KR101784442B1 - T-다이 압출성형용 열가소성 폴리우레탄 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이로부터 제조된 성형품 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 T-다이 압출성형용 열가소성 폴리우레탄 수지 조성물, 그의 제조방법 및 이로부터 제조된 성형품에 관한 것으로, 보다 상세하게는 (A) 폴리에스테르 폴리올 20 내지 50 중량%; (B) 이소시아네이트계 화합물 30 내지 60 중량%; (C) 2종 이상의 쇄연장제 10 내지 20 중량%를 포함하되, 상기 폴리에스테르 폴리올은 삼원 공중합체이고, 상기 2종 이상의 쇄연장제는 반드시 네오펜틸글리콜을 포함하는 T-다이 압출성형용 열가소성 폴리우레탄 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이로부터 제조된 성형품에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 경도, 신장률 및 수축률이 우수하면서 100 ㎛ 이하의 초박막 필름을 제조할 수 있는 T-다이 압출성형용 열가소성 폴리우레탄 수지 조성물을 제공하는 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 경도, 신장률 및 수축률이 우수하면서 100 ㎛ 이하의 초박막 필름을 제조할 수 있는 T-다이 압출성형용 열가소성 폴리우레탄 수지 조성물을 제공하는 효과가 있다.
Description
본 발명은 T-다이 압출성형용 열가소성 폴리우레탄 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이로부터 제조된 성형품으로, 보다 상세하게는 경도, 신장률 및 수축률이 우수하면서 100 ㎛ 이하의 초박막 필름을 제조할 수 있는 T-다이 압출성형이 가능한 열가소성 폴리우레탄 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이로부터 제조되는 성형품의 제공에 관한 것이다.
일반적으로 열가소성 폴리우레탄으로 제조한 필름 및 시트는 ASTM D2240의 방법으로 쇼어 A 타입 또는 쇼어 D 타입으로 측정한 경도가 각각 80(A 타입) 내지 60(D 타입)이 사용되며, 가공방법으로 T-다이 압출법, 블로운(Blown) 압출법, 건식 용액 코팅법이 많이 사용되고 있다.
가장 일반적으로 사용되는 T-다이 압출법의 경우 0.1T(0.1mm) ~ 2.0T(2.0mm) 두께의 필름 및 시트 제조가 가능하지만, T-다이 특성상 결정화도와 경도가 높은 열가소성 폴리우레탄(TPU)의 경우 T-다이 내부에서 겔링(Gelling) 및 경화(Solidification)가 진행되어 쇼어 D 타입 경도가 60 이상인 TPU 필름 및 시트 가공이 용이하지 않다.
블로운 압출법은 0.1T(0.1mm)이하의 필름 제조에 가장 적합한 방법으로, 스파이럴 다이(Spiral Die)를 사용하여 공기를 주입 후 필름을 생산하는 대표적인 방법이다. 하지만 T-다이 압출과 마찬가지로 쇼어 D 타입 경도가 60 이상인 고경도 TPU를 사용하는 경우 다이 내부 결정화 및 겔링으로 인하여 작업이 불가능하다.
마지막으로 건식 용액 코팅법은 두께 0.01T(0.01mm) ~ 0.1T(0.1mm)인 필름 제조가 가능하며, TPU를 용제에 녹여 건조 챔버(Dry chamber) 내부에서 건조하는 방법으로 압출방식에서 야기되는 쇼어 D 타입 경도 60 이상의 TPU의 결정화 및 겔링에는 자유로우나 용제를 녹이는 과정에서 발생한 물성저하로 인하여 인장강도를 포함한 물리적 물성 및 강도가 저하되는 현상이 발생한다.
최근 전기·전자분야에서 열가소성 폴리우레탄을 소재로 하는 필름은 경도가 높으면서도 저수축성을 가지고 두께가 100㎛(0.1T) 이하인 초박막 필름을 요구하고 있다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 T-다이 압출성형용 열가소성 폴리우레탄 수지 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 기재는 상기의 T-다이 압출성형용 열가소성 폴리우레탄 수지 조성물을 포함하여 제조된 성형품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명된 본 발명에 의하여 달성될 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (A) 폴리에스테르 폴리올 20 내지 50 중량%; (B) 이소시아네이트계 화합물 30 내지 60 중량%; 및 (C) 2종 이상의 쇄연장제 10 내지 20중량%;를 포함하되, 상기 폴리에스테르 폴리올은 삼원 공중합체이고, 상기 2종 이상의 쇄연장제는 반드시 네오펜틸글리콜을 포함하는 T-다이 압출성형용 열가소성 폴리우레탄 수지 조성물 및 이의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기의 T-다이 압출성형용 열가소성 폴리우레탄 수지 조성물을 포함하여 제조된 성형품을 제공한다.
본 발명에 따르면 ASTM D 2240에 의거하여 측정한 쇼어 D 타입에 의한 경도가 70 이상이고 ASTM D 412 규격에 의해 측정한 100% 모듈러스(modulus)가 300Kgf/cm2 이상이고 ASTM D 955 규격에 의해 측정한 수축률이 3/1000 이하이며 두께 100 ㎛ 이하인 초박막 필름으로 제조할 수 있으며, T-다이 압출성형이 가능한 열가소성 폴리우레탄 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이로부터 제조되는 성형품을 제공하는 효과가 있다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 T-다이 압출성형용 열가소성 폴리우레탄 수지 조성물은 (A) 폴리에스테르 폴리올 20 내지 50 중량%; (B) 이소시아네이트계 화합물 30 내지 60 중량%; 및 (C) 2종 이상의 쇄연장제 10 내지 20 중량%;를 포함하되, 상기 폴리에스테르 폴리올은 삼원 공중합체이고, 상기 2종 이상의 쇄연장제는 반드시 네오펜틸글리콜을 포함하고, 이 범위 내에서 경도, 100% 모듈러스, 수축률 및 신장률이 우수하고 초박막 필름으로 제조하는 효과가 있다.
본 발명에 의한 T-다이 압출성형용 열가소성 폴리우레탄 수지 조성물을 구성하는 각 성분을 상세하게 살펴보면 다음과 같다.
(A) 폴리에스테르 폴리올
상기 폴리에스테르 폴리올은 T-다이 압출성형용 열가소성 폴리우레탄 수지 조성물 100 중량%에 대해 20 내지 50 중량%, 25 내지 45 중량% 또는 30 내지 37 중량%일 수 있고, 이 범위 내에서 열가소성 폴리우레탄 합성이 보다 용이한 효과가 있다.
상기 폴리에스테르 폴리올은 삼원 공중합체이고, 일례로 다관능 카르복실산 화합물 및 2종의 다관능 알코올 화합물의 첨가반응으로 생성되는 랜덤 폴리에스테르 폴리올일 수 있다.
상기 다관능 카르복실산 화합물은 일례로 세바신산(SA; sebacic acid), 아디핀산(AA; adipic acid), 스베릭산(sbelic acid), 아벨산(abelic acid), 아젤릭산(azelic acid), 도데칸디온산(dodecandioic acid) 및 트리메릭산(trimeric acid)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이다.
상기 다관능 알코올 화합물은 일례로 디올류, 트리올류 또는 이들의 혼합물이다.
상기 디올류는 일례로 에틸렌 글리콜(ethylene glycol), 디에틸렌 글리콜(diethylene glycol), 1,4-부탄디올, 부탄 디올(butanediol, butylene glycol) 및 헥산디올(hexandiol)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이고, 상기 트리올류는 일례로 트리 메틸올 프로판(trimethylol propane)이다.
상기 폴리에스테르 폴리올은 바람직하게는 아디핀산; 부탄디올; 및 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜 또는 이들의 혼합;일 수 있고, 이 경우 신장률, 수축률 및 초박막 압출 성형성이 매우 우수한 효과가 있다.
상기 폴리에스테르 폴리올은 일례로 히드록시기 값이 11.22 내지 280.55 mgKOH/g, 56.11 내지 224.44 mgKOH/g, 50 내지 150 mgKOH/g, 또는 56 내지 112 mgKOH/g일 수 있으며, 이 범위 내에서 폴리에스테르 폴리올의 결정화로 인한 겔링(gelling)현상이 발생하지 않아서 T-다이 압출가공성이 용이한 효과가 있다.
