KR101836627B1 - 촉감과 치수안정성이 우수한 고강성 폴리프로필렌 복합 수지 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 촉감과 치수안정성이 우수한 고강성 폴리프로필렌 복합 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열가소성 고무와 같은 우수한 촉감을 가지면서도 충격성 및 강성은 우수하며 수축의 이방성이 적은 폴리프로필렌 복합 수지 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 폴리프로필렌 복합 수지 조성물은 열가소성 고무와 같은 우수한 촉감을 가지면서도 충격성 및 강성은 우수하며 수축의 이방성이 적기 때문에 부품으로 성형하여도 우수한 성형성을 유지할 수 있다. 아울러, 촉감이 우수하여 별도의 도장 공정 처리 없이도 고급 질감의 소재를 표현할 수 있고, 부품으로써 우수한 물성 및 치수안정성을 보유할 수 있다.

Description

촉감과 치수안정성이 우수한 고강성 폴리프로필렌 복합 수지 조성물 {Compositions of polypropylene having excellent tactile sensation and dimensional stability}
본 발명은 촉감과 치수안정성이 우수한 고강성 폴리프로필렌 복합 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열가소성 고무와 같은 우수한 촉감을 가지면서도 충격성 및 강성은 우수하며 수축의 이방성이 적은 폴리프로필렌 복합 수지 조성물에 관한 것이다.
친환경 자동차가 업계의 중요한 이슈가 됨에 따라 고기능성 플라스틱을 사용한 자동차 부품에 대한 연구에 대한 필요성이 증대되고 있다. 일반적으로 자동차 내 외장재 부품은 차종에 따라 그 표면 처리 방법이 달라진다. 저가 차종의 경우 무도장 혹은 도장처리를 하는 것이 일반적이며, 고가의 차종으로 갈수록 인몰드그레인 공법 및 열가소성 고무 오버몰딩을 사용하고, 최고 사양 차종의 경우 가죽 감싸기나 폴리우레탄 스프레이와 같은 고급 질감의 고급 소재를 많이 사용하게 된다.
그러나, 표면 처리 방법을 거치는 경우 별도의 공정이 추가되어 원료의 비용이 상승할 뿐 아니라 환경적으로도 많은 문제를 야기하므로, 자동차 업계 및 전세계적 친환경 추세에 반한다는 한계가 존재하는 실정이었다.
한국 등록특허 1459951호는 이와 같은 한계를 극복하기 위해 장섬유를 도입한 폴리프로필렌 수지와 열가소성 탄성체를 혼합하여 강성 및 충격성을 높이면서도 성형성과 촉감, 내스크래치성이 우수한 폴리프로필렌 복합 수지 조성물을 제시하고 있다. 그러나, 한국 등록특허 1459951호는 실제 제품을 생산하는 과정 중 냉각 공정에서 수축의 이방성이 크기 때문에 제품으로써 기능을 다하지 못하였고, 강성 또한 기존에 사용하는 복합수지 조성물에 비하여 부족하다는 한계가 존재하였다.
이에 따라, 물성뿐 아니라 실제 부품으로써의 기능을 다할 수 있는 자동차 내 외장부품 소재로 적합한 폴리프로필렌 복합 수지 조성물에 대한 연구가 필요한 실정이었다.
한국 등록특허 제 1459951 호
본 발명은 우수한 촉감, 고강성, 충격성 및 치수안정성을 만족하는 우수한 품질의 성형품을 제공할 수 있는 폴리프로필렌 복합 수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 촉감과 치수안정성이 우수한 고강성 폴리프로필렌 복합 수지 조성물은,
(a-1) 호모폴리프로필렌, 및 에틸렌 함량이 5 내지 30 중량%인 프로필렌-에틸렌 공중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상인 폴리프로필렌수지 23 내지 60 중량%, (a-2) 극성기가 5 내지 10 중량% 도입된 변성폴리프로필렌 1 내지 7 중량%, (a-3) 장섬유 강화재 38 내지 70 중량% 를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물(A); 및
(b-1) 에틸렌 함량이 5 내지 30 중량%인 프로필렌-에틸렌 공중합체 16 내지 30 중량%, (b-2) 결정영역의 크기가 10 내지 50 nm로 조절된 열가소성 고무 30 내지 50 중량%, (b-3) 프로필렌-에틸렌 랜덤폴리프로필렌 17 내지 28 중량%, (b-4) 무기 충전제 6 내지 15 중량% 를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물(B) 을 포함한다.
그리고, 상기 폴리프로필렌 수지 조성물(A)과 폴리프로필렌 수지 조성물(B)의 중량비가 1:3.5 내지 1:1 일 수 있다.
또한, 상기 변성폴리프로필렌(a-2)은 폴리프로필렌 중합체에 불포화카르복실산, 불포화카르복실산의 유도체, 및 유기실란 화합물로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상의 극성기가 도입된 것일 수 있다.
아울러, 상기 장섬유 강화재(a-3)는 유리섬유, 탄소섬유, 고분자 섬유, 현무암 섬유, 천연 섬유, 및 금속 섬유로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
그리고, 상기 장섬유 강화재(a-3)는 4 내지 21 mm의 길이를 가질 수 있다.
