KR20030056192A - Method for preparing polypropylene-based resin composition and the resin composition prepared thereby - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: Provided are a polypropylene-based resin composition having excellent rigidity, impact resistance, and heat resistance, as well as improved moldability, and a method for preparing the resin composition. CONSTITUTION: The method comprises the steps of (i) processing talc and an ethylene-propylene block copolymer with a twin-screw extruder or kneader to form a masterbatch, and (ii) directly introducing the talc master batch into an extruder connected to a polypropylene production line of ethylene-propylene block copolymer in line and continuously extruding the master batch. The talc masterbatch comprises 40-70 wt% of talc and the rest of ethylene-propylene block copolymer.

Description

폴리프로필렌계 수지 조성물의 제조방법 및 그 수지 조성물{Method for preparing polypropylene-based resin composition and the resin composition prepared thereby}Method for preparing polypropylene-based resin composition and its resin composition {Method for preparing polypropylene-based resin composition and the resin composition prepared thereby}

본 발명은 강성, 내충격성 및 내열성이 뛰어난 폴리프로필렌계 수지 조성물의 제조방법 및 그 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무기충전제인 탈크와 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체를 마스터 배치화한 후, 상기 탈크 마스터 배치를 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체를 생산중인 폴리프로필렌 생산 라인에 연결된 압출기에 인라인(In-Line)으로 직접 투입하여 연속적으로 압출가공하는 단계를 포함하는 폴리프로필렌계 수지 조성물의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 폴리프로필렌계 수지 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a polypropylene resin composition excellent in rigidity, impact resistance and heat resistance, and a resin composition thereof, and more particularly, after master batching of talc and ethylene-propylene block copolymer, which are inorganic fillers, Method for producing a polypropylene resin composition comprising the step of continuously extruded by direct talc master batch in-line in an extruder connected to a polypropylene production line producing an ethylene-propylene block copolymer It relates to a polypropylene resin composition produced by the method.

올레핀계 탄성 중합체(elastomer)는 탄성과 플라스틱의 성질을 동시에 가지고 있으며, 열가소성을 가지고 있기 때문에 통상의 열가소성 올레핀 수지에 사용되는 것과 동일한 가공 설비를 이용하여 성형 및 가공을 용이하게 할 수 있다. 따라서, 자동차의 플라스틱 부품용 복합 소재의 충격개질제로 많이 사용되어 왔다.Since the olefin elastomer has the properties of elasticity and plastic at the same time, and has thermoplasticity, the molding and processing can be facilitated by using the same processing equipment as that used for ordinary thermoplastic olefin resin. Therefore, it has been widely used as an impact modifier of composite materials for plastic parts of automobiles.

그러나, 올레핀계 탄성 중합체는 내충격성 향상 효과에 반하여, 과량으로 첨가시 강성 및 내열성의 급격한 저하를 초래하고, 특히 가격이 고가이므로 재료비가 상승하는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 폴리프로필렌 수지에 여러 종류의 올레핀계 탄성 중합체(elastomer)를 블렌딩하여 사용하는 것이 일반적이다. 그러나, 이와 같이 제조된 탄성 중합체 조성물은 폴리프로필렌 수지와 탄성 중합체 간의 점도차 때문에 용융 흐름성이 불량해지고 그 결과 성형성이 저하되는 단점이 있다.However, the olefin-based elastomer has a problem of sharply lowering the rigidity and heat resistance when added in an excessive amount, in contrast to the effect of improving the impact resistance, and in particular, due to the high price, the material cost increases. In order to solve this problem, it is common to use a polypropylene resin blended with a variety of olefin elastomers (elastomer). However, the elastomer composition thus prepared has a disadvantage in that the melt flowability is poor due to the viscosity difference between the polypropylene resin and the elastomer, and as a result, the moldability is lowered.

지금까지, 탄성 중합체 조성물의 성형성을 향상시키려는 목적으로 다양한 연구가 이루어져 왔다. 예를 들면, 일본국 특허 제 62-260846호에서는 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체 및 스티렌 에틸렌 부타디엔 고무를 블렌딩하여 탄성 중합체 조성물을 제조하였는데, 상기 조성물은 성형성은 양호하나, 비결정성 랜덤 공중합체를 사용하므로 물성이 저하되는 단점이 있다.To date, various studies have been conducted for the purpose of improving the moldability of the elastomeric composition. For example, in Japanese Patent No. 62-260846, an elastomer composition was prepared by blending ethylene-propylene random copolymer and styrene ethylene butadiene rubber, but the composition has good moldability but uses an amorphous random copolymer. There is a disadvantage that the physical properties are lowered.

