KR20140092462A - 폴리에스터 수지 조성물 - Google Patents

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KR20140092462A
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Abstract

본 발명은 폴리에스터 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(PET); 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(PET) 100 중량부에 대하여, 유리섬유(Glass Fiber) 20내지 100중량부; 무기 핵제 0.1 내지 2중량부; 폴리 에틸렌/메타아크릴산 공중합체(Poly Ethylene/Methacrylic Aacid copolymer) 5 내지 15 중량부; 및 글리콜 디벤조에이트(Glycol dibenzoate) 1 내지 10 중량부를 포함하여, 인장강도, 굴곡강도, 충격강도 등과 같은 기계적 물성이 우수하고, 용융온도, 결정화온도와 같은 열적 특성이 향상된 폴리에스터 수지 조성물에 관한 것이다.

Description

폴리에스터 수지 조성물 {Polyester Resin Composition}
본 발명은 전기전자 부품의 내·외장 하우징(housing) 및 케이스(case)류에 사용 가능한 폴리에스터 수지 조성물에 관한 것이다.
폴리에스터(Polyester)는 고분자 내에 에스터기(ester group, -COO)를 가지는 물질을 총칭하는 것으로 일상 생활에서 쉽게 볼 수 있는 폴리에티렌테레프탈레이트(Poly ethylene terephthalate, PET)를 대표적으로 꼽을 수 있다. 실제 PET는 주로 필름, 섬유, 페트병으로 널리 사용 중이며 일부분 플라스틱으로도 사용이 된다. 플라스틱으로 사용되는 대표적인 폴리에스터에는 PET 외에도 폴리부티렌테레프탈레이트(Poly butylene terephthalate, PBT)가 있으며 두 소재는 분자 내 반복 단위의 메틸렌(methylene)기가 2개(PET), 4개(PBT)냐에 따라 각각 ethylene, buthylene으로 구분되어 PET, PBT라고 불려지고 있다.
이 중, PBT는 대표적인 폴리에스터계 결정성 엔지니어링 플라스틱으로 전기 전자 부품 등에 널리 사용 중이다. PBT의 대표적인 특성은 낮은 수분흡수율, 높은 전기 절연 특성을 대표적으로 꼽을 수 있으며 추가로 높은 가공성을 가지고 있다. 반면 PET는 필름, 섬유 등 산업 전반에 널리 사용되고 있지만, 플라스틱 용도로는 많은 사례가 없는 실정이다. 그 이유는 같은 계열의 폴리머인 PBT와 비교하면 쉽게 답을 얻을 수 있다. 일반적인 기계적 물성은 PET가 PBT에 비해 120% 수준 정도로 높은 반면 전기 절연 특성, 수분에 의한 분해 특성, 낮은 고화 온도/속도에 기인하는 작업성 저하 등을 특징으로 PBT에 비해 전반적인 가공성 문제, 수분 관리가 민감하여 플라스틱 용도로는 다소 적용 사례가 많지 않은 편이다. 실제 PBT의 용융온도(Tm)는 225 ℃ 근처로 PET(258 ℃ 근처) 보다 약 30 ℃가 낮지만, 결정화 온도(Tc)는 둘 다 160~170 ℃ 대로 비슷한 영역에서 관측된다. 따라서 PBT가 용융된 후 결정화(고화)되기까지에 비해 PET는 PBT에 비해 보다 긴 시간을 요구하므로 실제 플라스틱으로 적용하는 사출 시 전반적인 가공성의 문제를 가지고 있다.
일반적으로 PBT의 경우에는 GF나 무기물 강화를 하지 않은 비강화 제품으로도 사용되고 있지만, PET는 FR-PET(Fiber reinforced PET)라는 개념으로 강화 제품으로 사용되고 있는 이유도 위의 가공성 문제에서 기인한다고 할 수 있다. 하지만 강화를 시켜 결정화 온도를 높인 제품일지라도 실제 사출 시 발생할 수 있는 문제는 다분히 존재한다. 위의 예로 PET는 실제 결정화가 느린 거동을 가지고 있으므로 이를 높여주기 위한 적절한 핵제 조성 및 결정화/핵화 촉진제가 필요하다.
