KR100891836B1 - 내스크래치성이 우수한 고유동 올레핀계 열가소성 수지조성물 - Google Patents

내스크래치성이 우수한 고유동 올레핀계 열가소성 수지조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 올레핀계 열가소성 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리프로필렌 수지, 열가소성 탄성체, 프로세싱 오일 및 무기 필러로 이루어진 기본 수지 조성물에 유기 퍼옥사이드계 가교제, 가교조제, 및 내스크래치 첨가제를 포함하는 올레핀계 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 가교도를 제어하고, 높은 유동 흐름 특성을 갖게 함으로써, 이중사출시 사출 성형성이 우수하며 부드러운 질감의 유연성을 나타내어, 자동차의 암레스트(arm rest)와 같은 소형 부품뿐만 아니라, 도어 트림 판넬(door trim pannel), 인스트루먼트 판넬(instrument pannel) 등의 대형 부품의 표피제로 적합한, 내스크래치성이 우수한 올레핀계 열가소성 수지 조성물을 제공하는 효과가 있다.
올레핀계 열가소성 수지 조성물, 열가소성 탄성체, 폴리프로필렌 수지, 올레핀계 공중합체 고무, 프로세싱 오일, 유기 퍼옥사이드계 가교제, 내스크래치성, 고유동성, 표피제, 이중사출

Description

내스크래치성이 우수한 고유동 올레핀계 열가소성 수지 조성물{HIGH FLOW OLEFINIC THERMOPLASTIC RESIN COMPOSITION WITH EXCELLENT SCRATCH RESISTANCE}
본 발명은 올레핀계 열가소성 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사출 성형성이 우수하며 부드러운 질감의 유연성을 나타내어 자동차용 대형 부품의 표피제로 적합한, 내스크래치성이 우수한 고유동 올레핀계 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다.
최근 자동차분야에서는 내장소재의 고급화뿐만 아니라, 생산공정 상의 단순화에 대한 연구가 활발하게 진행되어지고 있다.
자동차 내장소재의 고급스러운 느낌을 표현하기 위한 방법으로는 PPF(polypropylene filler) 또는 PC/ABS로 이루어진 수지 조성물을 사출한 후, 칼렌더 가공을 통해 제조된 PVC(polyvinyl-chloride) 또는 올레핀계 열가소성 수지를 이용한 쉬트와 우레탄을 발포 성형하는 공정과 같이 여러단계의 공정을 거쳐서 제조된 표피제를 접착하거나, 폴리올레핀계 열가소성 수지 및 폴리우레탄 수지를 이용한 파우더 슬래쉬 몰딩(powder slash molding, PSM)을 통하여 표피제를 덧씌움으 로써, 감성품질을 높인 도어 트림 판넬(door trim pannel)이나 인스트루먼트 판넬(instrument pannel) 등의 대형 부품을 제조하는 방법이 있다.
이러한 제조방법은 여러단계의 공정을 통하여 제품이 완성되어지기 때문에 공정이 복잡하며, 제품의 단가가 상승하는 문제점이 있어, 일부 고급 차종에만 적용이 가능하다.
그러나, 현재의 소비자들은 감성품질을 중요시하기 때문에 고급 차종뿐만 아니라 일반 차종에서도 이러한 고급스러움을 요구하고 있다.
따라서, 공정을 단순화시켜 제품 단가를 낮추어 일반 차종에도 적용이 가능하며, 고급 소재의 느낌을 표현할 수 있는 소재에 대한 기술개발의 필요성이 점차 증가하고 있다.
종래 개발된 고급 소재로는 부분 가교된 열가소성 탄성체 또는 완전 가교된 열가소성 탄성체를 적용한 수지 조성물이 알려져 있다. 그러나, 이러한 수지 조성물을 적용할 경우 유동 흐름성이 매우 낮아, 대형 사출품 위에 이중사출을 하는 것이 쉽지 않으며, 이중사출을 시도할 경우에는 사출이 되었다 하더라도 미성형(short shot)이나 유동흐름자국(flow mark)이 발생하여 도어트림 판넬이나 인스트루먼트 판넬 등의 대형 사출물에 적용하기 어려운 문제점이 있다. 다른 소재로는 고유동 특성을 갖는 폴리올레핀 수지가 알려져 있으나, 이를 적용하여 이중사출할 경우에는 제품의 경도가 높아 고급스럽고, 부드러운 느낌을 표현하기 어려운 문제점이 있다. 또한, 부분 가교 또는 완전 가교된 열가소성 올레핀계 수지 조성물의 경우, 수지 특성상 스크래치 특성이 매우 취약한 단점이 있다.