한편, 미합중국 특허 제 4,212,787호 및 제 4,247,652호에서는 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 에틸렌-프로필렌 고무, 폴리이소부틸렌 및 미네랄 오일을 밤바리 믹서로 혼합한 후, 그 혼합물을 커팅하여 가교제 및 가교조제와 함께 압출기에서 혼련한 다음, 그 혼련물을 다시 커팅하여 폴리프로필렌 수지와 함께 압출기에서 혼련하여 탄성 중합체 조성물을 제조하는 방법을 개시하고 있다. 그러나, 상기 방법에 의하여 제조된 조성물은 가공성, 물성, 도장성 등은 양호하나, 제조방법이 복잡하고 여러 단계를 거쳐야 하므로 제조 원가가 비싸고, 액상 타입의 미네랄 오일을 다른 고형 성분들과 함께 균일하게 블렌딩 하기가 어렵다는 문제점이 있다.On the other hand, in US Patent Nos. 4,212,787 and 4,247,652, polypropylene resin, polyethylene resin, ethylene-propylene rubber, polyisobutylene, and mineral oil are mixed with a chestnut mixer, and then the mixture is cut to form a crosslinking agent and a crosslinking aid. Disclosed is a method of kneading together in an extruder and then cutting the kneaded again and kneading together in a extruder with a polypropylene resin to produce an elastomeric composition. However, the composition prepared by the above method has good processability, physical properties, paintability, etc., but it is expensive to manufacture due to the complicated manufacturing process and various steps, and the liquid type mineral oil is uniformly mixed with other solid components. There is a problem that it is difficult to blend.

또한, 미합중국 특허 제 5,240,983호 및 유럽 특허 제 0409542A2호에서는 폴리프로필렌 수지, 에틸렌-프로필렌 고무, 에틸렌-프로필렌 디엔 고무, 유기 실란, 가교제 및 미네랄 오일을 혼합하여 탄성 중합체 조성물을 제조하였으나, 상술한 미합중국 특허 제 4,212,787호 및 제 4,247,652호의 방법과 마찬가지로 액상 타입 미네랄 오일을 사용하므로, 성분들 간의 블렌딩이 균일하게 이루어지기 어렵다는 단점을 가지고 있다.In addition, in US Patent No. 5,240,983 and European Patent No. 0409542A2, an elastomer composition was prepared by mixing polypropylene resin, ethylene-propylene rubber, ethylene-propylene diene rubber, organic silane, crosslinking agent and mineral oil. Similar to the methods of 4,212,787 and 4,247,652, liquid type mineral oils are used, which has the disadvantage that the blending between the components is difficult to achieve uniformly.

이와 달리, 대한민국 특허공개 제 1996-1009호에서는 폴리프로필렌 블록 공중합체에 충격개질제로 에틸렌-프로필렌 고무를 첨가하고, 강성과 내열성 보강제로 미세 탈크를 첨가하여 제조된 폴리올레핀 조성물을 개시하고 있다. 그러나, 상기 폴리올레핀 조성물은 과량의 에틸렌-프로필렌 고무 첨가에 의해 내충격성은 향상된 반면 강성 및 용융 흐름성이 저하되고, 과량의 탈크 충진에 의해 강성과 내열성을 보강할 시에는 반면 밀도 증가에 의해 성형품의 중량이 증가하는 문제점이 있다.In contrast, Korean Patent Publication No. 1996-1009 discloses a polyolefin composition prepared by adding ethylene-propylene rubber as an impact modifier to a polypropylene block copolymer and adding fine talc as a rigidity and heat resistance reinforcing agent. However, the polyolefin composition improves impact resistance by adding an excess of ethylene-propylene rubber, while lowering rigidity and melt flowability, and reinforcing rigidity and heat resistance by excess talc filling, while increasing the weight of the molded article by increasing the density. There is an increasing problem.

최근 들어, 프로필렌 단독중합체 부분과 다량의 에틸렌-프로필렌 공중합체 부분을 가지는 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체에 탈크를 혼합하여 압출 제조된 폴리올레핀 조성물이 제안되었는데, 이 조성물은 프로필렌 중합공정에서 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체를 중합한 후 압출가공을 실시하여 제조된 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체에 무기 충전제인 탈크 등을 혼합하고 2차 압출가공을 실시하여 제조된다. 그러나, 이와 같이 오프라인(Off-Line) 방식에 의해 수지 조성물을 제조하는 경우에는 인라인(In-Line) 방식 대비 생산원가가 크게 상승되기 때문에, 경제성 측면 및 용도 확대 측면에서 제한적이다.Recently, polyolefin compositions prepared by extrusion of talc in ethylene-propylene block copolymers having a propylene homopolymer portion and a large amount of ethylene-propylene copolymer portions have been proposed, which are used in the propylene polymerization process. After polymerizing the copolymer, an ethylene-propylene block copolymer prepared by extrusion processing is mixed with talc, which is an inorganic filler, and then subjected to secondary extrusion. However, when the resin composition is manufactured by the off-line method as described above, the production cost is greatly increased compared to the in-line method, which is limited in terms of economical efficiency and use expansion.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 폴리프로필렌계 수지 조성물을 제조함에 있어서, 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체를 생산중인 폴리프로필렌 생산 라인에 연결된 압출기에 탈크 및 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체로 구성된 탈크 마스터 배치를 인라인으로 투입하여 수지 조성물을 연속적으로 압출가공하고, 특히 고입체 규칙성 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체를 사용함으로써, 강성, 내충격성 및 내열성이 모두 뛰어나고 성형성이 우수한 폴리프로필렌계 수지 조성물을 제공함을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems of the prior art, in preparing a polypropylene-based resin composition, talc and ethylene-propylene block air in an extruder connected to a polypropylene production line producing the ethylene-propylene block copolymer The resin composition is continuously extruded by incorporating a talc master batch composed of coalescers in-line, and in particular, by using a high-stereoregular ethylene-propylene block copolymer, it is excellent in both rigidity, impact resistance and heat resistance, and excellent moldability. It is an object to provide a system resin composition.

즉, 본 발명의 한 측면은 무기충전제인 탈크와 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체의 혼합물을 2축 압출기 혹은 니더(kneader)로 가공하여 마스터 배치화한 후, 상기 탈크 마스터 배치를 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체를 생산중인 폴리프로필렌 생산 라인에 연결된 압출기에 인라인으로 직접 투입하여 연속적으로 압출가공하는 단계를 포함하는 폴리프로필렌계 수지 조성물의 제조방법을 제공한다.That is, in one aspect of the present invention, after processing a mixture of an inorganic filler talc and ethylene-propylene block copolymer in a twin screw extruder or kneader to master batch, the talc master batch is ethylene-propylene block copolymer It provides a method for producing a polypropylene-based resin composition comprising the step of direct extrusion process by injecting directly into the extruder connected to the polypropylene production line in production.

본 발명의 다른 측면은 상기 방법에 의해 제조된, 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 70~90 중량% 및 탈크 10~30 중량%를 포함하는 용융지수(ASTM D1238: 230℃, 2.16㎏)가 15~60g/10분인 폴리프로필렌계 수지 조성물을 제공한다.According to another aspect of the present invention, a melt index (ASTM D1238: 230 ° C., 2.16 kg) containing 70 to 90 wt% of ethylene-propylene block copolymer and 10 to 30 wt% of talc prepared by the above method is 15 to 60 g. It provides a polypropylene resin composition that is / 10 minutes.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명에 사용된 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체는 용융지수(ASTM D1238: 230℃, 2.16㎏)가 15~60g/10분인 폴리프로필렌계 수지로서, 프로필렌 단독중합체 부분과 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체 부분으로 구성되며, 두 부분의 구성비(단독:랜덤)가 80:20 내지 70:30(w/w)이다.The ethylene-propylene block copolymer used in the present invention is a polypropylene resin having a melt index (ASTM D1238: 230 ° C., 2.16 kg) of 15 to 60 g / 10 minutes, and includes a propylene homopolymer part and an ethylene-propylene random copolymer part. And the ratio of two parts (alone: random) is 80:20 to 70:30 (w / w).

상기 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체의 용융지수가 15g/10분 미만이면 자동차 대쉬 보드와 같은 대형품 또는 자동차 그릴과 같은 복잡한 형상의 제품 사출시 플로우 마크, 타이거 마크 등의 외관불량이 발생하며, 용융지수가 60g/10분을 초과하면 성형성은 우수한 반면 충격성이 급격히 저하된다.If the melt index of the ethylene-propylene block copolymer is less than 15 g / 10 minutes, appearance defects such as flow marks and tiger marks may occur when injection of a large product such as an automobile dash board or a complicated shape product such as an automobile grill. Exceeds 60 g / 10 min, the moldability is excellent while the impact property is drastically lowered.

또한, 상기 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체중 프로필렌 단독중합체 부분이 80 중량%를 초과하면 내충격성이 저하되므로 좋지 않으며, 반면 프로필렌 단독중합체 부분이 70 중량% 미만이면 내충격성은 향상되나 강성 및 내열성이 감소하며 사출성형품 생산성이 저하된다.In addition, when the propylene homopolymer portion of the ethylene-propylene block copolymer exceeds 80% by weight, the impact resistance is not good. On the other hand, when the propylene homopolymer portion is less than 70% by weight, the impact resistance is improved, but the rigidity and heat resistance are decreased and injection is not possible. Molded product productivity falls.

본 발명에 사용된 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체는 일종의 고입체 규칙성 폴리프로필렌으로, 그의 일부를 구성하는 프로필렌 단독중합체 부분은 NMR법으로 측정시 94% 이상의 입체규칙도(펜타드 아이소택틱 분율(%))를 나타냄을 특징으로 한다. 만일 프로필렌 단독중합체 부분의 입체규칙도가 94% 미만이면 최종 수지 조성물의 내열도 및 강성이 낮아지는 단점이 있다.The ethylene-propylene block copolymer used in the present invention is a kind of high-stereoregular polypropylene, and the portion of the propylene homopolymer constituting a part thereof is 94% or more of stereoregularity (pentad isotactic fraction (measured by NMR method). %)). If the stereoregularity of the propylene homopolymer portion is less than 94%, the heat resistance and rigidity of the final resin composition are lowered.

한편, 상기 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체의 다른 한 구성성분인 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체는 상기 프로필렌 단독중합체 부분에 에틸렌과 프로필렌을 공중합시켜 생성되며, 에틸렌 함량이 30~70 중량%이다. 상기 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체내 에틸렌 함량이 30 중량% 미만이면 결정성 프로필렌 부분이 많아져 내충격성이 미흡하고, 70 중량%를 초과하면 결정성 에틸렌 부분이 많아져 내충격성이 저하된다.On the other hand, the other component of the ethylene-propylene block copolymer, ethylene-propylene random copolymer is produced by copolymerizing ethylene and propylene in the propylene homopolymer portion, the ethylene content of 30 to 70% by weight. If the ethylene content of the ethylene-propylene random copolymer is less than 30% by weight, the crystalline propylene portion is increased, so that the impact resistance is insufficient, and if it exceeds 70% by weight, the crystalline ethylene portion is increased and the impact resistance is lowered.

한편, 본 발명에서 이형성, 고온 치수안정성 및 강성 등의 향상 목적으로 사용된 무기충전제인 탈크는 [3MgO 4SiO2H2O]의 화학 조성을 갖고, 애스펙트비(aspect ratio)가 2~50인 판상형의 입자모양을 가지며, 평균 입자크기가 1~20㎛인 것이 바람직하다. 상기 탈크의 애스펙트비가 2 미만이면 강성 저하의 문제점이 있고, 50을 초과하면 성형품의 외관 불량 및 내충격성 저하의 문제점이 있다. 또한, 평균 입자크기가 1㎛ 미만이면 가공시 입자 뭉침이 발생하여 분산성 및 생산성이 저하되고, 20㎛를 초과하면 성형품의 외관 불량 및 내충격성 저하의 문제점이 있다.On the other hand, in the present invention, talc, an inorganic filler used for improving mold release properties, high temperature dimensional stability, and rigidity, has a chemical composition of [3MgO 4SiO 2 H 2 O], and has an aspect ratio of 2 to 50. It is preferable to have a particle shape and an average particle size is 1-20 micrometers. If the aspect ratio of the talc is less than 2, there is a problem of lowering the rigidity, if it exceeds 50 there is a problem of poor appearance and impact resistance of the molded article. In addition, if the average particle size is less than 1㎛ particle agglomeration occurs during processing, the dispersibility and productivity is lowered, if it exceeds 20㎛ there is a problem of poor appearance and impact resistance of the molded article.

본 발명의 방법에 따르면, 상기 탈크는 기본 수지에 첨가되기 이전에 상기 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체와 혼합 후 2축 압출기 혹은 니더(kneader)를 이용하여 가공함으로써 미리 마스터 배치화된다. 본 발명에서 제조된 탈크 마스터 배치는 40~70 중량%의 탈크를 함유하고 나머지는 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체이다.According to the method of the present invention, the talc is pre-mastered by mixing with the ethylene-propylene block copolymer and processing using a twin screw extruder or kneader prior to addition to the base resin. The talc master batches prepared in the present invention contain 40 to 70% by weight of talc and the remainder are ethylene-propylene block copolymers.

일반적으로 인라인 콤파운드 방식에 의한 수지 생산의 경우, 보통 압출기의 크기가 대형화 되어 있어 탈크의 분산성이 떨어지는 현상이 종종 발생하나, 본 발명에서와 같이 탈크와 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체를 마스터 배치화하여 사용하면, 기본 수지와의 분산성이 향상되어 기존 오프라인 콤파운드 방식에 의한 생산의 경우와 동등한 수준의 분산성을 나타낸다.In general, in the case of resin production by the in-line compound method, the size of the extruder is usually large, so that dispersibility of talc often occurs, but as in the present invention, the master batch of talc and ethylene-propylene block copolymer When used, the dispersibility with the base resin is improved to show the same level of dispersibility as in the case of production by the existing offline compound method.

본 발명의 방법에 따르면, 이러한 탈크 마스터 배치를 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체를 생산중인 폴리프로필렌 생산 라인에 연결된 압출기에 인라인으로 직접 투입하여 연속적으로 수지를 압출가공함으로써, 강성, 내충격성 및 내열성이 향상된 폴리프로필렌계 수지 조성물을 용이하게 제조할 수 있다. 여기서, 상기 폴리프로필렌 생산 라인에서 생산중인 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체는 상기 탈크 마스터 배치에 사용된 것과 동일한 특성을 갖는 공중합체이다.According to the method of the present invention, such a talc master batch is directly injected in-line into an extruder connected to a polypropylene production line producing an ethylene-propylene block copolymer to continuously extrude the resin, thereby improving rigidity, impact resistance and heat resistance. A polypropylene resin composition can be manufactured easily. Here, the ethylene-propylene block copolymer being produced in the polypropylene production line is a copolymer having the same properties as used in the talc master batch.

