KR100684929B1 - 폴리프로필렌-클레이 나노복합재 - Google Patents

폴리프로필렌-클레이 나노복합재 Download PDF

Info

Publication number
KR100684929B1
KR100684929B1 KR1020050116356A KR20050116356A KR100684929B1 KR 100684929 B1 KR100684929 B1 KR 100684929B1 KR 1020050116356 A KR1020050116356 A KR 1020050116356A KR 20050116356 A KR20050116356 A KR 20050116356A KR 100684929 B1 KR100684929 B1 KR 100684929B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polypropylene
clay
weight
peroxide
peroxy
Prior art date
Application number
KR1020050116356A
Other languages
English (en)
Inventor
김세훈
박상현
한상민
박천민
Original Assignee
호남석유화학 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 호남석유화학 주식회사 filed Critical 호남석유화학 주식회사
Priority to KR1020050116356A priority Critical patent/KR100684929B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100684929B1 publication Critical patent/KR100684929B1/ko

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/12Polypropene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/14Peroxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04Ingredients treated with organic substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/26Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
    • C08L23/30Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment by oxidation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 폴리프로필렌-클레이 나노복합재 수지조성물 및 이를 이용한 폴리프로필렌-클레이 나노복합재의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명의 폴리프로필렌-클레이 나노복합재 수지조성물은 조성물 총 중량에 대하여 (A) 폴리프로필렌 수지 10~99.8 중량%, (B) 변성 폴리프로필렌 수지 0.1~40 중량%, (C) 유기클레이 0.1~40 중량%, 및 상기 성분{(A)+(B)+(C)} 100 중량부에 대하여 (D) 유기과산화물 0.1~2.0 중량부를 함유하는 조성물로, 적절한 유기과산화물을 함유함으로써 부반응 발생을 억제하고, 기계적 강도 및 충격강도가 동시에 향상된 폴리프로필렌-클레이 나노복합재를 제조할 수 있다.
나노복합재 * 폴리프로필렌 * 충격강도 * 유기과산화물 * 유기클레이

