KR102187560B1 - 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이의 성형품 - Google Patents

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Abstract

아이소택틱(isotactic) 폴리프로필렌 수지, 제1 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지 및 제2 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지를 포함하는 베이스 수지; 열가소성 탄성체; 및 무기 필러;를 포함하고, 상기 제2 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지의 중량평균분자량이 상기 제1 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지의 중량평균분자량보다 높은 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.

Description

폴리프로필렌 수지 조성물 및 이의 성형품{POLYPROPYLENE RESIN COMPOSITION AND MOLDED PRODUCT THEREOF}
폴리프로필렌 수지 조성물 및 이의 성형품에 관한 것이다.
최근 환경과 에너지에 대한 관심이 높아짐에 따라, 자동차 산업에 있어서 연비 향상과 대기 오염 문제 등을 이유로 자동차의 경량화를 위해 저비중을 갖는 수지 조성물에 대한 요구가 높아지고 있다.
하지만, 저비중을 갖는 수지가 실제 제품으로 상용화되기 위해서는 일정 수준 이상의 기계적 강도, 치수안정성 및 가공성을 유지할 수 있어야 한다. 이를 위해, 내약품성이 우수하고 성형이 용이한 범용의 플라스틱인 폴리올레핀 수지에 탈크 등의 무기 충전제 또는 고무 등의 충격 보강제를 혼합 교반하여 폴리올레핀 수지의 기계적 물성을 강화시키는 방안이 연구되어왔다.
그러나, 최근 제품의 두께를 현저히 줄여 경량화를 달성하려는 시도가 행해지고 있으며, 이처럼 얇은 두께로 제품을 제조할 경우 제품 내에서 제품의 강도 향상에 있어 한계가 있고, 원부자재 투입에 따라 제품 외관이 수축되거나 변형되는 등의 문제가 발생한다.
이에, 낮은 비중을 유지하면서, 얇은 두께의 성형품에 적용되었을 때에도 우수한 가공성과 우수한 기계적 물성 그리고 치수안정성을 동시에 가질 수 있는 수지 조성물의 개발이 요구되고 있다.
본 발명의 일 구현예는 낮은 비중을 유지하면서, 얇은 두께의 성형품에 적용되었을 때에도 우수한 가공성, 높은 인장강도, 굴곡 탄성률, 충격강도 및 우수한 치수안정성을 동시에 부여할 수 있는 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에서, 아이소택틱(isotactic) 폴리프로필렌 수지, 제1 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지 및 제2 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지를 포함하는 베이스 수지; 열가소성 탄성체; 및 무기 필러;를 포함하고, 상기 제2 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지의 중량평균분자량이 상기 제1 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지의 중량평균분자량보다 높은 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예에서, 상기 폴리프로필렌 수지 조성물의 사출물을 포함하는 성형품을 제공한다.
상기 폴리프로필렌 수지 조성물은 낮은 비중을 유지하면서, 얇은 두께의 성형품에 적용되었을 때에도 우수한 가공성 및 치수 안정성을 부여할 수 있다. 또한, 높은 인장강도, 굴곡 탄성률 및 충격강도를 동시에 부여할 수 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 후술하는 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 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 일 구현예에서, 아이소택틱(isotactic) 폴리프로필렌 수지, 제1 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지 및 제2 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지를 포함하는 베이스 수지; 열가소성 탄성체; 및 무기 필러;를 포함하고, 상기 제2 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지의 중량평균분자량이 상기 제1 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지의 중량평균분자량보다 높은 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.
상기 폴리프로필렌 수지 조성물은 베이스 수지, 열가소성 탄성체 및 무기 필러를 포함하고, 상기 베이스 수지로 아이소택틱 폴리프로필렌 수지와 함께 중량평균분자량이 다른 제1 아택틱 폴리프로필렌 수지 및 제2 아택틱 폴리프로필렌 수지를 포함하여, 낮은 비중을 유지하면서, 얇은 두께의 성형품에 적용되었을 때에도 우수한 가공성, 높은 인장강도, 굴곡 탄성률, 충격강도 및 치수 안정성을 동시에 부여할 수 있다.
