KR101384489B1 - 우수한 제립 안정성 및 잠재적 고용융 흐름성을 구비한 폴리프로필렌 수지 조성물 - Google Patents

우수한 제립 안정성 및 잠재적 고용융 흐름성을 구비한 폴리프로필렌 수지 조성물 Download PDF

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Abstract

폴리프로필렌 수지 및 분자량 조절제를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물로서, 압출 온도 190~230℃에서 펠렛상의 조성물 형성이 가능하되, 상기 펠렛상의 조성물을 그대로 이용하고 상기 압출 온도보다 고온 환경의 후속 가공에서 상기 펠렛상의 조성물 대비 높은 용융지수를 나타내도록 함으로써, 가공 온도 조절에 따라 잠재적으로 고용융 흐름성을 갖도록 하는 것이 가능한 폴리프로필렌 수지 조성물이 개시된다. 본 발명에 따르면, 통상의 압출 온도에서 적정 용융지수를 갖는 펠렛상으로 제조할 수 있어 제립 안정성이 우수하면서도 잠재적으로 고용융 흐름성을 갖도록 하여, 이후 멜트블로운 제품 성형 등 후속 가공 과정에서 펠렛상의 폴리프로필렌 수지 조성물을 그대로 이용하여 특별한 부가 공정 없이도 온도 조절을 통해 폴리프로필렌 수지 조성물의 고용융 흐름성을 만족시킬 수 있는 폴리프로필렌 수지 조성물과 이를 이용하여 제조되는 펠렛 조성물 및 펠렛 조성물을 이용하여 제조되는 제품을 제공할 수 있다.

Description

우수한 제립 안정성 및 잠재적 고용융 흐름성을 구비한 폴리프로필렌 수지 조성물{POLYPROPYLENE RESIN COMPOSITION FOR SUPERIOR PELLETIZING STABILITY AND POTENTIAL HIGH MELT INDEX}
본 발명은 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 우수한 제립 안정성 및 잠재적 고용융 흐름성을 구비한 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 폴리프로필렌 수지는 취급이 용이하고 재생이 가능하며 기계적, 열적, 화학적 및 전기적 성질이 우수하여 산업용으로 광범위하게 사용되고 있으며, 근래에는 장섬유 부직포 제조의 원료로 사용되고 있다. 통상 장섬유 부직포는 스판본드(spunbond) 부직포, 멜트블로운(meltblown) 부직포 또는 이들의 조합으로 구성된다. 일반적으로 스판본드 부직포가 갖는 섬유 지름은 20㎛ 수준으로 폴리프로필렌 수지의 용융지수가 20~60g/10min(230℃, 2.16㎏f)인 원료가 사용되며, 멜트블로운법에 의해 부직포를 제조할 경우에는 섬유가 갖는 지름이 2㎛ 수준으로 현저히 낮아져 폴리프로필렌 수지의 용융지수가 100~2000g/10min(230℃, 2.16㎏f)인 고용융 흐름성을 갖는 원료가 사용되며, 멜트블로운법을 이용하여 제조되는 부직포의 경우 스판본드법에 의한 부직포보다 미세한 섬유로의 성형이 가능하여 부직포의 촉감을 향상시킬 수 있다.
이러한 스판본드법, 멜트블로운법 또는 이들의 조합으로 제조되는 부직포는 위생재용, 농업용, 생활자재용, 산업용, 의료용 등 다양한 분야에서 많이 사용되고 있으며, 예를 들어 가장 많이 적용되고 있는 분야인 유아용 기저귀와 같은 위생재용 부직포는 사람의 피부와 접촉되기 때문에 부직포의 소프트성이 중요시되므로 멜트블로운 성형법이 널리 이용되고 있다.
한편, 석유화학 공장에서 멜트블로운법 등에 사용되는 원료로 제공하기 위해 용융지수 100~2000g/10min 정도의 고용융 흐름성을 갖는 폴리프로필렌 수지 조성물을 생산함에 있어서는 압출 가공 시 수지의 높은 용융 흐름성과 고분자의 용융장력 감소로 인해 압출기에서 펠렛의 커팅 안정성이 저하되어 균일한 크기의 펠렛을 얻기 어렵고, 심하게는 수지의 커팅이 원활하지 않아 공장을 셧다운 시켜야 하는 위험성이 있다. 또한, 폴리프로필렌 수지 조성물에 불균일한 크기의 펠렛이 다량 존재할 경우, 부직포 가공 과정에서 성형 시 압출기의 호퍼 막힘 현상이 발생하여 성형이 불가능해 질 수도 있다.
