KR960015889B1

KR960015889B1 - 유리섬유 강화 수지 조성물 및 성형물

Info

Publication number: KR960015889B1
Application number: KR1019930010660A
Authority: KR
Inventors: 박은하; 김경민; 김창규
Original assignee: 주식회사 코오롱; 하기주
Priority date: 1993-06-11
Filing date: 1993-06-11
Publication date: 1996-11-23
Also published as: KR950000800A

Abstract

내용 없음.

Description

유리섬유 강화 수지 조성물 및 성형물

본 발명은 유리섬유 강화 수지 조성물 및 성형물에 관한 것으로서, 상세하게는 유연성, 내충격성 및 강도가 동시에 요구되어지는 케이블 하우징의 제조에 사용하기 위한 수지 조성물에 관한 것이다.

케이블 하우징은 모터에 의하여 감기거나 풀리어지는 케이블, 또는 전선등을 내장하기 위한 구조물로서, 예를 들어 자동차의 유리문을 전동으로 개폐하기 위한 부품으로서 자동차의 도어 내부에 설치되어 사용되어 진다. 이와 같은 용도를 갖는 케이블 하우징은 전선 또는 케이블등의 내부에 내장되어 있는 장치들을 안전하게 보호해야 하며, 본체에 나사와 같은 조립 부품에 의하여 부착되어지기 때문에 유연성, 내충격성, 외력에 의한 변형으로 인한 내부 장치의 변형을 방지하기 위하여 어느 정도의 강성도 동시에 가려야 하는 요구 특성을 갖는다. 그리고 성형시 두 부분으로 성형되어 케이블을 비롯한 내부장치를 삽입, 조립이 되어지고, 모터에 의하여 케이블을 감거나 푸는 기능이 요구되어지므로, 치수 안정성과 낮은 성형 수축율이 아울러 요구되어지며, 마모에 견디는 능력과 내부에 장착되는 회전 물체의 회전을 원활하게 하기 위하여 주입되어지는 기름에 대한 내유 특성도 또한 요구되어진다.

상기의 용도를 갖는 케이블 하우징의 제작을 위하여 유리섬유가 강화된 폴리아미드 수지, 유리섬유가 강화된 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 또는 유리섬유를 강화한 폴리프로필렌 수지와 같은 많은 종류의 유리섬유가 강화된 수지 조성물들이 사용되고 있으나, 이들은 상기에서 언급한 케이블 하우징에 있어서 요구되어지는 제반 특성들을 바람직하게 만족하지는 못하고 있다. 예를들면, 유리섬유를 강화시킨 폴리아미드 수지 조성물은 인장강도, 내유성, 성형 수축율의 특성은 비교적 만족하지만, 수분에 의한 칫수변화가 크고, 충격 강도가 낮아 외력을 받을 경우 파열되기 쉬워 내부에 내장되어 있는 케이블을 안정하게 보호하기 미흡한 단점이 있다. 유리섬유를 강화시킨 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 조성물 역시 인장강도가 좋지만, 수지 조성물이 성형 가공시 결정을 형성하기 쉬운 특성을 갖기 때문에 충격 강도가 외력에 의해 파열될 정도로 미약하며, 특히 내유성과 치수 안정성이 떨어지는 문제점이 있다. 또한, 유리섬유가 강화된 폴리프로필렌 수지 수지 조성물들은 상기의 유리섬유가 강화된 폴리아미드 수지나 유리섬유가 강화된 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 조성물에 비하여 충격 강도가 개선되지만, 인장강도, 내충격성, 형태 안정성등의 특성이 열화되는 문제점을 갖고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 유연성, 내충격성 및 강성이 우수하고, 더욱 치수 안정성과 내유 특성이 우수한 케이블 하우징 및 이러한 케이블 하우징을 제조하기 위한 수지 조성물을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 유리섬유가 강화된 폴리아미드 수지와 아크릴로니트릴/부타디엔/스티렌 수지의 알로이(ALLOY)로부터 성형되어지는 것을 특징으로 하는 케이블 하우징을 제공한다.

폴리아미드 수지는 강성이 강하고 내후성, 장기 가열성, 산을 제외한 내약품성등의 우수한 특성을 가지므로 엔지니어링 플라스틱으로 광범위하게 사용되어 왔으나, 결정성 수지이기 때문에 내충격성이 약하고 성형 수축율이 높으며, 흡수에 의한 치수 변형이 큰 단점을 갖고 있다.

본 발명에서는 유리섬유가 강화된 폴리아미드 수지를 치수안정성, 가공성 및 내충격성이 우수한 아크릴로니트릴/부타디엔/스티렌 수지와 알로이(ALLOY)를 형성하는 것에 의해, 종래 유리섬유가 강화된 폴리아미드 수지 조성물에서 문제가 되었던 낮은 내충격성, 높은 성형 수축율과 같은 제반의 문제점을 해결한다.

본 발명에 의하여 제공되어지는 케이블 하우징은 인장강도 950kg/㎤ 이상, 충격 강도 10kgcm/cm 이상, 마모성 12mg/1000r.p.m 이하, 성형 수축율 0.5%(흐름 방향) 이하의 우수한 특성을 갖는다.

또한, 본 발명은 상기의 특성을 갖는 물성을 갖는 케이블 하우징을 제조하기 위하여, 유리섬유 10∼30중량부, 폴리아미드 수지 30∼80중량부, 좋게는 40∼70중량부, 아크릴로니트릴/부타디엔/스티렌 수지 20∼60중량부 및 상용화제 1∼10중량부, 좋게는 2∼8중량부로 이루어진 성형용 수지 조성물을 제공한다. 폴리아미드 수지가 40중량부 미만은 상대적으로 ABS 수지 조성이 많아 내후, 내열성이 문제되며 80중량부 이상에서는 내 충격성이 불량하게 되며 상용화제 1중량부 미만은 폴리아미드와 ABS 수지간 반응의 기회가 작아 상용성이 불량하여 좋지 못하며, 10중량부 이상에서는 조성물의 마모성, 유동성, 인장강도가 저하되어 바람직하지 않다. 유리섬유인 경우 30중량부 이상에서는 인장강도는 우수하나 마모성이 저하되며 10중량부 미만에서는 원하는 제품의 인장강도가 낮아 외력에 대해 휨이 발생하는 문제점이 있다.

일반적으로 2종 이상으로 이루어지는 폴리머 블랜드(polymer blend)는 성분을 이루는 구성 폴리머간의 상용성(compatiblity)에 있어서 용융 혼합시 균일상으로 존재하는 경우, 어느 정도 상용성이 있는 경우, 또는 전혀 상용성이 없는 경우로 대별되는데 상용성이 없는 경우에는 용융 혼합 또는 사출 성형시 구성 수지간의 상이 분리되어 우수한 조성물을 얻을 수 없게 된다. 상기의 폴리아미드 수지와 아크릴로니트릴/부타디엔/스티렌 수지는 상호간 상용성이 없는 것으로 알려져 있다. 이에 따라 본 발명에서는 폴리아미드 수지와 아크릴로니트릴/부타디엔/스티렌 수지의 상용성을 부여하고 용융 혼합시 또는 사출 성형시 균일한 조성물을 얻기 위하여 상용화제로서 카르복실산이 치환된 아크릴 고무를 1∼10중량부의 양으로 사용한다.

본 발명에 있어서, 사용되어지는 유리섬유는 범용적으로 사용하는 3∼3.2mm의 길이와 10∼13㎛의 직경을 갖는 "K", "G" 유리섬유가 좋은데 이는, 성형품의 내충격성을 비롯한 물성 개선에 보다 바람직하기 때문이다. 또한, 상기의 유리섬유는 실란계 화합물로 표면 처리되어진 것이 폴리아미드와 ABS 알로이 수지에 균일하게 분산되어 조성물의 물성을 보다 바람직하게 하여 주므로 좋다.

상기의 유리섬유는 폴리아미드 수지에 혼합되어져 사용되어진다.

본 발명에 있어서, 폴리아미드는 디아민 화합물과 디카르복실산 화합물을 중합하여 제조되어지는 통상의 나일론 6, 나일론 66, 나일론 6/10, 나일론 11등 종류에 특별한 제한은 없다.

상기의 유리섬유에 의하여 강화되어진 폴리아미드 수지는 통상의 용융 혼련기를 사용하여 아크릴로니트릴/부타디엔/스티렌 수지와 알로이를 형성한다.

본 발명의 유리섬유가 강화되어진 폴리아미드 수지와 아크릴로니트릴/부타디엔/스티렌 수지의 알로이로 이루어진 조성물은 폴리아미드 수지와 아크릴로니트릴/부타디엔/스티렌 수지와의 낮은 상용성을 상용화제를 사용하여 개선함으로써, 폴리아미드 수지가 갖는 고내열성, 높은 강성등의 우수한 특성과 아클릴로니트릴/부타디엔/스티렌 수지가 갖는 내충격성, 치수 안정성 및 후 가공성의 우수한 특성을 고루 갖게 됨으로써, 성형품으로 할때 유리섬유가 강화된 폴리아미드 수지의 단점을 보강하고 보다 개선된 특성을 가질 수 있게 된다.

