KR102098509B1 - 차량 루프랙용 폴리아마이드 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품 - Google Patents

차량 루프랙용 폴리아마이드 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품 Download PDF

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박명철
양재경
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Abstract

차량 루프랙용 폴리아마이드 수지 조성물에 있어서, 폴리아마이드 6(Polyamide6, PA6) 57 내지 63 중량%, 글라스 파이버(Glass fiber, GF) 12 내지 18 중량%, 및 글라스 비드(Glass Bead, GB) 22 내지 28 중량%를 포함하는 폴리아마이드 수지 100 중량부; 니그로신계(Nigrosine) 염료 0.1 내지 0.5 중량부; 및 카본 블랙(carbon black) 0.1 내지 1 중량부를 포함할 수 있다.

Description

차량 루프랙용 폴리아마이드 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품{Polyamide resin composition for vehicle roof rack and molded article made from same}
본 발명은 폴리아마이드 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품에 관한 발명으로, 더욱 상세하게는 차량용 루프랙에 사용될 수 있는 폴리아마이드 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품에 관한 것이다.
일반적으로, 루프랙(Roof Rack)이란 차량의 지붕에 수화물을 적재할 때나 레저 및 스포츠 용품 등을 고정시키는 캐리어 고정구인 바, 제한된 트렁크 공간에 적재하기 어려운 크기의 수화물이나 스포츠 용품을 차량의 루프에 마련된 화물 고정용 랙을 이용하여 운반하는 장치이다.
이와 같은 루프랙은, 일반적으로 자동차의 지붕패널의 양측에 각기 상부로 돌출되면서 길이방향으로 고정 설치되어 있다. 특히, 루프랙은 레일(rail), 캡(cap) 및 밀착 고정되는 패드(pad)를 기본 구성으로, 구조에 따라 분리형 및 일체형으로 구분된다. 특히, 분리형의 경우, 상기 기본 구성 이외에 커버(cover), 스탠천(stanchion), 스페이서(spacer) 및 여분의 패드를 더 포함할 수 있다.
이러한 자동차용 루프랙의 소재로 주로 폴리아마이드 수지를 사용할 수 있다. 물성 보강을 위해 폴리아마이드 수지에는, 유리 섬유(Glass Fiber)나 미네랄(Mineral)이 더 첨가되어 사용될 수 있다. 통상적으로 미네랄은, 폴리아마이드 수지 조성물에 유리 섬유 보강 시 변형을 보완하기 위해 첨가된다. 한편, 이와 같은 폴리아마이드 조성물을 사출 성형한 루프랙을 사용하거나, 루프랙에 사용되는 플라스틱 외부 노출면에 폴리아마이드 조성물을 추가적으로 도장하여 사용될 수 있다. 구체적으로, 루프랙의 스탠천(stanchion) 사출품의 경우, 각 부품의 크기가 작고, 리브가 적은 커버를 스탠천과 따로 사용한다. 반면에, 일체형 루프랙의 레일 사출품의 경우, 길이가 길고, 얇은 리브(rib)가 많으며 리브 부착면이 커버 없이 바로 외관에 사용되는 것이 요구된다.
이에, 일체형 루프랙의 레일 사출품의 경우, 길이 특성 상 폴리아마이드 수지 조성물의 담금질 휨이 적어야 하며, 얇은 리브가 많은 특성 상 성형성(유동 특성)이 우수해야 하고, 리브 부착면이 외관에 사용되는 특성 상 리브에 의한 싱크가 적을 것이 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 담금질 휨(warpage) 및 싱크(sink) 문제가 개선된 차량 루프랙용 폴리아마이드 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 내마모성 및 자체 내후성 등이 우수하면서 비중이 낮은 차량 루프랙용 폴리아마이드 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않는다. 본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량 루프랙용 폴리아마이드 수지 조성물은, 폴리아마이드 6(Polyamide6, PA6) 57 내지 63 중량%, 글라스 파이버(Glass fiber, GF) 12 내지 18 중량%, 및 글라스 비드(Glass Bead, GB) 22 내지 28 중량%를 포함하는 폴리아마이드 수지 100 중량부; 니그로신계(Nigrosine) 염료 0.1 내지 0.5 중량부; 및 카본 블랙(carbon black) 0.1 내지 1 중량부를 포함할 수 있다.
상기 폴리아마이드 수지 조성물은 미네랄 필러(mineral filler)를 포함하지 않을 수 있다.
상기 폴리아마이드 6는, 고리 구조의 락탐(Lactam), w-아미노산(w-aminoacid), 다이에시드(diacids), 다이아민(diamine) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 단량체로부터 중합되는 것일 수 있다.
상기 글라스 파이버는 실란(silane)으로 표면 처리된 것일 수 있다.
상기 글라스 파이버는 직경이 1 내지 20 ㎛ 이고, 길이가 1 내지 20 mm일 수 있다.
상기 글라스 비드는 실란(silane)으로 표면 처리된 것일 수 있다.
상기 글라스 비드는 평균 입경이 1 내지 60 ㎛일 수 있다.
상기 글라스 비드는 구형(sphere)일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 차량 루프랙용 성형품은, 상기 폴리아마이드 수지 조성물을 포함하여 제조될 수 있다.
상기 성형품은, 싱크율(sink rate, 6.4T)이 5.0 % 이하, 비중(Specific gravity)이 1.46 이하, 광택도(gloss, 60°)가 60 % 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 성형품은, 1/4″ 두께일 때 ASTM D256에 의거하여 상온에서 측정한　충격강도가 45 J/m이상인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 성형품은, ASTM D638에 의거하여 5 mm/분의 조건에서 측정한 인장강도가 120 Mpa 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 성형품은, ASTM D790 에 의거하여 3 mm/분의 조건에서 측정한 굴곡 탄성률이 7,000 Mpa 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 성형품은, ASTM D790 에 의거하여 2.8 mm/분의 조건에서 측정한 굴곡강도가 160 Mpa 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 성형품은 차량 루프랙의 레일(rail)에 사용될 수 있다.
상기 레일의 최대 두께는 2mm 이상일 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에 따른 차량 루프랙용 폴리아마이드 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품에 따르면, 담금질 휨 및 싱크 문제가 방지되면서 비중이 낮아, 길이 증가가 가능하고 리브 부착면에 커버 없이 차량용 루프랙에 사용할 수 있다.
또한, 적재 하중 성능 평가를 만족시키면서도, 미성형의 방지 및 성형성(유동 특성)이 향상되고, 외관 글라스 파이버(GF)의 돌출이 적게 개선될 수 있다.
또한, 충격강도, 외관 및 내마모 특성이 우수할 뿐만 아니라, 자체 내후성을 가질 수 있으므로, 추가 도장이 불필요하며, 이에 원가 절감할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 한정되지 않는다. 본 발명의 효과는 이하의 설명에서 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 “포함하다(comprises)”및/또는 "가지다(include)"는 언급된 구성요소, 특징, 숫자, 단계 및/또는 동작 이외에 하나 이상의 다른 구성요소, 특징, 숫자, 단계 및/또는 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 그리고, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하부에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
달리 명시되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 성분, 반응 조건, 폴리머 조성물 및 배합물의 양을 표현하는 모든 숫자, 값 및/또는 표현은, 이러한 숫자들이 본질적으로 다른 것들 중에서 이러한 값을 얻는 데 발생하는 측정의 다양한 불확실성이 반영된 근사치들이므로, 모든 경우 "약"이라는 용어에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 기재에서 수치범위가 개시되는 경우, 이러한 범위는 연속적이며, 달리 지적되지 않는 한 이러한 범 위의 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지의 모든 값을 포함한다. 더 나아가, 이러한 범위가 정수를 지칭하는 경우, 달리 지적되지 않는 한 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지를 포함하는 모든 정수가 포함된다.
본 명세서에 있어서, 범위가 변수에 대해 기재되는 경우, 상기 변수는 상기 범위의 기재된 종료점들을 포함하는 기재된 범위 내의 모든 값들을 포함하는 것으로 이해될 것이다. 예를 들면, "5 내지 10"의 범위는 5, 6, 7, 8, 9, 및 10의 값들뿐만 아니라 6 내지 10, 7 내지 10, 6 내지 9, 7 내지 9 등의 임의의 하위 범위를 포함하고, 5.5, 6.5, 7.5, 5.5 내지 8.5 및 6.5 내지 9 등과 같은 기재된 범위의 범주에 타당한 정수들 사이의 임의의 값도 포함하는 것으로 이해될 것이다. 또한 예를 들면, "10% 내지 30%"의 범위는 10%, 11%, 12%, 13% 등의 값들과 30%까지를 포함하는 모든 정수들뿐만 아니라 10% 내지 15%, 12% 내지 18%, 20% 내지 30% 등의 임의의 하위 범위를 포함하고, 10.5%, 15.5%, 25.5% 등과 같이 기재된 범위의 범주 내의 타당한 정수들 사이의 임의의 값도 포함하는 것으로 이해될 것이다.
이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 몇몇 실시예에 따른 차량 루프랙용 폴리아마이드 수지 조성물은, 폴리아마이드 수지를 포함할 수 있고, 니그로신계(Nigrosine) 염료 및 카본 블랙(carbon black) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 루프랙용 폴리아마이드 수지 조성물은, 니그로신계 염료 및 카본 블랙을 모두 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 차량 루프랙용 폴리아마이드 수지 조성물은, 폴리아마이드 수지 100 중량부에 대하여, 니그로신계 염료 0.1 내지 0.5 중량부; 및 카본 블랙 0.1 내지 1 중량부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 폴리아마이드 수지 100 중량부를 기준으로, 니그로신계 염료 0.25 중량부 및 카본 블랙 0.5 중량부를 더 포함하는 차량 루프랙용 폴리아마이드 수지 조성물이 제공될 수 있다.
한편, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 차량 루프랙용 폴리아마이드 수지 조성물에서 폴리아미드 수지는, 폴리아마이드 6(Polyamide6, PA6) 57 내지 63 중량%, 글라스 파이버(Glass fiber, GF) 12 내지 18 중량%, 및 글라스 비드(Glass Bead, GB) 22 내지 28 중량%를 포함할 수 있다. 예를 들어, 폴리아마이드 수지는 폴리아마이드 6을 60 중량%, 글라스 파이버를 15 중량% 및 글라스 비드를 25 중량%를 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에서는 폴리아마이드 6를 60 중량%, 글라스 파이버를 15 중량% 및 글라스 비드를 25 중량%를 포함하는 폴리아마이드 수지 100 중량부를 기준으로, 니그로신계 염료 0.25 중량부 및 카본 블랙 0.5 중량부를 더 포함하는 차량 루프랙용 폴리아마이드 수지 조성물이 제공될 수 있다.
특히, 본 발명의 폴리아마이드 수지 조성물이 종래의 폴리아마이드 수지 조성물과 구별되는 점은, 미네랄 필러(mineral filler)를 포함하지 않을 수 있다는 점이다. 즉, 종래에는 폴리아마이드 수지 조성물에 미네랄 필러를 첨가함으로써 글라스 파이버 보강에 따른 변형을 방지 및 보완하였으나, 본 발명은 앞서 설명한 폴리아마이드 수지 조성물은 글라스 파이버(GF)와 함께 글라스 비드(GB)를 포함하여 실시됨으로써, 변형이 방지되면서도 물성이 개선된 수지 조성물 및 성형품을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예 따른 폴리아마이드 수지 조성물에서 폴리아마이드 6는, 고리 구조의 락탐(Lactam), w-아미노산(w-aminoacid), 다이에시드(diacids), 다이아민(diamine) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 단량체로부터 중합될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에서 폴리아마이드 6는, 고리 구조의 락탐(Lactam), w-아미노산(w-aminoacid), 다이에시드(diacids), 다이아민(diamine) 및 이들의 조합으로 이루어진 단량체군으로부터 축합 중합된 중합체(condensation polymer)를 포함할 수 있다. 특히, 폴리아마이드 6는, 고리 구조의 락탐(Lactam) 및 w-아미노산(w-aminoacid) 중 적어도 하나로부터 축합 중합되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명에서 폴리아마이드 6는, 호모폴리아마이드(homopolyamide), 코폴리아마이드(copolyamide) 및 이의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 또한. 이와 같이 폴리아마이드 6를 포함하는 폴리아마이드 수지 조성물은, 반결정성(semi-crystallinity) 또는 비결정(amorphous)이거나, 이들의 조합일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예 따른 폴리아마이드 수지 조성물에서 글라스 파이버는, 실란(silane)으로 표면 처리될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 글라스 파이버는 아미노 실란(Aminosilane)으로 코팅(coated)된 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 글라스 파이버는 직경이 1 내지 20 ㎛ 이고, 길이가 1 내지 20 mm일 수 있다. 바람직하게, 본 발명의 글라스 파이버는, 아미노 실란으로 표면 처리되어 직경이 10 ㎛이고 길이가 4 mm일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 본 발명의 일 실시예 따른 폴리아마이드 수지 조성물에서 글라스 비드도, 실란(silane)으로 표면 처리될 수 있다. 예를 들어, 아미노 실란(Aminosilane)으로 코팅(coated)된 글라스 비드가 본 발명의 폴리아마이드 수지 조성물에 포함될 수 있다.
평균 입경이 1 내지 60 ㎛일 수 있다. 또한, 본 발명의 글라스 비드는, 바람직하게 구형(sphere)일 수 있다. 예를 들어, 본 발명에서 글라스 비드는, 바람직하게 아미노 실란으로 표면 처리되어 직경이 10 ㎛이고 길이가 4 mm일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 본 발명의 다른 실시예는, 앞서 설명한 폴리아마이드 수지 조성물을 포함하여 제조된 차량 루프랙용 성형품이 제공될 수 있다. 즉, 본 발명에서는 앞서 설명한 폴리아마이드 수지 조성물을 포함하는 혼합물로부터 사출 성형(injection molding)된 성형품을 제공할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 폴리아마이드 수지 조성물을 이축 압출기(twin screw extruder)를 사용하여 압출 가공하여 펠렛(pellet)으로 제조 할 수 있고, 제조된 펠렛은 건조 후 사출 성형할 수 있다.
이와 같이 제조되는 성형품은, 차량용 루프랙에 사용 시, 적재 하중 성능 평가(특히, 일체형 루프랙)를 만족시키면서도, 구조 특징 상 제품이 길어서 발생되는 담금질 휨(warpage)이나, 루프랙에 커버가 없어 발생되는 싱크(sink)(또는, 처짐) 문제를 방지 및 개선할 수 있다. 특히, 종래와 달리, 본 발명은 미네랄 필러의 사용 없이 담금질 휨, 싱크 및 성형성의 문제를 개선하면서 우수한 물성을 제공할 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명에 따른 폴리아마이드 수지 조성물 및 이로부터 제조되는 성형품은 예를 들어, 차량용 루프랙(예를 들어, 일체형 루프랙)의 부품(예를 들어, 레일) 사용되는 경우, 다수의 얇은 리브(rib)에 의해 발생되는 미성형이 방지되고, 성형성(높은 유동 특성)이 향상될 수 있다. 또한, 성형품의 길이가 길도록 사용되어도 담금질 휨 현상이 방지될 수 있다. 또한, 리브 부착면이 커버 없이 바로 외관에 사용하여도 싱크 문제가 개선될 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 성형품은, 외관 글라스 파이버(GF)의 돌출이 적게 개선될 수 있다.
또한, 글라스 비드를 포함하는 본 발명의 폴리아마이드 수지 조성물로부터 제조되는 성형품은, 자체 내후성을 가질 수 있으므로, 추가 도장이 불필요하며, 이에 원가 절감의 경제적인 효과 또한 가진다. 또한, 글라스 비드를 포함하는 본 발명의 폴리아마이드 수지 조성물로부터 제조되는 성형품은, 충격강도, 외관 및 내마모 특성이 우수할 뿐만 아니라, 비중이 낮으므로(경량화) 루프랙(특히, 일체형 루프랙)에 적합할 수 있다.
따라서, 본 발명에 몇몇 실시예에 따른 폴리아마이드 수지 조성물로부터 제조되는 성형품은, 차량 루프랙의 레일(rail)에 바람직하게 사용될 수 있다. 또한, 이와 같은 루프랙 레일의 최대 두께(특히, 상부 최대 두께)는 2mm 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하, 실시예 및 비교예를 통해 본 발명을 더 상세히 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 예시적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
이하, 실시예 및 비교예를 통해 본 발명을 더 상세히 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 예시적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 폴리아마이드 수지 조성물의 함량은 표 1에, 측정된 물성은 하기 표 2에 나타내었다.
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 5
본 발명에 따른 폴리아마이드 수지 조성물인 실시예 1 내지 4, 그리고 비교예 1 내지 5를 하기 표 1에 나타난 성분으로 배합하고, 각각의 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 5의 조성물로부터 이축 압출기를 사용하여 압출 가공한 뒤 펠렛으로 제조 하였다. 그 다음, 제조된 펠렛은 건조 후 사출 성형하여 성형품을 제조하였다.
COMPONENT 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5
PA6 (wt%) 60 60 60 60 60 60 60 60 60
GF (wt%) 15 15 15 15 15 30 25 20 10
GB (wt%) 25 25 25 25 - 10 15 20 30
MF (wt%) - - - - 25 - - - -
니그로신계 염료
(중량부)		 0.25 - - 0.25 - - - - -
카본 블랙 (중량부) 0.5 - 0.5 - - - - - -
* PA6: 폴리아마이드 6(Polyamide6, PA6)
* GF: 아미노 실란으로 표면 처리되고, 길이 4mm, 직경 10㎛인 글라스 파이버(Glass fiber, GF)
* GB: 아미노 실란으로 표면 처리되고, 평균 직경 20㎛의 구형인 글라스 비드(Glass Bead, GB)
* MF: 미네랄 필러(mineral filler)
* 니그로신계 염료: PA6, GF 및GB의 혼합물 100중량부 기준으로 포함되는 중량부 기재.
* Carbon black: PA6, GF 및GB의 혼합물 100중량부 기준으로 포함되는 중량부 기재.
실험예-폴리아마이드 수지 조성물의 성형품에 대한 물성 측정
시험 및 평가 방법
-비중(Specific gravity): ASTM D792에 의거하여 비중을 측정하였다
-인장강도(TS, MPa): ASTM D638에 따라 5 mm/분의 조건에서 측정하였다.
-굴곡 탄성율(FM, MPa): ASTM D790에 따라 3 mm/분의 조건에서 굴곡 탄성율과 굴곡강도를 측정하였다.
-굴곡강도(FS, MPa): ASTM D790에 따라 2.8 mm/분의 조건에서 굴곡 탄성율과 굴곡강도를 측정하였다.
-충격강도(IZOD, 상온, J/m): ASTM D256의 방법에 따라 23 ℃에서 측정하였다. 시편의 두께는 1/4 인치이다.
-유동 특성(Spiral 테스트): 　Sodick 140ton 사출기를 사용하여 실린더 온도 250 ℃, 금형 온도80 ℃, 보압 속도 80mm/s, 보압 시간 4초, 보압 1000kg/cm2로 사출하여 측정하였다.
-싱크율(Sink Rate, 6.4T, %): 3차원 측정기를 이용하여 12.7mm/ 6.4mm 시편높이와 Sink 중앙부 높이의 차를 시편 높이로 나누어 측정하였다.
-내마모성(abrasion resistance): 두께 2mm Dick 시편을 이용하여 Rotary Abrasion Tester로 측정하였다.
-광택도(Gloss, 60°): ASTM D2457에 의거하여 60°(입사각 60°)에서 광택도 측정기(Gloss Meter)를 사용하여 측정하였다.
하편, 상기의 시험 방법으로 측정된 평가 결과값은 하기 표 2와 같다.
평가예-폴리아마이드 수지 조성물의 성형품에 대한 물성 평가
구분 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5
Specific gravity 1.44 1.44 1.44 1.44 1.47 1.44 1.44 1.44 1.44
T S (MPa) 130 130 130 130 125 175 147 141 100
F M (MPa) 7760 7760 7760 7760 7330 9500 8940 8380 6550
F S (MPa) 185 185 185 185 175 230 220 208 154
IZOD(상온, J/m) 56 56 56 56 52 98 91 75 40
spiral 32 32 32 32 24 25 26 27 32
Sink Rate
(6.4T, %)		 4.7 4.7 4.7 4.7 6.1 4.8 4.8 4.7 4.6
Weight retention rate (%) 99.3 99.3 99.3 99.3 97 98 98.5 98.9 99.5
Gloss(60°)(%) 65 65 65 65 45 55 60 63 65
루프랙 성능 평가 만족 만족 만족 만족 만족 만족 만족 만족 불만족
내후성(ΔE≤3) 만족 불만족 불만족 불만족 불만족 불만족 불만족 불만족 불만족
상기 표 2에서 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예 1 내지 4에 따른 각 성형품은, 싱크율(sink rate, 6.4T)이 5.0 % 이하, 비중(Specific gravity)이 1.46 이하(보다 구체적으로, 비중이 1.44로 관찰됨), 광택도(gloss, 60°)가 60 % 이상인 것을 확인할 수 있다. 또한, 충격강도와 관련하여, 1/4″ 두께일 때 ASTM D256에 의거하여 상온에서 측정한　충격강도가 45 J/m이상인 것이 확인되었다. 또한, 인장강도와 관련하여, ASTM D638에 의거하여 5 mm/분의 조건에서 측정한 인장강도가 120 Mpa 이상인 것이 확인되었다. 또한, 굴곡 탄성률과 관련하여, ASTM D790 에 의거하여 3 mm/분의 조건에서 측정한 굴곡 탄성률이 7,000 Mpa 이상인 것이 확인되었다. 또한, 굴곡 강도와 관련하여, ASTM D790 에 의거하여 2.8 mm/분의 조건에서 측정한 굴곡강도가 160 Mpa 이상인 것이 확인되었다.
따라서, 각 실시예 1 내지 4에 따른 폴리아마이드 수지 조성물로부터 제조된 성형품은, 차량용 루프랙에 사용 시, 적재 하중 성능 평가(특히, 일체형 루프랙)를 만족시키면서도, 미네랄 필러의 사용 없이도 담금질 휨이나, 싱크(또는, 처짐) 문제가 개선되고, 성형성(유동 특성)이 우수한 것이 확인되었다. 또한, 자체 내후성이 향상되어, 차량용 루프랙에 사용 시 추가 도장이 불필요하여 경제적인 비용 절감 효과 또한 기대된다. 또한, 미네랄 필러의 사용 없이도 글라스 비드를 포함하므로, 비교예 1 내지 5와 비교하여, 비중이 낮음이 확인되며(경량화), 충격강도, 인장강도, 굴곡 탄성률, 굴곡 강도 및 내마모 특성이 우수하므로, 결과적으로 루프랙(특히, 일체형 루프랙)에 사용되기 적합한 것이 확인되었다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

Claims (16)

  1. 폴리아마이드 6(Polyamide6, PA6) 57 내지 63 중량%, 글라스 파이버(Glass fiber, GF) 12 내지 18 중량%, 및 글라스 비드(Glass Bead, GB) 22 내지 28 중량%를 포함하는 폴리아마이드 수지 100 중량부;
    니그로신계(Nigrosine) 염료 0.1 내지 0.5 중량부; 및
    카본 블랙(carbon black) 0.1 내지 1 중량부를 포함하는 차량 루프랙용 폴리아마이드 수지 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리아마이드 수지 조성물은 미네랄 필러(mineral filler)를 포함하지 않는 차량 루프랙용 폴리아마이드 수지 조성물.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리아마이드 6는, 고리 구조의 락탐(Lactam), w-아미노산(w-aminoacid), 다이에시드(diacids), 다이아민(diamine) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 단량체로부터 중합되는 것인 차량 루프랙용 폴리아마이드 수지 조성물.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 글라스 파이버는 실란(silane)으로 표면 처리된 것인 차량 루프랙용 폴리아마이드 수지 조성물.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 글라스 파이버는 직경이 1 내지 20 ㎛ 이고, 길이가 1 내지 20 mm인 차량 루프랙용 폴리아마이드 수지 조성물.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 글라스 비드는 실란(silane)으로 표면 처리된 것인 차량 루프랙용 폴리아마이드 수지 조성물.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 글라스 비드는 평균 입경이 1 내지 60 ㎛인 차량 루프랙용 폴리아마이드 수지 조성물.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 글라스 비드는 구형(sphere)인 차량 루프랙용 폴리아마이드 수지 조성물.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항의 폴리아마이드 수지 조성물을 포함하여 제조되는 차량 루프랙용 성형품.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 성형품은, 싱크율(sink rate, 6.4T)이 5.0 % 이하, 비중(Specific gravity)이 1.46 이하, 광택도(gloss, 60°)가 60 % 이상인 것을 특징으로 하는 차량 루프랙용 성형품.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 성형품은, 1/4″ 두께일 때 ASTM D256에 의거하여 상온에서 측정한　충격강도가 45 J/m이상인 것을 특징으로 하는 차량 루프랙용 성형품.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 성형품은, ASTM D638에 의거하여 5 mm/분의 조건에서 측정한 인장강도가 120 Mpa 이상인 것을 특징으로 하는 차량 루프랙용 성형품.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 성형품은, ASTM D790 에 의거하여 3 mm/분의 조건에서 측정한 굴곡 탄성률이 7,000 Mpa 이상인 것을 특징으로 하는 차량 루프랙용 성형품.
  14. 제 9항에 있어서,
    상기 성형품은, ASTM D790 에 의거하여 2.8 mm/분의 조건에서 측정한 굴곡강도가 160 Mpa 이상인 것을 특징으로 하는 차량 루프랙용 성형품.
  15. 제 9항에 있어서,
    상기 성형품은 차량 루프랙의 레일(rail)에 사용되는 차량 루프랙용 성형품.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 레일의 최대 두께는 2mm 이상인 차량 루프랙용 성형품.
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