KR102159185B1 - Compositions including more than two kinds of PCTGs and PC - Google Patents
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Abstract
고분자 혼성 조성물이 개시된다.
개시되는 고분자 혼성 조성물은 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트, 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트, 및 폴리카보네이트 수지를 포함하는 것으로, 종래의 폴리시클로헥산 테레프탈레이트를 주 재료로 하면서도, 사출 성형시, 종래보다 내구성 및 내열성이 향상되고, 잔류 모노머의 방출이 현저히 줄어들 수 있는 장점이 있다.A polymer hybrid composition is disclosed.
The disclosed polymer hybrid composition includes a first polycyclohexane terephthalate, a second polycyclohexane terephthalate, and a polycarbonate resin, and while using a conventional polycyclohexane terephthalate as a main material, during injection molding, compared to the conventional one There is an advantage in that durability and heat resistance are improved, and emission of residual monomers can be significantly reduced.
Description
본 발명은 고분자 혼성 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a polymer hybrid composition.
플라스틱이란, 고분자물질을 주원료로 하여 인공적으로 유용한 형상으로 만들어진 고체를 말하며, 상세히, 열이나 압력을 가했을 경우 용융되어 유동성을 가지는 성질의 재료이다.Plastic refers to a solid artificially made into a useful shape using a polymer material as the main raw material, and in detail, it is a material that melts when heat or pressure is applied to have fluidity.
이러한 플라스틱은 가볍고도 강한 제품을 제조할 수 있고, 산, 알칼리에 녹슬거나 부패하지 않으며, 절연성 및 단열성이 뛰어나고, 착색이 자유로우며, 대량 생산 및 가공이 용이하고 가공비가 저렴하여 자동차 부품, 백색 가전 부품, 사무용 기기 부품, 건축자재, 생필품, 또는 다른 여러 제품을 만드는 곳에서 다양하게 쓰이고 있다.These plastics can manufacture light and strong products, do not rust or decay by acids and alkalis, have excellent insulation and thermal insulation properties, are free to color, are easy to mass-produce and process, and are inexpensive processing costs. It is used in a variety of places to make parts, office equipment parts, construction materials, daily necessities, or other products.
이러한 플라스틱의 재료는 폴리에틸렌(PE, polyethylene), 폴리 프로필렌(PP, polypropylene), 폴리스틸렌(PS, polystyrene), ABS수지(acrylonitrile Butadiene Styrene), 페트(PET, polyethelene terephthalate), 폴리아세틸(Polyacetal), 폴리아미드(PA6.66, Polyamide, nylon) 등의 고분자가 대표적이다.Materials for these plastics are polyethylene (PE, polypropylene), polypropylene (PP, polystyrene), ABS resin (acrylonitrile Butadiene Styrene), PET (polyethelene terephthalate), polyacetal, polystyrene. Polymers such as amide (PA6.66, Polyamide, nylon) are typical.
이러한 플라스틱의 재료 중, 높은 내연성을 가지며 투명한 특성을 가지는 폴리카보네이트(Polycarbonate)수지가 대표적이나, 이 수지는 비스페놀A와 같은 인체에 유해한 화합물을 다량 함유하고 있으므로, 친환경 수지로 적합하지 않다.Among these plastic materials, polycarbonate resins with high flame resistance and transparent properties are typical, but this resin contains a large amount of compounds harmful to the human body such as bisphenol A, so it is not suitable as an eco-friendly resin.
이러한 플라스틱의 원재 중 폴리시클로헥산 테레프탈레이트(PCTG; polycyclohexylene dimethylene terephtalate glycol)라는 코 폴리에스터가 비스페놀A이 검출되지 않고, 친환경 소재로써 각광을 받고 있다.Among the raw materials of such plastics, a copolyester called polycyclohexylene dimethylene terephtalate glycol (PCTG) does not detect bisphenol A and is in the spotlight as an eco-friendly material.
특히, 상기 폴리시클로헥산 테레프탈레이트는 환경호르몬 검출이 적어 유아용품, 유아용 제품, 사무용품, 주방용품, 화장품 용기 및 화장품 덮개 등의 다양한 분야에서 사용되고 있다.In particular, the polycyclohexane terephthalate is used in various fields such as baby products, baby products, office supplies, kitchen supplies, cosmetic containers and cosmetic covers, due to its low detection of environmental hormones.
이러한 폴리시클로헥산 테레프탈레이트가 함유된 플라스틱 조성물 또는 제품의 예로 제시될 수 있는 것이 아래에 제시된 특허문헌의 그 것들이다Examples of plastic compositions or products containing such polycyclohexane terephthalate are those of the patent documents presented below.
여기서 종래의 폴리시클로헥산 테레프탈레이트가 함유된 플라스틱 조성물 또는 제품을 포함한 아래의 특허문헌을 살펴보면, 상기 폴리시클로헥산 테레프탈레이트만으로 제조했을 시, 성형은 잘 이루어지나, 성형 후, 제품을 완성하고 나서는 타 플라스틱에 비해 상대적으로 강도와 내열도가 약하다는 단점이 있었다. Here, looking at the following patent documents including plastic compositions or products containing conventional polycyclohexane terephthalate, when manufactured with only the polycyclohexane terephthalate, the molding is well done, but after molding, the product is not Compared to plastics, it has a disadvantage of relatively weak strength and heat resistance.
또한, 사출 성형시, 잔류 모노머가 많이 발생하여, 이에 따라 사출 성형시 금형에 침적되어 성형품의 표면 오염과 불안정한 사출 성형성을 초래한다는 문제점이 있었다. 그래서, 다른 첨가 물질을 넣어 제품을 제조한다 할지라도, 제품의 투명성이나 색상에 악영향을 끼치는 문제점이 발생한다.In addition, during injection molding, a lot of residual monomers are generated, and accordingly, there is a problem that it is deposited in the mold during injection molding, resulting in surface contamination and unstable injection moldability of the molded product. Thus, even if a product is manufactured by adding other additives, there arises a problem of adversely affecting the transparency or color of the product.
본 발명은 종래의 폴리시클로헥산 테레프탈레이트를 주 재료로 하면서도, 사출 성형시, 종래보다 투명성, 내구성 및 내열성이 향상되고, 잔류 모노머의 방출이 현저히 줄어들 수 있는 고분자 혼성 조성물을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a polymer hybrid composition that uses conventional polycyclohexane terephthalate as a main material, and improves transparency, durability, and heat resistance compared to the prior art during injection molding, and can significantly reduce the emission of residual monomers. do.
본 발명의 일 측면에 따른 고분자 혼성 조성물은 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트, 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트, 및 폴리카보네이트 수지를 포함하는 고분자 혼성 조성물에 있어서, 상기 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트 및 상기 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지에 1,4-사이클로헥산디메탄올이 서로 다른 비율로 첨가되어 공중합된 것이고, 상기 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트는 상기 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트보다 상대적으로 내열성이 낮고, 상기 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트는 상기 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트보다 상대적으로 내열성이 높고, 상기 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트의 강도를 높여주도록 보강재 역할을 하고, 상기 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트, 상기 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트, 및 상기 폴리카보네이트 수지는 펠렛(pellet) 형태의 고체 고분자로 제공되고, 펠렛 형태의 상기 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트, 상기 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트, 및 상기 폴리카보네이트 수지는 상기 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트, 상기 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트, 및 상기 폴리카보네이트 수지가 혼합되어 상기 고분자 혼성 조성물로 제조되기 전 각각 함유된 상기 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트, 상기 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트, 및 상기 폴리카보네이트 수지의 내·외부 수분을 전자파를 이용하여 증발시키는 제습 공정이 실시되고, 상기 고분자 혼성 조성물은 상기 고분자 혼성 조성물 100중량부에 대해서, 상기 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트가 65 내지 75 중량부 함유되고, 상기 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트가 5 내지 15 중량부 함유되고, 상기 폴리카보네이트 수지가 10 내지 30 중량부 함유되고, 상기 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트, 상기 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트, 및 상기 폴리카보네이트 수지가 컴파운딩 방식으로 용융 혼합된 것을 특징으로 한다.In the polymer hybrid composition according to an aspect of the present invention, in a polymer hybrid composition comprising a first polycyclohexane terephthalate, a second polycyclohexane terephthalate, and a polycarbonate resin, the first polycyclohexane terephthalate and the The second polycyclohexane terephthalate is copolymerized by adding 1,4-cyclohexanedimethanol at different ratios to a polyethylene terephthalate resin, and the first polycyclohexane terephthalate is more than the second polycyclohexane terephthalate. It has relatively low heat resistance, and the second polycyclohexane terephthalate has relatively higher heat resistance than the first polycyclohexane terephthalate, and serves as a reinforcing material to increase the strength of the first polycyclohexane terephthalate, and the agent 1 polycyclohexane terephthalate, the second polycyclohexane terephthalate, and the polycarbonate resin are provided as a solid polymer in a pellet form, and the first polycyclohexane terephthalate in a pellet form, the second poly Cyclohexane terephthalate, and the polycarbonate resin are each of the first polycyclohexane terephthalate, the second polycyclohexane terephthalate, and the polycarbonate resin are mixed before being prepared into the polymer hybrid composition. 1 polycyclohexane terephthalate, the second polycyclohexane terephthalate, and a dehumidification process of evaporating internal and external moisture of the polycarbonate resin using electromagnetic waves is performed, and the polymer hybrid composition includes 100 weight of the polymer hybrid composition With respect to parts, 65 to 75 parts by weight of the first polycyclohexane terephthalate is contained, 5 to 15 parts by weight of the second polycyclohexane terephthalate is contained, and 10 to 30 parts by weight of the polycarbonate resin is contained, , The first polycyclohexane terephthalate, the second polycyclohexane terephthalate, and the polycarbonate resin melt-mixed by a compounding method It is characterized.
