KR101753982B1 - 내황변성이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품 - Google Patents

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Abstract

일반사 또는 고강력사를 이용한 폴리프로필렌 섬유에 사용되는 소재로서 대기 및 대기 성분 중 NOx 가스(Gas)에 의한 변색의 저항성이 큰 폴리프로필렌 수지 조성물이 개시된다. 본 발명은 디에테르(diether)계 촉매를 사용하여 제조된 폴리프로필렌 수지 100중량부; 인계 산화방지제, 페놀계 산화방지제 및 디메틸 석시네이트-1-(2-하이드록시에틸)-2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디놀로 이루어진 복합 산화방지제 0.01~0.5중량부; 및 과산화물 0.001~1중량부;를 포함하는 일반사 또는 고강력사용 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.

Description

내황변성이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품{POLYPROPYLENE RESIN COMPOSITION FOR SUPERIOR NON-YELLOWING PROPERTY AND MANUFACTURED BY USING THE SAME}
본 발명은 내황변성이 개선된 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대기 및 대기 중의 배기가스, NOx의 노출 시에도 색상변화가 적은 일반사 또는 고강력사용 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품에 관한 것이다.
폴리프로필렌은 낮은 비중, 저렴한 가격, 강한 내약품성의 성질로 다양한 용도로 사용되고 있다. 이러한 폴리프로필렌을 이용한 섬유는 물에 뜨는 정도로 가벼우며, 강도가 높고, 흡습성이 낮아 일반사 또는 고강력사로 방사, 직조 과정을 거쳐, 의료용, 생활자재 및 산업자재로도 사용된다.
생활자재에 사용되는 폴리프로필렌 섬유는 대기 중에 노출되어지기 때문에, 대기 중의 성분으로 인한 변화가 발생하지 않는 것이 좋고, 외관상 또한 사용하는 이에게 불쾌감을 주지 않아야 한다.
종래의 폴리프로필렌 수지는 페놀계 산화방지제를 사용하고 있는데, 페놀계 산화방지제의 경우, 가수분해 및 산화반응으로 인해 황색을 나타내는 물질로 변하게 되어 일반사 또는 고강력사로 직조된 섬유를 변색시키는 문제가 있다.
한국공개특허 제2001-0013990호는 폴리올레핀 조성물에 이산화티타늄 코팅 마이카 입자를 산화방지제 및 폴리올레핀과 혼합시켜 황변 및/또는 광흑변을 방지하는 방법에 대해 개시하고 있으나, 이산화티타늄 입자의 첨가로 인한 비용 증가 문제 뿐만 아니라, 방사성이 저하될 수 있는 문제가 있다.
이에 일반사 또는 고강력사를 이용한 폴리프로필렌 섬유에 사용되는 소재로서 대기 및 대기 성분 중 NOx 가스(Gas)에 의한 변색의 저항성이 큰 폴리프로필렌 수지에 대한 연구가 필요하다.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 일반사 또는 고강력사를 이용한 폴리프로필렌 섬유에 사용되는 소재로서 대기 및 대기 성분 중 NOx 가스(Gas)에 의한 변색의 저항성이 큰 폴리프로필렌 수지를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 폴리프로필렌 수지 조성물로 제조된 성형품을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 디에테르(diether)계 촉매를 사용하여 제조된 폴리프로필렌 수지 100중량부; 인계 산화방지제, 페놀계 산화방지제 및 디메틸 석시네이트-1-(2-하이드록시에틸)-2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디놀로 이루어진 복합 산화방지제 0.01~0.5중량부; 및 과산화물 0.001~1중량부;를 포함하는 일반사 또는 고강력사용 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.
또한 상기 폴리프로필렌 수지는 용융지수가 0.1~40g/min(230℃, 2.16kg)이고, 분자량 분포가 4.5 이하인 것을 특징으로 하는 일반사 또는 고강력사용 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.
