KR20130000129A - 폴리프로필렌 수지 조성물, 이의 제조 방법 및 이로 제조된 필름 - Google Patents

폴리프로필렌 수지 조성물, 이의 제조 방법 및 이로 제조된 필름 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폴리프로필렌 수지 조성물, 이의 제조 방법 및 이로 제조된 필름에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 에틸렌 함량이 상이한 2종 이상의 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체로 이루어진 에틸렌-프로필렌 랜덤 폴리프로필렌 75 내지 95 중량% 및 에틸렌 함량이 20 내지 50 중량%인 탄성 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 5 내지 25 중량%를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이로 제조된 필름에 관한 것이다.
본 발명에 의한 폴리프로필렌 수지 조성물은 투명성, 내백화성 및 내충격성이 우수하고, 성형이 용이하여 투명필름, 특히 보호필름 및 데코시트용 소재로 적용이 용이하다.

Description

폴리프로필렌 수지 조성물, 이의 제조 방법 및 이로 제조된 필름{Polypropylene resin composition, Manufacturing method thereof and Film manufactured by thereof}
본 발명은 폴리프로필렌 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이로 제조된 필름에 관한 것이다.
일반적으로, 폴리프로필렌 수지는 저밀도 폴리에틸렌계 수지에 비해 연화온도가 현저히 높고, 인장강도, 굽힘강도 및 강성 등이 우수하며, 각종 필름 제품에 널리 사용되고 있다. 이러한 폴리프로필렌 수지는 폴리에틸렌계 수지에 비해 충격강도가 매우 떨어지는 단점이 있고, 필름 성형품의 투명성이 낮아 높은 투명도를 요구하는 보호필름 등의 용도에는 사용이 제한된다는 문제점이 있다. 특히, 폴리프로필렌 수지는 저온 내충격성이 취약하여 겨울철 사용/운송 중 쉽게 깨지는 단점이 있다.
이와 같은 폴리프로필렌 수지의 투명성, 충격강도에 대한 취약점을 보완하기 위하여 폴리프로필렌 수지에 메탈로센 에틸렌계 고무를 블렌드하여 사용하기도하나, 고무의 가격이 비싸 경제성이 떨어지며, 어느 정도 이상의 고무함량에서는 투명성이 저하되는 문제점이 나타나므로 그 이용에 제한을 받고 있는 실정이다.
최근에는 종래 폴리에틸렌텔레프탈레이트(PET) 등의 엔지니어링 고분자, 연질 폴리비닐클로라이드 (PVC)가 주로 사용되던 IT 제품 보호 필름 및 데코시트 재료에 에틸렌-프로필렌 블록 폴리프로필렌이 사용되고 있으나 투명성 및 가공성의 개선이 요구되고 있으며, 취약한 내충격성으로 인해 겨울철에는 많은 문제가 되고 있다.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 투명성, 내백화성, 내충격성, 특히 저온 내충격성이 우수할 뿐만 아니라 성형성이 우수하고 물성이 균일한 제품을 제공할 수 있는 폴리프로필렌 수지 조성물, 이의 제조 방법 및 이로 제조된 필름에 관한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 양상은,
에틸렌-프로필렌 랜덤 폴리프로필렌 75 내지 95 중량% 및 에틸렌 함량이 20 내지 50 중량%인 탄성 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 5 내지 25 중량%를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 다른 양상은,
에틸렌과 프로필렌을 기상중합으로 제1 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체를 제조하는 제1 중합 단계 및
상기 제1 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체의 존재 하에서 에틸렌과 프로필렌을 추가적으로 투입하여 기상중합으로 제2 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체를 제조하는 제2 중합 단계를 포함하는 에틸렌-프로필렌 랜덤 폴리프로필렌의 제조단계; 및
상기 제조된 에틸렌-프로필렌 랜덤 폴리프로필렌의 존재 하에서 탄성 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체를 중합하는 탄성 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체의 제조단계를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 양상은,
본 발명에 의한 폴리프로필렌 수지 조성물로 제조된 필름 성형체에 관한 것이다.
