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Per unit of matrix range |
| Epoxy base resin (100 phr): 경화제[hardening agent] (30 - 40 phr): 5003P (30 phr) | |
|
Per unit of prepreg |
| - 10% (wt) |
| PES Powder Grades |
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SUMIKAEXCEL PES powder grades는 아래의 용도에 매우 적합한 Grade 입니다. ●용매에 용해시켜 접착제(adhesives), 도료(paint) 코팅제(coating)로서 사용 ●용매에 용해시켜 중공사막(hollow-fiber membranes)이나 캐스트막(평막)[cast films (flat films)]에 가공 ●PES-based compounds and epoxy reinforcing applications |
| Table 1 PES Powder Grades |
| Powder Grades | RV (Reduced Viscosity) | Main Applications |
|---|---|---|
| PES 3600P | 0.36 | Compounds |
| PES 4100P | 0.41 | Paint / coating compounds, adhesives |
| PES 4800P | 0.48 | Flat films and hollow-fiber membranes, adhesives |
| PES 5003P | 0.50 | Paint / coating compounds, adhesives, impact modifier for epoxy compounds |
| PES 5200P | 0.52 | Flat films and hollow-fiber membranes |
| *환원 점도는DMF 1% 용액중에서 측정한 것입니다. |
| Physical Properties of SUMIKAEXCEL Powder Grades |
| Characteristics of 3600P, 4100P, 4800P and 5200P |
| To obtain the physical properties for the following grades: 3600P, 4100P, 4800P and 5200P, please refer to the physical properties for pellet-type grades: 3600G, 4100G, 4800G and 5200G (Table 2). |
| Table 2 Physical Properties of 3600G, 4100G, 4800G and 5200G |
| Item | 테스트 방법 (ASTM) |
단위 | 3600G/4100G 4800G/5200G |
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| 일반적 물성 | 비중
굴절률 |
D792 D955 D955 D570 |
－ % % % |
1.37 0.6 0.6 0.43 1.65 |
||||
| 기계적 성질 | 인장 강도(23 ℃) 파단 성장 굴곡강도 굴곡 탄성율(23 ℃) 압축 강도 압축 탄성률 IZOD 충격 강도 (6.4m/m. 넛치부) (6.4m/m. 넛치 없음) 록웰 경도 테이버 마모 (1kg하중.CS17Wheel) |
D638 D638 D790 D790 D695 D695 D256 D785 D1044 |
MPa % MPa MPa MPa MPa J/m J/m － mg/1000rev |
85 40－80 130 2,600 109 1,625 85 파괴하지 않는 M88 R120 20 |
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| 열적 성질 | 하중 굴곡 온도(0.46MPa) 하중 굴곡 온도(1.82MPa) 비캇트연화점(1kg) 비캇트연화점(5kg)
비열 온도 인덱스 |
D648 D648 D1525 D1525 D696 D696 C177 UL746 |
℃ ℃ ℃ ℃ 10-5/ ℃ 10-5/ ℃ 10-4cal/sec·cm· ℃ cal/ ℃·g ℃ |
210 203 226 222 5.5 5.7 4.3 0.26 180 |
||||
| 전기적 성질 | 유전율(23 ℃. 60Hz) 유전율(23 ℃. 106Hz) 유전율(23 ℃. 2.5×109Hz) 유전 탄젠트(23 ℃. 60Hz) 유전 탄젠트(23 ℃. 106Hz) 유전 탄젠트(23 ℃. 2.5×109Hz) 체적 고유 저항 절연 파괴 전압 내 트랙킹성 내 아크성(텅스텐 전극) 고전압 Arc ignition 고전류 Arc ignition |
D150 D150 D150 D150 D150 D150 D257 D149 DIN53480 D495 UL746 UL746 |
－ － － － － － Ω·cm kV/mm V sec sec sec |
3.5 3.5 3.4 0.001 0.0035 0.004 1017－1018 16 150 70 300 200 |
||||
| 연소성 | 난연성(0.46m/m) 한계 산소 지수(1.6m/m) 핫 와이어 이그니션 |
UL94 D286 UL746 |
sec |
V-0 38 80 |
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| Characteristics of SUMIKAEXCEL 5003P | |
| ● | SUMIKAEXCEL 5003P는 유리 전이점 ,225 ℃을 가지는 비정성 수지입니다. |
| ● | 100중합 반복 단위 마다, 0.6 ~ 1.4의 많은 말단 수산기를 가지고 있기 때문에 접착성이 양호합니다. |
| ● | 다른 물리적성질은 다른 Grade와 동등합니다. |
| Paint / Coating Applications |
| paints and coating 분야에는 SUMIKAEXCE 4100P, 5003P이 사용되고 있습니다.
