KR20140099996A - Polyketone resin composition with improved thermal conductivity - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 열전도성이 향상된 폴리케톤 수지 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴리케톤 수지에 그래파이트를 특정량 투입함으로써, 기본적인 요구 물성 및 치수안정성을 확보하면서도 제품의 경량화가 가능하고 열전도성 증가에 따라 우수한 방열특성을 발휘할 수 있는 폴리케톤 수지 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a polyketone resin composition having improved thermal conductivity, and more particularly, to a polyketone resin composition having improved thermal conductivity, and more particularly, to a polyketone resin composition which is capable of reducing the weight of a product while increasing basic properties and dimensional stability, And a polyketone resin composition capable of exhibiting excellent heat radiation characteristics.
본 발명은 지식경제부 WPM사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다.The present invention is derived from the research carried out as part of the WPM project of the Ministry of Knowledge Economy.
본 발명을 지원한 국가연구개발사업National R & D project supporting the present invention
과제고유번호: 10037857Assignment number: 10037857
부처명: 지식경제부Department name: Ministry of Knowledge Economy
연구사업명: WPM사업Research Project: WPM Business
연구과제명: 폴리케톤 소재 개발Research title: Development of polyketone material
주관기관: (주)효성Organizer: Hyosung Corporation
연구기간: 2010.09.01~2017.03.31
Research period: Sep. 1, 2010 ~ Mar. 2017
종래의 자동차 전자제어용 외관부품은 대부분 알루미늄 재질을 사용하였다. 그러나, 알루미늄은 방열특성(열전도도 94W/mK) 및 인장강도(3,020kgf/cm2) 등은 우수하나 비중이 높아 경량화 부품 설계 및 다양한 제품 설계상 한계에 있었다.Most of the conventional exterior electronic parts for automobile control use aluminum. However, the aluminum heat radiating characteristic (thermal conductivity of 94W / mK) and tensile strength was in the (3,020kg f / cm 2), etc. is excellent in a high specific gravity weight part design and a maximum variety of product design.
또한, 나일론 계열의 엔지니어링 플라스틱을 적용한 사례도 있으나, 수분흡습에 따른 치수 및 물성의 변화로 인해 방열특성 및 조립특성에 문제를 유발하였다.In addition, although nylon-based engineering plastics are used in some cases, due to changes in dimensions and physical properties due to moisture absorption, problems in heat dissipation characteristics and assembly characteristics have been caused.
이에, 기본적 요구 물성 및 치수안정성을 구비하면서도 제품 경량화를 가능케하고 우수한 방열특성을 발휘할 수 있어, 자동차 전자제어용 외관부품 등을 비롯한 광범위한 분야에 유용하게 적용할 수 있는 조화로운 물성을 갖는 신소재에 대한 개발이 요구되고 있다.
Thus, it is possible to achieve weight reduction of the product while providing basic required physical properties and dimensional stability, and to exert excellent heat radiation characteristics, and development of new materials having harmonious physical properties applicable to a wide range of fields including automobile electronic control exterior parts and the like .
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 한 것으로, 산업용 소재에 기본적으로 요구되는 기계적 물성 및 치수안정성과 더불어 제품의 경량화를 가능케하고 또한 열전도성이 높아 우수한 방열특성을 발휘할 수 있는 폴리케톤 수지 조성물을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a polyketone composition which is capable of exhibiting excellent heat- It is a technical object to provide a resin composition.
상기한 기술적 과제를 달성하고자, 본 발명은 폴리케톤 수지 40~90 중량%; 및 그래파이트 10~60 중량%;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리케톤 수지 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a polyketone resin composition comprising 40 to 90% by weight of a polyketone resin; And 10 to 60% by weight of graphite.
구체적으로, 폴리케톤 수지 50~60 중량%; 및 그래파이트 40~50 중량%;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리케톤 수지 조성물을 제공한다.Specifically, 50 to 60% by weight of a polyketone resin; And 40 to 50% by weight of graphite; and a polyketone resin composition.
