KR102341867B1 - 원통형 사출성형품 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 원통형 사출성형품에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 강제빼기 사출성형 공법으로 일단에 언더컷(undercut) 형상을 가지는 원통형 사출성형품을 제조시, 외관품질이 우수한 뿐만 아니라, 물성이 우수한 원통형 사출성형품에 관한 것이다.

Description

원통형 사출성형품{cylindrical injection-molded article}
본 발명은 원통형 사출성형품에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 강제빼기 사출성형 공법으로 일단에 언더컷(undercut) 형상을 가지는 원통형 사출성형품을 제조시, 외관품질이 우수한 뿐만 아니라, 물성이 우수한 원통형 사출성형품에 관한 것이다.
폴리페닐렌 설파이드(PPS ; Polyphenylene sulfide) 수지는 우수한 내열성, 배리어(Barrier)성, 내약품성, 전기 절연성, 내습열성, 난연성 등 고성능 플라스틱을 제조하는데 있어서 널리 사용되고 있다. 또한, 폴리페닐렌 설파이드 수지는 사출 성형, 압출 성형에 의해 각종 성형부품, 필름, 시트, 섬유 등으로 용이하게 성형이 가능한 수지이며, 성형의 용이성으로 각종 전기-전자부품, 기계 및 자동차부품 등 내열성, 내약품성이 요구되는 분야에 널리 사용되고 있다.
물 순환 장치는 엔진, 라디에이터에 냉각수를 순환시켜주는 장치로써, 엔진구동 시 뜨거워진 냉각수를 라디에이터로 흘려 보내 온도를 낮추고, 온도가 낮아진 냉각수를 다시 엔진으로 흘려 보냄으로써 적당한 온도를 유지시켜주는 장치이다. 환경적으로 고온의 유체에 장시간 노출되기 때문에 과거 금속재질의 부품이 사용되었고, 최근 연비 효율 및 차량의 경량화 요구에 맞추어, 일부 폴리페닐렌 설파이드 소재로 개발이 되고 있는 추세이다.
한편, 물 순환 장치는 도 1이 도시된 것처럼 물 순환 장치의 특성상 반드시 호스(Hose)와 연결되는 조립부(=취출방향)가 형성되어야 하고, 물 순환 장치와 호스(Hose)의 기밀성과 조립성을 향상시켜주기 위해 일단에는 언더컷(Undercut) 형상을 필요로 하게 된다.
이와 같이 물 순환 장치에 언더컷(Undercut) 형상을 구현하기 위해서 금형에 슬라이드-코아 처리를 해주는 것이 일반적이다. 슬라이드-코아가 적용되면, 금형구조가 복잡하게 되어, 금형 제작비용이 상승하게 되고, 금형 파팅라인(Parting line)에 버(Burr)가 발생하여 외관 품질확보에 어려움이 있으며, 금형 작동 시간의 영향으로 생산 사이클 타임(Cycle time)이 증가하기 때문에 제조단가가 상승하는 문제가 있다.
이를 개선하기 위해 제조단가가 저렴한 강제빼기 사출성형 공법을 적용하려는 시도가 있었지만, 폴리페닐렌 설파이드는 취성(Brittleness)재료로 높은 인성(Toughness)을 요구하는 강제빼기 사출성형 공법에 취약한 소재이기 때문에, 폴리페닐렌 설파이드를 주소재 사용하는 물 순환 장치를 제조하는데는 한계가 있었다.
한국 등록특허번호 제10-1837456호(공개일 : 2018.03.13)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 강제빼기 사출성형 공법으로 일단에 언더컷(undercut) 형상, 달리 말하면 확경부가 형성된 원통형 사출성형품을 제조시에도 외관품질이 우수한 뿐만 아니라, 인장강도, 인장신율, 굴곡강도, 굴곡탄성률 및 V-노치 샤르피 충격강도가 우수한 원통형 사출성형품을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명의 원통형 사출성형품은 호스와 연결되어 사용하는 물 순환 장치용으로 사용하는데 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 원통형 사출성형품은 강제빼기 사출성형 공법으로 제조될 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 본 발명의 원통형 사출성형품은 일단에 확경부가 형성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 본 발명의 원통형 사출성형품은 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 올레핀계 엘라스토머(olefin series elastomer) 및 유리섬유(glass fiber)를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 본 발명의 원통형 사출성형품은 폴리페닐렌 설파이드 100 중량부에 대하여, 올레핀계 엘라스토머 3 ~ 30 중량부 및 유리섬유 36 ~ 85 중량부를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 본 발명의 원통형 사출성형품은 하기 관계식 1을 만족할 수 있다.
