KR101756514B1 - 폴리페닐렌 설파이드 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품 - Google Patents

폴리페닐렌 설파이드 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폴리페닐렌 설파이드 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리페닐렌 설파이드 수지 40 내지 70 중량%, 폴리아미드 수지 1 내지 20 중량%, 하이드록시기를 가지는 카르복실산 0.1 내지 5 중량%, 폴리아릴렌 에테르 수지 0 내지 10 중량% 및 충진제 0 내지 55 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리페닐렌 설파이드 수지 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 정밀 부품 성형 시 바리(burr or flash)의 발생을 최소화시킴과 동시에 우수한 가공성 및 기계적 물성을 나타내는 폴리페닐렌 설파이드 수지 조성물을 제공하는 효과가 있다.

Description

폴리페닐렌 설파이드 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품{POLYPHENYLENE SULFIDE RESIN COMPOSITION AND MOLDED ARTICLE PRODUCED THEREFROM}
본 발명은 폴리페닐렌 설파이드 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정밀 부품 성형 시 바리(burr or flash)의 발생을 최소화시킴과 동시에 우수한 가공성 및 기계적 물성을 나타내는 폴리페닐렌 설파이드 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품에 관한 것이다.
최근 전기·전자기기의 부품이나 화학기기의 부품 등의 재료로서 내열성이 높고 내화학성이 좋은 열가소성 수지의 수요가 증대되고 있다. 이러한 열가소성 수지 중의 하나로 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide, PPS)는 우수한 강도, 내열성, 난연성 및 가공성으로 인해 자동차와 전기·전자 제품, 기계류 등에서 알루미늄이나 아연과 같은 다이캐스팅(die casting) 금속을 대체하는 소재로 각광받고 있다. 상기 폴리페닐렌 설파이드는 중합 공정에서 분자량 및 분자량 분포의 조절을 통해 다양한 흐름성을 가지는 폴리페닐렌 설파이드 수지로 생산될 수 있다.
하지만, 높은 흐름성을 갖는 폴리페닐렌 설파이드는 기계적 물성이 낮은 단점이 있고, 이를 사용해 컴퓨터 부품, 커넥터 등과 같이 높은 정밀도를 요하거나, 얇은 두께의 성형품을 제작하는 경우, 제작된 성형품에 형성된 바리(burr or flash)로 인해 그 적용에 어려움이 있다.
폴리페닐렌 설파이드가 성형 공정을 거치는 동안 바리가 많이 발생하는 이유는, 폴리페닐렌 설파이드는 용융 점도의 전단속도 의존성이 매우 작은데, 성형 공정 중 전단속도가 떨어지는 금형의 접합면 입자, 돌출핀, 슬라이드의 압절면 등 금형을 구성하는 각 부품의 미세한 틈 부분에서도 용융 점도가 여전히 매우 낮기 때문에, 상기 틈으로 쉽게 용융수지 흐름이 발생하기 때문이다.
이러한 이유로 폴리페닐렌 설파이드의 바리 발생을 최소화하기 위하여 많은 연구가 진행되고 있다.
일본 특허공개 평 04-353561호에서는 특정한 용융 점도의 폴리페닐렌 설파이드 수지, 액정성 폴리머 및 섬유상 및/또는 분립자상 충전제를 소정비율로 배합한 수지 조성물에 대하여 개시하고 있고, 일본 특허공개 평 03-197562호에서는 선형 폴리페닐렌 설파이드 수지, 가교형 폴리페닐렌 설파이드 수지, 실란화합물 및 섬유상 충전제를 배합한 수지 조성물에 대하여 개시하고 있으며, 일본 특허공개 평 05-078576호에서는 용융 유동 지수(melt flow rate, MFR)가 3.5 g/10min 이하인 열가교형 폴리페닐렌 설파이드 수지 및 용융 유동 지수가 150 g/10min 이상의 폴리페닐렌 설파이드 수지를 혼합한 기초 수지에 충전제를 배합한 수지 조성물에 대하여 개시하고 있다. 하지만, 이들 모두는 원하는 수준의 바리 감소 효과를 가져오지 못하고 있는 실정이다.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 정밀 부품 성형 시 바리(burr or flash)의 발생을 최소화한 폴리페닐렌 설파이드 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 우수한 가공성 및 기계적 물성을 나타내는 폴리페닐렌 설파이드 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 이로부터 제조된 성형품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명된 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 폴리페닐렌 설파이드 수지 40 내지 70 중량%, 폴리아미드 수지 1 내지 20 중량%, 하이드록시기를 가지는 카르복실산 0.1 내지 5 중량%, 폴리아릴렌 에테르 수지 0 내지 10 중량% 및 충진제 0 내지 55 중량%를 포함하는 조성물을 제공한다.
