KR101388402B1 - 폴리유산-폴리프로필렌계 수지 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리유산-폴리프로필렌계 수지 조성물 및 상기 수지 조성물로 제조되는 성형품에 관한 것으로, 상용성 증대에 의한 멜트 특성의 향상으로 중공 성형시 패리슨의 안정성이 우수하며, 생활용품, 산업자재 및 포장재료로 사용 가능한 수지 조성물을 제공할 수 있다.

Description

폴리유산-폴리프로필렌계 수지 조성물{Polylactic acid-polypropylene resin composition}
본 발명은 폴리유산-폴리프로필렌계 수지 조성물 및 상기 수지 조성물로 제조되는 성형품에 관한 것이다.
종래 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 폴리염화비닐 등의 열가소성 수지는 포장재료, 식품용 용기, 잡화 및 가정용 전자제품 등에 널리 사용되고 있다. 상기 열가소성 수지를 원료로 한 제품은 짧게는 일 이년, 길게는 십 년 정도 사용되다 폐기되며, 결국은 매립 또는 소각되어 왔다.
최근 상기 열가소성 수지의 사용량이 크게 증가하고 있으며, 지구 온난화, 석유자원의 고갈 및 폐기물 문제가 전 세계적으로 부각되어 기존 석유화학 원료를 대체할 수 있는 식물 또는 천연계 물질을 이용한 플라스틱에 대한 관심이 급증하고 있다. 특히, 교토 의정서 및 발리 로드맵 등의 온실가스 감축 협정에 의해 석유화학 원료로부터 제조된 플라스틱 대신 식물 또는 천연계 물질로부터 제조된 플라스틱을 사용하는 바이오매스 플라스틱에 대한 관심 및 개발이 가속화 되었다.
바이오매스 플라스틱으로는 폴리글리콜산, 폴리유산, 폴리카프로락톤 및 지방족 폴리에스테르 등이 알려져 있다. 이중 폴리유산은 옥수수나 고구마 등의 식물유래 전분이 발효하여 얻어지는 락트산을 원료로 하기 때문에, 한정된 석유화학 자원에 의존할 필요가 없고, 다른 수지에 비해 비용이나 물성 면에서도 우수하기 때문에 유망시 되고 있다. 폴리유산은 원료인 락트산의 개환 중합에 의해 얻어지며, 이 때 유산의 광학이성질체의 함량에 따라 결정성 또는 비결정성의 폴리유산이 제조된다. 상기 폴리유산은 기존의 다른 바이오매스 플라스틱에 비하여 저렴한 가격과 우수한 물성으로 전체 바이오플라스틱의 20 %를 차지할 정도로 많이 사용되고 있다.
한편, 일상생활에 많이 사용되는 생활용기로는 폴리올레핀 수지인 폴리프로필렌과 저밀도 폴리에틸렌이 그동안 대표적으로 많이 사용되어 왔다. 전체적인 바이오매스 총량 개념에서 폴리유산과의 얼로이(alloy)에 대한 연구가 그동안 진행되어 왔으나, 폴리유산의 강직한 분자구조로 인해 신율이나 유연성이 떨어지고, 내충격성이 낮은 결점을 갖고 있다. 또한, 폴리유산과 폴리올레핀 간의 상용성 역시 떨어지는 단점이 있다.
이러한, 폴리유산의 결점과 폴리올레핀 간의 상용성 저하 문제를 개선하기 위해, 예를 들면, 특허문헌 1에는 폴리유산과 폴리올레핀, 관능기 함유 수소 첨가 디엔계 공중합체를 포함하는 조성물이 개시되어 있다. 그러나, 상기 조성물은 내충격성이 불충분하다는 문제점이 있다. 특허문헌 2에는 폴리유산과 폴리프로필렌 단독중합체, 폴리프로필렌 블록 공중합체, 랜덤 공중합체, 변성 폴리프로필렌 등과 같은 다양한 폴리프로필렌 수지와의 병행사용 등이 개시되어 있으나, 상기 제조된 수지 조성물은 바틀(bottle)과 같은 블로우 용도에 사용하기에 내충격성이 불량하다는 문제점이 있다.
