KR100902179B1 - 고강성 폴리프로필렌-클레이 나노복합재, 이의 제조방법,및 복합재를 포함하는 차량용 웨더 스트립 - Google Patents

고강성 폴리프로필렌-클레이 나노복합재, 이의 제조방법,및 복합재를 포함하는 차량용 웨더 스트립 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폴리프로필렌-클레이 나노복합재 및 이의 제조방법, 및 상기 복합재를 포함하는 차량용 웨더 스트립에 관한 것이다. 본 발명에 따른 폴리프로필렌-클레이 나노복합재 제조방법은 소량의 상용화제와 나노 클레이를 사용하면서도 고분산도를 확보할 수 있어 저밀도 및 고굴곡탄성율을 갖는 복합재를 제공가능하며, 이러한 복합재로 제조된 차량용 웨더 스트립은 경량화를 도모할 수 있다.
웨더 스트립, 유기 클레이, 폴리프로필렌, 복합재

Description

고강성 폴리프로필렌-클레이 나노복합재, 이의 제조방법, 및 복합재를 포함하는 차량용 웨더 스트립{POLYPROPYLENE/CLAY NANOCOMPOSITE RESIN WITH HIGH MECHANICAL STRENGTH PREPARATION EMTHOD THEREOF, AND WEATHER STRIP COMPRISING THE NANOCOMPOSITE}
본 발명은 차량용 웨더 스트립에 적합한 폴리프로필렌-클레이 나노복합재 및 이의 제조방법, 및 상기 복합재를 포함하는 차량용 웨더 스트립에 관한 것이다.
최근 자동차 소재나 전기, 전자 재료 분야에서는 경량화, 치수 안정성 및 내열특성을 우수한 고분자 복합재 사용 및 그 용도가 확대되고 있어, 친환경 및 재활용이 가능하며 우수한 기계적 물성을 가진 경량화된 고분자 복합소재 개발 연구가 활발히 진행되고 있다. 기존 고분자 복합재의 향상된 물성은 유지하면서 경량화 및 재활용성을 향상시키는 방법으로 최근 고분자-클레이 나노복합재가 부각되고 있으며 다양한 접근 방법이 제시되고 있다.
폴리머/나노클레이 복합재 연구는 1997년 토요타 중앙 연구개발에서 친수성 나일론에 친수성 표면을 가진 클레이를 완전박리시켜 얻은 나노복합재를 개발해 자동차 타이밍 벨트 커버, 자동차 연료 라인에 적용한 이래 많은 연구가 진행되어 왔 다. 친수성인 나일론 클레이를 완전박리하는 연구는 국내에서도 수년간 진행되어 현재는 상업화하여 자동차 타이밍 벨트 커버, 차단성 막 등으로 적용되고 있다. 그에 비해 소수성 폴리올레핀은 친수성인 클레이 분산에 용이하지 않아 일본 Toyota, 미국 Nanocor, 유럽 Clariant 등 몇몇 상업화한 사례를 제외하곤 개발연구가 진행되고 있는 실정이다. 특히 국내에서는 상업화한 사례가 전무하다.
고분자-클레이 나노복합재는 기존의 마이크론 단위의 분산 구조를 가진 무기물 충진 고분자 복합재와 다르게 나노 미터 두께를 가진 판상형 클레이의 적층 구조물, 이른바 층상 실리케이트 무기물을 고분자에 분산시켜 물성을 향상시킬 수 있는 기술이다. 또한, 기존의 고분자 복합재는 물성 향상을 위해 20~40% 중량비의 무기 첨가제를 함유하고 있으나, 고분자-클레이 나노복합재를 이용하면 그 양을 10% 이하 중량비로 감소시킬 수 있고 이로 인해 소재의 경량화 및 물성 또한 기존 고분자 복합재의 동등 수준 이상으로 향상시킬 수 있는 장점을 가지고 있다.
층상 실리케이트의 각 층이 분리되어 나노클레이 층간에 작용하는 상호 인력이 없어지고 고분자 매트릭스(matrix)내에 균일하게 분산되어 있을 때를 완전 박리(exfoliation) 되었다고 하며, 이로 인해 고분자-클레이 나노복합재는 전반적인 물성, 즉 기계적 물성, 내열성, 기체 차단 특성 등이 향상되는 장점을 얻을 수 있으며 기존 복합재료에 비해 경량화 효과 및 재활용성 증가 효과를 얻을 수 있다.　
