KR20190064337A - 충격강도가 개선된 폴리프로필렌 수지 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 충격강도가 개선된 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비결정성 폴리프로필렌을 포함하여 충격강도가 개선된 자동차 외장재용 내충격성 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것이다.
이러한 본 발명의 폴리프로필렌 수지 조성물은 고분자량의 비결정성 폴리프로필렌을 포함하여 충격강도가 현저히 향상된 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 성형체를 제공할 수 있다.
이러한 본 발명의 폴리프로필렌 수지 조성물은 고분자량의 비결정성 폴리프로필렌을 포함하여 충격강도가 현저히 향상된 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 성형체를 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 충격강도가 개선된 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비결정성 폴리프로필렌을 포함하여 충격강도가 개선된 자동차 외장재용 내충격성 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것이다.
폴리프로필렌 복합수지는 성형성, 내충격성, 내약품성 등이 뛰어나고 저비중, 저가라는 큰 장점을 가지고 있어서, 안전성 및 기능성이 모두 요구되는 부품인 범퍼, 인스트루먼트 판넬, 도어트림판넬 및 내장트림류 등의자동차 내외장재에 폭넓게 사용되고 있다.
특히, 자동차 범퍼에 사용되는 소재는 우수한 내스크래치성과 상온 및 저온에서의 우수한 충격강도와 높은 내열성, 고강성을 요구하며, 후변형이 일어나지 않아야 한다. 그리하여 상온 및 저온 충격강도를 만족시키기 위해서 높은 함량의 고무상이 첨가되어야 하고, 고강성을 확보하기 위해 일정 함량 이상의 필러를 첨가하여 사용하여 왔다.
또한 프로필렌이 단독 중합된 호모폴리프로필렌은 충격강도가 낮기 때문에 중합시 알파올레핀, 예를 들어 에틸렌과 함께 공중합함으로써 충격강도를 보완하는 기술이 이용되고 있다. 이러한 에틸렌-프로필렌 블록공중합체는 뛰어난 강성 및 충격 특성으로 인해 자동차 부품, 가전기구, 공업부품, 일상생활용품 및 포장용기 같은 사출 성형품, 포장용 필름 및 쉬이트 등에 광범위하게 사용되고 있다
하지만, 상기 에틸렌-프로필렌 블록공중합체는 결정성 에틸렌-프로필렌 공중합체와의 혼련성이 좋지 않다는 단점이 있다. 이러한 단점을 개선해주기 위한 다양한 방법이 있지만, 현재까지 만족할만한 충격강도 향상을 나타내는 폴리프로필렌 수지 조성물이 제공되지 않고 있다.
한국공개특허 10-2010-0084231호는 고유동성 및 성형외관이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공하고 있다. 하지만, 상기 조성물은 주로 외관 성형에 관한 물성 향상만을 목적으로 하고 있으며 충격강도 개선에는 한계를 나타내고 있다.
본 발명은 상기 문제를 해결하고자 안출된 것으로, 폴리프로필렌계 수지와의 상용성이 높은 고분자량의 비결정성 폴리프로필렌을 사용하여 충격강도가 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형체를 제공하고자 한다.
상기 과제 해결을 위하여 본 발명은, (A) 결정성 폴리프로필렌 40~90중량%; (B) 열가소성 탄성체 고무 5~30중량%; (C)
무기충전제 5~40중량%; 및 (D) 상기 (A) 내지 (C) 100중량부에 대하여 비결정성 폴리프로필렌 0.5~5중량부를 포함하는 자동차 외장재용 내충격성 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.
또한 상기 결정성 폴리프로필렌은 프로필렌 단독 중합체이거나, 에틸렌 또는 탄소수 4~10개인 α-올레핀 중에서 선택된 하나 이상의 단량체와의 공중합체인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.
또한 상기 열가소성 탄성체 고무는 프로필렌,부텐, 펜텐, 헥센, 프로펜 및 옥텐으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 α-올레핀과 에틸렌의 공중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.
또한 상기 무기충전제는 탈크, 탄산칼슘, 월라스토나이트, 황산칼슘, 산화마그네슘, 칼슘스테아레이트, 마이카, 규산칼슘, 점토 및 카본블랙으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.
또한 상기 비결정성 폴리프로필렌은 중량평균분자량이 50,000~1,000,000이고, 입체규칙도(isotactisity, Pentad I.I, mmmm)가 5~20% 인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.
