KR100687547B1 - 적층체 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 적층체는 수지 조성물로 구성된 슬라이딩 부재층과 올레핀계 열가소성 엘라스토머(A)로 구성된 기재층으로 되어 있으며,
올레핀계 열가소성 엘라스토머(A), 135℃ 데카린 용매중에서 측정한 고유 점도(η)가 1~40dl/g을 갖는 초고분자량 폴리올레핀(입경이 1~100㎛인 분말은 제외함), 무기 또는 유기 충전제 분말, 및 필요에 따라서 폴리올레핀 수지, 유기 폴리실록산, 지방산 아미드 및 불소 고무를 이축 압출기 내에서 용융 혼련하여 얻어지는 수지 조성물과,
상기 올레핀계 열가소성 엘라스토머(A)
를 공압출하여 얻어진다:
이 적층체는 윈도우 글라스와의 슬라이딩 특성 및 내마모성이 우수하다. 또한, 이 적층체는 접착제를 필요로 하지 않으므로 간단한 공정으로 제조될 수 있으며, 이 적층체는 기재층과 슬라이딩 부재층간의 접착 강도가 크다.
열가소성 엘라스토머, 적층체, 글라스 런 채널

Description

적층체{LAMINATE}
도1은 본 발명의 실시예 및 비교예에서 얻은 수지 조성물로부터 제조된 사출 성형 시험편의 슬라이딩 마모성을 측정하는 방법을 설명하는 개략 사시도.
1: 시험편
2: 글라스 마모자
본 발명은 슬라이딩 부재층과 기재층으로 된 적층체에 관한 것이며, 더욱 구체적으로는 본 발명은 원도우 글라스에 대한 슬라이딩성이 우수하고 내마모성이 우수하여 글라스 런 채널(glass run channel) 등에 적합하게 사용하는 적층체에 관한 것이다.
올레핀계 열가소성 엘라스토머는 경량이고, 쉽게 재활용할 수 있고 또한 소각할 때에 유독성 가스를 방출하지 않으므로, 에너지 절약, 자원 절약 및 최근의 지구 환경보호의 관점에서, 자동차 부품, 산업 기계용 부품, 전기 전자 부품 및 건축 자재 등의 각종 재료로의 사용이 증가되고 있다.
자동차 부품의 예로는 글라스 런 채널을 들 수 있다. 이 글라스 런 채널은 원도우 글라스와 원도우 프레임 사이에 설치된 가이드 부재이며, 원도우 글라스의 상승/하강(개폐) 동작을 용이하게 하고 원도우 글라스가 원도우 프레임에 꽉 끼게(팽팽하게 유동)할 것이 요구된다.
종래의 글라스 런 채널은 연질 합성 수지(예: 연질 염화비닐 수지) 또는 에틸렌/프로필렌/디엔 공중합체 고무 등으로 된 기재(substrate)의 상면에, 윈도우 글라스와 슬라이딩하기 위하여, 접착제에 의하여 나이론 필름 등이 적층되어 있다. 이 원도우 글라스와의 접촉 면적을 감소하기 위하여, 나이론 필름을 적층 전후에 엠보싱한다.
종래의 글라스 런 채널의 제조 공정은 접착제를 사용하여 적층하는 공정을 포함하므로, 제조된 글라스 런 채널은 표피층이 기재로부터 박리되기 쉬운 단점이 있다. 또한 여러 공정을 거치므로 공정이 복잡해진다.
이러한 상황하에서, 본 발명자들은 상기의 글라스 런 채널의 문제점을 해결하기 위하여 상기 올레핀계 열가소성 엘라스토머에 관심을 갖았다. 그러나 올레핀계 열가소성 엘라스토머를 단층으로 글라스 런 채널용으로 사용할 때는, 제조된 글라스 런 채널은 원도우 글라스와의 슬라이딩 특성이 떨어져서 마모가 심하였다.
특개평9-176408호에는 올레핀계 열가소성 엘라스토머 조성물에 지방산 아미드를 첨가함으로서 슬라이딩 특성 및 내마모성을 향상시키는 것이 기재되어 있다. 그러나 이 방법에 의해서도 슬라이딩 특성과 내마모성의 향상이 여전히 만족스럽지 못하므로, 실리카 등을 첨가하여 표피층의 표면을 거칠게하여 슬라이딩 특성을 향상시킬 것이 필요하다. 그러나 실리카의 첨가에 의하여 표피층은 딱딱하게 되므 로, 제조품은 이를 굽혔을 경우 주름이 생길 수 있다.
