KR101439152B1 - 폴리프로필렌 수지 조성물 - Google Patents

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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것으로서, 전체 조성물 중량에 대하여, 용융지수(melt index) 2 ~ 6 g/10min(230℃, 2.16kg) 및 입체규칙도(isotacticity index) 97% 이상인 호모 폴리프로필렌 1 ~ 30중량%, 용융지수 16 ~ 22 g/10min(230℃, 2.16kg) 및 입체규칙도가 96% 이상인 호모 폴리프로필렌 1 ~ 40중량%, 내열성 및 기계적 물성 등을 향상시키기 위한 무기 충전제로서 강성 보완 효과가 뛰어난 유리섬유 20 ~ 40중량%; 및 상기 폴리프로필렌 수지와 유리섬유의 상용성을 극대화하기 위한 상용화제로서 변성 폴리프로필렌 1 ~ 10중량% 등을 포함함으로써, 강성, 단기 내열성, 장기 내열성 및 융착강도가 우수하고 경량화를 가능하며 생산원가를 절감시킬 수 있는 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것이다.

Description

폴리프로필렌 수지 조성물{Polypropylene resin composition}
본 발명은 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고결정성 폴리프로필렌, 유리섬유 및 변성 폴리프로필렌 등을 포함함으로써, 강성 및 내열성 등의 특성이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 자동차 엔진룸 내의 부품은 지지대 역할을 하기 위해 강성이 우수해야하고, 엔진에 의한 높은 열을 견뎌야하는 내열성도 우수해야 하기 때문에 종래에는 나일론 등 엔지니어링 플라스틱을 사용하였다.
특히, 자동차 엔진룸 주변의 흡기 매니폴드(suction manifold) 등으로 사용되는 플라스틱 중 가장 많이 사용되는 것은 나일론 수지 조성물이다. 상기 나일론 수지 자체가 비교적 강성이 우수하고, 무기물을 첨가함으로써 강성을 더욱 보완할 수 있다. 또한, 상기 나일론 수지 자체가 가지는 극성을 이용하여 유리섬유(glass fiber, GF)를 배합하여 다양한 강성의 수지 조성물 제조가 가능하였다.
그러나, 나일론 수지와 같은 엔지니어링 플라스틱은 물성이 우수하지만 비중과 소재의 원가가 폴리프로필렌 수지와 같은 범용 플라스틱 소재에 비하여 높기 때문에 상기 나일론 수지로 제조된 부품은 무게가 무겁고 생산원가가 증가하는 단점이 있었다.
따라서, 경량화 및 원가절감을 가능하게 하며 강성 및 내열성이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물의 개발이 필요함에 따라, 폴리프로필렌 수지에 무기 충전제 또는 타 수지를 배합시킨 소재의 개발방법이 제시되고 있다.
한국 공개특허 제2003-56188호에는 폴리프로필렌 36.0 ~ 78.0중량%, 나일론 10.0 ~ 30.0중량%, 유리섬유 10.0 ~ 30.0중량%, 상용화제로서 변성 폴리프로필렌 1.0 ~ 4.0중량% 및 유기실란계 화합물 0.01 ~ 2.0중량%를 포함함으로써, 강도 및 내열성을 향상시킨 폴리프로필렌 수지 조성물의 제조방법을 개시하고 있다. 그러나 상기 기술은 강성과 충격 강도가 충분히 높지 않은 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 종래 폴리아미드 수지보다 저렴한 고결정성 폴리프로필렌 수지에 강성, 내열성 및 기계적 물성 등을 향상시키기 위한 무기 충전제로서 강성 보완 효과가 뛰어난 유리섬유를 첨가하고 상기 고결정성 폴리프로필렌 수지와 유리섬유의 상용성을 극대화하기 위한 상용화제로서 변성 폴리프로필렌을 첨가함으로써, 강성, 단기 내열성, 장기 내열성 및 융착강도가 우수하고 경량화를 가능하며 경제적인 효과가 있는 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공하고자 함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 폴리프로필렌 수지 조성물은 전체 조성물 중량에 대하여, 용융지수(melt index) 2 ~ 6 g/10min(230℃, 2.16kg) 및 입체규칙도(isotacticity index) 97% 이상인 호모 폴리프로필렌 1 ~ 30중량%, 용융지수 16 ~ 22 g/10min(230℃, 2.16kg) 및 입체규칙도가 96% 이상인 호모 폴리프로필렌 1 ~ 40중량%, 유리섬유 20 ~ 40중량% 및 변성 폴리프로필렌 1 ~ 10중량% 등을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 용융지수 8 ~ 12 g/10min(230℃, 2.16kg) 및 입체규칙도 96% 이상인 호모 폴리프로필렌 20중량% 이하, 용융지수 6 ~ 10 g/10min(230℃, 2.16kg) 및 입체규칙도 96%인 블록 폴리프로필렌 공중합체 30중량% 이하 및 용융지수 8 ~ 12 g/10min(230℃, 2.16kg) 및 입체규칙도 96%인 블록 폴리프로필렌 공중합체 30중량% 이하 등을 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 조성물은 나일론6 1 ~ 10중량%를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 조성물은 산화방지제 0.3 ~ 0.5중량%, 내열안정제 0.3 ~ 0.5중량% 및 활제 0.2 ~ 0.4중량% 등을 더 포함하는 것이 바람직하다.