특히, 5003P는 열시 경도, 내 약품성과 금속과의 접착력을 강화한 Grade입니다. PES 5003P를 사용한 paints and coating제에 대해 말합니다. |
| SUMIKAEXCEL 5003P 사용 Paints and Coating Compounds의 특징 | |
| ● | 공기중에서 250℃의 장기 사용, 혹은 냉열 사이클(0 ℃⇔250 ℃) 사용에 대해서도 안정합니다. |
| ● | 접착성, 밀착성[Adhesive Properties and Bonding] 유리, 세라믹스, 철, 스텐레스, 알루미늄 혹은 알루미늄 합금 등 에 대해서 뛰어난 접착성을 발휘합니다. |
| ● | 내 용매성[Solvent Resistance] 비정성 수지 중에서는 가장 뛰어난 내 용매성을 나타냅니다. |
| ● | 내 가수분해성[Resistance to Hydrolysis] Polyethersulfone resin자체, 내 가수분해성이 뛰어난 수지이며, PES 5003P는 더욱 뛰어난 내 가수분해성을 나타냅니다. |
| ● | Film Formation Properties 성막성[superior film formation properties]이 뛰어나 기재를 충분히 보호합니다. |
| ● | 난소성[Flame Resistance] 난연제 무첨가로 높은 난소성을 가지고 있습니다. |
| ● | 투명성[Transparency] 뛰어난 투명성[excellent transparency]을 가지고 있어 외관을 보관 유지합니다. |
| ● | 위생성[Hygienic Properties] 가소제[such as plasticizers]등 의 첨가제를 포함하지 않고 위생적입니다. |
| Coating Procedures for SUMIKAEXCEL 5003P (Example of Solution Method) | |
| ● | oil and grease 모두 제거하고, 필요에 따라서 sandblast 또는 에칭[etch the surface]을 실시한다. |
| ● | PES 5003P를 용매에 용해시킨다. |
| ● | 이 용액을 침지[immersion], brush application, 스프레이법[spraying]등 으로 기재에 도포해, air dry 한다. |
| ● | 350 ~ 400 ℃, 공기중에서 30분간 열처리를 실시한다. |
| Heat Resistance of SUMIKAEXCEL 5003P Coating on Aluminum Plate (Example) |
| Table 3 Heat Resistance Under Continuous Service(250 ℃ 공기중) |
| Item Evaluated | Time (Hr) | ||
|---|---|---|---|
| 0 | 115 | 235 | |
| Change in Appearance | - | No change | No change |
| Cross-cut Adhesion Test (*1) | 100/100 | 100/100 | 100/100 |
| Corrosion Resistance Test (*2) | No corrosion | No corrosion | No corrosion |
| Table 4 Repetitive Heating and Cooling Cycle Test (2 minutes in ice water at 0°C ⇔ 2 minutes in oven at 250°C) |
| Item Evaluated | Number of Cycles (Repetitions) | ||
|---|---|---|---|
| 0 | 25 | 50 | |
| Change in Appearance | - | Minimal changes | Slight occurrence of foam around edges |
| Cross-cut Adhesion Test (*1) | 100/100 | 100/100 | 100/100 |
| Corrosion Resistance Test (*2) | No corrosion | No corrosion | No corrosion |
| (*1) | The test procedure for cross-cut adhesion is as follows: Using a safety razor, create a mesh of intersecting cuts (the shape of lines on a Checker board) into a base material that has been coated with SUMIKAEXCEL 5003P. The cuts must be deep enough to reach the base material and should be spaced 1 mm apart, to form a series of 1 mm x 1 mm squares, over an area of 100 mm2. Place adhesive tape over the area of the cuts and apply pressure, then remove the tape. Check the squares to determine the number of squares that still contain the PES coating. |
| (*2) | The test procedure for corrosion resistance is as follows: Place several drops of a solution containing 15% (vol) nitric acid onto the test surface that has been coated with SUMIKAEXCEL 5003P. Cover the surface with a glass plate and let it stand for 24 hours. Observe any changes in the surface appearance. |
| Applications as Impact Modifier for Epoxy based systems | |
| 종래부터 PES 5003P는 epoxy-based composite에 사용되어 왔습니다. PES 5003P사용의 이점은 다음과 같습니다. |
| ● | 에폭시의 파괴 강도를 향상시킵니다. |
| ● | 매우 높은 Tg(230 ℃) 를 가집니다. |
| ● | 뛰어난 기계적 성질을 가지고 있습니다. |
| 에폭시 수지의 질긴 성질 강화[Enhancing the Plasticity of Epoxy Resins] |
