Moisture sorption behavior and dimension change of polymeric materials (ASA, ABS, PMMA, PC, PP, PPS) for automotive exterior lamp has been investigated. The variations of the moisture sorption have been represented following the theoretical model of the Fick’s 2nd law of diffusion. In order to understand the dimensional change during the moisture sorption process, the change in length of each sample was studied. The length of polymeric materials increased as equilibrium water content increased. The moisture absorbed polymer materials provided a 33% decrement of the coefficient of thermal expansion, seemingly by swelling the polymer materials under atmosphere condition.

본 연구에서는 자동차 외장 램프에 사용되는 고분자 소재(ASA, ABS, PMMA, PC, PP, PPS)의 수분 흡습거동과 이에 따른 치수 변화에 대해 연구하였다. 수분 흡습의 초기 거동은 확산 지배 방정식인 Fick의 제 2법칙을 따르는 거동을 보였다. 수분 흡습에 따른 치수 변화를 분석하기 위해 각 샘플의 길이 수분 흡습 후 길이 변화를 측정하였으며, 그 결과 수분 흡습에 따라 치수가 증가하는 변화를 보였다. 또한, 최대 흡습량이 증가한 소재일수록 치수변화도 증가하는 것을 확인하였다. 수분을 흡습한 고분자의 열팽창계수는 건조된 고분자 대비 최대 33%(본 연구에서는 PMMA의 경우) 감소된 값을 보였다. 이는 수분 흡습에 의해 1차적으로 팽창하여, 열에 의한 팽창이 상대적으로 감소한 것으로 판단된다.

Keywords: moisture sorption, dimensional change, coefficient of thermal expansion, automotive exterior lamp, Fick’s second law