이러한 단점을 개선하기 위한 방법으로 슬립성(slippery)을 증가시키는 첨가제를 첨가하거나, 종횡비가 큰 필러나 나노 화합물을 첨가하거나, 또는 실리콘 유도 화합물을 첨가함으로써 내스크래치성을 증가시키는 방법이 알려져 있다. 그러나, 슬립 첨가제를 사용하는 경우에는 성형 후, 첨가제가 성형품의 표면으로 이행하거나, 성형품의 표면이 스티키(sticky)해지며, 도장성이나 점착성이 감소되는 문제점이 있다. 또한, 필러나 나노 화합물을 사용하는 경우에는 충격 특성과 같은 물성이 감소되기 때문에 폭넓게 적용하기에는 어려우며, 실리콘 유도 화합물 역시 성형품의 표면으로 이행되는 문제점을 가지고 있어 적용하기 어렵다.
이와 관련하여 미국특허 제6,207,754호(2001.03.27 등록)는 자동차의 내장 표피제로 적용가능한 열가소성 올레핀계 수지 조성물로, (A) 충격 개질된 폴리프로필렌 수지 40 ~ 60 중량%, (B) 에틸렌 함량이 87 ~ 97.5 몰%이며, 밀도가 0.865 ~ 0.920 g/cc이며, 중량평균분자량이 70,000 이상인 플라스토머 10 ~ 70 중량%, (C) 별도의 올레핀 공중합체 엘라스토머 5 ~ 20 중량%, (D) 커플링제 및 활성화제 화합물을 포함하여, 용융지수가 00.5 ~ 5 g/10분인 열가소성 올레핀계 수지 조성물에 대하여 개시하고 있다. 그러나, 상기 열가소성 올레핀계 수지 조성물은 칼렌더 가공을 위한 수지 조성물로써, 낮은 용융 흐름성을 갖기 때문에 표피제를 위한 높은 유동 흐름성을 요구하는 대형 부품의 이중사출에 적용할 경우, 미성형이나 플로우 마크 등이 발생하여 적용하기 어렵다.
대한민국공개특허공보 제2004-0008806호(2004.01.31 공개)는 대형 부품의 사출시 적용하기 위한 고유동 특성을 갖는 폴리올레핀계 수지 조성물로, 폴리올레핀 계 수지 조성물은 (A) 프로필렌의 단독 중합체 또는 프로필렌-에틸렌 공중합체로서, 용융지수가 20 ~ 80 g/10분(230℃)이고, 아이소텍틱 인덱스가 97 ~ 100인 고결정성 폴리프로필렌 수지 60 ~ 80 중량부, (B) 에틸렌-α-올레핀 공중합체 고무 10 ~ 30 중량부, 및 (C) 탈크, 탄산칼슘, 황산칼슘, 산화마그네슘, 칼슘스테아레이트, 마이카, 실리카, 규산칼슘, 점토 및 카본블랙으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 무기충진제 7 ~ 25 중량부를 포함하는 폴리프로필렌계 수지 조성물에 대하여 개시하고 있다. 그러나, 상기 수지 조성물은 연질 특성을 나타내는 고무의 함량이 부족하여 부드럽고 고급스러운 느낌을 표현하기 어려우며, 자동차의 도어 트림 판넬이나 인스트루먼트 판넬 등의 대형 부품의 표피제를 위한 이중사출용 소재로써는 부적합하다.