본 발명은 용융온도, PET의 열적 특성을 향상시켜 가공성을 개선시킬 수 있는 폴리에스터 수지 조성물을 제공하고자 한다.
이에 본 발명은 바람직한 제1 구현예로서, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(PET);
상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(PET) 100 중량부에 대하여, 유리섬유(Glass Fiber) 20내지 100중량부; 무기 핵제 0.1내지 2중량부; 에틸렌/메타아크릴산 공중합체(Ethylene/Methacrylic acid copolymer) 5 내지 15 중량부; 및 글리콜 디벤조에이트(Glycol dibenzoate) 1 내지 10 중량부,
를 포함하는 폴리에스터 수지 조성물을 제공한다.
상기 구현예에 의한 유리 섬유는 공칭 지름이 직경 10 내지 13 ㎛, 길이 3 내지 4 ㎜인 촙 스트랜드(chopped strands) 형태인 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 무기 핵제는 체적 밀도(bulk density)가 400~500 kg/㎥ 이고, 직경이 1~15㎛인 탈크(talc)인 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 에틸렌/메타아크릴산 공중합체(Ethylene/Methacrylic acid copolymer)는 하기 구조식 1로 표시되는 화합물인 것일 수 있다.
[구조식 1]
Figure pat00001
여기서, M은 Na 및 Zn 중 선택되는 금속이고, m은 100~200인 정수이고, n은 100~200인 정수임.
상기 구현예에 의한 글리콜 디벤조에이트(Glycol dibenzoate)는 하기 구조식 2로 표시되는 화합물인 것일 수 있다.
[구조식 2]
Figure pat00002
여기서, R 은 알킬렌기(alkylene group, (CH2)x, x는 1~10인 정수)이고, n은 1~5인 정수임.
본 발명의 폴리에스터 수지 조성물에 따르면, 상기 폴리에스터 수지 조성물로 제조된 PET 제품을 사출 성형에 적용시 가공성(계량 시간, 냉각 시간 등 감소)이 개선되어, 사출 cycle 시간을 줄일 수 있으며, 높은 형태 형태 안정성이나 기계적 강도가 요구되는 자동차용 외장 부품 및 전기·전자 부품 하우징과 케이스류에 적용할 수 있다.
이하 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명은 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(PET); 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(PET) 100 중량부에 대하여, 유리섬유(Glass Fiber) 20내지 100중량부; 무기 핵제 0.1내지 2중량부; 에틸렌/메타아크릴산 공중합체(Ethylene/Methacrylic Aacid copolymer) 5 내지 15 중량부; 및 글리콜 디벤조에이트(Glycol dibenzoate) 1 내지 10 중량부를 폴리에스터 수지 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 고유점도가 0.5~1.2dl/g인 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(PET) ; 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 100 중량부에 대하여, 유리섬유(Glass Fiber) 20내지 100중량부, 탈크(Talc)로 구성되어 있는 무기 핵제 0.1내지 2중량부, 에틸렌/메타아크릴산 공중합체(Ethylene/Methacrylic Aacid copolymer) 5 내지 15 중량부, 글리콜 디벤조에이트(Glycol dibenzoate) 1 내지 10 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하여 인장강도가 1,500 Kg/cm2이상, 굴곡 강도가 2,400 Kg/cm2 이상, 충격강도가 10 Kg·cm/cm 이상의 기계적 물성을 나타내는 것을 특징으로 하며, 글리콜 디벤조에이트를 적용하여 기존 PET의 용융온도를 258℃ 이상에서 255℃ 이하로 컨트롤하였고, 무기 핵제 및 공중합체 핵제를 적용하여 기존 결정화 온도를 200℃ 이하에서 210℃ 이상으로 컨트롤하였다. 실체 사출 시 금형온도를 130℃로 설정하여 고화가 어렵게 한 조건에서 냉각 시간을 20초 내(기존 30~40초 이상)로 사출되는 조건에서 계량 시간을 냉각시간 내로 조절하였고, 기타 노즐 막힘 현상이나 느린 고화속도에 의한 금형에 시편이 달라붙어 취출이 안되는 현상을 개선하여 연속 생산성에 문제가 없는 특성을 나타내는 폴리에스터 수지 조성물에 관한 것이다.
1) 폴리에티렌테레프탈레이트(PET) 수지
폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지는 에틸렌글리콜과 테레프탈산 또는 디메틸테레 프탈레이트를 단량체로 사용하여 직접에스테르화 반응 또는 에스테르교환 반응을 통하여 축중합에 의해서 제조되며, 그 고유점도는 0.5~1.2dl/g인 것을 사용하는 것이 바람직하다. PET 수지의 고유점도가 0.5 미만일 경우에는 수지 조성물의 전반적인 기계적 물성 저하를 초래하며, 고유점도가 1.2 초과일 경우에는 높은 점도로 인해 사출 성형시에 흐름성 저하에 의한 가공이 어려운 점이 있다.
2) 유리 섬유(Glass fiber)
유리 섬유는 폴리에스터 수지 조성물의 내열성 및 기계적 물성을 향상시키기 위해 첨가되는 성분이며, 특히 상기 유리 섬유는 촙(chop) 형태인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 직경 10 내지 13 ㎛, 길이 3 내지 3.5 ㎜인 촙 스트랜드(chopped strands)일 수 있다. 본 발명의 유리섬유는 전술한 바와 같은 직경 및 길이를 가진 원통 형상이나, 그 직경이 ㎛ 단위로 작으므로 상기 원통형상의 유리섬유를 여러 겹으로 뭉쳐서 가공 시 용이하도록 만든 것으로 인 촙 스트랜드(chopped strands)라 한다
또한, 상기 유리 섬유는 산화칼슘(CaO) 10 내지 30 중량%, 이산화규소(SiO2) 50 내지 70 중량%, 산화알루미늄(Al2O3) 2 내지 25 중량%를 포함하는 G-글래스 또는 K-글래스인 것이 바람직하다.
또한, 상기 유리 섬유는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지와의 상용성 향상을 위해 표면이 커플링제로 처리된 것이 더욱 바람직하며, 상기 커플링제는 비닐기, 에폭시기, 머캅탄기, 아민기 등의 유기 관능기를 갖는 실란계 물질을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 유리 섬유는 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 100 중량부에 대하여 20 내지 100 중량부로 포함될 수 있으며, 상기 유리 섬유의 함량이 20 중량부 미만이면 최소 한도의 내열성 및 기계적 물성 향상 효과를 부여할 수 없고, 100 중량부 초과이면 표면 특성이 저하되는 문제점이 있다.
3) 무기 핵제 (inorganic nucleating agent)
무기 핵제는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 조성물의 결정화 온도를 상승시키기 위해 첨가되는 성분이다.
상기 무기 핵제는 체적 밀도(bulk density)가 400~500 kg/㎥(400~500 g/l, 0.4~0.5g/cc) 이고, 직경이 1~15㎛인 탈크(talc)인 것일 수 있다. 탈크는 활석이라고도 하며 마그네슘 실리케이트(Mg3Si4O10(OH)2)로 구성되어 있으며 형상은 박편상(얇은 여러 겹의 판지를 쌓아 놓은 형태)이다.
본 발명에서 사용된 탈크에 있어서, 그 체적 밀도(bulk density)가 400 kg/㎥ 미만이면 공정상의 투입 불량 문제가 있고, 500 kg/㎥ 초과이면 조성물의 비중이 높아지는 문제점이 있다. 또한, 탈크는 그 직경이 1㎛ 미만이면 분산성의 문제가 있고, 15㎛ 초과이면 기계적 물성이 저하되는 문제점이 있다.
상기 무기 핵제는 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 100 중량부에 대하여 0.1 내지 2 중량부로 포함될 수 있다. 첨가 함량이 0.1 중량부 미만일 경우 결정화 온도 상승 효과가 미비하며, 2 중량부 초과일 경우에는 함량이 계속 늘어나도 결정화 온도의 상승 효과가 일정 수준에 머무르는 동시에 전체적인 기계적 물성의 하강을 나타낸다.
4) 에틸렌/메타아크릴산 공중합체(Ethylene/Methacrylic acid copolymer)
에틸렌/메타아크릴산 공중합체(Ethylene/Methacrylic acid copolymer)는 분자 내에 메타아크릴산(Methacrylic acid)의 카르복실산(carboxylic acid)이 금속이온으로 중화된(neutralized) 것을 특징으로 하는데, 본 발명에서 사용된 물질은 하기 구조식 1과 같이 나트륨(sodium) 이온으로 중화되어 있는 것을 특징으로 하는 물질을 사용하였다.
상기 에틸렌/메타아크릴산의 중량 평균 분자량은 10,000~100,000인 것일 수 있으며, 중량 평균 분자량이 10,000미만이면 열적 안정성이 낮아 가공 시 분해가 될 수 있는 문제가 있고, 100,000 초과이면 조성물의 흐름성이 저하되어 사출 성형성 상의 문제가 있다.
[구조식 1]
Figure pat00003
여기서, M은 Na 및 Zn 중 선택되는 금속이고, m은 100~200인 정수이고, n은 100~200인 정수임.
상기 에틸렌/메타아크릴산 공중합체는 주로 강성(stiffness)이 높게 요구되는 제품에 적용하나, 본 발명에서 발현하는 효과는 나트륨 이온 포함에 의한 추가적인 결정화 온도 상승의 효과, 즉 핵제의 역할을 하고 추가로 사출시 계량성을 증대시키는 목적으로 사용된다.
상기 에틸렌/메타아크릴산 공중합체는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 100 중량부에 대하여 5 내지 15 중량부로 포함될 수 있다. 첨가 함량이 함량이 5 중량부 미만일 경우 결정화 온도 상승 및 계량성 증대 효과가 미비하며, 15 중량부 초과일 경우에는 인장강도, 굴곡강도 등의 기계적 물성 저하를 나타낸다.
5) 글리콜 디벤조에이트(Glycol dibenzoate)
일반적으로, 글리콜 디벤조에이트 화합물은 각종 글리콜 및 디올 (Glycol, Diol)류가 벤조산(Benzoic acid)이 양쪽으로 치환된 물질로서 주로 폴리에틸렌 글리콜 디벤조에이트, 폴리프로필렌 글리콜 디벤조에이트, 네오펜틸 글리콜 디벤조에이트 등으로 구성된 물질이다. 글리콜(디올)의 종류에 따라 분자량이 결정되며 일반적으로 1,000g/mol 이하의 분자량을 가지는 올리고머 상태의 고체 혹은 액체로 구성된다.
상기 글리콜 디벤조에이트 화합물이 포함되어지는 효과는 일반적으로 가소제 용도로 잘 알려져 있으며, 구체적인 효과는 고분자 고유의 용융 온도(melting temperature)를 낮춰줘 사출 시의 수지에 필요한 열적 요구 특성을 하강시켜 수지의 가소화 특성을 증가시켜주며, 결정화 온도 증가를 촉진 시켜주는 결정화 촉진제(crystallization promoter) 효과를 나타낸다.
본 발명에 사용된 글리콜 디벤조에이트 화합물은 하기 구조식 2처럼 메틸렌 기(CH2)의 개수에 의해 알킬렌기를 포함하는 물질로 총칭할 수 있다. 즉, 구조식2와 같이 각종 글리콜 및 디올 (Glycol, Diol)류가 벤조산(Benzoic acid)이 양쪽으로 치환된 물질 1 내지 10 중량부 포함하는 것일 수 있다.
[구조식 2]
Figure pat00004
여기서, R 은 알킬렌기(alkylene group, (CH2)x, x는 1~10인 정수)이고, n은 1~5인 정수임.
상기 글리콜 디벤조에이트(Glycol dibenzoate)는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부로 포함될 수 있다. 상기 글리콜 디벤조에이트의 함량이 1중량부 미만일 경우에는 용융온도 하강 및 결정화 온도 상승 효과가 미비하며, 10 중량부 초과일 경우에는 다량의 가스발생으로 인한 전반적인 기계적 물성의 저하를 나타낸다.
상기 글리콜 디벤조에이트는 분자량이 200 ~ 1000 일 수 있고, 분자량이 200 미만이면 분해로 인한 가스 발생이 심해지는 문제점이 있고, 1000 초과이면 가소화 효과가 저하되는 문제가 있다.
추가로 본 발명의 조성물은 요구 되는 특성에 따라 첨가제를 더 포함 할 수 있다.
상기 첨가제로는 열안정제, 산화방지제, 광안정제, 이형제, 상용화제, 염료, 안료, 착색제, 핵제, 가소제, 충격보강제, 안정제 및 활제 중 1종 이상일 수 있다.
상기 산화방지제로는 페놀형, 포스파이트형, 티오에테르형, 또는 아민형을 사용할 수 있다.
상기 이형제로는 불소 함유 중합체, 실리콘 오일, 스테아린산 금속염, 몬탄산 금속염, 몬탄산 에스테르 왁스, 또는 폴리에틸렌 왁스를 사용할 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 각 구성 성분은 압출기를 사용하여, 용융, 혼련 및 압출하여 성형용 칩을 제조하는 컴파운딩 공정에 적용하여 폴리에스터 수지 조성물을 제조할 수 있다. 조성물의 혼련을 최대화하기 위하여 혼합기로는 2축 스크류 압출기를 사용하여 260℃ 내지 270℃에서 혼련하여 제조될 수 있는데 수지 조성물의 혼련을 최대화하기 위하여 투입구가 3개인 압출기를 이용하여 1차 투입구에 PET수지를, 2차 투입구에는 액체 성분인 글리콜 디벤조에이트를, 3차 투입구에는 유리 섬유를 투입할 수 있다. 또한, 용융 혼련시에 조성물의 열분해를 방지하기 위해 체류시간을 최소화할 수 있으며, 본 조성물에서 분산성을 고려하여 최적의 스크류 회전수 조절이 필요한데 200 ~ 300 rpm 정도의 회전수로 실시할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 폴리에스터 수지 조성물은 인장강도가 1,500 Kg/cm2이상, 굴곡 강도가 2,400 Kg/cm2 이상, 충격강도가 10 Kg·cm/cm 이상의 기계적 물성을 나타낼 수 있으며, 용융온도를 255℃ 이하, 결정화 온도를 210℃ 이상으로 나타나는 것을 특징으로 하여 냉각 시간을 20초 내로 사출되는 조건에서 계량 시간을 냉각시간 내에 만족하도록 조절 가능하고, 기타 노즐 막힘 현상이나 느린 고화속도에 의한 금형에 시편이 달라붙어 취출이 안되는 현상을 개선하여 연속 생산성에 문제가 없는 특성을 나타낼 수 있다.
따라서, 상기 폴리에스터 수지 조성물을 이용하여 제조한 PET 제품을 사출 성형에 적용 시 가공성(계량 시간, 냉각 시간 등 감소) 개선에 따른 사출 cycle 시간을 줄일 수 있으며, 성형품의 있어 자동차용 외장 부품 및 전기·전자 부품 하우징과 케이스류에 적용할 수 있다.
이하, 발명의 이해를 돕기 위하여 구체적인 실시예 및 비교예를 통하여 발명의 구성 및 효과를 보다 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 하기 실시예는 발명을 보다 명확하게 이해시키기 위한 것일 뿐이며, 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1~5 및 비교예 1~7
하기 표 1에 기재된 조성에 따라 각 성분들을 255~270℃로 가열된 이축 압출기 내에서 용융 혼련한 후 칩(Chip)상태로 폴리에스터 수지 조성물을 제조하고, 130 ℃, 6 시간 제습형 건조기를 이용 건조하였다.
그 후, 스크류식 사출기를 이용하여 제조 온도 조건에서 각각의 시편을 제작하여 다음의 방법으로 제반 물성의 평가를 실시하였다.
1. 인장강도: ASTM D638에 의거하여 1/8인치 덤벨형 시편을 제작하고, 인장 강도 측정 속도를 5mm/분으로 설정하여 측정하였다.
2.?굴곡강도: ASTM D790에 의거하여 1/8인치 시편을 제작하고, 굴곡 강도 측정 속도를 3mm/분으로 설정하여 측정하였다.
3. 충격강도: ASTM D256에 의거하여 1/4인치 시편을 제작하여 상온(23℃)에서 아이조드 노치(Izod Notched) 충격강도를 측정하였다
4. 용융온도, 결정화온도: ASTM D3418에 의거하여 시료를 10mg 채취하여 알루미늄 팬에 넣어 밀봉한 후 시차주사열량계(DSC1, Mettler사제)로 분당 20℃로 승온하여 측정하였다. 용융온도(Tm)는 20℃/min의 속도로 280℃까지 승온시켜 수지가 흡열하는 열량의 최대 점인 peak의 수치를, 결정화온도(Tc)는 동일 속도로 냉각시켜 수지가 발열하는 열량의 최대 점인 peak의 수치를 각각 data화하였다.
이상 1~3의 기계적 물성 및 4의 열적 특성을 각각 측정하여 표2에 나타내었다.
5. 사출 특성 : 본 시험법은 자체 비교 시험 방법을 설정하여 실제 사출 시 발생하는 현상을 임의로 설정하여 측정하였으며, 사출 성형 시에 계량 시간, 냉각 시간, 사출 노즐 막힘, 금형 이형 현상을 관찰하였으며 시험 방법은 다음과 같다.
형체력 100Ton, 스크류 직경 36mm, 압력 1,720Kgf/cm2인 사출기 (LGH100N, LG사제)에 ASTM 시편을 사출할 수 있는 금형을 장착하고, 해당 금형에 오일식의 온조기를 설치하여 금형온도를 130℃까지 설정할 수 있게 준비하였다. 사출 시의 기본 조건은 온도를 255~265℃ 내로 설정하고, 본 금형에 맞는 사출량 80mm, 사출 시간 6sec, 사출압 50~60%, 사출속도 20~30, 보압 20~30, 냉각 시간 20sec로 설정하고, 금형온도를 130℃로 설정하여 시편을 사출하였다. 금형온도가 높을수록 고화속도는 줄어들지만 표면 특성 및 최종 제품의 열적 안정성, 치수안정성은 증가하며, 본 발명의 소재 개선으로 결정화온도의 상승에 따른 냉각 시간의 감소로 전반적인 사출 공정의 작업성을 확인할 수 있다. 또한 냉각시간 20sec 내에 80mm의 사출량이 계량되는 시간 또한 측정을 하여 연속 작업성에 대해서도 고려를 하였으며, 계량시 혹은 사출품 취출 시 발생할 수 있는 추가적인 작업성 문제(노즐 막힘, 금형 취출시 이형성)를 파악하여 표 3에 나타내었다.
(단위: 중량부)
구분 성분별 함량
A B C D E
실시예1 100 60 1 10 5
실시예2 100 60 2 15 10
실시예3 100 60 0.5 5 1
실시예4 100 60 1 12 4
실시예5 100 60 1 6 8
비교예1 100 0 1 10 5
비교예2 100 60 0 10 5
비교예3 100 60 1 0 5
비교예4 100 60 1 10 0
비교예5 100 60 3 10 5
비교예6 100 60 1 20 5
비교예7 100 60 1 10 15
* A : PET (고유점도가(IV)가 0.7인 PET 수지 (KP130, 코오롱 사제))
* B : 유리섬유 (직경 10~13㎛, 길이 3~3.5㎜인 유리 섬유 (GF321, KCC사제))
* C : 무기핵제 (Bruggolen P250, Bruggemann 사제)
* D : 에틸렌/메타아크릴산 공중합체 (메타크릴산이 나트륨 이온으로 중화되어진 화합물 (Surlyn 8920, 듀폰 사제))
* E : 글리콜 디벤조에이트 (폴리프로필렌 글리콜 디벤조에이트로 분자량이 400g/mol인 액체 화합물 (Uniplex 400, unitex 사제))
구분 인장강도 (kgf/Cm2) 굴곡강도 (kgf/Cm2) 충격강도 (kg?cm/cm) 용융 온도 (Tm) 결정화 온도 (Tc)
실시예1 1,630 2,520 11.4 252 215
실시예2 1,530 2,450 11.0 250 219
실시예3 1,690 2,610 10.2 253 212
실시예4 1,540 2,500 12.0 252 214
실시예5 1,620 2,510 11.4 250 217
비교예1 660 870 18.0 252 205
비교예2 1,640 2,550 11.6 252 208
비교예3 1,710 2,620 10.1 252 209
비교예4 1,680 2,590 11.7 258 210
비교예5 1,470 2,420 9.5 252 214
비교예6 1,450 2,360 12.5 252 217
비교예7 1,320 2,220 8.8 250 215
구분 계량 시간(S) 냉각 시간(S) 금형 취출 상태 노즐 막힘 현상
실시예1 15 20 양호 없음
실시예2 13 20 양호 없음
실시예3 15 20 양호 없음
실시예4 15 20 양호 없음
실시예5 12 20 양호 없음
비교예1 15 20 취출 안됨 없음
비교예2 16 20 취출 안됨 없음
비교예3 15 20 취출 안됨 발생
비교예4 22 20 취출 안됨 없음
비교예5 15 20 양호 없음
비교예6 15 20 양호 없음
비교예7 13 20 양호 없음

상기 표 2를 참고하면, 실시예 1~5과 같이 실시한 조성에서는 비교예 1~7와 비교하여 인장강도, 굴곡강도, 충격강도를 포함하는 기계적 물성이 우수하고, 기존의 PET 용융온도를 258℃ 근처에서 253℃ 이하로 조절되었고, 결정화 온도 또한 200℃ 이하에서 최소 요구치인 210℃ 이상으로 조절된 것을 알 수 있다.
표 3에 나타난 사출 특성을 참조하면 실제 비교예의 조성에서 무기 핵제 등의 성분이 포함이 되지 않은 경우 성형시 계량 시간이 냉각 시간보다 높게 측정되어 실제 사출 공정 시의 작업성을 저하시키게 되거나, 근래 사출 성형의 작업은 기계에 의한 자동화 공정에서 금형 개형시 취출이 안되는 문제점을 포함하게 될 것임을 알 수 있다. 그러나, 실시예에서는 사출 노즐에서 수지의 막히는 현상 등에 의한 전반적 사출 작업성을 저해시키는 요인들을 개선시킨 것을 확인할 수 있다.

Claims (5)

  1. 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(PET);
    상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(PET) 100 중량부에 대하여,
    유리섬유(Glass Fiber) 20내지 100중량부;
    무기 핵제 0.1내지 2중량부;
    에틸렌/메타아크릴산 공중합체(Ethylene/Methacrylic acid copolymer) 5 내지 15 중량부; 및
    글리콜 디벤조에이트(Glycol dibenzoate) 1 내지 10 중량부,
    를 포함하는 폴리에스터 수지 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유리 섬유는 공칭 지름이 직경 10 내지 13 ㎛, 길이 3 내지 4 ㎜인 촙 스트랜드(chopped strands) 형태인 것임을 특징으로 하는 폴리에스터 수지 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 무기 핵제는 체적 밀도(bulk density)가 400~500 kg/㎥ 이고, 직경이 1~15㎛인 탈크(talc)인 것임을 특징으로 하는 폴리에스터 수지 조성물.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 에틸렌/메타아크릴산 공중합체(Ethylene/Methacrylic Aacid copolymer)는 하기 구조식 1로 표시되는 화합물인 것임을 특징으로 하는 폴리에스터 수지 조성물.
    [구조식 1]
    Figure pat00005

    여기서, M은 Na 및 Zn 중 선택되는 금속이고, m은 100~200인 정수이고, n은 100~200인 정수임.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 글리콜 디벤조에이트(Glycol dibenzoate)는 하기 구조식 2로 표시되는 화합물인 것임을 특징으로 하는 폴리에스터 수지 조성물.
    [구조식 2]
    Figure pat00006

    여기서, R 은 알킬렌기(alkylene group, (CH2)x, x는 1~10인 정수)이고, n은 1~5인 정수임.
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