KR100898046B1 - Polypropylene resin composition having improved scratch-resistance - Google Patents
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Abstract
본 발명은 내스크래치 특성이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것으로, 고결정성 폴리프로필렌 수지, 에틸렌-옥타디엔 고무, 탈크, 폴리프로필렌-그라프트-폴리메틸메타크릴레이트를 포함하여, 고입체 규칙성의 폴리프로필렌을 베이스로 강성을 보완한 상태에서 프로필렌 중합반응시 고무함량을 최대화한 반응기 본위의 열가소성 폴리프로필렌 고무를 사용, 강성과의 균형을 이루고, 추가적인 고무함량 처방이나 폴리에틸렌 수지를 사용하여 기타 각 부품별 내장재 요구특성을 충족시킬 수 있도록 하는 내스크래치 특성이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polypropylene resin composition having excellent scratch resistance, and includes a high crystalline polypropylene resin, ethylene-octadiene rubber, talc, polypropylene-graft-polymethyl methacrylate, Balanced stiffness with thermoplastic polypropylene rubber on top of the reactor that maximizes rubber content during propylene polymerization with propylene-based stiffness supplemented, and additional rubber content prescription or polyethylene resin The present invention relates to a polypropylene resin composition having excellent scratch resistance to satisfy interior material demand characteristics.
폴리프로필렌, 내스크래치, 내열성, 자동차 Polypropylene, Scratch Resistant, Heat Resistant, Automotive
Description
본 발명은 내스크래치 특성이 우수하면서도 기계적 물성이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것이다. 보다 자세하게는 폴리프로필렌(Polypropylene) 수지를 이용한 자동차용 인스트루먼트 패널(Instrument Panel), 도어 트림(Door Trim), 콘솔 바디(Console Body), 필러(Pillar) 및 트림(Trim)등 내장 부품용 수지 조성물 소재에 관한 것으로, 성형 부품의 특성 중 감성특성을 향상시키고 내손상성을 우수하게 하며 표면 손상성을 현저히 낮출 뿐만 아니라, 사출성형을 가능하게 하며 강성 및 충격특성은 기존대비 유지하면서도 내스크래치 및 내열 특성이 우수한 자동차 내장 부품용 폴리올레핀 수지 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a polypropylene resin composition having excellent scratch resistance and excellent mechanical properties. More specifically, resin composition materials for interior parts such as automotive instrument panel, door trim, console body, pillar and trim using polypropylene resin The present invention relates to the improvement of the sensitization characteristics, excellent damage resistance, and significantly lower surface damage of the molded parts, as well as to injection molding, while maintaining the stiffness and impact characteristics compared to the existing ones. The present invention relates to an excellent polyolefin resin composition for automotive interior parts.
기존 수지 조성물의 경우 자동차를 사용하는 운전자 및 승객의 손과 신발 등에 의해 성형품의 표면이 쉽게 손상되거나 오염되는 문제를 갖고 있다. 표면 손상 및 오염에 따른 컬러 변색을 막기 위해 폴리프로필렌 컴파운드 조성물 또는 엔지니어링 플라스틱을 코어(Core)재로 사용하고, 폴리우레탄 폼과 폴리비닐클로라이 드(Polyvinyl Chloride, P.V.C) 또는 써모플라스틱 엘라스토머(Thermoplastic The existing resin composition has a problem that the surface of the molded product is easily damaged or contaminated by the hands and shoes of the driver and passenger using the vehicle. Polypropylene compound composition or engineering plastic is used as core material to prevent color discoloration due to surface damage and contamination, and polyurethane foam and Polyvinyl Chloride (P.V.C) or Thermoplastic Elastomer (Thermoplastic)
Elastomer, T.P.E)를 표피재로 사용한 패드 타입(Pad Type)의 인스트루먼트 패널(Instrument Panel)을 적용하여 내손상성과 오염에 의한 변색을 개선하고 있다. 그러나 폴리우레탄 폼 및 폴리비닐클로라이드 또는 써모플라스틱 엘라스토머 표피재를 추가하는 경우 공정 증대에 따라 원가가 상승한다는 단점이 있고, 리사이클링이 불가능하기 때문에 환경오염 문제가 대두된다. 이로 인하여 내장재로 사용되는 플라스틱 배어 타입(Plastic Bare Type)의 수지 조성물의 내손상성을 향상시키기 위한 많은 연구가 진행되어 오고 있다. 패드 타입 내장재 소재의 경우 고 용융장력(High Melt Strength) 폴리프로필렌 수지 조성물을 적용하여 폴리우레탄 폼을 대체하거나, 표피재로 사용되는 폴리비닐클로라디드를 써모플라스틱 엘라스토머로 대체하여 리사이클성을 향상시키기 위한 방법에 대한 연구가 진행되고 있으며, 또한 상업적으로 적용되고 있지만, 폼(Foam)과 코어(Core)층의 접착성이 떨어지고 공정 단가가 증대되는 문제를 갖고 있다. 이런 문제를 해결하기 위하여 베이스 수지에 고결정성 폴리프로필렌(High Isotactic Polypropylene)을 적용하여 강성을 극대화하고, 프로필렌 중합반응시 에틸렌 프로필렌 고무의 함량을 향상시킨 반응형 고무(RTPO: Reactor-made Thermoplastic Poly Olefin)를 사용하여 별도의 고무 처방을 최소화한 상태에서 충격특성을 개질하고 추가로 고밀도 폴리에틸렌 수지 또는 스티렌-에틸렌-부티렌-스티렌 삼원공중합체(SEBS)와 같은 다양한 분자구조의 고무를 사용, 내스크래치 특성이 동시에 향상되는 자동차 내장 부품용 폴리프로필렌 수지 조성물을 개발한 바 있다. 또한 자체적으로 실리콘 컴파운드나 기능성 첨가제 를 활용하여 내스크래치 특성을 개발한 바 있다. 그러나 내스크래치 개선에 따라 실리콘 컴퍼운드의 경우 충격특성은 향상되나 강성은 떨어지고 기능성 첨가제의 경우 기본 수지물성과 큰 차이는 없는 경우가 대부분이다. Pad type instrument panel using Elastomer, T.P.E) is used as skin material to improve discoloration due to damage and contamination. However, when polyurethane foam and polyvinyl chloride or thermoplastic elastomer skin are added, there is a disadvantage in that the cost increases with the increase of the process, and recycling is not possible, causing environmental pollution problems. For this reason, many studies have been conducted to improve the damage resistance of the resin composition of the plastic bare type (Plastic Bare Type) used as interior materials. In case of pad type interior material, high melt strength polypropylene resin composition is applied to replace polyurethane foam or polyvinyl chloride which is used as skin material is replaced by thermoplastic elastomer to improve recycling property. The research for the method is being conducted and commercially applied, but there is a problem that the adhesion of the foam and the core layer is poor and the process cost is increased. In order to solve this problem, Reactor-made Thermoplastic Poly Olefin (RTPO) is applied to maximize the rigidity by applying high isotactic polypropylene to the base resin and to improve the content of ethylene propylene rubber during propylene polymerization. ) To modify impact properties with minimal rubber formulation and additionally use rubber of various molecular structures such as high density polyethylene resin or styrene-ethylene-butyrene-styrene terpolymer (SEBS) It has developed a polypropylene resin composition for automotive interior parts with improved properties at the same time. In addition, the company has developed scratch resistance using silicone compounds or functional additives. However, as the scratch resistance is improved, the impact properties of silicone compounds are improved, but the rigidity is inferior.
현재 자동차 분야에 있어 자동차용 부품으로 사용되는 플라스틱 소재에 대한 수요는 소재의 경량화(Weight reduction) 및 고성능화가 지속적으로 이루어짐에 따라 계속적인 증가 추세에 있다. 특히 다양한 플라스틱 소재 중에서 폴리올레핀은 저비중으로 인한 경량화 및 재활용의 용이성, 상대적으로 낮은 가격 등으로 인해 다른 플라스틱 소재에 비해 수요가 급격히 늘고 있는 추세이다. 또한 자동차 내장재의 부품별로 강성과 충격특성이 균형화되어 복잡한 제품 구조를 가지고 있으면서 함유되는 무기 첨가제와 고무성분의 함량을 조절한 다양한 수지 조성물이 적용되고 있다. 따라서 내장재용으로 적용되는 폴리프로필렌 수지조성물의 가지수가 많아지면서 그에 따른 부품 성형조건이나 금형기술 등 관련 생산성 문제 또한 제품별로 복잡, 다단해지는 경향이 있다. 이렇게 제품의 종류가 많아지게 되는 직접적인 배경은 폴리프로필렌이 갖는 소재의 한계성에 의해 유동특성이 좋으면서 강성이나 충격특성이 조화된 수지 조성물을 얻기가 어려웠던 것이다.Currently, the demand for plastic materials used as automotive parts in the automotive field is continuously increasing as weight reduction and high performance of materials are continuously achieved. In particular, among various plastic materials, polyolefins are rapidly increasing in demand compared to other plastic materials due to light weight due to low specific gravity, ease of recycling, and relatively low price. In addition, various resin compositions that control the content of inorganic additives and rubber components contained while having a complex product structure by balancing stiffness and impact characteristics for each part of automobile interior materials have been applied. Therefore, as the number of polypropylene resin compositions applied for interior materials increases, related productivity problems such as part molding conditions and mold technology also tend to be complicated and complicated by products. The direct background of increasing the number of products is that it is difficult to obtain a resin composition in which the flow characteristics are good and the rigidity or impact characteristics are harmonized due to the limitation of the material of the polypropylene.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명 내스크래치 특성이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물은 고입체 규칙성의 폴리프로필렌을 베이스로 강성을 보완한 상태에서 프로필렌 중합반응시 고무함량을 최대화한 반응기 본위의 열가소성 폴리프로필렌 고무를 사용, 강성과의 균형을 이루고, 추가적인 고무함량 처방이나 폴리에틸렌 수지를 사용하여 기타 각 부품별 내장재 요구특성을 충족시킬 수 있도록 하는 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Polypropylene resin composition excellent in scratch resistance of the present invention for solving the above problems is a thermoplastic polypropylene in the reactor maximizing the rubber content during the propylene polymerization in a state in which the rigidity is supplemented based on a high-stereoregular polypropylene It is an object of the present invention to provide a polypropylene resin composition that balances rigidity with rubber, and that additional rubber content prescription or polyethylene resin can be used to meet the requirements of the interior materials of each part.