이 때, 상기 변성 폴리프로필렌은 말레산무수물이 그래프트된 폴리프로필렌(PP-graft-MA)인 것이 바람직하다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 효과는, 고결정성 폴리프로필렌, 유리섬유 및 등을 포함함으로써, 강성, 단기 내열성, 장기 내열성 및 융착강성 등이 우수한 효과가 있다.
종래 고가의 폴리아미드 수지를 사용하는 것에 비해 중량 및 생산원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 상용화제가 포함되지 않은 상태에서 폴리프로필렌 수지와 유리섬유의 계면 상태를 보여주는 사진이다.
도 2는 상용화제가 포함된 상태에서 폴리프로필렌 수지와 유리섬유의 계면 상태를 보여주는 사진이다.
도 3은 융착강도시험을 실시하기 위한 시편의 사진이다.
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.
이하, 표 및 도면에 의거하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명은 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것이다.
종래 폴리프로필렌 소재에 비하여 강성, 단기 내열성, 장기 내열성 및 융착강성이 우수하고, 경량화 및 원가절감 효과가 있는 본 발명은 전체 조성물 중량에 대하여, 용융지수(melt index) 2 ~ 6 g/10min(230℃, 2.16kg) 및 입체규칙도(isotacticity index) 97% 이상인 호모 폴리프로필렌 1 ~ 30중량%; 용융지수 16 ~ 22 g/10min(230℃, 2.16kg) 및 입체규칙도가 96% 이상인 호모 폴리프로필렌 1 ~ 40중량%; 유리섬유 20 ~ 40중량%; 및 변성 폴리프로필렌 1 ~ 10중량% 등의 주성분을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 주성분 이외에 임의성분으로서 용융지수 8 ~ 12 g/10min(230℃, 2.16kg) 및 입체규칙도 96% 이상인 호모 폴리프로필렌 20중량% 이하; 용융지수 6 ~ 10 g/10min(230℃, 2.16kg) 및 입체규칙도 96%이인 블록 폴리프로필렌 공중합체 30중량% 이하; 및 용융지수 8 ~ 12 g/10min(230℃, 2.16kg) 및 입체규칙도 96%인 블록 폴리프로필렌 공중합체 30중량% 이하 등을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 임의성분으로서 나일론6 1~ 10중량%, 산화방지제 0.3 ~ 0.5중량%, 내열안정제 0.3 ~ 0.5중량% 및 활제 0.2 ~ 0.4중량% 등을 더 포함할 수 있으며, 내후안정제, 보강재, 대전방지제, 슬립제, 핵제, 난연제, 안료, 염료 등과 같은 통상의 각종 첨가제를 본 발명의 특징에 어긋나지 않는 범위 내에서 더 포함할 수 있다.
이하, 보다 구체적으로 본 발명의 구성성분 및 함량에 대하여 설명한다.
1. 구성성분
(1) 고결정성 폴리프로필렌 수지
상기 고결정성 폴리프로필렌 수지는 본 조성물의 기지로서, 호모 폴리프로필렌 등이 포함되는 것이 바람직하며, 블록 폴리프로필렌 공중합체 등이 더 포함될 수 있다.
