KR20180092160A - 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터 배치 조성물 및 이를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물 - Google Patents

폴리프로필렌-폴리실록산 마스터 배치 조성물 및 이를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고결정성 폴리프로필렌 수지, 올레핀계 또는 스티렌계 열가소성 탄성체 및 무기충전제를 포함하는 베이스 수지 조성물과 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 조성물을 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것이다.

Description

폴리프로필렌-폴리실록산 마스터 배치 조성물 및 이를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물{POLYPROPYLENE-POLYSILOXANE MASTERBATCH COMPOSITION AND POLYPROPYLENE RESIN COMPOSITION INCLUDING THE SAME}
본 발명은 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터 배치 조성물 및 이를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것이다. 구체적으로, 장기적으로 탁월한 내스크래치 특성을 유지하며, 성형 가공성이 우수한 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터 배치 조성물 및 이를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것이다.
자동차 분야에 있어 내외장재로 사용되는 플라스틱 소재에 대한 수요는 소재의 경량화(Weight reduction) 및 고성능화가 지속적으로 이루어짐에 따라 다양한 용도로 발전하고 있으며 사용량도 증가하는 추세에 있다. 특히 다양한 플라스틱 소재 중에서 폴리프로필렌(Polypropylene) 수지는 저비중으로 인한 경량화 및 재활용의 용이성, 상대적으로 낮은 가격 등으로 인해 다른 플라스틱 소재에 비해 수요가 급신장해 왔다. 폴리프로필렌수지는 자동차 내장부품으로는 도어트림(Door Trim), 대시보드(Dash board)를 이루는 계기판(Instrument panel)와 센터 페시아(Center fascia) 등, 콘솔바디(Console Body), 필라(Pillar) 등과 외장 부품으로는 범퍼(Bumper) 및 사이드몰딩(Side molding) 등 매우 다양한 부품에 응용이 가능한 소재이다.
그러나 유동성이 우수한 특성을 갖는 폴리프로필렌 수지의 단점으로 지적되고 있는 것은 수지물성 중에서 열세인 강성이나 충격특성이 조화된 수지 조성물을 얻기가 어렵다는 점이다. 또한, 사용자에 의해 손쉽게 소재표면이 긁혀져서 소재내부에 함유되어 있는 백색의 무기 충진제가 노출되는 백화현상(whitening)은 소비자 입장에서는 단순한 외관상의 손상이 아니라 제품의 노후화 및 불량으로 인식되고 있는 상황이다. 그리고 제품의 저장, 운반 뿐만 아니라, 운전자나 승객 등에 의해 소재 표면이 쉽게 손상되는 문제는 폴리프로필렌 수지로 성형화된 모든 자동차 내외장재의 미래 발전을 위해서 반드시 해결해야 할 과제이다.
따라서 자동차 내외장재의 고급화 추세에 따라 폴리프로필렌 수지 조성물로 제조되는 제품의 장기간 사용에도 새 상품처럼 표면을 유지하기 위해서는 내스크래치성이 탁월한 제품이 절실히 요구되는 실정이다.
이러한 상황에 맞게 이미 공지된 기술 중에 미국공개특허 제6,967,225호에서 다양한 폴리프로필렌 수지 조성물에 올레아마이드, 에루카마이드 등의 지방산 아마이드계 성분은 주로 슬립제(slip agent)로서 활용되었다. 이러한 슬립제는 소재 표면에 윤활성을 부여하여 스크래치가 생기지 않도록 해준다. 그러나 상기 화합물들은 가격이 싼 장점에 비해서 폴리프로필렌 수지 내부에서 이동성이 매우 좋아서 단기간에 소재표면으로 삼출(exudation)되어 얼룩이 지는 현상(blooming)이 발생하며, 수분에 의해 쉽게 세척되어 초기와는 달리 내스크래치성을 금방 상실하게 되는 단점이 있다. 또한 아마이드계 특유의 악취와 끈적거림으로 불쾌감을 유발하는 단점도 발생한다.
따라서 아마이드계 슬립제를 혼용하는 방법으로 단독 사용 기술을 보완하였으나, 장기 내스크래치성 목적을 달성하기에는 여전히 부족한 것이 현실이다.
자동차 내외장재 소재는 갈수록 고급화되어 사용자의 요구사항은 더욱 까다로워지고 있는 것이 현실이다. 자동차 소재 특성상 소재의 고급화는 부품의 고기능화와는 별도로 외관을 중시한다. 소재의 외관은 미적감각(aesthetic view & feeling) 뿐만 아니라, 자동차 내장재에서 소재의 외관은 고급스러운 시각적 만족감과 촉감을 유지하면서 사용기간 동안 항상 새로운 제품처럼 고급스러움을 유지할 수 있는 장기 내스크래치성이 우수한 제품이 필요하다.
이런 관점에서 본 발명자들은 시장의 요구사항의 핵심인 장기 내스크래치성이 우수한 제품을 개발하기에 이르렀다.
미국공개특허 제6,967,225호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터 배치 조성물을 포함하여 폴리프로필렌 수지 조성물을 제조함에 따라 조성물 간의 혼화성이 향상되고, 기계적 물성 및 내충격성을 유지하면서 성형품의 장기적으로 내스크래치성이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 연구한 결과, 본 발명의 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 조성물은 고결정성 폴리프로필렌 수지, 변성 폴리프로필렌 수지, 관능기를 갖는 폴리실록산 화합물 및 제올라이트를 포함할 수 있다.
상기 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 조성물은 고결정성 폴리프로필렌 수지 100중량부에 대하여, 변성 폴리프로필렌 수지 1 내지 50중량부, 관능기를 갖는 폴리실록산 화합물 1 내지 150중량부 및 제올라이트 0.01 내지 10중량부를 포함할 수 있다.
상기 고결정성 프로필렌 수지는 230℃, 2.16kg에서 측정된 용융지수가 5 내지 80g/10분이고, 아이소택틱 펜타드분율이 95%이상이며, 록웰(rockwell)경도가 80 내지 95인 것일 수 있다.
