KR20160025133A - 폴리올레핀계 탄성체 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명 일구현예의 폴리올레핀계 탄성체 조성물은 용융지수가 서로 상이한 2종 이상의 프로필렌계 중합체를 포함하는 혼합물(A); 비유동관리(Non-Control Rheology)된 에틸렌-프로필렌 공중합체(B); 장섬유 보강재(C); 열가소성 탄성체(D); 그래프트 변성 프로필렌 공중합체(E); 및 안티몬 산화물(F); 을 포함한다. 이를 통해 본 발명의 구현예들은 두께가 얇은 형태로 성형되는 경우에도 강성 및 내충격성이 우수하여, 유기휘발성물질의 발생을 최소화한 폴리올레핀계 탄성체 조성물 및 이를 포함하는 자동차용 크래시 패드를 제공할 수 있다.

Description

폴리올레핀계 탄성체 조성물{POLYOLEFIN ELASTOMER COMPOSITION}
본 발명의 구현예들은 폴리올레핀계 탄성체 조성물 및 이를 포함하는 자동차용 크래시 패드에 관한 것이다.
상용화 이래, 자동차는 탑승자의 안전보장, 차체의 대형화, 디자인의 고급화 등의 요구를 만족하기 위해 무게가 증가하는 방향으로 발전해왔다. 그러나, 무게 증가로 인한 연비의 감소는 연료 소모량 및 이산화탄소 배출량의 증가로 이어져, 매년 엄격해지고 있는 환경규제에 부합하기 어렵다.
때문에, 최근에는 자동차의 안전장치, 보강구조, 고급화된 편의장치 등을 유지하면서도, 동시에 차체의 총 무게를 경량화하는 것이 관련 제조업자들의 커다란 과제로 부상하고 있다.
한 편, 크래시 패드는 자동차의 내장재로 사용되는 대표적인 부품이다. 일반적으로 내장재는 차량의 실내에서 운전석 전방이나 도어의 내측에 부착된다. 이와 같은　내장재는 자동차의 내부를 장식하는 기능은 물론, 사고 시 탑승자가 받는 충격을 완화하여 상해를 줄이는 기능을 수행한다.
크래시 패드 등의 내장재에는 각종의 제어부 및 편의장치들이 설치되기 위한 설치공이 형성된다. 때문에 편의장치들이 안정적으로 설치되면서도, 이들과 조화되는 외관을 구현하기 위해 크래시 패드용 조성물은 성형성 및 가공성이 우수할 필요성이 있다.
또한, 내장재는 차량의 실내에 설치되는 것이기 때문에 사용자의 건강과 직접적으로 연관되어 있다. 이에 따라, 자동차 내장재에서 발생하게 되는 휘발성유기화합물의 양과 관련한 규제들이 강화되고 있다.
종래에는 자동차 내장재에서 발생하는 휘발성유기화합물을 저감하기 위하여 광촉매를 비롯한 여러 화학물질 등을 사용하는 방법이 알려져 있다. 그러나, 이러한 방법은 처리비용이 매우 고가이기 때문에 보편화가 어려운 문제점이 있다.
따라서, 크래시 패드 등에 사용되는 소재 자체가 가지는 휘발성유기화합물을 최소화 하면서도 우수한 물성 및 가공성을 함께 구현할 수 있는 기술에 대한 필요성이 증가하고 있다.
본 발명의 하나의 목적은 장단기 내열성이 우수한 폴리올레핀계 탄성체 조성물 및 이를 포함하는 자동차용 크래시 패드를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 얇은 두께로 성형하는 경우에도, 물성이 우수한 폴리올레핀계 탄성체 조성물 및 이를 포함하는 자동차용 크래시 패드를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 휘발성유기화합물의 발생을 최소화한 폴리올레핀계 탄성체 조성물 및 이를 포함하는 자동차용 크래시 패드를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 내충격성 및 강성이 우수한 폴리올레핀계 탄성체 조성물 및 이를 포함하는 자동차용 크래시 패드를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 성형성 및 가공성이 우수한 폴리올레핀계 탄성체 조성물 및 이를 포함하는 자동차용 크래시 패드를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 달성될 수 있다.
본 발명 일구현예의 폴리올레핀계 탄성체 조성물은 프로필렌계 중합체를 포함하는 혼합물(A); 비유동관리(Non-Control Rheology)된 에틸렌-프로필렌 공중합체(B); 장섬유 보강재(C); 열가소성 탄성체(D); 그래프트 변성 프로필렌 공중합체(E); 및 안티몬 산화물(F); 을 포함한다. 상기 프로필렌계 중합체를 포함하는 혼합물(A)은 용융지수가 서로 상이한 2종 이상의 프로필렌계 중합체를 포함한다.
상기 폴리올레핀계 탄성체 조성물은 전체 폴리올레핀계 탄성체 조성물 100 중량부를 기준으로, 용융지수가 서로 상이한 2종 이상의 프로필렌계 중합체를 포함하는 혼합물(A) 35 중량부 내지 55중량부; 비유동관리(Non-Control Rheology)된 에틸렌-프로필렌 공중합체(B) 30 중량부 내지 40 중량부; 장섬유 보강재(C) 15 중량부 내지 30 중량부; 열가소성 탄성체(D) 5 중량부 내지 15 중량부; 그래프트 변성 프로필렌 공중합체(E) 0.1 중량부 내지 2.5 중량부; 및 안티몬 산화물(F) 0.2 중량부 내지 5.0 중량부; 를 포함할 수 있다.
상기 프로필렌계 중합체를 포함하는 혼합물(A)은 230℃의 온도 및 2.16kg의 하중에서 용융지수(melt index)가 0.1g/10분 내지 5g/10분인 제1프로필렌 중합체; 및 230℃의 온도 및 2.16kg의 하중에서 용융지수(melt index)가 50g/10분 내지 100g/10분인 제2프로필렌 중합체; 를 포함할 수 있다.
상기 제1프로필렌 중합체 및 제2프로필렌 중합체는 각각 메탈로센 촉매로 중합되고, 아이소택틱도가 95% 내지 100%일 수 있다.
상기 프로필렌계 중합체를 포함하는 혼합물(A)은 다분산지수(PDI: Polydispersity Index)가 2 내지 5일 수 있다.
상기 비유동관리(Non-Control Rheology)된 에틸렌-프로필렌 공중합체(B)는, 에틸렌-프로필렌 공중합체(B) 중 에틸렌 20 중량% 내지 50 중량% 및 프로필렌 50 중량% 내지 80 중량%를 포함할 수 있다.
상기 비유동관리(Non-Control Rheology)된 에틸렌-프로필렌 공중합체(B)는 에틸렌 대 프로필렌의 비율이 1:1 내지 1:4 일 수 있다.
상기 비유동관리(Non-Control Rheology)된 에틸렌-프로필렌 공중합체(B)는 230℃의 온도 및 2.16kg의 하중에서 용융지수(melt index)가 10g/10분 내지 20g/10분일 수 있다.
상기 장섬유 보강재(C)는 길이가 2mm 내지 20mm일 수 있다.
상기 장섬유 보강재(C)는 유리 섬유, 탄소 섬유, 현무암 섬유, 고분자 섬유, 천연 섬유 및 이들의 혼합물 중 1종 이상일 수 있다.
상기 열가소성 탄성체(D)는 에틸렌-올레핀 공중합체, 스티렌-디엔 공중합체 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
상기 에틸렌-올레핀 공중합체에 포함되는 올레핀은 탄소수 4 내지 20의 알파-올레핀일 수 있다.
상기 열가소성 탄성체(D)는 230℃의 온도 및 2.16kg의 하중에서 용융지수(melt index)가 10g/10분 내지 40g/10분일 수 있다.
상기 그래프트 변성 프로필렌 공중합체(E)는 불포화카르복실산 화합물, 불포화카르복실산 유도체 화합물, 유기실란화합물 및 유기실란 유도체 화합물 중 1종 이상의 화합물이 프로필렌 중합체에 그래프팅기로 도입된 것일 수 있다.
상기 그래프팅기로 도입되는 화합물은 전체 그래프트 변성 프로필렌 공중합체(E) 중 5 중량% 내지 10 중량%로 포함될 수 있다.
상기 안티몬 산화물(F)은 비표면적이 70m2/g 내지 300 m2/g일 수 있다.
상기 안티몬 산화물(F)은 평균입경이 0.001㎛ 내지 1㎛ 일 수 있다.
본 발명의 다른 구현예는 자동차용 내장재로 사용되는 크래시 패드에 관한 것이다. 상기 크래시 패드는 전술한 구현예의 폴리올레핀계 탄성체 조성물을 포함할 수 있다.
본 발명의 구현예들은 장단기 내열성이 우수한 폴리올레핀계 탄성체 조성물 및 이를 포함하는 자동차용 크래시 패드를 제공하기 위한 발명의 효과를 갖는다.
본 발명의 또 다른 목적은 휘발성유기화합물의 발생을 최소화한 폴리올레핀계 탄성체 조성물 및 이를 포함하는 자동차용 크래시 패드를 제공할 수 있다.
본 발명의 구현예들은 얇은 두께로 성형하는 경우에도, 물성이 우수한 폴리올레핀계 탄성체 조성물 및 이를 포함하는 자동차용 크래시 패드를 제공할 수 있다.
본 발명의 구현예들은 내충격성 및 강성이 우수한 폴리올레핀계 탄성체 조성물 및 이를 포함하는 자동차용 크래시 패드를 제공할 수 있다.
본 발명의 구현예들은 성형성 및 가공성이 우수한 폴리올레핀계 탄성체 조성물 및 이를 포함하는 자동차용 크래시 패드를 제공할 수 있다.
본 발명 일구현예의 폴리올레핀계 탄성체 조성물은 프로필렌계 중합체를 포함하는 혼합물(A); 비유동관리(Non-Control Rheology)된 에틸렌-프로필렌 공중합체(B); 장섬유 보강재(C); 열가소성 탄성체(D); 그래프트 변성 프로필렌 공중합체(E); 및 안티몬 산화물(F); 을 포함한다.
(A)프로필렌계 중합체를 포함하는 혼합물
상기 프로필렌계 중합체를 포함하는 혼합물(A)은 용융지수가 서로 상이한 2종 이상의 프로필렌계 중합체를 포함한다.
본 명세서에서는 프로필렌계 중합체를 용융지수의 범위에 따라 임의로 「제1프로필렌계 중합체」, 「제2프로필렌계 중합체」 등으로 구분하여 표시할 수 있다.
일 실시예의 프로필렌계 중합체를 포함하는 혼합물(A)은 230℃의 온도 및 2.16kg의 하중에서 용융지수(melt index)가 0.1g/10분 내지 5g/10분인 제1프로필렌 중합체; 및 230℃의 온도 및 2.16kg의 하중에서 용융지수(melt index)가 50g/10분 내지 100g/10분인 제2프로필렌 중합체; 를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 후술하는 장섬유 보강재의 함침성을 향상시키는 동시에, 크래시 패드로 사용하기에 적절한 물성을 부여할 수 있다. 또한, 유기휘발성 물질의 발생을 억제 할 수 있다.
제1프로필렌 중합체 및 제2프로필렌 중합체는 각각 메탈로센 촉매로 중합된 폴리프로필렌 중합체일 수 있다. 상기 메탈로센 촉매로 중합된 폴리프로필렌 중합체는 예를 들면, 아이소택틱 폴리프로필렌, 신시오택틱 폴리프로필렌 또는 헤미아이소택틱 폴리프로필렌일 수 있다. 일 구체예에서, 제1프로필렌 중합체 및 제2프로필렌 중합체는 메탈로센 촉매로 중합됨으로써, 아이소택틱도(Isotactic Index)를 예를 들면, 95%이상, 95% 내지 100%, 95% 내지 99.9% 또는 98% 내지 99.9%로 조절할 수 있다. 이러한 프로필렌계 중합체를 사용하는 경우, 폴리올레핀계 탄성체의 내열성을 향상시키면서도, 다분산지수를 낮출 수 있다.
제1프로필렌 중합체의 함량은 전체 프로필렌계 중합체를 포함하는 혼합물(A) 100 중량부를 기준으로 0.1 중량부 내지 5.0 중량부일 수 있다. 상기 범위 내에서, 조성물의 가공성의 저하, 함침성의 저하 및 강성의 저하를 방지할 수 있다.
제2프로필렌 중합체의 함량은 전체 프로필렌계 중합체를 포함하는 혼합물(A) 100 중량부를 기준으로 50 중량부 내지 100 중량부일 수 있다. 상기 범위 내에서, 장섬유의 함침성 및 강성의 저하를 방지할 수 있고, 휘발성 유기화합물의 발생량을 낮출 수 있다.
프로필렌계 중합체를 포함하는 혼합물(A)은 다분산지수(PDI: Polydispersity Index)가 2 내지 5, 2 내지 4 또는 2 내지 3 일 수 있다. 상기 범위 내에서 조성물의 가공성이 저하되는 것을 방지하면서도, 강성 및 내열성이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 분산성이 우수하여 휘발성 유기화합물의 발생량을 낮출 수 있다.
프로필렌계 중합체를 포함하는 혼합물(A)의 함량은 예를 들면, 전체 폴리올레핀계 탄성체 조성물 100 중량부를 기준으로 35 중량부 내지 55 중량부, 40 중량부 내지 55 중량부 또는 45 중량부 내지 50 중량부일 수 있다. 상기 범위 내에서 프로필렌계 중합체의 함량이 낮아 내열성이 저하되는 것을 방지하는 동시에, 폴리올레핀계 탄성체의 강성 및 내충격성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
(B)에틸렌-프로필렌 공중합체
에틸렌-프로필렌 공중합체(B)는 비유동관리(Non-Control Rheology) 에틸렌-프로필렌 공중합체이다.
본 명세서에서 사용하는 용어 「비유동관리(Non-Control Rheology)」는 구체적으로 폴리머의 크래킹 공정 등을 거치지 않은 것을 의미할 수 있다. 크래킹 공정은 예를 들면, 폴리머를 인공적으로 분해하는 공정을 의미할 수 있다. 구체적으로, 크래킹 공정은 압출기 내 과산화물 투입하여 유동성을 인공적으로 조절하는 공정일 수 있다.
이와 같이 비유동관리된 에틸렌-프로필렌 공중합체를 사용하는 경우, 저분자량 물질의 발생을 최소화할 수 있어 휘발성 유기화합물의 발생량을 낮출 수 있다.
비유동관리(Non-Control Rheology)된 에틸렌-프로필렌 공중합체(B)는, 에틸렌 단량체 및 프로필렌 단량체의 공중합물일 수 있다. 예를 들면, 에틸렌-프로필렌 공중합체는 에틸렌 단량체 및 프로필렌 단량체를 공중합 단위로 포함하는 블록 공중합체일 수 있다. 이러한 경우, 폴리올레핀계 탄성체의 내열성 및 강성을 유지하면서 동시에 내충격성을 향상시킬 수 있다.
에틸렌-프로필렌 공중합체의 중합비율 등은 특별히 제한되지 않고, 원하는 물성에 따라 적절한 것을 비율 등으로 조절할 수 있다.
일 구체예에서, 비유동관리(Non-Control Rheology)된 에틸렌-프로필렌 공중합체(B)는 에틸렌-프로필렌 공중합체(B) 중 에틸렌을 20 중량% 내지 50 중량% 또는 30 중량% 내지 50 중량%로 포함할 수 있다. 상기 범위 내에서 강성 및 내충격성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
다른 구체예에서, 비유동관리(Non-Control Rheology)된 에틸렌-프로필렌 공중합체(B)는 에틸렌-프로필렌 공중합체(B) 중 프로필렌을 50 중량% 내지 80중량% 또는 50 중량% 내지 70 중량%로 포함할 수 있다. 상기 범위 내에서 강성 및 내충격성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
또 다른 구체예에서, 비유동관리(Non-Control Rheology)된 에틸렌-프로필렌 공중합체(B)는 에틸렌 대 프로필렌의 비율이 1:1 내지 1:4 또는 1:1 내지 1:2 일 수 있다. 상기 범위 내에서 내열성이 저하되는 것을 방지하는 동시에, 강성 및 내충격성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
비유동관리(Non-Control Rheology)된 에틸렌-프로필렌 공중합체(B)는 230℃의 온도 및 2.16kg의 하중에서 용융지수(melt index)가 예를 들면, 10g/10분 내지 20g/10분 또는 15g/10분 내지 20g/10분일 수 있다. 상기 범위 내에서, 함침성이 저하되는 것을 방지하는 동시에, 강성 및 내충격성을 더욱 향상시킬 수 있다.
비유동관리(Non-Control Rheology)된 에틸렌-프로필렌 공중합체(B)의 함량은 예를 들면, 전체 폴리올레핀계 탄성체 조성물 100 중량부 대비 30 중량부 내지 40 중량부 또는 30 중량부 내지 35 중량부일 수 있다. 상기 범위 내에서, 내충격성이 저하되는 것을 방지하면서도 크래시 패드로 적용하기에 적절한 강성을 유지할 수 있다. 또한, 유기휘발성물질의 발생을 최소화할 수 있다.
(C)장섬유 보강재
본 명세서에서 사용하는 용어 「장섬유」 또는 「장섬유 보강재」는 길이가 2mm이상인 섬유 또는 이의 가공품을 의미할 수 있다. 장섬유 의 길이는, 일반적으로 장섬유로 분류될 수 있는 정도라면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 2mm 내지 20mm, 2mm 내지 18mm, 3mm 내지 18mm 또는 8mm 내지 12mm일 수 있다. 상기 범위 내에서, 탄성체의 취성을 효과적으로 저감하면서도 내충격성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 범위 내에서 폴리올레핀계 탄성체 조성물을 얇게 성형하는 경우에도 충분한 강성 및 물성을 확보할 수 있다.
일 구체예에서, 장섬유는 폴리올레핀계 탄성체 조성물을 사출하여 제조한 탄성체에서의 길이가 2mm 이상, 3mm 이상, 구체적으로 8mm 내지 12mm일 수 있다.
다른 구체예에서, 장섬유 보강재(C)는 폴리올레핀계 탄성체 조성물에 포함되어 플라스틱 펠렛의 상태로 가공될 수 있다. 이러한 경우의 장섬유 보강재의 길이는 펠렛의 길이와 동일할 수 있다. 이러한 펠렛의 길이는 예를 들면, 8mm 내지 12mm 또는 8mm 내지 10mm일 수 있다.
장섬유 보강재(C)는 폴리올레핀계 탄성체 내에 함침되어, 강성 및 내충격성을 향상시킬 수 있다. 이러한 경우, 폴리올레핀계 탄성체를 박막형으로 성형하더라도, 충분한 강성 및 내충격성을 발휘할 수 있다. 동시에, 크래시 패드의 취성도 현저하게 낮출 수 있어, 경량화에 우수한 효과가 있다.
장섬유 보강재(C)는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 유리 섬유, 탄소 섬유, 현무암 섬유, 고분자 섬유, 천연 섬유 및 이들의 혼합물 중 1종 이상일 수 있다. 상기의 예시적인 종류의 장섬유 보강재를 사용하는 경우 경량화에 더욱 유리할 수 있다.
장섬유 보강재(C)는 예를 들면, 평균 섬유 직경이 6㎛ 내지 20㎛, 6㎛ 내지 15㎛, 10㎛ 내지 20㎛일 수 있다. 상기 평균 섬유 직경은 장섬유의 섬유 직경의 합산값을 전체 장섬유의 구성 개수로 나눗셈하여 계산한다. 상기 범위 내에서, 탄성체의 내충격성, 강도 등의 물성을 효과적으로 향상시킬 수 있다. 동시에 박막화하는 경우에도 취성이 낮아 폴리올레핀 탄성체에 경량성을 부여할 수 있다.
장섬유는 길이 대 지름의 비율(Aspect ratio)이, 예를 들면, 100: 1 내지 3500: 1, 100: 1 내지 1000: 1, 100: 1 내지 500: 1 또는 100: 1 내지 200: 1 일 수 있다. 상기 범위 내에서, 함침성이 우수하고, 조성물의 흐름성을 방해하지 않으면서 물성을 향상시킬 수 있다.
장섬유 보강재(C)의 가공 형태는 예를 들면, 화이버 로빙(fiber roving), 멀티 엔드 로빙(multi end roving), 싱글 엔드 로빙(single end roving), 로빙 클로스(roving cloth), 서페이스 매트(surface mat) 또는 티슈 (tissue) 일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기의 예시적인 형태로 가공하는 경우, 폴리올레핀계 탄성체를 더욱 박막화할 수 있어 경량화에 효과적이다. 상기 가공 형태는 제한 없이 원하는 탄성체의 물성 및 기타 특성에 따라 적절한 방식을 채용하여 사용할 수 있다.
장섬유 보강재(C)의 함량은 예를 들면, 전체 폴리올레핀계 탄성체 조성물 100 중량부를 기준으로 15 중량부 내지 30 중량부, 15 중량부 내지 25 중량부 또는 20 중량부 내지 25 중량부 일 수 있다. 상기 범위 내에서, 강성 및 내충격성이 저하되는 것을 방지하면서도 흐름성 저하로 인한 웰드 강도의 저하를 방지하고, 중량 증가를 방지할 수 있다.
장섬유 보강재(C)는 예를 들면 집속제를 추가로 포함할 수 있다. 집속제는 장섬유와 상기 장섬유가 함침되는 조성물의 함침성 및 상용성을 향상시킬 수 있다.
집속제의 종류는 특별히 제한되지 않고, 장섬유 보강재와의 상용성이 우수한 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 장섬유 보강재의 소재 등과 함께 사용되는 것으로 알려져 있거나, 상용성이 우수한 것으로 알려져 있는 집속제 또는 바인더 중 적절한 것을 채용하여 사용할 수 있다.
집속제는 예를 들면, 전체 장섬유 100 중량부를 기준으로 3 중량부 내지 5 중량부, 3 중량부 내지 4 중량부 또는 4 중량부 내지 5 중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서 장섬유의 함침성 및 상용성을 향상시키면서도, 전체 폴리올레핀계 탄성체 조성물의 물성을 저하시키지 않는다.
(D)열가소성 탄성체
열가소성 탄성체(D)는 에틸렌-올레핀 공중합체, 스티렌-디엔 공중합체 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
에틸렌-올레핀 공중합체는 에틸렌 단량체 및 올레핀 단량체를 공중합 단위로 포함할 수 있다. 상기 에틸렌-올레핀 공중합체에 포함되는 올레핀은 탄소수 4 이상의 알파-올레핀일 수 있다. 예를 들면, 올레핀은 탄소수 4 내지 20의 알파-올레핀 또는 탄소수 4 내지 10의 알파-올레핀일 수 있다. 구체적으로 예를 들면, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-노넨, 1-데켄 등일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
에틸렌-올레핀 공중합체는 블록 공중합체 또는 그래프트 공중합체일 수 있다. 에틸렌-올레핀 공중합체의 중합비율 등은 특별히 제한되지 않고, 원하는 물성에 따라 적절한 비율 등을 조절하여 사용할 수 있다. 일 구체예에서, 에틸렌-올레핀 공중합체는 에틸렌을 0.1 중량% 내지 99.9 중량%로 포함할 수 있다. 다른 구체예에서, 에틸렌-올레핀 공중합체는 올레핀을 0.1 중량% 내지 99.9 중량%로 포함할 수 있다. 상기 범위 내에서, 에틸렌-올레핀 공중합체는 폴리올레핀계 탄성체의 내충격성 및 가공성을 더욱 향상시킬 수 있다.
에틸렌-올레핀 공중합체의 함량은 열가소성 탄성체(D) 중 0 중량% 내지 100중량%, 20 중량% 내지 80 중량% 또는 40 중량% 내지 60 중량%일 수 있다. 상기 범위 내에서, 에틸렌-올레핀 공중합체는 폴리올레핀계 탄성체의 흐름성 저하를 방지하고, 내충격성을 향상시킬 수 있다.
스티렌-디엔 공중합체는 스티렌 단량체 및 디엔 단량체를 공중합 단위로 포함할 수 있다. 이러한 경우, 스티렌-디엔 공중합체는 블록 공중합체 또는 그래프트 공중합체일 수 있다. 스티렌 단량체는 예를 들면, 알파-메틸스티렌, 알파-에틸스티렌, 알파-프로필스티렌 등일 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 디엔 단량체는 부타디엔, 이소프렌 등일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
스티렌-디엔 공중합체의 중합비율 등은 특별히 제한되지 않고, 원하는 물성에 따라 적절한 것을 채용하여 사용할 수 있다. 일 구체예에서, 스티렌-디엔 공중합체는 스티렌을 0.1 중량% 내지 99.9 중량%로 포함할 수 있다. 다른 구체예에서, 스티렌-디엔 공중합체는 디엔을 0.1 중량% 내지 99.9 중량%로 포함할 수 있다. 상기 범위 내에서, 스티렌-디엔 공중합체는 폴리올레핀계 탄성체의 강성을 더욱 향상시킬 수 있다.
스티렌-디엔 공중합체의 함량은 열가소성 탄성체(B) 100 중량%를 기준으로 0 중량% 내지 100 중량%, 20 중량% 내지 80 중량% 또는 40 중량% 내지 60 중량%일 수 있다. 상기 범위 내에서, 스티렌-디엔 공중합체는 폴리올레핀계 탄성체 조성물의 흐름성 저하를 방지하고, 내충격성을 향상시킬 수 있다.
열가소성 탄성체(D)는 230℃의 온도 및 2.16kg의 하중에서 용융지수(melt index)가 예를 들면, 10g/10분 내지 40g/10, 10g/10분 내지 30g/10분 또는 15g/10분 내지 30g/10분일 수 있다. 상기 범위 내에서, 함침성이 저하되는 것을 방지하는 동시에, 강성 및 내충격성이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 강성의 저하를 방지할 수 있고, 휘발성 유기화합물의 발생량을 낮출 수 있다.
열가소성 탄성체(D)의 함량은 전체 폴리올레핀계 탄성체 조성물 100 중량부를 기준으로 5 중량부 내지 15 중량부, 8 중량부 내지 15 중량부, 5 중량부 내지 10 중량부 또는 8 중량부 내지 10 중량부일 수 있다. 상기 범위 내에서 폴리올레핀계 탄성체 조성물의 흐름성 저하를 방지하고, 내충격성을 향상시킬 수 있다. 또한, 강성의 저하를 방지할 수 있고, 휘발성 유기화합물의 발생량을 낮출 수 있다.
(E)그래프트 변성 프로필렌 공중합체
그래프트 변성 프로필렌 공중합체(E)는 불포화카르복실산 화합물, 불포화카르복실산 유도체 화합물, 유기실란화합물 및 유기실란화합물 유도체 화합물 중 1종 이상의 화합물이 프로필렌 중합체에 그래프팅기로 도입된 것일 수 있다. 상기 그래프팅기는 프로필렌 중합체에 예를 들면, 알킬기, 아릴기, 시클로 알킬기, 알콕시기 등의 관능기를 부여하는 역할을 할 수 있다. 이러한 관능기를 통해, 그래프트 변성 프로필렌 공중합체는 폴리올레핀계 조성물에 포함된 다른 성분들과의 상용성을 향상 시킬 수 있다. 이러한 경우, 조성물의 상분리 현상 등을 방지하고, 가공성 및 물성을 향상시킬 수 있다.
상기 프로필렌 중합체는 전체 그래프트 변성 프로필렌 공중합체(E) 100 중량%를 기준으로 90 중량% 내지 95 중량%, 90중량% 내지 94 중량%, 90 중량% 내지 93 중량%, 91 중량% 내지 94 중량% 또는 91 중량% 내지 93 중량%일 수 있다. 상기 범위 내에서, 섬유와 수지 간의 상용성을 향상시키고, 물성을 향상시킬 수 있다.
상기 그래프팅기로 사용되는 화합물은 전체 그래프트 변성 프로필렌 공중합체(E) 100 중량%를 기준으로 5 중량% 내지 10 중량%, 6 중량% 내지 10 중량%, 7 중량% 내지 10 중량%, 6 중량% 내지 9 중량% 또는 7 중량% 내지 9 중량%일 수 있다. 상기 범위 내에서, 섬유와 수지 간의 상용성을 더욱 향상시키면서, 함수량의 과도한 증가 및 취성의 발생을 방지할 수 있다.
상기 그래프트 변성 프로필렌 공중합체(E)는 전체 폴리올레핀계 탄성체 조성물 100 중량부를 기준으로 0.1 중량부 내지 2.5 중량부, 0.5 중량부 내지 1.0 중량부 내지 2 중량부 또는 1.5 중량부 내지 2 중량부일 수 있다. 상기 범위 내에서, 조성물의 상용성을 향상시켜 상분리를 방지하고, 가공성 및 물성을 향상시킬 수 있다.
(F)안티몬 산화물
안티몬 산화물(F)은 전체 폴리올레핀계 탄성체 조성물에서 발생하는 저분자량 물질들을 흡착하는 역할을 할 수 있다. 이러한 경우, 밖으로 용출되는 유기휘발성 물질들의 양을 저감할 수 있다.
안티몬(Sb)은 원자번호 51번으로 3가 이온, 또는 5가 이온이 될 수 있다. 안티몬 산화물(F)은 예를 들면, 산소와 반응하여 SbⅢ2O3, SbV2O5등의 형태를 이룰 수 있다. 또한, 안티몬 산화물은 안티몬 3가 이온(SbⅢ)과 5가 이온(SbV)이 공존하는 상으로 존재할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
일 구체예에서 안티몬 산화물은 Sb2On으로 나타낼 수 있다. 상기 n은, 3≤n≤5일 수 있다.
안티몬 산화물은 산소함량과 입자크기가 조절된 다공성 형태로 제조될 수 있다. 이러한 경우, 안티몬 산화물이 유기휘발성물질을 더욱 효과적으로 흡착할 수 있다.
안티몬 산화물(F)은 비표면적이 70m2/g 이상, 70m2/g 내지 300 m2/g, 70m2/g 내지 200 m2/g, 80m2/g 내지 200 m2/g, 90m2/g 내지 200 m2/g, 90m2/g 내지 180 m2/g 또는 120m2/g 내지 180 m2/g 일 수 있다. 상기 범위 내에서, 안티몬 산화물의 활성면적이 증가하여, 더욱 효과적으로 휘발성 유기화합물의 발생량을 낮출 수 있다.
상기 안티몬 산화물(F)은 평균입경이 예를 들면, 1㎛ 이하, 0.001㎛ 내지 1㎛, 0.01㎛ 내지 1㎛ 또는 0.1㎛ 내지 1㎛일 수 있다. 상기 범위 내에서, 휘발성 유기화합물의 저감이 더욱 효율적이다.
상기 안티몬 산화물(F)의 함량은 예를 들면, 전체 탄성체 조성물 100 중량부를 기준으로 0.2 중량부 내지 5 중량부, 0.5 중량부 내지 5 중량부, 1 중량부 내지 5 중량부 또는 3 중량부 내지 5 중량부 일 수 있다. 상기 범위 내에서, 유기화합물의 발생량을 낮추면서도 기계적 물성을 우수하게 유지할 수 있다.
또한, 폴리올레핀계 열가소성 탄성체 조성물은 본 발명의 목적 및 효과가 손상되지 않은 범위 내에서 예를 들면, 산화방지제, 자외선 흡수제, 중화제, 조핵제, 윤활제, 광안정제, 열안정제, 이형제, 난연제, 안료, 대전방지제, 항균제, 가공조제, 금속 불활성화제, 내마찰제, 내마모제, 커플링 에이전트 중 1종 이상의 첨가제를 포함하여 기타 물성을 부여할 수 있다.
본 발명 구현예들에 따른 폴리프로필렌 탄성체 조성물의 제조 방법은 특별히 한정되지 않는다. 이러한 제조방법은 해당 기술 분야에 잘 알려진 방법 중 적절한 것을 채용하여 사용할 수 있다.
일 구체예의 폴리프로필렌 탄성체 조성물의 제조 방법은, 통상의 기계적 혼련법으로, 각각의 프로필렌계 중합체를 포함하는 혼합물(A); 비유동관리(Non-Control Rheology)된 에틸렌-프로필렌 공중합체(B); 열가소성 탄성체(D); 그래프트 변성 프로필렌 공중합체(E); 및 안티몬 산화물(F); 을 혼합 또는 용융제조 할 수 있다. 이후, 프로필렌계 중합체를 포함하는 혼합물(A); 비유동관리(Non-Control Rheology)된 에틸렌-프로필렌 공중합체(B); 열가소성 탄성체(D); 그래프트 변성 프로필렌 공중합체(E); 및 안티몬 산화물(F); 을 통상의 방법에 따라 혼련하고, 미리 예열한 장섬유 보강재(C)를 함침시키는 방법일 수 있다.
본 발명의 다른 구현예는 자동차용 내장재로 사용되는 크래시 패드에 관한 것이다. 상기 크래시 패드는 전술한 폴리올레핀계 탄성체 조성물을 포함할 수 있다.
본 발명 일 구현예의 폴리올레핀계 탄성체 조성물을 성형 또는 가공하여 크래시 패드 적용하는 방법은 특별히 제한되지 않고, 당분야에 알려진 방법들 중 적절한 것을 채용하여 사용할 수 있다.
이하, 하기 실시 예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 이들 실시 예는 본 발명을 예시한 것일 뿐, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
제조예
용융지수가 서로 상이한 2종 이상의 프로필렌계 중합체를 포함하는 혼합물(A)의 제조
메탈로센 촉매로 중합한 제 1프로필렌계 중합체(A1, 230℃ 및 2.16kg에서의 용융지수=1g/10분, PDI=2.7, I.I=97%) 및 메탈로센 촉매로 중합한 제 2프로필렌계 중합체(A1, 230℃ 및 2.16kg에서의 용융지수=100, PDI=2.7, I.I=98%)를 혼합하여 프로필렌계 중합체(A)를 제조하였다.
상기 I.I(아이소택틱인덱스)는 속슬렛(soxhlet)추출기를 사용하여, 측정대상 중합체를 추출한 후, 끓는 n-헵탄에 용해되지 않는 중량을 측정한다. 이후, 하기의 식 1에 따라 I.I(아이소택틱인덱스)를 계산할 수 있다.
<식 1>
I.I(아이소택틱인덱스)=(추출 후 남아있는 중합체의 중량/추출 전 중합체의 중량)*100
비유동관리(Non-Control Rheology)된 에틸렌-프로필렌 공중합체(B)의 제조
에틸렌-프로필렌 공중합체(B1)로, 230℃ 및 2.16kg에서의 용융지수가 20g/10분이고, 에틸렌 함량이 에틸렌-프로필렌 공중합체(B1) 중 20wt%인 공중합체를 준비하였다. 에틸렌-프로필렌 공중합체(B1)은 비유동관리되었다.
에틸렌-프로필렌 공중합체(B2)로, 230℃ 및 2.16kg에서의 용융지수가 20g/10분이고, 에틸렌 함량이 에틸렌-프로필렌 공중합체(B1) 중 20wt%인 공중합체를 준비하였다. 에틸렌-프로필렌 공중합체(B2)는 유동관리되었다.
에틸렌-프로필렌 공중합체 내의 에틸렌 함량은 FT-IR을 통해 측정하였다.
장섬유 보강재(C)의 제조
장섬유 보강재(C)로 단면적이 17㎛, TEX=2400인 유리섬유를 화이버로빙(fiber roving) 가공하였다.
열가소성 탄성체(D)
열가소성탄성체 (D1)으로, 에틸렌-(1-부텐) 공중합체(230℃ 및 2.16kg에서의 용융지수=30, 부텐함량=25wt%)를 준비하였다.
열가소성탄성체 (D2)로, 스티렌-디엔 공중합체(230℃ 및 2.16kg에서의 용융지수=10, 스티렌함량=14wt%)를 준비하였다.
이 때, 부텐 또는 스티렌의 함량(중량%)은 각각 에틸렌-부텐 공중합체 또는 스티렌-디엔 공중합체를 기준으로 한다.
그래프트된 변성프로필렌 중합체(E)
그래프트된 변성프로필렌 중합체(E)로 불포화카르복시산 화합물로부터 유래된 카르복실기(-COOH)가 5wt%의 그래프트비율로 포함되어 있는 것을 사용하였다. 상기 그래프트비율(Fc)은 FT-IR로 측정하였다.
안티몬 산화물(F)
안티몬산화물로 평균입경이 1㎛이고, 비표면적이 100m2/g인 것을 사용하였다. 상기 평균입경은 입도분석기(Particle Size Analyzer,PSA)를 통해 측정하였다.
상기에서 용융지수는 ASTM D1238(온도 230℃, 하중 2.16kg)의 조건으로 측정하였으며, 다분산지수(PDI)는 젤투과크로마토그래피(GPC)를 통해 측정하였다.
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 4
상기의 제조예에 따라 제조한, (A), (B), (D), (E) 및 (F)를 하기 표 1의 함량비에 따라 헨셀 믹서에 첨가한 후, 3분간 드라이 블렌드하여 혼합물을 제조하였다. 상기 혼합물은 230℃로 설정된 트윈스크류 압출기(직경 45mmψ)를 사용하여 용융 혼련하여 함침조에 투입하였다. 동시에 화이버로빙(fiber roving)가공한 장섬유 보강재(C)를 함침조에 통과시켜 폴리올레핀계 탄성체 조성물을 제조하였다.
상기 폴리올레핀계 탄성체 조성물은 펠렛의 길이가 10mm가 되도록 조성물 펠렛으로 제조하였다. 얻어진 각 조성물 펠렛은 사출기 노즐 온도 250℃, 실린더 온도 220℃ 내지 240℃의 조건에서 사출하여 탄성체의 시편을 제조하였다.
시편 성형 후 23℃, 상대습도 50%의 항온항습 조건 하에 48시간 방치 후 실험을 수행하였다.
구분
(단위:중량부)		 A B C D E F
A1 A2 B1 B2 D1 D2
실시예 1 12 27 30 0 18 8 0 2 3
2 12 27 30 0 18 0 8 2 3
3 10 27 30 0 18 8 0 2 5
4 13 27 30 0 18 8 0 1 3
5 11.5 27 30 0 18 8 0 2.5 3
비교예 1 12 27 0 30 18 8 0 2 3
2 15 27 30 0 18 8 0 2 0
3 0 32 30 0 18 8 0 2 10
4 12.5 27 30 0 18 8 0 4.5 0
<물성 평가>
상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 4에서 제조된 탄성체 시편에 대하여 하기 표 2에 기재된 평가법에 따라 물성을 평가하였다. 물성평가의 결과는 표 3에 표기하였다.
시험 항목 방법(ASTM) 단위
밀도 D792 g/㎤
인장강도 (50mm/분) D638 MPa
신율 (파단신율, 50mm/분) D638 %
굴곡 강도 (10mm/분) D790 MPa
굴곡변형률(10mm/분) D790 J/m
아이조드 충격 강도 (23 ℃) D256 J/m
아이조드 충격 강도 (영하 10℃) D256 J/m
열변형온도 D648 ℃
무기물 함량 D2584 중량부
<휘발성유기화합물 발생량 평가>
3L의 밀폐용기를 준비하고 내부를 밀봉한다. 이후, 65℃의 오븐에서 2시간 동안 방치한 뒤, 실온에서 30분간 방치하였다. 0.01ppm 이하의 분해능을 갖는 TVOC(total volatile organic compound) 측정기로 밀폐용기 내부의 TVOC 및 알데히드계 화합물의 발생량을 측정한다.
전술한 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 4에서 제조된 탄성체 시편(4cm*9cm)을 3L의 밀폐용기에 넣고 밀봉한다. 이후, 65℃의 오븐에서 2시간 동안 방치한 뒤, 실온에서 30분간 방치하였다. 0.01ppm 이하의 분해능을 갖는 TVOC(total volatile organic compound) 측정기로 밀폐용기 내부의 TVOC 및 알데히드계 화합물의 발생량을 측정한다.
시편을 넣은 후 측정한 TVOC 및 알데히드계 화합물의 발생량에서, 시편을 넣기 전의 발생량을 뺀다. 이를 통해 시편의 TVOC 및 알데히드계 화합물의 발생량을 계산한다. 결과는 하기 표 3에 나타내었다.
시험 항목 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
밀도 1.035 1.035 1.045 1.035 1.03 1.014 1.056 1.035
인장강도 73 74 74 72 73 71 75 72
신율 3.1 3 2.6 3 2.9 3.2 2.2 3
굴곡 강도 87 88 87.5 86 86 85 90 84
굴곡변형률 3950 4100 4150 4000 3900 3790 4600 3660
아이조드 충격 강도 (영상23℃) 220 235 210 220 220 230 170 240
아이조드 충격 강도 (영하10℃) 200 200 185 200 200 220 145 220
열변형 온도 156 156 158 156 154 148 164 156
무기물 함량 21 21 23 21 21 18 25 21
TVOC 2.63 2.86 2.06 2.52 5.1 4.58 1.9 8.4
Aldehyde계 화합물 1.26 1.21 0.6 0.84 2.25 1.56 0.5 3.38
상기 표 3과 같이, 실시예 1 내지 4의 조성물은 인장강도, 신율, 굴곡강도, 굴곡변형률, 아이조드충격, 열변형온도 등의 물성을 만족시킴을 확인 할 수 있다.
반면, 비유동관리된 에틸렌-프로필렌 공중합체를 사용하지 않는 비교예 1의 경우 휘발성유기화합물의 발생량이 높았다.
또한, 안티몬 산화물을 사용하지 않는 비교예 2 및 4의 경우 휘발성유기화합물의 발생량이 높음을 알 수 있었다.
비교예 3에서는 제1프로필렌 중합체를 사용하지 않고, 안티몬산화물을 과량으로 포함하고 있어, 충격강도가 충분하지 않았다. 이러한 경우, 자동차용 크래쉬패드 등에 적용목적으로 사용되기에 부적합할 수 있다.
이상 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.

Claims (17)

  1. 용융지수가 서로 상이한 2종 이상의 프로필렌계 중합체를 포함하는 혼합물(A); 비유동관리(Non-Control Rheology)된 에틸렌-프로필렌 공중합체(B); 장섬유 보강재(C); 열가소성 탄성체(D); 그래프트 변성 프로필렌 공중합체(E); 및 안티몬 산화물(F); 을 포함하는 폴리올레핀계 탄성체 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    전체 폴리올레핀계 탄성체 조성물 100 중량부를 기준으로
    용융지수가 서로 상이한 2종 이상의 프로필렌계 중합체를 포함하는 혼합물(A) 35 중량부 내지 55 중량부;
    비유동관리(Non-Control Rheology)된 에틸렌-프로필렌 공중합체(B) 30 중량부 내지 40 중량부;
    장섬유 보강재(C) 15 중량부 내지 30 중량부;
    열가소성 탄성체(D) 5 중량부 내지 15 중량부;
    그래프트 변성 프로필렌 공중합체(E) 0.1 중량부 내지 2.5 중량부; 및
    안티몬 산화물(F) 0.2 중량부 내지 5.0 중량부;를 포함하는 폴리올레핀계 탄성체 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    프로필렌계 중합체를 포함하는 혼합물(A)은
    230℃의 온도 및 2.16kg의 하중에서 용융지수(melt index)가 0.1g/10분 내지 5g/10분인 제1프로필렌 중합체; 및
    230℃의 온도 및 2.16kg의 하중에서 용융지수(melt index)가 50g/10분 내지 100g/10분인 제2프로필렌 중합체; 를 포함하는 폴리올레핀계 탄성체 조성물.
  4. 제 3 항에 있어서,
    제1프로필렌 중합체 및 제2프로필렌 중합체는 각각 메탈로센 촉매로 중합되고, 아이소택틱도가 95% 내지 100%인 폴리올레핀계 탄성체 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    프로필렌계 중합체를 포함하는 혼합물(A)은 다분산지수(PDI: Polydispersity Index)가 2 내지 5인 폴리올레핀계 탄성체 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    비유동관리(Non-Control Rheology)된 에틸렌-프로필렌 공중합체(B)는, 에틸렌-프로필렌 공중합체(B) 중 에틸렌 20 중량% 내지 50 중량% 및 프로필렌 50 중량% 내지 80 중량%를 포함하는 폴리올레핀계 탄성체 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서,
    비유동관리(Non-Control Rheology)된 에틸렌-프로필렌 공중합체(B)는 에틸렌 대 프로필렌의 비율이 1:1 내지 1:4 인 폴리올레핀계 탄성체 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서,
    비유동관리(Non-Control Rheology)된 에틸렌-프로필렌 공중합체(B)는 230℃의 온도 및 2.16kg의 하중에서 용융지수(melt index)가 10g/10분 내지 20g/10분인 폴리올레핀계 탄성체 조성물.
  9. 상기 제 1 항에 있어서,
    장섬유 보강재(C)는 길이가 2mm 내지 20mm인 폴리올레핀계 탄성체 조성물.
  10. 제 1 항에 있어서,
    장섬유 보강재(C)는 유리 섬유, 탄소 섬유, 현무암 섬유, 고분자 섬유, 천연 섬유 및 이들의 혼합물 중 1종 이상인 폴리올레핀계 탄성체 조성물.
  11. 제 1 항에 있어서,
    열가소성 탄성체(D)는 에틸렌-올레핀 공중합체, 스티렌-디엔 공중합체 또는 이들의 혼합물을 포함하고,
    상기 올레핀은 탄소수 4 내지 20의 알파-올레핀인 폴리올레핀계 탄성체 조성물.
  12. 제 1 항에 있어서,
    열가소성 탄성체(D)는 230℃의 온도 및 2.16kg의 하중에서 용융지수(melt index)가 10g/10분 내지 40g/10분인 폴리올레핀계 탄성체 조성물.
  13. 제 1 항에 있어서,
    그래프트 변성 프로필렌 공중합체(E)는 불포화카르복실산 화합물, 불포화카르복실산 유도체 화합물, 유기실란화합물 및 유기실란 유도체 화합물 중 1종 이상의 화합물이 프로필렌 중합체에 그래프팅기로 도입된 것인 폴리올레핀계 탄성체 조성물.
  14. 제 13 항에 있어서,
    그래프팅기로 도입되는 화합물은 전체 그래프트 변성 프로필렌 공중합체(E) 중 5 중량% 내지 10 중량%로 포함되는 폴리올레핀계 탄성체 조성물.
  15. 제 1 항에 있어서,
    안티몬 산화물(F)은 비표면적이 70m2/g 내지 300 m2/g 인 폴리올레핀계 탄성체 조성물.
  16. 제 1 항에 있어서,
    안티몬 산화물(F)은 평균입경이 0.001㎛ 내지 1㎛ 인 폴리올레핀계 탄성체 조성물.
  17. 제 1 항에 따른 폴리올레핀계 탄성체 조성물을 포함하는 자동차용 크래시 패드.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019103555A3 (ko) * 2017-11-24 2019-07-18 지에스칼텍스 주식회사 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이에 의해 제조되는 성형품
CN110452452A (zh) * 2019-08-14 2019-11-15 上海华合复合材料有限公司 一种高性能的复合长纤维增强聚丙烯材料及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002241557A (ja) * 2001-02-16 2002-08-28 Mazda Motor Corp 長繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物
JP2006321878A (ja) * 2005-05-18 2006-11-30 Japan Polypropylene Corp 難燃性ポリプロピレン樹脂組成物の製造方法
JP2007526345A (ja) * 2003-05-05 2007-09-13 本田技研工業株式会社 耐スクラッチ性ポリプロピレン組成物
JP2010215747A (ja) * 2009-03-16 2010-09-30 Sumitomo Chemical Co Ltd プロピレン系樹脂組成物及びその製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002241557A (ja) * 2001-02-16 2002-08-28 Mazda Motor Corp 長繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物
JP2007526345A (ja) * 2003-05-05 2007-09-13 本田技研工業株式会社 耐スクラッチ性ポリプロピレン組成物
JP2006321878A (ja) * 2005-05-18 2006-11-30 Japan Polypropylene Corp 難燃性ポリプロピレン樹脂組成物の製造方法
JP2010215747A (ja) * 2009-03-16 2010-09-30 Sumitomo Chemical Co Ltd プロピレン系樹脂組成物及びその製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019103555A3 (ko) * 2017-11-24 2019-07-18 지에스칼텍스 주식회사 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이에 의해 제조되는 성형품
CN110452452A (zh) * 2019-08-14 2019-11-15 上海华合复合材料有限公司 一种高性能的复合长纤维增强聚丙烯材料及其制备方法

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