KR100506756B1 - 내스크래치성이 우수한 자동차 내장재 수지 조성물 - Google Patents

내스크래치성이 우수한 자동차 내장재 수지 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR100506756B1
KR100506756B1 KR10-2002-0055858A KR20020055858A KR100506756B1 KR 100506756 B1 KR100506756 B1 KR 100506756B1 KR 20020055858 A KR20020055858 A KR 20020055858A KR 100506756 B1 KR100506756 B1 KR 100506756B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
polypropylene
methacrylate
parts
styrene
Prior art date
Application number
KR10-2002-0055858A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20040024300A (ko
Inventor
박봉현
정순준
최현민
황성욱
Original Assignee
현대자동차주식회사
호남석유화학 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 호남석유화학 주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR10-2002-0055858A priority Critical patent/KR100506756B1/ko
Publication of KR20040024300A publication Critical patent/KR20040024300A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100506756B1 publication Critical patent/KR100506756B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/12—Polypropene
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R13/00—Elements for body-finishing, identifying, or decorating; Arrangements or adaptations for advertising purposes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C08K3/013—Fillers, pigments or reinforcing additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/14—Peroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/14—Copolymers of propene
    • C08L23/145—Copolymers of propene with monomers having more than one C=C double bond
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L53/00—Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L53/02—Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers of vinyl-aromatic monomers and conjugated dienes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 자동차 내장재용 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리프로필렌을 일정량 가교시켜 내충격성, 내열성, 강성이 우수하면서 다양한 용융지수를 갖는 부분가교 시스템의 고충격 폴리프로필렌 수지에 고결정성 폴리프로필렌과 연소후 소실율이 0.07 %인 무기충전제를 첨가하고, 기존에 충격보강재로 사용중인 이피디엠 고무류 대신에 충격특성이 우수하고 스크래치 특성도 우수한 스티렌 에틸렌-부틸렌 결정성 블록 코폴리머를 사용함으로써, 고무류 함량을 감소시키면서 자동차 내장재, 특히 필라트림류에 합당한 강성과 충격강도를 얻을 수 있는 수지 조성물에 관한 것이다.

