KR950012106B1 - 분말슬러쉬 성형용 열가소성 엘라스토머 분말 및 이를 사용한 분말 슬러쉬 성형법과 성형품 - Google Patents

분말슬러쉬 성형용 열가소성 엘라스토머 분말 및 이를 사용한 분말 슬러쉬 성형법과 성형품 Download PDF

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다다시 히까사
히로아끼 멘도리
다쓰오 하마나까
도시오 이가라시
유우 시다
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쓰미또모 가가꾸 고오교오 가부시끼가이샤
모리 히데오
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Abstract

내용 없음.

Description

분말슬러쉬 성형용 열가소성 엘라스토머 분말 및 이를 사용한 분말 슬러쉬 성형법과 성형품
제1도는 실시예에서 사용된 분말 슬러쉬 성형장치의 분말공급 박스의 평면도.
제2도는 실시예에서 사용된 분말 슬러쉬 성형장치의 분말공급 박스의 전면도.
제3도는 실시예에서 사용된 분말 슬러쉬 성형장치의 분말공급 박스의 측면도.
제4도는 실시예에서 사용된 분말 슬러쉬 성형장치의 금형의 평면도.
제5도는 실시예에서 사용된 분말 슬러쉬 성형장치의 금형의 정면도.
제6도는 실시예에서 사용된 분말 슬러쉬 성형장치의 금형의 측면도.
본 발명은 분말 슬러쉬 성형용 올렌핀계 열가소성 엘라스토머 분말 조성물, 이를 사용하는 분말 슬러쉬 성형법 및 성형품에 관한 것이며, 특히 지지물질(backing material)에 관계없이, 다양한 분야에서의 성형품용 피복재 및 하우징(housing)에 적합한 분말 슬러쉬 성형용 열가소성 엘라스토머 분말 및 이를 사용한 분말 슬러쉬 성형법과 성형품에 관한 것이다.
자동차의 내장재로서 사용되는 피복재에 있어서는 경량이고 부드러운 촉감이 뛰어나고 성형품의 가치를 더하는 엠보싱패턴(embossing pattern) 또는 스티치 패턴(stitch pattern)이 부여될 수 있는 것에 대한 요구가 증가되고 있다. 또한, 폐차처분시, 산성물질이 내장재의 연소에 의하여 발생되어 대기오염을 일으켜서, 산성비등의 심한 사회적 문제를 야기시키므로 비오염물질의 필요성이 절대시 되고 있다.
종래의 공지된 피복재로는 올레핀계 열가소성 엘라스토머(이후 TPO라고함)시트의 진공성형품 및 주로 염화비닐수지 및 ABS수지로 이루어진 시트의 진공성형품, 또는 페스트용 염화비닐수지와 열가소제를 주로 이루어진 졸(sol)의 회전성형품이나 슬러쉬 성형품(이후 졸성형품이라고 함)등이 있다.
TPO시트의 진공성형품은 경량이고 비오염재료를 제공하는 목적을 달성하지만, 그것에 복잡한 형태를 부여하는 것은 어렵다.
또한, 시트의 진공성형품은 성형시 잔류성형왜력이 크고, 따라서 장기간 사용후 균열이 나타나는 단점이 있다.
주로 염화비닐수지 및 ABS수지로 이루어진 시트의 진공성형품은 복잡한 형태를 부여하기가 어렵다는 점에서 TPO시트의 진공성형품과 마찬가지로 단점을 가지고 있으며, 더욱이 TPO시트와 비교하여, 중량이고 오염을 발생하는등 단점을 가진다.
페스트용 염화비닐수지 및 가소제로 주로 이루어진 졸 성형품은 부드러운 감촉을 주며 복잡한 형태도 부여할 수 있다. 그러나, 겔화온도가 낮기 때문에, 성형하는 동안 급격히 용융되어, 플로우마크(flow mark), 리프(lip) 또는 졸의 섬유형성 현상등의 가공문제, 중량이며 오염발생 등의 염화비닐의 고유문제, 더욱이 다량의 가소제 사용으로 인해 졸성형으로 제조된 자동차의 창유리내면에 서리가 끼는 문제등을 일으키는 단점도 많다.
공지된 성형법의 이러한 단점과 문제점 때문에, 최근에는 분말성형법이 관심을 끌고 있다.
일반적으로 분말성형법으로는 유동침지법, 정전도장법, 불꽃분무피복법, 및 분말회전 성형법이 있고, 특히 자동차용 내장재를 제조하기 위하여 분말회전 성형법이 적합하다.
부분가교형 TPO조성물은 일본 특허공개공보 소화 48-26838, 53-149240으로부터 공지되어 있다. 그러나 부분가교형 TPO에 대해 지금까지 사용된 공지의 성형법으로서는,
a) 사출성형(가공시의 전단속도 γ≥103sec-1);
b) 압출성형(101≤γ≤102sec-1);
c) 켈린더가공(102≤γ≤103sec-1);
d) b또는 c에서 1차 가공된 생성품의 압축성형; 및
e) b또는 c에서 1차 가공된 생성품의 진공성형이 있지만, 이들 모든 방법은 성형온도가 연화점 보다 더 높거나 동일하며 성형압력이 각 가공조건에 대응하는 점도 및 전달속도에 따라 변화되는 것이 필요하다.
그럼에도 불구하고, 전단속도가 100sec-1이하 또는 폴리머의 정지상태하에서, 주파수가 1 radian/sec이고 압력이 가해지지 않거나 매우 저압(≤1kg/cm2)에서의 분말성형과 같은 성형방법에서는, 유동성이 극도로 불량하게 되어 성형이 매우 어렵게 된다. 더욱이, 비록 성형이 가능할지라도, 낮은 전단속도 영역에서의 유동성은 분말입자 사이의 불완전한 열용착을 일으키며 낮은 기계적 강도를 지닌 성형품이 얻어질 수 있다.
이런 이유때문에, 일본 특허공개공보 소화 2-25310에는 다음 발명을 개시하고 있다.
"1) 폴리올레핀계 수지 및 에틸렌-α-올레핀계 코폴리머 고무로 이루어지는 열가소성 엘라스토머 분말을 엠보싱패턴전사용 금형의 내면에 용융부착하여 표면상에 형성된 엠보싱패턴을 갖는 엠보싱 열가소성 엘라스토머 성형물.
2)폴리올레핀계 수지 및 에틸렌-α-올레핀계 코폴리머 고무로 이루어진 열가소성 엘라스토머 분말을 미리 가열한 엠보싱패턴전사용 금형의 내면에 넣어서 금형의 내면에 용융부착시킨 후, 금형을 냉각시켜 표면에 금형을 냉각시켜 표면상에 엠보싱 패턴을 가지는 열가소성 엘라스토머 성형품을 얻는 열가소성 엘라스토머 성형품의 제조방법."
이와 같이, 낮은 전단속도 영역에서 유동성이 낮은 TPO를 분사총(spray gun)등으로 이전에 가열된 금형의 내면에 넣어서 용융부착하는 수단을 사용함으로써 개선을 도모하고 있는 예가 있다.
그러나, 이 방법에 따르면, 금형의 내부에 분말을 공급하여 부착하기 때문에, 성형품의 표피의 두께가 불균형하게 되고, 핀홀(pinhole)이 형성될 수도 있는 문제가 발생된다.
