PBT(Polybutylene Terephthalate, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 이하 PBT)는 뛰어난 물성과 성형성을 가진 열가소성 수지입니다. PBT는 각종 엔지니어링 플라스틱 중 내열성, 내약품성, 전기적 특성이 우수한 결정성 수지로 각광 받고 있습니다. 사출 성형에 있어 결정화 속도가 빨라 성형 사이클이 짧고 내후성, 내마찰, 내마모 특성 등 우수한 물성과 경제성에 있어 가장 균형 잡힌 수지입니다. 난연화(가연성 물질이 연소되기 어렵도록 처리하는 것)가 비교적 용이해 주로 자동차, 전자 부품, TV 부품, 커넥터, 릴레이, 스위치 등 전기 전자 부품 성형에 많이 사용되고 있습니다.
가수분해는 화학 반응 시 물과 반응해 원래 하나였던 큰 분자가 몇 개의 이온이나 분자로 분해되는 형태를 말합니다. 즉, 분자 사슬이 끊어져 물성을 저하시키는 현상이죠. 엔지니어링 플라스틱에서 가수분해는 중요합니다. 가수분해가 나타나면 기계적 물성이 저하되기 때문입니다.
PBT는 가수분해에 취약하다는 단점이 있습니다. 일반적인 환경에서 PBT의 가수분해는 큰 문제가 되지 않으나 성형 시 고온의 환경, 혹은 습도가 매우 높은 환경에서 장시간 동안 사용할 경우 PBT의 가수분해가 가속화됩니다. 즉 날씨에 따라 물성 변화가 나타나거나 제품에 균열이 발생하는 문제로 이어질 수 있습니다. 이로 인해 기계적 강도가 떨어지게 되고, 결국 최종 제품 특성에 악영향을 주게 됩니다. 이러한 현상을 해결하기 위해서는 내가수분해 PBT의 연구가 필수적입니다.
내가수분해란 가수분해를 억제하는 성질, 수분에 의한 분해 반응을 감소시키는 성질을 말합니다.
전기적 특성이 우수해 자동차 전장부품 및 전기전자 제품 등에 다양하게 적용되는 PBT가 장기간 사용에도 성능이 유지되기 위해서는 내가수분해성이 필수적입니다.
내가수분해 향상을 위해서는 제품의 수분함량과 온도와 습도 조절이 관건입니다. 따라서 엔지니어링 플라스틱을 연구 개발하는 많은 기업에서는 온도와 습도를 고정하여 시간에 따른 내가수분해 특성을 확인하는 실험을 진행하고 있습니다.
내가수분해성이 높아지면 오랜 시간이 지나도 물성을 그대로 유지할 수 있게 되며, 복잡한 성형품 적용이 가능해집니다. 개선된 물성을 기반으로 한 내가수분해 PBT소재는 자동차, 전기전자 분야 등 고온 다습한 특수 환경에서의 부품으로 활약하게 될 것입니다.
앞으로 개발될 내가수분해 PBT 소재의 미래가 더욱 기대되는 이유입니다.
내용 출처: LG화학 테크센터 <폴리머 인사이트> 2018 여름호 P.12 내가수분해 PBT 소재 소개
감사합니다.