KR20240071797A - Polyetherketone based resin composition, method for preparing the same and molding products comprising the same - Google Patents

Polyetherketone based resin composition, method for preparing the same and molding products comprising the same Download PDF

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박성호
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Abstract

본 발명은 폴리에테르케톤계 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 내마찰 내마모성과 표면 윤활성, 나아가 치수 안정성이 뛰어나면서도 흐름성, 상용성 및 분산성이 좋아 기계적 물성, 가공성까지 우수하여 금속을 대체하는 소재, 특히 슬라이딩 소재 용도로 유용한 폴리에테르케톤계 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품을 제공하는 효과가 있다. The present invention relates to a polyether ketone-based resin composition and a molded article containing the same. According to the present invention, it has excellent friction and wear resistance, surface lubricity, and dimensional stability, as well as good flowability, compatibility, and dispersibility, and has good mechanical properties and processability. It has the effect of providing a polyether ketone-based resin composition that is excellent as a material to replace metal, especially useful for sliding materials, and molded articles containing the same.

Description

폴리에테르케톤계 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품{POLYETHERKETONE BASED RESIN COMPOSITION, METHOD FOR PREPARING THE SAME AND MOLDING PRODUCTS COMPRISING THE SAME}Polyether ketone-based resin composition and molded product containing the same {POLYETHERKETONE BASED RESIN COMPOSITION, METHOD FOR PREPARING THE SAME AND MOLDING PRODUCTS COMPRISING THE SAME}

본 발명은 폴리에테르케톤계 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내마찰 내마모성과 표면 윤활성, 나아가 치수 안정성이 뛰어나면서도 흐름성, 상용성 및 분산성이 좋아 기계적 물성, 가공성까지 우수하여 금속을 대체하는 소재로 사용 가능한 폴리에테르케톤계 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것이다. The present invention relates to a polyether ketone-based resin composition and a molded article containing the same, and more specifically, to a polyether ketone-based resin composition and a molded article containing the same. In more detail, it has excellent friction and wear resistance, surface lubricity, and even dimensional stability, and has good flowability, compatibility, and dispersibility, including mechanical properties and processability. It relates to a polyether ketone-based resin composition that is excellent and can be used as a material to replace metal, and molded articles containing the same.

최근 자동차 산업 및 스포츠 장비 산업, 전기전자기기의 부품이나 화학기기, 가공기기의 부품 등의 재료로서 저중량이면서 기계적 특성이 좋은 열가소성 수지와 보강섬유를 조합한 복합 재료의 수요가 증가하고 있다. Recently, the demand for composite materials combining thermoplastic resins and reinforcing fibers with low weight and good mechanical properties has been increasing as materials for the automobile industry, sports equipment industry, electrical and electronic equipment parts, chemical equipment, and processing equipment parts.

이들 복합 재료는 상기 열가소성 수지가 용융되거나, 용매에 용해되거나, 유동층 또는 수용액에 분산된 분말 형태로 섬유에 함침되는 형태로 수득될 수 있다. These composite materials can be obtained in the form of the thermoplastic resin being melted, dissolved in a solvent, or impregnated into fibers in powder form dispersed in a fluidized bed or aqueous solution.

함침된 섬유는 이어서 적절한 방식으로 용매 또는 수용액이 제거된 다음 남은 수지를 용융시키고 (반)제품을 형성하기 위해 가열된다. 이 경우 수지에 의해 섬유의 균일한 로딩을 필요로 하므로, 분산액에서 수지의 균질한 분포가 제공되어야 하며, 관련 선행문헌으로서 미국특허 제5,236,972호는 분산액에 수용성 중합체, 습윤제, 살생물제, 가소제 및 소포제를 첨가한 기술을 개시하고 있다. The impregnated fibers are then stripped of the solvent or aqueous solution in a suitable manner and then heated to melt the remaining resin and form the (semi-)product. In this case, since uniform loading of the fibers by the resin is required, a homogeneous distribution of the resin must be provided in the dispersion. As a related prior document, US Patent No. 5,236,972 states that the dispersion contains a water-soluble polymer, a wetting agent, a biocide, a plasticizer, and A technology for adding an antifoaming agent is being disclosed.

그러나 이와 같이 분산액을 사용하여 제조된 복합 부품에 포함된 높은 점도는 후속 형성 결함을 야기할 수 있다. 용융 상태에서 매우 점성인 중합체성 수지는 더 이상 적절히 유동할 수 없기 때문이다. 이러한 이유로, 원하는 형상 및 원하는 표면 외관을 갖는 복합 부품을 달성하기 어렵다. However, the high viscosity contained in composite parts manufactured using these dispersions can cause subsequent formation defects. This is because polymeric resins, which are very viscous in the molten state, can no longer flow properly. For this reason, it is difficult to achieve composite parts with the desired shape and desired surface appearance.

이에, 복합 부품의 슬라이딩 부재로의 제조시 유압을 받는 부분과 토크를 받는 부분의 하중을 고려하여 성형품을 복잡하게 설계하고 있는 추세이다. Accordingly, when manufacturing composite parts into sliding members, there is a trend to design molded products more complexly by taking into account the load of the parts receiving hydraulic pressure and the parts receiving torque.

따라서, 내마찰 내마모성과 표면 윤활성, 나아가 치수 안정성이 확보될 뿐 아니라 흐름성, 상용성, 분산성, 가공성, 기계적 물성 저하 등의 문제가 없어 금속 부품을 대체할 수 있는 폴리에테르케톤계 수지 조성물의 개발이 시급한 실정이다. Therefore, the polyether ketone-based resin composition not only secures friction resistance, surface lubricity, and dimensional stability, but also can replace metal parts without problems such as flowability, compatibility, dispersibility, processability, and deterioration of mechanical properties. Development is urgently needed.

상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 내마찰 내마모성과 표면 윤활성, 나아가 치수 안정성이 뛰어나면서도 흐름성, 상용성 및 분산성이 좋아 기계적 물성, 가공성까지 우수하여 금속을 대체하는 소재로 사용 가능한 폴리에테르케톤계 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품을 제공하는 것을 목적으로 한다. In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention provides a material that replaces metal with excellent friction and wear resistance, surface lubricity, and dimensional stability, as well as good flowability, compatibility, and dispersibility, and excellent mechanical properties and processability. The purpose is to provide a usable polyether ketone-based resin composition and molded articles containing the same.

본 발명의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명된 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.The above and other objects of the present invention can all be achieved by the present invention described below.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 In order to achieve the above object, the present invention

폴리에테르케톤계 수지; 보강섬유; 및 불소계 수지, 카본 나노플레이트 및 무기 충진제 중에서 선택된 1종 이상의 첨가제;를 포함하고, polyether ketone resin; reinforcing fiber; And one or more additives selected from fluorine resin, carbon nanoplate, and inorganic filler;

상기 폴리에테르케톤계 수지는 폴리(에테르케톤) (PEK), 폴리(에테르에테르 케톤) (PEEK), 폴리(에테르에테르케톤케톤) (PEEKK), 폴리(에테르케톤케톤) (PEKK), 폴리(에테르케톤에테르케톤케톤) (PEKEKK), 폴리(에테르에테르케톤에테르 케톤) (PEEKEK), 폴리(에테르에테르에테르케톤) (PEEEK) 및 폴리(에테르디페닐에테르케톤) (PEDEK) 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 폴리에테르케톤계 수지 조성물을 제공한다. The polyether ketone-based resin is poly(ether ketone) (PEK), poly(ether ether ketone) (PEEK), poly(ether ether ketone ketone) (PEEKK), poly(ether ketone ketone) (PEKK), and poly(ether ketone). It is characterized by being at least one selected from among ketone ether ketone ketone) (PEKEKK), poly(ether ether ketone ether ketone) (PEEKEK), poly(ether ether ether ketone) (PEEEK), and poly(ether diphenyl ether ketone) (PEDEK). A polyether ketone-based resin composition is provided.

상기 폴리에테르케톤계 수지는 상기 폴리에테르케톤계 수지 조성물 100 중량% 중에 55 내지 90 중량%로 포함될 수 있다. The polyether ketone-based resin may be included in an amount of 55 to 90% by weight based on 100% by weight of the polyether ketone-based resin composition.

상기 보강섬유는 상기 폴리에테르케톤계 수지 조성물 100 중량% 중에 5 내지 50 중량%로 포함될 수 있다. The reinforcing fiber may be included in an amount of 5 to 50% by weight based on 100% by weight of the polyether ketone-based resin composition.

상기 폴리에테르케톤계 수지는 용융지수(380℃, 5kg)가 46 내지 150 cc/10min일 수 있다. The polyether ketone-based resin may have a melt index (380°C, 5kg) of 46 to 150 cc/10min.

상기 폴리에테르케톤계 수지 조성물은 불소계 수지를 1 내지 15 중량%로 포함할 수 있다. The polyether ketone-based resin composition may include 1 to 15% by weight of fluorine-based resin.

상기 폴리에테르케톤계 수지 조성물은 카본 나노플레이트를 3 내지 5 중량%로 포함할 수 있다. The polyether ketone-based resin composition may include 3 to 5% by weight of carbon nanoplates.

상기 폴리에테르케톤계 수지 조성물은 상기 무기 충진제를 2 내지 15 중량%로 포함할 수 있다. The polyether ketone-based resin composition may include 2 to 15% by weight of the inorganic filler.

상기 불소계 수지는 불소화 알킬 비닐 에테르, 불소화 에틸렌, 불소화 프로필렌 및 불소화 클로로에틸렌 중에서 선택된 1종 이상의 단량체를 중합시킨 중합체일 수 있다. The fluorinated resin may be a polymer obtained by polymerizing one or more monomers selected from fluorinated alkyl vinyl ether, fluorinated ethylene, fluorinated propylene, and fluorinated chloroethylene.

상기 보강섬유는 카본섬유 또는 유리섬유일 수 있다. The reinforcing fiber may be carbon fiber or glass fiber.

상기 무기 충진제는 칼슘 카보네이트일 수 있다. The inorganic filler may be calcium carbonate.

상기 폴리에테르케톤계 수지는 용융지수(380℃, 5kg)가 36 내지 45 cc/10min일 수 있다. The polyether ketone-based resin may have a melt index (380°C, 5kg) of 36 to 45 cc/10min.

상기 폴리에테르케톤계 수지 조성물은 용융지수(380℃, 5kg)가 10 cc/10min 이하일 수 있다.The polyether ketone-based resin composition may have a melt index (380°C, 5kg) of 10 cc/10min or less.

또한, 본 발명은 In addition, the present invention

전술한 폴리에테르케톤계 수지 조성물로부터 제조됨을 특징으로 하는 성형품을 제공한다. Provided is a molded article characterized in that it is manufactured from the above-described polyether ketone-based resin composition.

상기 성형품은 기어, 베어링, 임펠러, 디스펜서 밸브 또는 트러스트 와셔일 수 있다. The molded article may be a gear, bearing, impeller, dispenser valve, or thrust washer.

본 발명에 따르면, 내마찰 내마모성과 표면 윤활성, 나아가 치수 안정성이 뛰어나면서도 흐름성, 상용성 및 분산성이 좋아 기계적 물성, 가공성까지 우수하여 금속을 대체하는 소재로 사용 가능한 폴리에테르케톤계 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품을 제공하는 효과가 있다. According to the present invention, a polyether ketone-based resin composition that has excellent friction and wear resistance, surface lubricity, and dimensional stability, as well as good flowability, compatibility, and dispersibility, and thus has excellent mechanical properties and processability, and can be used as a material to replace metal; and There is an effect of providing a molded product containing this.

따라서, 본 발명에 따른 상기 수지 조성물 및 성형품은 이를 필요로 하는 기어, 베어링, 임펠러, 디스펜서 밸브 또는 트러스트 와셔를 비롯한 슬라이딩 부재 분야에 적용될 수 있다. Therefore, the resin composition and molded article according to the present invention can be applied to sliding member fields including gears, bearings, impellers, dispenser valves, or thrust washers that require it.

이하 본 기재의 폴리에테르케톤계 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품을 상세하게 설명한다. Hereinafter, the polyether ketone-based resin composition of the present invention and molded articles containing the same will be described in detail.

본 발명자들은 기어, 베어링, 트러스트 와셔 등에 있어서 금속을 대체할 수 있는 내열성, 기계적 특성 및 내마찰 마모성 고도화에 대한 시장의 요구를 만족시킬 수 있는 폴리에테르케톤계 수지 조성물에 대하여 연구한 결과, 폴리에테르케톤계 수지 및 보강 섬유를 기반으로 특정 불소계 수지, 특정 무기 충진제를 적용하여 표면 윤활성과 마찰 특성, 치수안정성 등 강성을 보강하여 기계적 물성의 큰 저하 없이도 우수한 내마찰 마모성 등을 지니는 폴리에테르케톤계 수지 조성물이 제조됨을 확인하고, 이를 토대로 본 발명을 완성하게 되었다. The present inventors studied a polyether ketone-based resin composition that can satisfy market demands for improved heat resistance, mechanical properties, and friction and wear resistance that can replace metal in gears, bearings, thrust washers, etc., and found that polyether ketone Based on ketone resin and reinforcing fiber, specific fluorine resin and specific inorganic filler are applied to reinforce rigidity such as surface lubricity, friction characteristics, and dimensional stability, making it a polyether ketone resin that has excellent friction and wear resistance without significant deterioration of mechanical properties. It was confirmed that the composition was manufactured, and based on this, the present invention was completed.

