KR101628386B1 - 친환경 자동차 내외장 부품용 폴리프로필렌-폴리유산 복합재료 조성물 - Google Patents

친환경 자동차 내외장 부품용 폴리프로필렌-폴리유산 복합재료 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폴리프로필렌-폴리유산 복합재료 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폴리프로필렌 수지와 폴리유산 수지의 혼합물에 그들의 상용성을 위해 무수 말레인산 그라프트 에틸렌-옥텐 공중합체 및 무수 말레인산 그라프트 폴리유산, 폴리에틸렌-글리시딜 메타아크릴레이트 수지 및 탈크 입자를 첨가한 복합재료 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 폴리프로필렌-폴리유산 복합재료 조성물은 이탄화탄소 저감 효과가 큰 바이오 소재인 폴리유산 수지를 사용함으로 해서 저탄소, 녹색성장에 대응 가능하며, 폴리유산 수지의 문제점인 기계적 강도 및 내열성을 향상시킨 소재이므로 자동차 내외장재 및 건축용 내장재 등으로 유용하게 적용할 수 있다.

Description

친환경 자동차 내외장 부품용 폴리프로필렌-폴리유산 복합재료 조성물 {Eco Friendly Polypropylene-Polylactic acid Composites for Automotive Interiors}
본 발명은 폴리프로필렌-폴리유산 복합재료에 관한 것으로서, 본 발명의 복합재료는 내열성 및 기계적 강도가 우수하므로 자동차 내외장재, 건축용 내장재 등으로 유용하게 적용할 수 있다.
20세기 이후 현재에 이르기까지 인류의 눈부신 산업 고도화 과정은 화석연료 자원, 특히 석유자원에 기인한 것으로 평가되고 있으며, 이에 따라 산업의 급속한 발달 및 인구증가로 인해 석유자원의 소비는 점점 증가하고 있다. 그러나, 석유는 기본적으로 재생이 불가능한 자원이며 잔존 매장량도 그리 많지 않은 것으로 보고되고 있다. 또한, 최근에는 화석연료 소비과정에서 발생하는 이산화탄소가 지구온난화의 원인으로 지목되어 전 세계적으로 이산화탄소 배출량을 줄이기 위해 소비효율의 증진 및 탈(脫) 석유화를 위한 연구가 한창이다.
식물유래 즉, 바이오매스 고분자는 옥수수, 콩, 사탕수수, 목재류 등의 재생 가능한 식물 자원으로부터 화학적 또는 생물학적 방법을 이용하여 제조되는 소재로서 생분해성보다는 이산화탄소 저감에 의한 환경문제 대응효과에 중요성이 있다. 바이오 매스 고분자 중에서 폴리유산(polylactic acid)은 선형적인 지방족 폴리에스터로서 옥수수 및 감자에서 얻어지는 전분(starch) 발효에 의해 얻어지거나, 식물계 셀룰로우스로부터 당화된 후 발효에 의해 얻어지는 당 단량체를 중합하여 얻어지는 소재로 탄소 중립적 환경친화적 열가소성 고분자 소재이다.
그러나 폴리유산 수지는 물성 측면에서 범용 고분자 재료 대비 열등하여 산업적으로 그 응용분야가 제한적이며, 특히 자동차 소재로 적용하기 위해서는 내열성 및 내충격성 향상이 선결 극복과제이다. 이러한 이유로 기존 석유계 수지인 폴리프로필렌 수지와의 블렌드를 통한 복합재료를 개발하기 위한 시도가 다수 공지되어 있는데, 폴리프로필렌 수지와 폴리유산 수지는 극성이 상이하여 상용성이 없기 때문에 주로 상용화제를 첨가하는 방법을 개시하고 있다. 일본 공개특허 제 2009-096892호 및 일본 공개특허 제 2009-256487호에서는 폴리유산 수지와 폴리프로필렌 수지의 상용화를 위해 무수 말레인산 그라프트 비결정성 폴리프로필렌을 첨가하는 기술을 개시하고 있으나 상기 조성물은 충격강도는 우수하나 인장물성이 불충분하고, 일본 공개특허 제 2008-081585 호에서는 상용화제로 무수 말레인산 그라프트 에틸렌-프로필렌 공중합체를 사용하는 기술을 개시하고 있으나 복합재료의 내열성은 양호하나 충격강도가 자동차용 소재로 적용하기에 불충분 한 문제가 있다.