Description

내스크래치성이 우수한 자동차 내장재 수지 조성물{Composition for automobile interior materials with a high scratch-resistance}
본 발명은 자동차 내장재용 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리프로필렌을 일정량 가교시켜 내충격성, 내열성, 강성이 우수하면서 다양한 용융지수를 갖는 부분가교 시스템의 고충격 폴리프로필렌 수지에 고결정성 폴리프로필렌과 연소후 소실율이 0.07 %인 무기충전제를 첨가하고, 기존에 충격보강재로 사용중인 이피디엠 고무류 대신에 충격특성이 우수하고 스크래치 특성도 우수한 스티렌 에틸렌-부틸렌 결정성 블록 코폴리머를 사용함으로써, 고무류 함량을 감소시키면서 자동차 내장재, 특히 필라트림류에 합당한 강성과 충격강도를 얻을 수 있는 수지 조성물에 관한 것이다.
자동차 내장재는 크게 인스트루먼트 판넬(instrument panel), 도어 트림(door trim)그리고 기타 필라 트림류(filler trim)로 구분이 되며, 상기 부품들은 사람의 손이 많이 닿는 부분으로 우수한 내스크래치성이 요구된다.
북미 및 유럽은 충돌규제 및 보행자 보호법이 점차적으로 강화되고 있으며 국내에서도 이를 규제화하려는 움직임이 있어 자동차 내장재에 사용되는 어느 정도 이상의 물성이 요구된다. 그 중 내충격성이 가장 중요하게 요구되고 있으며, 상기 물성이외에도 기본적으로 자동차 내장재에 사용되는 소재로서 강성 및 내열성의 균형도 필수적인 사항으로 요구된다.
자동차 내장재중 인스트루먼트 판넬이나 도아트림의 경우 일반적으로 3층 구조로 이루어져 표면층의 표면처리에 의해 스크래치성을 부여한다. 기재로는 우수한 충격강도를 가진 소재를 사용하고 있으나, 단층의 인스트루먼트 판넬이나 도아트림, 특히 A, B, C 필라, 센터 필라, 도아 스커프, 카울 사이드, 파티션 판넬 등의 필라 트림 내장재의 경우 우수한 내스크래치성 및 내충격성을 동시에 만족하는 소재가 요구된다.
통상적으로 사용되는 자동차 내장재 소재는 대부분 폴리프로필렌에 고무와 무기충전제를 첨가한 소재를 사출 성형하여 사용하는데, 내장재로서 가져야 할 요구 성능 중 내충격성과 내스크래치성은 서로 상반되는 경향을 보인다. 더욱이, 사출 성형성 향상을 위해서는 흐름성이 우수한 소재가 요구되는데 이것 또한 우수한 충격특성을 유지하기 어렵게 만드는 요인이다. 이에 따라, 우수한 내충격성을 만족시키기 위해서 폴리프로필렌에 고무류를 첨가하여 충격강도를 조절하는데, 자동차 내장재용 소재로서 합당한 충격강도를 얻기 위해서는 고무류를 3~20%로 배합해야 한다.
그러나 현재 대부분의 필라트림류에는 구조적으로 충격을 보강할 뿐 소재상태에서는 강성, 내열성 및 내스크래치성이 우수한 소재를 사용하고 있다. 고가의 고무류가 함유된 소재를 사용하는 것은 원가적인 측면에서 불리할 뿐 아니라 고무의 사용량이 증가함에 따라 강성 및 내열성, 그리고 무엇보다도 내스크래치성의 손상을 피할 수 없기 때문이다. 또한, 내스크래치성의 경우 생산 공정 뿐만 아니라 운반과정 및 사용기간 중에 사용자의 손이 많이 닿음에 따른 외관손상 및 생산 공정 중에 발생하는 백화도 포함된다.
상기의 문제점을 해결하기 위해 많은 연구가 행해지고 있으며, 그중 미합중국특허 제5,973,070호에서는 폴리프로필렌에 변성 폴리프로필렌, 아미노 실란 처리되어 있는 무기물과 지방산 액시드 아미드로 처리된 무정형 실리카 겔을 첨가하여 표면경도 및 내스크래치성을 증가시키는 방법을 제시하고 있다. 그러나, 상기 제시된 방법은 변성 폴리올레핀의 사용시 그 효과가 미미하고, 고무의 함량 또한 10%정도로 경제적인 측면에서 불리한 문제점이 있다.
유럽특허 제9,418,267호에서는 호모 폴리프로필렌에 저밀도 폴리에틸렌, 선형저밀도 폴리에틸렌, 그리고 판상 무기물을 첨가하여 스크래치성을 향상시켰으나, 이 방법 또한 얻어진 최종 조성물의 충격강도가 저하되는 문제점을 안고 있다.
대한민국 특허 제 012985에서는 폴리프로필렌 수지와 스티렌계 열가소성 수지 탄성체를 주성분으로 가교를 위해 퍼옥사이드 계통의 가교 개시제와 여러 가교조제를 사용하여 스크래치성을 증가시키는 방법을 개시하고 있다. 그러나 상기 제시된 방법에 의해 얻어진 최종 조성물은 물성 측정 결과 충격강도가 저하되는 문제점이 있다.
이와 같이 자동차 내장재용 소재로서 적합한 내충격성을 가지면서 내스크래치성도 우수한 소재의 개발이 절실한 실정이다.
따라서, 본 발명자들은 내스크래치성의 저하를 막기 위해 기존 고무보다 충격특성 및 내스크래치 특성이 우수한 스티렌 에틸렌-부틸렌 결정성 블록 코폴리머를 사용하고, 그 함량을 5 % 이하로 감소시켜 우수한 내충격성 및 내스크래치성 특성을 갖는 자동차 내장재용 소재의 개발에 대한 연구를 진행해 왔다. 그결과, 본 발명자들은 폴리프로필렌을 일정량 가교시켜 내충격성, 내열성, 강성이 우수하면서 압출 및 사출이 가능한 다양한 용융지수를 갖는 폴리프로필렌 수지 조성물을 발견하고, 일차적으로 이러한 구성의 폴리프로필렌 수지 조성물에 대하여 특허출원하였다 (대한민국 특허 제 0257835호).
