KR101739973B1

KR101739973B1 - 광택도를 갖는 수지 조성물

Info

Publication number: KR101739973B1
Application number: KR1020160078543A
Authority: KR
Inventors: 정우석
Original assignee: 주식회사 우성케미칼
Priority date: 2016-06-23
Filing date: 2016-06-23
Publication date: 2017-05-29

Abstract

본 발명은 열가소성 폴리아미드 85 내지 99 중량％, 알루미늄 금속분말 0.4 ~ 10 중량%, 첨가제가 0.4 ~ 5 중량%를 포함하며 중량 백분율의 합이 100％인 광택도를 갖는 수지 조성물에 관한 것이다.

Description

광택도를 갖는 수지 조성물{Resin Composition Having Superior Gloss}

열가소성 폴리아미드, 예를 들면 PA6 및 PA66은 수명 동안 승온에 노출 (이로 인해, 종종 열산화 손상이 발생함)되는 성분을 위한 건축 재료로서 유리 섬유 강화 성형 조성물의 형태로 사용된다.

그리고, 공지되어 있는 열 안정화제를 첨가하는 것은 열산화 손상의 발생을 지연시키지만, 이를 영구적으로 예방하는 것은 아니며, 이는 기계적 특성 수치의 하락으로 확인된다.

또한, 폴리아미드의 열 노화 내성을 개선하는 것은 열 응력이 가해진 성분에 대해 더 긴 수명을 달성할 수 있으며 이의 파괴의 위험성을 더 낮출 수 있기 때문에 매우바람직하고, 개선된 열 노화 내성은 또한 더 높은 온도에서 성분을 사용하는 것을 가능하게 할 수 있는 것이다.

더하여, 금속화된 층을 구비한 플라스틱 기판들이 자동차, 산업, 컴퓨터 및 통신 등에 널리 사용되며, 금속화된 층을 선택적으로 형성하는 것은 이런 플라스틱 제품들을 제조하기 위한 중요한 방법들 중 하나로서 주로 화학적 도금이 수행될 수 있도록 플라스틱 지지 표면상에 촉매 중심으로서 금속 코어를 형성함으로써 주로 실행된다.

그리고, 플라스틱수지는, 사출금형에 용융된 상태로 삽입되어 사출 성형된 후 별도의 도장 과정을 거쳐 자동차의 내장재, 전자제품등의 내,외장재로 사용되고, 특히 램프등의 반사체 역할을 하는 하우징 등의 경우에는 표면 광택을 위해 알루미늄 외관이 증착되어 있는 것이다.

이와같은 기술과 관련되어 종래의 특허 제1545041호에 플라스틱 표면을 금속화하는 방법으로서, 지지체와 화학적 도금 촉진제를 포함하는 플라스틱을 제공하는 단계; 화학적 도금 촉진제를 순수한 금속으로 환원시키지 않고, 플라스틱 표면을 기화(gasifying)하여 화학적 도금촉진제를 노출시키는 단계; 플라스틱 표면상에 구리 또는 니켈의 층을 화학적 도금하는 단계; 및 적어도 1회 이상 전기도금 또는 화학적 도금에 의해 도금된 표면을 도금하여 플라스틱 표면상에 금속화된 층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 화학적 도금 촉진제는 0≤x<4인 Ca_xCu₄ _- _xTi₄O₁₂, Na_0.04Ca_0.98Cu₃Ti₄O₁₂, La₀ _. ₀₁Ca₀ _. ₉₉Cu₃Ti₄O₁₂, CuTiO₃, CuNiTi₂O₆, CuNbO₃, CuTaO₃ 및 CuZrO₃로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것인 플라스틱 표면을 금속화하는 방법이 제시되고 있습니다.

