KR20140024358A

KR20140024358A - 섬유 충전된 폴리에스테르 조성물을 포함하는 중공 성형품, 그 제조 방법 및 그 용도

Info

Publication number: KR20140024358A
Application number: KR1020137028961A
Authority: KR
Inventors: 라마 콘두리; 로버트 알 갈루치; 스캇 데이비스
Original assignee: 사빅 이노베이티브 플라스틱스 아이피 비.브이.
Priority date: 2011-04-01
Filing date: 2012-04-02
Publication date: 2014-02-28
Also published as: CN103476866B; KR101896072B1; EP2694586A1; CN103476866A; WO2012135829A1; US20120246873A1; EP2694586B1

Abstract

중공 성형품은 강화된 유리 섬유, 210℃ 내지 230℃의 융점을 갖는 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 및 240℃ 내지 260℃의 융점을 갖는 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 블렌드를 포함하는 열가소성 폴리에스테르 조성물을 성형함으로써 얻어지며, 상기 성형품의 외부 표면 중 10% 이상은 ASTM D523에 따라 60°에서 측정시, 75 광택 단위 이상의 광택을 갖는 연속적인 광택 영역을 가지고, 상기 광택은 광택 영역에서 평균으로부터 10 광택 단위 미만으로 변한다. 또한, 이러한 중공 성형품을 제조하기 위한 가스 사출 성형 공정이 개시되고, 이러한 성형품은 기기 등을 위한 손잡이를 포함하여 다양한 용도를 가질 수 있다.

Description

섬유 충전된 폴리에스테르 조성물을 포함하는 중공 성형품, 그 제조 방법 및 그 용도{Hollow articles comprising fiber-filled polyester compositions, methods of manufacture, and uses thereof}

본 발명은 유리 섬유 충전된 폴리에스테르 열가소성 조성물로부터 형성된 중공 성형품(hollow article), 이의 제조 방법, 및 이의 용도에 관한 것이다.

열가소성 폴리에스테르 조성물은 기계적 강도, 인성(toughness), 우수한 광택, 및 내용매성을 포함한 가치 있는 특성을 갖는다. 그러므로, 폴리에스테르는 자동차 부품에서부터 가정용 기기에 사용되는 전기 전자 부품에까지 광범위한 적용 분야의 재료로서 이용된다. 또한, 폴리에스테르는 이의 뛰어난 열적 특성 및 흐름 특성 때문에 성형품(molded item)용으로 사용된다.

유리 또는 기타 강화 섬유는 종종 기계적 및 기타 특성을 더 향상시키기 위해 사용된다. 이러한 섬유는 성형품(molded article)에 치수 안정성을 부여할 수 있고, 몰드에서 냉각시 성형품의 수축을 감소시킬 수 있다. 그러나, 성형품에 사용되는 폴리에스테르 조성물에 유리 섬유를 함유함으로써 표면이 거칠어지는 문제가 종종 있어 왔다. 구체적으로, 예를 들어 장치의 손잡이 또는 기타 외부 부품 또는 이 장치의 하우징과 같이 성형품이 사용되는 동안 눈에 보이는 경우, 성형품은 표면이 거의 또는 전혀 거칠지 않으면서, 광택을 향상시키기 위해 코팅 또는 추가적인 처리가 요구되지 않을 정도로 충분한 광택을 갖는 것이 바람직하다.

그러므로, 유리 섬유의 이점은 여전히 가지면서도 유리 섬유로 인한 표면 거칠어짐이 없으며, 뛰어난 광택을 갖고 눈으로 보이는 표면 결함이 없는, 섬유 충전된 폴리에스테르 조성물에 기초한 성형품을 얻는 것이 바람직하다. 다양한 이유로, 이러한 성형품은 중공(hollow core)을 갖는 것이 또한 바람직하다.

중공 성형품은 다양한 성형법 중 가스 사출 성형(gas-assisted injection molding)에 의해 제조될 수 있다. 이러한 공정은, 예를 들어 질소와 같은 비활성 가스를 이용하여 성형품 내로 하나 이상의 중공 채널을 형성한다. 이러한 일 방법에 있어서, 폴리머 조성물을 몰드로 주입하고, 그 다음 노즐 또는 몰드에 장착된 인젝터 핀 중 하나를 통하여 용융물에 비활성 가스를 주입한다. 상기 가스는 용융물을 몰드의 벽으로 밀어내고, 고체 벽 및 중공 단면을 형성한다. 상기 가스는 중공 영역을 형성할 때 저항이 최소인 경로를 따른다. 가스 사출 성형의 이점 중 하나는 향상된 치수 안정성 및 싱크 마크(sink mark)의 제거이다. 가스 사출 성형은, 소비재, 사무 비품, 컴퓨터 인클로저, 자동차 부품, 등을 제조하는 용도를 위한, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 나일론, 및 폴리에스테르를 포함하는 열가소성 물질에 적용될 수 있다.

미국 특허 제 4,122,061 호는 성형시 향상된 용접선 강도(weld line strength)를 위하여, 선형 저밀도 폴리에틸렌과 함께 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 조합을 포함하는, 유리 섬유로 강화된 폴리에스테르 성형 조성물을 개시한다. 미국 특허 제 4,564,658 호는 향상된 충격 강도를 위하여 충격 개질제를 추가로 갖는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 조합을 포함하는, 유리 섬유로 강화된 다른 폴리에스테르 성형 조성물을 개시한다. 미국 특허 제 6,187,848 호는 증가된 색 안정성을 갖는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 조합을 포함하는, 유리 섬유로 강화된 폴리에스테르 성형 조성물을 개시한다. 마지막 특허는 오븐 손잡이 또는 트림(trim)을 포함한 응용을 언급한다.

일반적으로, 예를 들어 미국 특허 제 6,322,865 호; 미국 특허 제 6,462,167 호; 및 미국 특허 제 7,255,818 호에 개시된 바와 같이, 일체형(one-piece) 플라스틱 물품의 제조를 위한 가스 사출 성형 시스템의 사용은 알려져 있다.

충격 강도와 같은 원하는 기계적 특성 이외에도, 우수한 표면 광택을 가지고, 추가적으로 중공 성형품의 광택 영역이 광택 및 외관에서 거의 변화가 없는 유리 섬유 충전된 폴리에스테르 조성물로부터 제조된 중공 성형품에 대한 강한 요구가 남아있다.

전술된 문제점들을 고려하여, 본 발명은 적어도 일 부분이 광택면인 표면을 포함하는 중공 성형품을 제공하며, 상기 중공 성형품은 열가소성 폴리에스테르 조성물로부터 일체형으로(integrally) 성형되고, (a) 상기 조성물은, 210℃ 내지 230℃의 융점을 갖는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 28 중량% 내지 50 중량%, 9㎛ 내지 20㎛의 직경을 갖는 복수의 유리 섬유 10 중량% 내지 30 중량%, 240℃ 내지 260℃의 융점 및 0.5 중량% 내지 2.5 중량%의 디에틸렌 글리콜기 함량을 갖는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 20 중량% 내지 62 중량%, 및 상기 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 유리 섬유, 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 합한 양 100 중량부를 기준으로, 착색제, 산화방지제, 금형 이형제, 안정제, 또는 이들의 조합 0 중량% 내지 5 중량%를 포함하며; (b) 상기 성형품의 표면적 중 10% 이상은 ASTM D523에 따라 60°에서 측정시, 75 광택 단위(gloss unit) 이상의 광택을 갖는 연속적인 광택 영역을 형성하는 광택면을 갖고; (c) 상기 광택은 상기 광택 영역에서 평균으로부터 10 광택 단위 미만으로 변한다. 일 구현예에 있어서, 상기 중공 성형품은 열가소성 폴리에스테르 조성물이 가스 사출로 성형되는 공정에 의해 제조된다.

다른 구현예에 있어서, 본 발명은 적어도 일 부분이 광택면인 표면을 포함하는 중공 성형품을 제공하며, 상기 중공 성형품은 열가소성 폴리에스테르 조성물로부터 일체형으로 성형되고, (a) 상기 조성물은, 210℃ 내지 230℃의 융점을 갖는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 35 중량% 내지 45 중량%, 9㎛ 내지 15㎛의 직경을 갖는 복수의 유리 섬유 10 중량% 내지 20 중량%, 240℃ 내지 260℃의 융점 및 0.5 중량% 내지 2.5 중량%의 디에틸렌 글리콜기 함량을 갖는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 30 중량% 내지 54.9 중량%, 및 상기 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 유리 섬유, 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 합한 양 100 중량부를 기준으로, 착색제 0.1 중량부 내지 5 중량부, 및 상기 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 유리 섬유, 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 합한 양 100 중량부를 기준으로, 산화방지제, 금형 이형제, 안정제, 또는 이들의 조합 0 중량% 내지 5 중량%를 포함하며; (b) 상기 성형품의 표면적 중 10% 이상은 ASTM D523에 따라 60°에서 측정시, 80 광택 단위 이상의 광택을 갖는 연속적인 광택 영역을 형성하는 광택면을 갖고; (c) 상기 광택은 상기 광택 영역에서 평균으로부터 10 광택 단위 미만으로 변한다.

구체적으로, 광택은 중공 성형품의 광택 영역에서 평균으로부터 7.5 광택 단위 미만으로 변한다.

또한, 가스 사출 성형에 의한 전술한 중공 성형품의 제조 방법이 개시된다. 구체적으로, 우수한 표면 광택을 갖는 중공 성형품이 얻어질 수 있다.

마지막으로, 본 발명의 다른 측면은 대형 기기(large appliance)를 포함하는 다양한 장치용 손잡이로서의 상기 중공 성형품의 용도에 관한 것이다. 이러한 손잡이는 예를 들어 사람의 손으로 잡거나 움직여서, 전체 기기 또는 이의 부품을 움직일 수 있는 것들이다.

본 발명은, 균일하게 뛰어난 표면 광택을 제공하여 그 광택 영역이 ASTM D523에 따라 60°에서 측정시, 75 광택 단위 이상의 광택을 갖고, 광택은 광택 영역에서 평균으로부터 10 광택 단위 미만으로 변하는, 유리 섬유 강화된 폴리에스테르 조성물로 이루어진 중공 성형품을 제조하는 것이 가능하다는 발견에 기초한다. 이러한 유리 섬유 충전된 폴리에스테르 조성물을 포함하는 중공 성형품은 또한 원하는 기계적 특성을 나타낼 수 있다. 구체적으로, 상기 성형품은 이것의 외부 또는 눈에 보이는 표면상에 표면 결함이 없는, 우수한 광택 이외에도 유용한 충격 강도 특성 및 열안정성 중 적어도 하나, 또는 모두를 나타낼 수 있다.

본 명세서에 사용되는 "단수" 형태 및 "상기"는 복수의 지시 대상을 포함한다. "또는"은 "및/또는"을 의미한다. "조합"이라는 용어는 블렌드, 혼합물, 알로이(alloy), 반응 생성물 등을 포함하며, 특정된 각각의 유형의 하나 이상의 성분을 포함할 수 있다. 달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 기술 및 과학 용어는 통상의 기술자에게 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 화합물은 표준 명명법을 사용하여 설명된다. "및 이들의 조합"이라는 용어는 명명된 성분 및/또는 본질적으로 동일한 기능을 가지며 구체적으로 명명되지 않은 다른 성분을 포함한다.

작업 실시예 이외에 또는 달리 표시되지 않는 한, 본 명세서 및 청구의 범위에서 사용되는 성분의 양, 반응 조건 등을 지칭하기 위한 모든 수 또는 표현은 모든 경우에 용어 "약"에 의하여 변경되는 것으로 이해되어야 한다. 다양한 수치범위가 본 특허 출원에서 개시된다. 이들 범위는 연속적이기 때문에, 이들은 최소값과 최대값 사이의 모든 값을 포함한다. 동일한 특성 또는 성분을 열거하는 모든 범위의 종점들은 독립적으로 조합가능하고 열거된 종점을 포함한다. 명시적으로 달리 표시되지 않는 한, 본 출원에서 특정된 상기 다양한 수치범위는 근사값이다. "0 초과 내지"의 함량이라는 용어는 명명된 성분이 0 보다 큰 그리고 명명된 높은 함량보다는 작거나 이를 포함하는 어떤 함량으로 존재한다는 것을 의미한다.

모든 ASTM 테스트 및 데이터는 달리 언급되지 않는 한 ASTM 표준의 Annual Book의 2003년 판을 기준으로 한다. 모든 인용 문헌은 참조에 의하여 본 명세서에 통합된다.

본 발명의 중공 성형품은 대형 기기, 운송 수단, 사무 비품, 하물, 또는 소비자 전자 장치용 부품으로서 사용될 수 있다.

본 명세서에 사용되는 대형 기기는 일부 일정한 가사 업무를 수행하는 기계로서 정의되며, 일부 일정한 가사업무는 가정, 기관, 상업적, 또는 산업적 환경 어디에서든 요리, 음식 준비, 또는 청소와 같은 목적을 포함한다. 대형 기기의 예는, 이에 제한되지는 않지만, 오븐, 냉장고, 냉동고, 및 식기 세척기를 포함한다. 이러한 대형 기기는 10,000 ㎤ 초과, 구체적으로 100,000 ㎤ 초과, 예를 들어 700,000 ㎤ 이하의 부피를 가질 수 있다. 예를 들어, 식기 세척기는 약 300,000 ㎤의 부피를 가질 수 있다.

명확성을 기하고자, "테레프탈산기", "이소프탈산기", "부탄디올기" 및 "에틸렌 글리콜기"라는 용어는 다음의 의미를 가진다. 조성물 내의 "테레프탈산기"라는 용어는 테레프탈산으로부터 카르복실기의 제거 후에 남는 2가의 1,4-벤젠 라디칼(-1,4-(C₆H₄)-)을 지칭한다. "부탄디올기"라는 용어는 부탄디올로부터 하이드록실기의 제거 후에 남는 2가의 부틸렌 라디칼(-(C₄H₈)-)을 지칭한다. "에틸렌 글리콜기"라는 용어는 에틸렌 글리콜로부터 하이드록실기의 제거 후에 남는 2가의 에틸렌 라디칼(-(C₂H₄)-)을 지칭한다. "디에틸렌 글리콜기"라는 용어는 디에틸렌 글리콜로부터 하이드록실기의 제거 후에 남는 2가의 디에틸렌 라디칼(-(C₂H₄OC₂H₄)-)을 지칭한다. 다른 문맥에서 사용되는, 예를 들어 조성물 내에서 기의 중량%를 나타내기 위해 사용되는 "테레프탈산기", "에틸렌 글리콜기", "부탄디올기" 및 "디에틸렌 글리콜기"라는 용어에 관하여, "이소프탈산기(들)"라는 용어는 화학식 (-O(CO)C₆H₄(CO)-)를 가지는 기를 의미하고, "테레프탈산기"라는 용어는 화학식 (-O(CO)C₆H₄(CO)-)를 가지는 기를 의미하고, "디에틸렌 글리콜기"라는 용어는 화학식 (-O(C₂H₄)O(C₂H₄)-)를 가지는 기를 의미하고, "부탄디올기"라는 용어는 화학식 (-O(C₄H₈)-)를 가지는 기를 의미하고, "에틸렌 글리콜기"라는 용어는 화학식 (-O(C₂H₄)-)를 가지는 기를 의미한다.

상기 기재된 바와 같이, 본 중공 성형품은 특정한 열가소성 조성물의 블렌드로부터 제조된다. 일반적으로, 폴리에스테르는 하기 화학식 (I)의 반복 구조 단위를 갖는다:

(I)

여기서 각각의 T는 독립적으로 동일하거나 또는 상이하게 디카르복실산 또는 이의 화학적 등가물에서 유도된 2가의 C₆ _-10 방향족기이며, 각각의 D는 독립적으로 디하이드록시 화합물 또는 이의 화학적 등가물에서 유도된 2가의 C₂ _-4 알킬렌기이다.

코폴리머에스테르는 서로 다른 T기 및/또는 D기의 조합을 함유할 수 있다. 디카르복실산의 화학적 등가물은 상응하는 에스테르, 디알킬 에스테르, 예를 들어, C_1-3 디알킬 에스테르, 디아릴 에스테르, 무수물, 염, 산 염화물, 산 브롬화물 등을 포함한다. 디하이드록시 화합물의 화학적 등가물은 C₁ _-3 디알킬 에스테르, 디아릴 에스테르 등과 같은 상응하는 에스테르를 포함한다. 상기 폴리에스테르는 분지형 또는 선형일 수 있다. 예시적인 폴리에스테르는, 폴리(알킬렌 테레프탈레이트) ("PAT"), 폴리(1,4-부틸렌 테레프탈레이트) ("PBT"), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) ("PET"), 폴리(에틸렌 나프탈레이트) ("PEN"), 폴리(부틸렌 나프탈레이트), ("PBN"), 폴리(프로필렌 테레프탈레이트) ("PPT"), 폴리(사이클로헥산 디메탄올 테레프탈레이트) ("PCT"), 폴리(1,4-사이클로헥산디메탄올 1,4-디카르복실레이트)로도 알려진 폴리(사이클로헥산-1,4-디메틸렌 사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트)("PCCD"), 폴리(사이클로헥산디메탄올 테레프탈레이트), 폴리(사이클로헥실렌디메틸렌-코-에틸렌 테레프탈레이트), 사이클로헥산디메탄올-테레프탈산-이소프탈산 코폴리머 및 사이클로헥산디메탄올-테레프탈산-에틸렌 글리콜 ("PCTG" or "PETG") 코폴리머를 포함한다. 사이클로헥산 디메탄올의 몰비가 에틸렌 글리콜의 몰비보다 더 큰 경우, 이 폴리에스테르는 PCTG로 칭해진다. 에틸렌 글리콜의 몰비가 사이클로헥산 디메탄올의 몰비보다 더 큰 경우, 이 폴리에스테르는 PETG로 칭해진다.

폴리에스테르는 당해 기술 분야의 통상의 기술자에게 잘 알려진 방법으로 제조될 수 있으며, 예를 들어 계면중합법, 용융-공정 축합법, 용액상 축합법, 및 에스테르교환 중합법을 포함한다. 이러한 폴리에스테르 수지는 일반적으로 디올 또는 디올 등가물 성분과 이산(diacid) 또는 이산의 화학적 등가물 성분의 축합 또는 에스테르 상호교환 중합을 통하여 얻어진다. 폴리에스테르의 제법 및 열가소성 성형 조성물에서의 용도는 당해 기술 분야에 알려져 있다. 통상적인 중축합 공정은 미국 특허 제 2,465,319 호, 제 5,367,011 호 및 제 5,411,999 호에 개시된다. 축합 반응은 촉매를 사용하여 촉진될 수 있으며, 상기 촉매의 선택은 반응물의 성질에 따라 결정된다. 다양한 촉매가 당해 기술 분야에 알려져 있다. 예를 들어, 디메틸 테레프탈레이트와 같은 디알킬 에스테르는 산 촉매를 사용하여 부틸렌 글리콜과 에스테르교환되어 폴리(부틸렌 테레프탈레이트)를 형성할 수 있다. 분지화제, 예를 들어, 3개 이상의 하이드록실기를 갖는 글리콜 또는 3관능성 또는 다관능성 카르복실산이 혼입되어 있는 분지형 폴리에스테르를 사용하는 것이 가능하다.

본 발명의 물품을 구성하는 폴리에스테르 조성물에서, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 대 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 비는 구체적으로 0.50 내지 1.20으로 변할 수 있다.

이론에 구속됨이 없이, 0.5 중량% 내지 2.5 중량%, 더욱 구체적으로 0.7 중량% 내지 2.0 중량%의 디에틸렌 글리콜기 함량을 갖는 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 사용은, 결정화 개시(onset) 및/또는 속도에 영향을 미침으로써 물품 표면의 광택에 기여하는 것으로 믿어진다. 가스 사출 성형 동안, 용융된 폴리에스테르는 상대적으로 차가운 툴 공동(tool cavity)의 벽으로 밀려나고, 이의 결정화는 상기 물질이 응고되면서 형성되는 표면 광택에 상당히 영향을 미치는 것으로 믿어진다.

구체적으로, 상기 폴리에스테르 조성물은 210℃ 내지 230℃의 융점을 갖는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 35 중량% 내지 45 중량%, 9㎛ 내지 15㎛의 직경을 갖는 복수의 유리 섬유 10 중량% 내지 20 중량%를 포함할 수 있다.

폴리부틸렌 테레프탈레이트의 상업적인 예는, 예를 들어 SABIC Innovative Plastics에서 제조된, 상표명 VALOX 315 및 VALOX 195로서 입수가능한 폴리부틸렌 테레프탈레이트를 포함한다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 상업적인 예는 통상적으로 다양한 공급처로부터 입수 가능하다. 테레프탈산, 에틸렌 글리콜, 및 디에틸렌 글리콜(DEG)기를 포함하는 폴리에틸렌 테레프탈레이트는 통상적인 공정을 이용하여 제조될 수 있다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 제조하기 위한 공정 및 촉매는, 예를 들어 WO 2010/105787 및 WO 2010/102795에 개시되어 있다. 상기 DEG의 함량은, 메탄올로 상기 폴리머를 220℃의 오토클레이브 내에서 에스테르 교환시킴으로써 측정될 수 있는데, 에스테르 교환에 의해 상기 폴리머는 해중합되고, DEG는 디올로서 유리된다. 그 다음, 형성된 액체는 가스 크로마토그래피에 의해 분석될 수 있다.

일 구현예에 있어서, 상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트는 0.50 dl/g(deciliter per gram) 내지 1.10 dl/g의 고유 점도(intrinsic viscosity)를 가질 수 있고, 상기 폴리부틸렌 테레프탈레이트는 0.5 dl/g 내지 0.9 dl/g의 고유 점도를 가질 수 있으며, 상기 dl/g은 23℃에서 중량비 60:40의 페놀과 1,1,2,2-테트라클로로에탄의 혼합물에서 측정된다.

서로 다른 점도를 갖는 동일한 폴리에스테르 화학식의 폴리에스테르 수지의 조합은 최종 배합물의 점도를 조절할 수 있게 하는 블렌드를 제조하는 데 사용될 수 있다. 놀랍게도, 본 명세서의 표 2에서 나타낸 바와 같이, 폴리에스테르 조성물 중 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 고유 점도는 디에틸렌 글리콜기 함량에 비하여 실제 테스트된 점도에 있어, 얻어지는 광택에 상당한 영향을 미치지 않음을 확인하였다.

또한, 버진 및/또는 재활용된 폴리에틸렌 테레프탈레이트로부터 얻어진 개질된 폴리(1,4-부틸렌 테레프탈레이트)를 포함하여, 버진(virgin) 폴리에스테르(모노머로부터 유도된 폴리에스테르) 및 재활용되거나 또는 개질된 폴리에스테르의 조합이 이용될 수 있다. 개질된 폴리부틸렌 테레프탈레이트는, 테레프탈산기 및 부탄디올기 이외에도 잔류물 디에틸렌 글리콜 또한 포함할 수 있다.

또한, 본 명세서에 사용되는 조성물 중 폴리머의 총중량을 기준으로, 0.1 중량% 내지 10 중량%, 구체적으로 0 중량% 내지 5 중량%의 추가적인 폴리에스테르가 선택적으로 고려된다. 이러한 폴리에스테르는 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리부틸렌 나프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트, 폴리(1,4-사이클로헥실렌디메틸렌 1,4-사이클로헥산디카르복실레이트), 폴리(1,4-사이클로헥실렌디메틸렌 테레프탈레이트), 폴리(사이클로헥실렌디메틸렌-코-에틸렌 테레프탈레이트), 또는 전술한 폴리에스테르 중 1종 이상을 포함하는 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.

이러한 선택적인 폴리에스테르는 소량, 예를 들어, 0.5 중량% 내지 30 중량%의 지방족 산 및/또는 지방족 폴리올에서 유도된 단위를 포함하여 코폴리에스테르를 형성할 수 있다. 상기 지방족 폴리올은 폴리(에틸렌 글리콜)과 같은 글리콜을 포함한다. 이러한 폴리에스테르는, 예를 들어, Whinfield 등의 미국 특허 제 2,465,319 호, 및 Pengilly의 미국 특허 제 3,047,539 호에 교시된 내용에 따라 제조될 수 있다. 또한, 블록 코폴리에스테르 수지 성분을 포함하는 선택적인 폴리에스테르가 고려되고, 이는 (a) 직쇄 또는 분지쇄 폴리(알킬렌 테레프탈레이트); 및 (b) 선형 지방족 디카르복실산 및, 선택적으로, 테레프탈산 또는 이소프탈산과 같은 방향족 이염기산과 하나 이상의 직쇄 또는 분지쇄 이가(dihydric) 지방족 글리콜의 코폴리에스테르;의 에스테르 교환에 의해 제조될 수 있다. 고용융 강도(high melt strength)가 중요한 경우, 분지형 고용융 점도 수지가 유용하며, 상기 수지는 소량, 예를 들어, 산 단위를 기준으로 5 몰% 이하의, 적어도 3 개의 에스테르 형성기를 함유하는 분지화 성분을 포함한다. 상기 분지화 성분은 폴리에스테르의 산 단위 부분 또는 글리콜 단위 부분에 분지화를 제공하는 것이거나, 또는 이는 산 및 알코올 관능기를 모두 포함하는 혼성 분지화제(hybrid branching agent)일 수 있다. 이러한 분지화 성분의 예는, 트리메스산과 같은 트리카르복실산, 및 이의 저급 알킬 에스테르 등; 피로멜리트산과 같은 테트라카르복실산, 및 이의 저급 알킬 에스테르 등; 또는 바람직하게는, 폴리올, 및 특히 바람직하게는, 펜타에리트리톨과 같은 테트롤; 트리메틸올프로판과 같은 트리올; 디하이드록시 카르복실산; 및 하이드록시디카르복실산 및 디메틸 하이드록시테레프탈레이트 등과 같은 유도체이다. 분지형 폴리(알킬렌 테레프탈레이트) 수지 및 이의 제조는, 예를 들어, Borman의 미국 특허 제 3,953,404호에 개시된다. 또한, 테레프탈산 단위 이외에도, 소량, 예를 들어, 0.5 몰% 내지 15 몰%의 이소프탈산 또는 나프탈렌 디카르복실산과 같은 다른 방향족 디카르복실산, 또는 아디프산과 같은 지방족 디카르복실산, 에틸렌 글리콜 또는 사이클로헥산 디메탄올 등과 같은 1,4-부탄디올에서 유도된 것이 아닌 소량의 디올 성분, 및 소량의 3 이상의 관능성, 분지화 성분, 예를 들어, 펜타에리트리톨, 트리메틸 트리메세이트 등이 존재할 수 있다. 또한, 상기 폴리에스테르 조성물은 조성물 중 폴리머의 총중량을 기준으로 0 중량% 내지 10 중량%, 구체적으로 0 중량% 내지 5 중량%의 방향족 코폴리에스테르 카보네이트를 선택적으로 더 포함할 수 있다.

임의의 전술한 선택적인 폴리에스테르는 23℃에서 중량비 60:40의 페놀과 1,1,2,2-테트라클로로에탄 혼합물에서 측정시, 0.4 dL/g 내지 2.0 dL/g의 고유 점도를 가질 수 있다. 선택적인 폴리에스테르는 겔 투과 크로마토그래피 (GPC)에 의해 측정시, 10,000 내지 200,000 달톤, 구체적으로 50,000 내지 150,000 달톤의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다.

본 발명의 중공 성형품을 제조하기 위한 열가소성 폴리에스테르 조성물은 약 6,800 MPa 이상의 모듈러스를 통상적으로 가지고, 잘려지거나 또는 연속적일 수 있는 유리 섬유를 더 포함한다. 상기 유리 섬유는 다양한 단면, 예를 들어, 둥근 형태, 사다리꼴, 직사각형, 정사각형, 초승달형, 2엽형(bilobal), 3엽형(trilobal), 및 육각형 단면을 가질 수 있다. 일 구현예에 있어서, 상기 유리는 상대적으로 소다 프리(soda free)이다. "E" 유리로도 알려진, 라임-알루미노-보로실리케이트 유리로 이루어진 섬유상 유리 섬유가 특히 바람직하다. 유리 섬유는 굴곡 모듈러스(flexural modulus) 및 굴곡 강도를 상당히 증가시킬 수 있다. 상기 유리 섬유는 표준 공정, 예를 들어, 스팀 또는 가스 블로잉, 불꽃 불로잉, 및 기계적 연신(mechanical pulling)에 의해 제조될 수 있다. 구체적으로, 이러한 필라멘트는 기계적 연신을 이용하여 제조될 수 있다. 9㎛ 내지 20㎛, 구체적으로 10㎛ 내지 15㎛의 직경의 섬유가 사용된다. 상기 성형 조성물 제조에서, 조방사 또한 사용될 수 있지만, 약 1/8 인치(3 mm) 내지 약 1/2 인치(13 mm) 길이의 잘려진 가닥(strand) 형태의 섬유를 사용하는 것이 편리하다. 상기 조성물로부터 성형된 물품에서, 추측컨대 섬유 길이는 통상적으로 조성물의 컴파운딩 동안 섬유 절단에 의해 더 짧아진다. 최종 성형된 조성물 중 존재하는 이렇게 짧아진 유리 섬유의 길이는 약 4 mm 미만일 수 있다.

상기 섬유는 다양한 커플링제로 처리되어 수지 매트릭스에 대한 접착성을 향상시킬 수 있다. 커플링제의 예로 알콕시 실란 및 알콕시 지르코네이트, 아미노, 에폭시, 아미드 또는 머캅토 관능기화된 실란을 포함한다. 유기금속 커플링제, 예를 들어 티탄계 또는 지르코늄계 유기금속 화합물 또한 사용될 수 있다. 사이징-피복된(sizing-coated) 유리 섬유는 예를 들어, OCF K 필라멘트 유리 섬유 183F로서, Owens Corning Fiberglass로부터 통상적으로 입수 가능하다.

상기 유리 섬유는 우선 폴리에스테르 조성물과 블렌딩되고, 그 다음 압출기로 공급된 후 압출물이 펠렛으로 잘리거나, 또는 구체적인 일 구현예에 있어서, 유리 섬유 및 폴리에스테르 조성물은 압출기의 주입기 호퍼로 분리되어 공급될 수 있다. 일 구현예에 있어서, 상기 유리 섬유는 압출기의 하부로 공급되어 유리의 마찰을 최소화할 수 있다. 일반적으로, 본 명세서에 사용되는 폴리에스테르 조성물의 펠렛을 준비하기 위하여, 압출기는 대략 480℉ 내지 550℉의 온도로 유지될 수 있다. 이렇게 준비된 펠렛은 압출물을 절단하는 경우 4분의 1인치 이하일 수 있다. 전술한 바와 같이, 이러한 펠렛은 조성물 내에 미세하게 잘려져서 균일하게 분산된 유리 섬유를 함유한다. 상기 분산된 유리 섬유는 압출기 배럴에서 잘려진 유리 가닥에의 전단 작용 때문에 길이가 줄어든다.

상기 유리 섬유는 폴리에스테르 조성물 중 10 중량% 내지 30 중량%, 더욱 구체적으로는 10 중량% 내지 20 중량%의 함량으로 존재한다.

또 다른 구현예에 있어서, 상기 조성물은 입자상(비-섬유상) 유기 충전제를 선택적으로 포함할 수 있으며, 이를 통해 열안정성, 증가된 밀도, 강성(stiffness), 및/또는 텍스쳐(texture)와 같은 추가적인 이점을 상기 조성물에 부여할 수 있다. 예시적인 입자상 충전제는 알루미나, 비정질 실리카, 알루미노 실리케이트, 마이카(mica), 클레이, 탈크, 유리 미소구체(microsphere), 이산화 티탄과 같은 금속 산화물, 황화 아연, 미분 석영(ground quartz) 등이다. 존재시, 입자상 충전제는 0 중량% 초과 내지 3 중량%, 구체적으로 0 중량% 초과 내지 2중량%, 더욱 구체적으로 0.1 중량% 내지 1 중량%의 함량으로 사용된다.

첨가제가 조성물의 요구되는 특성, 예를 들어, 표면 광택에 심각하게 악영향을 미치지 않도록 선택되는 조건으로, 상기 열가소성 폴리에스테르 조성물은 폴리에스테르와 통상적으로 조합되는 임의의 첨가제 및 특성 개질제를 선택적으로 더 포함할 수 있다. 예시적인 첨가제는 예를 들어, 산화방지제, 난연제, 열안정화제, 광안정화제, 대전 방지제, 착색제, 금형 이형제, 및 제조될 물건에 따라 요구되는 특성을 부여하기 위한 목적의 기타 첨가제를 포함한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "안정화제"는 산화방지제, 열안정화제, 방사선 안정화제, 자외선 흡광 첨가제 등 및 이들의 조합을 포함한다. 일 구현예에 있어서, 복수의 산화방지제 또는 산화방지제 및 열안정화제를 포함하는, 산화방지제 및 추가적인 안정화제가 사용된다. 일 구현예에 있어서, 첨가제의 조합은 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 유리 섬유, 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 합한 양 100 중량부를 기준으로, 0 중량% 내지 5 중량%의 함량으로 존재한다. 예를 들어, 상기 조성물은 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 유리 섬유, 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 합한 양 100 중량부를 기준으로, 착색제, 산화방지제, 금형 이형제, 안정제 또는 이들의 조합 중 1종 이상을 0 중량% 내지 5 중량% 포함한다.

예를 들어, 상기 열가소성 조성물은 안정화제로서 무기 인 화합물을 선택적으로 더 포함할 수 있다. 이러한 무기 인 화합물은 인산, 아인산 및 인산과 아인산의 금속염으로부터 선택되는 무기 화합물일 수 있고, 구체적으로, 인산 아연, 인산 칼륨, 인산 나트륨, 인산 알루미늄, 피로인산 나트륨 등과 같은 인산의 금속 염, 및 이들의 수화물, 그리고 이의 대응하는 금속 포스페이트가 인산과 아인산의 금속염으로서 열거될 수 있다. 이러한 무기 인 화합물은 일반적으로 조성물의 총중량을 기준으로, 0.05 중량부 내지 0.5 중량부의 함량으로 사용된다.

또한, 산화방지제는 입체장애 있는(hindered) 디올 안정화제, 티오에스테르 안정화제, 아민 안정화제, 포스파이트 안정화제, 포스포나이트 안정화제, 또는 전술한 유형의 안정화제 중 1종 이상을 포함하는 조합을 포함할 수 있다. 일 구현예에 있어서, 상기 폴리에스테르 조성물은 포스파이트, 포스포나이트, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 산화방지제 0.01 중량% 내지 0.50 중량%를 포함한다. 더욱 구체적으로, 상기 폴리에스테르 조성물은 알킬 아릴 포스파이트, 알킬 아릴 포스포나이트, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 산화방지제를 포함할 수 있다.

이러한 산화방지제는 구체적으로 트리스(2,6-디-tert-부틸페닐)포스파이트, 트리스(노닐 페닐)포스파이트, 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트, 비스(2,4-디-t-부틸페닐)펜타에리트리톨 디포스파이트, 디스테아릴 펜타에리트리톨 디포스파이트 등과 같은 유기포스파이트; 알킬화된 모노페놀 또는 폴리페놀; 폴리페놀과 디엔의 알킬화된 반응 생성물, 예를 들어 BASF Company로부터 IRGANOX 1010로서 상업적으로 입수 가능한 테트라키스[메틸렌(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시하이드로신남메이트)]메탄; 파라-크레솔 또는 디사이클로펜타디엔의 부틸화된 반응 생성물; 알킬화된 하이드로퀴논; 하이드록실화된 티오디페닐 에테르; 알킬리덴-비스페놀; 벤질 화합물; 베타-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)-프로피온산과 1가 또는 다가 알코올의 에스테르; 베타-(5-tert-부틸-4-하이드록시-3-메틸페닐)-프로피온산과 1가 또는 다가 알코올의 에스테르; 디스테아릴티오프로피오네이트, 디라우릴티오프로피오네이트, 디트리데실티오디프로피오네이트, 옥타데실-3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, 펜타에리트리틸-테트라키스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, (상표명 SEENOX 412S로서 상업적으로 입수 가능한) 펜타에리트리틸-테트라키스(베타-라우릴 티오프로피오네이트) 등과 같은 티오알킬 또는 티오아릴 화합물의 에스테르; 및 베타-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)-프로피온산 등의 아미드; 또는 전술한 산화방지제 중 1종 이상을 포함하는 조합을 포함한다.

일 예시적인 산화방지제 조성물은 테트라키스(2,4-디-tert-부틸페닐)4,4'-비페닐렌 디포스포나이트를 포함하며, 이는 상표명 SANDOSTAB^® P-EPQ로서 Clariant로부터 입수 가능하다. 또한, 상기 산화 방지제 조성물은 테트라키스[메틸렌(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시하이드로신남메이트)]메탄으로 실질적으로 이루어지거나 또는 이루어질 수 있다.

존재시, 상기 산화방지제는 열가소성 폴리에스테르 조성물의 총중량을 기준으로, 0.0001 중량% 내지 2 중량%, 더욱 구체적으로는 0.01 중량% 내지 0.5 중량%의 함량으로 사용된다.

광범위한 금형 이형제가 사용될 수 있으며, 예를 들어 디옥틸-4,5-에폭시-헥사하이드로프탈레이트와 같은 프탈산 에스테르; 트리스테아린; 폴리-알파-올레핀; 에폭시화 대두유; 실리콘 오일을 포함하는 실리콘(silicone); 에스테르로서, 예를 들어, 메틸 스테아레이트 같은 알킬 스테아릴 에스테르, 스테아릴 스테아레이트, 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트 등과 같은 지방산 에스테르; 메틸 스테아레이트 및 폴리에틸렌 글리콜 폴리머, 폴리프로필렌 글리콜 폴리머, 폴리(에틸렌 글리콜-코-프로필렌 글리콜) 코폴리머 또는 전술한 글리콜 폴리머 중 1종 이상을 포함하는 조합을 포함하는 친수성 및 소수성 비이온계 계면 활성제의 조합으로서, 예를 들어, 적합한 용매 내 메틸 스테아레이트 및 폴리에틸렌-폴리프로필렌 글리콜 코폴리머; 밀랍, 파라핀 왁스 등과 같은 왁스가 있다. 일 구현예에 있어서, 상기 금형 이형제는 12 개 내지 36 개의 탄소 원자를 갖는 하나 이상의 장쇄의 지방족 카르복실산의 염 또는 에스테르이다. 이러한 물질은 일반적으로 조성물의 총중량을 기준으로, 0.1 중량부 내지 0.5 중량부의 함량으로 사용된다.

일 구현예에 있어서, 상기 폴리에스테르 조성물은 지방족 폴리에스테르, 폴리-알파-올레핀, 지방족 폴리아마이드, 카르복실산 염, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 금형 이형제 0.1 중량% 내지 1.0 중량%를 더 포함한다.

중공 성형품에 적합한 착색제는 무기 및 유기 안료와 염료를 포함하여 성형 조성물에 사용하는 것으로 알려진 것들을 포함할 수 있다. 예시적인 착색제는 금속 산화물 및 산화물-수산화물, 혼합된 금속 산화물, 티타네이트, 알루미네이트, 카보네이트, 산화 철, 산화 크롬, 울트라마린(ultramarine) 및 금속 설파이드, 설포셀레나이드, 희토류 설파이드, 산화 크롬 철, 크롬 철 니켈 스피넬, 크롬 그린, 블랙 헤마타이트(hematite), 비스무스 바나데이트, 크로메이트, (제한되지는 않지만 탄탈럼을 포함하는) 질화물, 아이언 블루(iron blue), 코발트 및 망간 포스페이트, 유로퓸 착체(europium complex), 및 카본 블랙을 포함한다. 유기 착색제는 아조 염료, 메틴 염료, 쿠마린, 피라졸론(pyrazolone), 퀴노프탈온, 퀴나크리돈, 페리논, 안트라퀴논, 프탈로시아닌, 페릴렌 유도체, 안트라센 유도체, 인디고이드 및 티오인디고이드 유도체, 이미다졸 유도체, 나프탈이미드 유도체, 크산텐(xanthene), 티오크산텐, 아진(azine) 염료, 폴리아자인다센, 벤조옥사졸, 피라졸린, 플루오로신(fluoroscein), 벤조티아졸, 하이드록시플라본, 비스(하이드록시플라본), 스틸빈(stilbene), 티오펜, 로다민, 및 이들 모두의 유도체를 포함한다.

일 구현예에 있어서, 본 발명의 중공 성형품은 또한 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 유리 섬유, 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 합한 양 100 중량부를 기준으로, 착색제 0.1 중량% 내지 5 중량%를 포함한다. 구체적으로, 상기 성형품이 검정색일 경우, 상기 조성물은 카본 블랙 또는 당해 기술 분야에 알려진 기타 검정색 착색제를 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 조성물은 10 nm 내지 25 nm의 입자 크기를 갖는 카본 블랙을 포함할 수 있다. 상기 성형품이 흰색일 경우, 상기 조성물은 황화 아연 또는 당해 기술 분야에 알려진 흰색 착색제를 포함할 수 있다. 상기 성형품이 회색일 경우, 상기 조성물은 회색을 부여할 수 있는 당해 기술 분야에 알려진 착색제, 더욱 구체적으로 카본 블랙 및 황화 아연의 조합을 포함할 수 있다.

표면 특성 및 기계적 특성에 현저하게 악영향을 미치지 않는다는 조건으로, 상기 조성물은 가소제, 퀀처, 윤활제, 대전 방지제, 가공 보조제, 레이저 표시 첨가제 등과 같은, 폴리에스테르 폴리머 조성물에 사용되는 또 다른 통상의 첨가제를 선택적으로 더 포함할 수 있다. 전술한 첨가제 또는 기타 첨가제 중 1종 이상을 포함하는 조합이 사용될 수 있다.

중공 성형품을 제조하기 위하여, 상기 열가소성 폴리에스테르 조성물은 많은 방법을 이용하여 조성물의 성분들을 블렌딩함으로써 제조될 수 있다. 예시적인 일 공정에서, 상기 폴리에스테르 성분, 강화 유리 섬유, 및 안정화제는 압출 컴파운더 내에 위치되어 성형 펠렛 등을 생성한다. 상기 성분은 공정에서 매트릭스 내에 분산된다. 바람직하게는, 압출하는 동안 진공 배기를 이용하여 상기 성분 모두로부터 사용에 의해 가능한 많은 양의 수분을 제거한다. 추가적으로, 컴파운딩은 기계 내에서의 체류 시간이 짧고; 온도가 주의 깊게 조절되며; 마찰 열이 이용되고; 상기 성분들 간의 균질 블렌드가 얻어지는 것이 보장되게 수행된다.

예를 들어, 상기 폴리에스테르 조성물을 예비 건조시킨 다음(예를 들어, 120℃에서 약 4시간), 1축 압출기에 성분들의 건조 블렌드를 공급할 수 있으며, 여기서 이용되는 스크류는 적절한 용융을 확보하기 위해 긴 이송부(transition section)를 가진다. 대안적으로, 맞물림 공동 회전축을 갖는 2축 압출기에, 공급부로 수지 및 첨가제를 공급할 수 있고 강화 첨가제(및 다른 첨가제)를 하부에서 공급할 수 있다. 다른 경우에, 일 구현예에서는 230℃ 내지 300℃의 용융 온도가 사용될 수 있다. 예비-컴파운딩된 조성물은 압출되어 표준 기술에 의해 통상적인 그래뉼(granule), 펠렛 등과 같은 성형 컴파운드로 절단될 수 있다. 예비-컴파운딩된 조성물은 사출 성형 기술에 의해 성형될 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리에스테르 조성물은 가스 사출 성형에 적합한 장치로 성형될 수 있다.

일 구현예에 있어서, 중공 성형품의 제조 방법은 폴리에스테르 조성물의 성분들을 혼합하는 단계, 상기 폴리에스테르 조성물을 용융 물질로서 가스 사출 성형에 적합한 성형 장치로 투입하는 단계, 그 다음, 충전 단계 마지막에, 성형 공동 내의 성형체의 아직 액상인 코어로 질소 같은 가스를 투입하여 상기 성형품의 속을 비우는 단계를 포함한다. 이러한 공정에서 가스는 저항이 최소인 경로를 따르고, 두꺼운 용융부(molten section)를 가스 충전된 채널로 대체할 수 있다. 가스 압력은 상대적으로 차가운 몰드 공동 표면에 용융된 폴리에스테르 조성물을 패킹(pack)할 수 있다. 이후에, 상기 가스는 대기로든 또는 재활용되든, 성형 장치로부터 배출될 수 있다. 미리 선택한 시간 경과 후에, 형성된 고체 중공 성형품은 성형 장치로부터 제거될 수 있다. 일 구현예에 있어서, 가스 사출 성형은 260℃ 내지 290℃의 용융 온도로 성형될 수 있다.

따라서, 일체형 구조의 중공 성형품은 물품-형상의 공동(article-defining cavity) 및 사출 개구부를 갖는 통상적인 사출 성형 장치에 의해 열가소성 폴리에스테르 조성물로부터 일체형으로(integrally) 성형되거나 형성될 수 있는데, 여기서 용융된 폴리에스테르 조성물은 주입 개구부(injection aperture)로 주입되고, 가압된 유체, 구체적으로, 공기, 습기가 제거된 공기, 질소 또는 아르곤과 같은 가스가 물품-형상의 공동 내에 용융된 폴리에스테르 조성물과 연통되어, 용융된 수지에 적어도 부분적으로 분배되며, 상기 폴리머의 용융물을 팽창시켜, 몰드의 표면 및 형태를 복제시킨다. 그 다음, 상기 용융된 폴리에스테르 조성물을 고체로 냉각시킨다. 중공 코어는, 중공 성형품의 중공체 부분을 적어도 부분적으로 통과하여 연장될 수 있는 가스 채널에 의해 한정되는 가압된 유체에 의해 형성될 수 있다. 구체적인 일 구현예에 있어서, 상기 가스 채널은 중공 성형품의 중공체를 완전히 통과하여 연장된다.

본 발명에 따른 중공 성형품은, 소비재, 사무 비품, 컴퓨터, 전자 또는 통신 장치, 자동차 부품, 가정용 또는 산업용 기계 툴, 잔디 깎는 장비, 및 특히 가정용 기기를 포함하여 다양한 응용 분야를 갖는다. "자동차(automotive)"라는 용어는 임의의 운송 수단, 예를 들어, 승용차(car), 트럭, 오토바이, 보트, 및 스포츠 차량에 대한 응용을 지칭한다. 예를 들어, 중공 성형품은 더 가벼운 무게가 이점인 수하물 선반(luggage rack) 및 스포일러에 사용될 수 있다.

전술한 바와 같이, "기기"라는 용어는 오븐, 냉장고, 및 기타 주방 기기와 같은 기계를 지칭한다. 일 유리한 응용에 있어서, 중공 성형품은 기기, 수하물, 도어, 등을 위한 손잡이로서 사용될 수 있으며, 실질적으로 적어도 손잡이의 보이는 외부 표면은 75 광택 단위 초과의 광택을 가질 수 있다. 그러므로, 기기에 영구적으로 부착된 일체형으로 형성된 손잡이의 형태에서, 이러한 중공 성형품을 사용하는 방법은, 사람이 손잡이를 손으로 잡는 단계, 및 이에 의해 장치 또는 이의 움직일 수 있는 부분을 움직이는 단계를 포함한다. 구체적으로, 이러한 손잡이는 가정용 기기, 예를 들어 오븐 또는 냉장고의 도어에 부착될 수 있다. 일 구현예에 있어서, 상기 중공 성형품은 0.5 인치 내지 6.0 인치의 폭, 6 인치 내지 40 인치의 길이이고, 0.05 인치 내지 0.4 인치의 벽 두께를 갖는다.

상기 중공 성형품의 10% 이상의 표면적은 광택면을 가질 수 있고, 이러한 광택면은 광택 영역에서 평균으로부터 10 광택 단위 미만으로 광택 변화를 가지며 75 광택 단위 이상의 광택을 갖는 연속적인 광택 영역을 형성할 수 있다. 상기 중공 성형품의 표면적 중 구체적으로 30% 이상, 더욱 구체적으로 40% 이상은 이러한 광택면을 가질 수 있다. 상기 중공 성형품의 표면의 일 부분은 선택적으로 비-광택 또는 택스쳐드 표면일 수 있다. 예를 들어, 손잡이의 경우, 보이는 광택 영역 맞은 편의 손잡이의 이면은 잡거나 잡아당기기 쉽도록 텍스쳐드 표면일 수 있다. 이러한 텍스쳐드 표면은 몰딩을 위해 사용되는 툴 공동 표면에 의해 형성될 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 중공 성형품은 표면 광택이 매우 우수하며, 더욱 구체적으로, 상기 중공 성형품은 (ⅰ) 60°에서 측정시 80 광택 단위 이상인 광택(ASTM D523)을 갖고, (ⅱ) 광택 영역에서 평균으로부터, 7.5 광택 단위 미만, 더욱 구체적으로 6% 미만인 광택을 가지며, (ⅲ) 이의 표면상에 눈에 보이는 표면 결함이 존재하지 않는다. 더욱이, 상기 중공 성형품을 제조하기 위해 사용되는 폴리에스테르 조성물의 성형 샘플(또는 MVR의 경우에는 펠렛)은, (ⅰ) ASTM D1238에 의해 265℃에서 5 kg의 추를 사용하여 측정시, 360초 동안 평형 후 30 ㎤/10분 내지 60 ㎤/10분, 및 1080초 동안 평형 후 40 ㎤/10분 내지 90 ㎤/10분의 용융 점도(melt viscosity, MVR), (ⅱ) ASTM D648에 의해 측정시, 66 psi(0.455 MPa)에서 200℃ 초과의 열변형 온도, 및 (ⅲ) ASTM D246에 따르면, 40 J/m 이상의 노치드 아이조드 충격 강도를 포함하는 여러 가지 특성에 관해서 특정의 최소 목적하는 성능 특성을 충족할 수 있다.

광택의 균일성에 대하여, 본 명세서의 실시예에 따라 종점 사이, 광택 영역의 경계 이내에서, 구체적으로 성형품의 말단 게이트(end gate)의 방향으로부터, 구체적으로 광택 영역의 종 방향(longitudinal direction)으로 각각의 6개의 동일 간격의 인접 위치에서 광택 영역의 내부를 측정하는 단계; 평균 광택을 계산하는 단계; 및 그 다음 표준 편차를 구하는 단계;에 의하여 변화를 측정한다. 광택의 측정은 표준 Tri-Gloss 미터로 구할 수 있다. 일 구현예에 있어서, 상기 광택 영역은 12 cm 이상, 구체적으로 18 cm 이상, 더욱 구체적으로 20 cm 이상의 길이를 갖는다.

일 구현예에 있어서, 폴리에스테르 조성물로부터 제조된 중공 성형품은 60°에서 측정시 85 광택 단위 이상인 광택(ASTM D523)을 나타낼 수 있고, 평균으로부터 6 광택 단위 미만으로 변하는 광택을 나타낼 수 있다. 추가적으로, 성형품은 눈에 보이는 광택 영역에서 표면 결함을 갖지 않게 제조될 수 있다.

다른 구현예에 있어서, 상기 중공 성형품은 폴리머 조성물을 사용하여 가스 사출 성형된 물품에 의해 제조될 수 있고, 이는 (ⅰ) 60°에서 측정시 80 광택 단위 이상인 광택(ASTM D523), 및 (ⅱ) 평균으로부터 7.5 광택 단위 미만으로 변하는 광택을 가지며, 여기서 중공 성형품을 제조하기 위해 사용되는 폴리에스테르 조성물의 성형 물품은 동시에 다음의 특성을 나타낸다: (ⅰ) ASTM D1238에 의해 265℃에서 5 kg의 추를 사용하여 측정시, 360초 동안 평형 후 경우 30 ㎤/10분 내지 60 ㎤/10분, 및 1080초 동안 평형 후 40 ㎤/10분 내지 90 ㎤/10분의 용융 점도(MVR), (ⅱ) 66 psi(0.455 MPa)에서 200℃ 초과의 열변형 온도, 및 (ⅲ) ASTM D246에 따르면, 40 J/m 이상의 노치드 아이조드 충격 강도.

구체적인 일 구현예에 있어서, 중공 성형품은 적어도 일 부분이 광택면인 표면을 포함하고, 상기 중공 성형품은 열가소성 폴리에스테르 조성물로부터 일체형으로 성형되며, 상기 조성물은 210℃ 내지 230℃의 융점, 선택적으로 0.5 dl/g 내지 0.9 dl/g의 고유 점도를 갖는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 28 중량% 내지 50 중량%, 구체적으로 35 중량% 내지 45 중량%를 포함하며, 상기 dl/g는 23℃에서 중량비 60:40의 페놀과 1,1,2,2-테트라클로로에탄의 혼합물에서 측정된다. 상기 조성물은 9㎛ 내지 20㎛, 구체적으로 9㎛ 내지 15㎛의 직경 및 선택적으로 0.01 mm 내지 1.0 mm의 길이를 갖는 복수의 유리 섬유 10 중량% 내지 30 중량% 또는 10 중량% 내지 20 중량%를 더 포함한다. 상기 조성물은 240℃ 내지 260℃의 융점 및 0.5 중량% 내지 2.5 중량%의 디에틸렌 글리콜기 함량을 갖는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 20 중량% 내지 62 중량%를 더 포함하고, 선택적으로 상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트는 23℃에서 중량비 60:40의 페놀과 1,1,2,2-테트라클로로에탄의 혼합물에서 측정된 0.50 dl/g 내지 1.10 dl/g의 고유 점도를 갖는다. 선택적으로, 상기 폴리에스테르 조성물 중 폴리부틸렌 테레프탈레이트 대 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 비는 0.50 내지 1.20 이다. 선택적으로, 상기 폴리에스테르 조성물은 조성물 중 폴리머의 총중량을 기준으로 0.1 중량% 내지 10 중량%의 다른 폴리에스테르를 더 포함하고, 상기 다른 폴리에스테르는 예를 들어 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리부틸렌 나프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트, 폴리(1,4-사이클로헥실렌디메틸렌 1,4-사이클로헥산디카르복실레이트), 폴리(1,4-사이클로헥실렌디메틸렌 테레프탈레이트), 폴리(사이클로헥실렌디메틸렌-코-에틸렌 테레프탈레이트), 또는 이들의 조합이다. 상기 조성물은 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 유리 섬유, 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 합한 양 100 중량부를 기준으로, 착색제, 산화방지제, 금형 이형제, 또는 안정제 중 1종 이상의 조합을 0 중량% 내지 5 중량%, 구체적으로 0 중량% 내지 2.5 중량% 더 포함한다. 예를 들어, 상기 폴리에스테르 조성물은, 포스파이트, 포스포나이트, 및 이들의 조합으로부터 선택된 산화 방지제 0.01 중량% 내지 0.50 중량%; 지방족 폴리에스테르, 폴리 알파 올레핀, 지방족 폴리아마이드, 카르복실산 염, 및 이들의 조합으로부터 선택된 금형 이형제 0.1 중량% 내지 1.0 중량%; (10 nm 내지 25 nm의 입자 크기를 가질 수 있는) 카본 블랙, 황화 아연, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 착색제 0.1 중량% 내지 5 중량%;를 더 포함하고, 여기서 전술한 것들 각각은 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 유리 섬유, 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 합한 양 100 중량부가 기준이다. 임의의 전술한 구현예에 있어서, 상기 폴리에스테르 조성물은, 펠렛 형태에서, ASTM D1238에 의해 265℃에서 5 kg의 추를 사용하여 측정시, 360초 동안 평형 후 30 ㎤/10분 내지 60 ㎤/10분, 및 1080초 동안 평형 후 40 ㎤/10분 내지 90 ㎤/10분의 MVR을 갖는다. 선택적으로, 상기 폴리에스테르 조성물의 성형 샘플은 ASTM D648에 의해 측정시, 66 psi(0.455 MPa)에서 200℃ 이상의 열변형 온도를 나타내고/나타내거나 ASTM D246에 의해 측정시, 40 J/m 이상의 노치드 아이조드 충격 강도를 나타낸다.

임의의 전술한 구현예에 있어서, 상기 성형품의 표면 중 10% 이상은 ASTM D523에 따라 60°에서 측정시, 75 광택 단위 이상의 광택을 갖는 연속적인 광택 영역을 형성하는 연속적인 광택면을 갖고, 상기 광택은 상기 광택 영역에서 평균으로부터 10 광택 단위 미만으로 변한다.

임의의 전술한 구현예에 있어서, 상기 성형품은 대형 기기용 손잡이이고, 상기 손잡이의 외부 표면 중 30% 이상은 ASTM D523에 따라 60°에서 측정시, 75 광택 단위 이상의 광택을 갖는 연속적인 광택 영역을 갖고; 상기 광택은 광택 영역에서 평균으로부터 10 광택 단위 미만으로 변하며; 상기 손잡이의 외부 표면 중 적어도 일 부분은 비-광택 또는 텍스쳐드 표면을 갖는다.

다른 구현예에 있어서, 중공 성형품, 예를 들어 대형 기기용 손잡이는 적어도 일 부분이 광택면인 표면을 포함하고, 상기 중공 성형품은 열가소성 폴리에스테르 조성물로부터 일체형으로 성형되고, 상기 조성물은 210℃ 내지 230℃의 융점을 갖는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 35 중량% 내지 45 중량%; 9㎛ 내지 15㎛의 직경을 갖는 복수의 유리 섬유 10 중량% 내지 20 중량%; 및 240℃ 내지 260℃의 융점 및 0.5 중량% 내지 2.5 중량%의 디에틸렌 글리콜기 함량을 갖는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 30 중량% 내지 54.9 중량%;를 포함하며, 선택적으로 상기 폴리에스테르 조성물 중 폴리부틸렌 테레프탈레이트 대 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 비는 0.50 내지 1.20이며; 상기 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 유리 섬유, 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 합한 양 100 중량부를 기준으로, 착색제 0.1 중량부 내지 5 중량부; 및 상기 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 유리 섬유, 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 합한 양 100 중량부를 기준으로, 산화방지제, 금형 이형제, 안정제, 또는 이들의 조합 중 1종 이상 0 중량% 내지 5 중량%를 포함하며; 상기 성형품의 표면적 중 10% 이상은 ASTM D523에 따라 60°에서 측정시, 80 광택 단위 이상의 광택을 갖는 연속적인 광택 영역을 형성하는 광택면을 갖고, 상기 광택은 광택 영역에서 평균으로부터 10 광택 단위 미만으로 변한다. 상기 성형품이 손잡이인 경우, 상기 손잡이의 외부 표면 중 30% 이상은 ASTM D523에 따라 60°에서 측정시, 75 광택 단위 이상의 광택을 갖는 연속적인 광택 영역을 갖고; 상기 광택은 광택 영역에서 평균으로부터 10 광택 단위 미만으로 변하며; 상기 성형품의 외부 표면 중 적어도 일 부분은 비-광택 또는 텍스쳐드 표면을 갖는다.

또 다른 구현예에 있어서, 중공 성형품, 예를 들어 대형 기기용 손잡이는 적어도 일 부분이 광택면인 외부 표면을 포함하고, 상기 중공 성형품은 열가소성 폴리에스테르 조성물로부터 일체형으로 성형되고, 상기 조성물은 210℃ 내지 230℃의 융점을 갖는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 28 중량% 내지 50 중량%; 9㎛ 내지 20㎛의 직경을 갖는 복수의 유리 섬유 10 중량% 내지 30 중량%; 240℃ 내지 260℃의 융점 및 0.5 중량% 내지 2.5 중량%의 디에틸렌 글리콜기 함량을 갖는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 20 중량% 내지 62 중량%; 및 상기 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 유리 섬유, 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 합한 양 100 중량부를 기준으로, 착색제, 산화방지제, 금형 이형제, 및 안정제 중 1종 이상을 포함하는 조합 0 중량% 내지 5 중량%;를 포함하며, 상기 성형품의 외부 표면적 중 10% 이상, 구체적으로 30% 이상은 ASTM D523에 따라 60°에서 측정시, 75 광택 단위 이상의 광택을 갖는 연속적인 광택 영역을 형성하는 광택면을 갖고, 상기 광택은 광택 영역에서 평균으로부터 10 광택 단위 미만으로 변하며, 상기 성형품은 가스 사출 성형 공정에 의해 형성된다. 임의의 전술한 구현예에 있어서, 상기 중공 성형품, 예를 들어 대형 기기용 손잡이 형성 방법은, 상기 폴리에스테르 조성물의 성분을 혼합하는 단계; 상기 폴리에스테르 조성물을 용융 물질로서 가스 사출 성형에 적합한 성형 장치로 투입하는 단계; 상기 성형 장치로 가스를 투입하여, 상기 용융 물질을 적어도 부분적으로 통과하는 가스 채널을 생성하여 용융 물질의 속을 비우고, 상기 용융 물질을 팽창시켜, 몰드의 표면 및 형태를 복제시키는 단계; 상기 용융 물질을 고체로 냉각시키는 단계; 및 상기 성형 장치로부터 형성된 고체 중공 성형품을 제거하는 단계;를 포함한다. 가스 사출 성형은 260℃ 내지 290℃의 용융 온도에서 이용될 수 있다.

본 발명을 이하의 비제한적인 실시예를 들어 더 설명하고, 달리 진술되지 않는 한 모든 부(part)는 중량 기준이다.

실시예

재료

실시예 1 내지 2 및 비교예 A 내지 F에서 사용되는 원료는 다음과 같다, 표1은 사용된 원료의 화학명 및 설명을 나타낸다. PBT 폴리머는 SABIC INNOVATIVE PLASTICS로부터 입수되었다.

[표 1]

일반적인 테스트 방법 및 절차:

ASTM D523에 따라, 2개의 종점 사이, 부품의 말단 게이트의 방향으로부터 시작하여 동일 간격 거리만큼 떨어진 광택 영역의 6 개의 서로 다른 위치에서 광택을 측정하였다. 구체적으로, 실시예의 성형된 손잡이의 경우, ASTM D523에 따라 부품의 말단 게이트로부터 시작하여 대략 1.5 인치(3.8 cm) 떨어진 성형된 손잡이의 상부의 6개의 서로 다른 위치에서 광택을 측정하였다. 평균 광택을 계산하였다. 광택 측정을 기준으로 표준 편차로서 광택 변화를 구하였다.

ASTM D1238에 따라, 265℃에서 5 kg의 추를 사용하여, 125℃에서 2 시간 이상동안 건조된 펠렛의 용융 점도(MVR)를 측정하였다. 6 분(360 초) 또는 18 분(1080 초) 동안 용융물이 평형이 되도록 하였다.

20℃ 가열 속도를 사용하여 펠렛의 시차 주사 열량계(DSC) 데이터를 측정하였다. 개시 용융, 융해(fusion)/용융열, 개시 결정화 온도(Tc), 결정화열(델타 Hc), 및 최대 용융 온도를 ASTM D3418과 다소 유사하게 DSC로 측정하였다.

ASTM D256에 따라 5 lb 해머를 사용하여 75 mm x 12.5 mm x 3.2 mm 바(bar)로 노치드 아이조드 테스트를 수행하였다.

0.45 MPa(66 psi) 하중에서 120℃/시간의 가열 속도로 HDT 샘플을 위치시킴으로써 열변형 온도(heat distortion temperature , HDT) 테스트를 수행하였다.

압출/몰딩 절차

표 1에 나타낸 바와 같은 성분들(폴리머 조성물의 총중량을 기준으로 중량%로 표시된 양)을 드럼 텀블러 내에서 함께 블렌딩하고, 그 다음 250℃의 배럴 온도에서 200 rpm의 스크류 속도, 및 시간당 100 kg의 처리 속도(throughput rate)로, 진공이 배기되는 믹싱 스크류를 갖는 44-mm 2 축 압출기로 압출하였다. 상기 압출된 펠렛을 사출 성형 전에 2 시간 이상 동안 120℃에서 건조하였다.

가스 사출 성형 장치에서 테스트용 샘플 물품을 샘플 폴리에스테르 조성물로부터 성형하였고, 260℃ 내지 290℃ 용융 온도에서 해당 폴리에스테르 조성물을 몰드로 주입하였다. 이후에, 질소 가스를 몰드 내로 주입하여, 상기 용융 물질을 통과하는 가스 채널을 생성하였다. 100 rpm의 스크류 속도, 약 93℃의 성형 온도, 2 초 내지 5 초의 사출 시간, 15 초 내지 20 초의 패킹(pack) 시간, 20 초 내지 40 초의 냉각 시간 및 40 초 내지 60 초의 사이클 시간으로, 350 톤의 Sumitomo 성형기로 가스 사출 성형을 행하였다. 사출 압력은 약 450 psi 내지 650 psi였다.

성형된 부품은 대략 15 인치의 길이, 1 인치의 폭, 및 2 인치의 높이의 중공 손잡이였다. 상부의 외부 표면은 약 11 인치의 길이, 약 1 인치의 폭의 매끄러운 광택으로 마감된 상단면을 가졌다. 상단면에서 약 0.75 인치 아래인 부품의 하단면은 텍스쳐드 손잡이(finger grip) 표면이였다. 부품의 말단은, 문에 부착되기 위하여 끝이 평평한 바닥인 약 2 인치 길이의 테이퍼드(tapered) 삼각형 형태였다.

실시예 1-2 및 비교예 A-F

실시예 1-2의 목적은 다양한 비율의 PET 및 PBT를 함유하는 유리 섬유 충전된 폴리에스테르 조성물을 제조하고, 광택 및 기타 관련 특성에 대해 이들의 성능을 평가하는 것이다. 따라서, 여러 가지 특성에 관하여, 특히 특정된 광택에 관하여 최소 요건을 충족하는지를 중심으로, 상기 조성물을 평가하여 이들의 성능 특성을 결정하였다.

비교예 A 내지 F의 목적은 PBT를 함유하지 않거나(비교예 E 및 비교예 F) 또는 상대적으로 높은 비율로 함유하거나(비교예 A 및 비교예 B) 또는 다양한 함량 중 상대적으로 낮은 비율로 함유하는(비교예 C 및 비교예 D) 폴리에스테르 조성물과 실시예 1 내지 2의 조성물의 성능 특성을 비교하기 위한 것이다. 배합물 및 결과를 표 2에 나타내었다.

[표 2]

*NA = 측정 불가

표 2에서 보여주는 결과는, PBT 및 PET의 특정 비율을 선택함으로써 고광택을 갖는 유리 섬유 충전된 폴리에스테르 조성물을 제조하는 것이 가능하다는 것을 나타내며, 구체적으로 광택 영역에서 6 개의 동등 간격 위치를 기준으로 할 때, 상기 성형품은 60°에서 측정시 75 광택 단위 이상인 광택을 더 나타내며, 광택은 광택 영역에서 평균으로부터 10 광택 단위 미만으로 변하였다. 표 2에 표준 편차에 의해 상기 변화를 나타내었다.

상기 비교예 A-F의 조성물은 이러한 특성을 충족하지 않았다. 표 2에서, 비교예 E 및 F, 즉 배합물 중 PBT가 존재하지 않고, 유리 섬유 함량이 15 중량%인 경우, 표면상에 결함이 나타나고, 비교예 E 및 F는 각각 60°광택이 평균 40 광택 단위 및 12 광택 단위였음을 볼 수 있다. 저 Ⅳ PET를 갖는 비교예 E는 고 Ⅳ PET를 갖는 비교예 F보다는 더 나은 광택을 나타냈지만, 저 Ⅳ PET 또는고 Ⅳ PET 둘 중 하나에 PBT를 혼합한 실시예 1 및 2만큼은 수행할 수 없었다.

놀랍게도, 표 2에서, 비교예 A 및 B, 즉 PBT 대 PET의 비가 각각 배합물 중 4.6 및 1.8로 상대적으로 높게 존재하는 경우, 표면 결함은 여전히 일어났고, 평균 60°광택은 각각 43 광택 단위 및 66 광택 단위로 향상되었지만, 성능은 PBT 대 PET의 비가 0.86인 실시예 1 및 2에 비하여 훨씬 아래임을 볼 수 있었다. 비슷하게, 표 2에서, 비교예 C 및 D, 즉 PBT 대 PET의 비가 배합물 중 상대적으로 낮게, 구체적으로 0.20으로 존재하는 경우, 표면 결함은 또다시 일어났고, 평균 60°광택은 각각 30 광택 단위 및 23 광택 단위로 비교예 A 및 B에 비해서도 훨씬 더 낮음을 볼 수 있었다. 그러나, 표준 편차에 의해 나타나듯이, 광택의 변화는 비교예 A 및 B에 비해 훨씬 향상되었다. 따라서, 본 발명의 실시예 1 및 2가 뜻밖에도 고광택 및 적은 광택 변화 면에서 소위 최적점(sweet spot)을 나타냄을 확인하였다.

표 2의 데이터는, 광택의 향상 및 광택의 변화는 열 안정성 또는 충격 강도를 저하시키지 않으면서도, 용융 점도는 용인될 수 있게 유지됨을 추가적으로 보여준다. 구체적으로, 265℃에서 6분 및 18분 MVR에 대해서, 실시예 1 및 2의 경우 이러한 가혹한 조건하에서도 다음과 같은 40% 미만의 MVR 변화를 나타내었다: 각각 51.9 ㎤/10분에서 72.0 ㎤/10분 및 36.7 ㎤/10분에서 48.7 ㎤/10분으로의 증가. 노치드 아이조드 충격 강도(5 lb 해머)는 43.7 J/m였다.

본 명세서에 인용된 모든 특허및 응용은 인용에 의하여 본 명세서에 통합된다. 본 발명은 구체적인 구현예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명의 범위를 벗어남 없이 다양한 변화가 가능하고 등가물로 그 요소가 치환될 수 있으며, 본 발명의 범위를 벗어남 없이 특정한 상황 또는 물질에 적응하기 위하여 그 범위를 본질적으로 벗어나지 않고서 본 발명의 교시에 변형이 가해질 수 있다. 따라서, 본 발명은 최상의 모드로서 개시된 특정 구현예로 제한되는 것은 아니며, 본 발명은 첨부된 특허청구범위의 범위 내에 해당하는 모든 구현예들을 포함한다.

Claims

적어도 일 부분이 광택면인 표면을 포함하는 중공 성형품(hollow molded article)으로서, 상기 중공 성형품은 열가소성 폴리에스테르 조성물로부터 일체형으로 성형되며,
(a) 상기 조성물은,
210℃ 내지 230℃의 융점을 갖는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 28 중량% 내지 50 중량%;
9㎛ 내지 20㎛의 직경을 갖는 복수의 유리 섬유 10 중량% 내지 30 중량%;
240℃ 내지 260℃의 융점 및 0.5 중량% 내지 2.5 중량%의 디에틸렌 글리콜기 함량을 갖는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 20 중량% 내지 62 중량%; 및
상기 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 상기 유리 섬유, 및 상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 합한 양 100 중량부를 기준으로, 착색제, 산화방지제, 금형 이형제, 안정제, 또는 이들의 조합 중 1종 이상 0 중량% 내지 5 중량%;를 포함하며,
(b) 상기 성형품의 표면 중 10% 이상은 ASTM D523에 따라 60°에서 측정시, 75 광택 단위(gloss unit) 이상의 광택을 갖는 연속적인 광택 영역을 형성하는 연속적인 광택면을 갖고,
(c) 상기 광택은 상기 광택 영역에서 평균으로부터 10 광택 단위 미만으로 변하는 중공 성형품.
제1항에 있어서,
상기 폴리에스테르 조성물 중 상기 폴리부틸렌 테레프탈레이트 대 상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 비는 0.50 내지 1.20인 중공 성형품.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트는 0.50 dl/g(deciliter per gram) 내지 1.10 dl/g의 고유 점도를 갖고, 상기 폴리부틸렌 테레프탈레이트는 0.5 dl/g 내지 0.9 dl/g의 고유 점도를 가지며, 상기 dl/g은 23℃에서 중량비 60:40의 페놀과 1,1,2,2-테트라클로로에탄의 혼합물에서 측정된 중공 성형품.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 폴리에스테르 조성물은 상기 조성물 중 상기 폴리머의 총중량을 기준으로, 0.1 중량% 내지 10 중량%의 추가적인 폴리에스테르를 더 포함하고, 상기 추가적인 폴리에스테르는 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리부틸렌 나프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트, 폴리(1,4-사이클로헥실렌디메틸렌 1,4-사이클로헥산디카르복실레이트), 폴리(1,4-사이클로헥실렌디메틸렌 테레프탈레이트), 폴리(사이클로헥실렌디메틸렌-코-에틸렌 테레프탈레이트), 또는 전술한 폴리에스테르 중 1종 이상을 포함하는 조합인 중공 성형품.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유리 섬유는 0.01 mm 내지 1.0 mm의 길이를 갖는 중공 성형품.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 폴리에스테르 조성물은,
포스파이트, 포스포나이트, 및 이들의 조합인 산화방지제 0.01 중량% 내지 0.50 중량%;
지방족 폴리에스테르, 폴리 알파 올레핀, 지방족 폴리아미드, 카르복실산 염, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 금형 이형제 0.1 중량% 내지 1.0 중량%; 및
선택적으로 10 nm 내지 25 nm의 입자 크기를 갖는 카본 블랙, 황화 아연, 및 이들의 조합인 염료 0.1 중량% 내지 5 중량%; 중 1종 이상을 더 포함하는 중공 성형품.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 열가소성 폴리에스테르 조성물은,
210℃ 내지 230℃의 융점을 갖는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 35 중량% 내지 45 중량%; 및
9㎛ 내지 15㎛의 직경을 갖는 복수의 유리 섬유 10 중량% 내지 20 중량%;를 더 포함하는 중공 성형품.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 폴리에스테르 조성물은 펠렛 형태로 ASTM D1238에 의해 265℃에서 5 kg의 추를 사용하여 측정시, 360초 동안 평형 후 30 ㎤/10분 내지 60 ㎤/10분, 1080초 동안 평형 후 40 ㎤/10분 내지 90 ㎤/10분의 용융 점도를 갖거나, 상기 폴리에스테르 조성물의 성형 샘플은 ASTM D648에 의해 측정시, 66 psi(0.455 MPa)에서 200℃ 이상의 열변형 온도를 나타내거나, 또는 이들의 조합인 중공 성형품.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 성형품은 대형 기기를 위한 손잡이인 중공 성형품.
제9항에 있어서,
상기 폴리에스테르 조성물의 성형 샘플은 ASTM D256에 의해 측정시, 40 J/m 이상의 아이조드 노치드 충격 강도를 나타내는 중공 성형품.
제9항에 있어서,
상기 성형품의 외부 표면의 적어도 일 부분은 비-광택 또는 텍스쳐드(textured) 표면을 갖는 중공 성형품.
제1항에 있어서,
(a) 상기 조성물은,
상기 폴리부틸렌 테레프탈레이트 35 중량% 내지 45 중량%;
9㎛ 내지 15㎛의 직경을 갖는 복수의 유리 섬유 10 중량% 내지 20 중량%;
상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트 30 중량% 내지 54.9 중량%;
상기 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 상기 유리 섬유, 및 상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 합한 양 100 중량부를 기준으로, 착색제 0.1 중량% 내지 5 중량%; 및
상기 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 상기 유리 섬유, 및 상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 합한 양 100 중량부를 기준으로, 산화방지제, 금형 이형제, 안정제 또는 이들의 조합 중 1종 이상 0.1 중량% 내지 5 중량%;를 포함하며,
(b) 상기 연속적인 광택 영역은 ASTM D523에 따라 60°에서 측정시, 80 광택 단위 이상의 광택을 갖는 중공 성형품.
제12항에 있어서,
상기 폴리에스테르 조성물 중 상기 폴리부틸렌 테레프탈레이트 대 상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 비는 0.50 내지 1.20인 중공 성형품.
제12항 또는 제13항에 있어서,
상기 성형품은 대형 기기를 위한 손잡이인 중공 성형품.
제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 손잡이의 외부 표면 중 30% 이상은 상기 연속적인 광택 영역을 갖는 중공 성형품.
제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 성형품의 외부 표면 중 적어도 일 부분은 비-광택 또는 텍스쳐드 표면을 갖는 중공 성형품.
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항의 중공 성형품 형성 방법으로서,
상기 폴리에스테르 조성물의 성분을 혼합하는 단계;
상기 폴리에스테르 조성물을 용융 물질로서 가스 사출 성형(gas-assisted injection molding)에 적합한 성형 장치로 투입하는 단계;
상기 성형 장치로 가스를 투입하여, 상기 용융 물질을 적어도 부분적으로 통과하는 가스 채널을 생성하여 상기 용융 물질의 속을 비우고, 상기 용융 물질을 팽창시켜, 몰드의 표면 및 형태를 복제시키는 단계;
상기 용융 물질을 고체로 냉각시키는 단계; 및
상기 성형 장치로부터 형성된 고체 중공 성형품을 제거하는 단계;를 포함하는 방법.
제17항에 있어서,
상기 중공 성형품은 260℃ 내지 290℃의 용융 온도에서 가스 사출 성형에 의해 제조되는 방법.
장치에 영구적으로 부착된 손잡이를 형성한 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항의 중공 성형품 사용 방법으로서,
상기 방법은 상기 손잡이를 잡는 단계; 및 상기 장치 또는 이의 움직일 수 있는 부분을 움직이는 단계;를 포함하는 방법.
제19항에 있어서,
상기 손잡이는 대형 기기에 부착되어 있는 방법.