KR20130059951A - 폴리프로필렌 수지 조성물, 이의 제조 방법 및 폴리프로필렌 수지 성형품 - Google Patents

폴리프로필렌 수지 조성물, 이의 제조 방법 및 폴리프로필렌 수지 성형품 Download PDF

Info

Publication number
KR20130059951A
KR20130059951A KR1020110126213A KR20110126213A KR20130059951A KR 20130059951 A KR20130059951 A KR 20130059951A KR 1020110126213 A KR1020110126213 A KR 1020110126213A KR 20110126213 A KR20110126213 A KR 20110126213A KR 20130059951 A KR20130059951 A KR 20130059951A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polypropylene resin
resin composition
mica
glass
polypropylene
Prior art date
Application number
KR1020110126213A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101354695B1 (ko
Inventor
마성원
유영규
박승욱
김영범
김세훈
이동우
Original Assignee
롯데케미칼 주식회사
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 롯데케미칼 주식회사 filed Critical 롯데케미칼 주식회사
Priority to KR1020110126213A priority Critical patent/KR101354695B1/ko
Publication of KR20130059951A publication Critical patent/KR20130059951A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101354695B1 publication Critical patent/KR101354695B1/ko

Links

Classifications

    • 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
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20—Compounding polymers with additives, e.g. colouring
    • C08J3/22—Compounding polymers with additives, e.g. colouring using masterbatch techniques
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • 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
    • C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • 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
    • 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
    • C08L23/12—Polypropene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2310/00—Masterbatches

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 폴리프로필렌 수지, 유리 장섬유, 및 금운모를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물, 상기 폴리프로필렌 수지 조성물의 제조 방법, 및 상기 폴리프로필렌 수지 조성물을 포함하는 수지 성형품에 관한 것이다.

