KR0178526B1 - 강화알파-폴리아미드 조성물 및 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 α-폴리아미드 15-120 중량부로 구성되는 마스터 배치를 관능화 수소화 콘쥬게이티드 디올레핀 중합체 100 중량부와 블렌딩시키고 나서, 상기 마스터배치를 충분한 양의 α-폴리아미드와 블렌딩시켜 결과 조성물내에 α-폴리아미드 총 200-2000 중량부를 결과시켜 강화 나일론 조성물을 형성시키는, 상기 강화 나일론 조성물의 생성방법을 제공한다. 관능화 수소화 폴리이소프렌이 본 발명에 따라 나일론 총 80 중량부와 블렌딩될때, 강화 나일론 조성물은 -29℃ (-20℉)에서 534 J/m (10 ft- lb/in) 이상의 3.2 ㎜ (1/8) 노치드 아이조드 충격 인성을 갖는다.

Description

강화 α-폴리아미드 조성물 및 그의 제조방법

본 발명은 폴리아미드를 관능화 엘라스토머와 블렌딩시키는 방법에 관한 것이다.

통상적으로 나일론으로서 공지된 폴리아미드는 탁월한 경도, 내마모성, 내약품성 및 다른 기계적 성질을 갖지만, 취성을 갖는 것이 문제거리다. 폴리아미드를 고무중합체같은 내충격성 개질제와 블렌딩시켜 폴리아미드를 덜 취성이게 하려는 많은 시도가 행해졌다. 미합중국 특허 제4,174,358호는 폴리아미드에 대한 내충격성 개질제로서 관능화 고무의 사용을 기술한다. 미합중국 특허 제4,427,828호 및 제4,628,072호는 폴리아미드에 대한 내충격성 개질제로서 스티렌 및 콘쥬게이티드 디올레핀의 산 관능화, 수소화 블럭 공중합체의 사용을 기술하고, 미합중국 특허 제4,427,828호는 부가적으로, 콘쥬게이티드 디올레핀의 관능화 수소화 단독중합체의 사용을 기술한다. 개질제상 극성 관능기의 함유는 일반적으로, 폴리아미드가 극성 관능성을 달리 함유하지 않는 고무와 기꺼이 혼화가능 하도록 하는데 필요하다고 여겨진다.

내충격성 개질제로서, 산 유도체 관능화, 수소화 스티렌 디올레핀 블럭 공중합체 또는 산 유도체 관능화, 수소화 콘쥬게이티드 디올레핀 단독중합체의 사용은, 디아민 및 디카르복실산을 공중합시켜 제조한 폴리아미드 예컨대, 나일론 6-6을 개질시키는데 특히 효과적이다. 이들 폴리아미드가 스티렌 및 부타디엔의 산 유도체 관능화, 수소화 블럭 공중합체로 개질될때, ASTM-D256 에 의한 0.318 om(1/8) 노치드 아이조드 충격 인성(notched Izod impact toughness) 시험결과 취성(脆性) 모드 보다 오히려 연성(延性) 모드가 모자라는 조성물이 제조될 수 있다. 이외에, 충분한 양으로의 개질제로써, -29℃ (-20℉) 정도로 낮은 온도에서 연성 파손이 보유될 것이다.

모노아미노카르복실산 또는 그의 내부 락탐을 중합시켜 제조한 폴리아미드 예컨대, 나일론 6은 콘쥬게이티드 디올레핀의 산 관능화 수소화 중합체 또는, 콘쥬게이티드 디올레핀 및 비닐 방향족의 공중합체로 강해지기가 더 어렵다. 모노아미노카르복실산 또는 그들의 내부 락탐을 중합시켜 제조한 폴리아미드는 한 말단에 아민 관능기를 그리고 다른 말단에는 카르복실기를 갖는다. 디아민 및 디 카르복실산을 공중합시켜 제조한 나일론은 중합이 대개 과량의 디아민으로 수행되기 때문에, 대개, 양쪽 말단에 아민기들을 갖는다. 중합이 과량의 디아민으로 수행되지 않을때, 상기 폴리아미드는 두개의 말단 아민, 두개의 말단 카르복실산 및 각 말단기중 하나씩을 갖는 중합체 분자의 조합일 것이다. 말단 관능성에서의 이러한 차이 때문에, 두가지 형태의 나일론은 관능화 중합체 개질제와 고유하게 서로 다른 혼화성을 가진다. 관능화 중합체 즉, 개질제는 나일론 6-6 보다 나일론 6과 상당히 혼화된다. 혼화성에서의 상기 차이때문에, 산 유도체 관능화, 수소화 폴리콘쥬게이티드 디올레핀은, 통상적인 혼합 장치로, 나일론 6-6과 혼합될때보다 나일론 6과 혼합될때 보다 작은 범위를 형성할 것이다. 나일론내 개질제의 입자크기는 강화개질제의 효과에 상당한 영향을 끼친다. 결국, 관능화 중합체는 강화개질제로서 나일론 6-6 에서 효과적인 만큼 나일론 6에서 효과적이지는 않다.

