KR101698277B1 - 사출 성형용 폴리에틸렌 수지 조성물 - Google Patents

사출 성형용 폴리에틸렌 수지 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR101698277B1
KR101698277B1 KR1020150134300A KR20150134300A KR101698277B1 KR 101698277 B1 KR101698277 B1 KR 101698277B1 KR 1020150134300 A KR1020150134300 A KR 1020150134300A KR 20150134300 A KR20150134300 A KR 20150134300A KR 101698277 B1 KR101698277 B1 KR 101698277B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
resin composition
ethylene
resin
injection molding
melt flow
Prior art date
Application number
KR1020150134300A
Other languages
English (en)
Inventor
김경훈
정선영
이동훈
Original Assignee
롯데케미칼 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 롯데케미칼 주식회사 filed Critical 롯데케미칼 주식회사
Priority to KR1020150134300A priority Critical patent/KR101698277B1/ko
Priority to JP2018515870A priority patent/JP6640999B2/ja
Priority to PCT/KR2016/009806 priority patent/WO2017052096A1/ko
Priority to US15/762,774 priority patent/US10899859B2/en
Priority to EP16848822.9A priority patent/EP3354685B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101698277B1 publication Critical patent/KR101698277B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F210/00Copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F210/16Copolymers of ethene with alpha-alkenes, e.g. EP rubbers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions 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
    • C08L23/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/0001Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor characterised by the choice of material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions 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
    • C08L23/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/06Polyethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions 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
    • C08L23/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/08Copolymers of ethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions 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
    • C08L23/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/08Copolymers of ethene
    • C08L23/0807Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons only containing more than three carbon atoms
    • C08L23/0815Copolymers of ethene with aliphatic 1-olefins
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2023/00Use of polyalkenes or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2023/04Polymers of ethylene
    • B29K2023/06PE, i.e. polyethylene
    • B29K2023/0608PE, i.e. polyethylene characterised by its density
    • B29K2023/0625LLDPE, i.e. linear low density polyethylene
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2023/00Use of polyalkenes or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2023/04Polymers of ethylene
    • B29K2023/08Copolymers of ethylene
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/56Stoppers or lids for bottles, jars, or the like, e.g. closures
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2500/00Characteristics or properties of obtained polyolefins; Use thereof
    • C08F2500/04Broad molecular weight distribution, i.e. Mw/Mn > 6
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2500/00Characteristics or properties of obtained polyolefins; Use thereof
    • C08F2500/08Low density, i.e. < 0.91 g/cm3
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2500/00Characteristics or properties of obtained polyolefins; Use thereof
    • C08F2500/12Melt flow index or melt flow ratio
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2800/00Copolymer characterised by the proportions of the comonomers expressed
    • C08F2800/10Copolymer characterised by the proportions of the comonomers expressed as molar percentages
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2207/00Properties characterising the ingredient of the composition
    • C08L2207/06Properties of polyethylene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2207/00Properties characterising the ingredient of the composition
    • C08L2207/06Properties of polyethylene
    • C08L2207/066LDPE (radical process)

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

에틸렌 기반의 수지를 용융 혼합하여 연질 특성과 충격 특성이 우수하고, 환경응력균일저항성이 뛰어나며, 총체적인 이행이 낮아 식약품 용기 또는 마개로 널리 사용될 수 있는 사출 성형용 수지 조성물이 개시된다. 본 발명은 용융 흐름 지수가 15~30dg/분(190℃, 2.16kg)인 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 80~90중량% 및 용융 흐름 지수가 25~40dg/분(190℃, 2.16kg)인 에틸렌-알파-올레핀 공중합체 수지 10~20중량%가 용융 혼합된 사출 성형용 수지 조성물을 제공한다.

Description

사출 성형용 폴리에틸렌 수지 조성물{POLYETHYLENE RESIN FOR INJECTION MOLDING}
본 발명은 폴리에틸렌 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사출 성형용 폴리에틸렌 수지 조성물에 관한 것이다.
현재 일반적인 식약품 보관 용기나 마개의 제조에는 저밀도 폴리에틸렌 또는 선형 저밀도 폴리에틸렌이 단독으로 또는 혼합되어 사용되고 있다. 폴리에틸렌을 이용하여 제조한 제품은 성형성이 우수하고 저온 충격강도가 좋을 뿐 아니라 가격이 저렴한 장점이 있어 널리 통상적으로 사용되고 있다. 그러나 현재 널리 판매되어 사용되고 있는 제품은 고온에서 사용시 수지 조성물에 포함된 저분자물질 등이 내용물에 이행되는 문제가 있으며, 저온 보관시에는 폴리에틸렌이 딱딱해져서 개폐성이 불량해지는 단점이 있다.
특히 밀폐 용기 마개의 경우 고흐름성 선형 저밀도 폴리에틸렌, 고흐름성 저밀도 폴리에틸렌 또는 그 두 소재를 물리적으로 혼합된 수지를 사용하여 제조되고 있다. 그러나, 기존 소재들은 성형 제품이 요구하는 특성을 만족하지 못할 수 있고, 물리적인 혼합 제품을 통하여도 분산성이 부족하여 제품 균일도가 낮고, 연질 특성이 낮아 성형 제품이 요구하는 충격, 밀폐 특성을 만족할 수 없고, 성형 제품이 어느 이상의 응력을 받았을 경우 백화가 발생한다. 특히 물리적인 혼합 제품은 환경응력균일저항성(ESCR)이 매우 낮아 지속적인 응력 환경 하에서 사용하기는 어려운 문제가 있다.
한국등록특허 제0505557는 할로겐화 부틸 고무를 주성분으로 하고, 가황 촉진제를 사용하지 않는 비황 무독성 가황 시스템으로 약병 마개 제조용 고무 조성물을 제시하고 있으나, 파라핀 왁스나 황 성분 등으로 인해 이행 또는 유해성 문제가 발생할 수 있다.
한국등록특허 제0821427호는 랜덤 폴리프로필렌과 에틸렌-알파올레핀 공중합체, 저밀도 폴리에틸렌의 혼합을 통하여 식품 용기 및 김치냉장고 용기 뚜껑에 사용하는 방법을 제시하고 있으나, 높은 함량의 에틸렌-알파-올레핀으로 인하여 성형성(흐름성)이 좋지 못하며, 성형품에서 음식물로 저분자 물질 이행 문제가 발생할 수 있다.
한국등록특허 제0901632호는 선형 저밀도 폴리에틸렌과 알파올레핀 엘라스토머의 혼합으로 저분자 물질 이행을 감소시키고, 밀폐 및 개폐 특성을 향상시키는 방법을 제시하고 있으나, 용출량이 유럽 집행 위원회 규정(European Commission Regulation (EU) No 10/2011) 기준을 만족하지 못해 적용하기 어려운 분야가 있다.
본 발명은 에틸렌 기반의 수지를 용융 혼합하여 연질 특성과 충격 특성이 우수하고, 환경응력균일저항성이 뛰어나며, 총체적인 이행이 낮아 식약품 용기 또는 마개로 널리 사용될 수 있는 사출 성형용 수지 조성물을 제공하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 용융 흐름 지수가 15~30dg/분(190℃, 2.16kg)인 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 80~90중량% 및 용융 흐름 지수가 25~40dg/분(190℃, 2.16kg)인 에틸렌-알파-올레핀 공중합체 수지 10~20중량%가 용융 혼합된 사출 성형용 수지 조성물을 제공한다.
또한 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지는 에틸렌 단독 중합체이거나, 에틸렌과 1-부텐 또는 이소펜탄과의 공중합체로서, 밀도가 0.915~0.930g/㎤이고, 다분산 지수(PDI, polydispersity index)가 3~6인 것을 특징으로 하는 사출 성형용 수지 조성물을 제공한다.
또한 상기 에틸렌-알파-올레핀 공중합체 수지는 에틸렌과 탄소수 3 내지 8개의 알파-올레핀으로 구성되고, 밀도가 0.860~0.880g/㎤인 것을 특징으로 하는 사출 성형용 수지 조성물을 제공한다.
또한 상기 알파-올레핀은 1-부텐, 1-헥센 또는 1-옥텐이고, 에틸렌 함량이 70~90몰%인 것을 특징으로 하는 사출 성형용 수지 조성물을 제공한다.
또한 상기 수지 조성물은 용융 흐름 지수가 20~30dg/분(190℃, 2.16kg)이고, 밀도가 0.914~0.920g/㎤인 것을 특징으로 하는 사출 성형용 수지 조성물을 제공한다.
또한 상기 수지 조성물은 굴곡 탄성율이 2,000~3,000kgf/㎠이고, Shore D 경도가 30~40인 것을 특징으로 하는 사출 성형용 수지 조성물을 제공한다.
또한 상기 수지 조성물은 총체적인 이행(overall migration)이 10mg/dm2 미만인 것을 특징으로 하는 사출 성형용 수지 조성물을 제공한다.
또한 상기 수지 조성물을 사출 성형하여 제조된 밀폐형 용기 마개를 제공한다.
본 발명에 따른 사출 성형용 수지 조성물은 흐름성이 높아 사출 성형에 매우 유리하고, 연질 특성이 우수하여 저온 보관에 따른 변형과 외부 충격에 대한 저항성이 우수하다.