Description

폴리프로필렌 수지 조성물, 이의 제조 방법 및 폴리프로필렌 수지 성형품{POLYPROPYLENE RESIN COMPOSITION, PREPARATION METHOD OF THE SAME AND RESIN MOLDED ARITCLE}
본 발명은 폴리프로필렌 수지 조성물, 이의 제조 방법 및 폴리프로필렌 수지 성형품에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 낮은 비중으로도 높은 충격강도 및 인장강도를 구현할 수 있고, 높은 탄성 및 우수한 내열성을 나타내며, 성형 이후의 후변형을 최소화할 수 있는 폴리프로필렌 수지 조성물, 이의 제조 방법 및 상기 수지 조성물을 이용한 수지 성형품에 관한 것이다.
폴리프로필렌 수지는 우수한 성형성, 기계적 물성 및 내약품성 등의 특징을 가져서, 자동차 내장부품, 가전부품, 산업자재, 섬유 분야 또는 필름 등의 분야에 다양하게 사용되고 있다. 그런데, 이러한 폴리프로필렌 수지는 상대적으로 낮은 인장 강도 및 충격 강도 갖기 때문에, 자동차 부품 등 인성 및 강성이 요구되는 분야에는 그 사용이 제약되었다.
이에, 폴리프로필렌 수지의 인장 강도와 굴곡 강도 그리고 충격 강도를 향상시키기 위하여, 다른 고분자 수지, 고무 성분 또는 무기 충진제 등의 강성 보강재를 첨가하는 방법들이 사용되고 있다. 그러나, 일반적인 강화 재료의 첨가는 기계적 물성을 충분히 향상시키지 못하였고, 이들을 폴리프로필렌 수지와 균일하게 혼합시키기 위하여 사용되는 상용화제가 비교적 고가여서 범용 소재로서는 적합하지 못하였다.
최근 자동차 부품 및 전기/전자 부품에 폴리프로필렌 수지를 적용시키기 위하여 유리 섬유(Glass Fiber)를 강성 보강재로 많이 사용하고 있다. 유리 섬유는 이전에 사용되었던 활석(Talc) 또는 휘스커(Whisker) 등에 비하여 적은 양을 사용하고도 보다 탁월한 물성 향상 효과를 얻을 수 있어서 다양하게 사용되고 있다.
그런데, 유리 섬유가 첨가된 폴리프로필렌 수지를 성형 시, 유리 섬유가 수지 흐름 방향(MD)으로 배향을 하게 되는데, 이에 따라 최종 제품에서 MD 방향과 TD방향으로의 수축율이 달라지게 되고, 형상 수축에 따라 Warpage현상(뒤틀림 또는 휨)이 나타나는 문제가 있었다.
이에 따라, 유리 섬유가 첨가된 폴리프로필렌 수지의 기계적 물성 등을 일정 수준 이상으로 유지 또는 향상시키면서도, Warpage현상 등의 문제를 최소화 할 수 있는 방법에 대한 개발이 필요한 실정이다.
본 발명은 낮은 비중으로도 높은 충격강도 및 인장 강도를 구현할 수 있고, 높은 탄성 및 우수한 내열성을 나타내며, 성형 이후의 후변형을 최소화할 수 있는 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 폴리프로필렌 수지 조성물의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 폴리프로필렌 수지 조성물을 포함하는 수지 성형품을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 폴리프로필렌 수지 50 내지 95중량%; 유리 장섬유 1 내지 30중량%; 및 금운모 1 내지 25중량%를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 폴리프로필렌 수지 및 금운모를 함유한 마스터 배치를 포함하는 원료를 용융 및 압출하는 단계; 상기 압출되는 원료에 유리 장섬유를 함침시키는 단계를 포함하는, 상기 폴리프로필렌수지 조성물의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 폴리프로필렌 수지 조성물을 포함하는 수지 성형품을 제공한다.
이하 발명의 구체적인 구현예에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물, 폴리프로필렌수지 조성물의 제조 방법 및 수지 성형품에 관하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
발명의 일 구현예에 따르면, 폴리프로필렌 수지 50 내지 95중량%; 유리 장섬유 1 내지 30중량%; 및 금운모(Phlogopite)1 내지 25중량%를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물이 제공될 수 있다.
본 발명자들은, 유리 섬유 및 금운모(Phlogopite)를 폴리프로필렌 수지에 적용하면, 첨가되는 충진재의 함량이 높지 않아도, 충격강도, 인장 강도, 탄성 및 내열성 등의 특성을 일정 수준 이상으로 유지 또는 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 최종 제품에서 MD 방향과 TD방향으로의 수축율의 차이를 크게 줄일 수 있으며, 성형 이후에 나타나는 형상 수축에 따른 Warpage현상(뒤틀림 또는 휨)을 최소화할 수 있다는 점을 실험을 통하여 확인하고 발명을 완성하였다.
특히, 상기 금운모(Phlogopite)는 작은 함량으로, 인장 강도 및 탄성 등의 물성을 향상시키며, 이에 따라 수지 조성물의 비중을 낮추어 최종 제품을 경량화 시킬 수 있다. 또한, 후술하는 바와 같이, 금운모는 상대적으로 큰 이축율을 나타내고 판상의 형상으로, 용이하게 수지 조성물 내에 분산될 수 있으며, MD 방향과 TD방향으로의 수축 차이를 줄여 Warpage현상을 최소화 할 수 있다.
상기 폴리프로필렌 수지 조성물은 1.1 g/㎤이하, 바람직하게는 1.07 g/㎤이하의 비중을 가질 수 있으며, 이와 같이 상대적으로 낮은 비중을 가지면서도 높은 인장 강도, 예를 들어 700 Kgf/㎠ 이상의 인장 강도와, 높은 충격 강도, 예를 들어 12 Kgcm/cm 이상의 충격 강도와, 높은 탄성, 예를 들어 35000 Kgf/㎠ 이상의 Flexual modulus를 나타낼 수 있다.
