KR20110085443A - 고융착성 발포 비드용 폴리프로필렌 수지 조성물 - Google Patents

고융착성 발포 비드용 폴리프로필렌 수지 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 발포 비드용 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴리프로필렌 수지에 베타 핵제를 적용하므로써 비드 발포 후, 성형 가공시 비드 간의 융착성이 우수한 발포 성형체를 얻을 수 있는 발포 비드용 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것이다.

Description

고융착성 발포 비드용 폴리프로필렌 수지 조성물{High Fuse-bondable Polypropylene Composition for Expanded Polypropylene}
본 발명은 발포 비드용 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴리프로필렌 수지에 베타 핵제를 적용하므로써 비드 발포 후, 성형 가공시 비드 간의 융착성이 우수한 발포 성형체를 얻을 수 있는 발포 비드용 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것이다.
폴리프로필렌 수지는 다른 폴리올레핀계 수지에 비하여 강성, 내약품성, 성형성이 뛰어나 공업적 이용범위가 매우 넓은 소재이다. 폴리프로필렌의 용융물은 알파(단사정계 구조), 베타(육방정계 구조) 또는 감마(사방정계 구조) 중 하나의 형태로 결정화될 수 있다. 폴리프로필렌은 일반적으로 알파결정을 갖는 반-결정성 구조로 결정화된다. 일반적으로 베타 형태의 결정 구조를 가진 폴리프로필렌은 알파 형태의 결정구조를 가진 폴리프로필렌보다 강성이 증가하는 것으로 알려져 있다.
한편, 비가교성 폴리프로필렌 발포체는 폴리프로필렌 수지 자체가 가지고 있는 내열성, 기계적 강도, 가공성이 우수할 뿐만 아니라, 리사이클성이 우수한 친환경적 소재로 자동차, 전기전자 포장재, 건축자재 등의 충격성이 요구되는 분야에 폭넓게 이용되고 있으며, 향후 적용분야가 점차 증가될 것으로 기대된다. 사실, 상기와 같은 많은 용도들에 폴리스티렌 발포체 등 여러 소재가 사용되고 있지만, 내열성, 내충격성, 압축 변형 회복성, 항장력, 그리고 내화학성, 리사이클성 효율 등이 폴리프로필렌 발포체 대비 열세하다는 단점을 가지고 있다.
일반적으로 비드 발포는 미니펠렛을 고온 고압하의 오토클레이브에 발포제(CO2, 부탄 등)와 함께 넣은 후, 감압시킴으로써 얻는 방법(이하, 뱃치식(batch)이라고 명명함)과 압출기의 구조를 변경하여 발포제를 넣어 압출하면서 다이에서 감압시킨 후, 절단과정을 통해  발포비드를 만드는 방법(압출식 물리발포 혹은 연속식 물리발포로 명명함)으로 크게 나눌 수 있는데, 상업적으로는 뱃치식으로 제조한 방법이 압출식 대비 비드 물성과 성형성이 우수하다고 알려져 있으며, 전 세계적으로는 일본의 JSP, Kaneka, 그리고 독일 BASF가 상업화에 성공하였다(일본특허 제3195676호, 일본공개특허 제2007-023172호, WO96/37541). 이러한 뱃치식 제조방법으로 얻어지는 발포비드의 우수한 물리적, 성형적 특성은 높은 비율의 폐쇄 셀(closed cell) 구조와 함께 저온 용융 특성 피크 때문인 것으로 알려져 있다.
그러나, 여러 가지 물리적 장점에도 불구하고, 제조시 생산성이 낮아 발포비드 및 발포 성형물 가격이 타발포 소재보다 높은 약점을 가지고 있다. 생산성에 대한 약점을 극복하고자 여러 가지 압출식 물리발포 기술 개발 노력이 지속적으로 전개되고 있다. 미국특허 제5,527,573호,  미국특허 제6,051,617호, 대한민국 특허공개공보 제2001-0028241호, 대한민국 특허공개공보 제2001-0028242호, 대한민국 특허공개공보 제2001-0028243호, 대한민국 특허공개공보 제2005-0074285호 등에 압출식 물리발포에 관한 기술 및 장치들이 개시되어 있다.
그러나, 압출식 물리발포의 경우, 개방 셀(open cell)형성으로 뱃치식 대비 충분한 물성을 가진 발포비드가 개발되지 못하고 있다. 그 이유는 발포제가 충분히 수지 내에서 미세하게 분포되지 못하거나, 감압시 수지의 용융장력이 충분하지 않거나, 비드간의 융착성 등이 우수하지 못하기 때문이다. 감압시 수지의 용융장력을 높이기 위해 분쇄를 가지는 폴리프로필렌 등을 이용하는 등의 수지 기술적 관점에서 기술극복을 하고자 하였고, 비드간 융착성을 개선하기 위해 수지 첨가제, 가공공정 및 기기장치 등 변경을 시도하였지만 비드간 융착강도가 충분치 않아 복잡한 성형물을 성형하는데 제한을 가지고 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 뱃치식이나 압출식 물리 발포 후, 특히 압출식 물리발포 후 성형시 발포비드간 성형 융착성이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물은 용융지수(MI)가 0.1~100g/10분(230℃, 2.16kg)이고, 용융온도가 120~170℃인 폴리프로필렌 수지 100중량부에 대하여 베타 핵제 0.01~1중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 사용되는 폴리프로필렌 수지는 용융지수가 0.1~100g/10분(230℃, 2.16kg)이고, 용융온도가 120~170℃인 것이 바람직한데, 용융지수가 0.1g/10분 미만이거나 용융온도가 170℃를 초과하면 용융점도가 커서 발포되지 않아 바람직하지 않고, 용융지수가 100g/10분을 초과하거나 용융온도가 120℃ 미만이면 용융점도가 작아 발포셀이 형성되지 않아 바람직하지 않다.
본 발명에 사용되는 폴리프로필렌 수지는, 그 종류에 특별히 한정이 없고, 그 구체예로는 여러 가지 촉매로 중합할 수 있는 호모 폴리프로필렌, 프로필렌계 랜덤 공중합체 또는 프로필렌계 블럭 공중합체 또는 이들의 블렌드 또는 이들 중 적어도 하나와 폴리에틸렌과의 블렌드 또는 이들 중 적어도 하나와 고무성분과의 블렌드가 사용될 수 있고, 용융장력을 향상시키기 위한 분자구조의 변형체인 분쇄형, 공중합체형, 고리형 폴리프로필렌 단독 혹은 그들의 블렌드가 사용될 수 있다. 또한 일반적인 지글러-나타계 촉매로 중합된 폴리프로필렌 뿐만 아니라, 동일한 용융점에서 우수한 기계적 강도를 보이는 메탈로센계 촉매로 중합된 폴리프로필렌(m-PP)도 사용될 수 있다. 프로필렌계 랜덤 공중합체와 프로필렌계 블럭 공중합체의 경우, 공단량체는 에틸렌, 부텐, 펜텐, 헥센 및 옥텐 등을 1종 이상 사용할 수 있으나, 상기 공단량체에 한정되는 것은 아니며, 공단량체의 비율도 특별히 한정되지 않는다.
본 발명에 사용되는 베타 핵제는 폴리프로필렌에 베타 결정을 형성시키는 핵제이면 모두 사용될 수 있다.
상기 베타 핵제의 구체예로는, 감마-퀴나크리돈, 피메린산 등과 같은 디애시드와 칼슘스테아레이트의 이성분계 핵제, 칼슘프탈레이트, 디소듐프탈레이트, 및 디아미드계열의 핵제(예로서, NU-100) 등이 있는데, 상기 감마-퀴나크리돈은 가장 널리 알려져 있는 베타 핵제이고(POLYMER LETTERS, 30, 539-546, 1968), 디애시드와 칼슘스테아레이트의 이성분계를 사용하는 베타 핵제 시스템에 대해서는 미국 특허 제5,231,126호에 기재되어 있고, 디아미드계열의 핵제인 NU-100은 미국특허 제6,235,823호에 기재되어 있는데, 상기 핵제는 1종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 베타 핵제는 폴리프로필렌 수지 100중량부에 대하여 0.01~1중량부인 것이 바람직한데, 0.01중량부 미만이면 너무 소량이어서 베타 결정이 나타나지 않아 바람직하지 않고, 1중량부를 초과하면 베타결정이 증가되지 않을 뿐만 아니라 비드간 융착성이 감소될 수 있다.  
본 발명에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물에 있어서, 발포제를 더 포함할 수 있으며, 상기 발포제는, 초임계 상태를 갖는 고온 고압하에 수지와 혼합 분산되고, 급속한 압력 강하를 통해 열역학적 불안정화를 유발하여 기포 핵 생성, 성장 과정을 거쳐 최종적으로 다수의 기포를 갖는 제품을 생성하게 하는 것으로, 그 구체예로서, 바람직하게는, 프로판, 부탄, 이소부탄, 펜탄, 헥산 및 헵탄과 같은 지방족 탄화수소류; 시클로부탄, 시클로펜탄 및 시클로헥산과 같은 지환족 탄화수소류; 및 클로로디플루오로메탄, 디클로로메탄, 디클로로플루오로메탄, 트리클로로플루오로메탄, 클로로에탄, 디클로로트리플루오로에탄 및 퍼플루오로시클로부탄과 같은 할로겐화 탄화수소류로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 유기가스, 또는 이산화탄소, 질소 및 공기와 같은 무기가스로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 발포제의 첨가량은 발포제의 종류 및 목표 발포 배율에 의해 선택되며, 일반적으로 폴리프로필렌 수지 100중량부에 대하여 1~40중량부인 것이 발포 효율면에서 바람직하다.
본 발명의 수지 조성물에 발포특성을 향상시키기 위해 셀균일 첨가제, 발포제 함침 유도제 등 여러 가지 첨가제를 더 사용할 수 있으며, 또한 물성을 향상시키기 위한 여러 가지 산화방지제, 자외선흡수제, 난연제, 슬립제, 대전방지제(파라핀왁스 등), 염료, 분산제, 항균제, 필러(실리카, 탈크, 유리섬유, 운모, 규석회, 탄산칼슘, 황화바륨 등) 등을 사용할 수 있으며, 상기 첨가제의 함량은 폴리프로필렌 수지 100중량부에 대하여 상기 첨가제를 단독 또는 혼합하여 0~40중량부 사용할 수 있고, 바람직하게는 10중량부 미만 사용된다. 상기 첨가제들의 총 사용량이 40중량부를 초과하면, 발포성 및 비드융착성이 다소 떨어질 수 있다. 상기 첨가제들은 수지 자체의 물성을 향상시키기도 하지만 첨가제 조성에 의해서도 최종적인 비드 물성특성이 향상될 수 있다. 
본 발명의 폴리프로필렌 수지 조성물을 사용하여 비드 발포를 수행하기 위한 장치는 특별히 한정되지 않으며, 뱃치식 및 압출식 비드 발포 장비 모두가 사용될 수 있다. 상기 뱃치식 장치의 경우 자체 저온 용융 피크 형성이 가능하나, 본 발명에서 사용되는 베타 핵제를 첨가함으로써 저온 용융 피크의 열량이 커져 비드 융착성을 향상시킬 수 있고, 상기 압출식 발포비드 장비로는 저온 용융 피크의 열량을 급격히 높여 스팀 성형시 비드간 융착성을 향상시켜 최종적으로 복잡한 성형물 제조를 가능하게 하며, 물성도 향상시킬 수 있다.
본 발명에서 발포 비드 성형시 여러 가지 형태의 비드성형방법이 사용될 수 있다. 예를 들어 캐비티 내에 발포된 비드를 충전하고, 형을 폐쇄하여 성형의 부피를 2~60% 감소하도록 압축하고, 이어서 형내에 열매(heat medium)를 공급하여 스팀으로 가열을 실시하고, 발포 입자를 가열 융착시키는 감압 성형법이나, 발포입자를 가압기체에 의해 미리 가압 처리하여 발포 입자 내의 압력을 높이고, 발포 입자의 2차 발포성을 높여 2차 발포성을 유지하면서 대기압하 또는 감압하에서 발포입자를 캐비티 내에 충전한 후 폐쇄하고, 이후 열매를 공급하여 가열을 실시하여 융착시키는 가압 성형법 등으로 성형될 수 있으나, 이들 성형방법들에 한정되는 것은 아니다. 여기서 성형압은 성형체가 크게 수축되지 않는 범위에서 하여야 하며, 너무 성형압이 높으면 성형체가 크게 수축하고, 성형압이 너무 낮으면 성형체의 융착성이 저하되기 때문에 알맞게 조절하여 성형하는 것이 중요하다.
본 발명의 폴리프로필렌 수지 조성물을 사용하여 성형된 비드는 겉보기 밀도가 5kg/㎥ 내지 600kg/㎥인 것이 바람직하다.
본 발명의 폴리프로필렌계 수지 조성물은, 폴리프로필렌 수지에 베타 핵제를 적용하므로써 비드 발포 후 성형 가공시 비드 간의 융착성이 우수한 발포 성형체를 얻을 수 있다.
도 1은 베타핵제를 포함시켜 발포시킨 후, 시차 주사 열량 측정기(DSC)로 측정한 결과, 저온흡열피크의 면적 비율이 고온흡열피크의 면적 비율에 비하여 상대적으로 급격히 높은 것을 나타난 그래프이다.
본 발명은 하기의 실시예에 의해 보다 구체화될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명의 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
하기 실시예 및 비교예에서 적용된 물성 측정 방법은 다음과 같다.
<물성 측정 방법>
1. 저온흡열피크와 고온흡열피크의 열량 및 피크온도차의 측정방법
저온흡열피크와 고온흡열피크의 열량 및 피크온도의 측정방법은 한국 공개특허 10-2009-0071402에 나타낸 바와 같은 측정방법을 사용하였다. DSC 곡선상 50℃에 상당하는 점과 발포입자의 융해 종료온도에 해당하는 곡선상의 점을 직선으로 연결한 후, 저온흡열피크와 고온흡열피크의 중간 계곡부에 해당하는 부분에서 아래 직선으로 수직으로 선을 그어 저온부분의 열량을 저온흡열 열량, 고온부분의 열량을 고온흡열 열량으로 하였다. 저온흡열피크와 고온흡열피크의 온도차는 각각의 피크에서 열량이 가장 높은 부분의 온도간의 차이로 나타내었다.
2. 베타 형태의 결정 구조 측정 방법
베타 핵제에 의해 베타 결정을 갖는 결정 구조는 시차 주사 열량 측정기(이하 DSC)를 이용하여 측정하였는데, 베타 결정을 갖는 결정 구조가 많이 생성될 수록 발포 성형체의 융착강도는 더욱 높아진다.
수지 1~3mg을 DSC장치에 의해 실온에서 220℃까지 10℃/분으로 승온시켰을 때, 얻어지는 흡열 곡선피크를 이용하였으며, 뱃치식 혹은 압출식 물리발포를 할 경우, 비드발포 입자는 DSC 곡선상에서 저온흡열피크와 고온흡열피크 두 가지의 흡열 피크가 나타난다.
저온흡열피크의 경우는, 발포 비드의 성형시 고압수증기를 일반적으로 이용하는데 있어서 비드간 융착성을 결정짓는 인자이며, 고온흡열피크는 성형물의 기계적인 강도 및 특성을 결정짓는 인자인데, 이 두 가지 흡열피크의 비가 최종적인 성형물의 성형성과 물성을 결정지으며, 저온흡열피크가 고온흡열피크 대비 크면 물성적으로 취약하여 강성이 나오지 않으며, 저온흡열피크가 고온흡열피크 대비 작으면 비드간 융착성이 나빠져 성형성과 인장강도 등의 물성이 취약하게 된다. 특히 성형성이 나빠지면 복잡한 성형물을 성형할 수가 없게 되며, 특히 뱃치식 물리발포보다는 압출식 물리발포의 경우 공정상 저온흡열피크가 일반적으로 작아 일반적으로 성형성과 물성이 취약하다.
따라서, 비드간 융착성은 폴리프로필렌 발포 비드에 대해 DSC 곡선 상에서 두 개의 결정 흡열 피크를 보이는지의 여부에 따라 결정되므로, 두 개의 흡열피크 중에 보다 낮은 온도 피크는 성형 공정에서 각각의 비드들의 융착이 용이하게 이루어지는데 관련이 있으며, 보다 높은 온도 피크는 성형공정시 고압에서 전체 발포 구조를 계속해서 유지하는 역할을 하기 때문에 이 두 피크의 비율이 최종 성형품의 성형성과 물성을 결정하는 중요한 요소이다. 그리고 이들 두 온도들의 중앙 온도를 일반적으로 성형 공정에서의 스팀 온도로 설정한다.
3. 발포비드의 외관과 기포균일성의 측정방법
발포비드의 외관과 기포균일성은 얻어진 발포비드를 저온하에서 컷팅한 후, SEM으로 표면과 단면을 관찰하여 나타내었다. 외관은 전체적인 발포비드 크기가 일정한지와 표면이  찢어지지 않고 매끈한지를 관찰하였으며, 기포균일성은 임의로 선택된 30개의 발포비드를 SEM으로 관찰시 전체적으로 발포되지 않은 부분이 없이 고르게 발포되는 것을 기준으로 육안으로 관찰하였다.
4. 발포 성형체의 외관 및 기포 균일성 측정방법
발포 성형체는 평판 성형에 발포 입자를 충전하고, 스팀가열에 의해 성형체를 얻었다. 여기서 성형압은 성형체가 크게 수축되지 않는 범위에서 하였으며, 성형압이 높으면 성형체가 크게 수축하고, 성형압이 낮으면 성형체의 융착성이 저하되기 때문에 알맞게 조절하여 성형하였다. 발포 성형체의 외관 및 기포 균일성은 육안으로 관찰을 하였으며, 비드간의 융착성도 고려가 되었다.
5. 발포성형체의 융착성 측정방법
융착성은 발포성형체를 굽혀서 파단한 후, 파단한 면에서 발포수지 입자수(N1)에 대한 파괴된 발포 수지 입자 수(N2)를 세어 파단된 입자의 비율 (N2/N1×100)로 나타내었다. 상기의 측정을 10회 실시한 후 산술평균을 얻어 융착력으로 하였다.
< 펠렛 제조 및 시험 시편 제조>
융점이 120~145℃인 프로필렌계 랜덤 공중합체 혹은 프로필렌계 삼중합체(terpolymer) 수지 100중량부에 1차, 2차 산화방지제인 Iganox-1010과 Iganox-168 및 대전방지제를 총량으로 0.4중량부, 베타핵제인 NU100, 피메린산+칼슘스테아레이트, 또는 칼슘프탈레이트 0.01~1중량부를 혼입한 후, 2축 압출기를 통해 용융 혼합하여 펠렛화하였다. 상기한 수지 펠렛을 20kg/h로 25mm 텐덤형 압출기에 공급하고, 제1단 압출기에서 190~240℃로 가소화한 후, 상기 수지 100중량부에 대하여 CO2 혹은 n-부탄 15중량부를 주입한 다음, 기어펌프를 통해 제 2단 압출기로 공급하였다. 40mm 제2단 압출기의 온도를 170~200℃로 냉각시킨 후, 스테틱 믹서 및 다이의 온도를 100~150℃까지 냉각시켜 다이 호울을 통해 폴리프로필렌 수지가 발화되며, 이때 호울의 직경은 0.5mm 내지 1mm이며, 발포배율은 보통 미세구 직경의 약 4배에 이르렀다. 다이스 호울로부터 발화된 발포체는 다이를 통과함과 동시에 절단기에 의해 절단되어 펠릿 형태의 발포비드 형태를 얻었다. 발포배율은 1단 압출기와 2단 압출기의 온도차 및 압출속도와 발포가스의 투입량에 따라 결정되었다.
실시예 비교예
비교예 1
표 1에 나타낸 조성대로 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체 수지에 CO2 발포제를 사용하여 외관밀도 40kg/m3를 가지는 발포 비드를 제조하였으며, 이는 DSC에서 37% 저온흡열피크 분율, 성형체에서 융착성 30% 특성을 나타내었다.
비교예 2
표 1에 나타낸 조성대로 프로필렌-에틸렌-부텐 삼중합체 수지에 CO2 발포제를 사용하여 외관밀도 40kg/m3를 가지는 발포 비드를 제조하였으며, 이는 DSC에서 34% 저온흡열피크 분율, 성형체에서 융착성 40% 특성을 나타내었다.
비교예 3
표 1에 나타낸 조성대로 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체 수지에 CO2 발포제를 사용하여 외관밀도 40kg/m3를 가지는 발포 비드를 제조하였으며, 이는 DSC에서 38% 저온흡열피크 분율, 성형체에서 융착성 35% 특성을 나타내었다.
실시예 1
표 1에 나타낸 조성대로 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체 수지에 베타 핵제로서 NU-100을 첨가하고, CO2 발포제를 사용하여 외관밀도 20kg/m3를 가지는 발포 비드를 제조하였으며, 이는 DSC에서 63% 저온흡열피크 분율, 성형체에서 융착성 70%의 우수한 융착 특성을 나타내었다.
실시예 2
표 1에 나타낸 조성대로 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체 수지에 베타 핵제로서 NU100을 첨가하고, 부탄 발포제를 첨가하여 외관밀도 40kg/m3를 가지는 발포 비드를 제조하였으며, 이는 DSC에서 65% 저온흡열피크 분율, 성형체에서 융착성 70%의 우수한 융착 특성을 나타내었다.
실시예 3
표 1에 나타낸 조성대로 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체 수지에 베타 핵제로서 NU100, 및 피메린산과 칼슘스테아레이트의 이성분계 핵제를 첨가하고, CO2 발포제를 첨가하여 외관밀도 40kg/m3를 가지는 발포 비드를 제조하였으며, 이는 DSC에서 80% 저온흡열피크 분율, 성형체에서 융착성 85%의 우수한 융착 특성을 나타내었다.
실시예 4
표 1에 나타낸 조성대로 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체 수지에 베타 핵제로서 피메린산과 칼슘스테아레이트의 이성분계 핵제를 첨가하고, CO2 발포제를 첨가하여 외관밀도 20kg/m3를 가지는 발포 비드를 제조하였으며, 이는 DSC에서 63% 저온흡열피크 분율, 성형체에서 융착성 68%의 우수한 융착 특성을 나타내었다.
실시예 5
표 1에 나타낸 조성대로 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체 수지에 베타 핵제로서 피메린산과 칼슘스테아레이트의 이성분계 핵제를 첨가하고, CO2 발포제를 첨가하여 외관밀도 40kg/m3를 가지는 발포 비드를 제조하였으며, 이는 DSC에서 70% 저온흡열피크 분율, 성형체에서 융착성 73%의 우수한 융착 특성을 나타내었다.
실시예 6
표 1에 나타낸 조성대로 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체 수지에 베타 핵제로서 칼슘프탈레이트를 첨가하고, CO2 발포제를 첨가하여 외관밀도 40kg/m3를 가지는 발포 비드를 제조하였으며, 이는 DSC에서 66% 저온흡열피크 분율, 성형체에서 융착성 70%의 우수한 융착 특성을 나타내었다.
실시예 7
표 1에 나타낸 조성대로 프로필렌-에틸렌-부텐 삼중합체 수지에 베타 핵제로서 NU-100을 첨가하고, CO2 발포제를 첨가하여 외관밀도 40kg/m3를 가지는 발포 비드를 제조하였으며, 이는 DSC에서 55% 저온흡열피크 분율, 성형체에서 융착성 65%의 우수한 융착 특성을 나타내었다.
실시예 8
표 1에 나타낸 조성대로 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체 수지에 베타 핵제로서 NU-100을 첨가하고, CO2 발포제를 첨가하여 외관밀도 40kg/m3를 가지는 발포 비드를 제조하였으며, 이는 DSC에서 65% 저온흡열피크 분율, 성형체에서 융착성 70%의 우수한 융착 특성을 나타내었다.
실시예 9
표 1에 나타낸 조성대로 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체 수지에 베타 핵제로서 NU-100을 첨가하고, CO2 발포제를 첨가하여 외관밀도 40kg/m3를 가지는 발포 비드를 제조하였으며, 이는 DSC에서 62% 저온흡열피크 분율, 성형체에서 융착성 70%의 우수한 융착 특성을 나타내었다.
 
실시예 비교예
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3
MFR(g/10분) 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 5 5 0.3 0.3 5
  융점(℃) 145 145 145 145 145 145 135 140 140 145 135 140
베타핵제 NU100 0.1 0.1 0.5 - - - 0.1 0.1 0.5 - - -
피메린산+칼슘스테아레이트 -  - 0.5 1 0.5 - - - - - - -
칼슘프탈레이트 - - - - - 0.5 - - - - - -
발포제 CO2 15 - 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15
부탄 - 15 - - - - - - - - - -
외관밀도 kg/m3 20 40 40 20 40 40 40 40 40 40 40 40
저온피크 전체 분율(%) 63 65 80 63 70 66 55 65 62 37 34 38
  고온피크와의
 온도 차 (℃)
17 18 19 17 17 17 16 16 16 13 14 14
발포비드 외관
  기포균일성 × × ×
성형체 치수안정성 × × ×
  외관균일성 × × ×
융착성 % 70 70 85 68 73 70 65 70 70 30 40 35
주) 표 1에서 ○는 우수, △는 보통, ×는 불량을 나타낸다.
표 1에서 나타낸 바와 같이, 실시예 1~9는 비교예 1~3보다 비드 융착성이 훨씬 우수하고, 또한 기포 및 외관 균일성과 치수안정성이 우수함을 알 수 있다.

Claims (4)

  1. 용융지수(MI)가 0.1~100g/10분이고, 용융온도가 120~170℃인 폴리프로필렌 수지 100중량부에 대하여 베타 핵제 0.01~1중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 폴리프로필렌 수지는 호모 폴리프로필렌, 프로필렌계 랜덤 공중합체, 프로필렌계 삼중합체, 프로필렌계 블럭 공중합체, 또는 이들의 블렌드 또는 이들 중 적어도 하나와 폴리에틸렌과의 블렌드 또는 이들 중 적어도 하나의 고무성분과의 블렌드인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 베타 핵제는 감마-퀴나크리돈, 디애시드와 칼슘스테아레이트의 이성분계 핵제, 칼슘프탈레이트, 디소듐프탈레이트 및 디아미드계열 핵제로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 폴리프로필렌 수지 100중량부에 대하여 발포제 1~40중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101440217B1 (ko) * 2013-02-07 2014-09-17 삼성토탈 주식회사 저온충격성이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이를 이용한 발포 성형품
KR20160111356A (ko) * 2016-09-19 2016-09-26 롯데케미칼 주식회사 우수한 파단강도와 소프트성을 갖는 부직포용 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 성형물
CN109517249A (zh) * 2018-11-27 2019-03-26 淄博润源化工有限公司 聚乙烯成核剂β及其制法

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