KR20220049793A - 후공정을 통한 고기능성 고분자의 결정화 방법 및 이에 제조된 결정성 고분자 - Google Patents
후공정을 통한 고기능성 고분자의 결정화 방법 및 이에 제조된 결정성 고분자 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220049793A KR20220049793A KR1020200133339A KR20200133339A KR20220049793A KR 20220049793 A KR20220049793 A KR 20220049793A KR 1020200133339 A KR1020200133339 A KR 1020200133339A KR 20200133339 A KR20200133339 A KR 20200133339A KR 20220049793 A KR20220049793 A KR 20220049793A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- paek
- ether ketone
- polyaryl ether
- ketone
- heat treatment
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 10
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 title claims description 25
- 229920001002 functional polymer Polymers 0.000 title abstract description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 title description 5
- 229920006260 polyaryletherketone Polymers 0.000 claims abstract description 280
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 27
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 10
- 229920001652 poly(etherketoneketone) Polymers 0.000 claims description 110
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 66
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 23
- -1 ether ketone ketone Chemical class 0.000 claims description 14
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 claims description 13
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 claims description 13
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 7
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 5
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 5
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims description 4
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 claims description 4
- 238000013329 compounding Methods 0.000 claims description 4
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 claims description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 4
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 claims description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 4
- 229920001643 poly(ether ketone) Polymers 0.000 claims description 4
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims description 4
- 238000001175 rotational moulding Methods 0.000 claims description 4
- 238000003856 thermoforming Methods 0.000 claims description 4
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 claims description 3
- 229920001655 poly(etheretheretherketone) Polymers 0.000 claims 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 8
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 4
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229920006351 engineering plastic Polymers 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 2
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N diphenyl ether Natural products C=1C=CC=CC=1OC1=CC=CC=C1 USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G65/34—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives
- C08G65/38—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives derived from phenols
- C08G65/40—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives derived from phenols from phenols (I) and other compounds (II), e.g. OH-Ar-OH + X-Ar-X, where X is halogen atom, i.e. leaving group
- C08G65/4012—Other compound (II) containing a ketone group, e.g. X-Ar-C(=O)-Ar-X for polyetherketones
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G65/34—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives
- C08G65/46—Post-polymerisation treatment, e.g. recovery, purification, drying
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2250/00—Compositions for preparing crystalline polymers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Polyethers (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
후공정을 통한 고기능성 고분자의 결정화 방법 및 상기 방법을 통해 제조된 결정성 고분자에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 펠렛 또는 분말 형태로 제공되는 폴리아릴에테르케톤(PAEK)을 유리전이온도(Tg) 내지 녹는점(Tm)의 온도로 열처리시킴으로써 결정성 폴리아릴에테르케톤(PAEK)을 제조하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 후공정을 통한 고기능성 고분자의 결정화 방법 및 상기 방법을 통해 제조된 결정성 고분자에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 펠렛 또는 분말 형태로 제공되는 폴리아릴에테르케톤(PAEK)을 유리전이온도(Tg) 내지 녹는점(Tm)의 온도로 열처리시킴으로써 결정성 폴리아릴에테르케톤(PAEK)을 제조하는 것을 특징으로 한다.
폴리아릴에테르케톤(PAEK)은 이미 공지된 산업용 수지의 총칭류를 의미하며, 종류로는 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르케톤케톤 및 폴리에테르케톤과 폴리에테르케톤케톤의 일부가 혼합된 공중합체 등이 있다.
상기 폴리아릴에테르케톤(PAEK)은 높은 내열성을 지니면서 기계적 강도 또한 우수하여 자동차, 우주항공, 에너지, 전기전자분야에서 다양하게 사용되고 있는 초고성능 플라스틱이다.
또한, 다양한 폴리아릴에테르케톤(PAEK) 계열 고분자 중에서도 하기 화학식으로 표시되는 폴리에테르케톤케톤(PolyEtherKetoneKetone, PEKK)은 특히, 내열성이 높고, 강도가 우수하기 때문에 엔지니어링 플라스틱으로 많이 이용되고 있다. 엔지니어링 플라스틱은 자동차, 항공기, 전기 전자 기구, 기계 등의 분야에서 사용되고 있으며, 그 적용 영역은 점차 더욱 확대되고 있는 실정이다.
[화학식]
엔지니어링 플라스틱의 적용 영역이 확대됨에 따라 그 사용환경은 점점 더 가혹해지면서 보다 개선된 물성을 나타내는 폴리에테르케톤케톤(PEEK) 화합물에 대한 필요성이 존재한다. 그러나, 폴리에테르케톤케톤(PEEK)의 경우, Isophthaloyl moiety의 영향으로 인해 무정형 또는 낮은 결정화도를 보이는 경향이 있다. 따라서, 제품의 색이 일정하지 않으며, 열적 특성이 저하되는 문제가 있다.
이에, 본 발명자들은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 연구하던 중, 상기 폴리아릴에테르케톤(PAEK) 계열 고분자에 후공정으로서, 유리전이온도(Tg) 내지 녹는점(Tm)의 온도로 열처리시키는 경우, 상기 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 결정화도를 높일 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하게 되었다.
이와 관련하여, 일본 공개특허 제2014-224274호는 폴리에테르 에테르 케톤 수지의 제조방법에 대하여 개시하고 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 무정형 또는 5% 이하의 결정화도를 갖는 펠렛 또는 분말 형태의 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 결정화 방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
또한, 결정화 방법을 통해 제조된 결정성 폴리아릴에테르케톤(PAEK)을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 측면은,
무정형 또는 5% 이하의 결정화도를 갖는 펠렛 또는 분말 형태의 폴리아릴에테르케톤(PAEK)을 준비하는 단계; 및 상기 준비된 폴리아릴에테르케톤(PAEK)을 비활성 기체 분위기에서 유리전이온도(Tg) 내지 녹는점(Tm)의 온도로 열처리시키는 단계;를 포함하는 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 결정화 방법을 제공한다.
