KR20240003518A - Polypropylene resin composition and polypropylene molded product using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명의 폴리프로필렌 수지 조성물은 셀룰로오스 섬유; 말레산 무수물 폴리프로필렌; 및 용융지수가 10 내지 50 g/10min인 임팩트 폴리프로필렌;을 포함하고, 상기 셀룰로오스 섬유는 알케닐 숙신산 무수물로 표면 개질되어 폴리프로필렌과 높은 상용성을 나타내어 우수한 강성 및 내열성을 나타낼 수 있다.The polypropylene resin composition of the present invention includes cellulose fibers; maleic anhydride polypropylene; and impact polypropylene having a melt index of 10 to 50 g/10 min, wherein the cellulose fibers are surface modified with alkenyl succinic anhydride to exhibit high compatibility with polypropylene and can exhibit excellent rigidity and heat resistance.
Description
본 발명은 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품에 관한 것이다.The present invention relates to polypropylene resin compositions and molded articles using the same.
폴리프로필렌 (Polypropylene, PP) 제품의 기계적 물성은 폴리프로필렌 제품의 적용과 밀접한 관계를 맺고 있다. 특히, 폴리프로필렌 제품의 기계적 물성 중 강성과 충격강도의 중요성은 크다. 기계적 물성 중 강성의 경우 굴곡 탄성율 (Flexural Modulus)로 대표되는 물성의 종류이며, 높은 강성을 지닌 제품의 경우 자동차 부품 및 일반 사출 제품으로의 적용이 가능하여 높은 강성을 지닌 폴리프로필렌 제품의 필요성이 커지고 있다.The mechanical properties of polypropylene (PP) products are closely related to the application of polypropylene products. In particular, among the mechanical properties of polypropylene products, rigidity and impact strength are of great importance. Among mechanical properties, rigidity is a type of physical property represented by Flexural Modulus. Products with high rigidity can be applied to automobile parts and general injection products, so the need for polypropylene products with high rigidity is increasing. there is.
또한, 최근 플라스틱 제품 트렌드 중 하나인 친환경성이 보장된 제품의 경우, 그 적용 분야가 확대되는 상황이다. 친환경성을 확보한 플라스틱 개발의 경우 다양한 Bio-mass (바이오매스)를 석유 기반 플라스틱과 혼합한 제품과, 플라스틱 단위체부터 Modern Carbon (모던카본)을 사용한 친환경 플라스틱이 주를 이루었다. In addition, in the case of products with guaranteed eco-friendliness, which is one of the recent plastic product trends, the field of application is expanding. In the case of the development of eco-friendly plastics, the main products were products that mixed various biomass with petroleum-based plastics, and eco-friendly plastics using modern carbon starting from plastic monomers.
하지만, 두 종류의 친환경 플라스틱의 경우 기존 석유 기반 플라스틱 대비 물성이 열위인 것이 문제가 되어왔다. Bio-mass 및 석유 기반 플라스틱 혼합 친환경 플라스틱의 경우, 대부분의 Bio-mass가 식물 유래 친수성을 나타내어 혼합이 어려워 해당 제품군의 개발이 어려운 상황이다. 또한, Modern Carbon을 사용한 친환경 플라스틱 (EX PLA, PHA 등)의 경우 해당 제품의 생산 원가가 높은 문제점이 존재한다. 따라서 원가가 낮음과 동시에 기존 석유 기반 플라스틱과 동등 또는 그 이상의 물성을 확보하는 친환경 플라스틱의 개발이 필요한 상황이다.However, in the case of the two types of eco-friendly plastics, the problem has been that their physical properties are inferior to those of existing petroleum-based plastics. In the case of eco-friendly plastics mixed with bio-mass and petroleum-based plastics, most bio-mass exhibits plant-derived hydrophilic properties, making mixing difficult, making development of the corresponding product group difficult. In addition, in the case of eco-friendly plastics (EX PLA, PHA, etc.) using modern carbon, there is a problem with the high production cost of the products. Therefore, there is a need to develop eco-friendly plastics that are low in cost and have physical properties equal to or better than those of existing petroleum-based plastics.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 셀룰로오스 섬유, 말레산 무수물 폴리프로필렌 및 특정 범위의 용융지수를 만족하는 임팩트 폴리프로필렌을 포함하고, 상기 셀룰로오스 섬유는 알케닐 숙신산 무수물로 표면 개질되어 폴리프로필렌의 상용성 및 분산성을 향상시킴으로써, 기계적 물성 및 내열성이 우수한 친환경 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공하는 것이다.The present invention was made to solve the problems described above, and the object of the present invention is to include cellulose fibers, maleic anhydride polypropylene, and impact polypropylene that satisfies a specific range of melt index, and the cellulose fibers include Al. The aim is to provide an eco-friendly polypropylene resin composition with excellent mechanical properties and heat resistance by improving the compatibility and dispersibility of polypropylene by surface modification with kenyl succinic anhydride.