또한, 특허문헌 3 및 특허문헌 4에서는 폴리유산과 폴리프로필렌 단독 중합체 수지 조성물에 에폭시 변성 폴리에틸렌과 에틸렌-옥텐 공중합체를 첨가하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 상기 제조된 수지 조성물은 폴리유산과 폴리프로필렌의 상용성이 낮아 블로잉 용도에 사용하기에 부적합하다.
특허문헌 1: 한국공개특허 제10-2007-0059091호 특허문헌 2: 일본공개특허 2008-260861호 특허문헌 3: 일본공개특허 2010-144047호 특허문헌 4: 일본공개특허 2010-144048호
중공 성형시 패리슨 안정성이 우수하며, 생활용품, 산업자재 및 포장재료로 성형할 수 있는 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 폴리유산 수지; 폴리프로필렌계 수지; 글리시딜(메타)아크릴레이트계 공중합체 및 에틸렌-(메타)아크릴레이트 공중합체를 함유하거나 글리시딜 (메타)아크릴레이트-에틸렌-옥텐 공중합체를 함유하는 상용화제; 및
충격보강제를 포함하는 폴리유산-폴리프로필렌계 수지 조성물에 관한 것이다.
이하, 본 발명에 따른 폴리유산-폴리프로필렌계 수지 조성물에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 폴리유산-폴리프로필렌계 수지 조성물에서 폴리유산 수지의 중량평균 분자량은 150,000 내지 500,000일 수 있다. 상기 중량평균 분자량이 150,000 미만이면, 제조되는 수지 조성물의 물성 및 유동특성이 충분하지 않아 블로우 성형 등에 적합하지 않으며, 500,000을 초과하면, 폴리프로필렌 수지와의 상용성 및 가공성 등에서 문제가 발생할 우려가 있다.
본 발명에서 상기 폴리유산 수지는 폴리 L-유산, 폴리 D-유산 및 폴리 L, D 유산으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.
본 발명에서 상기 폴리유산 수지는 광학순도가 높은 것을 사용하는 것이 좋으며, 바람직하게 본 발명에서는 광학순도가 85% 이상인 폴리 L-유산을, 더욱 바람직하게는 광학순도가 95% 이상인 폴리 L-유산을 사용하는 것이 좋다. 광학순도가 높으면, 수지 조성물의 내열성 및 결정화 속도가 빨라질 수 있다.
본 발명에서 상기 폴리유산 수지의 함량은 전체 수지 조성물 100 중량부에 대하여 25 내지 50 중량부일 수 있다. 상기 함량이 25 중량부 미만이면, 식물계 수지의 사용 효과가 적을 수 있고, 50 중량부를 초과하면, 폴리프로필렌 수지와의 상용성, 신율, 내충격성 및 내열성 등의 전반적이 물성 저하가 발생할 우려가 있다.
본 발명에 따른 폴리유산-폴리프로필렌계 수지 조성물에서 폴리프로필렌계 수지는 프로필렌을 주성분으로 하는 중합체이다.
본 발명에서는 상기 폴리프로필렌계 수지로 폴리프로필렌 중합체를 사용거나, 프로필렌과 지방족 알파(α)-올레핀 및/또는 방향족 올레핀의 공중합체를 사용할 수 있다. 여기서, 상기 지방족 알파(α)-올레핀 및 방향족 올레핀은 탄소수가 2 내지 20(단, 탄소수 3은 제외한다)일 수 있으며, 바람직하게 탄소수가 2 내지 8(단, 탄소수 3은 제외한다)일 수 있다.
구체적으로, 폴리프로필렌계 수지로 폴리프로필렌 중합체 또는 프로필렌과 에틸렌, 1-부텐, 4-메틸-1-펜텐, 1-헥센 및 1-옥텐 등으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 올레핀의 공중합체를 사용할 수 있으며, 더욱 구체적으로, 폴리프로필렌 중합체, 폴리프로필렌 공중합체, 프로필렌-알파-올레핀 공중합체, 프로필렌-에틸렌 공중합체, 프로필렌-부텐 공중합체 및 프로필렌-에틸렌-부텐 공중합체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다. 여기서, 공중합체는 랜덤 또는 블록 공중합체일 수 있다.
본 발명에서 상기 폴리프로필렌계 수지는 ASTM-D1238에 따라 230℃ 및 2.16 kg·f의 하중에서 측정한 유동지수(melt flow index)가 0.1 내지 10 g/10min일 수 있으며, 바람직하게는 0.1 내지 0.8 g/10min일 수 있다. 상기 한정 범위를 벗어나면, 폴리유산-폴리프로필렌 수지 조성물의 유동지수가 블로우 성형을 위한 패리슨의 유동점도에 적합하지 않으므로 성형시 문제가 발생할 우려가 있다.
또한, 본 발명에서 폴리프로필렌계 수지의 함량은 전체 수지 조성물 100 중량부에 대하여 30 내지 70 중량부일 수 있다. 상기 함량이 30 중량부 미만이면, 폴리유산과 상용이 저하되고, 내열성, 외관 및 충격성이 저하될 우려가 있으며, 70 중량부를 초과하면, 상대적으로 폴리유산의 함량이 저하되어 친환경 소재 개발이라는 소기의 목적을 달성하지 못할 우려가 있다.
본 발명에 따른 폴리유산-폴리프로필렌계 수지 조성물에서 상용화제는 폴리유산 수지 및 폴리프로필렌 수지의 얼로이 시 멜트 특성을 향상시켜 패리슨 안정성을 도모하고, 분산성 내충격성을 향상시키기 위하여 사용된다.
본 발명에서 상기 상용화제는 글리시딜(메타)아크릴레이트계 공중합체 및 에틸렌-(메타)아크릴레이트 공중합체를 함유하거나 글리시딜 (메타)아크릴레이트-에틸렌-옥텐 공중합체를 함유할 수 있다.
본 발명에서 글리시딜(메타)아크릴레이트계 공중합체는 글리시딜(메타)아크릴레이트를 중합단위로 포함하는 공중합체를 의미한다. 여기서, 상기 공중합체는 블록 또는 랜덤 공중합체일 수 있다.
상기 글리시딜(메타)아크릴레이트계 공중합체에 포함될 수 있는 공단량체의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를들어 올레핀 및 (메타)아크릴레이트 등을 사용할 수 있다.
구체적으로, 상기 글리시딜(메타)아크릴레이트계 공중합체로는 에틸렌-글리시딜 (메타)아크릴레이트(etylene-glycidyl metacrylate) 공중합체, 글리시딜 (메타)아크릴레이트-에틸렌-옥텐 공중합체, 에틸렌-n-부틸아크릴레이트-글리시딜(메타)아크릴레이트(ethylene-(n-butyl acrylate)- glycidyl metacrylate) 공중합체, 에틸렌-메틸아크릴레이트-글리시딜(메타)아크릴레이트(ethylene-(methyl carylate) glycidyl metacrylate) 공중합체 및 스티렌 글리시딜(메타)아크릴레이트(syrene glycidyl metacrylate) 공중합체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.
본 발명에서 에틸렌-(메타)아크릴레이트 공중합체는 에틸렌과 (메타)아크릴레이트를 중합단위로 포함한다. 상기 공중합체는 랜덤 또는 블록 공중합체일 수 있다.
구체적으로, 상기 에틸렌-(메타)아크릴레이트 공중합체로는 에틸렌-메틸아크릴레이트(ethylene-methylacrylate) 공중합체, 에틸렌-에틸아크릴레이트(ethylene ethylacrylate) 및 에티렌-부틸 아크릴레이트(ethylene-bytylacrylate) 등으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.
본 발명에서 상기 글리시딜(메타)아크릴레이트계 공중합체 중에서 글리시딜(메타)아크릴레이트의 함량은 9 중량% 이상인 것이 바람직하다. 상기 글리시딜 (메타)아크릴레이트의 함량이 9 중량% 미만이면, 폴리유산과 폴리프로필렌 수지간 상용성이 저하될 우려가 있으며, 그 상한은 특별히 제한되지 않으나 상용화제의 경제성을 고려하여 20 중량% 이하일 수 있다.
또한, 본 발명에서 에틸렌-(메타)아크릴레이트 공중합체 중에서 (메타)아크릴레이트의 함량은 30 중량% 이상인 것이 바람직하다. 상기 (메타)아크릴레이트의 함량이 30 중량% 미만이면, 폴리유산과 폴리프로필렌 수지간 상용성이 저하될 우려가 있으며, 그 상한은 특별히 제한되지 않는다.
