KR20180040980A - 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자 및 제조방법 - Google Patents

파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자 및 제조방법 Download PDF

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KR20180040980A
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송은호
전성모
홍민기
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(주)엘지하우시스
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Abstract

폴리염화비닐 수지를 포함하는 코어 및 상기 코어의 표면에 코팅된 쉘을 포함하고, 상기 코어는 복수의 공극을 포함하며, 상기 공극의 내부에 충격 보강제가 함유된 파우더 슬러쉬 몰딩(Powder Slush Molding)용 수지 입자를 제공한다. 뿐만 아니라, 폴리염화비닐 수지를 포함하고, 복수의 공극이 구비된 코어를 마련하는 단계; 상기 코어의 복수의 공극 내부에 충격 보강제를 투입하는 단계; 및 상기 코어의 표면에 쉘을 형성하는 단계;를 포함하는 파우더 슬러쉬 몰딩(Powder Slush Molding)용 수지 입자 제조방법을 제공한다.

Description

파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자 및 제조방법{RESIN PARTICLE FOR POWDER SLUSH MOLDING AND THE METHOD}
파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자 및 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 파우더 슬러쉬 몰딩(Powder Slush Molding) 공법은 기존의 진공성형 공법에 비하여 의장형상, 엠보싱 효과를 충실히 전사시킬 수 있다는 장점이 있어, 고급 자동차의 계기판에는 주로 파우더 슬러쉬 몰딩 공법을 통하여 생산한 성형스킨을 적용하여 왔으나, 최근에는 중소형 차종으로 확산 적용되고 되고 있고, 적용부위 또한 계기판에서 하부패널, 기어박스, 도어 트림 등으로 계속 확대되고 있는 추세에 있다.
현재 자동차용 표피재로 사용하고 있는 소재는 열가소성 폴리우레탄계 수지, 열가소성 폴리올레핀계 수지 및 폴리염화비닐계 수지 등이 주로 사용되고 있으나, 열가소성 폴리우레탄계 수지 및 폴리올레핀계 수지는 가격이 너무 비싸 고급 차종에만 일부 적용이 되고 있는 실정이다. 특히 폴리올레핀계 수지는 타 소재 대비 성형성이 떨어져서 불량률 증가에 따른 비용 부담이 과다하여 관련 업체에서 사용을 기피하고 있는 실정이다.
따라서, 감성품질, 내구성능은 물론 성형성이 우수하고, 코스트 경쟁력을 갖춘 폴리염화비닐계 수지를 적용한 표피재 개발을 절실히 요구하고 있는 실정인바, 폴리염화비닐계 수지를 적용한 표피재의 내열성, 저온 유연성 및 저온 충격성을 향상시킬 필요가 있다.
본 발명의 일 구현예는 가소제의 이행방지성, 저온 유연성 및 저온 충격성이 우수한 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자를 제공한다.
본 발명의 다른 일 구현예는 가소제의 이행방지성, 저온 유연성 및 저온 충격성이 우수한 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에서, 폴리염화비닐 수지를 포함하는 코어 및 상기 코어의 표면에 코팅된 쉘을 포함하고, 상기 코어는 복수의 공극을 포함하며, 상기 공극의 내부에 충격 보강제가 함유된 파우더 슬러쉬 몰딩(Powder Slush Molding)용 수지 입자를 제공한다.
상기 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자는 폴리염화비닐 수지를 포함하는 코어를 포함함과 동시에 상기 코어의 공극 내부에 충격 보강제를 함유함으로써 종래 사용되던 가소제의 함량을 감소시킬 수 있고, 그에 따라, 저온 유연성 및 저온 내충격성을 향상시키면서도 우수한 가소제 이행 방지성까지 구현할 수 있다.
상기 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자는 상기 충격 보강제를 약 5 중량% 내지 약 10 중량% 포함할 수 있다.
상기 충격 보강제의 함량이 상기 범위를 유지함으로써, 우수한 저온 유연성 및 저온 내충격성을 구현하는 동시에 가소제 이행 방지 효과를 효과적으로 확보할 수 있다.
상기 충격 보강제의 입경은 약 0.1㎛ 내지 약 0.2㎛일 수 있다.
상기 충격 보강제가 상기 입경 범위를 유지함으로써, 상기 충격 보강제가 상기 공극의 내부에 물리적으로 적절히 함유되어 적절한 분산성을 확보할 수 있고, 상기 코어와 상기 충격 보강제간의 우수한 결합력을 구현할 수 있으며, 저온 유연성 및 가소제 이행 감소 효과를 극대화할 수 있다.
상기 파우더 슬러쉬 몰디용 수지 입자의 입경이 약 100㎛ 내지 약 300㎛일 수 있다. 상기 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자의 입경이 상기 범위를 유지함으로써, 우수한 흐름성 및 성형성을 구현할 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예에서는, 폴리염화비닐 수지를 포함하고, 복수의 공극이 구비된 코어를 마련하는 단계; 상기 코어의 복수의 공극 내부에 충격 보강제를 투입하는 단계; 및 상기 코어의 표면에 쉘을 형성하는 단계;를 포함하는 파우더 슬러쉬 몰딩(Powder Slush Molding)용 수지 입자 제조방법을 제공한다.
전술한 바와 같이, 상기 제조방법에 의해 제조된 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자는 충격 보강제를 포함함으로써, 우수한 저온 유연성 및 저온 내충격성을 구현할 수 있다.
상기 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자 제조방법은 상기 충격 보강제를 드라이 블렌드(Dry blend) 방법으로 투입할 수 있다.
상기 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자는 우수한 가소제의 이행방지성, 저온 유연성 및 저온 충격성을 제공한다.
구체적으로, 상기 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자는 충격 보강제를 포함하여,저온 유연성 및 저온 충격성을 향상 시킬 수 있으며, 나아가, 상기 충격 보강제를 포함함으로써, 상기 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자가 포함하는 가소제의 양을 줄일 수 있어, 가소제의 이행에 의한 내구성 저하 및 외관 변화를 방지할 수 있다.
또한, 상기 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자 제조방법은 공정 용이성을 제공한다.
구체적으로, 상기 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자 제조방법은 드라이 블렌드 방법을 이용하여 기존의 폴리염화비닐 파우더를 그대로 이용할 수 있어 공정상 용이하다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자 단면의 개략적인 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 후술하는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 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 구성요소를 지칭한다.
도면에서 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 본 명세서에서 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 아울러, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 또는 "하부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 아래에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
본 발명의 일 구현예에서, 폴리염화비닐 수지를 포함하는 코어 및 상기 코어의 표면에 코팅된 쉘을 포함하고, 상기 코어는 복수의 공극을 포함하며, 상기 공극의 내부에 충격 보강제가 함유된 파우더 슬러쉬 몰딩(Powder Slush Molding)용 수지 입자를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자 단면의 개략적인 단면도이다.
도 1을 참조할 때, 상기 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자(100)는 코어(110), 상기 코어(110)에 형성된 복수의 공극(120), 상기 공극(120)의 내부에 함유된 충격 보강제(130) 및 쉘(140)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 상기 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자(100)는 상기 충격 보강제(130)를 포함하고, 보다 구체적으로, 공극 내부에 함유되도록 함으로써 우수한 저온 유연성, 저온 충격성 및 가소제 이행 방지성을 동시에 구현할 수 있다.
종래의 경우, 폴리염화비닐(PVC)는 우수한 경도 및 경량성을 가지나 저온 유연성 및 저온 충격성이 부족하여, 유연성을 확보하기 위해 가소제를 첨가하였다.
하지만, 폴리염화비닐에 가소제가 일정 함량 이상으로 사용되면, 가소제가 외부로 이행되어 내구성 및 내화학성 등이 저하되고 외관이 변형될 수 있는 문제가 발생할 수 있었다.
이에, 본 발명에 따른 일구현에서, 상기 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자는 폴리염화비닐 수지를 포함하는 동시에 기존에 사용하던 가소제의 함량의 적어도 일부를 충격 보강제로 대체함으로써, 저온 유연성 및 저온 내충격성을 향상시키면서 상기 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자에 포함되는 가소제의 함량을 줄여 우수한 가소제 이행 방지성까지 구현할 수 있다.
상기 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자는 폴리염화비닐 수지를 포함하는 코어를 포함하고, 상기 코어는 복수의 공극을 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 코어는 복수의 공극을 포함하며, 상기 공극의 내부에 충격 보강제가 함유될 수 있다.
상기 충격 보강제는 상기 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자에 포함되어 저온 유연성 및 저온 내충격성을 향상시키는 동시에 후술할 첨가되는 가소제의 양을 줄여주는 역할을 할 수 있다.
구체적으로 상기 충격 보강제의 입경은 약 0.1㎛ 내지 약 0.2㎛일 수 있다. 상기 충격 보강제가 상기 입경 범위를 유지함으로써, 상기 충격 보강제가 상기 공극의 내부에 물리적으로 적절히 함유되어 적절한 분산성을 확보할 수 있고, 상기 코어와 상기 충격 보강제간의 우수한 결합력을 구현할 수 있으며, 저온 유연성 및 가소제 이행 감소 효과를 극대화할 수 있다. 상기 충격 보강제가 상기 입경 범위 초과인 경우, 상기 충격 보강제가 상기 공극에 함유되기 어려우며, 인장강도 및 신율이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자는 상기 충격 보강제를 예를 들어, 약 5 중량% 내지 약 10 중량% 포함할 수 있고, 구체적으로는 약 6 중량% 내지 약 10 중량%로 포함할 수 있다.
상기 충격 보강제의 함량이 상기 범위를 유지함으로써, 우수한 저온 유연성 및 저온 내충격성을 구현하는 동시에 가소제 이행 방지 효과를 효과적으로 확보할 수 있다. 상기 충격 보강제의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 저온 내충격성 및 저온 유연성이 저하될 수 있고, 필요한 가소제 함량이 증가하여 가소제 이행이 발생할 가능성이 높아질 수 있다. 또한, 상기 충격 보강제의 함량이 상기 범위 초과인 경우, 기계적 물성 및 성형성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 공극에 함유된 상기 충격 보강제는 파우더 슬러쉬 몰딩 공정을 거치면서 가열되는 경우, 상기 코어와 상기 충격 보강제가 상호 화학적으로 결합함으로써, 상기 충격 보강제의 우수한 효과를 구현할 수 있다.
구체적으로, 상기 충격 보강제는 용융점이 약 190℃ 내지 약 260℃일 수 있다. 상기 충격 보강제의 용융점이 상기 범위인 경우, 파우더 슬러쉬 몰딩 공정시 상기 충격 보강제가 충분히 녹아 상기 코어에 효과적으로 잘 분산되어 배치될 수 있고, 우수한 저온 유연성 및 저온 내충격성을 안정적으로 구현할 수 있으며, 가소제 이행 방지 효과를 극대화할 수 있다. 상기 충격 보강제의 용융점이 상기 범위 미만인 경우, 충격 보강제가 너무 빨리 녹아 내열 안정성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 상기 충격 보강제의 용융점이 상기 범위 초과인 경우, 상기 코어와 상기 충격 보강제간의 효과적인 결합이 저하되어 저온 충격성 및 저온 유연성이 저하될 수 있고, 미가공 될 수 있는 문제가 발생할 수 있다.
상기 충격 보강제는 아크릴계 고무, 부타디엔계 고무, 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스틸렌계 고무 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 충격 보강제는 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스틸렌계 고무를 포함할 수 있고, 이 경우, 폴리염화비닐과 상용성이 우수하고, 저온 유연성 및 저온 내충격성 향상 효과가 좋으며, 가소제 이행 방지 효과를 극대화 할 수 있다.
상기 공극의 내부에 가소제가 더 포함될 수 있다.
이와 같이, 상기 폴리염화비닐 수지를 포함하는 코어는 상기 가소제를 포함함으로써 유연성 및 가공성이 향상될 수 있으나, 동시에 상기 가소제가 이행될 수 있는 문제도 있다. 다만, 전술한 바와 같이, 본 발명의 일 구현예에 따른, 상기 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자는 가소제의 적어도 일부를 상기 충격 보강제로 대체함으로써, 가소제 함량을 적절한 수준으로 줄일 수 있고, 결과적으로 우수한 유연성, 저온 충격성 및 성형성을 구현하는 동시에 가소제 이행을 효과적으로 방지할 수 있다.
예를 들어, 상기 가소제는 상기 코어의 폴리염화비닐 수지 약 100 중량부 대비 약 60 중량부 내지 약 70 중량부로 포함될 수 있다.
상기 코어에 포함된 상기 가소제가 상기 범위를 만족함으로써, 기존 가소제 흡유량보다 적은 양으로도 우수한 유연성 및 가공성을 구현하는 동시에, 가소제 이행을 효과적으로 방지할 수 있다.
구체적으로, 상기 가소제가 약 60 중량부 미만으로 포함되는 경우 유연성 및 가공성이 낮아질 수 있고, 구체적으로 신율이 저하될 수 있으며, 약 70 중량부 초과로 포함되는 경우 상기 폴리염화비닐수지가 파우더 상태를 유지하며 흡유할 수 있는 최대 가소제의 양을 넘어서게 되어 상기 폴리염화비닐 수지가 겔화되거나 가소제에 젖은 상태가 될 수 있고 또한, 가소제 이행 현상이 증가할 수 있는 문제가 있다.
상기 폴리염화비닐 수지의 임계 가소제 함유량은 상기 코어에 포함된 폴리염화비닐 수지의 중합도에 따라 제어될 수 있고, 구체적으로 상기 폴리염화비닐 수지의 중합도는 약 1000 내지 약 3000일 수 있다.
상기 중합도는 중합도 K 값(K-value)을 기준으로, 측정할 수 있다. 상기 코어에 포함된 폴리염화비닐 수지의 중합도가 상기 범위를 유지하는 경우, 우수한 유연성, 성형성 및 내구성을 구현할 수 있고, 적절한 양의 가소제를 흡유할 수 있는 이점을 용이하게 확보할 수 있다. 상기 코어에 포함된 폴리염화비닐 수지의 중합도가 상기 범위 미만인 경우, 내구성이 저하되고, 적절한 양의 가소제를 흡유할 수 없는 문제가 발생할 수 있다. 상기 코어에 포함된 폴리염화비닐 수지의 중합도가 상기 범위 초과인 경우, 성형성에 문제가 발생할 수 있다.
상기 공극의 내부에 첨가제가 더 포함되고, 상기 첨가제는 안정제, 산화방지제, 활제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
상기 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자는 상기 코어의 표면에 코팅된 쉘을 포함한다. 도 1을 참조할 때, 상기 쉘(140)은 상기 코어(110)의 표면에 얇은 막으로 코팅된 형태를 갖는다.
구체적으로, 상기 쉘은 쉘용 폴리염화비닐 수지를 포함한다. 상기 쉘용 폴리염화비닐 수지는 상기 코어에 포함된 폴리염화비닐 수지와 구별되는 수지로서 가소제 흡수 속도 능력 측면에서 서로 상이하다.
상기 쉘용 폴리염화비닐 수지와 상기 코어에 포함된 폴리염화비닐 수지 중 상기 코어용 폴리염화비닐 수지의 가소제 흡수 속도가 더 빨라, 상기 코어용 폴리염화 비닐수지에 상기 가소제가 집중적으로 흡유되고 결과적으로, 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자의 저온 유연성 및 저온 충격성 향상 효과를 구현하기에 용이할 수 있다.
상기 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자는 구형일 수 있다. 본 명세서에서 구형의 입자란, 분쇄에 의해 형성된 입자가 뾰족한 입자 표면을 가지는 것에 대비되는 표현으로서, 반드시 수학적으로 완벽한 구형을 의미하는 것이 아니며, 통상적으로 입자의 집합체로서의 분말의 차원에서 개개 입자에 대하여 구형이라 칭할 때 포괄할 수 있는 수준을 다 아우르는 개념으로 이해되어야 한다. 상기 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자가 구형임으로써, 파우더 슬러쉬 몰딩시 흐름성이 향상되어 성형성 및 치수 안정성을 극대화 할 수 있다.
상기 파우더 슬러쉬 몰디용 수지 입자의 입경이 약 100㎛ 내지 약 300㎛일 수 있다. 상기 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자의 입경이 상기 범위를 유지함으로써, 우수한 흐름성 및 성형성을 구현할 수 있다. 상기 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자의 입경이 상기 범위 미만인 경우, 치수안정성이 저하될 수 있고, 흐름성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 상기 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자의 입경이 상기 범위 초과인 경우, 미세한 형상의 구현이 어렵고, 성형성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예에서는, 폴리염화비닐 수지를 포함하고, 복수의 공극이 구비된 코어를 마련하는 단계; 상기 코어의 복수의 공극 내부에 충격 보강제를 투입하는 단계; 및 상기 코어의 표면에 쉘을 형성하는 단계;를 포함하는 파우더 슬러쉬 몰딩(Powder Slush Molding)용 수지 입자 제조방법을 제공한다.
전술한 바와 같이, 상기 제조방법에 의해 제조된 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자는 충격 보강제를 포함함으로써, 우수한 저온 유연성 및 저온 내충격성을 구현할 수 있다.
상기 제조방법에서, 폴리염화비닐 수지를 포함하고, 복수의 공극이 구비된 코어를 마련할 수 있다.
상기 코어를 마련하는 단계는 폴리염화비닐 수지를 이용해 현탁 중합 등을 통해 수행될 수 있으나, 폴리염화비닐 수지를 포함하고 복수의 공극이 구비된 코어를 제조할 수 있는 것이라면 제조방법상 제한되는 것은 아니다.
상기 제조방법에서, 상기 코어의 복수의 공극 내부에 충격 보강제를 투입할하는 수 있고, 구체적으로, 상기 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자 제조방법은 상기 충격 보강제를 드라이 블렌드(Dry blend) 방법으로 투입할 수 있다.
드라이 블렌드 방법을 이용하는 경우, 쉐어 스트레스 없이도 상기 충격 보강제를 투입할 수 있어, 상기 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자의 파손을 방지할 수 있고, 상기 충격 보강제의 투입시 우수한 분산성을 구현할 수 있다. 뿐만 아니라, 기존 폴리염화비닐 수지를 포함하는 코어 및 입자형 충격 보강제에 바로 적용이 가능해 공정상 용이하며, 우수한 저온 유연성 및 가소제 이행 방지성을 용이하게 확보할 수 있다.
상기 드라이 블렌드 방법은 온도가 약 70℃ 내지 약 150℃에서 수행될 수 있다. 상기 드라이 블렌드 수행시 상기 온도를 상기 범위로 유지함으로써, 효과적으로 상기 공극에 상기 충격 보강제 투입이 가능하고, 우수한 저온 유연성 및 가소제 이행 방지성을 효과적으로 구현할 수 있다. 상기 온도가 상기 범위 미만인 경우, 상기 공극에 상기 충격 보강제 투입 효율이 저하될 수 있고, 가소제가 미흡수되는 문제가 발생할 수 있다. 상기 온도가 상기 범위 초과인 경우, 겔링 되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 폴리염화비닐 수지 약 100 중량부에 대하여 상기 충격 보강제를 예를 들어, 약 5 중량부 내지 약 10 중량부, 구체적으로는 약 6 중량부 내지 약 10 중량부로 투입할 수 있다.
그에 따라, 상기 제조방법에 의해 제조되는 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자의 전체 중량에 대하여 상기 충격 보강제가 약 5 중량% 내지 약 10 중량%로 포함될 수 있고, 구체적으로는 약 6 중량% 내지 약 10 중량%로 포함될 수 있다.
또한, 상기 코어의 복수의 공극 내부에 가소제를 더 투입할 수 있다.
상기 가소제는 상기 충격 보강제보다 먼저 또는 나중에 투입하거나, 또는 동시에 투입할 수 있으며, 이들의 투입순서는 특별히 제한되지 아니한다.
상기 가소제는 상기 폴리염화비닐 수지 약 100 중량부에 대하여 약 60 중량부 내지 약 70 중량부로 투입할 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자는 상기 충격 보강제를 포함함으로써, 상기 가소제를 적게 포함할 수 있어, 가소제 이행 방지효과를 효과적으로 향상시킴과 동시에 내충격성 또한 향상시킬 수 있다.
상기 제조방법에서, 상기 코어의 표면에 쉘을 형성할 수 있다.
상기 쉘은 상기 코어의 표면에 쉘용 폴리염화비닐 수지를 코팅하여 형성할 수 있고, 상기 코팅 방법은 예를 들어, 헬셀 믹서기에서 믹싱하는 과정에서, 상기 수지 위에 코팅되는 방식에 의해 수행될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 쉘용 폴리염화비닐 수지는 이 기술분야에서 공지된 종류의 폴리염화비닐 수지를 사용할 수 있고, 특별히 제한되지 아니한다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다.
실시예 및 비교예
실시예 1
중합도가 1000인 폴리염화비닐 수지를 포함하고, 입경이 100㎛ 내지 300㎛의 범위에서 다양한 크기의 코어(LG chem, LS100)를 마련하였고, 상기 폴리염화비닐 수지 100 중량부에 대하여 입경이 0.1㎛ 내지 0.2㎛인 메타크릴레이트-부타디엔-스티렌(MBS)계 충격 보강제(LG chem, MB-838A) 10 중량부 및 가소제(LG chem, TOTM) 60 중량부를 드라이 블렌드 방법으로 상기 복수의 공극 내부에 함유시켰다.
이어서, 중합도 900인 쉘용 폴리염화비닐 수지를 상기 코어의 표면에 드라이 믹싱 방법으로 코팅하여 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자를 제조하였다. 이때, 상기 충격 보강제의 함량은 상기 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자 전체 중량 대비 10 중량%가 함유되었다.
실시예 2:
상기 폴리염화비닐 수지 100 중량부에 대하여 충격 보강제가 5 중량부 및 가소제 60 중량부가 포함되고, 그에 따라 상기 충격 보강제의 함량은 상기 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자 전체 중량 대비 5 중량%가 함유된 것을 제외하고 상시 실시예 1과 동일한 조건 및 방법으로 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자를 제조하여 시편을 제작하였다.
비교예 1
충격 보강제가 포함되지 않고, 폴리염화비닐 수지 100 중량부에 대하여 가소제가 80 중량부로 포함된 것을 제외하고 상시 실시예 1과 동일한 조건 및 방법으로 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자를 제조하여 시편을 제작하였다.
<평가>
상기 실시예 및 비교예 각각의 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자를 이용하여 230℃에서 파우더 슬러쉬 몰딩 처리를 하여, 가로30㎜·세로30㎜·두께1.2㎜인 시편을 제작하였다.
실험예 1: 내이행성 측정
상기 실시예 및 비교예 각각에 따라 제조된 시편에 대해 소수점 4 자리까지 초기무게(Wi)를 측정하고, 70 ℃의 오븐에 ABS 수지판 사이에 시트(3 cm × 3 cm)를 넣고 1 kg의 하중을 가한 상태에서 72 시간 방치하고 나서, 시편을 꺼내 항온조에서 4 시간 이상 보관한 후, 시편의 무게(Wo)를 측정하고, 하기 식 1에 대입하여 계산하여 계산된 결과값을 하기 표 1에 나타내었으며, 상기 결과 값이 작을수록 내이행성이 우수함을 의미한다.
[식 1]
이행량(중량%) = {(Wi - Wo)/Wi} X 100
실험예 2: 저온 유연성 측정
상기 실험예 및 비교예에 따라 제조된 시편에 대하여, -35℃ 온도에서 1시간　보관 후 ASTM-D882 방법에 따라 신율을 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
실험예 3: 저온 내충격성 측정
상기 실험예 및 비교예에 따라 제조된 시편에 대하여, -35℃ 온도에서 1시간　보관 후 1 m 높이에서 낙하시의 충격에 따른 외형변화를 아래의 기준에 의해　평가하여 하기 표 1에 기재하였다.
구체적으로, 시편의 외관이 변형이 없는 경우 저온 내충격성이 우수한 것으로 평가하여 “○”로 표시하고, 시편의 외관이 변형하여 제품으로서 사용할 수 없는 경우 저온 내충격성이 열등한 것으로 평가하여 “Ｘ”로 표시하며, 이들의 중간 정도에 해당하는 경우를 “△”로 표시하였다.
실시예 1 실시예 2 비교예 1
내이행성 1 1 7
저온 유연성(%) 96 88 72
저온 내충격성 ○ △ Ｘ
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1 및 2에 따른 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자의 경우 내이행성 및 저온 유연성이 모두 우수하였고, 특히, 실시예 1의 경우 저온 내충격성도 우수함을 명확히 확인하였다.
반면, 비교예 1에 따른 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자의 경우 내이행성이 현저히 열등하고, 저온 유연성 및 저온 내충격성 모두 열등함을 확인하였다.
100: 파우더 슬러쉬 몰딩용 수지 입자
110: 코어
120: 공극
130: 충격 보강제
140: 쉘

Claims (16)

  1. 폴리염화비닐 수지를 포함하는 코어 및 상기 코어의 표면에 코팅된 쉘을 포함하고,
    상기 코어는 복수의 공극을 포함하며,
    상기 공극의 내부에 충격 보강제가 함유된
    파우더 슬러쉬 몰딩(Powder Slush Molding)용 수지 입자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 충격 보강제의 입경이 0.1㎛ 내지 0.2㎛인
    파우더 슬러쉬 몰딩(Powder Slush Molding)용 수지 입자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 충격 보강제를 5중량% 내지 10중량% 포함하는
    파우더 슬러쉬 몰딩(Powder Slush Molding)용 수지 입자.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 충격 보강제는 용융점이 190℃ 내지 260℃인
    파우더 슬러쉬 몰딩(Powder Slush Molding)용 수지 입자.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 충격 보강제는 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스틸렌계 고무 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
    파우더 슬러쉬 몰딩(Powder Slush Molding)용 수지 입자.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 공극의 내부에 가소제가 더 포함된
    파우더 슬러쉬 몰딩(Powder Slush Molding)용 수지 입자.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 가소제는 상기 가소제는 상기 코어의 폴리염화비닐 수지 약 100 중량부 대비 약 60 중량부 내지 약 70 중량부로 포함되는
    파우더 슬러쉬 몰딩(Powder Slush Molding)용 수지 입자.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 폴리염화비닐 수지의 중합도는 1000 내지 2000인
    파우더 슬러쉬 몰딩(Powder Slush Molding)용 수지 입자.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 공극의 내부에 첨가제가 더 포함되고,
    상기 첨가제는 안정제, 산화방지제, 활제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
    파우더 슬러쉬 몰딩(Powder Slush Molding)용 수지 입자.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 쉘은 쉘용 폴리염화비닐 수지를 포함하는
    파우더 슬러쉬 몰딩(Powder Slush Molding)용 수지 입자.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 수지 입자는 구형인
    파우더 슬러쉬 몰딩(Powder Slush Molding)용 수지 입자.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 수지 입자의 입경이 100㎛ 내지 300㎛인
    파우더 슬러쉬 몰딩(Powder Slush Molding)용 수지 입자.
  13. 폴리염화비닐 수지를 포함하고, 복수의 공극이 구비된 코어를 마련하는 단계;
    상기 코어의 복수의 공극 내부에 충격 보강제를 투입하는 단계; 및
    상기 코어의 표면에 쉘을 형성하는 단계;
    를 포함하는 파우더 슬러쉬 몰딩(Powder Slush Molding)용 수지 입자 제조방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 충격 보강제는 드라이 블렌드(Dry blend) 방법으로 투입되는
    파우더 슬러쉬 몰딩(Powder Slush Molding)용 수지 입자 제조방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 드라이 블렌드 방법은 온도가 70℃ 내지 150℃에서 수행되는
    파우더 슬러쉬 몰딩(Powder Slush Molding)용 수지 입자 제조방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 코어는 가소제를 복수의 공극 내부에 더 포함하는
    파우더 슬러쉬 몰딩(Powder Slush Molding)용 수지 입자 제조방법.

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