상기 폴리아릴렌 에테르 수지는 일례로 1 내지 10 중량%일 수 있다.
상기 충진제는 일례로 20 내지 55 중량%일 수 있다.
상기 폴리페닐렌 설파이드 수지는 일례로 용융지수(ASTM D1238, 310 ℃/5 kg)가 1,000 g/min 미만일 수 있다.
상기 폴리아미드 수지는 일례로 반결정성 폴리아미드 수지 또는 비결정성 폴리아미드 수지일 수 있다.
상기 하이드록시기를 가지는 카르복실산은 일례로 분자량이 50 내지 1,000 g/mol 일 수 있다.
상기 충진제는 일례로 유리섬유일 수 있다.
상기 폴리페닐렌 설파이드 수지 조성물은 일례로 흐름성(spiral test, 배럴온도 310 ℃)이 28 이상일 수 있다.
상기 폴리페닐렌 설파이드 수지 조성물은 일례로 바리발생량(spiral test, 배럴온도 310 ℃)이 0.06 g 이하일 수 있다.
상기 폴리페닐렌 설파이드 수지 조성물은 일례로 충격보강제, 열안정제, 적하방지제, 산화방지제, 광안정제, 자외선차단제 및 안료로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명은 상기 폴리페닐렌 설파이드 조성물로부터 제조된 성형품을 제공한다.
상기 성형품은 일례로 자동차, 전기/전자 또는 기계류에서 금속대체품일 수 있다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면 정밀 부품 성형 시 바리의 발생을 최소화시킴과 동시에 우수한 가공성 및 기계적 물성을 나타내는 폴리페닐렌 설파이드 수지 조성물을 제공하는 효과가 있다.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명자들은 폴리페닐렌 설파이드 수지에 폴리아미드 수지 및 하이드록시기를 가지는 카르복실산을 혼합하면 흐름성 및 기계적 강도가 향상되고, 폴리아릴렌 에테르 수지를 추가적으로 혼합하면 바리발생량을 최소화시킬 수 있다는 것을 확인하여 이를 토대로 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 폴리페닐렌 설파이드 수지 조성물은 폴리페닐렌 설파이드 수지 40 내지 70 중량%, 폴리아미드 수지 1 내지 20 중량%, 하이드록시기를 가지는 카르복실산 0.1 내지 5 중량%, 폴리아릴렌 에테르 수지 0 내지 10 중량% 및 충진제 0 내지 55 중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 폴리페닐렌 설파이드 수지 조성물을 구성하는 각 성분을 상세하게 살펴보면 다음과 같다.
(A) 폴리페닐렌 설파이드 수지
본 발명에 의한 폴리페닐렌 설파이드 수지는 일례로 하기 [화학식 1]의 구조를 갖는 단위체를 70 몰%이상 함유할 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112014118081198-pat00001
상기 폴리페닐렌 설파이드 수지는 일례로 분기 또는 가교 구조를 갖지 않는 선형의 분자구조일 수 있고, 혹은 분기 또는 가교를 갖는 분자구조일 수 있다.
상기 폴리페닐렌 설파이드 수지는 일례로 하기 [화학식 2]의 구조를 갖는 공중합 단위체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 30 몰% 이하로 함유할 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112014118081198-pat00002
,
Figure 112014118081198-pat00003
,
Figure 112014118081198-pat00004
,
Figure 112014118081198-pat00005
,
Figure 112014118081198-pat00006
,
Figure 112014118081198-pat00007
,
Figure 112014118081198-pat00008
, 또는
Figure 112014118081198-pat00009

또한, 상기 폴리페닐렌 설파이드 수지는 이에 한정하는 것은 아니나, 일례로 용융지수(Melt Index, 310 ℃ 하에 하중 5 kg에서의 용융지수로써, 이하 MI라 함)가 600 내지 900 g/min, 혹은 700 내지 850 g/min, 혹은 750 내지 800 g/min인 것이 가공성 측면에서 바람직하다.