이와 같은 석유화학 공장에서 고용융 흐름성을 갖는 폴리프로필렌 수지 조성물 생산 시 발생하는 문제를 해결하기 위한 방안으로, 압출기의 커팅 안정성 확보를 위해 압출기 온도를 폴리프로필렌 수지의 녹는점 수준까지 낮추어 펠렛의 커팅 안정성을 확보하거나, 중합된 폴리프로필렌을 압출하여 펠렛 형태로 제조하지 않고 분말(powder)이나 과립(granule) 상태로 제품을 생산하는 기술이 알려지고 있으나, 커팅 안정성 확보를 위해 압출기 온도를 낮추어 생산하는 경우 폴리프로필렌의 생산 로드(load)를 낮추어야 하며, 이후 생산되는 폴리프로필렌 제품의 커팅 안정성에도 영향을 주게 되어 공정 효율에 부담이 되는 한계가 있다.
공개특허공보 제2009-119007호에서는 고용융 흐름성을 갖는 멜트불로운 부직포 제조용 폴리프로필렌을 제조함에 있어 분자량 조절제로 유기 과산화물(peroxide) 계열을 사용하고 있으나, 유기 과산화물을 분자량 조절제로 사용할 경우 일반적인 압출 온도보다 낮은 온도에서 가공하게 되어 전술한 바와 같은 공정 효율에 문제가 있고, 또한 유기 과산화물의 경우 폴리프로필렌에 휘발 성분을 다량 함유되게 하며, 고온에서 섬유의 변색 원인이 될 수 있는 문제가 있다.
또한, 등록특허공보 제1099862호에서는 멜트블로운 층을 포함하는 다층 구조의 부직포 제조에 있어 폴리프로필렌의 분자량 조절제로 힌더드 히드록실아민 에스테르계를 사용하는 방법으로 섬유 방사 공정에서 폴리프로필렌 수지의 유동성을 제어하기 위한 수단으로 제시하고 있으나, 유동성 제어 방법이 복잡하고 펠렛상의 폴리프로필렌 수지 조성물 제조 이후에 관한 사항으로 석유화학 공장에서의 활용에 대한 언급은 하지 않고 있다.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 멜트블로운 제품 성형 등 폴리프로필렌 수지 조성물의 고용융 흐름성이 요구되는 공정에 사용될 수 있는 펠렛상의 폴리프로필렌 수지 조성물을 석유화학 공장에서 제조하되, 일반적으로 석유화학 공장에서 사용되는 폴리프로필렌의 압출기 온도를 변화시키지 않고 압출 성형하여 제립 안정성이 우수하고, 이후 멜트블로운 제품 성형 등 후속 가공 과정에서 석유화학 공장에서 제조된 펠렛상의 폴리프로필렌 수지 조성물을 그대로 사용하여서도 고용융 흐름성을 구현할 수 있는 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공하고자 한다.
또한, 이러한 폴리프로필렌 수지 조성물을 이용하여 제조되는 펠렛 조성물과 이를 이용하여 제조되는 제품을 제공하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 폴리프로필렌 수지 및 분자량 조절제를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물로서, 압출 온도 190~230℃에서 펠렛상의 조성물 형성이 가능하되, 상기 펠렛상의 조성물을 그대로 이용하고 상기 압출 온도보다 고온 환경의 후속 가공에서 상기 펠렛상의 조성물 대비 높은 용융지수를 나타내도록 함으로써, 가공 온도 조절에 따라 잠재적으로 고용융 흐름성을 갖도록 하는 것이 가능한 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.
또한, 상기 폴리프로필렌 수지는 프로필렌 단독 중합체 또는 프로필렌과 에틸렌, 부텐, 펜텐, 헥센 및 옥텐으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 올레핀과의 공중합체인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.
또한, 상기 분자량 조절제는 하기 화학식 1로 표시되는 힌더드 히드록실아민 에스테르(hindered hydroxylamine ester) 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112012051685912-pat00001
(여기서, R1은 탄소수 1~20인 직쇄형의 알킬기, 탄소수 3~20인 분지형의 알킬기, 탄소수 3~30인 3~10원환의 고리형 알킬기 또는 탄소수 3~30인 3~10원환의 공명구조를 가지는 고리형 알킬기이고, R2 및 R3는 각각 탄소수 1~20인 직쇄형의 알킬기 또는 탄소수 3~20인 분지형의 알킬기이거나, R2 및 R3가 N과 함께 고리형으로 연결되어 탄소수 3~30인 4~10원환의 고리형으로 이루거나, 탄소수 4~30인 5~10원환의 공명구조를 가지는 고리형을 이루고 있음.)
또한, 상기 분자량 조절제는 상기 폴리프로필렌 수지 100중량부에 대하여 0.01~4중량부 포함된 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
또한, 상기 펠렛상의 조성물은 용융지수가 20~100g/10min(230℃, 2.16㎏f)인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.
또한, 상기 펠렛상의 조성물은 분자량분포(Mw/Mn)가 5 이하인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.
또한, 상기 고온 환경은 250~300℃의 가공 온도 환경이고, 상기 후속 가공에서 상기 펠렛상의 조성물 대비 높은 용융지수는 100~2000g/10min(230℃, 2.16㎏f)인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.
또한, 상기 후속 가공은 멜트블로운(meltblown)법에 의한 부직포 가공인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.
상기 다른 과제 해결을 위하여 본 발명은, 상기 폴리프로필렌 수지 조성물을 이용하여 제조되는 펠렛 조성물을 제공한다.
상기 또 다른 과제 해결을 위하여 본 발명은, 상기 펠렛 조성물을 이용하여 제조되는 제품을 제공한다.
이러한 본 발명에 따르면 통상의 압출 온도에서 적정 용융지수를 갖는 펠렛상으로 제조할 수 있어 제립 안정성이 우수하면서도 잠재적으로 고용융 흐름성을 갖도록 하여, 이후 멜트블로운 제품 성형 등 후속 가공 과정에서 펠렛상의 폴리프로필렌 수지 조성물을 그대로 이용하여 특별한 부가 공정 없이도 온도 조절을 통해 폴리프로필렌 수지 조성물의 고용융 흐름성을 만족시킬 수 있는 폴리프로필렌 수지 조성물과 이를 이용하여 제조되는 펠렛 조성물 및 펠렛 조성물을 이용하여 제조되는 제품을 제공할 수 있다.
이하 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예의 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명은 폴리프로필렌 수지 및 분자량 조절제를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물로서, 압출 온도 190~230℃에서 펠렛상의 조성물 형성이 가능하되, 상기 펠렛상의 조성물을 그대로 이용하고 상기 압출 온도보다 고온 환경의 후속 가공에서 상기 펠렛상의 조성물 대비 높은 용융지수를 나타내도록 함으로써, 가공 온도 조절에 따라 잠재적으로 고용융 흐름성을 갖도록 하는 것이 가능한 폴리프로필렌 수지 조성물을 개시한다.
본 발명에서는 가공 온도 조절에 따라 잠재적으로 고용융 흐름성을 갖도록 하는 것이 가능한 베이스 수지로 폴리프로필렌 수지가 선택된다. 상기 폴리프로필렌 수지로는 특별히 제한되지는 않는다. 예를 들어 프로필렌 단독 중합체, 프로필렌과 에틸렌, 부텐, 펜텐, 헥센 및 옥텐으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 올레핀과의 공중합체 등이 사용되어, 최종 제조되는 수지 조성물을 이용한 후속 가공에서 고용융 흐름성을 갖도록 할 수 있다.
본 발명에서 분자량 조절제는 폴리프로필렌 수지에 첨가 및 압출되어 펠렛상의 조성물을 제조함에 있어, 통상적인 폴리프로필렌 수지의 압출기 제립 온도인 190~230℃에서는 상대적으로 낮은 용융지수를 갖도록 하여 폴리프로필렌 수지 조성물의 제립 안정성을 확보하도록 하면서, 상기 펠렛상의 조성물을 이용하여 상기 제립 온도보다 상대적으로 고온 환경에서의 후속 가공에 있어서는 상기 펠렛상의 조성물 대비 높은 용융지수를 나타내도록 하는 것으로, 상기 폴리프로필렌 수지 100중량부에 대하여 0.01~4중량부, 바람직하게는 0.1~2중량부 포함될 수 있다. 상기 분자량 조절제 함량이 0.01중량부 미만일 경우에는 고온 환경의 후속 가공에서 용융지수 향상 정도가 만족스럽지 않을 수 있고, 4중량부를 초과할 경우에는 제립 시 커팅 안정성 확보가 어려울 수 있다.
상기 분자량 조절제가 상기 폴리프로필렌 수지에 적정량 첨가되고 통상의 압출 온도인 190~230℃에서 압출 성형된 펠렛상의 조성물은 20~100g/10min의 용융지수를 나타내어 펠렛의 커팅 안정성이 확보됨으로써 제립 안정성 문제를 해결하게 된다.
