플라스틱 재료의 책 21 자동차 전장화에 기여하는 엔지니어링 플라스틱

[YDfamily]

21. Polybutylene terephthalate (PBT)

PBT는 ester 결합을 분자 내에 갖는 열가소성 polyester의 하나이다. 열가소성 polyester에는 그림에 나온 대로 다양한 종류가 있는데, 공업적 생산량이 많은 것은 방향족계 PET와 PBT이다. 최초에 공업화 된 것은 PET 섬유인데, 성형 재료로서는 1970년에 미국에서 유리섬유 강화 PBT grade가 발표되고, 다음 해 71년에 공업 생산을 개시하였다. PBT는 테레프탈산과 1•4 butanediol을 직접 ester화 하거나, 테레프탈산 디메틸과 1•4 butanediol끼리 ester 교환하여 bis-hydroxy butylene terephthalate(BHBT)을 만들고, 이것을 고온, 감압 하에서 중축합하여 만들어 진다.

표준 grade는 유리전이 온도의 관계 때문에 유리 섬유가 30% 들어 있는데, 성형 수축율의 이방성에 따른 성형품의 휨 변형이 발생하기 쉽고, 이 대책으로서 유리 섬유와 aspect비가 작은 충전재와의 혼합 사용이나 비결정성 합성수지와의 alloy화에 의한 폴리머의 사용에 의한 낮은 휨, 고강성의 다양한 복합 grade가 개발되고 있다. 또한 PBT의 용도 분야가 많은 전자, 전기 분야에서는 난연성의 법 규제 및 난연제의 환경 문제, 안전성 문제에 관한 법 규제가 엄격하고, 이것에 대응하는 grade 개발이 예의(銳意, 열심히) 이루어져, 다양한 grade가 line up 되어 있는 것도 특징이다.

종래, 수요 구성비율이 가장 컸던 전기, 전자 분야가 해외 전개의 영향으로 저하하고, 자동차의 전장(電装)화의 진전에 의해 자동차 분야에 역전되고 있다. 자동차 분야에서는 wire harness connector, ignition coil bobbin, 각종 스위치, relay(중계기), 배기 대책용 밸브 등이 있고, 전기, 전자 부품으로서는 connector, coil bobbin, 단자대(端子臺), 소켓, 센서 부품 등이 있다. OA 기기 분야의 키보드의 key top은 문자 마모 방지를 위해 함침 인쇄가 사용되고 있다. 필름 분야에서는 용기 top film이나 식품 포장용 용도 개발도 진전하고 있다.

요점 BOX
다양한 열가소성 polyester의 일원
자동차의 전장화의 진전이 수요 확대에 따른 바람으로 되고 있다.

* Wire harness connector: 수많은 전선이나 케이블을 정리하기 위해 설계된 번들링 시스템

* Ignition coil bobbin: 점화 코일이 감긴 원통형 실타래

<열가소성 polyester의 종류와 분류> 

반 방향족 polyester	Polyethylene terephthalate (PET)
	Polybutylene terephthalate (PBT)
	Polycyclohexylene dimethyl terephthalate (PCT)
	Polyethylene naphthalate (PEN)
지방족 polyester	폴리 유산
	Polybutylene succinate 등
전 방향족 polyester	Polyacrylate (PAR)
	액정 폴리머 (LCP)
PBT 복합 grade	저 휨 고강성 grade
	난연 grade
Polymer alloy	PBT / PET
	PBT / PC
	PBT / ABS 수지

<Polybutylene terephthalate의 특징> 

① 융점이 225~228℃의 결정성 합성 수지
② 흡습률, 흡수율이 적고, 치수, 역학적 성질, 전기정 성질의 열화가 적다.
③ 유리전이 온도의 관계로, 표준 grade는 유리 섬유 30% 들어간다.
④ 결정성 합성수지이므로 내유기용제성은 양호
⑤ Ester 결합의 수지이므로 가수분해한다.
⑥ 내후성은, 결정성 합성수지로서는 양호
⑦ 절연 파괴 강도, 전기 저항율, 내아크성 등의 전기적 성질은 양호. 난연 grade의 내tracking성이 서연성 grade보다 적게 되는 것은 유의점이다.
⑧ 산소지수는 서연 grade로 20% 정도