KR20210047093A - 자동차 내장재용 복합수지 조성물 및 이를 포함한 자동차 내장재 - Google Patents

자동차 내장재용 복합수지 조성물 및 이를 포함한 자동차 내장재 Download PDF

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KR20210047093A
KR20210047093A KR1020190130729A KR20190130729A KR20210047093A KR 20210047093 A KR20210047093 A KR 20210047093A KR 1020190130729 A KR1020190130729 A KR 1020190130729A KR 20190130729 A KR20190130729 A KR 20190130729A KR 20210047093 A KR20210047093 A KR 20210047093A
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Abstract

본 발명은 자동차 내장재용 복합수지 조성물에 관한 것으로서, 상세하게는 열가소성 수지를 매트릭스로 하여, 바이오연료 부산물로부터 유래한 바이오매스를 충전재로 포함하는, 자동차 내장재용 복합수지 조성물에 관한 것이다.

Description

자동차 내장재용 복합수지 조성물 및 이를 포함한 자동차 내장재{composite resin composition for car interior materials and automotive interior materials including the same}
본 발명은 자동차 내장재용 복합수지 조성물에 관한 것으로서, 상세하게는 열가소성 수지 매트릭스에 바이오연료 부산물로부터 유래한 바이오매스를 충전재로 포함하여, 충격강도를 향상시킴과 동시에 경량화를 이루는, 자동차 내장재용 복합수지 조성물에 관한 것이다.
최근 자동차에 대한 환경 규제 강화와 석유 자원의 고갈 등으로 인해 차량용 부품 소재의 친환경성과 함께 경량성이 요구되고 있다.
일반적으로 자동차용 트렁크 트림이나 러기지 사이드 트림의 소재는 PP 보드나 PET 보드 등이 사용되며 압출성형 방식이나 카딩/니들펀칭 방식으로 제작된다. 이중, PP 보드는 폴리프로필렌과 목분을 적정 비율로 섞은 후 T-다이를 이용한 압출 방식으로 제작되는데, 목분의 사용으로 인해 냄새가 발생하고 충격성이 약해 쉽게 깨질 수 있다.
이에, 자동차 내장재에 사용되는 복합수지 조성물이 친환경성을 가지면서도 물성을 향상시키는 소재를 개발하고 있다.
한국 등록특허공보 제 10-1615793호(2016.04.20.)는 자동차 내장재용 열가소성 수지 조성물 및 자동차 내장재용 성형품에 관한 것으로, 보다 상세하게는 바이오매스 유래 열가소성 폴리올레핀(TPO, thermoplastic polyolefin) 복합 수지 및 바이오매스 유래 폴리에틸렌을 포함하는 바이오매스 유래 수지를 포함하는 매트릭스에 고무상 입자가 분산되어 형성된 자동차 내장재용 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다. 상기 발명은 바이오 연료로부터 제조된 바이오매스 유래 수지를 포함하여 석유계 열가소성 수지를 대체함에 따라 휘발성 유기 화합물(VOC)를 저감할 수 있어 친환경적인 이점이 있다. 그러나 수지 조성물에 기능을 부여하는 첨가제는 종래 물질을 포함함에 따라 경량화 또는 충격강도와 같은 물성향상에는 한계가 있다.
또한, 한국공개특허공보 제 10-2011-0056037(2011.05.26.)는 생분해성 ABS 복합재 및 이를 이용하여 제조한 자동차 내장재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아크릴로나이트릴-부타디엔-스티렌 공중합체( Acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, ABS) 수지와 생분해성 고분자 수지를 함유하는 고분자 혼합 수지 및 폴리카프로락톤을 포함하는 ABS 복합재에 관한 것으로서, 상기 폴리카프로락톤을 상용화제로 도입함으로써, ABS 복합재로 제조한 자동차 내장재의 기계적 물성, 특히 충격강도가 향상되고, 생분해성 또한 향상된다.
