KR20230118966A - Uv-안정성 섬유-강화 중합체 조성물 - Google Patents

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KR20230118966A
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아론 에이치 존슨
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티코나 엘엘씨
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Abstract

중합체 매트릭스, 안정화제 시스템 및 중합체 매트릭스 내에 분포된 복수의 강화 장섬유를 포함하는 섬유-강화 중합체 조성물이 제공된다. 상기 안정화제 시스템은 항산화제, 자외선 안정화제, 및 탄소 입자를 포함하는 탄소 물질을 포함한다. 상기 중합체 조성물은 SAE J2527_2017092에 따라 2,500 kJ/m²의 총 노출 수준으로 UV 광에 노출된 후 약 0.6 내지 약 3의 △E 값을 나타내는 표면을 정의한다.

Description

UV-안정성 섬유-강화 중합체 조성물
본 발명은 UV-안정성 섬유-강화 중합체 조성물에 관한 것이다.
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 출원일이 2020년 12월 16일인 미국 가특허 출원 제63/126,028호의 출원 이익을 주장하며, 이는 그 전체가 본원에 참조로 포함된다.
장섬유-강화 중합체 조성물은 개선된 기계적 특성을 제공하기 위해 종종 성형 부품에 사용된다. 전형적으로, 이러한 조성물은 중합체를 함침 다이를 통해 다수의 연속 길이의 강화 섬유 상에 압출하는 단계를 포함하는 방법에 의해 형성된다. 중합체와 강화 섬유는 다이를 통해 당겨져 개별 섬유 가닥이 수지로 완전히 함침되도록 한다. 이들의 이점에도 불구하고, 제조업체가 특정 제품 용도(예를 들어, 자동차 부품)에서 이러한 물질을 사용하려고 시도할 때 직면하는 일반적인 문제 중 하나는, 그들이 젖지 않은 섬유 다발, 부품 표면 상의 희미한 섬유, 시각적 유동 라인, 열화된 물질 등의 존재로 인해 표면 결함을 나타내는 경향이 있다는 것이다. 이러한 색상 결함은 자외선에 노출된 후 특히 두드러질 수 있으며, 부품의 색상에 바람직하지 않은 변화를 초래할 수 있다. 이와 같이, 특히 자외선에 노출된 후 개선된 표면 외관 및 색상 안정성을 갖는 섬유-강화 중합체 조성물에 대한 요구가 현재 존재한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 중합체 매트릭스; 항산화제, 자외선 안정화제, 및 탄소 입자를 포함하는 탄소 물질을 포함하는 안정화제 시스템; 및 상기 중합체 매트릭스 내에 분포된 복수의 강화용 장섬유를 포함하는 섬유-강화 중합체 조성물이 개시된다. 중합체 매트릭스는 열가소성 중합체를 함유하고, 중합체 매트릭스는 조성물의 약 30 중량% 내지 약 90 중량%를 구성한다. 상기 섬유는 조성물의 약 10 중량% 내지 약 70 중량%를 구성한다. 또한, 중합체 조성물은 SAE J2527_2017092에 따라 2,500 kJ/m²의 총 노출 수준으로 UV 광에 노출된 후 약 0.6 내지 약 3의 △E 값을 나타내는 표면을 정의하며, △E 값은 다음 식에 따라 결정된다:
상기 식에서, △L*은 UV 노출 전 표면의 광도 값(L*)에서 UV 노출 후 표면의 광도 값(L*)을 뺀 값이고, △a*는 UV 노출 전 표면의 적색/녹색 축 값(a*)에서 UV 노출 후 표면의 적색/녹색 축 값(a*)을 뺀 값이고; △b*는 UV 노출 전 표면의 황색/청색 축 값 b*에서 UV 노출 후 표면의 황색/청색 축 값 b*을 뺀 값이며, 여기서 L*, a* 및 b*는 ASTM D2244-16에 따라 CIELAB 단위를 사용하여 계산된다.
본 발명의 다른 특징 및 양태는 하기에 더 상세히 설명된다.
첨부된 도면에 대한 참조를 포함하여 본 명세서의 나머지 부분에서 당업자에게 최선의 형태를 포함하는 본 발명의 완전하고 가능하게 하는 개시내용이 더 구체적으로 설명된다.
도 1은 본 발명의 섬유-강화 중합체 조성물을 형성하는 데 사용될 수 있는 시스템의 일 실시형태의 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시된 시스템에 사용될 수 있는 함침 다이의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 섬유-강화 중합체 조성물로부터 형성된 하나 이상의 부품을 함유할 수 있는 자동차 내부의 일 실시형태의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 섬유-강화 중합체 조성물로부터 형성될 수 있는 도 3에 도시된 도어 모듈의 사시도이다.
본 명세서 및 도면에서 참조 문자의 반복 사용은 본 발명의 동일하거나 유사한 특징 또는 요소를 나타내기 위한 것이다.
당업자는 본 논의가 예시적인 실시형태의 설명일 뿐이며 본 발명의 더 넓은 양태를 제한하려는 의도가 아님을 이해해야 한다.
일반적으로 말해서, 본 발명은 중합체 매트릭스 내에 분포된 복수의 강화 장섬유를 함유하는 성형 부품(예를 들어, 몰딩 부품)에 사용하기 위한 섬유-강화 조성물에 관한 것이다. 장섬유는 예를 들어 조성물의 약 10 중량% 내지 약 70 중량%, 일부 실시형태에서는 약 15 중량% 내지 약 65 중량%, 일부 실시형태에서는 약 20 중량% 내지 약 60 중량%를 구성한다. 마찬가지로, 중합체 매트릭스는 전형적으로 조성물의 약 30 중량% 내지 약 90 중량%, 일부 실시형태에서는 약 35 중량% 내지 약 85 중량%, 일부 실시형태에서는 약 40 중량% 내지 약 80 중량%를 구성한다. 상기 조성물은 또한 항산화제, UV 안정화제 및 탄소 물질의 상승적 조합을 포함하는 안정화제 시스템을 함유한다.
본 발명자들은, 이들 성분 각각의 특정 성질 및 농도에 대한 선택적인 제어를 통해, 생성된 조성물이 심지어 자외선에 노출된 후에도 그의 색상을 유지할 수 있음을 발견하였다. 이러한 UV 색상 안정성은 자외선 노출(예를 들어, 1,250시간 또는 2,500 kJ/m2의 총 노출 수준) 전후에 분광 광도계를 사용하여 조성물(또는 이로부터 형성된 성형 부품) 표면의 흡광도를 측정함으로써 정량화될 수 있다. 자외선은 SAE J2527_2017092 (외부 주기)에 따라 크세논 아크 기상계(예를 들어, Ci4000)를 사용하여 공급될 수 있으며, 이는 다음과 같이 광 주기 및 암 주기를 사용한다: 스프레이 없는 40분의 광, 전방 시편 스프레이 있는 20분의 광, 스프레이 없는 60분의 광, 후방 시편 스프레이 있는 60분의 암. 광 주기는 조사량 0.55 W/m2, 흑색 패널 온도 70℃, 상대습도 50%에서 수행되었고, 암 주기는 흑색 패널 온도 38℃, 상대습도 95%에서 수행되었다. 색상 측정은 분광광도계(예를 들어, DataColor 600)를 사용하여 수행될 수 있으며, 색상 좌표는 광원 D65, 반사 모드가 포함된 10° 관찰자 하에서 ASTM D2244-16에 따라 CIELAB 단위를 사용하여 계산될 수 있다. 이 방법은 3개의 색 좌표 L*, a* 및 b*를 정의하며, 이는 색 지각의 대립 이론에 기초하여 지각된 색의 3가지 특성에 대응하고 다음과 같이 정의된다:
L* = 0 내지 100 범위의 광도(luminosity) 값, 여기서 0=흑색 및 100=백색;
a* = -150 내지 100 범위의 적색/녹색 축; 양수 값은 적색이고 음수 값은 녹색임; 및
b* = -100 내지 100 범위의 황색/청색 축; 양수 값은 황색이고 음수 값은 청색임.
CIELAB 색상 공간은 시각적으로 어느 정도 균일하기 때문에, 델타 값(△E)은 다음 방정식을 사용하여 인간이 인지하는 두 색상(예를 들어, UV 에이징 전과 후, 세척 없이) 사이의 전체 절대 색상 차이를 나타내는 델타 값(△E)이 계산될 수 있다:
상기 식에서, △L*은 UV 노출 전 표면의 광도 값에서 UV 노출 후 표면의 광도 값을 뺀 값이고, △a*는 UV 노출 전 표면의 적색/녹색 축 값에서 UV 노출 후 표면의 적색/녹색 축 값을 뺀 값이고; △b*는 UV 노출 전 표면의 황색/청색 축 값에서 UV 노출 후 표면의 황색/청색 축 값을 뺀 값이다. CIELAB 색상 공간에서, 각 △E 단위는 두 색상 간의 "바로 눈에 띄는(just noticeable)" 차이와 대략 동일하므로, 색상의 차이를 표현하기 위해 사용될 수 있는 객관적인 장치-독립적 색상 사양 시스템에 대한 좋은 척도이다. 본 발명의 중합체 조성물(또는 그로부터 형성된 성형 부품)의 표면은 SAE J2527_2017092에 따라 2,500 kJ/m²의 총 노출 수준에서 자외선에 노출된 후 예를 들어 약 0.6 내지 약 3, 일부 실시형태에서 약 0.7 내지 약 2.5, 일부 실시형태에서는 약 0.8 내지 약 2, 일부 실시형태에서 약 0.9 내지 약 1.4의 △E 값을 나타낼 수 있다.
통상적으로, 자외선에 노출된 후 이러한 안정한 표면 외관을 갖는 조성물은 또한 우수한 기계적 특성을 갖지 않을 것으로 여겨졌다. 그러나, 본 발명자들은 중합체 조성물이 우수한 기계적 특성을 유지할 수 있음을 발견하였다. 예를 들어, 중합체 조성물은 -30℃, 23℃ 또는 80℃와 같은 다양한 온도에서 ISO 시험 번호 179-1:2010(기술적으로 ASTM D256-10e1과 동일)에 따라 결정할 때 약 15 kJ/m2 이상, 일부 실시형태에서는 약 20 내지 약 80 kJ/m2, 일부 실시형태에서는 약 30 내지 약 60 kJ/m2의 샤르피 노치 충격 강도를 나타낼 수 있다. 인장 및 굴곡 기계적 특성이 또한 양호할 수 있다. 예를 들어, 중합체 조성물은 약 20 내지 약 300 MPa, 일부 실시형태에서는 약 30 내지 약 200 MPa, 일부 실시형태에서는 약 40 내지 약 150 MPa의 인장 강도; 약 0.5% 이상, 일부 실시형태에서는 약 0.6% 내지 약 5%, 일부 실시형태에서는 약 0.7% 내지 약 2.5%의 인장 파단 변형률; 및/또는 약 3,500 MPa 내지 약 20,000 MPa, 일부 실시형태에서 약 6,000 MPa 내지 약 15,000 MPa, 및 일부 실시형태에서 약 8,000 MPa 내지 약 15,000 MPa의 인장 모듈러스를 나타낼 수 있다. 인장 특성은 -30℃, 23℃ 또는 80℃에서 ISO 시험 번호 527-1:2019(기술적으로 ASTM D638-14와 동일)에 따라 결정될 수 있다. 중합체 조성물은 또한 약 50 내지 약 500 MPa, 일부 실시형태에서는 약 80 내지 약 400 MPa, 일부 실시형태에서는 약 100 내지 약 250 MPa의 굴곡 강도; 약 0.5% 이상, 일부 실시형태에서는 약 0.6% 내지 약 5%, 일부 실시형태에서는 약 0.7% 내지 약 2.5%의 굴곡 파단 변형률; 및/또는 약 3,500 MPa 내지 약 20,000 MPa, 일부 실시형태에서 약 3,000 MPa 내지 약 15,000 MPa, 및 일부 실시형태에서 약 6,000 MPa 내지 약 12,000 MPa의 굴곡 모듈러스를 나타낼 수 있다. 굴곡 특성은 -30℃, 23℃ 또는 80℃에서 ISO 시험 번호 178:2019(기술적으로 ASTM D790-17과 동일)에 따라 결정될 수 있다.