본 발명에서 글리시딜(메타)아크릴레이트-에틸렌-옥텐 공중합체는 글리시딜(메타)아크릴레이트, 에틸렌 및 옥텐을 중합단위로 포함하는 공중합체를 나타낸다. 본 발명에서 상기 공중합체는 랜덤, 블록 또는 그라프트 공중합체 형태일 수 있으며, 바람직하게는 에틸렌 및 옥텐의 공중합체에 글리시딜(메타)아크릴레이트가 그라프트된 형태일 수 있다.
본 발명에서 글리시딜 (메타)아크릴레이트 공중합체 및 에틸렌-(메타)아크릴레이트의 함량은 전체 수지 조성물 100 중량부에 대하여 글리시딜 (메타)아크릴레이트 공중합체 1 내지 10 중량부 및 에틸렌-(메타)아크릴레이트 공중합체 1 내지 10 중량부를 사용할 수 있다. 글리시딜 (메타)아크릴레이트 공중합체 및 에틸렌-(메타)아크릴레이트의 함량이 각각 1 중량부 미만이면, 상용성 및 블로우 성형성이 저하될 우려가 있으며, 각각 10 중량부를 초과하면, 기계적 물성이 저하될 우려가 있다.
또한, 본 발명에서 상용화제의 전체 함량는 전체 수지 조성물 100 중량부에 대하여 1 내지 20 중량부, 바람직하게는 3 내지 15 중량부를 포함할 수 있다. 상기 함량이 1 중량부 미만이면, 폴리유산 및 폴리 프로필렌의 상용성이 저하되고, 패리슨 안정성 등의 효과가 저하될 우려가 있으며, 20 중량부를 초과하면, 20 중량부 이하로 사용할 때 보다 더 우수한 효과를 나타내지 못하므로, 제조 비용이 상승할 우려가 있다.
본 발명에 따른 폴리유산-폴리프로필렌계 수지 조성물에서 충격보강제는 제조되는 수지 조성물에 우수한 충격강도 및 신율을 부여할 수 있다.
본 발명에서 상기 충격보강제로는 올레핀계 충격보강제, 아크릴계 충격보강제, 메틸(메타)아크릴레이트-부타디엔-스티렌(MBS)계 충격보강제, 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌계 충격보강제, 실리콘계 충격보강제 및 폴리에스터계 엘라스토머 충격보강제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 상용성, 내충격성 및 비용적인 측면을 고려하여 올레핀계 충격보강제를 사용할 수 있다.
본 발명에서 상기 올레핀계 충격보강제로는 에틸렌-1-옥텐 공중합체, 에틸렌-뷰텐 공중합체 및 에틸렌-프로필렌 공중합체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 에틸렌-(알파-올레핀)계 코폴리머를 사용할 수 있다. 상기에틸렌-(알파-올레핀)계 코폴리머는 메탈로센 촉매를 포함하며, 우수한 탄성, 유연성 및 내충격성을 가질 수 있다.
본 발명에서 올레핀계 충격보강제는 190℃ 및 2.16 kg·f의 하중에서 측정한 유동지수가 0.1 내지 5 g/10min일 수 있다. 상기 유동지수가 0.1 g/10min 미만이면, 충격보강제의 유동성이 낮아 분산의 문제가 발생할 우려가 있으며, 5 g/10min을 초과하면, 블로우 성형을 위한 유동성 확보에 문제가 발생할 우려가 있다.
본 발명에서 상기 충격보강제의 함량은 전체 수지 조성물 100 중량부에 대하여 5 내지 20 중량부로 사용할 수 있다. 상기 함량 범위에서 제조되는 수지 조성물이 충분한 충격강도 및 신율을 가질 수 있으며, 상기 함량이 5 중량부 미만이면, 내충격성이 저하될 우려가 있고, 20 중량부를 초과하면, 내충격성 및 신율은 우수하나 폴리유산 및 폴리프로필렌 수지의 상용성 및 내열성 등의 물성 저하가 발생할 우려가 있다.
본 발명에 따른 폴리유산-폴리프로필렌계 수지 조성물은 난연제, 윤활제, 산화방지제, 광안정제, 사슬연장제, 반응 촉매, 이형제, 안료, 염료, 대전 방지제, 전도성 부여제, EMI 차폐제, 자성부여제, 가교제, 항균제, 가공조제, 금속 불활성화제, 억연제, 불소계 적하방지제, 무기 충진제, 유리섬유, 내마찰 마모제 및 커플링제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 첨가제는 본 발명에 따른 물리적 성질에 큰 악영향을 미치지 않는 범위 내에서 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 폴리유산-폴리프로필렌계 수지를 제조하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 이 분야의 일반적인 방법으로 수행될 수 있다.
본 발명에서는 폴리유산 수지, 폴리프로필렌 수지, 상용화제 및 충격보강제를 혼합 및 압출하는 단계를 포함하는 방법으로 수지를 제조할 수 있다.
본 발명에서 상기 폴리유산 수지, 폴리프로필렌 수지, 상용화제 및 충격보강제는 앞에서 전술한 종류 및 함량으로 사용할 수 있다.
본 발명에서는 수지 조성물을 슈퍼 믹서 등에서 일차 혼합한 후, 이축 압출기, 일축 압출기, 롤밀, 니더(kneader) 또는 반바리 믹서(banbury mixer) 등으로 이루어지는 다양한 배합 가공기를 이용하여 용융 혼련한 후 펠렛타이저로 펠렛을 얻은 뒤 제습 건조기 또는 열풍 건조기 등의 건조기에서 건조하여 수지를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 전술한 폴리유산-폴리프로필렌계 수지 조성물을 성형하여 제조한 폴리유산-폴리프로필렌계 성형품에 관한 것이다.
상기 성형은 폴리유산-폴리프로필렌계 수지를 압출 또는 블로우 성형하여 이루어질 수 있다.
본 발명에서 폴리유산-폴리프로필렌계 성형품으로는 바틀(bottle), 시트(sheet) 또는 필름(film)을 들 수 있다.
특히, 블로우 성형을 이용하여 단층 또는 다층으로 제조되는 포장용기, 생활용품 용기 또는 산업재 부품을 제조할 수 있다.
상용성 증대에 의한 멜트 특성의 향상으로 중공 성형시 패리슨 안정성이 우수하며, 생활용품, 산업자재 및 포장재료로 사용 가능한 수지 조성물을 제공할 수 있다.
이하 본 발명에 따르는 실시예 및 본 발명에 따르지 않는 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예 1
폴리유산 수지(2002D, Nature works사) 30 중량부, 랜덤 폴리프로필렌 수지(R6200, LG화학) 54 중량부, 에틸렌-글리시딜 (메타)아크릴레이트 공중합체(EGMA, GMA 함량 12 중량%) 3 중량부, 에틸렌-메틸아크릴레이트 공중합체(EMA, MA 함량 35 중량%) 3 중량부 및 에틸렌-1-옥텐계 코폴리머(EOR, LG170, LG화학) 10 중량부를 슈퍼 믹서로 혼합한 뒤, 이축 압출기 이용하여 200 내지 230℃의 온도구간에서 용융 혼련하여 압출 가공하였다. 최종 펠렛화한 다음 80℃에서 4시간 이상 건조한 후 사출 성형하고, 1일 방치하여 시편을 얻었다.
실시예 2
EGMA 대신 에틸렌 및 옥텐의 공중합체에 글리시딜(메타)아크릴레이트를 그라프트시킨 글리시딜 (메타) 아크릴레이트-에틸렌-옥텐 공중합체(GMA-g-EOR, GMA 함량 9 내지 10 중량%)를 3 중량부 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 방법으로 시편을 얻었다.
실시예 3
폴리유산 수지 40 중량부, 랜덤 폴리프로필렌 수지 40 중량부, EGMA 5 중량부 및 EMA 5 중량부 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 방법으로 시편을 얻었다.
실시예 4
EGMA 및 EMA를 사용하지 않고, 폴리유산 수지 30 중량부, 랜덤 폴리프로필렌 수지 54 중량부 및 글리시딜 (메타)아크릴레이트-에틸렌- 옥텐 공중합체(GMA-g-EOR) 6 중량부 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 방법으로 시편을 얻었다.
실시예 5
EGMA 및 EMA를 사용하지 않고, 폴리유산 수지 40 중량부, 랜덤 폴리프로필렌 수지 40 중량부 및 GMA-g-EOR 10 중량부 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 방법으로 시편을 얻었다.
