KR101622807B1 - 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물, 사출품 및 그 제조방법 - Google Patents

폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물, 사출품 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지; 및 특정 식으로 표시된 구조를 주쇄에 갖는 폴리머를 함유하는 포깅 내열 외관 개선제;를 포함하는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물 및 이로부터 사출품의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 특정 포깅 내열 외관 개선제를 포함하는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물을 제공함으로써 결과 사출품은 내열성, 내가수분해성 및 표면 평활과 표면 광택성과 같은 외관까지 개선되어 결과 사출품을 추가 후공정 없이도 자동차 및 전기전자 부품, 특히 외장재로 적용하기에 효과적인 장점을 갖는다.

Description

폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물, 사출품 및 그 제조방법 {PBT resin composition, injection molding product and method for preparing them}
본 발명은 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물, 사출품 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 특정 포깅(fogging) 내열 외관 개선제를 포함하는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물을 제공함으로써 결과 사출품은 내열성, 내가수분해성 및 표면 평활과 표면 광택성과 같은 외관까지 개선되어 결과 사출품을 자동차 및 전기전자부품으로 적용하는데 효과를 갖는다.
일반적으로 폴리에스테르 수지는 기계적 및 전기적 성질과 물리적 및 화학적 특성이 뛰어나 자동차, 전기 및 전자기기, 사무기기 등의 광범위한 분야에 적용되고 있다.
자동차 및 전기전자 부품의 외관용으로 사용되는 폴리에스테르 수지로는 크게 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT)와 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를 들 수 있다. 여기서 PBT는 탁월한 전기적 특성 및 우수한 성형성에 의해 5대 범용 엔지니어링 플라스틱의 일종으로서 사용량이 증가하고 있다.
상기 PBT는 표면광택이 우수하고 결정화 속도가 빨라 사출 성형시의 사이클 타임을 줄일 수 있어 제품 생산성을 높일 수 있으나, 내열도가 낮아 단독으로 고온에 노출되는 용도에는 사용이 불가능하다.
이와 같은 PBT의 단점을 보완하기 위해 PBT에 무기물을 혼합하여 보았으나 표면 광택이 감소하여 표면광택이 필요한 부품에는 사용이 불가하였다. 이에 단점 보완을 위해 PET와 얼로이(alloy)를 시도하여 표면광택을 일부 향상시켰으나, 무기물 혼합 전 표면광택 대비 상당히 불량하여 알루미늄 증착 등 후공정이 따르는 부품에 적용시 표면 광택을 위한 베이스 코팅 공정을 추가로 필요로 하였다.
관련 선행기술로서 미국특허 제5,114,998호는 열가소성 폴리에스테르 블렌드에 탈크, 부타디엔계 충격보강제 및 수지 분해를 방지하기 위한 안정제가 함유된 수지 조성물을 개시하였고, 또한 미국특허 제4,607,075호는 열가소성 폴리에스테르 블렌드에 충격보강제 부타디엔계 코어-쉘 중합체가 함유된 수지 조성물을 개시하고 있다. 또한, 미국특허 제4,460,731호는 PBT와 PET의 블렌드에 유리섬유를 보강하여 성형품의 왜곡(warpage)을 억제하는 수지 조성물을 개시하였으며, 미국특허 제4,370,438호는 제4,460,731호 조성물로서 제공된 PBT와 PET의 블렌드에 강도, 굳기, 충격보강제(유리섬유 등), 난연제(할로겐계 화합물, 안티모니 트리옥사이드 등)를 부가한 에스테르 교환반응을 억제하는 수지 조성물을 개시하였다.
그러나 이들 종래기술로는 내열성과 표면광택을 동시에 충족할 수 없었으며, 우수한 표면 외관을 위하여 성형제품 표면에 도장, 코팅 등 별도의 후공정을 역시 필요로 하였다. 구체적으로는, 후공정의 수행으로 인한 과다한 비용상승, 물성저하, 내열성 감소, 전기적 특성저하 등의 문제점이 있었다. 특히, 유리섬유 포함 제품의 경우 섬유상 필러의 표면 돌출로 인하여 외관 광택이 극도로 저하되는 문제점이 또한 확인되었다.