본 발명은 상술한 선행 기술상의 문제점을 해결하려는 것이며, 본 발명은 원도우 글라스와의 슬라이딩 특성이 우수하고 내마모성이 우수하여 글라스 런 채널 등에 적합하게 사용되는 적층체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 적층체는 수지 조성물로 구성된 슬라이딩 부재층과 올레핀계 열가소성 엘라스토머(A)로 구성된 기재층으로 되어 있으며,
올레핀계 열가소성 엘라스토머(A) 100 중량부, 135℃ 데카린 용매중에서 측정한 고유 점도(η)가 1~40dl/g을 갖는 초고분자량 폴리올레핀(B)(입경이 1~100㎛인 분말은 제외함) 10~250 중량부, 및 입경이 1~100㎛인 무기 또는 유기 충전제 분말(C) 1~300 중량부를 이축 압출기 내에서 용융 혼련하여 제조되는 상기 수지 조성물과,
상기 올레핀계 열가소성 엘라스토머(A)
를 공압출하여 얻어진다:
상기 슬라이딩 부재층에서, 무기 또는 유기 충전제 분말(C)은 균일하게 분산되어 있다.
상기 수지 조성물에, 올레핀계 열가소성 엘라스토머(A) 100 중량부당 폴리올레핀 수지(D) 1~150 중량부와 유기 폴리실록산(E) 1~50 중량부를 각각 첨가하여도 좋다. 또한 올레핀계 열가소성 엘라스토머(A) 100 중량부당 지방산 아미드(F) 1~50 중량부와 불소 고무(G) 1~20 중량부를 각각 더 첨가하여도 좋다.
상기 무기 또는 유기 충전제 분말(C)는 135℃ 데카린 용매중에서 측정한 고유 점도(η)가 1~40dl/g을 갖는 초고분자량 폴리올레핀 분말이 바람직하다.
본 발명에 의한 적층체를 이하에서 상세하게 설명한다.
본 발명의 적층체는 슬라이딩 부재층과 기재층으로 되어 있다.
본 발명의 적층체의 슬라이딩 부재층을 형성하는 수지 조성물은 올레핀계 열가소성 엘라스토머(A), 초고분자량 폴리올레핀(B) 및 무기 또는 유기 충전제 분말(C)로 되어 있다. 또한 이 수지 조성물은 필요에 따라, 폴리올레핀 수지(D), 유기 폴리실록산(E), 지방산 아미드(F) 및 불소 고무(G)를 더 함유하여도 좋다.
올레핀계 열가소성 엘라스토머(A)
본 발명에 사용되는 올레핀계 열가소성 엘라스토머(A)는 결정성 폴리올레핀과 고무로 되어 있다.
본 발명에 사용하는 결정성 폴리올레핀은 탄소수 2~20의 α-올레핀의 단독 중합체 또는 공중합체이다.
상기 결정성 폴리올레핀의 구체적인 예로는 하기의 (공)중합체를 들 수 있다:
(1) 에틸렌 단독 중합체(저압법과 고압법 중 어느 하나로 제조됨)
(2) 에틸렌과 10몰% 이하의 다른 α-올레핀 또는 비닐 아세테이트 또는 에틸 아크릴레이트 등의 비닐 단량체의 공중합체.
(3) 프로필렌 단독 중합체.
(4) 프로필렌과 10몰% 이하의 다른 α-올레핀의 랜덤 공중합체.
(5) 프로필렌과 30몰% 이하의 다른 α-올레핀의 블록 공중합체.
(6) 1-부텐 단독 중합체.
(7) 1-부텐과 10몰% 이하의 다른 α-올레핀의 랜덤 공중합체.
(8) 4-메틸-1-펜텐 단독 중합체
(9) 4-메틸-1-펜텐과 20몰% 이하의 다른 α-올레핀의 랜덤 공중합체.
상기 α-올레핀의 예로는 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 4-메틸-1-펜텐, 1-헥센 및 1-옥텐을 들 수 있다.
본 발명에 사용할 수 있는 고무에 대해서는 특별한 제한은 없으나, 올레핀 공중합체 고무가 바람직하다.
상기 올레핀 공중합체 고무는 주성분으로 탄소수 2~20의 α-올레핀을 함유하는 비정질, 랜덤, 엘라스토머성 공중합체 고무이며, 예를 들어 2종 이상의 α-올레핀으로 구성된 비정질 α-올레핀 공중합체 또는 2종 이상의 α-올레핀과 비공액 디엔으로 구성된 α-올레핀/비공액 디엔 공중합체이다.
상기 올레핀 공중합체 고무의 구체적인 예로는 하기의 고무를 들 수 있다:
(1) 에틸렌/α-올레핀 공중합체 고무(에틸렌/α-올레핀(몰비)= 약 90/10 ~ 50/50)
(2) 에틸렌/α-올레핀/비공액 디엔 공중합체 고무(에틸렌/α-올레핀(몰비)= 약 90/10 ~ 50/50)
(3) 프로필렌/α-올레핀 공중합체 고무(프로필렌/α-올레핀(몰비)= 약 90/10 ~ 50/50)
(4) 부텐/α-올레핀 공중합체 고무(부텐/α-올레핀(몰비)= 약 90/10 ~ 50/50)
상기 α-올레핀의 예로는 상기 결정성 폴리올레핀을 구성하는 것과 동일한 α-올레핀을 들 수 있다.