다음에 본 발명의 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 다음의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐 본 발명이 다음의 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예1]

길이 3mm의 유리섬유가 15중량부 보강되어진 폴리아미드 수지 45중량부와 아크릴로니트릴/부타디엔/스티렌 수지 35중량부 및 상용화제로서 아크릴고무를 5중량부 및 전체 조성물 100중량부에 대하여 열분해 방지를 위해 사용하는 내열제인 트리스-(2.4-디터셔리부틸페닐)-포스파이트와 N-N'-헥사메틸렌비스(3.5-디터셔리 부틸-4-하이드록시-하이드로시나마이드)의 1:1 혼합물인 이가녹스 B1171(제조사 : 씨바가이지)를 0.3중량부 사용하여 통상의 용융 혼련기 내에서 유리섬유, 폴리아미드 수지 및 아크릴로니트릴/부타디엔/스티렌 공중합체 수지의 알로이로 이루어진 성형용 수지 조성물로 제조하여, 자동차 도어용 케이블 하우징 금형이 장착된 횡체력이 250톤인 사출 성형기에서 실린더의 온도를 250℃로 하여 케이블 하우징을 제조하여 1m의 높이에서 자유 낙하 시험을 행한 결과 파열되지 않았다. 또한, 상기와 동일한 조건으로 물성시험용 시편을 제작하여 하기의 방법으로 평가하여 그 결과를 하기 표에 나타내었다.

[비교예 1]

실시예1에서 제조한 수지 조성물 대신에 유리섬유 15중량%가 강화된 폴리아미드 수지를 사용한 것을 제외하고는 실질적으로 상기 실시예와 동일하게 실시하여 시험용 시편을 제작하고 물성을 평가하여 그 결과를 하기 표에 나타내었다.

[비교예 2]

실시예 1에서 제조한 수지 조성물 대신에 유리섬유 15중량%가 강화된 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 사용한 것을 제외하고는 실질적으로 상기 실시예와 동일하게 실시하여 시험용 시편을 제작하고 물성을 평가하여 그 결과를 하기 표에 나타내었다.

[비교예 3]

실시예 1에서 제조한 수지 조성물 대신에 유리섬유 15중량%가 강화된 폴리프로필렌 수지를 사용한 것을 제외하고는 실질적으로 상기 실시예와 동일하게 실시하여 시험용 시편을 제작하고 물성을 평가하여 그 결과를 하기 표에 나타내었다.

(평가 방법)

1. 인장강도 : ASTM D-623 규정에 준하여 측정하였다.

2. 충격강도 : ASTM D-256 규정에 준하여 측정하였다.

3. 마모성 : ASTM D-1044 규정에 준하여 마모륜 CS-17을 사용 1000cyc/es 회전후 마모량을 측정하였다.

4. 내유성 : Grease TSG 4001을 사용하여, 90℃, 240시간 방치후 상기의 인장강도 측정 방법에 따라 인장강도를 측정하여 초기의 인장강도와 비교하여 나타내었다.

5. 성형수축율 : ASTM D-955 규정에 준하여 사출 성형시 흐름 방향에 대한 원판 시편으로 측정하였다.

[표 유리 강화 수지 조성물의 물성 평가]

Claims

유리섬유 10∼30중량부, 폴리아미드 수지 30∼80중량부, 아크릴로니트릴/부타디엔/스티렌 공중합체 수지 20∼60중량부 및 상용화제 1∼10중량부로 이루어진 성형용 수지 조성물.
제1항에 있어서, 상기한 상용화제는 카르복실산이 치환된 아크릴 고무인 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
제1항에 있어서, 상기한 유리섬유는 3∼3.2mm의 길이 10∼13㎛를 갖는 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
제1항에 있어서, 상기한 유리섬유는 실란계 화합물로 표면처리되어짐을 특징으로 하는 수지 조성물.
제1항에 있어서, 상기한 폴리아미드 수지는 나일론 6, 나일론 66, 나일론 6/10 및 나일론 11로 이루어진 군에서 선택됨을 특징으로 하는 수지 조성물.
제1항의 성형용 수지 조성물을 사출 성형하여 제조된 자동차 도어용 케이블 하우징.