KR101950100B1 - 폴리케톤 조성물 - Google Patents

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KR101950100B1
KR101950100B1 KR1020170105518A KR20170105518A KR101950100B1 KR 101950100 B1 KR101950100 B1 KR 101950100B1 KR 1020170105518 A KR1020170105518 A KR 1020170105518A KR 20170105518 A KR20170105518 A KR 20170105518A KR 101950100 B1 KR101950100 B1 KR 101950100B1
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조민희
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최하영
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Abstract

본 발명은 폴리케톤에 대해, 하기 화학식 1 내지 3에서 선택되는 적어도 하나 이상의 가소제를 조성물 전체 중량을 기준으로 5 중량% 초과 내지 40 중량% 미만으로 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리케톤 조성물을 제공한다.

Description

폴리케톤 조성물 {Polyketone Composition}
본 발명은 폴리케톤과 특정한 가소제를 포함하는 폴리케톤 조성물에 관한 것이다.
최근, 일산화탄소와 적어도 1종의 에틸렌계 불포화 단량체의 중합체, 특히 일산화탄소 유래의 반복단위와 에틸렌성 불포화 단량체 유래의 반복단위가 교대로 연결된 구조의 폴리케톤에 대한 관심이 높아지고 있다. 이는 폴리케톤의 기계적 성질 및 열적 성질이 우수하고, 내마모성, 내약품성, 가스 차단성이 높아서, 여러 가지 용도에 유용한 재료이기 때문이다.
폴리케톤의 고분자량체는 더욱 높은 기계적 및 열적 성질을 가지고, 경제성이 우수한 엔지니어링 플라스틱재로서 유용하다고 여겨진다. 특히, 내마모성이 높아서 자동차의 기어 등의 부품, 내약품성이 높아서 화학수송 파이프의 라이닝재, 각종 약품병 등, 가스 차단성이 높아서 경량 가솔린 탱크 등에 이용 가능하다. 또한, 고유점도가 2 이상의 초고분자량 폴리케톤을 섬유에 이용한 경우, 고배율의 연신이 가능해지고, 연신방향으로 배향된 고강도 및 고탄성율을 가지는 섬유로서, 벨트, 고무호스의 보강재나 타이어 코드, 콘크리트 보강재 등과 같은 건축재료나 산업자재 용도에 매우 적합한 재료가 된다.
이러한 폴리케톤은 통상 팔라듐(palladium), 코발트(cobalt) 또는 니켈(nikel) 중으로부터 선택된 VIII족 금속의 화합물과, 비하이드로 할로겐 강산(strongon-hydrohalogentic acid)의 음이온과, 인, 비소 또는 안티몬(Antimon)의 2좌 배위자로부터 생성되는 촉매 조성물을 사용하여 제조할 수 있다.
미국특허 제4,880,903호 및 제5,369,170호에는 일산화탄소와 에틸렌 및 기타 올레핀계 불포화 단량체의 공중합체인 폴리케톤이 개시되어 있고, 미국특허 제4,843,144호에는 팔라듐 화합물과, pKa가 6 미만의 비하이드로할로겐산의 음이온과, 인의 2좌 배위자로 되는 촉매를 사용하여 일산화탄소와 적어도 1개의 에틸렌계 불포화 단량체의 중합체를 제조하는 방법이 개시되어 있으며, 상기 문헌들의 개시 내용은 참조로서 본 명세서에 합체된다.
그러나, 폴리케톤은, 그것의 융점이 통상적인 성형 방식인 사출 성형, 압출 성형, 블로잉 성형 등의 성형 온도 범위보다 높아, 압출이나 사출 가공시에 흐름성 및 유동성 저하로 인하여 사용하기 어렵고 필름 형태로의 가공도 어려울 뿐만 아니라, 성형품의 색변 현상, 취성(brittleness) 등의 문제점을 가지고 있다.
