KR20210066121A - 강성 및 충격강도 밸런스가 개선된 파렛트용 폴리프로필렌 수지 조성물 - Google Patents

강성 및 충격강도 밸런스가 개선된 파렛트용 폴리프로필렌 수지 조성물 Download PDF

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Abstract

내충격성 및 강성의 밸런스가 우수하여 경량화 파렛트용으로 적합한 물성을 지니는 폴리프로필렌 수지 조성물이 개시된다. 본 발명은 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 75 내지 95 중량%; 장섬유 강화 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 수지(ICP-LFT) 1 내지 20 중량%; 및 폴리올레핀계 엘라스토머 1 내지 10 중량%;를 포함하는 파렛트용 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.

Description

강성 및 충격강도 밸런스가 개선된 파렛트용 폴리프로필렌 수지 조성물{Polypropylene resin composition for pallets with improved balance between stiffness and impact strength}
본 발명은 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내충격성 및 강성이 우수하여 파렛트용에 적합한 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것이다.
사출형 파렛트 시장에서 폴리에틸렌과 재생수지를 원료로 제조된 파렛트가 널리 사용되고 있으며, 파렛트를 경량화하기 위해 재생수지에 장섬유(LFT), 고무 등과 같은 개질제를 첨가하고 있다.
재생수지는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌(SEBS), 탈크, 탄산칼슘 등 다양한 물질들의 혼합으로 구성되는데, 기존 폴리에틸렌을 사용하여 제조된 파렛트보다는 가볍지만, 물성이 저하되는 문제점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 재생수지에 개질제로 장섬유(LFT) 및 고무를 넣어줌으로써 물성 저하를 방지하고 있으나, 재생수지의 물성이 일정하지 않고, 조색 사용이 어려운 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 재생수지가 아닌 신재수지를 사용하여 경량화 파렛트를 제조하기 위한 연구가 진행되고 있으며, 신재수지 중 내충격성이 우수한 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체를 이용한 연구가 진행되고 있다. 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체를 이용한 파렛트용 폴리프로필렌 수지 조성물은 내충격성은 우수하나, 강성이 저조하여 이를 향상시키기 위해 함침력이 낮은 일반 유리장섬유가 아닌 프로필렌 단독 중합체에 유리장섬유가 함침된 장섬유 강화 폴리프로필렌 수지를 혼합하여 사용하고 있다. 장섬유 강화 폴리프로필렌 수지(PP-LFT) 혼합 시 수지 조성물의 강성이 비약적으로 향상되나, 충격강도가 크게 저하되는 문제점이 있으며, 또한, 장섬유 강화 폴리프로필렌 수지(PP-LFT)가 혼합된 수지 조성물은 사출 시 장섬유 강화 폴리프로필렌 수지(PP-LFT)가 배향을 일으켜 수지 조성물의 인장 및 굴곡강도를 향상시키나 신율은 감소시켜 물성 밸런스가 좋지 않은 문제점이 있다.
한국공개특허 제2016-0012886호는 유리장섬유 및 고무를 포함하여 내충격성, 굴곡강도 등이 개선된 조성물에 대하여 개시하고 있으나, 폐폴리에틸렌 및 폐폴리프로필렌으로 이루어진 혼합수지를 사용하고 있고, 폴리프로필렌 수지를 이용하여 경량화 파렛트를 제공하는 것에 대하여는 언급하지 않고 있다.
한국등록특허 제1353815호는 유리장섬유 및 고무를 포함하여 내충격성, 굴곡강도 등이 개선된 조성물로 제조된 파렛트에 대하여 개시하고 있으나, 폐폴리에틸렌 및 폐폴리프로필렌으로 이루어진 혼합수지를 사용하고 있으며, 폴리프로필렌 수지를 이용하여 경량화 파렛트를 제공하는 것에 대하여는 언급하지 않고 있다.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 내충격성 및 강성의 밸런스가 우수하여 경량화 파렛트용으로 적합한 물성을 지니는 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 75 내지 95 중량%; 장섬유 강화 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 수지(ICP-LFT) 1 내지 20 중량%; 및 폴리올레핀계 엘라스토머 1 내지 10 중량%;를 포함하는 파렛트용 폴리프로필렌 수지 조성물를 제공한다.