상기 고결정성 폴리프로필렌 수지는 용융지수(melt index) 2 ~ 6 g/10min(230℃, 2.16kg) 및 입체규칙도(isotacticity index) 97% 이상인 호모 폴리프로필렌과 용융지수 16 ~ 22 g/10min(230℃, 2.16kg) 및 입체규칙도가 96% 이상인 호모 폴리프로필렌의 혼합물인 것이 바람직하다.
여기서, 상기 용융지수 2 ~ 6 g/10min(230℃, 2.16kg) 및 입체규칙도 97% 이상인 호모 폴리프로필렌 1 ~ 30중량%인 것이 바람직하다. 상기 용융지수가 2 g/10min(230℃, 2.16kg) 미만일 경우, 조성물의 성형성이 양호하지 못하여 생산성이 저하될 수 있으며, 용융지수가 6 g/10min(230℃, 2.16kg) 초과일 경우, 조성물의 충격강성이 급감될 수 있다. 그리고, 상기 호모 폴리프로필렌이 1중량% 미만일 경우, 조성물의 압출 및 가공 등 사출성형이 어려울 수 있으며, 30중량% 초과일 경우, 첨가되는 다른 성분의 감소로 인하여 조성물의 물성 개선 효과가 감소될 수 있다.
또한, 상기 용융지수 16 ~ 22 g/10min(230℃, 2.16kg) 및 입체규칙도가 96% 이상인 호모 폴리프로필렌 1 ~ 40중량%인 것이 바람직하다. 상기 용융지수가 16 g/10min(230℃, 2.16kg) 미만일 경우, 전술한 바와 마찬가지로, 조성물의 성형성이 양호하지 못하여 생산성이 저하될 수 있으며, 용융지수가 22 g/10min(230℃, 2.16kg) 초과일 경우, 조성물의 충격강성이 급격히 저하될 수 있다. 마찬가지로, 상기 호모 폴리프로필렌이 1중량% 미만일 경우, 조성물의 압출 및 가공 등 사출성형이 어려울 수 있으며, 40중량% 초과일 경우, 첨가되는 다른 성분의 감소로 인하여 조성물의 물성 개선 효과가 감소될 수 있다.
또한, 본 발명은 전체 조성물 중량에 대하여, 용융지수 8 ~ 12 g/10min(230℃, 2.16kg) 및 입체규칙도 96% 이상인 호모 폴리프로필렌 20중량% 이하를 더 포함할 수 있으며, 용융지수 6 ~ 10 g/10min(230℃, 2.16kg) 및 입체규칙도 96%이고, 에틸렌 프로필렌 고무(ethylene propylene rubber,EPR) 함량이 자일렌 용해(xylene soluble)로 12 ~ 16%인 블록 폴리프로필렌 공중합체 30중량% 이하와 용융지수 8 ~ 12 g/10min(230℃, 2.16kg) 및 입체규칙도 96%이고, 에틸렌 프로필렌 고무 함량이 자일렌 용해(xylene soluble)로 12 ~ 16%인 블록 폴리프로필렌 공중합체 30중량% 이하 등을 더 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 상기 입체규칙도는 NMR측정법에 의해 얻어진 값인 것이 바람직하다.
(2) 유리섬유
상기 유리섬유(glass fiber)는 판상형 또는 구상형의 충전제에 비해 종횡비(aspect ratio)에 의한 배향효과가 커서 사출성형 후 조성물의 강성, 내열성 및 기계적 물성 등을 향상시키기 위한 무기 충전제(filler)로서, 본 발명에 포함되는 것이 바람직하다. 상기 유리섬유는 당업계에 공지된 어떠한 것도 이용될 수 있으며, 길이의 제한 없이 상업적으로 구입할 수 있는 것이라면 사용 가능하다.
또한, 상기 유리섬유는 전체 조성물 중량에 대하여, 20 ~ 40중량%인 것이 바람직하며, 상기 유리섬유가 20중량% 미만일 경우, 조성물의 강성, 내열성 및 기계적 물성 증대 효과가 미흡할 수 있으며, 40중량% 초과일 경우, 유리섬유의 높은 배향성으로 인해 필연적으로 유발되는 흐름방향과 상기 흐름방향의 직각방향에 대한 수축율 차이로부터 최종 성형품에 휨(warpage) 현상 등이 발생될 수 있어서 최종 성형품의 외관상태가 양호하지 못할 수 있다.
(3) 변성 폴리프로필렌
상기 변성 폴리프로필렌은 별도의 극성기를 함유하고 있는 상용화제로서, 상기 변성 폴리프로필렌은 말레산무수물이 그래프트된 폴리프로필렌(PP-graft-MA)인 것이 바람직하다. 상기 변성 폴리프로필렌은 폴리프로필렌 수지와 유리섬유의 계면 사이에서 접착력을 증대시키는 역할을 하므로 해서 조성물의 내충격성 및 신율 등의 물성 향상이 가능하게 한다.
도 1은 상용화제가 포함되지 않은 상태에서 폴리프로필렌 수지와 유리섬유의 계면 상태를 보여주는 사진이며, 도 2는 상용화제가 포함된 상태에서 폴리프로필렌 수지와 유리섬유의 계면 상태를 보여주는 사진이다. 상기 도 1에서는 조성물의 구성성분에 상용화제가 포함되지 않음으로 인해 폴리프로필렌 수지(100)와 유리섬유(200)의 접착이 충분하기 않아 서로 분리되어 있는 모습이 나타나 있는 반면, 상기 도 2에는 조성물의 구성성분에 사용화제가 포함됨으로 인해 폴리프로필렌 수지(100)와 유리섬유(200)의 접착이 충분하여 서로 단단하게 얽힌 모습이 나타나 있다.
한편, 상기 변성 폴리프로필렌은 용융지수가 80 ~ 120 g/10min(230℃, 2.16kg)인 것이 바람직하며 말레산무수물의 분율은 FT-IR법으로 0.5 ~ 1.5%인 것이 바람직하다.
또한, 상기 변성 폴리프로필렌은 전체 조성물 중량에 대하여, 1 ~ 10중량%인 것이 바람직하다. 상기 변성 폴리프로필렌이 1중량% 미만일 경우, 유리섬유와 폴리프로필렌 수지의 계면 접착력을 충분히 향상시킬 수 없기 때문에 물성 향상 효과가 저감될 수 있으며, 10중량% 초과일 경우, 변성 폴리프로필렌에 의한 효과가 포화되어, 상기 변성 폴리프로필렌의 첨가량을 증가시켜도 더 이상의 물성 향상 효과는 기대하기 어려울 수 있다.
(4) 나일론6
상기 나일론6는 폴리프로필렌 수지 조성물에 첨가함으로써, 조성물이 초고강성 및 고내열성을 갖게 하는 역할을 한다. 또한, 상기 나일론6는 극성기와 비극성기를 모두 갖고 있기 때문에 상용화제인 변성 폴리프로필렌의 기능을 향상시키고 보조하여 조성물의 강성을 증대시키는 역할을 한다.
또한, 본 발명에는 상기 나일론6를 대신하여, 나일론6, 나일론66, 나일론6/66, 나일론4, 나일론5, 나일론610, 나일론11 및 나일론12 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상이 포함될 수 있다.
한편, 전체 조성물 중량에 대하여, 상기 나일론6는 1 ~ 10중량%인 것이 바람직하다. 상기 나일론6가 1중량% 미만일 경우, 물성향상 효과가 충분하지 못할 수 있으며, 10중량% 초과일 경우, 나일론6와 폴리프로필렌 수지의 상 분리가 증가하여 물성 향상 효과가 저감될 수 있다.
(5) 산화방지제
상기 산화방지제는 압출 및 사출가공 시 조성물의 산화에 의한 열화반응을 억제시키는 역할을 하며, 전체 조성물 중량에 대하여 0.3 ~ 0.5중량%인 것이 바람직하다. 상기 산화방지제가 0.3 중량% 미만일 경우, 조성물의 물성이 저하될 수 있으며, 0.5중량% 초과일 경우, 조성물의 외관품질에 문제점이 발생할 수 있다.
(6) 내열안정제
상기 내열안정제는 조성물의 장기 내열성을 유지해주는 역할을 하며, 전체 조성물 중량에 대하여, 0.3 ~ 0.5중량%인 것이 바람직하다. 상기 내열안정제가 0.3 중량% 미만일 경우, 내열성 유지 효과가 없으며, 0.5중량% 초과일 경우, 내열 효과가 포화되어 경제성이 감소될 수 있다.
(7) 활제
상기 활제는 폴리프로필렌 수지 중합 시 사용된 후 남은 촉매의 잔사를 중화시키는 역할을 하며, 조성물에 대하여 윤활 기능을 하여 압출 및 사출 등의 가공을 원활하게 유도하는 역할을 한다. 또한, 상기 활제는 전체 조성물 중량에 대하여, 0.2 ~ 0.4중량%인 것이 바람직하며, 상기 활제가 0.2중량% 미만일 경우, 충분한 율활 기능을 할 수 없으며, 0.4중량% 초괄일 경우, 조성물의 성형성이 저감될 수 있다.
2. 용도
본 발명은 우수한 강성, 내열성, 중량저감 및 원가절감 효과가 필요한 곳에 적용되는 것이 바람직하며, 자동차용 구조물 및 부품 등에 적용되는 것이 보다 바람직하며, 특히, 자동차 흡기 매니폴드(suction manifold) 등에 적용되는 것이 가장 바람직하다.
3. 제조방법
이하, 또 다른 관점에서 본 발명은 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것이다.
본 발명인 폴리프로필렌 수지 조성물은 공지의 기술을 참조하여 당업자가 적절히 제조할 수 있다. 구체적으로, 전체 조성물 중량에 대하여, 용융지수(melt index) 2 ~ 6 g/10min(230℃, 2.16kg) 및 입체규칙도(isotacticity index) 97% 이상인 호모 폴리프로필렌 1 ~ 30중량%; 용융지수 16 ~ 22 g/10min(230℃, 2.16kg) 및 입체규칙도가 96% 이상인 호모 폴리프로필렌 1 ~ 40중량%; 유리섬유 20 ~ 40중량%; 및 변성 폴리프로필렌 1 ~ 10중량% 등이 포함되도록 제조한다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
[실시예]
하기 표 1의 구성성분 및 함량을 기준으로 시편을 제조하여, 강성 및 단기 내열성시험 결과를 하기 표 2에 정리하였으며, 장기 내열성시험 및 융착강성시험 결과를 하기 표 3에 정리하였다.
구분 단위 비교예1 비교예2 비교예3 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4
PP Homo-1 중량% 65 50 - - - - -
PP Homo-2 중량% - - 30 27 25 - 50
PP Homo-3 중량% - - 35 40 35 30 -
PP Block-1 중량% - 15 - - - - -
PP Block-2 중량% - - - - - 30 -
Nylon6 중량% - - - - - - 8
PP-g-MA 중량% - - - 3 5 5 7
유리섬유 중량% 35 35 35 30 35 35 35
PP Homo-1 : 용융지수 8 ~ 12 g/10min(230℃, 2.16kg) 및 입체규칙도 96% 이상인 고결정성 폴리프로필렌 수지
PP Homo-2 : 용융지수 2 ~ 6 g/10min(230℃, 2.16kg)및 입체규칙도 97% 이상인 고결정성 폴리프로필렌 수지
PP Homo-3 : 용융지수 16 ~ 22 g/10min(230℃, 2.16kg) 및 입체규칙도 96% 이상인 고결정성 폴리프로필렌 수지
PP Block-1 : 용융지수 6 ~ 10 g/10min(230℃, 2.16kg)및 입체규칙도 96% 이상, 에틸렌 프로필렌 고무(ethylene propylene rubber,EPR) 함량이 xylene soluble로 12 ~ 16%수준의 공중합 폴리프로필렌
PP Block-2 : 용융지수 8 ~ 12 g/10min(230℃, 2.16kg) 및 입체규칙도 96% 이상, 에틸렌 프로필렌 고무 함량이 xylene soluble로 12 ~ 16%수준의 공중합 폴리프로필렌
PP-g-MA : 용융지수 80 ~ 120 g/10min(230℃, 2.16kg)이고, 말레산무수물의 분율은 FT-IR법으로 0.5 ~ 1.5%인 말레산무수물이 그래프트된 폴리프로필렌
상기 표 1은 비교예 및 실시예의 시편을 제조하기 위한 구성성분 및 함량을 정리한 표이다.
구분 단위 비교예1 비교예1 비교예1 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4
용융지수 g/10min(230℃, 2.16kg) 5.2 4.2 3.8 3.5 4.1 4.4 3.2
밀도 g/㎤ 1.16 1.16 1.15 1.12 1.15 1.15 1.18
인장강도 MPa 97 90 102 99 102 100 107
굴곡탄성률 MPa 6,230 5,450 6,680 6,420 6,950 6,620 7,810
Izod충격강도
(-30℃)
KJ/㎡ 45.4 68.7 59.5 48.9 52.1 82.1 78.9
열변형온도
(단기 내열성능)
148 145 152 150 153 150 161
상기 표 2는 상기 표 1의 구성성분 및 함량을 기준으로 제조한 시편의 강성 및 단기 내열성시험 결과를 정리한 표이다.
