KR20020055865A

KR20020055865A - 투명성 폴리프로필렌 수지 조성물

Info

Publication number: KR20020055865A
Application number: KR1020000085108A
Authority: KR
Inventors: 홍종수
Original assignee: 유현식; 삼성종합화학주식회사
Priority date: 2000-12-29
Filing date: 2000-12-29
Publication date: 2002-07-10

Abstract

본 발명은 투명성 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리프로필렌 수지 100중량부 및 하기 화학식 1의 구조를 갖는 1·3,2·4-디(디알킬벤질리덴)솔비톨 핵제 0.01~2중량부를 포함하는 투명성 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것이며, 본 발명의 폴리프로필렌 수지 조성물은 투명성이 우수하면서도 취기의 발생이 적으며 첨가제의 블리이드 현상이 거의 없으므로, 투명성이 요구되는 성형품 제조에 유용하다.

[화학식 1]

(상기 화학식중 R₁및 R₂는 각각 탄소원자 1~6개를 갖는 알킬기임)

Description

투명성 폴리프로필렌 수지 조성물{Transparent polypropylene resin composition}

본 발명은 투명성 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리프로필렌 수지 및 하기 화학식 1의 구조를 갖는 1·3,2·4-디(디알킬벤질리덴)솔비톨을 포함하는 투명성 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것이다.

폴리올레핀계 수지인 폴리프로필렌은 열가소성 수지의 일종으로서, 그 취급이 용이하고 재생이 가능하며 기계적, 열적, 화학적, 전기적 성질이 우수하기 때문에, 각종 플라스틱 공업, 즉 잡화, 포장재료, 공업부품 등의 주원료로 널리 사용되고 있다. 그러나, 폴리프로필렌은 결정성이 높은 수지이므로 성형품의 투명성이 부족하기 때문에, 투명성이 우수한 폴리프로필렌의 개발이 요구되고 있다.

폴리프로필렌의 투명성 개선에는 폴리프로필렌 수지에 각종 첨가제를 첨가하는 방법, 예를 들면 금속염, 방향족 카본산 및 그 금속염, 또는 벤질리덴솔비톨과 같은 조핵제를 첨가하는 방법이 사용되고 있다. 그러나 금속염의 첨가는 투명성 개선이 현저히 부족한 문제점이 있다. 한편, 조핵제로서 디벤질리덴솔비톨을 첨가하는 방법은 투명성의 개선이 불충분하며, 성형가공시에 첨가물질의 블리이드 현상이 발생하는 문제가 있다(참조: 일본국 특허공개 제22,740호/76). 이러한 블리이드 현상을 감소시키기 위한 방법으로 1·3,2·4-디(메틸벤질리덴)솔비톨을 첨가하는 방법이 제안되었는데, 이 방법 역시 투명성은 상당히 향상되었으나, 블리이드 현상의 개선이 불충분하고 취기문제가 있다(참조: 일본국 특허공개 제117,044호/78). 한편, 1·3,2·4-디(에틸벤질리덴)솔비톨을 첨가하는 방법에서는 투명성 문제가 상당히 해결되었고 블리이드 및 취기문제도 다소 개선되었으나, 특히 고온에서의 성형시 발생하는 블리이드 및 취기 해결에는 여전히 난점을 가지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 높은 투명성과 낮은 취기성을 가지며 첨가제의 블리이드 현상이 개선된 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공함을 목적으로 한다.

즉, 본 발명은 폴리프로필렌 수지 100중량부 및 하기 화학식 1의 구조를 갖는 1·3,2·4-디(디알킬벤질리덴)솔비톨 핵제 0.01~2중량부를 포함하는 투명성 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.

[화학식 1]

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다.

본 발명의 폴리프로필렌 수지 조성물은 폴리프로필렌 수지 및 투명용 핵제를 포함하는데, 각 구성성분을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서 폴리프로필렌 수지로는 아이소택틱 폴리프로필렌, 프로필렌과 에틸렌의 공중합체 및 프로필렌과 α-올레핀의 공중합체로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 수지를 혼합하여 사용한다. 상기에서, 공중합체의 형태는 랜덤 또는 블록 공중합체일 수 있으며, 랜덤 공중합체를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 핵제로는 하기 화학식 1의 구조를 갖는 1·3,2·4-디(디알킬벤질리덴)솔비톨을 사용한다.

