KR100870952B1 - 폴리프로필렌 복합체 및 이를 포함하는 성형품 - Google Patents

폴리프로필렌 복합체 및 이를 포함하는 성형품 Download PDF

Info

Publication number
KR100870952B1
KR100870952B1 KR1020070096676A KR20070096676A KR100870952B1 KR 100870952 B1 KR100870952 B1 KR 100870952B1 KR 1020070096676 A KR1020070096676 A KR 1020070096676A KR 20070096676 A KR20070096676 A KR 20070096676A KR 100870952 B1 KR100870952 B1 KR 100870952B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
polypropylene
polypropylene composite
abs
mapp
Prior art date
Application number
KR1020070096676A
Other languages
English (en)
Inventor
김우년
이형곤
한미선
장선호
Original Assignee
고려대학교 산학협력단
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 고려대학교 산학협력단 filed Critical 고려대학교 산학협력단
Priority to KR1020070096676A priority Critical patent/KR100870952B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100870952B1 publication Critical patent/KR100870952B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions 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
    • C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/12—Polypropene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F20/00—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F20/62—Monocarboxylic acids having ten or more carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F20/68—Esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/15—Heterocyclic compounds having oxygen in the ring
    • C08K5/151—Heterocyclic compounds having oxygen in the ring having one oxygen atom in the ring
    • C08K5/1535—Five-membered rings
    • C08K5/1539—Cyclic anhydrides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/02—Homopolymers or copolymers of acids; Metal or ammonium salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L51/00—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L55/00—Compositions of homopolymers or copolymers, obtained by polymerisation reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, not provided for in groups C08L23/00 - C08L53/00
    • C08L55/02—ABS [Acrylonitrile-Butadiene-Styrene] polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

폴리프로필렌 복합체 및 이를 포함하는 성형품이 제공된다.
본 발명에 따른 폴리프로필렌 복합체는 폴리프로필렌 및 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체로 이루어진 고분자 블렌드; 및 말레산 무수물 그래프트 폴리프로필렌;을 포함한다.
본 발명에 따르면, 유연성, 내화학성, 투명성 및 내열성을 갖는 폴리프로필렌의 성질을 유지하면서도 충격강도 뿐만 아니라, 인장강도, 굴곡강도 등의 기계적 물성이 현저하게 향상되고, 공정성이 우수한 효과가 있다.

Description

폴리프로필렌 복합체 및 이를 포함하는 성형품{Polypropylene composite and Molded article comprising the same}
본 발명은 폴리프로필렌 복합체 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 유연성, 내화학성, 투명성 및 내열성을 갖는 폴리프로필렌의 성질을 유지하면서도 충격강도 뿐만 아니라, 인장강도, 굴곡강도 등의 기계적 물성이 현저하게 향상되고, 공정성이 우수한 폴리프로필렌 복합체 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것이다.
폴리프로필렌은 가장 많이 사용되는 열가소성 고분자로서, 비중이 작기 때문에 제품의 경량화가 가능하고 우수한 성형 가공성 및 내약품성을 갖고 있으며, 인장강도, 굴곡강도 등과 같은 기계적 성질이 우수하고, 열팽창 계수 및 높은 열변형 온도 등과 같은 열적 성질이 우수하며 저가라는 장점을 지니고 있어 전기부품, 문구류, 일용품, 자동차용품 등 다양한 분야에 적용되고 있다.
폴리프로필렌 상기와 같은 여러 장점에도 불구하고, 충격강도가 약한 결점이 있어 충격강도를 요하는 전기 전자 제품, 자동차용 부품 등에 적용하기에는 한계가 있었다. 이를 보완하기 위하여 탈크, 마이카, 탄산칼슘 등의 무기 충전제 또는 유 리섬유 등의 충격강도 보강재를 폴리프로필렌 수지에 보강하는 방법이 이용되고 있다.
그러나, 상기 충격강도 보강제는 폴리프로필렌 수지와 화학적 결합을 가능하게 하는 관능기를 갖고 있지 않고, 물리적으로만 결합하기 때문에 폴리프로필렌 수지의 내충격성 향상을 이루기 위하여는 과량의 무기 충전제를 사용해야 하기 때문에 단가를 상승시키는 문제가 있다. 또한, 과량의 무기 충전제를 사용하게 되면, 폴리프로필렌의 유연성이 낮아지고, 흐름성이 나빠져 열제품의 제조 시 사용되는 압출이나 사출 공정이 어려운 문제가 있다.
한편, 공정성이 우수하면서도 획기적인 물성의 향상 효과를 나타내는 고분자 블렌드 방법을 이용하고자, 범용 수지로서, 내충격강도가 우수한 고분자인 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 수지를 상기 폴리프로필렌 수지에 블렌드하여 충격강도 향상 등의 기계적 물성을 향상시키기 위한 노력이 이루어지고 있다.
일반적으로, 폴리프로필렌 수지 및 폴리(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌) 공중합체 수지는 상호 상용성이 적어서 혼합물의 계면에 고분자들끼리 뭉쳐있게 되어 혼합 사용이 불가능하고, 제품으로 제조 시에 그 물성이 매우 불량하여 그 사용이 제한되어 왔다.
상기 두 수지로 이루어진 고분자 블렌드의 상용성을 증가시키기 위하여, 고분자 블렌드의 상용성을 증가시키기 위한 방법 중에서 가장 효과적인 방법으로 알려진 상용화제를 첨가하는 방법을 적용하고자 많은 연구가 진행되고 있다.
지금까지 개발된 상기 폴리프로필렌 수지와 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 수지의 상용화제로서 폴리프로필렌 그래프트 스티렌 아크릴로니트릴(한국 등록특허 공보 제 10--0435396 호 및 W. N. Kim et al., Macromolecular Research., 15, 2007, 304-314 개시), 폴리프로필렌 그래프트 아크릴릭 에시드 ( A. C. Patel et al. Journal of Applied Polymer Science, 81, 1731-1741 개시), 폴리프로필렌 그래프트 하이드록시에틸 메타크릴레이트(Journal of Applied Polymer Science, 88, 72-78 개시) 등을 적용한 바 있으나, 제품에 적용하기에는 여전히 낮은 충격강도를 가지고 있어 그 적용상에 문제가 있었다.
또한, 말레산 무수물 그래프트 폴리프로필렌은 폴리프로필렌 수지와 글래스버블 간의 상용성을 증가시키는 상용화제로서 적용된 것이 개시(대한민국 등록 특허공보 제 0683230 호)된 바 있고, 폴리프로필렌 수지와 뱀부화이버(bamboo fiber) 간의 상용성을 증가시키는 상용화제로서 적용한 것이 개시(대한민국 등록특허공보 제 0607405 호)된 바 있으나, 상기 폴리프로필렌 수지와 폴리(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌) 공중합체 수지 간의 상용성을 증가시키기 위한 목적으로 적용된 바는 없다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 첫 번째 과제는 유연성, 내화학성, 투명성 및 내열성을 갖는 폴리프로필렌의 성질을 유지하면서도 충격강도 뿐만 아니라, 인장강도, 굴곡강도 등의 기계적 물성이 현저하게 향상되고, 공정성이 우수한 폴리프로필렌 복합체를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 두 번째 과제는 상기 폴리프로필렌 복합체를 포함하는 성형품을 제공하는 것이다.
상기 첫 번째 과제를 해결하기 위하여 본 발명은,
폴리프로필렌 및 폴리(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌) 공중합체로 이루어진 고분자 블렌드; 및 말레산 무수물 그래프트 폴리프로필렌;을 포함하는 폴리프로필렌 복합체를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 고분자 블렌드의 폴리프로필렌과 폴리(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌) 공중합체의 중량비는 9:1∼6:4 일 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 고분자 블렌드의 폴리프로필렌과 폴리(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌) 공중합체의 중량비는 7:3일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 말레산 무수물 그래프트 폴리프로필렌의 중량은 상기 고분자 블렌드 100 중량부 당 1∼5 중량부일 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따르면, 상기 고분자 블렌드의 폴리프로필렌과 폴리(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌) 공중합체의 중량비는 7:3이고, 상기 말레산 무수물 그래프트 폴리프로필렌의 중량은 상기 고분자 블렌드 100 중량부 당 3 중량부일 수 있다.
또한, 상기 말레산 무수물 그래프트 폴리프로필렌 총 중량에 대하여 상기 말레산 무수물의 중량 %는 0.1∼5.0 중량 %일 수 있다.
그리고, 상기 폴리(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌) 공중합체의 공중합비는 22:63:15일 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 폴리프로필렌 복합체는 상기 폴리프로필렌, 폴리(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌) 공중합체 및 말레산 무수물 그래프트 폴리프로필렌을 180∼220℃의 온도하에서 80∼120 rpm의 회전속도로 용융블렌드하여 형성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따르면, 상기 폴리프로필렌 복합체를 이루는 분산상의 직경은 5∼6.5㎛일 수 있다.
상기 두 번째 과제를 해결하기 위하여 본 발명은,
상기 폴리프로필렌 복합체를 포함하는 성형품을 제공한다.
본 발명에 따른 폴리프로필렌 복합체 및 이를 포함하는 성형품은 유연성, 내화학성, 투명성 및 내열성을 갖는 폴리프로필렌의 성질을 유지하면서도 충격강도 뿐만 아니라, 인장강도, 굴곡강도 등의 기계적 물성이 현저하게 향상되고, 공정성이 우수한 효과가 있다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명은 폴리프로필렌 및 폴리(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌) 공중합체로 이루어진 고분자 블렌드 및 말레산 무수물 그래프트 폴리프로필렌을 포함하는 폴리프로필렌 복합체를 제공한다.
본 발명에 따르면, 폴리프로필렌의 부족한 내충격성을 부여하기 위하여 폴리 프로필렌에 폴리(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌) 공중합체를 배합하되, 상기 PP와 폴리(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌) 공중합체 상호 간에 상용성을 높이기 위하여 말레산 무수물 그래프트 폴리프로필렌을 첨가하는 것을 특징으로 한다.
고분자 블렌드는 폴리프로필렌 및 폴리(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌) 공중합체로 이루어진다.
폴리프로필렌(Polypropylene; PP, 이하 'PP'라 한다)은 하기 화학식 1로 표시되는 고분자이다.
Figure 112007068887996-pat00001
PP는 투명성, 성형가공성, 내열성 및 내화학성 등이 우수한 폴리프로필렌 복합체 고분자로서, 본 발명에 따른 폴리프로필렌 복합체의 구조에서 매트릭스를 형성하게 된다.
상기 PP는 자동차 용품 등 상업적으로 사용되고 있는 순수 폴리프로필렌이면 제한 없이 사용 가능하며, 중량평균분자량 20,000∼25,000, 밀도 0.90∼0.93 g/cm3, 용융지수 9∼13 g/10min인 것을 사용할 수 있다.
폴리(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌) 공중합체 {poly(acrylonitrile-butadiene-styrene) copolymer;ABS, 이하, ABS라 함.}는 상기 PP에 완충능을 부여하기 위하여 상기 PP에 블렌딩되어 본 발명에 따른 폴리프로필렌 복합체를 구성한 다.
상기 ABS는 폴리아크릴로니트릴, 폴리부타디엔 및 폴리스티렌으로 이루어진 3 성분계 공중합체 수지로서, 넓은 온도 범위에 걸쳐서 우수한 내충격강도를 가짐과 동시에 우수한 인장강도 및 굴곡강도를 갖는다.
이러한, ABS는 하기 화학식 2로 표시되는 블록 공중합체(block copolymer)일 수 있다.
Figure 112007068887996-pat00002
상기 식에서, m:k:l은 상기 ABS 블록 공중합체를 이루는 폴리아크릴로니트릴:폴리스티렌:폴리부타디엔의 공중합비이다. 상기 ABS 블록 공중합체를 이루는 폴리아크릴로니트릴, 폴리스티렌 및 폴리부타디엔의 공중합비, 즉, m:k:l은 사용 목적에 따라 조정하여 사용할 수 있으나, 바람직하게는, 22:63:15인 ABS 블록 공중합체를 사용한다. 이는, 본 발명에 따른 폴리프로필렌 복합체에 완충력을 부여하면서도 폴리프로필렌의 성질을 유지할 수 있도록 하기 위함이다.
본 발명에 사용되는 ABS는 자동차 용품 등에 범용되고 있는 ABS 수지이면 제한없이 사용가능하며, 중량평균분자량 130,000∼190,000, 밀도 0.95∼1.1 g/cm3, 용융지수 2.1∼2.7 g/10min를 가진 ABS를 사용할 수 있다.
본 발명은 PP의 기계적 물성을 향상시키기 위한 것으로서, 상기 고분자 블렌드 중의 PP와 ABS의 중량비는 9:1∼6:4 일 수 있다. 바람직하게는, 7:3일 수 있다. 만약, 상기 고분자 블렌드 중의 ABS 함량이 9:1 미만일 경우, 블렌드에 의한 물성 향상을 기대할 수 없고, 6:4를 초과할 경우, 과량의 ABS로 인하여 폴리프로필렌의 성질을 유지하는 것이 어려울 수 있다.
상기 PP 및 ABS는 자동차 부품에 사용되는 고분자 중 가장 많은 양을 차지하므로, 폐자동차에서 용이하게 수거가 가능하여 재활용할 수 있기 때문에 본 발명에 따른 폴리프로필렌 복합체의 제조 비용을 절감할 수 있다.
말레산 무수물 그래프트 폴리프로필렌(maleic anhydride grafted polypropylene; MAPP, 이하, MAPP라 함.)은 상기 PP 및 ABS로 이루어진 고분자 블렌드의 상용화제로서, PP의 주쇄(backbone)에 말레산 무수물을 그래프트한 그래프트 중합체이다.
이러한, MAPP는 하기 화학식 3으로 표시되는 그래프트 중합체이다.
Figure 112007068887996-pat00003
상기 MAPP는 반응성 상용화제로서, 상기 고분자 블렌드의 기계적 강도 증가와 더불어 연성의 증가가 복합적으로 작용하여 충격강도, 인장강도, 굴곡강도를 향 상시키게 된다.
상기 MAPP는 중량평균분자량 320,000∼340,000, 밀도 0.90∼0.93 g/cm3, 용융지수 45∼55 g/10min인 것을 사용할 수 있다.
이러한, 상기 MAPP는 상기 PP와 ABS 간의 성질 차이를 완화시켜 마이크로상 분리구조를 형성시키고, 상기 마이크로상 분리구조를 안정화시키게 된다.
상기 MAPP는 상용성이 없는 PP와 ABS의 다리 역할을 하여 상용성을 증가시키게 된다.
구체적으로, 상기 MAPP의 PP가 같은 물질끼리 서로 뭉치려는 힘에 의해 상기 고분자 블렌드의 PP와 결합되고, 고분자 블렌드에 포함된 ABS의 부타디엔에 존재하는 이중결합이 끊어지면서 MAPP에 포함된 말레산 무수물의 이중결합을 가지는 산소와 결합된다. 이에 따라, 상기 MAPP는 상기 PP와 ABS의 계면에 존재하면서 상기 PP와 ABS를 가교하게 된다. 따라서, 상기 PP와 ABS의 계면 결합력을 증가시키고, 계면 장력을 낮추기 때문에 상기 PP와 ABS의 상용성이 증가되는 것이다.
이처럼 상기 MAPP는 상기 PP와 ABS의 계면에 존재함으로써, 고분자 블렌드의 계면장력(interfacial tension)을 낮추어 줌으로써, 고분자 블렌드의 상용성을 높이는 역할을 하게 되어, PP 매트릭스 안에 ABS의 고무입자가 분산상으로 균일하게 분포할 수 있게 된다. 결과적으로, 폴리프로필렌 복합체는 ABS 수지의 완충능을 가질 수 있게 되어 충격강도, 인장강도, 굴곡강도 등의 기계적 물성이 향상된다.
이러한, 상기 폴리프로필렌 복합체에 포함된 MAPP의 중량은 상기 고분자 블 렌드 100 중량부를 기준으로 하여 1∼5 중량부일 수 있다. 상기 MAPP가 상기 고분자 블렌드 100 중량부를 기준으로 하여 1 중량부 미만일 경우, 상기 고분자 블렌드에서 상기 MAPP가 가교역할을 수행하기 어려워 기계적 물성이 향상되기 어렵고, 5 중량부를 초과할 경우, 고분자 계면에 너무 두껍게 형성됨으로써 상기 고분자 블렌드의 계면결합력을 낮출 수 있고, 윤화제와 같은 역할을 수행할 수 있어서, PP의 주사슬을 끊을 수 있기 때문에 기계적 강도에 악영향을 미칠 수 있어서 바람직하지 않다.
또한, 상기 MAPP에 함유된 말레산 무수물의 중량%는 0.1∼5.0 중량%일 수 있다. 상기 말레산 무수물의 중량 %가 0.1 중량 %미만일 경우, ABS와의 반응이 어려운 문제가 있고, 5.0 중량 %를 초과할 경우, 형성되는 폴리프로필렌 복합체의 점도가 증가하고 폴리프로필렌 체인의 유동성이 저하되어 브리틀(brittle)해 질 수 있기 때문에 바람직하지 않다.
본 발명에 따른 폴리프로필렌 복합체는 상기 PP, ABS 및 MAPP를 용융블렌드함으로써 제조될 수 있다. 상기 폴리프로필렌 복합체의 제조는 통상적으로 사용되고 있는 고분자 블렌드를 제조하는 용융블렌드 방법을 이용할 수 있는데, 압축성형(compressing molding), 압출성형(extrusion molding), 사출성형(injection molding), 취입성형(blow molding), 진공성형(vaccum molding) 등을 사용하여 상기 폴리프로필렌 복합체를 제조할 수 있으나, 상기 폴리프로필렌 복합체의 제조방법에 의해 본 발명이 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 폴리프로필렌 복합체는 상기 PP, ABS 및 MAPP 각각을 건조하여 적절한 비율로 드라이 믹싱한 다음, 180∼220℃의 온도하에서 800∼120 rpm의 회전속도 하에서 용융블렌드함으로써 형성될 수 있다.
만약, 폴리프로필렌 복합체의 제조 시 동방향 이축압출기를 이용할 시, 상기 온도는 호퍼로부터 노즐방향으로 180℃→200℃→220℃→220℃→220℃→220℃로 설정하여 용융블렌드를 수행할 수 있다.