또한, 탈크 등 일반적인 무기 첨가제를 함유한 기존 폴리프로필렌 복합재에 비해 나노클레이를 첨가한 압출용 고강성 폴리프로필렌-클레이 나노복합재는 전반적인 기계적 물성과 경량화 측면에서 기존 폴리프로필렌 복합재에 적용적인 자동차 용 도어 사이드 벨트 웨더 스트립 등을 대체하는 등 그 적용 용도의 확대될 것으로 예상된다.
최근 이러한 폴리프로필렌 나노복합재에 조성 및 제조법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 그 예로 한국특허공개 제 2005-0116356 호 역시 고강성 폴리프로필렌-클레이 나노복합재 제조방법에 대해 기술하고 있으며 그 조성 및 방법의 핵심은 적절한 유기과산화물 함유함으로써 부반응 발생을 억제하고, 기계적 강도 및 충격강도가 동시에 향상시킬 수 있는 기술이다.
본 발명은 종래의 나노복합재를 반응압출법으로 제조하여 우수한 기계적 물성 및 차단효과를 가진 폴리프로필렌-클레이 나노복합재의 제조방법을 제공하는 것이다. 더욱 자세하게는, 본 발명은 반응압출법을 이용하여 폴리프로필렌 매트릭스 내에 유기 클레이를 고분산함으로써 소량의 상용화제 및 유기 클레이를 사용하여 본 발명 용도에 적합한 나노 복합재의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 저밀도 및 높은 굴곡탄성율을 갖는 폴리프로필렌-클레이 나노복합재 및 상기 나노복합재를 포함하는 차량용 웨더 스트립을 제공하는 것이다.
본 발명은 자동차 도어 인사이드/아웃사이드 벨트 웨더 스트립 본체의 고정부에 사용중인 폴리비닐클로라이드(PVC)-스틸 또는 경질플라스틱 (Talc충진된 폴리프로필렌)을 고강성 폴리프로필렌-클레이 나노복합재로 변경 및 그에 관한 제조 방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 기존 소재 중 경질플라스틱 대비 20~30%, 폴리비닐클로라이드-스틸 대비 최고 70%까지 제품 경량화가 가능하며, 기존의 나노클레이 마스터배치 제조하여 나노복합재를 제조하는 두 단계 공정을 반응압출법을 이용하여 한 단계 공정으로 나노복합재를 제조함으로써 원가 절감뿐 아니라 분산·혼련이 우수한 고강성 폴리프로필렌-클레이 나노복합재를 제조할 수 있다.
본 발명은 반응 압출기에, 굴곡탄성율이 12,000 내지 20,000 Kg/cm2인 폴리 프로필렌를 70 내지 99.8 중량%로 투입하여 180 내지 220 ℃에서 용융하고, 상기 용융물에 상용화제 0.1 내지 10 중량%를 투입하여 융융 및 혼련하고, 상기 용융 혼련물에 나노 클레이를 0.1 내지 20 중량%로 첨가하여 분산시켜 압출하는 단계를 포함하는 폴리프로필렌-클레이 나노복합재의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 제조방법은 나노 클레이와 폴리프로필렌으로 마스터 배치를 제조하고, 여기에 매트릭스수지를 혼합하여 압축하는 2단계 제조방법에 비해, 압출기에서 순차적으로 폴리프로필렌을 용융시키고, 상용화제를 첨가하여 용융 및 혼련시키고, 나노 클레이를 첨가하여 분산하는 단계를 포함하는 하나의 반응공정으로 제조하는 방법이다.
상기 제조방법은 L/D 20 이상이고, side feeder 1개 이상인 반응 압출기에서 수행하는 것이 바람직하다. 본 발명에 사용된 압출기의 예로는, 이축 반응압출기(L/D 20 이상, 더욱 바람직하게는L/D 52 ~ 60)를 사용하고, 압출기 구성은 주입구3개 (Main feeder : 1개, Side feeder : 2개), Heating zone 9 ~ 12 로 구성되어 있다. 폴리프로필렌-클레이 나노복합재의 구체적 제조예는 Main feeder에 고강성 폴리프로필렌을 주입하여 용융시키고, 첫 번째 side feeder에 상용화제를, 두 번째 side feeder에 유기 클레이를 주입하여 제조하며 압출기 성형온도는 180 ~ 220℃ 로 혼련하여 제조할 수 있다.
상기 제조방법은 산화방지제, UV안정제, 난연제, 착색제, 가소제, 열안정제, 슬립제, 및 대전방지제로 이루어진 군에서 1 종 이상 선택되는 첨가제를 첫번째 side feeder에 상용화제와 혼련하여 첨가하는 단계를 더욱 포함할 수 있다.
본 발명의 일예에서, 본 발명은 굴곡탄성율이 12,000 내지 20,000 Kg/cm2인 폴리프로필렌 70 내지 99.8 중량%, 상용화제 0.1 내지 10 중량%, 및 나노 클레이를 0.1 내지 20 중량%를 포함하는 조성물로서 제조되며, 밀도가 0.90 내지 0.95인 폴리프로필렌-클레이 나노복합재에 관한 것이다.
본 발명의 또다른 일예에서, 본 발명은 굴곡탄성율이 12,000 내지 20,000 Kg/cm2인 폴리프로필렌 70 내지 99.8 중량%, 상용화제 0.1 내지 10 중량%, 및 나노 클레이를 0.1 내지 20 중량%을 압축하여 제조되는 폴리프로필렌-클레이 나노복합재를 포함하는 차량용 웨더 스트립에 관한 것이다. 상기 폴리프로필렌-클레이 나노복합재는 밀도가 0.90 내지 0.95인 것인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 반응 압출기에, 폴리프로필렌을 70 내지 99.8 중량%로 투입하여 180 내지 220 ℃에서 용융하고, 상기 용융물에 상용화제 0.1 내지 10 중량%를 투입하여 융융 및 혼련하고, 상기 용융 혼련물에 나노 클레이를 0.1 내지 20 중량%로 첨가하여 분산시켜 압출하는 단계을 포함하는 방법으로 제조된 것이다.
상기 차량용 웨더 스트립은 차량 유리용 또는 차량 도어용으로 사용될 수 있다. 통상의 알려진 차량용 도어 사이드 웨더스트립은 하부에 고정부를 두고 그의 상부 내측에 중공상의 밀폐부가 형성되고, 그 반대측에 스킨립이 형성되어 도어 프레임의 내면 외부 주위에 형성된 고정클립에 고정되어 도어의 닫힘시 상기 밀폐부 가 사이드 아웃터 패널과 밀착되면서 외부의 소음과 물등이 실내로 유입되는 것을 방지하는 것이다.
본 발명의 폴리프로필렌 수지 조성물은 용융지수(ASTM 1238, g/10min.)가 10 ~ 30 g/10min.인 pellet 형태의 고강성 프로필렌 공중합체 (A) 성분을 조성물 총 중량에 대하여 70 내지 99.8 중량%, 더욱 바람직하게는 80 ~ 95 중량%, 유기 클레이와 폴리프로필렌의 상용화를 위한 상용화제 (B) 성분을 조성물 총 중량에 대하여 1 ~ 10 중량%, 유기 클레이 (C) 성분은 1 ~ 20 중량%로 포함할 수 있다. 기의 폴리프로필렌-클레이 나노복합재는 고강성 폴리프로필렌에 대한 일반적인 첨가제, 예로 산화방지제, UV안정제, 난연제, 착색제, 가소제, 열안정제, 슬립제, 및 대전방지제로 이루어진 군에서 1 종 이상 선택되는 첨가제를 더욱 포함할 수 있다.
본 발명에서 사용하는 고강성 폴리프로필렌 (A)는 펠렛 형태로서 용용지수가 10 내지 30 g/10분, 에틸렌 함량이 1 내지 10 중량%, 중량평균분자량이 150,000 내지 250,000 및 굴곡탄성율이 15,000 내지 20,000Kg/cm2인 에틸렌 공중합체이다.
