KR0146941B1

KR0146941B1 - 열가소성 수지조성물

Info

Publication number: KR0146941B1
Application number: KR1019920025144A
Authority: KR
Inventors: 김기수; 정익수; 김윤기
Original assignee: 구창남; 동양나이론주식회사; 배도; 동양폴리에스터주식회사
Priority date: 1992-12-22
Filing date: 1992-12-22
Publication date: 1998-08-17
Also published as: KR940014653A

Abstract

본 발명은 열가소성 수지 조성물에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 폴리아미드 수지, 폴리카보네이트 수지, 스티렌 그라프트 공중합물 및 코아 쉘형 공중합물을 응용, 혼합시켜 내충격성, 강성 및 내열성과 함께 유동성이 개량된 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다.

본 발명은 폴리아미드와 폴리카보네이트 혼합 수지의 물성을 향상시키므로써 그 이용 범위를 신장시키고자 하는 데 그 목적이 있다.

본 발명은 하기 물질을 포함하는 것을 특징으로 한다.

(1)폴리아미드 수지:10 내지 90 중량부

(2)폴리카보네이트 수지:90 내지 10중량부

(3)스티렌 그라프트 공중합물:(1)+(2)에 대한 0.1 내지 20 중량부

(4)메틸 메타아크릴레이트 부타디엔 스티렌 공중합물:(1)+(2)에 대하여 1 내지 30중량부

Description

열가소성 수지 조성물

나이론 수지로 널리 알려져 있는 폴리아미드 수지는 강성, 유연성, 내마모성 등 엔지니어링 플라스틱의 범용 특성을 고루 갖추고 있어 자동차, 전기, 전자부품 등의 각종 분야에 대량으로 사용되는 수지이지만, 비강화시의 열변형온도가 낮고, 흡수물이 높은 한계를 가지고 있어 그 용도가 한정되거나, 취급상의 난점이 있다.

한편 폴리카보네이트는 얇은 두께에서도 높은 내충격성을 보이며 내열성이 우수한 고기능성 수지로 알려져 있으나, 용융점도가 높아 성형가공성이 불량하고, 충격강도의 두께 및 온도 의존성이 커서 그 용도가 제한되고 있다.

따라서 상기의 두 수지를 적절하게 응용, 혼합하여 양자의 우수한 물성을 취하되 단점을 제거하므로써 그 용도에 제한을 받지 않는 새로운 수지를 제조하고자 하는 시도가 여러 방면으로 이루어지고 있다.

그러나, 화학적 관능기가 서로 다른 둘 이상의 수지를 응용, 혼합할 경우, 일반적으로 상분리 현상이 일어나며, 이 현상은 폴리아미드와 폴리카보네이트를 용융혼합하는 경우에도 예외는 아니며, 그 개선책으로 다음과 같은 방법이 제안되었다.

즉, 미합중국 특허 제4,782,114호에서 상용화제로서, 폴리에테르이미드, 폴리우레탄 또는 반결정성의 굳은 세그멘트와 에스테르 세그멘트, 부분적으로 방향족 폴리아미드를 함유하는 선형 열탄성 엘라스토머 및 말레인산 무수물로 그라프트된 고분자 블렌드, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지 등과 같은 열가소성 수지를 사용하였다. 그러나 이러한 상용화제를 사용할 경우에 상분리 현상은 나타나지 않는 반면에 충격 보강 효과가 부족하고, 폴리카보네이트의 단점인 충격강도의 두께 및 온도 의존성은 여전하며, 유동성이 양호하지 못한 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 종래의 문제점을 해결하여 폴리아미드와 폴리카보네이트 혼합 수지의 물성을 향상시키므로써 그 이용 범위를 신장시키고자 하는 데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 상용화제를 예의 연구한 결과, 본 발명자들은 스티렌 그라프트 공중합물이 폴리아미드와 폴리카보네이트의 상용성을 향상시킬 뿐만 아니라, 유동성을 양호하게 하는 데 효과적이며, 아울러 충격보강제로서 코아 쉘형 공중합물을 사용하면 우수한 충격 특성을 얻을 수 있다는 것을 밝혀내게 되었다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명의 열가소성 수지 조성물은 다음 (A), (B), (C) 및 (D)의 4가지 성분을 포함하는 것을 특징으로 한다.