Description

폴리프로필렌-클레이 나노복합재{Polypropylene-clay nanocomposite}
본 발명은 폴리프로필렌-클레이 나노복합재 수지조성물 및 이를 이용한 폴리프로필렌-클레이 나노복합재의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명의 폴리프로필렌-클레이 나노복합재 수지조성물은 조성물 총 중량에 대하여 (A) 폴리프로필렌 수지 10~99.8 중량%, (B) 변성 폴리프로필렌 수지 0.1~40 중량%, (C) 유기클레이 0.1~40 중량%, 및 상기 성분{(A)+(B)+(C)} 100 중량부에 대하여 (D) 유기과산화물 0.1~2.0 중량부를 함유하는 조성물로, 적절한 유기과산화물을 함유함으로써 부반응 발생을 억제하고, 기계적 강도 및 충격강도가 동시에 향상된 폴리프로필렌-클레이 나노복합재를 제조할 수 있다.
플라스틱 소재, 특히 무기 충진재로 강화된 고분자 복합재는 우수한 기계적 물성 및 뛰어난 성형성, 경량화 효과 등으로 다양한 산업 분야에서 금속, 세라믹, 목재와 같은 경쟁 소재를 대체하고 있다. 특히, 자동차 소재, 전기, 전자 재료 분 야에서 요구되는 경량화, 치수 안정성, 내열특성을 보유한 고분자 복합재는 그 용도가 확대되고 있으며, 하이브리드 자동차 등장으로 인한 추가적인 경량화 노력 및 친환경 시대의 도래로 인한 재활용 특성이 우수한 고분자 복합재의 수요는 급속히 증가되고 있는 실정이다. 이러한 고분자 복합재의 향상된 물성을 유지하면서 경량화 및 재활용성을 향상시키는 방법으로 최근 고분자-클레이 나노복합재가 부각되고 있으며, 다양한 접근 방법이 제시되고 있다.
상기 고분자-클레이 나노복합재는 기존의 마이크론 단위의 분산 구조를 갖는 무기물 충진 고분자 복합재와 다르게 나노 미터 두께를 갖는 판상형 클레이의 적층 구조물, 이른바 층상 실리케이트 무기물을 고분자에 분산시켜 물성을 향상시킬 수 있는 기술이다. 또한, 기존의 고분자 복합재는 물성 향상을 위해 수십 퍼센트 중량비의 무기 첨가제를 함유하고 있으나, 고분자-클레이 나노복합재를 이용하면 그 양을 5% 이하로 감소시킬 수 있고, 이로 인해 소재의 경량화 및 물성 또한 기존 고분자 복합재의 동등 수준 이상으로 향상시킬 수 있는 장점을 갖고 있다.
통상적으로 고분자-클레이 나노복합재에 사용되는 나노클레이는 넓은 표면적(약750㎡/g)과 50 ~ 2,000 범위의 큰 종횡비(aspect ratio)를 갖는 층상 실리케이트로서, 한 층의 두께가 약 1㎚ 내외인 특성을 가지고 있다. 이러한 층상 실리케이트의 한 층 한 층이 분리되어 나노클레이 층간에 작용하는 상호 인력이 없어지고 고분자 매트릭스(matrix)내에 균일하게 분산되어 있을 때를 완전 박리(exfoliation) 되었다고 하며, 이로 인해 고분자-클레이 나노복합재는 전반적인 물성, 즉 기계적 물성, 내열성, 기체 차단 특성 등이 향상되는 장점을 얻을 수 있으 며 기존 복합재료에 비해 경량화 효과 및 재활용성 증가 효과를 얻을 수 있다.
초기의 고분자-클레이 나노복합재는 일본의 토요타 중앙 연구 개발(Toyota CRDL) 그룹의 나일론 나노복합재이며, 이를 바탕으로 나일론-6 나노복합재를 이용한 Ube 엔지니어링 플라스틱사의 자동차 타이밍 벨트 커버(Timing-belt cover), 자동차 연료 라인(fuel line)에 적용되는 차단층 나일론 나노복합재 제품을 개발, 적용 중에 있다. 또한, TPO 나노복합재를 소재로 한 미국 제네랄 모터스(GM), 바젤(Basell), 써던클레이프로덕트(Southern Clay Products)사의 자동차 스텝 어시스트(Step assist), 사이드 몰딩(Side molding), 외장 부품(Exterior parts)적용이 진행되고 있으며, 자동차 소재 경량화 요구에 대응하여 고분자 나노복합재의 적용 분야는 지속적으로 증가하고 있다.
또한, 탈크 등 일반적인 무기 첨가제를 함유한 기존의 폴리프로필렌 복합재에 비해 나노클레이를 첨가한 폴리프로필렌-클레이 나노복합재는 강성 등 전반적인 기계적 물성과 경량화 측면에서 기존 폴리프로필렌 복합재보다 우수한 반면, 충격강도 면에서는 기존 복합재 수준으로 현저히 저하되는 단점때문에 그 적용 용도의 확대가 상당히 제한되고 있는 실정이다.