[화학식 1]

상기 1·3,2·4-디(디알킬벤질리덴)솔비톨의 함량은 상기 폴리프로필렌 수지 100중량부에 대하여 0.01~2중량부인 것이 바람직하다. 만일 상기 함량이 0.01중량부 미만일 경우에는 투명성이 충분히 개선되지 않으며, 2중량부를 초과하는 경우에는 블리이드 현상이 일어나기 때문에 바람직하지 못하다.

상기 1·3,2·4-디(디알킬벤질리덴)솔비톨은 종래의 투명용 핵제 첨가량의1/2만 첨가하여도 동등한 투명성을 얻을 수 있으며, 종래의 핵제와 동량으로 첨가하여도 블리이드 현상이 일어나지 않고 취기의 발생이 거의 없다. 따라서, 실용상 요구되는 하도(霞度)를 만족시키고자 하는 경우 실질적으로 블리이드 현상 및 취기가 전혀 발생하지 않는다.

본 발명의 수지 조성물에는 상기 성분들 이외에도 통상적으로 폴리프로필렌 수지 조성물에 첨가되는 산화방지제, 자외선 흡수제, 자외선 안정제, 금속연화 방지제, 유기 및 무기안료 등의 각종 첨가제를 본 발명의 특징에 어긋나지 않는 범위내에서 첨가할 수 있다.

본 발명의 조성물은 상기한 각 성분들을 미리 헨셀믹서 등으로 예비 혼합한후, 1축 또는 2축 압출기로 용융 혼련하여 펠렛화함으로써 얻어지며, 이와 같이 얻어진 수지 펠렛을 사용하여 압출성형, 사출성형 등의 각종 성형방법으로 원하는 성형품을 성형할 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 하나, 이러한 실시예들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.

실시예 1:

헨셀믹서에 230℃, 2.16kg 조건에서 ASTM D1238 규격에 따른 용융지수가 10g/10min인 프로필렌 단독중합체 100중량부, 및 1·3,2·4-디(3,4-디메틸벤질리덴)솔비톨 0.1중량부, 0.2중량부 또는 0.3중량부를 투입하고, 산화방지제로서 이가녹스-1010(IRGANOX-1010, 시바가이기사) 0.05중량부 및 이가녹스-168(IRGANOX-168, 시바가이기사) 0.1중량부를 투입하고, CL-캡쳐로서 스테아린산 칼슘 0.1중량부를 투입한 후, 5분간 혼합하였다. 상기 혼합물을 트윈 스크루 압출기에서 200~230℃의 온도 범위에서 압출하여 폴리프로필렌 수지 조성물 펠렛을 수득하고, 이를 80℃ 열풍건조기에서 2시간 동안 건조시킨 후, 스크루식 사출성형기로 시편(두께 2mm 시이트)을 제조하였다. 사출시에는 통상적인 사출온도인 230℃와 상대적으로 고온인 270℃에서 각각 성형을 실시하였다. 이와 같이 제조된 시편의 물성을 평가한 후, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

비교예 1:

1·3,2·4-디(3,4-디메틸벤질리덴)솔비톨을 첨가하지 않은 것을 제외하고는, 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 폴리프로필렌 수지 조성물 펠렛을 제조하고, 시편을 성형하여 물성을 평가한 후, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

비교예 2:

1·3,2·4-디(3,4-디메틸벤질리덴)솔비톨 대신에 디벤질리덴솔비톨을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 폴리프로필렌 수지 조성물 펠렛을 제조하고, 시편을 성형하여 물성을 평가한 후, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

비교예 3:

1·3,2·4-디(3,4-디메틸벤질리덴)솔비톨 대신에 1·3,2·4-디(디파라메틸벤질리덴)솔비톨을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 폴리프로필렌 수지 조성물 펠렛을 제조하고, 시편을 성형하여 물성을 평가한 후, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

비교예 4:

1·3,2·4-디(3,4-디메틸벤질리덴)솔비톨 대신에 1·3,2·4-디(디파라에틸벤질리덴)솔비톨을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 폴리프로필렌 수지 조성물 펠렛을 제조하고, 시편을 성형하여 물성을 평가한 후, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

실시예 2:

프로필렌 단독중합체 대신에 에틸렌 함량이 3중량%이고 230℃, 2.16kg 조건에서 ASTM D1238 규격에 따른 용융지수가 10g/min인 프로필렌-에틸렌 랜덤공중합체를 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 폴리프로필렌 수지 조성물 펠렛을 제조하고, 시편을 성형하여 물성을 평가한 후, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

비교예 5~8:

