[go: up one dir, main page]

KR101144110B1 - Ｔｐｏ 나노복합재 조성물 - Google Patents

Ｔｐｏ 나노복합재 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR101144110B1
KR101144110B1 KR1020090117214A KR20090117214A KR101144110B1 KR 101144110 B1 KR101144110 B1 KR 101144110B1 KR 1020090117214 A KR1020090117214 A KR 1020090117214A KR 20090117214 A KR20090117214 A KR 20090117214A KR 101144110 B1 KR101144110 B1 KR 101144110B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
tpo
masterbatch
polyethylene
nanocomposite composition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
KR1020090117214A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110060592A (ko
Inventor
이춘수
이민희
고성록
남병국
김세훈
Original Assignee
현대자동차주식회사
호남석유화학 주식회사
기아자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 호남석유화학 주식회사, 기아자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020090117214A priority Critical patent/KR101144110B1/ko
Priority to DE102010003618A priority patent/DE102010003618A1/de
Priority to US12/752,580 priority patent/US8299144B2/en
Priority to CN201010138117.8A priority patent/CN102079831B/zh
Publication of KR20110060592A publication Critical patent/KR20110060592A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101144110B1 publication Critical patent/KR101144110B1/ko
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/40—Glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20—Compounding polymers with additives, e.g. colouring
    • C08J3/22—Compounding polymers with additives, e.g. colouring using masterbatch techniques
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/22—Expanded, porous or hollow particles
    • C08K7/24—Expanded, porous or hollow particles inorganic
    • C08K7/28—Glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/12—Polypropene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/14—Copolymers of propene
    • C08L23/142—Copolymers of propene at least partially crystalline copolymers of propene with other olefins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/16—Ethene-propene or ethene-propene-diene copolymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/346—Clay
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/06—Polyethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/08—Copolymers of ethene
    • C08L23/0807—Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons only containing four or more carbon atoms
    • C08L23/0815—Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons only containing four or more carbon atoms with aliphatic 1-olefins containing one carbon-to-carbon double bond
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/18—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms
    • C08L23/20—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms having four to nine carbon atoms

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Abstract

본 발명은 TPO 나노복합재 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 고무 수지, 나노클레이 마스터배치 및 글래스 버블 마스터배치을 포함하는 TPO 나노복합재 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 TPO 나노복합재 조성물은 나노클레이 및 글래스 버블을 사용하여 비중이 낮고 광택 저감 효과 및 내스크래치성이 우수하므로 경량의 자동차 부품 및 무도장 자동차 외장재 등에 유용하게 적용할 수 있다.
TPO, 나노클레이, 글래스 버블, 경량화, 내스크래치성, 무도장