상기 폴리에스테르 폴리올은 통상적인 방법으로 제조될 수 있으며, 예를 들면, 상기 다관능 카르복실산 화합물과 다관능 알코올 화합물을 상온에서 혼합하여 1차 승온온도인 150℃에서 약 60 내지 120분 동안 유지한 다음 2차 승온온도인 220℃에서 약 10 내지 120분간 유지하여 제조한다. 상기 2차 승온온도에서 유지시 650 내지 760mmHg 진공에서 진행한다.
(B) 이소시아네이트계 화합물
상기 (B) 이소시아네이트계 화합물은 T-다이 압출성형용 열가소성 폴리우레탄 수지 조성물 100 중량%에 대해 30 중량% 내지 60 중량%, 40 중량% 내지 57 중량% 또는 45 내지 55 중량%로 포함될 수 있으며, 이 범위 내에서 경도가 우수하고, 폴리우레탄 반응에서 발포 및 발열로 인한 생산성 저하가 없으며 펠릿 과정에서 결빙(Freezing)이 생기지 않아 생산성이 향상되는 효과가 있다.
상기 (B)이소시아네이트계 화합물은 통상의 폴리우레탄의 제조에 사용되는 것이면 제한되지 않으며, 일례로 방향족 이소시아네이트, 지방족 이소시아네이트 및 지환족 이소시아네이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이다.
또 다른 예로 상기 (B)이소시아네이트계 화합물은 디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI; diphenyl methane diisocyanate), 톨루엔 디이소시아네이트(TDI; tolunene diisocyanate), 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI; hexamethylene diisocyanate), 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트(H12MDI; dicyclohexylmethane diisocyanate), 및 이소포론 디이소시아네이트(IPDI; Isoporone diisocyanate)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있고, 바람직하게는 톨루엔 디이소시아네이트일 수 있다.
(C)
쇄연장제
(chain extender)
상기 (C) 쇄연장제는 T-다이 압출성형용 열가소성 폴리우레탄 수지 조성물 100 중량%에 대해 10 내지 20 중량%, 12 내지 19 중량% 또는 14 내지 18 중량%일 수 있고, 이 범위 내에서 경도, 수축률, 신장률 및 생산성이 향상되는 효과가 있다.
상기 (C) 2종 이상의 쇄연장제는 네오펜틸글리콜; 및 네오펜틸글리콜을 제외한 디올류, 트리올류 및 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상;을 포함하며, 이 경우 신장률 및 수축률이 우수하고 초박막 필름으로 제조시 성형성이 매우 양호한 효과가 있다.
상기 네오펜틸글리콜을 제외한 디올류는 일례로 에틸렌글리콜(ethylene glycol), 디에틸렌글리콜(diethylene glycol), 부탄디올(butane diol) 및 헥산디올(hexane diol)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이고, 상기 트리올류는 일례로 트리메틸올프로판(trimethylol propane), 글리세롤 또는 이들의 혼합일 수 있다.
상기 쇄연장제의 합 100 중량%에 대하여 상기 네오펜틸글리콜이 51 내지 70 중량%, 51 내지 65 중량% 또는 51 내지 60 중량%일 수 있고, 이 범위 내에서 경도가 향상되고 초박막 필름으로 제조시 압출 성형성이 우수한 효과가 있다.
상기 쇄연장제의 합 100 중량%에 대하여 상기 네오펜틸글리콜을 제외한 디올류, 트리올류 및 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 쇄연장제는 30 내지 49 중량%, 35 내지 49 중량% 또는 40 내지 49 중량%일 수 있고, 이 범위 내에서 경도가 향상되고 초박막 필름으로 제조시 압출 성형성이 우수한 효과가 있다.
상기 T-다이 압출성형용 열가소성 폴리우레탄 수지 조성물은 촉매, 반응 촉진제, 내부 이형제, 안료, 착색제, 충전제, 산화방지제, 자외선 흡수제, 윤활제, 가수분해 방지제 및 난연제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
상기 T-다이 압출성형용 열가소성 폴리우레탄 수지 조성물은 일례로 ASTM D 2240에 의거하여 측정한 쇼어 D 타입에 의한 경도가 70 이상, 또는 70 내지 80이다.
상기 T-다이 압출성형용 열가소성 폴리우레탄 수지 조성물은 일례로 두께가 100 ㎛ 이하, 또는 10 내지 100 ㎛이다.
상기 T-다이 압출성형용 열가소성 폴리우레탄 수지 조성물은 일례로 ASTM D 412 규격에 의해 측정한 100% 모듈러스(modulus)가 300 Kgf/cm2 이상, 또는 300 내지 400 Kgf/cm2이다.
상기 T-다이 압출성형용 열가소성 폴리우레탄 수지 조성물은 ASTM D 955 규격에 의해 측정한 수축률이 3/1000 이하, 또는 1.5/1000 내지 2.7/1000이다.
본 발명의 상기 T-다이 압출성형용 열가소성 폴리우레탄 수지 조성물을 포함하여 제조된 성형품인 것을 특징으로 한다.
상기 성형품은 필름일 수 있다.
상기 필름은 전지 보호용 필름, 노트북 커버 보호용 필름 또는 액정 보호용 필름으로 사용될 수 있다.
본 발명의 T-다이 압출성형용 열가소성 폴리우레탄 수지 조성물의 제조방법은 (i) 반응기에 (A) 폴리에스테르 폴리올 20 내지 50 중량% 및 (C) 2종 이상의 쇄연장제 10 내지 20 중량%를 투입하고 60 내지 110℃에서 1 내지 10분간 교반하면서 혼합시키되, 상기 폴리에스테르 폴리올은 삼원 공중합체이고, 상기 2종 이상의 쇄연장제는 반드시 네오펜틸글리콜을 포함하는 1차 혼합단계; (ⅱ) 상기 1차 혼합단계에서 수득된 혼합물에 (B) 이소시아네이트계 화합물 30 내지 60 중량%를 첨가하여 40 내지 80℃에서 1 내지 10분간 300 내지 1,000 rpm 속도로 혼합시키는 2차 혼합단계; 및 (ⅲ) 상기 2차 혼합단계에서 수득한 생성물을 60 내지 140℃에서 1 내지 48 시간 숙성시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 숙성단계 후 (ⅳ) 상기 숙성 단계에서 수득한 생성물을 0 내지 50 ℃에서 분쇄시키는 분쇄단계; 및 (ⅴ) 상기 분쇄단계에서 수득한 분쇄물을 150 내지 300 ℃에서 압출시키는 압출단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 (i) 1차 혼합단계는 폴리에스테르 폴리올 화합물 및 쇄연장제(chain extender)들을 균일하게 혼합하는 단계이다.
상기 (ⅱ) 2차 혼합단계는 이소시아네이트계 화합물과 폴리에스테르 폴리올을 혼합하여 실질적으로 폴리우레탄을 제조하는 단계로 상기 이소시아네이트계 화합물과 상기 폴리에스테르 폴리올은 혼합 직후 급속히 반응한다.
상기 (i) 및 (ⅱ) 단계의 반응기는 일례로 단일 또는 이중 나사형의 압출 반응기를 사용할 수 있다.
상기 (ⅲ) 2차 혼합단계에서 수득되는 생성물인 폴리우레탄을 숙성에 의해 폴리우레탄의 분자량을 조절할 수 있다.
상기 제조된 본 발명의 T-다이 압출성형용 열가소성 폴리우레탄은 분쇄, 활제 배합 및 압출공정 등을 통하여 적절한 크기로 조절되고, 제품으로 가공될 수 있는 펠렛(pellet)으로 성형될 수 있다.
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
1
폴리에스테르 폴리올(Asahi Casei사의 아디핀산, BASF사의 1,4-부탄 디올 및 애경유화의 모노에틸렌글리콜을 축합반응하여 제조함, OH-Value는 56.11mgKOH/g) 31.2Kg과 2종의 쇄연장제로 1,4-부틸렌 글리콜(Basf사의 1,4-부탄디올) 8.1kg 및 네오펜틸 글리콜(LG화학) 9.6Kg을 60℃에서 3분간 교반시킨 후, 디페닐메탄 디이소시아네이트(금호미쓰이화학사의 MDI)를 50.4Kg을 투입하고, 800rpm의 속도 및 온도 50℃에서 혼합시켜 반응생성물을 수득하고, 상기 반응생성물을 80℃에서 8시간 숙성시킨 후, 상기 숙성된 반응생성물을 분쇄하여 칩(flake)형태로 만든 다음 230℃에서 압출하여 분쇄된 형태의 펠릿으로 성형하였다.
상기에서 펠릿 형태의 열가소성 폴리우레탄을 사용하여 압출 성형(Extrusion Molding)하여 필름을 제조하였다.
실시예
2
폴리에스테르 폴리올(Asahi Casei사의 아디핀산, BASF사의 1,4- 부탄디올 및 애경유화의 모노에틸렌글리콜을 축합반응하여 제조함, OH-Value는 56.11mgKOH/g) 32.8Kg과 1,4-부틸렌 글리콜(BASF사의 1,4-부탄디올) 7.6kg, 네오펜틸 글리콜(LG화학) 8.0Kg을 60℃에서 3분간 교반 시킨 후, 2종의 디페닐메탄 디이소시아네이트(금호미쓰이화학) 47.4Kg 및 TDI(Bayer) 2.9Kg을 투입하고, 800rpm의 속도 및 온도 50℃에서 혼합시켜 반응생성물을 수득하고, 상기 반응생성물을 80℃에서 8시간 숙성시킨 후, 분쇄하여 칩(flake)형태로 만든 다음 230℃ 에서 압출하여 분쇄된 형태의 펠릿 형태로 성형하였다.
상기에서 수득된 펠릿 형태의 열가소성 폴리우레탄을 사용하여 압출 성형(Extrusion Molding)하여 필름을 제조하였다.
비교예
1
상기 실시예 1에서 쇄연장제로 네오펜틸 글리콜(LG화학)은 넣지 않고 1,4-부틸렌 글리콜(Basf사의 1,4-부탄디올)만 17.7Kg으로 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
비교예
2
상기 실시예 2에서 쇄연장제인 네오펜틸 글리콜(LG화학)을 넣지 않고 1,4-부틸렌 글리콜(BASF사의 1,4-부탄디올)만 15.6kg을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 2와 동일하게 실시하였다.
비교예
3
상기 실시예 1에서 폴리에스테르 폴리올(Asahi Casei사의 아디핀산, BASF사의 1,4-부탄디올 및 애경유화의 모노에틸렌 글리콜을 축합반응하여 생성하였으며 OH-Value가 56.11 mgKOH/g) 대신에 폴리에스테르 폴리올(Asahi Casei사의 아디핀산 및 BASF사의 1,4-부탄디올을 축합반응하여 생성하였으며 OH-Value가 56.11 mgKOH/g)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였다.
비교예
4
상기 실시예 2에서 폴리에스테르 폴리올(Asahi Casei사의 아디핀산, BASF사의 1,4-부탄디올 및 애경유화의 모노에틸렌 글리콜로 축합반응하여 제조함, OH-Value는 56.11mgKOH/g) 대신에 폴리에스테르 폴리올(Asahi Casei사의 아디핀산, BASF사의 1,4-부탄디올을 축합반응하여 제조함, OH-Value가 56.11mgKOH/g)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 제조하였다.
비교예
5
상기 실시예 1에서 쇄연장제로 네오펜틸 글리콜(LG화학)만 17.7Kg으로 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
비교예
6
상기 실시예 2에서 쇄연장제로 네오펜틸 글리콜(LG화학)만 15.6kg으로 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 2와 동일하게 실시하였다.
[시험예]
상기 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 6으로 제조된 필름의 특성을 하기의 방법으로 측정하고, 그 결과를 하기의 표 1 내지 2에 나타내었다. 하기 경도, 인장강도, 인열강도, 신장률 및 수축률은 필름의 두께 500㎛(0.5T)인 것으로 측정하였고, 하기 T-다이 압출 성형 테스트는 필름의 두께 40㎛인 것으로 측정하였다.
* OH-Value(mgKOH/g): ASTM D 4274 방법으로 측정하였다.
* 경도: ASTM D 2240에 의거하여 쇼어 D 타입으로 경도를 측정하였다.
* 인장강도: ASTM D 412 에 의거하여 측정하였다.
* 인열강도: ASTM D 624 에 의거하여 측정하였다.
* 신장률: ASTM D 412 에 의고하여 측정하였다.
* 수축률: ASTM D 955에 의거하여 측정하였다.
* T-다이 압출 성형 테스트: T-다이 압출 성형을 통해 수득된 필름을 비교대상으로 하여 5회 시험하고 평균값으로 나타내었다. 압출 온도는 압출 성형시 압출기 내부 및 T-다이의 온도로 성형품을 기준으로 미성형, void 등의 문제점이 발생하지 않는 공정 가능 최저 온도를 나타낸다.
*압출속도: 압출성형시의 스쿠류(Screw)의 속도
*압출압력: 압출성형시의 압출기 내부의 압력
측정항목 | 실시예 1 | 실시예 2 | 비교예 1 | 비교예 2 | 비교예 3 | 비교예 4 | 비교예5 | 비교예 6 |
경도(shore D) | 78 | 75 | 79 | 76 | 80 | 80 | 70 | 65 |
100% Modulus (kgf/cm2) |
312 | 308 | 321 | 318 | 342 | 338 | 258 | 252 |
인장강도 (kgf/cm2) |
368 | 346 | 394 | 402 | 412 | 432 | 302 | 297 |
인열강도 (kgf/cm) |
220 | 215 | 226 | 230 | 245 | 252 | 198 | 189 |
신장률(%) | 320 | 370 | 310 | 304 | 285 | 274 | 414 | 426 |
수축률(mm) | 2.5/1000 | 2.5/1000 | 3.0/1000 | 3.0/1000 | 3.5/1000 | 3.5/1000 | 2.5/1000 | 2.5/1000 |
본 발명에 따른 쇄연장제로 네오펜틸 글리콜을 포함한 2종을 사용한 실시예 1 내지 2는 쇄연장제로 네오펜틸 글리콜이 포함되지 않은 비교예 1 내지 2에 비해 기계적 물성은 유지하면서도 신장률 및 수축률이 우수한 효과가 있었고, 쇄연장제로 네오펜틸 글리콜만 포함한 비교예 5 내지 6에 비해 100% 모듈러스와 기계적 물성이 우수하였다.
또한, 삼원 공중합체인 폴리에스테르 폴리올을 사용한 실시예 1 내지 2는 2종의 폴리에스테르 폴리올을 사용한 비교예 3 내지 4에 비해 기계적 물성은 유지하면서도 신장률 및 수축률이 우수한 효과가 있었다.
항목 | 실시예1 | 실시예2 | 비교예1 | 비교예2 | 비교예3 | 비교예4 | 비교예5 | 비교예6 |
압출속도 (rpm) |
80 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 |
압출압력 (Bar) |
16.7 | 15.4 | 20.4 | 19.8 | 22.1 | 22.8 | 18.8 | 17.6 |
Cylinder 1 (℃) |
195 | 190 | 200 | 195 | 205 | 200 | 185 | 180 |
Cylinder 2 (℃) |
200 | 195 | 205 | 200 | 210 | 205 | 190 | 185 |
Cylinder 3 (℃) |
205 | 200 | 210 | 210 | 215 | 210 | 195 | 190 |
Adapter (℃) |
205 | 200 | 210 | 210 | 215 | 210 | 195 | 190 |
Dies (℃) |
200 | 195 | 205 | 205 | 210 | 205 | 190 | 185 |
필름 압출성 |
매우 양호 |
매우 양호 |
결정화 및 Gelling 발생 |
결정화 및 Gelling 발생 |
결정화 및 Gelling 발생 |
결정화 및 Gelling 발생 |
Tack증가 박막작업불가 |
Tack증가 박막작업불가 |
본 발명에 따른 네오펜틸 글리콜을 포함한 2종의 쇄연장제 및 삼원 공중합체인 폴리에스테르 폴리올을 사용한 실시예 1 내지 2는 쇄연장제로 네오펜틸 글리콜을 포함한 비교예 1과 2, 네오펜틸글리콜만 포함한 비교예 5와 6 및 2종의 폴리에스테르 폴리올을 사용한 비교예 3과 4에 비해 초박막 필름으로의 압출성이 매우 양호함을 알 수 있었다.
Claims (17)
- (A) 폴리에스테르 폴리올 30 내지 37 중량%;
(B) 이소시아네이트계 화합물 45 내지 55 중량%; 및
(C) 2종 이상의 쇄연장제 14 내지 18 중량%;를 포함하되, 상기 폴리에스테르 폴리올은 삼원 공중합체로, 아디핀산; 부탄디올; 및 에틸렌 글리콜의 혼합이고,
상기 2종 이상의 쇄연장제는 네오펜틸글리콜 및 부탄디올을 포함하는 T-다이 압출성형용 열가소성 폴리우레탄 수지 조성물로, 상기 T-다이 압출성형용 열가소성 폴리우레탄 수지 조성물은 ASTM D 955 규격에 의해 측정한 수축률이 3/1000 이하이며 ASTM D 412 규격에 의해 측정한 100% 모듈러스(modulus)가 300 내지 400Kgf/cm2인 것을 특징으로 하는
T-다이 압출성형용 열가소성 폴리우레탄 수지 조성물.
- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 (A) 폴리에스테르 폴리올은 히드록실 값이 11.22 내지 280.55 mgKOH/g인 것을 특징으로 하는
T-다이 압출성형용 열가소성 폴리우레탄 수지 조성물.
- 제 1 항에 있어서,
상기 (B)이소시아네이트계 화합물은 디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI; diphenyl methane diisocyanate), 톨루엔 디이소시아네이트(TDI; tolunene diisocyanate), 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI; hexamethylene diisocyanate), 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트(H12MDI; dicyclohexylmethane diisocyanate), 및 이소포론 디이소시아네이트(IPDI; Isoporone diisocyanate)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는
T-다이 압출성형용 열가소성 폴리우레탄 수지 조성물.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 2종 이상의 쇄연장제는 쇄연장제의 합 100 중량%에 대하여 상기 네오펜틸글리콜 51 내지 70 중량% 및 부탄디올 30 내지 49 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는
T-다이 압출성형용 열가소성 폴리우레탄 수지 조성물.
- 제 1항에 있어서,
상기 T-다이 압출성형용 열가소성 폴리우레탄 수지 조성물은 촉매, 반응 촉진제, 내부 이형제, 안료, 착색제, 충전제, 산화방지제, 자외선 흡수제, 윤활제, 가수분해 방지제 및 난연제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
T-다이 압출성형용 열가소성 폴리우레탄 수지 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 T-다이 압출성형용 열가소성 폴리우레탄 수지 조성물은 ASTM D 2240에 의거하여 쇼어 D 타입에 의한 경도가 70 이상인 것을 특징으로 하는
T-다이 압출성형용 열가소성 폴리우레탄 수지 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 T-다이 압출성형용 열가소성 폴리우레탄 수지 조성물은 두께가 100 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는
T-다이 압출성형용 열가소성 폴리우레탄 수지 조성물.
- 삭제
- 삭제
- (i) 반응기에 (A) 폴리에스테르 폴리올 30 내지 37 중량% 및 (C) 2종 이상의 쇄연장제 14 내지 18 중량%를 투입하고 60 내지 110℃에서 1 내지 10분간 교반하면서 혼합시키되, 상기 폴리에스테르 폴리올은 삼원 공중합체로, 아디핀산; 부탄디올; 및 에틸렌 글리콜의 혼합이고,
상기 2종 이상의 쇄연장제는 네오펜틸글리콜 및 부탄디올을 포함하는 1차 혼합단계;
(ⅱ) 상기 1차 혼합단계에서 수득된 혼합물에 (B) 이소시아네이트계 화합물 45 내지 55 중량%를 첨가하여 40 내지 80℃에서 1 내지 10분간 300 내지 1,000 rpm 속도로 혼합시키는 2차 혼합단계; 및
(ⅲ) 상기 2차 혼합단계에서 수득한 생성물을 60 내지 140℃에서 1 내지 48 시간 숙성시키는 단계;를 포함하되,
상기 숙성단계 후 (ⅳ) 상기 숙성 단계에서 수득한 생성물을 0 내지 50 ℃에서 분쇄시키는 분쇄단계; 및
(ⅴ) 상기 분쇄단계에서 수득한 분쇄물을 150 내지 300 ℃에서 압출시키는 압출단계;를 더 포함하고, 상기 압출은 압출압력 15.4 내지 16.7bar, 실린더 온도 195 내지 205℃에서 실시하는 것을 특징으로 하는
T-다이 압출성형용 열가소성 폴리우레탄 수지 조성물의 제조방법.
- 삭제
- 제1항, 제4항, 제5항 또는 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항의 T-다이 압출성형용 열가소성 폴리우레탄 수지 조성물을 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는
성형품.
- 제16항에 있어서,
상기 성형품은 필름인 것을 특징으로 하는
성형품.
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