KR20220046155A - 유리 장섬유 강화 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유리 장섬유 강화 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것이다. 구체적으로 상기 열가소성 수지 조성물은 폴리아미드 30중량% 내지 70중량%, 유리섬유를 포함하고 평판의 형상을 갖는 강화제 20중량% 내지 60중량% 및 실란계 커플링제 1중량% 내지 5중량%를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 유리 장섬유 강화 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것이다.
최근 자동차 산업은 경량화, 고급화 및 환경친화의 추이에 있다. 특히, 경량화는 자동차의 연비 및 주행 성능에 큰 영향을 미치는 중요한 사항이다.
파노라마 선루프는 자동차의 내부 환기와 탁 트인 개방감을 주기 위하여 개발된 것으로 프레임에 유리 및 전동 모터 등을 설치한다.
주변 부품의 하중을 견디고 외부로부터의 충격을 견디기 위해 파노라마 선루프의 프레임으로는 주로 물리적 물성이 우수한 스틸(Steel)을 사용하였다. 최근에는 경량화를 위해 스틸이 삽입된 엔지니어링 플라스틱을 사용하고자 하는 시도가 있었다. 일 예로 폴리부틸렌테레프탈레이트(Polybutylene terephthalate, PBT)를 유리섬유로 강화한 소재를 사용하여 스틸보다 약 30% 이상의 경량화를 실현한 바 있다.
그러나 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)/유리섬유 소재는 사출 후 변형되는 단점이 있어 실제 적용에는 무리가 있다.
또한, 탄소섬유를 적용하여 종래기술의 문제점을 해결하고자 하는 시도가 있었다. 그러나 탄소섬유의 원가가 높기 때문에 위 기술의 확대 적용이 어려웠다.
따라서 사출 후 변형의 문제가 없을 정도로 치수 안정성이 좋고, 강성을 높일 수 있는 소재의 개발이 필요하다.
본 발명은 파노라마 선루프의 프레임에 필요한 높은 물리적 물성 및 치수 안정성을 확보할 수 있으면서 동시에 경량화 및 생산 단가의 절감에 도움을 줄 수 있는 열가소성 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않는다. 본 발명의 목적은 이하의 설명으로 보다 분명해 질 것이며, 특허청구범위에 기재된 수단 및 그 조합으로 실현될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 열가소성 수지 조성물은 폴리아미드 30중량% 내지 70중량%; 유리섬유를 포함하고 평판의 형상을 갖는 강화제 20중량% 내지 60중량%; 및 실란계 커플링제 1중량% 내지 5중량%를 포함한다.
상기 폴리아미드는 지방족 폴리아미드를 포함할 수 있다.
상기 지방족 폴리아미드는 폴리아미드6, 폴리아미드46, 폴리아미드66, 폴리아미드610, 폴리아미드612, 폴리아미드6/12, 폴리아미드1010, 폴리아미드11, 폴리아미드1012, 폴리아미드12, 폴리아미드1212 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 폴리아미드는 수평균분자량이 20,000 내지 70,000인 것일 수 있다.
상기 강화제는 하기 식1로 표현되는 편평율이 2 내지 5인 것일 수 있다.
[식1]
단면의 평균장변길이/단면의 평균단변길이
상기 강화제는 단면의 평균단변길이가 3㎛ 내지 15㎛인 것일 수 있다.
상기 강화제는 길이가 5㎜ 내지 15㎜인 것일 수 있다.
상기 강화제는 그 표면에 사이징제가 부착되어 있는 것일 수 있다.
상기 사이징제는 우레탄 수지, 아크릴 수지, 스티렌 수지, 에폭시 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있따.
상기 열가소성 수지 조성물은 상기 사이징제의 함량이 상기 열가소성 수지 조성물의 전체 중량을 기준으로 0.1중량 내지 3중량%인 것일 수 있다.
상기 실란계 커플링제는 이소시아네이트 관능기를 포함하는 것일 수 있다.
상기 실란계 커플링제의 이소시아네이트 관능기는 상기 폴리아미드와 수소결합하거나; 상기 폴리아미드의 아민기와 공유결합을 형성할 수 있다.