그러나 상기 발명의 복합재를 포함하여 자동차 내장재를 제조할 시 일반적으로 무기충전재로 탈크 등이 포함됨에 따라 경량성 저감에 한계가 있다.
이에 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여, 자동차 내장재용 복합수지 조성물을 제공하는 것을 그 해결과제로 한다.
또한 본 발명은 상기 자동차 내장재용 복합수지 조성물을 포함하여 제조되는 자동차 내장재를 제공하는 것을 또 다른 해결과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은 열가소성 수지를 매트릭스로 하여, 바이오연료 부산물로부터 유래한 바이오매스를 충전재로 포함하는, 자동차 내장재용 복합수지 조성물을 제공한다.
일 실시예로서, 상기 복합수지 조성물은 열가소성 수지 40~90 중량%, 고무상 입자 0~20중량%, 바이오매스 충전재 3~12 중량%, 무기충전재 5~20% 및 첨가제 2~8 중량%로 포함할 수 있다.
일 실시예로서, 상기 열가소성 수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 열가소성 폴리올레핀(TPO, Thermoplastic polyolefin)복합 수지, 폴리락트산(PLA), 셀룰로오스(cellulose), 키틴(chitin), 녹말(starch), 열가소성 녹말(TPS, thermoplastic starch), 폴리히드록시알카노에이트(PHAs, poly hydroxyl alkanoates), 폴리비닐알콜, 폴리글리콜산(PGA, poly glycolic acid), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 석시네이트(PBS, poly butylene succinate), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트(PBAT, poly butylene adipate terephthalate), 폴리부틸렌아디페이트-co-부틸렌석시네이트(PBAS, poly butylene adipate-co-butylene succinate), 폴리부틸렌아디페이트-co-부틸렌석시네이트테레프탈레이트(PBAST, poly butylene adipate-co-butylene succinate terephthalate), 폴리트리메틸렌트레프탈레이트(PTT, poly trimethylene terephthalate), 폴리카프로락탐(PCL, polycaprolactone), 폴리아미드(PA), 폴리우레탄(PU), 폴리(에스테르-아미드), 폴리(에스테르-우레탄) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
일 실시예로서, 상기 충전재는 바이오에탄올 부산물 유래의 바이오매스일 수 있고, 바람직하게는 상기 바이오에탄올 부산물 유래의 바이오매스는 목재 분쇄물이 미생물 발효기내에서 동시당화 발효에 의해 에탄올을 생산하고, 상기 생산된 에탄올을 증류 후 잔류하는 고형물을 건조 및 개질함으로써 제조되는 것일 수 있다.
보다 바람직하게는 상기 바이오에탄올 부산물 유래의 바이오매스는 수분 5% 미만으로 건조되고 개질을 통해 수산화 함량을 감소시켜 제조되는 것일 수 있다.
일 실시예로서, 상기 고무상 입자는 에틸렌프로필렌 고무, 에틸렌프로필렌 다이엔 고무 (ethylene propylene diene monomer rubber/ ethylene propylene diene rubber, EPDM), 에틸렌-옥텐 공중합체 (EO), 에틸렌-부타디엔공중합체 (EB), 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌 공중합체 (SEBS) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
일 실시예로서, 상기 무기충전재는 탈크 (Talc), 탄산칼슘, 황산바륨, 글라스 버블 및 글라스 비드 중 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
일 실시예로서, 상기 첨가제는 UV안정제, VOCs저감재, 냄새저감재, 산화방지제, 분산제, 대전방지제, 가소제, 활제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 과제를 해결하기 위하여 상기 자동차 내장재용 복합수지 조성물을 포함하여 제조되는 자동차 내장재가 제공된다.
본 발명의 자동차 내장재용 복합수지 조성물은 열가소성 수지 매트릭스에 충전재로서 바이오연료 부산물로부터 유래한 바이오매스를 포함함에 따라, 종래 자동차 복합수지에 포함된 탈크를 대체할 수 있어 경량화에 기여한다.
