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KR20070017872A - 내스크래치성을 향상시킨 자동차 내장재용 폴리프로필렌수지 조성물 - Google Patents

내스크래치성을 향상시킨 자동차 내장재용 폴리프로필렌수지 조성물 Download PDF

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Publication number
KR20070017872A
KR20070017872A KR1020050072514A KR20050072514A KR20070017872A KR 20070017872 A KR20070017872 A KR 20070017872A KR 1020050072514 A KR1020050072514 A KR 1020050072514A KR 20050072514 A KR20050072514 A KR 20050072514A KR 20070017872 A KR20070017872 A KR 20070017872A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
scratch resistance
ethylene
copolymer
polypropylene
Prior art date
Application number
KR1020050072514A
Other languages
English (en)
Inventor
김재홍
송한석
Original Assignee
현대자동차주식회사
지에스칼텍스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 지에스칼텍스 주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020050072514A priority Critical patent/KR20070017872A/ko
Publication of KR20070017872A publication Critical patent/KR20070017872A/ko

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Abstract

본 발명은 내스크래치성을 향상시킨 자동차 내장재용 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 에틸렌 블록 공중합체에 올레핀계 고무성분, 실리콘 고무성분과 공중합체 마스터배치를 배합하여 충격강도, 내스크래치성 및 성형성을 향상시키고, 상용화제로 극성기가 그라프트된 변성 폴리프로필렌 공중합체와 무기첨가제를 함께 처방하여 상호 간의 친화성 및 분산성을 향상시켜 성형품의 표면 손상을 막는 물성 및 성형성을 보완하며, 아민기(-NH₂)를 도입한 올레핀-아크릴레이트계 공중합체를 최적의 비로 혼합하여 고분자내 도입된 아민 극성기의 작용을 통하여 표면의 슬립성을 높여주고 내스크래치성을 향상시켜, 종래의 내충격성 및 강성 등의 물성 측면에서는 우수하나 충격 강도가 높을수록 내스크래치성이 열등해지는 결점을 극복하고 강성과 내열성 및 저온 충격 강도 등의 우수성을 유지하며, 강한 내스크래치성을 가진 자동차 내장재로 매우 적합하게 사용할 수 있는 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것이다.
내스크래치성, 폴리프로필렌, 마스터 배치, 자동차 인스트루먼트 패널

Description

내스크래치성을 향상시킨 자동차 내장재용 폴리프로필렌 수지 조성물{Polypropylene resin composition with superior scratch resistance}
본 발명은 내스크래치성을 향상시킨 자동차 내장재용 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 에틸렌 블록 공중합체에 올레핀계 고무성분, 실리콘 고무성분과 공중합체 마스터배치를 배합하여 충격강도, 내스크래치성 및 성형성을 향상시키고, 상용화제로 극성기가 그라프트된 변성 폴리프로필렌 공중합체와 무기첨가제를 함께 처방하여 상호 간의 친화성 및 분산성을 향상시켜 성형품의 표면 손상을 막는 물성 및 성형성을 보완하며, 아민기(-NH₂)를 도입한 올레핀-아크릴레이트계 공중합체를 최적의 비로 혼합하여 고분자내 도입된 아민 극성기의 작용을 통하여 표면의 슬립성을 높여주고 내스크래치성을 향상시켜, 종래의 내충격성 및 강성 등의 물성 측면에서는 우수하나 충격 강도가 높을수록 내스크래치성이 열등해지는 결점을 극복하고 강성과 내열성 및 저온 충격 강도 등의 우수성을 유지하며, 강한 내스크래치성을 가진 자동차 내장재로 매우 적합하게 사용할 수 있는 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것이다.
