KR102129922B1 - High Flowable Partial Crosslinked Impact resistant Polypropylene and Manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌 및 이의 제조방법에 관 한 것으로, 구체적으로는 폴리프로필렌을 부분 가교시켜 유동성 및 충격성을 개선시킨 폴리프로필렌 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a high-flow partially cross-linked impact-resistant polypropylene and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a polypropylene and a method for manufacturing the same, which improve the flowability and impact resistance by partially cross-linking the polypropylene.
성형 물품 분야에서는, 우수한 역학적 특성, 즉 높은 인장 탄성률 및 허용 가능한 충격 강도가 높으면서 유동성이 뛰어난 소재가 필요하다, 물품들의 다양한 제조 방법, 예를 들어 성형 공정들에서 우수한 가공성을 달성하여, 이러한 대량 생산 시장에서 요구되는 높은 생산율을 제공하기 위해 우수한 유동성이 필요하다.In the field of molded articles, there is a need for materials with good mechanical properties, i.e. high tensile modulus and high permissible impact strength, and excellent flowability.Achieving good processability in various manufacturing methods of articles, e.g. molding processes, such mass production Good liquidity is needed to provide the high production rates required by the market.
폴리프로필렌은 아이소택틱(isotactic) 구조를 가지며, 따라서 프로필렌의 구조식은 메틸기가 같은 방향으로 정연하게 배열되어 있다. 녹는점은 165 ℃이고, 하중 하 연속 사용이 110 ℃에서 가능하다. 밀도는 0.9 ∼ 0.91이며, 결정화도는 크지만 성형한 후에는 70 % 이하로 저하된다Polypropylene has an isotactic structure, and thus the structural formula of propylene is arranged in the same direction in the same order as the methyl groups. Melting point is 165 ℃, continuous use under load is possible at 110 ℃. The density is 0.9 to 0.91, and the crystallinity is large, but after molding, it is lowered to 70% or less.
또한, 탄소와 수소만으로 이루어져 있기 때문에 전기절연성이 우수하다.In addition, it is excellent in electrical insulation because it consists of only carbon and hydrogen.
폴리프로필렌은 폴리에틸렌, PVC, 폴리스타이렌과 함께 4 대 범용수지의 하나로서, 열가소성수지 중 사용량 비중이 24 %에 달한다. 제조 비용과 재활용과 같은 환경면에서 유리하다는 장점도 가진다.Polypropylene is one of the four major general-purpose resins along with polyethylene, PVC, and polystyrene, and the proportion of use in thermoplastic resins reaches 24%. It also has the advantage of being environmentally friendly, such as manufacturing cost and recycling.
최근 들어 고분자 소재에 대해 요구가 점차 기능화, 성능화 및 다양화됨에 따라 소수의 업계에서는, 유니(uni) 소재 즉, 제품의 본래 성능은 유지한 채, 최종 제품의 재활용 단계까지 유해 물질 사용을 저감하고 기존 제품의 재질은 단일, 단순화한 소재를 요구하고 있다. 따라서 단독 소재로서는 가질 수 없는 성능을 발휘할 수 있는 열가소성 부분 가교형 폴리프로필렌의 적용은 절대적으로 필요한 실정이다.In recent years, as the demand for polymer materials has gradually become functional, performance, and diversified, in a few industries, the use of toxic materials has been reduced until the recycling stage of the final product while maintaining the uni material, that is, the original performance of the product. And the material of the existing product requires a single, simplified material. Therefore, it is absolutely necessary to apply a thermoplastic partially crosslinked polypropylene capable of exerting a performance that a single material cannot have.
폴리프로필렌(PP)은 높은 화학적 안정성을 가질 뿐만 아니라, 내부식성 또한 우수하여, 경량화 소재로서 산업 전반에서 다양한 부품 소재로 이용되고 있고, 많은 연구가 되어 있다.Polypropylene (PP) not only has high chemical stability, but also has excellent corrosion resistance, and is used as a material for various parts throughout the industry as a lightweight material, and has been studied a lot.
올레핀계 수지 중 폴리프로필렌은 주쇄 중에 이중 결합이 없기 때문에, 가공 시 주쇄가 분할되어 부분 가교 폴리프로필렌을 제조하기 용이하지 않아, 폴리프로필렌에 기능성을 부여하기 어렵다는 문제점이 있다. 예를 들어 크래쉬 패드 부품 소재를 열가소성 부분 가교 폴리프로필렌 수지로 대체할 경우, 내충격성 및 내스크래치성이 향상될 뿐만 아니라 금형 설계를 통하여 복잡한 부품들의 대량 생산도 가능하다. 또한, 사출성형법을 이용하여 열가소성 부분 가교 폴리프로필렌 소재의 크래쉬 패드를 생산할 경우, 모듈화되어 각 부품을 통합할 수 있고 경량화율 또한, 극대화 시킬 수 있다. 더욱이 모듈화는 자동차 제조업계의 핵심으로서, 각 자동차 제조업체의 사활이 달려있는 문제이기도 하다. 이러한 이유로 열가소성 부분 가교 폴리프로필렌의 사용은 점차 확대될 전망이다.Since polypropylene among olefinic resins does not have a double bond in the main chain, the main chain is divided during processing, making it difficult to prepare partially cross-linked polypropylene, and thus it is difficult to impart functionality to polypropylene. For example, when the crash pad component material is replaced with a thermoplastic partially crosslinked polypropylene resin, not only the impact resistance and scratch resistance are improved, but also the mass production of complex parts through mold design is possible. In addition, when a crash pad of a thermoplastic partially crosslinked polypropylene material is produced by using an injection molding method, each component can be modularized and the weight reduction ratio can also be maximized. Moreover, modularization is the core of the automobile manufacturing industry, and it is also a matter of life and death of each automobile manufacturer. For this reason, the use of thermoplastic partially crosslinked polypropylene is expected to expand gradually.
따라서 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌 및 이의 제조방법의 개발이 절실히 필요한 실정이다.Therefore, there is an urgent need to develop a high-flow partially cross-linked impact-resistant polypropylene and its manufacturing method.
본 발명은 일정수준의 부분 가교화를 통해 내충격성이 우수할 뿐만 아니라, 유동성을 증가시켜 사출 성형제품에 유용하게 이용될 수 있는 고유동성을 갖는 폴리프로필렌을 제조하는데 그 목적이 있다.The present invention has an object of producing a polypropylene having a high fluidity, which is not only excellent in impact resistance through partial crosslinking of a certain level, but also increases fluidity and can be usefully used in injection molded products.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)는 이하의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the problem(s) mentioned above, and another problem(s) not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌의 제조방법은, 폴리프로필렌에 라디칼 개시제와 반응성 비닐계 가교조제를 투입하여 상기 폴리프로필렌을 부분 가교화시키는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, according to a preferred embodiment of the present invention, a method for manufacturing a highly fluid partially crosslinked impact resistant polypropylene is partially crosslinked by crosslinking the polypropylene by introducing a radical initiator and a reactive vinylic crosslinking aid to the polypropylene. Characterized by being angry.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌의 제조방법은, 폴리프로필렌에 라디칼 개시제와 반응성 비닐계 가교조제를 투입하여 상기 폴리프로필렌을 부분 가교화시키고, 상기 반응성 비닐계 가교조제는, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트(Trimethylolpropane trimethacrylate), 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(Trimethylolpropane triacrylate), 트리알릴 트리메썰트(Triallyl trimesate), 트리알릴 포스페이트(Triallyl phosphate), 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트(Pentaerythritol triacrylate), 트리알릴 시아누레이트(Triallyl cyanurate), 트리알릴 아이소시아누레이트(Triallyl isocyanurate), 디비닐벤젠(Divinylbenzene)으로 이루어진 그룹 중 선택되는 1 종 이상인 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, a method for producing a high-flow, partially cross-linked impact resistant polypropylene, partially cross-links the polypropylene by introducing a radical initiator and a reactive vinyl-based crosslinking agent to the polypropylene, and the reactive vinyl-based Cross-linking aids include trimethylolpropane trimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, triallyl trimesate, triallyl phosphate, and pentaerythritol triacrylate (Pentaerythritol triacrylate), triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, and divinylbenzene.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌은, 폴리프로필렌 100 중량부 기준으로, 반응성 비닐계 가교조제 1 ~ 7 중량부 및 라디칼 개시제 0.02 ~ 0.2 중량부를 포함하며, 상기 가교조제에 의하여 부분 가교화된 폴리프로필렌의 용융지수(melt index)가 230 ℃의 온도 및 2.16 kg의 하중 조건하에서 30 ~ 60 g/10min인 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the high-flow partial crosslinking type impact resistant polypropylene includes 1 to 7 parts by weight of a reactive vinyl-based crosslinking aid and 0.02 to 0.2 parts by weight of a radical initiator, based on 100 parts by weight of polypropylene, and It is characterized in that the melt index of the polypropylene partially crosslinked by a crosslinking aid is 30 to 60 g/10min under a temperature of 230° C. and a load condition of 2.16 kg.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌은, 폴리프로필렌 100 중량부 기준으로, 반응성 비닐계 가교조제 1 ~ 7 중량부 및 라디칼 개시제 0.02 ~ 0.2 중량부를 포함하며, 상기 가교조제에 의하여 부분 가교화된 폴리프로필렌의 충격강도가 12 ~ 17 kgf·cm/cm인 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the high-flow partial crosslinking type impact resistant polypropylene includes 1 to 7 parts by weight of a reactive vinyl-based crosslinking aid and 0.02 to 0.2 parts by weight of a radical initiator, based on 100 parts by weight of polypropylene, and It is characterized in that the impact strength of the polypropylene partially crosslinked by the crosslinking aid is 12 to 17 kgf·cm/cm.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌은, 폴리프로필렌 100 중량부 기준으로, 반응성 비닐계 가교조제 1 ~ 7 중량부 및 라디칼 개시제 0.02 ~ 0.2 중량부를 포함하며, 상기 가교조제에 의하여 부분 가교화된 폴리프로필렌의 굴곡탄성률이 1,250 ~ 1,290 Mpa인 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the high-flow partial crosslinking type impact resistant polypropylene includes 1 to 7 parts by weight of a reactive vinyl-based crosslinking aid and 0.02 to 0.2 parts by weight of a radical initiator, based on 100 parts by weight of polypropylene, and It is characterized in that the flexural modulus of the polypropylene partially crosslinked by the crosslinking aid is 1,250 to 1,290 Mpa.