본 발명에 의한 폴리프로필렌 수지 조성물은 내충격성, 내백화성이 우수하고, 이러한 특성이 요구되는 IT 제품에 사용되는 시트류의 보호필름 및 데코시트 등에 적용이 가능하다.
본 발명에 의한 폴리프로필렌 수지 조성물은 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체 및 탄성 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체가 중합 공정에서 혼합되기에 상용성이 우수하고, 별도의 혼합공정을 거치지 않아도 상분리가 일어나지 않으며, 물성이 균일한 제품을 제공할 수 있다. 또한, 기존의 블렌딩 방법에 비하여 수지의 사전 혼합 공정이 불필요하여 제조 공정이 경제적이다.
이하, 본 발명에 관해서 보다 상세하게 설명한다.
본 발명은 폴리프로필렌 수지 조성물을 제공한다.
상기 폴리프로필렌 수지 조성물은 에틸렌-프로필렌 랜덤 폴리프로필렌 및 탄성 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체를 포함한다.
(1) 에틸렌-프로필렌 랜덤 폴리프로필렌
상기 에틸렌-프로필렌 랜덤 폴리프로필렌은 에틸렌 함량이 상이한 2 종 이상의 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체를 포함한다. 에틸렌 함량이 상이한 2 종 이상의 랜덤 공중합체를 포함함으로써 폴리프로필렌 수지 조성물의 내충격성이 향상되면서도 강성이 저하되지 않는다.
상기 에틸렌-프로필렌 랜덤 폴리프로필렌은 에틸렌 함량이 상이한 2 종 이상의 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체를 용융 혼합 또는 블렌딩하여 제조될 수 있으나, 바람직하게는 에틸렌 함량이 상이한 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합제를 연속 중합하여 제조될 수 있다.
상기 에틸렌-프로필렌 랜덤 폴리프로필렌은 폴리프로필렌 수지 조성물에 대해 75 내지 95 중량%를 포함한다. 상기 에틸렌-프로필렌 랜덤 폴리프로필렌의 함량이 75중량% 미만이면 최종 폴리프로필렌 수지 조성물의 강성이 저하되어 최종 제품의 요구특성을 만족시킬 수 없으며, 95%를 초과하면 중합되는 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체의 함량이 낮아 내충격 특성이 발현되는데 어려움이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 에틸렌-프로필렌 랜덤 폴리프로필렌은 에틸렌 함량이 0.5 내지 3.0 중량% 인 제1 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체를 적어도 1 종 이상 포함한다.
상기 제1 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체는 상대적으로 에틸렌의 함량이 낮은 랜덤 공중합체로 상기 폴리프로필렌 수지로 제조된 최종 제품의 강성이 저하되지 않도록 하는 역할을 한다. 상기 에틸렌 함량이 0.5 중량% 미만인 경우 내충격성이 저하될 수 있으며, 3.0 중량%를 초과하는 경우 성형품의 강성이 저하될 수 있다.
상기 에틸렌-프로필렌 랜덤 폴리프로필렌은 랜덤 공중합체에 대하여 에틸렌 함량이 4 내지 15 중량%인 제2 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체를 적어도 1종 이상 포함한다. 상기 제2 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체는 상대적으로 에틸렌 함량이 높은 랜덤 공중합체로 상기 폴리프로필렌 수지의 내충격성을 향상시키는 역할을 한다. 상기 에틸렌 함량이 4 중량% 미만인 경우 내충격 특성 및 내백화성 등이 저하될 수 있으며, 15 중량%를 초과하는 경우 최종 성형품의 강성이 저하될 수 있다.
상기 에틸렌-프로필렌 랜덤 폴리프로필렌에서 상기 제1 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체와 제2 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체는 단일상으로 혼합되어 있는 형태일 수 있고, 상기 제1 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체와 제2 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체는 상용성이 우수하여 별도의 혼합과정을 거치지 않아도 상분리가 일어나지 않는다.