이에 본 발명의 목적은, 상기 문제점들을 해결하고, 내열성, 내가수분해성 및 표면 평활과 표면 광택성과 같은 외관까지 개선된 사출품을 제공할 수 있는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물 및 그 제조방법을 제공하려는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 사출품의 내열성, 내가수분해성 및 표면 평활과 표면 광택성과 같은 외관이 충분히 개선됨으로써 추가 후공정을 필요로 하지 않고도 자동차 및 전기전자 부품, 특히 외장재로 사용가능한 사출품 및 그 제조방법을 제공하려는 것이다.
즉, 본 발명에 따르면, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지; 및 하기 식 1의 구성단위를 주쇄로 갖는 폴리머를 함유하는 포깅(fogging) 내열 외관 개선제;를 포함하는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물을 제공한다.
[식 1]
Figure 112013001027750-pat00001
(여기서 R', R"는 각각 탄소수 1 내지 30을 갖는 알킬, 탄소수 1 내지 30을 갖는 알콕시, 탄소수 1 내지 30을 갖는 아실, 탄소수 1 내지 20을 갖는 헤테로 알킬, 탄소수 1 내지 30을 갖는 알킬옥시, 탄소수 1 내지 30을 갖는 알킬티오, 탄소수 3 내지 30을 갖는 알케닐, 탄소수 3 내지 30을 갖는 알키닐, 탄소수 4 내지 30을 갖는 헤테로 아릴, 탄소수 5 내지 30을 갖는 시클로알킬, 탄소수 5 내지 30을 갖는 시클로알킬옥시, 탄소수 5 내지 30을 갖는 시클로알킬티오, 탄소수 6 내지 30을 갖는 아릴, 탄소수 6 내지 30을 갖는 아릴옥시, 탄소수 6 내지 30을 갖는 아릴티오, 탄소수 7 내지 30을 갖는 아릴알킬옥시, 및 탄소수 7 내지 30을 갖는 아릴알킬티오 중에서 독립적으로 선택된다.)
또한, 본 발명에 따르면, 포깅 내열 외관 개선제로서 탈크 0.1~2중량%, 반응성 계면활성제 0.4~3중량%, 층상 실리케이트 0.5~5중량%, 및 상술한 식 1의 구성단위를 주쇄로 갖는 폴리머 0.1~2중량%,를 혼합하는 단계; 및 상기 포깅 내열 외관 개선제 1~9중량%와 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 90~99중량%를 배합하는 단계;를 포함하는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 방법에 의해 수득된 상기 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물을 용융 혼련 후 펠릿 가공한 다음 건조 후 사출 가공하는 단계; 를 포함하는 사출품의 제조 방법, 및 이로부터 수득된 사출품을 적용한 자동차 및 전기전자 부품 외장재를 각각 제공한다.
이하, 본 발명에 대하여 보다 상세하게 살펴본다.
본 발명에서는 특정 포깅 내열 외관 개선제를 포함하는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물을 제공하는데 기술적 특징을 갖는다.
참고로, 본 발명에서 사용하는 용어 '포깅(fogging) 내열 외관 개선제'는 달리 언급되지 않는 한, 가수분해에 의해 발생되는 휘발성 가스 성분을 줄임으로써 종전 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지에 열을 가하면 포깅 테스터 기기상부의 유리판에 발생하던 포깅(fogging) 성분의 헤이즈(haze)/흐림도를 개선하면서 내열성을 개선시키고 나아가 표면 평활도와 표면 광택과 같은 외관까지 개선시킬 수 있는 첨가제를 지칭한다.
구체적으로, 본 발명에 따른 상기 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물은, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지; 및 하기 식 1의 구성단위를 주쇄로 갖는 폴리머를 함유하는 포깅 내열 외관 개선제;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
[식 1]
Figure 112013001027750-pat00002
(여기서 R', R"는 각각 탄소수 1 내지 30을 갖는 알킬, 탄소수 1 내지 30을 갖는 알콕시, 탄소수 1 내지 30을 갖는 아실, 탄소수 1 내지 20을 갖는 헤테로 알킬, 탄소수 1 내지 30을 갖는 알킬옥시, 탄소수 1 내지 30을 갖는 알킬티오, 탄소수 3 내지 30을 갖는 알케닐, 탄소수 3 내지 30을 갖는 알키닐, 탄소수 4 내지 30을 갖는 헤테로 아릴, 탄소수 5 내지 30을 갖는 시클로알킬, 탄소수 5 내지 30을 갖는 시클로알킬옥시, 탄소수 5 내지 30을 갖는 시클로알킬티오, 탄소수 6 내지 30을 갖는 아릴, 탄소수 6 내지 30을 갖는 아릴옥시, 탄소수 6 내지 30을 갖는 아릴티오, 탄소수 7 내지 30을 갖는 아릴알킬옥시, 및 탄소수 7 내지 30을 갖는 아릴알킬티오 중에서 독립적으로 선택된다.)
구체적으로, 상기 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물은 일례로 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 90~99중량%; 및 포깅 내열 외관 개선제 1~10중량%;로 구성될 수 있으며, 구체적인 예로 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 95~98.9중량%; 및 포깅 내열 외관 개선제 1.1~5중량%;로 구성될 수 있다. 상기 범위 내에서 표면 평활도와 표면 광택도 등을 유지하면서 내열, 내가수분해성 등이 개선될 수 있고, 원가 상승 요인으로 작용하지 않는다.
본 발명에서 사용하는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지는, 이에 한정하는 것은 아니나, 부탄-1,4-디올과 테레프탈산의 에스테르화 반응에 의한 중합체; 혹은 부탄-1,4-디올과 디메틸 테레프탈레이트의 에스테르화 교반 반응에 의한 중합체; 혹은 이들의 변성체 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
여기서 상기 중합체의 변성체는 일례로 폴리테트라메틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 저분자량 지방족 폴리에스테르 및 저분자량 지방족 폴리아미드 중에서 선택된 1종 이상으로 공중합시켜 화학적으로 변성시킨 것이 충격강도 향상에 효과적일 수 있다.
또한, 상기 중합체의 변성체는 다른 일례로 메타크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 중합체, 아크릴계 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 삼원공중합체, 스티렌-부타디엔-스티렌 중합체, 스티렌-이소프렌-스티렌 중합체, 스티렌-부타디엔 중합체, 스티렌-이소프렌고무, 에틸렌-비닐아세테이트 중합체, 에틸렌-에틸 아크릴레이트 중합체, 에틸렌-비닐알콜 중합체, 폴리부틸렌 테레프탈레이트계 탄성체, 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 탄성체 및 나일론계 탄성체 중에서 선택된 1종 이상의 충격보강제를 블렌딩하여 물리적으로 변성시킨 것이 충격강도 향상에 효과적일 수 있다.
나아가, 본 발명에서 상기 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지와 병용되는 특정 포깅 내열 외관 개선제는 하기 식 1의 구성단위를 주쇄로 갖는 폴리머, 탈크, 반응성 계면활성제 및 층상 실리케이트로 구성되는데 특징을 갖는다. 일례로, 상기 탈크는 내열성 향상제로서 사용된 것이고, 상기 반응성 계면활성제는 PBT 수지와 탈크의 결합을 용이하게 해주며 표면 돌출을 억제하도록 사용한 것이며, 상기 층상 실리케이트는 표면 평활도 및 표면 광택성 향상제로서 사용된 것이고, 하기 식 1로 표시된 구조를 주쇄로 갖는 폴리머는 내가수분해 및 헤이즈(haze) 특성 향상제로서 사용된 것이다.