계속해서 본 발명자들은 자동차 내장재용 수지 조성물에 충격 보강을 위해 첨가되는 기존 이피디엠 고무류를 스티렌 에틸렌-부틸렌 결정성 블록 코폴리머로 대체하여 고무류의 함량을 감소시키면서 내스크래치성 및 백화현상을 개선하고, 연소후 소실율이 0.07 %인 무기충전제를 첨가하여 자동차 내장재용에 합당한 내스크래치성 및 내충격성을 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 자동차 내장재용 수지 조성물에 있어서, 충격 보강을 위해 첨가되는 고무류를 부분 가교된 폴리프로필렌 수지와 고결정성 폴리프로필렌, 스티렌 에틸렌-부틸렌 결정성 블록 코폴리머, 그리고 무기충전제를 배합하여 구성되는, 내충격성 및 내스크래치성이 우수한 자동차 내장재용 수지 조성물을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명은 내충격성 및 내스크래치성이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물전체 100 중량부(A+B+C+D)에 대하여 고결정성 폴리프로필렌 수지(A)성분 1 ∼ 70 중량부, 부분가교 폴리프로필렌(B)성분 10 ∼ 70 중량부, 스티렌 에틸렌-부틸렌 결정성 블록 코폴리머(C)성분 1 ∼ 10 중량부, 및 무기충전제(D)성분 1 ∼ 25 중량부를 함유하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명을 구성하는 각 성분에 대하여 설명한다.
(A) 고결정성 폴리프로필렌
기존의 폴리프로필렌과 달리 결정성이 높은 고결정성 폴리프로필렌(High Crystallinity PolyPropylene)은 HIPP(High Isotacticity PolyPropylene), HSPP (High Stiffness PolyPropylene)라고도 하며, 내충격성, 고경도 및 내스크래치성 개선을 목적으로 기존의 폴리프로필렌을 대신하여 사용한다. 기존의 상업 판매중인 아이소택틱(isotactic)에 비해 결정성이 높고, 고경도로 인해 20 ∼ 40 %정도 높은 강성과 우수한 내열성 및 내스크래치성을 나타내면서도 내충격성이 유사한 강점을 가지고 있다.
현재 널리 사용되고 있는 PP의 입체규칙성에 관한 아이소택틱 지수(Isotactic Index)는 94 ∼ 97 % 수준이나, 고입체규칙성 PP의 아이소택틱 지수는 최소 98.5% 이상이다. 아이소택틱 지수가 높아지면 PP의 결정화도가 증가하게 되어 PP의 기계적인 물성과 내열성이 우수하게 개선된다. 이와 같은 고결정성 폴리프로필렌은 자동차 내,외장의 전반적인 부품에 사용 가능하며 그 중에서도 강성 및 내열성이 기존 폴리프로필렌 대비 우수하여 이러한 물성이 필요한 내장부품에 주로 적용되고 있다.
본 발명자는 기존의 블록 코폴리머와 동등의 내충격성을 가지면서 우수한 내스크래치성을 얻고자 하였다. 본 발명에서 사용되는 고결정성 폴리프로필렌 수지는 프로필렌의 단독 중합체 혹은 프로필렌과 C2 ∼ 10 단량체와의 공중합체를 사용하며, 구체적으로 C2 ∼ 10 단량체 함량이 0 ∼ 10 몰%, 용융지수가 8 ∼ 60 g/10분(230 ℃)이며, 아이소택틱 지수(I.I)가 최소 98.5 % 이상인 고결정성 폴리머이다. 상기 고결정성 폴리프로필렌의 함량은 일정 수중 이상의 내충격성 및 내스크래치성을 확보하기 위하여 그 함량을 제한한다.
(B) 부분가교 고충격 폴리프로필렌
부분가교 시스템은 결정성 폴리프로필렌 자체의 가교도를 조절하여 소량의 가교구조가 분산상이 되고 높은 유동지수를 갖는 수지가 연속상이 되는 형태학적 조절을 통하여 가교구조가 고무나 탄성체처럼 충격보강제의 역할을 하도록 한 것이다. 이러한 부분가교 시스템은 결정성 폴리프로필렌에 있어서 고분자량일수록 분해보다는 가교될 확률이 크고, 반응 개시제인 유기과산화물의 분해온도(반감기 온도)에 따라서 결정성 폴리프로필렌의 분해 정도를 조절할 수 있음을 이용한 것이다.
중량 평균 분자량이 높은 폴리프로필렌과 알파 올레핀 공단량체의 함량이 높고 유동성이 우수한 폴리프로필렌 수지를 일정 비율로 혼합하고 가교조제로서 스티렌, 메타크릴레이트, 에타크릴레이트, 비닐에테르, 비닐에스테르 유도체 등의 단량체를 단독 또는 혼합하고 분해온도가 다른 2가지 이상의 유기 퍼옥사이드를 단독 또는 혼합 사용하여 반응압출을 하면 일정한 수준의 가교도를 갖게 되어 내충격성, 내열성 및 강성의 상승과 낮은 용융지수의 압출 제품부터 고 용융지수의 대형 사출 제품까지 성형할 수 있는 다양한 유동성을 가지는 폴리프로필렌 수지 조성물을 얻을 수 있음을 이용한 것이다.
이러한 부분가교 시스템의 결정성 폴리프로필렌은 그 자체 우수한 충격강도와 강성을 갖고 있기 때문에 충격강도 보강을 목적으로 첨가되는 고무류의 함량을 감소시킬수 있으며, 여기에 스티렌 에틸렌-부틸렌 결정성 블록 코폴리머를 배합하는 경우 적은 고무류 함량으로도 자동차 내장재에 합당한 충격과 강성을 얻을 수 있으며, 내스크래치성도 우수한 자동차 내장재용 수지 조성물을 제공할 수 있다.
본 발명에 이용되는 고충격 폴리프로필렌을 상세하게 보면, (a+b+c+d) 성분으로 이루어지며, 구체적으로 다음과 같다.
(a) 성분은 가교 반응이 주로 일어나는 고분자량의 폴리프로필렌으로서, 프로필렌의 단독 중합체 혹은 프로필렌과 C2 ∼ 10 단량체와의 공중합체를 사용한다. 구체적으로, C2 ∼ 10 단량체 함량이 0 ∼ 10 몰%, 용융지수가 0.1 ∼ 3 g/10분(230 ℃)이며 중량 평균 분자량이 300,000 g/mol이상이며 바람직하게는 중량 평균 분자량이 500,000 g/mol인 것을 사용하는 것이 좋다.
(b) 성분은 유동성이 매우 우수하고 C2 ∼ 10 단량체 함량이 높아 C2 ∼ 10 단량체 영역에서 가교 반응도 소량 일어날 수 있는 고유동, 고 C2 ∼ 10 단량체 함량의 폴리프로필렌으로 프로필렌과 C2 ∼ 10 단량체의 공중합체를 사용한다. 이때 C2 ∼ 10 단량체의 함량이 11 ∼ 25 몰%, 용융지수가 10 ∼ 60 g/10분(230 ℃)인 것으로 바람직하게는 용융지수가 20 ∼ 60 g/10분, C2 ∼ 10 단량체 함량이 15 ∼ 25 몰%인 것을 사용하는 것이 좋다.