Description

ＴＰＯ 나노복합재 조성물{TPO Nanocomposites}
본 발명은 TPO 나노복합재 조성물에 관한 것으로서, 본 발명의 TPO 나노복합재 조성물은 비중이 낮고, 광택 저감 효과 및 내스크래치성이 우수하므로 경량의 자동차 부품, 무도장 자동차 외장재 등에 유용하게 적용할 수 있다.
일반적으로 자동차 외장재로서의 TPO(Thermoplastic polyolefin) 소재는 대부분 폴리프로필렌 수지을 매트릭스로 하여 충격 보강재인 고무를 사용하고, 강성을 보강하기 위해 무기 충전제를 이용하며, 기타 가공성 및 상용성을 향상시키기 위하여 각종 첨가제를 더 포함하기도 한다. 이에 따라 기존에는 무기 충전제로 탈크를 많이 사용하여 왔으나, 최근 자동차 제조 분야에서의 자동차 연비개선 및 환경오염 문제에 대한 이슈화로 인해 경량화 소재로의 대체를 강력히 추진하고 있는 실정이다.
또한, 종래의 자동차 플라스틱 외장 부품의 대부분은 도장 처리 후 사용하여 수지 자체가 외부 환경에 직접 노출되지 않았기 때문에 외관 품질은 검토 항목에서 제외되었으나, 최근에는 자동차의 가격 경쟁력 및 친환경성이 큰 화두로 떠오르며 자동차 외장 부품 중에서 일부 부품의 표면 도장 삭제가 요구됨에 따라 부품 외관 품질이 우수한 수지가 요구되고 있다.
나노클레이는 탈크와 유사한 무기 충전제이면서 층상의 특징적인 구조를 가지고 있어, 1997년 토요타 중앙연구소에서 완전박리된 나일론/나노클레이 복합재를 개발한 이래 폴리프로필렌에 나노클레이를 분산시켜 새로운 TPO 소재를 개발하려는 연구가 한창이다. 나노클레이를 완전 박리하게 되면 수 중량%의 사용만으로도 수십 중량%의 탈크를 사용한 폴리프로필렌/탈크 복합재와 동등 이상의 기계적 물성을 구현할 수 있어 소재 경량화 관련 그 파급효과가 크다. 이에 따라 나노클레이를 포함하는 프로필렌 수지 조성물과 관련하여 대한민국 공개특허 제 2009-086725호, 대한민국 등록특허 제10-713703호 등에서도 이를 제안하고 있다. 그러나 무도장 자동차 외장재 부품 경우 저함량의 나노클레이 만으로는 요구하는 광택 및 내스크래치성을 만족시키기가 쉽지 않아 경량화 목적에 반하지 않으면서도 광택 저감 및 내스크래치성까지 보강시킬 수 있는 추가적인 보강재가 필요하다.
글래스 버블(Glass Bubble)은 중공(Hollow) 구조로 인해 비중이 약 0.6 이고 30 ㎛의 직경을 가지는 유리 구슬형태를 갖는다. 폴리프로필렌 수지 대비 비중이 크지 않으면서, 글래스 버블을 폴리올레핀에 분산시켰을 때 표면 난반사로 인해 광택 저감 효과를 얻을 수 있다. 또한, 미끄러짐 특성으로 인해 폴리프로필렌 수지의 내스크래치성을 향상시킬 수 있다. 이에 따라 미국등록특허 제6,403,692호, 미국등록특허 제6,455,630호, 대한민국 등록특허 제683,230호 등에서 는 글래스 버블을 함유하는 폴리프로필렌 수지에 대하여 개시되어 있다. 그러나, 압출 시 약 30 ㎛ 크기의 글래스 버블을 깨지지 않도록 주입시키는 기술이 필요한 문제가 있었다.
이에 본 발명자들은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 노력한 결과, 소량의 나노클레이를 사용하여 원하는 강성 요구를 만족시키고, 광택 저감 및 스크래치성 개선을 위해 글래스 버블을 사용하되, 첨가 시 사이드 피딩(side feeding) 방식을 사용하면 경량의 무도장 자동차 외장재 부품으로 사용가능한 TPO 나노복합재 소재를 제조할 수 있음을 알게 되어 본 발명을 완성하였다.
따라서 본 발명은 저비중이면서 광택 및 내스크래치성이 우수한 TPO 나노복합재 조성물의 제공에 그 목적이 있다.
본 발명은 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 고무 수지, 나노클레이 마스터배치 및 글래스 버블 마스터배치를 포함하는 TPO 나노복합재 조성물을 그 특징으로 한다.
본 발명의 TPO 나노복합재 조성물은 탈크 대신 층상의 나노클레이를 고분산 시켜 소량 사용으로도 원하는 강성을 만족시키면서 저비중의 소재를 얻을 수 있으며, 글래스 버블을 첨가하여 광택 저감 및 내스크래치성을 향상시키는 효과가 있으므로 무도장 자동차 외장재 등에 유용하게 적용할 수 있다.
이하에서는 본 발명을 더욱 자세하게 설명하겠다.
본 발명은 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 고무 수지, 나노클레이 마스터배치 및 글래스 버블 마스터배치를 포함하는 TPO 나노복합재 조성물에 관한 것이다.
상기 폴리프로필렌 수지는 조성물의 매트릭스로 사용되며, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌-프로필렌 코폴리머 및 폴리프로필렌-부타디엔 코폴리머 중에서 선택한 1종 이상을 사용할 수 있다. 바람직하기로는 에틸렌 함량이 3 ~ 5 중량%인 폴리에틸렌-프로필렌 코폴리머를 사용하는 것이 좋다. 용융지수 30 ~ 38 g/10분(230℃), 평균분자량 50,000 ~ 300,000 인 것을 사용하는 것이 좋은데, 평균분자량이 너무 낮으면 굴곡탄성율, 열변형온도에 문제가 있을 수 있고, 반대로 너무 높으면 유동성 문제가 있을 수 있다. 사용량은 30 ~ 60 중량%가 바람직하다. 사용량이 30 중량% 미만이면 복합재의 강성이 부족해질 수 있으며, 60 중량%를 초과하면 소재 수축율이 커져서 부품 치수안정성에 문제가 있을 수 있다.
상기 폴리에틸렌 수지로는 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌 및 선형 저밀도 폴리에틸렌 중에서 선택한 1종 이상을 사용할 수 있으며, 용융지수 1 ~ 7 g/10분(190℃), 분자량 130,000 ~ 150,000 인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 분자량이 너무 낮으면 굴곡탄성율, 광택에 문제가 있을 수 있으며, 너무 높으면 유동성 문제가 있을 수 있다. 폴리에틸렌의 사용량은 1 ~ 10 중량%가 바람직하 다. 사용량이 1 중량% 미만이면 광택 조절 효과가 미미하며, 10 중량%를 초과하면 분산성 악화로 내충격성이 감소할 수 있다.
상기 고무 수지는 충격 보강재로서 사용되며, 폴리에틸렌-부틸렌 코폴리머, 폴리에틸렌-옥텐 코폴리머 및 EPDM(Ethylene propylene diene Monomer) 중에서 선택한 1종 이상을 사용할 수 있는데, 바람직하기로는 용융지수 25 ~ 35 g/10분(190℃), 옥텐 함량이 10 ~ 15 중량%인 폴리에틸렌-옥텐 코폴리머가 좋다. 옥텐 함량이 10 중량% 미만이면 폴리프로필렌 매트릭스와 상용성 문제가 있을 수 있고, 함량이 15 중량%를 초과하면 충격강도 저하 문제가 있을 수 있다. 고무 수지의 사용량은 10 ~ 40 중량%가 바람직하며, 사용량이 10 중량% 미만이면 내충격성 및 치수안정성이 나빠질 수 있으며, 사용량이 40 중량%를 초과하면 강성이 저하될 수 있다.
상기 나노클레이 마스터배치는 탈크를 대신하여 저비중의 소재를 얻기 위해 사용하며, 마스터배치의 성분은 무수말레산 그라프트 폴리프로필렌 20 ~ 30 중량%, 나노클레이 30 ~ 50 중량% 및 폴리에틸렌-프로필렌 공중합체 30 ~ 40 중량%를 포함하는 것을 사용한다. 나노클레이의 함량이 너무 적으면 최종 복합재에 나노클레이 마스터배치 첨가 시 저분자량 상용화제 사용량이 많아져 열변형온도 저하 문제가 있을 수 있으며, 반대로 너무 많으면 나노클레이 분산성에 문제가 있을 수 있다. 나노클레이 마스터배치의 사용량은 4 ~ 20 중량%가 바람직한데, 사용량이 4 중량% 미만이면 치수안정성 및 강성이 저하되는 문제가 있을 수 있으며, 20 중량%를 초과하여 사용하면 충격강도 저하 및 소재 원가 상승폭이 커지게 되므로 바 람직하지 않다.
상기 글래스 버블 마스터배치는 소재의 광택 저감 및 스크래치성 향상을 위해 사용하는데, 마스터배치의 성분은 폴리프로필렌 50 ~ 90 중량%, 중공(Hollow) 구조를 갖는 10 ~ 300 ㎛ 크기의 글래스 버블 10 ~ 50 중량%를 포함하는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 글래스 버블의 크기가 너무 작으면 빛의 난반사 부족 문제가 있을 수 있고 너무 커지면 외관에 문제가 있을 수 있으며, 마스터 배치내의 글래스 버블 함량이 10 중량% 미만이면 글래스 버블 마스터배치 다량 사용의 문제가 있을 수 있고 50 중량%를 초과하면 마스터배치 내 글래스 버블 분산성에 문제가 있을 수 있다. 글래스 버블 마스터배치의 사용량은 10 ~ 30 중량%가 좋은데, 사용량이 10 중량% 미만이면 광택 저감 효과가 불충분한 문제가 있을 수 있고, 30 중량%를 초과하여 사용하면 충격강도 저하 및 소재 원가 상승폭이 커지므로 바람직하지 않다. 글래스 버블 마스터배치를 TPO 나노복합재 조성물에 첨가 시에는 사이드 피딩 방식을 선택하는 경우 글래스 버블이 압출기 내에서 깨지는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 상기 TPO 나노복합재 조성물은 필요에 따라 산화방지제, UV안정제, 난연제, 착색제 및 내스크래치 개선제 등을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 TPO 나노복합재 조성물은 기존의 탈크를 사용한 폴리프로필렌 수지의 기계적 물성을 유지하면서도 저비중이면서, 광택 저감 효과가 좋으며, 내스크래치성이 우수하므로 경량의 자동차용 부품, 무도장 자동차 외장재 등에 적용이 가능하다.
이하, 본 발명은 실시예를 통하여 더욱 구체적으로 설명하겠는바, 다음 실시예에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 ~ 4
TPO 나노복합재 조성물을 제조하되, 폴리프로필렌 수지로는 용융지수가 35 g/10분(230℃) 이고, 에틸렌 함량이 4 중량%인 폴리에틸렌-프로필렌 코폴리머를 사용하였으며, 폴리에틸렌 수지로는 용융지수가 5 g/10 분(190℃)이고, 평균분자량이 140,000인 고밀도 폴리에틸렌을 사용하였다. 고무 수지로는 용융지수 30 g/10분(190℃)이고, 옥텐 함량이 12.5 중량%인 에틸렌-옥텐 코폴리머를 사용하였다. 나노클레이 마스터배치는 무수말레산 그라프트 폴리프로필렌 24 중량%, 나노클레이 40 중량%, 에틸렌 공중합된 폴리프로필렌 36 중량%를 헨셀 믹서에 3분간 1500 rpm에서 혼련한 후 160 ~ 210℃, 500 rpm의 가공 조건에서 길이와 직경의 비(L/D)가 32인 12축 압출기를 이용하여 제조한 후 사용하였다. 글래스 버블 마스터배치는 폴리프로필렌 70 중량%, 글래스 버블 30 중량%인 것을 사용하고, 글래스 버블로는 30 ㎛ 크기의 중공구조를 가지는 유리 구슬을 사용하였으며, 글래스 버블 마스터배치를 TPO 나노복합재 조성물에 첨가 시 사이트 피딩 방식을 사용하였다. 조성물의 구성비는 하기 표 1과 같다.
실시예 5
상시 실시예 1과 동일하게 실시하되, 글래스 버블 마스터배치 4 중량%를 메인 피딩(main feeding) 하여 TPO 나노복합재 조성물을 제조하였다.
비교예 1
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 나노클레이 마스터매치 대신 탈크를 사용하여 TPO 조성물을 제조하였다.
비교예 2
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 나노클래이 마스터배치와 글래스 버블 마스터배치를 사용하지 않고 TPO 나노복합재 조성물을 제조하였다.
조성(중량%) 실시예 비교예
1 2 3 4 5 1 2
폴리프로필렌 수지 42.2 45.5 47.2 50.5 51.5 52.7 73
폴리에틸렌 수지 5 5 5 5 5 5 5
고무 수지 22 22 22 22 22 22 22
나노클레이 마스터 배치 17.5 17.5 12.5 12.5 17.5 - -
탈크 - - - - - 7 -
글래스 버블 마스터배치 13.3 10 13.3 10 4 13.3 -
프로필렌-에틸렌 코폴리머: [KOPELEN, 호남석유화학㈜]
고밀도 폴리에틸렌: [HIVOREX, 호남석유화학㈜]
에틸렌-옥텐 코폴리머: [Engage, Dow]
무수말레산 그라프트 폴리프로필렌: [ADPOLY, 호남석유화학㈜]
나노클레이: [Nanomer, Nanocor]
탈크: [KCM-6300, KOCH]
글래스 버블: [Scotchlite, 3M]
물성측정시험
1)비중 측정시험
ASTM D1505 에 의거하여 2 mm 시험편을 제조하여 측정하였다.
2)광택 측정시험
ASTM D1003 에 의거하여 3 mm 평판 시험편을 사출한 후 광택측정기를 이용 60o 경사면 광택(gloss) 값을 측정하였다.
3) 수축율 측정시험
호남석유화학 자체 시험법에 의거 ASTM D638 인장시험편 사출 후 48시간 내 길이변화를 통해 측정하였다.
4) 굴곡탄성율 측정시험
ASTM 평가법 D790에 의거하여 6mm 두께의 시편, 스팬(Span) 100 mm, 사속 10 mm/분 에서 측정하였다.
5)용융지수 측정시험
ASTM 평가법 D1238 에 따라 230℃에서 2.16 kg하중 조건 하에서 측정하였다.
6) 스크래치 측정시험
시험편에 500 g 하중을 갖는 스크래치용 바늘(사파이어볼, 직경 = 0.5 mm)을 장착하여 100 mm/초 의 속도로 스크래치를 낸 후 그 두께 폭을 측정하였다.
물성 실시예 비교예
1 2 3 4 5 1 2
비중 0.91 0.92 0.91 0.91 0.91 0.98 0.91
광택 (60o) 48 60 52 59 72 57 85
수축율(%) 0.77 0.71 0.75 0.75 0.85 0.90 1.1
굴곡탄성율(Kg/cm2) 13,000 11,900 11,700 11,600 12,500 12,100 9,500
용융지수 (g/10분) 21 22 25 20 25 31 42
스크래치 (㎛) 320 360 330 370 380 340 580
상기 표 2에서 보이는 바와 같이 본 발명의 TPO 나노복합재 조성물은 나노클레이 마스터배치를 사용하지 않은 비교예 1, 2보다 수축율, 스크래치에 있어 우수한 기계적 물성을 보임을 알 수 있으며, 특히 저비중을 나타냄을 알 수 있다. 또, 글래스 버블 마스터배치를 첨가하지 않은 비교예 2와 비교할 때 광택이 저감되며 내스트래치성이 향상됨을 확인할 수 있다. 또한 도 1의 결과에서 알 수 있듯이 글래스 버블을 메인 피딩할 경우(실시예 5, 도 1의 나) 사이드 피딩한 경우(도 1의 가)에 비추어 상당부분의 글래스 버블이 깨지는 것을 확인할 수 있다. 이로부터 글래스 버블을 사이드 피딩하는 것이 더 효과적임을 알 수 있다.
결국 본 발명의 TPO 나노복합재 조성물은 기존의 무기 충전제인 탈크를 소량의 나노클레이로 치환함으로 해서 동등한 기계적 물성을 유지하면서도 저비중의 수지를 제조할 수 있어 소재의 경량화를 이룰 수 있으며, 또한 글래스 버블을 더 함유함으로 해서 광택 저감 및 내스크래치성을 향상시켜 무도장 소재로 적용할 수 있음을 확인할 수 있었다.
도 1의 (가)는 13.3 중량%의 글래스 버블 마스터배치를 사이드 피딩하여 제조한 TPO 나노복합재 조성물의 광학현미경 사진이며, 도 1의 (나)는 4 중량%의 글래스 버블 마스터배치를 메인 피딩한 TPO 나노복합재 조성물의 광학현미경 사진이다.

Claims (10)

  1. 폴리프로필렌 수지 30 ~ 60 중량%;
    폴리에틸렌 수지 1 ~ 10 중량%;
    고무 수지 10 ~ 40 중량%;
    나노클레이 마스터배치 4 ~ 20 중량%; 및
    글래스 버블 마스터배치 10 ~ 30 중량%;
    를 포함하는 TPO 나노복합재 조성물로서,
    상기 나노클레이 마스터배치는,
    무수말레산 그라프트 폴리프로필렌 20 ~ 30 중량%;
    나노클레이 30 ~ 50 중량%; 및
    폴리에틸렌-프로필렌 코폴리머 30~ 40 중량%;
    을 특징으로 하고,
    상기 글래스버블 마스터배치는
    폴리프로필렌 50 ~ 90 중량%; 및
    글래스 버블이 10 ~ 50중량%;
    을 특징으로 하는 TPO 나노복합재 조성물.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리프로필렌 수지는 평균분자량이 50,000 ~ 300,000 이며, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌-프로필렌 코폴리머 및 폴리프로필렌-부타디엔 코폴리머 중에서 선택한 1종 이상인 것을 특징으로 하는 TPO 나노복합재 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리에틸렌 수지는, 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌 및 선형 저밀도 폴리에틸렌 중에서 선택한 1종 이상인 것을 특징으로 하는 TPO 나노복합재 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 고무 수지는 폴리에틸렌-옥텐 코폴리머, 폴리에틸렌-부틸렌 코폴리머 및 EPDM(ethylene propylene diene Monomer) 중에서 선택한 1종 이상인 것을 특징으로 하는 TPO 나노복합재 조성물.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 글래스 버블의 크기는 10 ~ 300 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 TPO 나노복합재 조성물.
  9. 제 1 항, 제 3 항 내지 제 5 항 중에서 선택된 어느 한 항의 TPO 나노복합재 조성물을 포함하는 무도장 자동차 외장재.
  10. 제 1 항에서 상기 글래스 버블 마스터배치가 사이드 피딩 방식에 의해 첨가되는 것을 특징으로 하는 TPO 나노복합재.
KR1020090117214A 2009-11-30 2009-11-30 Ｔｐｏ 나노복합재 조성물 Expired - Fee Related KR101144110B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090117214A KR101144110B1 (ko) 2009-11-30 2009-11-30 Ｔｐｏ 나노복합재 조성물
DE102010003618A DE102010003618A1 (de) 2009-11-30 2010-04-01 TPO-Nanokompositmateralien und Verfahren zur Verwendung
US12/752,580 US8299144B2 (en) 2009-11-30 2010-04-01 TPO nanocomposites and methods of use
CN201010138117.8A CN102079831B (zh) 2009-11-30 2010-04-02 Tpo纳米复合物及使用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090117214A KR101144110B1 (ko) 2009-11-30 2009-11-30 Ｔｐｏ 나노복합재 조성물

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110060592A KR20110060592A (ko) 2011-06-08
KR101144110B1 true KR101144110B1 (ko) 2012-05-24

Family

ID=43927234

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090117214A Expired - Fee Related KR101144110B1 (ko) 2009-11-30 2009-11-30 Ｔｐｏ 나노복합재 조성물

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8299144B2 (ko)
KR (1) KR101144110B1 (ko)
CN (1) CN102079831B (ko)
DE (1) DE102010003618A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150067026A (ko) * 2013-12-06 2015-06-17 주식회사 삼양사 펄 색감의 열가소성 수지 조성물 및 그 성형품

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013154291A1 (en) * 2012-04-09 2013-10-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Glass bubble, master batch including the same, and resin particle with metal film formed on surface thereof
US20150187459A1 (en) * 2012-07-03 2015-07-02 Polyone Corporation Low specific gravity thermoplastic compounds for neutral buoyancy underwater articles
CN103012901B (zh) * 2012-12-13 2015-09-09 广东天安新材料股份有限公司 一种容易成型的汽车用内饰材料
WO2014100923A1 (zh) * 2012-12-31 2014-07-03 中国科学院化学研究所 粘土增强的聚丙烯釜内合金及其制备方法与应用
MX375929B (es) * 2013-12-30 2025-03-07 3M Innovative Properties Company Composicion de poliolefinas que incluye microesferas de vidrio huecas y metodo para usar la composicion.
AU2014373985B2 (en) 2013-12-30 2017-09-28 3M Innovative Properties Company Poly (methylpentene) composition including hollow glass microspheres and method of using the same
MX2017010964A (es) 2015-02-27 2017-10-20 3M Innovative Properties Co Composicion de poliamida que incluye microesferas de vidrio huecas y articulos y metodos relacionados con esta.
CN109661554B (zh) 2016-08-08 2021-05-11 提克纳有限责任公司 用于散热器的导热聚合物组合物
KR102617263B1 (ko) * 2020-08-10 2023-12-27 주식회사 예담케미칼 세라믹 미소구체를 포함하는 플라스틱 컴파운드 조성물 및 이의 제조방법
KR20220039896A (ko) * 2020-09-21 2022-03-30 현대자동차주식회사 자동차 글라스 런 슬립코팅 조성물
KR102548429B1 (ko) * 2020-12-04 2023-06-28 주식회사 예담케미칼 배관용 hdpe 플라스틱 컴파운드 조성물 및 이의 제조방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020064154A (ko) * 2001-01-31 2002-08-07 현대자동차주식회사 열가소성 수지 조성물
KR20060095158A (ko) * 2005-02-28 2006-08-31 삼성토탈 주식회사 고강성 특성의 폴리프로필렌 수지 조성물
KR20090053219A (ko) * 2007-11-22 2009-05-27 한일이화주식회사 자동차 내장재용 폴리 올레핀계 복합수지 조성물
KR20090086725A (ko) * 2008-02-11 2009-08-14 삼성토탈 주식회사 저 선팽창, 저 비중 특성의 폴리프로필렌 수지조성물

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61233047A (ja) * 1985-04-09 1986-10-17 Mitsui Toatsu Chem Inc ポリプロピレン樹脂組成物
IT1282373B1 (it) 1996-01-31 1998-03-20 Montell Nort America Inc Composizione poliolefinica per il rivestimento di metalli con spruzzaggio a fiamma
CN1235989A (zh) * 1998-05-14 1999-11-24 北京燕化石油化工股份有限公司树脂应用研究所 可涂装性的聚丙烯组合物
JP2002195499A (ja) 2000-12-26 2002-07-10 Honda Motor Co Ltd 高圧水素タンク用安全弁
US6403692B1 (en) 2001-04-19 2002-06-11 Dow Global Technologies Inc. Filled thermoplastic composition
JP2005315294A (ja) 2004-04-27 2005-11-10 Toyota Motor Corp 高圧タンク
US7737206B2 (en) * 2005-11-18 2010-06-15 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Polyolefin composition with high filler loading capacity
KR100683230B1 (ko) 2006-02-16 2007-03-12 현대모비스 주식회사 폴리프로필렌 복합소재 조성물
US20080057313A1 (en) * 2006-09-01 2008-03-06 Sirarpi Bicakci-Jenkins Thermoset Cross-Linked Polymeric Compositions And Method Of Manufacture
JP5007809B2 (ja) 2007-05-23 2012-08-22 トヨタ自動車株式会社 高圧タンク
JP2009121568A (ja) 2007-11-14 2009-06-04 Toyota Motor Corp 燃料ガス供給装置およびそれを備える移動体

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020064154A (ko) * 2001-01-31 2002-08-07 현대자동차주식회사 열가소성 수지 조성물
KR20060095158A (ko) * 2005-02-28 2006-08-31 삼성토탈 주식회사 고강성 특성의 폴리프로필렌 수지 조성물
KR20090053219A (ko) * 2007-11-22 2009-05-27 한일이화주식회사 자동차 내장재용 폴리 올레핀계 복합수지 조성물
KR20090086725A (ko) * 2008-02-11 2009-08-14 삼성토탈 주식회사 저 선팽창, 저 비중 특성의 폴리프로필렌 수지조성물

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150067026A (ko) * 2013-12-06 2015-06-17 주식회사 삼양사 펄 색감의 열가소성 수지 조성물 및 그 성형품
KR101662250B1 (ko) 2013-12-06 2016-10-05 주식회사 삼양사 펄 색감의 열가소성 수지 조성물 및 그 성형품

Also Published As

Publication number Publication date
US8299144B2 (en) 2012-10-30
KR20110060592A (ko) 2011-06-08
DE102010003618A1 (de) 2011-06-01
US20110130506A1 (en) 2011-06-02
CN102079831A (zh) 2011-06-01
CN102079831B (zh) 2014-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101144110B1 (ko) Ｔｐｏ 나노복합재 조성물
KR101874918B1 (ko) 저비중 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이를 이용한 자동차 내장재용 성형품
US9175157B2 (en) Composition of polypropylene having improved tactility and scratch resistance and methods of use thereof
KR101558703B1 (ko) 폴리프로필렌 수지 조성물
KR102166536B1 (ko) 자동차 외장재용 폴리프로필렌 수지 조성물 및 그로부터 제조된 발포 성형품
KR20090022834A (ko) 착색 장섬유 강화 펠렛 및 이를 이용하여 제조된 착색 수지성형품
KR101845448B1 (ko) 발포성능을 향상시킨 폴리프로필렌 수지 조성물
KR20190064875A (ko) 유리섬유 강화 폴리프로필렌 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품
KR20160087618A (ko) 폴리프로필렌 수지 조성물
KR20240070486A (ko) 에어 인테이크 호스용 열가소성 탄성체 조성물 및 자동차용 에어 인테이크 호스
KR101526586B1 (ko) 자동차 내장용 폴리프로필렌 수지 조성물
KR100952012B1 (ko) 고충격성 및 저수축 특성을 지닌 폴리프로필렌-폴리에틸렌복합 조성물
KR20160057528A (ko) 폴리올레핀계 탄성체 조성물
KR101147386B1 (ko) 폴리올레핀 복합소재 조성물
JP5052826B2 (ja) プロピレン系樹脂組成物及びその組成物からなる成形体
KR101678263B1 (ko) 유리섬유 보강된 경량 폴리프로필렌 수지 조성물, 및 상기 조성물로 제조되는 성형품
KR101580957B1 (ko) 내충격성 및 내스크래치성이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물
KR101257820B1 (ko) 폴리올레핀 복합소재 조성물
US9944782B2 (en) Composition of polypropylene having high impact strength and high adhesion
KR20020034425A (ko) 폴리프로필렌 수지 조성물
KR102187566B1 (ko) 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이의 성형품
KR102269841B1 (ko) 저 수축 및 저 선팽창의 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품
KR20160069047A (ko) 발포 블로우 성형용 폴리올레핀 복합재 수지 조성물
KR102774770B1 (ko) 내스크래치성 및 내오염성이 향상된 폴리프로필렌 수지 조성물 및 그로부터 제조된 성형품
KR20140078928A (ko) 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이를 이용한 자동차 외장재

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20091130

PA0201 Request for examination
PG1501 Laying open of application
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20110706

Patent event code: PE09021S01D

AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
PE0601 Decision on rejection of patent

Patent event date: 20120210

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PE06012S01D

Patent event date: 20110706

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PE06011S01I

X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
PX0901 Re-examination

Patent event code: PX09011S01I

Patent event date: 20120210

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PX09012R01I

Patent event date: 20111004

Comment text: Amendment to Specification, etc.

PX0701 Decision of registration after re-examination

Patent event date: 20120308

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event code: PX07013S01D

Patent event date: 20120302

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event code: PX07012R01I

Patent event date: 20120210

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PX07011S01I

Patent event date: 20111004

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event code: PX07012R01I

X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20120502

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20120503

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150430

Year of fee payment: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20150430

Start annual number: 4

End annual number: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180427

Year of fee payment: 7

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20180427

Start annual number: 7

End annual number: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee
PC1903 Unpaid annual fee

Termination category: Default of registration fee

Termination date: 20200213