KR100549709B1 - Adhesive polyolefin compounds - Google Patents
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Abstract
에틸렌계 불포화 카르복실산, 그의 무수물 또는 그의 에스테르 단량체가 고밀도 폴리에틸렌 공중합체를 기준으로 0.25∼5중량그라프트된 고밀도 폴리에틸렌 공중합체 5~30중량, 선형저밀도 폴리에틸렌 40~85중량, 수소화 스티렌부타디엔 블럭 공중합체 10~30중량로 구성됨을 특징으로 하는 열접착성 폴리올레핀수지 조성물.5-30 weight of high density polyethylene copolymer in which ethylenically unsaturated carboxylic acid, its anhydride, or ester monomer thereof is 0.25-5 weight graft based on high density polyethylene copolymer, 40-85 weight of linear low density polyethylene, hydrogenated styrene-butadiene block air Heat-adhesive polyolefin resin composition, characterized in that composed of 10 to 30% by weight.
폴리올레핀 수지, 내충격성, 접착성Polyolefin resin, impact resistance, adhesive
Description
본 발명은 열접착성 폴리올레핀수지 조성물에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 내충격성 및 접착력이 우수한 열접착성 폴리올레핀수지 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a heat adhesive polyolefin resin composition, and more particularly to a heat adhesive polyolefin resin composition excellent in impact resistance and adhesion.
산업상 이용분야로는 자동차용 강철스프링, 전동차용 강철스프링, 해상 철골구조물 등의 부식방지를 위해 상기 수지조성물을 분말융착식으로 코팅해 사용할 수 있으며, 이외 각종 복합소재의 접착시 피복체의 내충격성이 요구되는 분야에 모두 적용이 가능하다.Industrial applications include coating the resin composition by powder fusion to prevent corrosion of steel springs for automobiles, steel springs for electric vehicles, marine steel structures, and the like. Applicable to all fields where impact properties are required.
폴리올레핀계 수지는 무게가 가볍고 가격이 저렴할 뿐 아니라 물성이 우수하여 여러 가지 용도로 사용되고 있다. 그러나, 상기 폴리올레핀계 수지는 비극성이므로 나일론, 폴리에스테르, 알루미늄, 철, 종이, 목재 등과 같은 극성기재와의 상용성, 접착성이 좋지 않아 그 사용범위가 제한되어 왔다. Polyolefin resins are used for various purposes due to their light weight, low price, and excellent physical properties. However, since the polyolefin-based resin is nonpolar, its compatibility with polar substrates such as nylon, polyester, aluminum, iron, paper, wood, and the like is poor, and its use range has been limited.
이러한 문제점을 보완하기 위하여 극성기를 폴리올레핀 주쇄에 화학적으로 그라프팅시켜 접착력을 증진시키는 폴리올레핀의 조성물 및 제조방법에 대한 특허가 다수 공개되어 있으나 아직도 개량할 점이 많이 있다.In order to compensate for this problem, a number of patents and compositions for preparing polyolefins that enhance adhesion by chemically grafting polar groups on the polyolefin backbone have been published, but there are still many improvements.
미국특허 제 4,612,155호는 말레산 무수물 2성분 존재 하에서 연속적으로 그 라프팅시키는 방법에 관한 것이다.U. S. Patent No. 4,612, 155 relates to a method for continuously grafting in the presence of a maleic anhydride bicomponent.
미국특허 제 4,762,890호는 말레산 무수물과 개시제를 용제에 녹여 액체주입장치로 2축 압출기에 주입하여 그라프팅시키는 방법에 관하여 공개하고 있다.U. S. Patent No. 4,762, 890 discloses a method of dissolving maleic anhydride and an initiator in a solvent and injecting it into a twin screw extruder by means of a liquid injection device for grafting.
미국특허 제 4,031,062호는 말레산 무수물이 그라프팅된 폴리프로필렌 중합체에 산화마그네슘을 첨가하여 접착력을 증진시키는 조성물에 관하여 공개하고 있다.U.S. Patent 4,031,062 discloses a composition for enhancing adhesion by adding magnesium oxide to a polypropylene polymer grafted with maleic anhydride.
대한민국 특허공개 제 89-10078호는 에틸렌비닐아세테이트 공중합체와 폴리부텐을 첨가하여 제조하는 조성물에 관하여 공개하고 있다.Korean Patent Publication No. 89-10078 discloses a composition prepared by adding ethylene vinyl acetate copolymer and polybutene.
대한민국 특허공개 제 96-7310호는 말레산 무수물이 그라프트된 고밀도폴리에틸렌과 미변성 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 또는 폴리프로필렌 및 접착부여제로 구성되는 열접착성 폴리올레핀수지 조성물에 관하여 공개하고 있다.Korean Patent Publication No. 96-7310 discloses a heat-adhesive polyolefin resin composition composed of high density polyethylene grafted with maleic anhydride, unmodified low density polyethylene, linear low density polyethylene, high density polyethylene, or polypropylene and an adhesive agent. have.
그러나 상기 미국특허 제 4,762,890호, 미국특허 제 4,031,062호, 대한민국 특허공개 제 89-10078호의 접착성수지 제조방법은 공정이 복잡하고 제조비용이 많이 드는 문제가 있고, 대한민국 특허공개 제 96-7310호는 제조공정을 단순화하여 제조비용을 낮추었으나 접착성능에 한계가 있고 내충격성이 요구되는 분야에는 적용이 어려운 문제가 있다.However, the adhesive resin manufacturing method of the United States Patent No. 4,762,890, United States Patent No. 4,031,062, Republic of Korea Patent Publication No. 89-10078 has a problem that the process is complicated and expensive manufacturing, Republic of Korea Patent Publication No. 96-7310 Although the manufacturing cost is lowered by simplifying the manufacturing process, there is a problem in that it is difficult to apply to a field in which adhesion performance is limited and impact resistance is required.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고 간단한 제조공정을 통하여 폴리올레핀 수지 조성물을 제공하고자 한다. Therefore, the present invention is to solve the above problems and to provide a polyolefin resin composition through a simple manufacturing process.
또한, 본 발명은 종래 열접착성 폴리올레핀수지 조성물의 특성에 내충격성을 부여하여 다양한 기후 및 충격조건에서도 우수한 내구성을 갖는 수지조성물을 제공하고자 한다.In addition, the present invention is to provide a resin composition having excellent durability under various climate and impact conditions by imparting impact resistance to the properties of the conventional heat-adhesive polyolefin resin composition.
나아가, 본 발명은 종래의 열접착성 폴리올레핀 수지조성물의 접착력을 개선하여 다양한 기재에 상용할 수 있게 하고자 한다.Furthermore, the present invention is to improve the adhesion of the conventional heat-adhesive polyolefin resin composition to be compatible with various substrates.
상기와 같이 본 발명의 목적은 열융착에 의해 폴리올레핀과 같은 무극성 기재와 나이론, 폴리에스테르, 에틸렌비닐알콜 공중합체 등과 같은 극성 폴리머나 알루미늄, 철, 종이, 목재, 유리 등과 같은 극성기재와의 접착력을 개선시키고 완제품의 사용조건에 따른 내충격성을 향상시킨 열접착성 폴리올레핀수지 조성물을 제공하려는 것이다.As described above, an object of the present invention is to provide adhesion between a nonpolar substrate such as polyolefin and a polar polymer such as nylon, polyester, and ethylene vinyl alcohol copolymer, or a polar substrate such as aluminum, iron, paper, wood, and glass by thermal fusion. It is an object of the present invention to provide a heat-adhesive polyolefin resin composition having improved and improved impact resistance according to the conditions of use of the finished product.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 에틸렌계 불포화 카르복실산 또는 그 무수물 또는 그 에스테르계 단량체가 그라프트된 고밀도 폴리에틸렌 공중합체, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 수소화 스티렌부타디엔 블럭 공중합체의 혼합비를 최적화하여 내충격성 및 접착성이 우수한 폴리올레핀수지 조성물을 제조하였다.In order to achieve the above object, the present invention provides an impact resistance by optimizing the mixing ratio of ethylenically unsaturated carboxylic acid or its anhydride or ester monomer thereof, grafted high density polyethylene copolymer, linear low density polyethylene, and hydrogenated styrene-butadiene block copolymer. And a polyolefin resin composition having excellent adhesion.
이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명에서는 1 또는 2 이상의 에틸렌계 불포화 카르복실산, 에틸렌계 불포화 카르복실산 무수물 또는 에틸렌계 불포화 카르복실산 에스테르 단량체를 유기 과산화물의 존재 하에 반응압출법으로 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도폴리에틸렌, 고밀도폴리에틸렌, 호모 폴리프로필렌, 랜덤 폴리프로필렌, 블록 폴리프로필렌, 에 틸렌-프로필렌-디엔 공중합체 중 1 또는 2 이상의 중합체에 그라프팅시킨 그라프트 공중합체와 선형 저밀도폴리에틸렌 및 수소화 스티렌부타디엔 블럭 공중합체를 일정비율로 용융혼련하여 열접착성 폴리올레핀수지 조성물을 제조한다.In the present invention, one or two or more ethylenically unsaturated carboxylic acids, ethylenically unsaturated carboxylic anhydrides or ethylenically unsaturated carboxylic ester monomers are reacted by low pressure polyethylene, linear low density polyethylene, high density polyethylene, Melt the graft copolymer grafted to one or two or more of the homopolypropylene, random polypropylene, block polypropylene, and ethylene-propylene-diene copolymers with linear low density polyethylene and hydrogenated styrenebutadiene block copolymers at a predetermined ratio. Kneading to prepare a heat-adhesive polyolefin resin composition.
본 발명의 열접착성 폴리올레핀수지 조성물은 (1) 에틸렌계 불포화 카르복실산, 에틸렌계 불포화 카르복실산의 무수물 또는 에틸렌계 불포화 카르복실산의 에스테르 중 1 또는 2 이상의 단량체가 0.25~5중량그라프트 되어 있는 고밀도 폴리에틸렌 5~30중량(2) 0.90~0.94g/cm^3의 밀도범위를 갖는 선형 저밀도폴리에틸렌 40~85중량(3) 수소화 스티렌부타디엔 블럭 공중합체 10~30중량로 구성된다.The heat-adhesive polyolefin resin composition of the present invention comprises (1) 0.25-5 weight graft of one or two or more monomers in ethylenically unsaturated carboxylic acid, anhydrides of ethylenically unsaturated carboxylic acids or esters of ethylenically unsaturated carboxylic acids. It consists of 10-30 weight of linear low density polyethylene 40-85 weight (3) hydrogenated styrene-butadiene block copolymer which has a density range of 5-30 weight (2) 0.90-0.94g / cm <3> of high density polyethylene.
본 발명에서 사용된 그라프팅 단량체 중 상기 카르복실산의 예로는 에타크릴산, 메타크릴산, 아크릴산, 말레산, 푸마르산, 이타콘산 등을 들 수 있으며, 상기 에틸렌계 불포화 카르복실산의 에스테르 단량체의 예로는 글리시딜 메타크릴레이트, 2-하이드록시 에틸 아크릴레이트, 2-하이드록시 에틸 메타크릴레이트, 모노에틸 말리에이트, 디에틸 말리에이트, 디-노말-부틸 말리에이트 등을 들 수 있다. 또한, 상기 에틸렌계 불포화 카르복실산 무수물의 예로는 말레산 무수물, 도데시닐 숙신산 무수물, 5-노보넨-2,3-무수물, 나딕 무수물 또는 이와 유사한 화학구조를 가지는 극성 화합물을 들 수 있다.Examples of the carboxylic acid among the grafting monomers used in the present invention include ethacrylic acid, methacrylic acid, acrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, and the like. Examples include glycidyl methacrylate, 2-hydroxy ethyl acrylate, 2-hydroxy ethyl methacrylate, monoethyl maleate, diethyl maleate, di-normal-butyl maleate, and the like. In addition, examples of the ethylenically unsaturated carboxylic anhydride include maleic anhydride, dodecynyl succinic anhydride, 5-norbornene-2,3-anhydride, nadic anhydride or a polar compound having a similar chemical structure.
