본 발명의 발명자들은 상기 문제점들을 해결하기 위하여 광범위하고 심도있는 연구를 행한 결과, 높은 용융 유동성 및 매우 높은 결정성을 가진 프로필렌 호모폴리머 성분을 포함하고 있는 프로필렌/에틸렌 블록 공중합체에, 특정 에틸렌/α-올레핀 공중합 탄성체 성분, 특정 스티렌계 수소화 블록 공중합 고무 및 활석을 각각 특정 비율로 포함시키면, 용융 유동성이 높고 우수한 물성을 발휘하며 성형 내압이 우수한 수지 조성물이 얻어질 수 있음을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명의 제 1 발명은 하기 성분 (A) 내지 (D)로 구성되어 있고 우수한 성형성 및 기타 물성을 가지는 것이 특징인 폴리프로필렌계 수지를 제공한다.
성분 (A): 폴리프로필렌 호모폴리머 성분의 용융 유동속(Melt Flow Rate: MFR)이 210 내지 400g/10분이고 이소택틱 펜타드 분율(isotactic pentad fraction: P)이 0.98 이상이며, 블록 공중합체의 MFR이 100 내지 200g/10분이고, 그러한 공중합체의 프로필렌 함량이 65 내지 85 중량%인 프로필렌/에틸렌 블록 공중합체 50 내지 70 중량%
성분 (B): 28 중량%의 공중합용 코모노머를 함유하고 있으며 0.5 내지 20g/10분의 MFR을 가지는 에틸렌/옥텐 랜덤 공중합체 및/또는 에틸렌/부텐 랜덤 공중합체 10 내지 25 중량%
성분 (C): 폴리스티렌 구조를 가진 세그먼트 A의 함량이 1 내지 25 중량%이고 하기 구조를 가진 스티렌계 수소화 블록 공중합 고무 4 내지 9 중량%
A-B 또는
A-B-A
여기서, 세그먼트 A는 폴리스티렌 구조를 나타내며 세그먼트 B는 에틸렌/부텐 또는 에틸렌/프로필렌 구조를 나타냄.
성분 (D): 레이저 회절법(laser-aided diffractometry)으로 측정한 평균 입경이 10㎛ 이하인 활석(talc) 16 내지 24 중량%
본 발명의 제 2 발명은 제 1 발명에 있어서 수지 조성물이 물성(성형 내압: 38MPa 이하, MFR: 36 내지 50g/10분, 굴곡 탄성률(flexural modulus of elasticity): 1750MPa 이상, 취화 온도(脆化 溫度: brittleness temperature): -15℃ 이하, 인장 신도: 200% 이상, 및 성형 수축과 가열 수축률의 차: 1.5/1000 이하)을 가지는 폴리프로필렌계 수지 조성물을 제공한다.
본 발명은 (A) 프로필렌/에틸렌 블록 공중합체, (B) 에틸렌/옥텐 랜덤 공중합체 및/또는 에틸렌/부텐 랜덤 공중합체, (C) 스티렌계 수소화 블록 공중합 고무, 및 (D) 활석으로 구성된 폴리프로필렌계 수지 조성물을 제공한다. 이들 성분을 각각 하기에서 더욱 상세히 설명한다.
[I] 수지 조성물의 성분들
(A) 프로필렌/에틸렌 블록 공중합체 (성분(A))
(1) 프로필렌/에틸렌 블록 공중합체의 물성
본 발명의 폴리프로필렌계 수지 조성물을 구성하는 프로필렌/에틸렌 블록 공중합체(성분(A))는 100 내지 200g/10분, 바람직하게는 105 내지 170g/10분, 더욱 바람직하게는 105 내지 140g/10분의 용융 유동속(230℃ 및 2.16㎏ 하중의 MFR)을 가진다. MFR이 100g/10분보다 작으면, 프로필렌/에틸렌 블록 공중합체는 용융 유동성이 불충분하고 박벽(thin-wall) 성형품을 성형할 때에 큰 성형 내압이 걸리기때문에, 높은 클램핑 힘(clamping force)의 성형기를 필요로 하고 생산성을 악화시킨다. 반면에, MFR이 200g/10분보다 높으면, 프로필렌/에틸렌 블록 공중합체는 불충분한 취화 온도와 인장 신도를 가지게 된다.
프로필렌/에틸렌 블록 공중합체의 MFR은 중합시에 조절하는 것이 바람직하다. 중합후에 디아실 페록시드(diacyl peroxide)나 디알킬 페록시드(dialkyl peroxide) 등의 유기 과산화물로 조절할 때에는, 프로필렌/에틸렌 블록 공중합체는 중합시에 조절하는 것과 비교하여 성형 내압이 높게 되어 부적절하다.
상기 프로필렌/에틸렌 블록 공중합체 중의 프로필렌 호모폴리머 성분은 210 내지 400g/10분, 바람직하게는 220 내지 350g/10분, 더욱 바람직하게는 250 내지 300g/10분의 MFR을 가지며, 0.98 이상, 바람직하게는 0.985 이상의 이소택틱 펜타드 분율(F)을 가진다.
상기 프로필렌/에틸렌 블록 공중합체 중의 프로필렌 호모폴리머 성분의 MFR이 400g/10분 이상일 때 성형시의 성형 내압이 높게 되고, 210g/10분 이하일 때 충분치못한 취화 온도와 인장 신도를 나타내게 된다.
상기 프로필렌/에틸렌 블록 공중합체는 프로필렌 호모폴리머 성분의 이소택틱 펜타드 분율(P)이 0.98 이하일 때 충분치못한 굴곡 탄성률을 가지게 된다.
여기서, 이소택틱 펜타드 분율(P)은 C-NMR을 사용하여 측정된 폴리프로필렌 분자쇄 중의 펜타드(오가 원소) 단위의 이소택틱 분율을 의미한다.
상기 프로필렌/에틸렌 블록 공중합체의 공중합 부분은 65 내지 85 중량%, 바람직하게는 67 내지 75 중량%의 프로필렌을 함유하고 있다. 프로필렌/에틸렌 블록공중합체는, 프로필렌 함량이 65 중량% 이하일 때에는 충분치못한 인장 신도를 가지며, 85 중량% 이상일 때에는 충분치못한 굴곡 탄성률을 가지는 경향이 있으므로, 바람직하지 않다.
(2) 프로필렌/에틸렌 블록 공중합체의 제조
상기 프로필렌/에틸렌 블록 공중합체는 높은 입체규칙성(stereoregularity)의 촉매 존재하에 생성된다. 그러한 촉매의 예로는 티타늄 트리클로리드 조성물에 유기 알루미늄 화합물 및 방향족 카르보네이트 에스테르를 조합하여 제조되는바, 여기서 티타늄 트리클로리드 조성물(titanium trichloride composition)은 티타늄 테트라클로리드를 유기 알루미늄 화합물로 환원시키고 그러한 생성물을 다양한 전자 공여체(donor) 및 수용체(acceptor)로 처리하여 제조되는데, 일본특허공개공보 제100806/1981호, 제120712/1981호 및 제104907/1083호에 개시되어 있고; 마그네슘 할라이드에 티타늄 테트라클로리드 및 다양한 전자 공여체를 접촉시켜 제조한 담지형(impregnated type) 촉매가 예시적으로 사용될 수 있는데, 이는 일본특허공개공보 제63310/1982호 및 제83116/1988호에 개시되어 있다.
프로필렌/에틸렌 블록 공중합체는 상기 촉매의 존재하에서 기상 유동상(vapor-phase fluidized bed)법, 용액법 또는 슬러리법 등의 공지 방법을 사용하여 프로필렌과 에틸렌을 공중합함으로써 제조된다.
(3) 프로필렌/에틸렌 블록 공중합체의 함량
상기 프로필렌/에틸렌 블록 공중합체는 본 발명의 폴리프로필렌계 수지 조성물에 50 내지 70 중량%, 바람직하게는 50 내지 65 중량%, 더욱 바람직하게는 52 내지 60 중량%로 포함되어 있다.
함량이 50 중량% 이하이면 폴리프로필렌계 수지 조성물은 충분치못한 굴곡 탄성률을 가지며, 70 중량% 이상이면 충분치못한 취화 온도를 가지게 된다.