또한, 상기 무기충전제는 수평균 입자 크기가 10 미크론 이하인, 탈크, 탄산칼슘, 황산바륨, 글라스버블, 글라스비드로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 성형품은 상기 폴리프로필렌 복합 수지 조성물로 제조될 수 있다.
본 발명에 따른 폴리프로필렌 복합 수지 조성물은 열가소성 고무와 같은 우수한 촉감을 가지면서도 충격성 및 강성은 우수하며 수축의 이방성이 적기 때문에 부품으로 성형하여도 우수한 성형성을 유지할 수 있다. 아울러, 촉감이 우수하여 별도의 도장 공정 처리 없이도 고급 질감의 소재를 표현할 수 있고, 부품으로써 우수한 물성 및 치수안정성을 보유할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 폴리프로필렌 복합 수지 조성물은 자동차의 내장재 중 열가소성 탄성체 오버몰딩이나 도장이 적용되는 부품을 대체할 수 있기 때문에 기존 부품 사용 시보다 공정이 단순하고, 원료비 절감, 및 환경친화적이라는 장점이 있다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명은, (a-1) 호모폴리프로필렌, 및 에틸렌 함량이 5 내지 30 중량%인 프로필렌-에틸렌 공중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상인 폴리프로필렌수지 23 내지 60 중량%, (a-2) 극성기가 5 내지 10 중량% 도입된 변성폴리프로필렌 1 내지 7 중량%, (a-3) 장섬유 강화재 38 내지 70 중량% 를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물(A); 및
(b-1) 에틸렌 함량이 5 내지 30 중량%인 프로필렌-에틸렌 공중합체 16 내지 30 중량%, (b-2) 결정영역의 크기가 10 내지 50 nm로 조절된 열가소성 고무 30 내지 50 중량%, (b-3) 프로필렌-에틸렌 랜덤폴리프로필렌 17 내지 28 중량%, (b-4) 무기 충전제 6 내지 15 중량% 를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물(B) 을 포함하는 촉감과 치수안정성이 우수한 고강성 폴리프로필렌 복합 수지 조성물을 제공한다.
이하 발명의 구체적인 구현예에 따른 촉감과 치수안정성이 우수한 고강성 폴리프로필렌 복합 수지 조성물에 관하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 폴리프로필렌 복합 수지 조성물은, (a-1) 호모폴리프로필렌, 및 에틸렌 함량이 5 내지 30 중량%인 프로필렌-에틸렌 공중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상인 폴리프로필렌수지 23 내지 60 중량%, (a-2) 극성기가 5 내지 10 중량% 도입된 변성폴리프로필렌 1 내지 7 중량%, (a-3) 장섬유 강화재 38 내지 70 중량% 를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물(A); 및
(b-1) 에틸렌 함량이 5 내지 30 중량%인 프로필렌-에틸렌 공중합체 16 내지 30 중량%, (b-2) 결정영역의 크기가 10 내지 50 nm로 조절된 열가소성 고무 30 내지 50 중량%, (b-3) 프로필렌-에틸렌 랜덤폴리프로필렌 17 내지 28 중량%, (b-4) 무기 충전제 6 내지 15 중량% 를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물(B) 을 포함한다.
본 발명자들은 무기 충전제를 도입한 열가소성 고무로 구성된 폴리프로필렌 수지에 장섬유를 도입한 폴리프로필렌 수지를 특정 비율로 혼합한 폴리프로필렌 복합 수지 조성물의 경우, 촉감은 열가소성 고무와 같은 우수한 촉감을 가지면서도 충격성 및 강성은 우수하며 수축의 이방성이 적어짐으로써 실제 부품으로 성형하여도 우수한 치수안정성을 가진다는 점을 실험을 통하여 확인하고 발명을 완성하였다.
본 발명은 풀트루젼 함침 공정(Pultrusion impregnation process)를 통해 장섬유를 도입한 폴리프로필렌 수지로 제조된 펠렛(A)와 무기충전제를 도입한 열가소성 고무로 구성된 폴리프로필렌 수지로 제조된 펠렛(B)를 물리적으로 혼합하여, 추가적으로 다양한 종류의 첨가제가 혼합되어 있는 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 복합 수지 조성물에 관한 것이다.
상기 펠렛(A)는 (a-1) 호모폴리프로필렌과 에틸렌 함량이 5 내지 30 중량%인 프로필렌-에틸렌 공중합체의 혼합물로 구성된 폴리프로필렌 수지 23 내지 60 중량%; (a-2) 극성기가 5 내지 10 중량% 도입된 변성폴리프로필렌 1 내지 7 중량%; 및 (a-3) 장섬유 강화재 38 내지 70 중량%를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물(A)로 제조될 수 있다.
구체적으로, 펠렛(A)의 함침 수지로 폴리프로필렌 수지(a-1)가 사용된다. 상기 폴리프로필렌 수지(a-1)은 프로필렌만을 단위체로 하는 호모폴리프로필렌과, 프로필렌과 에틸렌을 단위체로 하는 프로필렌-에틸렌 공중합체로 구성되는 고결정성 폴리머이다. 상기 두 폴리머는 단독 또는 폴리프로필렌과 프로필렌-에틸렌 공중합체의 혼합된 형태로 사용될 수 있다.
상기 호모폴리프로필렌은 용융지수가 40g/10분 내지 1300g/10분이고, 구체적으로는 45g/10분 내지 1100g/10분인 것을 사용할 수 있다.
용융지수가 40g/10분(@230, 2.16kg) 미만이면 흐름성 저하로 인한 성형성 저하 및 장섬유의 함침성이 저하되며 강성이 낮아질 수 있고, 1300g/10분(@230, 2.16kg) 초과이면 면 충격강도가 저하되고 수축율이 증가되기 때문이다.
또한, 상기 호모폴리프로필렌은 분자량 분포도(PDI:poly-diversity index)가 2 내지 4인 것을 사용할 수 있다. 분자량 분포도가 2 미만인 경우 가공성이 저하되며 분자량 분포도가 4 이상인 경우 강성이 저하되고 수축의 이방성 증가로 치수 안정성이 저하되게 된다.
상기 프로필렌-에틸렌 공중합체는 에틸렌 함량이 5 내지 30 중량%인 것이 바람직하며, 보다 바람직하기로는 5 내지 20 중량%일 수 있다. 에틸렌 함량이 5 중량% 미만인 경우 기본물성인 내충격성이 저하되는 문제가 발생하고, 30 중량% 초과인 경우 최종제품의 강성 및 치수안정성 저하가 발생하기에 상기 범위가 적합 하다. 또한, 비중은 0.89 내지 0.91g/이고, 용융지수는 25g/10분 내지 105g/10분이고, 구체적으로는 30/분 내지 100g/10분인 것을 사용할 수 있다. 용융지수가 25g/10분(@230, 2.16kg) 미만이면 성형성 저하가 발생하고 105g/10분(@230, 2.16kg) 초과일 경우 아이조드 및 면 충격 물성이 저하되기 때문이다.
호모폴리프로필렌과 프로필렌-에틸렌 공중합체 혼합물의 혼합비율은 호모폴리프로필렌 5 내지 25 중량%에 대해 프로필렌-에틸렌 공중합체 95 내지 75 중량%가 바람직하며, 구체적으로는 호모폴리프로필렌 5 내지 20 중량%에 대해 프로필렌-에틸렌 공중합체 95 내지 80 중량%가 바람직하다.
호모폴리프로필렌은 강성을 증가시키고 우수한 성형성 및 치수 안정성을 확보하는데 중요하고, 프로필렌-에틸렌 공중합체는 아이조드 및 면 충격 물성을 증가시키므로, 상기 두 성분이 혼합되어 상기 범위 내에서 상호 보완 작용을 할 수 있기 때문이다.
상기 호모폴리프로필렌과 에틸렌 함량이 5 내지 30 중량%인 프로필렌-에틸렌 공중합체의 혼합물로 구성된 폴리프로필렌 수지는 23 내지 60 중량%를 포함하는 것이 바람직하다.
폴리프로필렌 수지가 23 중량% 미만인 경우 풀트루젼 함침 공정에서 장섬유의 함침이 효과적으로 이루어지지 않으며, 60 중량% 초과인 경우 수축의 이방성이 커져 성형품의 뒤틀림이 심하며 강성 및 충격강도와 같은 물성이 저하되므로 상기 범위 내의 사용이 바람직하다.
상기 변성 폴리프로필렌 수지(a-2)는 극성기가 5 내지 10 중량% 도입된 것이 바람직하며, 구체적으로는 5 내지 8.5 중량% 도입된 것이 바람직하다. 5 중량% 미만인 경우 무기충전제 및 장섬유 강화재와 폴리프로필렌 수지의 상용성이 저하되고 10 중량% 초과인 경우 취성이 발생하고 함수량이 증가하는 문제가 발생한다. 또한, 상기 변성 폴리프로필렌은 폴리프로필렌 고분자에 불포화카르복실산 및 이의 유도체 및 유기실란 화합물로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상이 도입될 수 있다.
상기 변성 폴리프로필렌 수지는 1 내지 7 중량%를 사용하는 것이 바람직하며, 구체적으로는 1 내지 6.5 중량%를 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 변성 폴리프로필렌 수지의 함량이 1 중량% 미만인 경우 무기충전제 및 장섬유 강화재의 분산성이 저하되어 성형품의 물성이 균일하지 못하며 국부적으로 뭉침 현상이 발생하여 표면에 드러나게 되어 성형품의 불량이 발생한다. 7 중량% 초과의 경우 취성이 발생하고 함수량이 증가하는 문제가 발생하게 된다
상기 장섬유 강화재(a-3)은 그 길이가 4 내지 21 mm인 것이 바람직하다. 장섬유 강화재의 길이가 4 mm 미만이면 성형 후 제품에 잔류하는 잔존 섬유의 길이가 짧아져 강화재로서의 기능을 못해 강성 및 충격강도 저하 및 수축율이 증가하는 문제가 발생하고 21 mm 초과인 경우 원재료 투입 공정에서 원료 투입이 원활히 이루어지지 않아 생산성이 낮아지기 때문이다.
