KR101926958B1 - Manufacturing method of non-paint injection molding products having excellent scratch-resistance and fouling resistance, and crash pad prepared thereby - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내스크래치성, 및 내오염성이 향상된 무도장 사출 성형품의 제조방법 및 이에 의해 제조된 크래쉬패드, 보다 상세하게 사출 금형 표면에 내오염성 및 광태 저감을 향상시킬 수 있는 미세 모공을 갖는 엠보를 형성하고, 얇고 균일한 탄소나노튜브가 포함된 코팅막을 형성한 후, 광택저감, 내스크래치성, 및 내오염성에 강건한 플라스틱 소재를 사출 성형함으로써 내스크래치성, 및 내오염성이 향상된 무도장 사출 성형품을 제조하는 방법 및 이에 의해 제조된 사출 성형품으로써 크래쉬 패드에 관한 것이다. The present invention relates to a method of manufacturing a non-cast injection molded article having improved scratch resistance and stain resistance, and a crash pad manufactured by the method. More particularly, the present invention relates to a method of forming an emboss having fine pores capable of improving stain resistance and photo- , A coating film containing thin and uniform carbon nanotubes is formed, and a plastic material which is resistant to gloss reduction, scratch resistance and stain resistance is injection-molded to produce a non-cast injection molded article improved in scratch resistance and stain resistance To a crash pad as an injection molded article produced thereby.

Description

내스크래치성 및 내오염성이 향상된 무도장 사출 성형품의 제조방법 및 이에 의해 제조된 크래쉬 패드{Manufacturing method of non-paint injection molding products having excellent scratch-resistance and fouling resistance, and crash pad prepared thereby}Technical Field [0001] The present invention relates to a method of manufacturing a non-cast injection molded article having improved scratch resistance and stain resistance, and a crash pad manufactured thereby,

본 발명은 내스크래치성, 및 내오염성이 향상된 무도장 사출 성형품의 제조방법 및 이에 의해 제조된 크래쉬패드, 보다 상세하게 사출 금형 표면에 내오염성 및 광택 저감을 향상시킬 수 있는 미세 모공을 갖는 엠보를 형성하고, 얇고 균일한 탄소나노튜브가 포함된 코팅막을 형성한 후, 광택저감, 내스크래치성, 및 내오염성에 강건한 플라스틱 소재를 사출 성형함으로써 내스크래치성, 및 내오염성이 향상된 무도장 사출 성형품을 제조하는 방법 및 이에 의해 제조된 사출 성형품으로써 크래쉬 패드에 관한 것이다. The present invention relates to a method for manufacturing a non-cast injection molded article having improved scratch resistance and stain resistance, and a crash pad manufactured by the method, more specifically forming an emboss having micro pores capable of improving stain resistance and gloss reduction on an injection mold surface , A coating film containing thin and uniform carbon nanotubes is formed, and a plastic material which is resistant to gloss reduction, scratch resistance and stain resistance is injection-molded to produce a non-cast injection molded article improved in scratch resistance and stain resistance To a crash pad as an injection molded article produced thereby.

일반적으로 자동차 실내 전방에 설치되는 내장재로 운전석 및 조수석 등의 전방 내측에는 사고 등으로 인해 승객이 충돌할 경우 승객을 최대한 안전하게 보호할 수 있는 크래쉬패드(crash pad)가 설치되고 있다.Generally, a crash pad is installed inside the front of a driver's seat and a passenger's seat to protect passengers when a passenger collides due to an accident.

종래의 크래쉬 패드는 외관 품질의 향상을 위해 별도의 공정을 추가하여 표면처리하였다. 그러나, 이러한 표면처리는 원가 상승의 문제가 있었으며, 또한 VOC에 의한 환경적인 문제가 대두되었다.Conventional crash pads were surface treated by adding a separate process to improve the appearance quality. However, such a surface treatment had a problem of rising costs, and environmental problems caused by VOCs also appeared.

이에 기계적 물성과 외관 품질을 만족하고, 내스크래치성 및 내오염성이 향상된 무도장 사출 성형품의 제조방법의 제공이 필요한 실정이다.Accordingly, there is a need to provide a method for producing a non-coated injection molded article which satisfies mechanical properties and appearance quality, and has improved scratch resistance and stain resistance.

1: 한국 등록특허 제10-1592794호1: Korean Patent No. 10-1592794

이에 본 발명자들은 사출 금형 표면에 내오염성 및 광택 저감을 향상시킬 수 있는 미세 모공을 갖는 엠보를 형성하고, 사출 금형 내 엠보의 전사성을 증대시키며 내구성의 향상과 얇고 균일한 코팅막 구현이 가능한 탄소나노튜브가 포함된 코팅 조성물을 사용하고, 폴리프로필렌 수지, 에틸렌-α-올레핀 공중합체, 무기 충전제가 소정량 포함된 광택저감, 내스크래치성, 및 내오염성에 강건한 폴리프로필렌 수지 조성물을 사용하여, 크래쉬 패드를 제조하는 경우, 저광택, 내스크래치성, 내오염성, 및 기계적 물성이 우수하다는 것을 알게 되어 본 발명을 완성하기에 이르렀다.Accordingly, the present inventors have found that embossing with fine pores capable of improving stain resistance and gloss reduction on the surface of an injection mold, increasing the transferability of the emboss in the injection mold, improving the durability, and achieving a thin and uniform coating film, Using a polypropylene resin composition which is resistant to gloss reduction, scratch resistance, and stain resistance including a predetermined amount of polypropylene resin, ethylene -? - olefin copolymer and inorganic filler by using a coating composition containing a tube, It has been found that when a pad is produced, it is excellent in low gloss, scratch resistance, stain resistance, and mechanical properties, thereby completing the present invention.

따라서, 본 발명의 목적은 내스크래치성, 및 내오염성이 향상된 무도장 사출 성형품의 제조방법을 제공하는데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a non-coated injection molded article having improved scratch resistance and stain resistance.

또한 본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 제조된 사출 성형품인 무도장크래쉬 패드를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide an unpainted crash pad which is an injection molded product manufactured by the above method.

위와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 (ⅰ) 사출 금형 표면에 스크린 인쇄 방식으로 제조된 자외선 경화 잉크 필름을 부착하고 산(acid)으로 에칭 처리하여 엠보를 형성하는 단계; (ⅱ) 엠보가 형성된 사출 금형 표면에 노즐 인쇄방식으로 제조된 왁스 잉크 필름을 부착하고 산(acid)으로 에칭 처리하여 미세 모공을 형성하는 단계; (ⅲ) 엠보와 미세 모공이 형성된 사출 금형에 탄소나노튜브가 포함된 코팅 조성물을 스프레이 코팅법으로 코팅하는 단계; 및 (ⅳ) 상기 (ⅲ) 단계의 사출 금형에 폴리프로필렌 수지 조성물을 사출 성형하여 성형품을 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 내스크래치성, 및 내오염성이 향상된 무도장 사출 성형품의 제조방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an injection mold, comprising the steps of: (i) attaching an ultraviolet curing ink film manufactured by a screen printing method to the surface of an injection mold and etching it with an acid to form an emboss; (Ii) attaching a wax ink film manufactured by a nozzle printing method to the surface of the injection mold on which the embossing is formed, and etching it with an acid to form fine pores; (Iii) coating a coating composition containing carbon nanotubes on an injection mold having embossed and fine pores by a spray coating method; And (iv) a step of injection-molding a polypropylene resin composition into an injection mold of the step (iii) to produce a molded article, and a method of manufacturing the unpatterned injection molded article with improved stain resistance do.

또한 본 발명은 상기 제조방법으로 제조된 내스크래치성, 및 내오염성이 향상된 성형품인 무도장 크래쉬 패드를 제공한다.The present invention also provides a mattress crush pad manufactured by the above manufacturing method, which is a molded article improved in scratch resistance and stain resistance.

