KR20150044893A

KR20150044893A - 특정 단면 구조를 갖는 성형체

Info

Publication number: KR20150044893A
Application number: KR1020157003792A
Authority: KR
Inventors: 가즈시 나카타니; 히데카즈 가와쿠보; 가즈노리 사에구사
Original assignee: 카네카 코포레이션
Priority date: 2012-08-16
Filing date: 2013-07-10
Publication date: 2015-04-27
Also published as: EP2886286A4; ES2647778T3; US20150165659A1; US9522493B2; WO2014027534A1; CN104582927A; CN104582927B; KR102077357B1; JPWO2014027534A1; EP2886286B1; EP2886286A1; JP6217641B2

Abstract

(과제) 성형체의 의장면측에 리브부에 대응하여 싱크 마크 (sink mark) 가 발생한다는 문제를 방지할 수 있으며, 게다가, 박육이고 또한 대형이면서 충분한 강도 강성을 확보 가능한 특정 단면 구조를 갖는 성형체를 제공한다.
(해결 수단) 성형체 (1) 의 본체부 (2) 의 의장면 (2a) 측과는 반대측의 이면 (2b) 측에 리브부 (3) 를 세워 형성하여 이루어지는 특정 단면 구조의 성형체 (1) 로서, 리브부 (3) 의 양측 또는 편측에 있어서 본체부 (2) 의 이면 (2b) 측에 두께 감소부 (4) 를 형성하고, 리브부 (3) 의 양 측면 (3a) 의 기단부 (3b) 와, 그 기단부 (3b) 간에 배치되는 본체부 (2) 의 의장면 (2a) 에 내접하는 원의 직경 (D) 과, 두께 감소부 (4) 보다 외측의 본체부 (2) 의 두께 (T) 의 비율 D/T 를 0.975 ∼ 1.07 로 설정하고, 리브부 (3) 의 두께를 t, 두께 감소부 (4) 의 두께를 n 으로 했을 때에, t ＜ 1.3(T－n) 을 만족한다.

Description

특정 단면 구조를 갖는 성형체{MOULDED BODY HAVING SPECIFIC CROSS-SECTIONAL STRUCTURE}

본 발명은 가전 제품이나 차량의 각종 부품에 적합하게 이용 가능한 특정 단면 구조를 갖는 성형체에 관한 것이다.

종래, 폴리카보네이트 수지는, 엔지니어링 플라스틱 중에서도 최고의 내충격성을 갖고, 내열성도 양호한 수지로서 알려져 있으며, 이들 특징을 살려 각종 분야에 사용되고 있지만, 내약품성, 성형 가공성이 좋지 않고, 충격 강도의 두께 의존성을 갖는 등의 결점을 갖고 있다.

한편, 열가소성 폴리에스테르는, 내약품성, 성형 가공성이 우수하지만, 내충격성, 치수 안정성 등이 떨어지는 결점을 갖고 있다.

이와 같은 각각의 재료의 특징을 살려, 결점을 보완하는 것을 목적으로 하여, 폴리카보네이트 수지와 열가소성 폴리에스테르 수지의 조합을 비롯하여, 각종 수지 조성물이 제안되어, 자동차 부품 등에 요구되는 내충격성, 내열성, 내약품성, 내후성, 성형성 등을 동시에 만족시키는 시도가 실시되고 있다.

폴리카보네이트 수지와, 폴리에틸렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜 등으로 변성된 폴리에스테르로 이루어지는 수지 조성물도 제안되어 있는데, 성형성은 개선되기는 하지만, 내열성이 자동차 외장 부품에는 불충분한 경우가 있었다.

또한, 폴리카보네이트 수지, 및 비스페놀류의 폴리알킬렌글리콜 부가물을 블록 단위로서 함유하는 게르마늄 촉매를 사용한 폴리에스테르-폴리에테르 공중합체로 이루어지는 수지 조성이 제안되어 있으며, 예를 들어, 특허문헌 1 은, 분자량 1000 의 비스페놀 A 폴리에틸렌옥사이드 부가물을 30 ％ 함유하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 블록 공중합체 30 부, 및 폴리카보네이트 70 부로 이루어지는 수지 조성물에 있어서, 그 성형체의 표면 외관을 손상시키지 않고, 성형성·내열성·내충격성의 밸런스가 우수한 수지 조성물을 개시하고 있다. 여기서는, 엘라스토머를 포함하는 그라프트 공중합체를 내충격성 개량제로서 배합함으로써, 내충격성이 개량되는 것이 제안되어 있다.

현재, 휴대 전화, 퍼스널 컴퓨터 하우징 등의 전화 (電化) 제품이나, 자동차의 스포일러, 펜더, 도어 패널, 백도어 패널 등의 차량용 부재에는, 추가적인 경량화가 강하게 요구되고 있고, 그 때문에 성형체 형상의 박육화 (薄肉化) 가 요망되고 있다. 실제로 박육화를 시도했을 때, 특허문헌 1 의 수지 조성물이 성형 재료로서 우수하다고 하더라도, 사출 성형시에 충전 불량이 일어나기 쉽다는 문제를 발생시키는 경우가 있었다. 충전 불량을 해소하기 위해서 게이트 수를 늘린 경우에는 웰드부가 증가하고, 성형체의 강도가 저하되는 경우가 있었다. 동일하게 충전 불량을 해소하기 위해서 성형 온도를 높게 설정하고, 유동성을 높인다는 대책을 취한 경우에는, 결과적으로 수지 조성물의 열 열화가 발생하고, 열 분해 가스가 발생하여, 외관 불량으로 이어지는 경우가 있었다. 또, 성형체를 박육화함으로써, 종래와 동일한 수지 조성물과, 종래와 동 (同) 사상의 디자인의 금형을 사용한 경우에는, 성형체 전체적으로의 강성이 저하되어 버리는 문제가 새로이 발생하는 경우가 있어, 개량이 요망되었다.

박육 성형체에 있어서, 성형체 전체적으로의 강성을 확보하여 성형체를 보강하기 위해서, 성형체의 본체부의 의장면과는 반대측의 이면에, 예를 들어 리브라고 불리는, 이면으로부터 수직으로 선 면 구조를 형성하는 방법이 알려져 있다. 이 리브부의 두께가 지나치게 크면, 강성 향상 효과는 높기는 하지만, 성형품의 외면측의 의장면에, 리브부를 따른 싱크 마크 (sink mark) 라고 불리는 패임이 발생하여, 외관이 저하된다는 문제가 있다. 싱크 마크를 억제하여 외관을 개량하기 위해서는 리브부의 두께를 얇게 하는 방법이 일반적으로 이용되는데, 이 경우에는 리브부에 수지 조성물을 충전할 수 없는 등 하여, 충분한 보강 효과와 싱크 마크 억제의 밸런스가 얻어지지 않는 경우가 있었다. 또한, 얇은 성형체일수록 강성이 떨어지므로 보다 효과적인 보강이 필요하지만, 리브부는 물론이고 성형체 그 자체에 대한 충전성도 확보하는 것이 어려워져 양호한 성형체가 얻어지지 않는 경우가 있거나, 또 성형체가 얻어졌다고 해도 리브부에 대한 수지 조성물의 충전은 불충분하고, 보강 효과가 얻어지지 않는 등 하여, 종래 기술에서는 박육화에 한계가 있었다.

리브부에 대한 충전성을 확보하여 강성을 향상하고, 동시에 싱크 마크의 억제도 확립하기 위해서, 특허문헌 2 의 실시예에 있어서는, 리브의 근원을 가늘게 하는, 이른바 두께를 감소시킨 구조의 예가 나타나 있다. 또 특허문헌 3 에는, 위치 결정 보스를 이면에 갖는 자동차 사이드 몰 성형체가 개시되고, 거기서는 리브를 형성하는 경우와 동일하게 보스부의 반대측의 의장면에 발생하는 싱크 마크를 억제하고, 또한 보스 그 자체에 대한 수지 조성물의 충전을 확보하여 기능시키기 위해서, 보스의 근원을 얇게 하는, 즉 보스 근원을 두께 감소시킨 구조를 갖게 하는 방법이 나타나 있다. 또한, 특허문헌 4 에는, 리브부의 양측에 있어서 성형품의 본체부를 이면측으로부터 박육으로 하는, 즉 본체부의 이면측에 두께 감소부를 형성한 것도 제안되어 있다.