상기 용융지수(melt index)는 ASTM D1238 방법에 따라 230℃ 및 2.16kg에서, 밀도(density)는 ASTM D1505의 방법에 따라 상온에서, 인장강도는 ASTM D638의 방법에 따라 상온에서, 굴곡탄성률은 ASTM D790 방법에 따라 상온에서, 아이조드(izod) 충격강도는 ASTM D256방법에 따라 -30℃에서 각각 측정하였다.
상기 측정 결과, 상용화제가 포함된 본 발명의 실시예는 상용화제가 포함되지 않은 비교예보다, 인장강도, 굴곡탄성률, 아이조드 충격강도 및 열변형온도 시험 결과가 전반적으로 우수하게 나온 것으로부터, 실시예가 비교예보다 강성 및 단기 내열성이 우수하다는 것을 알 수 있었다. 특히, 나일론6가 포함된 실시예 4의 경우, 비교예 및 실시예에서 가장 우수한 물성을 갖는다는 것을 알 수 있었다.
구분 단위 비교예1 비교예2 비교예3 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4
물성유지율
(장기 내열성능)
% 65 81 83 95 99 91 90
파열압
(융착강도)
bar 5.95 6.89 6.21 8.12 8.62 7.51 8.24
저온 낙구시험
(융착강도)
- Crack Crack Crack No
Crack
No
Crack
No
Crack
No
Crack
상기 표 3은 상기 표 1의 구성성분 및 함량을 기준으로 제조한 시편의 장기 내열성시험 및 융착강성 시험 결과를 정리한 표이다.
도 3은 융착강도시험을 실시하기 위한 시편의 사진이며, 상기 장기 내열시험은 130℃에서 1,000시간 후의 인장 강성 유지율을 측정하였고, 융착강도 시험은 도 3과 같은 융착 시편을 제작하여 시편의 구멍(300)에 공압 또는 수압을 가하여 파열면(400)이 파열되는 압력을 측정한 파열압 시험 및 440g의 질량을 갖는 시편을 -30℃에서 50cm높이에서 떨어뜨리는 저온 낙구시험을 실시하고 결과를 측정하였다.
상기 측정결과, 상용화제가 포함된 본 발명의 실시예는 고온에서 물성을 유지할 수 있는 확률인 물성유지율이 모두 90% 이상인 것으로부터, 고온에서 물성을 유지할 수 있는 확률이 65 ~ 83%인 비교예보다 장기 내열성능이 우수하다는 것을 알 수 있었다. 또한, 파열압의 경우, 실시예가 비교예보다 높은 압력까지 견딜 수 있었고, 저온 낙구시험의 경우 비교예는 모두 크랙(crack)이 발생하였지만, 실시예는 모두 크랙이 발생하지 않은 것으로부터 실시예의 융착강도가 비교예보다 우수하다는 것을 알 수 있었다.
이상 본 발명의 구체적 실시형태와 관련하여 본 발명을 설명하였으나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 설명된 실시형태를 변경 또는 변형할 수 있으며, 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
100 : 폴리프로필렌 수지
200 : 유리섬유
300 : 시편의 구멍
400 : 융착면

Claims (5)

  1. 전체 조성물 중량에 대하여,
    용융지수(melt index) 2 ~ 6 g/10min(230℃, 2.16kg) 및 입체규칙도(isotacticity index) 97% 이상인 호모 폴리프로필렌 1 ~ 30중량%;
    용융지수 16 ~ 22 g/10min(230℃, 2.16kg) 및 입체규칙도가 96% 이상인 호모 폴리프로필렌 1 ~ 40중량%;
    유리섬유 20 ~ 40중량%; 및
    변성 폴리프로필렌 1 ~ 10중량%를 포함하고,
    용융지수 8 ~ 12 g/10min(230℃, 2.16kg) 및 입체규칙도 96% 이상인 호모 폴리프로필렌 20중량% 이하;
    용융지수 6 ~ 10 g/10min(230℃, 2.16kg) 및 입체규칙도 96%이인 블록 폴리프로필렌 공중합체 30중량% 이하; 및
    용융지수 8 ~ 12 g/10min(230℃, 2.16kg) 및 입체규칙도 96%이인 블록 폴리프로필렌 공중합체 30중량% 이하를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 나일론6 1 ~ 10중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 산화방지제 0.3 ~ 0.5중량%, 내열안정제 0.3 ~ 0.5중량% 및 활제 0.2 ~ 0.4중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 변성 폴리프로필렌은 말레산무수물이 그래프트된 폴리프로필렌(PP-graft-MA)인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170049155A (ko) * 2015-10-28 2017-05-10 주식회사 엘지화학 친환경 폴리아미드 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품
KR102139653B1 (ko) 2020-05-15 2020-07-30 강영순 자동차의 엔진룸에 사용 가능한 복합 폴리프로필렌 조성물 및 그 조성물을 이용한 펠릿 제조방법
KR102423133B1 (ko) * 2022-01-19 2022-07-20 에이펙스인텍 주식회사 경량 내열성 실외용 난연소재

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160139904A (ko) * 2015-05-29 2016-12-07 현대자동차주식회사 투명성 및 내열성이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물
CN109661554B (zh) 2016-08-08 2021-05-11 提克纳有限责任公司 用于散热器的导热聚合物组合物
CN112759827B (zh) * 2019-10-21 2022-01-25 国家能源投资集团有限责任公司 阻燃聚丙烯组合物和阻燃性发泡聚丙烯及其制备方法
CN116997592A (zh) * 2021-03-23 2023-11-03 巴斯夫欧洲公司 具有提高的抗水解性的聚酰胺组合物、其制备方法、其应用及由其制备的制品
CN116426073A (zh) * 2023-04-28 2023-07-14 江苏金发科技新材料有限公司 一种阻燃耐候聚丙烯复合材料及其制备方法和应用
CN117362838A (zh) * 2023-12-07 2024-01-09 嘉禾伍丰(河北)包装科技有限公司 聚丙烯复合材料及其制备方法和在吸管上的应用
CN117946478B (zh) * 2024-03-26 2024-06-21 四川大学 增韧等规聚丙烯复合材料及其制备方法、提高等规聚丙烯冲击强度的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020030274A (ko) * 2000-03-28 2002-04-24 제임스 이. 미러 성형용 긴 글래스 섬유 강화 수지재료, 그 수지재료를사출성형하여 성형된 사출성형품 및 그 수지재료를 이용한성형방법
KR20080061077A (ko) * 2006-12-28 2008-07-02 호남석유화학 주식회사 섬유강화 폴리프로필렌 수지조성물
JP2008208306A (ja) 2007-02-28 2008-09-11 Sumitomo Chemical Co Ltd ポリプロピレン系樹脂組成物

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3681294B2 (ja) 1998-12-02 2005-08-10 東陶機器株式会社 温水洗浄便座用熱交換タンク
KR100509908B1 (ko) 2003-01-15 2005-08-24 삼성토탈 주식회사 강성과 내열성이 우수한 저휨성의 폴리프로필렌 수지 조성물
US8008388B2 (en) 2005-12-14 2011-08-30 Ferro Corporation Weatherable glass fiber reinforced polyolefin composition

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020030274A (ko) * 2000-03-28 2002-04-24 제임스 이. 미러 성형용 긴 글래스 섬유 강화 수지재료, 그 수지재료를사출성형하여 성형된 사출성형품 및 그 수지재료를 이용한성형방법
KR20080061077A (ko) * 2006-12-28 2008-07-02 호남석유화학 주식회사 섬유강화 폴리프로필렌 수지조성물
JP2008208306A (ja) 2007-02-28 2008-09-11 Sumitomo Chemical Co Ltd ポリプロピレン系樹脂組成物

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170049155A (ko) * 2015-10-28 2017-05-10 주식회사 엘지화학 친환경 폴리아미드 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품
KR102022359B1 (ko) * 2015-10-28 2019-09-18 주식회사 엘지화학 친환경 폴리아미드 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품
KR102139653B1 (ko) 2020-05-15 2020-07-30 강영순 자동차의 엔진룸에 사용 가능한 복합 폴리프로필렌 조성물 및 그 조성물을 이용한 펠릿 제조방법
KR102423133B1 (ko) * 2022-01-19 2022-07-20 에이펙스인텍 주식회사 경량 내열성 실외용 난연소재

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