최근, 이러한 충격강도 저하를 극복하기 위한 폴리프로필렌 나노복합재 조성 및 제조방법에 대한 연구가 진행되고 있다. 구체적으로, 한국 공개특허 제 2004-0069564호에는 변성 폴리프로필렌, 유기 층상 실리케이트, 폴리프로필렌 조성 외에 변성 폴리올레핀의 관능기와 반응할 수 있는 다관능성 유기화합물을 사슬연장제로 사용하여 변성 폴리올레핀의 분자량 증가 및 분산성 향상을 도모하여 내충격성을 향상시키는 방법에 대해 제시되어 있다. 그러나, 사슬화제로 사용되는 상기 다관능성 유기화합물은 일반적인 폴리프로필렌 반응 압출 공정에서 반응점 및 반응온도 조절에 따라 과다 반응 및 부반응이 발생할 가능성이 있으며, 그 결과 변색 및 이취, 물성 저하 등의 인자가 최종 폴리프로필렌 나노복합재 제품에 나타날 수 있는 단점이 있다. 또 다른 예로, 한국 공개특허 제 2002-0019540 호에는 고강성 폴리올레핀계 복합 물질 제조방법에 대해 기재되어 있으며, 하나 이상의 중합성 단량체와 퍼옥시드를 혼합한 후 유기 층상 실리케이트에 함침하는 것으로 이 혼합 조성물을 폴리올레핀과 함께 압출하여 복합 물질을 제조하는 것이다. 그러나, 상기의 방법은 별도의 함침 과정을 도입하게 되어 추가적인 공정이 필요하게 되며, 스티렌 및 메타크릴레이트 등 중합성 단량체를 사용할 경우 폴리올레핀 압출 과정에서 부반응 및 이취 발생 등의 문제점과 충격 강도의 개선이 이루어지지 않는 결과를 가져올 수 있는 단점이 있다. 또 다른 예로, 한국 등록특허 제 10-0344231호에는 폴리프로필렌계 수지 조성물의 내충격성 향상을 위한 수지 조성물에 대해 기재되어 있으며, 충격 보강제로 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 공중합체를 사용하여 폴리프로필렌 나노복합재를 제조하는 것이다. 상기의 방법으로 제조한 폴리프로필렌 나노복합재는 충격강도가 대폭 향상되는 효과를 나타내고 있으나, 인장강도, 굴곡강도, 굴곡탄성율이 오히려 감소하는 문제점이 있다.
이로 인해 일반적으로 정반대로 발현되는 폴리프로필렌-클레이 나노복합재의 기계적 강도와 충격강도의 한계를 개선하여 기계적 강도와 충격강도를 동시에 향상시킬 수 있는 기술이 매우 필요한 실정이다.
이에, 본 발명자들은 상기의 폴리프로필렌-클레이 나노복합재의 기계적 강도와 충격강도를 동시에 향상시킬 수 있는 기술을 연구한 결과, 폴리프로필렌-클레이 나노복합재를 제조하는데 있어서 폴리프로필렌 수지, 변성 폴리프로필렌 수지, 유기 클레이 조성에 유기과산화물을 첨가하여 반응 압출시켜 폴리프로필렌-클레이 나노복합재를 제조할 경우, 나노복합재의 기계적 강도 개선과 동시에 충격강도를 대폭 향상시킬 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 향상된 기계적 강도 및 충격강도를 갖는 폴리프로필렌-클레이 나노복합재 제조를 위한 수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 향상된 기계적 강도 및 충격강도를 갖는 폴리프로필렌-클레이 나노복합재의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 폴리프로필렌-클레이 나노복합재 수지조성물은 조성물 총 중량에 대하여 (A) 용융지수(ASTM 1238, g/10min) 0.1~50.0 g/10min의 폴리프로필렌 수지 10~99.8 중량%; (B) 변성 폴리프로필렌 수지 0.1~40 중량%; (C) 유기클레이 0.1~40 중량%; 및 상기 {(A)+(B)+(C)} 100중량부에 대하여 (D) 유기과산화물 0.1~2.0 중량부;를 함유하는 것을 특징으로 한다.
하기에서 본 발명의 폴리프로필렌-클레이 나노복합재 수지조성물을 이루는 (A)~(D) 성분에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명에서 사용하는 (A) 폴리프로필렌 수지는 입경이 5mm 이하, 바람직하게는 2mm 이하의 파우더 형태로 용융지수 0.1~50.0 g/10min를 갖는다. 상기 (A) 폴리프로필렌 수지는 프로필렌 단독 중합체 또는 프로필렌과 알파 올레핀 단량체 10몰% 이하의 이원 공중합체이며, 상기 알파 올레핀으로는 2 ~ 10 개의 탄소수를 가지며, 구체적으로는 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐 등을 포함한다.
상기 (A) 폴리프로필렌 수지는 조성물 총 중량에 대하여 10~99.8 중량%로 함유한다.