본 발명의 폴리에테르케톤계 수지 조성물은 폴리에테르케톤계 수지; 보강섬유; 및 불소계 수지, 카본 나노플레이트 및 무기 충진제 중에서 선택된 1종 이상의 첨가제;를 포함하고, 상기 폴리에테르케톤계 수지는 폴리(에테르케톤) (PEK), 폴리(에테르에테르 케톤) (PEEK), 폴리(에테르에테르케톤케톤) (PEEKK), 폴리(에테르케톤케톤) (PEKK), 폴리(에테르케톤에테르케톤케톤) (PEKEKK), 폴리(에테르에테르케톤에테르 케톤) (PEEKEK), 폴리(에테르에테르에테르케톤) (PEEEK) 및 폴리(에테르디페닐에테르케톤) (PEDEK) 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하고, 이러한 경우에 내마찰 내마모성과 표면 윤활성, 나아가 치수 안정성이 뛰어나면서도 흐름성, 상용성 및 분산성이 좋아 기계적 물성, 가공성까지 우수하여 금속을 대체하는 소재로 사용 가능한 효과가 있다. The polyether ketone-based resin composition of the present invention includes a polyether ketone-based resin; reinforcing fiber; and one or more additives selected from fluorine-based resins, carbon nanoplates, and inorganic fillers, wherein the polyether ketone-based resin is poly(ether ketone) (PEK), poly(ether ether ketone) (PEEK), and poly(ether ketone). Ether Ketone Ketone) (PEEKK), Poly (Ether Ketone Ketone) (PEKK), Poly (Ether Ketone Ether Ketone Ketone) (PEKEKK), Poly (Ether Ether Ketone Ether Ketone) (PEEKEK), Poly (Ether Ether Ether Ketone) ( PEEEK) and poly(etherdiphenyletherketone) (PEDEK). In this case, it has excellent friction and wear resistance, surface lubricity, and even dimensional stability, while also having good flowability, compatibility, and dispersibility. It has excellent mechanical properties and processability, so it can be used as a material to replace metal.

다른 예로, 본 발명은 폴리에테르케톤계 수지 55 내지 90 중량%, 불소계 수지 1 내지 15 중량%, 보강섬유 5 내지 50 중량%, 카본 나노플레이트 0 내지 15 중량% 및 무기 충진제 2 내지 15 중량%를 포함하고, 상기 폴리에테르케톤계 수지의 용융지수(380℃, 5kg)가 46 내지 150 cc/10min인 것을 특징으로 하고, 이러한 경우에 내마찰 내마모성과 표면 윤활성, 나아가 치수 안정성이 뛰어나면서도 흐름성, 상용성 및 분산성이 좋아 기계적 물성, 가공성까지 우수하여 금속을 대체하는 소재로 사용 가능한 효과가 있고, 이에 따라 특히 슬라이딩 부재 용도로 유용한 이점이 있다.As another example, the present invention is a polyether ketone-based resin It contains 55 to 90% by weight, 1 to 15% by weight of fluorine resin, 5 to 50% by weight of reinforcing fiber, 0 to 15% by weight of carbon nanoplate, and 2 to 15% by weight of inorganic filler, and the melt of the polyether ketone resin It is characterized by an index (380°C, 5kg) of 46 to 150 cc/10min, and in this case, it has excellent friction and wear resistance, surface lubricity, and even dimensional stability, and has good flowability, compatibility, and dispersibility, thereby improving mechanical properties and processability. It is excellent and can be used as a material to replace metal, and thus has the advantage of being particularly useful for sliding members.

다른 예로, 본 발명은 폴리에테르케톤계 수지 55 내지 90 중량%, 불소계 수지 0 내지 15 중량%, 보강섬유 5 내지 50 중량%, 카본 나노플레이트 3 내지 5 중량% 및 무기 충진제 2 내지 15 중량%를 포함하고, 상기 폴리에테르케톤계 수지의 용융지수(380℃, 5kg)가 36 내지 45 cc/10min인 것을 특징으로 하고, 이러한 경우에 내마찰 내마모성과 표면 윤활성, 나아가 치수 안정성이 뛰어나면서도 흐름성, 상용성 및 분산성이 좋아 기계적 물성, 가공성까지 우수하여 금속을 대체하는 소재로 사용 가능한 효과가 있고, 이에 따라 특히 슬라이딩 부재 용도로 유용한 이점이 있다.As another example, the present invention is a polyether ketone-based resin It contains 55 to 90% by weight, 0 to 15% by weight of fluorine resin, 5 to 50% by weight of reinforcing fiber, 3 to 5% by weight of carbon nanoplate, and 2 to 15% by weight of inorganic filler, and the melt of the polyether ketone resin It is characterized by an index (380°C, 5kg) of 36 to 45 cc/10min, and in this case, it has excellent friction and wear resistance, surface lubricity, and even dimensional stability, and has good flowability, compatibility, and dispersibility, thereby improving mechanical properties and processability. It is excellent and can be used as a material to replace metal, and thus has the advantage of being particularly useful for sliding members.

또 다른 예로, 본 발명은 폴리에테르케톤계 수지 55 내지 90 중량%, 불소계 수지 1 내지 15 중량%, 보강섬유 5 내지 50 중량%, 카본 나노플레이트 0 내지 15 중량% 및 무기 충진제 2 내지 15 중량%를 포함하고, 상기 폴리에테르케톤계 수지의 용융지수(380℃, 5kg)가 46 내지 150 cc/10min인 것을 특징으로 하고, 이러한 경우에 내마찰 내마모성과 표면 윤활성, 나아가 치수 안정성이 뛰어나면서도 흐름성, 상용성 및 분산성이 좋아 기계적 물성, 가공성까지 우수하여 금속을 대체하는 소재로 사용 가능한 효과가 있고, 이에 따라 특히 슬라이딩 부재 용도로 유용한 이점이 있다.As another example, the present invention is a polyether ketone-based resin It contains 55 to 90% by weight, 1 to 15% by weight of fluorine resin, 5 to 50% by weight of reinforcing fiber, 0 to 15% by weight of carbon nanoplate, and 2 to 15% by weight of inorganic filler, and the melt of the polyether ketone resin It is characterized by an index (380°C, 5kg) of 46 to 150 cc/10min, and in this case, it has excellent friction and wear resistance, surface lubricity, and even dimensional stability, and has good flowability, compatibility, and dispersibility, thereby improving mechanical properties and processability. It is excellent and can be used as a material to replace metal, and thus has the advantage of being particularly useful for sliding members.

이하, 본 기재의 폴리에테르케톤계 수지 조성물을 구성하는 각 성분을 상세히 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, each component constituting the polyether ketone-based resin composition of the present material will be examined in detail as follows.

폴리에테르케톤계 수지Polyether ketone resin

본 기재의 폴리에테르케톤계 수지는 하기 화학식으로 표시된 구조 단위를 포함한다. The polyether ketone-based resin of the present disclosure includes structural units represented by the following formula.

[화학식 1][Formula 1]

(- Ar - X -) 및 (- Ar1 - Y - )(- Ar - X -) and (- Ar1 - Y -)

상기 식에서, Ar 및 Ar1 은 각각 2가 방향족 라디칼을 나타내고, X 는 전자 끄는 기를 나타내고, Y 는 산소 원자, 황 원자 또는 알킬렌 기를 나타낸다.In the above formula, Ar and Ar1 each represent a divalent aromatic radical, X represents an electron-withdrawing group, and Y represents an oxygen atom, a sulfur atom, or an alkylene group.

상기 Ar 및 Ar1 은, 일례로 1,3-페닐렌, 1,4-페닐렌, 4,4'-바이페닐렌, 1,4-나프틸렌, 1,5-나프틸렌 및 2,6- 나프틸렌 중에서 선택될 수 있고, 이들은 또한 임의로 치환될 수 있다. The Ar and Ar1 are, for example, 1,3-phenylene, 1,4-phenylene, 4,4'-biphenylene, 1,4-naphthylene, 1,5-naphthylene and 2,6-naph. tylene, which may also be optionally substituted.

상기 X 는, 일례로 카르보닐 기 및 설포닐 기로부터 선택될 수 있다.The X may be selected from, for example, a carbonyl group and a sulfonyl group.

상기 Y 는, 일례로 -CH2- 및 이소프로필리덴으로부터 선택될 수 있다. For example, Y may be selected from -CH2- and isopropylidene.

또한, 상기 X 및 Y 단위에서, X 기의 50% 이상, 70% 이상, 특히 80% 이상은 카르보닐 기이고, Y 기의 50% 이상, 70% 이상, 특히 80% 이상은 산소 원자를 나타낼 수 있다. Furthermore, in the above X and Y units, at least 50%, at least 70%, especially at least 80% of the You can.

상기 X 기의 100%가 카르보닐 기를 나타내고, 상기 Y 기의 100%가 산소 원자를 나타내는 것이 바람직할 수 있다.It may be preferred that 100% of the X groups represent carbonyl groups and 100% of the Y groups represent oxygen atoms.

본 기재의 폴리에테르케톤계 수지는 바람직하게는 폴리(에테르케톤) (PEK), 폴리(에테르에테르 케톤) (PEEK), 폴리(에테르에테르케톤케톤) (PEEKK), 폴리(에테르케톤케톤) (PEKK), 폴리(에테르케톤에테르케톤케톤) (PEKEKK), 폴리(에테르에테르케톤에테르 케톤) (PEEKEK), 폴리(에테르에테르에테르케톤) (PEEEK) 및 폴리(에테르디페닐에테르케톤) (PEDEK) 중에서 선택된 1종 이상일 수 있고, 보다 바람직하게는 하기 화학식 1-1로 표시되는 단위를 포함하는 폴리(에테르에테르 케톤) (PEEK) 및 하기 화학식 1-2로 표시되는 단위, 하기 화학식 1-3으로 표시되는 단위 및 이들의 혼합물을 포함하는 폴리(에테르케톤케톤) (PEKK) 중에서 선택된 1종 이상이며, 이 경우 내마모 내마찰 특성과 표면 윤활성, 그리고 치수안정성이 뛰어난 효과가 있다. The polyether ketone-based resin of the present substrate is preferably poly(ether ketone) (PEK), poly(ether ether ketone) (PEEK), poly(ether ether ketone ketone) (PEEKK), poly(ether ketone ketone) (PEKK) ), poly(etherketoneetherketoneketone) (PEKEKK), poly(etheretherketoneetherketone) (PEEKEK), poly(etheretheretherketone) (PEEEK) and poly(etherdiphenyletherketone) (PEDEK). It may be one or more types, and more preferably, poly(etherether ketone) (PEEK) containing a unit represented by the following formula 1-1, a unit represented by the following formula 1-2, and a unit represented by the following formula 1-3. It is one or more types selected from poly(etherketone ketone) (PEKK) containing units and mixtures thereof, and in this case, it has excellent anti-wear and friction properties, surface lubricity, and dimensional stability.

[화학식 1-1][Formula 1-1]

상기 화학식 1-1 구조는 하기 화학식 1-1a 내지 1-1b에서 보듯이 메타 타입일 수 있다. The structure of Chemical Formula 1-1 may be a meta type as shown in Chemical Formulas 1-1a to 1-1b below.

[화학식 1-1a 내지 1-1b][Formula 1-1a to 1-1b]

, ,

또한, 상기 화학식 1-1 구조는 하기 화학식 1-1c에서 보듯이 오르토 배열을 부분적으로 또는 완전히 도입할 수 있다. Additionally, the structure of Formula 1-1 may partially or completely introduce an ortho arrangement, as shown in Formula 1-1c below.

[화학식 1-1c][Formula 1-1c]

상기 폴리(에테르에테르 케톤) (PEEK)는 일례로 부탄-1,4-디올과 테레프탈산의 에스테르화 반응이나, 부탄-1,4-디올과 디메틸 테레프탈레이트의 에스테르 교환반응에 의한 중합을 통하여 얻어질 수 있다. The poly(etherether ketone) (PEEK) can be obtained, for example, through the esterification reaction of butane-1,4-diol and terephthalic acid or the polymerization of butane-1,4-diol and dimethyl terephthalate. You can.

[화학식 1-2][Formula 1-2]

[화학식 1-3][Formula 1-3]

상기 배열은 전술한 화학식 1-2에서 보듯이 파라 타입일 수 있다. The arrangement may be of the para type, as shown in the above-mentioned Chemical Formula 1-2.

상기 폴리(에테르케톤케톤) (PEKK)는 일례로 부탄-1,4-디올과 테레프탈산의 에스테르화 반응이나, 부탄-1,4-디올과 디메틸 테레프탈레이트의 에스테르 교환반응에 의한 중합을 통하여 얻어질 수 있다. The poly(etherketone ketone) (PEKK) can be obtained, for example, through the esterification reaction of butane-1,4-diol and terephthalic acid or the polymerization of butane-1,4-diol and dimethyl terephthalate. You can.