또한, 상기 폴리케톤 수지는 일산화탄소, 에틸렌 및 프로필렌의 선상 터폴리머인 것을 특징으로 하는 폴리케톤 수지 조성물을 제공한다.Further, the polyketone resin is a linear terpolymer of carbon monoxide, ethylene and propylene.
그리고, 상기 그래파이트는 천연흑연 및 인조흑연 중 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 폴리케톤 수지 조성물을 제공한다.Further, the graphite is at least one selected from natural graphite and artificial graphite.
아울러, 자동차 전자제어용 외관부품의 소재로 사용되는 것을 특징으로 하는 폴리케톤 수지 조성물을 제공한다.
In addition, the present invention provides a polyketone resin composition characterized by being used as a material of an exterior part for electronic control of automobiles.
본 발명의 폴리케톤 수지 조성물은 우수한 내열성, 내화학성, 내충격성 및 내마모성 등 폴리케톤 수지 고유의 유리한 특성들을 유지하면서 경량화를 가능케하고 그 방열특성을 월등히 향상시킬 수 있다.The polyketone resin composition of the present invention can achieve weight reduction while maintaining favorable properties inherent to polyketone resins such as excellent heat resistance, chemical resistance, impact resistance and abrasion resistance, and significantly improve its heat dissipation characteristics.
그 결과, 본 발명의 폴리케톤 수지 조성물은 전자제어장치(Electrical Control Unit), 릴레이 박스(Relay Box), 정션박스 등의 자동차용 부품, 전기/전자 부품, 생활용품 등 각종 산업분야의 소재로 폭넓게 적용될 수 있으며, 부품의 내구성 및 원가경쟁력 확보에도 기여할 수 있다.
As a result, the polyketone resin composition of the present invention can be widely used as a material for various industrial fields such as an electronic control unit (electrical control unit), a relay box (junction box), a junction box, And can contribute to securing durability and cost competitiveness of components.
이하, 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명의 폴리케톤 수지 조성물은 폴리케톤(Polyketone; PK) 수지 40~90 중량%; 및 그래파이트(Graphite) 10~60 중량%;를 포함하는 것이다.
The polyketone resin composition of the present invention comprises 40 to 90% by weight of a polyketone (PK) resin; And 10 to 60% by weight of graphite.
본 발명 조성물의 주제인 상기 폴리케톤 수지는 근래 개발된 새로운 수지로서, 충격강도 등과 같은 기계적 물성 및 성형 특성이 탁월하여 각종 성형품이나 부품의 소재로 유용하게 적용되고 있는 열가소성 합성수지이다. 폴리케톤 수지의 기계적 물성은 고성능 플라스틱의 범주에 속하며, 일산화탄소를 원료로 합성하는 고분자 물질인바, 친환경적 소재로서도 크게 주목받고 있다. The polyketone resin, which is the subject of the composition of the present invention, is a new resin developed in recent years and is excellent in mechanical properties such as impact strength and molding characteristics and is a thermoplastic synthetic resin which is usefully applied to various molded articles and parts. The mechanical properties of polyketone resins belong to the category of high performance plastics, and they are attracting much attention as eco-friendly materials as well as being a polymer material synthesizing carbon monoxide as a raw material.
폴리케톤 수지는 나일론 재질에 비하여 수분흡습도가 낮아(0.45%, 50%RH, 23℃) 수분흡습에 따른 치수 및 물성변화가 적고 다양한 제품설계를 가능케하는 소재이다. 특히 폴리케톤 수지는 알루미늄 재질에 비하여 밀도가 낮아(1.24g/cm3) 제품 경량화에 매우 적합하다.The polyketone resin has lower moisture absorption than nylon (0.45%, 50% RH, 23 ℃), which makes it possible to design various products with little change in dimensional and physical properties due to moisture absorption. In particular, the polyketone resin has a density lower than that of the aluminum material (1.24 g / cm 3 ), and is thus very suitable for lightweight production.