유기 클레이와 폴리프로필렌의 상용성을 증가시키는데 사용되는 상용화제 (B) 는 폴리프로필렌의 주쇄나 말단에 유기 클레이와 반응성이 있는 반응기가 부착된 변성 폴리프로필렌이며 사용되는 반응기로는 말레산, 무수 말레산, 카르복실산, 하이드록실기 등을 사용할 수 있다. 본 발명의 바람직한 상용화제 (B) 상용화제는 30,000~100,000의 중량평균분자량을 가지며, 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대하여 무수 말레산 1~8 중량부 범위로 포함하는 무수말레산 그라프트 폴리프로필렌일 수 있다.
유기 클레이 (C) 성분은 유기 오늄 이온으로 층간 치환된 클레이로 기본적인 층간 거리가 10 ~ 50Å의 범위를 가지고 있으며, 구체적인 예로는, 테트라 알킬 암모늄염, 알킬과 아릴로 이루어진 쿼터너리 암모늄염, 테트라 알킬 포스포늄염, 또는 알킬과 아릴로 구성된 쿼터너리 암모늄염으로 층간 삽입된 몬모릴로나이트, 헥토라이트, 벤토나이트, 사포나이트, 마가다이트, 및 합성 마이카로 이루어진 군에서 1종 이상 선택된 물질일 수 있다.
상기와 같은 과정으로 고강성 폴리프로필렌-클레이 나노복합재를 제조하는 장점을 정리하면 다음과 같다. 기존 헨셀 믹서 사용하여 폴리프로필렌과 유기 클레이를 믹싱하여 압출기에서 제조하는 방법의 경우 소수성의 폴리프로필렌이 친수성의 유기 클레이와의 결합 및 분산효과가 떨어지므로 대량 생산시 기계적 물성의 편차가 발생할 수 있으므로, 여러 개의 feeder를 사용하여 정량 투입이 가능한 반응압출기를 사용시 반응압출물의 기계적 물성 편차를 최소화할 수 있고 소수성의 폴리프로필렌과 친수성의 유기 클레이와의 결합력 및 분산효과가 뛰어나 동량의 유기 클레이 사용시 기존 압출방식 대비 30%이상의 기계적 물성을 향상시킬 수 있다. 이와 같이 고강성 폴리프로필렌-클레이 나노복합재 제조 방법은 공정 개선을 통하여 원가 절감, 기계적 물성향상 등 경제적이고 효율적인 고강성 폴리프로필렌-클레이 나노복합재를 제조할 수 있다. 본 발명으로 제조한 고강성 폴리프로필렌-클레이 나노복합재는 기존 고분자 복합재 대비 경량화된 고강성 압출용도에 적합한 소재를 발명한 것이다.
본 발명은 차량용 웨더 스트립에 적합한 폴리프로필렌-클레이 나노복합재 및 이의 제조방법, 및 상기 복합재를 포함하는 차량용 웨더 스트립에 관한 것이다. 본 발명에 따른 폴리프로필렌-클레이 나노복합재 제조방법은 소량의 상용화제와 나노 클레이를 사용하면서도 고분산도를 확보할 수 있어 저밀도 및 고굴곡탄성율을 갖는 복합재를 제공가능하며, 이러한 복합재로 제조된 차량용 웨더 스트립은 경량화를 도모할 수 있다.
이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 보다 상세히 설명하지만, 본 발명이 이들 예로만 한정되는 것은 아니다.
[ 실시예 1]
본 실시예에서, 압출기는 이축 반응압출기(L/D 52 ~ 60)를 사용하였고, 압출기 구성은 Feeder 3개 (Main feeder :1개, Side feeder : 2개), Heating zone 9 ~ 12 로 구성되어 있다. 폴리프로필렌-클레이 나노복합재 제조 방법은 Main feeder에 고강성 폴리프로필렌을 feeding 하여 용융시키고, 1st side feeder에 상용화제를, 2nd side feeder에 유기 클레이를 feeding하여 제조하며 압출기 성형온도는 180 ~ 220℃ 로 혼련하여 제조하였다.