| SUMIKAEXCEL 5003P는 본질적으로 질긴 성질이 있어, 높은 Tg와 탄성률을 가지고 있으므로 , 시스템 전체의 성능을 저하시키는 일 없이, 에폭시에 질긴 성질을 부여할 수가 있습니다. |
| Table 5 Effects when Blended with TGDDM / 4, 4'-DDS |
| Concentration of 5003P (%) | Flexural modulus (GPa) | Tg(°C) | G1C(KJ/m2) |
|---|---|---|---|
| 0 | 3.34 | 205 | 0.28 |
| 10 | 3.21 | 205 | 0.41 |
| 15 | 3.07 | 200 | 0.47 |
| (Note) | 1)G1c values were measured under flat surface distortion conditions at -65°C. 2) Tg values were measured using torsion DMA. |
| The table above indicates a large increase in fracture toughness (G1c). It is also apparent that Tg does not decrease as significantly. | |
| Table 6 Comparison of PES 5003P and PEI |
| 에폭시 레진/As4CF계, 폴리머 농도 30wt% 에서의 비교 검토 결과 |
| PEI | 5003P | |||||
|
194 | 223) | ||||
|
1697 1434 N/A |
1731 1648 1076 |
||||
| 88 ℃점도(Cps) | 130,000 | 100,000 |
| N/A：분석 데이터 없음 |
| 항공기·스포츠 용품 분야에의PES 5003P의 응용[PES 5003P for Aircraft and Sporting Equipment Applications] |
|
CFRP(Carbon Fiber Reinforced Polymers)의 매트릭스 수지에는 열강화성 에폭시 수지[Epoxy thermosetting resins]가 사용되고 있습니다. 에폭시 수지는 기계적 , 열적 특성은 우수합니다만 열가소성 수지에 비하면 무른 결점이 있습니다. 항공기·스포츠 용품 분야에서의 이용에 대해 fracture toughness(잔존 압축 힘：CAI=Compressive Strength After Impact) 의 향상이 필수로 여겨집니다. 5003P를 첨가하는 것으로써 에폭시 수지와 반응해 매트릭스 수지중의 층간 박리를 수반하는 충격 파괴에 대해서 높은 질긴 성질을 갖게할 수가 있습니다. |
| ● | SUMIKAEXCELPES 5003P의 사용법 |
| epoxy base resin에 5003P를 용해해, 균일계로 한다. 이것에 경화제를 더해, 경화시키면 5003P의 수산기와 반응해, 해도구조의["ocean and islands structure" (matrix and discontinuous phase)] special morphology 를 형성해 내충격성이 개선됩니다. epoxy base resin에 5003P를 용해해, 균일계를 얻으려면, 5003P를 미분쇄해, 직접 epoxy base resin에 N2분위기하, 150 ℃정도로 용해시키든지, 용매에 5003P를 균일 용해시켜, 그 후 용매를 제거 한 후 에 epoxy base resin을 더해 균일계를 얻는 방법이 있습니다. |
| ● | Amounts of 5003P for Usage in Composites (Example) | ||||||||
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| ● | 항공기용 구조재로서의 사용법 | ||||||
| 실제로 항공기등 의 구조재로서의 사용에 있어서는 상기"PES5003P의 사용법"으로 조제해 얻을 수 있는 CF prepreg의 표면에5003P의 입도 조정한 입자(Tough ball) 해 , 수십매 적층해 성형하면, 계면에 있는PES ball에 의해 내충격성이 더욱 향상합니다. 적층의 방법에 대해서는, 다양하게 검토되어지고 있습니다. | |||||||
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| 접착제 용도[Adhesive Applications] | |||||||||
| PES는 내열 접착제로서 이용할 수 있습니다. 특히 , 금속끼리의 접착에서는 뛰어난 접착 강도를 가지고 있습니다. | |||||||||
| 특징[Features] | |||||||||
| ● | 접착층은 높은 인장 전단 접착 강도와[high tensile adhesive shear strength] T-박리 접착 강도[T-peel adhesive strength]를 가지며, 강성과 유연성을 겸비하는 밸런스가 잡힌 특성을 나타냅니다. | ||||||||
| ● | 시판 열가소성 수지 접착제 중에서는 최고의 내열성을 가지며, 200 ℃ 온도에서 조차도 실용적인 인장 파단 접착 강도는20MPa 로 매우 높습니다. 그리고, 단시간이면 250 ℃까지의 온도로 반복해 사용할 수 있습니다. | ||||||||
| ● | 내 약품성 , 내열성이 우수합니다. | ||||||||
| ● | 용제 또는 휘발 성분을 포함하지 않고, 알루미늄, 스텐레스, 강철, 놋쇠등 의 광범위의 재료에 대해서 Prime 없이 뛰어난 접착성을 나타냅니다. | ||||||||
| 접착방법[Bonding Methods] | |||||||||
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PES 5003P를 단일 용매에 용해했을 경우, 불안정해 PES가 석출되어 나오기 때문에, 통상 혼합 용매계(예: 표7)를 사용합니다. (단일 용매에서는 용액 안정성이 낮고 겔화합니다. ) |
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| Table 7 Examples of Mixed Solvent Solutions for PES 5003P |
| Solvent Solution | Solvent | Mixing ratio (volumetric ratio) |
|---|---|---|
| A | 1,1,2-trichloroethane Dichloromethane |
1 1 (by weight) |
| B | Dimethylformamide Cychlohexanone Methyl ethyl ketone |
