KR0128124B1 - 기계적 물성 및 내충격성이 우수한 열가소성 폴리에스테르 혼합 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은, (1) 테레프탈산과 이소프탈산의 혼합프탈산을 1,4-시크로헥산디메탄올과 합성하여 생성된 무정형 코폴리에스테르 80∼50중량%, 및 (2) 테레프탈산과 이소프탈산의 혼합프탈산을 비스페놀 A와 합성하여 생성된 폴리아릴레이트 20∼50%, 를 함유함을 특징으로 하는 기계적 물성 및 충격강도가 우수한 열가소성 폴리에스테르 혼합 조성물에 관한 것으로 이는 내충격성이 요구되는 분야에 광범위하게 사용될 수 있다.

Description

기계적 물성 및 내충격성이 우수한 열가소성 폴리에스테르 혼합 조성물

본 발명은 기계적 물성 및 충격강도가 우수한 열가소성 고분자 혼합 조성물, 보다 상세하게는 폴리에스테르 혼합 조성물에 관한 것이다.

일반적으로 폴리에스테르 수지는 기계적 강도를 비롯하여 내열성, 전기절연성 및 내약품성 등과 같은 물성이 우수함으로 단독으로 혹은 유리섬유와 같은 보강제나 혹은 기타 첨가제와 혼합하여 섬유, 필름 및 플라스틱 성형품 제조에 널리 사용되어 왔다.

그러나 상기한 바와 같은 물성이 애무 우수함에도 불구하고, 내충격성이 저조하여 고도의 내충격성이 요구되는 분야에서는 그 사용이 제한되어 왔다.

이에, 이를 개선하기 위한 여러가지 방법이 개시되어 있다.

예를들면, 미국 특허 제3,769,620호에는 폴리에스테르의 내충격성을 증진시키기 위하여 열가소성 고무에 상용화 단량체나 중합체를 그래프로 중합시져 폴리에스테르와의 계면 접착력을 개선시키는 방법이 개시되어 있으며, 미국 특허 제4,485,212호에는 올레핀계 공중합체를 첨가하는 방법이 개시되어 있다.

그러나 미국특허 제3,769,620의 방법에서는 고무의 함량이 높은 경우, 기계적 물성이 감소하는 문제점이 있으며, 또한 상기 두 방법 모두 공통적으로 내충격성을 향상시키는데는 한계가 있으며, 기계적 물성 또는 저하되는 문제점이 있는 것이다.

이에, 본 발명의 목적은 기계적 물성이 저하됨이 없이 매우 우수한 충격강도를 갖는 폴리에스테르 혼합 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명에 의하면, (1) 테레프탈산과 이소프탈산의 혼합프탈산을 1,4-시클로헥산디메탄올과 합성하여 생성된 무정형 코폴리에스테르 80∼50중량%와 (2) 테테프탈산과 이소프탈산의 혼합프탈산을 비스페놀 A와 합성하여 생성된 폴리아크릴레이트 20∼5중량%를 함유함을 특징으로 하는 폴리에스테르 고분자 혼합조성물이 제공된다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

고분자 혼합물은 상용계 혼합물과 비상용계 혼합물로 분류된다.

상용계 고분자 혼합물은 미크로적으로 균일한 상이 형성되어 있어서 단일한 유리전의 온도를 나타내고, 그 물리적인 특성은 구성 고분자인 중간적 특성이 된다.

한편, 비상용계 고분자 혼합물은 미크로적으로 불균일한 상을 가지고 있어서, 복수의 유리전이 온도를 갖으며 그 특성은 개개의 구성 고분자의 특성이 나타난다. 따라서, 고분자 혼합물에 있어서 상용성의 유무가 기본적인 특성을 지배한다. 특히, 비상용계 고분자 혼합물에서 구성 고분자는 해도 구조를 가지고, 그 계면의 결합력이 약하여 결점이 되기 쉽다. 또 해도 구조 자체가 불안정하여 국부적인 응집을 초래하기 쉽다. 이것을 방지하기 위하여 구성 고분자간에 화학적 결합이나 물리적인 친화력에 의해 상용성이 있는 고분자 혼합물을 개발한다. 코폴리에스테르와 폴리 아크릴레이트는 모두 프탈산계의 폴리에스테르이므로 상용계 고분자 혼합물을 제조하기 용이하다.

코폴리에스테르와 폴리아릴레이트의 고분자 혼합물을 일정한 조건하에서 용융혼합함으로써 유리전이 온도가 단일한 폴리에스테르 혼합 조성물이 생성된다.

상기 폴리에스테르 혼합 조성물에서, 코폴리에스테르의 양이 증가됨에 따라 결과물인 풀리에스테르 혼합 조성물의 유리전이온도가 상승한다.

혼합조성물의 기계적 물성 및 아이조드 충격강도를 고려하여 상기 조성물은 전체 혼합 조성물의 중량을 기준으로 (1) 코폴리에스테르 80∼50중량%와 (2) 폴리아릴레이트 20∼50중량%, 바람직하게는(1) 코폴리에스테르 70∼60중량%와 (2) 폴리아릴레이트 30∼40중량%를 함유하는 것이 좋다.

또한 본 발명에 의한 폴리에스테르 혼합 조성물에는 발명의 목적에서 벗어나지 않는 범위내에서 유리섬유나 카본 섬유등의 보강재와 입상의 무기물질, 이형제, 내열재, 착색제 및 난연제 등을 첨가할 수 있다.

본 발명의 일 견지에 있어서, 본 발명의 폴리에스테르 혼합 조성물은 혼합기 또는 압출기에 충분히 건조된 코폴리에스테르와 폴리아릴레이트를 동시에 참가한 후 280℃이하의 온도로 가열하여 용융 훈련하여 제조할 수 있다.

상기 폴리에스테르 혼합조성물제조시, 조성물의 기계적 물성을 최대로 하기 위하여 이축 혼합기 혹은 이축 압출기를 사용하는 것이 바람직하여, 수지 조성물의 열분해를 방지하기 위하여 압출기나 혼합내에서의 체류시간을 최소화 하는 것이 좋다.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.

하기 실시예는 본 발명의 폴리에스테르 혼합 조성물을 단지 예시한 것이며, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

본 실시예 및 비교예에서 사용된 무정형 코폴리에스테르는 테레프탈산과 이소프탈산 각각의 50몰% 혼합프탈산을 1,4-시크헥산디메탄올과 반응시켜 합성한 것이며, 이는 미국의 아스트만케미칼 사로부터 상품명 코달 A150(이하 [A150]이라 한다)로 시판되고 있으며 유리전이온도(Tg)는 90℃이고, 그 구조는 하기식과 같다.

[A150]

또한 폴리아릴레이트로는 테레프탈산과 이소프탈산 각각의 50몰% 혼합프탈산을 비스페놀 A와 반응시켜 합성한 것을 사용할 수 있으며, 이는 미국 아모코사에서 상품명 D-100(이하, [PAr]이라 한다)으로 시판되고 있으며, 유리전이온도는 189℃이고, 그 구조는 하기식과 같다.

[PAr]

본 발명의 실시예 및 비교예에서 인장되는 ASTM D-638법에 의해 덤벨형 시편을 제작한 후 측정하였고, 충격강도는 ASTM D-638에 의해 1/8 시편을 제작한후 아이조드? 충격강도를 측정하였다. 유리전이온도는 시차열분석법으로 승온속도 20℃/분으로 측정하였다.

실시예 1∼4, 비교예 1∼5

250℃로 가열된 이축 혼합기내에서 (1) 코폴리에스테르[A150]와 (2) 폴리아릴레이트[PAr]을 하기 표 1에 나타낸 조성비로 하여 7분간 용융 혼련하여 혼합 조성물을 제조하였다.

상기 조성물을 이용하여 280℃의 열프레스에서 시편을 제작하였다.

유리전이온도 및 인장강도, 충격강도를 측정하여 하기 표 1에 나타냈다.

[표 1]

상기 표1의 결과에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 폴리에스테르 혼합 조성물은 우수한 기계적 물성을 유지함과 동시에 내충격성이 개선되어 종래기술의 문제점인 내충격성이 요구되는 분야에 광범위하게 사용될 수 있는 것이다.

Claims (1)

1. (1) 테레프탈산과 이소프탈산의 혼합프탈산을 1,4-시크로헥산디메탄을과 합성하여 생성된 무정형 코폴리에스테르 80∼50중량% 및 (2) 테레프탈산과 이소프탈산의 혼합프탈산을 비스페놀 A와 합성하여 생성된 폴리아릴레이트 20∼50중량%를 함유함을 특징으로 하는 내충격성 폴리에스테르 혼합 조성물.