또한, 본 발명의 다른 목적은 기존의 수지조성물의 물성변화를 일으키지 않고 기본 수지조성물이나 실리콘을 사용한 것과 비교하여 내스크래치 및 내열특성을 향상시킬 수 있는 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공하는 것이다. In addition, another object of the present invention is to provide a polypropylene resin composition which can improve scratch and heat resistance properties compared to those using a basic resin composition or silicone without causing a change in physical properties of the existing resin composition.
또한 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)을 추가로 사용하여 내스크래치 특성을 더욱 개선할 수 있으며, 이 경우에도 고밀도 폴리에틸렌을 사용하지 않았을 경우와 다른 특성이 동일한 경향을 보임으로서 추가되는 조성물에 의한 부정적인 영향이 없는 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공하는 것이다.In addition, additional high-density polyethylene (HDPE) can be used to further improve the scratch-resistance properties. In this case, the polypropylene exhibits the same tendency as other properties without the use of high-density polyethylene. It is to provide a propylene resin composition.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 내스크래치 특성이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물은, 고결정성 폴리프로필렌 수지, 에틸렌-옥타디엔 고무, 탈크, 폴리프로필렌-그라프트-폴리메틸메타크릴레이트를 포함한다.The polypropylene resin composition excellent in the scratch resistance of the present invention for achieving the above object includes a high crystalline polypropylene resin, ethylene-octadiene rubber, talc, polypropylene-graft-polymethylmethacrylate.
또한, 상기 전체 조성물에 대해 고결정성 폴리프로필렌 수지 35~98.5 중량%, 에틸렌-옥타디엔 고무 0.5~30 중량%, 탈크 0.5~30 중량%, 및 폴리프로필렌-그라프트-폴리메틸메타크릴레이트 0.5~5 중량%가 포함되는 것을 특징으로 한다.In addition, 35 to 98.5% by weight of highly crystalline polypropylene resin, 0.5 to 30% by weight of ethylene-octadiene rubber, 0.5 to 30% by weight of talc, and 0.5 to 30% by weight of polypropylene-graft-polymethylmethacrylate, based on the total composition. It is characterized in that 5% by weight is included.
또한, 상기 폴리프로필렌 수지는 C-NMR법에 의한 아이소탁틱 펩타드분율이 96% 이상인 것을 특징으로 한다.In addition, the polypropylene resin is characterized in that the isotactic peptide content by C-NMR method is 96% or more.
또한, 상기 수지 조성물 100중량부를 기준으로 반응형 고무(RTPO: Reactor-made Thermoplastic Poly Olefin)가 1 ~ 45중량부 포함된 것을 특징으로 한다.In addition, the resin composition on the basis of 100 parts by weight reactive rubber (RTPO: Reactor-made Thermoplastic Poly Olefin) is characterized in that it contains 1 to 45 parts by weight.
또한, 상기 수지 조성물 100중량부를 기준으로 고밀도 폴리에틸렌이 1 ~ 10중량부 포함된 것을 특징으로 한다.In addition, based on 100 parts by weight of the resin composition is characterized in that it comprises 1 to 10 parts by weight of high density polyethylene.
또한, 상기 수지 조성물 100중량부를 기준으로 조색용 마스터배치가 1 ~ 10중량부 포함된 것을 특징으로 한다.In addition, it is characterized in that 1 to 10 parts by weight of the masterbatch for coloring based on 100 parts by weight of the resin composition.
또한, 상기 고결정성 폴리프로필렌 수지는 용융지수가 8~60g/10min이며 아이소탁틱 폴리프로필렌, 프로필렌-에틸렌 코폴리머, 프로필렌 1 부텐 코폴리머, 프로필렌 1 헥센 코폴리머, 프로필렌 4 메틸 1 펜텐 코폴리머 등 소량의 다른 알파 올레핀과 프로필렌과의 코폴리머, 랜덤 공중합체 중에서 선택된 하나 또는 둘이상의 혼합물임을 특징으로 한다.In addition, the high crystalline polypropylene resin has a melt index of 8 ~ 60g / 10min and a small amount of isotactic polypropylene, propylene-ethylene copolymer, propylene 1 butene copolymer, propylene 1 hexene copolymer, propylene 4 methyl 1 pentene copolymer It is characterized in that one or two or more mixtures selected from copolymers of propylene with other alpha olefins, random copolymers.
또한, 상기 탈크는 그 평균 입자 크기가 0.5 ~ 6㎛의 범위내인 것을 특징으로 한다.In addition, the talc is characterized in that the average particle size is in the range of 0.5 ~ 6㎛.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명 내스크래치 특성이 우수한 폴리프로필 렌 수지 조성물에 따르면, 고입체 규칙성의 폴리프로필렌 및 프로필렌 중합반응시 고무함량을 최대화한 반응기 본위의 열가소성 폴리프로필렌 고무를 사용, 강성과의 균형을 이루고, 추가적인 고무함량 처방이나 폴리에틸렌 수지를 사용하여 기타 각 부품별 내장재 요구특성을 충족시킬 수 있으며, 기존의 수지조성물의 물성변화를 일으키지 않고 기본 수지조성물이나 실리콘을 사용한 것과 비교하여 내스크래치 및 내열특성을 향상시킬 수 있는 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공할 수 있다. As described above, according to the polypropylene resin composition excellent in scratch resistance of the present invention, a high-stereoregular polypropylene and a thermoplastic polypropylene rubber on the reactor maximizing the rubber content during the propylene polymerization reaction, Balanced, additional rubber content prescription or polyethylene resin can be used to meet the interior materials requirements of each other part, and scratch and compare with those of basic resin composition or silicone without causing any change in the physical properties of the existing resin composition. The polypropylene resin composition which can improve a heat resistance characteristic can be provided.
또한 추가되는 조성물에 의하여 다른 특성이 저하되는 등의 영향이 없이 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)을 추가로 사용하여 내스크래치 특성이 더욱 개선된 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공할 수 있다.In addition, it is possible to provide a polypropylene resin composition having further improved scratch resistance by additionally using high density polyethylene (HDPE) without affecting other properties by the added composition.
본 발명에 사용된 폴리프로필렌 수지로서는 결정성이 높은 호모 폴리프로필렌을 기본으로 하여 유동특성 향상을 위해 베이스인 고결정성 호모 폴리프로필렌을 개시제를 통해 유동변환(Controlled Rheology)한 호모 폴리프로필렌을 사용하고, 충격특성을 보완하기 위해 반응기내에서 에틸렌-프로필렌 고무상을 극대화하여 만든 RTPO를 사용한다. 또한, 기타 내스크래치 특성 향상을 위한 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)을 사용할 수 있으며 추가적인 강성보완을 위해 탈크등의 무기 충전제를 사용한다. 여기에 내스크래치와 내열도 특성을 개선하기 위해서 폴리프로필렌(PP)과 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)를 공중합시킨 PP-g-PMMA 형태 화합물을 추가한다.As the polypropylene resin used in the present invention, a homopolypropylene obtained by controlling the rheology of a high crystalline homo polypropylene, which is a base based on homo crystalline polypropylene having high crystallinity, to improve flow characteristics through an initiator, is used. In order to compensate the impact characteristics, RTPO made by maximizing the ethylene-propylene rubber phase in the reactor is used. In addition, other high-density polyethylene (HDPE) may be used to improve scratch resistance, and inorganic fillers such as talc may be used for supplementary rigidity. In order to improve the scratch and heat resistance properties, a PP-g-PMMA type compound copolymerized with polypropylene (PP) and polymethyl methacrylate (PMMA) is added.
(A) 고결정성 폴리프로필렌(A) highly crystalline polypropylene
본 발명에 사용된 고결정성 폴리프로필렌은 특히, 고결정성의 폴리프로필렌 수지의 경우 아이소택틱 지수가 높은 폴리프로필렌 수지가 바람직하다. 또한, 이 중에서도, 고결정성 호모 폴리프로필렌 수지가 가장 바람직하다. The high crystalline polypropylene used in the present invention is particularly preferably a polypropylene resin having a high isotactic index in the case of a high crystalline polypropylene resin. Among these, highly crystalline homopolypropylene resins are most preferred.
본 발명에서는 고결정성 폴리프로필렌 수지를 35~98.5 중량%의 함량으로 사용한다. In the present invention, a high crystalline polypropylene resin is used in an amount of 35 to 98.5% by weight.
(B) 에틸렌-옥타디엔 고무 성분(B) Ethylene-octadiene rubber component
본 발명에서는 조성물의 적당한 유연성 및 강성 균형을 위해 고무 성분을 포함하고 있다. 상기 고무 성분은, 무정형 에틸렌 α올레핀 공중합체, 스티렌계 열가소성 일래스토머의 그룹으로부터 선택된 1종 이상인 것이 바람직하다. 이것에 의해 적당한 정도의 유연성을 얻을 수 있고, 내저온충격성 등의 충격 강도 특성을 향상시키는 것이 가능하다. In the present invention, a rubber component is included for proper balance of flexibility and rigidity of the composition. It is preferable that the said rubber component is 1 or more types chosen from the group of an amorphous ethylene alpha olefin copolymer and a styrene-type thermoplastic elastomer. Thereby, a moderate degree of flexibility can be obtained and it is possible to improve impact strength characteristics such as low temperature impact resistance.
상기 무정형 α올레핀 무정형 공중합체로서는, α올레핀 성분으로서 프로필렌,부텐1, 펜텐1, 헥산1, 옥텐1, 4-메틸 펜텐1, 헤푸텐1 등이 있다. Examples of the amorphous α-olefin amorphous copolymers include propylene, butene 1, pentene 1, hexane 1, octene 1, 4-methyl pentene 1, heputene 1 and the like as the α-olefin component.
또한 상기 스티렌계 열가소성 일래스토머로서는 SEBS(스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌 공중합체)이외에 SEPS(스티렌-에틸렌-프로필렌-스티렌 공중합체), SEP(스티렌-에틸렌-프로필렌 공중합체), SEEPS(스티렌-에틸렌-프로필렌-스티렌 공중합체), SBS(스티렌-부타디엔-스티렌 공중합체), SIS(스티렌-이소프렌-스티렌 공 중합체)등이 있다. As the styrene-based thermoplastic elastomer, in addition to SEBS (styrene-ethylene-butadiene-styrene copolymer), SEPS (styrene-ethylene-propylene-styrene copolymer), SEP (styrene-ethylene-propylene copolymer), SEEPS (styrene- Ethylene-propylene-styrene copolymer), SBS (styrene-butadiene-styrene copolymer), SIS (styrene-isoprene-styrene copolymer), and the like.
본 발명에서는 상기의 고무 성분을 0.5~30 중량%의 함량으로 사용한다. In the present invention, the rubber component is used in an amount of 0.5 to 30% by weight.
(C) 무기질 충전재(C) inorganic filler
본 발명에서는 조성물의 적당한 유연성 및 강성 균형을 위해 상기 고무 성분 이외에도, 무기질 충전재를 포함하고 있다. In the present invention, inorganic fillers are included in addition to the rubber component for proper flexibility and rigidity balance of the composition.
상기 무기질 충전재는 유리섬유, 활석, 운모, 탄산칼슘, 규회석, 황산바륨, 클레이, 황산마그네슘 위스커 등의 그룹으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합인 것이 바람직하다. 이것에 따라서도 내 저온 충격성, 강성 등의 특성을 향상시키는 것이 가능하다. The inorganic filler is preferably one or two or more selected from the group consisting of glass fibers, talc, mica, calcium carbonate, wollastonite, barium sulfate, clay, magnesium sulfate whisker and the like. According to this, it is possible to improve characteristics, such as low-temperature impact resistance and rigidity.
본 발명에서는 무기질 충전제를 0.5~30 중량%의 함량으로 사용한다.In the present invention, the inorganic filler is used in an amount of 0.5 to 30% by weight.
(D) 폴리프로필렌-그라프트-폴리메틸메타크릴레이트(PP-g-PMMA)(D) Polypropylene-Graft-Polymethylmethacrylate (PP-g-PMMA)
본 발명에서 사용된 폴리프로필렌-그라프트-폴리메틸메타크릴레이트(PP-g-PMMA)는 폴리프로필렌에 개시제를 넣고 반응점을 만든 후 틸메타크릴레이트를 부가하여 공중합을 시키는 방식으로 만들 수 있다.Polypropylene-graft-polymethyl methacrylate (PP-g-PMMA) used in the present invention can be made by adding an initiator to polypropylene to make a reaction point and then copolymerizing by adding butyl methacrylate.
본 발명에서는 폴리프로필렌-그라프트-폴리메틸메타크릴레이트(PP-g-PMMA)를 0.5~5중량%의 함량으로 사용한다. In the present invention, polypropylene-graft-polymethylmethacrylate (PP-g-PMMA) is used in an amount of 0.5 to 5% by weight.
(E) RTPO(E) RTPO
프로필렌 중합반응시 에틸렌 프로필렌 고무의 함량을 향상시킨 반응형 고무(RTPO: Reactor-made Thermoplastic Poly Olefin)로서, 이를 사용함으로써 별도의 고무 처방을 최소화한 상태에서 충격 특성을 개질할 수 있다.Reactor-made Thermoplastic Poly Olefin (RTPO), which improves the content of ethylene propylene rubber during propylene polymerization, can be used to modify the impact properties while minimizing separate rubber formulations.
본 발명에서는 RTPO를 1~45중량%의 함량으로 사용한다. In the present invention, RTPO is used in an amount of 1 to 45% by weight.
(F) 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)(F) High Density Polyethylene (HDPE)
내스크래치 특성을 향상시키기 위해 추가적으로 첨가할 수 있는 것이다.It may be added to improve the scratch resistance.
본 발명에서는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)을 1~10중량%의 함량으로 사용한다. In the present invention, high density polyethylene (HDPE) is used in an amount of 1 to 10% by weight.
(G) 착색제(G) colorant
본 발명에서는 상기의 구성성분 이외에 추가로 착색제를 첨가할 수 있다. 첨가할 수 있는 착색제로는 무기물 안료, 유기 안료 어느 쪽도 적용이 가능하다. 무기물 안료로는 알루미늄 플레이크, 알루미늄 가루, 알루미늄 박, 아연 분, 브론즈 분, 진주 운모, 티탄 흰색, 산화 아연, 황화 아연, 크롬 노랑, 바륨 노랑, 군청색, 코발트 청색, 코발트 녹색, 카본 블랙 등이 있다. 유기 안료로는, 워칭 레드, 퍼머넌트 레드, 팔라듐 레드, 톨이진말 , 벤지딘 엘로, 프탈로시아닌 그린 등이 있다. In the present invention, a coloring agent may be added in addition to the above components. As a coloring agent which can be added, both an inorganic pigment and an organic pigment are applicable. Mineral pigments include aluminum flakes, aluminum powder, aluminum foil, zinc powder, bronze powder, pearl mica, titanium white, zinc oxide, zinc sulfide, chrome yellow, barium yellow, ultramarine blue, cobalt blue, cobalt green, carbon black, etc. . Examples of the organic pigments include watching red, permanent red, palladium red, tolyzin, benzidine elo, and phthalocyanine green.
(H) 기타 첨가제(H) other additives
본 발명의 조성물에는 각종 첨가제, 보강재, 예를 들면 장기 내열안정제, 내후안정제, 대전방지제, 활제, 슬립제(SLIP제), 헥제, 난연제 등 본 발명의 목적에 어긋나지 않는 범위에서 첨가하는 것이 가능하다.Various additives and reinforcing materials, such as long-term heat stabilizer, weather stabilizer, antistatic agent, lubricant, slip agent (SLIP agent), hexane, flame retardant, etc., can be added to the composition of the present invention within a range not contrary to the object of the present invention. .
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 구체적으로 설명하려 하며, 본 발명이 실시 예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited by the Examples.
본 예에 있어서는 규격 시험에 의한 시험편을 이용하는 것을 원칙으로 하였고 사출성형을 통해 제조하였다. 또한 혼련 압출기에 각 성분의 소정량을 일괄 투입하여 혼련 후 수지 조성물을 제조한다. 실시예 및 비교예 모두 조성물내 수분 흡수에 의한 물성의 약화를 고려하여 80℃ 오븐에서 3시간 동안 건조하였다. 이 조성물을 삼성-클뢰크너사에서 제작한 FCM-140(형체력=140톤) 사출기를 사용하여 사출하였고, 사출 시 온도는 피딩 호퍼부에서 노즐 순으로 180/200/200/200/200℃, 사출압력은 60~100bar로 성형하였으며, 물성측정용 성형품 및 외관 시험용 시험편을 제작하였다.In this example, the test piece according to the standard test was used as a rule and manufactured by injection molding. In addition, a predetermined amount of each component is added to the kneading extruder at once to prepare a resin composition after kneading. Both Examples and Comparative Examples were dried for 3 hours in an 80 ℃ oven in consideration of the weakening of the physical properties due to the absorption of moisture in the composition. The composition was injected using a FCM-140 (molding force = 140 tons) injection machine manufactured by Samsung-Klockkner, and the injection temperature was 180/200/200/200/200 ° C., followed by nozzles in the feeding hopper section. The pressure was molded to 60 ~ 100bar, and a molded article for measuring the physical properties and a test specimen for the appearance test were prepared.
본 예에 있어 이용한 재료의 성분 및 특성을 표 1, 2, 3, 4에 나타내었다. 표 1은 수지조성물의 기본이 되는 베이스 수지로서 고결정성 호모폴리머 및 블록 코폴리머를 나타내었다. The components and properties of the materials used in this example are shown in Tables 1, 2, 3 and 4. Table 1 shows a highly crystalline homopolymer and a block copolymer as a base resin as a base of the resin composition.
* PP-1 : 폴리프로필렌, 삼성토탈 BJ500
PP-2 : 폴리프로필렌, 삼성토탈 BJ750P
PP-3 : 폴리프로필렌, 삼성토탈 BJ800P
PP-4 : 폴리프로필렌, 삼성토탈 BJ930
* PP-1: Polypropylene, Samsung Total BJ500
PP-2: Polypropylene, Samsung Total BJ750P
PP-3: Polypropylene, Samsung Total BJ800P
PP-4: Polypropylene, Samsung Total BJ930
표 2는 고무성분을 반응기에서 부여하여 고충격특성의 폴리프로필렌을 만든 반응형 고무(RTPO)를 나타내었다.Table 2 shows the reactive rubber (RTPO) made of a polypropylene of high impact properties by applying a rubber component in the reactor.
* RTPO : 반응형 고무, 삼성토탈 BI830
* RTPO: Responsive Rubber, Samsung Total BI830
표 3은 사용한 고무성분을 표시하였으며 대표 성질을 구분, 표시하였다. Table 3 shows the rubber components used, and distinguished and indicated representative properties.
* EXRB : 에틸렌-옥타디엔 고무성분, Dow사 E-8130
* EXRB: Ethylene-octadiene rubber component, Dow E-8130
표 4는 기타 사용한 HDPE 및 무기첨가제 등을 표시하였다. Table 4 shows other used HDPE and inorganic additives.
* HD : 고밀도 폴리에틸렌(High Density Polyethylene)
* PP-g-MA : 폴리프로필렌을 PMMA(Polymethylmethacrylate)와 공중합시킨 것, 일본 Nofalloy사 KA832
* HD: High Density Polyethylene
* PP-g-MA: Polypropylene copolymerized with PMMA (Polymethylmethacrylate), KAfall of Japan Nofalloy
표 5에는 우선 폴리프로필렌 단독에 실리콘과 PP-g-PMMA공중합체의 함량별 스크래치개선 정도의 유무를 점검해보았다. 스크래치의 평가방법은 변화되는 하중의 추에 스크래치용 바늘을 장착하여 하중에 따른 변화정도를 함께 살펴보았는데 표에서 보듯이 PP-g-PMMA의 함량 증가에 따라 실리콘대비 현격한 스크래치의 개선 정도를 확인 할 수 있었다. In Table 5, polypropylene alone was examined for the degree of scratch improvement by content of silicone and PP-g-PMMA copolymer. As for the evaluation method of scratch, the degree of change according to the load was examined by attaching a scratch needle to the weight of the changing load. As shown in the table, the degree of scratch improvement was significantly improved compared to that of silicon as the content of PP-g-PMMA increased. Could.
* PP-1 : 폴리프로필렌, 삼성토탈 BJ500
KA832 : 폴리프로필렌을 PMMA(Polymethylmethacrylate)와 공중합시킨 것, 일본 Nofalloy사
* PP-1: Polypropylene, Samsung Total BJ500
KA832: Copolymerized polypropylene with polymethylmethacrylate (PMMA), Nofalloy, Japan
또한 이들 성분의 조합으로부터 배합한 수지조성물을 가지고 통상적인 방법의 하나인 동방향 이축 압출기를 사용하여 펠렛화한 후 이를 다시 사출성형 시편으로 제조하여 ASTM규격에 의거, 물성 평가를 실시하였다. 압출펠렛한 후 수분 혼입을 방지하기 위하여 60℃에서 8시간 건조한 후 사출성형 시편을 제조하였으며 제조된 샘플에 대한 물성측정은 상온에서 48시간 이상 방치 후 측정하였다. In addition, the resin composition blended from a combination of these components was pelletized using a coaxial twin screw extruder, which is one of the conventional methods, and then prepared into injection molded specimens, and the physical properties were evaluated according to the ASTM standard. After extrusion pellets, an injection molded specimen was prepared after drying at 60 ° C. for 8 hours to prevent moisture from being mixed. Physical properties of the prepared samples were measured after standing at room temperature for more than 48 hours.
표 6 에는 이와 같은 수지조성물에 대한 기계적 물성을 표현하였으며 비교예에는 기본적으로 자동차 내장재용으로 사용 가능한 재료에 대한 사출물성을 표시하였으며 이에 대비한 달성 정도를 실시예로부터 입증할 수 있었다. 이하 평가 결과에 대하여, 표 6을 이용하여 설명한다. 표 6의 비교예 3과 실시예 3 ~ 8에 나타난 것처럼, 베이스 수지의 에틸렌 함량, 경도, 유동지수에 따라 비교예 대비 실시예의 경우 실리콘 마스터배치를 사용했을 경우 굴곡탄성율은 저하되고 충격강도는 상승되는 실리콘 첨가의 경우와는 달리 PP-g-PMMA공중합체를 사용했을 경우에는 물성 상승 정도가 미미하였다. 그러나 스크래치 특성의 경우 비교예 3 대비 또는 실리콘 마스터배치 사용했을 경우보다 현저하게 좋아지는 경향이 뚜렷하였다. 또한 내열특성을 나타내는 열변형온도 또한 상승정도가 뚜렷하다.In Table 6, the mechanical properties of the resin composition are expressed. In the comparative example, the injection properties of the materials that can be used for automobile interior materials are basically shown, and the degree of achievement thereof can be proved from the examples. The evaluation results are described below using Table 6. As shown in Comparative Examples # 3 and Examples # 3 to 8 of Table 6, the flexural modulus decreases and the impact strength increases when the silicone masterbatch is used in the case of the comparative example according to the ethylene content, hardness, and flow index of the base resin. Unlike the case of the addition of silicone, when the PP-g-PMMA copolymer was used, the degree of physical property increase was insignificant. However, in the case of scratch characteristics, the tendency to be remarkably better than that of Comparative Example 3 or when using a silicon masterbatch was apparent. In addition, the heat deflection temperature, which exhibits heat resistance, is also markedly elevated.
이처럼 모든 범위의 물성에 있어 기존의 수지조성물의 물성변화를 일으키지 않고 내스크래치 및 내열특성의 선택적 향상이 기본 수지조성이나 실리콘대비 향상 가능함을 알 수 있다. 또한 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)을 추가로 사용하여 내스크래치 특성을 개선하였을 경우에도 사용하지 않았을 경우와 동일한 경향을 보임으로서 추가되는 조성물에 대한 영향이 없음을 확인하였다. 따라서 표 6의 실시 예로부터 충격특성 및 기타 요구물성이 변화되지 않으면서 내스크래치 및 내열특성이 향상된 수지조성물을 확보 할 수 있었다.As such, it can be seen that the selective improvement of scratch and heat resistance properties can be improved compared to the basic resin composition or silicon without causing a change in the physical properties of the existing resin composition in the whole range of physical properties. In addition, the use of high-density polyethylene (HDPE) in addition to improve the scratch resistance even when not showing the same tendency as when not used it was confirmed that there is no effect on the added composition. Therefore, it was possible to obtain a resin composition with improved scratch and heat resistance characteristics without changing the impact characteristics and other requirements from the embodiment of Table 6.
따라서 본 발명은 이러한 물성 균형성, 즉 굴곡탄성율과 충격특성이 특별히 저하되거나 변화되지 않으면서 선택적으로 내스크래치 특성만을 개선하기 위한 방법으로 여러 가지 실리콘계 화합물을 시험평가해본 결과 신규 화합물의 하나인 폴릴프로필렌-그라프트-폴리메틸메타크릴레이트(PP-g-PMMA)을 사용했을 경우에 균형된 물성을 변화시키지 않으면서 내스크래치특성이 향상되는 결과를 얻을 수 있었고 실리콘 컴파운드의 경우 충격특성은 향상되나 강성이 다소 열세인 경향이 있다. 물론 베이스를 이루는 폴리프로필렌을 고입체 규칙특성을 갖는 폴리프로필렌을 베이스로 하지 않는 기존의 범용제품을 사용하였을 때에도 마찬가지 결과를 얻을 수 있었다.Therefore, the present invention is a polyyl propylene, one of the novel compounds as a result of testing and evaluating various silicone-based compounds as a method for selectively improving scratch resistance without particularly deteriorating or changing physical properties, that is, flexural modulus and impact characteristics. When graft-polymethyl methacrylate (PP-g-PMMA) is used, the scratch resistance is improved without changing the balanced physical properties.In the case of silicone compound, the impact characteristics are improved, but the rigidity is increased. This tends to be somewhat inferior. Of course, the same result was obtained when using a conventional general-purpose product not based on a polypropylene as a base, a polypropylene having a high solid regularity.
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