20 80 25 |
| C | N-methyl-2-pyrrolidone Toluene or xylene |
2 1 |
| D | N-methyl-2-pyrrolidone Dichloromethane |
1 1 |
| E | N-methyl-2-pyrrolidone Toluene or xylene Silicone flow modifier Methyl ethyl ketone |
60 30 0.5?1 35 |
| 접착방법[Bonding Method] PES접착제의 접착 강도는 , 열처리 조건에 의해 변하기 때문에, 개개의 특별한 응용에 따라 조건 설정이 필요합니다. (조건예1) 130 ℃,2시간 건조 (조건예2) 100 ℃,1시간 후에350 ℃로15분간 건조 |
|
| Characteristics of SUMIKAEXCEL 5003P Adhesives | |
| 고온하에서의 접착 강도가 뛰어납니다. 예로서 크롬/니켈(18/8 W/W) 스텐레스끼리를PES 5003P접착제계를 사용해 접착했을 경우 , 온도를220 ℃까지 상승시켰을 때의 접착 강도의 변화와150 ℃로 에이징 했을 경우의 접착 보관 유지력에 대한 결과를 표8와 표9에 나타냅니다. | |
| Table 8 박리강도와 온도의 영향[The Effects of Temperature on Peel Strength] |
| Temperature (°C) | Peel Strength MPa |
|---|---|
| 23 | 37 |
| 150 | 26 |
| 220 | 14 |
| 박리 강도의 측정은 박리 속도12.5mm/min로 측정 되었다. |
| Table 9 박리 강도와 고온 보관 유지 시간의 영향 |
| Retention Time at 150°C (hours) | Peel Strength at 150°C MPa |
|---|---|
| No retention | 26 |
| 1000 | 21 |
| 150 ℃,1000시간 보관 유지해도 초기의 접착 강도의81%를 보관 유지하고 있다. |
| Applications for Membranes | ||
| High molecular weight grades of PES 4800P, 5200P and 7600P are utilized mainly in applications as membranes.
The remarkable features of polyethersulfone membranes include: excellent heat and chemical resistance, and compatibility
with the majority of sterilization methods. The features and applications of PES are described below, using examples. |
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| ● | Polyethersulfone UF membranes are suitable for repetitive heat sterilization, as is required in order to maintain stringent sanitary conditions for applications within the food and pharmaceutical industries, and for fermentation processes. | |
| ● | Polyethersulfone UF membranes can be utilized over a wide range of pH values, from pH 1 - 14. They also have excellent resistance to chemicals and can withstand strong cleaning agents, thus facilitating easy recovery of membrane performance. | |
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| ● | Manufacture of biogen-free water and sterile water | |
| ● | Concentration and desalination of protein and enzyme preparations | |
| Fermentation and Brewing Processes | ||
| ● | Concentration and recovery of yeasts and fermentation microbes | |
| ● | Refining of fermented products | |
| ● | Sedimentation prevention for fermented and brewed products | |
| Food Manufacturing Processes | ||
| ● | Recovery and refining of usable substances | |
| ● | Separation and refining of usable products | |
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polyethersulfone (PES) membrane filter and polypropylene로 구성된 , 내 약품성·내열성이 뛰어난 카트리지 필터입니다.
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| ● | 용출하는 물질[eluted substances]이 거의 없고, 사전 처리로서의 카트리지 세정[cartridge cleaning]이 소량으로 끝납니다. | |
| ● | 미디어가 비대칭이며, 이 구멍 지름의 pre-membrane filter를 내장하고 있기 때문에, 고효율·고유량으로 긴 여과 수명을 얻을 수 있음. | |
| ● | autoclave 멸균 , 인 라인 스팀 멸균을 행할 수 있습니다. | |
| ● | 미디어 자체가 불활성이기 때문에, 시료중의 성분이 흡착되는 것이 거의 없습니다. | |
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| ● | Electronics industry에 있어서 초순수한[Ultrapure water]물의 정밀 여과[Precision filtration] | |
| ● | 프로세스 가스의 제균 여과, Gas vented 입자 제거 | |