스티렌 및 부타디엔의 관능화 수소화 블럭 공중합체를 나일론 6-6과 고전단 블렌딩시켜, -29℃(-20℉) 또는 그 이하의 온도에서, 3.2㎜ (1/8) 노치드 아이조드 충격 인성 시험으로 취성 파손보다 오히려 연성파손을 나타내는 나일론 6-6 조성물을 제조할 수 있다. 상기 결과를 얻기위해 약 20중량% 개질제가 요구된다. 한편, 나일론 6은 -29℃(-20℉) 에서 연성 파손을 얻는데 훨씬 더 많은 개질제를 요한다. 높은 함량의 개질제는 나일론의 탁월한 성질을 보다 더 희생시키면서 덜 단단한 조성물을 결과시키기 때문에 바람직하지 못하다. 강성(剛性)의 부족은 모듈러스가 낮음으로써 지시된다. 이는 많은 적용에서 바람직하지 못할 수 있다.

한쪽 말단기로서 카르복실산 또는 그의 유도체 및 다른 말단기로서 아민을 갖는 폴리아미드는 대개, α-폴리아미드로서 일컬어진 것이다. 이들 α-폴리아미드는 락탐의 고리-열림 및 모노 아미노카르복실산의 중합으로 형성될 수 있다.

그러므로, 본 발명의 목적은 α-폴리아미드를 산 유도체 관능화 수소화 콘쥬게이티드 디올레핀 중합체와 블렌딩시켜 개선된 인성의 조성물을 결과시키는 방법을 제공하는 것이다. 다른 양상에서, 본 발명의 목적은 α-폴리아미드 각각 80 중량부에 대해 산 유도체 관능화 수소화 콘쥬게이티드 디올레핀 중합체인 개질제 20중량부 이하로 구성되고, -29℃(-20℉) 에서 3.2㎜ (1/8) 노치드 아이조드 인성 시험에 있어 연성 파손을 보이는 개질 α-폴리아미드 조성물을 제공하는 것이다.

놀랍게도, 본 발명의 목적은, α-폴리아미드 15-120중량부로 구성되는 마스터배치를 관능화 수소화 콘쥬게이티드 디올레핀 중합체 100부와 블렌딩시키고나서, 마스터배치를 충분한 양의 α-폴리아미드와 블렌딩시켜 결과 강화된 α-폴리아미드 조성물내에 총 200-2000 중량부의 α-폴리아미드를 결과시켜 수행됨이 밝혀졌다. 관능화 수소화 콘쥬게이티드 디올레핀 중합체 약 20중량%를 가진 강화 α-폴리아미드 조성물은 -29℃(-20℉) 에서 534J/m (10ft-lb/in) 이상의 3.2㎜ (1/8) 노치드 아이조드 충격 인성을 가진다.

마스터배치는 분산 상으로 α-폴리아미드를 포함하고, 부가적인 α-폴리아미드의 후속 블렌딩은 최종 블렌드의 고무 입자내에 약간의 마스터배치 α-폴리아미드를 명백히 포획하는 상 전환을 결과시킨다. 이는 최종 α-폴리아미드 조성물의 인성을 개질시키는데 보다 효과적이고, 효과적으로 큰 고무입자들을 결과시킨다. 개질제의 강화가 보다 효과적이기 때문에, 주어진 수준의 인성에 대해 보다 적은 개질제가 필요하다. 이는 동일 인성에서 개선된 강성을 갖는 α-폴리아미드 조성물을 결과시킨다.

α-폴리아미드로서 일컬어질 본 발명에 유용한 폴리아미드는 하나의 말단 아민 및 하나의 말단 카르복실산기를 갖는 폴리아미드를 포함한다. 이는 락탐의 고리-열림 및 모노아미노카르복실산의 중합으로 형성된 폴리아미드에 대한 경우가 될 것이다. 적절한 폴리아미드는 미합중국 특허 제2,071,250호; 제2,071,251호; 및 제2,241,322호에 기술된다. 중합체의 최종 구조는 결정적이기때문에, 상기 최종 구조에 도달하도록 사용된 방법은 제한되지 않는다.