또한, 상기 충전재는 바이오연료 부산물로부터 유래한 바이오매스임에 따라 수산화기가 감소되어, 열가소성 수지 매트릭스에 대한 분산도가 향상되어, 복합수지 조성물의 충격강도를 향상시킬 수 있으며, 바이오매스 유래의 소재로 친환경적인 장점을 가진다.
또한, 본 발명의 복합수지 조성물은 향상된 난연성, 방향성, 내광성 및 내스크레치성을 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오매스의 수분함유량을 나타낸 FT-IR그래프이다.
도 2(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 목질계 바이오매스의 표면 SEM 사진이고, 도 2(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 개질된 바이오매스의 표면 SEM 사진이다.
도 3(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 개질된 바이오매스의 TGA 그래프이고, 도 3(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 개질된 바이오매스의 DSC 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 난연성 시험을 나타낸 사진이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방향성 테스트를 나타낸 사진이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 열가소성 수지를 매트릭스로 하여, 바이오연료 부산물로부터 유래한 바이오매스를 충전재로 포함하는, 자동차 내장재용 복합수지 조성물이 제공된다.
상세하게는 상기 복합수지 조성물은 복합수지 조성물 총중량을 기준으로 열가소성 수지 40~90 중량%, 고무상 입자 0~20중량%, 바이오매스 충전재 3~12 중량%, 무기충전재 5~20% 및 첨가제 2~8중량%로 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 열가소성 수지 40~80 중량%, 고무상 입자 0~10 중량%, 바이오매스 충전재 5~10 중량%, 무기충전재 10~15 중량% 및 첨가제 3~5 중량%인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서 상기 열가소성 수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 열가소성 폴리올레핀(TPO, Thermoplastic polyolefin)복합 수지, 폴리락트산(PLA), 셀룰로오스(cellulose), 키틴(chitin), 녹말(starch), 열가소성 녹말(TPS, thermoplastic starch), 폴리히드록시알카노에이트(PHAs, poly hydroxyl alkanoates), 폴리비닐알콜, 폴리글리콜산(PGA, poly glycolic acid), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 석시네이트(PBS, poly butylene succinate), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트(PBAT, poly butylene adipate terephthalate), 폴리부틸렌아디페이트-co-부틸렌석시네이트(PBAS, poly butylene adipate-co-butylene succinate), 폴리부틸렌아디페이트-co-부틸렌석시네이트테레프탈레이트(PBAST, poly butylene adipate-co-butylene succinate terephthalate), 폴리트리메틸렌트레프탈레이트(PTT, poly trimethylene terephthalate), 폴리카프로락탐(PCL, polycaprolactone), 폴리아미드(PA), 폴리우레탄(PU), 폴리(에스테르-아미드), 폴리(에스테르-우레탄) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 상기 열가소성 수지는 폴리프로필렌인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 충전재는 바이오연료 부산물로부터 유래한 바이오매스로서, 상기 바이오연료 부산물은 바이오에탄올 부산물일 수 있다.
여기서, 상기 바이오에탄올 부산물 유래 바이오매스는 바이오매스 제조 과정에 있어서 열화학처리됨에 따라, 일반적인 바이오매스와 비교하여 수산화기 함량이 감소되어 압·사출 시 분산도가 향상될 수 있으며, 이에 따라 열가소성 수지 매트릭스와 상기 바이오매스 충전재의 결합력이 향상되어 상기 성분들을 포함하는 복합수지 조성물의 충격강도가 향상된다.
보다 바람직한 본 발명의 구성으로서, 상기 바이오에탄올 부산물 유래의 바이오매스는 목재 분쇄물이 미생물 발효기내에서 동시당화 발효에 의해 에탄올을 생산하고, 상기 생산된 에탄올을 증류 후 잔류하는 고형물을 건조 및 개질함으로써 제조되는 것으로서, 수분 5% 미만으로 건조되고 개질을 통해 수산화 함량을 감소시켜 제조되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바이오에탄올 부산물 유래의 바이오매스는 표면 개질 과정을 거침으로써, 열가소성 수지 매트릭스와의 계면 접착력이 향상됨은 물론, 잔류 수산화기를 제거함에 따라 수소 결합에 의한 응집 현상을 제거한다.