(A) 성분으로 굴곡탄성율이 18,000 Kg/cm2, 평균 분자량이 184,000이고, 용융지수 10 g/10min. 인 고강성 블록폴리프로필렌 92 g와 상용화제 (B) 성분으로 무 수 말레산 반응기가 5 중량% 함유되어 있으며 중량 평균 분자량 50,000 인 변성 폴리프로필렌 3 g, 유기 클레이 (C) 성분은 미국 나노코사 I.44P를 5 g를 사용하였으며, (A)성분은 Main feeder, (B)성분은 첫번째 side feeder, (C)성분은 두번째 side feeder에서 각각 투입하고, 압출기 온도는 180 ~ 220 ℃, Main screw rpm은 500 rpm 의 반응 조건에서 L/D 60 인 동방향 이축 반응압출기를 이용하여 폴리프로필렌-클레이 나노복합재를 제조하였다.
상기에서 제조한 폴리프로필렌-클레이 나노복합재의 물성을 시험하기 위해서 사출성형기를 이용하여 시편을 제작하고 MI, 밀도, 굴곡탄성율, 굴곡강도, 인장강도, 아이조드 충격강도, 열변형 온도를 ASTM 규격에 의거하여 평가하고 그 결과를 하기 표 1 에 나타내었다.
[ 실시예 2]
상기 실시예 1에서 사용한 동일한 물질을 사용하였으나 그 조성비로 (A) 성분은 87g, (B) 성분은 5 g, (C) 성분은 8 g 를 사용하였고 이축 압출기를 이용한 폴리프로필렌-클레이 나노복합재 제조 조건은 [실시예 1] 과 동일한 방법으로 제조하였다. 상기 에서 제조한 폴리프로필렌-클레이 나노복합재의 물성을 시험하기 위해서 사출성형기를 이용하여 시편을 제작하고 MI, 밀도, 굴곡탄성율, 굴곡강도, 인장강도, 아이조드 충격강도, 열변형 온도를 ASTM 규격에 의거하여 평가하고 그 결과를 하기 표 1 에 나타내었다.
[ 비교예 1]
상기 [실시예 1] 의 동일 성분조성으로 헨셀 믹서에서 믹싱 후 일반 이축압출기(L/D 40)를 이용하여 폴리프로필렌-클레이 나노복합재를 제조하였다. 상기 에서 제조한 폴리프로필렌-클레이 나노복합재의 물성을 시험하기 위해서 사출성형기를 이용하여 시편을 제작하고 MI, 밀도, 굴곡탄성율, 굴곡강도, 인장강도, 아이조드 충격강도, 열변형 온도를 ASTM 규격에 의거하여 평가하고 그 결과를 하기 표 1 에 나타내었다.
[ 비교예 2]
상기 [실시예 2] 의 동일 성분조성으로 헨셀 믹서에서 혼합한 후 일반 이축압출기(L/D 40)를 이용하여 폴리프로필렌-클레이 나노복합재를 제조하였다. 상기 에서 제조한 폴리프로필렌-클레이 나노복합재의 물성을 시험하기 위해서 사출성형기를 이용하여 시편을 제작하고 MI, 밀도, 굴곡탄성율, 굴곡강도, 인장강도, 아이조드 충격강도, 열변형 온도를 ASTM 규격에 의거하여 평가하고 그 결과를 하기 표 1 에 나타내었다.
[ 비교예 3]
위 실시 예와 비교평가를 위해, 굴곡탄성율이 16,000Kg/cm2, 평균 분자량이 230,000이고, 용융지수 2.0 g/10min.인 블록폴리프로필렌 70%, Talc 30%를 헨셀 믹서에서 믹싱후 이축압출기(L/D 40)를 이용하여 복합 폴리프로필렌 펠렛을 제조하였다. 본 비교예에서 제조된 펠렛은 차량용 웨더 스트립으로 사용하고 있는 조성물의 한 예이다. 상기 에서 제조한 폴리프로필렌-클레이 나노복합재의 물성을 시험하기 위해서 사출성형기를 이용하여 시편을 제작하고 MI, 밀도, 굴곡탄성율, 굴곡강도, 인장강도, 아이조드 충격강도, 열변형 온도를 ASTM 규격에 의거하여 평가하고 그 결과를 하기 표 1 에 나타내었다.
[표 1]
시험항목 단위 비교예3 실시예1 비교예1 실시예2 비교예2
MI g/10 min 1.5 1.7 2.5 1.4 2.2
밀도 g/cm3 1.16 0.92 0.92 0.93 0.93
굴곡탄성율 kgf/cm2 32,000 28,000 24,000 33,000 28,000
인장강도 kgf/cm2 310 270 230 320 280
충격강도 kgfcm/cm 7 8 7 9 7
열변형온도 ℃ 139 135 133 137 133
상기 표 1에 나타난 바와 같이 반응압출법을 이용한 실시예 1 및 2를 이축압출기를 사용한 비교예 1 및 2 와 비교하여 보면 동등 비중에서 굴곡탄성율 증가를 나타내는 특성을 보인다. 　　　　　　

Claims (14)

  1. 반응 압출기에, 굴곡탄성율이 12,000 내지 20,000Kg/cm2인 폴리프로필렌을 70 내지 99.8 중량%로 투입하여 180 내지 220 ℃에서 용융하고,
    상기 용융물에, 말레산, 무수 말레산, 카르복실산, 및 하이드록실기로 이루어진 군에서 선택된 반응기가 부착된 변성 폴리프로필렌의 상용화제 0.1 내지 10 중량%를 투입하여 융융 및 혼련하고,
    상기 용융 혼련물에 나노 클레이를 0.1 내지 20 중량%로 첨가하여 분산시켜 압출하는 단계를 포함하는 폴리프로필렌-클레이 나노복합재의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제조방법은 반응 압출기는 L/D 20 이상이고, side feeder 1개 이상인 반응 압출기에서 수행하는 것인 폴리프로필렌-클레이 나노복합재의 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 상용화제는 30,000~100,000의 중량평균분자량을 가지며, 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대하여 무수 말레산 1~8 중량부 범위로 포함하는 무수말레산 그라프트 폴리프로필렌인 폴리프로필렌-클레이 나노복합재의 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 나노클레이는 층간 거리가 10~50 Å범위인 유기오늄이온으로 층간 치환된 유기 클레이인 폴리프로필렌-클레이 나노복합재의 제조 방 법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 유기 클레이는 테트라 알킬 암모늄염, 알킬과 아릴로 이루어진 4급 암모늄염, 테트라 알킬 포스포늄염, 또는 알킬과 아릴로 구성된 4급 암모늄염으로 층간 삽입된(intercalated) 몬모릴로나이트, 헥토라이트, 벤토나이트, 사포나이트, 마가다이트, 및 합성 마이카로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 폴리프로필렌-클레이 나노복합재의 제조 방법.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 폴리프로필렌 수지가 프로필렌 단독 중합체 또는 프로필렌과 2 ~ 10 개의 탄소수를 가지는 알파 올레핀 단량체 1 내지 10 몰% 범위의 이원 공중합체이며, 용융지수 10 내지 30.0 g/10min 범위인 폴리프로필렌-클레이 나노복합재의 제조 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 산화방지제, UV안정제, 난연제, 착색제, 가소제, 열안정제, 슬립제, 및 대전방지제로 이루어진 군에서 1 종 이상 선택되는 첨가제를 말레산, 무수 말레산, 카르복실산, 및 하이드록실기로 이루어진 군에서 선택된 반응기가 부착된 변성 폴리프로필렌의 상용화제와 혼련하여 첨가하는 단계를 더욱 포함하는 폴리프로필렌-클레이 나노복합재의 제조 방법.
  8. 삭제
  9. 반응 압출기에, 굴곡탄성율이 12,000 내지 20,000Kg/cm2인 폴리프로필렌 70 내지 99.8 중량%로 투입하여 180 내지 220 ℃에서 용융하고,
    상기 용융물에, 말레산, 무수 말레산, 카르복실산, 및 하이드록실기로 이루어진 군에서 선택된 반응기가 부착된 변성 폴리프로필렌의 상용화제 0.1 내지 10 중량%를 투입하여 융융 및 혼련하고,
    상기 용융 혼련물에 나노 클레이를 0.1 내지 20 중량%로 첨가하여 분산시켜 압출하는 단계를 포함하는 방법으로 제조되는 폴리프로필렌-클레이 나노복합재를 포함하는 차량용 웨더 스트립.
  10. 삭제
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 폴리프로필렌 수지가 프로필렌 단독 중합체 또는 프로필렌과 2 ~ 10 개의 탄소수를 가지는 알파 올레핀 단량체 1 내지 10 몰% 범위의 이원 공중합체이며, 용융지수 10 내지 30.0 g/10min 범위인 가지는 것인 차량용 웨더 스트립.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 나노클레이는 층간거리가 10~50 Å범위인 유기오늄 이온으로 층간 치환된 유기 클레이며, 테트라 알킬 암모늄염, 알킬과 아릴로 이루어진 4급 암모늄염, 테트라 알킬 포스포늄염, 또는 알킬과 아릴로 구성된 4급 암모늄염으로 층간 삽입된(intercalated) 몬모릴로나이트, 헥토라이트, 벤토나이트, 사포나이트, 마가다이트, 및 합성 마이카로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 차량 용 웨더 스트립.
  13. 제 9항에 있어서, 상기 폴리프로필렌-클레이 나노복합재는 산화방지제, UV안정제, 난연제, 착색제, 가소제, 열안정제, 슬립제, 및 대전방지제로 이루어진 군에서 1 종 이상 선택되는 첨가제를 추가로 포함하는 차량용 웨더 스트립.
  14. 삭제
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101127436B1 (ko) 2009-09-10 2012-03-22 이창호 Ｍｍｔ 복합소재 조성물
WO2012064018A2 (ko) * 2010-11-08 2012-05-18 호남석유화학 주식회사 인공깃털 제조용 폴리올레핀/클레이 나노복합재 및 그 제조방법
KR20130017837A (ko) * 2011-08-12 2013-02-20 현대자동차주식회사 자동차 도어 트림용 폴리프로필렌 수지 조성물
WO2020138723A1 (ko) * 2018-12-28 2020-07-02 엠텍 주식회사 내열성 및 난연성이 우수한 고분자 나노클레이 복합체의 제조방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6583209B2 (en) 2001-09-06 2003-06-24 Equistar Chemicals, Lp Propylene polymer composites having improved melt strength
KR100535120B1 (ko) 2004-04-13 2005-12-07 현대자동차주식회사 폴리프로필렌 나노복합재료
KR100633633B1 (ko) * 2004-03-26 2006-10-12 현대자동차주식회사 반응압출법에 의한 자동차 내·외장용 점토 분산 폴리올레핀 나노복합재의 제조방법과 이로부터 제조된 나노복합재
KR100684929B1 (ko) 2005-12-01 2007-02-22 호남석유화학 주식회사 폴리프로필렌-클레이 나노복합재

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6583209B2 (en) 2001-09-06 2003-06-24 Equistar Chemicals, Lp Propylene polymer composites having improved melt strength
KR100633633B1 (ko) * 2004-03-26 2006-10-12 현대자동차주식회사 반응압출법에 의한 자동차 내·외장용 점토 분산 폴리올레핀 나노복합재의 제조방법과 이로부터 제조된 나노복합재
KR100535120B1 (ko) 2004-04-13 2005-12-07 현대자동차주식회사 폴리프로필렌 나노복합재료
KR100684929B1 (ko) 2005-12-01 2007-02-22 호남석유화학 주식회사 폴리프로필렌-클레이 나노복합재

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101127436B1 (ko) 2009-09-10 2012-03-22 이창호 Ｍｍｔ 복합소재 조성물
WO2012064018A2 (ko) * 2010-11-08 2012-05-18 호남석유화학 주식회사 인공깃털 제조용 폴리올레핀/클레이 나노복합재 및 그 제조방법
WO2012064018A3 (ko) * 2010-11-08 2012-07-19 호남석유화학 주식회사 인공깃털 제조용 폴리올레핀/클레이 나노복합재 및 그 제조방법
KR20130017837A (ko) * 2011-08-12 2013-02-20 현대자동차주식회사 자동차 도어 트림용 폴리프로필렌 수지 조성물
KR101714074B1 (ko) 2011-08-12 2017-03-09 현대자동차주식회사 자동차 도어 트림용 폴리프로필렌 수지 조성물
WO2020138723A1 (ko) * 2018-12-28 2020-07-02 엠텍 주식회사 내열성 및 난연성이 우수한 고분자 나노클레이 복합체의 제조방법

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