일본 공개특허공보 2010-254739호 일본 공개특허공보 평10-151640호 일본 공개특허공보 2005-67564호 일본 공개특허공보 평11-123738호

특허문헌 2, 3 에 기재된 구조에 의해, 리브부나 보스부의 반대측, 즉 성형체의 본체부의 의장면측에 있어서의 싱크 마크를 억제하고, 또한 리브부나 보스부에 대한 수지 조성물의 충전이 양호하게 실시되어 그 기능을 발현시킬 수 있지만, 얇은 리브부나 구조적으로 응력이 집중하기 쉬운 보스부에 있어서 추가로 두께 감소를 실시하고 있기 때문에, 성형체에 외적 응력이 가해지거나, 충격이 가해진 경우에, 두께 감소부에 과잉 부하가 걸려, 그곳을 기점으로 리브부나 보스부가 파괴되고, 결과적으로 성형체 그 자체의 파괴에 이르거나, 성형체 그 자체는 파괴되지 않더라도 보강 효과나 위치 결정 기능이 소실된다는 문제가 발생하였다. 또한, 특허문헌 4 에 기재된 구성에서는, 리브부의 기부 (基部) 가 박육이 되는 것을 방지하여, 리브부의 강도를 향상시킬 수 있지만, 성형시에 있어서의 수지 온도의 저하 속도가, 리브부와 본체부의 교차 부분보다, 리브부의 양측의 본체 부분의 쪽이 빨라져, 싱크 마크의 발생을 충분히 해소할 수 없어 미세한 오목부가 형성되어, 의장면의 외관이 저하된다는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은, 성형체의 의장면측에 리브부에 대응하여 싱크 마크가 발생한다는 문제를 방지할 수 있으며, 게다가 박육이고 또한 대형이면서 충분한 강도 강성을 확보 가능한 특정 단면 구조를 갖는 성형체를 제공하는 것이다.

본 발명자는, 성형체의 본체부 중 리브부를 형성한 리브가 있는 부분은, 리브부를 형성하고 있지 않은 리브가 없는 부분보다, 리브부의 기단부의 분만큼 수지량이 늘어나므로, 성형체의 성형 후, 수지 온도가 저하될 때에, 리브가 있는 부분이 리브가 없는 부분보다 수지 온도의 저하가 늦어져, 먼저 온도가 낮아진 리브가 없는 부분의 열 수축에 의해 리브가 있는 부분의 수지가 잡아당겨져, 싱크 마크가 발생하는 것에 주목하여, 리브가 있는 부분의 수지 온도의 저하 속도와 리브가 없는 부분의 수지 온도의 저하 속도의 차를 작게 함으로써, 싱크 마크를 방지할 수 있다는 발상을 얻어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명에 관련된 특정 단면 구조를 갖는 성형체는, 성형체의 본체부의 의장면측과는 반대측의 이면측에 리브부를 세워 형성하여 이루어지는 특정 단면 구조의 성형체로서, 상기 리브부의 양측 또는 편측에 있어서 본체부의 이면측에 두께 감소부를 형성하고, 상기 리브부의 양 측면의 기단부와, 그 기단부 사이에 배치되는 본체부의 의장면에 내접하는 원의 직경 (D) 과, 상기 두께 감소부보다 외측의 본체부의 두께 (T) 의 비율 D/T 를 0.975 ∼ 1.07 로 설정하고, 상기 리브부의 두께를 t, 상기 두께 감소부의 두께를 n 으로 했을 때에, t ＜ 1.3(T－n) 을 만족하는 것이다. 또, 비율 D/T 를 0.975 이상으로 설정하고 있으므로, 리브부의 양 측면의 기단부와 본체부의 의장면간의 거리를 충분히 확보하여, 리브부를 형성한 위치에 있어서의 본체부의 강도 강성을 충분히 확보할 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서, 리브부란, 성형체의 본체부에 세워 형성한 판상의 리브뿐만 아니라, 보스부나 후크부, 나사 고정 대좌 (臺座) 등과 같이, 성형체의 본체부로부터 돌출하는 돌기 부분 전반을 의미하는 것으로 한다.

이 성형체에서는, 리브부의 양 측면의 기단부와, 그 기단부 사이에 배치되는 본체부의 의장면에 내접하는 원의 직경 (D) 과, 두께 감소부보다 외측의 본체부의 두께 (T) 의 비율 D/T 를 0.975 ∼ 1.07 로 설정하고 있으므로, 성형체의 성형시, 본체부의 리브가 있는 부분과 리브가 없는 부분에 있어서의 수지량의 차를 줄여, 수지 온도의 저하 속도의 차를 작게 할 수 있으므로, 싱크 마크의 발생을 억제 내지 방지하여, 리브부의 형성 위치를 따라 본체부의 의장면에 싱크 마크에 의해 패임이 형성된다는 문제를 방지할 수 있어, 패임이 없는 깨끗한 의장면이 얻어진다.

여기서, 상기 본체부의 두께 (T) 와 리브부의 두께 (t) 의 비율 t/T 와, 상기 본체부의 두께 (T) 와 두께 감소부의 두께 (n) 의 비율 n/T 가, 0.08 ≤ t/T ≤ 0.47 을 만족함과 함께 0.03 ≤ n/T ≤ 0.25 를 만족하는 것이 바람직한 실시형태이다. 이와 같이 구성하면, 리브부의 두께와 두께 감소부의 두께와 본체부의 두께를 한층 적정하게 설정하여, 리브부의 형성 위치를 따라 본체부의 의장면에 싱크 마크에 의해 패임이 형성된다는 문제를 한층 효과적으로 방지할 수 있어, 싱크 마크가 없는 깨끗한 의장면이 얻어진다.

상기 본체부의 평균 두께 (Ta) 가 0.7 ∼ 2.5 ㎜ 이고, 상기 리브부의 두께 (t) 가 0.35 ∼ 0.75 ㎜ 이고, 상기 두께 감소부의 형성 범위가 리브부의 중앙선을 기점으로 하여 그 양측으로 각각 20.0 ㎜ 이내의 범위이고, 당해 두께 감소부에 있어서의 두께 서변 (徐變) 폭 (w) 이 1.0 ∼ 20.0 ㎜ 이고, 당해 두께 감소부의 최대 두께감소 깊이 (n) 가 0.1 ∼ 0.5 ㎜ 이고, 상기 리브부로부터 두께 감소부에 연속해 있는 리브부의 근원의 최소 곡률 반경 (r) 이 0.1 ∼ 1.0 ㎜ 인 것이 바람직한 실시형태이다. 성형체의 리브부 및 그 부근의 각 부의 치수를 이와 같이 설정함으로써, 강도 강성을 충분히 확보하면서, 싱크 마크에 의한 패임이 없는 깨끗한 의장면을 갖는, 박육이고 대형인 성형체를 실현할 수 있다.

성형체의 투영 면적이 30000 ㎟ 를 초과하고, 평균 두께 (Ta) 가 2.5 ㎜ 미만, 또한, 측정 온도 －30 ℃ 와 ＋80 ℃ 사이에서 측정한 면내의 선팽창 계수가 4.0 × 10^-5/℃ 이하인 것이 바람직한 실시형태이다. 이 경우에는, 투영 면적이 30000 ㎟ 를 초과하는 대형인 성형체이면서, 평균 두께 (Ta) 가 2.5 ㎜ 미만인 박육이고, 선팽창 계수가 4.0 × 10^-5/℃ 이하인 치수 안정성이 우수한 성형체를 실현할 수 있다.

상기 성형체의 소재로는, 폴리카보네이트 수지 40 중량부 이상 90 중량부 이하, 폴리에스테르 수지, 및 폴리에스테르-폴리에테르 공중합체 수지에서 선택되는 적어도 1 개의 수지 5 중량부 이상 55 중량부 이하, 수평균 장경 (長徑) 이 0.1 ∼ 40 ㎛ 인 판상 필러 5 중량부 이상 55 중량부 이하를 포함하는 수지 조성물을 적합하게 채용할 수 있으며, 이 수지 조성물을 사용하여 사출 성형함으로써 성형체를 얻도록 구성하는 것이 바람직한 실시형태이다.

상기 폴리에스테르-폴리에테르 공중합체 수지로는, 게르마늄 화합물의 촉매를 사용하여 중합된, 방향족 폴리에스테르 단위, 및 하기 일반식 1 로 나타내는 변성 폴리에테르 단위로 이루어지고, IV 값 0.30 ∼ 1.00 범위의 것을 사용하는 것이 바람직한 실시형태이다.

[화학식 1]

(식 중, -A- 는, -O-, -S-, -SO-, -SO₂-, -CO-, 탄소수 1 ∼ 20 의 알킬렌기, 또는 탄소수 6 ∼ 20 의 알킬리덴기이고, R¹, R², R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁷, 및 R⁸ 은, 모두 수소 원자, 할로겐 원자, 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 1 가의 탄화수소기이고, R⁹, R¹⁰ 은 모두 탄소수 1 ∼ 5 의 2 가의 탄화수소기이며, 그것들은 각각 동일해도 되고 상이해도 된다. m 및 n 은 옥시알킬렌 단위의 반복 단위수를 나타내고, 10 ≤ m＋n ≤ 50 이다.)

상기 방향족 폴리에스테르 단위가, 폴리에틸렌테레프탈레이트 단위, 폴리부틸렌테레프탈레이트 단위, 및 폴리프로필렌테레프탈레이트 단위로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상인 것이 바람직한 실시형태이다. 특히, 폴리에틸렌테레프탈레이트 단위가 가장 바람직하다.

상기 수지 조성물이 내충격성 개량제 0.5 ∼ 40 중량부를 포함하는 것이 바람직한 실시형태이다.

상기 내충격성 개량제가, (1) 폴리부타디엔, 부타디엔-스티렌 공중합체, 부타디엔-아크릴산에스테르 공중합체, 및 폴리오르가노실록산으로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 고무상 중합체인 코어 10 ∼ 90 중량％, 그리고, 상기 코어의 존재하에, 방향족 비닐 화합물, 시안화 비닐 화합물, 및 (메트)아크릴산에스테르 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 단량체를 중합하여 얻어지는 중합체에 의해 구성된 그라프트 성분 10 ∼ 90 중량％ 로 이루어지는 다단 그라프트 중합체, (2) 폴리올레핀계 중합체, 및 (3) 올레핀-불포화 카르복실산에스테르 공중합체로 이루어지는 군에서 선택된 1 종 이상인 것이 바람직한 실시형태이다.

상기 성형체가 자동차 부품인 것이 바람직한 실시형태이다. 상기 자동차 부품으로는, 가니스, 필러, 및 스포일러에서 선택되는 1 종 이상인 것이 바람직한 실시형태이다. 본 발명의 특정 단면 구조를 갖는 성형체는, 휴대 전화나 퍼스널 컴퓨터 등의 기기의 외장 커버나 합성 수지제의 각종 잡화 등에 적용하는 것도 가능하지만, 자동차 부품은, 내열성, 내충격성, 강성, 치수 안정성, 내약품성, 성형 가공성, 내후성, 열 안정성, 성형체의 표면 광택이나 외관 등의 의장성 등에 대한 요구가 엄격한 것이므로, 본 발명의 성형체를 적합하게 채용할 수 있다.

본 발명에 관련된 특정 단면 구조를 갖는 성형체의 제조 방법은, 사출 성형에 의해 상기 자동차 부품용의 성형체를 얻는 것이다.

본 발명에 관련된 특정 단면 구조를 갖는 성형체에 의하면, 리브부의 양 측면의 기단부와, 그 기단부 사이에 배치되는 본체부의 의장면에 내접하는 원의 직경 (D) 과, 두께 감소부보다 외측의 본체부의 두께 (T) 의 비율 D/T 를 0.975 ∼ 1.07 로 설정하고 있으므로, 성형체의 성형시, 본체부의 리브가 있는 부분과 리브가 없는 부분에 있어서의 수지량의 차를 줄여, 수지 온도의 저하 속도의 차를 작게 할 수 있으므로, 싱크 마크의 발생을 억제 내지 방지하여, 리브부의 형성 위치를 따라 본체부의 의장면에 싱크 마크에 의해 패임이 형성된다는 문제를 방지할 수 있어, 싱크 마크가 없는 깨끗한 의장면이 얻어진다. 또, 비율 D/T 를 0.975 이상으로 설정하고 있으므로, 리브부의 양 측면의 기단부와 본체부의 의장면간의 거리를 충분히 확보하여, 리브부를 형성한 위치에 있어서의 본체부의 강도 강성을 충분히 확보할 수 있다.

도 1 은, 특수 단면 형상을 갖는 성형체의 사시도이다.
도 2 는, 특수 단면 형상을 갖는 성형체의 리브부 부근의 종단면도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.

(성형체 형상)

도 1, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 성형체 (1) 는, 판상의 본체부 (2) 의 의장면 (2a) 측과는 반대측의 이면 (2b) 측에 리브부 (3) 를 세워 형성하여 이루어지는 것이며, 리브부 (3) 의 양측 또는 편측에 있어서 본체부 (2) 의 이면 (2b) 측에 두께 감소부 (4) 를 형성하고, 리브부 (3) 의 양 측면 (3a) 의 기단부 (3b) 와, 그 기단부 (3b) 간에 배치되는 본체부 (2) 의 의장면 (2a) 에 내접하는 원 (C) 의 직경 (D) 과, 두께 감소부 (4) 보다 외측의 본체부 (2) 의 두께 (T) 의 비율 D/T 를 0.975 ∼ 1.07, 바람직하게는 0.975 ∼ 1.02 로 설정한 것이다.

성형체 (1) 로는, 평판상이나 만곡상의 판상의 본체부 (2) 와, 본체부 (2) 의 이면 (2b) 측에 세워 형성한 리브부 (3) 를 갖는 것이면, 본체부 (2) 의 형상이나 크기, 리브부 (3) 의 개수나 크기는, 성형체 (1) 의 용도 등에 따라 적절히 설정할 수 있다. 이 성형체 (1) 는, 자동차용이나 가전 제품용이나 가구용이나 잡화 등의 성형체로서 채용할 수 있지만, 특히, 내열성, 내충격성, 강성, 치수 안정성, 내약품성, 성형 가공성, 내후성 그리고 열 안정성이 우수하고, 성형체의 표면 광택, 외관이 우수하고, 경량으로 구성 가능하기 때문에, 가니스, 필러, 스포일러 등의 자동차용 부품에 적합하다.

성형체 (1) 는, 사출 성형법이나 압출 성형법에 의해 제조할 수 있으며, 복잡한 형상에 대응할 수 있기 때문에 사출 성형법이 바람직하고, 후술하는 수지 조성물을 사용하여 성형하는 경우에는, 대형 박육 성형체로 구성할 수 있다. 여기서 대형 박육 성형체란, 성형체 (1) 의 투영 면적이 30000 ㎟ 를 초과하고 평균 두께 (Ta) 가 2.5 ㎜ 미만인 것을 의미한다. 보다 구체적으로는, 성형체의 바람직한 투영 면적은 30000 ㎟ ∼ 7000000 ㎟ 이고, 보다 바람직한 투영 면적은 50000 ㎟ ∼ 4000000 ㎟ 이다.

리브부 (3) 는, 본체부 (2) 의 길이 방향을 따른 가늘고 긴 판상으로 형성되고, 본체부 (2) 의 이면 (2b) 에 세워 형성되어 있는 것이 바람직하다. 본 실시형태에서는, 이와 같은 가늘고 긴 판상의 리브부 (3) 를 갖는 성형체 (1) 에 본 발명을 적용했지만, 보스부나 후크부, 나사 고정 대좌 등과 같이, 성형체의 본체부로부터 돌출하는 돌기 부분을 갖는 성형체에 대해서도, 본 발명을 동일하게 적용할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 보스부나 후크부, 나사 고정 대좌 등과 같이, 성형체의 본체부로부터 돌출하는 돌기 부분도 포함하여 리브부라고 총칭하는 것으로 한다.