또한 용융 혼련 방법을 적용하여 제품 균일도가 높고, 환경응력균열저항성이 매우 높아 가혹한 환경에서 장기간 사용이 가능하며, 실제 사출 성형 제품에서도 고온 또는 특정 화학 물질 환경에서 높게 나타나는 저분자 물질 이행 수준이 낮다.
도 1은 본 발명의 실시예 1 및 비교예 1에 따라 제조된 수지 조성물에 대해 듀폰(DuPont) 충격 시험에 따른 백화 현상을 관찰한 결과를 나타낸 사진.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
본 발명은 용융 혼합 방법을 통하여 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지에 소정 함량의 개질제로서 에틸렌-알파-올레핀 공중합체 첨가를 통하여 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지의 특성을 개선한 것으로, 용융 흐름 지수가 15~30dg/분(190℃, 2.16kg)인 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 80~90중량% 및 용융 흐름 지수가 25~40dg/분(190℃, 2.16kg)인 에틸렌-알파-올레핀 공중합체 수지 10~20중량%가 용융 혼합된 사출 성형용 수지 조성물을 개시한다.
본 발명에서 상기 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지는 에틸렌 단독 중합체이거나, 에틸렌과 1-부텐 또는 이소펜탄과의 공중합으로 수득될 수 있다. 이때 상기 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지는 지글러-나타 촉매를 사용하여 제조될 수 있으며, 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지의 제조방법은 예컨대, 기상법, 솔류션법, 슬러리법 등을 사용할 수 있으며, 당 업계에 공지된 것이라면 특별히 한정되지 않으나, 기상법을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지는 용융 흐름 지수(ASTM D1238, 190℃, 2.16kg 하중)가 15~30dg/분이고, 바람직하게는 20~25dg/분일 수 있다. 상기 용융 흐름 지수가 15dg/분 미만일 경우에는 성형성이 저하되고, 30dg/분을 초과할 경우에는 고온에서 용출되는 저분자 물질의 양이 많아질 수 있다.
또한 상기 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지의 밀도는 0.915~0.930g/㎤인 것이 바람직하고, 0.920~0.925g/㎤인 것이 더욱 바람직하다. 상기 밀도가 0.915g/㎤ 미만일 경우에는 용기 마개로 제조 시 고온에서 변형이 발생하고 저분자 용출량이 많아질 수 있고, 0.930g/㎤를 초과할 경우에는 저온에서 용기 마개의 개폐성이 저하될 수 있다.
또한 상기 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지는 다분산 지수(PDI, polydispersity index)가 3~6인 것이 바람직하고, 3.5~5.5인 것이 더욱 바람직하다. 상기 다분산 지수가 3 미만일 경우에는 연질 특성과 환경응력균일저항 특성이 충분히 발현되지 않을 수 있고, 다분산 지수가 6을 초과할 경우에는 외부 충격에 대한 저항성이 저하될 수 있다.
상기 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지는 80~90중량% 함량으로 포함된다. 상기 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 함량이 80중량% 미만일 경우에는 사출 성형성이 저하될 수 있고, 90중량%를 초과할 경우에는 제품 강성도가 과도하여 용기 마개로 제조 시 개폐성이 저하될 수 있다.
본 발명에서 상기 에틸렌-알파-올레핀 공중합체 수지는 에틸렌과 알파-올레핀의 단량체를 공단량체로 하여 제조된 공중합체로, 최종 수지 조성물로 사출 성형 시 제품의 연질 특성과 환경응력균일저항 특성을 고려하여 상기 알파-올레핀은 탄소수 3 내지 8개의 알파-올레핀이 선택될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 1-부텐, 1-헥센 또는 1-옥텐이 선택될 수 있고, 더욱 더 바람직하게는 1-헥센 또는 1-옥텐이 선택될 수 있다. 이때 에틸렌과 1-부텐, 1-헥센 또는 1-옥텐으로 이루어진 공중합체 수지에서 에틸렌 함량은 70~90몰%일 때 사출품의 연질 특성과 환경응력균일저항 특성이 가장 우수하다.
이러한 에틸렌-알파-올레핀 공중합체 수지는 용융 흐름 지수(ASTM D1238, 190℃, 2.16kg 하중)가 25~40dg/분이고, 바람직하게는 30~35dg/분일 수 있다. 상기 용융 흐름 지수가 25dg/분 미만일 경우에는 성형성이 저하되고, 40dg/분을 초과할 경우에는 고온에서 용출되는 저분자 물질의 양이 많아질 수 있다.
또한 상기 에틸렌-알파-올레핀 공중합체 수지의 밀도는 0.860~0.880g/㎤인 것이 바람직하고, 0.865~0.875g/㎤인 것이 더욱 바람직하다. 상기 밀도가 0.860g/㎤ 미만인 것은 제조 원가 면에서 바람직하지 않고, 0.880g/㎤를 초과할 경우에는 사출 성형 제품의 연질 특성이 저하될 수 있다.
상기 에틸렌-알파-올레핀 공중합체 수지는 10~20중량% 함량으로 포함된다. 상기 에틸렌-알파-올레핀 공중합체 수지 함량이 10중량% 미만일 경우에는 연질 특성 및 환경응력균일저항 특성이 충분히 발현되지 않을 수 있고, 20중량%를 초과할 경우에는 총체적인 이행 결과가 기준 이상으로 나타나 적용 분야에 한계가 있을 수 있다.
이상의 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지와 에틸렌-알파-올레핀 공중합체 수지를 용융 혼합하여 제조되는 수지 조성물은 용융 흐름 지수가 20~30dg/분(190℃, 2.16kg)일 수 있고, 바람직하게는 22~27dg/분일 수 있다. 또한 밀도가 0.914~0.920g/㎤일 수 있다. 본 발명에 따른 수지 조성물은 상기 용융 흐름 지수 및 밀도 범위 내에서 사출 성형에 유리하다.
이러한 본 발명에 따른 사출 성형용 수지 조성물은 굴곡 탄성율이 2,000~3,000kgf/㎠이고, Shore D 경도가 30~40을 가지며, 또한 저온(-30℃) DuPont 충격 시험 결과가 200kg·cm을 초과하는 것으로 나타나 연질 특성과 충격 특성이 매우 우수하다. 나아가, 유럽 집행 위원회 규정(European Commission Regulation (EU) No 10/2011) 규격에 따른 총체적인 이행 결과가 각 10mg/dm2 미만으로서, 식약품 용기 또는 마개 용도로서 특히 적합하게 사용될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 사출 성형용 수지 조성물은 공지의 용융 혼합 공정을 통해 제조될 수 있으며, 상기 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지와 에틸렌-알파-올레핀 공중합체 수지의 원활한 분산성을 구현할 수 있는 조건이라면 용융 혼합 공정 조건에 특별한 한정이 있는 것은 아니다.
전술한 바와 같이, 종래 고흐름성 선형 저밀도 폴리에틸렌이나 고흐름성 저밀도 폴리에틸렌으로 제조된 소재들은 연질 특성이 낮아 성형 제품이 요구하는 충격, 밀폐 특성을 만족할 수 없고, 성형 제품이 어느 이상의 응력을 받았을 경우 백화가 발생하며, 특히 물리적인 혼합 제품은 환경응력균일저항성(ESCR)이 매우 낮은 문제가 있었으나, 본 발명에 따른 사출 성형용 수지 조성물은 용융 혼합 공정을 통해 분산성도 매우 높으며, 개질제를 통하여 연질 특성을 균일하게 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 환경응력균일저항성이 매우 높아 가혹한 환경에서도 장기 사용이 가능하다. 특히, 40℃의 3% 아세트산 수용액에서 10일간, 40℃ 95% 에탄올 수용액에서 10일간, 20℃ 이소옥탄에서 2일간 용출시켜 단위 면적당 이행되는 양을 측정하는 유럽 집행 위원회 규정(European Commission Regulation (EU) No 10/2011)의 총체적인 이행 결과가 모두 10mg/dm2 미만의 결과를 나타내므로, 본 발명에 따라 제조된 사출 성형용 수지 조성물은 식약품 용기 또는 마개 용도로서 특히 적합하게 사용될 수 있다.
이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
실시예 1
선형 저밀도 폴리에틸렌 수지(에틸렌 단독 중합체, 용융 흐름 지수 23dg/분(190℃, 2.16kg), 밀도 0.925g/㎤, 다분산 지수 4.5) 80중량% 및 에틸렌-알파-올레핀 공중합체(에틸렌과 1-옥텐의 랜덤공중합체, 에틸렌 함량 80몰%, 용융 흐름 지수 30dg/분(190℃, 2.16kg), 밀도 0.870g/㎤) 20중량% 조성으로 180~230℃ 조건에서 용융 혼합 방법을 통하여 펠렛 형태의 수지 조성물을 제조하였다.
실시예 2
실시예 1에서 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 90중량% 및 에틸렌-알파-올레핀 공중합체 10중량%로 조절한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수지 조성물을 제조하였다.
실시예 3
실시예 1에서 에틸렌-알파-올레핀 공중합체(에틸렌과 1-헥센의 랜덤공중합체, 에틸렌 함량 80몰%, 용융 흐름 지수 32dg/분(190℃, 2.16kg, 밀도 0.870g/㎤)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수지 조성물을 제조하였다.
실시예 4
실시예 1에서 에틸렌-알파-올레핀 공중합체(에틸렌과 1-부텐의 랜덤공중합체, 에틸렌 함량 80몰%, 용융 흐름 지수 35dg/분(190℃, 2.16kg, 밀도 0.870g/㎤)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수지 조성물을 제조하였다.
실시예 5
실시예 1에서 다분산 지수가 2인 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수지 조성물을 제조하였다.
실시예 6
실시예 1에서 다분산 지수가 7인 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수지 조성물을 제조하였다.
비교예 1
실시예 1에서 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 50중량% 및 저밀도 폴리에틸렌 수지(에틸렌 단독 중합체, 용융 흐름 지수 55dg/분(190℃, 2.16kg), 밀도 0.914g/㎤) 50중량%로 조절한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수지 조성물을 제조하였다.
비교예 2
실시예 1에서 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 100중량%로 조절한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수지 조성물을 제조하였다.
시험예
상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 수지 조성물에 대하여 하기 방법으로 물성을 측정하고 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
[측정방법]
1) 용융 흐름 지수
ASTM D1238에 따라서 측정하였으며, 측정 조건은 190℃, 2.16kg이었다.
2) 밀도
ASTM D1505에 따라서 측정하였으며, 150℃에서 0.25톤 압력으로 7분, 13.5톤 압력으로 3분 동안 압축 성형 후, 75℃까지 40분 동안 냉각하여 시편을 준비하였다.
3) 굴곡탄성율
ASTM D790에 따라서 측정하였으며, 시편은 127×12.7×6.4mm 크기이며, 28mm/분 속도를 사용하였다.
4) 경도(Shore D)
ASTM D2240에 따라서 측정하였으며, 시편은 6mm 두께의 평판 시편이었다.
5) 환경응력균열저항성(ESCR)
ASTM D1693에 따라서 측정하였으며, Igepal 10wt% 수용액 안에서 환경응력에 의한 균열 발생이 50%되는 시간(F50hr)을 측정하였다.
6) 듀폰(DuPont) 충격 시험
ASTM D2794에 따라서 측정하였으며, -30℃에서 1.7mm 두께의 실제 밀폐 용기 마개 사출 성형품에 대하여 평가하였다. 또한 실시예 1 및 비교예 1에 대하여 2mm 두께의 평판 시편을 사출하여 100kg·cm, 상온 조건에서 백화 현상을 육안 평가 하였다.
7) 총체적 이행
40℃의 3% 아세트산 수용액에서 10일간, 40℃ 95% 에탄올 수용액에서 10일간, 20℃ 이소옥탄에서 2일간 용출시켜 단위 면적당 이행되는 양을 측정하는 유럽 집행 위원회 규정(European Commission Regulation (EU) No 10/2011)에 따라 총체적인 이행 결과를 측정하였다.
Figure 112015092580015-pat00001
표 1 및 도 1을 참조하면, 본 발명에 따라 특정 조성의 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지와 에틸렌-알파-올레핀 공중합체를 용융 혼합하여 제조된 수지 조성물을 이용할 경우 현재 적용되는 수지 조성물(비교예 1 및 2) 대비 연질 특성이 우수하여 저온 보관에 따른 변형과 외부 충격에 대한 저항성이 우수하고 백화 현상도 발생하지 않으며, 환경응력균열저항성이 매우 높아 가혹한 환경에서 장기간 사용이 가능하며, 실제 사출 성형 제품에서도 고온 또는 특정 화학 물질 환경에서 높게 나타나는 저분자 물질 이행 수준도 10mg/dm2 이하로 나타나는 것을 확인할 수 있다.
한편, 에틸렌-알파-올레핀 공중합체의 알파-올레핀은 1-부텐(실시예 4)보다는 1-옥텐이나 1-헥센을 적용하는 것이 물성 균형 면에서 보다 바람직하고, 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지의 다분산 지수가 3~6 범위를 벗어날 경우(실시예 5 및 6)에는 총체적 이행이나 충격 특성이 다소 저하되는 것을 알 수 있다.
이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미, 범위 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (8)

  1. 용융 흐름 지수가 15~30dg/분(190℃, 2.16kg)인 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지 80~90중량% 및 용융 흐름 지수가 25~40dg/분(190℃, 2.16kg)인 에틸렌-알파-올레핀 공중합체 수지 10~20중량%가 용융 혼합된 사출 성형용 수지 조성물로서,
    에틸렌-알파-올레핀 공중합체 수지는 에틸렌과, 1-헥센 또는 1-옥텐으로 구성되되, 에틸렌 함량이 70~90몰% 및 밀도가 0.860~0.880g/㎤이고,
    상기 수지 조성물은 하기 방법에 따라 측정된 총체적인 이행(overall migration)이 10mg/dm2 미만이고, 환경응력균열저항성(ESCR)이 1,500F50hr 이상인 것을 특징으로 하는 사출 성형용 수지 조성물.
    [총체적 이행 측정방법]
    40℃의 3% 아세트산 수용액에서 10일간, 40℃ 95% 에탄올 수용액에서 10일간, 20℃ 이소옥탄에서 2일간 용출시켜 단위 면적당 이행되는 양을 측정하는 유럽 집행 위원회 규정(European Commission Regulation (EU) No 10/2011)에 따라 총체적인 이행 결과를 측정함.
    [환경응력균열저항성(ESCR) 측정방법]
    ASTM D1693에 따라, Igepal 10wt% 수용액 안에서 환경응력에 의한 균열 발생이 50%되는 시간(F50hr)을 측정함.
  2. 제1항에 있어서,
    선형 저밀도 폴리에틸렌 수지는 에틸렌 단독 중합체이거나, 에틸렌과 1-부텐 또는 이소펜탄과의 공중합체로서, 밀도가 0.915~0.930g/㎤이고, 다분산 지수(PDI, polydispersity index)가 3~6인 것을 특징으로 하는 사출 성형용 수지 조성물.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 수지 조성물은 용융 흐름 지수가 20~30dg/분(190℃, 2.16kg)이고, 밀도가 0.914~0.920g/㎤인 것을 특징으로 하는 사출 성형용 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수지 조성물은 굴곡 탄성율이 2,000~3,000kgf/㎠이고, Shore D 경도가 30~40인 것을 특징으로 하는 사출 성형용 수지 조성물.
  7. 삭제
  8. 제1항, 제2항, 제5항 및 제6항 중 어느 한 항의 수지 조성물을 사출 성형하여 제조된 밀폐형 용기 마개.
KR1020150134300A 2015-09-23 2015-09-23 사출 성형용 폴리에틸렌 수지 조성물 KR101698277B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150134300A KR101698277B1 (ko) 2015-09-23 2015-09-23 사출 성형용 폴리에틸렌 수지 조성물
JP2018515870A JP6640999B2 (ja) 2015-09-23 2016-09-01 射出成形用ポリエチレン樹脂造成物
PCT/KR2016/009806 WO2017052096A1 (ko) 2015-09-23 2016-09-01 사출 성형용 폴리에틸렌 수지 조성물
US15/762,774 US10899859B2 (en) 2015-09-23 2016-09-01 Polyethylene resin composition for injection-molding
EP16848822.9A EP3354685B1 (en) 2015-09-23 2016-09-01 Polyethylene resin composition for injection-molding

