KR20230052439A - Polypropylene Resin Composition with Fiber Texture and Article Molded Therefrom - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 섬유 질감을 갖는 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 색상에 따른 섬유 질감의 발현력이 개선되고 우수한 성형성 및 내충격성을 갖는 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품에 관한 것이다.The present invention relates to a polypropylene resin composition having a fiber texture and a molded article manufactured therefrom. Specifically, the present invention relates to a polypropylene resin composition having improved expression of fiber texture according to color and excellent moldability and impact resistance, and a molded product manufactured therefrom.
범용 수지의 일종인 폴리프로필렌 수지는 경제성은 물론이고 기계적 특성, 성형성 및 내화학성 등이 뛰어나 자동차 내·외장 부품, 전기 및 가전 제품의 부품, 건축 및 산업용 자재, 필름, 파이프 및 전선 등의 소재로서 널리 사용되고 있다.Polypropylene resin, a type of general-purpose resin, has excellent mechanical properties, moldability, and chemical resistance as well as economic feasibility, and is used for interior and exterior parts of automobiles, parts of electrical and home appliances, building and industrial materials, films, pipes, and wires. is widely used as
구체적으로, 폴리프로필렌 수지를 사출 성형하여 제조되는 성형품을 자동차의 부품이나 전자 제품의 부품으로서 사용하려는 시도가 이루어져 왔다. 이 경우, 부품의 경량화로 인하여 자동차의 연비가 개선될 수 있다. 또한, 폴리프로필렌 수지는 다른 수지에 비해 가격이 저렴하기 때문에 제조 원가를 낮출 수 있을 뿐만 아니라, 재활용하기 용이하다는 장점도 가지고 있다.Specifically, attempts have been made to use molded articles manufactured by injection molding a polypropylene resin as parts of automobiles or electronic products. In this case, the fuel efficiency of the vehicle may be improved due to the weight reduction of the parts. In addition, since the polypropylene resin is inexpensive compared to other resins, not only can the manufacturing cost be lowered, but also has the advantage of being easy to recycle.
최근 자동차의 고급화 추세에 따라서, 고 품질의 도어 트림, 필라 트림, 크래쉬 패드 등과 같은 자동차 내장재에 대한 요구가 증가하고 있다. 고 품질의 자동차 내장재를 구현하기 위해, 기존에는 내장재 성형 시 천을 접합시키거나 성형 후 천을 접착제로 접착시키는 경우가 많았으나, 생산 과정이 복잡하고 접착제로 인한 VOC(volatile organic compounds)에 관한 문제가 발생할 수 있다.In accordance with the recent trend of high-end automobiles, there is an increasing demand for high-quality automotive interior materials such as door trims, pillar trims, and crash pads. In order to realize high-quality automotive interior materials, in the past, fabrics were often joined during interior molding or adhesives were used to bond the fabric after molding. However, the production process is complicated and problems with VOC (volatile organic compounds) caused by adhesives may can
이러한 문제를 개선하기 위하여, 폴리프로필렌계 수지와 에틸렌-α-올레핀 고무 등의 엘라스토머 및 활석 등의 무기 충전제를 포함하는 폴리프로필렌계 수지 조성물에 섬유 질감을 낼 수 있는 첨가제를 추가하려는 시도가 있었다. 여기서, 섬유 질감을 낼 수 있는 첨가제로서 셀룰로오스 섬유 및 화산석을 주로 사용하였다(대한민국 특허 제10-1476057호 참조).In order to improve these problems, attempts have been made to add additives capable of creating fiber texture to a polypropylene resin composition including a polypropylene resin, an elastomer such as ethylene-α-olefin rubber, and an inorganic filler such as talc. Here, cellulose fibers and volcanic stone were mainly used as additives capable of producing fiber texture (see Korean Patent No. 10-1476057).
그러나, 다양한 색상에 적용 가능하고 섬유 질감의 발현력이 개선되는 한편 우수한 성형성 및 내충격성을 갖는 폴리프로필렌 수지 조성물의 개발이 요구되고 있다.However, there is a demand for the development of a polypropylene resin composition that can be applied to various colors and has improved expression of fiber texture while having excellent moldability and impact resistance.
따라서, 본 발명의 목적은 다양한 색상에 적용 가능하고 개선된 섬유 질감의 발현력을 갖는 한편 우수한 성형성 및 내충격성을 갖는 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a polypropylene resin composition having excellent moldability and impact resistance while being applicable to various colors and having an ability to develop improved fiber texture.
본 발명의 다른 목적은 위 폴리프로필렌 수지 조성물로부터 제조되는 성형품을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a molded article prepared from the above polypropylene resin composition.
위 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 구현예에 따라서, 성분 (A) 내지 (E)의 총 중량을 기준으로, (A) 폴리프로필렌 수지 30~80 중량%; (B) 열가소성 탄성체 5~30 중량%; (C) 무기 충전제 5~30 중량%; (D) 플라스틱 플레이크 0.1~4 중량%; 및 (E) 탄소 섬유 0.01~2 중량%를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물이 제공된다.According to one embodiment of the present invention for achieving the above object, based on the total weight of components (A) to (E), (A) 30 to 80% by weight of a polypropylene resin; (B) 5 to 30% by weight of a thermoplastic elastomer; (C) 5 to 30% by weight of an inorganic filler; (D) 0.1 to 4% by weight of plastic flakes; and (E) 0.01 to 2% by weight of carbon fibers.
본 발명의 구체예에서, 폴리프로필렌 수지(A)는 프로필렌 단독 중합체 또는 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체와 프로필렌-α-올레핀 고무 공중합체가 반응기 내에서 단계적으로 중합되어 얻어지는 프로필렌-α-올레핀 블록 공중합체일 수 있다.In a specific embodiment of the present invention, the polypropylene resin (A) is a propylene-α-olefin block copolymer obtained by stepwise polymerization of a propylene homopolymer or an ethylene-propylene random copolymer and a propylene-α-olefin rubber copolymer in a reactor. can be
여기서, 프로필렌-α-올레핀 고무 공중합체 중의 α-올레핀은 에틸렌, 1-부텐, 1-헥센 및 4-메틸-1-펜텐으로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종일 수 있다. 이 중에서 에틸렌이 가장 바람직하다.Here, the α-olefin in the propylene-α-olefin rubber copolymer may be at least one selected from the group consisting of ethylene, 1-butene, 1-hexene and 4-methyl-1-pentene. Among these, ethylene is most preferred.
본 발명의 구체예에서, 프로필렌-α-올레핀 공중합체 수지 중의 용제 추출물(자일렌 가용물; xylene soluble)의 함량은 10~30 중량%일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the content of the solvent extract (xylene soluble) in the propylene-α-olefin copolymer resin may be 10 to 30% by weight.
본 발명의 구체예에서, 폴리프로필렌 수지(A)는 ISO 1133에 따라서 230℃에서 2.16 kg 하중으로 측정 시 1~100 g/10분의 용융지수를 가질 수 있다.In an embodiment of the present invention, the polypropylene resin (A) may have a melt index of 1 to 100 g/10 min when measured at 230° C. under a load of 2.16 kg according to ISO 1133.
본 발명의 구체예에서, 열가소성 탄성체(B)는 에틸렌과 탄소수 4~8개인 α-올레핀의 공중합체 고무일 수 있다. 더 구체적으로, 열가소성 탄성체(B)가 에틸렌-1-부텐 고무, 에틸렌-부틸렌 고무, 에틸렌-1-펜텐 고무, 에틸렌-1-헥센 고무, 에틸렌-1-헵텐 고무, 에틸렌-1-옥텐 고무 및 에틸렌-4-메틸-1-펜텐 고무로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종일 수 있다. 바람직하게는, 열가소성 탄성체(B)가 에틸렌-1-옥텐 고무(EOR)일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the thermoplastic elastomer (B) may be a copolymer rubber of ethylene and an α-olefin having 4 to 8 carbon atoms. More specifically, the thermoplastic elastomer (B) is ethylene-1-butene rubber, ethylene-butylene rubber, ethylene-1-pentene rubber, ethylene-1-hexene rubber, ethylene-1-heptene rubber, ethylene-1-octene rubber and ethylene-4-methyl-1-pentene rubber. Preferably, the thermoplastic elastomer (B) may be ethylene-1-octene rubber (EOR).
본 발명의 구체예에서, 열가소성 탄성체(B)는 ISO 1133에 따라서 190℃에서 2.16 kg 하중으로 측정 시 0.2~10 g/10분의 용융지수 및 0.5~2 ㎗/g의 고유점도를 가질 수 있다.In an embodiment of the present invention, the thermoplastic elastomer (B) may have a melt index of 0.2 to 10 g/10 min and an intrinsic viscosity of 0.5 to 2 dl/g when measured at 190° C. under a load of 2.16 kg according to ISO 1133. .
본 발명의 구체예에서, 무기 충전제(C)는 탤크(talc), 운모, 탄산칼슘, 규회석, 황산바륨, 클레이, 황산 마그네슘, 휘스커 및 유리섬유로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 1종으로서, 평균 입경이 10 ㎛ 이하일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the inorganic filler (C) is at least one selected from the group consisting of talc, mica, calcium carbonate, wollastonite, barium sulfate, clay, magnesium sulfate, whisker, and glass fiber, and has an average particle diameter It may be 10 μm or less.
본 발명의 구체예에서, 플라스틱 플레이크(D)는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 재질로서, 장축의 평균 길이가 0.01~2.5 ㎜일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the plastic flake (D) is a polyethylene terephthalate material, and may have an average length of 0.01 to 2.5 mm along its long axis.
본 발명의 구체예에서, 탄소 섬유(E)는 평균 직경이 5~30 ㎛, 평균 길이가 0.5~2.5 ㎜일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the carbon fibers (E) may have an average diameter of 5 to 30 μm and an average length of 0.5 to 2.5 mm.
본 발명의 구체예에서, 폴리프로필렌 수지 조성물은 상용화제, 산화방지제, 중화제, 슬립제, 블로킹방지제, 보강제, 충진제, 내후안정제, 광안정제, 이형제, 대전방지제, 활제, 핵제, 난연제, 안료 및 염료로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the polypropylene resin composition is a compatibilizer, antioxidant, neutralizer, slip agent, antiblocking agent, reinforcing agent, filler, weathering stabilizer, light stabilizer, release agent, antistatic agent, lubricant, nucleating agent, flame retardant, pigment and dye It may further include at least one additive selected from the group consisting of.
본 발명의 구체예에서, 폴리프로필렌 수지 조성물은, 성분 (A) 내지 (E)의 100 중량부에 대하여, 1 중량부 이하의 함량으로 상용화제를 추가로 포함할 수 있으며, 상용화제는 스티렌-올레핀계 고무일 수 있다. 구체적으로, 상용화제는 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌 고무, 스티렌-에틸렌-프로필렌-스티렌 고무, 스티렌-에틸렌-프로필렌 고무, 스티렌-부타디엔-스티렌 고무 및 스티렌-부타디엔 고무로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the polypropylene resin composition may further include a compatibilizer in an amount of 1 part by weight or less based on 100 parts by weight of components (A) to (E), and the compatibilizer is styrene- It may be an olefin-based rubber. Specifically, the compatibilizing agent is at least selected from the group consisting of styrene-ethylene-butadiene-styrene rubber, styrene-ethylene-propylene-styrene rubber, styrene-ethylene-propylene rubber, styrene-butadiene-styrene rubber and styrene-butadiene rubber. It can be 1 day.
본 발명의 다른 구현예에 따라서, 위 폴리프로필렌 수지 조성물을 성형하여 제조되는 폴리프로필렌 수지 성형품이 제공된다.According to another embodiment of the present invention, a polypropylene resin molded article manufactured by molding the above polypropylene resin composition is provided.
본 발명의 구체예에서, 폴리프로필렌 수지 성형품이 자동차 내·외장 부품, 전자 및 가전 제품의 부품, 건축 및 산업용 자재로 구성되는 군으로부터 선택될 수 있다. 더 구체적으로, 폴리프로필렌 수지 성형품이 도어 트림, 필라 트림 및 크래쉬 패드로 구성되는 군으로부터 선택되는 자동차 내장재일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the polypropylene resin molded article may be selected from the group consisting of automobile interior and exterior parts, electronic and household appliance parts, building and industrial materials. More specifically, the polypropylene resin molded article may be an automobile interior material selected from the group consisting of door trims, pillar trims, and crash pads.
본 발명의 구현예에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물은 다양한 색상에 적용 가능하고 개선된 섬유 질감의 발현력을 갖는 한편 우수한 성형성 및 내충격성 가진다. 따라서, 이로부터 제조되는 성형품은 자동차 내·외장 부품, 전자 및 가전 제품의 부품, 건축 및 산업용 자재 등에 효과적으로 사용될 수 있다.The polypropylene resin composition according to an embodiment of the present invention is applicable to various colors and has an ability to develop an improved fiber texture, while having excellent moldability and impact resistance. Therefore, molded articles manufactured therefrom can be effectively used for interior and exterior parts of automobiles, parts of electronic and household appliances, building and industrial materials, and the like.
이하, 본 발명에 관하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명의 일 구현예에 따라서, 성분 (A) 내지 (E)의 총 중량을 기준으로, (A) 폴리프로필렌 수지 30~80 중량%; (B) 열가소성 탄성체 5~30 중량%; (C) 무기 충전제 5~30 중량%; (D) 플라스틱 플레이크 0.1~4 중량%; 및 (E) 탄소 섬유 0.01~2 중량%를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물이 제공된다.According to one embodiment of the present invention, based on the total weight of components (A) to (E), (A) 30 to 80% by weight of polypropylene resin; (B) 5 to 30% by weight of a thermoplastic elastomer; (C) 5 to 30% by weight of an inorganic filler; (D) 0.1 to 4% by weight of plastic flakes; and (E) 0.01 to 2% by weight of carbon fibers.
(A) 폴리프로필렌 수지(A) polypropylene resin
본 발명의 구체예에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물은 폴리프로필렌 수지(A)를 포함한다.A polypropylene resin composition according to an embodiment of the present invention includes a polypropylene resin (A).
본 발명의 구체예에서, 폴리프로필렌 수지(A)는 프로필렌-α-올레핀 블록 공중합체일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the polypropylene resin (A) may be a propylene-α-olefin block copolymer.
더 구체적으로, 프로필렌-α-올레핀 블록 공중합체는 프로필렌 단독 중합체 또는 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체와 프로필렌-α-올레핀 고무 공중합체가 반응기 내에서 단계적으로 중합되어 얻어지는 것일 수 있다. 여기서, 프로필렌-α-올레핀 고무 공중합체 중의 α-올레핀은 에틸렌, 1-부텐, 1-헥센 및 4-메틸-1-펜텐으로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종일 수 있다. 이 중에서 에틸렌이 가장 바람직하다.More specifically, the propylene-α-olefin block copolymer may be obtained by stepwise polymerization of a propylene homopolymer or an ethylene-propylene random copolymer and a propylene-α-olefin rubber copolymer in a reactor. Here, the α-olefin in the propylene-α-olefin rubber copolymer may be at least one selected from the group consisting of ethylene, 1-butene, 1-hexene and 4-methyl-1-pentene. Among these, ethylene is most preferred.
본 발명의 구체예에서, 프로필렌-α-올레핀 공중합체 수지 중의 용제 추출물(자일렌 가용물; xylene soluble)의 함량은 10~30 중량%일 수 있다. 프로필렌-α-올레핀 공중합체 수지 중의 용제 추출물의 함량이 이 범위 내일 때, 프로필렌-α-올레핀 공중합체 수지 고유의 특성을 충분히 발휘할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the content of the solvent extract (xylene soluble) in the propylene-α-olefin copolymer resin may be 10 to 30% by weight. When the content of the solvent extract in the propylene-α-olefin copolymer resin is within this range, the inherent properties of the propylene-α-olefin copolymer resin can be fully exhibited.
본 발명의 구체예에서, 폴리프로필렌 수지(A)는 ISO 1133에 따라서 230℃에서 2.16 kg 하중으로 측정 시 1~100 g/10분의 용융지수를 가질 수 있다. 바람직하게는, 폴리프로필렌 수지(A)가 ISO 1133에 따라서 230℃에서 2.16 kg 하중으로 측정 시 용융지수가 20~80 g/10분 또는 30~60 g/10분일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the polypropylene resin (A) may have a melt index of 1 to 100 g/10 min when measured at 230° C. under a load of 2.16 kg according to ISO 1133. Preferably, the polypropylene resin (A) may have a melt index of 20 to 80 g/10 min or 30 to 60 g/10 min when measured under a load of 2.16 kg at 230° C. according to ISO 1133.
폴리프로필렌 수지(A)의 용융지수가 위 범위 내일 경우, 성형 시 수지 조성물의 흐름성이 향상되고 우수한 외관을 갖는 성형품의 제조가 가능하다. 용융지수가 위 범위의 상한을 초과할 경우, 성형품의 기계적 물성이 저하될 수 있고, 용융지수가 1 g/10분 미만일 경우, 성형이 어려울 수 있다.When the melt index of the polypropylene resin (A) is within the above range, the flowability of the resin composition is improved during molding and it is possible to manufacture molded articles having excellent appearance. When the melt index exceeds the upper limit of the above range, the mechanical properties of the molded product may deteriorate, and when the melt index is less than 1 g/10 min, molding may be difficult.
본 발명의 구현예에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물은, 성분 (A) 내지 (E)의 총 중량을 기준으로, 폴리프로필렌 수지(A)를 30~80 중량%의 함량으로 포함한다. 폴리프로필렌 수지(A)의 함량이 30 중량% 미만이면, 폴리프로필렌 고유의 특성이 저하되어 조성물 전체의 기능성이 저하되며, 특히 성형이 용이하지 않아 성형품 제조가 쉽지 않다. 반면, 폴리프로필렌 수지(A)의 함량이 80%를 초과하면, 성형품의 내충격성과 섬유 질감이 저하될 수 있다.The polypropylene resin composition according to an embodiment of the present invention includes the polypropylene resin (A) in an amount of 30 to 80% by weight based on the total weight of components (A) to (E). If the content of the polypropylene resin (A) is less than 30% by weight, the inherent properties of polypropylene are deteriorated, resulting in a decrease in the functionality of the entire composition, and in particular, it is not easy to manufacture a molded article because it is not easy to mold. On the other hand, if the content of the polypropylene resin (A) exceeds 80%, the impact resistance and fiber texture of the molded article may be deteriorated.
(B) 열가소성 탄성체(B) thermoplastic elastomer
본 발명의 일 구현예에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물은 열가소성 탄성체(B)를 포함한다.The polypropylene resin composition according to one embodiment of the present invention includes a thermoplastic elastomer (B).
열가소성 탄성체(B)는 수지 조성물로부터 성형 제조되는 성형품이 유연성을 갖도록 하고, 저온 충격강도 등의 물성을 향상시키는 역할을 한다.The thermoplastic elastomer (B) serves to improve physical properties such as low-temperature impact strength and to have flexibility in a molded product molded from a resin composition.
본 발명의 구체예에서, 열가소성 탄성체(B)는 에틸렌과 탄소수 4~8개인 α-올레핀의 공중합체 고무일 수 있다. 구체적으로, 열가소성 탄성체(B)가 에틸렌-1-부텐 고무, 에틸렌-부틸렌 고무, 에틸렌-1-펜텐 고무, 에틸렌-1-헥센 고무, 에틸렌-1-헵텐 고무, 에틸렌-1-옥텐 고무 및 에틸렌-4-메틸-1-펜텐 고무로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종일 수 있다. 바람직하게는, 열가소성 탄성체(B)가 에틸렌-1-부텐 고무(EBR), 에틸렌-1-옥텐 고무(EOR) 또는 그 혼합물일 수 있다. 가장 바람직하게는, 열가소성 탄성체(B)가 에틸렌-1-옥텐 고무(EOR)일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the thermoplastic elastomer (B) may be a copolymer rubber of ethylene and an α-olefin having 4 to 8 carbon atoms. Specifically, the thermoplastic elastomer (B) is ethylene-1-butene rubber, ethylene-butylene rubber, ethylene-1-pentene rubber, ethylene-1-hexene rubber, ethylene-1-heptene rubber, ethylene-1-octene rubber and It may be at least one selected from the group consisting of ethylene-4-methyl-1-pentene rubber. Preferably, the thermoplastic elastomer (B) may be ethylene-1-butene rubber (EBR), ethylene-1-octene rubber (EOR) or a mixture thereof. Most preferably, the thermoplastic elastomer (B) may be ethylene-1-octene rubber (EOR).
본 발명의 구체예에서, 열가소성 탄성체(B)는 ISO 1133에 따라서 190℃에서 2.16 kg 하중으로 측정 시 0.2~10 g/10분의 용융지수를 가질 수 있다. 바람직하게는, 열가소성 탄성체(B)의 용융지수가 1~10 g/10분 또는 2~6 g/10분일 수 있다. 열가소성 탄성체(B)의 용융지수가 너무 낮으면 성형 불량 또는 플로우 마크(flow mark)와 같은 외관 불량이 발생할 수 있고, 열가소성 탄성체(B)의 용융지수가 너무 높으면 성형품의 충격강도 등의 기계적 물성이 저하될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the thermoplastic elastomer (B) may have a melt index of 0.2 to 10 g/10 min when measured at 190° C. under a load of 2.16 kg according to ISO 1133. Preferably, the melt index of the thermoplastic elastomer (B) may be 1 to 10 g/10 min or 2 to 6 g/10 min. If the melt index of the thermoplastic elastomer (B) is too low, molding defects or appearance defects such as flow marks may occur, and if the melt index of the thermoplastic elastomer (B) is too high, mechanical properties such as impact strength of molded products may deteriorate. may be lowered
본 발명의 구체예에서, 열가소성 탄성체(B)는 0.5~2 ㎗/g의 고유점도를 가질 수 있다. 바람직하게는, 열가소성 탄성체(B)의 고유점도가 0.5~1.5 ㎗/g 또는 0.8~1.5 ㎗/g일 수 있다. 열가소성 탄성체(B)의 고유점도가 이 범위 내일 경우, 폴리프로필렌 수지 조성물 내에서 분산성이 우수하여 저온 충격강도와 같은 성형품의 물성을 향상시킬 수 있다.In an embodiment of the present invention, the thermoplastic elastomer (B) may have an intrinsic viscosity of 0.5 to 2 dl/g. Preferably, the intrinsic viscosity of the thermoplastic elastomer (B) may be 0.5 to 1.5 dl/g or 0.8 to 1.5 dl/g. When the intrinsic viscosity of the thermoplastic elastomer (B) is within this range, it is excellent in dispersibility in the polypropylene resin composition, so that physical properties of molded articles such as low-temperature impact strength can be improved.
본 발명의 구현예에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물은, 성분 (A) 내지 (E)의 총 중량을 기준으로, 열가소성 탄성체(B)를 5~30 중량%의 함량으로 포함한다. 열가소성 탄성체(B)의 함량이 5 중량% 미만이면, 성형품의 내충격강도가 충분하지 못할 수 있다. 반면, 열가소성 탄성체(B)의 함량이 30 중량%를 초과하면, 성형품의 강성이 떨어져 바람직하지 않다.The polypropylene resin composition according to an embodiment of the present invention includes the thermoplastic elastomer (B) in an amount of 5 to 30% by weight based on the total weight of components (A) to (E). If the content of the thermoplastic elastomer (B) is less than 5% by weight, the impact resistance of the molded article may not be sufficient. On the other hand, if the content of the thermoplastic elastomer (B) exceeds 30% by weight, the rigidity of the molded product is undesirably lowered.
(C) 무기 충전제(C) inorganic filler
본 발명의 일 구현예에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물은 무기 충전제(C)를 포함한다.The polypropylene resin composition according to one embodiment of the present invention includes an inorganic filler (C).
본 발명의 일 구현예에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물에 있어서, 무기 충전제(C)는 수지 조성물의 강성을 보강하는 역할을 한다.In the polypropylene resin composition according to one embodiment of the present invention, the inorganic filler (C) serves to reinforce the rigidity of the resin composition.
본 발명의 구체예에서, 무기 충전제(C)는 탤크(talc), 운모, 탄산칼슘, 규회석, 황산바륨, 클레이, 황산 마그네슘, 휘스커 및 유리섬유로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 1종일 수 있으나, 이들로 특별히 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는, 무기 충전제(D)가 탤크일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the inorganic filler (C) may be at least one selected from the group consisting of talc, mica, calcium carbonate, wollastonite, barium sulfate, clay, magnesium sulfate, whisker, and glass fiber, but these is not particularly limited to. Preferably, the inorganic filler (D) may be talc.
본 발명의 구체예에서, 무기 충전제(C)는 평균 입경이 10 ㎛ 이하일 수 있다. 무기 충전제(C)의 입경이 이 범위 내일 경우, 수지 조성물 내에서 분산성이 우수하여 성형품의 강성을 향상시킬 수 있다.In an embodiment of the present invention, the inorganic filler (C) may have an average particle diameter of 10 μm or less. When the particle size of the inorganic filler (C) is within this range, the dispersibility in the resin composition is excellent, and the rigidity of the molded article can be improved.
본 발명의 일 구현예에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물은, 성분 (A) 내지 (E)의 총 중량을 기준으로, 무기 충전제(C)를 5~30 중량%의 함량으로 포함한다. 무기 충전제(D)의 함량이 5 중량% 미만이면, 수지 조성물의 강성이 충분히 향상되지 않을 수 있다. 반면, 무기 충전제(C)의 함량이 30 중량%를 초과하면, 성형품의 충격 강도가 저하되어 바람직하지 않을 수 있다.The polypropylene resin composition according to one embodiment of the present invention includes the inorganic filler (C) in an amount of 5 to 30% by weight based on the total weight of components (A) to (E). If the content of the inorganic filler (D) is less than 5% by weight, the rigidity of the resin composition may not be sufficiently improved. On the other hand, if the content of the inorganic filler (C) exceeds 30% by weight, the impact strength of the molded article may be lowered, which may be undesirable.
(D) 플라스틱 플레이크(D) plastic flakes
본 발명의 일 구현예에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물은 플라스틱 플레이크(D)를 포함한다.A polypropylene resin composition according to an embodiment of the present invention includes plastic flakes (D).
본 발명의 일 구현예에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물에 있어서, 플라스틱 플레이크(D)는 다양한 색상에서 수지 조성물의 섬유 질감을 향상시키는 역할을 한다.In the polypropylene resin composition according to one embodiment of the present invention, the plastic flake (D) serves to improve the fiber texture of the resin composition in various colors.
본 발명의 구체예에서, 플라스틱 플레이크(D)는 폴리에스테르 재질일 수 있고, 바람직하게는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 재질일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the plastic flake (D) may be made of a polyester material, preferably a polyethylene terephthalate (PET) material.
플라스틱 플레이크(D)는 사용 후 회수된 폴리에스테르 재질의 용기, 구체적으로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 재질의 용기를 세척하고 분쇄한 후, 분쇄물에 포함된 필름 등의 불순물을 제거하고, 탈수 및 건조시켜 제조될 수 있다.Plastic flakes (D) are prepared by washing and pulverizing a container made of polyester material recovered after use, specifically, a container made of polyethylene terephthalate, removing impurities such as films included in the pulverized product, and dehydrating and drying the flakes. It can be.
본 발명의 구체예에서, 플라스틱 플레이크(D)는 장축의 평균 길이가 0.01~2.5 ㎜일 수 있다. 플레이크의 평균 길이가 0.01 ㎜ 미만일 경우 섬유 질감이 발현되기 어렵고, 플레이크의 평균 길이가 2.5 ㎜를 초과하면 수지 조성물의 흐름을 방해하여 생산 시 외관 불량이 발생하거나 물성이 저하될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the average length of the long axis of the plastic flake (D) may be 0.01 to 2.5 mm. If the average length of the flakes is less than 0.01 mm, it is difficult to express the fiber texture, and if the average length of the flakes exceeds 2.5 mm, the flow of the resin composition may be hindered, resulting in poor appearance or deterioration of physical properties during production.
본 발명의 일 구현예에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물은, 성분 (A) 내지 (E)의 총 중량을 기준으로, 플라스틱 플레이크(D)를 0.1~4 중량%의 함량으로 포함한다. 플레이크의 함량이 0.1 중량% 미만일 경우 섬유 질감이 발현되기 어렵고, 플레이크의 함량이 4 중량%를 초과하면 수지 조성물의 흐름을 방해하여 생산 시 외관 불량이 발생하거나 물성이 저하될 수 있다.The polypropylene resin composition according to one embodiment of the present invention includes plastic flakes (D) in an amount of 0.1 to 4% by weight based on the total weight of components (A) to (E). If the flake content is less than 0.1% by weight, it is difficult to express the fiber texture, and if the flake content exceeds 4% by weight, the flow of the resin composition may be hindered, resulting in poor appearance or deterioration of physical properties during production.
(E) 탄소 섬유(E) carbon fiber
본 발명의 일 구현예에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물은 탄소 섬유(E)를 포함한다.A polypropylene resin composition according to an embodiment of the present invention includes carbon fibers (E).
본 발명의 일 구현예에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물에 있어서, 탄소 섬유(E)는 다양한 색상에서 수지 조성물의 섬유 질감을 향상시키는 역할을 한다.In the polypropylene resin composition according to one embodiment of the present invention, the carbon fibers (E) serve to improve the fiber texture of the resin composition in various colors.
탄소 섬유(E)는 탄소 원자가 결정 구조를 이루어 길게 늘어선 분자 사슬로 이루어진 섬유인 이상, 그 구체적인 종류가 특별히 제한되지는 않는다.The specific type of the carbon fiber (E) is not particularly limited, as long as it is a fiber composed of molecular chains in which carbon atoms form a crystalline structure and form a long line.
본 발명의 구체예에서, 탄소 섬유(E)는 평균 직경이 5~30 ㎛, 평균 길이가 0.5~2.5 ㎜일 수 있다. 또한, 탄소 섬유(E)는 종횡 비(aspect ratio)가 20~120일 수 있다. 탄소 섬유의 평균 길이가 5 ㎛ 미만일 경우 섬유 질감이 발현되기 어렵고, 탄소 섬유의 평균 길이가 30 ㎛를 초과하면 수지 조성물의 흐름을 방해하여 생산 시 외관 불량이 발생하거나 물성이 저하될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the carbon fibers (E) may have an average diameter of 5 to 30 μm and an average length of 0.5 to 2.5 mm. In addition, the carbon fiber (E) may have an aspect ratio of 20 to 120. If the average length of the carbon fibers is less than 5 μm, it is difficult to express the fiber texture, and if the average length of the carbon fibers exceeds 30 μm, the flow of the resin composition may be hindered, resulting in poor appearance or deterioration of physical properties during production.
본 발명의 일 구현예에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물은, 성분 (A) 내지 (E)의 총 중량을 기준으로, 탄소 섬유(E)를 0.01~2 중량%의 함량으로 포함한다. 탄소 섬유의 함량이 0.01 중량% 미만일 경우 섬유 질감이 발현되기 어렵고, 탄소 섬유의 함량이 2 중량%를 초과하면 수지 조성물의 흐름을 방해하여 생산 시 외관 불량이 발생하거나 물성이 저하될 수 있다.The polypropylene resin composition according to one embodiment of the present invention includes carbon fibers (E) in an amount of 0.01 to 2% by weight based on the total weight of components (A) to (E). If the carbon fiber content is less than 0.01% by weight, it is difficult to express the fiber texture, and if the carbon fiber content exceeds 2% by weight, the flow of the resin composition may be hindered, resulting in poor appearance or deterioration of physical properties during production.
첨가제additive
본 발명의 구현예에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물은 본 발명의 목적을 벗어나지 않는 범위 내에서 통상적인 첨가제를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 폴리프로필렌 수지 조성물은 상용화제, 산화방지제, 중화제, 슬립제, 블로킹방지제, 보강제, 충진제, 내후안정제, 광안정제, 이형제, 대전방지제, 활제, 핵제, 난연제, 안료 및 염료 등을 포함할 수 있으나, 이들로 제한되는 것은 아니다.The polypropylene resin composition according to an embodiment of the present invention may further include conventional additives within a range not departing from the object of the present invention. For example, the polypropylene resin composition includes a compatibilizing agent, an antioxidant, a neutralizing agent, a slip agent, an antiblocking agent, a reinforcing agent, a filler, a weathering stabilizer, a light stabilizer, a release agent, an antistatic agent, a lubricant, a nucleating agent, a flame retardant, a pigment, and a dye. It can, but is not limited to these.
본 발명의 구체예에서, 본 발명의 구현예에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물은, 성분 (A) 내지 (E)의 100 중량부에 대하여, 1 중량부 이하의 함량으로 상용화제를 추가로 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the polypropylene resin composition according to an embodiment of the present invention may further include a compatibilizer in an amount of 1 part by weight or less based on 100 parts by weight of components (A) to (E). there is.
상용화제는 폴리프로필렌 수지(A)와 플라스틱 플레이크(D)의 상용성을 개선하는 역할을 한다.The compatibilizer serves to improve compatibility between the polypropylene resin (A) and the plastic flake (D).
본 발명의 구체예에서, 상용화제는 스티렌-올레핀계 고무일 수 있다. 구체적으로, 상용화제는 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌 고무, 스티렌-에틸렌-프로필렌-스티렌 고무, 스티렌-에틸렌-프로필렌 고무, 스티렌-부타디엔-스티렌 고무 및 스티렌-부타디엔 고무로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종일 수 있으나, 이들로 특별히 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는, 상용화제가 스티렌-부타디엔 고무일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the compatibilizing agent may be a styrene-olefin based rubber. Specifically, the compatibilizing agent is at least selected from the group consisting of styrene-ethylene-butadiene-styrene rubber, styrene-ethylene-propylene-styrene rubber, styrene-ethylene-propylene rubber, styrene-butadiene-styrene rubber and styrene-butadiene rubber. It may be one kind, but is not particularly limited thereto. Preferably, the compatibilizer may be styrene-butadiene rubber.
본 발명의 구현예에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물을 제조하는 방법에 특별한 제한은 없으며, 본 발명이 속하는 기술분야에 공지된 폴리프로필렌 수지 조성물의 제조방법을 그대로 또는 적절히 변형하여 사용할 수 있다.There is no particular limitation on the method for preparing the polypropylene resin composition according to the embodiment of the present invention, and the method for preparing the polypropylene resin composition known in the art to which the present invention belongs may be used as it is or with appropriate modifications.
예를 들어, 위에서 언급한 조성물의 각 성분들을 필요한 양만큼 니더(kneader), 롤(roll), 밴버리 믹서(Banbury mixer) 등의 혼련기 또는 1축/2축 압출기 등에 투입한 후 이들 기기들을 사용하여 투입된 원료들을 블렌딩하는 방법에 의해 본 발명의 폴리프로필렌 수지 조성물을 제조할 수 있다.For example, after adding the necessary amounts of each component of the above-mentioned composition to a kneader, a roll, a kneader such as a Banbury mixer, or a single-screw / twin-screw extruder, use these devices The polypropylene resin composition of the present invention can be prepared by blending the input raw materials.
본 발명의 다른 구현예에 따라서, 본 발명의 폴리프로필렌 수지 조성물을 성형하여 제조되는 폴리프로필렌 수지 성형품이 제공된다.According to another embodiment of the present invention, a polypropylene resin molded article manufactured by molding the polypropylene resin composition of the present invention is provided.
본 발명의 구현예에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물로부터 성형품을 제조하는 방법에 특별한 제한은 없으며, 본 발명이 속하는 기술분야에 공지된 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 구현예에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물을 사출성형, 압출성형, 캐스팅성형 등의 통상적인 방법으로 성형하여 폴리프로필렌 수지 성형품을 제조할 수 있다.There is no particular limitation on the method for preparing a molded article from the polypropylene resin composition according to the embodiment of the present invention, and a method known in the art to which the present invention pertains may be used. For example, a polypropylene resin molded article may be manufactured by molding the polypropylene resin composition according to an embodiment of the present invention by a conventional method such as injection molding, extrusion molding, or casting molding.
본 발명의 구체예에서, 폴리프로필렌 수지 성형품은 자동차 내·외장 부품, 전자 및 가전 제품의 부품, 건축 및 산업용 자재로 구성되는 군으로부터 선택될 수 있으나, 이들로 특별히 제한되는 것은 아니다.In an embodiment of the present invention, the polypropylene resin molded article may be selected from the group consisting of automobile interior and exterior parts, electronic and home appliance parts, building and industrial materials, but is not particularly limited thereto.
더 구체적으로, 폴리프로필렌 수지 성형품이 도어 트림, 필라 트림 및 크래쉬 패드로 구성되는 군으로부터 선택되는 자동차 내장재일 수 있다.More specifically, the polypropylene resin molded article may be an automobile interior material selected from the group consisting of door trims, pillar trims, and crash pads.
실시예Example
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.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through Examples and Comparative Examples. However, the following examples are only for exemplifying the present invention, and the scope of the present invention is not limited only to these.
실시예와 비교예에서 아래와 같은 수지 및 화합물을 표 1에 표시된 함량(단위: 중량부)으로 사용하였다.In Examples and Comparative Examples, the following resins and compounds were used in amounts (unit: parts by weight) shown in Table 1.
A1: 결정성 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체(용융지수 60 g/10분, 용제 추출물 10~15 중량%, 한화토탈 BI871)A1: crystalline ethylene-propylene block copolymer (melting index 60 g/10 min, solvent extract 10-15% by weight, BI871 from Hanwha Total)
B1: 에틸렌-1-옥텐 고무(고유점도 1.43 ㎗/g, 용융지수 1 g/10분, DOW ENGAGE8842)B1: ethylene-1-octene rubber (intrinsic viscosity 1.43 dl/g, melt index 1 g/10 min, DOW ENGAGE8842)
C1: 원형 탤크(직경 0.5~1 ㎛, 종횡비 1~3, 밀도 2.8 g/㎤, KOCH KC-5000)C1: Circular talc (diameter 0.5-1 μm, aspect ratio 1-3, density 2.8 g/cm 3 , KOCH KC-5000)
D1: 장축의 평균 길이가 0.3~1.5 ㎜인 PET 플레이크D1: PET flakes with an average length of the long axis of 0.3 to 1.5 mm
E1: 평균 직경이 15~20 ㎛, 평균 길이가 0.5~1.0 ㎜인 탄소 섬유E1: carbon fiber with an average diameter of 15 to 20 μm and an average length of 0.5 to 1.0 mm
F1: 평균 길이가 0.3~1 ㎜, 평균 직경이 0.1~0.5 ㎜인 셀룰로오스 섬유F1: Cellulose fibers having an average length of 0.3 to 1 mm and an average diameter of 0.1 to 0.5 mm
F2: 평균 입자 크기가 100 ㎛인 적갈색 송이석F2: reddish-brown matsutake having an average particle size of 100 μm
시험예test example
위 표 1과 같은 함량(단위: 중량부)의 수지들과 첨가제를 이축 스크루 압출기에서 200℃의 온도에서 용융 블렌딩하여 펠렛화한 후, 사출 성형기를 이용하여 190~245℃의 온도에서 ISO 규격의 시편으로 성형하였다.Resins and additives of the contents (unit: parts by weight) as shown in Table 1 above are melt-blended and pelletized at a temperature of 200 ° C in a twin screw extruder, and then pelletized using an injection molding machine at a temperature of 190 ~ 245 ° C. It was molded into a specimen.
각 실시예 및 비교예에서 얻어진 조성물 및 시편의 특성을 아래와 같은 방법으로 측정하였다.The properties of the compositions and specimens obtained in each Example and Comparative Example were measured in the following manner.
(1) 용융지수(melt index; MI; g/10분)(1) melt index (MI; g/10 min)
ISO 1133에 따라서 230℃에서 2.16 ㎏의 하중으로 측정하였다.Measurements were made at 230° C. according to ISO 1133 with a load of 2.16 kg.
(2) 굴곡탄성율(MPa)(2) Flexural modulus (MPa)
ISO 178에 따라서 10 ㎜/min 조건하에서 측정하였다.It was measured under the condition of 10 mm/min according to ISO 178.
(3) IZOD 충격강도(kJ/㎡)(3) IZOD impact strength (kJ/㎡)
ISO 180에 따라서 45±1°, rN = 0.25±0.05 ㎜ 노치(notched) 조건으로 상온에서 측정하였다.According to ISO 180, it was measured at room temperature under conditions of 45±1° and rN = 0.25±0.05 mm notched.
(4) 섬유 질감(4) Textile texture
사출 성형기를 이용하여 190~245℃의 온도에서 사출 성형하고, 평판 시편은 FMVSS 규격 시편, 부식 시편은 현대기아차의 내장재용 부식 시편(HL-225)을 사용하였다.Injection molding was performed using an injection molding machine at a temperature of 190 to 245 ° C, and the FMVSS standard specimen was used as the flat specimen, and the corrosion specimen for interior materials of Hyundai Kia Motors (HL-225) was used as the corrosion specimen.
평판 시편 및 부식 시편을 육안 평가 방법으로 측정하였다.Flat specimens and corrosion specimens were measured by a visual evaluation method.
매우 양호: ◎, 양호: ○; 보통: △, 불량: Хvery good: ◎, good: ○; Normal: △, Poor: Х
(베이지색)textile texture
(beige)
(짙은 회색)textile texture
(dark gray)
위 표 1 및 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 범위에 속하는 실시예의 폴리프로필렌 수지 조성물의 경우, 베이지색과 짙은 회색 모두에서 섬유 질감의 발현력이 우수하였고, 비교예의 경우에 비해 물성의 저하가 적었다.As can be seen from Tables 1 and 2 above, in the case of the polypropylene resin compositions of Examples falling within the scope of the present invention, the ability to express fiber texture in both beige and dark gray was excellent, and compared to the case of Comparative Examples, the physical properties degradation was small.
반면, 섬유 질감 발현 첨가제로서 셀룰로오스 섬유 및/또는 화산석을 사용한 비교예 1 내지 3의 경우, 베이지색에서는 첨가제 함량이 증가할수록 섬유 질감이 좋아진 반면, 물성이 저하되었다. 또한, 짙은 회색에서는 섬유 질감이 발현되지 않았다.On the other hand, in the case of Comparative Examples 1 to 3 using cellulose fiber and/or volcanic stone as a fiber texture developing additive, in beige, the fiber texture improved as the additive content increased, but the physical properties deteriorated. In addition, the fiber texture was not expressed in dark gray.
섬유 질감 발현 첨가제로서 탄소 섬유만 사용한 비교예 4와 5의 경우, 짙은 회색에서 섬유 질감이 발현되지 않았다. 또한, 섬유 질감 발현 첨가제로서 플라스틱 플레이크만 사용한 비교예 6과 7의 경우, 베이지색에서 섬유 질감이 상대적으로 좋지 않았다.In the case of Comparative Examples 4 and 5 using only carbon fiber as a fiber texture developing additive, the fiber texture was not expressed in dark gray. In addition, in the case of Comparative Examples 6 and 7 using only plastic flakes as a fiber texture developing additive, the fiber texture was relatively poor in beige.
따라서, 본 발명의 범위에 속하는 실시예에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물은 다양한 색상에 적용 가능하고 개선된 섬유 질감의 발현력을 갖는 한편 우수한 성형성 및 내충격성 가지므로, 이로부터 제조되는 성형품은 자동차 내·외장 부품, 전자 및 가전 제품의 부품, 건축 및 산업용 자재 등에 효과적으로 사용될 수 있다.Therefore, the polypropylene resin composition according to the embodiment falling within the scope of the present invention is applicable to various colors and has improved fiber texture expression ability while having excellent moldability and impact resistance, so a molded article manufactured therefrom can be used in automobiles. ·It can be effectively used for exterior parts, electronic and home appliance parts, building and industrial materials, etc.
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