KR20240070162A - 자동차 엔진 주변 부품용 폴리아미드/폴리프로필렌계 수지 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴리아미드 6.6 수지 100 중량부, 무수 말레인산 및/또는 무수 푸말산으로 그래프트된 개질 폴리프로필렌 단중합체 또는 에칠렌-프로필렌 공중합체 수지 10 내지 100 중량부, 유리 섬유 10 내지 140 중량부, 무기 충전제 20 내지 160 중량부를 함유하며, 유리섬유와 무기 충전제의 합이 30 내지 200 중량부인자동차 엔진 주변 부품용 폴리아미드/폴리프로필렌계 수지 조성물에 관한 것으로서, 본 조성물은 폴리아미드 6.6와 개질 폴리프로필렌 브렌드계에 의해 우수한 성형성 및 수분 안정성을 보유하게 되고, 유리섬유및 무기 충전제의 충전에 의한 강도, 치수 안정성, 내열성, 진동 특성 뿐만 아니라 부품의 경량화 특성 등을 보유함으로써, 이를 적용하면 요구되는 제반 물성이 우수한 자동차엔진 주변부품, 특히 팬과 슈라우드를 저렴한 비용으로 제조에 관한 것이다.

Description

자동차 엔진 주변 부품용 폴리아미드/폴리프로필렌계 수지 조성물{Omitted}

본 발명은 폴리아미드 6.6와 폴리프로필렌계 수지를 함유하는 조성물에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는상용성이 우수하고, 자동차엔진 주변부품에 요구되는 물성들 즉, 강도, 치수 안정성, 내열성, 진동 특성등이 우수할 뿐만아니라 성형성 및 수분 안정성 등이 우수한 폴리아미드/폴리프로필렌계 수지 조성물에 관한 것이다.

일반적으로 폴리아미드 수지는 내열성, 기계적 강도, 전기 특성, 마찰 및 내 마모성이 우수한 엔지니어링플라스틱으로서 각종 기계 및 전기·전자, 자동차 부품용으로 널리 사용되고 있으며, 이러한 특성을 바탕으로 무기 섬유나 무기 분말 등의 충전제를 첨가하여 강도 및 내열성과 치수 안정성 등을 강화시켜 공업용으로 널리 사용되고 있다. 그러나 폴리아미드 6.6 수지는 수분 흡수율이 높아 수분이 흡수 되었을 경우 강도의 저하는 물론 치수의 변형, 성형 가공상의 문제점들이 발생되는 문제점을 가지고 있다.

한편, 폴리프로필렌 수지는 수분에 안정하고, 비중이 작으며, 가격이 저렴한 장점이 있는 반면 물성이 취약한 결점이 있다.

따라서, 이러한 두 수지의 단점을 보완하기 위해 브렌드로 사용하려는 여러 가지 방법이 시도되어 왔으나,이들 두 수지간의 상용성이 부족하여 단순 브렌드를 할 경우 상 분리 현상이 일어나고 물성이 악화되는 결과를 얻게된다.

종래 이러한 문제를 해결하기 위한 시도로서, 일본 공개 특허 소42-12546호, 소45-[0005] 30945호 , 소50-7636호등에서는 상용화제를 이용하여 물리적, 화학적인 방법으로 계면간의 접착성을 좋게 함으로써 상용성을 향상시키는 법을 제안하고 있다. 그러나 이러한 방법으로는 자동차엔진 주변부품중 팬과 라우드에서 요구되는 물성들 즉, 강도, 치수 안정성, 내열성, 진동 특성 등의 제반 특성들을 충분히 만족시킬 수 없게된다.

또한 한국 특허 출원 제20160호의 방법은 상기한 물성을 어느 정도 만족시키는 것이나, 성형성 및 수분 안정성 등이 불량한 단점이 있다.

따라서 본 발명은 상용성이 우수하고, 자동차엔진 주변부품, 특히 팬과 슈라우드에 요구되는 물성들 즉,강도, 치수 안정성, 내열성, 진동 특성 등이 우수할 뿐만아니라 성형성 및 수분 안정성 등이 우수한 리아미드/폴리프로필렌계 수지 조성물을 제공하는 것을 과제로 한다.