또한, 상기 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체는 에틸렌 함량이 5 내지 20 중량%인 것을 특징으로 하는 파렛트용 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.
또한, 상기 장섬유 강화 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 수지(ICP-LFT)는, 직경 5 내지 20 ㎛ 및 길이 1 내지 20 mm인 유리장섬유 함량이 30 내지 70 중량%인 것을 특징으로 하는 파렛트용 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.
또한, 상기 폴리올레핀계 엘라스토머는 에틸렌-옥텐 코폴리머, 프로필렌-옥텐 코폴리머, 에틸렌-프로필렌 코폴리머, 에틸렌-부타디엔 코폴리머 및 에틸렌-1-부텐 코폴리머로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 파렛트용 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.
본 발명은 파렛트용 폴리프로필렌 수지 조성물에 있어 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체에 장섬유 강화 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 수지(ICP-LFT) 및 폴리올레핀계 엘라스토머를 특정 함량 범위로 혼합함으로써 내충격성 및 강성의 밸런스가 우수한 파렛트용 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공할 수 있다.
이는 재생수지를 대체하여 재생수지 사용에 따른 수지 조성물의 고르지 않은 물성 문제를 해결할 수 있으며, 장섬유 강화 폴리프로필렌 수지(PP-LFT)가 아닌 장섬유 강화 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 수지(ICP-LFT)를 사용하여 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체와의 상용성을 향상시킴으로써 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체의 우수한 내충격성을 유지하고, 동시에 강성은 증가시킬 수 있는 파렛트용 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
본 발명자들은 종래 재생수지를 이용하여 제작한 파렛트의 경우, 기존 폴리에틸렌을 사용하여 제조된 파렛트보다는 가볍지만, 물성이 일정하지 않고, 또한 신재수지인 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체에 장섬유 강화 폴리프로필렌 수지(PP-LFT)를 혼합하는 경우 실제 제조되는 파렛트 제품의 충격강도를 저하시키고 신율이 저하된다는 사실을 직시하고 이러한 문제점을 해결하기 위해 연구를 거듭한 결과, 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체에 장섬유 강화 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 수지(ICP-LFT) 및 폴리올레핀계 엘라스토머를 특정 함량 비로 혼합할 경우 내충격성 및 강성의 밸런스가 우수하고, 장섬유 강화 폴리프로필렌 수지(PP-LFT)가 아닌 장섬유 강화 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 수지(ICP-LFT)를 사용하여 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체와의 상용성을 향상시켜 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체의 우수한 내충격성을 유지하고, 동시에 강성은 증가시킬 수 있음을 발견하고 본 발명에 이르게 되었다.
따라서 본 발명은 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 75 내지 95 중량%; 장섬유 강화 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 수지(ICP-LFT) 1 내지 20 중량%; 및 폴리올레핀계 엘라스토머 1 내지 10 중량%;를 포함하는 파렛트용 폴리프로필렌 수지 조성물을 개시한다.
이하, 본 발명에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물의 각 구성을 상세히 설명한다.
(A) 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체
본 발명에서 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체는 파렛트용 폴리프로필렌 수지 조성물의 베이스 수지로서, 예컨대, MZCR(Muti Zone Circulating Reaction) 중합 공정에서 루프(Loop) 반응기에 촉매와 프로필렌 모노머를 넣고 프로필렌 단독 중합체를 만든 다음, 에틸렌 모노머를 첨가하여 기상중합을 통해 에틸렌-프로필렌 공중합체를 만들어 프로필렌 단독 중합체와 에틸렌-프로필렌 공중합체를 중합하여 제조할 수 있다.