상기 폴리페닐렌 설파이드 수지의 함량은 일례로 폴리페닐렌 설파이드 수지 조성물의 총 중량 기준으로 40 내지 70 중량%, 혹은 40 내지 60 중량%일 수 있고, 이 범위 내에서 강도 및 내열성이 우수한 효과가 있다.
(B) 폴리아미드
본 발명에 의한 폴리아미드 수지는 일례로 ε-카프로락탐; ω-라우로락탐; 등과 같은 락탐 또는 6-아미노카프론산; 11-아미노운데칸산; 12-아미노도데칸산; 파라아미노메틸벤조산; 등과 같은 아미노산이 단독 또는 2종 이상 축중합된 것일 수 있다.
또 다른 예로 상기 폴리아미드 수지의 단량체는 말론산; 디메틸말론산; 숙신산; 글루타르산; 아디프산; 2-메틸아디프산; 트리메틸아디프산; 피멜산; 2,2-디메틸글루타르산; 3,3-디에틸숙신산; 아젤라인산; 세바신산; 스베린산; 도데칸2산; 에이코디온산; 테레프탈산; 이소프탈산; 나프탈렌디카르복실산; 2-클로로테레프탈산; 2-메틸테레프탈산; 5-메틸이소프탈산; 5-나트륨술포이소프탈산; 헥사히드로테레프탈산; 디글리콜산; 등과 같은 지방족, 지환족 또는 방향족 디카르복실산과 테트라메틸렌디아민; 헥사메틸렌디아민; 2-메틸펜다메틸렌디아민; 운데카메틸렌디아민; 도데카메틸렌디아민; 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌디아민; 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌디아민; 5-메틸노나메틸렌디아민; 메타크실렌디아민; 파라크실릴렌디아민; 1,3-비스(아미노메틸)시클로헥산; 1,4-비스(아미노메틸)시클로헥산; 1-아미노-3-아미노메틸-3,5,5-트리메틸시클로헥산; 비스(4-아미노시클로헥실)메탄; 비스(3-메틸-4-아미노시클로헥실)메탄; 2,2-비스(4-아미노시클로헥실)프로판; 비스(아미노프로필)피페라진; 아미노에틸피페라진; 등과 같은 지방족, 지환족 또는 방향족 디아민의 혼합물 또는 염일 수 있다.
상기 폴리아미드 수지는 일례로 반결정성 폴리아미드 수지 또는 비결정성 폴리아미드 수지일 수 있다.
상기 반결정성 폴리아미드 수지란 유리 전이 온도(Tg) 및 용융점(melting point)을 가지는 (코)폴리아미드를 의미하고, 상기 비결정성 폴리아미드 수지란 액체 또는 용융 상태로 변하여 그들의 유리 전이 온도(Tg)를 초과하여 사용될 수 있는 유리상의 폴리아미드를 의미한다.
상기 폴리아미드 수지는 일례로 폴리페닐렌 설파이드 수지 조성물의 총 중량 기준으로 1 내지 20 중량%의 함량으로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 함량 이상으로 사용할 경우 폴리아미드의 수분 흡수량이 증가하여 치수안정성을 떨어뜨릴 수 있다. 또 다른 예로 상기 폴리아미드 수지는 3 내지 18 중량%일 수 있고, 이 범위 내에서 흐름성이 우수한 효과가 있다.
(C) 폴리아릴렌 에테르
본 발명에 의한 폴리아릴렌 에테르 수지는 통상 열가소성 수지에 사용될 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않는데, 구체적인 예로 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌) 에테르; 폴리(2,6-디에틸-1,4-페닐렌) 에테르; 폴리(2,6-디프로필-1,4-페닐렌) 에테르; 폴리(2-메틸-6-에틸-1,4-페닐렌) 에테르; 폴리(2-메딜-6-프로필-1,4-페닐렌) 에테르; 폴리(2-에틸-6프로필-1,4-페닐렌) 에테르; 폴리(2,6-디페닐-1,4-페닐렌) 에테르;와 폴리(2,3,6-트리메틸-1,4-페닐렌) 에테르의 공중합체, 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌) 에테르와 폴리(2,3,6-트리에틸-1,4-페닐렌) 에테르의 공중합체 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 폴리아릴렌 에테르 수지는 일례로 폴리페닐렌 설파이드 수지 조성물의 총 중량 기준으로 1 내지 10 중량%의 함량으로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 함량 이상으로 사용할 경우 기계적 강도 및 가공성이 저하될 수 있다. 또 다른 예로 상기 폴리아릴렌 에테르 수지는 1 내지 5 중량%일 수 있고, 이 범위 내에서 바리발생량 감소의 효과가 우수하며 물성 밸런스가 뛰어난 효과가 있다.
