KR20200036329A - 폴리옥시메틸렌 수지 조성물 및 이를 포함하여 제조된 성형품 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리옥시메틸렌 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것으로서, 구체적으로 본 발명은 광노출에 대한 색상 안정성, 소광, 유동 및 충격특성이 우수하여 복잡한 구조와 제품의 크기가 큰 사출물의 제조에 적합한 폴리옥시메텔렌(polyoxymethylene) 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품을 제공할 수 있다.

Description

폴리옥시메틸렌 수지 조성물 및 이를 포함하여 제조된 성형품 {Polyoxymethylene Resin Composition and Molding Manufacturing by including the Same}
본 발명은 폴리옥시메틸렌 수지 조성물 및 이를 포함하여 제조된 성형품에 관한 것이다.
폴리옥시 메틸렌(polyoxymethylene) 수지는 기계적 강도와 내충격성이 균형이 잡힌 고성능 플라스틱으로서 알려지고 전자기기 용품, 자동차 부품으로서 광범위한 분야에 있어서 사용되어 왔다. 그러나 폴리옥시 메틸렌(polyoxymethylene) 수지는 고결정의 수지로 표면의 광택이 높아 빛이 반사될 경우 육안의 자극을 주고, 장기간 태양광이 받을 경우 수지 자체의 내광성 부족으로 인한 표면 색상이 변하고 크랙(crack)이 발생한다. 그리고 외장품의 경우 외관이 중요시되며, 외관 장식이 필요하고, 이에 따라 사출시 용융수지의 경로가 길게 된다. 이 경우 수지의 높은 유동 특성이 요구된다. 그러나 유동특성은 수지의 점도가 낮을수록 높게 되므로 수지의 유동특성을 높이기 위해서 저점도의 수지를 사용할 경우에는 제품의 강도가 부족할 경우가 발생한다. 저점도의 고 유동 수지를 사용할 경우 충격강도가 부족하고 수지의 강성이 높기 때문에 쉽게 파손이 되는 경향이 있다. 따라서 내충격제 등을 사용하여 충격특성을 향상시키는 것이 필요하다.
폴리옥시메틸렌(polyoxymethylene) 수지에 소광성을 부여하기 위한 방법으로 폴리옥시메틸렌(polyoxymethylene) 수지에 아크릴계 다상 인터폴리머(Inter-polymer)를 첨가하는 방법이 일본 특개소 59-136343호 공보에 있고, -20℃ 이하의 유리전이 온도를 갖는 고무탄성 그래프트공중합물을 폴리옥시메틸렌(polyoxymethylene)에 배합하는 방법이 일본특개소 61-120849호 공보에 알려져 있다. 그러나 상기 방법으로 얻어진 조성물들은 폴리옥시메틸렌(polyoxymethylene) 의 기계적 물성, 특히 충격강도가 떨어지고, 성형시 열안정성이 충분하지 않는 문제점을 가진다.
폴리옥시메틸렌(polyoxymethylene)수지의 소광성 및 내후성을 부여하기 위한 방법으로 폴리옥시메틸렌(polyoxymethylene)수지에 폴리에테르-에스테르 블록공중합체, 트리아진계 또는 힌더드(hindered)아민 광안정제, 입자크기 5㎛ 이하 무기충전제를 첨가하는 방법이 한국공개특허 2003-0046753에 알려져 있다. 그러나 이 방법은 충격물성과 무기물에 의한 수지 분해로 인한 포름알데히드 방출이 많아 가공시 문제가 될수 있다.
폴리옥시메틸렌(polyoxymethylene)수지의 충격을 개선하기 위한 방법으로 폴리옥시메틸렌(polyoxymethylene)수지에 폴리에테르-에스테르 블록 공중합체, 열가소성폴리우레탄 엘라스토머, 변성폴리에틸렌 무수말레인산 공중합체를 첨가하는 한국등록특허 10-1694904가 알려져 있다. 그러나 이 방법은 소광특성 및 내광특성이 떨어져 태양광에 노출되는 부분의 사용에 문제가 될수 있다.
본 발명은 광노출에 대한 색상 안정성, 소광, 유동 및 충격특성이 우수하여 복잡한 구조와 제품의 크기가 큰 사출물의 제조에 적합한 폴리옥시메텔렌(polyoxymethylene) 수지 조성물 및 이를 포함하여 제조된 성형품에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 일 구현예는 저점도 폴리옥시메틸렌; 저경도 폴리에테르-에스테르 블록 공중합체; 고결정성 폴리프로필렌 블록 코폴리머; 및 변성폴리에틸렌 무수말레인산 공중합체를 포함하는 것인 폴리옥시메틸렌 수지 조성물을 제공하는 것이다.
상기 저점도 폴리옥시메틸렌은 190℃, 2.16kg 하중에서의 용융 흐름 지수(Melt Flow Index)가 24 ~ 30 g/10분인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 저경도 폴리에테르-에스테르 블록 공중합체는 Shore D 경도가 28±2인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 고결정성 폴리프로필렌 블록 코폴리머는 용융 흐름 지수(Melt Flow Index)가 230℃, 2.16kg 하중에서 30±2g/10분이고, 용융 온도가 169±2℃인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 변성폴리에틸렌 무수말레인산 공중합체는 무수말레인산이 0.5~3중량%가 그라프트 되어 있는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 저점도 폴리옥시메틸렌 100 중량부에 대하여, 저경도 폴리에테르-에스테르 블록 공중합체 10 내지 15 중량부, 고결정성 폴리프로필렌 블록 코폴리머 1 내지 3 중량부 및 변성폴리에틸렌 무수말레인산 공중합체 0.5 내지 3 중량부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 일 구현예는 상술한 조성물을 포함하여 제조된 성형품을 제공하는 것이다.
상기 성형품은 ASTM D256 방법으로 notched 충격강도가 10kgf·㎝/㎝ 이상이고, Gloss 60°광택도의 값이 40 이하이고, 제논 아크 램프, 블랙 판넬 온도 89±3℃, 습도 50%±5%, 조사 강도 300~400nm, 66W/m2, 총 조사 에너지 84MJ/m2으로 조사 한후 초기 시편과 색상의 차이 Delta E가 3 이하인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 폴리옥시메틸렌 수지 조성물은 광노출에 대한 색상 안정성, 소광, 유동 및 충격특성이 우수하여 복잡하고 큰 사출물의 제조에 적합하고, 장시간 태양광에 노출이 될경우 수지의 분해로 인한 색상 변색을 방지하고, 빛의 반사에 의한 육안의 자극 방지 및 충격에 의한 파손을 방지하여 자동차 내·외장, 생활용품 분야에 적용할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 구현예에 따르면, 저점도 폴리옥시메틸렌; 저경도 폴리에테르-에스테르 블록 공중합체; 고결정성 폴리프로필렌 블록 코폴리머; 및 변성폴리에틸렌 무수말레인산 공중합체를 포함하는 것인 폴리옥시메틸렌 수지 조성물을 제공하는 것이다.
이하, 본 발명의 수지 조성물의 각 성분을 보다 상세히 설명 한다.
저점도 폴리옥시메틸렌
상기 저점도 폴리옥시메틸렌은 반복 단위로서 옥시메틸렌 -(OCH2)n- 기를 포함하는 것으로서, 양말단이 에스테르 또는 에테르기에 의해 봉쇄된 옥시메틸렌 단독중합체이거나 옥시메틸렌 모노머 단위로 이루어진 폴리머쇄중에 폴리머 주쇄중에 탄소수 2~8의 옥시알킬렌 단위가 랜덤하게 삽입되고, 중합체의 양말단이 에스테르 또는 에테르기에 의해 봉쇄된 옥시메틸렌계 공중합체, 또는 삼원공중합체일 수 있다.
본 발명에 있어서, 저점도 폴리옥시메틸렌 수지는 수지 조성물의 베이스 수지 역할을 하는 것으로, 수지의 기본적인 기계적·화학적 물성을 확보하며, 특히 내마모 성능에 중요한 기능을 수행한다. 본 발명에서 상기 폴리옥시메틸렌은 상업적으로 사용되고 있는 통상의 폴리옥시메틸렌이라면 특별히 한정되지 않으나 보다 바람직하게는 용융 흐름 지수(Melt Flow Index)가 24 ~ 30 g/10분(190℃, 2.16kg)인 것이 바람직하다. 상기 용융 흐름 지수의 범위가 상기 범위를 만족하는 경우 성형이 매우 용이하고, 큰 사출일 경우 용융 흐름성이 떨어져 미 성형이 발생하는 문제를 방지할 수가 있다.
상기 저점도 옥시메틸렌 공중합체는 다음과 같은 방법으로 조제될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
먼저 상기 옥시메틸렌 단독 중합체는 예를 들어, 유기 아민, 유기 혹은 무기의 주석 화합물, 금속 수산화물과 같은 염기성 중합 촉매를 함유하는 유기 용매중에 무수포름알데히드를 도입하여 중합하고, 중합체를 여과한 후, 아세트산나트륨의 존재 하에 무수아세트산 중에서 가열하여 말단을 아세틸화 함으로써 조제할 수 있다.
또한, 상기 저점도 옥시메틸렌계 공중합체는, 예를 들어, 무수 트리옥산, 혹은 테트라옥산과 같은 포름알데히드의 환상 올리고머와 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드, 1,3-디옥솔란, 1,3-플로판디오포르말, 1,4-부탄디올포르말, 1,5-펜탄디올포르말, 1,6-헥산디올포르말, 디에틸렌글리콜포르말, 1,3,5-트리옥세판, 1,3,6-트리옥소칸 등과 같은 환상 에테르를 사이클로헥산이나 벤젠과 같은 유기용매중에 용해 혹은 현탄한 후, 삼불소화붕소 디에틸에테레이트와 같은 루이스산 촉매를 첨가하여 중합하고 불안정 말단을 분해 제거함으로써 조제할 수 있다.
본 발명에서는 내열성과 기계적 강도 및 충격성의 밸런스 관점에서 저점도 옥시메틸렌계 공중합체인 것을 선택하는 것이 바람직할 수 있다. 이때, 저점도 옥시메틸렌계 공중합체는 중합체의 열안정성 향상 및 성형성의 결정화도 개량의 관점에서 폴리머 총 mol 기준, 옥시 에틸렌 반복단위 0.4 내지 15 mol% 및 옥시 메틸렌 반복단위 85 내지 99.6 mol%를 포함하는 것일 수 있다.
저경도 폴리에테르-에스테르 공중합체
본 조성물에 저경도 폴리에테르-에스테르 블록공중합체는 디카르복실산 성분 및 글리콜 성분으로된 경질세그먼트와 폴리(테트라메틸렌옥사이드) 테레프탈레이트 단위를 구성하는 연질세그먼트의 공중합으로부터 유도된 폴리에테르-에스테르 블록 공중합체가 사용된다. 바람직하기로는 부틸렌 테레프탈레이트 단위로 구성된 디카복실산 성분 및 글리콜 성분으로 된 경질 세그먼트(hard segment)와 주로 폴리(테트라메틸렌 글리콜)테레프탈레이트 단위로 구성된 연질 세그먼트(soft segment)를 가지는 블록공중합체이다.
상기 경질세그먼트를 구성하는 디카르복실산 성분은 테레프탈산 단독으로 이루어지거나 또는 70중량% 이상이 테레프탈산이고 30몰% 이하가 이소프탈산, 프탈산, 나프탈렌-2,6-디카르복실산, 디페닐-4,4'-디카복실산 및 3-설폰이소프탈산 등의 방향족 디카복실산 및/또는 옥살산, 숙신산, 아디프산, 아젤리산, 세박신, 도데칸산 및 이량체산 등의 지환적 디카복실산인 것이 바람직하다. 이들 공중합 성분들 중에서 특히 바람직한 것은 이소프탈산, 아디프산, 세박산 및 도데칸산이다.
상기 경질 세그먼트를 구성하는 글리콜 성분은 바람직하게 1,4-부탄디올 단독으로 이루어지거나, 50중량% 이상이 1,4-부탄디올이고 50중량%이하의 에틸렌글리콜, 디에틸 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,6-헥사디올, 1,10-데카디올, 1,4-디하이드록시메틸 사이클로 헥산, 비스(4-하이드록시에톡시페닐)메탄 및 네오펜틸 글리콜로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 1종 이상의 공중합 성분이 혼합된 것이 사용된다.
상기 연질 세그먼트를 구성하는 디카복실산 성분은 주로 테레프탈산으로 구성 된다. 경질 세그먼트의 디카복실산 성분처럼 연질 세그먼트의 디카복실산 성분은 테레프탈산 단독으로 이루어지거나 테레프탈산 70중량% 이상과 공중합성분으로서 디카복실산을 30중량% 이하를 포함할 수 있다. 공중합 성분으로서는 경질 세그먼트에 대하여 위에서 예시한 바와 같은 것들을 사용할 수 있다.
연질 세그먼트인 폴리(테트라메틸렌 옥사이드)테레프탈레이트 단위를 구성하는 폴리(테트라메티렌 옥사이드)글리콜은 수평균 분자량이 800 내지 20,000 보다 바람직하게 5,000 내지 15,000인 것이 적당하다.
본 발명에서 사용하는 저경도 폴리에테르-에스테르 블록 공중합체에 있어서 주로 부틸렌 테레이트 단위로 구성된 경질 세그먼트와 주로 폴리(테트라메틸렌 옥사이드)카복실 레이트 단위로 구성된 연질세그먼트 간의 바람직한 조성비는 폴리(테트라메틸렌 옥사이드)카복실레이트 단위의 함량이 30 내지 80중량%, 바람직하게 50 내지 75중량%일 수 있다. 상기 연질세그먼트인 폴리(테트라메틸렌 옥사이드)카복실레이트 단위의 함량이 상기 범위 내에 있는 경우 폴리에테르-에스테르 블록 공중합체를 용이하게 중합할 수 있는 장점이 있고, 조성물의 기계적 강도를 향상시킬 수 있다.
상기 저경도 폴리에테르-에스테르 블록(poly ether ester block) 공중합체의 제조 방법은 특별히 한정되는 것이 아니고, 통상 공지의 방법으로 제조될 수 있다. 중합도도 특별히 한정되는 것이 아니고 본 발명의 조성물이 성형 가능한 한 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서 저경도 폴리에테르-에스테르 블록 공중합체의 첨가량은 저점도 폴리옥시메틸렌 100중량부에 대하여 10 내지 15중량부가 좋다. 저경도 폴리에테르-에스테르 블록 공중합체의 첨가량이 10 중량부 미만인 경우 충분한 충격강도가 부족하고, 15중량부를 초과하는 경우 내광특성이 떨어지기 때문에 바람직하지 못하다. 또한 연질 세그먼트의 함량이 증가 함에 따라서 Shore D 경도가 낮아 지며, Shore D 경도가 28±2 인 것이 바람직하다.
고결정성 폴리프로필렌(HCPP) 블록 코폴리머
본 조성물에 고결정성 폴리프로필렌 블록 코폴리머는 호모-폴리프로필렌과 프로필렌/에틸렌 공중합체의 블록(Block)으로 구성 되어 있다.
상기 프로필렌/에틸렌 공중합체는 고체상 티타늄 촉매인 유기알루미늄 화합물과 전자주게인 유기실란화합물로 구성된 촉매계에 의한 중합으로 소량의 결정성 프로필렌 고분자를 생성하는 1단계, 1단계에서 생성된 결정성 프로필렌 고분자와 단량체를 추가적으로 첨가에 의한 중합으로 결정성 프로필렌 고분자를 생성 하는 2단계, 2단계 상기 단계에의해 생선된 반응 생성물과 촉매 존재하에서 프로필렌과 에틸렌의 공중합 또는 에틸렌 중합을 하여 고무성 프로필렌 공중합체와 결정성 에틸렌 고분자 또는 공중합체를 형성 시켜 만든 고결정성 폴리프로필렌 블록 코폴리머이다.
상기 고결정성 폴리프로필렌 블록 코폴리머는 용융 흐름 지수(Melt Flow Index)가 230℃, 2.16kg 하중에서 30±2g/10분이고, 용융 온도가 169±2℃인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서 고결정성 폴리프로필렌 블록 코폴리머의 첨가량은 저점도 폴리옥시메틸렌 100중량부에 대하여 1 내지 3중량부인 것이 좋다. 고결정성 폴리블록 코폴리머의 첨가량이 1중량부 미만인 경우 충분한 충격강도가 부족하고, 3중량부를 초과하는 경우 충격강도 개선에는 도움이 되지 않고, 매우 과량으로 포함되는 경우 기계적 강도가 현저하게 손상되고 내광성이 떨어지기 때문에 바람직하지 못하다.
변성폴리에틸렌 무수말레인산 공중합체
본 발명에 사용되는 변성폴리에틸렌 무수말레인산 공중합체는 상용성을 개선하기 위해 배합된다. 변성폴리에틸렌 무수말레인산 공중합체는 에틸렌-프로필렌의 공중합물로 무수말레인산이 0.5~3중량%가 그라프트 되어 있는 것이다. 상기 변성폴리에틸렌 무수말레인산 공중합체의 일례로는 듀폰사의 퓨사폰드 엠에프416디(Fusabond MF 416D)를 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 변성폴리에틸렌 무수말레인산 공중합체의 함량은 저점도 폴리옥시메틸렌 100 중량부에 대해 0.5 내지 3중량부인 것이 좋다. 상기 변성폴리에틸렌 무수말레인산 공중합체의 함량이 0.5중량부 미만일 경우에는 소광 특성이 떨어지고, 3중량부를 초과하는 경우에는 충격물성이 떨어져서 바람직하지 못하다.
본 발명에 따른 폴리옥시메틸렌 수지 조성물은 상술한 구성 이외에 힌더드 아민 광안정제 및 트라아졸 자외선 흡수제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제에 대한 구체적인 설명은 아래와 같다.
힌더드 아민 광안정제
본 발명에 사용된 힌더드 아민 광안정제는 내광성 개선을 위해 첨가될 수 있다. 상기 힌더드 아민 광안정제의 함량은 저점도 폴리옥시메틸렌 100 중량부에 대해 0.2 내지 0.5인 것이 좋다. 상기 함량이 0.2 중량부 미만일 경우 내광특성이 떨어지고, 0.5 중량부를 초과하는 경우 펠렛(pellet)의 색상이 황색으로 되어 바람직 하지 않다. 상기 힌더드 아민 광안정제는 통상적인 제조 방법으로 제조될 수 있으며, 일례로 폴리(4-히드록시-2,2,6,6-테트라메틸-1-피페리딘 에탄올-alt-1,4-부탄디 오산)이 바람직하다.
트리아졸계 자외선 흡수제
본 발명에 사용된 트리아졸계 자외선 흡수제는 내광성 개선을 위해 첨가 되었다. 트리아졸계 자외선 흡수제의 함량은 저점도 폴리옥시메틸렌 100 중량부에 대해 0.1 내지 0.4 중량부인 것이 좋다. 상기 함량이 0.1 중량부 미만일 경우 내광특성이 떨어지고, 0.4 중량부를 초과하는 경우 펠렛(pellet)의 색상이 황색으로 되어 바람직 하지 않다. 상기 트리아졸계 자외선 흡수제는 통상적인 제조 방법으로 제조될 수 있으며, 일례로 2-[2-히드록시-3,5-디(1,1-디메틸벤질)페닐]-2H-벤조트리아졸이 바람직하다.
한편, 본 발명의 조성물에는 본 발명의 효과를 상쇄시키지 않는 범위에서 이형제, 착색제, 핵제, 가소제, 포스페이트계 화합물과 같은 산화 방지제, 벤조페논(Benzophenone)계 화합물과 같은 광안정제, 멜라민(Melamine), 구아니딘(Guanidine), 디시안 디아미드(Dicyan diamide)와 같은 포름알데히드 (formaldehyde) 포착제, 윤활제, 무기물, 강화제 등의 첨가제를 추가적으로 포함시킬 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 바람직한 다른 일 구현예에 따르면, 상술한 조성물을 포함하여 제조된 성형품을 제공하는 것이다.
상기 성형품은 ASTM D256 방법으로 notched 충격강도가 10kgf·㎝/㎝ 이상이고, Gloss 60°광택도의 값이 40 이하이고, 제논 아크 램프, 블랙 판넬 온도 89±3℃, 습도 50%±5%, 조사 강도 300~400nm, 66W/m2, 총 조사 에너지 84MJ/m2으로 조사 한후 초기 시편과 색상의 차이 Delta E가 3 이하인 것을 특징으로 할 수 있다.
이로써, 본 발명에 따른 폴리옥시메틸렌 수지 조성물은 태양광노출에 대한 색상 안정성, 소광, 유동 및 충격특성이 우수하여 복잡하고 큰 사출물의 제조에 적합하고, 장시간 태양광에 노출이 될경우 수지의 분해로 인한 색상 변색을 방지하고, 빛의 반사에 의한 육안의 자극 방지 및 충격에 의한 파손을 방지하여 자동차 내·외장, 생활용품 분야에 적용할 수 있다.
실시예
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 8
저점도 폴리옥시메틸렌 수지 100중량부에 대해, 저경도 폴리에테르-에스테르 공중합체, 고결정성 폴리프로필렌 블록 코폴리머, 변성폴리에틸렌 무수말레인산 공중합체, 힌더드아민 광안정제(Hindered Amine Light Stabilizer) 및 벤조트리아졸계 자외선 흡수제를 표1에 나타난 비율로 배합하여 폴리옥시메틸렌 수지 조성물을 제조 하였다.
중량부 a b b-1 c d e f
실시예 1 100 11 - 2 2 0.2 0.4
실시예 2 100 15 - 2 2 0.2 0.4
실시예 3 100 11 - 3 2 0.2 0.4
실시예 4 100 11 - 2 3 0.2 0.4
실시예 5 100 11 - 1.5 2 0.2 0.4
실시예 6 100 11 - 2 1 0.2 0.4
비교예 1 100 8 - - 2 0.2 0.4
비교예 2 100 17 - 2 - 0.2 0.4
비교예 3 100 11 - 5 - 0.2 0.4
비교예 4 100 11 - 10 - 0.2 0.4
비교예 5 100 11 - 0.5 2 0.2 0.4
비교예 6 100 11 - - 0.4 0.2 0.4
비교예 7 100 11 - 2 5 - 0.4
비교예 8 100 - 11 2 2 0.2 0.4
a : 저점도 폴리아세탈 수지(KOCETAL K700, 코오롱플라스틱, MFI:24~30g/10분(190℃, 2.16kg))
b : 저경도 폴리에테르-에스테르 블록 공중합체(KOPEL KP3328, 코오롱플라스틱, shore D 경도 28, 연질세그먼트 함량 75~80중량%)
b-1 : 고경도 폴리에테르-에스테르 블록 공중합체(KOPEL KP3340HR, 코오롱플라스틱, shore D 경도 40, 연질세그먼트 함량 65~70중량%)
c : 고결정성 폴리프로필렌 블록 코폴리머 (POLYPRO CB5230, 대한유화주식회사, MFI : 30g/10분 (230℃, 2.16kg))
d : 변성폴리에틸렌 무수말레인산 공중합체 (Fusabond 416D, Dupont)
e : Hindered Amine Light Stabilizer 광안정제 (SONGLIGHT 6220, 송원산업)
f : UV Absorber (SONGSORB 2340, 송원산업)
물성평가
실시예 및 비교예에서 제조된 폴리옥시메틸렌 수지 조성물에 대해서 아래 방법에 의해 물성을 측정하고, 그 결과를 표 2에 나타내었다.
(1) 충격강도
ASTM D256 방법으로 notched 충격강도 물성을 측정하였다.
(2) 소광 특성(광택 측정)
ASTM D523 방법으로 Gloss meter로 광을 60°의 각도로 표면에 투사하여 60°에서 반사되어 나온 광을 측정하여 광택도를 측정 하였다. (굴절율 1.567의 유리 표면 광택을 100으로 한 비율로 나타내고, 값이 낮을수록 소광 특성이 우수함.)
(3) 내광성 평가(Delta E)
광원 : 제논 아크 램프
블랙 판넬 온도 : 89±3℃
습도 : 50%±5%
조사 강도 : 300~400nm, 66W/m2
총 조사 에너지 : 84MJ/m2
상기 조건으로 사출 시편 표면에 조사를 한 후 color의 변화를 계산하였다. Delta E 계산은 초기 시편의 L, a, b 시편 color를 측정하고, 내광성 평가 후의 시편 color L’, a’, b’를 측정 하여 다음 식으로 계산을 하였다.
계산식 : Delta E = [(L-L’)2+(a-a’)2+(b-b’)2]½
구분 충격강도(kgf·㎝/㎝) Gloss 60° 광택도 Delta E
실시예 1 10.7 36 1.2
실시예 2 11.3 35 1.8
실시예 3 10.6 35 1.9
실시예 4 10.3 34 2.0
실시예 5 10.5 36 1.3
실시예 6 10.7 38 1.1
비교예 1 7.9 38 1.0
비교예 2 13.5 60 3.5
비교예 3 10.5 58 2.5
비교예 4 10.7 59 3.8
비교예 5 8.7 36 1.5
비교예 6 8.2 56 1.3
비교예 7 7.5 34 4.5
비교예 8 7.9 35 1.5
물성평가결과, 표 2에 나타난 바와 같이, 실시예의 폴리옥시 메틸렌 수지 조성물은 충격물성이 상승 되고, Gloss 60° 광택도가 낮아지고, 제논 아크 램프 조사후 의 색상 변화가 적음을 확인 할 수 있었다.
반면, 비교예 1, 비교예 5, 비교예 6과 같이 고결정성 폴리프로필렌 블록 코폴리머의 함량이 적거나 첨가를 하지 않으면 충격강도가 낮아짐을 알수 있다. 또한, 비교예 2, 비교예 3, 비교예 4와 같이 변성폴리에틸렌 무수말레인산 공중합체가 첨가되지 않으면 충격강도와 내광 특성은 양호 하나 광택도가 높아지고, 저경도 폴리에테르-에스테르 블록 공중합체와 고결정성 폴리프로필렌 블록 코폴리머의 총합 함량이 높아지면 Delta E 값이 높아져 내광 특성이 떨어진다. 비교예 7과 같이 변성폴리에틸렌 무수말레인산 공중합체의 함량이 많으면 충격강도의 물성이 떨어지고, 힌더드아민 광안정제가 첨가 되지 않으면 내광특성이 떨어져 Delta E 값이 상승한다. 또한, 비교예 8과 같이 폴리에테르-에스테르 블록 공합체의 경도가 shore D 경도가 40인 경우 충격강도가 떨어진다.
실시예, 비교예의 평가 결과, 폴리옥시메틸렌의 충격강도 물성이 개선되고, 태양광에 의해서 반사되는 양을 줄여 소광특성이 개선되고, 내광성 평가에서 색상의 변화가 적어, 자외선에 의해서 수지가 분해되는 것을 최소화 하여 내광특성이 개선이 되었다.

Claims (8)

  1. 저점도 폴리옥시메틸렌;
    저경도 폴리에테르-에스테르 블록 공중합체;
    고결정성 폴리프로필렌 블록 코폴리머; 및
    변성폴리에틸렌 무수말레인산 공중합체를 포함하는 것인 폴리옥시메틸렌 수지 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 저점도 폴리옥시메틸렌은 190℃, 2.16kg 하중에서의 용융 흐름 지수(Melt Flow Index)가 24 ~ 30 g/10분인 것을 특징으로 하는 폴리옥시메틸렌 수지 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 저경도 폴리에테르-에스테르 블록 공중합체는 Shore D 경도가 28±2인 것을 특징으로 하는 폴리옥시메틸렌 수지 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 고결정성 폴리프로필렌 블록 코폴리머는 용융 흐름 지수(Melt Flow Index)가 230℃, 2.16kg 하중에서 30±2g/10분이고, 용융 온도가 169±2℃인 것을 특징으로 하는 폴리옥시메틸렌 수지 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 변성폴리에틸렌 무수말레인산 공중합체는 무수말레인산이 0.5~3중량%가 그라프트 되어 있는 것을 특징으로 하는 폴리옥시메틸렌 수지 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 저점도 폴리옥시메틸렌 100 중량부에 대하여, 저경도 폴리에테르-에스테르 블록 공중합체 10 내지 15 중량부, 고결정성 폴리프로필렌 블록 코폴리머 1 내지 3 중량부 및 변성폴리에틸렌 무수말레인산 공중합체 0.5 내지 3 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리옥시메틸렌 수지 조성물.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 조성물을 포함하여 제조된 성형품.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 성형품은 ASTM D256 방법으로 notched 충격강도가 10kgf·㎝/㎝ 이상이고, Gloss 60°광택도의 값이 40 이하이고, 제논 아크 램프, 블랙 판넬 온도 89±3℃, 습도 50%±5%, 조사 강도 300~400nm, 66W/m2, 총 조사 에너지 84MJ/m2으로 조사 한후 초기 시편과 색상의 차이 Delta E가 3 이하인 것을 특징으로 하는 성형품.
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