KR20240034290A - 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스트럿 시스템의 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물에 관한 것으로서, 우수한 충격강도, 열변형온도 및 이음특성을 나타내기 위하여 폴리아미드 6 (Polyamide 6) 수지 40 내지 60중량%, 유리섬유 10 내지 20중량%, 에틸렌계 코폴리머 20 내지 30중량%, 및 폴리올레핀 수지 5 내지 10중량%를 포함하는 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물을 제공한다.
Description
본 발명은 스트럿 시스템의 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물에 관한 것이다.
스트럿 시스템의 스트라이커캡 및 범프스토퍼 사이에 마찰이 발생하여, 그리스를 도포함으로써 마찰을 감소시키고 있으나, 마일리지 증가에 따라 그 효과가 급격히 감소하며 특히 쇽업쇼버 오일이 표면에 흡착이 되었을 때, 이음 문제가 커진다. 따라서 그리스 효과 감소 이후 이음 강건 설계를 위한 스트라이커캡 부품의 재질 개선의 필요성이 제기되었다.
또한, 고온다습한 환경에서 내구 진행 시 스트라이커캡 이탈이 발생되어 노이즈가 유발되는 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 스트라이커캡 및 범프스토퍼 사이의 마찰에 의한 이음을 개선하고, 고온 다습한 환경에서도 스트라이커캡의 이탈을 방지하여 노이즈를 억제할 수 있도록 충격강도, 열변형온도, 및 이음특성을 개선한 스트럿 시스템의 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물은, 폴리아미드 6 (Polyamide 6) 수지 40 내지 60중량%, 유리섬유 10 내지 20중량%, 에틸렌계 코폴리머 20 내지 30중량%, 및 폴리올레핀 수지 5 내지 10중량%를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물은, 상기 폴리아미드 6 수지의 상대점도 (RV)가 2.2 내지 3.5일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물은, 상기 폴리아미드 6 수지의 수평균 분자량이 20,000 내지 50,000일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물은, 상기 유리섬유가 촙 (Chop)형태를 가지고, 직경이 9 내지 15㎛일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물은, 상기 유리섬유의 길이가 3 내지 5mm 일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물은, 상기 에틸렌계 코폴리머가 무수말레인산이 그라프트된 에틸렌 옥텐 랜덤 블록 코폴리머를 포함하며, 상기 무수말레인산의 그라프트 비율은 에틸렌 100중량부 기준에 0.5 내지 6.0 중량부일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물은, 상기 폴리올레핀 수지가 저밀도 폴리에틸렌 (Low Density Polyethylene), 고밀도 폴리에틸렌 (High Density Polyethylene), 호모 폴리프로필렌 (Homo Polypropylene), 랜덤 폴리프로필렌 (Random Polypropylene) 중 선택되는 1종의 무수말레인산이 그라프트되지 않은 수지를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물은, 상기 폴리올레핀 수지가 무수말레인산이 그라프트되지 않은 저밀도 폴리에틸렌 (Low Density Polyethylene)을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물은, 첨가제를 더 포함하고, 상기 첨가제는 산화방지제, 이형제, 핵제, 및 착색제 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물은, 상기 산화방지제가 페놀형, 포스파이트형, 티오에테르형 및 아민형 산화방지제 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물은, 상기 산화방지제가 페놀형, 포스파이트형, 티오에테르형 및 아민형 산화방지제 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물은, 상기 이형제가 불소 함유 중합체, 실리콘 오일, 스테아린산 금속염, 몬탄산 금속염, 폴리에틸렌 왁스 및 몬탄산 에스테르 왁스 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물은, 상기 핵제가 울라스토나이트, 탈크, 마이카, 실리카 및 클레이 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물은, 상기 착색제는 카본블랙, 및 니그로신 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물은, 아이조드 노치(IZOD notched) 충격강도가 30 kJ/m2 이상일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물은, 열변형온도(HDT)가 130℃ 이상일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물은, 이음 특성에 의한 Squeak noise Stick-slip 평가 결과가 1 내지 3 등급일 수 있다.