상기 고결정성 프로필렌 수지는 호모 폴리프로필렌, 프로필렌과 α-올레핀계단량체의 공중합체 및 반응형 올레핀 고무(RTPO)에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 수지 혼합물일 수 있다.
상기 변성 폴리프로필렌 수지는 산무수물이 그래프트된 폴리프로필렌일 수 있다.
상기 관능기를 갖는 폴리실록산 화합물은 하기 화학식 1을 만족하는 것일 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에 있어서,
상기 n 및 m은 각 반복단위의 정수로써, n = 1~100, m = 1~100에서 선택되고,
R1은 아미노기, 아마이드기, 비닐기, 수산화기, 아크릴레이트기 및 카르복실기에서 선택되며,
R2 및 R3은 C1-C20의 알킬기, C3-C20의 시클로알킬기, 아미노기, 아마이드기, 비닐기, 수산화기, 아크릴레이트기 및 카르복실기에서 선택된다.
상기 제올라이트는 H-타입 제올라이트이며, A형, X형, Y형 제올라이트, 모더나이트(mordenite), β형 제올라이트, ZSM(Zeolite Socony Mobil) 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 합성제올라이트와 천연제올라이트에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
상기 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 조성물은 230℃, 2.16kg에서 측정된 용융지수가 10 내지 200g/10분일 수 있다.
본 발명의 폴리프로필렌 수지 조성물은 고결정성 폴리프로필렌 수지, 올레핀계 또는 스티렌계 열가소성 탄성체 및 무기충전제를 포함하는 베이스 수지 조성물과 상기 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 조성물을 포함할 수 있다.
상기 폴리프로필렌 수지 조성물은 베이스 수지 조성물 80 내지 99중량%와 상기 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 조성물 1 내지 20중량% 포함할 수 있다.
상기 베이스 수지 조성물은 고결정성 폴리프로필렌 수지 40 내지 70중량%, 올레핀계 또는 스티렌계 열가소성 탄성체 10 내지 35중량% 및 무기충전제 15 내지 30중량% 포함할 수 있다.
상기 올레핀계 또는 스티렌계 열가소성 탄성체는 반응형 올레핀계 고무(RTPO), 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 고무(SEBS), 스티렌-이소프렌-스티렌 고무(SIS), 스티렌-부타디엔-스티렌 고무(SBS), 에틸렌옥텐 고무(EOR), 에틸렌프로필렌 고무(EPR) 및 에틸렌-프로필렌-디엔 고무(EPDM) 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 포함할 수 있다.
상기 성형물은 스크래치 속도 1,000mm/min, 하중 10N의 조건에서 스틸재질의 구경 1mm 압침으로 스크래치가 하기 식 1 및 2를 만족하는 색차변화율(ΔL)이 1.5이하인 스크래치성을 갖는 것일 수 있다.
[식 1]
ΔLi = Li - L0
[식 2]
ΔL7 = L7 - L0
상기 Li은 성형물의 80℃ 오븐에서 2시간 건조한 초기상태에서 스크래치를 낸 후 측정한 색값이고, L7은 80℃ 오븐에서 7일 동안 방치 후 측정한 색값이며, L0는 성형물의 80℃ 오븐에서 2시간 건조한 초기상태에서 성형물에 스크래치를 내지 않고 측정한 색값이다. 그리고 ΔLi과 ΔL7 은 각각 식1과 식2에 나타낸 바와 같은 색차변화율이다.
본 발명에 따른 가공성이 우수한 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터 배치 조성물을 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물은 장기 내스크래치성이 우수한 특성을 가지며, 성형 가공성이 우수하고, 얼룩이 지는 현상(blooming)이 없는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터 배치 조성물을 포함하여 폴리프로필렌 수지 조성물은 조성물 간의 혼화성이 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 폴리프로필렌 수지 조성물은 기계적 물성 및 내충격성이 우수하면서 장기 내스크래치성이 우수한 성형품을 제공할 수 있어, 자동차 소재에 다양하게 적용할 수 있다는 장점이 있다.
이하 실시예를 통해 본 발명에 따른 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터 배치 조성물 및 이를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물에 대하여 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 참조일 뿐 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현 될 수 있다.
또한 달리 정의되지 않는 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본원에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 실시예를 효과적으로 기술하기 위함이고, 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
본 명세서에서 “알킬기”는 직쇄 또는 분쇄 형태를 모두 포함하고, 1차 알킬기, 2차 알킬기 및 3차 알킬기를 포함할 수 있다. “시클로알킬기”는 단일 고리계뿐만 아니라 여러 고리계 탄화수소도 포함할 수 있다.
본 명세서에서 “아미노”는 NR11R12 의 형태의 관능기를 의미하며, 상기 R11 및 R12는 각각 독립적으로 수소, C1-C20의 알킬기 및 C3-C20의 시클로알킬기에서 선택될 수 있다. 상기 R11 및 R12는 적어도 하나 이상은 수소일 수 있다.
본 명세서에서 “아마이드”는 CONR13R14의 형태의 관능기를 의미하며, 상기R13 및 R14은 각각 독립적으로 수소, C1-C20의 알킬기 및 C3-C20의 시클로알킬기에서 선택될 수 있다. 상기 R13 및 R14는 적어도 하나 이상은 수소일 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터 배치 조성물 및 이를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것이다.
본 발명을 구체적으로 설명하면,
본 발명의 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 조성물은 고결정성 폴리프로필렌 수지, 변성 폴리프로필렌 수지, 관능기를 갖는 폴리실록산 화합물 및 제올라이트를 포함할 수 있다.
본 발명의 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 조성물은 베이스 수지 조성물과 혼합하여 폴리프로필렌 수지 조성물을 제조하면 압출 가공성이 우수하고, 용도에 따라 농도 조절이 용이하다.
본 발명의 일 양태에 따라 상기 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 조성물은 고결정성 폴리프로필렌 수지 100중량부에 대하여, 변성 폴리프로필렌 수지 1 내지 50중량부, 관능기를 갖는 폴리실록산 화합물 1 내지 150중량부 및 제올라이트 0.01 내지 10중량부를 포함할 수 있다. 바람직하게는 고결정성 폴리프로필렌 수지 100중량부에 대하여, 변성 폴리프로필렌 수지 5 내지 40중량부, 관능기를 갖는 폴리실록산 화합물 40 내지 110중량부 및 제올라이트 1 내지 7중량부를 포함할 수 있다. 상기 범위의 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 조성물은 성형 가공성을 향상시키고, 장기 내스크래치성을 향상시킬 수 있는 자동차 내외장재에 포함될 수 있는 베이스 수지 조성물과 혼합하여 폴리프로필렌 수지 조성물로 사용될 수 있어 바람직하다.
본 발명의 고결정성 폴리프로필렌 수지는 기존의 폴리프로필렌과 달리 결정성이 높은 고결정성 폴리프로필렌(High Crystallinity PolyPropylene)은 결정성이 높아 고경도로 인해, 기존의 폴리프로필렌 대비 20~40% 정도 높은 강성과 우수한 내열성 및 내스크래치성을 나타내면서도 내충격성이 유사한 강점을 가질 수 있어 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 따라 상기 고결정성 프로필렌 수지는 230℃, 2.16kg에서 측정된 용융지수가 5 내지 80g/10분이고, C13-NMR법에 의한 아이소택틱 펜타드분율이 95%이상이며, 록웰(rockwell)경도가 80 내지 95인 것일 수 있다. 바람직하게는 본 발명의 일 양태에 따라 상기 고결정성 프로필렌 수지는 230℃, 2.16kg에서 측정된 용융지수가 5 내지 50g/10분이고, C13-NMR법에 의한 아이소택틱 펜타드분율이 96%이상이며, 록웰(rockwell)경도가 90 내지 95인 것일 수 있다. 상기 물성을 만족하는 경우 내충격성이 향상되고 내스크래치성 개선효과를 가져 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 따라 상기 고결정성 프로필렌 수지는 호모 폴리프로필렌, 프로필렌과 α-올레핀계단량체의 공중합체 및 반응형 올레핀계 고무(RTPO)에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 수지 혼합물일 수 있다. 바람직하게는 프로필렌과 α-올레핀계단량체의 공중합체일 수 있다. 구체적으로는 상기 α-올레핀계 단량체는 에틸렌인 에틸렌-프로필렌 공중합체 일수 있으며, 상기 에틸렌 함량이 1 내지 20중량%일 수 있다. 바람직하게는 에틸렌 함량이 1 내지 10중량%일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기와 같이 에틸렌 함량을 포함하는 공중합체의 경우 강성과 내충격성이 우수하고, 표면경도 저하가 적어 내스크래치성이 장기적으로도 유지되어 바람직하다.
본 발명의 상기 반응형 올레핀계 고무(RTPO)는 폴리올레핀 사슬에 고무 성분이 중합되어 형성 된 것일 수 있다. 본 발명의 일 양태에 따라 상기 고무성분은 에틸렌-프로필렌계 고무, α-올레핀계 고무, 스티렌계 열가소성 엘라스토머 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 구체적으로 예를 들면, 폴리프로필렌 사슬에 고무 성분이 중합되어 형성 된 것일 수 있으며, 상기 폴리프로필렌 수지 중량 대비 10 내지 40 중량%의 고무성분을 포함할 수 있다. 상기와 같은 범위로 고무성분을 포함하면 내충격성 및 기계적 물성이 향상되어 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 따라 상기 변성 폴리프로필렌 수지는 산무수물 작용기에 의해 극성과 비극성을 동시에 지니고 있는 고분자 화합물로서, 예를 들어, 산무수물이 그래프트된 폴리프로필렌일 수 있다. 상기 산무수물은 구체적으로 예를 들어, 무수말레산, 무수이타콘산 및 무수시트라콘산 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있다. 또한, 상기 변성 폴리프로필렌 수지의 산무수물 그래프트율은 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 조성물 간의 반응성 향상을 위하여 0.1 내지 10중량%, 바람직하기로는 0.5 내지 5중량%일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 변성 폴리프로필렌 수지의 산무수물은 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 조성물 간의 유동성 및 혼화성 향상을 위하여 230℃, 2.16kg에서 측정된 용융지수가 1 내지 150g/10분, 바람직게는 3 내지 110g/10분일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이러한 변성 폴리프로필렌 수지의 보다 구체적인 예를 들면, 무수말레산 그래프트 폴리프로필렌으로, BYK사 SCONA TPPP2112FA, TPPP2112GA, TPPP2003FB, TPPP2003GB, Mitsui Chemical사의 Admer QB510A, QF551A, DuPont사의 Bynel 50E662, 50E739 등에서 선택되어 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 양태에 따라 상기 변성 폴리프로필렌 수지는 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 조성물 내에 고결정성 폴리프로필렌 수지 100중량부에 대하여, 변성 폴리프로필렌 수지 1 내지 50중량부, 바람직하게는 변성 폴리프로필렌 수지 5 내지 40중량부 포함할 수 있다. 상기 범위로 포함된 상기 변성 폴리프로필렌 수지는 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 조성물 간의 상용성 및 반응 결합성을 향상시키는 작용을 할 수 있다. 특히, 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 조성물 내의 관능기를 갖는 폴리실록산 화합물간의 상용성과 반응 결합성이 더욱 촉진될 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라 상기 관능기를 갖는 폴리실록산 화합물은 하기 화학식 1을 만족하는 것일 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00002
상기 화학식 1에 있어서,
상기 n 및 m은 각 반복단위의 정수로써, n = 1~100, m = 1~100에서 선택되고, R1은 아미노기, 아마이드기, 비닐기, 수산화기, 아크릴레이트기 및 카르복실기에서 선택되며, R2 및 R3은 C1-C20의 알킬기, C3-C20의 시클로알킬기, 아미노기, 아마이드기, 비닐기, 수산화기, 아크릴레이트기 및 카르복실기에서 선택된다. 상기 R1 내지 R3은 동일 또는 상이한 관능기일 수 있다.
