KR101444031B1 - Eco-friendly cellulose derivative-polypropylene composition with superior mechanical properties - Google Patents
Eco-friendly cellulose derivative-polypropylene composition with superior mechanical properties Download PDFInfo
- Publication number
- KR101444031B1 KR101444031B1 KR1020130067356A KR20130067356A KR101444031B1 KR 101444031 B1 KR101444031 B1 KR 101444031B1 KR 1020130067356 A KR1020130067356 A KR 1020130067356A KR 20130067356 A KR20130067356 A KR 20130067356A KR 101444031 B1 KR101444031 B1 KR 101444031B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- polypropylene resin
- resin composition
- cellulose derivative
- weight
- glycidyl methacrylate
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F10/00—Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
- C08F10/04—Monomers containing three or four carbon atoms
- C08F10/06—Propene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/18—Plasticising macromolecular compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/09—Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L1/00—Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
- C08L1/08—Cellulose derivatives
- C08L1/10—Esters of organic acids, i.e. acylates
- C08L1/14—Mixed esters, e.g. cellulose acetate-butyrate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/26—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L51/00—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L51/06—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers grafted on to homopolymers or copolymers of aliphatic hydrocarbons containing only one carbon-to-carbon double bond
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2500/00—Characteristics or properties of obtained polyolefins; Use thereof
- C08F2500/12—Melt flow index or melt flow ratio
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/06—Biodegradable
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Biological Depolymerization Polymers (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 기계적 물성이 우수한 환경 친화성 셀룰로오스 유도체-폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것이다. The present invention relates to an environmentally friendly cellulose derivative-polypropylene resin composition having excellent mechanical properties.
최근에 비분해성 합성 고분자의 사용으로 인해 과도한 이산화탄소 배출에 의해 환경 오염이 증가하고 석유 고갈 문제가 우려되면서 전 세계적으로 저탄소 녹색 성장 산업에 걸맞는 이른바 이산화탄소 저감형 환경 친화성 플라스틱에 대한 관심이 증가하고 있다. Recently, due to the use of non-degradable synthetic polymers, environmental pollution has increased due to excessive carbon dioxide emissions and concern about oil depletion has increased. There has been an increasing interest in so-called carbon dioxide-reducing environmentally friendly plastics that are suitable for low carbon green growth industries worldwide have.
특히, 자동차 분야에서 저탄소 그린카 이미지가 크게 이슈화되면서 그 같은 환경 친화성 고분자 재료의 필요성이 요구되고 있다. 이러한 환경 친화성 고분자는 크게 광분해성 및 생분해성 고분자로 분류할 수 있으며, 이중 생분해성 고분자는 주쇄 구조에 미생물에 의한 분해가 가능한 작용기를 갖고 있다. 이러한 고분자들 중에서 지방족 폴리에스테르 고분자는 가공성이 우수하고 분해 특성의 조절이 용이하여 지금까지 가장 널리 사용되고 있는데 그 중에서 특히 폴리 유산(Polylactide, PLA)의 경우 전세계 약 14만톤 규모 시장을 형성하고 있고 응용 범위도 계속해서 확대되고 있는데 식품 포장재, 용기, 전자 제품 부품에 이르기까지 매우 다양하다. Particularly, as low carbon green car image becomes a big issue in the automobile field, the necessity of such environmentally friendly polymer material is demanded. These environmentally friendly polymers can be classified into photodegradable and biodegradable polymers, and biodegradable polymers have functional groups capable of decomposing by the microorganisms in the main chain structure. Of these polymers, aliphatic polyester polymers are the most widely used because of their excellent processability and easy control of their decomposition properties. Among them, Polylactide (PLA) has formed a worldwide market of about 140,000 tons, Are still expanding, ranging from food packaging, containers and electronic components.