[식 1]
Figure 112013001027750-pat00003
상기 식에서, R', R"는 각각 탄소수 1 내지 30을 갖는 알킬, 탄소수 1 내지 30을 갖는 알콕시, 탄소수 1 내지 30을 갖는 아실, 탄소수 1 내지 20을 갖는 헤테로 알킬, 탄소수 1 내지 30을 갖는 알킬옥시, 탄소수 1 내지 30을 갖는 알킬티오, 탄소수 3 내지 30을 갖는 알케닐, 탄소수 3 내지 30을 갖는 알키닐, 탄소수 4 내지 30을 갖는 헤테로 아릴, 탄소수 5 내지 30을 갖는 시클로알킬, 탄소수 5 내지 30을 갖는 시클로알킬옥시, 탄소수 5 내지 30을 갖는 시클로알킬티오, 탄소수 6 내지 30을 갖는 아릴, 탄소수 6 내지 30을 갖는 아릴옥시, 탄소수 6 내지 30을 갖는 아릴티오, 탄소수 7 내지 30을 갖는 아릴알킬옥시, 및 탄소수 7 내지 30을 갖는 아릴알킬티오 중에서 독립적으로 선택된다.
상기 식에서, R', R"는 각각 탄소수 10 내지 30을 갖는 알킬, 알콕시, 아실, 헤테로 알킬, 알킬옥시, 알킬티오, 알케닐, 알키닐, 헤테로 아릴, 시클로알킬, 시클로알킬옥시, 시클로알킬티오, 아릴, 아릴옥시, 아릴티오, 아릴알킬옥시, 및 아릴알킬티오 중에서 독립적으로 선택된다.
여기서 식 1의 구성단위를 주쇄로 갖는 폴리머는 일례로 중량평균 분자량(Mw)이 100 내지 99,000g/mol, 1,000 내지 90,000g/mol 혹은 9,000 내지 85,000g/mol 범위 내일 수 있다.
이같이 제공되는 식 1의 구성단위를 주쇄로 갖는 폴리머는 조성물 총 100 중량% 중 0.05~2중량%, 0.05~1중량%, 혹은 0.1~1중량% 범위 내일 수 있다. 상기 범위 내에서 내가수분해성을 효과적으로 개선하여 가수분해로 인한 휘발성 가스 성분을 줄일 수 있고 사출 가공시 유동성을 저하시키지 않는다.
또한, 상기 탈크(talc, Mg3(OH)2Si4O10, 일명 활석)의 크기 및 성분은 특히 제한되지 않으나, 일례로 입자 크기가 5~40㎛인 것을 사용할 수 있다.
또한, 상기 탈크는 본 발명의 수지 조성물 내에서 기핵제로서 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지의 안정적인 결정화로 인해 내열성을 부여할 수 있으며 사출 시 사이클 타임(cycle time) 단축 등 성형성을 개선할 수 있다. 탈크의 사용량은 일례로 조성물 총 100중량% 중 0.1~2중량%, 혹은 0.1~1중량% 범위 내로 사용할 수 있다. 상기 범위 내에서 내열성 향상과 표면 외관을 동시에 개선시킬 수 있다.
또한, 상기 반응성 계면활성제는, 이에 한정하는 것은 아니나, 말레인산 무수물, 옥사졸린, 글리시딜메타아크릴레이트 및 에폭시기로 이루어진 군으로부터 선택된 작용기를 말단기 또는 측쇄에 갖는 올리고머; 및 고분자 타입의 반응성 상용화제; 중에서 1종 이상을 사용할 수 있다. 참고로, 상기 반응성 계면활성제 구조 내에 존재하는 말레인산, 옥사졸린, 글리시딜메타크릴레이트, 에폭시기 등은, 상기 폴리부틸렌 테레프탈레이트 구조 내에 존재하는 카르복시기와 상호 작용하여 성분간 상용성을 촉진시키고 탈크 및 하기 설명하는 층상 실리케이트의 균일한 분포를 촉진시킬 수 있다.
상기 반응성 계면활성제의 사용량은 일례로 조성물 총 100중량% 중 0.4~3중량%, 혹은 0.5~2중량% 범위 내로 사용할 수 있다. 상기 범위 내에서 분산 효과, 가공성을 효율적으로 개선할 수 있다.
나아가, 상기 층상 실리케이트는, 폴리규산염으로 통칭되는 화합물로서 층상구조를 하고 있으며, 미세 나노 사이즈의 층상이 수지 내에서 분산될 수 있는 형태의 미세 분산성 무기 충전제의 일종일 수 있다. 참고로, 유리섬유를 포함한 통상의 무기 충전제 대비 수십 내지 수백 배 이상의 표면적을 갖고 있어 소량 첨가로도 결정성 수지의 결정화를 도와 충격강도 유지 및 내열성 향상효과를 나타내기에 효과적일 수 있다.
구체적인 예로, 몬트모릴로나이트(Montmorillonite), 논트로나이트(Nontronite), 베이텔라이트(Beidellite), 본콘스코이트(Volkonskoite), 헥토라이트(Hectorite), 사포나이트(Saponite), 소코나이트(Sauconite), 메카다이트(Megadiite), 및 케니아이트(Kenyaite)로 이루어진 군으로부터 선택된 스멕타이트(Smectite)계 물질; 버미쿨라이트(Vermiculite)계 물질; 일라이트(Illite)계 물질; 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 층상 실리케이트는 일례로 조성물 총 100중량% 중 0.5~5중량% 혹은 1~4중량% 범위 내로 사용할 수 있다. 상기 범위 내에서 결정화도와 표면 광택을 개선시켜 표면평활성 및 표면광택성을 부여하는 역할을 수행할 수 있다.
본 발명에서 제공하는 상기 포깅 내열 외관 개선제는 필요에 따라 윤활제, 산화방지제, 열안정제, 광안정제, 가수분해 안정제, 이형제, 안료, 대전 방지제, 전도성 부여제, 전자파장애 차폐제, 자성부여제, 가교제, 항균제, 가공조제, 금속 불활성화제, 내마찰제, 내마모제 및 커플링제 중에서 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 일례로 상기 첨가제는 조성물 총 100 중량% 중 0.001~5중량% 혹은 0.1~2중량% 범위 내로 사용할 수 있다.
앞서 제시한 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물은 일례로 포깅 내열 외관 개선제를 준비한 다음 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지와 배합하는 단계로 제조될 수 있다.
구체적으로는, 우선 탈크 0.1~2중량%, 반응성 계면활성제 0.4~3중량%, 층상 실리케이트 0.5~5중량%, 및 식 1의 구성단위를 주쇄로 갖는 폴리머 0.1~2중량%,를 혼합하고 포깅 내열 외관 개선제를 준비하는 단계; 및 상기 포깅 내열 외관 개선제 1~10중량%와 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 90~99중량%를 배합하는 단계;를 예로 들 수 있다.
필요에 따라서는 포깅 내열 외관 개선제를 구성하는 탈크 0.1~2중량%, 반응성 계면활성제 0.4~3중량%, 층상 실리케이트 0.5~5중량%, 및 식 1의 구성단위를 주쇄로 갖는 폴리머 0.1~2중량%, 와 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 90~99중량%를 직접 혼합할 수도 있다.
상기 방법에 의해 수득된 상기 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물을 용융 혼련 후 펠릿 가공한 다음 건조 후 사출 가공함으로써 사출품을 수득할 수 있다.
일례로, 폴리부틸렌 테레프탈레? 수지 조성물을 이축 압출기, 일축 압출기, 롤밀, 니더(kneader), 밴버리(banbury) 믹서 등 배합 가공기기를 이용하여 용융 혼련한 후 펠릿타이저로 펠릿 형태로 제조한 다음 제습 또는 열풍 건조기에서 충분히 건조한 후 통상의 사출기를 사용하여 사출 가공할 수 있다.
수득된 사출품은 추가 후공정 없이 그 자체로 전기 부품, 전자 부품. 자동차 부품, 산업용 성형품, 특히 내열성, 내가수분해성, 나아가 표면 평활도와 표면 광택도 등의 외관 개선으로 인하여 이들의 외장재로 사용할 수 있다.
여기서, 상기 전기 부품으로는 커넥터, 스위치, 보빈 등 각종 절연체를 예로 들 수 있고, 전자 부품으로는 각종 전자 기기 하우징을 예로 들 수 있으며, 자동차 부품으로는 헤드램프(HEAD LAMP)와 포그램프(FOG LAMP) 및 리어콤비네이션 램프와 같은 램프 베젤, 도어 핸들, 가니쉬를 예로 들 수 있으며, 산업용 성형품으로는 공구류 하우징을 예로 들 수 있다.
본 발명에 따르면, 특정 포깅 내열 외관 개선제를 포함하는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물을 제공함으로써 결과 사출품은 내열성, 내가수분해성 및 표면 평활과 표면 광택성과 같은 외관까지 개선되어 결과 사출품을 추가 후공정 없이도 자동차 및 전기전자 부품, 특히 외장재로 적용하기에 효과적인 장점을 갖는다.
이하에서는, 실시예를 통해, 본 발명에 대해 더욱 상세히 설명하기로 하나, 이로 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
실시예 1~2
하기 표 1에 기재된 바와 같은 조성비의 성분을 슈퍼 믹서에서 첨가한 후 혼합한 다음, 이축 압출기를 이용하여 용융 혼련하였으며, 혼련한 조성물을 펠릿타이저로 펠릿 형태로 제조하였다. 그리고 펠릿 형태의 조성물을 열풍 건조기에서 충분히 건조한 후 사출 가공하여 사출품을 수득하였다.
비교예 1~6
하기 표 1에 기재된 바와 같은 조성비를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 사출품을 수득하였다.
시험예 : 물성 측정
실시예 1~2 및 비교예 1~6에서 제조한 사출품에 대한 인장강도, 신율, 굴곡강도, 굴곡탄성율, 충격강도, 열변형온도, 표면광택 및 헤이즈(haze)특성을 하기 방법으로 측정한 후 그 결과를 하기 표 1에 함께 정리하였다.
* 인장강도 ( kgf / cm 2 ) 및 신율 (%):ASTM D638에 의거하여 측정하였다.
* 굴곡강도 ( kgf / cm 2 ) 및 굴곡 탄성율 ( kgf / cm 2 ):ASTM D790에 의거하여 측정하였다.
* 충격강도( kgf . cm / cm ): ASTM D256(1/4인치 두께, 노치 아이조드)에 의거하여 측정하였다.
* 열변형온도(℃): ASTM D648에 의거하여 측정하였다.
* 표면 광택도( gloss ): 글로스미터(60°)로 광택을 측정하였다.
* 헤이즈 ( Haze ) 특성 : 포깅 테스터(Fogging tester)에 시료 15g을 넣고 130℃, 5hr 가열 후 포깅 테스터 상부 유리판의 헤이즈(haze) 수치를 헤이즈미터(haze-meter)로 측정하였다.
구분 실시예 비교예
1 2 1 2 3 4 5 6
PBT(중량%) 96.5 96 96 95 97 99 97 98
포깅 내열 외관 개선제 탈크(중량%) 1 1 1 1 1 1 1 1
반응성 계면활성제*
(중량%)		 1 1 2 2 1 - - 1
층상 실리케이트**
(중량%)		 1 1 1 2 1 - 2 -
식 1을 주쇄로 갖는 폴리머*** (중량%) 0.5 2 - - -
물성 인장강도(kgf/㎠) 550 550 560 550 530 550 560 530
신율(%) 80 100 25 31 18 13 16 18
굴곡강도(kgf/㎠) 870 870 870 870 850 860 880 840
굴곡탄성율(kgf/㎠) 22,500 22,000 23,000 22,800 22,500 23,000 23,500 22,400
충격강도(kgf·㎝/㎝) 3.2 3.3 2.8 2.9 3 2.7 2.9 2.7
열변형온도(℃) 172 170 178 180 175 155 165 158
표면광택도 103 103 105 110 102 82 84 90
헤이즈 특성 1 0.2 7 6 6 8 6 6
* 글리시딜 메타크릴레이트계 올리고머
** 몬트모릴로나이트
*** 중량평균 분자량(Mw): 3,000 g/mol 이고, R', R"가 탄소수 12의 아로마틱기를 갖는 폴리카보디이미드
상기 표 1에서 보듯이, 본 발명에 따른 실시예 1~2는, 비교예 1 내지 3 대비 내가수분해 특성을 향상시키는 식 1을 주쇄에 포함하는 폴리머 성분이 가수분해에 의해 발생되는 휘발성 가스 성분을 줄여 결과적으로 헤이즈 성분을 감소시키는 효과를 규명하였다.
또한 본 발명에 따른 실시예 1~2는, 반응성 계면활성제 및 층상 실리케이트를 미포함한 비교예 4, 반응성 계면활성제를 미포함함한 비교예 5 및 층상 실리케이트를 미포함한 비교예 6 대비 의 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물에 비하여, 내열성을 나타내는 열변형 온도 및 표면 광택성을 나타내는 표면 광택도가 높음을 확인할 수 있었다.
나아가 본 발명에 따른 실시예 1~2는 비교예1~6 대비 인장강도, 굴곡강도, 굴곡탄성율, 충격강도, 열변형온도, 및 표면 광택도는 유지하면서 신율이 크게 개선된 것을 확인할 수 있었다.

Claims (17)

  1. 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지; 및 하기 식 1의 구성단위를 주쇄로 갖는 폴리머, 탈크, 반응성 계면활성제 및 층상 실리케이트를 함유하는 포깅(fogging) 내열 외관 개선제;를 포함하고,
    식 1의 구성단위를 주쇄로 갖는 폴리머와 층상 실리케이트는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물 총 100 중량% 중 각각 0.05~2중량%와 0.5~5중량% 범위 내에서 2/1 내지 1/2의 중량비로 포함되는 것을 특징으로 하는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물.
    [식 1]
    Figure 112015089527988-pat00004

    (여기서, R', R"는 각각 탄소수 1 내지 30을 갖는 알킬, 탄소수 1 내지 30을 갖는 알콕시, 탄소수 1 내지 30을 갖는 아실, 탄소수 1 내지 20을 갖는 헤테로 알킬, 탄소수 1 내지 30을 갖는 알킬옥시, 탄소수 1 내지 30을 갖는 알킬티오, 탄소수 3 내지 30을 갖는 알케닐, 탄소수 3 내지 30을 갖는 알키닐, 탄소수 4 내지 30을 갖는 헤테로 아릴, 탄소수 5 내지 30을 갖는 시클로알킬, 탄소수 5 내지 30을 갖는 시클로알킬옥시, 탄소수 5 내지 30을 갖는 시클로알킬티오, 탄소수 6 내지 30을 갖는 아릴, 탄소수 6 내지 30을 갖는 아릴옥시, 탄소수 6 내지 30을 갖는 아릴티오, 탄소수 7 내지 30을 갖는 아릴알킬옥시, 및 탄소수 7 내지 30을 갖는 아릴알킬티오 중에서 독립적으로 선택된다.)
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물은 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 90~99중량%; 및 포깅 내열 외관 개선제 1~10중량%;로 구성된 것을 특징으로 하는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지는, 부탄-1,4-디올과 테레프탈산의 중합체; 혹은 부탄-1,4-디올과 디메틸 테레프탈레이트의 중합체; 혹은 이들의 변성체 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 변성체는 폴리테트라메틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 지방족 폴리에스테르 엘라스토머 및 지방족 폴리아미드 엘라스토머 중에서 선택된 1종 이상으로 공중합시켜 화학적 변성시킨 것을 특징으로 하는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 변성체는 메타크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 중합체, 아크릴계 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 삼원공중합체, 스티렌-부타디엔-스티렌 중합체, 스티렌-이소프렌-스티렌 중합체, 스티렌-부타디엔 중합체, 스티렌-이소프렌고무, 에틸렌-비닐아세테이트 중합체, 에틸렌-에틸 아크릴레이트 중합체, 에틸렌-비닐알콜 중합체, 폴리부틸렌 테레프탈레이트계 탄성체, 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 탄성체 및 나일론계 탄성체 중에서 선택된 1종 이상의 충격보강제를 블렌딩하여 물리적 변성시킨 것을 특징으로 하는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 식 1의 구성단위를 주쇄로 갖는 폴리머는 중량평균 분자량(Mw)이 100 내지 99,000 g/mol인 것을 특징으로 하는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서
    상기 탈크는 조성물 총 100중량% 중 0.1~2중량% 범위 내인 것을 특징으로 하는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 반응성 계면활성제는, 말레인산 무수물, 옥사졸린, 글리시딜메타아크릴레이트 및 에폭시로 이루어진 군으로부터 선택된 작용기를 말단기 또는 측쇄에 갖는 올리고머; 및 고분자 타입의 반응성 상용화제; 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물.
  11. 제1항에 있어서
    상기 반응성 계면활성제는 조성물 총 100중량% 중 0.4~3중량% 범위 내인 것을 특징으로 하는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 층상 실리케이트는, 몬트모릴로나이트(Montmorillonite), 논트로나이트(Nontronite), 베이텔라이트(Beidellite), 본콘스코이트(Volkonskoite), 헥토라이트(Hectorite), 사포나이트(Saponite), 소코나이트(Sauconite), 메카다이트(Megadiite), 및 케니아이트(Kenyaite)로 이루어진 군으로부터 선택된 스멕타이트(Smectite)계 물질; 버미쿨라이트(Vermiculite)계 물질; 일라이트(Illite)계 물질; 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물.
  13. 삭제
  14. 제1항에 있어서,
    상기 포깅 내열 외관 개선제는 윤활제, 산화방지제, 열안정제, 광안정제, 가수분해 안정제, 이형제, 안료, 대전 방지제, 전도성 부여제, 전자파장애 차폐제, 자성부여제, 가교제, 항균제, 가공조제, 금속 불활성화제, 내마찰제, 내마모제 및 커플링제 중에서 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물.
  15. 탈크 0.1~2중량%, 반응성 계면활성제 0.4~3중량%, 층상 실리케이트 0.5~5중량%, 및 제1항의 식 1의 구성단위를 주쇄로 갖는 폴리머 0.1~2중량%,를 혼합하되, 식 1의 구성단위를 주쇄로 갖는 폴리머와 층상 실리케이트의 중량비는 2/1 내지 1/2인 포깅 내열 외관 개선제를 준비하는 단계; 및
    상기 포깅 내열 외관 개선제 1~10중량%와 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 90~99중량%를 배합하는 단계;를 포함하는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물의 제조방법.
  16. 제15항의 방법에 의해 수득된 상기 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 조성물을 용융 혼련 후 펠릿 가공한 다음 건조 후 사출 가공하는 단계; 를 포함하는 사출품의 제조 방법.
  17. 제16항의 방법에 의해 수득된 사출품을 적용한 자동차 및 전기전자 부품용 외장재.
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