상기 관능기를 갖는 폴리실록산 화합물의 구체적인 예를 들어, 구체적인 예로서는 한국 KCC사 SF3000E, SF3010P, SM1900P, SM1002P, SF2000E, SF2001E 등에서 선택되어 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 상기 관능기를 갖는 폴리실록산 화합물은 고결정성 폴리프로필렌 수지, 변성 폴리프로필렌 수지 및 제올라이트 혼련공정(kneading)이 용이하며, 장기 내스크래치 특성이 현저히 개선시킬 수 있다. 본 발명의 상기 변성 폴리프로필렌 수지는 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 조성물 내에 고결정성 폴리프로필렌 수지 100중량부에 대하여, 관능기를 갖는 폴리실록산 화합물 1 내지 150중량부, 바람직하게는 관능기를 갖는 폴리실록산 화합물 40 내지 110중량부 포함할 수 있다. 상기 범위의 관능기를 갖는 폴리실록산 화합물을 포함하면 관능기를 갖는 폴리실록산 화합물이 폴리프로필렌 수지 내부에서 이동성이 억제되고, 분산성이 향상되어 상용성을 부여할 수 있도록 함으로써 장기적으로 내스크래치 특성을 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라 상기 제올라이트는 고결정성 폴리프로필렌 수지에서 변성 폴리프로필렌 수지와 관능기를 갖는 폴리실록산 화합물의 상용성을 개선시킬 수 있다. 특히, 상기 제올라이트는 반응성 관능기를 갖는 폴리실록산 화합물과 변성 폴리프로필렌 수지와 커플링(coupling)되어 고결정성 폴리프로필렌 수지에 앵커링(anchoring)되도록 촉진하는 일종의 촉매적 특성을 발휘하여 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 조성물 내에서 이동성이 약화되어 장기적으로 안정적인 내스크래치 특성이 발휘될 뿐만 아니라, 고결정성 폴리프로필렌 수지에서 분산성이 향상되어 베이스 수지 조성물 내의 무기충진제와의 상용성을 증진시키는 역할을 할 수 있다.
본 발명의 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 수지 조성물에 있어서, 상기 제올라이트는 H-타입 제올라이트이며, 이는 제올라이트의 양이온이 수소이온(H+ ion)인 것을 의미한다. 상기 H-타입 제올라이트의 구체적인 종류로는 A형, X형, Y형 제올라이트, 모더나이트(mordenite), β형 제올라이트, ZSM 등의 합성제올라이트와 천연제올라이트 등에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
본 발명의 상기 변성 폴리프로필렌 수지는 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 조성물 내에 고결정성 폴리프로필렌 수지 100중량부에 대하여, 제올라이트 0.01 내지 10중량부, 바람직하게는 제올라이트 1 내지 7중량부 포함할 수 있다. 상기 범위로 제올라이트를 포함할 경우 열분해 촉진에 의한 분자량 감소 등을 방지하여 장기 내스크래치 특성이 향상될 수 있어 바람직하다.
상기 제올라이트의 평균입자크기는 1 내지 500㎛일 수 있고, 바람직하게는 1 내지 100 ㎛ 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 평균입자크기를 갖는 제올라이트를 사용할 경우 수지표면에 노출되어 표면의 윤택성을 악화시키는 것을 방지할 수 있어 바람직하다.
본 발명의 상기 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 조성물은 고결정성 폴리프로필렌 수지, 변성 폴리프로필렌 수지, 관능기를 갖는 폴리실록산 화합물 및 제올라이트를 포함함으로써 폴리프로필렌 수지 조성물의 인장강도, 굴곡탄성율, 충격강도 및 내열성을 향상시킬 뿐만 아니라 놀랍게도 탁월한 내스크래치성을 가지면서 특히, 장기적인 내스크래치성 유지할 수 있는 우수한 특성을 나타낸다.
본 발명의 일 양태에 따라 상기 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 조성물은 230℃, 2.16kg에서 측정된 용융지수가 10 내지 200g/10분, 바람직하게는 50 내지 150g/10분 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 용융지수를 가질 경우 베이스 수지 조성물과 혼합하여 폴리프로필렌 수지 조성물을 제조할 때, 혼화성이 우수하고, 혼합 후 성형 가공성 및 내스크래치성을 향상시킬 수 있어 바람직하다.
본 발명은 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터 배치 조성물을 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물일 제조할 수 있다.