아미노 카르복실산 및 락탐의 예로서, ε-아미노 카프로산, 부티로락탐, 피발로락탐, 카프로락탐, 카르릴락탐, 에난토락탐, 운데카노락탐, 도데카노락탐 및 3- 및 4- 아미노 벤조산이 언급될 수 있다.

본 발명의 중합체 블렌드에 혼입될 수 있는 폴리아미드의 예증적인 예는 하기를 포함한다 :

α-폴리아미드는 바람직하게 선형이지만, 분지된 것과 같은 다른 형상일 수 있다. 폴리아미드는, 중합체가 우세하게 α-폴리아미드 인한 다른 단량체 단위와의 공중합체일 수 있다.

적절한 기재 중합체를 관능화시키거나, 산 함유 단량체를 적어도 콘쥬게이티드 디올레핀으로 공중합시켜 산 관능화 수소화 콘쥬게이티드 디올레핀 중합체를 제조할 수 있다.

다른 형태의 단량체 단위가 또한, 중합체로 혼입될 수 있다. 이들 다른 형태의 단량체 단위는 랜덤, 블럭 또는 레이퍼드 방식으로 혼입될 수 있다. 중합체로 혼입될 수 있는 다른 단량체의 양은 이들 다른 단량체로부터 유도된 중합체의 성질에 상당히 의존한다. 다른 단량체가 분리 유리상을 형성시키거나 고 결정성인 중합체를 형성시킨다면, 개질제 단지 약 10중량%가 이들 다른 단위로부터 유도될 수 있다.

이들 다른 단량체 단위가 고무인 중합체를 형성시킨다면, 높은 함량의 비 - 콘쥬게이티드 디올레핀 단량체 단위가 사용될 수 있다.

산 관능화 수소화 콘쥬게이티드 디올레핀 중합체는 방사상, 선형 또는 분지형 형상일 수 있지만, 콘쥬게이티드 디올레핀의 방사상 단독 중합체는 작은 조각으로서 처리될 수 있기 때문에, 방사상 형상이 바람직하다. 관능화 콘쥬게이티드 디올레핀 중합체의 선상 중합체는 과량의 상온흐름에서 기인하는 작은 조각이 아닌 베일(bale)로서 대개 공급된다. 바람직한 방사상, 산 유도체 관능화, 수소화 콘쥬게이티드 디올레핀 중합체는 적절한 커플링제로부터 확장되는 4-30개의 아암을 갖는다. 디올레핀 중합체 아암은 4-12개 탄소원자를 갖는 콘쥬게이티드 디올레핀의 단독 중합체 또는 공중합체일 수 있다. 콘쥬게이티드 디올레핀 단량체로서 부타디엔 및/또는 이소프렌이 바람직하게 사용된다.

방사상 중합체의 생성에 유용할 당 분야에 공지된 임의의 커플링제는 본 발명의 방사상 중합체 제조에 사용될 수 있다. 적절한 커플링제는 비중합성이고, 고정된 수의 반응부위를 포함하는 것들 예컨대, 테드라클로로 벤젠, 사염화탄소 및 사염화규소를 포함한다. 중합성인 커플링제 예컨대, 미합중국 특허 제3,985,830호; 캐나다 특허 제716,645호 및 영국 특허 제1,025,295호에 지시된 폴리-알케닐 커플링제도 또한 적합하다.

본 발명의 조성물에서 개질제로서 유용한 방사상 중합체는 먼저 리빙 디올레핀 중합체(living diolefin polymer)를 형성시키고 나서, 리빙 디올레핀 중합체를 적절한 커플링제와 반응시키고, 그 후 결과 방사상 중합체를 수소화시켜 제조할 수 있다. 미합중국 특허 제4,116,917호 및 제4,156,673호에 요약된 기술을 사용하여 유용한 방사상 중합체를 제조할 수 있다. 방사상 중합체 커플링제가 고정된 수의 반응부위를 가지는 것일때, 중합체내 아암의 평균수는 대개, 커플링제내 반응부위의 수에 의해 조절될 것이다. 커플링제가 중합될때, 방사상 중합체내 아암의 평균수는 대개, 리빙 중합체의 상대량 및 실제적으로 합해진 커플링제에 의해 조절될 것이다.

