KR20230078410A - Pet 수지 조성물 - Google Patents

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KR20230078410A
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박재연
홍성민
정현진
이수현
복창숙
방혜정
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롯데케미칼 주식회사
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Abstract

본 발명은 호모-PET 수지 및 디옥틸 이소프탈레이트를 포함하는 이소프탈레이트계 가소제를 포함하고, 녹는 온도와 냉결정화 온도의 차이(Tm-Tcc)가 30 ℃ 미만인, PET 수지 조성물 및 이를 포함하는 PET 성형품에 관한 것이다.

Description

PET 수지 조성물{PET Resin Composition}
본 발명은 PET 수지 조성물에 관한 것이다.
PET(poly(ethylene terephthalate))는 섬유로서의 공업화를 시작으로 PET의 합성 방법, 분자 구조, 물성 및 그 응용분야 등 다방면에 걸쳐 많은 연구결과들이 보고되고 있고, 현재, 섬유, 필름 및 성형 재료 전 분야에서 세계 주요 합성수지 요구량의 상당 부분을 차지하고 있다.
PET 수지는 융점이 높고, 기계적/화학적 물성이 우수하지만, 선형 구조를 갖는 고결정성 고분자 물질이기 때문에, 고화시 체적 변화, 성형품의 수축 변형, 휘어짐 및 균열 등의 문제점들을 가지고 있다.
구체적으로, PET 수지는 다른 수지와 비교해 경질이고 결정화 속도가 늦기 때문에, PET 수지를 이용하여 시트 또는 필름으로 가공하는 경우, 용융 상태에서 토출하고 빠른 속도로 냉각되지 않아 낮은 속도로 권취할 필요성이 있으며, 이는 생산 속도 저하에 큰 영향을 미친다. 이에, PET 수지에 연성을 부여하고 결정화 속도를 높이기 위한 연구가 필요한 실정이다.
대한민국 공개특허공보 제 10-2017-0060229 호
본 발명은 결정화 속도가 향상되어, 가공성이 우수한 PET 수지 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시상태는, 호모-PET 및 이소프탈레이트계 가소제를 포함하고, 녹는점과 냉결정화 온도의 차이(Tm-Tcc)가 30 ℃ 미만인, PET 수지 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 실시상태는, 상기 PET 수지 조성물을 포함하는 PET 성형품을 제공한다.
본 발명에 따른 PET 수지 조성물은 높은 결정화 속도를 가지므로, 가공성이 우수하고, 프탈레이트계 물질을 사용하지 않아 인체에 유해한 환경 호르몬을 배출하지 않는 이점이 있다. 나아가, 본 발명에 따른 PET 수지 조성물은 재활용이 가능하여, 환경 친화적인 특징 또한 가지고 있다.
본 명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서, 단위 "중량부"는 각 성분간의 중량의 비율을 의미할 수 있다.
본 명세서에서, "A 및/또는 B"는 "A 및 B, 또는 A 또는 B"를 의미한다.
본 명세서에서, "녹는 온도(melting temperature, Tm)", "냉결정화 온도(cold crystallization temperature, Tcc)" 및 "유리전이온도(Glass Temperature, Tg)"는 시차주사열계량법(DSC, Differnetial Scanning Calorimetry)을 이용하여 측정할 수 있다. 구체적으로, 상기 DSC 분석은 10 ℃의 승온 및 냉각 조건을 적용하며, 상온에서 300 ℃까지 승온 후 냉각하며, 필요한 물성을 측정할 수 있다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시상태는, 호모-PET 수지 및 디옥틸 이소프탈레이트를 포함하는 이소프탈레이트계 가소제를 포함하고, 녹는 온도와 냉결정화 온도의 차이(Tm-Tcc)가 30 ℃ 미만인, PET 수지 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 PET 수지 조성물은 테레프탈산과 에틸렌 글리콜의 반응 생성물인 호모-PET(homo-PET) 수지를 포함하며, 이소프탈산과 같은 다른 단량체를 더 포함하는 공중합-PET(co-PET) 수지를 포함하지 않는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 PET 수지 조성물에 있어서 수지 성분으로서 호모-PET 수지만으로 구성될 수 있다. 본 발명에 따른 PET 수지 조성물은 상이한 수지 성분을 포함하지 않으므로, 재활용이 매우 용이한 장점을 가진다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 이소프탈레이트계 가소제는 디옥틸 이소프탈레이트를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 이소프탈레이트계 가소제는 디옥틸 이소프탈레이트만으로 구성될 수 있다. 상기 이소프탈레이트계 가소제는 환경 호르몬과 환경 호르몬과 같은 유해 물질의 발생을 최소화 또는 없게 하여 인체에 무해한 이점이 있으며, 나아가 상기 호모-PET 수지에 유연성을 부여할 뿐 아니라 결정화 속도를 빠르게 하여 가공성을 크게 향상시킬 수 있다.