그러나, 환경 어필은 되지만 아직까지 기존 폴리 유산 수지는 내충격성, 내열성이 크게 부족하여 박막 제품의 경우 쉽게 파손되고, 온도에 대한 저항성 열세로 외부 온도가 60℃ 이상의 경우 성형 제품의 형태에 변형이 일어나는 문제가 있다. 이러한 문제점들을 개선하기 위해 폴리유산 수지와 석유 유래한 열가소성 수지, 예를 들면 폴리카보네이트 수지, 폴리아마이드 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지들과 혼합하는 시도가 진행되어 왔다. 일본특허공개 제1999-279380호에서는 폴리유산 수지와 아크릴로니트릴 스티렌 수지 조성물, 일본특허공개 제2006-70224호에서는 폴리유산 수지와 아크릴로 니트릴-부타디엔-스티렌 수지 조성물들을 사용하여 내열성을 향상시키는 방법이, 일본특허공개 제2003-147180호 및 제2003-138119호 등에서는 폴리옥시메틸렌-폴리유산 수지 조성물을 이용하여 내열성을 향상시키는 방법들을 제안하고 있다. 그러나, 자동차 부품의 프라스틱 소재 중 약 60% 이상을 차지하는 폴리프로필렌 수지와의 친환경 소재 혼합재가 다른 무엇보다도 많은 관심을 보이고 있으나 상업 적용하기에는 여전히 개량해야 할 과제는 내열성이나 내충격성 등이다. 예를 들어 내장 부품에 필요한 내열 조건은 일반적으로 약 100~120℃이나 이에 비해 폴리 유산의 하중 변형 온도는 약 55℃ 전후에 불과하고 폴리프로필렌과 블렌드하더라도 자동차 부품에 적용하기에는 미흡한 수준에 있다.However, the environment is appealing, but the existing poly (lactic acid) resin is very poor in impact resistance and heat resistance, so it is easily broken in the case of thin film products, and resistance to temperature is low. there is a problem. To solve these problems, attempts have been made to mix polylactic acid resins with petroleum-derived thermoplastic resins such as polycarbonate resins, polyamide resins, and acrylonitrile-butadiene-styrene resins. Japanese Patent Application Laid-Open No. 1999-279380 discloses a method of improving the heat resistance by using polylactic acid resin and acrylonitrile styrene resin composition, and Japanese Patent Application Laid-open No. 2006-70224 using polylactic acid resin and acrylonitrile-butadiene- Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2003-147180 and 2003-138119 propose methods for improving the heat resistance by using a polyoxymethylene-poly lactic acid resin composition. However, a mixture of environmentally friendly materials with polypropylene resin, which accounts for more than 60% of the plastic materials of automobile parts, has shown more attention than anything else, but the problem to be improved still is heat resistance and impact resistance. For example, heat-resistant conditions required for internal parts are generally about 100 to 120 ° C, whereas polylactic acid has a load-deformation temperature of about 55 ° C, and even when blended with polypropylene, it is not sufficiently applied to automobile parts.
한편, 지구상에 존재하는 가장 풍부한 천연고분자 물질로 주로 목재나 목화의 주성분인 셀룰로오스로부터 유도된 셀룰로오스계 수지는 목표로 하는 소재 또는 성형품이 가지는 종래의 우수한 물성을 유지하면서도 저탄소 친환경 효과가 보다 크게 발현되는 신소재로서 부각되고 있다. 그러나, 셀룰로오스계 수지는 친수성 관능기를 다량 가진 반면에 폴리프로필렌, 폴리에틸렌과 같은 폴리올레핀 수지는 친유성을 가지기 때문에 상용성이 부족하여 분산이 불량으로 기계적 물성을 크게 저하시키는 어려움이 있다. 대한민국 특허공개 10-2011-0051575는 셀룰로오스 디아세테이트 수지와 폴리프로필렌을 포함하는 복합소재이며 상용화제로서 리그닌을 적용하여 상용성을 향상시킨 친환경 플라스틱 복합소재에 관해 기술하였다. 이처럼 셀룰로오스 수지와 폴리프로필렌의 블렌드 소재는 현재 기계적 물성 향상을 위한 상용성 증대가 가장 중요한 핵심 기술이며, 이를 위해 반응성 상용화제가 주로 이용되지만, 그 효과는 아직 미흡한 수준이다. 따라서, 친환경 소재이며 상용성이 우수한 소재의 필요성이 제기되고 있다.On the other hand, the cellulose-based resin derived from cellulose, which is the most abundant natural polymer substance on earth, and mainly derived from cellulose, which is a main component of wood or cotton, has a low- And has emerged as a new material. However, a cellulose resin has a large amount of hydrophilic functional groups, while polyolefin resins such as polypropylene and polyethylene have lipophilicity, and therefore, they are poor in compatibility and have poor dispersibility, which makes it difficult to significantly deteriorate mechanical properties. Korean Patent Publication No. 10-2011-0051575 discloses an eco-friendly plastic composite material which is a composite material comprising cellulose diacetate resin and polypropylene, and has improved compatibility by applying lignin as a compatibilizer. Thus, the blend material of cellulose resin and polypropylene is currently the most important technology to increase the compatibility for improving mechanical properties, and a reactive compatibilizer is mainly used for this purpose, but its effect is still insufficient. Therefore, there is a need for a material that is eco-friendly and excellent in compatibility.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 자동차 내장 부품용으로 폴리 유산 수지를 대체하는 내충격성, 내열성 등의 기계적 물성이 우수한 셀룰로오스 유도체-폴리프로필렌 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention to solve the above-mentioned problems is to provide a cellulose derivative-polypropylene resin composition which is excellent in mechanical properties such as impact resistance, heat resistance and the like to replace polylactic acid resin for automobile interior parts.