본 발명의 조성물로 혼입된 방사상 중합체에 사용된 콘쥬게이티드 디올레핀 중합체 아암은 2000-500,000 범위내의 중량 평균 분자량을 가질 것이다.

중합체내 포함된 초기 에틸렌형 불포화 적어도 90%를 수소화시키기 위해 방사상 중합체가 수소화될 것이다. 바람직하게, 초기 에틸렌형 불포화 98%이상이 수소화될 것이다. 수소화는 미합중국 특허 제3,700,633호에 지시된 방식으로 알루미늄 알킬 및 니켈카르복실레이트의 반응 생성물로 바람직하게 수행될 것이다.

기재 중합체가 산유도체 관능성을 포함하지 않을때, 관능성은 기재 중합체상에 그라프팅되어야만 한다. 대개, 자유 마디칼 개시 반응에서 기재 중합체와 반응하는 능력을 갖는 임의의 카르복실산 또는 그의 유도체는 본 발명의 조성물에 요구되는 개질을 수행하는데 유용하다. 유용한 개질 화합물들은 중합 또는 비중합 화합물일 수 있지만, 바람직하게 비중합이거나 단지 천천히 중합된다. 개질 화합물이 비중합이거나 천천히 중합될때, 그라프팅 반응은 도입의 각 부위에서의 단일 단위의 도입이 유리할 것이다. 또한, 중합체 조성물내 다른 성분으로부터 근본적으로 분리시킬 수 있는 그라프팅을 위해 사용된 화합물의 단독중합체의 제조는 비중합 또는 천천히 중합되는 개질 화합물의 사용으로 피해질 것이다.

그라프팅되거나 달리, 수소화 방사상 중합체와 반응할 수 있는 임의의 산 또는 산 유도체가 사용되는 반면, 대부분 통상적으로 사용된 화합물들은 에틸렌형 포화를 포함한다. 대개, 내충격성 개질제로서 관능화, 수소화 중합체의 성능을 그 자체로 손쉽게 하지 않는 기를 함유하는 임의의 산 또는 산 유도체라 할지라도, 이들 기가 내충격성 개질제로서 개질 중합체의 성능을 손쉽게할 관능기로 편리하게 전환될 수 있는 한, 근본적으로 이들 임의의 산 또는 산 유도체는 초기에 기재 중합체로 혼입될 수 있다. 특히 효과적인 기는 산, 염, 무수물, 에스테르, 이미드 및 아미드를 포함한다.

관능기를 함유하는 화합물은 관능화 중합체를 기준으로 0.1-10 중량%, 바람직하게 0.3-5.0 중량%, 및 가장 바람직하게 0.3-3.0 중량%내 양으로 기재 중합체로 그라프팅될 것이다. 낮은 수준의 관능성은 폴리아미드와 개질제의 혼화성을 개선시키는데 비효과적이다. 높은 수준의 관능성의 혼입은 중합체를 과도하게 붕괴시키므로 높은 수준의 관능성은 바람직하지 않다.

기재 중합체로 그라프팅될 유용한 화합물들은 C_3-10및 바람직하게 단일 에틸렌형 불포화를 함유하는, 에틸렌형 불포화 모노- 및 폴리카르복실산 및 그의 유도체, 특히 이카르복실산을 포함한다. 적절한 유도체는 상응하는 무수물, 염, 에스테르, 에테르, 아미드, 니트릴, 티올, 티오산, 글리시딜, 시아나이드 등을 포함한다. 기재 중합체로 그라프팅될 화합물들의 예는 아크릴산, 메타크릴산, 시트라콘산, 말레산, 푸마르산, 이타콘산, 이들 산의 상응하는 무수물, 이들 산의 에스테르, 글리시딜 아크릴레이트 및 메타크릴레이트, 시아노아크릴레이트, 히드록시 치환 알킬아크릴레이트 및 메타크릴레이트등을 포함하고, 이들 중에서 말레산 및 말레산 무수물이 바람직한 그라프팅제이다.

관능기를 상기 중합체로 그라프팅시키기 위해 선행 기술에 공지된 임의의 기술을 사용하여 기재 중합체를 관능화시킬 수 있다. 예컨대, 미합중국 특허 제4,033,888호, 제4,077,893호; 및 제4,670,173호에 기술된 용액법 또는 미합중국 특허 제4,427,828호; 제4,578,429호; 및 제4,657,971호에 기술된 용융 - 혼합법을 사용하여 개질, 수소화 방사상 중합체를 제조할 수 있다.