상기 제1 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체 대 제2 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체의 혼합비는 4:6 내지 6:4 (중량비)일 수 있다. 상기 범위내의 혼합비로 존재하는 경우 내충격성이 향상되면서도 강성이 저하되지 않고 우수한 성형성을 얻을 수 있다.
(2) 탄성 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체
상기 탄성 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체는 에틸렌-프로필렌 랜덤 폴리프로필렌을 제조한 후 상기 에틸렌-프로필렌 랜덤 폴리프로필렌의 존재 하에서 탄성 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체를 연속적으로 중합하여 제조된다.
상기 탄성 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체는 상기 폴리프로필렌 수지 조성물에 대해 5 내지 25 중량%를 포함한다. 상기 탄성 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체의 함량이 5 중량% 미만이면 내충격성 특성이 발현되지 않고, 25 중량%를 초과하면 강성 및 투명성이 저하되어 제품의 최종 요구특성을 만족시킬 수 없다.
상기 탄성 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체에서 에틸렌 중합 부분의 함량은 20 내지 50 중량%이다. 상기 공중합체 내에서 에틸렌 함량이 20 중량% 미만이면, 중합되는 블록 공중합체에서 충격을 향상시키는 무정형 부분이 감소해 내충격 특성이 감소하고, 50 중량%를 초과하면 결정성 폴리에틸렌 성분이 많이 중합되어 연속상과의 상용성이 감소하여 내충격시 계면 박리로 인해 내충격 특성이 감소될 수 있다.
상기 폴리프로필렌 수지 조성물에서 상기 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체/에틸렌-프로필렌 랜덤 폴리프로필렌의 절대 점도비((intrinsic viscosity ratio, dl/g)는 0.5~2.5일 수 있다. 상기 절대 점도비가 0.5 미만이면 중합된 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체의 분자량이 연속상인 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체보다 상대적으로 낮아 충격 흡수에 어려움이 있으며, 2.5를 초과하면 성형후 블록 폴리프로필렌 수지 중 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체의 분산상 크기가 증가해 투명성이 저하될 수 있다.
상기 폴리프로필렌 수지 조성물의 용융지수(ASTMD1238, 230℃/2.16kg, Melt Index, MI)가 1~15 g/10분일 수 있다. 상기 용융지수가 1g/10분 미만이면 압출 가공 공정에서 수지 흐름 특성이 저하되며, 절대 점도비를 최적의 조건인 0.5~2.5으로 유지하는데 어려움이 있고,　15g/10분을 초과하면 분자량이 낮아져 필름 가공시 가공성이 저하되며, 최종 필름 제품의 내충격　특성이 저하될 수 있다.
(3) 첨가제
본 발명에 의한 폴리프로필렌 수지 조성물은 본 발명의 목적에 부합될 수 있는 공지된 첨가제를 더 포함할 수 있으나, 상기 첨가제에 대한 종류는 특별히 한정하지 않으며, 상기 첨가제의 함량은 본 발명의 목적을 해치지 않는 범위 내에서 당업자가 적절히 조절 가능하다.
예를 들어, 상기 폴리프로필렌 수지 조성물은 내열안정제를 더 포함할 수 있다. 상기 내열안정제는 상기 수지 조성물로 제조된 사출 성형품의 내열 안정성을 증가시킬 수 있다. 상기 내열안정제의 구체적인 예로서는 테트라키스(메틸렌(3,5-디-t-부틸-4-히드록시)히드로실릴네이트) 및 1,3,5-트리메틸-트리스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤젠) 등과 같은 페놀계 산화방지제, 및 트리스(2,4-디-t-부틸페놀)포스파이트 등과 같은 포스파이트계 산화방지제 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 제한하는 것은 아니다.
상기 내열안정제는 상기 폴리프로필렌 수지 조성물에 대하여 0.1~0.5중량%로 포함될 수 있다. 상기 내열 안정제의 함량이 0.1중량% 미만이면 장기내열 안정성을 확보하기 어렵고, 0.5 중량%를 초과하면 내열안정제의 용출 및 경제성이 문제될 수 있어 바람직하지 않다.
상기 폴리프로필렌 수지 조성물은 핵제를 더 포함할 수 있다. 상기 핵제의 구체적인 예로서는 MgO.SiO2(Talc) 및 벤질리덴솔비톨, 메틸벤질리덴솔비톨, 에틸벤질리덴솔비톨, 3,4-디메틸벤질리덴솔비톨 등과 같은 솔비톨계 핵제, 알루미늄히드록시-디-t-부틸벤조에이트 등과 같은 알루미늄계 핵제, 소듐 2,2'-메틸렌비스(4,6-디-t-부틸페닐)포스페이트 등과 같은 나트륨계 핵제 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 제한하는 것은 아니다.
상기 핵제는 상기 폴리프로필렌 수지 조성물에 대하여 0.01 내지 0.5중량%로 포함될 수 있다.
상기 폴리프로필렌 수지 조성물은 촉매중화제를 더 포함할 수 있다. 상기 촉매중화제는 중합체의 합성시 사용된 촉매가 잔류물로 남을 경우에 이를 중화시키는 역할을 한다. 상기 촉매중화제는 본 기술 분야에서 사용되는 촉매중화제라면 제한없이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 칼슘스테아레이트 또는 히드로탈사이트 등을 들 수 있다.
상기 촉매중화제는 상기 폴리프로필렌 수지 조성물에 대하여 0.01~0.5중량% 포함될 수 있다.
본 발명은 상기 폴리프로필렌 수지 조성물의 제조방법을 제공한다.
상기 폴리프로필렌 수지 조성물의 제조방법은 에틸렌-프로필렌 랜덤 폴리프로필렌의 제조단계 및 탄성 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체의 제조단계를 포함한다.
(1) 에틸렌-프로필렌 랜덤 폴리프로필렌의 제조단계
본 발명에 의한 에틸렌-프로필렌 랜덤-폴리프로필렌은 상기 제1 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체와 제2 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체를 별개의 중합과정으로 독립적으로 제조한 후 용융 혼합 또는 블렌딩의 방법으로 혼합하여 제조할 수 있으나, 바람직하게는 상기 에틸렌-프로필렌 랜덤 폴리프로필렌은 제1 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체와 제2 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체를 동시에 중합하는 연속중합 공정으로 제조될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 연속중합 공정은 제1 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체를 제조하는 제1 중합단계 및 제2 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체를 제조하는 제2 중합단계를 포함한다.
즉, 제1 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체를 제조하는 제1 중합단계를 수행하고, 상기 제1 중합단계 이후에 상기 제1 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체 존재 하에 제2 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체를 제조하는 제2 중합단계를 연속적으로 진행하며, 이러한 과정을 수회 반복한다. 이러한 연속중합 공정이 반복적으로 진행되면서 상기 제1 및 제2 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체는 교대로 중합되고 중합과정에서 혼합되게 되므로 별도의 블렌딩 과정 없이도 하나의 단일상으로 존재하게 된다.
상기 연속중합 공정은 복수의 반응기 또는 두 개의 독립된 영역을 가지는 단일 반응기에서 수행될 수 있다.
예를 들어, 복수의 반응기에서 중합되는 경우, 제1 반응기에서 제1 중합 단계를 수행하여 제1 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체를 제조한 후, 이를 제2 반응기로 이동시키고, 여기에 에틸렌과 프로필렌을 추가적으로 투입하여 에틸렌 함량이 상이한 제2 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체를 연속적으로 중합할 수 있다. 또한, 이러한 과정은 당업자의 필요에 따라 제3 및 제4 반응기로 중합된 랜덤 중합체를 이동시키면서 연속적으로 반복하여 수행될 수 있다.
예를 들어, 두 개의 독립된 영역을 가지는 단일 반응기에서 수행되는 경우, 제1 영역에서 제1 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체를 제조한 후, 이를 동일 반응기 내의 제2 영역으로 회전시키면서 에틸렌 및 프로필렌을 추가적으로 투입하여 에틸렌 함량이 상이한 제2 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체를 중합할 수 있으며, 이 때 제1 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체 상에 제2 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체가 적층되게 된다. 또한, 상기 과정을 반복하여 제2 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체까지 제조된 생성물을 다시 제1 영역으로 회전시키면서 에틸렌 및 프로필렌을 투입하여 상기 제2 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체 상에 추가적으로 제1 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체를 중합시킬 수 있다. 이러한 일련의 과정을 반복하게 되면, 제1 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체와 제2 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체가 교대로 적층된 형태의 중합체가 형성될 수 있다.
상기 연속중합 공정에서 촉매는 당업계에 공지된 촉매를 제한 없이 사용할 수 있으나, 구체적으로 디알콕시마그네슘 담체에 티타늄화합물과 프탈레이트계 내부전자 공여체를 반응시켜 제조된 촉매를 사용할 수 있으며, 여기에 유기 알루미늄 화합물 및 외부전자 공여체를 포함한 촉매를 추가적으로 더 사용할 수 있다.
상기 연속중합 공정은 본 기술분야에서 알려진 폴리프로필렌 중합방식으로 실시될 수 있고, 바람직하게는 기상중합일 수 있다.
상기 에틸렌-프로필렌 랜덤 폴리프로필렌의 제조단계에서 제1 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체 대 제2에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체는 4:6 내지 6:4의 중량비로 혼합되거나 중합된다.
(2)탄성 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체의 제조단계
상기 에틸렌-프로필렌 랜덤 폴리프로필렌을 제조한 후 상기 에틸렌-프로필렌 랜덤 폴리프로필렌의 존재 하에서 탄성 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체를 연속적으로 중합한다.
상기 탄성 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체의 제조단계는 본 기술분야에서 알려진 폴리프로필렌 중합방식으로 수행될 수 있고, 바람직하게는 기상중합 또는 벌크중합이 수행될 수 있다.
본 발명에 의한 폴리프로필렌 수지 조성물의 제조방법은 상기 중합 단계 후에 혼련하는 혼합 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 혼합단계는 통상적인 수지 조성물의 제조방법에 따라 실시될 수 있다. 예를 들어, 구성성분들을 교반-혼합장치[예:Hens혼합기, 슈퍼 혼합기 또는 텀블러 혼합기]에 충전시키고, 상기 혼합물을 1~30분 동안 교반-혼합시켜 180~230℃의 온도에서 압연기 또는 압출기를 사용하여 용융 및 혼련하여 수지 조성물을 제조할 수 있다.
본 발명은 본 발명에 의한 폴리프로필렌 수지 조성물을 포함하는 필름 성형체를 제공한다.
상기 필름은 냉장/냉동 식품 저장용 필름 제품, IT 제품 등의 보호용 필름, 시트 등일 수 있으나, 이에 제한하는 것은 아니다.
상기 성형체는 상기 폴리프로필렌 수지 조성물을 사출성형, 압출성형 등 임의의 성형법으로 제조될 수 있으나, 이에 제한하는 것은 아니다.
이하 본 발명을 하기의 실시예 및 비교예에 의하여 보다 구체적으로 설명한다. 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 예에 지나지 않으며, 본 발명의 보호범위를 제한하는 것은 아니다.
[ 실시예 1 내지 3]
표 1에 제시한 바와 같이, 연속 중합 공정으로 에틸렌 함량이 상이한 2 종 이상의 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체를 기상 중합한 후 상기 폴리프로필렌의 존재하에서 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체를 기상 중합하여 에틸렌-프로필렌 블록-폴리프로필렌 수지를 제조하였다. 이 수지에 페놀계 산화방지제로 Iganox 1010을 1000 ppm, 포스페이트계 산화방지제로서 Iganox 168 1000 ppm, 촉매중화제로 칼슘스테아레이트 500 ppm을 추가하여 220 oC에서 2축 압출기를 통하여 용융 혼합하여 펠렛(pellet)화함으로써, 폴리프로필렌 수지 조성물을 제조하였다.
[ 비교예 1 내지 3]
표 1에 제시한 바와 같이, 에틸렌 함량이 상이한 2 종 이상의 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체를 중합한 후 상기 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체의 존재하에서 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체를 기상중합하여 에틸렌-프로필렌 블록-폴리프로필렌 수지를 제조하였다. 이 수지에 페놀계 산화방지제로 Iganox 1010을 1000 ppm, 포스페이트계 산화방지제로서 Iganox 168 1000 ppm, 촉매중화제로 칼슘스테아레이트 500 ppm을 추가하여 220 oC에서 2축 압출기를 통하여 용융 혼합하여 펠렛(pellet)화함으로써, 폴리프로필렌 수지 조성물 들을 제조하였다.
구성 실시예 비교예
1 2 3 1 2 3
제1 에틸렌-프로필렌 랜덤
공중합체
에틸렌 함량(%)		 2 3 2 1 2.5 3
제2 에틸렌-프로필렌 랜덤
공중합체		 5 6.5 14 3.5 7 7
제1 공중합체:제2 공중합체 (중량비) 5:5 5:5 6:4 5:5 8:2 5:5
탄성 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체
함량 (중량%)		 16 18 15 14 30 4
탄성 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체에서 에틸렌 함량(중량%) 35 37 40 67 40 32
절대 점도비
(에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체 연속상 /탄성 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체)		 1.1 1.5 2 3.5 2 0.2
[ 비교예 4 내지 6]
표 2에 기재된 중량비(%)로 에틸렌-프로필렌　블록-폴리프로필렌 수지 및 에틸렌-프로필렌 랜덤-폴리프로필렌 수지와 메탈로센 계열 고무를 블렌드하여, 이를 실시예 1과 동일한 방법으로 2축 압출기를 이용하여 펠렛화하였다.
구성 비교예
4 5 6
에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체1) 90 80
에틸렌-프로필렌 블록 공중합체2) 80
메탈로센계 고무3 ) 10 20 20
1)에틸렌 함량이 3.2중량%(RF401, 삼성토탈(주))
2)에틸렌 함량이 8중량%인(BJ550, 삼성토탈(주))
3)메탈로센 C2-C4고무 (Tafmer, 미쓰이화학㈜)　
실험예
실시예 및 비교예의 수지 조성물 들을 이용해 사출 성형을 통해 기계적 물성 측정을 위한 ASTM 시편을 제조하였으며, 필름 성형 장비를 이용해 40 ㎛ 두께의 필름을 제조하였다. 하기에 기재된 방법에 따라 용융지수, 낙구 내충격　테스트, 내백화 테스트, 투명성, 강성 (굴곡 강성율) 및 충격강도를 측정하였다. 강성 (굴곡 강성율) 및 내충격성은 ASTM 시편을 이용하여 측정되었으며, 낙구 내충격성, 투명성, 내백화 테스트는 필름을 이용하여 측정되었다. 낙구 내충격성은 Gardner type 낙구 충격기를 사용하여 낙구 충격시 필름이 흡수할 수 있는 에너지를 측정하여 그 결과를 표 3에 나타내었다.
물성 평가방법
1)용융지수: ASTM D1238에 의거하여 230℃, 2.16kg에서 측정하였다.
2)낙구 내충격　테스트: ASTM D5420에 의거하여Gardner type 낙구 충격기를 이용 상온 및 0℃에서 falling weight impact (J)을 측정하였다. 　
3)강성 (굴곡 강성율): ASTM D790에 의거하여 측정하였다. 　
4)충격강도: Notched Izod 시편을 사용하여 ASTM D256에 의거하여 측정하였다.
5)흐림도 (haze, %): : ASTM D1003의 방법에 따라, 측정하였다
6)내백화성 테스트: Gardner type 낙구 충격기를 이용하여 1.0 J의 충격 에너지를 가했을 경우, film의 백화정도를 측정하였으며, 내백화 정도에 따라 합격과 불합격으로 구분하였다.
구성 실시예 비교예
1 2 3 1 2 3 4 5 6
용융지수 (g/10min) 8 7 7 6 7 8 7 8 6
흐림도(필름, %) 1.2 1.7 2.5 12 2 5.7 1.5 1.0 55
필름 내백화성
테스트		 합격 합격 합격 불합격 불합격 불합격 합격 합격 불합격
상온 낙구 흡수 에너지 (필름, J) 22 19 16 12 15 10 11 14 13
0 ℃낙구 흡수
에너지 (필름, J)		 12 16 20 5 11 5 7 11 8
굴곡 탄성율 (kgf/cm2) 7,700 7,200 7,800 9,500 8,100 9,100 9,000 8,100 12,000
Izod 충격 강도
23℃ (kgfcm/cm)		 63 57 50 50 65 15 9 15 27
Izod 충격 강도
0℃ (kgfcm/cm)		 8 7 7 8 9 3 3 4 6
상기 표 3을 참조하면, 본 발명에 의한 실시예의 폴리프로필렌 수지 조성물은 비교예의 조성물에 비해 상온 및 저온에서 충격강도가 우수할 뿐만 아니라, 필름의 낙구 내충격 특성도 우수하였다. 또한, 흐림도도 낮아 투명성도 우수하며, 내백화 특성도 우수함을 알 수 있다.
본 발명의 폴리프로필렌계 수지 조성물은 투명성 및 내충격성이 향상되고 내백화특성이 우수하여 보호필름 및 데코시트 등과 같은 투명/내충격이 요구되는 필름 분야의 적용이 용이하다.

Claims (8)

  1. 에틸렌 함량이 상이한 2 종 이상의 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체로 이루어진 에틸렌-프로필렌 랜덤 폴리프로필렌 75 내지 95 중량% 및 에틸렌 함량이 20 내지 50 중량%인 탄성 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 5 내지 25 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 에틸렌-프로필렌 랜덤 폴리프로필렌은 에틸렌 함량이 0.5 내지 3.0 중량%인 제1 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체; 및 에틸렌 함량이 4.0 내지 15 중량%인 제2 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체 대 제2 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체의 혼합비는 4:6 내지 6:4(중량비)인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 에틸렌-프로필렌 랜덤 폴리프로필렌 대 탄성 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체의 절대 점도비(dl/g)는 0.5 내지2.5인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 폴리프로필렌 수지 조성물의 용융지수(230℃, 2.16kg 하중)는 1 내지 15g/10분인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물.
  6. 에틸렌과 프로필렌을 기상중합으로 제1 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체를 제조하는 제1 중합 단계 및
    상기 제1 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체의 존재 하에서 에틸렌과 프로필렌을 추가적으로 투입하여 기상중합으로 제2 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체를 제조하는 제2 중합 단계를 포함하는 에틸렌-프로필렌 랜덤 폴리프로필렌의 제조단계; 및
    상기 제조된 에틸렌-프로필렌 랜덤 폴리프로필렌의 존재 하에서 탄성 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체를 중합하는 탄성 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체의 제조단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체의 에틸렌 함량은 0.5 내지 3.0 중량%이고, 상기 제2 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체의 에틸렌 함량은 4.0 내지 15 중량%인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 수지 조성물의 제조방법.
  8. 제1항의 폴리프로필렌 수지 조성물로 제조된 것을 특징으로 하는 필름 성형체.
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