본 발명에 따른 무도장 사출 성형품의 제조방법은 무도장 사출 성형품의 표면에 내스크래치성 및 내오염성을 향상시켜 내장재 손상 및 오염 물질로부터 발생하는 2차 문제점을 개선할 수 있다. The method for manufacturing a non-coated injection molded article according to the present invention can improve the scratch resistance and stain resistance on the surface of a non-coated injection molded article, thereby improving the secondary problems caused by the interior material damage and contaminants.

또한, 본 발명에 따라 제조된 사출 성형품인 차량용 크래쉬 패드는 별도의 표면처리 없이도 외관의 품질을 높이기에 원가를 최적화할 수 있어 원가 절감의 이점이 있다.In addition, the automotive crash pad, which is an injection molded product manufactured according to the present invention, can improve the quality of the appearance without any additional surface treatment, thereby optimizing the cost and advantage of cost reduction.

도 1은 엠보 형성을 위해 사용되는 스크린 인쇄 방식으로 제조된 자외선 경화 잉크 필름(a)과 미세 모공 형성을 위해 사용되는 노즐 인쇄방식으로 제조된 왁싱 잉크 필름(b)의 모습을 나타낸 것이다.
도 2는 비교예 1의 종래의 엠보 가공 형상을 나타낸 것이고(왼쪽), 실시예 1의 본 발명에 따라 미세 모공이 형성된 엠보 가공 형성(오른쪽)을 나타낸 것이다.
도 3은 엠보가 형성된 사출 금형의 SEM 사진(왼쪽) 결과이고, 엠보와 메소 모공이 형성된 사출 금형의 SEM 사진(오른쪽) 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 미세 모공이 형성되지 않은 엠보의 단면으로 하얗게 오염물질이 끼는 모습(a)을 나타낸 것이며, 미세 모공이 형성된 엠보의 단면으로 오염물질이 끼지 않는 모습(b)을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 코팅 처리 전(a) 및 후(b)의 사출 금형의 SEM 사진 결과를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 탄소나노튜브가 포함된 코팅 조성물을 스프레이 코팅법으로 코팅하는 (ⅲ) 단계의 과정을 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 코팅 단계(ⅲ)를 거친 후의 금형의 표면으로서, 검정 또는 짙은 회색의 코팅면을 갖는다.
Fig. 1 shows an ultraviolet curing ink film (a) produced by a screen printing method used for embossing and a waxing ink film (b) produced by a nozzle printing method used for forming fine pores.
Fig. 2 shows a conventional embossed shape of Comparative Example 1 (left), and embossing formation (right side) in which fine pores are formed according to the present invention of Example 1; Fig.
FIG. 3 is a SEM photograph (left) of the injection mold having the embossing formed thereon and shows the SEM photograph (right) of the injection mold having embossed and meso pores.
Fig. 4 shows a state (a) in which contaminants are whitewashed in a section of the emboss without micro pores formed therein, and Fig. 4 (b) shows a state in which no contaminants are trapped in the section of the emboss with micro pores formed therein.
5 shows SEM photographs of the injection molds before and after the coating process according to the present invention.
6 shows a process of (iii) coating a coating composition containing carbon nanotubes according to the present invention by a spray coating method.
Figure 7 shows the surface of the mold after the coating step (iii) according to the invention, with black or dark gray coated surfaces.

이하에서 본 발명을 하나의 구현예로서 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail as an embodiment.

본 발명은 내스크래치성 및 내오염성이 향상된 무도장 사출 성형품을 제조하기 위해, 사출 금형 표면에 내오염성 및 광택 저감을 향상시킬 수 있는 미세 모공을 갖는 엠보를 형성하고, 사출 금형 내 엠보의 전사성을 증대시키며 내구성의 향상과 얇고 균일한 코팅막 구현이 가능한 탄소나노튜브가 포함된 코팅 조성물을 사용하여 스프레이 방식으로 코팅하고, 광택저감, 내스크래치성, 및 내오염성에 강건한 폴리프로필렌 수지 조성물을 사용하여 무도장 사출 성형품을 제조한다.The present invention relates to a process for producing an unpainted injection molded article improved in scratch resistance and stain resistance by forming an emboss having fine pores capable of improving stain resistance and gloss reduction on the surface of an injection mold, A coating composition containing carbon nanotubes capable of enhancing durability and realizing a thin and uniform coating film is coated by a spraying method and then coated with a polypropylene resin composition resistant to gloss reduction, scratch resistance and stain resistance, Thereby producing an injection molded article.

보다 구체적으로, 본 발명에서의 내스크래치성 및 내오염성이 향상된 무도장 사출 성형품의 제조방법은 크게 4 단계를 거친다. 이하 각 단계별로 상세하게 설명한다.More specifically, in the present invention, a method for producing a non-coated injection molded article having improved scratch resistance and stain resistance is largely divided into four steps. Each step will be described in detail below.

(ⅰ)단계: 사출 금형에 (I) Step: Injection mold 엠보를Embo 형성하는 단계 Forming step

먼저, 본 발명은 사출 금형 표면에 엠보를 형성하기 위해 화학약품을 이용하여 에칭 처리하게 된다. 대표적으로, 본 발명에서는 사출 금형 표면에 스크린 인쇄 방식으로 제조된 자외선 경화 잉크 필름을 부착하고 산(acid)으로 에칭 처리하여 엠보를 형성하는 (ⅰ) 단계를 수행한다.First, in order to form an emboss on the surface of an injection mold, the present invention is etched using a chemical agent. Typically, in the present invention, an ultraviolet curable ink film produced by a screen printing method is adhered to the surface of an injection mold and an acid is etched to form an emboss (i).

화학적 에칭법으로 금형 표면에 엠보 형상을 가공하기 위해 필요한 마스킹 필름의 인쇄 방법으로, 우수한 전사성과 내산성을 가지는 왁스 젯 프린터를 이용하여 필름을 인쇄하는 경우 미세한 형상을 구현 가능하다. A method of printing a masking film necessary for processing an embossed shape on a mold surface by a chemical etching method can realize a fine shape when a film is printed using a wax jet printer having excellent transferability and acid resistance.

본 발명에 따른 (ⅰ) 단계는 자외선 경화 잉크 필름을 이용한 종래의 인쇄방식으로서, 미세한 패턴의 인쇄 수준이 최소 0.13 mm 까지만 구현이 가능하여 보다 더 섬세하고 미세한 패턴의 필름 제작은 어렵다. 도 1의 (a)는 엠보 형성을 위해 사용되는 스크린 인쇄 방식으로 제조된 자외선 경화 잉크 필름의 모습을 나타낸 것이다. The step (i) according to the present invention is a conventional printing method using an ultraviolet curable ink film. Since the printing level of a fine pattern can be realized to at least 0.13 mm, it is difficult to produce a more delicate and fine patterned film. 1 (a) shows the appearance of an ultraviolet curing ink film produced by a screen printing method used for embossing.

이처럼, 플라스틱 사출 성형을 하기 전 사출 금형 표면에 화학약품을 이용하여 표면 형상을 만들어 주는데 이는 제품의 디자인적 효과를 줄 뿐 아니라, 사출 조건에 따른 광택 변화 폭을 줄여주는 역할과 광택을 1.0 - 3.0 G.U. 수준으로 낮춰주는 역할을 한다. 이렇게 사출품에 가공된 엠보가 긍정적인 효과를 주는 반면에 엠보가 가공됨으로써 생겨지는 부정적인 효과도 존재한다. 사출 성형품 취출 시, 스크래치가 생기는 요인이 되기도 하고, 표면의 오염성을 증가시키는 영향을 주기도 한다. In this way, the surface shape of the injection mold surface is made by using chemical agent before the plastic injection molding. This not only reduces the design effect of the product, but also reduces the width of gloss variation according to the injection condition, GU As well. In this way, while embossed on the finished product gives a positive effect, there is also a negative effect produced by embossing. When the injection molded article is taken out, scratches may be caused and the surface staining may be increased.