리브부 (3) 의 양 측면 (3a) 의 기단부 (3b) 와, 그 기단부 (3b) 간에 배치되는 본체부 (2) 의 의장면 (2a) 에 내접하는 원 (C) 의 직경 (D) 과, 두께 감소부 (4) 보다 외측의 본체부 (2) 의 두께 (T) 의 비율 D/T 는 0.975 ∼ 1.07, 바람직하게는 0.975 ∼ 1.02 로 설정하는 것이 바람직하다. 즉, 성형체 (1) 의 성형시, 본체부 (2) 의 리브가 있는 부분과 리브가 없는 부분에 있어서의 수지량의 차를 줄여, 수지 온도의 저하 속도의 차를 작게 할 수 있으므로, 싱크 마크의 발생을 억제 내지 방지하여, 리브부 (3) 의 형성 위치를 따라 본체부 (2) 의 의장면 (2a) 에 싱크 마크에 의해 패임이 형성된다는 문제를 방지할 수 있어, 싱크 마크가 없는 깨끗한 의장면 (2a) 을 갖는 성형품 (1) 이 얻어진다. 또, 비율 D/T 는, 0.975 미만인 경우에는, 리브부 (3) 의 양 측면 (3a) 의 기단부 (3b) 와 본체부 (2) 의 의장면 (2a) 간의 거리가 지나치게 짧아져, 리브부 (3) 를 형성한 위치에 있어서의 본체부 (2) 의 강도 강성이 저하됨과 함께 싱크 마크가 발생하고, 1.07 을 초과하는 경우에는, 싱크 마크가 발생하므로, 0.975 ∼ 1.07 로 설정하는 것이 바람직하다.

리브부 (3) 의 두께 (t) 와 두께 감소부 (4) 보다 외측의 본체부 (2) 의 두께 (T) 의 비율 t/T 는, 0.08 ≤ t/T ≤ 0.47, 바람직하게는 0.12 ≤ t/T ≤ 0.45, 보다 바람직하게는 0.25 ≤ t/T ≤ 0.45, 특히 바람직하게는 0.28 ≤ t/T ≤ 0.36 으로 설정하는 것이 바람직하다. 또, 두께 감소부 (4) 의 최대 두께감소 깊이 (n) 와 두께 (T) 의 비율 n/T 는, 0.03 ≤ n/T ≤ 0.25 로 설정할 수 있고, 비율 n/T 의 하한값은, 바람직하게는 0.05, 보다 바람직하게는 0.08, 더욱 바람직하게는 0.10, 특히 바람직하게는 0.12 로 설정할 수 있으며, 상한값은 바람직하게는 0.19, 보다 바람직하게는 0.16 으로 설정할 수 있다. 이와 같이, 비율 t/T 및 비율 n/T 를 적정하게 설정함으로써, 싱크 마크에 의한 패임이 없는 깨끗한 의장면 (2a) 을 갖는 성형품 (1) 이 얻어진다.

리브부 (3) 의 두께 (t) 는 0.25 ㎜ 이상 두께 (T) 이하, 바람직하게는 0.35 ㎜ 이상 (2/3)T 이하, 보다 바람직하게는 0.45 ㎜ 이상 (1/2)T 이하, 더욱 바람직하게는 0.55 ㎜ 이상 (1/2.5)T 이하로 설정하게 된다.

성형품의 각 부의 구체적인 치수로는, 리브부 (3) 의 형성 위치를 제외한 본체부 (2) 의 평균 두께 (Ta) 는, 지나치게 얇으면 충분한 강도가 얻어지지 않고, 지나치게 두꺼우면 성형품 중량이 커지므로, 0.7 ㎜ 이상 2.5 ㎜ 미만, 바람직하게는 0.9 ㎜ 이상, 보다 바람직하게는 1.1 ㎜ 이상, 나아가서는 1.6 ㎜ 이상, 나아가서는 1.9 ㎜ 이상, 바람직하게는 2.2 ㎜ 미만으로 설정할 수 있다. 또, 두께 감소부 (4) 보다 외측의 본체부 (2) 의 두께 (T) 는, 지나치게 얇으면 충분한 강도가 얻어지지 않고, 지나치게 두꺼우면 성형품 중량이 커지므로, Ta 와 동일한 값으로 설정할 수 있다.

리브부 (3) 의 두께 (t) 는 0.25 ∼ 0.9 ㎜, 바람직하게는 0.35 ㎜ 이상, 보다 바람직하게는 0.45 ㎜ 이상, 나아가서는 0.51 ㎜ 이상, 바람직하게는 0.75 ㎜ 이하로 설정할 수 있으며, 리브부 (3) 로부터 두께 감소부 (4) 에 연속해 있는 리브부 (3) 의 양 측면 (3a) 의 기단부 (3b) 의 최소 곡률 반경 (r) 은 0.1 ∼ 1.0 ㎜, 바람직하게는 0.2 ㎜ 이상, 보다 바람직하게는 0.35 ㎜ 이상, 바람직하게는 0.9 ㎜ 이하, 보다 바람직하게는 0.75 ㎜ 이하로 설정할 수 있다. 본체부 (2) 와 리브부 (3) 의 각도 (θ) 는 10° ∼ 170°, 바람직하게는 20° ∼ 160° 로 설정할 수 있다.

두께 감소부 (4) 는, 리브부 (3) 의 양측에 있어서 본체부 (2) 의 이면 (2b) 측에 형성하는 것이 바람직하지만, 리브부 (3) 의 편측에 있어서 본체부 (2) 의 이면 (2b) 측에 형성할 수도 있다. 두께 감소부 (4) 의 형성 범위는 리브부 (3) 의 중앙선 (L) 을 기점으로 하여 그 양측으로 각각 20.0 ㎜ 이내, 바람직하게는 15 ㎜ 이내, 보다 바람직하게는 10 ㎜ 이내의 범위로 설정할 수 있고, 두께 감소부 (4) 에 있어서의 본체부 (2) 의 두께 서변 폭 (w) 은 1.0 ∼ 20.0 ㎜, 바람직하게는 3.0 ㎜ ∼ 15.0 ㎜, 보다 바람직하게는 5.0 ㎜ ∼ 10.0 ㎜ 로 설정할 수 있으며, 두께 감소부 (4) 의 최대 두께감소 깊이 (n) 는 0.1 ∼ 0.5 ㎜, 바람직하게는 0.2 ㎜ ∼ 0.4 ㎜ 로 설정할 수 있다. 두께 감소부 (4) 에 있어서의 두께 서변 부분은, 본 실시형태에서는, 두께 감소부 (4) 의 전체 폭에 형성했지만, 리브부 (3) 로부터 간격을 두고 두께 감소부 (4) 의 폭 방향의 일부에 형성할 수도 있다. 또, 두께 서변 부분의 이면측은, 경사면으로 구성했지만, 곡면으로 구성하는 것도 가능하다.

또, 성형체 (1) 는, 측정 온도 －30 ℃ 와 ＋80 ℃ 사이에서 측정한 면내의 선팽창 계수가 4.0 × 10^-5/℃ 이하, 3.5 × 10^-5/℃ 이상으로 설정할 수 있다.

(수지 조성물)

다음으로, 성형체 (1) 에 적합한 수지 조성물에 대하여 설명한다.

본 발명의 성형체의 수지 조성물은, 폴리카보네이트 수지 40 중량부 이상 90 중량부 이하, 폴리에스테르 수지, 및 폴리에스테르-폴리에테르 공중합체 수지에서 선택되는 적어도 1 개의 수지 5 중량부 이상 55 중량부 이하, 수평균 장경이 0.1 ∼ 40 ㎛ 인 판상 필러 5 중량부 이상 55 중량부 이하를 포함하는 것이다. 또, 내충격성, 내열성, 치수 안정성, 내약품성, 및 성형 가공성의 밸런스의 관점에서, 폴리카보네이트 수지는, 바람직하게는, 50 중량부 이상 90 중량부 이하, 보다 바람직하게는 60 중량부 이상 80 중량부 이하로 설정할 수 있고, 또, 폴리에스테르 수지, 및 폴리에스테르-폴리에테르 공중합체 수지에서 선택되는 적어도 1 개의 수지는, 바람직하게는 10 중량부 이상 50 중량부 이하, 보다 바람직하게는 20 중량부 이상 40 중량부 이하로 설정할 수 있으며, 판상 필러의 수평균 장경은, 바람직하게는 0.1 ㎛ ∼ 30 ㎛, 보다 바람직하게는 0.1 ∼ 25 ㎛, 또 판상 필러의 함유량은, 바람직하게는 10 중량부 이상 49 중량부 이하, 보다 바람직하게는 15 중량부 이상 ∼ 40 중량부 이하를 포함하는 것이다.

본 발명의 수지 조성물은, 내충격성을 더욱 향상시키기 위해서, 내충격성 개량제를 추가로 0.5 ∼ 40 중량부 포함하는 것이 바람직하고, 내열성, 강성, 성형성 등의 관점에서 보다 바람직하게는 1 ∼ 20 중량부이며, 본 발명의 수지 조성물의 성형체를 바람직한 용도인 차량용 부재로서 사용하는 경우에, 필요한 내충격 강도와 내열성을 얻는 관점에서는, 2 ∼ 10 중량부가 더욱 바람직하다.

상기 내충격 개량제로는, (1) 다단 그라프트 중합체, (2) 폴리올레핀계 중합체, (3) 올레핀-불포화 카르복실산에스테르 공중합체, 및 열가소성 폴리에스테르계 엘라스토머로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상이 바람직하다.

상기 (1) 다단 그라프트 중합체는, 폴리부타디엔, 부타디엔-스티렌 공중합체, 및 부타디엔-아크릴산에스테르 공중합체, 및 폴리오르가노실록산으로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 고무상 중합체 10 ∼ 90 중량％, 그리고, 상기 고무상 중합체의 존재하에, 방향족 비닐 화합물, 시안화 비닐 화합물, 및 (메트)아크릴산에스테르 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 단량체를 중합하여 얻어지는 중합체에 의해 구성되는 그라프트 성분 10 ∼ 90 중량％ 로 이루어지는 것인 것이 바람직하다.

본 발명의 수지 조성물은, 성형 가공시의 열 열화를 방지하기 위해서, 안정제를 추가로 0.01 ∼ 4 중량부 포함하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1 ∼ 2 중량부 포함하는 것이다.

상기 안정제로는, 페놀계 안정제, 인계 안정제, 황계 안정제로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상이 바람직하고, 난연성이 우수하기 때문에, 이들 안정제를 조합하여 사용하는 것이 보다 바람직하다.

상기 인계 안정제로는, 보다 바람직하게는 포스파이트계 안정제이며, 예를 들어, 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트 (예를 들어, 아사히 전화 주식회사 제조 아데카 스타브 2112 (등록상표)) 이다.

상기 페놀계 안정제로는, 보다 바람직하게는 힌다드페놀계 안정제이며, 예를 들어, 펜타에리트리톨테트라키스[3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트 (예를 들어, 치바 스페셜리티 케미컬즈 제조 이르가녹스 1010 (등록상표)) 이다.

(폴리카보네이트 수지)

본 발명에 사용하는 폴리카보네이트 수지란, 페놀성 수산기를 2 개 갖는 화합물 (이하, 2 가 페놀이라고 한다) 로부터 유도되는 폴리카보네이트 수지이며, 통상적으로 2 가 페놀과 포스겐, 혹은 2 가 페놀과 탄산디에스테르의 반응에 의해 얻어지는 수지이다.

상기 2 가 페놀로는, 특히 비스페놀 A 가 적합하지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.

상기 폴리카보네이트 수지의 분자량으로는, 내충격성, 내약품성, 성형 가공성 등의 관점에서, 점도 평균 분자량으로 10,000 ∼ 60,000 범위의 것이 바람직하다.

(폴리에스테르 수지)

본 발명에 관련된 폴리에스테르 수지는, 디카르복실산과 디올을 중축합함으로써 얻어지는 단위를 90 중량％ 이상 포함하는 수지이며, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트 (PBT), 프탈산계 폴리에스테르를 들 수 있지만, 바람직하게는 프탈산계 폴리에스테르이며, 예를 들어, DIC 주식회사 제조 폴리사이저 A55 (등록상표) 이다. 본 발명에 관련된 폴리에스테르 수지는, 후술하는 폴리에스테르-폴리에테르 공중합체의 제조를 위해서 사용하는 촉매와 마찬가지로 게르마늄 화합물이 바람직하게 사용된다.

(폴리에스테르-폴리에테르 공중합체)

본 발명에 관련된 폴리에스테르-폴리에테르 공중합체는, 성형성의 개선 효과의 관점 및 내열성 유지의 관점에서, 방향족 폴리에스테르 단위 85 ∼ 65 중량％, 및 상기 일반식 1 로 나타내는 변성 폴리에테르 단위 15 ∼ 35 중량％ 로 이루어지는 중합체인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 방향족 폴리에스테르 단위 80 ∼ 70 중량％ 및 상기 변성 폴리에테르 단위 20 ∼ 30 중량％ 로 이루어지는 중합체이다.

상기 폴리에스테르-폴리에테르 공중합체의 분자량에는 특별히 한정은 없지만, 통상적으로 테트라클로로에탄/페놀 = 50/50 (중량비) 의 혼합 용제 중, 25 ℃, 0.5 g/㎗ 에서의 대수 점도 (IV) 가 0.3 ∼ 1.0 의 범위에 있는 분자량인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.45 ∼ 0.60 의 범위이다.

폴리에스테르-폴리에테르 공중합체의 제조 방법은, 게르마늄 화합물의 촉매를 사용하여, (1) 방향족 디카르복실산, 디올, 변성 폴리에테르의 3 자의 직접 에스테르화법, (2) 방향족 디카르복실산디알킬, 디올, 변성 폴리에테르, 및/또는, 변성 폴리에테르의 에스테르의 3 자의 에스테르 교환법, (3) 방향족 디카르복실산디알킬, 디올의 에스테르 교환 중, 또는, 에스테르 교환 후에 변성 폴리에테르를 첨가하여, 중축합하는 방법, (4) 고분자의 방향족 폴리에스테르를 사용하여, 변성 폴리에테르와 혼합 후, 용융 감압하에서 에스테르 교환하는 방법 등을 들 수 있으며, 이들에 한정되는 것은 아니다.

후술하는 비교예에서 나타내는 바와 같이, 폴리에스테르-폴리에테르 공중합체를 제조하기 위한 촉매를 안티몬 화합물로 한 경우에는, 조성물 중에 잔존하여 성형 등의 가열시에 안티몬 화합물에 의해 폴리카보네이트 수지가 탄산 가스를 방출하면서 분해되고, 그 결과, 얻어진 성형체의 외관에 은조 (銀條) 나 발포가 발생한다.

폴리에스테르-폴리에테르 공중합체를 제조하기 위한 촉매로서, 안티몬 화합물과 동일한 정도 이상의 활성을 갖고, 안티몬 화합물에서 발생하는 폴리카보네이트 수지의 가수 분해의 문제가 일어나지 않는 촉매로서 본 발명자들이 선정한 촉매가 게르마늄 화합물이다.

이와 같은 본 발명에 관련된 촉매로서 사용되는 게르마늄계 화합물로는, 이산화게르마늄 등의 게르마늄 산화물, 게르마늄테트라에톡시드, 게르마늄테트라이소프로폭시드 등의 게르마늄알콕시드, 수산화게르마늄 및 그 알칼리 금속염, 게르마늄글리콜레이트, 염화게르마늄, 아세트산게르마늄 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2 종 이상 조합하여 사용된다. 이들 게르마늄계 화합물 중에서는, 이산화게르마늄이 특히 바람직하다.

중합시에 투입하는 이산화게르마늄 촉매량은, 경제적으로 1000 ppm 이하로 하는 것이 바람직하다.

상기 방향족 디카르복실산은, 특히 테레프탈산이 바람직하고, 그 외 이소프탈산, 디페닐디카르복실산, 디페녹시에탄디카르복실산 등이 예시된다. 이들 방향족 디카르복실산 외에, 적은 비율 (15 ％ 이하) 의 옥시벤조산 등의 다른 방향족 옥시카르복실산, 혹은, 아디프산, 세바크산, 시클로헥산1·4-디카르복실산 등의 지방족, 또는 방환족 디카르복실산을 병용해도 된다.

상기 디올은, 에스테르 단위를 형성하는 저분자량 글리콜 성분이며, 탄소수 2 ∼ 10 의 저분자량 글리콜, 예를 들어, 에틸렌글리콜, 트리메틸렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 헥산디올, 데칸디올, 시클로헥산디메탄올 등이다. 특히 에틸렌글리콜, 트리메틸렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜이 입수하기 쉬운 점에서 바람직하다.

상기 방향족 디카르복실산디알킬의 알킬기로는, 메틸기가 에스테르 교환 반응성의 관점에서 바람직하다.

상기 고분자의 방향족 폴리에스테르의 용액 점도로는, 얻어지는 성형품의 내충격성, 내약품성이나 성형 가공성의 관점에서, 페놀/테트라클로로에탄 = 1/1 (중량비) 혼합 용매 중, 25 ℃ 에서 농도 0.5 g/㎗ 에 있어서의 대수 점도 (IV) 가 0.3 ∼ 1.0, 나아가서는 0.45 ∼ 0.60 범위인 것이 바람직하다.

(변성 폴리에테르 단위)

본 발명에 관련된 변성 폴리에테르 단위는, 상기 일반식 1 로 나타내는 단위이며, 일반식 1 중의 옥시알킬렌 단위의 반복 단위 수 m, n 에 대해, (m＋n) 의 수평균이 8 이하에서는 열 안정성의 개선이 적기 때문에, 10 이상으로 설정하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20 이상, 더욱 보다 바람직하게는 25 이상으로 설정하게 된다.

(방향족 폴리에스테르 단위)

본 발명에 사용하는 방향족 폴리에스테르의 단위는, 방향족 디카르복실산 또는 그 에스테르 형성성 유도체와 디올 또는 그 에스테르 형성성 유도체에서 얻어지는 중합체 내지 공중합체로서, 통상적으로 교호 중축합체이다.

상기 방향족 폴리에스테르 단위의 바람직한 구체예로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트 공중합체, 폴리테트라메틸렌테레프탈레이트, 폴리테트라메틸렌테레프탈레이트 공중합체, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 혹은 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 공중합체를 들 수 있으며, 보다 바람직하게는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 단위, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 및 폴리프로필렌테레프탈레이트 단위로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상이다.

(다단 그라프트 중합체)

상기 다단 그라프트 중합체란, 고무상 탄성체에 비닐계 화합물을 그라프트 중합시킨 것이다.

상기 고무상 탄성체로는, 유리 전이 온도가 0 ℃ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 －40 ℃ 이하인 것이다.

이와 같은 고무상 탄성체의 구체예로는, 예를 들어 폴리부타디엔, 부타디엔-스티렌 공중합체, 부타디엔-아크릴산에스테르 공중합체, 부타디엔-아크릴로니트릴 공중합체 등의 디엔계 고무, 폴리아크릴산부틸, 폴리아크릴산2-에틸헥실, 디메틸실록산-아크릴산부틸 고무, 실리콘계/아크릴산부틸 복합 고무 등의 아크릴계 고무, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-프로필렌디엔 공중합체 등의 올레핀계 고무, 폴리디메틸실록산계 고무, 디메틸실록산-디페닐실록산 공중합체계 고무가 예시되고, 부타디엔-아크릴산에스테르 공중합체의 구체적인 고무로서, 부타디엔-아크릴산부틸 공중합체, 부타디엔-아크릴산2에틸헥실 공중합체를 예시할 수 있다. 내충격성의 면에서, 폴리부타디엔, 부타디엔-스티렌 공중합체, 부타디엔-아크릴산부틸 공중합체가 바람직하게 사용된다.

상기 부타디엔-아크릴산부틸 공중합체 중에서도, 아크릴산부틸 50 ∼ 70 중량％ 와 부타디엔 30 ∼ 50 중량％ 의 공중합체가 내후성, 내충격성에서 바람직하다.

고무상 탄성체의 평균 입자경에도 특별히 한정은 없지만, 0.05 ∼ 2.00 ㎛ 범위의 것이 바람직하고, 0.1 ∼ 0.4 ㎛ 가 보다 바람직하다. 또, 겔 함유량에 대해서도 특별히 한정은 없지만, 10 ∼ 99 중량％, 나아가서는 80 ∼ 96 중량％ 범위의 것이 바람직하게 사용된다.

유기 인계 유화제를 사용하여 제조된 다단 그라프트 중합체를 사용하는 것이 특히 바람직하다.

상기 다단 그라프트 중합체의 제조에 사용되는 비닐계 화합물로는, 예를 들어 방향족 비닐 화합물, 시안화 비닐 화합물, 아크릴산에스테르, 메타크릴산에스테르 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상 병용해도 된다. 상기 방향족 비닐 화합물의 예로는 스티렌, α메틸스티렌, 시안화 비닐 화합물의 예로는 아크릴로니트릴, 메타아크릴로니트릴, 아크릴산에스테르의 예로는 부틸아크릴레이트, 2에틸헥실아크릴레이트, 메타크릴산에스테르의 예로는 메틸메타크릴레이트를 특히 바람직한 것으로서 들 수 있다.

코어형/쉘형 그라프트 폴리머를 조제할 때의 고무상 탄성체와 비닐계 화합물의 사용 비율은 고무상 탄성체 10 ∼ 90 중량％, 나아가서는 30 ∼ 85 중량％ 에 대해, 비닐계 화합물 90 ∼ 10 중량％, 나아가서는 15 ∼ 70 중량％ 가 바람직하다. 고무상 탄성체의 비율이 10 중량％ 미만에서는 내충격성이 저하되기 쉬워지고, 한편, 90 중량％ 를 초과하면 내열성이 저하되는 경향이 발생한다.

(판상 필러)

본 발명에 관련된 판상 필러는, 본 발명의 수지 조성물의 성형체의 선 팽창성을 작게 하기 위한 성분이고, 실리카나 알루미나를 그 재료의 주성분으로 하는 알칼리성의 무기물이고, 형상으로는 평판상, 박편상, 인편상 (鱗片狀) 등을 들 수 있고, 그 수평균의 필러의 장경 (필러에 포함되는 최장 직선의 길이) 이 0.1 ∼ 40 ㎛ 인 것을 필요로 하고, 성형품의 저선팽창성, 표면 외관의 관점에서, 바람직하게는 0.1 ∼ 25 ㎛ 이며, 그 수평균의 어스펙트비, 즉, 필러의 장경/필러의 두께 (필러에 포함되는, 상기 직선을 포함하는 최대 평면에 수직인, 직선의 길이) 는, 저선팽창성, 충격 강도의 관점에서, 바람직하게는 10 이상, 보다 바람직하게는 15 이상이다. 또한, 상기 수평균 장경 및 수평균 어스펙트비는, 실체 현미경에 의해 측정하여 평균한 각 입자의 값의 수 평균값이다.

본 발명에 관련된 판상 필러로는, 성형체 중에서의 각 성분의 분산 상태를 실현시키는 관점에서, 실리카나 알루미나를 그 재료의 주성분으로 하는, 마이카, 탤크, 몬모릴로나이트, 세리사이트, 카올린, 유리 플레이크, 판상 알루미나, 합성 하이드로탈사이트로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상이 바람직하고, 본 발명의 치수 안정성 향상 효과의 관점에서, 마이카, 탤크, 몬모릴로나이트, 세리사이트, 카올린, 유리 플레이크가 보다 바람직하고, 내충격성, 유동성, 제품 외관의 밸런스의 관점에서, 마이카, 탤크, 유리 플레이크가 더욱 바람직하며, 특히 바람직하게는 마이카이다.

상기 마이카로는, 천연, 합성 중 어느 것이어도 되고, 또, 백운모, 흑운모, 금운모 중 어느 것이어도 된다.

(첨가제)

본 발명의 수지 조성물에는, 광 안정제, 난연제, 가소제, 활제, 이형제, 자외선 흡수제, 대전 방지제, 안료·염료, 무기 충전제, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등을 배합할 수 있다.

(혼련)

본 발명의 수지 조성물의 제조는 임의의 방법으로 실시할 수 있다. 예를 들어, 블렌더, 슈퍼 믹서 등을 이용한 혼합, 단축 또는 다축의 스크루 압출기 등에 의한 혼련에 의해 제조된다.

(성형법)

본 발명의 수지 조성물의 성형은 임의의 방법으로 실시할 수 있다. 예를 들어, 사출 성형, 압출 성형, 블로우 성형, 압축 성형 등으로 성형할 수 있다.

실시예 1

이하, 본 발명의 수지 조성물을 실시예에 대하여 구체적으로 설명한다.

하기 측정 조건이나 실시예 등에 있어서의 「부」 및 「％」 는, 각각 「중량부」 및 「중량％」 를 나타낸다.

먼저, 사용한 재료 및 측정 조건에 대하여 이하 설명한다.

(폴리카보네이트 수지)

폴리카보네이트 수지로는, 점도 평균 분자량 22,000 인 이데미츠 흥산 (주) 제조의 타플론 A2200 (등록상표) 을 사용하였다. 표 2 중에서는, PC(A-1) 이라고 표기하고 있다.

(폴리에스테르-폴리에테르 공중합체：B1 ∼ B11)

교반기, 가스 배출 출구를 구비한 반응기에, 게르마늄계 촉매로 제조된 폴리에틸렌테레프탈레이트 (IV = 0.65) 와, 표 1 에 나타내는 변성 폴리에테르와, 폴리에틸렌테레프탈레이트와 변성 폴리에테르의 합계량을 기준으로 하여, 이산화게르마늄 400 ppm, 안정제 (치바·스페셜리티 케미컬즈 제조의 이르가녹스 1010) 2000 ppm 을 투입하고, 270 ℃ 에서 2 시간 유지한 후, 진공 펌프로 감압하고, 1 torr 로 중축합을 실시하고, 소정의 중합도에 이른 지점에서 감압을 종료하여 반응을 정지하고, 제조한 각종 폴리에스테르-폴리에테르 공중합체 B1 ∼ B11 을 취출하고, 또한, 수조에서 냉각시킨 스트랜드를, 100 ℃ 로 설정한 열풍 건조기 중에서 후 결정화와 건조를 동시에 실시한 후, 분쇄기에 투입하여 펠릿화함으로써, 펠릿 상태의 폴리에스테르-폴리에테르 공중합체 B1 ∼ B11 을 얻었다. 또한, B9 는 특허문헌 1 에 기재된 방법에 따라 제조한 것으로, 그 IV 값은 1.20 이었다.

(폴리에스테르-폴리에테르 공중합체：B12)

교반기, 가스 배출 출구를 구비한 반응기에, 폴리에틸렌테레프탈레이트의 원료인 비스하이드록시에틸렌테레프탈레이트 (BHET) 와, 표 1 에 나타내는 변성 폴리에테르와, 중합하여 얻어지는 폴리에스테르-폴리에테르 공중합체의 이론 수량을 기준으로 하여, 이산화게르마늄 600 ppm, 안정제 (치바·스페셜리티 케미컬즈 제조의 이르가녹스 1010) 3000 ppm 을 투입하고, 190 ℃ 에서 2 시간 유지한 후, 온도를 서서히 올림과 함께 진공 펌프로 서서히 감압하고, 최종적으로 270 ℃, 1 torr 로 중축합을 실시하고, 소정의 중합도에 이른 지점에서 감압을 종료하여 반응을 정지하고, 제조한 폴리에스테르-폴리에테르 공중합체 B12 를 취출하고, 또한, 수조에서 냉각시킨 스트랜드를, 100 ℃ 로 설정한 열풍 건조기 중에서 후 결정화와 건조를 동시에 실시한 후, 분쇄기에 투입하여 펠릿화함으로써, 펠릿 상태의 폴리에스테르-폴리에테르 공중합체 B12 를 얻었다. 얻어진 폴리에스테르-폴리에테르 공중합체의 폴리에테르 비율은 25 wt％ 이며, IV 값은 0.49 였다.

표 1 중의, PET 는, 게르마늄계 촉매로 중합된 IV = 0.65 의 폴리에틸렌테레프탈레이트. 비스하이드록시에틸렌테레프탈레이트 (BHET) 는, 페트 리파인 테크놀로지 주식회사 제조의 BHET 를 사용하였다. 비스올 18EN 은, 일반식 1 의 구조에 있어서의 (m＋n) 의 수평균이 18 인 것, 비스올 30EN 은, 일반식 1 의 구조에 있어서의 (m＋n) 의 수평균이 30 인 것, 비스올 60EN 은, 일반식 1 의 구조에 있어서의 (m＋n) 의 수평균이 60 인 것이다.

또, 표 1 중의 IV 값은 테트라클로로에탄/페놀 = 50/50 (중량비) 의 혼합 용매 중, 25 ℃, 0.5 g/㎗ 에서의 대수 점도로부터 산출한 것이다.

(폴리에스테르-폴리에테르 공중합체：B13)

테레프탈산디메틸과 1,4-부탄디올을 중축합한 후, 테레프탈산디메틸을 첨가하고, 중합 반응을 정지시키고, 분자 양말단 카르복실산메틸에스테르의 폴리부틸렌테레프탈레이트 (융점：200 ℃) 를 얻었다. 그 후, 폴리(테트라메틸렌옥사이드)글리콜 (수평균 분자량：1500) 을 첨가하여 중합하고, 폴리부틸렌테레프탈레이트/폴리(테트라메틸렌옥사이드)글리콜 질량비가 50/50 인 폴리에스테르 엘라스토머 (B13) 을 얻었다.

(그라프트 공중합체)

주식회사 가네카 제조의 카네에이스 M732

(무기 필러：D)

수평균 장경 27 ㎛, 머스코바이트 마이카 A-21S：주식회사 야마구치 마이카

(안정제：E-1)

주식회사 치바·스페셜리티 케미컬즈 제조의 이르가녹스 1010 (힌다드페놀)

(안정제：E-2)

주식회사 ADEKA 제조의 아데카 스타브 PEP-36 (포스파이트)

(인계 난연제：F)

다이하치 화학 공업 주식회사 제조의 PX-200 (방향족 축합 인산에스테르)

(아이조드 충격값)

ASTM D-256, 1/4 인치, 노치 부착, 23 ℃ 에서 측정하였다.

(내열성)

ASTM D-696 으로 측정하였다.

(체류 시험 후의 외관)

닛세이 수지 공업 주식회사 제조 사출 성형기 FN-1000 을 사용하고, 실린더 온도 280 ℃, 금형 온도 80 ℃ 에서 2 분 체류시켜 성형한 120 × 120 × 3 ㎜ 의 평판의 성형체의 외관을 육안으로 관찰하여, 다음의 기준에 따라 평가하였다.

○：표면의 플래시가 거의 확인되지 않는 것

△：표면의 플래시가 조금 확인되는 것

×：표면의 플래시가 현저한 것

(대형 박육 성형성의 평가)

시험편으로서, 크기는 600 ㎜ × 100 ㎜ 로 하고, 두께는 2.5 ㎜, 2.0 ㎜, 1.5 ㎜ 의 3 점으로, 대형 사출 성형체인 자동차의 패널 부품을 작성하고, 육안으로 관찰하여, 다음의 기준에 따라 평가하였다. 말단까지 수지의 충전이 이루어져, 보다 두께가 얇은 자동차의 패널 부품이더라도, 그 표면 외관이 양호할수록 박육 성형성이 우수한 재료라고 말할 수 있다.

○：성형체 말단까지 충전되고, 표면의 플래시가 거의 확인되지 않는 것

△：성형체 말단까지 충전되고, 표면의 플래시가 조금 확인되는 것

×：성형체 말단까지 충전되고, 표면의 플래시가 현저한 것

××：성형체 말단까지 충전할 수 없는 것

(선팽창성 평가)

전술한 방법으로 얻은 성형체를 －30 ℃ 로 냉각시킨 경우와, ＋80 ℃ 로 가열한 경우에 있어서의 성형체 사이즈를 각각 실측하고, 선팽창 계수를 산출하여 평가하였다.

(제조예 1 ∼ 21)

폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르-폴리에테르 공중합체 B-1 ∼ B-12, 게르마늄계 촉매로 중합된 IV = 0.65 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 (PET), 내충격성 개량제, 강화제, 포스파이트계 안정제, 힌다드페놀계 안정제, 인계 난연제를, 표 2, 및 표 3 에 나타내는 비율로 예비 혼합하고, 각각 280 ℃ 에서 2 축 압출기를 사용하여 용융 혼련하고, 펠릿을 제조하였다. 얻어진 펠릿을 사용하여 닛세이 수지 공업 주식회사 제조 사출 성형기 FN-1000 을 사용하여 실린더 온도 280 ℃, 금형 온도 80 ℃ 에서 시험편을 제조하고, 상기 방법에 의해 평가하였다. 결과를 표 2 및 표 3 에 나타낸다.

(실시예 1 ∼ 8, 비교예 1 ∼ 4)

제조예 5 의 수지 조성물을, 닛세이 수지 공업 주식회사 제조 사출 성형기 FE360S100ASE 를 사용하여, 실린더 온도 280 ℃, 금형 온도 80 ℃ 에서, 시험편으로서, 크기는 600 ㎜ × 100 ㎜ 인 표 4 및 표 5 에 나타낸 리브 구조를 갖는 대형 사출 성형체인 자동차의 패널 부품을 작성하고, 성형성을 평가, 그리고 도장한 후, 육안으로 관찰하여 싱크 마크의 유무를 평가하였다. 하기 판정으로 하였다. CAE 시뮬레이션 Mold-Flow 를 이용하여 계산한 싱크 마크의 예측 결과를 아울러 표 4 및 표 5 에 나타내었다.

성형성

○：리브에 수지 조성물이 완전히 충전되어 있다.

×：리브에 수지 조성물이 완전하게는 충전되어 있지 않다 (쇼트 숏이다).

싱크 마크 평가

○：싱크 마크를 육안으로 인식할 수 없다.

△：4 배로 확대하지 않으면 싱크 마크를 인식할 수 없다.

×：싱크 마크를 육안으로 인식할 수 있다.

상기의 실시예, 비교예의 결과를 하기 표 4 및 표 5 에 정리하여 나타낸다.

표 4 및 표 5 에 나타내는 바와 같이, 두께 감소부 (4) 를 형성하고, 또한 비율 D/T 를 0.975 ∼ 1.07 로 설정한 실시예 1 ∼ 8 의 성형품은, 성형성이 양호하고, 싱크 마크 평가에 관해서도, 완전히 육안으로 인식할 수 없거나, 4 배로 확대하지 않으면 인식할 수 없을 정도의 것으로, 싱크 마크에 의한 의장성의 저하를 방지할 수 있는 것을 알 수 있다. 또, 실시예 1 ∼ 8 의 성형품에서는, 제조예 5 의 수지 조성물을 사용하여 성형하고 있으므로, 성형성·내열성·내충격성의 밸런스가 우수한 성형품이 얻어지는 것을 알 수 있다. 또한, 본 발명에서는, 리브부의 두께 (t) 를 1.3(T－n) 미만의 박육으로 설정하면서 싱크 마크에 의한 의장성의 저하를 방지할 수 있으므로, 특허문헌 4 에 기재된 발명과 비교하여, 박육 경량이고 대형인 성형체를 무리없이 실현할 수 있다.

1 : 성형체
2 : 본체부
3 : 리브부
3a : 측면
3b : 기단부
4 : 두께 감소부

Claims

성형체의 본체부의 의장면측과는 반대측의 이면측에 리브부를 세워 형성하여 이루어지는 특정 단면 구조의 성형체로서,
상기 리브부의 양측 또는 편측에 있어서 본체부의 이면측에 두께 감소부를 형성하고,
상기 리브부의 양 측면의 기단부와, 그 기단부 사이에 배치되는 본체부의 의장면에 내접하는 원의 직경 (D) 과, 상기 두께 감소부보다 외측의 본체부의 두께 (T) 의 비율 D/T 를 0.975 ∼ 1.07 로 설정하고,
상기 리브부의 두께를 t, 상기 두께 감소부의 두께를 n 으로 했을 때에, t ＜ 1.3(T－n) 을 만족하는 것을 특징으로 하는 특정 단면 구조를 갖는 성형체.
제 1 항에 있어서,
상기 본체부의 두께 (T) 와 리브부의 두께 (t) 의 비율 t/T 와, 상기 본체부의 두께 (T) 와 두께 감소부의 두께 (n) 의 비율 n/T 가,
0.08 ≤ t/T ≤ 0.47
0.03 ≤ n/T ≤ 0.25
를 만족하는 특정 단면 구조를 갖는 성형체.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 본체부의 리브부를 제외한 평균 두께 (Ta) 가 0.7 ∼ 2.5 ㎜ 이고, 상기 리브부의 두께 (t) 가 0.35 ∼ 0.75 ㎜ 이고, 상기 두께 감소부의 형성 범위가 리브부의 중앙선을 기점으로 하여 그 양측으로 각각 20.0 ㎜ 이내의 범위이고, 당해 두께 감소부에 있어서의 두께 서변 (徐變) 폭 (w) 이 1.0 ∼ 20.0 ㎜ 이고, 당해 두께 감소부의 최대 두께감소 깊이 (n) 가 0.1 ∼ 0.5 ㎜ 이며, 상기 리브부로부터 두께 감소부에 연속해 있는 리브부의 근원의 최소 곡률 반경 (r) 이 0.1 ∼ 1.0 ㎜ 인 특정 단면 구조를 갖는 성형체.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
성형체의 투영 면적이 30000 ㎟ 를 초과하고 평균 두께 (Ta) 가 2.5 ㎜ 미만, 또한, 측정 온도 －30 ℃ 와 ＋80 ℃ 사이에서 측정한 면내의 선팽창 계수가 4.0 × 10^-5/℃ 이하인, 특정 단면 구조를 갖는 성형체.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
폴리카보네이트 수지 40 중량부 이상 90 중량부 이하, 폴리에스테르 수지, 및 폴리에스테르-폴리에테르 공중합체 수지에서 선택되는 적어도 1 개의 수지 5 중량부 이상 55 중량부 이하, 수평균 장경 (長徑) 이 0.1 ∼ 40 ㎛ 인 판상 필러 5 중량부 이상 55 중량부 이하를 포함하는 수지 조성물을 사출 성형하여 얻어지는, 특정 단면 구조를 갖는 성형체.
제 5 항에 있어서,
게르마늄 화합물의 촉매를 사용하여 중합된, 방향족 폴리에스테르 단위, 및 하기 일반식 1 로 나타내는 변성 폴리에테르 단위로 이루어지고, IV 값 0.30 ∼ 1.00 의 범위인, 폴리에스테르-폴리에테르 공중합체 수지를 사용하는 것을 특징으로 하는, 특정 단면 구조를 갖는 성형체.
[화학식 1]
제 6 항에 있어서,
상기 방향족 폴리에스테르 단위가, 폴리에틸렌테레프탈레이트 단위, 폴리부틸렌테레프탈레이트 단위, 및 폴리프로필렌테레프탈레이트 단위로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상인, 특정 단면 구조를 갖는 성형체.
제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수지 조성물이 내충격성 개량제 0.5 ∼ 40 중량부를 포함하는, 특정 단면 구조를 갖는 성형체.
제 8 항에 있어서,
상기 내충격성 개량제가, (1) 폴리부타디엔, 부타디엔-스티렌 공중합체, 부타디엔-아크릴산에스테르 공중합체, 및 폴리오르가노실록산으로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 고무상 중합체인 코어 10 ∼ 90 중량％, 그리고, 상기 코어의 존재하에, 방향족 비닐 화합물, 시안화 비닐 화합물, 및 (메트)아크릴산에스테르 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 단량체를 중합하여 얻어지는 중합체에 의해 구성된 쉘 10 ∼ 90 중량％ 로 이루어지는 코어/쉘형 그라프트 중합체, (2) 폴리올레핀계 중합체, 및 (3) 올레핀-불포화 카르복실산에스테르 공중합체로 이루어지는 군에서 선택된 1 종 이상인, 특정 단면 구조를 갖는 성형체.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 성형체가 자동차 부품인, 특정 단면 구조를 갖는 성형체.
제 10 항에 있어서,
상기 자동차 부품이 가니시, 필러, 및 스포일러에서 선택되는 1 종 이상인, 특정 단면 구조를 갖는 성형체.
사출 성형에 의해 제 10 항에 기재된 성형체를 얻는 것을 특징으로 하는, 특정 단면 구조를 갖는 성형체의 제조 방법.