이러한 분자량 조절제로 상기와 같은 압출 성형에 따른 용융 흐름성을 갖고, 후술하는 고온 환경에서의 후속 가공에서 고용융 흐름성을 갖도록 하며, 유기 과산화물 계열이 아니라면 특별히 제한되는 것은 아니나, 하기 화학식 1로 표시되는 힌더드 히드록실아민 에스테르(hindered hydroxylamine ester) 구조를 포함할 수 있으며, 상기 힌더드 히드록실아민 에스테르 구조는 20몰% 이상, 바람직하게는 50몰% 이상, 더욱 바람직하게는 80몰% 이상 포함될 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112012051685912-pat00002
(여기서, R1은 탄소수 1~20인 직쇄형의 알킬기, 탄소수 3~20인 분지형의 알킬기, 탄소수 3~30인 3~10원환의 고리형 알킬기 또는 탄소수 3~30인 3~10원환의 공명구조를 가지는 고리형 알킬기이고, R2 및 R3는 각각 탄소수 1~20인 직쇄형의 알킬기 또는 탄소수 3~20인 분지형의 알킬기이거나, R2 및 R3가 N과 함께 고리형으로 연결되어 탄소수 3~30인 4~10원환의 고리형으로 이루거나, 탄소수 4~30인 5~10원환의 공명구조를 가지는 고리형을 이루고 있음.)
상기 분자량 조절제를 첨가하여 압출 성형된 펠렛상의 조성물은 20~100g/10min의 용융지수를 나타내어 펠렛의 커팅 안정성이 확보됨과 동시에 분자량분포(MWD; Mw/Mn)는 5 이하, 바람직하게는 3.5 이하의 좁은 분자량분포를 갖도록 하여, 섬유 방사 등 고온 환경에서의 후속 가공 시 공정 효율성을 증대시키도록 한다. 즉, 일반적으로 섬유 방사 등 250~300℃ 정도의 고온 환경에서의 후속 가공에 있어 분자량분포가 좁을수록 연신이 용이하고 연신 공정에서 섬유의 단사 발생이 감소하는 것으로 알려져 있는데, 본 발명에 따른 분자량 조절제를 이용하여 제조된 펠렛상의 조성물은 잠재적으로 용융지수를 상승시킬 수 있어, 이 펠렛상의 조성물을 후속 가공 시 그대로 사용함으로써 고분자 사슬의 분해를 유도하여 분자량분포를 좁혀 섬유의 단사 발생을 현저히 감소시킬 수 있게 된다.
또한, 수지 조성물을 이용하여 섬유를 성형하는 경우, 일축연신을 거치게 되므로 좁은 분자량분포에 의해 연신 시 비슷한 연신 특성을 가지게 되어 섬유 제조 과정에서의 성형성이 우수하고 균일한 물성을 나타낼 수 있다. 따라서, 본 발명의 분자량분포가 좁은 폴리프로필렌 수지 조성물을 이용하여 제조되는 폴리프로필렌 섬유는 방사 성형시 방사성에 보다 유리하게 되고 최종 제품의 균질도를 향상시킬 수 있게 된다.
여기서, 수지의 분자량분포(MWD)는 중합체 내에서 분자량 범위의 척도로서, 분자량분포의 너비는 다양한 분자량 평균의 비, 예를 들어, 수평균분자량(Mn)에 대한 중량평균분자량(Mw)의 비 또는 중량평균분자량(Mw)에 대한 Z-평균분자량(Mz)의 비로 나타낼 수 있다. 상기 평균분자량 M은 하기 수학식 1로부터 계산될 수 있다.
Figure 112012051685912-pat00003
상기 수학식 1에서, Ni는 분자량 Mi를 갖는 분자의 수를 나타낸다. n이 0인 경우 M은 수평균분자량(Mn)이고, n이 1인 경우 M은 중량평균분자량(Mw)이며, n이 2인 경우 M은 Z-평균분자량(Mz)이다. 목적하는 MWD 함수는 상응하는 M 수치의 비(Mw/Mn 또는 Mz/Mw)이다. M 및 MWD는 당해 분야에 널리 공지된 방법으로 측정될 수 있다.
