KR101727018B1 - 폴리올레핀과 폴리락트산의 혼합 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조되는 성형품 - Google Patents

폴리올레핀과 폴리락트산의 혼합 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조되는 성형품 Download PDF

Info

Publication number
KR101727018B1
KR101727018B1 KR1020150068939A KR20150068939A KR101727018B1 KR 101727018 B1 KR101727018 B1 KR 101727018B1 KR 1020150068939 A KR1020150068939 A KR 1020150068939A KR 20150068939 A KR20150068939 A KR 20150068939A KR 101727018 B1 KR101727018 B1 KR 101727018B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
parts
polyolefin
polylactic acid
polypropylene
Prior art date
Application number
KR1020150068939A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160135899A (ko
Inventor
이형신
김현진
남병국
곽성복
이재용
이상락
Original Assignee
덕양산업 주식회사
롯데케미칼 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 덕양산업 주식회사, 롯데케미칼 주식회사 filed Critical 덕양산업 주식회사
Priority to KR1020150068939A priority Critical patent/KR101727018B1/ko
Publication of KR20160135899A publication Critical patent/KR20160135899A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101727018B1 publication Critical patent/KR101727018B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08K3/0033—
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/16—Elastomeric ethene-propene or ethene-propene-diene copolymers, e.g. EPR and EPDM rubbers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L51/00—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L51/08—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers grafted on to macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/04—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids, e.g. lactones
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2101/00—Manufacture of cellular products
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2120/00—Compositions for reaction injection moulding processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2207/00—Properties characterising the ingredient of the composition
    • C08L2207/04—Thermoplastic elastomer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biological Depolymerization Polymers (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 폴리올레핀 및 폴리락트산의 혼합 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 성형품에 관한 것으로, 상기 혼합 수지 조성물은 폴리올리핀계 수지 10 내지 88 중량부; 폴리락트산 수지 10 내지 88 중량부; 폴리프로필렌-그라프트-무수말레산-아민 (PP-g-MAH-Amine) 1 내지 10 중량부; 무기 필러 1 내지 40 중량부; 및 열가소성 탄성체 고무 1 내지 30 중량부를 포함함으로써, 상기 혼합 수지 조성물을 이용하여 경량화 자동차 내/외장 부품에 사용되는 발포 사출 성형품을 제조할 시에, 인장 강도, 굴곡 탄성률 및 충격 강도 등의 기계적 물성의 저하 없이 발포 품질이 우수하면서도 외관 품질이 극적으로 향상될 수 있다.

Description

폴리올레핀과 폴리락트산의 혼합 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조되는 성형품 {A mixture resin composition of polyolefin and poly lactic acid, and a molding manufactured by using the same}
본 발명은 폴리올레핀과 폴리락트산의 혼합 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조되는 성형품에 관한 것으로, 보다 상세하게는 경량화 자동차의 내/외장 부품에 사용되는 발포 사출용 폴리올레핀과 폴리락트산의 혼합 수지 조성물에 관한 것이다.
폴리올레핀 수지, 특히 폴리프로필렌 수지는 성형성, 내충격성, 내약품성 등이 뛰어나고 저비중, 저가라는 큰 장점을 가지고 있어서, 안전성 및 기능성이 모두 요구되는 부품인 범퍼, 인스트루먼트 판넬, 도어트림 판넬, 내장 트림류 등의 자동차 내외장재에 폭넓게 사용되고 있다.
일반적으로 상업화된 폴리프로필렌은 아이소택틱 폴리프로필렌으로, 종래 이러한 폴리프로필렌 수지에 화학 발포제를 넣고 발포 사출할 경우 발포 가스의 급격한 팽창으로 인해 최종 사출물의 표면에 도 1에 나타낸 바와 같은 스월 마크(swirl mark), 실버 스트릭(silver streak), 표면 블리스터링(surface blistering), 포스트 블로윙(post blowing) 등의 외관 문제가 발생하게 된다.
한국 등록특허 제1007763호는 용융지수가 3~50g/10분이고, 분자량 분포(PI)가 7 이상인 프로필렌계 혼합상 수지를 사용하여 굴곡강도, 굴곡탄성율 및 성형성이 향상된 발포체로서 경량화가 가능한 발포 사출성형용 폴리프로필렌 수지를 제시하고 있으나, 분자량 분포가 너무 넓을 경우 기계적 물성이 저하되고 저분자량 프로필렌으로 인해 발포 및 외관 품질이 저하되는 문제가 있다.
따라서 수지 내부의 무기물의 고분산화를 통해 질소, 이산화탄소 등 발포 가스의 외부 투과를 최대한 억제시켜 사출품의 외관 품질을 개선시킬 수 있으나, 아직까지 기계적 물성 저하 없이 전술한 외관 문제를 해결할 수 있는 경량화 자동차 내/외장 부품에 사용되는 발포 사출용 폴리올레핀 수지에 관해서는 제시되지 않고 있다.
또한 폴리락트산 수지가 친환경 특성으로 인해 자동차 내외장재에 사용되도록 각광받고 있다. 그러나 폴리올레핀 수지와 폴리락트산 수지의 혼합 수지를 사용하는 경우에 상용성 및 물성이 저하되는 문제가 있다.
따라서 발포 및 외관 품질이 저하되지 않고, 상용성 및 기계적 물성이 개선된, 경량화 자동차 내외장재에 사용될 수 있는 폴리올레핀 및 폴리락트산의 혼합 수지 조성물에 대한 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 경량화 자동차의 내/외장 부품에 사용되는 발포 사출용 폴리올레핀 및 폴리락트산의 혼합 수지 조성물에 있어서, 종래 무기 필러를 분산시키기 위해 일반적으로 사용되는 상용화제를 대체 변경함으로써 상용성 및 기계적 물성을 개선하면서, 스월 마크, 실버 스트릭, 표면 블리스터링 및 포스트 블로윙 등의 외관 문제를 해결할 수 있는 폴리올레핀 및 폴리락트산의 혼합 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조되는 성형품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서,
폴리올리핀계 수지 10 내지 88 중량부;
폴리락트산 수지 10 내지 88 중량부;
폴리프로필렌-그라프트-무수말레산-아민 (PP-g-MAH-Amine) 1 내지 10 중량부;
무기 필러 1 내지 40 중량부; 및
열가소성 탄성체 고무 1 내지 30 중량부를 포함하는, 폴리올레핀 및 폴리락트산의 혼합 수지 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서,
본 발명에 따른 폴리올레핀 및 폴리락트산의 혼합 수지 조성물을 발포 사출하여 제조되는 성형품을 제공한다.
본 발명의 폴리올레핀 및 폴리락트산의 혼합 수지 조성물은, 이를 이용하여 경량화 자동차 내/외장 부품에 사용되는 발포 사출 성형품을 제조할 시에 인장 강도, 굴곡 탄성률 및 충격 강도 등의 기계적 물성의 저하 없이 발포 품질이 우수하면서도 외관 품질이 극적으로 향상되어 무도장 구현이 가능할 수 있다.
도 1은 종래 상용화제를 포함하는 폴리올레핀 및 폴리락트산의 혼합 수지 조성물을 이용하여 발포 사출 성형품을 제조할 시 발생되는 표면 외관 불량을 나타내는 사진이다.
도 2는 본 발명에 따른 상용화제 (a)와 종래 상용화제 (b)의 사용에 따른 무기 필러의 분산 상태를 비교하여 도시한 모식도이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 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. 또한, 이하에서 사용되는 용어 "중량부"는 "중량 비율"을 의미한다.
본 발명은, 폴리올리핀계 수지 10 내지 88 중량부; 폴리락트산 수지 10 내지 88 중량부; 폴리프로필렌-그라프트-무수말레산-아민 (PP-g-MAH-Amine) 1 내지 10 중량부; 무기 필러 1 내지 40 중량부; 및 열가소성 탄성체 고무 1 내지 30 중량부를 포함하는, 폴리올레핀 및 폴리락트산의 혼합 수지 조성물에 관한 것이다.
이하, 본 발명의 상기 폴리올레핀 및 폴리락트산의 혼합 수지 조성물을 구체적으로 설명한다.