따라서, 자동차의 도어 트림 판넬이나 인스트루먼트 판넬 등의 대형 부품의 표피제를 위한 소재로, 고급스럽고 부드러운 느낌을 표현할 수 있으며, 일반적인 가교고무와 비교하여 내스크래치성이 우수한 이중사출용 소재에 대한 연구가 더욱 필요한 실정이다.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 대형 부품의 사출 성형성이 우수하며 부드러운 질감의 유연성을 나타내어 자동차용 부품의 표피제로 적합한, 내스크래치성이 우수한 올레핀계 열가소성 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명된 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (A) 폴리프로필렌 수지 5 내지 50 중량%, (B) 열가소성 탄성체 5 내지 50 중량%, (C) 프로세싱 오일 10 내지 60 중량%, 및 (D) 무기 필러 1 내지 30 중량%로 이루어진 기본 수지 조성물 100 중량부에 대하여, (E) 유기 퍼옥사이드계 가교제 0.02 내지 5 중량부, (F) 가교조제 0.1 내지 5 중량부, 및 (G) 내스크래치 첨가제 0.01 내지 5 중량부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 올레핀계 열가소성 수지 조성물을 제공한다.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명자들은 자동차의 도어 트림 판넬이나 인스트루먼트 판넬 등의 대형 부품의 표피제를 위한 소재에 대하여 연구하던 중, 폴리프로필렌 수지, 열가소성 탄성체, 프로세싱 오일, 및 무기 필러로 이루어진 기본 수지 조성물에 유기 퍼옥사이드계 가교제, 가교조제 및 내스크래치 첨가제를 포함하는 올레핀계 열가소성 수지 조성물은 대형 부품의 표면에 이중사출이 가능하며, 물리적·화학적 성질이 매우 우수할 뿐만 아니라, 고유동 흐름 특성을 가지며, 내스크래치성이 우수함을 확인하고, 이를 토대로 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 올레핀계 열가소성 수지 조성물은 폴리프로필렌 수지, 열가소성 탄성체, 프로세싱 오일, 및 무기 필러로 이루어진 기본 수지 조성물에 유기 퍼옥사이드계 가교제, 가교조제 및 내스크래치 첨가제를 포함하는 수지 조성물이다.
본 발명에서 사용되는 기본 수지 조성물은 폴리프로필렌 수지, 열가소성 탄성체, 프로세싱 오일, 및 무기 필러로 이루어진다.
폴리프로필렌 수지는 프로필렌 단독 중합체, 프로필렌과 α-올레핀의 블록(block) 또는 랜덤(random) 공중합체, 프로필렌, 에틸렌 및 α-올레핀과의 삼원 공중합체를 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 폴리프로필렌 수지는 용융지수가 230 ℃, 2.16 ㎏ 하중에서 0.1 내지 100 g/10min인 것을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 0.1 내지 60 g/10min인 것을 사용하는 것이다. 용융지수가 0.1 g/10min 미만인 경우에는 최종 열가소성 수지 제품의 유동 특성이 낮아지는 문제점이 있으며, 100 g/10min을 초과하는 경우에는 반바리 니더(banbury needer) 가공이 어려운 문제점이 있다.
상기 α-올레핀 단량체로는 에틸렌(ethylene), 1-부텐(1-butene), 1-펜텐(1-pentene) 및 1-헥센(1-hexene)으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 폴리프로필렌 수지는 폴리프로필렌 수지, 열가소성 탄성체, 프로세싱 오일, 및 무기 필러로 이루어지는 기본 수지 조성물 총 함량에 대하여 5 내지 50 중량%로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 10 내지 40 중량%로 포함되는 것이다. 그 함량이 5 중량% 미만인 경우에는 최종 사출 성형품의 인장강도와 같은 기계적 물성이 저하되며, 50 중량%를 초과하는 경우에는 경도가 높아져 원하는 부드러운 느낌을 얻을 수 없게되는 문제점이 있다.
열가소성 탄성체는 α-올레핀계 공중합체, 올레핀계 공중합체 고무 또는 스티렌계 공중합체 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 α-올레핀계 공중합체 또는 올레핀계 공중합체 고무는 부분적으로 결정성을 갖거나, 또는 무정형으로서 2종 이상의 모노 올레핀을 공중합시켜 제조한 랜덤 공중합체를 사용할 수 있다.
상기 올레핀계 공중합체 고무로는 특히, 에틸렌과 프로필렌을 주성분으로 하여 공중합된 에틸렌-프로필렌-디엔(ethylene-propylene-diene) 3원 공중합체 고무 또는 에틸렌-프로필렌 고무(ethylene-propylene-rubber)를 사용하는 것이 바람직하다. 구체적인 예로는, 에틸렌-프로필렌-디시클로펜타디엔(ethylene-propylene-dicyclo pentadiene), 에틸렌-프로필렌-1,4-헥사디엔(ethylene-propylene-1,4-hexadiene), 에틸렌-프로필렌-메틸렌노보넨(ethylene-propylene-methylene norbonene), 에틸렌-프로필렌-에틸리덴노보넨(ethylene-propylene-ethylidene norbonene), 에틸렌-프로필렌-사이클로헥사디엔(ethylene-propylene-cyclo hexadiene) 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 가교반응 속도가 빠른 에틸렌-프로필렌-에틸리덴노보넨 공중합체를 사용하는 것이다.
상기 올레핀계 공중합체 고무는 125 ℃에서 무늬점도 ML1 +4가 20 내지 100인 것을 단독 또는 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.
상기 스티렌계 공중합체는 스티렌 및 탄소수 2 내지 10의 지방족 불포화 탄화수소의 공중합체 엘라스토머인 것을 사용할 수 있다. 구체적인 예로는, 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합체 엘라스토머(SBS), 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체 엘라스토머(SIS), 스티렌-에틸렌-프로필렌-스티렌 공중합체 엘라스토머(SEPS) 또는 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 공중합체 엘라스토머(SEBS) 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 공중합체를 사용하는 것이다.
상기 열가소성 탄성체는 기본 수지 조성물 총 함량에 대하여 5 내지 50 중량%로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 10 내지 40 중량%로 포함되는 것이다. 그 함량이 5 중량% 미만인 경우에는 가교반응이 일어날 수 있는 비공액디엔의 함량이 감소하여 가교도가 떨어지며, 이에 따라 원하는 물리적·화학적 물성을 얻기가 어려우며, 50 중량%를 초과하는 경우에는 유동 흐름특성이 감소하여 높은 유동 흐름 특성을 요구하는 제품에의 적용이 곤란한 문제점이 있다.
프로세싱 오일은 가공성 및 물리적 특성을 향상시키는 역할을 하는 것으로, 일반적으로 파라핀계(paraffin), 나프텐계(naphthene) 또는 방향족계(aromatic) 오일을 사용할 수 있다. 특히, 발화온도가 250 내지 580 ℃인 파라핀계의 미네랄 오일을 사용하는 것이 바람직하다. 방향족계 오일을 사용하는 경우에는 냄새가 발생하거나, 칼라를 구현하는데는 다소 한계가 있다.
상기 프로세싱 오일은 발화온도가 260 내지 320 ℃인 것이 바람직하다.
상기 프로세싱 오일은 기본 수지 조성물 총 함량에 대하여 10 내지 60 중량% 로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 20 내지 50 중량%로 포함되는 것이다. 그 함량이 10 중량% 미만인 경우에는 수지의 가소화가 어려우며, 유동 흐름 특성이 낮아지며, 60 중량%를 초과하는 경우에는 추후 제품의 블라킹(blocking)이나, 최종 제품 성형 후 오일의 블리딩(bleeding)이 발생하는 문제점이 있다.
무기 필러는 물성을 보강하거나 광택을 감소시키는 역할을 하는 것으로, 구체적으로는 탈크(talc), 탄산칼슘(CaCO3), 황산바륨(BaSO4), 수산화알루미늄(Al2O3), 이산화티탄(TiO2), 산화아연(ZnO), 산화마그네슘(MgO), 마이카(mica), 월라스토나이트(wallastonite), 실리카, 카올린(kaolin), 클레이(clay) 또는 카본블랙 등을 사용할 수 있으며, 탈크를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 무기 필러는 평균입경이 0.1 내지 15 ㎛인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 평균입경이 0.1 내지 10 ㎛인 것이다.
상기 무기 필러는 기본 수지 조성물 총 함량에 대하여 1 내지 30 중량%로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 5 내지 20 중량%로 포함되는 것이다. 그 함량이 1 중량% 미만인 경우에는 무기 필러의 사용 효과가 미미하여 최종 성형품에서 광택이 증가하는 문제점이 있으며, 30 중량%를 초과하는 경우에는 비중이 증가되고, 유동 특성이 감소하며, 무기 필러의 뭉침 현상으로 인하여 기계적 물성이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명의 올레핀계 열가소성 수지 조성물은 상기와 같은 성분으로 이루어지는 기본 수지 조성물에 유기 퍼옥사이드계 가교제, 가교조제 및 내스크래치 첨가제 를 포함한다.
유기 퍼옥사이드계 가교제로는 벤조일 퍼옥사이드, 라우릴 퍼옥사이드, 디큐밀 퍼옥사이드, 1,3-비스(t-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠, 디-t-부틸퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥실)헥산, 2,5-디메틸-2,5-(t-부틸퍼옥실)헥산, p-클로로벤조일 퍼옥사이드, n-부틸-4,4-비스(t-부틸퍼옥시)발리레이트 또는 2,4-디클로로벤조일 퍼옥사이드 등을 사용할 수 있다. 냄새 및 스코치(scorch) 안정성을 고려하여 1,3-비스(t-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠을 사용하는 것이 가장 바람직하다.
상기 유기 퍼옥사이드계 가교제는 최종 제품의 가교도 및 유동성에 따라 그 함량을 조절하여 사용할 수 있으며, 상기 기본 수지 조성물 100 중량부에 대하여 0.02 내지 5 중량부로 사용하는 것이 바람직하다.
가교조제는 폴리프로필렌 수지의 과도한 분해를 방지하고, 가교제에 의해 생성된 라디칼의 안정성을 유지하는 역할을 하는 것으로, 디비닐벤젠, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리알릴시아누레이트, 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 알릴메타크릴레이트, 트리메틸올프로판트리메타크릴레이트 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 트리알릴시아누레이트를 사용하는 것이다.
상기 가교조제는 기본 수지 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 내지 5 중량부로 사용하는 것이 바람직하다.
내스크래치 첨가제로는 실록산계(polysiloxane), 폴리유기실록산계(polyorganosiloxane), 메탈 스테아레이트계(metal stearates), 포화 지방산 아 마이드계(saturated fatty acid amides), 불포화 지방산 아마이드계(unsaturated fatty acid amides), 월라스토나이트(wallasonite) 또는 마이카( mica) 등의 플래이크타입의 무기 필러, 에폭시수지(epoxy resin), 말레익 카르복실산(maleic carboxylic acid), 말레익 카르복실릭 무수물(maleic carboxylic anhydride), α- 또는 β-불포화 카르복실 에스테르(alpha or beta unsaturated carboxylic ester), α- 또는 β-불포화 카르복실산(alpha or beta unsaturated carboxylic acid), α- 또는 β-불포화 카르복실릭 무수물(alpha or beta unsaturated carboxylic anhydride), 긴 사슬의 알코올(long chain alcohol) 또는 아민(long chain amine) 작용기를 갖는 말레익 알파 올레핀(functionalized maleic alpha olefic), 일차 또는 이차지방산 아미드(primary or secondary fatty acid amide) 등을 사용할 수 있다. 바람직하게는 긴 사슬의 알코올(long chain alcohol) 또는 아민(long chain amine) 작용기를 갖는 말레익 알파 올레핀(functionalized maleic alpha olefic), 일차 또는 이차지방산 아미드(primary or secondary fatty acid amide) 등을 사용하는 것이다.
상기 내스크래치 첨가제는 기본 수지 조성물 100 중량부에 대하여 0.01 내지 5 중량부로 사용하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 성분들 외에 본 발명의 올레핀계 열가소성 수지 조성물은 필요에 따라 산화 방지제, 열안정제, 자외선 안정제, 대전방지제 등의 첨가제를 적정 함량 범위 내에서 소량 더 포함할 수 있다.
본 발명의 올레핀계 열가소성 수지 조성물은 자동차 내외장재 또는 건축용 내외장재, 전기전자 제품 등의 대형 부품에 적용할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
[실시예]
실시예 1
용융지수가 1 g/10min인 랜덤폴리프로필렌(copolypropylene) 25 중량부, 125 ℃에서 무늬점도 ML1 + 4이 50인 에틸렌-프로필렌-디엔(EPDM) 10 중량부와 125 ℃에서 무니점도 ML1 + 4이 80인 에틸렌-프로필렌-디엔(EPDM) 10 중량부, 발화온도가 300 ℃인 파라핀계 오일 50 중량부, 및 무기 필러로 평균입경이 5 ㎛인 탈크 5 중량부를 미리 가열된 반바리 니더기를 이용하여 균일하게 혼합하여 기본 수지 조성물 100 중량부를 제조하였다.
예비 혼합된 기본 수지 조성물에 유기 과산화물 가교제 5 중량부, 가교조제 1.5 중량부 및 기타 산화 방지제, 내후 안정제를 첨가하고, 말레익 알파 올레핀 아민과 지방산 아미드의 혼합물로 이루어진 유기화합물계 내스크래치제 1.0 중량부를 첨가한 후, 190 내지 230 ℃의 이축 압출기를 이용하여 압출하고, 이를 냉각하여 펠렛 형태의 수지 조성물을 수득하였다. 이후, 온도가 200 ℃인 사출 성형기를 이 용하여 사출성형한 후 물성을 평가하였다.
실시예 2
상기 실시예 1에서 기본 수지 조성물로 용융지수가 1 g/10min인 랜덤폴리프로필렌(copolypropylene) 30 중량부, 125 ℃에서 무늬점도 ML1 + 4이 50인 에틸렌-프로필렌-디엔(EPDM) 20 중량부와 125 ℃에서 무니점도 ML1 + 4이 80인 에틸렌-프로필렌-디엔(EPDM) 10 중량부, 용융지수가 5.0 g/10min인 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌(SEBS) 5 중량부, 파라핀계 프로세싱 오일 30 중량부 및 무기 필러로 탈크 5 중량부를 사용하고, 실리콘계 내스크래치제인 폴리실록산(polysiloxane) 2.0 중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
실시예 3
상기 실시예 1에서 기본 수지 조성물로 용융지수가 1 g/10min인 랜덤폴리프로필렌(copolypropylene) 25 중량부, 125 ℃에서 무늬점도 ML1 + 4이 50인 에틸렌-프로필렌-디엔(EPDM) 20 중량부와 125 ℃에서 무니점도 ML1 + 4이 80인 에틸렌-프로필렌-디엔(EPDM) 10 중량부, 용융지수가 5.0 g/10min인 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌(SEBS) 5 중량부, 파라핀계 프로세싱 오일 35 중량부 및 무기 필러로 탈크 5 중량부를 사용하고, 말레익 알파 올레핀 아민과 지방산 아미드의 혼합물로 이루어진 유기화합물계 내스크래치제 2.0 중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
실시예 4
상기 실시예 1에서 기본 수지 조성물로 용융지수가 1 g/10min인 랜덤폴리프로필렌(copolypropylene) 30 중량부, 125 ℃에서 무늬점도 ML1 + 4이 50인 에틸렌-프로필렌-디엔(EPDM) 20 중량부와 125 ℃에서 무니점도 ML1 + 4이 80인 에틸렌-프로필렌-디엔(EPDM) 15 중량부, 파라핀계 프로세싱 오일 25 중량부 및 무기 필러로 탈크 10 중량부를 사용하고, 실리콘계 내스크래치제 1.0 중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
비교예 1
상기 실시예 2에서 랜덤폴리프로필렌을 40 중량부, 파라핀계 프로세싱 오일을 20 중량부를 사용하고, 실리콘계 내스크래치제를 사용하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 실시하였다.
비교예 2
상기 실시예 2에서 랜덤폴리프로필렌을 45 중량부, 파라핀계 프로세싱 오일을 15 중량부로 사용하고, 실리콘계 내스크래치제를 사용하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 실시하였다.
비교예 3
상기 실시예 2에서, 125 ℃에서 무늬점도 ML1 + 4이 50인 에틸렌-프로필렌-디엔(EPDM) 10 중량부와 125 ℃에서 무니점도 ML1 + 4이 80인 에틸렌-프로필렌-디엔(EPDM) 20 중량부, 무기 필러인 탈크 10 중량부, 실리콘계 내스크래체제를 10 중량부로 사용하고, 용융지수가 5.0 g/min인 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌(SEBS)을 사용하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 실시하였다.
구분 실시예 비교예
1 2 3 4 1 2 3
폴리프로필렌 수지 25 30 25 30 40 45 30
EPDM 1 (ML1 +4 50) 10 20 20 20 20 20 10
EPDM 2 (ML1 +4 80) 10 10 10 15 10 10 20
SEBS - 5 5 - 5 5 -
프로세싱오일 50 30 35 25 20 15 30
무기필러 (탈크) 5 5 5 10 5 5 10
유기과산화물 5 5 5 5 5 5 5
가교조제 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
실리콘계 내스크리치제 0 2.0 0 1.0 0 0 10
유기화합물계내스크리치제 1.0 0 2.0 0 0 0 0
[시험예]
상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3에서 제조한 수지 조성물 시편의 물성을 하기의 방법으로 측정하고, 그 결과를 하기의 표 2에 나타내었다.
* 유동지수 - ASTM D1238 규격에 의거하여 측정하였다.
* 인장강도 및 신율 - ASTM D412 규격에 의거하여 측정하였다.
* 경도 - ASTM D2240 규격에 의거하여 측정하였다.
* 성형성 - 수지 조성물로 인스트루먼트 판넬의 이중사출 성형 후, 흐름자국, 웰드라인(weld line), 부분광택, 외관 등을 관찰하였다.
* 내스크래치성 - 시편의 사출 성형후 0.3 Kgf의 하중을 가하고 0.2 회/min의 속도로 긁은 후 표면을 관찰하였다.
구분 실시예 비교예
1 2 3 4 1 2 3
유동지수 (230℃, g/10min) 21 11 20 4 0.5 2 10
쇼어 A 경도 70 85 80 88 92 95 87
비중(g/cc) 0.97 0.97 0.97 1.02 0.97 0.97 0.97
인장강도(kgf/㎠) 65 90 80 75 91 100 70
신율(%) 400 400 450 500 300 360 250
성형성 ○ △ ◎ × × × △
내스크래치성 ○ ○ ◎ △ × × ×
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 4의 올레핀계 열가소성 수지 조성물은 유동지수가 높으며, 인장강도, 신율과 같은 물성이 우수하면서도, 동시에 내스크래치성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면 가교도를 제어하고, 높은 유동 흐름 특성을 갖게 함으로써, 이중사출시 사출 성형성이 우수하며 부드러운 질감의 유연성을 나타내어, 자동차의 암레스트(arm rest)와 같은 소형 부품뿐만 아니라, 도어 트림 판넬(door trim pannel), 인스트루먼트 판넬(instrument pannel) 등의 대형 부품의 표피제로 적합한, 내스크래치성이 우수한 고유동 올레핀계 열가소성 수지 조성물을 제공하는 효과가 있다.

Claims (15)

  1. (A) 폴리프로필렌 수지 5 내지 50 중량%, (B) 열가소성 탄성체 5 내지 50 중량%, (C) 프로세싱 오일 10 내지 60 중량%, 및 (D) 무기 필러 1 내지 30 중량%로 이루어진 기본 수지 조성물 100 중량부에 대하여,
    (E) 유기 퍼옥사이드계 가교제 0.02 내지 5 중량부, (F) 가교조제 0.1 내지 5 중량부, 및 (G) 내스크래치 첨가제 0.01 내지 5 중량부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는
    올레핀계 열가소성 수지 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 (A) 폴리프로필렌 수지는, 프로필렌 단독 중합체, 프로필렌과 α-올레핀의 블록 또는 랜덤 공중합체, 및 프로필렌, 에틸렌 및 α-올레핀과의 삼원 공중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는
    올레핀계 열가소성 수지 조성물.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 (A) 폴리프로필렌 수지는, 230 ℃, 2.16 ㎏ 하중에서 용융지수가 0.1 내지 100 g/10min인 것을 특징으로 하는
    올레핀계 열가소성 수지 조성물.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 열가소성 탄성체는, α-올레핀계 공중합체, 올레핀계 공중합체 고무 및 스티렌계 공중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는
    올레핀계 열가소성 수지 조성물.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 올레핀계 공중합체 고무는, 에틸렌-프로필렌-디시클로펜타디엔, 에틸렌-프로필렌-1,4-헥사디엔, 에틸렌-프로필렌-메틸렌노보넨, 에틸렌-프로필렌-에틸리덴노보넨, 에틸렌-프로필렌-사이클로헥사디엔 및 이들의 유도체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는
    올레핀계 열가소성 수지 조성물.
  6. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,
    상기 올레핀계 공중합체 고무는, 125 ℃에서 무늬점도 ML1+4가 20 내지 100인 것을 특징으로 하는
    올레핀계 열가소성 수지 조성물.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 스티렌계 공중합체는, 스티렌 및 탄소수 2 내지 10의 지방족 불포화 탄화수소의 공중합체 엘라스토머인 것을 특징으로 하는
    올레핀계 열가소성 수지 조성물.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 스티렌계 공중합체는, 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합체 엘라스토머, 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체 엘라스토머, 스티렌-에틸렌-프로필렌-스티렌 공중합체 엘라스토머 및 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 공중합체 엘라스토머로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는
    올레핀계 열가소성 수지 조성물.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 무기 필러는, 탈크, 탄산칼슘, 황산바륨, 수산화알루미늄, 이산화티탄, 산화아연, 산화마그네슘, 마이카, 월라스토나이트, 실리카, 카올린, 클레이 및 카본블랙으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는
    올레핀계 열가소성 수지 조성물.
  10. 제 1항 또는 제 9항에 있어서,
    상기 무기 필러는, 평균입경이 0.1 내지 15 ㎛인 것을 특징으로 하는
    올레핀계 열가소성 수지 조성물.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 유기 퍼옥사이드계 가교제는, 벤조일 퍼옥사이드, 라우릴 퍼옥사이드, 디큐밀 퍼옥사이드, 1,3-비스(t-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠, 디-t-부틸퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥실)헥산, 2,5-디메틸-2,5-(t-부틸퍼옥실)헥산, p-클로로벤조일 퍼옥사이드, n-부틸-4,4-비스(t-부틸퍼옥시)발리레이트 및 2,4-디클로로벤조일 퍼옥사이드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는
    올레핀계 열가소성 수지 조성물.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 가교조제는, 디비닐벤젠, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리알릴시아누레이트, 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 알릴메타크릴레이트, 트리메틸올프로판트리메타크릴레이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는
    올레핀계 열가소성 수지 조성물.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 내스크래치 첨가제는, 실록산계, 폴리유기실록산계, 메탈 스테아레이트계, 포화 지방산 아마이드계, 불포화 지방산 아마이드계, 플래이크 타입의 무기 필러, 에폭시수지, 말레익 카르복실산, 말레익 카르복실릭 무수물, α- 또는 β-불포화 카르복실 에스테르, α- 또는 β-불포화 카르복실산, α- 또는 β-불포화 카르복실릭 무수물, 알코올 또는 아민 작용기를 갖는 말레익 알파 올레핀, 및 일차 또는 이차 지방산 아미드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는
    올레핀계 열가소성 수지 조성물.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 내스크래치 첨가제는, 알코올 또는 아민 작용기를 갖는 말레익 알파 올레핀, 일차 또는 이차 지방산 아미드, 또는 이들의 혼합물인 것을
    올레핀계 열가소성 수지 조성물.
  15. 제 1항에 있어서,
    자동차 내외장재, 건축용 내외장재, 전기전자 제품으로 적용되는 것을 특징으로 하는
    올레핀계 열가소성 수지 조성물.
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