KR102242481B1 - 분말 슬러쉬 몰딩용 열가소성 폴리우레탄 분말 및 이를 이용하여 제조된 표피재 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 분말 슬러쉬 몰딩용 열가소성 폴리우레탄 분말 및 이를 이용하여 제조된 표피재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차 내장재용 부품의 표피재를 분말 슬러쉬 몰딩으로 제조하기 위한 열가소성 폴리우레탄 분말로, 상기 분말은 성형성이 우수하면서도, 자동차 내장재용 부품의 표피재로서 요구되는 광택변화율 및 내후성을 만족하고, 내스크래치성 및 촉감이 우수한 분말 슬러쉬 몰딩용 열가소성 폴리우레탄 분말 및 이를 이용하여 제조된 표피재에 관한 것이다.
Description
본 발명은 분말 슬러쉬 몰딩용 열가소성 폴리우레탄 분말 및 이를 이용하여 제조된 표피재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차 내장재용 부품의 표피재를 분말 슬러쉬 몰딩으로 제조하기 위한 열가소성 폴리우레탄 분말로, 상기 분말은 성형성이 우수하면서도, 자동차 내장재용 부품의 표피재로서 요구되는 광택변화율 및 내후성을 만족하고, 내스크래치성 및 촉감이 우수한 분말 슬러쉬 몰딩용 열가소성 폴리우레탄 분말 및 이를 이용하여 제조된 표피재에 관한 것이다.
현재 자동차 내장재로 많이 사용되는 열가소성 폴리우레탄(Thermoplatic Polyurethane, 이하 'TPU'라 함) 수지는 가격에 비해 다양한 성형이 가능하고, 기계적인 물성이 양호하여 특히, 인스트루먼트 판넬(Instrument Panel), 도어트림(Door Trim) 등의 자동차 내장재용 부품의 표피재로 널리 사용되고 있다.
한편, 상기 TPU 수지를 이용하여 제조한 자동차 내장재용 부품의 표피재는 주로 대한민국 등록특허공보 제10-1775199호에 개시된 바와 같이 기존의 진공성형 공법에 비하여 디자인 자유도가 높고, 엠보 무늬가 유지되는 효과를 구현할 수 있는 장점이 있는 분말 슬러쉬 몰딩 공법으로 제조되는데, 상기 TPU 수지의 경우 다른 열가소성 엘라스토머에 비해 점착성이 높아 표피재를 성형 후 금형으로부터 탈형 시 작업자의 손에 의해 스크래치가 발생되는 문제점이 있었다.
종래에는 이를 해결하기 위해서, 실리콘 오일, 파라핀 오일 또는 파라핀 왁스를 첨가하여 금형과 수지간의 점착성을 감소시켜 탈형을 용이하게 함과 아울러 내스크래치성을 개선하고자 하였으나, 표피재의 내후성이 저하됨과 아울러 시간이 경과될수록 상기 오일 또는 왁스가 표피재 표면으로 과도하게 이행되어 광택이 상승하고, 표면으로 이행된 오일 또는 왁스가 휘발되어 내스크래치성이 저하되는 문제가 있어 표피재가 적용된 최종 제품의 사용자에 의해 스크래치가 발생되는 문제점이 있었다.
또한, TPU 소재의 고질적인 특징으로 내스크래치성이 좋지 않아 최종 사용자의 수준에 맞는 경도 또는 내스크래치성을 만족하기가 쉽지 않았다.
이에, 상기 열가소성 폴리우레탄(TPU) 분말의 성형성이 우수하면서도, 자동차 내장재용 부품의 표피재로서 요구되는 광택변화율 및 내후성을 만족하고, 내스크래치성 및 촉감이 우수한 분말 슬러쉬 몰딩용 열가소성 폴리우레탄 분말의 개발이 필요한 실정이다.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 성형성이 우수하면서도, 자동차 내장재용 부품의 표피재로서 요구되는 광택변화율 및 내후성을 만족하고, 내스크래치성 및 촉감이 우수한 분말 슬러쉬 몰딩용 열가소성 폴리우레탄 분말 및 이를 이용하여 제조된 표피재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여,
본 발명은 열가소성 폴리우레탄 수지 100중량부에 대해 가교된 실리콘 고무 2-20중량부를 포함하는 분말 슬러쉬 몰딩용 열가소성 폴리우레탄 분말을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 분말 슬러쉬 몰딩용 열가소성 폴리우레탄 분말을 이용하여 제조된 표피재를 제공한다.
본 발명의 분말 슬러쉬 몰딩용 열가소성 폴리우레탄 분말 및 이를 이용하여 제조된 표피재는 성형성이 우수하면서도, 자동차 내장재용 부품의 표피재로서 요구되는 광택변화율 및 내후성을 만족하고, 내스크래치성 및 촉감이 우수한 효과가 있다.
본 발명은 열가소성 폴리우레탄 수지 100중량부에 대해 가교된 실리콘 고무 2-20중량부를 포함하는 분말 슬러쉬 몰딩용 열가소성 폴리우레탄 분말에 관한 것이다.
구체적으로, 본 발명의 상기 열가소성 폴리우레탄 분말은 열가소성 폴리우레탄 수지 100중량부에 대해 가교된 실리콘 고무 2-20중량부 또는 5-15중량부를 포함할 수 있다.
상기 함량 범위 미만일 경우 이의 분말을 이용하여 제조한 자동차 내장재용 부품의 표피재의 슬립(slip)성이 저하되어 내스크래치성 개선 효과가 미미함과 아울러, 촉감 및 내후성이 저하될 수 있고 상기 범위를 초과할 경우 분말 내 실리콘 고무의 분산성이 저하되어 분말 슬러쉬 몰딩 공정 시 분말이 잘 녹지 않아 성형성이 저하되므로 결과적으로 표피재의 인장강도 또는 파단신율 등의 기계적 물성이 저하됨과 아울러, 경도가 높은 상기 실리콘 고무로 인해 촉감이 딱딱할 수 있어 상기 범위 내로 포함될 수 있다.
또한, 본 발명의 분말 슬러쉬 몰딩용 열가소성 폴리우레탄 분말은 상기 가교된 실리콘 고무가 열가소성 폴리우레탄 수지 매트릭스 내에 입자로서 분산되어 있는 형태일 수 있다.
이하, 상기 분말 슬러쉬 몰딩용 열가소성 폴리우레탄 분말에 포함되는 각 성분에 대하여 상세하게 설명한다.
(A) 열가소성 폴리우레탄 수지
본 발명의 열가소성 폴리우레탄 수지는 원래 길이를 넘어 신장되고 이완될 경우 실질적으로 그 원래 길이로 수축되는 능력을 가지는 것으로 구체적으로는, 열에 노출 시 연화되고 실온까지 식히면 실질적으로 그 원래 상태로 돌아오는 폴리우레탄을 의미한다.
본 발명의 열가소성 폴리우레탄 수지는 자외선에 의한 변색 및 노화가 없는 내후성이 우수한 지방족 열가소성 폴리우레탄 수지일 수 있다.
구체적으로, 상기 열가소성 폴리우레탄 수지는 지방족 디이소시아네이트를 폴리올 및 사슬 연장제와 반응시킴으로써 제조될 수 있다.
상기 지방족 디이소시아네이트는 일례로, 이소포론 디이소시아네이트, 1,6 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 4,4-디시클로메탄 디이소시아네이트, 2,2,4-트리메틸-헥사메틸렌 디이소시아네이트, 1,4-시클로헥실 디이소시아네이트, 데칸-1,10-디이소시아네이트, 및 디시클로헥실메탄-4,4'-디이소시아네이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 폴리올은 일례로, 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올 및 폴리카르보네이트 폴리올로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 폴리에테르 폴리올은 2-15개의 탄소원자를 갖는 디올 또는 폴리올, 구체적 일 예로는 알킬 디올 또는 글리콜과 2-6개의 탄소원자를 지닌 알킬렌 옥사이드, 구체적 일 예로는 에틸렌 옥사이드 또는 프로필렌 옥사이드를 반응시켜 유래된 것일 수 있다.
상기 폴리에스테르 폴리올은 하나 이상의 글리콜을 하나 이상의 디카르복실산 또는 이의 무수물과 에스테르화 반응시킴으로써 형성될 수 있다.
구체적 일 예로, 상기 글리콜은 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 및 글리세린 중 선택되는 1종 이상일 수 있고, 상기 디카르복실산은 아디픽산, 프탈산 및 말레인산 중 선택되는 1종 이상일 수 있다.
또는, 상기 폴리에스테르 폴리올은 락톤 또는 그 유도체에 소량의 디올, 트리올 또는 아민류를 개시제로 사용하여 개환중합시킴으로써 형성될 수 있다.
구체적 일 예로, ε-카프로락톤(CL)에 디에틸렌 글리콜을 개시제로 사용하여 개환중합시켜 합성된 폴리카프로락톤(PCL)일 수 있다.
상기 폴리카르보네이트 폴리올은 글리콜 및 카르보네이트의 반응으로부터 유래된 것일 수 있다.
상기 사슬 연장제는 일례로, 사슬에 2-10개의 탄소 원자를 갖는 지방족 직쇄 및 분지쇄 디올일 수 있고, 구체적 일 예로는 에틸렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 네오펜틸 글리콜, 1,4-시클로헥산디메탄올, 히드로퀴논비스-(히드록시에틸)에테르, 시클로헥실렌디올, 시클로헥산올, 디에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 에탄올아민 및 N-메틸디에탄올아민으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
본 발명의 열가소성 폴리우레탄 수지는 일 예로 폴리에테르 기재의 폴리우레탄 또는 폴리카프로락톤 기재의 폴리우레탄으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
더욱 구체적으로, 본 발명의 열가소성 폴리우레탄 수지는 내가수분해성 및 내열성이 우수한 폴리카프로락톤 기재의 폴리우레탄일 수 있다.
상기 열가소성 폴리우레탄 수지는 쇼어 A 경도가 65-92 또는 70-90일 수 있다. 상기 범위 미만일 경우 내스크래치성이 저하될 수 있고, 상기 범위를 초과할 경우 자동차 내장재용 부품의 표피재로서 부드러운 감촉이 저하될 수 있어 상기 범위 내의 쇼어 A경도를 가질 수 있다.
상기 쇼어 A 경도는 ISO 868에 의거하여 쇼어 A 경도계를 이용하여 측정할 수 있다.
또한, 상기 열가소성 폴리우레탄 수지는 인장강도가 5-35Mpa 또는 10-30Mpa일 수 있다. 상기 범위 미만일 경우 자동차 내장재로서 요구되는 인장강도 및 파단신율을 만족하지 못할 수 있고 상기 범위를 초과할 경우 에어백(air bag) 전개 시 절개라인을 따라 찢어지지 못할 수 있어 상기 범위 내의 인장강도를 가질 수 있다.
상기 인장강도는 ISO 527-2에 의거하여 측정할 수 있다.
또한, 상기 열가소성 폴리우레탄 수지는 비캣 연화점(Vicat Softening Point)가 40-60℃ 또는 45-55℃일 수 있다. 상기 범위 미만일 경우 자동차 실내 온도가 상승할 수 있어 외관의 변화, 갈라짐 등을 유발할 수 있고, 상기 범위를 초과할 경우 표피재가 저온 조건하에서 특유의 부드러운 감촉이 저하될 수 있어 상기 범위 내의 비캣 연화점을 가질 수 있다.
본 발명의 비캣 연화점은 ISO 306에 의거하여 측정할 수 있다.
또한, 상기 열가소성 폴리우레탄 수지의 용융 흐름 지수(MFI)는 50-120g/10min(185℃, 2.16kg) 또는 50-100g/10min(185℃, 2.16kg)일 수 있다. 상기 범위 외일 경우 가공성이 저하될 수 있어 상기 범위 내의 용융 흐름 지수를 가질 수 있다.
(B) 가교된 실리콘 고무
본 발명의 가교된 실리콘 고무는 가교되지 않은 실리콘 고무에 비해 강도, 탄성 또는 내열성 등과 같은 기계적 물성이 우수하여 자동차 내장재용 부품의 표피재에 향상된 내스크래치성, 내후성 및 촉감을 부여할 수 있다.
상세하게 본 발명의 가교된 실리콘 고무는, 촉매하에서 유기폴리실록산과 경화제를 가교시켜 제조한 것일 수 있다.
상기 유기폴리실록산은 분자 내에 탄소수 2-20의 알케닐 그룹을 2개 이상 함유하는 고 컨시스턴시(high consistency)의 단독중합체 또는 공중합체이다. 상기 탄소수 2-20의 알케닐 그룹은 예를 들면, 비닐, 알릴, 부테닐, 펜테닐, 헥세닐, 프로페닐 및 데세닐로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다. 알케닐 그룹의 위치는 중요하지 않으며, 이는 분자 쇄 말단, 분자 쇄의 비말단 위치 또는 상기한 위치 둘 다에서 결합될 수 있다. 일 실시예로, 알케닐 그룹은 비닐 또는 헥세닐이며, 이들 그룹은 상기 유기폴리실록산 중에 0.001-3중량%, 또는 0.01-1중량%로 포함될 수 있다.
상기 유기폴리실록산의 규소에 결합되는 나머지(즉, 비-알케닐) 유기 그룹은 독립적으로 지방족 불포화를 함유하지 않는 탄화수소 또는 할로겐화 탄화수소로부터 선택된다. 이들은 구체적으로, 탄소수 1-20의 알킬 그룹, 사이클로알킬 그룹, 탄소수 6-12의 아릴 그룹, 탄소수 7-20의 아르알킬 그룹, 또는 탄소수 1-20의 할로겐화 알킬 그룹일 수 있다.
상기 탄소수 1-20의 알킬 그룹은, 예를 들면, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸 및 헥실; 사이클로알킬 그룹은, 예를 들면, 사이클로헥실 및 사이클로헵틸을 예시할 수 있다.
또한, 상기 탄소수 6-12의 아릴 그룹은, 예를 들면, 페닐, 톨릴 및 크실릴을 예시할 수 있다.
또한, 상기 탄소수 7-20의 아르알킬 그룹은 예를 들면, 벤질 및 펜에틸을 예시할 수 있다.
또한, 상기 탄소수 1-20의 할로겐화 알킬 그룹은 예를 들면, 3,3,3-트리플루오로프로필 및 클로로메틸을 예시할 수 있다.
상기 유기폴리실록산의 25℃에서의 점도는 100mPa·s이상, 예를 들어 300mPa·s 이상이고, 90000mPa·s이하 또는 70000mPa·s이하일 수 있다.
상기 경화제는 상기 유기폴리실록산을 가교시키기 위한 것으로, 규소(Si)가 결합된 수소원자를 분자당 2개 이상으로 포함할 수 있으며, 이의 함량은 상기 경화제 내에 0.2-2중량% 또는 0.5-1.7중량%일 수 있다.
또한, 상기 경화제는 25℃에서의 점도가 0.5-1000mPa·s 또는 2-500mPa·s 또는 5-150mPa·s일 수 있다.
또한, 상기 유기폴리실록산의 규소가 결합된 알케닐에 대한 경화제의 규소가 결합된 수소원자의 몰비는 1이상, 50미만일 수 있으며, 구체적 일 실시예로 3-30일 수 있다.
상기 촉매는 상기 유기폴리실록산의 가교를 촉진시키기 위한 촉매로, 일 실시예로 하이드로실릴화 촉매를 사용할 수 있으며, 상기 하이드로실릴화 촉매는 일 예로 백금 블랙, 실리카 상에 지지된 백금, 탄소 상에 지지된 백금, 염화백금산, 염화백금산의 알콜 용액, 백금/올레핀 착물, 백금/알케닐실록산 착물, 백금/베타-디케톤 착물, 백금/포스핀 착물 등과 같은 백금 촉매, 염화로듐 및 염화로듐/디(n-부틸)설파이드 착물 등과 같은 로듐 촉매 및 탄소상 팔라듐, 염화팔라듐 등과 같은 팔라듐 촉매일 수 있다.
상기 (B)가교된 실리콘 고무는 쇼어 A 경도가 40-90 또는 50-85일 수 있다. 상기 범위 미만인 경우 자동차 내장재용 부품의 표피재의 내스크래치성 개선 효과가 미미할 수 있고, 상기 범위를 초과할 경우 자동차 내장재용 부품의 표피재로서 부드러운 감촉이 저하될 수 있어 상기 범위 내일 수 있다.
상기 쇼어 A 경도는 ISO 868에 의거하여 쇼어 A 경도계를 이용하여 측정할 수 있다.
본 발명의 열가소성 폴리우레탄 분말은 선택적으로 난연제, 광안정제, 고내열안정제, 활제, 산화방지제, 내열제, 대전방지제, 항균제, 가공조제, 금속불활성화제 및 내마모제 중에서 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 첨가제는 본 발명이 목적하는 효과를 저해하지 않는 한 함량 범위를 한정하지 않는다.
본 발명의 열가소성 폴리우레탄 분말은 평균 입자크기가 150-250㎛ 또는 170-200㎛일 수 있고, 상기 범위 내의 평균 입자크기를 가짐으로써 분말 슬러쉬 몰딩 시 성형성이 우수할 수 있다.
상기 평균 입자크기는 메쉬(mesh)를 이용하여 측정할 수 있다.
또한, 본 발명의 열가소성 폴리우레탄 분말의 유하성은 10-15초 또는 12-13초로, 상기 범위 내의 유하성을 가짐으로써 분말 슬러쉬 몰딩 시 성형성이 우수할 수 있다.
상기 유하성은 열가소성 폴리우레탄 분말 100ml을 KS M 3002에 의거하여 겉보기 비중 측정 장치 깔때기에 부어 분말 100ml가 깔때기로부터 완전히 빠져 나오는데 걸리는 시간으로 측정할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 분말 슬러쉬 몰딩용 열가소성 폴리우레탄 분말을 이용하여 제조된 표피재에 관한 것이다.
구체적으로, 본 발명의 표피재는 상기 서술한 분말을 이용하여 분말 슬러쉬 몰딩 공정을 통해 제조될 수 있다.
상기 분말 슬러쉬 몰딩 공정은 약 200-250℃ 또는 210-250℃에서 수행되어 표피재 성형성이 우수할 수 있다.
본 발명의 표피재는 내스크래치성(JIS K 6718, g)이 300g이상 또는 400g이상으로, 이의 상한치는 제한하지 않으나 일 예로 1500g이하 또는 1300g이하일 수 있으며, 상기 범위 내에서 내스크래치성이 우수한 효과가 있다.
상기 내스크래치성은 자동차 내장재용 표피재 시편의 표면을 JIS K 6718에 의거하여 Heidon scratch tester(SHINTO社, HEIDON type 14FW)를 이용하여 하중을 변화시켜가며 100mm/s 속도로 100mm를 긁은 후, 표면에 생기는 스크래치 폭이 200㎛를 초과할 경우의 하중을 측정하였다.
상기 하중이 클수록 내스크래치성이 우수한 것이다.
또한, 본 발명의 표피재는 광택변화율이 -40% 내지 +40%, -20% 내지 +20% 또는 -7% 내지 +7%일 수 있고, 상기 범위 내에서 자동차 내장재용 부품의 표피재로서 요구되는 광택변화율을 만족할 수 있는 효과가 있다.
상기 광택변화율은 ASTM D563에 의거하여 입사각 60°를 기준으로 자외선(UV, ISO 105에 규정된 Xenon arc)을 126MJ의 양으로 조사한 후 광택계(BYK社, BYK Gardner GLOSS master 60)를 이용하여 상기 자외선 조사 전, 후의 광택도를 측정하여 이의 변화율을 계산할 수 있다.
또한, 본 발명의 표피재는 내후성이 -30% 내지 +30%, -25% 내지 +25% 또는 -20% 내지 +20%일 수 있고, 상기 범위 내에서 자동차 내장재용 부품의 표피재로서 요구되는 내후성을 만족할 수 있는 효과가 있다.
상기 내후성은 자외선(UV, ISO 105에 규정된 Xenon arc)을 126MJ의 양으로 조사한 후 Universal testing machine(UTM)을 이용하여 노화 전, 후의 인장강도 및 파단신율을 측정하여 이의 변화율을 계산할 수 있다.
상기 표피재는 일례로 자동차 내장재용 부품의 표피재일 수 있다.
상기 자동차 내장재용 부품은 인스트루먼트 판넬, 도어트림, 콘솔 박스, 암 레스트, 헤드 레스트, 필러 트림, 좌석 버클, 헤드 라이너, 글러브 박스, 트렁크 덮개 트림, 에어백 커버 또는 스티어링 휠 커버일 수 있다.
본 발명의 분말 슬러쉬 몰딩용 열가소성 폴리우레탄 분말 및 이를 이용하여 제조된 표피재는 성형성이 우수하면서도, 자동차 내장재용 부품의 표피재로서 요구되는 광택변화율 및 내후성을 만족하고, 내스크래치성 및 촉감이 우수한 효과가 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
[실시예]
열가소성 폴리우레탄 분말 제조
펠렛 형태의 하기 표 1에 기재된 조성의 분말 슬러쉬 몰딩용 열가소성 폴리우레탄 분말을 제조하였다.
상기 분말은 평균 입자크기가 150-250㎛이고, 유하성은 10-15초이였다.
- 열가소성 폴리우레탄 수지(TPU): 쇼어 A 경도가 88, 인장강도가 26MPa, 비캣 연화점이 48℃, 용융 흐름 지수(MFI)가 100g/10min(185℃, 2.16kg)인 열가소성 폴리우레탄 수지를 사용하였다.
- 가교된 실리콘 고무는 점도가 29mPa·s인 규소(Si)가 결합된 수소원자를 포함하는 경화제 및 1,3-디에테닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산의 백금 착물 1.5중량%를 포함하는 하이드로실릴화 촉매 하에서 실리콘 고무(Dow Corning社, LCS740 실라스틱)를 가교시킨 실리콘 고무를 사용하였다.
- 미가교된 실리콘 고무는 폴리디메틸실록산 70중량% 및 흄드 실리카 30중량%를 포함하고 중량평균분자량이 800,000g/mol인 가교되지 않은 실리콘 검(gum)을 사용하였다(Wacker chemical社, Genioplast pellet S).
- 상기 파라핀 오일은 중량평균분자량이 400g/mol인 파라핀 오일을 사용하였다(국동유화社, LP500).
- 가교된 EPDM 고무는 점도가 29mPa·s인 규소(Si)가 결합된 수소원자를 포함하는 경화제 및 1,3-디에테닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산의 백금 착물 1.5중량%를 포함하는 하이드로실릴화 촉매 하에서 EPDM 고무(Exxonmobil社, VX1696)를 가교시킨 EPDM고무를 사용하였다.
- 첨가제는 고내열안정제(Irganox 1010, AASF) 6중량부 및 광안정제(Tinuvin PUR 866, AASF) 0.3중량부를 사용하였다.
[실험예]
1. 분말의 성형성 측정
위에서 제조한 열가소성 폴리우레탄 분말을 이용하여 210-250℃의 온도에서 분말 슬러쉬 몰딩 공정을 수행 시, 분말이 잘 녹는지의 유무를 육안으로 확인하였다.
(OK : 분말이 잘 녹아 powder형태의 분말을 볼 수 없어 성형성이 우수하였다.
NG : 분말이 잘 녹지 않아 powder형태의 분말이 보여 성형성이 저하되었다.)
2. 자동차 내장재용 부품의 표피재의 물성 측정
(1)내스크래치성 : 폭이 5cm이고, 길이가 20cm 이상인 자동차 내장재용 표피재 시편의 표면을 JIS K 6718에 의거하여 Heidon scratch tester(SHINTO社, HEIDON)를 이용하여 하중을 변화시켜가며 100mm/s 속도로 100mm를 긁은 후, 표면에 생기는 스크래치 폭이 200㎛를 초과할 경우의 하중을 측정하였다.
상기 하중이 클수록 내스크래치성이 우수한 것이다.
(2)광택변화율 : 폭이 5cm이고, 길이가 20cm 이상인 자동차 내장재용 표피재 시편을 이용하여 ASTM D563에 의거하여 입사각 60°를 기준으로 자외선(UV, ISO 105에 규정된 Xenon arc)을 126MJ의 양으로 조사한 후 광택계(BYK社, BYK Gardner GLOSS master 60)를 이용하여 상기 자외선 조사 전, 후의 광택도를 측정하여 이의 변화율을 계산하였다.
(3)내후성 : 폭이 5cm이고, 길이가 20cm 이상인 자동차 내장재용 표피재 시편을 이용하여 자외선(UV, ISO 105에 규정된 Xenon arc)을 126MJ의 양으로 조사한 후 Universal testing machine(UTM)을 이용하여 노화 전, 후의 인장강도 및 파단신율을 측정하여 이의의 변화율을 계산하였다.
3. 자동차 내장재용 부품의 표피재의 감성 측정
자동차 내장재용 표피재에 대한 내부 전문가들이 손으로 직접 만져보아 상대적인 소프트한 정도를 평가하였다.
(○ : 부드러운 느낌, △ : 보통, X : 단단한 느낌)
상기 1-3의 측정결과는 하기 표 2에 나타내었다.
상기 표 2에서 확인된 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 및 2의 열가소성 폴리우레탄 분말은 성형성이 우수하면서, 상기 분말을 이용하여 제조한 표피재는 자동차 내장재용 부품의 표피재로서 요구되는 광택변화율 및 내후성을 만족하고, 내스크래치성 및 촉감이 우수한 것을 확인할 수 있었다.
한편, 종래 내스크래치제로 파라핀 오일을 포함한 분말을 이용하여 제조한 표피재인 비교예 1은 내후성이 저하되고, 시간이 경과할수록 상기 파라핀 오일이 표피재 표면으로 과도하게 이행되어 광택변화율이 매우 높고, 특히 상기 표피재 표면으로 이행된 오일이 휘발되어 시간이 경과할수록 내스크래치성이 저하되는 단점이 있었다.
또한, 실리콘 고무를 포함하되 실시예 1 및 2와 달리, 가교되지 않은 실리콘 검(gum)을 포함한 분말을 이용하여 제조한 표피재인 참조예 1은 실시예 1 및 2에 비해 내스크래치성, 광택변화율, 내후성 및 촉감이 저하되는 것을 확인할 수 있다.
또한, 가교된 실리콘 고무가 아닌 EPDM고무를 포함한 분말을 이용하여 제조한 표피재인 참조예 2는 실시예 1 및 2에 비해 내스크래치성 및 촉감이 저하됨과 아울러, 자동차 내장재용 표피재로서 요구되는 광택변화율 및 내후성을 만족하지 못하는 것을 확인할 수 있다.
또한, 가교된 실리콘 고무를 특정 함량 범위 미만으로 포함한 분말을 이용하여 제조한 표피재인 참조예 3은 실시예 1 및 2에 비해 내스크래치성, 광택변화율, 내후성 및 촉감이 저하되는 것을 확인할 수 있다.
또한, 가교된 실리콘 고무를 특정 함량 범위를 초과하여 포함한 분말을 이용하여 제조한 표피재인 참조예 4는 열가소성 폴리우레탄 분말의 성형성 및 표피재의 촉감이 저하되는 것을 확인할 수 있다.
Claims (15)
- 열가소성 폴리우레탄 수지 100중량부에 대해 가교된 실리콘 고무 5-10중량부를 포함하되,
상기 가교된 실리콘 고무는 분자 내에 탄소수 2-20의 알케닐 그룹을 2개 이상 함유하는 유기폴리실록산과 경화제가 가교된 실리콘 고무이고,
상기 열가소성 폴리우레탄 수지는 인장강도가 10-35MPa이고, ISO 306에 의거하여 측정한 비캣 연화점(Vicat Softening Point)이 45-55℃이며, 용융 흐름 지수(MFI)가 50-100g/10min(185℃2.16kg)인 것을 특징으로 하는
분말 슬러쉬 몰딩용 열가소성 폴리우레탄 분말. - 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 열가소성 폴리우레탄 수지는 지방족 열가소성 폴리우레탄 수지인 것인 분말 슬러쉬 몰딩용 열가소성 폴리우레탄 분말. - 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 열가소성 폴리우레탄 분말은 평균 입자크기가 150-250㎛인 것인 분말 슬러쉬 몰딩용 열가소성 폴리우레탄 분말. - 제 1항에 있어서,
상기 열가소성 폴리우레탄 분말은 유하성(KS M 3002)이 10-15초인 것인 분말 슬러쉬 몰딩용 열가소성 폴리우레탄 분말. - 열가소성 폴리우레탄 수지 100중량부에 대해 가교된 실리콘 고무 5-10중량부를 포함하되,
상기 가교된 실리콘 고무는 분자 내에 탄소수 2-20의 알케닐 그룹을 2개 이상 함유하는 유기폴리실록산과 경화제가 가교된 실리콘 고무이고,
상기 열가소성 폴리우레탄 수지는 인장강도가 10-35MPa이고, ISO 306에 의거하여 측정한 비캣 연화점(Vicat Softening Point)이 45-55℃이고, 용융 흐름 지수(MFI)가 50-100g/10min(185℃2.16kg)이며,
내스크래치성(JIS K 6718)이 400-1300g이고, ASTM D563에 의거하여 입사각 60°를 기준으로 자외선(UV, ISO 105에 규정된 Xenon arc)을 126MJ의 양으로 조사한 후 상기 자외선 조사 전, 후 광택계(BYK社, BYK Gardner GLOSS master 60)를 이용하여 측정한 광택도의 변화율로 계산되는 광택변화율이 -20% 내지 +20%이고, 자외선(UV, ISO 105에 규정된 Xenon arc)을 126MJ의 양으로 조사한 후 Universal testing machine(UTM)을 이용하여 자외선 조사 전, 후의 인장강도 및 파단신율을 측정하여 계산된 이의 변화율로 나타내는 내후성이 -25% 내지 +25%인 것을 특징으로 하는 표피재. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 8항에 있어서,
상기 표피재는 인스트루먼트 판넬, 도어트림, 콘솔 박스, 암 레스트, 헤드 레스트, 필러 트림, 좌석 버클, 헤드 라이너, 글러브 박스, 트렁크 덮개 트림, 에어백 커버 또는 스티어링 휠 커버의 자동차 내장재용 부품의 표피재인 것인 표피재.
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
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| JP2009073899A (ja) * | 2007-09-19 | 2009-04-09 | Idemitsu Technofine Co Ltd | ポリウレタン組成物、および、ポリウレタン成形品。 |
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