본 발명의 일 측면은 (a) 알케닐 숙신산 무수물 (Alkenyl succinic anhydride, ASA)로 표면 개질된 셀룰로오스 섬유 (CMF); (b) 말레산 무수물 폴리프로필렌 (Maleic Anhydride Polypropylene, MaPP); 및 (c) 임팩트 폴리프로필렌;을 포함하고, 상기 임팩트 폴리프로필렌의 용융지수는 10 내지 50 g/10min인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.One aspect of the present invention is (a) cellulose fiber (CMF) surface-modified with alkenyl succinic anhydride (ASA); (b) Maleic Anhydride Polypropylene (MaPP); and (c) impact polypropylene, wherein the impact polypropylene has a melt index of 10 to 50 g/10 min.
본 발명의 다른 측면은 상기 폴리프로필렌 수지 조성물을 이용하여 제조된 폴리프로필렌 성형품을 제공한다.Another aspect of the present invention provides a polypropylene molded article manufactured using the polypropylene resin composition.
본 발명의 폴리프로필렌 수지 조성물은 셀룰로오스 섬유; 말레산 무수물 폴리프로필렌; 및 용융지수가 10 내지 50 g/10min인 임팩트 폴리프로필렌;을 포함하고, 상기 셀룰로오스 섬유는 알케닐 숙신산 무수물로 표면 개질되어 폴리프로필렌과 높은 상용성을 나타내어 우수한 강성 및 내열성을 나타낼 수 있다.The polypropylene resin composition of the present invention includes cellulose fibers; maleic anhydride polypropylene; and impact polypropylene having a melt index of 10 to 50 g/10 min, wherein the cellulose fiber is surface-modified with alkenyl succinic anhydride to exhibit high compatibility with polypropylene and can exhibit excellent rigidity and heat resistance.
도 1은 본 발명의 실시예 1에서 제조된 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품의 사진 이미지를 나타낸 것이다.Figure 1 shows a photographic image of the polypropylene resin composition prepared in Example 1 of the present invention and a molded product using the same.
이하 본 발명을 첨부된 도면 및 실시예와 함께 더욱 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with the accompanying drawings and examples.
앞서 설명한 바와 같이, 바이오매스 (Bio-mass) 및 석유 기반의 친환경 복합 플라스틱의 경우, 대부분의 식물 유래 바이오매스는 친수성을 나타내어 소수성인 플라스틱 수지와 혼합이 어려워 석유 단독 기반 플라스틱과 동등 또는 그 이상의 물성을 확보하기 어려웠으며, 생산 원가가 높다는 문제점이 존재하였다.As previously explained, in the case of eco-friendly composite plastics based on biomass and petroleum, most plant-derived biomass is hydrophilic, making it difficult to mix with hydrophobic plastic resins, resulting in physical properties equivalent to or better than those of petroleum-based plastics alone. It was difficult to secure, and there was a problem of high production costs.