장섬유 강화재에서 집속제의 함량은 1 내지 3 중량%, 구체적으로 1 내지 2.8 중량%인 것이 바람직하다. 집속제 함량이 3 중량% 초과인 경우 성형품의 전체적인 물성 저하와 취성이 증가하는 문제가 발생한다.
장섬유 강화재는 유리 섬유, 탄소섬유, 고분자 섬유, 탄소섬유, 천연섬유, 금속섬유 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있 으며, 이때 상기 유리 섬유는 직경이 10 ~ 30 ㎛인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 10 ㎛ 미만인 경우 압출로 제품을 생산 시 단사가 발생하는 문제가 생기고, 30 ㎛ 초과인 경우 가공성 및 함침성이 저하되는 문제가 생기기에 상기 범위의 유리 섬유를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 펠렛(B)는 (b-1) 에틸렌 함량이 5 내지 30 중량%인 프로필렌-에틸렌 공중합체 16 내지 30 중량%, (b-2) 결정영역의 크기가 10 내지 50 nm로 조절된 열가소성 고무 30 내지 50 중량%, (b-3) 프로필렌-에틸렌 랜덤폴리프로필렌 17 내지 28 중량% 및 (b-4) 무기충전제 6 내지 15 중량%로 구성된 폴리프로필렌 수지 조성물(B)로 제조될 수 있다.
상기 프로필렌-에틸렌 공중합체는 에틸렌 함량이 5 내지 30 중량%인 것이 바람직하며, 보다 바람직하기로는 15 내지 30 중량%이다. 에틸렌 함량이 5 중량% 미만인 경우 기본물성인 내충격성이 저하되는 문제가 발생하고, 30 중량% 초과인 경우 최종제품의 강성 및 치수안정성 저하가 발생하기에 상기 범위 내로 한다. 또한, 비중은 0.89 내지 0.91g/이고, 용융지수는 25g/10분 내지 105g/10분이고, 구체적으로는 30g/10분 내지 100g/10분인 것을 사용한다. 용융지수가 25g/10분(@230, 2.16kg) 미만이면 성형성 저하가 발생하고 105g/10분(@230, 2.16kg) 초과일 경우 아이조드 및 면 충격 물성이 저하되기 때문이다.
상기 프로필렌-에틸렌 공중합체는 16 내지 30 중량%를 사용하는 것이 바람직하며 구체적으로는 16 내지 24 중량%를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 16 중량% 미만이면 아이조드 및 면 충격강도가 부족하고 30 중량% 초과일 경우 성형성 및 치수안정성이 저하되어 실제 부품으로서의 기능을 다하지 못하게 된다.
상기 열가소성 고무(b-2)는 결정의 크기가 10 내지 50 nm로 조절된 것이 바람직하다. 열가소성 고무는 본 발명에 있어서 우수한 촉감을 발현시키는 가장 중요한 역할을 하며, 수축의 이방성을 최소화하는 역할을 하여 우수한 치수안정성을 발현하는 데에도 필수적이다. 결정의 크기를 상기 범위로 한정함으로써 녹는점(Tm)이 130℃ 내지 170℃, 비중이 0.86 내지 0.87가 된다. 결정의 크기가 10 nm 미만인 경우 결정도가 지나치게 낮아짐으로써 강성 저하 및 치수안정성의 저하를 유발하며, 결정의 크기가 50nm 초과인 경우 성형성이 좋지 않고 치수안정성이 저하된다. 또한 상기 범위의 결정 크기를 가질 경우 비결정영역의 탄성력이 가장 효과적으로 높아져 충격 성능이 우수한 결과를 얻게 되며, 녹는점의 범위가 일반적인 성형조건보다 낮게 되어 비교적 흐름성이 높은 결과를 보임으로써 성형성이 최적화될 수 있다. 상기 열가소성 고무는 탄소수(?) 4이상의 에틸렌 -?- 올레핀 공중합체이고, 용융지수가 0.1g/10 분 내지 15g/10분(@230, 2.16kg)인 것이 바람직하며 더욱 구체적으로는 0.1g/10 분 내지 13g/10분(@230, 2.16kg)이다. 용융지수가 0.1g/10분 미만일 경우 흐름성 및 분산성 저하를 유발하고, 15g/10분 초과인 경우 경우 면 충격강도 저하되기 때문이다.
상기 열가소성 고무는 30 내지 50 중량%를 사용하는 것이 바람직하며 구체적으로는 37 내지 48 중량%를 사용하는 것이 바람직하다. 함량이 30 중량% 미만이면 촉감이 딱딱해지는 결과가 발생하고 충격 물성이 저하될 수 있으며, 50 중량% 초과이면 강성이 크게 저하되고 성형시 냉각이 적절히 이루어지지 않아 성형성이 악화될 수 있다.
상기 초고유동성 프로필렌-에틸렌 랜덤폴리프로필렌(b-3)은 용융지수가 70g/10 분 내지 100g/10분(@230, 2.16kg)인 것이 바람직하며 더욱 구체적으로는 75g/10 분 내지 95g/10분(@230, 2.16kg)이다. 용융지수가 70g/10분 미만이면 성형성 및 분산성이 저하되고 용융지수가 100g/10분 초과이면 성형품의 강성이 저하되기 때문이다.
상기 랜덤폴리프로필렌은 17 내지 28 중량%를 사용하는 것이 바람직하다. 함량이 17 중량% 미만일 경우 성형품의 강성이 저하되고 흐름성 저하로 인해 성형성이 좋지 않으며, 28 중량% 초과인 경우 제품의 아이조드 및 면 충격 물성이 저하될 수 있다.
상기 무기충전제(b-4)는 탈크, 탄산칼슘, 황산바륨, 글라스버블, 글라스비드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용하는 것을 특징으로 하며 수평균 입자 크기가 10 미크론 이하인 것이 바람직하다. 수평균 입자 크기가 10 미크론 초과인 경우 분산성이 저하되어 성형품의 부위에 따른 물성 편차가 발생할 수 있으며 표면에 무기충전제가 드러나게 되어 표면 불량이 발생할 수 있다.
수축의 이방성을 저감시켜 치수안정성을 우수하게 하고 제품의 고강성 기능을 부여하는 상기 무기충전제는 6 내지 15 중량%를 사용하는 것이 바람직하다. 6 중량% 미만이 포함되는 경우 수축의 이방성이 커져 치수안정성이 저하되고 제품의 강성이 저하되는 문제가 발생하고, 15 중량% 초과하는 경우 무기 충전제의 분산성이 저하되고 생산성이 낮아져 산업적인 효율성이 낮아지게 된다.
본 발명에 따른 상기 펠렛(A)와 펠렛(B)를 물리적으로 혼합하여 사용한다. 이에 대한 바람직한 중량 조성비는 펠렛(A)와 펠렛(B)가 1:3.5 내지 1:1이다. 펠렛(A)의 중량조성비가 1:3.5 미만인 경우 열가소성 고무의 비율이 상대적으로 너무 높아져 성형시 냉각이 적절히 이루어지지 않아 생산성이 급감하고 강성이 저하되며 각종 첨가제의 분산이 이루어지지 않는 문제가 발생하고, 펠렛(A)의 중량 조성비가 1:1 초과인 경우 장섬유 강화재의 비율이 과도하게 높아져 성형시 흐름성이 부족한 문제가 발생하고 표면으로 장섬유 강화재가 드러나 표면 불량이 초래될 수 있다.
그리고 본 발명의 수지 조성물은 상기 주요성분 이외에도 성형품의 성능 및 가공상의 특성을 향상시키기 위하여 산화방지제, 중화제, 대전방지제, 자외선안정제, 슬립제 등의 첨가제를 하나 이상 첨가할 수 있다. 이들은 표면 품질, 취성 및 기본 물성을 유지하는 적정량 내에서 조절하여 사용할 수 있다.
이를 통해 제조된 본 발명의 수지 조성물을 통해 촉감과 치수안정성이 우수한 고강성의 특성을 가지며, 자동차 소재로 널리 적용시키기 적합한 물성을 지닌 폴리프로필렌 복합 수지 조성물을 만들 수 있다. 이는 우수한 촉감을 가짐으로써 표면에 도장 공정, 인몰드그레인 공법, 열가소성 고무 오버몰딩 및 가죽 감싸기나 폴리우레탄 스프레이와 같은 추가 공정을 도입하지 않아 산업적으로 유용하며, 우수한 치수안정성을 통해 실제 산업에서도 높은 생산성 및 효율성을 가지게 될 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다 할 것이다.
실시예 1
PDI(Poly-diversity index)가 2로 조절된 호모폴리프로필렌 9 중량%, 에틸렌 함량이 18 중량%인 프로필렌-에틸렌 공중합체 28 중량%, 말레인산이 5 중량% 도입된 변성폴리프로필렌 3 중량%, 장 유리섬유 60 중량% 및 첨가제(산화방지제와 안정제) 1 PHR(part per hundred resin)를 물리적으로 혼합한 후, 이축 압출기를 통해 펠렛형태로 가공한 펠렛(A)와 에틸렌 함량이 18 중량%인 프로필렌-에틸렌 공중합체 24 중량%, 결정의 크기가 10 내지 50 nm으로 조절된 탄소수(α) 4의 에틸렌-α-올레핀 공중합체인 열가소성 고무 43 중량%, 초고유동성 프로필렌-에틸렌 랜덤폴리프로필렌 24 중량%, 탈크(talc) 9 중량% 및 첨가제(산화방지제와 안정제) 1 PHR을 물리적으로 혼합한 후 이축 압출기를 통해 펠렛 형태로 가공한 펠렛(B)를 준비하였다. 상기 펠렛(A)와 펠렛(B)를 3:7의 중량비로 물리적으로 혼합한 후 220±30℃의 사출 조건 하에서 사출하여 열적/기계적 물성 평가를 위한 시편을 제조하였다.
실시예 2
상기 실시예 1에서 사용한 것과 동일한 폴리프로필렌 복합 수지 조성물 펠렛(A)와 펠렛(B)를 제조하여, 펠렛(A)와 펠렛(B)를 4:6의 중량비로 물리적으로 혼합한 후 220±30℃의 사출 조건 하에서 사출하여 열적/기계적 물성 평가를 위한 시편을 제조하였다.
비교예 1
상기 실시예 1에서 사용한 것과 동일한 폴리프로필렌 복합 수지 조성물 펠렛(A)와 펠렛(B)를 제조하여, 펠렛(A)와 펠렛(B)를 1:9의 중량비로 물리적으로 혼합한 후 220±30℃의 사출 조건 하에서 사출하여 열적/기계적 물성 평가를 위한 시편을 제조하였다.
비교예 2
상기 실시예 1에서 사용한 것과 동일한 폴리프로필렌 복합 수지 조성물 펠렛(A)와 펠렛(B)를 제조하여, 펠렛(A)와 펠렛(B)를 6:4의 중량비로 물리적으로 혼합한 후 220±30℃의 사출 조건 하에서 사출하여 열적/기계적 물성 평가를 위한 시편을 제조하였다.
비교예 3 내지 7
비교예 3 내지 7은 상기 실시예 1에서 사용한 것과 동일한 펠렛(A)를 사용하였으며, 상기 실시예 1의 펠렛(B)에서 사용한 것과 동일한 성분의 조성물을 사용하여 하기 표 1의 조성비에 따라 물리적으로 혼합한 후 이축압출기를 통해 펠렛(B)를 제조하였다. 이후 펠렛(A)와 펠렛(B)를 3:7의 중량비로 혼합한 후 220±30℃의 사출 조건 하에서 사출하여 열적/기계적 물성 평가를 위한 시편을 제조하였다.
펠렛(B) 조성(중량%)
프로필렌-에틸렌 공중합체
(Propylene-Ethylene Copolymer)		 열가소성 고무
(Ethylene-Buthylene Copolymer)		 랜덤폴리프로필렌
(Propylene-Ethylene
Random Polypropylene)		 탈크 첨가제 합계
비교예3 35 25 31 9 1PHR 100
비교예 4 15 60 16 9 1PHR 100
비교예 5 27 45 26 2 1PHR 100
비교예 6 20 43 19 18 1PHR 100
비교예 7 24 48 28 - 1PHR 100
시험예 : 시편의 물성 측정
하기 표 2 및 3에 나타낸 결과는 10개의 시편을 측정하여 상한치와 하한치를 제외한 평균값을 나타낸 것이며, 이에 대한 시험방법은 다음과 같다.
(1) 멜트인덱스(Melt Index) 측정: ASTM D1238 법에 따라 230, 2.16 kg의 하중에서 측정하였다.
(2) 인장강도 및 신율 측정: ASTM D638 법에 따라 측정하되 하중 인가 속도는 50 mm/min로 측정하였다. 신율은 파단점을 기준으로 측정하었다.
(3) 굴곡탄성율 및 굴곡강도 측정: ASTM D790 법에 따라 측정하되 하중 인가 속도는 10mm/min로 측정하였다.
(4) 아이조드(Izod) 충격 강도 측정: ASTM D256 법에 따라 상온(23) 및 -30℃에서 Notched 시험편으로 측정하였다.
(5) 쇼어(Shore) 경도 측정: ASTM D2240을 준용하되, D-Scale를 따라 측정하였다.
(6) 열변형 온도(Heat Distortion Temperature) 측정: ASTM D648 법에 따라 1.82 MPa의 하중에서 측정하였다
(7) 수축률(Mold Shrinkage) 측정을 통한 수축의 이방성 측정: ASTM D955 법에 따라 128 x 128 x 3.2mm 크기의 시편으로 MD(Machanical Direction)과 TD(Transverse Direction)를 구분하여 측정하였다. 해당 결과값의 MD, TD 방향의 수축의 이방성 계산을 위해 (TD 수축율 - MD수축율)/TD 수축율 *100을 하여, 수축의 이방성을 계산하였다.
측정항목 단위 측정결과
실시예1 실시예2 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예5 비교예 6 비교예 7
비중 g/cm3 1.05 1.10 0.98 1.00 1.05 1.05 1.03 1.11 1.02
인장강도 MPa 37 58 18 40 39 34 38 60 37
신율 % 2.8 2.5 9.0 2.1 3.1 2.9 7.4 3.4 8.8
굴곡강도 MPa 32 45 24 47 34 29 28 47 28
굴곡탄성율 MPa 2,900 3,230 1,231 3,700 2,990 2,600 2,450 3,100 2,400
아이조드 충격강도
(상온)		 J/m 240 420 NB
(50↑)		 180 160 300 280 260 380
아이조드
충격강도
(-30℃)		 J/m 150 192 220 85 80 165 140 120 180
쇼어 경도(15초) D 43 49 28 59 54 42 42 56 41.5
열변형온도
(0.46 MPa)		 ℃ 131 141 117 138 133 128 128 135 126
수축 이방성 % 14 17 8 12 15 15 40 9 43
외관 - 양호 양호 양호 양호 양호 미흡 양호 양호 양호
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 및 2의 수지 조성물은 수축의 이방성이 14 내지 17%를 유지하여 성형품의 치수 안정성이 우수하면서도 강성이 높으며 아이조드 충격 강도 및 외관이 우수한 물성을 나타냄을 알 수 있었다. 또한, 쇼어경도가 43 내지 49로 다양한 텍스쳐에 엠보 적용이 가능하고 촉감 또한 부드러운 느낌을 가질 수 있었다.
한편, 실시예 1 및 2의 펠렛 간 혼합 비율 범위 내에서만 우수한 수준의 강성, 충격강도, 촉감, 외관, 수축의 이방성의 밸런스를 가질 수 있었으며 펠렛 조성 또한 본 발명에 따른 범위 내에서만 상기 특징들이 구현 가능함을 알 수 있었다.
비교예 1, 2는 펠렛 간 혼합 비율이 본 발명의 범위를 벗어난 것으로, 비교예 1은 강성이 부족하고, 비교예 2는 쇼어경도가 높아 우수한 촉감을 구현하지 못함으로써 본 발명의 범위 내에서만 고강성 및 우수한 촉감이 확보된다는 점을 알 수 있었다.
비교예 3, 4는 펠렛 B의 조성 중 열가소성 고무의 함량이 본 발명의 범위를 벗어난 것으로, 비교예 3은 쇼어 경도가 54로 우수한 촉감이 구현되지 못하였고, 비교예 4는 성형품의 외관에 가스 자국 및 흐름 자국이 심하여 정상품의 외관이라고 할 수 없었다.
비교예 5, 6, 및 7은 펠렛 B의 조성 중 탈크의 함량이 본 발명의 범위를 벗어난 것으로, 비교예 5는 수축의 이방성이 40%로 성형품의 치수안정성이 저하되었고, 비교예 6은 쇼어 경도가 56으로 우수한 촉감이 구현되지 못하였으며, 비교예 7은 수축의 이방성이 43%로 비교예 5와 마찬가지로 성형품의 치수 안정성이 부족하여 본 발명의 중요한 특징 중 하나인 치수 안정성이 확보되지 못함이 확인되었다.
상기 표 2에서 나타나는 것과 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 및 2의 폴리프로필렌 복합 수지 조성물은 각 성분들 간의 적절한 사용으로 본 발명의 구성범위를 벗어난 비교예 1 내지 7과 대비하여 우수한 수준의 강성, 충격강도, 촉감, 외관, 수축의 이방성이 확보될 수 있음을 알 수 있었다.
본 발명은 열가소성 탄성체 오버몰딩이나 도장이 적용되는 부품을 직접 대체할 수 있으며, 실제 산업의 생산성 및 품질이 확보되어 현실적인 대체 방안이 될 수 있으므로 자동차의 크래쉬 패드, 도어트림, 필라트림, 썬바이져 등의 자동차 내장재는 물론 다른 플라스틱 부품이나 소재에 널리 적용될 수 있다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (16)

  1. (a-1) 호모폴리프로필렌, 및 에틸렌 함량이 5 내지 30 중량%인 프로필렌-에틸렌 공중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상인 폴리프로필렌수지 23 내지 60 중량%,
    (a-2) 극성기가 5 내지 10 중량% 도입된 변성폴리프로필렌 1 내지 7 중량%,
    (a-3) 장섬유 강화재 38 내지 70 중량% 를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물(A); 및
    (b-1) 에틸렌 함량이 5 내지 30 중량%인 프로필렌-에틸렌 공중합체 16 내지 30 중량%,
    (b-2) 결정영역의 크기가 10 내지 50 nm로 조절된 열가소성 고무 30 내지 50 중량%,
    (b-3) 프로필렌-에틸렌 랜덤폴리프로필렌 17 내지 28 중량%,
    (b-4) 무기 충전제 6 내지 15 중량% 를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물(B)
    을 포함하는 촉감과 치수안정성이 우수한 고강성 폴리프로필렌 복합 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 폴리프로필렌 수지 조성물(A)과 폴리프로필렌 수지 조성물(B)의 중량비가 1:3.5 내지 1:1인 폴리프로필렌 복합 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 호모폴리프로필렌은 용융지수가 40g/10분 내지 1300g/10분(@230℃, 2.16kg)이고, 분자량 분포도(PDI:poly-diversity index)가 2 내지 4인 폴리프로필렌 복합 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 프로필렌-에틸렌 공중합체(a-1, b-1)는 비중이 0.89 내지 0.91이고, 용융지수가 25g/10분 내지 130g/10분(@230℃, 2.16kg)인 폴리프로필렌 복합 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 프로필렌-에틸렌 공중합체(a-1)은 에틸렌 함량이 5 내지 20 중량%이고, 상기 프로필렌-에틸렌 공중합체(b-1)은 에틸렌 함량이 15 내지 30 중량%인 폴리프로필렌 복합 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 변성폴리프로필렌(a-2)은 폴리프로필렌 중합체에 불포화카르복실산, 불포화카르복실산의 유도체, 및 유기실란 화합물로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상의 극성기가 도입된 폴리프로필렌 복합 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 변성폴리프로필렌은 극성기가 5 내지 8.5 중량% 도입된 것이고, 상기 변성폴리프로필렌은 1 내지 6.5 중량% 로 포함되는 폴리프로필렌 복합 수지 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 장섬유 강화재(a-3)는 유리섬유, 탄소섬유, 고분자 섬유, 현무암 섬유, 천연 섬유, 및 금속 섬유로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상인 폴리프로필렌 복합 수지 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 장섬유 강화재(a-3)는 4 내지 21 mm의 길이를 갖는 폴리프로필렌 복합 수지 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 고무(b-2)는 탄소수(α) 4이상의 에틸렌 -α- 올레핀 공중합체이고, 용융지수가 0.1g/10 분 내지 15g/10분(@230℃, 2.16kg)이며 녹는점(Tm)이 130℃ 내지 170℃이며, 비중이 0.86 내지 0.87인 폴리프로필렌 복합 수지 조성물.
  11. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 고무(b-2)는 37 내지 48 중량%로 포함되는 폴리프로필렌 복합 수지 조성물.
  12. 제1항에 있어서, 상기 랜덤폴리프로필렌(b-3)은 용융지수가 70g/10분 내지 100g/10분(@230℃, 2.16kg)인 폴리프로필렌 복합 수지 조성물.
  13. 제1항에 있어서, 상기 무기충전제는 수평균 입자 크기가 10 미크론 이하인, 탈크, 탄산칼슘, 황산바륨, 글라스버블, 글라스비드로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상인 폴리프로필렌 복합 수지 조성물.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 폴리프로필렌 복합 수지 조성물로 제조된 성형품.
  15. 제14항에 있어서, 상기 성형품은 자동차 내장재 또는 외장재인 성형품.
  16. 제1항의 폴리프로필렌 수지 조성물(A)로 제조된 펠렛과, 폴리프로필렌 수지 조성물(B)로 제조된 펠렛을 혼합 후 사출하는 단계를 포함하는 성형품의 제조방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102457624B1 (ko) 2021-04-15 2022-10-21 에쓰대시오일 주식회사 기계적 물성 및 치수 안정성이 우수한 에틸렌-프로필렌 공중합체 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이에 의해 제조된 성형품

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102463607B1 (ko) * 2017-11-01 2022-11-03 현대자동차주식회사 섬유의 질감을 갖는 폴리프로필렌 복합 수지 조성물
SG10201903296WA (en) * 2019-04-12 2020-09-29 Thai Polyethylene Co Ltd A Polypropylene Composition for Retort Packaging Application

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100544352B1 (ko) 2004-08-03 2006-01-23 주식회사 효성 파이프 및 열수관 장치용 폴리프로필렌 수지 조성물
KR101459951B1 (ko) 2013-09-27 2014-11-07 현대자동차주식회사 촉감 및 내스크래치성이 우수한 폴리프로필렌 복합 수지 조성물

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19934377C2 (de) * 1999-07-22 2002-12-05 Thueringisches Inst Textil Verfahren zur Herstellung von polyesterverstärkten Polypropylencompounds nach einer vorgegebenen Rezeptur
JP4170229B2 (ja) * 2002-03-12 2008-10-22 バーゼル・ポリオレフィン・イタリア・ソチエタ・ア・レスポンサビリタ・リミタータ 高流動性を有するポリオレフィン組成物
CA2560349C (en) * 2006-09-21 2014-04-22 Mohini H. Sain Manufacturing process for hybrid organic and inorganic fibre-filled composite materials
KR100854322B1 (ko) 2007-04-30 2008-08-26 지에스칼텍스 주식회사 장섬유 강화 펠렛 및 이를 이용하여 제조된 성형품
KR100957310B1 (ko) 2008-07-11 2010-05-12 현대모비스 주식회사 저수축 및 치수안정성 폴리프로필렌 복합 수지 조성물
US20140242335A1 (en) * 2011-09-08 2014-08-28 Japan Polypropylene Corporation Fiber-reinforced polypropylene resin composition and molded article thereof
CN102432947B (zh) * 2011-10-20 2013-11-06 金发科技股份有限公司 一种复合纤维增强聚丙烯材料及其制备方法
JP2013112718A (ja) 2011-11-28 2013-06-10 Japan Polypropylene Corp ポリプロピレン系樹脂組成物及びそれからなる成形体
US20140073731A1 (en) * 2012-09-12 2014-03-13 Kapil Inamdar High impact polypropylene compositions
KR101549663B1 (ko) 2012-11-07 2015-09-03 현대모비스 주식회사 장섬유 강화 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 수지 성형품
US20150315365A1 (en) 2012-12-07 2015-11-05 Japan Polypropylene Corporation Fiber-reinforced polypropylene resin composition and molded article of same
KR101526684B1 (ko) 2013-09-12 2015-06-05 현대자동차주식회사 기계적 물성이 우수한 폴리프로필렌수지 조성물
EP3186312B1 (en) 2014-08-28 2023-05-10 Equistar Chemicals LP Carbon fiber-filled thermoplastic olefinic compounds and related automotive components

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100544352B1 (ko) 2004-08-03 2006-01-23 주식회사 효성 파이프 및 열수관 장치용 폴리프로필렌 수지 조성물
KR101459951B1 (ko) 2013-09-27 2014-11-07 현대자동차주식회사 촉감 및 내스크래치성이 우수한 폴리프로필렌 복합 수지 조성물

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102457624B1 (ko) 2021-04-15 2022-10-21 에쓰대시오일 주식회사 기계적 물성 및 치수 안정성이 우수한 에틸렌-프로필렌 공중합체 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이에 의해 제조된 성형품

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