종래의 자동차 내장재로서 널리 사용되는 폴리카보네이트/아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 수지(PC/ABS)는 기계적 물성은 우수하나 차량 경량화와 원가 절감을 위해 폴리올레핀 복합수지로 대체하려고 시도하고 있는 추세이다. 또한 폴리카보네이트/아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 수지(PC/ABS)수지는 내화학성이 취약하여 제품성형시의 사출 압력을 받은 상태에서 용제에 의한 마이크로 크랙 발생과 제품장착시의 장착에 의한 압력을 받은 상태에서 외부 화학적 작용(방향제 등)에 의한 파손 발생 등 다수의 문제를 일으키고 있다. 이러한 소재의 대체 재료로서 폴리올레핀 수지가 대두되었고 그 중 폴리프로필렌 복합수지는 성형성, 내충격성, 내약품성 등이 뛰어나고 저비중, 저가라는 큰 장점을 갖고 있어 자동차의 내외장재에 폭넓게 사용되고 있다. 그러나 지금까지 개발된 폴리프로필렌 수지 조성물은 내충격성 및 강성 등의 물성 측면에서는 우수하나 충격강도가 높을수록 내스크래치성이 열등해지는 단점을 갖고 있으므로 우수한 충격강도를 유지하면서 내스크래치성을 향상시킬 수 있는 수지 조성물의 개발은 자동차 내장재 산업에 있어서 매우 중요한 과제라 할 수 있다.
또한 차량 경량화의 추세에 따라 부품 두께가 얇아짐에 따라 사출 성형시 요구되는 유동성을 확보하고 치수안정성을 가진 폴리프로필렌 복합수지를 개발하는 것도 시급한 과제라 할 수 있다.
통상적으로 사용되는 자동차 내장재 소재는 폴리프로필렌에 폴리올레핀 고무류와 각종 무기 충전제를 첨가한 소재를 사출 성형하여 사용하여 왔으나 상기에서 언급된 내충격성과 내스크래치성의 상반되는 경향에 의한 어려움이 늘 상존하였고 사출 성형성의 용이를 위해 흐름성이 우수한 소재를 사용할 때는 우수한 충격특성을 유지하는데 불리하였다.
따라서 자동차 내장재로서, 특히 인스트루먼트 패널소재로서 적합한 내충격성을 가지면서 내스크래치성과 성형성이 우수한 소재의 개발이 절실한 실정이다.
이에, 본 발명자들은 상기와 같은 종래 폴리프로필렌 복합 수지의 낮은 내스크래치성, 낮은 성형성 등의 낮은 물성에 의한 제조된 제품의 품질저하의 문제점을 해결 하고자 노력하였다.
그 결과, 에틸렌 블록 공중합체에 올레핀계 고무성분과 실리콘 고무성분 및 공중합체 마스터배치를 제조 후 배합하며, 변성 폴리프로필렌 공중합체와 무기첨가제를 첨가하고, 상기 아민기를 도입한 올레핀-아크릴레이트계 공중합체를 혼합하여 충격강도와 내스크래치성 및 성형성이 보강되어, 자동차 내장재용 폴리프로필렌 수지 조성물의 내스크래치성, 성형성이 개선 된다는 것을 알게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명은 내스크래치성, 성형성이 우수하고 강성, 내열성 및 저온 충격강도 등의 특성이 유지되는 내스크래치성이 향상된 자동차 내장재용 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 내스크래치성 및 성형성이 우수한 에틸렌-프로필렌 공중합체로서,
전체 조성물 100 중량%에 대하여,
(A) 에틸렌 함량이 5 ~ 10 몰%이며, 용융지수가 25 ~ 55 g/ 10 분(230 ℃, 2.16 Kg)인 에틸렌-프로필렌 공중합체가 45 ~ 58 중량%;
(B) (1) 용융지수가 1 ~ 5 g/ 10분(190 ℃, 2.6 Kg)이고 옥텐 함량이 8 ~ 10 몰%인 에틸렌-옥텐 고무탄성체와, (2) 용융지수가 10 ~ 15 g/ 10분(190 ℃, 2.6 Kg)이고, 옥텐 함량이 22 ~ 28 몰%인 에틸렌-옥텐 고무탄성체가 1 : 2 ~ 1 : 4 의 중량비로 구성된 에틸렌-옥텐 고무탄성체 혼합물이 13 ~ 18 중량%;
(C) 실리콘 성분이 50 중량% 함유된 폴리프로필렌 마스터배치가 2 ~ 8 중량%;
(D) 극성기가 그라프트된 변성 폴리프로필렌 공중합체가 1 ~ 5 중량%;
(E) 무기충전제가 17 ~ 30 중량%; 및
(F) 아민기를 도입한 올레핀-아크릴레이트계 공중합체 마스터 배치가 1 ~ 6 중량% 함유된 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 폴리프로필렌 수지 조성물에 그 특징이 있다.
이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 소량의 함유량에도 우수한 내스크래치성, 내충격성 향상을 나타내는 폴리프로필렌-실리콘고무 마스터 배치를 포함하며, 불포화 카르본산 또는 그 유도체를 그라프트시켜서 얻은 변성 폴리프로필렌 공중합체를 첨가하여 폴리프로필렌과 실리카, 무기 충전제와의 결합력을 증가 시키고, 아민기를 도입한 올레핀-아크 릴레이트계 공중합체를 첨가하여 아민 극성기의 작용을 통해 표면의 슬립성을 높여주고 물성변화가 최소화 됨으로써, 자동차 인스트루먼트 패널에 적합한 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것이다.
이러한 본 발명의 폴리프로필렌 수지 조성물의 각 구성 성분에 대하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
(A) 에틸렌-프로필렌 공중합체
에틸렌-프로필렌 공중합체인 성분(A)는 고결정, 고유동성 폴리프로필렌 복합체로서 프로필렌과 에틸렌의 공중합체이며, 에틸렌 함량이 5 ~ 10 몰%, 바람직하게는 6 ~ 8 몰%이며, 용융지수가 25 ~ 55 g/10분(230 ℃)인 유동성이 우수한 고결정성 및 고유동성 블록 공중합체이다. 따라서 에틸렌-프로필렌 공중합체인 성분(A)는 압출 및 사출 성형시 수지에 고결정성에 의해 유발되는 고강성, 내충격성, 치수안정성, 내열성 및 내스크래치성을 부여하기 위해 사용된 프로필렌에틸렌 공중합체이며, 도장성도 매우 우수한 것으로 알려져 있다. 에틸렌-프로필렌 공중합체인 성분(A)는 45 ~ 58 중량%, 바람직하게는 48 ~ 53 중량%을 사용하는 것이 적합하며, 만일 45 중량% 미만이면 유동성이 줄어들어 성형성이 저하하게 되며, 58 중량%를 초과하면 굴곡탄성률이 저하되고 열변형온도가 내려가는 등 다른 물성이 좋지 못하게 되어 오히려 성형성에도 문제점이 생기게 된다.