그라프팅 단랑체를 그라프트시키기 위하여 본 발명에서는 그라프트 반응개시제를 사용할 수 있으며 이러한 그라프트 반응개시제로는 아실 퍼옥사이드, 디알킬 또는 아르알킬 퍼옥사이드, 퍼옥시에스테르, 하이드로퍼옥사이드, 케톤퍼옥사이드, 아조화합물 등의 군들에 속하는 것 중 하나 또는 둘 이상이 선택될 수 있다. 상기 아실 퍼옥사이드의 예로는 벤조일 퍼옥사이드 등을 들 수 있다. 디알킬 또는 아르알킬-퍼옥사이드의 예로는 디-t-부틸퍼옥사이드, 디큐밀퍼옥사이드, 큐밀 부틸퍼옥사이드, 1,1-디-t-부틸퍼옥시-3,5,5,-트리메틸 사이클로 헥산, 2,5-디메틸-2,5,-디t-부틸퍼옥시헥산, 비스(t-부틸퍼옥시 이소프로필)벤젠 등을 들 수 있고, 퍼옥시 에스테르의 예로는 t-부틸퍼옥시 피발레이트, t-부틸 디(퍼프탈레이트), 디알킬 퍼옥시 모노 카보네이트, 퍼옥시 디카르보네이트, t-부틸 퍼벤조에이트, 2,5,-디메틸 헥실-2,5-디(퍼벤조에이트), t-부틸 퍼옥토에이트 등을 들 수 있다. 하이드로 퍼옥사이드의 예로는 t-부틸하이드로 퍼옥사이드, P-메탄 하이드로 퍼옥사이드, 피난 하이드로 퍼옥사이드, 큐멘 하이드로 퍼옥사이드 등을 들 수 있다. 케톤 퍼옥사이드의 예로는 사이클로헥사논 퍼옥사이드, 메틸에틸케톤 퍼옥사이드 등을 들 수 있다. 또한, 아조화합물의 예로는 아조비스 이소부티로니트릴 등을 들 수 있다.In order to graf the grafting monomer, a graft reaction initiator may be used in the present invention, and the graft reaction initiator may be acyl peroxide, dialkyl or aralkyl peroxide, peroxy ester, hydroperoxide, ketone peroxide. , One or more than one belonging to the group of azo compounds and the like can be selected. Examples of the acyl peroxides include benzoyl peroxide and the like. Examples of dialkyl or aralkyl-peroxides include di-t-butylperoxide, dicumylperoxide, cumyl butylperoxide, 1,1-di-t-butylperoxy-3,5,5, -trimethyl cyclohexane , 2,5-dimethyl-2,5, -dit-butylperoxyhexane, bis (t-butylperoxy isopropyl) benzene, and the like, and examples of the peroxy ester are t-butylperoxy pivalate , t-butyl di (perphthalate), dialkyl peroxy monocarbonate, peroxy dicarbonate, t-butyl perbenzoate, 2,5, -dimethyl hexyl-2,5-di (perbenzoate), t -Butyl peroctoate, etc. are mentioned. Examples of hydroperoxides include t-butylhydro peroxide, P-methane hydroperoxide, evacuation hydroperoxide, cumene hydroperoxide, and the like. Examples of ketone peroxides include cyclohexanone peroxide, methylethylketone peroxide, and the like. Moreover, azobis isobutyronitrile etc. are mentioned as an example of an azo compound.
본 발명에서 그라프팅 단량체는 기본수지 전체에 대하여 0.25~5.0중량, 더욱 바람직하게는 0.5~2.5중량를, 그라프트 반응개시제는 기본수지 전체에 대하여 0.001~1.0중량, 더욱 바람직하게는 0.005~0.5중량를 첨가한다. 본 발명에서는 그외 극히 소량의 산화방지제,파라핀왁스 등의 첨가제가 사용될 수도 있다.In the present invention, the graft monomer is 0.25 to 5.0 weight, more preferably 0.5 to 2.5 weight based on the entire base resin, and the graft reaction initiator is added to 0.001 to 1.0 weight, more preferably 0.005 to 0.5 weight based on the entire base resin. do. In the present invention, other small amounts of additives such as antioxidants and paraffin wax may be used.
그라프팅 단량체의 함량이 0.25중량미만인 경우에는 접착성능의 부여가 어려우며, 5.0중량을 초과하는 경우에는 반응 효율이 떨어지고 변색이 심하게 일어나며 미반응 단량체가 과량 잔류하게 되는 등의 문제가 발생된다.When the content of the grafting monomer is less than 0.25 weight, it is difficult to impart the adhesive performance, and when the content of the grafting monomer is more than 5.0 weight, problems such as deterioration of reaction efficiency, severe discoloration, and excessive unreacted monomer remain.
또한, 반응개시제의 사용량이 0.001중량미만인 경우 그라프팅 단량체의 그라 프팅 반응이 일어나기 어려우며, 1.0중량을 초과하는 경우 그라프팅 반응과 함께 기본수지의 가교화 반응이 심하게 일어나 용융 흐름성이 나빠지는 등의 문제점이 발생된다.In addition, when the amount of the reaction initiator is less than 0.001 weight, the grafting reaction of the grafting monomer is difficult to occur, and when it exceeds 1.0 weight, the crosslinking reaction of the base resin occurs severely with the grafting reaction, resulting in poor melt flowability. Problems arise.
그라프트되는 고밀도 폴리에틸렌은 밀도 0.93~0.98g/cm^3, 용융지수 5~20 g/10분의 물성을 나타내는 것이 사용된다. 본 발명의 조성물 중 그라프트된 고밀도 폴리에틸렌은 5~30중량가 바람직하다. 그라프트된 고밀도 폴리에틸렌이 5중량미만인 경우 피착제와의 접착력이 거의 나타나지 않게 되고, 30중량을 초과하는 경우에는 피착제와의 접착력의 증가가 더이상 일어나지 않을 뿐 아니라, 경제적이지 못하다.The grafted high-density polyethylene has a density of 0.93-0.98 g / cm ^ 3 and a melt index of 5-20 g / 10 min. The high density polyethylene grafted in the composition of the present invention is preferably 5 to 30 weight. When the grafted high-density polyethylene is less than 5 wt%, the adhesive force with the adherend is hardly shown. When the grafted high density polyethylene is more than 30 wt%, the increase in the adhesive force with the adherend does not occur anymore, and it is not economical.
본 발명의 그라프트되지 않은 미변성 선형저밀도 폴리에틸렌은 용융지수가 1.0g/10분∼50g/10분이며, 수소화 스티렌부타디엔 블럭 공중합체는 밀도 0.89~0.91g/cm^3, 용융지수가 0.5~50g/10분이다.The ungrafted unmodified linear low density polyethylene of the present invention has a melt index of 1.0 g / 10 minutes to 50 g / 10 minutes, and a hydrogenated styrene butadiene block copolymer has a density of 0.89 to 0.91 g / cm ^ 3 and a melt index of 0.5 to 50 g / 10 minutes.
본 발명의 조성물 중 수소화 스티렌부타디엔 블럭 공중합체는 10~30중량가 바람직하다. 수소화 스티렌부타디엔 블럭 공중합체가 10중량미만인 경우 내충격성의 개선효과가 거의 나타나지 않게 되고, 30중량을 초과하는 경우에는 수소화 스티렌부타디엔 블럭 공중합체와 다른 조성물의 상용성이 나빠져 접착력이 저하되며, 본 발명의 최종 조성물 제조시 압출 조성물의 제립공정이 불안정해져 생산성이 떨어지는 문제가 있다. 미변성 선형저밀도 폴리에틸렌은 본 발명의 조성물 중 그라프트된 고밀도 폴리에틸렌 및 수소화 스티렌부타디엔 블럭 공중합체의 사용 중량에 따라 전체 100중량에 대한 나머지 중량가 사용된다.The hydrogenated styrenebutadiene block copolymer in the composition of the present invention is preferably 10 to 30 weight. When the hydrogenated styrene-butadiene block copolymer is less than 10 wt%, the effect of improving impact resistance is hardly exhibited, and when the hydrogenated styrene-butadiene block copolymer is more than 30 wt%, the compatibility between the hydrogenated styrene-butadiene block copolymer and other compositions is worsened and the adhesion is lowered. When the final composition is prepared, there is a problem in that the granulation process of the extrusion composition is unstable and productivity is lowered. Unmodified linear low density polyethylene is used with the remaining weight relative to the total 100 weight depending on the weight of the grafted high density polyethylene and hydrogenated styrenebutadiene block copolymer in the composition of the present invention.
본 발명의 그라프트 중합체는 고밀도 폴리에틸렌에 일정함량의 상기 그라프팅 단량체 1종 혹은 2종 이상과 일정함량의 개시제를 헨셀믹서에서 코팅하여 2축 압출기에서 연속적으로 반응압출하여 그라프트 공중합체를 제조하며, 이때 그라프팅 반응이 충분히 일어날 수 있도록 체류시간을 오래 유지시켜 준다. 미반응된 그라프팅 단량체는 압출기의 끝부분에서 진공을 이용하여 제거한다.The graft polymer of the present invention is coated with a constant content of one or two or more of the graft monomer and a certain amount of the initiator in a Henschel mixer in a high-density polyethylene to continuously react and extrude in a twin screw extruder to produce a graft copolymer In this case, the residence time is maintained long enough for the grafting reaction to occur. Unreacted grafting monomer is removed using a vacuum at the end of the extruder.
상기와 같이 제조된 그라프트 공중합체와 선형저밀도 폴리에틸렌, 수소화 스티렌부타디엔 블럭 공중합체를 텀블믹서에서 혼합한 후 1축 또는 2축 압출기에서 160~220℃의 온도로 용융 혼련함으로써 본 발명에 따른 열접착성 폴리올레핀수지 조성물을 제조할 수 있다.Heat-adhesive according to the present invention by mixing the graft copolymer, linear low density polyethylene, hydrogenated styrene-butadiene block copolymer prepared as described above in a tumble mixer and melt kneading at a temperature of 160 ~ 220 ℃ in a single screw or twin screw extruder The polyolefin resin composition can be prepared.
본 발명의 조성물의 대표적인 적용 구조로는 폴리아미드/열접착성 폴리올레핀수지/폴리프로필렌, 폴리아미드/열접착성 폴리올레핀수지/폴리에틸렌, 폴리에스테르/열접착성 폴리올레핀수지/폴리에틸렌, 금속/열접착성 폴리올레핀수지/폴리에틸렌, 에폭시수지/열접착성 폴리올레핀수지/폴리에틸렌, 알루미늄/열접착성 폴리올레핀수지/폴리에틸렌/열접착성 폴리올레핀수지/알루미늄, 폴리에틸렌/열접착성 폴리올레핀수지/알루미늄/열접착성 폴리올레핀수지/폴리에틸렌, 가교화폴리에틸렌/열접착성 폴리올레핀수지/알루미늄/열접착성 폴리올레핀수지/가교화폴리에틸렌, 폴리프로필렌/열접착성 폴리올레핀수지/폴리에스테르, 종이/열접착성 폴리에틸렌, 폴리에틸렌/열접착성 폴리올레핀수지/유리, 알루미늄/열접착성 폴리올레핀수지/금속, 에틸렌비닐알콜 공중합체/열접착성 폴리올레핀수지/폴리프로필렌 등이 있다.Representative application structures of the composition of the present invention include polyamide / heat adhesive polyolefin resin / polypropylene, polyamide / heat adhesive polyolefin resin / polyethylene, polyester / heat adhesive polyolefin resin / polyethylene, metal / heat adhesive polyolefin Resin / Polyethylene, Epoxy Resin / Heat Adhesive Polyolefin Resin / Polyethylene, Aluminum / Heat Adhesive Polyolefin Resin / Polyethylene / Heat Adhesive Polyolefin Resin / Aluminum, Polyethylene / Heat Adhesive Polyolefin Resin / Aluminum / Heat Adhesive Polyolefin Resin / Polyethylene , Crosslinked polyethylene / heat adhesive polyolefin resin / aluminum / heat adhesive polyolefin resin / crosslinked polyethylene, polypropylene / heat adhesive polyolefin resin / polyester, paper / heat adhesive polyethylene, polyethylene / heat adhesive polyolefin resin / Glass, aluminum / heat adhesive polyolefin resin / metal, ethylene ratio And the like alcohol copolymer / polyolefin resin heat-adhesive / polypropylene.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명 의 범위가 아래의 실시예에 의하여 제한되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the scope of the present invention is not limited by the following examples.
실시예 1 ~ 3 Examples 1 to 3
고밀도 폴리에틸렌(밀도 0.957g/cm^3, 용융지수 20g/10분, 삼성종합화학)을 기준으로 말레산 무수물 2.0중량및 비스(t-부틸 퍼옥시 이소프로필)벤젠 0.1 중량를 헨셀믹서에 넣고 2분간 200rpm으로 회전시켜 고밀도 폴리에틸렌 표면에 골고루 코팅시킨 다음 2축 압출기(44mmψ,일본 JSW)를 사용하여 연속적으로 반응압출시켜 말레산 무수물이 0.5 중량이상 그라프트된 고밀도 폴리에틸렌(용융지수 6.0g/10분) 공중합체를 제조하였다.2 parts of maleic anhydride and 2.0 parts of bis (t-butyl peroxy isopropyl) benzene were added to a Henschel mixer based on high density polyethylene (density 0.957g / cm ^ 3, melt index 20g / 10 minutes, Samsung General Chemical). Rotate at 200 rpm and evenly coat the surface of the high density polyethylene, and then use the twin-screw extruder (44mmψ, Japan JSW) to continuously extrude the high-density polyethylene (melt index 6.0 g / 10 min) with maleic anhydride grafted at 0.5 weight or more. Copolymers were prepared.
상기 그라프트 공중합체와 선형 저밀도폴리에틸렌(밀도 0.935g/cm^3, 용융지수 9.0g/10분, 삼성종합화학), 수소화 스티렌부타디엔 블럭 공중합체(스티렌 함량=20, 밀도 0.89g/cm^3, 용융지수 13.0g/10분, 일본 아사히화학)을 <표 1> 에 표시된 비율이 되도록 텀블믹서로 혼합한 후, 2축압출기(44mmψ,일본 JSW)에서 160~220℃ 온도범위에서 용융 혼련하여 열접착성 폴리올레핀수지 조성물을 제조하였다. 하기와 같이 접착력 및 아이조드 충격강도 측정시편을 제조한 후 접착력 및 내충격성을 측정하였으며 그 결과를 <표 1>에 나타내었다.The graft copolymer and linear low density polyethylene (density 0.935 g / cm ^ 3, melt index 9.0 g / 10 minutes, Samsung General Chemical), hydrogenated styrene butadiene block copolymer (styrene content = 20, density 0.89 g / cm ^ 3 , Melt index 13.0g / 10min, Asahi Chemical, Japan) by mixing in a tumble mixer to the ratio shown in <Table 1>, and then melt kneaded at a temperature range of 160 ~ 220 ℃ in a twin screw extruder (44mm ψ, Japan JSW) A heat adhesive polyolefin resin composition was prepared. After preparing the adhesive force and Izod impact strength measurement specimen as described below, the adhesion and impact resistance was measured and the results are shown in Table 1.
[접착력 측정시편 제조][Adhesive Force Measurement Specimen Preparation]
상기의 열접착성 폴리올레핀수지 조성물로 50㎛의 필름을 제조하여 2mm 두께의 선형 저밀도폴리에틸렌(0.921g/cm^3, 용융지수 0.9 g/10분) 쉬트 위에 놓고 그 위에 피착체를 놓은 후 200℃, 4 kg/cm^2의 압력으로 2분간 열융착한 다음 상온, 1 kg/cm^2의 압력에서 10분간 냉각하였으며 이를 폭 2.5cm, 길이 20cm로 절단하였다.A 50 μm film was prepared from the heat-adhesive polyolefin resin composition, and the substrate was placed on a 2 mm-thick linear low density polyethylene (0.921 g / cm ^ 3, melt index 0.9 g / 10 min) sheet and an adherend thereon, followed by 200 ° C. , And heat-bonded for 2 minutes at a pressure of 4 kg / cm ^ 2 and then cooled at room temperature, 1 kg / cm ^ 2 for 10 minutes and was cut into a width of 2.5cm, length 20cm.
[접착력 측정][Adhesion Measurement]
ASTM D1876의 방법으로 인장시험기(INSTRON)에서 T-필 접착력을 측정하였으며 접착력은 피착체와의 박리시 걸리는 하중을 kgf로 나타내었다. T-Peel adhesion was measured in the tensile tester (INSTRON) by the method of ASTM D1876, and the adhesion was expressed as kgf of the peeling force with the adherend.
[내충격성 측정][Impact resistance measurement]
ASTM D256의 방법으로 상온, 0℃, -10℃, -20℃, -30℃의 온도조건하에서 IZOD 충격강도를 측정하였다.IZOD impact strength was measured at room temperature, 0 ℃, -10 ℃, -20 ℃, -30 ℃ by the method of ASTM D256.