비공액 디엔의 예로는 디시클로펜타디엔, 1,4-헥사디엔, 시클로옥타디엔, 메틸렌 노르보르넨 및 에틸리덴 노르보르넨을 들 수 있다.
상기 공중합체 고무는 무니 점도 ML1+4(100℃)가 10~250 인 것이 바람직하며, 40~150 인 것이 특히 바람직하다. 비공액 디엔이 공중합되는 경우, 상기 공중합체 고무는 25 이하의 요오드 값을 갖는 것이 바람직하다.
열가소성 엘라스토머 내에서, 상기 올레핀계 공중합체 고무는 비가교된 상태 또는 일부 혹은 전부 가교된 상태 등의 가교된 상태로 존재할 수 있으나, 본 발명에서는 올레핀계 공중합체 고무는 가교된 상태로 존재하는 것이 바람직하고, 부분 가교된 상태로 존재하는 것이 특히 바람직하다.
상기 올레핀계 공중합체 고무를 가교하기 위해 사용하는 가교제로는 예를 들어 유기 과산화물 또는 페놀형 가황제를 들 수 있다.
상기 올레핀계 공중합체 고무(A-2) 이외의 고무(A-3)를 본 발명에 사용할 수 있다. 예를 들면, 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 니트릴 고무(NBR), 천연 고무(NR) 및 부틸 고무(IIR) 등의 디엔계 고무, SEBS 및 폴리이소부틸렌을 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용하는 열가소성 엘라스토머(A) 내에서, 상기 고무에 대한 결정성 폴리올레핀의 중량비(결정성 폴리올레핀/고무)는 통상 90/10~5/95, 바람직하게는 70/30~10/90이다.
상기 올레핀계 공중합체 고무와 다른 고무를 조합하여 사용하는 경우, 다른 고무(A-3)는 결정성 폴리올레핀과 상기 올레핀계 공중합체 고무(A-2)의 합계량 100 중량부당 40 중량부 이하, 바람직하게는 5~20 중량부를 사용하는 것이 좋다.
본 발명에서 바람직하게 사용되는 열가소성 엘라스토머(A)는 결정성 폴리프로필렌과 에틸렌/α-올레핀 공중합체 고무 또는 에틸렌/α-올레핀/비공액 디엔 공중합체 고무로 되어 있다. 이 열가소성 엘라스토머 내에서, 이들 고부 성분은 부분 가교된 상태로 존재하며, 고무에 대한 결정성 폴리프로필렌의 중량비(결정성 폴리프로필렌/고무)는 70/30~10/90 범위이다.
상기 열가소성 엘라스토머(A)에, 필요에 따라 본 발명의 목적을 해치지 않는 양으로, 광유형 연화제, 내열 안정제, 대전 방지제, 내후성 안정제, 노화 방지제, 착색제 및 윤활제 등의 첨가제를 첨가할 수 있다.
본 발명에 사용되는 바람직한 열가소성 엘라스토머(A)는 예를 들어
결정성 폴리프로필렌(A-1) 70~10 중량부,
에틸렌/프로필렌 공중합체 고무 또는 에틸렌/플로필렌/디엔 공중합체 고무로 된 고무(A-2) 30~90 중량부(성분(A-1)과 성분(A-2)의 합계는 100 중량부임), 및
상기 고무(A-2) 이외의 고무(A-3) 및/또는 광유형 연화제(A-4) 5~100 중량부
의 혼합물을 유기 과산화물 존재하에서, 동적 가열 처리를 하여 고무(A-2)를 가교시켜 얻어진 열가소성 엘라스토머이다.
상기 유기 과산화물의 예로는 디큐밀퍼옥사이드, 디-t-부틸퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥신-3, 1,3-비스(t-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠, 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, n-부틸-4,4-비스(t-부틸퍼옥시)발러레이트, 벤조일퍼옥사이드, p-클로로벤조일퍼옥사이드, 2,4-디클로로벤조일퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시벤조에이트, t-부틸퍼벤조에이트, t-부틸퍼옥시이소프로필카보네이트, 디아세틸퍼옥사이드, 라우로일퍼옥사이드 및 t-부틸큐밀퍼옥사이드를 들 수 있다.
이중에서 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥신-3, 1,3-비스(t-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠, 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)-3,3-5-트리메틸시클로헥산 및 n-부틸-4,4-비스(t-부틸퍼옥시)발러레이트가 냄새와 스코치 안정성(Scorch stability)의 관점에서 바람직하며, 이 중에서 1,3-비스(t-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠이 특히 바람직하다.
본 발명에서, 유기 과산화물은 상기 결정성 폴리올레핀과 고무의 합계량 100 중량%에 대하여 0.05~3 중량%, 바람직하게는 0.1~1 중량% 사용된다.
상기 유기 과산화물에 의한 부분 가교에서, 황, p-퀴논디옥심, p-,p'-디벤조일퀴논디옥심, N-메틸-N-4-디니트로소아닐린, 니트로소벤젠, 디페닐구아니딘 또는 트리메틸올프로판-N,N'-m-페닐렌디말레이미드, 다관능성 메타크릴레이트 단량체(예:디비닐벤젠, 트리알릴시아누레이트, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리메틸올프로판트리 메타크릴레이트 또는 알릴메타크릴레이트), 또는 다관능성 비닐 단량체(예:비닐부틸레이트 또는 비닐스테아레이트) 등의 과산화 가교 조제를 첨가하여도 좋다.
상기 화합물을 사용함으로써, 균일하고 온화한 가교 반응을 할 수 있다. 본 발명에서는 디비닐벤젠이 가장 바람직하다. 디비닐벤젠은 취급하기 편리하며, 피가교체의 주성분인 결정성 폴리올레핀 및 고무와의 상용성이 우수하며 또한 유기 과산화물을 용해시킬 수 있으므로 유기 과산화물의 분산제로서 역할을 한다. 그러므로, 가열 처리에 의하여 가교는 균일하게 되며, 유동성과 기계적 특성간에 균형있는 열가소성 엘라스토머를 얻을 수 있다.
상기 가교 조제 또는 상기 다관능성 비닐 단량체는 피가교체 전체에 대해, 바람직하게는 0.1~2 중량%, 더욱 바람직하게는 0.3~1 중량% 사용한다. 상기 가교 조제 또는 다관능성 비닐 단량체의 양이 2 중량%를 초과하고, 또 상기 유기 과산화물의 양이 많으면, 가교 반응이 너무 빨리 진행되어 생성되는 열가소성 엘라스토머는 유동성이 떨어진다. 반면에, 상기 가교 조제 또는 다관능성 비닐 단량체의 양이 2 중량%를 초과하고, 또 상기 유기 과산화물의 양이 적으면, 상기 가교 조제 또는 다관능성 비닐 단량체는 상기 열가소성 엘라스토머 내에서 미반응 단량체로 남고, 그 결과 성형 공정에서 열이력에 의하여 상기 열가소성 엘라스토머의 기계적 특성의 변화가 발생할 수 있다. 따라서, 상기 가교 조제와 다관능성 비닐 단량체를 과잉으로 첨가하여서는 안된다.
여기서 "동적 가열처리"란 상기 성분을 용융 상태에서 혼련하는 것을 의미한다.
혼련 장치로서, 개방형 믹싱롤과 같은 종래의 혼련 장치, 밀폐형 반바리 믹서, 압출기, 니더 또는 연속 믹서를 사용할 수 있다. 이중에서 밀폐형 혼련 장치가 바람직하다. 혼련은 질소 또는 탄산가스 등의 불활성 가스 분위기에서 행하는 것이 바람직하다.
또한, 혼련은 사용된 유기 과산화물의 반감기가 1분 이하로 되는 온도에서 행하는 것이 바람직하다. 이 혼련 온도는 통상 150~280℃, 바람직하게는 170~ 240℃이며, 혼련 시간은 통상 1~20분, 바람직하게는 3~10분이다. 가해지는 전단력(shear force)은 전단 속도로 환산하여 100sec-1 이상, 바람직하게는 500~10,000sec-1이다.
본 발명에 사용되는 특히 바람직한 열가소성 엘라스토머(A)는 부분 가교된 열가소성 엘라스토머이며, 여기서 "부분 가교"란 표현은 하기의 방법으로 측정한 겔 함량이 20~98% 범위인 것을 의미한다. 본 발명에서는 겔 함량이 40~98 중량% 범위가 바람직하다.
겔 함량 측정 방법
열가소성 엘라스토머의 시료 약 100mg을 칭량하고, 0.5mm ×0.5mm ×0.5mm의 미세 파편으로 절단했다. 이 미세 파편을 밀폐 용기내에서, 23℃ 시클로헥산 30ml에 48시간 침지하였다.
그후 시료를 필터 상에 취출하고, 중량의 변화가 없을 때까지 실온에서 72 시간 이상 건조했다.
상기 건조 잔사의 중량으로부터, 상기 중합체 성분 이외의 시클로헥산 불용 성분(예: 섬유질 충전제, 충전제, 안료)의 중량을 빼서 얻어진 값을 "보정된 최종 중량(Y)"로 했다.
별도로, 상기 시료의 중량으로부터 중합체 성분이외의 시클로헥산 가용 성분(예: 연화제)의 중량 및 상기 중합체 성분 성분 이외의 시클로헥산 불용 성분(예: 섬유질 충전제, 충전제, 안료)의 중량을 빼서 얻어진 값을 "보정된 초기 중량(X)"로 했다.
겔 함량(시클로헥산 불용 성분의 함량)은 다음식으로 계산했다.