또한 일본 공개특허 2008-111043 호는 상용화제로 아미노 변성 엘라스토머를 사용하여 인장강도, 내열성, 충격강도가 조화된 조성물을 제공하고자 하였으나 역시 자동차 내외장재로 사용하기에는 물성향상 효과가 불충분한 문제가 있었다.
이에 본 발명자들은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 노력한 결과, 폴리프로필렌 수지와 폴리유산 수지의 상용화제로 무수 말레인산 그라프트 에틸렌-옥텐 공중합체 수지 및 무수 말레인산 그라프트 폴리유산 수지를 사용하면서, 동시에 폴리유산 소재의 충격강도를 보강하기 위한 폴리에틸렌-글리시딜 메타아크릴레이트 (Poly(ethylene-co-glycidyl methacrylate)(EGMA))를 사용하며, 강도 향상을 목적으로 하는 탈크 무기입자를 첨가하여 내열성 및 기계적 물성, 특히 충격강도가 우수한 복합재료 조성물의 개발이 가능함을 알게 되어 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명은 이산화탄소 배출 저감 효과가 큰 바이오 소재인 폴리유산 수지를 현재 자동차 내외장 부품용 소재로 널리 사용되는 폴리프로필렌 수지와 블렌딩 하여 기존 석유 기반 소재의 사용량을 저감 시키며 동시에 내열성 및 기계적 물성이 우수한 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 폴리프로필렌 수지, 폴리유산 수지 및 무수 말레인산 그라프트 에틸렌-옥텐 공중합체 수지, 무수 말레인산 그라프트 폴리유산, 탈크 무기입자, 폴리에틸렌-글리시딜 메타아크릴레이트 (Poly(ethylene-co-glycidyl methacrylate)(EGMA))를 포함하는 친환경 자동차 부품용 폴리프로필렌-폴리유산 복합재료 조성물을 그 특징으로 한다.
본 발명에 따른 폴리프로필렌-폴리유산 복합재료 조성물은 바이오 소재인 폴리유산 소재를 최대 30 중량% 함유하며 사용 후에도 재생가공이 가능함에 따라 저탄소, 녹색성장에 대응이 가능하고, 내열성이 우수하여 기존의 폴리프로필렌 사출공정에 바로 적용이 가능할 뿐만 아니라, 충격강도 등 기계적 물성이 우수하여 자동차 내외장재 및 건축용 내장재 등으로 유용하게 적용할 수 있다.
도 1은 폴리프로필렌 수지와 폴리유산 수지가 상용화되는 원리를 도식화한 것이다.
본 발명은 폴리프로필렌 수지, 폴리유산 수지, 무수 말레인산 그라프트 에틸렌-옥텐 공중합체 수지, 무수 말레인산 그라프트 폴리유산 수지, 폴리에틸렌-글리시딜 메타아크릴레이트 (Poly(ethylene-co-glycidyl methacrylate)(EGMA)), 및 탈크 무기입자를 포함하는 폴리프로필렌-폴리유산 복합재료 조성물에 관한 것이다.
상기 폴리프로필렌 수지는 범용 플라스틱 수지의 하나로, 원료가 풍부하고 저렴하며, 제조법도 간단할 뿐만 아니라 비중이 매우 작아 가볍고, 강하며, 열전도율이 낮고, 물을 흡수하지 않으며, 기타 탄력성, 내약품성, 가공성 등이 우수하다. 또한 열가소성 수지로서 재활용이 가능하여 점차 그 용도가 증가하고 있다.