그러나, 상기와 같은 플라스틱 표면의 금속화 방법은, 금속화된 층을 증착하거나 코팅하는 과정에서 불량이 빈번하고, 재활용이 어렵게 되며, 제품의 도장과 증착 및 코팅등의 복잡한 공정을 수행함으로써 생산성이 저하되는 단점이 있는 것이다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 알루미늄을 증착 및 코팅하지 않아도 수지제품이 적정 광택을 가질수 있도록 하고, 플라스틱 수지를 사출 성형 후 별도의 도장과정을 거칠 필요가 없어 생산성을 높이도록 하며, 유해한 도장 물질을 별도로 분리하지 않아도 수지의 재활용이 가능하도록 하고, 사출제품의 외관을 미려하게 형성하도록 하는 광택도를 갖는 수지 조성물을 제공하는데 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 열가소성 폴리아미드 85 내지 99 중량％,

알루미늄 금속분말 0.4 ~ 10 중량%,

첨가제가 0.4 ~ 5 중량%를 포함하며 중량 백분율의 합이 100％인 광택도를 갖는 수지 조성물을 제공한다.

그리고, 본 발명에 사용되는 알루미늄 금속분말은 입도가 2~7㎛이고, 첨가제는 안정화제로 사용되는 합성MICA가 사용되는 광택도를 갖는 수지 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 0.2 ~ 5중량%의 보조제가 더 포함되며, 상기 보조제는 윤활제가 사용되는 광택도를 갖는 수지 조성물을 제공한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 알루미늄을 증착 및 코팅하지 않아도 수지제품이 적정 광택을 가지고, 플라스틱 수지를 사출 성형 후 별도의 도장과정을 거칠 필요가 없어 생산성을 높이며, 유해한 도장 물질을 별도로 분리하지 않아도 수지의 재활용이 가능하고, 사출제품의 외관을 미려하게 형성하는 등의 효과가 있는 것이다.

도1은 본 발명에 의해 제조되는 수지 조성물의 사진이다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명에 의해 제조되는 수지 조성물의 사진이다.

본 발명의 수지조성물(100)은, 알가소성 폴리아미드와 알루미늄 금속분말의 혼합물로서 중량 백분율의 합이 100％로 이루어 진다.

그리고, 상기 열가소성 폴리아미드는, PA6(Polyamide 6)이며, 전체 함량에 대하여 85 내지 99 중량％가 투입된다.

더하여, 상기 알루미늄 금속분말은, 입도가 2~7㎛로서 전체 함량에 대하여 0.4 ~ 10 중량%가 투입된다.

한편, 본 발명의 수지조성물(100)은, 첨가제 0.4 ~ 5 중량%를 혼합하여 포함하며, 상기 첨가제는 안정화 및 휘도의 증가를 위하여 사용되는 것으로서 합성 MICA가 사용된다.

다른 한편, 본 발명의 수지조성물(100)은, 0.2 ~ 5중량%의 보조제가 더 포함되며, 상기 보조제로는 압출시 토출을 상승토록 윤활제가 사용된다.

상기와 같은 조성을 갖는 본 발명의 혼합물 특성을 설명한다.

도1의 사진에 나타난 바와같은 수지조성물(100)에 사용되는 알루미늄 금속분말은, 입도가 7㎛를 초과할 경우에는 분산성이 낮아지게 되고, 입도가 2㎛ 이하일 경우 반대로 폴리아미드와 균일한 혼합이 힘들게 되어 2~7㎛의 입도를 갖는 것이 바람직하다.

본 발명에 의해 제조되는 수지조성물(100)은, 알루미늄의 금속분말 토입량별 물성을 현대자동차에서 규정하고 있는 원재료별 승인 스펙인 MS Spec(MS Spec 211-44 Type-A)에 준하여 비교 측정하였으며, 그 결과 아래의 표1와 표2에서와 같은 물성표를 도출하였다.

알루미늄 금속 분말 함량별 물성표 및 기타 결과(wt %)

Properties	0.5%	1%	2%	3%	4%	5%
용융흐름지수(Melt Flow Raw Index)	35.4	35.2	34.8	34.2	32.2	31.8
인장강도(Tensile Strength)	840	842	850	856	875	882
연신률(Elongation)	32.2	25.2	15.2	8.2	5.32	5.22
굽힘강도(Flexural Strength)	1,271	1,274	1,280	1,289	1,308	1,310
곡강도(Flexural Modulus)	24,123	24,316	25,012	25,668	26,662	27,023
Izod충격치(Izod Notched Impact)	3.99	4.17	4.18	4.21	4.28	4.31
밀도(Density)	1.133	1.134	1.138	1.142	1.148	1.149

알루미늄 금속 분말 함량별 물성표 및 기타 결과(wt %)

Properties	6%	7%	8%	9%	10%	MS Spec 211-44 Type-A
용융흐름지수(Melt Flow Raw Index)	31.4	30.8	30.3	29.8	27.2	-
인장강도(Tensile Strength)	885	890	892	893	895	670↑
연신률(Elongation)	5.21	5.02	4.88	4.87	4.79	30↑
굽힘강도(Flexural Strength)	1,305	1,298	1,298	1,266	1,258	850↑
곡강도(Flexural Modulus)	27,225	27,568	27,682	28,014	28,321	20,000↑
Izod충격치( Izod Notched Impact)	4.29	4.3	4.32	4.32	4.32	3↑
밀도(Density)	1.153	1.159	1.161	1.161	1.163	1.12~1.15

이상과 같이 본 발명의 수지 조성물(100)은, MS Spec에서 규정하고 있는 물성치를 만족하고 있는 것을 알 수 있다.

그리고, 본 발명에 투입되는 알루미늄 금속분말은, 10%이상의 투입시 물성은 점차 떨어지거나 비슷한 수준을 유지하게 됨은 물론 원가는 상승하게 되고, 6% 부터는 물성치를 유지하거나 오히려 떨어지는 경향이 있다.

또한, 본 발명에서 알루미늄 금속분말은, 10%이상의 투입시 경량화에 역행하게 되어 10%이상의 투입하는 것이다 바람직 하다.

이때, 상기 알루미늄 금속분말은, 많이 투입된다 하여도 휘도가 지속적으로 향상되는 것은 아니다.

즉, 본원발명의 알루미늄 금속분말의 투입량은 아래의 표3에서와 같이 투입량을 증가시키면 일정부분 까지는 휘도가 증가하다 다시금 감소하는 것을 알 수 있있다.

알루미늄금속 투입량에 따른 휘도변화

Metal 함량 (wt %)	1%	3%	4%	8%	10%
휘도 (ㅿL)	73.96	77.28	79.14	80.97	79.52

이상과 같이 본 발명의 알루미늄 금속의 투입량은, 효율적인 휘도 유지를 위해서는 수지조성물(100)의 전체 함량에 대하여 4~10중량 %가 혼합되는 것이 바림직하다.

그리고, 본 발명의 첨가제는 절연성을 높이면서 휘도상승을 위하여 합성 MICA가 사용된다.

이때, 상기 합성 MICA는 아래의 표4에서와 같이 일반적으로 고가이며, 5% 이상의 사용시 원가가 상승되면서 지속적인 상승효과의 발휘는 힘들어 0.5~5%의 범위가 적당하다.

휘도 Data - Metal 1% + MICA 함량별 Test

0.50%	1%	3%	5%
72.33	74.02	77.52	80.23

또한, 본 발명에 사용되는 보조제로는 윤활제(Lubricant)가 사용되고, 상기 윤활제는 가공중 토크의 하락을 가져와 시간당 토출이 상승되는 효과를 가져오게 되고, 5% 이상의 사용시 가스의 발생으로 추가 투입은 힘들게 되어 0.1~5중량%로 투입되는 것이 바람직하다.

100...수지 조성물

Claims

열가소성 폴리아미드 85 내지 99 중량％,
입도가 2~7㎛의 알루미늄 금속분말 0.4 ~ 10 중량%,
첨가제로 사용되는 합성MICA 0.4 ~ 5 중량%,
보조제로 사용되는 윤활제 1 ~ 5중량%를 포함하며,
중량 백분율의 합이 100％인 광택도를 갖는 수지 조성물.
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