(c) 성분은 가교시 폴리프로필렌의 분해를 억제하고 가교반응을 촉진하는 가교조제이다. 구체적으로, 스티렌(styrene), 알파 메틸스티렌(a-methylstyrene)과 메틸 메타크릴레이트(methyl methacrylate), 에틸 메타크릴레이트(ethyl methacrylate), 시클로 헥실메타크릴레이트(cyclo hexylmethacrylate), 페닐 메타크릴레이트(phenyl methacrylate), 벤질 메타크릴레이트(benzyl methacrylate), 글리시딜 메타크릴레이트(glycidyl methacrylate), 메틸 아크릴레이트(methyl acrylate), 에틸 아크릴레이트(ethyl acrylate), 시클로헥실 아크릴레이트(cyclo hexylacrylate), 페닐 아크릴레이트(phenyl acrylate), 벤질 아크릴레이트(benzyl acrylate), 부틸 아크릴레이트(butyl acrylate), 글리시딜 아크릴레이트(glycidyl acrylate), 비닐 아세테이트(vinyl acrylate), 비닐 벤조에이트(vinyl benzoate), 메틸 비닐 에테르(methyl vinyl ether), 에틸 비닐 에테르(ethyl vinyl ether), 프로필 비닐 에테르(propyl vinyl ether), 부틸 비닐 에테르(butyl vinyl ether) 등이며 바람직하게는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 유도체와 스티렌과 유도체를 혼합하여 사용하는 것이 좋다. 가교제의 함량은 10 중량부를 초과하는 경우 가교가 촉진되어 유동성 조절이 어렵기 때문에, 수지 혹은 고무 성분 100 중량부에 대하여 10 중량부 이하의 양으로 사용하는 것이 좋다.
(d) 성분은 반응 개시제의 역할을 하는 유기퍼옥사이드로서, 벤조일 퍼옥사이드(benzoyl peroxide), 라우릴 퍼옥사이드(lauryl peroxide), 디큐밀 퍼옥사이드 (dicumyl peroxide), 비스(t-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠(bis(t-butylperoxyisopropyl)benzene)), 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산(2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane) 등이 있으며 유동성 조절을 위해서 반감기 온도가 낮은 것과 높은 것을 혼합하여 사용하는 것이 좋다. 분해 온도가 낮은 것은 가교 효율은 낮지만 결정성 폴리프로필렌의 분해정도가 낮고, 높은 것은 분해반응이 심하게 나타난다.
(C) 스티렌 에틸렌-부틸렌 결정성 블록 코폴리머:
본 발명에서는 내충격성 보강을 위해 소량 첨가하여도 충격특성 및 내스크래치성이 우수한 물성을 나타내는 스티렌 에틸렌-부틸렌 결정성 블록 코폴리머를 사용한다. 상기 블록 코폴리머의 구조를 보면, 세가지 성분으로 구성된 코폴리머로서 한쪽 말단에는 강직한 부분으로서 에틸렌과 같은 결정성 블록이 있고, 다른쪽 말단에는 스티렌 블록이 있으며, 가운데에는 유연한 부분으로서 에틸렌-부틸렌 블록으로 구성되어 있다. 결정성 부분은 에틸렌과, 유연한 부분은 폴리프로필렌과 상용성이 좋아 충격강도와 신율을 증가시키며, 스티렌 블록은 내스크래치성 및 백화현상을 개선할 수 있다. 따라서, 상기 성분을 사용함으로써 사용하는 고무의 양을 줄일 수 있으며 강성과 충격성의 좋은 균형을 이룰 수 있다.
상기 스티렌 에틸렌-부틸렌 결정성 블록 코폴리머로는 용융지수가 2.5 ∼ 20 g/10분(230 ℃, 2.16 kgf)이며, 밀도가 0.88 ∼ 0.91 g/cc인 것을 사용한다. 상기와 같은 스티렌 에틸렌-부틸렌 결정성 블록 코폴리머의 사용량은 5 중량부 이하인데, 5 중량부 이상인 경우에는 원가적으로도 부담이 된다.
(D) 무기충전제
내열성 및 강성 보강을 위해 사용되는 성분으로, 사용할 수 있는 종류는 탈크(talc), 탄산칼슘, 황산칼슘, 산화마그네슘, 칼슘스테아레이트, 월라스토나이트, 마이카(mica), 실리카, 규산칼슘, 점토, 카본블랙 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 월라스토나이트와 탈크를 이용하는 것이 좋다.
무기물의 사용은 함량 증가에 따른 수지 조성물의 강성 및 경도의 증가가 뚜렷한 것을 사용하는 것이 바람직하며, 본 발명에서는 800 ∼ 1200 ℃에서 소성시켜 연소후 소실율이 0.07 %이며, 백색도가 90.5 %인 소성탈크를 사용한다. 입자의 크기는 1 ∼ 30 ㎛, 바람직하게는 평균입경이15 ∼ 20 ㎛의 탈크를 사용하는 것이 좋다.
본 발명의 폴리프로필렌 수지 조성물의 제조 방법은 특별히 한정하지 않으며, 이 분야에서 사용되는 적절한 방법을 사용한다. 예를 들어, 본 발명의 폴리프로필렌 복합수지 조성물은 상기 설명된 필수 성분을 통상의 기계적 혼련법에 의하여 제조하는 것이 가능하다. 구체적으로 예를들면, 반바리 믹서, 싱글스크류 압출기, 트윈스크류 압출기, 다륜스크류 압출기 등의 일반적인 용융 혼련기를 이용하는 방법을 채용할 수 있다. 이때, 혼련 온도는 170 ∼ 260 ℃에서 행하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 조성물에 대한 성형 가공법의 경우 압출성형, 중공성형, 사출성형, 시트성형 등으로 특히 한정되는 것은 없으나 사출성형이 가장 적합하다.
상기에서 설명한 바대로, 본 발명의 폴리프로필렌 복합수지 조성물은 일정수준의 물성을 유지함과 동시에 내스크래치성이 향상되어 인스트루먼트 판넬(instrument panel), 도어 트림(door trim)그리고 기타 필라 트림류(filler trim) 등의 자동차 내장재에 효과적으로 적용할 수 있다.
이와 같은 본 발명을 실시예에 의거하여 설명하겠는 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 ∼ 4
먼저 저비중 소재로 내스크래치성 및 내충격성을 개선하기 위하여 (D)성분을 5 %로 고정시킨 후, 하기 표 1에 명시된 (A), (B), 및 (C)성분을 혼합하여 헨셀 믹서로 3분간 혼합하였다. 얻어진 혼합물을 압출기로 190 ∼ 250 ℃의 온도범위에서 압출한 후, 냉각, 고화하여 펠렛상의 조성물을 얻었다. 얻어진 조성물은 용융지수에 따라 180 ∼ 250 ℃의 온도범위에서 사출하여 물성 측정을 위한 시편을 제조하였다.
실시예 5 ∼ 8
실시예 1 ∼ 4와 달리 고비중, 고강성 소재의 물성 향상을 위하여 (D)성분을 20 %로 증가시켜 실시예 1 ∼ 4에서와 동일한 방법으로 실시하여 물성 측정을 위한 시편을 제조하였다.
비교예 1 ∼ 2
실시예에서의 (B)와 (C)성분을 첨가하지 않고, 이피디엠인 (E)성분을 첨가하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 5에서와 동일 성분으로 하기 표 1에 명시된 함량으로 배합하여 동일한 방법으로 실시하여 물성 측정을 위한 시편을 제조하였다.
구분 중량부
A B C D E
실시예 1 60 30 5 5 -
2 55 30 10 5 -
3 50 40 5 5 -
4 40 50 5 5 -
5 45 30 5 20 -
6 40 30 10 20 -
7 35 40 5 20 -
8 25 50 5 20 -
비교예 1 90 - - 5 5
2 75 - - 20 5
(주)A:용융지수가 20 g/10분(230 ℃, 2.16 ㎏f)이고, 아이소택틱 지수가 99 %이며, 에틸렌 함량이 6 몰%인 고결정성 폴리프로필렌 수지B:용융지수가 8 g/10분이고, 가교제 및 유기퍼옥사이드로 가교시킨 내충격용 부분가교 폴리프로필렌 수지C:용융지수가 2.5 g/10분이고, 비중이 0.88인 스티렌 에틸렌-부틸렌 결정성 블록 코폴리머D:평균 입경이 18.5 ㎛이며, 연소후 무게 감소율이 0.07 % 인 탈크E:옥텐 함량이 25 %이고, 용융지수가 0.5 g/10분(190 ℃, 2.16 ㎏f)인 에 틸렌-옥텐 공중합체
상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 시편의 물성을 하기에 의거하여 측정하였으며, 얻어진 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
1)용융지수(melt index) : ASTM D-1238 법으로 측정하였으며, 시험조건은 230 ℃, 2.16 kgf에서 측정하였다.
2)굴곡 탄성율 및 굴곡강도 : ASTM D-790법으로 측정하였으며, 시편규격은 12.7 ×127 ×6.4 mm이며, 시험조건에서 크로스헤드(Crosshead)의 속도는 28 mm/min이였다.
3)Izod충격강도 : ASTM D-256법으로 측정하였으며, 시편 규격은 63.5 ×12.7 ×3 mm 였다.
4)열변형 온도 : ASTM D-648법으로 측정하였으며, 사용된 시편규격은 12.7 ×127 ×6.4 mm이며, 시험조건에 사용된 로드값(load)은 4.6 kgf였다.
5) 연필경도 : JIS K-6301법으로 측정하였으며, 사용된 연필은 일본 미쓰비시의 유니 연필을 사용하였으며, 10 mm/20초의 속도로 측정하였다. 연필경도 측정용 시편은 80 ×160 ×2 mm이며, 측정 후 백화발생 유, 무도 육안으로 판별하였다.
구분 백화현상 발생유·무 IZOD 강도 (㎏f㎝/㎝) 굴곡탄성 (㎏f/㎤) 열변형온 (℃) 연필경도 (g/㎝)
23 ℃ -10 ℃
실시예 1 무 10.5 5.0 18,000 125 B
실시예 2 무 12.8 5.2 16,500 123 3B
실시예 3 무 11.0 4.8 17,200 125 2B
실시예 4 무 12.2 5.2 16,000 120 2B
실시예 5 무 6.5 3.8 25,000 135 HB
실시예 6 무 8.9 4.5 23,000 130 2B
실시예 7 무 7.4 4.0 23,700 132 B
실시예 8 무 10.4 4.5 20,000 133 2B
비교예 1 유 8.8 4.4 15,800 116 4B
비교예 2 유 5.8 3.5 30,000 139 3B
상기 표 2에 따르면, 본 발명에 따른 실시예 조성물은 백화현상이 전혀 발생하지 않았으며, 상온 및 저온에서의 높은 IZOD 강도 수치를 나타내어 내충격성이 우수함을 알 수 있었다. 또한, 굴곡탄성률 및 열변형 온도도 기준 조건을 만족하는 수치를 나타내었다. 특히, 내스크래치 시험에 있어서 3B 미만의 우수한 결과를 보여줌에 따라 내스크래치성 또한 우수함을 알 수 있었다. 이에 비하여, 비교예의 조성물은 백화현상 및 내충격성, 내스크래치성 모두에서 실시예의 그것에 비하여 낮은 수치를 나타내었다.
이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차 내장재용 수지 조성물은, 부분가교 시스템의 결정성 폴리프로필렌 수지에, 고결정성 폴리프로필렌과 스티렌 에틸렌-부틸렌 결정성 블록 코폴리머 및 무기 충진제를 첨가함으로써, 다양한 유동성과 우수한 내스크래치성을 가지며, 백화현상을 방지하고, 고무류 함량을 감소시키면서 자동차 내장재에 합당한 강성과 충격강도를 얻을 수 있다.