또한 상기 인계 산화방지제는 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트 또는 비스(4,2,4-디-털트-부틸페닐)펜타에리트리톨 디포스파이트인 것을 특징으로 하는 일반사 또는 고강력사용 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.
또한 상기 페놀계 산화방지제는 티오디에틸렌 비스[3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피온네이트 또는 옥타데실-3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피온네이트인 것을 특징으로 하는 일반사 또는 고강력사용 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.
또한 상기 복합 산화방지제는 상기 인계 산화방지제 1중량부에 대하여 상기 페놀계 산화방지제 및 상기 디메틸 석시네이트-1-(2-하이드록시에틸)-2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디놀이 각각 0.01~0.5중량부 함량인 것을 특징으로 하는 일반사 또는 고강력사용 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.
또한 상기 과산화물은 디이소부틸 퍼옥사이드, t-아밀퍼옥시네오디카보네이트, 디(4-t-부틸시클로헥실) 퍼옥시디카보네이트, 디에틸헥실 퍼옥시디카보네이트, 디부틸 퍼옥시디카보네이트, 디이소프로필 퍼옥시디카보네이트, 디세틸 퍼옥시디카보네이트, 디미리스틸 퍼옥시디카보네이트), t-부틸 퍼옥시네오헵타노에이트, t-아밀 퍼옥시피바레이트, t-부틸 퍼옥시피바레이트, 디라우로일 퍼옥사이드, 디데카노일 퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(2-에틸헥사노일퍼옥시)헥산, 1,1,3,3-테트라메틸부틸 퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-아밀 퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 디벤조일 퍼옥사이드, t-부틸 퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-부틸 퍼옥시디에틸 아세테이트, t-부틸퍼옥시이소부틸레이트 및 1,4-디(t-부틸퍼옥시카보)시클로헥산으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 일반사 또는 고강력사용 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.
또한 상기 수지 조성물은 상기 폴리프로필렌 수지 100중량부에 대하여 슬립제를 0.01~0.5중량부 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일반사 또는 고강력사용 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.
또한 상기 슬립제는 에루카아마이드, 올레아마이드, 스테얼아마이드, 배핸아마이드, 에틸렌 비스 스테얼아마이드 및 에틸렌 비스 올레아마이드로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 일반사 또는 고강력사용 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.
상기 또 다른 과제 해결을 위하여 본 발명은, 상기 폴리프로필렌 수지 조성물로 제조된 성형품을 제공한다.
본 발명에 따르면, 디에테르(diether)계 촉매를 사용하여 제조된 폴리프로필렌 수지에 특정 조성의 복합 산화방지제를 혼합하여 사용함으로써, 내황변성이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물은 방사 및 직조 과정을 거쳐, 의료용, 생활자재 및 산업자재 제품 등의 제조에 효과적으로 사용될 수 있다.
이하 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 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. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예의 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명자들은 기존의 폴리프로필렌 조성물을 이용한 일반사 또는 고강력사(high tenacity fiber)용으로 제조 시 함유되는 산화방지제의 가수분해 및 산화반응으로 인해 황색을 나타내는 물질로 변하게 되어 일반사 또는 고강력사로 직조된 섬유를 변색시키는 문제에 직시하고 예의 연구를 거듭한 결과, 디에테르(diether)계 촉매를 사용하여 제조된 폴리프로필렌 수지에 특정 조성의 복합 산화방지제를 혼합하여 사용함으로써, 내황변성이 극적으로 향상되는 것을 발견하고 본 발명에 이르게 되었다.
따라서, 본 발명은 디에테르(diether)계 촉매를 사용하여 제조된 폴리프로필렌 수지 100중량부; 인계 산화방지제, 페놀계 산화방지제 및 디메틸 석시네이트-1-(2-하이드록시에틸)-2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디놀로 이루어진 복합 산화방지제 0.01~0.5중량부; 및 과산화물 0.001~1중량부;를 포함하는 일반사 또는 고강력사용 폴리프로필렌 수지 조성물을 개시한다. 이하, 본 발명에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물의 각 구성을 상세히 설명한다.
(1) 폴리프로필렌 수지
본 발명에서는 종래 여러 가지 장점을 보유하고 있는 수지 조성물을 이용하여 일반사 또는 고강력사를 제조하기 위한 베이스 수지로 폴리프로필렌 수지를 이용한다. 즉, 폴리프로필렌 수지를 이용하여 제조되는 섬유는 가볍고 저렴하며 우수한 내약품성 등의 유리한 특성을 갖고 있어 강도 측면에서 보완이 가능하다면 기존 고강력 PET 섬유를 충분히 대체할 수 있다.
본 발명의 상기 폴리프로필렌 수지는 디에테르(diether)계 촉매를 사용하여 제조된 것이 사용된다. 현재 폴리프로필렌 수지는 대부분 지글러-나타 촉매를 사용하여 제조되고 있으며, 상기 촉매의 구성 물질인 내부 전자공여체(internal donor)로서 프탈레이트(phthalate) 계통을 주로 사용하였으나, 본 발명에서는 개선된 지글러-나타 촉매로서 디에테르 계통의 내부 전자공여체 물질을 사용하여 제조된 폴리프로필렌 수지가 사용된다.
향상된 기계적 물성을 갖는 폴리프로필렌 섬유를 제조하기 위해 사용되는 폴리프로필렌 수지 조성물은 후술하는 바와 같이, 상대적으로 좁은 분자량 분포를 갖는 것이 유리하다. 그러나, 종래 주로 사용되었던 프탈레이트 계통의 내부 전자공여체 물질을 사용하여 제조되는 폴리프로필렌 수지의 분자량 분포를 낮추는 데에는 아직까지는 그 기술적인 한계가 있다. 따라서, 본 발명에서는 프탈레이트 계통의 촉매 사용을 배제하고 보다 좁은 분자량분포를 갖도록 하기 위해 디에테르 계통의 촉매를 사용하여 제조된 폴리프로필렌 수지를 사용한다.
상기 디에테르 계통의 촉매로 당해 분야에서 알려진 통상의 디에테르계 촉매를 사용할 수 있고, 예를 들면 2,2-디이소부틸-1,3-디메톡시프로판(2,2-diisobutyl-1,3-dimethoxypropane) 화합물을 들 수 있다.
이러한 디에테르 계통의 촉매를 사용하여 제조된 폴리프로필렌 수지를 사용한 본 발명에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물의 분자량분포(MWD; Mw/Mn)는 4.5 이하인 것이 바람직하고, 3.5 이하인 것이 더욱 바람직하다. 상기 분자량분포를 갖는 폴리프로필렌 수지 조성물은 상기 디에테르 계통의 촉매를 사용하여 제조된 폴리프로필렌 수지와 후술하는 본 발명의 다른 성분인 과산화물 첨가에 따라 제조될 수 있고, 이를 이용하여 제조되는 수지 조성물은 기계적 물성, 흐름성, 유연성 등 목적하는 물성을 구현할 수 있게 된다.
또한 수지 조성물을 이용하여 섬유를 성형하는 경우 필름을 성형하는 경우와 달리, 일축연신을 거치게 되므로 좁은 분자량분포에 의해 연신 시 비슷한 연신 특성을 가지게 되어 섬유 제조 과정에서의 성형성이 우수하고 균일한 물성을 나타낼 수 있다. 따라서, 본 발명의 분자량분포가 좁은 폴리프로필렌 수지 조성물을 이용하여 제조되는 폴리프로필렌 섬유는 방사 성형시 방사성에 보다 유리하게 되고 최종 제품의 균질도를 향상시킬 수 있게 된다.
여기서, 수지의 분자량분포(MWD)는 중합체 내에서 분자량 범위의 척도로서, 분자량분포의 너비는 다양한 분자량 평균의 비, 예를 들어, 수평균분자량(Mn)에 대한 중량평균분자량(Mw)의 비 또는 중량평균분자량(Mw)에 대한 Z-평균분자량(Mz)의 비로 나타낼 수 있다. 상기 평균분자량 M은 하기 수학식 1로부터 계산될 수 있다.
Figure 112015091530738-pat00001
상기 수학식 1에서, Ni는 분자량 Mi를 갖는 분자의 수를 나타낸다. n이 0인 경우 M은 수평균분자량(Mn)이고, n이 1인 경우 M은 중량평균분자량(Mw)이며, n이 2인 경우 M은 Z-평균분자량(Mz)이다. 목적하는 MWD 함수는 상응하는 M 수치의 비(Mw/Mn 또는 Mz/Mw)이다. M 및 MWD는 당해 분야에 널리 공지된 방법으로 측정될 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 폴리프로필렌 수지 조성물은 용융지수가 0.1~40g/10min(230℃, 2.16㎏f)인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1~20g/10min일 수 있다. 상기 용융지수가 0.1g/10min 미만일 경우에는 제조되는 폴리프로필렌 섬유의 강도가 보다 향상될 수는 있으나, 압출 공정의 수율을 고려하면 0.1g/10min 이상인 것이 좋고, 흐름성, 유연성 등 수지 조성물의 목적하는 물성 구현을 위해서는 40g/10min 이하인 것이 좋다.
한편, 본 발명의 상기 폴리프로필렌 수지는 일반적으로 폴리프로필렌 단독 중합체로 언급되지만, 프로필렌과 에틸렌, 부텐, 헥센 등 1 이상의 다른 알파 올레핀을 2중량%까지 함유할 수 있는 공중합체일 수 있다.
(2) 복합 산화방지제
본 발명에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물에는 폴리프로필렌 수지에 대해 첨가제로서 인계 산화방지제, 페놀계 산화방지제와 함께 특정 아민계 산화방지제로서 디메틸 석시네이트-1-(2-하이드록시에틸)-2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디놀로 이루어진 복합 산화방지제를 배합하는 것이 필요하다.
이러한 복합 산화방지제의 성분 조합을 상기 디에테르(diether)계 촉매를 사용하여 제조된 폴리프로필렌 수지에 최적 함량 배합할 경우 일반사 또는 고강력사를 이용한 폴리프로필렌 섬유에 사용되는 소재로의 사용 시 대기 및 대기 성분 중 NOx 가스에 의한 변색의 저항성을 현저히 향상시킬 수 있게 된다.
이때 배합되는 복합 산화방지제의 함량은 상기 폴리프로필렌 수지 100중량부에 대하여 0.01~0.5중량부이며, 바람직하게는 0.05~0.3중량부일 수 있다. 상기 복합 산화방지제 함량이 0.01중량부 미만일 경우에는 수지 조성물의 내황변성 효과가 미미하고, 0.5중량부를 초과하여 과도하게 배합될 경우에는 투입 함량 대비 내황변성 향상 정도가 크지 않다.
이러한 복합 산화방지제를 이루는 각 산화방지제의 함량은 상기 인계 산화방지제 1중량부에 대하여 상기 페놀계 산화방지제 및 상기 디메틸 석시네이트-1-(2-하이드록시에틸)-2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디놀이 각각 0.01~0.5중량부인 것이 바람직하고, 상기 인계 산화방지제 1중량부에 대하여 상기 페놀계 산화방지제 0.05~0.2중량부 및 상기 디메틸 석시네이트-1-(2-하이드록시에틸)-2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디놀이 0.1~0.3중량부인 것이 더욱 바람직하다.
상기 인계 산화방지제 및 페놀계 산화방지제로는 특별히 한정하지 않으며, 일반적으로 사용되고 있는 것으로부터 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 다만, 변색 저항성 및 물성 측면에서, 상기 인계 산화방지제는 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트 또는 비스(4,2,4-디-털트-부틸페닐)펜타에리트리톨 디포스파이트인 것이 바람직하고, 상기 페놀계 산화방지제는 티오디에틸렌 비스[3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피온네이트 또는 옥타데실-3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피온네이트인 것이 바람직하다.
(3) 과산화물
본 발명에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물은 폴리프로필렌 수지의 분자량 조절제로서의 과산화물을 포함한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 폴리프로필렌 수지의 분자량 분포는 제조되는 수지 조성물의 우수한 강성, 흐름성, 유연성 등의 구현을 위해 좁게 분포되어야 한다. 기존에 폴리프로필렌 중합 시 반응기 내에 수소를 투입하여 분자량을 조절하고 있었으나, 섬유용으로 사용하기에는 분자량 분포를 좁히는 데 한계가 있었다. 따라서, 본 발명에 따르면 폴리프로필렌 수지에 상기 과산화물을 소정 함량 혼합하여, 압출 시 폴리프로필렌 분자 사슬이 끊어져 분자량이 저하되면서 분자량 분포가 좁아지도록 하고, 분자량 분포가 좁아질수록 수지 조성물을 이용한 방사 성형시 방사성을 향상시키게 되고 목적하는 물성을 갖도록 할 수 있다.
상기 과산화물 첨가로 인한 목적하는 물성 달성과 폴리프로필렌 수지의 충분한 가교도 및 과도한 분해로 인한 수지의 기계적 물성 저하 방지를 위해 그 함량은 폴리프로필렌 수지 100중량부에 대하여 0.001~1중량부 포함되고, 바람직하게는 0.01~0.1중량부 포함될 수 있다.
상기 과산화물은 당해 분야에서 널리 사용되는 유기 과산화물로서 예를 들면, 디이소부틸 퍼옥사이드, t-아밀퍼옥시네오디카보네이트, 디(4-t-부틸시클로헥실) 퍼옥시디카보네이트, 디에틸헥실 퍼옥시디카보네이트, 디부틸 퍼옥시디카보네이트, 디이소프로필 퍼옥시디카보네이트, 디세틸 퍼옥시디카보네이트, 디미리스틸 퍼옥시디카보네이트), t-부틸 퍼옥시네오헵타노에이트, t-아밀 퍼옥시피바레이트, t-부틸 퍼옥시피바레이트, 디라우로일 퍼옥사이드, 디데카노일 퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(2-에틸헥사노일퍼옥시)헥산, 1,1,3,3-테트라메틸부틸 퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-아밀 퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 디벤조일 퍼옥사이드, t-부틸 퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-부틸 퍼옥시디에틸 아세테이트, t-부틸퍼옥시이소부틸레이트, 1,4-디(t-부틸퍼옥시카보)시클로헥산 등을 들 수 있고, 이 중 1종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
본 발명에서는 폴리프로필렌 수지 조성물을 이용한 섬유 제조 시 끈끈한(sticky) 현상을 감소시키고, 표면이 미끄러움성을 향상시키기 위한 슬립제로서 아마이드계 슬립제를 추가 사용할 수 있으며, 이러한 슬립제는 수지 조성물의 슬립성 향상과 함께 내황변성을 더욱 향상시킬 수 있는 것으로 확인되었다.
이러한 슬립제로서 내황변성 향상을 고려할 때 에루카아마이드, 올레아마이드, 스테얼아마이드, 배핸아마이드, 에틸렌 비스 스테얼아마이드 또는 에틸렌 비스 올레아마이드를 사용하는 것이 바람직하며, 그 함량은 폴리프로필렌 수지 100중량부에 대하여 0.01~5중량부 포함되는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.01~1중량부 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물에는 상술한 성분 이외에도 통상적으로 사용되는 중화제, 대전방지제, 안티블록킹제, 난연제, 이형제, 내후성안정제, 내광안정제, 무기제 등을 더 포함할 수 있으며, 이들을 단독 또는 2종 이상을 조합하여 첨가할 수 있다.
이하, 실시예를 들어 본 발명에 대해 보다 상세히 설명한다.
실시예 1
2,2-디이소부틸-1,3-디메톡시프로판을 내부 전자공여체로 하는 지글러-나타 촉매를 사용하여 제조된 폴리프로필렌 수지(용융지수 1g/10min, 분자량 분포 3) 100중량부에 대해, 복합 산화방지제(트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트, 티오디에틸렌 비스[3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피온네이트 및 디메틸 석시네이트-1-(2-하이드록시에틸)-2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디놀 중량비 1:0.1:0.2) 0.1중량부, 디이소부틸 퍼옥사이드 0.03중량부 및 스테아르산 칼슘 0.03중량부를 혼합하여 직경 40mm 단축압출기(L/D=25)로 190~230℃의 온도 범위에서 반응 압출시키고, 냉각하여 펠렛 상의 조성물을 얻었다. 얻어진 조성물을 사출 성형기에서 190~230℃의 온도 범위에서 성형하여 물성 시편을 제조하였다.
실시예 2
실시예 1에서 용융지수가 16g/10min인 폴리프로필렌 수지를 사용하고, 에루카아마이드 슬립제를 0.02중량부 추가 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 시편을 제조하였다.
비교예 1
실시예 1에서 복합 산화방지제로 1,3,5-트리스(2,6,-디메틸-3-하이드록시-4-t-부틸벤질)이소시아누레이트 0.04중량부 및 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트 0.06중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 시편을 제조하였다.
비교예 2
실시예 1에서 복합 산화방지제로 테트라키스[메틸렌(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로시온네이트 메탄 0.04중량부 및 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트 0.06중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 시편을 제조하였다.
비교예 3
실시예 1에서 복합 산화방지제로 트리스-(3,5-디-t-부틸하이드록시벤질)이소시아누레이트 0.04중량부 및 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트 0.06중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 시편을 제조하였다.
비교예 4
실시예 1에서 용융지수가 16g/10min인 폴리프로필렌 수지를 사용하고, 복합 산화방지제로 트리스-(3,5-디-t-부틸하이드록시벤질)이소시아누레이트 0.04중량부 및 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트 0.06중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 시편을 제조하였다.
비교예 5
실시예 1에서 용융지수가 16g/10min인 폴리프로필렌 수지를 사용하고, 복합 산화방지제로 1,3,5-트리스(2,6,-디메틸-3-하이드록시-4-t-부틸벤질)이소시아누레이트 0.04중량부 및 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트 0.06중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 시편을 제조하였다.
시험예
상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 시편에 대하여 하기 방법으로 물성을 측정하고 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
[측정방법]
(1) 흐름성(용융지수) : ASTM D1238로 230℃, 2.16kgf 조건에서 측정하였다.
(2) 항복점응력 : ASTM D638에 따라 사출 시편으로 측정하였다.
(3) 신율 : ASTM D638에 따라 사출 시편으로 측정하였다.
(4) 굴곡탄성율 : ASTM D790에 따라 사출 시편으로 측정하였다.
(5) NOx 가스 퇴색 시험(NOx gas fading test) : KS K 0454에 따라 펠렛상 조성물로 측정하였다.
(6) 황색도(Y.I., Yellow Index) : ASTM D1925로 측정하였다.
Figure 112015091530738-pat00002
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 디에테르(diether)계 촉매를 사용하여 제조된 폴리프로필렌 수지에 최적 조성의 복합 산화방지제를 혼합하여 사용할 경우 기계적 물성, 유연성 등 목적하는 물성을 충분히 만족시킬 뿐 아니라 내황변성이 현저히 향상되고, 또한 아마이드계 슬립제를 추가 사용할 경우 내황변성이 더욱 향상된 것을 확인할 수 있다.
이에 대하여, 본 발명에 따른 복합 산화방지제의 조성과 다른 복합 산화방지제를 사용할 경우(비교예 1 내지 5)에는 실시예와 비교하여 동등 수준의 물성을 나타내나 황색도 변화가 크게 나타나 내황변성이 현저히 저하된 것을 알 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 기술적 과제를 해결하기 위해 개시된 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상 및 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 디에테르(diether)계 촉매를 사용하여 제조된 폴리프로필렌 수지 100중량부;
    인계 산화방지제, 페놀계 산화방지제 및 디메틸 석시네이트-1-(2-하이드록시에틸)-2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디놀로 이루어진 복합 산화방지제 0.01~0.5중량부; 및
    과산화물 0.001~1중량부;
    를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물로서,
    상기 복합 산화방지제는 상기 인계 산화방지제 1중량부에 대하여 상기 페놀계 산화방지제 및 상기 디메틸 석시네이트-1-(2-하이드록시에틸)-2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디놀이 각각 0.01~0.5중량부 함량이고,
    펠렛상의 상기 폴리프로필렌 수지 조성물을 이용한 KS K 0454에 따른 NOx 가스 퇴색 시험(NOx gas fading test)에서 황색도 변화도(ΔY.I)가 4 이하인 것을 특징으로 하는 일반사 또는 고강력사용 폴리프로필렌 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리프로필렌 수지는 용융지수가 0.1~40g/min(230℃, 2.16kg)이고, 분자량 분포가 4.5 이하인 것을 특징으로 하는 일반사 또는 고강력사용 폴리프로필렌 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 인계 산화방지제는 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트 또는 비스(4,2,4-디-털트-부틸페닐)펜타에리트리톨 디포스파이트인 것을 특징으로 하는 일반사 또는 고강력사용 폴리프로필렌 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 페놀계 산화방지제는 티오디에틸렌 비스[3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피온네이트 또는 옥타데실-3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피온네이트인 것을 특징으로 하는 일반사 또는 고강력사용 폴리프로필렌 수지 조성물.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 과산화물은 디이소부틸 퍼옥사이드, t-아밀퍼옥시네오디카보네이트, 디(4-t-부틸시클로헥실) 퍼옥시디카보네이트, 디에틸헥실 퍼옥시디카보네이트, 디부틸 퍼옥시디카보네이트, 디이소프로필 퍼옥시디카보네이트, 디세틸 퍼옥시디카보네이트, 디미리스틸 퍼옥시디카보네이트), t-부틸 퍼옥시네오헵타노에이트, t-아밀 퍼옥시피바레이트, t-부틸 퍼옥시피바레이트, 디라우로일 퍼옥사이드, 디데카노일 퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(2-에틸헥사노일퍼옥시)헥산, 1,1,3,3-테트라메틸부틸 퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-아밀 퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 디벤조일 퍼옥사이드, t-부틸 퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-부틸 퍼옥시디에틸 아세테이트, t-부틸퍼옥시이소부틸레이트 및 1,4-디(t-부틸퍼옥시카보)시클로헥산으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 일반사 또는 고강력사용 폴리프로필렌 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 수지 조성물은 상기 폴리프로필렌 수지 100중량부에 대하여 슬립제를 0.01~0.5중량부 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일반사 또는 고강력사용 폴리프로필렌 수지 조성물.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 슬립제는 에루카아마이드, 올레아마이드, 스테얼아마이드, 배핸아마이드, 에틸렌 비스 스테얼아마이드 및 에틸렌 비스 올레아마이드로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 일반사 또는 고강력사용 폴리프로필렌 수지 조성물.
  9. 제1항 내지 제4항, 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항의 폴리프로필렌 수지 조성물로 제조된 성형품.
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