그리고, 상기 속도가 80 rpm 미만일 경우, 상기 분산상이 불균일하고, 큰 크기로 매트릭스에 분산될 수 있어서 고분자 블렌드의 상용성을 저하시켜 물성의 저하를 일으킬 수 있고, 120rpm을 초과할 경우, 분산상 크기의 감소 효과에 비해 에너지 소모량이 많아 효율성이 낮고, 용융블렌드 시 PP, ABS 및 MAPP가 용융블렌드 장치내에서의 체류 시간이 짧아져 반응 또는 결합이 어려워지기 때문에 바람직하지 않다.
용융블렌드를 통하여 제조된 폴리프로필렌 복합체는 PP와 ABS 각각의 특성을 모두 가지는데, 유연성, 내화학성, 투명성 및 내열성을 가짐과 동시에 폴리프로필렌의 단점인 완충능이 보강되고, 상기 PP와 ABS 상호 간의 상용성이 증가되어 우수한 충격강도, 인장강도, 굴곡강도를 가지게 된다.
본 발명에 따른 폴리프로필렌 복합체의 구조는 상기 PP가 매트릭스를 형성하고, 상기 ABS 중 고무입자가 상기 PP 매트릭스 안에 분산상(droplet)을 형성하며 분산되어 미소 상분리 구조이다. 이는, 상기 MAPP로 인하여 PP 매트릭스 상과 상기 분산상의 접착을 견고히 하고, 상기 ABS 분산상 끼리의 합체를 차단함으로써, 미세 한 크기의 분산상이 PP 매트릭스에 골고루 분산될 수 있기 때문이다.
본 발명에 따른 폴리프로필렌 복합체를 이루는 분산상의 직경은 5∼6.5㎛을 가질 수 있다. 상기와 같이 미세하고 균일한 크기의 분산상을 가짐으로써, 상기 고분자 블렌드의 상용성이 향상되고, 결과적으로, 폴리프로필렌 복합체의 기계적 물성을 향상시킬 수 있게 된다.
따라서, 상기와 같은 구조를 갖는 폴리프로필렌 복합체는 PP의 특성과 ABS의 특성을 모두 가질 수 있게 된다. 즉, 폴리프로필렌 복합체는 유연성, 내화학성, 투명성 및 내열성을 갖는 PP의 성질과 충격강도, 인장강도, 굴곡강도 등의 기계적 물성이 우수한 ABS의 성질을 갖는다. 또한, 폴리프로필렌 복합체는 소량의 ABS를 사용하고도 우수한 충격강도, 인장강도, 굴곡강도를 갖게 되므로 효율적이다.
한편, 본 발명은 상기 폴리프로필렌 복합체를 포함하는 성형품을 제공한다.
상기 성형품은 상술한 바와 같은 폴리프로필렌 복합체를 포함함에 따라, 열가소성 수지재로 널리 이용되고 있는 PP 수지를 포함하는 성형품을 대체하여 사용 가능하고, 내충격성, 고인장력 등이 요구되는 성형품에도 적용가능하여 그 활용성이 매우 우수하다. 또한, 본 발명에 따른 성형품은 상술한 바와 같이, 저비용으로 용이하게 제조될 수 있어서, 공정효율이 매우 우수하다.
이하, 첨부된 도면 및 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명이 이에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예 1
80℃의 진공 오븐에서 PP(grade: HJ500, Samsung Total Petrochemicals Co.), ABS(grade: RS650, LG Chem. LTD) 및 MAPP(grade: Polybond 3150, 말레산 무수물 0.5wt%, cromton사)을 각각 24시간 동안 건조한 후, 건조된 PP 90g 및 건조된 ABS 10g의 고분자 블렌드 및 건조된 MAPP 1g을 드라이 믹싱한 다음, 동방향 이축 압출기(Co-rotating twin screw extruder)에 주입하여 100rpm의 속도로 용융압출(melting extrusion)하여 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다. 이때, 동방향 이축 압출기는 내경 11mm, (스크류의 길이)/(스크류의 지름)이 40인 것을 이용하였으며, 호퍼로부터 노즐방향으로 180℃→200℃→220℃→220℃→220℃→220℃로 온도를 설정하였다.
실시예 2
상기 MAPP의 중량이 3 g인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
실시예 3
상기 MAPP의 중량이 5 g인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
비교예 1-1
상기 MAPP의 중량이 7 g인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
실시예 5
상기 PP의 중량이 80g, 상기 ABS의 중량이 20g인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
실시예 6
상기 PP의 중량이 80g, 상기 ABS의 중량이 20g, 상기 MAPP의 중량이 3g인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
실시예 7
상기 PP의 중량이 80g, 상기 ABS의 중량이 20g, 상기 MAPP의 중량이 5g인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
비교예 2-1
상기 PP의 중량이 80g, 상기 ABS의 중량이 20g, 상기 MAPP의 중량이 7g인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였 다.
실시예 9
상기 PP의 중량이 70g, 상기 ABS의 중량이 30g인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
실시예 10
상기 PP의 중량이 70g, 상기 ABS의 중량이 30g, 상기 MAPP의 중량이 3g인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
실시예 11
상기 PP의 중량이 70g, 상기 ABS의 중량이 30g, 상기 MAPP의 중량이 5g인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
비교예 3-1
상기 PP의 중량이 70g, 상기 ABS의 중량이 30g, 상기 MAPP의 중량이 7g인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
실시예 13
상기 PP의 중량이 60g, 상기 ABS의 중량이 40g인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
실시예 14
상기 PP의 중량이 60g, 상기 ABS의 중량이 40g, 상기 MAPP의 중량이 3g인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
실시예 15
상기 PP의 중량이 60g, 상기 ABS의 중량이 40g, 상기 MAPP의 중량이 5g인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
비교예 4-1
상기 PP의 중량이 60g, 상기 ABS의 중량이 40g, 상기 MAPP의 중량이 7g인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
실시예 17
상기 PP의 중량이 50g, 상기 ABS의 중량이 50g인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
실시예 18
상기 PP의 중량이 50g, 상기 ABS의 중량이 50g, 상기 MAPP의 중량이 3g인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
실시예 19
상기 PP의 중량이 50g, 상기 ABS의 중량이 50g, 상기 MAPP의 중량이 5g인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
비교예 5-1
상기 PP의 중량이 50g, 상기 ABS의 중량이 50g, 상기 MAPP의 중량이 7g인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
실시예 21
상기 PP의 중량이 40g, 상기 ABS의 중량이 60g인 것을 제외하고는, 상기 실 시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
실시예 22
상기 PP의 중량이 40g, 상기 ABS의 중량이 60g, 상기 MAPP의 중량이 3g인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
실시예 23
상기 PP의 중량이 40g, 상기 ABS의 중량이 60g, 상기 MAPP의 중량이 5g인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
비교예 6-1
상기 PP의 중량이 40g, 상기 ABS의 중량이 60g, 상기 MAPP의 중량이 7g인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
실시예 25
상기 PP의 중량이 30g, 상기 ABS의 중량이 70g인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
실시예 26
상기 PP의 중량이 30g, 상기 ABS의 중량이 70g, 상기 MAPP의 중량이 3g인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
실시예 27
상기 PP의 중량이 30g, 상기 ABS의 중량이 70g, 상기 MAPP의 중량이 5g인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
비교예 7-1
상기 PP의 중량이 30g, 상기 ABS의 중량이 70g, 상기 MAPP의 중량이 7g인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
실시예 29
상기 PP의 중량이 20g, 상기 ABS의 중량이 80g인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
실시예 30
상기 PP의 중량이 20g, 상기 ABS의 중량이 80g, 상기 MAPP의 중량이 3g인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
실시예 31
상기 PP의 중량이 20g, 상기 ABS의 중량이 80g, 상기 MAPP의 중량이 5g인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
비교예 8-1
상기 PP의 중량이 20g, 상기 ABS의 중량이 80g, 상기 MAPP의 중량이 7g인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
실시예 33
상기 PP의 중량이 10g, 상기 ABS의 중량이 90g인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
실시예 34
상기 PP의 중량이 10g, 상기 ABS의 중량이 90g, 상기 MAPP의 중량이 3g인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
실시예 35
상기 PP의 중량이 10g, 상기 ABS의 중량이 90g, 상기 MAPP의 중량이 5g인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
비교예 9-1
상기 PP의 중량이 10g, 상기 ABS의 중량이 90g, 상기 MAPP의 중량이 7g인 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
비교예 1
80℃의 진공 오븐에서 PP(grade: HJ500, Samsung Total Petrochemicals Co.)및 ABS(grade: RS650, LG Chem. LTD)를 각각 24시간 동안 건조한 후, 상기 건조된 PP 90g, ABS 10g을 드라이 믹싱한 다음, 동방향 이축 압출기에 주입하여 100rpm의 속도로 용융압출(melting extrusion)하여 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다. 이때, 동방향 이축 압출기는 내경 11mm, (스크류의 길이)/(스크류의 지름)이 40인 것 을 이용하였으며, 호퍼로부터 노즐방향으로 180℃→200℃→220℃→220℃→220℃→220℃로 온도를 설정하였다.
비교예 2
상기 PP의 중량이 80g, 상기 ABS의 중량이 20g인 것을 제외하고는 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
비교예 3
상기 PP의 중량이 70g, 상기 ABS의 중량이 30g인 것을 제외하고는 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
비교예 4
상기 PP의 중량이 60g, 상기 ABS의 중량이 40g인 것을 제외하고는 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
비교예 5
상기 PP의 중량이 50g, 상기 ABS의 중량이 50g인 것을 제외하고는 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
비교예 6
상기 PP의 중량이 40g, 상기 ABS의 중량이 60g인 것을 제외하고는 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
비교예 7
상기 PP의 중량이 30g, 상기 ABS의 중량이 70g인 것을 제외하고는 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
비교예 8
상기 PP의 중량이 20g, 상기 ABS의 중량이 80g인 것을 제외하고는 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
비교예 9
상기 PP의 중량이 10g, 상기 ABS의 중량이 90g인 것을 제외하고는 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
비교예 10
상기 실시예 10에서 상기 MAPP 3g 대신 폴리프로필렌 그래프트 스티렌 아크릴로니트릴(acrylonitrile styrene grafted polypropylene ; PP-g-SAN, 이하, PP-g-SAN이라 함.) 3g을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 10과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
비교예 11
상기 실시예 10에서 상기 MAPP 3g 대신 폴리프로필렌 그래프트 하이드록시에틸 메타크릴레이트( hydroxyethyl methacrylate grafted polypropylene ; PP-g-2HEMA, 이하, PP-g-2HEMA라고 함.) 3g을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 10과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
비교예 12
상기 실시예 10에서 상기 MAPP 3g 대신 폴리프로필렌 그래프트 아크릴릭 에시드(polypropylene grafted acrylic acid ; PP-g-acrylic acid, 이하, PP-g-acrylic acid라고 함.) 3g을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 10과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합체를 제조하였다.
평가예 1. 기계적 물성 측정
1-(1) 충격강도( impact strength ) 측정
도 1은 고분자 블렌드 100g에 포함된 ABS의 중량분율 및 MAPP의 중량에 따른 폴리프로필렌 복합체의 충격강도 그래프를 도시한 것이다.
충격강도의 측정은, 상기 실시예 1 내지 실시예 36 및 비교예 1 내지 비교예 9에 따라 제조된 폴리프로필렌 복합체 각각을 몰더를 사용하여 가로 75mm × 세로 12.5mm × 높이 3mm로 충격강도 시편을 제조하여 ASTM D-256에 의거하여 상온 조건에서 아이조드 방식으로 충격강도를 측정한 값을 도 1에 도시하였고, 동일한 방법으로 상기 비교예 10 내지 비교예 12에 따라 제조된 폴리프로필렌 복합체의 충격강도를 측정한 값을 이하, 표 1에 도시하였다.
비교예 10 비교예 11 비교예 12
충격강도(J/m) 108.37 112.20 110.85
