KR20050011322A - 폴리프로필렌 수지조성물 - Google Patents

폴리프로필렌 수지조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR20050011322A
KR20050011322A KR1020030050350A KR20030050350A KR20050011322A KR 20050011322 A KR20050011322 A KR 20050011322A KR 1020030050350 A KR1020030050350 A KR 1020030050350A KR 20030050350 A KR20030050350 A KR 20030050350A KR 20050011322 A KR20050011322 A KR 20050011322A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
resin composition
weight
polypropylene resin
propylene
ethylene
Prior art date
Application number
KR1020030050350A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100513621B1 (ko
Inventor
김재홍
정순준
Original Assignee
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR10-2003-0050350A priority Critical patent/KR100513621B1/ko
Publication of KR20050011322A publication Critical patent/KR20050011322A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100513621B1 publication Critical patent/KR100513621B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/16—Elastomeric ethene-propene or ethene-propene-diene copolymers, e.g. EPR and EPDM rubbers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/14—Glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/08—Copolymers of ethene
    • C08L23/0807—Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons only containing more than three carbon atoms
    • C08L23/0815—Copolymers of ethene with aliphatic 1-olefins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/14—Copolymers of propene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/26—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L25/00—Compositions of, homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L25/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08L25/04—Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08L25/08—Copolymers of styrene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/002—Physical properties
    • C08K2201/003—Additives being defined by their diameter
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C08L2205/035—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend

Abstract

본 발명은 폴리프로필렌 수지조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 펜타드 분율(%mmmm)이 일정수준 이상인 프로필렌 단일중합체와 특정범위의 극한점도를 갖는 프로필렌-에틸렌 공중합체로 구성된 프로필렌 중합체, 에틸렌-α-올레핀 공중합체 고무, 스틸렌을 포함하는 공중합체 고무 및 극성기를 함유하는 변성 폴리프로필렌으로 이루어진 폴리프로필렌 수지 조성물에, 운모 및 유리섬유를 함께 첨가함으로써, 가공성형성이 우수하며, 강성 및 내열성 등의 물성이 향상되어 인스트루먼트 판넬 등의 자동차 내장재로서 유용하며, 특히 패드타입의 인스트루먼트 판넬 기재에 사용할 경우 보다 적합한 폴리프로필렌 수지조성물에 관한 것이다.

Description

폴리프로필렌 수지조성물{Polypropylene resin composition}
본 발명은 폴리프로필렌 수지조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 펜타드 분율(%mmmm)이 일정수준 이상인 프로필렌 단일중합체와 특정범위의 극한점도를 갖는 프로필렌-에틸렌 공중합체로 구성된 프로필렌 중합체, 에틸렌-α-올레핀 공중합체 고무, 스틸렌을 포함하는 공중합체 고무 및 극성기를 함유하는 변성 폴리프로필렌으로 이루어진 폴리프로필렌 수지 조성물에, 운모 및 유리섬유를 함께 첨가함으로써, 가공성형성이 우수하며, 강성 및 내열성 등의 물성이 향상되어 인스트루먼트 판넬 등의 자동차 내장재로서 유용하며, 특히 패드타입의 인스트루먼트 판넬 기재에 사용할 경우 보다 적합한 폴리프로필렌 수지조성물에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 내장재로 사용되기 위한 플라스틱은 내충격성, 내약품성 및 성형성 등의 기본적인 물성적 조건이 만족될 수 있는 것이어야 하며, 따라서 상기와 같은 물성을 만족시키는 폴리카보네이트와 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체(ABS) 혼합물, 또는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체에 유리섬유를 강화시킨 엔지니어링 플라스틱(EP) 재료가 자동차의 내장재로서 사용되어 왔다.
그러나, 상기와 같은 수지들은 그 물성은 우수하나, 매우 고가인 문제점과, 내약품성 및 리싸이클성이 폴리올레핀계 수지, 특히 프로필렌계 수지에 비해 열세인 단점을 지니기 때문에, 자동차용 내장재로서 점차 폴리프로필렌 수지조성물이 사용되고 있다.