상기 실란계 커플링제는 3-이소시아네이트 프로필 트리메톡시실란(3-Isocyanate propyl trimethoxysilane), 3-이소시아네이트 프로필 트리에톡시실란(3-Isocyanate propyl triethoxysilane), 트리스[3-(트리메톡시실릴)프로필]이소시아누레이트(Tris[3-(trimethoxysilyl)propyl]isocyanurate) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면 파노라마 선루프의 프레임에 필요한 높은 물리적 물성 및 치수 안정성을 확보할 수 있으면서 동시에 경량화 및 생산 단가의 절감에 도움을 줄 수 있는 열가소성 수지 조성물을 제공할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 한정되지 않는다. 본 발명의 효과는 이하의 설명에서 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예1에서 사용한 강화제의 단면을 측정한 주사전자현미경(Scanning electron microscope, SEM) 분석 결과이다.
도 2는 비교예8에서 사용한 강화제의 단면을 측정한 주사전자현미경 분석 결과이다.
도 2는 비교예8에서 사용한 강화제의 단면을 측정한 주사전자현미경 분석 결과이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하부에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
달리 명시되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 성분, 반응 조건, 폴리머 조성물 및 배합물의 양을 표현하는 모든 숫자, 값 및/또는 표현은, 이러한 숫자들이 본질적으로 다른 것들 중에서 이러한 값을 얻는 데 발생하는 측정의 다양한 불확실성이 반영된 근사치들이므로, 모든 경우 "약"이라는 용어에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 기재에서 수치범위가 개시되는 경우, 이러한 범위는 연속적이며, 달리 지적되지 않는 한 이러한 범 위의 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지의 모든 값을 포함한다. 더 나아가, 이러한 범위가 정수를 지칭하는 경우, 달리 지적되지 않는 한 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지를 포함하는 모든 정수가 포함된다.
본 발명에 따른 열가소성 수지 조성물은 (A) 폴리아미드 30중량% 내지 70중량%, (B) 유리섬유를 포함하는 강화제 20중량% 내지 60중량% 및 (C) 실란계 커플링제 1중량% 내지 5중량%를 포함한다.
이하 본 발명의 각 구성을 구체적으로 설명한다.
(A) 폴리아미드
상기 폴리아미드는 열가소성 조성물로 제조한 성형체의 기계적 물성, 내충격성, 내열성의 향상을 위한 구성이다. 상기 폴리아미드는 일종의 베이스 수지의 역할을 한다.
상기 폴리아미드는 지방족 폴리아미드일 수 있다. 상기 지방족 폴리아미드는 폴리아미드6, 폴리아미드46, 폴리아미드66, 폴리아미드610, 폴리아미드612, 폴리아미드6/12, 폴리아미드1010, 폴리아미드11, 폴리아미드1012, 폴리아미드12, 폴리아미드1212 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함할 수 있고, 바람직하게는 폴리아미드6일 수 있다.
상기 폴리아미드는 비중이 1.12 내지 1.16인 저비중의 것일 수 있다. 그에 따라 상기 성형체의 경량성을 확보할 수 있다.
상기 폴리아미드는 수평균분자량이 20,000 내지 70,000인 것일 수 있다. 상기 폴리아미드는 단독으로 사용하거나 수평균분자량이 서로 다른 2종 이상의 폴리아미드를 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 폴리아미드으 수평균분자량이 위 범위에 속할 때 열가소성 조성물의 성형성, 성형품의 기계적 물성, 내충격성 및 내열성을 목적하는 수준으로 향상시킬 수 있다. 구체적으로 상기 폴리아미드의 수평균분자량이 70,000을 초과하면 인발성형 함침공정(Pultrusion impregnation Process)시 후술할 강화제의 함침성이 떨어져 기계적 물성이 저하될 수 있고, 사출 가공시 유동성 부족으로 인한 미성형의 문제가 발생할 수 있다.
상기 폴리아미드의 함량은 30중량% 내지 70중량%일 수 있다. 상기 폴리아미드의 함량이 30중량% 미만이면 유동성이 떨어져 성형품의 외관 및 내충격성이 저화될 수 있고, 70중량%를 초과하면 성형품의 기계적 강도가 떨어질 수 있다.
