KR101997324B1 - 열가소성 엘라스토머 조성물 및 이로부터 형성된 성형품 - Google Patents

열가소성 엘라스토머 조성물 및 이로부터 형성된 성형품 Download PDF

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Abstract

스티렌계 블록 공중합체, 오일, 폴리올레핀계 수지, 폴리스티렌계 수지 및 무기 충진제를 포함하는 열가소성 엘라스토머 조성물이고, 상기 열가소성 엘라스토머 조성물은 식 1의 후수축률이 0.08% 이하인 것인 열가소성 엘라스토머 조성물 및 이로부터 형성된 성형품이 제공된다.

Description

열가소성 엘라스토머 조성물 및 이로부터 형성된 성형품{THERMOPLASTIC ELASTOMER COMPOSITION AND MOLDED ARTICLE MANUFACTURED FROM THE SAME}
본 발명은 열가소성 엘라스토머 조성물 및 이로부터 형성된 성형품에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 후수축률이 낮아서 성형 안정성이 우수하고 조립성이 우수하며 쇼어(shore) D 경도가 높은 열가소성 엘라스토머 조성물 및 이로부터 형성된 성형품에 관한 것이다.
폴리올레핀계 열가소성 엘라스토머 수지 조성물은 스티렌계 블록 공중합체와 파라핀계, 나프텐계, 아로마틱계의 오일로 이뤄진 탄성부와 폴리올레핀계 수지, 무기 충진제 및 수지 안정제로 구성되어 있으며 쇼어 A 경도로 20 내지 80 정도의 경도를 특징으로 하는 저경도 제품이 대부분이며 고 경도의 폴리올레핀계 열가소성 엘라스토머 수지 조성물은 동적 가황 공정을 거친 EPDM계 폴리올레핀 수지로 주로 생산되고 있지만 요구 경도 별로 공정 설정이 어렵고 경도 재현성 구현이 다소 까다로워 블렌드(blend) 조성이 다양하지 못하다는 단점이 있다.
국내 출원특허 2007-0089916에서는 열가소성 수지, 블록 공중합체 및 오일로 이루어지는 열가소성 탄성체 수지 조성물을 개시하고 있으나 상기 조성물은 쇼어 경도가 20 내지 80A로 가스켓 용도로 사용하기에는 부적합하며 후수축에 대해 개시되어 있지 않다.
미국 특허공개 2004-0151933에서는 열가소성 수지, 고무 엘라스토머, 포화 엘라스토머, 및 오일로 이루어지는 열가소성 엘라스토머 조성물을 개시하고 있으나, 쇼어 경도 50A 수준으로 고 경도를 유지하는 것은 불가능하여 용도에 제한이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 성형 후 후수축률이 낮아서 성형 안정성이 우수한 성형품을 형성할 수 있는 열가소성 엘라스토머 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 성형 후 후수축률이 낮아서 치수 변화가 작은 성형품을 형성할 수 있는 열가소성 엘라스토머 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 쇼어 D 경도가 높아서 고경도의 성형품을 형성할 수 있는 열가소성 엘라스토머 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 외력 및 체결시 발생할 수 있는 충격을 흡수하여 내장 부품의 파손을 방지할 수 있는 완충 효과가 있고 체결 부위 간 마찰 등에 의한 플래쉬(flash) 발생이 현저히 적어질 수 있는 열가소성 엘라스토머 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물은 스티렌계 블록 공중합체, 오일, 폴리올레핀계 수지, 폴리스티렌계 수지 및 무기 충진제를 포함하는 열가소성 엘라스토머 조성물이고, 상기 열가소성 엘라스토머 조성물은 사출성형 후 하기 식 1의 후수축률이 0.08% 이하일 수 있다:
<식 1>
후수축률(%) = ｜MD2 - MD1｜ / MD1 x 100
(상기 식 1에서, 상기 열가소성 엘라스토머 조성물을 MD 152.4mm x TD 152.4mm x 두께 2.1mm인 금형을 통해 사출성형하여 얻은 시편에 대해,
MD1은 상기 시편을 25℃에서 2시간 방치한 후 측정한 MD 길이(단위: mm)이고,
MD2는 상기 시편을 25℃에서 72시간 방치한 후 측정한 MD 길이(단위: mm)임.)
상기 스티렌계 블록 공중합체는 비 - 수첨 스티렌계 반복 단위를 포함할 수 있다.
상기 폴리올레핀계 수지 함량에 대한 상기 폴리스티렌계 수지의 함량 간의 함량비(폴리스티렌계 수지의 함량/폴리올레핀계 수지의 함량)는 0.001 내지 0.3일 수 있다.
상기 스티렌계 블록 공중합체는 10중량% 내지 40중량%의 하드 세그먼트, 60중량% 내지 90중량%의 소프트 세그먼트로 구성될 수 있다.
상기 스티렌계 블록 공중합체는 [스티렌 블록 - 에틸렌과 부틸렌 블록 - 스티렌 블록]의 공중합체를 포함할 수 있다.
상기 오일은 나프텐 20중량% 내지 40중량%, 파라핀 60중량% 내지 80중량%로 구성되는 파라핀 오일을 포함할 수 있다.
상기 폴리올레핀계 수지는 폴리프로필렌과 폴리에틸렌의 블록 공중합체를 포함할 수 있다.
상기 무기충진제는 수평균 입경이 30㎛ 이하일 수 있다.
상기 무기충진제는 탄산칼슘일 수 있다.
상기 열가소성 엘라스토머 조성물은 상기 열가소성 엘라스토머 조성물 100중량부 중 상기 스티렌계 블록 공중합체 10중량부 내지 40중량부, 상기 오일 10중량부 내지 50중량부, 상기 폴리올레핀계 수지 30중량부 내지 70중량부, 상기 폴리스티렌계 수지 1중량부 내지 20중량부, 상기 무기 충진제 1중량부 내지 20중량부를 포함할 수 있다.
상기 열가소성 엘라스토머 조성물은 열안정제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 성형품은 본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물로 형성될 수 있다.
상기 성형품은 쇼어 D 경도가 30 내지 50일 수 있다.
본 발명은 성형 후 후수축률이 낮아서 성형 안정성이 우수한 성형품을 형성할 수 있는 열가소성 엘라스토머 조성물을 제공한다.
본 발명은 성형 후 후수축률이 낮아서 치수 변화가 작은 성형품을 형성할 수 있는 열가소성 엘라스토머 조성물을 제공한다.
본 발명은 쇼어 D 경도가 높아서 고경도의 성형품을 형성할 수 있는 열가소성 엘라스토머 조성물을 제공한다.
본 발명은 외력 및 체결시 발생할 수 있는 충격을 흡수하여 내장 부품의 파손을 방지할 수 있는 완충 효과가 있고 체결 부위 간 마찰 등에 의한 플래쉬(flash) 발생이 현저히 적어질 수 있는 열가소성 엘라스토머 조성물을 제공한다.
첨부한 실시예를 참고하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 명세서에서 "후수축률"은 열가소성 엘라스토머 조성물을 MD 152.4mm x TD 152.4mm x 두께 2.1mm인 금형을 통해 사출성형하여 얻은 시편에 대해 하기 식 1에 따라 계산한 값이다:
<식 1>
후수축률(%) = │MD2 - MD1│/ MD1 x 100
(상기 식 1에서, 상기 열가소성 엘라스토머 조성물을 MD 152.4mm x TD 152.4mm x 두께 2.1mm인 금형을 통해 사출성형하여 얻은 시편에 대해,
MD1은 상기 시편을 25℃에서 2시간 방치한 후 측정한 MD 길이(단위: mm)이고,
MD2는 상기 시편을 25℃에서 72시간 방치한 후 측정한 MD 길이(단위: mm)임.)
상기 "MD"는 상기 시편의 사출 방향이고, 상기 "TD"는 상기 시편의 사출 방향과 수직이 되는 방향이다.
본 명세서에서 "쇼어 D 경도"는 KS M 6518 및 ASTM D2240에 준하여 측정된 것이다.
본 발명은 스티렌계 블록 공중합체, 오일, 폴리올레핀계 수지, 폴리스티렌계 수지 및 무기 충진제를 포함하고, 폴리올레핀계 수지와 폴리스티렌계 수지 간의 함량비를 제어함으로써 성형 후 후수축률이 낮아서 치수 변화가 작으며 성형 안정성이 우수하고 쇼어 D 경도가 높은 성형품을 형성할 수 있음에 기초한 것이다. 특히, 본 발명은 성형 후 후수축률과 관련하여 스티렌계 블록 공중합체, 폴리올레핀계 수지, 폴리스티렌계 수지를 포함하고, 폴리올레핀계 수지와 폴리스티렌계 수지 간의 함량비를 제어하여 본 발명의 효과를 얻었다는 것에 특징이 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 열가소성 엘라스토머 조성물을 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 열가소성 엘라스토머 조성물은 스티렌계 블록 공중합체, 오일, 폴리올레핀계 수지, 폴리스티렌계 수지 및 무기 충진제를 포함하고, 열가소성 엘라스토머 조성물은 후수축률이 0.08% 이하, 예를 들면 0.05% 이하, 0.045% 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 성형 후 치수 변화가 작고 성형 안정성이 우수하며, 외력 및 조립시 발생할 수 있는 충격에 대한 완충 효과가 있고 플래쉬(flash)가 덜 발생할 수 있다. 특히, 본 발명은 압출기 또는 사출기에서도 성형이 가능하고 성형 후 MD(machine direction)에서 측정된 후수축률을 현저하게 낮출 수 있다. 또한, 본 발명은 성형품의 쇼어 D 경도가 30 내지 50으로서 경도도 높아서 고 경도가 요구되는 성형품에 사용될 수 있도록 하였다. 예를 들면, 본 발명의 성형품은 TV 내장용 백 샤시(back chassis)와 액정 사이의 가스켓(gasket) 용도인 프레임 미들 몰드(frame middle mold, FMM) 등에 적용할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 열가소성 엘라스토머 조성물은 폴리올레핀계 수지와 폴리스티렌계 수지를 포함하고, 폴리올레핀계 수지 함량에 대한 폴리스티렌계 수지의 함량 간의 함량비(폴리스티렌계 수지의 함량/폴리올레핀계 수지의 함량)는 0.001 내지 0.3이 될 수 있다. 상기 범위에서, 성형품의 후수축률도 낮아지고 쇼어 D 경도도 높아질 수 있다. 바람직하게는, 상기 함량비는 0.01 내지 0.25가 될 수 있다.
다른 구체예에서, 상기 열가소성 엘라스토머 조성물은 열가소성 엘라스토머 조성물 100중량부에 대하여 스티렌계 블록 공중합체는 10중량부 내지 40중량부, 오일은 10중량부 내지 50중량부, 폴리올레핀계 수지는 30중량부 내지 70중량부, 폴리스티렌계 수지는 1중량부 내지 20중량부, 무기 충진제는 1중량부 내지 20중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 성형품의 후수축률도 낮아지고 쇼어 D 경도도 높아질 수 있으며, 충격 흡수 및 저분칩 효과가 더 있을 수 있다.
이하, 본 발명의 각 성분에 대해 상세히 설명한다.
스티렌계 블록 공중합체
스티렌계 블록 공중합체는 성형품의 변형을 방지하고 고무 특성을 발휘할 수 있다. 스티렌계 블록 공중합체는 성형품의 경도, 내열성, 내화학성, 내마모성 등을 향상시킬 수 있다.
스티렌계 블록 공중합체는 적어도 하나의 스티렌계 반복 단위를 포함하는 블록 공중합체이다. 구체적으로, 스티렌계 블록 공중합체는 수첨되지 않은 비-수첨 스티렌계 반복 단위를 포함할 수 있다. 이를 통해, 스티렌계 블록 공중합체는 폴리스티렌계 수지와 함께 후수축률을 낮출 수 있다.
스티렌계 블록 공중합체는 변형을 방지하는 하드 세그먼트 및 고무 특성을 나타내는 소프트 세그먼트로 이루어져 있으며, 상기 하드 세그먼트로서 상기 스티렌계 반복 단위를 포함한다. 스티렌계 반복 단위는 스티렌 또는 스티렌 함유 단량체로서 α-메틸 스티렌 등을 포함할 수 있다. 소프트 세그먼트는 에틸렌, 프로필렌, 이소부틸렌, 부틸렌 중 하나 이상의 반복 단위를 포함할 수 있다. 바람직하게는 소프트 세그먼트는 에틸렌과 부틸렌의 랜덤 반복 단위를 포함함으로써, 비정질 구조로 플렉시블 효과를 낼 수 있다. 바람직하게는, 스티렌계 블록 공중합체는 [스티렌 블록 - 에틸렌과 부틸렌 블록 - 스티렌 블록]의 공중합체를 포함할 수 있다.
스티렌계 블록 공중합체 중 하드 세그먼트는 10중량% 내지 40중량%, 소프트 세그먼트는 60중량% 내지 90중량%로 구성될 수 있다. 바람직하게는, 하드 세그먼트는 20중량% 내지 35중량%, 소프트 세그먼트는 65중량% 내지 80중량%로 구성될 수 있다.
스티렌계 블록 공중합체는 오일, 폴리올레핀계 수지와 함께 열가소성 엘라스토머 조성물의 주요 성분이므로 우수한 물성을 나타낼 수 있도록 중량평균분자량을 제어할 필요가 있다. 스티렌계 블록 공중합체는 중량평균분자량이 5만 내지 30만, 바람직하게는 10만 내지 25만, 더 바람직하게는 12만 내지 20만이 될 수 있다.
스티렌계 블록 공중합체는 상기 폴리올레핀계 수지 함량에 대한 폴리스티렌계 수지의 함량 간의 함량비로 인한 후수축률에 영향을 주지 않으면서 성형품에서 요구되는 통상의 물성을 나타내기 위해서는 열가소성 엘라스토머 조성물에 특정 함량으로 포함될 필요가 있다. 스티렌계 블록 공중합체는 열가소성 엘라스토머 조성물 100중량부 중 10중량부 내지 40중량부, 바람직하게는 15중량부 내지 35중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 본 발명의 높은 경도를 확보할 수 있다.
오일
한편, 스티렌계 블록 공중합체, 하기 상술되는 폴리올레핀계 수지는 점도가 클수록 탄성 등의 고무 성질이 향상되는 반면에 흐름성이 감소하여 열가소성 엘라스토머 조성물을 이용한 성형품을 제조하는데 어려움이 있을 수 있다. 오일은 열가소성 엘라스토머 조성물에 있어서 연화제로 작용하여 조성물의 유동성과 성형성이 우수하도록 할 수 있다. 오일은 파라핀 오일을 사용할 수 있다. 바람직하게는, 파라핀 오일은 나프텐 20중량% 내지 40중량%, 파라핀 60중량% 내지 80중량%로 구성될 수 있다. 상기 파라핀 오일 구성에서 폴리올레핀계 수지 함량에 대한 폴리스티렌계 수지의 함량 간의 함량비 제어를 통해 후수축률을 낮추면서 성형성이 우수하도록 할 수 있다. 더 바람직하게는, 파라핀 오일은 나프텐 25중량% 내지 34중량%, 파라핀 66중량% 내지 75중량%로 구성될 수 있다.
파라핀 오일은 전체 중량평균분자량이 500 내지 1,000 바람직하게는 600 내지 900, 비중이 4℃ 및 1기압에서 0.5 내지 1.0 바람직하게는 0.85 내지 0.90, 0.86 내지 0.88, 인화점이 200℃ 내지 350℃ 바람직하게는 270℃ 내지 300℃, 유동점이 -20℃ 내지 0℃ 바람직하게는 -18℃ 내지 -9℃, 동점도가 40℃에서 50cSt 내지 300cSt 바람직하게는 100cSt 내지 220cSt이 될 수 있다. 상기 범위에서, 스티렌계 블록 공중합체의 가소화에 효과적이며 성형품의 블러링(blurring) 현상을 방지할 수 있다.
오일은 상기 폴리올레핀계 수지 함량에 대한 폴리스티렌계 수지의 함량 간의 함량비로 인한 후수축률에 영향을 주지 않으면서 성형성과 유동성을 좋게 하기 위해서는 열가소성 엘라스토머 조성물에 특정 함량으로 포함될 필요가 있다. 오일은 열가소성 엘라스토머 조성물 100중량부 중 10중량부 내지 50중량부, 바람직하게는 20중량부 내지 40중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 본 발명의 높은 경도를 확보할 수 있다.
폴리올레핀계 수지
폴리올레핀계 수지는 폴리스티렌계 수지와 함께 열가소성 엘라스토머 조성물의 후수축률을 낮추고 경도를 높일 수 있다. 폴리스티렌계 수지를 포함하지 않고 폴리올레핀계 수지만 포함하는 경우 열가소성 엘라스토머 조성물은 결정화에 따른 후수축률이 크다는 문제점이 있을 수 있다. 또한, 폴리올레핀계 수지는 열가소성 엘라스토머 조성물의 기계적 물성 및 사출 성형시 가공성을 향상시키고 높은 경도를 확보하도록 할 수 있다.
이와 같이 후수축률 개선뿐만 아니라 기계적 물성과 가공성 등의 향상을 위해서 폴리올레핀계 수지는 ASTM D1238에 의거하여 230℃, 2.16kg 조건에서 측정한 유동지수가 10g/10분 내지 60g/10분, 바람직하게는 11g/10분 내지 50g/10분이고, 밀도는 0.50g/cm3 내지 1.50g/cm3, 바람직하게는 0.89g/cm3 내지 0.98g/cm3, ASTM D638에 의거하여 50mm/min의 인장속도 조건에서 측정한 인장강도가 200kgf/cm2 내지 400kgf/cm2, 바람직하게는 280kgf/cm2 내지 380kgf/cm2일 수 있다. 상기 범위에서, 수축률, 기계적 물성, 가공성 등의 확보가 용이할 수 있다.
폴리올레핀계 수지는 블록 공중합체 형태의 폴리올레핀계 수지일 수 있다. 블록 공중합체 형태의 폴리올레핀계 수지는 스티렌계 블록 공중합체, 오일, 폴리스티렌계 수지, 무기 충진제를 포함하는 열가소성 엘라스토머 조성물에 있어서, 후수축률을 낮추는데 도움을 줄 수 있다. 구체적으로, 폴리올레핀계 수지는 비환상 폴리올레핀계 수지로서 후수축률을 낮추는데 도움을 줄 수 있고, 바람직하게는 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 블록 공중합체일 수 있다.
폴리올레핀계 수지는 낮은 후수축률과 높은 경도를 확보하고 사출 성형시 가공성 향상을 위해 열가소성 엘라스토머 조성물에 특정 함량으로 포함될 필요가 있다. 폴리올레핀계 수지는 열가소성 엘라스토머 조성물 100중량부 중 30중량부 내지 70중량부, 바람직하게는 35중량부 내지 60중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 본 발명의 높은 경도를 달성할 수 있다.
폴리스티렌계 수지
폴리스티렌계 수지는 폴리올레핀계 수지와 함께 열가소성 엘라스토머 조성물의 후수축률을 낮추고 경도를 높일 수 있다. 또한, 폴리스티렌계 수지는 우수한 성형성과 성형 안정성을 확보하도록 할 수 있다.
폴리스티렌계 수지는 이와 같이 후수축률 저하뿐만 아니라 성형성과 성형 안정성 향상을 위해서 ASTM D1238에 의거하여 200℃, 5kg 조건에서 측정한 유동지수가 1g/10분 내지 20g/10분, 바람직하게는 5g/10분 내지 15g/10분이고, 밀도는 0.5g/cm3 내지 1.50g/cm3, 바람직하게는 0.90g/cm3 내지 1.20g/cm3일 수 있다. 상기 범위에서, 후수축률, 기계적 물성, 가공성 등의 확보가 용이할 수 있다.
폴리스티렌계 수지는 스티렌 단독 중합체 또는 스티렌과 스티렌 유도체의 공중합체일 수 있다. 스티렌 유도체는 메틸 스티렌, 에틸 스티렌 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 폴리스티렌계 수지는 스티렌 단독 중합체일 수 있다.
폴리스티렌계 수지는 낮은 후수축률과 높은 경도를 확보하고 우수한 성형성과 성형 안정성을 위해 열가소성 엘라스토머 조성물에 특정 함량으로 포함될 필요가 있다. 폴리스티렌계 수지는 열가소성 엘라스토머 조성물 100중량부 중 1중량부 내지 20중량부, 바람직하게는 3중량부 내지 10중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 낮은 후수축률을 확보할 수 있다.
무기 충진제
무기 충진제는 열가소성 엘라스토머 조성물의 가공성을 향상시키고, 성형품의 기계적 물성을 향상시킬 수 있다. 무기 충진제는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 것이 특별한 제한 없이 사용될 수 있다. 비제한적인 예로, 무기 충진제는 탈크, 클레이, 탄산칼슘, 월라스토나이트, 황산칼슘, 산화마그네슘, 마이카, 규산칼슘 등이 사용될 수 있다. 바람직하게는 무기 충진제로 탄산칼슘이 사용될 수 있다. 무기 충진제는 구형, 판형 등이 될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
무기 충진제의 열가소성 엘라스토머 조성물 내에서의 분산성과 조성물의 압출 성형시 작업성 등을 고려하여, 무기 충진제의 수평균 입경(D50)은 30㎛ 이하, 바람직하게는 20㎛ 이하, 예를 들면 0.1㎛ 내지 20㎛일 수 있다.
무기 충진제는 무기 충진제의 첨가에 따른 물성 향상 효과, 열가소성 엘라스토머 조성물의 비중 및 성형성 등을 고려하여, 무기 충진제는 열가소성 엘라스토머 조성물 중 1중량부 내지 20중량부, 바람직하게는 3중량부 내지 9중량부로 포함될 수 있다.
열가소성 엘라스토머 조성물은 당업자에게 알려진 통상의 첨가제를 포함할 수 있다. 첨가제는 열안정제, 난연제, 대전방지제, 산화안정제, 활제, 염료, 안료, UV 흡수제 등을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
이하, 실시예에 따른 본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물을 설명한다.
본 실시예에 따른 열가소성 엘라스토머 조성물은 열안정제를 더 포함하는 점을 제외하고는 본 발명의 일 실시예에 따른 열가소성 엘라스토머 조성물과 실질적으로 동일하다.
열안정제는 성형품의 열 및/또는 광에 의한 산화를 방지함으로써 신뢰성을 높일 수 있다. 열안정제는 당업자에게 알려진 통상의 열안정제를 포함할 수 있다. 예를 들면, 열안정제는 주석 등의 유기 주석을 포함하는 금속계 열안정제, 힌더드 페놀계 열안정제, 에폭시계, 유기아인산계 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
열안정제는 스티렌계 블록 공중합체, 오일, 폴리올레핀계 수지, 폴리스티렌계 수지, 무기 충진제 및 열안정제의 총합 100중량부 중 0.01중량부 내지 5중량부, 바람직하게는 0.1중량부 내지 3중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 다른 성분이나 물성에 영향을 주지 않으면서 변색 및 분해 방지 효과를 낼 수 있다. 스티렌계 블록 공중합체, 오일, 폴리올레핀계 수지, 폴리스티렌계 수지, 무기 충진제는 상기 본 발명의 일 실시예에 따른 열가소성 엘라스토머 조성물에서 설명된 함량 범위로 스티렌계 블록 공중합체 수지, 오일, 폴리올레핀계 수지, 폴리스티렌계 수지, 무기 충진제 및 열안정제의 총합 100중량부 중 포함될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 구현 예에 따르면, 전술한 일 구현 예의 열가소성 엘라스토머 조성물을 사용하여 형성된 성형품이 제공된다.
이러한 성형품은 사출 성형, 압출 성형, 압축 성형 등 통상적인 방법에 의해 얻어질 수 있다. 그리고, 이러한 성형품은 전술한 특성이 요구되는 다양한 분야에 적용될 수 있다. 예를 들어, 상기 성형품은 자동차용 부품, 전기/전자용 내외장재, 건축물용 내장재 등은 물론, 각종 생활 용품과 의료 용품 등 다양한 분야에 적합하게 사용될 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 하나, 이러한 실시예들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로, 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
하기 실시예와 비교예에서 사용된 성분의 구체적인 사양은 다음과 같다.
(A) 스티렌계 블록 공중합체: Kraton社의 [스티렌 블록 - 에틸렌과 부틸렌 블록 - 스티렌 블록]의 공중합체인 Kraton® G1651을 사용하였다.
(B) 오일: 서진社의 파라핀 오일(나프텐 28중량%와 파라핀 72중량%의 혼합물)인 KL-90을 사용하였다.
(C) 폴리올레핀계 수지: 대한유화社의 폴리프로필렌-폴리에틸렌 블록 공중합체인 CB5230을 사용하였다.
(D) 폴리스티렌계 수지: Formosa社의 폴리스티렌 수지인 GPS-5000을 사용하였다.
(E) 무기 충진제: 수평균 입경이 4.5㎛인 탄산칼슘을 사용하였다.
(F) 열안정제: BASF社의 힌더드 페놀계 안정제인 Irganox 1076을 사용하였다.
실시예 1 내지 6 및 비교예 1
각 구성 성분을 하기 표 1에 기재된 바와 같은 함량으로 혼합한 후 스크류 직경이 45mm이고, 스크류의 길이(L)/외경(D)의 비가 36인 이축 압출기(twin screw extruder)를 사용하여 배럴 온도 220℃ 내지 270℃에서 압출하여 펠렛 형태의 열가소성 엘라스토머 조성물을 각각 얻었다. 제조된 펠렛을 80℃에서 2시간 동안 건조시킨 후 6 oz 사출성형기를 사용하여 성형온도 230℃에서 물성측정용 시편을 사출성형 후 하기의 방법으로 물성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
(1) 쇼어 D 경도: Asker社 듀로미터를 사용하여 KS M 6518 및 ASTM D2240에 준하여 각각 15초 및 1초 동안 측정하였다.
(2) 후수축률: MD 152.4mm x TD152.4mm x 두께 2.1mm인 금형을 통해 사출성형하여 시편을 제조하였다. 상기 시편을 25℃에서 2시간 방치한 후 MD 길이를 측정하고(MD1, 단위: mm), 동일한 시편을 25℃에서 72시간 방치한 후 MD 길이를 측정하여(MD2, 단위: mm), 하기 식 1에 따라 후수축률을 계산하였다.
<식 1>
후수축률(%) = │MD2 - MD1│/ MD1 x 100
실시예 비교예
1 2 3 4 5 6 1
구성성분
함량
(중량부)		 (A) 23.7 23.7 22.0 21.9 20.5 20.5 20.5
(B) 28.4 28.4 26.4 26.3 24.6 24.6 24.6
(C) 37.9 35.5 39.0 37.3 42.1 40.0 49.3
(D) 4.7 7.1 7.0 8.8 7.2 9.2 -
(E) 5.2 5.2 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5
(F) 0.1 0.1 0.1 0.2 0.1 0.2 0.1
함량비* 0.124 0.200 0.179 0.236 0.171 0.230 0
경도
(쇼어 D)		 ASTM D2240 36.2 34.8 40.4 39.9 41.1 41.2 43.5
KS M 6518 33.4 31.9 36.6 36.6 38.5 38.6 39.8
후수축률 MD1
(mm)		 151.17 151.31 151.30 151.44 151.39 151.28 151.12
MD2
(mm)		 151.16 151.29 151.26 151.41 151.34 151.22 150.98
후수축률
(%)		 0.007 0.013 0.026 0.020 0.033 0.040 0.093
*함량비: (C)에 대한 (D)의 중량비
상기 표 1에서 나타난 바와 같이, 본 발명의 열가소성 엘라스토머 조성물은 성형 후 후수축률이 낮아서 성형 안정성이 우수하고, 쇼어 D 경도가 높아서 고경도의 성형품을 형성할 수 있다.
반면에, 폴리스티렌계 수지를 포함하지 않고 함량비가 본 발명의 범위를 벗어나는 비교예 1은 후수축률이 높았다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (13)

  1. 열가소성 엘라스토머 조성물 100중량부 중, 스티렌계 블록 공중합체 10중량부 내지 40중량부, 오일 10중량부 내지 50중량부, 폴리올레핀계 수지 30중량부 내지 70중량부, 폴리스티렌계 수지 1중량부 내지 20중량부, 무기 충진제 1중량부 내지 20중량부를 포함하는 열가소성 엘라스토머 조성물이고,
    상기 열가소성 엘라스토머 조성물은 사출성형 후 하기 식 1의 후수축률이 0.08% 이하이고,
    <식 1>
    후수축률(%) = │MD2 - MD1│ / MD1 x 100
    (상기 식 1에서, 상기 열가소성 엘라스토머 조성물을 MD 152.4mm x TD 152.4mm x 두께 2.1mm인 금형을 통해 사출성형하여 얻은 시편에 대해,
    MD1은 상기 시편을 25℃에서 2시간 방치한 후 측정한 MD 길이(단위: mm)이고,
    MD2는 상기 시편을 25℃에서 72시간 방치한 후 측정한 MD 길이(단위: mm)임.),
    상기 폴리올레핀계 수지의 함량에 대한 상기 폴리스티렌계 수지의 함량 간의 중량비(폴리스티렌계 수지의 함량/폴리올레핀계 수지의 함량)는 0.01 내지 0.25이고,
    상기 폴리올레핀계 수지는 블록 공중합체 형태의 폴리올레핀계 수지를 포함하는 것인, 열가소성 엘라스토머 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스티렌계 블록 공중합체는 비-수첨 스티렌계 반복 단위를 포함하는 열가소성 엘라스토머 조성물.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 스티렌계 블록 공중합체는 10중량% 내지 40중량%의 하드 세그먼트, 60중량% 내지 90중량%의 소프트 세그먼트로 구성되는 열가소성 엘라스토머 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 스티렌계 블록 공중합체는 [스티렌 블록 - 에틸렌과 부틸렌 블록 - 스티렌 블록]의 공중합체를 포함하는 열가소성 엘라스토머 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 오일은 나프텐 20중량% 내지 40중량%, 파라핀 60중량% 내지 80중량%로 구성되는 파라핀 오일을 포함하는 열가소성 엘라스토머 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 블록 공중합체 형태의 폴리올레핀계 수지는 폴리프로필렌과 폴리에틸렌의 블록 공중합체를 포함하는 열가소성 엘라스토머 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 무기충진제는 수평균 입경이 30㎛ 이하인 열가소성 엘라스토머 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 무기충진제는 탄산칼슘인 열가소성 엘라스토머 조성물.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 엘라스토머 조성물은 열안정제를 더 포함하는 열가소성 엘라스토머 조성물.
  12. 제1항, 제2항, 제4항 내지 제9항, 제11항 중 어느 한 항의 열가소성 엘라스토머 조성물로 형성된 성형품.
  13. 제12항에 있어서, 상기 성형품은 쇼어 D 경도가 30 내지 50인 성형품.

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