상기한 목적을 이루기 위해서, 본 발명의 수지 조성물은 (A+B) 수지성분 100중량부에 대하여, 하기 (A)성분 1∼90중량부, (B)성분 10∼99중량부, (C)성분 0.01∼10중량부 및 (D)성분 0.01∼2.0중량부를 함유하는 것을 특징으로 한다.
(A) 프로필렌 단독 중합체, 또는 프로필렌과 탄소수 2∼10의 α-올레핀 10몰% 이하의 이원 공중합체로서 하기 조건 ①∼②를 만족하는 것:
① 중량평균분자량 300,000g/몰 이상
② 용융지수가 0.1∼3.0g/10분(230℃)
(B) 프로필렌과, 탄소수 2∼10의 α-올레핀과의 이원 공중합체로서 하기 조건 ①∼②를 만족하는 것:
① 탄소수 2∼10의 α-올레핀의 함량이 11∼25몰%
② 용융지수가 10∼60g/10분(230℃)
(C) 비닐계 가교조제
(D) 분해온도가 다른 2가지 이상의 유기퍼옥사이드
이하, 본 발명을 구성하는 각 성분에 대하여 설명한다.
본 발명의 폴리프로필렌 수지 조성물에서, (A)성분은 가교 반응이 주로 일어나는 고분자량의 폴리프로필렌으로서, 탄소수 2∼10의 α-올레핀의 함량이 0∼10몰%이며, 용융지수가 0.1∼3.0g/10분이고, 중량평균분자량이 300,000g/몰 이상, 바람직하게는 500,000g/몰이다. 프로필렌과 중합되는 탄소수 2∼10의 α-올레핀의 종류는 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들면, 에틸렌, 부텐-1, 4-메틸-펜텐-1, 헥센-1, 옥텐 등이 있다.
(B)성분은 유동성이 매우 우수하고, (A)성분보다 탄소수 2∼10의 α-올레핀의 함량이 높아 α-올레핀영역에서도 가교 반응이 소량 일어날 수 있는 폴리프로필렌으로서, 탄소수 2∼10의 α-올레핀의 함량이 11∼25몰%, 바람직하게는 15∼25몰%이고, 용융지수가 10∼60g/10분(230℃), 바람직하게는 20∼60g/10분(230℃)인 것을 사용한다.
본 발명의 폴리프로필렌 수지 조성물에서, (A)성분과 (B)성분은 성형하고자하는 제품의 용도에 따라, (A+B) 수지성분 100중량부에 대하여 (A)성분은 1∼90중량부의 범위내에서, (B)성분은 10∼99중량부의 범위내에서 일정 비율로 혼합하여 사용한다.
본 발명의 폴리프로필렌 수지 조성물에서, (C)성분은 가교시 폴리프로필렌의 분해를 억제하고, 가교반응을 촉진하는 비닐계 가교조제로서, 그 종류는 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들면, 스티렌, α-메틸스티렌, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 시클로헥실메타크릴레이트, 페닐메타크릴레이트, 벤질메타크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트, 페닐아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 글리시딜아크릴레이트, 비닐아세테이트, 비닐벤조에이트, 메틸비닐에테르, 에틸비닐에테르, 프로필비닐에테르, 부틸비닐에테르 중에서 선택된 1종 이상이다. 특히, 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 유도체와 스티렌 또는 그 유도체를 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 가교조제의 함량은 10중량부를 초과하는 경우 가교가 촉진되어 압출 또는 사출성형이 가능한 유동성을 조절하기 어렵고 또한 가교에 참여하고 남은 가교조제가 단독중합되어 탈크와 같은 무기충진제가 없음에도 불구하고 중량이 증가되어 제품의 경제성이 낮아지는 문제점이 있으므로, 본 발명의 수지 조성물에서 가교조제는 (A+B) 수지성분 100중량부에 대하여 0.01∼10중량부의 양으로 함유되는 것이 바람직하다.
(D)성분은 반응 개시제의 역할을 하는 유기퍼옥사이드로서, 벤조일퍼옥사이드, 디큐밀퍼옥사이드(Dicumylperoxide), 라우릴퍼옥사이드, 비스(t-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산, 2, 5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산-3 등의 유기퍼옥사이드 화합물이다. 본 발명의 수지 조성물에서 유기퍼옥사이드는 (A+B) 수지성분 100중량부에 대하여 0.01∼2.0중량부의 양으로 함유된다.
이하 각종 예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
하기의 실시예 및 비교예에서 채택한 각종 조성물의 물성 평가방법은 다음 시험법에 의해 행하였다.
1) 용융지수는 ASTM D-1238법으로 측정하였다(시험조건 230℃, 2.16 kgf).
2) 굴곡 탄성율 및 굴곡강도는 ASTM D-790법으로 측정하였으며, 시편규격은 12.7×127×6.4mm이며, 시험조건에서 크로스헤드(Crosshead)의 속도는 28mm/min이였다.
3) Izod충격강도는 ASTM D-256법으로 측정하였으며, 시편 규격은 63.5×12.7×3mm였다.
4) 열변형 온도는 ASTM D-648법으로 측정하였으며, 사용된 시편규격은 12.7×127×6.4mm이며, 시험조건에 사용된 로드값(load)은 4.6kgf였다.
[실시예 1∼7]
(A)성분으로서 용융지수가 0.5g/10분(230℃, 2.16kgf), 중량평균분자량500,000g/몰, 에틸렌 함량이 6몰%인 폴리프로필렌 수지; (B)성분으로서 용융지수가 35g/10분, 에틸렌 함량이 18몰%인 폴리프로필렌 수지; 및 (C)성분으로서 메틸메타크릴레이트와 스티렌; 및 (D)성분으로서 벤조일퍼옥사이드와 비스(t-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠을 하기 표 1에 기재된 함량으로 첨가한 수지 조성물을 헨셀믹서로 3분간 혼합한 후 압출기로 190∼250℃에서 압출, 냉각, 고화하여 펠렛상의 조성물을 얻었다. 얻어진 조성물은 용융지수에 따라 180∼250℃ 조건에서 사출을 한 후, 상기 방법에 의하여 물성을 측정하고, 그 물성 측정결과를 표 1에 나타내었다.
[실시예 8]
(A)성분으로서 용융지수가 0.5g/10분(230℃, 2.16kgf), 중량평균분자량500,000g/몰, 에틸렌 함량이 6몰%인 폴리프로필렌 수지 50중량부; (B)성분으로서 용융지수가 60g/10분, 에틸렌 함량이 18몰%인 폴리프로필렌 수지 50중량부; (C)성분으로서 메틸메타크릴레이트 3.0중량부와 스티렌 3.0중량부; 및 (D)성분으로서 벤조일퍼옥사이드 0.3중량부와 비스(t-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠 0.2중량부를 첨가한 수지 조성물을 헨셀믹서로 3분간 혼합한 후 압출기로 190∼250℃에서 압출, 냉각, 고화하여 펠렛상의 조성물을 얻었다. 얻어진 조성물은 용융지수에 따라 180∼250℃ 조건에서 사출을 한 후, 상기 방법에 의하여 물성을 측정하고, 그 물성 측정결과를 표 1에 나타내었다.
[실시예 9]
(A)성분으로서 용융지수가 1.5g/10분(230℃, 2.16kgf), 중량평균분자량400,000g/몰, 에틸렌 함량이 6몰%인 폴리프로필렌 수지 50중량부; (B)성분으로서 용융지수가 35g/10분, 에틸렌 함량이 18몰%인 폴리프로필렌 수지 50중량부; (C)성분으로서 메틸메타크릴레이트 3.0중량부와 스티렌 3.0중량부; 및 (D)성분으로서 벤조일퍼옥사이드 0.3중량부와 비스(t-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠 0.2중량부를 첨가한 수지 조성물을 헨셀믹서로 3분간 혼합한 후 압출기로 190∼250℃에서 압출, 냉각, 고화하여 펠렛상의 조성물을 얻었다. 얻어진 조성물은 용융지수에 따라 180∼250℃ 조건에서 사출을 한 후, 상기 방법에 의하여 물성을 측정하고, 그 물성 측정결과를 표 1에 나타내었다.
[실시예 10]
(A)성분으로서 용융지수가 1.5g/10분(230℃, 2.16kgf), 중량평균분자량400,000g/몰, 에틸렌 함량이 6몰%인 폴리프로필렌 수지 50중량부; (B)성분으로서 용융지수가 60g/10분, 에틸렌 함량이 18몰%인 폴리프로필렌 수지 50중량부; (C)성분으로서 메틸메타크릴레이트 3.0중량부와 스티렌 3.0중량부; 및 (D)성분으로서 벤조일퍼옥사이드 0.3중량부와 비스(t-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠 0.2중량부를 첨가한 수지 조성물을 헨셀믹서로 3분간 혼합 후 압출기로 190∼250℃에서 압출, 냉각, 고화하여 펠렛상의 조성물을 얻었다. 얻어진 조성물은 용융지수에 따라 180∼250℃ 조건에서 사출을 한 후, 상기 방법에 의하여 물성을 측정하고, 그 물성 측정결과를 표 1에 나타내었다.