본 발명을 구체적으로 설명하면, 본 발명의 폴리프로필렌 수지 조성물은 고결정성 폴리프로필렌 수지, 올레핀계 또는 스티렌계 열가소성 탄성체 및 무기충전제를 포함하는 베이스 수지 조성물과 상술한 바와 같은 상기 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 조성물을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라 베이스 수지 조성물에 포함되는 고결정성 폴리프로필렌 수지는 상기 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 조성물의 고결정성 폴리프로필렌 수지와 동일 또는 상이한 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라 상기 베이스 수지 조성물에 포함되는 고결정성 프로필렌 수지는 230℃, 2.16kg에서 측정된 용융지수가 5 내지 80g/10분이고, C13-NMR법에 의한 아이소택틱 펜타드분율이 95%이상이며, 록웰(rockwell)경도가 80 내지 95인 것일 수 있다. 바람직하게는 본 발명의 일 양태에 따라 상기 고결정성 프로필렌 수지는 230℃, 2.16kg에서 측정된 용융지수가 20 내지 80g/10분이고, C13-NMR법에 의한 아이소택틱 펜타드분율이 96%이상이며, 록웰(rockwell)경도가 90 내지 95인 것일 수 있다. 상기 물성을 만족하는 경우 내충격성이 향상되고 내스크래치성 개선효과를 가져 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 따라 상기 고결정성 프로필렌 수지는 호모 폴리프로필렌, 프로필렌과 α-올레핀계단량체의 공중합체 및 반응형 올레핀 고무(RTPO)에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 수지 혼합물일 수 있다. 바람직하게는 프로필렌과 α-올레핀계단량체의 공중합체일 수 있다. 구체적으로는 상기 α-올레핀계 단량체는 에틸렌인 에틸렌-프로필렌 공중합체 일수 있으며, 상기 에틸렌 함량이 1 내지 20중량%일 수 있다. 상기 에틸렌 함량이 6 내지 20중량%일 수 있다. 상기와 같이 에틸렌 함량을 포함하는 공중합체의 경우 강성과 내충격성이 우수하고, 표면경도 저하가 적어 내스크래치성이 장기적으로도 유지되어 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 따라 상기 올레핀계 또는 스티렌계 열가소성 탄성체는 반응형 올레핀 고무(RTPO), 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 고무(SEBS), 스티렌-이소프렌-스티렌 고무(SIS), 스티렌-부타디엔-스티렌 고무(SBS), 에틸렌옥텐 고무(EOR), 에틸렌프로필렌 고무(EPR) 및 에틸렌-프로필렌-디엔 고무(EPDM) 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 포함할 수 있다. 바람직하게는 내충격성 및 기계적 물성이 우수한 반응형 올레핀계 고무(RTPO)와 장측쇄의 옥텐기에 의해 충격강도 개선효과가 우수한 에틸렌-옥텐 공중합체(EOR) 등이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 따라 상기 무기 충전제는 내열성 및 강성 보강을 위해 사용되는 성분으로, 제한되는 것은 아니지만, 바람직하게는 탈크, 탄산칼슘, 황산칼슘, 산화마그네슘, 유리섬유, 황산마그네슘, 클레이, 위스커, 칼슘스테아레이트, 월라스토나이트, 마이카, 실리카, 규산칼슘, 점토 및 카본 블랙 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. 상기 무기 충전제는 평균입경이 1 내지 30㎛ 일 수 있으며, 바람직하게는 5 내지 10㎛일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 평균입경의 무기충전제를 사용할 경우 내열성 및 강성 보강 효과가 우수하고, 폴리올레핀 수지 조성물의 압출 성형시 취급 및 작업이 용이하다.
본 발명의 일 양태에 따라 상기 폴리프로필렌 수지 조성물은 베이스 수지 조성물 80 내지 99중량%와 상기 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 조성물 1 내지 20중량% 포함할 수 있다. 바람직하게는 베이스 수지 조성물 85 내지 98중량%와 상기 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 조성물 2 내지 15중량% 포함할 수 있다.
상기 범위의 폴리프로필렌 수지 조성물은 성형 가공성 및 장기 내스크래치성이 향상되어 바람직하다.
또한, 상기 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 수지 조성물의 함량은 용도에 따라 폴리프로필렌 수지 조성물에서 실리콘 함량이 0.1 내지 5중량%가 되도록 포함하는 것이 바람직하다. 상기와 같이 폴리프로필렌 수지 조성물에 실리콘이 포함될 경우 표면의 번들거림, 미끌거림 등을 방지할 수 있어 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 양태에 따라 다양한 용도의 자동차 내외장재에 사용될 수 있는 상기 베이스 수지 조성물은 고결정성 폴리프로필렌 수지 40 내지 70중량%, 올레핀계 또는 스티렌계 열가소성 탄성체 10 내지 35중량% 및 무기충전제 15 내지 30중량% 포함할 수 있다. 바람직하게는 고결정성 폴리프로필렌 수지 45 내지 70중량%, 올레핀계 또는 스티렌계 열가소성 탄성체 10 내지 30중량% 및 무기충전제 15 내지 20중량% 포함할 수 있다. 상기 범위로 포함할 경우 충격강도 및 가공성이 우수하고, 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 조성물과의 혼화성이 우수하여 바람직하다.
본 발명의 폴리프로필렌 수지는 첨가제로 장기 내열안정제, 내후안정제, 대전방지제, 산화방지제, 자외선안정제, 활제, 슬립제(slip agent), 핵제, 난연제, 안료, 염료 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 본 발명의 목적에 어긋나지 않는 범위에서 첨가할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 성형물은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 상기 폴리프로필렌 수지 조성물을 압출 또는 사출성형하여 제조될 수 있다.
구체적인 예를 들어, 본 발명에 의한 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 수지 조성물은 발명의 목적에 적합하게 상기의 폴리프로필렌 수지 조성물에 포함하여 통상의 이축압출기에서 반응압출을 통해 제조될 수 있다. 상기의 이축압출기의 길이/직경비(L/D)는 가능한 30이상이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 50이상인 것이 바람직하다. 이축압축기의 길이/직경비(L/D)는 반응시간에 비례하므로 L/D가 증가할수록 반응에 의한 상용성 향상 효과를 발현할 수 있다. 그러므로 L/D의 상한선에 있어 큰 제한은 없으나 압출기 설비비가 급증할 뿐만 아니라 수지 조성물의 체류시간 상승으로 열분해 위험성이 증가를 방지하기 위하여 상한선은 L/D가 100일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 이축압출기에서 자켓온도는 180 내지 250℃ 범위에서 가공하는 것이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 따라 고결정성 폴리프로필렌 수지, 올레핀계 또는 스티렌계 열가소성 탄성체 및 무기충전제를 포함하는 베이스 수지 조성물과 상술한 바와 같은 상기 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 조성물을 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물로 제조된 상기 성형물은 스크래치 속도 1,000mm/min, 하중 10N의 조건에서 스틸재질의 구경 1mm 압침으로 스크래치가 하기 식 1 및 2를 만족하는 색차변화율(ΔL)이 1.5이하인 스크래치성을 갖는 것일 수 있다. 바람직하게는 색차변화율(ΔL)이 0.01 내지 1.2인 스크래치성을 갖는 것일 수 있다.
[식 1]
ΔLi = Li - L0
[식 2]
ΔL7 = L7 - L0
상기 Li은 성형물의 80℃ 오븐에서 2시간 건조한 초기상태에서 스크래치를 낸 후 측정한 색값이고, L7은 80℃ 오븐에서 7일 동안 방치 후 측정한 색값이며, L0는 성형물의 80℃ 오븐에서 2시간 건조한 초기상태에서 성형물에 스크래치를 내지 않고 측정한 색값이다. 그리고 ΔLi과 ΔL7 은 각각 식1과 식2에 나타낸 바와 같은 색차변화율이다.
상기와 같은 색차변화율을 가질 경우 장기적으로 내스크래치성이 우수하게 발현될 수 있어 바람직하다.
본 발명의 상기 폴리프로필렌 수지 조성물은 베이스 수지 조성물과 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 조성물을 혼합하여 제조함으로써 인장강도, 굴곡탄성율, 충격강도 및 내열성이 우수할 뿐만 아니라 놀랍게도 탁월한 내스크래치성을 가지면서 특히, 장기적인 내스크래치성 유지가 우수한 특성을 나타낼 수 있다.
이하 실시예를 통해 본 발명에 따른 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터 배치 조성물 및 이를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물에 대하여 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 참조일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현될 수 있다.
또한 달리 정의되지 않은 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본원에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 실시예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
또한 명세서에서 특별히 기재하지 않은 첨가물의 단위는 중량%일 수 있다.
[물성측정방법]
- 시편 제작
본 발명에서 제시된 성분들을 혼련 압출기에서 혼련한 수지 조성물은 동방향 이축압출기를 사용하여 펠렛화한 후, 대기중 수분에 물성 변화를 최소화 하고자 80℃, 2시간 동안 오븐에서 건조하였다. 건조한 조성물은 사출기(FCM-140, 삼성-클뢰크너사, 형체력=140톤)를 사용하여 시편을 제작하였다. 사출조건에서 사출온도는 피딩 호퍼부 노즐 순으로 180, 200, 200, 200, 200℃이고, 사출압력은 60∼100bar이다. 제작된 시편은 상온에서 48시간 이상 방치 후에 각종 물성측정에 사용하였다.
1) 용융지수
ASTM D1238에 의거하여, 230℃, 2.16kg에서 측정하였다.
2) 밀도
ASTM D1505에 의거하여, 측정하였다.
3) 인장강도 및 신율
ASTM D638에 의거하여, 시편의 두께 3.2mm, 속도 50mm/분으로 측정하였다.
4) 굴곡강도 및 굴곡탄성율
ASTM D790에 의거하여, 시편의 두께 3.2mm, 스팬(span) 48mm, 속도 5mm/min에서 측정하였다.
5) IZOD 충격강도
ASTM D256에 의거하여, 노치드 타입(notched type)으로 시편의 두께 3.2mm, -30℃에서 측정하였다.
6) 표면경도
ASTM d785에 의거하여 Rockwell HRB 경도(Rockwell 2000, Instron사) 또는 ASTM D2240에 의거하여 shore A를 측정하였다.
7) 열변형온도(HDT, heat deflection temperature)
ASTM D648에 의거하여, 4.6kg의 하중에서 변형이 발생하는 온도를 측정하였다.
8) 색차(Color difference value, L값)
본 발명에서 스크래치 정도를 비교할 수 있는 방법으로는 스크래치된 시편과 본래 시편의 밝기 정도를 색차계(color spectrophotometer)를 이용하여 측정하였다. 시편의 스크래치는 cross hatch cutter(Erichsen GmbH, 독일, model 420P)를 사용하여 시편 표면을 일정하게 스크래치를 내었다. 스크래치 조건에서 압침끝은 스틸재질의 구경 1mm를 사용하였고, 스크래치 속도 1,000mm/min, 하중 10N으로 실온에서 측정하였다. 장기 내스크래치성 측정은 시편을 80℃에서 7일을 오븐에 방치해 둔 후, 상기 스크래치 조건과 동일하게 스크래치한 시편의 L값을 측정하였다.
1. 베이스 수지 조성물 제조.
[제조예 1]
BP-1 제조
에틸렌-프로필렌 공중합체(에틸렌함량 11.5중량%, 록웰(rockwell)경도 90, 용융지수 30g/10min, 아이소택틱 펜타드분율 96% 이상)의 함량을 30중량%, 에틸렌-프로필렌 공중합체(에틸렌함량 11.0중량%, 록웰경도 87, 용융지수 60g/10min, 아이소택틱 펜타드분율 96% 이상) 20중량%, 반응형 올레핀계 고무(RTPO; 에틸렌함량 23.0중량%, 록웰경도 38, 용융지수 40g/10min) 23중량%, 에틸렌-옥텐 공중합체(옥텐 함량 42중량%, 밀도 0.864g/cm3, 경도(Shore A) 60, 용융지수 13g/10min) 6중량%, 탈크 20중량% 및 카본블랙 1중량%를 혼합하여 베이스 수지 조성물(BP-1)을 제조하였다. 상기 제시한 시편 제작 방법의 순서에 따라 시편을 제작하였다. 제작된 시편의 물성을 측정한 결과를 표 1에 기재하였다.
[제조예 2]
BP-2 제조
에틸렌-프로필렌 공중합체(에틸렌함량 11.5중량%, 록웰(rockwell)지수 90, 용융지수 30g/10min, 아이소택틱 펜타드분율 96% 이상) 44중량%, 에틸렌-프로필렌 공중합체(에틸렌함량 11.5중량%, 록웰경도 84, 용융지수 45g/10min, 아이소택틱 펜타드분율 96% 이상) 20중량%, 에틸렌-옥텐 공중합체(옥텐 함량 42중량%, 밀도 0.864g/cm3, 경도(Shore A) 60, 용융지수 13g/10min) 15중량%, 탈크 20중량% 및 카본블랙 1중량%를 혼합하여 베이스 수지 조성물(BP-2)을 제조하였다. 상기 제시한 시편 제작 방법의 순서에 따라 시편을 제작하였다. 제작된 시편의 물성을 측정한 결과를 표 1에 기재하였다.
구 분 BP-1 BP-2
용융지수(g/10min) 25.3 16.3
밀도(g/cm3) 1.045 1.043
충격강도 12.2 24.3
굴곡탄성율 23,900 21,500
인장강도 205 190
열변형온도 125.7 125.3
2. 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 조성물 제조
[제조예 3]
에틸렌-프로필렌 공중합체(에틸렌함량 6.5중량%, 록웰(rockwell)경도 95, 용융지수 8g/10min, 아이소택틱 펜타드분율 96% 이상)를 100중량부로 기준하고, 변성 폴리프로필렌 수지(무수말레인산 그라프트율 1.4중량%, 190℃에서 2.16kgf로 측정된 용융지수 100g/10min인 BYK사 SCONA TPPP8112FA) 10중량부, 수산화기 관능기를 갖는 폴리실록산 화합물(KCC사 SF2001P, 점도 1,000cP)를 50중량부 및 H-타입 제올라이트(코스모촉매사, β-제올라이트(H-β), 평균입경 0.5㎛)를 3중량부를 혼합하여 마스터배치 조성물(MB-1)을 제조하였다. 상기 조성물을 5리터 용량의 혼련기(kneader)에서 180℃로 충분히 혼련하고 압출하여 펠렛화 하였다. 상기 마스터배치 조성물(MB-1)의 용융지수는 70 g/10min이었다.
[제조예 4]
상기 제조예 3에서 변성 폴리프로필렌(무수말레인산 그라프트율 1.4중량%, 190℃에서 2.16kgf로 측정된 용융지수 100g/10min인 BYK사 SCONA TPPP8112FA) 20중량부 포함하는 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다. 제조된 마스터배치 조성물(MB-2)의 용융지수는 78g/10min이었다.
[제조예 5]
상기 제조예 3에서 변성 폴리프로필렌(무수말레인산 그라프트율 1.4중량%, 190℃에서 2.16kgf로 측정된 용융지수 100g/10min인 BYK사 SCONA TPPP8112FA) 30중량부 포함하는 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다. 제조된 마스터배치 조성물(MB-3)의 용융지수는 83g/10min이었다.
[제조예 6]
상기 제조예 3에서 수산화기 관능기를 갖는 폴리실록산 화합물(KCC사 SF2001P, 점도 1,000cP)를 100중량부 포함하는 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다. 제조된 마스터배치 조성물(MB-4)의 용융지수는 95g/10min이었다.
[제조예 7]
상기 제조예 6에서 수산화기 관능기를 갖는 폴리실록산 화합물을 대신하여 아마이드기 관능기를 갖는 폴리실록산 화합물(KCC사 SM1900P, 점도 2,000cP, 아민함량 0.15~0.25%)를 포함하는 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다. 제조된 마스터배치 조성물(MB-5)의 용융지수는 93g/10min이었다.
[제조예 8]
상기 제조예 6에서 수산화기 관능기를 갖는 폴리실록산 화합물을 대신하여 반응성 관능기가 비닐기로 하는 폴리실록산 화합물(KCC사 SF3010P, 점도 5,000cP, dual ended & blocked type)를 포함하는 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다. 제조된 마스터배치 조성물(MB-6)의 용융지수는 96g/10min이었다.
[제조예 9]
상기 제조예 6에서 H-타입 제올라이트(코스모촉매사, β-제올라이트(H-β), 평균입경 0.5㎛)를 7중량부 포함하는 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다. 제조된 마스터배치 조성물(MB-8)의 용융지수는 112g/10min이었다.
[비교제조예 1]
상기 제조예 3에서 변성 폴리프로필렌 수지를 사용하지 않은 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다. 제조된 마스터배치 조성물(EMB-1)의 용융지수는 22g/10min이었다.
[비교제조예 2]
상기 제조예 3에서 H-타입 제올라이트를 사용하지 않은 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다. 제조된 마스터배치 조성물(EMB-2)의 용융지수는 61g/10min이었다.
[비교제조예 3]
상기 제조예 3에서 폴리실록산 화합물을 사용하지 않은 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다. 제조된 마스터배치 조성물(EMB-3)의 용융지수는 67g/10min이었다.
3. 폴리프로필렌 수지 조성물 제조
[실시예 1]
상기 제조예 1로 제조된 BP-1 95중량%와 상기 제조예 3으로 제조된 MB-1 5중량%로 혼합하여 폴리프로필렌 수지 조성물을 제조하였다. 상기 제시한 시편 제작 방법의 순서에 따라 시편을 제작하였다. 제작된 시편의 물성을 측정한 결과를 표 2에 기재하였다.
