 것을 특징으로 하는 자동차 외장부품 성형 방법.
  7. 프로필렌 중합체 조성물(A)로 이루어지고 두께가 150 내지 1000 ㎛인 착색층( I )과, 여기에 적층된, 프로필렌 단독중합체 (B)로 이루어지고 두께가 10 내지 100 ㎛이며 착색층( I )의 색깔을 볼 수 있도록 빛을 투과시키는 투명층(II)으로 된 적층 필름 또는 시트
    (상기 프로필렌 중합체 조성물(A)은
    (a) 135℃ 데칼린 중에서 측정한 극한점도(η )가 2.0 내지 4.0 ㎗/g 인 폴리프로필렌 블록 공중합체(a1) 및/또는 폴리프로필렌 랜덤 공중합체(a2) 50 내지 90 중량%와,
    (b) 135℃ 데칼린 중에서 측정한 극한점도(η )가 1.0 내지 5.0 ㎗/g인 폴리에틸렌 5 내지 45 중량%와,
    (c) 135℃ 데칼린 중에서 측정한 극한점도(η )가 1.0 내지 3.0 ㎗/g인 에틸렌과 탄소수 3 내지 10의 α -올레핀의 공중합체로 된 엘라스토머 5 내지 45 중량%와,
    (d) 성분 (a), (b), (c)의 합계 100중량부당 착색제 0.1 내지 20 중량부를 포함하고;
    상기 프로필렌 단독중합체(B)는 135℃ 데칼린 중에서 측정한 극한점도(η )가 2.0 내지 4.0 ㎗/g이며,
    투명층(II) 표면의 표면경도(ASTM D 696에 따라 측정한 연필경도)가 B 또는 그 보다 높고 표면광택도(ASTM D 648에 따라 측정함)가 적어도 75% 임.)
  8. 열가소성 중합체(C)로 된 기층에 프로필렌 중합체 조성물(A)로 이루어지고 두께가 150 내지 1000 ㎛인 착색층( I )과, 프로필렌 단독중합체(B)로 이루어지고 두께가 10 내지 100 ㎛이며 착색층( I )의 색깔을 볼 수 있도록 빛을 투과시키는 투명층(II)이 차례로 적층된 착색된 자동차 외장부품
    (상기 프로필렌 중합체 조성물(A)은
    (a) 135℃ 데칼린 중에서 측정한 극한점도(η )가 2.0 내지 4.0 ㎗/g 인 폴리프로필렌 블록 공중합체(a1) 및/또는 폴리프로필렌 랜덤 공중합체(a2) 50 내지 90 중량%와,
    (b) 135℃ 데칼린 중에서 측정한 극한점도(η )가 1.0 내지 5.0 ㎗/g인 폴리에틸렌 5 내지 45 중량%와,
    (c) 135℃ 데칼린 중에서 측정한 극한점도(η )가 1.0 내지 3.0 ㎗/g인 에틸렌과 탄소수 3 내지 10의 α -올레핀의 공중합체로 된 엘라스토머 5 내지 45 중량%와,
    (d) 성분 (a), (b), (c)의 합계 100중량부당 착색제 0.1 내지 20 중량부를 포함하고;25
    상기 프로필렌 단독중합체(B)는 135℃ 데칼린 중에서 측정한 극한점도(η )가 2.0 내지 4.0 ㎗/g이며;
    상기 자동차 외장부품은 투명층(II) 표면의 표면경도(ASTM D 696에 따라 측정한 연필경도)가 B 또는 그 보다 높고 표면 광택도(ASTM D 648에 따라 측정함)가 적어도 75%이고,
    굴곡 모듈러스(ASTM D 790에 따라 측정함)가 적어도 500MPa임.).
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