본 발명에 따른 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물은 우수한 충격강도, 열변형온도 및 이음특성을 나타낸다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 기술사상이 이하에서 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
본 출원에서 사용하는 용어는 단지 특정한 예시를 설명하기 위하여 사용되는 것이다. 때문에 가령 단수의 표현은 문맥상 명백하게 단수여야만 하는 것이 아닌 한, 복수의 표현을 포함한다. 덧붙여, 본 출원에서 사용되는 "포함하다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 기능, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 명확히 지칭하기 위하여 사용되는 것이지, 다른 특징들이나 단계, 기능, 구성요소 또는 이들을 조합한 것의 존재를 예비적으로 배제하고자 사용되는 것이 아님에 유의해야 한다.
한편, 다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진 것으로 보아야 한다. 따라서, 본 명세서에서 명확하게 정의하지 않는 한, 특정 용어가 과도하게 이상적이거나 형식적인 의미로 해석되어서는 안 된다. 가령, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, 본 명세서의 "약", "실질적으로" 등은 언급한 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물을 상세하게 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물은, 폴리아미드 6 (Polyamide 6) 수지 40 내지 60중량%, 유리섬유 10 내지 20중량%, 에틸렌계 코폴리머 20 내지 30중량%, 및 폴리올레핀 수지 5 내지 10중량%를 포함한다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물은, 내열성 및 기계적 강도가 우수한 폴리아미드 6 (Polyamide 6) 수지 40 내지 60중량%를 포함하고, 충격강도 및 열변형온도를 향상시키기 위하여 촙(chop) 형태의 유리섬유를 10 내지 20중량%를 포함하며, 이음특성을 향상시키기 위하여 에틸렌계 코폴리머 20 내지 30중량%, 폴리올레핀 수지 5 내지 10중량%를 포함하는 것을 특징으로 하며, 요구되는 특성에 따라 첨가제를 1종 이상 더 포함할 수 있다.
1) 폴리아미드 6 수지 (Polyamide 6 resin)
본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물은, 폴리아미드 6 수지를 40 내지 60중량%로 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물은, 포함되는 폴리아미드 6 수지의 상대점도(RV)가 2.2 내지 3.5 (20℃ 96% 황산 100㎖ 중 폴리아미드 6 수지 1g 용액)일 수 있다. 상기 폴리아미드 6 수지의 점도가 2.2 미만일 경우 강성, 충격강도 및 내열성이 저하되며, 3.5를 초과할 경우 성형기 내에서의 스크류와 수지간의 과다한 마찰열이 발생하고 수지가 분해되거나 성형을 위해 고압의 압력이 필요하게 되어 성형기와 금형에 무리를 발생시켜 사출성형이 어려워지는 문제가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물은, 포함되는 폴리아미드 6 수지의 수평균 분자량이 20000 내지 50000일 수 있다. 만약, 수평균 분자량이 20000 미만이면 강성이 저하되는 문제가 있고, 50000 초과이면 높은 점도로 인해 흐름성이 좋지 않아 용융 혼련시 문제가 발생할 수 있다.
또한, 폴리아미드 66 수지를 사용하는 경우에는 가공온도가 폴리아미드 6 수지 대비 20~50℃ 높게 가공될 수 있기 때문에 첨가제의 분해로 인한 물성 저하 및 이음특성 발현이 한계가 있으며, 제조 시 생산 수율 저하가 발생될 수 있다. 한편, 본 발명의 폴리아미드 6 수지는 칩(chip) 형태로 만들어 제습형 건조기에서 충분히 건조하여 사용할 수 있다.
2) 유리 섬유
본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물은, 유리섬유를 10 내지 20중량%로 포함한다. 유리섬유의 함량이 10중량% 미만일 경우에는 열변형온도 향상 효과가 미미할 수 있고, 20중량% 초과일 경우에는 이음특성 개선 효과가 미미할 수 있으며, 압출 가공 시에 부하 증가에 의한 분해로 가공 특성이 저하될 우려가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물은, 포함되는 유리섬유가 촙(chop) 형태를 가지고, 직경이 9 내지 15㎛일 수 있다. 유리섬유의 직경이 9㎛ 미만인 경우 유리섬유가 쉽게 깨어지게 되어 강성을 향상시키기에 부족하게 되고 15㎛을 초과하는 경우에는 표면적 감소로 인한 물성 저하 및 표면에 돌출되는 문제로 인하여 우수한 외관품질을 얻을 수 없다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물은, 포함되는 유리섬유의 길이가 3 내지 5㎜일 수 있다. 상기 유리섬유의 길이가 3mm 미만인 경우 유리섬유 길이가 짧음으로 인해 강성을 향상시키기에 부족하게 되고, 5mm를 초과하는 경우 강성은 향상되지만 표면에 돌출되는 문제로 인하여 우수한 외관품질을 얻을 수 없다. 표면은 커플링 처리제로 처리되어 있는 것을 사용할 수 있으며 추가적으로 실란계 커플링 처리제를 추가할 수 있다.
