KR20180018723A - 사출 성형을 위한 조성물 - Google Patents

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KR20180018723A
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죠지 벅스 헤링
다니엘 진 몰도반
파티마 레비
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이메리즈 미네랄즈 리미티드
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Abstract

사출 성형에 의한 충전된 폴리머 수지로부터의 물품 제조에서의 충전된 폴리머 수지의 용도, 충전된 폴리머 수지를 사출 성형함으로써 물품을 제조하는 방법, 재생 폴리머를 포함하는 폴리머 수지의 사출 성형성을 가능하게 하거나 향상시키기 위한 방법으로서, 폴리머 수지는 재생 폴리머 및 기능성 충전제를 포함하는 방법, 폴리머 수지의 사출 성형성을 향상시키기 위한 재생 폴리머를 포함하는 폴리머 수지에서의 기능성 충전제의 용도, 충전된 폴리머 수지를 사출 성형함으로써 얻어진 제조 물품, 및 충전된 폴리머 수지에 관한 것이다.

Description

사출 성형을 위한 조성물
본 발명은 사출 성형에 의한 충전된 폴리머 수지로부터의 물품의 제조에서의 충전된 폴리머 수지의 용도, 충전된 폴리머 수지를 사출 성형함으로써 물품을 제조하는 방법, 재생 폴리머를 포함하는 폴리머 수지의 사출 성형을 가능하게 하거나 향상시키는 방법으로서, 폴리머 수지가 재생 폴리머 및 기능성 충전제를 포함하는 방법, 폴리머 수지의 사출 성형성을 향상시키기 위한 재생 폴리머를 포함하는 폴리머 수지에서의 기능성 충전제의 용도, 충전된 폴리머 수지를 사출 성형하여 얻어진 제조 물품, 및 충전된 폴리머 수지에 관한 것이다.
비용 및 환경적 이점을 제공하기 때문에 폴리머 물질의 재생 및 재사용 수요가 점점 증가하고 있다. 그러나, 재생 폴리머 폐기물의 재가공은 버진 폴리머 (virgin polymer)로부터 유도된 폴리머 조성물의 가공 동안에는 반드시 겪지 않는 문제를 제시한다. 예를 들어, 재생 폴리머는 사출 성형에 부적합할 수 있다.
폴리머 폐기물 재생에 대한 필요성이 증가함에 따라, 고품질의 제조 물품으로의 폴리머 폐기물의 경제적으로 실행가능한 처리를 위한 새로운 조성물의 개발이 계속해서 요구되고 있다.
발명의 요약
제1 양태에 따르면, 본 발명은 사출 성형에 의한 충전된 폴리머 수지로부터의 물품의 제조에서의 충전된 폴리머 수지의 용도로서, 폴리머 수지가 재생 폴리머 및 기능성 충전제를 포함하고, 기능성 충전제가 (i) 표면 처리되고/거나 (ii) 약 2.5 μm 미만의 d50을 갖는 무기 미립자를 포함하고, 충전된 폴리머 수지가
(1) 사출 성형 동안 충전된 폴리머 수지의 MFI보다 낮은 MFI @ 2.16 kg/190℃; 및/또는
(2) 사출 성형 동안 충전된 폴리머 수지의 겉보기 MFI보다 적어도 3 g/10 분 더 낮은 MFI @ 2.16 kg/190℃; 및/또는
(3) 약 2.5 g/10 분 미만, 예를 들어, 약 2.0 g/10 분 미만의 MFI @ 2.16 kg/190℃, 및 임의적으로:
(a) 적어도 약 5.0 g/10 분의 MFI @ 2.16 kg/190℃를 갖는 비충전된 버진 HDPE 수지와 유사한 나선 흐름수 (Spiral Flow Number) (SFN), 및/또는
(b) 8.0 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃의 MFI를 갖는 비충전된 버진 HDPE 폴리머 수지의 SFN의 적어도 80 %인 SFN을 갖는 용도에 관한 것이다.
제2 양태에 따르면, 본 발명은 사출 성형에 의해 물품을 제조하는 방법으로서, 방법이 충전된 폴리머 수지로부터 물품을 사출 성형시키는 것을 포함하고, 충전된 폴리머 수지가 재생 폴리머 및 기능성 충전제를 포함하고, 기능성 충전제가 (i) 표면 처리되고/거나 (ii) 약 2.5 μm 미만의 d50을 갖는 무기 미립자를 포함하고, 충전된 폴리머 수지가
(1) 사출 성형 동안 충전된 폴리머 수지의 MFI보다 낮은 MFI @ 2.16 kg/190℃; 및/또는
(2) 사출 성형 동안 충전된 폴리머 수지의 겉보기 MFI보다 적어도 3 g/10 분 더 낮은 MFI @ 2.16 kg/190℃; 및/또는
(3) 약 2.5 g/10 분 미만, 예를 들어, 약 2.0 g/10 분 미만의 MFI @ 2.16 kg/190℃, 및 임의적으로:
(a) 적어도 약 5.0 g/10 분의 MFI @ 2.16 kg/190℃를 갖는 비충전된 버진 HDPE 수지와 유사한 나선 흐름수(SFN), 및/또는
(b) 8 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃의 MFI를 갖는 비충전된 버진 HDPE 폴리머 수지의 SFN의 적어도 80 %인 SFN을 갖는 방법에 관한 것이다.
제3 양태에 따르면, 본 발명은 폴리머 수지의 사출 성형성을 향상시키기 위한, 재생 폴리머 MFI를 포함하는 폴리머 수지에서의 기능성 충전제의 용도로서, 기능성 충전제가 (i) 표면 처리되고/거나 (ii) 약 2.5 μm 미만의 d50을 갖는 무기 미립자를 포함하는 용도에 관한 것이다.
제4 양태에 따르면, 본 발명은 재생 폴리머를 포함하는 폴리머 수지의 사출 성형성을 가능하게 하거나 향상시키기 위한 방법으로서, 방법이 폴리머 수지에 기능성 충전제를 충전하고, 충전된 폴리머 수지를 형성시키고, 사출 성형에 의해 충전된 폴리머 수지로부터 제조 물품을 제조하는 것을 포함하고, 기능성 충전제가 (i) 표면 처리되고/거나 (ii) 약 2.5 μm 미만의 d50을 갖는 무기 미립자를 포함하고, 충전된 폴리머 수지가
(1) 사출 성형 동안 충전된 폴리머 수지의 MFI보다 낮은 MFI @ 2.16 kg/190℃; 및/또는
(2) 사출 성형 동안 충전된 폴리머 수지의 겉보기 MFI보다 적어도 3 g/10 분 더 낮은 MFI @ 2.16 kg/190℃; 및/또는
(3) 약 2.5 g/10 분 미만, 예를 들어, 약 2.0 g/10 분 미만의 MFI @ 2.16 kg/190℃, 및 임의적으로:
(a) 적어도 약 5.0 g/10 분의 MFI @ 2.16 kg/190℃를 갖는 비충전된 버진 HDPE 수지와 유사한 나선 흐름수 (SFN), 및/또는
(b) 8 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃의 MFI를 갖는 비충전된 버진 HDPE 폴리머 수지의 SFN의 적어도 80 %인 SFN을 갖는 방법에 관한 것이다.
제5 양태에 따르면, 본 발명은 제1, 제2, 제3 또는 제4 양태 중 어느 하나에서 정의된 바와 같은 충전된 폴리머 수지를 사출 성형함으로써 얻어진 제조 물품에 관한 것이다.
제6 양태에 따르면, 본 발명은 사출 성형에 의한 충전된 폴리머 수지로부터의 물품의 제조에 사용하기에 적합한 충전된 폴리머 수지로서, 폴리머 수지가 재생 폴리머 및 기능성 충전제를 포함하고, 기능성 충전제가 (i) 표면 처리되고/거나 (ii) 약 2.5 μm 미만의 d50을 갖는 무기 미립자를 포함하고, 충전된 폴리머 수지가
(1) 사출 성형 동안 충전된 폴리머 수지의 MFI보다 낮은 MFI @ 2.16 kg/190℃; 및/또는
(2) 사출 성형 동안 충전된 폴리머 수지의 겉보기 MFI보다 적어도 3 g/10 분 더 낮은 MFI @ 2.16 kg/190℃; 및/또는
(3) 약 2.5 g/10 분 미만, 예를 들어, 약 2.0 g/10 분 미만의 MFI @ 2.16 kg/190℃, 및 임의적으로:
(a) 적어도 약 5.0 g/10 분의 MFI @ 2.16 kg/190℃를 갖는 비충전된 버진 HDPE 수지와 유사한 나선 흐름수(SFN), 및/또는
(b) 8 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃의 MFI를 갖는 비충전된 버진 HDPE 폴리머 수지의 SFN의 적어도 80 %인 SFN을 갖는, 충전된 폴리머 수지에 관한 것이다.
발명의 상세한 설명
통상적인 지식은 폴리머 수지가 사출 성형에 적합하도록 하기 위한 특정 최소 용융 흐름 지수 (Melt Flow Index) (MFI)를 가져야 한다는 것이다. 그러나, 놀랍게도, 재생 폴리머를 포함하고 상대적으로 낮은 MFI (즉 사출 성형에 사용되는 통상적인 버진 폴리머 수지의 MFI와 비해)를 갖는 폴리머 수지가 기능성 충전제로 폴리머 수지를 충전함으로써 기능적으로 및 미적으로 허용가능한 제조 물품을 제공하도록 사출 성형될 수 있다는 것으로 밝혀졌다. 재생 폴리머로부터 유도된, 충전된 폴리머 수지는 심지어 버진 폴리머 수지보다 더 잘 수행할 수 있다. 이론에 결부되는 것을 바라지 않지만, 시험 중의 상대적으로 낮은 MFI를 갖는 폴리머 수지는 시험 중 측정된 MFI보다 훨씬 더 높은 MFI를 갖는 것처럼 사출 성형함에 따라 사출 성형 동안 예상된 바와 다르게 거동하는 것으로 여겨진다. 최근에는, 전단 박화 효과가 발생한다고 여겨지고 있다. 이러한 놀랄만한 발견은 사출 성형에 부적합하다고 이전에 생각된 재생 폴리머의 더 큰 유용성을 가능하게 하고, 사출 성형 물품, 특히 얇은 벽면 제조 물품이 보다 다양한 재생 폴리머 (혼합 폴리머 포함)로부터 제조될 수 있으므로 비용 및 환경적 이점을 제공할 수 있고, 이는 버진 수지보다 일반적으로 저렴하며, 버진 폴리머에 대한 의존성이 감소될 수 있고 재생 폴리머의 유용성이 증가할 수 있다는 것을 의미하며, 이는 환경적으로 바람직하다. 또한, 충전제를 함유함으로써 폴리머가 더 적게 사용되므로 추가 비용 및 환경적 이점을 제공한다. 충전제는 표면 처리제의 도입을 통해 및/또는 입도 조절에 의해 기능화된다.
이와 같이, "기능성 충전제"란 재생 폴리머를 포함하는 폴리머 수지의 사출 성형에 의한 가공성을 증진시키는 충전제 물질을 의미한다. 기능성 충전제는 (i) 표면 처리되고/거나 (ii) 약 2.5 μm 이하의 d50을 갖는 무기 미립자를 포함한다. 특정 구체예에서, 기능성 충전제는 표면 처리된 약 2.5 μm 이하의 d50을 갖는 무기 미립자를 포함한다. 특정 구체예에서, 가공성의 증진은 하기와의 비교에 의해 평가될 수 있다:
(i) 기능성 충전제가 없는 폴리머 수지; 및/또는
(ii) 표면 처리되지 않고/거나 약 2.5 μm 초과의 d50을 갖는 충전제로 충전된 폴리머 수지; 및/또는
(iii) 적어도 2.0 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃, 또는 적어도 2.5 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃, 또는 2.0 g/10 분 내지 약 30 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃, 또는 2.5 g/10 분 내지 약 30 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃의 MFI를 갖는 버진 폴리머 수지; 및/또는
(iv) 적어도 2.0 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃, 또는 적어도 2.5 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃, 또는 2.0 내지 약 30 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃, 또는 2.5 g/10 분 내지 약 30 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃의 MFI를 갖고, 기능성 충전제가 충전되어 있는 버진 폴리머 수지; 및/또는
(v) 적어도 2.0 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃, 또는 적어도 2.5 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃, 또는 2.0 g/10 분 내지 약 30 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃, 또는 2.5 g/10 분 내지 약 30 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃의 MFI를 갖고, 표면 처리되지 않고/거나 약 2.5 μm 초과의 d50을 갖는 충전제로 충전되어 있는 버진 폴리머 수지; 및/또는
(vi) 유사한 MFI를 갖는 버진 폴리머 수지; 및/또는
(vii) 유사한 MFI 갖고, 기능성 충전제로 충전되어 있는 버진 폴리머 수지; 및/또는
(viii) 유사한 MFI를 갖고 표면 처리되지 않고/거나 약 2.5 μm 초과의 d50을 갖는 충전제로 충전되어 있는 버진 폴리머 수지; 및/또는
(ix) 8.0. g/10 분 @ 2.16 kg/190℃의 MFI를 갖는 비충전된 버진 HDPE 폴리머 수지.
가공성 측정 기준 (metrics)은 하기를 포함한다:
(1) 충전된 폴리머 수지 (SFN은 하기에서 보다 상세히 논의됨)의 나선 흐름수 (SFN)
(2) 사출 성형에 의해 형성된 물품의 표면 피니시 (surface finish); 및/또는
(3) 사출 성형에 의해 형성된 물품의 색상; 및/또는
(4) 사이클 시간; 및/또는
(5) 최대 사출압 (peak injectio pressure) (평균 및/또는 범위, 등가의 MFI에서); 및/또는
(6) 몰드 충전 (즉, 몰드 내부 및 내부로의 유동성); 및/또는
(7) 32 샷에 걸친 중량 레인지 (weight range across 32 shots); 및/또는
(8) 탈형 능력 (de-moulding capability).
충전제 폴리머 수지는 사출 성형에 의한 충전제 폴리머 수지로부터의 물품의 제조에, 또는 사출 성형에 의한 물품의 제조 방법에 사용될 수 있다. 특정 구체예에서, 기능성 충전제는 재생 폴리머를 포함하는 폴리머 수지의 사출 성형성을 가능하게 하거나 향상시키는데 사용되거나, 재생 폴리머를 포함하는 폴리머 수지의 사출 성형성을 가능하게 하거나 향상시키기 위한 방법에 사용된다. 그러한 용도 또는 방법은 폴리머 수지를 기능성 충전제로 충전하고, 이로부터 사출 성형에 의해 제조 물품을 제조하는 것을 포함한다.
특정 구체예에서, 제조 물품은 약 190℃ 내지 약 250℃, 예를 들어, 약 200℃ 내지 약 240℃, 또는 약 205℃ 내지 약 235℃, 또는 약 210℃ 내지 약 230℃, 또는 약 215℃ 내지 약 230℃, 또는 약 220℃ 내지 약 230℃의 용융 온도에서 충전된 폴리머 수지로부터 가공된다. 적합한 배럴 및 공급 쓰로트 (feed throat) 온도 설정은 용융 온도에 의거하여 선택될 것이다.
특정 구체예에서, 사출 성형 동안 최대 압력 평균 (peak pressure average)은 약 500 내지 2000 bar, 예를 들어, 약 750 내지 2000 bar, 또는 약 750 내지 약 1500 bar, 또는 약 750 내지 약 900 내지 약 1400 bar, 또는 약 900 내지 약 1300 bar, 또는 약 900 내지 약 1100 bar, 또는 약 1100 bar 내지 약 1300 bar이다. 추가로 또는 대안적으로, 최대 사출압 범위는 약 7.0 bar 또는 그 미만, 예를 들어, 약 6.5 bar 또는 그 미만, 또는 약 6.0 bar 또는 그 미만, 또는 약 5.5 bar 또는 그 미만, 또는 약 5.0 bar 또는 그 미만, 또는 약 4.5 bar 또는 그 미만, 또는 약 4.0 bar 또는 그 미만, 또는 약 3.5 bar 또는 그 미만, 또는 약 3.0 bar 또는 그 미만, 또는 약 2.5 bar 또는 그 미만일 수 있다.
특정 구체예에서, 제조 물품을 생산하는 사이클 시간 (사출 성형 동안)은 동일한 가공 조건 하에서 비충전된 HDPE 버진 폴리머 수지로부터 유사한 제조 물품을 생산하는 사이클 시간보다 적어도 약 10 % 더 짧으며, 예를 들어, 동일한 가공 조건 하에서 비충전된 HDPE 버진 폴리머 수지로부터 유사한 제조 물품을 생산하는 사이클 시간보다 적어도 약 20 % 더 짧거나, 동일한 가공 조건 하에서 비충전된 HDPE 버진 폴리머 수지로부터 유사한 제조 물품을 생산하는 사이클 시간보다 적어도 약 30 % 더 짧다. 특정 구체예에서, 사이클 시간은 동일한 가공 조건 하에서 비충전된 HDPE 버진 폴리머 수지로부터 유사한 제조 물품을 생산하는 사이클 시간보다 적어도 약 10 % 내지 약 40 % 더 짧거나, 적어도 약 15 % 내지 약 35 % 더 짧다.
특정 구체예에서, 제조 물품을 생산하는 사이클 시간은 약 30 s 또는 그 미만, 예를 들어, 약 25 s 또는 그 미만, 또는 약 20 s 또는 그 미만, 또는 약 15 s 또는 그 미만, 또는 약 14 s 또는 그 미만, 또는 약 13 s 또는 그 미만, 또는 약 12 s 또는 그 미만, 또는 약 11 s 또는 그 미만, 또는 약 10 s 또는 그 미만이다. 이러한 구체예에서, 상기 사이클 시간은 동일한 가공 조건 하에서 비충전된 HDPE 버진 폴리머 수지로부터 유사한 제조 물품을 생산하는 사이클 시간보다 적어도 약 10 % 더 짧을 수 있고, 예를 들어, 동일한 가공 조건 하에서 비충전된 HDPE 버진 폴리머 수지로부터 유사한 제조 물품을 생산하는 사이클 시간보다 적어도 약 20 % 더 짧거나, 적어도 약 30 % 더 짧을 수 있다. 특정 구체예에서, 사이클 시간은 적어도 10 % 내지 약 40 % 더 짧거나, 적어도 약 15 % 내지 약 35 % 더 짧다.
특정 구체예에서, 32 샷에 걸친 중량 레인지 (사출 성형 동안)는 3.25 g 내지 4.0 g의 평균 샷 중량에 대해 0.008 g 미만, 예를 들어, 3.25 g 내지 4.0 g의 평균 샷 중량에 대해 0.007 g 또는 그 미만, 또는 0.006 g 또는 그 미만, 또는 약 0.005 g 또는 그 미만이다.
특정 구체예에서:
용융 온도는 약 190℃ 내지 약 250℃, 예를 들어, 약 200℃ 내지 약 240℃, 또는 본원에서 기술된 용융 온도의 어떠한 다른 용융 온도 또는 범위이고;
사이클 시간은 (i) 동일한 가공 조건 하에서 비충전된 HDPE 버진 폴리머 수지로부터 유사한 제조 물품을 생산하는 사이클 시간보다 적어도 약 10 % 더 짧고, 예를 들어, 적어도 약 20 % 더 짧거나, 적어도 약 30 % 더 짧고/거나 (ii) 약 30 s 또는 그 미만, 예를 들어, 약 15 s 또는 그 미만, 또는 본원에서 기술된 사이클 시간의 어떠한 다른 사이클 시간 또는 범위이고;
사출 성형 동안 최대 압력 평균은 약 500 내지 2000 bar, 예를 들어, 약 750 내지 2000 bar, 또는 본원에서 기술된 최대 압력 평균의 어떠한 다른 최대 압력 평균 또는 범위이다.
충전된 폴리머 수지는 상대적으로 낮고, 본 발명 이전에는 사출 성형에 대해 적합한 것으로 예상하지 못했던 MFI @ 2.16 kg/190℃를 갖는다. MFR은 ISO 1133, 예를 들어, ISO 1133-1:2011 (예를 들어, 질량 측정 방법에 의해)에 따라 측정될 수 있다.
특정 구체예에서, 충전된 폴리머 수지는 약 2.5 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃ 미만, 예를 들어, 약 2.0 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃ 미만의 MFI를 갖는다. 특정 구체예에서, 충전된 폴리머 수지는 약 2.4 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃ 또는 그 미만, 또는 약 2.25 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃ 또는 그 미만, 또는 약 2.0 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃ 또는 그 미만, 또는 약 1.75 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃ 또는 그 미만, 또는 약 1.5 g/10 분 또는 그 미만, 또는 약 1.0 g/10 분 또는 그 미만, 또는 약 0.75 g/10 분 또는 그 미만, 또는 약 0.50 g/10 분 또는 그 미만, 또는 약 0.35 g/10 분 또는 그 미만, 또는 약 0.20 g/10 분 또는 그 미만인 MFI를 갖는다. 특정 구체예에서, 충전된 폴리머 수지는 적어도 약 0.05 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃, 예를 들어, 적어도 약 0.10 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃, 또는 적어도 약 0.15 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃, 또는 적어도 약 0.20 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃의 MFI를 갖는다.
특정 구체예에서, 충전된 폴리머 수지는 약 1.0 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃ 내지 2.5 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃ 미만, 예를 들어, 약 1.25 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃ 내지 2.5 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃ 미만, 또는 약 1.5 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃ 내지 2.5 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃ 미만, 또는 약 1.75 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃ 내지 2.5 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃ 미만, 또는 약 2.0 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃ 내지 2.5 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃의 MFI를 갖는다.
특정 구체예에서, 충전된 폴리머 수지는 사출 성형 동안 충전된 폴리머 수지의 MFI보다 낮은 MFI @ 2.16 kg/190℃를 갖는다. 특정 구체예에서, 사출 성형 동안 MFI는 하기 조건 하에서 측정된다 (Plaque Mould & Demag Ergotec 사출 성형기, 예를 들어, Demag Ergotech 150t System Servo Hydraulic 사출 성형기를 사용하여):
용융 온도: 220℃;
역압: 90 bar
감압 거리: 30 mm/s으로 8 mm
스크류 직경: 25 mm
스크류 표면 속도: 700 mm/s
사출 속도: 70 mm/s
투여 스트로크 (Dosing stroke): 홀딩 스테이지 (Holding Stage) 없이 100 % 시각적 충전을 달성하는데 요구되는 것 만큼
보압 (Holding Pressure): 평평한 연속 표면 피니쉬를 달성하는데 요구되는 것 만큼
홀딩 시간: 2.0 s
냉각 시간: 6.0 s
클램프력 (clamp force): 70t
몰드 온도: 25℃
핫팁 온도 (Hot Tip Temperature): 용융 온도보다 10℃ 높음
예시적인 사출 성형기는 Demag Ergotec 사출 성형기, E-motion Engel 사출 성형기, 예를 들어, Engel 55t Servo Electric/사출 성형기, 또는 Sumitomo SE180DU System 180t Servo Electric 사출 성형기를 포함한다.
특정 구체예에서, 사출 성형 공정은 하기를 포함한다:
약 15℃ 내지 약 40℃, 예를 들어, 약 20℃ 내지 약 30℃, 또는 약 23℃ 내지 약 27℃, 또는 약 25℃의 몰드 온도; 및/또는
약 50 bar 내지 약 150 bar의 역압; 및/또는
약 20 mm 내지 약 40 mm의 스크류 직경; 및/또는
약 500 mm/s 내지 약 1000 mm/s의 스크류 표면 속도; 및/또는
약 50 mm/s 내지 약 100 mm/s의 사출 속도; 및/또는
약 1.0 s 내지 약 5.0 s의 홀딩 시간; 및/또는
사이클 시간의 약 30-70 %의 냉각 시간, 예를 들어, 약 2.0 s 내지 약 20 s; 및/또는
약 50t 내지 약 150t의 클램프력; 및/또는
용융 온도의 +/- 20℃의 고온, 예를 들어, 용융 온도 위로 약 20℃ 이하, 또는 용융 온도 위로 약 15℃ 이하.
특정 구체예에서, 충전된 폴리머 수지는 사출 성형 동안 충전된 폴리머 수지의 겉보기 MFI보다 적어도 3.0 g/10 분 더 낮은, 예를 들어, 사출 성형 동안 충전된 폴리머 수지의 겉보기 MFI보다 적어도 약 3.5 g/10 분 더 낮거나, 적어도 약 4.0 g/10 분 더 낮거나, 적어도 약 4.5 g/10 분 더 낮거나, 적어도 약 5.0 g/10 분 더 낮거나, 적어도 약 5.5 g/10 분 더 낮거나, 적어도 약 6.0 g/10 분 더 낮은, MFI @ 2.16 kg/190℃를 갖는다. 예를 들어, 특정 구체예에서, 충전된 폴리머는 약 1.0 g/10 분 또는 그 미만의 MFI @ 2.16 kg/190℃ 및 적어도 약 4 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃의 사출 성형 동안의 겉보기 MFI, 예를 들어, 적어도 약 5 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃의 사출 성형 동안의 겉보기 MFI를 갖는다. 특정 구체예에서, 충전된 폴리머는 약 0.5 g/10 분 또는 그 미만의 MFI @ 2.16 kg/190℃, 및 적어도 약 4 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃의 사출 성형 동안의 겉보기 MFI, 예를 들어, 적어도 약 5 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃의 사출 성형 동안의 겉보기 MFI를 갖는다. "겉보기 MFI"란 충전된 폴리머 수지가 ISO 1133 (예를 들어, ISO 1133-1:2011)에 따라 @ 2.16 kg/190℃ 측정된 MFI보다 더 높은 MFI를 나타내는 사출 성형에 의한 가공성을 가짐을 의미하며, 예를 들어, 0.5 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃의 MFI를 갖는 충전된 폴리머 수지는 그것의 MFI가 적어도 약 3.5 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃, 또는 적어도 약 4.0 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃, 또는 적어도 약 4.5 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃, 또는 적어도 약 5.0 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃, 또는 적어도 약 5.0 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃인 것처럼 가공된다. 특정 구체예에서, 겉보기 MFI는 약 8.0 g/10 @ 2.16 kg/190℃ 이하로 더 높고, 예를 들어, 약 7.5 g/10 @ 2.16 kg/190℃ 이하로 더 높거나, 약 7.0 g/10 @ 2.16 kg/190℃ 이하로 더 높다.
특정 구체예에서, 충전된 폴리머 수지, 예를 들어, 약 0.5 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃ 미만의 MFI를 갖는 충전된 폴리머 수지는 약 5-6 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃의 MFI를 갖는 비충전된 HDPE 버진 수지와 유사하게 가공된다 (사출 성형에 의해).
추가로 또는 대안적으로, 충전된 폴리머 수지는 나선 흐름수 (SFN)에 의해 특징화될 수 있다. 나선 흐름 시험은 사출 성형 공정에서 보여진 더욱 "실제 (real life)" 전단률 하에서의 폴리머 수지의 가공성의 측정치를 제공한다. SFN은 시험 수지에 대한 흐름 길이를 측정한 것이다. SFN은 하기 조건 하에서 폴리머 수지의 사출 성형에 의해 측정된다 (Spiral Flow Mould 및 Engel 55t Servo Electric/E-motion 사출 성형기를 사용하여):
용융 온도: 220℃;
역압: 90 bar
스크류 표면 속도: 550 mm/s
사출 시간: 1 s 또는 2 s
사출 속도: 30 mm/s 또는 15 mm/s
몰드 온도: 25℃
나선 흐름 시험은 적절한 치수의 나선 몰드를 사용하여 수행된다. 때로는, 나선형 캐비티 채널로서 언급되는, 나선 흐름 몰드의 명목상 치수는 길이가 500 mm - 1500 mm (예를 들어, 700 - 1000 mm)이고, 폭이 4 내지 8 mm (예를 들어, 약 6.35 mm) 및 깊이가 약 0.8 내지 약 3 mm (예를 들어, 약 1.57 mm)일 수 있다.
특정 구체예에서, 충전된 폴리머 수지의 SFN은 적어도 약 350 mm, 예를 들어, 적어도 약 375 mm, 또는 적어도 약 400 mm, 또는 적어도 약 410 mm, 또는 적어도 약 420 mm, 또는 적어도 약 430 mm, 또는 적어도 약 440 mm, 또는 적어도 약 450 mm이다. 특정 구체예에서, SFN은 약 350 mm 내지 약 500 mm, 예를 들어, 약 375 mm 내지 약 475 mm, 또는 약 400 내지 약 475 mm, 또는 약 425 mm 내지 약 475 mm, 또는 약 440 mm 내지 약 460 mm이다. 이러한 구체예에서, 사출 시간은 2 s이고, 사출 속도는 15 mm/s일 수 있다. 이러한 구체예에서, 사출 성형 동안 최대 압력 평균은 약 1500 내지 2000 bar, 예를 들어, 약 1750 내지 2000 bar, 또는 약 1800 내지 약 1950 bar, 또는 약 1850 내지 약 1950 bar, 또는 본원에서 기술된 어떠한 다른 최대 압력 평균 또는 최대 압력 평균의 범위일 수 있다. 이러한 구체예에서, 용융 온도는 약 190℃ 내지 250℃, 예를 들어, 약 200℃ 내지 약 240℃, 또는 본원에서 기술된 어떠한 다른 용융 온도 또는 용융 온도의 범위일 수 있다.
특정 구체예에서, 충전제 폴리머 수지는 등가의 MFI @ 2.16 kg/190℃를 갖는 유사한 비충전된 버진 HDPE 폴리머 수지의 SFN보다 더 큰 나선 흐름수 (SFN)를 갖는다.
특정 구체예에서, 충전제 폴리머 수지는 8 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃의 MFI를 갖는 비충전된 HDPE 버진 폴리머 수지의 SFN의 적어도 80 %, 예를 들어, 8 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃의 MFI를 갖는 비충전된 HDPE 버진 폴리머 수지의 SFN의 적어도 약 85 %, 또는 8 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃의 MFI를 갖는 비충전된 HDPE 버진 폴리머 수지의 SFN의 적어도 약 90 %인 SFN을 갖는다.
특정 구체예에서, 충전된 폴리머 수지는 약 2.5 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃ 미만, 예를 들어, 약 2.0 g/10 분 미만의 MFI @ 2.16 kg/190℃ 및 (a) 적어도 약 5.0 g/10 분의 MFI @ 2.16 kg/190℃를 갖는 비충전된 버진 HDPE 수지와 유사한 SFN, 및/또는 (b) 8 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃의 MFI를 갖는 비충전된 버진 HDPE 폴리머 수지의 적어도 80 %, 예를 들어, 8 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃의 MFI를 갖는 비충전된 버진 HDPE 폴리머 수지의 적어도 약 85 %, 또는 8 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃의 MFI를 갖는 비충전된 버진 HDPE 폴리머 수지의 적어도 약 90 %인 SFN을 갖는다.
특정 구체예에서, 충전된 폴리머 수지는 약 2.5 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃ 미만, 예를 들어, 약 2.0 g/10 분 미만의 MFI @ 2.16 kg/190℃ 및 적어도 약 5.0 g/10 분의 MFI @ 2.16 kg/190℃를 갖는 비충전된 버진 HDPE 수지와 유사한 SFN을 갖는다.
특정 구체예에서, 충전된 폴리머 수지는 약 2.5 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃ 미만, 예를 들어, 약 2.0 g/10 분 미만의 MFI @ 2.16 kg/190℃ 및 8 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃의 MFI를 갖는 비충전된 버진 HDPE 폴리머 수지를 갖는 SFN의 적어도 80 %, 예를 들어, 8 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃의 MFI를 갖는 비충전된 버진 HDPE 폴리머 수지를 갖는 SFN의 적어도 약 85 %, 또는 8 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃의 MFI를 갖는 비충전된 버진 HDPE 폴리머 수지를 갖는 SFN의 적어도 약 90 %인 SFN을 갖는다.
특정 구체예에서, 충전된 폴리머 수지는 약 2.5 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃ 미만, 예를 들어, 약 2.0 g/10 분 미만의 MFI @ 2.16 kg/190℃, 적어도 약 5.0 g/10 분의 MFI @ 2.16 kg/190℃를 갖는 비충전된 버진 HDPE 수지와 유사한 SFN, 및 8 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃의 MFI를 갖는 비충전된 버진 HDPE 폴리머 수지의 SFN의 적어도 80 %, 예를 들어, 8 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃의 MFI를 갖는 비충전된 버진 HDPE 폴리머 수지의 SFN의 적어도 약 85 %, 또는 8 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃의 MFI를 갖는 비충전된 버진 HDPE 폴리머 수지의 SFN의 적어도 약 90 %인 SFN을 갖는다.
특정 구체예에서, 충전된 폴리머 수지는 본원에서 이후 R-MFI로서 지칭되는, 그것의 MFI @ 2.16 kg/190℃에 대한 그것의 MFI @ 21.6 kg/190℃의 비에 의해 특징된다. 이는 제시되는 폴리머 샘플의 몰질량 분포를 나타낸다. R-MFI가 클수록, 분자량 분포가 보다 광범위하다. 예를 들어, 모든 사슬 길이가 동일한 단분산 폴리머는 1의 R-MFI를 갖는다. 주지되는 바와 같이, R-MFI는 MFI @ 2.16 kg/190℃에 대한 MFI @ 21.6 kg/190℃의 비로서, 즉, 하기와 같이 계산된다:
R-MFI = (MFI @ 21.6 kg)/(MFI @ 2.16 kg) (1)
추가로 또는 대안적으로, 충전된 폴리머 수지는 MFI @ 21.6 kg/190℃과 MFI @ 2.16 kg/190℃ 간의 차이, 즉 하기에 의해 특징될 수 있다:
ΔMFI = (MFI @ 21.6 kg/190℃) - (MFI @ 2.16/190℃ kg) (2)
특정 구체예에서, 충전된 폴리머 수지는 적어도 약 100의 R-MFI 및/또는 적어도 약 40.0의 ΔMFI를 갖는다. 이러한 구체예에서, 충전된 폴리머 수지는 약 1.5 g/10 분 미만, 또는 약 1.0 g/10 분 미만, 또는 약 0.75 g/10 분 미만, 또는 약 0.50 g/10 분 미만, 또는 약 0.35 g/10 분 미만, 또는 약 0.20 g/10 분 미만의 MFI @ 2.16 kg/190℃를 가질 수 있다.
특정 구체예에서, R-MFI는 적어도 약 125, 예를 들어, 약 150 내지 약 500, 또는 약 150 내지 약 450, 또는 약 150 내지 약 400, 또는 약 150 내지 약 350, 또는 약 200 내지 약 350, 또는 약 250 내지 약 350, 또는 약 300 내지 약 350이다. 추가로 또는 대안적으로, ΔMFI는 적어도 약 41.0, 또는 적어도 약 42.0, 또는 적어도 약 43.0, 또는 적어도 약 44.0, 또는 적어도 약 45.0, 또는 적어도 약 46.0, 또는 적어도 약 47.0, 또는 적어도 약 48.0, 또는 적어도 약 49.0, 또는 적어도 약 50.0, 또는 적어도 약 51.0, 또는 적어도 약 52.0, 또는 적어도 약 53.0, 또는 적어도 약 54.0, 또는 적어도 약 55.0, 또는 적어도 약 56.0, 또는 적어도 약 57.0이다. 특정 구체예에서, ΔMFI는 약 70 이하, 예를 들어, 약 65.0 이하, 또는 약 60.0 이하이다. 이러한 구체예에서, 충전된 폴리머 수지는 약 1.5 g/10 분 미만, 또는 약 1.0 g/10 분 미만, 또는 약 0.75 g/10 분 미만, 또는 약 0.50 g/10 분 미만, 또는 약 0.35 g/10 분 미만, 또는 약 0.20 g/10 분 미만의 MFI @ 2.16 kg/190℃를 가질 수 있다.
특정 구체예에서, 충전된 폴리머 수지는 비충전된 버진 HDPE 폴리머 수지보다 더 광범위한 분자량 분포를 갖는다. 이와 같이, 제시된 MFI @ 2.16 kg/190℃에서, 충전된 폴리머 수지는 비충전된 버진 HDPE 폴리머 수지보다 더 높은 R-MFI를 가질 수 있다.
특정 구체예에서, 충전된 폴리머 수지의 점도는 비충전된 버진 HDPE 폴리머 수지와 비교하여 보다 높은 전단률로 보다 급격히 감소한다. 이와 같이, 제시된MFI @ 2.16 kg/190℃에서, 충전된 폴리머 수지의 점도는 계속 증가하는 전단률로 처리되는 경우 동일하게 증가하는 전단률로 처리되는 비충전된 버진 HDPE 수지의 점도 감소와 비교하여 보다 급격히 감소할 것이다.
특정 구체예에서, 충전된 폴리머 수지는 적어도 약 50 중량%의 재생 폴리머 (충전된 폴리머 수지 중 폴리머의 총 중량을 기준으로 하여), 예를 들어, 적어도 약 60 중량%, 또는 적어도 약 70 중량%, 또는 약 80 중량%, 또는 적어도 약 95 중량%, 또는 적어도 약 99 중량%의 재생 폴리머를 포함한다. 특정 구체예에서, 재생 폴리머는 실질적으로 충전된 폴리머 수지의 폴리머 전부, 즉, 약 100 중량%를 구성한다.
특정 구체예에서, 충전된 폴리머 수지는 약 20 중량% 이하의 버진 폴리머 (충전된 폴리머 수지 중 폴리머의 총 중량을 기준으로 하여), 예를 들어, 약 15 중량% 이하의 버진 폴리머, 또는 약 10 중량% 이하의 버진 폴리머, 또는 5 중량% 이하의 버진 폴리머, 또는 약 2 중량% 이하의 버진 폴리머, 또는 약 1 중량% 이하의 버진 폴리머, 또는 약 0.5 중량% 이하의 버진 폴리머, 또는 약 0.1 중량% 이하의 버진 폴리머를 포함한다.
특정 구체예에서, 충전된 폴리머 수지는 버진 폴리머를 함유하지 않는다.
특정 구체예에서, 충전된 폴리머 수지는 폴리머 타입의 혼합물, 예를 들어, 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 혼합물, 또는 상이한 타입의 폴리에틸렌, 예를 들어, HDPE, LDPE 및/또는 LLDPE의 혼합물, 또는 상이한 타입의 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 혼합물을 포함한다. 특정 구체예에서, 충전된 폴리머 수지는 개별적으로, 충전된 폴리머 수지가 전체적으로 2.5 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃ 미만, 예를 들어, 2.0 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃ 미만 또는 약 1.5 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃ 미만, 또는 약 1.0 g/min @ 2.16 kg/190℃ 미만, 또는 약 0.5 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃ 미만의 MFI를 갖는 한, 약 2.0 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃) 보다 높거나 낮은 MFI를 갖는 폴리머 타입의 혼합물을 포함한다. 특정 구체예에서, 충전된 폴리머 수지의 적어도 75 중량%가 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 혼합물, 예를 들어, HDPE과 폴리프로필렌의 혼합물 (충전된 폴리머 수지 중 폴리머의 총 중량을 기준으로 하여), 예를 들어, 75 % 내지 약 99 %의 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 혼합물, 예를 들어, HDPE과 폴리프로필렌의 혼합물이다. 이러한 구체예에서, HDPE는 충전된 폴리머 수지의 약 50 중량% 내지 약 95 중량% (충전된 폴리머 수지의 폴리머의 총 중량을 기준으로 하여), 예를 들어, 충전된 폴리머 수지의 약 60 중량% 내지 약 90 중량%, 또는 약 70 중량% 내지 약 90 중량%, 또는 약 70 중량% 내지 약 85 중량%, 또는 약 70 중량% 내지 약 80 중량%, 또는 약 75 중량% 내지 약 80 중량% (충전된 폴리머 수지의 폴리머의 총 중량을 기준으로 하여)를 구성할 수 있다.
특정 구체예에서, HDPE는 상이한 소스, 예를 들어, 상이한 타입의 소비후 폴리머 폐기물, 예를 들어, 재생 블로우-성형된 (blow-moulded) HDPE 및/또는 재생 사출 성형된 HDPE로부터의 HDPE의 혼합물이다.
일반적으로, HDPE는 비교적 높은 결정도 및 용융점, 및 약 0.96 g/cm3 또는 그 초과의 밀도를 갖는, 주로 선형, 또는 분지형 사슬의 폴리에틸렌 폴리머인 것으로 이해된다. 일반적으로, LDPE (저밀도 폴리에틸렌)는 비교적 낮은 결정도 및 용융점, 및 약 0.91 g/cm3 내지 약 0.94 g/cm3의 밀도를 갖는 고도로 분지된 폴리에틸렌인 것으로 이해된다. 일반적으로, LLDPE (선형 저밀도 폴리에틸렌)는 보통 에틸렌과 장쇄 올레핀의 공중합에 의해 제조된 상당 수의 짧은 분지를 지닌 폴리에틸렌인 것으로 이해된다. LLDPE는 장쇄 분지화의 부재로 인해 통상적인 LDPE와 구조적으로 상이하다.
특정 구체예에서, 충전된 폴리머 수지는 약 20 중량% 이하의 HDPE 이외의 폴리머, 예컨대, 이를 테면, 어느 하나 또는 전부가 폴리머 폐기물, 예를 들어, 소비후 폴리머 폐기물로부터 재생될 수 있는, LDPE, LLDPE 및 폴리프로필렌을 포함한다. 특정 구체예에서, 재생 폴리머는 재생 폴리머의 총 중량을 기준으로 하여 약 20 중량% 이하의 폴리프로필렌, 예를 들어, 약 1 중량% 내지 약 20 중량%, 또는 약 5 중량% 내지 약 18 중량%, 또는 약 10 중량% 내지 약 15 중량%, 또는 약 12 내지 약 14 중량%의 폴리프로필렌을 포함한다.
특정 구체예에서, 존재할 수 있는 어떠한 충격 조절제(impact modifier) 외에, 충전된 폴리머 수지의 폴리머 성분은 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 혼합물, 예를 들어, 재생 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 혼합물, 예를 들어, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌으로 이루어진 재생된 혼합 폴리올레핀 공급원료로부터 유도된 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌이다. 이러한 구체예에서, 충전된 폴리머 수지는 충전된 폴리머 수지의 총 중량을 기준으로 하여, 약 30 중량% 이하의 재생 폴리프로필렌, 예를 들어, 약 25 중량% 이하의 폴리프로필렌, 또는 약 20 중량% 이하의 폴리프로필렌, 또는 약 15 중량% 이하의 폴리프로필렌, 또는 약 12.5 중량% 이하의 폴리프로필렌, 또는 약 10 중량% 이하의 폴리프로필렌, 또는 약 7.5 중량% 이하의 폴리프로필렌, 또는 약 5 중량% 이하의 폴리프로필렌을 포함할 수 있다. 특정 구체예에서, 충전된 폴리머 수지는 충전된 폴리머 수지의 총 중량을 기준으로 하여, 적어도 약 4 중량%의 폴리프로필렌, 예를 들어, 적어도 약 6 중량%의 폴리프로필렌, 또는 적어도 약 8 중량%의 폴리프로필렌, 또는 적어도 약 10 중량%의 폴리프로필렌, 또는 적어도 약 12 중량%의 폴리프로필렌을 포함한다. 이러한 구체예에서, 폴리에틸렌은 HDPE일 수 있다.
특정 구체예에서, 충전된 폴리머 수지는 약 1.00 초과 내지 약 1.05 g/cm3 또는 그 미만의 밀도를 갖는다. 밀도는 ISO1183에 따라 측정될 수 있다.
특정 구체예에서, 기능성 충전제는 약 2.5 μm 이하의 d50을 갖는 무기 미립자 및/또는 무기 미립자의 표면 상의 표면 처리제를 포함한다. 특정 구체예에서, 무기 미립자는 약 0.1 μm 내지 약 2.0 μm, 예를 들어, 약 0.1 μm 내지 약 1.5 μm, 또는 약 0.1 μm 내지 약 1.0 μm, 또는 약 0.2 내지 약 0.9 μm, 또는 약 0.2 μm 내지 약 0.7 μm, 또는 약 0.3 μm 내지 약 0.7 μm, 또는 약 0.4 내지 약 0.6 μm, 또는 약 0.5 내지 약 0.6 μm의 d50을 갖는다. 본원에서 기술되는 입도는 어떠한 표면 처리제가 부재하는 무기 미립자와 관련된다.
달리 언급되지 않는 한, 무기 미립자 물질에 대해 본원에서 지칭되는 입도 성질은 CILAS 1064 기기 (또는 본질적으로 동일한 결과를 제공하는 다른 방법에 의해)를 사용하여 레이저광 산란 기술에서 사용되는 널리 공지되어 있는 통상적인 방법에 의해 측정되는 바와 같다. 레이저광 산란 기술에서, 분말, 현탁액 및 에멀젼에서 입자의 크기는 Mie 이론의 적용에 기초하여 레이저 빔의 회절을 사용하여 측정될 수 있다. 이러한 기계는 제시된 등가 구직경 (equivalent spherical diameter) (e.s.d) 값보다 낮은, 당업계에서 '등가 구직경(e.s.d)'으로서 지칭되는 크기를 갖는 입자의 누적 부피 백분율의 측정 및 플롯을 제공한다. 평균 입도 d50는 d50 값보다 낮은 등가 구직경을 갖는 입자의 50 부피%가 존재하는, 이러한 방식으로 측정된 입자 e.s.d의 값이다.
특정 구체예에서, 무기 미립자는 그 표면 상에 표면 처리를 갖지 않는다.
특정 구체예에서, 무기 미립자는 무기 미립자가 그 표면 상에 표면 처리를 갖도록 표면 처리제, 즉, 커플링 개질제로 처리된다. 특정 구체예에서, 무기 미립자는 표면 처리제로 코팅된다.
표면 처리제의 목적은 무기 미립자 및 결합되어야 하는 폴리머 매트릭스의 상용성 (compatibility)을 향상시키고/거나 재생 폴리머의 상이한 폴리머의 상용성을 향상시키는 것이다. 재생 폴리머 수지에서, 표면 처리는 상이한 폴리머를 가교 하거나 그라프팅 (grafting)하는 작용을 할 수 있다. 특정 구체예에서, 표면 처리제는 커플링 개질제로서 작용하며, 여기서 커플링은 폴리머들 간의 및/또는 폴리머들과 표면 처리제 간의 물리적 (예를 들어, 입체적) 및/또는 화학적 (예를 들어, 화학 결합, 예컨대 공유 또는 반데르 발스 (van der Waals)) 상호작용을 포함한다.
본 발명의 다른 양태 및 구체예에서, 코팅은 추가로 또는 대안적으로 하나 이상의 지방산 및 하나 이상의 지방산 염, 예를 들어, 스테아르산 또는 칼슘 스테아레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물을 포함한다.
무기 미립자 물질은 알칼리 토금속 카보네이트 또는 설페이트, 예컨대 칼슘 카보네이트, 마그네슘 카보네이트, 돌로마이트, 석고, 함수 칸디트 클레이 (hydrous kandite clay), 예컨대, 카올린, 할로이사이트 (halloysite) 또는 볼 클레이, 무수(소성된) 칸디트 클레이, 예컨대 메타카올린 또는 완전 소성된 카올린, 탈크, 운모, 퍼얼라이트 (perlite) 또는 규조토, 또는 수산화마그네슘, 또는 알루미늄 트리하이드레이트, 또는 이들의 조합물일 수 있다.
바람직한 무기 미립자 물질은 칼슘 카보네이트이다. 이후, 본 발명은 칼슘 카보네이트에 관해, 그리고 칼슘 카보네이트가 가공되고/거나 처리되는 양태와 관련하여 논의되는 경향이 있을 수 있다. 본 발명은 이러한 구체예로 제한되는 것으로 간주되지 않아야 한다.
본 발명에 사용되는 미립자 칼슘 카보네이트는 그라인딩에 의해 천연 소스로부터 얻어질 수 있다. 중질 칼슘 카보네이트 (ground calcium carbonate) (GCC)는 전형적으로 미네랄 소스, 예컨대 쵸크, 대리석, 또는 석회석을 분쇄한 후, 그라인딩함으로써 얻어지며, 이후, 요망하는 정도의 분말도 (fineness)를 갖는 생성물을 얻기 위해, 입도 분류 단계가 이어질 수 있다. 또한, 표백, 부유 및 자기 분리와 같은 다른 기술을 사용하여 분말도 및/또는 색의 요망하는 정도를 갖는 생성물을 얻을 수 있다. 미립자 고체 물질은 자체적으로, 즉 고체 물질 자체의 입자 간의 마찰에 의해, 또는 대안적으로 그라인딩되어야 하는 칼슘 카보네이트로부터의 상이한 물질의 입자를 포함하는 미립자 그라인딩 매체의 존재하에서 그라인딩될 수 있다. 이들 공정은 공정의 어떠한 단계에서 첨가될 수 있는 분산제 및 살생물제의 존재 또는 부재 하에 수행될 수 있다.
침강성 칼슘 카보네이트 (PCC)가 본 발명에서 미립자 칼슘 카보네이트의 소스로서 사용될 수 있고, 당업계에서 입수가능한 공지된 방법 중 어느 하나에 의해 생성될 수 있다.
존재하는 경우, 표면 처리제는 O- 또는 N-함유 산 작용성, 예를 들어, 하이드로카보닐 불포화 및 O- 및/또는 N-함유 산 작용성을 포함하는 화합물을 포함할 수 있다. 특정 구체예에서, 하이드로카보닐 불포화는 적어도 하나가 말단기일 수 있는, 하나 이상의 에틸렌성 기이다. 산 작용성은 카복실산, 카복시, 카보닐 및/또는 에스테르 작용성을 포함할 수 있다.
특정 구체예에서, 표면 처리제는 포화된 하이드로카보닐 기 및 O- 또는 N-함유 산 작용성, 예를 들어, 카복실산, 카복시, 카보닐 및 또는 에스테르 작용성을 갖는 화합물을 포함한다.
특정 구체예에서, 표면 처리제는 하이드로카보닐 불포화 및 O- 및/또는 N-함유 산 작용성을 포함하는 화합물 및 포화된 하이드로카보닐 기 및 O- 또는 N-함유 산 작용성을 포함하는 화합물 둘 모두를 포함한다.
특정 구체예에서, 기능성 충전제 및, 이에 따라, 충전된 폴리머 수지는 하이드로카보닐 불포화 및 O- 및/또는 N-함유 산 작용성을 포함하는 화합물 및 포화된 하이드로카보닐 기 및 O- 또는 N-함유 산 작용성을 포함하는 화합물을 둘다 포함하지 않는다.
특정 구체예에서, 표면 처리제는 하나 이상의 지방산 및 하나 이상의 지방산의 염으로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물을 포함하지 않는다.
특정 구체예에서, 포화된 하이드로카보닐 기 및 O- 또는 N-함유 산 작용성을 갖는 화합물은 포화된 지방산, 또는 이의 금속 염, 또는 이러한 지방산 및/또는 염의 혼합물이다. 특정 구체예에서, 표면 처리제는 임의적으로 다른 지방산과 함께 스테아르산을 포함한다.
특정 구체예에서, 하이드로카보닐 불포화 및 O- 및/또는 N-함유 산 작용성을 포함하는 화합물은 카복실산 또는 카복실레이트, 예를 들어, 프로판 기, 또는 아크릴산 또는 아크릴레이트, 또는 이미드이다. 커플링 개질제의 특정 예는 β-카복시 에틸아크릴레이트, β-카복시헥실말레이미드, 10-카복시데실말레이미드 및 5-카복시 펜틸 말레이미드이다.
특정 구체예에서, 하이드로카보닐 불포화 및 O- 및/또는 N-함유 산 작용성을 포함하는 화합물은 불포화된 지방산, 또는 이의 금속 염, 또는 이러한 지방산 및/또는 염의 혼합물이다.
특정 구체예에서, 표면 처리제는 C1-C18, C2-C18 및 C2-C5 알킬렌 기 중 하나 이상을 포함한다. 특정 구체예에서, 상기 기 또는 기들은 하이드로카보닐 불포화, 예를 들어, 말단 에틸렌성 기와 O- 및/또는 N-함유 산 작용성 사이를 브릿징한다. 이러한 구체예에서, O- 및/또는 N-함유 산 작용성은 카복실산 또는 카복실레이트, 예를 들어, 프로판 기, 또는 아크릴산 또는 아크릴레이트, 또는 이미드일 수 있다.
기능성 충전제는 충전된 폴리머 수지의 총 중량을 기준으로 하여 약 1 중량% 내지 약 70 중량% 범위의 양으로 충전된 폴리머 수지에 존재할 수 있다. 예를 들어, 충전된 폴리머 수지의 총 중량을 기준으로 하여 약 2 중량% 내지 약 60 중량%, 또는 약 3 중량% 내지 약 50 중량%, 또는 약 4 중량% 내지 약 40 중량%, 또는 약 5 중량% 내지 약 30 중량%, 또는 약 6 중량% 내지 약 25 중량%, 또는 약 7 중량% 내지 약 20 중량%, 또는 약 8 중량% 내지 약 15 중량%, 또는 약 8 중량% 내지 약 12 중량%이다. 기능성 충전제는 충전된 폴리머 수지의 총 중량을 기준으로 하여 충전된 폴리머 수지의 약 80 중량% 또는 그 미만, 예를 들어, 약 70 중량% 또는 그 미만, 또는 약 60 중량% 또는 그 미만, 또는 약 50 중량% 또는 그 미만, 또는 약 40 중량% 또는 그 미만, 또는 약 30 중량% 또는 그 미만, 또는 약 20 중량% 또는 그 미만, 또는 약 50 중량% 또는 그 미만의 양으로 존재할 수 있다.
기능성 충전제의 표면 처리제 (즉, 커플링 개질제)는 충전된 폴리머 수지의 총 중량을 기준으로 하여 약 0.01 중량% 내지 약 4 중량%, 예를 들어, 충전된 폴리머 수지의 총 중량을 기준으로 하여 약 0.02 중량% 내지 약 3.5 중량%, 또는 약 0.05 중량% 내지 약 1.4 중량%, 또는 약 0.1 중량% 내지 약 0.7 중량%, 또는 약 0.15 중량% 내지 약 0.7 중량%, 또는 약 0.3 중량% 내지 약 0.7 중량%, 또는 약 0.5 중량% 내지 약 0.7 중량%, 또는 약 0.02 중량% 내지 약 0.5 %, 또는 약 0.05 중량% 내지 약 0.5 중량%, 또는 약 0.1 중량% 내지 약 0.5 중량%, 또는 약 0.15 중량% 내지 약 0.5 중량%, 또는 약 0.2 중량% 내지 약 0.5 중량%, 또는 약 0.3 중량% 내지 약 0.5 중량%의 양으로 존재할 수 있다.
추가로 또는 대안적으로, 표면 처리제는 기능성 충전제의 총 중량을 기준으로 하여, 약 5 wt. % 또는 그 미만, 예를 들어 약 2 wt. % 또는 그 미만, 또는, 예를 들어 약 1.5 wt. % 또는 그 미만의 양으로 존재할 수 있다. 구체예에서, 표면 처리제는 기능성 충전제의 총 중량을 기준으로 하여, 약 1.2 wt.% 또는 그 미만, 예를 들어, 약 1.1 wt. % 또는 그 미만, 예를 들어, 약 1.0 wt. % 또는 그 미만, 예를 들어, 약 0.9 wt. % 또는 그 미만, 예를 들어 약 0.8 wt. % 또는 그 미만, 예를 들어, 약 0.7 wt. % 또는 그 미만, 예를 들어, 약 0.6 wt. % 또는 그 미만, 예를 들어, 약 0.5 wt. % 또는 그 미만, 예를 들어, 약 0.4 wt. % 또는 그 미만, 예를 들어, 약 0.3 wt. % 또는 그 미만, 예를 들어, 약 0.2 wt. % 또는 그 미만 또는, 예를 들어, 약 0.1 wt. % 또는 그 미만의 양으로 기능성 충전제에 존재한다. 전형적으로, 표면 처리제는 약 0.05 wt. % 초과의 양으로 기능성 충전제에 존재한다. 추가의 구체예에서, 표면 처리제는 약 0.1 내지 2 wt. % 또는, 예를 들어, 약 0.2 내지 약 1.8 wt. %, 또는 약 0.3 내지 약 1.6 wt. %, 또는 약 0.4 내지 약 1.4 wt. %, 또는 약 0.5 내지 약 1.3 wt. %, 또는 약 0.6 내지 약 1.2 wt. %, 또는 약 0.7 내지 약 1.2 wt. %, 또는 약 0.8 내지 약 1.2 wt. %, 또는 약 0.8 내지 약 1.1 wt. % 범위의 양으로 기능성 충전제에 존재한다.
충전된 폴리머 수지는 추가로 퍼옥사이드-함유 첨가제를 포함할 수 있다. 구체예에서, 퍼옥사이드-함유 첨가제는 디-쿠밀 퍼옥사이드 또는 1,1-디(3차-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸사이클로헥산을 포함한다. 퍼옥사이드-함유 첨가제가 반드시 표면 처리제와 함께 포함되지 않을 수 있고, 대신에 하기에 기술되는 바와 같이 기능성 충전제 및 재생 폴리머의 컴파운딩 동안에 첨가될 수 있다. 일부 폴리머 시스템, 예를 들어, HDPE를 함유하는 것들에서, 퍼옥사이드-함유 첨가제의 포함은 폴리머 사슬의 가교를 촉진할 수 있다. 다른 폴리머 시스템, 예를 들어, 폴리프로필렌에서, 퍼옥사이드-함유 첨가제의 포함은 폴리머 사슬 절단을 촉진할 수 있다. 퍼옥사이드-함유 첨가제는 요망하는 결과는 달성하는데 효과적인 양으로 존재할 수 있다. 이는 커플링 개질제들 간에 달라질 것이고, 무기 미립자 및 폴리머의 정확한 조성에 의거할 것이다. 예를 들어, 퍼옥사이드-함유 첨가제는 퍼옥사이드-함유 첨가제가 첨가되는 충전된 폴리머 수지의 중량을 기준으로 하여 약 1 wt. % 또는 그 미만, 예를 들어, 약 0.5 wt. % 또는 그 미만, 예를 들어, 0.1 wt. % 또는 그 미만, 예를 들어, 약 0.09 wt. % 또는 그 미만, 또는 예를 들어, 약 0.08 wt. % 또는 그 미만, 또는 예를 들어, 약 0.06 wt. % 또는 그 미만의 양으로 존재할 수 있다. 전형적으로, 퍼옥사이드-함유 첨가제는 존재하는 경우, 충전된 폴리머 수지의 중량을 기준으로 하여 약 0.01 wt. % 초과의 양으로 존재한다. 특정 구체예에서, 충전된 폴리머 수지는 약 0.01 wt. % 내지 약 0.05 wt. %, 예를 들어, 약 0.01 wt. % 내지 약 0.05 wt. %, 또는 약 0.01 wt. % 내지 약 0.03 wt. %, 또는 약 0.0125 wt. % 내지 약 0.0275 wt. %, 또는 약 0.015 wt. % 내지 약 0.025 wt. %, 또는 약 0.0175 wt. % 내지 약 0.0225 wt. %, 또는 약 0.018 wt. % 내지 약 0.022 wt. %, 또는 약 0.019 wt. % 내지 약 0.021 wt. %, 또는 약 0.02 wt. %의 퍼옥사이드-함유 첨가제, 예를 들어, 디-쿠밀 퍼옥사이드 또는 1,1-디(3차-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸사이클로헥산을 포함한다. 이러한 구체예에서, 충전된 폴리머 수지는 약 2.5 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃ 미만, 예를 들어, 약 1.0 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃ 내지 약 2.5 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃, 예를 들어, 약 1.5 g/10 분@ 2.16 kg/190℃ 또는 그 미만, 또는 약 1.0 g/10 분@ 2.16 kg/190℃ 또는 그 미만, 또는 약 0.5 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃ 또는 그 미만의 MFI를 지닐 수 있다.
특정 구체예에서, 충전된 폴리머 수지는 약 0.015 wt. % 내지 약 0.025 wt. %의 퍼옥사이드-함유 첨가제, 예를 들어, 디-쿠밀 퍼옥사이드를 포함한다.
이러한 구체예에서, 상대적으로 적은 양의 퍼옥사이드-함유 첨가제의 포함은 충전된 폴리머 수지, 예를 들어, 재생 폴리에틸렌, 및 충전된 폴리머 수지의 총 중량을 기준으로 하여, 약 20 wt. % 이하의 임의적으로 재생된 폴리프로필렌, 예를 들어, 약 2-15 wt. %의 임의적으로 재생된 폴리프로필렌, 또는 약 3-15 wt. %, 또는 4-14 wt. %, 또는 2-10 wt.%, 또는 3-9 wt.%, 또는 4-8 wt. %, 또는 7-15 wt.%, 또는 8-15 wt.%의 임의적으로 재생된 폴리프로필렌을 포함하는 충전된 폴리머 수지로부터 형성된 사출 성형된 부분의 하나 이상의 기계적 성질을 개질시키는, 예를 들어 증진시키는 작용을 할 수 있다. 특정 구체예에서, 모든 폴리프로필렌은 재생 폴리프로필렌이고, 이는 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌을 포함하는 재생된 혼합 폴리올레핀 공급원료부터 유도될 수 있다. 이론에 결부되는 것을 바라지 않지만, 증진된 기계적 성질의 균형은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 기능성 충전제의 상대적 양과 관련하여 퍼옥사이드-함유 첨가제의 수준을 최적화시킴으로써 얻어질 수 있는 것으로 여겨진다. 이는 또한 일반적으로 비혼화성인 폴리머 타입, 예를 들어, 폴리에틸렌과 폴리프로필렌 간의 계면 장력을 감소시키고, 기계적 성질을 증가시키는 기능성 충전제의 능력을 입증한다.
기계적 성질은 파단시 연신률, 굴곡 탄성률, 극한 인장 응력 (ultimate tensile stress) (UTS) 및 샤르피(언노치드) 충격 강도 (Charpy (unnotched) Impact Strength) 중 하나 이상을 포함한다. 인장 성질, 예를 들어, 파단시 연신률 및 UTS는 실온에서, Tinius Olsen Benchtop 인장 시험기를 사용하고, 각각의 시험편에 대해 8회 측정의 평균을 기초로 하여 ISO527-2에 따라 측정될 수 있다. 샤르피 충격 강도는 Instron Ceast 9340 낙하 충격 시험기(falling-weight impact tester)를 사용하여 ISO179-2에 따라 -20℃ ± 2℃에서 측정될 수 있다. 굴곡 탄성률은 ISO 178에 따라 측정될 수 있다.
특정 구체예에서, 사출 성형된 부분은 적어도 약 15 %, 예를 들어, 적어도 약 25 %, 또는 적어도 약 50 %, 또는 적어도 약 75 %, 또는 적어도 약 100 %, 또는 적어도 약 150 %, 또는 적어도 약 200 %, 또는 적어도 약 250 %, 또는 적어도 약 300 %, 또는 적어도 약 325 %, 또는 적어도 약 340 %의 파단시 연신률을 갖는다. 특정 구체예에서, 파단시 연신률은 약 500 % 이하, 또는 약 450 % 이하, 또는 약 400 % 이하이다.
특정 구체예에서, 사출 성형된 부분은 약 15-30 MPa, 예를 들어, 약 20-30 MPa, 또는 약 20-25 MPa, 또는 약 20-23 MPa, 또는 약 20-22 MPa, 또는 약 20-21 MPa의 UTS를 갖는다.
특정 구체예에서, 사출 성형된 부분은 적어도 약 750 MPa, 예를 들어, 적어도 약 800 MPa, 또는 적어도 약 850 MPa, 또는 적어도 약 900 MPa, 또는 약 900-1250 MPa, 또는 약 900-1200 MPa, 또는 약 900-1150 MPa, 또는 약 900-1100 MPa, 또는 약 900-1050 MPa, 또는 약 900-1000 MPa, 또는 약 925-975 MPa의 굴곡 탄성률을 갖는다.
특정 구체예에서, 충전된 폴리머 수지로부터의 사출 성형된 부분의 형태는 하기 중 하나 이상을 갖는다:
(a) 예를 들어, 사출 성형된 부분이 적어도 8 wt. % 폴리프로필렌, 및 임의적으로 약 12 wt. % 이하의 기능성 충전제를 포함하는 충전된 폴리머 수지로부터 형성되는 경우, 적어도 약 300 %의 파단시 연신률;
(b) 적어도 약 20 MPa, 예를 들어, 약 20-22 MPa의 UTS;
(c) 적어도 약 900 MPa의 굴곡 탄성률; 및
(d) 적어도 약 40 kJ/m2 (20℃ ± 2℃), 예를 들어, 적어도 약 80 kJ/m2 (-20℃ ± 2℃)의 샤르피 충격 강도(Charpy Impact Strength).
특정 구체예, 예를 들어, 상기 (a), (b), (c) 및 (d) 중 하나 이상을 갖는 구체예에서, 사출 성형된 부분은
약 0.015 wt. % 내지 약 0.025 wt. %의 퍼옥사이드-함유 첨가제, 예를 들어, 디쿠밀 퍼옥사이드,
적어도 약 8 wt. %, 예를 들어, 약 8-15 wt.%의 폴리프로필렌 함량,
(폴리머 성분의 나머지는 임의적으로 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌이 동일한 재생된 혼합 폴리올레핀 소스로부터 유도되는 경우 폴리에틸렌임),
약 8-12 wt. % 기능성 충전제,
2.5 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃ 미만, 예를 들어, 약 2.0 - 2.45 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃의 MFI,
및 임의적으로 약 2 wt. % 이하의 카본 블랙 및 약 0.5 wt. % 이하의 산화방지제를 포함하고;
적어도 약 300 %의 파단시 연신률,
및 임의적으로:
약 20-25 MPa의 UTS, 및/또는
적어도 약 900 MPa, 예를 들어, 약 920-1250 MPa, 또는 약 920-980 MPa의 굴곡 탄성률, 및/또는
적어도 약 80 kJ/m2 (-20℃ ± 2℃), 예를 들어, 약 80-90 kJ/m2 (-20℃ ± 2℃)의 샤르피 충격 강도
를 갖는 충전된 폴리머 수지로부터 형성된다.
이러한 구체예에서, 기능성 충전제는 화학식 (1)에 따른 화합물로 표면 처리되는, 약 0.5-1.5 μm, 예를 들어, 약 0.5-1.0 μm, 또는 약 0.6-1.0 μm, 또는 약 0.7-0.9 μm, 또는 약 0.8 μm의 d50을 갖는 그라인딩된 칼슘 카보네이트일 수 있다.
기능성 충전제는 무기 미립자, 표면 처리제 및 임의의 퍼옥사이드-함유 첨가제를 배합하고, 통상적인 방법, 예를 들어 스틸 앤 컬리쇼 (Steele and Cowlishaw) 고강도 믹서를 사용하여, 바람직하게는 80℃ 또는 그 미만의 온도에서 혼합함으로써 제조될 수 있다. 표면 처리제의 화합물(들)은 무기 미립자를 그라인딩한 후에, 그러나 무기 미립자가 임의적으로 재생된 폴리머 조성물에 첨가되기 전에 적용될 수 있다. 예를 들어, 표면 처리제는 무기 미립자가 기계적으로 탈응집되는 단계에서 무기 미립자에 첨가될 수 있다. 표면 처리제는 밀링기 (milling machine)로 수행되는 탈응집되는 동안에 적용될 수 있다.
기능성 충전제는 추가로 산화방지제를 포함할 수 있다. 안정한 산화방지제는 장애된 페놀 및 아민 유도체로 이루어진 유기 분자, 포스페이트 및 저분자량 장애된 페놀로 이루어진 유기 분자, 및 티오에스테르를 포함하나, 이로 제한되는 것은 아니다. 예시적인 산화방지제는 Irganox 1010 및 Irganox 215, 및 Irganox 1010과 Irganox 215의 블렌드를 포함한다. 산화방지제의 양은 폴리머 함량을 기준으로 하여 약 0.01 중량% 내지 약 5 중량%, 예를 들어, 폴리머 함량을 기준으로 하여 약 0.05 중량% 내지 약 2.5 중량%, 또는 약 0.05 중량% 내지 약 1.5 중량%, 또는 약 0.05 중량% 내지 약 1.0 중량%, 또는 약 0.05 중량% 내지 약 0.5 중량%, 또는 약 0.05 중량% 내지 약 0.25 중량%, 또는 약 0.05 중량% 내지 약 0.15 중량%의 범위일 수 있다.
특정 구체예에서, 충전된 폴리머 수지 조성물은 (예를 들어, 충전된 폴리머 수지의 총 중량을 기준으로 하여 약 5 wt. % 이하) 기능성 충전제가 아닌 제2 충전제 성분을 포함한다. 제2 충전제는 특정 구체예에서 비코팅된 무기 미립자 물질, 예컨대 이를 테면, 본원에서 기술된 무기 미립자 물질일 수 있다. 특정 구체예에서, 제2 충전제는 카본 블랙이고, 예를 들어, 충전된 폴리머 수지의 총 중량을 기준으로 하여 약 0.1-5.0 wt. %, 또는 약 0.5-4.0 wt. %, 또는 약 0.5-1.5 wt. %, 또는 약 1.0-3.0 wt. %, 또는 약 1.5-2.5 wt. %, 또는 약 2.0 wt. %, 또는 약 1.0 wt. %의 카본 블랙이다. 상기 언급된 양은 카본 블랙이 아닌 제2 충전제에도 적용될 수 있다.
특정 구체예에서, 충전된 폴리머 수지는 충격 조절제, 예를 들어, 충전된 폴리머 수지의 총 중량을 기준으로 하여, 약 20 중량% 이하의 충격 조절제, 예를 들어, 충전된 폴리머 수지의 총 중량을 기준으로 하여, 약 0.1 중량% 내지 약 20 중량%, 또는 약 0.5 중량% 내지 약 15 중량%, 또는 약 1 중량% 내지 약 12.5 중량%, 또는 약 2 중량% 내지 약 12. % 중량%, 또는 약 1 중량% 내지 약 10 중량%, 또는 약 1 중량% 내지 약 8 중량%, 또는 약 1 중량% 내지 약 6 중량%, 또는 약 1 중량% 내지 약 4 중량%의 충격 조절제를 포함한다.
특정 구체예에서, 충격 조절제는 엘라스토머, 예를 들어, 폴리올레핀 엘라스토머이다. 특정 구체예에서, 폴리올레핀 엘라스토머는 에틸렌과 다른 올레핀 (예를 들어, 알파-올레핀), 예를 들어, 옥탄, 및/또는 또는 부텐 및/또는 스티렌의 코폴리머이다. 특정 구체예에서, 충격 조절제는 에틸렌과 옥텐의 코폴리머이다. 특정 구체예에서, 충격 조절제는 에틸렌과 부텐의 코폴리머이다.
특정 구체예에서, 상기 기술된 바와 같은 충격 조절제, 예를 들어, 폴리올레핀 코폴리머, 예컨대 에틸렌-옥텐 코폴리머는 약 0.80 내지 약 0.95 g/cm3의 밀도 및/또는 약 0.2 g/10 분 (2.16 kg@190℃) 내지 약 30 g/10 분 (2.16 kg@190℃), 예를 들어, 약 0.5 g/10 분 (2.16 kg@190℃) 내지 약 20 g/10 분 (2.16 kg@190℃), 또는 약 0.5 g/10 분 (2.16 kg@190℃) 내지 약 15 g/10 분 (2.16 kg@190℃), 또는 약 0.5 g/10 분 (2.16 kg@190℃) 내지 약 10 g/10 분 (2.16 kg@190℃), 또는 약 0.5 g/10 분 (2.16 kg@190℃) 내지 약 7.5 g/10 분 (2.16 kg@190℃), 또는 약 0.5 g/10 분 (2.16 kg@190℃) 내지 약 5 g/10 분 (2.16 kg@190℃), 또는 약 0.5 g/10 분 (2.16 kg@190℃) 내지 약 4 g/10 분 (2.16 kg@190℃), 또는 약 0.5 g/10 분 (2.16 kg@190℃) 내지 약 3 g/10 분 (2.16 kg@190℃), 또는 약 0.5 g/10 분 (2.16 kg@190℃) 내지 약 2.5 g/10 분 (2.16 kg@190℃), 또는 약 0.5 g/10 분 (2.16 kg@190℃) 내지 약 2 g/10 분 (2.16 kg@190℃), 또는 약 0.5 g/10 분 (2.16 kg@190℃) 내지 약 1.5 g/10 분 (2.16 kg@190℃)의 MFI를 갖는다. 이러한 또는 특정 구체예에서, 충격 조절제는 약 0.85 내지 약 0.86 g/cm3의 밀도를 갖는 에틸렌-옥텐 코폴리머이다. 예시적인 충격 조절제는 Engage (RTM) 브랜드 하에 DOW에 의해 제조된 폴리올레핀 엘라스토머, 예를 들어, Engage (RTM) 8842이다. 이러한 구체예에서, 컴파운딩된 폴리머 수지는 추가로 본원에서 기술된 바와 같은 산화방지제를 포함할 수 있다.
특정 구체예에서, 충격 조절제는 스티렌 및 부타디엔을 기반으로 한 코폴리머, 예를 들어, 스티렌 및 부타디엔을 기반으로 한 선형 블록 코폴리머이다. 이러한 구체예에서, 충격 조절제는 약 1 내지 약 5 g/10min (200℃ @ 5.0kg), 예를 들어, 약 2 g/10min (200℃ @ 5.0kg) 내지 약 4 g/10min (200℃ @ 5.0kg), 또는 약 3 g/10min (200℃ @ 5.0kg) 내지 약 4 g/10min (200℃ @ 5.0kg)의 MFI를 가질 수 있다.
특정 구체예에서, 충격 조절제는 스티렌 및 에틸렌/부텐을 기반으로 한 트리블록 코폴리머이다. 이러한 구체예에서, 충격 조절제는 약 15 g/10min (200℃ @ 5.0kg) 내지 약 25 g/10min (200℃ @ 5.0kg), 예를 들어, 약 20 g/10min (200℃ @ 5.0kg) 내지 약 25 g/10min (200℃ @ 5.0kg)의 MFR를 가질 수 있다.
본원에서 기술되는 바와 같이 충전된 폴리머 수지를 사출 성형함으로써 얻어지는 제조 물품은 다수이고 다양하다.
특정 구체예에서, 제조 물품은 하기 중 어느 하나의 형태이다: 패널(예를 들어, 자동차 패널), 펠릿, 파이프, 문, 셔터, 천막, 차양, 간판, 프레임, 윈도우 케이싱 (window casing), 휴대 전화 케이싱, 통 (pail), 백보드 (backboard), 벽판 (wallboard), 바닥재, 타일, 레일로드 타이 (railroad tie), 폼 (form), 트레이, 도구 핸들, 좌판, 베딩 (bedding), 디스펜서 (dispenser), 말뚝, 토트 (tote), 배럴 (barrel), 박스, 포장재 (packing materials), 바스켓 (basket), 랙 (rack), 케이싱, 바인더, 칸막이, 벽, 매트, 프레임, 북케이스, 조각품, 의자, 테이블, 책상, 미술품, 장난감, 게임, 부두, 교각, 보트, 돛대, 오수 정화조, 기판, 컴퓨터 하우징, 지상 및 지하의 전기 케이싱, PCB 커버, 가구, 피크닉 테이블, 텐트, 운동장, 벤치, 피난처, 스포츠 용품, 변기, 플라크 (plaque), 트레이, 옷걸이, 서버 (server), 수영장, 단열재, 궤, 책표지, 지팡이, 지팡이, 목발, 수하물 버클 및 클립, 펌프 부품 등.
특정 구체예에서, 제조 물품, 또는 이의 부분은 약 5.0 mm 이하, 예를 들어, 약 4.0 mm 이하, 또는 3.0 mm 이하, 또는 약 2.0 mm 이하, 또는 약 1.5 mm 이하, 또는 약 1 mm 이하의 두께를 갖는 벽을 포함한다. 특정 구체예에서, 제조 물품, 또는 이의 부분은 약 1.0 mm 내지 약 3.0 mm, 예를 들어, 약 1.5 mm 내지 약 3.0 mm의 벽 두께를 갖는다. 이러한 상대적으로 얇은 벽 부분이 재생 폴리머 수지로부터 사출 성형될 수 있다는 것은 놀라운 것이다.
실시예
실시예 1 - 폴리머 수지의 제조
충전된 폴리머 수지를 컴파운딩함으로써 제조하였다. 이들은 하기와 같다:
샘플 A - 재생 HDPE + 15 wt. %의, 0.54 μm의 d50을 갖는 비코팅된, 중질 칼슘 카보네이트.
샘플 B - 재생 HDPE 및 PP + 10 wt. %의 표면 처리된, 중질 칼슘 카보네이트 (d50 = 0.8 μm)의, 그리고 0.29 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃의 MFI를 갖는 혼합물.
샘플 C - 재생 HDPE 및 PP + 10 wt. %의 표면 처리된, 중질 칼슘 카보네이트 (d50 = 0.8 μm) + 충격 조절제로서 2.5 wt. %의 에틸렌-옥텐 코폴리머의, 그리고, 0.15 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃의 MFI의 혼합물.
샘플 D - 8.0 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃의 MFI를 갖는 비충전된 버진 HDPE 폴리머 수지. 이는 비교 목적으로 포함된다.
실시예 2 - 사출 성형 공정
Sumitomo SE180DU System 180t Servo Electric 사출 성형기 (32 mm 표준 엔지니어링 스크류 디자인을 갖는 Sumitomo SE180DU C360)를 사용하여 사출 성형에 의해 각 샘플로부터 휴대 전화 가장자리 (mobile phone surround)를 제조하였다.
조건:
용융 온도: 220℃.
배럴 온도 프로파일: 220-225-225-220-215℃
공급 쓰로트 (Feed throat) 온도: 70℃
역압: 90bar
감압 거리: 30mm/s으로 8mm
스크류 표면 속도: 700mm/s
사출 속도: 70mm/s
투여 스트로크: 홀딩 스테이지 없이 100 % 시각적 충전을 달성하는데 요구되는 것만큼
보압: 평평한 연속 표면 피니쉬를 달성하는데 요구되는 것만큼
홀딩 시간: 2.0 초
냉각 시간: 6.0 초
클램프력: 100t
몰드 온도: 25℃
각각의 샘플 블렌드 시험 간에 주입 유닛과 핫 러너 시스템 (hot runner system)을 HDPE로 깨끗이 퍼징 (purging)하였다.
결과가 표 1 및 2에 요약된다.
표 1.
Figure pct00001
기록된 모든 시간은 초 단위이고, 모든 압력은 bar로 특정된다.
표 2.
Figure pct00002
실시예 3 - 나선 흐름수 ( SFN )의 분석
하기 조건 (Spiral Flow Mould 및 Engel 55t Servo Electric/E-motion 사출 성형기 사용) 하에서 폴리머 수지를 사출 성형함으로써 샘플 B, C 및 D의 SFN를 측정하였다:
용융 온도: 220℃;
역압: 90 bar
스크류 표면 속도: 550 mm/s
사출 시간: 1 s 또는 2 s
사출 속도: 30 mm/s 또는 15 mm/s
몰드 온도: 25℃
결과가 표 3A 및 3B에 요약된다.
표 3A.
Figure pct00003
표 3B.
Figure pct00004
실시예 4
일련의 충전된 폴리머 수지를 하기 표 4에 기술된 바와 같이 제조하였다. 재생된 혼합 폴리올레핀 소스 A는 4.01 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃의 MFI를 가졌고, 재생 폴리올레핀 소스 B는 3.71 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃의 MFI를 가졌다 (즉, 표면 처리된 중질 칼슘 카보네이트 (d50 = 0.8 μm) 기능성 충전제 및 그 밖의 성분들과 컴파운딩하기 전에).
모든 샘플을 Coperion ZSK 트윈-스크류 압출기로 용융 혼합을 통해 제조하였다. 배럴을 호퍼 (hopper)에서 다이 (die)까지 200, 205, 210, 215, 225, 235 및 240℃에서 유지시켰다. 스크류 속도를 800 rpm로 설정하고, 공급 속도를 8.0 kg/h로 설정하였다. 고온 압출물을 즉시 수중에서 켄칭시키고, 펠렛화시켰다. 이후, 기계적 시험을 위한 시험 시편을 사출 성형에 의해 제조하였다. 시험 시편을 Arburg Allrounder 320M을 사용하여 제조하고, 몰딩을 ASTM D618 (20/23/50)의 절차 A에 따라, 시험 전에 23℃ 및 50 %의 상대 습도에서 최소 40 시간 동안 컨디셔닝시켰다.
표 4
Figure pct00005
CB = 카본 블랙; A/O = 산화방지제; DCP = 디-쿠밀 퍼옥사이드, PP = 폴리프로필렌.
각각의 시험 시편의 기계 시험, 및 사출 성형 전에 컴파운딩된 수지의 MFI가 표 5에 요약된다.
파단시 연신률 및 UTS를 Tinius Olsen Benchtop 인장 시험기를 사용하여 실온에서 ISO572-2에 따라 수행하였으며, 결과는 각 샘플에 대해 8회 측정의 평균에 해당한다.
굴곡 탄성률을 ISO 178에 따라 시험하였다.
ISO179-2에 따라 Intron Ceast 9340 낙하-중량 충격 시험기를 사용하여 -20 ℃ ± 2 ℃에서 샤르피 언노치드 충격 시험을 수행하였다. 제공된 결과는 각 샘플에 대한 완전한 파괴 측정치의 평균에 해당한다.
표 5.
Figure pct00006

Claims (42)

  1. 사출 성형에 의한 충전된 폴리머 수지로부터의 물품의 제조에서의 충전된 폴리머 수지의 용도로서, 폴리머 수지가 재생 폴리머 및 기능성 충전제를 포함하고, 기능성 충전제가 (i) 표면 처리되고/거나 (ii) 약 2.5 μm 미만의 d50을 갖는 무기 미립자를 포함하고, 충전된 폴리머 수지가
    (1) 사출 성형 동안 충전된 폴리머 수지의 MFI보다 낮은 MFI @ 2.16 kg/190℃; 및/또는
    (2) 사출 성형 동안 충전된 폴리머 수지의 겉보기 MFI보다 적어도 3 g/10 분 더 낮은 MFI @ 2.16 kg/190℃; 및/또는
    (3) 약 2.5 g/10 분 미만의 MFI @ 2.16 kg/190℃, 및 임의적으로:
    (a) 적어도 약 5.0 g/10 분의 MFI @ 2.16 kg/190℃를 갖는 비충전된 버진 (virgin) HDPE 수지와 유사한 나선 흐름수 (Spiral Flow Number) (SFN), 및/또는
    (b) 8.0 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃의 MFI를 갖는 비충전된 버진 HDPE 폴리머 수지의 SFN의 적어도 80 %인 SFN을 갖는 용도.
  2. 사출 성형에 의해 물품을 제조하는 방법으로서, 방법이 충전된 폴리머 수지로부터 물품을 사출 성형시키는 것을 포함하고, 충전된 폴리머 수지가 재생 폴리머 및 기능성 충전제를 포함하고, 기능성 충전제가 (i) 표면 처리되고/거나 (ii) 약 2.5 μm 미만의 d50을 갖는 무기 미립자를 포함하고, 충전된 폴리머 수지가
    (1) 사출 성형 동안 충전된 폴리머 수지의 MFI보다 낮은 MFI @ 2.16 kg/190℃; 및/또는
    (2) 사출 성형 동안 충전된 폴리머 수지의 겉보기 MFI보다 적어도 3 g/10 분 더 낮은 MFI @ 2.16 kg/190℃; 및/또는
    (3) 약 2.5 g/10 분 미만의 MFI @ 2.16 kg/190℃, 및 임의적으로:
    (a) 적어도 약 5.0 g/10 분의 MFI @ 2.16 kg/190℃를 갖는 비충전된 버진 HDPE 수지와 유사한 나선 흐름수 (SFN), 및/또는
    (b) 8 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃의 MFI를 갖는 비충전된 버진 HDPE 폴리머 수지의 SFN의 적어도 80 %인 SFN을 갖는 방법.
  3. 폴리머 수지의 사출 성형성을 향상시키기 위한, 재생 폴리머를 포함하는 폴리머 수지에서의 기능성 충전제의 용도로서, 기능성 충전제가 (i) 표면 처리되고/거나 (ii) 약 2.5 μm 미만의 d50을 갖는 무기 미립자를 포함하는 용도.
  4. 재생 폴리머를 포함하는 폴리머 수지의 사출 성형성을 가능하게 하거나 향상시키기 위한 방법으로서, 방법이 폴리머 수지에 기능성 충전제를 충전하고, 충전된 폴리머 수지를 형성시키고, 사출 성형에 의해 충전된 폴리머 수지로부터 제조 물품을 제조하는 것을 포함하고, 기능성 충전제가 (i) 표면 처리되고/거나 (ii) 약 2.5 μm 미만의 d50을 갖는 무기 미립자를 포함하고, 충전된 폴리머 수지가
    (1) 사출 성형 동안 충전된 폴리머 수지의 MFI보다 낮은 MFI @ 2.16 kg/190℃; 및/또는
    (2) 사출 성형 동안 충전된 폴리머 수지의 겉보기 MFI보다 적어도 3 g/10 분 더 낮은 MFI @ 2.16 kg/190℃; 및/또는
    (3) 약 2.5 g/10 분 미만의 MFI @ 2.16 kg/190℃, 및 임의적으로:
    (a) 적어도 약 5.0 g/10 분의 MFI @ 2.16 kg/190℃를 갖는 비충전된 버진 HDPE 수지와 유사한 나선 흐름수 (SFN), 및/또는
    (b) 8 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃의 MFI를 갖는 비충전된 버진 HDPE 폴리머 수지의 SFN의 적어도 80 %인 SFN을 갖는 방법.
  5. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서, 제조 물품이 약 200℃ 내지 약 240℃의 용융 온도에서 충전된 폴리머 수지로부터 가공되는, 용도 또는 방법.
  6. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서, 제조 물품을 생산하는 사이클 시간이 비충전된 HDPE 버진 폴리머 수지로부터 유사한 제조 물품을 생산하는 사이클 시간보다 적어도 약 10 % 더 짧으며, 예를 들어, 비충전된 HDPE 버진 폴리머 수지로부터 유사한 제조 물품을 생산하는 사이클 시간보다 적어도 약 20 % 더 짧거나, 적어도 약 30 % 더 짧은, 용도 또는 방법.
  7. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서, (i) 사출 성형 동안 최대 압력 평균 (peak pressure average)이 약 1000 내지 2000 bar이고/거나, (ii) 최대 사출압 범위가 약 5.0 bar 또는 그 미만인, 용도 또는 방법.
  8. 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서, 32 샷에 걸친 중량 레인지 (weight range across 32 shots)가 3.25 g 내지 4.0 g의 평균 샷 중량에 대해 0.008 g보다 낮은, 용도 또는 방법.
  9. 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서, 충전된 폴리머 수지가 2.5 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃ 미만, 예를 들어, 약 2.0 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃ 또는 그 미만, 또는 약 1.5 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃ 또는 그 미만, 또는 약 1.0 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃ 또는 그 미만, 또는 약 0.5 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃ 또는 그 미만의 MFI를 갖는, 용도 또는 방법.
  10. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서, 충전된 폴리머 수지가 약 2.5 g/10 분 미만의 MFI @ 2.16 kg/190℃, 및 (a) 적어도 약 5.0 g/10 분의 MFI @ 2.16 kg/190℃를 갖는 비충전된 버진 HDPE 수지와 유사한 SFN, 및/또는 (b) 8 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃의 MFI를 갖는 비충전된 버진 HDPE 폴리머 수지의 SFN의 적어도 80 %, 예를 들어, 8 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃의 MFI를 갖는 비충전된 버진 HDPE 폴리머 수지의 SFN의 적어도 약 90 %인 SFN을 갖는, 용도 또는 방법.
  11. 제10 항에 있어서, 충전된 폴리머 수지가 약 2.0 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃ 또는 그 미만, 예를 들어, 약 1.5 g/10 분@ 2.16 kg/190℃ 또는 그 미만, 또는 약 1.0 g/10 분@ 2.16 kg/190℃ 또는 그 미만, 또는 약 0.5 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃ 또는 그 미만의 MFI를 갖는, 용도 또는 방법.
  12. 제1 항 내지 제11 항 중 어느 한 항에 있어서, 충전된 폴리머 수지가 적어도 약 100의 R-MFI를 갖고,
    R-MFI = (MFI @ 21.6 kg)/(MFI @ 2.16 kg)이고, 임의적으로
    (MFI @ 21.6 kg) - (MFI @ 2.16 kg)가 적어도 약 40인, 용도 또는 방법.
  13. 제1 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 있어서, 충전된 폴리머 수지가 적어도 약 350 mm, 예를 들어, 적어도 약 400 mm, 또는 적어도 약 450 mm의 SFN을 갖는, 용도 또는 방법.
  14. 제1 항 내지 제13 항 중 어느 한 항에 있어서, 충전된 폴리머 수지가 적어도 약 50 중량%의 재생 폴리머 (충전된 폴리머 수지 중 폴리머의 총 중량을 기준으로 하여)를 포함하는, 용도 또는 방법.
  15. 제1 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 있어서, 충전된 폴리머 수지가 폴리머 타입의 혼합물, 예를 들어, 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 혼합물, 또는 상이한 타입의 폴리에틸렌, 예를 들어, HDPE, LDPE 및/또는 LLDPE의 혼합물, 또는 상이한 타입의 폴리에틸렌 (예를 들어, HDPE, LDPE 및/또는 LLDPE)과 폴리프로필렌의 혼합물을 포함하는, 용도 또는 방법.
  16. 제1 항 내지 제15 항 중 어느 한 항에 있어서, 충전된 폴리머 수지가 버진 폴리머를 함유하지 않는, 용도 또는 방법.
  17. 제1 항 내지 제16 항 중 어느 한 항에 있어서, 기능성 충전제가 약 1.0 μm 이하, 예를 들어, 약 0.75 μm 이하의 d50을 갖는 비코팅된 무기 미립자인, 용도 또는 방법.
  18. 제1 항 내지 제17 항 중 어느 한 항에 있어서, 기능성 충전제가 표면 처리된 무기 미립자이거나 이를 포함하고, 임의적으로 무기 미립자는 약 0.1 내지 2.5 μm, 예를 들어, 약 0.1 내지 약 1.0 μm의 d50을 갖는, 용도 또는 방법.
  19. 제18 항에 있어서, 무기 미립자가 하이드로카보닐 불포화 및 O- 및/또는 N-함유 산 작용성을 포함하는 화합물, 및/또는 포화된 하이드로카보닐 기 및 O- 또는 N-함유 산 작용성을 갖는 화합물인 표면 처리제로 표면 처리되는, 용도 또는 방법.
  20. 제1 항 내지 제19 항 중 어느 한 항에 있어서, 무기 미립자가 칼슘 카보네이트, 예를 들어, 중질 칼슘 카보네이트 (ground calcium carbonate)인, 용도 또는 방법.
  21. 제1 항 내지 제20 항 중 어느 한 항에 있어서, 충전된 폴리머 수지가 충격 조절제(impact modifier) 및/또는 퍼옥사이드-함유 첨가제를 포함하는, 용도 또는 방법.
  22. 제1 항 내지 제21 항 중 어느 한 항에 따른 충전된 폴리머 수지를 사출 성형함으로써 얻어진, 제조 물품.
  23. 제22 항에 있어서, 물품이 약 3 mm 이하, 예를 들어, 약 1 mm 내지 약 3 mm의 두께를 갖는 벽을 갖는, 제조 물품.
  24. 제22 항 또는 제23 항에 있어서, (a) 적어도 약 300 %의 파단시 연신률, (b) 적어도 약 20 MPa, 예를 들어, 약 20-22 MPa의 UTS, (c) 적어도 약 900 MPa의 굴곡 탄성률, 및 (d) 적어도 약 40 kJ/m2 (20℃ ± 2℃), 예를 들어, 적어도 약 80 kJ/m2 (-20℃ ± 2℃)의 샤르피 충격 강도 (Charpy Impact Strength) 중 하나 이상을 갖는, 물품.
  25. 사출 성형에 의해 충전된 폴리머 수지로부터 물품을 제조하는데 사용하기에 적합한 충전된 폴리머 수지로서, 폴리머 수지가 재생 폴리머 및 기능성 충전제를 포함하고, 기능성 충전제가 (i) 표면 처리되고/거나, (ii) 약 2.5 μm 미만의 d50을 갖는 무기 미립자를 포함하고, 충전된 폴리머 수지가
    (1) 사출 성형 동안 충전된 폴리머 수지의 MFI보다 낮은 MFI @ 2.16 kg/190℃; 및/또는
    (2) 사출 성형 동안 충전된 폴리머 수지의 겉보기 MFI보다 적어도 3 g/10 분 더 낮은 MFI @ 2.16 kg/190℃; 및/또는
    (3) 약 2.5 g/10 분 미만의 MFI @ 2.16 kg/190℃, 및 임의적으로:
    (a) 적어도 약 5.0 g/10 분의 MFI @ 2.16 kg/190℃를 갖는 비충전된 버진 HDPE 수지와 유사한 나선 흐름수 (SFN), 및/또는
    (b) 8 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃의 MFI를 갖는 비충전된 버진 HDPE 폴리머 수지의 SFN의 적어도 80 %인 SFN을 갖는, 충전된 폴리머 수지.
  26. 제25 항에 있어서, 충전된 폴리머 수지가 2.5 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃ 미만, 예를 들어, 약 2.0 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃ 또는 그 미만, 또는 약 1.5 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃ 또는 그 미만, 또는 약 1.0 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃ 또는 그 미만, 또는 약 0.5 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃ 또는 그 미만의 MFI를 갖는, 충전된 폴리머 수지.
  27. 제25 항 또는 제26 항에 있어서, 충전된 폴리머 수지가 약 2.5 g/10 분 미만의 MFI @ 2.16 kg/190℃를 갖고, 예를 들어, 약 2.0 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃ 또는 그 미만이고, (a) 적어도 약 5.0 g/10 분의 MFI @ 2.16 kg/190℃를 갖는 비충전된 버진 HDPE 수지와 유사한 SFN, 및/또는 (b) 8 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃의 MFI를 갖는 비충전된 버진 HDPE 폴리머 수지의 SFN의 적어도 80 %, 예를 들어, 8 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃의 MFI를 갖는 비충전된 버진 HDPE 폴리머 수지의 SFN의 적어도 약 90 %인 SFN을 갖는, 충전된 폴리머 수지.
  28. 제27 항에 있어서, 충전된 폴리머 수지가 약 1.0 g/10 분@ 2.16 kg/190℃ 또는 그 미만, 또는 약 0.5 g/10 분 @ 2.16 kg/190℃ 또는 그 미만의 MFI를 갖는, 충전된 폴리머 수지.
  29. 제25 항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 충전된 폴리머 수지가 적어도 약 100의 R-MFI를 갖고,
    R-MFI = (MFI @ 21.6 kg)/(MFI @ 2.16 kg)이고, 임의적으로
    (MFI @ 21.6 kg) - (MFI @ 2.16 kg)가 적어도 약 40인, 충전된 폴리머 수지.
  30. 제25 항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 충전된 폴리머 수지가 적어도 약 350 mm, 예를 들어, 적어도 약 400 mm, 또는 적어도 약 450 mm의 SFN를 갖는, 충전된 폴리머 수지.
  31. 제25 항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 충전된 폴리머 수지가 적어도 약 50 중량%의 재생 폴리머 (충전된 폴리머 수지 중 폴리머의 총 중량을 기준으로 하여)를 포함하는, 충전된 폴리머 수지.
  32. 제25 항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 충전된 폴리머 수지가 폴리머 타입의 혼합물, 예를 들어, 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 혼합물, 또는 상이한 타입의 폴리에틸렌, 예를 들어, HDPE, LDPE 및/또는 LLDPE의 혼합물, 또는 상이한 타입의 폴리에틸렌 (예를 들어, HDPE, LDPE 및/또는 LLDPE)과 폴리프로필렌의 혼합물을 포함하는, 충전된 폴리머 수지.
  33. 제25 항 내지 제32 항 중 어느 한 항에 있어서, 충전된 폴리머 수지가 버진 폴리머를 함유하지 않는, 충전된 폴리머 수지.
  34. 제25 항 내지 제33 항 중 어느 한 항에 있어서, 기능성 충전제가 약 1.0 μm 이하, 예를 들어, 약 0.75 μm 이하의 d50을 갖는 비코팅된 무기 미립자인, 충전된 폴리머 수지.
  35. 제25 항 내지 제33 항 중 어느 한 항에 있어서, 기능성 충전제가 표면 처리된 무기 미립자이거나 이를 포함하고, 임의적으로 무기 미립자는 약 0.1 내지 2.5 μm, 예를 들어, 약 0.1 내지 약 1.0 μm의 d50을 갖는, 충전된 폴리머 수지.
  36. 제25 항 내지 제35 항 중 어느 한 항에 있어서, 무기 미립자가 하이드로카보닐 불포화 및 O- 및/또는 N-함유 산 작용성을 포함하는 화합물, 및/또는 포화된 하이드로카보닐 기 및 O- 또는 N-함유 산 작용성을 갖는 화합물로부터 선택된 표면 처리제로 표면 처리되는, 충전된 폴리머 수지.
  37. 제25 항 내지 제36 항 중 어느 한 항에 있어서, 무기 미립자가 칼슘 카보네이트, 예를 들어, 중질 칼슘 카보네이트인, 충전된 폴리머 수지.
  38. 제25 항 내지 제37 항 중 어느 한 항에 있어서, 충전된 폴리머 수지가 충격 조절제를 포함하는, 충전된 폴리머 수지.
  39. 제1항 내지 제38 항 중 어느 한 항에 있어서, 충전된 폴리머 수지가 충전된 폴리머 수지의 총 중량을 기준으로 하여, 약 0.01 wt. % 내지 약 0.05 wt. %의 퍼옥사이드-함유 첨가제, 예를 들어, 디-쿠밀 퍼옥사이드 또는 1,1-디(3차-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸사이클로헥산을 포함하는, 용도, 방법, 물품 또는 충전된 폴리머 수지.
  40. 제39 항에 있어서, 충전된 폴리머 수지가 약 0.015 wt. % 내지 약 0.025 wt. %의 퍼옥사이드-함유 첨가제를 포함하는, 용도, 방법, 물품 또는 충전된 폴리머 수지.
  41. 제1항 내지 제40 항 중 어느 한 항에 있어서, 충전된 폴리머 수지의 총 중량을 기준으로 하여, 약 3 wt. % 이하의 카본 블랙 (carbon black), 및 약 0. 5wt. % 이하의 산화방지제를 추가로 포함하는, 용도, 방법, 물품 또는 충전된 폴리머 수지.
  42. 제1항 내지 제41 항 중 어느 한 항에 있어서, 존재하는 경우 충격 조절제 이외의 충전된 폴리머 수지의 폴리머 성분이 재생된 혼합 폴리올레핀 공급물로부터 유도된 폴리에틸렌 (예를 들어, HDPE) 및 폴리프로필렌으로 이루어지는, 용도, 방법, 물품 또는 충전된 폴리머 수지.
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