본 발명에서는 상기 폴리프로필렌 수지는 프로필렌 단독 중합체, 프로필렌 랜덤 공중합체 및 프로필렌 블록 공중합체 중에서 선택된 1종을 사용할 수 있으며, 용융지수(MI) 0.5 ~ 30 g/10분(ASTM D 1238, 230℃)인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하기로는 용융지수가 1.5 ~ 20 g/10분 인 것을 사용하는 것이 좋다. 용융지수가 너무 낮으면 과도한 용융점도 상승으로 복합재료의 가공성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있고, 반대로 너무 높으면 기계적 물성 향상을 기대하기 어려운 문제가 있다. 사용량은 전체 복합재료 조성물 100 중량%에 대하여 55 ~ 60 중량%로 하는 것이 바람직한데, 사용량이 55 중량% 미만이면 주 매트릭스 재료로 사용되는 폴리프로필렌 수지의 함량이 부족하여 기계적 물성의 저하가 있을 수 있고, 60 중량%를 초과하여 사용하면 폴리유산 소재의 사용량이 상대적으로 감소하여 본 발명이 목적하는 바이오 소재의 함량을 극대화하는데 반하므로 상기 범위 내에서 사용하는 것이 바람직하다.
상기 폴리유산 수지는 단량체인 유산(Lactic acid)의 중합으로 제조할 수 있다. 유산은 광학활성이 다른 L-타입 및 D-타입 유산으로 존재한다. 유산은 크게 석탄, 석유, 천연가스 등 화석연료로부터 화학적으로 합성하는 방법과 옥수수 전분, 감자 전분, 사탕수수 당즙 등의 식물자원의 탄수화물 발효법에 의해 생산이 가능하다. 화석연료로부터 화학적으로 합성된 유산은 L-타입 및 D-타입 유산이 50 중량%씩 혼합되어 있는 라세미 혼합물로 만들어지는 반면, 전분 발효에 의한 방법에서는 99.5 중량% 이상의 L-타입 유산이 얻어지기 때문에 식물자원의 발효에 의한 생산방법이 선호된다. 본 발명에서도 바이오 매스로부터 합성되는, 100% 천연재료를 사용하는 것이 바람직하며, 분자량은 100,000 ~ 150,000 g/mol 의 것을 사용하는 것이 바람직하다. 분자량이 100,000 g/mol 미만인 경우 기계적 강도가 저하되는 문제가 있을 수 있으며, 150,000 g/mol을 초과하는 경우 과도한 용융점 상승으로 균일한 분산이 이루어지지 않는 문제가 있을 수 있다. 사용량은 25 ~ 30 중량%가 바람직한데, 사용량이 25 중량% 미만이면 기존 석유계 소재 대비 친환경 바이오 소재의 의미가 퇴색하며 물성적 측면에서도 상용화제인 무수 말레인산 그라프트 에틸렌-옥텐 공중합체와의 결합하는 소재가 감소함으로써 기계적 물성 저하 문제가 있을 수 있으며, 사용량이 30 중량%를 초과하면 상대적으로 폴리프로필렌 수지의 함유량이 감소하여 기계적 물성이 저하될 수 있기 때문이다.
상기 무수 말레인산 그라프트 에틸렌-옥텐 공중합체 수지와 무수 말레인산 그라프트 폴리유산 수지는 서로 극성이 상이하여 상용성이 없는 폴리프로필렌 수지와 폴리유산 수지의 상용화제로 사용되어, 폴리프로필렌 수지 내에 분산되는 폴리유산 수지 입자를 균일하게 마이크로 사이즈로 분산시키는 분산제의 역할 및 폴리프로필렌 수지와 폴리유산 수지의 계면 접착을 유도하게 되어 기계적 물성을 향상시키는 가교제의 역할을 한다.
상기 무수 말레인산 그라프트 에틸렌-옥텐 공중합체의 무수 말레인산 그라프트율은 0.5 ~ 1.0 중량%가 바람직한데, 그라프트율이 0.5 중량% 미만인 경우 낮은 극성으로 인해 폴리유산 수지의 균일한 분산이 곤란하며, 1.0 중량%을 초과하면 과도한 용융점도 상승으로 폴리유산 수지의 분산성이 떨어질 수 있으므로 상기 범위의 것을 사용하는 것이 바람직하다. 무수 말레인산 그라프트 에틸렌-옥텐 공중합체는 조성물 100 중량% 중 1 ~ 5 중량%로 사용하는 것이 좋은데, 1 중량% 미만일 경우 폴리유산 수지의 균일한 분산이 이루어지지 않아 조성물의 충격강도 저하 현상이 있을 수 있어 산업적 적용이 어려운 문제가 있을 수 있고, 반대로 5 중량%를 초과하면 기계적 강도 증대 효과를 기대하기 어려우므로 상기 범위로 하는 것이 바람직하다.
무수 말레인산 그라프트 폴리유산 공중합체의 무수 말레인산 그라프트율은 0.3~ 0.7 중량%가 바람직한데, 그라프트율이 0.3중량% 미만인 경우 낮은 극성으로 인해 폴리유산 수지의 균일한 분산이 곤란하며, 0.7 중량%을 초과하면 과도한 용융점도 상승으로 폴리유산 수지의 분산성이 떨어질 수 있으므로 상기 범위의 것을 사용하는 것이 바람직하다. 무수 말레인산 그라프트 폴리유산 공중합체는 조성물 100 중량% 중 1 ~ 5 중량%로 사용하는 것이 좋은데, 1 중량% 미만일 경우 폴리유산 수지의 균일한 분산이 이루어지지 않아 조성물의 충격강도 저하 현상이 있을 수 있어 산업적 적용이 어려운 문제가 있을 수 있고, 반대로 5 중량%를 초과하면 기계적 강도 증대 효과를 기대하기 어려우므로 상기 범위로 하는 것이 바람직하다.
폴리에틸렌-글리시딜 메타아크릴레이트 수지는 조성물 100 중량% 중 1 ~ 5 중량%로 사용하는 것이 좋은데, 1 중량% 미만일 경우 폴리유산 수지와의 화학 반응성이 저하되어 최종적으로 폴리유산 수지의 균일한 분산이 이루어지지 않아 조성물의 충격강도 저하 현상이 있을 수 있어 산업적 적용이 어려운 문제가 있을 수 있고, 반대로 5 중량%를 초과하면 폴리유산 수지와의 과도한 화학적 결합에 의해 기계적 강도 효과가 더 이상 발현되지 않는 현상이 발생함으로 상기 범위로 하는 것이 바람직하다. 또한 상기 폴리에틸렌-글리시딜 메타아크릴레이트 수지는 폴리에틸렌-글리시딜 메타아크릴레이트 내에서 글리시딜 메타아크릴레이트 함유량이 5 ~ 8 중량 % 인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
폴리에틸렌-글리시딜 메타아크릴레이트 수지는 폴리에틸렌-글리시딜 메타아크릴레이트 내에서 글리시딜 메타아크릴레이트 함유량이 5 ~ 8중량 % 인 것이 바람직한데, 함유량이 5 중량% 미만인 경우 폴리유산과의 화학적 반응성이 저하되어 폴리유산 수지의 균일한 분산이 이루어 지지 않는 문제가 있으며, 8 중량%을 초과하면 폴리유산 수지와의 과도한 화학적 결합에 의해 기계적 강도 효과가 더 이상 발현되지 않는 문제가 발생하므로 상기 범위로 하는 것이 바람직하다.