(A) 폴리아미드 수지:10 내지 90 중량부

(B) 폴리카보네이트수지:90 내지 10중량부

(C) 스티렌 그라프트 공중합물:(A)+(B)에 대한 0.1 내지 20 중량부

(D) 메틸 메타아크릴레이트 부타디엔 스티렌 공중합물:(A)+(B)에 대하여 1 내지 30중량부

본 발명에서 사용될 수 있는 폴리아미드 수지는 나이론 6, 나이론 66, 나이론 11 등의 호모폴리머, 나이론 6/66, 나이론 6/11 등의 코폴리머, 나이론 66/6/612 등의 터폴리머이며, 이 중 바람직한 것은 나이론 6, 또는 나이론 66이다.

본 발명에서 사용되는 나이론 6은 카프로락탐과 같은 락탐을 통상적으로 개환 중합한 것이며, 상대점도(20℃, 96%황산 100ml중 폴리머 1g 용액) 2 내지 3이다.

또한 나이론 66는 헥사메틸렌디아민과 아디핀산을 축합반응 시켜 제조한 것으로 적정 상대점도(상기의 방법과 동일)는 2 내지 3.5이다.

본 발명에서 사용되는 폴리카보네이트는 호모 폴리카보네이트, 코폴리카보네이트 또는 이들의 혼합물을 포함하며, 가장 바람직한 것은 비스페놀-에이와 포스겐에 의해 중합된 폴리(비스페롤-에이 카보네이트)로 평균 분자량(25℃, 디클로로메탄에 0.5중량부의 농도로 상대점도를 측정하는 방법에 의함)이 10,000 내지 200,000인 것, 더욱 적절한 것은 20,000 내지 80,000의 것이다.

본 발명의 상용화제로 사용되는 스티렌 그라프트 공중합물은 폴리스티렌을 포함한 메타아크릴레이트 단량체 20 내지 80중량부, 말레인산 무수물 1 내지 20중량부 및 스티렌 단량체 80 내지 20중량부로 부터 중합된 것으로 평균 분자량 5,000 이상의 것이다.

본 발명의 충격보강제로 사용되는 코아-쉘형 공중합물은 부타디엔 코아와 메타아크릴레이트쉘을 가지며, 아크릴레이트와 하드(Hard)한 메타아크릴레이트 쉘을 가진 것으로, 미합중국 특허 제4,180,494호와 제4,096,202호에 언급되어 있다. 코아-쉘형 공중합물은 적절한 사용량은 폴리아미드와 폴리카보네이트 수지 총량에 대하여 1 내지 30중량부, 바람직하게는 5 내지 30중량부이다.

본 발명에 있어서, 기계적 물성의 향상을 위하여 충전제(Filler)를 첨가할 수 있는 데 그 종류로는 칼슘 카보네이트, 칼슘 실리케이트, 클레이, 카올린, 탈크, 실리카, 마이카, 석면, 바륨 설페이트, 알루미늄 설페이트, 유리섬유, 탄소섬유 등이 있다.

또한, 난연성을 부여하기 위하여 인계 또는 할로겐계, 니트로겐계 난연제 및 안티모니등의 난연조제를 첨가할 수 있으며, 각종 열안정제, 산화방지제, 내가수분해 안정제, 내후안정제, 대전방지제, 안료등에 의해 원하는 물성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 수지 조성물은 싱글스크류, 트윈스크류 익스트루더 등을 이용하여 용융, 혼합하는 것이 좋으며, 트윈스크류 익스트루더의 스크류 형태는 카운터로 테이팅 및 코로테이팅이 모두 가능하다.

이와 같이 제조된 열가소성 수지 조성물은 유동성이 양호하여 적정 성형품을 얻기가 용이하고, 다양한 두께와 온도 조건 아래서 높은 충격강도를 나타내며 강성, 내열성이 우수하다.

본 발명의 실시예는 다음과 같다.

[실시예 1]

상대점도(20℃ 96% 황산 100ml 중 폴리머 1용액) 2.5 나이론 6 내지 40중량부, 평균 분자량 23,000인 폴리카보네이트 60중량부, 평균 분자량이 20,000인 롬앤하스사의 파렐로이드 EXL-3607 10중량부, 평균 분자량 10,000인 스티렌 그라프트 공중합물(폴리스티렌 함유 메타아크릴레이트 단량체 40중량부, 말레인산 무수물 10중량부, 스티렌 단량체 50중량부로 부터 라디칼 중합에 의함) 5중량부를 각각 첨가하여 슈퍼 믹서로 혼합한 후, 260℃에서 압출기를 이용하여 혼련 펠레타이즈를 얻고,이 펠레타이즈를 100℃에서 4시간 이상 충분히 건조한 다음, 사출온도 260℃, 1차 사출압 140kg/cm², 2차 사출압 100kg/cm²의 독일제 ARBURG 사출형성기를 사용하되, 아르키메데스 나선형 금형(D=6mm 원형)으로 스파이럴 플로우 길이를 통하여 유동성을 측정하고, ASTM 시편 제작용 금형으로 충격강도 측정용 시편, 굴곡강도 측정용 시편, 인장강도 측정용 시편, 열변형온도 측정용 시편을 제조하였다.

이렇게 만든 시편을 ASTM D 256으로 충격강도를, ASTM D 790으로 굴곡강도를, ASTM D 638으로 인장강도를, ASTM D 648으로 열변형온도를 각각 측정하였다.

[실시예 2]

폴리아미드 40중량부, 폴리카보네이트 60중량부, 롬엔 하스사의 파렐로이드 EXL-3607 5중량부, 스티렌 그라프트 공중합물 10중량부의 조성으로 시편을 제작하되, 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.

[비교예 1]

폴리아미드 40중량부, 폴리카보네이트 60중량부, 스티렌 그라프트 공중합물 5중량부의 조성으로 시편을 제작하되, 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다

[비교예 2]

폴리아미드 100중량부로 시편을 제작하되, 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.

[비교예 3]

폴리카보네이트 100중량부로 시편을 제작하되, 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다

[비교예 4]

폴리아미드 40중량부, 폴리카보네이트 60중량부의 조성으로 시편을 제작하되 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다

[비교예 5]

폴리아미드 40중량부, 폴리카보네이트 60중량부, 디페닐 메탄 디이소시안염을 기재로 하여 부분적으로 방향족 폴리아미드인 반결정성의 단단한 세그멘트와 에스테르 세그멘트를 가진 열가소성 엘라스토머 5중량부, 말레인산 무수물 3중량부가 그라프트된 폴리프로필렌 30중량부, 말레인산 무수물 2중량부가 그라프트된 에틸렌-프로필렌 고무를 함유하는 고분자 블렌드물 5중량부, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지 10중량부의 조성으로 시편을 제작하되, 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.

상기 실시예 1-2, 비교예 1-5에 대한 조성 및 물성 측정 결과는 아래의 표1) 및 표2)와 같다.

Claims

하기 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.

(1) 폴리아미드 수지:10 내지 90 중량부

(2) 폴리카보네이트 수지:90 내지 10중량부

(3) 스티렌 그라프트 공중합물:(1)+(2)에 대하여 0.1 내지 20 중량부

(4) 메틸 메타아크릴레이트 부타디엔 스티렌 공중합물:(1)+(2)에 대하여 1 내지 30중량부
제1항에 있어서, 폴리아미드 수지는 상대점도 2 내지 3인 나이론 6, 또는 상대점도 2 내지 3.5인 나이론 66인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
제1항에 있어서, 폴리카보네이트 수지는 폴리(비스페놀-에이 카보네이트)로 평균 분자량이 10,000 내지 200,000인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
제1항에 있어서, 스티렌 그라프트 공중합물은 스티렌 함유 메릴아크릴레이트 단량체 20 내지 80중량부, 말레인산 무수물 1 내지 20중량부 및 스티렌 단량체 80 내지 20중량부를 중합한 것으로서 평균 분자량이 5,000 이상인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.