이와 관련하여, 일부 선행기술들에서는 다른 폴리머들과의 블랜드 등을 제안하고 있지만, 일정한 한계가 존재하는 것이 사실이다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험들을 통해, 특정 가소제를 폴리케톤에 포함시킨 조성물을 개발하게 되었고, 이러한 폴리케톤 조성물은 폴리케톤 자체의 물성을 저하시키지 않으면서 융점을 일반적인 성형 온도 범위 이하로 낮출 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 폴리케톤 조성물은, 폴리케톤에 대해, 하기 화학식 1 내지 3에서 선택되는 적어도 하나 이상의 물질을 가소제로서 조성물 전체 중량을 기준으로 5 중량% 초과 내지 40 중량% 미만으로 포함하는 것을 특징으로 한다.
Figure 112017080581598-pat00001
(1)
Figure 112017080581598-pat00002
(2)
Figure 112017080581598-pat00003
(3)
상기 식에서,
R1은 H 또는 CH3이고;
n은 2 내지 100의 정수이며;
X 및 X1은 서로 독립적으로 CH2, NH, NCH2OH, NCH2CH2OH 및 O로 이루어진 군에서 선택되고;
R2 및 R3은 서로 독립적으로 H, CH3, CH2OH 또는 OH이며;
Y 및 Y1은 서로 독립적으로 CH2, NH, NCH3, NCH2OH 및 O로 이루어진 군에서 선택된다.
본 발명의 폴리케톤 조성물에서 상기 폴리케톤은, 앞서 설명한 바와 같이, 실질적으로 에틸렌계 불포화 단량체 각 분자에 대해 한 분자의 일산화탄소를 포함하고 있다. CO에서 유래한 부분은 에틸렌계 불포화 단량체에서 유래한 부분과 번갈아 존재한다.
상기 에틸렌계 불포화 단량체는 20개, 더욱 상세하게는 10개까지의 탄소 원자를 가질 수 있다. 예를 들어, 에텐(ethane), 프로펜(propene), 1-부텐(butene), 아이소부텐(iso-butene), 1-헥센(hexene), 1-옥텐(octene)과 같은 지방족의 단량체이거나 또는 다른 지방족 분자상에 아릴(aryl)치환기를 포함하고, 특히 에틸렌계 불포화 탄소 원자상에 아릴 치환기를 포함하고 있는 아릴 지방족의 단량체일 수 있다. 에틸렌계 불포화 단량체 중에서 아릴 지방족 탄화수소의 단량체 예로는 스틸렌(styrene), p-메틸스틸렌(p-methyl styrene), p-에틸스틸렌(p-ethyl styrene) 및 m-이소프로필 스틸렌(m-isopropyl styrene)을 들 수 있다.
동일한 폴리머 내에 다수의 상이한 에틸렌계 불포화 단량체를 사용하는 것이 가능하지만, 하나의 구체적인 예에서, 상기 폴리케톤은 하기 화학식 4로 표시되고 일산화탄소와 적어도 2개의 탄소 원자를 가지는 에틸렌계 불포화 단량체를 포함하는 호모 폴리머(homopolymer), 또는 하기 화학식 5로 표시되고 일산화탄소, 에틸렌 및 적어도 3개의 탄소 원자를 가지는 에틸렌계 불포화 단량체, 특히 프로필렌과 같은 α-올레핀을 포함하는 선형 교대 코폴리머(copolymer)이다.
Figure 112017080581598-pat00004
(4)
Figure 112017080581598-pat00005
(5)
상기 식에서,
A는 적어도 2개의 탄소 원자를 가진 에틸렌계 불포화 단량체로부터 유래된 제 1 지방족 탄화수소이고;
B는 적어도 3개의 탄소 원자를 가진 에틸렌계 불포화 단량체로부터 유래된 제 2 지방족 탄화수소이며;
p는 2 내지 100이고;
n은 10 내지 100이며, m은 1 내지 50이고, n/m의 비율은 2 내지 100이다.