(D) 카르복실산 첨가제
본 발명에 의한 카르복실산 첨가제는 일례로 하기 [화학식 3]의 구조를 갖는 카르복실산일 수 있다.
[화학식 3]
Figure 112014118081198-pat00010
상기 [화학식 3]에서 R1 및 R2는 결합(bonding)이거나, 탄소수 1 내지 50인 선형 또는 분지형의 알킬기 또는 알킬렌기이다.
또 다른 예로, 상기 [화학식 3]에서 R1 및 R2는 결합(bonding)이거나, 탄소수 1 내지 25인 선형 또는 분지형의 알킬기 또는 알킬렌기이다.
또 다른 예로, 상기 [화학식 3]에서 R1 및 R2는 결합(bonding)이거나, 탄소수 1 내지 17인 선형 또는 분지형의 알킬기 또는 알킬렌기이다.
구체적인 예로 상기 카르복실산 첨가제는 시트르 산(citric acid), 말 산(malic acid), 아가르 산(agaric acid) 또는 이들의 유도체일 수 있다.
상기 카르복실산 첨가제는 일례로 50 내지 1,000 g/mol, 혹은 50 내지 700 g/mol, 혹은 100 내지 500 g/mol의 분자량을 가질 수 있고, 이 범위 내에서 기계적 강도가 우수한 효과가 있다.
상기 카르복실산 첨가제는 일례로 폴리페닐렌 설파이드 수지 조성물의 총 중량 기준으로 0.1 내지 5 중량%의 함량으로 포함되는 것이 바람직하다. 이 범위 내에서 가공성 및 물성 밸런스가 뛰어한 효과가 있다. 또 다른 예로 상기 카르복실산 첨가제는 0.1 내지 2 중량%일 수 있고, 이 범위 내에서 흐름성이 우수한 효과가 있다.
(E) 충진제
본 발명에 의한 수지 조성물에 사용되는 충진제는 섬유상 충진제, 분립자상 충진제 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 상기 섬유상 충진제는 구체적인 예로 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드 섬유, 티탄산칼륨 섬유, 탄화규소 섬유로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. 상기 분립자상 충진제는 구체적인 예로 탄산칼슘, 실리카, 산화티탄, 카본블랙, 알루미나, 탄산리튬, 산화철, 흑연, 유리비드, 활석, 클레이, 규산칼슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 충진제는 일례로 폴리페닐렌 설파이드 수지 조성물의 총 중량 기준으로 20 내지 55 중량% 또는 30 내지 50 중량%의 함량으로 포함되는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
[실시예]
실시예 및 비교예에서 사용된 (A-1, A-2) 폴리페닐렌 설파이드, (B) 폴리아미드, (C) 폴리아릴렌 에테르, (D) 카르복실산 첨가제 및 (E) 충진제는 다음과 같다.
(A-1) 폴리페닐렌 설파이드
용융지수(Melt Index)가 ASTM D1238에 따라 310 ℃/5 kg에서 600 내지 900 g/min의 폴리페닐렌 설파이드 수지를 사용하였다(1150C grade, NHU사 제조).
(A-2) 폴리페닐렌 설파이드
용융지수가 ASTM D1238에 따라 310 ℃/5 kg에서 1,000 내지 2,000 g/min의 폴리페닐렌 설파이드 수지를 사용하였다(1190C grade, NHU사 제조).
(B) 폴리아미드
유리전이온도 47 ℃, 녹는점 220 ℃인 반결정성의 폴리아미드 수지를 사용하였다.
(C) 폴리아릴렌 에테르
폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌) 에테르 수지를 사용하였다.
(D) 카르복실산 첨가제
분자량 192.12 g/mol의 시트르 산(citric acid)을 사용하였다.
(E) 충진제
오웬스 코닝(Owens Corning)사의 지름 10 내지 13 ㎛, 촙(chop)의 길이 3 내지 4 mm의 유리섬유(제품명 901 촙 스트랜드)를 사용하였다.
실시예 1
(A-1) 폴리페닐렌 설파이드 56.5 중량%, (B) 폴리아미드 3 중량%, (D) 카르복실산 첨가제 0.5 중량% 및 (E) 충진제 40 중량%를 통상의 혼합기에서 혼합하고 스크류 L/D가 42, Φ값이 40 mm인 이축압출기를 사용하여 300 내지 320 ℃ 구간에서 용융 및 혼련하여 펠렛 형태의 수지 조성물을 제조하였다.
실시예 2
상기 실시예 1에서 (A-1) 폴리페닐렌 설파이드의 함량을 50.5 중량%, (B) 폴리아미드의 함량을 9 중량%를 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
실시예 3
상기 실시예 1에서 (A-1) 폴리페닐렌 설파이드의 함량을 41.5 중량%, (B) 폴리아미드의 함량을 18 중량%를 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
실시예 4
상기 실시예 1에서 (A-1) 폴리페닐렌 설파이드의 함량을 48.5 중량%, (B) 폴리아미드의 함량을 9 중량%로 대체하고, (C) 폴리아릴렌 에테르 2 중량%를 추가하여 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
실시예 5
상기 실시예 1에서 (A-1) 폴리페닐렌 설파이드의 함량을 47.5 중량%, (B) 폴리아미드의 함량을 9 중량%로 대체하고, (C) 폴리아릴렌 에테르 3 중량%를 추가하여 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
비교예 1
(A-1) 폴리페닐렌 설파이드 60 중량% 및 (E) 충진제 40 중량%를 통상의 혼합기에서 혼합하고 스크류 L/D가 42, Φ값이 40 mm인 이축압출기를 사용하여 300 내지 320 ℃ 구간에서 용융 및 혼련하여 펠렛 형태의 수지 조성물을 제조하였다.
비교예 2
상기 비교예 1에서 (A-1) 폴리페닐렌 설파이드 대신 (A-2) 폴리페닐렌 설파이드를 동량 대체 투입한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
비교예 3
상기 비교예 1에서 (A-1) 폴리페닐렌 설파이드의 함량을 51 중량%로 대체하고, (B) 폴리아미드 9 중량%를 추가하여 혼합한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 3에서 제조된 펠렛 형태의 수지 조성물을 120 ℃에서 3시간 이상 건조한 후, 사출 온도 320 ℃, 금형 온도 120 ℃에서 사출하여 시편을 제조하고, 온도 23 ℃, 상대습도 약 60 %의 환경에서 48시간 방치하였다.
[시험예]
상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 3에서 수득한 폴리페닐렌 설파이드 수지 조성물 시편의 물성을 하기의 방법으로 측정하여, 그 결과를 하기의 표 1에 나타내었다.
측정 방법
* 용융지수(Melt Index): 표준 측정 ASTM D1238(310 ℃/5 kg)에 의거하여 측정하였다.
* 흐름성: 통상적으로 사용되는 스파이럴 테스트(Spiral test)의 방법을 이용하여 측정하였다. 사출기 내 최대 사출압(3,100 kg/cm2), 사출 속도(3,500 kg/cm2), 보압(3,000 kg/cm2), 충진량(45 mm)을 일정하게 하였으며, 사출 시 배럴 온도는 310 ℃로 고정하였다.
* 바리발생량: 상기 흐름성 측정시 스파이럴 테스트에 사용된 몰드의 주된 형태를 제외하고, 몰드에 끼어든 얇은 부분을 절단한 후, 상기 절단한 얇은 부분의 무게를 측정하였다.
* 인장강도: 시편을 이용하여 표준 측정 ASTM D638에 의거하여 5 mm/min의 속도로 측정하였다.
* 굴곡강도: 시편을 이용하여 표준 측정 ASTM D790에 의거하여 측정하였으며, 인장시험기의 크로스 헤드(Cross head) 속도는 1.3 mm/min으로 측정하였다.
* 굴곡탄성률: 시편을 이용하여 표준 측정 ASTM D790에 의거하여 측정하였으며, 인장시험기의 크로스 헤드 속도는 1.3 mm/min으로 측정하였다.
* 충격강도(Notched Izod Impact Strength): 1/8" 시편을 이용하여 표준 측정 ASTM D256에 의거하여 측정하였다.
구분 실시예 비교예
1 2 3 4 5 1 2 3
(A-1)(중량%) 56.5 50.5 41.5 48.5 47.5 60 - 51
(A-2)(중량%) - - - - - - 60 -
(B)(중량%) 3 9 18 9 9 - - 9
(C)(중량%) - - - 2 3 - - -
(D)(중량%) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 - - -
(E)(중량%) 40 40 40 40 40 40 40 40
흐름성(cm) 28 30 36 28.5 28.2 21 28 27
바리발생량(g) 0.04 0.05 0.06 0.01 0.01 - 0.3 0.05
인장강도(MPa) 175 175 145 174 173 173 125 175
굴곡강도(MPa) 268 265 265 263 252 260 235 265
굴곡탄성률(MPa) 14,000 14,000 13,700 14,000 14,000 13,500 13,400 13,500
충격강도(J/m) 7.8 7.5 7.0 7.5 7.3 7.5 7.0 7.5
* (A-1)은 폴리페닐렌 설파이드, (A-2)는 폴리페닐렌 설파이드, (B)는 폴리아미드, (C)는 폴리아릴렌 에테르, (D)는 카르복실산 첨가제, (E)는 충진제이다.
상기 [표 1]에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예인 폴리아미드와 카르복실산 첨가제를 혼합한 폴리페닐렌 설파이드 수지 조성물은 모두 28 cm이상의 높은 흐름성을 보이며, 바리가 0.06 g이하의 범위로 발생하여 최소화하였고, 우수한 기계적 물성 밸런스를 보임을 확인할 수 있었다. 또한, 본 발명의 폴리페닐렌 설파이드 수지 조성물에 폴리아릴렌 에테르를 추가적으로 혼합할 경우 바리 발생량이 0.01 g으로 극히 적어지는 것을 확인하였다.
반면, 폴리페닐렌 설파이드 수지와 충진제로만 이루어진 비교예 1의 경우 흐름성이 21 cm로 급격히 저하되었고, 비교예 2의 경우 바리발생량이 0.3 g으로 매우 많았으며, 인장 강도와 굴곡 강도가 저하됨을 보였다. 또한, 폴리페닐렌 설파이드 수지에 폴리아미드와 충진제는 혼합되었지만 카르복실산 첨가제가 혼합되지 않은 비교예 3의 경우 흐름성과 굴곡탄성률 저하되어 물성 밸런스가 좋지 않음을 확인할 수 있었다.
결론적으로, 본 발명의 폴리페닐렌 설파이드 수지 조성물은 폴리페닐렌 설파이드 수지, 폴리아미드 및 카르복실산 첨가제를 혼합하여 바리발생량 감소 및 기계적 물성 상승, 특히 폴리아릴렌 에테르를 추가적으로 혼합할 경우 바리발생량을 최소화시키는 특성을 이용하는 것이며, 이와 같은 발명으로 인하여 높은 흐름성을 가지며 가공성 및 기계적 물성이 우수하면서도 바리발생량은 최소화시킨 폴리페닐렌 설파이드 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품을 구현할 수 있음을 확인할 수 있었다.

Claims (11)

  1. 폴리페닐렌 설파이드 수지 40 내지 60 중량%, 폴리아미드 수지 3 내지 18 중량%, 하이드록시기를 가지는 카르복실산 0.1 내지 2 중량%, 폴리아릴렌 에테르 수지 2 내지 3 중량% 및 충진제 30 내지 50 중량%를 포함하되,
    흐름성(spiral test, 배럴 온도 310 ℃)이 28 이상이고, 바리발생량(spiral test, 배럴 온도 310 ℃)이 0.04 g 미만인 것을 특징으로 하는 폴리페닐렌 설파이드 수지 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 폴리페닐렌 설파이드 수지는 용융지수(ASTM D1238, 310 ℃/5 kg)가 1,000 g/min 미만인 것을 특징으로 하는 폴리페닐렌 설파이드 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 폴리아미드 수지는 반결정성 폴리아미드 수지 또는 비결정성 폴리아미드 수지인 것을 특징으로 하는 폴리페닐렌 설파이드 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 하이드록시기를 가지는 카르복실산은 분자량이 50 내지 1,000 g/mol인 것을 특징으로 하는 폴리페닐렌 설파이드 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 충진제는 유리섬유인 것을 특징으로 하는 폴리페닐렌 설파이드 수지 조성물.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항 및 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항의 폴리페닐렌 설파이드 수지 조성물로부터 제조됨을 특징으로 하는 성형품.
  11. 제10항에 있어서, 상기 성형품은 자동차, 전기/전자 또는 기계류에서 금속대체품인 것을 특징으로 하는 성형품.
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