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150134300A KR101698277B1 (ko) 2015-09-23 2015-09-23 사출 성형용 폴리에틸렌 수지 조성물

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101698277B1 true KR101698277B1 (ko) 2017-01-19

Family

ID=57990884

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150134300A KR101698277B1 (ko) 2015-09-23 2015-09-23 사출 성형용 폴리에틸렌 수지 조성물

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10899859B2 (ko)
EP (1) EP3354685B1 (ko)
JP (1) JP6640999B2 (ko)
KR (1) KR101698277B1 (ko)
WO (1) WO2017052096A1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010103806A (ko) * 2001-03-19 2001-11-24 성재갑 고투명성 사출 성형 수지 조성물 및 이를 이용한사출성형물의 제조방법
US6806338B2 (en) * 2000-06-14 2004-10-19 Borealis Technology Oy Injection molding polymer
KR100901632B1 (ko) * 2008-04-01 2009-06-08 호남석유화학 주식회사 용기 뚜껑 제조용 폴리에틸렌 수지 조성물
KR20150094663A (ko) * 2012-12-14 2015-08-19 노바 케미컬즈 (인터내셔널) 소시에테 아노님 캡 및 마개를 위한 높은 치수안정성 및 우수한 가공성이 있는 폴리에틸렌 조성물

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3660067B2 (ja) 1996-09-02 2005-06-15 新日本石油化学株式会社 ポリエチレン組成物
JP3660066B2 (ja) 1996-09-02 2005-06-15 新日本石油化学株式会社 溶融張力が改良されたポリエチレン組成物の製造方法
AUPP591998A0 (en) * 1998-09-15 1998-10-08 Anthony Smith Australasia Pty Ltd Closure
KR100821427B1 (ko) 2001-12-28 2008-04-10 삼성토탈 주식회사 식품용기 및 김치냉장고 용기용 뚜껑
KR100505557B1 (ko) 2003-02-10 2005-08-03 조을룡 약병마개 제조용 고무 조성물
MY161007A (en) * 2010-10-08 2017-03-31 Mitsui Chemicals Inc Solar cell sealing material, and solar cell module
US8802762B2 (en) * 2011-01-17 2014-08-12 Milliken & Company Additive composition and polymer composition comprising the same
KR101384507B1 (ko) 2012-06-29 2014-04-10 롯데케미칼 주식회사 스트레치 랩 필름용 폴리에틸렌 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 필름
JP2014189705A (ja) 2013-03-28 2014-10-06 Japan Polyethylene Corp 軟質薄肉容器用ポリエチレン組成物

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6806338B2 (en) * 2000-06-14 2004-10-19 Borealis Technology Oy Injection molding polymer
KR20010103806A (ko) * 2001-03-19 2001-11-24 성재갑 고투명성 사출 성형 수지 조성물 및 이를 이용한사출성형물의 제조방법
KR100901632B1 (ko) * 2008-04-01 2009-06-08 호남석유화학 주식회사 용기 뚜껑 제조용 폴리에틸렌 수지 조성물
KR20150094663A (ko) * 2012-12-14 2015-08-19 노바 케미컬즈 (인터내셔널) 소시에테 아노님 캡 및 마개를 위한 높은 치수안정성 및 우수한 가공성이 있는 폴리에틸렌 조성물

Also Published As

Publication number Publication date
JP6640999B2 (ja) 2020-02-05
JP2018531304A (ja) 2018-10-25
EP3354685A4 (en) 2019-03-20
US10899859B2 (en) 2021-01-26
US20190077892A1 (en) 2019-03-14
EP3354685B1 (en) 2023-10-25
EP3354685A1 (en) 2018-08-01
WO2017052096A1 (ko) 2017-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101283036B (zh) 具有改进的应力开裂/刚度关系和抗冲击性的用于注塑的聚乙烯组合物
US6969741B2 (en) Polyethylene compositions for rotational molding
US5530055A (en) Nucleated polyolefin-based composition for rotational molding
AU764796B2 (en) Polyethylene resin composition for rotational molding and rotational molded product using the composition
JP2022169541A (ja) 多峰性ポリエチレンスクリューキャップ
KR101820213B1 (ko) 일반포장용 폴리에틸렌 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 필름
KR100842162B1 (ko) 투명성 및 내충격성이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물 및이로부터 제조된 수지 성형품
KR101698277B1 (ko) 사출 성형용 폴리에틸렌 수지 조성물
KR20200062872A (ko) 고밀도 폴리에틸렌 조성물 및 이를 포함하는 고밀도 폴리에틸렌 성형품
KR101131361B1 (ko) 내충격성이 우수한 폴리프로필렌계 수지 및 이를 이용한 수지 조성물
JP3454741B2 (ja) 容器用ポリエチレン樹脂組成物
EP3216829B1 (en) Polyethylene resin composition and molded product produced from same
KR101675641B1 (ko) 플라스틱 병뚜껑용 폴리에틸렌 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품
KR100901632B1 (ko) 용기 뚜껑 제조용 폴리에틸렌 수지 조성물
KR20150062548A (ko) 저온 열봉합 특성이 우수한 어텍틱 폴리프로필렌 수지 조성물
KR20100050105A (ko) 무균 병마개용 폴리에틸렌 수지 조성물 및 이로부터 제조된성형품
KR102635449B1 (ko) 용기 마개용 폴리머 조성물
JP2018531304A6 (ja) 射出成形用ポリエチレン樹脂造成物
KR20200063508A (ko) 고리를 당겨서 개봉하는 힌지 캡에 적합한 폴리에틸렌 수지 조성물
JP4059797B2 (ja) ボトルキャップ用ポリエチレン樹脂組成物
KR102440779B1 (ko) 병뚜껑용 폴리에틸렌 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품
KR101899215B1 (ko) 탄성 및 저온 작동성이 우수한 용기 마개용 폴리에틸렌 수지 조성물
KR100821427B1 (ko) 식품용기 및 김치냉장고 용기용 뚜껑
KR20230104245A (ko) 재생 폴리프로필렌에 기초한 열가소성 조성물
KR100553331B1 (ko) 기체 투과성이 향상된 사출성형 수지조성물

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200102

Year of fee payment: 4