일반적으로 폴리프로필렌 수지 조성물에 있어서, 폴리프로필렌 수지로 아이소택틱 폴리프로필렌을 포함하는 경우 높은 결정성으로 기계적 물성을 향상시킬 수 있으나, 이 경우 유동성을 조절하는 것이 용이하지 않고, 치수안정성이 저하되는 문제가 있다.
또한, 폴리프로필렌 수지 조성물에 있어서 열가소성 탄성체를 이용하여, 유동성 및 내충격성을 보강할 수 있으나, 이 경우 강성이 저하되는 문제가 있다. 그리고, 폴리프로필렌 수지 조성물의 유동성 및 굴곡 강도, 인장 강도 등의 기계적 물성을 보강하기 위하여 다른 물질을 이용하는 경우, 폴리프로필렌 수지와 다른 수지간에 또는 무기화합물과의 관계에서 상용성이 문제되어 충분한 효과를 달성하는 것이 용이하지 않을 수 잇다.
상기 폴리프로필렌 수지 조성물은 베이스 수지로 아이소택틱(isotactic) 폴리프로필렌 수지를 포함하여, 높은 결정성을 가지고 우수한 기계적 물성을 부여할 수 있다.
또한, 상기 베이스 수지는 상기 아이소택틱 폴리프로필렌 수지와 함께 중량평균분자량이 다른 제1 아택틱 폴리프로필렌 수지 및 제2 아택틱 폴리프로필렌 수지를 포함한다. 구체적으로, 상기 베이스 수지는 제1 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지의 중량평균분자량보다 높은 중량평균분자량을 갖는 제2 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지를 포함하여, 고유동성을 부여하여 성형 가공성을 개선시키고, 우수한 기계적 강성과 치수안정성을 동시에 부여할 수 있다.
상기 베이스 수지는 제2 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지보다 중량평균분자량이 낮은 제1 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지를 포함하여, 유동성을 향상시키고 우수한 성형 가공성을 부여할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지의 중량평균분자량은 약 10,000g/mol 내지 약 100,000g/mol일 수 있다.
상기 베이스 수지는 상기 아이소택틱(isotactic) 폴리프로필렌 수지 100중량부 대비 상기 제1 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지를 80중량부 내지 160중량부 포함할 수 있다. 상기 제1 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지의 함량이 상기 범위 미만인 경우에는 유동성이 충분하지 못하여 성형 가공성이 저하될 수 있다. 상기 제1 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지의 함량이 상기 범위를 초과하는 경우에는 충격강도 등의 기계적 물성이 저하될 수 있다.
상기 베이스 수지는 상기 제1 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지보다 중량평균분자량이 높은 제2 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지를 포함하여, 우수한 가공성을 유지하고 높은 인장강도, 굴곡 탄성률, 충격강도를 보강하면서 치수 안정성을 동시에 부여할 수 있다. 상기 제2 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지의 중량평균분자량은 1,000,000g/mol 내지 2,500,000g/mol일 수 있다.
상기 베이스 수지는 상기 아이소택틱(isotactic) 폴리프로필렌 수지 100중량부 대비 상기 제2 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지를 약 30 중량부 내지 150 중량부 포함할 수 있다. 구체적으로, 약 30 중량부 내지 약 80중량부 포함할 수 있다. 상기 제2 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지의 함량이 상기 범위 미만인 경우에는 충격강도가 감소되는 등 기계적 물성이 저하될 수 있다. 상기 제2 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지의 함량이 상기 범위를 초과하는 경우에는 유동성이 나빠져 성형 가공성이 저하될 수 있다.
상기 아이소택틱(isotactic) 폴리프로필렌 수지, 상기 제1 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지 및 상기 제2 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지는 호모폴리프로필렌 수지, 프로필렌과 에틸렌, 부틸렌, 옥텐 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 공단량체가 중합된 랜덤공중합체, 폴리프로필렌와 에틸렌-프로필렌 고무의 블록공중합체 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나일 수 있다.