본 발명의 일 측면에 따른 고분자 혼성 조성물에 의하면, 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트, 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트, 및 폴리카보네이트 수지를 포함하므로써, 종래의 폴리시클로헥산 테레프탈레이트를 주 재료로 하면서도, 사출 성형시, 종래보다 내구성 및 내열성이 향상되고, 잔류 모노머의 방출이 현저히 줄어들 수 있는 효과가 있다.According to the polymer hybrid composition according to an aspect of the present invention, by including a first polycyclohexane terephthalate, a second polycyclohexane terephthalate, and a polycarbonate resin, while using a conventional polycyclohexane terephthalate as a main material, During injection molding, there is an effect that durability and heat resistance are improved and emission of residual monomers can be significantly reduced compared to the conventional one.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트 의 구조식.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트의 구조식.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 폴리카보네이트 수지의 구조식.1 is a structural formula of a first polycyclohexane terephthalate according to a first embodiment of the present invention.
2 is a structural formula of the second polycyclohexane terephthalate according to the first embodiment of the present invention.
3 is a structural formula of a polycarbonate resin according to the first embodiment of the present invention.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 고분자 혼성 조성물에 대하여 설명한다.Hereinafter, a hybrid polymer composition according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트 의 구조식이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트의 구조식이고, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 폴리카보네이트 수지의 구조식이다.1 is a structural formula of a first polycyclohexane terephthalate according to a first embodiment of the present invention, Figure 2 is a structural formula of a second polycyclohexane terephthalate according to the first embodiment of the present invention, Figure 3 is the present invention This is the structural formula of the polycarbonate resin according to the first embodiment of the invention.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 고분자 혼성 조성물은 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트, 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트, 및 폴리카보네이트 수지를 포함한다.1 to 3, the polymer hybrid composition according to the present embodiment includes a first polycyclohexane terephthalate, a second polycyclohexane terephthalate, and a polycarbonate resin.
상기 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트(polycyclohexylene dimethylene terephtalate glycol; PCTG)는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지에 1,4-사이클로헥산디메탄올이 첨가되어 공중합된 것으로 상세히, 테레프탈산(terephtalic acid)과 에틸렌글리콜(ethylene glycol)의 반응에 의해 형성되는 결정성 공중합체에서 상기 에틸렌글리콜의 일부가 상기 1,4-사이클로헥산디메탄올(1,4-cyclohexanedimethanol; CHDM)로 치환된 것이다. 이러한 상기 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트는 비스페놀A가 발생하지 않고, 소각 또는 폐기할 때 유해물질이 발생하지 않으며, 다른 폴리시클로헥산 테레프탈레이트 수지보다 상대적으로 결정성이 작기에 투명도가 높은 장점이 있다. 그러나, 상기 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트는 다른 플라스틱 원재보다는 상대적으로 내열성이 낮은 편으로, 약 70℃까지만 사용할 수 있어 뜨거운 내용물은 꼭 식힌 후 용기에 넣어야 하며, 자동 식기세척기나 전자레인지에서 사용할 수 없다.The first polycyclohexylene dimethylene terephtalate glycol (PCTG) is copolymerized by adding 1,4-cyclohexane dimethanol to a polyethylene terephthalate resin.In detail, terephtalic acid and ethylene glycol Part of the ethylene glycol in the crystalline copolymer formed by the reaction of is substituted with the 1,4-cyclohexanedimethanol (CHDM). The first polycyclohexane terephthalate does not generate bisphenol A, does not generate harmful substances when incinerated or discarded, and has an advantage of having high transparency because it has relatively smaller crystallinity than other polycyclohexane terephthalate resins. . However, the first polycyclohexane terephthalate has relatively lower heat resistance than other plastic raw materials, and can be used only up to about 70°C, so hot contents must be cooled and put in a container, and can be used in an automatic dishwasher or microwave. none.
상기 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트(polycyclohexylene dimethylene terephtalate glycol; PCTG)는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지에 1,4-사이클로헥산디메탄올이 첨가되어 공중합 된 것으로, 상세히, 테레프탈산(terephtalic acid)과 에틸렌글리콜(ethylene glycol)의 반응에 의해 형성되는 비결정성 공중합체에서 상기 에틸렌글리콜의 일부가 상기 1,4-사이클로헥산디메탄올(1,4-cyclohexanedimethanol; CHDM)로 치환된 것이다. 이러한 상기 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트에는 상기 1,4-사이클로헥산디메탄올이 상기 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트과는 다른 비율로 첨가되어 있다.The second polycyclohexylene dimethylene terephtalate glycol (PCTG) is a copolymer obtained by adding 1,4-cyclohexanedimethanol to a polyethylene terephthalate resin, and in detail, terephtalic acid and ethylene glycol In the amorphous copolymer formed by the reaction of ), a part of the ethylene glycol is substituted with the 1,4-cyclohexanedimethanol (CHDM). The 1,4-cyclohexanedimethanol is added to the second polycyclohexane terephthalate in a different ratio than the first polycyclohexane terephthalate.
이러한 상기 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트는 상기 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트보다 상대적으로 내구성이 높다는 특징이 있어, 상기 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트의 내구성을 높여주도록 보강재 역할을 한다.The second polycyclohexane terephthalate is characterized in that its durability is relatively higher than that of the first polycyclohexane terephthalate, and serves as a reinforcing material to increase the durability of the first polycyclohexane terephthalate.
이러한 상기 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트가 상기 고분자 혼성 조성물에 첨가된 양이 늘어날수록 그 양에 비례하여 충격 강도가 높아진다.As the amount of the second polycyclohexane terephthalate added to the polymer hybrid composition increases, the impact strength increases in proportion to the amount.
이러한 상기 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트, 상기 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트 및 상기 폴리카보네이트 수지는 펠렛(pellet) 형태의 고체 고분자로 제공된다.The first polycyclohexane terephthalate, the second polycyclohexane terephthalate, and the polycarbonate resin are provided as a solid polymer in the form of a pellet.
여기서, 상기 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트, 상기 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트 및 상기 폴리카보네이트 수지는 각각 펠렛 형태로 제조될 때, 각각 구성되는 고분자 물질이 혼성 또는 혼합 생산되는데, 이때, 생산 과정 중, 수분을 함유하게 되는데 이를 최초 수분 함유량이라 하며, 상기 최초 수분 함유량은 보통 0.3~ 5% 이하로 함유되어 있다.Here, when the first polycyclohexane terephthalate, the second polycyclohexane terephthalate, and the polycarbonate resin are each prepared in a pellet form, a polymer material constituting each is mixed or mixed, and at this time, during the production process , It contains moisture, which is referred to as the initial moisture content, and the initial moisture content is usually contained in an amount of 0.3 to 5% or less.
종래에는 이러한 상기 수분에 의해, 추후, 상기 고분자 혼성 조성물로 제조되는 사출 성형품에 개스가 발생되는 문제점이 발생되며, 상기 사출 성형품의 성형시작 전, 성형의 적정한 온도에서 퍼징 작업을 실시시, 액체 또는 기포가 발생되어 상기 퍼징 작업을 방해하는 문제가 있었다. 이러한 문제로, 상기 사출 성형품의 성형 작업을 제대로 실시하기 어려웠다. 그래서 상기와 같은 문제의 해결을 위해 본 실시예에서는 후술 설명될 제습 공정이 필히 실시된다.Conventionally, there is a problem in that gas is generated in the injection molded product made of the polymer hybrid composition later due to the moisture, and when the purging operation is performed at an appropriate temperature for molding before the injection molded product starts, liquid or There was a problem in that air bubbles were generated to hinder the purging operation. Due to this problem, it was difficult to properly perform the molding operation of the injection molded article. So, in order to solve the above problems, a dehumidification process to be described later is necessarily performed in this embodiment.
상기 제습 공정은 상기 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트, 상기 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트 및 상기 폴리카보네이트 수지가 혼합되어 상기 고분자 혼성 조성물로 제조되기 전, 각각 함유된 상기 수분을 제거하여 상기 최초 수분 함유량을 낮추는 공정으로, 상세히, 펠렛 형태의 상기 각 고분자 물질(상기 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트, 상기 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트, 상기 폴리카보네이트 수지)의 내·외부 수분을 전자파에너지를 이용하여 증발시키는 것으로, 예를 들어, 전자파에너지를 열로 변화하여 그 내부의 물질의 수분을 증발시키는 마이크로웨이브 오븐이 사용될 수 있다. 이러한 상기 제습 공정은 바람직하게는 상기 각 고분자 물질의 수분 함유량이 0.03% 이하가 되도록 3~5시간 정도 실시된다. In the dehumidification process, before the first polycyclohexane terephthalate, the second polycyclohexane terephthalate, and the polycarbonate resin are mixed to form the polymer hybrid composition, each of the moisture contained therein is removed to the initial moisture content. As a process of lowering, in detail, the internal and external moisture of each polymer material (the first polycyclohexane terephthalate, the second polycyclohexane terephthalate, and the polycarbonate resin) in a pellet form is evaporated using electromagnetic wave energy. For example, a microwave oven that converts electromagnetic wave energy into heat to evaporate moisture from a material therein may be used. The dehumidification process is preferably carried out for about 3 to 5 hours so that the moisture content of each polymer material is 0.03% or less.
이러한 상기 제습 공정이 실시된 상기 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트, 상기 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트, 또는 상기 폴리카보네이트 수지는 각각 외부의 수분이 침투되지 못하도록 알루미늄 포장된 채 공급된다.The first polycyclohexane terephthalate, the second polycyclohexane terephthalate, or the polycarbonate resin subjected to the dehumidification process are each supplied in an aluminum package to prevent external moisture from penetrating.
그러면, 상기 제습 공정이 실시된 상기 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트, 상기 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트, 및 상기 폴리카보네이트 수지로 제조된 상기 고분자 혼성 화합물로 상기 사출 성형품을 제조시, 양질의 상기 사출 성형품을 제조할 수 있고, 종래에 문제되었던 상기 사출 성형품의 성형이 자유로이 실시될 수 있는 장점이 있다.Then, when the injection-molded product is manufactured with the first polycyclohexane terephthalate, the second polycyclohexane terephthalate, and the polymer hybrid compound made of the polycarbonate resin, the injection of high quality It is possible to manufacture a molded article, and there is an advantage in that the molding of the injection molded article, which has been a problem in the prior art, can be performed freely.
본 실시예에서는 상기 고분자 혼성 조성물에서 상기 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트 및 상기 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트처럼 2개의 폴리시클로헥산 테레프탈레이트만 제시하였으나, 이는 예시적인 것이고, 다른 복수 개의 상기 폴리시클로헥산 테레프탈레이트가 함유될 수 있음은 물론이다. 또한, 복수 개의 상기 폴리시클로헥산 테레프탈레이트 중 적어도 하나는 강도 및 내구성의 향상을 위해 별도 물질이 혼합된 것이다.In the present example, only two polycyclohexane terephthalates, such as the first polycyclohexane terephthalate and the second polycyclohexane terephthalate, were presented in the polymer hybrid composition, but this is exemplary, and other plural polycyclohexanes It goes without saying that terephthalate may be contained. In addition, at least one of the plurality of polycyclohexane terephthalate is a mixture of a separate material to improve strength and durability.
상기 폴리카보네이트 수지(polycarbonate)는 열가소성 플라스틱의 일종으로, 내충격성, 내열성, 내후성, 자기 소화성, 투명성이 좋고 강화 유리의 약 150배 이상의 충격강도를 지니고 있으며, 유연성 및 가공성이 우수하다는 특징이 있다. 상기와 같은 장점으로, 상기 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트 및 상기 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트의 낮은 내열성을 향상시켜줄 수 있는 역할을 한다.The polycarbonate resin is a kind of thermoplastic plastic, has good impact resistance, heat resistance, weather resistance, self-extinguishing property, transparency, has an impact strength of about 150 times or more that of tempered glass, and has excellent flexibility and workability. With the above advantages, it serves to improve the low heat resistance of the first polycyclohexane terephthalate and the second polycyclohexane terephthalate.
종래에는 폭넓은 분야에서 다양한 제품의 원재로 사용되었으나, 상기 폴리카보네이트 수지의 성분인 비스페놀A이 환경호르몬으로 작용하여 인체에 유해하다는 결과가 발표되어, 사용이 점차 금지되고 있다. 그러나, 본 발명인 상기 고분자 혼성 조성물에는 상기 폴리카보네이트 수지의 장점은 유지하되 인체에 무해하도록 상기 비스페놀A의 수치가 현저히 낮춘 것이므로, 안전하게 사용이 가능하다. Conventionally, it has been used as a raw material for various products in a wide range of fields, but it has been reported that bisphenol A, a component of the polycarbonate resin, acts as an environmental hormone and is harmful to the human body, and its use is gradually prohibited. However, in the polymer hybrid composition of the present invention, the level of bisphenol A is significantly lowered so that the advantages of the polycarbonate resin are maintained, but harmless to the human body, it can be safely used.
상기와 같은 상기 고분자 혼성 조성물 100 중량부에 대해서, 상기 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트가 65 내지 75 중량부 함유되고, 상기 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트가 5 내지 15 중량부 함유되고, 상기 폴리카보네이트 수지가 10 내지 30 중량부 함유된다. 바람직하게는 상기 고분자 혼성 조성물 100 중량부에 대해서, 상기 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트가 65 중량부, 상기 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트가 10 중량부, 상기 폴리카보네이트 수지가 25 중량부 함유된다.With respect to 100 parts by weight of the polymer hybrid composition as described above, 65 to 75 parts by weight of the first polycyclohexane terephthalate is contained, 5 to 15 parts by weight of the 2 polycyclohexane terephthalate is contained, and the polycarbonate resin Is contained 10 to 30 parts by weight. Preferably, based on 100 parts by weight of the polymer hybrid composition, 65 parts by weight of the first polycyclohexane terephthalate, 10 parts by weight of the second polycyclohexane terephthalate, and 25 parts by weight of the polycarbonate resin are contained.
만약 상기 고분자 혼성 조성물 100 중량부에 대해서, 상기 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트가 5 중량부 미만으로 함유되면 충격강도가 현저히 낮아지고, 반대로 15 중량부 초과로 함유되면 충격강도는 높아지지만, 상기 고분자 혼성 조성물의 사출 성형시, 잔류 모노머가 많이 발생하고, 이러한 상기 잔류 모노머가 상기 사출 성형품에 달라붙게 된다는 문제를 초래한다. 그러므로 상기 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트가 5 내지 15 중량부 함유되는 것이 바람직하다.If the second polycyclohexane terephthalate is contained in less than 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer hybrid composition, the impact strength is significantly lowered. Conversely, if it is contained in more than 15 parts by weight, the impact strength is increased, but the polymer During injection molding of the hybrid composition, a large number of residual monomers are generated, and this causes a problem that the residual monomers adhere to the injection molded article. Therefore, it is preferable to contain 5 to 15 parts by weight of the second polycyclohexane terephthalate.
또한, 상기 고분자 혼성 조성물 100 중량부에 대해서, 상기 폴리카보네이트 수지가 10 중량부 미만으로 함유되면 비스페놀A가 검출되는 양이 현저히 줄어드나, 내열성이 매우 약해진다는 문제가 있었고, 반대로 30 중량부 초과로 함유되면 내열성은 우수해지지만 비스페놀A의 수치가 높아진다는 문제가 발생한다. 그러므로 상기 폴리카보네이트 수지는 10 내지 30 중량부 함유되는 것이 바람직하다.In addition, with respect to 100 parts by weight of the polymer hybrid composition, if the polycarbonate resin is contained in less than 10 parts by weight, the amount of bisphenol A detected is significantly reduced, but there is a problem that the heat resistance is very weak. When contained, heat resistance becomes excellent, but there arises a problem that the level of bisphenol A increases. Therefore, the polycarbonate resin is preferably contained in 10 to 30 parts by weight.
상기와 같이 조성되는 상기 고분자 혼성 조성물은 상기 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트, 상기 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트, 및 상기 폴리카보네이트 수지가 컴파운딩 방식으로 용융 혼합되어 제조된다.The polymer hybrid composition composed as described above is prepared by melt-mixing the first polycyclohexane terephthalate, the second polycyclohexane terephthalate, and the polycarbonate resin by a compounding method.
이러한 상기 고분자 혼성 조성물을 사출 성형한 상기 사출 성형품은 예를 들어, 물병, 안경 프레임, 자동차 부품이 될 수 있고, 종래의 폴리시클로헥산 테레프탈레이트만으로 제조되었을 때보다 상대적으로 고수명 및 고강도이고, 열적으로 안정된 수치를 가지고, 색상을 표현하기 쉽다는 특성을 지닌다. 또한, 상기 폴리카보네이트 수지만으로 제조되었을 때보다 상대적으로 비스페놀A의 수치가 현저히 낮으므로, 상대적으로 인체에 유해하지 않다는 장점이 있다.The injection-molded article obtained by injection-molding the polymer hybrid composition may be, for example, a water bottle, a frame for glasses, or an automobile part, and has a relatively high lifespan and high strength than when manufactured only with conventional polycyclohexane terephthalate, and thermal It has the characteristics that it has a stable numerical value and is easy to express colors. In addition, since the level of bisphenol A is significantly lower than that of the polycarbonate resin alone, there is an advantage that it is relatively not harmful to the human body.
이하에서는 상기 고분자 혼성 조성물을 구성하는 고분자 물질의 각 구성비에 따른 실험 자료의 수치를 바탕으로 상기 고분자 혼성 조성물을 설명한다.Hereinafter, the polymer hybrid composition will be described based on the values of experimental data according to the composition ratios of the polymer materials constituting the polymer hybrid composition.
구분
division
기본 재료
Basic material
광학적 평가
Optical evaluation
열적 평가
Thermal evaluation
기계적 평가
Mechanical evaluation
응용 평가
Application evaluation
제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트
First polycyclohexane terephthalate
제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트
Second polycyclohexane terephthalate
폴리카보네이트수지
Polycarbonate resin
색상
color
투명도
transparency
tg
tg
HDT
HDT
충격강도
Impact strength
BPA 시
험
BPA City
Hum
단위
unit
-
-
-
-
-
-
yi
yi
%
%
℃
℃
18.6kgf
18.6kgf
개스법
Gas method
용출법
Elution method
상기 [표 1]의 실험 자료에서의 상기 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트는 상기 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트의 유사 물질인 에스케이케미칼사의 PCTG를 사용하였고, 상기 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트는 상기 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트의 유사 물질인 이스트만사의 PCTG를 사용하였다. 또한, 각 고분자 물질의 조성 함량은 고분자 혼성 조성물 100 중량부에 대한 각 중량부이다.As the first polycyclohexane terephthalate in the experimental data of [Table 1], PCTG of SK Chemicals, which is an analogous material of the first polycyclohexane terephthalate, was used, and the second polycyclohexane terephthalate was 2 PCTG from Eastman, an analogue of polycyclohexane terephthalate, was used. In addition, the composition content of each polymer material is each part by weight based on 100 parts by weight of the polymer hybrid composition.
상기 [표 1]의 시험 1 내지 3은 상기 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트가 함유되지 않은 플라스틱 조성물인 비교예이고, 상기 시험 4 내지 7은 상기 고분자 혼성 조성물을 제조한 실시예이다.Tests 1 to 3 of [Table 1] are Comparative Examples of plastic compositions that do not contain the second polycyclohexane terephthalate, and Tests 4 to 7 are Examples of preparing the polymer hybrid composition.
상기 [표 1]의 시험 1 내지 3의 결과와 같이, 상기 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트가 함유되지 않으면, 충격 강도가 현저히 낮음을 확인할 수 있다. 그러나, 시험 4 내지 7의 실시예와 같이, 상기 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트가 함유되면, 그 함량에 비례하여 충격 강도가 향상되는 것을 알 수 있다.As shown in the results of Tests 1 to 3 in Table 1, if the second polycyclohexane terephthalate is not contained, it can be confirmed that the impact strength is remarkably low. However, as in Examples of Tests 4 to 7, it can be seen that when the second polycyclohexane terephthalate is contained, the impact strength is improved in proportion to the content.
그러나, 시험 6, 7처럼 상기 고분자 혼성 조성물 100 중량부에 대해서 15 중량부 초과로 함유되면 충격 강도는 높아지지만, 상기 고분자 혼성 조성물의 사출 성형시, 잔류 모노머가 많이 발생하고, 이러한 상기 잔류 모노머가 상기 사출 성형품에 달라붙게 된다는 문제가 발생하였다. 그러면, 상기 잔류 모노머가 달라붙은 상기 사출 성형품에 대하여 상기 잔류 모노머에 의해 돌출된 부분을 제거하기 위해 그라인더로 재성형해야 하는 작업이 수행되어 생산 효율이 저하된다. 그러므로, 상기 고분자 혼성 조성물의 사출 성형에서 상기 잔류 모노머가 발생되지 않는 선에서 충격 강도는 향상되도록 하도록, 상기 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트가 5 내지 15 중량부 함유시킨다.However, as in Tests 6 and 7, if it is contained in an amount of more than 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer hybrid composition, the impact strength is increased. There was a problem of sticking to the injection molded article. Then, the injection-molded article to which the residual monomer adheres is subjected to an operation that requires reshaping with a grinder to remove the protruding portion by the residual monomer, thereby reducing production efficiency. Therefore, the second polycyclohexane terephthalate is contained in an amount of 5 to 15 parts by weight so that the impact strength is improved in a line where the residual monomer is not generated in the injection molding of the polymer hybrid composition.
또한, 상기 [표 1]를 살펴보면, 상기 폴리카보네이트 수지의 함량이 높을수록 열변형 온도 값(HDT, Heat Deflection Temperature)이 높아져 이에 맞게 내열성이 강화되었음을 알 수 있다. 그러나, 상기 폴리카보네이트 수지가 상기 고분자 혼성 조성물의 100 중량부에 대하여 30 중량부 초과로 함유되면 상기 비스페놀A의 함량을 확인하는 BPA 시험의 수치가 급격히 높아지므로, 상기 폴리카보네이트 수지의 장점이 파괴되지 않는 선에서, 상기 비스페놀A의 수치가 낮도록 상기 고분자 혼성 조성물의 100 중량부에 대하여 상기 폴리카보네이트 수지는 10 내지 30 중량부 함유된다.In addition, looking at the [Table 1], it can be seen that the higher the content of the polycarbonate resin, the higher the heat deflection temperature (HDT), and thus the heat resistance has been enhanced accordingly. However, when the polycarbonate resin is contained in an amount of more than 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer hybrid composition, the value of the BPA test for confirming the content of bisphenol A increases rapidly, so that the advantages of the polycarbonate resin are not destroyed. In line with the above, 10 to 30 parts by weight of the polycarbonate resin is contained based on 100 parts by weight of the polymer hybrid composition so that the level of bisphenol A is low.
상기와 같이 형성된 상기 고분자 혼성 조성물을 사용하여 사출 성형시, 종래보다 내구성 및 내열성이 향상되고, 잔류 모노머의 방출이 현저히 줄어들 수 있는 상기 사출 성형품을 제조할 수 있다는 장점이 있다.When injection molding using the polymer hybrid composition formed as described above, there is an advantage in that it is possible to manufacture the injection-molded article in which durability and heat resistance are improved and the emission of residual monomers can be significantly reduced.
상기에서 본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만 이러한 수정 및 변형 구조들은 모두 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.In the above, the present invention has been shown and described with respect to specific embodiments, but those of ordinary skill in the art variously modify the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the following claims. And it will be appreciated that it can be changed. However, it is intended to clearly reveal that all of these modifications and variations are included within the scope of the present invention.
본 발명의 일 측면에 따른 고분자 혼성 조성물에 의하면, 종래의 폴리시클로헥산 테레프탈레이트를 주 재료로 하면서도, 사출 성형시, 종래보다 투명성이 저하되지 않으면서 내구성 및 내열성이 향상되고, 잔류 모노머의 방출이 현저히 줄어들 수 있으므로, 그 산업상 이용가능성이 높다고 하겠다.According to the polymer hybrid composition according to an aspect of the present invention, while using a conventional polycyclohexane terephthalate as a main material, during injection molding, durability and heat resistance are improved without lowering transparency than before, and the release of residual monomers is reduced. It can be significantly reduced, so the industrial applicability is high.
Claims (4)
상기 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트 및 상기 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지에 1,4-사이클로헥산디메탄올이 서로 다른 비율로 첨가되어 공중합된 것이고,
상기 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트는 상기 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트보다 상대적으로 내열성이 낮고,
상기 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트는 상기 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트보다 상대적으로 내열성이 높고, 상기 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트의 강도를 높여주도록 보강재 역할을 하고,
상기 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트, 상기 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트, 및 상기 폴리카보네이트 수지는 펠렛(pellet) 형태의 고체 고분자로 제공되고,
펠렛 형태의 상기 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트, 상기 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트, 및 상기 폴리카보네이트 수지는 상기 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트, 상기 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트, 및 상기 폴리카보네이트 수지가 혼합되어 상기 고분자 혼성 조성물로 제조되기 전 각각 함유된 상기 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트, 상기 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트, 및 상기 폴리카보네이트 수지의 내·외부 수분을 전자파를 이용하여 증발시키는 제습 공정이 실시되고,
상기 고분자 혼성 조성물은
상기 고분자 혼성 조성물 100중량부에 대해서, 상기 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트가 65 내지 75 중량부 함유되고, 상기 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트가 5 내지 15 중량부 함유되고, 상기 폴리카보네이트 수지가 10 내지 30 중량부 함유되고,
상기 제 1 폴리시클로헥산 테레프탈레이트, 상기 제 2 폴리시클로헥산 테레프탈레이트, 및 상기 폴리카보네이트 수지가 컴파운딩 방식으로 용융 혼합된 것을 특징으로 하는 고분자 혼성 조성물.In a polymer hybrid composition comprising a first polycyclohexane terephthalate, a second polycyclohexane terephthalate, and a polycarbonate resin,
The first polycyclohexane terephthalate and the second polycyclohexane terephthalate are copolymerized by adding 1,4-cyclohexanedimethanol to a polyethylene terephthalate resin in different ratios,
The first polycyclohexane terephthalate has relatively lower heat resistance than the second polycyclohexane terephthalate,
The second polycyclohexane terephthalate has relatively higher heat resistance than the first polycyclohexane terephthalate, and serves as a reinforcing material to increase the strength of the first polycyclohexane terephthalate,
The first polycyclohexane terephthalate, the second polycyclohexane terephthalate, and the polycarbonate resin are provided as a solid polymer in the form of a pellet,
The first polycyclohexane terephthalate, the second polycyclohexane terephthalate, and the polycarbonate resin in the form of pellets are the first polycyclohexane terephthalate, the second polycyclohexane terephthalate, and the polycarbonate resin Dehumidification using electromagnetic waves to evaporate internal and external moisture of the first polycyclohexane terephthalate, the second polycyclohexane terephthalate, and the polycarbonate resin each contained before being mixed and prepared into the polymer hybrid composition The process is carried out,
The polymer hybrid composition is
With respect to 100 parts by weight of the polymer hybrid composition, 65 to 75 parts by weight of the first polycyclohexane terephthalate is contained, 5 to 15 parts by weight of the second polycyclohexane terephthalate is contained, and the polycarbonate resin is 10 It contains to 30 parts by weight,
The first polycyclohexane terephthalate, the second polycyclohexane terephthalate, and the polycarbonate resin are melt-mixed by a compounding method.
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