여기서, 상기 표면개질은 실란 커플링제를 이용하여 보다 용이하게 이루어질 수 있다.
이에 따라, 개질된 바이오에탄올 부산물 유래의 바이오매스는 경량성과 향상된 충격강도를 나타냄은 물론이고 난연성과 같은 열적 안정성 또한 향상된다.
상기 본 발명의 바이오매스 충전재는 복합수지 조성물에 3~12중량%로 포함될 수 있고, 바람직하게는 5~10 중량% 포함되는 것을 특징으로 한다. 이는 바이오매스 충전재가 3 중량% 미만으로 포함될 때 경량화 효과가 미미한 문제점이 있고, 12 중량%를 초과할 시 열분해가 되어 사출과정에서 가스가 발생하여 사출픔의 불량을 야기하는 문제점이 있기 때문이다.
본 발명에 있어서 상기 고무상 입자는 에틸렌프로필렌 고무, 에틸렌프로필렌 다이엔 고무(ethylene propylene diene monomer rubber/ ethylene propylene diene rubber, EPDM), 에틸렌-옥텐 공중합체 (EO), 에틸렌-부타디엔공중합체 (EB), 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌 공중합체 (SEBS) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 상기 고무상 입자는 본 발명의 복합수지 조성물에 고무상 입자 0 ~ 20 중량%, 바람직하게는 5~ 10 중량%로 포함되는 것을 특징으로 한다.
상기 고무상 입자는 복합수지 조성물에 있어서 조성물의 가교성에 기여하여 조성물의 성형시 처짐성을 확보할 수 있어 성형물 신장에 기여할 수 있으며, 이에, 상기 고무상 입자는 요구되는 물성에 따라 복합수지 조성물에 상기 범위내에서 적절한 함량으로 포함시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서 사용될 수 있는 무기충전재는 탈크 (Talc), 탄산칼슘, 황산바륨, 글라스 버블 및 글라스 비드 중 선택되는 어느 하나 이상일 수 있으며, 보다 바람직하게는 상기 무기충전재는 탈크일 수 있다.
여기서, 상기 무기충전재는 본 발명의 복합수지 조성물에 5~20 중량%, 바람직하게는 10~15 중량%로 포함되는 것을 특징으로 한다. 이는 5 중량% 미만일 때 충격강도가 저하되는 문제점이 발생하고, 20 중량%를 초과할 때 사출품의 비중이 증가하는 문제점이 발생하기 때문이다.
한편, 본 발명에 따른 자동차 내장재용 복합수지 조성물은 그래프트 결합제(GB-MA)를 추가로 포함할 수 있다. 상기 그래프트 결합제(GB-MA)는 충진 특성을 향상시키기 위해 첨가되며, 무기계충전재와 동시 처방 시 충전재와 기재(matrix)간의 결합력을 강화시켜 인장강도를 항상시키는 역할을 한다.
본 발명의 그래프트 결합제(GB-MA)는 복합수지 조성물 총중량을 기준으로 0.5~10 중량%, 바람직하게는 1~5 중량%로 포함될 수 있으며 0.5 중량% 미만일 때 인장강도가 약화되는 문제점이 발생하고, 10 중량%를 초과할 때 흡습성이 증가하여 플라스틱의 열적 특성이 약화될 수 있는 문제점이 발생하기 때문이다.
여기서, 상기 그래프트 결합제(GB-MA)는 유기산무수물(organic acid anhydride)일 수 있고, 바람직하게는 말레산무수물(maleic anhydride) 또는 나프탈렌 테트라카르복실릭 디안하이드라이드(naphthalentetracarboxylic dianhydride)일 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 첨가제는 UV안정제, VOCs저감재, 냄새저감재, 산화방지제, 분산제, 대전방지제, 가소제, 활제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기 자동차 내장재용 복합수지 조성물을 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재를 제공한다.
본 발명의 자동차 내장재는 열가소성 수지 매트릭스에 충전재로서 바이오연료 부산물로부터 유래한 바이오매스를 포함한 복합수지 조성물을 포함하여 제조됨에 따라 종래 자동차 복합수지에 충전재로 포함된 탈크를 대체 또는 저감할 수 있어 경량화에 기여할 수 있다.
또한, 바이오연료 부산물로부터 유래한 바이오매스를 충전재로 사용함에 따라 매트릭스에 대한 충전재의 분산력 및 결합력이 향상되어 이를 포함하여 제조된 내장재는 충격강도가 향상된다.
또한, 본 발명의 복합수지 조성물을 포함하여 제조된 자동차 내장재는 난연성, 방향성, 내광성 및 내스크레치성을 갖는다.
이하, 본 발명을 실시예로서 더욱 상세하게 설명하나, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<실시예>
1. 바이오매스 충전재 제조
(1) 바이오연료 부산물 유래 바이오매스
바이오매스 충전재 제조를 위하여 바이오연료 부산물인 바이오에탄올 부산물(목재 분쇄물의 발효에 의해 에탄올이 생산되고 상기 에탄올이 증류후 잔류하는 부산물)을 사용하였다.
상기 바이오에탄올 부산물은 리그닌 성분, 셀룰로오스 및 헤미셀룰로오스 성분이 다양한 비율로 포함되어 있고 발효과정에서 산도가 다양하게 변화될 수 있어 최총 단계에서 염기나 산을 이용하여 중화한 후 수분 5% 미만으로 건조하였으며 최종적으로 50um 이하로 분쇄하여 바이오매스 충전제를 제조하였다.
(2) 바이오에탄올 부산물 유래 바이오매스 표면 개질
상기 제조한 바이오에탄올 부산물 유래 바이오매스 100 g 에 실란커플링제로서, aminopropyltriethoxysilane(APS)를 0.1중량% 첨가하여, 100℃의 조건하에서 5시간 교반하여 바이오매스를 개질하였다.
(3) 목질계 바이오매스
바이오매스 충전재 제조를 위하여 목질계 바이오매스인 목재 가열 건조 후 분쇄하여 사용하였다.
2. 복합수지 조성물 제조
(1) 실시예 1 내지 3
하기 표 1에 나타낸 성분들을 투입하여 제조된 펠렛을 사출성형하여 자동차 내장재용 플라스틱 조성물(실시예 1 내지 3)을 제조하였다.
(2) 비교예 1 및 비교예 2
종래의 목질바이오매스를 사용하거나(비교예 1) 또는 바이오매스 성분을 전혀 사용하지 않은(비교예 2) 것을 제외하고는 상기 실시예와 동일한 조건으로 복합수지 조성물을 제조하였다.
(중량%) 실시예 1
실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
폴리프로필렌 78
68 73 78 68
EPDM - 10
5 - 10
탈크 10 10
10 10 15
(1)개질된 바이오매스 5 5
5 - -
( 2)바이오매스
(목재분쇄물) 		- -
- 5 -
스테아르산칼슘 1.0 1.0
1.0 1.0 1.0
산화티타늄 3.3 3.3
3.3 3.3 3.3
산화방지제 0.2 0.2
0.2 0.2 0.2
그래프트 결합제
(maleic anhydride) 		2.5 2.5
2.5 2.5 2.5
합계 100 100
100 100 100
3. 복합수지 조성물의 물성 분석
상기 제조된 복합수지 조성물에 대하여 물성을 분석하여 하기 표 2에 나타내었다.
인장강도
(MPa) 		굴곡강도
(MPa) 		굴곡
탄성율
(MPa) 		충격강도
(Kg·cm/cm) 		비중
(g/㎤) 		수축율
(1/1000) 		MI
(g/10/min)
비교예 1 23
25 1058 29 0.98 9 15
실시예 1 23
24 1037 36 0.97 9 16
상기 표 2를 참고하면, 바이오에탄올 부산물 유래 바이오매스를 개질한 충전재를 포함한 복합수지 조성물은 충격강도면에서 단순히 목질계 바이오매스를 분쇄하여 충전재로 포함한 복합수지 조성물에 비해 현저한 물성 향상을 나타냄을 확인할 수 있다.
4. 개질된 바이오매스 분석
(1) -OH(수산화)기 함량 분석
상기 개질된 바이오매스에 대한 -OH기를 분석하여 도 1에 푸리에 변환 적외선 분광분석(Fourier-transform infrared spectroscopy, FT-IR) 그래프로 나타내었다.
이를 참고하면, 개질된 바이오매스는 목질계 바이오매스에 비해 -OH기함량이 현저히 감소한 것을 확인할 수 있다.
이는, 개질된 바이오에탄올 부산물 유래 바이오매스의 경우, 열화학처리 과정을 거쳐 제조됨에 따라 목질계 바이오매스에 비해 수산화기가 감소됨에 따른 것이다.
(2) 표면 및 열특성 분석
도 2는 상기 개질된 바이오매스의 표면을 나타낸 SEM 사진이다.
이를 참고하면, 개질된 바이오매스의 경우(b) 잔류 수산화기가 제거됨에 따라 수소 결합에 의한 응집 현상이 제거되었음을 확인할 수 있다.
또한, 도 3은 열중량분석(Thermogravimetric analysis, TGA) 및 시차 주사 열량측정법(Differential Scanning Calorimetry, DSC)에 따른 그래프를 나타낸 것으로서, 이를 참고하면, 개질 바이오매스의 경우 300℃ 이후에서 열분해가 시작되는 것을 확인할 수 있다
5. 개질 복합수지 조성물로 제조된 자동차 부품의 경량성
하기 표 3 및 4는 개질된 바이오매스를 포함한 실시예 2와 비교예 2로 제조된 자동차 부품의 중량을 나타낸 것이다.
X100 Door Trim 부품
Upper
C/PNL M/Pocket 총중량(g)
비교예 2(중량 g)
540 382 566 1,488
실시예 2(중량 g)
513 354 510 1,377
중량감소율( % )
5.0 7.3 10 11.6
X100 Tail Gate 부품
Lower
Side Upper 총중량(g)
비교예 2(중량 g) 1600
185 325 2110
실시예 2(중량 g) 1501
173 305 1979
중량감소율( % ) 6.5
6.2 6.2 6.2
이를 참고하면, 실시예 2는 무기 충전재인 탈크만을 포함한 비교예 2에 비해 자동차 부품 중량이 5% 이상 감소되는 것을 알 수 있다.
이는, 실시예 2의 경우 충전재로서 개질된 바이오에탄올 부산물 유래 바이오매스를 포함하여 탈크의 함량을 감소시킴에 따라 중량을 5%이상 절감할 수 있는 것이다.
6. 개질 복합수지 조성물로 제조된 자동차 부품의 물성 분석
상기 실시예 2로 제조된 자동차 부품 시편에 대하여 난연, 방향성, 내광성 및 내스크레치성을 분석하였다.
(1) 난연성
난연성 시험은 시험규격 (SES E 158 KMVSS 95 GB8410-2006)에 따라, 시편 규격 102x356mm에 대해 화염 노출 15초 이후 연소 거리를 측정하였다.
도 4는 난연성 시험 전 및 후의 사진을 나타낸 것으로서, 이를 참고하면 가열 후에도 시편에 이상이 나타나지 않음에 따라 난연성을 가지는 것을 확인할 수 있다.
(2) 방향성
(2) 방향성 시험은 시험규격(SES E 150-01)에 따라, 시편 규격100x100mm에 대해 80±2℃에서 3시간 실시되었다.
도 5는 방향성 시험을 나타낸 것으로서, 이상이 발견되지 않아 2등급으로 판정된다.
(3) 내광성
(3) 내광성 시험은 하기 표 5와 같이 시험규격(SES N 190-03 L)에 따라, Type 6 및 Xenon arc (89±3℃)의 조건으로 실시되었다.
이에 따라 내광성은 Grey Scale 4를 나타내었다.
종류 Xenon Arc
black panel 온도
시간(h) 조사량 조사조건
Type 6 83±3℃ 500 126MJ/㎡ 또는 1,050KJ/㎡ 65~100W/㎡
(320~400nm)
또는 0.55W/㎡(340nm)
(4) 내스크레치성 시험
내스크레치성 시험은 시험규격 GMW14688에 따라 실시하여 하기 표 6에 나타내었다.
시료명 △L
1차 2차 3차 4차 5차 평균
수분 0.22%
2.38 2.29 2.33 2.1 2.12 2.24
수분 0.40%
4.11 3.83 3.87 4.04 3.97 3.96
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (10)

  1. 열가소성 수지를 매트릭스로 하여, 바이오연료 부산물로부터 유래한 바이오매스를 충전재로 포함하는, 자동차 내장재용 복합수지 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복합수지 조성물은 열가소성 수지 40~90 중량%, 고무상 입자 0~20중량%, 바이오매스 충전재 3~12 중량%, 무기충전재 5~20% 및 첨가제 2~8중량%로 포함하는, 자동차 내장재용 복합수지 조성물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 열가소성 수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 열가소성 폴리올레핀(TPO, Thermoplastic polyolefin)복합 수지, 폴리락트산(PLA), 셀룰로오스(cellulose), 키틴(chitin), 녹말(starch), 열가소성 녹말(TPS, thermoplastic starch), 폴리히드록시알카노에이트(PHAs, poly hydroxyl alkanoates), 폴리비닐알콜, 폴리글리콜산(PGA, poly glycolic acid), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 석시네이트(PBS, poly butylene succinate), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트(PBAT, poly butylene adipate terephthalate), 폴리부틸렌아디페이트-co-부틸렌석시네이트(PBAS, poly butylene adipate-co-butylene succinate), 폴리부틸렌아디페이트-co-부틸렌석시네이트테레프탈레이트(PBAST, poly butylene adipate-co-butylene succinate terephthalate), 폴리트리메틸렌트레프탈레이트(PTT, poly trimethylene terephthalate), 폴리카프로락탐(PCL, polycaprolactone), 폴리아미드(PA), 폴리우레탄(PU), 폴리(에스테르-아미드), 폴리(에스테르-우레탄) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 자동차 내장재용 복합수지 조성물.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 충전재는 바이오에탄올 부산물 유래의 바이오매스인 것을 특징으로 하는, 자동차 내장재용 복합수지 조성물.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 고무상 입자는 에틸렌프로필렌 고무, 에틸렌프로필렌 다이엔 고무 (ethylene propylene diene monomer rubber/ ethylene propylene diene rubber, EPDM), 에틸렌-옥텐 공중합체 (EO), 에틸렌-부타디엔공중합체 (EB), 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌 공중합체 (SEBS) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 자동차 내장재용 복합수지 조성물.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 무기충전재는 탈크 (Talc), 탄산칼슘, 황산바륨, 글라스 버블 및 글라스 비드 중 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 자동차 내장재용 복합수지 조성물.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 첨가제는 UV안정제, VOCs저감재, 냄새저감재, 산화방지제, 분산제, 대전방지제, 가소제, 활제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 자동차 내장재용 복합수지 조성물.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 바이오에탄올 부산물 유래의 바이오매스는 목재 분쇄물이 미생물 발효기내에서 동시당화 발효에 의해 에탄올을 생산하고, 상기 생산된 에탄올을 증류 후 잔류하는 고형물을 건조 및 개질함으로써 제조되는 것을 특징으로 하는, 자동차 내장재용 복합수지 조성물.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 바이오에탄올 부산물 유래의 바이오매스는 수분 5% 미만으로 건조되고 개질을 통해 수산화 함량을 감소시켜 제조되는 것을 특징으로 하는, 자동차 내장재용 복합수지 조성물.
  10. 제 1 항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 따른 자동차 내장재용 복합수지 조성물을 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는, 자동차 내장재.
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