도 1 및 표 1을 참조하면, 상기 실시예 1 내지 실시예 36에 따른 폴리프로필렌 복합체 각각은 MAPP를 첨가하지 않은 것을 제외하고는 동일한 조건의 상기 비교예 1 내지 비교예 5에 따른 폴리프로필렌 복합체 각각의 충격강도 값에 비하여, 대부분 높은 것을 관찰할 수 있다. 이는 상기 고분자 블렌드로만 이루어진 폴리프로필렌 복합체보다 고분자 블렌드에 MAPP를 첨가함에 따라 충격강도 값이 대부분 향상되었다는 것을 확인할 수 있다. 이는 상기 MAPP의 첨가로 인하여 상기 고분자 블렌드의 상용성 없는 두 고분자인 PP와 ABS 간의 상용성이 증가되어 충격강도 값이 향상되었다고 판단된다.
그중에서도, 3g의 MAPP를 첨가하였을 때 충격강도의 향상 효과가 가장 컸으나, 7g을 첨가하였을 때, 충격강도 값이 감소되는 경향을 나타내는 것을 관찰할 수 있다. 이는 MAPP가 필요 이상으로 과량으로 첨가됨에 따라 고분자 계면에 너무 두껍게 형성됨으로써 상기 고분자 블렌드의 계면결합력을 낮추고, 윤화제와 같은 역할을 수행하여 PP의 주사슬을 끊을 수 있기 때문에 충격강도 값의 저하를 가져온 것으로 추측할 수 있다.
특히, 상기 실시예 10에 따른 폴리프로필렌 복합체는 충격강도가 128.1 J/m로, 순수 폴리프로필렌의 충격강도(80 J/m)보다 약 60% 향상되었고, 상기 비교예 3에 따른 폴리프로필렌복합체의 충격강도(101.2 J/m) 보다 약 30 J/m 향상되었음을 확인할 수 있다. 또한, 상기 실시예 10의 폴리프로필렌 복합체의 충격강도 값은 동일한 조건에서 고분자 블렌드에 대한 ABS의 중량을 증량한 상기 실시예 14, 실시예 18, 실시예 22, 실시예 26, 실시예 30 및 실시예 34보다 큰 충격강도 값을 가지는 것으로 보아 상기 실시예 10에 따른 폴리프로필렌 복합체가 매우 우수한 충격강도 값을 가짐을 확인할 수 있다.
그리고, 상기 실시예 10에 따른 폴리프로필렌 복합체는 상기 실시예 10과 동일한 조건에서 상기 고분자 블렌드의 상용화제로서, MAPP를 대신하여 PP-g-SAN, PP-g-2HEMA 및 PP-g-acrilic acid을 첨가한 상기 비교예 10, 비교예 11 및 비교예 12에 따른 폴리프로필렌 복합체의 충격강도 값 보다도 우수하다는 것을 확인할 수 있다.
결과적으로, 상기 실시예 10에 따른 소량의 ABS 및 MAPP를 사용하여 생산원가를 절감하면서도 폴리프로필렌의 내열성, 성형가공성, 내약품성 및 투명성을 유지하고. 상기 PP와 ABS 간의 상용성을 증가시켜 충격강도가 우수한 폴리프로필렌 복합체를 용이하게 제조할 수 있어서 폴리프로필렌의 고충격 저항을 필요로 하는 열가소성 수지 성형품으로의 활용성이 뛰어남을 알 수 있다.
1-(2) 인장강도 ( tensile strength ) 측정
상기 인장강도의 측정은 상기 실시예 9, 실시예 10, 실시예 11 및 비교예 3 에 따른 폴리프로필렌 복합체 각각을 몰더를 사용하여 가로 63mm × 세로 9mm × 높이 3mm로 인장강도 시편을 제조하고, 상기 제조된 시편을 ASTM D-638에 의거하여 상온 조건에서 만능시험기(UTM)를 이용하여 인장강도를 측정하였다. 이때, 만능시험기의 크로스-헤드 속도는 5 mm/min이고, 게이지의 길이는 50 mm로 설정하였다. 상기 측정된 인장강도 값을 이하 표 2에 나타내었으며, 인장강도 값의 단위는 MPa이다.
실시예 9 실시예 10 실시예 11 비교예 3
인장강도(MPa) 37.7 40.5 37.6 36.6
표 2를 참조하면, MAPP를 첨가한 상기 실시예 9, 실시예 10 및 실시예 11에 따른 폴리프로필렌 복합체는 MAPP를 첨가하지 않은 상기 비교예 3에 따른 폴리프로필렌 복합체의 인장강도에 비해 높은 것을 확인할 수 있다.
그 중에서도, 상기 실시예 10에 따른 폴리프로필렌 복합체는 인장강도가 40.5 MPa로, 순수 폴리프로필렌의 인장강도(38 MPa)보다 약 12 % 향상되었고, 상기 비교예 3에 따른 폴리프로필렌복합체의 인장강도(36.6 MPa) 보다 약 4 MPa 높아 우수한 인장강도를 가지는 것을 확인할 수 있다. 이는 상기 MAPP의 첨가로 인하여 상용성이 없는 고분자 블렌드의 상용성이 증가되어 인장강도가 향상된 것임을 추측할 수 있다.
1-(3) 굴곡강도 ( flexural strength ) 측정
상기 실시예 9, 실시예 10, 실시예 11 및 비교예 3에 따른 폴리프로필렌 복합체 각각을 몰더를 사용하여 가로 75mm × 세로 12.5mm × 높이 3mm로 굴곡강도 시편을 제조하여 ASTM D-790에 의거하여 상온 조건에서 3-point 벤딩 방식으로 굴곡강도를 만능시험기(UTM)를 이용하여 측정하였다. 이때, 만능시험기의 크로스-헤드 속도는 5 mm/min이고, 스펜의 길이는 10 mm로 설정하였다. 상기 측정된 굴곡강도 값을 이하 표 3에 나타내었다.
실시예 9 실시예 10 실시예 11 비교예 3
굴곡강도(MPa) 49.4 50.4 49.3 42.0
표 3을 참조하면, MAPP를 첨가한 상기 실시예 9, 실시예 10 및 실시예 11에 따른 폴리프로필렌 복합체는 MAPP를 첨가하지 않은 상기 비교예 3에 따른 폴리프로필렌 복합체의 굴곡강도에 비해 높은 것을 확인할 수 있다.
그 중에서도, 상기 실시예 10에 따른 폴리프로필렌 복합체는 굴곡강도가 50.4 MPa로, 순수 폴리프로필렌의 굴곡강도(43.0 MPa)보다 약 22% 향상되었고, 상기 비교예 3에 따른 폴리프로필렌복합체의 굴곡강도(42.0 MPa) 보다 약 8 MPa 가량 높아 우수한 굴곡강도를 가지는 것을 확인할 수 있다.
이는, 상기 MAPP의 첨가로 인하여 상기 상용성이 없는 고분자 블렌드의 상용성이 증가되어 굴곡강도가 향상된 것임을 추측할 수 있다.
평가예 2. 전자주사현미경 관찰
도 2는 상기 실시예 9에 따른 폴리프로필렌 복합체의 전자주사현미경사진이고, 도 3은 상기 실시예 10에 따른 폴리프로필렌 복합체의 전자주사현미경사진이며, 도 4는 상기 실시예 11에 따른 폴리프로필렌 복합체의 전자주사현미경사진이고, 도 5는 상기 비교예 3에 따른 폴리프로필렌 복합체의 전자주사현미경사진이다.
전자주사현미경사진을 관찰하기 위하여 상기 실시예 9, 실시예 10, 실시예 11 및 비교예 3에 따른 폴리프로필렌 복합체 각각을 온도 220℃, 압력 1500psia의 핫 프레스로 몰딩하여 동전 형태의 시편을 제조한 다음, 상기 시편을 액체질소에 넣어서 생성된 파단면을 전자주사현미경으로 측정한다.
도 2, 도 3, 도 4 및 도 5를 참조하면, 비교예 3의 경우 혼합물 계면에 고분자 덩어리들이 뭉쳐있어 분산상의 직경이 15∼25㎛로 모폴로지의 큰 파단을 보이고 있는 것에 반하여, 실시예 9 내지 실시예 11의 경우에는 고분자 덩어리들의 뭉침현상이 완화됨으로써 분산상의 직경이 5∼10㎛으로 감소된 것을 확인할 수 있다. 특히, 실시예 10의 경우에는 분산상의 직경이 5∼6.5㎛로 가장 미세하게 분산 또는 용해되어 있고, 분산상이 균일하게 분산되어 있음을 관찰할 수 있다.
이 결과로부터 상용성이 없는 고분자 블렌드, 즉, PP 및 ABS 상호 간의 상용성이 증가되었음을 확인할 수 있다.
따라서, 상기 MAPP의 첨가로 인하여 상용성이 증가한다는 것을 알 수 있고, 특히, 고분자 블렌드의 PP와 ABS의 중량비가 7:3이고, 상기 고분자 블렌드 100 중량부 당 3 중량부의 MAPP를 첨가하였을 때, PP와 ABS의 상용성이 현저하게 증가한다는 것을 알 수 있다.
이상의 결과를 종합하여 보면, 본 발명에 따른 폴리프로필렌 복합체는 고분자 블렌드를 통하여 내열성, 내약품성, 투명성 및 유연성을 가짐과 동시에 완충능을 갖게 되고, 고분자 블렌드 중의 ABS 중량분율 및 MAPP의 첨가량을 조절함에 따라 고분자 블렌드의 상용성을 증가시켜 우수한 충격강도, 인장강도, 굴곡강도를 가질 수 있게 되므로, 우수한 기계적 강도가 요구되는 열가소성 성형품에 적용할 수 있음을 알 수 있다.
도 1은 고분자 블렌드 100g에 포함된 ABS의 중량분율 및 MAPP 중량에 따른 충격강도를 나타낸 그래프이다.
도 2는 상기 실시예 9에 따른 폴리프로필렌 복합체의 전자주사현미경사진이다.
도 3은 상기 실시예 10에 따른 폴리프로필렌 복합체의 전자주사현미경사진이다.
도 4는 상기 실시예 11에 따른 폴리프로필렌 복합체의 전자주사현미경사진이다.
도 5는 상기 비교예 3에 따른 폴리프로필렌 복합체의 전자주사현미경사진이다.