이에 본 발명에서는 셀룰로오스 섬유, 말레산 무수물 폴리프로필렌 및 용융지수가 10 내지 50 g/10min인 임팩트 폴리프로필렌을 포함하되, 상기 셀룰로오스 섬유를 알케닐 숙신산 무수물로 표면 개질함으로써 종래의 석유기반 폴리프로필렌 수지에 비하여 동등 수준의 기계적 물성을 가지면서 우수한 강성 및 내열성을 나타내는 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.Accordingly, the present invention includes cellulose fibers, maleic anhydride polypropylene, and impact polypropylene with a melt index of 10 to 50 g/10 min, and surface-modifies the cellulose fibers with alkenyl succinic anhydride to conventional petroleum-based polypropylene resin. Provided is a polypropylene resin composition that exhibits superior rigidity and heat resistance while having mechanical properties at an equivalent level compared to the present invention.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 측면은 (a) 알케닐 숙신산 무수물 (Alkenyl succinic anhydride, ASA)로 표면 개질된 셀룰로오스 섬유 (CMF); (b) 말레산 무수물 폴리프로필렌 (Maleic Anhydride Polypropylene, MaPP); 및 (c) 임팩트 폴리프로필렌;을 포함하고, 상기 임팩트 폴리프로필렌의 용융지수는 10 내지 50 g/10min인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.More specifically, one aspect of the present invention is (a) cellulose fiber (CMF) surface-modified with alkenyl succinic anhydride (ASA); (b) Maleic Anhydride Polypropylene (MaPP); and (c) impact polypropylene, wherein the impact polypropylene has a melt index of 10 to 50 g/10 min.
본 발명의 폴리프로필렌 수지 조성물은 알케닐 숙신산 무수물로 표면 개질된 셀룰로오스 섬유, 말레산 무수물 폴리프로필렌 및 용융지수가 10 내지 50 g/10min인 임팩트 폴리프로필렌을 포함하는 것을 특징으로 하는 바, 상기 구성요소 중 어느 하나라도 포함하지 않거나 셀룰로오스 섬유가 알케닐 숙신산 무수물이 아닌 다른 화합물로 표면 개질되거나, 임팩트 폴리프로필렌의 용융지수가 상기 범위를 벗어난다면 구성요소 간의 상용성이 현저하게 저하되어 각 구성요소가 균일하게 혼합되지 않고 부분적으로 응집되어 폴리프로필렌 수지 조성물의 기계적 강도, 물성 및 내열성이 현저하게 저하될 수 있다.The polypropylene resin composition of the present invention is characterized in that it includes cellulose fibers surface-modified with alkenyl succinic anhydride, maleic anhydride polypropylene, and impact polypropylene with a melt index of 10 to 50 g/10 min, wherein the components If any of the above is not included, if the cellulose fibers are surface modified with a compound other than alkenyl succinic anhydride, or if the melt index of impact polypropylene is outside the above range, the compatibility between components will be significantly reduced and each component will be uniform. If it is not properly mixed and partially aggregated, the mechanical strength, physical properties, and heat resistance of the polypropylene resin composition may be significantly reduced.
상기 셀룰로오스 섬유는 알케닐 숙신산 무수물 (Alkenyl succinic anhydride, ASA)로 표면 개질된 것을 특징으로 한다. 셀룰로오스 섬유는 친수성을 나타내는 반면, 임팩트 폴리프로필렌은 소수성을 나타내어 두 물질은 상용성이 좋지 않아 혼합 시 셀룰로오스 섬유의 균일한 분산이 어렵다. 이에 본 발명에서는 상기 셀룰로오스 섬유를 알케닐 숙신산 무수물로 표면 개질하여 임팩트 폴리프로필렌과의 상용성을 향상시켜 분산도 및 물성을 향상시켰다.The cellulose fiber is characterized by surface modification with alkenyl succinic anhydride (ASA). While cellulose fibers are hydrophilic, impact polypropylene is hydrophobic, so the two materials have poor compatibility, making it difficult to uniformly disperse the cellulose fibers when mixed. Accordingly, in the present invention, the cellulose fiber was surface modified with alkenyl succinic anhydride to improve compatibility with impact polypropylene, thereby improving dispersion and physical properties.
상기 셀룰로오스 섬유의 크기는 10 내지 250 ㎛인 것일 수 있다. 셀룰로오스 섬유의 크기란 셀룰로오스 섬유의 평균 길이를 의미한다. 셀룰로오스 섬유의 크기가 상기 하한치 미만이면 제조 수율 감소 및 공정 비용 상승으로 인해 원가가 상승하고 폴리프로필렌 수지 조성물의 물성이 저하될 수 있다. 반대로 셀룰로오스 섬유의 크기가 상기 상한치 초과이면, 공정 투입이 용이하지 않고 뭉침 현상이 나타나 분산성 및 상용성이 저하될 수 있다. The size of the cellulose fiber may be 10 to 250 ㎛. The size of cellulose fiber refers to the average length of cellulose fiber. If the size of the cellulose fiber is less than the above lower limit, the cost may increase due to a decrease in manufacturing yield and an increase in process cost, and the physical properties of the polypropylene resin composition may deteriorate. Conversely, if the size of the cellulose fiber exceeds the above upper limit, it is not easy to enter the process and agglomeration may occur, which may reduce dispersibility and compatibility.
상기 폴리프로필렌 조성물 전체 100 중량%에 대하여 상기 셀룰로오스 섬유는 20 내지 45 중량%, 바람직하게는 35 내지 42 중량%로 포함되는 것일 수 있다. 셀룰로오스 섬유의 함량이 상기 하한치 미만이면 친환경 플라스틱 중 Bio-based PP의 기준을 충족할 수 없으며 폴리프로필렌 수지 조성물의 물성 향상 효과가 감소할 수 있다. 반대로 상기 상한치 초과이면 공정 투입이 용이하지 않아 압출 가공이 어려울 수 있다. The cellulose fibers may be included in an amount of 20 to 45 wt%, preferably 35 to 42 wt%, based on 100 wt% of the total polypropylene composition. If the content of cellulose fiber is less than the above lower limit, the standards for bio-based PP among eco-friendly plastics cannot be met, and the effect of improving the physical properties of the polypropylene resin composition may be reduced. Conversely, if the above upper limit is exceeded, it is not easy to enter the process and extrusion processing may be difficult.
말레산 무수물 폴리프로필렌은 소수성 작용기 및 친수성 작용기가 모두 포함된 폴리프로필렌으로서, 셀룰로오스 섬유와 임팩트 폴리프로필렌 사이의 상용성을 개선시키며 폴리프로필렌 수지 조성물의 물성을 향상시킬 수 있다. Maleic anhydride polypropylene is a polypropylene containing both hydrophobic and hydrophilic functional groups, and can improve compatibility between cellulose fibers and impact polypropylene and improve the physical properties of the polypropylene resin composition.
상기 폴리프로필렌 수지 조성물 전체 100 중량%에 대하여 상기 말레산 무수물 폴리프로필렌은 1 내지 4 중량%로 포함되는 것일 수 있다. 말레산 무수물 폴리프로필렌의 함량이 상기 하한치 미만이면 셀룰로오스 섬유의 분산도가 낮아져 제조되는 폴리프로필렌 수지 조성물의 물성이 저하될 수 있고, 반대로 상기 상한치 초과이면 임팩트 폴리프로필렌 대비 물성이 낮은 말레산 무수물 폴리프로필렌의 함량이 증가하여 폴리프로필렌 수지 조성물의 물성 (특히, 굴곡강도)이 낮아지고 원가가 상승할 수 있다.The maleic anhydride polypropylene may be included in an amount of 1 to 4 wt% based on 100 wt% of the total polypropylene resin composition. If the content of maleic anhydride polypropylene is less than the above lower limit, the dispersion of the cellulose fibers may be lowered and the physical properties of the polypropylene resin composition produced may be reduced. Conversely, if the content of maleic anhydride polypropylene is greater than the above upper limit, maleic anhydride polypropylene may have lower physical properties compared to impact polypropylene. As the content increases, the physical properties (particularly, flexural strength) of the polypropylene resin composition may decrease and the cost may increase.
상기 임팩트 폴리프로필렌은 에틸렌-프로필렌 고무(ethylene-propylene rubber, EPR)와 폴리프로필렌 단일 중합체로 이루어진다. The impact polypropylene is made of ethylene-propylene rubber (EPR) and polypropylene homopolymer.
상기 임팩트 폴리프로필렌의 용융지수는 10 내지 50 g/10min, 바람직하게는 15 내지 35 g/10min인 것이 특징인 바, 용융지수가 상기 하한치 미만이면 셀룰로오스섬유의 분산도가 매우 낮아 압출 가공이 어려울 수 있고, 반대로 상기 상한치 초과이면 임팩트 폴리프로필렌과 셀룰로오스 섬유 간의 유동성 차이에 의해 상용성이 낮아 최종 제품의 분산도가 낮아질 수 있다. The impact polypropylene is characterized in that it has a melt index of 10 to 50 g/10 min, preferably 15 to 35 g/10 min. If the melt index is less than the lower limit, the dispersion of the cellulose fibers may be very low, making extrusion processing difficult. On the other hand, if it exceeds the above upper limit, compatibility may be low due to the difference in fluidity between impact polypropylene and cellulose fibers, which may lower the dispersion of the final product.
상기 임팩트 폴리프로필렌 전체 100 중량%에 대하여 에틸렌-프로필렌 고무의 함량은 25 중량% 이하, 바람직하게는 15 내지 23 중량%인 것일 수 있다. 에틸렌-프로필렌 고무의 함량이 25 중량% 초과이면, 분산도가 낮아 폴리프로필렌 수지 조성물의 제립이 어려울 수 있고, 임팩트 폴리프로필렌이 아닌 호모 폴리프로필렌일 경우 충격강도가 매우 낮아 사출 제품으로의 적용이 어려울 수 있다. The content of ethylene-propylene rubber may be 25% by weight or less, preferably 15 to 23% by weight, based on 100% by weight of the total impact polypropylene. If the content of ethylene-propylene rubber exceeds 25% by weight, granulation of the polypropylene resin composition may be difficult due to low dispersion, and if it is homo polypropylene rather than impact polypropylene, the impact strength is very low, making application to injection products difficult. You can.
상기 폴리프로필렌 수지 조성물 전체 100 중량%에 대하여 상기 임팩트 폴리프로필렌은 50 내지 80 중량%, 바람직하게는 56 내지 59 중량%로 포함되는 것일 수 있다. 임팩트 폴리프로필렌의 함량이 상기 하한치 미만이면 폴리프로필렌 수지 조성물의 물성이 저하될 수 있고, 반대로 상기 상한치 초과이면 친환경 플라스틱 중 Bio-based PP의 기준을 충족 할 수 없다.The impact polypropylene may be included in an amount of 50 to 80 wt%, preferably 56 to 59 wt%, based on 100 wt% of the total polypropylene resin composition. If the content of impact polypropylene is less than the above lower limit, the physical properties of the polypropylene resin composition may deteriorate, and conversely, if the content exceeds the above upper limit, it cannot meet the standards for Bio-based PP among eco-friendly plastics.
상기 폴리프로필렌 조성물은 170 내지 180 ℃에서 혼합되어 제조되는 것일 수 있다. 혼합 온도가 상기 하한치 미만이면 각 구성요소가 균일하게 혼합되지 않을 수 있고, 반대로 상기 상한치 초과이면 상기 셀룰로오스 섬유가 탄화될 수 있다.The polypropylene composition may be prepared by mixing at 170 to 180 °C. If the mixing temperature is below the lower limit, each component may not be mixed uniformly, and conversely, if the mixing temperature is above the upper limit, the cellulose fibers may be carbonized.
특히, 하기 실시예 또는 비교예 등에는 명시적으로 기재하지는 않았지만, 본 발명에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물에 있어서, 하기 조건들을 달리하여 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이를 이용한 폴리프로필렌 성형품을 제조한 뒤 135 ℃에서 5 시간 동안 방치하여 치수안정성을 평가하였다.In particular, although not explicitly described in the following Examples or Comparative Examples, in the polypropylene resin composition according to the present invention, the polypropylene resin composition and polypropylene molded products using the same were manufactured by varying the following conditions and then heated at 135 ° C. Dimensional stability was evaluated by leaving it for 5 hours.
그 결과 다른 조건 및 다른 수치 범위에서와는 달리, 아래 조건을 모두 만족하였을 때 135 ℃에서 5 시간 방치한 후에도 크랙 또는 휨 현상이 전혀 관찰되지 않았으며 부피가 초기와 유사한 수준으로 유지되었다.As a result, unlike other conditions and other numerical ranges, when all of the conditions below were met, no cracks or warping were observed even after being left at 135°C for 5 hours, and the volume was maintained at a similar level to the initial level.
상기 폴리프로필렌 조성물 전체 100 중량%에 대하여 상기 셀룰로오스 섬유는 35 내지 42 중량%로 포함되고, 상기 말레산 무수물 폴리프로필렌은 1 내지 4 중량%로 포함되며, 상기 임팩트 폴리프로필렌은 56 내지 59 중량%로 포함되는 것이고,Based on 100% by weight of the total polypropylene composition, the cellulose fibers are contained at 35 to 42% by weight, the maleic anhydride polypropylene is contained at 1 to 4% by weight, and the impact polypropylene is contained at 56 to 59% by weight. It is included,
상기 셀룰로오스 섬유의 크기는 10 내지 250 ㎛이고,The size of the cellulose fiber is 10 to 250 ㎛,
상기 임팩트 폴리프로필렌의 용융지수는 15 내지 35 g/10min이고,The melt index of the impact polypropylene is 15 to 35 g/10min,
상기 임팩트 폴리프로필렌의 에틸렌-프로필렌 고무의 함량은 15 내지 23 중량%이고,The content of ethylene-propylene rubber of the impact polypropylene is 15 to 23% by weight,
상기 폴리프로필렌 조성물은 170 내지 180 ℃에서 혼합되어 제조되는 것일 수 있다.The polypropylene composition may be prepared by mixing at 170 to 180 °C.
다만, 상기 조건 중 어느 하나라도 만족하지 않는 경우에는 135 ℃에서 5 시간 방치한 후 크랙이 발생되거나 휨 현상이 나타났으며, 부피가 초기에 비해 10% 이상 수축되는 것을 확인하였다.However, if any of the above conditions were not satisfied, cracks or warping occurred after being left at 135°C for 5 hours, and the volume was confirmed to shrink by more than 10% compared to the initial value.
본 발명의 다른 측면은 상기 폴리프로필렌 수지 조성물을 이용하여 제조된 폴리프로필렌 성형품을 제공한다.Another aspect of the present invention provides a polypropylene molded article manufactured using the polypropylene resin composition.
상기 폴리프로필렌 성형품은 상기 폴리프로필렌 수지 조성물을 170 내지 180 ℃에서 사출 가공하여 제조된 것일 수 있다. 사출 온도가 상기 하한치 미만이면 폴리프로필렌 조성물의 용융 흐름이 저해될 수 있고, 반대로 상기 상한치 초과이면 상기 셀룰로오스 섬유가 탄화될 수 있다.The polypropylene molded article may be manufactured by injection processing the polypropylene resin composition at 170 to 180°C. If the injection temperature is below the lower limit, the melt flow of the polypropylene composition may be inhibited, and conversely, if the injection temperature is above the upper limit, the cellulose fibers may be carbonized.
상기 폴리프로필렌 성형품은 자동차용 부품, 식품용 용기 또는 포장재로 사용될 수 있다.The polypropylene molded product can be used as automobile parts, food containers, or packaging materials.
실시예 1 내지 실시예 4Examples 1 to 4
10~250 ㎛ 크기의 셀룰로오스 섬유와 알케닐 숙신산 무수물을 수계에서 반응시켜 알케닐 숙신산 무수물로 표면 개질된 셀룰로오스 섬유를 준비하였다. 또한, 용융지수가 10 g/10 min (실시예 1), 16 g/10 min(실시예 2), 30 g/10 min(실시예 3) 및 40 g/10 min(실시예 4)이고 에틸렌-프로필렌 고무의 함량이 17.5~22.5 중량%인 임팩트 폴리프로필렌 및 말레산 무수물 폴리프로필렌을 준비하였다. 그 다음 하기 표 1에 나타낸 함량비에 따라 알케닐 숙신산 무수물로 표면 개질된 셀룰로오스 섬유, 말레산 무수물 폴리프로필렌 및 임팩트 폴리프로필렌을 180 ℃에서 10~30초 동안 압출기를 통해 혼합하여 폴리프로필렌 수지 조성물을 제조하고 이를 제립하였다. 그 다음 상기 폴리프로필렌 수지 조성물을 180 ℃에서 사출 성형하여 성형품을 수득하였다.Cellulose fibers surface-modified with alkenyl succinic anhydride were prepared by reacting cellulose fibers with a size of 10 to 250 ㎛ and alkenyl succinic anhydride in an aqueous system. In addition, the melt index is 10 g/10 min (Example 1), 16 g/10 min (Example 2), 30 g/10 min (Example 3), and 40 g/10 min (Example 4), and ethylene -Impact polypropylene and maleic anhydride polypropylene with a propylene rubber content of 17.5 to 22.5% by weight were prepared. Then, according to the content ratio shown in Table 1 below, cellulose fiber surface-modified with alkenyl succinic anhydride, maleic anhydride polypropylene, and impact polypropylene were mixed through an extruder at 180 ° C. for 10 to 30 seconds to produce a polypropylene resin composition. It was manufactured and granulated. Then, the polypropylene resin composition was injection molded at 180°C to obtain a molded product.
실시예 1의 제립된 폴리프로필렌 수지 조성물 및 폴리프로필렌 성형품의 사진 이미지는 도 1에 나타내었다.Photographic images of the granulated polypropylene resin composition and polypropylene molded article of Example 1 are shown in Figure 1.
비교예 1Comparative Example 1
용융지수가 5 g/10min인 임팩트 폴리프로필렌 (S-OIL 제품 ME100)을 준비하였다. Impact polypropylene (ME100 from S-OIL) with a melt index of 5 g/10 min was prepared.
실험예 1. 물성 평가Experimental Example 1. Physical property evaluation
상기 실시예 1 내지 실시예 4 및 비교예 1에서 제조된 폴리프로필렌의 물성을 아래 방법에 따라 평가하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.The physical properties of the polypropylene prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 were evaluated according to the method below, and the results are shown in Table 2 below.
(1) 용융지수 (melt flow index (MI): ASTM D1238에 규정된 평가방법에 따라, 230 ℃ 및 2.16 kg 조건에서 측정하였다.(1) Melt flow index (MI): Measured at 230°C and 2.16 kg according to the evaluation method specified in ASTM D1238.
(2) 굴곡탄성율 (Flexural Modulus): ASTM D790에 규정된 평가방법에 따라 측정하였다.(2) Flexural Modulus: Measured according to the evaluation method specified in ASTM D790.
(3) 굴곡강도 (Flexural Strength): ASTM D790에 규정된 평가방법에 따라 측정하였다.(3) Flexural Strength: Measured according to the evaluation method specified in ASTM D790.
(4) 인장강도 (Tensile Strength) 및 파단신율 (Tensile Elongation): ASTM D638에 규정된 평가방법에 따라 측정하였다.(4) Tensile Strength and Tensile Elongation: Measured according to the evaluation method specified in ASTM D638.
(5) 아이조드 (IZOD) 충격강도: ASTM D256에 규정된 평가방법에 따라 상온 및 저온에서 측정하였다.(5) IZOD impact strength: Measured at room temperature and low temperature according to the evaluation method specified in ASTM D256.
(6) 로크웰 경도 (Rockwell Hardness, HRR): ASTM D785에 규정된 평가방법에 따라 측정하였다.(6) Rockwell Hardness (HRR): Measured according to the evaluation method specified in ASTM D785.
(6) 열 변형 온도 (Heat deflection temperature, HDT): ASTM D648에 규정된 평가방법에 따라 측정하였다.(6) Heat deflection temperature (HDT): Measured according to the evaluation method specified in ASTM D648.
표 2에 나타낸 바와 같이 본 발명의 폴리프로필렌 수지 조성물은 종래의 석유기반 폴리프로필렌 (비교예 1)에 비하여 물성이 동등 수준을 나타내는 것을 알 수 있다. 동시에, 본 발명의 폴리프로필렌 수지 조성물의 굴곡 탄성율 (Flexural Modulus) 및 열 변형 온도 (Heat deflection temperature)는 비교예 1에 비하여 우수한 수준을 나타내었다. 또한, 일반적으로 폴리프로필렌 수지의 용융지수가 높을수록 셀룰로오스 첨가 폴리프로필렌 수지 조성물은 충격강도가 낮은데, 상기 실시예 1 내지 실시예 4의 물성을 살펴보면, 향상된 폴리프로필렌 수지의 용융지수 및 흐름성으로 인하여 상용성이 개선되어 충격강도가 향상됨을 확인 할 수 있다.As shown in Table 2, it can be seen that the polypropylene resin composition of the present invention exhibits equivalent physical properties compared to the conventional petroleum-based polypropylene (Comparative Example 1). At the same time, the flexural modulus and heat deflection temperature of the polypropylene resin composition of the present invention showed superior levels compared to Comparative Example 1. In addition, generally, the higher the melt index of the polypropylene resin, the lower the impact strength of the cellulose-added polypropylene resin composition. Looking at the physical properties of Examples 1 to 4, due to the improved melt index and flowability of the polypropylene resin, It can be confirmed that compatibility is improved and impact strength is improved.
이를 통해, 본 발명의 폴리프로필렌 수지 조성물은 알케닐 숙신산 무수물로 표면 개질된 셀룰로오스 섬유; 말레산 무수물 폴리프로필렌; 및 용융지수가 10 내지 50 g/10min인 임팩트 폴리프로필렌;을 포함하여 친환경적일 뿐 아니라 구성요소 간의 상용성을 현저하게 개선하여 기존 폴리프로필렌과 동등 이상의 기계적 물성을 가짐과 동시에 강성 및 내열성을 현저하게 향상시킬 수 있음을 확인하였다.Through this, the polypropylene resin composition of the present invention includes cellulose fibers surface-modified with alkenyl succinic anhydride; maleic anhydride polypropylene; and impact polypropylene with a melt index of 10 to 50 g/10 min. In addition to being environmentally friendly, the compatibility between components has been significantly improved, so that it has mechanical properties equivalent to or better than existing polypropylene, while also significantly improving rigidity and heat resistance. It was confirmed that it can be improved.
Claims (10)
(b) 말레산 무수물 폴리프로필렌 (Maleic Anhydride Polypropylene, MaPP); 및
(c) 임팩트 폴리프로필렌;을 포함하고,
상기 임팩트 폴리프로필렌의 용융지수는 10 내지 50 g/10min인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.(a) Cellulose fibers (CMF) surface modified with alkenyl succinic anhydride (ASA);
(b) Maleic Anhydride Polypropylene (MaPP); and
(c) impact polypropylene;
A polypropylene resin composition, characterized in that the melt index of the impact polypropylene is 10 to 50 g/10min.
상기 폴리프로필렌 조성물 전체 100 중량%에 대하여 상기 셀룰로오스 섬유는 35 내지 42 중량%로 포함되고, 상기 말레산 무수물 폴리프로필렌은 1 내지 4 중량%로 포함되며, 상기 임팩트 폴리프로필렌은 56 내지 59 중량%로 포함되는 것이고,
상기 셀룰로오스 섬유의 크기는 10 내지 250 ㎛이고,
상기 임팩트 폴리프로필렌의 용융지수는 15 내지 35 g/10min이고,
상기 임팩트 폴리프로필렌의 에틸렌-프로필렌 고무의 함량은 15 내지 23 중량%이고,
상기 폴리프로필렌 조성물은 170 내지 180 ℃에서 혼합되어 제조되는 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.According to paragraph 1,
Based on 100% by weight of the total polypropylene composition, the cellulose fibers are contained at 35 to 42% by weight, the maleic anhydride polypropylene is contained at 1 to 4% by weight, and the impact polypropylene is contained at 56 to 59% by weight. It is included,
The size of the cellulose fiber is 10 to 250 ㎛,
The melt index of the impact polypropylene is 15 to 35 g/10min,
The content of ethylene-propylene rubber of the impact polypropylene is 15 to 23% by weight,
A polypropylene resin composition, characterized in that the polypropylene composition is prepared by mixing at 170 to 180 ° C.
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