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KR20220043662A - 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품 - Google Patents

열가소성 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품 Download PDF

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KR20220043662A
KR20220043662A KR1020200127326A KR20200127326A KR20220043662A KR 20220043662 A KR20220043662 A KR 20220043662A KR 1020200127326 A KR1020200127326 A KR 1020200127326A KR 20200127326 A KR20200127326 A KR 20200127326A KR 20220043662 A KR20220043662 A KR 20220043662A
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KR
South Korea
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weight
thermoplastic resin
resin composition
glass
parts
Prior art date
Application number
KR1020200127326A
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강성우
김세현
진영섭
Original Assignee
롯데케미칼 주식회사
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Publication date
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Abstract

(A) 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지, 및 (B) 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지를 포함하는 기초 수지 60 내지 80 중량%; 그리고 (C) E-글래스 (E-glass) 20 내지 40 중량%를 포함하고, 상기 기초 수지 및 상기 E-글래스를 포함하는 조성물 100 중량부에 대하여 (D) 알루미늄 디에틸 포스피네이트 7 내지 14 중량부; (E) 멜라민 폴리포스페이트 2 내지 8 중량부; 및 (F) 근적외선 투과 안트라퀴논계 염료 0.1 내지 0.5 중량부를 포함하는 열가소성 수지 조성물, 및 이를 이용한 성형품에 관한 것이다.

Description

열가소성 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품{THERMOPLASTIC RESIN COMPOSITION AND MOLDED ARTICLE USING THE SAME}
열가소성 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품에 관한 것이다.
자동차 부품 또는 전기 전자 부품 생산에 있어서, 동종 소재 또는 이종 소재의 접합 그리고 우수한 난연도가 요구된다.
특히 이종 소재의 접합을 위해서는 접착제를 사용하는 핫 멜트(hot melt) 공법, 소재간 마찰열을 이용하는 진동 융착 공법, 열판에 접촉 후 융착시켜 접착하는 열융착 공법, 비접촉식 열융착의 일종인 IR 융착 공법 등이 있으나, 이러한 공법들은 구조가 복잡한 부품 적용에는 한계가 있어, 근적외선 레이저가 투과하는 투과체와 근적외선 레이저를 흡수하여 융착되는 흡수체를 짝으로 하는 레이저 융착 기법이 널리 사용되고 있다.
이러한 레이저 융착 기법에서는 근적외선 레이저 투과율이 매우 중요하다. 한편, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT: polybutylene terephthalate) 수지는 기계적 및 전기적 성질과 물리적 및 화학적 특성이 우수한 엔지니어링 플라스틱으로서, 통상적인 융착 공법에서 흔히 사용되고 있다.
일반적으로 PBT 수지는 빠른 결정화 속도로 인해 공업적으로 생산성이 높아 다양한 분야에 적용되고 있고, 최근에는 자동차 내장재 및 외장재에 사용하기 위해 효율적인 제조가 가능한 레이저 융착 기법을 통한 제품 개발이 관련 업계에서 대두되고 있으며, 이에 따라 레이저 융착이 가능한 PBT 소재 개발이 요구되고 있다.
그러나, PBT 수지는 빠른 결정화 속도 및 결정의 크기로 인해 전 파장 영역에서 투과도가 낮으며, 두께가 얇은 성형품을 고온에서 사출 시 무정형 상태에서 빠른 냉각을 통해 결정화가 이루어지므로, 충분한 투과도를 확보할 수 없는 문제점이 있다. PBT 수지의 투과도 향상을 위해서 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET: polyethylene terephthalate)와 같은 결정 성장 속도가 느린 수지를 첨가하여 얼로이(ally) 수지를 제조함으로써 투과도를 향상 시키려는 시도가 있으나, 각 수지의 다른 결정화 속도로 인해 레이저 융착에 최적화된 투과도 제공에는 어려움이 있는 실정이다. 일 예로 PET가 첨가된 얼로이 수지만으로는 고 투과도 형성에 제한이 있어, PET 에 1,4-시클로헥산디메탄올(CHDM: 1,4-cyclohexanedimethanol)과 같은 결정 생성을 방해할 수 있는 Monomer를 공중합한 수지를 블렌드(blend)하여 첨가하는 시도가 있으나, 충분한 투과도 제공에는 한계가 있다.
