KR20110058124A - Environment friendly resin composition for hollow molding product and hollow molding product using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 기재는 중공 성형체용 친환경 수지 조성물 및 이를 이용한 중공 성형체에 관한 것으로서, 구체적으로는 철근 콘크리트 사용량을 감소시키기 위해 슬래브 속에 매설되는 중공체의 성형에 사용되는, 중공 성형체용 친환경 수지 조성물 및 이를 이용한 중공 성형체에 관한 것이다. The present disclosure relates to an environment-friendly resin composition for a hollow molded body and a hollow molded body using the same, and in particular, used for molding a hollow body embedded in a slab in order to reduce the amount of reinforced concrete, an eco-friendly resin composition for a hollow molded body and a hollow using the same It relates to a molded article.
최근까지 고분자 재료의 연구 방향은 강인한 특수용 고분자 재료의 개발 및 고분자 물질의 안전성에 관한 것이 주를 이루었다. 그러나 범세계적으로 폐 고분자에 의한 환경오염 문제가 사회문제로 대두됨에 따라 최근에는 환경 친화성 고분자 재료의 필요성이 요구되고 있다. Until recently, research focused on the development of robust specialty polymer materials and the safety of polymer materials. However, as the problem of environmental pollution caused by waste polymers has become a social problem all over the world, the necessity of environmentally friendly polymer materials is required in recent years.
이러한 환경 친화성 고분자는 크게 광분해성과 생분해성 고분자로 분류할 수 있는데, 이중 생분해성 고분자는 주쇄 구조에 미생물에 의한 분해가 가능한 작용기를 갖고 있는 것이다. Such environmentally friendly polymers can be broadly classified into photodegradable and biodegradable polymers. The double biodegradable polymers have functional groups capable of being decomposed by microorganisms in the main chain structure.
이러한 고분자 중 지방족 폴리에스테르 고분자는 가공성이 우수하고 분해 특성의 조절이 용이하여 생분해성 고분자로서 가장 많이 연구되고 있는데, 특히 폴리유산(polylactic acid: PLA)의 경우 전세계에 15 만톤 규모의 시장을 형성하고 있고, 식품 포장재 및 용기, 전자제품 케이스 등의 일반 플라스틱이 사용되었던 분야까지 그 적용 범위가 확대되고 있다. 현재까지 폴리유산 수지의 주된 용도는 폴리유산의 생분해성 특성을 이용한 일회용 제품, 예를 들면, 식품 용기, 랩, 필름 등에 이용되는 것이다. 이러한 폴리유산은 현재 미국의 Natureworks사, 일본의 Toyota 등에서 생산 중에 있다. Among these polymers, aliphatic polyester polymers are the most researched as biodegradable polymers because of their excellent processability and easy control of their decomposition properties. Especially, in the case of polylactic acid (PLA), they form a 150,000 ton market worldwide. In addition, the scope of application is expanding to the field where general plastics such as food packaging materials, containers, and electronics cases were used. To date, the main use of polylactic acid resins is in disposable products utilizing the biodegradable properties of polylactic acid, such as food containers, wraps, films and the like. The polylactic acid is currently being produced by Natureworks in the US and Toyota in Japan.
그러나 기존 폴리유산 수지는 성형성, 기계적 강도 및 내열성이 부족하여 박막제품의 경우 쉽게 파손되고, 온도에 대한 저항성이 낮아, 외부온도가 60℃ 이상 상승하게 되면 성형 제품의 형태에 변형이 일어나는 문제가 있었다. 또한 내가수분해성이 낮아 고온 고습의 환경에서는 48 시간 이상을 견디지 못하고 스스로 분해되어 버리는 단점이 있다.However, existing polylactic acid resins are easily broken in the case of thin film products due to lack of moldability, mechanical strength and heat resistance, and have low temperature resistance. there was. In addition, the hydrolysis resistance is low, it does not endure for more than 48 hours in the environment of high temperature and high humidity has the disadvantage of decomposing itself.
한편, 일본공개특허 제2005-220177호, 제2005-200517호 및 제2005-336220호에서는 내열성 및 기계적 강도를 동시에 향상시키기 위해 유리 섬유를 혼합시키는 기술이 개시되어 있으나, 유리 섬유는 폐기 후 생분해가 되지 않는 단점이 있다.Meanwhile, Japanese Patent Laid-Open Nos. 2005-220177, 2005-200517, and 2005-336220 disclose techniques for mixing glass fibers to improve heat resistance and mechanical strength at the same time. There is a disadvantage that is not.
또한 일본공개특허 제2005-105245호 및 제2005-60556호에서는 환경친화성을 높이기 위해 천연섬유를 혼합시키는 방법이 제안되었다.In addition, Japanese Patent Laid-Open Nos. 2005-105245 and 2005-60556 propose methods for mixing natural fibers in order to increase environmental friendliness.
본 발명의 일 측면은 기계적 강도, 내열성 및 가공성이 우수한 중공 성형체용 친환경 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다. One aspect of the present invention is to provide an environmentally friendly resin composition for a hollow molded article excellent in mechanical strength, heat resistance and processability.
본 발명의 다른 일 측면은 상기 중공 성형체용 친환경 수지 조성물로부터 제조된 중공 성형체를 제공하기 위한 것이다.Another aspect of the present invention is to provide a hollow molded article prepared from the environmentally friendly resin composition for the hollow molded article.
본 발명의 일 측면은 (A) 폴리올레핀 수지 30 내지 85 중량%; (B) 천연 섬유 10 내지 40 중량%; 및 (C) 충진제 5 내지 40 중량%를 포함하는 중공 성형체용 친환경 수지 조성물을 제공한다. One aspect of the invention (A) 30 to 85% by weight of a polyolefin resin; (B) 10 to 40 weight percent of natural fiber; And (C) it provides an environmentally friendly resin composition for a hollow molded body comprising a filler 5 ~ 5% by weight.
상기 폴리올레핀 수지는 고밀도 폴리에틸렌(high density polyethylene, HDPE) 수지, 선형 저밀도 폴리에틸렌(linear low density polyethylene, LLDPE) 수지, 폴리프로필렌 수지, 에틸렌-프로필렌 공중합체 수지, 에틸렌-비닐알코올 공중합체 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. The polyolefin resin is a high density polyethylene (HDPE) resin, linear low density polyethylene (LLDPE) resin, polypropylene resin, ethylene-propylene copolymer resin, ethylene-vinyl alcohol copolymer resin and combinations thereof It may be selected from the group consisting of.
상기 천연 섬유는 셀룰로오스계 분말 또는 섬유를 포함할 수 있으며, 상기 셀룰로오스계 분말 또는 섬유는 목재계 분말, 분쇄지, 분말 펄프(pulp), 아마(flax), 대마(hemp), 황마(jute), 양마(kenaf), 모시풀(ramie), 쿠라우아(curaua), 분쇄 호두껍질 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있고, 상기 천연 섬유의 평균입경이 0.1 내지 1000 ㎛ 일 수 있다.The natural fiber may include cellulose-based powder or fiber, the cellulose-based powder or fiber may be wood-based powder, pulverized paper, powder pulp, flax, hemp, jute, It may be selected from the group consisting of kenaf, ramie, curaua, ground walnut shell, and a combination thereof, the average particle diameter of the natural fiber may be 0.1 to 1000 ㎛.
상기 충진제는 탄산칼슘, 황산칼슘, 탄산마그네슘, 실리카(silica), 카올린(kaolin), 점토(clay), 이산화티탄, 황산바륨, 산화아연, 수산화 알루미늄, 알루미나(alumina), 수산화 마그네슘, 활석(talc), 마이카(mica), 유리 섬유, 유리 플레이크(glass flake), 규산 마그네슘, 티탄산 칼륨, 유리 볼룬(glass balloon), 유리 비드(glass bead), 실리카 볼룬(silica balloon), 카본블랙(carbon black), 시멘트(cement) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 무기 충진제일 수 있다. The fillers are calcium carbonate, calcium sulfate, magnesium carbonate, silica, kaolin, clay, titanium dioxide, barium sulfate, zinc oxide, aluminum hydroxide, alumina, magnesium hydroxide, talc ), Mica, glass fiber, glass flake, magnesium silicate, potassium titanate, glass balloon, glass bead, silica ballon, carbon black , Cement may be an inorganic filler selected from the group consisting of a combination thereof.
상기 중공 성형체용 친환경 수지 조성물은 (D) 커플링제를 더 포함할 수 있고, 상기 커플링제는 폴리프로필렌(polypropylene)-무수말레인산(maleic anhydride) 그라프트 공중합체, 실란(silane) 커플링제, 티타늄(titanate) 커플링제, 알루미늄(aluminate) 커플링제 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.The eco-friendly resin composition for the hollow molded body may further include a (D) coupling agent, and the coupling agent may be a polypropylene-maleic anhydride graft copolymer, a silane coupling agent, or a titanium ( titanate coupling agent, aluminum coupling agent, and combinations thereof.
상기 중공 성형체용 친환경 수지 조성물은 (E) 윤활제를 더 포함할 수 있고, 상기 윤활제는 탄화수소계 왁스, 지방산 또는 고급 알코올계 왁스, 아미드계 왁스, 에스테르계 왁스, 스테아린산 금속염계 왁스, 불소 함유 중합체, 실리콘 오일 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.The eco-friendly resin composition for the hollow molded body may further include (E) a lubricant, the lubricant is a hydrocarbon wax, fatty acid or higher alcohol wax, amide wax, ester wax, stearic acid metal salt wax, fluorine-containing polymer, Silicone oil and combinations thereof.
상기 중공 성형체용 친환경 수지 조성물은 항균제, 열안정제, 산화방지제, 이형제, 광안정제, 계면활성제, 가소제, 혼화제, 안정제, 활제, 정전기방지제, 방염제, 내후제, 착색제, 자외선 차단제, 핵 형성제, 접착 조제, 점착제 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 첨가제를 더 포함할 수 있다.The eco-friendly resin composition for the blow molded body is an antibacterial agent, a heat stabilizer, an antioxidant, a mold release agent, a light stabilizer, a surfactant, a plasticizer, a admixture, a stabilizer, a lubricant, an antistatic agent, a flame retardant, a weather agent, a colorant, a sunscreen agent, a nucleating agent, an adhesive agent. It may further include an additive selected from the group consisting of a preparation, a pressure-sensitive adhesive and a combination thereof.
본 발명의 다른 일 측면은 상기 중공 성형체용 친환경 수지 조성물로부터 제조된 중공 성형체를 제공한다.Another aspect of the present invention provides a hollow molded article prepared from the eco-friendly resin composition for the blow molded article.
상기 중공 성형체는 콘크리트 중공 슬래브에 적용될 수 있으며, 또한 상기 중공 성형체는 외관을 형성하는 외곽부와, 상기 외곽부의 중심을 관통하여 도우넛 홀을 형성하는 중심부를 포함하는 형상을 가지며, 일체형 또는 분리 결합형으로 성형될 수 있다.The hollow molded body may be applied to a concrete hollow slab, and the hollow molded body has a shape including an outer portion forming an appearance and a central portion penetrating a center of the outer portion to form a donut hole, and integral or separated coupling type. It can be molded into.
기타 본 발명의 측면들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.Other aspects of the present invention are included in the following detailed description.
본 발명의 일 구현예에 따른 중공 성형체용 친환경 수지 조성물은 기계적 강도, 내열성 및 가공성이 모두 우수함에 따라, 자동차, 기계 부품, 전기전자 부품, 통신기기, 사무기기, 잡화, 건축 자재 등과 같은 다양한 분야의 중공 성형체에 적용될 수 있다. 특히 건축 분야의 중공 슬래브에 유용하게 적용될 수 있는데, 이는 철근 콘크리트 사용량을 감소시키면서 건축물 폐기시 환경 부담을 줄이는 친환경성을 가진다. Eco-friendly resin composition for a hollow molded article according to an embodiment of the present invention is excellent in mechanical strength, heat resistance and processability, various fields such as automobiles, mechanical parts, electrical and electronic parts, communication equipment, office equipment, sundries, building materials, etc. It can be applied to the hollow molded body of. In particular, it can be usefully applied to the hollow slab of the construction field, which has an environmentally friendly environment to reduce the environmental burden when disposing of the building while reducing the amount of reinforced concrete.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구 항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, this is presented as an example, by which the present invention is not limited and the present invention is only defined by the scope of the claims to be described later.
본 발명의 일 구현예에 따른 중공 성형체용 친환경 수지 조성물은 (A) 폴리올레핀 수지 30 내지 85 중량%; (B) 천연 섬유 10 내지 40 중량%; 및 (C) 충진제 5 내지 40 중량%를 포함한다.Eco-friendly resin composition for a hollow molded article according to an embodiment of the present invention (A) 30 to 85% by weight of a polyolefin resin; (B) 10 to 40 weight percent of natural fiber; And (C) 5 to 40 weight percent of a filler.
이하, 본 발명의 일 구현예에 따른 중공 성형체용 친환경 수지 조성물에 포함되는 각 성분에 대하여 구체적으로 살펴본다. Hereinafter, it looks at in detail with respect to each component included in the eco-friendly resin composition for hollow molded article according to an embodiment of the present invention.
(A) 폴리올레핀 수지(A) polyolefin resin
상기 폴리올레핀 수지는 일반 사출기를 사용하여 특정 모양의 제품 성형을 가능케 하는 열가소성 매트릭스(matrix) 수지로, 폴리올레핀 수지에 천연 섬유 및 선택적으로 무기 충진제를 고루 분산시켜 기계적 강도를 향상시킬 수 있다.The polyolefin resin is a thermoplastic matrix resin that enables molding of a specific shape of a product using a general injection molding machine, and may uniformly disperse natural fibers and optionally inorganic fillers in the polyolefin resin to improve mechanical strength.
상기 폴리올레핀 수지는 고밀도 폴리에틸렌(high density polyethylene, HDPE) 수지, 선형 저밀도 폴리에틸렌(linear low density polyethylene, LLDPE) 수지, 폴리프로필렌 수지, 에틸렌-프로필렌 공중합체 수지, 에틸렌-비닐알코올 공중합체 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 사용할 수 있으며, 이 중 구체적으로는 폴리프로필렌 수지를 사용할 수 있다. 이때 상기 고밀도 폴리에틸렌 수지는 0.94 내지 0.965의 밀도 범위를 가지는 것을 의미하며, 상기 선형 저밀도 폴리에틸렌 수지는 0.91 내지 0.94의 밀도 범위를 가지는 것을 의미한다. The polyolefin resin is a high density polyethylene (HDPE) resin, linear low density polyethylene (LLDPE) resin, polypropylene resin, ethylene-propylene copolymer resin, ethylene-vinyl alcohol copolymer resin and combinations thereof It may be used selected from the group consisting of, specifically, may be used polypropylene resin. In this case, the high density polyethylene resin means that it has a density range of 0.94 to 0.965, and the linear low density polyethylene resin means that it has a density range of 0.91 to 0.94.
상기 폴리올레핀 수지는 폴리올레핀 수지, 천연 섬유 및 충진제의 총량에 대하여 30 내지 85 중량%로 포함될 수 있으며, 구체적으로는 50 내지 80 중량%로 포 함될 수 있다. 폴리올레핀 수지가 상기 범위 내로 포함되는 경우 중공 성형체용 친환경 수지 조성물의 컴파운팅 제조 및 사출 성형이 원활하다. The polyolefin resin may be included in an amount of 30 kPa to 85 kPa wt%, specifically, 50 kPa to 80 wt%, based on the total amount of the polyolefin resin, the natural fiber and the filler. When the polyolefin resin is included in the above range, the compounding production and injection molding of the eco-friendly resin composition for the hollow molded product is smooth.
(B) 천연 섬유(B) natural fiber
상기 천연 섬유는 식물로부터 유래된 셀룰로오스계 물질을 의미하는 것으로, 구체적으로는 셀룰로오스계 분말 또는 섬유를 들 수 있다.The natural fiber means a cellulose-based material derived from a plant, and specific examples thereof include cellulose-based powder or fibers.
즉, 폴리머 복합 재료로 유용하게 사용되는 본 발명의 일 구현예에 따른 천연 섬유는 친환경 소재로서 중공 성형체용 친환경 수지 조성물 내에서 보강제로 사용된다. That is, the natural fiber according to the embodiment of the present invention usefully used as a polymer composite material is used as a reinforcing agent in the eco-friendly resin composition for the hollow molded body as an eco-friendly material.
상기 셀룰로오스계 분말 또는 섬유는 주로 셀룰로오스(cellulose), 리그닌(lignin) 및 세미셀룰로오스(semicellulose)로 구성되는데, 이 중 상기 셀룰로오스가 70 중량% 이상 포함된 것을 사용할 수 있다. 셀룰로오스가 70 중량% 이상 포함된 셀룰로오스계 분말 또는 섬유를 사용하는 경우 기계적 강도 및 내열성이 개선되며, 특히, 성형 중 리그닌이 열분해되어 성형 제품이 변색되는 문제가 개선될 수 있다.The cellulose-based powder or fiber is mainly composed of cellulose (cellulose), lignin () and semicellulose (), of which the cellulose may be used containing 70% by weight or more. When using a cellulose-based powder or fiber containing 70% by weight or more of cellulose may improve mechanical strength and heat resistance, in particular, the problem of discoloration of the molded product due to pyrolysis of lignin during molding.
상기 셀룰로오스계 분말 또는 섬유는 목재계 분말, 분쇄지, 분말 펄프(pulp), 아마(flax), 대마(hemp), 황마(jute), 양마(kenaf), 모시풀(ramie), 쿠라우아(curaua), 분쇄 호두껍질 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 사용할 수 있다.The cellulose-based powder or fiber may be wood-based powder, pulverized paper, powder pulp, flax, hemp, jute, kenaf, ramie, curaua , Crushed walnut shells and combinations thereof may be selected from the group consisting of.
상기 셀룰로오스계 분말은 통상의 분쇄 방법에 의하여 분쇄된 것을 사용할 수 있으며, 일 예로 목재계 분말은 충분한 건조 후, 구체적으로는 수분량이 3 중량% 이하, 더욱 구체적으로는 2 중량% 이하의 조건으로 건조 후 사용할 수 있다.The cellulose-based powder may be pulverized by a conventional pulverization method, for example, wood-based powder is dried after sufficient drying, specifically, the moisture content of 3% by weight or less, more specifically 2% by weight or less Can be used after.
상기 천연 섬유의 평균입경은 0.1 내지 1000 ㎛ 의 범위를 가질 수 있으며, 구체적으로는 10 내지 100 ㎛ 의 범위를 가질 수 있다. 천연 섬유의 평균입경이 상기 범위 내인 경우 가공성이 우수하며, 표면 광택이 우수한 이점이 있다.The average particle diameter of the natural fiber may have a range of 0.1 to 1000 μm, specifically 10 μm to 100 μm μm. When the average particle diameter of the natural fiber is within the above range, the workability is excellent, and the surface gloss is excellent.
상기 천연 섬유는 폴리올레핀 수지, 천연 섬유 및 충진제의 총량에 대하여 10 내지 40 중량%로 포함될 수 있으며, 구체적으로는 20 내지 30 중량%로 포함될 수 있다. 천연 섬유가 상기 범위 내로 포함되는 경우 폴리올레핀 수지와의 가공성이 우수하다. The natural fiber may be included in the amount of 10 to 40% by weight, specifically, 20 to 30% by weight based on the total amount of polyolefin resin, natural fibers and fillers. When natural fiber is contained in the said range, workability with a polyolefin resin is excellent.
(C) 충진제(C) filler
상기 충진제는 탄산칼슘, 황산칼슘, 탄산마그네슘, 실리카(silica), 카올린(kaolin), 점토(clay), 이산화티탄, 황산바륨, 산화아연, 수산화 알루미늄, 알루미나(alumina), 수산화 마그네슘, 활석(talc), 마이카(mica), 유리 섬유, 유리 플레이크(glass flake), 규산 마그네슘, 티탄산 칼륨, 유리 볼룬(glass balloon), 유리 비드(glass bead), 실리카 볼룬(silica balloon), 카본블랙(carbon black), 시멘트(cement) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 무기 충진제를 사용할 수 있다.The fillers are calcium carbonate, calcium sulfate, magnesium carbonate, silica, kaolin, clay, titanium dioxide, barium sulfate, zinc oxide, aluminum hydroxide, alumina, magnesium hydroxide, talc ), Mica, glass fiber, glass flake, magnesium silicate, potassium titanate, glass balloon, glass bead, silica ballon, carbon black , Inorganic fillers selected from the group consisting of cement and combinations thereof may be used.
이 중 상기 유리 섬유는 상업적으로 사용되는 통상적인 것으로서, 직경이 8 내지 20 ㎛ 이고, 길이가 1.5 내지 8 ㎜인 것을 사용할 수 있다. 유리 섬유의 직 경이 상기 범위를 가지는 경우 우수한 충격보강의 효과를 얻을 수 있으며, 유리 섬유의 길이가 상기 범위를 가지는 경우 압출기에 투입하는 것이 용이하며 충격보강 효과도 크게 개선될 수 있다. Among these glass fibers are conventionally used commercially, those having a diameter of 8 to 20 μm and a length of 1.5 to 8 mm may be used. If the diameter of the glass fiber has the above range can be obtained an excellent impact reinforcement effect, when the length of the glass fiber has the above range it is easy to put into the extruder and the impact reinforcement effect can also be greatly improved.
상기 유리 섬유는 탄소 섬유, 현무암 섬유, 바이오매스(biomass)로부터 제조된 섬유 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 섬유와 함께 혼합하여 사용할 수 있다. 이때 상기 바이오매스(biomass)란 식물이나 미생물 등을 에너지원으로 이용하는 생물체를 의미한다.The glass fiber may be used in combination with a fiber selected from the group consisting of carbon fibers, basalt fibers, fibers made from biomass, and combinations thereof. In this case, the biomass means a living organism using a plant or a microorganism as an energy source.
상기 유리섬유는 단면이 원형, 타원형, 직사각형 및 두 개의 원형이 연결된 아령 모양으로 이루어진 군에서 선택되는 것이 사용될 수 있다.The glass fiber may be selected from the group consisting of a circular cross-section, elliptical, rectangular and two circular connected dumbbell shape.
상기 충진제는 폴리올레핀 수지, 천연 섬유 및 충진제의 총량에 대하여 5 내지 40 중량%로 포함될 수 있으며, 구체적으로는 20 내지 40 중량%로 포함될 수 있다. 충진제가 상기 범위 내로 포함되는 경우 중공 성형체용 친환경 수지 조성물의 기계적 강도 및 내열성이 개선되며, 우수한 흐름성을 가짐에 따라 우수한 성형성을 확보할 수 있다. The filler may be included in 5 to 40% by weight, specifically, 20 to 40% by weight based on the total amount of polyolefin resin, natural fibers and fillers. When the filler is included in the above range, the mechanical strength and heat resistance of the eco-friendly resin composition for the hollow molded body is improved, and can have excellent moldability as it has excellent flowability.
(D) 커플링제(D) coupling agent
본 발명의 일 구현예에 따른 중공 성형체용 친환경 수지 조성물은 커플링제를 더 포함할 수 있다. 상기 커플링제는 폴리올레핀 수지와 천연 섬유와의 상용성을 향상시키기 위해 사용되는 상용화제이다. Eco-friendly resin composition for a hollow molded article according to an embodiment of the present invention may further include a coupling agent. The coupling agent is a compatibilizer used to improve the compatibility of the polyolefin resin with natural fibers.
상기 커플링제는 폴리프로필렌(polypropylene)-무수말레인산(maleic anhydride) 그라프트 공중합체, 실란(silane) 커플링제, 티타늄(titanate) 커플링제, 알루미늄(aluminate) 커플링제 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 사용할 수 있다. The coupling agent is selected from the group consisting of polypropylene-maleic anhydride graft copolymers, silane coupling agents, titanium coupling agents, aluminum coupling agents and combinations thereof. Can be used.
상기 커플링제는 폴리올레핀 수지, 천연 섬유 및 충진제의 총량 100 중량부에 대하여 0.1 내지 5 중량부로 포함될 수 있으며, 구체적으로는 1 내지 3 중량부로 포함될 수 있다. 커플링제가 상기 범위 내로 포함되는 경우 폴리올레핀 수지와 천연 섬유와의 상용성이 향상되어, 중공 성형체용 친환경 수지 조성물의 기계적 강도, 내열성 및 가공성의 전반적인 물성이 개선된다.The coupling agent may be included in an amount of 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the polyolefin resin, the natural fiber and the filler, and specifically, 1 to 3 parts by weight. When the coupling agent is included in the above range, the compatibility of the polyolefin resin and the natural fiber is improved, and the overall physical properties of the environmentally friendly resin composition for the hollow molded body, heat resistance and processability are improved.
(E) 윤활제(E) lubricant
본 발명의 일 구현예에 따른 중공 성형체용 친환경 수지 조성물은 윤활제를 더 포함할 수 있다. 상기 윤활제는 중공 성형체용 친환경 수지 조성물 내에 함께 사용됨으로써 성형성을 더욱 개선시킬 수 있다.Eco-friendly resin composition for a hollow molded article according to an embodiment of the present invention may further include a lubricant. The lubricant may further improve moldability by being used together in an environment-friendly resin composition for the hollow molded body.
상기 윤활제는 폴리에틸렌 왁스 등의 탄화수소계 왁스; 스테아린산(stearic acid), 스테아릴 알코올(stearyl alcohol), 12-히드록시 스테아린산 등의 지방산 또는 고급 알코올계 왁스; 스테아린산 아미드, 올레인산(oleic acid) 아미드, L-카르니틴산 아미드, 메틸렌비스스테아린산 아미드, 에틸렌비스스테아린산 아미드, 에틸렌비스올레인산 아미드 등의 아미드계 왁스; 스테아린산 부틸, 스테아린산 모노글리세리드(monoglyceride), 펜타에리트리톨-테트라 스터레이트(pentaerythritol-tetra stir rate), 스테아린산 스테아릴 등의 에스테르계 왁스; 스테아린산 칼슘, 스테아린산 아연, 스테아린산 바륨, 스테아린산 마그네슘 등의 스테아린산 금속염계 왁스; 불소 함유 중합체; 실리콘 오일; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 사용할 수 있다. The lubricant may be a hydrocarbon wax such as polyethylene wax; Fatty acids such as stearic acid, stearyl alcohol, 12-hydroxy stearic acid or higher alcohol waxes; Amide waxes such as stearic acid amide, oleic acid amide, L-carnitine amide, methylenebisstearic acid amide, ethylenebisstearic acid amide and ethylenebisoleic acid amide; Ester waxes such as butyl stearate, monoglyceride stearate, pentaerythritol-tetra strate, stearyl stearyl and the like; Metal stearic acid waxes such as calcium stearate, zinc stearate, barium stearate and magnesium stearate; Fluorine-containing polymers; Silicone oils; And combinations thereof may be selected from the group consisting of.
상기 윤활제는 폴리올레핀 수지, 천연 섬유 및 충진제의 총량 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부로 포함될 수 있다. 윤활제가 상기 범위 내로 포함되는 경우 중공 성형체용 친환경 수지 조성물의 가공성(성형성)이 더욱 개선된다.The lubricant may be included in 1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the polyolefin resin, natural fibers and fillers. When a lubricant is included in the said range, processability (molding) of the eco-friendly resin composition for hollow molded objects is further improved.
(F) 기타 첨가제(F) other additives
본 발명의 일 구현예에 따른 중공 성형체용 친환경 수지 조성물은 항균제, 열안정제, 산화방지제, 이형제, 광안정제, 계면활성제, 가소제, 혼화제, 안정제, 활제, 정전기방지제, 방염제, 내후제, 착색제, 자외선 차단제, 핵 형성제, 접착 조제, 점착제 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 첨가제를 더 포함할 수 있다.Eco-friendly resin composition for a hollow molded article according to an embodiment of the present invention is an antibacterial agent, heat stabilizer, antioxidant, mold release agent, light stabilizer, surfactant, plasticizer, admixture, stabilizer, lubricant, antistatic agent, flame retardant, weathering agent, colorant, ultraviolet ray And an additive selected from the group consisting of blocking agents, nucleating agents, adhesion aids, pressure sensitive adhesives, and combinations thereof.
상기 산화방지제로는 페놀형, 포스파이트형, 티오에테르형 또는 아민형 산화방지제를 사용할 수 있으며, 상기 이형제로는 불소 함유 중합체, 실리콘 오일, 스테아린산(stearic acid)의 금속염, 몬탄산(montanic acid)의 금속염, 몬탄산 에스테르 왁스 또는 폴리에틸렌 왁스를 사용할 수 있다. 또한 상기 내후제로는 벤조페논형 또는 아민형 내후제를 사용할 수 있고, 상기 착색제로는 염료 또는 안료를 사용할 수 있다. 또한 상기 자외선 차단제로는 산화티탄(TiO2) 또는 카본블랙을 사용 할 수 있고, 상기 핵 형성제로는 탈크를 사용할 수 있다. The antioxidant may be a phenol, phosphite, thioether or amine antioxidant, the release agent is a fluorine-containing polymer, silicone oil, metal salt of stearic acid, montanic acid Metal salts, montanic acid ester waxes or polyethylene waxes may be used. In addition, a benzophenone type or an amine type weathering agent may be used as the weathering agent, and a dye or a pigment may be used as the coloring agent. The sunscreen may be titanium oxide (TiO 2 ) or carbon black, and talc may be used as the nucleating agent.
상기 첨가제는 폴리올레핀 수지, 천연 섬유 및 충진제의 총량 100 중량부에 대하여 0.1 내지 30 중량부로 포함될 수 있다. 첨가제가 상기 범위 내로 포함되는 경우 각 용도에 따른 첨가제의 효과를 얻을 수 있으며 우수한 기계적 물성 및 향상된 표면의 외관을 얻을 수 있다.The additive may be included in an amount of 0.1 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the polyolefin resin, the natural fiber and the filler. When the additive is included in the above range it can be obtained the effect of the additive according to each application and excellent mechanical properties and improved surface appearance can be obtained.
본 발명의 일 구현예에 따른 중공 성형체용 친환경 수지 조성물은 공지의 방법으로 제조될 수 있다. 예를 들면, 상술한 본 발명의 일 구현예에 따른 구성 성분과 첨가제를 혼합한 후에, 압출기 내에서 용융 압출하고 펠렛 형태로 제조할 수 있다. Eco-friendly resin composition for a hollow molded article according to an embodiment of the present invention can be prepared by a known method. For example, after mixing the components and additives according to an embodiment of the present invention described above, it may be melt-extruded in an extruder and manufactured in pellet form.
본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 전술한 중공 성형체용 친환경 수지 조성물을 성형하여 제조한 중공 성형체를 제공한다. 상기 중공 성형체용 친환경 수지 조성물은 우수한 기계적 강도, 내열성 및 가공성이 요구되는 자동차, 기계 부품, 전기전자 부품, 통신기기, 사무기기, 잡화, 건축 자재 등과 같은 다양한 분야의 중공 성형체에 적용될 수 있다. 특히 건축 분야의 콘크리트 중공 슬래브에 유용하게 적용될 수 있는데, 구체적으로 본 발명의 일 구현예에 따른 친환경 수지 조성물로 이루어진 중공체를 슬래브 속에 매설함으로써 철근 콘크리트 사용량을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 천연 섬유를 주요 원료로 사용함에 따라 건축물 폐기시 환경 부담을 줄이는 친환경성을 가진다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a hollow molded product manufactured by molding the above-mentioned eco-friendly resin composition for the hollow molded product. The eco-friendly resin composition for the hollow molded body may be applied to hollow molded bodies in various fields such as automobiles, mechanical parts, electrical and electronic parts, communication equipment, office equipment, sundries, building materials, etc., which require excellent mechanical strength, heat resistance, and processability. In particular, it can be usefully applied to the concrete hollow slab of the building field, specifically, by embedding the hollow body made of environmentally friendly resin composition according to an embodiment of the present invention in the slab can not only reduce the amount of reinforced concrete, but also natural fiber As it is used as a main raw material, it has eco-friendliness to reduce environmental burden when disposing of buildings.
이하, 상기 중공 성형체를 건축 분야의 콘크리트 중공 슬래브에 적용시의 일 예를 설명한다.Hereinafter, an example of applying the hollow molded body to the concrete hollow slab in the construction field will be described.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 중공 성형체를 적용한 모듈의 사시도이다.1 is a perspective view of a module to which the hollow molded body according to an embodiment of the present invention is applied.
도 1을 참조하면, 중공 성형체(100)는 전체의 외관을 형성하는 외곽부(10)와, 상기 외곽부(10)의 중심을 관통하여 도우넛 홀을 형성하는 중심부(20)를 포함한다. 상기 중공 성형체(100)는 중공 구조를 형성하는데 있어서, 일체형으로 또는 분리 결합형으로 성형될 수 있다. 편의상, 도 1에는 일체형으로 성형된 중공 성형체(100)가 예시되어 있다.Referring to FIG. 1, the hollow molded
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. However, the following examples are only preferred embodiments of the present invention, and the present invention is not limited by the following examples.
[실시예] [Example]
본 발명의 일 구현예에 따른 중공 성형체용 친환경 수지 조성물의 제조에 사용되는 각 구성 성분은 다음과 같다.Each component used in the manufacture of the eco-friendly resin composition for a hollow molded article according to an embodiment of the present invention is as follows.
(A) 폴리올레핀 수지(A) polyolefin resin
폴리프로필렌 수지(삼성토탈 HF409)를 사용하였다. Polypropylene resin (Samsung Total HF409) was used.
(B) 천연 섬유(B) natural fiber
평균입경이 2.5 ㎛ 인 양마(kenaf)를 사용하였다.A kenaf with an average particle diameter of 2.5 µm was used.
(C) 충진제(C) filler
(C-1) 유리섬유로서, 지름 13 ㎛, 길이 3mm인 오웬스코닝(Owenscorning)사의 183F 제품을 사용하였다.As glass fiber (C-1), Owenscorning's 183F product having a diameter of 13 µm and a length of 3 mm was used.
(C-2) 활석(talc)으로서, HAYASHI화성사의 UPN HS-T 제품을 사용하였다.As talc, (C-2), HAYASHI Chemical Co., Ltd. UPN HS-T product was used.
(D) 커플링제(D) coupling agent
폴리프로필렌(polypropylene)-무수말레인산(maleic anhydride) 그라프트 공중합체로서, Clariant사의 Licocene PPMA 6452 제품을 사용하였다. As a polypropylene-maleic anhydride graft copolymer, a product of Clariant's Licocene PPMA 6452 was used.
(E) 윤활제(E) lubricant
에틸렌비스스테아린산 아미드로서, 라이온케미칼사의 LEBAX-140B 제품을 사용하였다.As ethylene bis stearic acid amide, LEBAX-140B manufactured by Uion Lion Chemical was used.
실시예 1 내지 6과 비교예 1 및 2 Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2
상기에서 언급한 성분들을 하기 표 1에 나타낸 바와 같은 함량으로 공급 속도(feed rate) 40kg/hr, 스크류(screw) rpm 200, 스크류 구성(screw configuration) 45φ Regular, L/D=36 인 통상의 이축 압출기에서 180 내지 240℃의 온도범위로 압출한 후, 압출물을 펠렛 형태로 제조하였다.The above mentioned components are fed to a conventional biaxial feed rate of 40 kg / hr, screw rpm 200, screw configuration 45φ Regular, L / D = 36 with the contents as shown in Table 1 below. After extruding in a temperature range of 180 to 240 ℃ in an extruder, the extrudate was prepared in pellet form.
[시험예] [Test Example]
상기 실시예 1 내지 6과 비교예 1 및 2에 따라 제조된 펠렛을 80℃에서 4 시간 건조 후, 6 oz의 사출성형기를 사용하여, 실린더 온도 190℃, 금형온도 80℃, 성형 사이클을 120초로 설정하고, ASTM 덤벨시험편 사출성형하여 물성 시편을 제조하였다. 상기 제조된 물성 시편은 하기의 방법으로 물성을 측정하여, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.After drying the pellets prepared according to Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2 for 4 hours at 80 ° C., a cylinder temperature of 190 ° C., a mold temperature of 80 ° C., and a molding cycle were 120 seconds using a 6 oz injection molding machine. After setting, injection molding the ASTM dumbbell test specimen to prepare a physical specimen. The prepared physical property specimens were measured for physical properties by the following method, and the results are shown in Table 1 below.
(1) 굴곡강도: ASTM D638에 준하여 측정하였다.(1) Flexural strength: measured according to ASTM D638.
(2) 굴곡탄성율: ASTM D638에 준하여 측정하였다.(2) Flexural modulus: measured according to ASTM D638.
(3) 인장강도: ASTM D638에 준하여 측정하였다.(3) Tensile strength: measured according to ASTM D638.
(4) IZOD 충격강도: ASTM D256에 준하여 측정하였다(시편 두께 1/8").(4) IZOD impact strength: measured according to ASTM D256 (sample thickness 1/8 ").
(5) 열변형 온도(HDT): ASTM D648에 준하여 측정하였다.(5) Heat Deflection Temperature (HDT): Measured according to ASTM D648.
(6) 가공성: ○ 혼합 가공 가능(6) Machinability: ○ Mixed machining possible
× 혼합 가공 불가능× Mixed processing impossible
[표 1]TABLE 1
(중량%)(B) natural fiber
(weight%)
충진제
(중량%*)(C)
Filler
(weight%*)
불가Molding
Impossible
불가Molding
Impossible
* 중량부: 상기 (A) 폴리올레핀 수지, (B) 천연 섬유 및 (C) 충진제의 총량 100 중량부를 기준으로 나타낸 함량 단위이다.* Weight part: The content unit represented based on 100 weight part of total amounts of said (A) polyolefin resin, (B) natural fiber, and (C) filler.
상기 표 1을 통하여, 본 발명의 일 구현예에 따라 폴리올레핀 수지, 천연 섬 유 및 충진제를 함께 사용한 실시예 1 내지 6의 경우, 폴리올레핀 수지 및 천연 섬유만 사용한 비교예 1과 폴리올레핀 수지 및 충진제를 각각 본 발명의 일 구현예에 따른 범위를 벗어난 함량으로 사용한 비교예 2와 비교하여, 기계적 강도, 내열성 및 가공성이 우수함을 확인할 수 있다. Through Table 1, in the case of Examples 1 to 6 using a polyolefin resin, a natural island oil and a filler in accordance with an embodiment of the present invention, Comparative Example 1 and a polyolefin resin and a filler using only a polyolefin resin and natural fibers, respectively Compared with Comparative Example 2 used in a content outside the range according to one embodiment of the present invention, it can be confirmed that the mechanical strength, heat resistance and workability are excellent.
특히 충진제로서 유리 섬유와 다른 충진제를 함께 사용한 실시예 4의 경우, 굴곡강도, 굴곡탄성율 및 인장강도의 기계적 강도가 모두 현저히 우수함을 확인할 수 있다.In particular, in the case of Example 4 using a glass fiber and another filler as a filler, it can be seen that the mechanical strength of flexural strength, flexural modulus and tensile strength are all excellent.
반면, 비교예 1 및 2 모두 용융 혼합이 되지 않아 어떤 물성도 얻지 못하였음을 확인할 수 있으며, 특히 폴리올레핀 수지 및 충진제를 각각 본 발명의 일 구현예에 따른 범위를 벗어난 함량으로 사용한 비교예 2는 압출기 내의 압력 상승으로 인하여 용융 혼합이 잘 되지 않음을 알 수 있다.On the other hand, Comparative Examples 1 and 2 can be confirmed that not obtained any physical properties due to melt mixing, in particular, Comparative Example 2 using a polyolefin resin and a filler in an amount outside the range according to the embodiment of the present invention, respectively It can be seen that the melt mixing is not good due to the increase in the pressure inside.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. The present invention is not limited to the above embodiments, but may be manufactured in various forms, and a person skilled in the art to which the present invention pertains has another specific form without changing the technical spirit or essential features of the present invention. It will be appreciated that the present invention may be practiced as. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 중공 성형체의 사시도이다.1 is a perspective view of a hollow molded article according to an embodiment of the present invention.
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