상기 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체는 에틸렌 함량이 5 내지 20 중량%일 수 있고, 바람직하게는 6 내지 18 중량%일 수 있고, 더욱 바람직하게는 8 내지 14 중량%일 수 있다. 상기 에틸렌 함량이 5 중량% 미만이면, 저온 충격강도가 저하될 수 있고, 20 중량%를 초과하면 저온 충격강도는 우수하나 강성이 저하되고 공정상 제조가 어려울 수 있다.
또한, 상기 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체는 용융지수(MI, ASTM D1238, 230℃, 2.16 ㎏ 하중)가 5 내지 15 g/10min 일 수 있고, 바람직하게는 8 내지 10 g/10min일 수 있다. 상기 용융지수가 5 g/10min 미만이면, 공정상의 문제로 생산이 불가할 수 있으며, 용융지수가 15 g/10min을 초과하면 제품의 압출 공정에서 불량률이 증가할 수 있다.
상기 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체의 함량은 전체 수지 조성물 대비 75 내지 95 중량%이고, 바람직하게는 80 내지 90 중량%이다. 상기 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체의 함량이 75 중량% 미만이면 수지 조성물의 저온 충격강도가 저하될 수 있고, 90 중량%를 초과하면 수지 조성물의 굴곡탄성률이 저하될 수 있다.
(B) 장섬유 강화 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 수지(ICP-LFT)
본 발명에서 장섬유 강화 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 수지(ICP-LFT)는 장섬유 강화 폴리프로필렌 수지(PP-LFT)의 문제점인 상용성 저하를 해결하고, 유리 장섬유의 함침력을 높여 조성물의 강성을 향상시키기 위해 첨가되는 것으로, 예컨대, 용융된 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체에 유리장섬유를 함침시켜 제조될 수 있다.
상기 장섬유 강화 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 수지(ICP-LFT)는, 유리장섬유 함량이 30 내지 70 중량%일 수 있고, 바람직하게는 40 내지 60 중량%일 수 있으며, 상기 유리장섬유는 직경 및 길이가 5 내지 20 ㎛ 및 1 내지 20 mm일 수 있고, 바람직하게는 8 내지 12 ㎛ 및 8 내지 12 mm 일 수 있다. 상기 유리장섬유 함량이 30 중량% 미만이면, 수지 조성물의 강성이 저하될 수 있고, 70 중량%를 초과하면 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체와의 상용성이 저하될 수 있다.
상기 장섬유 강화 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 수지(ICP-LFT)의 함량은 전체 수지 조성물 대비 1 내지 20 중량%이고, 바람직하게는 5 내지 15 중량%이다. 상기 장섬유 강화 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 수지(ICP-LFT)의 함량이 1 중량% 미만이면, 수지 조성물의 굴곡탄성률이 저하될 수 있고, 20 중량%를 초과하면 저온 충격강도가 저하될 수 있다.
(C) 폴리올레핀계 엘라스토머
본 발명에서 상기 폴리올레핀계 엘라스토머는 상기 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 및 상기 장섬유 강화 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 수지(ICP-LFT)와의 상용성을 개선하고, 충격강도 및 신율을 향상시키기 위해 첨가된다.
상기 폴리올레핀계 엘라스토머로는 예컨대, 에틸렌-옥텐 코폴리머, 프로필렌-옥텐 코폴리머, 에틸렌-프로필렌 코폴리머, 에틸렌-부타디엔 코폴리머, 에틸렌-1-부텐 코폴리머 등이 사용될 수 있으나, 상용성을 극대화하고 충격강도의 저하의 방지를 위해 에틸렌-옥텐 코폴리머를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 폴리올레핀계 엘라스토머는 밀도가 0.82 내지 0.91 g/㎤일 수 있고, 바람직하게는 0.84 내지 0.88 g/㎤일 수 있고, 용융지수(MI, ASTM D1238, 190℃, 2.16 kg 하중)가 0.1 내지 5 g/10min일 수 있고, 바람직하게는 0.5 내지 2 g/10min일 수 있다. 상기 폴리올레핀계 엘라스토머의 밀도가 상기 범위를 벗어나면 수지 조성물의 저온 충격강도가 저하될 수 있고, 상기 폴리올레핀계 엘라스토머의 용융지수가 상기 범위를 벗어나면 수지 조성물의 저온 충격강도가 저하될 수 있다.
