KR20200056071A - 내열성, 강성 및 용융 강도가 우수한 폴리올레핀 수지 조성물 - Google Patents
내열성, 강성 및 용융 강도가 우수한 폴리올레핀 수지 조성물 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20200056071A KR20200056071A KR1020180139955A KR20180139955A KR20200056071A KR 20200056071 A KR20200056071 A KR 20200056071A KR 1020180139955 A KR1020180139955 A KR 1020180139955A KR 20180139955 A KR20180139955 A KR 20180139955A KR 20200056071 A KR20200056071 A KR 20200056071A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- resin composition
- weight
- polyolefin resin
- peroxydicarbonate
- molecular weight
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F110/00—Homopolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
- C08F110/04—Monomers containing three or four carbon atoms
- C08F110/06—Propene
-
- 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
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/0008—Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
- C08K5/0083—Nucleating agents promoting the crystallisation of the polymer matrix
-
- 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
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/14—Peroxides
-
- 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
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/10—Encapsulated ingredients
-
- 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
- C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08L23/06—Polyethene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2500/00—Characteristics or properties of obtained polyolefins; Use thereof
- C08F2500/12—Melt flow index or melt flow ratio
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2207/00—Properties characterising the ingredient of the composition
- C08L2207/06—Properties of polyethylene
- C08L2207/068—Ultra high molecular weight polyethylene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2314/00—Polymer mixtures characterised by way of preparation
- C08L2314/02—Ziegler natta catalyst
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Abstract
본 발명은 폴리올레핀 수지 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 구체예에 따른 폴리올레핀 수지 조성물은 용융 강도가 높아 발포 특성이 우수하고, 내열성과 강성이 우수하여 전자레인지용 발포 용기와 같은 압출 발포 시트의 제조에 효과적으로 사용될 수 있다.
Description
본 발명은 폴리올레핀 수지 조성물에 관한 것이다. 상세하게는, 본 발명은 분자량 분포가 넓어 내열성 및 강성이 우수한 폴리프로필렌 수지, 초고분자량의 고밀도 폴리에틸렌, 핵제 및 퍼옥시디카보네이트의 반응 압출을 통하여 얻어지며, 내열성, 강성 및 용융 강도가 우수하여 압출 발포 시트의 제조에 효과적으로 사용될 수 있는 폴리올레핀 수지 조성물에 관한 것이다.
폴리프로필렌 수지는 프로필렌 단량체가 중합되어 얻어지는 선형 구조를 갖는 고분자 물질이다. 일반적으로, 폴리프로필렌 수지는 폴리에틸렌 수지보다 높은 용융 온도를 가지고, 밀도가 낮으며, 내화학성, 내마모성, 차단성 등이 우수한 반면, 용융 장력이 낮고, 전단 후화가 없어서, 사출, 블로우 몰딩, 진공 성형 등의 가공에는 사용이 제한적이다.
폴리프로필렌 수지는 발포가 가능하기 때문에, 일회용 음식 용기 등에 사용되는 폴리스티렌(polystyrene) 수지를 대체할 수 있다. 일반적으로, 폴리프로필렌 수지는 폴리스티렌 수지보다 강성과 내열성이 우수하므로, 전자레인지용 가정 간편식 용기 등에 적용될 수 있다. 한편, 발포 폴리프로필렌 용기는 폴리프로필렌 압출 시트 용기에 비해 밀도가 낮아지므로, 통상의 폴리프로필렌 수지보다 높은 내열성과 강도가 요구된다.
이러한 단점을 보완하기 위해, 미국 특허 제4,365,044호에서는 폴리프로필렌 수지를 용융 장력이 우수한 저밀도 폴리에틸렌 및 비닐, 스티렌계 고분자와 혼합함으로써, 용융 장력을 향상시키려고 시도하였다.
한편, 폴리프로필렌 조성물의 용융 장력을 향상시키기 위한 방법으로, 폴리프로필렌 수지를 고 에너지의 전자선으로 가교시켜 장쇄 분지를 형성하는 것을 들 수 있다. 이 경우, 폴리프로필렌 수지의 용융 장력이 향상되고 용융지수가 감소하여, 발포 및 진공 성형 시의 가공성이 우수해지는 반면, 고 에너지의 전자선에 의한 수지의 변색, 분해를 방지하기 위해 질소 분위기 하에서 작업을 진행해야 하며, 따라서 전자선 설비에 따른 제조 원가 및 공정 난이도가 높아진다는 단점이 있다.
또한, 고분자량을 가지는 분자 사슬을 만들어 용융 장력을 개선하는 기술이 소개되고 있는데, 기상 반응기에서 수소 반응성이 상이한 촉매를 사용하여 고분자량 폴리프로필렌과 저분자량 폴리프로필렌을 제조하는 방식을 들 수 있다. 그러나, 이 경우 반응기의 운전이 까다롭고, 1개의 반응기 내에서 서로 다른 촉매를 사용해야 하는 공정상의 어려움과 생산성이 저해되는 문제가 존재한다.
미국 특허출원공개 제2015-0203621호에서는 발포가 용이하도록 폴리프로필렌을 개질하는 방법으로서, 유기 과산화물을 이용하여 폴리프로필렌을 자유 라디칼로 만들고, 이렇게 만들어진 라디칼이 β-분쇄되는 것을 억제하기 위해 디엔 화합물로 결합 반응을 일으켜 장쇄 분지를 생성함으로써, 수지의 용융 강도를 향상시키는 방법이 제시되었다.
미국 특허 제6,583,222호에서는 폴리프로필렌과 폴리에틸렌을 유기 과산화물 하에 분해하고, 아지드(azide) 화합물을 가교제로 사용하여 용융 장력이 개선된 폴리올레핀 조성물을 제조하였다. 하지만, 유기 과산화물과 아지드 화합물을 동시에 사용하는 경우, 과도한 가교 결합에 의해 젤이 생성되어 발포 성형품의 셀이 제대로 형성되지 않음으로써, 발포 성형품의 외관이 불량해지는 단점이 있다. 또한, 폴리에틸렌이 과도하게 첨가되면, 폴리프로필렌이 가지는 물성이 저하되며, 젤을 억제하기 위해 유기 과산화물과 가교제를 서로 다른 시점에 투입할 경우, 특수한 가공 기술이 필요하게 된다.
또한, 유기 과산화물과 가교제를 동시에 주입하는 기술에 의해 젤 발생을 억제하기 위해, 유럽특허 제1 034 213호에서는 퍼옥시디카보네이트를 개질제로 사용하고 반응 압출을 통하여 용융장력을 개선하려고 시도하였다. 이때 사용된 퍼옥시디카보네이트는 R1-OC(O)OOC(O)O-R2의 화학식을 가지며, 여기서 R1과 R2는 각각 CH3, C2H5CH(CH3), Cl3CC(CH3)2, C7H15, c-C6H11CH2, Cl3Si(CH2)3, CH3CH(OCH3)CH2CH2, C6H5OCH2CH2, C6H5CH2, Z-C8H17CH=CH(CH2)8, (CH3)2CHCH2CH(CH3), Cl3C, CHCH(Cl), ClCH2, [C2H5OC(O)]2CH(CH3), C8H17, C2H5, C18H37, 2-옥소-1,3-디옥솔란-4-CH2 등이다.