Claims (10)

  1. 폴리프로필렌 및 폴리(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌) 공중합체로 이루어지며, 폴리프로필렌과 폴리(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌) 공중합체의 중량비는 9:1∼6:4인 고분자 블렌드; 및 말레산 무수물이 0.1∼5.0 중량 %로 그래프트된 말레산 무수물 그래프트 폴리프로필렌;을 포함하며,
    여기에서, 상기 말레산 무수물 그래프트 폴리프로필렌은 상기 고분자 블렌드 100 중량부 당 1∼5 중량부이고, 분산상의 직경은 5∼6.5㎛이며, 상기 폴리프로필렌, 폴리(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌) 공중합체 및 말레산 무수물 그래프트 폴리프로필렌을 180∼220℃의 온도하에서 80∼120 rpm의 회전속도로 용융블렌드하여 형성된 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 복합체.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 고분자 블렌드의 폴리프로필렌과 폴리(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌) 공중합체의 중량비는 7:3인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 복합체.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 고분자 블렌드의 폴리프로필렌과 폴리(아크릴로니트릴-부타디엔-스티 렌) 공중합체의 중량비는 7:3이고, 상기 말레산 무수물 그래프트 폴리프로필렌의 중량은 상기 고분자 블렌드 100 중량부 당 3 중량부인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 복합체.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 1 항, 제 3 항 및 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 폴리프로필렌 복합체를 포함하는 성형품.
KR1020070096676A 2007-09-21 2007-09-21 폴리프로필렌 복합체 및 이를 포함하는 성형품 KR100870952B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070096676A KR100870952B1 (ko) 2007-09-21 2007-09-21 폴리프로필렌 복합체 및 이를 포함하는 성형품

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070096676A KR100870952B1 (ko) 2007-09-21 2007-09-21 폴리프로필렌 복합체 및 이를 포함하는 성형품

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100870952B1 true KR100870952B1 (ko) 2008-12-01

Family

ID=40371634

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070096676A KR100870952B1 (ko) 2007-09-21 2007-09-21 폴리프로필렌 복합체 및 이를 포함하는 성형품

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100870952B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101187193B1 (ko) * 2010-08-11 2012-10-02 고려대학교 산학협력단 내충격성이 향상된 재활용 폴리프로필렌 고분자 복합체 및 이를 포함하는 열가소성 성형품

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0593110A (ja) * 1991-10-01 1993-04-16 Mitsui Petrochem Ind Ltd 熱可塑性樹脂組成物
JPH05214185A (ja) * 1992-02-04 1993-08-24 Nippon Petrochem Co Ltd 熱可塑性樹脂組成物
KR20030015679A (ko) * 2001-08-17 2003-02-25 현대자동차주식회사 우수한 상용성을 나타내는 폴리프로필렌 및폴리(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌) 고분자를 포함하는열가소성 조성물
KR100683230B1 (ko) * 2006-02-16 2007-03-12 현대모비스 주식회사 폴리프로필렌 복합소재 조성물

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0593110A (ja) * 1991-10-01 1993-04-16 Mitsui Petrochem Ind Ltd 熱可塑性樹脂組成物
JPH05214185A (ja) * 1992-02-04 1993-08-24 Nippon Petrochem Co Ltd 熱可塑性樹脂組成物
KR20030015679A (ko) * 2001-08-17 2003-02-25 현대자동차주식회사 우수한 상용성을 나타내는 폴리프로필렌 및폴리(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌) 고분자를 포함하는열가소성 조성물
KR100683230B1 (ko) * 2006-02-16 2007-03-12 현대모비스 주식회사 폴리프로필렌 복합소재 조성물

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101187193B1 (ko) * 2010-08-11 2012-10-02 고려대학교 산학협력단 내충격성이 향상된 재활용 폴리프로필렌 고분자 복합체 및 이를 포함하는 열가소성 성형품

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hassan et al. Mechanical and morphological properties of PP/NR/LLDPE ternary blend—effect of HVA-2
CN110862618A (zh) 一种超低翘曲高强度的长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法
CN113912942A (zh) 一种环保无异味耐刮擦聚丙烯复合材料及其制备
KR100870952B1 (ko) 폴리프로필렌 복합체 및 이를 포함하는 성형품
KR101187193B1 (ko) 내충격성이 향상된 재활용 폴리프로필렌 고분자 복합체 및 이를 포함하는 열가소성 성형품
JP3861057B2 (ja) ポリオレフィン樹脂組成物
KR20110056037A (ko) 생분해성 ａｂｓ 복합재 및 이를 포함하는 충격강도가 우수한 자동차 내장재
KR101425975B1 (ko) 자동차 외장재 제조용 고분자 수지 블렌드 조성물, 자동차 외장재용 수지 성형품 및 이의 제조방법
EP0397881A1 (en) Process for producing composite material composition
CN116102852A (zh) 一种高耐热的环烯烃共聚物树脂组合物
JPH05500980A (ja) ポリオレフィン／サーモプラスチック配合物
JPH0128781B2 (ko)
EP1362079B1 (en) Polypropylene resin composition with improved surface hardness and scratch resistance properties
Tjong et al. Performance characteristics of compatibilized ternary Nylon 6/ABS/LCP in-situ composites
KR101951522B1 (ko) 열가소성 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이로부터 형성된 성형품
KR101240989B1 (ko) 용융블렌드 반복에 의한 폴리프로필렌 - 에틸렌 프로필렌 고무 복합체의 제조방법
KR100286857B1 (ko) 내충격성보강용무정형폴리프로필렌계수지조성물
KR19980055561A (ko) 강성, 내열성 및 치수안정성이 우수한 폴리프로필렌 수지조성물
KR100620356B1 (ko) 유동성, 강성 및 치수안정성이 우수한 폴리프로필렌 수지조성물
Canfora et al. Injection moldability and properties of compatibilized PA6/LDPE blends
JP2024518642A (ja) ポリプロピレン樹脂組成物、その製造方法及びそれを含む成形品
KR100792115B1 (ko) 강도 및 내열성이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물
JPH03215556A (ja) 樹脂組成物
JPH04211916A (ja) 金属をインサートした成形品
CN1884375A (zh) 低吸水率聚酰胺树脂组合物

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: 20121004

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140217

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee