KR20220147999A - 가공성, 내마모 및 슬립 특성이 우수하고, 무광택을 갖는 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

가공성, 내마모 및 슬립 특성이 우수하고, 무광택을 갖는 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20220147999A
KR20220147999A KR1020210055213A KR20210055213A KR20220147999A KR 20220147999 A KR20220147999 A KR 20220147999A KR 1020210055213 A KR1020210055213 A KR 1020210055213A KR 20210055213 A KR20210055213 A KR 20210055213A KR 20220147999 A KR20220147999 A KR 20220147999A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
coating composition
thermoplastic resin
ionomer
abrasion resistance
Prior art date
Application number
KR1020210055213A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102492819B1 (ko
Inventor
오희석
윤희열
한다운
박준철
배종우
최명찬
이진혁
윤유미
조성규
고상민
Original Assignee
주식회사 영폴리머
한국신발피혁연구원
디알비오토모티브 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 영폴리머, 한국신발피혁연구원, 디알비오토모티브 주식회사 filed Critical 주식회사 영폴리머
Priority to KR1020210055213A priority Critical patent/KR102492819B1/ko
Publication of KR20220147999A publication Critical patent/KR20220147999A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102492819B1 publication Critical patent/KR102492819B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D123/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D123/02—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C09D123/16—Elastomeric ethene-propene or ethene-propene-diene copolymers, e.g. EPR and EPDM rubbers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04—Polysiloxanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/63—Additives non-macromolecular organic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/65—Additives macromolecular

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Seal Device For Vehicle (AREA)

Abstract

본 발명은 가공성, 내마모 및 슬립 특성이 우수하고, 무광택을 갖는 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 아이오노머계 초분자 열가역성 이온 가교형 탄성체 조성물에 용융 점도가 높은 폴리올레핀계 열가소성 수지 및 실리콘 오일을 첨가하여 아이오노머계 고분자 혼합물을 제조하고, 상기 아이오노머계 고분자 혼합물과 용융점도가 높은 폴리올레핀계 열가소성 수지, 실리콘/열가소성 수지 혼합물 및 실리콘 오일을 재혼합함으로써, 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물에 대한 가공성, 내마모성 및 슬립 특성을 향상시킬 뿐만 아니라 무광택을 가질 수 있도록 하는 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

가공성, 내마모 및 슬립 특성이 우수하고, 무광택을 갖는 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물 및 그 제조방법{Matte coating composition with excellent abrasion resistance and slip properties for automotive weather strips, and the manufacture method thereof}
본 발명은 가공성, 내마모 및 슬립 특성이 우수할 뿐만 아니라 무광택을 가질 수 있도록 하는 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차용 웨더 스트립(weather strip)은 자동차의 도어(door) 부분과 바디(body) 부분의 틈을 밀폐하여, 외부 공기, 소리, 먼지, 빗물, 눈 등을 자동차 실내로 유입되는 것을 방지함과 동시에 도어를 닫을 때 충격을 흡수하거나 주행 중 발생하는 진동을 억제하는 역할을 하는 씰(seal) 제품을 의미한다.
한편, 웨더 스트립 코팅 소재는 웨더 스트립 채널(channel) 표면을 코팅함으로써 표면 마찰을 줄여 내마모 성능을 향상시키는 역할을 하며, 자동차 유리(glass)의 승/하강시 유리와의 마찰소음 방지 및 표면의 질감이나 그립(grip)감을 개선시키는 역할을 한다.
그동안 개발된 종래의 웨더 스트립 코팅 소재는 주로 올레핀계 열가소성 수지를 적용한 기술로서, 특허문헌 1과 같이 용융지수가 서로 다른 이종의 고밀도 폴리에틸렌 수지(high density polyethylene, HDPE)를 소량의 과산화물(peroxide)계 가교제와 혼합하여 동적 가교 시켜 일부 가교된 형태를 갖는 HDPE 형태로 제조하는 기술과, 특허문헌 2에 용융지수가 서로 다른 이종의 HDPE 수지와 과산화물계 가교제로 가교 시킨 고분자량 고용융장력 폴리프로필렌(polypropylene)을 혼합한 형태로 제조하는 기술들이 널리 알려져 있다.
현재 널리 사용하고 있는 웨더 스트립 코팅 공정은 가교 EPDM 고무(ethylene propylene diene monomer rubber) 또는 TPV(thermoplastic vulcanizate)를 압출하여 웨더 스트립 제품을 성형함과 동시에 코팅 수지를 웨더 스트립 제품 표면에 압출하는 이중 압출 공정을 이용하고 있어, 균일한 코팅을 위해서는 용융지수가 높아야 한다. 하지만, 종래까지 개발된 기술들은 가교된 형태의 열가소성 수지를 적용하여 용융점도가 낮아, 가공성이 좋지 못한 단점이 있다.
이를 해결하기 위해 이중 압출 시 코팅 소재의 압출 온도를 높일 경우, 가공성은 개선되지만 높은 온도로 인해 웨더 스트립 제품의 형상이 변형되어 원하는 형태의 제품을 제조하는데 문제가 있을 뿐 아니라 웨더 스트립 제품과 코팅 수지간의 낮은 계면 결합력으로 인해 코팅층이 균일하게 형성되지 못하는 문제가 있다.
이중 압출 시 가공성을 향상시키기 위해, 특허문헌 3에서는 초고분자량 고밀도 폴리에틸렌(ultra high molecular weight polyethylene, UHMWPE), 고밀도 폴리에틸렌, 스타이렌-에틸렌-스타이렌(styren-ethylen-styren) 삼중 블록 공중합체와 실리콘 오일을 과량의 퍼옥사이드계 가교제와 함께 혼합하여 가교시켜 얻은 가교물과 EPDM 고무와 용융점도가 낮은 저점도 폴리프로필렌을 페놀(phenol)계 수지를 이용하여 동적 가교시킨 가교물을 실리콘 컴파운드 및 실리콘 오일과 재혼합하여 실제 웨더 스트립 가공 온도 조건에서 용융 점도가 낮아 가공성이 우수한 웨더 스트립 코팅 수지 제조 기술에 대해 언급하고 있다.
하지만, 상기 특허문헌 3은 제조 공정에서 반응성이 매우 높은 퍼옥사이드계 가교제를 과량으로 사용하기 때문에 잔존하는 미반응 퍼옥사이드에 의한 추가 가교 반응 및 부반응이 발생할 수 있어 저장 및 작업 안정성에 문제가 있을 뿐 아니라, 일정한 가교 밀도를 갖는 가교물을 재현성 있게 제조하는데 문제가 있다.
따라서 본 발명의 출원인은 본 발명의 출원인에 의해 선등록된 특허문헌 4를 자동차 웨더 스트립용 코팅 소재에 적용하고자 하였다. 보다 구체적으로 특허문헌 4에서는, 카르복실산이 그라프트된 에틸렌-프로필렌 고무 화합물에 이온화가 가능한 금속염들을 복합으로 사용하여 분자간 이온 결합(Ionic interaction)을 형성함으로써, 낮은 영구압축변형률을 가짐과 동시에 내마모성이 우수하고 무광택을 발현하는 것을 특징으로 하는 아이오노머계 초분자 열가역성 가교형 탄성체 조성물 및 이를 이용한 동적 가교형 열가소성 탄성체의 제조 기술에 대해 언급하고 있다.
하지만 상기 특허문헌 4에서 언급하고 있는 아이오노머계 초분자 열가역성 가교형 탄성체 조성물 및 이를 이용한 동적 가교형 열가소성 탄성체는 내마모성이 우수하고 무광택을 발현하지만, 자동차 웨더 스트립용 코팅 소재로 사용하기 위해서는 가공성과 슬립 특성이 좋지 못해 이를 개선해야 할 필요가 있었다.
특허문헌 1 : 대한민국 공개특허공보 제10-2006-0068493호 "자동차 웨더스트립용 코팅 조성물" 특허문헌 2 : 대한민국 등록특허공보 제10-1026843호 "자동차 웨더스트립 코팅용 조성물, 이로부터 제조된 내마모성 코팅재, 및 그의 제조 방법" 특허문헌 3 : 유럽 등록특허공보 EP 2 042 550 "Sliding Material, Sliding member, and weatherstrip" 특허문헌 4 : 대한민국 등록특허공보 제10-2142118호 "영구압축변형률이 우수한 아이오노머계 초분자 열가역성 가교형 탄성체 조성물 및 이를 이용한 동적 가교형 열가소성 탄성체의 제조 방법"
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 아이오노머계 초분자 열가역성 이온 가교형 탄성체 조성물에 용융 점도가 높은 폴리올레핀계 열가소성 수지 및 실리콘 오일을 첨가하여 아이오노머계 고분자 혼합물을 제조하고, 상기 아이오노머계 고분자 혼합물과 용융점도가 높은 폴리올레핀계 열가소성 수지, 실리콘/열가소성 수지 혼합물 및 실리콘 오일을 재혼합함으로써, 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물에 대한 가공성, 내마모성 및 슬립 특성을 향상시킬 뿐만 아니라 무광택을 가질 수 있도록 함을 과제로 한다.
본 발명은 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물에 있어서, 아이오노머계 고분자 혼합물 71 ~ 87 중량%, 저점도 폴리올레핀계 열가소성 수지 4 ~ 10 중량%, 실리콘/열가소성 수지 혼합물 5 ~ 12 중량%, 실리콘 오일 3 ~ 5 중량% 및 가공조제 1 ~ 2 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 가공성, 내마모 및 슬립 특성이 우수하고, 무광택을 갖는 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물을 과제의 해결 수단으로 한다.
여기서 상기 아이오노머계 고분자 혼합물은, 아이오노머계 초분자 열가역성 이온 가교형 탄성체 조성물 69.6 ~ 90 중량%, 저점도 폴리올레핀계 열가소성 수지 5 ~ 20 중량%, 실리콘 오일 4.9 ~ 9.9 중량% 및 산화 방지제 0.1 ~ 0.5 중량%로 이루어지는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명은 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물의 제조방법에 있어서, 아이오노머계 초분자 열가역성 이온 가교형 탄성체 조성물 69.6 ~ 90 중량%, 저점도 폴리올레핀계 열가소성 수지 5 ~ 20 중량%, 실리콘 오일 4.9 ~ 9.9 중량% 및 산화 방지제 0.1 ~ 0.5 중량%를 혼합하여 아이오노머계 고분자 혼합물을 제조하는 단계(S100); 및 상기 제조된 아이오노머계 고분자 혼합물 71 ~ 87 중량%, 저점도 폴리올레핀계 열가소성 수지 4 ~ 10 중량%, 실리콘/열가소성 수지 혼합물 5 ~ 12 중량%, 실리콘 오일 3 ~ 5 중량% 및 가공조제 1 ~ 2 중량%를 혼합하여 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물을 제조하는 단계(S200);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 가공성, 내마모 및 슬립 특성이 우수하고, 무광택을 갖는 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물의 제조방법을 과제의 다른 해결 수단으로 한다.
본 발명은 기존의 퍼옥사이드계 가교제를 이용하여 비가역적인 화학적 가교 구조를 갖는 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물의 가공성, 저장 및 작업 안정성을 개선하기 위해, 가역적 이온 가교 구조를 갖는 아이오노머계 초분자 열가역성 이온 가교형 탄성체 조성물과 초고분자 실리콘/열가소성 수지 및 실리콘 오일을 사용하여 가공성, 내마모성 및 슬립 특성을 향상시킴과 동시에 저장 및 작업 안정성을 크게 개선할 수 있다는 장점이 있다.
아울러, 본 발명은 상기와 같은 장점을 가지면서도 웨더 스트립 제품과 코팅 조성물 간의 상용성이 우수하여 코팅층의 두께가 균일하게 형성되어 슬립 특성을 향상시키며, 코팅 조성물의 가공 온도가 웨더 스트립 제품의 가공 온도와 거의 동일한 온도이므로, 웨더 스트립 제품의 치수 안정성이 향상되어 불량률을 감소시켜 생산 효율성을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가공성, 내마모 및 슬립 특성이 우수하고, 무광택을 갖는 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물의 제조방법을 나타낸 흐름도
본 발명은 상기의 효과를 달성하기 위한 가공성, 내마모 및 슬립 특성이 우수하고, 무광택을 갖는 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로써, 본 발명의 기술적 구성을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
먼저, 본 발명에 따른 가공성, 내마모 및 슬립 특성이 우수하고, 무광택을 갖는 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물에 있어서, 아이오노머계 고분자 혼합물 71 ~ 87 중량%, 저점도 폴리올레핀계 열가소성 수지 4 ~ 10 중량%, 실리콘/열가소성 수지 혼합물 5 ~ 12 중량%, 실리콘 오일 3 ~ 5 중량% 및 가공조제 1 ~ 2 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 아이오노머계 고분자 혼합물은 기계적 강도, 내마모성, 무광 특성 및 슬립 특성을 향상시키기 위한 역할을 하는 것으로서, 아이오노머계 초분자 열가역성 이온 가교형 탄성체 조성물 69.6 ~ 90 중량%, 저점도 폴리올레핀계 열가소성 수지 5 ~ 20 중량%, 실리콘 오일 4.9 ~ 9.9 중량% 및 산화 방지제 0.1 ~ 0.5 중량%로 이루어진다.
여기서, 아이오노머계 초분자 열가역성 이온 가교형 탄성체 조성물은 카르복실산 그라프트 EPDM 고무 기재 100 중량부에 대하여, 금속염 0.2 ~ 20.0 중량부 및 산화방지제 0.1 ~ 1.0 중량부를 혼입하여 이루어지되, 상기 금속염은, 클로라이드(Chloride), 나이트레이트(Nitrate) 및 하이드록사이드(hydroxide)를 1 : 0.5 ~ 1.5 : 0.8 ~ 1.2의 중량비로 혼합하여 사용하고, 상기 카르복실산 그라프트 EPDM 고무는 EPDM 고무 100 중량부에 대하여, 무수말레산(Maleic Anhydride) 또는 이타코닉산(Itaconic acid) 0.5 ~ 2.5 중량부, 과산화물 0.01 ~ 0.3 중량부, 산화방지제 0.01 ~ 1.0 중량부를 첨가하여 무수말레산 또는 이타코닉산이 0.5 ~ 2.0% 그라프트된 것을 사용한다. 여기서, 상기 아이오노머계 초분자 열가역성 이온 가교형 탄성체 조성물에 사용되는 산화방지제는 Pentaerythrityl-tetrakis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxy phenyl)-propionate], Octadecyl 3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxy phenyl)-propionate, 4,4'-Bis(alpha,alpha-dimethylbenzyl)di -phenylamine, polymerized 1,2-dihydro-2,2,4-trimethyl quinoline, 2,5-di-t-butyl-4-methylphenol, Hydroquinoline, N,N'-diphenyl-p-phenylenediamine, Tri(nonylatedphenyl)phosphite, 2-Mercaptobenziaidazole, N-Cyclohexy thiophthal ilnide로 이루어진 군에서 선택, 병용하여 사용할 수 있다.
한편, 상기와 같이 이루어지는 아이오노머계 초분자 열가역성 이온 가교형 탄성체 조성물 69.6 ~ 90 중량%, 아이오노머계 초분자 열가역성 이온 가교형 탄성체 조성물의 사용량이 69.6 중량% 미만일 경우에는 기계적 강도, 내마모성, 무광 특성 등의 물성이 저하될 우려가 있고, 90 중량%를 초과할 경우에는 아이오노머계 초분자 열가역성 이온 가교형 탄성체 조성물의 흐름성이 좋지 못하기 때문에 작업성이 저하될 우려가 있다.
상기 아이오노머계 고분자 혼합물에 사용되는 저점도 폴리올레핀계 열가소성 수지는 아이오노머계 고분자 혼합물의 가공성을 향상시키는 역할을 하는 것으로, 용융흐름지수(melt flow index, 190℃, 2.16Kg 하중)가 30 ~ 100g/10min인 폴리프로필렌 호모 폴리머, 블록 공중합체 또는 삼원 공중합체, 고밀도 폴리에틸렌 또는 저밀도 폴리에틸렌 수지 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용할 수 있으며, 그 사용량이 5 중량% 미만일 경우, 흐름성 개선 효과가 미미하며, 사용량이 20 중량% 이상일 경우에는 기계적 물성의 저하될 우려가 있다.
상기 아이오노머계 고분자 혼합물에 사용되는 실리콘 오일은 슬립 특성을 향상시키는 역할을 하는 것으로, 사용량이 4.9 중량% 미만일 경우, 마찰 계수 개선 효과가 미미하며, 사용량이 9.9 중량%를 초과할 경우에는 제품 표면에 실리콘 오일이 석출될 우려가 있다. 한편, 상기 실리콘 오일은 점도가 50 ~ 350 ㎟/s인 저분자량의 폴리디메틸실록산 화합물을 사용할 수 있다.
상기 아이오노머계 고분자 혼합물에 사용되는 산화 방지제는 가공 시 발생할 수 있는 고분자 소재의 열화를 방지하는 역할을 하는 것으로서, 0.1 중량% 미만일 경우에는 가공 조건에서의 열화가 발생하여 물성이 저하될 우려가 있으며, 0.5 중량%를 초과할 경우에는 산화방지제의 사용량 과다로 제품 표면에 산화방지제가 분출될 우려가 있다. 상기 아이오노머계 고분자 혼합물에 사용되는 산화방지제는 N,N'-디페닐-p-페닐렌디아민(N,N'-diphenyl-p- phenylenediamine), 4,4'-비스(알파,알파-디메틸벤질)디-페닐아민(4,4'-Bis(alpha,alpha- dimethylbenzyl)di -phenylamine), 중합 1,2-디하이드로-2,2,4-트리메틸 퀴놀린(polymerized 1,2-dihydro-2,2,4-trimethyl quinoline) 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용할 수 있다.
아울러, 상기와 같이 이루어지는 상기 아이오노머계 고분자 혼합물의 사용량이 71 중량% 미만일 경우에는, 경도가 낮아 제품의 내구성이 저하될 우려가 있고, 87 중량%를 초과할 경우에는 기계적 물성 및 흐름성이 좋지 못해 가공성이 저하될 우려가 있다.
그리고 상기와 같이 이루어지는 아이오노머계 고분자 혼합물에 재혼합되는 저점도 폴리올레핀계 열가소성 수지는 가공성을 향상시키는 역할을 하는 것으로, 상술한 바와 같이 용융흐름지수(melt flow index, 190℃, 2.16Kg 하중)가 30 ~ 100g/10min인 폴리프로필렌 호모 폴리머, 블록 공중합체 또는 삼원 공중합체, 고밀도 폴리에틸렌 또는 저밀도 폴리에틸렌 수지 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용할 수 있으며, 재혼합 시 사용량이 4 중량% 미만일 경우, 흐름성 개선 효과가 미미하며, 사용량이 10 중량%를 초과할 경우에는 내마모 특성 및 기계적 물성이 저하될 우려가 있다.
상기 실리콘/열가소성 수지 혼합물은 슬립 특성 및 흐름성을 개선하는 역할을 하는 것으로서, 초고분자량 실록산 40 ~ 60 중량%와, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 열가소성 수지 40 ~ 60 중량%가 혼합되어 이루어지는 것을 사용한다. 여기서 초고분자량 실록산과 열가소성 수지의 함량이 상기 범위를 벗어날 경우 혼합물이 제대로 제조되지 못할 우려가 있다. 아울러 상기와 같은 실리콘/열가소성 수지 혼합물의 사용량이 6 중량% 미만일 경우에는 슬립 특성 개선 효과가 미미하며, 12 중량%를 초과할 경우에는 다른 고분자들과의 상용성이 좋지 못해 압출 시 다이 드룰이 발생하게 되어 생산성 저하의 원인이 될 우려가 있다.
그리고 상기 아이오노머계 고분자 혼합물에 재혼합되는 실리콘 오일은 슬립 특성을 향상시키는 역할을 하는 것으로, 사용량이 3 중량% 미만일 경우, 마찰 계수 개선 효과가 미미하며, 사용량 5중량%를 초과할 경우에는 제품 표면에 실리콘 오일이 분출될 우려가 있다. 아울러 재혼합되는 실리콘 오일 역시 점도가 50 ~ 350 ㎟/s인 저분자량의 폴리디메틸실록산 화합물을 사용할 수 있다.
상기 가공조제는 가공성을 향상시키는 역할하는 것으로서, 사용량이 1.0 중량% 미만일 경우 가공성 향상 효과가 미미하며, 2.0 중량%를 초과할 경우 제품 표면에 가공 조제가 분출될 우려가 있을 뿐 아니라 가공 시 용융 상태에서의 고분자 소재의 마찰을 감소시켜 혼합이 균일하게 이루어지지 못해 물성이 저하될 우려가 있다. 상기 가공 조제는 스테아린산, 마그네슘 스테아레이트, 탄소수가 12개 이상의 아마이드 결합을 갖는 화합물 중에서 2종 또는 그 이상을 선택하여 사용할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 가공성, 내마모 및 슬립 특성이 우수하고, 무광택을 갖는 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물의 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 아이오노머계 초분자 열가역성 이온 가교형 탄성체 조성물 69.6 ~ 90 중량%, 저점도 폴리올레핀계 열가소성 수지 5 ~ 20 중량%, 실리콘 오일 4.9 ~ 9.9 중량% 및 산화 방지제 0.1 ~ 0.5 중량%를 혼합하여 아이오노머계 고분자 혼합물을 제조하는 단계(S100) 및, 상기 제조된 아이오노머계 고분자 혼합물 71 ~ 87 중량%, 저점도 폴리올레핀계 열가소성 수지 4 ~ 10 중량%, 실리콘/열가소성 수지 혼합물 5 ~ 12 중량%, 실리콘 오일 3 ~ 5 중량% 및 가공조제 1 ~ 2 중량%를 혼합하여 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물을 제조하는 단계(S200)를 포함하여 이루어진다.
보다 구체적으로 S100 단계에서는 온도 조절이 가능한 일축 혹은 이축 압출기(extrusion)를 이용하여 140 ~ 180℃의 온도에서 200 ~ 350 rpm의 속도를 유지하면서 아이오노머계 초분자 열가역성 이온 가교형 탄성체 조성물, 저점도 폴리올레핀계 열가소성 수지, 실리콘 오일 및 산화 방지제를 혼합하여 아이오노머계 고분자 혼합물을 제조한다.
이때, 상기 S100 단계의 아이오노머계 고분자 혼합물의 제조 조건이 상기 범위를 벗어날 경우, 각 고분자 물질들이 제대로 혼합되지 않아 내마모 특성 및 기계적 물성이 저하될 우려가 있다.
그리고 S200 단계에서는 온도 조절이 가능한 일축 혹은 이축 압출기(extrusion)를 이용하여 140 ~ 180℃의 온도에서 200 ~ 350 rpm의 속도를 유지하면서, 상기 S100 단계에서 제조된 아이오노머계 고분자 혼합물, 저점도 폴리올레핀계 열가소성 수지, 실리콘/열가소성 수지 혼합물, 실리콘 오일 및 가공조제를 혼합하여 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물을 제조한다.
이때, 상기 S200 단계의 제조 조건이 상기 범위를 벗어날 경우 각 고분자 물질들이 제대로 혼합되지 않아 무광 특성, 내마모 특성 및 기계적 물성이 저하될 우려가 있다.
여기서, 상기 사용되는 각 조성의 구체적인 특징, 종류 및 그 임계적 의의 등은 상기에서 이미 설명하였으므로 여기서는 생략한다.
이하, 하기의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명의 범위가 실시예에 한정되는 것은 아니다.
1. 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물의 제조
(제조예 1 ~ 5)
제조예 1 ~ 5는 아래 [표 1]의 조성비에 따라 이축 압출기(extrusion)를 이용하여 140 ~ 180℃의 온도에서 200 ~ 350 rpm의 속도를 유지하면서 아이오노머계 초분자 열가역성 이온 가교형 탄성체 조성물, 저점도 폴리올레핀계 열가소성 수지, 실리콘 오일, 산화 방지제를 혼합하여 아이오노머계 고분자 혼합물을 제조하였다.
(단위 : 중량%)
구분 제조예
1 2 3 4 5
아이오노머계 초분자 열가역성 이온 가교형 탄성체 조성물 69.6 75 80 85 90
저점도 폴리올레핀계 수지 20 15 10 5 5
실리콘 오일 9.9 9.7 9.9 9.7 4.9
산화 방지제 0.5 0.3 0.3 0.3 0.1
(실시예 1 ~ 8)
실시예 1 ~ 8은 아래 [표 2]의 조성비에 따라 이축 압출기(extrusion)를 이용하여 140 ~ 180℃의 온도에서 200 ~ 350 rpm의 속도를 유지하면서 상기 수득한 제조예 1 ~ 5의 아이오노머계 고분자 혼합물과 저점도 폴리올레핀계 열가소성 수지, 실리콘/열가소성 수지 혼합물, 실리콘 오일, 가공조제를 혼합하여 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물을 제조하였다.
(비교예 1, 2)
비교예 1, 2는 아래 [표 2]과 같은 조성으로 열가소성 가황체 (Thermoplastic Vulcanizate, TPV, Shore D hardness : 50D)와 실리콘/열가소성 수지 혼합물, 실리콘 오일, 가공 조제를 이축압출기를 이용하여 혼합하여 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물을 제조하였다.
(단위 : 중량%)
구분 실시예 비교예
1 2 3 4 5 6 7 8 1 2
제조예 1 71 - - - - - - - - -
제조예 2 - 73 - - - - - - - -
제조예 3 - - 73 - - 78 80 87 - -
제조예 4 - - - 73 - - - - - -
제조예 5 - - - - 73 - - - - -
TPV - - - - - - - - 83 82
저점도 폴리올레핀계 수지 10 10 10 10 10 5 4 4 - -
실리콘/
열가소성 수지 혼합물		 12 10 10 10 10 10 12 5 10 15
실리콘 오일 5 5 5 5 5 5 3 3 5 1
가공 조제 2 2 2 2 2 2 1 1 2 2
2. 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물의 물성 평가
실시예 1 내지 8 및 비교예 1, 2의 방법에 의해 제조한 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물의 물성을 다음의 시험방법에 의해 측정하였으며, 그 결과는 아래 [표 3]의 내용과 같다.
- 경도 : 경도는 티-다이(T-die)가 장착된 싱글 익스트루더(single extruder)로 제조한 0.3 mm 두께의 시편을 제조 후 5장 겹쳐 에스커 에이(Asker A) 타입의 경도계로 ISO 868에 준하여 측정하였다.
- 동마찰계수 : 마찰계수는 티-다이가 장착된 싱글 익스트루더로 제조한 0.3 mm 두께의 시편을 사용하여 EN ISO 20347에 준하여 만능시험기를 이용하여 규격화된 시편으로 각각 5회씩 측정 후 평균하여 시험 값으로 하였다.
- 내마모성 : 내마모성은 길이 150 ~ 200 mm인 시험편에 마찰자 유리로 29.4 N의 힘을 가하여 100 ~ 150 mm 길이를 분당 60회의 속도로 10,000회 왕복한 후, 시험편의 마모 유무를 측정하였다.
- 광택도 : 광택도는 ASTM D523에 준하여 광택도 시험기를 이용하여 60° 각도에서의 5회씩 측정 후 평균하여 시험 값으로 하였다.
구분 실시예 비교예
1 2 3 4 5 6 7 8 1 2
경도 47 46 45 43 42 45 44 44 47 46
동마찰계수 0.18 0.17 0.16 0.18 0.20 0.21 0.24 0.24 0.29 0.30
내마모성1) O O O O O O O O X X
광택도 1.4 1.3 1.3 1.5 1.5 1.6 1.7 1.7 5.1 5.4
내마모성1) : O = 이상무, X = 마모로 인한 표면 손상
상기 실시예 1 내지 8, 및 비교예 1, 2의 방법에 의해 제조한 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물을 평가한 결과, 상기 [표 3]에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 8의 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물의 동마찰계수는 0.16 ~ 0.24로 비교예 1, 2 비해 작은 값을 보여 슬립 특성이 우수함을 알 수 있었으며, 광택도는 1.3 ~ 1.7로 비교예 1, 2에 비해 월등히 낮은 값을 나타내어 무광 특성이 향상됨을 알 수 있었다. 또한, 실시예 1 내지 8의 내마모성은 분당 60회의 속도로 10,000회 왕복한 후, 시험편의 표면 손상이 나타나지 않아, 비교예 1, 2에 비해 크게 개선됨을 알 수 있었다.
즉, 본 발명은 아이오노머계 고분자 혼합물, 저점도 폴리올레핀계 열가소성 수지, 초고분자량 실리콘/열가소성 수지 혼합물 및 실리콘 오일을 이용하여 슬립 특성과 내마모성이 우수하고 무광 특성을 발현하는 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물을 제조할 수 있다는 장점이 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 가공성, 내마모 및 슬립 특성이 우수하고, 무광택을 갖는 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물 및 그 제조방법은 상기의 바람직한 실시 예를 통해 설명하고, 그 우수성을 확인하였지만 해당 기술 분야의 당업자라면 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
S100 : 아이오노머계 고분자 혼합물을 제조하는 단계
S200 : 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물을 제조하는 단계

Claims (6)

  1. 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물에 있어서,
    아이오노머계 고분자 혼합물 71 ~ 87 중량%, 저점도 폴리올레핀계 열가소성 수지 4 ~ 10 중량%, 실리콘/열가소성 수지 혼합물 5 ~ 12 중량%, 실리콘 오일 3 ~ 5 중량% 및 가공조제 1 ~ 2 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 가공성, 내마모 및 슬립 특성이 우수하고, 무광택을 갖는 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 아이오노머계 고분자 혼합물은,
    아이오노머계 초분자 열가역성 이온 가교형 탄성체 조성물 69.6 ~ 90 중량%, 저점도 폴리올레핀계 열가소성 수지 5 ~ 20 중량%, 실리콘 오일 4.9 ~ 9.9 중량% 및 산화 방지제 0.1 ~ 0.5 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 가공성, 내마모 및 슬립 특성이 우수하고, 무광택을 갖는 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 저점도 폴리올레핀계 열가소성 수지는,
    용융흐름지수(melt flow index, 190℃, 2.16Kg 하중)가 30 ~ 100g/10min인 폴리프로필렌 호모 폴리머, 블록 공중합체 또는 삼원 공중합체, 고밀도 폴리에틸렌 또는 저밀도 폴리에틸렌 수지 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는, 가공성, 내마모 및 슬립 특성이 우수하고, 무광택을 갖는 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 실리콘/열가소성 수지 혼합물은,
    실록산 40 ~ 60 중량%와, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 열가소성 수지 40 ~ 60 중량%가 혼합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는, 가공성, 내마모 및 슬립 특성이 우수하고, 무광택을 갖는 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 아이오노머계 초분자 열가역성 이온 가교형 탄성체 조성물은,
    카르복실산 그라프트 EPDM 고무 기재 100 중량부에 대하여, 금속염 0.2 ~ 20.0 중량부 및 산화방지제 0.1 ~ 1.0 중량부를 혼입하여 이루어지되,
    상기 금속염은, 클로라이드(Chloride), 나이트레이트(Nitrate) 및 하이드록사이드(hydroxide)를 1 : 0.5 ~ 1.5 : 0.8 ~ 1.2의 중량비로 혼합하여 사용하고,
    상기 카르복실산 그라프트 EPDM 고무는 EPDM 고무 100 중량부에 대하여, 무수말레산(Maleic Anhydride) 또는 이타코닉산(Itaconic acid) 0.5 ~ 2.5 중량부, 과산화물 0.01 ~ 0.3 중량부, 산화방지제 0.01 ~ 1.0 중량부를 첨가하여 무수말레산 또는 이타코닉산이 0.5 ~ 2.0% 그라프트된 것을 특징으로 하는, 가공성, 내마모 및 슬립 특성이 우수하고, 무광택을 갖는 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물.
  6. 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물의 제조방법에 있어서,
    아이오노머계 초분자 열가역성 이온 가교형 탄성체 조성물 69.6 ~ 90 중량%, 저점도 폴리올레핀계 열가소성 수지 5 ~ 20 중량%, 실리콘 오일 4.9 ~ 9.9 중량% 및 산화 방지제 0.1 ~ 0.5 중량%를 혼합하여 아이오노머계 고분자 혼합물을 제조하는 단계(S100); 및
    상기 제조된 아이오노머계 고분자 혼합물 71 ~ 87 중량%, 저점도 폴리올레핀계 열가소성 수지 4 ~ 10 중량%, 실리콘/열가소성 수지 혼합물 5 ~ 12 중량%, 실리콘 오일 3 ~ 5 중량% 및 가공조제 1 ~ 2 중량%를 혼합하여 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물을 제조하는 단계(S200);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 가공성, 내마모 및 슬립 특성이 우수하고, 무광택을 갖는 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물의 제조방법.
KR1020210055213A 2021-04-28 2021-04-28 가공성, 내마모 및 슬립 특성이 우수하고, 무광택을 갖는 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물 및 그 제조방법 KR102492819B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210055213A KR102492819B1 (ko) 2021-04-28 2021-04-28 가공성, 내마모 및 슬립 특성이 우수하고, 무광택을 갖는 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물 및 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210055213A KR102492819B1 (ko) 2021-04-28 2021-04-28 가공성, 내마모 및 슬립 특성이 우수하고, 무광택을 갖는 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물 및 그 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220147999A true KR20220147999A (ko) 2022-11-04
KR102492819B1 KR102492819B1 (ko) 2023-01-27

Family

ID=84045238

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210055213A KR102492819B1 (ko) 2021-04-28 2021-04-28 가공성, 내마모 및 슬립 특성이 우수하고, 무광택을 갖는 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102492819B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060068493A (ko) 2004-12-16 2006-06-21 에스케이 주식회사 자동차 웨더스트립용 코팅 조성물
KR101026843B1 (ko) 2008-12-11 2011-04-06 호남석유화학 주식회사 자동차 웨더스트립 코팅용 조성물, 이로부터 제조된 내마모성 코팅재, 및 그의 제조 방법
KR20160080301A (ko) * 2014-12-26 2016-07-08 주식회사 케이씨씨 자동차 웨더 스트립용 2액형 수용성 도료 조성물
KR102142118B1 (ko) 2019-04-24 2020-08-06 한국신발피혁연구원 영구압축변형률이 우수한 아이오노머계 초분자 열가역성 가교형 탄성체 조성물 및 이를 이용한 동적가교형 열가소성 탄성체의 제조 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060068493A (ko) 2004-12-16 2006-06-21 에스케이 주식회사 자동차 웨더스트립용 코팅 조성물
KR101026843B1 (ko) 2008-12-11 2011-04-06 호남석유화학 주식회사 자동차 웨더스트립 코팅용 조성물, 이로부터 제조된 내마모성 코팅재, 및 그의 제조 방법
KR20160080301A (ko) * 2014-12-26 2016-07-08 주식회사 케이씨씨 자동차 웨더 스트립용 2액형 수용성 도료 조성물
KR102142118B1 (ko) 2019-04-24 2020-08-06 한국신발피혁연구원 영구압축변형률이 우수한 아이오노머계 초분자 열가역성 가교형 탄성체 조성물 및 이를 이용한 동적가교형 열가소성 탄성체의 제조 방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
특허문헌 3 : 유럽 등록특허공보 EP 2 042 550 "Sliding Material, Sliding member, and weatherstrip"

Also Published As

Publication number Publication date
KR102492819B1 (ko) 2023-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20070276092A1 (en) Thermoplastic Elastomer Composition, Method for Producing Same and Formed Article
KR20150072558A (ko) 폴리프로필렌 수지 조성물
JPWO2003022920A1 (ja) ポリエチレン樹脂組成物
EP0486700B1 (en) Thermoplastic elastomer composition
JP2004507602A (ja) 改善された低温特性を有する熱可塑性エラストマー
JP4216359B2 (ja) 改善されたしぼの保留性を有する型押シートの製造に使用するポリオレフィン組成物
EP4053169A1 (en) Decrosslinked polyolefin resin, and resin composition comprising same
TWI834844B (zh) 熱可塑性彈性體組成物及其成形體
KR102492819B1 (ko) 가공성, 내마모 및 슬립 특성이 우수하고, 무광택을 갖는 자동차 웨더 스트립용 코팅 조성물 및 그 제조방법
EP3853016B1 (en) Bonding method to attach ethylene-based polymer foam with vulcanized rubber
KR102249833B1 (ko) 영구압축변형률이 우수한 웨더스트립 조인트용 tpv 조성물 및 이의 제조방법
JP3819116B2 (ja) 難燃性樹脂組成物
KR20200065558A (ko) 에어 인테이크 호스용 열가소성 탄성체 조성물 및 자동차용 에어 인테이크 호스
JP7083957B2 (ja) オレフィン系重合体組成物及びその成形体
US8557393B2 (en) Adhesive thermoplastic vulcanizates
CN107434887B (zh) 具有高冲击强度和高粘合力的聚丙烯复合树脂的组合物
JP2896784B2 (ja) 熱可塑性エラストマー組成物
JPH0463850A (ja) 熱可塑性エラストマー組成物
JP3910313B2 (ja) 表皮部材用樹脂組成物及びその積層体
JP2003528961A (ja) 低温特性が改良された熱可塑性エラストマー
KR20200065979A (ko) 열가소성 엘라스토머 조성물 및 이로부터 제조되는 자동차 부품
JPH0463852A (ja) 熱可塑性エラストマー組成物
JP7440792B2 (ja) 樹脂組成物、その製造方法および未架橋樹脂組成物
JP2792151B2 (ja) 加硫ゴム製自動車部品
WO2024048279A1 (ja) 複層ガラス及びその製造方法、並びに複層ガラス用シール材

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right