[실시예 2]
상기 실시예 1에서 상기 제조예 1로 제조된 BP-1 90중량%와 상기 제조예 3으로 제조된 MB-1 10중량%으로 혼합하여 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[실시예 3]
상기 실시예 1에서 상기 제조예 1로 제조된 BP-1 80중량%와 상기 제조예 3으로 제조된 MB-1 20중량%으로 혼합하여 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[실시예 4]
상기 실시예 1에서 상기 제조예 1로 제조된 BP-1를 대신하여 상기 제조예 2로 제조된 BP-2를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[실시예 5]
상기 실시예 1에서 상기 제조예 3으로 제조된 MB-1를 대신하여 상기 제조예 4로 제조된 MB-2를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[실시예6]
상기 실시예 1에서 상기 제조예 3으로 제조된 MB-1를 대신하여 상기 제조예 5로 제조된 MB-3를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[실시예 7]
상기 실시예 1에서 상기 제조예 3으로 제조된 MB-1를 대신하여 상기 제조예 6으로 제조된 MB-4를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[실시예 8]
상기 실시예 1에서 상기 제조예 3으로 제조된 MB-1를 대신하여 상기 제조예 8로 제조된 MB-5를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[실시예 9]
상기 실시예 1에서 상기 제조예 3으로 제조된 MB-1를 대신하여 상기 제조예 9로 제조된 MB-6을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[실시예 10]
상기 실시예 1에서 상기 제조예 3으로 제조된 MB-1를 대신하여 상기 제조예 10로 제조된 MB-7을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[비교예 1]
상기 실시예 1에서 조성물을 상기 제조예 1로 제조된 BP-1 100중량%로 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[비교예 2]
상기 실시예 1에서 조성물을 상기 제조예 2로 제조된 BP-2 100중량%로 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[비교예 3]
상기 실시예 1에서 상기 제조예 3으로 제조된 MB-1를 대신하여 상기 비교제조예 1로 제조된 EMB-1를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[비교예 4]
상기 실시예 1에서 상기 제조예 3으로 제조된 MB-1를 대신하여 상기 비교제조예 2로 제조된 EMB-2를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[비교예 5]
상기 실시예 1에서 상기 제조예 3으로 제조된 MB-1를 대신하여 상기 비교제조예 3로 제조된 EMB-3을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
용융지수
(g/10min)		 밀도
(g/cm3)		 인장강도
(kgf/25㎜)		 굴곡
탄성율
(㎏ㆍf/㎠)		 충격
강도
(Kgf/㎠)		 열변형온도
(℃)		 ΔL값
(10N)
ΔLi ΔL7
실시예 1 37.2 1.046 209 23,710 12.6 125.9 0.97 1.01
실시예 2 38.6 1.047 204 23,850 12.9 126.1 0.67 0.69
실시예 3 22.1 1.045 198 21,010 24.6 125.3 0.53 0.61
실시예 4 23.7 1.045 196 21,050 24.7 125.4 1.03 1.13
실시예 5 34.9 1.041 208 23,450 12.7 125.7 0.62 0.71
실시예 6 37.3 1.045 211 23,350 12.1 125.7 0.98 1.15
실시예 7 39.8 1.049 213 23,550 12.8 125.9 0.51 0.59
실시예 8 39.3 1.045 212 23,600 12.6 125.6 0.53 0.62
실시예 9 39.7 1.046 213 23,600 12.4 125.6 0.55 0.60
실시예 10 40.9 1.051 201 20,150 16.3 125.1 0.52 0.62
비교예 1 25.3 1.045 205 23,900 12.2 125.7 3.57 5.15
비교예 2 16.3 1.043 190 21,500 24.3 125.3 3.97 5.88
비교예 3 29.1 1.045 198 19,500 27.6 125.9 3.76 4.71
비교예 4 36.8 1.043 208 23,610 13.2 125.6 1.78 2.16
비교예 5 37.0 1.043 209 23,800 12.7 125.6 1.91 3.10
상기 표 2에 나타난 바와 같이 본 발명의 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 조성물을 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물 기계적 물성, 내열성이 우수할 뿐만 아니라 장기적인 내스크래치성을 유지할 수 있다.
본 발명의 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 조성물을 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물은 기계적 물성, 내열성이 우수할 뿐만 아니라 장기적인 내스크래치성을 갖는 것을 목적으로로 하는 자동차 내외장재에 적용될 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예를 통해 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터 배치 조성물 및 이를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물이 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (12)

  1. 고결정성 폴리프로필렌 수지, 변성 폴리프로필렌 수지, 관능기를 갖는 폴리실록산 화합물 및 제올라이트를 포함하는 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 조성물은 고결정성 폴리프로필렌 수지 100중량부에 대하여, 변성 폴리프로필렌 수지 1 내지 50중량부, 관능기를 갖는 폴리실록산 화합물 1 내지 150중량부 및 제올라이트 0.01 내지 10중량부를 포함하는 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 조성물.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 고결정성 프로필렌 수지는 230℃, 2.16kg에서 측정된 용융지수가 5 내지 80g/10분이고, 아이소택틱 펜타드분율이 95%이상이며, 록웰(rockwell)경도가 80 내지 95인 것인 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 조성물.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 고결정성 프로필렌 수지는 호모 폴리프로필렌, 프로필렌과 α-올레핀계단량체의 공중합체 및 반응형 올레핀계 고무(RTPO)에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 수지 혼합물인 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 조성물.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 변성 폴리프로필렌 수지는 산무수물이 그래프트된 폴리프로필렌인 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 조성물.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 관능기를 갖는 폴리실록산 화합물은 하기 화학식 1을 만족하는 것인 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 조성물.
    [화학식 1]
    Figure pat00003

    상기 화학식 1에 있어서,
    상기 n 및 m은 각 반복단위의 정수로써, n = 1~100, m = 1~100 에서 선택되고,
    R1은 아미노기, 아마이드기, 비닐기, 수산화기, 아크릴레이트기 및 카르복실기에서 선택되며,
    R2 및 R3은 C1-C20의 알킬기, C3-C20의 시클로알킬기, 아미노기, 아마이드기, 비닐기, 수산화기, 아크릴레이트기 및 카르복실기에서 선택된다.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제올라이트는 H-타입 제올라이트이며, A형, X형, Y형 제올라이트, 모더나이트(mordenite), β형 제올라이트, ZSM에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 합성제올라이트와 천연제올라이트에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 포함하는 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 조성물.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 조성물은 230℃, 2.16kg에서 측정된 용융지수가 10 내지 200g/10분인 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 조성물.
  9. 고결정성 폴리프로필렌 수지, 올레핀계 또는 스티렌계 열가소성 탄성체 및 무기충전제를 포함하는 베이스 수지 조성물과 제 1항 내지 제 8항에서 선택되는 어느 한 항의 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 조성물을 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 폴리프로필렌 수지 조성물은 베이스 수지 조성물 80 내지 99중량%와 상기 폴리프로필렌-폴리실록산 마스터배치 조성물 1 내지 20중량% 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 베이스 수지 조성물은 고결정성 폴리프로필렌 수지 40 내지 70중량%, 올레핀계 또는 스티렌계 열가소성 탄성체 10 내지 35중량% 및 무기충전제 15 내지 30중량% 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 올레핀계 또는 스티렌계 열가소성 탄성체는 반응형 올레핀계 고무(RTPO), 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 고무(SEBS), 스티렌-이소프렌-스티렌 고무(SIS), 스티렌-부타디엔-스티렌 고무(SBS), 에틸렌옥텐 고무(EOR), 에틸렌프로필렌 고무(EPR) 및 에틸렌-프로필렌-디엔 고무(EPDM)에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
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