일반적으로, 수지에서의 녹는 온도와 냉결정화 온도의 차이(Tm-Tcc)는 수지의 결정화 속도에 크게 영향을 미치며, 녹는 온도와 냉결정화 온도의 차이(Tm-Tcc)가 작을수록 수지의 결정화 속도는 빨라진다. 일반적인 호모-PET 수지의 녹는 온도와 냉결정화 온도의 차이(Tm-Tcc)는 약 65 ℃ 내지 70 ℃ 범위이고, 또한 첨가제의 투입으로 결정화 속도를 빠르게 한 일반적인 내열 PET 수지의 경우, 녹는 온도와 냉결정화 온도의 차이(Tm-Tcc)는 약 35 ℃ 내지 약 40 ℃ 범위에 불과하다. 이에 비하여, 본 발명에 따른 PET 수지 조성물은 녹는 온도와 냉결정화 온도의 차이(Tm-Tcc)가 30 ℃ 미만으로서, 일반적인 PET 수지 및/또는 내열성 PET 수지에 비하여 상당히 낮은 녹는 온도와 냉결정화 온도의 차이(Tm-Tcc)를 갖는 특징을 가지며, 이는 보다 높은 냉결정화 온도(Tcc)에서 기인하는 측면이 있다. 즉, 본 발명에 따른 PET 수지 조성물은 높은 높은 냉결정화 온도(Tcc)에 따른 빠른 냉각을 통하여 결정화도가 높아져 내열성이 향상될 수 있고, 나아가 빠른 결정화 속도에 따른 가공성이 증대되는 이점을 가진다.
구체적으로, 본 발명에 따른 PET 수지 조성물은 이소프탈레이트계 가소제, 구체적으로 디옥틸 이소프탈레이트를 포함함으로써, 녹는 온도와 냉결정화 온도의 차이(Tm-Tcc)를 최소화하여 PET 수지 조성물의 결정화 속도를 최대화할 수 있다. 전술한 바와 같이 PET 수지 조성물의 결정화 속도가 빠를수록 필름 또는 시트로의 가공 편의성이 향상되고, 생산 속도 또한 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 PET 수지 조성물의 유리전이온도(Tg)는 호모-PET 수지의 유리전이온도 보다 20 ℃ 이상 낮을 수 있다. 구체적으로, 상기 PET 수지 조성물의 유리전이온도(Tg)는 60 ℃ 미만일 수 있다. 일반적인 호모-PET 수지의 유리전이온도(Tg)는 약 80 ℃인 것에 비하여, 본 발명에 따른 PET 수지 조성물의 유리전이온도(Tg)는 호모-PET 수지의 유리전이온도(Tg) 보다 20 ℃ 이상 낮은 특징을 가지고 있으므로, 호모-PET 수지 단독 조성물에 비하여 유연성이 향상되어, 가공 용이성이 개선될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 이소프탈레이트계 가소제의 함량은 상기 호모-PET 수지 100 중량부에 대하여 25 중량부 이상 40 중량부 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 이소프탈레이트계 가소제의 함량은 상기 호모-PET 수지 100 중량부에 대하여 30 중량부 이상 40 중량부 이하일 수 있다. 상기 이소프탈레이트계 가소제의 함량 범위 내에서 전술한 바와 같이 녹는 온도와 냉결정화 온도의 차이(Tm-Tcc) 및/또는 유리전이온도(Tg)를 충분하게 낮추어, PET 수지 조성물의 가공성을 최대화할 수 있다.
본 발명의 다른 실시상태는, 상기 PET 수지 조성물을 포함하는 PET 성형품을 제공한다. 구체적으로, 상기 PET 성형품은 시트, 필름 또는 용기일 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 PET 수지 조성물은 호모-PET 수지에 비하여 향상된 가공 특성을 가지고 있으므로, 이를 이용하여 PET 성형품을 제조하는 경우 보다 정밀하게 제어 가능하고, 높은 생산성으로 제조 가능하다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 기술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
[비교예 1]
대조군으로서, 별도의 공단량체 없이, 테레프탈산과 에틸렌글리콜을 이용하여 제조된 호모-PET(BHN80, 롯데케미칼)만으로 이루어진 호모-PET 수지를 준비하였다.
[비교예 2]
비교예 1에 따른 호모-PET 수지 100 중량부를 용융 온도 이상의 온도인 약 270 ℃의 온도에서 교반하며 완전히 용융시킨 후, 디옥틸 이소프탈레이트(DOIP) 5 중량부를 투입하여 혼합하고, 상온에서 냉각하여 PET 수지 조성물을 제조하였다.
[비교예 3]
비교예 1에 따른 호모-PET 수지 100 중량부를 용융 온도 이상의 온도인 약 270 ℃의 온도에서 교반하며 완전히 용융시킨 후, 디옥틸 이소프탈레이트(DOIP) 10 중량부를 투입하여 혼합하고, 상온에서 냉각하여 PET 수지 조성물을 제조하였다.
[비교예 4]
비교예 1에 따른 호모-PET 수지 100 중량부를 용융 온도 이상의 온도인 약 270 ℃의 온도에서 교반하며 완전히 용융시킨 후, 디옥틸 이소프탈레이트(DOIP) 20 중량부를 투입하여 혼합하고, 상온에서 냉각하여 PET 수지 조성물을 제조하였다.
[실시예]
비교예 1에 따른 호모-PET 수지 100 중량부를 용융 온도 이상의 온도인 약 270 ℃의 온도에서 교반하며 완전히 용융시킨 후, 디옥틸 이소프탈레이트(DOIP) 35 중량부를 투입하여 혼합하고, 상온에서 냉각하여 PET 수지 조성물을 제조하였다.
[비교예 5]
비교예 1에 따른 호모-PET 수지 100 중량부를 용융 온도 이상의 온도인 약 270 ℃의 온도에서 교반하며 완전히 용융시킨 후, 디옥틸 테레프탈레이트(DOTP) 35 중량부를 투입하여 혼합하고, 상온에서 냉각하여 PET 수지 조성물을 제조하였다.
[비교예 6]
공단량체로서 이소프탈산을 2.5 몰% 포함하는 공중합-PET 수지(BCN80, 롯데케미칼)를 준비하였다.
[비교예 7]
비교예 2에 따른 공중합-PET 수지 100 중량부를 용융 온도 이상의 온도인 약 270 ℃의 온도에서 교반하며 완전히 용융시킨 후, 디옥틸 이소프탈레이트(DOIP) 35 중량부를 투입하여 혼합하고, 상온에서 냉각하여 PET 수지 조성물을 제조하였다.
상기 실시예 및 비교예에 따른 PET 수지 조성물의 "녹는 온도(melting temperature, Tm)", "냉결정화 온도(cold crystallization temperature, Tcc)" 및 "유리전이온도(Glass Temperature, Tg)"를 시차주사열계량법(Differnetial Scanning Analysis)을 통하여 측정하고, 녹는 온도와 냉결정화 온도의 차이(Tm-Tcc)를 계산하여, 하기 표 1에 나타내었다.
수지
(중량부)		 가소제
(중량부)		 Tg
(℃)		 Tm
(℃)		 Tcc
(℃)		 Tm-Tcc
(℃)
비교예 1 homo-PET
(100)		 - 79.32 251.79 184.28 67.51
비교예 2 homo-PET(100) DOIP
(5)		 65.16 247.23 196.92 50.31
비교예 3 homo-PET(100) DOIP
(10)		 61.95 246.36 198.51 47.85
비교예 4 homo-PET(100) DOIP
(20)		 55.18 243.4 200.52 42.88
실시예 homo-PET(100) DOIP
(35) 		54.63 234.58 208.14 26.44
비교예 5 homo-PET(100) DOTP
(35)		 54.63 236.76 199.18 37.58
비교예 6 co-PET(100) - 79.08 248.35 166.25 82.10
비교예 7 co-PET(100) DOIP
(35)		 55.34 240.54 192.94 47.60
상기 표 1의 결과에 따르면, 실시예에 따른 PET 수지 조성물은 녹는 온도와 냉결정화 온도의 차이(Tm-Tcc)가 30 ℃ 미만으로서, 호모-PET 단독 또는 공중합-PET 단독의 수지 조성물에 비하여 상당히 낮은 값을 가지는 것을 확인할 수 있었다. 나아가, 실시예에 따른 PET 수지 조성물은 유리전이온도가 호모-PET 단독의 수지 조성물인 비교예 1에 비하여 약 25 ℃ 낮은 값은 나타내어 유연성이 크게 향상된 것을 확인할 수 있었다. 실시예에서의 이소프탈산계 가소제와 같은 함량으로 테레프탈산계 가소제를 첨가한 비교예 5의 경우 녹는 온도와 냉결정화 온도의 차이(Tm-Tcc)가 30 ℃ 미만을 구현하지 못하는 것을 확인할 수 있었다. 비교예 5의 경우, 테레프탈산계 가소제로 인하여 인체에 유해한 환경 호르몬 물질의 배출 가능성이 매우 높기 때문에 실시예에 비하여 환경 친화적이지 못한 단점도 존재한다. 나아가, 공중합-PET에 실시예에서의 이소프탈산계 가소제를 적용한 비교예 7을 참고하면, 실시예와 같은 30 ℃ 미만의 녹는 온도와 냉결정화 온도의 차이(Tm-Tcc)를 구현하지 못하는 것을 확인할 수 있었다.

Claims (4)

  1. 호모-PET 수지 및 디옥틸 이소프탈레이트를 포함하는 이소프탈레이트계 가소제를 포함하고,
    녹는 온도와 냉결정화 온도의 차이(Tm-Tcc)가 30 ℃ 미만인, PET 수지 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 PET 수지 조성물의 유리전이온도(Tg)는 상기 호모-PET 수지의 유리전이온도 보다 20 ℃ 이상 낮은 것을 특징으로 하는, PET 수지 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 이소프탈레이트계 가소제의 함량은 상기 호모-PET 수지 100 중량부에 대하여 25 중량부 이상 40 중량부 이하인 것을 특징으로 하는, PET 수지 조성물.
  4. 청구항 1에 따른 PET 수지 조성물을 포함하는, PET 성형품.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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