(B) 에틸렌-옥텐 고무탄성체
에틸렌-옥텐 고무탄성체인 성분(B)는 올레핀계 열가소성 탄성체로서 내충격성을 증강시키기 위해 사용되는 성분으로, 본 발명에는 전체 대비 옥텐 함량비가 서로 다른 에틸렌-옥텐 고무탄성체 성분 EOR-1과 고무탄성체 성분 EOR-2의 혼합물을 사용하였으며, 에틸렌-옥텐 고무탄성체 성분 EOR-1와 고무탄성체 성분 EOR-2사이의 중량비는 1 : 2 ~ 1 : 4 의 값을 가지는 것이 바람직하다. 성분(EOR-1)은 에틸렌-옥텐 고무탄성체로서 옥텐 함량이 25 ~ 32 몰% 이며, 용융지수는 0.5 ~ 4 g/ 10 분(190 ℃, 2.6 kgf) 이며, 성분(EOR-1)의 함량은 전체수지의 3 ~ 6 중량%, 바람직하게는 4 ~ 5 중량% 이며 3 중량% 미만이면 충격강도가 저하되는 문제가 있으며, 6중량%를 초과하면 유동성이 감소 되어 성형에 어려움이 발생할 수 있다. 성분(EOR-2)는 에틸렌-옥텐 고무탄성체로서 22 ~ 28 몰% 이며, 용융지수는, 10 ~ 15 g/ 10분(190 ℃, 2.6 kgf), 성분(EOR-2)의 함량은 8 ~ 14 중량%이며 바람직 하게는 10 ~ 12중량% 이며 8 중량% 미만이면 전체 수지 내 고무 분산성이 저하되어 충격강도가 급격히 떨어지게 된다. 만약 14 중량% 초과를 하면 굴곡 및 인장 특성이 크게 감소함으로 바람직하지 못하다. 용융지수가 서로 다른 에틸렌-옥텐 고무 성분(EOR-1, EOR-2)을 적절히 배합함으로써 충격강도, 내크스래치성, 유동성 및 분산성을 효율적으로 조절할 수 있으며, 본 발명 수지의 충격강도 향상을 위해서도 긴 측쇄(side chain)에 의해 유발되는 충격강도 증대 효과가 현저하고, 함량 증가에 따른 강성 저하를 최소화 할 수 있는 에틸렌-옥텐 고무를 사용함으로 우수한 물성을 얻을 수 있다.
(C) 폴리프로필렌-실리콘고무 마스터 배치
성분(C)는 폴리프로필렌 수지와 실리콘 고무를 중량비 1 : 1의 조성으로 제조된 폴리프로필렌-실리콘고무 마스터 배치로서, 사용된 실리콘 고무는 내충격성 뿐만 아니라 내열성, 내한성, 내후성 및 내오존성 등에 있어서 매우 우수한 소재로서 산업전반에 폭넓게 응용되고 있는 실록산계의 실리콘 고무를 사용한다. 본 발명의 경우 내충격성 및 내스크래치성 향상을 위해 사용되었으며, 소량의 함유량으로서도 우수한 성능 향상을 나타내었다. 이 폴리프로필렌-실리콘고무 마스터 배치인 성분(C)는 분자량 35,000 ~ 40,000, 용융지수 25 ~ 40 g/10 분(190 ℃, 2.6kgf), 고유점도는 1.1 ~ 1.2 dL/g인 폴리프로필렌을 마스터배치의 중량대비 50 중량%, 분자량이 80,000 ~ 100,000 이고 비중이 0.95 ~ 0.98인 실록산 계열의 실록산 고무 50 중량%를 그 조성으로 한다. 본 발명에 사용되는 실리콘 고무는 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane)을 기초하여 메틸 그룹의 일부가 비닐 그룹이나 페닐그룹으로 치환된 형을 단독 또는 블렌딩하여 사용한 실리콘 고무 복합체로서 고무성분과 소량의 오일 성분을 함유하고 있다. 이러한 실리콘 고무 성분을 이용한 마스터 배치는 전체 조성물에 대해서 2 ~ 8 중량% 사용하며, 특히 3 ~ 6 중량%을 사용함이 바람직하다. 이 성분 함량이 2 중량% 미만 사용 시 제품의 내마모성 및 내스크래치성의 저하를 초래하며, 8 중량% 초과 사용 시 수지와의 분산성의 문제를 일으켜 오히려 전반적인 물성 저하를 일으킬 수 있다.
(D) 변성 프로필렌 공중합체
성분(D)는 본 발명에서 얻어진 수지의 성분들간의 친화력을 높여 분산도를 좋게 하며, 결과적으로 제품의 내스크래치성과 내충격성을 동시에 향상시키는 역할을 하는 극성기가 그라프트된 변성 프로필렌 공중합체이다. 본 발명에는 분산성과 충격강도의 보다 효율적인 조절을 위해 변성 프로필렌 공중합체를 이용하였으 며, 보다 상세하게는 프로필렌-아세테이트 공중합체이다. 변성 폴리프로필렌 공중합체로서 측쇄에 카르복실기를 그라프트시켜 극성기를 함유시킴으로써 폴리프로필렌과 실리카, 무기 충전제와의 결합력을 증가시킬 수 있으며, 이 변성 폴리프로필렌 공중합체는 구체적으로 불포화 카르본산 또는 그 유도체를 그라프트시켜 얻은 것이다. 극성기 함유 폴리프로필렌으로서 그라프트율은 1.0 ~ 5.0 %, 바람직하기로는1.5 ~ 3.0 %인 것이 사용되며, 만약 1.0 % 미만이면 내스크래치성의 향상을 기대할 수 없으며, 5.0 % 초과시 강성 및 충격강도의 물성 저하를 초래하게 되어 오히려 바람직하지 못하다. 극성기가 그라프트된 변성 프로필렌 공중합체인 성분(D)는 전체수지 조성물에 대해서 1 ~ 5 중량%, 바람직하게는 2 ~ 3 중량%를 사용하며 1 중량% 미만이면 비극성 고분자와 무기충전제 사이의 결합력의 감소로 물성 밸런스가 좋지 못하며, 5 중량% 초과 시 유동성의 급격한 감소로 초래되어 바람직하지 못하다.
(E) 무기충전제
성분(E)는 본 발명에 사용되는 무기 충전제로서 평균입경이 평균입경 2 ~ 8 ㎛인 탈크를 사용하였으며, 바람직하게는 3 ~ 6 ㎛이다. 그 함량은 전체 수지조성물에 대해 17 ~ 30 중량%, 바람직하게는 20 ~ 26 중량%로 사용함이 좋다. 이러한 무기 충전제의 함량이 17 중량% 미만이면 강성 및 내열성이 급격히 하락하며, 30 중량%을 초과하면 충격강도가 떨어지게 된다. 본 발명에 있어서, 탈크 이외의 평균입경 10 ㎛ 이하의 침상 형태의 실리카, 마이카, 탄산칼슘, 유리섬유, 유리 비드, 황산바륨, 수산화마그네슘, 월라스토나이트, 칼슘 실리케이트 섬유, 탄 소섬유, 마그네슘 옥시설페이트 섬유, 칼륨 티타네이트 섬유, 산화티탄, 아황산칼슘, 화이트 카본, 클레이 및 황산칼슘등을 무기 충전제로써 사용이 가능하지만, 함량에 따른 강성 증가가 가장 잘 나타나는 탈크를 사용함이 가장 바람직하다.
(F) 올레핀-아크릴레이트계 공중합체
본 발명에 도입된 성분(F)는 인스트루먼트 패널의 내스크래치성을 향상시키기 위해 도입된 용융흐름지수가 13 ~ 15 g/ 10 분(230 ℃, 10 kg), 녹는점 92 ~ 95 ℃이며 고분자 구조 내에 아민기(-NH2)를 도입한 펠렛(pellet) 형태의 올레핀-아크릴레이트계 공중합체이다. 이러한 올레핀-아크릴레이트계 공중합체인 성분(F)는 특별히 고안된 기능성 고분자의 일종으로 노팔로이사로부터 얻을 수 있으며 (상품명: NOFALLOY series), 올레핀-아크릴레이트계 공중합체인 성분(F)내에 아민기를 함유한 단위체가 18 ~ 24 중량%을 가진 것으로 알려져 있다. 이 올레핀-아크릴레이트계 공중합체인 성분(F)는 제품내의 열적, 물리적 특성을 저하시키지 않으면서도 표면에서의 내스크래치성의 향상을 유도하기 위해 합성된 것으로서, 고분자내 도입된 아민 극성기의 작용을 통해 제품 성형 시 표면으로의 올레핀-아크릴레이트계 공중합체인 성분(F)의 이동을 유발시키고 표면에서의 조성변화 및 함량 증가를 통하여 표면의 슬립(slip)성을 높여주는 것으로 기대할 수 있으며 또한 올레핀-아크릴레이트계 공중합체인 성분(F)에서의 올레핀 단위체들이 폴리프로필렌 복합수지와의 상용성을 유지시켜 물성 변화를 최소화시킬 수 있다. 올레핀-아크릴레이트계 공중합체인 성분(F)내의 아민기 함량 변화와 복합 수지 내 올레핀-아크릴레이트계 공중합체인 성분(F)의 함량 변화를 통해 최적 조건을 찾은 후 성형품을 사출 하였으며, 이러한 올레핀-아크릴레이트계 공중합체인 성분(F)는 전체 복합 수지에 대해 1 ~ 6 중량%, 바람직하게는 3 ~ 5 중량%를 사용하지만, 함량이 6 중량%을 초과하게 되면, 강성과 신율이 저하되기 시작하며, 1 중량% 미만을 사용할 때는 내스크래치성의 향상이 미미하다.
상기 폴리프로필렌 수지 조성물의 혼합 방법은 구체적으로, 반바리 믹서, 일축압축기, 이축압축기 및 다륜스크류압출기 등의 일반적인 용융 혼련기를 이용하는 방법이 채용될 수 있으며, 본 발명의 폴리프로필렌 수지 조성물에 대한 성형가공법의 경우 압출성형, 중공성형, 사출성형, 시트성형 등의 성형방법으로 특별히 한정하지 않지만 사출성형이 가장 바람직하다.
이하, 본 발명을 다음의 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는바 본 발명이 실시예에 한정되는 것은 아니다.
아래의 실시예 및 비교예의 물성 평가방법은 다음 시험 법에 의거하여 수행하였다.
1) 용융지수(MI) : ASTM D1238법에 따라 측정하였으며 시험조건은 온도 230 ℃, 2.16kg의 하중이다.
2) 밀 도 : ASTM D1505법에 따라 측정하였다.
3) 아이조드 충격 강도 : ASTM D256법에 따라 측정하였으며 시험조건은 23 ℃ 및 - 10 ℃ 두 조건하에서 가공 톱니 시편을 이용하였다.
4) 굴곡 탄성률 : ASTM D790법에 따라 측정하였다.
5) 인장강도 및 신율 : ASTM D683에 따라 측정하였으며 크로스-헤드 속도는 50 mm/분으로 설정하였다.
6) 락웰 경도: ASTM D785에 따라 R 스케일로 측정하였다.
7) 열변형 온도 : ASTM D648법에 따라 측정하였으며 시험조건에 사용된 로드 값은 4.6 kgf이다.
8) 내스크래치성 : 긁힘자를 이용해 시험편의 표면을 아래 표 1 의 조건으로 긁은 후 표면 상태를 아래 표 2 에 의해 평가하였다.
항 목 조 건
하중 (N) 또는 (kgf) 7.8 N 또는 0.8 kgf
스트로크 (mm) 80 ± 5
마찰 속도 (mm/초) 80
긁힘 횟수 1 회
등 급(급) 판 정 기 준 (외관)
5 표면손상이 거의 없음
4 분명한 표면손상이 인지되지 않음
3 미세한 표면손상이 인지됨
2 분명한 표면손상으로 백화발생
1 매우 심한 표면 손상
실시예 1 ~ 실시예 6
먼저 아래 표 3 에 명시된 에틸렌-프로필렌 공중합체인 성분(A), 에틸렌-옥텐 고무탄성체 혼합물인 성분(B), 폴리프로필렌-실리콘고무 마스터 배치인 성분(C), 극성기가 그라프트된 변성 프로필렌 공중합체인 성분(D), 무기충전제인 성분(E) 및 아민기를 도입한 올레핀-아크릴레이트계 공중합체인 (F)성분을 기타 첨가물(G)과 헨젤 믹서에서 아래 표 3 에 나타낸 성분비로 혼합한 후, 이축 압출기를 사용하여 190 ~ 230 ℃인 가공 조건으로 압출한 후 사출 성형하여 제작하였고 각종 물성을 측정하여 그 결과를 표 3 에 나타내었다.
비교예 1 ~ 비교예 2
상시 실시예 1과 동일하게 실시하되, 각 성분비는 아래 표 4 에 기술된 것과 같고, 각종 물성을 측정하여 그 결과를 표 4 에 나타내었다.
비교예 3
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 각 성분비는 아래 표 4 에 기술된 것과 같고, 아민기를 도입한 올레핀-아크릴레이트계 공중합체인 (F)성분을 배제하고 반응을 수행하여 조성물을 제조하였고 각종 물성을 측정하여 그 결과를 표 4 에 나타내었다.
비교예 4
상기 실시예 1 과 동일하게 실시하되, 에틸렌-옥텐 고무탄성체인 성분(B)의 EOR-2 성분을 배제하고 반응을 수행하여 조성물을 제조하였고, 각종 물성을 측정하여 그 결과를 표 4 에 나타내었다.
비교예 5
상기 비교예 1 과 동일하게 실시하되, 극성기가 그라프트 된 변성 프로필렌 공중합체인 (D)성분을 배제하고 반응을 수행하여 조성물을 제조하였고, 각종 물성을 측정하여 그 결과를 표 4 에 나타내었다.
비교예 6
상기 비교예 1 과 동일하게 실시하되, 폴리프로필렌-실리콘고무 마스터배치인 (C)성분을 배제하고 반응을 수행하여 조성물을 제조하였고, 각종 물성을 측정하여 그 결과를 표 4 에 나타내었다.
구 분 비 교 예
1 2 3 4 5 6
조 성 성 분 (g) A 46 50 50 54 51 47
B (EOR-1) 3 5 5 4 6 5
B (EOR-2) 14 10 11 12 11 9
C 6 4 3 3 4 6
D 2 2 2 2 3 1
E 25 26 24 21 22 27
F 4 3 5 4 3 5
G <1 <1 <1 <1 <1 <1
용융흐름지수(MI)[g/10min] 25.8 26.5 27.5 28.2 26.3 25.9
밀도[g/㎤] 1.07 1.06 1.06 1.07 1.05 1.08
아이조드충격 강도[kgfcm/cm] 23 ℃ 40.1 39.3 33.1 34.2 40.0 42.4
-10 ℃ 5.4 5.8 5.2 5.3 5.8 5.2
굴곡 탄성률[kgf/㎠] 24,200 24,700 24,100 24,000 24,100 24,600
인장강도 [kgf/㎠] 210 212 219 215 212 216
신율 [%] 430 423 414 406 412 420
락웰 경도 (R 스케일) 58 60 63 55 56 54
열 변형 온도 [℃] 135 140 139 138 139 138
내스크래치성 >3급 4급 4급 >3급 >3급 3급
구 분 비 교 예
1 2 3 4 5 6
조 성 성 분 (g) A 38 47 50 65 50 53
B (EOR-1) 5 2 4 4 5 4
B (EOR-2) 10 9 9 0 10 9
C 10 5 4 4 4 0
D 2 2 5 5 0 5
E 28 20 30 19 26 25
F 7 15 0 3 2 4
G <1 <1 <1 <1 <1 <1
용융흐름지수(MI)[g/10min] 19.6 25.7 26.2 27.4 22.1 25.4
밀도[g/㎤] 1.15 1.07 1.07 1.03 1.06 1.05
아이조드충격 강도[kgfcm/cm] 23 ℃ 30.8 28.0 29.2 12.2 32.2 28.4
-10 ℃ 5.2 4.6 3.1 2.4 4.6 3.6
굴곡 탄성률[kgf/㎠] 21,200 21,000 21,800 20,600 22,000 21,100
인장강도 [kgf/㎠] 185 195 210 220 210 215
신율 [%] 280 265 380 365 385 275
락웰 경도 (R 스케일) 52 60 54 57 53 54
열 변형 온도 [℃] 132 131 134 136 132 135
내스크래치성 3급 3급 2급 3급 3급 3급
상기 표 3과 표 4에 나타낸 바와 같이 각 성분들의 함량이 본 발명의 허용 범위 내에 있을 때와 허용 범위 밖에서의 물성의 차이를 보여 주고 있다. 비교예 1 ~ 6 에서는 사용되는 고무류의 종류별 구성 함량별 물성 특성과 상용화제의 함량 및 첨가유무, 무기충전제의 함량에 따른 물성 차이를 보여주고 있으며, 다양한 물성들의 균형있는 성능 향상을 위해서는 본 발명의 최적 구성비를 따라야 함을 보여주고 있다. 내스크래치성의 향상을 위해 도입된 에틸렌-아크릴레이트계 공중합체인 성분 (F)의 무처방 시 내스크래치성의 저하를 보여주고 있다.
상기에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 폴리프로필렌 수지 조성물은 종래에 사용되어온 값비싼 폴리카보네이트나 에틸렌-부타디엔-스티렌 수지에 비해 강성 및 내충격성을 유지하며, 내스크래치성 및 성형성을 크게 향상 시키는 것을 제공함으로써 경제적 효과 및 인스트루먼트 패널을 비롯한 자동차용 내장부품으로도 사용이 가능하다.

Claims (3)

  1. 내스크래치성 및 성형성이 우수한 에틸렌-프로필렌 공중합체 조성물로서,
    전체 조성물 100 중량%에 대하여,
    (A) 에틸렌 함량이 5 ~ 10 몰%이며, 용융지수가 25 ~ 55 g/ 10분(230 ℃, 2.16 Kg)인 에틸렌-프로필렌 공중합체가 45 ~ 58 중량%;
    (B) (1) 용융지수가 1 ~ 5 g/ 10분(190 ℃, 2.6 Kg)이고 옥텐 함량이 8 ~ 10 몰%인 에틸렌-옥텐 고무탄성체와, (2) 용융지수가 10 ~ 15 g/ 10분(190 ℃, 2.6 Kg)이고, 옥텐 함량이 22 ~ 28 몰%인 에틸렌-옥텐 고무탄성체가 1 : 2 ~ 1 : 4 의 중량비로 구성된 에틸렌-옥텐 고무탄성체 혼합물이 13 ~ 18 중량%;
    (C) 실리콘 성분이 50 중량% 함유된 폴리프로필렌 마스터배치가 2 ~ 8 중량%;
    (D) 극성기가 그라프트된 변성 폴리프로필렌 공중합체가 1 ~ 5 중량%;
    (E) 무기충전제가 17 ~ 30 중량%; 및
    (F) 아민기를 도입한 올레핀-아크릴레이트계 공중합체 마스터 배치가 1 ~ 6 중량% 함유된 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 폴리프로필렌 수지 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 무기 충전제는, 탈크, 실리카, 마이카, 탄산칼슘, 유리섬유, 유리비드, 황산바륨, 수산화마그네슘, 월라스토나이트, 칼슘실리케이트 섬유, 탄소섬유, 마그네슘 옥시설페이트 섬유, 칼륨 티타네이트 섬유, 산화티탄, 아황산칼슘, 화이트 카본, 클레이 및 황산칼슘 중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 자동차 내장재용 폴리프로필렌 수지 조성물.
  3. 상기 청구항 1 내지 2 항에서 선택된 어느 하나의 수지 조성물을 사용하여 제조된 자동차 인스트루먼트 패널.
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