(ⅱ)단계: (Ii) Step: 엠보에Embo 미세 모공을 형성하는 단계 Step of forming fine pores

이에 본 발명에서는 종래의 부정적인 효과를 개선하기 위해, 엠보가 형성된 사출 금형 표면에 노즐 인쇄방식으로 제조된 왁스 잉크 필름을 부착하고 산(acid)으로 에칭 처리하여 미세 모공을 형성하는 (ⅱ) 단계를 수행한다. 도 1의 (b)는 미세 모공 형성을 위해 사용되는 노즐 인쇄방식으로 제조된 왁스 잉크 필름의 모습을 나타낸 것이다. 왁스 젯 프린터기를 이용하여 왁스 잉크 타입의 노즐식 인쇄방식으로 제조된 필름을 사용하여 사출 금형을 에칭하는 경우, 상기 (ⅰ) 보다 미세한 최소 0.06 mm 수준의 패터닝이 가능하여, 엠보에 미세 모공을 형성할 수 있다. In order to improve the negative effects of the prior art, the present invention includes a step (ii) of forming a fine pore by attaching a wax ink film manufactured by a nozzle printing method to the surface of an injection mold having an embossing formed thereon and etching it with an acid . FIG. 1 (b) shows a wax ink film produced by a nozzle printing method used for fine pore formation. When an injection mold is etched using a wax ink type nozzle-type printing method using a wax jet printer, it is possible to pattern at a minimum level of 0.06 mm smaller than the above (i), thereby forming micro pores in the emboss can do.

상기 (ⅱ) 단계를 수행하는 경우, (ⅰ) 단계에서 형성된 엠보의 상단(Hill)부의 모서리부를 둥글게 만들어 라운드(Round) 값을 올리면서 내스크래치성을 향상시킬 수 있다. 또한 엠보 표면에 미세 모공이 형성되어 오염가능면적을 줄여주는 효과를 가져와 궁극적으로 내오염성을 향상시키고 광택저감 효과가 있다. When the step (ii) is carried out, the corners of the hill portion of the emboss formed in the step (i) may be rounded to improve the scratch resistance by raising the round value. In addition, fine pores are formed on the embossed surface to reduce the contamination area, thereby ultimately improving the stain resistance and reducing the gloss.

도 2는 종래의 엠보 가공 형상을 나타낸 것이고(왼쪽), 본 발명에 따라 미세 모공이 형성된 엠보 가공 형성(오른쪽)을 나타낸 것이다. 아울러, 도 3은 (ⅱ) 단계를 거친 엠보와 미세 모공이 형성된 사출 금형의 SEM 사진 결과(오른쪽)를 나타낸 것으로, 엠보 및 미세 모공이 잘 형성되어 있음을 확인할 수 있다.FIG. 2 shows a conventional embossed shape (left) and shows an embossing formation (right side) in which fine pores are formed according to the present invention. FIG. 3 shows SEM photographs (right side) of the injection mold having embossed and fine pores formed through step (ii), and it can be confirmed that embossed and fine pores are well formed.

또한 도 4는 미세 모공이 형성되지 않은 엠보의 단면으로 오염물질이 하얗게 끼는 모습(a)을 나타낸 것이며, 미세 모공이 형성된 엠보의 단면으로 오염물질이 끼지 않는 모습(b)을 나타낸 것으로, 사출 금형에 미세 돌기가 형성된 경우 사출 성형품에 미세 모공의 형성으로 내오염도를 증대시키는 효과를 부여할 수 있다.Fig. 4 shows a state (a) in which contaminants are whitewashed by the end face of the emboss without fine pores formed therein, and Fig. 4 (b) shows a state in which no contaminants are trapped by the end face of the embossed pores. The effect of increasing the degree of contamination due to the formation of fine pores in the injection molded article can be given.

(ⅲ)단계: (Iii) Step: 전사성Transferability 증대와 내구성 증대를 위한  For increased and durability 코팅막Coating film 형성하는 단계 Forming step

사출 금형 내측 엠보 가공면의 미세 모공의 전사성을 증대시켜 내오염성 및 내스크래치성을 증대시키기 위해, 본 발명에서는 사출 금형에 스프레이 코팅법을 이용하여 탄소나노튜브가 포함된 코팅 조성물을 코팅하는 (ⅲ) 단계를 수행한다. 이는 사출 금형 내측 코팅막에 의한 소재 흐름성 개선으로 외관 품질 문제 (Gas mark, Ghost mark, Flow mark, micro scratch)를 개선할 수도 있다. In order to increase the transferability of micropores on the inner embossed surface of the injection mold to increase the stain resistance and scratch resistance, the present invention uses a spray coating method to coat the coating composition containing carbon nanotubes Iii). This can improve appearance quality problems (gas mark, ghost mark, flow mark, micro scratch) by improving the material flowability by the inner coating film of the injection mold.

도 5는 본 발명에 따른 코팅 처리 전(a) 및 후(b)의 사출 금형의 SEM 사진 결과를 나타낸 것으로, 본 발명에 따른 코팅을 수행 시 엠보 전사성이 증대되어 미세 모공형상이 정상적인 역할을 수행하게 됨을 확인할 수 있다.FIG. 5 shows SEM photographs of the injection molds before and after the coating process according to the present invention. When the coating according to the present invention is performed, the embossing property is increased, and the fine pore shape plays a normal role. As shown in FIG.

보다 구체적으로, 본 발명에 따른 코팅의 경우 사출 금형 표면을 샌드블라스트법으로 전처리하는 (ⅱ') 단계, 코팅이 되는 면을 제외한 나머지 부분을 마스킹 하는 단계(ⅱ''), 엠보와 미세 모공이 형성된 사출 금형에 탄소나노튜브가 포함된 코팅 조성물을 스프레이 코팅법으로 코팅하는 (ⅲ) 단계, 코팅된 사출 금형을 건조하는 (ⅲ') 단계로 구성될 수 있다. More specifically, in the case of the coating according to the present invention, the step (ii ') of pretreating the surface of the injection mold by the sand blast method, the step (ii' ') of masking the remaining part except the surface to be coated, (Iii) coating a coating composition containing carbon nanotubes on the formed injection mold by a spray coating method, and (iii ') drying the coated injection mold.

종래 코팅 기술은 PVD/CVD법을 이용하여 코팅하는데, 본 발명에 따른 코팅은 종래 코팅 기술 보다 저렴하고 간편한 방법으로 금형에 코팅막을 형성하는 기술이기에 그 효율성도 우수하다. Conventional coating technology is coated by using PVD / CVD method. However, since coating according to the present invention is a technique to form a coating film on a mold at a lower cost than a conventional coating technique, the efficiency is also excellent.

종래 코팅 기술은 값비싼 코팅 장비들을 갖추고 진공장비의 크기에 따라 금형 크기에도 제약이 있는 반면, 본 발명에 따른 스프레이 코팅법은 종래의 코팅 기술에 비해 값싸고 간편하며 금형의 크기나 형상에도 제한이 없어 보다 넓은 범위의 코팅 구현이 가능하다.  Conventional coating techniques have expensive coating equipment and are limited in size of the mold depending on the size of the vacuum equipment. However, the spray coating method according to the present invention is inexpensive and simple compared with the conventional coating technique and is limited to the size and shape of the mold A broader range of coating implementations is possible.

다만, 스프레이 코팅법의 문제점으로 지적되어 왔던 얇고 균일한 코팅막 구현이 힘들다는 점과 코팅막의 내구성이 떨어진다는 점은 분명 개선이 필요하다.However, it is obvious that it is difficult to realize a thin and uniform coating film which has been pointed out as a problem of spray coating method, and that the durability of the coating film is inferior.

이에 본 발명에서는 이러한 한계를 개선하기 위해, 아크릴계 폴리머 및 탄소나노튜브(CNT)를 포함하고, 바람직하게는 탄소나노튜브가 코팅 조성물 전체 중량에 대해 10 ~ 40 중량%를 포함하는 코팅 조성물을 사용한다. 탄소나노튜브가 10 중량% 미만인 경우 코팅막 내구성에 한계가 있으며, 40 중량% 초과인 경우 코팅물질이 원활히 분산되지 않는 한계가 있기에 상기 범위 내에서 사용하는 것이 좋다.In order to overcome such limitations, the present invention employs a coating composition comprising an acrylic polymer and a carbon nanotube (CNT), and preferably a carbon nanotube in an amount of 10 to 40 wt% based on the total weight of the coating composition . When the carbon nanotube is less than 10 wt%, the coating film has a limited durability. When the carbon nanotube is more than 40 wt%, the coating material may not be smoothly dispersed.

보다 구체적으로, 본 발명에서는 기본적으로 사출 금형과 코팅 물질의 우수한 접착성을 위해 아크릴계 폴리머 혼합물을 사용한다. 아크릴계 폴리머 혼합물에는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리이미드, 헥사메틸디실록산, 폴리실록산, 글리시딜메타아크릴레이트에서 선택되는 화합물 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.More specifically, in the present invention, an acrylic polymer mixture is basically used for excellent adhesion of an injection mold and a coating material. The acrylic polymer mixture may include a compound selected from polymethyl methacrylate (PMMA), polyimide, hexamethyldisiloxane, polysiloxane, and glycidyl methacrylate, or a mixture thereof.

또한, 코팅물질의 기계적 물성치(경도, 내열성 등)을 향상시키기 위해, 상기 폴리머와 함께 탄소나노튜브(CNT) 물질을 혼합하여, 종래의 내열성이 250℃ 이하였던 것을 400℃까지 내열성을 향상시키게 된다. 또한 탄소나노튜브 자체의 기계적 강도가 더해져 코팅 물질 자체의 경도도 높아지게 된다. Further, in order to improve the mechanical properties (hardness, heat resistance, etc.) of the coating material, carbon nanotube (CNT) materials are mixed with the polymer to improve heat resistance up to 400 DEG C when the conventional heat resistance is 250 DEG C or less . In addition, the mechanical strength of the carbon nanotubes itself is added to increase the hardness of the coating material itself.

아울러, 코팅 물질을 중합시키는 과정에서 사용되는 탄소나노튜브의 평균입자 크기는 40 ~ 200 nm인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 40 nm 미만인 경우 표면 광택 조절에 한계가 있으며, 200 nm 초과인 경우 표면 마찰계수가 증대하여 사출속도에 안좋은 영향을 끼치는 한계가 있기에 상기 범위 내의 것을 사용한다.The average particle size of the carbon nanotubes used in the process of polymerizing the coating material is preferably 40 to 200 nm. When the thickness is less than 40 nm, surface gloss control is limited. When the thickness is more than 200 nm, the surface friction coefficient is increased, and there is a limit to adversely affect the injection speed.

아울러, 스프레이 코팅 시, 상기 코팅 조성물의 분사량이 10 ~ 30 ml/mTorr 수준으로 맞추는 것이 얇고 균일한 코팅막을 형성하기 위해 바람직하다.In spray coating, it is preferable to adjust the spray amount of the coating composition to a level of 10 to 30 ml / mTorr in order to form a thin and uniform coating film.

도 6은 본 발명에 따른 탄소나노튜브가 포함된 코팅 조성물을 스프레이 코팅법으로 코팅하는 (ⅲ) 단계의 과정을 나타낸 것이다.6 shows a process of (iii) coating a coating composition containing carbon nanotubes according to the present invention by a spray coating method.

보다 구체적으로, 코팅 과정은 본 발명에 따른 코팅 조성물을 5~6:4~5의 비율로 용제(Solvent)에 분산 (Dispersion)시켜 준다. 먼저 용제를 용기에 담고 코팅 물질을 넣어준다. 용기를 초음파세척기(Ultrasonic)에 넣어 일정속도로 일정시간 분산시켜 준 후, 빛이 들어가는 않는 시약병에 밀봉하여 보관한다. 코팅 시에는 시약병의 코팅 약품과 경화제 (Catalyst)를 적당한 비율로 혼합시킨 후 스프레이 분사구에 넣어 코팅을 진행한다. 코팅 시 분사 압력은 금형의 형상 및 구조에 따라 유동적이지만, 최대 2 MPa을 넘지 않도록 한다. 바람직하게는 1.5 ~ 2 Mpa 이다.More specifically, the coating process disperses the coating composition according to the present invention in a solvent at a ratio of 5 to 6: 4 to 5. First, put the solvent into the container and add the coating material. Place the container in an ultrasonic dishwasher and disperse it at a constant rate for a certain period of time, then seal it in a vial containing no light. When coating, mix coating agent and catalyst of reagent bottle in proper ratio and put in spray nozzle to coat. The spraying pressure during coating is variable depending on the shape and structure of the mold, but it should not exceed 2 MPa at maximum. And preferably 1.5 to 2 Mpa.

아울러, 금형과 스프레이 건의 이격 거리는 30 ~ 50 cm를 유지하되, 금형형상에 따라 유동적일 수 있으며, 같은 속도와 분사량으로 반복적으로 코팅을 실시한다. 또한, 코팅 막의 균일한 두께를 확인하기 위해 주기적으로 코팅막의 색차값과 광택도를 측정하여 코팅 막의 균일도를 확인한다. 코팅 막의 광택도는 제품의 표면 광택도에 그래도 전사되기 때문에 목표 광택도를 설정하여 이에 맞는 코팅 조성물의 제조도 필수적이다. 코팅막의 균일도가 다르게 되면 광택도도 상이하게 구현되기 때문에 균일한 코팅막의 구현은 중요한 요인이다. 기본적으로 코팅 막의 두께가 두꺼워질수록 광택도도 상승한다. In addition, the distance between the mold and the spray gun is maintained at 30 to 50 cm, depending on the shape of the mold, and repeatedly coated at the same speed and injection rate. Also, in order to confirm the uniform thickness of the coating film, the color difference value and the glossiness of the coating film are periodically measured to confirm the uniformity of the coating film. Since the gloss of the coating film is transferred even to the surface gloss of the product, it is also necessary to set the target gloss and prepare a coating composition suitable for the target gloss. When the uniformity of the coating film is different, the uniformity of the coating film is important because the glossiness is differently realized. Basically, the thicker the coating film, the higher the glossiness.

아울러, 코팅막의 광택도를 맞추기 위해 필요에 따라 코팅 물질에 광택저감제(미세입자)를 혼합하여 사용하기도 한다. 또한 자동차 플라스틱 사출 금형의 표면에는 대부분 패터닝이 되어 있어 코팅 막이 패턴을 손실시키는 것을 막기 위해 코팅막의 두께는 최대 10 ㎛로 제한한다. 보다 바람직하게는 5 ~ 6 ㎛이다. 코팅 막의 두께는 일반적으로 사용되는 도막두께측정기를 이용하여 두께를 측정할 수 있으나, 사출 금형 표면에 패터닝이 되어 있는 경우는 측정이 어렵다.In addition, a gloss reducing agent (fine particle) may be mixed with the coating material as necessary to adjust the gloss of the coating film. In addition, the surface of automobile plastic injection mold is mostly patterned, so that the thickness of coating film is limited to 10 ㎛ maximum to prevent the coating film from losing pattern. More preferably 5 to 6 占 퐉. The thickness of the coating film can be measured by using a film thickness measuring device generally used, but it is difficult to measure the thickness when the surface of the injection mold is patterned.

코팅이 완료된 사출 금형은 막의 완전한 경화를 위해 실내 습도 30% 이하, 온도 20℃ 수준으로 설정된 공간에서 경화를 진행한다. 필요에 따라서는 열처리를 통해 경화를 진행할 수 있으나, 무리한 경화 과정은 코팅 막의 내구성을 저하시키는 요인이 될 수 있으므로, 기본적으로는 자연경화를 실시한다. In order to completely cure the film, the coated injection mold is cured in a room set at a temperature of 20 ° C or less at room humidity of 30% or less. If necessary, curing can be carried out through heat treatment, but unreasonable curing process may cause the durability of the coating film to be deteriorated, so that natural curing is performed basically.

이와 같은 과정으로 코팅한 사출 금형은 사출 금형과 코팅된 탄소나노튜브 박막 사이의 밀착성이 상당히 높아져 사용 중에 코팅막이 벗겨지는 것을 최소화 할 수 있다. The injection mold coated with this process has a considerably high adhesion between the injection mold and the coated carbon nanotube thin film, so that peeling of the coating film during use can be minimized.

아울러, 타 금형 코팅 방법과는 다르게 금형 표면 손상시 샌드블라스트 법으로 금형 표면에서 코팅 막을 제거한 후 재코팅이 가능하여, 금형의 유지 보수의 편의성과 함께 비용절감의 효과를 가질 수 있다. In addition, unlike other mold coating methods, when the surface of a mold is damaged, it is possible to remove the coating film from the surface of the mold by a sand blast method and then re-coat the same, thereby facilitating maintenance and repairing of the mold.

또한, 탄소나노튜브 코팅막은 금형에 코팅시 검정색 또는 짙은 회색의 색상을 뛰게 되고, 이는 탄소 나노튜브의 특성 색상으로 해당 금형 코팅의 박막이 파손된경우 금형상에서 매우 눈에 잘뛰게 되어 금형 파손 여부를 쉽게 인지 할 수 있도록 한다(도 7 참조). In addition, the carbon nanotube coating film is colored black or dark gray when it is coated on the mold, which is a characteristic color of the carbon nanotube. When the thin film of the coating is broken, the carbon nanotube coating is very visible on the mold, (See FIG. 7).

(ⅳ)단계: 사출 성형 단계(Iv) Step: injection molding step

본 발명에서는 광택저감, 내스크래치, 내오염성을 향상시키기 위한 플라스틱 소재를 사용한다. 보다 구체적으로, 본 발명에서는 상기 (ⅲ) 단계의 사출 금형에 폴리프로필렌 수지 조성물을 사출 성형하여 성형품을 제조하는 (ⅳ) 단계를 수행한다.In the present invention, a plastic material is used for improving gloss reduction, scratch resistance and stain resistance. More specifically, the present invention carries out the step (iv) of producing a molded article by injection molding the polypropylene resin composition into the injection mold of the step (iii).

상기 폴리프로필렌 수지 조성물은 (a) 고결정성 호모폴리프로필렌, 및 고결정성 프로필렌-에틸렌 코폴리머로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 폴리프로필렌 수지 50 ~ 70 중량%;(b) 에틸렌-α-올레핀 공중합체 20 ~ 49 중량%; 및 (c) 무기 충전제 1 ~ 20 중량%을 포함한다. Wherein the polypropylene resin composition comprises (a) 50 to 70% by weight of at least one polypropylene resin selected from the group consisting of highly crystalline homopolypropylene and highly crystalline propylene-ethylene copolymer, (b) an ethylene /? - olefin copolymer 20 to 49% by weight; And (c) 1 to 20% by weight of an inorganic filler.

먼저, 상기 폴리프로필렌 수지는 내스크래치성 및 성형성을 향상시키기 위한 것으로, 폴리프로필렌 수지 조성물 전체 중량에 대하여 50 ~ 70 중량%를 사용하는 것이 바람직하다. 폴리프로필렌 수지가 50 중량% 미만이면 성형품의 전체적인 물성이 떨어질 수 있으며, 70 중량%를 초과하면 다른 조성물의 사용량이 너무 적어서 다른 문제를 일으킬 수 있으므로 상기 범위 내에서 사용하는 것이 좋다. First, the polypropylene resin is used for improving scratch resistance and moldability, and it is preferable to use 50 to 70% by weight based on the total weight of the polypropylene resin composition. If the content of the polypropylene resin is less than 50% by weight, the overall physical properties of the molded article may deteriorate. If the amount exceeds 70% by weight, the amount of other compositions may be too small to cause other problems.

아울러, 상기 폴리프로필렌 수지는 고결정성 호모폴리프로필렌, 및 고결정성 프로필렌-에틸렌 코폴리머로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있는데, 성형품의 내충격성, 표면광택성 등이 떨어질 수 있으므로, 2 종 이상을 혼합하여 사용하는 것이 좋다.The polypropylene resin may be at least one selected from the group consisting of highly crystalline homopolypropylene and highly crystalline propylene-ethylene copolymer. Since the impact resistance and surface luster of a molded article may be deteriorated, It is preferable to mix them.

보다 구체적으로, 고결정성 호모폴리프로필렌은 C13-NMR 측정 시 아이소택틱 지수가 97.5 ~ 99.5%인 것으로, 용융지수 0.5 ~ 100 g/10분(2.16 ㎏, 230℃)인 것을 사용하는 것이 좋다. 상기 아이소택틱 지수가 상기 범위를 벗어나는 것을 사용하면 성형품의 스크래치성이 떨어질 수 있기 때문이다. 아울러, 용융지수가 상기 범위 내의 것을 사용하는 것이 성형성 면에서 유리하다. More specifically, the highly crystalline homopolypropylene has an isotacticity index of 97.5 to 99.5% as measured by C13-NMR, and a melt index of 0.5 to 100 g / 10 min (2.16 kg, 230 DEG C) is preferably used. If the isotactic index is out of the above range, the scratch resistance of the molded article may deteriorate. In addition, it is advantageous in terms of moldability to use a resin having a melt index within the above range.

아울러, 상기 고결정성 프로필렌-에틸렌 코폴리머는 프로필렌-에틸렌 코폴리머 전체 중량에 대하여, 에틸렌 1 ~ 50 중량% 및 프로필렌 50 ~ 99 중량%를 함유하는 것이 바람직하다. 프로필렌의 함유량이 상기 범위를 벗어나게 되면, 성형품의 기계적 물성이 떨어질 수 있기 때문이다. 아울러, 상기 에틸렌의 사용량은 프로필렌 함유량에 의해 정해진 상대적인 값이다.In addition, the highly crystalline propylene-ethylene copolymer preferably contains 1 to 50% by weight of ethylene and 50 to 99% by weight of propylene based on the total weight of the propylene-ethylene copolymer. If the content of propylene deviates from the above range, the mechanical properties of the molded article may deteriorate. In addition, the amount of ethylene used is a relative value determined by the propylene content.

아울러, 고결정성 프로필렌-에틸렌 코폴리머는 용융지수 0.5 ~ 100 g/10분(2.16 ㎏, 230℃)인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 아이소택틱 지수가 97% 미만인 것을 사용하면 성형품의 강성 및 표면경도가 자동차 내장재 등으로 사용하기에 부족할 수 있으며, 용융지수가 0.5 g/10분(2.16 ㎏, 230℃) 미만이면 유동성 및 성형성이 저하될 수 있고, 용융지수가 100 g/10분(2.16 ㎏, 230℃)을 초과하면 성형품의 충격성이 현격하게 저하될 수 있으므로 상기 범위내의 용융지수를 갖는 것을 사용하는 것이 좋다. In addition, it is preferable to use a highly crystalline propylene-ethylene copolymer having a melt index of 0.5 to 100 g / 10 min (2.16 kg, 230 DEG C). If the isotactic index of the isotactic index is less than 97%, the stiffness and surface hardness of the molded article may be insufficient for use in automobile interior materials. If the melt index is less than 0.5 g / 10 min (2.16 Kg, 230 ° C) The moldability may be deteriorated. If the melt index exceeds 100 g / 10 min (2.16 Kg, 230 ° C), the impact resistance of the molded product may be remarkably lowered.

또한, 고결정성 호모폴리프로필렌와 고결정성 프로필렌-에틸렌 코폴리머를 혼합하는 경우, 3~4:6~7의 중량 비율로 혼합하는 것이 좋다.When high crystallinity homopolypropylene and highly crystalline propylene-ethylene copolymer are mixed, it is preferable to mix them at a weight ratio of 3 to 4: 6 to 7.

다음으로, 상기 에틸렌-α-올레핀 공중합체(b)는 광택저감 및 기계적 물성 확보를 위한 것으로, 무늬점도(Mooney viscosity)가 5 ~ 60ML1+4(121℃)인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 범위 내의 무니점도를 갖는 것이 기계적 물성 구현에 유리하기 때문이다. 아울러, 에틸렌-α-올레핀 공중합체는 유리전이온도는 -65 ~ -50℃인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 유리전이온도가 -65℃ 미만인 것을 사용하면 성형품의 강성 및 내열성이 저하될 수 있고, -50℃ 초과하는 것을 사용하면 저온충격성이 저하될 수 있으므로 상기 범위 내의 유리전이온도를 갖는 것이 좋다. Next, the ethylene -? - olefin copolymer (b) is used for reducing gloss and securing mechanical properties, and preferably has a Mooney viscosity of 5 to 60ML1 + 4 (121 ° C). This is because having a Mooney viscosity within the above range is advantageous in realizing mechanical properties. The ethylene /? - olefin copolymer preferably has a glass transition temperature of -65 to -50 占 폚. When a glass transition temperature of less than -65 占 폚 is used, the rigidity and heat resistance of the molded article may be deteriorated, If it is used at a temperature higher than -50 ° C, the low-temperature impact resistance may be deteriorated, so that it is preferable to have a glass transition temperature within the above range.

아울러, 본 발명에서의 무기충전제(c)는 성형품의 강성을 보강하는 역할을 수행하는 것으로, 폴리프로필렌 수지 조성물 전체 중량에 대하여 1 ~ 20 중량%를 사용하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 5 ~ 15 중량%이다. 무기충전제가 1 중량% 미만이면 성형품의 강성이 떨어질 수 있고, 20 중량% 초과하여 사용하면 다른 조성물의 사용량이 상대적으로 감소하여 다른 문제를 야기할 뿐만 아니라, 성형성이 떨어질 수 있으므로 상기 범위 내에서 사용하는 것이 좋다. In addition, the inorganic filler (c) in the present invention serves to reinforce the rigidity of the molded article, and it is preferable to use 1 to 20% by weight based on the total weight of the polypropylene resin composition. More preferably 5 to 15% by weight. If the amount of the inorganic filler is less than 1% by weight, the rigidity of the molded article may be deteriorated. If the inorganic filler is used in an amount exceeding 20% by weight, the amount of other compositions to be used may be relatively decreased, causing other problems, It is good to use.

본 발명에서의 무기 충전제는 평균입자크기가 0.5 ~ 5 ㎛인 판상형태의 미세탈크(talc) 또는 평균입자크기가 10 ~ 15 ㎛인 휘스커 또는 이들의 혼합물인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 탈크의 평균 입자 크기가 0.5 ㎛ 미만인 것을 사용하면 성형품의 생산성이 저하될 수 있으며, 5 ㎛ 초과하는 것을 사용하면 성형품의 전체적인 기계적 물성이 떨어질 수 있으므로 상기 범위 내의 평균입자크기를 갖는 것을 사용하는 것이 좋다. 또한 휘스커는 평균 입자 크기가 10 ㎛ 미만인 것을 사용하면 기계적 물성이 떨어지며, 15 ㎛ 초과하는 것을 사용하면 성형품의 뒤틀림이 발생할 수 있어서 상기 범위 내의 평균입자크기를 갖는 것을 사용하는 것이 좋다.The inorganic filler in the present invention is preferably a plate-shaped fine talc having an average particle size of 0.5 to 5 占 퐉 or a whisker having an average particle size of 10 to 15 占 퐉 or a mixture thereof. If the average particle size of the talc is less than 0.5 탆, the productivity of the molded product may deteriorate. If the talc has an average particle size exceeding 5 탆, the overall mechanical properties of the molded product may be deteriorated. good. In addition, whiskers having an average particle size of less than 10 mu m are poor in mechanical properties, and those having a mean particle size within the above range may be used if products having an average particle size exceeding 15 mu m are used.

상기 미세 탈크 외에 올라스토나이트, 황산바륨, 탄산칼슘, 실리카, 마이카, 규산칼슘, 마그네슘 휘스커 또는 유리섬유 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상으로 사용하는 것이 좋다.In addition to the fine talc, it is preferable to use at least one selected from the group consisting of olustonite, barium sulfate, calcium carbonate, silica, mica, calcium silicate, magnesium whisker and glass fiber.

본 발명에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물은 광택저감, 내스크래치, 내오염성을 향상시키는 것으로, 특히 자동차 크래쉬 패드의 사출 성형품의 소재로 적합하다.The polypropylene resin composition according to the present invention improves gloss reduction, scratch resistance and stain resistance, and is particularly suitable as an injection molded article of an automobile crash pad.

이처럼, 본 발명은 사출 금형 표면에 내오염성 및 광택 저감을 향상시킬 수 있는 미세 모공을 갖는 엠보를 형성하고, 얇고 균일한 탄소나노튜브가 포함된 코팅막을 형성한 후, 광택저감, 내스크래치성, 및 내오염성에 강건한 플라스틱 소재를 사출 성형함으로써 내스크래치성 및 내오염성이 향상된 무도장 사출 성형품을 가능하며, 성형품의 별도의 표면처리 없이도 외관 품질을 높여 원가를 절감할 수 있다.As described above, the present invention provides a method for manufacturing a carbon nanotube, which comprises forming an embossing with fine pores capable of improving stain resistance and gloss reduction on the surface of an injection mold, forming a coating film containing thin and uniform carbon nanotubes, And injection-molded plastic materials resistant to stain resistance, it is possible to provide unpainted injection molded articles improved in scratch resistance and stain resistance, and the cost can be reduced by improving the appearance quality without any additional surface treatment of the molded article.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, these examples are for illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

실시예 1: 엠보와 미세 모공이 형성된 사출 금형을 이용한 제조Example 1: Manufacturing using an injection mold having embossed and fine pores

사출 금형 표면에 스크린 인쇄 방식으로 제조된 자외선 경화 잉크 필름을 부착하고 산(acid)으로 에칭 처리하여 엠보를 형성하였다((ⅰ)단계). 다음으로, 엠보가 형성된 사출 금형 표면에 노즐 인쇄방식으로 제조된 왁스 잉크 필름을 부착하고 산(acid)으로 에칭 처리하여 미세 모공을 형성하였다((ⅱ)단계).An ultraviolet curable ink film prepared by a screen printing method was adhered to the surface of the injection mold and etched with an acid to form an emboss (step (i)). Next, a wax ink film produced by a nozzle printing method is attached to the surface of the injection mold having the embossing formed thereon, and etching is performed with acid to form fine pores (step (ii)).

다음으로, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리이미드, 헥사메틸디실록산, 폴리실록산, 글리시딜메타아크릴레이트에서 선택되는 화합물 또는 이들의 혼합물을 60 ~ 90 중량% 및 탄소나노튜브 10 ~ 40 중량%를 포함하는 코팅 조성물로 엠보가 형성된 사출 금형을 분사 압력 2 MPa, 이격거리는 30 ~ 50 cm 범위 내에서 스프레이 코팅하여 사출 금형을 준비하였다((ⅲ) 단계). Next, 60 to 90% by weight of a compound selected from polymethyl methacrylate (PMMA), polyimide, hexamethyldisiloxane, polysiloxane, and glycidyl methacrylate, or a mixture thereof, and 10 to 40 wt% %) Was spray-coated at an injection pressure of 2 MPa and a distance of 30 to 50 cm to prepare an injection mold (step (iii)).

마지막으로, 고결정성 호모폴리프로필렌(아이소택틱 지수 98%, 용융지수 50g/10분(2.16 ㎏, 230℃)인 것)과 고결정성 프로필렌-에틸렌 코폴리머(에틸렌 25 중량% 및 프로필렌 75 중량%를 함유하고, 용융지수 60 g/10분 (2.16 ㎏, 230℃)인 것)를 2:8 중량 비율로 하여 70 중량%, 에틸렌-α-올레핀 공중합체(무늬점도 25 ML1+4(121℃), 유리전이온도 -60℃인 것) 20 중량%, 평균 입자 크기가 3㎛인 판상형태의 미세탈크(talc) 10 중량%로 이루어진 폴리프로필렌 수지 조성물을 상기 사출 금형에 넣고 사출 성형하여 시편을 제조하였다.Finally, a homogeneous propylene-ethylene copolymer (25% by weight of ethylene and 75% by weight of propylene) was mixed with high crystallinity homopolypropylene (isotactic index of 98%, melt index of 50 g / Olefin copolymer having a melt viscosity of 60 g / 10 min (2.16 Kg, 230 ° C) at a weight ratio of 2: 8 of 70% by weight and an ethylene- ), 10% by weight of a platelet-shaped fine talc (talc) having an average particle size of 3 占 퐉 and a 20% by weight glass transition temperature of -60 占 폚 were injected into the injection mold, .

비교예 1: 엠보만 형성된 사출 금형을 이용한 제조Comparative Example 1: Production using an injection mold formed with embossing

사출 금형 표면에 스크린 인쇄 방식으로 제조된 자외선 경화 잉크 필름을 부착하고 산(acid)으로 에칭 처리하여 엠보를 형성하였다. 다음으로, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리이미드, 헥사메틸디실록산, 폴리실록산, 글리시딜메타아크릴레이트에서 선택되는 화합물 또는 이들의 혼합물 100 중량%인 코팅 조성물로 엠보가 형성된 사출 금형을 분사 압력 2 MPa, 이격거리는 30-50 cm 범위 내에서 스프레이 코팅하여 사출 금형을 준비하였다. An ultraviolet curing ink film manufactured by a screen printing method was attached to the surface of the injection mold and etched with an acid to form an emboss. Next, an embossed injection mold is sprayed with a coating composition comprising 100 wt% of a compound selected from polymethyl methacrylate (PMMA), polyimide, hexamethyldisiloxane, polysiloxane, glycidyl methacrylate, or a mixture thereof An injection mold was prepared by spray coating at a pressure of 2 MPa and a distance of 30-50 cm.

마지막으로, 고결정성 호모폴리프로필렌(아이소택틱 지수 98%, 용융지수 50g/10분(2.16 ㎏, 230℃)인 것)과 고결정성 프로필렌-에틸렌 코폴리머(에틸렌 25 중량% 및 프로필렌 75 중량%를 함유하고, 용융지수 60 g/10분 (2.16 ㎏, 230℃)인 것)를 2:8 중량 비율로 하여 70 중량%, 에틸렌-α-올레핀 공중합체(무늬점도 25 ML1+4(121℃), 유리전이온도 -60℃인 것) 20 중량%, 평균 입자 크기가 3㎛인 판상형태의 미세탈크(talc) 10 중량%로 이루어진 폴리프로필렌 수지 조성물을 상기 사출 금형에 넣고 사출 성형하여 시편을 제조하였다.Finally, a homogeneous propylene-ethylene copolymer (25% by weight of ethylene and 75% by weight of propylene) was mixed with high crystallinity homopolypropylene (isotactic index of 98%, melt index of 50 g / Olefin copolymer having a melt viscosity of 60 g / 10 min (2.16 Kg, 230 ° C) at a weight ratio of 2: 8 of 70% by weight and an ethylene- ), 10% by weight of a platelet-shaped fine talc (talc) having an average particle size of 3 占 퐉 and a 20% by weight glass transition temperature of -60 占 폚 were injected into the injection mold, .

실험예: 시편의 물성 측정Experimental Example: Measurement of Physical Properties of Specimen

상기 실시예 1 및 비교예 1, 2에 따라 제조된 시편을 하기 시험방법을 이용하여 물성을 측정하여 물성 결과를 표 2에 나타내었다.The properties of the specimens prepared according to Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 were measured using the following test methods and the physical properties thereof are shown in Table 2.

(1) 광택도 측정: 가드너(Gardner) 광택측정기를 이용하여 측정하였다.(1) Gloss measurement: Measured using a Gardner gloss meter.

(2) 내스크래치성 측정: MS 210-05 기준법에 의해 측정되었다.(2) Measurement of scratch resistance: Measured by MS 210-05 standard.

(3) 내오염성 측정: MS 210-05 기준법에 의해 측정되었다.(3) Measurement of stain resistance: Measured by the MS 210-05 standard.

물성 측정 결과Physical property measurement result 구분division 광택도Glossiness 내스크래치성Scratch resistance 내오염성Stain resistance 기준치
(목표값)
Reference value
(Target value)
1.8 - 2.4
± 0.2 G.U.
1.8 - 2.4
± 0.2 GU
△ 1.2 이하? 1.2 or less △ 2.0 이하△ 2.0 or less
실시예1Example 1 2.2 G.U.2.2 G.U. △ 0.60.6 △ 1.71.7 비교예1Comparative Example 1 2.2 G.U.2.2 G.U. △ 1.01.0 △ 2.2△ 2.2

상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1의 경우 같은 광택의 샘플일 경우 내스크래치성과 내오염성을 모두 만족하는 결과를 나타냄을 확인할 수 있었다. 그러나, 미세모공을 형성하지 않은 비교예 1의 경우 내스크치성은 만족하나 내오염성은 만족하지 못하는 결과를 나타내었다. As shown in Table 1, in the case of Example 1 according to the present invention, it was confirmed that both the scratch resistance and stain resistance were satisfied when the sample had the same gloss. However, in Comparative Example 1 in which fine pores were not formed, the scratch resistance was satisfactory but the stain resistance was not satisfied.

따라서, 본 발명에 따라 사출 금형 표면에 미세 모공을 갖는 엠보를 형성하고, 탄소나노튜브가 포함된 코팅막을 형성한 후, 플라스틱 소재를 사출 성형한 경우, 내스크래치성, 내오염성, 및 기계적 물성을 모두 만족시킬 수 있는 무도장 사출 성형품의 제조가 가능하며, 이는 특히 자동차 크래쉬 패드의 제조에 널리 적용될 수 있다.Therefore, when embossing with fine pores on the surface of an injection mold according to the present invention, forming a coating film containing carbon nanotubes and then injection molding a plastic material, the scratch resistance, stain resistance, and mechanical properties It is possible to manufacture a non-cast injection molded article which can be satisfactorily satisfied, and this can be widely applied particularly to the manufacture of automobile crash pads.

Claims (13)

(ⅰ) 스크린 인쇄 방식으로 제조되고 패터닝된 자외선 경화 잉크 필름을 사출 금형 표면에 부착하고, 산(acid)으로 에칭 처리하여 엠보를 형성하는 단계;
(ⅱ) 노즐 인쇄방식으로 제조되고 패터닝된 왁싱 잉크 필름을 엠보가 형성된 사출 금형 표면에 부착하고, 산(acid)으로 에칭 처리하여 미세 모공을 형성하는 단계;
(ⅲ) 엠보와 미세 모공이 형성된 사출 금형에 탄소나노튜브가 포함된 코팅 조성물을 스프레이 코팅법으로 코팅하는 단계; 및
(ⅳ) 상기 (ⅲ) 단계의 사출 금형에 폴리프로필렌 수지 조성물을 사출 성형하여 성형품을 제조하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 내스크래치성 및 내오염성이 향상된 무도장 사출 성형품의 제조방법.
(I) attaching a patterned ultraviolet curing ink film manufactured by a screen printing method to the surface of an injection mold and etching it with an acid to form an emboss;
(Ii) attaching a patterned waxing ink film, which is manufactured by a nozzle printing method, to the surface of an injection mold having an embossed shape and etching it with an acid to form fine pores;
(Iii) coating a coating composition containing carbon nanotubes on an injection mold having embossed and fine pores by a spray coating method; And
(Iv) preparing a molded article by injection molding a polypropylene resin composition into an injection mold of the step (iii);
Wherein the method comprises the steps of: preparing a non-coated injection molded article having improved scratch resistance and stain resistance.
제 1 항에 있어서, 상기 (ⅱ) 단계 이후, 사출 금형 표면을 샌드블라스트법으로 전처리하는 (ⅱ') 단계를 추가적으로 더 수행하는 것을 특징으로 하는 내스크래치성 및 내오염성이 향상된 무도장 사출 성형품의 제조방법.
The method according to claim 1, further comprising the step (ii ') of pre-treating the surface of the injection mold by a sandblast method after the step (ii) is further performed. Way.
제 1 항에 있어서, 상기 (ⅲ) 단계에서 상기 코팅 조성물은 아크릴계 폴리머 및 탄소나노튜브(CNT)를 포함하고, 상기 탄소나노튜브는 상기 코팅 조성물 전체 중량에 대해 10 ~ 40 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 내스크래치성 및 내오염성이 향상된 무도장 사출 성형품의 제조방법.
The method according to claim 1, wherein in the step (iii), the coating composition comprises an acrylic polymer and a carbon nanotube (CNT), and the carbon nanotube comprises 10 to 40 wt% Wherein the method comprises the steps of: preparing a non-coated injection molded article having improved scratch resistance and stain resistance;
제 3 항에 있어서, 상기 아크릴계 폴리머는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리이미드, 헥사메틸디실록산, 폴리실록산, 글리시딜메타아크릴레이트에서 선택되는 화합물 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 내스크래치성 및 내오염성이 향상된 무도장 사출 성형품의 제조방법.
The acrylic polymer according to claim 3, wherein the acrylic polymer is a compound selected from polymethyl methacrylate (PMMA), polyimide, hexamethyldisiloxane, polysiloxane, and glycidyl methacrylate, or a mixture thereof. And a method of manufacturing the unpainted injection molded article improved in stain resistance.
제 1 항에 있어서, 상기 탄소나노튜브의 평균 입자 크기가 40 ~ 200 nm인 것을 특징으로 하는 내스크래치성 및 내오염성이 향상된 무도장 사출 성형품의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the carbon nanotubes have an average particle size of 40 to 200 nm.
제 1 항에 있어서, 상기 (ⅲ)에서 스프레이 코팅 시 분사 압력은 1.5 ~ 2 Mpa이고, 금형과 스프레이 건의 이격거리는 30 ~ 50 cm 범위 내에서 수행되는 것을 특징으로 하는 내스크래치성 및 내오염성이 향상된 무도장 사출 성형품의 제조방법.
The method according to claim 1, wherein the spraying pressure in spray coating in (iii) is 1.5 to 2 MPa, and the spacing distance between the mold and the spray gun is within a range of 30 to 50 cm. A method of manufacturing an unpainted injection molded article.
제 1 항에 있어서, 상기 (ⅲ) 단계 이후, 코팅된 사출 금형을 건조하는 (ⅲ') 단계를 추가적으로 더 수행하는 것을 특징으로 하는 내스크래치성 및 내오염성이 향상된 무도장 사출 성형품의 제조방법.
The method according to claim 1, further comprising the step (iii ') of drying the coated injection mold after the step (iii).
제 1 항에 있어서, 상기 (ⅳ) 단계의 폴리프로필렌 수지 조성물은
(a) 고결정성 호모폴리프로필렌, 및 고결정성 프로필렌-에틸렌 코폴리머로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 폴리프로필렌 수지 50 ~ 70 중량%;
(b) 에틸렌-α-올레핀 공중합체 20 ~ 49 중량%; 및
(c) 무기 충전제 1 ~ 20 중량%;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 내스크래치성 및 내오염성이 향상된 무도장 사출 성형품의 제조방법.
The polypropylene resin composition according to claim 1, wherein the polypropylene resin composition of the step (iv)
(a) from 50 to 70% by weight of at least one polypropylene resin selected from the group consisting of high crystalline homopolypropylene, and highly crystalline propylene-ethylene copolymers;
(b) 20 to 49% by weight of an ethylene -? - olefin copolymer; And
(c) 1 to 20% by weight of an inorganic filler;
Wherein the method comprises the steps of: preparing a non-coated injection molded article having improved scratch resistance and stain resistance.
제 8 항에 있어서, 상기 고결정성 호모폴리프로필렌은 C13-NMR 측정 시 아이소택틱 지수가 97.5 ~ 99.5%인 것으로, 용융지수 0.5 ~ 100 g/10분(2.16 ㎏, 230℃)인 것을 특징으로 하는 내스크래치성 및 내오염성이 향상된 무도장 사출 성형품의 제조방법.
The method of claim 8, wherein the highly crystalline homopolypropylene has an isotacticity index of 97.5 to 99.5% measured by C13-NMR and a melt index of 0.5 to 100 g / 10 min (2.16 kg, 230 DEG C) Wherein the scratch resistance and stain resistance of the non-coated injection molded article are improved.
제 8 항에 있어서, 상기 고결정성 프로필렌-에틸렌 코폴리머는 프로필렌-에틸렌 코폴리머 전체 중량에 대하여, 에틸렌 1 ~ 50 중량% 및 프로필렌 50 ~ 99 중량%를 함유하고, 용융지수 0.5 ~ 100 g/10분(2.16 ㎏, 230℃)인 것을 특징으로 하는 내스크래치성 및 내오염성이 향상된 무도장 사출 성형품의 제조방법.
9. The process of claim 8, wherein the highly crystalline propylene-ethylene copolymer comprises from 1 to 50% by weight of ethylene and from 50 to 99% by weight of propylene, based on the total weight of the propylene- Min. (2.16 kg, 230 DEG C). The method according to claim 1, wherein the non-coated injection molded article has an improved scratch resistance and stain resistance.
제 8 항에 있어서, 상기 에틸렌-α-올레핀 공중합체(b)는 무늬점도(Mooney viscosity)가 5 ~ 60ML1+4(121℃)이고, 유리전이온도가 -65 ~ -50℃인 것을 특징으로 하는 내스크래치성 및 내오염성이 향상된 무도장 사출 성형품의 제조방법.
The ethylene /? - olefin copolymer (b) according to claim 8, wherein the ethylene /? - olefin copolymer (b) has a Mooney viscosity of 5 to 60ML1 + 4 (121 ° C) and a glass transition temperature of -65 to -50 ° C Wherein the scratch resistance and stain resistance of the non-coated injection molded article are improved.
제 8 항에 있어서, 상기 무기 충전제(c)는 평균 입자 크기가 0.5 ~ 5 ㎛인 판상형태의 미세탈크(talc) 또는 평균 입자 크기가 10 ~ 15 ㎛인 휘스커 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 내스크래치성 및 내오염성이 향상된 무도장 사출 성형품의 제조방법.
The inorganic filler (c) according to claim 8, wherein the inorganic filler (c) is a plate-shaped micro talc having an average particle size of 0.5 to 5 占 퐉 or a whisker having an average particle size of 10 to 15 占 퐉 or a mixture thereof A method for manufacturing a unpainted injection molded article improved in scratch resistance and stain resistance.
제 1 항 내지 제 12 항 중에서 선택된 어느 한 항의 방법으로 제조된 내스크래치성 및 내오염성이 향상된 성형품인 무도장 크래쉬 패드.13. A unpainted crash pad produced by the method of any one of claims 1 to 12, wherein the molded article is improved in scratch resistance and stain resistance.
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