자동차용 내장재에 적합한 물성을 발현하기 위하여 지금까지 개발되고 있는 폴리올레핀계 수지인 폴리프로필렌은 종래에 사용되던 엔지니어링 플라스틱보다 성형성, 내약품성 등의 물성이 뛰어나고, 또한, 저 비중 및 저가의 장점을 가지고 있기 때문에 자동차의 범퍼 등의 외장재와 각종 필러 인스트루먼트 판넬 등의 내장재 용도로 폭넓게 사용되고 있다.
그러나, 상기한 폴리프로필렌은 자동차의 인스트루먼트 판넬용 기재의 재료로 사용하기에는 기계적 강도, 특히 내열성이 부족하여 제품의 두께를 두껍게 하거나, 금속 보강치수를 제품에 맞추지 않으면 안되는 문제점을 가지고 있었다.
이에 따라, 폴리프로필렌계 수지에 유리섬유나 운모 등을 단독 혹은 조합하여 배합하여 내열강도를 올리는 방법이 고안되었다[일본 특개소62-26428호, 특개평6-87353호]. 그러나, 상기와 같은 경우에도 강성 및 내열성이 기존의 엔지니어링 플라스틱 대비 열세하다. 따라서, 현재로서는 패널타입의 인스트루먼트 판넬의 기재로서는 엔지니어링 플라스틱이 일반적으로 사용되고 있는 실정이다.
이에, 본 발명은 상기 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 연구노력하였으며, 결국 펜타드 분율(%mmmm)이 일정수준 이상인 프로필렌 단일중합체와 특정범위의 극한점도를 갖는 프로필렌-에틸렌 공중합체로 구성된 프로필렌 중합체, 에틸렌-α-올레핀 공중합체 고무, 스틸렌을 포함하는 공중합체 고무 및 극성기를 함유하는 변성 폴리프로필렌으로 이루어진 폴리프로필렌 수지 조성물에, 운모 및 유리섬유를 첨가할 경우, 강성, 내열성 및 가공성형성 등이 물성이 원하는 수준으로 대폭 향상됨을 알게 되어 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명은 자동차 내장재로서 유용하며, 특히 패드타입의 인스트루먼트 판넬에 사용할 경우 보다 적합한 폴리프로필렌 수지조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 프로필렌 단일중합체와 프로필렌-에틸렌 공중합체로 구성된 프로필렌 중합체, 에틸렌-α-올레핀 공중합체 고무, 스틸렌 함유 공중합체 고무 및 극성기를 함유하는 변성 폴리프로필렌으로 이루어진 올레핀계 수지조성물에 있어서, (A) 펜타드 분율(%mmmm) 96% 이상의 프로필렌 단일중합체 1 ~ 50중량%와 극한점도[η]가 3.0 ~ 6.0 ㎗/g인 프로필렌-에틸렌 공중합체 50 ~ 99중량%로 구성된 프로필렌 중합체 30 ~ 70 중량%, (B) 에틸렌-α-올레핀 공중합체 고무 1 ~ 10 중량%, (C) 스틸렌 함유 공중합체 고무 1 ~ 10 중량%, (D) 극성기를 함유하는 변성 폴리프로필렌 1 ~ 10 중량%, (E) 운모 1 ~ 30 중량% 및 (F) 유리섬유 1 ~ 30 중량%를 포함하는 폴리프로필렌 수지조성물을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 펜타드분율 96 % 이상의 프로필렌 단일중합체와 특정범위의 극한점도를 갖는 프로필렌-에틸렌 공중합체로 구성된 프로필렌 중합체, 에틸렌-α-올레핀 공중합체 고무, 스틸렌 함유 공중합체 고무 및 극성기를 함유하는 변성 폴리프로필렌으로 이루어진 폴리프로필렌 수지 조성물에, 운모 및 유리섬유를 함께 첨가함으로써, 가공성형성이 우수하며, 강성 및 내열성 등의 물성이 향상되어 인스트루먼트 판넬 등의 자동차 내장재로서 유용하며, 특히 패드타입의 인스트루먼트 판넬 기재에 사용할 경우 보다 적합한 폴리프로필렌 수지조성물에 관한 것이다.