비교예 1 ~ 6Comparative Examples 1 to 6
실시예 1의 방법으로 제조된 그라프트 공중합체와 선형저밀도 폴리에틸렌(밀도 0.935g/cm^3, 용융지수 9.0g/10분, 삼성종합화학), 수소화 스티렌부타디엔 블럭 공중합체(스티렌 함량=20, 밀도 0.89g/cm^3, 용융지수 13.0g/10분, 일본 아사히화학), 에틸렌비닐아세테이트 공중합체(비닐아세테이트 함량= 22, 용융지수 3.0g/10분, 삼성종합화학), 에틸렌프로필렌 공중합체(프로필렌 함량= 26, 밀도 0.86g/cm^3, 용융지수 3.2g/10분, 금호EP고무), 에틸렌옥텐 공중합체(밀도 0.87g/cm^3, 용융지수 1.0g/10분, 듀폰다우일레스토머)를 <표 2> 에 표시된 비율이 되도록 텀블믹서로 혼합한 후, 2축압출기(44mmψ,일본 JSW)에서 160~220℃의 온도 범위에서 용융혼련하여 열접착성 폴리올레핀수지 조성물을 제조하였다. Graft copolymer prepared by the method of Example 1 and linear low density polyethylene (density 0.935 g / cm ^ 3, melt index 9.0 g / 10 minutes, Samsung General Chemical), hydrogenated styrene butadiene block copolymer (styrene content = 20, Density 0.89g / cm ^ 3, Melt Index 13.0g / 10min, Japan Asahi Chemical), Ethylene Vinyl Acetate Copolymer (Vinyl Acetate Content = 22, Melt Index 3.0g / 10min, Samsung General Chemical), Ethylene Propylene Copolymer (Propylene content = 26, density 0.86g / cm ^ 3, melt index 3.2g / 10min, Kumho EP rubber), ethylene octene copolymer (density 0.87g / cm ^ 3, melt index 1.0g / 10min, Dupont Dow Elastomer) was mixed in a tumble mixer so that the ratio is shown in <Table 2>, and then melt kneaded in a twin screw extruder (44 mmψ, Japan JSW) at a temperature range of 160 to 220 ° C. to prepare a heat-adhesive polyolefin resin composition. It was.
상기와 같이 제조된 폴리올레핀 수지 조성물의 접착력 및 내충격성은 상기 실시예와 동일한 방법으로 측정하였으며, 그 결과를 <표 2>에 나타내었다.The adhesion and impact resistance of the polyolefin resin composition prepared as described above were measured in the same manner as in Example, and the results are shown in <Table 2>.
상기 표에서 알 수 있듯이 본 발명의 열접착성 폴리올레핀수지 조성물은 극성 단량체가 그라프트된 공중합체와 폴리올레핀수지 및 수소화 스티렌부타디엔 블럭 공중합체의 구성을 최적화하여 종래의 열접착성 폴리올레핀수지 조성물에 비하 여 접착력 및 내충격성을 크게 향상시킬 수 있었다.As can be seen from the table, the heat-adhesive polyolefin resin composition of the present invention optimizes the composition of the polar monomer-grafted copolymer, the polyolefin resin and the hydrogenated styrene-butadiene block copolymer, compared to the conventional heat-adhesive polyolefin resin composition. Adhesion and impact resistance could be greatly improved.
따라서, 본 발명의 열접착성 폴리올레핀수지 조성물은 기존 열접착성 폴리올레핀수지 조성물과 비교하여 접착력 및 내충격성을 크게 향상시킨 것으로 각종 복합소재의 접착시 피복체의 내충격성이 요구되는 모든 분야에 적용이 가능하다. 특히 자동차용 강철스프링, 전동차용 강철스프링, 해상 철골구조물 등과 같이 부식방지 및 내충격성이 동시에 요구되는 분야에 분말융착식으로 코팅해 사용할 경우 제품의 생산성 및 요구특성을 크게 만족시킬 수 있다.Therefore, the heat-adhesive polyolefin resin composition of the present invention has greatly improved adhesion and impact resistance as compared with the existing heat-adhesive polyolefin resin composition, and is applicable to all fields requiring impact resistance of coatings when bonding various composite materials. It is possible. In particular, when powder-coated coating is used in areas requiring corrosion protection and impact resistance at the same time, such as steel springs for automobiles, steel springs for electric vehicles, marine steel structures, etc., the productivity and required characteristics of the product can be greatly satisfied.
또한, 본 발명의 열접착성 폴리올레핀 수지조성물은 공압출법, 압출피복, 원형다이피복법, T-다이 피복법, 분말피복법, 압착법 등의 방법으로 열융착에 의해 다른 폴리올레핀 수지나 나일론, 폴리에스테르, 에틸렌비닐알콜 공중합체 등과 같은 극성폴리머나 알루미늄, 철, 종이, 목재, 유리 등과 같은 극성 또는 비극성 기재와의 접착능력이 우수하여 이들의 피복이나 결합재료로도 적용될 수 있다. In addition, the heat-adhesive polyolefin resin composition of the present invention is a polyolefin resin, nylon, or other polyolefin resin by heat fusion by a method such as co-extrusion, extrusion coating, circular die coating, T-die coating, powder coating, pressing, or the like. It has excellent adhesion with polar polymers such as polyester and ethylene vinyl alcohol copolymers and polar or non-polar substrates such as aluminum, iron, paper, wood, glass, etc., and can be applied as a coating or bonding material thereof.
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