그러나, 순수한 폴리케톤 수지는 사실상 열전도성이 없어 열의 신속한 방출, 즉 방열특성이 중요시되는 산업용 재료로 적용하기에는 한계가 있다.However, the pure polyketone resin is practically not thermally conductive and thus has limitations in application to industrial materials in which rapid release of heat, that is, heat radiation characteristics is important.
이에, 본 발명에서는 폴리케톤 수지에 열전도성이 우수한 그래파이트를 특정량 투입함으로써, 내흡수성, 내구성, 치수안정성 및 기계적 강성이 우수한 폴리케톤 수지 고유의 특성을 확보하면서, 방열특성이 월등히 향상된 폴리케톤 수지 조성물을 제시한다.
Thus, in the present invention, by injecting a specific amount of graphite having a high thermal conductivity into the polyketone resin, a polyketone resin having significantly improved heat dissipation characteristics while securing the inherent characteristics of polyketone resin excellent in resistance to water absorption, durability, dimensional stability and mechanical rigidity The composition is presented.
상기 폴리케톤 수지는 일반적으로 일산화탄소 및 올레핀으로부터 합성된다. 예를 들어, 미국특허 제4,843,144호에는 에틸렌 및 프로필렌 등의 올레핀과 일산화탄소로부터 합성되는 선상 교대 폴리머가 개시되어 있다. 이 특허에서 제조된 폴리케톤 수지는 내충격성이 우수하고, 실온 및 저온시의 어느 쪽에서도 반발탄성이 높으며, 우수한 크리프(creep) 특성을 가지는 것으로 소개되어 있다.The polyketone resin is generally synthesized from carbon monoxide and olefin. For example, U.S. Patent No. 4,843,144 discloses line alternating polymers synthesized from olefins such as ethylene and propylene and carbon monoxide. The polyketone resin produced in this patent has been shown to have excellent impact resistance, high rebound resilience at room temperature and low temperature, and excellent creep properties.
근래에는, 폴리케톤 중에서도 케톤기와 적어도 1종의 에틸렌계 불포화 탄화수소가 교대로 중합 형성되어 기계적 물성과 성형 특성이 개선된 일련의 선상 교대 폴리케톤에 대한 관심이 높아지고 있다. 예를 들어, 미국특허 제4,880,903호에서는 케톤기, 에틸렌, 기타 올레핀계 불포화 탄화수소(예컨대, 프로필렌)가 교대로 중합 형성되는 선상 교대 폴리케톤(polyketone terpolymer)이 개시되어 있다.In recent years, among polyketones, there is a growing interest in a series of alternating polyketones in which ketone groups and at least one ethylenically unsaturated hydrocarbon are alternately polymerized and improved in mechanical properties and molding characteristics. For example, U.S. Patent No. 4,880,903 discloses a polyketone terpolymer in which ketone groups, ethylene, and other olefinically unsaturated hydrocarbons (such as propylene) are alternately polymerized and formed.
상기 미국특허 제4,843,144호 및 제4,880,903호의 기재내용은 본원에서 참조로서 통합된다. The contents of the aforementioned U.S. Patent Nos. 4,843,144 and 4,880,903 are incorporated herein by reference.
구체적으로, 본 발명 폴리케톤 수지 조성물의 주성분인 폴리케톤 수지는 케톤기와 적어도 1종의 에틸렌계 불포화 탄화수소로 이루어지는 선상 교대 구조체로서, 에틸렌계 불포화 탄화수소 1 분자당 실질적으로 하나의 일산화탄소(내지 케톤기)를 포함하고 있으며, 물성, 외관 특성 및 성형 특성이 우수하다.Specifically, the polyketone resin as a main component of the polyketone resin composition of the present invention is a linear alternating structure composed of a ketone group and at least one ethylenically unsaturated hydrocarbon, and contains substantially one carbon monoxide (or a ketone group) per one ethylenically unsaturated hydrocarbon, And has excellent physical properties, appearance characteristics and molding properties.
일 구체예로, 상기 폴리케톤 수지는 하기 화학식 1로 나타낸 단위를 반복단위를 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment, the polyketone resin may include a repeating unit represented by the following formula (1).
[화학식 1][Chemical Formula 1]
-{-CO-(-CH2-CH2-)-}x-{CO-(G)-}y- - {- CO - (- CH 2 -CH 2 -) -} x - {CO- (G) -} y -
상기 화학식 1에서, G는 에틸렌성 불포화를 통하여 중합된 적어도 3개의 에틸렌계 불포화 탄화수소의 모노머로부터 유도되고, x:y는 적어도 2:1이다. Wherein G is derived from monomers of at least three ethylenically unsaturated hydrocarbons polymerized through ethylenic unsaturation and x: y is at least 2: 1.
상기 폴리케톤 수지의 전구체로서 사용하는데 적당한 에틸렌계 불포화 탄화수소는 20개 이하의 탄소원자, 바람직하게는 10개 이하의 탄소원자를 지닌 에텐, α-올레핀(예컨대, 프로펜(propene), 1-부텐(butene), 아이소부텐(isobutene), 1-헥센(hexene) 및 1-옥텐(octene))과 같은 지방족 탄화수소, 또는 지방족 분자 상에 아릴(aryl) 치환기가 형성된 아릴지방족 탄화수소, 특히 에틸렌계 불포화 탄소원자 상에 아릴 치환기가 형성된 아릴지방족 탄화수소이다. 에틸렌계 불포화 탄화수소 중 아릴지방족 탄화수소로는 스티렌(styrene), p-메틸스티렌(methyl styrene), p-에틸스티렌(ethyl styrene) 및 m-이소프로필 스티렌(isopropyl styrene) 등을 들 수 있다.Ethylenically unsaturated hydrocarbons suitable for use as the precursor of the polyketone resin include ethyne having up to 20 carbon atoms, preferably up to 10 carbon atoms, alpha -olefins (e.g., propene, 1-butene aliphatic hydrocarbons such as isobutene, 1-hexene and 1-octene, or aryl aliphatic hydrocarbons in which aryl substituents are formed on aliphatic molecules, in particular ethylenically unsaturated carbon Is an aryl aliphatic hydrocarbon having an aryl substituent on the atom. Examples of the aryl aliphatic hydrocarbon in the ethylenic unsaturated hydrocarbon include styrene, p-methylstyrene, p-ethylstyrene, and m-isopropyl styrene.
상기와 같은 에틸렌계 불포화 탄화수소와 케톤 화합물이 공중합되어 선상 교대 폴리케톤이 형성되지만, 그 중에서도 에텐과 케톤 화합물이 공중합되어 형성되는 선상 교대 폴리케톤, 또는 에텐과 케톤 화합물에 프로펜과 같이 적어도 3개의 탄소원자를 가지는 에틸렌계 불포화 탄화수소가 공중합되어 형성되는 선상 교대 폴리케톤이 공중합 반응이 용이하고 공중합된 선상 교대 폴리케톤의 분자량이 비교적 균일하다는 측면에서 바람직하다. 요컨대, 바람직한 폴리케톤 수지는 일산화탄소와 에텐(ethene)과의 코폴리머, 더욱 바람직하게는 일산화탄소와 에틸렌과 적어도 3개의 탄소원자를 가지는 제2의 에틸렌계 불포화 탄화수소(특별히, 프로필렌)와 같은 a-올레핀과의 선상 터폴리머(terpolymer)이다.Such ethylenically unsaturated hydrocarbons and ketone compounds are copolymerized to form a linear alternating polyketone. Among them, a linear alternating polyketone formed by copolymerization of ethene and a ketone compound, or a mixture of at least three Linear alternating polyketone formed by copolymerization of an ethylenically unsaturated hydrocarbon having a carbon atom is preferable in view of the fact that the copolymerization reaction is easy and the molecular weight of the copolymerized linear alternating polyketone is relatively uniform. In short, the preferred polyketone resin is a copolymer of carbon monoxide and ethene, more preferably an a-olefin such as a second ethylenically unsaturated hydrocarbon (especially propylene) having carbon monoxide and ethylene and at least three carbon atoms and Of terpolymer.
상기 폴리케톤 수지의 바람직한 고유점도(LVN)는 0.5~10 dl/g, 더욱 바람직하게는 0.8~4 dl/g, 가장 바람직하게는 1~1.5 dl/g이다. 폴리케톤 수지의 고유점도가 0.5 dl/g 미만이면 기계적 물성이 저하될 수 있으며, 10 dl/g을 초과하면 가공성이 저하될 수 있다.The polyketone resin preferably has an intrinsic viscosity (LVN) of 0.5 to 10 dl / g, more preferably 0.8 to 4 dl / g, and most preferably 1 to 1.5 dl / g. If the intrinsic viscosity of the polyketone resin is less than 0.5 dl / g, the mechanical properties may be deteriorated. If the intrinsic viscosity exceeds 10 dl / g, the workability may be deteriorated.
상기 폴리케톤 수지는 겔 투과 크로마토그래피(chromatography)에 의하여 측정한 수평균분자량이 바람직하게는 100~200,000, 더욱 바람직하게는 20,000~90,000의 범위이다. 폴리머의 물리적 특성은 분자량에 따라서, 폴리머가 코폴리머인지 또는 터폴리머인지에 따라서 달라지며, 터폴리머의 경우에는 존재하는 제2 탄화수소 부분의 성질에 따라서 정해진다.The polyketone resin has a number-average molecular weight, as measured by gel permeation chromatography, of preferably 100 to 200,000, more preferably 20,000 to 90,000. The physical properties of the polymer depend on the molecular weight, whether the polymer is a copolymer or a terpolymer, and in the case of a terpolymer, the physical properties of the second hydrocarbon moiety are determined.
상기 폴리케톤 수지의 융점은 통상 175℃~300℃, 구체적으로 210℃~270℃의 범위이다.
The melting point of the polyketone resin is usually in the range of 175 ° C to 300 ° C, specifically 210 ° C to 270 ° C.
구체적으로, 본 발명의 열전도성 폴리케톤 수지 조성물은 폴리케톤 수지/그래파이트의 조합으로 이루어지는 것으로서, 폴리케톤 수지의 열전도도를 증진시킴으로써 폴리케톤 수지의 방열특성을 월등히 향상시키는 것을 특징으로 한다. Specifically, the thermoconductive polyketone resin composition of the present invention is a combination of a polyketone resin and a graphite, and is characterized in that the heat radiation property of the polyketone resin is markedly improved by enhancing the thermal conductivity of the polyketone resin.
상기 그래파이트는 본 발명의 조성물에 열전도성을 부여하기 위한 성분이다. 그래파이트는 카본 그래파이트라고도 부르며, 강도가 강하고 온도나 습도의 변화에도 거의 영향을 받지 않는 장점이 있다. 본 발명에서 사용가능한 그래파이트의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 천연흑연 및 인조흑연을 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
The graphite is a component for imparting thermal conductivity to the composition of the present invention. Graphite is also referred to as carbon graphite, and has the advantage of strong strength and little influence from changes in temperature or humidity. The kind of graphite that can be used in the present invention is not particularly limited, and natural graphite and artificial graphite may be used singly or in combination.
본 발명의 폴리케톤 수지 조성물은 폴리케톤 수지를 40~90 중량%(더욱 바람직하게는, 50~60 중량%), 그래파이트를 10~60 중량%(더욱 바람직하게는, 40~50 중량%) 포함하는 것이다.The polyketone resin composition of the present invention contains 40 to 90 wt% (more preferably 50 to 60 wt%) of polyketone resin and 10 to 60 wt% (more preferably 40 to 50 wt%) of graphite .
상기 폴리케톤 수지의 함량이 40 중량% 미만이면 폴리케톤 수지 고유의 기계적 강도, 치수안정성 및 성형 특성 등이 저하되어 실용성이 결여될 수 있으며, 90 중량%를 초과하면 그래파이트의 상대적 함량 감소로 원하는 수준의 열전도성을 부여하기 어려워질 수 있다.If the content of the polyketone resin is less than 40% by weight, the mechanical strength, dimensional stability and molding properties inherent to the polyketone resin may deteriorate and practicality may be lost. When the content exceeds 90% by weight, It may be difficult to impart the thermal conductivity of the heat sink.
또한, 상기 그래파이트의 함량이 10 중량% 미만이면 폴리케톤 수지 조성물의 열전도성 향상을 기대하기 어렵고 굴곡탄성율 개선 정도 또한 미미해질 수 있으며, 60 중량%를 초과하면 폴리케톤 수지 고유의 우수한 기계적 물성(예컨대, 충격강도), 치수안정성, 내수분흡습성 및 성형 특성(예컨대, 압출성)이 저하될 수 있다.If the content of the graphite is less than 10% by weight, it is difficult to improve the thermal conductivity of the polyketone resin composition and the degree of improvement of the flexural modulus may be insignificant. When the graphite content exceeds 60% by weight, , Impact strength), dimensional stability, moisture absorption property and molding property (for example, extrudability) may be lowered.
바람직하게는, 폴리케톤 수지 50~60 중량% 및 그래파이트 40~50 중량%로 조성물을 구성할 경우 열전도성 향상과 더불어 더욱 조화롭게 제반 물성을 구현할 수 있다.
Preferably, when the composition is composed of 50 to 60% by weight of a polyketone resin and 40 to 50% by weight of a graphite, physical properties can be realized in a more harmonious manner with improved thermal conductivity.
본 발명의 폴리케톤 수지 조성물은 그 목적을 벗어나지 않는 범위에서 당분야에 일반적으로 사용되는 첨가제를 추가적으로 포함할 수 있다.The polyketone resin composition of the present invention may additionally contain additives commonly used in the art within the scope not deviating from the object.
예를 들어, 난연제, 안료, 산화방지제, 내열안정제, 활제, 가공조제 및 내후(빛)안정제 등과 같은 각종 첨가제 1종 이상을 적절하게 혼합하고 균일하게 분산시켜 성형제품 제조용 열전도성 폴리케톤 조성물을 구성할 수 있다.
For example, at least one kind of various additives such as a flame retardant, a pigment, an antioxidant, a heat stabilizer, a lubricant, a processing aid, and a light stabilizer is suitably mixed and uniformly dispersed to form a thermoconductive polyketone composition can do.
본 발명의 폴리케톤 수지 조성물을 제조하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 당분야의 통상적인 방법을 사용하여 제조할 수 있다. The method for producing the polyketone resin composition of the present invention is not particularly limited and can be produced by a conventional method in the art.
예를 들어, 동방향 2축 압출기를 사용하여 230℃ 온도에서 각 성분들을 용융 블렌딩한 후 펠렛화하고, 이를 다시 230℃ 온도에서 사출 성형하여 본 발명의 폴리케톤 수지 조성물 및 성형품을 제조할 수 있다.For example, the polyketone resin composition and the molded article of the present invention can be produced by melt-blending the respective components at a temperature of 230 ° C using a co-axial twin screw extruder, pelletizing the components, and injection-molding the components at 230 ° C .
보다 구체적으로, 팔라듐 화합물, pKa값이 6 이하인 산, 및 인의 2배위자 화합물을 포함하는 촉매 조성물을 준비하는 단계; 알코올(예컨대, 메탄올)과 물을 포함하는 혼합용매(중합용매)를 준비하는 단계; 상기 촉매 조성물 및 혼합용매의 존재 하에서 중합을 진행하여 일산화탄소, 에틸렌 및 프로필렌의 선상 터폴리머를 제조하는 단계; 상기 선상 터폴리머에서 남은 촉매 조성물을 용매(예컨대, 알코올 및 아세톤)로 제거하여 폴리케톤 수지를 수득하는 단계; 및 상기 폴리케톤 수지를 그래파이트와 혼합(용융혼련), 압출하는 단계;를 거쳐 본 발명의 폴리케톤 수지 조성물을 제조할 수 있으며, 이를 사출하여 그 성형품을 제조할 수 있다.More specifically, there is provided a method for preparing a catalyst composition, comprising: preparing a catalyst composition comprising a palladium compound, an acid having a pKa value of 6 or less, and a bidentate compound of phosphorus; Preparing a mixed solvent (polymerization solvent) containing an alcohol (for example, methanol) and water; Conducting the polymerization in the presence of the catalyst composition and the mixed solvent to prepare a linear terpolymer of carbon monoxide, ethylene and propylene; Removing the remaining catalyst composition from the linear terpolymer with a solvent (e.g., alcohol and acetone) to obtain a polyketone resin; And a step of mixing (melt-kneading) the polyketone resin with graphite and extruding the polyketone resin composition. The polyketone resin composition of the present invention can be produced by injection molding the molded product.
상기 중합시 반응온도는 50~100℃, 반응압력은 40~60bar의 범위가 적절하다. 생성된 폴리머는 중합 후 여과, 정제 공정을 통해 회수하며, 남은 촉매 조성물은 알코올 또는 아세톤 등의 용매로 제거한다. 또한 압출온도는 230~260℃, 스크류 회전속도는 100~300rpm의 범위가 바람직하다. 압출온도가 230℃ 미만이면 혼련이 적절히 일어나지 않을 수 있으며, 260℃를 초과하면 수지의 내열성 관련 문제가 발생할 수 있다. 한편 스크류 회전속도가 100rpm 미만이면 원활한 혼련이 일어나지 않을 수 있으며, 300rpm을 초과하면 그래파이트가 파괴되어 열전도성이 저하될 수 있다.
The reaction temperature in the polymerization is suitably in the range of 50 to 100 ° C and the reaction pressure in the range of 40 to 60 bar. The resulting polymer is recovered through filtration and purification processes after polymerization, and the remaining catalyst composition is removed with a solvent such as alcohol or acetone. The extrusion temperature is preferably 230 to 260 占 폚, and the screw rotation speed is preferably in the range of 100 to 300 rpm. If the extrusion temperature is less than 230 캜, kneading may not occur properly, and if the extrusion temperature exceeds 260 캜, problems related to the heat resistance of the resin may occur. On the other hand, if the screw rotational speed is less than 100 rpm, the kneading may not be smoothly performed, and if it exceeds 300 rpm, the graphite may be broken and the thermal conductivity may be lowered.
상기한 바와 같은 본 발명의 폴리케톤 수지 조성물은 압출, 사출 등의 방법으로 성형되어 각종 다양한 제품으로 제조될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 폴리케톤 수지 조성물을 사출 성형하거나 압출 성형하여 방열특성이 요구되는 폴리케톤 재질의 시트, 필름, 플레이트, OA기기, 전기/전자 부품, 하우징(housing) 부품, 자동차 부품, 기계 부품, 조형품 등 각종 산업용 재료를 제조할 수 있다.As described above, the polyketone resin composition of the present invention can be molded into a variety of products by extrusion, injection molding, or the like. Specifically, a polyketone material sheet, film, plate, OA device, electric / electronic component, housing part, automobile part, and machine, which require heat dissipation characteristics by injection molding or extrusion molding of the polyketone resin composition of the present invention Various industrial materials such as parts, molding products can be manufactured.
특히, 본 발명의 폴리케톤 수지 조성물은 방열특성이 탁월할 뿐만 아니라, 알루미늄 소재 대비 비중(밀도)이 낮아 제품의 경량화 및 다양한 제품설계가 가능해지고, 나일론 소재 대비 치수안정성 및 내수분흡습성이 뛰어난바, 자동차 전자제어용 외관부품의 소재로 매우 적합하게 사용될 수 있다.
Particularly, the polyketone resin composition of the present invention not only has excellent heat dissipation properties but also has a low specific gravity (density) as compared with an aluminum material, thereby making it possible to reduce the weight of the product and to design various products. Further, the polyketone resin composition has excellent dimensional stability and moisture absorption , And can be suitably used as a material for exterior parts for automobile electronic control.
이하, 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐 어떠한 의미로든 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described more specifically by way of examples. However, these examples are provided only for the understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these examples in any sense.
실시예Example 1~4 1-4
하기 표 1에 기재된 성분 및 함량(단위: 중량%)에 따라 폴리케톤 수지 조성물의 사출 시편을 제조하였다.An injection specimen of a polyketone resin composition was prepared according to the ingredients and the content (unit: wt%) shown in Table 1 below.
구체적으로, 에틸렌, 일산화탄소 및 프로필렌으로부터 중합된 폴리케톤 터폴리머(PK)를 200rpm으로 작동하는 40mm 2축 스크류에 직접투입하고, 그래파이트를 측면투입하며, 압출기 바렐을 240℃ 온도로 설정하여 펠렛(pellet)상으로 제조하였다. 이를 ISO 규격에 의거하여 사출 시편을 제조한 다음 비중, 방열특성 및 기계적 물성을 평가한 후, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
Specifically, a polyketone terpolymer (PK) polymerized from ethylene, carbon monoxide and propylene was directly fed into a 40 mm biaxial screw operated at 200 rpm, the graphite was fed on the side, and the extruder barrel was set at a temperature of 240 ° C to form a pellet ) Phase. Injection specimens were manufactured according to the ISO standard, and specific gravity, heat radiation characteristics and mechanical properties were evaluated. The results are shown in Table 1 below.
비교예Comparative Example
그래파이트 없이 에틸렌, 일산화탄소 및 프로필렌으로부터 중합된 폴리케톤 터폴리머(PK)만을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1~4와 동일하다.Except that only the polyketone terpolymer (PK) polymerized from ethylene, carbon monoxide and propylene without graphite was used.
[표 1] [Table 1]
상기 표 1에서 보듯이, 폴리케톤 수지만을 사용(Neat Resin)한 비교예의 경우 열전도성이 관찰되지 않았다. 반면 폴리케톤 수지와 그래파이트를 적절히 배합(그래파이트를 10~60 중량% 사용)한 실시예의 경우 비교예에 못지 않은 낮은 비중을 유지하면서도 그 열전도성은 크게 향상되었다.
As shown in Table 1, in the comparative example using only polyketone resin (Neat Resin), thermal conductivity was not observed. On the other hand, in the case of the embodiment in which the polyketone resin and graphite were appropriately blended (using graphite in an amount of 10 to 60 wt%), the thermal conductivity was greatly improved while maintaining a low specific gravity as compared with the comparative example.
Claims (5)
40 to 90% by weight of a polyketone resin; And 10 to 60% by weight of graphite.
상기 폴리케톤 수지는 일산화탄소, 에틸렌 및 프로필렌의 선상 터폴리머인 것을 특징으로 하는 폴리케톤 수지 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the polyketone resin is a linear terpolymer of carbon monoxide, ethylene and propylene.
상기 그래파이트는 천연흑연 및 인조흑연 중 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 폴리케톤 수지 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the graphite is at least one selected from natural graphite and artificial graphite.
폴리케톤 수지 50~60 중량%; 및 그래파이트 40~50 중량%;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리케톤 수지 조성물.
The method according to claim 1,
50 to 60% by weight of a polyketone resin; And 40 to 50% by weight of graphite.
자동차 전자제어용 외관부품의 소재로 사용되는 것을 특징으로 하는 폴리케톤 수지 조성물.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
A polyketone resin composition characterized by being used as a material for an exterior part for electronic control of a car.
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