상기 금운모(Phlogopite)는 2.7 내지 2.9의 비중을 가지며, 90:1 내지 120:1의 이축율, 바람직하게는 100:1 내지 110:1의 이축율을 가질 수 있다. 금운모는 화학적 조성 및 결정 구조와 함께 상대적으로 큰 이축율 등의 특성으로 인하여 다른 운모류와 구분될 수 있다. 특히, 금운모는 높은 탄성을 가져서 상기 수지 조성물의 탄성 관련 물성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 주로 판상 결정을 갖는 특성과 큰 이축율로 인하여 보다 용이하게 수지 조성물 내에 분산될 수 있고, 제조되는 수지 성형품에서 MD 방향과 TD방향으로의 수축율의 차이를 크게 줄여 Warpage현상을 최소화 할 수 있다.
상기 수지 조성물은 금운모 1 내지 25중량%, 바람직하게는 3 내지 20중량%를 포함할 수 있다. 상기 금운모의 함량이 너무 작으면, 인장 강도 및 탄성 등의 물성의 향상 정도가 미미할 수 있으며, 형상 수축에 따른 Warpage현상이 나타날 수 있다. 또한, 상기 금운모의 함량이 너무 크면, 다른 성분과의 상용성이 저하될 수 있고, 최종 제품의 비중이 너무 커지거나 성형시 유리섬유의 길이에 영향을 주어 물성이 크게 저하될 수 있다.
한편, 상기 폴리프로필렌 수지로는 수지 성형품에 통상적으로 사용될 수 있는 것으로 알려진 폴리프로필렌 고분자를 별 다른 제한 없이 사용할 수 있으나, 30 내지 100 g/10분(ASTM D1238, 230℃)의 용융 지수를 갖는 폴리프로필렌 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 폴리프로필렌 수지의 용융 지수가 30 g/10분(ASTM D1238, 230℃) 미만이면 성형 과정에서 충분한 가공성을 확보하기 어려울 수 있으며 높은 점도로 인해 금운모 및 유리섬유의 분산을 방해할 수 있다. 또한, 상기 폴리프로필렌 수지의 용융 지수가 100 g/10분(ASTM D1238, 230℃) 초과이면 낮은 점도로 인해 최종 제품이 적절한 충격 강도를 갖기 어려울 수 있으며 그외 인장 및 굴곡 강도 그리고 탄성율에 저하를 초래할 수 있다.
상기 수지 조성물은 상기 폴리프로필렌 수지 50 내지 95중량%, 바람직하게는 70 내지 92 중량%를 포함할 수 있다. 상기 폴리프로필렌 수지의 함량이 너무 작으면 수지 조성물의 흐름성이 낮아져서 성형성에 문제가 발생할 수 있으며, 상기 유리 섬유 및 금운모와 추가로 사용될 수 있는 충진재 또는 첨가제의 양이 너무 커져서, 최종 제품의 비중이 너무 커지거나 가공성이 저하될 수 있다. 상기 폴리프로필렌 수지의 함량이 너무 크면 유리섬유 및 금운모의 낮은 분산 밀도로 인한 뭉침현상이 발생할 수 있으며, 상기 유리 섬유 및 금운모의 함량이 충분하지 못하여 최종 제품이 갖는 기계적 물성이 저하될 수 있다.
상기 유리 장섬유(Long glass fiber)로는 폴리프로필렌 수지 성형품에 첨가될 수 있는 것으로 알려진 것이면 큰 제한 없이 사용할 수 있으나, 5mm 내지 15mm의 길이, 바람직하게는 8mm 내지 12mm의 길이를 갖는 유리 장섬유를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 유리 장섬유의 길이가 너무 작으면 성형후 최종 제품의 충격강도의 저하를 초래할 수 있으며, 보강재로 사용된 유리섬유의 특성에 대한 효과가 미미해서 바람직하지 못하다. 또한, 상기 유리 장섬유의 길이가 너무 크면, 최종 제품에서의 MD 방향 배향성이 커져서 Warpage현상이 크게 나타날 수 있으며, 성형제품 생산시 수지 이송의 원할함을 방해할 수 있다.
또한, 이러한 유리 장섬유는 5㎛내지 25㎛의 평균직경을 가질 수 있다.
상기 수지 조성물은 유리 장섬유 1 내지 30중량%, 바람직하게는 3 내지 20중량%를 포함할 수 있다. 상기 유리 장섬유의 함량이 너무 작으면, 상기 수지 조성물이 충분한 충격강도 및 인장 강도 등의 물성을 갖지 못하며, 유리섬유의 뭉침 현상이 발생할 수 있다. 또한, 상기 유리 장섬유의 함량이 너무 크면, 다른 성분과의 상용성이 저하될 수 있고, 최종 제품에서의 MD 방향 배향성이 커져서 Warpage현상이 크게 나타날 수 있으며, 최종제품 성형시 흐름성에 문제가 발생할 수 있다.
한편, 상기 수지 조성물은 각 성분, 예를 들어 폴리프로필렌 수지, 유리 장섬유 및 금운모 간의 상용성(compatibility)을 높이기 위하여 선택적으로 상용화제 0.1 내지 10중량%를 더 포함할 수 있다. 이러한 사용화제로는 폴리프로필렌 수지에 통상 사용할 수 있는 것으로 알려진 것이면 별 다른 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들어 변성 폴리프로필렌계열 화합물 도는 실란화합물계열 화합물을 사용할 수 있다.
또한, 상기 수지 조성물은 적용되는 분야 및 확보하기 위한 특정 물성을 위하여 기타 충진재 및 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
한편, 발명의 다른 구현예에 따르면, 폴리프로필렌 수지 및 금운모를 함유한 마스터 배치를 포함하는 원료를 용융 및 압출하는 단계; 상기 압출되는 원료에 유리 장섬유를 함침시키는 단계를 포함하는, 상기 폴리프로필렌수지 조성물의 제조 방법이 제공될 수 있다.
