KR20210046038A - 업그레이드된 재활용되는 상대적으로 폴리에틸렌-풍부 폴리올레핀 물질 - Google Patents

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Abstract

폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물로서, a) 80 내지 97 중량%의 배합물 (A)로서, A-1) 폴리프로필렌 및 A-2) 폴리에틸렌을 포함하고, 상기 폴리프로필렌 : 폴리에틸렌의 중량비는 3:7 내지 13:7이고, 배합물 (A)는 소비자-사용후 및/또는 산업-사용후 폐기물로부터 유래된 폐기 플라스틱 물질로부터 회수되는, 재활용된 물질인, 배합물 (A); 및 b) 3 내지 20 중량%의 상용화제(compatibilizer) (B)로서, 랜덤 폴리프로필렌 공중합체 매트릭스상 및 그 안에 분산된 탄성중합체상을 포함하는 헤테로상(heterophasic) 랜덤 공중합체인 상용화제 (B)를 배합함으로써 수득 가능하고, 이로써, 헤테로상 랜덤 공중합체는 - 65 내지 88 중량%(ISO 16152, 1ed, 25℃)의 자일렌 불용물 함량(xylene insolubles content) XCI, - 12 내지 35 중량%(ISO 16152, 1ed, 25℃)의 자일렌 가용물 함량(xylene soluble content) XCS로서, XCS 분획은 1.2 dl/g 내지 3.0 dl/g 미만의 고유 점도(135℃에서 DIN ISO 1628/1에 따라 데칼린(decaline)에서 측정됨)를 갖는, 자일렌 가용물 함량 XCS; - 300 내지 600 MPa의 굴곡 계수(flexural modulus)(ISO 178, 사출 성형된 표본 상에서 측정됨, 23℃)를 갖고, MFR2(배합물 (A)) / MFR2(상용화제(B))의 비(ISO1133, 2.16 kg 하중, 230℃)는 0.5 내지 1.5 범위이다.

Description

업그레이드된 재활용되는 상대적으로 폴리에틸렌-풍부 폴리올레핀 물질
본 발명은 고함량의, 예컨대 30 중량% 이상의 재활용되는 상대적으로 폴리에틸렌-풍부 물질을 포함하는 새로운 폴리올레핀 조성물에 관한 것이다.
폴리올레핀, 특히 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌은 식품 및 다른 제품, 섬유, 자동차 부품, 및 많은 다양한 제작 물품의 포장을 포함하여 광범위한 적용에서 다량으로 점점 많이 소비되고 있다. 그 이유는 선호할 만한 비용/성능 비뿐만 아니라, 이들 물질의 높은 다재다능성 및 매우 넓은 범위의 가능한 변형이며, 이러한 변형은 광범위한 적용에서 최종-용도 특성의 맞춤을 가능하게 한다. 화학적 변형, 공중합, 배합, 연신(drawing), 열 처리 및 이들 기법의 조합은 보편적-등급의 폴리올레핀을 바람직한 특성을 갖는 중요한 생성물로 전환시킬 수 있다. 이는 매우 많은 양의 폴리올레핀 물질이 소비자 적용을 위해 생성되게 하였다.
지난 십년 동안, 현재의 양으로 사용되는 플라스틱 및 그 사용의 환경적 지속성에 관한 염려가 대두되었다. 이는 폴리올레핀의 폐기, 수집 및 재활용에 대한 새로운 법령을 유발하였다. 게다가, 플라스틱 물질을 매립지로 가져가는 대신 재활용되는 플라스틱 물질의 퍼센트를 증가시키기 위한 노력이 많은 나라들에서 이루어져 왔다.
유럽에서는, 플라스틱 폐기물이 매년 대략 2,700만 톤의 폐기물인 것으로 추산되며; 2016년에 상기 양 중 740만 톤은 매립지에서 폐기되었으며, 1,127만 톤은 연소되었고(에너지 생산을 위해), 대략 850만 톤은 재활용되었다(http://www.plasticsrecyclers.eu/plastic-recycling accessed August 2018). 폴리에틸렌계 물질은 이들 물질이 포장에서 광범위하게 사용되므로 특히 문제가 된다. 스트림으로 다시 재활용되는 폐기물의 양(단지 약 30%에 달함)과 비교하여 수집되는 매우 많은 양의 폐기물을 고려하면, 플라스틱 폐기물 스트림의 현명한 재사용 및 플라스틱 폐기물의 기계적 재활용에 대한 큰 잠재력이 여전히 있다.
자동차 산업을 일례로 든다. 유럽에서, EU로부터의 노심 말기(ELV; end of life) 명령은, 차량으로부터의 85%/95%의 물질이 재활용되거나 재회수되어야 한다고 언급하고 있다. 현재 자동차 부품의 재활용률은 이러한 목표보다 현저히 낮다. 평균적으로 차량은 9 중량% 플라스틱으로 구성되지만, 이 9 중량% 중에서 단지 3 중량%만 현재 재활용되고 있다. 따라서, 자동차 산업에서 플라스틱을 재활용하기 위한 목표가 달성되어야 한다면 충족되어야 하는 필요성이 여전히 존재한다. 이러한 발명은 특히, 폴리올레핀이 연소되고 에너지에 사용되는 "에너지 재활용"과 대조적으로 기계적으로 재활용된 폐기물 스트림에 초점을 둔다. 비용 문제로 인해, 가교된 폴리올레핀을 함유하는 불량한 기계적 특성 및 열악한 가공 특성 폐기물 스트림이 종종 에너지 회수(예를 들어, 열 발전소에서 소각을 위해 또는 시멘트 산업에서 열 발생을 위해)에 사용되고, 덜 빈번하게는 새로운 제품으로 재활용된다.
폴리올레핀 분야에서 하나의 주요 경향은 재활용된 물질의 사용이며, 이러한 재활용된 물질은 광범위하게 다양한 공급원으로부터 유래된다. 내구성 제품 스트림, 예컨대 폐기물 전기 장비(WEE) 또는 노심 말기 장비(ELV)로부터 유래된 스트림은 광범위하게 다양한 플라스틱을 함유한다. 이들 물질은 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS), 고충격 폴리스티렌(HIPS), 폴리프로필렌(PP) 및 폴리에틸렌(PE) 플라스틱을 회수하기 위해 가공될 수 있다. 분리는 수중 밀도 분리, 그 후에 형광, 근적외선 흡수 또는 라만 형광을 기반으로 하는 추가의 분리를 사용하여 수행될 수 있다. 그러나, 순수한 재활용된 폴리프로필렌 또는 순수한 재활용된 폴리에틸렌을 수득하는 것이 보편적으로 꽤 어렵다. 일반적으로, 시판중인 재활용된 양의 폴리프로필렌은 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE)의 혼합물이며; 이는 소비자-사용후 폐기물 스트림에 특히 맞다. 소비자-사용후 폐기물 공급원으로부터의 상업적인 재활용물은 일반적으로, PP와 PE의 혼합물을 함유하는 것으로 밝혀졌으며, 미량의 성분은 < 50 중량%에 도달하였다.
재활용된 폴리올레핀의 품질이 양호할수록, 물질은 더 비싸다. 더욱이, 재활용된 폴리올레핀 물질은 종종 비-폴리올레핀 물질, 예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리스티렌 또는 비-중합체성 성분, 예컨대 목재, 종이, 유리 또는 알루미늄으로 교차-오염된다. 이는 주요 중합체 상들 사이에서 불량한 상용성을 초래한다.
이러한 재활용된 폴리에틸렌-풍부 물질은 통상, 최종 화합물에 첨가되는 재활용된 폴리올레핀의 양이 매우 낮지 않은 한, 버진 물질보다 훨씬 더 불량한 특성을 갖는다. 예를 들어, 이러한 물질은 종종 악취 및 맛의 측면에서 불량한 성능, 제한된 강성도, 제한된 충격 강도 및 불량한 인장 특성을 가지며, 따라서, 이들 물질은 몇몇 적용, 예를 들어, 케이블 피복재(sheathing), 용기, 자동차 부품 또는 가정용 물품에서 소비자 요건을 만족시키지 않는다. 폴리에틸렌 배합물이 높은 강성도(인장 계수)뿐만 아니라 높은 충격 강도 및 상대적으로 높은 탄성(파단 인장 변형률)을 나타내는 것이 매우 중요하다. 이는 통상, 고품질의 부품에 대해서는 재활용된 물질의 적용을 배제하고, 이들은 단지 저렴하며 비-요구성 적용, 예컨대 쓰레기 봉투에서만 사용됨을 의미한다. 이들 재활용된 물질의 기계적 특성을 개선하기 위해, 상용화제/커플링제 및 탄성중합체성 중합체와 함께 상대적으로 다량의 충전제를 첨가하는 것이 제안되었다. 이들 물질은 일반적으로 버진 물질이며, 이때 폴리올레핀 성분은 석유로부터 생산된다.
US 2009/0048403은 A) 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 80 중량% 이상의 폐기물 물질을 함유하는 30 내지 80 중량%의 폴리올레핀 성분, 및 B) 600 MPa 이하의 굴곡 계수를 갖는 20 내지 70 중량%의 헤테로상 폴리올레핀 조성물을 포함하는 폴리올레핀 조성물에 관한 것이다. 성분 B)는 결정질 프로필렌 동종중합체 또는 프로필렌과 10% 이하의 에틸렌 또는 다른 알파-올레핀 공단량체(들)의 공중합체 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 하나 이상의 프로필렌 중합체, 및 (b) 에틸렌과 다른 알파-올레핀 및 선택적으로 미량의 디엔(전형적으로 (b)의 중량을 기준으로 1% 내지 10%)의 공중합체 또는 공중합체의 조성물을 포함하며, 상기 공중합체 또는 조성물은 15% 이상, 특히 15% 내지 90%, 바람직하게는 15% 내지 85%의 에틸렌을 함유한다. 이 출원은 특정한 인장 특성을 갖는 물질을 목표로 하며, 이는 농업, 지붕 및 뮤니시플 폰드(municipal pond) 적용을 위한 가요성 호일, 예컨대 지오-멤브레인에서 사용될 수 있다. 이 출원은 특히, 재활용된 중합체 물질의 특성을 개선하기 위한 헤테로상 폴리올레핀의 용도를 실증한다.
WO 03/087215 A1은 매우 일반적이고, 여러 가지 공급원, 예컨대 사무 자동화 장비(프린터, 컴퓨터, 복사기 등), 백색 가전(냉장고, 식기 세척기 등), 소비자 전자 제품(텔레비젼, 비디오 카세트 레코더, 스테레오 등), 자동차 파쇄 잔여물(automotive shredder residue), 포장 폐기물, 가정용 폐기물, 건설 폐기물 및 산업용 사출 및 압출 스크랩으로부터의 폐기물 플라스틱 물질로부터 재활용된 플라스틱 물질을 생성시키기 위한 기법에 관한 것이다. 재활용된 플라스틱 물질의 예비-결정된 특성은 재홀용 공급물에 사용되는 폐기물 플라스틱 물질의 유형을 선택하며, 분리 공정으로부터 회수되는 재활용된 플라스틱 물질의 유형 및 양을 결정하고, 재활용된 플라스틱 물질과 다른 물질을 배합함으로써 제어될 수 있다. 이 문헌은 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS) 물질, 고충격 폴리스티렌(HIPS) 물질, 폴리프로필렌(PP) 물질 및 폴리카르보네이트(PC) 물질에 관한 것이다. 이 개시내용은 주로, 상이한 등급의 중합체들의 혼합물에 관한 것이다. 더욱이, 이 개시내용은 광범위한 다른 첨가제, 예컨대 카본 블랙 및 금속, 예컨대 Cd, Pb, Hg, Cr 및 Ni를 함유하는 물질에 관한 것이다.
WO 2013/025822 A1은 제어된 요변학적 특성, 특히, 특정 MFR2 값을 갖는 폐기물 스트림으로부터 폴리올레핀 배합물을 생성시키는 공정에 관한 것이다. 일반적으로, 이 문헌은 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌을 포함하는 혼합물, 및 상기 혼합물을 하나 이상의 퍼옥사이드와 화합하여 폴리올레핀 배합물을 생성하는 것에 초점을 둔다. 이 문헌은 폴리프로필렌(PP)을 고밀도 폴리프로필렌(HDPE)으로부터 분리하는 데 관여하는 어려움에 관한 것이며, 이 공정은 고비용이다. 더욱이, 더 높은 밀도의 플라스틱, 예컨대 ABS 및 HIPS는 또한, 이들 스트림에서 소량이지만 측정 가능한 양으로 발견될 수 있다. PP 생성물에서 HDPE에 대한 PP의 비는 공급 스트림 내 물질의 혼합에 의해 및/또는 2개의 플라스틱 유형의 분리 정도에 의해 제어될 수 있다.
