KR20180135200A - 무가교 올레핀계 수지 조성물 및 이를 이용한 발포체 및 그 제조 방법 - Google Patents

무가교 올레핀계 수지 조성물 및 이를 이용한 발포체 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

용융 점도가 증가된 무가교 올레핀계 수지 조성물에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 무가교 올레핀계 수지 조성물은 프로필렌과 에틸렌 전체 100중량%에 대하여, 에틸렌 10중량% 이하를 포함하는 랜덤 폴리프로필렌 수지; 용융지수가 0.5~4g/10min인 고용융장력 폴리프로필렌 수지; 올레핀계 탄성중합체; 폴리테트라플루오로에틸렌을 포함하는 불소계 고분자 수지; 및 결정핵제;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무가교 올레핀계 수지 조성물 및 이를 이용한 발포체 및 그 제조 방법{NON CROSSLINKED OLEFIN RESIN COMPOSITION AND FOAM AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 무가교 올레핀계 수지 조성물을 이용한 발포체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무가교 올레핀계 수지 조성물 및 이를 이용한 발포체 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 발포체는 무가교 공정 또는 가교 공정을 이용하여 제조된다.
무가교 공정은 휘발성 용제 및 무기계 발포제를 수지 조성물과 함께 고온, 고압 하에 용융하고 압출하여 폼(foam)을 제조하는 방법이다. 반면, 가교 공정은 수지 조성물을 압출한 후 다양한 방법으로 가교시켜 폼을 제조하는 방법이다. 즉, 가교 공정은 발포 시 수지의 점도를 가교도로 조절하여 발포 조건을 얻는 점에서 무가교 공정과 차이점이 있다.
이러한 무가교 공정 또는 가교 공정을 통해 제조되는 발포체는 여러 분야에서 사용되고 있다. 특히, 자동차 내장재에 적용되는 발포체는 차량 경량화 및 적절한 강도를 나타내며, 수지 조성물의 용융 점도 증가를 위해 전자선 가교 또는 화학 가교 공정을 거친 후 발포하여 제조된다. 이러한 가교 공정은 전처리 작업의 필요성, 제조 비용 증가 및 생산성 저하 등의 문제를 발생시킨다.
한편, 무가교 공정을 이용한 발포체가 개발되고 있으나, 수지의 흐름 및 공정 시간의 조절이 용이하지 않은 어려움이 있다.
따라서, 가교 공정을 별도로 필요로 하지 않고 제조 공정의 간소화, 제조 비용 감소 등의 효과를 나타낼 수 있는 발포체가 요구되고 있다.
본 발명에 관련된 배경기술로는 대한민국 등록특허공보 제 10-1318403호(2013.10.08. 등록)가 있으며, 상기 문헌에는 자동차 내장재용 이중발포체형 인너스킨재의 제조방법이 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 수지 조성물의 용융 점도를 증가시킬 수 있는 무가교 올레핀계 수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 무가교 올레핀계 수지 조성물을 이용하여, 가공 특성 및 발포 특성을 개선시킨 발포체 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 하나의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무가교 올레핀계 수지 조성물은 프로필렌과 에틸렌 전체 100중량%에 대하여, 에틸렌 10중량% 이하를 포함하는 랜덤 폴리프로필렌 수지; 용융지수가 0.5~4g/10min인 고용융장력 폴리프로필렌 수지; 올레핀계 탄성중합체; 폴리테트라플루오로에틸렌을 포함하는 불소계 고분자 수지; 및 결정핵제;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 무가교 올레핀계 수지 조성물은 랜덤 폴리프로필렌 수지 100중량부에 대하여, 고용융장력 폴리프로필렌 수지 10~50중량부, 올레핀계 탄성중합체 50~300중량부, 불소계 고분자 수지 0.3~3중량부 및 결정핵제 0.1~2중량부를 포함할 수 있다.
상기 올레핀계 탄성중합체는 용융지수가 3~10g/10min일 수 있다.
