LG POLYMER JOURNAL | 2014 AUTUMN. 30

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신소재개발팀

이지혜 gracelee@lgchem.com

제 .품 .소 .개 .?

01 서론

플라스틱은 양산성, 경량성, 전기절연성, 녹슬지 않은

성질등타소재보다우수한성질을가지고있어기존소

재의대체는물론, 많은신규용도로개척하여현재는소

재로서의입지를확고히하고있다.

그러나최근산업이고도화됨에따라, 기존범용수지와

엔지니어링플라스틱으로는내열성, 기계적강도가금속

에비해불충분하기때문에, 그사용량은많지만, 사용영

역에는한계가있다.

특히, 자동차, 전기전자부품의소형화, 경량화및고성

능화추세에따라내열성, 내화학성, 고강도의특성을지

닌소재가요구되고있으며, 그해결책은슈퍼엔지니어링

플라스틱에있다고볼수있다.

이번호에서는슈퍼엔지니어링플라스틱중의하나인

PPS (Polyphenylene sulfide) base로 사용한 LUSEP

grade를소개하고자한다.

LUSEP 소개자료

[ 그림 1 | PPS 구조 ]

[ 그림 2 | 플라스틱의분류 ]

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LUSEP 소개자료

02 본론

LUSEP grade의 Base resin인, PPS(Polyphenylene

sulfide)는구조는벤젠고리와황원자가파라위치에결합

된구조가교대로반복되는매우안정한구조를나타내고

있다. (그림 1)

PPS 수지는 다른 열가소성 수지보다 높은 결정화도를

가지며, 기계적성질, 내열성, 내약품성및자체난연성을

가지는물성밸런스가좋은소재이다. (그림3)

좴 LUSEP Grade 특성좵

내열성

유리섬유 및 무기충진재 보강 시 UL 장기사용온도는

200~240℃, 열변형온도 (고하중)은 250℃이상으로장/

단기 내열성이 매우 우수하여 고온환경에서도 장기사용

이가능하다.

기계적강도

고온환경하에서도타수지에비해물성의저하가적으

며, 그림 5는 LUSEP과타수지와의사용온도에따른기

계적물성유지율을나타낸것으로타수지에비해장기

사용따른물성유지율이뛰어나다.

[ 그림 3 | LUSEP과 EH소재물성비교 ]

[ 그림 4 | LUSEP과타소재의내열성비교 ]

300

250

200

100

50

150

0PPS GF 40% PBT GF 30% PC GF 40% NYLON 6 GF 30% Modified-PPO

GF 30%POM GF 30%

UL Temperature HDT(18.6kgf)

Tem

p.(℃

)

제 .품 .소 .개 .?

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[ 표 1 | LUSEP과타수지와의내약품성비교 ]

Solvent AROMATIC ALPHATIC HALOGEN- ESTERSCHYDRO- HYDRO- ATED AND ALCOHOLS AMINES STRONG STRONG

Resin CARBONS CARBONS SOLVENTS KETONES ACIDS BASES

25℃ 93℃ 25℃ 93℃ 25℃ 93℃ 25℃ 93℃ 25℃ 93℃ 25℃ 93℃ 25℃ 93℃ 25℃ 93℃

Nylon 1 1 1 1 1 2 1 1 1 2 - 2 5 5 2 3

PC 5 5 1 1 5 5 5 5 - 2~5 - 5 1 1 5 5

PBT 2 5 1 3~5 3 5 2 3~4 1 1 1 1 1 1 1 1

PTFE 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

PPO 4 5 2 3 4 5 2 3 - 2~5 - 5 1 2 1 1

LUSEP(PPS) 1 2 1 1 1 2 1 1 1 1 - 1~3 1 1 1 1

POLYSULFONE 4 4 1 1 5 5 3 4 1 1 - 5 1 2 1 1

●숫자가작아질수록우수함. 즉, 1 : Very Good, 5 : Very Poor

[ 그림 5 | LESEP과타수지와의고온환경에서기계적물성유지율

비교 ]

[ 표 2 | LUSEP과타수지의 LOI 비교]

RESIN LOI (%)

LUSEP (Filler 60%) 53

LUSEP (Filler 40%) 47

PVC 47

PC (Flame resistance GRADE) 32.5

PBT (Flame resistance GRADE) 32

MPPO (Flame resistance GRADE) 30● LOI : 연소하는데필요한최저산소농도

Tensile Strength retention (%)

Temperature(℃)

80

100

60

20

40

0 50 200150100

LUSEP GP-resinReinforced PBTReinforced PC

내화학성

유일하게 1-chloro naphthalene에서 200℃이상의고

온에서만녹는우수한내화학성을갖고있다.

표 1은상온(25℃)과고온(93℃)에서강산, 강알카리및

유기용매에서의 내화학성을 나타낸 것으로, PTFE

(Polytetrafluoroethylene)과유사한내화학성을가지고

있다.

자체난연성

자체 난연성을 가져 난연제 첨가없이 UL-94 V-0(@

LG POLYMER JOURNAL | 2014 AUTUMN. 33

LUSEP 소개자료

1/32”)의획득이가능하며, 한계산소지수(LOI, Limiting

Oxygen Index)가필러에따라다르지만, 47% 이상으로

난연성이매우우수하다.

좴 Grade 물성표좵

Standard grade로유리섬유 40% 보강(GP2400), 유리

섬유/무기섬유 60~65%(GP4600M)을 기본으로

Toughness 강화, High flow/low flash, low wear 등

다양한 special grade가개발되고있다.

좴응용분야좵

자동차

LUSEP grade는 고내열성, 내화학성, 자체 난연성이

동시에요구되는가혹한환경인자동차엔진룸내부부품,

배기가스 밸브, 제너레이터, 워터펌프 등의 자동차 부품

에가장적합한소재군이다.

가전제품

고온, 고습, 고온/가압환경속에서사용되는Hair-dry

(고데기 Steam part), 밥솥부품및보일러/온수기펌프

배관등에적용이가능하다.

[ 표 3 | LUSEP 물성표 ]

TestTest

LUSEP LUSEP LUSEP LUSEPProperty Unit

ConditionMethod

GP2400 GP4600M HI2302 EE4700(ASTM)

Tensile Strength MPa 5mm/min D638 158 150 130 145

Flexural Strength MPa 1.3mm/min D790 250 230 190 210

Flexural Modulus 13,890 17,000 9,000 20,000

Izod Impact Strength kgf·cm/cm Notched, 25℃ D256 7.7 6.0 12 5.0

Heat Deflection℃ 18.6kgf D648 >250 >250 >250 >250Temperature

GF/FillerToughness GF/Filler

비고 GF 40%60%

improved 70%(신규개발) (신규개발)

●상기 data는 LG화학테크센터실측치이며, 대표치는아님. ●단, 사출성형시, 충분한물성을얻기위해온도를최소 120℃이상으로 mold 온도추천함.

[ 그림 6 | LUSEP 적용분야 : 자동차 ]

Water Pump Impeller

Halogen Lamp Socket

Head Lamp Reflector Alternator Brush Holder

ECU Casing

Fuel Rall

Throttle Valve BodyThermostat Housing

전기/전자

내열성, 내마모성이요구되는 Connector, 프린트 gear

류, 광pick-up base에적용이가능하다.

03 결론

당사 LUSEP grade는 슈퍼 엔지니어링 플라스틱으로

장/단기내열성, 내약품성, 난연성및강성등이매우우

수하여, 최근 경량화, 고기능화 등 고객요구를 만족시키

는데에가장적합한프리미엄소재임에틀림없다.

현재, 당사는고객에게 Best Solution을제공하기위해

다양한 grade 개발을활발히진행하고있으며, 빠른시일

내에 고객에게 인정받는 소재군으로 자리 매김하기위해

노력하고있다.

제 .품 .소 .개 .?

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[ 그림 7 | LUSEP 적용분야 : 가전제품 ]

[ 그림 8 | LUSEP 적용분야 : 전기/전자 ]

Gears of Laser Printer Machine

Electric Shaver Base (Steam) Haridr-Parts

Food Chopper Valve & Fitting of Hot Water System

(SMT) Connectors of PC, Mobile phone & Camera

Optical Pick up Base of CD & DVD ROM