또한, 원료공급박스와 밀착하지 않고 개방상태로 예열한 금형에 원료를 분사하여 금형의 내면에 부착시키기 대문에 원료의 외부로의 비산, 외부로부터의 이물질의 혼입등의 문제가 있으며, 아직까지 외관, 물성에 있어서 충분히 만족한 성형품을 얻을 수 없었다.
본 발명의 목적은 상기 문제를 해결하고, 형성압력이 실제로 인가되지 않는 경우에도 고유동성을 갖는 열가소성 엘라스토머 분말을 금형의 내면에 분사총등으로 분사함이 없이 공급함으로써 핀홀이 없이 분말입자간의 열융착강도가 충분히 큰 성형품이 얻어지는 분말슬러쉬 성형용 열가소성 엘라스토머 분말과 이를 사용하는 분말 슬러쉬 성형밥과 그 성형품을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적과 이점은 다음의 설명에서 명백시 된다.
1) 본 발명에 따라 에틸렌-α-올레핀 공중합체 고무와 폴리올레핀 수지의 혼합물을 가교제의 존재하에 동적가교하여 되는 부분가교형 엘라스토머 조성물로 이루어지는 분말 슬러쉬 성형용 열가소성 엘라스토머 분말로서, 250℃에서의 동적점탄성 측정에 있어서 주파수 1 radian/sec에서 측정한 복소 동적점성η*(1)이 1.5×105포이즈 이하이고, 주파수 1 radian/sec에서의 복소 동적점도 η*(1)과 주파수 100 radian/sec에서의 복소 동적점도 η*(100)를 사용하여 다음식으로부터 계산되는 뉴톤 점성지수 n이 0.67 이하인 것을 특징으로 하는 분말 슬러쉬 성형용 열가소성 엘라스토머 분말이 제공되어 있다.
n={logη(1)-logη*(100)}/2
2) 본 발명에 의하여, 상기 1)에 있어서, 동적가교에 있어서 가교조제를 병용한 것을 특징으로 하는 분말 슬러쉬 성형용 열가소성 엘라스토머 분말이 제공되어 있다.
3) 본 발명에 의하면, 상기 1), 2)에서 정의된 열가소성 엘라스토머 분말을 사용하는 분말 슬러쉬 성형법이 제공되어 있다.
본 발명에 따라, 성형품의 잔류왜력이 적고 경도가 낮아 복잡한 형태의 성형품을 형성할 수 있는 분말성형법의 특정의 특징을 활용하여, 경량성과 비오염성이 우수한 열가소성 엘라스토머제의, 특히 자동차용 내장재의 피복재료등을 제공할 수가 있다.
본 발명에서 분말 슬러쉬 성형법이란 일본 특개소 58-132507의 청구범위에서 기재된 성형법을 말한다.
즉, 본 발명의 분말성형법에서는 "열가소성 엘라스토머 분말을 필요량 넣은 개구부를 가지는 용기를 열가소성 엘라스토머 분말의 용융온도보다 충분히 고온으로 가열된 개구부를 갖는 금형과 개구부를 결합하여 고정하거나 금형중공부에 고정하여 일채화하여, 회전 및/또는 요동과 함께 열가소성 엘라스토머 분말을 용기에서 금형내의 각부분에 신속히 공급하여, 부착,용융시키고, 필요하다면, 잉여의 열가소성 엘라스토머 분말을 용기중에 배출하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 성형법이다.
특히, 140℃이상, 바람직하게는 160℃이상의 표면온도를 갖는 금형과 개구를 갖는 용기(분말공급박스)를 일체화하여 회전 또는 요동시켜 분말을 금형의 내면에 분사총동으로 분사함이 없이, 주로 분말의 무게에 의한 자연스러운 유동에 이하여 금형의 내면에 공급하고 금형에서의 열전도 의하여 분말을 균일한 두께로 용융 부착시킨후, 부착되지 않은 분말을 분말 공급박스로 되돌려 금형과 분말 공급박스를 분리하고, 그후에 금형이 가지고 있는 열로만 또는 그것과 외부로부터 공급되는 열로 용융부착한 분말의 열융착을 진행시키고 나서 냉각, 탈형하여 외관, 기계적 물성이 양호한 성형품을 얻는 방법이다.
본 발명에서 사용되는 금형 가열 방식에서 가스가열로 방식, 가열유 순환방식, 가열유 또는 열유등 모래내에의 침지방식 및 고주파 유도 가열방식이 있다.
이 분말성형에서 사용되는 열가소성 엘라스토머 분말은 낮은 전단속도 및 낮은 압력하에서 높은 분말유동성을 가져야만 하고 금형으로부터 일차로 공급된 열에 의하여 쉽게 용융되어야만 한다.
본 발명의 특징은 에틸렌-α-올레핀 코폴리머 고무 및 폴리올레핀 수지의 혼합물로 이루어지는 엘라스토머 조성물을 가교제의 존재하에서 동적으로 부분가교하여서 되는 어느 특정의 점탄성을 가지는 엘라스토머 조성물과, 이를 유리전이 온도보다 더 낮은 온도에서 분말화하여 얻어진 열가소성 엘라스토머 분말을 사용하는데 있다. 상기 열가소성 엘라스토머를 사용함으로써, 분말슬러쉬 성형법과 같은 저 전단속도하에서 고유동성을 요구하는 성형법을 행하는 것이 가능하다.
본 발명에서 사용되는 에틸렌-α-올레핀계 코폴리머 고무는 주로 에틸렌-프로필렌 코폴리머 고무, 에틸렌-프로필렌-비공액 디엔 코폴리머 고무, 에틸렌-부텐-1 코폴리머 고무, 에틸렌-부텐-1-비공액 디엔 코폴리머 고무 등을 포함하는 올레핀으로 구성된 고무이다. 바람직하게 사용 가능한 비공액 디엔의 예로는 디사이클로펜타디엔, 에틸리덴노르보넨, 1, 4-헥사디엔, 사이클로옥타디엔, 메틸렌-노르보넨등이며, 이들 중에서 에틸렌-프로필렌-에틸리덴노르보넨 고무(이후 EPDM이라고 함)는 높은 내열성과 보다 우수한 인장특성을 가지는 엘라스토머 분말을 제공한다. 특히, ASTM D-927-57T에 의하여 100℃에서 측정한 무니(MOONEY)점도(ML1-4100℃)가 130내지 350, 바람직하게는 200내지 300인 에틸렌-α-올레핀계 코폴리머 고무 100중량부당 파라핀 프러세스오일(process oil) 등의 광물유계 연화제 30내지 120중량부를 함유하는 유전(油展)올레핀 코폴리머 고무가 인장특성과 유동성 사이의 우수한 밸런스(balance)를 얻을 수 있기 때문에 바람직하다.
폴리올레핀 수지로서는, 폴리프로필렌 또는 프로필렌과 α-올레핀과의 코폴리머가 바람직하게 사용한다. 특히, 프로필렌 및 α-올레핀계 코폴리머 수지를 사용하면 성형체의 경도를 낮출 수 있다. 바람직하게 프로필렌-에틸렌 랜덤 또는 블록 코폴리머 수지, 프로필렌-부텐-1랜덤 또는 블록 코폴리머 수지가 사용될 수 있다. 폴리올레핀 수지는 JIS K-7210에 의하여 2.16kg하중하에 230℃에서 측정한 용융유량(MFR)이 20g/10min이상, 특히 50g/10min이상인 것이다.
용융유량이 20g/10min미만의 폴리올레핀 수지를 사용하여 제조된 열가소성 엘라스토머 분말은 높은 강도를 가지는 성형품을 제공할 수 없다. 왜냐하면 분말이 분말성형시 연화되기만 하므로 분말끼리 용융 부착되기가 어렵기 때문이다. 에틸렌-α-올레핀 코폴리머 고무와 폴리올레핀 수지의 형성비율은 양 화합물의 합계가 100중량％일 때, 에틸렌-α-올레핀계 코폴리머 고무가 바람직하게는 5중량％ 내지 80중량％, 더 바람직하게는 20중량％ 내지 95중량％, 더 바람직하게는 20중량％ 내지 80중량％이다.
유기 과산화물 에틸렌-α-올레핀 코폴리머 고무와 폴리올레핀 수지의 혼합물을 동적으로 가교하는 가교제로서 사용되는 것이 바람직하고, 유기 과산화물로서 디알킬 과산화물이 바람직하게 사용된다. 더 바람직하게는, 비스말레이미드 화합물과 같은 가교조제 존재하에서 극히 소량의 유기과산화물을 사용하여 동적가교를 행한다. 이것은 에틸렌-α-올레핀 코폴리머를 적절히 가교할 수가 있어서 높은 내열성과 동시에 높은 유동성을 제공할 수가 있다. 이 경우, 가교조제는 에틸렌-α-올레핀 코폴리머 고무와 폴리올레핀 수지의 혼합물 100중량부당 1.5중량부 이하, 바람직하게는 0.6중량부 이하를 사용하게 된다. 가교제로서 유기 과산화물은 0.4중량부 이하, 바람직하게는 0.07중량부 이하인 것이 사용된다.
동적가교에 사용되는 장치로서는, 일축압출기 또는 이축압출기와 같은 연속 혼련압출기가 바람직하게 사용된다. 특히, 이축압출기를 사용하여 최대 전단속도 γmax≥103sec-1로 연속 압출가교를 하는 것이 효과적이다.
만약, γmax<103sec-1에서 압출가교를 행하면, 에틸렌-α-올레핀 코폴리머 고무의 분산입자의 크기가 너무 증가되어 외관 불량을 초래하여 바람직하지 못하다.
본 발명의 엘라스토머 조성물은 250℃에서의 동적점탄성 측정에 있어서 주파수 1 radian/sec에서 측정한 복소동적점도 η*(1)이 1.5×105포이즈 이하, 바람직하게는 1.0×105포이즈 이하, 더 바람직하게는 3×104포이즈 이하이다.
주파수 1 radian/sec에서 측정한 복소동적점도 η*(1)가 1.5×105포이즈를 초과하면, 이러한 엘라스토머 조성물을 사용하여 제조된 엘라스토머 분말은 금형표면에 용융 부착되지 않아, 극히 낮은 전단속도 1/sec하에서 분말성형과 같은 성형이 상기 엘라스토머 분말의 사용에 의하여 행해질 수가 없다.
본 발명의 엘라스토머 조성물은 250℃에서의 동적점탄성 측정에 있어서 주파수 1 radian/sec에서 측정한 복소동적점도 η*(1)과 주파수 100 radian/sec에서 측정한 복소동적점도 η*(100)을 사용하여 다음식으로부터 계산되는 뉴톤 점성지수 n이 0.67이하, 바람직하게는 0.06이하, 더 바람직하게는 0.53이하이다.
n={logη*(1)-logη*(100)}/2
뉴톤 점성지수 n이 0.67을 초과하면, 주파수 1 radian/sec에서 측정한 복소동적점도 η*(1)이 1.5×105포이즈 이하이더라도, 복소동적점도의 주파수 의존성이 크게되며, 따라서 분말성형과 같이 성형시의 전단속도가 1/sec이하로 매우 적고, 압력이 1kg/cm2이하로 매우적은 성형법으로는 용융된 엘라스토머 분압 입자끼리의 열융착이 완결되지 않아 기계적 강도가 낮은 성형물밖에 얻을 수가 없다.
본 발명에서 열가소성 엘라스토머 분말을 사용하여 얻어진 성형물은 45이하의 경도(쇼어D)를 가진다.
경도(쇼어D)가 45를 초과하면, 성형물은 경화되어 감촉이 굳어져서 바람직하지 못할뿐만 아니라 자동차의 내장용 피복재로서 사용할때는 충돌시 자동차의 탑승원의 보호면에서도 바람직하지 않다.
본 발명에서, 엘라스토머 조성물은 액체 N2를 사용하는 냉동분쇄법에 의하여 분쇄되는 것이 바람직하다. 분쇄온도 -40℃이하, 바람직하게는 -70℃이하, 더 바람직하게는 -90℃이하까지 냉각한 엘라스토머 조성물의 펠레트(pellet)를 함머밀(hammer mill), 핀밀(pinmill) 등을 사용한 기계적 분쇄방법에 의하여 얻을 수 있다.
조성물이 -40℃보다 더 높은 온도로 분쇄되면, 분쇄된 엘라스토머 분말의 입자크기는 조잡하게 되어 분말성형성이 저하하므로 바람직하지 않다. 분쇄조작중에 폴리머온도가 유리전이온도 이상이 되는 것을 방지하기 위하여는 발열이 적고 분쇄효율이 높은 방법이 사용된다.
또한, 외부냉각원에 의하여 냉각되는 분쇄장지를 사용하는 것이 바람직하다.
얻어진 엘라스토머 분말은 전중량의 95％가 32메쉬의 틸러 표준체(32 mesh tyler starndard sieve)를 통과하는 정도까지 분쇄되는 것이 바람직하다. 32메쉬체에 누적율이 5％를 초과하면, 분말성형시 불균일한 두께가 발생된다. 이를 불균일한 두께에 의하여 성형물의 유연성이 불균일하게 되어, 예를 들면, 주름이 형성되어 성형품의 상품가치를 저하시킨다.
유기 또는 무기질의 미립자분말을 재응집(서로간의 부착)를 막기위하여 본 발명의 엘라스토머 분말에 첨가할 수 있다. 이런 첨가는 분류전후에 행할 수 있는데, 분류전의 첨가는 분류 및 혼합조작이 동시에 행할 수 있으므로 효율적이다.
유기 또는 무기질의 미립자 분말은 평균입자 크기 50μm이하를 가지며 실온보다 더 높은 유리전이온도 또는 용융온도를 가지는 미세분말이다. 예를 들면, 폴리올레핀 수지 분말, 탈크, 카올린, 산화규소, 산화알루미나가 있으나, 특히 폴리올레핀 수지 분말이 성형시 엘라스토머 분말입자 사이의 열융착 강도를 저하시키지 않는다는 점에서 바람직하다. 상호부착 방지제로서 폴리올레핀 수지가 엘라스토머 분말 100중량부를 기초로 0.2내지 20중량부의 양으로 첨가되는 것이 바람직하다. 이 양이 0.2중량부 이하이면, 상호부착을 방지하는 것이 약간 어려우며, 20중량부 이상이면, 유연성이 결여되어 바람직하지 않다. 따라서, 가장 바람직한 양은 0.5 내지 15중량부이다.
본 발명의 엘라스토머 조성물은 가교되지 않은 에틸렌-α-올레핀 코폴리머 고무 또는 폴리올레핀 수지를 부분가교형 엘라스토머 조성물 100중량부를 기초로 50중량부 이하의 양으로 혼합하여 우수한 유연성을 가지는 엘라스토머 조성물을 형성할 수 있다.
이때의 α-올레핀으로서는 프로필렌 및 부텐-1이 단독으로 또는 병용하여 사용될 수 있다. 특히, 에틸렌 함유량이 40 내지 90중량％, 바람직하게는 70 내지 80중량％이고 ML1-4100℃가 50이하인 에틸렌-프로필렌 코폴리머 고무, 에틸렌-부텐-1 코폴리머 고무, 에틸렌-프로필렌-비공액 디엔 코폴리머 고무, 에틸렌-부텐-1-비공액 디엔 코폴리머 고무가 사용된다.
엘라스토머 분말에 의하여 분말성형된 성형품을 탈형할 때, 금형내면과의 단점이 발생한다. 따라서, 성형전에 디메틸 폴리실록산과 같이 이형제를 금형내면에 피복하는 것이 필요하다. 이런 경우 금형재질의 개선이 가능하다 할지라도, 엘라스토머 조성물 또는 엘라스토머 분말 100중량부당 내부첨가 이형제로서 메틸폴리실록산 화합물을 2중량부이하 첨가하는 방법이 효과적이다. 이 경우에 있어서 첨가시기는 분말 전후 어느쪽으로 할 수 있다. 이 경우, 25℃에서의 점도가 20센티스톡스(centistokes)이상인 메틸 폴리실록산 화합물이 사용된다. 바람직한 점도범위는 50 내지 5000 센티스톡스이며, 점성이 너무 높으면 이형제의 효과가 감소된다. 한편, 내부첨가 이형제의 양이 2중량부 보다 더 많으면, 엘라스토머 분말입자 사이의 열융착이 억제되며 낮은 기계적 강도를 가지는 성형품만이 얻어질 수 있다. 또한 내부첨가 이형제가 금형표면상으로 분출하여 금형이 오염되어 바람직하지 않다. 더욱이, 내부첨가 이형제의 양을 조절하여, 분말후의 재응집현상을 회피할 수 있다.
본 발명에서, 폐놀계, 설파이트계, 페닐알칸계, 포스파이트계, 아민계 또는 아미드계 안정제등의 공지의 열안정제, 산화방지제, 대전방지제, 금속비누, 왁스 등의 활제, 착색용안료가 필요량 배합할 수 있다. 본 발명에 의한 성형품은 다음의 각종 응용분야에서의 제품으로서 적용될 수 있다.
자동차 분야에서는, 예를 들면, 계기판, 콘솔박스(console box), 아암레스트(arm rest), 헤드레스트(head rest), 도어트림(door trim), 리어판넬(rear panel), 필러트림(pillar trim), 차양판, 트렁크 룸 트림(trunk room trim), 트렁크 리드 트림(trunk lid trim), 에어백커버(air bag cover), 시트버클, 헤드 라이너(head liner), 글로브박스(glove box) 및 스티어링 휠 커버(stearing wheel cover) 등의 내장표피재, 키킹플레이트(kicking piate) 및 체인지 레버 부트(change lever boot) 등의 내장 성형체, 스포일러(spoiler), 사이드 몰(side mole), 넘버 플레이트 하우징(number plate housing), 미러 하우징(mirror housing), 에어댐 스커트(air dam skirt) 및 머드 가드(mud guard) 등의 외장 성형체, 및 그밖의 자동차 부품의 성형체에 적합하다.
가전 및 OA기기 분야에서는 텔레비젼, 비디오, 세탁기, 건조기, 청소기, 냉각기, 에어콘, 리모콘 케이스, 전자렌지, 토스터기, 커피제조기, 주전자, 보온병, 식기세척기, 전기면도기, 헤어드라이기, 마이크로폰, 핸드폰, 미용기구, CD케이스, 카세트 테이프 케이스, 퍼스널 컴퓨터, 타자기, 영사기, 전화기, 복사기, 팩시밀리기, 텔렉스기 등의 하우징 및 그 하우징의 표피재에 적합하다.
스포츠용품 분야에서는, 스포츠 신발의 장식부품, 각종구기의 라켓, 스포츠 기기 및 용품의 손잡이, 자전거, 이륜차 및 삼륜차의 안장 표피재 및 핸들 손잡이에 적합하다.
건축 및 주택 분야에서는, 가구, 책상, 의자등의 표피재; 문, 도어, 담장등의 표피재; 벽장식재료; 커튼월의 표피재; 부엌, 목용탕, 화장실 등의 옥내용 마루재; 베란다, 테라스, 발코니, 카포트등의 옥외용 마루재; 현관매트, 테이블천, 코스터(coaster), 재떨이 깔판등의 카펫트에 적합하다.
공업용품 분야에서는, 전기공구용 손잡이, 호스, 그 표피재; 패킹재료에 적합하다.
그밖의 분야에서는 가방, 서류가방, 파일, 수첩, 앨범, 문구류, 카메라 몸체, 인형 및 기타 완구의 표피재, 및 시계 밴드 등의 성형체, 액자 등의 외부틀 및 그 표피재에 적합하다.
[실시예]
본 발명은 다음의 실시예에 의해 더 상세히 설명하지만, 이 실시예에 한정되지는 않는다. 실시예 및 비교예에서 엘라스토머 조성물 또는 열가소성 엘라스토머 분말의 동적 점탄성, 분말물성, 성형성, 및 성형시트의 인장물성은 다음방법에 의하여 측정되었다.
[엘라스토머 조성물의 동적 점탄성]
레오메트릭스사(Rheomethcs Co.)제의 동적 분석기 모델 RDS-7700를 사용하여, 진동주파수 1 radian/sec 및 100 radian/sec에서의 동적 점탄성을 측정하여 복소동적 점도 η*(1) 및 η*(100)를 계산하였다. 이들 측정은 평행평판 모드에서 5％의 인가 왜력 25℃의 샘플온도에서 행하였다.
뉴톤점성 지수 n은 η*(1) 및 η*(100)의 결과를 기초로 다음식으로부터 계산되었다.
n={logη*(1)-logη*(100)}/2
[열가소성 엘라스토머 분말의 유동성]
열가소성 엘라스토머 분말 100㎖를 JIS K-6721의 비중측정장치의 깔대기에 넣어 덤퍼(dumper)를 제거하여 분말이 낙하하기 시작한 시간부터 모든 분말이 낙하할 때 까지의 시간을 측정하였다.
분말 유동성이 좋다는 것은 가장 짧은 시간에서 낙하가 끝난것을 나타낸다.
[열가소성 엘라스토머 분말의 분말성형성의 예비평가]
(1) 분말성형성
엘라스토머 분말 500g을 표면온도 250℃로 가열된 크기 30cm×30cm, 두께 3mm의 니켈 전자형성 엠보싱 판에 공급하여 14초동안 부착시킨 후 상기 엘라스토머 분말의 미부착된 분말을 분출시켜, 분말부착된 엠보싱 판을 분위기 온도 280℃의 가열로 안에서 60초 동안 가열 용융시켰다. 금형상에서의 분말의 융합상태 및 금형을 70℃로 냉각 후 탈형하여 얻어진 성형시트의 성질을 다음의 판정기준에 의하여 예비 평가를 하였다.
◎ : 분말 입자가 상호 충분히 융합되고, 얻어진 성형시트의 인장강도는 충분히 강하였다.
○ : 분말 입자가 상호 충분히 융합되고, 얻어진 성형시트의 인장강도는 강하였다.
△ : 분말 입자가 상호 융합되고, 얻어진 성형시트의 인장강도는 낮고 성형시트는 부서지기 쉬웠다.
× : 분말 입자가 서로 융합되지 않고 분말이 금형위에 남았다.
◎와 ○는 최종제품을 얻기 위하여 분말성형 될 수 있지만, △ 및 ×는 최종제품을 얻기 위하여 분말성형될 수가 없다.
(2)탈형력
엘라스토머 분말 250g을 표면온도 270℃에서 가열된 크기 150mm×300mm, 두께 3mm인 니켈 전자형성 엠보싱판에 공급하여 15초 동안 부착시킨 후, 상기 엘라스토머 분말의 부착되지 않은 분말을 배출시켜, 분말-부착 엠보싱판을 분위기온도 280℃ 가열로 안에서 60초 동안 용융시켰다. 그후, 금형온도를 70℃까지 냉각하여 이형(離型)을 행하였다. 이 조작을 10번 반복하여, 10번째 이형시에 용수철만을 사용하여 성형시트와 금형과의 탈형력(박리강도)를 측정하였다. 폭 125mm당의 탈형력이 적을수록 탈형성이 좋다는 것을 나타낸다.
[성형시트의 물성]
분말성형성의 예비평가로 얻어진 성형시트를 가격하여 JIS K-6301에 기재된 바와 같이 NO.1 덤벨(dumbbell)시험편을 뽑아 23℃, 50％ RH조건으로 24시간 동안 상태를 조정한 후, 동일한 조건으로 인장 시험기를 사용하여 인장속도 200mm/min에서 인장시험을 행하여, 파단강도 및 파단신장도를 측정하였다. 경도는 쇼어 D에 의하여 측정하였다.
[참고 실시예 1]
EPDM(ML1-4100℃=242, 프로필렌 함량=28중량％, 요오드값=12) 100중량부에 광물유계 연화제(Idemitsu kosan Co., Ltd. Dianap rocessRPW-380) 100중량부를 첨가하여 얻어진 유전 EPDM(ML1-4100℃=53) 50중량부, 프로필렌-에틸렌 랜덤 코폴리머 수지(에틸렌 함량=3중량％, MFR=60g/10min) 50중량부, 및 가교조제(SumifineRBM-bismaleimide 화합물, Sumitomo Chemical Co., Ltd 제) 0.4중량부를 반브리 혼합기(Banbury mixer)를 사용하여 10분동안 혼련한 후, 압출기를 사용하여 펠레트상의 가교용 마스터배치(masterbatch; 이후 M.B.로 표시)로 형성시켰다.
M.B.의 100중량부에 유기과산화물(SamperoxRAPO, Sanken Chemical Co., Ltd 제)0.04중량부를 첨가하여 이축훈련기(TEXR-44, Japan Steel Works Ltd 제)를 사용하여 220℃에서 동적가교를 행하여 엘라스토머 조성물 펠레트를 얻었다.
상기 엘라스토머 조성물 펠레트를 액체 N2를 사용하여 -100℃의 온도에서 냉각후, 냉동분쇄를 하여 열가소성 엘라스토머 분말을 얻었다. 이 분말은 32메쉬 틸러 표준체를 99중량％ 통과하였다 이 분말을 사용하여 분말성형성의 예비평가를 하였다. 결과는 표 1에 나타나 있다.
[참고 실시예 2]
참고 실시예 1에서 유전 EPDM 70중량부 및 프로필렌-에틸렌 랜덤 코폴리머 수지 30중량부를 사용하는 것을 제외하고 참고 실시예 1과 동일한 배합, 조건으로 열가소성 엘라스토머 분말을 얻었다. 이 분말은 32메쉬체를 99중량％ 통과하였다.
[참고 실시예 3]
참고 실시예 1에서와 다른 프로필렌-에틸렌 랜덤 코폴리머 수지(에틸렌 함량=5중량％, MFR=85g/10min)를 사용하는 것을 제외하고 참고 실시예 1과 동일한 배합, 조건으로 열가소성 엘라스토머 분말을 얻었다. 분말은 32메쉬체를 99중량％ 통과하였다.
[참고 실시예 4]
참고 실시예 2에서 유전 EPDM 70중량부 대신에 유전 EPDM 50중량부 및 에틸렌-프로필렌 코폴리머 고무 (ML1-4100℃=40, 프로필렌 함량=53중량％) 20중량부를 사용하는 것을 제외하고 참고 실시예 2와 동일한 배합, 조건으로 엘라스토머 조성물을 제조하여 -80℃의 온도로 냉각한후, 냉동분쇄하여 열가소성 엘라스토머 분말을 얻었다. 분말은 32메쉬체를 96중량％ 통과하였다.
[참고 실시예 5]
참고 실시예 1에서 액체 N2로 냉동분쇄한 열가소성 엘라스토머 분말 100중량부당 재옹집 방지제로서 폴리올레핀 수지 분말(Flowcens, Sumito seika Chemical Co. Ltd 제) 5중량부를 첨가하는 것을 제외하고 참고 실시예 1과 동일한 배합, 조건으로 열가소성 엘라스토머 분말을 얻었다. 분말은 32메쉬체를 100중량％ 통과하였다.
[참고 실시예 6]
참고 실시예 1에서 엘라스토머 조성물 100중량부당 내부첨가 이형제로서 실리콘 오일(SH-200, Toray Silicome(Co., Std)제, 100센티스톡스) 0.5 중량부를 첨가하는 것을 제외하고 참고 실시예 1과 동일한 배합, 조건으로 열가소성 엘라스토머 분말을 얻었다. 분말은 32메쉬체를 100중량％ 통과하였다.
[비교 참고예 1]
참고 실시예 1에서, 프로필렌-에틸렌 랜덤 코폴리머 수지 대신에 MFR이 10g/10min인 폴리프로필렌을 사용하는 것을 제외하고 참고 실시예 1과 동일한 배합, 조건으로 열가소성 엘라스토머 분말을 얻었다. 분말은 32메쉬체를 98중량％ 통과하였다.
[비교 참고예 2]
참고 실시예 2에서, 프로필렌-에틸렌 랜덤 코폴리머 수지 대신에 MFR이 1.2g/10min인 프로필렌-에틸렌 랜덤 코폴리머를 사용하는 것을 제외하고 참고 실시예 2와 동일한 배합, 조건으로 열가소성 엘라스토머 분말을 얻었다. 분말은 32메쉬체를 99중량％ 통과하였다.
[비교 참고예 3]
참고 실시예 1에서 사용한 유전 EPDM 80중량부, 호모 폴리프로필렌(MFR=0.5g/10min) 20중량부 및 가교조제로서 Sumi-fineRBM 1.0 중량부의 혼합물을 반버리 혼합기를 사용하여 혼련하여 가교용 마스터배치를 형성하였다.
마스터배치 100중량부 SanperoxRAPO 0.3 중량부를 첨가하여 이측 압출기를 사용하여 220℃로 동적가교하고 엘라스토머 조성물의 펠레트를 얻었다.
이 엘라스토머 조성물 펠레트를 참고 실시예 1과 동일하게 분쇄하여 열가소성 엘라스토머 분말을 얻었다. 분말은 32메쉬체를 98중량％ 통과하였다.
[비교 참고예 4]
EPDM(프로필렌=50중량％, ML1-4100℃=86, 요드값=8)60중량부, EPM(프로필렌=53중량％, (ML1-4100℃=43) 20중량부 및 호모-폴리프로필렌(MFR=10g/10min) 20중량부의 혼합물을 반버리 혼합기를 사용하여 혼련하고 가교용 마스터배치를 제조하였다.
이 마스터배치 100중량부당 SamperoxAPO를 0.28중량부 첨가하여 이측 압출기로 동적가교하여 엘라스토머 조성물 펠레트를 얻었다.
이 엘라스토머 조성물 펠레트를 참고 실시예 1과 동일하게 분쇄하여 열가소성 엘라스토머 분말을 얻었다. 분말은 32메쉬체를 100중량％ 통과하였다.
[비교 참고예 5]
EPDM 100중량부(ML1-4100℃=145, 프로필렌 함량=36중량％ 요드값=10)100중량부에 광물유 연화제(DianaprocessPW-380) 40 중량부를 첨가하여 얻은 유전 EPDM(ML1+4100℃=78) 52 중량부, 호모-폴리프로필렌 수지(MFR=20g/10min) 27중량부, 프로피렌-부텐-1 랜덤 코폴리머 수지(부텐-1함량=24중량％, MFR=4g/10min)21중량부, 가교조제(SumifineBM) 0.2 중량부의 혼합물을 반버리 혼합기를 혼련하여 가교용 마스터배치를 제조하였다.
이 마스터배치 100중량부에 유기 과산화물(SanperoxTY-1, 3, Sanken Chemical Co., Ltd. 제) 0.23 중량부를 첨가하여 이축 압축기로 동적가교를 하여 엘라스토머 조성물 펠레트를 얻었다. 이하 참고실시예 1과 같은 조건으로 분쇄하여 열가소성 엘라스토머 분말을 얻었다.
이상, 참고실시예 2 내지 6 및 비교참고예 1 내지 5에서 얻은 분말을 사용하여 결과를 표 1-3 및 8-10에 표시한다.
[실시예 1]
참고 실시예 1에서 얻어지 열가소성 엘라스토머 분말 4kg의 양을 제1도 내지 제3도에서 도시하는 바와 같이 일측 회전장치상에 설치된 사각형 개구 1(600mm×220mm)를 가지고 깊이가 210mm인 스테인레스 스틸제의 사각용기(분말 공급박스)에 투입하였다. 더욱이, 제4도 내지 제6도에서 도시한 바와 같이, 분말 공급박스의 개구부 1과 같은 크기의 개구부 4를 가지는 로프모양 5 및 가죽 엠보스 모양 6을 갖는 복잡한 형태를 한 두께 3mm의 니켈 전자형성 금형을 300℃ 가스로에서 예열하였다. 금형의 표면은 온도가 250℃가 될 때, 가열된 금형을 즉시 개구부(600mm×220mm)가 하향되도록 상기 분말 공급박스의 개구부 1에 맞추어 놓고, 양쪽의 개구부 주위에 설치된 외부 프레임을 밀착시켜 클립 2로 고정하여 일체화하였다. 그후, 즉시, 어셈블리를 30r. p. m 속도로 시계방향으로 2회전 및 30r.p.m. 속도로 시계 반대방향으로 2회전시켰다. 그 다음, 어셈블리로 시계방향 및 시계반대방향으로 1회씩 약 120℃의 각도까지 요동하여 복잡한 형성부에 부착된 과잉의 분말을 털어냈다.
개구부 4가 하향의 상태로 회전 및 요동조작을 멈추고, 분말 공급박스에서 금형을 떼어내어 280℃의 가열로에서 1분동안 가열한후, 수냉하여 성형시트를 탈형하였다.
성형시트는 중량 200g, 두께 0.9 내지 1.1 mm의 결함이 없는 로프모양, 가죽엠보스모양이 충실히 재현되어, 복잡한 형상의 금형의 제품으로 얻어졌다.
용기에는 3.8kg의 이물질의 혼합이 없는 엘라스토머 분말이 회수되었다. 엘라스토머 분말에 사용되지 않는 엘라스토머 분말을 첨가하여, 4kg으로하여 동일한 공정으로 성형을 행하였던 바, 외관 및 두께의 균일성이 우수한 제품이 얻어졌다.
[참고 실시예 7]
프로필렌-부텐-1 랜덤 코폴리머 수지(부텐-1함량=12.7중량％, MFR=2.5g/10분) 100중량부에 대하여 유기 과산화물(Perhexa25B, Nippon Yushi K.K제) 0.05 중량부를 첨가하고, 65mm일축압출기를 사용하여 220℃에서 분해반응을 행하고, MFR=65g/10min의 수지를 얻었다.
프로필렌-에틸렌 랜덤 코폴리머 수지 50중량부 대신에 이 수지를 60중량부와 유전 EPDM을 40중량부로 한 이외는, 참고실시예 1과 동일한 방법에 의해 열가소성 엘라스토머 분말을 얻었다. 이 분말은 32메쉬 틸러 표준체를 99중량％ 통과하였다.
[참고 실시예 8]
참고 실시예 7에서 사용한 프로필렌-부텐-1랜덤 코폴리머 수지 100중량부에 대하여 유기 과산화물(Perhexa25B, Nippon Yushi K.K.제) 0.09 중량부를 첨가하고, 참고 실시예 7과 동일한 방법으로 MFR=130g/10min의 수지를 얻었다.
참고 실시예 7에서 얻어진 수지에 대하여 이 수지를 사용한 것을 제외하고는 참고 실시예 7과 동일배합, 동일조건으로 열가소성 엘라스토머 분말을 얻었다. 이 분말은 매쉬 틸러 표준체를 99중량％ 통과하였다.
[참고 실시예9]
프로필렌-부텐-1랜덤 코폴리머수지(뷰텐 함량=22.4중량％, MFR=2.2g/10min) 100중량부에 대하여, 유기 과산화물(Perhexa25B, Nippon Yushi K.K.제) 0.08중량부를 첨가하고, 참고 실시예 7과 동일한 방법에 의해 MFR=60g/10min의 수지를 얻었다.
참고 실시예 7에서 얻어진 수지에 대하여 이 수지를 사용한 것을 제외하고는 참고 실시예 7과 동일배합, 동일조건으로 열가소성 엘라스토머 분말을 얻었다. 이 분말은 32메쉬 틸러 표준체를 99중량％ 통과하였다.
[참고 실시예 10]
참고 실시예 9에서 사용한 프로필렌-부텐-1 랜덤 코폴리머수지 100중량부에 대하여 유기과산화물(Perhexa25B, Nippon Yushi K.K.제) 0.11중량부를 첨가하고, 참고 실시예 7과 동일한 방법으로 MFR=105g/10min의 수지를 얻었다.
참고 실시예 7에서 얻어진 수지에 대하여 이 수지를 사용한 것을 제외하고는, 참고 실시예 7과 동일배합, 동일조건으로 열가소성 엘라스토머 분말을 얻었다. 이 분말은 32메쉬 틸러 표준체를 99중량％ 통과하였다.
[참고 실시예 11]
참고 실시예 9에서 프로필렌-부텐-1 랜덤 코폴리머수지 100중량부에 대하여 유기과산화물(Perhexa25B, Nippon Yushi K.K.제) 0.10중량부를 첨가하고, 참고 실시예 7과 동일한 방법으로 MFR=92g/10min의 수지를 얻었다.
M.B.제조에 있어서, 참고 실시예 7에서 얻어진 수지대신에 이 수지를 사용하고, 이수지 및 유전 EPDM의 합제 100중량부에 대하여 이형제(SH-200, Toray Silicone Co., Ltd. 제, 25℃에서의 점도 100센티스톡스)0.2중량부를 첨가한 것을 제외하고는, 참고 실시예 7과 동일배합, 동일조건으로 열가소성 엘라스토머 분말을 얻었다. 이 분말은 32메쉬 틸러 표준체를 99중량％ 통과하였다.
[참고 실시예 12]
참고 실시예 1에 있어서, 유전 EPDM를 80중량부와, 프로필렌-에틸렌 랜덤 코폴리머수지(에틸렌 함량=3중량％, MFR=1.5g/10min)를 20중량부로 한 것 외에는, 참고 실시예 1과 동일배합, 동일조건으로 엘라스토머 조성물 펠레트를 얻었다.
이 엘라스토머 조성물 50중량부와 참고 실시예에서 10에서 얻어진 MFR=105g/10min의 프로필렌-부텐-1 랜덤 코폴리머수지 50중량부를 65mm일축압출기를 사용하여서, 160℃에서 용융 배합하고, 펠레트 상의 조성물을 얻었다 이 펠레트상 조성물을 참고 실시예 1과 동일조건으로 분쇄하는 것에 의해, 열가소성 엘라스토머 분말을 얻었다. 이 분말은 32메쉬 틸러 표준체를 99중량％ 통과하였다.
[참고 실시예 13]
참고 실시예12에서 얻어진 엘라스토머 조성물50중량부와 참고실시예 11에서 얻어진 MFR=92g/10min의 프로필렌-부텐-1 랜덤 코폴리머수지 50중량부 및 유기 과산화물(SanperoxAPO, Sanken Chemical Co., Ltd. 제)0.08중량부를 이축 압출기(TEXR-44m Japan Steel Works LTD.제) 사용하여 220℃에서 동적열처리하고, 펠레트상의 조성물을 얻었다. 이 펠레트상 조성물을 참고 실시예 1과 동일조건으로 분쇄하고 열가소성 엘라스토머 분말을 얻었다. 이 분말은 32메쉬 틸러 표준체를 99중량％ 통과하였다.
[실시예 2]
참고 실시예 11에서 얻어진 열가소성 엘라스토머 분말 4kg을, 제1∼제3도에 도시하는 일축회전장치상에 설치된, 직사각형의 개구부 1(600mm×220mm)를 가지고 깊이가 210mm인 스테인레스 스틸제의 사각용기(분말 공급박스)에 투입하였다. 한편 제4∼제6도에 도시하는 분말 공급박스 개구부 1과 동일한 크기의 개구부 4를 가지는 로프모양 5 및 가죽 엠보스모양 6으로 이루어진 복잡형상을 한 두께 3mm의 니켈전자 형성 금형을 300℃의 가스로중에서 예열하였다. 금형표면온도가 250℃가 될 때, 가열된 금형을 즉시 그 개구부 4(600mm×220mm)가 하향으로 되도록 상기 분말공급박스 개구부 1에 맞추어 놓고, 양쪽의 개구부의 주위에 설치되어 있는 외부 프레임을 밀착시켜 클립 2로 고정하여 일체화하였다. 곧, 30r.p.m의 속도로 180°반전시켜 금형의 개구부 4가 하향된 상태로 되게 한다.
분말공급박스로부터 금형을 떼어내어 300℃의 가열로 중에서 1분동안 가열한 다음, 수냉하고, 성형시트를 탈형하였다. 성형시트는 용이하게 탈형되며, 탈형성은 양호하였다.
성형시트는 중량 268g, 두께 1.6∼1.7mm의 결함이 없는 로프모양, 가죽엠보스모양이 충실히 재현되어 복잡형상의 금형 세부까지 충분히 재현된 두께의 균일성이 우수한 핀홀이 없는 제품으로 얻어졌다.
[실시예 3]
실시예 2에 있어서, 금형과 분말공급 박스를 일체화하고, 180° 반전한 상태로 유지된 시간을 15초 대신에 5초동안으로 한 이외는, 분말공급박스로부터 금형에서 1분동안 가열한 다음, 성형시트를 탈형하였다. 성형시트는 용이하게 탈형되며, 탈형성은 양호하였다.
성형시트는 중량 175g, 두께 1.15mm의 결함이 없는 로프모양, 가죽엠보스모양이 충실히 재현되어, 복잡형상의 금형세부까지 충분히 재현된 두께의 균일성이 우수한 핀홀이 없는 제품으로 얻어졌다.
[실시예 4]
실시예 3에 있어서, 금형표면온도를 250℃의 대신에 190℃로 한 이외에는 실시예 3과 동일조작을 행하였다. 성형시트는 용이하게 탈형되며, 탈형성은 양호하였다.
성형시트는 중량 144g, 두께 0.92mm의 결함이 없는 로프모양, 가죽엠보스모양이 충실히 재현되어, 복잡형상의 금형세부까지 충분히 재현된 두께의 균일성이 우수한 핀홀이 없는 제품으로 얻어졌다.
[실시예 5]
실시예 4에 있어서 금형표면온도는 190℃의 대신에 230℃로 하고, 다음에 금형과 분말공급박스를 일체화하고 180℃ 반전된 상태로 유지하는 시간을 5초 대신에 3초동안으로 한 이외에는, 실시예 4와 동일조작을 행하였다. 성형시트는 용이하게 탈형되며, 탈형성은 양호하였다.
성형시트는 중량 125g, 두께 0.82mm의 결함이 없는 로프모양, 가죽엠보스모양이 충실히 재현되어, 복잡형태의 금형세부까지 충분히 재현된 두께의 균일성이 우수한 핀홀이 없는 제품으로 얻어졌다.
[실시예 6]
실시예 5에 있어서, 금형표면온도를 230℃의 대신에 180℃로 한 이외에는 실시예 5와 동일조작을 행하였다. 성형시트는 용이하게 탈형되며, 탈형성은 양호하였다.
성형시트는 중량 108g, 두께 0.75mm의 결함이 없는 로프모양, 가죽엠보스모양이 충실히 재현되어, 복잡한 형상의 금형세부까지 충분히 재현된 두께의 균일성이 우수한 핀홀이 없는 제품으로 얻어졌다.
[비교참고예 6]
(A 성분) 에틸렌-프로필렌-에틸리덴노르보덴 터폴리머 고무, 에티렌/프로필렌(중량부) : 78/22, 요오드 값 12, 무니점도(ML1-412℃) 55
(B 성분) 이소테틱폴리프로필렌수지, MFR 13g/10min(230℃)
(C 성분) 나프텐계프로세스오일
(D 성분)1, 3-비스(t-부틸퍼옥시이소프로필) 벤젠 20중량％, 디비닐벤젠 30중량％, 및 파라핀계 광유 50중량％ 혼합물
상기 (A 성분)의 55중량부, (B 성분)의 45중량부 및 (C 성분) 30중량부를 반버리혼합기를 사용하여 180℃에서 5분동안 혼련한 후 혼련물을 시트절단기로 절단하여 펠레트상으로 하였다.
이 펠레트 100중량부에 대하여(D 성분) 1중량부를 헨셀혼합기로 혼합하고, 이축압출기(TEX-44, Japan Steel Works Ltd.제)를 사용하여 220℃로 압출하고, 열가소성 엘라스토머를 제조하였다.
이렇게 얻어진 열가소성 엘라스토머의 펠레트를 실시예 1의 경우와 동일조건으로 분쇄하여, 열가소성 엘라스토머 분말을 얻었다. 이 분말은 32메쉬 틸러 표준체를 98중량％ 통과하였다.
[비교참고예 7]
비교참고예 6에 있어서, (A성분)을 80중량부, (B성분)을 20중량부로 하고, (E성분) 부틸고무(IIRO65, ESSO제) 10중량부를 첨가한 이외에는 비교참고예 6과 동일하게 열가소성 엘라스토머 분말을 얻었다. 이 분말은 32메쉬 틸러 표준채를 98％ 통과하였다.
[비교참고예 8]
비교참고예 6에 있어서(C성분)을 사용한 것이외에는, 비교참고예 6과 동일하게 열가소성 엘라스토머 분말을 얻었다. 이 분말은 32메쉬 틸러 표준채를 98중량％ 통과하였다.
[비교예 1]
실시예 1에 있어서, 참고실시예1로 얻어진 열가소성 엘라스토머분말 대신에, 비교참고예 6에서 얻어진 열가소성 엘라스토머 분말을 사용한 이외에는, 실시예 1과 동일조작을 행하였다.
얻어진 성형시트는 분말이 상호 융합되지만 아직 불충분하여 인장강도 측정을 하는 데는 충분치 않다.
참고실시예 7∼13 및 비교참고예 6∼8의 분말슬러쉬 성형성의 예비평가결과를 표 4∼표 7 및 표 10∼표 11에 나타낸다.
또, 실시예 1∼6에서 얻어진 성형품의 물성을 표 12에 나타낸다.
[표 1]
[표 2]
[표 3]
[표 4]
[표 5]
[표 6]
[표 8]
[표 9]
[표 10]
[표 11]
[표 12]
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 형성압력이 거의 인가되지 않는 상태서도 고유동성을 가지는 열가소성 엘라스토머 분말을, 금형의 내면에 분사총 등으로 분사함이 없이 공급함으로써 핀홀등이 없고, 분말 입자간의 열융착강도가 충분히 큰 성형물이 얻어지는 분말슬러쉬 성형용 열가소성 엘라스토머 분말 및 이것을 사용하는 분말슬러쉬 성형법을 제공할 수가 있다.

Claims (15)

  1. 에틸렌-α-올레핀 코폴리머 고무와 폴리올레핀 수지와의 혼합물을 가교제의 존재하에서 동적가교하여서 되는 부분가교형 엘라스토머 조성물로서 되는 여가소성 엘라스토머 분말로서, 250℃에서의 동적점탄성 측정에서 주파수 1 radian/sec로 측정한 복소동적점도 η*(1)이 1.5×105포이즈 이하이고, 주파수 1 radian/sec에서의 복소동적점도 η*(1)과 주파수 100 radian/sec에서의 복소동적점도 η*(100)과를 사용하여 다음식으로 계산되는 뉴톤점성지수 n이 0.67이하임을 특징으로 하는 분말 슬러쉬 성형용 열가소성 엘라스토머 분말.
    n={logη*(1)-logη*(100)}/2
  2. 제1항에 있어서, 에틸렌-α-올레핀 코폴리머 고무가 에틸렌-프로필렌-비공액 디엔코폴리머 고무인 열가소성 엘라스토머 분말.
  3. 제1항에 있어서, 에틸렌-α-올레핀 코폴리머 고무가 ASTM-D-927-57T에 의하여 100℃에서 측정된 무니점도(ML1-4100℃)가 130℃ 내지 350℃인 에틸렌-α-올레핀 코폴리머 고무 100중량부당 광물유계 연화제 30내지 120중량부를 배합하여 된 올레핀 코폴리머 고무인 열가소성 엘라스토머 분말.
  4. 제1항에 있어서, 폴리올레핀 수지가 폴리프로필렌 또는 프로필렌 및 α-올레핀의 코폴리머인 열가소성 엘라스토머 분말.
  5. 제1항에 있어서, 폴리올레핀 수지가 JIS K-7210에 의하여 230℃에서 2.16kg의 하중으로 측정된 용융유량(MFR)이 20g/10min이상의 폴리올레핀 수지인 열가소성 엘라스토머 분말.
  6. 제1항에 있어서, 동적가교에 있어서 가교조제를 병용한 열가소성 엘라스토머 분말.
  7. 제1항에 있어서, 가교제가 유기과산화물인 열가소성 엘라스토머 분말.
  8. 제1항에 있어서, 가교제가 디알킬 과산화물인 열가소성 엘라스토머 분말.
  9. 제6항에 있어서, 가교조제가 비스말레이미드 화합물인 열가소성 엘라스토머 분말.
  10. 제1항에 있어서, 테일러 표준체의 32메쉬체를 95중량％이상 통과하기까지 분쇄되는 열가소성 엘라스토머 분말.
  11. 제1항에 있어서, 엘라스토머 조성물 또는 엘라스토머 분말 100중량부에 대하여 메틸폴리실록산 화합물을 2중량부이하 첨가하여서 되는 열가소성 엘라스토머 분말.
  12. 제11항에 있어서, 메틸폴리실록산 화합물이 25℃에서의 점도가 20센티스톡스 이상의 메틸폴리실록산 화합물인 열가소성 엘라스토머 분말.
  13. 제11항에 있어서, 메틸폴리실록산 화합물이 디메틸폴리실록산 화합물인 열가소성 엘라스토머 분말.
  14. 에틸렌-α-올레핀 코폴리머 고무와 폴리올레핀 수지와의 혼합물을 가교제의 존재하에서 동적가교하여서 되는 부분가교형 엘라스토머 조성물로서 되는 열가소성 엘라스토머 분말로서, 250℃에서의 동적점탄성 측정에 있어서 주파수 1 radian/sec로 측정한 복소동적점도 η*(1)이 1.5×105포이즈 이하이고, 주파수 1 radian/sec에서의 복소동적점도 η*(1)과 주파수 100 radian/sec에서의 복소동적점도 η*(100)과를 사용하여 식 n={logη*(1)-logη*(100)}/2으로 계산되는 뉴톤점성지수 n이 0.67이하인 열가소성 엘라스토머 분말을 사용하는 것을 특징으로 하는 분말슬러쉬 성형방법.
  15. 에틸렌-α-올레핀 코폴리머 고무와 폴리올레핀 수지와의 혼합물을 가교제의 존재하에서 동적가교하여서 되는 부분가교형 엘라스토머 조성물로서 되는 열가소성 엘라스토머 분말로서, 250℃에서의 동적점탄성 측정에 있어서 주파수 1 radian/sec로 측정한 복소동적점도 η*(1)이 1.5×105포이즈 이하이고, 주파수 1 radian/sec에서의 복소동적점도 η*(1)과 주파수 100 radian/sec에서의 복소동적점도 η*(100)과를 사용하여 식 n={logη*(1)-logη*(100)}/2으로 계산되는 뉴톤점성지수 n이 0.67이하인 열가소성 엘라스토머 분말을 사용하는 것을 특징으로 하는 분말슬러쉬 성형방법에 의하여 얻어지는 성형품.
KR1019950026127A 1990-10-03 1995-08-23 분말슬러쉬 성형용 열가소성 엘라스토머 분말 및 이를 사용한 분말 슬러쉬 성형법과 성형품 KR950012106B1 (ko)

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