KR101352760B1 - Polypropylene resin composition with low density, excellent scratch resistance and surface appearance - Google Patents

Polypropylene resin composition with low density, excellent scratch resistance and surface appearance Download PDF

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Abstract

본 발명은 저 비중, 내스크래치 및 외관 특성이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것으로, C-NMR법에 의한 아이소탁틱 펩타드분율이 96% 이상인 고결정성 폴리프로필렌 수지(HIPP), 고무성분 및 폴리프로필렌 나노 마스터배치를 포함하여, 기본적인 부품이 요구하는 강성은 확보하면서도 중량이 낮아 무게를 절감할 수 있고 기타 내스크래치 특성 및 표면 외관 특성이 뛰어나 특히, 자동차 내장재용으로 사용이 용이한 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a polypropylene resin composition having excellent low specific gravity, scratch resistance and appearance characteristics. The present invention relates to a high crystalline polypropylene resin (HIPP), rubber component and polypropylene having an isotactic peptide content of 96% or more by C-NMR method. Including nano masterbatch, the rigidity required for basic parts is secured while being low in weight, and the weight can be reduced, and other scratch and surface appearance characteristics are excellent. It is about.

Description

저 비중, 내스크래치 및 외관 특성이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물{POLYPROPYLENE RESIN COMPOSITION WITH LOW DENSITY, EXCELLENT SCRATCH RESISTANCE AND SURFACE APPEARANCE}POLYPROPYLENE RESIN COMPOSITION WITH LOW DENSITY, EXCELLENT SCRATCH RESISTANCE AND SURFACE APPEARANCE with excellent specific gravity, scratch resistance and appearance characteristics

본 발명은 저 비중, 내스크래치 및 외관 특성이 뛰어난 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로 기본적인 부품이 요구하는 강성은 확보하면서도 중량이 낮아 무게를 절감할 수 있고 기타 내스크래치 및 표면 외관 특성이 뛰어나 특히, 자동차 내장재용으로 사용이 용이한 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a polypropylene resin composition having excellent low specific gravity, scratch resistance, and appearance characteristics, and more specifically, it can save weight while securing rigidity required for basic components and lower weight, and other scratch and surface appearance characteristics The present invention relates to a polypropylene resin composition that is excellent and particularly easy to use for automotive interior materials.

최근 자동차 산업에 있어 소재분야는 친환경, 경량화를 통한 연비 향상 등을 목표로 지속적인 신제품 개발이 가속화 되고 있다. 이를 반영하여 자동차용 부품이 점진적으로 얇아짐에 따라 소재의 기계적 특성은 더욱 우수해져야 하는 상황에서 소비자 품질 인지도 향상으로 제품 표면 외관 특성은 더욱 향상되어야 하는 상황으로 제품의 중량을 결정짓는 비중이 낮은 플라스틱의 사용이 급증하면서 그 중에서도 소재 자체의 비중이 가장 낮은 폴리프로필렌 수지 조성물이 중요하게 되었다. 결국 사용되는 플라스틱 내에서도 더욱 비중이 낮은 폴리프로필렌이 각광을 받으면서 폴리프로필렌 수지 조성물 자체의 비중을 더욱 낮추려는 노력도 함께 이루어지고 있다. 즉, 성형 부품의 특성 중 무기물 함량은 최소화 하면서도 부품이 요구하는 열적 특성, 환경변화에 의한 변색, 뒤틀림 방지 및 부품 칫수변화 최소화 등이 중요시되고 있으며 부품 생산시 사출성형이 용이하고 표면 외관특성이 탁월한 고품질의 자동차 내장 부품용 폴리프로필렌 수지 조성물 개발이 각광을 받고 있다. 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 및 외장형으로는 범퍼(Bumper), 사이드 몰딩(Side molding) 등 전체 자동차용 플라스틱 사용량의 약 50%에 해당하는 폴리프로필렌 수지 조성물의 응용 및 개발이 절실한 상황이다.Recently, in the automotive industry, the development of new products is accelerating with the goal of improving fuel efficiency through eco-friendly and light weight. Reflecting this, as the automotive parts gradually become thinner, the mechanical properties of the material should be better, and the quality of the surface of the product should be improved further by improving consumer quality awareness. With the rapid increase in the use of polypropylene resin composition, among which the specific gravity of the material itself is the lowest. Eventually, even in the plastics used, polypropylene having a low specific gravity is in the spotlight, and efforts are being made to further reduce the specific gravity of the polypropylene resin composition itself. In other words, while minimizing the inorganic content among the properties of molded parts, it is important to have the thermal properties required by the parts, to prevent discoloration, distortion, and minimization of the size of parts, etc. Development of high-quality polypropylene resin compositions for automotive interior parts is in the spotlight. Resin composition and exterior type for interior parts such as instrument panel, door trim, console body, filler and trim using polypropylene resin Applications and development of polypropylene resin compositions corresponding to about 50% of the total automotive plastic usage, such as bumpers and side molding, are urgently needed.