본 발명의 폴리올레핀 및 폴리락트산의 혼합 수지 조성물은, 조성물 100 중량부에 대하여 베이스 수지 (base resin)로서 폴리올레핀계 수지 10 중량부 내지 88 중량부, 바람직하게는 20 중량부 내지 50 중량부를 포함한다. 본 발명은 폴리올레핀계 수지의 함량을 상기 범위 내로 조절함으로써, 본 발명의 조성물을 자동차 내/외장재로 사용시 성형에 유리하고, 내충격성, 내스크래치성 및 내약품성 등과 같은 기계적, 화학적 성질을 향상시킬 뿐만 아니라 본 발명에서 목적하는 바의 외관 품질을 발휘할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 폴리올레핀계 수지는 종래 자동차 내/외장재 용도로 사용되는 폴리올레핀계 수지라면 특별히 제한되지 않으나, 바람직하게는 호모-폴리프로필렌; 프로필렌, 에틸렌, 부틸렌 및 옥텐으로 이루어진 그룹에서 선택되는 2종 이상의 공단량체가 중합된 랜덤 공중합체; 폴리프로필렌에 에틸렌-프로필렌-고무가 블렌딩된 블록 공중합체; 폴리에틸렌; 및 에틸렌 비닐아세테이트와 α-올레핀의 공중합체로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있고, 더욱 바람직하게는 프로필렌 단독 중합체; 또는 프로필렌과 12 몰% 이하의 에틸렌 또는 C4 -10 올레핀계 단량체의 공중합체인 폴리프로필렌 수지일 수 있으며, 더욱 더 바람직하게는 프로필렌과 12 몰% 이하의 에틸렌의 공중합체인 폴리프로필렌 수지일 수 있다.
상기와 같은 폴리프로필렌 수지가 사용될 경우, 강성과 내충격성이 우수한 장점이 있으며, 특히 프로필렌과 10 몰% 이하의 에틸렌의 공중합체가 사용될 경우에는 상 분리가 적기 때문에 발포 특성 개선에 유리할 수 있다.
또한, 본 발명의 폴리올레핀 및 폴리락트산의 혼합 수지 조성물은, 조성물 100 중량부에 대하여 베이스 수지 (base resin)로서 폴리락트산 수지 10 중량부 내지 88 중량부, 바람직하게는 40 중량부 내지 60 중량부를 포함한다. 본 발명은 폴리락트산 수지의 함량을 상기 범위 내로 조절함으로써, 본 발명의 조성물을 자동차 내/외장재로 사용시 친환경 특성을 부여하면서도 기존 자동차 내/외장재의 물성을 만족할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 폴리락트산 수지는 종래 자동차 내/외장재 용도로 사용되는 폴리락트산 수지라면 특별히 제한되지 않으나, 바람직하게는 폴리-L-락트산, 폴리-D-락트산, 및 폴리-L, D-락트산으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
또한, 본 발명의 폴리올레핀 및 폴리락트산의 혼합 수지 조성물은, 조성물 100 중량부에 대하여 상용화제로서 폴리프로필렌-그라프트-무수말레산-아민 1 중량부 내지 10 중량부, 바람직하게는 1 중량부 내지 5 중량부, 더욱 바람직하게는 1 중량부 내지 3 중량부를 포함한다. 본 발명은 폴리락트산 수지의 함량을 상기 범위 내로 조절함으로써, 본 발명의 조성물을 이용한 발포 사출 성형 시 성형품의 외관 품질 향상을 극대화할 수 있다.
본 발명에서는 종래 폴리올레핀계 수지 및 폴리락트산 수지의 혼합 수지 조성물에 화학 발포제를 넣고 발포 사출할 경우 발포 가스의 급격한 팽창으로 인한 최종 사출물의 표면에 발생되는 스월 마크 등의 외관 품질 문제를 해결하기 위한 수단이 고려된다.
즉 폴리올레핀계 수지 및 폴리락트산 수지의 혼합 수지 조성물 내부에서 무기 필러를 고분산 시켜 발포 가스의 외부 투과를 최대한 억제함으로써 최종 사출물의 외관 품질을 개선시키면서 우수한 기계적 물성을 유지하기 위해, 기존 상용화제로서 하기 반응식 1과 같이 합성되어 사용되는 폴리프로필렌-그라프트-무수말레산 (PP-g-MAH)보다 극성도가 높은 하기 반응식 2와 같이 합성된 폴리프로필렌-그라프트-무수말레산-아민 (PP-g-MAH-Amine)을 채용하였다.
[반응식 1]: 폴리프로필렌-그라프트-무수말레산의 합성
Figure 112015047381610-pat00001
[반응식 2]: 폴리프로필렌-그라프트-무수말레산-아민의 합성
Figure 112015047381610-pat00002
이러한 폴리프로필렌-그라프트-무수말레산-아민은 종래의 폴리프로필렌-그라프트-무수말레산에 에틸렌글리콜 (ethylene glycol; EG), 프로필렌글리콜 (propylene glycol; PG) 등이 공중합된 구조를 가지고 있어 친수성 무기 필러를 균일하게 분산시킬 수 있으며, 도 2에서는 본 발명에서 상용화제로 채용된 폴리프로필렌-그라프트-무수말레산-아민 (a)과 종래 상용화제인 폴리프로필렌-그라프트-무수말레산 (b)의 사용 시 무기 필러의 분산 상태를 모식적으로 비교하여 나타내고 있다.
상기 폴리프로필렌-그라프트-무수말레산-아민은 폴리프로필렌-그라프트-무수말레산과 폴리에테르 아민(polyether amine; PEA)을 이용하여 용융중합 또는 반응압출 등을 통해 제조될 수 있다. 이때 폴리프로필렌-그라프트-무수말레산으로는 무수말레산 그라프트율(MAH graft ratio)이 0.5 중량% 내지 10중량%인 것이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 1 중량% 내지 3 중량%인 것이 사용될 수 있다. 폴리프로필렌-그라프트-무수말레산의 무수말레산 그라프트율이 0.5 중량% 미만일 경우 극성도가 낮아 무기 필러의 분산성이 저하될 수 있으며, 무수말레산 그라프트율이 10 중량%를 초과할 경우 극성도가 너무 높아 소수성인 폴리올레핀계 수지와의 상용성이 저하될 수 있다. 또한 상기 폴리에테르 아민은 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol; PEG) 또는 폴리프로필렌글리콜(polypropylene glycol; PPG)의 공중합체로 중량평균분자량이 600 g/mol 내지 5,000 g/mol인 것이 1 중량% 내지 30 중량% 함량으로 사용될 수 있다. 폴리에테르 아민의 중량평균분자량이 600 g/mol 미만이거나 함량이 1 중량% 미만일 경우 극성도가 저하되어 무기 필러의 분산성이 저하될 수 있고, 중량평균분자량이 5,000 g/mol를 초과하거나 함량이 30 중량%를 초과할 경우 극성도가 너무 높아 폴리올레핀계 수지와의 상용성이 저하될 수 있다.
또한, 본 발명의 폴리올레핀 및 폴리락트산의 혼합 수지 조성물은, 조성물 100 중량부에 대하여 무기 필러 1 중량부 내지 40 중량부, 바람직하게는 5 중량부 내지 30 중량부, 더욱 바람직하게는 10 중량부 내지 20 중량부를 포함한다. 상기 무기 필러의 함량이 1 중량부 미만일 경우, 내열성 및 강성 보강 효과가 뚜렷하게 나타나지 않을 수 있고, 상기 무기 필러의 함량이 40 중량부를 초과할 경우, 무기 필러가 최종 발포 사출물의 표면으로 이행되어 최종 발포 사출물의 외관 품질 및 내스크래치성이 저하될 수 있다.
상기 무기 필러는 본 발명에 따른 조성물을 이용한 최종 발포 사출물의 기계적 물성 향상 및 발포 가스의 외부 유출을 억제하기 위해 사용되는 성분으로, 그 종류를 특별히 제한하지 않지만, 바람직하게는 탈크, 탄산 칼슘, 황산 칼슘, 산화 마그네슘, 칼슘 스테아레이트, 월라스토나이트, 마이카, 규산 칼슘, 나노 클레이, 휘스커, 유리 섬유, 탄소 섬유 및 카본 블랙으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 무기 필러의 사용은 함량 증가에 따라 폴리올레핀 및 폴리락트산의 혼합 수지 조성물의 강성 및 경도의 증가가 뚜렷한 것이 바람직하며, 따라서 더욱 바람직하게는 무기 필러로서 월라스토나이트 또는 탈크를 사용할 수 있다. 이때, 상기 무기 필러의 평균 입경은 1 ㎛ 내지 30 ㎛인 것이 바람직하며, 5 ㎛ 내지 10 ㎛인 것이 더욱 바람직하다. 상기 무기 필러의 평균 입경이 1 ㎛ 미만일 경우, 내열성 및 강성 보강 효과가 충분하게 나타나지 않을 수 있고, 상기 무기 필러의 평균 입경이 30 ㎛를 초과할 경우, 폴리올레핀 및 폴리락트산의 혼합 수지 조성물의 사출 성형 시 취급 및 작업이 용이하지 않을 수 있다.
또한, 본 발명의 폴리올레핀 및 폴리락트산의 혼합 수지 조성물은, 조성물 100 중량부에 대하여 열가소성 탄성체 고무 1 중량부 내지 30 중량부, 바람직하게는 5 중량부 내지 20 중량부, 더욱 바람직하게는 10 중량부 내지 20 중량부를 포함한다. 상기 열가소성 탄성체 고무의 함량이 1 중량부 미만일 경우, 본 발명에 따른 조성물의 강성 보강 효과가 만족스럽지 않을 수 있고, 상기 열가소성 탄성체 고무의 함량이 30 중량부를 초과할 경우, 본 발명에 따른 조성물을 이용한 최종 발포 사출물의 외관 품질 및 내스크래치성이 저하될 수 있다.
상기 열가소성 탄성체 고무는 본 발명에 따른 조성물을 이용한 최종 발포 사출물의 내충격성 보강을 위해 사용되는 성분으로, 그 종류를 특별히 제한하지 않지만, 바람직하게는 에틸렌 및 C2 -10 α-올레핀의 공중합체가 사용될 수 있다. 이때, 상기 α-올레핀으로 그 종류를 특별히 한정하지 않으나, 예컨대 프로필렌, 부텐, 펜텐, 헥센, 프로펜 및 옥텐으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이 사용될 수 있다.
상기 열가소성 탄성체 고무는 더욱 바람직하게는, 에틸렌-프로필렌 고무 (EPR), 에틸렌-프로필렌-디엔 고무 (EPDM), 에틸렌-부텐 공중합체 (EBR), 에틸렌-옥텐 공중합체 (EOR) 및 스티렌-부타디엔 (SBR)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이 사용될 수 있다.
상기 에틸렌-옥텐 공중합체 (EOR)의 경우 장측쇄의 옥텐기에 의해 충격 강도 개선 효과가 가장 우수하며, 상대적으로 저하될 수 있는 강성을 최대한 줄일 수 있어 바람직하게 선택될 수 있다. 또한 상기 에틸렌-부텐 공중합체 (EBR)의 경우 바람직하게는 부텐 공단량체(CO-Mononer) 함량이 50 중량% 이상 함유한 것을 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 용융 지수가 0.5g/10분 내지 150g/10분 (190℃ 및 2.16 ㎏f에서 측정)이며, 밀도가 0.868 g/㏄ 내지 0.885g/㏄인 것이 사용될 수 있다.
본 발명의 폴리올레핀 및 폴리락트산의 혼합 수지 조성물은 당업계의 통상의 기술자에게 공지된 방법으로 제조될 수 있다. 예컨대, (A) 폴리올레핀계 수지 10 내지 88 중량부; (B) 폴리락트산 수지 10 내지 88 중량부; (C) 폴리프로필렌-그라프트-무수말레산-아민 (PP-g-MAH-Amine) 1 내지 10 중량부, (D) 무기 필러 1 내지 40 중량부; 및 (E) 열가소성 탄성체 고무 1 내지 30 중량부를 동시에 혼합한 후 압출기 내에서 용융 압출하고 펠렛 형태로 제조할 수 있다. 이때 용융 압출은 혼합물을 단축 압출기, 이축 압출기 또는 니더를 이용하여 50rpm 내지 500rpm의 스크류 회전 속도 및 150℃ 내지 220℃의 압출 온도 조건 하에서 체류 시간 5초 내지 90초로 수행될 수 있으며, 폴리올레핀 및 폴리락트산 수지의 열화 방지 측면에서 용융 압출 온도는 160℃ 내지 200℃로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 폴리올레핀 및 폴리락트산의 혼합 수지 조성물은 전술한 성분 이외에도 작업자의 의도 또는 최종 제품의 용도 등에 따라 다양한 기능성 첨가제들을 추가로 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 조성물에서 사용되는 기능성 첨가제는, 예를 들면, 산화 방지제, UV 안정제, 난연제, 착색제, 가소제, 열안정제, 핵제, 슬립제 및 대전 방지제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다. 상기 기능성 첨가제 각각의 함량은 본 발명 따른 조성물을 이용한 최종 발포 사출물을 제조하는 데 사용 가능한 것으로 알려진 범위 내에서 전체 제조량 및 제조 공정 등을 고려하여 최적 범위로 조절될 수 있다. 상기 기능성 첨가제는 전술한 성분들을 혼합하는 단계에서 추가로 첨가할 수 있으며, 별도의 추가 단계로 혼련하여 첨가할 수도 있다.
본 발명은 또한, 본 발명에 따른 폴리올레핀 및 폴리락트산의 혼합 수지 조성물을 발포 사출하여 제조되는 성형품에 관한 것이다.
본 발명에 따른 폴리올레핀 및 폴리락트산의 혼합 수지 조성물을 이용하여 제조되는 플라스틱 성형품 등의 제품은 사용 분야에 제한이 없지만, 자동차 내외장재 또는 자동차 내외장 부품으로 이용될 수 있으며, 바람직하게는 자동차 내장재 또는 내장 부품인 도어트림, 인스트루먼트 판넬, 글로브박스 또는 콘솔 등에 적용 가능하며, 자동차 외장재 또는 외장 부품인 비도장 범퍼 (MIC 자동차 범퍼 페시아)에 적용될 수도 있다.
본 발명에 따른 성형품을 제조하는 방법에 있어서는 당업계의 통상의 기술자에게 공지된 방법이 이용될 수 있으며, 특히 자동차 내외장재 제조에 적용할 경우에는 사출 성형 방법 또는 사출 중공 성형 방법을 이용할 수 있고, 이 방법들은 본 발명에 따른 혼합 수지 조성물을 가열 용융시켜 미리 닫힌 금형의 캐비티에 사출 충전한 후 냉각 및 고화시키는 방식으로 진행될 수 있다.
본 발명에 따른 폴리올레핀 및 폴리락트산의 혼합 수지 조성물과 발포제를 이용하여 발포 사출을 통해 제조되는 사출 성형품은 인장 강도 (ASTM 평가법 D638 적용)가 30 kg/㎠ 이상, 바람직하게는 32 kg/㎠ 이상, 더욱 바람직하게는 34 kg/㎠ 이상이고, 굴곡 탄성율 (ASTM 평가법 D790 적용)이 2,300 kg/㎠ 이상, 바람직하게는 2,400 kg/㎠ 이상, 더욱 바람직하게는 2,500 kg/㎠ 이상이며, IZOD 충격 강도 (ASTM 평가법 D256, 23℃ 적용)가 10 kg·cm/cm 이상, 바람직하게는 12 kg·cm/cm 이상, 더욱 바람직하게는 14 kg·cm/cm 이상으로서 우수한 기계적 물성을 구비하고, 발포셀의 평균 직경이 400 ㎛ 이하, 바람직하게는 200 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 110 ㎛ 이하, 더욱 더 바람직하게는 80 ㎛ 이하이면서도 발포 외관 품질이 우수하여 무도장 구현이 가능한 소재로 사용할 수 있다.
[ 실시예 ]
하기 실시예에서는 본 발명에 따른 실시예 및 본 발명에 따르지 않는 비교예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기의 실시예에 의해 제한되지 않는다.
실시예 1
폴리올레핀계 수지로서, 폴리프로필렌 수지 (JM-350, 롯데케미칼) 30 중량부; 폴리락트산 수지 (2003D, 그린케미칼) 49 중량부; 폴리프로필렌-그라프트-무수말렌산-아민 (AM-1126H, MW 100,000 g/mol, 무수말레산 그라프트율 1 중량%, 폴리에테르 아민 그라프트율 6 중량%, 롯데케미칼) 1 중량부; 무기 필러로서, 탈크 (KCM-6300, d50 5㎛, KOCH); 및 열가소성 탄성체 고무로서, 에틸렌-옥텐 공중합체 (EG-8842, DOW) 10 중량부를 헨셀 믹서로 3분 동안 혼합하여 이축 압출기 (screw diameter 30mm, L/D 40)로 160~200℃의 온도 및 400rpm의 스크류 회전속도의 압출 조건으로 압출하여 폴리올레핀 및 폴리락트산의 혼합 수지 조성물을 제조하였다. 이후 상기 제조된 폴리올레핀 및 폴리락트산의 혼합 수지 조성물에 발포제 (H-3510, 소듐바이카보네이트, EIWA)를 3phr 첨가하고 사출 성형기를 이용하여 2mm 두께로 사출 후 1mm 형개를 해서 발포 사출 시편을 제작하였다.
실시예 2
실시예 1의 폴리락트산 수지의 함량을 49 중량부에서 47 중량부로 변경하고, 폴리프로필렌-그라프트-무수말렌산-아민의 함량을 1 중량부에서 3 중량부로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 발포 사출 시편을 제작하였다.
실시예 3
실시예 1의 폴리프로필렌-그라프트-무수말렌산-아민의 종류를 AM-1126H에서 AM-4126H (MW 100,000 g/mol, 무수말레산 그라프트율 4 중량%, 폴리에테르 아민 그라프트율 6 중량%, 롯데케미칼)로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 발포 사출 시편을 제작하였다.
실시예 4
실시예 1의 폴리락트산 수지의 함량을 49 중량부에서 47 중량부로 변경하고, 폴리프로필렌-그라프트-무수말렌산-아민의 종류를 AM-1126H에서 AM-4126H (MW 100,000 g/mol, 무수말레산 그라프트율 4 중량%, 폴리에테르 아민 그라프트율 6 중량%, 롯데케미칼)로 변경하면서 그 함량을 1 중량부에서 3 중량부로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 발포 사출 시편을 제작하였다.
비교예 1
실시예 1의 폴리프로필렌-그라프트-무수말렌산-아민을 사용하지 않고, 폴리락트산 수지의 함량을 49 중량부에서 50 중량부로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 발포 사출 시편을 제작하였다.
비교예 2
실시예 1의 폴리프로필렌-그라프트-무수말렌산-아민 1 중량부를 대체하여 폴리프로필렌-그라프트-무수말레산 (CM-1120H, MW 100,000 g/mol, 무수말레산 그라프트율 1 중량%, 롯데케미칼) 1 중량부를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 발포 사출 시편을 제작하였다.
비교예 3
실시예 1의 폴리락트산 수지의 함량을 49 중량부에서 47 중량부로 변경하고, 실시예 1의 폴리프로필렌-그라프트-무수말렌산-아민 1 중량부를 대체하여 폴리프로필렌-그라프트-무수말레산 (CM-1120H, MW 100,000 g/mol, 무수말레산 그라프트율 1 중량%, 롯데케미칼) 3 중량부를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 발포 사출 시편을 제작하였다.
이상의 실시예 및 비교예에 따른 폴리올레핀 및 폴리락트산의 혼합 수지 조성물을 구성하는 성분의 종류 및 함량 (단위: 중량부)을 하기 표 1에 정리하여 나타내었다.
구분 JM -350 2003D KCM -6300 EG-8842 AM-1126H AM-4126H CM-1120H

실시예 		1 30 49 10 10 1 - -
2 30 47 10 10 3 - -
3 30 49 10 10 - 1 -
4 30 47 10 10 - 3 -

비교예 		1 30 50 10 10 - - -
2 30 49 10 10 - - 1
3 30 47 10 10 - - 3
JM-350: 폴리프로필렌 수지
2003D: 폴리락트산 수지
KCM-6300: 무기 필러 (탈크)
EG-8842: 열가소성 탄성체 고무 (에틸렌-옥텐 공중합체)
AM-1126H: 폴리프로필렌-그라프트-무수말레산-아민
AM-4126H: 폴리프로필렌-그라프트-무수말레산-아민
CM-1120H: 폴리프로필렌-그라프트-무수말레산
시험예
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3에서 제조된 발포 사출 시편에 대하여 하기의 방법에 따라 기계적 물성, 발포셀 평균 직경 및 외관 품질을 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
(1) 인장강도(항복): ASTM 평가법 D638에 의거하여 측정하였다.
(2) 굴곡 탄성율: ASTM 평가법 D790에 의거하여 측정하였다.
(3) IZOD 충격 강도: ASTM 평가법 D256에 의거하여 측정하였다.
(4) 발포셀 평균 직경: 광학 현미경을 이용하여 1cm×1cm 범위에서 발포셀 평균 직경을 측정하였다.
(5) 외관 품질: 품질 평가자 5인의 평가를 평균적으로 산출하여 상대적으로 평가하였다.
구분 인장 강도 굴곡 탄성율 IZOD 충격 강도 발포셀
평균 직경 		외관 품질
단위 kg/㎠ kg/㎠ kg·㎝/㎝ ㎛ -

실시예 		1 30.5 2300 10 110 우수
2 32.5 2450 12 80 매우 우수
3 31.2 2430 11 95 우수
4 34.4 2550 14 70 매우 우수

비교예 		1 26.5 2080 6 180 매우 불량
2 27.5 2150 8 120 불량
3 29.1 2300 9 100 우수
상기 표 2에 기재된 바와 같이, 본 발명에 따라 폴리올레핀계 수지 및 폴리락트산 수지에 무기 필러, 열가소성 탄성체 고무와 함께 상용화제로서 폴리프로필렌-그라프트-무수말렌산-아민을 최적 조성으로 조합시켜 제조된 폴리올레핀 및 폴리락트산의 혼합 수지 조성물 이용하여 발포 사출 성형할 경우 (실시예 1 내지 4), 폴리프로필렌-그라프트-무수말렌산-아민을 상용화제로 사용하지 않거나 (비교예 1), 상용화제로 폴리프로필렌-그라프트-무수말렌산-아민 대신 종래 상용화제인 폴리프로필렌-그라프트-무수말렌산을 사용할 경우 (비교예 2 내지 4)에 비하여, 인장 강도, 굴곡 탄성율 및 IZOD 충격 강도 등 모든 기계적 물성이 우수하면서도 외관 품질 및 발포셀 균일도가 향상된 것을 확인할 수 있으며, 이때 극성기 (폴리프로필렌-그라프트-무수말렌산-아민)의 함량이 높을수록 기계적 물성 및 발포 특성이 더욱 향상됨을 알 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 형태로 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 (11)

  1. 폴리올리핀계 수지 10 내지 88 중량부;
    폴리락트산 수지 10 내지 88 중량부;
    폴리프로필렌-그라프트-무수말레산-아민 (PP-g-MAH-Amine) 1 내지 3 중량부;
    무기 필러 1 내지 40 중량부; 및
    열가소성 탄성체 고무 1 내지 30 중량부를 포함하는, 폴리올레핀 및 폴리락트산의 혼합 수지 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    폴리올레핀계 수지는 호모-폴리프로필렌; 프로필렌, 에틸렌, 부틸렌 및 옥텐으로 이루어진 그룹에서 선택되는 2종 이상의 공단량체가 중합된 랜덤 공중합체; 폴리프로필렌에 에틸렌-프로필렌-고무가 블렌딩된 블록 공중합체; 폴리에틸렌; 및 에틸렌 비닐아세테이트와 α-올레핀의 공중합체로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인, 폴리올레핀 및 폴리락트산의 혼합 수지 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    폴리올레핀계 수지는 프로필렌 단독 중합체; 또는 프로필렌과 12 몰% 이하의 에틸렌 또는 C4 -10 올레핀계 단량체의 공중합체인, 폴리올레핀 및 폴리락트산의 혼합 수지 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    폴리락트산 수지는 폴리-L-락트산, 폴리-D-락트산, 및 폴리-L, D-락트산으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인, 폴리올레핀 및 폴리락트산의 혼합 수지 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    폴리프로필렌-그라프트-무수말레산-아민은 무수말레산 그라프트율 (graft ratio)이 0.5 내지 10 중량%인 폴리프로필렌-그라프트-무수말레산에 중량평균분자량이 600 내지 5,000 g/mol인 폴리에테르 아민(polyether amine; PEA)이 1 내지 30 중량%로 그라프트된 것인, 폴리올레핀 및 폴리락트산의 혼합 수지 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    무기 필러는 탈크, 탄산 칼슘, 황산 칼슘, 산화 마그네슘, 칼슘 스테아레이트, 월라스토나이트, 마이카, 실리카, 규산 칼슘, 나노 클레이, 휘스커, 유리 섬유, 탄소 섬유 및 카본블랙으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인, 폴리올레핀 및 폴리락트산의 혼합 수지 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서,
    열가소성 탄성체 고무는 에틸렌-프로필렌 고무 (EPR), 에틸렌-프로필렌-디엔 고무 (EPDM), 에틸렌-부텐 공중합체 (EBR), 에틸렌-옥텐 공중합체 (EOR) 및 스티렌-부타디엔 (SBR)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인, 폴리올레핀 및 폴리락트산의 혼합 수지 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서,
    산화 방지제, UV 안정제, 난연제, 착색제, 가소제, 열안정제, 핵제, 슬립제 및 대전 방지제로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 첨가제를 추가로 포함하는 폴리올레핀 및 폴리락트산의 혼합 수지 조성물.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 폴리올레핀 및 폴리락트산의 혼합 수지 조성물을 발포 사출하여 제조되는 성형품.
  10. 제 9 항에 있어서,
    발포 셀의 평균 직경이 400 ㎛ 이하인, 성형품.
  11. 제 9 항에 있어서,
    자동차의 내외장 부품으로 사용되는 성형품.
KR1020150068939A 2015-05-18 2015-05-18 폴리올레핀과 폴리락트산의 혼합 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조되는 성형품 KR101727018B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150068939A KR101727018B1 (ko) 2015-05-18 2015-05-18 폴리올레핀과 폴리락트산의 혼합 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조되는 성형품

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150068939A KR101727018B1 (ko) 2015-05-18 2015-05-18 폴리올레핀과 폴리락트산의 혼합 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조되는 성형품

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160135899A KR20160135899A (ko) 2016-11-29
KR101727018B1 true KR101727018B1 (ko) 2017-04-27

Family

ID=57706240

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150068939A KR101727018B1 (ko) 2015-05-18 2015-05-18 폴리올레핀과 폴리락트산의 혼합 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조되는 성형품

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101727018B1 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107936383B (zh) * 2017-12-05 2020-09-08 苏州水博士建材科技有限公司 一种具有不锈钢效果的ppr管材的制备方法
CN107936509B (zh) * 2017-12-21 2021-02-12 河南工业大学 一种高性能聚乳酸基复合材料的制备方法
CN108948525A (zh) * 2018-06-22 2018-12-07 青岛大学 聚丙烯、乙烯辛烯共聚物和纳米碳酸钙复合材料的制备
KR102436762B1 (ko) * 2019-11-29 2022-08-25 롯데케미칼 주식회사 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품
CN111363237A (zh) * 2020-03-02 2020-07-03 上海大学 耐水解聚丙烯复合材料
CN111606347B (zh) * 2020-06-11 2022-02-01 东华大学 一种改性纳米碳酸钙及其制备和应用
CN115558257B (zh) * 2021-12-29 2024-06-18 嘉兴高正新材料科技股份有限公司 一种高韧性耐高温新型高分子材料及其制备方法与应用
KR102491027B1 (ko) * 2022-08-16 2023-01-27 주식회사 애니켐 플라스틱 감량에 의한 탄소중립 대응 친환경 폴리올레핀 수지조성물 및 이로부터 얻어지는 물품

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010144047A (ja) * 2008-12-18 2010-07-01 Sumitomo Chemical Co Ltd プロピレン系樹脂組成物及びその成形体

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010144047A (ja) * 2008-12-18 2010-07-01 Sumitomo Chemical Co Ltd プロピレン系樹脂組成物及びその成形体

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160135899A (ko) 2016-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101727018B1 (ko) 폴리올레핀과 폴리락트산의 혼합 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조되는 성형품
KR101646396B1 (ko) 고유동, 고충격성 폴리올레핀 수지 조성물
KR101822144B1 (ko) 자동차 부품용 폴리올레핀계 복합 수지 조성물
KR101874918B1 (ko) 저비중 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이를 이용한 자동차 내장재용 성형품
US20170037214A1 (en) Foamable masterbatch and polyolefin resin composition with excellent expandability and direct metallizing property
KR101786313B1 (ko) 자동차 발포에어덕트에 사용되는 폴리올레핀 복합재 조성물
KR20100027322A (ko) 강성이 우수한 　고충격 폴리프로필렌 수지 조성물
KR20130135519A (ko) 압출-사출 일체 성형공법을 이용한 직접 유리 장섬유 강화폴리올레핀계 수지 조성물의 제조 방법
KR101526726B1 (ko) 폴리프로필렌 수지 조성물
KR100811922B1 (ko) 폴리프로필렌 수지 조성물
KR102187560B1 (ko) 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이의 성형품
KR101981956B1 (ko) 자동차 부품용 복합 조성물 및 이로부터 형성된 자동차 부품
KR20160081466A (ko) 폴리올레핀 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조되는 성형품
KR101720714B1 (ko) 폴리올레핀 수지 조성물을 이용한 자동차용 내장재 제조방법 및 이에 의하여 제조된 자동차용 내장재
KR102187566B1 (ko) 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이의 성형품
US10550255B2 (en) Polyolefine resin composition, polyolefine master batch, method of manufacturing polyolefine master batch, and article formed of the same
KR101068714B1 (ko) 발포 성형용 폴리프로필렌 수지 조성물 및 그를 이용하여 제조되는 발포체
KR101876021B1 (ko) 외관 및 내스크래치성 특성이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물
KR102298955B1 (ko) 폴리프로필렌 수지 조성물을 이용한 성형품의 사출 성형방법
KR20160069047A (ko) 발포 블로우 성형용 폴리올레핀 복합재 수지 조성물
KR101215057B1 (ko) 미세 발포 성능이 우수한 연질 폴리프로필렌 수지 조성물
KR101674545B1 (ko) 폴리올레핀 수지 조성물 및 이의 제조방법
KR101734772B1 (ko) 고충격성 및 고부착성을 갖는 폴리프로필렌 복합 수지 조성물
KR20180029351A (ko) 폴리프로필렌 복합재 조성물, 이를 이용하여 제조된 성형품 및 그 제조 방법
KR20130022641A (ko) 자동차 부품용 폴리올레핀 수지 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant