KR102386358B1 - 성형체의 제조를 위한 우수한 가공성을 가진 고분자 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 55 내지 99 중량%의 폴리메틸펜텐에 0.5 내지 40 중량%의 유기 규소 화합물 및 0.5 내지 35 중량%의 폴리프로필렌이 상용화된 상태로 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 성형체 제조용 고분자 조성물을 제공한다.

Description

성형체의 제조를 위한 우수한 가공성을 가진 고분자 조성물 {Polymer Composition with Excellent Processibility for Preparation of Articles}

본 발명은 내열성, 내약품성, 투명성 등이 우수하면서도 압출, 사출 등과 같은 성형을 위한 가공성이 우수한 고분자 조성물에 관한 것이다.

4-메틸-1-펜텐을 단량체로 사용하여 중합된 폴리메틸펜텐은 이탈리아의 몬테카치나 사에서 최초로 개발하였고 TPX (Transparent Polymer X)라는 제품명으로 시판되고 있다.

폴리메틸펜텐 수지 또는 TPX 수지는 내약품성, 내열수성, 전기특성, 투명성 등이 우수하여 식약품 용기, 공업지재, 전자공업자재, 가전제품, 음향제품 등에서 유리, 금속, 다른 고분자 수지의 대체제로 시도되고 있다. 특히, TPX 수지는 무극성 고분자 수지로서 전기절연성이 매우 우수하고 고주파 절연성이 뛰어날 뿐만 아니라, 결정화도가 높으면서 투과율 90% 이상의 우수한 투명성을 나타낸다.

이러한 특성을 바탕으로 TPX 수지는 적용 분야에 따라 압출 성형, 사출 성형 등을 통해 제품화되고 있다.

일 예로, TPX 수지를 기반으로 한 필름은 일반적으로 265 ~ 290℃의 온도 및 70 ~ 420 kg/cm²의 압력 조건에서 압출 성형으로 형성되며, 앞서 설명한 특성들을 바탕으로 프린트 기판용 이형 필름, 우레탄 합피용 공정지 등으로 사용되고 있다.

반면에, TPX 수지에 기반한 성형체는 우수한 내열성, 내약품성, 투명성 등으로 인해 기타 다양한 분야들에 적용될 수 있지만, 낮은 연신성으로 인해 실제 제품으로 제조되기에는 일정한 한계를 가지는 바, 몇 가지 경우들을 이하에서 예시한다.

첫 번째 예로서, 셀 파우치 용도로 개발된 CPP 다층 필름 중의 한 층에 적용되는 필름은, 전지 충전 및 방전 시 발생되는 고열에서도 필름 기재가 변형이 없어야 하며, 전해액에 대한 우수한 내화학성을 가져야 한다. 따라서, 이러한 특성을 가진 TPX 수지가 적용될 여지가 있지만, 열 접착 성형 시 금형의 형상에 따라 필름이 충분히 연신될 수 있어야 하므로, 현재의 TPX 수지는 적용에 한계가 있다.

두 번째 예로서, 의약품 캡슐의 용기에 적용되는 단층 필름은 시각적으로 약품을 확인할 수 있어야 하기 때문에 필름의 투명성이 중요하므로, 내약품성과 투명성이 우수한 TPX 수지가 적용될 수 있지만, 성형 시 금형의 형상에 따라 필름이 충분히 연신될 수 있어야 하므로, 현재의 TPX 수지는 적용에 한계가 있다.

세 번째 예로서, 젖병과 같은 유아용품은 내용물의 확인을 위해 투명하여야 하고 열수 소독 과정에서 가소제와 같은 환경 호르몬이 용출되지 않아야 하므로, 투명성과 내열성이 우수한 TPX 수지가 적용될 수 있지만, 현재의 TPX 수지는 이러한 성형체를 형성할 수 있을 정도의 가공성을 가지고 있지 못하므로 적용에 한계가 있다.

네 번째 예로서, 용제를 담아 놓는 화학품 용기, 내용물의 확인이 용이하고 투광도가 높은 화장품 용기 등은 매우 높은 수준의 내약품성과 투명성이 요구되므로, TPX 수지가 적용될 수 있지만, 용기의 성형을 위한 블로잉 성형 과정에서 연신성이 요구되므로, 현재의 TPX 수지는 적용에 한계가 있다.

이와 같이, TPX 수지에 기반한 성형체는 우수한 내열성, 내약품성, 투명성 등을 나타내는 반면에, 압출 성형, 사출 성형, 블로잉 성형시 연신성이 낮아 가공성이 좋지 못한 편이며, 예를 들어, 고열 및 고압 하에 연신이 동반되는 작업 내지 사용 조건에서 상기 특성들을 효과적으로 발휘하지 못하는 경향이 있다.

따라서, 이러한 문제점들을 해결하기 위하여, 다양한 첨가제를 수지에 첨가하는 시도, 수지를 개질하는 시도, 일부 고분자들을 블랜딩 하는 시도 등과 같이 다양한 시도들이 있었지만, 아직까지 목적하는 바를 달성하지 못하고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점들과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이, 폴리메틸펜텐에 유기 규소 화합물 및 폴리프로필렌이 상용화된 상태로 포함된 고분자 조성물을 개발하게 되었고, 이러한 고분자 조성물은 그로부터 제조된 성형체가 우수한 내열성, 내약품성, 투명성 등을 발휘할 뿐만 아니라, 성형 과정에서 높은 연신성에 의해 성형체의 형성이 매우 용이하고, 중간 또는 최종 성형체가 적용되는 고온, 고압의 조건에서 인가된 외력에 의해 용이하게 연신되어 예를 들어 우수한 금형 추종성 등을 발휘할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

따라서, 본 발명에 따른 고분자 조성물은 55 내지 99 중량%의 폴리메틸펜텐에 0.5 내지 40 중량%의 유기 규소 화합물 및 0.5 내지 35 중량%의 폴리프로필렌이 상용화된 상태로 포함되어 있는 것으로 구성되어 있다.

본 발명에 따른 고분자 조성물은 상기와 같은 특정한 조성에 의해 폴리메틸펜텐 수지의 우수한 내열성, 내약품성, 투명성 등을 유지하면서도, 압출 성형, 사출 성형, 블로잉 성형 등을 위한 가공성이 우수하고, 제조된 중간 또는 최종 성형체는 고온 및 고압의 조건에서 인가된 외력에 대응하여 적용 부위에서 연신성이 우수한 바, 예를 들어, 요철이 심한 금형에서 성형되는 필름 등에 바람직하게 사용될 수 있다.

본 발명의 권리범위에 영향을 미치지 않는 조건하에 상정할 때, 상기와 같은 특별한 효과를 발휘하는 이유는, 폴리메틸펜텐에 유기 규소 화합물 및 폴리프로필렌이 상용화되어 있는 상태에서, 폴리프로필렌은 폴리메틸펜텐에 대한 유기 규소 화합물의 혼화 상태에 조력하고 유기 규소 화합물은 폴리메틸펜텐의 결정성을 저하시키면서 연신성을 높여주는 작용을 하는 것으로 이해된다.

따라서, 상기에 설명되어 있는 바와 같이, 폴리메틸펜텐에 유기 규소 화합물과 폴리프로필렌이 상용화되어 있는 상태는 폴리메틸펜텐의 매트릭스에 유기 규소 화합물 성분과 폴리프로필렌 성분이 균일하게 분산되어 있는 상태를 의미하며, 이러한 매트릭스와 분산 성분들은 상호 간에 물리적인 접촉 상태 만을 가질 수도 있고, 그 중 적어도 일부에서 상호 간에 화학적 결합 상태를 가질 수도 있다.

상기 폴리메틸펜텐은, 프로필렌을 이량화(dimerization) 하여 우선 4-메틸-1-펜텐(4-methyl-1-penten)을 합성하고, 이러한 4-메틸-1-펜텐을 단량체로 사용하여 지글러-나타 촉매에 의해 합성되는 선형의 이소택틱 폴리올레핀으로서, 하기 식 1과 같은 반복 구조를 가지고 있다.

(1)

상기 식에서, n은 10 내지 600,000의 정수이다.

폴리메틸펜텐의 함량은 조성물의 전제 중량을 기준으로 55 내지 99 중량%, 바람직하게는 55 내지 95 중량%, 더욱 바람직하게는 60 내지 90 중량%일 수 있다. 폴리메틸펜텐의 함량이 지나치게 낮으면, 제조된 성형체가 충분한 내열성, 내약품성, 투명성 등을 발휘하기 어려운 문제점이 있을 수 있고, 반대로 지나치게 많으면 성형체의 제조 과정에서 연신성이 낮아 우수한 성형성을 발휘하기 어렵고 제조된 중간 또는 최종 성형체 역시 적용 분야에서, 예를 들어, 고온 및 고압의 조건에서 인가된 외력에 대해 필요한 연신성을 얻지 못하는 문제점이 있을 수 있으므로, 바람직하지 않다.

상기 유기 규소 화합물은, 주쇄(backbone)에 규소(Si)를 포함하고 있는 모노머 또는 폴리머로서, 예를 들어, 유기 규소 모노머로는 오가노 클로로 실란, 오가노 알콕시 실란, 유기 작용성 실란 등이 있고, 유기 규소 폴리머로는 폴리 오가노 실록산(폴리디메틸실록산, 폴리디에틸실록산, 폴리메틸하이드로실록산, 폴리메틸페닐실록산 등), 폴리 오가노 실란 등을 들 수 있지만, 이들 만으로 한정되는 것은 아니다. 유기 규소 화합물은 제조된 성형체에서 연신성 부여의 역할을 하는 것으로 예상되며, 그것의 중량 평균 분자량은 1,000 내지 3,000,000, 바람직하게는 2,000 내지 1,500,000, 더욱 바람직하게는 5,000 내지 1,200,000 범위일 수 있다.

이러한 유기 규소 화합물의 함량은 조성물의 전체 중량을 기준으로 0.5 내지 40 중량%, 바람직하게는 1 내지 35 중량%, 더욱 바람직하게는 2 내지 30 중량%일 수 있다. 유기 규소 화합물의 함량이 지나치게 적으면, 성형체의 제조를 위한 연신성 등이 떨어지고 제조된 중간 또는 최종 성형체는 적용 분야에서, 예를 들어, 고온 및 고압의 조건에서 인가된 외력에 대응하여 필요한 연신성을 나타내지 못하는 문제점이 있을 수 있고, 반대로 지나치게 많을 경우에도 필요한 연신성을 얻지 못하는 문제점이 있을 수 있으므로, 바람직하지 않다.

상기 폴리프로필렌은, 예를 들어, 프로필렌의 단독 중합체인 호모 폴리프로필렌일 수 있고, 경우에 따라서는, 프로필렌에 기타 단량체가 추가적으로 포함된 혼합 단량체에 기반한 중합체일 수도 있다. 프로필렌 이외의 단량체를 포함하는 혼합 단량체로부터 제조되는 공중합체인 경우, 에틸렌 또는 탄소수 4 내지 8의 α-올레핀, 예를 들어, 1-부텐, 1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐 및 이들의 조합으로부터 선택되는 단량체를 소량 포함할 수 있다.

폴리프로필렌의 함량은 조성물의 전제 중량을 기준으로 0.5 내지 35 중량%, 바람직하게는 1 내지 30 중량%, 더욱 바람직하게는 2 내지 25 중량%일 수 있다. 폴리프로필렌은 폴리메틸펜텐에 대한 유기 규소 화합물의 상용성을 높여주고, 더욱 다양한 성형이 가능하도록 하여 결과적으로 성형체의 제조를 위한 가공성을 높여 준다.

경우에 따라서는, 폴리메틸펜텐과 폴리프로필렌을 제외한 기타 폴리올레핀이 추가로 포함될 수도 있으며, 이러한 폴리올레핀으로는, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리부텐, 에틸렌-프로필렌 고무(EPR), 에틸렌-프로필렌 디엔 고무(EPDM), 프로필렌, 부텐, 헥센 및/또는 옥텐과 에틸렌의 공중합체, 및 올레핀계 열가소성 탄성체로 구성된 군으로부터 선택된 하나 또는 둘 이상의 중합체 또는 공중합체가 사용될 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다. 이러한 폴리올레핀이 추가로 포함되는 경우, 그것의 함량은 고분자 조성물에서 허용되는 폴리메틸펜텐과 폴리프로필렌의 총 함량 범위 내이다.

하나의 바람직한 예에서, 유기 규소 화합물과 폴리프로필렌이 폴리메틸펜텐에 상용화된 상태로 포함되는 것을 조력할 수 있도록, 소정의 혼화 보조재와 개시제가 추가로 포함될 수 있다.

상기 혼화 보조재는 개시제의 작용에 의해 폴리메틸펜텐, 유기 규소 화합물 및 폴리프로필렌 중의 적어도 하나 이상에 그라프트 등의 형태로 부가되거나 둘 이상에 가교 결합됨으로써, 폴리메틸펜텐에 대한 유기 규소 화합물 및 폴리프로필렌의 상용성을 높여, 각 성분들이 소정의 특성들을 효과적으로 발휘할 수 있도록 조력하는 작용을 하는 것으로 생각된다.

이러한 혼화 보조재로는, 예를 들어, 저분자계 화합물로서 크릴산, 프마르산, 메타크릴산, 크로톤산, 말레산, 이타콘산, 소르브산, 또는 이들의 무수물로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물이거나, 또는 분자량이 3,000 내지 300,000 범위인 올리고머 내지 고분자로서, 에틸렌 아크릴레이트 코폴리머(Ethylene Acrylate Copolymer) 계통의 에틸렌-아크릴산 공중합체(EAA), 에틸렌-메타크릴산 공중합체(EMA), 에틸렌-에틸아크릴레이트 공중합체(EEA), 에틸렌-알킬아크릴레이트-아크릴산 공중합체, 에틸렌-알킬메타아크릴레이트-메타아크릴산 공중합체, 에틸렌-부틸아크릴레이트 공중합체(EBA), 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체(EVA)로 구성된 군에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물, 또는 이들의 변성물이 사용될 수 있으며, 더욱 상세하게는, 에틸렌-에틸아크릴레이트 공중합체의 무수 말레산 변성물이 사용될 수 있다. 경우에 따라서는, 저분자계 화합물의 혼화 보조재(제 1 혼화 보조재)와 올리고머 내지 고분자의 혼화 보조재(제 2 혼화 보조재)가 함께 사용될 수도 있다.

상기 개시제로는, 예를 들어, 히드로 페록시드계, 케톤 페록시드계, 아실 페록시드계, 디알킬 또는 디알킬 페록시드계, 페록시 에스테르계, 및 아조 화합물계 개시제로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용되며, 구체적인 예로서, tert-부틸 히드로페록시드, p-메탄 히드로페록시드, 큐멘 히드록시드, 시클로헥사노 페록시드, 메틸에틸케톤 페록시드, 벤조일 페록시드, 디-tert-부틸 페록시드, 디큐밀 페록시드, 큐밀부틸 페록시드, 1,1-디-tert-부틸페록시-3,5,5-트리메틸시클로헥산, 2,5-이메틸-2,5-2,5-디-tert-부틸 페록시 이소프로필벤젠, tert-부틸 페록시피발레이트, tert-부틸 디(퍼프탈레이트)디알킬 페록시모노카르보네이트, 페록시디카르보네이트 아조비스 이소부틸로니트릴로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다.

혼화 보조재와 개시제의 함량 총계는 조성물 전체 중량을 기준으로 10 중량%를 넘지 않는 바, 예를 들어, 0.1 내지 10 중량%이고, 상기 개시제는 촉매량(미량)으로 사용될 수 있다.

혼화 보조재와 개시제는 다양한 방식으로 본 발명의 고분자 조성물에 부가되어 앞서 설명한 바와 같은 작용을 할 수 있다.

예를 들어, 유기 규소 화합물 및 폴리프로필렌에 혼화 보조재와 개시제를 첨가하여 반응시킨 후 폴리메틸펜텐을 부가하는 방식, 폴리메틸펜텐에 혼화 보조재와 개시제를 첨가하여 반응시킨 후 유기 규소 화합물 및 폴리프로필렌을 부가하는 방식 등을 고려할 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.

하나의 구체적인 예에서, 유기 규소 화합물 및 폴리프로필렌에 혼화 보조재와 개시제를 첨가하여 반응시킨 후 폴리메틸펜텐을 부가하는 방식에서, 혼화 보조재와 개시제에 의해 유기 규소 화합물로 개질된 폴리프로필렌이 폴리메틸펜텐에 상용화됨으로써, 궁극적으로 유기 규소 화합물이 폴리메틸펜텐에 용이하게 상용화되도록 하여 폴리메틸펜텐의 특성 변화에 유기 규소 화합물이 조력하도록 할 수 있다.

경우에 따라서는, 본 발명의 고분자 조성물에 당업계에 공지되어 있는 기타 성분들이 필요에 따라 추가로 포함될 수도 있음은 물론이다.

본 발명에 따른 고분자 조성물은 다양한 방법에 의해 성형체로 제조될 수 있는 바, 예를 들어, 압출 성형에 의해 시트 내지 필름을 제조할 수 있다.

하나의 구체적인 예에서, 고분자 조성물 중의 폴리메틸펜텐에 개시제와 혼화 보조재를 첨가하여 혼합하고 유기 규소 화합물 및 폴리프로필렌을 부가하여 드라이 블랜딩시킨 후, 트윈 스크류 압출기에서 고온의 조건으로 멜트 블랜딩시켜 펠렛으로 제조하고, 트윈 압출 T-다이에서 멜트 블랜딩시키면서 압출하여 필름으로 제조할 수 있다. 즉, 반응성 압출(Reactive Extrusion) 기술을 적용하여 트윈 스크류 압출기 내에서 개시제에 의해 화합물 내지 수지에 대한 혼화 보조재의 반응을 진행하면서 압출 공정을 수행할 수 있다.

또 다른 예에서, 폴리메틸펜텐 및 폴리프로필렌에 개시제 및 혼화 보조재를 첨가하여 반응시킨 후 유기 규소 화합물을 부가하여 멜트 블랜딩을 수행할 수도 있다.

상기 트윈 스크류 압출기에서의 공정 조건은, 예를 들어, 120℃ - 150℃ - 210℃ - 250℃ - 270℃ - 280℃의 온도 구배 및 100 rpm일 수 있다.

상기 트윈 압출 T-다이에서의 공정 조건은, 예를 들어, 230℃ - 270℃ - 285℃ - 290℃ - 295℃ - 295℃의 온도 구배 및 250 rpm일 수 있다.

개시제의 분산성이 압출 공정에서 중요한 공정 요건으로 작용할 수 있으므로, 하나의 구체적인 예에서, 아세톤과 같은 용제에 개시제와 혼화 보조재를 용해시켜 폴리메틸펜텐의 표면에 코팅하여 개시제의 분산성을 높인 상태에서, 기타 화합물 내지 수지들과 함께 트윈 스크류 압출기에 투입한 후 반응시키는 것이 바람직할 수도 있다. 특히, 폴리프로필렌의 구조상 폴리메틸펜텐 보다 개시제의 분산성을 높일 가능성이 있고, 가공성이 좋기 때문에, 압출 시 개시제의 과반응을 막을 수 있어 폴리메틸펜텐과 폴리프로필렌을 같이 첨가하여 표면 코팅을 하게 되면 개시제의 반응에 더 이로울 수 있다.

이러한 과정에서, 앞서 설명한 올리고머 또는 고분자 형태의 일부 혼화 보조재를 함께 첨가하여, 유기 규소 화합물의 분산성과 폴리메틸펜텐에 대한 상용성을 증대시켜 성형체로서 필름의 기계적 물성을 향상시킬 수도 있다.

본 발명은 또한 상기 고분자 조성물로 제조된 성형체를 제공한다.

이러한 성형체는 다양할 수 있는 바, 예를 들어, 고온 및 고압의 조건에서 인가된 외력에 의해 변형되면서 우수한 금형 추종성에 기반한 내열성, 이형성을 나타내는 단층 내지 다층 필름, 파우치용 CPP 다층 필름 중의 한 층을 구성하는 필름, 의약품 캡슐의 용기에 적용되는 단층 필름, 투명하고 빈번한 열수 살균 처리를 행하는 젖병과 같은 유아용품, 화학품 용기, 화장품 용기, 다양한 시트 등을 들 수 있다. 그러나, 성형체의 종류가 상기 예시들로 한정되지 않음은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 고분자 조성물은 특정한 조성에 의해 폴리메틸펜텐의 우수한 내열성, 내약품성, 투명성 등의 특성을 유지하면서 연신성을 향상시켜서, 다양한 성형 방식에 의해 성형체의 제조를 용이하게 하고, 그로부터 제조된 중간 또는 최종 성형체는 그것이 적용되는 분야에서 예를 들어 연신성과 같은 필요한 특성을 발휘할 수 있다.

도 1 내지 도 3은 각각 실시예 2의 SEM-EDS, EDS, FT-IR 분석 자료이다.
도 4 및 도 5는 각각 비교예 2의 SEM, FT-IR 분석 자료이다.

이하, 실시예들에서 본 발명의 내용을 더욱 구체적으로 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

폴리메틸펜텐 90 중량부 및 폴리프로필렌 10 중량부에, 개시제로서 디큐밀 페록시드 0.05 중량부와 제 1 혼화 보조재로서 분자량이 120,000인 무수말레산 1 중량부를 아세톤에 녹이고, 제 2 혼화 보조재로서 에틸렌-에틸아크릴레이트 공중합체의 무수 말레산 변성물 5 중량부를 슈퍼 믹서에서 혼합시킨 뒤, 이러한 혼합물 90 중량부를 기준으로 분자량이 1,200,000인 실록산 폴리머 10 중량부를 넣고, 드라이 블랜딩 하여, 40 mm의 Twin screw extruder (L/D=40)에서 120℃ - 150℃ - 210℃ - 250℃ - 270℃ - 280℃의 온도 구배 및 100 rpm의 조건으로 멜트 블랜딩(melt blending) 후 압출하여 펠렛을 만들었다. 이렇게 만들어진 펠렛을 51 mm의 Twin screw extruder (L/D=40)에서 230℃ - 270℃ - 285℃ - 290℃ - 295℃ - 295℃의 온도 구배 및 250 rpm의 조건으로 멜트 블랜딩(melt blending) 시켜 T-Die 필름을 제조하였다.

<실시예 2>

폴리메틸펜텐 80 중량부와 폴리프로필렌 20 중량부에, 개시제로서 디큐밀 페록시드 0.05 중량부와 제 1 혼화 보조재로서 분자량이 120,000인 무수말레산 1 중량부를 아세톤에 녹이고, 제 2 혼화 보조재로서 에틸렌-에틸아크릴레이트 공중합체의 무수 말레산 변성물 5 중량부를 슈퍼 믹서에서 혼합시킨 것을 제외하면, 실시예 1과 동일한 조건 및 방법으로 필름을 제조하였다. 본 실시예에서 제조된 필름 소재에 대한 SEM-EDS, EDS, FT-IR 분석 자료가 도 1 내지 도 3에 각각 개시되어 있다.

<실시예 3>

폴리메틸펜텐 80 중량부와 폴리프로필렌 20 중량부에, 개시제로서 디큐밀 페록시드 0.05 중량부와 제 1 혼화 보조재로서 분자량이 120,000인 무수말레산 1 중량부를 아세톤에 녹이고, 제 2 혼화 보조재로서 에틸렌-에틸아크릴레이트 공중합체의 무수 말레산 변성물 5 중량부를 슈퍼 믹서에서 혼합시킨 뒤, 이러한 혼합물 80 중량부를 기준으로 분자량이 1,200,000인 실록산 폴리머 20 중량부를 넣고, 드라이 블랜딩한 것을 제외하면, 실시예 1과 동일한 조건 및 방법으로 필름을 제조하였다.

<실시예 4>

제 2 혼화 보조재로서 에틸렌-에틸아크릴레이트 공중합체의 무수 말레산 변성물을 첨가하지 않은 것을 제외하면, 실시예 1과 동일한 조건과 방법으로 필름을 제조하였다.

<비교예 1>

개시제와 혼화 보조재를 넣지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건과 방법으로 필름을 제조하였다.

<비교예 2>

폴리메틸펜텐 100 중량부를 51 mm의 Twin screw extruder (L/D=40)에서 230℃ - 270℃ - 285℃ - 290℃ - 295℃ - 295℃의 온도 구배 및 250 rpm의 조건으로 멜트 블랜딩시켜 T-Die 필름을 제조하였다. 본 비교예에서 제조된 필름 소재에 대한 SEM 및 FT-IR 분석 자료가 도 4 및 도 5에 각각 개시되어 있다.

<실험예 1>

실시예 1 내지 4와 비교예 1 및 2에서 각각 제조한 필름들에 대한 기계적 물성을 UTM 장비를 사용하여 측정하고 비교 분석하였다.

인장 강도 시험 및 신장율 시험은 UTM 장비를 사용하여 ASTM-D638 조건으로 수행하였다.

인열 강도 시험은 UTM 장비를 사용하여 ASTM-D624 조건으로 수행하였다.

<실험예 2>

실시예 1 내지 4와 비교예 1 및 2에서 각각 제조한 필름들에 대한 내열 특성을 비교하기 위해 Dry Oven 장비를 사용하여 수축률을 측정하고 비교 분석하였다.

수축률 시험은 Dry Oven 170℃의 온도에서 30 min 간 Aging 후 수치 변화를 측정하였다.

상기 실험예 1 및 2의 실험결과를 하기 표 1에 나타내었다.

		실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	비교예 1	비교예 2
인장강도(MPa)		30	20	18	25	-	30
신장율(%)		400	500	130	250	-	60
인열강도(MPa)		20	20	19	19	-	20
수축율(%)	MD	3	8	5	3	-	3
	TD	3	7	5	3	-	3

상기 표 1에서 보는 바와 같이, 실시예 1 내지 실시예 4는 비교예 2와 비교할 때, 폴리메틸펜텐과 유기 규소 화합물의 멜트 블랜딩 균일도가 높아지면서 신장율이 매우 우수함을 볼 수 있다. 실시예 2 및 실시예 3의 결과에서, 폴리프로필렌의 함량 변화에 따라 수축율이 약간 달라지고 유기 규소 화합물의 함량 변화에 따라 기계적 물성이 약간 변화됨을 볼 수 있다. 또한, 실시예 1 및 실시예 4의 결과에서, 제 2 혼화 보조재의 유무에 따른 기계적 물성의 변화를 볼 수 있다.

참고로, 비교예 1의 경우, 폴리메틸펜텐과 유기 규소 화합물의 멜트 블랜딩 시 충분한 상용성이 나오지 않아 성형된 필름의 기계적 물성 균일도가 현저히 떨어져 측정이 불가능 하였다.

이상, 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (5)

1. 55 내지 99 중량%의 폴리메틸펜텐에 0.5 내지 40 중량%의 유기 규소 화합물 및 0.5 내지 35 중량%의 폴리프로필렌이 상용화된 상태로 포함되어 있고,
   상기 폴리메틸펜텐의 매트릭스에 유기 규소 화합물과 폴리프로필렌이 균일하게 분산되어 있으며,
   상기 유기 규소 화합물과 폴리프로필렌이 폴리메틸펜텐에 상용화된 상태로 포함되는 것을 조력할 수 있도록, 고분자 조성물의 전체 중량을 기준으로 0.1 내지 10 중량%의 함량으로 혼화 보조재와 개시제가 추가적으로 포함되어 있고,
   상기 폴리메틸펜텐은 4-메틸-1-펜텐을 단량체로 사용하여 합성되는 하기 식 1과 같은 반복 구조를 가진 선형의 이소택틱 폴리프로필렌인 것을 특징으로 하는 성형체 제조용 고분자 조성물:
   

   

   (1)
   상기 식에서, n은 10 내지 600,000의 정수이다.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 유기 규소 화합물은 주쇄(backbone)에 규소(Si)를 포함하고 있는 모노머 또는 폴리머인 것을 특징으로 하는 성형체 제조용 고분자 조성물.
4. 삭제
5. 제 1 항 또는 제 3 항에 따른 고분자 조성물을 성형하여 제조된 것을 특징으로 하는 성형체.

Images