탈크 무기입자는 판상 형태의 무기입자로 화학적으로 함수규산마그네슘염에 속하는 광물로서 일반적으로 열가고성 소재의 강도 보강제로 사용되는 제품을 사용하는 것이 바람직하며, 첨가량은 조성물 100 중량% 중 5 ~ 10 중량%로 사용하는 것이 바람직하다. 5 중량% 미만일 경우 최종 조성물의 강도 향상이 미흡하여 산업적 적용이 어려운 문제가 있을 수 있고, 반대로 10 중량%를 초과하면 과도한 기계적 강도 증가에 의한 충격강도가 저하되는 부작용이 발생할 수 있기 때문에 상기 범위로 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 폴리프로필렌-폴리유산 복합수지 조성물은 다음과 같은 방법으로 자동차 내외장재 또는 건축용 내장재로 성형할 수 있다.
우선 폴리프로필렌 수지 55 ~ 60 중량%, 폴리유산 수지 25 ~ 30 중량% 및 무수 말레인산 그라프트 에틸렌-옥텐 공중합체 1 ~ 5 중량%, 무수 말레인산 그라프트 폴리유산 1 ~ 5 중량%, 폴리에틸렌-글리시딜 메타아크릴레이트 수지는 조성물 1 ~ 5 중량%, 탈크 입자 5 ~ 10 중량% 를 블렌딩 머신 또는 호퍼 등과 같은 믹싱머신을 이용하여 완전 혼합한다. 이후 믹싱된 재료를 압출기를 이용하여 용융압출하여 펠릿 상태로 성형하고, 압출성형된 펠릿을 200 ~ 220℃ 로 가열한다. 이때 폴리유산 수지는 용융된 폴리프로필렌 수지 및 무수 말레인산 그라프트 에틸렌-옥텐 공중합체 내부로 분산된다. 이를 30 ~ 50℃의 금형에서 사출성형하여 목적하는 형태의 제품을 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 폴리프로필렌-폴리유산 복합재료 조성물은 바이오 소재인 폴리유산 소재를 최대 30 중량% 함유하며 사용 후에도 재생가공이 가능하고, 내열성, 충격강도 등 기계적 물성이 우수하므로 대쉬아우터, 대쉬이너, 후드사일런스, 도어패드, 도어트림, 헤드라이너, 패키지트레이, 트렁크매트 등의 자동차 내외장재 및 건축용 내장재 등으로 유용하게 적용할 수 있다.
이하 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 상세하게 설명하겠는바, 본 발명이 다음 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 ~ 2
폴리프로필렌 랜덤 공중합체 수지[R724J, LG-Caltex㈜], 폴리유산 수지[Nature Works사], 무수 말레인산 그라프트 에틸렌-옥텐 공중합체 수지[Aldrich사], 무수 말레인산 그라프트 폴리유산, 폴리에틸렌-글리시딜 메타아크릴레이트 수지[Aldrich사], 탈크 입자[KC-3000, ㈜KOCH]를 하기 표 1과 같은 조성물 함량으로 건조상태에서 혼련한 후 이축압출기에 투입하여 용융점 이상의 온도인 210 ℃에서 용융혼련하여 복합재료 조성물을 제조하였다. 하기 표 2에서 하기 시험예에 따라 이의 물성과 내열성을 측정하여 표시하였다.
비교예 1 ~ 4
상기 실시예 2와 동일하게 실시하되, 무수 말레인산 그라프트 에틸렌-옥텐 공중합체 수지를 각각 무수 말레인산 그라프트 비결정성 폴리프로필렌 수지(비교예 1), 무수 말레인산 그라프트 결정성 폴리프로필렌 수지(비교예 2), 무수 말레인산 그라프트 에틸렌-프로필렌 공중합체 수지(비교예 3), 아미노 변성 스티렌-에틸렌·부틸렌-스티렌 블록 공중합체 수지(비교예 4)로 치환하며, 그 중량비를 하기 표 1과 같이 실시하였다. 하기 표 2에서 하기 시험예에 따라 이의 물성과 내열성을 측정하여 표시하였다.
