KR20230163170A - Polypropylene resin composition, manufacturing method for same and article comprising same - Google Patents
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Abstract
본 명세서는 폴리프로필렌 수지; 및 평균 길이가 5mm 내지 30mm인 유리섬유를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것이다.This specification includes polypropylene resin; and a polypropylene resin composition containing glass fibers with an average length of 5 mm to 30 mm, a manufacturing method thereof, and a molded article containing the same.
Description
본 명세서는 폴리프로필렌 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것이다.This specification relates to a polypropylene resin composition, a method of manufacturing the same, and a molded article containing the same.
최근 전기자동차, 자율주행차를 중심으로 하는 미래자동차 산업이 4차 산업혁명의 핵심 산업으로의 급부상하고 있는 와중에 배출가스 규제를 통한 환경부담 경감 등의 문제 또한 대두되었다. 이에, 차량 경량화가 자동차 산업에서 가장 중요한 화두가 되었고, 특히 차량 바디 부품류의 경우 기존 강철(steel)을 대체할 플라스틱 복합재료의 개발에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다.Recently, while the future automobile industry, centered on electric vehicles and self-driving cars, is rapidly emerging as a core industry of the 4th Industrial Revolution, issues such as reducing environmental burden through emission regulations have also emerged. Accordingly, vehicle lightweighting has become the most important topic in the automobile industry, and research is actively underway on the development of plastic composite materials to replace existing steel, especially in the case of vehicle body parts.
차량 바디 부품 중 테일게이트(Tailgate)는 웨건(wagon)이나 SUV 같은 차량의 트렁크 도어에 해당하는 부품이다. 테일게이트는 유리(Glazing)을 제외한 패널(Panel)의 중량이 20kg 이상으로, 경량화가 매우 절실한 부품이다. 현재, 플라스틱이 적용된 테일게이트는 유럽 및 일본을 중심으로 양산화가 진행중에 있다.Among vehicle body parts, the tailgate is a part that corresponds to the trunk door of vehicles such as wagons or SUVs. The tailgate's panel, excluding glazing, weighs more than 20 kg, making it a part that desperately needs to be lightweight. Currently, mass production of plastic-applied tailgates is underway, mainly in Europe and Japan.
플라스틱 테일게이트에서는 인너판넬(Inner panel)이 강성, 강도 및 치수 안정성의 기여도가 가장 높다. 플라스틱 테일게이트 인너판넬의 강도 및 강성을 높이기 위해 열경화성수지인 불포화폴리에스테르와 유리섬유가 복합화된 SMC(Sheet mold compounds), 폴리프로필렌과 장섬유 유리섬유가 복합화된 LFT(Long fiber thermoplastic ; 이하 LFT) 등이 개발되었다.In plastic tailgates, the inner panel contributes the most to rigidity, strength, and dimensional stability. To increase the strength and rigidity of the plastic tailgate inner panel, SMC (Sheet mold compounds) is a composite of unsaturated polyester, a thermosetting resin, and glass fiber, and LFT (Long fiber thermoplastic; hereinafter LFT) is a composite of polypropylene and long fiber glass fiber. etc. have been developed.
그러나 LFT granule의 경우 인발 성형(Pultrusion) 공정을 통해 제조되는데, 이때 보강섬유 수천 가닥 사이에 각종 열가소성 수지를 용융 함침(Impregnation) 된다. 함침도에 따라 제품의 품질이 좌우되어 기술적 난이도가 높을 뿐만 아니라 제조에 필요한 설비가 고가이다.However, in the case of LFT granules, they are manufactured through a pultrusion process, where various thermoplastic resins are melted and impregnated between thousands of strands of reinforcing fibers. The quality of the product depends on the degree of impregnation, so not only is the technical difficulty high, but the equipment required for manufacturing is expensive.
플라스틱 복합재료의 기계적 물성은 섬유의 길이에 비례하며 일반적으로 1.0 mm 이상에서는 95% 이상의 물성 발현이 가능한 것으로 알려져 있다. LFT(Long fiber thermoplastic)의 경우 6.0 mm 이상의 섬유길이를 보유하고 있어 고강성 플라스틱 부품에 유리하지만, LFT도 사출 조건 및 금형 구조에 따라 섬유 길이가 짧아질 수 있을 뿐만 아니라 SFT(Short fiber thermoplastic)에 비해 수지의 용융 온도와 금형 게이트 사이즈의 증가, 배압(back pressure)과 사출속도의 감소 및 이와 연계된 부품의 단가 상승 등의 공정성이 떨어진다는 단점이 있다.The mechanical properties of plastic composite materials are proportional to the length of the fiber, and it is generally known that over 95% of the properties can be expressed at 1.0 mm or more. In the case of LFT (Long fiber thermoplastic), it has a fiber length of 6.0 mm or more, which is advantageous for high-rigidity plastic parts. However, LFT can also have a shorter fiber length depending on injection conditions and mold structure, and is also used in SFT (Short fiber thermoplastic). Compared to this, it has the disadvantage of being less fair, such as an increase in the melting temperature of the resin and mold gate size, a decrease in back pressure and injection speed, and an increase in the unit price of the parts associated with it.
따라서, 물성 증대와 공정 성능이 모두 최적화된 기술 개발이 필요하다.Therefore, there is a need to develop technology that optimizes both physical properties and process performance.
본 명세서는 폴리프로필렌 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것이다.This specification relates to a polypropylene resin composition, a method of manufacturing the same, and a molded article containing the same.
본 발명의 일 실시상태는 폴리프로필렌 수지; 및 평균 길이가 5mm 내지 30mm인 유리섬유를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.One embodiment of the present invention is a polypropylene resin; and a polypropylene resin composition containing glass fibers having an average length of 5 mm to 30 mm.
본 발명의 다른 실시상태는 폴리프로필렌 수지; 및 평균 길이가 5mm 내지 30mm인 유리섬유를 혼합하는 단계를 포함하는 것인 상술한 폴리프로필렌 수지 조성물의 제조방법을 제공한다.Another embodiment of the present invention is polypropylene resin; and mixing glass fibers with an average length of 5 mm to 30 mm.
본 발명의 다른 실시상태는 상술한 폴리프로필렌 수지 조성물을 포함하는 성형품을 제공한다.Another embodiment of the present invention provides a molded article containing the polypropylene resin composition described above.
본 발명의 일 실시상태에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물을 사용하여 압출 하는 경우, 유리섬유의 파괴가 적으며 성형품 상에서 유리섬유의 길이가 길다. 따라서, 본 발명의 폴리프로필렌 수지 조성물로부터 압출된 성형품의 물성, 특히 강성이 우수하다.When extruding using the polypropylene resin composition according to an exemplary embodiment of the present invention, the destruction of glass fibers is small and the length of glass fibers in the molded product is long. Therefore, the physical properties, especially rigidity, of the molded product extruded from the polypropylene resin composition of the present invention are excellent.
도 1은 본 발명의 일 실시상태에 따른 실시예 2의 펠릿의 사진이다.Figure 1 is a photograph of the pellet of Example 2 according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 명세서에 대해 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, this specification will be described in more detail.
본 발명의 일 실시상태는 폴리프로필렌 수지; 및 평균 길이가 5mm 내지 30mm인 유리섬유를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.One embodiment of the present invention is a polypropylene resin; and a polypropylene resin composition containing glass fibers having an average length of 5 mm to 30 mm.
본 발명은 기존에 사용되고 있는 SFT(Short Fiber Thermoplastic) 제조 공정의 컴파운딩 기술에서의 최적 스크류 기술; 및 미들 유리섬유(middle glass fiber)를 적용하여, 물성을 증가시키면서 공정 성능 또한 향상시킬 수 있다.The present invention provides optimal screw technology in the compounding technology of the existing SFT (Short Fiber Thermoplastic) manufacturing process; And by applying middle glass fiber, process performance can also be improved while increasing physical properties.
본 발명은 미들 유리섬유(middle glass fiber)를 적용하여 압출기에서 유리섬유 파괴를 최소화하면서 잔존하는 유리섬유의 길이를 늘여 강도를 높인다. 또한 압출공정시 커터(cutter)의 블레이드(blade) 나이프(rotary knife) 수를 최소화하여 펠릿(pellet) 길이를 종래의 3 mm ~ 4 mm 사이즈에서 12mm로 늘인다. 따라서, 사출성형 후 성형품 상에서 유리섬유의 길이를 최대화하여 강성을 확보할 수 있다. 본 발명의 GF(Glass Fiber) 복합수지는 S플라스틱 테일게이트에 사용될 수 있다.The present invention applies middle glass fiber to increase strength by increasing the length of the remaining glass fiber while minimizing glass fiber destruction in the extruder. Additionally, during the extrusion process, the number of cutter blades and rotary knives is minimized to increase the pellet length from the conventional 3 mm to 4 mm size to 12 mm. Therefore, rigidity can be secured by maximizing the length of the glass fiber on the molded product after injection molding. The GF (Glass Fiber) composite resin of the present invention can be used in S plastic tailgates.
또한, 본 발명자들은 SFT 제조 공정에 사용되는 컴파운딩(compounding) 설비에서 미들 유리섬유의 파괴를 최소화하는 동시에 분산성을 향상시킬 수 있는 최적의 스크류 조합(screw configuration)을 발견하였다.Additionally, the present inventors discovered an optimal screw configuration that can minimize the destruction of middle glass fibers and improve dispersibility in compounding equipment used in the SFT manufacturing process.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리프로필렌 수지 조성물은 유리섬유를 포함함으로써, 폴리프로필렌 수지의 경량성은 유지하되, 기계적 강도를 크게 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 상기 유리섬유는 폴리프로필렌 수지와 복합화되어, 수지의 기계적 강도를 크게 향상시킬 수 있다.In one embodiment of the present invention, the polypropylene resin composition includes glass fibers, thereby maintaining the lightweight properties of the polypropylene resin and greatly improving the mechanical strength. Specifically, the glass fiber can be complexed with polypropylene resin, greatly improving the mechanical strength of the resin.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유리섬유의 평균입경이 0.01 mm 내지 1 mm, 0.01 mm 내지 0.015 m, 0.01 mm 내지 0.012 mm, 또는 0.01 mm 내지 0.011 mm 일 수 있다. 상기 유리섬유의 평균입경의 측정 방법은 시편을 -30℃ 상태에서 단면을 내어 시편내에 유리섬유의 입경을 SEM으로 측정한 것이다. 상기 수치 범위에서, 유리섬유가 포함된 폴리프로필렌 수지 조성물의 흐름성을 방해하지 않으며, 기계적 강도를 효과적으로 향상시킬 수 있다.In one embodiment of the present invention, the average particle diameter of the glass fiber may be 0.01 mm to 1 mm, 0.01 mm to 0.015 m, 0.01 mm to 0.012 mm, or 0.01 mm to 0.011 mm. The method of measuring the average particle diameter of the glass fiber is to cut a cross section of the specimen at -30°C and measure the particle diameter of the glass fiber within the specimen using SEM. Within the above numerical range, the flowability of the polypropylene resin composition containing glass fiber is not disturbed and the mechanical strength can be effectively improved.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유리섬유의 평균길이가 5 mm 내지 30 mm 일 수 있다. 구체적으로, 5mm 내지 20mm, 5mm 내지 16mm, 6mm 내지 12mm, 7mm 내지 10mm, 또는 8mm 내지 9mm일 수 있다. 상기 수치 범위에서, 잔존하는 유리섬유 수를 늘여 기계적 강도를 향상시킬 수 있다.In one embodiment of the present invention, the average length of the glass fiber may be 5 mm to 30 mm. Specifically, it may be 5mm to 20mm, 5mm to 16mm, 6mm to 12mm, 7mm to 10mm, or 8mm to 9mm. Within the above numerical range, mechanical strength can be improved by increasing the number of remaining glass fibers.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유리섬유의 함량이 상기 폴리프로필렌 수지 조성물 총 중량 100 중량부를 기준으로 15 중량부 내지 50 중량부, 또는 30 중량부 내지 50 중량부이다. 상기 수치 범위에서, 유리섬유가 포함된 폴리프로필렌 수지 조성물의 흐름성을 방해하지 않으며, 기계적 강도를 효과적으로 향상시킬 수 있다.In one embodiment of the present invention, the content of the glass fiber is 15 parts by weight to 50 parts by weight, or 30 parts by weight to 50 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total weight of the polypropylene resin composition. Within the above numerical range, the flowability of the polypropylene resin composition containing glass fiber is not disturbed and the mechanical strength can be effectively improved.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유리섬유는 E 유리섬유, C 유리섬유, A 유리섬유, H 유리섬유, G 유리섬유 또는 S 유리섬유일 수 있다. 또한, 유리섬유는 상기 종류 2종 이상을 병용할 수도 있다.In one embodiment of the present invention, the glass fiber may be E glass fiber, C glass fiber, A glass fiber, H glass fiber, G glass fiber, or S glass fiber. Additionally, two or more of the above types of glass fibers may be used in combination.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유리섬유는 S 유리섬유일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the glass fiber may be S glass fiber.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리프로필렌(PP)은 단일중합체(homopolymer), 공중합체(copolymer), 랜덤 공중합체(random copolymer), 블록 공중합체(block copolymer) 종류 불문하고, 당해 업계에서 통상적으로 사용하는 것을 사용할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the polypropylene (PP) is a homopolymer, copolymer, random copolymer, or block copolymer, regardless of the type, and is used in the industry. You can use what you normally use.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 프로필렌의 용융지수(Melting Index; MI)는 5 g/10 min 내지 60 g/10 min, 10 g/10 min 내지 40 g/min이다. 상기 용융지수(MI)는 ASTM D1238에 따라 하중 2160g, 온도 230 ℃에서 2.095mm 직경의 오리피스를 10분 동안 통과하는 PP의 무게로 정의된다.In one embodiment of the present invention, the melting index (MI) of the propylene is 5 g/10 min to 60 g/10 min, and 10 g/10 min to 40 g/min. The melt index (MI) is defined as the weight of PP passing through an orifice with a diameter of 2.095 mm for 10 minutes at a load of 2160 g and a temperature of 230 ° C. according to ASTM D1238.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리프로필렌 수지 조성물은 상용화제, 산화방지제, 활제, 염료, 안료 및 고무 중 1 이상을 포함한다.In one embodiment of the present invention, the polypropylene resin composition includes one or more of a compatibilizer, antioxidant, lubricant, dye, pigment, and rubber.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리프로필렌 수지 조성물은 상용화제, 산화방지제, 활제 및 안료를 포함한다.In one embodiment of the present invention, the polypropylene resin composition includes a compatibilizer, an antioxidant, a lubricant, and a pigment.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리프로필렌 수지 조성물 총 중량 100 중량부 기준으로,In one embodiment of the present invention, based on 100 parts by weight of the total weight of the polypropylene resin composition,
폴리프로필렌 수지의 함량은 30 중량부 내지 85 중량부이고,The content of polypropylene resin is 30 parts by weight to 85 parts by weight,
유리섬유의 함량은 15 중량부 내지 50 중량부이고,The content of glass fiber is 15 to 50 parts by weight,
상용화제의 함량은 2 중량부 내지 8 중량부이고,The content of the compatibilizer is 2 to 8 parts by weight,
산화방지제의 함량은 0.01 중량부 내지 0.3 중량부이고,The content of antioxidant is 0.01 to 0.3 parts by weight,
활제의 함량은 0.01 중량부 내지 0.03 중량부이고,The content of the lubricant is 0.01 to 0.03 parts by weight,
안료의 함량은 0.1 중량부 내지 3 중량부이다.The content of the pigment is 0.1 to 3 parts by weight.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리프로필렌 수지 조성물은 상용화제를 포함함으로써, 조성물의 습윤성 및 함침성을 향상시키고, 기계적 강도를 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 상기 유리섬유가 폴리프로필렌 수지에 잘 복합되도록 하여, 본 발명이 의도하고자 하는 목적을 달성할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the polypropylene resin composition can improve wettability and impregnation of the composition and improve mechanical strength by including a compatibilizer. Specifically, by allowing the glass fiber to be well composited with the polypropylene resin, the intended purpose of the present invention can be achieved.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 반응성 상용화제는 2-(3,4 에폭시사이클로헥실) 에틸트리메톡시실란 [2-(3,4 epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 3-글리시톡시프로필 메틸다이메톡시실란 [3-glycidoxypropyl methyldimethoxysilane], 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란 [3-glycidoxypropyl trimethoxysilane], 3-글리시독시프로필 트리에톡시실란 [3-glycidoxypropyl triethoxysilane], [N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란 N-2-(aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane], N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란 [N-2-(aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane], 3-아미노프로필트리메톡시실란 [3-aminopropyltrimethoxysilane], 3-아미노프로필트리에톡시실란 [3-aminopropyltriethoxysilane], 3-트리에톡시실릴-N-(1,3 디메틸-부틸리덴)프로필아민 [3-triethoxysilyl-N-(1,3 dimethyl-butylidene)propylamine], N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란 [N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane], N-(비닐벤질)-2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란 하이드로클로라이드 [N-(vinylbenzyl)-2-aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride], N-(비닐벤질)-2-아미노에틸-3-아미노프로필트리메톡시실란 하이드로클로라이드 [N-(vinylbenzyl)-2-aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride] 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the reactive compatibilizer is 2-(3,4 epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane [2-(3,4 epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 3-glycythoxypropyl methyldimethoxy Silane [3-glycidoxypropyl methyldimethoxysilane], 3-glycidoxypropyl trimethoxysilane [3-glycidoxypropyl trimethoxysilane], 3-glycidoxypropyl triethoxysilane [3-glycidoxypropyl triethoxysilane], [N-2-(aminoethyl )-3-Aminopropylmethyldimethoxysilane N-2-(aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane], N-2-(aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane [N-2-(aminoethyl)-3 -aminopropyltrimethoxysilane], 3-aminopropyltrimethoxysilane [3-aminopropyltrimethoxysilane], 3-aminopropyltriethoxysilane [3-aminopropyltriethoxysilane], 3-triethoxysilyl-N-(1,3 dimethyl-butylidene ) Propylamine [3-triethoxysilyl-N-(1,3 dimethyl-butylidene)propylamine], N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane [N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane], N-(vinylbenzyl)- 2-aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride [N-(vinylbenzyl)-2-aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride], N-(vinylbenzyl)-2-aminoethyl-3-aminopropyltri It may include one or more selected from the group consisting of methoxysilane hydrochloride [N-(vinylbenzyl)-2-aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride] and combinations thereof.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 안료는 카본블랙 마스터배치 일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the pigment may be carbon black masterbatch.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 70℃의 온도, 21.6kg의 하중 하에서 측정된 유동지수가 1g/10분 이상일 수 있다. 구체적으로, 1g/10분 내지 50g/10분, 1g/10분 내지 10g/10분, 1g/10분 내지 5g/10분, 또는 1g/10분 내지 3g/10분일 수 있다. 상기 수치 범위에서, 조성물의 유동성이 우수하게 유지되며, 외관이 뛰어나고, 강도가 우수한 성형품을 얻을 수 있다.In one embodiment of the present invention, the flow index measured at a temperature of 70°C and a load of 21.6 kg may be 1 g/10 min or more. Specifically, it may be 1 g/10 min to 50 g/10 min, 1 g/10 min to 10 g/10 min, 1 g/10 min to 5 g/10 min, or 1 g/10 min to 3 g/10 min. Within the above numerical range, excellent fluidity of the composition is maintained, and a molded article with excellent appearance and excellent strength can be obtained.
본 발명의 또 다른 실시예는 폴리프로필렌 수지; 및 평균 길이가 5mm 내지 30mm인 유리섬유를 혼합하는 단계를 포함하는 것인 상술한 폴리프로필렌 수지 조성물의 제조방법을 제공한다.Another embodiment of the present invention is polypropylene resin; and mixing glass fibers with an average length of 5 mm to 30 mm.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유리섬유는 유리섬유 집속물의 형태로 공급될 수 있다. 상기 유리섬유의 집속개수는 900 내지 1,500개, 보다 바람직하게는 900 내지 1,100개일 수 있다. 상기 수치 범위에서 유리섬유의 분산성과 공정성이 개선될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the glass fibers may be supplied in the form of glass fiber bundles. The number of bundles of the glass fibers may be 900 to 1,500, more preferably 900 to 1,100. Within the above numerical range, the dispersibility and fairness of glass fiber can be improved.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리프로필렌 수지; 및 유리섬유의 공급은 전동 피더(feeder) 또는 포퍼(popper)를 사용할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the polypropylene resin; And the glass fiber can be supplied using an electric feeder or popper.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 혼합물을 혼련하는 혼련 단계; 및 상기 혼합물을 압출하는 압출 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, a kneading step of kneading the mixture; And it may include an extrusion step of extruding the mixture.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 혼련 단계; 또는 압출 단계는 용융혼련 압출기를 사용할 수 있으며, 2개 이상의 원료 공급구를 포함할 수 있다. 이때, 상기 폴리프로필렌 수지; 및 유리섬유는 동일 또는 상이한 공급구로부터 공급될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the kneading step; Alternatively, the extrusion step may use a melt-kneading extruder and may include two or more raw material supply ports. At this time, the polypropylene resin; and glass fiber may be supplied from the same or different supply ports.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 혼련 단계는 180℃ 이상의 온도 및 200rpm 이상의 속도에서 수행될 수 있다. 상기 온도는 180℃내지 200℃일 수 있고, 속도는 200rpm 내지 300rpm 또는 200rpm 내지 250rpm일 수 있다. 상기 온도는 혼련 단계가 수행되는 압출기 내부의 온도를 의미하며, 상기 속도는 압출기 스크류의 분당 회전수(rpm)을 의미한다. 상기 온도 범위에서, 압출기 내 온도가 충분한 체류시간 동안 초고분자량 폴리프로필렌 수지의 용융점(Tm이 약 170℃ 이상의 온도로 유지되므로 폴리프로필렌 수지가 충분히 용융될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the kneading step may be performed at a temperature of 180°C or higher and a speed of 200 rpm or higher. The temperature may be 180°C to 200°C, and the speed may be 200rpm to 300rpm or 200rpm to 250rpm. The temperature refers to the temperature inside the extruder where the kneading step is performed, and the speed refers to the number of revolutions per minute (rpm) of the extruder screw. In the above temperature range, the melting point (Tm) of the ultra-high molecular weight polypropylene resin is maintained at a temperature of about 170° C. or higher for a sufficient residence time in the extruder, so that the polypropylene resin can be sufficiently melted.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 압출 단계는 나이프 개수가 5개 내지 50개, 5개 내지 15개, 또는 5개 내지 10개인 블레이드(blade)를 사용한다. 로터리 나이프(rotary knife)의 개수가 적어져 펠릿의 길이를 늘릴 수 있다. 구체적으로 평균 길이가 3mm 내지 20mm인 펠릿, 8mm 내지 20mm인 펠릿, 또는 8mm 내지 15mm인 펠릿을 제조할 수 있다. 펠릿을 12mm로 조정하여 성형품의 물성에 영향을 미치는 유리섬유 수를 증가시킨다.In one embodiment of the present invention, the extrusion step uses blades having 5 to 50 knives, 5 to 15 knives, or 5 to 10 knives. By reducing the number of rotary knives, the length of the pellet can be increased. Specifically, pellets with an average length of 3 mm to 20 mm, pellets of 8 mm to 20 mm, or pellets of 8 mm to 15 mm can be produced. Adjust the pellet to 12mm to increase the number of glass fibers that affect the physical properties of the molded product.
본 발명의 또 다른 실시상태는 상술한 폴리프로필렌 수지 조성물을 포함하는 성형품을 제공한다. 상기 성형품의 적용 분야는 차량용 부품이다. 구체적으로 상기 성형품은 자동차 테일게이트에 사용된다.Another embodiment of the present invention provides a molded article containing the polypropylene resin composition described above. The application field of the molded product is automotive parts. Specifically, the molded product is used in automobile tailgates.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 성형품의 ASTM D638에 따라 측정된 인장강도가 800kg/cm2 이상일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the tensile strength of the molded product measured according to ASTM D638 may be 800 kg/cm 2 or more.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 성형품의 ASTM D256 규격에 따라 측정된 충격강도 7 kg*?*cm/cm 이상일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the impact strength of the molded product measured according to the ASTM D256 standard may be 7 kg*?*cm/cm or more.
이하, 실시예를 통해 본 발명을 설명하기로 한다. 다만, 본 발명의 권리 범위가 하기 실시예 범위로 한정되는 것은 아니며, 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위해 도입되는 것이다.Hereinafter, the present invention will be described through examples. However, the scope of the present invention is not limited to the scope of the following examples, and are introduced to explain the present invention in more detail.
비교예 1 및 실시예 1: 유리 섬유 길이Comparative Example 1 and Example 1: Glass Fiber Length
하기 표 1과 같은 중량비로 이축압출기에 투입하여 일련의 용융 및 혼련 공정을 실시함으로써, 폴리프로필렌 수지 조성물을 제조하고, 압출하였다. 이때의 운전 조건은 하기 표 2와 같으며, 압출기는 SM 플라텍 설비를 사용하였고, 압출기 meter는 42mm, L/D 36의 twin screw extruder를 사용하고, 유리섬유 피더로는 K-TRON BELT FEEDER를 사용하였다. 이때, 제조된 비교예 1 및 실시예 1의 펠릿의 길이는 4mm이다.A polypropylene resin composition was prepared and extruded by putting it into a twin-screw extruder at the weight ratio shown in Table 1 below and performing a series of melting and kneading processes. The operating conditions at this time are as shown in Table 2 below. The extruder used SM platec equipment, the extruder meter used a twin screw extruder of 42mm and L/D 36, and the glass fiber feeder used a K-TRON BELT FEEDER. used. At this time, the length of the pellets produced in Comparative Example 1 and Example 1 was 4 mm.
(MI: 30 g/10 min)LOTTE J170
(MI: 30 g/10 min)
(4 mm)NEG T-480
(4mm)
(9 mm)TAISAN HM5387
(9mm)
실시예 2: 커터 나이프 개수(펠릿 길이)에 따른 물성 비교Example 2: Comparison of physical properties according to the number of cutter knives (pellet length)
상기 실시예 1과 동일하게 폴리프로필렌 수지 조성물을 제조하고 압출하되, 나이프의 날 수를 8개로 변경하였다. 이때, 제조된 실시예 2의 펠릿을 도 1에 표시하였으며. 펠릿의 길이는 9mm이다.A polypropylene resin composition was prepared and extruded in the same manner as in Example 1, but the number of knife blades was changed to 8. At this time, the pellets prepared in Example 2 are shown in Figure 1. The length of the pellet is 9mm.
<실험 방법><Experiment method>
아래 측정 방법에 따라 각 성형품의 물성을 테스트하였다.The physical properties of each molded product were tested according to the measurement method below.
1) 인장강도(kg/cm2) : ASTM D638 (시편의 파단시까지 최대강도를 측정)1) Tensile strength (kg/cm 2 ): ASTM D638 (measures the maximum strength until the specimen breaks)
2) 신율(%): ASTM D638 (시편의 파단시까지 연성 특성을 측정)2) Elongation (%): ASTM D638 (Measuring ductility properties until specimen fracture)
3) 굴곡강도(kg/cm2): ASTM D790 (시편으로부터 발생되는 최대 강도 측정)3) Flexural strength (kg/cm 2 ): ASTM D790 (measurement of maximum strength generated from specimen)
4) 굴곡탄성율(kg/cm2): ASTM D790 (시편에 가해진 응력과 변형도가 응력에 선비례하는 영역에서 가해진 응력이 만드는 변형도에 대한 비율 측정)4) Flexural modulus (kg/cm 2 ): ASTM D790 (Measuring the ratio of the stress applied to the specimen to the strain created by the applied stress in the area where the strain is linearly proportional to the stress)
5) 충격강도(kg*cm/cm): ASTM D256 (Notched)5) Impact strength (kg*cm/cm): ASTM D256 (Notched)
<실험예 1><Experimental Example 1>
유리 섬유의 길이에 따른 물성을 비교한 것을 하기 표 3에 표시하였다.A comparison of physical properties according to the length of glass fiber is shown in Table 3 below.
<실험예 2><Experimental Example 2>
커터 나이프의 개수(펠릿 길이)에 따른 물성을 비교한 것을 하기 표 4에 표시하였다.A comparison of physical properties according to the number of cutter knives (pellet length) is shown in Table 4 below.
표 3로부터 본원 발명의 실시예 1은 굴곡강도, 굴곡탄성률 및 충격강도가 증가함을 알 수 있고. 표 4로부터 블레이드의 나이프 개수가 적은 실시예 2의 펠릿의 물성이 좋아짐을 알 수 있다.From Table 3, it can be seen that Example 1 of the present invention has increased flexural strength, flexural modulus, and impact strength. From Table 4, it can be seen that the physical properties of the pellets of Example 2 with a small number of blade knives are improved.
Claims (14)
평균 길이가 5mm 내지 30mm인 유리섬유를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물.polypropylene resin; and
A polypropylene resin composition comprising glass fibers having an average length of 5 mm to 30 mm.
상기 유리섬유의 평균길이가 6mm 내지 12mm인 것인 폴리프로필렌 수지 조성물.In claim 1,
A polypropylene resin composition wherein the average length of the glass fibers is 6mm to 12mm.
상기 유리섬유의 함량이 상기 폴리프로필렌 수지 조성물 총 중량 100 중량부를 기준으로 15 중량부 내지 50 중량부인 것인 폴리프로필렌 수지 조성물.In claim 1,
A polypropylene resin composition in which the content of the glass fiber is 15 parts by weight to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the total weight of the polypropylene resin composition.
상기 유리섬유는 S 유리섬유인 것인 폴리프로필렌 수지 조성물.In claim 1,
A polypropylene resin composition wherein the glass fiber is S glass fiber.
상기 폴리프로필렌 수지 조성물은 상용화제, 산화방지제, 활제, 염료, 안료 및 고무 중 1 이상을 포함하는 것인 폴리프로필렌 수지 조성물.In claim 1,
The polypropylene resin composition includes one or more of a compatibilizer, antioxidant, lubricant, dye, pigment, and rubber.
상기 상용화제는 2-(3,4 에폭시사이클로헥실) 에틸트리메톡시실란 [2-(3,4 epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 3-글리시톡시프로필 메틸다이메톡시실란 [3-glycidoxypropyl methyldimethoxysilane], 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란 [3-glycidoxypropyl trimethoxysilane], 3-글리시독시프로필 트리에톡시실란 [3-glycidoxypropyl triethoxysilane], [N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란 N-2-(aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane], N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란 [N-2-(aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane], 3-아미노프로필트리메톡시실란 [3-aminopropyltrimethoxysilane], 3-아미노프로필트리에톡시실란 [3-aminopropyltriethoxysilane], 3-트리에톡시실릴-N-(1,3 디메틸-부틸리덴)프로필아민 [3-triethoxysilyl-N-(1,3 dimethyl-butylidene)propylamine], N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란 [N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane], N-(비닐벤질)-2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란 하이드로클로라이드 [N-(vinylbenzyl)-2-aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride], N-(비닐벤질)-2-아미노에틸-3-아미노프로필트리메톡시실란 하이드로클로라이드 [N-(vinylbenzyl)-2-aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride] 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것인 폴리프로필렌 수지 조성물.In claim 5,
The compatibilizer is 2-(3,4 epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane [2-(3,4 epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyl methyldimethoxysilane [3-glycidoxypropyl methyldimethoxysilane], 3- Glycidoxypropyl trimethoxysilane [3-glycidoxypropyl trimethoxysilane], 3-glycidoxypropyl triethoxysilane [3-glycidoxypropyl triethoxysilane], [N-2-(aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane N-2-(aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane], N-2-(aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane [N-2-(aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane], 3-aminopropyltrime Toxysilane [3-aminopropyltrimethoxysilane], 3-aminopropyltriethoxysilane [3-aminopropyltriethoxysilane], 3-triethoxysilyl-N-(1,3 dimethyl-butylidene)propylamine [3-triethoxysilyl-N- (1,3 dimethyl-butylidene)propylamine], N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane [N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane], N-(vinylbenzyl)-2-aminoethyl)-3-aminopropyl Trimethoxysilane hydrochloride [N-(vinylbenzyl)-2-aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride], N-(vinylbenzyl)-2-aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride [N-(vinylbenzyl) )-2-aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride] and combinations thereof.
상기 혼합물을 혼련하는 혼련 단계; 및
상기 혼합물을 압출하는 압출 단계를 포함하는 것인 폴리프로필렌 수지 조성물의 제조방법.In claim 7,
A kneading step of kneading the mixture; and
A method for producing a polypropylene resin composition comprising an extrusion step of extruding the mixture.
상기 압출 단계는 나이프 개수가 5개 내지 50개인 블레이드(blade)를 사용하는 것인 폴리프로필렌 수지 조성물의 제조방법.In claim 8,
The extrusion step is a method of producing a polypropylene resin composition using blades with 5 to 50 knives.
상기 압출 단계는 평균 길이가 3mm 내지 20mm인 펠릿을 제조하는 것인 폴리프로필렌 수지 조성물의 제조방법.In claim 8,
The extrusion step is a method of producing a polypropylene resin composition to produce pellets with an average length of 3 mm to 20 mm.
ASTM D638에 따라 측정된 인장강도가 800kg/cm2 이상인 것인 성형품.In claim 11,
A molded article having a tensile strength of 800 kg/cm 2 or more as measured according to ASTM D638.
ASTM D256 규격에 따라 측정된 충격강도 7 kg*cm/cm 이상인 것인 성형품.In claim 11,
A molded product with an impact strength of 7 kg*cm/cm or more measured according to ASTM D256 standard.
상기 성형품은 자동차 테일게이트에 사용되는 것인 성형품.In claim 11,
The molded product is a molded product used in an automobile tailgate.
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KR (1) | KR20230163170A (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009298139A (en) | 2008-05-15 | 2009-12-24 | Japan Polypropylene Corp | Polypropylene-based injection blow molding |
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2022
- 2022-05-23 KR KR1020220062932A patent/KR20230163170A/en unknown
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009298139A (en) | 2008-05-15 | 2009-12-24 | Japan Polypropylene Corp | Polypropylene-based injection blow molding |
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