KR20220071127A - Polypropylene particle and method for preparing the same - Google Patents

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강성용
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김민경
조혜민
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Abstract

The present invention relates to polypropylene particles and a preparation method thereof, and more specifically, to polypropylene particles prepared by mixing a polypropylene resin having a low elongation and a thermoplastic polyolefin resin having a low melt index. The polypropylene particles have improved elongation and melt index so that the polypropylene particles having excellent flowability and strength can be prepared.

Description

폴리프로필렌 입자 및 이의 제조방법 {POLYPROPYLENE PARTICLE AND METHOD FOR PREPARING THE SAME}Polypropylene particles and manufacturing method thereof

본 발명은 폴리프로필렌 입자 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to polypropylene particles and a method for preparing the same.

입자 형태의 폴리프로필렌은 산업 전반에 걸쳐 다양하게 이용되고 있다. 이러한 폴리프로필렌 입자는 폴리프로필렌 원료를 입자화하는 공정을 통해 제조된다.Polypropylene in the form of particles is used in various ways throughout the industry. These polypropylene particles are manufactured through a process of granulating a polypropylene raw material.

일반적으로, 폴리프로필렌을 입자화하는 방법으로는, 분쇄법, 용매 용해 석출법 및 용융 혼련법 등이 있다. 상기 분쇄법으로는 대표적으로 동결 분쇄법을 들 수 있다. 상기 용매 용해 석출법은 폴리프로필렌을 용매에 용해한 후 냉각해서 폴리프로필렌 입자를 석출시키거나, 또는, 폴리프로필렌을 용매에 용해한 후 빈용매를 첨가하여 폴리프로필렌 입자를 석출시키는 방법이다. 상기 용융 혼련법은 혼합기 내에 폴리프로필렌 및 비상용 수지를 혼합하여, 분산상에는 폴리프로필렌을 포함하고, 연속상에는 폴리프로필렌과 비상용 수지를 포함하는 조성물을 형성시킨 후, 비상용 수지를 제거함으로써 폴리프로필렌 입자를 제조하는 방법이다.Generally, as a method of granulating polypropylene, there are a pulverization method, a solvent dissolution precipitation method, a melt kneading method, and the like. As the pulverization method, a freeze pulverization method is typically mentioned. The solvent dissolution precipitation method is a method in which polypropylene is dissolved in a solvent and cooled to precipitate polypropylene particles, or polypropylene is dissolved in a solvent and then a poor solvent is added to precipitate polypropylene particles. In the melt-kneading method, polypropylene and an incompatible resin are mixed in a mixer to form a composition containing polypropylene in a dispersed phase and polypropylene and an incompatible resin in a continuous phase, and then removing the incompatible resin to prepare polypropylene particles way to do it

상기 분쇄법을 통해 입자를 제조하는 경우 제조된 폴리프로필렌 입자의 입자 균일성을 확보하기 어렵다는 문제점이 있다. 또한, 상기 분쇄법에서는 냉각 시에 액체 질소를 사용하기 때문에, 입자 수득 공정 대비 고비용이 소요된다. 또한, 폴리프로필렌 원료에 대해 안료, 산화방지제 등을 첨가하는 컴파운딩 공정이 추가되는 경우에는 배치식으로 진행되기 때문에 연속적인 입자 수득 공정에 비해 생산성이 낮아진다. When the particles are manufactured through the pulverization method, there is a problem in that it is difficult to ensure particle uniformity of the prepared polypropylene particles. In addition, since liquid nitrogen is used for cooling in the pulverization method, high cost is required compared to the particle obtaining process. In addition, when the compounding process of adding a pigment, antioxidant, etc. to the polypropylene raw material is added, productivity is lowered compared to the continuous particle obtaining process because it proceeds in a batch type.

또한, 상기 용매 용해 석출법 또는 용융 혼련법을 통해 입자를 제조하는 경우 폴리프로필렌 입자 외에 용매 등의 다른 성분이 불순물로 검출될 수 있다는 문제점이 있다. 가공 과정에서 불순물이 혼입되는 경우에는 순수하게 폴리프로필렌만으로 이루어진 입자를 제조하기 어려울 뿐만 아니라, 입자의 물성 및 형상의 변형이 야기될 우려가 높으며, 이를 미세하게 제어하기도 어렵다.In addition, when the particles are prepared through the solvent dissolution precipitation method or the melt kneading method, there is a problem that other components such as a solvent in addition to the polypropylene particles may be detected as impurities. When impurities are mixed in the processing process, it is difficult to produce particles made of pure polypropylene, and there is a high possibility that the physical properties and shape of the particles are deformed, and it is difficult to finely control them.

상술한 문제점으로 인해 종래의 방법으로 제품에 적용하기에 적합한 물성을 갖는 폴리프로필렌 입자를 제조할 수 없었다. 따라서, 해당 기술 분야에서는 종래의 방법을 개선하여, 원료물질의 물성을 제어하여 간단한 공정으로 원하는 물성을 가지는 폴리프로필렌 입자를 제조하는 기술개발이 요구된다.Due to the above-mentioned problems, it was not possible to prepare polypropylene particles having physical properties suitable for application to products by the conventional method. Therefore, in the technical field, it is required to improve the conventional method, control the physical properties of the raw material, and develop a technology for producing polypropylene particles having desired properties in a simple process.

한국등록특허 제2107912호Korean Patent No. 2107912 한국공개특허 제2018-0017848호Korea Patent Publication No. 2018-0017848

본 발명의 목적은 레독스 플로우 전지의 부품인 바이폴라 플레이트(Bipolar plate)를 비롯한 다양한 용도로 적용 시, 각 용도에서 요구되는 물성을 가지도록 물성이 제어된 폴리프로필렌 입자를 제공하는 것이다. 예를 들어, 본 발명은 신율이 낮은 폴리프로필렌 수지와 용융지수가 낮은 열가소성 폴리올레핀 수지를 원료물질로 사용하여, 신율과 용융지수가 개선되고, 흐름성이 우수하면서도 강도와 신율이 우수한 폴리프로필렌 입자를 제조할 수 있다. An object of the present invention is to provide polypropylene particles whose physical properties are controlled so as to have properties required for each use when applied to various uses, including a bipolar plate, which is a component of a redox flow battery. For example, the present invention uses a low elongation polypropylene resin and a low melt index thermoplastic polyolefin resin as raw materials to produce polypropylene particles with improved elongation and melt index, excellent flowability, and excellent strength and elongation. can be manufactured.

본 발명의 다른 목적은, 적용하고자 하는 용도에 따라 물성이 쉽게 제어될 수 있으며, 특히, 바이폴라 플레이트에 적합한 물성을 가지는 폴리프로필렌 입자 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide polypropylene particles having physical properties that can be easily controlled according to the intended use, in particular, suitable for a bipolar plate, and a method for manufacturing the same.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (i) 폴리프로필렌 수지(polypropylene, PP); 및 (ii) 열가소성 폴리올레핀 수지(thermoplastic polyolefin, TPO);를 포함하는 폴리프로필렌 입자로서, 상기 열가소성 폴리올레핀 수지는 에틸렌과 프로필렌을 포함하는 공중합체인 것인, 폴리프로필렌 입자를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention (i) polypropylene resin (polypropylene, PP); and (ii) a thermoplastic polyolefin (TPO); as a polypropylene particle, wherein the thermoplastic polyolefin resin is a copolymer comprising ethylene and propylene.

본 발명은 또한, (1) (i) 폴리프로필렌 수지(PP); 및 (ii) 에틸렌과 프로필렌을 포함하는 공중합체를 포함하는 폴리올레핀 수지(TPO);를 압출기에 공급하여 압출하는 단계;The present invention also relates to (1) (i) a polypropylene resin (PP); And (ii) a polyolefin resin (TPO) comprising a copolymer comprising ethylene and propylene; supplying an extruder to the extruder;

(2) 압출된 혼합 수지 및 공기를 노즐에 공급하고, 상기 혼합 수지와 공기를 접촉시켜 상기 혼합 수지를 입자화 한 후, 입자화된 혼합 수지를 토출하는 단계; 및(2) supplying the extruded mixed resin and air to a nozzle, contacting the mixed resin with air to make the mixed resin into particles, and then discharging the granulated mixed resin; and

(3) 토출된 폴리프로필렌 입자를 냉각기에 공급하여 폴리프로필렌 입자를 냉각한 후, 냉각된 폴리프로필렌 입자를 수득하는 단계를 포함하는, 제1항에 따른 폴리프로필렌 입자의 제조방법을 제공한다.(3) supplying the discharged polypropylene particles to a cooler to cool the polypropylene particles, and then obtaining the cooled polypropylene particles.

본 발명에 따른 폴리프로필렌 입자는 신율이 낮은 폴리프로필렌 수지와 용융지수가 낮은 열가소성 폴리올레핀 수지를 원료물질로 사용하여, 신율과 용융지수가 개선되고, 흐름성과 강도가 강화된 물성을 가지도록 제조될 수 있다.The polypropylene particles according to the present invention can be manufactured using a low elongation polypropylene resin and a low melt index thermoplastic polyolefin resin as raw materials, so that the elongation and melt index are improved, and the flowability and strength are strengthened. have.

또한, 상기 폴리프로필렌 입자는 산업용 복합재, 표면 코팅용 재료, 건축/토목, 인테리어 분야, 연료전지 및 레독스 플로우 전지의 부품인 바이폴라 플레이트(Bipolar plate) 등에 광범위하게 적용될 수 있다.In addition, the polypropylene particles can be widely applied to industrial composites, materials for surface coatings, construction/civil engineering, interior fields, and bipolar plates, which are parts of fuel cells and redox flow batteries.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 폴리프로필렌 입자에 포함된 폴리프로필렌 수지(PP)와 폴리올레핀 수지(TPO)의 구조를 나타낸 모식도이다.
도 2은 본 발명의 폴리프로필렌 입자의 형상을 개략적으로 나타낸 이미지이다.
도 3은 본 발명에 따른 폴리프로필렌 입자의 제조방법을 개략적으로 나타낸 공정 순서도이다.
도 4는 본 발명의 구체예에 따라 노즐에 폴리프로필렌 수지와 폴리올레핀 수지 및 공기의 공급 위치를 나타낸 노즐 토출부의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 구체예에 따라 제조된 바이폴라 플레이트를 나타낸 모식도이다.
도 6는 실시예 1 및 실시예 2에서 제조된 폴리프로필렌 입자의 SEM(Scanning Electron Microscope) 사진이다.
도 7은 실시예 1 및 비교예 1의 폴리프로필렌 입자에 대한 점도 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 8은 실시예 1 및 비교예 1의 폴리프로필렌 입자에 대한 신율 측정 결과를 나타낸 그래프이다.1 is a schematic diagram showing the structures of a polypropylene resin (PP) and a polyolefin resin (TPO) contained in polypropylene particles according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an image schematically showing the shape of the polypropylene particles of the present invention.
3 is a process flowchart schematically illustrating a method for producing polypropylene particles according to the present invention.
4 is a cross-sectional view of a nozzle discharge unit showing a supply position of a polypropylene resin, a polyolefin resin, and air to a nozzle according to an embodiment of the present invention.
5 is a schematic diagram showing a bipolar plate manufactured according to an embodiment of the present invention.
6 is a scanning electron microscope (SEM) photograph of the polypropylene particles prepared in Examples 1 and 2;
7 is a graph showing the viscosity measurement results for the polypropylene particles of Example 1 and Comparative Example 1.
8 is a graph showing the measurement results of elongation of the polypropylene particles of Example 1 and Comparative Example 1.

본 발명에 따라 제공되는 구체예는 하기의 설명에 의하여 모두 달성될 수 있다. 하기의 설명은 본 발명의 바람직한 구체예를 기술하는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아님을 이해해야 한다.The embodiments provided according to the present invention can all be achieved by the following description. It is to be understood that the following description is to be understood as describing preferred embodiments of the present invention, and the present invention is not necessarily limited thereto.

본 발명에서 사용된 용어 “폴리프로필렌 입자”는 상이한 물성 또는 구조를 가지는 폴리프로필렌 수지와 폴리올레핀 수지로 제조된 폴리프로필렌 혼합 입자를 의미한다. As used herein, the term “polypropylene particles” refers to polypropylene mixed particles made of a polypropylene resin and a polyolefin resin having different physical properties or structures.

폴리프로필렌 입자polypropylene particles

본 발명은 폴리프로필렌 입자에 관한 것으로, 상기 폴리프로필렌 입자는 원료물질의 물성과 구조 또는 혼합비율 등에 의해 그 물성이 쉽게 제어될 수 있어, 산업용 복합재, 표면 코팅용 재료, 건축/토목, 인테리어 분야, 연료전지 및 레독스 플로우 전지의 부품인 바이폴라 플레이트(Bipolar plate) 등에 광범위하게 적용할 수 있다.The present invention relates to polypropylene particles, wherein the properties of the polypropylene particles can be easily controlled by the physical properties and structure or mixing ratio of raw materials, so that industrial composites, surface coating materials, construction/civil engineering, interior fields, It can be widely applied to a bipolar plate, which is a component of a fuel cell and a redox flow battery.

본 발명에 있어서, 상기 폴리프로필렌 입자는, (i) 폴리프로필렌 수지(PP); 및 (ii) 에틸렌과 프로필렌을 포함하는 공중합체를 포함하는 폴리올레핀 수지(TPO);를 포함하며, 상기 열가소성 폴리올레핀 수지는 에틸렌과 프로필렌을 포함하는 공중합체일 수 있다.In the present invention, the polypropylene particles, (i) polypropylene resin (PP); and (ii) a polyolefin resin (TPO) comprising a copolymer comprising ethylene and propylene; wherein the thermoplastic polyolefin resin may be a copolymer comprising ethylene and propylene.

본 발명의 제1 구현예에 따른 폴리프로필렌 입자는 (i) 폴리프로필렌 수지(PP); 및 (ii) 에틸렌과 프로필렌을 포함하는 공중합체를 포함하는 폴리올레핀 수지(TPO)를 포함할 수 있다.The polypropylene particles according to the first embodiment of the present invention include (i) a polypropylene resin (PP); and (ii) a polyolefin resin (TPO) including a copolymer including ethylene and propylene.

상기 폴리프로필렌 수지(PP)는 고 흐름성의 특성을 가지는 것일 수 있으며, 이 경우, 제조되는 폴리프로필렌 입자는 용융 상태에서 높은 흐름성과 혼련성을 가지게 된다. 예컨대, 상기 폴리프로필렌 입자를 레독스 전지용 바이폴라 플레이트에 적용할 경우, 상기 폴리프로필렌 입자를 용융시켜 무기 물질과의 용융 혼합 공정을 진행하게 되므로, 상기 공정의 혼련도와 흐름성을 개선시킬 수 있으므로, 상기 바이폴라 플레이트의 내부식성을 향상시키고 전기저항을 줄일 수 있다.The polypropylene resin (PP) may have high flow properties. In this case, the produced polypropylene particles have high flow properties and kneading properties in a molten state. For example, when the polypropylene particles are applied to a bipolar plate for a redox battery, since the polypropylene particles are melted and a melt-mixing process with an inorganic material is performed, the kneading degree and flowability of the process can be improved, so that the It is possible to improve the corrosion resistance of the bipolar plate and reduce the electrical resistance.

상기 고 흐름성을 가지는 폴리프로필렌 수지(PP)는 용융지수(Melt Index, M.I.)로 규정될 수 있다. 상기 용융지수(M.I.)란 정해진 일정 조건하에서 용융물을 피스톤에서 압출하였을 때의 유량을 의미하며, 용융물 흐름의 용이성을 나타내는 지수를 말하는 것이다.The polypropylene resin (PP) having the high flow property may be defined as a melt index (M.I.). The melt index (M.I.) refers to the flow rate when the melt is extruded from the piston under certain predetermined conditions, and refers to an index indicating the ease of flow of the melt.

본 발명에 있어서, 상기 폴리프로필렌 수지(PP)는, 230℃의 온도 및 2.16kg 무게가 가해지는 압력 조건 하에서 용융지수(M.I.)가 100 g/10min 이상, 500 g/10min 이상, 1,000 g/10min 이상 또는 1,500 g/10min 이상 일 수 있다. 여기서 용융지수(M.I.)의 단위는 “g/10min(230℃, 2.16kg)으로 표기할 수 있다. 상기 폴리프로필렌 수지의 용융지수의 상한치는 특별히 제한되지 않지만, 공정의 효율성을 고려하여 2,000 g/10min 이하 또는 2,500 g/10min 이하 일 수 있다.In the present invention, the polypropylene resin (PP) has a melt index (M.I.) of 100 g/10min or more, 500 g/10min or more, 1,000 g/10min or more under a pressure condition of 230°C and a weight of 2.16kg. or more or 1,500 g/10min or more. Here, the unit of melt index (M.I.) can be expressed as “g/10min (230℃, 2.16kg). The upper limit of the melt index of the polypropylene resin is not particularly limited, but may be 2,000 g/10min or less or 2,500 g/10min or less in consideration of process efficiency.

상기 폴리프로필렌 수지(PP)의 중량평균 분자량(Mw)은 70,000 g/mol 내지 130,000 g/mol 일 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리프로필렌 수지(PP)의 중량평균 분자량(Mw)은 70,000 g/mol 이상, 80,000 g/mol 이상 또는 90,000 g/mol 이상일 수 있고, 110,000 g/mol 이하, 120,000 g/mol 이하 또는 130,000 g/mol 이하일 수 있다. 이와 같은 중량평균 분자량(Mw) 범위를 가지는 폴리프로필렌 수지(PP)를 사용함으로써, 흐름성이 우수하면서도 강도와 신율이 우수한 폴리프로필렌 입자를 제조할 수 있다. The weight average molecular weight (Mw) of the polypropylene resin (PP) may be 70,000 g/mol to 130,000 g/mol. Specifically, the weight average molecular weight (Mw) of the polypropylene resin (PP) may be 70,000 g/mol or more, 80,000 g/mol or more, or 90,000 g/mol or more, and 110,000 g/mol or less, 120,000 g/mol or less, or 130,000 g/mol or less. By using the polypropylene resin (PP) having such a weight average molecular weight (Mw) range, it is possible to prepare polypropylene particles having excellent flowability and excellent strength and elongation.

또한, 상기 폴리프로필렌 수지(PP)는 상기 폴리프로필렌 입자 전체 중량을 기준으로 70 내지 90 중량%로 포함될 수 있다. 구체적으로 상기 폴리프로필렌 수지(PP)의 함량은 70 중량% 이상, 75 중량% 이상 또는 80 중량% 이상일 수 있고, 85 중량% 이하 또는 90 중량% 이하일 수 있다. 상기 폴리프로필렌 수지(PP)의 함량이 70 중량% 미만이면 제조되는 폴리프로필렌 입자의 흐름성이 저하될 수 있고, 90 중량% 초과이면 흐름성이 과도하여 컨트롤이 어려울 수 있다.In addition, the polypropylene resin (PP) may be included in an amount of 70 to 90 wt% based on the total weight of the polypropylene particles. Specifically, the content of the polypropylene resin (PP) may be 70 wt% or more, 75 wt% or more, or 80 wt% or more, and may be 85 wt% or less or 90 wt% or less. If the content of the polypropylene resin (PP) is less than 70% by weight, the flowability of the produced polypropylene particles may be reduced, and if it exceeds 90% by weight, the flowability may be excessive and difficult to control.

본 발명에 있어서, 상기 폴리프로필렌 수지(PP)의 신율(elongation)은 0 내지 0.03% 일 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리프로필렌 수지(PP)의 신율은 0% 이상, 0.005% 이상 또는 0.01% 이상일 수 있고, 0.02% 이하 또는 0.03% 이하일 수 있다. In the present invention, the elongation of the polypropylene resin (PP) may be 0 to 0.03%. Specifically, the elongation of the polypropylene resin (PP) may be 0% or more, 0.005% or more, or 0.01% or more, and may be 0.02% or less or 0.03% or less.

상기 신율은 만능 재료 시험기(Universal testing machine)를 이용하여 측정한 것일 수 있다. 상기 만능 재료 시험기는 재료의 인장, 압축, 휨 등을 측정할 수 있는 시험기를 의미한다.The elongation may be measured using a universal testing machine. The universal material testing machine means a testing machine capable of measuring the tensile, compression, warpage, etc. of a material.

또는, 상기 신율은 ASTM D638에 따라 측정할 수 있다. ASTM D638 은 샘플 시편에 인장력을 가하고, 응력 하에서 시편의 다양한 특성(인장 강도, 인장 영률, 푸아송비, 신율 등)을 표준 측정법이다. 시편이 파손(항복 또는 파단)될 때까지 고정된 인장 속도로 시편에 힘을 가하며 수행할 수 있다. Alternatively, the elongation may be measured according to ASTM D638. ASTM D638 is a standard measurement method for applying a tensile force to a sample specimen and measuring various properties (tensile strength, tensile Young's modulus, Poisson's ratio, elongation, etc.) of the specimen under stress. This can be done by applying a force to the specimen at a fixed tensile rate until the specimen fails (yielding or breaking).

또한, 상기 신율은 상온에서 측정된 것일 수 있으며, 상온은 25℃ 인 것일 수 있다. In addition, the elongation may be measured at room temperature, the room temperature may be 25 ℃.

상기 에틸렌과 프로필렌을 포함하는 공중합체를 포함하는 폴리올레핀 수지(TPO)는 상기 폴리프로필렌(PP)과 상이한 구조를 가지며, 제조되는 폴리프로필렌 입자의 강도와 신율을 개선시킬 수 있다.The polyolefin resin (TPO) including the copolymer including ethylene and propylene has a structure different from that of the polypropylene (PP), and may improve the strength and elongation of the produced polypropylene particles.

도 1은 본 발명의 제1 구현예에 따른 폴리프로필렌 입자에 포함된 폴리프로필렌 수지(PP)와 폴리올레핀 수지(TPO)의 구조를 나타낸 모식도이다.1 is a schematic diagram showing the structures of a polypropylene resin (PP) and a polyolefin resin (TPO) contained in polypropylene particles according to a first embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 상기 폴리프로필렌 수지(PP)는 프로필렌 반복단위(propylene unit)를 포함하는 단독 중합체(homo polymer, PP-H)일 수 있다.Referring to FIG. 1 , the polypropylene resin (PP) may be a homo polymer (PP-H) including a propylene unit.

또한, 상기 폴리올레핀 수지(TPO)는 프로필렌 반복단위(propylene unit)와 에틸렌 반복단위(ethylene unit)을 포함하는 공중합체일 수 있으며, 상기 공중합체는 랜덤 공중합체(Random-Copolymer, PP-R)일 수 있다.In addition, the polyolefin resin (TPO) may be a copolymer including a propylene unit and an ethylene unit, and the copolymer is a random copolymer (PP-R). can

또한, 상기 폴리프로필렌 입자에서, 상기 폴리프로필렌 수지(PP)와 폴리올레핀 수지(TPO)는 블록 공중합체(Block-Copolymer, PP-B) 형태로 포함될 수 있다. 상기 블록 공중합체는 상기 프로필렌 반복단위를 포함하는 단독 중합체의 매트릭스(PP-H Matrix)에 상기 프로필렌 반복단위와 에틸렌 반복단위를 포함하는 랜던 공중합체(PP-R) 블록이 첨가된 형태이다. 상기 상기 프로필렌 반복단위와 에틸렌 반복단위를 포함하는 랜덤 공중합체(PP-R)는 실제 고무(rubber)는 아니지만, 고무의 특성을 가지므로, 에틸렌-프로필렌-고무(rubber)라고도 할 수 있다.In addition, in the polypropylene particles, the polypropylene resin (PP) and the polyolefin resin (TPO) may be included in the form of a block copolymer (Block-Copolymer, PP-B). The block copolymer is a form in which a random copolymer (PP-R) block including the propylene repeating unit and the ethylene repeating unit is added to the homopolymer matrix (PP-H Matrix) including the propylene repeating unit. The random copolymer (PP-R) including the propylene repeating unit and the ethylene repeating unit is not an actual rubber, but has rubber characteristics, and thus may also be referred to as ethylene-propylene-rubber.

즉, 상기 폴리프로필렌 입자는 폴리프로필렌 수지(PP)에 폴리올레핀 수지(TPO)의 블록이 첨가된 블록 공중합체인 것일 수 있다.That is, the polypropylene particles may be a block copolymer in which a block of a polyolefin resin (TPO) is added to a polypropylene resin (PP).

또한, 상기 에틸렌과 프로필렌을 포함하는 공중합체를 포함하는 폴리올레핀 수지(TPO)는 에틸렌 반복단위와 프로필렌 반복단위를 포함하는 중합체(compolymer)로서, 상기 에틸렌 반복단위 5 내지 10 중량% 및 프로필렌 반복단위 90 내지 95 중량%를 포함할 수 있으며, 이와 같은 중량비를 만족할 경우, 폴리프로필렌 입자의 강도와 신율 개선 효과가 뚜렷하게 나타날 수 있다. 상기 폴리올레핀 수지(TPO)에서 에틸렌 반복단위의 함량이 상기 범위를 초과하여 많아지면, 공정 내에서 흐름성이 좋지 않고 기계적 강도가 필요 이상으로 높아서 공정 효율이 저하될 수 있다.In addition, the polyolefin resin (TPO) comprising a copolymer comprising ethylene and propylene is a polymer comprising an ethylene repeating unit and a propylene repeating unit, and 5 to 10 wt% of the ethylene repeating unit and a propylene repeating unit 90 to 95% by weight, and when this weight ratio is satisfied, the effect of improving the strength and elongation of the polypropylene particles can be clearly seen. If the content of the ethylene repeating unit in the polyolefin resin (TPO) exceeds the above range, the flowability in the process is not good and the mechanical strength is higher than necessary, so that the process efficiency may be reduced.

또한, 상기 에틸렌과 프로필렌을 포함하는 공중합체를 포함하는 폴리올레핀 수지(TPO)는 상기 폴리프로필렌 입자 전체 중량을 기준으로 10 내지 30 중량%로 포함될 수 있다. 구체적으로 상기 폴리올레핀 수지(TPO)의 함량은 10 중량% 이상 또는 15 중량% 이상일 수 있고, 25 중량% 이하 또는 30 중량% 이하일 수 있다. 상기 폴리올레핀 수지(TPO)의 함량이 10 중량% 미만이면 폴리프로필렌 입자의 강도와 신율 개선 효과가 미미할 수 있고, 30 중량% 초과이면 흐름성이 저하되어, 폴리프로필렌 입자를 용융시켜 적용할 경우 공정 효율이 저하될 수 있다. In addition, the polyolefin resin (TPO) including the copolymer including ethylene and propylene may be included in an amount of 10 to 30 wt% based on the total weight of the polypropylene particles. Specifically, the content of the polyolefin resin (TPO) may be 10 wt% or more or 15 wt% or more, and may be 25 wt% or less or 30 wt% or less. If the content of the polyolefin resin (TPO) is less than 10% by weight, the effect of improving the strength and elongation of the polypropylene particles may be insignificant. This may be lowered.

또한, 상기 폴리올레핀 수지(TPO)의 용융지수(Melt Index, M.I.)는 폴리프로필렌 수지(PP)에 비해 작으며, 230℃의 온도 및 2.16kg 무게가 가해지는 압력 조건 하에서 용융지수(M.I.)가 30 g/10min 이상, 40 g/10min 이상, 또는 50 g/10min 이상일 수 있고, 80 g/10min 이하, 90 g/10min 이하, 또는 150 g/10min 이하일 수 있다. 여기서 용융지수(M.I.)의 단위는 “g/10min (230℃, 2.16kg)으로 표기할 수 있다. 상기 폴리올레핀 수지(TPO)의 용융지수는 일반적으로 150 g/10min 이하이고, 상기 폴리올레핀 수지(TPO)의 용융지수가 30 g/10min 미만이면 흐름성이 낮아 입자 제조 공정에 부담을 줄 수 있다. In addition, the melt index (M.I.) of the polyolefin resin (TPO) is smaller than that of the polypropylene resin (PP), and the melt index (M.I.) is 30 at a temperature of 230°C and a pressure condition of 2.16 kg. g/10min or more, 40 g/10min or more, or 50 g/10min or more, and 80 g/10min or less, 90 g/10min or less, or 150 g/10min or less. Here, the unit of melt index (M.I.) can be expressed as “g/10min (230℃, 2.16kg). The melt index of the polyolefin resin (TPO) is generally 150 g/10min or less, and when the melt index of the polyolefin resin (TPO) is less than 30 g/10min, the flowability is low, which may put a burden on the particle manufacturing process.

본 발명에 있어서, 상기 폴리프로필렌 입자를 230℃의 온도 및 2.16kg 무게가 가해지는 압력 조건 하에서 재용융시켰을 때 용융지수(M.I.)가 500 g/10min 이상, 800 g/10min 이상, 1,000 g/10min 이상 또는 1,200 g/10min 이상 일 수 있다. 여기서 용융지수(M.I.)의 단위는 “g/10min(230℃, 2.16kg)으로 표기할 수 있다. 상기 폴리프로필렌 입자의 용융지수의 상한치는 특별히 제한되지 않지만, 공정의 효율성을 고려하여 2,000 g/10min 이하 또는 2,500 g/10min 이하 일 수 있다.In the present invention, the melt index (M.I.) is 500 g/10min or more, 800 g/10min or more, 1,000 g/10min when the polypropylene particles are re-melted under a pressure condition of a temperature of 230° C. and a weight of 2.16 kg. or more or 1,200 g/10min or more. Here, the unit of melt index (M.I.) can be expressed as “g/10min (230℃, 2.16kg). The upper limit of the melt index of the polypropylene particles is not particularly limited, but may be 2,000 g/10min or less or 2,500 g/10min or less in consideration of process efficiency.

본 발명에 있어서, 상기 폴리프로필렌 수지(PP)와 폴리올레핀 수지(TPO)로 제조된 폴리프로필렌 입자의 신율은 0.3% 이상일 수 있으며, 구체적으로는, 0.3% 이상, 0.5% 이상, 1% 이상 또는 2% 이상일 수 있고, 3% 이하, 5% 이하, 6% 이하. 7% 이하 또는 8% 이하일 수 있으며, 원료물질의 물성이나 혼합 비율에 따라 상기 범위 내에서 변화할 수 있다. 상기 폴리프로필렌 입자의 신율이 0.3% 미만이면 가공 공정에서 파괴되거나, 적용되는 제품 내부에 결함이 발생할 수 있고, 8% 초과이면 종래 폴리프로필렌 입자가 가진 단단한 특성이 줄어들어 기계적 물성이 저하될 수 있다. 이때, 상기 시편은 ASTM D638 플라스틱 인장시험법에 의거한 시편으로서, 두께는 3.2 mm 인 것일 수 있다. 신율의 측정장치, 방법 및 조건은 상술한 바와 같다.In the present invention, the elongation of the polypropylene particles made of the polypropylene resin (PP) and the polyolefin resin (TPO) may be 0.3% or more, specifically, 0.3% or more, 0.5% or more, 1% or more, or 2 % or more, 3% or less, 5% or less, 6% or less. It may be 7% or less or 8% or less, and may vary within the above range depending on the physical properties or mixing ratio of the raw material. If the elongation of the polypropylene particles is less than 0.3%, it may be destroyed in the processing process or a defect may occur inside the applied product, and if it exceeds 8%, the hard properties of the conventional polypropylene particles may be reduced and mechanical properties may be deteriorated. In this case, the specimen is a specimen based on ASTM D638 plastic tensile test method, and may have a thickness of 3.2 mm. The measuring apparatus, method, and conditions of elongation are as described above.

본 발명에 있어서, 상기 폴리프로필렌 입자는 그 자체로 다양한 분야에 활용되기도 하지만, 입자를 녹인 상태에서 산업용 복합재, 인테리어 자재, 레독스 플로우 전지의 바이폴라 플레이트 등에 활용될 수도 있다. 이와 같이 입자를 녹인 상태에서 활용하는 분야에서는 녹은 입자의 신율이 최종 제품의 기계적 물성에 영향을 줄 수 있다.In the present invention, although the polypropylene particles themselves are utilized in various fields, they may be used in industrial composites, interior materials, bipolar plates of redox flow batteries, etc. in a state in which the particles are melted. In the field where the particles are used in the melted state as described above, the elongation of the melted particles may affect the mechanical properties of the final product.

본 발명에 있어서, 상기 폴리프로필렌 입자의 신율은 상술한 바와 같이 0.3% 이상일 수 있고, 특히, 레독스 플로우 전지의 바이폴라 플레이트에 적용하기에 바람직할 수 있다.In the present invention, the elongation of the polypropylene particles may be 0.3% or more as described above, and in particular, it may be preferable to apply to a bipolar plate of a redox flow battery.

또한, 본 발명에 따른 폴리프로필렌 입자의 입경은 1 ㎛ 내지 100 ㎛ 일 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리프로필렌 입자의 입경은 1 ㎛ 이상, 5 ㎛ 이상 또는 10 ㎛ 이상일 수 있고, 80 ㎛ 이하, 90 ㎛ 이하 또는 100 ㎛ 이하일 수 있다. 상기 폴리프로필렌 입자의 입경이 1 ㎛ 미만이면 입자의 뭉침 현상이 나타나 함께 혼합해야 하는 원료 물질이 있다면 효과적으로 혼합할 수 없고, 100 ㎛ 초과이면 입자가 지나치게 커서 함께 사용하는 원료 물질을 효율적으로 분산시키기가 어려울 수 있다. 예컨대, 상기 폴리프로필렌 입자를 바이폴라 플레이트에 적용할 경우, 상기 입자의 크기가 지나치게 작다면 바이폴라 플레이트 소재와 효과적으로 혼합되기 어렵고, 이를 적용한 바이폴라 플레이트의 기계적 강도가 저하될 수 있고, 상기 입자의 크기가 지나치게 크다면 흑연과 같은 바이폴라 플레이트 소재를 효율적으로 분산시키기 어렵고, 이를 적용한 바이폴라 플레이트의 전기 저항이 저하될 수 있다.In addition, the particle diameter of the polypropylene particles according to the present invention may be 1 μm to 100 μm. Specifically, the particle diameter of the polypropylene particles may be 1 μm or more, 5 μm or more, or 10 μm or more, and may be 80 μm or less, 90 μm or less, or 100 μm or less. If the particle diameter of the polypropylene particles is less than 1 μm, agglomeration of the particles appears, and if there is a raw material that needs to be mixed together, it cannot be effectively mixed. It can be difficult. For example, when the polypropylene particles are applied to a bipolar plate, if the size of the particles is too small, it is difficult to effectively mix with the bipolar plate material, and the mechanical strength of the bipolar plate to which it is applied may be reduced, and the size of the particles may be excessively small. If it is large, it is difficult to efficiently disperse the bipolar plate material such as graphite, and the electrical resistance of the bipolar plate to which it is applied may be reduced.

또한, 상기 폴리프로필렌 입자의 누적 부피 50% 입경(D50)(또는 평균 입경)는 10 ㎛ 이상, 25 ㎛ 이상 또는 35 ㎛ 이상일 수 있고, 40 ㎛ 이하 또는 50 ㎛ 이하일 수 있다. 상기 입자가 상술한 범위의 평균 입경을 만족하는 경우 흑연과 같은 바이폴라 플레이트 소재를 소재들 간에 적당한 거리를 유지하면서, 균일하게 분산시킬 수 있다.In addition, the cumulative volume 50% particle diameter (D50) (or average particle diameter) of the polypropylene particles may be 10 μm or more, 25 μm or more, or 35 μm or more, and may be 40 μm or less or 50 μm or less. When the particles satisfy the average particle diameter of the above-mentioned range, a bipolar plate material such as graphite may be uniformly dispersed while maintaining an appropriate distance between the materials.

또한, 상기 폴리프로필렌 입자의 누적 부피 10% 입경(D10)은, 10 ㎛ 이상 또는 15 ㎛ 이상일 수 있고, 25 ㎛ 이하일 수 있다. In addition, the particle diameter (D10) of 10% of the cumulative volume of the polypropylene particles may be 10 μm or more or 15 μm or more, and may be 25 μm or less.

또한, 상기 폴리프로필렌 입자의 누적 부피 90% 입경(D90)은 30 ㎛ 이상 또는 40 ㎛ 이상일 수 있고, 60 ㎛ 이하, 70 ㎛ 이하 또는 150 ㎛ 이하일 수 있다.In addition, the cumulative volume 90% particle diameter (D90) of the polypropylene particles may be 30 μm or more or 40 μm or more, and may be 60 μm or less, 70 μm or less, or 150 μm or less.

본 명세서에서 폴리프로필렌 입자의 입도 분포는 입도분석기(Microtrac 사, S3500)를 사용하여 습식법으로 측정되었으며, 구체적인 방법에 대해서는 이하의 실시예에서 기재한다. 여기서, D10, D50, D90은 입자의 누적 부피 분포에 있어서 누적 부피 백분율이 각각 10%, 50%, 90%에 상당하는 입경을 의미한다. 폴리프로필렌 입자의 입도 분포와 관련하여, 본 발명에 따른 폴리프로필렌 입자는 5 내지 15, 보다 구체적으로는 7 내지 12의 D 값을 가지고, 상기 D 값은 하기의 계산식 1에 의해 계산된다.In the present specification, the particle size distribution of the polypropylene particles was measured by a wet method using a particle size analyzer (Microtrac, S3500), and the specific method will be described in Examples below. Here, D10, D50, and D90 mean particle diameters corresponding to 10%, 50%, and 90% of the cumulative volume percentage in the cumulative volume distribution of the particles, respectively. Regarding the particle size distribution of the polypropylene particles, the polypropylene particles according to the present invention have a D value of 5 to 15, more specifically 7 to 12, and the D value is calculated by the following formula (1).

[계산식 1][Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 D 값은 평균 입경(D50)을 갖는 입자를 기준으로 보다 큰 누적 부피 90% 입경(D90)을 갖는 입자와 보다 작은 누적 부피 10% 입경(D10)을 갖는 입자가 어디에 위치하는지를 수치화한 값이다. 여기서, 상대적으로 큰 입경을 갖는 입자들은 평균 입경을 갖는 입자와 함께 적용 시 평균 입경을 갖는 입자들을 지지하는 역할을 하고, 상대적으로 작은 입경을 갖는 입자들은 평균 입경을 갖는 입자와 함께 적용 시 평균 입경을 갖는 입자들 사이의 공극을 메우는 역할을 한다. D 값이 작을수록 입자들의 입경은 평균 입경에 가깝게 분포되고, D 값이 클수록 입자들의 입경은 평균 입경에 멀게 분포된다. D 값이 작으면, 평균 입경에 가까운 입자들의 비율이 높아져서 입자 크기의 다양성으로 인한 효과를 얻기 어렵고, 반면에 D 값이 크면, 평균 입경에 먼 입자들의 비율이 높아져서 기준이 되는 입자 크기를 산정하여 적용하기 어렵다. 평균 입경 상기 입자가 상술한 범위의 D 값을 만족하는 경우, 평균 입경을 중심으로 큰 입자와 작은 입자들이 적당한 비율로 입자가 분포되어, 레독스 플로우 전지용 바이폴라 플레이트 등에 적용 시 우수한 물성을 나타낼 수 있다.The D value is a numerical value of where particles having a larger cumulative volume of 90% particle diameter (D90) and a particle having a smaller cumulative volume 10% particle diameter (D10) are located based on the particles having an average particle diameter (D50). . Here, particles having a relatively large particle diameter serve to support particles having an average particle diameter when applied together with particles having an average particle diameter, and particles having a relatively small particle diameter when applied together with particles having an average particle diameter It serves to fill the voids between particles with The smaller the D value, the closer the particle diameters are distributed to the average particle diameter, and the larger the D value, the more the particle diameters are distributed away from the average particle diameter. If the D value is small, the ratio of particles close to the average particle diameter increases, so it is difficult to obtain the effect due to particle size diversity. On the other hand, if the D value is large, the ratio of particles far to the average particle diameter increases, difficult to apply Average particle size When the particle satisfies the D value in the above-mentioned range, the particles are distributed in an appropriate ratio with large particles and small particles centered on the average particle diameter, and excellent properties can be exhibited when applied to a bipolar plate for a redox flow battery .

본 발명에 있어서, 입자의 형상은 하기의 종횡비(aspect ratio) 및/또는 구형화도(roundness)로 평가되며, 종횡비 및 구형화도가 1에 가까울수록 입자의 형상은 구형에 가까운 것으로 해석된다. 상기 종횡비는 하기의 계산식 2에 의해 계산된다.In the present invention, the shape of the particle is evaluated by the following aspect ratio and/or roundness, and the closer the aspect ratio and the roundness is to 1, the closer the shape of the particle is to a spherical shape. The aspect ratio is calculated by Equation 2 below.

[계산식 2][Formula 2]

종횡비(aspect ratio)=장축(major axis)/단축(minor axis)Aspect ratio = major axis/minor axis

상기 계산식 2에서, 상기 장축 및 단축은 각각 폴리프로필렌 입자의 단면의 장축 및 단축이다,In the above formula 2, the major axis and the minor axis are the major axis and the minor axis of the cross section of the polypropylene particle, respectively,

또한, 상기 구형화도는 하기의 계산식 3에 의해 계산된다.In addition, the sphericity is calculated by Equation 3 below.

[계산식 3][Formula 3]

구형화도(roundness)=4×면적(area)/(π×장축^2)Roundness=4×area/(π×long axis^2)

상기 계산식 3에서, 상기 면적은 폴리프로필렌 입자의 단면 면적이고, 장축은 폴리프로필렌 입자의 장축이다.In Equation 3, the area is the cross-sectional area of the polypropylene particles, and the long axis is the long axis of the polypropylene particles.

상기 계산식에 대해서 구체적으로 설명하기 위해, 폴리프로필렌 입자를 개략적으로 도시한 도 2를 제공한다. 도 2에 따르면, 상기 계산식 2 및 3에서 “장축”은 상기 폴리프로필렌 입자의 2D 이미지(단면)의 평행한 두 접선 사이의 수직 거리(d) 중에서 가장 긴 거리를 의미하며, “단축”은 상기 폴리프로필렌 입자의 2D 이미지(단면)의 평행한 두 접선 사이의 수직 거리(d) 중에서 가장 짧은 거리를 의미한다. 또한, 상기 계산식 3에서 “면적” 상기 폴리프로필렌 입자의 장축을 포함하는 단면적을 의미한다. 도 2는 상기 폴리프로필렌 입자의 평행한 두 접평면 사이의 수직 거리(d)가 장축인 경우의 예시로서, 면적(A)를 도시한 것이다.In order to explain in detail the above calculation formula, Fig. 2 schematically shows polypropylene particles is provided. According to FIG. 2, in Equations 2 and 3, the "long axis" means the longest distance among the vertical distances (d) between two parallel tangents of the 2D image (cross-section) of the polypropylene particle, and the "short axis" is the It means the shortest distance among the vertical distances (d) between two parallel tangents of a 2D image (cross-section) of polypropylene particles. In addition, in Equation 3, “area” means a cross-sectional area including the long axis of the polypropylene particles. 2 is an example of the case where the vertical distance d between two parallel tangent planes of the polypropylene particles is the long axis, and shows the area A. As shown in FIG.

본 발명의 일 구체예에 따르면, 본 발명에 따른 폴리프로필렌 입자는 1.00 이상 1.05 미만, 보다 구체적으로는 1.02 이상 1.05 미만의 종횡비를 가질 수 있고, 0.95 내지 1.00, 보다 구체적으로는 0.98 내지 1.00의 구형화도를 가질 수 있다. 상기 폴리프로필렌 입자의 형상이 상술한 종횡비 및 구형화도의 범위를 만족하는 경우에, 폴리프로필렌 입자의 흐름성 및 균일도가 높아져서 바이폴라 플레이트 등에 적용함에 있어서 입자의 취급이 용이하고, 상기 입자가 적용된 바이폴라 플레이트 등은 입자의 우수한 흐름성 및 분산성에 의해 품질이 향상될 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the polypropylene particles according to the present invention may have an aspect ratio of 1.00 or more and less than 1.05, more specifically, 1.02 or more and less than 1.05, and a spherical shape of 0.95 to 1.00, more specifically 0.98 to 1.00. You can have a flame. When the shape of the polypropylene particles satisfies the above-mentioned aspect ratio and sphericity range, the flowability and uniformity of the polypropylene particles increase, so that handling of the particles is easy in application to a bipolar plate, etc., and the particle is applied to a bipolar plate The quality can be improved by the good flowability and dispersibility of the particles.

상기 계산식 2 및 3에 따른 수치 값은 폴리프로필렌 입자의 이미지를 ImageJ(National Institutes of Health(NIH))를 사용하여 이미지처리 - Binary 이미지로 변환 후 개별 입자의 구형화 정도를 수치화 - 함으로써 측정이 가능하다.Numerical values according to Equations 2 and 3 above can be measured by image processing the image of polypropylene particles using ImageJ (National Institutes of Health (NIH)) - Converting to a binary image and quantifying the degree of spheroidization of individual particles - do.

또한, 상기 폴리프로필렌 입자는 시차주사열량계(DSC, Differential Scanning Calorimetry)에 의해 10℃/min의 승온 분석으로 도출된 DSC 곡선에서 유리전이온도(Tg)와 녹는점(Tm) 사이의 온도에서 냉결정화 온도(Tcc)의 피크가 나타난다. 폴리프로필렌 입자는 상온에서 구형의 고체 입자이다. 이러한 입자를 시차주사열량계를 이용하여 승온 분석할 경우, 온도가 올라감에 따라 흐름성이 점점 증가하게 된다. 이때, 상기 폴리프로필렌 입자는 유리전이온도(Tg)와 녹는점(Tm) 사이의 온도에서 냉결정화 온도(Tcc)의 피크가 나타나게 되며, 이는 곧 상기 폴리프로필렌 입자가 용융되기 전에 발열하는 특성을 갖는 것을 의미한다. 본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 냉결정화 온도(Tcc)는 유리전이온도(Tg)와 녹는점(Tm) 사이의 30% 내지 70% 구간에서 나타난다. 상기 구간에서 0%는 유리전이온도(Tg)이고, 100%는 녹는점(Tm)이다. 또한, 상기 DSC 곡선에 따르면, 상기 폴리프로필렌 입자는 흡열량(△H1)과 발열량(△H2)의 차이(△H1-△H2) 값이 3 내지 100J/g일 수 있다. 이러한 특징에 의해 상기 폴리프로필렌 입자가 가열 공정에 활용되는 경우 동종의 폴리프로필렌 입자의 가공 온도에 비해 저온에서 가공이 가능한 이점을 얻을 수 있다.In addition, the polypropylene particles are at a temperature between the glass transition temperature (T g ) and the melting point (T m ) in the DSC curve derived from the analysis of the temperature increase of 10 ° C / min by differential scanning calorimetry (DSC, Differential Scanning Calorimetry). A peak of the cold crystallization temperature (T cc ) appears. Polypropylene particles are spherical solid particles at room temperature. When these particles are analyzed for temperature increase using a differential scanning calorimeter, the flowability gradually increases as the temperature increases. At this time, the polypropylene particles show a peak of the cold crystallization temperature (T cc ) at a temperature between the glass transition temperature (T g ) and the melting point (T m ), which is immediately exothermic before the polypropylene particles are melted. It means to have characteristics. According to one embodiment of the present invention, the cold crystallization temperature (T cc ) appears in the 30% to 70% section between the glass transition temperature (T g ) and the melting point (T m ). In the above section, 0% is the glass transition temperature (T g ), and 100% is the melting point (T m ). In addition, according to the DSC curve, the polypropylene particles may have a difference (ΔH1-ΔH2) value of an endothermic value (ΔH1) and a calorific value (ΔH2) of 3 to 100J/g. Due to these characteristics, when the polypropylene particles are used in a heating process, it is possible to obtain the advantage that processing is possible at a low temperature compared to the processing temperature of the same type of polypropylene particles.

본 발명의 폴리프로필렌 입자는 종래의 폴리프로필렌 입자와 비슷한 수준의 압축도를 갖는다. 상기 압축도는 하기의 계산식 4에 의해 계산될 수 있는데, 본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 폴리프로필렌 입자는 10 내지 20%의 압축도를 가진다.The polypropylene particles of the present invention have a degree of compressibility similar to that of conventional polypropylene particles. The degree of compression may be calculated by Equation 4 below. According to one embodiment of the present invention, the polypropylene particles have a degree of compression of 10 to 20%.

[계산식 4][Formula 4]

압축도 = (P-R)/P×100Compressibility = (P-R)/P×100

상기 계산식 4에서 P는 압축벌크밀도를 의미하고, R은 이완벌크밀도를 의미한다.In Equation 4, P denotes compressed bulk density, and R denotes relaxed bulk density.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 폴리프로필렌 입자는 흐름성이 좋기 때문에 입자들 사이의 공극을 잘 메울 수 있고, 이에 따라 일정 수준 이상의 압축도가 유지된다. 폴리프로필렌 입자의 압축도는 입자를 통한 제품의 제조 시 제품의 품질에 영향을 미칠 수 있다. 본 발명과 같이 일정 이상의 압축도를 갖는 폴리프로필렌 입자를 사용하는 경우, 성형품의 경우에는 제품 내에 발생할 수 있는 공극을 최소화하는 효과를 가질 수 있다. 본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 폴리프로필렌 입자는 0.45 g/cm3 내지 0.6 g/cm3의 압축벌크밀도를 가진다.As described above, since the polypropylene particles according to the present invention have good flowability, the voids between the particles can be well filled, and accordingly, a degree of compression of a certain level or higher is maintained. The degree of compressibility of the polypropylene particles can affect the quality of the product in the manufacture of the product through the particles. In the case of using polypropylene particles having a degree of compression of a certain degree or more as in the present invention, in the case of a molded article, it may have an effect of minimizing voids that may occur in the product. According to one embodiment of the present invention, the polypropylene particles have a compressed bulk density of 0.45 g/cm 3 to 0.6 g/cm 3 .

본 발명에 따른 폴리프로필렌 입자는 20초 내지 30초의 유하시간을 가진다. 상기 유하시간은 분체의 흐름성을 나타내는 수치의 값이다. 상기 유하시간이 짧다는 것은 입자 간의 마찰저항이 적다는 것을 의미하고, 입자 간의 마찰저항이 적으면 상기 입자를 취급하기 용이하다. 본 발명에 따른 폴리프로필렌 입자는 종래의 폴리프로필렌 입자와 대비하여 짧은 유하시간을 갖기 때문에, 흐름성이 좋아 입자의 취급이 용이하다.The polypropylene particles according to the present invention have a flow time of 20 to 30 seconds. The flow time is a numerical value indicating the flowability of the powder. The short flow time means that the frictional resistance between the particles is small, and when the frictional resistance between the particles is small, it is easy to handle the particles. Since the polypropylene particles according to the present invention have a shorter flow time compared to the conventional polypropylene particles, they have good flowability and are easy to handle.

본 발명에 따른 폴리프로필렌 입자는 5 내지 10%의 결정화도를 갖는다. 상기 폴리프로필렌 입자의 결정화도는 펠릿 형태의 대구경 입자보다는 낮은 값이며, 낮은 결정화도에 의해 본 발명에 따른 폴리프로필렌 입자는 가공이 용이하다.The polypropylene particles according to the invention have a crystallinity of 5 to 10%. The crystallinity of the polypropylene particles is lower than that of the large-diameter particles in the form of pellets, and the polypropylene particles according to the present invention are easy to process due to the low crystallinity.

또한, 본 발명에 따른 폴리프로필렌 입자는, 바이폴라 플레이트로 제조하였을 때의 전기 저항을 최소화하는 것을 특징으로 하며, 구체적으로 상기 폴리프로필렌 입자 25 중량%를 무기입자 75 중량%와 혼합한 후, 200℃의 온도를 2분간 유지한 후, 16 kg/㎠의 압력을 2분간 가한 후, 상온으로 냉각하여 제조된 1.0mm 두께의 성형물이 4.0 mΩcm 이하의 낮은 전기 저항을 나타낸다. 이때 상기 성형물의 전기 저항의 값은, 업계의 통상적인 방법을 사용하여 측정할 수 있으며, 바람직하게는 상기 성형물을 4점 전기저항 측정 방법으로 측정할 수 있다.In addition, the polypropylene particles according to the present invention are characterized in that the electrical resistance is minimized when manufactured as a bipolar plate. Specifically, after mixing 25 wt% of the polypropylene particles with 75 wt% of inorganic particles, 200 °C After maintaining the temperature of for 2 minutes, applying a pressure of 16 kg/cm 2 for 2 minutes, and then cooling to room temperature, a molded product having a thickness of 1.0 mm, which was prepared, shows a low electrical resistance of 4.0 mΩcm or less. At this time, the value of the electrical resistance of the molding may be measured using a conventional method in the industry, and preferably, the molding may be measured by a four-point electrical resistance measurement method.

상기 무기입자는 바이폴라 플레이트에 사용되는 것이라면 특별한 한정 없이 사용할 수 있으며, 바람직하게는 흑연, 카본 파우더(Carbon powder), 카본 블랙(Carbon black), 코크-그라파이트(Coke-Graphite)와 같은 흑연계 재료나, 셀룰로오스 파이버(Cellulose Fiber), 코튼 플락(Cotton flock)과 같은 물질을 사용할 수 있다.The inorganic particles may be used without particular limitation as long as they are used for the bipolar plate, and preferably graphite-based materials such as graphite, carbon powder, carbon black, and coke-graphite. , cellulose fiber (Cellulose Fiber), a material such as cotton flock (Cotton flock) can be used.

본 발명에 따른 폴리프로필렌 입자는 폴리프로필렌 수지로부터 형성되고, 안식각이 45° 이하인 것을 특징으로 한다. The polypropylene particles according to the present invention are formed from a polypropylene resin and are characterized in that the angle of repose is 45° or less.

본 발명에 있어서 안식각이란, 입자를 수평판 위에 쌓아 올렸을 때, 그 경사를 유지하는 최대 경사각을 의미하며, 예컨대 분자입자를 쌓을 경우 그 사면과 수평면으로 된 각을 일컫는다. 안식각의 측정법으로는 배출법, 낙하법, 주입법, 경사법 등이 있다. 안식각 측정은 화학분석이나 입도분석에서 확인되지 않은 분체의 특성을 파악하기 위한 것으로써, 미립자의 입자직경이 작을수록, 또 보다 모난 것일수록 안식각은 커질 수 있다. 안식각의 측정은 다양한 장비 및 방법으로 측정할 수 있으며, 예를 들어 Angle of Repose Tester를 사용하여 측정할 수 있다.In the present invention, the angle of repose refers to the maximum inclination angle that maintains the inclination when the particles are stacked on a horizontal plate, and for example, when the molecular particles are stacked, it refers to the angle between the slope and the horizontal plane. Methods for measuring the angle of repose include a discharge method, a drop method, an injection method, an inclination method, and the like. The angle of repose measurement is to understand the properties of the powder not confirmed by chemical analysis or particle size analysis, and the smaller the particle diameter of the fine particles, the larger the angle of repose. The angle of repose may be measured by various equipment and methods, for example, by using an Angle of Repose Tester.

이러한 안식각에 의하여 미립자의 흐름성이 예측 가능한바, 본 발명에 따른 폴리프로필렌 입자는 표면 질감 등이 안식각의 조절에 있어 중요한 요소가 될 수 있다. 안식각은 입자의 입자의 크기나 형태에 따라 크게 달라지며, 안식각이 적절한 범위를 만족하지 못하는 경우 잘 흐르지 못하고 입자끼리 달라붙을 수 있다.Since the flowability of the fine particles is predictable by the angle of repose, the surface texture of the polypropylene particles according to the present invention may be an important factor in controlling the angle of repose. The angle of repose varies greatly depending on the size or shape of the particle, and if the angle of repose does not satisfy an appropriate range, it may not flow well and particles may stick to each other.

따라서, 본 발명에 따른 폴리프로필렌 입자는 안식각을 45° 이하로, 바람직하게는 안식각을 40° 이하로, 더욱 바람직하게는 35° 이하로, 가장 바람직하게는 30° 이하로 함으로써 적절한 흐름성을 확보할 수 있고(이 때 안식각이 0°인 것은 제외한다), 탄소재 혼합 공정에서 탄소재와의 혼련성을 증가시킬 수 있다.Accordingly, the polypropylene particles according to the present invention ensure proper flowability by setting the angle of repose to 45° or less, preferably the angle of repose to 40° or less, more preferably 35° or less, and most preferably 30° or less. It can be done (except for the case where the angle of repose is 0°), and kneadability with the carbon material can be increased in the carbon material mixing process.

본 발명에 따른 폴리프로필렌 입자는 상이한 물성을 가지는 폴리프로필렌을 포함하거나, 또는 상이한 물성을 가지는 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌과 같은 폴리프로필렌 이외의 열가소성 폴리올레핀을 포함함으로써, 다양한 물성을 구현할 수 있다.The polypropylene particles according to the present invention may include polypropylene having different physical properties or include thermoplastic polyolefins other than polypropylene such as polypropylene and polyethylene having different physical properties, thereby implementing various physical properties.

이에 따라, 다양한 물성을 가지는 폴리프로필렌 입자는 표면 코팅, 산업용 복합재, 인테리어 자재, 및 레독스 플로우 전지의 바이폴라 플레이트 등의 여러 용도로 활용될 수 있다.Accordingly, polypropylene particles having various physical properties can be utilized for various purposes, such as surface coatings, industrial composites, interior materials, and bipolar plates of redox flow batteries.

폴리프로필렌 입자의 제조방법Method for producing polypropylene particles

본 발명은 또한, 폴리프로필렌 입자의 제조방법에 관한 것이다.The present invention also relates to a process for the production of polypropylene particles.

도 3은 상기 폴리프로필렌 입자의 제조방법에 대한 공정 순서도를 개략적으로 나타낸다. 상기 제조방법은 (1) (i) 폴리프로필렌 수지(PP); 및 (ii) 에틸렌과 프로필렌을 포함하는 공중합체를 포함하는 폴리올레핀 수지(TPO);를 압출기에 공급하여 압출하는 단계 (S100); (2) 압출된 혼합 수지 및 공기를 노즐에 공급하고, 상기 혼합 수지와 공기를 접촉시켜 상기 혼합 수지를 입자화한 후, 입자화된 혼합 수지를 토출하는 단계 (S200); 및 (3) 토출된 폴리프로필렌 입자를 냉각기에 공급하여 폴리프로필렌 입자를 냉각한 후, 냉각된 폴리프로필렌 입자를 수득하는 단계 (S300)를 포함한다.Figure 3 schematically shows a process flow chart for the method for producing the polypropylene particles. The manufacturing method is (1) (i) polypropylene resin (PP); And (ii) a polyolefin resin (TPO) comprising a copolymer comprising ethylene and propylene; supplying an extruder to the extruder (S100); (2) supplying the extruded mixed resin and air to the nozzle, contacting the mixed resin with air to make the mixed resin into particles, and then discharging the granulated mixed resin (S200); and (3) supplying the discharged polypropylene particles to a cooler to cool the polypropylene particles, and then obtaining the cooled polypropylene particles (S300).

상기 제조방법에 사용된 원료인 폴리프로필렌 수지(PP) 및 열가소성 폴리올레핀 수지(TPO)의 구체적인 종류, 중량 및 물성은 앞서 설명한 바와 동일하다. 또한, 상기 제조방법에서 제조되는 폴리프로필렌 입자의 물성도 앞서 설명한 바와 동일하므로, 구체적인 설명은 생략한다.Specific types, weights and physical properties of the raw material polypropylene resin (PP) and thermoplastic polyolefin resin (TPO) used in the manufacturing method are the same as described above. In addition, since the physical properties of the polypropylene particles produced in the manufacturing method are the same as those described above, a detailed description thereof will be omitted.

이하에서는 상기 제조방법의 각 단계에 대해서 구체적으로 설명한다.Hereinafter, each step of the manufacturing method will be described in detail.

본 발명에 따라 폴리프로필렌 입자를 제조하기 위해, 먼저 원료인 폴리프로필렌 수지(PP)와 열가소성 폴리올레핀 수지(TPO)를 혼합한 혼합 수지를 압출기에 공급하여 압출한다. 상기 혼합 수지를 압출함으로써, 상기 혼합 수지는 노즐에서의 입자 가공에 적합한 물성을 갖는다.In order to manufacture polypropylene particles according to the present invention, first, a mixed resin obtained by mixing a polypropylene resin (PP) and a thermoplastic polyolefin resin (TPO) as raw materials is supplied to an extruder and extruded. By extruding the mixed resin, the mixed resin has properties suitable for particle processing in the nozzle.

상기 혼합 수지가 공급되는 압출기는 혼합 수지를 가열 및 가압하여 혼합 수지의 점도 등의 물성을 조절할 수 있다. 노즐에서 입자 화하기에 적합한 물성으로 조절이 가능하다면, 상기 압출기의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 압출기는 효율적인 압출을 위해 이축 스크류 압출기가 사용될 수 있다. 상기 압출기의 내부는 150℃ 내지 300℃, 구체적으로는 170℃ 내지 270℃, 보다 구체적으로는 200℃ 내지 250℃로 유지되는 것이 바람직할 수 있다. 상기 압출기의 내부 온도가 150℃ 미만이면 혼합 수지의 점도가 높아서 노즐에서의 입자화에 적합하지 않을 뿐만 아니라 압출기 내에서 혼합 수지의 흐름성이 낮아서 압출에 효율적이지 않다. 또한, 상기 압출기의 내부 온도가 300℃ 초과이면 혼합 수지의 흐름성이 높아서 효율적인 압출이 가능하지만, 노즐에서 혼합 수지가 입자화될 때 미세한 물성 조절이 어렵다.The extruder to which the mixed resin is supplied may control physical properties such as viscosity of the mixed resin by heating and pressurizing the mixed resin. The type of the extruder is not particularly limited as long as it is possible to adjust the properties suitable for granulation in the nozzle. According to one embodiment of the present invention, the extruder may be a twin screw extruder for efficient extrusion. The inside of the extruder may be preferably maintained at 150°C to 300°C, specifically at 170°C to 270°C, and more specifically at 200°C to 250°C. If the internal temperature of the extruder is less than 150° C., the viscosity of the mixed resin is high, which is not suitable for particle formation in the nozzle, and the flowability of the mixed resin in the extruder is low, which is not efficient for extrusion. In addition, if the internal temperature of the extruder is more than 300 ℃, the flowability of the mixed resin is high, so that efficient extrusion is possible, but it is difficult to control fine physical properties when the mixed resin is granulated in the nozzle.

상기 혼합 수지의 압출량은 압출기의 사이즈를 고려하여 혼합 수지의 물성 조절이 용이하게 설정될 수 있다. 본 발명의 일 구체예에 따르면, 혼합 수지는 1 내지 10kg/hr의 속도로 압출된다. 압출된 혼합 수지의 점도는 0.5Pa·s 내지 20Pa·s 일 수 있으며, 구체적으로는 0.5Pa·s 이상, 1Pa·s 이상 또는 2Pa·s 이상일 수 있고, 10Pa·s 이하, 15Pa·s이하 또는 20Pa·s 이하일 수 있다. 상기 혼합 수지의 점도가 0.5Pa·s 미만이면 노즐에서 입자를 가공하기 어렵고, 상기 혼합 수지의 점도가 20Pa·s 초과이면 노즐에서 혼합 수지의 흐름성이 낮아서 가공 효율이 떨어진다. 압출된 혼합 수지의 온도는 150℃ 내지 250℃일 수 있다.The extrusion amount of the mixed resin can be easily set in consideration of the size of the extruder to control the physical properties of the mixed resin. According to one embodiment of the present invention, the mixed resin is extruded at a rate of 1 to 10 kg/hr. The viscosity of the extruded mixed resin may be 0.5 Pa·s to 20 Pa·s, specifically, 0.5 Pa·s or more, 1 Pa·s or more, or 2 Pa·s or more, and 10 Pa·s or less, 15 Pa·s or less, or It may be 20 Pa·s or less. If the viscosity of the mixed resin is less than 0.5 Pa·s, it is difficult to process the particles in the nozzle, and if the viscosity of the mixed resin is more than 20 Pa·s, the flowability of the mixed resin in the nozzle is low and processing efficiency is lowered. The temperature of the extruded mixed resin may be 150 °C to 250 °C.

압출기에서 압출된 혼합 수지는 노즐에 공급된다. 상기 혼합 수지와 함께, 공기도 노즐에 공급된다. 상기 공기는 노즐 내에서 혼합 수지와 접촉하여 혼합 수지를 입자화한다. 상기 혼합 수지의 물성을 적절하게 유지할 수 있도록 노즐에는 고온의 공기가 공급된다. 본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 공기의 온도는 250 내지 450℃ 일 수 있고, 구체적으로는 250℃ 이상, 260℃ 이상, 또는 270℃ 이상일 수 있고, 350℃ 이하, 400℃ 이하 또는 450℃ 이하일 수 있다. 상기 공기의 온도가 250℃ 미만이거나 450℃ 초과이면 혼합 수지 폴리프로필렌 입자가 제조될 때 공기와 접촉된 표면의 물성을 바람직하지 못한 방향으로 변화시킬 수 있어 문제가 된다. 특히, 공기의 온도가 450℃를 초과하면 공기와의 접촉면에 과도한 열이 공급되어 입자의 표면에서 폴리프로필렌의 분해 현상이 발생할 수 있다.The mixed resin extruded from the extruder is fed to the nozzle. Along with the mixed resin, air is also supplied to the nozzle. The air contacts the mixed resin in the nozzle to granulate the mixed resin. In order to properly maintain the physical properties of the mixed resin, high-temperature air is supplied to the nozzle. According to one embodiment of the present invention, the temperature of the air may be 250 to 450 ℃, specifically 250 ℃ or more, 260 ℃ or more, or 270 ℃ or more, 350 ℃ or less, 400 ℃ or less, or 450 ℃ may be below. If the temperature of the air is less than 250 ° C. or more than 450 ° C., when the mixed resin polypropylene particles are prepared, the physical properties of the surface in contact with the air may be changed in an undesirable direction, which is a problem. In particular, if the temperature of the air exceeds 450 ℃, excessive heat is supplied to the contact surface with the air may cause the decomposition of polypropylene on the surface of the particles.

노즐에 공급되는 혼합 수지 및 공기는 폴리프로필렌 입자가 적절한 크기 및 형상을 가질 수 있고, 형성된 입자가 고르게 분산될 수 있도록 공급 위치가 설정된다. 도 4는 노즐 토출부의 단면도를 나타내고, 본 발명의 일 구체예에 따른 혼합 수지 및 공기의 공급 위치는 도 4를 통해 구체적으로 설명된다. 본 명세서에서 구체적인 설명을 위해, 노즐의 위치를 “주입부”, “토출부”, 및 “말단부” 등으로 표현한다. 노즐의 “주입부”는 노즐이 시작되는 위치를 의미하고, 노즐의 “토출부”는 노즐이 끝나는 위치를 의미한다. 또한, 노즐의 “말단부”는 노즐의 3분의 2 지점으로부터 토출부까지의 위치를 의미한다. 여기서, 노즐의 0 지점은 노즐의 주입부이고, 노즐의 1 지점은 노즐의 토출부이다.The mixing resin and air supplied to the nozzle are set so that the polypropylene particles can have an appropriate size and shape, and the formed particles can be evenly dispersed. 4 is a cross-sectional view of the nozzle discharge unit, and the supply position of the mixed resin and air according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 4 . For specific description herein, the position of the nozzle is expressed as “injection part”, “discharge part”, and “end part”. The “injection part” of the nozzle means the position where the nozzle starts, and the “discharge part” of the nozzle means the position where the nozzle ends. In addition, the "distal end" of the nozzle means the position from the two-thirds point of the nozzle to the discharge part. Here, point 0 of the nozzle is the injection part of the nozzle, and point 1 of the nozzle is the discharge part of the nozzle.

도 4에서 도시된 바와 같이, 혼합 수지 및 공기의 흐름 방향과 수직인 단면은 원형이다. 상기 공기는 상기 원형의 중심으로 공급되는 제1 공기 흐름(40)과 상기 원형의 외곽부로 공급되는 제2 공기 흐름(20)을 통해 공급되고, 상기 혼합 수지는 제1 공기 흐름(40)과 제2 공기 흐름(20)의 사이에 공급된다. 혼합 수지 및 공기가 노즐(10)의 주입부에 공급될 때부터 노즐의 토출부 직전까지 각 공급 흐름(혼합 수지 흐름(30), 제1 공기 흐름(40) 및 제2 공기 흐름(20))은 노즐 내부의 구조에 의해 분리된다. 노즐의 토출부 직전에서 혼합 수지 흐름과 제2 공기 흐름이 합쳐져 혼합 수지와 공기가 접촉하고, 이에 의해 혼합 수지는 입자화된다. 이와 달리, 제1 공기 흐름은 혼합 수지 및 공기가 노즐로부터 토출될 때까지 혼합 수지 흐름 및 제2 공기 흐름과는 노즐 내부 구조에 의해 분리된다. 제1 공기 흐름은 제2 공기 흐름에 의해 입자화된 혼합 수지의 입자가 노즐의 토출부에서 점착되는 것을 방지하고, 노즐에서 토출 후 냉각기에 공급되기 전에 토출된 입자를 고르게 분산시키는 역할은 한다.As shown in FIG. 4 , a cross section perpendicular to the flow direction of the mixed resin and air is circular. The air is supplied through the first air stream 40 supplied to the center of the circle and the second air stream 20 supplied to the outer part of the circle, and the mixed resin is mixed with the first air stream 40 and the second air stream. It is supplied between two air streams (20). Each supply stream (mixed resin stream 30, first air stream 40, and second air stream 20) from when the mixed resin and air are supplied to the inlet of the nozzle 10 to just before the outlet of the nozzle. are separated by the structure inside the nozzle. Immediately before the discharge portion of the nozzle, the mixed resin flow and the second air flow are combined to bring the mixed resin and air into contact, whereby the mixed resin is granulated. On the other hand, the first air flow is separated from the mixed resin flow and the second air flow by the nozzle internal structure until the mixed resin and air are discharged from the nozzle. The first air flow serves to prevent the particles of the mixed resin granulated by the second air flow from adhering to the discharge part of the nozzle, and to evenly disperse the discharged particles after being discharged from the nozzle before being supplied to the cooler.

압출기에서 압출된 혼합 수지는 모두 노즐의 상술한 위치에 공급되고, 노즐에 공급되는 공기의 유량은 압출된 혼합 수지의 유량에 따라 조절될 수 있다. 본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 공기는 1 m3/hr 내지 30 m3/hr 의 유량으로 노즐에 공급될 수 있으며, 구체적으로는 상기 노즐에 공급되는 공기의 유량은 1 m3/hr 이상, 30 m3/hr 이상 또는 60 m3/hr 이상일 수 있고, 180 m3/hr 이하, 240 m3/hr 이하, 또는 300 m3/hr 이하 일 수 있다. 상기 공기의 유량 범위 내에서 공기는 제1 공기 흐름과 제2 공기 흐름으로 분리되어 공급된다. 상술한 바와 같이, 혼합 수지는 제2 공기 흐름에 의해 입자화 되는데, 제2 공기 흐름의 온도 뿐만 아니라 혼합 수지와 제2 공기 흐름의 비율이 입자의 물성을 결정할 수 있다. 본 발명의 일 구체예에 따르면, 노즐의 토출부 단면을 기준으로 혼합 수지와 제2 공기 흐름의 단면적 비는 4:1 내지 6:1, 구체적으로는 4.3:1 내지 5:1일 수 있다. 상기 범위 내로 혼합 수지와 제2 공기 흐름의 비율이 조절되는 경우에 바이폴라 플레이트 등에 활용성이 높은 적정 크기 및 형태의 폴리프로필렌 입자를 제조할 수 있다. 상기 바이폴라 플레이트는 도 5에 나타난 바와 같은 모식도로 표현될 수 있다.All of the mixed resin extruded from the extruder is supplied to the above-described position of the nozzle, and the flow rate of air supplied to the nozzle may be adjusted according to the flow rate of the extruded mixed resin. According to one embodiment of the present invention, the air may be supplied to the nozzle at a flow rate of 1 m 3 /hr to 30 m 3 /hr, specifically, the flow rate of air supplied to the nozzle is 1 m 3 /hr or more, 30 m 3 /hr or more, or 60 m 3 /hr or more, may be 180 m 3 /hr or less, 240 m 3 /hr or less, or 300 m 3 /hr or less. Within the flow rate range of the air, air is supplied separately into a first air stream and a second air stream. As described above, the mixed resin is granulated by the second air stream, and not only the temperature of the second air stream but also the ratio of the mixed resin and the second air stream may determine the physical properties of the particles. According to one embodiment of the present invention, the ratio of the cross-sectional area of the mixed resin and the second air flow based on the cross-section of the discharge part of the nozzle may be 4:1 to 6:1, specifically 4.3:1 to 5:1. When the ratio of the mixed resin and the second air flow is adjusted within the above range, it is possible to manufacture polypropylene particles of an appropriate size and shape having high utility in a bipolar plate or the like. The bipolar plate may be represented by a schematic diagram as shown in FIG. 5 .

노즐에서 혼합 수지는 입자화가 되기 때문에, 노즐의 내부는 혼합 수지가 입자화되기에 적합한 온도로 조절된다. 급격한 온도의 상승은 혼합 수지에 포함된 폴리프로필렌과 열가소성 폴리올레핀의 구조를 변화시킬 수 있기 때문에, 압출기에서 노즐의 토출부까지의 온도는 단계적으로 상승될 수 있다. 따라서, 노즐의 내부 온도는 평균적으로 압출기의 내부 온도보다 높은 범위에서 설정된다. 노즐의 말단부에 대한 온도는 이하에서 별도로 정의하고 있기 때문에, 본 명세서에서 노즐의 내부 온도는 특별한 언급이 없다면, 노즐의 말단부를 제외한 노즐의 나머지 부분의 평균 온도를 의미한다. 본 발명의 일 구체예에 따르면, 노즐의 내부는 250 내지 350℃로 유지될 수 있다. 노즐의 내부 온도가 250℃ 미만이면 혼합 수지의 입자화 시 물성을 만족시키기 위한 충분한 열이 전달되지 못하고, 노즐의 내부 온도가 350℃ 초과이면 혼합 수지에 과도한 열이 공급되어 폴리프로필렌 수지와 열가소성 폴리올레핀 수지의 구조를 변화시킬 수 있다.Since the mixed resin is granulated in the nozzle, the inside of the nozzle is adjusted to a temperature suitable for the mixed resin to be granulated. Since the abrupt increase in temperature may change the structures of the polypropylene and the thermoplastic polyolefin contained in the mixed resin, the temperature from the extruder to the discharge part of the nozzle may be increased in stages. Therefore, the internal temperature of the nozzle is set in a range higher than the internal temperature of the extruder on average. Since the temperature of the distal end of the nozzle is separately defined below, the internal temperature of the nozzle in the present specification means the average temperature of the rest of the nozzle except for the distal end of the nozzle, unless otherwise specified. According to one embodiment of the present invention, the inside of the nozzle may be maintained at 250 to 350 ℃. If the internal temperature of the nozzle is less than 250 °C, sufficient heat to satisfy the physical properties of the mixed resin is not transferred when granulating the mixed resin. It is possible to change the structure of the resin.

노즐의 말단부는 생성된 입자의 외적 및 내적 물성을 향상시키기 위해 노즐 내부의 평균 온도보다 높은 온도로 유지될 수 있다. 노즐의 말단부의 온도는 폴리프로필렌의 유리전이온도(Tg)와 열분해온도(Td) 사이에서 결정될 수 있는데, 구체적으로는 하기 계산식 5에 따라 결정될 수 있다. 이때, 상기 폴리프로필렌은 혼합 수지에 포함된 폴리프로필렌 수지와 열가소성 폴리올레핀 수지(TPO)가 혼합된 폴리프로필렌 입자, 구체적으로는 폴리프로필렌 입자를 의미한다.The distal end of the nozzle may be maintained at a temperature higher than the average temperature inside the nozzle in order to improve the external and internal properties of the generated particles. The temperature of the distal end of the nozzle may be determined between the glass transition temperature (T g ) and the thermal decomposition temperature (T d ) of the polypropylene, and specifically, it may be determined according to Equation 5 below. In this case, the polypropylene refers to polypropylene particles in which a polypropylene resin and a thermoplastic polyolefin resin (TPO) included in the mixed resin are mixed, specifically, polypropylene particles.

[계산식 5][Formula 5]

말단부 온도 = 유리전이온도(Tg)+(열분해온도(Td)-유리전이온도(Tg))×BEnd temperature = glass transition temperature (T g ) + (thermal decomposition temperature (T d ) - glass transition temperature (T g ))×B

여기서, 상기 B는 0.5 내지 1.5일 수 있으며, 구체적으로는 0.5 이상, 0.85 이상 또는 1.2 이상일 수 있으며, 1.4 이하, 1.45 이하 또는 1.5 이하일 수 있다. 상기 B가 0.5 미만이면 노즐의 말단부의 온도 상승에 따른 입자의 외적 및 내적 물성의 향상을 기대하기 어렵고, 상기 B가 1.5 초과이면 노즐의 말단부에서 폴리프로필렌에 실질적으로 전달되는 열이 과도하게 증가하여 폴리프로필렌의 구조가 변형될 수 있다. 상기 유리전이온도 및 열분해온도는 고분자의 종류, 중합도, 구조 등에 의해서 달라질 수 있다. 본 발명의 일 구체예에 따르면, 본 발명의 폴리프로필렌은 0℃ 내지 50℃의 유리전이온도를 갖고, 250℃ 내지 350℃의 열분해온도를 갖는 폴리프로필렌이 사용될 수 있다. 노즐의 말단부는 노즐의 평균 온도보다 높게 유지되기 때문에, 경우에 따라 노즐의 말단부에는 추가적인 가열 수단이 구비될 수 있다.Here, B may be 0.5 to 1.5, specifically 0.5 or more, 0.85 or more, or 1.2 or more, and may be 1.4 or less, 1.45 or less, or 1.5 or less. If B is less than 0.5, it is difficult to expect improvement of the external and internal physical properties of the particles according to the temperature rise at the tip of the nozzle, and if B is more than 1.5, the heat transferred from the tip of the nozzle to the polypropylene excessively increases. The structure of polypropylene can be modified. The glass transition temperature and thermal decomposition temperature may vary depending on the type of polymer, polymerization degree, structure, and the like. According to one embodiment of the present invention, the polypropylene of the present invention has a glass transition temperature of 0 °C to 50 °C, polypropylene having a thermal decomposition temperature of 250 °C to 350 °C may be used. Since the distal end of the nozzle is maintained above the average temperature of the nozzle, the distal end of the nozzle may optionally be provided with additional heating means.

노즐에서 토출된 폴리프로필렌 입자는 냉각기에 공급된다. 노즐과 냉각기는 이격하여 위치시킬 수 있고, 이 경우 토출된 폴리프로필렌 입자가 냉각기에 공급되기 전에 주변 공기에 의해 1차적으로 냉각된다. 노즐에서는 폴리프로필렌 입자뿐만 아니라 고온의 공기도 함께 배출되는데, 노즐과 냉각기를 이격시킴으로써, 고온의 공기를 냉각기가 아닌 외부로 배출할 수 있기 때문에, 냉각기에서 냉각 효율을 높일 수 있다. 본 발명의 일 구체예에 따르면, 냉각기는 노즐과 100 mm 내지 500 mm 이격하여 위치할 수 있고, 구체적으로는 상기 이격 거리는 100 mm 이상, 150 mm 이상 또는 200 mm 이상일 수 있고, 300 mm 이하, 400 mm 이하 또는 500 mm 이하일 수 있다. 상기 거리보다 이격 거리가 짧은 경우에는 냉각 챔버 내에 다량의 고온의 공기가 주입되어 냉각 효율이 낮으며, 상기 거리보다 이격 거리가 긴 경우에는 주변 공기에 의해 냉각되는 양이 커져서 냉각 챔버에 의한 급속 냉각이 이루어지지 못한다. 또한, 노즐에서 폴리프로필렌 입자를 토출할 때 분사각은 10 내지 60°일 수 있는데, 해당 각도로 폴리프로필렌 입자를 토출하는 경우 노즐과 냉각기의 이격에 따른 효과를 배가할 수 있다.The polypropylene particles discharged from the nozzle are supplied to the cooler. The nozzle and the cooler may be spaced apart, and in this case, the discharged polypropylene particles are primarily cooled by ambient air before being supplied to the cooler. Not only polypropylene particles but also high-temperature air are discharged from the nozzle. By separating the nozzle and the cooler, the high-temperature air can be discharged to the outside instead of the cooler, so that the cooling efficiency in the cooler can be increased. According to one embodiment of the present invention, the cooler may be located 100 mm to 500 mm apart from the nozzle, and specifically, the separation distance may be 100 mm or more, 150 mm or more, or 200 mm or more, 300 mm or less, 400 mm or less or 500 mm or less. When the separation distance is shorter than the distance, a large amount of high-temperature air is injected into the cooling chamber and the cooling efficiency is low. This cannot be done. In addition, when discharging the polypropylene particles from the nozzle, the injection angle may be 10 to 60 °, and when discharging the polypropylene particles at the corresponding angle, the effect due to the separation between the nozzle and the cooler may be doubled.

냉각기는 냉각기 내부에 저온의 공기를 공급하여 상기 공기와 폴리프로필렌 입자를 접촉시킴으로써, 폴리프로필렌 입자를 냉각할 수 있다. 상기 저온의 공기는 냉각기 내에서 회전 기류를 형성하는데, 상기 회전 기류에 의해 냉각기 내에서 폴리프로필렌 입자의 체류시간을 충분하게 확보할 수 있다. 냉각기에 공급되는 공기의 유량은 폴리프로필렌 입자의 공급량에 따라 조절될 수 있고, 본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 공기는 1 m3/min 내지 10 m3/min의 유량으로 냉각기에 공급될 수 있다. 상기 공기는 -30℃ 내지 -20℃의 온도를 갖는 것이 바람직할 수 있다. 냉각기에 공급되는 폴리프로필렌 입자와 대비하여 극저온의 공기를 냉각기 내에 공급함으로써, 폴리프로필렌 입자가 급속 냉각되어 토출시 고온의 폴리프로필렌 입자의 내부 구조를 적당하게 유지할 수 있다. 폴리프로필렌 입자는 제품의 제조를 위해 실제로 적용할 때, 다시 재가열되는데, 이때 재가열된 폴리프로필렌 입자는 가공에 유리한 물성을 갖는다. 저온의 공기에 의해 냉각된 폴리프로필렌 입자는 40℃ 이하로 냉각되어 배출되며, 배출된 입자는 싸이클론 또는 백필터를 통해서 포집한다.The cooler may cool the polypropylene particles by supplying low-temperature air into the cooler and bringing the air into contact with the polypropylene particles. The low-temperature air forms a rotating airflow in the cooler, and the residence time of the polypropylene particles in the cooler can be sufficiently secured by the rotating airflow. The flow rate of air supplied to the cooler can be adjusted according to the amount of polypropylene particles supplied, and according to one embodiment of the present invention, the air is supplied to the cooler at a flow rate of 1 m 3 /min to 10 m 3 /min. can The air may preferably have a temperature of -30°C to -20°C. By supplying cryogenic air into the cooler compared to the polypropylene particles supplied to the cooler, the polypropylene particles are rapidly cooled and the internal structure of the high-temperature polypropylene particles can be properly maintained when discharged. When the polypropylene particles are actually applied for the production of products, they are reheated again, wherein the reheated polypropylene particles have properties favorable for processing. Polypropylene particles cooled by low-temperature air are cooled to below 40°C and discharged, and the discharged particles are collected through a cyclone or a bag filter.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위해 바람직한 실시예를 제시하지만, 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples are presented to help the understanding of the present invention, but the following examples are only provided for easier understanding of the present invention, and the present invention is not limited thereto.

하기 실시예 및 비교예에서는, 하기 표 1에 기재된 바와 같은 원료물질을 사용하여 표 2에 기재된 바와 조성에 따라 폴리프로필렌 입자를 제조하였다. In the following Examples and Comparative Examples, polypropylene particles were prepared according to the composition as shown in Table 2 using the raw materials as shown in Table 1 below.

구분division 제품명product name 용융지수 (M.I.)Melt Index (M.I.) g/10min
(230℃,2.16kg)g/10min
(230℃,2.16kg) 폴리프로필렌 수지 (PP) Polypropylene resin (PP) Polymirae社 MF650YPolymirae MF650Y 18001800 폴리올레핀 수지 (TPO 1)주1) Polyolefin resin (TPO 1) Note 1) Polymirae社 EA5075Polymirae EA5075 6060 폴리올레핀 수지 (TPO 2)주1) Polyolefin resin (TPO 2) Note 1) Polymirae社 EA5074Polymirae EA5074 3030 폴리올레핀 수지 (TPO 3)주1) Polyolefin resin (TPO 3) Note 1) : Polymirae社 EA5076: Polymirae EA5076 110110 주1) 폴리올레핀은 에틸렌 반복단위 8 중량% 및 프로필렌 반복단위 92 중량%를 포함하는 블록 공중합체임.
주2) 실시예 3에 대한 블록 공중합체임.
주3) 실시예 4에 대한 블록 공중합체임.Note 1) Polyolefin is a block copolymer containing 8 wt% of ethylene repeating units and 92 wt% of propylene repeating units.
Note 2) Block copolymer for Example 3.
Note 3) Block copolymer for Example 4.

단위: 중량%Unit: % by weight 폴리프로필렌 수지(PP) Polypropylene resin (PP) 폴리올레핀 수지
(TPO)polyolefin resin
(TPO) 폴리올레핀 수지(TPO)Polyolefin resin (TPO) 에틸렌ethylene 프로필렌propylene 실시예 1Example 1 8585 15 (TPO 1)15 (TPO 1) 88 9292 실시예 2Example 2 8080 20 (TPO 1)20 (TPO 1) 88 9292 실시예 3Example 3 8585 15 (TPO 2)15 (TPO 2) 1212 8888 실시예 4Example 4 8585 15 (TPO 3)15 (TPO 3) 44 9696 비교예 1Comparative Example 1 100100 -- -- --

실시예 1Example 1

폴리프로필렌 수지(PP)(PolyMirae, MF650Y, Mw: 90,000g/mol, 유리전이온도(Tg): 10℃, 열분해온도(Td): 300℃, M.I.: 1800 g/10min(230℃, 2.16kg),) 85 중량% 및 폴리올레핀 수지(TPO 1) (유리전이온도(Tg): -15℃, 열분해온도(Td): 325℃, M.I.: 110 g/10min(230℃, 2.16kg)) 15 중량%를 혼합한 후, 이축 스크류 압출기(직경(D)=32mm, 길이/직경(L/D)=40)에 공급하였다. 이때, 상기 폴리올레핀 수지(TPO)는 에틸렌 반복단위 8 중량% 및 프로필렌 반복단위 92 중량%를 포함하는 블록 공중합체를 포함하는 수지이다. 상기 이축 스크류 압출기는 220℃의 온도 조건 및 15kg/hr의 압출량 조건으로 설정하여 압출을 진행하였다. 압출된 혼합 수지는 10Pa·s의 점도를 가지며, 상기 압출된 혼합 수지를 300℃의 내부 온도 및 400℃의 말단부 온도(계산식 5에 따른 B값은 약 1.34임)로 설정된 노즐에 공급하였다. 또한, 350℃의 공기를 7m3/min의 유량으로 노즐에 공급하였다. 상기 공기는 노즐 단면의 중심부와 외곽부에 공급되고, 상기 압출된 폴리프로필렌 수지는 공기가 공급되는 노즐의 중심부와 외곽부 사이에 공급되었다. 외곽부에 공급된 공기, 공기가 공급된 중심부와 외곽부 사이에 공급된 압출된 혼합 수지의 단면적 비는 4.3:1이었다. 노즐에 공급된 혼합 수지는 고온의 공기와 접촉하여 미립화되었고, 미립화된 입자가 노즐로부터 분사되었다. 노즐로부터의 분사각은 45°이고, 분사된 입자는 노즐로부터 200mm 이격된 냉각 챔버(직경(D)=1,100mm, 길이(L)=3,500mm)에 공급되었다. 또한, 상기 냉각 챔버는 분사된 입자가 공급되기 전부터 -25℃의 공기를 약 6m3/min의 유량으로 주입하여 회전 기류를 형성하도록 조절하였다. 냉각 챔버 내에서 40℃이하로 충분히 냉각된 입자는 싸이클론 또는 백필터를 통해 포집되었다.Polypropylene resin (PP) (PolyMirae, MF650Y, Mw: 90,000 g/mol, glass transition temperature (T g ): 10°C, thermal decomposition temperature (T d ): 300°C, MI: 1800 g/10min (230°C, 2.16) kg),) 85% by weight and polyolefin resin (TPO 1) (glass transition temperature (T g ): -15°C, thermal decomposition temperature (T d ): 325°C, MI: 110 g/10min (230°C, 2.16 kg) ) was mixed, and then fed to a twin screw extruder (diameter (D) = 32 mm, length/diameter (L/D) = 40). In this case, the polyolefin resin (TPO) is a resin including a block copolymer including 8% by weight of ethylene repeating units and 92% by weight of propylene repeating units. The twin screw extruder was set at a temperature of 220° C. and an extrusion amount of 15 kg/hr to perform extrusion. The extruded mixed resin had a viscosity of 10 Pa·s, and the extruded mixed resin was fed to a nozzle set at an internal temperature of 300° C. and an end temperature of 400° C. (B value according to Equation 5 is about 1.34). In addition, air at 350° C. was supplied to the nozzle at a flow rate of 7 m 3 /min. The air was supplied to the center and the outer portion of the cross section of the nozzle, and the extruded polypropylene resin was supplied between the center and the outer portion of the nozzle to which air is supplied. The cross-sectional area ratio of the air supplied to the outer part and the extruded mixed resin supplied between the central part supplied with air and the outer part was 4.3:1. The mixed resin supplied to the nozzle was atomized by contact with hot air, and the atomized particles were sprayed from the nozzle. The injection angle from the nozzle was 45°, and the injected particles were supplied to a cooling chamber (diameter (D) = 1,100 mm, length (L) = 3,500 mm) spaced 200 mm from the nozzle. In addition, the cooling chamber was adjusted to form a rotational air flow by injecting air at -25° C. at a flow rate of about 6 m 3 /min before the injected particles were supplied. Particles sufficiently cooled to 40° C. or less in the cooling chamber were collected through a cyclone or a bag filter.

실시예 2Example 2

폴리올레핀 수지(TPO 1)를 20 중량%로 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 입자를 제조하였다. Polypropylene particles were prepared in the same manner as in Example 1, except that the polyolefin resin (TPO 1) was used in an amount of 20 wt %.

실시예 3Example 3

폴리올레핀 수지(TPO)로서, 에틸렌 반복단위 12 중량% 및 프로필렌 반복단위 88 중량%를 포함하는 폴리올레핀 수지(TPO 2)를 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 입자를 제조하였다.Polypropylene particles were prepared in the same manner as in Example 1 except that a polyolefin resin (TPO 2) containing 12 wt% of ethylene repeating units and 88 wt% of propylene repeating units was used as the polyolefin resin (TPO).

실시예 4Example 4

폴리올레핀 수지(TPO)로서, 에틸렌 반복단위 4 중량% 및 프로필렌 반복단위 96 중량%를 포함하는 폴리올레핀 수지(TPO 3)를 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 입자를 제조하였다.Polypropylene particles were prepared in the same manner as in Example 1 except that a polyolefin resin (TPO 3) containing 4 wt% of ethylene repeating units and 96 wt% of propylene repeating units was used as the polyolefin resin (TPO).

비교예 1Comparative Example 1

폴리프로필렌 수지(PP)만을 사용하여, 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 입자를 제조하였다. Polypropylene particles were prepared in the same manner as in Example 1 using only the polypropylene resin (PP).

실험예 1Experimental Example 1

폴리프로필렌 입자의 입경 분포를 확인하는 실험을 실시하였다. 입경 분포는 SEM(SU8010, Hitachi)를 이용하여 확인하였다.An experiment was conducted to confirm the particle size distribution of the polypropylene particles. The particle size distribution was confirmed using SEM (SU8010, Hitachi).

도 6은 실시예 1과 실시예 2에서 제조된 폴리프로필렌 입자의 SEM 사진이다.6 is a SEM photograph of the polypropylene particles prepared in Examples 1 and 2.

도 6을 참조하면, 실시예 1과 실시예 2에서 제조된 폴리프로필렌 입자의 입도 분포가 균일한 것을 확인하였다. 예컨대, 실시예 1과 실시예 2 모두 D50 는 10 내지 30 ㎛ 이고, D90는 40 내지 50 ㎛ 정도의 입도 분포를 나타내는 것을 확인하였다. Referring to FIG. 6 , it was confirmed that the particle size distribution of the polypropylene particles prepared in Examples 1 and 2 was uniform. For example, in Examples 1 and 2, it was confirmed that D50 was 10 to 30 μm, and D90 showed a particle size distribution of about 40 to 50 μm.

비교예 1과 같이 단일 폴리프로필렌 수지만으로 제조된 폴리프로필렌 입자(미도시)는 실시예 1 및 실시예 2에 비해 훨씬 불균일한 입경의 분포를 나타낸다.As in Comparative Example 1, polypropylene particles (not shown) prepared with only a single polypropylene resin exhibit a much more non-uniform particle size distribution compared to Examples 1 and 2.

실험예 2Experimental Example 2

폴리프로필렌 입자의 점도를 측정하는 실험을 실시하였다.An experiment was conducted to measure the viscosity of the polypropylene particles.

핫프레스 기기 위에 25 mm 직경의 몰드를 올려놓고, PP 입자를 투입하여 180℃로 용융시킨 후, 3분 동안 16 Mpa의 압력을 가한 상태로 유지시켰다. 그 후, 상기 몰드에 냉각수를 비접촉 순환시킨 다음, 상온으로 냉각하여 점도 측정용 PP 시편을 얻었다.A mold having a diameter of 25 mm was placed on a hot press machine, PP particles were put in and melted at 180° C., and then maintained at a pressure of 16 Mpa for 3 minutes. After that, cooling water was circulated in the mold in a non-contact manner, and then cooled to room temperature to obtain a PP specimen for measuring viscosity.

회전형 레오미터(MCR 302, Anton Paar)를 이용하여, 상기 점도 측정용 PP 시편의 점도(Zero shear Viscosity)를 측정하였다 (점도 측정조건: 1% strain, Oscillation test, 0.1~100rad/s, 230℃, 25mm plate-plate).Using a rotary rheometer (MCR 302, Anton Paar), the viscosity (Zero shear Viscosity) of the PP specimen for measuring the viscosity was measured (viscosity measurement conditions: 1% strain, oscillation test, 0.1-100 rad/s, 230 ℃, 25mm plate-plate).

하기 표 3 및 도 7은 실시예 1 및 비교예 1의 폴리프로필렌 입자에 대한 점도 측정 결과 및 이를 도식화한 그래프이다.Tables 3 and 7 below are graphs schematically showing the viscosity measurement results for the polypropylene particles of Example 1 and Comparative Example 1.

구분division Zero shear Viscosity
[Pas]Zero shear Viscosity
[Pas] 비교예 1Comparative Example 1 폴리프로필렌 수지(PP)Polypropylene resin (PP) 0.1830.183 실시예 1Example 1 PP + TPO 1 (에틸렌 함량: 8 중량%) (PP:TPO = 85 : 15)PP + TPO 1 (ethylene content: 8% by weight) (PP:TPO = 85: 15) 2.4202.420 실시예 2Example 2 PP + TPO 1 (에틸렌 함량: 8 중량%) (PP:TPO = 80 : 20)PP + TPO 1 (ethylene content: 8% by weight) (PP:TPO = 80: 20) 2.8162.816 실시예 3Example 3 PP + TPO 2 (에틸렌 함량: 12 중량%) (PP:TPO = 85 : 15)PP + TPO 2 (ethylene content: 12% by weight) (PP:TPO = 85: 15) 2.4692.469 실시예 4Example 4 PP + TPO 3 (에틸렌 함량: 4 중량%) (PP:TPO = 85 : 15)PP + TPO 3 (ethylene content: 4% by weight) (PP:TPO = 85: 15) 0.3200.320

상기 표 3 및 도 7을 참조하면, 단일 폴리프로필렌 수지(PP)로 제조된 폴리프로필렌 입자(비교예 1)는, 폴리프로필렌과 열가소성 폴리올레핀을 혼합하여 제조된 실시예 1의 폴리프로필렌 입자에 비해 점도가 낮은 것으로 나타났다.Referring to Table 3 and Figure 7, the polypropylene particles made of a single polypropylene resin (PP) (Comparative Example 1) have a viscosity compared to the polypropylene particles of Example 1 prepared by mixing polypropylene and thermoplastic polyolefin was found to be low.

이에 따라, 실시예 1의 폴리프로필렌 입자는 기계적 물성도 더 개선될 것임을 예측할 수 있다.Accordingly, it can be predicted that the polypropylene particles of Example 1 will further improve mechanical properties.

한편, 실시예 3에서 Zero shear Viscosity의 수치가 다소 저하되는 것은 원료 흐름성이 떨어져 공정 온도를 다소 올리게 되어 약간의 고분자 열분해가 발생하였기 때문이다.On the other hand, the reason that the value of Zero shear Viscosity was slightly lowered in Example 3 is because the raw material flowability was lowered and the process temperature was slightly increased, and a little thermal decomposition of the polymer occurred.

또한, 실시예 4는 TPO 내에 낮은 에틸렌 함량을 인하여 Zero shear Viscosity 상승 효과가 미미하다.In addition, in Example 4, due to the low ethylene content in TPO, the effect of increasing zero shear viscosity is insignificant.

TPO(12%) 수치가 크게 높지 않은 이유는, 원료 흐름성이 떨어져 공정 온도를 높였고, 높은 공정 온도에 의하여 약간의 고분자 열분해가 발생하였기 때문입니다.The reason that the TPO (12%) value is not very high is that the flowability of the raw material was lowered, and the process temperature was raised, and a slight thermal decomposition of the polymer occurred due to the high process temperature.

실험예 3Experimental Example 3

폴리프로필렌 입자의 신율을 측정하는 실험을 실시하였다. 신율은 UTM(Universal testing machine, UTM 5943, INSTRON)를 사용하여 측정하였다.An experiment was conducted to measure the elongation of the polypropylene particles. Elongation was measured using a UTM (Universal testing machine, UTM 5943, INSTRON).

도 8은 실시예 1 및 비교예 1의 폴리프로필렌 입자에 대한 신율 측정 결과를 나타낸 그래프이다. 측정 오차를 최소화하기 위하여 5회 반복 측정하였으며, 도면 상에는 #1, #2, #3, #4 및 #5로 표기하였다).8 is a graph showing the elongation measurement results for the polypropylene particles of Example 1 and Comparative Example 1. In order to minimize the measurement error, the measurement was repeated 5 times, and in the drawings, #1, #2, #3, #4, and #5 were indicated).

도 8을 참조하면, 단일 폴리프로필렌 수지로 제조된 비교예 1의 폴리프로필렌 입자(PP #1 내지 PP #5)에 비해, 폴리프로필렌 수지(PP)와 폴리올레핀 수지(TPO)를 혼합하여 제조된 실시예 1의 폴리프로필렌 입자(PP Blends #1 내지 PP Blends #5)의 신율이 2배 정도 향상된 것을 알 수 있다.8, compared to the polypropylene particles (PP #1 to PP #5) of Comparative Example 1 prepared with a single polypropylene resin, a polypropylene resin (PP) and a polyolefin resin (TPO) prepared by mixing It can be seen that the elongation of the polypropylene particles of Example 1 (PP Blends #1 to PP Blends #5) was improved by about 2 times.

10: 노즐
20: 제2 공기 흐름
30: 혼합 수지 흐름
40: 제1 공기 흐름10: nozzle
20: second air flow
30: mixed resin flow
40: first air flow

Claims (14)

(i) 폴리프로필렌 수지(polypropylene, PP); 및
(ii) 열가소성 폴리올레핀 수지(thermoplastic polyolefin, TPO);를 포함하는 폴리프로필렌 입자로서,
상기 열가소성 폴리올레핀 수지(TPO)는 에틸렌과 프로필렌을 포함하는 공중합체인 것인, 폴리프로필렌 입자.(i) polypropylene resin (polypropylene, PP); and
(ii) a thermoplastic polyolefin (TPO); as a polypropylene particle comprising:
The thermoplastic polyolefin resin (TPO) is a copolymer comprising ethylene and propylene, polypropylene particles. 제1항에 있어서,
상기 폴리프로필렌 수지(PP)의 중량평균 분자량(Mw)은 70,000 g/mol 내지 130,000 g/mol인, 폴리프로필렌 입자. According to claim 1,
The weight average molecular weight (Mw) of the polypropylene resin (PP) is 70,000 g / mol to 130,000 g / mol, polypropylene particles. 제1항에 있어서,
상기 폴리프로필렌 입자를 230℃의 온도 및 2.16kg 무게가 가해지는 압력 조건 하에서 재용융시켰을 때 용융지수(melting index, M.I.)가 500 g/10min 이상인, 폴리프로필렌 입자.According to claim 1,
When the polypropylene particles are re-melted under pressure conditions of a temperature of 230° C. and a weight of 2.16 kg, a melting index (MI) of 500 g/10 min or more, polypropylene particles. 제1항에 있어서,
상기 폴리올레핀 수지(TPO)는 에틸렌 5 내지 10 중량% 및 프로필렌 90 내지 95 중량%를 포함하는 것인, 폴리프로필렌 입자.According to claim 1,
The polyolefin resin (TPO) will include 5 to 10% by weight of ethylene and 90 to 95% by weight of propylene, polypropylene particles. 제1항에 있어서,
상기 폴리프로필렌 입자는 상기 (i)을 70 내지 90 중량%로 포함하고, 상기 (ii)를 10 내지 30 중량%로 포함하는 것인, 폴리프로필렌 입자.According to claim 1,
The polypropylene particles include (i) in an amount of 70 to 90% by weight, and (ii) in an amount of 10 to 30% by weight, polypropylene particles. 제1항에 있어서,
상기 폴리프로필렌 입자의 신율은 0.3 % 이상인, 폴리프로필렌 입자. According to claim 1,
The elongation of the polypropylene particles is 0.3% or more, polypropylene particles. 제1항에 있어서,
상기 폴리프로필렌 입자의 입경은 1 내지 100 ㎛ 인 것인, 폴리프로필렌 입자.According to claim 1,
The polypropylene particles have a particle diameter of 1 to 100 μm, polypropylene particles. 제1항에 있어서,
상기 폴리프로필렌 입자의 형상은 종횡비(aspect ratio) 및/또는 구형화도(roundness)로 규정되고,
하기 계산식 2으로 정의되는 종횡비는 1 내지 1.00 이상 1.05 미만이고,
상기 계산식 3으로 정의되는 구형화도는 0.95 내지 1.00 인 것인, 폴리프로필렌 입자:
[계산식 2]
종횡비(aspect ratio)=장축(major axis)/단축(minor axis)
상기 계산식 2에서, 상기 장축 및 단축은 각각 폴리프로필렌 입자의 단면의 장축 및 단축이다,
[계산식 3]
구형화도(roundness)=4×면적(area)/(π×장축^2)
상기 계산식 3에서, 상기 면적은 폴리프로필렌 입자의 단면 면적이고, 장축은 폴리프로필렌 입자의 장축이다.According to claim 1,
The shape of the polypropylene particles is defined by an aspect ratio and/or roundness,
The aspect ratio defined by the following formula 2 is 1 to 1.00 or more and less than 1.05,
The degree of sphericity defined by the above formula 3 is 0.95 to 1.00, polypropylene particles:
[Formula 2]
Aspect ratio = major axis/minor axis
In the above formula 2, the major axis and the minor axis are the major axis and the minor axis of the cross section of the polypropylene particle, respectively,
[Formula 3]
Roundness=4×area/(π×long axis^2)
In Equation 3, the area is the cross-sectional area of the polypropylene particles, and the long axis is the long axis of the polypropylene particles. (1) (i) 폴리프로필렌 수지(PP); 및 (ii) 에틸렌과 프로필렌을 포함하는 공중합체를 포함하는 폴리올레핀 수지(TPO);를 압출기에 공급하여 압출하는 단계;
(2) 압출된 혼합 수지 및 공기를 노즐에 공급하고, 상기 혼합 수지와 공기를 접촉시켜 상기 혼합 수지를 입자화 한 후, 입자화된 혼합 수지를 토출하는 단계; 및
(3) 토출된 폴리프로필렌 입자를 냉각기에 공급하여 폴리프로필렌 입자를 냉각한 후, 냉각된 폴리프로필렌 입자를 수득하는 단계를 포함하는, 제1항에 따른 폴리프로필렌 입자의 제조방법.(1) (i) polypropylene resin (PP); And (ii) a polyolefin resin (TPO) comprising a copolymer comprising ethylene and propylene; supplying an extruder to the extruder;
(2) supplying the extruded mixed resin and air to a nozzle, contacting the mixed resin with air to make the mixed resin into particles, and then discharging the granulated mixed resin; and
(3) supplying the discharged polypropylene particles to a cooler to cool the polypropylene particles, and then obtaining the cooled polypropylene particles, the method for producing polypropylene particles according to claim 1 . 제9항에 있어서,
상기 (2) 단계에서 상기 노즐에 공급되는 압출된 혼합 수지는 0.5 Pa·s 내지 20 Pa·s의 용융 점도를 갖는 것인, 폴리프로필렌 입자의 제조방법.10. The method of claim 9,
The method for producing polypropylene particles, the extruded mixed resin supplied to the nozzle in step (2) has a melt viscosity of 0.5 Pa·s to 20 Pa·s. 제9항에 있어서,
상기 (2) 단계에서 노즐의 단면을 기준으로 공기는 중심부와 외곽부에 공급되고, 압출된 혼합 수지는 중심부와 외곽부 사이에 공급되는 것인, 폴리프로필렌 입자의 제조방법.10. The method of claim 9,
Air is supplied to the center and the outer portion based on the cross section of the nozzle in step (2), and the extruded mixed resin is supplied between the center and the outer portion, the method for producing polypropylene particles. 제9항에 있어서,
상기 (2) 단계에서 노즐의 단면을 기준으로 상기 외곽부에 공급된 공기와 중심부와 외곽부 사이에 공급된 압출된 혼합 수지의 단면적 비는 4:1 내지 6:1인 것인, 폴리프로필렌 입자의 제조방법.10. The method of claim 9,
Based on the cross section of the nozzle in step (2), the cross-sectional area ratio of the air supplied to the outer part and the extruded mixed resin supplied between the central part and the outer part is 4:1 to 6:1, polypropylene particles manufacturing method. 제9항에 있어서,
상기 (2) 단계에서 노즐의 내부는 250℃ 내지 350℃로 유지되는 것인, 폴리프로필렌 입자의 제조방법.10. The method of claim 9,
In the step (2), the inside of the nozzle is maintained at 250°C to 350°C, the method for producing polypropylene particles. 제9항에 있어서,
상기 (2) 단계에서 노즐의 말단부는 하기의 계산식 5에 의해 계산되는 온도로 유지되는 것인, 폴리프로필렌 입자의 제조방법:
[계산식 5]
말단부 온도 = 유리전이온도(Tg)+(분해온도(Td)-유리전이온도(Tg))×B
상기 계산식 5에서 유리전이온도 및 분해온도는 폴리프로필렌에 대한 값이고, 상기 B는 0.5 내지 1.5이다.

10. The method of claim 9,
In the step (2), the distal end of the nozzle is maintained at a temperature calculated by Equation 5 below, a method for producing polypropylene particles:
[Formula 5]
End temperature = glass transition temperature (T g ) + (decomposition temperature (T d ) - glass transition temperature (T g ))×B
In Equation 5, the glass transition temperature and the decomposition temperature are values for polypropylene, and B is 0.5 to 1.5.
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