KR20200077153A - 열접착성과 내충격성이 우수한 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지 - Google Patents

열접착성과 내충격성이 우수한 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지 Download PDF

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Abstract

본 발명은 프로필렌 단독 중합체 매트릭스 및 상기 매트릭스 존재 하에 제조된 에틸렌-프로필렌 탄성 공중합체로 이루어지고, 상기 에틸렌-프로필렌 탄성 공중합체는 에틸렌 함량 40 내지 70 중량%를 포함하고, 하기 수학식 1로 표시되는 프로필렌 단독 중합체와 에틸렌-프로필렌 탄성 공중합체의 고유점도 비가 1.4 내지 2.1인 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지에 관한 것이다:
[수학식 1]
고유점도비=(상기 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지의 150℃ 자일렌 용제 내 용제가용분의 135℃ 데칼린 용액의 점도)/(상기 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지의 150℃ 자일렌 용제 내 용제불용분의 135℃ 데칼린 용액의 점도).
본 발명에 따른 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지는 특정 에틸렌 함량을 갖는 에틸렌-프로필렌 탄성 공중합체를 포함하고, 또한 특정 고유점도비를 만족함으로써 피쉬아이가 적고, 내열성과 열접착성이 우수하며, 내충격성이 우수한 특성을 동시에 만족할 수 있다.

Description

열접착성과 내충격성이 우수한 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지{POLYPROPYLENE BLOCK COPOLYMER RESIN WITH HIGH THERMAL ADHESIVENESS AND IMPACT RESISTANCE}
본 발명은 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열접착성 및 내충격성이 우수한 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지에 관한 것이다.
일반적으로 폴리프로필렌 수지 조성물은 가볍고, 가격 대비 기계적 물성이 우수하므로 사출 성형품 또는 필름의 재료로 사용되고 있고, 또한 식품에 대한 안전성이 우수하므로 식품용기, 식품포장용 필름 등에도 사용되고 있다. 근래에는 폴리프로필렌을 적용하는 제품의 용도가 단순한 외부 마감재 혹은 포장재를 넘어서 사용자의 사용환경에 따라 내구성이 요구되는 다양한 분야로 확대되고 있다.
한편, 최근 1인 가구와 맞벌이 부부의 증가에 따라 간편하고 맛있는 음식에 대한 소비자의 수요가 증가하고 있으며, 이러한 사회 트렌드에 맞춰 식품 시장에서도 즉석조리식품에 대한 관심이 높아졌다. 특히, 즉석조리식품에 포함되는 레토르트 제품은 기존에 흔히 출시되고 있던 카레나 짜장과 같은 음식 이외에도 매우 다양한 종류의 음식이 레토르트 제품의 형태로 출시되고 있다. 레토르트 제품은 유통 기간과 보관 장소에 크게 영향을 받지 않기 때문에, 편리한 저장용 식품으로 알려지며 꾸준한 인기를 얻고 있다. 또한, 레토르트 식품은 휴대가 용이하며, 장기 보존이 가능하다는 장점이 있다.
그러나, 레토르트 제품은 고온에서 살균되기 때문에 내열성이 요구되며, 식품 포장 및 운송 시의 파단을 막기 위하여 내충격성, 열접착성 등의 특성이 요구된다. 또한, 레토르트 제품은 포장된 외관이 수려할 필요성도 있기 때문에, 살균 후 발생하게 되는 미세한 요철(오렌지 필), 피쉬아이(Fish-eye) 등의 발생을 억제할 필요가 있다.
일반적인 폴리프로필렌 단독 중합체는 충격에 약하기 때문에 내충격성을 높이기 위해 충격 개질제를 첨가하는 방법을 사용한다. 하지만 충격 개질제는 고가이며, 충격 개질제의 첨가 시 폴리프로필렌 단독 중합체 내의 무정형 에틸렌 프로필렌 고무와 충격 개질제 간의 조성이 달라 분산 불량이 발생하여 내충격성 저하 및 표면의 불량, 즉 오렌지 필이나 피쉬아이 등이 발생할 수 있다.
이러한 단점을 보완하기 위해 폴리프로필렌 단독 중합체 내의 무정형 에틸렌 프로필렌 고무의 함량 증가 및 조성을 최적화할 수 있는 재료의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
대한민국 등록특허 제10-1871072호는 블록폴리프로필렌 50~95중량%; 및 폴리에틸렌 5~50중량%; 를 포함하는 이지필(Easy peel) 필름용 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것이고, 블록폴리프로필렌은 호모프로필렌 중합체 및 고무성분의 에틸렌-프로필렌 공중합체를 포함하고, 상기 고무성분의 에틸렌-프로필렌 공중합체의 함량이 상기 블록폴리프로필렌 전체 중량에 대하여 3~15중량%로 포함되는 것을 개시한다. 그러나, 상기 특허문헌의 경우에는 이지필 필름용 제품으로 열접착 강도와 충격강도가 낮은 문제점이 있고, 고무성분의 에틸렌-프로필렌 공중합체의 함량이 15중량%를 초과하는 경우에는 모폴로지 상에서 상전이가 일어날 가능성이 있어 분산성의 불균일에 의한 열접착특성 저하 및 접착부위 불균일도가 증가 될 수 있는 문제가 있다.
대한민국 등록특허 제10-1871072호(2018. 6. 25)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로 피쉬아이가 적고, 내열성과 열접착성이 우수하며, 동시에 내충격성이 우수한 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 상기 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지로 제조된 피쉬아이가 적고, 내열성과 열접착성이 우수하며, 동시에 내충격성이 우수한 성형품을 제공하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지는, 프로필렌 단독 중합체 매트릭스 및 상기 매트릭스 존재 하에 제조된 에틸렌-프로필렌 탄성 공중합체로 이루어지고, 상기 에틸렌-프로필렌 탄성 공중합체는 에틸렌 함량 40 내지 70 중량%를 포함하고, 하기 수학식 1로 표시되는 프로필렌 단독 중합체와 에틸렌-프로필렌 탄성 공중합체의 고유점도 비가 1.4 내지 2.1인 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지인 것을 특징으로 한다:
[수학식 1]
고유점도비=(상기 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지의 150℃ 자일렌 용제 내 용제가용분의 135℃ 데칼린 용액의 점도)/(상기 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지의 150℃ 자일렌 용제 내 용제불용분의 135℃ 데칼린 용액의 점도).
상기 용제가용분의 고유점도는 0.5~2.5dl/g인 것일 수 있다.
상기 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지는 프로필렌 단독 중합체 70 내지 95 중량% 및 에틸렌-프로필렌 탄성 공중합체 5 내지 30 중량%가 포함된 것일 수 있다.
상기 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지는 ASTM D1238 조건에 따라 230℃, 2.16kg 조건에서 측정한 용융지수(MI)가 1~30g/10분인 것일 수 있다.
상기 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지로 제조된 필름을 폭 15mm로 재단하여 23℃에서 200mm/min의 박리속도로 180°의 박리각에서의 박리강도를 측정한 열접착강도가 5.5kgf 이상인 것일 수 있다.
상기 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지는 ASTM D1709 방법에 따라 측정한 폴링 다트 충격강도가 350g 이상인 것일 수 있다.
상기 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지는 면적 600㎠의 CPP 필름의 외관을 확인하여 피쉬 아이를 크기 별로 분류하였을 때, 직경 200㎛ 이상인 것의 개수가 5개/600㎠ 이하인 것일 수 있다.
또한, 본 발명은 전술한 따른 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지로 제조된 성형품이되, 상기 성형품은 냉장 용기, 냉동 용기, 식품 포장 용기, 포장용 필름, 보호필름, 데코시트, 레토르트 파우치 및 의약 용기로 이루어진 군으로부터 선택된 1종인 성형품을 제공한다.
본 발명에 따른 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지는 특정 에틸렌 함량을 갖는 에틸렌-프로필렌 탄성 공중합체를 포함하고, 또한 특정 고유점도비를 만족함으로써 피쉬아이가 적고, 내열성과 열접착성이 우수하며, 내충격성이 우수한 특성을 동시에 만족할 수 있는 이점이 있다.
이하, 본 발명에 대해 더욱 상세히 설명한다.
본 발명에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
<폴리프로필렌 블록 공중합체 수지>
본 발명의 한 양태는, 프로필렌 단독 중합체 매트릭스 및 상기 매트릭스 존재 하에 제조된 에틸렌-프로필렌 탄성 공중합체로 이루어지고, 상기 에틸렌-프로필렌 탄성 공중합체는 에틸렌 함량 40 내지 70 중량%를 포함하고, 하기 수학식 1로 표시되는 프로필렌 단독 중합체와 에틸렌-프로필렌 탄성 공중합체의 고유점도 비가 1.4 내지 2.1인 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지에 관한 것이다:
[수학식 1]
고유점도비=(상기 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지의 150℃ 자일렌 용제 내 용제가용분의 135℃ 데칼린 용액의 점도)/(상기 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지의 150℃ 자일렌 용제 내 용제불용분의 135℃ 데칼린 용액의 점도).
본 발명에 따른 프로필렌 단독 중합체 매트릭스는 중합 반응장치에서 프로필렌이 단독으로 주입되어 중합되고, 상기 프로필렌 단독 중합체를 중합한 후 이어지는 중합 반응장치에서 프로필렌 단독 중합체 매트릭스 존재 하에 연속적으로 에틸렌 함량이 40 내지 70 중량%인 에틸렌-프로필렌 탄성 공중합체가 중합될 수 있다. 여기에서 중합 방법은 당업자에게 공지된 통상적인 방법에 의해 중합될 수 있으며, 본 발명에서는 특별히 제한하지 않는다.
바람직하게, 상기 에틸렌-프로필렌 탄성 공중합체는 프로필렌 단독 중합체 매트릭스 존재 하에 에틸렌과 프로필렌이 동시에 주입되어 중합될 수 있고, 최종적으로 얻어지는 본 발명에 따른 폴리프로필렌계 블록 공중합체 수지는 프로필렌 단독 중합체 매트릭스 및 에틸렌-프로필렌 탄성 공중합체가 혼련된 형태이다.
상기 에틸렌-프로필렌 탄성 공중합체는 상기 프로필렌 단독 중합체가 중합되어 매트릭스를 형성한 후 반응기 내에서 연속적으로 중합되고, 상기 에틸렌-프로필렌 탄성 공중합체와 상기 프로필렌 단독 중합체 매트릭스는 일부가 프로필렌 사슬로 동일하기 때문에, 두 상의 친화력에 의해 균일하게 분산될 수 있게 된다. 이로써 열접착 특성의 저하를 최소화시키며, 내충격강도를 향상시키고, 에틸렌-프로필렌 탄성 공중합체의 뭉침으로 인한 피쉬아이 및 오렌지 필 등의 발생을 억제할 수 있다.
본 발명에 따른 에틸렌-프로필렌 탄성 공중합체는 에틸렌 함량 40 내지 70 중량%를 포함하고, 바람직하게는 40 내지 50 중량% 포함할 수 있다. 에틸렌 함량이 상기 범위 미만이면 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지에서 충격을 향상시키는 무정형 부분이 감소하여 내충격 특성이 감소할 수 있고, 상기 범위를 초과하면 결정성 폴리에틸렌 성분이 많이 중합되어 파쉬아이가 발생하고, 이로 인해 외관 불량 또는 내충격특성이 감소될 수 있다.
본 발명에 따른 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지에서 에틸렌-프로필렌 탄성 공중합체의 분산은 프로필렌 단독 중합체 매트릭스와 에틸렌-프로필렌 탄성 공중합체의 점도 차이에 의해 발생하기 때문에, 하기 수학식 1로 표시되는 프로필렌 단독 중합체와 에틸렌-프로필렌 탄성 공중합체의 고유점도비(intrinsic viscosity ratio, dl/g)가 특정 범위를 만족하는 것은 본 발명에서 매우 중요하다.
[수학식 1]
고유점도비=(상기 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지의 150℃ 자일렌 용제 내 용제가용분의 135℃ 데칼린 용액의 점도)/(상기 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지의 150℃ 자일렌 용제 내 용제불용분의 135℃ 데칼린 용액의 점도).
상기 용제가용분은 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지에 대해 자일렌 용제를 이용하여 150℃에서 가용된 성분을 지칭하며, 상기 용제불용분은 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지에 대해 자일렌 용제를 이용하여 150℃에서 가용되지 않은 성분을 지칭한다. 각 성분의 고유점도는 상기 자일렌 용제를 이용해 얻은 성분에 대해 135℃ 데칼린 용액 하에서 점도측정기를 이용하여 측정될 수 있다.
여기에서 상기 용제가용분은 에틸렌-프로필렌 탄성 공중합체에 해당하는 것으로 볼 수 있고, 상기 용제불용분은 프로필렌 단독 중합체에 해당하는 것으로 볼 수 있다.
본 발명에 따른 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지는 상기 용제가용분과 상기 용제불용분 간의 상기 수학식 1로 표시되는 고유점도비가 1.4 내지 2.1이고, 바람직하게 고유점도비가 1.6 내지 2.0일 수 있다.
상기 고유 점도비가 상기 범위 미만이면 중합된 에틸렌-프로필렌 탄성 공중합체의 분자량이 연속상인 프로필렌 단독 중합체보다 상대적으로 낮아 충격 흡수에 어려움이 있으며, 상기 범위를 초과하면 성형 후 중합된 에틸렌-프로필렌 탄성 공중합체의 분산상의 크기가 크기 때문에 피쉬아이가 다량 발생하고, 외관특성이 저하될 수 있다.
또한, 상기 용제가용분의 고유점도는 0.5~2.5dl/g인 것이 바람직하다. 상기 용제가용분의 고유점도가 상기 범위 미만인 경우에는 에틸렌-프로필렌 탄성 공중합체의 고무 성분의 크기가 작아지고 또한 분자량이 작아지기 때문에, 내충격성이 저하될 수 있다. 상기 용제가용분의 고유점도가 상기 범위를 초과하는 경우에는 에틸렌-프로필렌 탄성 공중합체의 고무 성분의 크기가 커지고 뭉침이 발생하여 분산성이 저하되어 피쉬아이가 발생할 수 있고, 또한 이러한 뭉침 현상으로 인해 피쉬아이가 발생한 부분에서의 내충격성의 하락이 발생할 수 있다.
본 발명에 따른 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지는 바람직하게 프로필렌 단독 중합체 70 내지 95 중량% 및 에틸렌-프로필렌 탄성 공중합체 5 내지 30 중량%가 포함될 수 있다.
상기 프로필렌 단독 중합체는 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지 전체 100중량%를 기준으로, 70 내지 95 중량%로 포함될 수 있다. 프로필렌 단독 중합체의 함량이 상기 범위 미만인 경우에는 결정화도가 낮아져 내열성 및 열접착 특성이 저하될 수 있고, 상기 범위를 초과하는 경우에는 내충격성이 저하될 수 있으며, 높은 충격강도를 요구하는 분야에 적용하는 것이 어려울 수 있다.
또한, 상기 에틸렌-프로필렌 탄성 공중합체는 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지 전체 100중량%를 기준으로, 5 내지 30 중량%로 포함될 수 있다. 에틸렌-프로필렌 탄성 공중합체의 함량이 상기 범위 미만인 경우에는 내충격성이 저하될 수 있으며, 높은 충격강도를 요구하는 분야에 적용하는 것이 어려울 수 있고, 상기 범위를 초과하는 경우에는 결정화도가 낮아져 내열성 및 열접착 특성이 저하될 수 있다.
본 발명에 따른 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지는 ASTM D1238 조건에 따라 230℃, 2.16kg 조건에서 측정한 용융지수(Melt Index, MI)가 1~30g/10분일 수 있고, 바람직하게는 2~25g/10분, 가장 바람직하게는 2~7g/10분일 수 있다. 상기 용융지수가 상기 범위 미만이면 압출 가공 공정에서 수지 흐름 특성이 저하될 수 있고, 상기 범위를 초과하면 분자량이 낮아져, 최종 제품의 내충격 특성이 저하될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 일 구체예는, 본 발명에 따른 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지로 제조된 필름을 폭 15mm로 재단하여 23℃에서 200mm/min의 박리속도로 180°의 박리각에서의 박리강도를 측정한 열접착강도가 5.5kgf 이상인 것이다.
본 발명에 따른 다른 일 구체예는, 본 발명에 따른 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지는 ASTM D1709 방법에 따라 측정한 폴링 다트 충격강도가 350g 이상인 것이다.
본 발명에 따른 다른 일 구체예는, 본 발명에 따른 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지는 면적 600㎠의 CPP 필름의 외관을 확인하여 피쉬 아이를 크기 별로 분류하였을 때, 직경 200㎛ 이상인 것의 개수가 5개/600㎠ 이하인 것이다.
상술한 본 발명에 따른 폴리프로필렌계 수지 조성물은 피쉬 아이의 발생이 적고, 내열성과 열접착성이 우수하며, 동시에 내충격성이 우수한 특성을 갖기 때문에, 상기 특성을 요구하는 분야에서 유용하게 사용될 수 있다.
<성형품>
본 발명의 다른 양태로, 본 발명에 따른 폴리프로필렌계 수지 조성물을 포함하는 성형품을 제공한다. 본 발명에 따른 성형품은 피쉬아이의 발생이 적고, 내열성과 열접착성이 우수하며, 동시에 내충격성을 만족시킬 수 있는 이점이 있다.
상기 성형품의 제조 방법으로서는 예를 들면 본 발명의 수지 조성물을 압출, 중공 성형, 필름 성형, 사출 및 진공 성형 등 임의의 방법으로 성형하여 제조될 수 있고, 또한 목적에 따라, 본 발명의 폴리프로필렌계 수지 조성물을 그와 동종 혹은 이종의 폴리프로필렌계 수지나 다른 수지와 첩합하는 성형 방법, 공압출 성형하는 방법 등도 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 성형품은 냉장 용기, 냉동 용기, 식품 포장 용기, 포장용 필름, 보호필름, 데코시트, 레토르트 파우치 및 의약 용기로 이루어진 군으로부터 선택된 1종일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지는 않는다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 또한, 이하에서 함유량을 나타내는 "%" 및 "부"는 특별히 언급하지 않는 한 중량 기준이다.
실시예 및 비교예
실시예 1
(1) 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지의 제조
반응장치에 프로필렌을 주입하여 벌크 중합반응을 시켜, 프로필렌 단독 중합체를 제조하였다. 이후, 이어지는 일련의 반응 장치에서 프로필렌 단독 중합체 매트릭스 존재 하에서 기상반응을 시켜 에틸렌 함량이 40중량%인 에틸렌-프로필렌 탄성 공중합체가 혼련된 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지를 제조하였다.
중합 시에 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지의 고유 점도비가 1.4가 되도록 각 단계의 중합량을 조절하였고, 최종적으로 프로필렌 단독 중합체가 92 중량%, 에틸렌-프로필렌 탄성 공중합체가 8중량%로 혼련된 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지를 얻었다.
(2) 펠렛의 제조
상기 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지에 페놀계 산화방지제, 포스페이트계 산화방지제 및 촉매중화제로 칼슘 스테아레이트를 추가하여 230 ℃에서 2축 압출기를 통하여 용융 혼합하여 펠렛(pellet)화하였고, 시험시편을 제조하여 물성을 평가하였다. 그 결과는 표 1에 나타내었다.
(3) 필름의 제조
제조된 펠렛을 230℃에서 2축 압출기를 통하여 용융 후 30℃의 냉각롤을 거쳐 필름을 제조하였다. 상기 제조된 필름 시편으로 물성을 평가하였다. 그 결과는 표 1에 나타내었다.
실시예 2 내지 3
하기 표 1에 제시한 내용에 따라 제조된 것 외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지를 제조하였다. 상기 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지로 펠렛 및 시험 시편을 제조하여 물성을 평가하였으며, 그 결과는 표 1에 나타내었다.
비교예 1 내지 4
하기 표 2에 제시한 내용에 따라 제조된 것 외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지를 제조하였다. 상기 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지로 펠렛 및 시험 시편을 제조하여 물성을 평가하였으며, 그 결과는 표 2에 나타내었다.
각 실시예 및 비교예에 있어서, 물성의 평가 항목 및 측정방법은 하기와 같다.
(1) 에틸렌 함량
적외선흡수스펙트럼(FT-IR)을 사용하여 720 cm-1, 740 cm-1 특성 피크를 이용하여 에틸렌 함량을 측정하였다.
(2) 융점(Tm)
차동 주사 열량계[상표명 DSC, 퍼킨-엘머 캄파니(Perkin-Elmer Co.)에서 제조함]를 사용하여 질소가스 대기 하에 220℃에서 5분 동안 시험편 10mg을 예비 용융시킨 후, 온도를 5℃/min의 감온 속도로 40℃로 강하시킨다. 그 후, 온도를 5℃/min의 승온 속도로 상승시키고, 수득된 용융 흡열 곡선의 최대 피크의 피크 온도를 융점(Tm)으로서 정의하였다. 또한, 5℃/min의 승온 속도에서 상기한 측정 장치를 사용함으로써 측정된 인듐(In)의 융점은 156.6℃이다.
(3) 고유 점도비
폴리프로필렌 블록 공중합체 수지 4g에 대해 자일렌 용제 200mL 내에 150℃에서 가용된 용제가용분 성분과, 자일렌 용제에 가용되지 않은 용제불용분 성분을 얻었다. 각 성분의 고유점도는 상기 자일렌 용제를 이용해 얻은 용제추출물에 대해 135℃, 데칼린 용액 하에서 점도측정기를 이용하여 측정하였다.
고유 점도비는 하기와 같이 계산되었다:
고유점도비=(상기 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지의 150℃ 자일렌 용제 내 용제가용분의 135℃ 데칼린 용액의 점도)/(상기 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지의 150℃ 자일렌 용제 내 용제불용분의 135℃ 데칼린 용액의 점도).
(4) 용융지수(Melt Index, MI)
ASTM D1238에 의거하여 230℃, 2.16kg하중 하에서 측정하였다.
(5) 흐림도
ASTM D1003에 의거하여 40㎛ 필름의 흐림도를 측정하였다.
(6) 굴곡탄성률
ASTM D790 방법에 따라 측정하였다.
(7) Izod 충격강도
ASTM D256 방법에 의거하여 상온(23℃) 및 저온(-10℃)에서 측정하였다.
(8) Dupont 충격강도
수지 조성물을 두께 2mm 시편으로 사출 제작한 후, 한정된 높이에서 떨어뜨려 충격을 가했을 때 시편이 깨지는 최저 높이와 깨지지 않는 최고 높이(5㎝ 간격)를 측정하여 시편들의 충격강도 평균값을 계산하였다.
(9) 열변형온도
ASTM D648 방법에 의거하여 측정하였다.
(10) 폴링 다트 충격강도
60㎛ 필름을 ASTM D1709 방법에 따라 측정하였다.
(11) 열접착강도
폴리프로필렌 필름(100㎛), Nylon(15㎛), 알루미늄박(9㎛), PET(12㎛) 를 합지한 후, 3kgf/cm2의 압력하에서 2초간 접착시켜 측정 샘플을 제작한다. 성형한 필름은 폭 15mm로 재단하여 23℃에서 200mm/min의 박리속도로 180°의 박리각에서의 박리강도를 측정하였다.
(12) 피쉬 아이(fish eye) 발생 정도
CPP 필름(면적 600㎠)의 외관을 확인하여 피쉬아이를 크기 별로(직경 200㎛이하/이상) 분류하였다. 피쉬 아이의 크기가 직경 200㎛ 이상인 경우의 개수를 확인하였다.
실시예와 비교예의 물성 평가 결과는 하기와 같다.
항목 단위 실시예
1 2 3
프로필렌 단독 중합체 중량% 92 88 80
에틸렌-프로필렌 탄성 공중합체 중량% 8 12 20
에틸렌-프로필렌 탄성 공중합체 조성 프로필렌 함량(중량%) 60 57 55
에틸렌 함량(중량%) 40 42 45
고유점도비 - 1.4 1.6 2.0
융점(Tm) ℃ 164 164 163
용융지수 g/10분 3 4 5
흐림도 % 30 50 80
Izod 충격강도(23℃) kgcm/cm 8 20 75
Izod 충격강도(-10℃) kgcm/cm 3.5 8 70
Dupont 충격강도(23℃) kgcm 140 200↑ 200↑
Dupont 충격강도(-10℃) kgcm 40 75 200↑
굴곡탄성률 kg·f/cm2 14000 13000 8000
열변형온도 ℃ 111 107 105
폴링다트충격강도 g 400 600 1000
열접착강도 kgf 6 7 8
피쉬아이 발생 정도 개/600cm2 2 3 3
항목 단위 비교예
1 2 3 4
프로필렌 단독 중합체 중량% 90 88 85 93
에틸렌-프로필렌 탄성 공중합체 중량% 10 12 15 7
에틸렌-프로필렌 탄성 공중합체 조성 프로필렌 함량(중량%) 40 20 15 50
에틸렌 함량(중량%) 60 80 85 50
고유점도비 - 2.2 2.9 1.6 0.9
융점(Tm) ℃ 163 164 163 164
용융지수 g/10분 10 9 4 3
흐림도 % 50 60 65 20
Izod 충격강도(23℃) kgcm/cm 7 10 60 5
Izod 충격강도(-10℃) kgcm/cm 2 2 4.5 2
Dupont 충격강도(23℃) kgcm 70 190 200↑ 30
Dupont 충격강도(-10℃) kgcm 35 50 90 10
굴곡탄성률 kg·f/cm2 14000 13000 14000 15000
열변형온도 ℃ 115 114 105 115
폴링다트충격강도 g 80 80 300 80
열접착강도 kgf 4 3 2.5 5
피쉬아이 발생 정도 개/600cm2 50↑ 50↑ 20 3
상기 표 1 및 표 2를 통해 확인할 수 있는 바와 같이, 본원발명의 모든 구성을 만족하는 실시예 1 내지 3은 우수한 충격강도 및 열접착강도를 가지며, 피쉬아이의 발생도 현저히 감소한 것을 확인하였다.
반면, 본 발명의 고유점도비를 초과하는 비교예 1 및 2의 경우에는 피쉬아이가 많이 발생하여 충격강도, 열접착강도가 우수하지 않고, 본 발명의 고유점도비의 미만인 비교예 4의 경우에는 충격강도 및 열접착강도가 우수하지 못한 것을 확인하였다. 또한, 본 발명의 에틸렌 함량 범위를 벗어난 비교예 3의 경우에는 충격강도 및 열접착강도가 우수하지 못했고, 피쉬아이가 많이 발생한 것을 확인하였다.

Claims (8)

  1. 프로필렌 단독 중합체 매트릭스 및 상기 매트릭스 존재 하에 제조된 에틸렌-프로필렌 탄성 공중합체로 이루어지고,
    상기 에틸렌-프로필렌 탄성 공중합체는 에틸렌 함량 40 내지 70 중량%를 포함하고,
    하기 수학식 1로 표시되는 프로필렌 단독 중합체와 에틸렌-프로필렌 탄성 공중합체의 고유점도 비가 1.4 내지 2.1인 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지:
    [수학식 1]
    고유점도비=(상기 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지의 150℃ 자일렌 용제 내 용제가용분의 135℃ 데칼린 용액의 점도)/(상기 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지의 150℃ 자일렌 용제 내 용제불용분의 135℃ 데칼린 용액의 점도).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 용제가용분의 고유점도는 0.5~2.5dl/g인 것인, 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지는 프로필렌 단독 중합체 70 내지 95 중량% 및 에틸렌-프로필렌 탄성 공중합체 5 내지 30 중량%가 포함된 것인 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지는 ASTM D1238 조건에 따라 230℃, 2.16kg 조건에서 측정한 용융지수(MI)가 1~30g/10분인 것인, 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지로 제조된 필름을 폭 15mm로 재단하여 23℃에서 200mm/min의 박리속도로 180°의 박리각에서의 박리강도를 측정한 열접착강도가 5.5kgf 이상인 것인, 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지는 ASTM D1709 방법에 따라 측정한 폴링 다트 충격강도가 350g 이상인 것인, 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지는 면적 600㎠의 CPP 필름의 외관을 확인하여 피쉬 아이를 크기 별로 분류하였을 때, 직경 200㎛ 이상인 피쉬 아이의 개수가 5개/600㎠ 이하인 것인, 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 폴리프로필렌 블록 공중합체 수지로 제조된 성형품이되, 상기 성형품은 냉장 용기, 냉동 용기, 식품 포장 용기, 포장용 필름, 보호필름, 데코시트, 레토르트 파우치 및 의약 용기로 이루어진 군으로부터 선택된 1종인 성형품.
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