플라스틱 재료의 책 22 Alloy grade로 활로를 연다

[YDfamily]

22. 변성 polyphenylene ether

유리 전이 온도가 215℃인 내열성이 좋은 2•6 dimethyl phenylene ether의 폴리머인 PPE는, 1964년에 미국에서 공업화되었는데, 용융 점도가 높아 개발 당시의 사출 성형기의 성능 및 성형 기술 수준에서는 성형이 용이하지 않았던 점과, 이러한 높은 내열성 수지의 마켓 니즈가 아직 적었다는 점에서, 개발은 진행되지 않았다. 그 후 PPE가 PS와 완전 사용 타입의 alloy화가 가능한 것을 알고, 내열성이나 역학적 성질 등을 약간 희생하여, 유동성이 개량된 PPE와 PS와의 alloy가 변성 polyphenylene ether(m-PPE)로서 66년에 출시되었다. m-PPE의 표준 grade는 PPE와 PS와의 1대1의 혼합비로, 상용화제를 필요로 하지 않는 완전 상용성 alloy이다. 유리전이 온도 및 하중 휨 온도는, 그림과 같은 배합비에 대하여 가성(加成)성이 있기 때문에, 임의의 배합비율의 grade를 만드는 것이 가능하다. 하지만 강도나 탄성율과 같은 역학적 성질은 교호작용(상승효과)에 의해 그림과 같이 배합비에 대하여 직선적 관계로 되지 않고, 역학적 성질의 극대점이 나타난다. 비상용형 alloy로서는 흡습성과 내열성의 개질을 분담하는 PPE와 내 solvent crack성을 분담하는 PA와의 alloy가 있고, 이 alloy화는 PA에 의한 흡습성이 큰 것이 문제점이다. 상용화제의 선택에 의해 PP에 기반하는 낮은 흡습성과 작은 비중을 메리트로 하는 PPE와 PP와의 alloy의 개발이 있다.

세계의 수요 구성에서는 자동차 분야가 가장 많고, 전기, 전자 분야와 가전, OA 분야가 이것에 뒤따른다. 자동차 분야의 용도에는 PA와의 alloy grade에 의한 fender, 해치백의 door panel이나 엔진룸 내의 junction box, 전기, 전자 분야에서는 TV용 각종 부품이나 내열성, 난연성, 전기적 성질 등에 의한 AC adapter, OA 분야에서는, 고강성 grade에 의한 각종 샤시 등이 있다. 내열수성이 활용된 부품도 특징적이다.

요점 BOX
PPE와 PS계 수지와의 사용성 alloy 발견으로 활로가 열렸다.
상용화제 기술의 진보에 의한 grade가 다양화

*가성(加成)성: 혼합물이나 화합물의 어떤 성질을 나타내는 양이 그것들을 구성하는 성분의 양의 합과 같아지는 성질

<변성 polyphenylene ether의 종류와 분류> 

PPE
PPE와 polymer alloy	PPE / PS계 alloy	PPE / GPPS	유리섬유 강화 grade, 고강성 grade, 난연 grade 등이 있음
		PPE / HIPS
	PPE / PA계 alloy	PPE / PA6	유리섬유 강화 grade, 난연 grade 등이 있음
		PPE / PA66
		PPE / MXD-6
	PPE / SBS계 alloy
	PPE / PP alloy

<변성 polyphenylene ether의 특징> 

PPE와 PPS와의 1대1 표준 grade
① 비중은 범용 엔지니어링 플라스틱에서 가장 작은 1.06
② 흡습율이 작고, JIS에 따른 23℃에서 24시간 침적에서는 0.1%, 평형 습수율에서도 0.14%
③ 유리전이 온도는 145℃ 전후로, 내열변형성이 양호하여, 내 열열화성도 100℃ 이상
④ 비결정성 합성수지이므로 내유기용제성이 좋지 않는데, 산, 알칼리성 약품에는 침투되지 않는다. 또한 화학 구조적으로 내열수성은 양호
⑤ 유전성이나 전기 절연성 등의 전기적 성질이 우수
⑥ 내자외선성은 좋다고는 할 수 없다.
⑦ 무독으로 식품이나 의약의 용도에 사용 가능
⑧ 산소지수는 22.5%