EP 14167409는 폴리프로필렌과 폴리에틸렌의 배합물, 특히 폴리프로필렌과 폴리에틸렌의 재활용된 배합물에 관한 것이며, 이는 특정 종류의 상용화제를 함유한다. 특정 상용화제는 강성도, 뿐만 아니라 충격 강도 및 열 변형률 저항의 증가를 유발할 수 있다. 안타깝게도, PP 및 PE는 고도로 비혼화성이어서, 이의 상들 사이의 불량한 접착력, 거친 형태 및 결과적으로 불량한 기계적 특성을 갖는 배합물을 초래한다. 배합물의 상들 사이의 상용성은 상용화제의 첨가에 의해 개선될 수 있으며, 이는 더 미세하고 더 안정한 형태, 배합물의 상들 사이의 더 양호한 접착력 및 결과적으로 최종 생성물의 더 양호한 특성을 초래한다.
따라서, 쉽게 가공성이기도 한 물질을 가지면서도, 재활용된 물질을 이의 기계적 성능 측면에서 개선하기 위한, 즉, 강성도(인장 계수 ISO 1873-2에 의해 측정됨), 충격 강도(+23℃ 및 -30℃에서의 샤르피 노치드 충격 강도 ISO 179-1 eA) 및 파단 인장 변형률(ISO 527-2에 따라 측정됨) 사이에서의 균형을 개선하기 위한 필요성이 당업계에서 깊이 고려된다. 게다가, 예를 들어, 식품 포장에서 더 높은 가치의 생성물에서 재활용된 물질의 사용을 증가시키는 방법을 개발하는 필요성이 당업계에 여전히 존재한다.
재활용된 올레핀의 품질을 개선하기 위해, 일반적으로, 버진 폴리올레핀의 양이 재활용된 물질에 첨가되어, 중합체 배합물을 제공한다. 배합물의 특성은 종종 조성물에 의존하며, 대략 방정식 1(Eq.1)을 따르며:
Figure pct00001
여기서, P(X)는 배합물의 특정한 특성이며, P(1)은 재활용된 물질(배합물 (A))의 특성이고, P(2)는 중합체 2(상용화제 (B))의 특성이다. 이 방정식은 물질의 특성과 첨가되는 각각의 물질의 중량 분획 사이에서의 선형 관계식을 기재한다.
따라서, 성분의 특성이 중합체 혼합물의 특정 사용에 대한 요건을 최적으로 만족시키는 농도 범위(X1)를 찾는 것이 중요하다.
20 중량% 초과의 PE를 포함하는 다량의(예를 들어, 80 중량% 초과의) 재활용된 폴리올레핀 물질을 포함하는 조성물의 사용은 일부 단점을 나타낸다. 특히, 당업자는 높은 수준의 재활용된 폐기물의 사용이 버진 폴리에틸렌 물질과 비교하여 불량한 기계적 특성을 유발할 수 있음을 추정한다.
본 발명은 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물을 제공하며, 상기 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물은
a) 80 내지 97 중량%의 배합물 (A)로서,
A-1) 폴리프로필렌 및
A-2) 폴리에틸렌
을 포함하고,
상기 폴리프로필렌 : 폴리에틸렌의 비는 3:7 내지 13:7이고,
상기 배합물 (A)는 소비자-사용후 및/또는 산업-사용후 폐기물로부터 유래된 폐기 플라스틱 물질로부터 회수되는, 재활용된 물질인, 배합물 (A);
및
b) 3 내지 20 중량%의 상용화제(compatibilizer) (B)로서, 랜덤 폴리프로필렌 공중합체 매트릭스상 및 그 안에 분산된 탄성중합체상을 포함하는 헤테로상(heterophasic) 랜덤 공중합체인 상용화제 (B)
를 배합함으로써 수득 가능하고,
이로써,
상기 헤테로상 랜덤 공중합체는
- 65 내지 88 중량%(ISO 16152, 1ed, 25℃)의 자일렌 불용물 함량(XCI; xylene insolubles content), 및
- 12 내지 35 중량%(ISO 16152, 1ed, 25℃)의 자일렌 가용물 함량(xylene soluble content) XCS로서, XCS 분획은 1.2 dl/g 내지 3.0 dl/g 미만의 고유 점도 IV(XCS)(135℃에서 DIN ISO 1628/1에 따라 데칼린(decaline)에서 측정됨)를 갖는, 자일렌 가용물 함량 XCS
를 가지며,
- 이로써, 상용화제 B)는 300 내지 600 MPa의 굴곡 계수(flexural modulus)(ISO 178, 사출 성형된 표본 상에서 측정됨, 23℃)를 갖고,
MFR2(배합물 (A)) / MFR2(상용화제(B))의 비(ISO1133, 2.16 kg 하중, 230℃)는 0.5 내지 1.5이고,
상기 자일렌 불용물 함량(XCI) 및 자일렌 가용물 함량(XCS)의 합계는 100 중량% 이하이다.
본 발명의 조성물은 원(raw) 재활용되는 폴리에틸렌-풍부 물질(배합물(A))과 비교하여, 개선된 기계적 특성, 예컨대 개선된 파단 변형률 및 개선된 충격 강도(+23℃와 -30℃ 둘 다에서 비-기기화된(ISO179-1) 노치드 샤르피 충격 강도(1eA))를 가진다.
본 발명의 유의한 발견은, 상기 기재된 바와 같은 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물이 강성도(stiffness)(ISO 527-2에 따라 측정되는 인장 계수에 의해 결정된 바와 같음), 저온과 주위 온도 둘 다에서의 노치드 충격 강도, 및 파단 변형률의 양호한 균형을 갖는다는 것이다. 이는 상용화제의 상대적으로 낮은 자일렌 가용물 함량 XCS(ISO 16152, 1ed에 따라 측정됨, 25℃)를 고려하면 특히 놀랍다. 일반적으로, 더 높은 정도의 자일렌 가용물 함량 XCS는 더 높은 비정질 함량의 중합체와 관련이 있다. 따라서, 높은 정도의 XCS를 갖는 상용화제의 사용은 일반적으로, 폴리올레핀 물질의 기계적 특성을 높은 폴리에틸렌 함량으로 개선하고자 모색할 때 유리한 것으로 나타난다. 더욱이, 상용화제는 자일렌 가용물 함량 IV(XCS)의 상대적으로 낮은 고유 점도(135℃에서 DIN ISO 1628/1에 따라 데칼린에서 측정됨)를 갖는다.
본 발명의 조성물은 재활용된 물질과 높은 PE 함량을 갖는 버진 폴리올레핀의 특성 사이의 갭을 적어도 감소시킨 기계적 특성을 나타낸다. 높은 강성도, 노치드 충격 강도 및 파단 변형률은 특히 많은 적용들에 유리하다. 이는 예를 들어, 물질이 강성이고 변형에 저항적인(인장 계수에 의해 표시된 바와 같음) 포장재 적용, 예컨대 플라스틱 음료 병에 중요할 뿐만 아니라, 상기 물질은 취성이 아니고(샤르피 노치드 충격 시험에 의해 실증된 바와 같음), 이들 물질이 쉽게 변형되지 않는 것(그러므로 높은 파단 인장 변형률을 가짐)이 중요하다. 본 발명의 조성물의 추가 이점은, 재활용된 폴리올레핀 물질로부터 제조된 물품의 탄소 발자국(carbon footprint)이 버진 물질로부터 제조된 제품과 비교하여 유의하게 더 낮다는 것이다. 이는, 본 발명에 따른 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물이 석유로부터 버진 플라스틱을 생성시키는 데 일반적으로 필요한 것보다 유의하게 더 적은 석유 및 더 적은 에너지를 사용함을 의미한다.
추가의 양태에서, 본 발명은 상용화제 (B)의 용도에 관한 것이며, 상기 상용화제 (B)는 랜덤 폴리프로필렌 공중합체 매트릭스상 및 그 안에 분산된 탄성중합체상을 포함하는 헤테로상 랜덤 공중합체이며,
상기 헤테로상 랜덤 공중합체는
- 65 내지 88 중량%의 자일렌 불용물 함량(XCI)(ISO 16152, 1ed, 25℃); 및
- 12 내지 35 중량%(ISO 16152, 1ed, 25℃)의 자일렌 가용물 함량(XCS)으로서, XCS 분획은 1.2 dl/g 내지 3.0 dl/g 미만의 고유 점도(135℃에서 DIN ISO 1628/1에 따라 데칼린에서 측정됨)를 갖는, 자일렌 가용물 함량(XCS)
을 가져서, 상기 상용화제 (B)는 300 내지 600 MPa의 굴곡 계수(ISO 178, 사출 성형된 표본 상에서 측정됨, 23℃)를 갖고,
상기 용도는 배합물 (A)의 파단 변형률(strain at break) 특성을 증가시키기 위한 것이며,
상기 배합물 (A)는
A-1) 폴리프로필렌 및
A-2) 폴리에틸렌
을 포함하고,
상기 폴리프로필렌 : 폴리에틸렌의 비는 3:7 내지 13:7이며;
상기 배합물 (A)는 소비자-사용후 및/또는 산업-사용후 폐기물로부터 유래된 폐기 플라스틱 물질로부터 회수되는, 재활용된 물질이며;
MFR2(배합물 (A)) / MFR2(상용화제(B))의 비(ISO1133, 2.16 kg 하중, 230℃)는 0.5 내지 1.5 범위이고,
상기 상용화제 (B)는 상기 배합물 (A)와 상용화제 (B)의 총 중량을 기준으로, 3 내지 20 중량%의 양으로 존재한다.
추가의 양태에서, 본 발명은 상용화제 (B)의 용도에 관한 것이며, 상기 상용화제 (B)는 랜덤 폴리프로필렌 공중합체 매트릭스상 및 그 안에 분산된 탄성중합체상을 포함하는 헤테로상 랜덤 공중합체이며,
상기 헤테로상 랜덤 공중합체는
- 65 내지 88 중량%의 자일렌 불용물 함량(XCI)(ISO 16152, 1ed, 25℃), 및
- 12 내지 35 중량%(ISO 16152, 1ed, 25℃)의 자일렌 가용물 함량(XCS)으로서, XCS 분획은 1.2 dl/g 내지 3.0 dl/g 미만의 고유 점도(135℃에서 DIN ISO 1628/1에 따라 데칼린에서 측정됨)를 갖는, 자일렌 가용물 함량(XCS)
을 가져서, 상기 상용화제 (B)는 300 내지 600 MPa의 굴곡 계수(ISO 178, 사출 성형된 표본 상에서 측정됨, 23℃)를 갖고,
상기 용도는 배합물 (A)의 충격 특성을 증가시키기 위한 것이고,
상기 배합물 (A)는
A-1) 폴리프로필렌 및
A-2) 폴리에틸렌
을 포함하고,
상기 폴리프로필렌 : 폴리에틸렌의 비는 3:7 내지 13:7이며,
상기 배합물 (A)는 소비자-사용후 및/또는 산업-사용후 폐기물로부터 유래된 폐기 플라스틱 물질로부터 회수되는, 재활용된 물질이며;
MFR2(배합물 (A)) / MFR2(상용화제(B))의 비(ISO1133, 2.16 kg 하중, 230℃)는 0.5 내지 1.5 범위이고,
상기 상용화제 (B)는 상기 배합물 (A)와 상용화제 (B)의 총 중량을 기준으로, 3 내지 20 중량%의 양으로 존재한다.
