KR20110040489A - Composites high electrical conductivity for inner layer of the automotive fuel tube - Google Patents

Composites high electrical conductivity for inner layer of the automotive fuel tube Download PDF

Info

Publication number
KR20110040489A
KR20110040489A KR1020090097778A KR20090097778A KR20110040489A KR 20110040489 A KR20110040489 A KR 20110040489A KR 1020090097778 A KR1020090097778 A KR 1020090097778A KR 20090097778 A KR20090097778 A KR 20090097778A KR 20110040489 A KR20110040489 A KR 20110040489A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
inner layer
fuel tube
composite material
resin
Prior art date
Application number
KR1020090097778A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이춘수
이민희
이주형
최기대
Original Assignee
현대자동차주식회사
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 주식회사 엘지화학 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020090097778A priority Critical patent/KR20110040489A/en
Publication of KR20110040489A publication Critical patent/KR20110040489A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L77/02Polyamides derived from omega-amino carboxylic acids or from lactams thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/04Carbon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/04Carbon
    • C08K3/041Carbon nanotubes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/06Polyethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/08Copolymers of ethene
    • C08L23/0807Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons only containing more than three carbon atoms
    • C08L23/0815Copolymers of ethene with aliphatic 1-olefins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/12Polypropene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/26Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L11/00Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/04Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/001Conductive additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/002Physical properties
    • C08K2201/003Additives being defined by their diameter
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/011Nanostructured additives

Abstract

PURPOSE: A composite for an inner layer of an automotive fuel tube is provided to ensure excellent flexibility, shock resistance, and heat resistance, to stably maintain electric conductivity, and to prevent or reduce dangers caused by fire. CONSTITUTION: A composite for an inner layer of an automotive fuel tube comprises 30~80 weight% of polyamide resin, 5~10 weight% of polyolefin resin, 5~30 weight% of impact reinforcing agent containing a maleic anhydride-grafted ethylene-α-olefin copolymer, 5~30 weight% of conductive filler containing conductive carbon black and carbon nanotubes, 5~30 weight% of softener, and 0.5~10 weight% of reaction control agent.

Description

전기전도성이 우수한 자동차 연료튜브 내층용 복합재{Composites high electrical conductivity for inner layer of the automotive fuel tube}Composites for automotive fuel tube inner layer with excellent electrical conductivity

본 발명은 폴리아마이드 수지와 폴리올레핀 수지를 함유한 주재, 충격보강제, 전도성 필러, 유연화제, 반응 제어제 등을 포함하는 자동차 연료튜브 내층용 복합재에 관한 것이다. The present invention relates to a composite material for automobile fuel tube inner layer comprising a polyamide resin and a polyolefin resin containing a main body, an impact modifier, a conductive filler, a softening agent, a reaction control agent and the like.

종래의 자동차 연료튜브 내층 소재는 전기전도성을 부여하지 않은 PA 12(나일론 12)을 단독 소재로 사용하거나, 전도성 카본블랙을 분산시킨 소재를 사용해 오고 있다. 이중 전기전도성을 구현하기 위해 첨가되는 전도성 카본블랙은 형상이 구형이기 때문에, 입자가 각각이 연결되어 전기전도성을 발현하기 위해서는 많은 양을 첨가가 요구된다. 현재 사용되고 있는 소재에는 전도성 카본블랙이 20 중량% 이상, 많게는 25 중량% 이상을 함유하고 있으며, 이는 연료튜브의 저온 충격성을 떨어뜨리는 문제가 있으며, 고가이기 때문에 소재의 단가를 상승시키는 요인이 된다. 또한, 전도성 카본블랙은 폴리아마이드 수지에 분산된 후 외력에 의해 분산 위치가 조금만 변해도 전기전도성을 잃게 되어 안정적인 전기전도성 확보가 힘들다. 따라서 현재 사용되고 있는 연료튜브 내층소재의 저온안정성 확보, 안정적인 전기전도성 확보, 및 최근 자동차 가격 경쟁력이 큰 화두이다. Background Art [0002] Conventional automotive fuel tube inner layer materials have been made of PA 12 (nylon 12) which does not impart electrical conductivity as a single material or a material in which conductive carbon black is dispersed. Since the conductive carbon black added to realize the double electrical conductivity is spherical in shape, it is required to add a large amount in order for the particles to be connected to each other to express the electrical conductivity. The currently used material contains more than 20% by weight, more than 25% by weight of conductive carbon black, which has a problem of lowering the impact resistance of the low temperature of the fuel tube, which is a factor of increasing the cost of the material because it is expensive. In addition, even after the conductive carbon black is dispersed in the polyamide resin, even if the dispersion position is slightly changed by the external force, the electrical conductivity is lost, thereby making it difficult to secure stable electrical conductivity. Therefore, securing low-temperature stability, stable electrical conductivity, and competitive price for automobiles are a big issue.

이에, 본 발명자들은 기존 자동차 연료튜브 내층 소재의 문제점을 해결하고자 노력한 결과, 무수말레인산이 그라프트된 공중합체를 도입하여 기존 연료튜브 내층 소재의 저온안정성 문제를 해결할 수 있음을 알게 되었고, 연료튜브 내층 소재로서 요구되는 최적의 전기전도성을 유지하기 위하여, 카본블랙과 탄소나노튜브를 전도성 필러로 도입하고, 이들의 최적의 사용량 및 다른 성분들과의 최적 조성비를 알게 되어 본 발명을 완성하게 되었다. 즉, 본 발명은 전기전도성이 우수한 자동차 연료튜브 내층용 복합재를 제공하고자 한다.Therefore, the present inventors have tried to solve the problem of the existing automotive fuel tube inner layer material, it was found that by introducing a copolymer of maleic anhydride can solve the low temperature stability problem of the existing fuel tube inner layer material, fuel tube inner layer In order to maintain the optimum electrical conductivity required as a material, carbon black and carbon nanotubes were introduced into the conductive filler, and their optimum amount of use and the optimum composition ratio with other components were found to complete the present invention. That is, the present invention is to provide a composite material for the inner layer of the vehicle fuel tube excellent in electrical conductivity.

상기 과제를 해결를 해결하기 위한 본 발명은 폴리아마이드 수지; 폴리올레핀 수지; 무수말레인산이 그라프트된 에틸렌-α-올레핀 공중합체를 함유하는 충격보강제; 전도성 카본블랙과 탄소나노튜브를 함유하는 전도성 필러; 유연화제; 및 반응 제어제;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 자동차 연료튜브 내층용 복합재를 제공하는데 목적이 있다.The present invention for solving the above problems is polyamide resin; Polyolefin resins; Impact modifiers containing an ethylene-α-olefin copolymer grafted with maleic anhydride; A conductive filler containing conductive carbon black and carbon nanotubes; Softening agents; And a reaction control agent; It is an object to provide a composite material for the inner layer of the vehicle fuel tube, characterized in that it comprises a.

본 발명의 상기 복합재는 유연성, 내열성, 내충격성 등의 기계적 물성이 우수할 뿐만 아니라, 연료 침지 후에도 전기전도도를 안정적으로 유지할 수 있기 때 문에, 스파크에 의한 화재위험을 방지 내지 감소할 수 있는 바, 자동차 연료시스템 부품의 소재, 특히 자동차 연료튜브 내층용 소재로 사용하기에 적합하다.The composite material of the present invention not only has excellent mechanical properties such as flexibility, heat resistance, impact resistance, but also can stably maintain electrical conductivity even after fuel immersion, thereby preventing or reducing the risk of fire caused by sparks. It is also suitable for use as a material for automotive fuel system components, especially for inner layers of automotive fuel tubes.

이하에서는 본 발명을 더욱 자세하게 설명을 하겠다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명은 자동차 연료튜브 내층용 복합재에 관한 것으로서, 폴리아마이드 수지; 폴리올레핀 수지; 무수말레인산이 그라프트된 에틸렌-α-올레핀 공중합체를 함유하는 충격보강제; 전도성 카본블랙과 탄소나노튜브를 함유하는 전도성 필러; 유연화제; 반응 제어제; 를 포함하고 있는 것을 그 특징으로 한다.The present invention relates to a composite material for automotive fuel tube inner layer, polyamide resin; Polyolefin resins; Impact modifiers containing an ethylene-α-olefin copolymer grafted with maleic anhydride; A conductive filler containing conductive carbon black and carbon nanotubes; Softening agents; Reaction control agents; It characterized by including the.

본 발명의 상기 복합재의 조성비를 자세하게 설명하면, 본 발명은 폴리아마이드 수지 30 ~ 80 중량%; 폴리올레핀 수지 5 ~ 10 중량%; 상기 충격보강제 5 ~ 30 중량%; 상기 전도성 필러 5 ~ 30 중량%, 유연화제 5 ~ 30 중량%; 반응 제어제 0.5 ~ 10 중량%; 를 포함하고 있는 것에 그 특징이 있다.When explaining the composition ratio of the composite of the present invention in detail, the present invention is polyamide resin 30 to 80% by weight; 5 to 10 weight percent polyolefin resin; 5 to 30% by weight of the impact modifier; 5 to 30% by weight of the conductive filler, 5 to 30% by weight of a softening agent; 0.5-10% by weight of reaction control agent; Its features include that.

상기 폴리아마이드 수지(Polyamide resin)는 본 발명의 주재로서, 나일론6(PA 6), 나일론 11(PA 11), 나일론12(PA 12), 나일론66(PA 66), 호모폴리아마이드(homopolyamide) 및 코폴리아아미드(copolyamide) 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다. 그리고, 상기 폴리아마이드 수지는 본 발명의 복합재 전체 중량 중 30 ~ 80 중량%를, 더욱 바람직하게는 45 ~ 65 중량%를 사용할 수 있는데, 이때, 30 중량% 미만으로 사용하면 소재의 유연성 및 상용성이 저하되는 문제가 있을 수 있고, 80 중량%를 초과하여 사용하면 수분흡수율 및 연료차단(fuel barrier) 효율이 떨어질 수 있으므로 상기 범위 내에서 사용하는 것이 좋다. 상기 폴리아마이드 수지는 170 ~ 190 ml/g(viscosity number)의 중점도를 갖는 폴리아마이드 수지와 210 ~ 230 ml/g(viscosity number)의 고점도를 갖는 폴리아마이드 수지를 1 : 1 ~ 2 중량비로 혼합하여 사용하는 것이 압출 가공에 필요한 용융점도(melt viscosity) 얻기에 좋다.The polyamide resin (Polyamide resin) is the main material of the present invention, nylon 6 (PA 6), nylon 11 (PA 11), nylon 12 (PA 12), nylon 66 (PA 66), homopolyamide (homopolyamide) and One or two or more selected from copolyamides may be used. In addition, the polyamide resin may be used 30 to 80% by weight, more preferably 45 to 65% by weight of the total weight of the composite material of the present invention, wherein when used in less than 30% by weight of the flexibility and compatibility of the material This may be a problem of deterioration, and when used in excess of 80% by weight may reduce the water absorption rate and fuel barrier efficiency (fuel barrier) efficiency is good to use within the above range. The polyamide resin is a polyamide resin having a viscosity of 170 to 190 ml / g (viscosity number) and a polyamide resin having a high viscosity of 210 to 230 ml / g (viscosity number) in a weight ratio of 1: 1 to 2 It is good to obtain melt viscosity for extrusion process.

상기 폴리올레핀 수지는 본 발명의 또 다른 주재로서, 소수성인 폴리올레핀 성분에 의해 수분에 의해 발생되는 문제들을 개선시키는 역할을 할 수 있을 뿐만 아니라, 내수성, 내유성, 연료차단특성, 저비중 및 가공성을 제공하는 역할을 한다. 상기 폴리올레핀 수지로는 폴리프로필렌 수지 및 폴리에틸렌 수지 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있으며, 상기 폴리프로필렌 수지는 본 발명의 상기 복합재 전체 중량 중 5 ~ 10 중량%를 사용할 수 있는데, 이때, 5 중량% 미만이면 연료차단특성, 내수성이 떨어지는 문제가 있을 수 있고, 10 중량%를 초과하여 사용하면, 오히려 복합재의 내충격성이 떨어질 수 있으므로 상기 범위 내로 사용하는 것이 좋다. 그리고, 폴리올레핀계 수지인 상기 폴리프로필렌 수지는 용융지수(MI)가 0.3 ~ 10 g/10분(ASTM D1238, 230℃, 2.16kg)인 것을, 더욱 바람직하게는 1 ~ 8 g/10분(ASTM D1238, 230℃, 2.16kg)인 것을 사용하는 것이 좋은데, 이때, 용융지수가 0.3 미만인 것을 사용하면 상용성을 저해하는 문제가 있을 수 있고, 용융지수가 10을 초과하면 충격 강도가 저하될 수 있으므로, 상기 범위 내의 용융지수를 사용하는 것이 좋다.The polyolefin resin is another main agent of the present invention, which can serve to improve the problems caused by moisture by the hydrophobic polyolefin component, and also provides water resistance, oil resistance, fuel barrier properties, low specific gravity and processability. Play a role. As the polyolefin resin, one or two or more selected from polypropylene resin and polyethylene resin may be used, and the polypropylene resin may use 5 to 10% by weight of the total weight of the composite of the present invention. If it is less than the weight% may have a problem of poor fuel blocking properties, water resistance, and when used in excess of 10% by weight, rather than impact resistance of the composite material may be used within the above range. The polypropylene resin, which is a polyolefin resin, has a melt index (MI) of 0.3 to 10 g / 10 minutes (ASTM D1238, 230 ° C., 2.16 kg), and more preferably 1 to 8 g / 10 minutes (ASTM). D1238, 230 ℃, 2.16kg) is good to use, at this time, if the melt index is less than 0.3 may have a problem of inhibiting compatibility, if the melt index is more than 10 impact strength may be lowered It is preferable to use a melt index within the above range.

상기 충격보강제는 본 발명의 상기 복합재의 내충격성을 향상시키는 역할을 수행하며, 무수말레인산이 그라프트된 에틸렌-α-올레핀 공중합체를 사용하는 것이 좋은데, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니지만, 무수말레인산이 그라프트된(grafted) 에틸렌-옥텐 공중합체을 사용하는 것이 좋다. 이때, 무수말레인산이 그라프트 되지 않은 공중합체를 사용하는 경우, 충격보강재와 다른 복합재 성분 간의 상용성이 떨어질 수 있다. 그리고, 상기 에틸렌-α-올레핀 공중합체는 공중합체 전체 중량 중 무수말레인산이 0.5 ∼ 2.5중량% 그라프트된 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 그라프트율이 0.5 중량% 미만이면 충격보강재의 상용성이 떨어질 수 있고, 2.5 중량%를 초과하면 점도가 저하되거나 가격이 상승되는 문제가 있을 수 있으므로, 상기 범위 내로 그라프트된 것을 사용하는 것이 좋다. 상기 충격보강제는 본 발명의 복합재 전체 중량 중 5 ~ 30 중량%를 사용하는 것이 바람직한데, 이때, 5 중량% 미만으로 사용하면 복합재의 내충격 물성이 떨어질 수 있고, 30 중량%를 초과하여 사용하면 다른 성분의 사용량이 상대적으로 감소하여 전체적인 복합재의 물성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.The impact modifier serves to improve the impact resistance of the composite of the present invention, and it is preferable to use an ethylene-α-olefin copolymer grafted with maleic anhydride, but the present invention is not limited thereto. It is preferable to use this grafted ethylene-octene copolymer. In this case, when using a copolymer in which maleic anhydride is not grafted, compatibility between the impact modifier and other composite components may be inferior. In addition, the ethylene-α-olefin copolymer is preferably used that is 0.5 to 2.5% by weight of maleic anhydride in the total weight of the copolymer. In this case, when the graft ratio is less than 0.5% by weight, the compatibility of the impact reinforcing material may be lowered, and when the graft ratio exceeds 2.5% by weight, there may be a problem that the viscosity is lowered or the price is increased. . The impact modifier is preferably used 5 to 30% by weight of the total weight of the composite of the present invention, when using less than 5% by weight may be impaired impact properties of the composite, when used in excess of 30% by weight The amount of the components used is relatively reduced, which may cause a problem of deteriorating the overall composite properties.

상기 전도성 필러는 연료튜브(fuel tube) 제품에 전기전도성을 부여하고, 이를 유지하는 역할을 하는데, 본 발명의 복합재 전체 중량 중 5 ~ 30 중량%, 더욱 바람직하게는 10 ~ 25 중량%를 사용하는 것이 좋다. 이때, 5 중량% 미만으로 사용하면 충분한 전기전도성을 복합재에 부여할 수 없고, 30 중량%를 초과하여 사용하면 상대적으로 다른 성분의 사용량이 감소하는 문제와 연료튜브에 요구되는 내충격 특성과 유연성을 얻을 수 없는 바, 상기 범위 내에서 사용하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 전도성 필러는 상기 전도성 카본블랙과 상기 탄소나노튜브 를 1 : 0.2 ~ 2.0 중량비로, 더욱 바람직하게는 1 : 0.5 ~ 1.5 중량비로 사용하는 것이 좋은데, 이때, 1 : 0.2 중량비 미만으로 사용하면, 탄소나노튜브의 사용량이 너무 적어서, 외부 충격으로부터 전기전도성 유지하는 효과를 볼 수 없을 수 있으며, 1 : 2.0 중량비를 초과하여 사용하면, 탄소나노튜브의 초과 사용으로 인한 가격 상승 문제로 상기 범위 내를 유지하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 전도성 카본블랙은 본 발명에 있어서, 전기전도성을 부여하여 스파크 발생을 방지하여 연료의 폭발 또는 화재를 방지하는 역할을 하는데, 상기 전도성 카본블랙은 특별히 한정하지 않으나, 케첸 블랙(Ketjen black)을 더욱 바람직하게는 EC 300J, EC 600 JD 중에서 선택된 1종 또는 2 종 이상의 케첸 블랙을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 탄소나노튜브는 도 1의 모식도에 나타낸 바와 같이 구형인 상기 전도성 카본블랙 간의 빈 공간을 연결해주어서 전기전도성을 유지하는 역할을 수행하는데, 상기 탄소나노튜브는 특별히 한정하지는 않으나, 평균 직경이 10 ~ 30 nm인 특성을 갖는 것을 사용하는 것이 좋다The conductive filler serves to maintain and maintain electrical conductivity in fuel tube products, using 5 to 30% by weight, more preferably 10 to 25% by weight of the total weight of the composite of the present invention. It is good. At this time, if the amount is less than 5% by weight, sufficient electrical conductivity cannot be imparted to the composite material. If the content is more than 30% by weight, the use of other components is reduced and the impact resistance and flexibility required for the fuel tube are obtained. Since it cannot be used, it is preferable to use within the said range. In addition, the conductive filler is preferably used in the conductive carbon black and the carbon nanotubes in a weight ratio of 1: 0.2 to 2.0, more preferably 1: 0.5 to 1.5, when using less than 1: 0.2 weight ratio , The amount of carbon nanotubes is too small, it may not be possible to see the effect of maintaining the electrical conductivity from external shocks, when used in excess of 1: 2.0 weight ratio, within the above range due to the price increase problem due to the excessive use of carbon nanotubes It is desirable to maintain. In addition, in the present invention, the conductive carbon black serves to prevent explosion or fire of fuel by imparting electrical conductivity to prevent sparking. The conductive carbon black is not particularly limited, but Ketjen black More preferably EC 300J, EC 600 JD It is preferable to use one kind or two or more kinds of Ketjen blacks selected from among them. In addition, the carbon nanotubes serve to maintain the electrical conductivity by connecting the empty space between the spherical conductive carbon black as shown in the schematic diagram of Figure 1, the carbon nanotubes are not particularly limited, the average diameter is It is better to use the one having the property of 10 to 30 nm.

상기 유연화제는 자동차 연료계 부품으로 사용되기 위하여 제품의 유연성을 부가하기 위해 사용하는 것으로서, 상기 유연화제는 락탐계 및 설폰 아미드계 가소제 중에서 선택된 1종 또는 2종을 사용할 수 있으며, 그 사용량은 PA/PO/CNT 복합재 전체 중량 중 5 ~ 30 중량%를, 더욱 바람직하게는 10 ~ 25 중량%를 사용하는 것이 좋다. 이때, 5 중량% 미만으로 사용하면 제품의 유연성이 떨어질 수 있고, 30 중량%를 초과하여 사용하면 기계적 강성이 저하될 수 있으므로 상기 범위 내로 사용하는 것이 좋다.The softening agent is used to add the flexibility of the product to be used as automotive fuel-based components, the softening agent may be used one or two selected from lactam and sulfonamide plasticizers, the amount of the PA It is preferable to use 5 to 30% by weight, more preferably 10 to 25% by weight of the total weight of the / PO / CNT composite. At this time, the use of less than 5% by weight may reduce the flexibility of the product, when used in excess of 30% by weight may decrease the mechanical rigidity is better to use within the above range.

상기 반응 제어제는 본 발명에 있어서, 폴리아마이드 수지와 폴리올레핀 수지 간의 상용성을 향상시키고, 복합재의 압출 가공시 요구되는 적절 점도를 유지하는 역할을 수행하는데, 상기 상용화제는 무수말레인산이 그라프트된 폴리스타이렌 수지 또는 에폭시 수지를 사용하는 것이 좋다. 그리고, 상기 무수말레인산이 그라프트된 폴리스타이렌(polystyrene) 수지는 수지 전체 중량 중 말레인산을 5 ~ 10 중량% 그라프트된 것을 사용하는 것이 상용성 및 적절한 점도를 유지 시키는 이유로 바람직하다. 상기 반응 제어제는 본 발명의 복합재 전체 중량 중 0.5 ~ 10 중량%를 사용하는 것이 좋은데, 이때, 0.5 중량% 미만으로 사용하면, 반응성 저하로 인한 상용성 향상 효과 저하와 압출 가공에 필요한 점도를 얻을 수 없으며, 10 중량%를 초과하여 사용하면 복합재의 기계적 강도가 떨어질 수 있으므로 상기 범위 내로 사용하는 것이 좋다. In the present invention, the reaction control agent improves the compatibility between the polyamide resin and the polyolefin resin, and serves to maintain the appropriate viscosity required for extrusion processing of the composite, the compatibilizer is grafted maleic anhydride It is preferable to use polystyrene resin or epoxy resin. In addition, the polystyrene resin grafted maleic anhydride (polystyrene) resin is preferable to use a graft of 5 to 10% by weight of maleic acid in the total weight of the resin for reasons of compatibility and maintain the proper viscosity. It is preferable to use the reaction control agent 0.5 to 10% by weight of the total weight of the composite material of the present invention, when using less than 0.5% by weight, the viscosity required for the extrusion and extrusion process to reduce the compatibility improvement effect due to the reactivity decreases It may not be used, and the use of more than 10% by weight may lower the mechanical strength of the composite material, it is recommended to use within the above range.

이하에서는 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 자세하게 설명을 하겠다. 그러나, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples. However, the scope of the present invention is not limited by the following examples.

실시예 1Example 1

점도가 180 ml/g(viscosity number)인 중점도 폴리아마이드 수지와 점도가 220 ml/g(viscosity number)인 고점도 폴리아마이드 수지, 용융지수 4 ~ 6 g/10분(ASTM D1238, 230℃, 2.16kg)인 폴리프로필렌 수지, 충격보강제, 전도성 카본블랙인 케첸 블랙(Ketjen black), 평균 직경이 10 ~ 30 nm인 탄소나노튜브, 반응 제 어제, 설폰 아마이드계 유연화제를 하기 표 1에 표시된 중량비를 갖도록 칭량한 후, 이를 배합하여 자동차 연료튜브 내층용 복합재를 제조하였다.Medium viscosity polyamide resin with a viscosity of 180 ml / g (viscosity number) and high viscosity polyamide resin with a viscosity of 220 ml / g (viscosity number), melt index 4 to 6 g / 10 min (ASTM D1238, 230 ° C, 2.16 kg) polypropylene resin, impact modifier, Ketjen black (conductive carbon black), carbon nanotubes with an average diameter of 10 to 30 nm, the reaction agent, sulfonamide-based softening agent to the weight ratio shown in Table 1 After weighing, it was blended to prepare a composite material for an inner layer of an automobile fuel tube.

실시예 2 ~ 6 및 비교예 1 ~ 4Examples 2 to 6 and Comparative Examples 1 to 4

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 하기 표 1에 표시된 성분 및 성분비를 사용하여 자동차 연료튜브 내층용 복합재를 제조하여, 실시예 2 ~ 4 및 비교예 1 ~ 4를 실시하였다. In the same manner as in Example 1, but using the components and component ratios shown in Table 1 to prepare a composite material for the inner layer of the vehicle fuel tube, Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 were carried out.

구분division 실시예Example 비교예Comparative example 1One 22 33 44 55 66 1One 22 33 44 폴리아마이드 수지Polyamide resin PA 12(1) PA 12 (1) 1818 1818 1616 1717 2020 1616 2020 1818 2020 2020 PA 12(2) PA 12 (2) 3535 3535 3535 3737 4141 3535 4141 3838 4141 4040 폴리올레핀 수지Polyolefin resin 폴리프로필렌 수지(3) Polypropylene Resin (3) 77 77 77 77 66 66 77 77 77 77 충격보강제Impact modifier MAH-g-EOR (4) MAH-g-EOR (4) 88 88 88 88 66 1313 88 88 88 88 전도성 필러Conductive filler 전도성
카본블랙(5)
conductivity
Carbon Black (5)
1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1515 -- 1010
탄소나노
튜브
Carbon nano
tube
PO계(6) PO system (6) 55 -- 1010 -- 44 -- -- -- -- --
PA계(7) PA system (7) -- 55 -- 55 -- 44 -- -- 1010 1One 반응 제어제(8) Reaction Control Agents (8) 33 33 33 33 55 55 33 33 33 33 유연화제(9) Softener (9) 1313 1313 1010 1212 77 1010 1010 1010 1010 1010 (1) : nylon 12, 중점도인EVONIK(VESTAMID), Ube(UBESTA)
(2) : nylon 12, 고점도인EVONIK(VESTAMID), Ube(UBESTA)
(3) : MI=4 ~ 6인 대한유화, 폴리미래 제품
(4) : 무수말레인산이 1.3 중량% 그라프트된 에틸렌-옥텐 공중합체, Dupont사 FUSABOND
(5) : Mitsubishi사의 EC 300J(상품명) 케첸 블랙
(6) : Polyolefin modificated CNT
(7) : Polyamide modificated CNT
(8) 무수말레인산이 7 중량% 그라프트된 폴리스타이렌 수지, Nova chem사, DYLARK
(9) : 설폰 아마이드계 유연화제, Proviron사
(1): nylon 12, midpoint EVONIK (VESTAMID), Ube (UBESTA)
(2): nylon 12, high viscosity EVONIK (VESTAMID), Ube (UBESTA)
(3): Korean oil paintings and polyfuture products with MI = 4 ~ 6
(4): 1.3 wt% maleic anhydride grafted ethylene-octene copolymer, Dupont FUSABOND
(5): EC 300J (brand name) Ketchen black of Mitsubishi Corporation
(6): Polyolefin modificated CNT
(7): Polyamide modificated CNT
(8) Polystyrene resin grafted with 7 wt% maleic anhydride, Nova chem, DYLARK
(9): sulfonamide softener, Proviron

실험예 : 물성 측정 실험Experimental Example: Property Measurement Experiment

상기 실시예 및 비교예에서 제조한 복합재 각각을 3분간 드라이브렌드(dry blend)한 후, 250℃로 설정된 2축 압출기(직경 40mm Φ)를 사용하여, 통상의 방법으로 용융혼련하여 펠렛을 제조하였다. 다음으로 상기 펠렛을 90℃에서 4시간 건조한 다음, 250℃로 설정된 사출성형기를 사용하여 물성 측정용 시험편을 제작하였다. Each of the composites prepared in Examples and Comparative Examples was dry blended for 3 minutes, and then melt kneaded in a conventional manner using a twin screw extruder (diameter 40 mm Φ) set at 250 ° C. to prepare pellets. . Next, the pellet was dried at 90 ° C. for 4 hours, and then a test piece for measuring physical properties was prepared using an injection molding machine set at 250 ° C.

시험편의 물성은 각 시험별로 5개의 시편에 대하여 평가한 후, 평균값을 취하였으며, 결과를 하기 표 2에 나타내었다. The physical properties of the test pieces were evaluated for five specimens for each test, and then averaged. The results are shown in Table 2 below.

(1) 인장강도 측정 방법: ASTM D 638에 규정한 방법에 따라 측정하였다.(1) Tensile strength measurement method: Measured according to the method specified in ASTM D 638.

(2) 굴곡탄성율 및 굴곡강도 측정 방법: ASTM D 790에 규정한 방법에 따라 측정하였다.(2) Method for measuring flexural modulus and flexural strength: Measured according to the method specified in ASTM D 790.

(3) 아이조드(Izod) 충격강도 측정 방법 : ASTM D256에 따라 상온(23℃) 및 저온(-40℃) 에서 측정하였다.(3) Izod impact strength measurement method: measured at room temperature (23 ℃) and low temperature (-40 ℃) according to ASTM D256.

(4) 열변형 온도 측정 방법 : ASTM D648에 따라 4.6kg의 하중으로 측정하였다.(4) Heat deflection temperature measurement method: measured by a load of 4.6kg according to ASTM D648.

(5) 표면저항 측정 방법 : ASTM D257에 따라 측정하였다.(5) Surface resistance measurement method: measured according to ASTM D257.

시험편의 물성은 각 시험별로 5개의 시편에 대하여 평가한 후, 평균값을 취하였으며, 결과를 다음 표 2에 나타내었다. The physical properties of the test pieces were evaluated for five specimens for each test, and then averaged. The results are shown in Table 2 below.

Figure 112009062985362-PAT00001
Figure 112009062985362-PAT00001

상기 표 2에서 확인할 수 있듯이, 전도성 필러를 사용하지 않거나 두가지 중 한가지 전도성 필러만 사용한 비교예 1 ~ 3은 두가지 전도성 필러를 함께 사용한 실시예에 비해서 표면저항이 10 6 내지 107 Ω/sq 이상으로 높아서 전기전도성이 좋지 않음을 확인할 수 있으며, 전도성 카본블랙의 사용량에 비하여, 탄소나노튜브의 사용량이 너무 적었던 비교예 4의 경우 역시 전기전도성이 낮은 것을 확인할 수 있었다. 충격 강도의 경우 전도성 필러의 함량이 증가 될수록 충격 강도는 저하되며 실시예와 비교예의 경우에 있어서 비슷한 결과를 보이며, 실시예 6의 경우 충격 보강제의 증량으로 인해 내충격 특성이 우수함을 보였다. As can be seen in Table 2, Comparative Examples 1 to 3 without using the conductive filler or using only one of the two conductive fillers have a surface resistance of 10 6 to 10 7 Ω / sq or more as compared to the embodiment using two conductive fillers together. It can be confirmed that the electrical conductivity is not good because of the high, compared to the amount of the conductive carbon black, the comparative example 4, the amount of the carbon nanotubes used too little was also confirmed that the electrical conductivity is low. In the case of impact strength, the impact strength decreases as the content of the conductive filler increases, and the results are similar in the case of Examples and Comparative Examples.

앞서 확인한 바와 같이 본 발명의 자동차 연료튜브 내층용 복합재는 기계적 물성이 우수할 뿐만 아니라, 연료 침지 후에도 전기전도도를 안정적으로 유지할 수 있기 때문에, 스파크에 의한 화재위험을 방지 내지 감소할 수 있는 바, 자동차 연료시스템 부품의 소재, 특히 자동차 연료튜브 내층용 소재로 사용하기에 적합하다.As confirmed above, the composite material for the inner layer of an automobile fuel tube of the present invention not only has excellent mechanical properties, but also can stably maintain electrical conductivity even after fuel immersion, thereby preventing or reducing the risk of fire caused by sparks. It is suitable for use as a material for fuel system components, especially for inner layers of automotive fuel tubes.

Claims (8)

폴리아마이드 수지 30 ~ 80 중량%; Polyamide resin 30 to 80 wt%; 폴리올레핀 수지 5 ~ 10 중량%; 5 to 10 weight percent polyolefin resin; 무수말레인산이 그라프트된 에틸렌-α-올레핀 공중합체를 함유하는 충격보강제 5 ~ 30 중량%;5 to 30% by weight of an impact modifier containing an ethylene-α-olefin copolymer grafted with maleic anhydride; 전도성 카본블랙과 탄소나노튜브를 함유하는 전도성 필러 5 ~ 30 중량%;5 to 30% by weight of a conductive filler containing conductive carbon black and carbon nanotubes; 유연화제 5 ~ 30 중량%; 및Softening agent 5-30 wt%; And 반응 제어제 0.5 ~ 10 중량%; 0.5-10% by weight of reaction control agent; 를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 자동차 연료튜브 내층용 복합재.Automobile fuel tube inner layer composite material comprising a. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리아마이드 수지는 나일론 6, 나일론 11, 나일론 12, 나일론 66, 호모폴리아마이드 및 코폴리아아미드 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 자동차 연료튜브 내층용 복합재.The method of claim 1, wherein the polyamide resin in the vehicle fuel tube, characterized in that it comprises one or more selected from nylon 6, nylon 11, nylon 12, nylon 66, homopolyamide and copolyamide. Floor composites. 제 2 항에 있어서, 상기 폴리아마이드 수지는 170 ~ 190 ml/g(viscosity number)인 폴리아마이드 수지와 210 ~ 230 ml/g(viscosity number)인 폴리아마이드 수지를 1 : 1 ~ 2 중량비로 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 자동차 연료튜 브 내층용 복합재.According to claim 2, wherein the polyamide resin is a polyamide resin of 170 ~ 190 ml / g (viscosity number) and a polyamide resin of 210 ~ 230 ml / g (viscosity number) in a 1: 1 to 2 by weight Automobile fuel tube inner layer composite material, characterized in that used. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리올레핀 수지는 폴리프로필렌 수지 및 폴리에틸렌 수지 선택된 1종 또는 2종 이상을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 자동차 연료튜브 내층용 복합재.The composite material for automobile fuel tube inner layer as claimed in claim 1, wherein the polyolefin resin comprises at least one selected from polypropylene resin and polyethylene resin. 제 4 항에 있어서, 상기 폴리프로필렌 수지는 용융지수(MI)가 0.3 ~ 10 g/10분(ASTM D1238, 230℃, 2.16kg)인 것을 특징으로 하는 자동차 연료튜브 내층용 복합재.The composite material for automobile fuel tube inner layer according to claim 4, wherein the polypropylene resin has a melt index (MI) of 0.3 to 10 g / 10 minutes (ASTM D1238, 230 ° C, 2.16 kg). 제 1 항에 있어서, 상기 무수말레인산이 그라프트된 에틸렌-α-올레핀 공중합체는 공중합체 전체 중량 중 무수말레인산이 0.5 ∼ 2.5 중량% 그라프트된 것을 특징으로 하는 자동차 연료튜브 내층용 복합재.The composite material for automobile fuel tube inner layer according to claim 1, wherein the maleic anhydride-grafted ethylene-α-olefin copolymer is 0.5 to 2.5% by weight of maleic anhydride in the total weight of the copolymer. 제 1 항에 있어서, 상기 전도성 필러는 전도성 카본블랙과 탄소나노튜브를 1 : 0.2 ~ 2.0 중량비로 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 자동차 연료튜브 내층 용 복합재.The composite material of claim 1, wherein the conductive filler comprises conductive carbon black and carbon nanotubes in a weight ratio of 1: 0.2 to 2.0. 제 1 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 탄소나노튜브는 평균 직경이 10 ~ 30 nm인 것을 특징으로 하는 자동차 연료튜브 내층용 복합재.8. The composite material for automobile fuel tube inner layer according to claim 1 or 7, wherein the carbon nanotubes have an average diameter of 10 to 30 nm.
KR1020090097778A 2009-10-14 2009-10-14 Composites high electrical conductivity for inner layer of the automotive fuel tube KR20110040489A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090097778A KR20110040489A (en) 2009-10-14 2009-10-14 Composites high electrical conductivity for inner layer of the automotive fuel tube

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090097778A KR20110040489A (en) 2009-10-14 2009-10-14 Composites high electrical conductivity for inner layer of the automotive fuel tube

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110040489A true KR20110040489A (en) 2011-04-20

Family

ID=44046844

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090097778A KR20110040489A (en) 2009-10-14 2009-10-14 Composites high electrical conductivity for inner layer of the automotive fuel tube

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20110040489A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104072862A (en) * 2014-05-29 2014-10-01 安徽海纳川塑业科技有限公司 Nylon corrugated pipe
CN115960431A (en) * 2022-12-27 2023-04-14 烯湾科城(广州)新材料有限公司 High impact polystyrene composite material, preparation method and product thereof

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104072862A (en) * 2014-05-29 2014-10-01 安徽海纳川塑业科技有限公司 Nylon corrugated pipe
CN115960431A (en) * 2022-12-27 2023-04-14 烯湾科城(广州)新材料有限公司 High impact polystyrene composite material, preparation method and product thereof
CN115960431B (en) * 2022-12-27 2024-01-05 烯湾科城(广州)新材料有限公司 High impact polystyrene composite material, preparation method and product thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI660003B (en) Electrically conductive polyamide moulding materials
CN109553962B (en) Thermoplastic composite resin composition for shielding electromagnetic wave
DE102009047030B4 (en) Conductive polyamide composite composition and use of the same for the manufacture of a fuel transport pipe
CN102532874B (en) Thermo-oxidative ageing-resistant nylon/acrylonitrile-butadiene-styrene resin mixed material
KR20120004834A (en) Blend composition comprising polyketone and nylon 6 and manufacturing method of composite using it
KR102297235B1 (en) Carbon fibre-reinforced plastics moulding materials
CN107189425B (en) High-wear-resistance polyamide/polyketone alloy
JP4322065B2 (en) Conductive polyamide resin composition
KR101500004B1 (en) Polyamid/polyolefin/nano-clay composites for the fuel tube outer layer automotive parts improving permeable-resistance of fuel
KR20210089169A (en) Polyamide molding compositions, molded articles prepared therefrom and applicable uses thereof
KR20110040489A (en) Composites high electrical conductivity for inner layer of the automotive fuel tube
KR101147386B1 (en) Polyolefin complex material composition
KR20140005398A (en) Poly-amide resin composition
KR20170043720A (en) Thermoplastic resin composite composition with light weight
CN112236481B (en) Impact resistant polymer composition
KR20220028952A (en) Thermoplastic resin composition and molded article using the same
KR20180067049A (en) Polyamide complex composition reinforced with glass fiber and carbon fiber
KR101425975B1 (en) Polymer resin blend composition for automotive exterior, article for automotive exterior and preparing method of the same
US10844216B2 (en) Polymer composition comprising poly(butylene terephthalate)
EP2987831B1 (en) Polyamide-based resin composition having excellent flexural modulus and impact strength
KR20120090127A (en) Polyamide resin composition and moldings including the same
CN108026369A (en) The method that the bending fracture strain of resin combination and suppression oil/fat composition reduces
KR101476502B1 (en) Thermoplastic Resin Compositions Having Good Paintability
KR20140102527A (en) plastic material for electrostatic painting
JP5277517B2 (en) Method for producing polyamide-based conductive resin composition

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application