상기 폴리아릴에테르케톤(PAEK)은 폴리에테르케톤케톤(PEKK), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리에테르에테르케톤케톤(PEEKK), 폴레에테르케톤에테르케톤케톤(PEKEKK), 폴리에테르에테르에테르케톤(PEEEK), 폴리에테르디페닐에테르케톤(PEDEK) 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 고분자인 것일 수 있다.
상기 폴리아릴에테르케톤(PAEK)은 T:I 이성질체 비율이 50:50 내지 90:10인 것일 수 있다.
상기 폴리아릴에테르케톤(PAEK)은 T:I 이성질체 비율이 60:40 내지 85:15인 것일 수 있다.
상기 폴리아릴에테르케톤(PAEK)은 T:I 이성질체 비율이 70:30인 것일 수 있다.
상기 펠렛 또는 분말 형태의 폴리아릴에테르케톤(PAEK)은, 1 mm 내지 10 mm의 직경 및 1 mm 내지 10 mm의 길이를 가지는 것일 수 있다.
상기 무정형 또는 5% 이하의 결정화도를 갖는 폴리아릴에테르케톤(PAEK)은, 2 mm 내지 4 mm의 직경 및 3 mm 내지 5 mm의 길이를 가지는 것일 수 있다.
상기 무정형 또는 5% 이하의 결정화도를 갖는 폴리아릴에테르케톤(PAEK)은 160℃ 내지 300℃의 온도에서 열처리하여 제조되는 것일 수 있다.
상기 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 열처리는 150℃ 내지 340℃의 온도에서 수행되는 것일 수 있다.
상기 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 열처리는 160℃ 내지 280℃의 온도에서 수행되는 것일 수 있다.
상기 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 열처리는 160℃ 내지 250℃의 온도에서 수행되는 것일 수 있다.
상기 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 열처리는 10 분 이상 수행되는 것일 수 있다.
상기 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 열처리는 10 분 내지 60 분 동안 수행되는 것일 수 있다.
상기 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 열처리는 펠렛 또는 분말 형태의 폴리아릴에테르케톤(PAEK)을 교반시키며 수행되는 것일 수 있다.
상기 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 열처리는 펠렛 또는 분말 형태의 폴리아릴에테르케톤(PAEK)을 진동시키는 진동이송기(spiral elevator)를 이용하여 수행되는 것일 수 있다.
상기 비활성 기체는 연속적으로 상기 폴리아릴에테르케톤(PAEK)에 공급되는 것이고, 상기 비활성 기체의 공급 유량은 10 mL/min 이상인 것일 수 있다.
상기 비활성 기체의 공급 유량은 20 mL/min 내지 80 mL/min인 것일 수 있다.
상기 준비된 폴리아릴에테르케톤(PAEK) 및 열처리시킨 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 색차(△)는 1.8 미만인 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 측면은,
상기 결정화 방법을 통해 제조된 결정성 폴리아릴에테르케톤(PAEK)을 제공한다.
상기 제조된 결정성 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 결정화도는 20% 이상인 것일 수 있다.
상기 제조된 결정성 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 결정화도는 30% 내지 35%인 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 일 측면은,
상기 결정화 방법을 통해 제조된 결정성 폴리아릴에테르케톤(PAEK)을 사용하여, 레이저 소결, 용융 적층 모델링 (fused deposition modeling), 성형, 사출 성형, 압출, 열성형, 회전 성형, 압축 성형, 컴파운딩 또는 함침으로부터 선택되는 기법에 의해 제조된 물품을 제공한다.
이상과 같은 본 발명에 따른 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 결정화 방법은 펠렛 또는 분말 형태의 폴리아릴에테르케톤(PAEK)을 비활성 기체 분위기에서 유리전이온도(Tg) 내지 녹는점(Tm)의 온도로 열처리시키는 간단한 방법을 통해서 상기 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 결정화도를 높일 수 있는 효과를 가질 수 있다.
또한, 상기 열처리의 온도, 시간, 공급되는 비활성 기체의 유량을 조절함으로써 제조되는 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 결정화도가 조절되는 것일 수 있다.
더불어, 상기 열처리 과정 중에 폴리아릴에테르케톤(PAEK)을 지속적으로 교반 또는 진동시켜 줌으로써 펠렛 또는 분말 형태의 폴리아릴에테르케톤(PAEK)이 caking되는 현상이 방지 가능한 것일 수 있다.
마지막으로, 상기 열처리를 비활성 기체 분위기에서 수행함으로써 폴리아릴에테르케톤(PAEK)이 산화되어 변색되는 현상을 방지하는 것일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 결정화 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에테르케톤케톤(PEKK) 펠렛의 케이킹(caking) 현상을 나타낸 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에테르케톤케톤(PEKK) 펠렛의 케이킹(caking) 현상을 나타낸 사진이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 의해 본 발명이 한정되지 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 의해 정의될 뿐이다.
덧붙여, 본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명의 명세서 전체에서 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
본원의 제 1 측면은,
무정형 또는 5% 이하의 결정화도를 갖는 펠렛 또는 분말 형태의 폴리아릴에테르케톤(PAEK)을 준비하는 단계; 및 상기 준비된 폴리아릴에테르케톤(PAEK)을 비활성 기체 분위기에서 유리전이온도(Tg) 내지 녹는점(Tm)의 온도로 열처리시키는 단계;를 포함하는 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 결정화 방법을 제공한다.
이하, 본원의 제 1 측면에 따른 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 결정화 방법을 도 1을 참조하여 단계 별로 상세히 설명하도록 한다. 이때, 도 1은 상기 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 결정화 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
우선, 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 결정화 방법은 무정형 또는 5% 이하의 결정화도를 갖는 펠렛 또는 분말 형태의 폴리아릴에테르케톤(PAEK)을 준비하는 단계;(S100)를 포함하는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 폴리아릴에테르케톤(PAEK)은 폴리에테르케톤케톤(PEKK), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리에테르에테르케톤케톤(PEEKK), 폴레에테르케톤에테르케톤케톤(PEKEKK), 폴리에테르에테르에테르케톤(PEEEK), 폴리에테르디페닐에테르케톤(PEDEK) 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 고분자인 것일 수 있으며, 바람직하게 폴리에테르케톤케톤(PEKK)인 것일 수 있다. 이때, 상기 폴리에테르케톤케톤(PEKK)은 하기 화학식 1로 표시되는 테레프탈로일 (Terephthaloyl) 형태와 하기 화학식 2로 표시되는 아이소프탈로일(Isophthaloyl) 형태가 연쇄적으로 중합되어 생성되는 고분자로서 그 비율에 따라 특성이 결정되는 것일 수 있다. 상기 테레프탈로일(Terephthaloyl) moiety는 직선형으로 단단한 경성을 띄고, 여기에 아이소프탈로일(Isophthaloyl) moiety가 그 휘어진 구조로 인해 구조적 다양성을 부여하는데 아이소프탈로일(Isophthaloyl)은 고분자 사슬의 유연성, 유동성 및 결정화 특성에 영향을 주는 것일 수 있다. 특히, 아이소프탈로일(Isophthaloyl) moiety의 경우는 유연성 또는 유동성을 증가시키는 반면 낮은 결정화속도를 보이며, 이로 인하여 중합된 폴리에테르케톤케톤(PEKK)이 무정형 또는 낮은 결정화도를 나타내는 것일 수 있다. 이때, 상기 폴리에테르케톤케톤(PEKK)이 결정화도를 가지는 경우 상기 결정화도는 5% 이하인 것일 수 있다.
[화학식 1]
[화학식 2]
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 무정형 또는 5% 이하의 결정화도를 갖는 폴리아릴에테르케톤(PAEK)은 펠렛 또는 분말의 형태로서 제공되는 것일 수 있다. 이때, 상기 무정형 또는 5% 이하의 결정화도를 갖는 폴리아릴에테르케톤(PAEK)은 160℃ 내지 300℃의 온도에서 열처리하여 제조되는 것일 수 있으며, 바람직하게는 160℃ 내지 250℃의 온도에서 열처리하여 제조되는 것일 수 있다. 한편, 상기 무정형 또는 5% 이하의 결정화도를 갖는 폴리아릴에테르케톤(PAEK)은 바람직하게 펠렛의 형태로서 제공되는 것일 수 있으며, 이 경우 상기 펠렛은 상기한 온도 범위에서 압출가공시켜 제조되는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 무정형 또는 5% 이하의 결정화도를 갖는 폴리아릴에테르케톤(PAEK)은 T:I 이성질체 비율이 50:50 내지 90:10인 것일 수 있으며, 바람직하게 60:40 내지 85:15인 것일 수 있고, 본원의 일 실시예에 따르면 70:30인 것일 수 있다. 이때, 상기 T:I 이성질체 비율은 상기 화학식 1 및 2로 표시되는 이성질체의 비율을 의미하는 것일 수 있다. 즉, 상기 무정형 또는 5% 이하의 결정화도를 갖는 폴리아릴에테르케톤(PAEK)은 반복 단위로서 케톤-케톤의 2 개의 서로 다른 이성질체 형태를 포함하는 것일 수 있다. 즉, 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위의 함량이 화학식 2로 표시되는 반복단위의 함량과 동일하거나 더 많이 포함되는 것일 수 있으며, 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위의 함량이 증가할수록 이를 포함하는 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 결정화도가 더욱 높은 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 무정형 또는 5% 이하의 결정화도를 갖는 폴리아릴에테르케톤(PAEK)은 1 mm 내지 10 mm의 직경 및 1 mm 내지 10 mm의 길이를 가지는 것일 수 있으며, 바람직하게 2 mm 내지 4 mm의 직경 및 3 mm 내지 5 mm의 길이를 가지는 것일 수 있다. 상기 직경 및 길이 범위는 실제 판매되는 제품의 적합한 크기로서 제공되는 것일 수 있다.
다음으로, 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 결정화 방법은 상기 준비된 폴리아릴에테르케톤(PAEK)을 비활성 기체 분위기에서 유리전이온도(Tg) 내지 녹는점(Tm)의 온도로 열처리시키는 단계;(S200)를 포함하는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 열처리는 150℃ 내지 340℃의 온도에서 수행되는 것일 수 있으며, 바람직하게 160℃ 내지 280℃의 온도에서 수행되는 것일 수 있고, 더욱 바람직하게는 160℃ 내지 250℃의 온도에서 수행되는 것일 수 있다. 즉, 상기와 같은 온도범위 중 하한값은 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 유리전이온도(Tg)인 것일 수 있으며, 상한값은 녹는점(Tm)인 것일 수 있다. 이와 관련하여, 상기 폴리아릴에테르케톤(PAEK)에 포함된 T:I 이성질체의 비율에 따라 상기 유리전이온도(Tg) 및 녹는점(Tm)이 상이해질 수 있으며, 상기 열처리 온도 범위는 무정형 또는 5% 이하의 결정화도를 갖는 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 T:I 이성질체 비율이 50:50 내지 90:10일 경우 이를 포괄할 수 있는 온도 범위인 것일 수 있다. 즉, 상기 무정형 또는 5% 이하의 결정화도를 갖는 폴리아릴에테르케톤(PAEK)을 상기와 같은 온도 범위에서 열처리시킴으로써 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 결정화도가 증가하는 것일 수 있다. 한편, 상기 폴리아릴에테르케톤(PAEK)을 유리전이온도(Tg) 이상으로 가열하는 경우 결정화되면서 발열반응에 의해 펠렛 또는 분말의 케이킹(caking) 현상이 발생할 수 있는데 160℃ 내지 250℃ 바람직하게는 160℃ 내지 200℃의 온도에서 열처리를 수행하게 되면 상기 케이킹 현상이 적게 발생되는 것일 수 있다. 반면, 상기 열처리 온도가 증가하게 되면 케이킹 현상이 상대적으로 많이 발생될 수 있으나, 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 결정화도는 더욱 증가하는 것일 수 있다. 도 2에 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에테르케톤케톤(PEKK) 펠렛의 케이킹(caking) 현상을 사진으로 찍어 나타내었다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 열처리는 10 분 이상 수행되는 것일 수 있으며, 바람직하게 10 분 내지 60 분 동안 수행되는 것일 수 있다. 이때, 상기 열처리 시간이 증가할수록 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 결정화도는 더욱 증가하는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 열처리를 위한 열원은 특별히 제한은 없으나, 바람직하게 핫에어(hot air) 또는 적외선(IR)이 사용되는 것일 수 있다. 이때, 상기 열처리는 밀폐된 반응기 내에서 수행되는 것일 수 있으며, 반응기 내에 핫에어(hot air)를 공급하여 주거나, 적외선(IR)을 조사시켜 줌으로써 수행되는 것일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 반응기는 내부에 일정한 공간이 마련되는 것일 수 있으며, 상기 공간에 무정형 또는 5% 이하의 결정화도를 갖는 펠렛 또는 분말 형태의 폴리아릴에테르케톤(PAEK)이 삽입되는 것일 수 있다. 한편, 열원으로서 핫에어(hot air)를 사용하는 경우, 반응기 내에 핫에어를 공급하여 주는 핫에어 공급호퍼가 따로 구비되는 것일 수 있으며, 상기 핫에어 공급호퍼는 상기 반응기와 관을 통해 연결되어 상기 반응기 내로 핫에어가 공급되는 것일 수 있다. 이때, 상기 핫에어의 공급은 상기 반응기의 하단부를 통해 공급되는 것일 수 있다. 더불어, 상기 반응기 내부에는 진동장치가 별도로 설치되는 것일 수 있다. 또한, 열원으로서 적외선(IR)을 사용하는 경우 반응기 내에 적외선 방출기에 설치되는 것일 수 있으며, 상기 적외선 방출기에서 방출되는 적외선에 의해 상기 열처리가 수행되는 것일 수 있다. 더불어, 상기 반응기 내부에는 교반을 위해 임펠러가 장착된 교반기(agitator)가 설치되어 있는 것일 수 있으며, 상기 교반기의 작동을 위해 일측에는 교반모터가 연결되어 있는 것일 수 있다. 또한, 상기 반응기는 자체적으로 회전이 가능하도록 설치되는 것일 수도 있으며, 이 경우 원기둥 형태로 설치되어 이를 횡방향으로 눕혀 배치시킨 후, 중심축을 기준으로 회전되는 것일 수 있다. 즉, 케이킹(caking) 현상을 방지하기 위해, 상기 반응기는 진동 공급이 가능한 진동이송기(spiral elevator)를 이용하거나, 내부에 설치된 교반기를 이용하는 것일 수 있다. 이때, 상기 진동이송기를 이용할 경우, 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 이송과 결정화가 동시에 이루어지는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 열처리는 펠렛 또는 분말 형태의 폴리아릴에테르케톤(PAEK)을 교반시키며 수행되는 것일 수 있다. 이는 상기한 바와 같이 폴리아릴에테르케톤(PAEK)을 유리전이온도(Tg) 이상으로 열처리시 결정화되면서 발열반응에 의해 펠렛 또는 분말의 케이킹(caking) 현상이 발생할 수 있는데 이를 방지하고자 수행되는 공정인 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 열처리는 상술한 바와 같이 펠렛 또는 분말 형태의 폴리아릴에테르케톤(PAEK)을 밀폐된 반응기 내에 위치시켜 수행하는 것일 수 있다. 이 경우, 상기 교반은 일반적인 교반기(agitator)를 사용하거나, 상기 반응기를 회전시킴으로써 수행되는 것일 수 있다. 즉, 상기 교반기를 사용하는 경우 펠렛 또는 분말 형태의 폴리아릴에테르케톤(PAEK)에 지속적으로 임펠러가 물리적 충격을 가할 수 있어 케이킹(caking) 현상이 방지되는 것일 수 있으며, 반응기를 회전시키는 경우 펠렛 또는 분말 형태의 폴리아릴에테르케톤(PAEK) 또한 반응기와 함께 지속적으로 회전하기 때문에 케이킹(caking) 현상이 방지되는 것일 수 있다. 이때, 상기 교반기의 사용과 반응기의 회전이 동시에 사용될 수 있음은 물론하다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 비활성 기체는 연속적으로 폴리아릴에테르케톤(PAEK)에 공급되는 것일 수 있다. 열처리 공정 중, 비활성 기체를 연속적으로 공급하여 줌으로써 상기 폴리아릴에테르케톤(PAEK)이 산화되는 현상이 방지되는 것일 수 있으며, 이에 따라 상기 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 변색이 방지되는 것일 수 있다. 이때, 상기 비활성 기체는 일반적으로 알려진 비활성 기체를 사용하는 것일 수 있으며, 예를 들어, 질소(N2), 아르곤(Ar) 또는 헬륨(He) 등이 사용되는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상술한 바와 같이 상기 열처리는 펠렛 또는 분말 형태의 폴리아릴에테르케톤(PAEK)을 밀폐된 반응기 내에 위치시켜 수행하는 것일 수 있으며, 이 경우 상기 비활성 기체는 반응기 내에 연속적으로 공급되는 것일 수 있다. 이때, 상기 공급되는 비활성 기체의 공급 유량은 10 mL/min 이상인 것일 수 있으며, 바람직하게 20 mL/min 내지 80 mL/min인 것일 수 있다.
본원의 일 구현예예 있어서, 상기 준비된 폴리아릴에테르케톤(PAEK) 및 열처리시킨 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 색차(△)는 1.8 미만인 것일 수 있으며, 바람직하게 0.7 이하인 것일 수 있고, 더욱 바람작하게 0.5 이하인 것일 수 있으며, 가장 바람직하게는 0.1인 것일 수 있다. 상기 준비된 폴리아릴에테르케톤(PAEK) 및 열처리시킨 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 색차는 연속적으로 공급되는 상기 비활성 기체의 유량과 관련되는 것일 수 있으며, 공급되는 비활성 기체의 유량이 증가할수록 상기 색차 값은 적어지는 것일 수 있다. 즉, 상기 색차가 적다는 것은 폴리아릴에테르케톤(PAEK)이 열처리 중에 산화되는 비율이 적다는 것을 의미하는 것일 수 있으며, 그만큼 변색 정도가 적다는 것을 의미하는 것일 수 있다.
본원의 제 2 측면은,
상기 본원의 제 1 측면의 결정화 방법을 통해 제조된 결정성 폴리아릴에테르케톤(PAEK)을 제공한다.
본원의 제 3 측면은,
상기 본원의 제 1 측면의 결정화 방법을 통해 제조된 결정성 폴리아릴에테르케톤(PAEK)을 사용하여, 레이저 소결, 용융 적층 모델링 (fused deposition modeling), 성형, 사출 성형, 압출, 열성형, 회전 성형, 압축 성형, 컴파운딩 또는 함침으로부터 선택되는 기법에 의해 제조된 물품을 제공한다.
본원의 제 1 측면과 중복되는 부분들에 대해서는 상세한 설명을 생략하였으나, 본원의 제 1 측면에 대해 설명한 내용은 제 2 측면 및 제 3 측면에서 그 설명이 생략되었더라도 동일하게 적용될 수 있다.
이하, 본원의 제 2 측면에 따른 결정성 폴리아릴에테르케톤(PAEK) 및 본원의 제 3 측면에 따른 물품을 상세히 설명한다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 결정성 폴리아릴에테르케톤(PAEK)은 결정화 방법을 수행하기 전 준비된 무정형 또는 5% 이하의 결정화도를 갖는 폴리아릴에테르케톤(PAEK)에 비해 결정화도가 증가된 것일 수 있다. 즉, 결정화도가 높은 결정성 폴리아릴에테르케톤(PAEK)을 수득함으로써 상기 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 열적 특성이 향상되는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 제조된 결정성 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 결정화도는 20% 이상인 것일 수 있으며, 바람직하게 28% 내지 35%인 것일 수 있고, 가장 바람직하게는 30% 내지 35%인 것일 수 있다. 이때, 상기 제조된 결정성 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 결정화도는 상기 본원의 제 1 측면에 따른 열처리의 온도 및 시간과 관계된 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 열처리의 온도 및 시간이 증가할수록 상기 결정화도가 증가하는 것일 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 상기 본원의 제 1 측면에서 상술하였으므로 본원의 제 2 측면에서는 이하 구체적인 설명을 생략하도록 한다.
본원의 일 구현예예 있어서, 상기 제조된 결정성 폴리아릴에테르케톤(PAEK)은 펠렛 또는 분말 형태로서 수득될 수 있는데, 이를 레이저 소결, 용융 적층 모델링 (fused deposition modeling), 성형, 사출 성형, 압출, 열성형, 회전 성형, 압축 성형, 컴파운딩 또는 함침으로부터 선택되는 기법을 사용하여 물품이 제조 가능한 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 테이프로도 지칭되는 사전-함침 복합 스트립을 제조하기 위한 습식 함침은 예를 들어 탄소 또는 유리 섬유 상에 폴리아릴에테르케톤(PAEK) 펠렛(분말) 및 포스페이트 염(들)의 수분산액을 침적시키는 것으로 이루어지는 것일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 분산액은 예를 들어 수용액에 폴리에테르케톤케톤(PEKK) 펠렛(분말) 및 포스페이트 염(들) 및 계면활성제를 포함할 수 있다. 이에 따라 수분산액으로 덮여진 섬유는 이후 물을 증발시키는 오븐을 통과하고, 이후 이들은 고온(통상적으로 370℃ 초과)에서 다이를 통과하여, 안정화 폴리에테르케톤케톤(PEKK) 중합체를 용융시킬 수 있고 섬유를 정확히 코팅할 수 있게 되는 것일 수 있다. 냉각 후, 테이프 또는 사전-함침 스트립이 수득되고, 이는 이후 어셈블링 및/또는 슈퍼임포징(superimposing) 에 의해 사용되어 이를 재용융시키고 복합품을 형성하는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 포스페이트 염의 주요 장점은 매우 고온(예를 들어, 350℃ 이상)으로 가열되더라도, 휘발성 유기 화합물을 방출하지 않고 단순히 증기 형태의 물을 잃는다는 점이다. 따라서, 포스페이트 염은 환경 및/또는 건강에 관한 어떠한 위험을 갖지 않고, 섬유의 코팅을 방해할 수 있으며, 또는 최종 제조된 물품의 결함을 출현시킬 수 있어 이후 기계적 특성의 악화를 야기할 수 있는 다공성을 생성하지 않는 것일 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
실시예
1. 결정성
폴리에테르케톤케톤(PEKK)의
제조
1. 무정형
폴리에테르케톤케톤(PEKK)의
제조
T:I 이성질체 비율이 70:30인 폴리에테르케톤케톤(PEKK) 과립을 압출기 내에서 160℃ 내지 300℃, 바람직하게는 160℃ 내지 250℃의 온도에서 압출가공 시키고, 압출물을 절단하여 펠렛형태의 무정형 폴리에테르케톤케톤(PEKK)을 수득하였다. 이때, 수득된 폴리에테르케톤케톤(PEKK) 펠렛의 직경은 2 mm 내지 4 mm이었고, 길이는 3 mm 내지 5 mm이었다. 또한, 상기 수득된 폴리에테르케톤케톤(PEKK) 펠렛은 무정형 상태이며, 0% 내지 5%의 결정화도를 나타내었다.
2. 결정성
폴리에테르케톤케톤(PEKK)의
제조
상기 1.에서 수득한 폴리에테르케톤케톤(PEKK) 펠렛을 내부에 교반기가 장착된 반응기 내에 삽입하고, 질소를 연속적으로 퍼지(purge) 시키며 열처리를 수행하여 결정성 폴리에테르케톤케톤(PEKK)을 수득하였다. 이때, 상기 열처리의 온도는 160℃이었으며, 열처리는 30 분 동안 수행하였다. 또한, 질소 퍼지의 유량은 80 mL/min 이었다. 이때, 상기 열처리 온도는 TA Instrument 사 DSC2500 모델을 사용하여 측정하였다.
실시예
2. 결정성
폴리에테르케톤케톤(PEKK)의
제조
상기 실시예 1의 2.에서 열처리 온도를 190℃로 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법을 통해 결정성 폴리에테르케톤케톤(PEKK)을 수득하였다.
실시예
3. 결정성
폴리에테르케톤케톤(PEKK)의
제조
상기 실시예 1의 2.에서 열처리 온도를 220℃로 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법을 통해 결정성 폴리에테르케톤케톤(PEKK)을 수득하였다.
실시예
4. 결정성
폴리에테르케톤케톤(PEKK)의
제조
상기 실시예 1의 2.에서 열처리 온도를 250℃로 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법을 통해 결정성 폴리에테르케톤케톤(PEKK)을 수득하였다.
실시예
5. 결정성
폴리에테르케톤케톤(PEKK)의
제조
상기 실시예 1의 2.에서 열처리 온도를 280℃로 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법을 통해 결정성 폴리에테르케톤케톤(PEKK)을 수득하였다.
실시예
6. 결정성
폴리에테르케톤케톤(PEKK)의
제조
상기 실시예 1의 2.에서 열처리 온도를 220℃로 변경하고, 열처리 시간을 10 분으로 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법을 통해 결정성 폴리에테르케톤케톤(PEKK)을 수득하였다.
실시예
7. 결정성
폴리에테르케톤케톤(PEKK)의
제조
상기 실시예 1의 2.에서 열처리 온도를 250℃로 변경하고, 열처리 시간을 10 분으로 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법을 통해 결정성 폴리에테르케톤케톤(PEKK)을 수득하였다.
실시예
8. 결정성
폴리에테르케톤케톤(PEKK)의
제조
상기 실시예 1의 2.에서 열처리 온도를 250℃로 변경하고, 질소 퍼지의 유량을 20 mL/min로 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법을 통해 결정성 폴리에테르케톤케톤(PEKK)을 수득하였다.
실시예
9. 결정성
폴리에테르케톤케톤(PEKK)의
제조
상기 실시예 1의 2.에서 열처리 온도를 250℃로 변경하고, 질소 퍼지의 유량을 50 mL/min로 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법을 통해 결정성 폴리에테르케톤케톤(PEKK)을 수득하였다.
비교예
1. 결정성
폴리에테르케톤케톤(PEKK)의
제조
상기 실시예 1의 2.에서 열처리 온도를 250℃로 변경하고, 질소 퍼지를 수행하지 않은 것을 제외하고는 동일한 방법을 통해 결정성 폴리에테르케톤케톤(PEKK)을 수득하였다.
실험예
1. 열처리 온도에 따른
폴리에테르케톤케톤(PEKK)의
결정화도 측정
열처리 온도에 따른 폴리에테르케톤케톤(PEKK)의 결정화도를 비교하기 위해 상기 실시예 1 내지 5에서 수득한 폴리에테르케톤케톤(PEKK)의 결정화도를 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
[표 1]
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 열처리 온도가 증가할수록 수득되는 폴리에테르케톤케톤(PEKK)의 결정화도가 증가함을 확인할 수 있었다. 다만, 케이킹 현상은 유리전이온도(Tg) 이상 온도에서 점차 증가하며, 200℃가 넘어가면 심해지는 것을 확인할 수 있었다.
실험예
2. 열처리 시간에 따른
폴리에테르케톤케톤(PEKK)의
결정화도 측정
열처리 시간에 따른 폴리에테르케톤케톤(PEKK)의 결정화도를 비교하기 위해 상기 실시예 3, 4, 6 및 7에서 수득한 폴리에테르케톤케톤(PEKK)의 결정화도를 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.
[표 2]
상기 표 2에 나탄낸 바와 같이, 열처리 시간이 증가할수록 수득되는 폴리에테르케톤케톤(PEKK)의 결정화도가 다소 증가함을 확인할 수 있었다. 다만, 열처리 시간보다 열처리 온도가 폴리에테르케톤케톤(PEKK)의 결정화도에 더욱 영향을 많이 주는 것으로 확인되었다.
실험예
3. 질소 퍼지 유량에 따른
폴리에테르케톤케톤(PEKK)의
색차
측정
열처리 시 비활성 기체인 질소의 퍼지 유량에 따른 폴리에테르케톤케톤(PEKK)의 색차를 비교하기 위해, 상기 비교예 1 및 실시예 4, 8, 9에 따른 폴리에테르케톤케톤(PEKK)의 색차를 비교하여 하기 표 3에 나타내었다. 이때, 상기 색차를 측정하기 위한 색차계는 Nippon Denshoku NE4000을 사용하였으며, 열처리 전 및 후에 따른 폴리에테르케톤케톤(PEKK)의 색차를 측정하였다.
[표 3]
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 질소 퍼지를 수행하지 않은 비교예의 공정을 따를 경우 색차 값이 1.8로 외관으로 식별가능한 수준이었다. 한편, 퍼지되는 질소의 유량이 증가할수록 상기 색차 값은 줄어들며, 80 mL/min으로 공급한 실시예 4의 경우에는 색차 값이 0.1임을 확인할 수 있었다. 따라서, 수득되는 제품의 성능과 품질을 위해 열처리 시 비활성 기체의 공급은 필수적으로 수반되어야 함을 확인할 수 있었다.
이상, 도면을 참조하여 바람직한 실시예와 함께 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 이러한 도면과 실시예로 본 발명의 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형예 또는 균등한 범위의 실시예가 존재할 수 있다. 그러므로 본 발명에 따른 기술적 사상의 권리범위는 청구범위에 의해 해석되어야 하고, 이와 동등하거나 균등한 범위 내의 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (20)
- 무정형 또는 5% 이하의 결정화도를 갖는 펠렛 또는 분말 형태의 폴리아릴에테르케톤(PAEK)을 준비하는 단계; 및
상기 준비된 폴리아릴에테르케톤(PAEK)을 비활성 기체 분위기에서 유리전이온도(Tg) 내지 녹는점(Tm)의 온도로 열처리시키는 단계;
를 포함하는 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 결정화 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 폴리아릴에테르케톤(PAEK)은 폴리에테르케톤케톤(PEKK), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리에테르에테르케톤케톤(PEEKK), 폴레에테르케톤에테르케톤케톤(PEKEKK), 폴리에테르에테르에테르케톤(PEEEK), 폴리에테르디페닐에테르케톤(PEDEK) 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 고분자인 것인 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 결정화 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 폴리아릴에테르케톤(PAEK)은 T:I 이성질체 비율이 50:50 내지 90:10인 것인 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 결정화 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 폴리아릴에테르케톤(PAEK)은 T:I 이성질체 비율이 70:30인 것인 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 결정화 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 펠렛 또는 분말 형태의 폴리아릴에테르케톤(PAEK)은,
1 mm 내지 10 mm의 직경 및 1 mm 내지 10 mm의 길이를 가지는 것인 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 결정화 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 무정형 또는 5% 이하의 결정화도를 갖는 폴리아릴에테르케톤(PAEK)은 160℃ 내지 300℃의 온도에서 열처리하여 제조되는 것인 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 결정화 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 열처리는 150℃ 내지 340℃의 온도에서 수행되는 것인 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 결정화 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 열처리는 160℃ 내지 280℃의 온도에서 수행되는 것인 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 결정화 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 열처리는 160℃ 내지 250℃의 온도에서 수행되는 것인 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 결정화 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 열처리는 10 분 이상 수행되는 것인 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 결정화 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 열처리는 10 분 내지 60 분 동안 수행되는 것인 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 결정화 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 열처리는 펠렛 또는 분말 형태의 폴리아릴에테르케톤(PAEK)을 교반시키며 수행되는 것인 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 결정화 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 열처리는 펠렛 또는 분말 형태의 폴리아릴에테르케톤(PAEK)을 진동시키는 진동이송기(spiral elevator)를 이용하여 수행되는 것인 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 결정화 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 비활성 기체는 연속적으로 상기 폴리아릴에테르케톤(PAEK)에 공급되는 것이고,
상기 비활성 기체의 공급 유량은 10 mL/min 이상인 것인 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 결정화 방법.
- 제14항에 있어서,
상기 비활성 기체의 공급 유량은 20 mL/min 내지 80 mL/min인 것인 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 결정화 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 준비된 폴리아릴에테르케톤(PAEK) 및 열처리시킨 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 색차(△)는 1.8 미만인 것인 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 결정화 방법.
- 제1항의 결정화 방법을 통해 제조된 결정성 폴리아릴에테르케톤(PAEK).
- 제17항에 있어서,
상기 제조된 결정성 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 결정화도는 20% 이상인 것인 결정성 폴리아릴에테르케톤(PAEK).
- 제17항에 있어서,
상기 제조된 결정성 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 결정화도는 30% 내지 35%인 것인 결정성 폴리아릴에테르케톤(PAEK).
- 제1항의 결정화 방법을 통해 제조된 결정성 폴리아릴에테르케톤(PAEK)을 사용하여, 레이저 소결, 용융 적층 모델링 (fused deposition modeling), 성형, 사출 성형, 압출, 열성형, 회전 성형, 압축 성형, 컴파운딩 또는 함침으로부터 선택되는 기법에 의해 제조된 물품.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200133339A KR20220049793A (ko) | 2020-10-15 | 2020-10-15 | 후공정을 통한 고기능성 고분자의 결정화 방법 및 이에 제조된 결정성 고분자 |
| CN202180070907.3A CN116368172A (zh) | 2020-10-15 | 2021-09-14 | 通过后处理使高功能聚合物结晶的方法，以及由此生产的结晶聚合物 |
| EP21880327.8A EP4230681A1 (en) | 2020-10-15 | 2021-09-14 | Method for crystallizing highly functional polymer by post-processing, and crystalline polymer produced thereby |
| US18/031,970 US20230383057A1 (en) | 2020-10-15 | 2021-09-14 | Method for crystallizing highly functional polymer by post-processing, and crystalline polymer produced thereby |
| JP2023523163A JP2023547602A (ja) | 2020-10-15 | 2021-09-14 | 後工程を通じた高機能性高分子の結晶化方法およびこれによって製造された結晶性高分子 |
| PCT/KR2021/012495 WO2022080679A1 (ko) | 2020-10-15 | 2021-09-14 | 후공정을 통한 고기능성 고분자의 결정화 방법 및 이에 제조된 결정성 고분자 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200133339A KR20220049793A (ko) | 2020-10-15 | 2020-10-15 | 후공정을 통한 고기능성 고분자의 결정화 방법 및 이에 제조된 결정성 고분자 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220049793A true KR20220049793A (ko) | 2022-04-22 |
Family
ID=81208354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200133339A KR20220049793A (ko) | 2020-10-15 | 2020-10-15 | 후공정을 통한 고기능성 고분자의 결정화 방법 및 이에 제조된 결정성 고분자 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230383057A1 (ko) |
| EP (1) | EP4230681A1 (ko) |
| JP (1) | JP2023547602A (ko) |
| KR (1) | KR20220049793A (ko) |
| CN (1) | CN116368172A (ko) |
| WO (1) | WO2022080679A1 (ko) |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR910011976A (ko) * | 1989-12-04 | 1991-08-07 | 리차드 지.워터맨 | 결정화된 폴리(에테르에테르케톤) 유형의 중합체 제품을 제조하는 방법 및 이에 의해 제조된 제품 |
| JP2014224274A (ja) | 2014-09-08 | 2014-12-04 | 株式会社クレハ | ポリエーテルエーテルケトン樹脂の製造方法 |
| RU2725922C2 (ru) * | 2015-08-24 | 2020-07-07 | Сайтек Индастриз Инк. | Композитный материал и композиция смолы, содержащая метастабильные частицы |
| KR102531252B1 (ko) * | 2017-06-15 | 2023-05-12 | 알케마 인코포레이티드 | 수도-비정질 중합체로부터의 반결정질 부품의 제조 |
| EP3645604A1 (en) * | 2017-06-30 | 2020-05-06 | Solvay Specialty Polymers USA, LLC | Poly(ether ketone ketone) polymer powder having a low volatiles content |
| JP7246380B2 (ja) * | 2017-09-15 | 2023-03-27 | アーケマ・インコーポレイテッド | Ｐｅｋｋ押出積層造形法及び製品 |
-
2020
- 2020-10-15 KR KR1020200133339A patent/KR20220049793A/ko not_active IP Right Cessation
-
2021
- 2021-09-14 JP JP2023523163A patent/JP2023547602A/ja active Pending
- 2021-09-14 EP EP21880327.8A patent/EP4230681A1/en active Pending
- 2021-09-14 WO PCT/KR2021/012495 patent/WO2022080679A1/ko active Application Filing
- 2021-09-14 US US18/031,970 patent/US20230383057A1/en active Pending
- 2021-09-14 CN CN202180070907.3A patent/CN116368172A/zh active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2022080679A1 (ko) | 2022-04-21 |
| EP4230681A1 (en) | 2023-08-23 |
| US20230383057A1 (en) | 2023-11-30 |
| JP2023547602A (ja) | 2023-11-13 |
| CN116368172A (zh) | 2023-06-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3074207B2 (en) | Method for printing three-dimensional parts with crystallization kinetics control | |
| US10781311B2 (en) | Semi-crystalline build materials | |
| US10807302B2 (en) | Semi-crystalline build materials | |
| CN106029344B (zh) | 聚合材料 | |
| CN105163928B (zh) | 使用聚酰胺消耗材料的增材制造 | |
| JP7246380B2 (ja) | Ｐｅｋｋ押出積層造形法及び製品 | |
| US20170225394A9 (en) | Method for printing three-dimensional items wtih semi-crystalline build materials | |
| US20220016828A1 (en) | Method for printing three-dimensional parts with cyrstallization kinetics control | |
| CN104650587A (zh) | 一种适用于3d打印的改性聚苯硫醚树脂材料及其制备方法和应用 | |
| CN110099945B (zh) | 可交联性聚酰胺球形粒子的粉末、其制备方法和采用选择性激光烧结技术的用途 | |
| EP3302937A1 (en) | Semi-crystalline build materials and methods of manufacturing three dimensional part | |
| CN115943080A (zh) | 用于增材制造的长丝及其制造方法 | |
| KR20220049793A (ko) | 후공정을 통한 고기능성 고분자의 결정화 방법 및 이에 제조된 결정성 고분자 | |
| KR20220026592A (ko) | 폴리-아릴-에테르-케톤(들)을 포함하는 조성물을 위한 적층 제조 방법 | |
| CN115702211A (zh) | 聚合物材料及其用途 | |
| JP2022080968A (ja) | 結晶性樹脂フィラメントを用いた３次元造形物およびその造形方法 | |
| CN104193904A (zh) | 3d打印用聚氯乙烯复合材料及其制备方法 | |
| CN115698130A (zh) | 聚(醚酮酮)聚合物的共混物 | |
| JP2023553363A (ja) | 三次元物体を製造するための付加製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| AMND | Amendment | ||
| X601 | Decision of rejection after re-examination |