Claims (8)

  1. 내충격성 및 내스크래치성이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물전체 100 중량부(A+B+C+D)에 대하여 고결정성 폴리프로필렌 수지(A)성분 1 ∼ 70 중량부, 부분가교 폴리프로필렌(B)성분 10 ∼ 70 중량부, 스티렌 에틸렌-부틸렌 결정성 블록 코폴리머(C)성분 1 ∼ 10 중량부, 및 무기충전제(D)성분 1 ∼ 25 중량부를 함유하는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 수지 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 고결정성 폴리프로필렌 수지(A)는 프로필렌의 단독 중합체 혹은 프로필렌과 C2 ∼ 10 단량체와의 공중합체로서 C2 ∼ 10 단량체 함량이 0 ∼ 10 몰%, 용융지수가 8 ∼ 60 g/10분(230 ℃)이며, 아이소택틱 지수(I.I)가 최소 98.5 %이상인 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 수지 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 부분가교 폴리프로필렌(B)는
    (a) 프로필렌의 단독 중합체 혹은 프로필렌과 C2 ∼ 10 단량체와의 공중합체로서 C2 ∼ 10 단량체 함량이 0 ∼ 10 몰%, 용융지수가 0.1 ∼ 3 g/10분(230 ℃)이며 중량 평균 분자량이 300,000 g/mol이상인 결정성 폴리프로필렌 수지 1 ∼ 90중량부;
    (b) C2 ∼ 10 단량체 함량의 폴리프로필렌으로 프로필렌과 C2 ∼ 10 단량체의 공중합체로서 C2 ∼ 10 단량체의 함량이 11 ∼ 25 몰%, 용융지수가 10 ∼ 60 g/10분(230 ℃)인 폴리프로필렌 수지 10 ∼ 99 중량부
    (c) 가교조제 0 ∼ 10 PHR
    (d) 유기퍼옥사이드로서 0.01 ∼ 2.0 PHR
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 수지 조성물.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 가교조제는 스티렌(styrene), 알파 메틸스티렌(a-methylstyrene)과 메틸 메타크릴레이트(methyl methacrylate), 에틸 메타크릴레이트(ethyl methacrylate), 시클로 헥실메타크릴레이트(cyclo hexylmethacrylate), 페닐 메타크릴레이트(phenyl methacrylate), 벤질 메타크릴레이트(benzyl methacrylate), 글리시딜 메타크릴레이트(glycidyl methacrylate), 메틸 아크릴레이트(methyl acrylate), 에틸 아크릴레이트(ethyl acrylate), 시클로헥실 아크릴레이트(cyclo hexylacrylate), 페닐 아크릴레이트(phenyl acrylate), 벤질 아크릴레이트(benzyl acrylate), 부틸 아크릴레이트(butyl acrylate), 글리시딜 아크릴레이트(glycidyl acrylate), 비닐 아세테이트(vinyl acrylate), 비닐 벤조에이트(vinyl benzoate), 메틸 비닐 에테르(methyl vinyl ether), 에틸 비닐 에테르(ethyl vinyl ether), 프로필 비닐 에테르(propyl vinyl ether) 및 부틸 비닐 에테르(butyl vinyl ether)으로 바람직하게는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 유도체와 스티렌과 유도체를 혼합하여 이루어진 그룹 중에서 선택된 것을 특징으로 하는 조성물.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 유기퍼옥사이드는 벤조일 퍼옥사이드(benzoyl peroxide), 라우릴 퍼옥사이드(lauryl peroxide), 디큐밀 퍼옥사이드(dicumyl peroxide), 비스(t-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠(bis(t-butylperoxyisopropyl)benzene)) 및 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산(2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane)로 이루어진 그룹 중에서 선택된 것을 특징으로 하는 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 (C) 스티렌 에틸렌-부틸렌 결정성 블록 코폴리머는 스티렌 함량이 20 ∼ 40 중량%, 에틸렌-부틸렌 함량이 60 ∼ 80 중량%이고, 용융지수가 2.5 ∼ 20 g/10분(230 ℃, 2.16 kgf)이며, 밀도가 0.88 ∼ 0.91 g/cc 인 것을 특징으로 하는 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 (D) 무기충전제는 탈크(talc), 탄산칼슘, 황산칼슘, 산화마그네슘, 칼슘스테아레이트, 월라스토나이트, 마이카(mica), 실리카, 규산칼슘, 점토 및 카본블랙으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 것을 특징으로 하는 조성물.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 탈크는 소실율이 0.07 %인 것을 특징으로 하는 조성물.
KR10-2002-0055858A 2002-09-13 2002-09-13 내스크래치성이 우수한 자동차 내장재 수지 조성물 KR100506756B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0055858A KR100506756B1 (ko) 2002-09-13 2002-09-13 내스크래치성이 우수한 자동차 내장재 수지 조성물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0055858A KR100506756B1 (ko) 2002-09-13 2002-09-13 내스크래치성이 우수한 자동차 내장재 수지 조성물

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040024300A KR20040024300A (ko) 2004-03-20
KR100506756B1 true KR100506756B1 (ko) 2005-08-08

Family

ID=37327553

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2002-0055858A KR100506756B1 (ko) 2002-09-13 2002-09-13 내스크래치성이 우수한 자동차 내장재 수지 조성물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100506756B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101090685B1 (ko) * 2009-05-28 2011-12-08 한일이화주식회사 차량 내장재용 시트 구조물 및 제조 방법
KR101299356B1 (ko) * 2011-04-13 2013-08-22 삼성토탈 주식회사 도장성이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물
KR20170076278A (ko) * 2015-12-24 2017-07-04 한화토탈 주식회사 내스크래치, 내오염 성능이 향상된 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100582851B1 (ko) * 2004-11-19 2006-05-23 한일이화주식회사 직물 질감을 갖는 사출물 성형용 수지조성물
KR100891836B1 (ko) * 2007-01-23 2009-04-07 주식회사 엘지화학 내스크래치성이 우수한 고유동 올레핀계 열가소성 수지조성물
KR101476037B1 (ko) * 2013-06-12 2014-12-23 삼성토탈 주식회사 폴리프로필렌 수지 조성물
CN114736458B (zh) * 2022-04-13 2023-10-31 金发科技(印度)有限公司 一种耐划伤聚丙烯复合材料及制备方法和应用

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5898347A (ja) * 1981-12-07 1983-06-11 Fujikura Ltd 耐熱難燃性架橋ポリプロピレン用混和物
JPS6339950A (ja) * 1986-08-04 1988-02-20 Asahi Chem Ind Co Ltd バンパ−用組成物
US5104938A (en) * 1988-03-07 1992-04-14 Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. Thermoplastic polymer composition
KR970042765A (ko) * 1995-12-05 1997-07-26 우에다 마사히로 폴리프로필렌 수지 조성물
KR19990079214A (ko) * 1998-04-02 1999-11-05 윤종용 회전압축기
KR20010008487A (ko) * 1999-07-01 2001-02-05 정몽규 자동차 타이밍 벨트 커버용 폴리프로필렌 조성물
KR20010109421A (ko) * 2000-05-31 2001-12-10 유현식 금속 광택성이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물
KR20030093829A (ko) * 2002-06-05 2003-12-11 현대자동차주식회사 내충격성 및 내스크래치성이 우수한 자동차 도어 트림용폴리프로필렌 수지 조성물

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5898347A (ja) * 1981-12-07 1983-06-11 Fujikura Ltd 耐熱難燃性架橋ポリプロピレン用混和物
JPS6339950A (ja) * 1986-08-04 1988-02-20 Asahi Chem Ind Co Ltd バンパ−用組成物
US5104938A (en) * 1988-03-07 1992-04-14 Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. Thermoplastic polymer composition
KR970042765A (ko) * 1995-12-05 1997-07-26 우에다 마사히로 폴리프로필렌 수지 조성물
KR19990079214A (ko) * 1998-04-02 1999-11-05 윤종용 회전압축기
KR20010008487A (ko) * 1999-07-01 2001-02-05 정몽규 자동차 타이밍 벨트 커버용 폴리프로필렌 조성물
KR20010109421A (ko) * 2000-05-31 2001-12-10 유현식 금속 광택성이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물
KR20030093829A (ko) * 2002-06-05 2003-12-11 현대자동차주식회사 내충격성 및 내스크래치성이 우수한 자동차 도어 트림용폴리프로필렌 수지 조성물

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101090685B1 (ko) * 2009-05-28 2011-12-08 한일이화주식회사 차량 내장재용 시트 구조물 및 제조 방법
KR101299356B1 (ko) * 2011-04-13 2013-08-22 삼성토탈 주식회사 도장성이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물
KR20170076278A (ko) * 2015-12-24 2017-07-04 한화토탈 주식회사 내스크래치, 내오염 성능이 향상된 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품
KR102036948B1 (ko) * 2015-12-24 2019-10-25 한화토탈 주식회사 내스크래치, 내오염 성능이 향상된 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품

Also Published As

Publication number Publication date
KR20040024300A (ko) 2004-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100475946B1 (ko) 내충격성 및 내스크래치성이 우수한 자동차 도어 트림용폴리프로필렌 수지 조성물
US4987173A (en) Polyolefin resin composition containing fibrous inorganic filler
JP4372359B2 (ja) ゴム組成物の製造法
KR100506756B1 (ko) 내스크래치성이 우수한 자동차 내장재 수지 조성물
US5656691A (en) Reformed polypropylene resin composition and a method of preparing the same
KR20210082804A (ko) 내스크래치성이 우수한 자동차 내장재
JPH1087919A (ja) ポリプロピレン樹脂組成物
KR20100027322A (ko) 강성이 우수한 　고충격 폴리프로필렌 수지 조성물
JPH0420549A (ja) 熱可塑性エラストマー組成物
KR20190064875A (ko) 유리섬유 강화 폴리프로필렌 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품
KR100258892B1 (ko) 내충격성 수지조성물
KR102187566B1 (ko) 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이의 성형품
KR102573484B1 (ko) 폴리올레핀계 수지 조성물, 폴리올레핀계 마스터배치, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 성형품
EP0605231B1 (en) Formed thermoplastic resin article and production process thereof
JP3467895B2 (ja) 改質ポリプロピレン樹脂組成物およびその製造方法
KR100204658B1 (ko) 자동차 외장재용 복합 탄성수지 조성물
KR20000025752A (ko) 내충격성이 우수한 자동차 범퍼 커버용 수지 조성물2
EP0765907B1 (en) Resin composition utilizing coated resin moldings and multilayer resin molding
KR100257835B1 (ko) 내충격성이우수한폴리프로필렌수지조성물
JPH04320411A (ja) 加硫性ゴム組成物および加硫ゴム製品
JPH073091A (ja) 熱可塑性エラストマー組成物
JPH0733917A (ja) 熱可塑性エラストマー組成物
JP4283352B2 (ja) 射出成形品
JPH0572934B2 (ko)
JP3166053B2 (ja) 熱可塑性エラストマー組成物の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120702

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130627

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee