KR20050017479A - 에테르 함유 폴리에스테르 폴리올로 이루어진 열가소성폴리우레탄 표피재 및 그 제조방법과 이를 이용한 성형품 - Google Patents

에테르 함유 폴리에스테르 폴리올로 이루어진 열가소성폴리우레탄 표피재 및 그 제조방법과 이를 이용한 성형품

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Abstract

본 발명은 에테르 함유 폴리에스테르 폴리올로 이루어진 열가소성 폴리우레탄 표피재 및 그 제조방법과 이를 이용한 성형품에 관한 것으로서, 특히, 높은 기계적 물성이 요구되는 차량의 인스트루먼트패널에 적합한 에테르 함유 폴리에스테르 폴리올로 이루어진 열가소성 폴리우레탄 성형품을 제조 및 적용하기 위한 것으로서, 이를 통하여, 금형에 대한 이형성 향상에 따른 생산성과, 촉감성 등의 상품성능 및 내스크래치성 등의 내구성능이 우수한 성형품을 제공할 수 있도록 하는 것이다.

Description

에테르 함유 폴리에스테르 폴리올로 이루어진 열가소성 폴리우레탄 표피재 및 그 제조방법과 이를 이용한 성형품 {Thermoplastic polyurethane epidermal material consisting of polyester polyol including ether and method for producing the thermoplastic polyurethane epidermal material, and form utilizing the material}
본 발명은 에테르 함유 폴리에스테르 폴리올로 이루어진 열가소성 폴리우레탄 표피재 및 그 제조방법과 이를 이용한 성형품에 관한 것으로서 특히, 높은 기계적 물성이 요구되는 차량의 인스트루먼트패널에 적합한 에테르 함유 폴리에스테르 폴리올로 이루어진 열가소성 폴리우레탄 성형품을 제조 및 적용하기 위한 것으로써, 금형에 대한 이형성 향상에 따른 생산성과, 촉감성 등의 상품성능 및 내스크래치성 등의 내구성능이 우수한 성형품을 제공할 수 있는 것이다.
일반적으로 인스트루먼트패널(instrument panel)용 표피재는 의장자유도, 엠보싱 품질, 촉감성 등의 상품성능과, 내스크래치성, 내열노화성, 내광성, 내약품성 등의 내구성능은 물론, 담가(anti-fogging), 난연성, 에어백 전개성 등의 안전성능 등이 요구되고 있으며, 이러한 차량의 인스트루먼트패널용 표피재는 이러한 필수 요구성능에 한가지라도 적합하지 않으면 그 물질은 적용분야에 적합하지 않다.
이와 같이, 다양한 기계적 물성이 요구되는 차량의 인스트루먼트패널용 표피재의 성형법은 크게, 폴리우레탄 폼이 패드재로 부착되어 있는 패드타입(pad type)과 사출성형에 의한 비-패드타입(non-pad type)으로 구분된다.
우선, 상기 패드타입은 코어재, 패드재 및 표피재로 구성되며, 상기 코어재는 주로 금속판 등과 같이 기계적 물성이 우수한 재질로 핵심부를 이루며, 전체 성형품의 기계적 성질을 강화하는 기능을 수행하게 된다.
또한, 상기 패드재는 주로 폴리우레탄 폼과 같이 완충기능을 하며, 표피재에 감싸여 외부로부터의 충격을 흡수하게 되며, 부드러운 느낌을 주는 기능을 수행하게 된다.
그리고, 상기 표피재는 상기한 바와 같이 성형품의 최외부를 구성하게 되며, 사용자 등의 피부에 직접 접촉하는 것으로서, 의장에 의한 심미감 및 촉감 등을 개선시키는 기능을 수행하게 된다.
특히, 상기한 패드타입의 표피재는 크게 진공성형법과 피에스엠(PSM;powder slush molding)법에 의해 제조되며, 상기 진공성형법은 미리 시트상태로 압출한 수지를 가열하여 진공으로 금형에서 성형한 후, 냉각, 탈형 하게 된다.
한편, 상기 피에스엠법은 고온으로 가열한 금형과 수지분말이 들어 있는 박스를 서로 요동, 회전시켜 분말을 금형 내에서 용융시킨 후, 냉각, 고화시키는 공법이다.
따라서, 상기한 피에스엠법이 진공성형법에 비하여 의장형상, 엠보싱을 충실히 전사시킬 수 있다는 장점이 있어, 고급차량의 계기판에는 주로 피에스엠법을 통하여 생산한 성형품을 적용하고 있는 실정이다.
현재 차량 계기판용 패드타입의 표피재는 피에스엠법에 의하여 성형된 폴리염화비닐과 방향족 열가소성 폴리우레탄, 지방족 열가소성 폴리우레탄과, 진공성형법에 의하여 성형된 폴리염화비닐 및 열가소성 폴리올레핀이 가장 많은 비율로 적용되고 있는 실정이다.
따라서, 향후 재활용이 가능하며, 감성품질이 보다 우수할 뿐 아니라, 생산성을 향상시킬 수 있는 동시에, 내긁힘성 등이 우수한 새로운 표피재를 생산하여, 차량의 계기판과 같은 성형품에 적용시킬 수 있는 표피재의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
그러나, 폴리염화비닐, 방향족 및 지방족 열가소성 폴리우레탄의 저경도에서는 내긁힘성이 차량의 인스트루먼트패널에 적용하기 위한 요구조건을 만족하지 못하고, 또한 금형에 대한 이형성이 낮아 생산성이 저하된다는 기술상의 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 내긁힘성이 향상된 에테르 함유 폴리에스테르 폴리올로 이루어지는 열가소성 폴리우레탄을 차량 인스트루먼트패널의 표피재에 적용시킴으로서, 금형에 대한 이형성 향상에 따른 생산성과, 촉감성 등의 상품성능 및 내스크래치성 등의 내구성능이 우수한 성형품을 제공할 수 있도록 하는 에테르 함유 폴리에스테르 폴리올로 이루어진 열가소성 폴리우레탄 표피재 및 그 제조방법과 이를 이용한 성형품을 제공하고자 한다.
이러한 본 발명의 에테르 함유 폴리에스테르 폴리올로 이루어진 열가소성 폴리우레탄 표피재는 디페닐메탄 디이소시아네이트, 톨루엔 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트 또는 이들 가운데 2이상의 혼합으로 이루어진 혼합물 중에서 선택되는 15 내지 60 중량%의 이소시아네이트 화합물과; 아디프산, 스베릭산, 아벨산, 아젤릭산, 세바스산, 도데칸디온산, 트리메릭산 또는 이들 가운데 2이상의 혼합으로 이루어진 혼합물 중에서 선택되는 40 내지 80 중량%의 다관능 카르복실산 화합물과, 1,4-부틸렌글리콜, 에틸렌글리콜, 부탄디올, 헥산디올 등의 디올류와, 트리메틸올프로판 등의 트리올류 또는 이들 가운데 2이상의 혼합으로 이루어진 혼합물 중에서 선택되는 다관능 알코올 화합물의 히드록실값이 561.0 내지 56.1mgKOH/g인 20 내지 100 중량%의 폴리테트라메틸렌에테르글리콜을 혼합, 반응시켜 히드록실값이 224.11 내지 11.22mgKOH/g인 30 내지 70 중량%의 에테르 함유 폴리에스테르 폴리올과; 1,4-부틸렌글리콜, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 부탄디올, 헥산디올 등의 디올류와, 트리메틸올프로판 등의 트리올류와, 폴리테트라메틸렌에테르글리콜 또는 이들 가운데 2이상의 혼합으로 이루어진 혼합물 중에서 선택되는 5 내지 40 중량%의 쇄연장제와; 비석면형 규산염, 폴리에틸렌 변성왁스, 폴리에틸렌 변성 불소왁스 등의 내긁힘성 향상제, 이형성 향상제 또는 이들 가운데 2이상의 혼합으로 이루어진 혼합물 중에서 선택되는 0.5 내지 10 중량%의 첨가제로 구성함으로써 달성된다.
또한, 본 발명의 에테르 함유 폴리에스테르 폴리올로 이루어진 열가소성 폴리우레탄 표피재 제조방법은 30 내지 70 중량%의 에테르 함유 폴리에스테르 폴리올과 5 내지 40 중량%의 쇄연장제를 30 내지 100℃에서 1 내지 10분간 교반하면서 혼합시키는 1차 혼합단계와; 상기 1차 혼합단계에서 수득된 혼합물에 15 내지 60 중량%의 이소시아네이트 화합물을 가하고, 1 내지 10분 동안 300 내지 1,000rpm의 속도로 혼합시키는 2차 혼합단계와; 상기 2차 혼합단계에서 수득된 생성물을 60 내지 140℃의 온도범위에서 1 내지 48시간 동안 숙성시키는 숙성단계와; 상기 숙성단계에서 수득된 생성물을 0℃ 이하의 온도에서 분쇄시키는 분쇄단계와; 상기 분쇄단계에서 수득된 분쇄물에 0.5 내지 10 중량%의 내긁힘성 향상제 또는 이형성 향상제로 이루어진 첨가제를 가하는 3차 혼합단계와; 상기 3차 혼합단계에서 수득된 생성물을 150 내지 300℃의 온도범위에서 압출시키는 압출단계로 구성함으로써 달성된다.
본 발명의 실시예 및 그 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 에테르 함유 폴리에스테르 폴리올로 이루어진 열가소성 폴리우레탄 표피재는, 디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI;diphenyl methane diisocyanate), 톨루엔 디이소시아네이트(TDI;toluene diisocyanate), 헥사메틸렌 디이소시아네이트(hexamethylene diisocyanate), 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트(H12MDI;dicyclohexylmethane diisocyanate), 이소포론 디이소시아네이트(IPDI;isophorone diisocyanate) 또는 이들 가운데 2이상의 혼합으로 이루어진 혼합물 중에서 선택되는 15 내지 60 중량%의 이소시아네이트 화합물과; 아디프산(adipic acid), 스베릭산(sbelic acid), 아벨산(abelic acid), 아젤릭산(azelic acid), 세바스산(sebacic acid), 도데칸디온산(dodecandioic acid), 트리메릭산(trimeric acid) 또는 이들 가운데 2이상의 혼합으로 이루어진 혼합물 중에서 선택되는 40 내지 80 중량%의 다관능 카르복실산 화합물과, 1,4-부틸렌글리콜, 에틸렌글리콜(ethylene glycol), 부탄디올(butane diol), 헥산디올(hexane diol) 등의 디올류와, 트리메틸올프로판(trimethylol propane) 등의 트리올류 또는 이들 가운데 2이상의 혼합으로 이루어진 혼합물 중에서 선택되는 다관능 알코올 화합물의 히드록실값이 561.0 내지 56.1mgKOH/g인 20 내지 100 중량%의 폴리테트라메틸렌에테르글리콜(PTMG;polytetramethylene ether glycol)을 혼합, 반응시켜 히드록실값이 224.11 내지 11.22mgKOH/g인 30 내지 70 중량%의 에테르 함유 폴리에스테르 폴리올과; 1,4-부틸렌글리콜, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 부탄디올, 헥산디올 등의 디올류와, 트리메틸올프로판 등의 트리올류와, 폴리테트라메틸렌에테르글리콜 또는 이들 가운데 2이상의 혼합으로 이루어진 혼합물 중에서 선택되는 5 내지 40 중량%의 쇄연장제와; 비석면형 규산염, 폴리에틸렌 변성왁스, 폴리에틸렌 변성 불소왁스 등의 내긁힘성 향상제, 이형성 향상제 또는 이들 가운데 2이상의 혼합으로 이루어진 혼합물 중에서 선택되는 0.5 내지 10 중량%의 첨가제로 구성되는 것을 그 기술상의 기본 특징으로 한다.
상기 이소시아네이트 화합물은 통상의 폴리우레탄 제조에 사용되는 것이 동일 또는 유사하게 사용될 수 있으며, 바람직하게는 방향족 이소시아네이트, 지방족 이소시아네이트 또는 지환족 이소시아네이트를 예로 들 수 있다.
이때, 상기 에테르 함유 폴리에스테르 폴리올은, 상기 다관능 카르복실산 화합물과, 다관능 알코올 화합물 및 폴리테트라메틸렌에테르글리콜을 혼합하여 상온에서 140 내지 160℃까지 승온시킨 후, 1차 승온온도인 150℃에서 약 60 내지 120분간 유지시키며, 이후, 다시 150℃에서 210 내지 230℃까지 승온시켜, 2차 승온온도인 220℃에서 약 10 내지 120분간 유지시키고, 상기 2차 승온온도에서 650 내지 760mmHg 진공에 적용시킨 후, 산값이 1mgKOH/g이하가 되면 반응을 종료시킴으로써, 224.11 내지 11.22mgKOH/g의 히드록실값을 얻을 수 있다.
그리고, 에테르 함유 폴리에스테르 폴리올로 이루어진 열가소성 폴리우레탄 표피재 제조방법은, 30 내지 70 중량%의 에테르 함유 폴리에스테르 폴리올과 5 내지 40 중량%의 쇄연장제를 30 내지 100℃에서 1 내지 10분간 교반하면서 혼합시키는 1차 혼합단계와; 상기 1차 혼합단계에서 수득된 혼합물에 15 내지 60 중량%의 이소시아네이트 화합물을 가하고, 1 내지 10분 동안 300 내지 1,000rpm의 속도로 혼합시키는 2차 혼합단계와; 상기 2차 혼합단계에서 수득된 생성물을 60 내지 140℃의 온도범위에서 1 내지 48시간 동안 숙성시키는 숙성단계와; 상기 숙성단계에서 수득된 생성물을 0℃ 이하의 온도에서 분쇄시키는 분쇄단계와; 상기 분쇄단계에서 수득된 분쇄물에 0.5 내지 10 중량%의 내긁힘성 향상제 또는 이형성 향상제로 이루어진 첨가제를 가하는 3차 혼합단계와; 상기 3차 혼합단계에서 수득된 생성물을 150 내지 300℃의 온도범위에서 압출시키는 압출단계로 구성되는 것을 그 기술상의 기본 특징으로 한다.
따라서, 상기와 같이 구성된 본 발명의 에테르 함유 폴리에스테르 폴리올로 이루어진 열가소성 폴리우레탄 표피재 제조방법은, 1차 혼합단계에서 에테르 함유 폴리에스테르 폴리올과 쇄연장제를 먼저 고르게 혼합하게 되며, 2차 혼합단계에서는 상기 1차 혼합단계에서 생성된 혼합물에 이소시아네이트 화합물을 혼합함으로써 실질적으로 폴리우레탄을 제조하게 된다.
이때, 상기 이소시아네이트 화합물과 상기 에테르 함유 폴리에스테르 폴리올은 혼합 직후 숙성단계에서 급속히 반응하는 것으로 관찰되었으며, 특히 상기 2차 혼합단계에서 수득되는 반응 생성물로서의 폴리우레탄을 숙성시켜 수득되는 반응생성물로서의 폴리우레탄 분자량 등을 조절할 수 있다.
이후, 상기 반응 생성물로서의 폴리우레탄은 공지의 3차 혼합단계, 분쇄 및 압출단계 등을 통하여 적절한 크기 등으로 조절될 수 있으며, 이러한 분쇄 및 압출공정에 의하여 제품으로 가공될 수 있는 펠릿(pellet)으로 성형되게 된다.
또한, 에테르 함유 폴리에스테르 폴리올로 이루어진 열가소성 폴리우레탄 표피재를 이용한 성형품은, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 톨루엔 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트 또는 이들 가운데 2이상의 혼합으로 이루어진 혼합물 중에서 선택되는 15 내지 60 중량%의 이소시아네이트 화합물과; 아디프산, 스베릭산, 아벨산, 아젤릭산, 세바스산, 도데칸디온산, 트리메릭산 또는 이들 가운데 2이상의 혼합으로 이루어진 혼합물 중에서 선택되는 40 내지 80 중량%의 다관능 카르복실산 화합물과, 1,4-부틸렌글리콜, 에틸렌글리콜, 부탄디올, 헥산디올 등의 디올류와, 트리메틸올프로판 등의 트리올류 또는 이들 가운데 2이상의 혼합으로 이루어진 혼합물 중에서 선택되는 다관능 알코올 화합물의 히드록실값이 561.0 내지 56.1mgKOH/g인 20 내지 100 중량%의 폴리테트라메틸렌에테르글리콜을 혼합, 반응시켜 히드록실값이 224.11 내지 11.22mgKOH/g인 30 내지 70 중량%의 에테르 함유 폴리에스테르 폴리올과; 1,4-부틸렌글리콜, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 부탄디올, 헥산디올 등의 디올류와, 트리메틸올프로판 등의 트리올류와, 폴리테트라메틸렌에테르글리콜 또는 이들 가운데 2이상의 혼합으로 이루어진 혼합물 중에서 선택되는 5 내지 40 중량%의 쇄연장제와; 비석면형 규산염, 폴리에틸렌 변성왁스, 폴리에틸렌 변성 불소왁스 등의 내긁힘성 향상제, 이형성 향상제 또는 이들 가운데 2이상의 혼합으로 이루어진 혼합물 중에서 선택되는 0.5 내지 10 중량%의 첨가제로 이루어진 표피재와; 금속판과 같이 기계적 물성이 우수한 재질로 이루어져 기계적 성질을 강화하는 코어재와; 폴리우레탄 폼과 같은 완충재질로 이루어져 상기 표피재를 감싸 외부로부터의 충격을 흡수하는 패드재로 구성되는 것을 그 기술상의 기본 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명의 에테르 함유 폴리에스테르 폴리올로 이루어진 열가소성 폴리우레탄 표피재 및 그 제조방법에 대한 실시예와 기존에 생산되고 있는 비교예에 대하여 실험예를 통한 실험결과치를 각각 구분하여 설명하면 다음과 같다.
실시예
다관능 카르복실산 화합물인 아디프산 49.6kg, 다관능 알코올 화합물인 1,4-부틸렌글리콜 22.0kg, 히드록시값이 448.8mgKOH/g인 폴리테트라 메틸렌에테르글리콜 40.7kg을 혼합하고, 상온에서 150℃까지 승온시킨 후, 1차 승온온도인 150℃에서 약 90분간 유지시키며, 이후, 다시 150℃에서 220℃까지 승온시켜, 2차 승온온도인 220℃에서 약 30분간 유지시키고, 상기 2차 승온온도에서 720㎜Hg의 진공에 적용시킨 후, 산값이 1mgKOH/g 이하가 되면 반응을 종료시킴으로써 축합수 12.2%, 히드록실값 74.8mgKOH/g의 히드록실값을 갖는 에테르 함유 폴리에스테르 폴리올을 제조하였다.
1차 혼합단계에서 상기 에테르 함유 폴리에스테르 폴리올 61kg에 쇄연장제인 1,4-부틸렌글리콜 6kg을 60℃에서 3분간 교반시킨 후, 2차 혼합단계에서 이소시아네이트 화합물인 헥사메틸렌 디이소시아네이트 43kg을 투입하고, 500rpm의 속도로 3분간 혼합시켜 중합물을 수득하고, 숙성단계에서 이 중합물을 80℃에서 8시간 숙성시켰다.
계속해서, 분쇄단계에서 이 중합물을 0℃ 이하의 온도에서 분쇄하여 칩(flake) 형태로 만들고, 3차 혼합단계에서는 분쇄된 칩 100kg에 첨가제인 비석면형 규산염 1kg과 폴리에틸렌 변성왁스를 1kg, 그리고 폴리에틸렌 변성 불소왁스를 2kg을 투입하여 혼합한 후, 압출단계에서는 이를 180℃에서 압출하여 분쇄된 형태의 펠릿으로 성형시켰다.
이후, 상기에서 수득된 펠릿 형태의 열가소성 폴리우레탄을 사용하여 공지의 피에스엠법에 따라 코어재, 패드재 및 표피재로 구성되는 성형품을 제조하고, 그 일부를 시료로 취하였다.
비교예 1 내지 4
비교예 1 내지 4로는 현재 상용화된 계기판의 일부를 시료로 취하였다.
비교예 1로는 대한민국 소재 주식회사 한화의 폴리염화비닐을 표피재로 하여 공지의 피에스엠법에 따라 제조된 성형품의 일부를 시료로 취하였으며, 비교예 2로는 대한민국 소재 엘지화학 주식회사의 폴리염화비닐/ABS수지 (아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체)를 표피재로 하여 공지의 진공성형법에 따라 제조된 성형품의 일부를 시료로 취하였다.
또한, 비교예 3으로는 대한민국 소재 엘지화학 주식회사의 열가소성 올레핀(thermoplastic olefin)을 표피재로 하여 공지의 진공성형법에 따라 제조된 성형품의 일부를 시료로 취하였으며, 비교예 4로는 대한민국 소재 호성케멕스 주식회사의 폴리에스테르로 이루어지는 공지의 방향족 열가소성 폴리우레탄을 표피재로 하여 공지의 사출성형법 따라 제조된 성형품의 일부를 시료로 취하였다.
실험예 1
비중의 측정
비중은 ASTM D 792에 규정한 방법에 따라 수중치환법으로 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
실험예 2
인장강도의 측정
인장강도는 JIS K 6301의 3항에 규정한 방법에 따라 MTS사의 1톤 만능시험기를 사용하여 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었으며, 이때, 시편은 덤벨(dumbell) 1호형이며, 인장속도는 200m/min으로 하였다.
실험예 3
표면경도의 측정
표면경도는 ASTM D 2240에 규정한 방법에 따라 쇼어 경도계 A형을 사용하여 초기 압착 상태에서의 경도를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
실험예 4
내긁힘성의 측정
내긁힘성은 STS403으로 제조된 긁힘자에 300g의 분동을 얹어 1회 긁었을 때 표면 외관을 관찰하였으며, 외관 판정은 표면의 긁힘 인지도에 따라 5등급으로 나누는데 표면의 손상이 현저하면 1급, 표면의 손상이 인지되지 않으면 5급으로 분류하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
구 분 실시예 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
비 중 1.10 1.20 1.28 0.92 1.25
인장강도(kgf/cm2) 135 122 148 100 450
표면경도(쇼어 A) 77 78 94 76 85
내긁힘성 4.5 5 5 5 2
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 내긁힘성의 경우 표면경도가 낮으면 내긁힘성이 좋지 않은데, 본 발명에 따른 실시예의 경우, 표면손상이 약간 인지되는 4급 이상으로 판정되었으며, 엠보싱 등의 가공깊이 등에 따라 표면손상이 어느 정도 조절될 수 있음을 확인할 수 있었다.
상기한 바와 같이, 금형에 대한 이형성 향상에 따른 생산성과, 촉감성 등의 상품성능 및 내스크래치성 등의 내구성능의 측면에서 본 발명에 따른 내긁힘성이 향상된 에테르 함유 폴리에스테르 폴리올로 이루어지는 열가소성 폴리우레탄 표피재를 이용한 성형품이 차량의 계기판용으로 최적임을 확인할 수 있었다.
이상과 같은 본 발명은 내긁힘성이 향상된 에테르 함유 폴리에스테르 폴리올로 이루어지는 열가소성 폴리우레탄을 차량 인스트루먼트패널의 표피재에 적용시킴으로서, 금형에 대한 이형성 향상에 따른 생산성과, 촉감성 등의 상품성능 및 내스크래치성 등의 내구성능이 우수한 성형품을 제공할 수 있는 발명인 것이다.

Claims (4)

  1. 디페닐메탄 디이소시아네이트, 톨루엔 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트 또는 이들 가운데 2이상의 혼합으로 이루어진 혼합물 중에서 선택되는 15 내지 60 중량%의 이소시아네이트 화합물과;
    아디프산, 스베릭산, 아벨산, 아젤릭산, 세바스산, 도데칸디온산, 트리메릭산 또는 이들 가운데 2이상의 혼합으로 이루어진 혼합물 중에서 선택되는 40 내지 80 중량%의 다관능 카르복실산 화합물과, 1,4-부틸렌글리콜, 에틸렌글리콜, 부탄디올, 헥산디올 등의 디올류와, 트리메틸올프로판 등의 트리올류 또는 이들 가운데 2이상의 혼합으로 이루어진 혼합물 중에서 선택되는 다관능 알코올 화합물의 히드록실값이 561.0 내지 56.1mgKOH/g인 20 내지 100 중량%의 폴리테트라메틸렌에테르글리콜을 혼합, 반응시켜 히드록실값이 224.11 내지 11.22mgKOH/g인 30 내지 70 중량%의 에테르 함유 폴리에스테르 폴리올과;
    1,4-부틸렌글리콜, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 부탄디올, 헥산디올 등의 디올류와, 트리메틸올프로판 등의 트리올류와, 폴리테트라메틸렌에테르글리콜 또는 이들 가운데 2이상의 혼합으로 이루어진 혼합물 중에서 선택되는 5 내지 40 중량%의 쇄연장제와;
    비석면형 규산염, 폴리에틸렌 변성왁스, 폴리에틸렌 변성 불소왁스 등의 내긁힘성 향상제, 이형성 향상제 또는 이들 가운데 2이상의 혼합으로 이루어진 혼합물 중에서 선택되는 0.5 내지 10 중량%의 첨가제로 구성되는 것을 특징으로 하는 에테르 함유 폴리에스테르 폴리올로 이루어진 열가소성 폴리우레탄 표피재.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 에테르 함유 폴리에스테르 폴리올은
    상기 다관능 카르복실산 화합물과, 다관능 알코올 화합물 및 폴리테트라메틸렌에테르글리콜을 혼합하여 상온에서 140 내지 160℃까지 승온시킨 후, 1차 승온온도인 150℃에서 약 60 내지 120분간 유지시키며, 이후, 다시 150℃에서 210 내지 230℃까지 승온시켜, 2차 승온온도인 220℃에서 약 10 내지 120분간 유지시키고, 상기 2차 승온온도에서 650 내지 760mmHg 진공에 적용시킨 후, 산값이 1mgKOH/g이하가 되면 반응을 종료시킴으로써, 224.11 내지 11.22mgKOH/g의 히드록실값을 얻게 되는 것을 특징으로 하는 에테르 함유 폴리에스테르 폴리올로 이루어진 열가소성 폴리우레탄 표피재.
  3. 30 내지 70 중량%의 에테르 함유 폴리에스테르 폴리올과 5 내지 40 중량%의 쇄연장제를 30 내지 100℃에서 1 내지 10분간 교반하면서 혼합시키는 1차 혼합단계와;
    상기 1차 혼합단계에서 수득된 혼합물에 15 내지 60 중량%의 이소시아네이트 화합물을 가하고, 1 내지 10분 동안 300 내지 1,000rpm의 속도로 혼합시키는 2차 혼합단계와;
    상기 2차 혼합단계에서 수득된 생성물을 60 내지 140℃의 온도범위에서 1 내지 48시간 동안 숙성시키는 숙성단계와;
    상기 숙성단계에서 수득된 생성물을 0℃ 이하의 온도에서 분쇄시키는 분쇄단계와;
    상기 분쇄단계에서 수득된 분쇄물에 0.5 내지 10 중량%의 내긁힘성 향상제 또는 이형성 향상제로 이루어진 첨가제를 가하는 3차 혼합단계와;
    상기 3차 혼합단계에서 수득된 생성물을 150 내지 300℃의 온도범위에서 압출시키는 압출단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 에테르 함유 폴리에스테르 폴리올로 이루어진 열가소성 폴리우레탄 표피재 제조방법.
  4. 디페닐메탄 디이소시아네이트, 톨루엔 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트 또는 이들 가운데 2이상의 혼합으로 이루어진 혼합물 중에서 선택되는 15 내지 60 중량%의 이소시아네이트 화합물과; 아디프산, 스베릭산, 아벨산, 아젤릭산, 세바스산, 도데칸디온산, 트리메릭산 또는 이들 가운데 2이상의 혼합으로 이루어진 혼합물 중에서 선택되는 40 내지 80 중량%의 다관능 카르복실산 화합물과, 1,4-부틸렌글리콜, 에틸렌글리콜, 부탄디올, 헥산디올 등의 디올류와, 트리메틸올프로판 등의 트리올류 또는 이들 가운데 2이상의 혼합으로 이루어진 혼합물 중에서 선택되는 다관능 알코올 화합물의 히드록실값이 561.0 내지 56.1mgKOH/g인 20 내지 100 중량%의 폴리테트라메틸렌에테르글리콜을 혼합, 반응시켜 히드록실값이 224.11 내지 11.22mgKOH/g인 30 내지 70 중량%의 에테르 함유 폴리에스테르 폴리올과; 1,4-부틸렌글리콜, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 부탄디올, 헥산디올 등의 디올류와, 트리메틸올프로판 등의 트리올류와, 폴리테트라메틸렌에테르글리콜 또는 이들 가운데 2이상의 혼합으로 이루어진 혼합물 중에서 선택되는 5 내지 40 중량%의 쇄연장제와; 비석면형 규산염, 폴리에틸렌 변성왁스, 폴리에틸렌 변성 불소왁스 등의 내긁힘성 향상제, 이형성 향상제 또는 이들 가운데 2이상의 혼합으로 이루어진 혼합물 중에서 선택되는 0.5 내지 10 중량%의 첨가제로 이루어진 표피재와;
    금속판과 같이 기계적 물성이 우수한 재질로 이루어져 기계적 성질을 강화하는 코어재와;
    폴리우레탄 폼과 같은 완충재질로 이루어져 상기 표피재를 감싸 외부로부터의 충격을 흡수하는 패드재로 구성되는 것을 특징으로 하는 에테르 함유 폴리에스테르 폴리올로 이루어진 열가소성 폴리우레탄 표피재를 이용한 성형품.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100674798B1 (ko) * 2005-06-15 2007-01-29 현대모비스 주식회사 파우더 슬러쉬 몰딩 공정에 사용되는 열가소성 폴리우레탄제조용 조성물
CN106397720A (zh) * 2015-07-27 2017-02-15 现代自动车株式会社 用于注塑成型的热塑性聚氨酯组合物及其制造方法以及由其制造的制品
CN107216436A (zh) * 2016-03-22 2017-09-29 现代自动车株式会社 具有增强的质地和耐久性的热塑性聚氨酯树脂组合物及其制造方法
WO2017213448A1 (ko) * 2016-06-09 2017-12-14 주식회사 동성코퍼레이션 사출 또는 프레스 성형용 고내열 열가소성 폴리우레탄 조성물 및 그 제조방법

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100674798B1 (ko) * 2005-06-15 2007-01-29 현대모비스 주식회사 파우더 슬러쉬 몰딩 공정에 사용되는 열가소성 폴리우레탄제조용 조성물
CN106397720A (zh) * 2015-07-27 2017-02-15 现代自动车株式会社 用于注塑成型的热塑性聚氨酯组合物及其制造方法以及由其制造的制品
US9855688B2 (en) 2015-07-27 2018-01-02 Hyundai Motor Company Thermoplastic polyurethane composition for injection molding and method of manufacturing the same
CN107216436A (zh) * 2016-03-22 2017-09-29 现代自动车株式会社 具有增强的质地和耐久性的热塑性聚氨酯树脂组合物及其制造方法
US10556982B2 (en) 2016-03-22 2020-02-11 Hyundai Motor Company Thermoplastic polyurethane resin composition having enhanced texture and durability and production method thereof
CN107216436B (zh) * 2016-03-22 2021-08-10 现代自动车株式会社 具有增强的质地和耐久性的热塑性聚氨酯树脂组合物及其制造方法
WO2017213448A1 (ko) * 2016-06-09 2017-12-14 주식회사 동성코퍼레이션 사출 또는 프레스 성형용 고내열 열가소성 폴리우레탄 조성물 및 그 제조방법

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