상기 폴리프로필렌 수지 조성물은 폴리프로필렌 수지의 입체 구조 및 중량평균분자량을 달리한 상기 아이소택틱(isotactic) 폴리프로필렌 수지, 상기 제1 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지 및 상기 제2 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지를 베이스 수지로 포함하여 낮은 비중을 유지하면서, 얇은 두께의 성형품에 적용되었을 때에도 우수한 가공성, 높은 인장강도, 굴곡 탄성률, 충격강도 및 치수 안정성을 동시에 부여할 수 있다. 즉, 별도의 상용화제, 커플링제를 포함하지 않고도, 또는 적은 함량의 상용화제, 커플링제 만으로도 우수한 기계적 강도 및 치수안정성을 부여할 수 있다.
상기 폴리프로필렌 수지 조성물은 상기 아이소택틱(isotactic) 폴리프로필렌 수지, 상기 제1 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지 및 상기 제2 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지를 포함하는 베이스 수지를 약 50중량% 내지 약 80중량% 포함하여 경제적이면서도 우수한 가공성과 기계적 물성을 부여할 수 있다.
상기 폴리프로필렌 수지 조성물은 열가소성 탄성체를 포함하여, 우수한 충격강도를 부여할 수 있다.
상기 열가소성 탄성체는 에틸렌과 탄소수 3 내지 30의 α-올레핀의 공중합체, 스티렌계 공중합체 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다. 상기 탄소수 3 내지 30의 α-올레핀은 1-프로펜, 1-부텐, 1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-데센, 1-운데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 1-아이코센 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 α-올레핀 화합물일 수 있다. 예를 들어, 상기 올레핀 공중합체는 블록공중합체일 수 있다.
상기 스티렌계 공중합체는 스티렌에틸렌공중합체, 스티렌부틸렌공중합체, 스티렌-부틸렌-스티렌 공중합체, 스티렌에틸렌부틸렌스티렌 공중합체 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 공중합체일 수 있다. 예를 들어, 상기 스티렌계 공중합체는 블록공중합체일 수 있다.
상기 열가소성 탄성체는 상기 베이스 수지 100중량부 대비 약 1중량부 내지 약 50중량부의 함량으로 포함될 수 있다. 구체적으로, 상기 열가소성 탄성체의 함량이 상기 범위 미만인 경우에는 충격 강도가 저하될 수 있으며, 상기 범위를 초과하는 경우에는 흐름성이 저하되고 분산력이 낮아지며, 굴곡 특성이 저하될 수 있다.
상기 폴리프로필렌 수지 조성물은 약 3㎛ 내지 약 5㎛의 평균직경을 갖는 무기 필러를 포함하여 우수한 분산성을 가지며, 넓은 표면적으로 향상된 기계적 강성을 부여할 수 있고, 이와 함께 치수 안정성을 부여할 수 있다. 구체적으로, 상기 무기 필러의 평균직경이 상기 범위 미만인 경우에는 표면적이 너무 넓어져 베이스 수지와의 상용성이 문제되고, 강성이 감소할 수 있다. 또한, 상기 무기 필러의 평균직경이 상기 범위를 초과하는 경우에는 충격강도 등의 기계적 강도가 저하되어 얇은 두께의 성형품에 적용시 쉽게 변형이 생기거나 깨질 수 있다.
상기 무기 필러는 탈크, 운모(MICA), 휘스커(Whisker) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나일 수 있다.
상기 무기 필러는 상기 베이스 수지 100중량부 대비 약 1중량부 내지 약 50중량부의 함량으로 포함될 수 있다. 구체적으로, 상기 무기 필러의 함량이 상기 범위 미만일 경우에는 향상된 기계적 물성을 나타내지 못하고, 상기 범위를 초과할 경우에는, 폴리프로필렌 수지 조성물의 가공성 및 외관 특성이 감소할 수 있다.