일본 공개 특허 소42-12546호, 소45-30945호

본 발명은 폴리아미드 6.6와 폴리프로필렌계 수지를 함유하는 조성물에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는상용성이 우수하고, 자동차엔진 주변부품에 요구되는 물성들 즉, 강도, 치수 안정성, 내열성, 진동 특성등이 우수할 뿐만아니라 성형성 및 수분 안정성 등이 우수한 폴리아미드/폴리프로필렌계 수지 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명은 폴리아미드 6.6와 폴리프로필렌계 수지를 함유하는 조성물에 관한 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 폴리아미드 6.6 수지 100 중량부, 무수 말레인산, 무수 푸말산 또는 이들 양자가 그래프트된 개질 폴리프로필렌 단중합체 또는 에칠렌-프로필렌 공중합체 수지 10 내지 100 중량부, 유리 섬유 10 내지 140중량부, 무기 충전제 20 내지 160 중량부를 함유하며, 유리섬유와 무기 충전제의 합이 30 내지 200 중량부인 자동차 엔진 주변 부품용 폴리아미드/폴리프로필렌계 수지 조성물이 제공된다.

본 조성물은 폴리아미드 6.6와 개질 폴리프로필렌 브렌드계에 의해 우수한 형성 및 수분 안정성을 보유하게 되고, 유리섬유 및 무기 충전제의 충전에 의한 강도, 치수 안정성, 내열성, 진동 특성 뿐만 아니라부품의 경량화 특성 등을 함으로써, 이를 적용하면 요구되는 제반 물성이 우수한 자동차엔진주변부품, 특히 팬과 슈라우드를 저렴한 비용으로 제조하는 것이 가능하게 된다.

이하, 본 발명의 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.

또한, 달리 정의하지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 가지며, 상충되는 경우에는, 정의를 포함하는본 명세서의 기재가 우선할 것이다.

도면에서 제안된 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 그리고, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에서 기술한 "부"란, 특정 기능을 수행하는 하나의 단위 또는 블록을의미한다.

각 단계들에 있어 식별부호(제1, 제2, 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 실시될 수도 있고 실질적으로 동시에 실시될 수도있으며 반대의 순서대로 실시될 수도 있다.

이하, 상기 자동차 엔진 주변 부품용 폴리아미드/폴리프로필렌계 수지 조성물을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

폴리아미드 6.6는 헥사메틸렌디아민과 아디픽산을 중합하는 것에 의해 제조되는 수지이며, 개질 폴리프로릴렌은 무수 말레인산 및/또는 무수 푸말산을 그래프트시킨 폴리프로필렌 단중합체또는 에칠렌-프로필렌 공중합체 지이다. 이때 그래프트되는 폴리프로필렌 단중합체 또는 에칠렌-프로필렌 중합체 수지는 용융흐름지수(MFI: Melt Flow Index)가 0.5g/10분 내지 30g/10분인 것이 적합하다.

폴리아미드 6.6 와 무수 말레인산 또는 무수 푸말산을 그래프트 시킨 프로필렌의 브렌드계에서 폴리아미드 6.6의 비율이 개질 폴리프로릴렌의 비율과 같거나 그 다 높은 것이 바람직하다. 폴리프로필렌의 함량이 상술한 범위 보다 낮으면 렌드 효과를 얻을 수 없고, 높으면 물성이 낮아 상업적으로 유용하지 못하다.

폴리프로필렌에 그래프트되는 무수 말레인산 및/또는 무수 푸말산은 폴리아미드 6.6와 브랜드시 상용화제로서 작용하는 것으로서, 그래프트중 그 함량은 0.1 지 5 중량%가 바람직하다. 폴리프로필렌에 그래프트되는 무수 말레인산 및/또는 수 푸말산의 함량이 상기한 범위보다 낮으면 상용화제의 효과를 얻을 수없고, 으면 과잉으로 생산 공정상 문제가 발생된다. 이러한 개질 폴리프로필렌은 폴리아미드 6.6와 상용성이 우수한 브랜드계를 형성한다.

본 조성물에 있어서, 충전제로 사용되는 유리섬유는 평균 직경 5∼15㎛ 정도인 이 바람직하며, 무기충전제는 탈크, 탄산 칼슘, 카오린, 월라스토나이트, 마이카 중에서 선택되는 1종 이상이 바람직하며, 그 중에서도 월라스토나이트는 본 물이 자동차 부품, 예를 들어 팬과 슈라우드에 적용될 때 특히 우수한 효과를 타낸다.

본 조성물중 이러한 충전제의 함량은 폴리아미드 6.6 수지 100 중량부를 준으로 유리 섬유 10 내지 140중량부, 무기 충전제 20 내지 160 중량부이되, 그 합이 0 내지 200 중량부가 되도록 배합하는 것이 바람직하다. 만일 충전제의 함량이 술한 범위보다 낮으면 강성, 치수 안정성 및 내열성에서 만족할 만한결과를 얻을 수 없고, 높으면 물성 저하, 표면 불량 및 가공성 불량 등의 문제가 발생된다.

본 조성물은 적용분야에 따라 상기한 범위내에서 조성성분의 함량, 특히 아미드 6.6 와 폴리프로필렌의 함량을 조정하면 다양한 물성을 얻을 수 있으며, 원하는 물성을 만족하는 두 수지간의 비를 결정하여적용하면 유용하다.

상술한 바와 같은 본 발명의 조성물은 종래 기술에 의한 자동차 엔진 주변부품용 유리 섬유/무기 충전제강화 폴리아미드에 비하여 우수한 특성을 보유하게 된다. , 상술한 폴리아미드 6.6와 개질 폴리프로필렌브렌드계에 의해 우수한 성형성 및 수분 안정성을 보유하게 되고, 유리섬유 및 무기 충전제의 충전에 의한강도, 수 안정성, 내열성, 진동 특성 뿐만 아니라 부품의 경량화 특성 등을 보유하게 된다. 따라서, 본조성물을 소재로 하면 요구되는 제반 물성이 우수한 자동차엔진 부품, 특히 팬과 슈라우드를 저렴한비용으로 제조하는 것이 가능하게 된다.

위에 설명한 바와 같은 본 발명의 특징 및 기타의 장점은 후술되는 실시예로부터 보다 명백하게 될것이다. 단, 본 발명은 하기 실시예에 의해 한정되지 않는다.

실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 4〉하기 표 1에 제시되는 바와 같은 배합 비율(중량비)로 배함된 조성물을 사용하여 통상의 성형방법으로 시편을 성형,제작하였다. 결과의 시편에 대하여 측정 및 한 물성 및 기타의 특성은 하기 표 2에 제시된다.

상기 표 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따르는 실시예 1 내지 6의 조성물은 가공성(작업온도)이 우수하며 그 성형 시편은 표면특성을 비롯하여 자동차 엔진의 주변 부품인 팬 및 슈라우드에 요구되는제반물성이 충분히 족하는 것이나, 개질 폴리프로필렌이 배합되지 않은 비교예 1의 우에는분안정성(흡수율) 및 가공성(작업온도)이 불량하고 특히 표면상태가 극히 불량하며, 유리섬유를 배합하지 않은 비교예 3의 경우에는 강성, 수축율 및 표면상태가 불량하고, 라스토나이트를 배합하지 않은 비교예 4의경우에는 표면상태가 불량하고 방성이 높은 문제가 나타나고, 개질 폴리프로필렌의 함량이 폴리아미드6.6의 함량 보다 높은 비교예 2의 경우에는 강성 및 내열성이 부족한 것으로 나타났다.

Claims (3)

1. 폴리아미드 6.6 수지 100 중량부, 무수 말레인산, 무수 푸말산 또는 이들 양자가 그래프트된 개질 폴리프로필렌 단중합체 또는 에칠렌-프로필렌 공중합체 수지 10 내지 100 중량부, 유리 섬유 10 내지 140중량부, 무기 충전제 20 내지 160 중량부를 함유하며, 유리섬유와 무기 충전제의 합이 30 내지 200 중량부인 자동차 엔진 주변 부품용 폴리아미드/폴리프로필렌계 수지 조성물.
   
2. 청구항 1에 있어서, 그래프트되는 폴리프로필렌 단중합체 또는 에칠렌-프로필렌 공중합체 수지의 용융흐름지수(MFI)가 0.5g/10분 내지 30g/10분인 것을 특징으로 하는 자동차 엔진 주변 부품용 폴리아미드/폴리프로필렌계 수지 조성물.
   
3. 청구항 1에 있어서, 폴리프로필렌 단중합체 또는 에칠렌-프로필렌 공중합체 수지에 그래프트되는 무수 말레인산 또는 무수 푸말산의 그래프트율(중량기준)이 0.1 내지 5%인 것을 특징으로 하는 자동차 엔진 주변부품용 폴리아미드/폴리프로필렌계 수지 조성물.