본 발명에 따른 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌 및 이의 제조방법을 이용하면 라디칼 개시제에 의해 베타-분할된 폴리프로필렌과 반응성 비닐계 가교조제의 부분 가교화로 인해 고유동성 및 내충격성을 갖는 부분 가교화된 폴리프로필렌을 제조할 수 있는 장점이 있다.When the high-flow partial crosslinking type impact resistant polypropylene according to the present invention and its manufacturing method are used, partial crosslinking with high flowability and impact resistance due to partial crosslinking of the polyvinyl-reactive crosslinking aid with polypropylene that is beta-divided by a radical initiator It has the advantage of being able to produce polypropylene.
또한, 사출 현장 및 제품의 크기에 따라 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌과 일반적인 폴리프로필렌을 혼합하여 사용할 수 있어 경제적인 장점이 있다.In addition, depending on the injection site and the size of the product, there is an economical advantage because it can be used by mixing high-flow partial cross-linked impact-resistant polypropylene and general polypropylene.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌이 제조되는 모식도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따라 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌이 제조되는 모식도를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시예 1, 2 및 비교예의 물성을 비교한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 실시예 2, 3 및 비교예의 물성을 비교한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 실시예 3, 4 및 비교예의 물성을 비교한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시예 1, 2 및 비교예의 동적 열분석기(Dynamic Mechanical Analyzer: DMA)를 이용한 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시예 8 내지 11, 실시예 2 및 비교예의 물성을 비교한 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시예 2, 3, 실시예 5 내지 7 및 비교예의 물성을 비교한 것이다.1 is a schematic diagram showing a high-flow partially cross-linked impact-resistant polypropylene according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 shows a schematic diagram of a high-flow partially cross-linked impact-resistant polypropylene according to another embodiment of the present invention.
3 is a comparison of physical properties of Examples 1, 2 and Comparative Example according to an embodiment of the present invention.
4 is a comparison of physical properties of Examples 2, 3 and Comparative Example according to an embodiment of the present invention.
5 is a comparison of physical properties of Examples 3, 4 and Comparative Example according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 shows the results of measurements using a dynamic thermal analyzer (Dynamic Mechanical Analyzer: DMA) of Examples 1, 2 and Comparative Examples according to an embodiment of the present invention.
7 is a comparison of physical properties of Examples 8 to 11, Example 2 and Comparative Example according to an embodiment of the present invention.
8 is a comparison of physical properties of Examples 2, 3, Examples 5 to 7 and Comparative Examples according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be clarified with reference to embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, and only the present embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and the ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the holder of the scope of the invention, and the invention is only defined by the scope of the claims.
발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.The shapes, sizes, ratios, angles, numbers, etc. disclosed in the drawings for explaining embodiments of the invention are exemplary and the present invention is not limited to the illustrated matters. The same reference numerals refer to the same components throughout the specification.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.In addition, in the description of the present invention, when it is determined that detailed descriptions of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, detailed descriptions thereof will be omitted.
본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.When'include','have','consist of', etc. mentioned in this specification are used, other parts may be added unless'~man' is used. When a component is expressed as a singular number, the plural number is included unless otherwise specified.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.In the case of the description of the positional relationship, for example, when the positional relationship of two parts is described as'~top','~upper','~bottom','~side', etc.,'right' Alternatively, one or more other parts may be located between the two parts unless'direct' is used.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간 적 선후관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.In the case of a description of a time relationship, for example,'after','following','~after','~before', etc. When the temporal sequential relationship is described,'right' or'directly' It may also include cases that are not continuous unless' is used.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관관계로 함께 실시할 수도 있다.Each of the features of the various embodiments of the present invention may be partially or totally combined or combined with each other, technically various interlocking and driving may be possible, and each of the embodiments may be independently performed with respect to each other or may be implemented together in an association relationship. It might be.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
올레핀계 수지 중 폴리프로필렌은 주쇄 중에 이중 결합이 없기 때문에, 가공 시 주쇄가 분할되어 부분 가교된 폴리프로필렌을 제조하기 용이하지 않아, 폴리프로필렌에 기능성을 부여하기 어렵다는 문제점이 있었다. 본 발명은 폴리프로필렌의 주쇄가 분할됨과 동시에 부분 가교화되어 폴리프로필렌에 유동성 및 내충격성 등의 기능성을 부여할 수 있다.Since polypropylene among olefinic resins has no double bond in the main chain, the main chain is divided during processing, and thus it is not easy to prepare partially cross-linked polypropylene, and thus there is a problem that it is difficult to impart functionality to polypropylene. In the present invention, while the main chain of polypropylene is divided and partially crosslinked, functional properties such as fluidity and impact resistance can be imparted to the polypropylene.
본 발명은 일정수준의 부분 가교화를 통해 내충격성이 우수할 뿐만 아니라, 유동성을 증가시켜 사출 성형제품에 이용될 수 있는 고유동성을 갖는 폴리프로필렌을 제조하는데 그 목적이 있다.The present invention has an object of producing a polypropylene having high fluidity that can be used in injection molded products by increasing fluidity as well as having excellent impact resistance through partial crosslinking of a certain level.
본 발명에 따른 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌 및 이의 제조방법을 이용하면 라디칼 개시제에 의해 베타-분할된 폴리프로필렌과 반응성 비닐계 가교조제의 부분 가교화로 인해 고유동성 및 내충격성을 갖는 부분 가교화된 폴리프로필렌을 제조할 수 있는 장점이 있다.When the high-flow partial crosslinking type impact resistant polypropylene according to the present invention and its manufacturing method are used, partial crosslinking with high flowability and impact resistance due to partial crosslinking of the polyvinyl-reactive crosslinking aid with polypropylene that is beta-divided by a radical initiator It has the advantage of being able to produce polypropylene.
또한, 사출 현장 및 제품의 크기에 따라 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌과 일반적인 폴리프로필렌을 혼합하여 사용할 수 있어 경제적인 장점이 있다.In addition, depending on the injection site and the size of the product, there is an economical advantage because it can be used by mixing high-flow partial cross-linked impact-resistant polypropylene and general polypropylene.
본 발명에 있어서, 하기에서 설명되는 라디칼 개시제는 과산화물을 의미한다.In the present invention, the radical initiator described below means peroxide.
본 발명은 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌에 관한 것이다.The present invention relates to a high flow partially crosslinked impact resistant polypropylene.
본 발명의 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌은 열가소성 폴리프로필렌 수지를 이용하여 사출 성형법으로 제조할 수 있으며, 상기 사출 성형법은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 이용되는 조건 및 공정을 포함하며, 그 조건 및 공정을 특별히 제한하지 않는다.The high-fluidity partially crosslinked impact-resistant polypropylene of the present invention can be manufactured by an injection molding method using a thermoplastic polypropylene resin, and the injection molding method includes conditions and processes commonly used in the technical field to which the present invention pertains. The conditions and processes are not particularly limited.
본 발명의 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌은 열가소성 폴리프로필렌이라면 제한 없이 모두 사용할 수 있으나, 바람직하게는 상기 폴리프로필렌의 용융지수(melt index)가 230 ℃의 온도 및 2.16 kg의 하중 조건하에서 25 g/10min이고, 굴곡탄성률은 1,270 Mpa이며, 충격강도는 8.9 kgf·cm/cm일 수 있다.The high-fluidity partially crosslinked impact-resistant polypropylene of the present invention can be used without limitation as long as it is a thermoplastic polypropylene, but preferably, the melt index of the polypropylene is 25 g under a temperature of 230° C. and a load condition of 2.16 kg. /10min, the flexural modulus is 1,270 Mpa, and the impact strength may be 8.9 kgf·cm/cm.
도 1 및 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌이 제조되는 모식도를 나타낸 것이다.1 and 2 is a schematic diagram showing a high-flow partially cross-linked impact-resistant polypropylene according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌의 제조방법은 폴리프로필렌에 라디칼 개시제와 반응성 비닐계 가교조제를 투입하여 상기 폴리프로필렌을 부분 가교화시키는 것을 특징으로 한다.A method of manufacturing a highly dynamic partially crosslinked impact resistant polypropylene according to an embodiment of the present invention is characterized by partially crosslinking the polypropylene by introducing a radical initiator and a reactive vinylic crosslinking aid to the polypropylene.
본 발명의 일 실시예에 따른 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌의 제조방법을 보다 구체적으로 살펴보면, 상기 폴리프로필렌이 라디칼 개시제에 의하여 라디칼이 형성되고, 상기 라디칼이 형성된 폴리프로필렌이 베타-분할(β-scission)됨과 동시에 상기 베타-분할된 폴리프로필렌이 반응성 비닐계 가교조제와 부분 가교화될 수 있다.Looking in more detail the method of manufacturing a highly dynamic partially crosslinked impact-resistant polypropylene according to an embodiment of the present invention, the polypropylene is a radical formed by a radical initiator, the radical-formed polypropylene is beta-split (β At the same time as -scission), the beta-divided polypropylene may be partially crosslinked with a reactive vinyl-based crosslinking aid.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌이 제조되는 모식도를 나타낸 것이다.1 is a schematic diagram showing a high-flow partially cross-linked impact-resistant polypropylene according to an embodiment of the present invention.
먼저, 상기 폴리프로필렌 라디칼 개시제에 의하여 라디칼이 형성될 수 있다.First, radicals may be formed by the polypropylene radical initiator.
즉, 상기 폴리프로필렌에 라디칼을 형성시키는 라디칼 개시제는 과산화물일 수 있다.That is, the radical initiator that forms radicals in the polypropylene may be a peroxide.
열가소성 폴리프로필렌과 과산화물의 열분해를 통해 열가소성 폴리프로필렌에 라디칼을 형성시키는 경우 열가소성 폴리프로필렌의 주쇄가 베타-분할(β-scission) 되어 용융지수가 급격히 증가하지만, 반응성 비닐계 가교조제의 첨가 시 베타 분할된 폴리프로필렌과 반응성 비닐계 가교조제의 부분 가교화로 인하여 용융지수의 증가폭을 낮출 수 있다.When radicals are formed in the thermoplastic polypropylene through thermal decomposition of the thermoplastic polypropylene and peroxide, the main chain of the thermoplastic polypropylene is beta-split (β-scission), and the melt index increases rapidly, but when the reactive vinyl-based crosslinking aid is added, the beta splits Due to the partial crosslinking of the polypropylene and the reactive vinyl-based crosslinking aid, the increase in the melt index can be lowered.