3) 에틸렌계 코폴리머
본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물은, 에틸렌계 코폴리머를 20 내지 30중량%로 포함한다. 에틸렌계 코폴리머 첨가량이 20중량% 미만일 경우 이음특성이 부족하여 소음이 발생되고, 30중량%를 초과할 경우는 과도한 흐름성 저하로 압출 가공 시의 생산성 저하 및 사출성형 시의 미성형 발생이나 가스를 유발할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물은, 에틸렌계 코폴리머가 무수말레인산이 그라프트된 에틸렌 옥텐 랜덤 블록 코폴리머이며, 상기 무수말레인산의 그라프트 비율은 에틸렌 100중량부에 대하여 0.5 내지 6.0 중량부일 수 있다. 무수말레인산의 그라프트 비율이 에틸렌 100중량부에 대하여 0.5 미만일 경우, 폴리 아미드 수지와의 반응성이 저하되어 충분한 기계적 물성이 발현되지 않을 수 있으며, 무수말레인산의 그라프트 비율이 에틸렌 100중량부에 대하여 6.0을 초과할 경우, 과도한 점도 상승으로 인해 사출 가공성에 문제가 있을 수 있다.
4) 폴리올레핀 수지
본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물은, 폴리올레핀 수지를 5 내지 10중량%로 포함한다. 폴리올레핀 수지가 5중량% 미만일 경우 이음특성이 부족하여 소음이 발생되고, 10중량%를 초과할 경우는 열변형온도를 만족시키지 못할 수 있으며, 과도한 흐름성 저하로 압출 가공 시의 생산성 저하 및 사출성형 시의 미성형 발생이나 가스를 유발할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물에 있어서, 포함되는 폴리올레핀 수지는 저밀도 폴리에틸렌 (Low Density Polyethylene), 고밀도 폴리에틸렌 (High Density Polyethylene), 호모 폴리프로필렌 (Homo Polypropylene), 랜덤 폴리프로필렌 (Random Polypropylene) 중 선택되는 1종의 무수말레인산이 그라프트되지 않은 수지를 포함할 수 있고, 바람직하게는 무수말레인산이 그라프트되지 않은 저밀도 폴리에틸렌 (Low Density Polyethylene)을 포함할 수 있다.
5) 첨가제
본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물은, 요구되는 특성에 따라 첨가제를 더 포함할 수 있고, 상기 첨가제는 산화방지제, 이형제, 핵제 및 착색제 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물은, 상기 산화방지제가 페놀형, 포스파이트형, 티오에테르형 및 아민형 산화방지제 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물은, 상기 이형제가 불소 함유 중합체, 실리콘 오일, 스테아린산 금속염, 몬탄산 금속염, 폴리에틸렌 왁스 및 몬탄산 에스테르 왁스 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물은, 상기 핵제가 울라스토나이트, 탈크, 마이카, 실리카 및 클레이 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물은, 상기 착색제가 카본블랙, 및 니그로신 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물은, 폴리아미드 6 수지, 유리섬유, 에틸렌계 코폴리머, 폴리올레핀 수지 및 첨가제를 포함하여, 이음성 소음을 개선시키는 동시에 제품에 필요한 충격강도 및 열변형온도를 구현할 수 있다.
구체적으로, 본 발명에 따른 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물은, ISO 180에 의한 아이조드 노치 (IZOD notched) 충격강도가 30 kJ/m2 이상일 수 있다. 충격강도가 30 kJ/m2 미만인 경우, 쇽업쇼버 로드 조립 시 깨짐이 발생할 수 있으므로, 충격강도는 30 kJ/m2 이상인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물은, ISO 75/B (0.45MPa)에 의한 열변형온도(HDT)가 130℃ 이상일 수 있다. 열변형온도가 130℃ 미만인 경우, 쇽업쇼버 로드의 최대 온도 실측결과가 안전율을 고려시 미흡하므로 열변형온도가 130℃ 이상인 것이 바람직하다.
또한, 이음(Annoying noise)특성에 의한 Squeak noise Stick-slip 평가 결과가 1 내지 3등급으로, 이음개선 효과가 우수하다.
[제조방법]
본 발명에 따른 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물은, 전술한 바와 같은 각 성분, 즉, 폴리아미드 6 수지, 유리섬유, 에틸렌계 코폴리머, 폴리올레핀 수지 및 첨가제를 압출기에 적용하여 압출함으로써, 제조될 수 있다. 구체적으로, 전술한 바와 같은 폴리아미드 수지 조성물을 각 성분을 2축 스크류 압출기를 사용하여, 250℃ 내지 280℃에서 혼련하여 폴리아미드 수지 조성물을 제조할 수 있다. 이때, 상기 폴리아미드 수지 조성물의 혼련성 및 균일성을 최대화하기 위하여 투입구가 총 4개인 압출기를 이용하여 1차 투입구에 폴리아미드 6 수지를 투입하였고, 2차 투입구에 첨가제를, 3차 투입구에 에틸렌계 코폴리머와 폴리올레핀 수지를, 4차 투입구에 유리섬유를 투입할 수 있다. 또한 용융 혼련시에 폴리아미드 수지 조성물의 열분해를 방지하기 위해 체류시간을 최소화할 수 있으며, 폴리아미드 수지 조성물의 분산성을 고려하여 스크류의 회전을 300 ~ 500rpm정도로 조절할 수 있다. 혼련온도가 250℃ 미만인 경우, 폴리아미드 수지 조성물의 충분한 melting이 이루어지지 않으며, 280℃를 초과하는 경우에는 분해로 인해 물성 저하 및 특성저하가 발생될 수 있으므로, 혼련온도는 250℃ 내지 280℃로 제어하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이러한 실시예의 기재는 본 발명의 실시를 예시하기 위한 것일 뿐 이러한 실시예의 기재에 의하여 본 발명이 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의하여 결정되는 것이기 때문이다.
{실시예}
폴리아미드 6 수지: Domo社제 Domamid 27
폴리아미드 66 수지: Ascend社제 50BW
유리섬유: KCC社제 GF 311
에틸렌계 코폴리머: Dupont社제 Fusabond N493
LDPE: LG화학社제 MB9500
HDPE: SK社제 HDPE 7220
HOMO-PP: SK社제 HOMO PP H360F
카본블랙: NPK社제 K003
상기 화합물들을 하기 표 1의 함량에 따라 실시예 및 비교예를 제조하였다.
실시예 1
폴리아미드 6 (Polyamide 6) 수지 53중량%, 유리섬유 15중량%, 에틸렌계 코폴리머 23중량%, 저밀도 폴리에틸렌 7중량% 및 블랙컬러 구현을 위한 카본블랙 마스터배치 2중량%를 하기 표 1에 나타난 바와 같은 조성에 따라 250 내지 280℃로 가열된 이축 압출기내에서 용융 혼련하여 폴리아미드 수지 조성물을 제조하였다. 상기 조성물은 칩(chip) 상태로 만들어 100℃에서, 4시간 동안 제습형 건조기를 이용하여 건조하고, 스크류식 사출기를 이용하여 용융혼련 때와 동일한 온도로 폴리아미드 수지 조성물을 포함하는 시편을 제작하였다.
실시예 2 내지 5
실시예 1과 비교하여, 폴리아미드 6 수지, 에틸렌 코폴리머 및 저밀도 폴리에틸렌의 함량을 허용함량 범위 내에서 조절하고, 유리섬유의 함량은 실시예 1과 동일하게 하여 시편을 제작하였다.
실시예 6 및 7
실시예 1과 비교하여, 유리섬유의 함량을 허용함량 범위 내에서 조절하고, 폴리아미드 6 수지 및 에틸렌계 코폴리머의 함량을 허용함량 범위 내에서 조절했다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 시편을 제작하였다.
실시예 8 및 9
실시예 1과 비교하여, 저밀도 폴리에틸렌을 고밀도 폴리에틸렌과 호모 폴리프로필렌으로 하고, 허용함량 범위 내에서 함량을 조절했다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 시편을 제작하였다.
비교예 1 및 2
실시예 1과 비교하여, 비교예 1은 저밀도 폴리에틸렌 미포함하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제작하였고, 비교예 2는 저밀도 폴리에틸렌 미포함하고, 폴리아미드 6 수지 및 에틸렌계 코폴리머의 함량을 허용함량 범위 내에서 조절했다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 시편을 제작하였다.
비교예 3 내지 5
실시예 1과 비교하여, 에틸렌 코폴리머 및 저밀도 폴리에틸렌의 함량이 허용함량에서 벗어나는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 시편을 제작하였다.
비교예 6 및 7
실시예 1과 비교하여, 유리섬유의 함량이 허용함량에서 벗어나는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 시편을 제작하였다.
비교예 8
실시예 1과 비교하여, 유리섬유가 미포함되는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 시편을 제작하였다.
비교예 9
실시예 1과 비교하여, 폴리아미드 6 수지 대신 폴리아미드 66 수지를 사용하여 280 내지 300℃로 가열된 이축 압출기내에서 용융 혼련하여 폴리아미드 수지 조성물을 제작하였다. 상기 조성물은 칩(chip) 형태로 만들어 100℃에서, 4시간 동안 제습형 건조기를 이용하여 건조하고, 스크류식 사출기를 이용하여 용융혼련때와 동일한 온도로 폴리아미드 수지 조성물을 포함하는 시편을 제작하였다.
비교예 10
실시예 1과 비교하여, 저밀도 폴리에틸렌을 무수말레인산 처리 (MAH-grafted) 시킨 폴리올레핀 수지를 포함한다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 시편을 제작하였다.
물성 측정
(1) RPN: 이음 특성에 의한 Squeak noise Stick-slip 평가를 위하여 지글러 마찰이음 시험기를 활용하여 마찰이음 위험도 (RPN (Risk Priority Number) 지수)를 평가하여, 하기 표 1에 나타내었다.
- 측정 장비: Ziegler instruments社 SSP-04
- 측정 조건: 측정 좌우 이동거리 20mm로 각 하중별 3 cycle씩 측정한 평균 등급
(속도) 1mm/sec로 고정
(하중) 40N, 60N로 cycle 마다 하중을 변경하여 측정
- 측정 시편: 각 시편표면에 쇽업쇼버 오일 소량 도포 후 시험 진행
(이동축) 폴리아미드 시편 60x60mm, 두께 2mm
(고정축) 우레탄폼 시편(SKC사제 SJBH제품) 50x30mm, 두께 10mm
- 측정 결과: 3 cycle로 측정한 결과를 평균으로 등급을 산출하였으며, 장비의 결과는 1~10 등급으로 산출되며 1~3등급은 소음특성이 매우 우수, 4~10등급은 숫자가 커질수록 열악한 소음특성을 나타낸다.
(2) 충격강도: ISO 180에 의한 아이조드 노치 (IZOD notched)로 측정하여, 하기 표 1에 나타내었다.
(3) 열변형온도: ISO 75/B (0.45MPa)에 의하여 측정하여, 하기 표 1에 나타내었다.
| 중량% 기준 | 폴리아미드 6 수지 |
폴리 아미드 66 수지 |
유리 섬유 |
에틸렌계 코폴리머 (MAH처리) |
LDPE (MAH처리) |
LDPE | HDPE | Homo -PP |
카본블랙 | 충격강도 (KJ/m2) |
열변형온도 (℃) |
RPN 등급 (40N) |
RPN 등급 (60N) |
| 실시예 1 | 53 | - | 15 | 23 | 7 | 2 | 43.3 | 195.5 | 1 | 1 | |||
| 실시예2 | 58 | - | 15 | 20 | 5 | 2 | 36.7 | 197.6 | 1 | 2 | |||
| 실시예 3 | 53 | - | 15 | 25 | 5 | 2 | 45.8 | 194.8 | 1 | 2 | |||
| 실시예 4 | 53 | - | 15 | 20 | 10 | 2 | 35.1 | 187.5 | 2 | 2 | |||
| 실시예 5 | 47 | - | 15 | 28 | 8 | 2 | 50.7 | 184.1 | 1 | 1 | |||
| 실시예 6 | 56 | - | 12 | 23 | 7 | 2 | 33.8 | 172.3 | 1 | 1 | |||
| 실시예 7 | 47 | - | 18 | 28 | 5 | 2 | 52.8 | 199.8 | 1 | 2 | |||
| 실시예 8 | 53 | - | 15 | 23 | 7 | 2 | 42.5 | 195.6 | 1 | 2 | |||
| 실시예 9 | 53 | - | 15 | 23 | 7 | 2 | 38.8 | 196.8 | 1 | 2 | |||
| 비교예1 | 53 | - | 15 | 30 | 2 | 52.5 | 193.3 | 4 | 6 | ||||
| 비교예 2 | 68 | - | 15 | 15 | 2 | 29.0 | 200.3 | 10 | 10 | ||||
| 비교예 3 | 63 | - | 15 | 15 | 5 | 2 | 26.8 | 197.8 | 9 | 10 | |||
| 비교예 4 | 58 | - | 15 | 5 | 20 | 2 | 13.3 | 135.5 | 9 | 10 | |||
| 비교예 5 | 63 | - | 15 | 10 | 10 | 2 | 23.3 | 191.5 | 8 | 9 | |||
| 비교예 6 | 47 | - | 25 | 20 | 5 | 2 | 53.1 | 209.8 | 5 | 8 | |||
| 비교예 7 | 66 | - | 7 | 20 | 5 | 2 | 32.8 | 106.6 | 2 | 2 | |||
| 비교예 8 | 58 | - | 0 | 30 | 10 | 2 | No break | 60.5 | 1 | 1 | |||
| 비교예 9 | 53 | 15 | 25 | 5 | 2 | 27.5 | 235.6 | 6 | 8 | ||||
| 비교예 10 | 53 | - | 15 | 23 | 7 | 2 | 36.8 | 197.3 | 3 | 3 |
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 9는 충격강도 및 열변형온도, 이음특성 평가(RPN 지수)가 본 발명의 범위를 만족하여 우수한 충격강도, 열변형온도 및 이음특성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
반면, 무수말레인산이 그라프트되지 않은 폴리올레핀 수지를 미포함하는 비교예 1 및 2는 RPN 지수가 3 등급을 초과하여 이음특성이 열악한 것을 확인할 수 있었으며, 에틸렌계 코폴리머 함량이 낮을 경우 충격강도가 저하되는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 비교예 3 내지 5는 에틸렌 코폴리머가 20중량% 미만으로 포함되고 비교예 4는 무수말레인산이 그라프트되지 않은 저밀도 폴리에틸렌이 10중량%를 초과하여 충격강도 및 이음특성이 열악한 것을 확인할 수 있었다.
나아가, 비교예 6은 유리섬유가 20중량%를 초과하고, 비교예 7은 유리섬유가 10중량% 미만에 해당하여 열변형온도 및 이음특성이 열악한 것을 확인할 수 있었으며, 유리섬유가 미포함되는 비교예 8은 열변형온도가 매우 낮아 열적 안정성이 저하되는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 비교예 9는 폴리아미드 6 수지 대신 폴리아미드 66 수지를 사용하여 280 내지 300℃로 가열된 이축 압출기내에서 용융 혼련함으로써, 열적안정성이 낮은 에틸렌 코폴리머 및 저밀도 폴리에틸렌의 분해로 인한 표면 불량이 발생하였으며, 충격강도 및 이음특성도 열악한 것을 확인할 수 있었다.
나아가, 비교예 10은 무수말레인산 처리(MAH-grafted)한 저밀도 폴리에틸렌을 포함함으로써 RPN 지수가 3 등급을 초과하여 이음특성이 열악한 것을 확인할 수 있었다.
실험예: RPN 지수 평가
상술한 바와 같이, RPN 지수는 1~10 등급까지 상대적인 등급을 Energy rate, Impulse rate, 가속도 지수에 관한 하기 식 (1)로 평가하며, 1 등급이 이음에 가장 유리하고 10등급이 가장 불리함을 나타낸다. 양산 재질인 폴리아미드 66 수지를 가지고 부품의 면압조건인 0.2, 0.4, 0.6 MPa에서 평가한 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
식 (1):
| 오일도포 | 20N (0.2MPa) 1mm/s |
40N (0.4MPa) 1mm/s |
60N (0.6MPa) 1mm/s |
|
| 폴리 아미드 66 수지 | X | 3 | 3 | 4 |
| O | 10 | 10 | 10 |
상기 표 2에 따르면, 필드에서도 쇽업쇼버 오일이 표면에 도포되었을 때, 이음특성이 악화가 되었는데, 본 평가에서도 오일을 도포했을 때, RPN 지수가 3~4 등급에서 10등급으로 악화되는 것을 확인할 수 있었다.
Claims (16)
- 폴리아미드 6 (Polyamide 6) 수지 40 내지 60중량%, 유리섬유 10 내지 20중량%, 에틸렌계 코폴리머 20 내지 30중량%, 및 폴리올레핀 수지 5 내지 10중량%를 포함하는, 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물.
- 청구항 1에 있어서,
상기 폴리아미드 6 수지의 상대점도 (RV)는 2.2 내지 3.5인, 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 폴리아미드 6 수지의 수평균 분자량은 20,000 내지 50,000인, 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 유리섬유는 촙 (Chop)형태를 가지고, 직경이 9 내지 15㎛인, 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 유리섬유는 길이가 3 내지 5mm인, 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 에틸렌계 코폴리머는 무수말레인산이 그라프트된 에틸렌 옥텐 랜덤 블록 코폴리머를 포함하고, 상기 무수말레인산의 그라프트 비율은 에틸렌 100중량부에 대하여 0.5 내지 6.0 중량부인, 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 폴리올레핀 수지는 저밀도 폴리에틸렌 (Low Density Polyethylene), 고밀도 폴리에틸렌 (High Density Polyethylene), 호모 폴리프로필렌 (Homo Polypropylene), 랜덤 폴리프로필렌 (Random Polypropylene) 중 선택되는 1종의 무수말레인산이 그라프트되지 않은 수지를 포함하는, 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 폴리올레핀 수지는 무수말레인산이 그라프트되지 않은 저밀도 폴리에틸렌 (Low Density Polyethylene)을 포함하는, 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 폴리아미드 수지 조성물은 첨가제를 더 포함하고,
상기 첨가제는 산화방지제, 이형제, 핵제, 및 착색제 중에서 선택되는 1종 이상인, 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물. - 청구항 9에 있어서,
상기 산화방지제는 페놀형, 포스파이트형, 티오에테르형 및 아민형 산화방지제 중에서 선택되는 1종 이상인, 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물. - 청구항 9에 있어서,
상기 이형제는 불소 함유 중합체, 실리콘 오일, 스테아린산 금속염, 몬탄산 금속염, 폴리에틸렌 왁스 및 몬탄산 에스테르 왁스 중에서 선택되는 1종 이상인, 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물. - 청구항 9에 있어서,
상기 핵제는 울라스토나이트, 탈크, 마이카, 실리카 및 클레이 중에서 선택되는 1종 이상인, 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물. - 청구항 9에 있어서,
상기 착색제는 카본블랙, 및 니그로신 중에서 선택되는 1종 이상인, 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물. - 청구항 1에 있어서,
아이조드 노치(IZOD notched) 충격강도가 30 kJ/m2 이상인, 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물. - 청구항 1에 있어서,
열변형온도(HDT)가 130℃ 이상인, 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물. - 청구항 1에 있어서,
하기 식 (1)의 RPN (Risk Priority Number) 지수가 3 이하인, 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물.
식 (1):
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220112725A KR20240034290A (ko) | 2022-09-06 | 2022-09-06 | 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물 |
| US18/207,976 US20240076492A1 (en) | 2022-09-06 | 2023-06-09 | Polyamide resin composition for strut system striker cap |
| DE102023115115.0A DE102023115115A1 (de) | 2022-09-06 | 2023-06-09 | Polyamidharzzusammensetzung für schlagkappe eines federbeinsystems |
| CN202310710448.1A CN117659684A (zh) | 2022-09-06 | 2023-06-15 | 用于支撑系统防撞帽的聚酰胺树脂组合物 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220112725A KR20240034290A (ko) | 2022-09-06 | 2022-09-06 | 스트럿 시스템 스트라이커캡용 폴리아미드 수지 조성물 |
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|---|---|---|---|
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-
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| Publication number | Publication date |
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