본 발명에 따른 펠렛상의 폴리프로필렌 수지 조성물은 공지의 압출 공정을 거쳐 제조될 수 있다. 예를 들어, 중합 반응기에서 용융지수가 0.1~100g/10min 정도인 폴리프로필렌 수지를 중합하고 모노머 또는 용매로 사용된 용액을 건조하여 폴리프로필렌 수지 분말을 얻는 단계; 190~230℃의 압출기 온도 조건에서 힌더드 히드록실아민 에스테르계 분자량 조절제와 건조된 폴리프로필렌 수지 분말을 반응 압출하는 단계; 및 압출기 내에서 반응 압출된 폴리프로필렌 수지 조성물을 커팅 칼날에 의해 펠렛 형태로 커팅하는 단계;를 포함하거나, 후속 가공 전에 커팅된 펠렛이 전체적으로 균일한 물성을 가질 수 있도록 사일로(silo)에서 혼합하고 폴리프로필렌 수지 제품으로 포장하는 단계;를 더 포함하여 제조될 수 있다.
본 발명에서 상기 펠렛상의 폴리프로필렌 수지 조성물은 제립 온도인 190~230℃보다 상대적으로 고온 환경, 구체적으로 250~300℃의 온도 환경에서 용융지수 향상을 위한 특별한 부가 물질의 첨가 없이도 용융지수가 100~2000g/10min, 바람직하게는 500~2000g/10min, 더욱 바람직하게는 1000~2000g/10min 정도까지 극적으로 향상되어, 폴리프로필렌 수지 조성물을 이용한 섬유 방사 등 고용융 흐름성이 요구되는 가공 공정에서 매우 편리하게 사용될 수 있게 된다. 상기 고용융 흐름성이 요구되는 후속 가공 공정으로는 본 발명에 따른 펠렛상의 폴리프로필렌 수지 조성물을 원료로 사용 가능한 영역이라면 특별히 한정되지는 않고, 예를 들면 멜트블로운법에 의한 부직포 가공 공정일 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물은 상술한 성분 이외에도 작업자의 의도나 최종 제품의 용도 등에 따라 다양한 기능성 첨가제들을 더 포함할 수 있음은 물론이다. 기능성 첨가제의 예로는 내가수분해제, 난연제, 산화방지제, 착색제, 윤활제, 이형제, 안료 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2 이상의 조합으로 소량 사용될 수 있다.
이하, 실시예, 비교예 및 시험예를 들어 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
실시예 1
폴리프로필렌(용융지수 0.5g/10min(ASTM D-1238, 230℃, 2.16㎏f)) 100중량부 및 하기 화학식 2로 표시되는 힌더드 히드록실아민 에스테르 구조를 포함하는 분자량 조절제 0.01중량부를 혼합한 후 혼합물을 직경 40㎜인 일축압출기(L/D=25)로 220℃의 온도에서 반응 압출시키고 냉각 및 고화한 후 회전식 나이프로 커팅하여 펠렛상의 조성물을 제조하였다.
[화학식 2]
Figure 112012051685912-pat00004

실시예 2
실시예 1에서 분자량 조절제를 1중량부 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 펠렛상의 조성물을 제조하였다.
실시예 3
실시예 1에서 분자량 조절제를 1.2중량부 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 펠렛상의 조성물을 제조하였다.
실시예 4
실시예 1에서 분자량 조절제를 1.5중량부 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 펠렛상의 조성물을 제조하였다.
실시예 5
실시예 1에서 분자량 조절제를 1.7중량부 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 펠렛상의 조성물을 제조하였다.
실시예 6
실시예 1에서 분자량 조절제를 2.0중량부 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 펠렛상의 조성물을 제조하였다.
비교예 1
실시예 3에서 압출 온도를 240℃로 조절한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 펠렛상의 조성물을 제조하였다.
비교예 2
실시예 3에서 압출 온도를 260℃로 조절한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 펠렛상의 조성물을 제조하였다.
비교예 3
실시예 3에서 압출 온도를 280℃로 조절한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 펠렛상의 조성물을 제조하였다.
상기 실시예 및 비교예에 따른 성분, 함량 및 압출 조건을 하기 표 1에 정리하였다.
Figure 112012051685912-pat00005
시험예 1
상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 펠렛상의 조성물에 대하여 하기의 방법에 따라 용융지수 및 분자량분포를 측정하고 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
[측정방법]
(1) 용융지수 : ASTM D-1238법으로 230℃, 2.16㎏f 조건에서 측정하였다.
(2) 분자량분포(Mw/Mn) : ASTM D3536법으로 측정하였다.