프로필렌 단독중합체 대신에 에틸렌 함량이 3중량%이고 230℃, 2.16kg 조건에서 ASTM D1238 규격에 따른 용융지수가 10g/min인 프로필렌-에틸렌 랜덤공중합체를 사용한 것을 제외하고는, 상기 비교예 1~4에서와 동일한 방법으로 폴리프로필렌 수지 조성물 펠렛을 제조하고, 시편을 성형하여 물성을 평가한 후, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

	첨가제	첨가량(중량부)	하도(%)	사출온도(230℃)	사출온도(270℃)
	첨가제	첨가량(중량부)	하도(%)	블리이드	취기	블리이드	취기
실시예1	1·3,2·4-디(3,4-디메틸벤질리덴)솔비톨	0.10.20.3	524235	000	000	001	001
비교예1	-	-	75	0	0	0	0
비교예2	디벤질리덴솔비톨	0.10.20.3	706149	233	012	233	123
비교예3	1·3,2·4-디(파라-메틸벤질리덴)솔비톨	0.10.20.3	544338	123	123	223	233
비교예4	1·3,2·4-디(파라-에틸벤질리덴)솔비톨	0.10.20.3	554340	012	122	122	123
실시예2	1·3,2·4-디(3,4-디메틸벤질리덴)솔비톨	0.10.20.3	413125	000	000	001	001
비교예5	-	-	68	0	0	0	0
비교예6	디벤질리덴솔비톨	0.10.20.3	605241	233	012	233	123
비교예7	1·3,2·4-디(파라-메틸벤질리덴)솔비톨	0.10.20.3	443329	123	123	223	233
비교예8	1·3,2·4-디(파라-에틸벤질리덴)솔비톨	0.10.20.3	453330	012	122	122	123

[물성 평가 방법]

1)투명성: 헤이즈 메타로 하도(霞度)를 측정하였다.

2)블리이드: 사출성형시 50쇼트 사출후 금형면에서의 블리이드 현상을 관찰하고, 하기의 등급에 따라 판정하였다.

0: 블리이드 현상 없음

1: 블리이드 현상 약간 있음

2: 블리이드 현상 있음

3: 블리이드 현상 심함

3)취기: 사출성형시의 취기발생 여부와 폴리에틸렌텔레프탈레이트 포장재로 성형품을 밀봉하여 3일 보관시의 취기발생 여부를 관찰하고, 하기의 등급에 따라 판정하였다.

0: 취기 현상 없음

1: 취기 현상 약간 있음

2: 취기 현상 있음

3: 취기 현상 심함

상기 표 1의 결과로부터 알 수 있듯이, 1·3,2·4-디(3,4-디메틸벤질리덴)솔비톨을 첨가한 경우, 솔비톨을 첨가하지 않거나, 또는 동일량의 디벤질리덴솔비톨, 1·3,2·4-디(파라-메틸벤질리덴)솔비톨 또는 1·3,2·4-디(파라-에틸벤질리덴)솔비톨을 첨가한 경우에 비하여, 성형품의 투명성이 현저히 우수하면서도 블리이드 현상이 발생하지 않으며 취기 현상도 없었다. 또한, 고온의 성형조건에서도 블리이드 및 취기문제가 거의 발생하지 않았다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 폴리프로필렌 수지 조성물은 투명성이 우수하면서도 종래의 투명성 폴리프로필렌 조성물에서 나타나는 취기의 발생이 적으며 첨가제의 블리이드 현상이 거의 없으므로, 투명성이 요구되는 성형품 제조에 유용하다.

Claims

폴리프로필렌 수지 100중량부 및 하기 화학식 1의 구조를 갖는 1·3,2·4-디(디알킬벤질리덴)솔비톨 핵제 0.01~2중량부를 포함하는 투명성 폴리프로필렌 수지 조성물.

[화학식 1]

(상기 화학식중 R₁및 R₂는 각각 탄소원자 1~6개를 갖는 알킬기임)
제 1항에 있어서,

상기 폴리프로필렌 수지가 아이소택틱 폴리프로필렌, 프로필렌과 에틸렌의 공중합체 및 프로필렌과 α-올레핀의 공중합체로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 투명성 폴리프로필렌 수지 조성물.
제 1항에 있어서,

상기 1·3,2·4-디(디알킬벤질리덴)솔비톨 핵제가 1·3,2·4-디(3,4-디메틸벤질리덴)인 것을 특징으로 하는 투명성 폴리프로필렌 수지 조성물.