[관계식 1]
Figure 112020046847443-pat00001
≤ 10.0
상기 관계식 1에 있어서, D1은 확경부의 최대 외경(mm)을 나타내고, D2는 확경부의 최소 외경(mm)을 나타낸다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 관계식 1의 D2는 15mm 이상일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 상기 폴리페닐렌 설파이드는 중량평균분자량이 35,000 ~ 48,000이고, 말단기로 마그네슘 이온(Mg2+), 칼슘 이온(Ca2+) 및 수소 이온(H+) 중 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 상기 올레핀계 엘라스토머(olefin series elastomer)는 에틸렌(ethylene)과 글리시딜메타아크릴레이트(glycidylmethacrylate)의 공중합체일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 상기 올레핀계 엘라스토머(olefin series elastomer)는 글리시딜메타아크릴레이트를 6 ~ 12 중량%로 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 상기 유리섬유는 직경이 10 ~ 13㎛일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 상기 유리섬유는 표면이 커플링제로 코팅되어 있을 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 상기 커플링제는 이소시아네이트계 화합물, 유기실란계 화합물, 유기 티타네이트계 화합물, 유기보란계 화합물 및 에폭시 화합물 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 본 발명의 원통형 사출성형품은 ISO 527 규정에 의해 측정시, 130 ~ 170 MPa의 인장강도(tensile strength)를 가질 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 본 발명의 원통형 사출성형품은 ISO 527 규정에 의해 측정시, 2.1% 이상의 인장신율(tensile elongation)을 가질 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 본 발명의 원통형 사출성형품은 ISO 178 규정에 의해 측정시, 200 ~ 250 MPa의 굴곡강도(flexural strength)를 가질 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 본 발명의 원통형 사출성형품은 ISO 178 규정에 의해 측정시, 9.0 ~ 12.0 GPa의 굴곡탄성률(flexural modulus)을 가질 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 본 발명의 원통형 사출성형품은 ISO 179-1 규정에 의해 측정시, 12 ~ 20 KJ/㎡(23℃)의 V-노치 샤르피 충격강도(V-notched charpy impulse strength)를 가질 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 본 발명의 원통형 사출성형품은 물 순환 장치용일 수 있다.
본 발명의 원통형 사출성형품은 일단에 확경부가 형성되어 있지만 강제빼기 사출성형 공법으로도 외관품질이 우수하게 제조가 가능하다.
또한, 본 발명의 원통형 사출성형품은 인장강도, 인장신율, 굴곡강도, 굴곡탄성률 및 V-노치 샤르피 충격강도가 우수하기 때문에 호스와 연결되어 사용하는 물 순환 장치용으로 사용이 가능하다.
도 1은 물 순환 장치를 나타낸 모식도이다.
도 2는 강제빼기 사출성형 공법으로 원통형 사출성형품을 제조하는 공정흐름도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 원통형 사출성형품의 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.
본 발명의 원통형 사출성형품은 일단에 확경부가 형성되어 있는 사출형성품으로서, 강제빼기 사출성형 공법으로 제조될 수 있다.
도 2를 참조하여, 사출성형기를 사용한 강제빼기 사출성형 공법을 구체적으로 설명하면, 먼저, 금형(외형성형 금형, 내경 핀 금형)틀에 성형품 형성 조성물을 투입한다(=Step 1). 이 때, 성형품 형성 조성물은 일정 점도가 있는 액상으로 금형틀에 투입되며, 열처리를 통하여 성형품 형성 조성물은 경화 또는 반경화되어 성형품으로 제조되는 것이다. 열처리에 의해 성형품 형성 조성물은 경화되어 성형품이 제조되면, 내경 핀 금형은 제거될 수 있다(=Step 2). 그 후, 내경 핀 금형이 제거된 뒤에는 강제빼기를 통해 성형품은 외형성형 금형에서 제거될 수 있다(=Step 3).
또한, 강제빼기 사출성형 공법을 진행하는데 있어서, 공법의 진행조건은 한정되지 않지만, 바람직하게는 사출형성기의 온도는 310℃ ~ 330℃, 금형의 온도는 130℃ ~ 150℃, 사출 속도는 40mm/s ~ 150mm/s, 사출유지압력은 30MPa - 70MPa일 수 있다.
한편, 도 2에서 확인할 수 있듯이, 성형품은 일단에 언더컷(undercut) 형상, 달리 말하면 확경부가 형성되어 있을 수 있어, 강제빼기 진행시에 외관의 불량이 발생할 수 있지만, 본 발명의 원통형 사출성형품은 강제빼기 사출성형 공법으로 제조되어도 외관 품질이 양호하고, 우수한 인장강도, 인장신율, 굴곡강도, 굴곡탄성률 및 V-노치 샤르피 충격강도 등의 물성이 필요한 용도의 사출형성품으로 사용하기 적합하고, 바람직하게는 물 순환 장치용으로 사용이 적합하다.
도 3을 참조하여, 본 발명의 원통형 사출성형품을 구체적으로 설명하면, 본 발명의 원통형 사출성형품은 일단에 확경부(10)가 형성되어 있다.
또한, 본 발명의 원통형 사출성형품은 하기 관계식 1을 만족할 수 있다.
[관계식 1]
Figure 112020046847443-pat00002
≤ 10.0, 바람직하게는 4.0 ≤
Figure 112020046847443-pat00003
≤ 9.0, 더욱 바람직하게는 5.0 ≤
Figure 112020046847443-pat00004
≤ 7.0
상기 관계식 1에 있어서, D1은 확경부의 최대 외경(mm)을 나타내고, D2는 확경부의 최소 외경(mm)을 나타낸다.
만일, 관계식 1에 있어서,
Figure 112020046847443-pat00005
가 10을 초과하면 주름, 찢김 등의 외관 불량이 발생할 수 있다.
또한, 관계식 1에 있어서, D2는 15 mm 이상, 바람직하게는 15 ~ 30 mm, 더욱 바람직하게는 16 ~ 22 mm일 수 있으며, 만일 D2가 15 mm 미만이면, 주름, 찢김 등의 외관 불량이 발생할 수 있다.
한편, 본 발명의 원통형 사출성형품은 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 올레핀계 엘라스토머(olefin series elastomer) 및 유리섬유(glass fiber)를 포함하여 구성될 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 원통형 사출성형품은 폴리페닐렌 설파이드 100 중량부에 대하여, 올레핀계 엘라스토머 3 ~ 30 중량부, 바람직하게는 6 ~ 15 중량부, 더욱 바람직하게는 7 ~ 10 중량부로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 원통형 사출성형품은 폴리페닐렌 설파이드 100 중량부에 대하여, 유리섬유 36 ~ 85 중량부, 바람직하게는 30 ~ 60 중량부, 더욱 바람직하게는 44 ~ 50 중량부로 포함할 수 있다.
또한, 폴리페닐렌 설파이드는 중량평균분자량이 35,000 ~ 48,000일 수 있다.
또한, 폴리페닐렌 설파이드는 말단기로 마그네슘 이온(Mg2+), 칼슘 이온(Ca2+) 및 수소 이온(H+) 중 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 말단기로 수소 이온(H+)만 포함하거나, 말단기로 마그네슘 이온(Mg2+), 칼슘 이온(Ca2+) 및 수소 이온(H+)을 포함할 수 있다.
또한, 올레핀계 엘라스토머는 고무와 같은 특성을 가지면서 상온에서는 탄성을 나타내는 고분자 재료이면 특별히 제한되지 않고 사용할 수 있고, 바람직하게는 에틸렌과 탄소원자수 3 ~ 12의 α-올레핀으로부터 선택되는 화합물의 공중합체를 포함하고, 더욱 바람직하게는 에틸렌과 탄소원자수 4 ~ 8의 α-올레핀으로부터 선택되는 화합물의 공중합체를 포함할 수 있다.
상기 α-올레핀은 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-노넨, 1-데센, 1-운데센 및 1-도데센 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
또한, 올레핀계 엘라스토머는 가장 바람직하게는 에틸렌(ethylene)과 글리시딜메타아크릴레이트(glycidylmethacrylate)의 공중합체일 수 있고, 상기 에틸렌과 글리시딜메타아크릴레이트의 공중합체는 글리시딜메타아크릴레이트를 6 ~ 12 중량%, 바람직하게는 8 ~ 10 중량%로 포함할 수 있다.
또한, 유리섬유는 직경이 9 ~ 23㎛, 바람직하게는 10 ~ 13㎛일 수 있다.
또한, 유리섬유는 표면이 커플링제로 코팅되어 있을 수 있으며, 커플링제는 이소시아네이트계 화합물, 유기실란계 화합물, 유기 티타네이트계 화합물, 유기보란계 화합물 및 에폭시 화합물 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
추가적으로, 본 발명의 원통형 사출성형품은 충전제 및 첨가제 중에서 선택된 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
나아가, 본 발명의 원통형 사출성형품은 ISO 527 규정에 의해 측정시, 130 ~ 170 MPa, 바람직하게는 145 ~ 155 MPa의 인장강도(tensile strength)를 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 원통형 사출성형품은 ISO 527 규정에 의해 측정시, 2.1% 이상, 바람직하게는 2.1 ~ 3.0%, 더욱 바람직하게는 2.4 ~ 2.8%의 인장신율(tensile elongation)을 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 원통형 사출성형품은 ISO 178 규정에 의해 측정시, 200 ~ 250 MPa, 바람직하게는 220 ~ 230 MPa의 굴곡강도(flexural strength)를 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 원통형 사출성형품은 ISO 178 규정에 의해 측정시, 9.0 ~ 12.0 GPa, 바람직하게는 10.0 ~ 11.0 GPa 의 굴곡탄성률(flexural modulus)을 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 원통형 사출성형품은 ISO 179-1 규정에 의해 측정시, 12 ~ 20 KJ/㎡(23℃), 바람직하게는 14 ~ 18 KJ/㎡(23℃)의 V-노치 샤르피 충격강도(V-notched charpy impulse strength)를 가질 수 있다.
이상에서 본 발명에 대하여 구현예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명의 구현예를 한정하는 것이 아니며, 본 발명의 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 구현예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
실시예 1 : 원통형 사출성형품의 제조
(1) 폴리페닐렌 설파이드 100 중량부에 대하여, 올레핀계 엘라스토머 8 중량부 및 유리섬유 46 중량부를 혼합한 액상의 성형품 형성 조성물을 준비하였다.
이 때, 폴리페닐렌 설파이드로 중량평균분자량이 35,000 ~ 48,000이고, 말단기로 수소 이온(H+)를 가지는 폴리페닐렌 설파이드를 사용하였고, 올레핀계 엘라스토머로 글리시딜메타아크릴레이트를 9 중량%로 포함하는 에틸렌과 글리시딜메타아크릴레이트의 공중합체를 사용하였으며, 유리섬유로서 직경이 10 ~ 13㎛인 것을 사용하였다.
(2) 준비한 성형품 형성 조성물을 도 2의 도시된 것처럼 금형에 투입하여 강제빼기 사출성형 공법을 진행한 후, 일단에 확경부가 형성된 원통형의 사출성형품을 제조하였다. 이 때, 강제빼기 사출성형 공법은 320℃의 사출성형기의 온도, 140℃의 금형의 온도, 100 mm/s의 사출 속도, 50MPa의 사출유지압력 조건으로 진행하였다.
강제빼기 사출성형 공법은 하기 D2가 19mm,
Figure 112020046847443-pat00006
가 6을 만족하도록 진행하여, 일단에 확경부가 형성된 원통형의 사출성형품을 제조하였다,
(D1은 확경부의 최대 외경(mm)을 나타내고, D2는 확경부의 최소 외경(mm)을 나타낸다.)
실시예 2 : 원통형 사출성형품의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 일단에 확경부가 형성된 원통형의 사출성형품을 제조하였다. 다만, 실시예 1과 달리 강제빼기 사출성형 공법은 하기 D2가 19mm,
Figure 112020046847443-pat00007
가 9을 만족하도록 진행하여, 일단에 확경부가 형성된 원통형의 사출성형품을 제조하였다.
실시예 3 : 원통형 사출성형품의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 일단에 확경부가 형성된 원통형의 사출성형품을 제조하였다. 다만, 실시예 1과 달리 강제빼기 사출성형 공법은 하기 D2가 38mm,
Figure 112020046847443-pat00008
가 9을 만족하도록 진행하여, 일단에 확경부가 형성된 원통형의 사출성형품을 제조하였다.
실시예 4 : 원통형 사출성형품의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 일단에 확경부가 형성된 원통형의 사출성형품을 제조하였다. 다만, 실시예 1과 달리 강제빼기 사출성형 공법은 하기 D2가 19mm,
Figure 112020046847443-pat00009
가 11을 만족하도록 진행하여, 일단에 확경부가 형성된 원통형의 사출성형품을 제조하였다.
실시예 5 : 원통형 사출성형품의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 일단에 확경부가 형성된 원통형의 사출성형품을 제조하였다. 다만, 실시예 1과 달리 강제빼기 사출성형 공법은 하기 D2가 13mm,
Figure 112020046847443-pat00010
가 6을 만족하도록 진행하여, 일단에 확경부가 형성된 원통형의 사출성형품을 제조하였다.
실시예 6 : 원통형 사출성형품의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 일단에 확경부가 형성된 원통형의 사출성형품을 제조하였다. 다만, 실시예 1과 달리 성형품 형성 조성물로 폴리페닐렌 설파이드 100 중량부에 대하여, 올레핀계 엘라스토머 20 중량부 및 유리섬유 62 중량부를 혼합한 성형품 형성 조성물을 사용하여, 일단에 확경부가 형성된 원통형의 사출성형품을 제조하였다.
실시예 7 : 원통형 사출성형품의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 일단에 확경부가 형성된 원통형의 사출성형품을 제조하였다. 다만, 실시예 1과 달리 성형품 형성 조성물로 폴리페닐렌 설파이드 100 중량부에 대하여, 올레핀계 엘라스토머 11 중량부 및 유리섬유 43 중량부를 혼합한 성형품 형성 조성물을 사용하여, 일단에 확경부가 형성된 원통형의 사출성형품을 제조하였다.
실시예 8 : 원통형 사출성형품의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 일단에 확경부가 형성된 원통형의 사출성형품을 제조하였다. 다만, 실시예 1과 달리 성형품 형성 조성물로 폴리페닐렌 설파이드 100 중량부에 대하여, 올레핀계 엘라스토머 5 중량부 및 유리섬유 28 중량부를 혼합한 성형품 형성 조성물을 사용하여, 일단에 확경부가 형성된 원통형의 사출성형품을 제조하였다.
실시예 9 : 원통형 사출성형품의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 일단에 확경부가 형성된 원통형의 사출성형품을 제조하였다. 다만, 실시예 1과 달리 성형품 형성 조성물로 폴리페닐렌 설파이드 100 중량부에 대하여, 올레핀계 엘라스토머 1 중량부 및 유리섬유 24 중량부를 혼합한 성형품 형성 조성물을 사용하여, 일단에 확경부가 형성된 원통형의 사출성형품을 제조하였다.
실시예 10 : 원통형 사출성형품의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 일단에 확경부가 형성된 원통형의 사출성형품을 제조하였다. 다만, 실시예 1과 달리 성형품 형성 조성물로 폴리페닐렌 설파이드 100 중량부에 대하여, 올레핀계 엘라스토머 33 중량부 및 유리섬유 89 중량부를 혼합한 성형품 형성 조성물을 사용하여, 일단에 확경부가 형성된 원통형의 사출성형품을 제조하였다.
실시예 11 : 원통형 사출성형품의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 일단에 확경부가 형성된 원통형의 사출성형품을 제조하였다. 다만, 실시예 1과 달리 성형품 형성 조성물로 폴리페닐렌 설파이드 100 중량부에 대하여, 올레핀계 엘라스토머 1 중량부 및 유리섬유 46 중량부를 혼합한 성형품 형성 조성물을 사용하여, 일단에 확경부가 형성된 원통형의 사출성형품을 제조하였다.
실시예 12 : 원통형 사출성형품의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 일단에 확경부가 형성된 원통형의 사출성형품을 제조하였다. 다만, 실시예 1과 달리 성형품 형성 조성물로 폴리페닐렌 설파이드 100 중량부에 대하여, 올레핀계 엘라스토머 33 중량부 및 유리섬유 46 중량부를 혼합한 성형품 형성 조성물을 사용하여, 일단에 확경부가 형성된 원통형의 사출성형품을 제조하였다.
실시예 13 : 원통형 사출성형품의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 일단에 확경부가 형성된 원통형의 사출성형품을 제조하였다. 다만, 실시예 1과 달리 성형품 형성 조성물로 폴리페닐렌 설파이드 100 중량부에 대하여, 올레핀계 엘라스토머 8 중량부 및 유리섬유 24 중량부를 혼합한 성형품 형성 조성물을 사용하여, 일단에 확경부가 형성된 원통형의 사출성형품을 제조하였다.
실시예 14 : 원통형 사출성형품의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 일단에 확경부가 형성된 원통형의 사출성형품을 제조하였다. 다만, 실시예 1과 달리 성형품 형성 조성물로 폴리페닐렌 설파이드 100 중량부에 대하여, 올레핀계 엘라스토머 8 중량부 및 유리섬유 89 중량부를 혼합한 성형품 형성 조성물을 사용하여, 일단에 확경부가 형성된 원통형의 사출성형품을 제조하였다.
비교예 1 : 원통형 사출성형품의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 일단에 확경부가 형성된 원통형의 사출성형품을 제조하였다. 다만, 실시예 1과 달리 성형품 형성 조성물로 폴리페닐렌 설파이드 100 중량부에 대하여, 유리섬유 46 중량부를 혼합한 성형품 형성 조성물을 사용하여, 일단에 확경부가 형성된 원통형의 사출성형품을 제조하였다.
비교예 2 : 원통형 사출성형품의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 일단에 확경부가 형성된 원통형의 사출성형품을 제조하였다. 다만, 실시예 1과 달리 성형품 형성 조성물로 폴리페닐렌 설파이드 100 중량부에 대하여, 올레핀계 엘라스토머 8 중량부를 혼합한 성형품 형성 조성물을 사용하여, 일단에 확경부가 형성된 원통형의 사출성형품을 제조하였다.
실험예 1 : 원통형 사출성형품의 외관 평가
실시예 및 비교예에서 제조된 원통형 사출성형품의 외관을 눈으로 각각 평가하여 하기 표 1 ~ 표 3에 기재하였다. 외관 평가에 있어서, 외관의 자국, 주름, 찢김 등이 형성되어 있지 않고 품질이 우수하면 ◎, 외관의 약간의 자국이 있으나 사용가능할 정도의 품질이 양호하면 ○, 외관에 주름이 발생하여 품질이 불량이면 △, 외관에 찢김이 발생하여 풀질이 현저히 불량이면 X로 평가하였다.
실험예 2 : 원통형 사출성형품의 인장강도 및 인장신율 측정
ISO 527 규정에 의해 실시예 및 비교예에서 제조된 원통형 사출성형품의 인장강도 및 인장신율을 각각 측정하여 하기 표 1 ~ 표 3에 기재하였다.
실험예 3 : 원통형 사출성형품의 굴곡강도 및 굴곡탄성률 측정
ISO 178 규정에 의해 실시예 및 비교예에서 제조된 원통형 사출성형품의 굴곡강도 및 굴곡탄성률을 각각 측정하여 하기 표 1 ~ 표 3에 기재하였다.
실험예 4 : 원통형 사출성형품의 V-노치 샤르피 충격강도 측정
ISO 179-1 규정에 의해 실시예 및 비교예에서 제조된 원통형 사출성형품의 V-노치 샤르피 충격강도를 각각 측정하여 하기 표 1 ~ 표 3에 기재하였다.
Figure 112020046847443-pat00011
표 1에서 확인할 수 있듯이, 실시예 1에서 제조된 원통형 사출성형품이 가장 우수한 외관품질을 가지고 있을 뿐만 아니라, 인장강도, 인장신율, 굴곡강도, 굴곡탄성률 및 V-노치 샤르피 충격강도 등 물성이 우수함을 확인할 수 있었다.
또한, 실시예 1 ~ 3에서 제조된 원통형 사출성형품과 비교하여 실시예 4 ~ 5에서 제조된 원통형 사출성형품은 외관품질이 현저히 저하됨을 확인할 수 있었다.
Figure 112020046847443-pat00012
표 1 및 표 2에서 확인할 수 있듯이, 실시예 1에서 제조된 원통형 사출성형품과 비교하여, 실시예 6 ~ 7에서 제조된 원통형 사출성형품은 인장강도, 인장신율, 굴곡강도, 굴곡탄성률 및 V-노치 샤르피 충격강도 등 물성이 저하되고, 실시예 8 ~ 10에서 제조된 원통형 사출성형품은 물성의 저하뿐만 아니라, 외관품질 또한 저하됨을 확인할 수 있었다.
Figure 112020046847443-pat00013
표 1 및 표 3에서 확인할 수 있듯이, 실시예 1에서 제조된 원통형 사출성형품과 비교하여, 실시예 11, 14 및 비교예 1에서 제조된 원통형 사출성형품은 외관품질이 현저히 저하됨을 확인할 수 있고, 실시예 12, 13 및 비교예 2에서 제조된 원통형 사출성형품은 인장강도, 인장신율, 굴곡강도, 굴곡탄성률 및 V-노치 샤르피 충격강도 등 물성이 현저히 저하됨을 확인할 수 있었다.
본 발명의 단순한 변형이나 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해서 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (11)

  1. 강제빼기 사출성형 공법으로 제조되는 일단에 확경부가 형성된 원통형 사출성형품에 있어서,
    상기 원통형 사출성형품은 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 글리시딜메타아크릴레이트를 6 ~ 12 중량%로 포함하는 에틸렌(ethylene)과 글리시딜메타아크릴레이트(glycidylmethacrylate)의 공중합체 및 유리섬유(glass fiber)를 포함하고,
    상기 원통형 사출형성품은 하기 관계식 1을 만족하고, 관계식 1의 D2는 15 ~ 30mm인 것을 특징으로 하는 원통형 사출성형품.
    [관계식 1]
    5.0 ≤
    Figure 112021087861108-pat00018
    ≤ 7.0
    상기 관계식 1에 있어서, D1은 확경부의 최대 외경(mm)을 나타내고, D2는 확경부의 최소 외경(mm)을 나타낸다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 원통형 사출성형품은 폴리페닐렌 설파이드 100 중량부에 대하여, 글리시딜메타아크릴레이트를 6 ~ 12 중량%로 포함하는 에틸렌과 글리시딜메타아크릴레이트의 공중합체 3 ~ 30 중량부 및 유리섬유 36 ~ 85 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 사출성형품.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 폴리페닐렌 설파이드는 중량평균분자량이 35,000 ~ 48,000이고, 말단기로 마그네슘 이온(Mg2+), 칼슘 이온(Ca2+) 및 수소 이온(H+) 중 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 사출성형품.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 유리섬유는 직경이 10 ~ 13㎛인 것을 특징으로 하는 원통형 사출성형품.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 유리섬유는 표면이 커플링제로 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 원통형 사출성형품.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 커플링제는 이소시아네이트계 화합물, 유기실란계 화합물, 유기 티타네이트계 화합물, 유기보란계 화합물 및 에폭시 화합물 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 사출성형품.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 원통형 사출성형품은
    ISO 527 규정에 의해 측정시, 130 ~ 170 MPa의 인장강도(tensile strength), 2.1% 이상의 인장신율(tensile elongation)을 가지고,
    ISO 178 규정에 의해 측정시, 200 ~ 250 MPa의 굴곡강도(flexural strength), 9.0 ~ 12.0 GPa의 굴곡탄성률(flexural modulus)을 가지며,
    ISO 179-1 규정에 의해 측정시, 12 ~ 20 KJ/㎡(23℃)의 V-노치 샤르피 충격강도(V-notched charpy impulse strength)를 가지는 것을 특징으로 하는 원통형 사출성형품.
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