KR102423311B1 - Mixed resin film and preparing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 혼합 수지 필름 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 상이한 유동성, 용융온도 등의 문제를 극복하고 범용 엔지니어링 플라스틱 수지와 슈퍼 엔지니어링 플라스틱 수지의 혼합 수지를 이용하여 균일한 두께의 혼합 수지 필름을 안정적으로 제조할 수 있으며, 범용 플라스틱 수지 필름에 비하여 현저하게 향상된 기계적, 열적 물성을 가짐과 동시에 가격경쟁력을 갖춘 혼합 수지 필름을 제조할 수 있다.The present invention relates to a mixed resin film and a method for manufacturing the same. According to the present invention, a mixed resin of a general-purpose engineering plastic resin and a super engineering plastic resin is used to overcome problems such as different fluidity and melting temperature, and uniform thickness is mixed A resin film can be produced stably, and a mixed resin film with significantly improved mechanical and thermal properties compared to a general-purpose plastic resin film and price competitiveness can be produced.
Description
본 발명은 혼합 수지 필름 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a mixed resin film and a method for manufacturing the same.
플라스틱 소재는 기계적·열적 성능으로 구분을 하는데, 일반적으로 사용 가능한 온도에 따라 100 ℃ 미만의 낮은 온도에서 사용하는 것을 범용성 플라스틱, 100 ℃ 이상에서 사용하는 플라스틱을 엔지니어링 플라스틱(EP)라 하고 있으며, 더 나아가 150 ℃ 이상에서 장시간 사용할 수 있는 내열성을 갖는 열가소성 수지를 슈퍼 엔지니어링 플라스틱(Super EP)로 정의하고 있다.Plastic materials are divided into mechanical and thermal performance. In general, those used at a low temperature of less than 100 ℃ are called general-purpose plastics, and plastics used above 100 ℃ are called engineering plastics (EP), depending on the temperature that can be used. Furthermore, a thermoplastic resin having heat resistance that can be used for a long time at 150° C. or higher is defined as a super engineering plastic (Super EP).
상기 슈퍼 엔지니어링 플라스틱은 상기한 바와 같이 연속사용온도(Continuous Service Temperature)가 150 ℃ 이상인 열적으로 안정성이 매우 높은 소재로 금속의 강도 및 내열성을 충족하면서 금속보다 가벼운 성질을 장점으로 가지는 소재로써 대표적으로 폴리프탈아미드(Polyphthalamide, PPA), 폴리케톤(Polyketone), 폴리페닐렌설파이드(Polyphenylene sulfide, PPS)의 결정성 소재, 그리고 폴리설폰(Polysulfone), 열가소성 폴리이미드(Thermoplastic Polyimide)의 비결정 소재 등으로 구분된다. As described above, the super engineering plastic is a material with very high thermal stability with a continuous service temperature of 150° C. or higher. It is divided into crystalline materials of phthalamide (PPA), polyketone, polyphenylene sulfide (PPS), and amorphous materials of polysulfone and thermoplastic polyimide. .
상기 슈퍼 엔지니어링 플라스틱 중 비결정성 슈퍼 엔지니어링 플라스틱은 우수한 내열성, 투명성, 정밀 사출성 등의 특성을 바탕으로 외관용 시트소재, 자기소화성을 요구하는 내열 보호장구류, 멤브레인소재, 정밀화학소재 및 광학용 소재를 포함하는 산업 전반에서 큰 수요를 보이고 있으나, 엔지니어링 플라스틱에 비하여 가격이 아주 비싸다는 단점이 있다.Among the super engineering plastics, amorphous super engineering plastics are made of sheet materials for exteriors, heat-resistant protective equipment that require self-extinguishing properties, membrane materials, fine chemical materials, and optical materials based on their excellent heat resistance, transparency, and precision injection properties. Although it shows great demand in all industries including, it has a disadvantage that it is very expensive compared to engineering plastics.
한편, 폴리카보네이트는 대표적인 엔지니어링 플라스틱의 일종으로 비스페놀과 호스겐을 합성하여 제조된다. 폴리카보네이트는 투명성과 충격 강도가 뛰어나고, 치수 안정성과 크리프(creep) 저항성이 우수하여 음식물 접촉용 용기, 의료용 물품, 창문 및 광학 등의 다양한 용도로 사용되고 있다. 다만 다른 엔지니어링 플라스틱에 비하여 온도의 상한이 낮고, 할로겐화 탄화수소, 방향족 탄화수소, 에스테르, 케톤, 에테르 등의 유기용제에 닿으면 크래킹(cracking)이 발생하거나 표면이 녹기도 하는 문제점이 있다. On the other hand, polycarbonate is produced by synthesizing bisphenol and hosgene as a kind of representative engineering plastic. Polycarbonate has excellent transparency and impact strength, and excellent dimensional stability and creep resistance, so it is used for various purposes such as food contact containers, medical articles, windows and optics. However, the upper limit of the temperature is lower than that of other engineering plastics, and cracking occurs or the surface is melted when in contact with organic solvents such as halogenated hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, esters, ketones, and ethers.
한편, 슈퍼 엔지니어링 플라스틱 수지와 범용 엔지니어링 플라스틱 수지 간의 물성은 현저한 차이를 보인다. 따라서 슈퍼 엔지니어링 플라스틱 수지의 물성 수준까지는 요구되지 않으나, 범용 엔지니어링 플라스틱의 물성으로는 요구하는 성능에 미치지 못하게는 경우에도, 대안으로 활용될 수 있는 소재가 전무하여, 고가의 슈퍼 엔지니어링 플라스틱을 채택해야만 하는 문제가 있다. 따라서, 슈퍼엔지니어링 플라스틱 수지의 물성 수준까지는 아니더라도, 범용 엔지니어링 플라스틱 수지에 비해 개선된 물성을 가지며, 슈퍼엔지니어링 플라스틱에 비해 저렴한 소재의 개발이 필요하다.On the other hand, the physical properties between the super engineering plastic resin and the general-purpose engineering plastic resin are markedly different. Therefore, even if the physical properties of super engineering plastics are not required, but the properties of general-purpose engineering plastics do not reach the required performance, there are no alternative materials, so expensive super engineering plastics must be adopted. there is a problem. Therefore, although not up to the level of physical properties of super engineering plastics, it is necessary to develop materials that have improved properties compared to general-purpose engineering plastics and are cheaper than super engineering plastics.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 범용 엔지니어링 플라스틱과 슈퍼 엔지니어링 플라스틱의 혼합 수지를 제조하고, 이를 이용하여 열적 기계적 물성이 현저히 향상되고, 가격 경쟁력을 갖는 혼합 수지 필름 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.Therefore, the present invention has been devised in view of the above problems, and an object of the present invention is to prepare a mixed resin of general-purpose engineering plastics and super engineering plastics, and by using them, thermal and mechanical properties are remarkably improved, and a mixture having price competitiveness An object of the present invention is to provide a resin film and a method for manufacturing the same.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면은 (a) 폴리에테르이미드 수지 및 폴리에테르설폰 수지 중에서 선택되는 1종 이상인 슈퍼엔지니어링 플라스틱 수지 및 폴리카보네이트 수지를 단일 압출기에 투입하고 혼합 용융 수지를 제조하는 단계; 및 (b) 상기 혼합 용융 수지를 압출하고, 온도가 조절된 복수의 폴리싱 롤을 통과시켜 판상으로 성형하는 단계를 포함하는 혼합 수지 필름의 제조방법에 관한 것이다.One aspect of the present invention for achieving the above object is (a) one or more super engineering plastic resin and polycarbonate resin selected from polyetherimide resin and polyethersulfone resin are introduced into a single extruder and mixed molten resin preparing a; and (b) extruding the mixed molten resin and passing it through a plurality of polishing rolls whose temperature is controlled to form a plate shape.
본 발명의 다른 측면은 상기 제조방법에 따라 제조된 혼합 수지 필름에 관한 것이다.Another aspect of the present invention relates to a mixed resin film prepared according to the manufacturing method.
본 발명에 따르면, 상이한 유동성, 용융온도 등의 문제를 극복하고 범용 엔지니어링 플라스틱 수지와 슈퍼 엔지니어링 플라스틱 수지의 혼합 수지를 이용하여 균일한 두께의 혼합 수지 필름을 안정적으로 제조할 수 있으며, 범용 플라스틱 수지 필름에 비하여 현저하게 향상된 기계적, 열적 물성을 가짐과 동시에 가격경쟁력을 갖춘 혼합 수지 필름을 제조할 수 있다.According to the present invention, a mixed resin film of uniform thickness can be stably manufactured using a mixed resin of a general-purpose engineering plastic resin and a super engineering plastic resin by overcoming problems such as different fluidity and melting temperature, and a general-purpose plastic resin film It is possible to manufacture a mixed resin film having significantly improved mechanical and thermal properties and price competitiveness compared to that of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따라 제조한 시편의 사진이다.
도 2a 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 사출 시편의 PEI/PC 혼합 비율에 따른 아이조드 충격강도, 도 2b는 굴곡강도, 도 2c는 인장강도, 도 2d는 비카트 연화온도 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3a 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 사출 시편의 PES/PC 혼합 비율에 따른 아이조드 충격강도, 도 3b는 굴곡강도, 도 3c는 인장강도, 도 3d는 비카트 연화온도 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 PEI/PC 혼합 수지 필름의 혼합 비율에 따른 MD방향 및 TD방향의 주사전자현미경 분석 이미지이다.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 PES/PC 혼합 수지 필름의 혼합 비율에 따른 MD방향 및 TD방향의 주사전자현미경 분석 이미지이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 PEI/PC 혼합 수지 필름의 MD 방향 인장강도, 도 6b는 TD 방향 인장강도를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 PES/PC 혼합 수지의 MD 방향 인장강도, 도 7b는 TD 방향 인장강도를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.1 is a photograph of a specimen prepared according to an embodiment and a comparative example of the present invention.
Figure 2a Izod impact strength according to the PEI / PC mixing ratio of the injection specimen according to an embodiment and a comparative example of the present invention, Figure 2b is flexural strength, Figure 2c is tensile strength, Figure 2d is Vicat softening temperature measurement results showing It is a graph.
Figure 3a Izod impact strength according to the PES / PC mixing ratio of the injection specimen according to an embodiment and a comparative example of the present invention, Figure 3b is flexural strength, Figure 3c is tensile strength, Figure 3d is Vicat softening temperature measurement results showing It is a graph.
4 is a scanning electron microscope analysis image of the MD direction and the TD direction according to the mixing ratio of the PEI/PC mixed resin film according to an embodiment of the present invention.
5 is a scanning electron microscope analysis image of the MD direction and the TD direction according to the mixing ratio of the PES/PC mixed resin film according to an embodiment of the present invention.
6A is a graph showing the results of measuring the tensile strength in the MD direction of the PEI/PC mixed resin film according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6B is the tensile strength in the TD direction.
7A is a graph showing the results of measuring the tensile strength in the MD direction of the PES/PC mixed resin according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7B is the tensile strength in the TD direction.
이하에서, 본 발명의 여러 측면 및 다양한 구현예에 대해 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, various aspects and various embodiments of the present invention will be described in more detail.
본 발명의 일 측면은 (a) 폴리에테르이미드 수지 및 폴리에테르설폰 수지 중에서 선택되는 1종 이상인 슈퍼엔지니어링 플라스틱 수지 및 폴리카보네이트 수지를 단일 압출기에 투입하고 혼합 용융 수지를 제조하는 단계; 및 (b) 상기 혼합 용융 수지를 압출하고, 온도가 조절된 복수의 폴리싱 롤을 통과시켜 판상으로 성형하는 단계를 포함하는 혼합 수지 필름의 제조방법을 제공한다.One aspect of the present invention comprises the steps of (a) adding one or more super engineering plastic resins and polycarbonate resins selected from polyetherimide resins and polyethersulfone resins to a single extruder and preparing a mixed molten resin; and (b) extruding the mixed molten resin and passing it through a plurality of polishing rolls whose temperature is controlled to form a plate shape.
본 발명의 혼합 수지 필름 제조방법은 폴리에테르이미드 수지 또는 폴리에테르설폰 수지 중에서 선택되는 슈퍼 엔지니어링 플라스틱 수지와 대표적인 범용 엔지니어링 플라스틱 수지 중 하나인 폴리카보네이트 수지의 혼합 수지 필름을 제조하는 방법에 관한 것이다. The method for manufacturing a mixed resin film of the present invention relates to a method for manufacturing a mixed resin film of a super engineering plastic resin selected from polyetherimide resin or polyethersulfone resin and a polycarbonate resin, which is one of representative general-purpose engineering plastic resins.
배경 기술 부분에서 전술한 바와 같이, 슈퍼엔지니어링 플라스틱과 범용 엔지니어링 플라스틱은 기계적, 열적 물성 및 단가의 측면에서 현저한 차이를 보이고 있으나, 슈퍼 엔지니어링 플라스틱 수지의 물성 수준까지는 요구되지 않으나, 범용 엔지니어링 플라스틱의 물성으로는 요구하는 성능에 미치지 못하는 경우 대안으로 활용될 수 있는 소재에 대한 요구는 계속되어 왔다.As described above in the background section, super engineering plastics and general-purpose engineering plastics show a significant difference in terms of mechanical and thermal properties and unit cost. The demand for a material that can be used as an alternative has continued to exist if the performance does not reach the required performance.
이러한 요구에 대한 해결책으로 슈퍼엔지니어링 플라스틱과 범용 엔지니어링 플라스틱의 혼합 수지의 개발을 위한 노력이 있어왔으나, 슈퍼엔지니어링 플라스틱과 범용 엔지니어링 플라스틱을 블렌딩하여 혼합 수지를 제조하고 이를 캐스트 롤 법을 이용한 필름 제막하는 것은 슈퍼엔지니어링 플라스틱과 범용 엔지니어링 플라스틱이 매우 상이한 용융 온도를 갖기 때문에 롤 표면에서 발생하는 슬림 현상, 밀착 부족 현상, 필름 두께 조절의 어려움 등 여러 문제점이 존재하였다.Efforts have been made to develop a mixed resin of super engineering plastics and general-purpose engineering plastics as a solution to these needs. Since super engineering plastics and general-purpose engineering plastics have very different melting temperatures, there were several problems such as slimming, insufficient adhesion, and difficulty in controlling film thickness, which occurred on the roll surface.
본 발명자는 이러한 문제점을 해결하기 위해 슈퍼 엔지니어링 플라스틱 수지 및 범용 엔지니어링 플라스틱 수지의 종류, 필름 제막 방법 등 여러 측면을 고려하여 슈퍼 엔지니어링 플라스틱 수지 및 범용 엔지니어링 플라스틱 수지의 혼합 수지 필름을 성공적으로 제조하는 방법을 완성하였다.In order to solve these problems, the present inventors consider several aspects such as types of super engineering plastic resins and general-purpose engineering plastic resins, film forming methods, and the like, a method for successfully manufacturing a mixed resin film of super engineering plastic resin and general-purpose engineering plastic resin. completed.
폴리에테르설폰(polyethersulfone, PES)은 슈퍼엔지니어링 플라스틱의 일종으로 디클로로디페닐설폰의 축중합으로 얻어지는 열가소성, 비결정성 고분자이다. 폴리에테르설폰은 벤젠고리와 설폰기의 결합으로 높은 내열성이나 강인한 기계적 특성을 가지며, 에테르 결합에 의한 우수한 유동특성과 가공성을 가지고 있다. 폴리에테르설폰은 내열수성과 내약품성도 비결정성 수지로 우수하다. 또한 자기 소화성이 있으며, 발열량, 가스 발생도 적다. 1차 가공으로는 사출성형, 압출성형, 용액 캐스트, 압축성형, 소결 등 모두 가능하며, 2차 가공으로는 전기도금, 진공증착, 절삭가공, 진공성형, 초음파 접착 등이 가능하다. 폴리에테르설폰은 전기, 전자부품, 기계부품 등을 비롯하여 내가수분해성을 이용하여 온수기 부품, 열수관 등에 이용되며 식품공업용 밸브, 파이프, 의료기구 등으로 이용할 수 있다.Polyethersulfone (PES) is a type of super engineering plastic and is a thermoplastic, amorphous polymer obtained by polycondensation of dichlorodiphenylsulfone. Polyethersulfone has high heat resistance and strong mechanical properties due to the combination of a benzene ring and a sulfone group, and has excellent flow properties and processability due to ether linkage. Polyethersulfone is an amorphous resin with excellent resistance to hot water and chemicals. In addition, it has self-extinguishing properties, and generates less heat and gas. As the primary processing, injection molding, extrusion molding, solution casting, compression molding, sintering, etc. are all possible, and as the secondary processing, electroplating, vacuum deposition, cutting processing, vacuum molding, ultrasonic bonding, etc. are possible. Polyethersulfone is used for water heater parts, hot water pipes, etc. by using hydrolysis resistance as well as electric, electronic parts, mechanical parts, etc., and can be used as valves, pipes, and medical devices for the food industry.
폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI) 역시 슈퍼엔지니어링 플라스틱의 일종으로 사출 성형 및 압출과 같은 재래식 기술에 의한 용융 가공성을 부여하기 위해 에테르는 물론 다른 유연한 구조 단위를 충분히 가지고 있는 폴리이미드이다. 폴리에테르이미드는 유리 전이 온도가 215 ℃이고, 연속 사용 온도가 170 - 180 ℃인 무정형 고분자로 전기 전자, 수송, 의료, 사용자 및 사무용 등 다양한 분야에서 사용되고 있다.Polyetherimide (PEI) is also a type of super engineering plastic, and is a polyimide having sufficient ether and other flexible structural units to impart melt processability by conventional techniques such as injection molding and extrusion. Polyetherimide is an amorphous polymer with a glass transition temperature of 215 ° C and a continuous use temperature of 170 - 180 ° C.
본 발명은 슈퍼 엔지니어링 플라스틱 수지로 폴리에테르이미드 수지 또는 폴리에테르설폰 수지를, 범용 엔지니어링 플라스틱으로 폴리카보네이트 수지를 사용하였으며, 온도가 조절된 복수의 폴리싱 롤을 이용하여 범용 엔지니어링 플라스틱 수지에 비하여 내열성, 인장강도 등을 비롯한 여러 물성을 현저하게 향상시키면서도, 가격경쟁력을 갖춘 혼합 수지 필름을 제공할 수 있다.The present invention uses a polyetherimide resin or polyethersulfone resin as a super engineering plastic resin, and a polycarbonate resin as a general-purpose engineering plastic, and uses a plurality of temperature-controlled polishing rolls compared to general-purpose engineering plastic resins. It is possible to provide a mixed resin film having price competitiveness while remarkably improving various physical properties including strength.
상기 (a) 단계의 슈퍼엔지니어링 플라스틱 수지 및 폴리카보네이트 수지는 10:90 내지 90:10의 중량비로 투입될 수 있다. 후술하는 실시예에서 확인할 수 있듯이, 충격강도를 제외한 굴곡강도, 인장강도, 내열성 등의 물성이 슈퍼엔지니어링 플라스틱 수지의 함량이 증가할수록 향상되는 경향성을 확인할 수 있었다. 따라서, 목표하는 성능에 맞추어 슈퍼엔지니어링 플라스틱 수지 및 폴리카보네이트 수지의 함량을 적절히 조절하여 사용할 수 있다.The super engineering plastic resin and polycarbonate resin of step (a) may be added in a weight ratio of 10:90 to 90:10. As can be seen in Examples to be described later, physical properties such as flexural strength, tensile strength, and heat resistance, excluding impact strength, tend to improve as the content of the super engineering plastic resin increases. Therefore, it can be used by appropriately adjusting the content of the super engineering plastic resin and the polycarbonate resin according to the target performance.
바람직하게는 상기 (a) 단계의 슈퍼엔지니어링 플라스틱 수지 및 폴리카보네이트 수지는 70:30 내지 90:10의 중량비로 투입될 수 있다. 상기 범위의 중량비로 제조된 혼합 수지 필름은 다른 범위에 비하여 폴리카보네이트 함량 향상에 따른 내열성 하락이 둔화되고, 내열성이 비교적 높은 수준으로 유지되었다. 따라서, 폴리카보네이트 투입에 따른 내열성 하락을 최소화하고 가격 경쟁력을 갖출 수 있다는 점에서 바람직하다.Preferably, the super engineering plastic resin and polycarbonate resin of step (a) may be added in a weight ratio of 70:30 to 90:10. The mixed resin film prepared at the weight ratio in the above range slowed the decrease in heat resistance due to the improvement of the polycarbonate content compared to other ranges, and the heat resistance was maintained at a relatively high level. Therefore, it is preferable in that it is possible to minimize the decrease in heat resistance due to the input of polycarbonate and to have price competitiveness.
보다 바람직하게는, 상기 슈퍼엔지니어링 플라스틱 수지는 폴리에테르이미드 수지이고, 상기 (a) 단계의 슈퍼엔지니어링 플라스틱 수지 및 폴리카보네이트 수지는 70:30 내지 90:10의 중량비로 투입될 수 있으며, 바람직하게는 75:25 내지 85:15의 중량비, 보다 바람직하게는 80:20의 중량비로 투입될 수 있다. 후술하는 실시예에서 확인할 수 있는 바와 같이, 상기 조건에서 제조된 혼합 수지 필름은 내열성이 비교적 높은 수준으로 유지되었을 뿐만 아니라, 순수 폴리에테르 이미드에 비하여 오히려 높은 굴곡강도를 가졌다.More preferably, the super engineering plastic resin is a polyetherimide resin, and the super engineering plastic resin and polycarbonate resin of step (a) may be added in a weight ratio of 70:30 to 90:10, preferably It may be added in a weight ratio of 75:25 to 85:15, more preferably 80:20. As can be seen in Examples to be described later, the mixed resin film prepared under the above conditions not only maintained a relatively high level of heat resistance, but also had higher flexural strength than pure polyether imide.
상기 슈퍼엔지니어링 플라스틱 수지는 폴리에테르이미드 수지이고, 상기 복수의 폴리싱 롤의 개수는 3 내지 5개이고, 상기 온도가 조절된 복수의 폴리싱 롤의 온도는 하기 수학식 1을 만족하는 것일 수 있다.The super engineering plastic resin may be a polyetherimide resin, the number of the plurality of polishing rolls may be 3 to 5, and the temperature of the plurality of polishing rolls whose temperature is controlled may satisfy
[수학식 1][Equation 1]
327 ≤ 215x + 150(1-x) + T ≤ 369327 ≤ 215x + 150(1-x) + T ≤ 369
상기 수학식 1에서 x는 상기 (a) 단계에서 이고, T는 상기 복수의 폴리싱 롤의 온도(℃)이다.In
상기 수학식 1에서 x는 상기 (a) 단계에서 혼합되는 슈퍼엔지니어링 플라스틱 수지의 중량 비율(wt%)이고, y는 상기 (a) 단계에서 혼합되는 폴리카보네이트 수지의 중량 비율(wt%)이며, T는 상기 복수의 폴리싱 롤의 온도(℃)이다.In
또한, 상기 슈퍼엔지니어링 플라스틱 수지는 폴리에테르설폰 수지이고, 상기 복수의 폴리싱 롤의 개수는 3 내지 5개이고, 상기 온도가 조절된 복수의 폴리싱 롤의 온도는 하기 수학식 2을 만족하는 것일 수 있다.In addition, the super engineering plastic resin may be a polyethersulfone resin, the number of the plurality of polishing rolls may be 3 to 5, and the temperature of the plurality of polishing rolls whose temperature is controlled may satisfy Equation 2 below.
[수학식 2][Equation 2]
302 ≤ 215x + 150(1-x) + T ≤ 361302 ≤ 215x + 150(1-x) + T ≤ 361
상기 수학식 2에서 x는 상기 (a) 단계에서 이고, T는 상기 복수의 폴리싱 롤의 온도(℃)이다.In Equation 2, x is in step (a) and T is the temperature (°C) of the plurality of polishing rolls.
상기 슈퍼엔지니어링 플라스틱 수지의 함량이 작아질수록 필름이 롤에서 미끌어지는 슬립 현상이 발생하여 제조되는 필름의 두께 편차가 크게 발생하여 균일한 두께를 갖는 필름을 제조하는데 문제가 있었다. 하지만, 상기 슈퍼엔지니어링 플라스틱 수지의 종류, 폴리싱 롤의 개수 및 폴리싱 롤의 온도에 관한 수학식 조건을 만족할 경우, 슬립 현상이 제막 두께에 영향을 미치지 않으며, 통상적으로 롤에서 발생하는 필름의 들뜸 현상 등의 문제가 해결되어 안정적인 제막이 가능하다.As the content of the super engineering plastic resin decreases, a slip phenomenon occurs in which the film slides from the roll, and the thickness deviation of the produced film is large, and there is a problem in manufacturing a film having a uniform thickness. However, when the conditions of the equations regarding the type of super engineering plastic resin, the number of polishing rolls and the temperature of the polishing roll are satisfied, the slip phenomenon does not affect the film forming thickness, and the film lifting phenomenon that normally occurs in the roll, etc. problem is solved, and stable film production is possible.
본 발명의 가장 바람직한 구현예에 따르면, 상기 슈퍼엔지니어링 플라스틱 수지는 폴리에테르이미드 수지이고, 상기 (a) 단계의 슈퍼엔지니어링 플라스틱 수지 및 폴리카보네이트 수지는 75:25 내지 85:15의 중량비로 투입되고, 상기 복수의 폴리싱 롤의 개수는 3개이고, 상기 온도가 조절된 복수의 폴리싱 롤의 온도는 하기 수학식 1-1을 만족하는 것일 수 있다.According to the most preferred embodiment of the present invention, the super engineering plastic resin is a polyetherimide resin, and the super engineering plastic resin and polycarbonate resin of step (a) are added in a weight ratio of 75:25 to 85:15, The number of the plurality of polishing rolls may be three, and the temperature of the plurality of polishing rolls whose temperature is controlled may satisfy Equation 1-1 below.
[수학식 1-1][Equation 1-1]
343 ≤ 215x + 150(1-x) + T ≤ 353343 ≤ 215x + 150(1-x) + T ≤ 353
상기 수학식 1-1에서 x는 상기 (a) 단계에서 이고, T는 상기 복수의 폴리싱 롤의 온도(℃)이다.In Equation 1-1, x is in step (a) and T is the temperature (°C) of the plurality of polishing rolls.
상기 가장 바람직한 구현예에 따르면, 제조 과정에서 발생하는 슬립 현상, 필름의 들뜸 현상 등의 문제가 발생하지 않아 균일한 두께의 필름을 제조할 수 있었으며, 그 두께 역시 100 내지 500 μm 수준의 박막까지 안정적인 제막이 가능하였다. 또한 제조되는 혼합 수지 필림의 비카트 연화온도가 약 195 ℃로 슈퍼 엔지니어링 플라스틱 수준의 내열성을 보였으며, 굴곡강도가 순수 폴리에테르이미드 수지를 이용하여 제조한 필름에 비하여 오히려 향상되었을 뿐만 아니라, 주사전자현미경(SEM) 분석 결과, 슈퍼엔지니어링 플라스틱 수지와 폴리카보네이트 수지의 분산상 경계가 전혀 관찰되지 않아 매우 우수한 혼용성을 보였으며, 이에 따라 투명하고 미려한 외관을 가진 필름이 제조될 수 있었다. According to the most preferred embodiment, it was possible to manufacture a film of uniform thickness because problems such as slip phenomenon and film lifting phenomenon that occur during the manufacturing process did not occur, and the thickness was also stable up to a thin film of 100 to 500 μm level. filming was possible. In addition, the Vicat softening temperature of the manufactured mixed resin film was about 195 ° C, showing heat resistance at the level of super engineering plastics, and the flexural strength was rather improved compared to the film prepared using pure polyetherimide resin. As a result of microscopic (SEM) analysis, the dispersed phase boundary between the super engineering plastic resin and the polycarbonate resin was not observed at all, showing excellent compatibility, and thus a film having a transparent and beautiful appearance could be manufactured.
상기 조건을 만족하지 못하는 경우, 제조 과정에서 슬립 현상, 들뜸 현상이 발생하는 등 균일한 두께의 필름을 안정적으로 제조할 수 없거나, 박막 수준의 얇은 두께의 필름을 제조하는 것이 불가능하였다. 또한, 기계적 및 열적 물성의 수준이 폴리카보네이트 함량에 따라 급격하게 감소하였으며, 주사 전자현미경 분석 결과 분산상의 경계가 관찰될 뿐만 아니라 필름의 광택성이 떨어지는 등의 문제가 있을 수 있다.If the above conditions are not satisfied, it was impossible to stably manufacture a film having a uniform thickness such as slip phenomenon or a lifting phenomenon occurred during the manufacturing process, or it was impossible to manufacture a film having a thin thickness at the level of a thin film. In addition, the level of mechanical and thermal properties rapidly decreased according to the content of polycarbonate, and as a result of scanning electron microscopy analysis, the boundary of the dispersed phase was observed, and there may be problems such as poor glossiness of the film.
본 발명의 다른 측면은 상기 제조방법에 따라 제조된 혼합 수지 필름을 제공한다.Another aspect of the present invention provides a mixed resin film prepared according to the manufacturing method.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않고, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.Hereinafter, preferred examples are presented to help the understanding of the present invention. However, these examples are for explaining the present invention in more detail, the scope of the present invention is not limited thereby, and it is common in the art that various changes and modifications are possible within the scope and spirit of the present invention. It will be self-evident to those with knowledge.
실시예 1. 폴리에테르이미드/폴리카보네이트(PEI/PC) 복합 필름의 제조Example 1. Preparation of polyetherimide/polycarbonate (PEI/PC) composite film
폴리에테르이미드와 폴리카보네이트 블렌딩 수지는 폴리에테르이미드 함량을 80, 60, 40, 20 wt%로 조절하여 각각 제조하였다. 필름의 불량을 방지하기 위하여 폴리에테르이미드 수지는 150 ℃, 폴리카보네이트 수지는 80 ℃에서 4 시간 이상 건조 후 사용하였다. Polyetherimide and polycarbonate blending resins were prepared by adjusting the polyetherimide content to 80, 60, 40, and 20 wt%, respectively. In order to prevent film defects, the polyetherimide resin was dried at 150° C. and the polycarbonate resin was dried at 80° C. for 4 hours or more.
상기의 블렌딩 수지는 Single screw extruder를 이용하여 온도는 340 ~ 350 ℃, Main screw 속도는 50 ~ 100 rpm으로 하여 티다이를 통하여 판상으로 용융 압출하였다. 상기 티다이의 온도는 350 ℃ 로 조절하였다.The blending resin was melt-extruded into a plate shape through a T-die using a single screw extruder at a temperature of 340 ~ 350 ℃ and a main screw speed of 50 ~ 100 rpm. The temperature of the T-die was adjusted to 350 °C.
상기의 용융 압출체는 하기에 기술한 폴리에테르이미드의 함량에 따른 온도 조건에 맞춰진 폴리싱 롤을 통하여 두께 400 ㎛를 갖도록 조절하여 필름상으로 제조하였다.The melt-extruded body was prepared in the form of a film by adjusting it to have a thickness of 400 μm through a polishing roll adjusted to the temperature condition according to the content of polyetherimide described below.
또한 충격강도, 굴곡강도, 열변형 온도를 측정하기 위하여 두께 3.2 mm의 사출 시편을 제작하였다. 폴리에테르이미드의 함량에 따라 노즐의 온도는 340 ~ 370 ℃, 실린더의 온도는 310 ~ 360 ℃로 상이하게 조절하였다.In addition, an injection specimen having a thickness of 3.2 mm was prepared to measure impact strength, flexural strength, and thermal deformation temperature. According to the content of polyetherimide, the temperature of the nozzle was adjusted to 340 ~ 370 ℃, and the temperature of the cylinder was adjusted to 310 ~ 360 ℃.
실시예 2. 폴리에테르설폰/폴리카보네이트(PES/PC) 복합 필름의 제조Example 2. Preparation of polyethersulfone/polycarbonate (PES/PC) composite film
폴리에테르설폰과 폴리카보네이트 블렌딩 수지는 폴리에테르설폰 함량을 80, 60, 40, 20 wt%로 조절하여 각각 제조하였다. 상기 수지는 실시예 1과 같이 필름의 불량을 방지하기 위하여 각각 150 ℃와 80 ℃에서 4 시간 이상 건조 후 사용하였다.Polyethersulfone and polycarbonate blending resin were prepared by adjusting the polyethersulfone content to 80, 60, 40, and 20 wt%, respectively. The resin was used after drying for 4 hours or more at 150 °C and 80 °C, respectively, in order to prevent film defects as in Example 1.
상기의 블렌딩 수지는 Single screw extruder를 이용하여 온도는 330 ~ 350 ℃, Main screw 속도는 50 ~ 100 rpm으로 하여 티다이를 통하여 판상으로 용융 압출하였다. 상기 티다이의 온도는 345 ℃ 로 조절하였다.The blending resin was melt-extruded into a plate through a T-die using a single screw extruder at a temperature of 330 to 350 °C and a main screw speed of 50 to 100 rpm. The temperature of the T-die was adjusted to 345 °C.
상기의 용융 압출체는 하기에 기술한 폴리에테르설폰의 함량에 따른 온도 조건에 맞춰진 폴리싱 롤을 통하여 두께 400 ㎛를 갖도록 조절하여 필름상으로 제조하였다.The melt extruded body was prepared in the form of a film by controlling it to have a thickness of 400 μm through a polishing roll adjusted to the temperature conditions according to the content of polyethersulfone described below.
또한 충격강도, 굴곡강도, 열변형 온도를 측정하기 위하여 두께 3.2 mm의 사출 시편을 제작하였다. 폴리에테르설폰의 함량에 따라 노즐의 온도는 325 ~ 345 ℃, 실린더의 온도는 300 ~ 335 ℃로 상이하게 조절하였다.In addition, an injection specimen having a thickness of 3.2 mm was prepared to measure impact strength, flexural strength, and thermal deformation temperature. According to the content of polyether sulfone, the temperature of the nozzle was adjusted to 325 ~ 345 ℃, and the temperature of the cylinder was controlled to be different from 300 ~ 335 ℃.
상기 각 실시예의 슈퍼엔지니어링 플라스틱 수지의 종류 및 함량 비율에 따른 폴리싱 롤의 온도 조건을 하기 표 1에 기재하였다.The temperature conditions of the polishing roll according to the type and content ratio of the super engineering plastic resin of each Example are described in Table 1 below.
(wt%)Super EP Ratio
(wt%)
상기 각 실시예의 폴리싱 롤의 온도를 수학식 1 또는 수학식 2에 대입하여 계산한 결과 값을 하기 표 2에 기재하였다. 슈퍼엔지니어링 플라스틱이 폴리에테르이미드인 PEI/PC의 경우 수학식 1에, 폴리에테르설폰인 PES/PC의 경우 수학식 2에 대입하였다.Table 2 below shows the values calculated by substituting the temperature of the polishing roll of each of the above examples into
[수학식 1][Equation 1]
327 ≤ 215x + 150(1-x) + T ≤ 369327 ≤ 215x + 150(1-x) + T ≤ 369
상기 수학식 1에서 x는 상기 (a) 단계에서 이고, T는 상기 복수의 폴리싱 롤의 온도(℃)이다.In
[수학식 2][Equation 2]
302 ≤ 215x + 150(1-x) + T ≤ 361302 ≤ 215x + 150(1-x) + T ≤ 361
상기 수학식 2에서 x는 상기 (a) 단계에서 이고, T는 상기 복수의 폴리싱 롤의 온도(℃)이다.In Equation 2, x is in step (a) and T is the temperature (°C) of the plurality of polishing rolls.
(wt%)Super EP Ratio
(wt%)
상기 표 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 각 실시예에서 사용한 폴리싱 롤의 온도는 수학식 1 또는 수학식 2를 만족함을 확인할 수 있었다.As can be seen from Table 2, it was confirmed that the temperature of the polishing roll used in each Example satisfies
한편, 슈퍼엔지니어링 플라스틱 비율이 80 wt%인 PEI/PC의 경우 추가적으로 수학식 1-1을 만족함을 확인할 수 있었다.On the other hand, in the case of PEI/PC having a super engineering plastic ratio of 80 wt%, it was confirmed that Equation 1-1 was additionally satisfied.
[수학식 1-1][Equation 1-1]
343 ≤ 215x + 150(1-x) + T ≤ 353343 ≤ 215x + 150(1-x) + T ≤ 353
상기 수학식 1-1에서 x는 상기 (a) 단계에서 이고, T는 상기 복수의 폴리싱 롤의 온도(℃)이다.In Equation 1-1, x is in step (a) and T is the temperature (°C) of the plurality of polishing rolls.
비교예 1. 순수 폴리에테르이미드 필름의 제조Comparative Example 1. Preparation of pure polyetherimide film
150 ℃ 온도에서 4 시간 이상 건조된 폴리에테르이미드 수지를 상기 실시예 1와 동일한 압출기를 이용하여 400 ㎛의 두께를 갖는 필름상으로 제조하였다.A polyetherimide resin dried at 150° C. for 4 hours or more was prepared in the form of a film having a thickness of 400 μm using the same extruder as in Example 1.
상기 압출기의 온도는 335 ~ 345 ℃, Main screw 속도는 50 ~ 100 rpm, 폴리싱롤의 온도는 상 / 중 / 하롤을 각각 190 ℃/ 190 ℃/ 170 ℃ 로 조절하였다.The temperature of the extruder was 335 ~ 345 ℃, the main screw speed was 50 ~ 100 rpm, and the temperature of the polishing roll was adjusted to 190 ℃ / 190 ℃ / 170 ℃ for the upper / middle / lower roll, respectively.
또한 사출 시편을 제조하기 위하여 노즐의 온도는 380 ℃, 실린더의 온도는 355 ~ 370 ℃로 조절하였다.In addition, in order to prepare the injection specimen, the temperature of the nozzle was adjusted to 380 °C, and the temperature of the cylinder was adjusted to 355 to 370 °C.
비교예 2. 순수 폴리에테르설폰 필름의 제조Comparative Example 2. Preparation of pure polyethersulfone film
150 ℃ 온도에서 4 시간 이상 건조된 폴리에테르설폰 수지를 상기 실시예 1와 동일한 압출기를 이용하여 400 ㎛의 두께를 갖는 필름상으로 제조하였다.A polyethersulfone resin dried at 150° C. for 4 hours or more was prepared in the form of a film having a thickness of 400 μm using the same extruder as in Example 1.
상기 압출기의 온도는 330 ~ 340 ℃, Main screw 속도는 50 ~ 100 rpm, 폴리싱 롤의 온도는 상 / 중 / 하롤을 각각 190 ℃/ 190 ℃/ 170 ℃로 조절하였다.The temperature of the extruder was 330 ~ 340 ℃, the main screw speed was 50 ~ 100 rpm, and the temperature of the polishing roll was adjusted to 190 ℃ / 190 ℃ / 170 ℃ for the upper / middle / lower roll, respectively.
또한 사출 시편을 제조하기 위하여 노즐의 온도는 370 ℃, 실린더의 온도는 350 ~ 360 ℃로 조절하였다.In addition, in order to prepare the injection specimen, the temperature of the nozzle was adjusted to 370 ℃, and the temperature of the cylinder was adjusted to 350 ~ 360 ℃.
비교예 3. 순수 폴리카보네이트 필름의 제조Comparative Example 3. Preparation of pure polycarbonate film
80 ℃ 온도에서 4 시간 이상 건조된 폴리카보네이트 수지를 상기 실시예 1와 동일한 압출기를 이용하여 400 ㎛의 두께를 갖는 필름상으로 제조하였다.A polycarbonate resin dried at 80° C. for 4 hours or more was prepared in the form of a film having a thickness of 400 μm using the same extruder as in Example 1.
상기 압출기의 온도는 260 ~ 280 ℃, Main screw 속도는 50 ~ 100 rpm, 폴리싱 롤의 온도는 상 / 중 / 하롤을 각각 100 ℃/ 80 ℃/ 60 ℃ 로 조절하였다.The temperature of the extruder was 260 ~ 280 ℃, the main screw speed was 50 ~ 100 rpm, and the temperature of the polishing roll was adjusted to 100 ℃ / 80 ℃ / 60 ℃ for the upper / middle / lower roll, respectively.
또한 사출 시편을 제조하기 위하여 노즐의 온도는 310 ℃, 실린더의 온도는 290 ~ 300 ℃로 조절하였다.In addition, in order to prepare the injection specimen, the temperature of the nozzle was adjusted to 310 °C, and the temperature of the cylinder was adjusted to 290 ~ 300 °C.
도 1에 상기 실시예 및 비교예에 따라 제조한 시편의 사진을 나타내었다.1 shows photographs of specimens prepared according to Examples and Comparative Examples.
실험예 1. 필름 물성 측정Experimental Example 1. Measurement of film properties
상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 필름의 물성을 측정하였다. ASTM D256-10e1(Test Method A) 방법으로 아이조드 충격강도를 측정하였고, ASTM D790-17(Procedure A)로 굴곡강도, ASTM D638-14(Type 1, 50 mm/min)으로 인장강도, ASTM D1525-17e1(120 ℃/h)로 비카트 연화온도를 공인기관에 의뢰하여 각각 측정하였다.The physical properties of the films prepared according to the above Examples and Comparative Examples were measured. Izod impact strength was measured by ASTM D256-10e1 (Test Method A) method, flexural strength according to ASTM D790-17 (Procedure A), tensile strength by ASTM D638-14 (
도 2a 상기 사출 시편의 PEI/PC 혼합 비율에 따른 아이조드 충격강도, 도 2b는 굴곡강도, 도 2c는 인장강도, 도 2d는 비카트 연화온도 측정 결과를 나타낸 그래프이다.Fig. 2a is a graph showing the Izod impact strength according to the PEI/PC mixing ratio of the injection specimen, Fig. 2b is the flexural strength, Fig. 2c is the tensile strength, and Fig. 2d is the Vicat softening temperature measurement result.
상기 도 2a 내지 도 2d에 나타낸 바와 같이, 아이조드 충격강도를 제외한 나머지 물성은 슈퍼 엔지니어링 플라스틱인 PEI 혼합 비율이 증가할수록 우수함을 확인할 수 있으며, PEI 혼합 비율이 감소할수록 물성 값이 선형적으로 감소함을 확인할 수 있었다.As shown in FIGS. 2a to 2d, it can be seen that the physical properties other than the Izod impact strength are excellent as the PEI mixing ratio, which is a super engineering plastic, increases, and the physical property values decrease linearly as the PEI mixing ratio decreases. could check
특히, PEI/PC = 80:20(중량비)의 경우, 굴곡강도가 151.7 MPa 값을 가져, 순수 PEI의 굴곡강도(147.0 MPa) 보다 향상된 것을 확인할 수 있었으며, 비카트 연화온도가 약 195 ℃로 비교적 높은 수준으로 유지됨을 확인할 수 있었다. In particular, in the case of PEI/PC = 80:20 (weight ratio), the flexural strength had a value of 151.7 MPa, confirming that the flexural strength of pure PEI (147.0 MPa) was improved, and the Vicat softening temperature was relatively low at about 195 °C. It was confirmed that it was maintained at a high level.
이는 범용 엔지니어링 플라스틱 이상의 내열성을 유지하면서도 충격강도 등 전반적인 물성을 개선할 수 있고, 단일 슈퍼엔지니어링 플라스틱 대비 원재료 비용을 약 20% 이상 절감할 수 있는 방안으로 적용될 수 있음을 확인할 수 있었다.It was confirmed that this can be applied as a way to improve overall physical properties such as impact strength while maintaining heat resistance that is higher than that of general-purpose engineering plastics, and to reduce the cost of raw materials by about 20% or more compared to a single super engineering plastic.
도 3a 상기 사출 시편의 PES/PC 혼합 비율에 따른 아이조드 충격강도, 도 3b는 굴곡강도, 도 3c는 인장강도, 도 3d는 비카트 연화온도 측정 결과를 나타낸 그래프이다.3a is a graph showing the Izod impact strength according to the PES/PC mixing ratio of the injection specimen, FIG. 3b is the flexural strength, FIG. 3c is the tensile strength, and FIG. 3d is the Vicat softening temperature measurement result.
상기 도 3a 내지 도 3d에 나타낸 바와 같이, PES/PC의 경우 역시 전반적으로 PEI/PC와 유사한 결과를 확인할 수 있었으나, 충격강도의 변화는 크지 않은 것을 확인할 수 있었다. 또한 PEI/PC와 마찬가지로 PES:PC = 80:20(중량비)의 경우 비교적 높은 내열성을 유지하여 산업적으로 기존의 범용 엔지니어링 플라스틱보다 높은 내열성이 요구되지만 고단가의 슈퍼엔지니어링 플라스틱의 물성 수준은 요구되지 않는 산업군에 응용될 수 있음을 확인할 수 있었다.As shown in FIGS. 3A to 3D , in the case of PES/PC, overall results similar to those of PEI/PC were confirmed, but the change in impact strength was not significant. In addition, like PEI/PC, PES:PC = 80:20 (weight ratio) maintains relatively high heat resistance, so higher heat resistance is required industrially than conventional general-purpose engineering plastics, but the physical property level of high-cost super engineering plastics is not required. It was confirmed that it can be applied to the industrial group.
실험예 2. 주사전자현미경 관찰Experimental Example 2. Scanning electron microscope observation
상기 실시예에서 제막한 혼합수지 필름을 MD방향(필름의 길이 방향)과 TD방향(필름의 폭 방향)을 주사전자현미경(SEM)으로 확인하였다. 도 4는 PEI/PC 혼합 수지 필름의 혼합 비율에 따른 MD방향 및 TD방향의 주사전자현미경 분석 이미지이고, 도 5은 PES/PC 혼합 수지 필름의 혼합 비율에 따른 MD방향 및 TD방향의 주사전자현미경 분석 이미지이다.The MD direction (length direction of the film) and the TD direction (width direction of the film) of the mixed resin film formed in the above example were confirmed by scanning electron microscope (SEM). 4 is a scanning electron microscope analysis image in the MD direction and TD direction according to the mixing ratio of the PEI/PC mixed resin film, and FIG. 5 is a scanning electron microscope in the MD direction and TD direction according to the mixing ratio of the PES/PC mixed resin film. analysis image.
상기 도 4에서 나타낸 바와 같이, 연속상과 분산상의 경계가 확연하지 않은 것을 확인할 수 있으며, 특히 PEI:PC = 80:20(중량비)에서는 전혀 그 경계를 구분할 수 없이 하나의 동일한 재질처럼 관측되고 있어, PEI 및 PC 혼합 수지 필름의 혼용성이 매우 우수함을 확인할 수 있었다.As shown in FIG. 4, it can be seen that the boundary between the continuous phase and the dispersed phase is not clear, and in particular, in PEI:PC = 80:20 (weight ratio), the boundary cannot be distinguished at all and it is observed as one and the same material. , it was confirmed that the compatibility of the PEI and PC mixed resin film was very good.
한편, 상기 도 5에서는 상기 도 4의 PEI/PC 혼합 수지 필름과는 달리 전체적으로 경계면이 명확하게 구분되어, PEI에 비하여 PES는 PC와의 혼용성이 부족함을 확인할 수 있었다. On the other hand, in FIG. 5, unlike the PEI/PC mixed resin film of FIG. 4, the overall interface was clearly divided, and it was confirmed that PES lacks compatibility with PC compared to PEI.
보다 상세하게는 PES 20 wt%를 함유하는 수지에서 연속상인 PC에 PES가 평균 입자 크기가 2~4 μm 크기인 구형의 형태로 대체적으로 균일하게 분산되어 있음을 알 수 있으며, PES 40 wt%의 경우 입자 크기가 커지고 MD방향으로 늘어나면서 완전한 구형이 아님을 알 수 있다. More specifically, it can be seen that in the resin containing 20 wt% of PES, PES is generally uniformly dispersed in the PC, which is a continuous phase, in the form of a spherical shape with an average particle size of 2 to 4 μm, and 40 wt% of PES is In this case, it can be seen that the particle size is increased and it is not perfectly spherical as it stretches in the MD direction.
특히, PES 80 wt%에서는 연속상과 분산상의 상 전이가 일어남과 동시에 MD 방향으로 길고 TD 방향으로 원형 즉, 원기둥 형태의 입자 모양이 관찰됨을 확인할 수 있었다. 이는 압출된 수지가 도관을 흐르면서 가해지는 전단응력에 의해 길이 방향으로 길게 늘어짐으로써 발생하는 전형적인 현상 중의 하나에 해당한다. 또한 MD방향으로 1 μm 이하의 직경을 갖는 입자가 매우 조밀하게 형성된 형태로서 PES:PC = 60:40 및 PES:PC = 80:20 혼합 수지를 제막한 필름에 대해서 TD 방향으로 인장강도와 같은 물성이 변화될 가능성을 보여주었다.In particular, at 80 wt% of PES, it was confirmed that the continuous phase and the dispersed phase phase transition occurred, and at the same time, long in the MD direction and circular, that is, cylindrical, in the TD direction was observed. This corresponds to one of the typical phenomena that occurs when the extruded resin is elongated in the longitudinal direction by the shear stress applied while flowing through the conduit. In addition, in the form of very densely formed particles having a diameter of 1 μm or less in the MD direction, physical properties such as tensile strength in the TD direction for a film formed with a mixed resin of PES:PC = 60:40 and PES:PC = 80:20 showed the potential for change.
실험예 3. 필름 방향별 인장강도 측정Experimental Example 3. Measurement of Tensile Strength by Film Direction
상기 실시예 및 비교예에 따른 혼합 수지를 이용하여 각각 400 μm 두께의 필름으로 제막한 후, MD 방향 및 TD 방향으로 필름 방향별 인장강도를 상기 실시예 1에 기재된 방법으로 측정하였다.After forming a film with a thickness of 400 μm using the mixed resin according to the Examples and Comparative Examples, the tensile strength for each film direction in the MD direction and the TD direction was measured by the method described in Example 1 above.
도 6a는 PEI/PC 혼합 수지 필름의 MD 방향 인장강도, 도 6b는 TD 방향 인장강도를 측정한 결과를 나타낸 그래프이고, 도 7a는 PES/PC 혼합 수지의 MD 방향 인장강도, 도 7b는 TD 방향 인장강도를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.6a is a graph showing the results of measuring the tensile strength in the MD direction of the PEI/PC mixed resin film, FIG. 6b is the tensile strength in the TD direction, FIG. 7a is the MD direction tensile strength of the PES/PC mixed resin, and FIG. 7b is the TD direction It is a graph showing the result of measuring the tensile strength.
도 6 및 7에 나타낸 바와 같이, 상기 실험예 1과 동일하게 전반적으로 슈퍼 엔지니어링 플라스틱 함유량이 감소할수록 인장강도가 떨어짐을 확인할 수 있으며, TD 방향의 인장강도가 MD 방향의 인장강도에 비하여 열악함을 확인할 수 있었다. 특히, TD 방향의 경우 PEI/PC 및 PES/PC 혼합 수지 모두 슈퍼 엔지니어링 플라스틱 함량이 40 중량% 이하에서 순수 PC 대비 인장강도가 오히려 떨어지거나 유사한 수준을 나타내었는데, 이는 압출 방향으로 원기둥 모양으로 분산되어 있는 분산 형태에 기인한 것으로 판단된다.As shown in FIGS. 6 and 7, as in Experimental Example 1, it can be seen that the overall tensile strength decreases as the super engineering plastic content decreases, and the tensile strength in the TD direction is inferior to the tensile strength in the MD direction. could check In particular, in the TD direction, both PEI/PC and PES/PC mixed resins exhibited a lower or similar level of tensile strength compared to pure PC when the super engineering plastic content was 40 wt% or less, which was dispersed in a cylindrical shape in the extrusion direction. It is considered that this is due to the distributed form.
그러므로 본 발명에 따르면, 상이한 유동성, 용융온도 등의 문제를 극복하고 범용 엔지니어링 플라스틱 수지와 슈퍼 엔지니어링 플라스틱 수지의 혼합 수지를 이용하여 균일한 두께의 혼합 수지 필름을 안정적으로 제조할 수 있으며, 범용 플라스틱 수지 필름에 비하여 현저하게 향상된 기계적, 열적 물성을 가짐과 동시에 가격경쟁력을 갖춘 혼합 수지 필름을 제조할 수 있다.Therefore, according to the present invention, it is possible to overcome problems such as different fluidity and melting temperature, and to stably manufacture a mixed resin film of uniform thickness using a mixed resin of a general-purpose engineering plastic resin and a super engineering plastic resin, and a general-purpose plastic resin It is possible to manufacture a mixed resin film having significantly improved mechanical and thermal properties compared to the film and at the same time having price competitiveness.
전술한 실시예 및 비교예는 본 발명을 설명하기 위한 예시로서, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형하여 본 발명을 실시하는 것이 가능할 것이므로, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.The above-described Examples and Comparative Examples are examples for explaining the present invention, and the present invention is not limited thereto. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to practice the present invention with various modifications therefrom, so the technical protection scope of the present invention should be defined by the appended claims.
Claims (8)
(b) 상기 혼합 용융 수지를 압출하고, 온도가 조절된 복수의 폴리싱 롤을 통과시켜 판상으로 성형하는 단계를 포함하는 혼합 수지 필름의 제조방법으로서,
상기 복수의 폴리싱 롤의 개수는 3 내지 5개이고,
상기 온도가 조절된 복수의 폴리싱 롤의 온도는 하기 수학식 2를 만족하는 것인 혼합 수지 필름의 제조방법:
[수학식 2]
302 ≤ 215x + 150(1-x) + T ≤ 361
상기 수학식 2에서 x는 상기 (a) 단계에서 폴리에테르설폰 수지 중량/(폴리에테르설폰 수지 중량+폴리카보네이트 수지 중량)이고,
T는 상기 복수의 폴리싱 롤의 온도(℃)이다.
(a) adding a polyethersulfone resin and a polycarbonate resin to a single extruder and preparing a mixed molten resin; and
(b) extruding the mixed molten resin, and passing through a plurality of polishing rolls whose temperature is controlled, and molding the mixed resin film into a plate shape,
The number of the plurality of polishing rolls is 3 to 5,
The temperature of the plurality of polishing rolls whose temperature is controlled is a method for producing a mixed resin film that satisfies the following Equation 2:
[Equation 2]
302 ≤ 215x + 150(1-x) + T ≤ 361
In Equation 2, x is the polyether sulfone resin weight / (polyether sulfone resin weight + polycarbonate resin weight) in step (a),
T is the temperature (°C) of the plurality of polishing rolls.
상기 (a) 단계의 폴리에테르설폰 수지 및 폴리카보네이트 수지는 10:90 내지 90:10의 중량비로 투입되는 혼합 수지 필름의 제조방법.
According to claim 1,
The polyethersulfone resin and the polycarbonate resin of step (a) are 10:90 to 90:10 a method for producing a mixed resin film is added in a weight ratio of 10.
상기 (a) 단계의 폴리에테르설폰 수지 및 폴리카보네이트 수지는 70:30 내지 90:10의 중량비로 투입되는 혼합 수지 필름의 제조방법.
The method of claim 1,
The method for producing a mixed resin film in which the polyethersulfone resin and the polycarbonate resin of step (a) are added in a weight ratio of 70:30 to 90:10.
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