(B) 강화제
상기 강화제는 상기 성형체의 기계적 물성, 내충격성, 치수 안정성을 확보하면서 경량화를 달성하기 위한 구성이다.
상기 강화제는 유리섬유를 포함하고, 도 1과 같이 단면이 사각형, 타원형, 또는 다각형인 평판의 형상을 갖는 섬유형 강화제일 수 있다.
상기 강화제는 하기 식1로 표현되는 편평율이 2 내지 5인 것일 수 있다.
[식1]
단면의 평균장변길이/단면의 평균단변길이
상기 강화제의 단면의 장변의 길이는 상기 강화제의 단면의 둘레에 위치하는 어느 한 점과 이로부터 시작하여 상기 단면의 중심을 통과하는 가상의 직선이 닿는 다른 한 점까지의 거리 중 가장 긴 길이와 같다.
상기 강화제의 단면의 단변의 길이는 상기 강화제의 단면의 둘레에 위치하는 어느 한 점과 이로부터 시작하여 상기 단면의 중심을 통과하는 가상의 직선이 닿는 다른 한 점까지의 거리 중 가장 짧은 길이와 같다.
상기 강화제의 편평율이 2 미만이면 성형품의 후변형이 발생할 수 있고, 5를 초과하면 성형품의 기계적 물성이 떨어질 우려가 있다.
상기 강화제는 단면의 평균단변길이가 3㎛ 내지 15㎛인 것일 수 있다. 상기 강화제의 단면의 평균단변길이가 3㎛ 미만이면 상기 폴리아미드 내에서 상기 강화제의 분산성이 나빠질 수 있고, 15㎛를 초과하면 성형품의 기계적 물성 및 내충격성이 떨어질 수 있다.
상기 강화제는 길이가 5㎜ 내지 15㎜인 것일 수 있다. 상기 강화제의 길이가 5㎜ 미만이면 성형품의 강도, 강성 및 내충격성이 떨어질 수 있고, 치수 안정성도 저하될 수 있다.
상기 강화제는 사이징제(Sizing material)로 처리된 것일 수 있다. 구체적으로 상기 강화제는 그 표면에 사이징제가 부착되어 있는 것일 수 있다.
상기 사이징제는 상기 폴리아미드와 상기 강화제의 결합을 강화하기 위한 구성이다. 상기 강화제를 사이징제에 함침시켜 상기 강화제의 표면에 상기 사이징제를 부착할 수 있다. 다만, 상기 강화제의 처리 방법이 이에 한정되는 것은 아니고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 일반적으로 쓰이는 것이라면 어떠한 방법으로도 처리할 수 있다.
상기 사이징제는 우레탄 수지, 아크릴 수지, 스티렌 수지, 에폭시 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 사이징제의 함량은 상기 열가소성 수지 조성물의 전체 중량을 기준으로 0.1중량% 내지 3중량%일 수 있다. 상기 사이징제의 함량이 0.1중량% 미만이면 상기 폴리아미드 내에서 상기 강화제의 분산성이 저하되어 성형품의 강도가 떨어질 수 있고, 3중량%를 초과하면 상기 사이징제 자체의 함량이 과다하여 성형품의 강도가 떨어질 수 있다.
상기 강화제의 함량은 20중량% 내지 60중량%, 또는 30중량% 내지 50중량%일 수 있다. 상기 강화제의 함량이 20중량% 미만이면 성형품의 강도 및 내충격성이 떨어질 수 있고, 60중량%를 초과하면 성형품의 중량이 증가하고 상기 열가소성 수지 조성물의 유동성이 떨어질 수 있다.
(C) 실란계 커플링제
상기 실란계 커플링제는 상기 폴리아미드와 상기 강화제의 상용성을 높여 성형품의 기계적 물성 및 내충격성을 향상시키기 위한 구성이다.