본 발명의 방법에 따라 제조된 폴리프로필렌계 수지 조성물은 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 70~90 중량% 및 탈크 10~30 중량%를 포함하여야 하며, 15~60g/10분의 용융지수(ASTM D1238: 230℃, 2.16㎏)를 갖는다. 상기 수지 조성물 내의 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체의 함량이 부족하면 충격강도가 저하되고, 함량이 많아지면 충격강도는 향상되나 강성 및 내열성이 저하된다.The polypropylene resin composition prepared according to the method of the present invention should contain 70 to 90% by weight of ethylene-propylene block copolymer and 10 to 30% by weight of talc, and a melt index of 15 to 60 g / 10 minutes (ASTM D1238: 230 ° C., 2.16 kg). When the content of the ethylene-propylene block copolymer in the resin composition is insufficient, the impact strength is lowered, when the content is increased, the impact strength is improved, but the rigidity and heat resistance are lowered.

이외에도, 본 발명의 폴리프로필렌계 수지 조성물에는 필요에 따라 보강제, 충전제, 각종 첨가제, 예를 들면 분산제, 내열안정제, 내후안정제, 대전방지제, 활제, 슬립제, 핵제, 난연제, 규회석, 탄산칼슘, 마이카, 카올린, 클레이, 황산바륨, 황산칼슘 등을 본 발명의 목적에 어긋나지 않는 범위에서 첨가하는 것이 가능하다. 특히, 분산제는 본 발명의 수지에 포함된 탈크 및 안료의 분산 또는 촉매 잔사 중화의 목적으로 사용되는 것으로서, 스테아르산 칼슘(calcium stearate), 스테아르산 아연(zinc stearate), 스테아르산 마그네슘(magnesium stearate), 히드로탈사이트(hydrotalcite), 폴리옥시에틸렌스테아릴에스테르 (polyoxyethylene stearyl ester), 지방산 아미드, 또는 그들의 혼합물을 사용할 수 있다.In addition, the polypropylene resin composition of the present invention, if necessary, reinforcing agents, fillers, various additives such as dispersants, heat stabilizers, weather stabilizers, antistatic agents, lubricants, slip agents, nucleating agents, flame retardants, wollastonite, calcium carbonate, mica , Kaolin, clay, barium sulfate, calcium sulfate and the like can be added within a range not contrary to the object of the present invention. In particular, the dispersant is used for the purpose of dispersing the talc and the pigment contained in the resin of the present invention or neutralizing the catalyst residue, calcium stearate, zinc stearate, magnesium stearate , Hydrotalcite, polyoxyethylene stearyl ester, fatty acid amide, or mixtures thereof can be used.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 하나, 이러한 실시예들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but these examples are for illustrative purposes only and should not be construed as limiting the present invention.

실시예 및 비교예Examples and Comparative Examples

에틸렌-프로필렌 블록 공중합체를 탈크와 함께 하기 표 1의 혼합비로 혼합한 후, 니더(Kneader)로 가공하여 실시예 및 비교예에 사용된 탈크 마스터 배치를 제조하였다. 그런 다음 블록 공중합체 내의 프로필렌 단독중합체 부분과 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체 부분의 비율이 하기 표 2와 같은 용융지수(ASTM D1238: 230℃, 2.16㎏) 30g/10분의 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체를 중합한 후, 상기에서 제조된 탈크 마스터 배치를 상기 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 중합 공정상의 인라인(In-Line) 압출 성형기에 투입하여, 하기 표 2의 조성을 갖는 폴리프로필렌계 수지 펠렛을 제조하였다.The ethylene-propylene block copolymer was mixed with talc in the mixing ratio of Table 1 below, followed by processing with kneader to prepare talc master batches used in Examples and Comparative Examples. Then, the ratio of the propylene homopolymer portion and the ethylene-propylene random copolymer portion in the block copolymer is 30 g / 10 min. Of ethylene-propylene block copolymer having a melt index (ASTM D1238: 230 ° C., 2.16 kg) as shown in Table 2 below. After the polymerization, the talc master batch prepared above was introduced into an in-line extrusion machine in the ethylene-propylene block copolymer polymerization process to prepare a polypropylene resin pellet having a composition shown in Table 2 below.

이와 같이 얻어진 수지 펠렛을 수분 흡습에 의한 물성의 약화를 고려하여, 80℃ 오븐에서 2시간 동안 건조한 다음, 삼성 클뢰크너 FCM-110 사출기(형체력=110톤)를 사용하여 물성 평가용 시편을 제작하였다. 이때, 사출기의 온도 분포는 피딩 호퍼부에서 노즐 순으로 30/200/200/200/200℃로 설정하였고, 금형온도는 60℃로, 그리고 사출압력은 60~100bar로 설정하였다. 이와 같이 제조된 각 시편의 물성 평가 결과를 하기 표 2에 나타내었다.The resin pellets thus obtained were dried in an oven at 80 ° C. for 2 hours in consideration of the deterioration of physical properties due to moisture absorption, and then specimens for evaluation of physical properties were prepared using Samsung Klimkner FCM-110 injection machine (mold force = 110 tons). . At this time, the temperature distribution of the injection machine was set to 30/200/200/200/200 ℃ in the order of the nozzle in the feeding hopper, the mold temperature was set to 60 ℃, and the injection pressure is set to 60 ~ 100bar. The physical property evaluation results of each specimen thus prepared are shown in Table 2 below.

탈크 마스터 배치의 조성Composition of talc master batch 구성성분Ingredient 함량content 에틸렌-프로필렌블록 공중합체(A)Ethylene-propylene block copolymer (A) 프로필렌 단독중합체a) Propylene homopolymer a) 프로필렌 단독중합체비율(중량비)Propylene Homopolymer Ratio (Weight Ratio) 7070 에틸렌-프로필렌랜덤 공중합체b) Ethylene-propylene random copolymer b) 랜덤 공중합체비율(중량비)Random copolymer ratio (weight ratio) 3030 에틸렌 함량(중량%)Ethylene Content (wt%) 4040 성분 a + 성분 bComponent a + component b 30 중량 %30 weight% 탈크(C), 평균입경 4㎛Talc (C), average particle size 4㎛ 70 중량 %70 weight%

폴리프로필렌계 수지 조성물의 조성 및 물성Composition and Physical Properties of Polypropylene Resin Composition 항 목Item 실시예Example 비교예Comparative example 1One 22 1One 22 33 44 에틸렌-프로필렌블록공중합체(A)Ethylene-propylene block copolymer (A) 프로필렌단독중합체a) Propylene homopolymer a) 프로필렌 단독중합체비율(중량비)Propylene Homopolymer Ratio (Weight Ratio) 7070 8080 8585 9090 8888 7070 입체규칙도(아이소택틱 펜타드 분율, %)Stereogram (isotactic pentad fraction,%) 9696 9696 8888 9696 8989 9696 에틸렌-프로필렌랜덤 공중합체b) Ethylene-propylene random copolymer b) 랜덤 공중합체비율(중량비)Random copolymer ratio (weight ratio) 3030 2020 1515 1010 1212 3030 에틸렌 함량(중량%)Ethylene Content (wt%) 4040 3535 4040 4040 7575 4040 성분 a + 성분 bComponent a + component b 7070 8585 7070 7070 8585 100100 탈크 마스터 배치(B)Talc master batch (B) 3030 1515 3030 -- -- -- 탈크(C), 평균입경 4㎛Talc (C), average particle size 4㎛ -- -- -- 2020 1010 -- 에틸렌-프로필렌 공중합 고무(D)Ethylene-propylene copolymer rubber (D) -- -- -- 1010 55 -- 평가항목Evaluation item MI(g/10 min)MI (g / 10 min) 2727 2828 2727 1515 2222 4040 밀도(g/㎤)Density (g / cm 3) 1.041.04 0.980.98 1.041.04 1.041.04 0.980.98 0.910.91 굴곡탄성률(MPa)Flexural Modulus (MPa) 25002500 23502350 22002200 21502150 16501650 12001200 상온 충격강도(23℃, kgf·cm/cm)Room temperature impact strength (23 ℃, kgfcm / cm) 2828 2222 55 1515 88 4040 열변형온도(℃)Heat deflection temperature (℃) 125125 132132 124124 123123 120120 110110 생산성(제조원가 포함)Productivity (including manufacturing costs) 우수Great 우수Great 우수Great 나쁨Bad 나쁨Bad 우수Great 외관Exterior 양호Good 양호Good 양호Good 불량Bad 불량Bad 양호Good

[비고][Remarks]

1) 비교예 2: 종래의 오프라인 방식에 의해, 성분 A에 성분 C 및 성분 D를 혼합한 후 2차 압출가공을 실시하여 수지 조성물을 제조하였다.1) Comparative Example 2: A resin composition was prepared by mixing component C and component D with component A by a conventional off-line method, followed by secondary extrusion.

2) 비교예 3: 인라인 방식에 의해, 성분 A를 중합한 후, C와 D의 혼합물을 성분 A의 중합 생산 라인에 연결된 압출기에 직접 투입하여 연속적으로 수지 조성물을 제조하였다.2) Comparative Example 3: After the polymerization of component A by the in-line method, a mixture of C and D was directly introduced into an extruder connected to the polymerization production line of component A to prepare a resin composition continuously.

[물성 평가 방법][Property evaluation method]

* 용융지수 : ASTM D1238(230℃, 2.16kg)* Melt Index: ASTM D1238 (230 ℃, 2.16kg)

* 밀도 : ASTM D1505* Density: ASTM D1505

* 굴곡탄성률 : ASTM D790* Flexural Modulus: ASTM D790

* 상온 충격강도: ASTM D256* Impact strength at room temperature: ASTM D256

* 열변형 온도 : ASTM D648* Heat Deflection Temperature: ASTM D648

[결과][result]

실시예 1 및 비교예 1Example 1 and Comparative Example 1

실시예 1 및 비교예 1 공히 탈크 마스터 배치(성분 B)를 인라인으로 투입하여 제조한 수지 조성물로서, 생산성 및 외관은 동등수준이나, 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 내의 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체 부분의 비율이 20 중량% 미만인 비교예 1의 경우, 내충격성이 현저히 저하되었다.Example 1 and Comparative Example 1 A resin composition prepared by injecting a talc master batch (component B) in-line, wherein the productivity and appearance are at the same level, but the proportion of the ethylene-propylene random copolymer portion in the ethylene-propylene block copolymer. In the case of the comparative example 1 which is less than 20 weight%, impact resistance fell remarkably.

실시예 1 및 비교예 2Example 1 and Comparative Example 2

실시예 1 및 비교예 2는 공히 최종 성형부품의 중량과 밀접한 관련이 있는 밀도가 동일한 조성물로서 충격특성 및 굴곡강성은 양호하나, 종래의 오프라인 방식에 의한 비교예 2의 경우 내충격성을 향상시키기 위해서 고가의 에틸렌-프로필렌 공중합 고무가 첨가되어 제조원가가 상승하며, 유동성이 열세하여 플로우 마크 등에 의한 외관 불량의 문제점이 발생하고, 강성과 내열성 측면에서도 열세하였다.Example 1 and Comparative Example 2 is a composition having the same density, which is closely related to the weight of the final molded part, the impact properties and flexural rigidity is good, but in order to improve the impact resistance in the case of Comparative Example 2 by the conventional offline method Due to the addition of expensive ethylene-propylene copolymer rubber, the production cost is increased, the fluidity is inferior, and the problem of appearance defects due to the flow mark, etc. is caused, and inferior in terms of rigidity and heat resistance.

실시예 2 및 비교예 3Example 2 and Comparative Example 3

실시예 2 및 비교예 3 역시 밀도가 동일한 조성물로서 공히 인라인 공정에 의해 생산되었으나, 비교예 3과 같이 탈크 마스터 배치를 사용하지 않고 탈크와 에틸렌-프로필렌계 공중합 고무를 직접 투입시, 탈크의 정량 투입이 불가능하고, 탈크 분말의 벌크밀도(bulk density)가 낮아 압출기의 피딩 스크류(feeding screw)의 충진 밀도가 낮아져 연속 생산공정내 압출 생산성이 저하되었다. 또한, 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체(성분 A) 내의 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체 부분의 비율이 20 중량% 미만이고 랜덤 공중합체내 에틸렌 함량이 70 중량%를 초과한 비교예 3의 경우, 실시예 2 대비 유동성은 유사수준이나 내충격성이 미흡하였다. 또한, 비교예 3의 경우 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체(성분 A) 내 폴리프로필렌 단독중합체 부분의 입체규칙도가 낮아서 실시예 대비 강성 및 내열성 면에서도 열세하다.Example 2 and Comparative Example 3 were also produced by the in-line process as a composition having the same density, but when talc and ethylene-propylene copolymer rubber is directly added without using a talc master batch as in Comparative Example 3, talc is quantitatively added. This was impossible, and the bulk density of the talc powder was low, so that the packing density of the feeding screw of the extruder was low, thereby reducing the extrusion productivity in the continuous production process. In addition, for Comparative Example 3 in which the proportion of the ethylene-propylene random copolymer portion in the ethylene-propylene block copolymer (component A) was less than 20% by weight and the ethylene content in the random copolymer was greater than 70% by weight, compared to Example 2. The fluidity level was similar but the impact resistance was insufficient. In addition, in the case of Comparative Example 3, the stereoregularity of the polypropylene homopolymer portion in the ethylene-propylene block copolymer (component A) is low, which is inferior in terms of rigidity and heat resistance compared to the examples.

실시예 1 및 비교예 4Example 1 and Comparative Example 4

실시예 1 및 비교예 4 공히 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체(성분 A)의 조성이 동일하여 유동성, 외관, 생산성 등이 유사하나, 탈크 또는 에틸렌-프로필렌 공중합 고무를 전혀 포함하지 않는 비교예 4의 경우 강성 및 내열성이 부족하고 사출성형품의 치수안정성이 열세하여, 별도의 강성 또는 내열성 보강 없이는 다양한 종류의 사출성형품으로의 용도 전개가 제한적이다.Example 1 and Comparative Example 4 Comparative Example 4 in which the composition of the ethylene-propylene block copolymer (component A) is the same and thus the fluidity, appearance, productivity, etc. are similar, but do not include talc or ethylene-propylene copolymer rubber at all. Due to the lack of rigidity and heat resistance and poor dimensional stability of injection molded articles, the development of applications to various kinds of injection molded articles is limited without additional rigidity or heat resistance reinforcement.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 수지 제조방법은 종래의 방법의 단점으로 지적되어온 다단계 공정을 단순화하여 1 단계 중합공정 상에서 인라인 방식으로 강성, 내충격성 및 내열성이 향상된 폴리프로필렌계 수지 조성물을 직접 얻을 수 있는 장점이 있어, 종래 방식 대비 제조원가 절감 효과가 탁월하다.본 발명의 방법에 의해 제조된 폴리프로필렌계 수지 조성물은 용융 흐름성이 우수하고 강성, 내충격성 및 내열성 등의 물성 균형이 탁월하므로, 복잡한 대형 사출 성형품을 생산하는데 적합하며, 특히 자동차 내장부품용 소재인 대쉬 보드, 트림 및 필라 부품에 적합하다.As described in detail above, the resin manufacturing method according to the present invention simplifies the multi-step process that has been pointed out as a disadvantage of the conventional method to improve the stiffness, impact resistance and heat resistance of the polypropylene resin composition in an inline manner in a one-step polymerization process It has the advantage that can be obtained directly, it is excellent in cost reduction effect compared to the conventional method. The polypropylene resin composition prepared by the method of the present invention is excellent in melt flow properties and excellent balance of physical properties such as rigidity, impact resistance and heat resistance This makes it suitable for producing complex large injection molded parts, especially for dashboard, trim and pillar parts, which are materials for automotive interior parts.

Claims (7)

탈크와 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체를 2축 압출기 혹은 니더(kneader)로 가공하여 마스터 배치화한 후, 상기 탈크 마스터 배치를 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체를 생산중인 폴리프로필렌 생산 라인에 연결된 압출기에 인라인으로 직접 투입하여 연속적으로 압출가공하는 단계를 포함하는 폴리프로필렌계 수지 조성물의 제조방법.Talc and ethylene-propylene block copolymers are processed into masterbatch by twin screw extruder or kneader, and then the talc masterbatch is inline with an extruder connected to the polypropylene production line producing ethylene-propylene block copolymer. Method of producing a polypropylene-based resin composition comprising the step of direct extrusion by continuous injection. 제 1항에 있어서, 상기 탈크 마스터 배치가 40~70 중량%의 탈크를 포함하고, 나머지는 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체인 것을 특징으로 하는 방법.2. The process of claim 1, wherein the talc master batch comprises 40 to 70 weight percent talc, the remainder being ethylene-propylene block copolymers. 제 2항에 있어서, 상기 탈크가 [3MgO 4SiO2H2O]의 화학 조성을 가지고, 애스펙트비(aspect ratio) 2~50의 판상형 입자모양을 가지며, 평균 입자크기가 1~20㎛인 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 2, wherein the talc has a chemical composition of [3MgO 4SiO 2 H 2 O], has an aspect ratio of 2 to 50 plate-shaped particles, and has an average particle size of 1 to 20 µm. How to. 제 1항에 있어서, 상기 에틸렌 프로필렌 블록 공중합체의 용융지수(ASTM D1238: 230℃, 2.16㎏)가 15~60g/10분이고, 프로필렌 단독중합체 부분과 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체 부분으로 구성되며, 그 구성비(단독:랜덤)가 80:20 내지 70:30(w/w)인 것을 특징으로 하는 방법.The melt index (ASTM D1238: 230 ° C., 2.16 kg) of the ethylene propylene block copolymer is 15 to 60 g / 10 minutes, and comprises a propylene homopolymer portion and an ethylene-propylene random copolymer portion. Composition ratio (alone: random) is 80:20 to 70:30 (w / w). 제 4항에 있어서, 상기 프로필렌 단독중합체 부분의 아이소택틱 펜타드 분율이 94% 이상인 것을 특징으로 하는 방법.5. The method of claim 4 wherein the isotactic pentad fraction of the propylene homopolymer portion is at least 94%. 제 4항에 있어서, 상기 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체 부분의 에틸렌 함량이 30~70 중량%인 것을 특징으로 하는 방법.5. The method of claim 4 wherein the ethylene content of the ethylene-propylene random copolymer portion is 30-70 wt%. 제 1항의 방법에 따라 제조된, 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 70~90 중량% 및 탈크 10~30 중량%를 포함하는, 용융지수(ASTM D1238: 230℃, 2.16㎏)가 15~60g/10분인 폴리프로필렌계 수지 조성물.A melt index (ASTM D1238: 230 ° C., 2.16 kg), comprising 70-90% by weight of ethylene-propylene block copolymer and 10-30% by weight of talc, prepared according to the method of claim 1, wherein the melt index is 15-60 g / 10 min. Polypropylene resin composition.
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