KR102417282B1 - 열가소성 탄성체 조성물 및 이중 압출 성형품 - Google Patents

열가소성 탄성체 조성물 및 이중 압출 성형품 Download PDF

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Abstract

본 명세서는 SEBS 블록 공중합체 수지; 무수말레산 그라프트된 폴리프로필렌 수지; 폴리프로필렌 수지; 및 폴리아미드 수지를 포함하는 열가소성 탄성체 조성물, 및 상기 열가소성 탄성체 조성물을 이용하여 제조된 탄성체층을 포함하는 이중 압출 성형품에 관한 것이다.

Description

열가소성 탄성체 조성물 및 이중 압출 성형품{THERMOPLASTIC ELASTOMER COMPOSITION AND COEXTRUSION MOLED ARTICLE}
본 발명은 열가소성 탄성체 조성물 및 이중 압출 성형품에 관한 것이다.
열가소성 탄성체(Thermoplastic elastomer, TPE)는 화학적 가교결합을 하는 고형 고무와는 달리 물리적 가교결합을 하고 있기 때문에, 상온에서는 고형 고무와 같은 탄성을 나타내며, 압출 및 사출 성형 가공을 할 수 있는 성질을 가진다. 열가소성 탄성체는 평상시에는 긴 분자가 불규칙하게 코일처럼 뒤틀린 상태에 있으며, 열가소성 탄성체에 인장력을 가하면 분자들은 힘의 방향으로 늘어나게 되고, 가하여진 인장력이 제거되면 분자들은 다시 신속하게 원래의 모습인 무질서한 배열을 하게 된다. 이와 같은 열가소성 탄성체의 용이한 가공성과 탄성 복원력 등의 장점으로 인하여, 재사용이 안되는 고무의 대체 소재로써 빠르게 수요가 증가하면서 다양한 제품이 개발되어 왔다. 예를 들어, 열가소성 탄성체는 자동차용 부품, 건축용 가스켓, 손잡이, 호스, 완충재, 전선 절연체 등의 다양한 분야에 적용될 수 있다.
일 예로, 열가소성 탄성체는 나일론으로도 불리는 폴리아미드 소재의 단열재에 부착 또는 조립되어 단열 구조체로 사용되고 있으며, 이와 같은 단열 구조체는 알루미늄 소재의 프레임에 조립되어 건축용 창호를 구성할 수 있다. 다만, 알려져 있는 열가소성 탄성체는 폴리아미드 소재의 단열재와의 접착력이 매우 부족하여 별도의 접착제를 사용하거나, 복잡한 구조로 성형하여 조립하여야 하는 문제점이 있다. 그러므로, 폴리아미드계 부재에 효율적으로 부착될 수 있는 탄성체를 제조할 수 있는 열가소성 탄성체 조성물에 대한 연구가 필요하다.
한국 공개 특허 제 10-2016-0114994 호
본 발명은 폴리아미드계 부재와의 접착력이 우수한 열가소성 탄성체를 형성할 수 있는 열가소성 탄성체 조성물 및 상기 열가소성 탄성체 조성물을 이용하여 제조된 탄성체층이 폴리아미드계 부재 상에 구비된 이중 압출 성형품을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시상태는, SEBS 블록 공중합체 수지; 무수말레산 그라프트된 폴리프로필렌 수지; 폴리프로필렌 수지; 및 폴리아미드 수지를 포함하는, 열가소성 탄성체 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 실시상태는, 폴리아미드계 부재; 및 상기 폴리아미드계 부재 상에 상기 열가소성 탄성체 조성물을 이용하여 제조된 탄성체층을 포함하는, 이중 압출 성형품을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 열가소성 탄성체 조성물은 폴리아미드 수지 조성물과 이중 압출 성형이 가능하여, 복잡한 조립 공정 없이 폴리아미드계 부재와 열가소성 탄성체의 복합 구조물을 제조할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시상태에 따른 이중 압출 성형품은 별도의 접착제 없이도 높은 부착력으로 열가소성 탄성체층과 폴리아미드계 부재가 부착된다.
도 1은 본 발명의 일 실시상태에 따른 이중 압출 성형품을 나타낸 것이다.