Figure 112012051685912-pat00006
상기 표 2를 참조하면, 폴리프로필렌 수지에 분자량 조절제로 힌더드 히드록실아민 에스테르를 적정량 첨가한 경우, 일반적인 압출 온도 범위인 190~230℃를 초과한 온도 조건에서는 경우에 따라(비교예 3 참조) 펠렛 조성물의 용융지수가 100g/10min를 초과하여 바람직하지 않게 나타나고 있으나, 일반적인 압출 온도 범위 내에서 압출한 경우(실시예 1 내지 6)에는 용융지수가 25.5~99g/10min로 나타나 제립 안정성이 우수한 것을 알 수 있다. 이때, 펠렛 조성물의 용융지수는 힌더드 히드록실아민 에스테르 함량에 비례하여 증가하는 것을 알 수 있다. 또한, 펠렛 조성물의 분자량분포의 경우에도 모두 3.5 이하인 것으로 나타나 섬유 방사 등 고온 환경에서의 후속 가공에서 매우 유리한 물성을 구비하고 있음을 확인할 수 있다.
시험예 2
상기 실시예 2 및 3에 따라 제조된 펠렛상의 조성물을 이용하여 290℃의 온도에서 멜트블로운법으로 섬유 방사하여 부직포 성형물을 제조하였고, 부직포 성형물에 대해 시험예 1과 동일한 방법으로 용융지수 및 분자량분포를 측정하고 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
Figure 112012051685912-pat00007
상기 표 3을 참조하면, 폴리프로필렌 수지 조성물에 대한 제립 온도보다 상대적으로 고온 환경에서의 가공 시 용융지수가 약 20배 정도로 현저히 상승한 것을 알 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 펠렛상의 폴리프로필렌 수지 조성물은 제립 안정성을 확보하면서 잠재적으로 고용융 흐름성을 구비하여, 이러한 고용융 흐름성이 요구되는 후속 가공 공정에서 온도 조절에 따라 그대로 사용될 수 있어, 공정 효율성 내지는 생산성 면에서 현저한 효과를 발휘할 수 있음을 확인할 수 있다.

Claims (10)

  1. 폴리프로필렌 수지 및 분자량 조절제를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물로서,
    압출 온도 190~230℃에서 용융지수 20~100g/10min(230℃, 2.16㎏f)인 펠렛상의 조성물로 형성되고,
    상기 압출 온도보다 고온 환경의 후속 부직포 가공에서, 용융지수 향상을 위한 부가 물질의 첨가 없이 상기 펠렛상의 조성물을 그대로 이용하여, 상기 펠렛상의 조성물 대비 높은 용융지수를 나타내도록 하기 위해 사용되고,
    상기 분자량 조절제는 하기 화학식 1로 표시되는 힌더드 히드록실아민 에스테르(hindered hydroxylamine ester) 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
    [화학식 1]
    Figure 112013106923874-pat00008

    (여기서, R1은 탄소수 1~20인 직쇄형의 알킬기, 탄소수 3~20인 분지형의 알킬기, 탄소수 3~30인 3~10원환의 고리형 알킬기 또는 탄소수 3~30인 3~10원환의 공명구조를 가지는 고리형 알킬기이고, R2 및 R3는 각각 탄소수 1~20인 직쇄형의 알킬기 또는 탄소수 3~20인 분지형의 알킬기이거나, R2 및 R3가 N과 함께 고리형으로 연결되어 탄소수 3~30인 4~10원환의 고리형으로 이루거나, 탄소수 4~30인 5~10원환의 공명구조를 가지는 고리형을 이루고 있음.)
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리프로필렌 수지는 프로필렌 단독 중합체 또는 프로필렌과 에틸렌, 부텐, 펜텐, 헥센 및 옥텐으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 올레핀과의 공중합체인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 분자량 조절제는 상기 폴리프로필렌 수지 100중량부에 대하여 0.01~4중량부 포함된 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 펠렛상의 조성물은 분자량분포(Mw/Mn)가 5 이하인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 고온 환경은 250~300℃의 가공 온도 환경이고, 상기 후속 가공에서 상기 펠렛상의 조성물 대비 높은 용융지수는 100~2000g/10min(230℃, 2.16㎏f)인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 후속 부직포 가공은 멜트블로운(meltblown)법에 의한 부직포 가공인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
  9. 제1항, 제2항, 제4항, 제6항, 제7항 및 제8항 중 어느 한 항의 폴리프로필렌 수지 조성물을 이용하여 제조되는 펠렛 조성물.
  10. 제9항의 펠렛 조성물을 이용하여 제조되는 제품.
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