KR20190074775A - 올레핀계 엘라스토머 조성물 및 이를 포함하는 성형품 - Google Patents

올레핀계 엘라스토머 조성물 및 이를 포함하는 성형품 Download PDF

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Abstract

본 발명은 (a) 용융지수(2.16kg, 230℃)가 0.5 내지 100 g/10분인 프로필렌계 중합체; (b) 에틸렌 유래단위 50 내지 75 중량% 를 포함하는 에틸렌-프로필렌 공중합체; (c) 용융지수(2.16kg, 230℃)가 0.5 내지 30 g/10분이고 밀도가 0.85 내지 0.91 g/cm3 인 에틸렌-알파올레핀 공중합체; (d) 스티렌계 중합체 고무; 및 (e) 열가소성 가황 고무(TPV)를 포함하는 올레핀계 엘라스토머 조성물 및 이를 포함하는 성형품을 제공한다.

Description

올레핀계 엘라스토머 조성물 및 이를 포함하는 성형품{Olefinic Elastomer Composition And Molded Articles Comprising Thereof}
본 발명은 올레핀계 엘라스토머 조성물 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것이다.
에어백 커버는 대표적인 자동차 안전부품으로서 열가소성 폴리엘라스토머(TPE) 수지가 주로 적용되고 있다. 상기 TPE는 크게 스티렌계, 우레탄계, 에스테르계, 올레핀계 등으로 구분된다.
에어백 커버와 같이 각 온도 조건별-사용환경에 따른 요구 조건을 충족시키기 위하여 올레핀계 TPE 수지가 주로 개발 및 양산되고 있으며, 이는 일반적으로 폴리프로필렌 공중합체, 에틸렌-프로필렌계 고무 및 폴리올레핀 엘라스토머의 조합으로 이루어진다.
다만, 고무와 같은 연성 세그먼트들은 저온 충격 특성과 고온에서의 찢김 저항성 및 강성 등의 물성을 유지하기 어려운 문제점이 있다.
한편, 연성 세그먼트들의 가교 여부에 따라 가교 및 비가교 타입으로 구분되는데, 가교 타입의 경우 내열성, 내화학성 및 탄성이 우수한 반면, 원가 상승 문제가 있으며 휘발성 유기 화합물(Volatile Organic Compounds, VOCs)의 제어, 추가 공정 및 반응의 제어에 있어서 여러 가지 문제점이 나타난다.
VOCs란　탄화수소 유기화합물 중 증기압이 높아 대기 중으로 쉽게 증발되는 액체 또는 기체상 유기화합물을 말한다. TVOC(Total Volatile Organic Compounds), VVOC(Very Volatile Organic Compounds), VOCs 및 SVOC(Semivolatile Organic Compounds) 그룹 내에서 환경·보건·건강 상 의미 있는 물질 종류 및 총량 개념을 자동차 등의 실내 공기질을 평가하는 척도로 활용할 수 있다. 이에 따라, 자동차 내부 안전부품 등의 제조에 사용될 수 있는 것으로서 낮은 VOCs 수준을 구현할 수 있는 친환경성 올레핀계 엘라스토머 조성물에 대한 개발의 필요성이 존재한다.
이에, 본 발명자들은 폴리프로필렌 공중합체, 에틸렌-프로필렌 공중합체 및 에틸렌-알파올레핀 공중합체를 포함하는 올레핀계 엘라스토머 조성물에 스티렌계 중합체 고무 및 열가소성 가황 고무(TPV)를 첨가함으로써, 별도로 가교제를 투입하지 않고도 저온 충격 특성이 유지되고 고온에서 찢김 저항성 및 강성이 개선되는 것을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 저온 충격 특성이 우수하고 고온에서 찢김 저항성 및 강성이 개선될 뿐만 아니라, 비가교 타입으로서 낮은 VOCs 수준을 유지하여 친환경적인 올레핀계 엘라스토머 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 올레핀계 엘라스토머 조성물을 포함하여 저온 충격 특성, 고온에서의 찢김 저항성 및 강성이 우수한 성형품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 구현 예는
(a) 용융지수(2.16kg, 230℃)가 0.5 내지 100 g/10분인 프로필렌계 중합체;
(b) 에틸렌 유래단위 50 내지 75 중량% 를 포함하는 에틸렌-프로필렌 공중합체;
(c) 용융지수(2.16kg, 230℃)가 0.5 내지 30 g/10분이고 밀도가 0.85 내지 0.91 g/cm3 인 에틸렌-알파올레핀 공중합체;
(d) 스티렌계 중합체 고무; 및
(e) 열가소성 가황 고무(TPV)를 포함하는 것을 특징으로 하는 올레핀계 엘라스토머 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 구현 예는 올레핀계 엘라스토머 조성물 총 100 중량부에 대하여
(a) 용융지수(2.16kg, 230℃)가 0.5 내지 100 g/10분인 프로필렌계 중합체 50 내지 60 중량부;
(b) 에틸렌 유래단위 50 내지 75 중량%를 포함하는 에틸렌-프로필렌 공중합체 5 내지 25 중량부;
(c) 용융지수(2.16kg, 230℃)가 0.5 내지 30 g/10분이고, 밀도가 0.85 내지 0.91 g/cm3 이며, 190℃에서 측정한 용융지수의 비율 MFR10/MFR2.16 이 8.5 이하이며, 적외선 흡수 측정에 의해 구해지는 탄소수 1000개당 바이닐기 함량이 0.06~1개인 에틸렌-알파올레핀 공중합체 5 내지 25 중량부;
(d) 스티렌계 중합체 고무 3 내지 25 중량부; 및
(e) 열가소성 가황 고무(TPV) 3 내지 10 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 올레핀계 엘라스토머 조성물을 제공한다.
본 발명의 또 다른 구현 예는 상기 올레핀계 엘라스토머 조성물을 포함하는 성형품을 제공한다.
본 발명에 따른 올레핀계 엘라스토머 조성물은 별도로 가교제를 사용하지 않은 비가교 타입으로서 낮은 VOCs 수준을 유지해 친환경적이며, 가교 타입과 동등 수준 또는 그 이상으로 개선된 저온 충격 특성, 고온에서의 찢김 저항성 및 강성을 나타낼 수 있다.
이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명의 일 구현 예는
(a) 용융지수(2.16kg, 230℃)가 0.5 내지 100 g/10분인 프로필렌계 중합체;
(b) 에틸렌 유래단위 50 내지 75 중량% 를 포함하는 에틸렌-프로필렌 공중합체;
(c) 용융지수(2.16kg, 230℃)가 0.5 내지 30 g/10분이고 밀도가 0.85 내지 0.91 g/cm3 인 에틸렌-알파올레핀 공중합체;
(d) 스티렌계 중합체 고무; 및
(e) 열가소성 가황 고무(TPV)를 포함하는 것을 특징으로 하는 올레핀계 엘라스토머 조성물을 제공한다.
일 예로서, 상기 올레핀계 엘라스토머 조성물은 올레핀계 엘라스토머 조성물 총 100 중량부에 대하여 상기 (a) 프로필렌계 중합체 50 내지 60 중량부; 상기 (b) 에틸렌-프로필렌 공중합체 5 내지 25 중량부; 상기 (c) 에틸렌-알파올레핀 공중합체 5 내지 25 중량부; 상기 (d) 스티렌계 중합체 고무 3 내지 25 중량부; 및 상기 (e) 열가소성 가황 고무(TPV) 3 내지 10 중량부를 포함할 수 있다. 이로써, 가교제를 포함하지 않으면서도 저온 충격 특성 및 고온 찢김 저항성을 달성할 수 있다.
이하, 본 발명의 각 성분을 보다 상세히 서술한다.
(a) 프로필렌계 중합체
상기 (a) 프로필렌계 중합체는 단독 중합체, 블록 또는 랜덤 공중합체, 랜덤 터폴리머 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다. 바람직하게는, 블록 공중합체를 사용한다.
상기 (a) 프로필렌계 중합체는 ASTM D1238에 의거하여 측정한 용융지수(2.16kg, 230℃)가 0.5 내지 100 g/10분이며, 바람직하게 5 내지 45 g/10분, 보다 바람직하게 5 내지 30 g/10분이다. 상기 수치범위를 충족하는 고결정, 고유동성 프로필렌계 중합체를 사용함으로써 올레핀계 엘라스토머 조성물의 흐름성을 개선할 수 있다.
구체적으로, 상기 (a) 프로필렌계 중합체는 올레핀계 엘라스토머 조성물 총 100 중량부에 대하여 50 내지 60 중량부, 바람직하게 52 내지 58중량부로 포함될 수 있다. 상기 수치범위 내에서 우수한 저온 충격 특성 및 고온 찢김 저항성을 유지할 수 있으며, VOCs 수준이 제어된다.
(b) 에틸렌-프로필렌 공중합체
상기 (b) 에틸렌-프로필렌 공중합체는 에틸렌, 프로필렌 그리고 선택적으로 비공액 폴리엔이 중합된 합성고무를 말한다.
비공액 폴리엔은 1,4-헥사디엔(HD), 디사이클로펜타디엔(DCP), 에틸리덴 노르보르넨(ENB)로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 에틸리덴 노르보르넨(ENB)이 가장 바람직하다.
상기 (b) 에틸렌-프로필렌 공중합체는 (b) 공중합체 총 중량에 대하여 에틸리덴 노르보르넨(ENB)의 유래단위를 2 내지 10 중량%, 바람직하게 4.5 내지 7 중량%, 보다 바람직하게 4.5 내지 5.7 중량% 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 (b) 에틸렌-프로필렌 공중합체가 에틸리덴 노르보르넨(ENB)의 유래단위를 포함하는 EPDM의 경우 125℃에서의 무니점도(ML1+4, 125℃)가 23 내지 115 범위이며, 바람직하게 40 내지 90, 보다 바람직하게 50 내지 85 이다.
일 예로, 상기 (b) 에틸렌-프로필렌 공중합체가 에틸리덴 노르보르넨(ENB)의 유래단위를 포함하지 않는 EPM의 경우 100℃에서의 무니점도(ML1+4, 100℃)는 25 내지 75 범위일 수 있으며, 바람직하게 40 내지 70, 보다 바람직하게 65 내지 69이다.
상기 (b) 에틸렌-프로필렌 공중합체에 포함되는 에틸렌 유래단위의 함량은 (b) 공중합체 총 중량에 대하여 50 내지 75 중량% 이고, 바람직하게는 57 내지 71 중량%이다. 상기 함량이 50중량% 미만이면 내충격성이 미미할 우려가 있고, 75중량%를 초과하면 공중합체의 점성이 과하게 증가될 수 있다.
또한, 상기 (b) 에틸렌-프로필렌 공중합체는 올레핀계 엘라스토머 조성물 총 100 중량부에 대하여 5 내지 25 중량부, 바람직하게 10 내지 20중량부로 포함될 수 있다. 상기 수치범위 내에서 우수한 저온 충격 특성 및 고온 찢김 저항성을 유지할 수 있으며, VOCs 수준이 제어된다.
(c) 에틸렌-알파올레핀 공중합체
상기 (c) 에틸렌-알파올레핀 공중합체에서 알파올레핀은 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센 4-메틸-1-펜텐 및 1-옥텐으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있으며, 1-부텐 또는 1-옥텐인 것이 보다 바람직하다.
상기 (c) 에틸렌-알파올레핀 공중합체는, 탄소수 1000개당 바이닐기의 함량이 0.06~1개, 바람직하게 0.06~0.8개, 보다 바람직하게 0.06~0.5개, 보다 바람직하게 0.06~0.2개이다. 본 발명에서 중합체 중 바이닐기 함량은, 적외 흡수 측정(IR법)에 의해 측정된다.
본 명세서에 있어서, 바이닐기의 정량은, (1) 바이닐 및 바이닐리덴형 불포화결합을 포함하지 않는 폴리에틸렌과, 바이닐기 함량이 이미 알려진 1,2-폴리부타디엔을 이용하여, 혼합시료를 조제하여 적외선 흡수 측정을 행하여 검량선을 작성하고, (2) 측정 시료에 대하여 적외선 흡수 측정을 행하고, (3) 계산에 의해 정량함으로써 구할 수 있다. 또한, 바이닐 및 바이닐리덴형 불포화 결합을 포함하지 않는 것은, 적외선 흡수 측정에 의해, 1000㎝-1과 850㎝-1 사이의 영역에 흡수대가 인정되지 않는 것으로 확인할 수 있다.
상기 (c) 에틸렌-알파올레핀 공중합체에 대하여 ASTM D1238에 의해 측정된 용융지수(2.16kg, 230℃)는 0.5 내지 30 g/10분이고, 바람직하게는 2 내지 10 g/10분이다. 상기 수치범위를 충족하는 에틸렌-알파올레핀 공중합체를 사용함으로써 상기 (a) 프로필렌계 중합체 중 (c) 공중합체의 분산성을 향상시키고 올레핀계 엘라스토머 조성물의 흐름성을 개선할 수 있다.
또한, 상기 (c) 에틸렌-알파올레핀 공중합체의 밀도는 0.85 내지 0.91 g/cm3 이고, 0.851 내지 0.871 g/cm3 인 것이 바람직하다. 상기 밀도가 0.85 미만인 경우 상온 및 고온에서의 강성에 문제가 있고 0.91 g/cm3 을 초과하는 경우 내충격성이 저하될 우려가 있다.
상기 수치범위를 만족하는 저밀도, 고유동성 에틸렌-알파올레핀을 사용함으로써 상기 프로필렌계 중합체와 상용성을 높일 수 있으며, 보다 낮은 유리전이온도(Tg)에서 우수한 저온 충격 발휘가 가능하게 된다.
또한, ASTM D1238에 의해 10㎏ 하중, 190℃에서 측정한 용융지수와 ASTM D1238의 방법에 의해 2.16㎏ 하중, 190℃에서 측정한 용융지수의 비율인 MFR10/MFR2.16이 8.5 이하인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게 4 내지 8이다.
또한, 상기 (c) 에틸렌-알파올레핀 공중합체는 무니점도(ML1+4,121℃)가 5 내지 45, 바람직하게 8 내지 23, 보다 바람직하게 20 내지 23일 수 있다. 상기 수치범위를 충족하는 경우 프로필렌계 중합체 내 분산성을 높일 수 있다.
또한, 상기 (c) 에틸렌-알파올레핀 공중합체는 올레핀계 엘라스토머 조성물 총 100 중량부에 대하여 5 내지 25 중량부로 포함될 수 있으며, 보다 바람직하게는 12 내지 24중량부이다. 상기 수치범위 내에서 우수한 저온 충격 특성 및 고온 찢김 저항성을 유지할 수 있으며, VOCs 수준이 제어된다.
(d) 스티렌계 중합체 고무
상기 (d) 스티렌계 중합체 고무는 선형구조, 또는 디블록(diblock), 트리블록(triblock), 방사형(radial), 별형(star) 등의 비선형구조일 수 있다.
상기 스티렌계 중합체 고무는 스티렌 중합체 블록군; 및 에틸렌, 이소프렌, 부틸렌, 부타디엔 및 프로필렌 중에서 선택된 단량체의 유래단위를 포함하는 단일 중합체 블록군 또는 에틸렌, 이소프렌, 부틸렌, 부타디엔 및 프로필렌 중에서 선택된 2종 이상의 단량체의 유래단위를 포함하는 공중합체 블록군을 포함할 수 있다.
일 예로서, 상기 스티렌계 중합체 고무는 스티렌계 중합체 고무 총 중량에 대하여 스티렌 중합체 블록군 5 ~ 40 중량%, 바람직하게 28 내지 35 중량%; 및 상기 단일 중합체 블록군 또는 상기 공중합체 블록군 60 ~ 95 중량%, 바람직하게 65 내지 72 중량%를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 (d) 스티렌계 중합체 고무로서 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 또는 스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌(SEBS)을 사용할 수 있다.
상기 (d) 스티렌계 중합체 고무의 밀도는 0.91 내지 0.96 g/cm3, 바람직하게 0.93 내지 0.95 g/cm3 일 수 있다. 상기 수치범위를 충족하는 경우 저온 충격 특성 및 고온 찢김 저항성 사이의 밸런스를 유지할 수 있다.
상기 (d) 스티렌계 중합체 고무는 쇼어 경도 A가 60 내지 90, 바람직하게 74 내지 84일 수 있다.
또한, 상기 (d) 스티렌계 중합체 고무는 올레핀계 엘라스토머 조성물 총 100중량부에 대하여 3 내지 25 중량부로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 보다 바람직하게는 5 내지 20중량부이다. 상기 스티렌계 중합체 고무 함량이 상기 범위로 조절되면 저온 충격 특성 및 고온 찢김 저항성을 향상시킬 수 있다.
(e) 열가소성 가황 고무(TPV)
상기 (e) 열가소성 가황 고무(TPV)는 (반)결정질 폴리올레핀 수지와 상기 수지에 분산된 고무의 배합물을 포함하는 열가소성 탄성중합체의 일종이다. 이는 이미 가교된 재료이기 때문에 이를 사용할 경우 별도의 가교제 투입 공정을 생략할 수 있으므로 환경, 원가, 작업성 측면에서 유리하다. 또한, 올레핀계 엘라스토머 조성물의 상온 및 고온에서의 찢김 저항성을 향상시키는 효과가 있다. 상기 (e) 열가소성 가황 고무(TPV)는 폴리올레핀 수지 15 내지 85중량부 및 고무 85 내지 15중량부를 포함할 수 있다.
상기 TPV에서, 분산된 고무는 적어도 부분적으로 경화, 즉 가황된다. 일반적으로, TPV의 고무는 TPV로부터 추출가능한 고무의 양(경화성 고무의 총량에 기초함)이 90% 미만이도록 하는 가황도를 갖는다. 이러한 추출가능한 양을 결정하는 시험은 폴리올레핀 및 비-가황된 고무가 가용성인 용매를 사용하여 통상적으로 수행된다. 적합하고 바람직한 용매는 자일렌이다.
최선의 가황 효과를 달성하기 위하여, TPV는 추출가능한 고무의 양이 15% 미만, 더욱 바람직하게는 5% 미만인 정도까지 바람직하게 가황된다.
상기 (e) 열가소성 가황 고무(TPV)의 밀도는 0.95 내지 0.97 g/cm3 일 수 있다. 상기 수치범위를 충족하는 경우 저온 충격 특성 및 고온 찢김 저항성 사이의 밸런스를 유지할 수 있다.
상기 (e) 열가소성 가황 고무는 쇼어 경도 A가 32 내지 92, 바람직하게 65 내지 89일 수 있다. 또한, 쇼어 경도 D는 35 내지 45일 수 있다.
또한, 상기 (e) 열가소성 가황 고무(TPV)는 올레핀계 엘라스토머 조성물 총 100중량부에 대하여 3 내지 10 중량부로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 바람직하게는 3 내지 7중량부이다. 열가소성 가황 고무 함량이 상기 범위로 조절되면 저온 충격 특성 및 고온 찢김 저항성을 향상시킬 수 있다.
올레핀계 엘라스토머 조성물
상기 (a) 내지 (e) 성분을 용융 혼련하여 분말 또는 펠렛 형태의 올레핀계 엘라스토머 조성물을 수득할 수 있으며, 본 발명의 올레핀계 엘라스토머 조성물은 저온 충격 특성, 고온 찢김 저항성 및 강성이 우수한 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 본 발명의 올레핀계 엘라스토머 조성물은 ISO 180에 의거하여 -40℃에서 50 내지 80kJ/m2, 바람직하게 65 내지 75kJ/m2의 힘을 가한 경우 파단되지 않을 수 있다.
또한, 본 발명의 올레핀계 엘라스토머 조성물은 ISO 34-1에 의거하여 측정된 85℃에서의 인열 강도가 50 내지 70 N/mm 일 수 있다.
또한, 본 발명의 올레핀계 엘라스토머 조성물은 VDA278에 의거하여 측정된 VOCs 값이 20 내지 100 ㎍/g 일 수 있다.
상기 올레핀계 엘라스토머 조성물은 필요에 따라 윤활제, 산화방지제, 사슬연장제, 촉매, 이형제, 안료, 염료, 대전방지제, 항균제, 가공조제, 금속불활성화제, 발연억제제, 내마찰제, 내마모제 및 커플링제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제는 일례로 본 발명의 올레핀계 엘라스토머 조성물의 물성에 악영향을 미치지 않는 범위 내에서 사용할 수 있다.
본 발명의 다른 구현 예는 상기 올레핀계 엘라스토머 조성물로 제조된 사출 성형품을 제공한다.
사출 성형 방법은 당업계에서 사용하는 통상의 방법을 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들면 상기 올레핀계 엘라스토머의 분말상 또는 펠렛 형태의 수지를 주입구를 통하여 사출기로 주입한다. 주입된 수지는 사출기의 배럴(barrel) 내에서 가열 용융된다. 용융물은 금형 내로 높은 압력으로 주입되고, 금형에 주입된 고분자 용융물이 냉각 또는 가교에 의하여 고화되면, 금형이 열리고, 금형으로부터 성형품을 분리할 수 있다.
사출 성형제품은 특별히 제한되지 않고, 저온 충격 특성, 고온에서의 찢김 저항성 및 강성을 필요로 하는 제품을 제조할 수 있다.
실시예
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 6
하기 표 1에 나타낸 (a) 내지 (e) 성분들을 그 기재된 함량으로 혼합하여, 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 6의 올레핀계 엘라스토머 조성물을 얻었다.
* (a) 프로필렌계 중합체: ASTM D1238에 의거하여 측정한 용융지수(2.16kg, 230℃)가 30g/10분인 블록 공중합체
* (b) 에틸렌-프로필렌 공중합체: 에틸렌 함량이 71중량%이고, 무니점도(ML1+4,100℃)가 69인 EPM 공중합체
* (c) 에틸렌-알파올레핀 공중합체: ASTM D1238에 의거하여 측정한 용융지수(2.16kg, 190℃)가 1.2g/10분이고, 밀도가 0.862g/cm3인 EBR 공중합체
* (d) 스티렌계 중합체 고무: 13중량%의 스티렌 중합체를 포함하는 선형구조의 SEBS 중합체 고무(Kraton의 G-1657)
* (e) 열가소성 가황 고무(TPV): 쇼어 경도가 65A인 열가소성 가황 고무(금호폴리켐의 1640N)
* 가교제: 디큐밀 퍼옥사이드(결정형) 타입의 가교제(AkzoNobel의 perkadox BC-FF)
실시예 비교예
1 2 3 4 1 2 3 4 5 6
(a) 55 50 52 60 45 54.2 52 64.5 70 50
(b) 20 20 10 5 5 12 30 35 - 15
(c) 15 20 24 5 50 26 5 - - 25
(d) 3 5 11 20 - 7 12 - 15 10
(e) 7 5 3 10 - - - - 15 -
가교제 - - - - - 0.8 1 0.5 - -
실험예
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 올레핀계 엘라스토머 조성물을 이축 압출기(twin-screw extruder)를 이용하여, 190 내지 250 ℃의 온도구간에서 용융 혼련시켜 펠렛을 제조하였고, 이 펠렛을 물성 테스트를 위한 시편으로 사용하였다. 제조된 시편들의 물성평가를 하기의 방법으로 측정하였으며, 그 평가 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
1) 저온 충격: 4mm 두께, 10mm 폭의 충격 시편에 대하여, 추 무게 6J로 -40℃까지 냉각시킨 후 4시간 동안 에이징하여 챔버 내 조건에서 저온 충격 특성을 평가하였다. (NB는 일부 균열, PB는 절반 이상 균열, B는 시편 2조각 분리를 의미하는 것으로 충격 후 시편 상태를 나타냄.)
2) 인열 강도: 3mm 두께의 시편에 대하여 상온(23℃) 및 고온(85℃)의 온도 조건 도달 후 4시간 동안 에이징하여 챔버 내 조건에서 인열 강도를 측정하였다.
3) 물성 유지율: 고온 인열값 / 상온인열값 × 100
4) VOCs: VDA 278에 의거하여 90℃에서 30분 동안 퍼지&트랩 GC/MS를 측정하였다.
실시예 비교예
1 2 3 4 1 2 3 4 5 6
저온충격
(kJ/m2)		 65
(NB)		 70
(NB)		 72
(NB)		 55
(PB)		 80
(NB)		 20
(B)		 75
(NB)		 55
(PB)		 10
(B)		 75
(NB)
인열강도
(N/mm)		 23℃ 122 114 104 127 73 116 87 114 105 101
85℃ 67 58 53 69 29 45 39 52 47 51
물성유지율(%) 55 51 50 54 40 39 45 46 45 50
VOCs(㎍/g) 56 43 66 98 31 198 256 173 102 22
상기 표 2에서, 본 발명의 올레핀계 엘라스토머 조성물은 저온 충격 특성이 비교적 우수하고 고온에서 찢김 저항성 또한 우수하며, VOCs 는 낮은 값을 나타낸 반면, (d) 및 (e)를 포함하지 않은 비교예 1의 경우 고온 찢김 저항성이 저하된 것을 확인할 수 있다.
또한, 비교예 2, 3은 가교제를 포함하여 제조된 가교 타입이나, (e)를 포함하지 않는 것으로서, 고온 찢김 저항성이 좋지 않고 VOCs 수준이 매우 높다. 특히, 비교예 2는 (b)를 매우 적게 포함하기 때문에 저온 충격 특성 또한 저하되며 물성 유지율도 낮은 것을 확인할 수 있다.
또한, 가교 타입으로서 (c), (d) 및 (e)를 포함하지 않은 비교예 4의 경우 저온 충격 특성 및 고온 찢김 저항성이 좋지 않고, VOCs 수준이 높은 것을 확인할 수 있다.
비교예 5, 6의 경우 (d)를 포함하는 비가교 타입이다. 비교예 5는 (b), (c) 성분을 포함하지 않기 때문에 저온 충격 특성이 크게 저하되고 고온 찢김 저항성 또한 높지 않다. 또한, 비교예 6은 본 발명의 (e) 성분을 포함하지 않기 때문에 고온 찢김 저항성 및 물성 유지율이 좋지 않은 것을 확인할 수 있다.

Claims (16)

  1. (a) 용융지수(2.16kg, 230℃)가 0.5 내지 100 g/10분인 프로필렌계 중합체;
    (b) 에틸렌 유래단위 50 내지 75 중량%를 포함하는 에틸렌-프로필렌 공중합체;
    (c) 용융지수(2.16kg, 230℃)가 0.5 내지 30 g/10분 이고 밀도가 0.85 내지 0.91 g/cm3 인 에틸렌-알파올레핀 공중합체;
    (d) 스티렌계 중합체 고무; 및
    (e) 열가소성 가황 고무(TPV)를 포함하는 것을 특징으로 하는 올레핀계 엘라스토머 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    올레핀계 엘라스토머 조성물 총 중량 100 중량부에 대하여
    상기 (a) 프로필렌계 중합체 50 내지 60 중량부;
    상기 (b) 에틸렌-프로필렌 공중합체 5 내지 25 중량부;
    상기 (c) 에틸렌-알파올레핀 공중합체 5 내지 25 중량부;
    상기 (d) 스티렌계 중합체 고무 3 내지 25 중량부; 및
    상기 (e) 열가소성 가황 고무(TPV) 3 내지 10 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 올레핀계 엘라스토머 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 프로필렌계 중합체는 단독 중합체, 블록 또는 랜덤 공중합체, 랜덤 터폴리머 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 올레핀계 엘라스토머 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 에틸렌-프로필렌 공중합체는 에틸렌의 유래단위, 프로필렌의 유래단위를 포함하되, 에틸리덴 노르보르넨(ENB)의 유래단위를 포함하지 않고, 100℃에서의 무니점도(ML1+4, 100℃)는 25 내지 75 범위인 것을 특징으로 하는 올레핀계 엘라스토머 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 에틸렌-프로필렌 공중합체는 에틸렌의 유래단위, 프로필렌의 유래단위 및 에틸리덴 노르보르넨(ENB)의 유래단위를 포함하는 것을 특징으로 하는 올레핀계 엘라스토머 조성물.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 (b) 에틸렌-프로필렌 공중합체는 (b) 공중합체 총 중량에 대하여 에틸리덴 노르보르넨(ENB)의 유래단위 2 내지 10 중량% 를 포함하고, 125℃에서의 무니점도(ML1+4, 125℃)가 23 내지 115 범위인 것을 특징으로 하는 올레핀계 엘라스토머 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 (c)의 알파올레핀은 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센 4-메틸-1-펜텐 및 1-옥텐으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 올레핀계 엘라스토머 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 (c) 에틸렌-알파올레핀 공중합체는 적외선 흡수 측정에 의해 구해지는 탄소수 1000개당 바이닐기 함량이 0.06~1개인 것을 특징으로 하는 올레핀계 엘라스토머 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 (c) 에틸렌-알파올레핀 공중합체는 190℃에서 측정한 용융지수의 비율 MFR10/MFR2.16 이 8.5 이하인 것을 특징으로 하는 올레핀계 엘라스토머 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 (d) 스티렌계 중합체 고무는 스티렌계 중합체 고무 총 중량에 대하여
    스티렌 중합체 블록군 5 ~ 40 중량%; 및
    에틸렌, 이소프렌, 부틸렌, 부타디엔 및 프로필렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 단량체의 유래단위를 포함하는 단일 중합체 블록군 또는 에틸렌, 이소프렌, 부틸렌, 부타디엔 및 프로필렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 2종 이상의 단량체의 유래단위를 포함하는 공중합체 블록군 60 ~ 95 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 올레핀계 엘라스토머 조성물.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 (e) 열가소성 가황 고무(TPV)는 폴리올레핀 수지 및 고무를 15 : 85 내지 85 : 15의 중량비로 포함하는 것을 특징으로 하는 올레핀계 엘라스토머 조성물.
  12. 제1항에 있어서,
    ISO 180에 의거하여 -40℃에서 50 내지 80kJ/m2의 힘을 가한 경우 파단되지 않는 것을 특징으로 하는 올레핀계 엘라스토머 조성물.
  13. 제1항에 있어서,
    ISO34-1에 의거하여 측정된 85℃에서의 인열 강도는 50 내지 70 N/mm인 것을 특징으로 하는 올레핀계 엘라스토머 조성물.
  14. 제1항에 있어서,
    VDA278에 의거하여 측정된 VOCs 값이 20 내지 100 ㎍/g인 것을 특징으로 하는 올레핀계 엘라스토머 조성물.
  15. 올레핀계 엘라스토머 조성물 총 100 중량부에 대하여
    (a) 용융지수(2.16kg, 230℃)가 0.5 내지 100 g/10분인 프로필렌계 중합체 50 내지 60 중량부;
    (b) 에틸렌 유래단위 50 내지 75 중량% 를 포함하는 에틸렌-프로필렌 공중합체 5 내지 25 중량부;
    (c) 용융지수(2.16kg, 230℃)가 0.5 내지 30 g/10분이고, 밀도가 0.85 내지 0.91 g/cm3 이며, 190℃에서 측정한 용융지수의 비율 MFR10/MFR2.16 이 8.5 이하이며, 적외선 흡수 측정에 의해 구해지는 탄소수 1000개당 바이닐기 함량이 0.06~1개인 에틸렌-알파올레핀 공중합체 5 내지 25 중량부;
    (d) 스티렌계 중합체 고무 3 내지 25 중량부; 및
    (e) 열가소성 가황 고무(TPV) 3 내지 10 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 올레핀계 엘라스토머 조성물.
  16. 청구항 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항의 올레핀계 엘라스토머 조성물을 포함하는 성형품.
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