기능성 폴리에스테르 공중합체의 합성, PET와의 블렌드 및 카본블랙 Dry Color의 물성

Abstract

고농도 안료 분산용 매스터 배취 제조를 위해 방향족 및 지방족형 폴리에스테르 공중합체들을 에스테르화 반응 및 중축합반응의 두 단계 반응으로 합성하였으며 이들을 안료 없이 PET에 블렌드하였을 때 열적성질과 유변학적 특성의 변화를 조사하였다. GPC 분석결과 합성된 폴리에스테르 공중합체는 Mn=30000g/mo1, Mw=65000g/mo1의 분자량을 가졌고, DSC 분석결과 90∼150℃의 Tm을 가졌으며 1H-NMR 분석결과 공단량체 공급비와 공중합체내 조성비가 거의 일치하였다. 합성된 공중합체 중 90∼120℃의 Tm을 갖는 방향족, 지방족 폴리에스테르 공중합체, 그리고 표준시료인 SPA를 각각 PET와 용융 블렌드 하였으며 DSC 분석결과 상용성이 있음을 확인하였다. 그리고 이들의 전단속도 변화에 따른 용융점도의 변화를 조사하였는데 방향족 폴리에스테르 공중합체의 경우 PET내 폴리에스테르 공중합체의 함량이 증가할수록 용융점도가 증가하였으며, 지방족 폴리에스테르 공중합체와 표준시료 SPA의 경우는 이와 반대의 경향을 나타내었다. 카아본 블랙 dry color의 분산시간에 따른 체적저항은 방향족 폴리에스테르 공중합체가 가장 큰 값을 보였으며 이로부터 방향족 폴리에스테르 공중합체가 가장 적합한 분산제임을 알았다.

Aromatic and aliphatic copolyesters for the dispersing agent were synthesized by two stage reaction, esterification and polycondensation. Copolyesters were blended with PET in the melt state and their thermal and rheological properties were investigated. From GPC analysis Mn's and Mw's of copolyesters were about 30000 and 65000g/mol, respectively. From DSC experiment copolyesters had melting range of 90∼150℃. Copolymer composition was in good agreement with comonomer feed ratio from 1H-NMR analysis. Copolyesters and SPA (standard sample) were blended with PET in the melt state. From DSC experiment, copolyesters and SPA were miscible with PET. From the dynamic melt viscosity experiment, melt viscosity of blended sample was increased as the content of aromatic copolyester was increased, while it was decreased as the content of aliphatic and SPA were increased. As for volume resistivity of dry color containing carbon black and copolyesters with dispersing time, aromatic copolyester showed highest value. It was conferred from this result that aromatic copolyester was the best dispersing agent for carbon black in PET resin.