이러한 본 발명의 폴리프로필렌 수지조성물을 구성하고 있는 각각의 성분 및 특성을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
(A)프로필렌 중합체
프로필렌 중합체는 프로필렌 모노머를 주성분으로 하는 프로필렌 단일중합체와 에틸렌이 함유된 프로필렌-에틸렌 공중합체로 구성된 결정성 폴리머이며, 프로필렌 -에틸렌 공중합체 단독 또는 프로필렌 단일중합체와 혼합하여 사용한다.
상기 프로필렌 단일중합체와 프로필렌 -에틸렌 공중합체는 C13-NMR로 측정한 펜타드 분율(%mmmm)이 96 %이상인 것, 바람직하기로는 97 % 이상인 것을 사용한다. 이때, 펜타드 분율이 96 %미만이면, 강성, 내열성 등이 떨어지게 된다. 또한, 프로필렌 단일중합체는 135 ℃ 데카린 중에서 측정한 극한점도[η]가 0.7 ~ 2.5㎗/g, 더욱 바람직하게는 0.9 ~ 2.4 ㎗/g인데, 이때, 극한점도가 0.7 ㎗/g 미만이면 충격강도가 떨어지고, 2.5 ㎗/g을 초과하면 성형성이 저하된다.
프로필렌-에틸렌 공중합체는 크실렌 추출물의 135 ℃ 데카린 중에서의 극한점도[η]가 3.0 ~ 6.0 ㎗/g인 것을 사용하는데, 극한점도는 3.1㎗/g 이상일 경우 보다 바람직하다. 이때, 프로필렌-에틸렌 공중합체의 극한점도가 3.0 ㎗/g 미만이면 충격강도가 저하되는 문제점이 있다. 프로필렌-에틸렌 공중합체에서 에틸렌의 함량은 3 ~ 20 중량%인 것을 사용하며, 바람직하게는 5 ~ 15 중량%인 것이 좋다.
프로필렌 단일중합체는 내충격성이 부족하고, 프로필렌-에틸렌 공중합체는 성형성, 강성, 내열성 등이 부족하여 상기 두 성분이 혼합되어 상호보완적으로 사용될 수 있다. 즉, 프로필렌 단일중합체와 프로필렌-에틸렌 공중합체의 혼합비는 1~50:99~50 중량%, 더욱 바람직하로는 20 ~ 50:50 ~ 80 중량%의 것이 충격강도와 유동성 발란스 면에서 바람직하다
이러한 (A) 프로필렌 중합체는 전체 폴리프로필렌 수지조성물에 대하여 30 ~ 70 중량% 사용하며, 바람직하기로는 40 ~ 65 중량%를 사용한다. 이때, 상기 프로필렌 중합체의 사용량이 30 중량% 미만이면 성형성이 저하하고, 70 중량%를 초과하면 충격강도가 낮아진다.
(B) 에틸렌-α-올레핀 공중합체 고무
에틸렌-α-올레핀 공중합체 고무는 전체 폴리프로필렌 수지조성물에 탄성을 부여함으로써 내충격성을 증가시키기 위하여 첨가되는 성분이다.
이러한 에틸렌-α-올레핀 공중합체 고무는 주로 에틸렌 부텐-1 공중합체(EBM) 또는 에틸렌 옥텐-1 공중합체(EOM)를 주성분으로 하는데, α-올레핀 함량이 12 ~ 45 중량%인 것을 사용한다. 상기 EBM의 경우에는 부텐(C4) 함량이 12 ~ 25 중량%, 바람직하기로는 15 ~ 20 중량%이며, 멜트인덱스(MI)가 0.5 ~ 10 g/10min, 바람직하기로는 1 ~ 5 g/10min인 것을 사용한다. 또한, EOM의 경우에는 옥텐(C8) 함량이 15 ~ 45 중량%, 바람직하기로는 35 ~ 45 중량%이며, 무니점도[η]ML1+4(121 ℃)가 1 ~ 50 ㎗/g, 바람직하기로는 8 ~ 37 ㎗/g이며, 밀도가 0.86 ~ 0.91 g/㎤인 것을 사용한다.
이러한 에틸렌-α-올레핀 공중합체 고무는 전체 폴리프로필렌 수지조성물에 1 ~ 10 중량%를 사용하며, 바람직하기로는 4 ~ 8 중량%을 사용한다. 이때 이러한 에틸렌-α-올레핀 공중합체 고무의 사용량이 10 중량%를 초과하면 강성 및 성형성이 떨어지고, 1 중량% 미만이면 충격강도가 저하한다.
(C) 스티렌계 공중합체 고무
본 발명에서 사용되는 스티렌계 공중합체 고무는 스티렌 또는 그의 유도체로 이루어진 고분자 블록군과, 에틸렌, 이소프렌, 부틸렌, 부타디엔 및 플로필렌 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상이 공중합된 고분자 블록군으로 구성되며, 최종 폴리프로필렌 수지의 강성을 저하시키지 않으면서 충격강도를 향상시키기 위하여 첨가한다.
여기서, 상기 성분들은 불포화 결합의 97 %이상이 수첨된 것을 사용하며, 통상 a-b-a의 선형 또는 비선형구조를 갖는 공중합 고무를 사용한다. 이때, a블럭군은 스티렌 또는 그의 유도체로 이루어진 고분자 블록군이며, b블록군은 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 부타디엔 및 이소프렌 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상이 공중합된 고분자 블록군인데, 본 발명에서 사용되는 스티렌계 공중합체 고무는 a블록군을 10 ~ 50 중량% 비율로 사용한다.
상기한 a블록군은 수지 조성물의 경도, 글로스, 인장강도 등의 강성을 향상시키는 역할을 하며, b블록군은 올레핀 수지 조성물과의 상용성을 향상시키는 역할을 한다. 따라서, a블록군 함량이 10 %미만이면 경도 등의 강성이 열악하고, 50 %를 초과하면 올레핀 수지조성물과의 상용성이 떨어져 최종 폴리프로필렌 수지의 충격강도가 나빠지는 문제가 있다.
이와 같은 스티렌계 공중합체 고무는 전체 폴리프로필렌 수지조성물에 1 ~ 10 중량% 사용하며, 바람직하기로는 1.5 ~ 7 중량% 사용한다. 이때, 상기 스티렌계 공중합체 고무의 사용량이 10 중량%를 초과하면 글로스(gloss)가 떨어지고, 10 중량% 미만이 되면 신율 등의 물성이 저하한다.
(D) 변성 폴리프로필렌
본 발명에서 사용되는 변성 폴리프로필렌은 폴리프로필렌 공중합체에 불포화카르본산 또는 그 유도체를 그라프트시킨 것이다. 본 발명에서 사용될 수 있는 불포화카르본산 또는 그 유도체는 구체적으로 말레인산, 아크릴산, 메타아크릴산, 무수말레인산, 디메틸올파라옥틸페놀 및 이들의 유도체 등 중에서 선택된 1종 또는2종 이상을 사용할 수 있는데, 변성 폴리프로필렌에 대한 불포화카르본산 또는 그 유도체의 그라프트율이 0.5 중량%이상인 것을 사용하며, 1.5 중량% 이상인 것을 사용할 경우 보다 바람직하다. 이때, 그라프트율이 0.5 중량% 미만이면 운모, 유리섬유 등 구성성분들과의 상용성이 떨어져서 이로서 제조된 폴리프로필렌 수지의 내열성 및 강성이 나빠지는 문제가 있다.
상기와 같은 변성 폴리프로필렌은 전체 폴리프로필렌 수지조성물에 1 ~ 10 중량% 사용하며, 바람직하기로는 1 ~ 5 중량% 사용한다. 이때 변성 폴리프로필렌의 사용량이 10 중량%을 초과하는 경우 이로서 제조된 최종 폴리프로필렌 수지의 충격성 및 강성의 물성 저하를 야기할 수 있다.
(E) 운모
운모에는 백운모 이외에도 플로고파이트로 불리워지는 금운모나 바이오타이드로 불리워지는 흑운모 등이 있으나 금운모나 흑운모는 백운모에 비하여 아스팩트비가 비교적 적기 때문에 내열강성이 떨어질 뿐만 아니라 유리섬유와 함께 사용할 경우 성형품의 변형이 커서 사용하기에 바람직하지 않다.
본 발명에서 사용되는 운모는 상업적으로 얻을 수 있는 모든 종류의 운모가 사용 가능하지만, 백운모를 사용하는 것이 좋으며, 본 발명의 실시예에서는 무스코바이트로 불리워지는 백운모(K2Al4(Si3Al)2O20(OH)4)를 사용하였다.
백운모는 평균입경이 10 ~ 500 ㎛, 바람직하게는 50 ~ 250 ㎛이고 평균 아스팩트비가 20 ~ 100, 바람직하게는 50 ~ 100이며, 부피밀도가 0.2 ~ 0.3 g/cc, 바람직하게는 0.23 ~ 0.30 g/cc 인 것이 사용한다. 백운모의 평균입경이 10 ㎛ 미만인 경우 내열성 및 강성을 얻을 수 없으며, 500 ㎛를 초과하는 경우에는 외관이 불량해진다. 또 평균 아스팩트비가 20 미만인 경우는 성형품에 변형이 발생하며, 100을 초과하는 경우에는 내충격성이 발현되지 않는다. 또한 부피밀도가 0.2 g/cc 미만인 경우에는 성형품에 변형이 발생하며, 0.3 g/cc 를 초과하는 경우에는 혼련작업성이 어려워진다.
(F) 유리섬유
본 발명에서 사용되는 유리섬유로는 평균입경이 5 ~ 15 ㎛, 바람직하게는 9 ~ 14 ㎛이고, 또한 표면의 집속제가 0.01 ~ 1.0 중량%, 바람직하게는 0.1 ~ 0.5 중량% 범위의 유리섬유가 사용가능하다. 유리섬유의 평균입경이 15 ㎛를 초과한 경우에는 기계적 강도를 얻을 수 없고 성형품에 변형이 악화되며, 5 ㎛ 미만인 경우는 외관 상태가 나빠져 좋지 않다. 또 집속제의 양이 1.0 중량%를 초과하면 작업시 혼련 분산성과 성형품 외관이 나빠지며 0.01 중량% 미만일 때에는 혼련 작업성이 나빠지게 되어서 사용할 수 없게 된다.
유리섬유의 평균입경은 현미경 등으로 쉽게 측정할 수 있으며, 집속제의 양은 연소시켜 감량을 측정함으로써 쉽게 확인할 수 있다. 통상적인 연소 조건은 600 ℃에서 60 분 정도로 하면 된다. 유리섬유의 집속제에는 에폭시 실란, 아미노 실란 등의 실란계 커플링제가 주로 사용된다. 본 발명에서 유리섬유의 길이는 특정의 길이로 제한되지 않고 상업적으로 구할 수 있는 것을 사용할 수 있다.통상 1 ~ 8 mm 정도 길이를 사용할 경우 혼련 작업성 측면에서 바람직하다.
상기한 성분외에, 본 발명의 폴리프로필렌 수지조성물에는 당분야에서 일반적으로 통용하는 첨가제를 사용할 수 있으며, 예를 들면 산화방지제, 중화제 및 대전방지제 등을 적정 함량범위 내에서 선택하여 사용한다. 여기서, 산화방지제로는 페놀계 또는 포스파이트계 산화방지제 및 티오디프로피오네이트 시너지스트 등 중에서 선택하여 사용할 수 있고, 중화제로는 칼슘 스테아레이트, 산화아연 등을 사용할 수 있다. 이외에도 당분야에서 통상의 지식을 가진 자의 선택에 의한 첨가제의 사용이 가능하다.
상기한 바와 같은 본 발명의 운모와 유리섬유가 함께 사용된 폴리프로필렌 수지조성물로서 제조된 폴리프로필렌 수지는 자동차의 내장재로서 유용하며, 특히 패드타입의 인스트루먼트 판넬 기재에 적용될 경우 보다 우수한 효과를 나타내도록 설계된 것이다.
이와 같은 성분 및 조성으로 최종적으로 제조된 폴리프로필렌 수지조성물의 멜트인텍스(MI)는 3 ~ 20 g/10min인 것이 바람직한데, MI가 3 g/10min 미만인 경우 생산성의 저하 및 최종제품에 플로우 마크(flow mark)가 발생할 수 있고, MI가 20 g/10min을 초과하는 경우에는 강성, 충격강도 등에서 원하는 물성을 얻기가 어렵다.
상기와 같은 성분으로 배합되는 본 발명의 폴리프로필렌 수지 조성물의 제조 방법은 특정한 것으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 폴리프로필렌 수지 조성물은 상기 (A), (B), (C), (D), (E) 및 (F) 성분을 통상의 기계적 혼련법에 의하여 혼합 제조할 수 있으며, 구체적으로 예를 들면 반바리 믹서, 싱글 스크류 압출기, 트윈 스크류 압출기, 다륜 스크류 압출기 등의 일반적인 용융 혼련기를 이용하는 방법을 채용할 수 있다.
다만, 상기한 본 발명의 폴리프로필렌 수지조성물을 구성하는 각각의 조성성분을 배합하는 순서는 다음과 같은 특징을 가지고 있다. 즉, 본 발명의 폴리프로필렌 수지 조성물은 (A)프로필렌 단일중합체와 프로필렌-에틸렌 공중합체로 구성된 프로필렌 중합체 30 ~ 70 중량%; (B)에틸렌-α-올레핀 공중합체 고무 1 ~ 10 중량%; (C)스티렌계 공중합체 고무 1 ~ 10 중량% 및 (D)변성 폴리프로필렌 1 ~ 10 중량%를 싱글 스크류 압출기 또는 트윈 스크류 압출기를 이용하여 용융혼련한 다음에 공정의 중반 또는 후반부에 (E)운모 1 ~ 30 중량% 와 (F) 유리섬유 1 ~ 30 중량%를 동시에 또는 개별적으로 투입하여 배합한 후 혼련해서 얻는다.
본 발명의 폴리프로필렌 수지조성물에 대한 성형 가공법의 경우 압출성형, 중공성형, 사출성형 및 시트성형 등이 모두 가능하며 특히 한정되는 것은 없으나, 사출성형이 가장 적합하다.
이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 상세하게 설명하겠는바, 본 발명이 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 ∼ 4 및 비교예 1 ∼ 4 : 폴리프로필렌 수지조성물의 제조
먼저, 폴리프로필렌 수지조성물을 제조하기 위하여 다음 표 1 ~ 3에 나타낸 바와 같이 성분 (A), (B), (C), (D), (E) 및 (E)를 준비한 후, 다음 표 4에 나타낸바와 같은 조성비로 각 성분들을 배합하였다.
이때, (A), (B), (C), (D)는 헨셀믹서를 사용하여 3분간 드라이 브렌드한 다음, 230 ℃로 설정된 통상의 2축 압출기의 전반부에서 정량 투입 혼련하고, 유리섬유와 운모는 원료보조 투입장치(Side Feeder)를 사용하여 압출기 후반부에 정량 투입하여 수지 조성물에 대한 펠렛을 제조하였다.
(A) 프로필렌 중합체
다음 표 1은 실험에 사용된 프로필렌 중합체 성분의 특성을 나타낸 것이다.
이때, 사용된 프로필렌 단일중합체는 프로필렌 유니티에서 일정하게 시리즈로 연결된 프로필렌 단량체의 아이소택틱 펜타드(Isotactic pentad)분율을 C13-NMR에 의해 측정한 결과, 분율이 97 %mmmm이었다. 또한, 고유점도(Instrinsic Viscosity) 측정시, 프로필렌 단일중합체 및 프로필렌-에틸렌 공중합체는 135℃에서 데칼린에 완전히 용해하여 사용하였으며, 우베홀데 점도계(Ubbeholde viscometer)를 이용하여 용액의 점도를 측정하였다.
(B) 에틸렌-α-올레핀 공중합체 고무
다음 표 2는 실험에 사용된 에틸렌-α-올레핀 공중합체 고무의 특성을 나타낸 것이다.
(C) 스티렌 공중합체 고무
다음 표 3은 실험에 사용된 스티렌 코폴리머 고무의 특성을 나타낸 것이다.
(D) 변성 폴리프로필렌
실험에 사용된 변성 폴리프로필렌(MPP)는 극성기 함량이 1.5중량%인 삼성종합화학의 무수말레인산 변성 폴리프로필렌이다.
(E) 운모 및 (F)유리섬유
실험에 사용된 운모와 유리섬유는 다음과 같다.
운모(MICA) : 평균입자경 230㎛, 평균 아스팩트비 0.7, 부피 밀도가 0.29g/cc인 Hayashi Kasei사 제품
유리섬유(G/F) : 평균섬유경 11 ㎛,, 아미노 실란계의 집속제의 양이 0.23 중량%인 말련ENG사 제품
시험예 : 폴리프로필렌 수지 조성물로부터 성형된 펠렛의 물성 시험
상기 실시예 및 비교예에서 준비된 각 조성물의 펠렛을 210 ℃로 설정된 사출성형기를 사용하여 물성측정용 시험편을 제작하였다. 상기 시험편의 물성 및 가공성 등을 조사하기 위해 다음의 시험방법에 따라 각각 멜트인덱스, 충격강도, 굴곡강도, 열변형온도 평가를 수행하였으며, 그 결과를 다음 표 5에 나타내었다.
(1)멜트인덱스(MFR)
: ASTM D1238에 따라 멜트인덱스는 230 ℃, 2.16kg의 하중에서 측정하였다.
(2)Izod 충격강도
: ASTM D256에 따라 상온 (23℃) 에서 측정하였다.
(3)굴곡탄성율
: ASTM D790에 따라 측정하였다.
(4)열변형온도
: ASTM D648에 따라 측정하였다.
상기 표 5에서 보여주는 결과로부터, 실시예 1∼4의 수지조성물이면 어느 것이나 내충격성, 강성, 내열성이 양호한 성형품을 얻을 수 있음을 알 수 있다. 반면, 비교예 1과 같이 프로필렌 단일중합체의 비율이 프로필렌-에틸렌 공중합체 비율대비 50 중량%를 넘게 사용되는 경우, 충격강도가 저하되며, 비교예 2의 경우는 에틸렌-α-올레핀 공중합체 고무 성분이 지나치게 사용되어 강성 및 내열성의 저하를 초래하였으며, 비교예 3의 경우는 스티렌계 공중합 고무 성분이 지나치게 사용되어 물성의 저하 및 흐름성이 나빠져 결과적으로 가공 성형성에 문제를 야기한다. 그리고, 비교예 4의 경우 유리섬유없이 운모만을 사용하여 굴곡탄성율과 내열성이 매우 떨어진다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물은 우수한 내충격성, 강성, 내열성을 보유하며, 가공 성형성이 우수하여 일반적으로 패드타입의 인스트루먼트 판넬의 기재로 사용되는 고가의 엔지니어링 플라스틱을 대체하여 적용될 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 프로필렌 단일중합체와 프로필렌-에틸렌 공중합체로 구성된 프로필렌 중합체, 에틸렌-α-올레핀 공중합체 고무, 스틸렌 함유 공중합체 고무 및 극성기를 함유하는 변성 폴리프로필렌으로 이루어진 올레핀계 수지조성물에 있어서,
    (A) 펜타드 분율(%mmmm) 96% 이상의 프로필렌 단일중합체 1 ~ 50중량%와 극한점도[η]가 3.0 ~ 6.0 ㎗/g인 프로필렌-에틸렌 공중합체 50 ~ 99중량%로 구성된 프로필렌 중합체 30 ~ 70 중량%, (B) 에틸렌-α-올레핀 공중합체 고무 1 ~ 10 중량%, (C) 스틸렌 함유 공중합체 고무 1 ~ 10 중량%, (D) 극성기를 함유하는 변성 폴리프로필렌 1 ~ 10 중량%, (E) 운모 1 ~ 30 중량% 및 (F) 유리섬유 1 ~ 30 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 프로필렌 단일중합체는 극한점도가 0.7 ∼ 2.5 ㎗/g이고,상기 프로필렌 에틸렌 공중합체는 에틸렌의 함량이 3 ∼ 20 중량%인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 변성 폴리프로필렌은 폴리프로필렌 공중합체에 말레인산, 아크릴산, 메타아크릴산, 무수말레인산, 디메틸올파라옥틸페놀 및 그의 유도체 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 불포화 카르본산이 0.5 중량% 그라프트된 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 운모는 평균입경이 5 ∼ 500㎛, 평균 아스팩트비가 10 ~ 110, 부피밀도가 0.15 ~ 0.35 g/cc인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지조성물.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 유리섬유는 평균지름이 3 ~ 18 ㎛, 집속제 부착량이 0.01 ~ 2.0 중량%인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지조성물.
  6. 상기 청구항 1의 조성성분으로 이루어진 것으로, 멜트인덱스(MI)가 3 ∼ 20 g/10min인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
  7. 상기 청구항 1의 폴리프로필렌 수지 조성물이 사출성형되어 이루어진 자동차 패드타입의 인스트루먼트 판넬의 기재용 성형품.
KR10-2003-0050350A 2003-07-22 2003-07-22 폴리프로필렌 수지조성물 KR100513621B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2003-0050350A KR100513621B1 (ko) 2003-07-22 2003-07-22 폴리프로필렌 수지조성물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2003-0050350A KR100513621B1 (ko) 2003-07-22 2003-07-22 폴리프로필렌 수지조성물

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050011322A true KR20050011322A (ko) 2005-01-29
KR100513621B1 KR100513621B1 (ko) 2005-09-09

Family

ID=37223394

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2003-0050350A KR100513621B1 (ko) 2003-07-22 2003-07-22 폴리프로필렌 수지조성물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100513621B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101521147B1 (ko) * 2013-12-10 2015-05-20 현대모비스 주식회사 내충격성이 향상된 장섬유강화 열가소성 수지 조성물 및 이에 의해 제조된 성형품

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100857185B1 (ko) 2006-12-28 2008-09-05 호남석유화학 주식회사 섬유강화 폴리프로필렌 수지조성물

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101521147B1 (ko) * 2013-12-10 2015-05-20 현대모비스 주식회사 내충격성이 향상된 장섬유강화 열가소성 수지 조성물 및 이에 의해 제조된 성형품

Also Published As

Publication number Publication date
KR100513621B1 (ko) 2005-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100387649B1 (ko) 폴리프로필렌 수지조성물
US5338801A (en) Compositions of propylene polymer materials and olefin polymer materials with reduced gloss
CA1300780C (en) Polypropylene composition
US20070066758A1 (en) Modified filler-containing polypropylene resins
US7790795B2 (en) Scratch and mar resistant polymer compositions, methods for making and articles made from the same
JP2001329125A (ja) ポリプロピレン系樹脂組成物、および自動車用内装材の製造方法
US20190225793A1 (en) Polypropylene compositions and methods to produce the same
CN101367974A (zh) 具有优异的刚性和韧性的聚丙烯树脂组成物
US6509416B2 (en) Engineered polyolefin materials with enhanced surface durability and methods of making same
JP2006056971A (ja) プロピレン系樹脂組成物の製造方法、プロピレン系樹脂組成物、およびそれからなる射出成形体
KR100513621B1 (ko) 폴리프로필렌 수지조성물
KR20020050460A (ko) 자동차 내장재용 폴리프로필렌 수지 조성물
KR100909099B1 (ko) 강성 및 내스크래치성이 향상된 폴리프로필렌-폴리스티렌블렌드 조성물
EP1362079B1 (en) Polypropylene resin composition with improved surface hardness and scratch resistance properties
KR100539297B1 (ko) 열가소성폴리올레핀에대한충격조절제
JPH07157627A (ja) 熱可塑性樹脂組成物
KR20040054899A (ko) 내스크래치성 및 충격강도가 우수한 자동차 내장재용폴리프로필렌 수지 조성물
KR20020034858A (ko) 폴리프로필렌 수지 조성물
JP3238575B2 (ja) 自動車内装用樹脂組成物
KR19980067272A (ko) 자동차 외장재용 복합 탄성수지 조성물
KR100620356B1 (ko) 유동성, 강성 및 치수안정성이 우수한 폴리프로필렌 수지조성물
KR20150129533A (ko) 내충격성 및 내스크래치성이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물
KR100448121B1 (ko) 폴리프로필렌 수지 조성물
KR100334161B1 (ko) 성형성이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물
KR20030026675A (ko) 장섬유 강화 폴리프로필렌 수지 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20080901

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee