KR20130057025A - Polypropylene resin composition having improved melt strength and manufacturing method the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 용융장력이 우수한 폴리프로필렌계 수지 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 경제적이고 간단한 방법으로 제조되는 향상된 용융장력을 갖는 폴리프로필렌계 수지 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a polypropylene resin composition having excellent melt tension and a method for producing the same, and more particularly, to a polypropylene resin composition having an improved melt tension produced by an economical and simple method and a method for producing the same.
일반적으로 폴리프로필렌 수지는 우수한 성형 가공성 및 내약품성을 갖고 있으며, 인장강도, 굴곡강도, 강성 등이 비교적 우수하고 가격 또한 저가이어서 사출, 압출 등의 다양한 용도에 적용되고 있다. 그러나, 폴리프로필렌 수지는 용융장력이 낮아 높은 용융장력을 요구하는 대형 진공/압공 성형 공정, 발포 공정, 압출코팅 성형 공정 등의 여러가지 성형 공정에 적용하기 어려운 단점이 있다.In general, polypropylene resins have excellent molding processability and chemical resistance, and are excellent in tensile strength, flexural strength, rigidity, and the like, and are applied to various applications such as injection and extrusion since they are relatively low in price and low in price. However, the polypropylene resin has a disadvantage that it is difficult to apply to various molding processes such as a large vacuum / pressure forming process, a foaming process, an extrusion coating molding process that requires a high melt tension due to low melt tension.
이러한 폴리프로필렌 수지의 성형 가공성을 개선하기 위하여 폴리에틸렌에 폴리프로필렌을 혼합하는 방법이 알려져 있으나, 성형 가공성 개선 정도가 만족스럽지 않아 다량의 폴리에틸렌이 요구되고, 이로 인해 얻어지는 혼합물의 강도가 저하되는 문제가 있다.In order to improve the molding processability of such polypropylene resins, a method of mixing polypropylene with polyethylene is known. However, since a degree of improvement in molding processability is not satisfactory, a large amount of polyethylene is required, resulting in a decrease in strength of the resulting mixture. .
또한, 폴리프로필렌의 분자량을 증가시켜 용융장력을 향상시키려는 시도가 있으나, 고분자량은 성형 가공성에 하나의 변수인 용융 유동성이 저하되고, 용융장력과 용융 유동성 간의 적절한 밸런스를 유지할 수 없게 되는 문제가 있다.In addition, there are attempts to improve melt tension by increasing the molecular weight of polypropylene, but the high molecular weight has a problem in that melt fluidity, which is a variable in molding processability, is lowered and a proper balance between melt tension and melt fluidity cannot be maintained. .
한편, 폴리테트라플루오로에틸렌은 높은 결정성과 낮은 분자간 인력을 가지므로, 약한 응력 하에서 적응하는 섬유 특성을 나타내며, 열가소성 수지와 배합하는 경우 개선된 성형 가공성과 기계적 성질을 가지게 되므로, 열가소성 수지용 첨가제로 사용되어 왔다. 그러나, 폴리테트라플루오로에틸렌은 비할로겐 원자를 포함하는 범용 열가소성 수지에 적용시 분산성이 미흡하여 간단한 혼합으로 균일한 분산을 얻기 어렵고, 성형된 제품의 표면 외관이 좋지 않게 된다.On the other hand, since polytetrafluoroethylene has high crystallinity and low intermolecular attraction, it exhibits a fiber property that is adapted under a weak stress, and when blended with a thermoplastic resin, it has an improved molding processability and mechanical properties, and thus is an additive for thermoplastic resins. Has been used. However, polytetrafluoroethylene is insufficient in dispersibility when applied to a general-purpose thermoplastic resin containing non-halogen atoms, making it difficult to obtain uniform dispersion by simple mixing, and the surface appearance of the molded product is not good.
이러한 폴리테트라플루오로에틸렌의 분산성 개선을 위해 일본등록특허 제2942888호에서는 폴리테트라플루오로에틸렌 입자 수성분산액과 알킬(메타)아크릴레이트계 폴리머 입자 수성분산액을 혼합하고, 이 혼합물을 응고 또는 스프레이 드라이에 의해 분체화하여 폴리올레핀계 수지용 용융장력 향상제 제조방법에 관하여 개시하고 있으나, 개시된 바와 같이, 폴리테트라플루오로에틸렌을 분산시키는 방법이 매우 복잡하여 제조 비용 및 효율 면에서 불리하다.In order to improve the dispersibility of such polytetrafluoroethylene, Japanese Patent No. 2942888 mixes polytetrafluoroethylene particle aqueous acid solution and alkyl (meth) acrylate-based polymer particle aqueous acid solution, and solidifies or spray-drys the mixture. A method for producing a melt-tension improver for polyolefin resin by powdering is disclosed, but as disclosed, the method for dispersing polytetrafluoroethylene is very complicated and disadvantageous in terms of production cost and efficiency.
또한, 일본공개특허 제2000-198890호에서는 폴리올레핀계 수지에 폴리테트라플루오로에틸렌 및 그 분산 개질제로 이루어지는 폴리테트라플루오로에틸렌계 충전제를 배합하여 제조되는 발포 성형용 수지 재료를 개시하고 있으나, 충전제의 작용 측면에서 제조되는 수지의 용융장력과의 관계에 대한 명확한 언급 없이 스티렌계 등의 중합체를 사용하고 그 함량을 광범위한 범위로 한정하고 있을 뿐이다.Also, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2000-198890 discloses a resin material for foam molding prepared by blending a polytetrafluoroethylene-based filler made of polytetrafluoroethylene and its dispersion modifier with a polyolefin-based resin. In terms of the action, only a styrene-based polymer and the like are used and the content thereof is limited to a wide range without a clear mention of the relationship with the melt tension of the resin produced.
또한, 일본공개특허 특개평11-29661호에서는 올레핀계 복합 수지 재료에 폴리테트라플루오로에틸렌 및 무기 필러를 포함하는 올레핀계 복합 수지 조성물에 관하여 개시하고 있으나, 무기 필러 함량과 관련하여 역시 제조되는 수지의 용융장력과의 관계에 대해 명확한 언급 없이 과량의 무기 필러를 포함하게 되어 폴리테트라플루오로에틸렌의 분산성이 좋지 않아 제조되는 성형품의 내구성, 내충격성 등이 저하되는 문제가 발생한다.In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-29661 discloses an olefin-based composite resin composition comprising polytetrafluoroethylene and an inorganic filler in an olefin-based composite resin material, but a resin that is also produced in relation to the inorganic filler content. Without including a clear mention of the relationship between the melt tension of the excess of inorganic fillers, polytetrafluoroethylene dispersibility is not good, there is a problem that the durability, impact resistance, etc. of the molded article is reduced.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 향상된 용융장력을 갖는 폴리프로필렌계 수지 조성물 제조에 있어, 경제적이면서도 효과적인 최적 성분을 채택하고 수지 조성물의 용융장력 향상에 적합한 함량을 설정하고, 간단한 방법으로 제조할 수 있는 폴리프로필렌계 수지 조성물 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, in the production of a polypropylene resin composition having an improved melt tension, adopting an economical and effective optimum components and setting the content suitable for improving the melt tension of the resin composition, An object of the present invention is to provide a polypropylene resin composition and a method of manufacturing the same.
상기 과제 해결을 위하여 본 발명은, (a) 폴리프로필렌 수지 또는 고용융장력 폴리프로필렌 수지 100중량부; (b) 불소 수지 0.1~20중량부; 및 (c) 무기 필러 0.1~20중량부;를 포함하는 폴리프로필렌계 수지 조성물을 제공한다.The present invention for solving the above problems, (a) 100 parts by weight of polypropylene resin or high melt strength polypropylene resin; (b) 0.1 to 20 parts by weight of the fluororesin; And (c) 0.1 to 20 parts by weight of the inorganic filler; provides a polypropylene resin composition comprising a.
또한, 상기 폴리프로필렌 수지는 중량평균분자량(Mw)이 300,000 이상이고, 용융지수(ASTM D1238)가 0.1~10g/10min인 프로필렌 단독 중합체 또는 공중합체인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌계 수지 조성물을 제공한다.In addition, the polypropylene resin provides a polypropylene-based resin composition, characterized in that the weight average molecular weight (Mw) is 300,000 or more, and the melt index (ASTM D1238) is a propylene homopolymer or copolymer having 0.1 to 10 g / 10 min.
또한, 상기 고용융장력 폴리프로필렌 수지는 중량평균분자량(Mw)이 300,000 이상이고, 호모 폴리프로필렌, 블록 폴리프로필렌 및 랜덤 폴리프로필렌으로 이루어진 군에서 선택되는 2종 이상의 폴리프로필렌 혼합물과 상기 고용융장력 폴리프로필렌 수지 100중량부에 대하여 유기 과산화물 0.1~2중량부가 혼합된 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌계 수지 조성물을 제공한다.In addition, the high melt strength polypropylene resin has a weight average molecular weight (Mw) of 300,000 or more, at least two polypropylene mixtures selected from the group consisting of homo polypropylene, block polypropylene and random polypropylene and the high melt strength poly It provides a polypropylene resin composition, characterized in that 0.1 to 2 parts by weight of the organic peroxide is mixed with respect to 100 parts by weight of the propylene resin.
또한, 상기 유기 과산화물은 디이소부틸퍼옥사이드(diisobutyl peroxide), t-아밀퍼옥시네오디카보네이트(t-amylperoxydicarbonate), 디(4-t-부틸시클로헥실)퍼옥시디카보네이트(di(4-tert-butylcyclohexyl)peroxydicarbonate), 디에틸헥실퍼옥시디카보네이트(diethylhexyl peroxydicarbonate), 디부틸퍼옥시디카보에니트(dibutyl peroxydicarbonate), 디이소프로필퍼옥시디카보네이트(diisopropyl peroxydicarbonate), 디세틸퍼옥시디카보네이트(dicetyl peroxydicarbonate), 디미리스틸퍼옥시디카보네이트(dimyristyl peroxydicarbonate), t-부틸퍼옥시피바레이트(tert-butyl peroxypivalate), 디라우로일퍼옥사이드(dilauroyl peroxide), 디데카노일퍼옥사이드(didecanoyl peroxide), 2,5-디메틸-2,5-디(2-에틸헥사노일퍼옥시)헥산(2,5-dimethyl-2,5-di(2-ethylhexanoylperoxy)hexane), 1,1,3,3-테트라메틸부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트(1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexanoate), t-아밀퍼옥시-2-에틸헥사노에이트(tert-amylperoxy-2-ethylhexanoate), 디벤조일퍼옥사이드(dibenzoyl peroxide), t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트(tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate), t-부틸퍼옥시에틸아세테이트(tert-butylperoxy ethyl acetate), t-부틸퍼옥시이소부티레이트(tert-butylperoxy isobutylate) 및 1,4-디(t-부틸퍼옥시카보)시클로헥산(1,4-di(tert-butylperoxy carbo)cyclohexane)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌계 수지 조성물을 제공한다.In addition, the organic peroxide may be diisobutyl peroxide, t-amylperoxydicarbonate, di (4-t-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate (di (4-tert- butylcyclohexyl) peroxydicarbonate, diethylhexyl peroxydicarbonate, dibutyl peroxydicarbonate, diisopropyl peroxydicarbonate, dicetyl peroxydicarbonate, diethyl peroxydicarbonate, Dimyristyl peroxydicarbonate, tert-butyl peroxypivalate, dilauuroyl peroxide, didecanoyl peroxide, 2,5-dimethyl- 2,5-di (2-ethylhexanoylperoxy) hexane (2,5-dimethyl-2,5-di (2-ethylhexanoylperoxy) hexane), 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-2 Ethylhexanoate (1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-2-ethy lhexanoate), t-amylperoxy-2-ethylhexanoate, dibenzoyl peroxide, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate (tert-butylperoxy 2-ethylhexanoate), tert-butylperoxy ethyl acetate, tert-butylperoxy isobutylate and 1,4-di (t-butylperoxycarbo) cyclohexane It provides a polypropylene resin composition characterized in that at least one member selected from the group consisting of (1,4-di (tert-butylperoxy carbo) cyclohexane).
또한, 상기 불소 수지는 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene; PTFE), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체(tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer; TFE-HFP), 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체(tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer; TFE-PVE) 및 폴리비닐리딘플루오라이드(polyvinylidene fluoride; PVDF)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌계 수지 조성물을 제공한다.In addition, the fluororesin is polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (TFE-HFP), tetrafluoroethylene- perfluoroalkyl vinyl ether It provides a polypropylene resin composition, characterized in that at least one selected from the group consisting of a tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer (TFE-PVE) and polyvinylidene fluoride (PVDF).
또한, 상기 무기 필러는 탈크, 클레이, 나노 클레이, 탄산칼슘, 월라스토나이트, 황산칼슘, 산화마그네슘, 칼슘스테아레이트, 마이카, 규산칼슘 및 카본블랙으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌계 수지 조성물을 제공한다.In addition, the inorganic filler is at least one member selected from the group consisting of talc, clay, nano clay, calcium carbonate, wollastonite, calcium sulfate, magnesium oxide, calcium stearate, mica, calcium silicate and carbon black Provided is a polypropylene resin composition.
또한, 상기 폴리프로필렌계 수지 조성물은 용융장력(Rheotens 71.97)이 0.3N 이상인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌계 수지 조성물을 제공한다.In addition, the polypropylene resin composition provides a polypropylene resin composition, characterized in that the melt tension (Rheotens 71.97) is 0.3N or more.
상기 또 다른 과제 해결을 위하여 본 발명은, 폴리프로필렌 수지 또는 고용융장력 폴리프로필렌 수지 100중량부, 불소 수지 0.1~20중량부 및 무기 필러 0.1~20중량부를 믹서에서 혼합한 후 압출기에 투입 및 압출시켜 폴리프로필렌계 수지 조성물을 제조하는 방법을 제공한다.In order to solve the above another problem, the present invention, after mixing 100 parts by weight of polypropylene resin or high melt strength polypropylene resin, 0.1 to 20 parts by weight of fluorine resin and 0.1 to 20 parts by weight of inorganic filler in a mixer, and then added to the extruder and extruded It provides a method for producing a polypropylene resin composition.
또한, 상기 압출기는 L/D가 32 이상인 이축 압출기이고, 반응 온도 180~220℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌계 수지 조성물을 제조하는 방법을 제공한다.In addition, the extruder is a twin screw extruder having a L / D of 32 or more, and provides a method for producing a polypropylene resin composition characterized in that the reaction temperature is carried out at 180 ~ 220 ℃.
본 발명은 폴리프로필렌 수지 또는 고용융장력 폴리프로필렌 수지에 불소 수지를 균일하게 분산시켜 용융장력이 향상된 폴리프로필렌계 수지 조성물을 제공함에 있어, 분산되는 불소 수지의 함량 및 첨가되는 무기 필러의 함량을 제조되는 수지 조성물의 용융장력 향상에 최적합하도록 설정하고, 압출기를 통한 혼합 및 성형으로 간단히 제조할 수 있도록 하여, 경제적인 성분 조성으로 용융장력이 우수한 폴리프로필렌계 수지 조성물을 높은 생산 효율로 제조할 수 있는 폴리프로필렌계 수지 조성물 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.The present invention provides a polypropylene resin composition with improved melt tension by uniformly dispersing a fluorine resin in a polypropylene resin or a high melt strength polypropylene resin, thereby preparing the content of the dispersed fluorine resin and the content of the inorganic filler to be added. It is set to be optimal for improving the melt tension of the resin composition to be prepared, and can be easily prepared by mixing and molding through an extruder, so that an economical component composition can produce a polypropylene resin composition having excellent melt tension with high production efficiency. It is possible to provide a polypropylene resin composition and a method for producing the same.
도 1은 실시예 1에 따른 폴리프로필렌계 수지 조성물의 SEM 사진,
도 2는 실시예 2에 따른 폴리프로필렌계 수지 조성물의 SEM 사진.1 is a SEM photograph of the polypropylene resin composition according to Example 1,
2 is a SEM photograph of the polypropylene resin composition according to Example 2. FIG.
이하 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.따라서, 본 명세서에 기재된 실시예의 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims and their equivalents. It is to be understood that various equivalents and modifications may be substituted for those at the time of the present application.
본 발명은 (a) 폴리프로필렌 수지 또는 고용융장력 폴리프로필렌 수지 100중량부; (b) 불소 수지 0.1~20중량부; 및 (c) 무기 필러 0.1~20중량부;를 포함하는 폴리프로필렌계 수지 조성물을 개시한다.The present invention (a) 100 parts by weight of polypropylene resin or high melt strength polypropylene resin; (b) 0.1 to 20 parts by weight of the fluororesin; And (c) 0.1 to 20 parts by weight of the inorganic filler; discloses a polypropylene resin composition comprising a.
본 발명자들은 폴리프로필렌계 수지 조성물의 용융장력 향상을 위해 폴리테트라플루오로에틸렌을 폴리올레핀계 수지에 혼합 사용하는 종래 기술에서 추가 첨가되는 성분 및 그 함량에 있어, 제조되는 수지 조성물의 용융장력에 적합한 성분 및 함량이 명확하지 못하고, 설사 우수한 용융장력을 보유하더라도 그 제조방법이 매우 복잡한 사실에 주목하였다. 이에 예의 연구 끝에 폴리프로필렌 수지에 혼합되는 특정 성분 및 그 함량 범위를 상기와 같이 특정할 경우, 제조되는 수지 조성물의 제반 물성이 종래에 비하여 동등 이상이고 우수한 용융장력을 나타냄을 확인하고 본 발명에 이르게 되었다.The inventors of the present invention further added components and contents in the prior art in which polytetrafluoroethylene is mixed with a polyolefin resin to improve the melt tension of the polypropylene resin composition, and a component suitable for the melt tension of the resin composition to be produced. And the content is not clear, even if it has a good melt tension, it was noted that the manufacturing method is very complicated. Accordingly, when the specific components and the content ranges of the polypropylene resin are mixed as described above, the physical properties of the resin composition to be prepared are equal to or higher than the conventional ones, and show excellent melt tension. It became.
본 발명에서 사용되는 폴리프로필렌 수지는 중량평균분자량(Mw)이 300,000 이상의 고분자량 폴리프로필렌 수지일 수 있으며, 바람직하게는 300,000~500,000, 더욱 바람직하게는 300,000~400,000인 고분자량 폴리프로필렌 수지가 사용될 수 있다. 상기 중량평균분자량이 300,000 미만일 경우 혼합 및 압출 과정에서 불소 수지의 분산성이 저하될 수 있다. The polypropylene resin used in the present invention may be a high molecular weight polypropylene resin having a weight average molecular weight (Mw) of 300,000 or more, and preferably a high molecular weight polypropylene resin having 300,000 to 500,000, more preferably 300,000 to 400,000. have. When the weight average molecular weight is less than 300,000, dispersibility of the fluororesin may be reduced during mixing and extrusion.
또한, 상기 폴리프로필렌 수지는 용융지수(ASTM D1238)가 0.1~10g/10min인 것이 바람직하고, 1~5g/10min인 것이 더욱 바람직하다. 상기 용융지수가 0.1g/10min 미만일 경우 제품의 성형성 및 생산성이 저하될 수 있고, 10g/10min를 초과할 경우 압출 공정시 용융강도가 떨어져 패리슨 형성이 균일하지 않아 불량률이 증가할 수 있다.In addition, the polypropylene resin preferably has a melt index (ASTM D1238) of 0.1 to 10 g / 10 min, more preferably 1 to 5 g / 10 min. If the melt index is less than 0.1g / 10min may reduce the moldability and productivity of the product, if the melt index exceeds 10g / 10min, the melt strength during the extrusion process is poor, the parison formation is not uniform, the failure rate may increase.
본 발명에서는 상기 폴리프로필렌 수지와 함께 또는 대신하여 고용융장력 폴리프로필렌 수지가 사용된다. 본 발명에서 고용융장력 폴리프로필렌 수지라 함은 용융장력의 효과를 얻기에 충분한 물성값의 연신후화도(SHI, strain hardening index)를 갖는 수지로서, 예를 들면, 연신후화도가 30 이상이고, 바람직하게는 60 이상의 물성값을 갖는 것을 말한다.In the present invention, a high melt strength polypropylene resin is used together with or in place of the polypropylene resin. In the present invention, the high melt strength polypropylene resin is a resin having a strain hardening index (SHI) of a physical property value sufficient to obtain the effect of melt tension. Preferably has a property value of 60 or more.
전술한 바와 같이, 폴리프로필렌 수지는 인장강도, 굴곡강도 등 물성이 비교적 우수하여 다양한 용도로 사용될 수 있으나, 폴리프로필렌 사슬의 선형 구조 특성상 용융시 용융장력이 온도 상승에 따라 급격하게 떨어지는 경항을 보이게 되는데, 본 발명에 따른 고용융장력 폴리프로필렌 수지는 폴리프로필렌 단독 또는 공중합체 만으로 압출한 경우보다 압출 후 분자량 분포가 넓어져 용융장력을 증가시킨 것을 사용할 수 있다. 구체적으로 본 발명에 따른 고용융장력 폴리프로필렌 수지는 중량평균분자량(Mw)이 300,000 이상, 바람직하게는 300,000~400,000, 더욱 바람직하게는 300,000~380,000이고, 호모 폴리프로필렌, 블록 폴리프로필렌 및 랜덤 폴리프로필렌으로 이루어진 군에서 선택되는 2종 이상의 폴리프로필렌 혼합물에 유기 과산화물을 첨가하여 폴리프로필렌을 분해시키지 않고 장측쇄 구조 및 가교 구조를 생성하여 강성 및 내마모성을 향상시킬 수 있도록 한다. 이와 같이, 종래 폴리프로필렌 수지보다 향상된 강성 및 내마모성을 갖는 고용융장력 폴리프로필렌 수지를 단독 또는 상기 폴리프로필렌 수지와 혼합함으로써 강성 및 내마모성 향상과 함께 압출 공정시 가공성을 향상시킬 수 있다.As described above, the polypropylene resin may be used for various purposes because of its excellent physical properties such as tensile strength and flexural strength, but due to the linear structure of the polypropylene chain, the melt tension is rapidly decreased as temperature increases. In addition, the high melt strength polypropylene resin according to the present invention can be used to increase the melt tension by widening the molecular weight distribution after extrusion than when extruded only polypropylene alone or copolymer. Specifically, the high melt strength polypropylene resin according to the present invention has a weight average molecular weight (Mw) of 300,000 or more, preferably 300,000 to 400,000, more preferably 300,000 to 380,000, homo polypropylene, block polypropylene, and random polypropylene. Organic peroxide is added to at least two kinds of polypropylene mixtures selected from the group consisting of long side chain structures and crosslinked structures without degradation of the polypropylene to improve rigidity and wear resistance. As such, by mixing a high melt strength polypropylene resin having a higher rigidity and wear resistance than the conventional polypropylene resin alone or with the polypropylene resin, it is possible to improve the rigidity and wear resistance and to improve the workability during the extrusion process.
상기 고용융장력 폴리프로필렌 수지는 용융지수가 0.1~10g/10min인 것이 바람직하고, 1~3g/10min인 것이 더욱 바람직하다. 상기 용융지수가 0.1g/10min 미만일 경우 겔 발생 가능성이 높아지고, 피쉬아이 발생과 같은 표면 불량이 발생할 수 있으며, 10g/10min을 초과하는 경우 유기 과산화물과 반응시 장측쇄 구조가 상대적으로 약하게 생성되어 용융장력이 저하될 수 있다.The high melt strength polypropylene resin preferably has a melt index of 0.1 to 10 g / 10 min, more preferably 1 to 3 g / 10 min. When the melt index is less than 0.1g / 10min, the gel is likely to be generated, and surface defects such as fish eye generation may occur, and when the melt index is greater than 10g / 10min, the long side chain structure is relatively weak when the organic peroxide is reacted to melt. Tension may be lowered.
본 발명에서 상기 유기 과산화물은 고분자량의 폴리프로필렌 수지와 반응하여 장측쇄 구조를 이루는 역할을 하는 것으로, 제조되는 수지 조성물의 용융장력 향상에 있어 바람직하게는 상기 고용융장력 폴리프로필렌 수지 100중량부에 대하여 0.1~2중량부, 더욱 바람직하게는 0.5~1.5중량부 혼합될 수 있다.In the present invention, the organic peroxide reacts with the high molecular weight polypropylene resin to form a long side chain structure, and in order to improve the melt tension of the resin composition to be produced, preferably, 100 parts by weight of the high melt strength polypropylene resin. 0.1 to 2 parts by weight, more preferably 0.5 to 1.5 parts by weight may be mixed.
상기 유기 과산화물로 예를 들면, 디이소부틸퍼옥사이드(diisobutyl peroxide), t-아밀퍼옥시네오디카보네이트(t-amylperoxydicarbonate), 디(4-t-부틸시클로헥실)퍼옥시디카보네이트(di(4-tert-butylcyclohexyl)peroxydicarbonate), 디에틸헥실퍼옥시디카보네이트(diethylhexyl peroxydicarbonate), 디부틸퍼옥시디카보에니트(dibutyl peroxydicarbonate), 디이소프로필퍼옥시디카보네이트(diisopropyl peroxydicarbonate), 디세틸퍼옥시디카보네이트(dicetyl peroxydicarbonate), 디미리스틸퍼옥시디카보네이트(dimyristyl peroxydicarbonate), t-부틸퍼옥시피바레이트(tert-butyl peroxypivalate), 디라우로일퍼옥사이드(dilauroyl peroxide), 디데카노일퍼옥사이드(didecanoyl peroxide), 2,5-디메틸-2,5-디(2-에틸헥사노일퍼옥시)헥산(2,5-dimethyl-2,5-di(2-ethylhexanoylperoxy)hexane), 1,1,3,3-테트라메틸부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트(1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexanoate), t-아밀퍼옥시-2-에틸헥사노에이트(tert-amylperoxy-2-ethylhexanoate), 디벤조일퍼옥사이드(dibenzoyl peroxide), t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트(tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate), t-부틸퍼옥시에틸아세테이트(tert-butylperoxy ethyl acetate), t-부틸퍼옥시이소부티레이트(tert-butylperoxy isobutylate), 1,4-디(t-부틸퍼옥시카보)시클로헥산(1,4-di(tert-butylperoxy carbo)cyclohexane) 등을 들 수 있다.Examples of the organic peroxide include diisobutyl peroxide, t-amylperoxydicarbonate, and di (4-t-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate (di (4- tert-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate, diethylhexyl peroxydicarbonate, dibutyl peroxydicarbonate, diisopropyl peroxydicarbonate, dicetyl peroxydicarbonate ), Dimyristyl peroxydicarbonate, tert-butyl peroxypivalate, dilauuroyl peroxide, didecanoyl peroxide, 2,5- Dimethyl-2,5-di (2-ethylhexanoylperoxy) hexane (2,5-dimethyl-2,5-di (2-ethylhexanoylperoxy) hexane), 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy 2-ethylhexanoate (1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy -2-ethylhexanoate), t-amylperoxy-2-ethylhexanoate, dibenzoyl peroxide, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate), tert-butylperoxy ethyl acetate, tert-butylperoxy isobutylate, 1,4-di (t-butylperoxycarbobo) ) Cyclohexane (1,4-di (tert-butylperoxy carbo) cyclohexane) etc. are mentioned.
본 발명에서 상기 불소 수지는 폴리프로필렌 수지 또는 고용융장력 폴리프로필렌 수지와 혼합시 조성물의 용융장력을 증대시키는 역할을 하는 것으로, 구체적으로 본 발명에서 사용되는 불소 수지는 구형의 입자 형태로 존재하다가 폴리프로필렌 수지 또는 고용융장력 폴리프로필렌 수지와 혼합 및 압출시 열과 전단력에 의해 파이버 형태로 변형되어 수지 조성물의 용융장력을 증대시키는 작용을 하게 된다.In the present invention, the fluorine resin serves to increase the melt tension of the composition when mixed with a polypropylene resin or a high melt strength polypropylene resin, specifically, the fluorine resin used in the present invention is present in the form of spherical particles When mixed with the propylene resin or the high melt strength polypropylene resin and extruded, the fiber is deformed into a fiber by heat and shear force, thereby increasing the melt tension of the resin composition.
상기 불소 수지의 용융장력 증대 작용을 위해 혼합되는 최적 함량은 폴리프로필렌 수지 또는 고용융장력 폴리프로필렌 수지 내의 분산성 및 함께 첨가되는 무기 필러의 함량을 고려할 때, 상기 폴리프로필렌 수지 또는 고용융장력 폴리프로필렌 수지 100중량부에 대하여 0.1~20중량부 범위인 것으로 확인되었으며, 바람직하게는 1~15중량부, 더욱 바람직하게는 3~10중량부 포함될 수 있으며, 경제성을 더욱 고려하면, 3~5중량부 포함되는 것이 가장 바람직하다.The optimum content of the fluorine resin to be mixed for the increase in the melt tension action is, considering the dispersibility in the polypropylene resin or the high melt strength polypropylene resin and the content of the inorganic filler added together, the polypropylene resin or the high melt strength polypropylene It was confirmed that the range of 0.1 to 20 parts by weight relative to 100 parts by weight of resin, preferably 1 to 15 parts by weight, more preferably 3 to 10 parts by weight, and more economically, 3 to 5 parts by weight Most preferably included.
상기 불소 수지로 예를 들면, 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene; PTFE), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체(tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer; TFE-HFP), 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체(tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer; TFE-PVE), 폴리비닐리딘플루오라이드(polyvinylidene fluoride; PVDF) 등이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 폴리테트라플루오로에틸렌이 사용될 수 있다. 또한, 상기 불소 수지는 상기 폴리프로필렌 수지 또는 고용융장력 폴리프로필렌 수지에 구형의 입자 형태로 혼합될 수 있다. 이러한 불소 수지 입자는 0.01~10㎛ 크기의 입자가 사용될 수 있고 수지 조성물 내의 분산성 향상에 최적으로는 0.05~2㎛ 크기의 입자가 사용될 수 있다.Examples of the fluororesin include polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (TFE-HFP), and tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl. A vinyl ether copolymer (tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer (TFE-PVE), polyvinylidene fluoride (PVDF), etc.) may be used, and preferably polytetrafluoroethylene may be used. In addition, the fluorine resin may be mixed in the form of spherical particles to the polypropylene resin or high melt strength polypropylene resin. Such fluorine resin particles may be used particles of 0.01 ~ 10㎛ size and particles of 0.05 ~ 2㎛ size may be used to improve the dispersibility in the resin composition.
본 발명에서 상기 무기 필러는 상기 불소 수지와 함께 상기 폴리프로필렌 수지 또는 고용융장력 폴리프로필렌 수지에 혼합되어 압출 성형시 제조되는 수지 조성물의 용융장력 향상에 시너지 효과를 부여하는 것으로, 놀랍게도 일정 범위의 함량에서 수지 조성물의 용융장력 향상 효과가 현저한 것을 확인할 수 있었다.In the present invention, the inorganic filler is mixed with the propylene resin or the polypropylene resin or high melt strength polypropylene resin to impart a synergistic effect to the improvement of the melt tension of the resin composition produced during extrusion molding, surprisingly a range of content It was confirmed that the effect of improving the melt tension of the resin composition was remarkable.
따라서, 상기 무기 필러는 상기 폴리프로필렌 수지 또는 고용융장력 폴리프로필렌 수지 100중량부에 대하여 상기 불소 수지가 0.1~20중량부 포함될 경우, 0.1~20중량부 포함된다. 즉, 상기 폴리프로필렌 수지 또는 고용융장력 폴리프로필렌 수지와 불소 수지 함량을 기준으로 할 때, 이들과 혼합 및 압출하여 제조되는 수지 조성물의 용융장력 향상 정도가 가장 현저한 무기 필러의 함량 범위이다. 상기 함량이 20중량부를 초과할 경우 제조되는 수지 조성물의 용융장력이 다소 증가할 수 있으나 그 정도는 초과 함량 대비 미비한 수준에 그친다. 다만, 함량이 0.1중량부 미만일 경우는 제조되는 수지 조성물의 용융장력 향상 효과가 나타나지 않을 수 있다. 함량 대비 바람직한 범위는 1~15중량부이고, 더욱 바람직한 범위는 3~10중량부이고, 가장 바람직한 범위는 5~10중량부이다.Therefore, the inorganic filler is included 0.1 to 20 parts by weight when the fluororesin is contained in an amount of 0.1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the polypropylene resin or the high melt strength polypropylene resin. That is, based on the content of the polypropylene resin or the high melt strength polypropylene resin and the fluorine resin, the improvement in the melt tension of the resin composition prepared by mixing and extruding them is the most remarkable content of the inorganic filler. When the content exceeds 20 parts by weight, the melt tension of the resin composition to be produced may increase slightly, but the degree is only insignificant compared to the excess content. However, when the content is less than 0.1 parts by weight may not appear to improve the melt tension of the resin composition to be produced. The preferred range relative to the content is 1 to 15 parts by weight, more preferably 3 to 10 parts by weight, and most preferably 5 to 10 parts by weight.
상기 무기 필러로 예를 들면, 탈크, 클레이, 나노 클레이, 탄산칼슘, 월라스토나이트, 황산칼슘, 산화마그네슘, 칼슘스테아레이트, 마이카, 규산칼슘, 카본블랙 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 탈크, 클레이, 나노 클레이를 사용할 수 있다. 이러한 무기 필러는 평균 입경이 1~30㎛인 것이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 5~10㎛인 것이 사용될 수 있다. 상기 평균 입경이 1㎛ 미만일 경우 내열성 및 강성 보강 효과가 충분하게 나타나지 않을 수 있고, 30㎛를 초과할 경우 수지 조성물의 압출 성형시 취급 및 작업이 용이하지 않을 수 있다.Examples of the inorganic filler include talc, clay, nano clay, calcium carbonate, wollastonite, calcium sulfate, magnesium oxide, calcium stearate, mica, calcium silicate, carbon black, and the like, and preferably talc, Clay, nano clay can be used. Such inorganic fillers may be used having an average particle diameter of 1 ~ 30㎛, preferably 5 ~ 10㎛ may be used. When the average particle diameter is less than 1 μm, heat resistance and rigidity reinforcing effects may not be sufficiently exhibited, and when the average particle diameter exceeds 30 μm, handling and operation may not be easy during extrusion of the resin composition.
본 발명에 따른 폴리프로필렌계 수지 조성물의 형상은 예를 들면, 스트랜드상, 시트상, 평판상, 펠렛상 등을 들 수 있으며, 상기 펠렛은 용도에 따라 다양한 첨가제를 첨가할 수 있다. 첨가제로는 개질용 첨가제, 착색제 등을 들 수 있고, 상기 개질용 첨가제로는 분산제, 윤활제, 가소제, 난연제, 산화방지제, 대전방지제, 광안정제, 자외선 흡수제 등을 들 수 있다. 이러한 첨가제들은 폴리프로필렌계 수지 조성물로부터 펠렛을 제조할 때 첨가할 수 있고, 펠렛 성형 후 성형체 제조시 첨가할 수도 있다.The shape of the polypropylene resin composition according to the present invention may include, for example, strand, sheet, flat plate, pellet, or the like, and the pellet may be added with various additives depending on the purpose. Examples of the additive include a modification additive, a coloring agent, and the like, and the modification additive includes a dispersant, a lubricant, a plasticizer, a flame retardant, an antioxidant, an antistatic agent, a light stabilizer, and an ultraviolet absorber. Such additives may be added when producing pellets from the polypropylene-based resin composition, and may be added when forming a molded article after pellet molding.
이상 상술한 본 발명에 따른 폴리프로필렌계 수지 조성물은 용융장력(Rheotens 71.97을 이용하여 측정) 0.3N 이상의 우수한 용융장력을 갖는 폴리프로필렌계 수지 조성물을 제공하여, 진공 성형성, 블로우 성형성, 발포 성형성, 캘린더 성형성 등과 같은 가공성이 향상되어 각종 소비재 생산에 널리 사용될 수 있다.The above-described polypropylene resin composition according to the present invention provides a polypropylene resin composition having an excellent melt tension of 0.3 N or more (measured using Rheotens 71.97), thereby providing vacuum formability, blow moldability, and foam molding. Processability, such as castability, calender formability, etc. is improved and can be widely used in the production of various consumer goods.
본 발명에 따른 폴리프로필렌계 수지 조성물은 공지의 방법을 사용하여 간단히 제조할 수 있다. 따라서, 본 발명은 폴리프로필렌 수지 또는 고용융장력 폴리프로필렌 수지 100중량부, 불소 수지 0.1~20중량부 및 무기 필러 0.1~20중량부를 믹서에서 혼합한 후 압출기에 투입 및 압출시켜 폴리프로필렌계 수지 조성물을 제조하는 방법을 개시한다.The polypropylene resin composition according to the present invention can be produced simply using a known method. Accordingly, the present invention is a polypropylene resin composition by mixing 100 parts by weight of polypropylene resin or high melt strength polypropylene resin, 0.1 to 20 parts by weight of fluorine resin and 0.1 to 20 parts by weight of inorganic filler in a mixer and then extruded and extruded into an extruder. Disclosed is a method of preparing the same.
본 발명에서 상기 혼합 및 압출 설비로 인터널 믹서(internal mixer), 압출기를 사용할 수 있으며, 상기 압출기의 경우 바람직하게는 L/D가 32 이상인 트윈 스크류 압출기(twin screw extruder)를 사용할 수 있다. 이때, 상기 압출기에는 측부 투입이 가능한 측부 투입구(side feeder)가 1개 이상인 것을 사용하여 첨가제 등을 측부 투입할 수도 있으나, 본 발명에서는 적어도 폴리프로필렌 수지 또는 고용융장력 폴리프로필렌 수지, 불소 수지 및 무기 필러를 동시에 혼합하여 주 투입구(main feeder)로 투입하여도 용융장력이 우수한 폴리프로필렌계 수지 조성물을 제조할 수 있다. 한편, 상기 압출기의 반응 온도는 180~220℃에서 수행되는 것이 바람직하고, 190~210℃에서 수행되는 것이 더욱 바람직하다.In the present invention, an internal mixer and an extruder may be used as the mixing and extrusion equipment, and in the case of the extruder, a twin screw extruder having an L / D of 32 or more may be used. At this time, the extruder may be injected into the side by using additives such as one or more side feeder (side feeder) capable of side input, in the present invention, at least polypropylene resin or high melt strength polypropylene resin, fluorine resin and inorganic Even when the filler is mixed at the same time and introduced into the main feeder, it is possible to produce a polypropylene resin composition having excellent melt tension. On the other hand, the reaction temperature of the extruder is preferably carried out at 180 ~ 220 ℃, more preferably carried out at 190 ~ 210 ℃.
본 발명에 따른 상기 폴리프로필렌계 수지 조성물을 이용하여 제조되는 성형체는 용도에 적합하도록 사출 성형, 압축 성형, 사출 압축 성형, 가스 주입 사출 성형, 발포 사출 성형, 인플레이션법, T 다이법, 캘린더법, 블로우 성형, 진공 성형, 압공 성형 등의 방법으로 제조될 수 있다.The molded article produced using the polypropylene resin composition according to the present invention is injection molding, compression molding, injection compression molding, gas injection injection molding, foam injection molding, inflation method, T die method, calender method, It can be produced by a method such as blow molding, vacuum molding, pressure molding.
본 발명에 따른 성형체가 필름 또는 시트인 경우 인플레이션법, T 다이법, 캘린더법 등에 의하여 다른 수지와의 다층 구성의 적어도 하나의 층으로 라미네이트하여 성형할 수 있다. 또한, 성형된 필름 또는 시트를 롤 연장법, 텐더 연장법, 튜뷸러 연장법 등에 의해 1축 또는 2축 연장하여 사용할 수 있다.When the molded article according to the present invention is a film or a sheet, it can be molded by laminating it into at least one layer of a multilayer structure with other resins by an inflation method, a T-die method, a calendar method, or the like. In addition, the molded film or sheet can be uniaxially or biaxially extended by a roll extension method, a tender extension method, a tubular extension method, or the like.
또한, 본 발명에 따른 성형체는 코로나 방전 처리, 화염 처리, 플라즈마 처리, 오존 처리 등의 표면 처리를 가하여 사용할 수도 있다.Moreover, the molded object which concerns on this invention can also be used by adding surface treatment, such as a corona discharge treatment, a flame treatment, a plasma treatment, and ozone treatment.
이하, 구체적인 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples and comparative examples.
실시예Example 1 One
L/D가 40인 트윈 스크류 압출기를 이용하여 주 투입구(main feeder)에 폴리프로필렌 수지(중량평균분자량 350,000) 100중량부 및 폴리테트라플루오로에틸렌 3중량부를 동시에 투입 및 혼합하여 200℃의 반응 온도에서 압출하여 폴리프로필렌계 수지 조성물을 제조하였다.
Reaction temperature of 200 ° C by simultaneously adding and mixing 100 parts by weight of polypropylene resin (weight average molecular weight 350,000) and 3 parts by weight of polytetrafluoroethylene to the main feeder using a twin screw extruder having an L / D of 40 Extruded at to prepare a polypropylene resin composition.
실시예Example 2 2
상기 실시예 1에서 탈크 5중량부를 상기 성분들과 동시에 더 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌계 수지 조성물을 제조하였다.
A polypropylene resin composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that 5 parts by weight of talc in Example 1 was further added simultaneously with the components.
실시예Example 3 3
상기 실시예 1에서 상기 폴리프로필렌 수지 대신에 고용융장력 폴리프로필렌 수지(디이소부틸퍼옥사이드 1중량부가 혼합된 호모 폴리프로필렌과 블록 폴리프로필렌의 혼합물 100중량부, 중량평균분자량 350,000)를 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌계 수지 조성물을 제조하였다.
Instead of the polypropylene resin in Example 1 was added a high melt strength polypropylene resin (100 parts by weight of a mixture of homopolypropylene and block polypropylene mixed with 1 part by weight of diisobutyl peroxide, weight average molecular weight 350,000) Except for producing a polypropylene resin composition in the same manner as in Example 1.
실시예Example 4 4
상기 실시예 3에서 탈크 5중량부를 상기 성분들과 동시에 더 투입한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 폴리프로필렌계 수지 조성물을 제조하였다.
A polypropylene resin composition was prepared in the same manner as in Example 3, except that 5 parts by weight of talc in Example 3 was further added simultaneously with the components.
실시예Example 5 5
상기 실시예 1에서 상기 폴리프로필렌 수지 50중량부 및 고용융장력 폴리프로필렌 수지(디이소부틸퍼옥사이드 1중량부가 혼합된 호모 폴리프로필렌과 블록 폴리프로필렌의 혼합물 100중량부, 중량평균분자량 350,000) 50중량부를 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌계 수지 조성물을 제조하였다.
50 parts by weight of the polypropylene resin and 50 parts by weight of the high melt strength polypropylene resin (100 parts by weight of a mixture of homopolypropylene and block polypropylene mixed with 1 part by weight of diisobutyl peroxide, weight average molecular weight 350,000) in Example 1 A polypropylene resin composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that parts were added.
실시예Example 6 6
상기 실시예 5에서 탈크 5중량부를 상기 성분들과 동시에 더 투입한 것을 제외하고는 실시예 5와 동일한 방법으로 폴리프로필렌계 수지 조성물을 제조하였다.
A polypropylene resin composition was prepared in the same manner as in Example 5, except that 5 parts by weight of talc in Example 5 was further added simultaneously with the components.
비교예Comparative example 1 One
상기 실시예 1에서 폴리테트라플루오로에틸렌을 투입하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌계 수지 조성물을 제조하였다.
A polypropylene resin composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that polytetrafluoroethylene was not added in Example 1.
비교예Comparative example 2 2
상기 실시예 3에서 폴리테트라플루오로에틸렌을 투입하지 않은 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 폴리프로필렌계 수지 조성물을 제조하였다.
A polypropylene resin composition was prepared in the same manner as in Example 3, except that polytetrafluoroethylene was not added in Example 3.
비교예Comparative example 3 3
상기 실시예 5에서 폴리테트라플루오로에틸렌을 투입하지 않은 것을 제외하고는 실시예 5와 동일한 방법으로 폴리프로필렌계 수지 조성물을 제조하였다.
A polypropylene resin composition was manufactured in the same manner as in Example 5, except that polytetrafluoroethylene was not added in Example 5.
상기 실시예 및 비교예에 따른 성분 및 조성을 하기 표 1에 정리하였다.The components and compositions according to the Examples and Comparative Examples are summarized in Table 1 below.
상기 실시예 및 비교예에 따른 폴리프로필렌계 수지 조성물에 대하여 하기와 같은 물성 평가를 수행하고, 측정 결과를 하기 표 2에 나타내었다.The physical properties of the polypropylene resin composition according to the Examples and Comparative Examples were evaluated as follows, and the measurement results are shown in Table 2 below.
[물성 평가][Property evaluation]
(1) 용융지수(1) Melt index
230℃, 2.16㎏f에서 ASTM D1238법으로 측정하였다.It measured by ASTM D1238 method at 230 degreeC and 2.16 kgf.
(2) 용융장력(2) melt tension
Rheotens 71.97 장비(Gottfert사, 독일)를 사용하여 측정하였다. 측정 방법은 브라밴더 일축 압출기(브라밴더사, 독일)에 수지를 넣고 200℃, 50rpm으로 압출하고 다이 아래에 Rheotens를 장착하여 측정하였다. Rheotens에는 수지의 연신을 위해 4개의 바퀴(wheel)가 장착되어 있으며, 연신속도는 동일한 비율(0.1s-1)로 등가속된다.Measurements were made using a Rheotens 71.97 instrument (Gottfert, Germany). The measuring method was measured by inserting a resin in a Brabender single screw extruder (Bravender, Germany), extruded at 200 ℃, 50rpm and equipped with a Rheotens under the die. Rheotens is equipped with four wheels for stretching the resin, and the stretching speed is accelerated at the same rate (0.1 s -1 ).
(3) 항복점응력 및 굴곡강도(3) Yield point stress and flexural strength
Instorn 4466 기기(Instron사)를 사용하여 ASTM D638법 및 ASTM D790법으로 측정하였다.It measured by ASTM D638 method and ASTM D790 method using the Instorn 4466 instrument (Instron company).
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 폴리프로필렌 수지 또는 고용융장력 폴리프로필렌 수지에 불소 수지를 혼합(실시예 1, 3 및 5)하거나 불소 수지와 함께 무기 필러를 혼합(실시예 2, 4 및 6)하여 제조된 폴리프로필렌계 수지 조성물의 경우, 불소 수지 또는 무기 필러를 혼합하지 않고 제조(비교예 1 내지 3 )된 폴리프로필렌계 수지 조성물에 비하여, 제반 물성을 동등 내지 그 이상으로 유지하면서 용융장력이 대략 2~6배 정도로 월등히 향상된 것을 확인할 수 있다. 또한, 실시예 1 및 3, 실시예 2 및 4 의 경우를 비교해 보면, 폴리프로필렌 수지 대신 고용융장력 폴리프로필렌 수지를 사용할 경우 용융장력이 대략 1.5배 정도 더 향상된 것을 알 수 있다.As shown in Table 2, a fluororesin is mixed with a polypropylene resin or a high melting polypropylene resin (Examples 1, 3, and 5), or an inorganic filler is mixed with the fluorine resin (Examples 2, 4, and 6). In the case of the polypropylene-based resin composition prepared in the above, the melt tension is maintained while maintaining the physical properties equal to or higher than those of the polypropylene-based resin composition prepared without mixing fluororesin or inorganic filler (Comparative Examples 1 to 3). It can be seen that the improvement is about 2 to 6 times. In addition, when comparing the case of Examples 1 and 3, Examples 2 and 4, it can be seen that when the high melt strength polypropylene resin is used instead of the polypropylene resin, the melt tension is improved by approximately 1.5 times.
특히, 실시예 1 및 2, 실시예 3 및 4, 실시예 5 및 6을 비교해 보면, 적정 함량의 무기 필러를 더 혼합할 경우 그렇지 않은 경우에 비하여 용융장력이 대략 2.5배 정도 더 향상된 것을 알 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 따라 적정 함량의 무기 필러를 더 혼합하여 제조되는 폴리프로필렌계 수지 조성물은 도 2에서 확인할 수 있듯이, 폴리프로필렌 수지 기질 내에서 압출 과정 동안 섬유 형태로 변형되는 불소 수지의 양을 최대화하여 용융장력을 극대화시키게 된 것이다.In particular, when comparing Examples 1 and 2, Examples 3 and 4, and Examples 5 and 6, it can be seen that the melt tension is improved by about 2.5 times compared to the case where it is not mixed with an appropriate amount of inorganic filler. have. As such, the polypropylene-based resin composition prepared by further mixing an appropriate amount of an inorganic filler according to the present invention, as can be seen in Figure 2, the amount of fluorine resin that is transformed into a fiber form during the extrusion process in the polypropylene resin substrate It maximizes the melt tension.
따라서, 본 발명에 따른 폴리프로필렌계 수지 조성물은 폴리프로필렌 수지 또는 고용융장력 폴리프로필렌 수지에 최적 함량의 불소 수지 및 무기 필러를 혼합 및 압출하여 제조됨으로써, 간단한 방법을 통해 극적으로 향상된 용융장력을 갖는 폴리프로필렌계 수지 조성물을 제공함을 확인할 수 있다.Therefore, the polypropylene resin composition according to the present invention is prepared by mixing and extruding an optimal content of fluorine resin and an inorganic filler in a polypropylene resin or a high melt strength polypropylene resin, thereby having a dramatically improved melt tension through a simple method. It can be confirmed that the polypropylene resin composition is provided.
Claims (9)
(b) 불소 수지 0.1~20중량부; 및
(c) 무기 필러 0.1~20중량부;
를 포함하는 폴리프로필렌계 수지 조성물.(a) 100 parts by weight of polypropylene resin or high melt strength polypropylene resin;
(b) 0.1 to 20 parts by weight of the fluororesin; And
(c) 0.1 to 20 parts by weight of the inorganic filler;
Polypropylene-based resin composition comprising a.
상기 폴리프로필렌 수지는 중량평균분자량(Mw)이 300,000 이상이고, 용융지수(ASTM D1238)가 0.1~10g/10min인 프로필렌 단독 중합체 또는 공중합체인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌계 수지 조성물.The method of claim 1,
The polypropylene resin is a polypropylene-based resin composition, characterized in that the weight average molecular weight (Mw) is 300,000 or more, the melt index (ASTM D1238) is a propylene homopolymer or copolymer of 0.1 ~ 10g / 10min.
상기 고용융장력 폴리프로필렌 수지는 중량평균분자량(Mw)이 300,000 이상이고, 호모 폴리프로필렌, 블록 폴리프로필렌 및 랜덤 폴리프로필렌으로 이루어진 군에서 선택되는 2종 이상의 폴리프로필렌 혼합물과 상기 고용융장력 폴리프로필렌 수지 100중량부에 대하여 유기 과산화물 0.1~2중량부가 혼합된 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌계 수지 조성물.The method of claim 1,
The high melt strength polypropylene resin has a weight average molecular weight (Mw) of 300,000 or more, a mixture of two or more polypropylenes selected from the group consisting of homo polypropylene, block polypropylene and random polypropylene and the high melt strength polypropylene resin 0.1-2 weight part of organic peroxides are mixed with respect to 100 weight part, The polypropylene resin composition characterized by the above-mentioned.
상기 유기 과산화물은 디이소부틸퍼옥사이드(diisobutyl peroxide), t-아밀퍼옥시네오디카보네이트(t-amylperoxydicarbonate), 디(4-t-부틸시클로헥실)퍼옥시디카보네이트(di(4-tert-butylcyclohexyl)peroxydicarbonate), 디에틸헥실퍼옥시디카보네이트(diethylhexyl peroxydicarbonate), 디부틸퍼옥시디카보에니트(dibutyl peroxydicarbonate), 디이소프로필퍼옥시디카보네이트(diisopropyl peroxydicarbonate), 디세틸퍼옥시디카보네이트(dicetyl peroxydicarbonate), 디미리스틸퍼옥시디카보네이트(dimyristyl peroxydicarbonate), t-부틸퍼옥시피바레이트(tert-butyl peroxypivalate), 디라우로일퍼옥사이드(dilauroyl peroxide), 디데카노일퍼옥사이드(didecanoyl peroxide), 2,5-디메틸-2,5-디(2-에틸헥사노일퍼옥시)헥산(2,5-dimethyl-2,5-di(2-ethylhexanoylperoxy)hexane), 1,1,3,3-테트라메틸부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트(1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexanoate), t-아밀퍼옥시-2-에틸헥사노에이트(tert-amylperoxy-2-ethylhexanoate), 디벤조일퍼옥사이드(dibenzoyl peroxide), t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트(tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate), t-부틸퍼옥시에틸아세테이트(tert-butylperoxy ethyl acetate), t-부틸퍼옥시이소부티레이트(tert-butylperoxy isobutylate) 및 1,4-디(t-부틸퍼옥시카보)시클로헥산(1,4-di(tert-butylperoxy carbo)cyclohexane)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌계 수지 조성물.The method of claim 3,
The organic peroxide is diisobutyl peroxide, t-amylperoxydicarbonate, di (4-t-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate (di (4-tert-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate, diethylhexyl peroxydicarbonate, dibutyl peroxydicarbonate, dibutyl peroxydicarbonate, diisopropyl peroxydicarbonate, dicetyl peroxydicarbonate, dimyri Dimyristyl peroxydicarbonate, tert-butyl peroxypivalate, dilauuroyl peroxide, didecanoyl peroxide, 2,5-dimethyl-2, 5-di (2-ethylhexanoylperoxy) hexane (2,5-dimethyl-2,5-di (2-ethylhexanoylperoxy) hexane), 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-2-ethyl Hexanoate (1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexanoa te), t-amylperoxy-2-ethylhexanoate (tert-amylperoxy-2-ethylhexanoate), dibenzoyl peroxide, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate (tert-butylperoxy 2-ethylhexanoate), tert-butylperoxy ethyl acetate, tert-butylperoxy isobutylate and 1,4-di (t-butylperoxycarbo) cyclohexane (1,4-di (tert-butylperoxy carbo) cyclohexane) is a polypropylene resin composition, characterized in that at least one member selected from the group consisting of.
상기 불소 수지는 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene; PTFE), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체(tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer; TFE-HFP), 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체(tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer; TFE-PVE) 및 폴리비닐리딘플루오라이드(polyvinylidene fluoride; PVDF)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌계 수지 조성물.The method of claim 1,
The fluororesin is polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (TFE-HFP), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer; TFE-PVE) and polyvinylidene fluoride (polyvinylidene fluoride; PVDF) polypropylene resin composition, characterized in that at least one member selected from the group consisting of.
상기 무기 필러는 탈크, 클레이, 나노 클레이, 탄산칼슘, 월라스토나이트, 황산칼슘, 산화마그네슘, 칼슘스테아레이트, 마이카, 규산칼슘 및 카본블랙으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌계 수지 조성물.The method of claim 1,
The inorganic filler is polypropylene, characterized in that at least one selected from the group consisting of talc, clay, nano clay, calcium carbonate, wollastonite, calcium sulfate, magnesium oxide, calcium stearate, mica, calcium silicate and carbon black System resin composition.
상기 폴리프로필렌계 수지 조성물은 용융장력(Rheotens 71.97)이 0.3N 이상인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌계 수지 조성물.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
The polypropylene resin composition is a polypropylene resin composition characterized in that the melt tension (Rheotens 71.97) is 0.3N or more.
상기 압출기는 L/D가 32 이상인 이축 압출기이고, 반응 온도 180~220℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌계 수지 조성물을 제조하는 방법.9. The method of claim 8,
The extruder is a twin screw extruder having a L / D of 32 or more, the method for producing a polypropylene resin composition, characterized in that carried out at a reaction temperature of 180 ~ 220 ℃.
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