KR20150124670A

KR20150124670A - 디플렉터 워터필름 수지 조성물

Info

Publication number: KR20150124670A
Application number: KR1020140051453A
Authority: KR
Inventors: 이봉재; 조병묵; 설성목; 박찬영; 안희정
Original assignee: 주식회사 청하; 안희정
Priority date: 2014-04-29
Filing date: 2014-04-29
Publication date: 2015-11-06
Also published as: KR101594845B1

Abstract

본 발명은 디플렉터 워터필름 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선형저밀도폴리에틸렌(Linear Low Density Polyethylene, LLDPE)과 저밀도폴리에틸렌(Low Density Polyethylene, LDPE)과 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체(Polystyrene-polyisoprene-polystyrene, SIS)와 비할로겐계 난연제와 무기계 난연제와 발포제와 가교제와 금속산화물 및 가공유를 포함하여 이루어지는 차량용 디플렉터 워터필름 수지 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 수지 조성물로 제조된 디플렉터 워터필름은 난연성 및 흡음, 차음 특성이 우수하다.
본 발명에 따른 디플렉터 워터필름 수지 조성물은 선형저밀도폴리에틸렌(Linear Low Density Polyethylene, LLDPE) 30~60중량%, 저밀도폴리에틸렌(Low Density Polyethylene, LDPE) 10 내지 40중량%, 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체 (Polystyrene-polyisoprene-polystyrene, SIS) 15~40중량%, 혼합 난연제 5~30중량%, 발포제 0.1~3.0중량%, 가교제 0.1~1.0중량%, 금속산화물 0.5~2.0중량%를 포함한다.

Description

디플렉터 워터필름 수지 조성물{Deflector water film composition}

본 발명은 디플렉터 워터필름 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선형저밀도폴리에틸렌(Linear Low Density Polyethylene, LLDPE)과 저밀도폴리에틸렌(Low Density Polyethylene, LDPE)과 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체(Polystyrene-polyisoprene-polystyrene, SIS)와 비할로겐계 난연제와 무기계 난연제와 발포제와 가교제와 금속산화물 및 가공유를 포함하여 이루어지는 차량용 디플렉터 워터필름 수지 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 수지 조성물로 제조된 디플렉터 워터필름은 난연성 및 흡음, 차음 특성이 우수하다.

디플렉터는 차량의 도어 패널 안쪽 면에 부착되어 물, 먼지, 소음 등 외부의 이물질이 차량 내부에 침투함을 막는 것이 주된 기능이며 세계의 수송기계 생산 업체들은 현재 도어 트림에 적용 중인 제품이다. 현재 제조 공정에 따라 점착 타입과 Butyl Tape 타입으로 나눌 수 있다.

그러나, 종래의 자동차 워터 디플렉터를 제조하는 필름은 얇은 필름으로 형성되어 차량 내부의 화재 등의 불꽃 및 열에 약한 성질을 지니고 있으며, 소리를 흡수하는 흡음 기능과 소리를 차단하는 차음 기능면에서 부족함을 보이고 있는 실정이다.

한국등록실용신안 제 20-0162981호 자동차용 워터 디플렉터

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서 기존 선형 폴레에틸렌의 자동차용 디플렉터 워터필름에 난연성 및 흡읍, 차음 특성을 부여하여 필름 내부의 난연성이 향상된 수지 조성물을 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.

또한, 상기 수지 조성물을 이용하여 자동차 내부에서 외부의 소음을 효과적으로 흡수, 차단할 수 있는 차량용 디플렉터 워터 필름을 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 디플렉터 워터필름 수지 조성물은 선형저밀도폴리에틸렌(Linear Low Density Polyethylene, LLDPE) 30~60중량%, 저밀도폴리에틸렌(Low Density Polyethylene, LDPE) 10 내지 40중량%, 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체 (Polystyrene-polyisoprene-polystyrene, SIS) 15~40중량%, 혼합 난연제 5~30중량%, 발포제 0.1~3.0중량%, 가교제 0.1~1.0중량%, 금속산화물 0.5~2.0중량%를 포함한다.

상기 과제의 해결 수단에 의해, 본 발명의 디플렉터 워터필름 수지 조성물은 디플렉터 워터필름에 난연성과 흡음, 차음 특성을 부여하여 자동차 외부로부터의 소음을 차단할 수 있으며, 디플렉터 워터필름이 쉽게 연소되지 않도록 하는 효과를 가진다.

본 발명의 수지 조성물에 사용되는 선형저밀도폴리에틸렌(Linear Low Density Polyethylene,LLDPE)은 상당한 수의 짧은 분지를 갖는 주로 선형 폴리에틸렌이며, 금속착물 촉매를 통한 에틸렌과 짧은 사슬의 α-올레핀을 공중합함으로써 주로 제조된다.

상기 선형저밀도폴리에틸렌(LLDPE) 내 사용된 α-올레핀 및 이의 함량에 따라 LLDPE의 밀도는 고밀도폴리에틸렌(HDPE)의 밀도와 0.865 g/㎤의 매우 낮은밀도 사이로 조절될 수 있다.

본 발명의 선형저밀도폴리에틸렌(LLDPE)은 에틸렌과 탄소원자수 4이상의 α-올레핀을 공중합하여 제조하며, 용융지수(MFI)가 2.0~9.0g/10분이며, 밀도가 0.88~0.92g/㎤, 경도가 48~68인 것이 바람직하다.

상기 선형저밀도폴리에틸렌(LLDPE)의 용융지수(MFI)가 2.0g/10분 미만이면 가공에 어려움이 발생하거나 균일한 수축성을 얻을 수 없으며, 9.0g/10분 초과일 경우 물성의 저하가 발생할 수 있다.

또한, 상기 선형저밀도폴리에틸린(LLDPE)의 밀도가 0.88g/㎤ 미만이면 지나친 신축으로 가공 상에 문제가 발생하고 0.92g/㎤를 초과하면 필름 제조 시 신축성이 저하되는 문제점이 발생한다.

상기 저밀도폴리에틸렌(LDPE)은 밀도가 0.91~0.93g/cm³인 것이 바람직하다.

상기 저밀도폴리에틸렌(LDPE)의 밀도가 0.91g/㎤ 미만이면 지나친 신축으로 가공 상에 문제가 발생하고 0.93g/㎤를 초과하면 필름 제조 시 신축성이 저하되는 문제점이 발생한다.

본 발명의 수지 조성물에 사용되는 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체 (Polystyrene-polyisoprene-polystyrene, SIS)는 밀도가 0.90~0.94g/㎤인 것을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 수지 조성물에 사용되는 난연제는 비할로겐계 난연제와 무기계 난연제를 혼합한 혼합 난연제를 사용한다.

상기 수지 조성물에서의 혼합 난연제 함량은 5~30중량%로, 수지 조성물에서 혼합 난연제가 5%미만일 경우 필름 수준의 난연성을 지니기 어려우며 30중량%를 초과할 경우 경도가 과도하게 상승되어 필름의 유동성을 감소시켜 디플렉터 필름으로의 제조가 어려우므로 5~30중량% 수준으로 제한하여 사용한다.

상기 비할로겐계 난연제는 인계, 멜라민계 등이 있으며 인계 난연제는 연소과정에서 가연성물질과 반응해 고분자 표면에 탄화막을 형성하고, 상기 탄화막은 연소에 필요한 산소를 차단하여 난연효과를 낸다. 특히, 인계 난연제는 고분자내의 산소원소와 반응하여 탈수, 탄화를 함으로써 난연 효과를 발휘하기 때문에 산소원소를 함유한 고분자에서 효과적으로 난연 역할을 수행한다. 멜라민계 난연제는 멜라민계 난연제는 열이 가해지면 멜라민이 분해되면서 멜라민과 인산이 각각 응축되며, 난연 작용은 주로 흡열반응 작용과 응축상에서의 메카니즘에 기인한다.

본 발명에서 사용되는 비할로겐계 난연제로는 멜라민 시아누르산염(Melamine cyanurate, MCA), 멜라민 폴리인산염(Melamine polyphosphate, MPP), 암모늄 폴리인산염(Ammonium polyphospate, APP), 트리페닐 인산(Triphenyl phosphate), 9,10-디하이드로-9-옥사-10-포스파페난트렌-10-옥사이드(9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide,DOPO) 중에서 선택하는 것이 바람직하다.

상기 무기계 난연제는 탈수 반응에 의한 흡열에 의해 연소가 억제되는 메커니즘으로 비할로겐계 난연제와 함께 사용할 경우 난연 시너지 효과에 의해 특성이 향상되며, 난연제의 사용으로 인한 물성과 성형가공성을 떨어뜨리는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 무기계 난연제로는 수산화알루미늄, 산화안티몬, 수산화마그네슘, 주석산아연, 몰리브덴산염 중에서 선택하는 것이 바람직하다.

상기 혼합 난연제의 혼합비율은 비할로겐계 난연제 1중량부에 대하여 무기계 난연제 0.5 내지 1.2 중량부를 혼합하여 사용한다. 상기 무기계 난연제가 0.5 중량부 미만으로 혼합될 경우 난연 특성의 시너지효과 발생이 미미해지며, 1.2 중량부를 초과하는 경우에는 가공성 및 물성이 저하된다.

본 발명의 수지 조성물에 사용되는 발포제는 아조계 화합물 또는 니트로 화합물로 2,2'-아조이소부티로니트릴, 아조렉사하이드로밴조니트릴, 아조디카본아미드, 디아조아미노벤젠, N,N' 디니트로소펜타 메틸렌트 트라민, N,N-디니트로소-N,N'-디메탈테레프탈아미드 중 선택하여 사용한다.

상기 수지 조성물에서의 발포제 함량은 0.1~3.0중량%로, 0.1중량% 미만일 경우 경도 및 비중이 높아지고, 3.0중량%를 초과할 경우 과도한 발포에 의해 안정한 발포체를 얻을 수 없으며 기계적 물성이 급격히 저하되는 문제가 발생한다.

본 발명의 수지 조성물에 사용되는 가교제는 t-부틸퍼옥시네오데카노에이트, t-부틸퍼옥시피발레이트, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 1,1-디(t-부틸퍼옥시)시클로헥산, t-부틸큐밀퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시벤조에이트 중에서 선택하여 사용된다.

상기 수지 조성물에서의 가교제 함량은 0.1~1.0중량%로, 0.1중량% 미만일 경우 내열성이 나타나지 않을 수 있으며, 1.0중량%를 초과할 경우 지나친 가교에 의해 셀구조가 조밀해서 가공성 및 작업성이 낮아지는 문제가 발생한다.

본 발명의 수지 조성물에 사용되는 금속산화물은 산화마그네슘, 산화칼슘, 산화아연, 산화카드뮴, 산화수은, 산화납 중에서 선택하여 사용되며 발포가공 및 발포체의 물성향상 또는 난연성을 높이기 위해 사용된다.

상기 수지 조성물에서의 금속산화물 함량은 0.5~2.0중량%로, 0.5중량% 미만인 경우 난연성의 효과를 높이거나 발포체의 물성향상 효과를 발현하기 어려우며, 2.0중량%를 초과하는 경우 기계적 물성이 저하된다.

본 발명의 수지 조성물은 본 발명의 목적의 범위 내에서 가공유, 발포조제, 분해조제 등의 첨가물이 추가적으로 포함될 수 있다. 가공유의 경우 경도의 조절을 위해 추가적으로 포함될 수 있으며 바람직한 가공유의 첨가함량은 0.2~1.0중량%이다.

본 발명은 하기의 실시예들에 의하여 보다 구체적으로 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이다.

	실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	실시예5	실시예6
LLDPE	40	45	35	55	30	30
LDPE	20	20	15	10	30	10
SIS	20	15	10	25	20	40
난연제	17	17	37	7	13	17
발포제	1	1	1	1	5	1
가교제	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5
금속산화물	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0
가공유	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5

[실시예 1]

실시예 1은 표 1에 나타낸 바와 같이, 선형저밀도폴리에틸렌(LLDPE) 40중량%, 저밀도폴리에틸렌(LDPE) 20중량%, 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체 (Polystyrene-polyisoprene-polystyrene, SIS) 20중량%, 혼합 난연제(멜라민 시아누르산염, 수산화알루미늄 혼합 난연제) 17중량%, 발포제(2,2'-아조이소부티로니트릴) 1중량%, 가교제(t-부틸퍼옥시네오데카노에이트) 0.5중량%, 금속산화물(산화마그네슘) 1.0중량%, 가공유 0.5중량%를 혼합한 디플렉터 워터필름 수지 조성물이다.

[실시예 2]

실시예 2는 표 1에 나타낸 바와 같이, 선형저밀도폴리에틸렌(LLDPE) 45중량%, 저밀도폴리에틸렌(LDPE) 20중량%, 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체 (Polystyrene-polyisoprene-polystyrene, SIS) 15중량%, 혼합 난연제(멜라민 시아누르산염, 수산화알루미늄 혼합 난연제) 17중량%, 발포제(2,2'-아조이소부티로니트릴) 1중량%, 가교제(t-부틸퍼옥시네오데카노에이트) 0.5중량%, 금속산화물(산화마그네슘) 1.0중량%, 가공유 0.5중량%를 혼합한 디플렉터 워터필름 수지 조성물이다.

[실시예 3]

실시예 3은 표 1에 나타낸 바와 같이, 선형저밀도폴리에틸렌(LLDPE) 35중량%, 저밀도폴리에틸렌(LDPE) 15중량%, 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체 (Polystyrene-polyisoprene-polystyrene, SIS) 10중량%, 혼합 난연제(멜라민 시아누르산염, 수산화알루미늄 혼합 난연제) 37중량%, 발포제(2,2'-아조이소부티로니트릴) 1중량%, 가교제(t-부틸퍼옥시네오데카노에이트) 0.5중량%, 금속산화물(산화마그네슘) 1.0중량%, 가공유 0.5중량%를 혼합한 디플렉터 워터필름 수지 조성물이다.

[실시예 4]

실시예 4는 표 1에 나타낸 바와 같이, 선형저밀도폴리에틸렌(LLDPE) 55중량%, 저밀도폴리에틸렌(LDPE) 10중량%, 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체 (Polystyrene-polyisoprene-polystyrene, SIS) 25중량%, 혼합 난연제(멜라민 시아누르산염, 수산화알루미늄 혼합 난연제) 7중량%, 발포제(2,2'-아조이소부티로니트릴) 1중량%, 가교제(t-부틸퍼옥시네오데카노에이트) 0.5중량%, 금속산화물(산화마그네슘) 1.0중량%, 가공유 0.5중량%를 혼합한 디플렉터 워터필름 수지 조성물이다.

[실시예 5]

실시예 5은 표 1에 나타낸 바와 같이, 선형저밀도폴리에틸렌(LLDPE) 30중량%, 저밀도폴리에틸렌(LDPE) 30중량%, 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체 (Polystyrene-polyisoprene-polystyrene, SIS) 20중량%, 혼합 난연제(멜라민 시아누르산염, 수산화알루미늄 혼합 난연제) 13중량%, 발포제(2,2'-아조이소부티로니트릴) 5중량%, 가교제(t-부틸퍼옥시네오데카노에이트) 0.5중량%, 금속산화물(산화마그네슘) 1.0중량%, 가공유 0.5중량%를 혼합한 디플렉터 워터필름 수지 조성물이다.

[실시예 6]

실시예 6은 표 1에 나타낸 바와 같이, 선형저밀도폴리에틸렌(LLDPE) 30중량%, 저밀도폴리에틸렌(LDPE) 10중량%, 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체 (Polystyrene-polyisoprene-polystyrene, SIS) 40중량%, 혼합 난연제(멜라민 시아누르산염, 수산화알루미늄 혼합 난연제) 17중량%, 발포제(2,2'-아조이소부티로니트릴) 1중량%, 가교제(t-부틸퍼옥시네오데카노에이트) 0.5중량%, 금속산화물(산화마그네슘) 1.0중량%, 가공유 0.5중량%를 혼합한 디플렉터 워터필름 수지 조성물이다.

		실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	실시예5	실시예6
조성 및 물성	LLDPE	40	45	35	55	30	30
	LDPE	20	20	15	10	30	10
	SIS	20	15	10	25	20	40
	난연제	17	17	37	6	10	17
	발포제	1	1	1	1	5	1
	가교제	0.5	0.5	0.5	0.5	2.5	0.5
	금속산화물	1.0	1.0	1.0	2.0	1.0	1.0
	가공유	0.5	0.5	0.5	0.5	1.5	0.5
	인장강도	168.5	160.3	140.8	172.3	169.7	165.4
	신장율	176.4	170.3	180.2	167.8	161.3	170.2
	난연도	V-0	V-0	V-0	fail	V-0	V-0

표 2에 나타난 각각의 물성 측정 항목 및 방법은 다음과 같다.

(1)인장강도

ASTM D638에 의거하여 측정하였다

(2)신장율

ASTM D638에 의거하여 측정하였다.

(3)난연도

1/12" 두께의 시편으로 UL 94 VB 규격에 의거하여 측정하였다.

(23±2℃, 50±5% RH 조건)

상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 상기 수지 조성물 제조 시 조성물의 함량을 본 발명의 제안된 범위 내에서 실시하였을 때 본 발명의 디플렉터 워터필름 수지 조성물은 인장강도가 160~170gf/㎠, 신장율이 170~180%, 난연성이 23±2℃, RH조건에서 80~100mm/min인 물성을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 디플렉터 워터필름 수지 조성물을 이용하여 디플렉터 워터필름은 흡음 특성이 공기전달 및 차단성능을 측정하는 방법으로 시료의 음향 감시계수 및 주파수 특성을 관내법으로 측정한 결과 음역대 1000Hz에서 8~12dB인 것으로 나타났다.

이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

선형저밀도폴리에틸렌(Linear Low Density Polyethylene, LLDPE) 30~60중량%, 저밀도폴리에틸렌(Low Density Polyethylene, LDPE) 10 내지 40중량%, 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체 (Polystyrene-polyisoprene-polystyrene, SIS) 15~40중량%, 혼합 난연제 5~30중량%, 발포제 0.1~3.0중량%, 가교제 0.1~1.0중량%, 금속산화물 0.5~2.0중량%를 포함하는 디플렉터 워터 수지 조성물
제 1항에 있어서,
상기 선형저밀도폴리에틸렌(LLDPE)은 용융지수(MIF)가 2.0~9.0g/10분, 밀도가 0.88~0.92g/㎤, 경도가 48~68, MI가 3~7g/㎤인 것을 특징으로 하는 디플렉터 워터 수지 조성물
제 1항에 있어서,
상기 혼합 난연제는 비할로겐계 난연제와 무기계 난연제를 혼합하여 제조하되,
비할로겐계 난연제는 인계 또는 멜라민계 난연제인 멜라민 시아누르산염(Melamine cyanurate, MCA), 멜라민 폴리인산염(Melamine polyphosphate, MPP), 암모늄 폴리인산염(Ammonium polyphospate, APP), 트리페닐 인산(Triphenyl phosphate), 9,10-디하이드로-9-옥사-10-포스파페난트렌-10-옥사이드(9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide,DOPO) 중 적어도 어느 하나와,
무기계 난연제는 수산화알루미늄, 산화안티몬, 수산화마그네슘, 주석산아연, 몰리브덴산염 중 적어도 어느 하나를 선택하여 제조하는 것을 특징으로 하는 디플렉터 워터필름 수지 조성물
제 1항에 있어서,
상기 발포제는 아조계 화합물 또는 니트로 화합물로,
2,2'-아조이소부티로니트릴, 아조렉사하이드로밴조니트릴, 아조디카본아미드, 디아조아미노벤젠, N,N' 디니트로소펜타 메틸렌트 트라민, N,N-디니트로소-N,N'-디메탈테레프탈아미드 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 디플렉터 워터필름 수지 조성물
제 1항에 있어서,
상기 가교제는 t-부틸퍼옥시네오데카노에이트, t-부틸퍼옥시피발레이트, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 1,1-디(t-부틸퍼옥시)시클로헥산, t-부틸큐밀퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시벤조에이트 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 디플렉터 워터필름 수지 조성물
제 1항에 있어서,
상기 금속산화물은 산화마그네슘, 산화칼슘, 산화아연, 산화카드뮴, 산화수은, 산화납 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 디플렉터 워터필름 수지 조성물
제 1항에 있어서,
상기 디플렉터 워터필름 수지 조성물은 인장강도가 160~170gf/㎠, 신장율 170~180% 인 것을 특징으로 하는 디플렉터 워터필름 수지 조성물
제 1항에 있어서,
상기 디플렉터 워터필름 수지 조성물은 난연성이 23±2℃, RH조건에서 80~100mm/min 인 것을 특징으로 하는 디플렉터 워터필름 수지 조성물
제 1항에 있어서,
상기 디플렉터 워터필름 수지 조성물은 흡음 특성이 공기전달 및 차단성능을 측정하는 방법으로 시료의 음향 감시계수 및 주파수 특성을 관내법으로 측정한 결과 음역대 1000Hz에서 8~12dB인 것을 특징으로 하는 디플렉터 워터필름 수지 조성물