추가의 양태에서, 본 발명은 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물을 포함하는 물품에 관한 것이며, 상기 물품은
a) 80 내지 97 중량%의 배합물로서,
A-1) 폴리프로필렌 및
A-2) 폴리에틸렌
을 포함하고,
상기 폴리프로필렌 : 폴리에틸렌의 비는 3:7 내지 13:7이고, 상기 배합물 (A)는 소비자-사용후 및/또는 산업-사용후 폐기물로부터 유래된 폐기 플라스틱 물질로부터 회수되는, 재활용된 물질인, 배합물;
및
b) 3 내지 20 중량%의 상용화제 (B)로서, 랜덤 폴리프로필렌 공중합체 매트릭스상 및 그 안에 분산된 탄성중합체상을 포함하는 헤테로상 랜덤 공중합체인 상용화제 (B)
를 배합함으로써 수득 가능하고,
이로써,
상기 헤테로상 랜덤 공중합체는
- 65 내지 88 중량%(ISO 16152, 1ed, 25℃)의 자일렌 불용물 함량(XCI), 및
- 12 내지 35 중량%(ISO 16152, 1ed, 25℃)의 자일렌 가용물 함량(XCS)으로서, XCS 분획은 1.2 dl/g 내지 3.0 dl/g 미만의 고유 점도(135℃에서 DIN ISO 1628/1에 따라 데칼린에서 측정됨)를 갖는, 자일렌 가용물 함량(XCS)
을 가져서,
- 상기 상용화제 (B)는 300 내지 600 MPa의 굴곡 계수(ISO 178, 사출 성형된 표본 상에서 측정됨, 23℃)를 갖고;
MFR2(배합물 (A)) / MFR2(상용화제(B))의 비(ISO1133, 2.16 kg 하중, 230℃)는 0.5 내지 1.5 범위이고,
상기 용도는 소비자 적용, 예컨대 필름 또는 식품 포장에 사용하기 위한 것이다.
바람직한 양태에서, 본 발명에 따른 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물은 적어도 800 MPa의 인장 계수(ISO 527-2에 따라 EN ISO 1873-2에 기재된 바와 같이 사출 성형된 표본(개뼈 모양, 4 mm 두께)을 사용하여 측정됨)를 갖는다.
본 발명에 따른 바람직한 양태에서, 상용화제 (B)는 적어도 500%의 파단 인장 변형률(MD)을 갖는다.
본 발명에 따른 바람직한 양태에서, 상용화제 (B)는 2.0 내지 6.0 중량%의, 자일렌 불용물(XCI) 분획 중 에틸렌 유래 단위의 함량, 및/또는 25.0 내지 38.0 중량%의, 자일렌 가용물(XCS) 분획 중 에틸렌 유래 단위의 함량을 갖는다.
본 발명에 따른 바람직한 양태에서, 상용화제 (B)는 5 내지 15 g/10분의 MFR2(ISO1133; 2.16 kg; 230℃) 및/또는 5.0 내지 10.0 중량%의 에틸렌 유래 단위의 총 함량을 갖는다.
본 발명에 따른 바람직한 양태에서, 상용화제 (B)의 자일렌 가용물 XCS는 1.3 내지 2.2 미만의 고유 점도(135℃에서 DIN ISO 1628/1에 따라 데칼린에서 측정됨)를 갖는다.
본 발명에 따른 바람직한 양태에서, 상용화제 (B)는 400 내지 550 MPa(ISO 178, 사출-성형된 표본 상에서 측정됨, 23℃)의 굴곡 계수를 갖는다.
바람직한 양태에서, 본 발명에 따른 배합물 (A)는 고체상 미량-추출(HS-SPME-GC-MS)을 사용하여 결정 시, 0 ppm 초과, 그러나 200 ppm 미만, 바람직하게는 100 ppm 미만, 더욱 바람직하게는 50 ppm 미만, 가장 바람직하게는 35 ppm 미만의 리모넨 함량을 가진다.
본 발명에 따른 바람직한 양태에서, 배합물 (A)는 고체상 미량-추출(HS-SPME-GC-MS)을 사용하여 결정 시, 1 ppm 내지 100 ppm, 바람직하게는 1 ppm 내지 50 ppm, 더욱 바람직하게는 2 ppm 내지 50 ppm, 가장 바람직하게는 3 ppm 내지 35 ppm의 리모넨 함량을 가진다.
바람직한 양태에서, 본 발명에 따른 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물은 적어도 6.0 kJ/m2의 노치드 샤르피 충격 강도(1eA)(비-기기화됨, ISO 179-1) 및/또는 적어도 2.5 kJ/m2의 노치드 샤르피 충격 강도(1eA)(비-기기화됨, -30℃에서 ISO 179-1) 및/또는 적어도 75%의 파단 인장 변형률(ISO 527-1,2)을 갖는다.
본 발명에 따른 바람직한 양태에서, 배합물 (A)의 인장 계수에 대한 최종 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물의 인장 계수의 비는 적어도 0.95이다.
바람직한 양태에서, 배합물 (A)는
(i) 6.0 중량% 미만의 폴리스티렌을 함유하며;
및/또는
(ii) 3 중량% 미만의 활석을 함유하며;
및/또는
(iii) 5.0 중량% 미만의 폴리아미드를 함유하며;
및/또는
(iv) 3 중량% 미만의 백악을 함유한다.
추가의 바람직한 양태에서, 배합물 (A)는
(v) 0 내지 3.0 중량% 안정화제,
(vi) 0 내지 1.0 중량% 종이,
(vii) 0 내지 1.0 중량% 목재,
(viii) 0 내지 0.5 중량% 금속
을 함유한다.
바람직한 양태에서, 본 발명은 소비자 적용, 예컨대 배관 적용 또는 필름에 사용하기 위한, 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물을 포함하는 물품에 관한 것이다.
(정의)
달리 정의되지 않는 한, 본원에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속한 분야의 당업자에 의해 보편적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 본원에 기재된 것과 유사하거나 동등한 임의의 방법 및 물질이 실제로 본 발명의 시험에 사용될 수 있더라도, 바람직한 물질 및 방법은 본원에 기재되어 있다. 본 발명을 설명하고 청구하는 데 있어서, 하기 용어는 아래에 제시된 정의에 따라 사용될 것이다.
달리 명백하게 언급되지 않는 한, 용어 단수형("a," "an," 및 유사한 것)의 사용은 하나 이상을 지칭한다.
본 상세한 설명 및 후속 청구항의 목적을 위해, 용어 "재활용된 폐기물"은, 버진 중합체와 대조적으로, 소비자-사용후 폐기물과 산업용 폐기물 둘 다로부터 회수된 물질을 나타내는 데 사용된다. 소비자-사용후 폐기물은 적어도 제1 사용 주기(또는 수명 주기)를 완료한 물체, 즉, 물체의 최초 목적을 이미 수행한 물체를 지칭하며; 한편, 산업용 폐기물은 소비자에게 통상 도달하지 않는 제조 페품을 지칭한다.
용어 "버진"은 최초 사용 전의 새로 생성된 물질 및/또는 물체를 의미하며, 이미 재활용되지 않은 것이다.
많은 상이한 종류의 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌이 "재활용된 폐기물"에 존재할 수 있다. 특히, 폴리프로필렌 분획은, 이소택틱(isotactic) 프로필렌 동종중합체, 프로필렌과 에틸렌 및/또는 C4 - C8 α-올레핀의 랜덤 공중합체, 프로필렌 동종중합체 및/또는 적어도 하나의 C4 - C8 α-올레핀 공중합체를 포함하는 헤테로상 공중합체, 및 에틸렌과 프로필렌 및/또는 C4 - C8 α-올레핀을 포함하며, 선택적으로 미량의 디엔을 함유하는 탄성중합체성 분획을 포함할 수 있다.
본원에 사용된 바와 같은 용어 "재활용된 물질"은 "재활용된 폐기물"로부터 재가공된 물질을 의미한다.
중합체 배합물은 2개 이상의 중합체성 성분들의 혼합물이다. 일반적으로, 상기 배합물은 2개 이상의 중합체성 성분들을 혼합함으로써 제조될 수 있다. 당업계에 알려진 적합한 혼합 절차는 중합-후 배합이다.
중합-후 배합은 중합체성 성분, 예컨대 중합체 분말 및/또는 화합된 중합체 펠렛의 건조-배합, 또는 중합체성 성분의 용융 혼합에 의한 용융 배합일 수 있다.
프로필렌 랜덤 공중합체는 프로필렌 단량체 단위와 공단량체 단위의 공중합체이며, 이때, 공단량체 단위는 폴리프로필렌 사슬에 걸쳐 랜덤으로 분포된다.
"상용화제"는 중합체 화학에서의 성분이며, 이는 중합체의 안정성을 증가시키기 위해 상기 중합체의 비혼화성 배합물에 첨가된다.
"폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물"은 폴리프로필렌과 폴리에틸렌 둘 다 7:3 내지 3:7의 몰비로 함유하는 조성물을 지칭하며, 여기서, PE 유래 단위의 상대량은 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 30 중량% 초과, 바람직하게는 35 중량% 초과이다.
용어 "탄성중합체"는 탄성 특성을 갖는 천연 또는 합성 중합체를 의미한다.
용어 "XCS"는 ISO 6427에 따라 23℃에서 결정 시 자일렌 냉 가용물 분획(XCS 중량%)을 지칭한다.
용어 "XCI"는 ISO 16152, 1ed에 따라 25℃에서 결정 시 자일렌 불용물 함량을 지칭한다.
다르게 나타내지 않는 한, "%"는 중량%를 지칭한다.
하기에서, 본 발명의 폴리올레핀 조성물의 세부사항 및 바람직한 구현예는 보다 상세히 기재될 것이다. 이들 기술적 세부사항 및 구현예는 또한, 적용 가능한, 본 발명의 방법 및 용도에 적용되는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은, 연질(soft)의 랜덤 헤테로상 공중합체 RAHECO(본 출원에서 상용화제 (B)로 전체에 걸쳐 지칭됨)를, 폴리에틸렌-풍부 물질을 함유하는 불량한 특성을 갖는 재활용 스트림에 첨가하면, 놀라운 정도의 파단 변형률 개선, 개선된 충격 특성, 및 놀라울 정도로 낮은 강성도 손실을 갖는 물질을 초래한다는 발견을 기반으로 한다. 이들 특성은, 물질이 취성이 아니라 강성이어야 하는 적용 및 물질이 충격에 저항성이어야 하는 적용에서 모두 바람직하다. 재활용 스트림에 첨가되는 연질의 랜덤 헤테로상 공중합체(상용화제 (B))는 높은 파단 인장 변형률 및 또한 양호한 충격 특성을 가지며, 상대적으로 낮은 에틸렌 함량, 상대적으로 낮은 자일렌 가용물 함량(XCS)을 특징으로 하며, 여기서, 자일렌 가용물 분획은 낮은 고유 점도(IV(XCS))를 갖는다.
특히, 본 발명에서 사용되는 상용화제 (B)의 상대적으로 낮은 양을 고려하면, 파단 인장 변형률에서 큰 개선이 관찰된다. 더욱이, 본 발명은 폴리에틸렌 물품(또는 폴리에틸렌-풍부 물질로부터 제조된 물품)의 탄소 발자국을 감소시키기 위해 본원 상기에 기재된 바와 같은 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물의 용도에 관한 것이다. 이는 특히, 사회 기반 시설, 엔지니어링 적용 및 포장 분야에서 유리하다.
배합물 (A)
본 발명에 따른 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물은 80 내지 97 중량%의 배합물 (A)를 포함한다. 배합물 (A)가 재활용된 폐기물 스트림으로부터 수득되는 것이 본 발명의 본질(essence)이다. 배합물 (A)는 재활용된 소비자-사용후 폐기물, 산업-사용후 폐기물, 예컨대 자동차 산업으로부터의 폐기물, 또는 대안적으로는 둘 다의 조합일 수 있다.
배합물 (A)는 폴리에틸렌-풍부 재활용된 물질이며, 이는 상기 배합물 (A)가 다량의 폴리에틸렌을 함유함을 의미한다. 폴리에틸렌이 높은 수준으로 존재하는 재활용된 폐기물 스트림은 예를 들어, 일반적으로 폴리에틸렌으로부터 제조되는 케이블 피복재 제조업체, 필름 제조업체 및 폐기물 포장재(예를 들어, 가요성 필름 또는 강성 캡)로부터 수득될 수 있다.
바람직하게는, 폴리에틸렌-풍부 재활용된 물질은 당업자에게 알려진 플라스틱 재활용 공정에 의해 재활용된 폐기물로부터 수득된다. 이러한 재활용물은 예를 들어, Corepla(플라스틱 폐기물의 수집, 회수, 재활용에 대한 이탈리아 협력단), Resource Plastics Corp.(Brampton, ON), Kruschitz GmbH, Plastics and Recycling(AT), Vogt Plastik GmbH(DE), Mtm Plastics GmbH(DE) 등으로부터 상업적으로 입수 가능하다. 폴리에틸렌-풍부 재활용된 물질의 완전하지 않은 예는 DIPOLEN H(Mtm Plastics GmbH), 식품 등급 rHDPE(BIFFA PLC) 및 광범위한 폴리에틸렌-풍부 물질, 예컨대 PLASgran Ltd.로부터의 HD-LM02041을 포함한다. 본 발명은 광범위한 재활용된 폴리에틸렌-풍부 물질 또는 고함량의 재활용된 폴리에틸렌을 갖는 물질 또는 조성물에 적용 가능할 수 있는 것으로 간주된다. 폴리에틸렌-풍부 재활용된 물질은 과립 형태로 존재할 수 있다. 소정의 바람직한 구현예에서, 재활용된 폴리에틸렌-풍부 물질은 DIPOLEN(Mtm Plastics GmbH), 예컨대 DIPOLEN S 또는 DIPOLEN H, 바람직하게는 DIPOLEN H이다. DIPOLEN은 가정용 폐기물 스트림으로부터 수득되며(즉, 이것은 가정용 재활용의 생성물임), 예를 들어, 독일 일부 지역에서 작동하는 "옐로우 백(yellow bag)" 재활용 스트림이다.
배합물 (A)는 조성물의 총 중량을 기준으로, 에틸렌 유래 단위의 상대량을 20 중량% 초과, 바람직하게는 27 중량% 초과, 더욱 바람직하게는 30 중량% 초과, 더욱 바람직하게는 35 중량% 초과, 더욱 바람직하게는 40 중량% 초과로 가질 수 있다.
게다가, 배합물 (A)는 조성물의 총 중량을 기준으로, 프로필렌 유래 단위의 상대량을 40 중량% 초과이지만 65 중량% 미만의 상대량으로 가질 수 있다.
재활용된 물질의 폴리에틸렌 분획은 재활용된 고밀도 폴리에틸렌(rHDPE), 재활용된 중밀도 폴리에틸렌(rMDPE), 재활용된 저밀도 폴리에틸렌(rLDPE) 및 혼합물을 포함할 수 있다. 소정의 구현예에서, 재활용된 물질은 0.8　g/cm3 초과, 바람직하게는 0.9 g/cm3 초과, 가장 바람직하게는 0.91 g/cm3 초과의 평균 밀도를 갖는 고밀도 PE이다.
배합물 (A) 중 폴리프로필렌 : 폴리에틸렌의 비는 3:7 내지 13:7, 예컨대 약 1.4:1일 수 있다.
본 발명에 따르면, 배합물 (A)는 바람직하게는 고체상 미량-추출(HS-SPME-GC-MS)을 사용하여 결정 시, 1 ppm 내지 100 ppm, 바람직하게는 1 ppm 내지 50 ppm, 더욱 바람직하게는 2 ppm 내지 50 ppm, 가장 바람직하게는 3 ppm 내지 35 ppm의 리모넨 함량을 갖는다. 리모넨은 재활용된 폴리올레핀 물질에서 통상적으로 발견되고, 화장품, 세제, 샴푸 및 유사한 제품 분야에서 포장 적용으로부터 기원한다. 따라서, 배합물 (A)가 가정용 폐기물 스트림으로부터 기원하는 물질을 함유할 때, 상기 배합물 (A)는 리모넨을 함유한다.
본 발명에 따르면, 배합물 (A)는 바람직하게는 고체상 미량-추출(HS-SPME-GC-MS)을 사용하여 결정 시, 0 ppm 초과, 그러나 200 ppm 미만, 바람직하게는 100 ppm 미만, 더욱 바람직하게는 50 ppm 미만, 가장 바람직하게는 35 ppm 미만의 리모넨 함량을 갖는다.
지방산의 존재는 배합물 (A)의 재활용 기원의 또 다른 표시(indication)이다.
바람직하게는, 본 발명의 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물의 배합물 (A)는
(i) 6.0 중량% 미만의 폴리스티렌을 함유하며; 및/또는
(ii) 3 중량% 미만의 활석을 함유하며; 및/또는
(ix) 5.0 중량% 미만의 폴리아미드를 함유하며; 및/또는
(x) 3 중량% 미만의 백악을 함유한다.
상용화제 (B)
재활용된 폴리올레핀 물질은 일반적으로, PE와 PP의 혼합물을 함유한다. 안타깝게도, PE 및 PP는 고도로 비혼화성이어서, 배합물의 상들 사이의 불량한 접착력, 거친 형태 및 결과적으로 불량한 기계적 특성을 갖는 배합물을 초래한다. 배합물의 상들 사이의 상용성(compatibility)은 상용화제의 첨가에 의해 개선될 수 있으며, 이는 더 미세하고 더욱 안정한 형태, 배합물의 상들 사이의 더 양호한 접착력 및 따라서 최종 생성물의 더 양호한 특성을 초래한다.
문헌에서 몇몇 종류의 상용화제, 예컨대 블록 공중합체, 예를 들어, 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 및 스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌 또는 트리블록 공중합체, 또는 에틸렌 프로필렌 고무(EPR), 에틸렌/프로필렌 디엔 공중합체(EPDM) 또는 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체(EVA)가 알려져 있다.
본 발명의 상용화제 (B)는 랜덤 폴리프로필렌 공중합체 매트릭스상 및 그 안에 분산된 탄성중합체상을 포함하는 헤테로상 랜덤 공중합체(RAHECO)이다. 이 물질은 바람직하게는 버진 폴리올레핀이다. 재활용된 폴리프로필렌 물질에의 본 발명에 따른 상용화제 (B)의 첨가는 상대적으로 강성/단단한(rigid) 물질을 유지시키는 한편, 파단 변형률 개선 및 충격 특성의 개선을 놀라울 정도로 초래한다.
일반적으로, 프로필렌의 헤테로상 랜덤 공중합체는 프로필렌 랜덤 공중합체 매트릭스 성분 (1) 및 프로필렌과 에틸렌 및/또는 C4-C8 알파 올레핀 공단량체 중 하나의 탄성중합체성 공중합체 성분 (2)를 포함하는 프로필렌 공중합체이며, 여기서, 탄성중합체성 (비정질) 공중합체 성분 (2)는 상기 프로필렌 랜덤 공중합체 매트릭스 중합체 (1)에 (미세하게) 분산되어 있다. 바람직하게는, C2, C4-C8 알파 올레핀 공단량체는 에틸렌 공단량체이다.
일반적으로, 상용화제 (B)는 상대적으로 낮은 자일렌 가용물 함량(XCS)을 갖는 물질이며, 여기서, 자일렌 가용물 분획은 낮은 고유 점도 IV(XCS)를 갖는다. 상용화제 (B)는 일반적으로 12 내지 35 중량%, 더욱 바람직하게는 15 내지 30 중량%, 가장 바람직하게는 20 내지 25 중량%, 예컨대 약 23 중량%의 자일렌 냉 가용물 함량(XCS)(25℃에서 ISO 16152 1ed에 따라 측정됨)을 갖는다.
더욱이, 상용화제 (B)의 자일렌 가용물 함량(XCS)은 1.2 dl/g 내지 3.0 dl/g 미만, 바람직하게는 1.3 dl/g 내지 2.2 dl/g 미만, 더욱 바람직하게는 1.5 dl/g 내지 2.0 dl/g 미만, 가장 바람직하게는 1.6 dl/g 내지 1.8 dl/g의 고유 점도 IV(XCS)(135℃에서 DIN ISO 1628/1에 따라 데칼린에서 측정됨)를 가질 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상용화제 (B)는 1.0 내지 20.0 중량%, 바람직하게는 5.0 내지 10.0 중량%, 예컨대 약 8.0 중량%의 에틸렌 유래 단위의 총 함량을 갖는다. 본 발명에 따른 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물에서, 상용화제 (B)는 바람직하게는 25.0 내지 38.0 중량%, 바람직하게는 30.0 내지 35.0 중량%의 자일렌 냉 가용물(XCS) 분획 중 에틸렌 유래 단위의 함량을 갖는다(이는 상용화제 (B)의 탄성중합체성 (비정질) 공중합체 성분 (2)의 특성에 상응함). 소정의 구현예에서, 상용화제 (B)는 바람직하게는 2.0 내지 6.0 중량%의 자일렌 불용물(XCI) 분획 중 에틸렌 유래 단위의 함량을 갖는다.
본 발명의 상용화제 (B)는 바람직하게는 800 내지 1000 kg m-3, 바람직하게는 850 내지 950 kg m-3, 더욱 바람직하게는 890 내지 920 kg m-3, 예컨대 900 내지 910 kg m-3의 밀도를 갖는다.
본 발명은 바람직하게는, 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물을 제공하며, 여기서, 상용화제 (B)는 적어도 400%, 바람직하게는 적어도 500%, 가장 바람직하게는 650% 내지 850%의 파단 인장 변형률을 갖는다. 임의의 이론으로 결부시키고자 하는 것은 아니지만, 매우 높은 파단 인장 변형률을 갖는 물질의 첨가는 취성이 아니라 강직성(rigid)/강성 물질을 유발하는 조성물의 특성을 개선하는 것으로 여겨진다.
본 발명은 바람직하게는, 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물을 제공하며, 여기서, 상용화제 (B)는 2 내지 20 g/10분, 바람직하게는 5 내지 15 g/10분, 더욱 바람직하게는 5 내지 10 g/10분, 예컨대 약 7 g/10분의 MFR2(ISO1133; 2.16kg; 230℃)를 갖는다.
게다가, 상용화제 (B)는 350 내지 550 MPa(ISO 178, 사출 성형된 표본 상에서 측정됨, 23℃), 바람직하게는 약 400 내지 500 MPa의 굴곡 계수를 가질 수 있다. 300 MPa 이하의 굴곡 계수를 갖는 상용화제는, 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물의 강성도/충격 균형이 이들 상용화제를 이용하면 다소 중간 정도(moderate)이므로 사용되어서는 안된다.
본 발명에서 정의된 바와 같은 상용화제 (B)는 다른 것들 중에서도 핵형성제, 항산화제, 슬립제(slip agent) 및 활석의 군으로부터 선택되는 첨가제를 2.0 중량% 이하로 함유할 수 있다. 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물에 관하여 하기에서 보다 상세히 기재된 것과 동일한 첨가제가 상용화제 (B)에 존재할 수 있다.
상용화제 (B)는 상업적으로 허용 가능한 등급의 헤테로상 랜덤 공중합체일 수 있거나 예를 들어, 문헌에 알려진 종래의 촉매 시스템을 사용하는 예를 들어 종래의 중합 공정 및 공정 조건에 의해 생성될 수 있다.
상용화제 (B)의 생성
조건 및 촉매 시스템을 포함하는 하나의 실현 가능한 중합 공정은 일반적으로, 폴리프로필렌계 헤테로상 랜덤 공중합체 RAHECO인 상용화제 (B)에 대해 하기에 기재된다. 중합체는 바람직하게는 하기 기재된 바와 같은 조건을 사용하여 예를 들어, 제1 반응기(바람직하게는 루프 반응기) 및 그 후에 제2 반응기(바람직하게는 제1 기상 반응기) 후 예를 들어, 선택적인 예비-중합 반응기에서 중합될 수 있다.
프로필렌의 헤테로상 랜덤 공중합체의 중합에 관하여, PP 공중합체의 개별 성분(매트릭스 및 탄성중합체성 성분)은 혼합기 또는 압출기에서 혼합에 의해 별도로 생성되고 기계적으로 배합될 수 있다. 그러나, 매트릭스 성분 및 탄성중합체성 성분을 포함하는 랜덤 폴리프로필렌 공중합체는 일련으로 배치된 반응기를 사용하고 상이한 반응 조건에서 작동하는 순차적인 공정에서 생성되는 것이 바람직하다. 결과적으로, 특수 반응기에서 제조된 각각의 분획은 이의 자체의 분자량 분포, MFR2 및/또는 공단량체 함량 분포를 가질 수 있다.
본 발명에 따른 헤테로상 랜덤 공중합체는 바람직하게는 당업계에 알려진 순차적인 중합 공정에서, 즉, 다단계 공정에서 생성되며, 여기서, 매트릭스 성분은 적어도 하나의 슬러리 반응기, 바람직하게는 슬러리 반응기, 선택적으로 그리고 바람직하게는, 후속적인 기상 반응기(gpr)에서 생성되고, 후속적으로 탄성중합체성 성분은 적어도 하나, 즉, 1개 또는 2개의 기상 반응기(들)(gpr)에서, 바람직하게는 하나의 gpr에서 생성된다.
이에, 헤테로상 랜덤 공중합체가 하기 단계:
a) 제1 반응기 (R1)에서 촉매의 존재 하에, 프로필렌 및 선택적으로 적어도 하나의 에틸렌 및/또는 C4 내지 C12(x-올레핀)을, 바람직하게는 단독 단량체로서 프로필렌을 중합하는 단계,
b) 중합된 제1 폴리프로필렌, 바람직하게는 프로필렌 동종중합체 분획과 촉매의 반응 혼합물을 제2 반응기 (R2)로 옮기는 단계,
c) 제2 반응기 (R2)에서 상기 제1 폴리프로필렌 중합체의 존재 하에, 프로필렌 및 선택적으로 적어도 하나의 에틸렌 및/또는 C4 내지 C12 올레핀을, 바람직하게는 단독 단량체로서 프로필렌을 중합하여, 제2 폴리프로필렌 분획을 수득하는 단계로서, 바람직하게는 상기 제2 폴리프로필렌 분획은 제2 프로필렌 동종중합체이어서, 상기 제1 폴리프로필렌 분획 및 상기 제2 폴리프로필렌 분획은 헤테로상 랜덤 공중합체의 매트릭스 성분을 형성하는 단계,
d) 단계 (c)의 중합된 매트릭스 성분의 반응 혼합물을 제3 반응기 (R3)로 옮기는 단계,
e) 제3 반응기 (R3)에서 상기 단계 (c)에서 수득된 매트릭스 성분의 존재 하에, 프로필렌 및 적어도 하나의 에틸렌 및/또는 C4 내지 C12(x-올레핀)을 중합하여, 폴리프로필렌 공중합체의 탄성중합체성 성분을 수득하는 단계로서, 여기서, 탄성중합체성 프로필렌 공중합체 성분은 상기 매트릭스 성분에 분산되는, 단계
를 포함하는 순차적인 중합 공정에서 생성되는 것이 바람직하다.
선택적으로, 헤테로상 랜덤 공중합체의 탄성중합체성 성분은 2개의 반응기에서 생성될 수 있으며, 이로써 단계 (e) 후에, 상기 방법은 하기 단계:
f) 단계 (e)의 PP 생성물을 옮기는 단계로서, 여기서, 제3 반응기 (R3)에서 중합된 제1 탄성중합체성 프로필렌 공중합체 분획은 제4 반응기 (R4)에서 상기 매트릭스 성분에 분산되는 단계, 및
g) 제4 반응기 (R4)에서 단계 (e)에서 수득된 혼합물의 존재 하에 프로필렌 및 적어도 하나의 에틸렌 및/또는 C4 내지 C12(x-올레핀)을 중합하여, 제2 탄성중합체성 프로필렌 공중합체를 수득하는 단계로서; 이로써, 단계 (e)의 제1 탄성중합체성 프로필렌 공중합체 분획 및 단계 (g)의 제2 탄성중합체성 프로필렌 공중합체 분획은 둘 다 단계 (c)의 매트릭스 성분에 분산되고 함께 헤테로상 랜덤 공중합체를 형성하는 단계
를 추가로 포함한다.
바람직한 다단계 공정은 예를 들어, 특허 문헌, 예컨대 EP 0 887 379, WO 92/12182 WO 2004/000899, WO 004/111095, WO 99/24478, WO 99/24479 또는 WO 00/68315에 기재된 덴마크 소재의 Borealis A/S(BORSTAR® 기술로 알려져 있음)에 의해 개발된 "루프-기상"-공정이다.
추가의 적합한 슬러리-기상 공정은 Lyondell Basell의 Spheripol® 공정이다.
본 발명의 조성물은 폴리올레핀 배합물의 제조를 위해 당업계에서 사용된 기법을 사용하여 성분들을 기계적으로 배합함으로써 제조될 수 있다. 예를 들어, 당업자는 밴버리, 부스(Buss), 또는 브라벤더 혼합기, 싱글-스크류 또는 트윈-스크류 압출기를 사용할 수 있다.
폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물
본 발명에 따른 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물은 재활용된 폴리프로필렌(배합물 (A))과 상용화제 (B)의 배합물로 구성된다.
바람직한 양태에서, 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물은 15 중량% 이하, 바람직하게는 10 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 5 중량% 이하의 상용화제 (B)를 함유한다. 바람직한 양태에서, 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물은 적어도 83 중량%의 배합물 (A), 바람직하게는 적어도 85 중량%의 배합물 (A), 더욱 바람직하게는 적어도 90 중량%의 배합물 (A)를 함유한다. 다소 다량의 상용화제 (B)는 최종 소비자 적용을 위한 바람직한 특성을 갖는 물질을 생성하는 데 바람직하다.
바람직한 양태에서, 본 발명에 따른 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물은 또한,
- 유기 충전제, 및/또는
- 무기 충전제, 및/또는
- 첨가제
를 함유할 수 있다.
조성물에 사용하기 위한 무기 충전제의 예는 회분(ash), 활석, 유리 섬유 또는 목재 섬유를 포함할 수 있다.
조성물에 사용하기 위한 첨가제의 예는 안료 또는 염료(예를 들어 카본 블랙), 안정화제(항산화제), 내산(anti-acid) 및/또는 항-UV, 정전기방지제, 핵형성제 및 활용제(utilization agent)(예컨대 가공 보조제)이다. 일반적으로, 이들 첨가제의 양은 조성물의 총 중량을 기준으로, 0 내지 5.0 중량%, 바람직하게는 0.01 내지 3.0 중량%, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 2.0 중량% 범위이다.
당업계에서 보편적으로 사용되는 항산화제의 예는 입체 장해(sterically hindered) 페놀(예컨대 CAS No. 6683-19-8, 또한 BASF에 의해 Irganox 1010 FF™으로서 판매됨), 인계(phosphorous based) 항산화제(예컨대 CAS No. 31570-04-4, 또한 Clariant에 의해 Hostanox PAR 24 (FF)™ 또는 BASF에 의해 Irgafos 168 (FF)TM으로서 판매됨), 황계(sulphur based) 항산화제(예컨대 CAS No. 693-36-7, BASF에 의해 Irganox PS-802 FL™으로서 판매됨), 질소계 항산화제(예컨대 4,4'- 비스(1,1'-디메틸벤질)디페닐아민), 또는 항산화제 배합물이다.
내산은 또한, 당업계에 보편적으로 알려져 있다. 예는 칼슘 스테아레이트, 소듐 스테아레이트, 아연 스테아레이트, 마그네슘 및 아연 옥사이드, 합성 하이드로탈사이트(예를 들어, SHT, CAS-No. 11097-59-9), 락테이트 및 락틸레이트, 뿐만 아니라 칼슘 스테아레이트(CAS No. 1592-23-0) 및 아연 스테아레이트(CAS No. 557-05-1)이다.
보편적인 안티블로킹제는 천연 실리카, 예컨대 규조토(예컨대 CAS No. 60676-86-0(SuperfFloss™), CAS-No. 60676-86-0(SuperFloss E™), 또는 CAS-No. 60676-86-0(Celite 499™)), 합성 실리카(예컨대 CAS-No. 7631-86-9, CAS-No. 7631-86-9, CAS-No. 7631-86-9, CAS-No. 7631-86-9, CAS-No. 7631-86-9, CAS-No. 7631-86-9, CAS-No. 112926-00-8, CAS-No. 7631-86-9, 또는 CAS-No. 7631-86-9), 실리케이트(예컨대 알루미늄 실리케이트(카올린) CAS-no. 1318-74-7, 소듐 알루미늄 실리케이트 CAS-No. 1344-00-9, 하소된 카올린 CAS-No. 92704-41-1, 알루미늄 실리케이트 CAS-No. 1327-36-2, 또는 칼슘 실리케이트 CAS-No. 1344-95-2), 합성 제올라이트(예컨대 소듐 칼슘 알루미노실리케이트 하이드레이트 CAS-No. 1344-01-0, CAS-No. 1344-01-0, 또는 소듐 칼슘 알루미노실리케이트, 하이드레이트 CAS-No. 1344-01-0)이다.
항-UV는 예를 들어, Bis-(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)-세바케이트(CAS -No. 52829-07-9, Tinuvin 770); 2-하이드록시-4-n-옥톡시-벤조페논(CAS-No. 1843-05-6, Chimassorb 81)이다.
핵형성제는 예컨대 소듐 벤조에이트(CAS No. 532-32-1); 1,3:2,4-비스(3,4-디메틸벤질리덴)소르비톨(CAS 135861-56-2, Millad 3988)이다.
적합한 정전기방지제는 예를 들어, 글리세롤 에스테르(CAS No. 97593-29-8) 또는 에톡실화된 아민(CAS No. 71786-60-2 또는 61791-31-9) 또는 에톡실화된 아미드(CAS No. 204-393-1)이다.
통상 이들 첨가제는 중합체의 각각의 개별 성분에 대해 100 내지 2,000 ppm의 양으로 첨가된다.
폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물은 바람직하게는 1.0 내지 2.0 중량% PO 회분을 함유한다.
본 발명에 따른 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물은 순수한 재활용된 물질과 비교하여 강성도(인장 계수)와 내구성(파단 인장 변형률)의 양호한 균형을 가지며, 즉, 이 물질은 취성이 아니다. 본 발명에서 조성물은 정의된 기계적 특성 특질 중 임의의 단일 특성 특질에 의해 특징화되는 것이 아니라, 이들의 조합에 의해 특징화됨을 주지해야 한다. 특질들의 이러한 조합에 의해, 본 발명의 조성물은 유리하게는, 많은 적용 분야, 예컨대 파이프, 케이블 보호재 및 도로(및 레일) 사이드 구조물에 사용될 수 있다.
본 발명은 바람직하게는 EN ISO 1873-2(개뼈 모양, 4 mm 두께)에 따라 측정 시, 적어도 800 MPa, 바람직하게는 적어도 900 MPa의 인장 계수를 갖는 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물을 제공한다. 바람직한 양태에서, 본 발명은 바람직하게는, 800 내지 1600 MPa, 더욱 바람직하게는 900 내지 1400 MPa, 가장 바람직하게는 1000 내지 1200 MPa 범위의 인장 계수를 갖는 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물을 제공한다.
폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물의 인장 계수는 상용화제 (B)가 없는 원 배합물 (A)의 인장 계수의 바람직하게는 적어도 85%, 더욱 바람직하게는 적어도 90%, 더욱 더 바람직하게는 적어도 95%이다.
바람직하게는, 23℃에서 측정 시 노치드 샤르피 충격 강도(1eA)(비-기기화됨, ISO 179-1)는 적어도 5, 바람직하게는 적어도 5.5, 더욱 바람직하게는 적어도 6, 그리고 최적으로는 최대 7이다. 게다가, -30℃에서 측정 시 노치드 샤르피 충격 강도(1eA)(비-기기화됨, ISO 179-1)는 바람직하게는 적어도 2, 더욱 바람직하게는 적어도 2.5, 가장 바람직하게는 적어도 3, 그리고 최적으로는 최대 7이다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물은 적어도 800 MPa의 인장 계수, 및 23℃에서 측정 시 적어도 5.5, 더욱 바람직하게는 적어도 6의 노치드 샤르피 충격 강도(1eA)(비-기기화됨, ISO 179-1)를 갖는다. 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물은 적어도 800 MPa의 인장 계수 및 -30℃에서 측정 시 적어도 2.0, 바람직하게는 적어도 2.5의 노치드 샤르피 충격 강도(1eA)(비-기기화됨, ISO 179-1)를 갖는다. 임의의 이론으로 결부시키고자 하는 것은 아니지만, 특성들의 이러한 조합은 갖는 것은 예컨대 케이블 피복재 적용에서 유리한데, 강성이지만 주위 온도 또는 저온에서 충격에 저항성인 케이블 피복재를 갖는 것이 중요하기 때문이다.