본 발명자들은 또한 중합체 조성물이 고온에서의 에이징에 대해 매우 민감하지는 않다는 것을 발견하였다. 예를 들어, 조성물은 약 100℃ 이상, 일부 실시형태에서는 약 120℃ 내지 약 200℃, 일부 실시형태에서는 약 130℃ 내지 약 180℃(예를 들어, 150℃)의 온도를 갖는 분위기에서 약 100시간 이상, 일부 실시형태에서는 약 300시간 내지 약 3000시간, 일부 실시형태에서는 약 400시간 내지 약 2500시간(예를 들어, 500 또는 1,000시간)의 기간 동안 에이징될 수 있다. 에이징 후에도 기계적 특성(예를 들어, 충격 강도, 인장 특성 및/또는 굴곡 특성)은 위에서 언급한 범위 내에서 유지될 수 있다. 예를 들어, 에이징 이전의 초기 기계적 특성에 대한 150℃에서 1,000시간 동안 "에이징"한 후의 특정 기계적 특성(예를 들어, 샤르피 비노치 충격 강도, 인장 강도, 굴곡 강도 등)의 비는 약 0.6 이상, 일부 실시형태에서는 약 0.7 이상, 일부 실시형태에서는 약 0.8 내지 1.0일 수 있다. 유사하게, 중합체 조성물은 자외선에 매우 민감하지는 않다. 예를 들어, 중합체 조성물은 위에서 언급된 바와 같이 자외선의 1회 이상의 주기에 노출될 수 있다. 이러한 노출(예를 들어, SAE J2527_2017092에 따른 총 노출 수준 2,500 kJ/m²) 후에도 기계적 특성(예를 들어, 충격 강도, 인장 강도, 굴곡 강도 등) 및 이러한 특성의 비는 위에서 언급된 범위 내에서 유지될 수 있다.
중합체 조성물은 또한 낮은 수준의 휘발성 유기 화합물 방출을 나타낼 수 있다. 본원에서 사용되는 용어 "휘발성 화합물" 또는 "휘발성 물질"은 일반적으로 비교적 높은 증기압을 갖는 유기 화합물을 지칭한다. 예를 들어, 대기압(1 기압)에서 이러한 화합물의 끓는점은 약 80℃ 이하, 일부 실시형태에서는 약 70℃ 이하, 일부 실시형태에서는 약 0℃ 내지 약 60℃일 수 있다. 그러한 화합물의 일 예는 2-메틸-1-프로펜이다. 통상적인 생각과는 대조적으로, 생성된 조성물은 중합체 조성물에 사용되는 물질의 성질 및 이들이 함께 조합되는 특정 방식에 대한 선택적인 제어를 통해 낮은 휘발성 방출을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 중합체 조성물은 VDA 277:1995에 따라 결정할 때 약 100 마이크로그램 등가 탄소/조성물 그램("μgC/g") 이하, 일부 실시형태에서는 약 70 μg/g 이하, 일부 실시형태에서는 약 50 μg/g 이하, 일부 실시형태에서는 약 40 μg/g 이하의 총 휘발성 함량("VOC")을 나타낼 수 있다. 조성물은 또한 약 250 마이크로그램 등가 톨루엔/조성물 그램 ("μg/g") 이하, 일부 실시형태에서는 약 150 μg/g 이하, 일부 실시형태에서는 약 100 μg/g 이하의 톨루엔 등가 휘발성 함량("TVOC"), 뿐만 아니라 약 500 마이크로그램 헥사데칸/조성물 그램("μg/g") 이하, 일부 실시형태에서 약 350 μg/g 이하, 일부 실시형태에서는 약 300 μg/g 이하의 연무 함량(fogging content)("FOG")을 나타낼 수 있으며, 이들 각각은 VDA 278:2002에 따라 결정될 수 있다.
양호한 표면 외관, 양호한 기계적 강도 및 가요성, 및 낮은 방출과 같은 전술한 특성에 비추어 볼 때, 중합체 조성물은 자동차 내부 및 외부 부품(예를 들어, 사출 성형 부품)에 사용하기에 특히 적합하다. 적절한 외부 자동차 부품은 팬 슈라우드, 선루프 시스템, 도어 패널, 프런트 엔드 모듈, 측면 바디 패널, 언더바디 실드, 범퍼 패널, 클래딩(예를 들어, 후면 도어 번호판 근처), 카울, 스프레이 노즐 바디, 캡처 호스 어셈블리, 필러 커버, 로커 패널 등을 포함할 수 있다. 유사하게, 본 발명의 중합체 조성물로부터 형성될 수 있는 적합한 자동차 내부 부품은 예를 들어 페달 모듈, 계기판(예를 들어, 대시보드), 팔걸이, 콘솔(예를 들어, 센터 콘솔), 시트 구조물(예를 들어, 리어 벤치의 등받이 또는 시트 커버), 내부 모듈(예를 들어, 트림, 바디 패널 또는 도어 모듈), 리프트 게이트, 내부 오거나이저, 스텝 어시스트, 재떨이, 글러브 박스, 기어 변속 레버 등을 포함할 수 있다. 도 3을 참조하면, 예를 들어 내부 도어 모듈(100a) 및 인스트루먼트 패널(100b)을 갖는 자동차 내부(1000)의 일 실시형태가 도시되며, 이들 중 하나 또는 둘 다는 본 발명의 중합체 조성물로부터 전체적으로 또는 부분적으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 4는 팔걸이 구성요소(110a), 제1 패딩 구성요소(110b), 제2 패딩 구성요소(110c) 및 트림 구성요소(110d)를 포함하는 자동차 내부 모듈(100a)의 특정 실시형태를 도시한다. 도어 모듈(100a)은 또한 베이스 구성요소(120a) 및 액센트 구성요소(120b)를 포함할 수 있다. 베이스 구성요소(120a)는 자동차 모듈(100a)의 각 구성요소 주위에 형성될 수 있다.
이제, 본 발명의 다양한 실시형태가 더 상세히 설명될 것이다.
I. 중합체 매트릭스
A. 열가소성 중합체
중합체 매트릭스는 조성물의 연속 상으로서 기능하며 프로필렌 중합체, 폴리아미드, 폴리아릴렌 설파이드, 폴리아릴에테르케톤(예를 들어, 폴리에테르에테르케톤), 폴리이미드 등과 같은 하나 이상의 열가소성 중합체를 함유한다. 프로필렌 중합체가 특히 적합하다. 이와 관련하여, 프로필렌 단독중합체(예를 들어, 신디오택틱, 어택틱, 이소택틱 등), 프로필렌 공중합체 등과 같은 다양한 프로필렌 중합체 또는 프로필렌 중합체들의 조합 중 임의의 것이 일반적으로 중합체 매트릭스에 사용될 수 있다. 일 실시형태에서, 예를 들어, 이소택틱 또는 신디오택틱 단독중합체인 프로필렌 중합체가 사용될 수 있다. "신디오택틱(syndiotactic)"이라는 용어는 일반적으로 전부는 아니지만 상당 부분의 메틸기가 중합체 사슬을 따라 반대쪽에서 번갈아 존재하는 입체규칙성을 지칭한다. 한편, 용어 "이소택틱(isotactic)"은 일반적으로 전부는 아니지만 상당 부분의 메틸기가 중합체 사슬을 따라 동일한 쪽에 있는 입체규칙성을 지칭한다. 이러한 단독중합체는 약 160℃ 내지 약 170℃의 녹는점을 가질 수 있다. 또 다른 실시형태에서, 프로필렌과 α-올레핀 단량체의 공중합체가 사용될 수 있다. 적합한 α-올레핀 단량체의 특정 예는 에틸렌, 1-부텐; 3-메틸-1-부텐; 3,3-디메틸-1-부텐; 1-펜텐; 하나 이상의 메틸, 에틸 또는 프로필 치환기를 갖는 1-펜텐; 하나 이상의 메틸, 에틸 또는 프로필 치환기를 갖는 1-헥센; 하나 이상의 메틸, 에틸 또는 프로필 치환기를 갖는 1-헵텐; 하나 이상의 메틸, 에틸 또는 프로필 치환기를 갖는 1-옥텐; 하나 이상의 메틸, 에틸 또는 프로필 치환기를 갖는 1-노넨; 에틸, 메틸 또는 디메틸-치환된 1-데센; 1-도데센; 및 스티렌을 포함할 수 있다. 이러한 공중합체의 프로필렌 함량은 약 60 몰% 내지 약 99 몰%, 일부 실시형태에서는 약 80 몰% 내지 약 98.5 몰%, 일부 실시형태에서는 약 87 몰% 내지 약 97.5 몰%일 수 있다. α-올레핀 함량은 유사하게 약 1 몰% 내지 약 40 몰%, 일부 실시형태에서는 약 1.5 몰% 내지 약 15 몰%, 일부 실시형태에서는 약 2.5몰% 내지 약 13 몰% 범위일 수 있다.
임의의 다양한 공지 기술이 일반적으로 프로필렌 단독중합체 및 프로필렌/α-올레핀 공중합체를 형성하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 올레핀 중합체는 자유 라디칼 또는 배위 촉매(예를 들어, 지글러-나타)를 사용하여 형성될 수 있다. 그러나, 전형적으로 공중합체는 휘발성 유기 배출물의 정도를 최소화하는 데 도움이 되도록 메탈로센 촉매와 같은 단일-부위 배위 촉매로 형성된다. 이러한 촉매 시스템은 공단량체가 분자 사슬 내에 무작위로 분포되고 상이한 분자량 분율에 걸쳐 균일하게 분포되는 공중합체를 생성한다. 메탈로센 촉매의 예는 비스(n-부틸사이클로펜타디에닐)티타늄 디클로라이드, 비스(n-부틸사이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, 비스(사이클로펜타디에닐)스칸듐 클로라이드, 비스(인데닐)지르코늄 디클로라이드, 비스(메틸사이클로펜타디에닐)티타늄 디클로라이드, 비스(메틸사이클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, 코발토센, 사이클로펜타디에닐티타늄 트리클로라이드, 페로센, 하프노센 디클로라이드, 이소프로필(사이클로펜타디에닐,-1-플루오레닐)지르코늄 디클로라이드, 몰리브도센 디클로라이드, 니켈로센, 니오보센 디클로라이드, 루테노센, 티타노센 디클로라이드, 지르코노센 클로라이드 하이드라이드, 지르코노센 디클로라이드 등을 포함한다. 메탈로센 촉매를 사용하여 제조된 중합체는 전형적으로 좁은 분자량 범위를 갖는다. 예를 들어, 메탈로센-촉매작용된 중합체는 4 미만의 다분산성 수(Mw/Mn), 제어된 단쇄 분지 분포 및 제어된 이소택틱성을 가질 수 있다.
중합체 매트릭스는 그 자체가 프로필렌 중합체일 수도 있고 아닐 수도 있는 하나 이상의 추가 중합체와 조합하여 프로필렌 중합체를 함유할 수 있음에 유의해야 한다. 일부 실시형태에서, 예를 들어, 프로필렌 단독중합체와 프로필렌/α-올레핀 공중합체의 블렌드, 다수의 프로필렌 단독중합체들의 블렌드, 또는 다수의 프로필렌/α-올레핀 공중합체들의 블렌드와 같은 프로필렌 중합체들의 블렌드가 사용될 수 있다. 하나의 특정 실시형태에서, 예를 들어, 중합체 매트릭스는 전형적으로 메탈로센-촉매작용된 적어도 하나의 프로필렌 단독 중합체를 함유한다. 이러한 실시형태에서, 중합체 매트릭스는 프로필렌 단독중합체만을 함유할 수 있다. 대안적으로, 중합체 매트릭스는 프로필렌 단독중합체(예를 들어, 메탈로센 촉매작용됨) 및 프로필렌/α-올레핀 공중합체의 블렌드를 함유할 수 있으며, 이는 메탈로센 촉매작용되거나 다른 유형의 공정(예를 들어, 지글러 나타 촉매작용됨)으로부터 형성될 수 있다. 일 실시형태에서, 매트릭스의 약 30 중량% 내지 약 70 중량%, 일부 실시 형태에서는 약 35 중량% 내지 약 65 중량%, 일부 실시 형태에서는 약 40 중량% 내지 약 60 중량%의 양으로 프로필렌 단독중합체, 및 매트릭스의 약 30 중량% 내지 약 70 중량%, 일부 실시형태에서는 약 35 중량% 내지 약 65 중량%, 일부 실시형태에서는 약 40 중량% 내지 약 60 중량%의 양으로 프로필렌 α-올레핀 공중합체를 함유하는 블렌드가 사용될 수 있다.
상기 조성물에 사용되는 열가소성 중합체는 전형적으로 조성물을 작은 부품으로 성형하는 것을 돕기 위해 높은 유동도를 갖는다. 고 유동성의 프로필렌 중합체는 2.16 kg의 하중 및 230℃의 온도에서 ISO 1133-1:2011(기술적으로 ASTM D1238-13과 동일)에 따라 결정할 때 예를 들어 상대적으로 높은 용융 흐름 지수, 예컨대 약 150 g/10분 이상, 일부 실시형태에서는 약 180 g/10분 이상, 일부 실시형태에서는 약 200 내지 500 g/10분을 갖는다.
B. 안정화제 시스템
상기 기재한 바와 같이, 중합체 매트릭스는 또한 자외선 및 고온에 노출된 후에도 원하는 표면 외관 및/또는 기계적 특성을 유지하는 데 도움이 되는 안정화제 시스템을 함유한다. 보다 특히, 안정화제 시스템은 하나 이상의 항산화제(예를 들어, 입체 장애 페놀 항산화제, 포스파이트 항산화제, 티오에스테르 항산화제 등), 자외선 안정화제, 탄소 물질 뿐 아니라 다양한 기타 임의적인 광 안정화제, 임의적인 열 안정화제 등을 포함한다.
i. 항산화제
중합체 조성물에 사용될 수 있는 항산화제의 한 유형은 입체 장애 페놀이다. 사용되는 경우, 입체 장애 페놀은 전형적으로 중합체 조성물의 약 0.01 내지 약 1 중량%, 일부 실시형태에서는 약 0.02 중량% 내지 약 0.5 중량%, 일부 실시형태에서는 약 0.05 중량% 내지 약 0.3 중량%의 양으로 존재한다. 다양한 상이한 화합물들이 사용될 수 있지만, 특히 적합한 장애 페놀 화합물은 하기 일반 구조 (IV), (V) 및 (VI) 중 하나를 갖는 것들이다:
(V)
상기 식에서,
a, b 및 c는 독립적으로 1 내지 10, 일부 실시형태에서는 2 내지 6의 범위이고;
R8, R9, R10, R11, 및 R12는 수소, C1 내지 C10 알킬, 및 C3 내지 C30 분지형 알킬, 예컨대 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸 또는 3차 부틸 모이어티로부터 독립적으로 선택되고;
R13, R14 및 R15는 독립적으로 하기 일반 구조 (VII) 및 (VIII) 중 하나로 표시되는 모이어티로부터 선택된다:
상기 식에서,
d는 1 내지 10, 일부 실시형태에서는 2 내지 6의 범위이고;
R16, R17, R18, 및 R19는 수소, C1 내지 C10알킬, 및 C3 내지 C30 분지형 알킬, 예컨대 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸 또는 3차 부틸 모이어티로부터 독립적으로 선택된다.
상기 기재된 바와 같은 일반 구조를 갖는 적합한 장애 페놀의 특정 예는 예를 들어 2,6-디-tert-부틸-4-메틸페놀; 2,4-디-tert-부틸-페놀; 펜타에리트리틸 테트라키스(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트; 옥타데실-3-(3',5'-디-tert-부틸-4'-하이드록시페닐)프로피오네이트; 테트라키스[메틸렌(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시신나메이트)]메탄; 비스-2,2'-메틸렌-비스(6-tert-부틸-4-메틸페놀)테레프탈레이트; 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시벤질)벤젠; 트리스(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시벤질)이소시아누레이트; 1,3,5-트리스(4-tert-부틸-3-하이드록시-2,6-디메틸벤질)1,3,5-트리아진-2,4,6-(1H,3H,5H)-트리온; 1,1,3-트리스(2-메틸-4-하이드록시-5-tert-부틸페닐)부탄; 1,3,5-트리아진-2,4,6(1H,3H,5H)-트리온; 1,3,5-트리스[[3,5-비스-(1,1-디메틸에틸)-4-하이드록시페닐]메틸]; 4,4',4''-[(2,4,6-트리메틸-1,3,5-벤젠트리일)트리스-(메틸렌)]트리스[2,6-비스(1,1-디메틸에틸)]; 6-tert-부틸-3-메틸페닐; 2,6-디-tert-부틸-p-크레졸; 2,2'-메틸렌비스(4-에틸-6-tert-부틸페놀); 4,4'-부틸리덴비스(6-tert-부틸-m-크레졸); 4,4'-티오비스(6-tert-부틸-m-크레졸); 4,4'-디하이드록시디페닐-사이클로헥산; 알킬화 비스페놀; 스티렌화 페놀; 2,6-디-tert-부틸-4-메틸페놀; n-옥타데실-3-(3',5'-디-tert-부틸-4'-하이드록시페닐)프로피오네이트; 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-tert-부틸페놀); 4,4'-티오비스(3-메틸-6-tert-부틸페닐); 4,4'-부틸리덴비스(3-메틸-6-tert-부틸페놀); 스테아릴-β-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트; 1,1,3-트리스(2-메틸-4-하이드록시-5-tert-부틸페닐)부탄; 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시벤질)벤젠; 테트라키스[메틸렌-3-(3',5'-디-tert-부틸-4'-하이드록시페닐)프로피오네이트]메탄, 스테아릴 3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시하이드로신나메이트; 등 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
특히 적합한 화합물은 명칭 Irganox® 3114로 상업적으로 입수 가능한 트리스(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시벤질)이소시아누레이트와 같은 일반 구조 (VI)를 갖는 것들이다.
또하나의 적합한 항산화제는 포스파이트 항산화제이다. 사용될 때, 포스파이트 항산화제는 전형적으로 중합체 조성물의 약 0.02 내지 약 2 중량%, 일부 실시형태에서는 약 0.04 중량% 내지 약 1 중량%, 일부 실시형태에서는 약 0.1 중량% 내지 약 0.6 중량%의 양으로 존재한다. 포스파이트 항산화제는 아릴 모노포스파이트, 아릴 디스포스파이트 등과 같은 다양한 상이한 화합물 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하기 일반 구조 (IX)를 갖는 아릴 디포스파이트가 사용될 수 있다:
상기 식에서,
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, 및 R10은 수소, C1 내지 C10 알킬, 및 C3 내지 C30 분지형 알킬, 예컨대 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸 또는 3차 부틸 모이어티로부터 독립적으로 선택된다.
이러한 아릴 디포스파이트 화합물의 예는, 예를 들어 비스(2,4-디큐밀페닐)펜타에리트리톨 디포스파이트(Doverphos® S-9228로 상업적으로 입수 가능함) 및 비스(2,4-디-t-부틸페닐)펜타에리트리톨 디포스파이트(Ultranox® 626으로 상업적으로 입수 가능함)를 포함한다. 유사하게, 적합한 아릴 모노포스파이트는 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트(Irgafos® 168로 상업적으로 입수 가능함); 비스(2,4-디-tert-부틸-6-메틸페닐) 에틸 포스파이트(Irgafos® 38로 상업적으로 입수 가능함); 기타 등을 포함할 수 있다.
또 하나의 적합한 항산화제는 티오에스테르 항산화제이다. 사용될 때, 티오에스테르 항산화제는 또한 전형적으로 중합체 조성물의 약 0.04 내지 약 4 중량%, 일부 실시형태에서는 약 0.08 중량% 내지 약 2 중량%, 일부 실시형태에서는 약 0.2 중량% 내지 약 1.2 중량%의 양으로 존재한다. 본 발명에 사용하기에 특히 적합한 티오에스테르 항산화제는 티오카르복실산 에스테르, 예컨대 하기 일반 구조를 갖는 것들이다:
상기 식에서,
x 및 y는 독립적으로 1 내지 10, 일부 실시형태에서 1 내지 6, 일부 실시형태에서 2 내지 4(예를 들어, 2)이고;
R11 및 R12는 선형 또는 분지형 C6 내지 C30 알킬, 일부 실시형태에서는 C10 내지 C24 알킬, 일부 실시형태에서는 C12 내지 C20 알킬, 예컨대 라우릴, 스테아릴, 옥틸, 헥실, 데실, 도데실, 올레일 등으로부터 독립적으로 선택된다.
적합한 티오카르복실산 에스테르의 특정 예는 예를 들어 디스테아릴 티오디프로피오네이트(Irganox® PS 800으로 상업적으로 입수 가능함), 디라우릴 티오디프로피오네이트(Irganox® PS 802로 상업적으로 입수 가능함), 디-2-에틸헥실-티오디프로피오네이트, 디이소데실 티오디프로피오네이트 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 특히 적합한 실시형태에서, 상기 조성물의 특성에 상승 효과를 제공하는 것을 돕기 위해 항산화제들의 조합물이 사용될 수도 있다. 일 실시형태에서, 예를 들어, 안정화제 시스템은 적어도 하나의 입체 장애 항산화제, 포스파이트 항산화제 및 티오에스테르 항산화제의 조합을 사용할 수 있다. 사용될 때, 포스파이트 항산화제 대 장애 페놀 항산화제의 중량비는 약 1:1 내지 약 5:1, 일부 실시형태에서는 약 1:1 내지 약 4:1, 일부 실시형태에서는 약 1.5:1 내지 약 3:1(예를 들어, 약 2:1)의 범위일 수 있다. 티오에스테르 안정화제 대 포스파이트 항산화제의 중량비는 또한 일반적으로 약 1:1 내지 약 5:1, 일부 실시형태에서는 약 1:1 내지 약 4:1, 일부 실시형태에서는 약 1.5:1 내지 약 3:1(예를 들어, 약 2:1)이다. 유사하게, 티오에스테르 항산화제 대 장애 페놀 항산화제의 중량비는 또한 일반적으로 약 2:1 내지 약 10:1, 일부 실시형태에서는 약 2:1 내지 약 8:1, 일부 실시형태에서는 약 3:1 내지 약 6:1(예를 들어, 약 4:1)이다. 이러한 선택된 비 내에서, 조성물은 고온 및/또는 자외선에 노출된 후에도 안정하게 유지되는 독특한 능력을 달성할 수 있는 것으로 여겨진다.
ii. UV 안정화제
중합체 조성물은 또한 하나 이상의 UV 안정화제를 함유한다. 적합한 UV 안정화제는 예를 들어 벤조페논(예를 들어, (2-하이드록시-4-(옥틸옥시)페닐)페닐, 메탄온(Chimassorb® 81), 벤조트리아졸(예를 들어, 2-(2-하이드록시-3,5-디-α-쿠밀페닐)-2H-벤조트리아졸(Tinuvin® 234), 2-(2-하이드록시-5-tert-옥틸페닐)-2H-벤조트리아졸 (Tinuvin® 329), 2-(2-하이드록시-3-α-쿠밀-5-tert-옥틸페닐)-2H-벤조트리아졸(Tinuvin® 928) 등), 트리아진(예를 들어, 2,4-디페닐-6-(2-하이드록시-4-헥실옥시페닐)-s-트리아진(Tinuvin® 1577)), 입체 장애 아민(예를 들어, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트(Tinuvin® 770) 또는 디메틸 석시네이트의 중합체 및 1-(2-하이드록시에틸)-4-하이드록시-2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딘(Tinuvin®622)) 등, 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 중합체 조성물에 사용하기에 벤조페논이 특히 적합하다. 사용되는 경우, 이러한 UV 안정화제는 전형적으로 조성물의 약 0.05 내지 약 2 중량%, 일부 실시형태에서는 약 0.1 중량% 내지 약 1.5 중량%, 일부 실시형태에서는 약 0.2 중량% 내지 약 1.0 중량%를 구성한다.
iii. 탄소 물질
상기 안정화제 시스템은 또한, 자외선 및/또는 고온에 노출된 후 원하는 정도의 색상 안정성을 부여하는 데 도움이 되는 탄소 물질을 함유한다. 상기 탄소 물질은 일반적으로 카본 블랙, 탄소 나노튜브 등과 같은 복수의 탄소 입자를 포함한다. 퍼니스 블랙, 채널 블랙, 아세틸렌 블랙 또는 램프 블랙과 같은 카본 블랙이 특히 적합할 수 있다. 탄소 입자는 과립형, 플레이크형(인편상(scaly)) 등과 같은 임의의 원하는 형상을 가질 수 있다. 탄소 입자의 평균 크기(예를 들어, 직경)는 약 1 내지 약 200 나노미터, 일부 실시형태에서는 약 5 내지 약 150 나노미터, 일부 실시형태에서는 약 10 내지 약 100 나노미터와 같이 비교적 작을 수 있다. 또한 전형적으로 탄소 입자는 약 1 백만분율(ppm) 이하, 일부 실시형태에서는 약 0.5 ppm 이하의 양으로 다핵 방향족 탄화수소(예를 들어, 벤조[a]피렌, 나프탈렌 등)를 함유하는 것과 같이 비교적 순수한 것이 바람직하다. 예를 들어, 탄소 입자는 약 10 십억분율(ppb) 이하, 일부 실시형태에서는 약 5 ppb 이하의 양으로 벤조[a]피렌을 함유할 수 있다. 원하는 경우, 입자는 또한 약 20 제곱미터/그램(m2/g) 내지 약 1,000 m2/g, 일부 실시형태에서는 약 25 m2/g 내지 약 500 m2/g, 일부 실시형태에서는 약 30 m2/g 내지 약 300 m2/g과 같은 높은 비표면적을 가질 수 있다. 표면적은 ASTM D6556-19a에 따라 물리적 기체 흡착(BET) 방법(흡착 기체로서 질소)에 의해 결정될 수 있다. 이론에 의해 제한되기를 바라지는 않지만, 이러한 작은 크기, 높은 순도 및/또는 높은 표면적을 갖는 입자는 열가소성 중합체의 산화를 최소화할 수 있는 많은 자유 라디칼에 대한 흡착 능력을 향상시킬 수 있는 것으로 여겨진다.
원하는 경우, 탄소 물질은 탄소 입자를 캡슐화할 수 있는 캐리어 수지를 포함할 수 있고, 이에 의해 다양한 이점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 캐리어 수지는 입자가 취급되어 중합체 매트릭스 내에 혼입되는 능력을 향상시킬 수 있다. 임의의 공지된 캐리어 수지가 이러한 목적을 위해 사용될 수 있지만, 특정 실시형태에서, 캐리어 수지는 중합체 매트릭스에 사용된 올레핀 중합체와 동일하거나 상이할 수 있는 전술한 바와 같은 올레핀 중합체(예를 들어, 프로필렌 중합체)일 수 있다. 원하는 경우, 캐리어 수지는 나중에 중합체 매트릭스와 조합될 수 있는 마스터배치를 형성하기 위해 탄소 입자와 미리 블렌딩될 수 있다. 사용되는 경우, 캐리어 수지는 전형적으로 마스터배치의 약 40 중량% 내지 약 90 중량%, 일부 실시형태에서는 약 50 중량% 내지 약 80 중량%, 일부 실시형태에서는 약 60 중량% 내지 약 70 중량%를 구성하고, 탄소 입자는 전형적으로 마스터배치의 약 10 중량% 내지 약 60 중량%, 일부 실시형태에서는 약 20 중량% 내지 약 50 중량%, 일부 실시형태에서는 약 마스터배치의 30 중량% 내지 약 40 중량%를 구성한다. 탄소 입자 및 캐리어 수지의 상대 농도는 중합체 조성물의 기계적 특성에 악영향을 미치지 않으면서 원하는 항산화제 거동을 달성하기 위해 본 발명에서 선택적으로 제어될 수 있다. 예를 들어, 탄소 입자는 전형적으로 전체 중합체 조성물의 약 0.2 내지 약 2 중량%, 일부 실시형태에서는 약 0.25 내지 약 1.5 중량%, 일부 실시형태에서는 약 0.3 내지 약 1 중량%의 양으로 사용된다. 캐리어 수지를 함유할 수 있는 탄소 물질은 유사하게 중합체 조성물의 약 0.4 중량% 내지 약 4 중량%, 일부 실시형태에서는 약 0.5 중량% 내지 약 3 중량%, 일부 실시형태에서는 약 0.6 중량% 내지 약 2 중량%를 구성할 수 있다.
C. 기타 성분
상기 언급된 성분 이외에도, 중합체 매트릭스는 또한 다양한 기타 성분을 함유할 수 있다. 이러한 선택적 성분의 예는 예를 들어 상용화제, 미립자 충전제, 윤활제, 착색제, 유동 개질제, 안료, 및 특성 및 가공성을 향상시키기 위해 첨가되는 기타 물질을 포함할 수 있다. 적합한 안료는 예를 들어, 이산화티타늄, 울트라마린 블루, 코발트 블루, 프탈로시아닌, 안트라퀴논, 흑색 안료, 금속 안료 등을 포함할 수 있다. 흑색 안료를 사용하는 경우, 상기 언급된 탄소 물질은 또한 안료로서 기능할 수 있고/있거나 추가 흑색 안료가 사용될 수 있다. 중합체 매트릭스와 장섬유 사이의 접착 정도를 향상시키기 위해 상용화제가 또한 사용될 수 있다. 사용되는 경우, 이러한 상용화제는 전형적으로 중합체 조성물의 약 0.1 내지 약 15 중량%, 일부 실시형태에서는 약 0.5 중량% 내지 약 10 중량%, 일부 실시형태에서는 약 1 중량% 내지 약 5 중량%를 구성한다. 특정 실시형태에서, 상용화제는 극성 작용기로 개질된 폴리올레핀을 함유하는 폴리올레핀 상용화제일 수 있다. 폴리올레핀은 올레핀 단독중합체(예를 들어, 폴리프로필렌) 또는 공중합체(예를 들어, 에틸렌 공중합체, 프로필렌 공중합체 등)일 수 있다. 작용기는 폴리올레핀 골격에 그라프팅되거나 중합체의 단량체 성분(예를 들어, 블록 또는 랜덤 공중합체) 등으로서 혼입될 수 있다. 특히 적합한 작용기는 말레산 무수물, 말레산, 푸마르산, 말레이미드, 말레산 하이드라지드, 말레산 무수물과 디아민의 반응 생성물, 디클로로말레산 무수물, 말레산 아미드 등을 포함한다.
사용된 특정 성분에 관계없이, 원료(예를 들어, 열가소성 중합체, 안정화제, 상용화제 등)는 전형적으로 함께 용융 블렌딩되어 장섬유로 강화되기 전에 중합체 매트릭스를 형성한다. 원료는 물질을 분산 블렌딩하는 용융-블렌딩 장치에 동시에 또는 순차적으로 공급될 수 있다. 회분식 및/또는 연속식 용융 블렌딩 기술이 사용될 수 있다. 예를 들어, 혼합기/혼련기, Banbury 혼합기, Farrel 연속 혼합기, 단축 압출기, 이축 압출기, 롤 밀 등을 사용하여 물질을 블렌딩할 수 있다. 특히 적합한 용융-블렌딩 장치의 하나는 공동 회전 이축 압출기(예를 들어, 뉴저지주 램지 소재의 Werner & Pfleiderer Corporation에서 상업적으로 입수 가능한 ZSK-30 이축 압출기)이다. 이러한 압출기는 공급 및 배출 포트를 포함할 수 있고 고강도 분배 및 분산 혼합을 제공할 수 있다. 예를 들어, 프로필렌계 중합체는 이축 압출기의 공급 포트로 공급되어 용융될 수 있다. 그 후, 안정화제는 중합체 용융물에 주입될 수 있다. 대안적으로, 안정화제는 압출기 내에 그 길이를 따라 상이한 지점에서 별도로 공급될 수 있다. 선택된 특정 용융 블렌딩 기술에 관계없이 원료는 높은 전단/압력 및 열 하에 블렌딩되어 충분한 혼합을 보장한다. 예를 들어, 용융 블렌딩은 약 150℃ 내지 약 300℃, 일부 실시형태에서는 약 155℃ 내지 약 250℃, 일부 실시형태에서는 약 160℃ 내지 약 220℃의 온도에서 일어날 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 특정 실시형태는 중합체 매트릭스 내의 중합체 블렌드(예를 들어, 프로필렌 단독중합체 및/또는 프로필렌/α-올레핀 공중합체)의 사용을 고려한다. 이러한 실시형태에서, 블렌드에 사용되는 각각의 중합체는 전술한 방식으로 용융 블렌딩될 수 있다. 그러나, 또 다른 실시형태에서, 제1 중합체(예를 들어, 프로필렌 중합체)를 용융 블렌딩하여 농축물을 형성하고, 이는 그 다음 아래에 기술된 방식으로 장섬유로 강화되어 전구체 조성물을 형성하는 것이 바람직할 수 있다. 그 후, 전구체 조성물은 제2 중합체(예를 들어, 프로필렌 중합체)와 블렌딩(예를 들어, 건식 블렌딩)되어 원하는 특성을 갖는 중합체 조성물을 형성할 수 있다. 또한 장섬유로 중합체 매트릭스를 강화하기 전 및/또는 동안 추가 중합체가 첨가될 수 있음을 이해해야 한다.
II. 장섬유
본 발명의 섬유-강화 조성물을 형성하기 위해, 장섬유는 일반적으로 중합체 매트릭스 내에 매립된다. 용어 "장섬유"는 일반적으로 연속적이지 않고 약 1 내지 약 25 밀리미터, 일부 실시형태에서는 약 1.5 내지 약 20 밀리미터, 일부 실시형태에서는 약 2 내지 약 15밀리미터, 일부 실시형태에서는 약 3 내지 약 12 밀리미터의 길이를 갖는 섬유(fiber), 필라멘트, 얀 또는 로빙(예를 들어, 섬유 다발)을 지칭한다. 섬유의 상당 부분은 성형 부품(예를 들어, 사출 성형)으로 형성된 후에도 비교적 긴 길이를 유지할 수 있다. 즉, 조성물 내 섬유의 중간 길이(D50)는 약 1밀리미터 이상, 일부 실시형태에서는 약 1.5밀리미터 이상, 일부 실시형태에서는 약 2.0밀리미터 이상, 일부 실시형태에서는 약 2.5 내지 약 8 밀리미터일 수 있다. 길이에 관계없이, 섬유의 공칭 직경(예를 들어, 로빙 내의 섬유 직경)을 선택적으로 제어하여, 생성된 중합체 조성물의 표면 외관을 개선하는데 도움을 줄 수 있다. 보다 구체적으로, 섬유의 공칭 직경은 약 20 내지 약 40 마이크로미터, 일부 실시형태에서는 약 20 내지 약 30 마이크로미터, 일부 실시형태에서는 약 21 내지 약 26 마이크로미터 범위일 수 있다. 이 범위 내에서, 섬유가 성형 부품의 표면 상에서 "클럼핑되는(clumped)" 경향이 감소되어 부품의 색상 및 표면 외관이 주로 중합체 매트릭스에서 비롯되게 한다. 개선된 미적 일관성을 제공하는 것 외에도, 안정화제 시스템이 중합체 매트릭스 내에서 보다 쉽게 사용될 수 있으므로 자외선에 노출된 후에도 색상이 더 잘 유지되도록 한다. 물론, 약 1 내지 약 20 마이크로미터, 일부 실시형태에서는 약 8 내지 약 19 마이크로미터, 일부 실시형태에서는 약 10 내지 약 18 마이크로미터와 같은 다른 공칭 직경이 사용될 수도 있음을 이해해야 한다.
섬유는 당업계에 공지된 임의의 통상적인 물질, 예컨대 금속 섬유; 유리 섬유(예를 들어, E-유리, A-유리, C-유리, D-유리, AR-유리, R-유리, S1-유리, S2-유리), 탄소 섬유(예를 들어, 흑연), 붕소 섬유, 세라믹 섬유(예를 들어, 알루미나 또는 실리카), 아라미드 섬유(예를 들어, Kevlar®), 합성 유기 섬유(예를 들어, 폴리아미드, 폴리에틸렌, 파라페닐렌, 테레프탈아미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 폴리페닐렌 설파이드), 열가소성 조성물을 강화하는 것으로 알려진 다양한 기타 천연 또는 합성 무기 또는 유기 섬유 물질로 형성될 수 있다. 유리 섬유 및 탄소 섬유가 특히 바람직하다. 섬유는 꼬이거나 직선형일 수 있다. 원하는 경우, 섬유는 단일 섬유 유형 또는 상이한 유형의 섬유들을 포함하는 로빙(예를 들어, 섬유 다발) 형태일 수 있다. 상이한 섬유들이 개별 로빙에 포함될 수 있거나, 또는 각 로빙은 상이한 섬유 유형을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일 실시형태에서, 특정 로빙은 탄소 섬유를 포함할 수 있는 반면, 다른 로빙은 유리 섬유를 포함할 수 있다. 각 로빙에 포함된 섬유의 수는 일정하거나 로빙마다 변할 수 있다. 전형적으로, 로빙은 약 1,000개의 섬유 내지 약 50,000개의 개별 섬유, 일부 실시형태에서는 약 2,000 내지 약 40,000개의 섬유를 함유할 수 있다.
임의의 다양한 상이한 기술들이 일반적으로 사용되어 섬유를 중합체 매트릭스 내에 혼입시킬 수 있다. 장섬유는 중합체 매트릭스 내에 무작위로 분포되거나, 대안적으로 정렬된 방식으로 분포될 수 있다. 일 실시형태에서, 예를 들어, 연속 섬유는 초기에 중합체 매트릭스 내로 함침되어 스트랜드를 형성하고, 그 후 냉각된 다음 생성된 섬유가 장섬유에 대해 원하는 길이를 갖도록 펠릿으로 잘게 잘려진다. 이러한 실시형태에서, 중합체 매트릭스 및 연속 섬유(예를 들어, 로빙)는 전형적으로 함침 다이를 통해 인발되어(pultruded) 섬유와 중합체 사이에 원하는 접촉을 달성한다. 인발(Pultrusion)은 또한 섬유들이 이격되고 동일하거나 실질적으로 유사한 방향, 예컨대 펠릿의 주축에 평행한 종방향(예를 들어, 길이)으로 정렬되어 기계적 특성을 추가로 향상시키는 데 도움이 될 수 있다. 예를 들어, 도 1을 참조하면, 인발 공정(10)의 일 실시형태가 도시되어 있는데, 여기서 압출기(13)로부터 함침 다이(11)로 중합체 매트릭스가 공급되는 한편, 연속 섬유(12)는 다이(11) 및 풀러 장치(18)를 통해 당겨져 복합 구조물(14)을 생성한다. 전형적인 풀러 장치는 예를 들어 캐터필러 풀러 및 왕복 풀러를 포함할 수 있다. 선택적이지만, 복합 구조물(14)은 또한 압출기(16)에 부착된 코팅 다이(15)를 통해 당겨질 수 있으며, 이를 통해 코팅 수지가 적용되어 코팅된 구조물(17)을 형성한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 그 다음, 코팅된 구조물(17)은 풀러 어셈블리(18)를 통해 당겨지고 장섬유-강화 조성물을 형성하기 위해 구조물(17)을 원하는 크기로 절단하는 펠릿화기(pelletizer)(19)에 공급된다.
인발 공정 중에 사용되는 함침 다이의 성질은 중합체 매트릭스와 장섬유 사이의 양호한 접촉을 달성하는 데 도움이 되도록 선택적으로 변화될 수 있다. 적합한 함침 다이 시스템의 예는 재발행 특허 제32,772호(Hawley); 제9,233,486호(Regan 등); 및 제9,278,472호(Eastep 등)에 기재되어 있다. 예를 들어, 도 2를 참조하면, 그러한 적합한 함침 다이(11)의 일 실시형태가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 중합체 매트릭스(127)는 압출기(미도시)를 통해 함침 다이(11)에 공급될 수 있다. 보다 구체적으로, 중합체 매트릭스(127)는 배럴 플랜지(128)를 통해 압출기를 빠져나가 다이(11)의 다이 플랜지(132)로 들어갈 수 있다. 다이(11)는 하부 다이 절반(136)과 정합하는 상부 다이 절반(134)을 포함한다. 연속 섬유(142)(예를 들어, 로빙)는 릴(144)로부터 공급 포트(138)를 통해 다이(11)의 상부 다이 절반(134)으로 공급된다. 마찬가지로, 연속 섬유(146)는 또한 공급 포트(140)를 통해 릴(148)로부터 공급된다. 매트릭스(127)는 상부 다이 절반(134) 및/또는 하부 다이 절반(136)에 장착된 히터(133)에 의해 다이 절반(134, 136) 내부에서 가열된다. 다이는 일반적으로 열가소성 중합체의 용융 및 함침을 유발하기에 충분한 온도에서 작동된다. 전형적으로 다이의 작동 온도는 중합체 매트릭스의 용융 온도보다 높다. 이러한 방식으로 처리될 때, 연속 섬유(142, 146)는 매트릭스(127)에 매립된다. 그 다음 혼합물은 함침 다이(11)를 통해 당겨져 섬유-강화 조성물(152)을 생성한다. 필요하다면, 압력 센서(137)는 함침 다이(11) 부근의 압력을 감지하여 스크류 샤프트의 회전 속도 또는 피더의 공급 속도를 제어함으로써 압출 속도에 대해 제어가 되도록 할 수 있다.
함침 다이 내에서 일반적으로 섬유가 일련의 충돌 대역과 접촉하는 것이 바람직하다. 이러한 대역에서 중합체 용융물은 섬유를 통해 횡 방향으로 유동하여 전단 및 압력을 생성할 수 있으며, 이는 함침 정도를 크게 향상시킨다. 이는 섬유 함량이 높은 리본으로 복합물을 형성할 때 특히 유용하다. 전형적으로, 다이는 충분한 정도의 전단 및 압력을 생성하기 위해 로빙당 적어도 2개, 일부 실시형태에서는 적어도 3개, 일부 실시형태에서는 4 내지 50개의 충돌 대역을 포함할 것이다. 그들의 특정 형태는 다양할 수 있지만, 충돌 대역은 전형적으로 곡선 로브, 막대 등과 같은 곡선 표면을 가지고 있다. 충돌 대역은 또한 전형적으로 금속 물질로 제조된다.
도 2는 로브(182) 형태의 다수의 충돌 대역을 포함하는 함침 다이(11)의 일부의 확대된 개략도를 도시한다. 본 발명은 선택적으로 기계 방향과 동축일 수 있는 복수의 공급 포트를 사용하여 실시될 수 있음을 이해해야 한다. 사용되는 공급 포트의 수는 한 번에 다이에서 처리되는 섬유의 수에 따라 달라질 수 있으며, 공급 포트는 상부 다이 절반(134) 또는 하부 다이 절반(136)에 장착될 수 있다. 공급 포트(138)는 상부 다이 절반(134)에 장착된 슬리브(170)를 포함한다. 공급 포트(138)는 슬리브(170)에 활주 가능하게 장착된다. 공급 포트(138)는 조각(172, 174)으로 도시된 적어도 2개의 조각으로 분할된다. 공급 포트(138)는 종방향으로 통과하는 보어(176)를 갖는다. 보어(176)는 상부 다이 절반(134)으로부터 멀리 개방되는 우측 원통 원뿔 형상일 수 있다. 섬유(142)는 보어(176)를 통과하고 상부 다이 절반(134)과 하부 다이 절반(136) 사이의 통로(180)에 들어간다. 일련의 로브(182)는 또한 통로(210)가 나선형 경로를 취하도록 상부 다이 절반(134) 및 하부 다이 절반(136)에 형성된다. 로브(182)는 섬유(142, 146)가 적어도 하나의 로브 위로 통과되도록 하여 통로(180) 내부의 중합체 매트릭스가 각각의 섬유와 완전히 접촉되도록 한다. 이러한 방식으로, 용융된 중합체와 섬유(142, 146) 사이의 완전한 접촉이 보장된다.
함침을 더욱 용이하게 하기 위해, 섬유는 함침 다이 내에 존재하는 동안 인장 상태로 유지될 수도 있다. 장력은 예를 들어 섬유 토우당 약 5 내지 약 300 뉴턴, 일부 실시형태에서는 약 50 내지 약 250 뉴턴, 일부 실시형태에서는 약 100 내지 약 200 뉴턴 범위일 수 있다. 또한, 섬유는 전단을 향상시키기 위해 구불구불한 경로로 충돌 대역을 통과할 수도 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 실시형태에서, 섬유는 사인파형 경로에서 충돌 대역을 가로지른다. 로빙이 하나의 충돌 대역에서 다른 충돌 대역으로 가로지르는 각도는 일반적으로 전단을 향상시키기에 충분히 높지만, 섬유를 파괴하는 과도한 힘을 유발할 정도로 그렇게 높지는 않다. 따라서, 예를 들어, 각도는 약 1° 내지 약 30°, 일부 실시형태에서는 약 5° 내지 약 25°의 범위일 수 있다.
위에서 도시되고 설명된 함침 다이는 본 발명에서 사용될 수 있는 다양한 가능한 구성 중 하나일 뿐이다. 대안적인 실시형태에서, 예를 들어, 섬유는 중합체 용융물의 유동 방향에 대해 각도를 이루게 위치되는 크로스헤드 다이에 도입될 수 있다. 섬유가 크로스헤드 다이를 통해 이동하고 중합체가 압출기 배럴에서 나오는 지점에 도달함에 따라, 중합체는 섬유와 강제로 접촉하게 된다. 이축 압출기와 같은 임의의 다른 압출기 설계가 또한 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 섬유의 함침을 돕기 위해 다른 성분이 또한 선택적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 특정 실시형태에서 "가스 제트" 어셈블리가 병합된 토우의 전체 폭에 걸쳐 최대 24,000개의 섬유를 각각 포함할 수 있는 개별 섬유들의 다발 또는 토우를 균일하게 확산시키는 것을 돕기 위해 사용될 수 있다. 이는 리본에서 강도 특성을 균일하게 분포시키는 데 도움이 된다. 이러한 어셈블리는 출구 포트를 통과하는 이동 섬유 토우에 일반적으로 수직인 방식으로 충돌하는 압축 공기 또는 다른 가스의 공급을 포함할 수 있다. 그 다음 확산된 섬유 다발은 전술한 바와 같이 함침을 위해 다이에 도입될 수 있다.
섬유-강화 중합체 조성물은 일반적으로 다양한 상이한 기술을 사용하여 성형 부품을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 적합한 기술은 예를 들어 사출 성형, 저압 사출 성형, 압출 압축 성형, 가스 사출 성형, 폼 사출 성형, 저압 가스 사출 성형, 저압 폼 사출 성형, 가스 압출 압축 성형, 폼 압출 압축 성형, 압출 성형, 폼 압출 성형, 압축 성형, 폼 압축 성형, 가스 압축 성형 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 섬유-강화 조성물이 주입될 수 있는 몰드를 포함하는 사출 성형 시스템이 사용될 수 있다. 중합체 매트릭스가 사전 고화되지 않도록 인젝터 내부의 시간이 제어되고 최적화될 수 있다. 주기 시간에 도달하고 배출을 위해 배럴이 가득 차면, 피스톤을 사용하여 조성물을 몰드 캐비티에 주입할 수 있다. 압축 성형 시스템이 또한 사용될 수 있다. 사출 성형과 마찬가지로 섬유-강화 조성물을 원하는 물품으로 성형하는 것이 또한 몰드 내에서 발생한다. 조성물은 자동화된 로봇 암에 의해 픽업되는 것과 같은 임의의 공지된 기술을 사용하여 압축 몰드에 배치될 수 있다. 몰드의 온도는 고화가 가능하도록 원하는 시간 동안 중합체 매트릭스의 고화 온도 이상으로 유지될 수 있다. 그 다음, 성형 제품은 융점 아래의 온도로 되도록 함으로써 고화될 수 있다. 생성된 제품이 탈형될 수 있다. 각 성형 공정의 주기 시간은 중합체 매트릭스에 맞게 조정되어 충분한 결합을 달성하고 전체 공정 생산성을 향상시킬 수 있다. 섬유-강화 조성물의 고유한 특성으로 인해 비교적 얇은 성형 부품(예를 들어, 사출 성형 부품)이 이로부터 쉽게 형성될 수 있다. 예를 들어, 이러한 부품은 약 4밀리미터 이하, 일부 실시형태에서는 약 2.5밀리미터 이하, 일부 실시형태에서는 약 2밀리미터 이하, 일부 실시형태에서는 약 1.8밀리미터 이하, 일부 실시형태에서는 약 0.4 내지 약 1.6밀리미터(예를 들어, 1.2 밀리미터)의 두께를 가질 수 있다.
본 발명은 하기 실시예를 참조하여 더욱 잘 이해될 수 있다.
시험 방법
용융 흐름 지수: 중합체 또는 중합체 조성물의 용융 흐름 지수는 2.16 kg의 하중 및 230℃의 온도에서 ISO 1133-1:2011(기술적으로 ASTM D1238-13과 동일)에 따라 결정될 수 있다.
휘발성 유기 함량("VOC"): 총 휘발성 유기 함량은 VDA 277:1995로 알려진 자동차 산업 표준 시험에 따라 결정될 수 있다. 이 시험에서, 예를 들어 가스 크로마토그래피(GC) 장치가 내경 0.25 mm 및 길이 30 m의 WCOT-모세관 컬럼(왁스 유형)과 함께 사용될 수 있다. GC 설정은 다음과 같을 수 있다: 50℃에서 3분 등온, 12 K/min에서 최대 200℃까지 가열, 200℃에서 4분 등온, 주입 온도 200℃, 검출 온도 250℃, 캐리어는 헬륨, 흐름 모드 분할 1:20 및 평균 캐리어 속도 22-27 cm/s. 화염 이온화 검출기("FID")는 총 휘발성 함량을 결정하기 위해 사용될 수 있고, 질량 분석법("MS") 검출기가 또한 단일 휘발성 성분을 결정하기 위해 선택적으로 사용될 수 있다. 시험 후, VOC 양은 휘발성 물질의 양(마이크로그램의 탄소 당량)을 조성물의 중량(그램)으로 나누어 계산된다.
톨루엔 휘발성 유기 함량("TVOC"): 톨루엔-등가 휘발성 유기 함량은 VDA 278:2002로 알려진 자동차 산업 표준 시험에 따라 결정될 수 있다. 보다 구체적으로, 캐리어 기체로서 헬륨 5.0을 사용하고 길이 50 m, 직경 0.32 mm 및 5% 페닐메틸실록산 코팅 0.52 μm의 컬럼 HP Ultra 2를 사용하는 Gerstel에 의해 공급되는 것과 같은 열분해(thermaldesoprtion) 분석기("TDSA")를 사용하여 샘플에 대해 측정을 할 수 있다. 예를 들어 분석은 장치 설정 1과 다음 파라미터를 사용하여 수행될 수 있다: 비분할 유동 모드, 90℃의 최종 온 ; 30분의 최종 시간 및 60K/분의 속도. 냉각 트랩은 -150℃ 내지 +280℃ 범위의 온도에서 12 K/초의 가열 속도 및 5분의 최종 시간으로 1:30의 유동 모드 분할로 퍼징될 수 있다. 분석을 위해, 가스 크로마토그래피("GC") 설정은 40℃에서 2분 등온, 92℃까지 3 K/분으로 가열, 그 다음 160℃까지 5 K/분으로 가열, 280℃까지 10 K/분으로 가열, 10분간 등온, 1.3 ml/분의 유동일 수 있다. 시험 후, TVOC 양은 휘발성 물질의 양(마이크로그램의 톨루엔 당량)을 조성물의 중량(그램)으로 나누어 계산된다.
연무 함량("FOG"): 연무 함량은 VDA 278:2002로 알려진 자동차 산업 표준 시험에 따라 결정될 수 있다. 보다 구체적으로, 캐리어 기체로서 헬륨 5.0을 사용하고 길이 50 m, 직경 0.32 mm 및 5% 페닐메틸실록산 코팅 0.52 μm의 컬럼 HP Ultra 2를 사용하는 Gerstel에 의해 공급되는 것과 같은 열분해(thermaldesoprtion) 분석기("TDSA")를 사용하여 샘플에 대해 측정을 할 수 있다. 예를 들어 분석은 장치 설정 1과 다음 파라미터를 사용하여 수행될 수 있다: 비분할 유동 모드, 120℃의 최종 온 ; 60분의 최종 시간 및 60 K/분의 속도. 냉각 트랩은 -150℃ 내지 +280℃ 범위의 온도에서 12 K/초의 가열 속도로 1:30의 유동 모드 분할로 퍼징될 수 있다. 분석을 위해, 가스 크로마토그래피("GC") 설정은 50℃에서 2분 등온, 160℃까지 25 K/분으로 가열, 그 다음 280℃까지 10 K/분으로 가열, 30분간 등온, 1.3 ml/분의 유동일 수 있다. 시험 후, FOG 양은 휘발성 물질의 양(마이크로그램의 헥사데칸 당량)을 조성물의 중량(그램)으로 나누어 계산된다.
인장 모듈러스, 인장 응력 및 파단 인장 신도: 인장 특성은 ISO 시험 번호 527-1:2019(기술적으로 ASTM D638-14와 동일)에 따라 시험될 수 있다. 모듈러스 및 강도 측정은 길이 170/190 mm, 두께 4 mm 및 폭 10 mm를 갖는 도그본(dogbone) 형상의 시험 스트립 샘플에서 수행될 수 있다. 시험 온도는 -30℃, 23℃ 또는 80℃일 수 있으며 시험 속도는 1 또는 5 mm/분일 수 있다.
굴곡 모듈러스, 파단 굴곡 신도 및 굴곡 응력: 굴곡 특성은 ISO 시험 번호 178:2019(기술적으로 ASTM D790-17과 동일)에 따라 시험될 수 있다. 이 시험은 64 mm 지지 범위에서 수행될 수 있다. 절단되지 않은 ISO 3167 다목적 바의 중앙 부분에서 시험을 실행할 수 있다. 시험 온도는 -30℃, 23℃ 또는 80℃일 수 있으며 시험 속도는 2 mm/분일 수 있다.
노치 샤르피 충격 강도: 샤르피 특성은 ISO 시험 번호 ISO 179-1:2010)(기술적으로 ASTM D256-10, 방법 B와 동일)에 따라 시험될 수 있다. 이 시험은 유형 1 시편 크기(길이 80 mm, 너비 10 mm 및 두께 4 mm)를 사용하여 실행될 수 있다. 노치 충격 강도를 시험할 때, 노치는 유형 A 노치(0.25 mm 베이스 반경)일 수 있다. 시편은 단일 톱니 밀링 머신을 사용하여 다목적 바의 중앙에서 절단될 수 있다. 시험 온도는 -30℃, 23℃ 또는 80℃일 수 있다.
하중 하 처짐 온도("DTUL"): 하중 하 처짐 온도(deflection temperature)는 ISO 시험 번호 75-2:2013(기술적으로 ASTM D648-07과 동일함)에 따라 결정될 수 있다. 보다 구체적으로, 길이 80 mm, 폭 10 mm 및 두께 4 mm를 갖는 시험 스트립 샘플은 특정된 하중(최대 외부 섬유 응력)이 1.8 메가파스칼인 에지 방향 3점 굽힘 시험을 받을 수 있다. 시편은 0.25 mm(ISO 시험 번호 75-2:2013의 경우 0.32 mm) 편향될 때까지 2℃/분으로 온도가 상승하는 실리콘 오일 욕조 내로 넣을 수 있다.
실시예 1
대략 54.9 중량%의 프로필렌 단독중합체(용융 흐름 지수 65g/10분, 밀도 0.902g/cm3), 커플링제 1.2 중량%, 안정화제 시스템 3.9 중량% 및 연속 유리 섬유 로빙(2400Tex, 필라멘트 직경 16μm) 40 중량%를 함유하는 샘플을 형성하였다. 상기 안정화제 시스템은 9.0 중량%의 Irganox® B 225, 30.6 중량%의 Chimassorb® 944, 15.8 중량%의 Irganox® 1010, 3.6 중량%의 Irgafos® 168, 7.2 중량%의 Chimassorb® 234, 15.8 중량%의 Ultranox® 626 및 18 중량%의 탄산칼슘을 함유하였다. 상기 샘플을 단축 압출기(90 mm)에서 용융 가공하였고, 여기서 용융 온도는 265℃이고, 다이 온도는 330℃, 대역 온도 범위는 160℃ 내지 320℃, 스크류 속도는 160 rpm이었다.
실시예 2
대략 56.9 중량%의 프로필렌 단독중합체(용융 흐름 지수 65g/10분, 밀도 0.902g/cm3), 커플링제 1.2 중량%, 안정화제 시스템 1.9 중량% 및 연속 유리 섬유 로빙(2400Tex, 필라멘트 직경 16μm) 40 중량%를 함유하는 샘플을 형성하였다. 상기 안정화제 시스템은 9.2 중량%의 Irganox® 3114, 25.8 중량%의 Chimassorb® 81, 18.4 중량%의 Ultranox® 626, 36.7 중량%의 Irganox® PS 102, 0.9 중량%의 탄소 물질 및 9 중량%의 탄산 칼슘을 함유하였다. 상기 탄소 물질은 Remafin® Black PP였으며, 35 중량%의 카본 블랙 입자와 65 중량%의 폴리프로필렌을 함유하였다. 상기 샘플을 단축 압출기(90 mm)에서 용융 가공하였고, 여기서 용융 온도는 265℃이고, 다이 온도는 330℃, 대역 온도 범위는 160℃ 내지 320℃, 스크류 속도는 160 rpm이었다.
실시예 3
대략 56.8 중량%의 프로필렌 단독중합체(용융 흐름 지수 65g/10분, 밀도 0.902g/cm3), 커플링제 1.2 중량%, 안정화제 시스템 2 중량% 및 연속 유리 섬유 로빙(2400Tex, 필라멘트 직경 16μm) 40 중량%를 함유하는 샘플을 형성하였다. 상기 안정화제 시스템은 9.2 중량%의 Irganox® 3114, 25.7 중량%의 Chimassorb® 81, 18.4 중량%의 Ultranox® 626, 36.6 중량%의 Irganox® PS 102, 1.1 중량%의 탄소 물질 및 9.0 중량%의 탄산 칼슘을 함유하였다. 상기 탄소 물질은 PXC 14759 PP Black이었으며, 30 중량%의 카본 블랙 입자와 70 중량%의 폴리프로필렌을 함유하였다. 상기 샘플을 단축 압출기(90 mm)에서 용융 가공하였고, 여기서 용융 온도는 265℃이고, 다이 온도는 330℃, 대역 온도 범위는 160℃ 내지 320℃, 스크류 속도는 160 rpm이었다.
실시예 4
대략 57.0 중량%의 프로필렌 단독중합체(용융 흐름 지수 65g/10분, 밀도 0.902g/cm3), 커플링제 1.2 중량%, 안정화제 시스템 1.9 중량% 및 연속 유리 섬유 로빙(2400Tex, 필라멘트 직경 16μm) 40 중량%를 함유하는 샘플을 형성하였다. 상기 안정화제 시스템은 9.2 중량%의 Irganox® 3114, 25.8 중량%의 Chimassorb® 81, 18.4 중량%의 Ultranox® 626, 36.8 중량%의 Irganox® PS 102, 0.8 중량%의 탄소 물질 및 9.0 중량%의 탄산 칼슘을 함유하였다. 상기 탄소 물질은 PXC 0109245 PP Black이었으며, 40 중량%의 카본 블랙 입자와 60 중량%의 폴리프로필렌을 함유하였다. 상기 샘플을 단축 압출기(90 mm)에서 용융 가공하였고, 여기서 용융 온도는 265℃이고, 다이 온도는 330℃, 대역 온도 범위는 160℃ 내지 320℃, 스크류 속도는 160 rpm이었다.
실시예 5
대략 56.4 중량%의 프로필렌 단독중합체(용융 흐름 지수 65g/10분, 밀도 0.902g/cm3), 커플링제 1.2 중량%, 안정화제 시스템 2.4 중량% 및 연속 유리 섬유 로빙(2400Tex, 필라멘트 직경 16μm) 40 중량%를 함유하는 샘플을 형성하였다. 상기 안정화제 시스템은 9.1 중량%의 Irganox® 3114, 25.5 중량%의 Chimassorb® 81, 18.2 중량%의 Ultranox® 626, 36.4 중량%의 Irganox® PS 102, 1.9 중량%의 탄소 물질 및 8.9 중량%의 탄산 칼슘을 함유하였다. 상기 탄소 물질은 Remafin® Black PP였다. 상기 샘플을 단축 압출기(90 mm)에서 용융 가공하였고, 여기서 용융 온도는 265℃이고, 다이 온도는 330℃, 대역 온도 범위는 160℃ 내지 320℃, 스크류 속도는 160 rpm이었다.
실시예 6
대략 56.1 중량%의 프로필렌 단독중합체(용융 흐름 지수 65g/10분, 밀도 0.902g/cm3), 커플링제 1.2 중량%, 안정화제 시스템 2.8 중량% 및 연속 유리 섬유 로빙(2400Tex, 필라멘트 직경 16μm) 40 중량%를 함유하는 샘플을 형성하였다. 상기 안정화제 시스템은 9.0 중량%의 Irganox® 3114, 25.4 중량%의 Chimassorb® 81, 18.1 중량%의 Ultranox® 626, 36.2 중량%의 Irganox® PS 102, 2.4 중량%의 탄소 물질 및 8.9 중량%의 탄산 칼슘을 함유하였다. 상기 탄소 물질은 PXC 0109245 PP Black이었다. 상기 샘플을 단축 압출기(90 mm)에서 용융 가공하였고, 여기서 용융 온도는 265℃이고, 다이 온도는 330℃, 대역 온도 범위는 160℃ 내지 320℃, 스크류 속도는 160 rpm이었다.
실시예 1 내지 6의 샘플을 150℃에서 1,000시간 동안의 장기간 열 에이징 전후 및 2,500 kJ/m2의 자외선에 노출시킨 후에 기계적 특성 및 색상 안정성에 대해 시험하였다. 평균 결과는 아래 표에 나와 있다.
본 발명의 상기 및 다른 수정 및 변형은 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고도 당업자에 의해 실시될 수 있다. 또한, 다양한 실시형태의 양태는 전체적으로 또는 부분적으로 상호 교환될 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 당업자는 전술한 설명이 단지 예일 뿐이며, 첨부된 청구범위에서 추가로 설명되는 본 발명을 제한하려는 의도가 아님을 이해할 것이다.

Claims (43)

  1. 섬유-강화 중합체 조성물로서,
    열가소성 중합체를 함유하고 조성물의 약 30 중량% 내지 약 90 중량%를 구성하는 중합체 매트릭스;
    항산화제, 자외선(UV) 안정화제, 및 탄소 입자를 포함하는 탄소 물질을 포함하는 안정화제 시스템; 및
    상기 중합체 매트릭스 내에 분포된 복수의 강화 장섬유(long reinforcing fiber)로서, 상기 섬유는 상기 조성물의 약 10 중량% 내지 약 70 중량%를 구성하는, 복수의 강화 장섬유
    를 포함하고; 이때 상기 중합체 조성물은 SAE J2527_2017092에 따라 2,500 kJ/m²의 총 노출 수준으로 UV 광에 노출된 후 약 0.6 내지 약 3의 △E 값을 나타내는 표면을 정의하며, 상기 △E 값은 다음 식에 따라 결정되며:

    상기 식에서, △L*는 UV 노출 전 표면의 광도(luminosity) 값(L*)에서 UV 노출 후 표면의 광도 값(L*)을 뺀 값이고, △a*는 UV 노출 전 표면의 적색/녹색 축 값 a*에서 UV 노출 후 표면의 적색/녹색 축 값 a*을 뺀 값이고; △b*는 UV 노출 전 표면의 황색/청색 축 값 b*에서 UV 노출 후 표면의 황색/청색 축 값 b*을 뺀 값이며, 상기 L*, a* 및 b*는 ASTM D2244-16에 따라 CIELAB 단위를 사용하여 계산되는, 섬유-강화 중합체 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 항산화제는 입체 장애(sterically hindered) 페놀 항산화제를 포함하는, 섬유-강화 중합체 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 입체 장애 페놀 항산화제는 하기 일반 구조 (IV), (V) 및 (VI) 중 하나를 갖는, 섬유-강화 중합체 조성물:

    (V)

    상기 식에서,
    a, b 및 c는 독립적으로 1 내지 10의 범위이고;
    R8, R9, R10, R11, 및 R12는 독립적으로 수소, C1 내지 C10 알킬, 및 C3 내지 C30 분지형 알킬로부터 선택되고;
    R13, R14 및 R15는 독립적으로 하기 일반 구조 (VII) 및 (VIII) 중 하나로 표시되는 모이어티로부터 선택되며:


    상기 식에서,
    d는 1 내지 10의 범위이고;
    R16, R17, R18, 및 R19는 수소, C1 내지 C10 알킬, 및 C3 내지 C30 분지형 알킬로부터 독립적으로 선택된다.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 입체 장애 페놀 항산화제는 일반 구조 (VI)을 갖는 것인, 섬유-강화 중합체 조성물.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 입체 장애 페놀 항산화제는 트리스(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시벤질)이소시아누레이트를 포함하는, 섬유-강화 중합체 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 항산화제는 포스파이트 항산화제를 포함하는, 섬유-강화 중합체 조성물.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 포스파이트 항산화제가 하기 일반 구조 (IX)를 갖는 아릴 디포스파이트인, 섬유-강화 중합체 조성물:

    상기 식에서,
    R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, 및 R10은 독립적으로 수소, C1 내지 C10 알킬, 및 C3 내지 C30 분지형 알킬로부터 선택된다.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 아릴 디포스파이트가 비스(2,4-디큐밀페닐)펜타에리트리톨 디포스파이트, 비스(2,4-디-t-부틸페닐)펜타에리트리톨 디포스파이트, 또는 이들의 조합물인, 섬유-강화 중합체 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 항산화제는 티오에스테르 항산화제를 포함하는, 섬유-강화 중합체 조성물.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 티오에스테르 항산화제는 하기 일반 구조의 티오카르복실산 에스테르인, 섬유-강화 중합체 조성물:

    상기 식에서,
    x 및 y는 독립적으로 1 내지 10이고;
    R11 및 R12는 독립적으로 선형 또는 분지형 C6 내지 C30 알킬로부터 선택된다.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 티오카르복실산 에스테르는 디스테아릴 티오디프로피오네이트, 디라우릴 티오디프로피오네이트, 디-2-에틸헥실-티오디프로피오네이트, 디이소데실 티오디프로피오네이트, 또는 이들의 조합물인, 섬유-강화 중합체 조성물.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 안정화제 시스템이 입체 장애 페놀 항산화제, 포스파이트 항산화제, 및 티오에스테르 항산화제를 포함하는, 섬유-강화 중합체 조성물.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 포스파이트 항산화제 대 입체 장애 페놀 항산화제의 중량비는 약 1:1 내지 약 5:1이고/이거나, 상기 티오에스테르 항산화제 대 입체 장애 페놀 항산화제의 중량비는 약 2:1 내지 약 10:1이고/이거나, 상기 티오에스테르 항산화제 대 장애 페놀 항산화제의 중량비는 약 2:1 내지 약 10:1인, 섬유-강화 중합체 조성물.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 UV 안정화제는 벤조페논을 포함하는, 섬유-강화 중합체 조성물.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 벤조페논이 2-하이드록시벤조페논인, 섬유-강화 중합체 조성물.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 탄소 입자가 카본 블랙을 포함하는, 섬유-강화 중합체 조성물.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 탄소 입자가 중합체 조성물의 약 0.2 내지 약 2 중량%를 구성하는, 섬유-강화 중합체 조성물.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 탄소 입자가 중합체 조성물의 약 0.3 내지 약 1 중량%를 구성하는, 섬유-강화 중합체 조성물.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 탄소 물질이 캐리어 수지(carrier resin)를 포함하는, 섬유-강화 중합체 조성물.
  20. 제1항에 있어서,
    극성 작용기로 개질된 폴리올레핀을 포함하는 상용화제(compatibilizer)를 추가로 포함하는 섬유-강화 중합체 조성물.
  21. 제1항에 있어서,
    상기 표면이, SAE J2527_2017092에 따라 2,500 kJ/m²의 총 노출 수준에서 UV 광에 노출된 후 약 0.8 내지 약 2의 △E 값을 나타내는, 섬유-강화 중합체 조성물.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 ISO 시험 번호 179-1:2010에 따라 23℃의 온도에서 결정할 때 약 15 kJ/m2 이상의 샤르피 노치(Charpy notched) 충격 강도를 나타내는, 섬유-강화 중합체 조성물.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 조성물은 150℃의 온도에서 1,000시간 동안 에이징 후 ISO 시험 번호 179-1:2010에 따라 23℃의 온도에서 결정할 때 약 15 kJ/m2 이상의 샤르피 노치 충격 강도를 나타내는, 섬유-강화 중합체 조성물.
  24. 제23항에 있어서,
    에이징 전 샤르피 노치 충격 강도에 대한 에이징 후 샤르피 노치 충격 강도의 비가 약 0.6 이상인, 섬유-강화 중합체 조성물.
  25. 제22항에 있어서,
    SAE J2527_2017092에 따른 2,500 kJ/m²의 총 노출 수준으로 UV 광에 노출된 후, 상기 조성물은 ISO 시험 번호 179-1:2010에 따라 23℃의 온도에서 결정할 때, 약 15 kJ/m2 이상의 샤르피 노치 충격 강도를 나타내는, 섬유-강화 중합체 조성물.
  26. 제25항에 있어서,
    UV 광 노출 전 샤르피 비노치 충격 강도에 대한 UV 광 노출 후 샤르피 노치 충격 강도의 비가 약 0.6 이상인, 섬유-강화 중합체 조성물.
  27. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 ISO 시험 번호 527-1:2019에 따라 23℃의 온도에서 결정할 때 약 20 내지 약 300 MPa의 인장 강도를 나타내는, 섬유-강화 중합체 조성물.
  28. 제27항에 있어서,
    150℃의 온도에서 1,000시간 동안 에이징 후, 상기 조성물은 ISO 시험 번호 527-1:2019에 따라 23℃의 온도에서 결정할 때 약 20 내지 약 300 MPa의 인장 강도를 나타내는, 섬유-강화 중합체 조성물.
  29. 제28항에 있어서,
    에이징 전 인장 강도에 대한 에이징 후 인장 강도의 비가 약 0.6 이상인, 섬유-강화 중합체 조성물.
  30. 제27항에 있어서,
    SAE J2527_2017092에 따른 2,500 kJ/m²의 총 노출 수준으로 UV 광에 노출된 후, 상기 조성물은 ISO 시험 번호 527-1:2019에 따라 23℃의 온도에서 결정할 때 약 20 내지 약 300 MPa의 인장 강도를 나타내는, 섬유-강화 중합체 조성물.
  31. 제28항에 있어서,
    UV 광 노출 전 인장 강도에 대한 UV 광 노출 후 인장 강도의 비가 약 0.6 이상인, 섬유-강화 중합체 조성물.
  32. 제1항에 있어서,
    상기 섬유는 유리 섬유인, 섬유-강화 중합체 조성물.
  33. 제1항에 있어서,
    상기 열가소성 중합체는 프로필렌 중합체를 포함하는, 섬유-강화 중합체 조성물.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 프로필렌 중합체는 단독중합체(homopolymer)를 포함하는, 섬유-강화 중합체 조성물.
  35. 제34항에 있어서,
    상기 단독중합체는 메탈로센-촉매작용된(catalyzed) 것인, 섬유-강화 중합체 조성물.
  36. 제1항에 있어서,
    상기 섬유는 이격되고 실질적으로 유사한 방향으로 정렬되는, 섬유-강화 중합체 조성물.
  37. 제1항의 섬유-강화 중합체 조성물을 포함하는 성형 부품(shaped part).
  38. 제37항에 있어서,
    상기 부품은 사출 성형되는, 성형 부품.
  39. 제37항의 성형 부품을 포함하는 자동차 부품.
  40. 제39항에 있어서,
    상기 부품은 자동차 내부 부품인, 자동차 부품.
  41. 제40항에 있어서,
    상기 부품은 페달 모듈, 인스트루먼트 패널, 암 레스트(arm rest), 콘솔, 시트 구조, 내부 모듈, 리프트 게이트(lift gate), 내부 오거나이저(interior organizer), 스텝 어시스트(step assist), 재떨이, 글로브 박스, 기어 변속 레버, 또는 이들의 조합인, 자동차 부품.
  42. 제39항에 있어서,
    상기 자동차 부품은 자동차 외부 부품인, 자동차 부품.
  43. 제42항에 있어서,
    상기 자동차 외부 부품은 팬 슈라우드(fan shroud), 선루프 시스템, 도어 패널, 프런트 엔드 모듈, 측면 바디 패널, 언더바디 실드(underbody shield), 범퍼 패널, 클래딩, 카울(cowl), 스프레이 노즐 바디, 캡처 호스 어셈블리, 필러 커버(pillar cover), 로커 패널(rocker panel), 또는 이들의 조합인, 자동차 부품.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11851561B2 (en) * 2020-06-25 2023-12-26 Ticona Llc Fiber-reinforced polymer composition

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3322718A (en) 1963-08-23 1967-05-30 Nat Distillers Chem Corp Polyolefins stabilized with phosphites, phenols, and benzotriazoles
US3409587A (en) 1966-08-05 1968-11-05 Phillips Petroleum Co Antioxidant system for polyolefins
US3558554A (en) 1966-06-09 1971-01-26 Yoshitomi Pharmaceutical Oxidatively stable polyolefin composition
GB1271179A (en) 1969-06-11 1972-04-19 Mitsubishi Petrochemical Co Polyolefin resin composition
US4206111A (en) 1977-05-06 1980-06-03 Borg-Warner Corporation Stabilized polyolefins
JPS5473842A (en) 1977-11-25 1979-06-13 Mitsubishi Petrochem Co Ltd Polyolefin resin composition
USRE32772E (en) 1979-09-13 1988-10-25 Polymer Composites, Inc. Method of manufacturing a composite reinforcing structure
US4403053A (en) 1982-05-07 1983-09-06 Borg-Warner Corporation Stabilized olefin polymers
JPH083006B2 (ja) 1987-07-31 1996-01-17 旭電化工業株式会社 安定化されたポリプロピレン系樹脂組成物
IT1215943B (it) 1988-02-24 1990-02-22 Enichem Sintesi Composizione stabilizzante per polimeri organici.
US5166239A (en) 1989-11-03 1992-11-24 Rohm And Haas Company Polymeric additives
US6664317B2 (en) 2000-02-18 2003-12-16 Ciba Specialty Chemicals Corporation Stabilized gamma irradiated polyolefins
US6518344B1 (en) 2000-08-18 2003-02-11 Ferro Corporation Flame retarded polyolefin composition
US20020086743A1 (en) * 2000-10-06 2002-07-04 Bulpett David A. Urethane elastomers with improved color stability
US6538056B1 (en) 2000-10-10 2003-03-25 Clariant International Ltd. Polyolefin articles with long-term elevated temperature stability
DK1354083T3 (da) 2000-12-06 2006-06-06 Ciba Sc Holding Ag Indfarvningsegnede polyolefinfibre og -tekstiler
EP1539873A2 (en) 2002-09-11 2005-06-15 Ciba SC Holding AG Stabillization of organic materials
DE102004050557B4 (de) * 2004-10-15 2010-08-12 Ticona Gmbh Lasermarkierbare Formmassen und daraus erhältliche Produkte und Verfahren zur Lasermarkierung
US20070082199A1 (en) * 2005-10-11 2007-04-12 Schweizer Robert A Fiber size, sized reinforcements, and articles reinforced with such reinforcements
US8008388B2 (en) * 2005-12-14 2011-08-30 Ferro Corporation Weatherable glass fiber reinforced polyolefin composition
US8633265B2 (en) * 2011-01-19 2014-01-21 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. UV stabilization of isosorbide polycarbonates
CA2775442C (en) 2011-04-29 2019-01-08 Ticona Llc Impregnation section with upstream surface and method for impregnating fiber rovings
CA2775445C (en) 2011-04-29 2019-04-09 Ticona Llc Die and method for impregnating fiber rovings
US20140073731A1 (en) 2012-09-12 2014-03-13 Kapil Inamdar High impact polypropylene compositions
CN103788470A (zh) 2012-10-30 2014-05-14 中国石油化工股份有限公司 一种长玻璃纤维增强的聚丙烯组合物制品
US9340656B2 (en) 2012-12-19 2016-05-17 Ticona Llc Liquid crystalline composition having a dark black color
EP2821434A1 (en) 2013-07-05 2015-01-07 Basell Poliolefine Italia S.r.l. Polypropylene compositions containing glass fiber fillers
CN104419015B (zh) 2013-09-03 2017-06-09 中国科学院化学研究所 一种为聚合物提供热稳定性的组合物及其应用
KR102441659B1 (ko) 2015-02-06 2022-09-08 가부시키가이샤 아데카 난연성 폴리프로필렌 조성물
EP3568430A4 (en) 2017-01-10 2020-07-01 Celanese International Corporation LONG-FIBER REINFORCED PROPYLENE COMPOSITION FOR USE IN A THIN PART
EP3568431A4 (en) 2017-01-10 2020-07-01 Celanese International Corporation HIGHLY FLOWABLE FIBER REINFORCED PROPYLENE COMPOSITION WITH LOW EMISSIONS
WO2019002315A1 (en) 2017-06-26 2019-01-03 Sabic Global Technologies B.V. UV AND HEAT-STABLE FIRE RETARDANT POLYMER-FIXED POLYMER COMPOSITION AND ARTICLES REINFORCED THEREFROM
WO2019064203A1 (en) 2017-09-28 2019-04-04 Fibre Reinforced Thermoplastics B.V. STABILIZED COMPOSITE CONTAINING FIBERS
US11466130B2 (en) 2017-11-20 2022-10-11 Ticona Llc Fiber-reinforced polymer composition for use in an electronic module
JP2021503724A (ja) 2017-11-20 2021-02-12 ティコナ・エルエルシー 自動車において用いるための電子モジュール
US11931973B2 (en) 2018-03-02 2024-03-19 Ticona Llc Weatherable fiber-reinforced propylene composition
US20200190304A1 (en) 2018-12-13 2020-06-18 Celanese International Corporation Method for Forming an Injection Molded Part
US20220185995A1 (en) 2020-12-16 2022-06-16 Ticona Llc Fiber-Reinforced Polymer Composition having an Improved Surface Appearance

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