겔 함량(중량%)=[보정된 최종 중량(Y)]÷[보정된 초기 중량(X)]×100
본 발명에 사용되는 열가소성 엘라스토머(A)는 상기 결정성 폴리올레핀과 상기 고무로 되어 있으므로 유동성이 우수하다.
상기 열가소성 엘라스토머(A)는 압축 성형, 트랜스퍼 성형, 사출 성형, 압출 성형 등의 종래의 성형 장치를 사용하여 성형할 수 있다.
초고분자량 폴리올레핀(B)
본 발명에 사용되는 초고분자량 폴리올레핀(B)은 입경 1~100㎛ 갖는 분말을 제외한 펠렛의 형태로 공급하는 것이 바람직하며, 이 펠렛의 직경은 통상 1~10mm, 바람직하게는 2~6mm, 더 바람직하게는 3~5mm 이다. 상기 폴리올레핀(B)의 135℃ 데카린 용매중에서 측정한 고유 점도(η)는 1~40dl/g, 바람직하게는 1dl/g~10dl/g 미만이다.
상기 초고분자량 폴리올레핀(B)은 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥 센, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 4-메틸-1-펜텐 또는 3-메틸-1-펜텐 등의 α-올레핀의 단독 중합체 또는 공중합체로 되어있다. 본 발명에서는 에틸렌 단독 중합체 또는 주성분으로서 에틸렌과 다른 α-올레핀으로 된 공중합체가 바람직하다.
이 초고분자량 폴리올레핀(B)은 상기 올레핀계 열가소성 엘라스토머(A) 100 중량부에 대하여 10~250 중량부 사용한다.
무기 또는 유기 충전제 분말(C)
본 발명에서 사용되는 무기 또는 유기 충전제 분말(C)의 입경은 1~100㎛, 바람직하게는 1~50㎛, 더 바람직하게는 10~40㎛, 특히 바람직하게는 20~30㎛이다.
상기 무기 충전제 분말의 예로는 탈크 , 실리카 및 흑연의 분말을 들 수 있다.
바람직하게 사용되는 유기 충전제 분말의 예로는 135℃ 데카린 용매중에서 측정한 고유 점도(η)가 1~40dl/g, 바람직하게는 5~30dl/g, 더 바람직하게는 10~20 dl/g의 초고분자량 폴리올레핀 분말을 들 수 있다.
상기 초고분자량 폴리올레핀은 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 4-메틸-1-펜텐 또는 3-메틸-1-펜텐 등의 α-올레핀의 단독 중합체 또는 공중합체로 되어 있다. 본 발명에서는 에틸렌 단독 중합체 또는 주성분으로서 에틸렌과 다른 α-올레핀으로 된 공중합체가 특히 바람직하다.
이 무기 또는 유기 충전제 분말(C)은 상기 올레핀계 열가소성 엘라스토머(A) 100 중량부에 대하여 1~300 중량부, 바람직하게는 10~200 중량부 사용한다.
폴리올레핀 수지(D)
본 발명에서 필요에 따라 사용되는 폴리올레핀 수지(D)는 상술한 올레핀계 열가소성 엘라스토머(A)에서 사용된 결정성 폴리올레핀이 바람직하다.
상기 폴리올레핀 수지(D)는 올레핀계 열가소성 엘라스토머(A) 100 중량부에 대하여 1~150 중량부, 바람직하게는 5~150 중량부, 특히 바람직하게는 5~100 중량부 사용된다.
유기 폴리실록산(E)
본 발명에 필요에 따라 사용하는 유기폴리실록산(E)의 예로는 디메틸폴리실록산, 메틸페닐폴리실록산, 플루오로폴리실록산, 테트라메틸테트라페닐폴리실록산, 메틸하이드로겐폴리실록산, 및 에폭시 변성, 알킬 변성, 아미노 변성, 카복실 변성, 알콜 변성, 불소 변성, 알킬아랄킬 폴리에테르 변성 및 에폭시 폴리에테르 변성 등의 변성 폴리실록산을 들 수 있다. 이중에서, 디메틸폴리실록산이 바람직하게 사용된다.
상기 디메틸폴리실록산으로서, 점도(JIS K2283,25℃)가 1,000,000cst 이상, 바람직하게는 점도 1,000,000~50,000,000cst, 특히 바람직하게는 10,000,000~ 20,000,000cst를 갖는 디메틸폴리실록산과 점도(JIS K2283,25℃)가 1,000,000cst 이하, 바람직하게는 점도 1,000~50,000cst를 갖는 디메틸폴리실록산의 조합이 좋다.
1,000,000cst 이상의 디메틸폴리실록산은 매우 점도가 높기 때문에, 올레핀계 열가소성 엘라스토머(A) 내에서 상기 디메틸폴리실록산의 분산성을 향상시키기 위하여, 상기 디메틸폴리실록산과 상기 폴리올레핀 수지(D)로 마스터배치를 형성하 여도 좋다.
상기 유기폴리실록산(E)은 올레핀계 열가소성 엘라스토머(A) 100 중량부에 대하여 1~50 중량부, 바람직하게는 10~50 중량부 사용한다.