대한한국 특허 제1840956호, 특허출원공개 제2016-0125385호에서는 낮은 젤 함량의 고 용융 장력 폴리프로필렌 조성물을 제조하기 위하여, 유기 과산화물에 의한 β-분쇄와 디엔 화합물 혹은 고분자 다량체를 사용하는 장쇄 분지 가교 과정을 반응기의 별도의 지점에서 진행하였다. 그러나, 압출기에 여러 개의 첨가제 투입구를 설치하거나 특수한 압출기를 사용해야 하는 어려움이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 용융 강도가 높아 발포 특성이 우수하고, 내열성과 강성이 우수하여 압출 발포 시트의 제조에 효과적으로 사용될 수 있는 폴리올레핀 수지 조성물을 제공하는 것이다.
위 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 구체예에 따라서, 아래 성분 (A) 내지 (E)의 총 중량을 기준으로, (A) 80~95 중량%의 프로필렌 단독 중합체 수지; (B) 4.5~18 중량%의 초고분자량 폴리에틸렌계 수지; (C) 0.1~2 중량%의 퍼옥시디카보네이트계 유기 과산화물; (D) 0.1~0.5 중량%의 핵제; 및 (E) 0~0.4 중량%의 핵제를 제외한 첨가제를 포함하되, 초고분자량 폴리에틸렌계 수지(B)의 중량 평균 분자량(Mw)이 250,000~1,000,000 g/몰인 폴리올레핀 수지 조성물이 제공된다.
여기서, 프로필렌 단독 중합체 수지(A)는 숙시네이트계의 내부 전자 공여제를 포함하는 지글러-나타 촉매 존재 하에서 프로필렌이 단독으로 중합된 것일 수 있다.
프로필렌 단독 중합체 수지(A)는 2.16 kg의 하중으로 230℃에서 측정 시 용융지수가 0.5~5 g/10분, 유변학적 방법으로 측정되는 다분산성 지수로 나타내지는 분자량 분포가 6~15, 핵자기공명법으로 측정되는 입체규칙도 지수가 펜타아드법 기준으로 95% 이상 및 용제 추출물의 함량이 2 중량% 이하일 수 있다.
바람직하게는, 초고분자량 폴리에틸렌계 수지(B)는 고밀도 폴리에틸렌 수지이며, 평균 입자 크기가 100~200 ㎛, 입도 분포도가 0.9 이하의 분말 형태일 수 있다.
퍼옥시디카보네이트계 유기 과산화물(C)은 디에틸 퍼옥시디카보네이트, 디프로필 퍼옥시디카보네이트, 이소프로필 퍼옥시디카보네이트, 디부틸 퍼옥시디카보네이트, 디에틸헥실 퍼옥시디카보네이트, 디옥틸 퍼옥시디카보네이트, 디테트라부틸시클로헥실 퍼옥시디카보네이트, 디미리실 퍼옥시디카보네이트 및 디세틸 퍼옥시디카보네이트로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나일 수 있다.
핵제(D)는 알루미늄 히드록시 디-t-부틸 벤조에이트; 소듐 2,2'-메틸렌비스(4,6-디-t-부틸페닐)포스페이트; 벤질리덴 솔비톨, 메틸벤질리덴 솔비톨, 에틸벤질리덴 솔비톨 및 3,4-디메틸벤질리덴 솔비톨; 및 1,2,3-트리데옥시-4,6:5,7-비스-o-[(4-프로필페닐)메틸렌]-노니톨로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나일 수 있다.
첨가제(E)는 산화방지제, 중화제, 활제, 보강재, 충진재, 내후안정제, 대전방지제, 슬립제, 난연제, 안료 및 염료로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나일 수 있다.
바람직하게는, 산화방지제는 테트라키스[메틸렌(3,5-디테트라부틸-4-하이드록시)하이드로시나메트]메탄, 옥타데시(3,5-테트라부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, 2,2'-메틸렌 비스-(4-메틸-6-t-부틸페놀), 3,5-디-테트라-부틸-4-2-6-디-테트라-부틸-파라-크레졸, 1,3,5-트리메틸-1,2,4,6-트리스(3,5-디-테트라-부틸-4-하이드록시벤졸)벤젠, 1,3,5-트리스(3,5-디-테트라-부틸-4'-하이드로시벤질)-5-트리아진, 티오디프로피오네이트딜라우릴, 디미리스틸 티오디프로피오네이트, 디스테아릴 디오디프로피오네이트 및 트리스(2,4-디-테트라-부틸페닐)포스파이트로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나일 수 있다.
중화제는 하이드로탈사이트 및 칼슘 스테아레이트로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나일 수 있다.
활제는 에루카미드(erucamide), 올레아미드(oleamide), 베헨아미드(behenamide) 스테아르아미드(stearamide), 스테아릴 스테아르아미드(stearyl stearamide), 스테아릴 에루카미드(stearyl erucamide) 및 올레일팔미틸 아미드(oleylpalmityl amide)로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나일 수 있다.
본 발명의 구체예에 따른 폴리올레핀 수지 조성물은 2.16 kg의 하중으로 230℃에서 측정 시 용융지수가 0.5~5.0 g/10분이고, 사출 시편의 굴곡 탄성율이 18,000 kgf/㎠ 이상, 열변형온도가 115℃ 이상일 수 있다.
본 발명의 구체예에 따른 폴리올레핀 수지 조성물은, 성분 (A) 내지 (E) 100 중량부에 대하여, 1~5 중량부의 함량으로 발포제(F)를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 발포제(F)는 아조디카본아미드(azodicarbonamide), 디니트로소펜타테트라민(dinitrosopentatetramine), 디니트로소펜타메틸렌테트라민 (dinitrosopentamethylenetetramine; DPT) 및 p,p-옥시비스벤젠술포닐하이드라지드(p,p'-oxybisbenzenesulfonylhydrazide; OBSH)로 구성되는 군으로부터 선택되는 유기계 화학 발포제일 수 있다.
본 발명의 구체예에 따른 폴리올레핀 수지 조성물은 제조 공정이 단순하고 젤이 적게 형성되며, 용융 강도가 높아 발포 특성이 우수하고, 내열성과 강성이 우수하여 전자레인지용 발포 용기와 같은 압출 발포 시트의 제조에 효과적으로 사용될 수 있다.
이하, 본 발명에 관하여 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 구체예에 따른 폴리올레핀 수지 조성물은, 아래 성분 (A) 내지 (E)의 총 중량을 기준으로, (A) 80~95 중량%의 프로필렌 단독 중합체 수지; (B) 4.5~18 중량%의 초고분자량 폴리에틸렌계 수지; (C) 0.1~2 중량%의 퍼옥시디카보네이트계 유기 과산화물; (D) 0.1~0.5 중량%의 핵제; 및 (E) 0~0.4 중량%의 핵제를 제외한 첨가제를 포함하되, 초고분자량 폴리에틸렌계 수지(B)의 중량 평균 분자량(Mw)이 250,000~1,000,000 g/몰이다.
(A) 프로필렌 단독 중합체 수지
본 발명의 일 구체예에 따른 폴리올레핀 수지 조성물은 프로필렌 단독 중합체 수지를 포함한다. 이때, 프로필렌 단독 중합체 수지는 숙시네이트계의 내부 전자 공여제를 포함하는 지글러-나타 촉매 존재 하에서 중합된 것일 수 있다.
하나의 실시예로서, 프로필렌 단독 중합체 수지는 1개 또는 2개 이상의 연속되는 반응기에서 숙시네이트계의 내부 전자 공여제를 포함하는 지글러-나타 촉매 존재 하에서 프로필렌이 단독으로 중합되어 얻어지는 프로필렌 단독 중합체일 수 있다.
이때, 프로필렌의 중합은 슬러리법, 벌크법, 기상법 등과 같이 본 발명의 기술분야에서 통상적으로 알려진 방법 및 반응 조건을 이용할 수 있다.
한편, 지글러-나타 촉매는 당업계에 공지된 촉매를 제한 없이 사용할 수 있으나, 구체적으로 염화 마그네슘(MgCl2) 담체에 염화 티타늄(TiCl3 또는 TiCl4)과 같은 티타늄 화합물을 담지시켜 얻을 수 있다. 이때, 숙시네이트(succinate)계 내부 전자 공여체를 사용한다. 또한, 알킬 알루미늄 화합물계 공촉매와 유기 실란 화합물계 외부 전자공여체를 함께 사용하는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 프로필렌 단독 중합체 수지는 ASTM D1238에 의거하여 2.16 kg의 하중으로 230℃에서 측정되는 용융지수가 0.5~5 g/10분일 수 있다. 바람직하게는, 이 용융지수가 1~3 g/10분일 수 있다. 이 용융지수가 0.5 g/10분 미만이면, 수지 조성물의 압출이 어려워 생산성이 저하되며, 반면 이 용융지수가 5 g/10분을 초과하면, 수지 조성물의 용융 강도가 낮아 압출 발포 시트 제조에 적합하지 않다.
프로필렌 단독 중합체 수지는 유변학적 방법으로 측정되는 다분산성 지수(polydispersity index)로 나타내지는 분자량 분포가 6~15일 수 있다. 이 다분산성 지수가 6 미만이면, 고분자량 부분에 의한 기핵 형성과 분자의 배향이 잘 이루어지지 않기 때문에, 프로필렌 단독 중합체 수지의 내열성 및 기계적 강도가 저하되며, 용융 장력도 저하될 수 있다. 반면, 이 다분산성 지수가 15를 초과하면, 수지 조성물의 가공 시 부하가 증가되어 생산량이 저하될 수 있다.
프로필렌 단독 중합체 수지는 핵자기공명법으로 측정되는 입체규칙도 지수가 펜타아드법 기준으로 95% 이상인 고 입체규칙성일 수 있다. 바람직하게는, 입체규칙도 지수가 펜타아드법 기준으로 95%~99%일 수 있다. 입체규칙도 지수가 펜타아드법 기준으로 95% 미만이면, 프로필렌 단독 중합체 수지의 내열성 및 기계적 강도가 저하될 수 있다.
프로필렌 단독 중합체 수지는 2 중량% 이하의 용제 추출물을 포함할 수 있다. 이때, 용제로는 자일렌이 바람직하다. 용제 추출물의 함량이 이 범위 내일 경우, 프로필렌 단독 중합체 수지의 결정성이 높아서 고 강성의 폴리올레핀 수지 조성물을 얻을 수 있다.
프로필렌 단독 중합체 수지는, 성분 (A) 내지 (E)의 총 중량을 기준으로, 80~95 중량%의 함량, 바람직하게는 80~90 중량%의 함량으로 포함된다. 프로필렌 단독 중합체 수지의 함량이 80 중량% 미만이면, 폴리올레핀 수지 조성물의 내열성 및 강성이 저하될 수 있다. 반면, 프로필렌 단독 중합체 수지의 함량이 95 중량%를 초과하면, 폴리올레핀 수지 조성물의 용융 강도가 낮아져 발포 공정에 적합하지 않을 수 있다.
(B) 초고분자량 폴리에틸렌계 수지
본 발명의 일 구체예에 따른 폴리올레핀 수지 조성물은 초고분자량 폴리에틸렌계 수지를 포함한다. 바람직하게는, 초고분자량 폴리에틸렌계 수지는 밀도가 0.940 g/㎤을 초과하는 고밀도 폴리에틸렌(high density polyethylene; HDPE) 수지일 수 있다. 더욱 바람직하게는, 초고분자량 폴리에틸렌계 수지의 밀도가 0.950~0.970 g/㎤의 범위일 수 있다.
이때, 폴리에틸렌계 수지는 중량 평균 분자량(Mw)이 250,000~1,000,000 g/몰이다. 폴리에틸렌계 수지의 중량 평균 분자량이 250,000 g/몰 미만이면, 수지 조성물의 용융 장력이 낮고, 내열성과 강성 또한 저하될 수 있다. 반면, 폴리에틸렌계 수지의 중량 평균 분자량이 1,000,000 g/몰을 초과하면, 압출 시트에 젤 함량이 높아져 발포에 적합하지 않을 수 있다. 이때, 폴리에틸렌계 수지의 중량 평균 분자량은 폴리스티렌 표준 시료를 이용한 겔 투과 크로마토그래피(gel permeation chromatography)를 이용하여 측정할 수 있다.
바람직하게는, 초고분자량 폴리에틸렌계 수지가 분말 형태일 수 있다. 이때, 분말상 초고분자량 폴리에틸렌계 수지의 평균 입자 크기가 100~200 ㎛일 수 있다. 분말상 초고분자량 폴리에틸렌의 평균 입자 크기가 100 ㎛ 미만이면, 이 분말의 흐름성이 저하되어 프로필렌 단독 중합체 수지와의 혼합이 잘 이루어지지 않고, 그 결과 퍼옥시디카보네이트 존재 하의 반응 압출 시 용융 강도의 개선이 잘 이루어지지 않을 수 있다. 반면, 분말상 초고분자량 폴리에틸렌계 수지의 평균 입자 크기가 200 ㎛를 초과하면, 반응기로부터 분말이 잘 배출되지 않아서 원활한 조업이 어려울 수 있다.