(B) 에틸렌/옥텐 랜덤 공중합체 및/또는 에틸렌/부텐 랜덤 공중합체 (성분(B))
(1) 에틸렌/옥텐 랜덤 공중합체 및/또는 에틸렌/부텐 랜덤 공중합체의 물성
본 발명의 폴리프로필렌계 수지 조성물에 사용되는 성분(B)인 에틸렌/옥텐 램덤 공중합체 및/또는 에틸렌/부텐 랜덤 공중합 탄성체는 조성물의 내충격성을 향상시키고 조성물이 우수한 성형성, 수축 특성 및 기타 물성을 가지도록 하는데 사용된다. 성분(B)는 이하에서 설명될 성분(C)과의 조합에 의해 더욱 우수한 물성 균형과 성형성을 발휘한다.
성분(B)인 탄성체는 28 중량% 이상의 1-옥텐 또는 1-부텐 코모노머를 함유하며 0.5 내지 20g/10분, 바람직하게는 0.7 내지 15g/10분, 더욱 바람직하게는 0.9 내지 10g/10분의 MFR(230℃, 하중: 2.16㎏)을 가진다. MFR이 0.5/10분 이하이면, 탄성체는 충분치못한 인장 신도를 가지게 된다. 반면에, MFR이 20g/10분 이상이면, 탄성체는 충분치못한 취화 온도를 가지게 된다. 코모노머 함량이 28 중량% 이하이면, 탄성체는 또한 충분치 못한 취화 온도를 가지게 된다.
성분(B)인 에틸렌/옥텐 램덤 공중합체 및/또는 에틸렌/부텐 랜덤 공중합체는 1 종류일 필요는 없고 2 종류 이상의 혼합물일 수도 있다.
(2) 에틸렌/옥텐 램덤 공중합체 및/또는 에틸렌/부텐 랜덤 공중합체의 제조
성분(B)는, 티타늄 화합물(예를 들어, 티타늄 할라이드), 유기 알루미늄-마그네슘 착물(예를 들어, 알킬 알루미늄-마그네슘 또는 알킬 알콕시알루미늄-마그네슘 착물) 및 알킬 알루미늄 또는 알킬 알루미늄 클로리드로 구성된 이른바 지글러형 촉매, 또는 WO-91/04257호의 공보 등에 개시되어 있는 메탈로센(metallocene) 촉매의 존재하에서, 에틸렌과 1-옥텐 또는 1-부텐을 공중합시켜 제조된다. 특히, 메탈로센 촉매는 더욱 바람직한 효과를 발휘하는 공중합체를 제공한다. 이들은 기상 유동상법, 용액법 또는 슬러리 등의 공지된 중합법에 의해 생산될 수 있다.
(3) 에틸렌/옥텐 램덤 공중합체 및/또는 에틸렌/부텐 랜덤 공중합체의 함량
상기 에틸렌/옥텐 램덤 공중합체 및/또는 에틸렌/부텐 랜덤 공중합체는 본 발명의 폴리프로필렌계 수지 조성물에 10 내지 25 중량%, 바람직하게는 12 내지 20 중량%로 포함된다. 함량이 10 중량% 이하일 때에는 폴리프로필렌계 수지 조성물이 성형 수축과 가열 수축 사이의 차(이하에서는 Δ 수축으로 표현함)에 현격한 차이를 가지게 되며, 25 중량% 이상일 때에는 충분치못한 굴곡 탄성률을 가지게 되므로, 바람직하지 않다.
(C) 스티렌계 수소화 블록 공중합 고무(성분(C))
(1) 스티렌계 수소화 블록 공중합 고무의 구조
본 발명 폴리프로필렌계 수지 조성물을 구성하는 성분인 스티렌계 수소화 블록 공중합 고무(성분(C))는, 상기 성분(B)가 작은 량으로도 내충격성을 더욱 효율적으로 향상시키는 효과를 발휘하도록 만드는데 사용되는 탄성체 성분이다.
더욱 구체적으로, 이러한 스티렌계 수소화 블록 공중합 고무는 폴리스티렌 구조의 하기 세그먼트 A를 1 내지 25 중량%로 함유한다:
A-B 또는
A-B-A
여기서, 세그먼트 A는 폴리스티렌 구조를 나타내고 세그먼트 B는 에틸렌/부텐 또는 에틸렌/프로필렌 구조를 나타낸다.
상기 스티렌계 수소화 블록 공중합 고무의 구체적인 예로는 스티렌/에틸렌/부텐/스티렌 블록 공중합체(SEBS) 및 스티렌/에틸렌/프로필렌/스티렌 블록 공중합체(SEPS)를 들 수 있다.