본 발명은 폴리프로필렌 수지 30~80 중량%, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 수지 15~60중량% 및 글리시딜메타크릴레이트 그라프트된 폴리프로필렌 수지1~10 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 유도체-폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.The present invention relates to a cellulose derivative which comprises 30 to 80% by weight of a polypropylene resin, 15 to 60% by weight of a cellulose acetate propionate resin and 1 to 10% by weight of a glycidyl methacrylate grafted polypropylene resin - a polypropylene resin composition.
본 발명의 셀룰로오스 유도체-폴리프로필렌 수지 조성물은 내충격성, 내열성 등의 기계적 물성이 우수하여, 자동차 내장부품인 필러 트림류, 도어트림(door trim), 도어 스커프(door scuff), 카울 사이드(cowl side) 등에 친환경 소재로서 다양하게 사용될 수 있다.The cellulose derivative-polypropylene resin composition of the present invention is excellent in mechanical properties such as impact resistance and heat resistance, and can be used as filler trim, door trim, door scuff, cowl side ) And the like as an eco-friendly material.
본 발명은 폴리프로필렌 수지 30~80 중량%, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 수지 15~60중량%, 글리시딜메타크릴레이트 그라프트된 폴리프로필렌 1~10 중량%를 포함하는 셀룰로오스 유도체-폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a cellulose derivative-polypropylene resin composition comprising 30 to 80% by weight of a polypropylene resin, 15 to 60% by weight of a cellulose acetate propionate resin and 1 to 10% by weight of a glycidyl methacrylate grafted polypropylene .
상기 폴리프로필렌 수지는 프로필렌 단독 중합체, 프로필렌 랜덤 공중합체, 프로필렌-에틸렌 블록 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. The polypropylene resin may be at least one selected from the group consisting of a propylene homopolymer, a propylene random copolymer, and a propylene-ethylene block copolymer.
또한, 상기 폴리프로필렌 수지는 용융 지수(Melt Index, MI, g/10분)가 1 ~ 80 g/10분인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5 ~ 60g/10분이다. 상기 폴리프로필렌 수지의 용융 지수가 1 g/10분 미만인 것을 사용하면 제 2성분 첨가 후 과도한 용융 점도 상승으로 인해 가공이 어려워지는 문제가 발생할 수 있고, 80g/10분 초과하는 것을 사용하면 충격 특성에서 심하게 열세하여 산업적으로 활용 가치가 저하되는 문제가 발생할 수 있기 때문에 상기 범위 내의 용융 지수를 사용하는 것이 바람직하다. The polypropylene resin preferably has a melt index (Melt Index, MI, g / 10 min) of 1 to 80 g / 10 min, more preferably 5 to 60 g / 10 min. If the melt index of the polypropylene resin is less than 1 g / 10 min, there is a problem that processing becomes difficult due to an excessive increase in melt viscosity after addition of the second component. If the melt index is more than 80 g / 10 min, It is preferable to use a melt index within the above range because it may cause a problem that the use value is lowered industrially.