상기 실란계 커플링제는 이소시아네이트 관능기를 포함하는 것일 수 있다. 상기 실란계 커플링제의 이소시아네이트 관능기는 상기 폴리아미드와 수소결합하거나, 상기 폴리아미드에 잔류하는 아민기와 공유결합을 형성하여 열가소성 수지 조성물의 각 성분간의 접착력을 크게 향상시킬 수 있다.
또한, 이소시아네이트 관능기를 포함하는 실란계 커플링제는 분자량이 높아 저분자량의 커플링제와 비교하여 장기 내열 조건하에서 이탈(Migration) 현상이 발생하지 않는 장점이 있다.
상기 실란계 커플링제는 3-이소시아네이트 프로필 트리메톡시실란(3-Isocyanate propyl trimethoxysilane), 3-이소시아네이트 프로필 트리에톡시실란(3-Isocyanate propyl triethoxysilane), 트리스[3-(트리메톡시실릴)프로필]이소시아누레이트(Tris[3-(trimethoxysilyl)propyl]isocyanurate) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 실란계 커플링제의 함량은 1중량% 내지 5중량%, 또는 2중량% 내지 4중량%일 수 있다. 상기 실란계 커플링제의 함량이 1중량% 미만이면 성형품의 기계적 물성 및 내충격성이 떨어질 수 있고, 5중량%를 초과하면 열가소성 수지 조성물의 용융점도가 상승하여 유동성 저하에 따른 가공성 하락의 문제가 있을 수 있다.
상기 열가소성 수지 조성물은 상기 폴리아미드, 상기 강화제 및 상기 실란계 커플링제를 혼합하여 얻을 수 있다. 혼합 방법은 특별히 제한되지 않고, 밤바리 믹서, 일축 압출기, 이축 압출기 및 다륜 스크류 압출기, 인발 성형기 등의 일반적인 용융 혼련기를 이용할 수 있다.
위와 같이 얻은 열가소성 수지 조성물을 압출성형, 압축성형, 사출성형 등의 방법을 이용하여 목적하는 성형품을 얻을 수 있다.
상기 열가소성 수지 조성물은 우수한 기계적 물성, 치수 안정성을 요구하는 다양한 자동차용 부품에 사용할 수 있다. 또한, 위와 같은 물리적 물성 외에 경량화, 생산 단가의 절감이 필요한 자동차용 부품에도 유용하게 사용할 수 있다. 구체적으로 상기 열가소성 수지 조성물은 선루프 프레임에 사용할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 구체적으로 설명한다. 다만, 본 발명이 다음 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예1, 실시예2 및 비교예1 내지 비교예9
하기 표1과 같은 조성으로 열가소성 수지 조성물을 준비하였다.
성분 | 실시예 [중량%] |
비교예 [중량%] |
|||||||||
1 | 2 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
(A) | 57 | 57 | 57 | 57 | 59.5 | 54 | 57 | 57 | 57 | 57 | 57 |
(B1) | 40 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
(B2) | - | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | - | - | - | - | - |
(B3) | - | - | - | - | - | - | 40 | - | - | - | - |
(B4) | - | - | - | - | - | - | - | 40 | - | - | - |
(B5) | - | - | - | - | - | - | - | - | 40 | - | - |
(B6) | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 40 | - |
(B7) | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 40 |
(C1) | 3 | 3 | - | - | 0.5 | 5.5 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
(C2) | - | - | 3 | - | - | - | - | - | - | - | - |
(C3) | - | - | - | 3 | - | - | - | - | - | - | - |
합계 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
(A) 폴리아미드: 수평균분자량이 약 50,000인 폴리아미드6
(B1) 평판 형상의 섬유형 강화제: 도 1에 도시된 강화제로서, 단면의 평균단변길이가 약 6㎛, 편평율이 약 4, 길이가 약 10㎜인 유리섬유. 사이징제 1.5중량%가 부착된 것을 사용.
(B2) 평판 형상의 섬유형 강화제: 단면의 평균단변길이가 약 7㎛, 편평율이 약 3, 길이가 약 10㎜인 유리섬유. 사이징제 1.5중량%가 부착된 것을 사용
(B3) 평판 형상의 섬유형 강화제: 단면의 평균단변길이가 약 10㎛, 편평율이 약 1.5, 길이가 약 10㎜인 유리섬유. 사이징제 1.5중량%가 부착된 것을 사용
(B4) 평판 형상의 섬유형 강화제: 단면의 평균단변길이가 약 5㎛, 편평율이 약 5.5, 길이가 약 10㎜인 유리섬유. 사이징제 1.5중량%가 부착된 것을 사용
(B5) 평판 형상의 섬유형 강화제: 단면의 평균단변길이가 약 7㎛, 편평율이 약 3, 길이가 약 4㎜인 유리섬유. 사이징제 1.5중량%가 부착된 것을 사용
(B6) 섬유형 강화제: 도 2에 도시된 바와 같이 단면이 원형인 유리섬유. 직경이 약 12㎛, 길이가 약 10㎜인 유리섬유. 사이징제 1.5중량%가 부착된 것을 사용
(B7) 섬유형 강화제: 단면이 원형인 유리섬유. 직경이 약 12㎛, 길이가 약 4㎜인 유리섬유. 사이징제 1.5중량%가 부착된 것을 사용
(C1) 트리스[3-(트리메톡시실릴)프로필]이소시아누레이트(Tris[3-(trimethoxysilyl)propyl]isocyanurate)
(C2) 3-아미노프로필 트리에톡시실란(3-Aminopropyltriethoxysilane)
(C3) 무수말레인산이 폴리프로필렌에 약 8중량% 그라프트(Graft)되어 있는 변성 폴리프로필렌
위와 같이 준비한 열가소성 수지 조성물로 성형품을 제조하였다. 구체적으로 실시예1, 실시예2, 비교예1 내지 비교예6 및 비교예8의 열가소성 수지 조성물은 인발성형기로 압출한 후 사출 성형하여 성형품을 얻었다. 비교예5 및 비교예8의 열가소성 수지 조성물은 이축압출기로 압출한 후 사출 성형하여 성형품을 얻었다.
상기 성형품의 물성을 하기와 같은 방법으로 측정 및 평가하였다.
- 인장강도(Mpa): ASTM D638에 의거하여 측정하였다.
- 굴곡강도(MPa): ASTM D790에 의거하여 측정하였다.
- 굴곡탄성율(MPa): ASTM D790 규정에 의거하여 측정하였다.
- IZOD 충격강도(kJ/㎡): ASTM D256에 의해 1/4" 노치(Notched) 조건으로 상온(23℃) 및 저온(-30℃)에서 측정하였다.
- 열변형온도(℃): ASTM D648에 따라 1.82MPa의 표면 압력을 가할 때 열변형 온도를 측정하였다.
- 후변형: 100mm(폭)×200mm(길이)×3mm(두께)인 평판 시편 금형에 동일한 사출 조건으로 사출하고 난 후 시편의 변형 정도를 확인하였다. 평가 기준은 다음과 같아. O: 거의 휨 없음, △: 약간 휨, X: 심하게 휨
그 결과는 하기 표2와 같다.
항목 | 실시예 | 비교예 | |||||||||
1 | 2 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
비중 | 1.46 | 1.46 | 1.46 | 1.46 | 1.46 | 1.46 | 1.46 | 1.46 | 1.46 | 1.46 | 1.46 |
인장강도 [MPa] |
205 | 210 | 191 | 180 | 175 | 181 | 192 | 187 | 194 | 195 | 188 |
굴곡강도 [MPa] |
295 | 300 | 287 | 270 | 265 | 276 | 286 | 279 | 285 | 287 | 282 |
굴곡탄성율 [MPa] |
11,900 | 12,000 | 11,200 | 10,500 | 10,100 | 10,700 | 10,800 | 10,500 | 11,000 | 11,100 | 11,200 |
IZOD (상온) [kJ/㎡] |
31 | 32 | 25 | 17 | 15 | 20 | 24 | 20 | 11 | 24 | 12 |
IZOD (저온) [kJ/㎡] |
29 | 30 | 23 | 15 | 14 | 19 | 22 | 20 | 10 | 23 | 11 |
열변형 온도[℃] |
216 | 216 | 211 | 205 | 201 | 195 | 210 | 207 | 206 | 211 | 205 |
후변형 | O | O | △ | △ | △ | △ | X | O | △ | X | X |
(커플링제의 종류) 실시예와 비교예1 및 비교예2를 비교하면, 본 발명과 같이 이소시아네이트 관능기를 포함하는 실란계 커플링제를 사용할 때, 기계적 물성이 우수하며 후변형을 방지할 수 있음을 알 수 있다.
(실란계 커플링제의 함량) 실시예와 비교예3 및 비교예4를 비교하면, 본 발명과 같이 실란계 커플링제를 1중량% 내지 5중량%로 포함할 때, 폴리아미드와 강화제 간의 계면접착력이 높아져 강도 및 내충격성이 향상되고, 후변형이 없음을 알 수 있다.
(강화제의 편평율) 실시예와 비교예5 및 비교예6을 비교하면, 본 발명과 같이 편평율이 2 내지 5인 강화제를 사용할 때, 후변형이 일어나지 않을 정도로 치수 안정성이 높아지고 기계적 물성이 향상됨을 알 수 있다.
(강화제의 길이) 실시예와 비교예7을 비교하면, 본 발명과 같이 길이가 긴 유리 장섬유를 적용할 때, 강도, 강성 및 내충격성이 향상되고, 치수 안정성도 뛰어남을 알 수 있다.
(강화제의 종류) 실시예와 비교예8 및 비교예9를 비교하면, 본 발명과 같이 편판의 형상을 갖는 강화제를 사용할 때, 치수 안정성이 크게 향상됨을 알 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징으로 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
Claims (14)
- 폴리아미드 30중량% 내지 70중량%;
유리섬유를 포함하고 평판의 형상을 갖는 강화제 20중량% 내지 60중량%; 및
실란계 커플링제 1중량% 내지 5중량%를 포함하는 열가소성 수지 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 폴리아미드는 지방족 폴리아미드를 포함하는 열가소성 수지 조성물. - 제2항에 있어서,
상기 지방족 폴리아미드는 폴리아미드6, 폴리아미드46, 폴리아미드66, 폴리아미드610, 폴리아미드612, 폴리아미드6/12, 폴리아미드1010, 폴리아미드11, 폴리아미드1012, 폴리아미드12, 폴리아미드1212 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 열가소성 수지 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 폴리아미드는 수평균분자량이 20,000 내지 70,000인 것인 열가소성 수지 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 강화제는 하기 식1로 표현되는 편평율이 2 내지 5인 것인 열가소성 수지 조성물.
[식1]
단면의 평균장변길이/단면의 평균단변길이 - 제1항에 있어서,
상기 강화제는 단면의 평균단변길이가 3㎛ 내지 15㎛인 것인 열가소성 수지 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 강화제는 길이가 5㎜ 내지 15㎜인 것인 열가소성 수지 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 강화제는 그 표면에 사이징제가 부착되어 있는 것인 열가소성 수지 조성물. - 제8항에 있어서,
상기 사이징제는 우레탄 수지, 아크릴 수지, 스티렌 수지, 에폭시 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 열가소성 수지 조성물. - 제8항에 있어서,
상기 사이징제의 함량이 상기 열가소성 수지 조성물의 전체 중량을 기준으로 0.1중량 내지 3중량%인 것인 열가소성 수지 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 실란계 커플링제는 이소시아네이트 관능기를 포함하는 것인 열가소성 수지 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 실란계 커플링제의 이소시아네이트 관능기는 상기 폴리아미드와 수소결합하거나; 상기 폴리아미드의 아민기와 공유결합을 형성하는 것인 열가소성 수지 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 실란계 커플링제는 3-이소시아네이트 프로필 트리메톡시실란(3-Isocyanate propyl trimethoxysilane), 3-이소시아네이트 프로필 트리에톡시실란(3-Isocyanate propyl triethoxysilane), 트리스[3-(트리메톡시실릴)프로필]이소시아누레이트(Tris[3-(trimethoxysilyl)propyl]isocyanurate) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 열가소성 수지 조성물. - 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 열가소성 수지 조성물을 포함하는 선루프 프레임.
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