본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 단위 "중량부"는 각 성분간의 중량 비율을 의미할 수 있다.
본 명세서에 있어서, "중량평균분자량(g/mol)"은 GPC(gel permeation chromatography)에 의해 측정되는 폴리스티렌에 대한 환산 수치일 수 있다.
본 발명자들은 폴리아미드계 부재와의 부착성이 높고, 이중 압출 성형을 통하여 폴리아미드계 부재 상에 탄성체층이 구비된 성형품을 제조할 수 있는 열가소성 탄성체층에 대한 연구를 지속한 결과, 하기와 같은 발명을 완성하기에 이르렀다. 본 발명에 따른 열가소성 탄성체 조성물은 유동성이 적절히 조절되어, 폴리아미드 수지 조성물과의 이중 압출을 통하여 이중 압출 성형품으로 제조될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 열가소성 탄성체 조성물을 이용하는 경우, 별도의 접착제 및 조립 공정 없이도 탄성체층이 폴리아미드계 부재 상에 일체형으로 구비된 이중 압출 성형품을 제조할 수 있다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시상태는, SEBS 블록 공중합체 수지; 무수말레산 그라프트된 폴리프로필렌 수지; 폴리프로필렌 수지; 및 폴리아미드 수지를 포함하는, 열가소성 탄성체 조성물을 제공한다.
SEBS (styrene-ethylene- butylene -styrene) 블록 공중합체 수지
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 SEBS 블록 공중합체 수지는 전구체인 SBS의 폴리부타디엔 블록에 완전한 촉매수소화반응을 거치는 과정을 통하여, 폴리에틸렌과 폴리부틸렌으로 이루어진 포화 올레핀 구조를 가지는 것일 수 있다. 본 발명에 따른 열가소성 탄성체 조성물은 상기 SEBS 블록 공중합체 수지를 적용함으로써, 이중 사출 성형에 보다 적합한 물성을 가질 수 있다.
상기 SEBS 블록 공중합체는 방향족 비닐 화합물 및 공액 디엔계 화합물을 포함하는 공중합체로서, 상기 열가소성 탄성체 조성물의 연성을 부여할 수 있다. 구체적으로, 상기 방향족 비닐 화합물은 하드 세그먼트일 수 있으며, 열가소성의 변형을 방지하며 일정 조건 하에 가교체와 같은 물성을 부여하는데 기여한다. 또한, 상기의 공액 디엔계 화합물은 소프트 세그먼트일 수 있으며, 고무와 같은 연성의 특성을 부여하는데 기여한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 SEBS 블록 공중합체 수지의 중량평균분자량은 200,000 g/mol 이상 600,000 g/mol 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 SEBS 블록 공중합체 수지의 중량평균분자량은 250,000 g/mol 이상 500,000 g/mol 이하, 또는 300,000 g/mol 이상 400,000 g/mol 이하일 수 있다. 상기 SEBS 블록 공중합체 수지의 중량평균분자량이 상기 범위 내인 경우, 상기 열가소성 탄성체 조성물은 이중 압출 성형에 적합한 흐름성을 가질 수 있고, 나아가 제조된 열가소성 탄성체층은 특히 가스켓으로서 적합한 기계적 강도와 탄성을 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 SEBS 블록 공중합체 수지의 중량평균분자량이 상기 범위를 초과하는 경우 조성물의 흐름성이 악화되어 이중 압출 성형성이 저하되면, 상기 범위 미만인 경우 제조된 열가소성 탄성체의 인장력 및 탄성 복원력 등 기계적 물성이 크게 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
무수말레산 그라프트된 폴리프로필렌 수지
본 발명에 따른 열가소성 탄성체 조성물은 극성 기재, 구체적으로 폴리아미드계 부재에 대한 접착력을 증가시키기 위하여, 무수말레산 그라프트된 폴리프로필렌 수지(MAH-g-PP)를 포함한다. 구체적으로, 상기 무수말레산 그라프트된 폴리프로필렌 수지는 비극성인 열가소성 탄성체 조성물에 극성을 부여하여, 극성의 기재에 대한 부착력을 향상시키는 역할을 할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 무수말레산 그라프트된 폴리프로필렌 수지의 무수말레산의 그라프트율은 1 중량부 초과 5 중량부 이하일 수 있다.
통상적인 열가소성 수지 조성물에 사용되는 무수말레산 그라프트된 폴리프로필렌 수지는 주로 반응 압출로 제조된 것으로서, 무수말레산의 그라프트율이 0.5 중량부 내지 1.0 중량부로 낮다. 이에 반하여, 본 발명에 따른 상기 무수말레산 그라프트된 폴리프로필렌 수지는 용액법을 이용하여, 무수말레산의 그라프트율이 1 중량부 초과 5 중량부 이하로 높게 제조될 수 있다. 이와 같이 1 중량부 초과 5 중량부 이하의 그라프트율을 가지는 무수말레산 그라프트된 폴리프로필렌 수지는 높은 그라프트율을 가져 극성 기재에 대한 접착력을 크게 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 무수말레산 그라프트된 폴리프로필렌 수지의 함량은 상기 SEBS(styrene-ethylene-butylene-styrene) 블록 공중합체 수지 100 중량부에 대하여, 5 중량부 이상 30 중량부 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 무수말레산 그라프트된 폴리프로필렌 수지의 함량은 10 중량부 이상 20 중량부 이하일 수 있다. 상기 무수말레산 그라프트된 폴리프로필렌 수지의 함량이 상기 범위 내인 경우, 이중 압출을 통한 폴리아미드계 부재에 대한 접착력이 크게 향상될 수 있다.
폴리프로필렌 수지
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 폴리프로필렌 수지는 호모 폴리프로필렌 수지, 블록 폴리프로필렌 수지 및 랜덤 폴리프로필렌 수지 중 적어도 1종을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리프로필렌 수지는 호모 폴리프로필렌 블록과 에틸렌-프로필렌 공중합체 블록으로 구성된 블록 폴리프로필렌 수지일 수 있다.
본 발명에 따른 열가소성 탄성체 조성물은 열가소성 수지로서 상기 블록 폴리프로필렌 수지를 포함할 수 있으며, 이 경우 호모 폴리프로필렌 수지 또는 랜덤 폴리프로필렌 수지를 적용하는 경우에 비하여 폴리아미드 수지 조성물과의 이중 압출성이 향상되고 제조되는 열가소성 탄성체층에 적절한 경도 및 탄성을 부여할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 폴리프로필렌 수지는 중량평균분자량이 200,000 g/mol 이상 500,000 g/mol 이하일 수 있다. 또한, 상기 폴리프로필렌 수지의 MI(mass index)는 0.1 이상 1 이하, 구체적으로 0.3 이상 0.7 이하일 수 있다. 상기 폴리프로필렌 수지의 MI 범위를 상기 범위로 조절하는 경우, 이중 압출 성형에 유리한 유동성을 확보할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 폴리프로필렌 수지의 함량은 상기 SEBS(styrene-ethylene-butylene-styrene) 블록 공중합체 수지 100 중량부에 대하여, 5 중량부 이상 30 중량부 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리프로필렌 수지의 함량은 10 중량부 이상 20 중량부 이하일 수 있다. 상기 폴리프로필렌 수지의 함량이 상기 범위 내인 경우, 제조된 열가소성 탄성체에 적절한 경도 및 탄성이 부여되어, 특히 건축용 가스켓으로의 기계적 물성을 만족시킬 수 있다.
폴리아미드 수지
본 발명에 따른 열가소성 탄성체 조성물은 상기 폴리아미드 수지를 포함함으로써, 폴리아미드계 부재와의 접착력을 보다 향상시킬 수 있으며, 나아가 폴리아미드 수지 조성물과의 이중 압출시 적절한 점도를 가질 수 있도록 한다. 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 폴리아미드 수지의 상대점도(R.V.) 값은 2.0 이상 3.5 이하일 수 있다. 상기 상대 점도 범위 내의 폴리아미드 수지를 적용하는 경우, 상기 열가소성 탄성체 조성물의 유동성이 적절하게 조절되어 이중 압출성이 확보될 수 있다.
예를 들어, 상기 폴리아미드 수지를 적용하지 않는 경우, 폴리아미드 수지 조성물과의 이중 압출을 통하여 제조된 이중 압출 성형품은 외력에 의하여 폴리아미드계 부재와 열가소성 탄성체층이 분리될 수 있다. 이에 반하여, 상기 폴리아미드 수지를 적용하는 경우, 폴리아미드 수지 조성물과의 이중 압출을 통하여 제조된 이중 압출 성형품은 외력에 의하여 폴리아미드계 부재와 열가소성 탄성체층이 분리되지 않고 열가소성 탄성체층이 파괴되는 수준의 접착력을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 폴리아미드 수지의 함량은 상기 SEBS(styrene-ethylene-butylene-styrene) 블록 공중합체 수지 100 중량부에 대하여, 10 중량부 이상 50 중량부 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리아미드 수지의 함량은 20 중량부 이상 40 중량부 이하, 25 중량부 이상 35 중량부 이하일 수 있다. 상기 폴리아미드 수지의 함량이 상기 범위 내로 조절되는 경우, 이중 압출성을 확보함과 동시에 폴리아미드계 부재와의 접착력을 충분하게 확보할 수 있는 장점이 있다.
파라핀계 오일
본 발명에 따른 열가소성 탄성체 조성물은 프로세스 오일(process oil)로서 파라핀계 오일(paraffin based oil)을 포함한다. 상기 파라핀계 오일은 상기 열가소성 탄성체 조성물의 흐름성을 적절하게 조절하는 역할을 할 수 있으며, 이를 통하여 이중 압출성을 확보할 수 있다.
상기 파라핀계 오일은 40 ℃에서 90 cSt 이상, 또는 90 cSt 이상 180 cSt 이하, 또는 100 이상 150 cSt 이하의 동점도를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 파라핀계 오일의 함량은 상기 SEBS(styrene-ethylene-butylene-styrene) 블록 공중합체 수지 100 중량부에 대하여, 80 중량부 이상 180 중량부 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 파라핀계 오일의 함량은 100 중량부 이상 150 중량부 이하, 또는 120 중량부 이상 140 중량부 이하일 수 있다. 상기 파라핀계 오일의 함량이 상기 범위를 초과하는 경우, 상기 파라핀계 오일과 첨가제가 용출되어 제조된 열가소성 탄성체의 품질 저하 및 경도 저하를 초래할 수 있으며, 가공 시 가스 발생이 과다하여 가공성이 저하될 수 있다. 또한, 상기 파라핀계 오일의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 상기 열가소성 탄성체 조성물의 흐름성이 저하되어 생산성 및 가공성이 크게 저하되게 될 수 있으며, 나아가 표면 젖음성 불량으로 인한 이종 소재와의 접착력이 저하될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 SEBS(styrene-ethylene-butylene-styrene) 블록 공중합체 수지 100 중량부에 대하여, 상기 무수말레산 그라프트된 폴리프로필렌 수지의 함량은 5 중량부 이상 30 중량부 이하이며, 상기 폴리프로필렌 수지의 함량은 5 중량부 이상 30 중량부 이하이고, 상기 폴리아미드 수지의 함량은 10 중량부 이상 50 중량부 이하일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 SEBS(styrene-ethylene-butylene-styrene) 블록 공중합체 수지 100 중량부에 대하여, 상기 무수말레산 그라프트된 폴리프로필렌 수지의 함량은 5 중량부 이상 30 중량부 이하이며, 상기 폴리프로필렌 수지의 함량은 5 중량부 이상 30 중량부 이하이고, 상기 폴리아미드 수지의 함량은 10 중량부 이상 50 중량부 이하이며, 상기 파라핀계 오일의 함량은 80 중량부 이상 180 중량부 이하일 수 있다.
본 발명에 따른 열가소성 탄성체 조성물은 상기와 같은 조성의 배합을 통하여, 폴리아미드 수지 조성물과의 이중 압출이 가능하게 되며, 나아가 이중 압출을 이용하여 제조된 이중 압출 성형품은 별도의 접착제 없이도 매우 우수한 접착력으로 폴리아미드계 부재와 탄성체층이 부착될 수 있다.
기타 첨가제
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 열가소성 탄성체 조성물은 무기 충전제, 열안정제, 산화 방지제 및 슬립제로 이루어진 군에서 선택되는 첨가제를 더 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 당업계에서 통상적으로 사용되는 첨가제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 무기 충전제는 탈크, 탄산칼슘, 클레이, 나노클레이 및 카올린으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 상기 무기 충전제는 상기 열가소성 탄성체 조성물의 물성 및 성형가공성 등을 개선시키기 위하여 포함될 수 있으며, 이의 함량은 상기 SEBS(styrene-ethylene-butylene-styrene) 블록 공중합체 수지 100 중량부에 대하여, 5 중량부 이상 20 중량부 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 무기 충전제의 함량은 10 중량부 이상 20 중량부 이하일 수 있다.
본 발명의 다른 실시상태는, 폴리아미드계 부재; 및 상기 폴리아미드계 부재 상에 청구항 1에 따른 열가소성 탄성체 조성물을 이용하여 제조된 탄성체층을 포함하는, 이중 압출 성형품을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 이중 압출 성형품은 상기 열가소성 탄성체 조성물; 및 폴리아미드 수지 조성물의 이중 압출 성형품으로서, 구체적으로 상기 열가소성 탄성체 조성물; 및 폴리아미드 수지 조성물을 각각 준비한 후, 이들을 이중 압출하는 단계를 통하여 제조될 수 있다.
높은 압력을 통해 금형에 집어 넣어 성형하는 이중 사출의 경우 높은 압력과 온도로 인해 기질 접착성을 쉽게 발현하지만, 압출 성형 다이에서 나오는 형상을 통해 최종제품을 만드는 이중 압출(이중 공압출)의 경우 두가지 상이한 재료를 동시에 압출하기 때문에 이종 재료 간의 접착성 뿐만 아니라 흐름성이 성형에 중요한 척도가 된다. 이와 같은 이중 압출의 경우, 조성물의 흐름성이 높은 경우 다이에서 형상을 잡을 수 없기 때문에 적절한 흐름성을 가지는 것이 중요하며, 동시에 압출되는 이종 소재 간의 접착력이 확보되지 않는 경우 최종 제품의 불량이 발생할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 열가소성 탄성체 조성물은 폴리아미드 수지 조성물과의 이중 압출성이 우수하며, 폴리아미드계 부재와의 접착력이 뛰어나므로, 이중 압출을 통하여 폴리아미드계 부재에 일체형으로 구비된 탄성체층을 포함하는 이중 압출 성형품을 제조할 수 있다. 본 명세서에서의 이중 압출법은 당업계에 일반적으로 알려진 이중 압출법을 제한 없이 적용할 수 있다.
폴리아미드 수지 조성물
본 발명에 따른 폴리아미드 수지 조성물은 폴리아미드계 부재를 제조하기 위한 것으로서, 상기 폴리아미드 수지 조성물은 전술한 열가소성 탄성체 조성물과 함께 이중 압출을 통하여 폴리아미드계 부재 일체형 열가소성 탄성체로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 폴리아미드 수지 조성물은 폴리아미드 수지 및 유리 섬유를 포함할 수 있다. 상기 폴리아미드 수지는 유리 섬유를 더 포함함으로써, 폴리아미드계 부재의 강성을 보다 향상시킬 수 있다. 상기 유리 섬유의 함량은 최종 제품에 요구되는 물성에 따라 적절하게 조절될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 이중 압출 성형품의 쇼어 A 경도는 50 이상 70 이하일 수 있다. 나아가, 상기 이중 압출 성형품에 있어서, ASTM D903에 따른 폴리아미드계 부재와 열가소성 탄성체층과의 박리 강도는 적어도 7 N/m일 수 있다.
상기와 같은 물성을 가지는 상기 이중 압출 성형품은 자동차용 부품 또는 건축용 단열재 부품으로서 매우 유용하다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 기술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
실시예 및 비교예
실시예 1, 비교예 1 내지 4는 하기 표 1과 같은 조성비로 중량평균분자량이 350,000 g/mol인 블록 공중합체 수지(SEBS 1) 또는 중량평균분자량이 120,000 g/mol인 블록 공중합체 수지(SEBS 2); 4 중량부의 무수말레산이 그라프트된 폴리프로필렌 수지(MAH-g-PP, MAH 4 중량부) 또는 1 중량부의 무수말레산이 그라프트된 폴리프로필렌 수지(MAH-g-PP, MAH 1 중량부); 블록 폴리프로필렌 수지(Block-PP), 폴리아미드 수지(PA) 및 파라핀 오일(paraffin oil)을 포함하는 열가소성 탄성체 조성물을 제조한 후, 30 중량%의 유리 섬유(GF) 및 70 중량%의 나일론6로 구성된 폴리아미드 수지 조성물과의 이중 압출 가능 여부 및 폴리아미드계 부재(GF: 30 wt%, Nyron 6: 70 wt%)와의 접착력 등의 물성을 테스트하였다.
나아가, 비교예 5는 각각 롯데케미칼의 TPV(Thermoplastic Vulcanization)를 입수하여 상기 실시예와 동일하게 물성 테스트를 하였고, 비교예 6은 KRAIBURG의 Thermolast를 입수하여 상기 실시예와 동일하게 물성 테스트를 하였다.
중량부 실시예 1 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5 비교예 6
조성 SEBS 1
(Mw: 35만)		 100 100 100 100
SEBS 2
(Mw: 12만)		 100
MAH-g-PP
(MAH 4중량부)		 15 15 15
MAH-g-PP
(MAH 1중량부)		 15
Block-PP 15 15 15 15 15
파라핀 오일 130 130 130 130 130
폴리아미드 28 0 28 28 28
물성 경도
(Shore A)		 60 45 55 55 55 60 62
MFR
(230℃, 5Kg)		 5 100 20 40 20 40 110
인장강도(MPa) 7.2 6 7 4 5 3.5 5.2
연신율(%) 700 700 700 500 600 350 440
이중 압출성 ○ × × × × × ×
부착력
(ASTM D903)
(N/m)		 7.9 - - - - - -
부착력 시험 시 탄성체 파괴 여부 ○ - - - - - -
<조성 성분>
- 블록 공중합체 수지( SEBS 1): LCY사 Globalprene, 중량평균분자량: 350,000 g/mol
- 블록 공중합체 수지( SEBS 2): TSRC 사 TAIPOL, 중량평균분자량: 120,000 g/mol
- 무수말레산 그라프트된 폴리프로필렌 수지( MAH -g-PP, MAH 4 중량부 ): 롯데케미칼사, Adpoly, 무수말레산 그라프트율: 4 중량부
- 무수말레산 그라프트된 폴리프로필렌 수지( MAH -g-PP, MAH 1 중량부 ): 롯데케미칼사, Adpoly, 무수말레산 그라프트율: 1 중량부
- 블록 폴리프로필렌 수지(Block-PP): 롯데케미칼사, B-PP, 중량평균분자량: 500,000 g/mol, MI: 0.5
- 폴리아미드 수지(PA): KP켐텍사, R.V.값: 2.0 ~ 3.5
- 파라핀 오일(paraffin oil): 미창사, white oil
<물성 측정 방법>
- 경도: 쇼어 경도계(Shore A Durometer)를 사용하여 ISO 868 규격에 준하여 측정하였다.
- MFR : 용융흐름지수 측정기를 사용하였으며, 230 ℃에서 5 kg 추를 이용하여 10분간 흐른 수지의 무게를 측정하였다.
- 인장강도: 인스트론(Instron) 시험기를 사용하여 ISO 37 규격에 준하여 측정하였다.
- 연신율 : 인스트론(Instron) 시험기를 사용하여 ISO 37 규격에 준하여 측정하였다.
- 이중 압출성: 70 파이의 일축압출기에 폴리아미드 수지 조성물을 주입하고, 40 파이의 일축압출기에 열가소성 탄성체 조성물을 주입하며, 각각의 일축 압출기는 텐덤 타입으로 연결하여 이중 공압출하여 폴리아미드 기재와 열가소성 탄성체층이 분리되지 않고 일체형으로 압출 성형되는지 여부를 확인하였다.
- 부착력 시험(Peel test): 이중 압출 성형품에 대하여, ASTM D903에 준하여 90°부착력 테스트를 수행하였다.
- 부착력 시험 시 탄성체 파괴 여부: 부착력 시험(Peel test)을 수행하는 경우, 폴리아미드계 부재와 열가소성 탄성체층과 분리되지 않고 열가소성 탄성체층이 파괴되는지 여부를 측정하였다.
<평가>
상기 표 1에 따르면, 실시예 1에 따른 열가소성 탄성체 조성물은 비교예 1 내지 6과 다르게 폴리아미드 수지 조성물과의 이중 압출이 가능하며, 별도의 접착제 없이도 폴리아미드계 부재와 열가소성 탄성체층이 일체형으로 결합되어 제조될 수 있음을 확인할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시상태에 따른 이중 압출 성형품을 나타낸 것이다. 구체적으로, 도 1은 실시예 1에 따른 열가소성 탄성체 조성물과 폴리아미드 수지 조성물의 이중 압출에 따른 아중 압출 성형품을 나타낸 것이다. 도 1에 따르면, 폴리아미드계 부재와 열가소성 탄성체층이 일체형으로 성형되어 있음을 확인할 수 있다.
폴리아미드 수지를 포함하지 않는 비교예 1, 무수말레산 그라프트된 폴리프로필렌 수지를 포함하지 않는 비교예 2, 중량평균분자량이 낮은 SEBS 공중합체 수지를 적용한 비교예 3, 및 무수말레산이 1 중량부 만이 그라프트된 폴리프로필렌 수지를 적용한 비교예 4의 경우, 실시예 1과 다르게 폴리아미드 수지 조성물과의 이중 압출이 불가능함을 확인할 수 있었다. 나아가, 상용 제품을 이용한 비교예 5 및 비교예 6도 마찬가지로 폴리아미드 수지 조성물과의 이중 압출이 불가능함을 확인할 수 있었다. 즉, 비교예들의 경우, 이중 압출 시 폴리아미드계 부재와 열가소성 탄성체층이 분리되어 성형되었으며, 이에 따라 부착력 시험 등을 수행할 수 없었다.

Claims (9)

  1. SEBS 블록 공중합체 수지;
    무수말레산 그라프트된 폴리프로필렌 수지;
    폴리프로필렌 수지; 및
    폴리아미드 수지를 포함하며,
    상기 SEBS 블록 공중합체 수지의 중량평균분자량은 200,000 g/mol 이상 600,000 g/mol 이하인 것을 특징으로 하는, 열가소성 탄성체 조성물.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 무수말레산 그라프트된 폴리프로필렌 수지의 무수말레산 그라프트율은 1 중량% 초과 5 중량% 이하인 것을 특징으로 하는, 열가소성 탄성체 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 폴리프로필렌 수지는 호모 폴리프로필렌 블록과 에틸렌-프로필렌 공중합체 블록으로 구성된 블록 폴리프로필렌 수지인 것을 특징으로 하는, 열가소성 탄성체 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 열가소성 탄성체 조성물은 파라핀계 오일을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 열가소성 탄성체 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 SEBS(styrene-ethylene-butylene-styrene) 블록 공중합체 수지 100 중량부에 대하여, 상기 무수말레산 그라프트된 폴리프로필렌 수지의 함량은 5 중량부 이상 30 중량부 이하이며, 상기 폴리프로필렌 수지의 함량은 5 중량부 이상 30 중량부 이하이고, 상기 폴리아미드 수지의 함량은 10 중량부 이상 50 중량부 이하인 것을 특징으로 하는, 열가소성 탄성체 조성물.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 SEBS(styrene-ethylene-butylene-styrene) 블록 공중합체 수지 100 중량부에 대하여, 상기 파라핀계 오일의 함량은 80 중량부 이상 180 중량부 이하인 것을 특징으로 하는, 열가소성 탄성체 조성물.
  8. 폴리아미드계 부재; 및 상기 폴리아미드계 부재 상에 청구항 1에 따른 열가소성 탄성체 조성물을 이용하여 제조된 탄성체층을 포함하는, 이중 압출 성형품.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 폴리아미드계 부재는 폴리아미드 수지 및 유리 섬유를 포함하는 것인, 이중 압출 성형품.
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