상기 폴리프로필렌 수지는 수지 조성물의 전체 중량에 대해 30 ~ 80 중량%를 사용하는데, 상기 폴리프로필렌 수지를 30 중량% 미만으로 사용시 복합소재 충격 특성, 인장 특성과 같은 기계적 물성이 부적합한 수준으로 저하되고, 80 중량% 를 초과하여 사용시 식물성 수지 사용량이 상대적으로 감소하여 기대하는 친환경성을 갖는 복합 소재를 제조할 수 없는 문제가 발생할 수 있기 때문에 상기 범위 내에서 사용하는 것이 바람직하다. The polypropylene resin is used in an amount of 30 to 80% by weight based on the total weight of the resin composition. When the polypropylene resin is used in an amount of less than 30% by weight, the mechanical properties such as composite impact properties and tensile properties are reduced to an inappropriate level, The amount of the vegetable resin used is relatively reduced when it is used in excess of 80% by weight, so that a composite material having anticipated eco-friendliness can not be produced. Therefore, it is preferable to use it within the above range.
본 발명의 조성물의 성분 중 하나로 비폴리유산 수지이며 셀룰로오스 유도체로서 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(Cellulose Acetate Propionate, CAP)는, 그림 1에서와 같이 셀룰로오스 반복 단위에 존재하는 하이드록실(-OH) 그룹이 프로피오닐 안하이드라이드와의 에스테르화 반응에 의해 치환된 유기 에스테르계 천연 소재이다. As one of the components of the composition of the present invention, cellulose acetate propionate (CAP) as a cellulose derivative is a nonpoly lactic acid resin, and the hydroxyl (-OH) group present in the cellulose repeating unit as shown in FIG. Is an organic ester-based natural material substituted by an esterification reaction with an aniline hydride.
그림 1. 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트Figure 1. Cellulose acetate propionate
상기 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트는 범용 플라스틱과 비교하여 높은 유리전이 온도(glass transition temperature)와 가공성이 제한적이기 때문에 이를 감소시켜 가공성을 향상시키기 위해 디부틸 프탈레이트(DBP), 디에틸 프탈레이트(DEP), 디부틸 세바케이트(DBS) 등을 가소제로 사용한다. Since the cellulose acetate propionate has a high glass transition temperature and processability in comparison with general-purpose plastics, it is preferable to use dibutyl phthalate (DBP), diethyl phthalate (DEP), di Butyl sebacate (DBS) or the like is used as a plasticizer.
본 발명에서 상기 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트는 Eastmann사로부터 입수한 것을 사용할 수 있으며, 10% 가소제를 처방할 수 있다. 이는 사출 가공으로 자동차 운전대, 전화기, 스쿠루/볼트 앵커 부품 등으로 사용되어져 왔다. In the present invention, the cellulose acetate propionate can be obtained from Eastmann, and a 10% plasticizer can be prescribed. It has been used in automobile steering wheel, telephone, and screw / bolt anchor parts for injection molding.
상기 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(CAP)는 본 발명의 수지 조성물 전체 중량에 대해 15~60 중량%를 사용하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 25~50 중량% 정도로 제한하여 사용하는 것이 좋다. 15중량% 미만으로 사용시 친환경 복합소재로 의미가 없으며, 60 중량%를 초과할 경우 폴리프로필렌 (d=0.91) 대비 비중이 높아 (d=1.20) 경량화 측면에서 크게 위배되는 결과를 나타내기 때문에 상기 범위 내에서 사용하는 것이 좋다.The amount of the cellulose acetate propionate (CAP) is preferably 15 to 60% by weight, more preferably 25 to 50% by weight based on the total weight of the resin composition of the present invention. If it is less than 15% by weight, it is not meaningful as an environmentally friendly composite material. If it exceeds 60% by weight, the specific gravity is higher than that of polypropylene (d = 0.91) It is good to use within.
본 발명의 조성물의 성분 중 하나인 글리시딜메타크릴레이트(GMA) 그라프트된 폴리프로필렌 수지는 그림 2와 같이 프로필렌 단량체와 에폭시기 함유 공단량체를 주성분으로 하여 제조된 공중합체 고분자로서, 상기 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트와 폴리프로필렌 수지와의 상용성을 증가시키는 역할을 한다. Glycidyl methacrylate (GMA) grafted polypropylene resin, which is one of the components of the composition of the present invention, is a copolymer polymer mainly composed of a propylene monomer and an epoxy group-containing comonomer as shown in FIG. 2. The cellulose acetate It plays a role of increasing the compatibility of propionate with polypropylene resin.
그림2. 글리시딜메타크릴레이트 그라프트된 폴리프로필렌Figure 2. Glycidyl methacrylate grafted polypropylene
상기 글리시딜메타크릴레이트(GMA) 그라프트된 폴리프로필렌 수지는 글리시딜메타크릴레이트 그라프트된 폴리프로필렌 수지 전체 중량에 상기 글리시딜메타크릴레이트가 1중량% ~ 20중량%로 그라프트된 것이 바람직하다. 1 중량% 미만이면 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트와 폴리프로필렌 수지간의 상용화제로서의 역할을 하지 못하는 문제점이 있으며, 20 중량%을 초과하는 경우 글리시딜메타크릴레이트 그라프트된 폴리프로필렌 수지와 폴리프로필렌 수지와의 상용성이 떨어져서 기계적 물성이 크게 저하되는 문제점이 있다. The glycidyl methacrylate (GMA) grafted polypropylene resin may be prepared by grafting 1 to 20% by weight of glycidyl methacrylate to the total weight of the glycidyl methacrylate grafted polypropylene resin . If it is less than 1% by weight, it may fail to serve as a compatibilizing agent between the cellulose acetate propionate and the polypropylene resin. If the amount exceeds 20% by weight, the polypropylene resin and the polypropylene resin, which are grafted with methacrylate And the mechanical properties are greatly deteriorated.
또한 상기 글리시딜메타크릴레이트 그라프트된 폴리프로필렌 수지는 본 발명의 수지 조성물 전체 중량에 대해 1~ 10 중량%로 사용하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2~7 중량%이다. 1중량% 미만으로 사용시 상용성이 발현되지 않아 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트가 폴리프로필렌 내에서 분산이 잘 되지 않으며, 10 중량%를 초과할 경우 상용성이 우수해져 기계적 물성면에서는 다소 좋아지지만 그 개선에 있어 한계가 있어 그것 자체가 고가인지라 경제성이 불리해져 바람직하지 않다. The glycidyl methacrylate grafted polypropylene resin is preferably used in an amount of 1 to 10 wt%, more preferably 2 to 7 wt%, based on the total weight of the resin composition of the present invention. When it is used in an amount of less than 1% by weight, miscibility with cellulose acetate propionate can not be exhibited. Thus, cellulose acetate propionate is not easily dispersed in polypropylene. When it exceeds 10% by weight, compatibility is improved and mechanical properties are somewhat improved. There is a limit, and since it is expensive, it is unfavorable because economical advantage is disadvantageous.
한편, 글리시딜메타크릴레이트 상용화제의 베이스 수지는 폴리에틸렌의 경우 복합 소재 조성물 중의 하나인 폴리프로필렌 수지와의 상용성 부족과 내열성 열세 때문에 바람직하지 않다.On the other hand, the base resin of the glycidyl methacrylate compatibilizer is not preferable due to the lack of compatibility with the polypropylene resin which is one of the composite material compositions and the heat resistance of the polyethylene.
본 발명의 셀룰로오스 유도체-폴리프로필렌 수지 조성물은 상기 성분들 외에 그 적용 범위에 따라 첨가제로서, 산화방지제, 가공활제, 자외선 안정제, 장기내열 안정제, 대전방지제, 난연제, 항균제, 착색제가 단독 또는 혼합되어 추가적으로 사용할 수 있다. The cellulose derivative-polypropylene resin composition of the present invention may further contain additives such as antioxidants, processing activators, ultraviolet stabilizers, long-term heat stabilizers, antistatic agents, flame retardants, antibacterial agents and colorants, Can be used.
본 발명은 하기의 실시예에 의해 보다 구체화될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명의 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.The present invention can be further illustrated by the following examples, and the following examples are intended to illustrate the present invention and are not intended to limit the scope of protection of the present invention.
실시예Example
셀룰로오스 유도체-폴리프로필렌 수지 조성물의 Cellulose derivative-polypropylene resin composition 제조예Manufacturing example
하기 표 1에 나타낸 성분들을 각각의 함량으로 혼합하여 블렌드물을 얻었다. 이 블렌드물을 이축 압출기(SM PLATEK, 스크루 지름 30Ф)의 메인 호퍼(hopper)에 투입하였다. 이때, 실린더 온도는 10중량% 가소제를 함유한 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 수지와 비교예 폴리유산 수지의 열분해 우려를 고려하여 200℃ ~ 210℃, 압출량 30kg/시간, 스크루 회전수 250rpm하에서 혼련하여 폴리프로필렌 수지 조성물을 제조하였다. The components shown in Table 1 below were mixed in the respective contents to obtain a blend product. The blend was poured into a main hopper of a twin-screw extruder (SM PLATEK, screw diameter 30). The cylinder temperature was kneaded at 200 ° C to 210 ° C, at an extrusion rate of 30 kg / hr and at a screw rotation rate of 250 rpm in consideration of the thermal decomposition of cellulose acetate propionate resin containing 10% by weight plasticizer and comparative polylactic acid resin, Thereby preparing a propylene resin composition.
실시예 1~4Examples 1 to 4
상기 언급한 제조예에 따라 폴리프로필렌 수지 (삼성토탈, MI=30g/10분), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(이스트만 화학, 10중량% 가소제 함유), 글리시딜메타크릴레이트 그라프트된 폴리프로필렌(삼성토탈, GMA 함량 2.7중량%, MI=21g/10분)을 각각의 함량으로 용융 혼합하여 제조하였다. According to the above-mentioned preparation example, a polypropylene resin (Samsung Total, MI = 30 g / 10 min), cellulose acetate propionate (Eastman Chemical, containing 10 wt% plasticizer), glycidyl methacrylate grafted polypropylene Samsung Total, 2.7% by weight of GMA, and MI = 21 g / 10 min).
비교예 1Comparative Example 1
상기 언급한 제조예에 따르지만 상용화제를 첨가하지 않고 폴리프로필렌 수지 (삼성토탈, MI=30g/10분) 및 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(이스트만 화학, 10중량% 가소제 함유)을 각각의 함량으로 용융 혼합하여 제조하였다. Polypropylene resin (Samsung Total, MI = 30 g / 10 min.) And cellulose acetate propionate (Eastman Chemical, containing 10% by weight plasticizer) were melt-mixed in the respective amounts, without adding a compatibilizing agent, .
비교예 2~4Comparative Examples 2 to 4
상기 언급한 제조예에 따라 폴리프로필렌 수지, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 및 글리시딜메타크릴레이트 그라프트된 폴리에틸렌(Sumitomo Chemical, Igetabond 2B, GMA함량 12중량%, MI=21g/10분)을 각각의 함량으로 용융 혼합하여 제조하였다. Polypropylene resin, cellulose acetate propionate and glycidyl methacrylate grafted polyethylene (Sumitomo Chemical, Igetabond 2B, GMA content: 12% by weight, MI = 21 g / 10 min) By weight.
비교예 5~6Comparative Examples 5 to 6
상기 언급한 제조예에 따라 폴리프로필렌 수지, 폴리유산(NatureWorks 2003D, MI=19g/10min, 230℃/2.13kg) 및 글리시딜메타크릴레이트 그라프트된 폴리프로필렌을 각각의 함량으로 용융 혼합하여 제조하였다. (NatureWorks 2003D, MI = 19 g / 10 min, 230 占 폚 / 2.13 kg) and glycidyl methacrylate grafted polypropylene were melt-blended according to the above-mentioned preparation examples, Respectively.
사출 물성 시편의 제조 및 물성 측정Preparation and physical property measurement of injection specimen
상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 셀룰로오스 유도체-폴리프로필렌 수지 조성물을 TOYO (형체력 180톤) 사출 성형기를 이용하여 필요한 물성 측정용 시편들을 제작한 후, 얻어진 사출 시편에 대해 비중, 인장강도, 굴곡탄성율, Izod 충격강도, 열변형 온도 등을 측정하여, 그 결과를 표 1에 나타내었다.The cellulose derivative-polypropylene resin composition obtained in the above Examples and Comparative Examples was subjected to a molding process using a TOYO (180 Torr) injection molding machine, and then the specific gravity, tensile strength, flexural modulus, Izod impact strength, heat distortion temperature and the like were measured, and the results are shown in Table 1.
(1) 비중(1) Specific gravity
ASTM D1504에 의거하여 측정하였다Measured according to ASTM D1504
(2) 인장강도(2) Tensile strength
ASTM D638에 의거하여 상온에서 측정하였다.And measured at room temperature according to ASTM D638.
(3) 굴곡 탄성률 (3) Flexural modulus
ASTM D790에 의거하여 상온에서 측정하였다. And measured at room temperature according to ASTM D790.
(4) 아이조드(IZOD) 충격 강도(4) Izod (IZOD) impact strength
ASTM D256에 의거하여 상온에서 노치(notched) 가공 시편으로 측정하였다.Was measured with a notched specimen at room temperature according to ASTM D256.
(5) 열변형온도(5) Heat deformation temperature
ASTM D648에 의거하여 4.6kgf하중 하에 측정하였다.And measured under a load of 4.6 kgf according to ASTM D648.
상기의 실시예 및 비교예들을 비교한 결과, 본 발명에 해당하는 실시예 1내지 4 의 셀룰로오스 유도체-폴리프로필렌 수지 조성물들은 강성과 내충격성의 양호한 밸런스를 가지며 내열성이 우수한 반면에, 비교예1은 상용화제 부재로 물성 전반적으로 열세한 결과를 보인다. 또한, 비교예2 내지 비교예4의 글리시딜메타크릴레이트 그라프트된 폴리에틸렌 사용된 셀룰로오스 유도체-폴리프로필렌 수지 조성물은 강성, 내열 특성이 실시예들에 비하여 크게 열세한 것이 확인되었다. 추가로 비교예 4는 조성물 비중이 너무 높아 부품 경량화 측면에서 위배되는 결과를 가져다 준다. 한편, 비교예 5내지 비교예 6의 폴리유산-폴리프로필렌 수지조성물은 내충격성, 내열 특성이 실시예들에 비하여 크게 열세한 것이 확인되었다.As a result of comparing the above-mentioned Examples and Comparative Examples, it was found that the cellulose derivative-polypropylene resin compositions of Examples 1 to 4 according to the present invention had a good balance of rigidity and impact resistance and excellent heat resistance, As a result, the physical properties are generally inferior. It was also confirmed that the glycidyl methacrylate grafted polyethylene derivative-polypropylene resin composition of Comparative Examples 2 to 4 had a significantly poorer rigidity and heat resistance than the examples. In addition, the comparative example 4 has a too high specific gravity of the composition, resulting in the contrary in terms of weight reduction of parts. On the other hand, it was confirmed that the polylactic acid-polypropylene resin compositions of Comparative Examples 5 to 6 had significantly less impact resistance and heat resistance than the examples.
Claims (5)
상기 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트는 디부틸 프탈레이트(DBP), 디에틸 프탈레이트(DEP), 디부틸 세바케이트(DBS)를 가소제로 사용하는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 유도체-폴리프로필렌 수지 조성물.30 to 80% by weight of a polypropylene resin, 15 to 60% by weight of a cellulose acetate propionate resin and 1 to 10% by weight of a glycidyl methacrylate grafted polypropylene resin,
Wherein the cellulose acetate propionate is selected from dibutyl phthalate (DBP), diethyl phthalate (DEP) and dibutyl sebacate (DBS) as a plasticizer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130067356A KR101444031B1 (en) | 2013-06-12 | 2013-06-12 | Eco-friendly cellulose derivative-polypropylene composition with superior mechanical properties |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130067356A KR101444031B1 (en) | 2013-06-12 | 2013-06-12 | Eco-friendly cellulose derivative-polypropylene composition with superior mechanical properties |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR101444031B1 true KR101444031B1 (en) | 2014-09-23 |
Family
ID=51761012
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020130067356A KR101444031B1 (en) | 2013-06-12 | 2013-06-12 | Eco-friendly cellulose derivative-polypropylene composition with superior mechanical properties |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101444031B1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR900003812B1 (en) * | 1986-03-22 | 1990-05-31 | 짓소 가부시끼가이샤 | Improved thermostable iron-poly prophyrene laminated composite |
KR100941269B1 (en) | 2008-05-21 | 2010-02-11 | 현대자동차주식회사 | Polypropylene-bamboo short fiber bio composite materials for inner·outer materials of automobile |
KR100961729B1 (en) | 2009-12-22 | 2010-06-10 | 주식회사 폴리사이언텍 | Cellulosic polymer composites and low carbon environment-friendly mouldings produced therefrom |
KR20110051575A (en) * | 2009-11-10 | 2011-05-18 | 현대자동차주식회사 | Environmental-friendly plastic composite and environmental-friendly interior materials of vehicle |
-
2013
- 2013-06-12 KR KR1020130067356A patent/KR101444031B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR900003812B1 (en) * | 1986-03-22 | 1990-05-31 | 짓소 가부시끼가이샤 | Improved thermostable iron-poly prophyrene laminated composite |
KR100941269B1 (en) | 2008-05-21 | 2010-02-11 | 현대자동차주식회사 | Polypropylene-bamboo short fiber bio composite materials for inner·outer materials of automobile |
KR20110051575A (en) * | 2009-11-10 | 2011-05-18 | 현대자동차주식회사 | Environmental-friendly plastic composite and environmental-friendly interior materials of vehicle |
KR100961729B1 (en) | 2009-12-22 | 2010-06-10 | 주식회사 폴리사이언텍 | Cellulosic polymer composites and low carbon environment-friendly mouldings produced therefrom |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10669420B2 (en) | Biocarbon and nylon based hybrid carbonaceous biocomposites and methods of making those and using thereof | |
KR101340696B1 (en) | PoLYPROPYLENE•POLYLACTIC ACID RESIN COMPOSITION | |
CN108822514B (en) | Completely biodegradable polylactic acid based blown film and preparation method thereof | |
KR101628386B1 (en) | Eco Friendly Polypropylene-Polylactic acid Composites for Automotive Interiors | |
CN103509239B (en) | A kind of scraping-resistant polypropylene material and preparation method thereof | |
KR101734561B1 (en) | Manufacturing Method of Polylactic acid composites composition | |
US20050222303A1 (en) | Compositions and methods for producing highly filled materials | |
US9238731B2 (en) | Reinforcing additives for composite materials | |
US10472440B2 (en) | Toughened polyolefin and biocarbon based light-weight biocomposites and method of making the same | |
KR20130103154A (en) | Polypropylene-polylactic acid mixed resin/graphene/natural fiber bionanocomposite and manufacturing method of thereof | |
CN113845621B (en) | Compatibilizer and high-starch-content full-biodegradable film adopting compatibilizer | |
CN103289349A (en) | Biodegradable resin composition | |
CN103113727A (en) | Completely biodegradable polylactic acid composite material, as well as preparation method and application thereof | |
Quitadamo et al. | Eco‐Friendly Approach and Potential Biodegradable Polymer Matrix for WPC Composite Materials in Outdoor Application | |
KR20110048125A (en) | Polymer alloy composition comprising poly-lactic acid for consumer plastic containers with excellent blow moldability and impact strength | |
KR101293916B1 (en) | Polylactic acid composition for automobile parts | |
KR20110089724A (en) | Polypropylene-polylactic acid composites | |
KR101444031B1 (en) | Eco-friendly cellulose derivative-polypropylene composition with superior mechanical properties | |
KR101467683B1 (en) | Polypropylene complex resin composition and Article prepared therefrom | |
KR101567196B1 (en) | Composites of polypropylene and polylactic acid having high impact strength and heat resistance | |
KR102029145B1 (en) | Bioplastic with improved machinery properties and filter housing for water purifier comprising the same | |
KR101490951B1 (en) | Polymer resin composition for automotive interior or exterior material, article for automotive interior or exterior and preparing method of the same | |
KR102152225B1 (en) | Polyamide master batch composition, polyamide resin composition having the same and product prepared therefrom | |
KR20120093004A (en) | Polylactic acid-polypropylene resin composition | |
KR101610130B1 (en) | Polymer resin composition for automotive interior or exterior material, article for automotive interior or exterior and preparing method of the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |