PVT 곡선(PVT diagram)은 압력, 부피, 온도에 따른 물질(고분자)의 거동을 표현한 그래프이다. P는 압력(Pressure), V는 부피(Volume), T는 온도(Temperature)를 의미한다. 아래 그림에서 X축은 온도이고 Y축은 부피이다. 왼쪽은 결정성 수지이고 부피가 급격하게 변하는 지점이 용융온도(Tm)이다. 오른쪽은 비결정성 수지이고 기울기가 변하는 지점이 유리전이온도(Tg)이다.
부피와 압력, 온도
그림 안의 화살표는 밑으로 갈수록 압력이 더 큰 상태임을 나타내는데, 동일 온도에서 압력이 높을수록 부피변화가 더 작은 것을 알 수 있다. 사출성형과 연관지어 분석해 보면 큰 사출압 조건에서 부피 변화량이 적고 이는 수축이 작게 일어난다는 것을 의미한다. PVT 곡선은 온도 하강에 따른 부피 변화에 있어서 결정성 수지가 비결정성 수지보다 훨씬 큰 것을 보여주고 있다. 비결정성 수지는 완만한 부피 상승을 일으키지만 결정성 수지는 특정 온도에 도달하게 되면 부피 팽창이 가파르다. 이것은 고화되어 온도가 내려갈 때 결정성 수지의 수축이 비결정성 수지보다 커서 치수정밀도 관리가 어렵다는 것을 의미하며 금형냉각 배치에 주의를 기울여야 한다.
결정성 수지
결정성 수지는 상온에서 규칙적인 결정을 보이고 있다가 용융온도(Tm)에 도달할 때까지 불규칙해지면서 급격한 부피 팽창을 하고 다시 상온으로 돌아오면 커다란 수축이 일어난다. 결정 구조를 바꾸는 부피 변화는 큰 열량을 필요로 하는데 이는 사출성형기의 가소화 능력이 충분해야 함을 나타낸다. 반대로 온도가 낮아지면 많은 양의 열을 방출하기 때문에 금형 냉각을 강화해야 한다.
부피가 증가하면 분자간의 거리가 늘어나고 움직임이 활발해진다. 이는 결정성 수지가 유동성이 좋은 것을 뜻하며 금형 파팅면으로 플래시 발생 가능성을 높인다. 반대로 비결정성 수지는 결정성 수지에 비해 상대적으로 흐름이 나빠 같은 사출 조건에서 미성형이 생길 수 있다. 하지만 치수 면에서는 수축이 덜 일어나 결정성 수지보다 안정적인 경향을 나타낸다.