상기 폴리올레핀계 엘라스토머의 함량은 전체 수지 조성물 대비 1 내지 10 중량%이고, 바람직하게는 2 내지 8 중량%이다. 폴리올레핀계 엘라스토머의 함량이 1 중량% 미만이면, 수지 조성물의 저온 충격강도가 저하될 수 있고, 10 중량%를 초과하면 굴곡 탄성률이 저하될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 수지 조성물에는 통상적으로 사용되는 핵제, 촉매중화제, 대전방지제 등이 포함될 수 있으며, 필요에 따라서는 그 특성을 크게 해치지 않는 범위 내에서 내열안정제, 내후안정제, 활제, 슬립제, 난연제, 안료, 염료 등과 같은 첨가제를 병용할 수 있다. 이들 첨가제는 상기 수지 조성물 100중량부에 대하여 0.1 내지 10중량부로 포함될 수 있다.
이상 설명한 본 발명에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물로 제조되는 파렛트는 얇은 리브(Rib) 구조를 갖고 있어 파렛트에 가해지는 충격을 견디고 분산시키기 위한 신율, 충격강도 및 굴곡탄성률이 매우 중요하다.
본 발명에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물은 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체에 장섬유 강화 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 수지(ICP-LFT) 및 폴리올레핀계 엘라스토머를 특정 함량 비로 혼합함으로써 저온 충격강도, 굴곡탄성률 및 신율의 밸런스가 우수하여 경량화 파렛트에 적합한 물성을 지닌다.
구체적으로, 본 발명에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물은 신율(ASTM D638)이 5% 이상일 수 있고, 바람직하게는 8 내지 20%일 수 있고, 굴곡탄성률(ASTM D790, 10 mm/min)이 10,000 kgf/㎠ 이상일 수 있고, 바람직하게는 11,500 kgf/㎠ 이상일 수 있고, 더욱 바람직하게는 13,500 내지 20,000 kgf/㎠일 수 있고, IZOD 충격강도(ASTM D256, -10℃)가 5 kgf·cm/cm 이상일 수 있고, 바람직하게는 10 내지 15 kgf·cm/cm일 수 있고, Dupont 충격강도(ASTM D2794, -10℃)가 20 kg·cm 이상일 수 있고, 바람직하게는 30 내지 60 kg·cm일 수 있다. 상기 신율이 5% 미만이거나, 굴곡탄성률이 10,000 kgf/㎠ 미만이면, 파렛트용으로 사용하기에 적합하지 않을 수 있다. 또한, 상기 신율이 20%를 초과하면 굴곡탄성률이 저하될 수 있고, 굴곡탄성률이 20,000 kgf/㎠을 초과하면 신율이 저하될 수 있어 물성 밸런스가 저하될 수 있다.
상기 IZOD 충격강도(ASTM D256, -10℃)가 5 kgf·cm/cm 미만이거나, Dupont 충격강도(ASTM D2794, -10℃)가 20 kg·cm 미만이면, 저온에서 성형품이 쉽게 깨질 수 있고, IZOD 충격강도(ASTM D256, -10℃)가 15 kgf·cm/cm를 초과하거나, Dupont 충격강도(ASTM D2794, -10℃)가 60 kg·cm를 초과하면 충격강도는 향상될 수 있으나 굴곡탄성률이 저하되어 물성 밸런스가 저하될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물은 굴곡강도(ASTM D790, 10 mm/min)가 350 kgf/㎠ 이상일 수 있고, 바람직하게는 400 kgf/㎠ 이상일 수 있다. 상기 굴곡강도가 350 kgf/㎠ 미만이면 파렛트용으로 사용하기 적합하지 않을 수 있다.
본 발명에 따른 상기 파렛트용 폴리프로필렌 수지 조성물은 일반적인 수지 조성물을 제조하는 공지의 방법으로 제조될 수 있다. 예컨대, 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체, 장섬유 강화 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 수지(ICP-LFT), 폴리올레핀계 엘라스토머, 기타 첨가제 등을 동시에 혼합한 후 압출기 내에서 용융 압출하여 목적하는 형태의 제품으로 제조할 수 있다. 예를 들어, 먼저 상기 성분들을 적정 함량으로 혼합한다. 이때, 혼합은 텀블러 믹서, 블랜딩 머신, 호퍼 등과 같은 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 혼합 수단을 임의 선택하여 수행할 수 있다. 이후, 균일하게 혼합된 조성물을 이축 압출기를 이용하여 용융 압출하여 펠렛 상태로 성형하여 최종 수지 조성물을 제조할 수 있다.
또한, 상기 파렛트는 상기 수지 조성물을 이용하여 공지의 방법으로 제조될 수 있다. 예컨대, 상기 폴리프로필렌 수지 조성물을 금형을 이용하여 사출성형하여 제조할 수 있다.
먼저, 본 발명의 실시예 및 비교예에서 사용된 성분의 사양은 다음과 같다.
(A) 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 : 용융지수(ASTM D1238, 230℃, 2.16 kg 하중)가 10 g/min이고, 에틸렌 함량이 8 내지 14 중량%인 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체를 사용하였다.
(B) 장섬유 강화 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 수지(ICP-LFT) : 240℃의 온도에서 twin screw extruder장치(스크류 직경 40 mm) 및 함침다이를 이용하여, 용융지수(ASTM D1238, 230℃, 2.16 kg) 10 g/10min이고, 에틸렌 함량이 8 내지 14 중량%인 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체에 유리장섬유(10 mm의 길이, 10 ㎛의 단면 직경)를 함침시켜 길이가 10 ㎜이고, 유리장섬유의 함량이 50 중량%인 장섬유 강화 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 수지(ICP-LFT)를 제조하여 사용하였다.
(C) 에틸렌-옥텐 코폴리머 : 용융지수는 1.0 g/10min(190℃, 2.16 kg 하중)이고, 밀도는 : 0.863 g/cm3인 에틸렌-옥텐 코폴리머를 사용하였다.
(D) 재생수지 : 용융지수(ASTM D1238, 230℃, 2.16 kg 하중)가 6.5 g/min이고, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌이 7:3 중량비로 혼합되고, 탈크(Talc), 탄산칼슘(CaCO3), SEBS 고무 등이 0.1 내지 1 중량% 혼합된 혼합수지(한국파렛트풀㈜)를 사용하였다.
(E) : 장섬유 강화 폴리프로필렌 수지(PP-LFT) : 240℃의 온도에서 twin screw extruder장치(스크류 직경 40 mm) 및 함침다이를 이용하여, 용융지수(ASTM D1238, 230℃, 2.16 kg) 30 g/10min인 프로필렌 단독 중합체에 유리장섬유(10 mm의 길이, 10 ㎛의 단면 직경)를 함침시켜 길이가 10 ㎜이고, 유리장섬유의 함량이 50 중량%인 장섬유 강화 폴리프로필렌 수지(PP-LFT)를 제조하여 사용하였다.
실시예
에틸렌-프로필렌 블록 공중합체, 장섬유 강화 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 수지(ICP-LFT) 및 에틸렌-옥텐 코폴리머를 하기 표 1에 따른 중량비로 텀블러 믹서를 사용하여 블렌딩하고, L/D 35, 직경 40 ㎜인 일축 압출기에서 190 내지 230℃의 온도 범위로 압출하여 펠렛 상태의 수지 조성물을 제조하고, 제조된 펠렛상의 수지 조성물을 사출 성형기를 이용하여 190 내지 240℃ 온도 범위에서 성형하여 물성 시편을 제조하였다.
비교예
에틸렌-프로필렌 블록 공중합체, 장섬유 강화 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 수지(ICP-LFT), 에틸렌-옥텐 코폴리머, 재생수지 및 장섬유 강화 폴리프로필렌 수지(PP-LFT)를 하기 표 2에 따른 중량비로 텀블러 믹서를 사용하여 블렌딩하고, L/D 35, 직경 40 ㎜인 일축 압출기에서 190 내지 230℃의 온도 범위로 압출하여 펠렛 상태의 수지 조성물을 제조하고, 제조된 펠렛상의 수지 조성물을 사출 성형기를 이용하여 190 내지 240℃ 온도 범위에서 성형하여 물성 시편을 제조하였다.
시험예
본 발명에 따른 파렛트용 폴리프로필렌 수지 조성물의 물성 평가를 위해 상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 시편을 23℃, 상대습도 50% 조건에서 24시간 이상 방치 후 하기 실험 방법에 따라 인장강도, 신율, 굴곡강도, 굴곡탄성률, IZOD 충격강도(23℃, -10℃, -20℃), Dupont 충격강도(-10℃, -20℃), 열변형온도(HDT) 및 수축률을 측정하였고, 그에 대한 결과를 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
[물성 및 측정 방법]
(1) 인장강도 : ASTM D638의 방법에 따라 측정하였다.
(2) 신율 : ASTM D638의 방법에 따라 측정하였다.
(3) 굴곡강도 : ASTM D790에 따라 10 mm/min 조건에서 측정하였다.
(4) 굴곡탄성률 : ASTM D790에 따라 10 mm/min 조건에서 측정하였다.
(5) IZOD 충격강도(23℃) : ASTM D256에 따라 23℃에서 1/8" 시편의 노치 충격강도를 측정하였다.
(6) IZOD 충격강도(-10℃) : ASTM D256에 따라 -10℃에서 1/8" 시편의 노치 충격강도를 측정하였다.
(7) IZOD 충격강도(-20℃) : ASTM D256에 따라 -20℃에서 1/8" 시편의 노치 충격강도를 측정하였다.
(8) Dupont 충격강도(-10℃) : ASTM D2794에 따라 두께 2 mm 시편을 제작하여 측정하였다.
(9) Dupont 충격강도(-20℃) : ASTM D2794에 따라 두께 2 mm 시편을 제작하여 측정하였다.
(10) 열변형온도 : ASTM D648에 따라 상기 제조된 시편의 열변형온도를 측정하였다.
(11) 수축률 : 인장강도 시편을 23℃, 상대습도 50% 조건에서 24시간 방치 후 줄어든 길이를 측정하여 수축률을 측정하였다.
Figure pat00001
Figure pat00002
상기 표 1 및 2를 참조하면, 먼저 본 발명에 따른 성분 함량 범위의 파렛트용 폴리프로필렌 수지 조성물(실시예 1 내지 7)은 에틸렌-옥텐 코폴리머, 장섬유 강화 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 수지(ICP-LFT) 중 하나 또는 둘 모두를 포함하지 않는 수지 조성물(비교예 1 내지 3)에 비하여 신율, 굴곡탄성률, IZOD 충격강도(-10℃) 및 Dupont 충격강도(-10℃)의 밸런스가 우수한 것을 확인할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 성분 함량 범위의 파렛트용 폴리프로필렌 수지 조성물(실시예 1 내지 7)은 재생수지만을 이용한 경우(비교예 5)에 비하여 IZOD 충격강도(-10℃) 및 Dupont 충격강도(-10℃)가 우수하고 물성 밸런스가 우수한 것을 확인할 수 있고, 재생수지에 에틸렌-옥텐 코폴리머 및 장섬유 강화 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 수지(ICP-LFT)를 첨가한 경우(비교예 4)에 비하여 IZOD 충격강도(-10℃) 및 Dupont 충격강도(-10℃)가 우수한 것을 확인할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 성분 함량 범위를 벗어난 파렛트용 폴리프로필렌 수지 조성물(비교예 6)은 전반적인 물성은 우수하나, 신율 및 Dupont 충격강도(-10℃)가 저조하여 물성 밸런스가 좋지 않음을 알 수 있다.
또한, 장섬유 강화 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 수지(ICP-LFT)를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물(실시예 3)은 동일한 함량의 장섬유 강화 폴리프로필렌 수지(PP-LFT)를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물(비교예 7)에 비하여 전체적인 물성이 우수함을 알 수 있고, 이로부터 장섬유 강화 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 수지(ICP-LFT)가 장섬유 강화 폴리프로필렌 수지(PP-LFT)보다 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체와의 상용성이 우수하여 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체와 혼합 시 수지 조성물의 물성을 향상시킬 수 있다는 것을 알 수 있다.
다만, 본 발명에 따른 성분 함량 범위의 파렛트용 폴리프로필렌 수지 조성물(실시예 1 내지 7)에 있어, 장섬유 강화 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 수지(ICP-LFT)의 함량이 에틸렌-옥텐 코폴리머의 함량보다 높은 경우(실시예 3)가 장섬유 강화 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 수지(ICP-LFT)의 함량이 에틸렌-옥텐 코폴리머의 함량보다 적거나 동일한 경우(실시예 1 내지 2 및 실시예 4 내지 7)에 비하여 굴곡탄성률이 우수하고 신율, 굴곡탄성률, IZOD 충격강도(-10℃) 및 Dupont 충격강도(-10℃)의 밸런스가 가장 우수한 것을 확인할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 파렛트용 폴리프로필렌 수지 조성물은 상기 시험예에서 알 수 있듯이, 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체에 장섬유 강화 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 수지(ICP-LFT) 및 폴리올레핀계 엘라스토머를 특정 함량으로 혼합함으로써 내충격성 및 강성의 밸런스가 우수한 파렛트용 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공할 수 있다. 또한, 재생수지 사용에 따른 수지 조성물의 고르지 않은 물성 문제를 해결할 수 있고, 장섬유 강화 폴리프로필렌 수지(PP-LFT)가 아닌 장섬유 강화 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 수지(ICP-LFT)를 사용하여 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체와의 상용성을 향상시켜 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체의 우수한 내충격성을 유지하고, 동시에 강성은 증가시킬 수 있는 파렛트용 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공할 수 있다.
이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미, 범위 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (4)

  1. 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 75 내지 95 중량%;
    장섬유 강화 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 수지(ICP-LFT) 1 내지 20 중량%; 및
    폴리올레핀계 엘라스토머 1 내지 10 중량%;
    를 포함하는 파렛트용 폴리프로필렌 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체는 에틸렌 함량이 5 내지 20 중량%인 것을 특징으로 하는 파렛트용 폴리프로필렌 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 장섬유 강화 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 수지(ICP-LFT)는, 직경 5 내지 20 ㎛ 및 길이 1 내지 20 mm인 유리장섬유 함량이 30 내지 70 중량%인 것을 특징으로 하는 파렛트용 폴리프로필렌 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 폴리올레핀계 엘라스토머는 에틸렌-옥텐 코폴리머, 프로필렌-옥텐 코폴리머, 에틸렌-프로필렌 코폴리머, 에틸렌-부타디엔 코폴리머 및 에틸렌-1-부텐 코폴리머로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 파렛트용 폴리프로필렌 수지 조성물.
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