또한, 분말상 초고분자량 폴리에틸렌계 수지의 입도 분포도가 1.0 이하일 수 있다. 분말상 초고분자량 폴리에틸렌계 수지의 입도 분포도가 1.0을 초과하면, 분말 크기의 편차에 의해 폴리올레핀 수지 조성물 내에서의 균일한 혼련이 어려워 발포 특성에 부정적인 영향을 미치게 된다.
하나의 실시예로서, 초고분자량 폴리에틸렌계 수지는 직렬 연결된 2개의 슬러리 반응기를 이용하여 중합될 수 있다. 구체적으로, 제1단 반응기에서 저분자량 성분을 중합하고, 제2단 반응기에서 고분자량 성분을 중합할 수 있다.
위 중합은 고체 착물 티타늄 촉매를 주촉매로서 사용하고, 유기 알루미늄 화합물을 조촉매로서 사용하여 수행될 수 있다. 이때, 에틸알루미늄 세스퀴클로라이드(ethylaluminum sesquichloride)를 알루미늄/티타늄 몰비 기준으로 0.5~5.0의 양으로 추가로 투입할 수 있다.
초고분자량 폴리에틸렌계 수지는, 성분 (A) 내지 (E)의 총 중량을 기준으로, 4.5~18 중량%의 함량, 바람직하게는 6~16 중량%의 함량으로 포함된다. 초고분자량 폴리에틸렌계 수지의 함량이 4.5 중량% 미만이면, 용융 강도의 개선의 효과가 부족할 수 있다. 반면, 이 함량이 18 중량%를 초과할 경우, 압출기에 걸리는 부하가 지나치게 거쳐서 가공성이 저하되고 수지의 분해가 일어날 수 있어 바람직하지 않다.
(C) 퍼옥시디카보네이트계 유기 과산화물
본 발명의 일 구체예에 따른 폴리올레핀 수지 조성물은 퍼옥시디카보네이트계 유기 과산화물을 포함한다. 구체적으로, 퍼옥시디카보네이트계 유기 과산화물은 아래 화학식 1로 표시되는 구조를 가질 수 있다.
[화학식 1]
R1-OC(O)OOC(O)O-R2
여기서, R1과 R2는 각각 독립적으로 CH3, C2H5CH(CH3), Cl3CC(CH3)2, C7H15, c-C6H11CH2, Cl3Si(CH2)3, CH3CH(OCH3)CH2CH2, C6H5OCH2CH2, C6H5CH2, Z-C8H17CH=CH(CH2)8, (CH3)2CHCH2CH(CH3), Cl3C, CHCH(Cl), ClCH2, [C2H5OC(O)]2CH(CH3), C8H17, C2H5, C18H37, 또는 2-옥소-1,3-디옥솔란-4-CH2이다.
더 구체적으로, 퍼옥시디카보네이트계 유기 과산화물은 디에틸 퍼옥시디카보네이트, 디프로필 퍼옥시디카보네이트, 이소프로필 퍼옥시디카보네이트, 디부틸 퍼옥시디카보네이트, 디에틸헥실 퍼옥시디카보네이트, 디옥틸 퍼옥시디카보네이트, 디테트라부틸시클로헥실 퍼옥시디카보네이트, 디미리실 퍼옥시디카보네이트 및 디세틸 퍼옥시디카보네이트로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나일 수 있다.
퍼옥시디카보네이트계 유기 과산화물은, 성분 (A) 내지 (E)의 총 중량을 기준으로, 0.1~2 중량%의 함량, 바람직하게는 0.5~1 중량%의 함량으로 포함된다. 퍼옥시디카보네이트계 유기 과산화물의 함량이 0.1 중량% 미만이면, 유기 과산화물에 의한 장쇄 분지의 생성이 미미하여 수지 조성물의 용융 장력 개선이 충분하지 않고, 그 결과 폴리올레핀 수지 조성물의 발포 성능이 저하될 수 있다. 반면, 퍼옥시디카보네이트계 유기 과산화물의 함량이 2 중량%를 초과하면, 더 이상의 용융 장력 개선 효과 없이 폴리올레핀 수지 조성물 내의 젤 생성이 증가할 수 있다.
(D) 핵제
본 발명의 일 구체예에 따른 폴리올레핀 수지 조성물은 핵제를 포함한다. 핵제는 폴리올레핀 수지 조성물의 내열성과 강성을 개선하고 발포 특성을 향상시키는 역할을 한다.
바람직하게는, 핵제가 알루미늄 히드록시 디-t-부틸 벤조에이트; 소듐 2,2'-메틸렌비스(4,6-디-t-부틸페닐)포스페이트와 같은 나트륨계 핵제; 벤질리덴 솔비톨, 메틸벤질리덴 솔비톨, 에틸벤질리덴 솔비톨 및 3,4-디메틸벤질리덴 솔비톨과 같은 솔비톨계 핵제; 및 1,2,3-트리데옥시-4,6:5,7-비스-o-[(4-프로필페닐)메틸렌]-노니톨과 같은 노니톨계로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나이나, 이들로 제한되는 것은 아니다.
핵제는, 성분 (A) 내지 (E)의 총 중량을 기준으로, 0.1~0.5 중량%의 함량, 바람직하게는 0.1~0.3 중량%의 함량으로 포함된다. 핵제의 함량이 이 범위 내일 경우, 폴리올레핀 수지 조성물의 내열성과 강성이 개선되고 발포 특성이 향상될 수 있다.
(E) 첨가제
본 발명의 일 구체예에 따른 폴리올레핀 수지 조성물은 본 발명의 목적을 벗어나지 않는 범위 내에서 핵제를 제외한 첨가제를 포함할 수 있다.
예를 들어, 폴리올레핀 수지 조성물은 산화방지제, 중화제, 활제, 보강재, 충진재, 내후안정제, 대전방지제, 슬립제, 난연제, 안료 및 염료 등을 포함할 수 있으나, 이들로 제한되는 것은 아니다. 이때, 첨가제는, 성분 (A) 내지 (E)의 총 중량을 기준으로, 0.4 중량% 이하의 함량으로 포함될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 구체예에 따른 폴리올레핀 수지 조성물은 산화방지제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 산화방지제는 테트라키스[메틸렌(3,5-디테트라부틸-4-하이드록시)하이드로시나메트]메탄, 옥타데시(3,5-테트라부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, 2,2'-메틸렌 비스-(4-메틸-6-t-부틸페놀), 3,5-디-테트라-부틸-4-2-6-디-테트라-부틸-파라-크레졸, 1,3,5-트리메틸-1,2,4,6-트리스(3,5-디-테트라-부틸-4-하이드록시벤졸)벤젠, 1,3,5-트리스(3,5-디-테트라-부틸-4'-하이드로시벤질)-5-트리아진, 티오디프로피오네이트딜라우릴, 디미리스틸 티오디프로피오네이트, 디스테아릴 디오디프로피오네이트 및 트리스(2,4-디-테트라-부틸페닐)포스파이트로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나이나, 이들로 제한되는 것은 아니다.
바람직하게는, 본 발명의 구체예에 따른 폴리올레핀 수지 조성물은 중화제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 중화제는 하이드로탈사이트 및 칼슘 스테아레이트로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나이나, 이들로 제한되는 것은 아니다.
바람직하게는, 본 발명의 구체예에 따른 폴리올레핀 수지 조성물은 활제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 활제는 에루카미드(erucamide), 올레아미드(oleamide), 베헨아미드(behenamide) 스테아르아미드(stearamide), 스테아릴 스테아르아미드(stearyl stearamide), 스테아릴 에루카미드(stearyl erucamide) 및 올레일팔미틸 아미드(oleylpalmityl amide)로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나이나, 이들로 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 구체예에 따른 폴리올레핀 수지 조성물은 2.16 kg의 하중으로 230℃에서 측정 시 용융지수가 0.5~5.0 g/10분이다. 이 용융지수가 0.5 g/10분 미만일 경우, 압출 온도와 부하가 상승하여 시트 생산성이 저하되고, 탄화물이 발생하여 젤 발생의 원인이 된다. 반면, 이 용융 지수가 5.0 g/10분을 초과하면, 용융 강도가 낮아져 바람직한 발포 특성을 구현하기 어렵다.
또한, 본 발명의 구체예에 따른 폴리올레핀 수지 조성물의 굴곡 탄성율은, ASTM D790에 의하여 얻어지는 사출 시편으로 측정하였을 경우, 18,000 kgf/㎠ 이상이다. 바람직하게는, 수지 조성물의 굴곡 탄성율이 18,000~23,000 kgf/㎠ 범위이고, 더욱 바람직하게는 수지 조성물의 굴곡 탄성율이 20,000~23,000 kgf/㎠ 범위이다. 이 굴곡 탄성율이 18,000 kgf/㎠보다 낮으면, 발포 성형품의 굴곡 탄성율이 충분하지 않아서 발포 성형품(예컨대, 발포 용기) 고유의 외형을 유지하기 어렵다.
또한, 본 발명의 구체예에 따른 폴리올레핀 수지 조성물의 내열 강도는 열변형온도로 측정 시 115℃ 이상이다. 구체적으로는, 폴리올레핀 수지 조성물의 열변형온도가 115℃~120℃ 범위일 수 있다. 열변형온도가 115℃보다 낮으면, 발포 성형품(예컨대, 발포 용기)을 전자레인지에서 가열할 경우 변형이 일어날 수 있다.
본 발명의 구체예에 따른 폴리올레핀 수지 조성물을 제조하는 방법에 특별한 제한은 없으며, 본 발명이 속하는 기술분야에 공지된 폴리올레핀 수지 조성물의 제조방법을 그대로 또는 적절히 변형하여 사용할 수 있다.
예를 들어, 프로필렌 단독 중합체 수지, 초고분자량 폴리에틸렌계 수지와 퍼옥시디카보네이트계 유기 과산화물은 분말 형태로서 별도의 혼련 과정 없이 이축 반응기에서 직접 압출된다. 그리고, 핵제와 첨가제(산화방지제, 중화제 및 활제 등)는 분말 혹은 마스터배치 형태로 투입된다. 이때, 핵제와 첨가제는 압출 시 혼련부에 동시에 혹은 측면 공급을 통해 따로 공급할 수 있다. 압출 시간은 1~5분이 바람직하다.
이와 같이 반응 압출되어 얻어지는 폴리올레핀 수지 조성물은 기계적으로 혼련하여 얻어지는 폴리올레핀 수지 조성물에 비해 우수한 용융 강도, 굴곡 탄성율 및 내열성을 나타낸다.
본 발명의 구체예에 따른 폴리올레핀 수지 조성물은 발포 성형을 위해 발포제(F)를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 제조된 폴리올레핀 수지 조성물과 마스터 배치 형태의 발포제를 필요한 만큼 니더(kneader), 롤(roll), 밴버리 믹서(Banbury mixer) 등의 혼련기에 투입한 후 상온에서 드라이(dry) 블렌딩함으로써, 발포용 폴리올레핀 수지 조성물을 제조할 수 있다.
이때, 발포제는 사출 성형기의 실린더 내에서 분해되어 탄산가스, 질소 등의 기체를 발생시키는 것으로서, 아조디카본아미드(azodicarbonamide), 디니트로소펜타테트라민(dinitrosopentatetramine), 디니트로소펜타메틸렌테트라민 (dinitrosopentamethylenetetramine; DPT), p,p-옥시비스벤젠술포닐하이드라지드(p,p'-oxybisbenzenesulfonylhydrazide; OBSH) 등의 유기계 화학 발포제가 바람직하나, 이들로 제한되는 것은 아니다. 특히, 발포제로서는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 매트릭스로 한 아조디카본아미드(azodicarbonamide)의 마스터 배치가 바람직하다.
발포제는, 성분 (A) 내지 (E) 100 중량부에 대하여, 1~5 중량부의 함량, 바람직하게는 2~4 중량부의 함량으로 추가될 수 있다. 발포제의 함량이 1 중량부 미만이면, 충분한 발포 효과를 기대하기 어렵고, 반면 5 중량부를 초과할 경우에는, 발포 성형체의 강도 등에 부정적인 영향을 줄 우려가 있으므로 바람직하지 않다.
실시예
이하, 실시예와 비교예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 단, 아래의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
실시예
1
아래 표 1과 2에 기재한 바와 같이, 230℃에서의 용융지수가 2 g/10분, 유변학적 방법으로 측정되는 다분산성 지수가 7인 프로필렌 단독 중합체(A)(한화토탈, HU200) 분말 89.5 중량%와 분자량이 300,000 g/몰, 밀도가 0.961 g/㎤, 평균 입자 크기가 130 ㎛, 입자 분포도가 0.9인 초고분자량 고밀도 폴리에틸렌 분말(B) 9 중량%를 디세틸퍼옥시디카보네이트(C)(악조노벨사의 P24L) 1 중량%, 노니톨계 핵제(D) NX8000K(밀리켄) 0.3 중량 %, 페놀계 산화방지제(E)(Irganox 1010) 0.1 중량% 및 촉매 잔류물 중화제(E)로서 칼슘 스테아레이트 0.1 중량%와 함께 혼합하여 2축 압출기를 통하여 폴리올레핀 수지 조성물을 반응 압출하였다. 압출기 온도 조건은 혼련부에서 압출부로 160/180/200/220/220℃이었다.
실시예
2
아래 표 1과 2에 기재한 바와 같이, 230℃에서의 용융지수가 3 g/10분, 유변학적 방법으로 측정되는 다분산성 지수가 7인 프로필렌 단독 중합체(A)(한화토탈, HU300) 분말 84.7 중량%와 분자량이 1,000,000 g/몰, 밀도가 0.960 g/㎤, 평균 입자 크기가 150 ㎛, 입자 분포도가 0.9인 초고분자량 고밀도 폴리에틸렌 분말(B) 14 중량%를 디세틸퍼옥시디카보네이트(C)(악조노벨사의 P24L) 1 중량%, 나트륨계 핵제(D)인 소듐 2,2'-메틸렌비스(4,6-디-t-부틸페닐)포스페이트 0.1 중량 %, 페놀계 산화방지제(E)(Irganox 1010) 0.1 중량% 및 촉매 잔류물 중화제(E)로서 칼슘 스테아레이트 0.1 중량%와 함께 실시예 1과 동일한 방식으로 반응 압출하였다.
비교예
1
아래 표 1과 2에 기재한 바와 같은 성분과 함량을 사용하되, 230℃에서의 용융지수가 3 g/10분, 유변학적 방법으로 측정되는 다분산성 지수가 4인 프로필렌 단독 중합체(A)(한화토탈, HF200) 분말 89.5 중량%를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 반응 압출하였다.
비교예
2
아래 표 1과 2에 기재한 바와 같은 성분과 함량을 사용하되, 230℃에서의 용융지수가 20 g/10분, 유변학적 방법으로 측정되는 다분산성 지수가 7인 프로필렌 단독 중합체(한화토탈, HU700) 분말 89.5 중량%를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 반응 압출하였다.
비교예
3
아래 표 1과 2에 기재한 바와 같은 성분과 함량을 사용하되, 핵제를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 반응 압출하였다.
비교예
4
아래 표 1과 2에 기재한 바와 같은 성분과 함량을 사용하되, 퍼옥시디카보네이트계 유기 과산화물을 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 반응 압출하였다.
비교예
5
아래 표 1과 2에 기재한 바와 같은 성분과 함량을 사용하되, 분자량이 100,000 g/몰, 밀도가 0.960 g/㎤, 평균 입자 크기가 80 ㎛, 입자 분포도가 4인 고밀도 폴리에틸렌 분말을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 반응 압출하였다.
비교예
6
아래 표 1과 2에 기재한 바와 같은 성분과 함량을 사용하되, 프로필렌 단독 중합체 수지와 초고분자량 폴리에틸렌계 수지의 함량을 각각 69.5 중량%와 29 중량%로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 반응 압출하였다.
비교예
7
아래 표 1과 2에 기재한 바와 같은 성분과 함량을 사용하되, 퍼옥시디카보네이트계 유기 과산화물의 함량을 3 중량%로 변경한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 반응 압출하였다.
비교예
8
아래 표 1과 2에 기재한 바와 같은 성분과 함량을 사용하되, 분자량이 1,500,000 g/몰, 밀도가 0.960 g/㎤, 평균 입자 크기가 180 ㎛인 초고분자량 고밀도 폴리에틸렌 분말을 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 반응 압출하였다.
항목 | 실시예 | 비교예 | |||||||||
1 | 2 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | ||
A | 용융지수 (g/10분) |
2 | 3 | 3 | 20 | 2 | 2 | 2 | 2 | 3 | 3 |
입체규칙도 | 96 | 96 | 95 | 96 | 96 | 96 | 96 | 96 | 96 | 96 | |
다분산성지수 | 7 | 7 | 4 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | |
용제추출물 함량(중량%) |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
B | 분자량 (kg/몰) | 300 | 1,000 | 300 | 300 | 300 | 300 | 100 | 300 | 300 | 1,500 |
평균 입자 크기(㎛) | 130 | 150 | 130 | 130 | 130 | 130 | 80 | 130 | 130 | 180 | |
입도 분포도 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 4 | 0.9 | 0.9 | 0.9 |
함량(중량%) | 실시예 | 비교예 | ||||||||
1 | 2 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
A | 89.5 | 84.7 | 89.5 | 89.5 | 89.8 | 90.0 | 89.5 | 69.5 | 88 | 84.7 |
B | 9 | 14 | 9 | 9 | 9 | 9.5 | 9 | 29 | 8.5 | 14 |
C | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 3 | 1 |
D | 0.3 | 0.1 | 0.3 | 0.3 | 0 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.1 |
E | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
합계 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
시험예
실시예와 비교예에서 얻어진 폴리올레핀 수지 조성물의 물성을 아래와 같은 방법으로 평가하고, 그 결과를 표 2에 나타내었다.
(1) 용융지수(melt index; MI)
ASTM D1238에 의거하여 2.16 kg의 하중으로 230℃에서 측정하였다.
(2) 입체규칙도(Isotactic index; II)
핵자기공명분광기(NMR)의 펜타아드법(pentad)으로 폴리프로필렌에 중합된 프로필렌의 방향성을 측정하여 입체규칙도를 측정하였다.
(3) 다분산성 지수(polydispersity index; PI)
분자량 분포를 측정하는 방법으로 유변학적 특성을 이용하여 레오메트릭 다이나믹 스펙트로미터(rheometric dynamic spectrometer)에서 200℃의 온도로 저장 탄성계수(storage modulus)와 손실 탄성계수(loss modulus)를 측정하고, 그 교점인 교차 탄성계수(crossover modulus; Gc)를 이용하여 아래 수학식 1로부터 다분산성지수를 측정하였다.
[수학식 1]
(4) 중량평균 분자량
시료 4 mg을 트리클로로벤젠 용매에 150~170℃ 온도에서 녹이고, 그래뉴얼 칼럼을 사용하여 Agilent 2000 젤 투과 크로마토그래피로 중량평균 분자량을 측정하였다.
(5) 평균 입자 크기(average particle size; APS) 및 입자 분포도(span)
레이저 회절법을 사용하여 측정한 입자 크기의 평균값으로부터 평균 입자 크기를 구하고, 입자 크기 상위 10%와 하위 10%의 차이를 입도 중간값으로 나누어 입자 분포도를 측정하였다.
(6) 용제 추출물 함량(xylene soluble; XS) 함량
폴리프로필렌 수지를 자일렌(xylene)에 1% 농도로 140℃에서 1시간 동안 녹인 후, 상온에서 2시간 경과 후 추출하여 그 무게를 측정하고, 폴리프로필렌 수지 전체 중량에 대한 백분율로 표시하였다.
(7) 굴곡 탄성율(flexural modulus; FM)
사출 시편을 이용하여 ASTM D790에 의거하여 측정하였다.
(8) 열변형온도(heat deflection temperature; HDT)
사출 시편을 이용하여 ASTM D648에 의거하여 측정하였다
(9) 용융 강도(melt strength; MS)
용융강도 측정설비(SMER)를 이용하여 210℃의 온도에서 측정하였다.
(10) 젤 지수(gel contents; gel)
가교된 젤 지수를 측정하기 위해, ASTM D2765에 의거하여 끓는 자일렌 용매에서 시편을 추출한 후, 건조된 시편의 중량을 측정하여 자일렌에 녹아 나오지 않는 가교 젤의 함량을 측정하였다.
항목 | 실시예 | 비교예 | ||||||||
1 | 2 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
용융지수 (g/10분) |
1.5 | 2.2 | 1.9 | 18 | 1.8 | 1.9 | 2 | 0.9 | 1.5 | 1.9 |
굴곡 탄성율 (kgf/㎠) |
22000 | 21000 | 18000 | 18000 | 17000 | 17000 | 18000 | NA | 21000 | 20000 |
열변형온도 (℃) |
118 | 117 | 110 | 116 | 111 | 110 | 110 | NA | 118 | 117 |
용융강도(mN) | 400 | 350 | 180 | 80 | 200 | 90 | 150 | NA | 270 | 300 |
젤 지수(%) | 0.2 | 0.5 | 0.8 | 0.9 | 0.7 | 0.1 | 0.2 | 4.2 | 6.3 | 5.3 |
위 표 1과 2로부터 확인되는 바와 같이, 본 발명의 범위에 속하는 실시예에서 얻어진 폴리올레핀 수지 조성물은 강성을 나타내는 굴곡 탄성율이 높고, 내열성을 나타내는 열변형온도가 높은 특성을 보였다. 또한, 발포 특성을 나타내는 용융 강도도 기계적인 혼련으로 얻어지는 폴리올레핀 수지 조성물보다 우수하였다.
반면, 실시예 1과 비교하여, 비교예 1과 2의 경우에는 프로필렌 단독 중합체 수지의 용융지수와 다분산성 지수가 높아서 용융 강도와 내열성이 저하되었다. 비교예 3의 경우, 핵제를 사용하지 않아서 굴곡 탄성율과 열변형온도가 낮았고, 비교예 4의 경우 퍼옥시디카보네이트계 유기 과산화물을 사용하지 않아서 굴곡 탄성율과 용융 강도가 낮았다. 비교예 5의 경우에는 폴리에틸렌계 수지의 분자량, 평균 입자 크기와 입도 분포도가 본 발명의 범위를 벗어나, 수지 조성물의 혼련 및 흐름성이 부족하여 용융 강도가 낮았다. 비교예 6의 경우에는, 초고분자량 폴리에틸렌계 수지의 함량이 너무 높아 압출이 제대로 이루어지지 않았다.
한편, 실시예 1, 2와 비교하여, 비교예 7과 8의 경우에는 퍼옥시디카보네이트계 유기 과산화제 함량이 너무 높거나, 초고분자량 폴리에틸렌계 수지의 분자량이 너무 커서, 시편 중의 젤 함량이 많아져 발포 가공성이 떨어지고 시편의 용융 강도도 낮았다.
따라서, 본 발명의 구체예에 따른 폴리올레핀 수지 조성물은 제조 공정이 단순하고 젤이 적게 형성되며, 용융 강도가 높아 발포 특성이 우수하고, 내열성과 강성이 우수하여 전자레인지용 발포 용기와 같은 압출 발포 시트의 제조에 효과적으로 사용될 수 있다.
Claims (13)
- 아래 성분 (A) 내지 (E)의 총 중량을 기준으로, (A) 80~95 중량%의 프로필렌 단독 중합체 수지; (B) 4.5~18 중량%의 초고분자량 폴리에틸렌계 수지; (C) 0.1~2 중량%의 퍼옥시디카보네이트계 유기 과산화물; (D) 0.1~0.5 중량%의 핵제; 및 0~0.4 중량%의 핵제를 제외한 첨가제를 포함하되, 초고분자량 폴리에틸렌계 수지(B)의 중량 평균 분자량(Mw)이 250,000~1,000,000 g/몰인 폴리올레핀 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 프로필렌 단독 중합체 수지(A)가 숙시네이트계의 내부 전자 공여제를 포함하는 지글러-나타 촉매 존재 하에서 프로필렌이 단독으로 중합된 것임을 특징으로 하는 폴리올레핀 수지 조성물.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 프로필렌 단독 중합체 수지(A)가 2.16 kg의 하중으로 230℃에서 측정 시 용융지수가 0.5~5 g/10분, 유변학적 방법으로 측정되는 다분산성 지수로 나타내지는 분자량 분포가 6~15, 핵자기공명법으로 측정되는 입체규칙도 지수가 펜타아드법 기준으로 95% 이상 및 용제 추출물의 함량이 2 중량% 이하인 것을 특징으로 하는 폴리올레핀 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 초고분자량 폴리에틸렌계 수지(B)가 고밀도 폴리에틸렌 수지이며, 평균 입자 크기가 100~200 ㎛, 입도 분포도가 0.9 이하의 분말 형태인 것을 특징으로 하는 폴리올레핀 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 퍼옥시디카보네이트계 유기 과산화물(C)이 디에틸 퍼옥시디카보네이트, 디프로필 퍼옥시디카보네이트, 이소프로필 퍼옥시디카보네이트, 디부틸 퍼옥시디카보네이트, 디에틸헥실 퍼옥시디카보네이트, 디옥틸 퍼옥시디카보네이트, 디테트라부틸시클로헥실 퍼옥시디카보네이트, 디미리실 퍼옥시디카보네이트 및 디세틸 퍼옥시디카보네이트로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 폴리올레핀 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 핵제(D)가 알루미늄 히드록시 디-t-부틸 벤조에이트; 소듐 2,2'-메틸렌비스(4,6-디-t-부틸페닐)포스페이트; 벤질리덴 솔비톨, 메틸벤질리덴 솔비톨, 에틸벤질리덴 솔비톨 및 3,4-디메틸벤질리덴 솔비톨; 및 1,2,3-트리데옥시-4,6:5,7-비스-o-[(4-프로필페닐)메틸렌]-노니톨로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 폴리올레핀 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 첨가제(E)가 산화방지제, 중화제, 활제, 보강재, 충진재, 내후안정제, 대전방지제, 슬립제, 난연제, 안료 및 염료로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 폴리올레핀 수지 조성물.
- 제7항에 있어서, 산화방지제가 테트라키스[메틸렌(3,5-디테트라부틸-4-하이드록시)하이드로시나메트]메탄, 옥타데시(3,5-테트라부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, 2,2'-메틸렌 비스-(4-메틸-6-t-부틸페놀), 3,5-디-테트라-부틸-4-2-6-디-테트라-부틸-파라-크레졸, 1,3,5-트리메틸-1,2,4,6-트리스(3,5-디-테트라-부틸-4-하이드록시벤졸)벤젠, 1,3,5-트리스(3,5-디-테트라-부틸-4'-하이드로시벤질)-5-트리아진, 티오디프로피오네이트딜라우릴, 디미리스틸 티오디프로피오네이트, 디스테아릴 디오디프로피오네이트 및 트리스(2,4-디-테트라-부틸페닐)포스파이트로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 폴리올레핀 수지 조성물.
- 제7항에 있어서, 중화제가 하이드로탈사이트 및 칼슘 스테아레이트로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 폴리올레핀 수지 조성물.
- 제7항에 있어서, 활제가 에루카미드(erucamide), 올레아미드(oleamide), 베헨아미드(behenamide) 스테아르아미드(stearamide), 스테아릴 스테아르아미드(stearyl stearamide), 스테아릴 에루카미드(stearyl erucamide) 및 올레일팔미틸 아미드(oleylpalmityl amide)로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 폴리올레핀 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 2.16 kg의 하중으로 230℃에서 측정 시 용융지수가 0.5~5.0 g/10분이고, 사출 시편의 굴곡 탄성율이 18,000 kgf/㎠ 이상, 열변형온도가 115℃ 이상인 것을 특징으로 하는 폴리올레핀 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 성분 (A) 내지 (E) 100 중량부에 대하여, 1~5 중량부의 함량으로 발포제(F)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리올레핀 수지 조성물.
- 제12항에 있어서, 발포제(F)가 아조디카본아미드(azodicarbonamide), 디니트로소펜타테트라민(dinitrosopentatetramine), 디니트로소펜타메틸렌테트라민 (dinitrosopentamethylenetetramine; DPT) 및 p,p-옥시비스벤젠술포닐하이드라지드(p,p'-oxybisbenzenesulfonylhydrazide; OBSH)로 구성되는 군으로부터 선택되는 유기계 화학 발포제인 것을 특징으로 하는 폴리올레핀 수지 조성물.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180139955A KR20200056071A (ko) | 2018-11-14 | 2018-11-14 | 내열성, 강성 및 용융 강도가 우수한 폴리올레핀 수지 조성물 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180139955A KR20200056071A (ko) | 2018-11-14 | 2018-11-14 | 내열성, 강성 및 용융 강도가 우수한 폴리올레핀 수지 조성물 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20200056071A true KR20200056071A (ko) | 2020-05-22 |
Family
ID=70913952
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020180139955A KR20200056071A (ko) | 2018-11-14 | 2018-11-14 | 내열성, 강성 및 용융 강도가 우수한 폴리올레핀 수지 조성물 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20200056071A (ko) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102339989B1 (ko) * | 2020-07-21 | 2021-12-15 | 한화토탈 주식회사 | 투명성 및 장기 내열성이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물 및 그로부터 제조된 성형품 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4365044A (en) | 1981-05-15 | 1982-12-21 | Hercules Incorporated | Polypropylene composition for extrusion coating |
EP1034213A1 (en) | 1997-11-21 | 2000-09-13 | Akzo Nobel N.V. | Extrusion process for enhancing the melt strength of polypropylene |
US6583222B1 (en) | 1999-12-03 | 2003-06-24 | The Dow Chemical Company | Grafted thermoplastic compositions and fabricated articles therefrom |
US20150203621A1 (en) | 2012-07-25 | 2015-07-23 | Borealis Ag | Foam produced from polypropylene with low gel content |
KR20160125385A (ko) | 2014-01-22 | 2016-10-31 | 테바 파마슈티컬스 인터내셔널 게엠베하 | 프리도피딘의 변형된 방출 제제 |
-
2018
- 2018-11-14 KR KR1020180139955A patent/KR20200056071A/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4365044A (en) | 1981-05-15 | 1982-12-21 | Hercules Incorporated | Polypropylene composition for extrusion coating |
EP1034213A1 (en) | 1997-11-21 | 2000-09-13 | Akzo Nobel N.V. | Extrusion process for enhancing the melt strength of polypropylene |
US6583222B1 (en) | 1999-12-03 | 2003-06-24 | The Dow Chemical Company | Grafted thermoplastic compositions and fabricated articles therefrom |
US20150203621A1 (en) | 2012-07-25 | 2015-07-23 | Borealis Ag | Foam produced from polypropylene with low gel content |
KR101840956B1 (ko) | 2012-07-25 | 2018-03-21 | 보레알리스 아게 | 저 겔 함량을 갖는 폴리프로필렌으로부터 제조된 포말 |
KR20160125385A (ko) | 2014-01-22 | 2016-10-31 | 테바 파마슈티컬스 인터내셔널 게엠베하 | 프리도피딘의 변형된 방출 제제 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102339989B1 (ko) * | 2020-07-21 | 2021-12-15 | 한화토탈 주식회사 | 투명성 및 장기 내열성이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물 및 그로부터 제조된 성형품 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3241864B1 (en) | Flame retardant, composite flame retardant, flame retardant antistatic composition and flame resistant method | |
US11332603B2 (en) | Polypropylene composition with excellent surface appearance | |
CN104284936B (zh) | 机械性能优异的高流动性聚丙烯 | |
EP1899415B1 (en) | Propylene polymers having broad molecular weight distribution | |
US8501842B2 (en) | Polypropylene resin composition and molded article | |
KR100779884B1 (ko) | 폴리프로필렌 수지 조성물 | |
CN109983072B (zh) | 发泡聚丙烯组合物 | |
US8431634B2 (en) | Polypropylene resin composition and process for producing the same | |
EP2731989B1 (en) | Heterophasic polypropylene with low clte and high stiffness | |
JP2010242055A (ja) | ポリエチレン系樹脂製無架橋押出発泡シート | |
EP2665772B1 (en) | Polyolefin composition | |
CN107075010B (zh) | 一种具有改善的耐刮擦性、平衡的冲击强度和刚度的聚丙烯组合物 | |
EP1687372A1 (en) | Polyolefin composition having a high balance of stiffness and impact strength | |
CN109642065B (zh) | 具有良好尺寸稳定性和优异表面外观的刚性丙烯组合物 | |
CN107805340B (zh) | 一种聚烯烃组合物和聚烯烃材料 | |
EP3985065A1 (en) | Propylene resin composition with excellent melt flowability and impact resistance | |
EP3467022B1 (en) | Propylene-based resin composition and injection-molded object thereof | |
KR20200056071A (ko) | 내열성, 강성 및 용융 강도가 우수한 폴리올레핀 수지 조성물 | |
KR102209154B1 (ko) | 내백화성이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물, 그 제조방법 및 그로부터 제조된 성형품 | |
CN113348206B (zh) | 具有优异力学性能的可发泡的聚丙烯组合物 | |
CN107325411B (zh) | 一种阻燃抗静电无规共聚聚丙烯组合物和管材 | |
CN111187482B (zh) | 耐白化性优异的聚丙烯树脂组合物及其制备方法、以及由其模制的成型品 | |
CN107805349B (zh) | 一种聚烯烃组合物及其制备方法和聚烯烃材料 | |
CN111527141B (zh) | 软质聚烯烃组合物 | |
EP3467023B1 (en) | Propylene resin compostion and injection-molded article thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
X091 | Application refused [patent] | ||
AMND | Amendment | ||
X601 | Decision of rejection after re-examination |