구분 실시예(중량%) 비교예(중량%)
1 2 1 2 3 4
A 55 60 70 70 70 70
B 25 25 25 25 25 25
C-1 5 5 - - - -
C-2 - - 5 - - -
C-3 - - - 5 - -
C-4 - - - - 5 -
C-5 - - - - - 5
D 5 4 - - - -
E 5 1 - - - -
F 5 5 - - - -
A : 폴리프로필렌 랜덤 공중합체 수지[R724J, LG-Caltex㈜]
B : 폴리유산 수지[Nature Works사]
C-1: 무수 말레인산 그라프트 에틸렌-옥텐 코폴리머 수지(Aldrich사)
C-2: 무수 말레인산 그라프트 비결정성 폴리프로필렌 수지[터프셀렌T4535MA, 스미토모 화학㈜]
C-3: 무수 말레인산 그라프트 결정성 폴리프로필렌 수지[유멕스1010, 산요화성공업㈜]
C-4: 무수 말레인산 그라프트 에틸렌-프로필렌 공중합체 수지[MP0620, 미쓰이 화학㈜]
C-5: 아미노 변성 스티렌-에틸렌·부틸렌-스티렌 블록 공중합체 수지[Dynaron 8630P, JSR㈜]
D : 무수 말레인산 그라프트 폴리유산 수지 [자체합성]
E : 폴리에틸렌-글리시딜 메타아크릴레이트 수지 [Aldrich사]
F : 탈크 [제조사 : ㈜ KOCH (한국), 그레이드 : KC-3000]
시험예 : 물성측정 시험
상기 실시예 1 ~ 2 및 비교예 1 ~ 4 에 의하여 제조된 복합재료 조성물의 기계적 물성 측정을 위하여 사출성형을 통하여 아래 측정법(ASTM D 638, ASTM D 256, ASTM D 790, ASTM D 648)에서 제시한 시편으로 성형한 후, 측정법에서 제시하는 방법으로 물성을 측정하여 그 결과를 다음 표 2에 나타내었다. 인장물성 측정시편은 덤벨형 모양의 시편이며, 충격강도 측정시편은 시편에 노치가 형성된 시편의 모양을 사용하였다.
1)인장특성 측정방법
ASTM D 638(Standard Test Method for Tensile Properties of Plastics)에 의거하여 측정용 시편을 만들어 만능시험기를 사용하여 인장강도, 신율 및 인장탄성율을 측정하였다.
2)충격강도 측정방법
ASTM D 256(Standard Test Methods for Determining the Izod Pendulum Impact Resistance of Plastics )에 의거하여 측정용 시편을 만들어 아이조드 충격기를 사용, 충격강도 값을 측정하였다.
3) 굴곡탄성율 측정방법
ASTM D 790(Standard Test Methods for Flexural Properties of Unreinforced and Reinforced Plastics and Electrical Insulating Materials)에 의거하여 측정용 시편을 만들어 만능시험기를 사용, 굴곡탄성율을 측정하였다.
4)내열성 측정방법
ASTM D 648(Standard Test Method for Deflection Temperature of Plastics Under Flexural Load in the Edgewise Position)에 의거하여 측정용 시편을 만들어 만능시험기를 사용하여 내열성을 측정하였다.
구분 실시예 비교예
1 2 1 2 3 4
인장강도(kg/cm2) 291 290 150 130 120 130
신율(%) 590 550 150 183 190 170
인장탄성율(MPa) 1600 1550 560 580 570 550
충격강도(kJ/m2) 19 20 17 6 5 4
굴곡탄성율(kg/cm2) 13000 13100 8000 8200 11900 9100
내열성(℃) 120 121 90 92 115 90
상기 표 2에서 보이는 바와 같이 상용화제로 무수 말레인산 그라프트 비결정성 폴리프로필렌 수지를 사용한 비교예 1의 경우 충격강도는 양호하나 인장물성이 낮으며, 무수 말레인산 그라프트 에틸렌-프로필렌 공중합체 수지를 사용한 비교예 3의 경우 내열성 및 굴곡탄성율은 우수하나 충격강도 및 인장물성이 자동차용 내외장재로 사용하기에 부족한 수치를 보임을 알 수 있다. 또한 아미노 변성 엘라스토머를 사용한 비교예 4의 경우보다 무수 말레인산 그라프트 에틸렌-옥텐 공중합체 수지를 사용한 본 발명의 폴리프로필렌-폴리유산 복합재료 조성물이 전반적인 기계적 강도 및 내열성 면에서 우수한 결과를 보임을 알 수 있다.