상술한 바와 같이, 유리 섬유 및 금운모(Phlogopite)를 폴리프로필렌 수지를 사용하여 제조되는 수지 조성물은, 첨가되는 보강재 또는 충진재의 양을 그리 크게 늘리지 않고도, 충격강도, 인장 강도, 탄성 및 내열성 등의 물성을 일정 수준 이상으로 유지 또는 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 최종 제품에서 MD 방향과 TD방향으로의 수축율의 차이를 크게 줄일 수 있으며, 성형 이후에 나타나는 형상 수축에 따른 Warpage현상(뒤틀림 또는 휨)을 최소화할 수 있다.
특히, 본 발명자들이 연구를 통하여 도출해 낸 상기 제조 방법에서는, 폴리프로필렌 수지 및 금운모를 혼합하여 마스터 배치를 형성함으로서 폴리프로필렌 수지의 함량을 용이하게 조절하여 최종 제품의 용도에 따른 물성 조정이 가능하며, 상기 마스터 배치를 포함하는 원료를 용융 및 압출한 이후에 유리 장섬유를 함침함으로서, 성형 과정에서 유리 장섬유가 깨지는 것을 방지할 수 있으며, 유리 장섬유의 첨가량을 쉽게 조절할 수 있다.
상기 폴리프로필렌 수지 및 금운모를 함유한 마스터 배치는 통상적으로 사용되는 마스터 배치 제조 방법에 의하여 형성될 수 도 있으며, 통상적인 수지 압출 방법을 통하여 형성될 수 있는데, 예를 들어 폴리프로필렌과 금운모를 이축 압출기 등에서 혼련함으로서 형성될 수 있다. 구체적으로, 이축 압출기에서, 180℃ 내지 220℃의 조건으로 사이드 공급장치를 사용하여 금운모를 넣어 폴리프로필렌과 혼련할 수 있으며, 압출기 속도는 250 내지 350 rpm조절할 수 있다. 또한 금운모의 깨짐 현상을 최소화 하기 위해 압출기 내의 평균 체류 시간은 30초 이내로 하는 것이 바람직하다.
상기 마스터 배치에 포함되는 폴리프로필렌 수지 및 금운모의 양은 제조되는 폴리프로필렌 수지 조성물의 조성에 따라서 적절히 조절될 수 있다. 그리고, 이러한 폴리프로필렌 수지 조성물의 조성은 상술한 발명의 일 구현예의 폴리프로필렌 수지 조성물에 관하여 상술한 바와 같다.
한편, 상기 폴리프로필렌 수지 및 금운모를 함유한 마스터 배치를 포함한 원료의 용융은 180 내지 220 ℃에서 이루어질 수 있다. 상기 용융 온도는 수지의 종류 및 특성에 따라 변경될 수 있다. 상기 용융 온도가 너무 낮으면 폴리프로필렌 수지와 금운모가 균일하게 혼합되기 어려울 수 있고, 마스터 배치 제조시 높은 점도로 인해 금운모의 이축성에 영향을 줄 수 있어서 바람직하지 못하다. 또한, 상기 용융 온도가 너무 높으면 폴리프로필렌 수지가 탄화되거나 과도하게 결정화될 수 있으며, 낮은 점도로 인해 마스터 배치 제조에 영향을 주어서 바람직하지 못하다.
상기 압출되는 원료에 유리 장섬유를 함침(impregnation)시키는 단계에서는, 열가소성 수지에 유리 장섬유를 함침시키는 방법 및 장치로 알려진 것이면 별 다른 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 압출되는 원료 내부로 복수의 가닥의 유리 장섬유를 통과시키는 방법으로 함침이 이루어질 수 있으며, 각각의 유리 장섬유와 수지 원료가 서로 충분히 접촉될 수 있도록 유리 장섬유의 다발을 일정한 방향으로 펼쳐서 통과시키는 방법, 또는 섬유 다발을 회전시키거나 엮어서 표면적을 늘리는 방법 등을 사용할 수도 있다. 예를 들어, 상기 함침 단계에서는 220 내지 280℃의 온도 및 상압조건에서, 20 내지 40m/min의 속도로 유리 장섬유가 투입되어 최종 유리 장섬유 강화 플라스틱을 생산할 수 있다.
상기 폴리프로필렌 수지, 유리 장섬유 및 금운모에 관한 구체적인 내용은, 상기 발명의 일 구현예의 폴리프로필렌 수지 조성물과 관련하여 상술한 바와 같다.
상기 제조 방법에 의하여 얻어지는 폴리프로필렌 수지 조성물은 폴리프로필렌 수지 50 내지 95중량%; 유리 장섬유 1 내지 30중량%; 및 금운모 1 내지 25중량%를 포함할 수 있고, 바람직하게는 폴리프로필렌 수지 조성물은 폴리프로필렌 수지 70 내지 92 중량%, 유리 장섬유 3 내지 20중량%; 및 금운모 3 내지 20중량%를 포함할 수 있다.
한편, 상기 폴리프로필렌수지 조성물의 제조 방법에서는 제조되는 수지 조성물의 성분 간의 상용성(compatibility)을 높이기 위하여 선택적으로 상용화제를 선택적으로 첨가할 수 있으며, 제조되는 수지 조성물 또는 최종 제품에 요구되는 물성이나 그 용도에 따라서 기타 충진재 및 첨가제를 선택적으로 첨가할 수 있다. 이러한 상용화제나 기타 충진재 및 첨가제의 첨가는 마스터 배치의 형성 단계, 상기 원료의 용융 및 압출 단계, 또는 유리 장섬유를 함침시키는 단계 등에서 이루워질 수 있다.
한편, 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 폴리프로필렌 수지 조성물을 포함하는 수지 성형품이 제공될 수 있다.
상기 수지 성형품은 낮은 비중 값을 가지면서도 높은 충격강도, 인장 강도, 탄성 및 내열성 등의 물성을 나타낼 뿐만 아니라 MD 방향과 TD방향으로의 수축율의 차이가 그리 크지 않아서 성형 이후에 나타나는 형상 수축에 따른 Warpage현상(뒤틀림 또는 휨)이 최소화될 수 있다.
구체적으로, 상기 수지 성형품은 폴리프로필렌 수지와, 이러한 폴리프로필렌 수지 내에 분산된 유리 장섬유 및 금운모를 포함할 수 있다. 또한, 상기 수지 성형품은 선택적으로 상용화제나 기타 충진재 및 첨가제 등을 더 포함할 수 있다.
상기 폴리프로필렌 수지, 유리 장섬유 및 금운모에 관한 구체적인 내용은, 상기 발명의 일 구현예의 폴리프로필렌 수지 조성물과 관련하여 상술한 바와 같다.
이러한 수지 성형품은 각종 자동차 내장재/외장재, 가전 제품의 커버, 각종 플라스틱 성형품 등으로 사용될 수 있으며, 구체적인 예로 자동차의 도어모듈, 시스템 에어컨의 커버, 그리고 플라스틱 엔진 커버 등을 들 수 있다.
본 발명에 따르면, 낮은 비중으로도 높은 충격강도 및 인장 강도를 구현할 수 있고, 높은 탄성 및 우수한 내열성을 나타내며, 성형 이후의 후변형을 최소화할 수 있는 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이의 제조 방법과, 상기 수지 조성물을 이용하여 제조되는 수지 성형품이 제공될 수 있다.
발명을 하기의 실시예에서 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
< 실시예 및 비교예 : 폴리프로필렌 수지 조성물의 제조>
실시예1
(1) 마스터 배치의 제조
이축압출기에서, 180℃ 내지 220℃의 조건으로 사이드 공급장치를 사용하여 금운모(이축율: 110:1)를 폴리프로필렌과 혼련하였으며, 이때, 압출기 속도는 250 내지 350 rpm조절하였으며, 금운모의 깨짐 현상을 최소화 하기 위해 압출기 내의 평균 체류 시간은 30초 이내로 조절하여, 마스터 배치를 제조하였다.
(2) 수지 조성물의 제조
상기 제조된 마스터 배치와 유리 장섬유(길이: 10mm, 직경: 15㎛)을 상온 상압 조건 및 건식혼합 장치를 이용하여 사출 성형함으로서, 조성물을 제조하였다.
상기 제조된 수지 조성물의 구체적인 조성 및 비중은 하기 표1에 나타난 바와 같다.
실시예2
사용된 금운모의 함량을 하기 표1과 같이 달리한 점을 제외하고, 실시예1과 동일한 방법으로 수지 조성물을 제조하였다.
실시예3
사용된 금운모의 함량을 하기 표1과 같이 달리한 점을 제외하고, 실시예1과 동일한 방법으로 수지 조성물을 제조하였다.
비교예1
금운모를 사용하지 않고, 폴리프로필렌 수지만으로 마스터 배치를 제조한 점을 제외하고, 실시예1과 동일한 방법으로 수지 조성물을 제조하였다.
상기 제조된 수지 조성물의 구체적인 조성 및 비중은 하기 표1에 나타난 바와 같다.
비교예2 내지 4
금운모 대신에 활석(Talc)을 하기 표1의 함량으로 사용한 점을 제외하고, 실시예1과 동일한 방법으로 수지 조성물을 제조하였다.
상기 제조된 수지 조성물의 구체적인 조성 및 비중은 하기 표1에 나타난 바와 같다.
실시예 및 비교예의 수지 조성물
폴리프로필렌
수지(wt%)		 유리 장섬유
(wt%)		 금운모
(wt%)		 활석
(wt%)		 비중
(g/㎤)
실시예1 80 15 5 0 1.0008
실시예2 75 15 10 0 1.0446
실시예3 70 15 15 0 1.0698
비교예1 85 15 - 0 0.9813
비교예2 80 15 0 5 1.0022
비교예3 75 15 0 10 1.0468
비교예4 70 15 0 15 1.0736
< 실험예 : 수지의 물성 평가>
실험예1 . 인장 강도( Tensile strength ) 측정
ASTM D638의 기준에 의거하고 만능시험기 장치를 이용하여, 상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 수지 조성물 각각의 인장 강도를 측정하였다.
실험예2 . 굴곡탄성률(Flexual modulus)의 측정
ASTM D790의 기준에 의거하고, 만능시험기를 이용하여 상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 수지 조성물 각각의 굴곡탄성률을 측정하였다.
실험예3 . 성형후 뒤틀림 정도 측정
상기 실시예 1 내지3, 비교예1 및 비교예4에서 얻어진 수지 조성물을 이용하여 35mm*10mm*3mm (가로*세로*두께)의 시편을 제작하고, 이러한 시편을 약 2일간 항온항습 조건에서 annealing 시켰다.
그리고, 상기 시편의 한쪽 끝단을 고정하여 다른 한쪽의 지면에서 떠있는 높이를 측정하고, 또한, 시편을 그대로 놔두었을 때 지면에서 최대로 떠있는 부분의 높이를 측정하여, warpage 변화량을 측정하였다.
실험예4 . 충격 강도의 측정
ASTM D256의 기준에 의거하고 IZOD 충격시험기를 이용하여, 상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 수지 조성물 각각의 충격 강도를 측정하였다.
상기 실험예 1 내지 4의 결과를 하기 표2에 기재하였다.
실험예 1 내지 4의 결과
인장강도
(Kgf/㎠)		 굴곡탄성률
(Kgf/㎠)		 warpage 변화량
(㎝)		 충격강도
(kgcm/cm)
한끝단
고정시		 지면에서 최대높이
실시예1 831 38201 2.5 1.4 15.9
실시예2 731 41721 1.8 0.8 13.6
실시예3 740 42660 0.7 0.3 12.9
비교예1 858 34088 3.5 1.5 16.2
비교예2 756 37830 3.2 1.5 11.6
비교예3 741 41790 2.8 1.4 8.5
비교예4 720 43260 2.4 1.2 7.3
상기 표2에 나타난 바와 같이, 실시예의 폴리프로필렌 수지 조성물을 이용하면, 충분한 인장 강도 및 충격 강도를 확보하면서도 제품의 탄성을 크게 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 특히, 금운모의 사용으로 인하여 제조되는 수지 성형품에서 MD 방향과 TD방향으로의 수축율의 차이를 크게 줄일 수 있고, 형상 수축에 따라 Warpage현상을 최소화 할 수 있다는 점이 확인되었다.
이에 반하여, 추가적인 강성 보강재나 첨가제를 사용하지 않은 비교예1은 수축에 따른 Warpage현상이 실시예 1과 비교하여 크게 나타났으며, 활석을 사용한 비교예 2 내지 4의 경우도 Warpage현상을 크게 줄이지 못할 뿐만 아니라 제조되는 수지 성형품의 인장 강도나 충격 강도를 상대적으로 크게 저하시키는 것을 확인되었다.

Claims (9)

  1. 폴리프로필렌 수지 50 내지 95중량%;
    유리 장섬유 1 내지 30중량%; 및
    금운모 1 내지 25중량%를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    비중이 1.1 g/㎤이하인 폴리프로필렌 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 폴리프로필렌 수지는 30 g/10분 내지 100 g/10분(ASTM D1238, 230℃)의 용융 지수를 갖는 고결정성 폴리프로필렌 수지인 폴리프로필렌 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 금운모가 90:1 내지 120:1의 이축율을 갖는 폴리프로필렌 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 유리 장섬유는 8mm 내지 12mm의 길이를 갖는 폴리프로필렌 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상용화제 0.1 내지 10중량%를 더 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
  7. 폴리프로필렌 수지 및 금운모를 함유한 마스터 배치를 포함하는 원료를 용융 및 압출하는 단계;
    상기 압출되는 원료에 유리 장섬유를 함침시키는 단계를 포함하는, 제1항의 폴리프로필렌 수지 조성물의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 원료의 용융은 180 내지 220 ℃에서 이루어지며,
    상기 압출은 250 내지 350 rpm 속도로 이루어지는, 폴리프로필렌수지 조성물의 제조 방법.
  9. 제1항의 폴리프로필렌 수지 조성물을 포함하는 수지 성형품.
KR1020110126213A 2011-11-29 2011-11-29 폴리프로필렌 수지 조성물, 이의 제조 방법 및 폴리프로필렌 수지 성형품 KR101354695B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110126213A KR101354695B1 (ko) 2011-11-29 2011-11-29 폴리프로필렌 수지 조성물, 이의 제조 방법 및 폴리프로필렌 수지 성형품

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110126213A KR101354695B1 (ko) 2011-11-29 2011-11-29 폴리프로필렌 수지 조성물, 이의 제조 방법 및 폴리프로필렌 수지 성형품

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130059951A true KR20130059951A (ko) 2013-06-07
KR101354695B1 KR101354695B1 (ko) 2014-01-24

Family

ID=48858687

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110126213A KR101354695B1 (ko) 2011-11-29 2011-11-29 폴리프로필렌 수지 조성물, 이의 제조 방법 및 폴리프로필렌 수지 성형품

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101354695B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101425975B1 (ko) * 2013-08-28 2014-08-05 롯데케미칼 주식회사 자동차 외장재 제조용 고분자 수지 블렌드 조성물, 자동차 외장재용 수지 성형품 및 이의 제조방법
KR101458178B1 (ko) * 2013-11-25 2014-11-05 롯데케미칼 주식회사 장섬유 복합재의 제조방법
CN115418053A (zh) * 2022-09-30 2022-12-02 金发科技股份有限公司 低等规聚丙烯和金云母的组合作为提高聚丙烯制品熔接线强度和力学性能的添加剂的应用
PL443725A1 (pl) * 2023-02-09 2024-08-12 Connect Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością Kompozycja na osnowie poodpadowego PP i sposób jej przetwarzania metodą formowania wtryskowego

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60202144A (ja) 1984-03-27 1985-10-12 Sumitomo Chem Co Ltd ポリプロピレン樹脂組成物
JP2004002837A (ja) 2002-04-26 2004-01-08 Sumitomo Chem Co Ltd 疲労特性の改良された長繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物成形品
KR20040065077A (ko) * 2003-01-15 2004-07-21 삼성아토피나주식회사 강성과 내열성이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물
KR100509908B1 (ko) * 2003-01-15 2005-08-24 삼성토탈 주식회사 강성과 내열성이 우수한 저휨성의 폴리프로필렌 수지 조성물

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101425975B1 (ko) * 2013-08-28 2014-08-05 롯데케미칼 주식회사 자동차 외장재 제조용 고분자 수지 블렌드 조성물, 자동차 외장재용 수지 성형품 및 이의 제조방법
KR101458178B1 (ko) * 2013-11-25 2014-11-05 롯데케미칼 주식회사 장섬유 복합재의 제조방법
CN115418053A (zh) * 2022-09-30 2022-12-02 金发科技股份有限公司 低等规聚丙烯和金云母的组合作为提高聚丙烯制品熔接线强度和力学性能的添加剂的应用
CN115418053B (zh) * 2022-09-30 2023-12-22 金发科技股份有限公司 低等规聚丙烯和金云母的组合作为提高聚丙烯制品熔接线强度和力学性能的添加剂的应用
PL443725A1 (pl) * 2023-02-09 2024-08-12 Connect Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością Kompozycja na osnowie poodpadowego PP i sposób jej przetwarzania metodą formowania wtryskowego

Also Published As

Publication number Publication date
KR101354695B1 (ko) 2014-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100857185B1 (ko) 섬유강화 폴리프로필렌 수지조성물
CN101712780A (zh) 一种低密度、高刚性、高韧性的聚丙烯纳米复合材料及其制备方法
CN106928697B (zh) 尼龙材料及其制备方法和应用
KR101526742B1 (ko) 성형성이 우수한 탄소섬유 보강 폴리프로필렌 수지 조성물
KR101354695B1 (ko) 폴리프로필렌 수지 조성물, 이의 제조 방법 및 폴리프로필렌 수지 성형품
CN101759914A (zh) 一种矿物/晶须增韧增强聚丙烯组合物
CN108841085B (zh) 一种高刚性、高耐热聚丙烯材料及其制备方法，一种注塑成型产品及其制备方法
KR101317596B1 (ko) 저비중, 고탄성 및 저휨 특성의 열가소성 장섬유 폴리프로필렌 수지 조성물
KR101836627B1 (ko) 촉감과 치수안정성이 우수한 고강성 폴리프로필렌 복합 수지 조성물
KR102396826B1 (ko) 폴리아미드 수지 조성물 및 이를 이용한 플라스틱 성형체 제조
KR101777446B1 (ko) 유리섬유 보강 폴리아미드 수지 조성물 및 플라스틱 성형품
KR101790834B1 (ko) 폴리에틸렌 테레프탈레이트 난연수지 조성물 및 사출품
KR20180067049A (ko) 유리섬유 및 탄소섬유로 강화된 폴리아미드 하이브리드 조성물
KR101678263B1 (ko) 유리섬유 보강된 경량 폴리프로필렌 수지 조성물, 및 상기 조성물로 제조되는 성형품
CN110760129A (zh) 具有低线性膨胀系数的聚丙烯材料及其制备方法
KR101425975B1 (ko) 자동차 외장재 제조용 고분자 수지 블렌드 조성물, 자동차 외장재용 수지 성형품 및 이의 제조방법
KR102234585B1 (ko) 투명성 및 기계적 물성이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물 및 그로부터 제조된 성형품
KR20170076869A (ko) 섬유 강화 복합재용 조성물, 섬유 강화 복합재 및 섬유 강화 복합재의 제조방법
CN111087779B (zh) 功能性树脂组合物及其制备方法和应用
KR20160069047A (ko) 발포 블로우 성형용 폴리올레핀 복합재 수지 조성물
KR101871099B1 (ko) 저비중, 저선팽창을 갖는 자동차 외장재용 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이로 제조된 성형품
KR20150076619A (ko) 폴리아미드 수지 조성물
US9938391B2 (en) Method for preparing polyolefin resin composition and polyolefin resin composition
KR101674545B1 (ko) 폴리올레핀 수지 조성물 및 이의 제조방법
KR100792115B1 (ko) 강도 및 내열성이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161228

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171227

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190102

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200102

Year of fee payment: 7