예를 들어, 상기 폴리(에테르케톤케톤) (PEKK)는 바람직하게는 반복단위로 테레프탈 단위, 테레프탈 및 이소프탈 단위의 합에 대해, 35 내지 100중량%, 구체적으로 50 내지 90중량%, 특히 55 내지 85 중량%의 테레프탈 단위를 포함하는 중합체일 수 있다. For example, the poly(etherketone ketone) (PEKK) preferably has 35 to 100% by weight, specifically 50 to 90% by weight, especially 55% by weight, relative to the sum of terephthalic units, terephthalic and isophthalic units as repeating units. It may be a polymer comprising from 85% by weight of terephthalic units.

본 기재에서 수지나 공중합체 내 반복단위의 중량비는 반복단위를 단량체로 환산하여 계산한 값이거나, 해당 수지나 공중합체를 중합 제조할 때 투입된 단량체의 중량비일 수 있다.In the present disclosure, the weight ratio of the repeating unit in the resin or copolymer may be a value calculated by converting the repeating unit to a monomer, or may be the weight ratio of the monomer added when polymerizing the resin or copolymer.

상기 폴리에테르케톤계 수지는 분말 타입에 대해 Malvern의 Insitec 장비에서 표준 ISO 13 320에 따라 측정한 경우, 일례로 1 내지 300 um, 구체적인 예로 5 내지 100 um, 특히 10 내지 50 um의 부피 중앙 직경 Dv50을 나타낼 수 있다. The polyetherketone-based resin has a volume median diameter Dv50 of, for example, 1 to 300 um, specifically 5 to 100 um, especially 10 to 50 um, as measured according to standard ISO 13 320 on the Insitec equipment of Malvern for the powder type. can indicate.

상기 폴리에테르케톤계 수지는 크로마토그래피 분석에 의해 측정되는 중량평균 분자량 Mw가 375℃에서 20분간의 열처리 후 일례로 100% 초과, 구체적인 예로 50% 이하, 특히 20% 이하로 증가하지 않는다.The weight average molecular weight Mw of the polyether ketone-based resin measured by chromatography analysis does not increase by more than 100%, for example, by 50% or less, and especially by 20% or less after heat treatment at 375°C for 20 minutes.

본 기재에서 중량평균 분자량은 GPC(Gel Permeation Chromatography, waters breeze)를 이용하여 측정할 수 있다.In this disclosure, the weight average molecular weight can be measured using GPC (Gel Permeation Chromatography, waters breeze).

상기 폴리에테르케톤계 수지는 바람직하게는 폴리에테르케톤계 수지 조성물 총 100중량% 중에 55 내지 90 중량%, 58 내지 88 중량%, 또는 58 내지 80 중량%일 수 있고, 이 범위 내에서 내마찰 내마모성, 표면 윤활성, 치수안정성, 흐름성, 상용성 및 분산성이 모두 뛰어난 효과가 있다. The polyether ketone-based resin may preferably be 55 to 90% by weight, 58 to 88% by weight, or 58 to 80% by weight based on a total of 100% by weight of the polyether ketone-based resin composition, and within this range, the friction and wear resistance , surface lubricity, dimensional stability, flowability, compatibility and dispersibility are all excellent.

상기 폴리에테르케톤계 수지는 용융지수(380℃, 5kg)가 바람직하게는 46 내지 150 cc/10min, 46 내지 120 cc/10min, 46 내지 110 cc/10min, 46 내지 100 cc/10min, 또는 50 내지 120 cc/10min이며, 이 범위 내에서 내마모 내마찰 특성과 치수안정성이 뛰어난 효과가 있다. The polyether ketone-based resin preferably has a melt index (380°C, 5kg) of 46 to 150 cc/10min, 46 to 120 cc/10min, 46 to 110 cc/10min, 46 to 100 cc/10min, or 50 to 100 cc/10min. It is 120 cc/10min, and within this range, it has excellent anti-wear and friction properties and dimensional stability.

상기 폴리에테르케톤계 수지는 용융지수(380℃, 5kg)가 바람직하게는 36 내지 45 cc/10min, 36 내지 43 cc/10min, 36 내지 41 cc/10min, 36 내지 39 cc/10min, 또는 40 내지 45 cc/10min이며, 이 범위 내에서 표면 윤활성과 성형성이 뛰어난 효과가 있다. The polyether ketone-based resin preferably has a melt index (380°C, 5kg) of 36 to 45 cc/10min, 36 to 43 cc/10min, 36 to 41 cc/10min, 36 to 39 cc/10min, or 40 to 40 cc/10min. 45 cc/10min, and within this range, excellent surface lubricity and formability are achieved.

상기 폴리에테르케톤계 수지는 바람직하게는 플레이크(flake) 형태인 것을 사용할 수 있으며, 이 경우 충격강도, 굴곡강도 등과 같은 기계적 물성이 우수하면서도 가공성 및 외관 품질이 뛰어난 효과가 있다.The polyether ketone-based resin can preferably be used in the form of flakes, and in this case, it has excellent mechanical properties such as impact strength and bending strength, as well as excellent processability and appearance quality.

본 기재에서 플레이크 형태의 폴리페닐렌 옥사이드는 본 발명의 정의에 부합된다면, 시중에서 입수 가능한 것이나, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상적으로 사용되는 방법으로 제조하여 사용할 수 있고, 특별히 제한되지 않는다.In the present description, polyphenylene oxide in the form of flakes is commercially available as long as it meets the definition of the present invention, but can be manufactured and used by a method commonly used in the technical field to which the present invention pertains, and is not particularly limited.

본 기재에서 플레이크(flake)란 인편상, 입상을 넓게 포함하는 박편상의 형상을 의미하며, 구체적인 일례로 두께 1 내지 20㎛, 길이 0.05 내지 1mm의 인편상일 수 있다. 다른 일례로 상기 플레이크는 두께(Depth) 당 길이(Length)의 비율(L/D)이 1.5 내지 500, 바람직하게는 2 내지 100, 보다 바람직하게는 10 내지 50인 박편상일 수 있다.In this description, flake refers to a flaky shape broadly including scales and granules, and as a specific example, it may be a flake shape with a thickness of 1 to 20 μm and a length of 0.05 to 1 mm. As another example, the flakes may be in the form of thin flakes with a ratio of length to thickness (L/D) of 1.5 to 500, preferably 2 to 100, and more preferably 10 to 50.

본 기재에서 플레이크의 두께 및 길이는 현미경 분석법을 통해 측정할 수 있다. The thickness and length of the flakes in this substrate can be measured through microscopic analysis.

상기 폴리에테르케톤계 수지의 제조방법은 별도의 기재가 없는 이상 본 발명이 속한 기술분야에서 통상적으로 사용되는 제조방법인 경우 특별히 제한되지 않고, 일례로 계면 중합, 용융 축중합, 용액 축중합 또는 에스테르 교환 반응 등일 수 있다.The manufacturing method of the polyether ketone-based resin is not particularly limited as long as it is a manufacturing method commonly used in the technical field to which the present invention pertains, and examples include interfacial polymerization, melt polycondensation, solution polycondensation, or ester polymerization. It may be an exchange reaction, etc.

보강섬유Reinforcement fiber

본 기재의 보강섬유는 상기 폴리에테르케톤계 수지와 함께 복합 소재를 구성할 수 있는 섬유들로부터 선택될 수 있다.The reinforcing fibers of the present substrate may be selected from fibers that can form a composite material with the polyether ketone resin.

상기 보강섬유는 유리 섬유, 석영 섬유, 탄소 섬유, 흑연 섬유, 실리카 섬유, 금속 섬유, 예컨대 강철 섬유, 알루미늄 섬유, 붕소 섬유, 세라믹 섬유, 예컨대 규소 카바이드 또는 붕소 카바이드 섬유, 합성 유기 섬유, 예컨대 아라미드 섬유 또는 약어 PBO 로 더 잘 알려져 있는 폴리(p-페닐렌 벤조비스옥사졸) 섬유, 또는 PAEK 섬유, 또는 이러한 섬유의 혼합물일 수 있다.The reinforcing fibers include glass fibers, quartz fibers, carbon fibers, graphite fibers, silica fibers, metal fibers such as steel fibers, aluminum fibers, boron fibers, ceramic fibers such as silicon carbide or boron carbide fibers, synthetic organic fibers such as aramid fibers. or poly(p-phenylene benzobisoxazole) fibers, better known by the abbreviation PBO, or PAEK fibers, or mixtures of these fibers.

바람직하게, 보강 섬유는 탄소 섬유 또는 유리 섬유일 수 있고, 보다 바람직하게는 탄소 섬유일 수 있다. Preferably, the reinforcing fiber may be carbon fiber or glass fiber, more preferably carbon fiber.

상기 보강섬유는 다른 화합물과 조합되어 복합재에서 폴리에테르케톤계 수지의 점도를 현저하게 변화시키지 않는다. When combined with other compounds, the reinforcing fiber does not significantly change the viscosity of the polyether ketone resin in the composite material.

상기 보강섬유는 로빙 형태(수 천개의 개별 필라멘트가 모인 실 형태), 매트 형태 또는 로빙의 직조에 의해 수득되는 텍스타일 형태일 수 있다. The reinforcing fibers may be in the form of roving (a yarn made of thousands of individual filaments), a mat, or a textile obtained by weaving roving.

상기 보강섬유는 상기 폴리에테르케톤계 수지 조성물 총 100 중량% 중에 0 내지 50 중량%로 포함될 수 있고, 일례로 1 내지 50 중량%, 더욱 바람직하게는 10 내지 50 중량%, 더욱 더 바람직하게는 20 내지 45 중량%이며, 이 범위 내에서 기계적 물성, 내마찰 내마모성, 흐름성간 물성 균형이 모두 우수한 효과가 있다. The reinforcing fiber may be included in an amount of 0 to 50% by weight in a total of 100% by weight of the polyether ketone-based resin composition, for example, 1 to 50% by weight, more preferably 10 to 50% by weight, even more preferably 20% by weight. to 45% by weight, and within this range, the physical property balance between mechanical properties, friction resistance, and flowability is all excellent.

상기 탄소섬유는 일례로 지름이 5 내지 30 um, 5 내지 20 um, 또는 10 내지 15 um일 수 있고, 이 범위 내에서 기계적 물성, 내마찰 내마모성, 흐름성간 물성 균형이 모두 우수한 효과가 있다. For example, the carbon fiber may have a diameter of 5 to 30 um, 5 to 20 um, or 10 to 15 um, and within this range, it has excellent balance between mechanical properties, friction and wear resistance, and flowability.

본 기재에서 보강섬유는 본 발명의 정의에 부합하는 한도 내에서 본 발명이 속한 기술분야에서 통상적으로 제조되는 방법에 따라 제조된 것이거나 시판되는 것을 사용할 수 있고, 특별히 제한되지 않는다.In this description, the reinforcing fibers may be manufactured according to methods commonly used in the technical field to which the present invention belongs, or commercially available, as long as they comply with the definition of the present invention, and are not particularly limited.

불소계 수지fluorine resin

본 기재의 불소계 수지는 표면 윤활, 마찰 특성, 치수 안정성을 보강할 수 있다. The fluorine resin of the present material can enhance surface lubrication, friction properties, and dimensional stability.

상기 불소계 수지는 일례로 불소화 알킬 비닐 에테르, 불소화 에틸렌, 불소화 프로필렌 및 불소화 클로로에틸렌 중에서 선택된 1종 이상의 단량체를 중합시킨 중합체일 수 있고, 바람직하게는 불소화 에틸렌일 수 있으며, 보다 바람직하게는 폴리테트라플루오로에틸렌일 수 있다. For example, the fluorinated resin may be a polymer obtained by polymerizing one or more monomers selected from fluorinated alkyl vinyl ether, fluorinated ethylene, fluorinated propylene, and fluorinated chloroethylene, preferably fluorinated ethylene, and more preferably polytetrafluoroethylene. It may be rotethylene.

상기 불소계 수지는 상기 폴리에테르케톤계 수지 조성물 총 100 중량% 중에 일례로 0 내지 20 중량%, 3 내지 20 중량%, 5 내지 20 중량%, 또는 1 내지 15 중량%로 포함될 수 있으며, 이 범위 내에서 마찰 특성과 성형성 등이 우수하면서도 치수 안정성이 뛰어난 효과가 있다. The fluorine-based resin may be included, for example, in an amount of 0 to 20% by weight, 3 to 20% by weight, 5 to 20% by weight, or 1 to 15% by weight, based on a total of 100% by weight of the polyether ketone-based resin composition, within this range. It has excellent friction characteristics and formability while providing excellent dimensional stability.

상기 불소계 수지는, 일례로 용융지수(380℃, 5kg)가 46 내지 150 cc/10min범위 내인 폴리에테르케톤계 수지를 사용할 경우에는 5 내지 20 중량%, 또는 1 내지 15 중량%로 포함될 수 있다. The fluorine-based resin may be included in an amount of 5 to 20% by weight, or 1 to 15% by weight when, for example, a polyether ketone-based resin having a melt index (380°C, 5kg) in the range of 46 to 150 cc/10min is used.