[실시예 11∼13]
(A)성분으로서 용융지수가 0.5g/10분(230℃, 2.16kgf), 중량평균분자량500,000g/몰, 에틸렌 함량이 6몰%인 폴리프로필렌 수지; (B)성분으로서 용융지수가 35g/10분, 에틸렌 함량이 18몰%인 폴리프로필렌 수지; (C)성분으로서 메틸메타크릴레이트와 스티렌; 및 (D)성분으로서 벤조일퍼옥사이드와 비스(t-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠을 하기 표 1에 기재된 함량으로 첨가한 수지 조성물을 헨셀믹서로 3분간 혼합한 후 압출기로 190∼250℃에서 압출, 냉각, 고화하여 펠렛상의 조성물을 얻었다. 얻어진 조성물은 용융지수에 따라 180∼250℃ 조건에서 사출을 한 후, 상기 방법에 의하여 물성을 측정하고, 그 물성 측정결과를 표 1에 나타내었다.
[실시예 14∼17]
(A)성분으로서 용융지수가 0.5g/10분(230℃, 2.16kgf), 중량평균분자량500,000g/몰, 에틸렌 함량이 6몰%인 폴리프로필렌 수지 50중량부; (B)성분으로서 용융지수가 35g/10분이고(230℃, 2.16kgf) 에틸렌 함량이 18몰%인 폴리프로필렌 수지 50중량부; (C)성분으로서 비닐 단량체의 종류를 하기 표 1에 기재된 바와 같이 변화시킨 것 3중량부; 및 (D)성분으로서 벤조일퍼옥사이드 0.3중량부와 비스(t-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠 0.2중량부를 첨가한 수지 조성물을 헨셀믹서로 3분간 혼합한 후 압출기로 190∼250℃에서 압출, 냉각, 고화하여 펠렛상의 조성물을 얻었다. 얻어진 조성물은 용융지수에 따라 180∼250℃ 조건에서 사출을 한 후, 상기 방법에 의하여 물성을 측정하고, 그 물성 측정결과를 표 1에 나타내었다.
[실시예 18∼27]
(A)성분으로서 용융지수가 0.5g/10분(230℃, 2.16kgf), 중량평균분자량500,000g/몰, 에틸렌 함량이 6몰%인 폴리프로필렌 수지 50중량부; (B)성분으로서 용융지수가 35g/10분이고(230℃, 2.16kgf) 에틸렌 함량이 18몰%인 폴리프로필렌 수지 50중량부; (C)성분으로서 메틸메타크릴레이트 3중량부와 스티렌 3중량부; 및 (D)성분으로서 유기퍼옥사이드의 종류 및 함량을 하기 표 1에 기재된 바와 같이 변화시킨 것을 첨가한 수지 조성물을 헨셀믹서로 3분간 혼합한 후, 압출기로 190∼250℃에서 압출, 냉각, 고화하여 펠렛상의 조성물을 얻었다. 얻어진 조성물은 용융지수에 따라 180∼250℃ 조건에서 사출을 한 후, 상기 방법에 의하여 물성을 측정하고, 그 물성 측정결과를 표 1에 나타내었다.
[실시예 28]
(A)성분으로서 용융지수가 0.5g/10분(230℃, 2.16kgf), 중량평균분자량500,000g/몰, 에틸렌 함량이 6몰%인 폴리프로필렌 수지 50중량부; (B)성분으로서 용융지수가 60g/10분이고(230℃, 2.16kgf), 에틸렌 함량이 18몰%인 폴리프로필렌 수지 50중량부; (C)성분으로서 메틸메타크릴레이트 3중량부; 및 (D)성분으로서 벤조일퍼옥사이드 0.3중량부, 비스(t-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠 0.2중량부를 첨가한 수지 조성물을 헨셀믹서로 3분간 혼합한 후, 압출기로 190∼250℃에서 압출, 냉각, 고화하여 펠렛상의 조성물을 얻었다. 얻어진 조성물은 용융지수에 따라 180∼250℃ 조건에서 사출을 한 후, 상기 방법에 의하여 물성을 측정하고, 그 물성 측정결과를 표 1에 나타내었다.