자동차용 폴리프로필렌 소재의 최근 주요 연구 아이템은 부품의 경량화이며, 이를 통하여 연료 효율의 향상 등 부가적인 자동차의 성능 향상에 많은 기여를 하고 있는 실정이다. 기준으로 사용되고 있는 폴리프로필렌 수지 조성물의 구성은 폴리프로필렌과 강성 보완을 위해 무기 필러(filler) 및 충격특성 향상을 위한 일러스토머(elastomer) 등 약 3가지 성분이 주요 성분이며 부품의 용도나 특성에 따라 함량을 조절하거나 특성에 맞도록 성분을 matching시키는 과정을 통해 최적화된 조성물을 얻게 된다. Recently, the main research item of automotive polypropylene material is the weight reduction of parts, through which it contributes a lot to the additional performance improvement of the automobile, such as the improvement of fuel efficiency. The composition of the polypropylene resin composition used as a standard consists of about three components such as polypropylene and an inorganic filler to supplement the rigidity and an elastomer to improve the impact characteristics. By adjusting the content or matching the components to match the properties to obtain an optimized composition.

자동차 분야에 있어 부품으로 사용되는 플라스틱 소재에 대한 수요는 소재의 경량화(Weight reduction) 및 고성능화가 지속적으로 이루어짐에 따라 계속적인 증가 추세에 있다. 특히 다양한 플라스틱 소재 중에서 폴리프로필렌은 저비중으로 인한 경량화 및 재활용의 용이성, 상대적으로 낮은 가격 등으로 인해 다른 플라스틱 소재에 비해 수요가 급격히 늘고 있는 추세이다. 또한 자동차 내, 외장재의 부품별로 강성과 충격 특성이 균형화되어 복잡한 제품 구조를 가지고 있으면서 함유되는 무기 첨가제와 고무성분 함량을 조절한 다양한 수지 조성물이 적용되고 있다. 따라서 내, 외장재용으로 적용되는 폴리프로필렌 수지 조성물의 종류가 많아지면서 그에 따른 부품 성형 조건이나 금형 기술 등 관련 생산성 향상이 주요 문제점으로 등장하였고 또한 제품별로 복잡, 다양해지는 경향이 있다. 이렇게 제품의 종류가 많아지게 되는 직접적인 배경은 폴리프로필렌이 갖는 소재의 한계성에 의해 유동특성이 좋으면서 부품의 칫수가 안정적으로 확보되어야 하고 비중도 최대한 낮아야 경량화를 만족할 수 있기 때문에 하나의 수지 조성물로는 적용이 어렵기 때문이다.The demand for plastic materials used as components in the automotive field is increasing continuously as the weight reduction and high performance of the materials are continuously made. In particular, among various plastic materials, polypropylene is 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, a variety of resin compositions that control the content of inorganic additives and rubber components contained while having a complex product structure by balancing the rigidity and impact characteristics for each part of the vehicle, the exterior material has been applied. Therefore, as the type of polypropylene resin composition applied for interior and exterior materials increases, productivity improvement, such as part molding conditions and mold technology, has appeared as a main problem and tends to be complicated and diverse for each product. The direct background of the increase in the number of products is that one of the resin compositions can be satisfied because the flow characteristics are good and the dimensions of the parts must be secured stably and the specific gravity must be as low as possible due to the limitation of the material of polypropylene. This is because application is difficult.

본 발명은 강성과 충격특성의 균형된 물성을 보이면서 안정적인 칫수를 확보하고, 내스크래치 및 표면 외관 특성이 뛰어난 저비중의 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a low specific gravity polypropylene resin composition having a stable dimension while showing balanced physical properties of stiffness and impact characteristics, and excellent in scratch and surface appearance characteristics.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위한 것으로, C-NMR법에 의한 아이소탁틱 펩타드분율이 96% 이상인 고결정성 폴리프로필렌 수지(HIPP) 40 ~ 98 중량%; 고무성분 1 ~ 30 중량%; 및 폴리프로필렌 나노 마스터배치 1 ~ 30 중량%를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.The present invention is to achieve the above object, 40 to 98% by weight of a highly crystalline polypropylene resin (HIPP) isotactic peptides by C-NMR method is 96% or more; Rubber component 1 to 30% by weight; And it provides a polypropylene resin composition comprising 1 to 30% by weight polypropylene nano masterbatch.

또한, 상기 고결정성 폴리프로필렌 수지는 PI(Polydispersity Index)가 5 이상인 블록 공중합체일 수 있다. In addition, the high crystalline polypropylene resin may be a block copolymer having a polydispersity index (PI) of 5 or more.

또한, 상기 고결정성 폴리프로필렌 수지는 용융지수 1∼80 g/10min이며, 폴리프로필렌 단독 중합체, 프로필렌-에틸렌 코폴리머, 프로필렌 1 부텐 코폴리머, 프로필렌 1 헥센 코폴리머, 및 프로필렌 4 메틸 1 펜텐 코폴리머로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 폴리머일 수 있다. In addition, the high crystalline polypropylene resin has a melt index of 1 to 80 g / 10 min, polypropylene homopolymer, propylene-ethylene copolymer, propylene 1 butene copolymer, propylene 1 hexene copolymer, and propylene 4 methyl 1 pentene copolymer It may be at least one polymer selected from the group consisting of.

또한, 상기 고무성분은 무정형 에틸렌 α올레핀 공중합체 및 스틸렌계 열가소성 일래스토머로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. In addition, the rubber component may be at least one member selected from the group consisting of an amorphous ethylene αolefin copolymer and a styrene-based thermoplastic elastomer.

또한, 상기 고무성분은 에틸렌-옥타디엔 또는 에틸렌-부타디엔일 수 있다. In addition, the rubber component may be ethylene-octadiene or ethylene-butadiene.

또한, 상기 폴리프로필렌 나노 마스터배치는 나노클레이 함량이 30 ~ 50 중량%일 수 있다. In addition, the polypropylene nano masterbatch may have a nanoclay content of 30 to 50% by weight.

또한, 상기 폴리프로필렌 나노 마스터배치는 나노클레이 함량이 10 ~ 40 중량%이고 휘스커 함량이 5 ~ 20 중량%일 수 있다. In addition, the polypropylene nano masterbatch may have a nanoclay content of 10 to 40% by weight and a whisker content of 5 to 20% by weight.

또한, 상기 수지 조성물은 조색용 마스터배치를 전체 조성물에 대하여 1 ~ 10 중량% 더 포함할 수 있다.In addition, the resin composition may further comprise 1 to 10% by weight based on the masterbatch for the coloring.

본 발명에 의하면, 저 비중, 내스크래치 특성이 뛰어난 폴리프로필렌 수지 조성물로서 강성과 충격 특성의 균형된 물성을 보이면서 안정적인 칫수를 확보하고, 기타 내스크래치 및 표면 외관 특성이 뛰어나 특히, 자동차 내장재용으로 사용이 용이한 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is a polypropylene resin composition excellent in low specific gravity and scratch resistance, exhibiting balanced physical properties of stiffness and impact characteristics, ensuring stable dimensions, and excellent in scratch and surface appearance characteristics, and particularly, used for automobile interior materials. This easy polypropylene resin composition can be provided.

본 발명은 폴리프로필렌 수지로 결정성이 높고 분자량 분포가 제어된 성형성과 강성이 뛰어난 폴리프로필렌을 기본으로 하고, 충격특성을 보완하기 위해 고무성분을 사용하며 기타 추가적인 강성보완을 위해 폴리프로필렌 나노 마스터배치를 사용한 수지 조성물을 기본 개념으로 한다. The present invention is based on polypropylene resin, which has a high crystallinity and controlled molecular weight distribution, has excellent moldability and rigidity, uses a rubber component to compensate impact properties, and polypropylene nano masterbatch for supplementary additional rigidity. Let resin composition using the following be a basic concept.

본 발명은 C-NMR법에 의한 아이소탁틱 펩타드분율이 96% 이상인 고결정성 폴리프로필렌 수지(HIPP) 40 ~ 98 중량%, 고무성분 1 ~ 30 중량% 및 폴리프로필렌 나노 마스터배치 1 ~ 30 중량%를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것이다.The present invention is 40 to 98% by weight of the highly crystalline polypropylene resin (HIPP), isotonic peptides by the C-NMR method of 96% or more, 1 to 30% by weight of the rubber component and 1 to 30% by weight of the polypropylene nano masterbatch It relates to a polypropylene resin composition comprising a.

본 발명에 사용된 폴리프로필렌 수지는 고결정성의 폴리프로필렌 수지로, 아이소탁틱 지수가 높은 폴리프로필렌 수지가 바람직하며, 보다 바람직하게는 고결정성 블록공중합체의 폴리프로필렌 수지를 사용하는 것이다. C-NMR법에 의한 아이소탁틱 펩타드분율이 96% 이상인 고결정성 폴리프로필렌 수지(HIPP)를 전체 폴리프로필렌 수지 조성물에 대하여 40 ~ 98 중량%를 사용할 수 있다. 40 중량% 미만인 경우, 전체 PP의 특성이 저하되어 기능을 발휘하게 어려우며 98 중량% 이상인 경우, 타 성분의 함량미달로 기능발휘에 바람직하지 못하다. The polypropylene resin used in the present invention is a highly crystalline polypropylene resin, preferably a polypropylene resin having a high isotactic index, and more preferably a polypropylene resin of a high crystalline block copolymer. 40-98 weight% of highly crystalline polypropylene resin (HIPP) whose isotactic peptide content by C-NMR method is 96% or more can be used with respect to the whole polypropylene resin composition. If it is less than 40% by weight, it is difficult to exert the function of the overall PP is lowered, and if it is more than 98% by weight, it is not preferable for the function display due to insufficient content of other components.

상기 고결정성 폴리프로필렌 수지는 PI(Polydispersity Index)가 5 이상인 분자량 분포가 넓은 블록 공중합체인 것이 바람직하다. 폴리프로필렌 수지의 PI가 5 이상이면 흐름 특성이 우수하여 외관 특성을 향상시킬 수 있고, 전단력에 따른 점도 하향으로 가공 성형성이 우수하다.The highly crystalline polypropylene resin is preferably a block copolymer having a broad molecular weight distribution having a PI (Polydispersity Index) of 5 or more. If the PI of the polypropylene resin is 5 or more, the flow characteristics are excellent, and the appearance characteristics can be improved, and the viscosity is lowered according to the shear force, and the workability is excellent.

상기 고결정성 폴리프로필렌 수지는 용융지수 1 ∼ 80 g/10min이며, 폴리프로필렌 단독 중합체, 프로필렌-에틸렌 코폴리머, 프로필렌 1 부텐 코폴리머, 프로필렌 1 헥센 코폴리머 및 프로필렌 4 메틸 1 펜텐 코폴리머로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 폴리머 사용할 수 있다.The high crystalline polypropylene resin has a melt index of 1 to 80 g / 10 min, a group consisting of polypropylene homopolymer, propylene-ethylene copolymer, propylene 1 butene copolymer, propylene 1 hexene copolymer and propylene 4 methyl 1 pentene copolymer One or more polymers selected from can be used.

상기 고무 성분은, 무정형 에틸렌 α올레핀 공중합체 및 스틸렌계 열가소성 일래스토머의 그룹으로부터 선택된 1종 이상인 것이 바람직한데, 이것에 의해 적당의 유연성을 얻을 수 있고, 내 저온 충격성 등의 충격 강도 특성을 향상시키는 것이 가능하다. 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, and by this, moderate flexibility can be obtained and the impact strength characteristics, such as low-temperature impact resistance, are improved. It is possible to let.

상기 무정형 α올레핀 무정형 공중합체로서는, α올레핀 성분으로서 프로필렌, 부텐1, 펜텐1, 헥산1, 옥텐1, 4-메틸 펜텐1, 헤푸텐1 등이 있다. 또한 상기 스티렌계 열가소성 일래스토머로서는 SEBS이외에 SEPS, SEP, SEEPS, SBS, SIS 등이 있다. Examples of the amorphous αolefin 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. The styrene-based thermoplastic elastomers include SEPS, SEP, SEEPS, SBS, and SIS in addition to SEBS.

본 발명에 사용되는 고무성분은 에틸렌-옥타디엔 및 에틸렌-부타디엔 고무성분을 예로 들 수 있으며, 고무성분의 함량은 전체 조성물에 대하여 1 ~ 30 중량%를 사용할 수 있다. 1 중량% 미만인 경우 고무성분에 의한 충격완화 효과가 미미하여 바람직하지 못하며, 30 중량%를 초과하면 연성이 강화되어 부품으로서의 강성 부족으로 바람직하지 못하다. Examples of the rubber component used in the present invention include ethylene-octadiene and ethylene-butadiene rubber components, and the content of the rubber component may be 1 to 30% by weight based on the total composition. If it is less than 1% by weight, the impact mitigation effect due to the rubber component is insignificant, and it is not preferable. If it exceeds 30% by weight, the ductility is strengthened, which is not preferable due to the lack of rigidity as a part.

본 발명에서는 더욱 균형된 굴곡강성과 충격 강도의 물성 발현을 위해 폴리프로필렌 나노 마스터배치를 사용하여, 기존의 수지 조성물에서 발현된 강성과 충격 특성의 물성에 충격 특성의 저하를 최소화하면서 나노클레이의 균일한 분산을 통해 전체 부품의 치수안정성을 확보하는데 탁월한 효과를 나타낼 수 있다. In the present invention, the polypropylene nano masterbatch is used for more balanced flexural stiffness and impact strength, and the uniformity of nanoclays is minimized while minimizing the deterioration of impact characteristics on the stiffness and impact properties expressed in the existing resin composition. One dispersion can provide an excellent effect on ensuring dimensional stability of the entire part.

상기 폴리프로필렌 나노 마스터배치는 본 발명의 폴리프로필렌 수지 조성물의 충격특성의 저하를 최소화 하면서 기계적 강도특성의 굴곡탄성율을 효과적으로 상승시켜 강성과 충격특성의 균형된 물성 발현을 위한 것이다. 나노 마스터배치는 상기 폴리프로필렌 수지, 나노클레이, 그라프트용 단량체 및 과산화물을 혼합하여, 상기 나노클레이 분산 및 상기 그라프트용 단량체의 그라프트가 동시에 일어나도록 하여 제조한다. 즉, 나노 마스터배치의 제조는 폴리프로필렌 수지의 종류 및 사용량, 나노클레이의 사용량, 그라프트용 단량체의 종류, 과산화물의 사용량 및 제조되는 나노복합체에 요구되는 특성에 따라 다양한 조건 하에서 다양한 방식으로 행해질 수 있으며, 특히 180~230℃의 온도 범위에서의 용융혼련인 것이 바람직하다. 상기 혼합은 배치 혼합기(Kneader), 이축압출기 등의 혼합장비를 이용하여 수행될 수 있다.The polypropylene nano masterbatch is for the balanced physical properties of the stiffness and impact properties by effectively increasing the flexural modulus of the mechanical strength properties while minimizing the degradation of the impact properties of the polypropylene resin composition of the present invention. Nano masterbatch is prepared by mixing the polypropylene resin, nanoclay, graft monomer and peroxide, so that the nanoclay dispersion and graft of the graft monomer occur simultaneously. That is, the preparation of the nano masterbatch may be performed in various ways under various conditions depending on the type and amount of polypropylene resin, the amount of nanoclay, the type of monomer for graft, the amount of peroxide and the characteristics required for the nanocomposites to be produced. It is preferable that it is melt-kneading in the temperature range of 180-230 degreeC especially. The mixing is It can be carried out using a mixing equipment such as batch mixer (Kneader), twin screw extruder.

상기 폴리프로필렌 나노마스터배치의 제조에 사용되는 그라프트(graft)용 단량체는 폴리프로필렌 수지의 친수성을 개질시켜 나노소재의 분산성을 높일 목적으로 폴리프로필렌 수지의 일부 혼합 중에 그라프트되기 위해 사용된다. 따라서, 폴리프로필렌 수지를 그라프트화하기 위해 일반적으로 사용되는 그라프트용 단량체라면 특별한 제한 없이 사용가능하며, 특히 말레인산이 바람직하다. The graft monomer used in the production of the polypropylene nanomaster batch is used to be grafted during some mixing of the polypropylene resin for the purpose of improving the dispersibility of the nanomaterial by modifying the hydrophilicity of the polypropylene resin. Therefore, any graft monomer generally used for grafting polypropylene resin can be used without particular limitation, and maleic acid is particularly preferable.

상기 폴리프로필렌 나노 마스터배치의 제조에 사용되는 상기 과산화물(peroxide)은 폴리프로필렌 수지를 그라프트용 단량체로 그라프트화하기 위한 반응의 개시제 내지 촉매로서 사용되고, 폴리프로필렌 수지의 그라프트화를 위해 일반적으로 사용되는 과산화물이라면 특별한 제한 없이 사용 가능하다.The peroxide used in the preparation of the polypropylene nano masterbatch is used as an initiator or a catalyst of a reaction for grafting a polypropylene resin into a monomer for grafting, and a peroxide generally used for grafting of a polypropylene resin. Can be used without any special limitation.

상기 폴리프로필렌 나노 마스터배치는 나노클레이 함량이 30 ~ 50 중량%인 것을 사용할 수 있는데, 30 중량% 미만인 경우 무기입자에 의한 강성 보완이 미미하여 바람직하지 못하며, 50 중량%를 초과하면 제조가 용이하지 못하므로 바람직하지 못하다. The polypropylene nano masterbatch may be used in the nanoclay content of 30 to 50% by weight, if less than 30% by weight is not preferable because the stiffness supplement by the inorganic particles is insignificant, if it exceeds 50% by weight is not easy to manufacture Therefore, it is not preferable.

또한, 본 발명의 폴리프로필렌 나노 마스터배치는 다소 비중이 낮은 나노클레이를 사용하여 분산을 극대화하고 추가적인 강성보완을 위해 종횡비(aspect ratio)가 큰 휘스커를 함유할 수 있다. 이때, 나노클레이 함량은 10 ~ 40 중량%이고 휘스커의 함량은 5 ~ 20 중량%인 것이 바람직하다. 나노클레이 및 휘스커의 함량이 상기 범위 내이면 상호 보완적인 기능으로 사용 가능하다. 주요 성분으로 작용하는 나노클레이를 기준으로 휘스커를 보완 사용하는 방법이 가능하며 요구되는 강성 등 물성특성에 따라 다양한 방법의 formulation 활용이 가능하다.In addition, the polypropylene nano masterbatch of the present invention may contain a whisker having a high aspect ratio for maximizing dispersion and additional stiffness by using a somewhat low specific gravity nanoclay. At this time, the nanoclay content is 10 to 40% by weight and the content of the whisker is preferably 5 to 20% by weight. If the content of the nanoclay and whisker is in the above range can be used as a complementary function. It is possible to supplement the whiskers based on the nanoclays that act as the main ingredient, and it is possible to use various formulation formulations according to the required physical properties such as stiffness.

본 발명에서 상기 폴리프로필렌 나노 마스터배치의 사용함량은 전체 조성물에 대하여 1 ~ 30 중량%이며, 1 중량% 미만인 경우 마스터배치에 의한 강화 효과가 미미하여 바람직하지 못하며, 30 중량%를 초과하면 제립시 가공 성형성이 용이하지 못하거나 강성대비 충격특성이 저하되어 바람직하지 못하다.In the present invention, the use amount of the polypropylene nano masterbatch is 1 to 30% by weight based on the total composition, when less than 1% by weight is not preferable because the reinforcing effect by the masterbatch is insignificant, and when the amount exceeds 30% by weight during processing It is not preferable because the moldability is not easy or the impact property is lowered compared to the rigidity.

상기의 구성성분 이외에 본 발명에 추가로 첨가될 수 있는 착색제로서는, 무기물 안료, 유기 안료가 있으며, 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. 또한 유기 안료로서는, 워칭 레드, 퍼머넌트 레드, 팔라듐 레드, 톨이진말, 벤지딘 엘로, 프탈로시아닌 그린 등이 있다. 상기 착색제는 그대로 첨가되거나 폴리프로필렌과 미리 적정 비율로 혼합한 조색용 마스터배치의 형태로 첨가될 수 있다. 조색용 마스터배치의 형태로 첨가하는 경우 그 함량은 수지 조성물의 물성에 영향을 주지 않으면서 착색효과를 얻기 위하여, 수지 조성물 전체 중량에 대하여 1~10중량%가 바람직하다.Colorants which may be added to the present invention in addition to the above components include inorganic pigments and organic pigments, and inorganic pigments include aluminum flakes, aluminum powder, aluminum foil, zinc powder, bronze powder, pearl mica, titanium white, Zinc oxide, zinc sulfide, chromium yellow, barium yellow, ultramarine blue, cobalt blue, cobalt green, carbon black and the like. Moreover, as an organic pigment, a watching red, a permanent red, a palladium red, a tall binary powder, benzidine elo, phthalocyanine green, etc. are mentioned. The colorant may be added as it is or in the form of a masterbatch for color mixing with polypropylene in a proper ratio in advance. When added in the form of a color masterbatch, the content thereof is preferably 1 to 10% by weight based on the total weight of the resin composition in order to obtain a coloring effect without affecting the physical properties of the resin composition.

또한, 본 발명의 조성물에는 각종 첨가제, 보강재, 예를 들면 장기 내열안정제, 내후안정제, 대전방지제, 활제, 슬립제(SLIP제), 헥제, 난연제 등을 본 발명의 목적에 어긋나지 않는 범위에서 첨가하는 것이 가능하다. In the composition of the present invention, various additives, reinforcing agents, for example, long-term heat stabilizers, weather stabilizers, antistatic agents, lubricants, slip agents (SLIP agents), hexanes, flame retardants, etc. It is possible.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 구체적으로 설명하려 하며, 본 발명이 실시예에 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 Examples.

[실시예 1~2 및 비교예 1~4][Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 4]

본 발명의 실시예에 관련된 자동차 내장재용 폴리프로필렌 수지 성형체에 대해, 비교예와 함께 설명한다. 본 예에 있어서는 규격시험에 의한 시험편을 이용하는 것을 원칙으로 하였고 사출성형을 통해 제조하였다. The polypropylene resin molded article for automotive interior according to the embodiment of the present invention will be described together with a comparative example. In this example, the test piece according to the standard test was used as a rule and manufactured by injection molding.

하기 표 5 및 6에 나타낸 조성으로 혼련 압출기에 각 성분을 일괄 투입하여 혼련 하여 실시예 및 비교예의 수지 조성물을 제조하였다. 그 다음 조성물내 수분 흡수에 의한 물성의 약화를 고려하여 90℃ 오븐에서 3시간 동안 건조하였다. 이 조성물을 일본 Toyo사에서 제작한 Si180-III(형체력=180톤) 사출기를 사용하여 사출하였고, 사출시 온도는 피딩 호퍼부에서 노즐 순으로 180/200/200/210/210℃, 사출압력은 60 ∼ 100bar로 성형하였고, 물성측정용 성형품 및 외관 시험 평가용 시험편을 제작하였다.The components shown in Tables 5 and 6 were kneaded by kneading each component into a kneading extruder to prepare resin compositions of Examples and Comparative Examples. Then, the mixture was dried in an oven at 90 ° C. for 3 hours in consideration of the weakening of physical properties due to water absorption in the composition. The composition was injected using a Si180-III (molding force = 180 tons) injection machine manufactured by Toyo, Japan, and the injection temperature was 180/200/200/210/210 ° C in the order of nozzles from the feeding hopper, and the injection pressure was It was molded at 60 to 100 bar, and a molded article for measuring the physical properties and a test specimen for evaluating the appearance test were prepared.

본 실시예 및 비교예에서 이용한 재료의 성분 및 특성을 표 1, 2, 3 및 4에 나타내었다. 표 1은 수지조성물의 기본이 되는 베이스 수지로서 고결정성 블록 공중합체를 나타내었으며, 표 2는 고무성분 나타내었고, 표 3은 사용한 무기 필러 탈크의 규격을 표시하였다. 표 4에는 폴리프로필렌 나노 마스터배치를 제조한 방법과 각 성분의 함량을 표시하였고 마스터배치 자체의 주요 물성을 표시하였다. 이들 성분의 조합으로부터 배합한 수지 조성물을 가지고 통상적인 방법의 하나인 동방향 이축 압출기를 사용하여 펠렛화 한 후 이를 다시 사출성형 시편으로 제조하여 비중 및 선팽창계수 측정을 실시하였다. 압출펠렛한 후 수분 혼입을 방지하기 위하여 90℃에서 3시간 건조한 후 사출성형 시편을 제조하였으며 제조된 샘플에 대한 선팽창계수 측정은 상온에서 48시간 이상 방치 후 측정하였다. Tables 1, 2, 3 and 4 show the components and properties of the materials used in the present examples and the comparative examples. Table 1 shows the high crystalline block copolymer as a base resin as a base of the resin composition, Table 2 shows the rubber component, and Table 3 shows the specifications of the inorganic filler talc used. Table 4 shows the method of preparing the polypropylene nano masterbatch and the content of each component and the main physical properties of the masterbatch itself. The resin composition blended from the 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 to measure specific gravity and coefficient of linear expansion. After extrusion pellets, injection molding specimens were prepared after drying at 90 ° C. for 3 hours to prevent moisture mixing. The coefficient of linear expansion of the prepared samples was measured after standing at room temperature for more than 48 hours.

시료 No.Sample No. PI (230℃)PI (230 ℃) 경 도[Rockwell]Hardness 유동 지수[g/10min]
(230℃, 2.16Kg)
Flow index [g / 10min]
(230 ℃, 2.16Kg)
PP-1 (Bi800)PP-1 (Bi800) 4.24.2 8585 4040 PP-2 (SBU850)PP-2 (SBU850) 5.85.8 8989 5858

* PI는 유변물성으로 G', G"의 cross over point로서 분자량 분포의 척도임* PI is a rheological property and is a measure of molecular weight distribution as a cross over point of G 'and G ".

시료 No.Sample No. 유동 지수[g/10min]
(190 ℃, 2.16Kg)
Flow index [g / 10min]
(190 ℃, 2.16Kg)
밀 도[Kgf/cm3]Wheat degree [Kgf / cm 3 ] 기타 사항etc
Rub-1 (LC670)Rub-1 (LC670) 5.15.1 0.8730.873 C2-C8 copolymer elastomer C2-C8 copolymer elastomer Rub-2 (610A)Rub-2 (610A) 4.04.0 0.9200.920 LDPELDPE

시료 No.Sample No. 시료 구분Sample classification Size [㎛]Size [㎛] Talc (KR8500)Talc (KR8500) TalcTalc Average: 3 ~ 6       Average: 3 to 6

시료 No.Sample No. 조성 (wt%)Composition (wt%) Ash [%]Ash [%] PP-Nano-1
(master
batch)
PP-Nano-1
(master
batch)
* PP / Nanoclay = 70 / 30
* 소량의 Peroxide 및 MA 첨가
Peroxide: 0.27 pph / Maleic ahnhydride: 1.5 pph
* 상기 조성물로 Twin압출기 이용 제조함
* PP / Nanoclay = 70/30
* Small amount of Peroxide and MA added
Peroxide: 0.27 pph / Maleic ahnhydride: 1.5 pph
* Manufactured using Twin extruder with the composition
19.519.5
PP-Nano-2
(master
batch)
PP-Nano-2
(master
batch)
* PP / Nanoclay / Whisker = 60 / 30 / 10
* 소량의 Peroxide 및 MA 첨가
Peroxide: 0.27 pph / Maleic ahnhydride: 1.5 pph
* 상기 조성물로 Twin압출기 이용 제조함
* PP / Nanoclay / Whisker = 60/30/10
* Small amount of Peroxide and MA added
Peroxide: 0.27 pph / Maleic ahnhydride: 1.5 pph
* Manufactured using Twin extruder with the composition
24.724.7

표 5, 6에는 상기한 원부재료로 부터 제조된 수지 조성물의 물성과 외관 성능 평가에 대한 결과를 표현하였다.  Tables 5 and 6 show the results of evaluation of physical properties and appearance performance of the resin composition prepared from the above-described raw materials.

Figure 112011101055985-pat00001
Figure 112011101055985-pat00001

[물성평가방법][Property evaluation method]

1) 인장강도1) Tensile strength

ASTM D638의 방법으로 상온에서 측정하였다.It was measured at room temperature by the method of ASTM D638.

2) 굴곡탄성율2) Flexural modulus

ASTM D790의 방법으로 상온에서 측정하였다.It was measured at room temperature by the method of ASTM D790.

3) Izod 충격강도3) Izod impact strength

ASTM D256의 방법으로 상온에서 측정하였다.It was measured at room temperature by the method of ASTM D256.

4) 열변형온도(HDT)4) Heat Deflection Temperature (HDT)

ASTM D648의 방법으로 상온에서 측정하였다.It was measured at room temperature by the method of ASTM D648.

5) Density5) Density

ASTM D1505의 방법으로 상온(23℃)에서 측정하였다.It was measured at room temperature (23 ℃) by the method of ASTM D1505.

6) 스크래치 평가법6) scratch evaluation method

500g추에 0.5mm 반경을 갖는 tip을 장착하여 10 m/min속도로 시편 표면을 긁은 후 상태를 하기와 같은 기준으로 평가하여 급수를 정한다.After mounting the tip with a radius of 0.5mm on the 500g weight, scrape the surface of the specimen at 10 m / min and evaluate the condition based on the following criteria to determine the water supply.

- 1급: 뚜렷한 손상이 있으며 전체적으로 백화가 일어난다.Level 1: Significant damage and overall whitening.

- 2급: 일부의 백화 흔적이 보이며 긁힌 자욱이 선명하다.-Level 2: Some whitening traces are visible and scratches are clear.

- 3급: 긁힌 흔적을 찾아보기 어려우며 보이는 표면의 각도에 따라 흔적을 볼 수 있고 백화 흔적은 거의 보이지 않는다.-Level 3: It is difficult to find the scratches, and depending on the angle of the visible surface, traces are rarely seen.

- 4급: 표면 손상의 정도를 인지하기 어려운 정도로 백화 흔적을 보기 어렵다.Level 4: Hard to see whitening traces to the extent that it is difficult to recognize the extent of surface damage.

- 5급: 표면 긁힘의 흔적이 전혀 표시되지 않는다.-Class 5: There are no signs of surface scratches.

7) Flow mark 발생율7) Flow mark occurrence rate

: 폭이 약 2.5cm, 두께 약 2cm의 spiral 시편을 동일 온도, 압력으로 사출하여 전체 흐름 길이를 측정하고 flow mark가 발생된 길이를 측정(폭 2.5mm 중간에 1mm간격으로 label표시되어 있음) 하여 다음과 같은 공식으로 측정함: Inject spiral specimen of about 2.5cm in width and 2cm in thickness at the same temperature and pressure to measure the total flow length, and measure the length of the flow mark (labeled at 1mm interval in the middle of 2.5mm width). Measured by the formula

Flow mark 발생길이                        Flow mark occurrence length

Flow mark 발생율 = --------------------- X 100 (%)    Flow mark occurrence rate = --------------------- X 100 (%)

전체 흐름길이                            Overall flow length

Figure 112011101055985-pat00002
Figure 112011101055985-pat00002

[표 5], [표 6]에서 보듯이 기존 자동차 내장재용 제품의 비교예 1 ~ 4에서 처럼 강성과 충격특성이 다소 높은 제품에서는 내스크래치 특성이 내장 부품으로 의미있는 급수인 3급 이하이므로 특별히 slip특성을 갖는 첨가제를 부가적으로 첨가해야되는 상황이며 외관특성의 주요 항목인 flow mark 발생 면에서도 50%이상의 높은 수준을 유지하고 있어 개선이 필요한 수준이라 할 수 있다. 그러나 [표 5]의 실시예 1, 2에서는 별도의 내스크래치 개선용 첨가제의 투입 없이 기본적으로 사용 가능한 3등급 이상의 수준을 유지하고 있을 뿐만 아니라 외관특성인 flow mark 발생에 있어서도 20%이하로 면품질이 향상되는 수준이며 특히 비중에 있어서도 기준 비교예 대비 약 6 ~ 7% 절감 가능한 저 비중 특성을 보이고 있다. 또한 사용되는 PP나노마스터배치를 나노클레이 외에 휘스커 등을 함께 사용한 것을 이용하게 되면 5 ~ 6%까지 절감 가능한 저비중 제품 발현이 가능하며 그외 내스크래치 특성과 flow mark발생율 등 외관특성에 있어서도 동등 이상의 향상된 수준을 보이고 있다. 또한 최종 부품 적용을 위한 기준 비교예의 제품대비 강성, 열변형온도와 충격특성이 다소 하향되는 것을 볼 수 있으나 부품 신뢰성 시험에서 문제점이 없는 것으로 파악되어 제품 적용에는 지장이 없는 것으로 확인되었다.As shown in [Table 5] and [Table 6], the products with high stiffness and impact characteristics, as shown in Comparative Examples 1 to 4 of the existing automotive interior materials, have a scratch resistance characteristic of less than 3 grade, which is a meaningful water supply as interior parts. It is a situation that needs to add additives having slip characteristics and maintains high level of more than 50% in terms of flow mark generation, which is the main item of appearance characteristics, and needs to be improved. However, in Examples 1 and 2 of Table 5, not only the level of grade 3 or more that is basically available without the addition of an additive for improving scratch resistance is maintained, but also the surface quality of 20% or less in the appearance of flow marks, which are external characteristics. This is the level of improvement, and in particular, the specific gravity of the specific gravity can be reduced by about 6 to 7% compared to the reference comparative example. In addition, the use of PP nanomaster batches using whiskers in addition to nanoclays enables the expression of low specific gravity products that can be reduced by 5 to 6%, and other improvements in appearance characteristics such as scratch resistance and flow mark incidence. The level is showing. In addition, the stiffness, heat deflection temperature, and impact characteristics are somewhat lower than those of the reference comparative example for the final part application.

Claims (8)

C-NMR법에 의한 아이소탁틱 펩타드분율이 96% 이상인 고결정성 폴리프로필렌 수지(HIPP) 40 ~ 98 중량%;
고무성분 1 ~ 30 중량%; 및
폴리프로필렌 나노 마스터배치 1 ~ 30 중량%
를 포함하고,
상기 고결정성 폴리프로필렌 수지는 PI(Polydispersity Index)가 5 이상인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
40 to 98% by weight of a highly crystalline polypropylene resin (HIPP) having an isotactic peptide content of 96% or more by C-NMR;
Rubber component 1 to 30% by weight; And
Polypropylene Nano Masterbatch 1-30 wt%
Lt; / RTI >
The high crystalline polypropylene resin is a polypropylene resin composition, characterized in that the PI (Polydispersity Index) 5 or more.
삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 고결정성 폴리프로필렌 수지는 용융지수 1∼80 g/10min이며 폴리프로필렌 단독 중합체, 프로필렌-에틸렌 코폴리머, 프로필렌 1 부텐 코폴리머, 프로필렌 1 헥센 코폴리머, 및 프로필렌 4 메틸 1 펜텐 코폴리머로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 폴리머인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물. The method of claim 1, wherein the high crystalline polypropylene resin has a melt index of 1 to 80 g / 10 min, polypropylene homopolymer, propylene-ethylene copolymer, propylene 1 butene copolymer, propylene 1 hexene copolymer, and propylene 4 methyl 1 Polypropylene resin composition, characterized in that at least one polymer selected from the group consisting of pentene copolymer. 제 1 항에 있어서, 상기 고무성분은 무정형 에틸렌 α올레핀 공중합체 및 스틸렌계 열가소성 일래스토머로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.The polypropylene resin composition according to claim 1, wherein the rubber component is at least one selected from the group consisting of an amorphous ethylene αolefin copolymer and a styrene-based thermoplastic elastomer. 제 1 항에 있어서, 상기 고무성분은 에틸렌-옥타디엔 또는 에틸렌-부타디엔인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.The polypropylene resin composition according to claim 1, wherein the rubber component is ethylene-octadiene or ethylene-butadiene. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 폴리프로필렌 나노 마스터배치는 나노클레이 함량이 10 ~ 40 중량%이고 휘스커 함량이 5 ~ 20 중량%인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.The polypropylene resin composition of claim 1, wherein the polypropylene nano masterbatch has a nanoclay content of 10 to 40 wt% and a whisker content of 5 to 20 wt%. 제 1 항에 있어서, 조색용 마스터배치를 전체 조성물에 대하여 1 ~ 10 중량% 더 포함한 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.The polypropylene resin composition according to claim 1, further comprising 1 to 10% by weight of the masterbatch for coloring.
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