상기 불소계 수지는, 일례로 용융지수(380℃, 5kg)가 36 내지 45 cc/10min범위 내인 폴리에테르케톤계 수지를 사용할 경우에는 3 내지 20 중량%, 또는 1 내지 15 중량%로 포함될 수 있다. The fluorine-based resin may be included in an amount of 3 to 20% by weight, or 1 to 15% by weight, for example, when using a polyether ketone-based resin with a melt index (380°C, 5kg) in the range of 36 to 45 cc/10min.

본 기재에서 불소계 수지는 본 발명의 정의에 부합하는 한도 내에서 본 발명이 속한 기술분야에서 통상적으로 제조되는 방법에 따라 제조된 것이거나 시판되는 것을 사용할 수 있고, 특별히 제한되지 않는다.In this description, the fluorine resin may be manufactured according to a method commonly used in the technical field to which the present invention belongs, or commercially available, as long as it meets the definition of the present invention, and is not particularly limited.

카본 나노플레이트carbon nanoplate

본 기재의 카본 나노플레이트는 일례로 판상 카본 나노플레이트이고, 바람직하게는 평균 두께가 5 내지 50 nm인 판상 카본 나노플레이트이며, 이 범위 내에서 상술한 보강섬유와 상호 분산 효과에 의해 폴리에테르케톤계 수지의 기계적 물성, 성형성 및 가공성을 크게 향상시키는 이점이 있다. The carbon nanoplate of the present substrate is, for example, a plate-shaped carbon nanoplate, preferably a plate-shaped carbon nanoplate with an average thickness of 5 to 50 nm, and within this range, a polyether ketone-based carbon nanoplate is formed due to the mutual dispersion effect with the reinforcing fibers described above. It has the advantage of greatly improving the mechanical properties, moldability, and processability of the resin.

상기 카본 나노플레이트는 바람직하게는 박리 그래파이트, 그래핀 나노플레이트 및 박리 팽창 흑연 등으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 보다 바람직하게는 박리 그래파이트이며, 이 범위 내에서 상술한 보강섬유와 상호 분산 효과에 의해 폴리에테르케톤계 수지의 기계적 물성, 성형성 및 가공성을 크게 향상시키는 이점이 있다.The carbon nanoplate may preferably include one or more selected from exfoliated graphite, graphene nanoplate, and exfoliated expanded graphite, and more preferably exfoliated graphite, and within this range, may be mutually dispersed with the above-described reinforcing fibers. This effect has the advantage of greatly improving the mechanical properties, moldability, and processability of the polyether ketone resin.

상기 박리 그래파이트는 일례로 층상 그래파이트를 화학적 및/또는 물리적인 박리 방법을 통해 5 내지 50nm 두께로 가공한 그래파이트일 수 있다. For example, the exfoliated graphite may be graphite obtained by processing layered graphite to a thickness of 5 to 50 nm through chemical and/or physical exfoliation methods.

상기 층상 그래파이트의 화학적 및/또는 물리적인 박리 방법은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상적을 사용되는 박리 방법인 경우 특별히 제한되지 않고, 구체적인 예로, 브로디(Brodie) 방법, 허머스(Hummers) 방법 등을 사용하여 그래파이트를 개질 및 팽창시킨 뒤, 초음파 분쇄, 급속 가열 등을 통해 박리하는 방법일 수 있다.The chemical and/or physical peeling method of the layered graphite is not particularly limited as long as it is a peeling method commonly used in the technical field to which the present invention pertains, and specific examples include the Brodie method, Hummers method, etc. This may be a method of reforming and expanding graphite and then exfoliating it through ultrasonic pulverization, rapid heating, etc.

상기 카본 나노플레이트는 상기 폴리에테르케톤계 수지 조성물 총 100 중량% 중에 일례로 0 내지 10 중량%, 1 내지 10 중량%, 또는 3 내지 10 중량%로 포함될 수 있으며, 이 범위 내에서 마찰 특성과 성형성 등이 우수하면서도 분산성이 뛰어난 효과가 있다. The carbon nanoplate may be included, for example, in an amount of 0 to 10 wt%, 1 to 10 wt%, or 3 to 10 wt% based on a total of 100 wt% of the polyether ketone-based resin composition, and within this range, the friction properties and molding It has excellent properties and excellent dispersibility.

상기 카본 나노플레이트는, 일례로 용융지수(380℃, 5kg)가 46 내지 150 cc/10min범위 내인 폴리에테르케톤계 수지를 사용할 경우에는 0 내지 15 중량%, 또는 1 내지 10 중량%로 포함될 수 있다. For example, when using a polyether ketone-based resin with a melt index (380°C, 5kg) in the range of 46 to 150 cc/10min, the carbon nanoplate may be included in an amount of 0 to 15% by weight, or 1 to 10% by weight. .

상기 카본 나노플레이트는, 일례로 용융지수(380℃, 5kg)가 36 내지 45 cc/10min 범위 내인 폴리에테르케톤계 수지를 사용할 경우에는 1 내지 10 중량%, 또는 3 내지 7 중량%로 포함될 수 있다. For example, when using a polyether ketone-based resin with a melt index (380°C, 5kg) in the range of 36 to 45 cc/10min, the carbon nanoplate may be included in an amount of 1 to 10% by weight, or 3 to 7% by weight. .

상기 카본 나노플레이트는 평균 두께가 더욱 바람직하게는 5 내지 40, 보다 더 바람직하게는 10 내지 40 nm일 수 있고, 이 범위 내에서 상술한 보강섬유와 상호분산효과로 마찰 특성과 성형성 등이 우수하면서도 분산성을 동시에 개선시키는 효과가 있다. The carbon nanoplate may have an average thickness of more preferably 5 to 40 nm, and even more preferably 10 to 40 nm, and within this range, it has excellent friction properties and formability due to the interdispersion effect with the reinforcing fibers described above. However, it has the effect of improving dispersibility at the same time.

상기 카본 나노플레이트는 바람직하게는 해도(sea and island) 구조 내에 3.0um 이하 사이즈일 수 있다. The carbon nanoplate may preferably have a size of 3.0 um or less in a sea and island structure.

본 기재에서 카본 나노플레이트의 평균 두께는 본 발명이 속한 기술분야에서 통상적으로 이용되는 측정법에 의하여 측정되는 경우 특별히 제한되지 않고, 구체적인 예로 전자현미경 분석법을 이용하여 측정할 수 있다.In the present disclosure, the average thickness of the carbon nanoplate is not particularly limited when measured by a measurement method commonly used in the technical field to which the present invention pertains, and may be measured using an electron microscope analysis method as a specific example.

본 기재에서 카본 나노플레이트는 본 발명의 정의에 부합하는 한도 내에서 본 발명이 속한 기술분야에서 통상적으로 제조되는 방법에 따라 제조된 것이거나 시판되는 것을 사용할 수 있고, 특별히 제한되지 않는다.In this description, the carbon nanoplate may be manufactured according to a method commonly used in the technical field to which the present invention belongs, or a commercially available carbon nanoplate may be used within the scope that meets the definition of the present invention, and is not particularly limited.

무기 충진제inorganic filler

본 기재의 무기 충진제는 기계적 물성, 내마찰 마모성 및 물성 균형을 제공할 수 있다. The inorganic filler of the present invention can provide mechanical properties, friction resistance, and physical property balance.

상기 무기 충진제는 일례로 칼슘 카보네이트일 수 있다.For example, the inorganic filler may be calcium carbonate.

상기 무기 충진제는 상기 폴리에테르케톤계 수지 조성물 총 100 중량% 중에 일례로 0 내지 15 중량%, 1 내지 15 중량%, 또는 2 내지 15 중량%로 포함될 수 있으며, 이 범위 내에서 마찰 특성과 성형성 등이 우수하면서도 분산성이 뛰어난 효과가 있다. The inorganic filler may be included, for example, in an amount of 0 to 15 wt%, 1 to 15 wt%, or 2 to 15 wt% based on a total of 100 wt% of the polyether ketone-based resin composition, and within this range, the friction properties and moldability It has excellent properties and has excellent dispersibility.

상기 무기 충진제는, 일례로 용융지수(380℃, 5kg)가 46 내지 150 cc/10min 범위 내인 폴리에테르케톤계 수지를 사용할 경우에는 0 내지 15 중량%, 또는 1 내지 5 중량%로 포함될 수 있다. The inorganic filler may be included in an amount of 0 to 15% by weight, or 1 to 5% by weight, for example, when using a polyether ketone resin having a melt index (380°C, 5kg) in the range of 46 to 150 cc/10min.

상기 무기 충진제는, 일례로 용융지수(380℃, 5kg)가 36 내지 45 cc/10min범위 내인 폴리에테르케톤계 수지를 사용할 경우에는 1 내지 5 중량%, 또는 3 내지 5 중량%로 포함될 수 있다. The inorganic filler may be included in an amount of 1 to 5% by weight, or 3 to 5% by weight, for example, when using a polyether ketone resin having a melt index (380°C, 5kg) in the range of 36 to 45 cc/10min.

본 기재에서 무기 충진제는 본 발명의 정의에 부합하는 한도 내에서 본 발명이 속한 기술분야에서 통상적으로 제조되는 방법에 따라 제조된 것이거나 시판되는 것을 사용할 수 있고, 특별히 제한되지 않는다.In this description, the inorganic filler may be manufactured according to a method commonly used in the technical field to which the present invention belongs, or commercially available, as long as it meets the definition of the present invention, and is not particularly limited.

기타 첨가제Other additives

필요에 따라, 본 발명의 폴리에테르케톤계 수지 조성물은 카본 나노튜브를 더 포함할 수 있다. If necessary, the polyether ketone-based resin composition of the present invention may further include carbon nanotubes.

상기 카본 나노튜브는 바람직하게는 BET 표면적이 180 내지 600 m2/g일 수 있고, 보다 바람직하게는 180 내지 400 m2/g, 더욱 바람직하게는 180 내지 300 m2/g, 보다 더 바람직하게는 200 내지 300 m2/g이며, 이 범위 내에서 가공성 및 전도성 개선 효과가 크다. The carbon nanotubes may preferably have a BET surface area of 180 to 600 m 2 /g, more preferably 180 to 400 m 2 /g, even more preferably 180 to 300 m 2 /g, even more preferably is 200 to 300 m 2 /g, and within this range, the effect of improving processability and conductivity is significant.

본 기재에서 BET 표면적은 질소 흡착법에 의해 측정할 수 있고, 구체적 예로 기공분포 측정기(Porosimetry analyzer; Bell Japan Inc, Belsorp-II MRFi)를 사용하여 질소 가스 흡착 유통법에 의해 BET 6 점법으로 측정할 수 있으며, 또 다른 예로 브루나우어(Brunauer), 에메트(Emmett) 및 텔러(Teller) 방법(ASTM 6556에 의거한 방법)에 의해 측정할 수 있다.In this material, the BET surface area can be measured by the nitrogen adsorption method, and as a specific example, it can be measured by the BET 6-point method by the nitrogen gas adsorption method using a pore distribution analyzer (Bell Japan Inc, Belsorp-II MRFi). And, as another example, it can be measured by the Brunauer, Emmett, and Teller method (method based on ASTM 6556).

상기 카본 나노튜브는 바람직하게는 상기 폴리에테르케톤계 수지 총 100 중량% 중에 40 중량% 이하, 1 내지 30 중량%, 또는 2 내지 20 중량%이며, 이 범위 내에서 기계적 물성, 가공성 및 성형성이 뛰어난 효과가 있다. The carbon nanotubes are preferably present in an amount of 40% by weight or less, 1 to 30% by weight, or 2 to 20% by weight, based on a total of 100% by weight of the polyether ketone resin, and within this range, the mechanical properties, processability and moldability are improved. It has excellent effects.

상기 카본 나노튜브는 일례로 단일벽 카본 나노튜브(single-walled carbon nanotube, SWCNT), 이중벽 카본 나노튜브(double-walled carbon nanotube, DWCNT) 및 다중벽 카본 나노튜브(multi-walled carbon nanotube, MWCNT)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. The carbon nanotubes include, for example, single-walled carbon nanotubes (SWCNT), double-walled carbon nanotubes (DWCNT), and multi-walled carbon nanotubes (MWCNT). It may be one or more types selected from the group consisting of.

상기 카본 나노튜브는 일례로 번들형(bundle; rope type) 또는 비번들형(non-bundle; entangle type)일 수 있다.For example, the carbon nanotubes may be bundled (rope type) or non-bundle (entangle type).

본 기재에서 '번들형'과 '비번들형'은 각각 본 발명이 속한 기술분야에서 통상적으로 승인 또는 정의되는 '번들형'과 '비번들형'인 경우 특별히 제한되지 않는다.In this description, the terms 'bundle type' and 'non-bundle type' are not particularly limited as long as they are 'bundle type' and 'non-bundle type', respectively, which are commonly approved or defined in the technical field to which the present invention belongs.

상기 카본 나노튜브는 바람직하게는 평균 직경이 5 내지 30nm, 7 내지 20nm, 또는 10 내지 15nm일 수 있으며, 이 범위 내에서 전도성 및 외관 품질 등이 크게 개선되는 효과가 있다. The carbon nanotubes preferably have an average diameter of 5 to 30 nm, 7 to 20 nm, or 10 to 15 nm, and within this range, conductivity and appearance quality are significantly improved.