또한 상기 비결정성 폴리프로필렌은 하기 화학식 1로 표시되는 전이금속 화합물을 포함하는 촉매하에 중합된 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
(M은 4족 전이금속이고; Q1 및 Q2는 각각 독립적으로 할로겐; (C1-C20)알킬; (C2-C20)알케닐; (C2-C20)알키닐; (C6-C20)아릴; (C1-C20)알킬(C6-C20)아릴; (C6-C20)아릴(C1-C20)알킬; (C1-C20)알킬아미도; (C6-C20)아릴아미도; 또는 (C1-C20)알킬리덴이고;
R1 ~ R2, R6 ~ R10은 각각 독립적으로 수소; 아세탈, 케탈, 에테르기를 포함 또는 포함하지 않는 (C1-C20)알킬; 아세탈, 케탈, 에테르기를 포함 또는 포함하지 않는 (C2-C20)알케닐; 아세탈, 케탈, 에테르기를 포함 또는 포함하지 않는 (C1-C20)알킬(C6-C20)아릴; 아세탈, 케탈, 에테르기를 포함 또는 포함하지 않는 (C6-C20)아릴(C1-C20)알킬; 또는 아세탈, 케탈, 에테르기를 포함 또는 포함하지 않는 (C1-C20)실릴이고; 상기 R1은 R2와 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고, R6 내지 R10 중에서 2 이상이 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고;
R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소 또는 메틸이며, 다만 R3 및 R4 중 적어도 하나는 메틸이고;
R5는 아세탈, 케탈, 에테르기를 포함 또는 포함하지 않는 (C1-C20)알킬이고;
R11, R12 및 R13은 각각 독립적으로 수소; 아세탈, 케탈, 에테르기를 포함 또는 포함하지 않는 (C1-C20)알킬; 아세탈, 케탈, 에테르기를 포함 또는 포함하지 않는 (C2-C20)알케닐; 아세탈, 케탈, 에테르기를 포함 또는 포함하지 않는 (C1-C20)알킬(C6-C20)아릴; 아세탈, 케탈, 에테르기를 포함 또는 포함하지 않는 (C6-C20)아릴(C1-C20)알킬; 아세탈, 케탈, 에테르기를 포함 또는 포함하지 않는 (C1-C20)실릴; (C1-C20)알콕시; 또는 (C6-C20)아릴옥시이고; 상기 R11와 R12 또는 R12와 R13가 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있다.)
또한 폴리프로필렌 수지 조성물로 제조된 것을 특징으로 하는 성형체를 제공한다.
또한 상기 성형체는 자동차 외장재용 부품인 것을 특징으로 하는 성형체를 제공한다.
이러한 본 발명의 폴리프로필렌 수지 조성물은, 고분자량의 비결정성 폴리프로필렌을 포함하여 충격강도가 현저히 향상된 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 성형체를 제공할 수 있다.
이하 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예의 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명은, (A) 결정성 폴리프로필렌 40~90중량%; (B) 열가소성 탄성체 고무 5~30중량%; (C) 무기충전제 5~40중량%; 및 (D) 상기 (A) 내지 (C) 100중량부에 대하여 비결정성 폴리프로필렌 0.5~5중량부를 포함하는 자동차 외장재용 내충격성 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.
(A) 결정성 폴리프로필렌
상기 결정성 폴리프로필렌은 프로필렌 단독 중합체이거나, 에틸렌 또는 탄소수 4~10개인 α-올레핀 중에서 선택된 하나 이상의 단량체와의 공중합체일 수 있다. 바람직하게는, 프로필렌과 에틸렌의 공중합체일 수 있으며, 더 바람직하게는 프로필렌과 에틸렌의 블록 공주합체일 수 있다.
본 발명에서 상기 결정성 폴리프로필렌이 프로필렌과 에틸렌 또는 탄소수 4~10개인 α-올레핀 중에서 선택된 하나 이상의 단량체와의 공중합체인 경우, 공단량체인 α-올레핀은 중합체 내 함량이 1~12중량%, 바람직하게는 1~10중량%, 가장 바람직하게는 3~8중량%일 수 있다.
상기 결정성 폴리프로필렌의 입체규칙성에 관련하여 특별히 제한되지는 않으며, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 결정성 폴리프로필렌이라면 제한 없이 사용될 수 있다. 바람직하게는 13C-NMR(핵자기 공명 스펙트럼)로 측정한 아이소탁틱 지수(isotactic index)가 90% 이상일 수 있으며, 바람직하게는 96% 이상, 가장 바람직하게는 98% 이상일 수 있다. 아이소탁틱 지수가 90% 미만이면 성형품의 강성 및표면경도가 만족스럽지 않고, 98% 초과이면 충격강도 저하의 문제가 발생할 수 있다.
또한 상기 결정성 폴리프로필렌은 중량평균분자량이 100,000 ~ 400,000 g/mol일 수 있으며, 하중 2.16kg 및 230℃의 온도에서 용융지수가 0.5~120g/10분일 수 있다.
바람직하게는, 상기 결정성 폴리프로필렌의 용융지수는 4~100g/10분일 수 있으며, 가장 바람직하게 10~100g/10분일 수 있다
상기 결정성 폴리프로필렌 수지로서 프로필렌과 에틸렌 또는 탄소수 4~10개인 α-올레핀 중에서 선택된 하나 이상의 단량체와의 공중합체는 프로필렌을 주성분으로 하는 결정성 공중합체로, 통상적으로 알려진 방법을 이용하여 제조될 수 있다. 예컨대 중합 반응기에 프로필렌 및 에틸렌을 동시에 투입하고 트리에틸 알루미늄, 다이이서 촉매 및 실레인계 전자 공여체를 주입한 후, 반응온도 65~75℃, 32~35K/G 기압 하에서, 슬러리 벌크 중합하여 제조할 수 있으며, 수소에 의해 용융지수를 조절할 수 있다. 중합 반응기는 루프식, 루프 및 가스상 반응기의 조합 중 어느 하나로 제조될 수 있다. 한편 상기 촉매로 다이이서 촉매를 사용하여 공중합체의 물성 향상을 기대할 수 있으나, 이에 한정하지 않고 지글러 나타 촉매, 메탈로센 촉매 등도 사용될 수 있다.
본 발명의 조성물에서 상기 결정성 폴리프로필렌은 40~90중량%로 포함이 될 수 있으며, 바람직하게는 50~90중량%, 가장 바람직하게는 60~80중량%로 포함이 될 수 있다. 상기 결정성 프로필렌 공중합체가 40중량% 미만이면 성형성이 저하되고 수축이 증가하는 문제가 발생될 수 있으며, 90중량% 초과의 경우 충격 강도가 저하될 수 있다.
(B) 열가소성 탄성체 고무
열가소성 탄성체 고무는 수지 조성물의 충격성 보강을 위해 사용되는 성분으로, 그 구성의 한정은 없으나, 바람직하게는 프로필렌,부텐, 펜텐, 헥센, 프로펜 및 옥텐으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 α-올레핀과 에틸렌의 공중합체를 포함하는 것을 사용할 수 있으며, 더 바람직하게는 에틸렌-프로필렌 고무(EPR), 에틸렌-프로필렌-디엔 고무(EPDM), 에틸렌-부텐 공중합체(EBR), 에틸렌-옥텐 공중합체(EOR), 및 스티렌-부타디엔(SBR)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 사용할 수 있으며, 가장 바람직하게는 에틸렌-옥텐 공중합체일 수 있다. 에틸렌-옥텐 공중합체 경우 장측쇄의 옥텐기에 의해 충격강도 개선효과가 가장 우수하며, 상대적으로 저하되는 강성을 최대한 줄일 수 있어 바람직하게 선택될 수 있다.
상기 열가소성 탄성체 고무는 중량평균분자량이 100,000~600,000g/mol일 수 있으며, 2.16kg 및 190℃의 온도에서 용융지수가 0.5~10g/10분일 수 있다. 바람직하게 중량평균분자량이 150,000~450,000g/mol일 수 있으며, 2.16kg 및 190℃의 온도에서 용융지수가 2~8g/10분일 수 있다
본 발명의 수지 조성물에서 상기 열가소성 탄성체 고무의 함량은 5~30중량%일 수 있으며, 바람직하게는 5~20중량%, 가장 바람직하게는 10~20중량%일 수 있다. 열가소성 탄성 고무체의 함량이 5중량% 미만인 경우 수지 조성물의 충격강도가 부족할 수 있으며, 30중량%를 초과할 경우 제조원가가 상승하고 수지 조성물의 용융지수가 저하되며, 재료간의 상 전이가 발생할 수 있어 바람직하지 않다.
(C) 무기충전제
상기 무기충전제는 폴리프로필렌 수지 조성물의 강성을 보강하기 위해서 사용한다.
본 발명에서 상기 무기충전제는 탈크, 탄산칼슘, 월라스토나이트, 황산칼슘, 산화마그네슘, 칼슘스테아레이트, 마이카, 규산칼슘, 점토 및 카본블랙으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으며, 바람직하게는 탈크일 수 있다..
상기 무기충전제의 평균 입경은 1~30㎛인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 5~10㎛인 것을 사용할 수 있다. 무기충전제의 평균 입경이 1㎛ 미만이면 강성 보강 효과가 충분하게 나타나지 않는 문제가 있을 수 있으며, 평균입경이 30㎛을 초과하면 폴리프로필렌 수지 조성물의 압출 성형시 취급 및 작업이 용이하지 않은 문제가 있을 수 있다.
또한, 상기 탈크는 중합체와의 접착성 또는 분산성을 향상시키기 위해서 각종의 유기 티타네이트(titanate)계 커플링(Coupling)제, 유기실란 커플링(Coupling)제, 불포화카르본산, 또는 그 무수물을 그라프트(graft)한 변성폴리올레핀(Polyolefin), 지방산, 지방산 금속염, 지방산 에스테르(ester) 등으로 표면 처리될 수 있다.
상기 무기충전제는 상기 폴리프로필렌계 수지 조성물에 5~40중량%로 포함이 될 수 있으며, 바람직하게는 5~30중량%, 가장 바람직하게는 10~20중량%로 포함이 될 수 있다.
(D) 비결정성 폴리프로필렌
본 발명의 폴리프로필렌 수지 조성물에서 사용되는 열가소성 탄성체 고무는 바람직하게는 저온충격강도가 좋은 에틸렌-α올레핀 공중합체를 사용하게 되는데 이는 (A) 결정성 폴리프로필렌과의 혼련성이 좋지 않다는 단점이 있다. 이러한 단점을 개선해주기 위해 본 발명에서는 특정 메탈로센계 촉매를 사용하여 제조된 비결정성 폴리프로필렌을 사용할 수 있다.
상기 비결정성 폴리프로필렌은 중량평균분자량이 50,000~1,000,000이고, 입체규칙도(isotactisity, Pentad I.I, mmmm)가 5~20%이다. 바람직하게는 중량평균분자량이 100,000~800,000 및 입체규칙도가 5~15%일 수 있고, 더욱 바람직하게는 중량평균분자량이 150,000~500,000 및 입체규칙도가 5~10%일 수 있다. 또한 상기 비결정성 폴리프로필렌의 밀도는 0.8~0.9g/㎖인 것이 바람직하고, 0.82~0.9g/㎖인 것이 더욱 바람직하고, 0.82~0.89g/㎖인 것이 가장 바람직하다. 또한 상기 비결정성 폴리프로필렌의 분자량분포(Mw/Mn)는 1~10인 것이 바람직하고, 1.5~8인 것이 더욱 바람직하며, 2~6인 것이 가장 바람직하다. 이때 상기 중량평균분자량이 50,000 미만일 경우에는 상온에서도 끈적한 상태이기 때문에 사용에 한계가 있을 수 있고, 1,000,000을 초과할 경우에는 수지의 흐름성이 저하되어 성형성이 좋지 않을 수 있다.
상기 비결정성 폴리프로필렌으로 프로필렌 단독 중합체가 사용될 수 있으나, 이에 한정하지 않고 에틸렌 또는 탄소수 4~10개인 알파올레핀 중에서 선택된 하나 이상의 단량체와의 공중합체가 사용될 수도 있다. 이때 상기 단량체 함량은 1~30중량%인 것이 바람직하고, 5~25중량%인 것이 더욱 바람직하다. 가장 바람직하게는 상기 비결정성 폴리프로필렌은 에틸렌-프로필렌 공중합체일 수 있으며, 공중합체 내 에틸렌 함량이 8~15중량%일 수 있다.
이러한 비결정성 폴리프로필렌은 본 출원인이 제시한 특허출원 제2011-0033626호를 참조하여 제조될 수 있다. 즉 본 발명에서 비결정성 폴리프로필렌은 하기 화학식 1로 표시되는 전이금속 화합물을 포함하는 촉매하에 중합된 것이 사용될 수 있다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
M은 4족 전이금속이고; Q1 및 Q2는 각각 독립적으로 할로겐; (C1-C20)알킬; (C2-C20)알케닐; (C2-C20)알키닐; (C6-C20)아릴; (C1-C20)알킬(C6-C20)아릴; (C6-C20)아릴(C1-C20)알킬; (C1-C20)알킬아미도; (C6-C20)아릴아미도; 또는 (C1-C20)알킬리덴이고;
R1 ~ R2, R6 ~ R10은 각각 독립적으로 수소; 아세탈, 케탈, 에테르기를 포함 또는 포함하지 않는 (C1-C20)알킬; 아세탈, 케탈, 에테르기를 포함 또는 포함하지 않는 (C2-C20)알케닐; 아세탈, 케탈, 에테르기를 포함 또는 포함하지 않는 (C1-C20)알킬(C6-C20)아릴; 아세탈, 케탈, 에테르기를 포함 또는 포함하지 않는 (C6-C20)아릴(C1-C20)알킬; 또는 아세탈, 케탈, 에테르기를 포함 또는 포함하지 않는 (C1-C20)실릴이고; 상기 R1은 R2와 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고, R6 내지 R10 중에서 2 이상이 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고;
R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소 또는 메틸이며, 다만 R3 및 R4 중 적어도 하나는 메틸이고;
R5는 아세탈, 케탈, 에테르기를 포함 또는 포함하지 않는 (C1-C20)알킬이고;
R11, R12 및 R13은 각각 독립적으로 수소; 아세탈, 케탈, 에테르기를 포함 또는 포함하지 않는 (C1-C20)알킬; 아세탈, 케탈, 에테르기를 포함 또는 포함하지 않는 (C2-C20)알케닐; 아세탈, 케탈, 에테르기를 포함 또는 포함하지 않는 (C1-C20)알킬(C6-C20)아릴; 아세탈, 케탈, 에테르기를 포함 또는 포함하지 않는 (C6-C20)아릴(C1-C20)알킬; 아세탈, 케탈, 에테르기를 포함 또는 포함하지 않는 (C1-C20)실릴; (C1-C20)알콕시; 또는 (C6-C20)아릴옥시이고; 상기 R11와 R12 또는 R12와 R13가 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있다.
이때 화학식 1의 전이금속 화합물은 조촉매 화합물에 의해 활성화되어 프로필렌의 중합 반응에 활성을 부여하게 되며, 조촉매 화합물로는 화학식 1의 전이금속 화합물을 포함하는 촉매의 활성을 저하시키지 않으면서도 상기 전이금속 화합물을 활성화시킬 수 있는 화합물이라면 제한 없이 사용될 수 있다. 이러한 조촉매 화합물로는 예컨대 하기 화학식 2 내지 4로 표시되는 화합물이 사용될 수 있다.
[화학식 2]
(R31은 독립적으로 할로겐 라디칼, (C1-C20)하이드로카르빌 라디칼 또는 할로겐으로 치환된 (C1-C20)하이드로카르빌 라디칼이고; a는 2 이상의 정수이다.)
[화학식 3]
(D는 알루미늄 또는 보론이고; R71은 독립적으로 할로겐 라디칼, (C1-C20)하이드로카르빌 라디칼 또는 할로겐으로 치환된 (C1-C20)하이드로카르빌 라디칼이다.)
[화학식 4]
(L은 중성 또는 양이온성 루이스 산이고; Z는 13족 원소이고; A는 각각 독립적으로 1 이상의 수소 원자가 할로겐, (C1-C20)하이드로카르빌, (C1-C20)알콕시 또는 (C6-C20)아릴옥시 라디칼로 치환된 (C6-C20)아릴 또는 (C1-C20)알킬 라디칼이다.)
본 발명에서 비결정성 폴리프로필렌의 제조는 상기 촉매 화합물의 존재하에 프로필렌을 중합시켜 수행될 수 있으며, 이때 공지된 방법에 따라 슬러리상, 액상, 기상 또는 괴상에서 실시될 수 있고, 중합은 배치식, 반연속식 또는 연속식 반응으로 수행될 수 있으며, 구체적인 제조방법은 본 출원인이 제시한 특허출원 제2011-0033626호를 참조할 수 있다.
상기 비결정성 폴리프로필렌의 특징은 결정을 가지지 않는 고분자량의 폴리프로필렌으로 기존의 폴리프로필렌 제조공정의 부산물로 생산되는 결정화도가 어느 정도 있는(10~30%) 저결정성 폴리프로필렌와는 특성을 달리 한다.
본 발명에서 상기 비결정성 폴리프로필렌으로 비결정성 에틸렌-프로필렌 공중합체를 사용할 경우, 상기 (A) 결정성 폴리프로필렌과 (B) 열가소성 탄성체 고무의 상용성을 증가시켜 수지 조성물 내부에 분산되어진 상기 고무 입자의 크기를 감소시킨다. 수지 조성물의 충격강도는 상기 고무 입자의 크기와 연관성을 가지는데,상기 (D) 비결정성 폴리프로필렌을 사용하지 않은 조성물과 비교하였을 때 본 발명에 따른 수지 조성물에서 상기 (B) 열가소성 탄성체 고무 입자의 평균 크기가 약 15%, 최대크기는 23% 감소하였다.
또한 상기 비결정성 폴리프로필렌의 낮은 결정화도와 높은 분자량이 수지 조성물의 충격강도를 개선하는데 기여할 수 있다.
또한 상기 비결정성 폴리프로필렌의 특징 상, 결정화도가 없거나 매우 낮기 때문에 타 엘라스토머와 비교 시 낮은 비중, 낮은 선팽창 계수를 가지며, 수지 조성물에 사용할 경우 광택 감소로 인한 질감향상, 힌지성 및 내스크래치성이 개선되는 부가적인 효과를 나타낼 수 있다.
본 발명의 조성물에 상기 비결정성 폴리프로필렌은 상기 (A) 결정성 폴리프로필렌, (B) 열가소성 탄성체 고무 및 (C) 무기충전제 100중량부에 대하여 0.5~5중량부로 포함이 될 수 있으며, 바람직하게는 1~3중량부, 가장 바람직하게는 1.5~2중량부로 포함이 될 수 있다. 비결정성 폴리프로필렌의 함량이 0.5중량부 미만인 경우에는 충격강도의 향상이 미흡할 수 있으며, 5중량부를 초과하는 경우에는 인장강도가 지나치게 저하될 수 있어 바람직하지 않을 수 있다.
본 발명에 의한 폴리프로필렌 수지 조성물은 본 발명의 효과를 현저하게 손상시키지 않은 범위에서, 다른 부가적 성분을 더 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 용매, 페놀계 및 인계 산화방지제, 힌다드 아민(amine)계, 벤조페논(Benzophenone)계, 벤조트리아졸(benzotriazol)계의 내후 열화 방지제, 유기알루미늄(aluminium)화합물, 유기인 화합물 등의 핵제, 스테아진산의 금속염에 대표되는 분산제, 퀴나크리돈(quinacridone), 산화티탄(titan), 카본블랙(carbon black)등의 착색 물질 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 상기 폴리프로필렌 수지 조성물은 본 기술 분야에서 알려진 수지 조성물의 제조방법에 따라 제조될 수 있으며, 예를 들어, 구성성분들을 교반-혼합장치[예:Hensel혼합기, 슈퍼 혼합기 또는 텀블러 혼합기]에 충전시키고, 상기 혼합물을 1~10분 동안 교반-혼합시키고, 180~230℃의 온도에서 압연기 또는 압출기를 사용하여 용융 및 혼련시켜 펠렛화할 수 있다.
본 발명은 상기 폴리프로필렌 수지 조성물로 제조된 성형체를 제공한다.
상기 성형체는 자동차 내장부품, 자동차 외장부품, 가전부품, 전기부품 등일 수 있으며, 바람직하게는 자동차 내장부품 또는 자동차 외장부품일 수 있다.
상기 성형체는 상기 폴리프로필렌 수지 조성물을 사출성형, 압출성형 등 임의의 성형법으로 제조될 수 있으나, 이에 제한하는 것은 아니다..
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명한다.
실시예
하기 (A) 내지 (D) 성분을 Hensel 혼합기에 충전시키고, 3분 동안 교반-혼합시켰다. 생성된 혼합물을 구경이 40mm인 이축압출기를 사용하여 180~230℃에서 용융-압출시켜 펠렛을 제조하였다.
(A) 결정성 폴리프로필렌
용융지수(2.16kg, 230℃의) 35의 결정성 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 28중량% 및 용융지수(2.16kg 및 230℃의) 100의 결정성 에틸렌-프로필렌 블록공주합체 40중량%
(B) 열가소성 탄성체 고무
용융지수(2.16kg, 190℃의) 3.6g/10분인 에틸렌-옥텐 공중합체 엘라스토머 16중량%
(C) 무기충전제
탈크 16중량%
(D) 비결정성 에틸렌-프로필렌 공중합체
하기 방법에 따라 제조된 비결정성 폴리프로필렌(용융지수 3g/10분(230℃, 2.16kg하중), 중량평균분자량(GPC 분석법으로 측정, PL-GPC220, Agilent) 160,000, 분자량분포(Mw/Mn) 5, I.I.(%, mmmm) 9.3, 밀도 0.84g/㎖)를 상기 (A) 내지 (C) 100중량부에 대하여 1중량부를 첨가.
[비결정성 폴리프로필렌 제조방법]
특허출원 제2011-0033626호를 참고하였다. 상온에서 고압 반응기(내부 용량: 2ℓ, 스테인레스 스틸)의 내부를 질소로 치환하였다. 상기 반응기에 메틸알루미녹산 톨루엔 용액 약 4.0㎖(톨루엔 중 메틸알루미녹산 10중량% 용액, Al 기준 6mmol, 제조사: Albemarle)를 가한 후, 프로필렌 500g을 가하였고, 70℃로 승온시켰다. 이어서, 상기 반응기에 하기 화학식 5로 표시되는 전이금속 화합물을 톨루엔에 녹인 용액(1.5㎖, 3.0μmol of Ti)을 주입하고 중합을 실시하였다. 중합 반응을 진행한 후 온도를 상온으로 낮춘 다음, 여분의 프로필렌을 제거하고, 중합체를 회수하였다. 얻어진 중합체를 진공 오븐 내에서 80℃로 가열하면서 4시간 이상 건조시켜 폴리프로필렌을 수득하였다.
[화학식 5]
실시예
2
상기 실시예에서 (D) 비결정성 폴리프로필렌을 2중량부로 첨가한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
실시예
3
상기 실시예에서 (D) 비결정성 폴리프로필렌을 3중량부로 첨가한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
실시예
4
상기 실시예에서 (D) 비결정성 폴리프로필렌을 4중량부로 첨가한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다
실시예
5
상기 실시예에서 (D) 비결정성 폴리프로필렌을 5중량부로 첨가한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다
비교예
상기 실시예에서 (D) 비결정성 폴리프로필렌을 사용하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
시험예
상기 실시예 및 비교예에서 제조한 펠렛을 하기 방법에 따라 물성을 측정하고 그 결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다.
(1) 인장강도 : ASTM D638 규격의 시편 및 방법으로 측정
(2) 신율 : ASTM D638 규격의 시편 및 방법으로 측정
(3) 굴곡강도 : ASTM D790 규격의 시편 및 방법으로 측정
(4) 굴곡탄성률 : ASTM D790 규격의 시편 및 방법으로 측정
(5) IZOD 충격강도 : ASTM D256 규격의 시편 및 방법으로 측정
(6) Dupont 충격강도 : ASTM D256 규격의 시편 및 방법으로 측정
(7) HDT : ASTM D648 규격의 시편 및 방법으로 측정
(8) 수축률 : Microscope를 이용하여 ASTM D638 1형 시편에 140mm 간격으로 표시된 점 사이의 거리를 측정하여 MD방향의 수축률 측정
(9) 광택도 : 광택계 60도, ISO 2813으로 측정
(10) 주사전자현미경 관찰(SEM) : 2mmT 두께로 성형된 시편의 단면은 자일렌으로 에칭하여 표면을 관찰
상기 표 1 및 표 2를 참조하면, 특정 메탈로센 촉매를 이용하여 제조한 비결정성 에틸렌-프로필렌 공중합체를 포함하는 수지 조성물을 이용한 경우(실시예), 비결정성 에틸렌-프로필렌 공중합체를 포함하지 않은 수지 조성물을 이용한 경우(비교예)와 비교해 나머지 물성은 동등한 수준으로 유지되면서 IZOD 충격강도 및 Dupont 충격강도가 현저히 상승하는 것을 확인할 수 있었다. 한편, 주사전자현미경(SEM)으로 펠렛을 관찰한 결과(도메인 60개 관찰), 비교예의 경우 도메인의 최소 크기 및 최대 크기, 평균 크기가 실시예와 비교하여 더 크기 때문에 상대적으로 그 균일성이 떨어지는 것을 확인할 수 있다. 이러한 차이는 곧 표준편차 값으로 표현이 될 수 있으며, 실시예 대비 비교예에서 약 20%의 차이가 나타나는 것을 확인할 수 있다. 즉, 비교예의 조성물은 실시예보다 컴파운드 시 에틸렌-옥텐 공중합체 엘라스토머의 혼련성이 떨어진다고 판단할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 기술적 과제를 해결하기 위해 개시된 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상 및 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
Claims (8)
- (A) 결정성 폴리프로필렌 40~90중량%;
(B) 열가소성 탄성체 고무 5~30중량%;
(C) 무기충전제 5~40중량%; 및
(D) 상기 (A) 내지 (C) 100중량부에 대하여 비결정성 폴리프로필렌 0.5~5중량부를 포함하는 자동차 외장재용 내충격성 폴리프로필렌 수지 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 결정성 폴리프로필렌은 프로필렌 단독 중합체이거나, 에틸렌 또는 탄소수 4~10개인 α-올레핀 중에서 선택된 하나 이상의 단량체와의 공중합체인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 열가소성 탄성체 고무는 프로필렌,부텐, 펜텐, 헥센, 프로펜 및 옥텐으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 α-올레핀과 에틸렌의 공중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 무기충전제는 탈크, 탄산칼슘, 월라스토나이트, 황산칼슘, 산화마그네슘, 칼슘스테아레이트, 마이카, 규산칼슘, 점토 및 카본블랙으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 비결정성 폴리프로필렌은 중량평균분자량이 50,000~1,000,000이고, 입체규칙도(isotactisity, Pentad I.I, mmmm)가 5~20% 인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 비결정성 폴리프로필렌은 하기 화학식 1로 표시되는 전이금속 화합물을 포함하는 촉매하에 중합된 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물:
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
M은 4족 전이금속이고; Q1 및 Q2는 각각 독립적으로 할로겐원소; (C1-C20)알킬기; (C2-C20)알케닐기; (C2-C20)알키닐기; (C6-C20)아릴기; (C1-C20)알킬(C6-C20)아릴기; (C6-C20)아릴(C1-C20)알킬기; (C1-C20)알킬아미드기; (C6-C20)아릴아미드기; 또는 (C1-C20)알킬리덴기이고;
R1 ~ R2, R6 ~ R10은 각각 독립적으로 수소; 아세탈기, 케탈기, 에테르기를 포함 또는 포함하지 않는 (C1-C20)알킬기; 아세탈기, 케탈기, 에테르기를 포함 또는 포함하지 않는 (C2-C20)알케닐기; 아세탈기, 케탈기, 에테르기를 포함 또는 포함하지 않는 (C1-C20)알킬(C6-C20)아릴기; 아세탈기, 케탈기, 에테르기를 포함 또는 포함하지 않는 (C6-C20)아릴(C1-C20)알킬기; 또는 아세탈기, 케탈기, 에테르기를 포함 또는 포함하지 않는 (C1-C20)실릴기이고; 상기 R1은 R2와 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고, R6 내지 R10 중에서 2 이상이 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고;
R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소 또는 메틸기이며, 다만 R3 및 R4 중 적어도 하나는 메틸기이고;
R5는 아세탈기, 케탈기, 에테르기를 포함 또는 포함하지 않는 (C1-C20)알킬기이고;
R11, R12 및 R13은 각각 독립적으로 수소기; 아세탈기, 케탈기, 에테르기를 포함 또는 포함하지 않는 (C1-C20)알킬기; 아세탈기, 케탈기, 에테르기를 포함 또는 포함하지 않는 (C2-C20)알케닐기; 아세탈기, 케탈기, 에테르기를 포함 또는 포함하지 않는 (C1-C20)알킬(C6-C20)아릴기; 아세탈기, 케탈기, 에테르기를 포함 또는 포함하지 않는 (C6-C20)아릴(C1-C20)알킬기; 아세탈기, 케탈기, 에테르기를 포함 또는 포함하지 않는 (C1-C20)실릴기; (C1-C20)알콕시기; 또는 (C6-C20)아릴옥시기이고; 상기 R11와 R12 또는 R12와 R13가 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있다.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 폴리프로필렌 수지 조성물로 제조된 것을 특징으로 하는 성형체.
- 제7항에 있어서,
상기 성형체는 자동차 외장재용 부품인 것을 특징으로 하는 성형체.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021040425A1 (ko) * | 2019-08-28 | 2021-03-04 | 주식회사 엘지화학 | 폴리프로필렌계 복합재 및 이의 제조방법 |
| KR20210038370A (ko) * | 2019-09-30 | 2021-04-07 | 주식회사 엘지화학 | 폴리프로필렌계 복합재 |
| WO2021066491A1 (ko) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | 주식회사 엘지화학 | 폴리프로필렌계 복합재 |
-
2017
- 2017-11-30 KR KR1020170163798A patent/KR20190064337A/ko unknown
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021040425A1 (ko) * | 2019-08-28 | 2021-03-04 | 주식회사 엘지화학 | 폴리프로필렌계 복합재 및 이의 제조방법 |
| CN113661187A (zh) * | 2019-08-28 | 2021-11-16 | 株式会社Lg化学 | 聚丙烯系复合材料及其制备方法 |
| US12065515B2 (en) | 2019-08-28 | 2024-08-20 | Lg Chem, Ltd. | Polypropylene-based composite material and method for preparing the same |
| KR20210038370A (ko) * | 2019-09-30 | 2021-04-07 | 주식회사 엘지화학 | 폴리프로필렌계 복합재 |
| WO2021066491A1 (ko) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | 주식회사 엘지화학 | 폴리프로필렌계 복합재 |
| WO2021066488A1 (ko) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | 주식회사 엘지화학 | 폴리프로필렌계 복합재 |
| KR20210038807A (ko) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | 주식회사 엘지화학 | 폴리프로필렌계 복합재 |
| CN113795524A (zh) * | 2019-09-30 | 2021-12-14 | 株式会社Lg化学 | 聚丙烯基复合材料 |
| CN113795524B (zh) * | 2019-09-30 | 2023-10-03 | 株式会社Lg化学 | 聚丙烯基复合材料 |
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