상기 블록 구조체의 탄성 공중합체는 이하에서 설명하는 바와 같이 트리-블록(tri-block) 및 디-블록(di-block) 구조의 혼합물일 수 있다.
상기 폴리스티렌 구조를 가진 세그먼트 A의 비율은 1 내지 25 중량%, 바람직하게는 5 내지 25 중량%, 더욱 바람직하게는 7 내지 22 중량%이다. 비율이 25 중량% 이상일 때에는 공중합 고무는 충분치못한 취화 온도를 가지게 되므로 바람직하지 않다.
(2) 스티렌계 수소화 블록 공중합 고무의 제조
성분(C)인 스티렌계 수소화 블록 공중합 고무는 일반적인 음이온 활성 공중합법(anion living polymerization)에 의해 제조될 수 있는데, 여기서 스티렌, 부타디엔 및 스티렌을 순차적으로 공중합하여 트리-블록 구조를 생성한 다음 이것을 수소화하는 방법(SEBS 제조방법)과, 우선 스티렌과 부타디엔의 디-블록 공중합체를 제조하고 커플링제(coupling agent)를 사용하여 트리-블록 구조체로 변환한 뒤 수소화하는 방법이 있다. 부타디엔 대신에 이소프렌을 사용하는 것에 의해, 스티렌/이소프렌/스티렌 트리-블록 공중합체의 수소화물(SEPS)을 제조할 수도 있다.
(3) 스티렌계 수소화 블록 공중합 고무의 함량
성분(C)인 상기 구조의 탄성체는 본 발명의 폴리프로필렌계 수지 조성물에 4 내지 9 중량%, 바람직하게는 5 내지 8 중량%, 더욱 바람직하게는 5 내지 7 중량%로 포함된다.
함량이 4 중량% 이하이면 폴리프로필렌계 수지 조성물이 충분치못한 취화 특성을 가지게 되며, 9 중량% 이상이면 충분치못한 굴곡 탄성률 및 큰 Δ 수축을 가지게 되므로, 바람직하지 않다.
(D) 활석(성분(D))
(1) 활석의 물성
본 발명 폴리프로필렌계 수지 조성물을 구성하는 성분인 활석(성분(D))은 10㎛ 이하, 바람직하게는 0.5 내지 8㎛의 평균 입경(particle size)을 가진다. 입경이 상기 범위를 넘어서면 폴리프로필렌계 수지 조성물은 충분치못한 굴곡 탄성률을 가지게 되므로 바람직하지 않다.
평균 입경은 입도 누적 분포 곡선(cumulative particle size distribution curve)에서 누적량 50 중량%의 입경값에 의해 구해지는데, 이러한 곡선은 레이저 회절법(laser-aided diffraction analyzer: 예를 들어, HORIBA사의 LA-920) 또는 액상층 침강방식 광투과법(liquid layer settling type light transmission analyzer: 예를 들어, SHIMADZU사의 CP)에 의해 측정된다. 본 발명에서의 평균 입경은 상기 전자의 방법에 의해 결정하였다.
상기 활석은 천연에서 산출되는 것을 기계적으로 미세하게 분쇄하고 이를 정밀하게 분류하여 얻을 수 있다. 분쇄된 입자들은 처음에는 대략적으로 그 다음에는 정밀하게 분류할 수도 있다.
기계적으로 분쇄하는 방법으로는 저(jaw) 분쇄기(crusher), 햄머(hammner) 분쇄기, 롤(roll) 분쇄기, 제트(jet) 분쇄기, 스크린(screen) 밀(mill), 클로이드(colloid) 밀, 롤 밀, 진동 밀 등의 분쇄기를 사용하는 방법을 들 수 있다.
분쇄된 활석 입자들을 한차례 또는 반복하여 흡식 또는 건식법에 의해 분류하여 본 발명에 따른 바람직한 평균 입경을 가지게 한다. 이들을 분류하는 유용한 장치들로는 싸이크론(cyclone), 싸이크론 공기 분리기(cyclone air separator), 마이크로 분리기(micro separator), 샤프-컷 분리기(sharp-cut separator)들이 있다. 활석을 특정 범위의 크기를 가지도록 분쇄하고 분쇄된 입자들을 샤프-컷 분리기에 의해 분류하여 본 발명의 활석을 제조하는 것이 더욱 바람직하다.