더욱이, 본 발명에 따른 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물은 적어도 6.0 kJ/m2의 노치드 샤르피 충격 강도(1eA)(비-기기화됨, ISO 179-1) 또는 적어도 75%, 바람직하게는 적어도 80%의 파단 인장 변형률(ISO 527-1,2)을 가질 수 있다. 또한, 임의의 이론으로 결부시키고자 하는 것은 아니지만, 이는 폴리올레핀이 충격 저항성이어야 하는 적용에 중요하지만; 파단 없이 또한 다소 연장/신전될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물은 적어도 5%, 또는 적어도 10%, 또는 적어도 15%의 항복 인장 변형률을 갖는다.
본 발명에 따른 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물은 바람직하게는 ISO 527-1,2에 따라 측정 시 적어도 75%의 공칭(nominal) 파단 인장 변형률 및 적어도 800 MPa의 인장 계수를 갖는다.
배합물 (A)의 인장 계수에 대한 최종 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물의 인장 게수의 비는 바람직하게는 적어도 0.90, 가장 바람직하게는 적어도 0.95이다. 이는 상기 조성물이 상용화제 (B)의 첨가에도 불구하고 강성으로 남아 있음을 의미한다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물은 약 6 g/10분의 합리적인 용융 유속(MFR2)(ISO1133, 2.16 kg 하중, 230℃)을 가진다. 이는, 상기 조성물이 사출 성형을 필요로 하는 적용에서, 예컨대 자동차 부품에 대해 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물을 사용하는 것이 여전히 가능함을 의미한다.
더욱이, 본 발명에서 조성물은 ISO 527-2에 따라 결정 시 5 MPa 초과, 또는 9 MPa 초과의 파단 인장 응력을 갖는다. 더욱 더, 본 발명에서 조성물은 바람직하게는 ISO 527-2에 따라 결정 시 18 MPa 초과, 바람직하게는 20 MPa 초과, 더욱 바람직하게는 22 MPa 초과, 선택적으로 최대 26 MPa의 인장 강도를 갖는다. 임의의 이론으로 결부시키고자 하는 것은 아니지만, 상용화제의 첨가에도 불구하고 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물은 원 배합물 (A)와 동일한 양의 힘을 대략 견딜 수 있는 것으로 여겨진다.
본 발명에 따른 조성물은 추가로, 이 조성물이 ISO　527-2/1에 따라 결정 시 5% 초과, 바람직하게는 10% 초과, 더욱 바람직하게는 11% 초과의 인장 강도에서 인장 변형률을 갖는 것을 특징으로 한다.
방법
본 발명은 또한, 본원에 정의된 바와 같은 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물을 생성하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은
a) 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌을 3:7 내지 13:7의 비로 포함하는 배합물 (A)를 상기 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물의 총 중량을 기준으로, 적어도 80 중량%의 양으로 제공하는 단계,
b) 랜덤 폴리프로필렌 공중합체 매트릭스상 및 그 안에 분산된 탄성중합체상을 포함하는 헤테로상 랜덤 공중합체인 상용화제 (B)를 폴리올레핀 조성물의 총 중량을 기준으로, 3 내지 20 중량%의 양으로 제공하는 단계로서,
여기서, 상기 헤테로상 랜덤 공중합체는
- 65 내지 88 중량%의 자일렌 불용물 함량(XCI)(ISO 16152, 1ed, 25℃), 및
- 12 내지 35 중량%(ISO 16152, 1ed, 25℃)의 자일렌 가용물 함량(XCS)으로서, XCS는 1.2 dl/g 내지 3.0 dl/g 미만의 고유 점도(135℃에서 DIN ISO 1628/1에 따라 데칼린에서 측정됨)를 갖는, 자일렌 가용물 함량(XCS)
을 가져서, MFR2(배합물 (A)) / MFR2(상용화제(B))의 비(ISO1133, 2.16 kg 하중, 230℃)는 0.5 내지 1.5 범위인, 단계,
c) 상기 배합물 (A)와 상기 상용화제 (B)의 배합물을 용융시키고 혼합하는 단계,
d) 선택적으로, 상기 혼합 화합물을 냉각시키고, 펠렛화시키는 단계
를 포함한다.
본 발명의 목적을 위해, 당업계에 알려진 임의의 적합한 용융 및 혼합 수단은 용융 및 혼합 단계 c)를 수행하는 데 사용될 수 있다. 그러나, 용융 및 혼합 단계 c)는 바람직하게는 혼합기 및/또는 배합기, 고 전단 또는 저 전단 혼합기, 고속 배합기, 또는 트윈-스크류 압출기에서 수행된다. 가장 바람직하게는, 용융 및 혼합 단계 c)는 트윈-스크류 압출기, 예컨대 공동-회전 트윈-스크류 압출기에서 수행된다. 이러한 트윈-스크류 압출기는 당업계에 잘 알려져 있고, 당업자는 공정 장비에 따라 용융 및 혼합 조건(예컨대 용융 온도, 스크류 속도 등)을 채택할 것이다.
바람직한 양태에서, 선택적으로 용융 및 혼합 단계 c) 전에, 모든 성분들의 추가 건조 혼합 단계가 적용될 수 있다.
전형적으로, 단계 (C)에서 용융 온도는 폴리에틸렌-풍부 화합물에 대해 약 140-220℃, 바람직하게는 145℃ 내지 180℃, 약 170℃ 또는 약 160℃이다. 특히 종종 추가의 오염 성분을 함유하는 재활용된 물질에 대해, 목표는 가능한 한 최저 온도에서 용융 단계를 수행하는 것일 것이다. 이는 생산 비용을 낮게 유지시킬 수 있게 할 것이고, 지속성 노력을 증가시키고, 종종 PVC와 같은 재활용물 중 오염 성분으로부터 고온에서 화합물을 함유하는 재활용물로 생성되는 추가 악취 및 독성 연기(fume)를 최소화하는 것을 돕는다.
추가로, 압출기 또는 화합 유닛에는, 워터 스트리핑 유닛(water stripping unit)의 사용과 함께 또는 없이, 스크류 또는 스크류들을 따라 하나 이상의 진공 탈기 유닛이 장착될 수 있다. 워트 스트리핑 유닛의 기능은 소량의 물을 혼합, 감압 및 진공 탈기 구획 전의 용융물 내로 첨가하는 것이다. 그 결과는 냄새, 악취 및 독성을 유발할 뿐만 아니라 최종 화합물 중 휘발물의 양을 감소시키며, 이는 불쾌한 냄새나는/맛이 나는 물질을 유발할 수 있다.
용도
바람직하게는, 본 발명은 본 발명에 따른 폴리에틸렌 조성물의 용도에 관한 것이며, 상기 용도는 하기 나열된 물체의 생산에서 탄소 발자국을 감소시키기 위한 것이다:
· 도로 및 토지 배수를 위한, 폭우 적용을 위한 비-압력 지하 파이프 및 시스템 부품,
· 지하 적용을 위한, 도로 및 레일 적용을 위한 케이블 보호재, 케이블 도관, 케이블 채널, 케이블 표시 및 케이블 디깅(digging) 보호 시트 및 파이프,
· 도로 (및 레일) 사이드 구조물로서, 도로를 따라 발견되는 모든 유형의 보조 구조물(예를 들어, 간판, 도로 조명 시스템, 레일 및 장벽 시스템, 음향 및 소리 장벽, 충돌 쿠션 등),
· 마루 및 마루 보호재, 실내 및 실외,
· 지붕 재료 및 지붕 재료용 성분.
추가로, 본 발명의 조성물의 만족할 만한 인장 특성으로 인해, 이들 조성물은 필름으로서(400 미크론 이하의 두께를 가짐) 또는 가요성 호일(400 미크론 초과의 두께를 가짐), 예컨대 농업용 지오-멤브레인(geo-membrane), 지붕 적용 및 폰드 라이너로서 이용될 수 있다. 전형적으로, 본원에 기재된 조성물은 다층 시트(예를 들어, 3층 지오-멤브레인 시트)의 코어층로서 사용되며, 여기서, 외부층은 다양한 종류의 폴리올레핀 물질로 제조된다. 임의의 이론으로 결부시키고자 하는 것은 아니지만, 개선된 특성을 갖는 재활용된 폴리올레핀 물질, 예컨대 본 발명의 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물은 또한, 오늘날보다 향후 더 넓은 적용 분야에서 사용될 수 있을 것으로 여겨진다.
바람직한 구현예
하기에서, 본 발명은 특히 바람직한 구현예를 참조로 더욱 상세히 기재된다. 상기에서 논의된 모든 바람직한 양태는 적절하다면 이들 구체적으로 바람직한 구현예에도 적용되어야 한다.
본 발명의 제1 바람직한 구현예에서, 조성물은 90 중량% 내지 95 중량%의 재활용된 폴리에틸렌-풍부 배합물(배합물 (A))을 포함한다. 이 구현예는 허용 가능한 기계적 특성을 실증하지만 최대량의 재활용된 중합체를 함유하는 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물을 목적으로 한다. 하기에서, 이러한 조성물은 800 MPa 초과, 바람직하게는 900 MPa 초과의 높은 인장 계수를 갖는 것으로 예상될 것이며; 한편으로는 100% 초과의 공칭 파단 인장 변형률을 달성하며, 즉, 이러한 물질은 취성이 아니라 강성이어야 한다.
따라서, 본 발명의 제1 바람직한 구현예는 800 MPa 초과의 인장 계수를 갖는 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물에 관한 것이며, 상기 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물은
a) 80 내지 97 중량%의 배합물 (A)로서,
A-1) 폴리프로필렌 및
A-2) 폴리에틸렌
을 포함하고,
상기 폴리프로필렌 : 폴리에틸렌의 비는 3:7 내지 13:7이고,
상기 배합물 (A)는 소비자-사용후 및/또는 산업-사용후 폐기물로부터 유래된 폐기 플라스틱 물질로부터 회수되는, 재활용된 물질인, 배합물 (A);
및
b) 3 내지 20 중량%의 상용화제 (B)로서, 랜덤 폴리프로필렌 공중합체 매트릭스상 및 그 안에 분산된 탄성중합체상을 포함하는 헤테로상 랜덤 공중합체인 상용화제 (B)
를 배합함으로써 수득 가능하고,
상기 헤테로상 랜덤 공중합체는
- 65 내지 88 중량%(ISO 16152, 1ed, 25℃)의 자일렌 불용물 함량 XCI,
- 12 내지 35 중량%(ISO 16152, 1ed, 25℃)의 자일렌 가용물 함량 XCS로서, XCS 분획은 1.3 dl/g 내지 2.2 dl/g 미만의 고유 점도(135℃에서 DIN ISO 1628/1에 따라 데칼린에서 측정됨)를 갖는, 자일렌 가용물 함량 XCS;
- 300 내지 600 MPa의 굴곡 계수(ISO 178, 사출 성형된 표본 상에서 측정됨, 23℃)
를 갖고,
MFR2(배합물 (A)) / MFR2(상용화제(B))의 비(ISO1133, 2.16 kg 하중, 230℃)는 0.5 내지 1.5 범위이다.
본 발명의 제2 바람직한 구현예에서, 본 조성물은 80 중량% 내지 90 중량%의 재활용된 폴리에틸렌-풍부 배합물(배합물 (A))를 포함한다. 이 구현예는 높은 인장 계수를 갖지만, 제1 바람직한 구현예에서의 화합물과 비교하여 900 MPa 초과의 높은 인장 계수를 갖지만, 약 100%의 증강된 공칭 파단 인장 변형률을 갖는 조성물을 목표로 한다.
따라서, 본 발명의 제2 바람직한 구현예는 적어도 900 MPa의 인장 계수를 갖는 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물에 관한 것이며, 상기 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물은
a) 80 내지 90 중량%의 배합물 (A)로서,
A-1) 폴리프로필렌 및
A-2) 폴리에틸렌
을 포함하고,
상기 폴리프로필렌 : 폴리에틸렌의 비는 3:7 내지 13:7이고,
상기 배합물 (A)는 소비자-사용후 및/또는 산업-사용후 폐기물로부터 유래된 폐기 플라스틱 물질로부터 회수되는, 재활용된 물질인, 배합물 (A);
및
b) 10 내지 20 중량%의 상용화제 (B)로서, 랜덤 폴리프로필렌 공중합체 매트릭스상 및 그 안에 분산된 탄성중합체상을 포함하는 헤테로상 랜덤 공중합체인 상용화제 (B)
를 배합함으로써 수득 가능하고,
상기 헤테로상 랜덤 공중합체는
- 65 내지 88 중량%(ISO 16152, 1ed, 25℃)의 자일렌 불용물 함량 XCI,
- 12 내지 35 중량%(ISO 16152, 1ed, 25℃)의 자일렌 가용물 함량 XCS로서, XCS는 1.3 dl/g 내지 2.2 dl/g 미만의 고유 점도(135℃에서 DIN ISO 1628/1에 따라 데칼린에서 측정됨)를 갖는, 자일렌 가용물 함량 XCS,
- 300 내지 600 MPa의 굴곡 계수(ISO 178, 사출 성형된 표본 상에서 측정됨, 23℃)
를 갖고,
MFR2(배합물 (A)) / MFR2(상용화제(B))의 비(ISO1133, 2.16 kg 하중, 230℃)는 0.5 내지 1.5 범위이고, 상기 조성물은 적어도 75%의 공칭 파단 인장 변형률(ISO 527-1,2)을 갖는다.
실험 부문
하기 실시예는 청구항에 기재된 바와 같이 본 발명의 소정의 양태 및 구현예를 실증하기 위해 포함된다. 그러나, 당업자는 하기 상세한 설명이 단지 예시적이고 본 발명을 어떠한 방식으로도 제한하지 않음을 이해해야 한다.
시험 방법
a) 인장 계수는 EN ISO 1873-2(개뼈 모양, 4 mm 두께)에 기재된 바와 같이 사출 성형된 표본을 사용하여 ISO 527-2(크로스 헤드 속도 = 50 mm/분; 23℃)에 따라 측정되었다.
b) 인장 계수 및 파단 인장 변형률은 EN ISO 1873-2(개뼈 모양, 4 mm 두께)에 기재된 바와 같이 사출 성형된 표본을 사용하여 ISO 527-2(크로스 헤드 속도 = 1 mm/분; 시험 속도 50 mm/분, 23℃)에 따라 측정되었다. 측정은 표본을 96시간 조건화 후 수행되었다.
c) 인장 특성은 4 mm의 샘플 두께를 갖는 압축-성형된 플라크로부터 제조된 샘플 상에서 결정되었다. 인장 계수는 1 mm/분 및 23℃에서 ISO 527-2/1 B에 따라 결정되었다. 항복 응력 및 항복 변형률을 결정하기 위해, 50 mm/분의 속도가 사용되었다. 파단 인장 응력은 50 mm/분의 속도를 사용하여 측정되었다.
d) 인장 강도는 EN ISO 1873-2(170 x 10 x 4 mm)에 기재된 바와 같이 사출 성형된 표본을 사용하여 ISO 527-2에 따라 결정되었다.
e) 충격 강도는 EN ISO 1873-2에 따라 제조된 80 x 10 x 4 mm의 사출 성형된 표본 상에서 +23℃ 및 -30℃에서 ISO 179-1 eA에 따라 샤르피 노치드 충격 강도로서 결정되었다.
f) 공단량체 함량: 공중합체의 공단량체 함량은 정량적 13C NMR 분광법으로부터 수득된 결과로 보정된 정량적 푸리에 변환 적외선 분광법(FTIR)에 의해 결정되었다.
박막은 190℃에서 300 내지 500 μm의 두께까지 압축되었고, 스펙트럼은 투과 모드로 기록되었다. 상대 기기 설정은 5000 내지 400 파수(wave-numbers)(cm-1)의 스펙트럼 윈도우, 2.0 cm-1의 분해능(resolution) 및 8 스캔을 포함한다.
g) PE, PS, PA, PET 및 TiO 2 함량: 공단량체 함량 C는 하기 관계식: [I(q) / T]m + c = C을 사용하여 압축된 필름 T의 두께 및 정량적 밴드 I(q)의 강도를 사용하여 필름 두께 방법을 사용하여 결정되었으며, 상기 관계식에서, m 및 c는 13C NMR 분광법으로부터 수득된 공단량체 함량을 사용하여 작제된 보정 곡선으로부터 결정된 계수이다.
공단량체 함량은 Nicolet Omnic FTIR 소프트웨어와 함께 Nicolet Magna 550 IR 분광계를 사용하고 13C-NMR로 보정된 푸리에 변환 적외선 분광법(FTIR)을 기반으로 기지의 방식으로 측정되었다. 약 250 μm의 두께를 갖는 필름은 샘플로부터 압축 성형되었다. 유사한 필름은 기지의 함량의 공단량체를 갖는 보정 샘플로부터 제조되었다. 공단량체 함량은 1430 내지 1100 cm-1의 파수로부터 스펙트럼으로부터 결정되었다. 흡광도는 소위 짧은 기준선(base line) 또는 긴 기준선 또는 둘 다를 선택함으로써 피크의 높이로서 측정된다. 짧은 기준선은 최저점을 통해 약 1410 내지 1320 cm-1에서 도시되며, 긴 기준선은 약 1410 내지 1220 cm-1에서 도시된다. 보정은 각각의 기준선 유형에 특이적으로 수행되어야 한다. 또한, 미지의 샘플의 공단량체 함량은 보정 샘플의 공단량체 함량의 범위 내에 있어야 한다.
h) 활석 및 백악 함량: 하기 절차에 따른 TGA:
열무게 분석(TGA; thermogravimetric Analysis) 실험은 Perkin Elmer TGA 8000으로 수행되었다. 대략 10-20 mg의 물질이 백금 팬에 배치되었다. 온도는 50℃에서 10분 동안 평형화되었고, 이후에 질소 하에 20℃/분의 가열 속도로 950℃까지 상승되었다. 약 550℃ 내지 700℃(WCO2)에서 중량 손실은 CaCO3로부터 발생하는 CO2로 지정되었으며, 따라서, 백악 함량은
백악 함량 = 100/44 x WCO2
로서 평가되었다.
온도가 20℃/분의 냉각 속도로 300℃까지 낮춰진 후, 기체는 산소로 스위치되었고, 온도는 900℃까지 다시 상승되었다. 이 단계에서의 중량 손실은 카본 블랙(Wcb)으로 지정되었다. 카본 블랙 및 백악의 함량을 알고 있으므로, 백악 및 카본 블랙을 제외한 회분 함량은
회분 함량 = (회분 잔여물) - 56/44 x WCO2 - Wcb
로서 계산되었으며,
여기서, 회분 잔여물은 질소 하에 수행된 제1 단계에서 900℃에서 측정된 중량%이다. 회분 함량은 조사되는 재활용물에 대한 활석 함량과 동일한 것으로 추정된다.
i) MFR: 용융 유속은 230℃에서 2.16 kg의 하중으로 측정되었다(MFR2). 용융 유속은, ISO 1133으로 표준화된 시험 장비가 2.16 kg의 하중 하에 230℃의 온도에서 10분 이내에 압출하는 중합체의 양을 그램으로 나타낸 것이다.
j) 금속의 양
x선 형광(XRF)에 의해 결정되었다.
k) 종이, 목재의 양
종이 및 목재는 밀링, 부유 분리(floatation), 현미경 및 열무게 분석(TGA)을 포함한 종래의 실험 방법에 의해 결정되었다.
실험예
많은 배합물을 DIPOLEN H, 폴리에틸렌-풍부 재활용된 플라스틱 물질(Mtm Plastics GmbH로부터, 2018년 8월 사양에 따른 물질)로 생성하였다. 각각의 배합물에 5 내지 15 중량%의 반응기 유래 상용화제를 첨가하였다. 본 발명에 따른 상용화제 (B)(상용화제 2)는 헤테로상 랜덤 공중합체 RAHECO이다. 비교 상용화제(상용화제 1)는 랜덤 공중합체이므로, RAHECO가 아니다. 공동-회전 트윈 스크류 압출기 상에서 0.15 중량%의 Songnox 1010FF(펜타에리트리틸-테트라키스(3-(3',5'-디-tert. 부틸-4-5 하이드록시페닐)), HPL Additives로부터의 0.15 중량% Kinox-68 G(트리스(2,4-디-t-부틸페닐) 포스파이트)를 용융 배합함으로써 조성물을 제조하였다. 중합체 용융 혼합물을 배출시키고 펠렛화하였다. 기계적 특성을 시험하기 위해, 표본을 제조하고 1eA 노치드 표본과 함께 ISO 179에 따라 시험하여, 1A 표본을 이용하여 ISO 527-1/2에 따라 샤르피 노치드 충격 강도를 측정하여, 실온에서의 인장 특성을 측정하였다.
표 1: 각각의 실시예의 조성(중량%)
비교예 1 비교예 2 실시예 1 실시예 2
성분
DIPOLEN H 100 83 93 83
비교 상용화제 (상용화제 1) 15
본 발명의 상용화제 (B)
(상용화제 2) 		5 15
IONOL CP 1 0.15 0.15 0.15
HOSTANOX P-EPQ FF 2 0.15 0.15 0.15
HC001A-B1 3 1.7 1.7 1.7
PO - 회분 함량 - 중량적 1.5 1.5 1.45
값은 중량 퍼센트로 제공된다. 1예를 들어, Oxiris Chemicals S.A.로부터 입수 가능한 부틸화된 하이드록시 톨루엔(BHT)이다. 2Clariant International Ltd.에 의해 공급되는 인계 제2 항산화제이다. 3Borealis에 의해 공급되는 동종-폴리프로필렌 분말이다.
DIPOLEN H 특성:
PE > 33 중량%,
PP > 약 50 중량%,
중량비 PP/PE = 약 1.5:1
PS < 5 중량%,
PA < 1 중량%,
PET 흔적량,
활석 < 3 중량%,
백악 < 3 중량%,
TiO2 < 5 중량%.
MFR(2.16 kg, 230℃, ISO1133) = 7 g/10분.
모든 물질들에 대한 상대 사양은 2018년 8월에 입수 가능한 것에 관한 것이다.
DIPOLEN 중 리모넨 함량
측정
표준 첨가에 의해 고체상 미량-추출(HS-SPME-GC-MS)을 사용하여 리모넨 정량화를 수행하였다.
50 mg 분쇄된 샘플을 20 mL 헤드스페이스 바이얼 내로 칭량하고, 상이한 농도의 리모넨 및 유리-코팅된 자기 교반 막대의 첨가 후, 상기 바이얼을 실리콘/PTFE로 라이닝된 자기 캡으로 밀폐시켰다. 마이크로 모세관(10 pL)을 사용하여, 기지의 농도의 희석된 리모넨 표준을 샘플에 첨가하였다. 0, 2, 20 및 100 ng의 첨가는 0 mg/kg, 0.1 mg/kg, 1 mg/kg 및 5 mg/kg 리모넨과 동일하고, 게다가 6.6 mg/kg, 11 mg/kg 및 16.5 mg/kg 리모넨의 표준량을 이 출원에서 시험된 일부 샘플과 조합하여 사용하였다. 정량화를 위해, SIM 모드에서 획득된 이온-93을 사용하였다. 휘발성 분획의 농화(enrichment)는 2 cm 안정한 가요선(flex) 50/30 pm DVB/Carboxen/PDMS 섬유로 60℃에서 20분 동안 헤드스페이스 고체상 미량-추출에 의해 수행되었다. 탈착은 GCMS 시스템의 가열된 사출 포트에서 270℃에서 직접적으로 수행되었다.
GCMS 매개변수:
컬럼: 30 m HP 5 MS 0.25*0.25
주입기: 0.75 mm SPME 라이너가 있으며 비분할(Splitless), 270℃
온도 프로그램: -10℃(1분)
담체 기체: 헬륨 5.0, 31 cm/s 선형 속도, 정류
MS: 싱글 쿼드러플(Single quadrupole), 다이렉트 인터페이스(direct interface), 280℃ 인터페이스 온도
획득: SIM 스캔 모드
스캔 매개변수: 20-300 amu
SIM 매개변수: m/Z 93, 100 ms 체류 시간
표 2: DIPOLEN 중 리모넨 함량
샘플 리모넨 [mg/ kg]
HS-SPME-GC-MS1
Dipolen S 31.5±2.6
Dipolen H 3.4±0.2
1헤드스페이스 고체상 미량추출. 2018년 사양에 따라 Mtm Plastics GmbH로부터 입수 가능한 물질이다.
총 자유 지방산 함량
표준 첨가에 의해 헤드스페이스 고체상 미량-추출 (HS-SPME-GC-MS)을 사용하여 지방산 정량화를 수행하였다.
50 mg 분쇄된 샘플을 20 mL 헤드스페이스 바이얼 내로 칭량하고, 상이한 농도의 리모넨 및 유리-코팅된 자기 교반 막대의 첨가 후, 상기 바이얼을 실리콘/PTFE로 라이닝된 자기 캡으로 밀폐시켰다. 10 μL 마이크로 모세관을 사용하여, 기지의 농도의 희석된 자유 지방산 믹스(아세트산, 프로피온산, 부티르산, 펜탄산, 헥산산 및 옥탄산) 표준을 샘플에 3개의 상이한 수준으로 첨가하였다. 0, 50, 100 및 500 ng의 첨가는 0 mg/kg, 1 mg/kg, 2 mg/kg 및 10 mg/kg의 각각의 개별 산과 동일하다. 정량화를 위해, SIM 모드에서 획득된 이온 60을, 이온 74를 사용하는 프로판산을 제외한 모든 산에 사용하였다.
GCMS 매개변수:
컬럼: 20 m ZB Wax 플러스 0.25*0.25
주입기: 유리 라이닝된 분할 라이너가 있으며 5:1 분할, 250℃
온도 프로그램: 40℃(1분) @6℃/분으로부터 120℃, @15℃ 내지 245℃(5분)
담체: 헬륨 5.0, 40 cm/s 선형 속도, 정류
MS: 싱글 쿼드러플, 다이렉트 인터페이스, 220℃ 인터페이스 온도
획득: SIM 스캔 모드
스캔 매개변수: 46 내지 250 amu 6.6 스캔/s
SIM 매개변수: m/Z 60,74, 6.6 스캔/s
표 3: Dipolen 중 총 지방산 함량
샘플 총 지방산 농도 [mg/ kg]1
Dipolen S 70.6
Dipolen H 36.1
1각각의 샘플 중 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 펜탄산, 헥산산, 옥탄산, 노난산 및 데칸산의 농도를 함게 더하여, 총 지방산 농도 값을 제공하였다.
표 4: 상용화제의 특성
특성 단위 비교 상용화제
(상용화제 1) 		본 발명의 상용화제 (B) (상용화제 2)
MFR (230℃, 2.16 kg) g/10분 8 7
굴곡 계수 MPa 950 400
총 C2 중량% 2.7 8
XCS 중량% 3.7 23
C2(XCS) 중량% 10.7 32
IV(XCS) dl/g 2.0 1.7
파단 인장 변형률 % 550-600 650-850
밀도 Kg/m3 900-910 900-910
표 5: 각각의 실시예의 특성에 대한 개요
특성 단위 비교예 1 비교예 2 실시예 1 실시예 2
상용화제 없음 비교 상용화제 5% 본 발명의 상용화제 (B)
(상용화제 2)		 15% 본 발명의 상용화제 (B)
(상용화제 2)
공칭 파단 인장 변형률 % 평균 43 103 87 110
Std 11 39 29 38
인장 계수 MPa 평균 1051 1090 1017 972
Std 6 5 8 8
인장 강도에서의 인장 변형률 % 평균 10.54 10.7 11.45 11.76
Std 0.03 0.02 0.03 0.13
인장 강도 MPa 평균 23.79 24.97 23.29 22.76
Std 0.06 0.05 0.07 0.08
파단 인장 응력 MPa 평균 5.96 8.06 5.58 10.96
Std 2.36 2.16 2.17 2.19
항복 인장 응력 MPa 평균 23.79 24.97 23.29 22.76
Std 0.06 0.05 0.07 0.08
+23℃에서의 충격 강도 1 kJ/m2 평균 6.12 5.85 6.44 7.25
Std 0.41 0.51 0.51 0.83
실패 유형 P2 C3 C3
-30℃에서의 노치드 충격 강도 1 kJ/m2 평균 3.22 4.32 2.76 3.01
Std 1.25 0.94 0.35 0.63
실패 유형 C3 C3 C3 C3
노치드 충격 강도는 샤르피 충격 강도(1eA)(비-기기화됨, ISO 179-1)에 관한 것이다. 1샘플은 96시간 후에 측정되었음. 2부분. 3완전.

Claims (13)

  1. 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물로서,
    a) 80 내지 97 중량%의 배합물 (A)로서,
    A-1) 폴리프로필렌 및
    A-2) 폴리에틸렌
    을 포함하고,
    상기 폴리프로필렌 : 폴리에틸렌의 중량비는 3:7 내지 13:7이고,
    상기 배합물 (A)는 소비자-사용후 및/또는 산업-사용후 폐기물로부터 유래된 폐기 플라스틱 물질로부터 회수되는, 재활용된 물질인, 배합물 (A);
    및
    b) 3 내지 20 중량%의 상용화제(compatibilizer) (B)로서, 랜덤 폴리프로필렌 공중합체 매트릭스상 및 그 안에 분산된 탄성중합체상을 포함하는 헤테로상(heterophasic) 랜덤 공중합체인 상용화제 (B)
    를 배합함으로써 수득 가능하고,
    상기 헤테로상 랜덤 공중합체는
    - 65 내지 88 중량%(ISO 16152, 1ed, 25℃)의 자일렌 불용물 함량(XCI; xylene insolubles content),
    - 12 내지 35 중량%(ISO 16152, 1ed, 25℃)의 자일렌 가용물 함량(xylene soluble content) XCS로서, XCS 분획은 1.2 dl/g 내지 3.0 dl/g 미만의 고유 점도(135℃에서 DIN ISO 1628/1에 따라 데칼린(decaline)에서 측정됨)를 갖는, 자일렌 가용물 함량 XCS;
    - 300 내지 600 MPa의 굴곡 계수(flexural modulus)(ISO 178, 사출 성형된 표본 상에서 측정됨, 23℃)
    를 갖고,
    MFR2(배합물 (A)) / MFR2(상용화제(B))의 비(ISO1133, 2.16 kg 하중, 230℃)는 0.5 내지 1.5 범위이고;
    상기 자일렌 불용물 함량(XCI) 및 자일렌 가용물 함량(XCS)의 합계는 100 중량% 이하인, 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    적어도 800 MPa의 인장 계수(tensile modulus)(EN ISO 1873-2에 기재된 바와 같이 사출 성형된 표본(개뼈 모양, 4 mm 두께)을 사용하여 ISO 527-2에 따라 측정됨)를 갖는, 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 상용화제 (B)는 적어도 500%의 파단 인장 변형률(MD; tensile strain at break)을 갖는, 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상용화제 (B)는 2.0 내지 6.0 중량%의, 자일렌 불용물(XCI) 분획 중 에틸렌 유래 단위의 함량을 가지며, 및/또는 상기 상용화제 (B)는 25.0 내지 38.0 중량%의, 자일렌 가용물(XCS) 분획 중 에틸렌 유래 단위의 함량을 갖는, 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상용화제 (B)는 5 내지 15 g/10분의 MFR2(ISO1133; 2.16kg; 230℃)를 가지며, 및/또는 상기 상용화제 (B)는 5.0 내지 10.0 중량%의, 에틸렌 유래 단위의 총 함량을 갖는, 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상용화제 (B)의 자일렌 가용물 분획(XCS)은 1.3 내지 2.2 dl/g 미만의 고유 점도(135℃에서 DIN ISO 1628/1에 따라 데칼린에서 측정됨)를 갖는, 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상용화제 (B)는 400 내지 550 MPa의 굴곡 계수(ISO 178, 사출-성형된 표본 상에서 측정됨, 23℃)를 갖는, 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배합물 (A)는 고체상 미량-추출(HS-SPME-GC-MS)을 사용하여 결정 시, 1 ppm 내지 100 ppm, 바람직하게는 1 ppm 내지 50 ppm, 더욱 바람직하게는 2 ppm 내지 50 ppm, 가장 바람직하게는 3 ppm 내지 35 ppm의 리모넨 함량을 갖는, 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 6.0 kJ/m2의 샤르피 노치드 충격 강도(Charpy notched impact strength)(1eA)(비-기기화됨(non-instrumented), ISO 179-1, +23℃에서), 및/또는 적어도 2.5 kJ/m2의 샤르피 노치드 충격 강도(1eA)(비-기기화됨, ISO 179-1, -30℃) 및/또는 적어도 75%의 파단 인장 변형률(ISO 527-1,2)을 갖는, 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배합물 (A)는
    (i) 6.0 중량% 미만의 폴리스티렌을 함유하며;
    및/또는
    (ii) 3 중량% 미만의 활석을 함유하며;
    및/또는
    (xi) 5.0 중량% 미만의 폴리아미드를 함유하며;
    및/또는
    (xii) 3 중량% 미만의 백악을 함유하는, 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물을 제조하는 방법으로서,
    상기 방법은
    a) 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌을 3:7 내지 13:7의 비로 포함하는 배합물 (A)를 상기 폴리에틸렌-폴리프로필렌 조성물의 총 중량을 기준으로, 적어도 80 중량%의 양으로 제공하는 단계,
    b) 랜덤 폴리프로필렌 공중합체 매트릭스상 및 그 안에 분산된 탄성중합체상을 포함하는 헤테로상 랜덤 공중합체인 상용화제 (B)를 폴리올레핀 조성물의 총 중량을 기준으로, 3 내지 20 중량%의 양으로 제공하는 단계로서, 여기서, 상기 헤테로상 랜덤 공중합체는
    - 65 내지 88 중량%의 자일렌 불용물 함량(XCI)(ISO 16152, 1ed, 25℃), 및
    - 12 내지 35 중량%(ISO 16152, 1ed, 25℃)의 자일렌 가용물 함량(XCS)으로서, XCS는 1.2 dl/g 내지 3.0 dl/g 미만의 고유 점도 IV(XCS)(135℃에서 DIN ISO 1628/1에 따라 데칼린에서 측정됨)를 갖고, 자일렌 가용물 함량(XCS)을 가져서, MFR2(배합물 (A)) / MFR2(상용화제(B))의 비(ISO1133, 2.16 kg 하중, 230℃)는 0.5 내지 1.5 범위인, 단계,
    c) 상기 배합물 (A)와 상기 상용화제 (B)의 배합물을 용융시키고 혼합하는 단계,
    d) 선택적으로, 상기 혼합 화합물을 냉각시키고, 펠렛화시키는 단계
    를 포함하는, 방법.
  12. 헤테로상 랜덤 공중합체이고 랜덤 폴리프로필렌 공중합체 매트릭스상과 그 안에 분산된 탄성중합체상을 포함하는 상용화제 (B)의 용도로서,
    상기 헤테로상 랜덤 공중합체는
    - 65 내지 88 중량%의 자일렌 불용물 함량(XCI)(ISO 16152, 1ed, 25℃), 및
    - 12 내지 35 중량%(ISO 16152, 1ed, 25℃)의 자일렌 가용물 함량(XCS)으로서, XCS 분획은 1.2 dl/g 내지 3.0 dl/g 미만의 고유 점도(135℃에서 DIN ISO 1628/1에 따라 데칼린에서 측정됨)를 갖는, 자일렌 가용물 함량(XCS)
    을 가지고,
    상기 상용화제 (B)는 300 내지 600 MPa의 굴곡 계수(ISO 178, 사출 성형된 표본 상에서 측정됨, 23℃)를 갖고,
    상기 용도는 배합물 (A)의 파단 변형률(strain at break) 특성을 증가시키기 위한 것 및/또는 배합물 (A)의 충격 특성을 증가시키기 위한 것이고,
    상기 배합물 (A)는
    A-1) 폴리프로필렌 및
    A-2) 폴리에틸렌
    을 포함하고,
    상기 폴리프로필렌 : 폴리에틸렌의 중량비는 3:7 내지 13:7이며;
    상기 배합물 (A)는 소비자-사용후 및/또는 산업-사용후 폐기물로부터 유래된 폐기 플라스틱 물질로부터 회수되는, 재활용된 물질이며;
    MFR2(배합물 (A)) / MFR2(상용화제(B))의 비(ISO1133, 2.16 kg 하중, 230℃)는 0.5 내지 1.5 범위이고,
    상기 상용화제 (B)는 상기 배합물 (A)와 상용화제 (B)의 총 중량을 기준으로, 3 내지 20 중량%의 양으로 존재하는, 용도.
  13. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 조성물을 포함하는 물품으로서,
    상기 물품은 소비자 적용, 예컨대 예를 들어 배관 적용(piping application) 또는 필름에 사용하기 위한, 물품.
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