본 발명에서 사용되는 (B) 변성 폴리프로필렌 수지는 상기 (A) 폴리프로필렌 수지와 하기 (C) 유기클레이의 상용성을 증가시키는데 사용되는 상용화제로서, 폴리프로필렌의 주쇄나 말단에 (C) 유기클레이와 반응성이 있는 반응기가 부착된 것이다. 상기의 반응기로는 말레산, 무수 말레산, 카르복실산, 하이드록실기 등을 사용할 수 있다. 또한, 상기 (B) 변성 폴리프로필렌 수지는 중량 평균분자량 10,000 ~ 300,000 범위이며, 변성 폴리프로필렌에 부착되어 있는 반응기는 변성 폴리프로필렌에 대하여 0.1~5.0 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 (B) 변성 폴리프로필렌의 형태는 파우더 및 펠렛으로 이용가능하며, 조성물 총 중량에 대하여 0.1~40 중량%로 함유한다.
본 발명에서 사용되는 (C) 유기클레이는 유기 오늄 이온으로 층간 치환된 클레이로, 기본적인 층간거리가 10~50Å의 범위이며, 테트라 알킬 암모늄염, 알킬과 아릴로 이루어진 쿼터너리 암모늄염, 테트라 알킬 포스포늄염, 또는 알킬과 아릴로 구성된 쿼터너리 암모늄염으로 층간 삽입된 몬모릴로나이트, 헥토라이트, 벤토나이트, 사포나이트, 마가다이트, 합성 마이카 등으로 사용자의 조건에 따라 단독으로 또는 혼용하여 사용가능하다. 상기 (C) 유기클레이는 조성물 총 중량에 대하여 0.1~40 중량%로 함유한다.
본 발명의 폴리프로필렌-클레이 나노복합재의 충격강도 향상을 위한 핵심 성분인 (D) 유기과산화물은 10시간 반감기 온도가 80℃ 이하, 더욱 바람직하게는 60℃ 이하인 유기 과산화물이다. 구체적인 예로는 디이소부틸 퍼옥사이드, t-아밀퍼옥시네오데카보네이트, 디(4-t-부틸시클로헥실)퍼옥시디카보네이트, 디에틸헥실 퍼옥시디카보네이트, 디부틸 퍼옥시디카보네이트, 디이소프로필 퍼옥시디카보네이트, 디세틸 퍼옥시디카보네이트, 디이소프로필 퍼옥시디카보네이트, 디미리스틸 퍼옥시 디카보네이트, t-부틸 퍼옥시네오헵타노에이트, t-아밀 퍼옥시피바레이트, t-부틸 퍼옥시피바레이트, 디라우로일 퍼옥사이드, 디데카노일 퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(2-에틸헥사노일퍼옥시)헥산, 1,1,3,3,-테트라메틸부틸 퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-아밀 퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 디벤조일 퍼옥사이드, t-부틸 퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-부틸 퍼옥시 이소부틸레이트, 1,4-디(t-부틸퍼옥시카보)시클로헥산 등이 있다. 상기 (D)성분은 상기 성분 (A), (B), 및 (C)의 합계의 100 중량부에 대하여 0.1~2.0 중량부로 함유한다.
상기 (D) 유기과산화물은 (A) 폴리프로필렌 수지와 (B) 변성 폴리프로필렌과 반응 압출과정에서 반응을 유도하며, 이렇게 발생된 폴리프로필렌 라디칼은 재결합을 통하여 장쇄 형태의 곁가지를 형성하게 되어 (A) 폴리프로필렌 수지와 (B) 변성 폴리프로필렌이 최종 물성을 증가시키는 역할을 향상시키고, 유기 클레이의 층간 거리를 더욱 확장시켜 폴리프로필렌 메트릭스 상에서 유기 클레이의 분산성을 증가시키는 효과를 얻을 수 있게 된다.
본 발명의 폴리프로펠렌-클레이 나노복합재 수지조성물은 (A) 내지 (D)의 성분을 상기에 기재된 특정범위로 함유함으로써 기계적 강도 및 충격강도를 동시에 개선할 수 있다.
상기 (A) 내지 (D)의 성분을 포함하는 본 발명의 폴리프로필렌-클레이 나노복합재 수지조성물은 필요에 따라 산화방지제, UV 안정제, 난연제, 착색제, 가소제 등의 일반적인 첨가제를 포함할 수 있다.
본 발명의 폴리프로필렌-클레이 나노복합재 수지 조성물은 상온 질소 분위기의 헨셀 믹서에서 500rpm 조건으로 1~4분, 1,500rpm 조건에서 1~4분 등 총 2~8분 동안 충분히 혼합한 후, L/D 가 20 이상인 단축 압출기, 다축 압출기, 니더 또는 벤버리 믹서 등을 이용하여 폴리프로필렌-클레이 나노복합재를 제조할 수 있다. 이때, 가공 온도는 160~240℃, 바람직하게는 180~220℃로 혼련하여 제조한다.
상기의 과정으로 제조된 폴리프로필렌-클레이 나노복합재는 폴리프로필렌계의 수지 조성물 자체에만 반응을 유도하므로 이종 첨가제인 반응성 단량체 등의 부반응을 통한 최종 제품의 물성 저하를 방지할 수 있으며, 또한 반응성 단량체나 사슬 연장제 등의 추가적인 전처리 공정을 생략할 수 있어 공정 단순화 및 제조 시간 단축을 통한 경제적이고 효율적인 폴리프로필렌-클레이 나노복합재를 제조할 수 있다. 또한, 본 발명에 의한 폴리프로필렌-클레이 나노복합재는 고강성을 지니면서도 내충격성이 뛰어난 특성을 발현한다.