상기 불소계 고분자 수지는 120~250℃에서 소섬유를 형성하고, 상기 소섬유는 상기 랜덤 폴리프로필렌 수지, 상기 고용융장력 폴리프로필렌 수지, 상기 올레핀계 탄성중합체와 얽혀있는 네트워크(network) 구조를 형성하는 것일 수 있다.
상기 결정핵제는 탈크(talc)를 포함할 수 있다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 발포체의 제조 방법은 (a) 프로필렌과 에틸렌 전체 100중량%에 대하여, 에틸렌 10중량% 이하를 포함하는 랜덤 폴리프로필렌 수지; 용융지수가 0.5~4g/10min인 고용융장력 폴리프로필렌 수지; 올레핀계 탄성중합체; 폴리테트라플루오로에틸렌을 포함하는 불소계 고분자 수지; 및 결정핵제를 혼합하여 무가교 올레핀계 수지 조성물을 제조하는 단계; 및 (b) 상기 무가교 올레핀계 수지 조성물을 용융압출하여 발포하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 (b) 단계에서 용융압출은 120~250℃에서 수행될 수 있다.
상기 (b) 단계에서, 상기 불소계 고분자 수지는 120~250℃에서 소섬유를 형성하고, 상기 소섬유는 상기 랜덤 폴리프로필렌 수지, 상기 고용융장력 폴리프로필렌 수지, 상기 올레핀계 탄성중합체와 얽혀있는 네트워크(network) 구조를 형성하는 것일 수 있다.
상기 소섬유는 평균 직경이 10~500nm이고, 평균 길이가 1~50㎛일 수 있다.
상기 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 발포체는 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 무가교 올레핀계 수지 조성물의 발포물을 포함하고, 밀도가 0.04~0.1g/cm3인 것을 특징으로 한다.
상기 발포체는 네트워크(network) 구조를 포함할 수 있다.
상기 발포체는 평균 직경이 50~350㎛인 발포 셀을 포함할 수 있다.
상기 발포체는 두께가 0.5~2mm일 수 있다.
본 발명에 따른 무가교 올레핀계 수지 조성물은 용융점도 증가를 위해 불소계 고분자 수지를 포함하여 수지 조성물의 가공 특성 및 발포 특성을 개선시킬 수 있다.
본 발명의 무가교 올레핀계 수지 조성물을 이용하여 제조된 발포체는 기존의 가교 올레핀계 수지를 이용하여 제조된 발포체를 대체할 수 있으며, 공정의 간소화, 제조 비용의 감소 및 생산성 향상 등의 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 발포체를 제조하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명에 따른 발포체를 나타낸 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무가교 올레핀계 수지 조성물 및 이를 이용한 발포체 밀 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 무가교 올레핀계 수지 조성물은 용융 점도 증가를 위해 불소계 고분자 수지인 폴리테트라플루오로에틸렌을 포함시켜 수지 조성물의 네트워크 구조를 형성함으로써, 무가교형 발포체를 제공할 수 있다.
본 발명의 발포체는 자동차 내장재용에 적용될 수 있으며, 보다 구체적으로는 시트커버, 도어트림 등에 적용될 수 있다.
무가교 올레핀계 수지 조성물
본 발명의 무가교 올레핀계 수지 조성물은 랜덤 폴리프로필렌 수지, 고용융장력 폴리프로필렌 수지, 올레핀계 탄성중합체, 불소계 고분자 수지 및 결정핵제를 포함한다.
폴리프로필렌(polypropylene, PP)은 프로필렌을 중합하여 제조한 것으로, 터셔리(tertiary)-탄소 원자들로 구성된 고분자이다. 랜덤 폴리프로필렌(random polypropylene)은 폴리프로필렌 중합시 소량의 에틸렌을 첨가하여 단량체의 배열이 무질서한 형태를 가지며, 고분자의 입체규칙성을 낮춘 고분자이다. 랜덤 폴리프로필렌은 프로필렌으로만 중합한 고분자인 호모 폴리프로필렌(homo polypropylene)에 비해, 비정형부분이 많으므로, 충격강도 및 유연성이 개선되고, 투명성이 향상되는 특징이 있다.
본 발명의 랜덤 폴리프로필렌 수지는 프로필렌과 에틸렌을 공중합하여 형성된 수지로, 주쇄(backbone)인 프로필렌에 에틸렌이 결합된 형태이다. 랜덤 폴리프로필렌 수지는 프로필렌과 에틸렌 전체 100중량%에 대하여, 에틸렌 10중량% 이하를 포함할 수 있으며, 에틸렌의 함량이 10중량%를 초과하는 경우, 투명성이 저하되거나 수지의 연신을 저하시킬 수 있다.
이러한 랜덤 폴리프로필렌 수지는 중량평균분자량이 2Х105~10Х105일 수 있으며, 이 범위에서 용융지수(melt flow index, MFI)는 4~10g/10min일 수 있다. 랜덤 폴리프로필렌 수지의 중량평균분자량이 상기 범위를 벗어나는 경우, 무가교 올레핀계 수지 조성물의 연신이 저하되거나 성분끼리의 상용성이 저하될 수 있다.
중량평균분자량은 분자량 분포가 있는 고분자 화합물의 분자량을 중량분율로 평균적으로 계산하여 얻어지는 평균 분자량을 일컫는다. 용융지수는 용융물의 흐름을 나타내는 지수로, 용융지수로부터 수지의 유동성을 파악할 수 있다.
본 발명의 고용융장력 폴리프로필렌 수지(high melt strength PP)는 일반적인 폴리프로필렌에 비해 용융점도가 높은 것으로, 장쇄 분지(long chain branch, LCB) 구조에 의해 연신 시 점도가 증가하여 변형 경화(strain hardening) 특성을 나타낸다. 변형 경화는 소성 영역에서 소재의 경도와 강도가 증가하는 현상을 의미한다.
즉, 상기 고용융장력 폴리프로필렌 수지는 장쇄 분지 구조에 의해 무가교 올레핀계 수지 조성물의 용융 점도를 증가시켜 성형 시 기포의 합일을 억제하고, 불활성 가스의 기포가 외부로 빠져나가는 것을 방지하는 역할을 한다. 이에 따라 발포체 내에서 발포 셀이 균일하게 형성되고 유지되는 효과가 있다.
상기 고용융장력 폴리프로필렌 수지는 용융지수가 0.5~4g/10min인 것이 바람직하다. 용융지수가 0.5g/10min 미만일 경우, 고점도에 의해 발포체에서 요구되는 물성을 만족하기 어려울 수 있다. 반대로, 용융지수가 4g/10min을 초과하는 경우, 상기 고용융장력 폴리프로필렌 수지의 흐름성이 높아 점도가 낮아지면서 용융장력 효과를 기대하기 어려울 수 있다.
이러한 고용융장력 폴리프로필렌 수지는 랜덤 폴리프로필렌 수지 100중량부에 대하여, 10~50중량부가 포함되는 것이 바람직하다. 고용융장력 폴리프로필렌 수지의 함량이 10중량부 미만인 경우, 내마모성 및 용융장력 개선 효과를 얻기 어려울 수 있고, 50중량부를 초과하는 경우, 무가교 올레핀계 수지 조성물의 흐름성이 저하되면서 가공성이 저하될 수 있다.
본 발명의 올레핀계 탄성중합체는 점탄성을 갖는 엘라스토머(elastomer)로, 올레핀계 수지에 에틸렌-프로필렌계 고무 등의 여러 종류의 고무와 블렌딩하여 제조될 수 있다. 예를 들어, EPR(ethylene-propylene rubber), EPDM(ethylene-propylene-diene monomer) 등이 포함될 수 있으며, 신축성 및 유연성을 나타내는 올레핀계 탄성중합체인 것이 바람직하다.
상기 올레핀계 탄성중합체는 용융지수가 3~10g/10min인 것이 바람직하며, 이 범위를 벗어나는 경우, 무가교 올레핀계 수지 조성물의 흐름성이 저하되거나 발포체의 신축성이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 상기 올레핀계 탄성중합체는 쇼어 경도가 65~90A이거나, 신장률이 500~1200%일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이러한 올레핀계 탄성중합체는 랜덤 폴리프로필렌 수지 100중량부에 대하여, 50~300중량부가 포함되는 것이 바람직하다. 올레핀계 탄성중합체의 함량이 50중량부 미만인 경우, 발포체의 유연성이 저하되고, 300중량부를 초과하는 경우, 발포체의 유연성은 우수할 수 있으나 기계적 물성 및 공정 상의 안정성이 저하되어 바람직하지 못하다.
본 발명의 불소계 고분자 수지는 무가교 올레핀계 수지 조성물의 용융 점도를 증가시키기 위해 첨가되는 것으로, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)을 포함할 수 있다.
상기 폴리테트라플루오로에틸렌은 테트라플루오로에틸렌을 주성분으로 하는 단량체를 이용하여 제조될 수 있다.
상기 폴리테트라플루오로에틸렌은 구형의 입자 형태와 같이 분말로 존재하다가 랜덤 폴리프로필렌, 고용융장력 폴리프로필렌 등과 혼합 및 용융압출된다. 이때, 120~250℃의 고열에서 전단응력에 의해 폴리테트라플루오로에틸렌이 소섬유 형태로 변형된다. 이에 따라, 무가교 올레핀계 수지 조성물의 용융 장력이 증가하며, 상기 소섬유가 다른 수지와 함께 섬유화를 형성하게 된다. 섬유화는 그물 모양의 얽힌 영역을 형성하는 것을 의미하며, 이러한 섬유화에 의해 상기 랜덤 폴리프로필렌 수지, 상기 고용융장력 폴리프로필렌 수지, 상기 올레핀계 탄성중합체와 상기 소섬유가 얽혀있는 네트워크(network) 구조가 형성된다.
즉, 상기 폴리테트라플루오로에틸렌을 포함하는 불소계 고분자 수지는 120~250℃에서 전단응력을 통해 소섬유를 형성하고, 상기 소섬유는 네트워크(network) 구조를 형성하여 무가교 올레핀계 수지 조성물의 용융 점도를 증가시킨다. 상기 전단응력(shear stress)은 면에 평행인 방향으로 작용하는 힘을 작용하는 면적으로 나눈 것을 의미한다.
상기 폴리테트라플루오로에틸렌은 랜덤 폴리프로필렌 수지 100중량부에 대하여, 0.3~3중량부가 포함되는 것이 바람직하다. 함량이 0.3중량부 미만인 경우, 무가교 올레핀계 수지 조성물의 용융 점도가 너무 낮아져 발포 셀(cell)의 크기를 조절하는데 어려울 수 있고, 함량이 3중량부를 초과하는 경우 무가교 올레핀계 수지 조성물의 용융 점도가 상당히 높아져 발포 셀의 형성이 원활히 이루어지지 않아 발포체의 물성이 저하될 수 있다.
상기 수지 조성물에 폴리테트라플루오로에틸렌이 포함됨으로써, 최종 제품인 발포체의 물성, 특히 탄성도와 표면 광택도에 영향을 미칠 수 있다.
본 발명의 결정핵제는 발포 성형 과정에 기여함으로써, 제조된 발포체의 경도, 신장률, 발포배율 등의 기계적 물성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 결정핵제는 탈크(talc)를 포함할 수 있으며, 결정핵제에 로진계 핵제 등의 유기 핵제를 더 포함할 수도 있다.
상기 결정핵제는 랜덤 폴리프로필렌 수지 100중량부에 대하여, 0.1~2중량부가 포함되는 것이 바람직하다. 결정핵제의 함량이 0.1중량부 미만인 경우, 발포가 제대로 이루어지지 않아 균일한 직경의 발포 셀(cell)이 형성되기 어려울 수 있다. 반대로, 2중량부를 초과하는 경우, 결정핵제의 분산이 어려우며, 직경이 작은 발포 셀(cell)이 형성되어 발포체의 기계적 물성의 향상 효과가 불충분하다.
본 발명의 무가교 올레핀계 수지 조성물은 발포제를 포함하거나 포함하지 않을 수 있다. 발포제를 포함하는 경우, 가스 발포제를 사용할 수 있으며, 예를 들어, 질소, 아르곤, 공기 등과 같은 무기 가스계 발포제를 사용할 수 있다.
본 발명의 무가교 올레핀계 수지 조성물은 제시한 성분 외에 열안정제, 항균제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이처럼, 본 발명의 무가교 올레핀계 수지 조성물은 불소계 고분자 수지를 포함함으로써, 네트워크 구조를 형성함에 따라 수지 조성물의 용융 점도를 증가시킬 수 있다.
본 발명에서 조성물의 용융 점도는 기존 올레핀계 수지 조성물의 용융 점도 대비, 대략 1.5~3배 정도 증가될 수 있다.
발포체의 제조 방법
도 1은 본 발명에 따른 발포체를 제조하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 발포체의 제조 방법은 무가교 올레핀계 수지 조성물 제조 단계(S110) 및 용융압출하여 발포 단계(S120)를 포함한다.
무가교 올레핀계 수지 조성물 제조 단계(S110)
먼저, 무가교 올레핀계 수지 조성물을 제조한다.
무가교 올레핀계 수지 조성물은 전술한 바와 같을 수 있다.
용융압출하여 발포 단계(S120)
그 다음으로, 상기 무가교 올레핀계 수지 조성물을 압출기에 투입하여 용융압출함으로써 발포한다.
상기 압출기의 온도는 120~250℃인 것이 바람직하며, 이 온도 범위에서 조성물이 균일하게 분산 및 혼합되어 용융압출될 수 있다.
용융압출이 120℃ 미만의 온도에서 수행되는 경우, 무가교 올레핀계 수지 조성물이 균일하게 분산 및 혼합되기 어려울 수 있고, 용융압출이 250℃를 초과하는 온도에서 수행되는 경우, 수지 조성물의 용융 점도가 낮아 닫힌 기공(closed cell)과 같은 정상적인 발포 셀(cell)을 형성하기 어려울 수 있다.
용융압출이 120~250℃에서 수행되는 동안, 불소계 고분자 수지는 고온화 및 전단응력을 통해 소섬유를 형성하고, 상기 소섬유는 무가교 올레핀계 수지 조성물에 포함된 수지와 네트워크(network) 구조를 형성하며, 네트워크 구조가 형성된 발포체를 제조할 수 있다.
상기 소섬유는 평균 직경이 10~500nm이고, 평균 길이가 1~50㎛일 수 있다. 상기 소섬유의 직경과 길이가 이 범위를 벗어나는 경우, 다른 폴리프로필렌 수지와 함께 섬유화를 형성하기 어려울 수 있으며, 이에 따라 네트워크 구조를 형성하기 어려울 수 있다.
상기 용융압출 후에는 온도를 상온±5℃로 변화시켜, 발포체의 형상을 유지할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 2는 본 발명에 따른 발포체를 나타낸 단면도이다.
본 발명에 따른 발포체(10)는 무가교형 발포체로, 폴리테트라플루오로에틸렌을 포함하는 점도 조절제에 의해 네트워크 구조(20)를 형성하여, 발포 셀(cell, 미도시)이 오랫동안 보존되도록 한다.
발포체(10)는 전술한 바와 같이, 무가교 올레핀계 수지 조성물을 발포하여 형성되며, 밀도가 0.04~0.1g/cm3일 수 있다. 밀도가 상기 범위를 벗어나는 경우, 경량화 효과를 기대하기 어렵고 발포체의 물성이 저하될 수 있다.
상기 발포체(10)는 전술한 바와 같이, 상기 수지와 소섬유가 얽혀있는 네트워크(network) 구조를 형성함으로써, 압출공정 중 발포 셀(cell)의 형성이 잘 유지되도록 한다.
발포 셀(cell)은 기공의 벽면이 모두 닫힌 구조인 닫힌 기공(closed cell) 또는 기공의 벽면 중 일부가 열린 구조인 연속 기공(opened cell)으로 분류될 수 있다.
연속 기공(opened cell)은 조성물이 발포되는 과정에서 발생한 기체가 기포를 형성하고, 상기 기포가 계속적으로 성장하다가 파열되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 기포가 성장함에 따라 이웃한 기포들과 격리시키는 이들 사이의 기포 벽면이 점점 얇아지면서 기포들의 파열에 의해 형성될 수 있다.
본 발명의 발포체는 닫힌 기공 80~100%를 포함하고, 나머지 20% 이하의 연속 기공인 발포 셀(cell)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 닫힌 기공이 80~90%를 포함하고, 연속 기공을 10~20% 포함하거나, 닫힌 기공 100%로 이루어질 수 있다. 닫힌 기공, 즉, 독립 기공의 함량이 80% 미만일 경우, 발포체의 우수한 강도와 경량화를 나타내기 어렵기 때문에, 닫힌 기공은 80% 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 발포체는 평균 직경이 50~350㎛인 발포 셀을 포함하는 것이 바람직하며, 이는 닫힌 기공의 평균 직경을 의미할 수 있다. 발포 셀의 평균 직경이 50㎛ 미만인 경우, 셀의 직경이 너무 작아져 발포체의 유연성 및 물성 저하의 문제점이 발생한다. 반대로 직경이 350㎛를 초과하는 경우, 셀이 파열되거나 벽면이 얇아짐에 따라 연속 기공으로 형성될 수 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 발포체(10)는 0.5~2mm의 두께(d)를 가질 수 있으며, 이 범위를 벗어나는 경우, 표면 원단층과의 열접합이 어려워져 자동차 내장재로서의 성형성에 문제점이 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 발포체는 무가교형 발포체로서, 자동차 내장재용에 적용될 수 있으며, 보다 구체적으로는 시트커버, 도어트림 등에 적용될 수 있다.
이와 같이 무가교 올레핀계 수지 조성물 및 이를 이용한 발포체 및 그 제조 방법에 대하여 그 구체적인 실시예를 살펴보면 다음과 같다.
1. 발포체의 제조 및 결과
실시예
에틸렌 10중량% 및 프로필렌 90중량%를 포함하는 랜덤 폴리프로필렌 수지 100중량부에 대하여, 용융지수가 2g/10min인 고용융장력 폴리프로필렌 수지 20중량부, 용융지수가 6g/10min인 올레핀계 탄성중합체(ExxonMobil Chemical의 Vistamaxx) 100중량부, 폴리테트라플루오로에틸렌 3중량부 및 결정핵제로서 탈크 1중량부를 혼합하여 수지 조성물을 제조하였다.
상기 수지 조성물을 170℃에서 용융압출하여 발포하는 과정에서 직경이 100nm이고, 길이가 30㎛인 소섬유를 형성하고, 상기 소섬유는 상기 조성물에 포함된 수지 및 탄성 중합체와 얽혀있는 네트워크 구조를 형성하였다.
그 결과, 직경이 300㎛인 발포 셀을 포함하고, 두께가 1.5mm이며, 밀도가 0.06g/cm3인 발포체를 제조하였다.
비교예
에틸렌 10중량% 및 프로필렌 90중량%를 포함하는 랜덤 폴리프로필렌 수지 100중량부에 대하여, 용융지수가 2g/10min인 고용융장력 폴리프로필렌 수지 20중량부, 용융지수가 15g/10min인 올레핀계 탄성중합체(ExxonMobil Chemical의 Vistamaxx) 100중량부 및 결정핵제로서 탈크 1중량부를 혼합하여 수지 조성물을 제조하였다.
상기 수지 조성물을 170℃에서 용융압출하여 발포하여 직경이 700㎛인 발포 셀을 포함하고, 두께가 1.5mm이며, 밀도가 0.4g/cm3인 발포체를 제조하였다.
실시예의 발포체는 폴리테트라플루오로에틸렌을 포함함으로써, 압출 및 발포하는 과정에서 소섬유를 형성하여 네트워크 구조가 형성되었으며, 서로 얽혀있는 네트워크 구조에 의해 발포 셀의 형상이 유지되어 밀도 0.06g/cm3를 나타내었다.
반면, 비교예의 발포체는 폴리테트라플루오로에틸렌을 포함하지 않고, 올레핀계 탄성중합체의 용융지수가 본 발명의 청구범위를 벗어났기 때문에 실시예의 발포 셀 직경보다 크고, 밀도가 큰 결과를 나타내었다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 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 이해해야만 한다.
10 : 발포체
20 : 네트워크 구조
d : 발포체 두께

Claims (14)

  1. 프로필렌과 에틸렌 전체 100중량%에 대하여, 에틸렌 10중량% 이하를 포함하는 랜덤 폴리프로필렌 수지;
    용융지수가 0.5~4g/10min인 고용융장력 폴리프로필렌 수지;
    올레핀계 탄성중합체;
    불소계 고분자 수지; 및
    결정핵제;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무가교 올레핀계 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 불소계 고분자 수지는 폴리테트라플루오로에틸렌을 포함하는 것을 특징으로 하는 무가교 올레핀계 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 무가교 올레핀계 수지 조성물은
    랜덤 폴리프로필렌 수지 100중량부에 대하여, 고용융장력 폴리프로필렌 수지 10~50중량부, 올레핀계 탄성중합체 50~300중량부, 불소계 고분자 수지 0.3~3중량부 및 결정핵제 0.1~2중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무가교 올레핀계 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 올레핀계 탄성중합체는 용융지수가 3~10g/10min인 것을 특징으로 하는 무가교 올레핀계 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 불소계 고분자 수지는 120~250℃에서 소섬유를 형성하고,
    상기 소섬유는 상기 랜덤 폴리프로필렌 수지, 상기 고용융장력 폴리프로필렌 수지, 상기 올레핀계 탄성중합체와 얽혀있는 네트워크(network) 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 무가교 올레핀계 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 결정핵제는 탈크(talc)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무가교 올레핀계 수지 조성물.
  7. (a) 프로필렌과 에틸렌 전체 100중량%에 대하여, 에틸렌 10중량% 이하를 포함하는 랜덤 폴리프로필렌 수지; 용융지수가 0.5~4g/10min인 고용융장력 폴리프로필렌 수지; 올레핀계 탄성중합체; 폴리테트라플루오로에틸렌을 포함하는 불소계 고분자 수지; 및 결정핵제를 혼합하여 무가교 올레핀계 수지 조성물을 제조하는 단계; 및
    (b) 상기 무가교 올레핀계 수지 조성물을 용융압출하여 발포하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발포체의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서 용융압출은 120~250℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는 발포체의 제조 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서,
    상기 불소계 고분자 수지는 소섬유를 형성하고, 상기 소섬유는 상기 랜덤 폴리프로필렌 수지, 상기 고용융장력 폴리프로필렌 수지, 상기 올레핀계 탄성중합체와 얽혀있는 네트워크(network) 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 발포체의 제조 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 소섬유는 평균 직경이 10~500nm이고, 평균 길이가 1~50㎛인 것을 특징으로 하는 발포체의 제조 방법.
  11. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 무가교 올레핀계 수지 조성물의 발포물을 포함하고,
    밀도가 0.04~0.1g/cm3인 것을 특징으로 하는 발포체.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 발포체는 네트워크(network) 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 발포체.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 발포체는 평균 직경이 50~350㎛인 발포 셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 발포체.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 발포체는 두께가 0.5~2mm인 것을 특징으로 하는 발포체.
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