비교예 1
EMA를 사용하지 않고, 폴리유산 수지 20 중량부 및 랜덤 폴리프로필렌 수지 67 중량부 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 방법으로 시편을 얻었다.
비교예 2
EGMA 및 EMA를 사용하지 않고, 폴리유산 수지 40 중량부 및 랜덤 폴리프로필렌 수지 50 중량부 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 방법으로 시편을 얻었다.
비교예 3
EGMA를 사용하지 않고, 폴리유산 수지 40 중량부, 랜덤 폴리프로필렌 수지 40 중량부 및 EMA 10 중량부 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 방법으로 시편을 얻었다.
비교예 4
EGMA 및 EMA를 사용하지 않고, 폴리유산 수지 40 중량부, 랜덤 폴리프로필렌 수지 40 중량부 및 무수말레인산-그라프트-폴리프로필렌 공중합체(MAH-g-PP, MAH 함량 0.8 내지 1%) 10 중량부 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 방법으로 시편을 얻었다.
비교예 5
EGMA 및 EMA를 사용하지 않고, 폴리유산 수지 40 중량부, 랜덤 폴리프로필렌 수지 40 중량부 및 무수말레인산-그라프트-에틸렌 옥텐 공중합체(MAH-g-EOR, MAH 함량 0.5%) 10 중량부 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 방법으로 시편을 얻었다.
비교예 6
EGMA 및 EMA를 사용하지 않고, 폴리유산 수지 40 중량부, 랜덤 폴리프로필렌 수지 40 중량부 및 아크릴산-그라프트-폴리프로필렌 공중합체(AA-g-PP, AA 함량 6%) 10 중량부 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 방법으로 시편을 얻었다.
시험예
상기 실시예 및 비교예에 의해 제조된 시편을 사용하여, 물성 및 패리슨 안정성을 평가했으며, 그 결과를 하기 표 1 및 2에 나타냈다.
(1) 물성평가
* 인장강도 및 신율 : ASTM D638 방법에 의하여 측정하였다.
* 굴곡강도 및 탄성율 : ASTM D790 방법에 의하여 측정하였다.
* 노치 아이조드(Notched Izod) 충격강도 : ASTM D256 방법에 의거 1/8 인치 두께 시편에 노치 후 상온(23℃)에서 측정하였다.
(2) 패리슨 안정성 평가
* 압출-중공 성형기(Extrusion-Blow Machine)를 이용 200℃에 가공하여 다이를 통해 나오는 패리슨의 두께변화, 처짐(sagging), 외관상태 등을 육안으로 판단했으며, ◎(아주우수), ○(우수), △(양호) 및 X(불량)으로 평가하였다.
구분 실시예
1 2 3 4 5
조성 PLA 30 30 40 30 40
random PP 54 54 40 54 40
EGMA 3 5
GMA-g-EOR 3 6 10
EMA 3 3 5
MAH-g-PP
MAH-g-EOR
AA-g-pp
EOR 10 10 10 10 10
물성 인장강도(kgf/cm2) 270 280 270 266 258
인장신율(%) 480 450 280 530 340
굴곡탄성율(kgf/cm2) 12300 13000 14300 12200 13000
굴곡강도(kgf/cm2) 395 430 410 390 400
아이조드 충격강도(kgfcm/cm) 50 43 40 65 50
패리슨 안정성 ○ ○ ◎ ○ ◎
구분 비교예
1 2 3 4 5 6
조성 PLA 20 40 40 40 40 40
random PP 67 50 40 40 40 40
EGMA 3
GMA-g-EOR
EMA 10
MAH-g-PP 10
MAH-g-EOR 10
AA-g-pp 10
EOR 10 10 10 10 10 10
물성 인장강도(kgf/cm2) 285 280 260 275 250 270
인장신율(%) 500 13 100 20 50 17
굴곡탄성율(kgf/cm2) 13300 13700 12500 13300 12000 13000
굴곡강도(kgf/cm2) 450 420 330 400 390 380
아이조드 충격강도
(kgfcm/cm)		 60 7 15 17 20 9
패리슨 안정성 △ X X X X X
글리시딜 (메타)아크릴계 공중합체 및 에틸렌 메틸아크릴레이트를 함께 사용한 실시예 1 내지 3 및 글리시딜 (메타)아크릴레이트-에틸렌 옥텐 공중합체를 사용한 실시예 4 내지 5의 수지는 패리슨 안정성이 우수하여, 패리슨 두께가 일정하고, 처짐이 적은 멜트 특성을 보이게 된다.
반면, 비교예의 수지 조성물은 블로우 시 충분한 패리슨 안정성을 확보하지 못했다. 이는 폴리유산과 폴리프로필렌 간 계면에서 상용화제로 충분한 상용성 역할을 나타내지 못하고, 이로 인하여 블로우에 필요한 용융 장력 및 패리슨 안정성이 떨어지기 때문이다.

Claims (14)

  1. 폴리유산 수지; 폴리프로필렌계 수지; 글리시딜(메타)아크릴레이트계 공중합체 및 에틸렌-(메타)아크릴레이트 공중합체를 함유하거나 글리시딜(메타)아크릴레이트-에틸렌-옥텐 공중합체를 함유하는 상용화제; 및
    충격보강제를 포함하는 폴리유산-폴리프로필렌계 수지 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    폴리유산 수지의 함량은 전체 수지 조성물 100 중량부에 대하여 25 내지 50 중량부인 폴리유산-폴리프로필렌계 수지 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    폴리프로필렌계 수지는 폴리프로필렌 중합체이거나 폴리프로필렌과 지방족 알파(α)-올레핀 또는 방향족 올레핀의 공중합체인 폴리유산-폴리프로필렌계 수지 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    폴리프로필렌계 수지는 230℃ 및 2.16 kg·f의 하중에서 측정한 유동지수가 0.1 내지 10 g/10min인 폴리유산-폴리프로필렌계 수지 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    폴리프로필렌계 수지의 함량은 전체 수지 조성물 100 중량부에 대하여 30 내지 70 중량부인 폴리유산-폴리프로필렌계 수지 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    글리시딜(메타)아크릴레이트 공중합체 중 글리시딜 (메타)아크릴레이트의 함량은 9 중량% 이상이며, 에틸렌-(메타)아크릴레이트 공중합체 중 (메타)아크릴레이트의 함량은 30 중량% 이상인 폴리유산-폴리프로필렌계 수지 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서,
    전체 수지 조성물 100 중량부에 대하여 글리시딜 (메타)아크릴레이트 공중합체의 함량은 1 내지 10 중량부이고, 에틸렌-(메타)아크릴레이트 공중합체의 함량은 1 내지 10 중량부인 폴리유산-폴리프로필렌계 수지 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서,
    충격보강제는 올레핀계 충격보강제인 폴리유산-폴리프로필렌계 수지 조성물.
  9. 제 8 항에 있어서,
    올레핀계 충격보강제는 에틸렌-1-옥텐 공중합체, 에틸렌-부텐 공중합체 및 에틸렌-프로필렌 공중합체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상인 폴리유산-폴리프로필렌계 수지 조성물.
  10. 제 8 항에 있어서,
    올레핀계 충격보강제는 190℃ 및 2.16 kg·f의 하중에서 측정한 유동지수가 0.1 내지 5 g/10min인 폴리유산-폴리프로필렌계 수지 조성물.
  11. 제 1 항에 있어서,
    충격보강제의 함량은 전체 수지 조성물 100 중량부에 대하여 5 내지 20 중량부인 폴리유산-폴리프로필렌계 수지 조성물.
  12. 제 1 항에 있어서,
    난연제, 윤활제, 산화방지제, 광안정제, 사슬연장제, 반응 촉매, 이형제, 안료, 염료, 대전 방지제, 전도성 부여제, EMI 차폐제, 자성부여제, 가교제, 항균제, 가공조제, 금속 불활성화제, 억연제, 불소계 적하방지제, 무기 충진제, 유리섬유, 내마찰 마모제 및 커플링제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함하는 폴리유산-폴리프로필렌계 수지 조성물.
  13. 제 1 항에 따른 폴리유산-폴리프로필렌계 수지 조성물을 블로우 성형하여 제조한 폴리유산-폴리프로필렌계 성형품.
  14. 제 13 항에 있어서,
    성형품은 바틀(bottle), 시트(sheet) 또는 필름(film)인 폴리유산-폴리프로필렌계 성형품.
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