즉, 상기 반응성 비닐계 가교조제는 폴리프로필렌의 주쇄가 베타-분할(β-scission)되는 것과 동시에 폴리프로필렌과 부분 가교화될 수 있다.That is, the reactive vinyl-based crosslinking aid may be partially cross-linked with polypropylene at the same time that the main chain of polypropylene is beta-split (β-scission).
상기 폴리프로필렌은 하기의 화학식 1로 표시될 수 있다.The polypropylene may be represented by Formula 1 below.
[화학식 1][Formula 1]
본 발명에서 사용된 상기 화학식 1의 폴리프로필렌은 용융지수가 230 ℃의 온도 및 2.16 kg의 하중 조건하에서 25 g/10min이고, 굴곡탄성률은 1,270 Mpa이며, 충격강도는 8.9 kgf·cm/cm이다.The polypropylene of Formula 1 used in the present invention has a melt index of 25 g/10min under a temperature of 230° C. and a load condition of 2.16 kg, a flexural modulus of 1,270 Mpa, and an impact strength of 8.9 kgf·cm/cm.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 열가소성 폴리프로필렌에 라디칼을 형성시키기 위하여, 폴리프로필렌 100 중량부 기준으로, 개시제 0.02 ~ 0.2 중량부를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, in order to form radicals on the thermoplastic polypropylene, based on 100 parts by weight of polypropylene, the initiator may include 0.02 to 0.2 parts by weight.
라디칼 개시제의 함량이 0.02 중량부 미만이면, 부분 가교 반응에 필요한 라디칼을 충분히 확보할 수 없어 부분 가교가 원활히 진행되지 않으며, 라디칼 개시제의 함량이 0.2 중량부를 초과하면 폴리프로필렌의 활발한 베타-분할로 생성된 낮은 분자량의 고분자 사슬로 인해 낮은 물성을 보이는 문제점이 있어 상기 범위 내가 바람직하다.When the content of the radical initiator is less than 0.02 parts by weight, the radicals necessary for the partial cross-linking reaction cannot be sufficiently secured, so that the partial cross-linking does not proceed smoothly, and when the content of the radical initiator exceeds 0.2 parts by weight, active beta-splitting of polypropylene is generated. Due to the problem of showing low physical properties due to the low molecular weight polymer chain, the above range is preferred.
상기 라디칼 개시제의 종류는 특별히 한정하지는 않지만, 바람직하게는 디-(2,4-디클로로벤조일) 퍼록사이드(di-(2,4-dichlorobenzoyl)-peroxide), 디벤조일 퍼록사이드(dibenzoyl peroxide), 2,3차-부틸퍼옥시벤조에이트 (Di(t-butyl peroxybenzoate)), 1,1-디-(3차-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산(1,1-Di-(t-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane), 디쿠밀퍼록사이드(dicumyl peroxide), 디-(3차-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠(di-(tert-butylperoxyisopropyl)benzene), 3차-부틸쿠밀퍼록사이드(t-butylcumylperoxide), 2,5-디메틸-2,5-디(3차-부틸퍼옥시)-헥산(2,5-dimethyl-2,5di(t-butylperoxy)-hexane), 디-3차-부틸퍼록사이드(di-t-butylperoxide) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 디-(3차-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠(di-(tert-butylperoxyisopropyl)benzene)이 선택될 수 있다.The type of the radical initiator is not particularly limited, preferably di-(2,4-dichlorobenzoyl) peroxide, di-(2,4-dichlorobenzoyl)-peroxide, dibenzoyl peroxide, 2 , Tert-butyl peroxybenzoate (Di), 1,1-di-(tert-butyl peroxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane (1,1-Di- (t-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane), dicumyl peroxide, di-(tert-butylperoxyisopropyl)benzene, tertiary -Butylcumylperoxide, 2,5-dimethyl-2,5-di(tert-butylperoxy)-hexane (2,5-dimethyl-2,5di(t-butylperoxy)-hexane) , Di-tert-butylperoxide (di-t-butylperoxide) and mixtures thereof, and more preferably di-(tert-butylperoxyisopropyl)benzene (di-( tert-butylperoxyisopropyl)benzene) may be selected.
상기 디-(3차-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠(di-(tert-butylperoxyisopropyl)benzene은 PK-14로 표현될 수 있다.The di-(tert-butylperoxyisopropyl)benzene may be represented by PK-14.
상기 라디칼 개시제는 180 ℃ 내지 190 ℃의 온도에서 15 ~ 37 초의 반감기의 특성을 가질 수 있다.The radical initiator may have a half-life of 15 to 37 seconds at a temperature of 180 °C to 190 °C.
상기 라디칼 개시제의 반감기 특성을 벗어나 이보다 높은 반감기 시간을 갖는 경우 낮은 활성도로 인해 반응에 필요한 충분한 라디칼을 확보할 수 없으며, 공정 후 잔류물이 남을 위험이 있고, 이보다 낮은 반감기 시간을 갖는 경우, 높은 활성도로 인해 부분 가교 반응에 필요한 충분한 가교 반응 시간을 확보할 수 없어 불균일한 조성물을 생성할 수 있어 상기한 범위 내가 바람직하다.If it has a higher half-life time than the half-life property of the radical initiator, it is impossible to secure sufficient radicals necessary for the reaction due to low activity, and there is a risk of residues remaining after the process, and if it has a lower half-life time, higher activity Due to this, it is not possible to secure a sufficient crosslinking reaction time required for the partial crosslinking reaction, so that a non-uniform composition can be produced, and the above range is preferred.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 폴리프로필렌이 라디칼 개시제 의하여 라디칼이 형성되면 하기의 화학식 2와 같은 변환될 수 있다.In one embodiment of the present invention, when the radical is formed by the radical initiator of the polypropylene, it may be converted into the following Chemical Formula 2.
하기의 화학식 3은 상기 폴리프로필렌이 라디칼 개시제에 의하여 라디칼이 형성된 이후 주쇄가 베타-분할(β-scission)된 것을 나타낸 것이다.The following Chemical Formula 3 shows that the main chain is beta-split (β-scission) after the radical is formed by the radical initiator.
하기의 반응식 1은 폴리프로필렌이 라디칼 개시제에 의해 베타-분할(β-scission)되는 과정을 나타낸 것이다.Reaction Scheme 1 below shows a process in which polypropylene is beta-split (β-scission) by a radical initiator.
[반응식 1][Scheme 1]
[화학식 2][Formula 2]
[화학식 3][Formula 3]
상기 베타-분할된 폴리프로필렌은 반응성 비닐계 가교조제와 부분가교화 될 수 있다.The beta-divided polypropylene may be partially crosslinked with a reactive vinyl-based crosslinking aid.
상기 베타-분할된 폴리프로필렌은 반응성 비닐계 가교제조와 신속히 부분 가교화되어 최종생성물인 부분 가교화된 폴리프로필렌의 용융지수 증가폭을 낮출 수 있다.The beta-divided polypropylene can be rapidly cross-linked with a reactive vinyl-based cross-linking agent to lower the increase in melt index of the final product, the partially cross-linked polypropylene.
또한, 상기 베타-분할된 폴리프로필렌과 반응성 비닐계 가교조제가 부분 가교화됨으로써, 최종생성물인 부분 가교화된 폴리프로필렌의 충격강도와 같은 기계적인 물성을 향상시킬 수 있다.In addition, by partially crosslinking the beta-divided polypropylene and the reactive vinyl-based crosslinking aid, mechanical properties such as impact strength of the partially crosslinked polypropylene as a final product can be improved.
상기 베타-분할된 폴리프로필렌과 반응성 비닐계 가교조제가 가교화되면 하기의 화학식 4와 같이 부분 가교화된 폴리프로필렌이 형성될 수 있다.When the beta-divided polypropylene and the reactive vinyl-based crosslinking aid are crosslinked, partially crosslinked polypropylene as shown in Chemical Formula 4 may be formed.
[화학식 4][Formula 4]
본 발명의 다른 실시예에 따른 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌 및 이의 제조방법은, 폴리프로필렌에 라디칼 개시제와 반응성 비닐계 가교조제를 투입하여 상기 폴리프로필렌을 부분 가교화시키고, 상기 반응성 비닐계 가교조제는, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트(Trimethylolpropane trimethacrylate), 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(Trimethylolpropane triacrylate), 트리알릴 트리메썰트(Triallyl trimesate), 트리알릴 포스페이트(Triallyl phosphate), 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트(Pentaerythritol triacrylate), 트리알릴 시아누레이트(Triallyl cyanurate), 트리알릴 아이소시아누레이트(Triallyl isocyanurate), 디비닐벤젠(Divinylbenzene)으로 이루어진 그룹 중 선택되는 1 종 이상인 것을 특징으로 한다.Highly flexible partially crosslinked impact resistant polypropylene according to another embodiment of the present invention and a method for manufacturing the same, partially crosslink the polypropylene by introducing a radical initiator and a reactive vinylic crosslinking aid to polypropylene, and the reactive vinylic crosslinked The preparations are trimethylolpropane trimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, triallyl trimesate, triallyl phosphate, pentaerythritol triacrylate ( It is characterized by at least one selected from the group consisting of Pentaerythritol triacrylate, Triallyl cyanurate, Triallyl isocyanurate, and Divinylbenzene.
상기 폴리프로필렌이 라디칼 개시제에 의하여 라디칼이 형성되고, 상기 라디칼이 형성된 폴리프로필렌이 베타-분할(β-scission)됨과 동시에 상기 베타-분할된 폴리프로필렌이 반응성 비닐계 가교조제와 부분 가교화되는 것에 대해서는 이미 설명하였기에 이들에 대한 설명은 생략하도록 한다.Regarding that the polypropylene is radically formed by a radical initiator, the polypropylene on which the radical is formed is β-scission, and the beta-divided polypropylene is partially crosslinked with a reactive vinyl-based crosslinking aid. Since they have already been described, the description of them will be omitted.
상기 반응성 비닐계 가교조제는, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트(Trimethylolpropane trimethacrylate), 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(Trimethylolpropane triacrylate), 트리알릴 트리메썰트(Triallyl trimesate), 트리알릴 포스페이트(Triallyl phosphate), 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트(Pentaerythritol triacrylate), 트리알릴 시아누레이트(Triallyl cyanurate), 트리알릴 아이소시아누레이트(Triallyl isocyanurate), 디비닐벤젠(Divinylbenzene)으로 이루어진 그룹 중 선택되는 1 종 이상일 수 있으나, 바람직하게는 하기의 화학식 5에 표시된 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트일 수 있다.The reactive vinyl-based crosslinking aid is trimethylolpropane trimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, triallyl trimesate, triallyl phosphate, penta It may be at least one selected from the group consisting of erythritol triacrylate, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, and divinylbenzene. May be trimethylolpropane trimethacrylate represented by the following formula (5).
[화학식 5][Formula 5]
라디칼 개시제에 의하여 베타-분할된 폴리프로필렌은 베타-분할됨과 동시에 상기 화학식 5의 말단의 2 중 결합 중 일부와 결합하여 가교화될 수 있다.The polypropylene beta-segmented by a radical initiator may be beta-segmented and crosslinked by binding to some of the double bonds at the ends of
상기 베타-분할된 폴리프로필렌은 상기 가교조제인 화학식 5에 의하여 부분 가교화될 경우 하기의 화학식 6으로 나타낼 수 있다.The beta-divided polypropylene may be represented by the following formula (6) when partially crosslinked by the formula (5) as the crosslinking aid.
[화학식 5][Formula 5]
라디칼 개시제에 의하여 베타-분할된 폴리프로필렌은 베타-분할됨과 동시에 상기 화학식 5의 말단의 2 중 결합 중 일부와 결합하여 가교화될 수 있다.The polypropylene beta-segmented by a radical initiator may be beta-segmented and crosslinked by binding to some of the double bonds at the ends of
상기 베타-분할된 폴리프로필렌은 상기 가교조제인 화학식 5에 의하여 부분 가교화될 경우 하기의 화학식 6으로 나타낼 수 있다.The beta-divided polypropylene may be represented by the following formula (6) when partially crosslinked by the formula (5) as the crosslinking aid.
[화학식 6][Formula 6]
본 발명의 다른 실시예에 따른 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌은, 폴리프로필렌 100 중량부 기준으로, 반응성 비닐계 가교조제 1 ~ 7 중량부 및 라디칼 개시제 0.02 ~ 0.2 중량부를 포함하며, 상기 가교조제에 의하여 부분 가교화된 폴리프로필렌의 용융지수가 230 ℃의 온도 및 2.16 kg의 하중 조건하에서 30 ~ 60 g/10min인 것을 특징으로 한다.High-flow partial cross-linked impact resistant polypropylene according to another embodiment of the present invention, based on 100 parts by weight of polypropylene, includes 1 to 7 parts by weight of a reactive vinyl-based crosslinking aid and 0.02 to 0.2 parts by weight of a radical initiator, and the crosslinking aid It is characterized in that the melt index of the partially crosslinked polypropylene is 30 to 60 g/10min under a temperature of 230° C. and a load condition of 2.16 kg.
상기 폴리프로필렌은 열가소성 폴리프로필렌일 수 있다.The polypropylene may be a thermoplastic polypropylene.
상기 반응성 비닐계 가교조제는 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌의 제조과정에서 상기 베타-분할된 폴리프로필렌과 가교화를 시키기 위한 것이다.The reactive vinyl-based crosslinking aid is for crosslinking with the beta-divided polypropylene in the process of preparing a highly fluid, partially crosslinked impact resistant polypropylene.
상기 반응성 비닐계 가교조제는 폴리프로필렌 100 중량부 기준으로, 반응성 비닐계 가교조제 1 ~ 7 중량부를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 2 ~ 5 중량부를 포함할 수 있다.The reactive vinyl-based crosslinking aid may include 1 to 7 parts by weight of reactive vinyl-based crosslinking aid, preferably 2 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of polypropylene.
상기 반응성 비닐계 가교조제의 함량이 1 중량부 미만이면, 부분 가교 폴리프로필렌의 가교율이 저조하여 충격강도가 떨어질 수 있고, 7 중량부를 초과하면 부분 가교율이 높아 유동성이 저하되어 사출 성형시 가공성이 취약할 수 있어 상기한 범위 내가 바람직하다.When the content of the reactive vinyl-based crosslinking aid is less than 1 part by weight, the crosslinking rate of the partially crosslinked polypropylene may be low and the impact strength may be lowered. If it exceeds 7 parts by weight, the partial crosslinking rate is high and the fluidity is lowered, resulting in processability during injection molding. This may be vulnerable, so the above range is preferred.
상기 반응성 비닐계 가교조제는, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트(Trimethylolpropane trimethacrylate), 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(Trimethylolpropane triacrylate), 트리알릴 트리메썰트(Triallyl trimesate), 트리알릴 포스페이트(Triallyl phosphate), 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트(Pentaerythritol triacrylate), 트리알릴 시아누레이트(Triallyl cyanurate), 트리알릴 아이소시아누레이트(Triallyl isocyanurate), 디비닐벤젠(Divinylbenzene)으로 이루어진 그룹 중 선택되는 1 종 이상일 수 있으나, 바람직하게는 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트일 수 있다.The reactive vinyl-based crosslinking aid is trimethylolpropane trimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, triallyl trimesate, triallyl phosphate, penta It may be at least one selected from the group consisting of erythritol triacrylate, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, and divinylbenzene. May be trimethylolpropane trimethacrylate.
상기 라디칼 개시제는 폴리프로필렌 100 중량부 기준으로, 0.02 ~ 0.2 중량부를 포함할 수 있다.The radical initiator may include 0.02 to 0.2 parts by weight based on 100 parts by weight of polypropylene.
라디칼 개시제의 함량이 0.02 중량부 미만이면, 부분 가교 반응에 필요한 라디칼을 충분히 확보할 수 없어 부분 가교가 원활히 진행되지 않으며, 라디칼 개시제의 함량이 0.2 중량부를 초과하면 폴리프로필렌의 활발한 베타-분할로 생성된 낮은 분자량의 고분자 사슬로 인해 낮은 물성을 보이는 문제점이 있어 상기 범위 내가 바람직하다.When the content of the radical initiator is less than 0.02 parts by weight, the radicals necessary for the partial cross-linking reaction cannot be sufficiently secured, so that the partial cross-linking does not proceed smoothly, and when the content of the radical initiator exceeds 0.2 parts by weight, active beta-splitting of polypropylene is generated. Due to the problem of showing low physical properties due to the low molecular weight polymer chain, the above range is preferred.
상기 라디칼 개시제의 종류는 특별히 한정하지는 않지만, 바람직하게는 디-(2,4-디클로로벤조일) 퍼록사이드(di-(2,4-dichlorobenzoyl)-peroxide), 디벤조일 퍼록사이드(dibenzoyl peroxide), 2,3차-부틸퍼옥시벤조에이트 (Di(t-butyl peroxybenzoate)), 1,1-디-(3차-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산(1,1-Di-(t-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane), 디쿠밀퍼록사이드(dicumyl peroxide), 디-(3차-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠(di-(tert-butylperoxyisopropyl)benzene), 3차-부틸쿠밀퍼록사이드(t-butylcumylperoxide), 2,5-디메틸-2,5-디(3차-부틸퍼옥시)-헥산(2,5-dimethyl-2,5di(t-butylperoxy)-hexane), 디-3차-부틸퍼록사이드(di-t-butylperoxide) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 디-(3차-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠(di-(tert-butylperoxyisopropyl)benzene)이 선택될 수 있다.The type of the radical initiator is not particularly limited, preferably di-(2,4-dichlorobenzoyl) peroxide, di-(2,4-dichlorobenzoyl)-peroxide, dibenzoyl peroxide, 2 , Tert-butyl peroxybenzoate (Di), 1,1-di-(tert-butyl peroxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane (1,1-Di- (t-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane), dicumyl peroxide, di-(tert-butylperoxyisopropyl)benzene, tertiary -Butylcumylperoxide, 2,5-dimethyl-2,5-di(tert-butylperoxy)-hexane (2,5-dimethyl-2,5di(t-butylperoxy)-hexane) , Di-tert-butylperoxide (di-t-butylperoxide) and mixtures thereof, and more preferably di-(tert-butylperoxyisopropyl)benzene (di-( tert-butylperoxyisopropyl)benzene) may be selected.
상기 디-(3차-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠(di-(tert-butylperoxyisopropyl)benzene)은 폴리올리핀계로서, 벤젠 고리에 2-t-butylperoxyisopropyl이 1번과 4번 (또는 1번과 3번) 위치에 붙어있다. The di-(tert-butylperoxyisopropyl)benzene (di-(tert-butylperoxyisopropyl)benzene) is a polyoliphine type, and 2-t-butylperoxyisopropyl is 1 and 4 (or 1 and 3) in the benzene ring. Times) attached to the location.
상기 라디칼 개시제는 180 ℃ 내지 190 ℃의 온도에서 15 ~ 37 초의 반감기의 특성을 가질 수 있다.The radical initiator may have a half-life of 15 to 37 seconds at a temperature of 180 °C to 190 °C.
상기 라디칼 개시제의 반감기 특성을 벗어나 이보다 높은 반감기 시간을 갖는 경우 낮은 활성도로 인해 반응에 필요한 충분한 라디칼을 확보할 수 없으며, 공정 후 잔류물이 남을 위험이 있고, 이보다 낮은 반감기 시간을 갖는 경우, 높은 활성도로 인해 부분 가교 반응에 필요한 충분한 가교 반응 시간을 확보할 수 없어 불균일한 조성물을 생성할 수 있어 상기한 범위 내가 바람직하다.If it has a higher half-life time than the half-life property of the radical initiator, it is impossible to secure sufficient radicals necessary for the reaction due to low activity, and there is a risk of residues remaining after the process, and if it has a lower half-life time, higher activity Due to this, it is not possible to secure a sufficient crosslinking reaction time required for the partial crosslinking reaction, so that a non-uniform composition can be produced, and the above range is preferred.