[비교예 1]
용융지수가 0.5g/10분(230℃, 2.16kgf), 중량평균분자량 500,000g/몰, 에틸렌 함량이 6몰%인 폴리프로필렌 수지 100중량부를 용융지수에 따라 180∼250℃ 조건에서 사출을 행한 후, 상기 방법에 의하여 물성을 측정하고, 그 물성 측정결과를 표 1에 나타내었다.
[비교예 2]
용융지수가 35g/10분이고(230℃, 2.16kgf), 에틸렌 함량이 18몰%인 폴리프로필렌 수지 100중량부를 용융지수에 따라 180∼250℃ 조건에서 사출을 행한 후, 상기 방법에 의하여 물성을 측정하고, 그 물성 측정결과를 표 1에 나타내었다.
[비교예 3]
용융지수가 0.5g/10분(230℃, 2.16kgf), 중량평균분자량 500,000g/몰, 에틸렌 함량이 6몰%인 폴리프로필렌 수지 50중량부와 용융지수가 35g/10분이고(230℃, 2.16kgf) 에틸렌 함량이 18몰%인 폴리프로필렌 수지 50중량부를 혼합한 수지 조성물을 헨셀믹서로 3분간 혼합한 후 압출기로 190∼250℃에서 압출, 냉각, 고화하여 펠렛상의 조성물을 얻었다. 얻어진 조성물은 용융지수에 따라 180∼250℃ 조건에서 사출을 행한 후, 상기 방법에 의하여 물성을 측정하고, 그 물성 측정결과를 표 1에 나타내었다.
[비교예 4∼6]
용융지수가 0.5g/10분(230℃, 2.16kgf), 중량평균분자량 500,000g/몰, 에틸렌 함량이 6몰%인 폴리프로필렌 수지 50중량부; 용융지수가 35g/10분이고(230℃, 2.16kgf) 에틸렌 함량이 18몰%인 폴리프로필렌 수지 50중량부; 및 에틸렌 함량이 69%이며 용융지수가 3.2(230℃, 2.16kgf)인 금호폴리켐사의 에틸렌-프로필렌고무(KEP-020P)를 하기 표1에 기재된 함량으로 혼합한 수지 조성물을 헨셀믹서로 3분간 혼합한 후 압출기로 190∼250℃에서 압출, 냉각, 고화하여 펠렛상의 조성물을 얻었다. 얻어진 조성물은 용융지수에 따라 180∼250℃ 조건에서 사출을 행한 후, 상기 방법에 의하여 물성을 측정하고, 그 물성 측정결과를 표 1에 나타내었다.
[비교예 7]
용융지수가 0.5g/10분(230℃, 2.16kgf), 중량평균분자량 500,000g/몰, 에틸렌 함량이 6몰%인 폴리프로필렌 수지 50중량부; (B)성분으로서 용융지수가 60g/10분이고(230℃, 2.16kgf), 에틸렌 함량이 18몰%인 폴리프로필렌 수지 50중량부; (C)성분으로서 메틸메타크릴레이트 3중량부와 스티렌 3.0중량부; 및 (D)성분으로서 비스(t-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠 0.2중량부를 첨가한 수지 조성물을 헨셀믹서로 3분간 혼합한 후 압출기로 190∼250℃에서 압출, 냉각, 고화하여 펠렛상의 조성물을 얻었다. 얻어진 조성물은 용융지수에 따라 180∼250℃ 조건에서 사출을 행한 후, 상기 방법에 의하여 물성을 측정하고, 그 물성 측정결과를 표 1에 나타내었다.
[비교예 8]
용융지수가 0.5g/10분(230℃, 2.16kgf), 중량평균분자량 500,000g/몰, 에틸렌 함량이 6몰%인 폴리프로필렌 수지 50중량부; (B)성분으로서 용융지수가 60g/10분이고 (230℃, 2.16kgf), 에틸렌 함량이 18몰%인 폴리프로필렌 수지 50중량부; 및 (D)성분으로서 벤조일퍼옥사이드 0.2중량부와 비스(t-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠 0.2중량부를 첨가한 수지 조성물을 헨셀믹서로 3분간 혼합한 후 압출기로 190∼250℃에서 압출, 냉각, 고화하여 펠렛상의 조성물을 얻었다. 얻어진 조성물은 용융지수에 따라 180∼250℃ 조건에서 사출을 행한 후, 상기 방법에 의하여 물성을 측정하고, 그 물성 측정결과를 표 1에 나타내었다.