그리고, 내충격성 및 강성 강화를 위해 충격 보강재제 및 유리섬유를 첨가할 수 있으나, 굴절율 매칭이 필요하고, 굴절율 매칭을 위해 미세하게 비율 조절이 필요하여 실제 제품양산에 있어 제한이 있으며, 이러한 충격 보강제의 사용은 난연도를 저해 시키는 인자로 작용한다.
또한, 각국은 할로겐계 난연제를 규제하기 시작하였으며, 이에 비할로겐 난연제의 사용이 중요시 되고 있다. 난연 폴리에스터(Polyester)계에서 난연도를 향상시키기 위해서는 인계 방향족 난연제를 사용할 수 있으나, 내열도 및 충격강도 하락을 동반한다. 또한, 고난연도를 구현할 수 있는 금속염을 이루고 있는 인계 난연제와 고분자량의 멜라민계 난연제 사용은 근적외선(NIR: Near-Infrared) 레이저 투과도를 현저히 저해하는 요인으로 작용할 수 있다.
근적외선 레이저에 대한 투과도 저하를 완화하는 동시에 난연성, 내충격성, 강성 및 접합 강도가 모두 우수한 열가소성 수지 조성물, 및 이를 이용한 성형품을 제공하고자 한다.
일 구현예에 따르면, (A) 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지, 및 상기 (B) 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지를 포함하는 기초 수지 60 내지 80 중량%; 그리고 상기 (C) E-글래스 (E-glass) 20 내지 40 중량%를 포함하고, 상기 기초 수지 및 상기 E-글래스를 포함하는 조성물 100 중량부에 대하여 (D) 알루미늄 디에틸 포스피네이트 7 내지 14 중량부; (E) 멜라민 폴리포스페이트 2 내지 8 중량부; 및 (F) 근적외선 투과 안트라퀴논계 염료 0.1 내지 0.5 중량부를 포함하는 열가소성 수지 조성물을 제공한다.
상기 (D) 알루미늄 디에틸 포스피네이트 및 (E) 멜라민 폴리포스페이트는 6:1 내지 1:1의 중량비로 포함될 수 있다.
상기 (C) E-글래스의 23℃에서 측정된 굴절률은 1.550 이상일 수 있다.
상기 (C) E-글래스의 평균 직경은 5 내지 15 ㎛이고, 평균 길이는 1 내지 10 mm일 수 있다.
상기 (C) E-글래스는 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지 및 폴리아미드 수지 중 적어도 하나로 피복된 것일 수 있다.
상기 (A) 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 및 상기 (B) 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지는 8:1 내지 1:1의 중량비로 포함될 수 있다.
상기 기초 수지는 상기 (A) 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지를 30 내지 60 중량%로 포함하고, 상기 (B) 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지를 10 내지 40 중량%로 포함할 수 있다.
상기 열가소성 수지 조성물은, 1.5mm의 두께를 갖는 성형품에서 V0의 UL-94 난연성 등급을 가질 수 있다.
상기 열가소성 수지 조성물은, 2mm의 두께를 갖는 성형품에서 파장 980 nm의 근적외선 투과율이 10% 이상일 수 있다.
상기 열가소성 수지 조성물은 핵제, 커플링제, 충전제, 가소제, 활제, 이형제, 항균제, 열안정제, 산화 방지제, 자외선 안정제, 난연제, 대전방지제, 착색제, 및 충격보강제에서 선택되는 적어도 하나의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 첨가제는 상기 기초 수지 및 상기 E-글래스를 포함하는 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 내지 5 중량부로 포함될 수 있다.
한편, 일 구현예에 따른 열가소성 수지 조성물을 이용한 성형품이 제공될 수 있다.
일 구현예에 따른 열가소성 수지 조성물은 근적외선 레이저에 대한 투과도 저하를 완화하는 동시에 난연성, 내충격성, 강성 및 접합 강도가 모두 우수한 바, 자동차 부품 또는 전기 전자 부품, 특히 이종 소재가 융착된 제품의 성형에 광범위하게 적용될 수 있다.
예컨대 일 구현예에 따른 열가소성 수지 조성물은 근적외선에 대하여 특정 범위의 투과도를 만족함에 따라 이를 이용한 성형품은 레이저 융착 공정에 최적화된 제품으로서 난연성, 내충격성, 강성 및 접합 강도가 모두 강화된 자동차 내장재, 및 자동차 외장재 등에 유용하게 적용될 수 있다.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의될 뿐이다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
일 구현예에 따르면, (A) 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지, 및 (B) 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지를 포함하는 기초 수지; (C) E-글래스 (E-glass); (D) 알루미늄 디에틸 포스피네이트; (E) 멜라민 폴리포스페이트; 및 (F) 근적외선 투과 안트라퀴논계 염료를 포함하는 열가소성 수지 조성물이 제공된다.
이하, 상기 열가소성 수지 조성물에 포함되는 각 성분에 대하여 구체적으로 설명한다.
기초 수지
일 구현예에 따른 열가소성 수지 조성물에 포함되는 기초 수지는 (A) 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT) 수지 및 (B) 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 수지를 포함할 수 있다.
일 구현예에 따른 열가소성 수지 조성물에 사용되는 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT) 수지는 부탄-1,4-디올과 테레프탈산 또는 디메틸테레프탈레이트를 단량체로 하여 직접 에스테르화 반응 또는 에스테르 교환반응을 통하여 축중합에 의해 제조한 중합체로, 통상의 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지를 의미한다.
폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지는 중량평균분자량이 30,000 내지 100,000 g/mol 범위를 가지는 것을 포함할 수 있으며, 이 범위 내에서 우수한 기계적 물성을 구현할 수 있다.
상기 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 수지와 혼합 사용될 수 있다.
일 구현예에 따른 열가소성 수지 조성물에 사용되는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 수지는 에틸렌글리콜과 테레프탈산 또는 디메틸테레프탈레이트를 단량체로 사용하여 직접 에스테르화 반응 또는 에스테르 교환 반응을 통하여 축중합에 의해 제조한 중합체로, 예컨대 하기 화학식 1의 반복단위를 갖는 중합체가 사용될 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에서, n은 10 이상의 정수(예컨대, 10 내지 200)를 나타내며, 바람직하게는 95 내지 120의 정수를 나타낸다.
본 발명의 열가소성 수지 조성물에 따른 기초 수지는 상기 (A) 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 및 상기 (B) 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지의 혼합물이며, 상기 (A) 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 및 상기 (B) 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지는 8:1 내지 1:1의 중량비로 포함될 수 있다. 으며, 예를 들면 6:1 내지 1:1의 중량비로 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전술한 범위 내에서 상기 (A) 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지를 30 내지 60 중량%로 포함하고, 상기 (B) 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지를 10 내지 40 중량%로 포함할 수 있다.
이 범위 내에서 적정 결정 속도를 유지하도록 하여 가공성이 우수하고 투과도 및 기계적 물성이 뛰어난 효과가 있으며, 후술하는 E-글래스와의 굴절률 매칭이 잘 이루어져 레이저 융착 기법에 최적화된 조성물을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (A) 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지, 및 상기 (B) 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지를 포함하는 기초 수지 60 내지 80 중량%; 그리고 상기 (C) E-글래스 (E-glass) 20 내지 40 중량%를 포함할 수 있다.
(C) E-글래스
일 구현예에 따른 열가소성 수지 조성물에 포함되는 유리 섬유는 특히 E-글래스(E-glass)일 수 있다.
유리섬유는 실리카, 석회석(limestone), 붕사 등이 주 원료이며, 그 원료 조성의 배합에 따라 A-글래스(고알칼리용), C-글래스(화학용), E-글래스(전기부품용), S-글래스(고강도용)으로 나뉠 수 있다.
특히, E-글래스는 전기절연 등의 목적으로 저알칼리 조성을 가지며, 일반적으로 알칼리 금속 함유율이 2% 이하인 경우를 E-글래스로 분류한다.
상기 E-글래스는 칼슘 알루미노보로실리케이트를 주 성분으로 하고, MgO, TiO2, ZnO 등의 성분 비율을 증가시킨 것일 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 상기 E-글래스는 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지 및 폴리아미드 수지 중 적어도 하나로 피복된 형태일 수 있다.
본 발명에 이용되는 상기 E-글래스의 평균 직경은 5 내지 15 ㎛일 수 있다. 이러한 직경을 채용함으로써, 기계적 성질을 보다 효과적으로 발휘할 수 있다.
또한 상기 E-글래스의 평균 길이는 1 내지 10 mm일 수 있다. 이러한 길이를 채용함으로써, 유리 섬유에 의한 보강 효과가 더욱 효과적으로 발현되고, 기초 수지와의 용융 혼련이나 열가소성 수지 조성물의 성형이 보다 용이하게 된다.
또한 상기 E-글래스는 23℃의 굴절률이 1.550 이상, 구체적으로 1.560 내지 1.600일 수 있다.
또한 상기 E-글래스는 단면이 원형, 타원형, 또는 직사각 형태일 수 있다.
(D) 알루미늄 디에틸 포스피네이트
일 구현예에 따른 열가소성 수지 조성물에 포함되는 인계 난연제는 특히 알루미늄 치환된 포스피네이트 화합물인 알루미늄 디에틸포스피네이트일 수 있다.
상기 알루미늄 디에틸포스피네이트는 우수한 난연성 및 물성 밸런스가 우수한 효과가 있으며, 상기 기초 수지 및 상기 E-글래스를 포함하는 조성물 100 중량부에 대하여 7 내지 14 중량부로 포함될 수 있다.
이 범위 내에서 난연성 및 물성 밸런스가 더욱 향상될 수 있다.
(E) 멜라민 폴리포스페이트
일 구현예에 따른 열가소성 수지 조성물에 포함되는 난연 상승제는 특히 멜라민 폴리포스페이트일 수 있다.
상기 멜라민 폴리포스페이트는 전술한 알루미늄 디에틸포스피네이트와 함께 포함되어 난연성을 더욱 상승시킬 수 있으며, 실질적으로 난연제인 알루미늄 디에틸포스피네이트의 함량을 감소시킴으로써 물성 저하를 방지하는 역할을 할 수 있다.
상기 멜라민 폴리포스페이트가 포함됨으로써 연소 시 멜라민이 승화되면서 에너지를 흡수하고, 연소 물질의 온도를 낮추면서 분해 생성물인 암모니아가 발생하여, 산소 및 수지 조성물의 연소 가스를 희석시켜 난연 효과를 증대시키는 효과가 있다.
상기 멜라민 폴리포스페이트는 상기 기초 수지 및 상기 E-글래스를 포함하는 조성물 100 중량부에 대하여 2 내지 8 중량부로 포함될 수 있다.
특히, 전술한 범위 내에서 상기 (D) 알루미늄 디에틸 포스피네이트 및 (E) 멜라민 폴리포스페이트는 6:1 내지 1:1의 중량비로 포함될 수 있으며, 이 범위 내에서 물성 저하를 최소화 하는 동시에 우수한 난연성이 발휘될 수 있다.
(F) 근적외선 투과 안트라퀴논계 염료
본 발명의 열가소성 수지 조성물에는 2 mm의 두께를 갖는 성형품에서 파장 980 nm의 근적외선 투과율이 10％ 이상이 되도록 염료를 배합할 수 있다.
일 구현예에 따른 열가소성 수지 조성물에 포함되는 염료는 특히 근적외선 투과 안트라퀴논계 염료일 수 있다.
상기 근적외선 투과 안트라퀴논계 염료는 적용 용도 등에 따라 다른 염료 및/또는 안료와 함께 사용할 수 있다.
상기 근적외선 투과 안트라퀴논계 염료의 배합량은 상기 기초 수지 및 상기 E-글래스를 포함하는 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 내지 0.5 중량부일 수 있다. 근적외선 투과 안트라퀴논계 염료의 배합량을 상기 범위 내로 함으로써 열가소성 수지 조성물을 이용한 성형품 표면으로의 블리드 아웃(bleed out)이나 기계적 강도의 저하를 억제할 수 있다.
(G) 기타 첨가제
일 구현예에 따른 열가소성 수지 조성물은 상기 성분 (A) 내지 (F) 외에도, 내충격성 및 강성을 모두 우수하게 유지하는 조건 하에 각 물성들 간의 균형을 맞추기 위해, 혹은 상기 열가소성 수지 조성물의 최종 용도에 따라 필요한 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 첨가제로서는, 핵제, 커플링제, 충전제, 가소제, 활제, 이형제, 항균제, 열안정제, 산화 방지제, 자외선 안정제, 난연제, 대전방지제, 착색제, 충격보강제　등이 사용될 수 있고 이들은 단독으로 혹은 2종 이상의 조합으로 사용될 수 있다.
이들 첨가제는, 열가소성 수지 조성물의 물성을 저해하지 않는 범위 내에서 적절히 포함될 수 있고, 구체적으로는 상기 기초수지 및 상기 E-글래스를 포함하는 조성물 100 중량부에 대하여 20 중량부 이하로 포함될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
예컨대 0.1 내지 10 중량부, 또는 0.1 내지 5 중량부로 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 열가소성 수지 조성물은 열가소성 수지 조성물을 제조하는 공지의 방법에 의해서 제조될 수 있다.
예를 들어, 본 발명에 따른 열가소성 수지 조성물은 본 발명의 구성 성분과 기타 첨가제들을 동시에 혼합한 후 압출기 내에서 용융 혼련하여 펠렛(pellet) 형태로 제조할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 의한 성형품은 상술한 열가소성 수지 조성물로부터 제조될 수 있다.
상기 열가소성 수지 조성물은 근적외선에 높은 투과율을 가지는 동시에 내충격성 및 강성이 모두 우수하므로, 레이저 융착 기법으로 제조되는 여러 가지 제품에 광범위하게 적용될 수 있으며, 특히, 자동차, 예컨대 전기차의 내장재, 외장재 등의 용도에도 유용하게 적용될 수 있다.
상기 열가소성 수지 조성물로부터 제조된 성형품은 근적외선 투과도의 저하 없이 우수한 난연성, 내충격성, 강성 및 접합 강도를 가질 수 있다.
예를 들어, 1.5mm의 두께를 갖는 성형품에서 V0의 UL-94 난연성 등급을 가질 수 있다.
예를 들어, 2mm의 두께를 갖는 성형품에서 파장 980 nm의 근적외선 투과율이 10% 이상일 수 있다.
이하에서 본 발명을 실시예 및 비교예를 통하여 보다 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예 및 비교예는 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
실시예 1 내지 실시예 4 및 비교예 1 내지 5
실시예 1 내지 실시예 4 및 비교예 1 내지 5의 열가소성 수지 조성물은 하기 표 1 에 기재된 성분 함량비에 따라 제조되었다.
표 1에 나타낸 (A), (B) 및 (C) 성분 총 중량을 기준으로 중량%로 나타내었고, (D), (E), (F) 및 (F'), 그리고 표 1에 나타내지 않은 기타 첨가제 (G-1) 및 (G-2)는 상기 조성물 100 중량부에 대한 중량부로 나타내었다.
표 1에 기재된 성분을 건식 혼합하고 이축 압출기(L/D=36, Φ=45mm)의 공급부에 정량적으로 연속 투입하여 용융/혼련하였다. 이어서 이축 압출기를 통해 펠렛화된 열가소성 수지 조성물을 약 100℃에서 약 4 시간 동안 건조한 후, 실린더 온도 약 280℃, 금형 온도 약 60℃의 6 oz 사출 성형기를 사용하여 기계적 물성 및 투과도 측정용 시편을 각각 제조하였다.
구분 (A)
PBT		 (B)
PET		 (C)
E-글래스		 (D)
ADP		 (E)
MPP		 (F)
근적외선 투과 안트라퀴논계 염료		 (F')
카본블랙
실시예 1 32.5 32.5 35 10.2 3.8 0.2 -
실시예 2 32.5 32.5 35 8.4 5.6 0.2 -
실시예 3 32.5 32.5 35 11.2 2.8 0.2 -
실시예 4 45.5 19.5 35 10.2 3.8 0.2 -
비교예 1 32.5 32.5 35 10.2 3.8 - 0.2
비교예 2 32.5 32.5 35 14.0 - 0.2 -
비교예 3 32.5 32.5 35 12.6 1.4 0.2 -
비교예 4 32.5 32.5 35 5.8 2.2 0.2 -
비교예 5 58.5 6.5 35 10.2 3.8 0.2 -
상기 표 1 에 기재된 각 구성에 대한 설명은 다음과 같다.
(A) 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지
굴절률이 약 1.550인 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 (제조사: SHINKONGhinkong社, 상품명: Shinite DHK011)를 사용하였다.
(B) 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지
굴절률이 약 1.575인 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 (제조사: 롯데케미칼社, 상품명: BCN76)를 사용하였다.
(C) E-글래스
굴절률이 약 1.558, 평균 직경이 약 13 ㎛이고, 평균 길이가 약 3 mm이며, 에폭시 수지로 피복된 칼슘 알루미노보로실리케이트를 주성분으로 하는 E-글래스 (제조사: Owens-corning社, 상품명: 183F)를 사용하였다.
(D) 알루미늄 디에틸포스피네이트(ADP: Aluminum diethylphosphinate)
켐피아社의 FR-119L를 사용하였다.
(E) 멜라민 폴리포스페이트 (MPP: Melamine polyphosphate)
켐피아社의 MPP-D를 사용하였다.
(F) 근적외선 투과 염료
1,4-비스[(4-메틸페닐)아미노]-9,10-안트라퀴논을 포함하는 흑색(black) 염료를 사용하였다.
(F') 카본블랙
Orion engineered carbon社의 HIBLACK 50L을 사용하였다.
(G) 기타 첨가제
상기 표에 별도로 나타내지는 않았으나, 기타 첨가제로서 하기 구성을 사용하였다.
(G-1) 열안정제
BASF社의 IRGANOX B-215를 기초 수지 및 E-글래스의 조성물 100 중량부에 대하여 0.2 중량부로 사용하였다.
(G-2) 활제
Mitsui Chemicals社의 HI-WAX 400P를 기초 수지 및 E-글래스의 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 중량부로 사용하였다.
실험예
제조된 각 시편의 물성은 하기의 방법에 의해 측정하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
(1) 내충격성(단위: kgf·cm/cm): ASTM D256에 따라 1/8 인치 두께 시편에 대해 노치 아이조드 충격강도를 측정하였다.
(2) 강성(단위: kgf/cm2): ASTM D790에 따라 50 mm/min의 인장 속도로 인장 강도를 측정하였다.
(3) 내열성(단위: ℃): ASTM D638에 의거하여 18.6kg/cm2 하중으로 열변형 온도(HDT: Heat Deflection Temperature)를 측정하였다.
(4) 난연성: UL-94 수직 테스트(vertical test) 규정에 의거하여 1.5mm 두께 시편에 대한 난연 등급을 측정하였다.
(5) 투과도(%): Eurivision ETM-10 기기를 이용하여 1.5mm 두께 시편의 980 nm에서의 투과도를 측정하였다.
(6) 접합강도(단위: MPa): 레이저 투과층 및 레이저 흡수층 역할을 하는 60 mm × 60 mm × 1.5 mm(가로 × 세로 × 두께) 크기의 시편을 각각 사출성형하여 레이저 융착을 통해 접합시킨 후 UTM(Universal testing machine)을 이용하여 5 mm/min의 속도로 레이저 투과층과 레이저 흡수층의 레이저 융착 접합강도를 측정하였다.
구분 충격강도
(kgf·cm/cm)		 인장강도
(kgf/cm2)		 HDT
(℃)		 난연 등급 투과도
(%)		 접합강도
(MPa)
실시예 1 6.5 1,100 209 V0 12.0 27
실시예 2 6.2 1,218 209 V0 11.1 26
실시예 3 6.3 1,210 210 V0 15.2 28
실시예 4 5.9 1,040 207 V0 10.6 25
비교예 1 6.6 1,110 209 V0 0 -
비교예 2 6.4 1,100 183 드립(drip) 39.1 31
비교예 3 6.4 1,230 210 드립(drip) 21.0 -
비교예 4 6.8 1,140 208 드립(drip) 13.6 -
비교예 5 6.4 1,100 210 V1 10.0 -
상기 표 1 및 표 2로부터, 실시예 1 내지 실시예 4와 같이 PBT 수지, PET 수지를 혼합한 기초 수지에 E-글래스, 알루미늄 디에틸포스피네이트 난연제와 멜라민 폴리포스페이트 난연 향상제, 그리고 근적외선 투과 염료를 함께 사용하는 경우 비교예들 대비 근적외선 투과도 저하 없이 레이저 융착 기법에 최적화된 조성물 및 이를 이용한 난연성, 내충격성, 및 접합 강도가 향상된 성형품을 제공할 수 있다는 것을 확인할 수 있다.
이상에서 본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.

Claims (12)

  1. (A) 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지, 및 (B) 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지를 포함하는 기초 수지 60 내지 80 중량%; 그리고
    (C) E-글래스(E-glass) 20 내지 40 중량%를 포함하고,
    상기 기초 수지 및 상기 E-글래스를 포함하는 조성물 100 중량부에 대하여
    (D) 알루미늄 디에틸 포스피네이트 7 내지 14 중량부;
    (E) 멜라민 폴리포스페이트 2 내지 8 중량부; 및
    (F) 근적외선 투과 안트라퀴논계 염료 0.1 내지 0.5 중량부
    를 포함하는 열가소성 수지 조성물.
  2. 제1항에서,
    상기 (D) 알루미늄 디에틸 포스피네이트 및 상기 (E) 멜라민 폴리포스페이트는 6:1 내지 1:1의 중량비로 포함되는 것인, 열가소성 수지 조성물.
  3. 제1항에서,
    상기 (C) E-글래스의 23℃에서 측정된 굴절률은 1.550 이상인, 열가소성 수지 조성물.
  4. 제1항에서,
    상기 (C) E-글래스의 평균 직경은 5 내지 15 ㎛이고, 평균 길이는 1 내지 10 mm인, 열가소성 수지 조성물.
  5. 제1항에서,
    상기 (C) E-글래스는 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지 및 폴리아미드 수지 중 적어도 하나로 피복된 것인, 열가소성 수지 조성물.
  6. 제1항에서,
    상기 (A) 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 및 상기 (B) 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지는 8:1 내지 1:1의 중량비로 포함되는 것인, 열가소성 수지 조성물.
  7. 제1항에서,
    상기 기초 수지는 상기 (A) 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지를 30 내지 60 중량%로 포함하고,
    상기 (B) 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지를 10 내지 40 중량%로 포함하는 것인, 열가소성 수지 조성물.
  8. 제1항에서,
    1.5mm의 두께를 갖는 성형품에서 V0의 UL-94 난연성 등급을 갖는 것인, 열가소성 수지 조성물.
  9. 제1항에서,
    2mmm의 두께를 갖는 성형품에서 파장 980 nm의 근적외선 투과율이 10% 이상인, 열가소성 수지 조성물.
  10. 제1항에서,
    핵제, 커플링제, 충전제, 가소제, 활제, 이형제, 항균제, 열안정제, 산화 방지제, 자외선 안정제, 난연제, 대전방지제, 착색제, 및 충격보강제에서 선택되는 적어도 하나의 첨가제를 더 포함하는 열가소성 수지 조성물.
  11. 제10항에서,
    상기 첨가제는 상기 기초수지 및 상기 E-글래스를 포함하는 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 내지 5 중량부로 포함되는 것인, 열가소성 수지 조성물.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 열가소성 수지 조성물을 포함하는 성형품.
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