본 발명의 다른 실시예에 따른 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌은 폴리프로필렌 100 중량부 기준으로, 반응성 비닐계 가교조제 1 ~ 7 중량부 및 라디칼 개시제 0.02 ~ 0.2 중량부로 포함할 때 230 ℃의 온도 및 2.16 kg의 하중 조건하에서 용융지수가 30 ~ 60 g/10min의 범위에 포함될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the high-flow partially cross-linked impact-resistant polypropylene is based on 100 parts by weight of polypropylene, and contains 230 to 0.2 parts by weight of a reactive vinyl-based crosslinking aid and 0.02 to 0.2 parts by weight of a radical initiator. And a melt index under a load condition of 2.16 kg, in the range of 30 to 60 g/10min.
상기 용융지수가 30 g/10min 미만이면, 대형의 사출제품의 성형시 유동성 및 가공성이 저하될 수 있고, 60 g/10min를 초과하면 폴리프로필렌의 유동성이 향상되어 사출 시 유동성 및 가공성에는 장점이 있으나, 기계적 특성이 떨어지는 문제점이 있어 상기한 범위 내가 바람직하다.If the melt index is less than 30 g/10min, the fluidity and processability may decrease during molding of a large-sized injection product, and when it exceeds 60 g/10min, the fluidity of polypropylene improves to improve fluidity and processability during injection. , There is a problem that the mechanical properties are inferior, it is preferable within the above range.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌은, 폴리프로필렌 100 중량부 기준으로, 반응성 비닐계 가교조제 1 ~ 7 중량부 및 라디칼 0.02 ~ 0.2 중량부를 포함하며, 상기 가교조제에 의하여 부분 가교화된 폴리프로필렌의 충격강도가 12 ~ 17인 것을 특징으로 한다.High-flow partial cross-linked impact-resistant polypropylene according to another embodiment of the present invention, based on 100 parts by weight of polypropylene, includes 1 to 7 parts by weight of a reactive vinyl-based crosslinking aid and 0.02 to 0.2 parts by weight of radicals, and the crosslinking aid It characterized in that the impact strength of the partially cross-linked polypropylene is 12 to 17.
상기 폴리프로필렌은 열가소성 폴리프로필렌일 수 있다.The polypropylene may be a thermoplastic polypropylene.
상기 반응성 비닐계 가교조제는 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌의 제조과정에서 상기 베타-분할된 폴리프로필렌과 가교화를 시키기 위한 것이다.The reactive vinyl-based crosslinking aid is for crosslinking with the beta-divided polypropylene in the process of preparing a highly fluid, partially crosslinked impact resistant polypropylene.
상기 반응성 비닐계 가교조제는 폴리프로필렌 100 중량부 기준으로, 반응성 비닐계 가교조제 1 ~ 7 중량부를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 2 ~ 5 중량부를 포함할 수 있다.The reactive vinyl-based crosslinking aid may include 1 to 7 parts by weight of reactive vinyl-based crosslinking aid, preferably 2 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of polypropylene.
상기 반응성 비닐계 가교조제의 함량이 1 중량부 미만이면, 부분 가교 폴리프로필렌의 가교율이 저조하여 충격강도가 떨어질 수 있고, 7 중량부를 초과하면 부분 가교율이 높아 유동성이 저하되어 사출 성형시 가공성이 취약할 수 있어 상기한 범위 내가 바람직하다.When the content of the reactive vinyl-based crosslinking aid is less than 1 part by weight, the crosslinking rate of the partially crosslinked polypropylene may be low and the impact strength may be lowered. If it exceeds 7 parts by weight, the partial crosslinking rate is high and the fluidity is lowered, resulting in processability during injection molding. This may be vulnerable, so the above range is preferred.
상기 반응성 비닐계 가교조제는, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트(Trimethylolpropane trimethacrylate), 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(Trimethylolpropane triacrylate), 트리알릴 트리메썰트(Triallyl trimesate), 트리알릴 포스페이트(Triallyl phosphate), 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트(Pentaerythritol triacrylate), 트리알릴 시아누레이트(Triallyl cyanurate), 트리알릴 아이소시아누레이트(Triallyl isocyanurate), 디비닐벤젠(Divinylbenzene)으로 이루어진 그룹 중 선택되는 1 종 이상일 수 있으나, 바람직하게는 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트일 수 있다.The reactive vinyl-based crosslinking aid is trimethylolpropane trimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, triallyl trimesate, triallyl phosphate, penta It may be at least one selected from the group consisting of erythritol triacrylate, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, and divinylbenzene. May be trimethylolpropane trimethacrylate.
상기 라디칼 개시제는 폴리프로필렌 100 중량부 기준으로, 0.02 ~ 0.2 중량부를 포함할 수 있다.The radical initiator may include 0.02 to 0.2 parts by weight based on 100 parts by weight of polypropylene.
라디칼 개시제의 함량이 0.02 중량부 미만이면, 부분 가교 반응에 필요한 라디칼을 충분히 확보할 수 없어 부분 가교가 원활히 진행되지 않으며, 라디칼 개시제의 함량이 0.2 중량부를 초과하면 폴리프로필렌의 활발한 베타-분할로 생성된 낮은 분자량의 고분자 사슬로 인해 낮은 물성을 보이는 문제점이 있어 상기 범위 내가 바람직하다.When the content of the radical initiator is less than 0.02 parts by weight, the radicals necessary for the partial cross-linking reaction cannot be sufficiently secured, so that the partial cross-linking does not proceed smoothly, and when the content of the radical initiator exceeds 0.2 parts by weight, active beta-splitting of polypropylene is generated. Due to the problem of showing low physical properties due to the low molecular weight polymer chain, the above range is preferred.
상기 라디칼 개시제의 종류는 특별히 한정하지는 않지만, 바람직하게는 디-(2,4-디클로로벤조일) 퍼록사이드(di-(2,4-dichlorobenzoyl)-peroxide), 디벤조일 퍼록사이드(dibenzoyl peroxide), 2,3차-부틸퍼옥시벤조에이트 (Di(t-butyl peroxybenzoate)), 1,1-디-(3차-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산(1,1-Di-(t-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane), 디쿠밀퍼록사이드(dicumyl peroxide), 디-(3차-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠(di-(tert-butylperoxyisopropyl)benzene), 3차-부틸쿠밀퍼록사이드(t-butylcumylperoxide), 2,5-디메틸-2,5-디(3차-부틸퍼옥시)-헥산(2,5-dimethyl-2,5di(t-butylperoxy)-hexane), 디-3차-부틸퍼록사이드(di-t-butylperoxide) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 디-(3차-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠(di-(tert-butylperoxyisopropyl)benzene)이 선택될 수 있다.The type of the radical initiator is not particularly limited, preferably di-(2,4-dichlorobenzoyl) peroxide, di-(2,4-dichlorobenzoyl)-peroxide, dibenzoyl peroxide, 2 , Tert-butyl peroxybenzoate (Di), 1,1-di-(tert-butyl peroxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane (1,1-Di- (t-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane), dicumyl peroxide, di-(tert-butylperoxyisopropyl)benzene, tertiary -Butylcumylperoxide, 2,5-dimethyl-2,5-di(tert-butylperoxy)-hexane (2,5-dimethyl-2,5di(t-butylperoxy)-hexane) , Di-tert-butylperoxide (di-t-butylperoxide) and mixtures thereof, and more preferably di-(tert-butylperoxyisopropyl)benzene (di-( tert-butylperoxyisopropyl)benzene) may be selected.
상기 디-(3차-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠(di-(tert-butylperoxyisopropyl)benzene)은 폴리올리핀계로서, 벤젠 고리에 2-t-butylperoxyisopropyl이 1번과 4번 (또는 1번과 3번) 위치에 붙어있다. The di-(tert-butylperoxyisopropyl)benzene (di-(tert-butylperoxyisopropyl)benzene) is a polyoliphine type, and 2-t-butylperoxyisopropyl is 1 and 4 (or 1 and 3) in the benzene ring. Times) attached to the location.
상기 라디칼 개시제는 180 ℃ 내지 190 ℃의 온도에서 15 ~ 37 초의 반감기의 특성을 가질 수 있다.The radical initiator may have a half-life of 15 to 37 seconds at a temperature of 180 °C to 190 °C.
상기 라디칼 개시제의 반감기 특성을 벗어나 이보다 높은 반감기 시간을 갖는 경우 낮은 활성도로 인해 반응에 필요한 충분한 라디칼을 확보할 수 없으며, 공정 후 잔류물이 남을 위험이 있고, 이보다 낮은 반감기 시간을 갖는 경우, 높은 활성도로 인해 부분 가교 반응에 필요한 충분한 가교 반응 시간을 확보할 수 없어 불균일한 조성물을 생성할 수 있어 상기한 범위 내가 바람직하다.If it has a higher half-life time than the half-life property of the radical initiator, it is impossible to secure sufficient radicals necessary for the reaction due to low activity, and there is a risk of residues remaining after the process, and if it has a lower half-life time, higher activity Due to this, it is not possible to secure a sufficient crosslinking reaction time required for the partial crosslinking reaction, so that a non-uniform composition can be produced, and the above range is preferred.
본 발명의 다른 실시예에 따른 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌은 폴리프로필렌 100 중량부 기준으로, 반응성 비닐계 가교조제 1 ~ 7 중량부 및 라디칼 개시제 0.02 ~ 0.2 중량부로 포함할 때 부분 가교화된 폴리프로필렌의 충격강도가 12 ~ 17 범위일 수 있다.High-flow partial cross-linked impact-resistant polypropylene according to another embodiment of the present invention is partially cross-linked when it contains 1 to 7 parts by weight of a reactive vinyl-based crosslinking aid and 0.02 to 0.2 parts by weight of a radical initiator based on 100 parts by weight of polypropylene. The impact strength of polypropylene may range from 12 to 17.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌은, 폴리프로필렌 100 중량부 기준으로, 반응성 비닐계 가교조제 1 ~ 7 중량부 및 라디칼 개시제 0.02 ~ 0.2 중량부를 포함하며, 상기 가교조제에 의하여 부분 가교화된 폴리프로필렌의 굴곡탄성률이 1,250 ~ 1,290 Mpa인 것을 특징으로 한다.High-flow partially crosslinked impact-resistant polypropylene according to another embodiment of the present invention, based on 100 parts by weight of polypropylene, includes 1 to 7 parts by weight of a reactive vinyl-based crosslinking aid and 0.02 to 0.2 parts by weight of a radical initiator, and the crosslinking It is characterized in that the flexural modulus of the polypropylene partially crosslinked by the preparation is 1,250 to 1,290 Mpa.
상기 폴리프로필렌은 열가소성 폴리프로필렌일 수 있다.The polypropylene may be a thermoplastic polypropylene.
상기 반응성 비닐계 가교조제는 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌의 제조과정에서 상기 베타-분할된 폴리프로필렌과 가교화를 시키기 위한 것이다.The reactive vinyl-based crosslinking aid is for crosslinking with the beta-divided polypropylene in the process of preparing a highly fluid, partially crosslinked impact resistant polypropylene.
상기 반응성 비닐계 가교조제는 폴리프로필렌 100 중량부 기준으로, 반응성 비닐계 가교조제 1 ~ 7 중량부를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 2 ~ 5 중량부를 포함할 수 있다.The reactive vinyl-based crosslinking aid may include 1 to 7 parts by weight of reactive vinyl-based crosslinking aid, preferably 2 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of polypropylene.
상기 반응성 비닐계 가교조제의 함량이 1 중량부 미만이면, 부분 가교 폴리프로필렌의 가교율이 저조하여 충격강도가 떨어질 수 있고, 7 중량부를 초과하면 부분 가교율이 높아 유동성이 저하되어 사출 성형시 가공성이 취약할 수 있어 상기한 범위 내가 바람직하다.When the content of the reactive vinyl-based crosslinking aid is less than 1 part by weight, the crosslinking rate of the partially crosslinked polypropylene may be low and the impact strength may be lowered. If it exceeds 7 parts by weight, the partial crosslinking rate is high and the fluidity is lowered, resulting in processability during injection molding. This may be vulnerable, so the above range is preferred.
상기 반응성 비닐계 가교조제는, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트(Trimethylolpropane trimethacrylate), 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(Trimethylolpropane triacrylate), 트리알릴 트리메썰트(Triallyl trimesate), 트리알릴 포스페이트(Triallyl phosphate), 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트(Pentaerythritol triacrylate), 트리알릴 시아누레이트(Triallyl cyanurate), 트리알릴 아이소시아누레이트(Triallyl isocyanurate), 디비닐벤젠(Divinylbenzene)으로 이루어진 그룹 중 선택되는 1 종 이상일 수 있으나, 바람직하게는 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트일 수 있다.The reactive vinyl-based crosslinking aid is trimethylolpropane trimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, triallyl trimesate, triallyl phosphate, penta It may be at least one selected from the group consisting of erythritol triacrylate, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, and divinylbenzene. May be trimethylolpropane trimethacrylate.
상기 라디칼 개시제는 폴리프로필렌 100 중량부 기준으로, 0.02 ~ 0.2 중량부를 포함할 수 있다.The radical initiator may include 0.02 to 0.2 parts by weight based on 100 parts by weight of polypropylene.
라디칼 개시제의 함량이 0.02 중량부 미만이면, 부분 가교 반응에 필요한 라디칼을 충분히 확보할 수 없어 부분 가교가 원활히 진행되지 않으며, 라디칼 개시제의 함량이 0.2 중량부를 초과하면 폴리프로필렌의 활발한 베타-분할로 생성된 낮은 분자량의 고분자 사슬로 인해 낮은 물성을 보이는 문제점이 있어 상기 범위 내가 바람직하다.When the content of the radical initiator is less than 0.02 parts by weight, the radicals necessary for the partial cross-linking reaction cannot be sufficiently secured, so that the partial cross-linking does not proceed smoothly, and when the content of the radical initiator exceeds 0.2 parts by weight, active beta-splitting of polypropylene is generated. Due to the problem of showing low physical properties due to the low molecular weight polymer chain, the above range is preferred.
상기 라디칼 개시제의 종류는 특별히 한정하지는 않지만, 바람직하게는 디-(2,4-디클로로벤조일) 퍼록사이드(di-(2,4-dichlorobenzoyl)-peroxide), 디벤조일 퍼록사이드(dibenzoyl peroxide), 2,3차-부틸퍼옥시벤조에이트 (Di(t-butyl peroxybenzoate)), 1,1-디-(3차-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산(1,1-Di-(t-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane), 디쿠밀퍼록사이드(dicumyl peroxide), 디-(3차-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠(di-(tert-butylperoxyisopropyl)benzene), 3차-부틸쿠밀퍼록사이드(t-butylcumylperoxide), 2,5-디메틸-2,5-디(3차-부틸퍼옥시)-헥산(2,5-dimethyl-2,5di(t-butylperoxy)-hexane), 디-3차-부틸퍼록사이드(di-t-butylperoxide) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 디-(3차-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠(di-(tert-butylperoxyisopropyl)benzene)이 선택될 수 있다.The type of the radical initiator is not particularly limited, preferably di-(2,4-dichlorobenzoyl) peroxide, di-(2,4-dichlorobenzoyl)-peroxide, dibenzoyl peroxide, 2 , Tert-butyl peroxybenzoate (Di), 1,1-di-(tert-butyl peroxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane (1,1-Di- (t-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane), dicumyl peroxide, di-(tert-butylperoxyisopropyl)benzene, tertiary -Butylcumylperoxide, 2,5-dimethyl-2,5-di(tert-butylperoxy)-hexane (2,5-dimethyl-2,5di(t-butylperoxy)-hexane) , Di-tert-butylperoxide (di-t-butylperoxide) and mixtures thereof, and more preferably di-(tert-butylperoxyisopropyl)benzene (di-( tert-butylperoxyisopropyl)benzene) may be selected.
상기 디-(3차-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠(di-(tert-butylperoxyisopropyl)benzene)은 폴리올리핀계로서, 벤젠 고리에 2-t-butylperoxyisopropyl이 1번과 4번 (또는 1번과 3번) 위치에 붙어있다. The di-(tert-butylperoxyisopropyl)benzene (di-(tert-butylperoxyisopropyl)benzene) is a polyoliphine type, and 2-t-butylperoxyisopropyl is 1 and 4 (or 1 and 3) in the benzene ring. Times) attached to the location.
상기 라디칼 개시제는 180 ℃ 내지 190 ℃의 온도에서 15 ~ 37 초의 반감기의 특성을 가질 수 있다.The radical initiator may have a half-life of 15 to 37 seconds at a temperature of 180 °C to 190 °C.
상기 라디칼 개시제의 반감기 특성을 벗어나 이보다 높은 반감기 시간을 갖는 경우 낮은 활성도로 인해 반응에 필요한 충분한 라디칼을 확보할 수 없으며, 공정 후 잔류물이 남을 위험이 있고, 이보다 낮은 반감기 시간을 갖는 경우, 높은 활성도로 인해 부분 가교 반응에 필요한 충분한 가교 반응 시간을 확보할 수 없어 불균일한 조성물을 생성할 수 있어 상기한 범위 내가 바람직하다.If it has a higher half-life time than the half-life property of the radical initiator, it is impossible to secure sufficient radicals necessary for the reaction due to low activity, and there is a risk of residues remaining after the process, and if it has a lower half-life time, higher activity Due to this, it is not possible to secure a sufficient crosslinking reaction time required for the partial crosslinking reaction, so that a non-uniform composition can be produced, and the above range is preferred.
본 발명의 다른 실시예에 따른 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌은 폴리프로필렌 100 중량부 기준으로, 반응성 비닐계 가교조제 1 ~ 7 중량부 및 라디칼 개시제 0.02 ~ 0.2 중량부로 포함할 때 상기 가교조제에 의하여 부분 가교화된 폴리프로필렌의 굴곡탄성률이 1,250 ~ 1,290 Mpa일 수 있다.High-molecular partial cross-linked impact-resistant polypropylene according to another embodiment of the present invention is based on 100 parts by weight of polypropylene, 1 to 7 parts by weight of a reactive vinyl-based crosslinking aid and 0.02 to 0.2 parts by weight of a radical initiator to the crosslinking aid The flexural modulus of the partially crosslinked polypropylene may be 1,250 to 1,290 Mpa.
본 발명의 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌은, 경제적, 작업환경, 및 사출제품의 크기 등 필요에 따라서 일반적인 폴리프로필렌과 혼합하여 사용될 수 있다.The high-fluidity partially crosslinked impact-resistant polypropylene of the present invention can be used in combination with general polypropylene as needed, such as economical, working environment, and size of injection products.
본 발명은 일정수준의 부분 가교화를 통해 내충격성이 우수할 뿐만 아니라, 유동성을 증가시켜 사출 성형제품에 이용될 수 있는 고유동성을 갖는 폴리프로필렌을 제조하는데 그 목적이 있다.The present invention has an object of producing a polypropylene having high fluidity that can be used in injection molded products by increasing fluidity as well as having excellent impact resistance through partial crosslinking of a certain level.
본 발명에 따른 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌 및 이의 제조방법을 이용하면 라디칼 개시제에 의해 베타-분할된 폴리프로필렌과 반응성 비닐계 가교조제의 부분 가교화로 인해 고유동성 및 내충격성을 갖는 부분 가교화된 폴리프로필렌을 제조할 수 있는 장점이 있다.When the high-flow partial crosslinking type impact resistant polypropylene according to the present invention and its manufacturing method are used, partial crosslinking with high flowability and impact resistance due to partial crosslinking of the polyvinyl-reactive crosslinking aid with polypropylene that is beta-divided by a radical initiator It has the advantage of being able to produce polypropylene.
또한, 사출 현장 및 제품의 크기에 따라 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌과 일반적인 폴리프로필렌을 혼합하여 사용할 수 있어 경제적인 장점이 있다.In addition, depending on the injection site and the size of the product, there is an economical advantage because it can be used by mixing high-flow partial cross-linked impact-resistant polypropylene and general polypropylene.
이하, 실시예 및 실험예를 통해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples and experimental examples.
실시예 1Example 1
25 g/10min (230 ℃의 온도 및 2.16 kg의 하중 조건에서 측정)의 용융지수를 지닌 폴리프로필렌(JM360, 롯데케미칼 제조) 100 g과 190 ℃에서 15초의 반감기를 갖는 디(3차-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠(Perkadox 14S, Akzonobel 제조) 0.1 g을 용융 혼련기에 혼합하여 베타 분할된 폴리프로필렌을 제조하였다.100 g of polypropylene (JM360, manufactured by Lotte Chemical) with a melt index of 25 g/10min (measured at a temperature of 230° C. and a load of 2.16 kg) and di(tert-butylper) having a half-life of 15 seconds at 190° C. 0.1 g of oxyisopropyl)benzene (Perkadox 14S, manufactured by Akzonobel) was mixed with a melt kneader to prepare beta-segmented polypropylene.
실시예 2Example 2
25 g/10min (230 ℃의 온도 및 2.16 kg의 하중 조건에서 측정)의 용융지수를 지닌 폴리프로필렌(JM360, 롯데케미칼 제조) 100 g과 190 ℃에서 15초의 반감기를 갖는 디(3차-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠(Perkadox 14S, Akzonobel 제조) 0.1 g 및 가교조제인 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트(Trimethylolpropane trimethacrylate) 3 g을 용융 혼련기에 혼합하여 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌을 제조하였다.100 g of polypropylene (JM360, manufactured by Lotte Chemical) with a melt index of 25 g/10min (measured at a temperature of 230° C. and a load of 2.16 kg) and di(tert-butylper) having a half-life of 15 seconds at 190° C. Oxyisopropyl)benzene (Perkadox 14S, manufactured by Akzonobel) 0.1 g and 3 g of trimethylolpropane trimethacrylate, a crosslinking aid, were mixed in a melt kneader to prepare a highly dynamic partially crosslinked impact resistant polypropylene.
실시예 3Example 3
실시예 2와 동일하게 제조하되, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트(Trimethylolpropane trimethacrylate)의 중량을 3 g 대신 5 g 투입하여 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌을 제조하였다.Prepared in the same manner as in Example 2, the weight of trimethylolpropane trimethacrylate (Trimethylolpropane trimethacrylate) was added instead of 3 g to prepare a highly dynamic partially crosslinked impact-resistant polypropylene.
실시예 4Example 4
실시예 2와 동일하게 제조하되, 디(3차-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠 (Perkadox 14S, Akzonobel 제조)의 중량을 0.1 g 대신 0.2 g 투입하고, 가교조제인 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트(Trimethylolpropane trimethacrylate) 3 g 대신 5 g을 투입하여 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌을 제조하였다.Prepared in the same manner as in Example 2, the weight of di (tert-butyl peroxyisopropyl) benzene (Perkadox 14S, manufactured by Akzonobel) was added 0.2 g instead of 0.1 g, and trimethylolpropane trimethacrylate as a crosslinking aid ( Trimethylolpropane trimethacrylate) instead of 3 g, 5 g was added to prepare a highly flexible partially crosslinked impact-resistant polypropylene.
실시예 5Example 5
실시예 2와 동일하게 제조하되, 디(3차-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠 (Perkadox 14S, Akzonobel 제조)의 중량을 0.1 g 대신 0.05 g 투입하고, 가교조제인 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트(Trimethylolpropane trimethacrylate) 3 g 대신 1 g을 투입하여 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌을 제조하였다.Prepared in the same manner as in Example 2, the weight of di (tert-butyl peroxyisopropyl) benzene (Perkadox 14S, manufactured by Akzonobel) was added to 0.05 g instead of 0.1 g, and trimethylolpropane trimethacrylate as a crosslinking aid ( Trimethylolpropane trimethacrylate) instead of 3 g, 1 g was added to prepare a highly flexible partially crosslinked impact-resistant polypropylene.
실시예 6Example 6
실시예 2와 동일하게 제조하되, 가교조제인 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트(Trimethylolpropane trimethacrylate) 3 g 대신 1 g을 투입하여 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌을 제조하였다.It was prepared in the same manner as in Example 2, but instead of 3 g of trimethylolpropane trimethacrylate, a crosslinking aid, 1 g was added to prepare a highly dynamic partially crosslinked impact-resistant polypropylene.
실시예 7Example 7
실시예 2와 동일하게 제조하되, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트(Trimethylolpropane trimethacrylate)의 중량을 3 g 대신 2 g 투입하여 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌을 제조하였다.Prepared in the same manner as in Example 2, trimethylolpropane trimethacrylate (Trimethylolpropane trimethacrylate) was added to the weight of 2 g instead of 3 g to prepare a highly dynamic partially crosslinked impact-resistant polypropylene.
실시예 8Example 8
실시예 2에 따라 제조된 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌 200 g과 용융지수(melt index)가 230 ℃의 온도 및 2.16 kg의 하중 조건 하에서 25 g/10min이고, 굴곡탄성률은 1,270 Mpa이며, 충격강도는 8.9 kgf·cm/cm인 폴리프로필렌 800 g을 혼합하여 폴리프로필렌과 혼합된 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌을 제조하였다.200 g of the highly dynamic partially crosslinked impact-resistant polypropylene prepared according to Example 2 and a melt index of 25 g/10 min under a temperature of 230° C. and a load condition of 2.16 kg, the flexural modulus is 1,270 Mpa, and impact High-strength partially cross-linked impact-resistant polypropylene mixed with polypropylene was prepared by mixing 800 g of polypropylene having a strength of 8.9 kgf·cm/cm.
실시예 9Example 9
실시예 8과 동일하게 제조하되 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌 400 g과 폴리프로필렌 600 g을 혼합하여 폴리프로필렌과 혼합된 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌을 제조하였다.Prepared in the same manner as in Example 8, a high-flow partially cross-linked impact resistant polypropylene and 600 g of polypropylene were mixed to prepare a high-flow partially cross-linked impact-resistant polypropylene mixed with polypropylene.
실시예 10Example 10
실시예 8과 동일하게 제조하되 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌 600 g과 폴리프로필렌 400 g을 혼합하여 폴리프로필렌과 혼합된 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌을 제조하였다.Prepared in the same manner as in Example 8, a high-flow partially cross-linked impact resistant polypropylene was mixed with 600 g of polypropylene and 400 g of polypropylene to prepare a high-flow partially cross-linked impact-resistant polypropylene mixed with polypropylene.
실시예 11Example 11
실시예 8과 동일하게 제조하되 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌 800 g과 폴리프로필렌 200 g을 혼합하여 폴리프로필렌과 혼합된 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌을 제조하였다.The same procedure as in Example 8 was prepared, but 800 g of high-flow partially cross-linked impact-resistant polypropylene and 200 g of polypropylene were mixed to prepare high-flow partially cross-linked impact-resistant polypropylene mixed with polypropylene.
비교예Comparative example
시중에 판매되는 용융지수가 230 ℃의 온도 및 2.16 kg의 하중 조건하에서 25 g/10min이고, 굴곡탄성률은 1,270 Mpa이며, 충격강도가 8.9 kgf·cm/cm인 폴리프로필렌을 구입하였다.A commercially available polypropylene with a melt index of 25 g/10 min under a temperature of 230° C. and a load condition of 2.16 kg, a flexural modulus of 1,270 Mpa, and an impact strength of 8.9 kgf·cm/cm was purchased.
분석analysis
하기 표 1은 실시예 1 내지 11, 및 비교예의 물성을 측정하여 비교한 것이다. Table 1 below is a comparison by measuring the physical properties of Examples 1 to 11, and Comparative Examples.
2.16 kg의 하중 230 ℃의 온도인 용융 지수 조건하에서 비교예 및 실시예 1 및 11에 따라 제조된 부분 가교형 폴리프로필렌에 대하여 용융지수, 충격강도와 굴곡탄성률을 측정하였다.Melt index, impact strength and flexural modulus were measured for partially cross-linked polypropylene prepared according to Comparative Examples and Examples 1 and 11 under a melt index condition of a load of 2.16 kg and a temperature of 230°C.
용융지수는 ASTM D1238의 방법에 따라 측정하였으며, 노치 충격 강도는 ASTM D256의 방법에 따라 Notched 시편을 사용하여 측정하였고, 굴곡탄성률은 ASTM D790의 방법에 따라 측정하였다.The melt index was measured according to the method of ASTM D1238, the notched impact strength was measured using a Notched specimen according to the method of ASTM D256, and the flexural modulus was measured according to the method of ASTM D790.
(kgf·cm/cm)Impact strength
(kgfcm/cm)
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시예 1, 2 및 비교예의 물성을 비교한 것이다.3 is a comparison of physical properties of Examples 1, 2 and Comparative Example according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 폴리프로필렌이 라디칼 개시제에 의해 베타-분할(β-scission)되어 용융지수가 급격히 증가하지만, 가교조제 첨가 시 용융지수의 증가폭이 낮아지는 것을 확인할 수 있다. 또한, 가교조제에 의한 가교로 인해 충격강도가 증가함에도 굴곡탄성률이 동등 이상의 수준으로 유지되는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 3, it can be seen that the polypropylene is beta-split (β-scission) by a radical initiator to rapidly increase the melt index, but when the crosslinking aid is added, the melt index increases. In addition, it can be seen that the flexural modulus is maintained at a level equal to or higher even though the impact strength is increased due to crosslinking by the crosslinking aid.
결과적으로 라디칼 개시제를 첨가하면 폴리프로필렌의 베타-분할(β-scission) 반응 때문에 분자량이 감소하고 충격 강도가 일부 낮아지는 단점이 있지만 가교조제의 첨가로 인하여 충격강도의 향상효과를 확인할 수 있다.As a result, when a radical initiator is added, the molecular weight decreases due to the beta-scission reaction of polypropylene, and the impact strength is partially lowered, but the effect of improving the impact strength can be confirmed by the addition of a crosslinking aid.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 실시예 2, 3 및 비교예의 물성을 비교한 것이다.4 is a comparison of physical properties of Examples 2, 3 and Comparative Example according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 가교조제를 이용하여 폴리프로필렌의 부분 가교화 시 가교조제의 함량이 증가할수록 폴리프로필렌의 베타-분할으로 인한 용융지수 증가효과가 감소하는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 4, it can be seen that when partial crosslinking of polypropylene using a crosslinking aid increases, an increase in the melt index due to beta-split of polypropylene decreases as the content of the crosslinking aid increases.
또한, 가교조제의 함량이 증가하는 경우 굴곡탄성률의 변화는 미미하지만, 충격강도가 다소 감소하는 것을 확인할 수 있다. In addition, when the content of the crosslinking aid is increased, the change in flexural modulus is slight, but it can be seen that the impact strength is somewhat decreased.
이는 가교조제의 활성저하에 따른 저분자량의 증대로 휘성(Brittle)이 다소 증가하는 것이며, 결과적으로 폴리프로필렌의 충격강도를 향상시키기 위해서는 소량의 가교조제를 투입해야 한다는 것을 확인할 수 있다.This increases the low molecular weight due to the decrease in the activity of the crosslinking aid, which increases the brittleness. As a result, it can be confirmed that a small amount of the crosslinking aid should be added to improve the impact strength of the polypropylene.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 실시예 3, 4 및 비교예의 물성을 비교한 것이다.5 is a comparison of physical properties of Examples 3, 4 and Comparative Example according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 폴리프로필렌과 가교조제의 함량을 고정하고 라디칼 개시제의 함량을 증가시켰을 경우 용융지수가 급격이 상승하는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 5, when the content of the polypropylene and the crosslinking aid is fixed and the content of the radical initiator is increased, it can be seen that the melting index rapidly increases.
또한, 라디칼 개시제의 함량이 증가할수록, 굴곡탄성률이 증가하고 충격강도가 감소하는 것을 확인할 수 있다. 이것은 라디칼 개시제의 함량이 증가할수록 베타-분할(β-scission) 반응에 의해 용융지수가 증가하는 동시에 저분자량 증가로 인해 휘성(brittle)이 증가하는 것을 의미하며, 폴리프로필렌의 충격강도를 향상시키기 위해서는 소량의 라디칼 개시제를 사용해야 한다는 것을 확인할 수 있다.In addition, it can be seen that as the content of the radical initiator increases, the flexural modulus increases and the impact strength decreases. This means that as the content of the radical initiator increases, the melt index increases due to the beta-scission reaction, and at the same time, the brittle increases due to the increase in the low molecular weight, and in order to improve the impact strength of polypropylene It can be seen that a small amount of radical initiator should be used.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시예 1, 2 및 비교예의 동적 열분석기(Dynamic Mechanical Analyzer: DMA)를 이용한 측정한 결과를 나타낸 것이다.Figure 6 shows the results of measurements using a dynamic thermal analyzer (Dynamic Mechanical Analyzer: DMA) of Examples 1, 2 and Comparative Examples according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, DMA 측정 결과, 가교조제를 사용하였을 경우 저장탄성계수(storage modulus) 및 tan δ 값이 모두 증가하는 것으로 보아 본 발명에 따른 반응이 폴리프로필렌의 구조 및 물성에 영향을 미치는 것을 의미한다.Referring to FIG. 6, as a result of DMA measurement, when a crosslinking aid was used, the storage modulus and tan δ were both increased, so that the reaction according to the present invention affected the structure and physical properties of polypropylene. it means.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시예 8 내지 11, 실시예 2 및 비교예의 물성을 비교한 것이다.7 is a comparison of physical properties of Examples 8 to 11, Example 2 and Comparative Example according to an embodiment of the present invention.
도 7 및 표 1을 참조하면, 실시예 2의 물성보다 실시예 2와 일반적인 폴리프로필렌을 블렌드 하였을 때 용융지수는 감소하고, 굴곡탄성률은 일정 수준을 유지하는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 7 and Table 1, it can be seen that the melt index decreases and the flexural modulus remains constant when blending Example 2 with general polypropylene rather than the properties of Example 2.
또한, 실시예 2와 일반적인 폴리프로필렌의 블렌드 시 실시예 2의 함량이 40 %인 실시예 9가 가장 우수하였으며, 실시예 2와 동등한 물성을 나타내는 것을 확인할 수 있다. In addition, when blending Example 2 with a general polypropylene, Example 9 with a content of Example 2 of 40% was the best, and it can be seen that it exhibited the same physical properties as Example 2.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시예 2, 3, 실시예 5 내지 7, 및 비교예의 물성을 비교한 것이다.8 is a comparison of physical properties of Examples 2, 3, Examples 5 to 7, and Comparative Examples according to an embodiment of the present invention.
도 8 및 표 1을 참조하여 실시예 1 내지 11과 비교예를 비교하였을 때 비교예 보다 실시예 1 내지 11의 용융지수, 충격강도, 및 굴곡탄성률 등이 향상되는 것을 확인할 수 있으며, 특히 실시예 2 및 실시예 5가 가장 우수한 물성을 나타냈다.When comparing Examples 1 to 11 with Comparative Examples with reference to FIG. 8 and Table 1, it can be seen that the melt index, impact strength, and flexural modulus of Examples 1 to 11 are improved compared to Comparative Examples. 2 and Example 5 showed the best physical properties.
실시예 5는 첨가제의 함량이 적어 경제적인 장점이 있으며, 실시예 2는 용융지수의 증가로 인해 사출 성형성에 장점이 있는 것을 알 수 있다.It can be seen that Example 5 has an economical advantage because the content of the additive is small, and Example 2 has an advantage in injection moldability due to an increase in the melt index.
따라서, 본 발명은 폴리프로필렌 100 ~ 150 중량부, 반응성 비닐계 가교조제 1 ~ 7 중량부 및 라디칼 개시제 0.02 ~ 0.2 중량부 범위 내에서 사출 현장 또는 제품에 따라 함량을 조절하여 최적의 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌을 제조할 수 있는 장점이 있다.Accordingly, the present invention is 100 to 150 parts by weight of polypropylene, 1 to 7 parts by weight of a reactive vinyl-based crosslinking aid, and 0.02 to 0.2 parts by weight of a radical initiator, by controlling the content according to the injection site or product, optimal high fluidity partial crosslinking It has the advantage of being able to manufacture mold-resistant polypropylene.
지금까지 본 발명의 일 실시예에 따른 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌 및 이의 제조방법에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.So far, a specific example of a highly fluid partially crosslinked impact resistant polypropylene and a method for manufacturing the same according to an embodiment of the present invention has been described, but it is apparent that various implementation modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Do.
그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims to be described later, but also by the claims and equivalents.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.That is, the above-described embodiments are illustrative in all respects, and should be understood as not limiting, and the scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and the meaning and scope of the claims and It should be construed that any altered or modified form derived from the equivalent concept is included in the scope of the present invention.
Claims (5)
반응성 비닐계 가교조제로서 트리메틸올프로판 트리(메타)크릴레이트(Trimethylolpropane tri(metha)crylate) 1 내지 5 중량부,
라디칼 개시제로서 디-(3차-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠(di-(tertbutylperoxyisopropyl) benzene) 0.05 내지 0.2 중량부를 포함하며,
라디칼 개시제와 반응성 비닐계 가교조제를 투입하여 상기 폴리프로필렌을 부분 가교화시키는 것을 특징으로 하는, 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌의 제조방법.
With respect to 100 parts by weight of polypropylene,
As a reactive vinyl-based crosslinking aid, 1 to 5 parts by weight of trimethylolpropane tri(metha)crylate,
As a radical initiator, di-(tert-butylperoxyisopropyl)benzene (di-(tertbutylperoxyisopropyl) benzene) 0.05 to 0.2 parts by weight,
A method for producing a highly fluid partially crosslinked impact-resistant polypropylene, characterized by partially crosslinking the polypropylene by introducing a radical initiator and a reactive vinyl-based crosslinking aid.
반응성 비닐계 가교조제로서 트리메틸올프로판 트리(메타)크릴레이트(Trimethylolpropane tri(metha)crylate) 1 내지 5 중량부,
라디칼 개시제로서 디-(3차-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠(di-(tertbutylperoxyisopropyl) benzene) 0.05 내지 0.2 중량부를 포함하며,
상기 가교조제에 의하여 부분 가교화된 폴리프로필렌의 용융지수(melt index)가 230 ℃의 온도 및 2.16 kg의 하중 조건하에서 30 ~ 60 g/10min인 것을 특징으로 하는, 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌.
With respect to 100 parts by weight of polypropylene,
As a reactive vinyl-based crosslinking aid, 1 to 5 parts by weight of trimethylolpropane tri(metha)crylate,
As a radical initiator, di-(tert-butylperoxyisopropyl)benzene (di-(tertbutylperoxyisopropyl) benzene) 0.05 to 0.2 parts by weight,
Melt index of the polypropylene partially crosslinked by the crosslinking aid is characterized by being 30 to 60 g/10min under a temperature of 230° C. and a load condition of 2.16 kg. .
반응성 비닐계 가교조제로서 트리메틸올프로판 트리(메타)크릴레이트(Trimethylolpropane tri(metha)crylate) 1 내지 5 중량부,
라디칼 개시제로서 디-(3차-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠(di-(tertbutylperoxyisopropyl) benzene) 0.05 내지 0.2 중량부를 포함하며,
상기 가교조제에 의하여 부분 가교화된 폴리프로필렌의 충격강도가 12 ~ 17 kgfcm/cm 인 것을 특징으로 하는, 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌.
With respect to 100 parts by weight of polypropylene,
As a reactive vinyl-based crosslinking aid, 1 to 5 parts by weight of trimethylolpropane tri(metha)crylate,
As a radical initiator, di-(tert-butylperoxyisopropyl)benzene (di-(tertbutylperoxyisopropyl) benzene) 0.05 to 0.2 parts by weight,
The impact strength of the polypropylene partially crosslinked by the crosslinking aid is 12 to 17 kgfcm/cm, high-flow partial crosslinking type impact resistant polypropylene.
반응성 비닐계 가교조제로서 트리메틸올프로판 트리(메타)크릴레이트(Trimethylolpropane tri(metha)crylate) 1 내지 5 중량부,
라디칼 개시제로서 디-(3차-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠(di-(tertbutylperoxyisopropyl) benzene) 0.05 내지 0.2 중량부를 포함하며,
상기 가교조제에 의하여 부분 가교화된 폴리프로필렌의 굴곡탄성률이 1,250 ~ 1,290 Mpa인 것을 특징으로 하는, 고유동성 부분 가교형 내충격 폴리프로필렌.With respect to 100 parts by weight of polypropylene,
As a reactive vinyl-based crosslinking aid, 1 to 5 parts by weight of trimethylolpropane tri(metha)crylate,
As a radical initiator, di-(tert-butylperoxyisopropyl)benzene (di-(tertbutylperoxyisopropyl) benzene) 0.05 to 0.2 parts by weight,
Highly flexible partially crosslinked impact-resistant polypropylene, characterized in that the flexural modulus of the partially crosslinked polypropylene by the crosslinking aid is 1,250 to 1,290 Mpa.
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