KR102090180B1 - 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물에 관한 것으로, 특히 높은 인장강도를 갖도록 조정된 불포화 폴리에스터와 보강섬유를 포함한 사출용 열경화성수지 혼합물에 관한 것이다.

Description

고강도 사출용 열경화성수지 혼합물 {THERMOSETTING RESIN MIXTURE FOR INJECTION MOLDING AND WITH HIGH STRENGTH}
본 발명은 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물에 관한 것으로, 특히 높은 인장강도를 갖도록 조정된 불포화 폴리에스터와 보강섬유를 포함한 사출용 열경화성수지 혼합물에 관한 것이다.
고전류 및 고전압 환경에 사용되는 전기전자부품은 이러한 고전류 및 고전압에 내성을 갖지 못하면 제품이 파괴되거나 화재가 발생할 위험을 안고 있다.
고전류 및 고전압에 대한 내성을 전기전자부품 소재에 부여하기 위해 유리섬유 등의 보강재를 넣어 인장강도를 높이려는 시도가 있었으나, 전류 및 전압이 낮은 수준일 때만 제품이 유지될 뿐, 그 이상의 환경에서는 제품이 파괴되는 것으로 나타났다.
한편, 벌크형 제품용 수지 (bulk molding compound. BMC) 혼합물과 시트형 제품용 수지 (sheet molding compound. SMC) 혼합물 각각을 이용해 동일 규격의 제품을 제조한 경우 후자의 인장강도가 더 높은 것으로 알려져 있다. 이러한 사실을 이용해 시트형 제품용 수지 혼합물을 이용하여 상기 고전류 및 고전압 내성 제품을 제작하려는 시도가 있었으나, 기존의 시트형 제품용 수지 혼합물은 3 차원의 금형에 완전히 충전(充塡)시킬 수 없어, 적당한 해결수단이 될 수 없다.
한국공개특허 제 2008-0107735 호 (2008.12.11 공개)는 인장강도가 높은 폴리에스터 수지 조성물을 얻기 위해 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트 및 랜덤 에틸렌-메틸아크릴레이트-글리시딜메타아크릴레이트 삼원 공중합체를 혼합하고 있으나, 혼합에 사용하는 폴리머가 고가이고 전술한 고전류 및 고전압 환경에서 충분한 인장강도가 발현되지 않는 문제점이 있다.
따라서, 고전류 및 고전압에 대해 내성을 갖는 사출용 혼합물에 대한 업계의 요구가 대단히 높은 실정이다.
한국공개특허 제 2008-0107735 호 (2008.12.11 공개)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 높은 인장강도를 갖도록 조정된 불포화 폴리에스터와 보강섬유를 포함한 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여,
불포화 폴리에스터와 비닐모노머의 혼합물 100 중량부,
저수축제 13 내지 55 중량부, 바람직하게는 20 내지 47 중량부, 보다 바람직하게는 24 내지 40 중량부,
증점제 0.3 내지 2.7 중량부, 바람직하게는 0.4 내지 2 중량부, 보다 바람직하게는 0.5 내지 1.1 중량부,
초기 증점 억제제 0.1 내지 2.7 중량부, 바람직하게는 0.3 내지 2 중량부, 보다 바람직하게는 0.5 내지 1.6 중량부,
커플링제 0.4 내지 5.3 중량부, 바람직하게는 0.5 내지 4 중량부, 보다 바람직하게는 0.7 내지 2.7 중량부,
충전(充塡)재 65 내지 335 중량부, 바람직하게는 120 내지 270 중량부, 보다 바람직하게는 160 내지 215 중량부,
경화제 2.5 내지 5.5 중량부, 바람직하게는 3 내지 5 중량부, 보다 바람직하게는 3.5 내지 4.5 중량부, 및
이형제 2.5 내지 20 중량부, 바람직하게는 4 내지 17 중량부, 보다 바람직하게는 5 내지 15 중량부
를 포함하는 사출용 조성물; 및
상기 사출용 조성물 : 보강섬유의 중량비가 55 내지 85 중량% : 15 내지 45 중량%, 바람직하게는 60 내지 80 중량% : 20 내지 40 중량%, 보다 바람직하게는 65 내지 75 중량% : 25 내지 35 중량%가 되도록 보강섬유를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물은 상기 불포화 폴리에스터와 비닐모노머의 혼합물 100 중량부 당, 점도 저하제 0.3 내지 5.3 중량부, 바람직하게는 0.4 내지 4 중량부, 보다 바람직하게는 0.7 내지 2.8 중량부를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물은 상기 불포화 폴리에스터와 비닐모노머의 혼합물 100 중량부 당, 겔화 지연제 0.05 내지 0.15 중량부, 바람직하게는 0.07 내지 0.13 중량부, 보다 바람직하게는 0.09 내지 0.11 중량부를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물은 상기 불포화 폴리에스터와 비닐모노머의 혼합물 100 중량부 당, 난연제 10 내지 40 중량부, 바람직하게는 18 내지 35 중량부, 보다 바람직하게는 20 내지 30 중량부를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물은 상기 난연제 100 중량부 당, 난연보조제 50 내지 100 중량부, 바람직하게는 50 내지 80 중량부, 보다 바람직하게는 50 내지 70 중량부를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물은 상기 불포화 폴리에스터와 비닐모노머의 혼합물 100 중량부 당, 조색제 3 내지 13 중량부, 바람직하게는 5 내지 10 중량부, 보다 바람직하게는 6 내지 8 중량부를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기 불포화 폴리에스터의 중량평균분자량은 500 내지 5000, 바람직하게는 1000 내지 3000일 수 있다.
또한, 상기 불포화 폴리에스터의 산가는 10 내지 25 mgKOH/g, 바람직하게는 12 내지 23 mgKOH/g, 보다 바람직하게는 15 내지 21 mgKOH/g일 수 있다.
또한, 상기 불포화 폴리에스터의 반응물인 산은 전체 산 당량의 1 내지 10 당량%, 바람직하게는 2 내지 8 당량%, 보다 바람직하게는 3 내지 5 당량%가 1가 산이고, 90 내지 99 당량%, 바람직하게는 92 내지 98 당량%, 보다 바람직하게는 95 내지 97 당량%가 다가 산일 수 있다.
또한, 상기 1가 산은 벤조산 (benzoic acid), 파라터셔리부틸 벤조산 (p-tert-butylbenzoic acid), 이타콘산 (itaconic acid) 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
또한, 상기 다가 산은 전체 다가 산 당량의 5 내지 50 당량%, 바람직하게는 15 내지 43 당량%, 보다 바람직하게는 25 내지 35당량%가 포화산일 수 있다.
또한, 상기 포화산은 이소프탈산, 아디프산, 세바스산 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
또한, 상기 포화산 이외의 다가 산인 불포화산은 무수말레인산, 푸마르산, 프탈산 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
또한, 상기 불포화 폴리에스터의 반응물인 알콜은 전체 알콜 당량의 1 내지 10 당량%, 바람직하게는 2 내지 8 당량%, 보다 바람직하게는 3 내지 5 당량%가 1가 알콜이고, 90 내지 99 당량%, 바람직하게는 92 내지 98 당량%, 보다 바람직하게는 95 내지 97 당량%가 다가 알콜일 수 있다.
또한, 상기 1가 알콜은 벤질알콜, 2-에틸헥실알콜 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
또한, 상기 다가 알콜은 전체 다가 알콜 당량의 10 내지 100 당량%, 바람직하게는 20 내지 85 당량%, 보다 바람직하게는 30 내지 70 당량%가 1.5-펜탄디올, 1.6-헥산디올, 디에틸렌글라이콜, 디프로필렌글라이콜 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
또한, 본 발명의 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물은 상기 불포화 폴리에스터 전체 중량의 1000 내지 5000 ppm, 바람직하게는 1500 내지 4500 ppm, 보다 바람직하게는 2000 내지 4000 ppm만큼 트리페닐스티빈을 첨가할 수 있다.
또한, 본 발명의 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물은 상기 불포화 폴리에스터 전체 중량의 5 내지 15 중량%, 바람직하게는 7 내지 12 중량%만큼 사이클로펜타디엔, 디사이클로펜타디엔 또는 그 혼합물을 첨가할 수 있다.
또한, 상기 불포화 폴리에스터와 비닐모노머의 혼합물에서 불포화 폴리에스터 : 비닐모노머의 중량비는 50 내지 80 중량% : 20 내지 50 중량%, 바람직하게는 55 내지 75 중량% : 25 내지 45 중량%, 보다 바람직하게는 60 내지 70 중량% : 30 내지 40 중량%일 수 있다.
또한, 상기 불포화 폴리에스터와 비닐모노머의 혼합물에서 비닐모노머는 스티렌, 비닐톨루엔, 메틸스티렌, 클로로스티렌 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
또한, 상기 저수축제는 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리비닐아세테이트, 포화 폴리에스터, 폴리우레탄, 스티렌-부타디엔 고무, 폴리에틸렌 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
또한, 상기 이형제는 스테아린산아연, 스테아린산칼슘, 스테아린산 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
또한, 상기 증점제는 산화마그네슘, 수산화마그네슘, 산화칼슘, 수산화칼슘 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
또한, 상기 초기 증점 억제제는 제올라이트일 수 있다.
또한, 상기 점도 저하제는 폴리알콕실레이트, 폴리옥시에틸렌알킬이써, 폴리에틸렌글리콜, 폴리옥시에틸렌글리콜지방산에스터 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
또한, 상기 커플링제는 실리케이트 커플링제, 티타네이트 커플링제, 지르코네이트 커플링제, 산성 에스터 커플링제 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
또한, 상기 충전재는 탄산칼슘, 마이카, 탈크, 클레이, 실리카, 수산화알루미늄 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
또한, 상기 보강섬유는 유리섬유, 폴리비닐알콜섬유 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
또한, 상기 경화제는 t-부틸퍼옥시벤조에이트, tert-부틸퍼옥시 이소프로필 카보네이트, tert-부틸퍼옥시 2-에틸헥사노에이트, 테트라메틸부틸퍼옥시 에틸헥사노에이트 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
또한, 상기 겔화 지연제는 퀴논, 2,6-디-tert-부틸-p-크레졸, 부틸레이티드 하이드록시톨루엔 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
또한, 상기 난연제는 수산화알루미늄, 브롬 화합물, 할로겐 화합물, 염소 화합물, 인 화합물 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
또한, 상기 난연 보조제는 삼산화 안티몬일 수 있다.
또한, 상기 보강섬유의 길이는 1 내지 8 cm, 바람직하게는 1.2 내지 6 cm, 보다 바람직하게는 2 내지 3 cm일 수 있다.
또한, 상기 유리섬유의 섬도는 1600 내지 6000 TEX, 바람직하게는 2000 내지 5200 TEX, 보다 바람직하게는 2400 내지 4800 TEX일 수 있다.
또한, 본 발명의 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물의 점도는 5000 내지 80000 Poise, 바람직하게는 8000 내지 35000 Poise일 수 있다.
한편, 본 발명의 전기전자부품은 상기 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물을 소재로 할 수 있다.
또한, 상기 전기전자부품의 인장강도는 90 내지 150 MPa, 바람직하게는 100 내지 140 MPa일 수 있다.
본 발명의 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물을 소재로 하여 제작된 전기전자제품은 종래보다 전류 및 전압을 높여 전기를 공급해도 파괴가 발생하지 않았다. 특히, 배합비를 조정함으로써 금형에 완전히 충전되어 경화 후에도 외관에 불량이 발생하지 않았다. 그 결과 본 발명은 사출공정에 적용할 수 있어 생산이 간편해지고 그 결과 손쉽게 3 차원의 전자제품을 대량생산할 수 있어 경제성이 극대화되는 장점 또한 지니고 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 또한, 하기의 설명에서는 구체적인 구성요소 등과 같은 많은 특정사항들이 설명되어 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
추가적으로, 본 명세서 전체에서 특별한 언급이 없는 한 '포함' 또는 '함유'라 함은 어떤 구성 요소(또는 구성성분)를 별다른 제한 없이 포함함을 지칭하며, 다른 구성 요소(또는 구성 성분)의 부가를 제외하는 것으로 해석될 수 없다.
본 발명의 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물은 본 발명 특유의 불포화 폴리에스터를 포함한 사출용 조성물에 보강섬유가 혼합된 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 본 발명의 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물은,
불포화 폴리에스터와 비닐모노머의 혼합물 100 중량부,
저수축제 13 내지 55 중량부, 바람직하게는 20 내지 47 중량부, 보다 바람직하게는 24 내지 40 중량부,
증점제 0.3 내지 2.7 중량부, 바람직하게는 0.4 내지 2 중량부, 보다 바람직하게는 0.5 내지 1.1 중량부,
초기 증점 억제제 0.1 내지 2.7 중량부, 바람직하게는 0.3 내지 2 중량부, 보다 바람직하게는 0.5 내지 1.6 중량부,
커플링제 0.4 내지 5.3 중량부, 바람직하게는 0.5 내지 4 중량부, 보다 바람직하게는 0.7 내지 2.7 중량부,
충전재 65 내지 335 중량부, 바람직하게는 120 내지 270 중량부, 보다 바람직하게는 160 내지 215 중량부, 및
경화제 2.5 내지 5.5 중량부, 바람직하게는 3 내지 5 중량부, 보다 바람직하게는 3.5 내지 4.5 중량부, 및
이형제 2.5 내지 20 중량부, 바람직하게는 4 내지 17 중량부, 보다 바람직하게는 5 내지 15 중량부
를 포함하는 사출용 조성물; 및
상기 사출용 조성물 : 보강섬유의 중량비가 55 내지 85 중량% : 15 내지 45 중량%, 바람직하게는 60 내지 80 중량% : 20 내지 40 중량%, 보다 바람직하게는 65 내지 75 중량% : 25 내지 35 중량%가 되도록 보강섬유를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물은 충전재를 제외하면 불포화 폴리에스터의 함량이 가장 높다. 본 발명에서 불포화 폴리에스터는 높은 인장강도를 가지면서도 사출이 가능해야 하는 2 가지 목표를 동시에 달성해야 한다. 이를 위해 무기 충전재를 비롯한 기타 첨가제의 종류 및 함량을 최적화하려는 시도가 있어 왔으나, 내성이 발휘되는 전류 및 전압의 수준이 아직 낮은 실정이다. 따라서, 사출용 혼합물에서 가장 큰 비중을 차지하는 수지 자체의 개선이 필요한 바, 본 발명자들은 수년에 걸친 연구 끝에 고전류 및 고전압에도 내성을 갖는 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
먼저, 본 발명을 구성하는 불포화 폴리에스터의 산가는 10 내지 25 mgKOH/g, 바람직하게는 12 내지 23 mgKOH/g, 보다 바람직하게는 15 내지 21 mgKOH/g일 수 있다.
일반적인 시트형 제품용 수지 혼합물을 구성하는 불포화 폴리에스터는 충전제들과 쉽게 혼합되고, 흐름성이 좋은 것이 바람직하다. 나아가, 무기 충전재와 혼합 후 시트를 만드는 초기 단계에서는 증점성이 낮고, 유리섬유와 같은 보강섬유에 대한 함침성이 좋아야 한다. 그리고 시트 제조 후에는 취급이 쉬운 수준까지 증점이 신속하게 이루어야 한다.
하지만 이러한 종래 시트형 제품용 수지 혼합물은 본 발명의 사출공정에 적용 시 금형 내부를 빈 공간 없이 완벽하게 채울 수 없다. 이는 필연적으로 최종제품 표면에 불량을 발생시킨다.
본 발명은 불포화 폴리에스터 수지를 구성하는 관능기의 종류와 양을 조절함으로써 이러한 문제를 해결하였다.
구체적으로, 폴리에스터의 모노머가 갖는 관능기인 카르복시기와 하이드록시기 중 카르복시기의 양을 정밀하게 제어함으로써, 본 발명의 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물은 금형 내부를 완벽하게 채우고 열에 의해 흐름성이 향상되었다.
상기 카르복시기 양의 제어는 불포화 폴리에스터의 산가를 조절함으로써 달성할 수 있는 바, 전술한 범위의 산가를 가질 때 원하는 속도 및 정도로 본 발명의 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물의 증점이 이루어질 수 있다.
본 발명은 또한 증점성의 제어를 위해 2 관능성 모노머 대신 1 관능성 모노머를 일정 비율 도입하는 것을 특징으로 한다.
먼저, 상기 불포화 폴리에스터의 반응물인 산은 전체 산 당량의 1 내지 10 당량%, 바람직하게는 2 내지 8 당량%, 보다 바람직하게는 3 내지 5 당량%가 1가 산이고, 90 내지 99 당량%, 바람직하게는 92 내지 98 당량%, 보다 바람직하게는 95 내지 97 당량%가 다가 산일 수 있다. 상기 1가 산의 함량이 상기 범위 이내일 때 증점성이 너무 낮지도 반대로 너무 높지도 않은 적정 수준을 나타내게 되는데, 증점성이 너무 낮으면 최종제품이 경화되지 않는 문제가 있고 너무 높으면 금형에 완전하게 충전되지 않는 문제가 있다.
상기 1가 산은 본 발명이 속하는 기술분야에서 공지된 1가 산이라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 예컨대 벤조산 (benzoic acid), 파라터셔리부틸 벤조산 (p-tert-butylbenzoic acid), 이타콘산 (itaconic acid) 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
한편, 상기 다가 산은 전체 다가 산 당량의 5 내지 50 당량%, 바람직하게는 15 내지 43 당량%, 보다 바람직하게는 25 내지 35 당량%가 포화산일 수 있다. 본 발명의 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물을 구성하는 폴리에스터 수지는 불포화기를 갖는 불포화 폴리에스터이기는 하나 불포화도가 지나치게 높은 경우 흐름성이 저하되는 문제점이 있어, 상기와 같이 포화산을 일부 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 이 경우 상기 포화산은 본 발명이 속하는 기술분야에서 공지된 포화산이라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 예컨대 이소프탈산, 아디프산, 세바스산 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 그리고, 상기 포화산 이외의 다가 산인 불포화산은 본 발명이 속하는 기술분야에서 공지된 불포화산이라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 예컨대 무수말레인산, 푸마르산, 프탈산 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 산의 경우와 마찬가지로 상기 불포화 폴리에스터의 반응물인 알콜은 전체 알콜 당량의 1 내지 10 당량%, 바람직하게는 2 내지 8 당량%, 보다 바람직하게는 3 내지 5 당량%가 1가 알콜이고, 90 내지 99 당량%, 바람직하게는 92 내지 98 당량%, 보다 바람직하게는 95 내지 97 당량%가 다가 알콜일 수 있다. 상기 1가 알콜의 함량이 상기 범위 이내일 때 증점성이 너무 낮지도 반대로 너무 높지도 않은 적정 수준을 나타내게 되는데, 증점성이 너무 낮으면 최종제품이 경화되지 않는 문제가 있고 너무 높으면 금형에 완전하게 충전되지 않는 문제가 있다.
상기 1가 알콜은 끓는점이 150 ℃ 이상인 고비점 알콜인 것이 바람직하며, 예컨대 벤질알콜, 2-에틸헥실알콜 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
한편, 상기 다가 알콜은 전체 다가 알콜 당량의 10 내지 100 당량%, 바람직하게는 20 내지 85 당량%, 보다 바람직하게는 30 내지 70 당량%가 1.5-펜탄디올, 1.6-헥산디올, 디에틸렌글라이콜, 디프로필렌글라이콜 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 에틸렌글라이콜, 프로필렌글라이콜, 네오펜틸글라이콜, 수소첨가 비스페놀에이 등보다 전술한 다가 알콜이 중합 이후 흐름성 향상 측면에서 더욱 바람직하다.
전술한 바와 같이 1가 산 및 1가 알콜을 도입함으로써 본 발명의 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물은 증점성과 흐름성을 원하는 범위 내로 제어할 수 있다. 이는 1가 산과 1가 알콜을 도입하여 수지의 중합도를 조절하기 때문인데, 그 결과로 나타나는 상기 불포화 폴리에스터의 중량평균분자량은 500 내지 5000, 바람직하게는 1000 내지 3000이며, 이 범위 이내일 때 원하는 증점성과 흐름성을 확보할 수 있다.
그런데, 전술한 바와 같이 증점성과 흐름성만 강조하다 보면 경화시간이 길어지고 경화 후의 폴리머가 연질화될 수 있다. 따라서 본 발명에서는 전술한 바와 같이 긴 사슬의 모노머들을 사용하면서도, 경화속도가 빠르고 경화 후의 폴리머가 원하는 수준의 경도를 갖고 나아가 폴리머의 저장성을 확보하기 위해 중합 방지제의 종류와 량을 조절하였다.
먼저, 상기 불포화 폴리에스터 전체 중량의 1000 내지 5000 ppm, 바람직하게는 1500 내지 4500 ppm, 보다 바람직하게는 2000 내지 4000 ppm만큼 트리페닐스티빈을 첨가할 수 있다.
중합 방지제로 기존과 같은 하이드로퀴논, 벤조퀴논 등만을 사용할 경우 원하는 경화속도를 갖는 폴리머의 저장성이 짧아 폴리머 자체 또는 본 발명의 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물 제조 후 저장시 경화되어 버리는 문제가 발생하게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위해 경화속도는 떨어뜨리지 않으면서 폴리머와 사출용 혼합물의 저장성을 높일 수 있는 트리페닐스티빈을 하이드로퀴논 대신 전술한 양만큼 도입하였다. 이 경우 하이드로퀴논 단독으로 사용한 수지보다 경화시간은 20% 이내에서 증가하지만 저장기간은 500% 이상 증가한다.
그리고, 상기 불포화 폴리에스터 전체 중량의 5 내지 15 중량%, 바람직하게는 7 내지 12 중량%만큼 사이클로펜타디엔, 디사이클로펜타디엔 또는 그 혼합물을 첨가함으로써 경화 후의 폴리머가 연질화되는 것을 방지할 수 있다.
이들 물질은 불포화 폴리에스터 중합 후 첨가할 수도 있지만, 그 경우 사출용 혼합물 제조를 위한 나머지 성분들과 혼합 시 내지 이후 사출성형 시 냄새가 발생할 수 있다. 따라서, 불포화 폴리에스터 중합단계에서 딜스알더(Diels-Alder)반응으로 분자 골격 내에 도입시켜 사용하는 것이 바람직하다.
이와 같이 물성이 엄격하게 제어된 불포화 폴리에스터를 사용함으로써 적절한 증점성과 사출이 가능한 흐름성을 확보함과 동시에 이후 경화성과 경화물의 강도를 확보할 수 있다.
구체적으로 전술한 산과 알콜의 축합중합을 통해 중합이 완료된 불포화 폴리에스터는 점조한 액체 상태를 보이는 바, 여기에 비닐모노머를 첨가하고 불포화 폴리에스터의 불포화기와 비닐모노머의 비닐기를 반응시켜 경화물을 얻는다. 이 때, 상기 불포화 폴리에스터와 비닐모노머의 혼합물에서 불포화 폴리에스터 : 비닐모노머의 중량비는 50 내지 80 중량% : 20 내지 50 중량%, 바람직하게는 55 내지 75 중량% : 25 내지 45 중량%, 보다 바람직하게는 60 내지 70 중량% : 30 내지 40 중량%일 수 있다. 비닐모노머의 비율이 상기 범위 이내일 때 유동성을 확보하면서도, 경화물의 충격강도, 인장강도, 굴곡강도, 신장률, 경화속도 등을 원하는 수준까지 높게 유지할 수 있다.
또한, 상기 불포화 폴리에스터와 비닐모노머의 혼합물에서 비닐모노머는 본 발명이 속하는 기술분야에서 공지된 비닐모노머라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 예컨대 폴스티렌, 비닐톨루엔, 메틸스티렌, 클로로스티렌 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
본 발명의 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물은 또한, 상기 불포화 폴리에스터와 비닐모노머의 혼합물 100 중량부 당, 저수축제 13 내지 55 중량부, 바람직하게는 20 내지 47 중량부, 보다 바람직하게는 24 내지 40 중량부를 포함한다. 저수축제의 함량이 상기 범위 미만이면 성형품의 치수 및 외관이 사용하기에 부적합하고, 반대로 상기 범위를 초과하면 외관 불량이 발생할 수 있다. 상기 저수축제는 본 발명이 속하는 기술분야에서 공지된 저수축제라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 예컨대 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리비닐아세테이트, 포화 폴리에스터, 폴리우레탄, 스티렌-부타디엔 고무, 폴리에틸렌 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 특히, 상기 저수축제는 탄성 또는 연성이 없는 제 1 저수축제에 탄성 또는 연성을 갖는 제 2 저수축제를 함께 사용하는 것이 더욱 바람직한데, 이를 통해 보다 높은 수준의 인장강도를 확보할 수 있다. 탄성을 갖는 제 2 저수축제로는 예컨대 전술한 스티렌-부타디엔 고무 등의 고무를 들 수 있으며, 연성을 갖는 제 2 저수축제로는 예컨대 전술한 폴리에틸렌을 들 수 있다.
본 발명의 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물은 또한, 상기 불포화 폴리에스터와 비닐모노머의 혼합물 100 중량부 당, 증점제 0.3 내지 2.7 중량부, 바람직하게는 0.4 내지 2 중량부, 보다 바람직하게는 0.5 내지 1.1 중량부를 포함한다.
증점제는 사출용 혼합물의 점도를 상승시키는 역할을 수행하며, 성형 시 재료의 흐름성과 작업성을 고려하여 그 양을 조절한다. 본 발명에서는 증점제의 미량 사용 시 편재로 인한 불량을 억제하기 위해 불포화 폴리에스터의 증점성을 낮추면서 말기 점도를 안정화시키는 것을 특징으로 한다. 증점성은 증점제의 종류 및 폴리머의 증점성, 수분함량, 숙성 온도와 시간의 영향을 받는데, 증점제의 함량이 상기 범위 이내일 때 본 발명의 전술한 요건을 충족시킬 수 있다. 상기 증점제는 본 발명이 속하는 기술분야에서 공지된 증점제라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 예컨대 산화마그네슘, 수산화마그네슘, 산화칼슘, 수산화칼슘 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
본 발명의 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물은 또한, 상기 불포화 폴리에스터와 비닐모노머의 혼합물 100 중량부 당, 초기 증점 억제제 0.1 내지 2.7 중량부, 바람직하게는 0.3 내지 2 중량부, 보다 바람직하게는 0.5 내지 1.6 중량부를 포함한다. 초기 증점 억제제는 증점제 사용에 따른 사출용 혼합물 제조 시 점도의 상승을 늦추어 유리섬유의 함침이 가능한 시간을 확보하기 위한 것으로, 상기 범위 이내일 때 원하는 말기 점도를 얻을 수 있다. 상기 초기 증점 억제제는 본 발명이 속하는 기술분야에서 공지된 초기 증점 억제제라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 예컨대 제올라이트일 수 있다.
본 발명의 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물은 또한, 상기 불포화 폴리에스터와 비닐모노머의 혼합물 100 중량부 당, 커플링제 0.4 내지 5.3 중량부, 바람직하게는 0.5 내지 4 중량부, 보다 바람직하게는 0.7 내지 2.7 중량부를 포함한다. 커플링제는 보강섬유와 폴리머 및 충진재의 접합을 향상시켜 성형품의 강도 등 물성을 향상시키는 데 사용한다. 보강섬유 및 충진재의 사용량에 따른 표면적에 비례하여 사용하며 상기 범위 내로 사용 시 원하는 성형품의 물성 확보를 경제적으로 달성할 수 있다. 상기 커플링제는 본 발명이 속하는 기술분야에서 공지된 커플링제라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 예컨대 실리케이트 커플링제, 티타네이트 커플링제, 지르코네이트 커플링제, 산성 에스터 커플링제 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
본 발명의 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물은 또한, 상기 불포화 폴리에스터와 비닐모노머의 혼합물 100 중량부 당, 충전(充塡)재 65 내지 335 중량부, 바람직하게는 120 내지 270 중량부, 보다 바람직하게는 160 내지 215 중량부를 포함한다. 충전재는 사출용 혼합물의 강도 구현 및 제조원가 절감 차원에서 첨가될 뿐만 아니라 점도 조절 및 난연성 부여의 의미도 지닌다. 충전재의 함량이 상기 범위 미만이면 외관 품질 확보가 곤란하고, 반대로 상기 범위를 초과하면 점도 상승으로 인해 보강섬유의 함침이 불량해진다. 따라서, 적절한 강도, 점도, 난연성 등을 경제적으로 확보하기 위해 충전재의 함량은 상기 범위 이내인 것이 바람직하다. 상기 충전재는 본 발명이 속하는 기술분야에서 공지된 충전재라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 예컨대 탄산칼슘, 마이카, 탈크, 클레이, 실리카, 수산화알루미늄 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
본 발명의 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물은 또한, 상기 불포화 폴리에스터와 비닐모노머의 혼합물 100 중량부 당, 경화제 2.5 내지 5.5 중량부, 바람직하게는 3 내지 5 중량부, 보다 바람직하게는 3.5 내지 4.5 중량부를 포함한다. 경화제는 불포화 폴리에스터에 라디칼을 형성하여 비닐모노머와 경화가 이루어지도록 하며, 그 사용량이 상기 범위 미만이면 경화시간이 증가하거나 경화도가 부족하여 최종제품의 강도가 저하될 수 있고, 반대로 상기 범위를 초과하면 성형 중 선경화가 일어나 표면품질이 저하되거나 경화가 적정 범위 이상으로 진행되어 흐름성이 저하되고 미성형이 발생될 수 있다. 또한, 상기 경화제는 본 발명이 속하는 기술분야에서 공지된 경화제라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 예컨대 t-부틸퍼옥시벤조에이트, tert-부틸퍼옥시 이소프로필 카보네이트, tert-부틸퍼옥시 2-에틸헥사노에이트, 테트라메틸부틸퍼옥시 에틸헥사노에이트 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
본 발명의 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물은 또한, 상기 사출용 조성물 : 보강섬유의 중량비가 55 내지 85 중량% : 15 내지 45 중량%, 바람직하게는 60 내지 80 중량% : 20 내지 40 중량%, 보다 바람직하게는 65 내지 75 중량% : 25 내지 35 중량%가 되도록 보강섬유를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다. 보강섬유의 함량이 상기 범위 미만이면 강도 등 요구되는 물성 기준을 충족시킬 수 없으며, 반대로 상기 범위를 초과하면 보강섬유의 함침이 어렵고 사출성이 떨어지는 문제점이 있다. 상기 보강섬유는 본 발명이 속하는 기술분야에서 공지된 보강섬유라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 예컨대 유리섬유, 폴리비닐알콜섬유 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 보강섬유의 길이는 1 내지 8 cm, 바람직하게는 1.2 내지 6 cm, 보다 바람직하게는 2 내지 3 cm일 수 있다. 보강섬유의 길이가 상기 범위 이내일 때 원하는 강도를 발현하면서 동시에 사출에 필요한 흐름성도 확보할 수 있다.
또한, 상기 보강섬유가 유리섬유인 경우 그 섬도는 1600 내지 6000 TEX, 바람직하게는 2000 내지 5200 TEX, 보다 바람직하게는 2400 내지 4800 TEX일 수 있는데, 섬도가 상기 범위 이내일 때 함침이 원활하고 강도 및 표면평활성이 우수하며, 외관 품질이 개선되고 원가상승이 억제된다.
본 발명의 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물은 또한, 상기 불포화 폴리에스터와 비닐모노머의 혼합물 100 중량부 당, 이형제 2.5 내지 20 중량부, 바람직하게는 4 내지 17 중량부, 보다 바람직하게는 5 내지 15 중량부를 추가로 포함할 수 있다. 이형제의 함량이 상기 범위 이내일 때 성형품의 강도 저하나 외관 불량이 발생하지 않으면서 금형에서 성형품을 용이하게 탈형시킬 수 있다. 상기 이형제는 본 발명이 속하는 기술분야에서 공지된 이형제라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 예컨대 스테아린산아연, 스테아린산칼슘, 스테아린산 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
본 발명의 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물은 또한, 상기 불포화 폴리에스터와 비닐모노머의 혼합물 100 중량부 당, 점도 저하제 0.3 내지 5.3 중량부, 바람직하게는 0.4 내지 4 중량부, 보다 바람직하게는 0.7 내지 2.8 중량부를 추가로 포함할 수 있다. 점도 저하제의 함량이 상기 범위 이내일 때 사출용 혼합물의 점도 조절을 경제적으로 달성할 수 있다. 또한, 상기 점도 저하제는 본 발명이 속하는 기술분야에서 공지된 점도 저하제라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 예컨대 폴리알콕실레이트, 폴리옥시에틸렌알킬이써, 폴리에틸렌글리콜, 폴리옥시에틸렌글리콜지방산에스터 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
본 발명의 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물은 또한, 상기 불포화 폴리에스터와 비닐모노머의 혼합물 100 중량부 당, 겔화 지연제 0.05 내지 0.15 중량부, 바람직하게는 0.07 내지 0.13 중량부, 보다 바람직하게는 0.09 내지 0.11 중량부를 추가로 포함할 수 있다. 겔화 지연제는 본 발명의 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물의 보관 시 겔화를 방지하여 저장안정성을 개선하는 역할을 한다. 겔화 지연제의 함량이 상기 범위 이내일 때 성형공정 중 경화시간이 연장되는 문제를 방지하면서도, 전술한 저장안정성을 충분히 발휘할 수 있게 된다. 또한, 상기 겔화 지연제는 본 발명이 속하는 기술분야에서 공지된 겔화 지연제라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 예컨대 퀴논, 2,6-디-tert-부틸-p-크레졸, 부틸레이티드 하이드록시톨루엔 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
또한, 본 발명의 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물은 상기 불포화 폴리에스터와 비닐모노머의 혼합물 100 중량부 당, 난연제 10 내지 40 중량부, 바람직하게는 18 내지 35 중량부, 보다 바람직하게는 20 내지 30 중량부를 추가로 포함할 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 난연제 100 중량부 당, 난연보조제 50 내지 100 중량부, 바람직하게는 50 내지 80 중량부, 보다 바람직하게는 50 내지 70 중량부를 추가로 포함할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이 전자제품에 고전류 및 고전압이 흐르게 되면 제품 파괴 뿐만 아니라 화재를 동반하는 일이 빈번하다. 이 경우 적절한 난연소재를 도입하면 화재를 미연에 방지할 수 있어 추가 피해를 예방이 가능해진다. 후술할 수산화알루미늄 등의 충전재로 난연효과를 거둘 수 있으나, 원하는 수준에 미치지 못할 뿐만 아니라 성형품의 물성이나 성형성이 떨어지는 문제점이 있어 상기 범위 이내로 난연제를 사용하는 것이 필요하다. 나아가, 난연보조제를 함께 사용하는 것이 난연제의 필요량을 감소시킬 수 있어 전술한 성형품 물성 및 성형성 확보에 바람직하다.
상기 난연제는 본 발명이 속하는 기술분야에서 공지된 난연제라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 예컨대 수산화알루미늄, 브롬 화합물, 할로겐 화합물, 염소 화합물, 인 화합물 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 그리고, 상기 난연 보조제는 본 발명이 속하는 기술분야에서 공지된 난연 보조제라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 예컨대 삼산화 안티몬일 수 있다.
본 발명의 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물은 또한, 상기 불포화 폴리에스터와 비닐모노머의 혼합물 100 중량부 당, 조색제 3 내지 13 중량부, 바람직하게는 5 내지 10 중량부, 보다 바람직하게는 6 내지 8 중량부를 추가로 포함할 수 있다.
상기 조색제는 성형품에 포함된 유리섬유 등의 보강섬유를 은폐하고 색상을 구현하기 위한 목적으로 사용되는데, 상기 범위로 사용할 때 성형품의 물성 저하나 원가상승을 억제하면서 효과적으로 보강섬유의 은폐와 색상 구현을 달성할 수 있다. 색상이나 보강섬유의 은폐가 필요하지 않은 성형품은 조색제를 사용하지 않을 수도 있다.
이상의 성분들을 적절히 선택하여 구성한 본 발명의 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물의 점도는 5000 내지 80000 Poise, 바람직하게는 8000 내지 35000 Poise일 수 있다. 점도가 상기 범위 이내일 때 적절한 성형시간을 달성할 수 있어 최종 성형품의 연질화가 예방되고, 동시에 적절한 흐름성을 달성할 수 있어 금형을 완전히 채울 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 전기전자부품은 앞서 설명한 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물을 소재로 하여 제조함으로써 고전류 및 고전압이 흘러도 파괴되지 않고 화재를 예방할 수 있다.
또한, 상기 전기전자부품의 인장강도는 90 내지 150 MPa, 바람직하게는 100 내지 140 MPa일 수 있는데, 인장강도가 상기 범위 이내일 때 전술한 바와 같이 고전류 및 고전압 환경에서도 전기전자제품의 파괴를 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.
실시예
실시예 1: 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물
중량평균분자량 2000의 불포화 폴리에스터 (강남제비스코, 한국) 52.5 g, 스티렌 모노머 22.5 g, 제 1 저수축제 (애경화학, 한국) 15 g, 제 2 저수축제 (세원화성, 한국) 15 g, 산화마그네슘 0.5 g, 초기 증점 억제제 (지심테크, 한국) 0.5 g, 커플링제 (Shinetsu, 일본) 0.5 g, 수산화알루미늄 120 g, 경화제 (Akzo Nobel, 네델란드) 3 g 및 이형제 (서울정밀공업화학, 한국) 10 g을 혼합한 조성물에 평균길이 1 inch, 섬도 2400 TEX의 유리섬유 (Owens Corning, 미국) 125 g을 첨가하여 본 발명의 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물을 제조하였다. 이를 금형에 넣고 150 ℃에서 3 분 동안 경화시킨 후 외관을 살펴본 결과 불량은 발생하지 않았다. 상기 경화물에 대해 250 V - 35 kA 및 460 V - 37 kA 조건에서 단락시험을 수행한 결과 두 조건 모두에서 파괴는 발생하지 않았다.
실시예 2: 점도 저하제 추가
상기 실시예 1과 동일한 과정을 거치되, 유리섬유의 함침을 용이하게 하기 위해 상기 본 발명을 구성하는 조성물에 점도 저하제 (BYK, 독일) 0.5 g을 추가하였다. 상기 점도 저하제의 추가에도, 경화 후 외관 불량은 없었으며, 단락시험도 두 조건 모두에서 파괴는 발생하지 않았다.
실시예 3: 겔화 지연제 추가
상기 실시예 1과 동일한 과정을 거치되, 완성된 본 발명 사출용 열경화성수지 혼합물의 저장시 보존성 제고를 위해 상기 본 발명을 구성하는 조성물에 부틸레이티드 하이드록시톨루엔 0.08 g을 추가하였다. 상기 겔화 지연제의 추가에도, 경화 후 외관 불량은 없었으며, 단락시험도 두 조건 모두에서 파괴는 발생하지 않았다.
실시예 4: 난연제 추가
상기 실시예 1과 동일한 과정을 거치되, 상기 본 발명을 구성하는 조성물에 난연제 (켐피아, 한국) 30 g을 추가하였다. 상기 난연제의 추가에도, 경화 후 외관 불량은 없었으며, 단락시험도 두 조건 모두에서 파괴는 발생하지 않았다.
실시예 5: 난연제 및 난연보조제 추가
상기 실시예 1과 동일한 과정을 거치되, 상기 본 발명을 구성하는 조성물에 난연제 (켐피아, 한국) 20 g 및 삼산화안티몬 10 g을 추가하였다. 상기 난연제 및 난연보조제의 추가에도, 경화 후 외관 불량은 없었으며, 단락시험도 두 조건 모두에서 파괴는 발생하지 않았다.
실시예 6: 조색제 추가
상기 실시예 1과 동일한 과정을 거치되, 상기 본 발명을 구성하는 조성물에 조색제 (Sachtleben, 독일) 5 g을 추가하였다. 상기 조색제의 추가에도, 경화 후 외관 불량은 없었으며, 단락시험도 두 조건 모두에서 파괴는 발생하지 않았다.
실시예 7: 점도 저하제, 겔화 지연제, 난연제 및 조색제 추가
상기 실시예 1과 동일한 과정을 거치되, 상기 본 발명을 구성하는 조성물에 점도 저하제 (BYK, 독일) 0.5 g, 부틸레이티드 하이드록시톨루엔 0.08 g, 난연제 (켐피아, 한국) 30 g 및 조색제 (Sachtleben, 독일) 5 g을 추가하였다. 상기 첨가제들의 추가에도, 경화 후 외관 불량은 없었으며, 단락시험도 두 조건 모두에서 파괴는 발생하지 않았다.
비교예 1: 낮은 중량평균분자량
상기 실시예 1과 동일한 과정을 거치되, 중량평균분자량이 500인 불포화 폴리에스터를 사용한 결과, 사출성은 확보되나 증점성이 부족하여 강도 및 가공성이 떨어지고 외관에 버(burr) 등의 불량이 발생하였다.
비교예 2: 높은 중량평균분자량
상기 실시예 1과 동일한 과정을 거치되, 중량평균분자량이 6500인 불포화 폴리에스터를 사용한 결과, 증점성이 과하여 사출이 가능한 점도를 확보할 수 없었고 충전이 어려우며 재현성도 부족하여 미성형 등 불량이 발생하였다.
비교예 3: 제 2 수축제 배제
상기 실시예 1과 동일한 과정을 거치되, 제 2 수축제를 사용하지 않은 대신 제 1 수축제를 30 g 사용한 결과 경성은 높으나 연성이 낮아 충격에 약하고, 단락시험 중 250 V - 35 kA 조건에서는 파괴되지 않았으나 460 V - 37 kA 조건에서 파괴가 발생하였다.
비교예 4: 커플링제 배제
상기 실시예 1과 동일한 과정을 거치되, 커플링제를 사용하지 않은 결과 불포화 폴리에스터와 유리섬유 사이의 계면결합력이 약화되어, 단락시험 중 250 V - 35 kA 조건에서는 파괴되지 않았으나 460 V - 37 kA 조건에서 파괴가 발생하였다.
비교예 5: 높은 섬도의 유리섬유
상기 실시예 1과 동일한 과정을 거치되, 섬도가 7000 TEX인 유리섬유를 사용한 결과 본 발명을 구성하는 사출용 조성물에 유리섬유를 고르게 분산시키기가 어려웠으며, 단락시험 중 250 V - 35 kA 조건에서는 파괴되지 않았으나 460 V - 37 kA 조건에서 파괴가 발생하였다.
제조예 1: 불포화 폴리에스터
벤조산 48.8 g, 이소프탈산 239.2 g. 무수말레인산 329.5 g, 벤질알콜 43.3 g, 1,5-펜탄디올 499.9 g, 트리페닐스티빈 3.5 g 및 디사이클로펜타디엔 116.1 g를 중합하여 불포화 폴리에스터를 제조하였다. 중합이 완료된 불포화 폴리에스터의 산가는 18 mgKOH/g이었다.
제조예 2: 1가 산 배제
상기 제조예 1과 동일한 과정을 거치되, 벤조산을 사용하지 않고 이소프탈산 249.2 g과 무수말레인산 343.2 g을 사용하였다. 중합이 완료된 불포화 폴리에스터의 산가는 31 mgKOH/g이었다.
제조예 3: 포화산 배제
상기 제조예 1과 동일한 과정을 거치되, 이소프탈산을 사용하지 않고 무수말레인산 470.7 g을 사용하였다. 중합이 완료된 불포화 폴리에스터의 산가는 19 mgKOH/g이었다.
제조예 4: 1가 알콜 배제
상기 제조예 1과 동일한 과정을 거치되, 벤질알콜을 사용하지 않고 1,5-펜탄디올 520.8 g을 사용하였다. 중합이 완료된 불포화 폴리에스터의 산가는 28 mgKOH/g이었다.
제조예 5: 스티빈 배제
상기 제조예 1과 동일한 과정을 거치되, 트리페닐스티빈을 사용하지 않았다. 중합이 완료된 불포화 폴리에스터의 산가는 18 mgKOH/g이었다.
제조예 6: 펜타디엔 배제
상기 제조예 1과 동일한 과정을 거치되, 디사이클로펜타디엔을 사용하지 않았다. 중합이 완료된 불포화 폴리에스터의 산가는 19 mgKOH/g이었다.
시험예 1 내지 6: 경화물
상기 제조예 1 내지 6의 불포화 폴리에스터를 사용하여 실시예 1의 과정을 거친 후, 산가, 단락시험결과, 외관 등을 하기 표 1에 정리하였다.
불포화
폴리에스터		 산가
(mgKOH/g)		 단락시험 결과 외관 비고
제조예 1 18
250 V - 35 kA 및 460 V - 37 kA의 두 조건 모두에서 파괴되지 않음
 우수
제조예 2 31 불량
제조예 3 19 양호
제조예 4 28 불량
제조예 5 19 우수 저장시 경화발생
제조예 6 18 무름
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본원 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명의 범위는 위의 실시예에 국한해서 해석되어서는 안되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 불포화 폴리에스터와 비닐모노머의 혼합물 100 중량부,
    저수축제 13 내지 55 중량부
    증점제 0.3 내지 2.7 중량부
    초기 증점 억제제 0.1 내지 2.7 중량부
    커플링제 0.4 내지 5.3 중량부
    충전(充塡)재 65 내지 335 중량부 및
    경화제 2.5 내지 5.5 중량부
    를 포함하는 사출용 조성물; 및
    상기 사출용 조성물 : 보강섬유의 중량비가 55 내지 85 중량% : 15 내지 45 중량%가 되도록 보강섬유를 추가로 포함하고,
    상기 불포화 폴리에스터와 비닐모노머의 혼합물 100 중량부 당, 퀴논, 2,6-디-tert-부틸-p-크레졸, 부틸레이티드 하이드록시톨루엔 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 겔화 지연제 0.05 내지 0.15 중량부를 추가로 포함하고,
    상기 불포화 폴리에스터 전체 중량의 1000 내지 5000 ppm만큼 트리페닐스티빈을 추가로 포함하고,
    상기 불포화 폴리에스터의 산가는 10 내지 25 mgKOH/g이고,
    상기 불포화 폴리에스터의 반응물인 산은 전체 산 당량의 1 내지 10 당량%가 1가 산이고, 90 내지 99 당량%가 다가 산인 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 불포화 폴리에스터와 비닐모노머의 혼합물 100 중량부 당,
    난연제 10 내지 40 중량부를 추가로 포함하는 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 난연제 100 중량부 당,
    난연보조제 50 내지 100 중량부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 불포화 폴리에스터의 중량평균분자량은 1000 내지 3000인 것을 특징으로 하는 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 저수축제는 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리비닐아세테이트, 포화 폴리에스터, 폴리우레탄, 스티렌-부타디엔 고무, 폴리에틸렌 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 증점제는 산화마그네슘, 수산화마그네슘, 산화칼슘, 수산화칼슘 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 초기 증점 억제제는 제올라이트인 것을 특징으로 하는 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 커플링제는 실리케이트 커플링제, 티타네이트 커플링제, 지르코네이트 커플링제, 산성 에스터 커플링제 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 보강섬유의 길이는 1 내지 8 cm인 것을 특징으로 하는 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 청구항의 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물의 점도는 5000 내지 80000 Poise인 것을 특징으로 하는 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물.
  11. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 청구항의 고강도 사출용 열경화성수지 혼합물을 소재로 한 전기전자부품.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 전기전자부품의 인장강도는 90 내지 150 MPa인 것을 특징으로 하는 전기전자부품.
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