활석을 다양한 첨가제로 표면처리하여 폴리머에 대한 접착력 내지 분산성(dispersibility)을 향상시킬 수도 있다. 이들 첨가제로는 유기 티타네이트(titanate)계 커플링제, 유기 실란(silane) 커플링, 불포화 카르복실산 또는 그것의 무수물을 그라프트한 변성 폴리올레핀, 지방산, 지방산 금속염, 지방산 에스테르 등이 있다.
(2) 활석의 함량
활석은 본 발명의 폴리프로필렌계 수지 조성물에 16 내지 24 중량%, 바람직하게는 19 내지 22 중량%로 포함시키는 것이 중요하다.
함량이 16 중량% 이하이면 폴리프로필렌계 수지 조성물이 충분치못한 굴곡 탄성률을 가지게 되며, 24 중량% 이상이면 충분치못한 취화 온도를 가지게 된다.
(E) 부가 성분들 (임의 성분)
본 발명의 폴리프로필렌계 수지 조성물에는 본 발명의 효과를 현저하게 저하시키지 않는 범위내에서 상기 필수 성분들(A) 내지 (D)에 부가적으로 하나 또는 그 이상의 다른 성분들을 포함시킬 수도 있다.
본 발명에 유용한 부가 성분(임의 성분)들로는, 페놀계 또는 포스포러스계 등의 산화방지제; 가리움 아민계(hindered amine-based), 벤조페논계 및 벤조트리아졸계 등의 내후열화방지제(weathering-inhibiting agent); 유기 알루미늄 및 유기 포스포러스 화합물 등의 핵생성제(nucleating agent); 스테아르산의 금속염으로 대표되는 분산제; 퀸아크리돈(quinacridon), 페리렌(perylene), 프탈로시아닌(phthalocyanine), 산화 티탄 및 카본 블랙 등의 착색제; 섬유상 포타시움 티타네이트(fibrous potassium titanate), 섬유상 마그네슘 옥시술페이트, 섬유상 알루미늄 보레이트 및 칼슘 카보네이트 등의 위스커(whisker); 및 탄소 섬유와 유리 섬유 등을 예로 들 수 있다
[II] 폴리프로필렌계 수지 조성물의 제조 방법
(1) 혼련(Kneading)
본 발명의 폴리프로필렌계 수지 조성물은 상기 성분들을, 180 내지 250℃로 설정된 일반 압출기, 반버리 혼합기(Banbury mixer), 브라벤더플라스토그라프(Brabender Plastograph), 혼련기 등에 의해 혼련함으로써 생성된다. 이들 중에서도 압출기, 특히, 이축(biaxial type) 압출기를 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
(2) 성형 가공(Molding)
본 발명의 폴리프로필렌계 수지 조성물을 성형 가공하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 그러한 방법은 사출 성형법, 사출압축 성형법, 블로우 성형법 등과 같이 합성수지 분야에서 일반적으로 사용되고 있는 방법에 의해 성형될 수 있는바, 그 중에서도 사출 성형이 본 발명의 효과면에서 더욱 바람직하다.
[III] 폴리프로필렌계 수지 조성물
(1) 물성
상기 방법에 의해 제조된 본 발명의 폴리프로필렌계 수지 조성물은 사출 성형시 가공성(fabricability)이 우수하고, 굴곡 탄성률, 취화 온도, 인장 신도면에서 하기와 같이 뛰어난 물성을 발휘한다.
(a) MFR: 36 내지 50g/10분
(b) 굴곡 탄성률: 1750 MPa 이상
(c) 취화 온도: -15℃ 이하
(d) 인장 신도: 200% 이상
(e) 성형 내압: 38MPa 이하
(f) Δ 수축: 1.5/1000 이하
(2) 용도
상기와 같이 우수한 물성을 발휘하는 본 발명의 폴리프로필렌계 수지 조성물은 각종 성형품으로 가공될 수 있는데, 바람직하게는 범퍼, 락커 몰딩, 사이드 몰딩 및 오버펜더 등의 자동차 외장 부품으로 성형될 수 있다.
(실시예)
본 발명을 이하 실시예를 통해 더욱 상세히 설명한다.
실시예에는 하기 측정법과 원료가 사용되었다.
[I] 측정법
(1) MFR: 230℃ 및 2.16㎏의 하중에서 ASTM-D1238에 따라 측정하였다.
(2) 굴곡 탄성률: 23℃ 및 2㎜/분의 굴곡 속도로 ASTM-D790에 따라 측정하였다.
(3) 취화 온도: ASTM-D746에 따라 측정하였다.
(4) 인장 신도: 23℃ 및 10㎜/분의 인장 속도로 ASTM-D638에 따라 측정하였다.
(5) 성형 내압: 실시예에 기재되어 있는 방법에 따라 측정하였다.
(6) Δ 수축: 실시예에 기재되어 있는 방법에 따라 측정하였고, 1.5/1000 이하의 Δ 수축을 갖는 시편은 "○"("통과"를 의미)으로 표시하고, 이를 초과하는 시편은 "X"("통과하지 못함"을 의미)로 표시하였음.
(7) 이소택틱 펜타드 분율(P):13C-NMR을 사용하여 마크로몰리큘(Macromolecule), 8,687(1975)에 기재되어 있는 방법으로 측정하였다.
[II] 원료
(1) 프로필렌/에틸렌 블록 공중합체 (성분(A))
표 1에는 본 발명의 성분(A)로 사용된 프로필렌/에틸렌 블록 공중합체를 개시하고 있다.
프로필렌/에틸렌 블록 공중합체 (A) |
종류 |
프로필렌 호모폴리머 성분 |
블록 성분 |
MFR(g/10분) |
이소택틱 펜타드 분율(-) |
MFR(g/10분) |
에틸렌/프로필렌 공중합체부 중 프로필렌 함량(중량%) |
PP-1 |
255 |
0.991 |
115 |
70 |
PP-2 |
350 |
0.988 |
130 |
68 |
PP-3 |
250 |
0.984 |
110 |
40 |
PP-4 |
160 |
0.989 |
120 |
70 |
PP-5 |
146 |
0.989 |
60 |
67 |
PP-6 |
220 |
0.965 |
112 |
69 |
PP-7 |
470 |
0.987 |
220 |
71 |
PP-8 |
유기 과산화물로 처리한 PP-5 |
118 |
67 |
PP-8은 0.01 중량의 1,3-비스-(t-부틸페록시프로필)벤젠(NOF Corporation; Perbutyl P)을 포함하고 있는 100 중량부의 PP-5로 구성되어 있고, 단축 압출기(Thermo Corporation; Thermo 50)로 230℃에서 분쇄하여 118g/10분의 MFR을 가지게 함.
(2) 에틸렌/옥텐 랜덤 공중합체 및/또는 에틸렌/부텐 랜덤 공중합체 (성분(B))
표 2는 본 발명에서 사용된 탄성체 성분(성분(B))을 개시하고 있다.
탄성체 성분 (성분(B)) |
종류 |
MFR(g/10분) |
코모노머 함량(중량%) |
코모노머 종류 |
탄성체-1 |
1.9 |
41 |
1-옥텐 |
탄성체-2 |
2.1 |
45 |
1-옥텐 |
탄성체-3 |
1 |
31 |
1-부텐 |
탄성체-4 |
0.8 |
32 |
1-부텐 |
탄성체-5 |
2.1 |
19 |
1-부텐 |
탄성체-6 |
59 |
39 |
1-옥텐 |
(3) 스틸렌계 수소화 블록 공중합체 고무 (성분(C))
표 3은 본 발명에 사용된 탄성체 성분(성분(C))을 개시하고 있다.
탄성체 성분 (성분(C)) |
종류 |
MFR(g/10분) |
종류 |
스틸렌 함량(중량%) |
구조 |
스틸렌-1 |
10 |
SEBS |
14 |
디-블록/트리-블록 |
스틸렌-2 |
4 |
SEBS |
19 |
트리-블록 |
스틸렌-3 |
4 |
SEBS |
20 |
트리-블록 |
스틸렌-4 |
2 |
SEBS |
30 |
트리-블록 |
(4) 활석 (성분(D))
표 4는 본 발명에 사용된 성분(D)인 활석을 개시하고 있다.
활석 성분 (성분(D)) |
종류 |
평균 입경(㎛) |
활석-1 |
7 |
활석-2 |
18 |
(실시예 1 내지 12 및 비교예 1 내지 14)
표 1 내지 4의 원료를 표 5 및 6상의 비율로 혼합하였고, 각 조성물 100 중량부에 0.1 중량부의 테트라키스[메틸렌-3-(3',5'-디-t-부틸-4'-히드록시페닐)프로피오네이트] 메탄(시바가이기사의 IRGANOX1010) 및 0.3 중량부의 아연 베헤네이트(zinc behenate)를 믹서(KAWATA사의 Supermixer)로 5분간 혼합한 다음 이축 혼련기(Kobe Steel사의 2FCM)로 210℃의 설정 온도로 혼련/분쇄하여 폴리프로필렌계 수지 조성물을 제조하였다.
그런 다음, 각 조성물을 클램핑력 350톤의 사출 성형기에서 210℃로 성형하여, 상기 방법에 따라 물성을 측정하는데 사용될 시험편을 제조하였다. 그 결과를 표 7 및 8에 개시한다.
또한, 120 x 120㎜ 및 3㎜ 두께 형상의 시험편을 220℃에서 사출 성형으로제조하고, 23℃에서 48 시간동안 상태조절을 행한 후, 수지의 흐름 방향에서 표시된 선들 사이의 거리로 성형 수축을 분석하였다. 시험편을 기어 오븐(gear oven)에서 120℃로 40분간 가열하고, 23℃에서 48 시간동안 상태조절을 행한 후, 표시된 선들 사이의 거리로 가열후 수축을 측정하였다. Δ 수축은 가열 수축률과 성형 수축률의 차이로 측정하였다.
또한, 내장형 압전 공동 압력 센서가 장착된 박스형 몰드를 사용하여, 각 조성물을 클램핑력 170톤의 사출 성형기에 의해 220℃에서 성형하고, 충진 과정에 있어서 게이트 근방의 캐피티(cavity) 압력의 피크(내압)을 측정하였다. 그 결과가 표 7 및 8에 개시되어 있다.
|
PP(A) |
탄성체 성분(B) |
탄성체 성분(C) |
활석(D) |
종류 |
중량% |
종류 |
중량% |
종류 |
중량% |
종류 |
중량% |
실시예 1 |
PP-1 |
57 |
탄성체-1 |
16 |
스틸렌-1 |
7 |
활석-1 |
20 |
실시예 2 |
PP-1 |
53 |
탄성체-1 |
20 |
스틸렌-1 |
7 |
활석-1 |
20 |
실시예 3 |
PP-1 |
61 |
탄성체-1 |
12 |
스틸렌-1 |
7 |
활석-1 |
20 |
실시예 4 |
PP-1 |
57 |
탄성체-1 |
16 |
스틸렌-1 |
8.5 |
활석-1 |
18.5 |
실시예 5 |
PP-1 |
54 |
탄성체-1 |
16 |
스틸렌-1 |
7 |
활석-1 |
23 |
실시예 6 |
PP-1 |
59 |
탄성체-1 |
16 |
스틸렌-1 |
7 |
활석-1 |
18 |
실시예 7 |
PP-2 |
57 |
탄성체-1 |
16 |
스틸렌-2 |
7 |
활석-1 |
20 |
실시예 8 |
PP-1 |
57 |
탄성체-2 |
16 |
스틸렌-2 |
7 |
활석-1 |
20 |
실시예 9 |
PP-1 |
57 |
탄성체-3 |
16 |
스틸렌-1 |
7 |
활석-1 |
20 |
실시예 10 |
PP-1 |
59 |
탄성체-4 |
14 |
스틸렌-1 |
7 |
활석-1 |
20 |
실시예 11 |
PP-1 |
57 |
탄성체-1 |
16 |
스틸렌-2 |
7 |
활석-1 |
20 |
실시예 12 |
PP-1 |
57 |
탄성체-1 |
16 |
스틸렌-3 |
7 |
활석-1 |
20 |
|
PP(A) |
탄성체 성분(B) |
탄성체 성분(C) |
활석(D) |
종류 |
중량% |
종류 |
중량% |
종류 |
중량% |
종류 |
중량% |
비교예 1 |
PP-1 |
80 |
탄성체-1 |
10 |
스틸렌-1 |
3 |
활석-1 |
7 |
비교예 2 |
PP-1 |
40 |
탄성체-1 |
30 |
스틸렌-1 |
12 |
활석-1 |
18 |
비교예 3 |
PP-1 |
51 |
탄성체-1 |
14 |
스틸렌-1 |
5 |
활석-1 |
30 |
비교예 4 |
PP-3 |
57 |
탄성체-1 |
16 |
스틸렌-1 |
7 |
활석-1 |
20 |
비교예 5 |
PP-4 |
57 |
탄성체-1 |
16 |
스틸렌-1 |
7 |
활석-1 |
20 |
비교예 6 |
PP-5 |
57 |
탄성체-1 |
16 |
스틸렌-1 |
7 |
활석-1 |
20 |
비교예 7 |
PP-6 |
53 |
탄성체-1 |
20 |
스틸렌-3 |
7 |
활석-1 |
20 |
비교예 8 |
PP-1 |
57 |
탄성체-5 |
16 |
스틸렌-1 |
7 |
활석-1 |
20 |
비교예 9 |
PP-1 |
57 |
탄성체-6 |
16 |
스틸렌-1 |
7 |
활석-1 |
20 |
비교예 10 |
PP-1 |
57 |
탄성체-1 |
16 |
스틸렌-4 |
7 |
활석-1 |
20 |
비교예 11 |
PP-1 |
53 |
탄성체-1 |
20 |
스틸렌-1 |
7 |
활석-2 |
20 |
비교예 12 |
PP-1 |
60 |
탄성체-1 |
2 |
스틸렌-2 |
18 |
활석-1 |
20 |
비교예 13 |
PP-7 |
57 |
탄성체-1 |
16 |
스틸렌-2 |
7 |
활석-1 |
20 |
비교예 14 |
PP-8 |
57 |
탄성체-1 |
16 |
스틸렌-1 |
7 |
활석-1 |
20 |
|
물 성 |
MFR(g/10분) |
탄성 굴곡률(MPa) |
취화 온도(℃) |
인장 신도(%) |
내압(MPa) |
Δ 수축 |
실시예 1 |
41 |
2250 |
-25 |
250 |
36 |
○ |
실시예 2 |
36 |
2030 |
-30≥ |
380 |
37 |
○ |
실시예 3 |
50 |
2450 |
-16 |
209 |
35 |
○ |
실시예 4 |
38 |
2110 |
-30≥ |
250 |
36 |
○ |
실시예 5 |
41 |
2400 |
-24 |
230 |
37 |
○ |
실시예 6 |
42 |
2130 |
-23 |
270 |
35 |
○ |
실시예 7 |
48 |
2270 |
-22 |
260 |
34 |
○ |
실시예 8 |
41 |
2160 |
-28 |
250 |
36 |
○ |
실시예 9 |
37 |
2280 |
-18 |
400≤ |
35 |
○ |
실시예 10 |
37 |
2300 |
-17 |
390 |
36 |
○ |
실시예 11 |
39 |
2260 |
-26 |
350 |
36 |
○ |
실시예 12 |
38 |
2230 |
-27 |
250 |
36 |
○ |
|
물 성 |
MFR(g/10분) |
탄성 굴곡률(MPa) |
취화 온도(℃) |
인장 신도(%) |
내압(MPa) |
Δ 수축 |
비교예 1 |
65 |
1670 |
0≤ |
20 |
33 |
× |
비교예 2 |
18 |
1270 |
-30≥ |
400≤ |
41 |
○ |
비교예 3 |
37 |
2700 |
-2 |
30 |
37 |
○ |
비교예 4 |
40 |
2270 |
-27 |
100 |
35 |
○ |
비교예 5 |
43 |
2200 |
-25 |
300 |
39 |
○ |
비교예 6 |
28 |
2160 |
-25 |
400≤ |
39 |
○ |
비교예 7 |
35 |
1760 |
-30≥ |
400≤ |
37 |
○ |
비교예 8 |
42 |
2350 |
-8 |
400≤ |
36 |
○ |
비교예 9 |
69 |
2140 |
-13 |
150 |
34 |
○ |
비교예 10 |
36 |
2250 |
-9 |
180 |
37 |
○ |
비교예 11 |
41 |
1620 |
-28 |
350 |
36 |
○ |
비교예 12 |
47 |
1960 |
-30≥ |
130 |
38 |
× |
비교예 13 |
57 |
2260 |
-3 |
15 |
34 |
○ |
비교예 14 |
42 |
2200 |
-26 |
350 |
42 |
○ |