화학식 5의 폴리케톤이 본 발명의 폴리케톤 조성물의 주성분으로 사용되는 경우에는, 적어도 3개의 탄소 원자를 가진 에틸렌계 불포화 단량체로부터 유래된 제 2 지방족 탄화수소를 포함하고 있는 단위가 약 10개 내지 100개 정도 존재하고, 제 2 지방족 탄화수소를 포함하고 있는 각 단위당 에틸렌으로부터 유래된 지방족 탄화수소를 포함하는 단위가 코폴리머 내에 적어도 2개 존재한다. 또한, 에틸렌으로부터 유래된 지방족 탄화수소를 포함하는 단위와 제 2 지방족 탄화수소를 포함하는 단위는 폴리머 체인 전체에 걸쳐 랜덤으로 발견된다.
추가적인 단량체 역시 사용할 수 있으며 여전히 본 명세서에 설명된 폴리케톤의 범위 안에 든다. 즉, 폴리케톤은 넷, 다섯, 또는 더 많은 단량체의 조합에서 만들어질 수 있다.
겔 투과 크로마토그래피로 측정하여 수평균 분자량이 약 1000 내지 약 200,000인 폴리케톤, 특히 수평균 분자량이 약 20,000 내지 약 90,000인 폴리케톤이 특히 바람직하다. 폴리머의 물리적 속성은 폴리머가 호모 폴리머인지 코폴리머인지에 관계 없이 분자량에 의존하고, 코폴리머의 경우, 존재하는 제 2 지방족 탄화수소의 비율이나 특성에도 부분적으로 의존할 것이다.
이러한 폴리케톤의 제조 방법은 앞서 설명한 바와 같이, 미국특허 제4,843,144호에 공지되어 있으므로, 그에 대한 자세한 설명은 본 명세서에서 생략한다.
앞서 설명한 바와 같이, 폴리케톤은 내화학성, 내열성, 내충격성 등 물리화학적 특성이 일반적으로 우수하지만, 내열성의 경우 섭씨 240도 이상에서 장시간 또는 섭씨 260도에서 단시간 방치시 젤화 되어 압출 및 사출이 어려운 문제점을 안고 있다. 또한, 압출 및 사출시 유동성이 확보되지 않아서, 압출 후 블로잉 성형을 통한 필름 제조시, 필름이 두껍게 성형될 수 밖에 없으므로, 두께를 조절하기 어렵고 쉽게 깨지는(brittle) 문제점으로 필름을 제조하기 어려운 단점을 가지고 있다.
반면에, 본 발명에 따른 폴리케톤 조성물은, 이후 설명하는 실험 결과에서도 확인할 수 있는 바와 같이, 융점이 일반적인 성형 온도 범위 내로 저하되어 유동성을 확보함으로써, 사출 성형, 압출 성형, 블로잉 성형 등이 가능하고, 그에 따른 성형품 역시 색변 현상이나 취성 등의 문제점을 가지고 있지 않다.
본 발명에 따른 폴리케톤 조성물에 사용된 가소제는, 폴리케톤의 본질적인 물성에 영향을 주지 않으면서, 상기와 같은 특성을 제공하고 성형 이후에 용출되지 않는다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 화학식 1에서 n은 2 내지 50의 정수일 수 있다.
또 다른 구체적인 예에서, 상기 화학식 1의 물질은 올리고머이거나 중량평균분자량이 10000 이하, 바람직하게는 500 내지 5000인 저분자량 폴리머일 수 있다.
상기에서 올리고머는 화학식 1에서 n이 2인 이량체, 3인 삼량체 등의 소중합체를 의미하므로, 상기 저분자량 폴리머의 포괄적인 개념에 포함되는 것으로 이해할 수도 있다.
상기 화학식 2에서 바람직한 가소제들의 구체적인 예로는, 1-(2-hydroxyethyl)-2-imidazolidinone, oxazolidinone, 4-hydroxymethyl-1,3-dioxolan-2-one, ethyleneurea, dimethylol ethylene urea, cyclopentanone, ethylene glycol carbonate, 4,5-dihydroxyl ethylene urea, dimethylol ethylene urea, dimethylol dihydroxyl ethylene urea 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되지 않음은 물론이다.
상기 화학식 3에서 바람직한 가소제들의 구체적인 예로는, trimethylene urea, cyclohexanone, trimethylene carbonate, propylene carbonate, 1,3-dimethyl-3,4,5,6-tetrahydro-2(1H)-pyrimidinone 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되지 않음은 물론이다.
앞서 정의한 바와 같이, 본 발명에 따른 폴리케톤 조성물은 가소제로서 화학식 1 내지 3에 정의된 물질들 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하고 있다. 이후 설명하는 실험 내용에서도 확인할 수 있는 바와 같이, 화학식 1에 정의되어 있는 물질들 중에서 단분자와 저분자량 폴리머의 혼합물이 사용될 수도 있고, 이들과 화학식 2의 화합물 또는 화학식 3의 화합물과 혼합된 형태로 사용될 수도 있다. 더 나아가, 화학식 2에 정의되어 있는 화합물들 간의 혼합물, 화학식 3에 정의되어 있는 화합물 간의 혼합물, 화학식 2에 정의되어 있는 화합물과 화학식 3에 정의되어 있는 화합물 간의 혼합물이 사용될 수 있음은 물론이다.
본 발명의 폴리케톤 조성물에서 가소제의 함량은 앞서 정의한 바와 같이 조성물 전체 중량을 기준으로 5 중량% 초과 내지 40 중량% 미만인 바, 가소제의 함량이 너무 낮은 경우에는 융점 저하의 목적을 달성하기 어려울 수 있고, 반대로 가소제의 너무 많은 경우에는 지나치게 높은 유동성으로 인해 오히려 성형이 어려울 수 있고 성형품의 물성 저하가 초래될 수 있으므로 바람직하지 않다.
상기 가소제의 함량은 바람직하게는 7 내지 35 중량%, 더욱 바람직하게는 10 내지 30 중량%, 특히 바람직하게는 10 내지 25 중량%일 수 있다.
경우에 따라서는, 본 발명의 폴리케톤 조성물에 공지의 기타 폴리머들을 추가로 포함할 수 있으며, 이러한 기타 폴리머들은 당업계에 공지되어 있으므로 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.
본 발명은 또한 상기 폴리케톤 조성물을 성형하여 얻어진 성형물을 제공한다.
상기 성형은 예를 들어 사출 성형, 압출 성형, 블로잉 성형 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되지 않은 물론이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 폴리케톤 조성물은, 융점이 일반적인 성형 온도 범위 내로 저하되어, 사출 성형, 압출 성형, 블로잉 성형 등이 가능하고, 그에 따른 성형품 역시 색변 현상이나 취성 등의 문제점을 가지지 않는 장점이 있다.
도 1은 실험예 1에서 실시예 1의 폴리케톤 조성물에 대한 DSC 분석 그래프이다;
도 2는 실험예 1에서 실시예 2의 폴리케톤 조성물에 대한 DSC 분석 그래프이다;
도 3은 실험예 1에서 실시예 3의 폴리케톤 조성물에 대한 DSC 분석 그래프이다;
도 4는 실험예 1에서 실시예 4의 폴리케톤 조성물에 대한 DSC 분석 그래프이다;
도 5는 실험예 1에서 실시예 5의 폴리케톤 조성물에 대한 DSC 분석 그래프이다;
도 6은 실험예 1에서 실시예 6의 폴리케톤 조성물에 대한 DSC 분석 그래프이다;
도 7은 실험예 1에서 비교예 1의 폴리케톤 조성물에 대한 DSC 분석 그래프이다;
도 8은 실험예 3의 섭씨 240도 내지 250도의 조건에서 비교예 1의 폴리케톤 조성물에 대한 사진이다;
도 9는 실험예 3의 섭씨 260도의 조건에서 비교예 1의 폴리케톤 조성물에 대한 사진이다;
도 10은 실험예 3의 섭씨 240도 내지 250도의 조건에서 실시예 1의 폴리케톤 조성물에 대한 사진이다.
이하, 본 발명에 따른 일부 실시예들을 참조하여 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되지 않음은 물론이다.
[실시예 1]
폴리케톤(주식회사 효성 제품; M710) 90 중량%와 가소제로서 N,N'-에틸렌우레아(Ethyleneurea) 10 중량%를 혼합하여 폴리케톤 조성물을 제조하였다.
[실시예 2]
폴리케톤을 85 중량%로 사용하고, N,N'-에틸렌우레아를 15 중량%로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리케톤 조성물을 제조하였다.
[실시예 3]
N,N'-에틸렌우레아 대신에 가소제로서 트리메틸렌우레아를 10 중량%로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리케톤 조성물을 제조하였다.
[실시예 4]
폴리케톤을 75 중량%로 사용하고, 가소제로서 N,N'-에틸렌우레아 15 중량%와 폴리에틸렌카보네이트 10 중량%의 혼합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리케톤 조성물을 제조하였다.
상기 폴리에틸렌카보네이트는 디메틸카보네이트 70 중량부와 에틸렌글리콜 20 중량부 및 가성소다 0.1 중량부를 혼합한 후 섭씨 180도에서 72시간 반응시켜 95%의 수율로 제조되었으며, 평균 분자량(Mw)은 3897이다.
[실시예 5]
폴리케톤을 75 중량%로 사용하고, 가소제로서 트리메틸렌우레아 15 중량%와 폴리에틸렌카보네이트 10 중량%의 혼합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리케톤 조성물을 제조하였다.
[실시예 6]
폴리케톤을 75 중량%로 사용하고, 가소제로서 N,N'-에틸렌우레아 15 중량%와 폴리프로필렌카보네이트 10 중량%의 혼합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리케톤 조성물을 제조하였다.
상기 폴리프로필렌카보네이트는 디메틸카보네이트 70 중량부와 프로필렌글리콜 20 중량부 및 가성소다 0.1 중량부를 혼합한 후 섭씨 180도에서 72시간 반응시켜 95%의 수율로 제조되었으며, 평균 분자량(Mw)은 4326이다.
[실시예 7]
폴리케톤을 75 중량%로 사용하고, 가소제로서 트리메틸렌우레아 15 중량%와 폴리프로필렌카보네이트 10 중량%의 혼합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리케톤 조성물을 제조하였다.
[비교예 1]
가소제를 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리케톤 조성물을 제조하였다.
[실험예 1]
실시예 1 내지 7과 비교예 1에서 각각 제조된 폴리케톤 조성물에 대해 하기와 같은 실험 조건으로 DSC(Differential Scanning Calorimetry) 열분석을 수행하였다.
Instrument: DSC Q20 V24.11 Build 124
Size: 2 mg or 2.4 mg
Exotherm: Up
Comment: 50 to 240, 10/min, N2
그 중 실시예 1 내지 6과 비교예 1의 폴리케톤 조성물에 대한 분석 결과를 도 1 내지 7에 나타내었다.
우선, 실시예 1의 폴리케톤 조성물의 DSC 결과를 보여주는 도 1의 그래프와 비교예 1의 DSC 결과를 보여주는 도 7을 비교해 보면, 에틸렌 우레아를 10 중량%로 혼합하였을 때 1차 가열시의 융점이 섭씨 186.33도, 2차 가열시의 융점이 섭씨 189.34도인 반면에, 폴리케톤 100 중량%인 비교예 1에서는 1차 가열시의 융점이 섭씨 197.08도, 2차 가열시의 융점이 섭씨 194.08도임을 확인할 수 있다. 즉, 1차 가열에서 약 10.75도, 2차 가열에서 4.74도 차이가 난다. 에틸렌우레아가 15 중량%로 혼합된 실시예 2에서는 1차 가열시의 융점이 섭씨 181.42도, 2차 가열시의 융점이 섭씨 180.10도로서, 더욱 낮아짐을 확인할 수 있다.
압출 성형에 일반적으로 사용되는 트윈스크류 타입 압출기인 경우, 압출 온도를 초기에 섭씨 170도에서 190도까지 서서히 승온하여 압출 생산하며, 2차 가공시는 온도를 5-10도 정도 더 높여 가공하는 것이 일반적이다. 따라서, 비교예 1의 폴리케톤 조성물은 상기와 같은 높은 융점으로 인해 이러한 성형이 어려운 반면에, 실시예 1 및 2의 폴리케톤 조성물은 낮은 융점으로 인해 압출가공이 원활하고, 전력 소모도 줄일 수 있으며, 2차 가공시 불필요하게 온도를 승온하는 것을 방지할 수 있다.
이러한 융점 저하는 도 3 내지 도 6의 DSC 그래프에서도 확인할 수 있다.
구체적으로, 트리메틸렌우레아를 10 중량%로 혼합한 실시예 3(도 3 참조)에서는 융점이 각각 섭씨 188.83도(1차), 191.51도(2차)로 낮아졌고, 에틸렌우레아를 15 중량%, 폴리에틸렌카보네이트를 10 중량%로 혼합한 실시예 4(도 4 참조)에서는 융점이 섭씨 184.83도(1차)로 낮아졌으며, 트리메틸렌우레아를 15 중량%, 폴리에틸렌카보네이트를 10 중량%로 혼합한 실시예 5(도 5 참조)에서는 융점이 각각 섭씨 185.92도(1차), 188.44도(2차)로 낮아졌고, 에틸렌우레아를 15 중량%, 폴리프로필렌카보네이트를 10 중량%로 혼합한 실시예 6(도 6 참조)에서는 융점이 섭씨 187.97도(1차)로 낮아진 것을 확인함으로써, 가소 효과가 있음을 알 수 있다.
비록, DSC 그래프를 제공하지 않지만, 트리메틸렌우레아를 15 중량%, 폴리프로필렌카보네이트를 10 중량%로 혼합한 실시예 7에서는 융점이 각각 섭씨 186.60도(1차), 193.24도(2차)로 낮아졌다.
[실험예 2]
실시예 1 및 3 내지 7과 비교예 1에서 각각 제조된 폴리케톤 조성물에 대해 트윈스크류 압출기에서 용융 및 압출하여 펠렛으로 제조한 후 흐름 특성(Melt Flow Index: MI)을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 1에 제공한다. MI는 주식회사 위드랩의 Model WL 1400을 사용하여 측정하였고, 감소율(%)은 섭씨 240도에서 4분 동안 방치하는 조건에서 초기 1분 동안 흘러내린 양을 백분율을 나타내며, 색은 육안으로 관찰한 결과이다.
<표 1>
Figure 112017080581598-pat00006
상기 표 1에서 보는 바와 같이, 비교예 1과 대비할 때, 본 발명의 실시예들의 폴리케톤 조성물을 사용하여 제조된 펠렛들은 높은 유동성을 가지며 색 변화가 없음을 알 수 있다. 따라서, 압출 성형에 유용하다는 점이 실험적으로 확인되었다.
[실시예 8]
가소제로서 N,N'-에틸렌우레아에 대신에 디메틸테트라하이드로피리미딘온 (1,3-dimethyl-3,4,5,6-tetrahydro-2(1H)-pyrimidinone)를 10 중량%로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리케톤 조성물을 제조하였다.
[실시예 9]
디메틸테트라하이드로피리미딘온의 첨가량을 15 중량%로 한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 폴리케톤 조성물을 제조하였다.
[비교예 2]
디메틸테트라하이드로피리미딘온의 첨가량을 5 중량%로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리케톤 조성물을 제조하였다.
[실험예 3]
실시예 8 및 9와 비교예 2에서 각각 제조된 폴리케톤 조성물에 대해 실험예 1에서와 동일한 조건으로 DSC 열분석을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
<표 2>
Figure 112017080581598-pat00007
상기 표 2에서 보는 바와 같이, 실시예 8 및 9의 폴리케톤 조성물은 융점이 크게 낮아진 것을 알 수 있다. 반면에, 비교예 3에서 보면, 가소제를 5 중량%로 넣었을 경우에 융점 저하의 효과가 크지 않음을 알 수 있다.
[실험예 4]
열선이 내장되어 있고 직경 40 mm 및 깊이 5 mm의 원형 홈이 구비되어 있는 알루미늄 플레이트에, 실시예 1에서 제조된 폴리케톤 조성물을 넣고, 섭씨 240도 내지 260도로 1시간 가열하여, 젤화(gelation) 및 검은 반점(black spot)이 발생하는 지 여부를 확인하였다. 또한, 대조군으로서 비교예 1의 폴리케톤 조성물에 대해서도 상기와 동일한 실험을 수행하였다.
실험 결과를 보여주는 사진들을 도 8 내지 도 10에 각각 나타내었다.
비교예 1의 폴리케톤 조성물은 섭씨 240도 이상에서 젤화가 일어났다. 젤화는 고분자 체인들 간에 가교반응이 일어나는 것으로, 젤화로 인해 고온의 압출 성형이나 사출 성형의 공정 조건에서 용융이 어렵고 가공이 불가능하게 된다. 따라서, 섭씨 240~250도에서 1시간 가열한 상태를 나타낸 도 8에서 보는 바와 같이, 전반적으로 젤화가 발생하고 검은 반점들이 형성된 것을 확인할 수 있다. 또한, 섭씨 260도에서의 상태를 나타낸 도 9에서 보는 바와 같이, 원형 홈의 주변 부위에서 분해 현상이 발생하는 것을 확인할 수 있다.
반면에, 실시예 1의 폴리케톤 조성물은 도 10에서 보는 바와 같이, 젤화가 일어나지 않고 검은 반점도 생성되지 않음을 확인할 수 있다.
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 상기 내용을 바탕으로, 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 수행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (7)

  1. 폴리케톤에 대해, 하기 화학식 2 또는 3의 가소제, 또는 화학식 2 또는 3의 가소제와 화학식 1의 가소제의 혼합물을 조성물 전체 중량을 기준으로 5 중량% 초과 내지 40 중량% 미만으로 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리케톤 조성물:
    Figure 112018020399613-pat00008
    (1)
    Figure 112018020399613-pat00009
    (2)
    Figure 112018020399613-pat00010
    (3)
    상기 식에서,
    R1은 H 또는 CH3이고;
    n은 2 내지 100의 정수이며;
    X 및 X1은 NH이고;
    R2 및 R3은 서로 독립적으로 H, CH3, CH2OH 또는 OH이며;
    Y 및 Y1은 NH이다.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리케톤은 하기 화학식 4로 표시되고 일산화탄소와 적어도 2개의 탄소 원자를 가지는 에틸렌계 불포화 단량체를 포함하는 호모 폴리머(homopolymer), 또는 하기 화학식 5로 표시되고 일산화탄소, 에틸렌 및 적어도 3개의 탄소 원자를 가지는 에틸렌계 불포화 단량체를 포함하는 선형 교대 코폴리머(copolymer)인 것을 특징으로 하는 폴리케톤 조성물:
    Figure 112018020399613-pat00011
    (4)
    Figure 112018020399613-pat00012
    (5)
    상기 식에서,
    A는 적어도 2개의 탄소 원자를 가진 에틸렌계 불포화 단량체로부터 유래된 제 1 지방족 탄화수소이고;
    B는 적어도 3개의 탄소 원자를 가진 에틸렌계 불포화 단량체로부터 유래된 제 2 지방족 탄화수소이며;
    p는 2 내지 100이고;
    n은 10 내지 100이며, m은 1 내지 50이고, n/m의 비율은 2 내지 100이다.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 화학식 1에서 n은 2 내지 50의 정수인 것을 특징으로 하는 폴리케톤 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 화학식 1의 물질은 올리고머이거나 중량평균분자량이 10000 이하인 저분자량 폴리머인 것을 특징으로 하는 폴리케톤 조성물.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 가소제의 함량은 7 내지 35 중량%인 것을 특징으로 하는 폴리케톤 조성물.
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