이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 보다 상세히 설명하지만, 본 발명이 이들 예로만 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
(A) 성분으로 용융지수 30 g/10min. 인 폴리프로필렌 94.5 중량% 와 상용화제인 (B) 성분으로 무수 말레산 반응기가 0.9 중량% 함유되어 있으며 중량 평균 분자량 150,000 인 변성 폴리프로필렌 2.5 중량%, (C) 성분으로 유기 클레이 는 층간이 디메틸 디하이드로지네이티드탈로우 테트라 암모늄염으로 치환된 몬모릴로나이트로 써던클레이프로덕트 사의 Cloisite 15A 유기 클레이를 3 중량% 사용하였으며, (D) 성분으로 유기 과산화물인 이소프로필 퍼옥시 디카보네이트를 상기 성분 {(A)+(B)+(C)}의 100 중량부에 대하여 0.5 중량부를 첨가하였다. 이와 같이 혼합된 최종 조성물은 헨셀 믹서에 투입되고 질소 분위기 하에서 500rpm에서 1분 및 1,500rpm 에서 1분, 총 2분 동안 충분히 드라이 블렌딩한 후, 180~220 ℃, 300 rpm 의 가공 조건에서 L/D 40 인 동방향 이축 압출기를 이용하여 폴리프로필렌-클레이 나노복합재를 제조하였다.
[실시예 2]
상기 실시예 1에서 사용한 동일한 물질로, 성분 (A) 89 중량%, (B) 5 중량%, (C) 6 중량%, 및 성분 (D)를 상기 성분 {(A)+(B)+(C)}의 100 중량부에 대하여 1 중량부로 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.
[비교예 1]
상기 실시예 1에서 (D) 성분을 사용하지 않는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.
[비교예 2]
상기 실시예 2에서 (D) 성분을 사용하지 않는 것을 제외하고는 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 제조하였다.
[비교예 3]
상기 실시예 1의 (A) 폴리프로필렌을 단독으로 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 압출하여 폴리프로필렌 펠렛을 제조하였다.
[시험예]
상기 실시예 1~2 및 비교예 1~2에서 제조한 폴리프로필렌-클레이 나노복합재와 비교예 3에서 제조한 폴리프로필렌 펠렛의 물성을 시험하기 위해서 사출성형기를 이용하여 시편을 제작하고, 굴곡탄성율, 굴곡강도, 인장강도, 아이조드 충격강도, 및 열변형 온도를 하기의 ASTM 규격에 의거하여 평가하였다. 그 결과를 하기 표 1 에 나타내었다.
<평가방법>
굴곡탄성율 및 굴곡강도는 ASTM D-790 방법에 의해 평가하였다.
인장강도는 ASTM D-638 방법에 의해 평가하였다.
아이조드 충격강도는 ASTM D-256 방법에 의해 평가하였다.
열변형 온도는 ASTM D-648 방법에 의해 평가하였다.
시험항목 실시예1 실시예2 비교예1 비교예2 비교예3
굴곡탄성율 (kgf/㎠) 18,650 20,900 17,500 19,600 13,500
굴곡강도 (kgf/㎠) 442 453 436 423 365
인장강도 (kgf/㎠) 293 299 284 286 250
충격강도 (kgf/㎠) 12.6 11.8 6.3 3 8.2
열변형온도(℃) 128 127 123 121 105
상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, (D) 유기과산화물을 소량 첨가하여 제조한 실시예 1~2의 폴리프로필렌-클레이 나노복합재가 (D) 성분을 함유하지 않는 비교예 1~2와 비교하여 굴곡탄성율의 증가에도 불구하고 높은 충격강도를 나타냄을 확인하였다. 반면, 비교예 1 및 2의 폴리프로필렌-클레이 나노복합재가 비교예 3의 순수한 폴리프로필렌과 비교하여 강성은 증가하지만, 충격강도가 대폭 감소하여 내충격성이 떨어지는 경향을 나타냄을 확인하였다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 폴리프로필렌-클레이 나노복합재 수지 조성물은 유기 과산화물을 함유하여 폴리프로필렌 및 변성 폴리프로필렌 자체에 대한 반응을 유도하므로 부반응 발생 및 이취의 문제가 없으며, 유기 클레이 첨가로 인한 강성 증가 효과와 더불어 기존의 폴리프로필렌-클레이 나노복합재와 달리 충격강도가 현저히 향상되는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 조성물 총 중량에 대하여 (A) 용융지수(ASTM 1238, g/10min) 0.1~50.0 g/10min의 폴리프로필렌 수지 10~99.8 중량%;
    (B) 변성 폴리프로필렌 수지 0.1~40 중량%;
    (C) 유기클레이 0.1~40 중량%; 및
    상기 {(A)+(B)+(C)} 100중량부에 대하여 (D) 유기과산화물 0.1~2.0 중량부;
    를 상온 질소 분위기의 헨셀 믹서에서 500rpm 조건으로 1~4분 및 1,500rpm 조건에서 1~4분 동안 혼합한 다음,
    160~240℃ 온도에서 L/D가 20 이상인 단축 압출기, 다축 압출기, 니더 또는 벤버리 믹서를 이용하여 용융 반응시켜 제조되는 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌-클레이 나노복합재.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 (A) 폴리프로필렌 수지는 프로필렌 단독 중합체 또는 프로필렌과 2~10개의 탄소수를 가지는 알파 올레핀 단량체 10몰% 이하의 이원 공중합체임을 특징으로 하는 폴리프로필렌-클레이 나노복합재.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 (B) 변성 폴리프로필렌 수지는 10,000 ~ 300,000의 중량 평균분자량을 갖는 것으로, 폴리프로필렌의 주쇄나 말단에 말레산, 무수말레산, 카르복실산 또는 히드록실기의 반응기를 변성 폴리프로필렌에 대하여 0.1~5.0 중량%로 함유하는 것임을 특징으로 하는 폴리프로필렌-클레이 나노복합재.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 (C) 유기클레이는 기본적인 층간거리가 10~50Å의 범위인 유기 오늄 이온으로 층간 치환된 클레이로, 테트라 알킬 암모늄염, 알킬과 아릴로 이루어진 쿼터너리 암모늄염, 테트라 알킬 포스포늄염, 또는 알킬과 아릴로 구성된 쿼터너리 암모늄염으로 층간 삽입된 몬모릴로나이트, 헥토라이트, 벤토나이트, 사포나이트, 마가다이트, 및 합성 마이카로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는 폴리프로필렌-클레이 나노복합재.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 (D) 유기과산화물은 디이소부틸 퍼옥사이드, t-아밀퍼옥시네오데카보네이트, 디(4-t-부틸시클로헥실)퍼옥시디카보네이트, 디에틸헥실 퍼옥시디카보네이트, 디부틸 퍼옥시디카보네이트, 디이소프로필 퍼옥시디카보네이트, 디세틸 퍼옥시디카보네이트, 디이소프로필 퍼옥시디카보네이트, 디미리스틸 퍼옥시 디카보네이트, t-부틸 퍼옥시네오헵타노에이트, t-아밀 퍼옥시피바레이트, t-부틸 퍼옥시피바레이트, 디라우로일 퍼옥사이드, 디데카노일 퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(2-에틸헥사노일퍼옥시)헥산, 1,1,3,3,-테트라메틸부틸 퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-아밀 퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 디벤조일 퍼옥사이드, t-부틸 퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-부틸 퍼옥시 이소부틸레이트, 1,4-디(t-부틸퍼옥시카보)시클로헥산으로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌-클레이 나노복합재.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 (D) 유기과산화물은 10시간 반감기온도가 80℃ 이하임을 특징으로 하는 폴리프로필렌-클레이 나노복합재.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 폴리프로필렌-클레이 나노복합재는 산화방지제, UV안정제, 난연제, 착색제, 및 가소제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌-클레이 나노복합재.
  8. 삭제
KR1020050116356A 2005-12-01 2005-12-01 폴리프로필렌-클레이 나노복합재 KR100684929B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050116356A KR100684929B1 (ko) 2005-12-01 2005-12-01 폴리프로필렌-클레이 나노복합재

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050116356A KR100684929B1 (ko) 2005-12-01 2005-12-01 폴리프로필렌-클레이 나노복합재

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100684929B1 true KR100684929B1 (ko) 2007-02-22

Family

ID=38104144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050116356A KR100684929B1 (ko) 2005-12-01 2005-12-01 폴리프로필렌-클레이 나노복합재

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100684929B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100902179B1 (ko) 2007-12-28 2009-06-10 호남석유화학 주식회사 고강성 폴리프로필렌-클레이 나노복합재, 이의 제조방법,및 복합재를 포함하는 차량용 웨더 스트립
KR101126285B1 (ko) 2009-11-18 2012-03-19 호남석유화학 주식회사 폴리올레핀/클레이 나노복합재의 제조방법
WO2012064018A2 (ko) * 2010-11-08 2012-05-18 호남석유화학 주식회사 인공깃털 제조용 폴리올레핀/클레이 나노복합재 및 그 제조방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100236488B1 (ko) * 1997-12-12 2000-01-15 이영일 폴리프로필렌계 수지 조성물
KR20020094121A (ko) * 2001-06-11 2002-12-18 주식회사 나노텍코리아 재생 폴리프로필렌과 점토의 나노복합체
JP2003518542A (ja) * 1999-12-29 2003-06-10 ザ ダウ ケミカル カンパニー 熱可塑性オレフィンナノ複合体
US6583209B2 (en) 2001-09-06 2003-06-24 Equistar Chemicals, Lp Propylene polymer composites having improved melt strength

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100236488B1 (ko) * 1997-12-12 2000-01-15 이영일 폴리프로필렌계 수지 조성물
JP2003518542A (ja) * 1999-12-29 2003-06-10 ザ ダウ ケミカル カンパニー 熱可塑性オレフィンナノ複合体
KR20020094121A (ko) * 2001-06-11 2002-12-18 주식회사 나노텍코리아 재생 폴리프로필렌과 점토의 나노복합체
US6583209B2 (en) 2001-09-06 2003-06-24 Equistar Chemicals, Lp Propylene polymer composites having improved melt strength

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100902179B1 (ko) 2007-12-28 2009-06-10 호남석유화학 주식회사 고강성 폴리프로필렌-클레이 나노복합재, 이의 제조방법,및 복합재를 포함하는 차량용 웨더 스트립
KR101126285B1 (ko) 2009-11-18 2012-03-19 호남석유화학 주식회사 폴리올레핀/클레이 나노복합재의 제조방법
WO2012064018A2 (ko) * 2010-11-08 2012-05-18 호남석유화학 주식회사 인공깃털 제조용 폴리올레핀/클레이 나노복합재 및 그 제조방법
WO2012064018A3 (ko) * 2010-11-08 2012-07-19 호남석유화학 주식회사 인공깃털 제조용 폴리올레핀/클레이 나노복합재 및 그 제조방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1238415C (zh) 具有抗冲击和抗擦伤性能的汽车车门装饰用聚丙烯树脂组合物
US7253221B2 (en) Compositions of cellulose esters and layered silicates and process for the preparation thereof
KR101005489B1 (ko) 고무/나노클레이 마스터배치 제조 및 이를 이용한 고강성 고충격강도 폴리프로필렌/나노클레이/고무 복합재 제조
KR101727018B1 (ko) 폴리올레핀과 폴리락트산의 혼합 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조되는 성형품
US20180066087A1 (en) Toughened polyolefin and biocarbon based light-weight biocomposites and method of making the same
KR20130017837A (ko) 자동차 도어 트림용 폴리프로필렌 수지 조성물
KR20070092743A (ko) 폴리머와 점토 나노컴포지트의 융화
KR101349588B1 (ko) 용융장력이 우수한 폴리프로필렌계 수지 조성물 및 그 제조방법
KR101481218B1 (ko) 압출-사출 일체 성형공법을 이용한 직접 유리 장섬유 강화폴리올레핀계 수지 조성물의 제조 방법
KR100684929B1 (ko) 폴리프로필렌-클레이 나노복합재
KR100706422B1 (ko) 칫수안정성이 우수한 폴리프로필렌 나노복합 수지
KR100346032B1 (ko) 개질폴리프로필렌수지조성물및그제법
KR20090073847A (ko) 클레이 강화 폴리아미드-폴리유산 복합 수지 조성물
KR20100027322A (ko) 강성이 우수한  고충격 폴리프로필렌 수지 조성물
KR100902179B1 (ko) 고강성 폴리프로필렌-클레이 나노복합재, 이의 제조방법,및 복합재를 포함하는 차량용 웨더 스트립
KR20160064389A (ko) 프로필렌 수지 조성물 및 이로부터 제조된 사출성형품
KR101063712B1 (ko) 내스크래치성을 갖는 열가소성 수지의 제조 방법
KR102187566B1 (ko) 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이의 성형품
KR102187560B1 (ko) 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이의 성형품
US10550255B2 (en) Polyolefine resin composition, polyolefine master batch, method of manufacturing polyolefine master batch, and article formed of the same
KR100506756B1 (ko) 내스크래치성이 우수한 자동차 내장재 수지 조성물
KR101417114B1 (ko) 자동차 무도장 외장부품용 폴리프로필렌/클레이 나노복합재및 이의 제조방법
JP3467895B2 (ja) 改質ポリプロピレン樹脂組成物およびその製造方法
KR101042503B1 (ko) 나노클레이 함유 복합 재료 조성물 및 이를 이용하여 제조된 차량 외장용 부품
KR101449147B1 (ko) 저광택 폴리올레핀계 수지 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130111

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131227

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141230

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151223

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161228

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180201

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190201

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200203

Year of fee payment: 14