상기 폴리프로필렌 수지 조성물은 상기 베이스 수지와 상기 무기 필러를 적절히 혼합하여, 낮은 비중을 유지하면서, 얇은 두께의 성형품에 적용되었을 때에도 우수한 가공성, 높은 인장강도, 굴곡 탄성률, 충격강도 및 치수 안정성을 동시에 부여할 수 있다.
상기 폴리프로필렌 수지 조성물은 산화방지제, 광안정제, 착색제, 가소제, 열안정제, 슬립제, 대전방지제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
산화방지제는 페놀계 산화방지제, 포스파이트계 산화방지제, 티오디프로피오네이트(Thiodipropionate) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다.
광안정제는 폴리프로필렌 수지 조성물에 포함될 수 있으며, 상기 광안정제는 벤조폐논계, 벤조트리아졸, HALS 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다.
착색제는 폴리프로필렌 수지 조성물에 포함될 수 있으며, 상기 착색제는 칼슘, 마그네슘, 이산화티타늄(TiO2) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다.
가소제는 폴리프로필렌 수지 조성물에 포함될 수 있으며, 상기 가소제는 테라프탈레이트 계, 지방족 염기산 에스테르계 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다. 열안정제는 폴리프로필렌 수지 조성물에 포함될 수 있으며, 상기 열안정제는 황계, 인계 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다.
슬립제는 상기 폴리프로필렌 수지 조성물의 사출물인 성형품의 표면에 슬립성을 부여하여 내스크래치성을 개선시키는 것으로써, 실록산계 슬립제, 아마이드계 슬립제 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나 일 수 있다.
대전방지제는 폴리프로필렌 수지 조성물에 포함될 수 있으며, 상기 대전방지제는 스터레이트계, 아민계 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다.
상기 폴리프로필렌 수지 조성물은 ASTM D1238에 의한 용융지수가 약 30g/10min 내지 약 100g/10min 일 수 있다. 상기 폴리프로필렌 수지 조성물은 상기 베이스 수지, 상기 열가소성 탄성체 및 상기 무기 필러를 조절하여 상기 범위의 용융지수를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리프로필렌 수지 조성물의 용융지수가 상기 범위 미만인 경우에는 사출성형시 수지의 흐름성이 저하되어 성형 가공성이 저하될 수 있다. 그리고, 상기 폴리프로필렌 수지의 용융지수가 상기 범위를 초과하는 경우에는 사출물의 강성 및 내충격성 균형이 저하됨에 따라 상기 폴리프로필렌 수지가 함유된 상기 폴리프로필렌 수지 조성물의 내충격성이 감소할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에서, 상기 폴리프로필렌 수지 조성물의 사출물을 포함하는 성형품을 제공한다. 상기 성형품은 전술한 폴리프로필렌 수지 조성물의 사출물을 포함하는 것으로서, 낮은 비중을 유지하면서, 얇은 두께의 성형품에 적용되었을 때에도 우수한 가공성, 높은 인장강도, 굴곡 탄성률, 충격강도 및 치수 안정성을 동시에 가질 수 있다. 상기 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 사항은 전술한 바와 같다.
상기 성형품은 전술한 아이소택틱(isotactic) 폴리프로필렌 수지, 제1 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지 및 제2 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지를 포함하는 베이스 수지; 열가소성 탄성체; 및 무기 필러;를 포함하고, 상기 제2 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지의 중량평균분자량이 상기 제1 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지의 중량평균분자량보다 높은 폴리프로필렌 수지 조성물을 이축이상의 용융 압출기로 용융 압출하여 제조할 수 있다. 이때, 상기 용융 압출기의 스크류 회전 속도는 약 200rpm 내지 약 1000rpm이고, 상기 조성물의 상기 압출기 내에서의 체류시간은 약 5sec 내지 약 90sec일 수 있다. 구체적으로, 상기 스크류 회전 속도가 약 300rpm 내지 약 800rpm이고, 체류시간은 약 10sec 내지 약 60sec일 수 있다.
구체적으로, 상기 압출기의 스크류 회전 속도를 약 300rpm 이상으로 하여, 압출기 내부에서 수지 간 혼련 및 무기 필러 분산에 필요한 전단흐름(Shear flow) 및 신장흐름(Elongational flow)을 효과적으로 유도할 수 있다. 또한, 상기 스크류 회전 속도를 약 1,000rpm 이하로 하여, 상기 폴리프로필렌 및 무기 필러 등의 열화를 방지할 수 있다. 또한, 상기 조성물의 상기 압출기 내에서의 체류시간을 약 5sec 내지 약 90sec로 하여, 상기 조성물의 수지 및 무기 필러 등이 충분히 혼련될 수 있으며, 열화 방지 및 생산성을 향상시킬 수 있다.
상기 성형품은 범퍼커버, 사이드실몰딩, 도어트림, 필라트림등의 자동차 내외장재의 용도로 사용될 수 있다.
구체적으로, 상기 성형품은 얇은 두께를 가져 더욱 경량화함과 동시에 우수한 기계적 물성과 치수 안정성을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 성형품은 약 2.5㎜ 미만의 두께에서도 우수한 기계적 물성 및 치수안정성을 나타낼 수 있다. 상기 성형품은 약 2.0㎜ 내지 약 2.2㎜의 두께를 가질 수 있다. 따라서, 상기 성형품은 범퍼 등의 자동차용 내외장재로 사용하는데 적합할 수 있다.
상기 성형품은 ASTM D790에 의한 굴곡탄성률이 2,000MPa 내지 2,800Mpa일 수 있다. 상기 성형품은 전술한 폴리프로필렌 수지 조성물로부터 제조된 것으로서, 상기 범위의 미만의 굴곡탄성률을 가지는 경우, 약 2.5㎜ 미만 두께의 성형품은 범퍼 등에 적용시 외력에 의한 변형 및 충격을 견딜 수 없는바, 자동차 내외장재로 사용할 수 없다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다.
<실시예 및 비교예>
실시예 1
아이소택틱(isotactic) 폴리프로필렌 수지로 JM-370(PP, 롯데케미칼), 중량평균분자량이 15,000g/mol인 제1 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지로 LMW aPP (용융지수 100g/10min, 롯데케미칼) 및 중량평균분자량이 1,200,000g/mol인 제2 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지로 UHMW aPP(용융지수 0.5g/min, 롯데케미칼)를 포함하는 베이스 수지와 열가소성 탄성체로 EG-8842(EOR, DOW) 그리고, 무기 필러로 KC-3000 (d50 4㎛ 탈크, 코츠) 를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물을 제조하였다.
이때, 상기 아이소택틱(isotactic) 폴리프로필렌 수지, 상기 제1 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지, 상기 제2 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지, 열가소성 탄성체; 및 무기 필러를 30: 25: 10: 20: 15의 중량%로 혼합하였다.
상기 폴리프로필렌 수지 조성물을 이축 압출기(screw diameter 32mm, L/D 40)를 이용하여 압출온도 160 ~ 210 , 스크류 회전속도 500rpm의 압출조건으로 사출 성형기를 이용하여 시편을 성형 하였다.
실시예 2
상기 아이소택틱(isotactic) 폴리프로필렌 수지, 상기 제1 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지, 상기 제2 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지, 열가소성 탄성체; 및 무기 필러를 20: 30: 15: 20: 15의 중량%로 혼합한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 수지 조성물을 제조하였다.
비교예 1
아이소택틱(isotactic) 폴리프로필렌 수지로 JM-370(PP, 롯데케미칼) 65중량%, 열가소성 탄성체로 EG-8842(EOR, DOW) 20중량% 그리고, 무기 필러로 평균직경이 5.5㎛ 내지 11㎛인 탈크 15중량%를 혼합한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 수지 조성물을 제조하였다.
비교예 2
아이소택틱(isotactic) 폴리프로필렌 수지로 JM-370(PP, 롯데케미칼) 65중량%, 열가소성 탄성체로 EG-8842(EOR, DOW) 20중량% 그리고, 무기 필러로 KC-3000 (d50 4㎛ 탈크, 코츠) 15중량%를 혼합한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 수지 조성물을 제조하였다.
비교예 3
아이소택틱(isotactic) 폴리프로필렌 수지로 JM-370(PP, 롯데케미칼) 40중량%, 중량평균분자량이 15,000g/mol인 제1 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지로 LMW aPP (용융지수 100g/10min, 롯데케미칼) 25중량%, 열가소성 탄성체로 EG-8842(EOR, DOW) 20중량% 그리고, 무기 필러로 평균직경이 5.5㎛ 내지 11㎛인 탈크 15중량%를 혼합한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 수지 조성물을 제조하였다.
비교예 4
아이소택틱(isotactic) 폴리프로필렌 수지로 JM-370(PP, 롯데케미칼) 45중량%, 중량평균분자량이 1,200,000g/mol인 제2 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지로 UHMW aPP(용융지수 0.5g/min, 롯데케미칼) 20중량%, 열가소성 탄성체로 EG-8842(EOR, DOW) 20중량% 그리고, 무기 필러로 평균직경이 5.5㎛ 내지 11㎛인 탈크 15중량%를 혼합한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 수지 조성물을 제조하였다.
구분 실시예1 실시예2 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4
아이소택틱
폴리프로필렌		 중량% 30 20 65 65 40 45
제1 아택틱
폴리프로필렌		 중량% 25 30 - - 25 -
제2 아택틱
폴리프로필렌		 중량% 10 15 - - - 20
열가소성 탄성체 중량% 20 20 20 20 20 20
무기 필러
(평균직경
5.5㎛~11㎛)		 중량% - 15 - 15 15
무기 필러
(평균 직경
3㎛~5㎛)		 중량% 15 15 - 15 - -
<평가>
실험예 1: 비중
실시예 및 비교예에서 얻어진 시편의 비중을 ASTM D792에 의하여 측정하였고, 그 결과를 [표 2]에 나타내었다.
실험예 2: 용융지수(g/10min)
실시예 및 비교예에서 얻어진 폴리프로필렌 수지 조성물의 용융지수를 ASTM D1238 법에 따라 230℃, 2.16 kg의 하중에서 측정하였고, 그 결과를 [표 2]에 나타내었다.
실험예 3: 인장강도
실시예 및 비교예에서 제조한 시편의 인장강도를 23℃에서 ASTM D638을 이용하여 165×13×3.2mm의 시편 규격을 크로스헤드(Crosshead)의 속도는 50mm/min으로 하여 측정하였고, 그 결과를 [표 2]에 나타내었다.
실험예 4: 굴곡탄성율
실시예 및 비교예에서 제조한 시편의 굴곡 탄성율을 ASTM D790을 이용하여 12.7×127×6.4mm의 시편 규격을 크로스헤드(Crosshead)의 속도는 10mm/min으로 하여 측정하였고, 그 결과를 [표 2]에 나타내었다.
실험예 5: 아이조드(IZOD) 충격강도
실시예 및 비교예의 아이조드 충격강도를 ASTM D256에 의하여 상온(23℃)에서 63.5×12.7×6.4mm의 시편 규격에 대하여 측정하였고 그 결과를 [표 2]에 나타내었다.
실험예 6: 선팽창계수
실시예 및 비교예에서 제조한 시편의 선팽창계수는 ASTM D696을 이용하여 -30℃ 내지 80℃의 측정구간에서 측정하였고 그 결과를 [표 2]에 나타내었다.
구분 실시예1 실시예 2 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4
용융지수 g/10min 42 41 25 26 49 8
비중 - 1 1 1 1 1 1
인장강도 MPa 23 23 21 22 21 24
굴곡탄성률 MPa 2,560 2,520 2,150 2,390 2,120 2,380
IZOD (@23℃) J/m 341 372 290 314 237 410
선팽창계수 × 10-5
cm/cm·℃		 5.1 4.9 6.6 5.0 6.7 6.4
상기 [표 2]에서 보는 바와 같이, 상기 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지를 사용하지 않거나 중량평균분자량이 낮은 제1 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지 또는 중량평균분자량이 높은 제2 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지를 조성물에 단독으로 포함하는 경우, 상기 폴리프로필렌 수지 조성물로부터 제조된 성형품의 인장강도, 굴곡탄성률, 충격강도, 선팽창계수 등의 물성이 고르게 만족하지 못하는 것을 알 수 있다.
이에 반하여, 아이소택틱(isotactic) 폴리프로필렌 수지, 상기 제1 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지 및 상기 제2 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지를 모두 포함하는 실시예 1 및 2의 경우, 흐름성 및 기계적 물성이 우수한 동시에 낮은 선팽창계수로 치수안정성이 우수한 것을 확인하였다.

Claims (16)

  1. 아이소택틱(isotactic) 폴리프로필렌 수지, 제1 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지 및 제2 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지를 포함하는 베이스 수지;
    열가소성 탄성체; 및
    무기 필러;를 포함하고,
    상기 제2 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지의 중량평균분자량이 상기 제1 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지의 중량평균분자량보다 높고,
    상기 무기필러는 3㎛ 내지 5㎛의 평균직경을 갖는 폴리프로필렌 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 아이소택틱(isotactic) 폴리프로필렌 수지, 상기 제1 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지 또는 상기 제2 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지는 호모폴리프로필렌 수지, 프로필렌과 에틸렌, 부틸렌, 옥텐 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 공단량체가 중합된 랜덤공중합체, 폴리프로필렌와 에틸렌-프로필렌 고무의 블록공중합체 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나인
    폴리프로필렌 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지의 중량평균분자량이 10,000g/mol 내지 100,000g/mol인
    폴리프로필렌 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지의 중량평균분자량이 1,000,000g/mol 내지 2,500,000g/mol인
    폴리프로필렌 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 수지를 50중량% 내지 80중량% 포함하는
    폴리프로필렌 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 수지는 상기 아이소택틱(isotactic) 폴리프로필렌 수지 100중량부 대비 상기 제1 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지를 80중량부 내지 160중량부 포함하는
    폴리프로필렌 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 수지는 상기 아이소택틱(isotactic) 폴리프로필렌 수지 100중량부 대비 상기 제2 아택틱(atactic) 폴리프로필렌 수지를 30중량부 내지 150중량부 포함하는
    폴리프로필렌 수지 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 열가소성 탄성체는 에틸렌과 탄소수 3 내지 30의 α-올레핀의 올레핀 공중합체, 스티렌계 공중합체 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
    폴리프로필렌 수지 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 수지 100중량부 대비 상기 열가소성 탄성체를 1중량부 내지 50중량부 포함하는
    폴리프로필렌 수지 조성물.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 수지 100중량부 대비 상기 무기 필러를 1중량부 내지 50중량부 포함하는
    폴리프로필렌 수지 조성물.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 폴리프로필렌 수지 조성물은 산화방지제, 광안정제, 착색제, 가소제, 열안정제, 슬립제, 대전방지제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 첨가제를 더 포함하는
    폴리프로필렌 수지 조성물.
  13. 제1항에 있어서,
    ASTM D1238에 의한 용융지수가 30g/10min 내지 100g/10min 인
    폴리프로필렌 수지 조성물.
  14. 제1항 내지 제9항 및 11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물의 사출물을 포함하는 성형품.
  15. 제14항에 있어서,
    ASTM D790에 의한 굴곡탄성률이 2,000MPa 내지 2,800MPa인
    성형품.
  16. 제14항에 있어서,
    자동차용 내외장재의 용도를 갖는
    성형품.
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