본 기재에서 카본 나노튜브의 평균 직경은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상적으로 이용되는 측정법에 의하여 측정되는 경우 특별히 제한되지 않고, 구체적인 예로 전자현미경 분석법으로 측정할 수 있다.In the present disclosure, the average diameter of the carbon nanotubes is not particularly limited when measured by a measurement method commonly used in the technical field to which the present invention pertains, and may be measured by an electron microscope analysis method as a specific example.

폴리에테르케톤계 수지 조성물Polyether ketone-based resin composition

본 발명의 폴리에테르케톤계 수지 조성물은 일례로 폴리에테르케톤계 수지; 보강섬유; 및 불소계 수지, 카본 나노플레이트 및 무기 충진제 중에서 선택된 1종 이상의 첨가제;를 포함하고, 상기 폴리에테르케톤계 수지는 폴리(에테르케톤) (PEK), 폴리(에테르에테르 케톤) (PEEK), 폴리(에테르에테르케톤케톤) (PEEKK), 폴리(에테르케톤케톤) (PEKK), 폴리(에테르케톤에테르케톤케톤) (PEKEKK), 폴리(에테르에테르케톤에테르 케톤) (PEEKEK), 폴리(에테르에테르에테르케톤) (PEEEK) 및 폴리(에테르디페닐에테르케톤) (PEDEK) 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하고, 이러한 경우에 내마찰 내마모성과 표면 윤활성, 나아가 치수 안정성이 뛰어나면서도 흐름성, 상용성 및 분산성이 좋아 기계적 물성, 가공성까지 우수하여 금속을 대체하는 소재로 사용 가능한 효과가 있다. The polyether ketone-based resin composition of the present invention includes, for example, a polyether ketone-based resin; reinforcing fiber; and one or more additives selected from fluorine-based resins, carbon nanoplates, and inorganic fillers, wherein the polyether ketone-based resin is poly(ether ketone) (PEK), poly(ether ether ketone) (PEEK), and poly(ether ketone). Ether Ketone Ketone) (PEEKK), Poly (Ether Ketone Ketone) (PEKK), Poly (Ether Ketone Ether Ketone Ketone) (PEKEKK), Poly (Ether Ether Ketone Ether Ketone) (PEEKEK), Poly (Ether Ether Ether Ketone) ( PEEEK) and poly(etherdiphenyletherketone) (PEDEK). In this case, it has excellent friction and wear resistance, surface lubricity, and even dimensional stability, while also having good flowability, compatibility, and dispersibility. It has excellent mechanical properties and processability, so it can be used as a material to replace metal.

다른 예로, 본 발명은 폴리에테르케톤계 수지 55 내지 90 중량%, 불소계 수지 1 내지 15 중량%, 보강섬유 5 내지 50 중량%, 그라파이트 0 내지 15 중량% 및 무기 충진제 2 내지 15 중량%를 포함하고, 상기 폴리에테르케톤계 수지의 용융지수(380℃, 5kg)가 46 내지 150 cc/10min인 것을 특징으로 하고, 이러한 경우에 내마찰 내마모성과 표면 윤활성, 나아가 치수 안정성이 뛰어나면서도 흐름성, 상용성 및 분산성이 좋아 기계적 물성, 가공성까지 우수하여 금속을 대체하는 소재로 사용 가능한 효과가 있고, 이에 따라 특히 슬라이딩 부재 용도로 유용한 이점이 있다.As another example, the present invention is a polyether ketone-based resin It contains 55 to 90% by weight, 1 to 15% by weight of fluorine-based resin, 5 to 50% by weight of reinforcing fiber, 0 to 15% by weight of graphite, and 2 to 15% by weight of inorganic filler, and the melt index of the polyether ketone-based resin ( 380°C, 5kg) is 46 to 150 cc/10min, and in this case, it has excellent friction and wear resistance, surface lubricity, and even dimensional stability, and has good flowability, compatibility, and dispersibility, leading to excellent mechanical properties and processability. Therefore, it has the effect of being able to be used as a material replacing metal, and thus has the advantage of being particularly useful for sliding members.

다른 예로, 본 발명은 폴리에테르케톤계 수지 55 내지 90 중량%, 불소계 수지 0 내지 15 중량%, 보강섬유 5 내지 50 중량%, 그라파이트 3 내지 5 중량% 및 무기 충진제 2 내지 15 중량%를 포함하고, 상기 폴리에테르케톤계 수지의 용융지수(380℃, 5kg)가 36 내지 45 cc/10min인 것을 특징으로 하고, 이러한 경우에 내마찰 내마모성과 표면 윤활성, 나아가 치수 안정성이 뛰어나면서도 흐름성, 상용성 및 분산성이 좋아 기계적 물성, 가공성까지 우수하여 금속을 대체하는 소재로 사용 가능한 효과가 있고, 이에 따라 특히 슬라이딩 부재 용도로 유용한 이점이 있다.As another example, the present invention is a polyether ketone-based resin It contains 55 to 90% by weight, 0 to 15% by weight of fluorine-based resin, 5 to 50% by weight of reinforcing fiber, 3 to 5% by weight of graphite, and 2 to 15% by weight of inorganic filler, and the melt index of the polyether ketone-based resin ( 380°C, 5kg) is 36 to 45 cc/10min, and in this case, it has excellent friction and wear resistance, surface lubricity, and even dimensional stability, and has good flowability, compatibility, and dispersibility, leading to excellent mechanical properties and processability. Therefore, it has the effect of being able to be used as a material replacing metal, and thus has the advantage of being particularly useful for sliding members.

또 다른 예로, 본 발명은 폴리에테르케톤계 수지 55 내지 90 중량%, 불소계 수지 1 내지 15 중량%, 보강섬유 5 내지 50 중량%, 그라파이트 0 내지 15 중량% 및 무기 충진제 2 내지 15 중량%를 포함하고, 상기 폴리에테르케톤계 수지의 용융지수(380℃, 5kg)가 46 내지 150 cc/10min인 것을 특징으로 하고, 이러한 경우에 내마찰 내마모성과 표면 윤활성, 나아가 치수 안정성이 뛰어나면서도 흐름성, 상용성 및 분산성이 좋아 기계적 물성, 가공성까지 우수하여 금속을 대체하는 소재로 사용 가능한 효과가 있고, 이에 따라 특히 슬라이딩 부재 용도로 유용한 이점이 있다.As another example, the present invention is a polyether ketone-based resin It contains 55 to 90% by weight, 1 to 15% by weight of fluorine-based resin, 5 to 50% by weight of reinforcing fiber, 0 to 15% by weight of graphite, and 2 to 15% by weight of inorganic filler, and the melt index of the polyether ketone-based resin ( 380°C, 5kg) is 46 to 150 cc/10min, and in this case, it has excellent friction and wear resistance, surface lubricity, and even dimensional stability, and has good flowability, compatibility, and dispersibility, leading to excellent mechanical properties and processability. Therefore, it has the effect of being able to be used as a material replacing metal, and thus has the advantage of being particularly useful for sliding members.

본 기재의 수지 조성물은 바람직하게는 용융지수(380℃, 5kg)가 10 cc/10min 이하이고, 보다 바람직하게는 1 내지 8 cc/10min, 바람직한 예로 3 내지 8 cc/10min이며, 이 범위 내에서 물성 밸런스가 우수하고, 내마찰 마모성, 성형성, 분산성 및 가공성이 뛰어난 이점이 있다. The resin composition of the present invention preferably has a melt index (380°C, 5kg) of 10 cc/10min or less, more preferably 1 to 8 cc/10min, and preferably 3 to 8 cc/10min, within this range. It has excellent physical property balance and has the advantages of excellent friction and wear resistance, formability, dispersibility, and processability.

상기 수지 조성물은 바람직하게는 마찰계수(접촉식, 1kg 하중)가 0.1 이하, 0.05 내지 0.1일 수 있고, 이 범위 내에서 물성 밸런스가 우수하고, 내마찰 마모성, 성형성, 분산성 및 치수 안정성이 뛰어난 이점이 있다. The resin composition preferably has a coefficient of friction (contact type, 1 kg load) of 0.1 or less, 0.05 to 0.1, and has excellent physical property balance within this range, and has excellent friction resistance, moldability, dispersibility, and dimensional stability. There are outstanding benefits.

상기 수지 조성물은 바람직하게는 마모량(CS17마모륜, 1kg 하중, 3,000회 회전)이 70 이하일 수 있으며, 이 범위 내에서 물성 밸런스가 우수하고, 내마찰 마모성, 성형성, 분산성 및 치수 안정성이 뛰어난 이점이 있다. The resin composition preferably has an abrasion amount (CS17 abrasion wheel, 1 kg load, 3,000 rotations) of 70 or less, and within this range, it has excellent physical property balance and excellent friction wear resistance, formability, dispersibility, and dimensional stability. There is an advantage.

상기 수지 조성물은 바람직하게는 흐름성(spiral test, 배럴 온도 310℃)이 23 cm 이상일 수 있으며, 이 범위 내에서 물성 밸런스가 우수하고, 내마찰 마모성, 성형성, 분산성 및 치수 안정성이 뛰어난 이점이 있다. The resin composition preferably has a flowability (spiral test, barrel temperature of 310°C) of 23 cm or more, and has excellent physical property balance within this range, and has excellent friction resistance, moldability, dispersibility, and dimensional stability. There is.

상기 수지 조성물은 바람직하게는 ISO 527 방법에 의거하고 시편두께 4mm 및 측정속도 50 mm/min 조건 하 인장강도가 155 MPa 이상이고, 구체적인 예로 155 내지 270 MPa이고, 바람직한 예로 200 내지 265 MPa이고, 이 범위 내에서 이 범위 내에서 물성 밸런스가 우수하고, 내마찰 마모성, 성형성, 분산성 및 치수 안정성이 뛰어난 이점이 있다. The resin composition preferably has a tensile strength of 155 MPa or more, a specific example is 155 to 270 MPa, and a preferred example is 200 to 265 MPa under the conditions of a specimen thickness of 4 mm and a measurement speed of 50 mm/min based on the ISO 527 method. Within this range, it has the advantage of excellent physical property balance, friction wear resistance, formability, dispersibility, and dimensional stability.

상기 수지 조성물은 바람직하게는 ISO 180A 방법에 의거하고 시편두께 4 mm 및 측정온도 25 ℃ 조건 하 노치 샤르피가 40 J/m 이상이고, 보다 바람직하게는 45 J/m 이상이며, 구체적인 예로 45 내지 80 J/m이고, 바람직한 예로 45 내지 75 J/m이고, 이 범위 내에서 이 범위 내에서 물성 밸런스가 우수하고, 내마찰 마모성, 성형성, 분산성 및 치수 안정성이 뛰어난 이점이 있다. The resin composition preferably has a notch Charpy of 40 J/m or more, more preferably 45 J/m or more under the conditions of a specimen thickness of 4 mm and a measurement temperature of 25°C based on the ISO 180A method, and specific examples are 45 to 80 J/m, and a preferred example is 45 to 75 J/m, and within this range, there is an advantage in that the physical property balance is excellent, and the friction wear resistance, moldability, dispersibility, and dimensional stability are excellent.

수지 조성물의 제조 방법Method for producing resin composition

본 기재의 수지 조성물의 제조방법은 바람직하게는 폴리에테르케톤계 수지; 보강섬유; 및 불소계 수지, 카본 나노플레이트 및 무기 충진제 중에서 선택된 1종 이상의 첨가제;를 포함하여 혼련 및 압출하는 단계를 포함하고, 상기 폴리에테르케톤계 수지는 폴리(에테르케톤) (PEK), 폴리(에테르에테르 케톤) (PEEK), 폴리(에테르에테르케톤케톤) (PEEKK), 폴리(에테르케톤케톤) (PEKK), 폴리(에테르케톤에테르케톤케톤) (PEKEKK), 폴리(에테르에테르케톤에테르 케톤) (PEEKEK), 폴리(에테르에테르에테르케톤) (PEEEK) 및 폴리(에테르디페닐에테르케톤) (PEDEK) 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하고, 이러한 경우에 내마찰 내마모성과 표면 윤활성, 나아가 치수 안정성이 뛰어나면서도 흐름성, 상용성 및 분산성이 좋아 기계적 물성, 가공성까지 우수하여 금속을 대체하는 소재로 사용 가능한 효과가 있고, 이에 따라 특히 슬라이딩 부재 용도로 유용한 수지 조성물을 제공하는 이점이 있다. The method for producing the resin composition of the present disclosure preferably includes polyether ketone-based resin; reinforcing fiber; and at least one additive selected from fluorine-based resin, carbon nanoplate, and inorganic filler; and the step of kneading and extruding, wherein the polyether ketone-based resin is poly(ether ketone) (PEK), poly(ether ether ketone). ) (PEEK), poly(etheretherketoneketone) (PEEKK), poly(etherketoneketone) (PEKK), poly(etherketoneetherketoneketone) (PEKEKK), poly(etheretherketoneetherketone) (PEEKEK), It is characterized in that it is at least one selected from poly(etheretheretherketone) (PEEEK) and poly(etherdiphenyletherketone) (PEDEK), and in this case, it has excellent friction and wear resistance, surface lubricity, and even dimensional stability and flowability. , it has good compatibility and dispersibility, and has excellent mechanical properties and processability, so it can be used as a material to replace metal, and thus has the advantage of providing a resin composition that is particularly useful for sliding members.

다른 예로, 본 발명은 폴리에테르케톤계 수지 55 내지 90 중량%, 불소계 수지 1 내지 15 중량%, 보강섬유 5 내지 50 중량%, 카본 나노플레이트 0 내지 15 중량% 및 무기 충진제 2 내지 15 중량%를 포함하여 혼련 및 압출하는 단계를 포함하고, 상기 혼련 및 압출은 혼련 블록이 5개 이상인 압출기를 사용하여 수행하고, 상기 폴리에테르케톤계 수지의 용융지수(380℃, 5kg)가 46 내지 150 cc/10min인 것을 특징으로 하고, 이러한 경우에 내마찰 내마모성과 표면 윤활성, 나아가 치수 안정성이 뛰어나면서도 흐름성, 상용성 및 분산성이 좋아 기계적 물성, 가공성까지 우수하여 금속을 대체하는 소재로 사용 가능한 효과가 있고, 이에 따라 특히 슬라이딩 부재 용도로 유용한 이점이 있다.As another example, the present invention is a polyether ketone-based resin Comprising 55 to 90% by weight of fluorine resin, 1 to 15% by weight of reinforcing fiber, 0 to 15% by weight of carbon nanoplate, and 2 to 15% by weight of inorganic filler, and kneading and extruding, The kneading and extrusion are performed using an extruder with 5 or more kneading blocks, and the polyether ketone resin has a melt index (380°C, 5kg) of 46 to 150 cc/10 min. In this case, the It has excellent frictional wear resistance, surface lubricity, and even dimensional stability, as well as good flowability, compatibility, and dispersibility, so it has excellent mechanical properties and processability, so it can be used as a material to replace metal, which is a particularly useful advantage for sliding members. There is.

다른 예로, 본 발명은 폴리에테르케톤계 수지 55 내지 90 중량%, 불소계 수지 0 내지 15 중량%, 보강섬유 5 내지 50 중량%, 카본 나노플레이트 3 내지 5 중량% 및 무기 충진제 2 내지 15 중량%를 포함하여 혼련 및 압출하는 단계를 포함하고, 상기 혼련 및 압출은 혼련 블록이 2개 이상인 압출기를 사용하여 수행하고, 상기 폴리에테르케톤계 수지의 용융지수(380℃, 5kg)가 36 내지 45 cc/10min인 것을 특징으로 하고, 이러한 경우에 내마찰 내마모성과 표면 윤활성, 나아가 치수 안정성이 뛰어나면서도 흐름성, 상용성 및 분산성이 좋아 기계적 물성, 가공성까지 우수하여 금속을 대체하는 소재로 사용 가능한 효과가 있고, 이에 따라 특히 슬라이딩 부재 용도로 유용한 이점이 있다.As another example, the present invention is a polyether ketone-based resin Comprising 55 to 90% by weight of fluorine resin, 0 to 15% by weight of reinforcing fiber, 3 to 5% by weight of carbon nanoplate, and 2 to 15% by weight of inorganic filler, and kneading and extruding, The kneading and extrusion are performed using an extruder with two or more kneading blocks, and the polyether ketone resin has a melt index (380 ° C., 5 kg) of 36 to 45 cc / 10 min. In this case, the It has excellent frictional wear resistance, surface lubricity, and even dimensional stability, as well as good flowability, compatibility, and dispersibility, so it has excellent mechanical properties and processability, so it can be used as a material to replace metal, which is a particularly useful advantage for sliding members. There is.

상기 혼련 및 압출은 배럴 온도가 일례로 250℃ 이상, 290 내지 350℃, 290 내지 340℃, 300 내지 330℃, 또는 310 내지 330℃인 범위 내에서 수행될 수 있으며, 이 경우 단위 시간당 처리량이 높으면서도 충분한 용융 혼련이 가능하고, 수지 성분의 열분해 등의 문제점이 야기되지 않는 이점이 있다. The kneading and extrusion may be performed within a range where the barrel temperature is, for example, 250°C or more, 290 to 350°C, 290 to 340°C, 300 to 330°C, or 310 to 330°C, in which case the throughput per unit time is high and There is an advantage that sufficient melt kneading is possible and problems such as thermal decomposition of the resin component do not occur.

상기 혼련 및 압출은 스크류 회전수가 일례로 100rpm 이상, 100 내지 500rpm, 150 내지 400rpm, 100 내지 350rpm, 150 내지 320rpm, 또는 200 내지 310rpm인 조건 하에 수행될 수 있고, 이 범위 내에서 단위 시간당 처리량이 높고 공정 효율이 우수하면서도, 카본 나노플레이트의 과도한 절단을 억제하여 최종 제품의 내마찰 마모성, 치수 안정성 등이 더욱 우수한 이점이 있다. The kneading and extrusion may be performed under conditions where the screw rotation speed is, for example, 100 rpm or more, 100 to 500 rpm, 150 to 400 rpm, 100 to 350 rpm, 150 to 320 rpm, or 200 to 310 rpm, and within this range, the throughput per unit time is high. While the process efficiency is excellent, excessive cutting of carbon nanoplates is suppressed, and the final product has the advantage of superior friction wear resistance and dimensional stability.

상기 혼련 및 압출을 통해 수득된 수지 조성물은 바람직하게는 펠렛 형태로 제공될 수 있다.The resin composition obtained through the kneading and extrusion may preferably be provided in pellet form.

구체적인 예로, 폴리에테르케톤계 수지로 함침된 보강섬유는 예를 들어 적외선 오븐으로 건조시켜 물을 제거할 수 있다. As a specific example, reinforcing fibers impregnated with polyether ketone resin can be dried, for example, in an infrared oven to remove water.

함침 및 건조시킨 섬유는 이어서 수지가 용융될 때까지 가열시킬 수 있다. The impregnated and dried fibers can then be heated until the resin melts.

이어서, 필요한 경우 반제품으로 성형하고 비율을 제공하기 위해 예를 들어 캘린더링에 의해 성형될 수 있다. 이때 본 발명의 방법에 따라 제조된 반제품은 특히 수지를 용융시키기 위해 제조에 필요한 고온에도 불구하고 수지의 점도가 거의 변하지 않는 것을 특징으로 한다. It can then be shaped into a semi-finished product if required and shaped, for example by calendering, to provide proportions. At this time, the semi-finished product manufactured according to the method of the present invention is characterized in that the viscosity of the resin hardly changes despite the high temperature required for production to melt the resin.

또한, 본 발명의 방법에 따라 수득된 반제품은 특히 복합 부품의 제조에 사용될 수 있다. In addition, the semi-finished product obtained according to the method of the invention can be used in particular for the production of composite parts.

복합 부품은 예를 들어 먼저 예비 성형물을 제조함으로써, 특히 예비 함침된 반제품을 몰드에 배치 또는 드레이핑 형성함으로써 수득된다. Composite parts are obtained, for example, by first producing a preform, in particular by placing or draping a pre-impregnated semi-finished product in a mold.

복합 부품은 이어서 압밀에 의해 수득되며, 이 단계 동안 예비 성형물은 예를 들어 오토클레이브 또는 프레스에서 가열 및 압축되어 용융에 의해 반제품을 조립한다. The composite part is then obtained by compaction, during which the preform is heated and compressed, for example in an autoclave or press, to assemble the semi-finished product by melting.

본 발명의 방법에 따라 제조된 복합 제품은 특히 제조에 필요한 고온에도 불구하고 수지의 점도가 거의 변하지 않는 것을 특징으로 한다. 반제품이 실제 몰드의 형상과 일치하도록 하기 위해 지나치게 높은 점도는 필요하지 않으며, 매트릭스의 점도는 또한 압밀 동안 양호한 유동을 보장하여 주름과 같은 표면 결함을 방지할 수 있게 한다. The composite products produced according to the method of the invention are characterized in particular by little change in the viscosity of the resin despite the high temperatures required for production. An excessively high viscosity is not necessary to ensure that the semi-finished product matches the shape of the actual mold, and the viscosity of the matrix also ensures good flow during compaction, preventing surface defects such as wrinkles.

본 기재의 성형품의 제조방법은 바람직하게는 폴리에테르케톤계 수지 55 내지 90 중량%, 불소계 수지 1 내지 15 중량%, 보강섬유 5 내지 50 중량%, 카본 나노플레이트 0 내지 15 중량% 및 무기 충진제 2 내지 15 중량%를 포함하여 혼련 및 압출하는 단계를 포함하고, 상기 혼련 및 압출은 혼련 블록이 2개 이상인 압출기를 사용하여 수행하고, 상기 폴리에테르케톤계 수지의 용융지수(380℃, 5kg)가 46 내지 150 cc/10min인 것을 특징으로 하고, 이러한 경우 우수한 외관, 강성 및 치수 안정성과 함께 내마찰 마모성이 뛰어나 슬라이딩 부재로 사용시 크랙 발생 등의 파손이 최소화된 성형품을 제공하는 효과가 있다.The method for manufacturing the molded article of this material is preferably a polyether ketone-based resin. Comprising 55 to 90% by weight of fluorine resin, 1 to 15% by weight of reinforcing fiber, 0 to 15% by weight of carbon nanoplate, and 2 to 15% by weight of inorganic filler, and kneading and extruding, The kneading and extrusion are performed using an extruder with two or more kneading blocks, and the polyether ketone resin has a melt index (380 ° C., 5 kg) of 46 to 150 cc / 10 min. In this case, it has an excellent appearance. , it has excellent friction and wear resistance along with rigidity and dimensional stability, which has the effect of providing molded products with minimal damage such as cracks when used as a sliding member.

상기 사출은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상적으로 사용되는 방법 및 조건에 의하는 경우 특별히 제한되지 않고, 필요에 따라 적절히 선택하여 적용할 수 있다.The injection molding is not particularly limited as long as it follows methods and conditions commonly used in the technical field to which the present invention pertains, and can be appropriately selected and applied as needed.

본 기재의 수지 조성물, 성형품 및 이들의 제조방법을 설명함에 있어서 특별히 명시하지 않은 다른 조건들(일례로 압출기 및 사출기의 구성이나 스펙, 압출 및 사출 조건, 첨가제 등)은 당업계에서 통상적으로 실시하는 범위 내인 경우 특별히 제한되지 않고, 필요에 따라 절절히 선택하여 실시할 수 있음을 명시한다.In describing the resin composition, molded product, and method of manufacturing the present material, other conditions not specifically specified (e.g., configuration or specifications of the extruder and injection machine, extrusion and injection conditions, additives, etc.) are commonly used in the art. If it is within the scope, it is not particularly limited and it is specified that it can be selected and implemented as needed.

이하 본 발명을 구체적으로 설명하면, 본 기재의 수지 조성물 제조를 위한 압출기의 종류는 특별히 제한되지 않고, 당업계에서 통상적으로 사용되고 있는 것이면 적절히 선택하여 실시할 수 있으며, 일례로 1개의 스크류를 구비한 일축 압출기 또는 복수개의 스크류를 구비한 다축 압출기를 사용할 수 있고, 재료의 균일한 혼련, 가공의 용이성 및 경제성 등을 고려하였을 때 스크류가 2개인 이축 압출기를 사용하는 것이 바람직할 수 있다.Hereinafter, the present invention will be described in detail. The type of extruder for producing the resin composition of the present base is not particularly limited, and any extruder commonly used in the industry can be appropriately selected and implemented. For example, an extruder equipped with one screw A single-screw extruder or a multi-screw extruder with a plurality of screws can be used, and when considering uniform mixing of materials, ease of processing, and economic efficiency, it may be preferable to use a twin-screw extruder with two screws.

상기 압출기는 배럴(barrel) 내부로 재료를 공급하기 위한 원료공급기(feeder), 배럴 내부로 공급된 재료를 운송 및 혼련하기 위한 스크류(screw), 혼련된 재료를 압출하기 위한 다이(die)로 구성되며, 상기 스크류는 다양한 기능을 부여하기 위해 복수개의 스크류 엘리먼트로 구성된다.The extruder consists of a feeder for supplying materials into the barrel, a screw for transporting and kneading the materials supplied into the barrel, and a die for extruding the kneaded materials. The screw is composed of a plurality of screw elements to provide various functions.

상기 원료공급기는 1개 이상일 수 있으며, 필요에 따라 선택적으로 2개 이상이 구비될 수 있다. 일례로, 주 투입구 및 선택적으로 보조 투입구가 구비될 수 있으며, 보조 투입구는 필요에 따라 2개 이상 구비될 수도 있다.There may be one or more raw material suppliers, and two or more may be optionally provided as needed. For example, a main inlet and an optional auxiliary inlet may be provided, and two or more auxiliary inlets may be provided as needed.

구체적인 일례로, 상기 주 투입구에 폴리에테르케톤계 수지, 불소계 수지, 보강섬유, 카본 나노플레이트 및 무기 충진제가 일괄 투입될 수 있고, 다른 일례로 상기 주 투입구에 폴리에테르케톤계 수지와 보강 섬유를 투입한 뒤, 보조 투입구에 불소계 수지, 카본 나노플레이트 및 무기 충진제를 투입할 수 있다. 바람직한 일 실시예로, 상기 주 투입구에 폴리에테르케톤계 수지를 제외한 성분 전체를 투입하고, 보조 투입구에 폴리에테르케톤계 수지를 투입하는 것도 가능할 수 있다.As a specific example, polyether ketone-based resin, fluorine-based resin, reinforcing fiber, carbon nanoplate, and inorganic filler may be injected into the main inlet, and as another example, polyether ketone-based resin and reinforcing fiber may be injected into the main inlet. After that, fluorine resin, carbon nanoplates, and inorganic fillers can be added to the auxiliary inlet. In a preferred embodiment, it may be possible to add all ingredients except the polyether ketone resin into the main inlet and add the polyether ketone resin into the auxiliary inlet.

또 다른 일례로, 상기 주 투입구에 폴리에테르케톤계 수지와 보강 섬유를 투입하고, 보조 투입구 1에 불소계 수지, 카본 나노플레이트 및 무기 충진제 중 일부를 투입한 뒤, 잔량을 보조 투입구 2에 투입하는 것도 가능할 수 있다.As another example, adding polyether ketone resin and reinforcing fiber into the main inlet, adding some of the fluorine resin, carbon nanoplate, and inorganic filler into auxiliary inlet 1, and then putting the remaining amount into auxiliary inlet 2. It may be possible.

또 다른 일례로, 상기 주 투입구에 폴리에테르계 수지를 투입하고, 보조 투입구 1에는 불소계 수지, 카본 나노플레이트 및 무기 충진제를 투입하며, 보조 투입구 2에는 보강섬유가 투입될 수 있다.In another example, polyether resin may be added to the main inlet, fluorine resin, carbon nanoplates, and inorganic fillers may be added to auxiliary inlet 1, and reinforcing fiber may be added to auxiliary inlet 2.

본 발명의 혼련 블록은 상기 스크류 엘리먼트의 일례로서, 구체적으로는 복수개의 디스크, 바람직한 일례로 3 내지 7장, 5 내지 7장, 3 내지 5장 또는 4 내지 5장의 디스크로 구성되고, 통상 다각형 혹은 타원형 등의 단면을 갖추고 있으며, 재료의 이송방향으로 연속적으로 배열된다. 또한, 상기 혼련 블록에 있어서 디스크의 위상각(디스크 상호간의 이동각을 의미함)은 바람직하게는 45 내지 90°를 이룬다.The kneading block of the present invention is an example of the screw element, and is specifically composed of a plurality of disks, preferably 3 to 7 disks, 5 to 7 disks, 3 to 5 disks, or 4 to 5 disks, and is usually polygonal or It has a cross-section such as an oval shape and is continuously arranged in the direction of material transport. In addition, the phase angle (meaning the movement angle between the disks) of the disks in the kneading block is preferably 45 to 90°.

또한, 혼련 블록은 재료의 이송, 분배 및 혼합 능력을 갖춘 정방향(forward) 혼련 블록과, 재료의 이송능력 없이 분배 및 혼합 능력만을 갖춘 직교(neutral)형 혼련 블록, 재료를 이송방향의 반대 방향으로 역이송시키는 역방향(backward) 혼련블록 등이 있다.In addition, the kneading block includes a forward kneading block with the ability to transport, distribute and mix materials, a neutral kneading block with only distribution and mixing capabilities without the ability to transport materials, and a neutral kneading block with the ability to transport materials in the opposite direction to the transport direction. There are backward kneading blocks that allow reverse transfer.

본 발명에 따른 폴리에테르케톤계 수지 조성물은 혼련 블록이 일례로 2개 이상, 2개 또는 3개, 9개 이상, 바람직하게는 10개 이상, 보다 바람직하게는 12개 이상, 바람직한 예로는 9 내지 18개, 보다 바람직한 예로는 10 내지 18개, 더욱 바람직한 예로는 12 내지 16개인 압출기를 사용하여 혼련 및 압출하는 단계를 포함하여 제조될 수 있다. 이 때 혼련블록은 수지 흐름 방향에 대해 정방향, 직교형 그리고 역방향 순서대로 조합하여 사용하는 것이 효과적일 수 있으며, 혼합 방법에 따라 연속 또는 분리된 블록 조합을 사용할 수 있다. 이 경우 보강섬유와 무기 충진제 성분의 분산성, 조성물의 상용성 등이 더욱 개선되어 보다 고품질의 수지 조성물을 제공할 수 있다.The polyether ketone-based resin composition according to the present invention has, for example, 2 or more, 2 or 3, 9 or more, preferably 10 or more, more preferably 12 or more, preferred examples include 9 to 9. It can be manufactured including the steps of kneading and extruding using 18 extruders, more preferably 10 to 18 extruders, more preferably 12 to 16 extruders. At this time, it can be effective to use kneading blocks in combination in the order of forward, perpendicular, and reverse with respect to the resin flow direction, and a combination of continuous or separated blocks can be used depending on the mixing method. In this case, the dispersibility of the reinforcing fiber and the inorganic filler component and the compatibility of the composition are further improved, making it possible to provide a higher quality resin composition.

상기 혼련 블록은 일례로 9개 이상이 연속적으로 배열될 수 있고, 다른 일례로 스크류 사이에 불연속적으로 배열될 수도 있다. 구체적인 일례로, 주 투입구와 보조 투입구 1의 사이에 3 내지 6개의 혼련 블록이 연속적으로 구비되고, 보조 투입구 1과 보조 투입구 2의 사이에 3 내지 8개의 혼련 블록이 연속적으로 구비되며, 보조 투입구 2와 토출구(미도시) 사이에 2 내지 5개의 혼련 블록이 구비될 수 있다. 이와 같이 배열될 경우, 용융 혼련 시 국소적인 발열이 제어되어 원료 물질의 열변형을 방지할 수 있고, 나노 성분의 과도한 절단이 방지되어 전기 전도성 및 기계적인 물성이 저하되지 않는 이점이 있다.For example, nine or more kneading blocks may be arranged continuously, and for another example, they may be arranged discontinuously between screws. As a specific example, 3 to 6 kneading blocks are continuously provided between the main inlet and auxiliary inlet 1, 3 to 8 kneading blocks are continuously provided between auxiliary inlet 1 and auxiliary inlet 2, and auxiliary inlet 2 2 to 5 kneading blocks may be provided between the outlet and the discharge port (not shown). When arranged in this way, local heat generation during melt kneading can be controlled to prevent thermal deformation of the raw material, and excessive cutting of nano components is prevented, which has the advantage of not deteriorating electrical conductivity and mechanical properties.

성형품molded product

본 기재의 수지 조성물로부터 성형품을 제조할 수 있다. Molded articles can be manufactured from the resin composition of this base.

상기 성형품은 기어, 베어링, 임펠러, 디스펜서 밸브 또는 트러스트 와셔일 수 있다. The molded article may be a gear, bearing, impeller, dispenser valve, or thrust washer.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.Hereinafter, preferred embodiments are presented to aid understanding of the present invention. However, the following examples are merely illustrative of the present invention, and it is clear to those skilled in the art that various changes and modifications are possible within the scope and spirit of the present invention. It is natural that such variations and modifications fall within the scope of the attached patent claims.

[실시예] [Example]

하기 실시예 및 비교예에서 사용된 성분은 다음과 같다.The components used in the following examples and comparative examples are as follows.

* 폴리에테르케톤계 수지1: 폴리에테르케톤케톤 (PEKK)로 한화솔루션, 제품명 (MFR 60g/10min) 제품을 사용하였다. * Polyether ketone resin 1: Polyether ketone ketone (PEKK), manufactured by Hanwha Solutions, product name (MFR 60g/10min), was used.

* 폴리에테르케톤계 수지2: 폴리에테르에테르케톤 (PEEK)로 아르께마, 제품명 Kepstan 7003 (MFR 43g/10분, Dv50 20 ㎛) 제품을 사용하였다. * Polyetherketone-based resin 2: Polyetheretherketone (PEEK) from Arkema, product name Kepstan 7003 (MFR 43g/10min, Dv50 20 ㎛) was used.

* 폴리에테르케톤계 수지3: 폴리에테르에테르케톤 (PEEK)로 VICTREX, 제품명 PEEK450G (Melt Viscosity(400 350 Pa.s, Dv50 = 20 ㎛) 제품을 사용하였다. * Polyetherketone-based resin 3: VICTREX, product name PEEK450G (Melt Viscosity (400 350 Pa.s, Dv50 = 20 ㎛)) was used as polyetheretherketone (PEEK).

* 폴리에테르이미드: PEI 로 제품명 ULTEM 1000 (Melt Volume Rate : 13 cc/10min) * Polyetherimide: PEI, product name ULTEM 1000 (Melt Volume Rate: 13 cc/10min)

* 탄소섬유: Carbon Fiber 로 제품명 ZOLTEK PX35 (Fiber Length 6mm) * Carbon Fiber: Carbon Fiber, product name ZOLTEK PX35 (Fiber Length 6mm)

* ZRP: 지르코늄인산 * ZRP: zirconium phosphate

* 불소계 수지: 직경 25mm, 다공성 0.2um의 불소화 에틸렌 (PTFE)으로,Compund 용 GCC사 제품을 사용하였다. * Fluorinated resin: Fluorinated ethylene (PTFE) with a diameter of 25 mm and a porosity of 0.2 μm, manufactured by GCC for Compund.

실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 5Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 5

하기 표 1에 기재된 성분 및 함량을 혼합 블록이 3~4 개이고 스크류 L/D가 12:1, φ값이 32 mm인 이축 압출기(유니플러스사 TSE-32-44)를 이용하여 온도 300 내지 330 ℃, 회전수(rpm) 300 회전/분으로 설정하고 용융혼련 및 압출하여 펠렛으로 제조하였다. 상기 이축 압출기는 총 투입구가 2개 이상이고, 주 투입구에 폴리에테르케톤계 수지를 제외한 성분을 투입하고, 보조 투입구에 폴리에테르케톤을 투입하였다.The ingredients and contents listed in Table 1 below were mixed at a temperature of 300 to 330 using a twin-screw extruder (Uniplus TSE-32-44) with 3 to 4 mixing blocks, a screw L/D of 12:1, and a ϕ value of 32 mm. The temperature was set to ℃ and the rotation speed (rpm) was set to 300 rotations/min, and melt-kneaded and extruded to make pellets. The twin-screw extruder had a total of two or more inlets, and ingredients other than polyether ketone resin were input into the main inlet, and polyether ketone was injected into the auxiliary inlet.

제조된 펠렛을 150 ℃ 이상에서 4시간 이상 건조한 후, 사출 온도 390 ℃에서 사출기[ENGEL사, 80톤]를 이용하여 평가용 시편을 제조하였고, 온도 23 ℃, 상대습도 약 50%의 환경에서 24시간 방치한 후 ISO 규격에 따라 물성을 측정하였다.After drying the manufactured pellets at 150 ℃ or higher for 4 hours or more, specimens for evaluation were manufactured using an injection machine [ENGEL, 80 tons] at an injection temperature of 390 ℃, and were incubated for 24 hours in an environment with a temperature of 23 ℃ and a relative humidity of about 50%. After standing for some time, the physical properties were measured according to ISO standards.

<시험예 1><Test Example 1>

상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 5에서 제조된 폴리에테르케톤계 수지 조성물 시편의 특성을 하기의 방법으로 측정하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.The properties of the polyether ketone-based resin composition specimens prepared in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 5 were measured by the following method, and the results are shown in Table 1 below.

* 충격강도(J/m): 노치 샤르피(Notched Charpy) 충격강도로 두께 4mm의 시편을 사용하여 ISO 180A 방법에 의거하여 측정하였으며, 시편에 노치 후 상온(23℃)에서 측정하였다.* Impact strength (J/m): Notched Charpy impact strength was measured according to the ISO 180A method using a 4mm thick specimen, and was measured at room temperature (23°C) after notching the specimen.

* 인장강도(MPa) 및 인장탄성률(MPa): 두께는 4mm의 시편을 사용하여 ISO 527 방법에 의거하여 측정속도는 50mm/10min으로 측정하였다. * Tensile strength (MPa) and tensile modulus of elasticity (MPa): A specimen with a thickness of 4 mm was used and the measurement speed was 50 mm/10 min according to the ISO 527 method.

* 굴곡강도(MPa) 및 굴곡탄성률(MPa): 두께는 4mm의 시편을 사용하여 ISO 527 방법에 의거하여 측정속도는 50mm/10mn으로 측정하였다.* Flexural strength (MPa) and flexural modulus (MPa): A specimen with a thickness of 4 mm was used and the measurement speed was 50 mm/10 mn according to the ISO 527 method.

* 용융지수(380℃, 5kg, 단위 cc/10min) : 표준 측정 ASTM D1238(380

Figure pat00007
에 의거하여 측정하였다.* Melt index (380℃, 5kg, unit cc/10min): Standard measurement ASTM D1238 (380
Figure pat00007
It was measured based on .

*비중: ASTM D792방식에 의거하여 상온(23

Figure pat00008
)에서 측정하였다. *Specific gravity: Room temperature (23%) according to ASTM D792 method
Figure pat00008
) was measured.

* 표면품질(외관): 사출 시편의 외관을 육안으로 평가하였다. 여기에서 ◎: 성형성 및 외관 모두 우수, ○: 성형성 및 외관 모두 양호, △: 외관 양호(핀홀 간헐적 관찰됨), X: 외관 저하(핀홀 관찰됨), XX: 외관 나쁨(핀홀 및 흐름자국 관찰됨)으로 평가하였다. * Surface quality (appearance): The appearance of the injection specimen was evaluated with the naked eye. Here, ◎: both excellent formability and appearance, ○: both good formability and appearance, △: good appearance (pinholes observed intermittently), observed).

** 열변형온도(℃): 두께 4mm인 시편을 사용하여 ISO 75 방법에 의거하여 1.80MPa 응력 하에서 측정하였다.** Heat distortion temperature (°C): Measured under a stress of 1.80 MPa according to the ISO 75 method using a specimen with a thickness of 4 mm.

마찰계수(접촉식, 1kg 하중) 및 마모량(CS17마모륜, 1kg 하중, 3,000회 회전, 단위 mg): Coefficient of friction (contact type, 1 kg load) and wear (CS17 wear wheel, 1 kg load, 3,000 revolutions, unit mg):

* 흐름성(spiral test, 배럴 온도 310도, 단위 cm) : 통상적으로 사용되는 스파이럴 테스트(Spiral test)의 방법을 이용하여 측정하였다. 사출기 내 최대 사출압(3,100 kg/cm2), 사출 속도(3,500 kg/cm2), 보압(3,000 kg/cm2), 충진량(45 mm)을 일정하게 하였으며, 사출 시 배럴 온도는 노즐 375 ℃, 이송부1 380 ℃, 이송부2 380 ℃, 투입구 385 ℃로 고정하였다.* Flowability (spiral test, barrel temperature 310 degrees, unit cm): Measured using the commonly used spiral test method. The maximum injection pressure (3,100 kg/cm2), injection speed (3,500 kg/cm2), holding pressure (3,000 kg/cm2), and filling amount (45 mm) in the injection machine were kept constant, and the barrel temperature during injection was 375 ℃ in the nozzle and 1 transfer unit. It was set at 380 ℃, transfer part 2 380 ℃, and inlet 385 ℃.

구분division 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative example 2 비교예3Comparative Example 3 비교예4Comparative Example 4 비교예5Comparative Example 5 폴리에테르케톤수지1Polyether ketone resin 1 5757 5555 5353 100100 -- 6060 -- 7070 폴리에테르케톤수지2Polyether ketone resin 2 -- -- -- -- 100100 -- 6060 -- 폴리에테르이미드수지polyetherimide resin -- -- -- -- -- -- -- 3030 탄소섬유carbon fiber 4040 4040 4040 -- -- 4040 4040 -- ZRPZRP 33 55 77 -- -- -- -- -- 충격강도(J/m)Impact strength (J/m) 51.8951.89 52.0152.01 46.4846.48 47.1947.19 44.3044.30 55.4955.49 58.4658.46 45.1145.11 인장강도(MPa)Tensile strength (MPa) 224.50224.50 233.0233.0 236.6236.6 88.2088.20 93.9093.90 228.80228.80 223.20223.20 93.9093.90 인장탄성률(MPa)Tensile modulus (MPa) 28,71028,710 28,22928,229 28,99328,993 3,0443,044 3,1003,100 26,49926,499 25,06125,061 3,0493,049 신율_파단점(Strain)Elongation_breaking point (Strain) 1.31.3 1.51.5 1.51.5 31.4031.40 76.3076.30 1.51.5 1.71.7 48.1048.10 신율_항복점(Strain)Elongation_yield point (Strain) 1.31.3 1.51.5 1.51.5 5.45.4 5.705.70 1.51.5 1.71.7 6.206.20 굴곡강도(MPa)Flexural strength (MPa) 298.8298.8 304.1304.1 313.6313.6 125.7125.7 127.3127.3 315.1315.1 29.3029.30 135.0135.0 굴곡탄성률(MPa)Flexural modulus (MPa) 19,63019,630 20,67420,674 21,15221,152 3,1723,172 3,1853,185 19,99419,994 19,91919,919 3,1993,199 용융지수(MVR)Melt Rate (MVR) 5.605.60 5.605.60 5.605.60 60.1260.12 43.4743.47 6.586.58 -- 42.2542.25 비중importance 1.461.46 1.481.48 1.401.40 1.271.27 1.281.28 1.451.45 1.441.44 1/291/29 표면품질(외관)Surface quality (appearance) XX XXXX XX XXXX

상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 수지 조성물(실시예 1 내지 3)은 본 발명의 범위를 벗어나는 수지 조성물(비교예 1 내지 5) 대비하여 충격강도, 인장강도, 인장탄성률은 크게 개선되며, 굴곡강도과 굴곡탄성률은 모든 실시예에서 월등히 뛰어난 것을 확인할 수 있었다.As shown in Table 1, the impact strength, tensile strength, and tensile modulus of the resin composition according to the present invention (Examples 1 to 3) are significantly improved compared to the resin composition (Comparative Examples 1 to 5) outside the scope of the present invention. It was confirmed that the flexural strength and flexural modulus were significantly superior in all examples.

특히, 본 기재에 따른 불소계 수지, 무기 충진제, 카본 나노플레이트 등을 적절하게 포함하지 않는 폴리에테르케톤계 수지 조성물(비교예 1 내지 4), 폴리에테르이미드를 포함한 폴리에테르케톤계 수지 조성물(비교예 5)은 인장강도, 인장탄성률 뿐 아니라 내마찰 내마모성이 크게 열악함을 확인할 수 있었다. In particular, polyether ketone-based resin compositions that do not appropriately contain fluorine-based resins, inorganic fillers, carbon nanoplates, etc. according to the present disclosure (Comparative Examples 1 to 4), and polyether ketone-based resin compositions containing polyetherimide (Comparative Examples 5), it was confirmed that not only the tensile strength and tensile modulus, but also the friction and wear resistance were significantly poor.

즉, 본 발명의 일 구현예에 따른 수지 조성물은 기어, 베어링, 트러스트 와셔 등에 있어서 금속을 대체할 수 있는 내열성, 기계적 특성 및 내마찰 마모성 고도화에 대한 시장의 요구를 만족시킬 수 있는 폴리에테르케톤계 수지 조성물에 대하여 연구한 결과, 폴리에테르케톤계 수지 및 보강 섬유를 기반으로 특정 불소계 수지, 특정 무기 충진제를 적용하여 표면 윤활성과 마찰 특성, 치수안정성 등 강성을 보강하여 기계적 물성의 큰 저하 없이도 우수한 내마찰 마모성 등의 개선을 제공한다는 장점이 있다. That is, the resin composition according to one embodiment of the present invention is a polyether ketone-based material that can satisfy market demands for improved heat resistance, mechanical properties, and friction and wear resistance that can replace metal in gears, bearings, thrust washers, etc. As a result of research on the resin composition, based on polyether ketone resin and reinforcing fibers, specific fluorine resin and specific inorganic fillers were applied to enhance rigidity such as surface lubricity, friction characteristics, and dimensional stability, resulting in excellent durability without significant deterioration in mechanical properties. It has the advantage of providing improvements in friction and wear resistance.

Claims (13)

폴리에테르케톤계 수지; 보강섬유; 및 불소계 수지, 카본 나노플레이트 및 무기 충진제 중에서 선택된 1종 이상의 첨가제;를 포함하고,
상기 폴리에테르케톤계 수지는 폴리(에테르케톤) (PEK), 폴리(에테르에테르 케톤) (PEEK), 폴리(에테르에테르케톤케톤) (PEEKK), 폴리(에테르케톤케톤) (PEKK), 폴리(에테르케톤에테르케톤케톤) (PEKEKK), 폴리(에테르에테르케톤에테르 케톤) (PEEKEK), 폴리(에테르에테르에테르케톤) (PEEEK) 및 폴리(에테르디페닐에테르케톤) (PEDEK) 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 폴리에테르케톤계 수지 조성물.
polyether ketone-based resin; reinforcing fiber; and at least one additive selected from fluorine-based resin, carbon nanoplate, and inorganic filler;
The polyether ketone-based resin is poly(ether ketone) (PEK), poly(ether ether ketone) (PEEK), poly(ether ether ketone ketone) (PEEKK), poly(ether ketone ketone) (PEKK), and poly(ether ketone). It is characterized by being at least one selected from among ketone ether ketone ketone) (PEKEKK), poly(ether ether ketone ether ketone) (PEEKEK), poly(ether ether ether ketone) (PEEEK), and poly(ether diphenyl ether ketone) (PEDEK). A polyether ketone-based resin composition.
제1항에 있어서,
상기 폴리에테르케톤계 수지는 상기 폴리에테르케톤계 수지 조성물 100 중량% 중에 55 내지 90 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 폴리에테르케톤계 수지 조성물.
According to paragraph 1,
A polyether ketone-based resin composition, characterized in that the polyether ketone-based resin is contained in 55 to 90% by weight based on 100% by weight of the polyether ketone-based resin composition.
제1항에 있어서,
상기 보강섬유는 상기 폴리에테르케톤계 수지 조성물 100 중량% 중에 5 내지 50 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 폴리에테르케톤계 수지 조성물.
According to paragraph 1,
The polyether ketone-based resin composition is characterized in that the reinforcing fiber is contained in an amount of 5 to 50% by weight based on 100% by weight of the polyether ketone-based resin composition.
제1항에 있어서,
상기 폴리에테르케톤계 수지는 용융지수(380℃, 5kg)가 46 내지 150 cc/10min인 것을 특징으로 하는 폴리에테르케톤계 수지 조성물.
According to paragraph 1,
The polyether ketone-based resin is a polyether ketone-based resin composition, characterized in that the melt index (380°C, 5 kg) is 46 to 150 cc/10 min.
제1항에 있어서,
상기 폴리에테르케톤계 수지 조성물은 불소계 수지를 1 내지 15 중량%로 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리에테르케톤계 수지 조성물.
According to paragraph 1,
The polyether ketone-based resin composition is characterized in that it contains 1 to 15% by weight of a fluorine-based resin.
제1항에 있어서,
상기 폴리에테르케톤계 수지 조성물은 카본 나노플레이트를 3 내지 5 중량%로 포함하는 동시에 상기 무기 충진제를 2 내지 15 중량%로 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리에테르케톤계 수지 조성물.
According to paragraph 1,
The polyether ketone-based resin composition is characterized in that it contains 3 to 5% by weight of carbon nanoplates and 2 to 15% by weight of the inorganic filler.
제1항에 있어서,
상기 불소계 수지는 불소화 알킬 비닐 에테르, 불소화 에틸렌, 불소화 프로필렌 및 불소화 클로로에틸렌 중에서 선택된 1종 이상의 단량체를 중합시킨 중합체인 것을 특징으로 하는 폴리에테르케톤계 수지 조성물.
According to paragraph 1,
The fluorine-based resin is a polyether ketone-based resin composition, characterized in that it is a polymer obtained by polymerizing one or more monomers selected from fluorinated alkyl vinyl ether, fluorinated ethylene, fluorinated propylene, and fluorinated chloroethylene.
제1항에 있어서,
상기 보강섬유는 카본섬유 또는 유리섬유인 것을 특징으로 하는 폴리에테르케톤계 수지 조성물.
According to paragraph 1,
A polyether ketone-based resin composition, wherein the reinforcing fiber is carbon fiber or glass fiber.
제1항에 있어서,
상기 무기 충진제는 칼슘 카보네이트인 것을 특징으로 하는 폴리에테르케톤계 수지 조성물.
According to paragraph 1,
A polyether ketone-based resin composition, wherein the inorganic filler is calcium carbonate.
제1항에 있어서,
상기 폴리에테르케톤계 수지는 용융지수(380℃, 5kg)가 36 내지 45 cc/10min인 것을 특징으로 하는 폴리에테르케톤계 수지 조성물.
According to paragraph 1,
A polyether ketone-based resin composition, characterized in that the polyether ketone-based resin has a melt index (380°C, 5 kg) of 36 to 45 cc/10 min.
제1항에 있어서,
상기 폴리에테르케톤계 수지 조성물은 용융지수(380℃, 5kg)]가 10 cc/10min 이하인 것을 특징으로 하는 폴리에테르케톤계 수지 조성물.
According to paragraph 1,
The polyether ketone-based resin composition is characterized in that the melt index (380° C., 5 kg)] is 10 cc/10 min or less.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 폴리에테르케톤계 수지 조성물로부터 제조됨을 특징으로 하는 성형품.A molded article manufactured from the polyether ketone-based resin composition of any one of claims 1 to 11. 제12항에 있어서,
상기 성형품은 기어, 베어링, 임펠러, 디스펜서 밸브 또는 트러스트 와셔인 것을 특징으로 하는 성형품.
According to clause 12,
The molded article is a gear, bearing, impeller, dispenser valve, or thrust washer.
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