결국 본 발명의 폴리프로필렌-폴리유산 복합재료 조성물은 자동차용 내외장재로 요구되는 18 kJ/m2 이상의 충격강도 및 110 ℃ 이상의 내열성을 확보하며, 기타 인장물성 등도 기존의 상용화제를 이용한 폴리유산 복합재료 조성물보다 우수하므로 자동차 대쉬아우터, 대쉬이너, 도어트림, 패키지트레이 등에 유용하게 적용할 수 있으며, 건축용 내장재 등으로도 사용이 가능함을 확인할 수 있었다.

Claims (8)

  1. 폴리프로필렌 수지 55 ~ 60 중량%;
    폴리유산 수지 25 ~ 30 중량%;
    무수 말레인산 그라프트 에틸렌-옥텐 공중합체 수지 1 ~ 5 중량%;
    무수 말레인산 그라프트 폴리유산 수지 1 ~ 5 중량%;
    폴리에틸렌-글리시딜 메타아크릴레이트 수지 1 ~ 5 중량%; 및
    탈크 입자 5 ~ 10 중량%;
    를 포함하되, 상기 무수 말레인산 그라프트 폴리유산 수지는 무수 말레인산 그라프트율이 0.3 ~ 0.7 중량%인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌-폴리유산 복합재료 조성물.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리프로필렌 수지는 프로필렌 단독 중합체, 프로필렌 랜덤 공중합체 및 프로필렌 블록 공중합체 중에서 선택된 1종으로서 용융지수(MI) 0.5 ~ 30 g/10분(ASTM D 1238, 230℃)인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌-폴리유산 복합재료 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리유산 수지는 바이오 매스로부터 합성되는 천연재료로서 분자량이 100,000 ~ 150,000 g/mol인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌-폴리유산 복합재료 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 무수 말레인산 그라프트 에틸렌-옥텐 공중합체 수지는 무수 말레인산 그라프트율이 0.5 ~ 1.0 중량%인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌-폴리유산 복합재료 조성물.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리에틸렌-글리시딜 메타아크릴레이트 수지는 폴리에틸렌-글리시딜 메타아크릴레이트 내에서 글리시딜 메타아크릴레이트 함유량이 5 ~ 8 중량 % 인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌-폴리유산 복합재료 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 탈크 입자는 함수규산마그네슘염에 속하는 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌-폴리유산 복합재료 조성물.
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120189860A1 (en) * 2011-01-24 2012-07-26 Fina Technology, Inc. Polymeric compositions comprising polylactic acid oligomers and methods of making the same
KR101388402B1 (ko) * 2011-02-14 2014-04-22 주식회사 엘지화학 폴리유산-폴리프로필렌계 수지 조성물
KR20140015990A (ko) * 2012-07-27 2014-02-07 (주)엘지하우시스 자동차 내장재용 열가소성 수지 조성물 및 자동차 내장재 성형품
CN104781333B (zh) 2012-11-12 2020-07-10 乐金华奥斯有限公司 汽车内饰材料用热塑性树脂组合物及汽车内饰材料用成型品
CN103436108A (zh) * 2013-08-21 2013-12-11 吴江市英力达塑料包装有限公司 一种自清洁功能高分子及制备工艺
KR101636600B1 (ko) * 2013-11-04 2016-07-05 (주)엘지하우시스 자동차 내장재용 열가소성 수지 조성물 및 자동차 내장재용 성형품
CN105623213A (zh) * 2014-11-30 2016-06-01 黑龙江鑫达企业集团有限公司 一种高韧性、高流动性聚乳酸/聚丙烯合金的制备方法
KR101734662B1 (ko) 2015-07-14 2017-05-11 현대자동차주식회사 바이오 수지 조성물 및 이를 이용한 바이오 성형품
KR101688765B1 (ko) * 2016-03-16 2016-12-21 (주)엘지하우시스 자동차 내장재용 열가소성 수지 조성물 및 자동차 내장재 성형품
EP3697844B1 (en) * 2017-10-17 2021-12-08 Byk-Chemie GmbH Polyolefin polylactic acid polymer blends
EP3820941B1 (en) 2018-07-13 2023-09-13 Byk-Chemie GmbH A grafted polylactic acid
EP3864090B1 (en) * 2018-10-09 2022-12-07 BYK-Chemie GmbH A composition comprising a grafted polylactic acid
CN109627581B (zh) * 2018-12-14 2021-05-25 广州市聚赛龙工程塑料股份有限公司 一种聚丙烯复合材料及其制备方法与应用
CN113999419A (zh) * 2019-07-09 2022-02-01 中山市金群瑞科技有限公司 一种可降解包装板材的制备方法
CN114149637A (zh) * 2022-01-10 2022-03-08 广东圆融新材料有限公司 聚丙烯-聚乳酸复合材料及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007246845A (ja) * 2006-03-17 2007-09-27 Toray Ind Inc 樹脂組成物ならびにそれからなる成形品
JP2009013405A (ja) 2007-06-05 2009-01-22 Mitsubishi Plastics Inc フィルム、該フィルムを用いた成形品、延伸フィルム、熱収縮性フィルム、熱収縮性ラベル及び該ラベルを装着した容器
JP2009221349A (ja) 2008-03-17 2009-10-01 Sumitomo Chemical Co Ltd プロピレン系樹脂組成物およびその成形体

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100655532B1 (ko) * 2005-03-02 2006-12-08 엘에스전선 주식회사 굽힘 변형시 백화현상이 억제된 난연성 전선 피복재료 조성물
US8137773B2 (en) * 2005-11-30 2012-03-20 Mitsubishi Plastics, Inc. Polyolefin series heat-shrinkable film, molded product and heat-shrinkable laminated label employing the film, and container
JP5233105B2 (ja) * 2006-09-27 2013-07-10 豊田合成株式会社 ポリ乳酸系樹脂成形品
JP2008111043A (ja) 2006-10-30 2008-05-15 Inoac Corp ポリ乳酸系樹脂組成物及びその成形体
KR101001524B1 (ko) 2007-10-02 2010-12-15 노희찬 개의 축중합반응이 가능한 반응기와 라디칼반응이 가능한 반응기 1개를 동시에 갖는 단량체를 첨가한 고배율 발포용 고점도 개질 식물유래 생분해성 수지 조성물
JP4922124B2 (ja) 2007-10-17 2012-04-25 株式会社イノアックコーポレーション ポリ乳酸系樹脂組成物及びその成形体
JP2009256487A (ja) 2008-04-17 2009-11-05 Inoac Corp ポリ乳酸組成物、その製造方法及びその成形体
BRPI0822434B1 (pt) * 2008-05-30 2018-05-29 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Trama não tecida, artigo absorvente e método para formar a trama não tecida

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007246845A (ja) * 2006-03-17 2007-09-27 Toray Ind Inc 樹脂組成物ならびにそれからなる成形品
JP2009013405A (ja) 2007-06-05 2009-01-22 Mitsubishi Plastics Inc フィルム、該フィルムを用いた成形品、延伸フィルム、熱収縮性フィルム、熱収縮性ラベル及び該ラベルを装着した容器
JP2009221349A (ja) 2008-03-17 2009-10-01 Sumitomo Chemical Co Ltd プロピレン系樹脂組成物およびその成形体

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