지방산 아미드(F)
본 발명에서 필요에 따라 사용하는 지방산 아미드(F)의 예로는:
라우릴아미드, 팔미트아미드, 스테아릴아미드 및 베헤닌산 아미드 등의 포화 지방산아미드;
에루카미드, 올레아미드, 브라시드아미드 및 엘라이드아미드 등의 불포화 지방산 아미드;
메틸렌비스스테아릴아미드, 메틸렌비스올레아미드, 에틸렌비스스테아릴아미드 및 에틸렌비스올레아미드 등의 비스 지방산 아미드를 들 수 있다.
이들 중에서, 에루카미드, 올레아미드 및 에틸렌비스올레아미드가 바람직하다.
이 지방산 아미드(F)는 올레핀계 열가소성 엘라스토머(A) 100 중량부에 대하여 1~50 중량부, 바람직하게는 5~10 중량부 사용된다.
불소 고무(G)
본 발명에서 필요에 따라 사용되는 불소 고무(G)의 예로는 비닐리덴 플루오라이드 고무, 플루오로실리콘 고무, 테트라플루오로에틸렌/프로필렌 고무, 플루오로포스파젠 고무 및 테트라플루오로에틸렌/퍼플루오로비닐에테르 고무 등의 종래의 불소 고무를 들 수 있다.
상기 불소 고무(G)는 올레핀계 열가소성 엘라스토머(A) 100 중량부에 대하여 1~20 중량부, 바람직하게는 1~10 중량부, 더 바람직하게는 1~7 중량부 사용한다.
기타 성분
본 발명의 적층체의 슬라이딩 부재층 형성용 수지 조성물에, 필요에 따라 광유형 연화제, 내열 안정제, 대전 방지제, 내후 안정제, 노화 방지제, 착색제 및 윤활제 등의 첨가제를 본 발명의 목적을 해치지 않는 양으로 첨가할 수 있다.
적층체
본 발명에 의한 적층체는 상기 수지 조성물로 구성된 슬라이딩 부재층과 올레핀계 열가소성 엘라스토머(A)로 구성된 기재층으로 되어 있다.
상기 기재층 형성용 올레핀계 열가소성 엘라스토머(A)는 상기한 수지 조성물에 사용된 올레핀계 열가소성 엘라스토머(A)와 같다. 이 기재층 형성용 올레핀계 열가소성 엘라스토머(A)의 특성은 상기 수지 조성물의 한성분으로 사용된 올레핀계 열가소성 엘라스토머(A)의 특성과 같아도 좋고 달라도 좋다.
이 기재층 형성용 올레핀계 열가소성 엘라스토머에, 필요에 따라 광유형 연화제, 내열 안정제, 대전 방지제, 내후 안정제, 노화 방지제, 착색제 및 윤활제 등의 첨가제를 본 발명의 목적을 해치지 않는 양으로 첨가할 수 있다.
본 발명의 적층체의 슬라이딩 부재층을 전자 현미경으로 관찰할 경우, 상기 무기 또는 유기 충전제 분말(C)은 균일하게 분산됨을 발견하였다. 그러므로, 이 무기 또는 유기 충전제 분말(C)는 상기 슬라이딩 부재층내에 균일하게 분산되며, 따라서 본 발명의 적층체는 원도우 글라스와의 슬라이딩 특성이 우수하다.
본 발명의 적층체는
올레핀용 열가소성 엘라스토머(A), 초고분자량 폴리올레핀(B), 무기 또는 유기 충전제 분말(C), 및 필요에 따라서, 폴리올레핀(D), 유기 폴리실록산(E), 지방산 아미드(F) 및 불소 고무(G)를 특정 비율로 이축 압출기를 사용하여 용융 혼련하여 얻은 수지 조성물과,
상기 올레핀계 열가소성 엘라스토머(A)
를 공압출하여 제조한다.
상기 용융 혼련하여 얻어진 수지 조성물은 용융 수지 조성물이어도 좋고, 또는 펠렛 형태의 수지 조성물이어도 좋다.
상기의 열융착 접착하는 적층 방법에 의하면, 접착제가 필요없어, 간단한 공정으로 적층체를 얻을 수 있으며, 기재층과 슬라이딩 부재층간의 접착 강도는 크다.
상기와 같이 하여 얻은 적층체는 글라스 런 채널, 윈도우 몰 및 사이드 몰 등의 자동차 부품에 적합하다.
실시예
본 발명을 하기의 실시예를 참조하여 더 구체적으로 설명한다. 그러나 본 발명이 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1-6, 비교예 1-4
올레핀계 열가소성 엘라스토머의 제조
에틸렌/프로필렌/5-에틸리덴-2-노르보르넨 공중합체 고무(에틸렌 함량: 70 몰%, 요오드가: 12, 무니 점도ML1+4(100℃):120) 60 중량부와 폴리프로필 렌(MFR(ASTM D1238-65T,230℃): 13g/10분, 밀도: 0.91g/㎤) 40 중량부를 질소 분위기 하에서 반바리 믹서로 180℃에서 5분동안 혼련한 후, 혼련물을 롤에 통과시켜서 시트를 만들었다. 이 시트를 시트 절단기로 절단하여 사각형 펠렛을 제조하였다.
그 후, 상기 사각형 펠렛, 1,3-비스(t-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠 0.2 중량부 및 디비닐벤젠 0.2 중량부를 헨셀믹서로 혼합 및 교반하였다.
이 생성 혼합물을 질소 분위기 하에서 2축 압출기(L/D=40, 스크류 직경:50mm)로 220℃에서 압출하여 올레핀계 열가소성 엘라스토머("TPO"라 함)를 얻었다.
이 올레핀계 열가소성 엘라스토머(TPO)의 겔 함량을 상술한 방법으로 측정하였다. 그 결과, 겔 함량은 78 중량% 였다.
수지 조성물의 펠렛의 제조
상기 올레핀 열가소성 엘라스토머(TPO)와 하기의 원료를 표1에 나타낸 비율로 이축 압출기를 사용하여 용융 혼련하여 수지 조성물의 펠렛을 얻었다.
원료
초고분자량 폴리올레핀(B)
135℃ 데카린 중에서 측정한 고유 점도(η)가 2dl/g이고 직경이 3~5mm인 초고분자량 폴리에틸렌 펠렛("초고분자량 PE 펠렛"이라 함)
무기 또는 유기 충전제 분말(C)
135℃ 데카린 중에서 측정한 고유 점도(η)가 28dl/g이고 직경이 20~30㎛인 초고분자량 폴리에틸렌 분말("초고분자량 PE 분말"이라 함)
폴리올레핀 수지(D)
MFR(ASTM D1238-65T,230℃)이 3g/10분이고 밀도(ASTM D 1505)가 0.91 g/㎤인폴리프로필렌 수지("PP"라고 함)
유기폴리실록산(E)
(1) 실리콘유-폴리프로필렌 마스터배치 BY27-001("고점도 실리콘"이라 함, 초고분자량 실리콘유의 함량: 50 중량%, 도레이 다우코닝 실리콘 사제)
(2) 실리콘유 SH200(3000cst)("저점도 실리콘유"이라 함, 도레이 다우코닝 실리콘 사제)
지방산 아미드(F)
에루카미드(상표명: Alflow)(니폰 오일 앤 패트 사제)
불소 고무(G)
불소고무(상표명: Dynamer FX-9613)(스미토모 3M 사제)
상기 수지 조정물의 펠렛을 사출 성형하여 150mm×120mm×3mm의 사각형 플레이트를 얻었다. 이 사각형 플레이트를 사용하여 마찰 계수와 슬라이딩 마모성을 평가했다. 평가 방법은 하기에 기술하며, 그 결과를 표1에 나타낸다.
(1) 마찰 계수
유리에 대한 마찰 계수를 ASTM D1894-75에 따라 하중 200g하에서 측정했다.
(2) 슬라이딩 마모성
도1에 나타낸 슬라이딩 마모성 시험기에서, 글라스 마모자(2)를 사용하여 하중 3kg하에서 슬라이딩 시험(10,000회, 스트로크: 100mm)을 행한 후, 시험편의 마모 깊이(㎛)를 측정하였다.
적층체의 제조
풀 플라이트 스크류(full-flighted screw)(스크류 직경:30mm, L/D:28, 압축비:4.0)를 갖는 수지 조성물용 일축 압출기와 풀 플라이트 스크류(스크류 직경:50mm, L/D:28, 압축비:4.0)를 갖는 열가소성 엘라스토머용 일축 압출기를 사용하여, 상기 수지 조성물의 펠렛과 이 수지 조성물의 제조에 사용된 열가소성 엘라스토머(A)와 동일한 열가소성 엘라스토머(TPO)를 공압출하였다.
상기 수지 조성물의 압출 성형을 위한 설정 온도(지역(C1~C4), 헤드(H) 및 다이(D))는 하기와 같다.
C1/C2/C3/C4/H/D = 160/170/180/190/200/210(℃)
상기 열가소성 엘라스토머의 압출 성형을 위한 설정 온도(지역(C1~C4), 헤드(H) 및 다이(D))는 하기와 같다.
C1/C2/C3/C4/H/D = 160/170/180/200/220/220(℃)
압출된 2층 적층체를 180°접고 그 후 다시 초기 상태로 복원하여 슬라이딩 부재층의 표면의 주름(접힌 자욱)을 관찰하였다. 이 주름을 다음과 같은 기준에 의거하여 평가하였다.
AA: 주름이 관찰되지 않음
BB: 별로 눈에 뛰지 않는 주름이 관찰됨
CC: 주름이 관찰됨
상기 공압출에서 수지 조성물의 압출 성형성은 다음과 같은 기준에 의거하여 평가하였다.
AA: 수지 조성물을 균일한 두께로 압출할 수 있음
BB: 압출된 수지 조성물의 두께가 약간 차이가 남
CC: 수지 조성물을 균일한 두께로 압출할 수 없음
이 결과를 표1에 나타낸다.
실시예 1~6에서 얻은 적층체의 슬라이딩 부재층부를 전자 현미경으로 관찰하였다. 그 결과, 초고분자량 폴리에틸렌 분말이 균일하게 분산되어 있음을 발견하였다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5
조 성(중량부) TPO 초고분자량 PE 펠렛 초고분자량 PE 분말 PP 고점도 실리콘 저점도 실리콘유 지방산 아미드 불소 고무 100.0 25.0 16.7 20.8 4.2 3.3 3.3 0.0 100.0 50.0 33.3 141.7 8.3 6.7 6.7 0.0 100.0 50.0 33.3 141.7 8.3 6.7 6.7 5.0 100.0 30.0 60.0 5.0 5.0 4.0 4.0 0.0 100.0 166.7 33.3 25.0 8.3 6.7 6.7 0.0
압출 성형성 AA AA AA AA AA
파단점 신율(%) 350 250 350 300 70
마찰 계수 0.15 0.1 0.1 0.1 0.1
슬라이딩 마모 깊이(㎛) 60 60 50 30 20
주 름 AA AA AA AA AA
(표1 계속)
실시예 6 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
조 성(중량부) TPO 초고분자량 PE 펠렛 초고분자량 PE 분말 PP 고점도 실리콘 저점도 실리콘유 지방산 아미드 불소 고무 100.0 33.3 166.7 25.0 8.3 6.7 6.7 0.0 100.0 0.0 0.0 39.3 3.6 2.9 2.9 0.0 100.0 21.4 0.0 17.9 3.6 2.9 2.9 0.0 100.0 300.0 50.0 37.5 12.5 10.0 10.0 0.0 100.0 100.0 600.0 175.0 25.0 20.0 20.0 0.0
압출 성형성 AA AA AA AA AA
파단점 신율(%) 70 400 350 35 35
마찰 계수 0.1 0.3 0.25 0.1 0.1
슬라이딩 마모 깊이(㎛) 20 80 60 20 20
주 름 AA AA AA CC CC
본 발명의 적층체의 슬라이딩 부재층 형성용 수지 조성물은 압출 성형성이 우수하다.
본 발명의 적층체는 유기 또는 무기 충전제 분말(C)이 슬라이딩 부재층내에 균일하게 분산되기 때문에 윈도우 글라스와의 슬라이딩 특성 및 내마모성이 우수하다.
또한, 본 발명의 적층체는 접착제를 필요로 하지 않으므로 간단한 공정에 의하여 제조될 수 있으며, 이 적층체는 기재층과 슬라이딩 부재층간의 접착 강도가 크다.

Claims (7)

  1. 수지 조성물로 구성된 슬라이딩 부재층과 올레핀계 열가소성 엘라스토머(A)로 구성된 기재층으로 되어 있으며,
    올레핀계 열가소성 엘라스토머(A) 100 중량부, 135℃ 데카린 용매중에서 측정한 고유 점도(η)가 1~40dl/g을 갖는 초고분자량 폴리올레핀(B)(입경이 1~100㎛인 분말은 제외함) 10~250 중량부, 및 입경이 1~100㎛인 무기 또는 유기 충전제 분말(C) 1~300 중량부를 이축 압출기 내에서 용융 혼련하여 얻어지는 상기 수지 조성물과,
    상기 올레핀계 열가소성 엘라스토머(A)
    를 공압출하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 적층체.
  2. 제1항에 있어서,
    무기 또는 유기 충전제 분말(C)이 상기 슬라이딩 부재층에 균일하게 분산된 것을 특징으로 하는 적층체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 수지 조성물내에, 폴리올레핀 수지(D)가 올레핀계 열가소성 엘라스토머(A) 100 중량부당 1~150 중량부 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 적층체.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 수지 조성물내에, 유기 폴리실록산(E)이 올레핀계 열가소성 엘라스토머(A) 100 중량부당 1~50 중량부 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 적층체.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 수지 조성물내에, 지방산 아미드(F)가 올레핀계 열가소성 엘라스토머(A) 100 중량부당 1~50 중량부 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 적층체.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 조성물내에, 불소 고무(G)가 올레핀계 열가소성 엘라스토머(A) 100 중량부당 1~20 중량부 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 적층체.
  7. 제1항에 있어서,
    무기 또는 유기 충전제 분말(C)은 135℃ 데카린 용매중에서 측정한 고유 점도(η)가 1~40dl/g을 갖는 초고분자량 폴리올레핀 분말인 것을 특징으로 하는 적층체.
KR1020000034070A 1999-06-24 2000-06-21 적층체 KR100687547B1 (ko)

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