관능화가 완료되어진 후, 임의의 과량의 비반응 관능화제는 제거되는 것이 유리하다. 왜냐하면, 이들 재료는 폴리아미드 중합체내 반응기와의 반응을 위해 중합체로 혼입된 관능기와 경쟁할 수 있기 때문이다. 이는 차례로, 산 관능화 수소화 중합체와의 반응에 유용한 반응부위의 수가 감소되어 내충격성 개질제로서 개질 중합체의 효과가 감소될 수 있다.

α-폴리아미드 15 중량부 - 120 중량부를 관능화 수소화 중합체 100 중량부와 블렌딩시켜 마스터배치를 제조할 수 있다. 마스터배치는 분산상으로의 α-폴리아미드를 결과시키기에 충분히 낮은 α-폴리아미드 대 관능화 수소화 중합체의 비를 가져야만 한다. 많은양의 α-폴리아미드는 분산상이 아닌 α-폴리아미드를 결과시키는 반면, 적은 양의 α-폴리아미드는 상당한 장점을 결과시키기에 충분하게 개질제의 성질을 변경시키지 않을 것이다. 보다 바람직하게, 관능화 수소화 중합체 100 중량부 당 α-폴리아미드 30 - 90 중량부를 마스터 배치로 혼입시켜 미량의 개질제로 얻을 수 있는 최상의 인성 수준을 얻는다.

블렌딩은 예컨대, 단일 및 다중 스크류 압출기, 혼합 로울러, 브라벤더(Brabender) 혼합기, 반부리(Banbury) 분쇄기, 반죽기 등과 같은 장치에서 수행될 수 있다. 상기 형태의 장치가 사용 될 때, 상기 조건을 유지시키기에 충분하게 높은 온도에서 그리고, 용융상내에서 중합체 성분으로 블렌딩이 수행될 것이다.

그리고나서, 마스터배치는 잔류 α-폴리아미드와 블렌딩되어 개질 α-폴리아미드 조성물이 형성된다. 마스터배치는 단일 및 다중 스크류 압출기, 혼합 로울러, 브라벤더 혼합기, 반부리 분쇄기, 반죽기등과 같은 장치로 잔류 α-폴리아미드와 블렌딩 될 수 있다. 압출기의 두번째 입구가, 이미 압출기내에 있는 마스터배치로 α-폴리아미드를 주입시키는데 이용될 때와 같이, α-폴리아미드와 마스터 배치의 블렌딩은, α-폴리아미드를 마스터배치의 용융물로 주입시켜 수행할 수 있다. 이는 일- 단계 혼합법으로서 일컬어질 수 있다. 대안적으로, 마스터 배치는 혼합되고, 고형물로서 회복되고나서, 분리 압출단계에서 잔류 α-폴리아미드와 혼합될 수 있다. 이는 이- 단계 혼합법으로서 일컬어질 수 있다.

마스터배치는 분산상으로의 α-폴리아미드를 포함해야만 하고, 그후, 부가적인 α-폴리아미드의 후속 블렌딩은 최종 블렌드의 고무 입자내에 마스터배치 α-폴리아미드 일부를 뚜렷하게 포획하는 상전환을 결과시킬 것이다. 이는 효과적으로 크고, 최종 α-폴리아미드 조성물의 인성을 개질시키는데 보다 효과적인 고무입자를 결과시킨다. 개질제에 의한 강화가 보다 효과적이기 때문에, 제공된 수준의 인성을 위해 보다 적은 개질제가 필요하다. 개질제에 의한 α-폴리아미드와의 혼화성 때문에, 큰 입자크기를 갖는 것은 개질제의 효과를 증가시킨다.

본 발명에 따라 제조된 조성물은 폴리아미드 조성물에 유용한 당 분야에 공지된 다른 성분들을 혼입시킬 수 있다. 이들 다른 성분들은 예컨대, 충전제, 안료, 항산화제, 안정화제, 프로세싱오일, 익스텐더, 이형제 등을 포함한다. 이들 첨가제는 마스터배치, 마스터배치에 첨가되는 α-폴리아미드 또는 최종 조성물에 대개 첨가될 수 있다. 유일한 제한은, α-폴리아미드가 마스터배치내 분산상이어야만 한다는 것이다.

α-폴리아미드 조성물이 본 발명에 따라 개질될 때, 결과 조성물은 통상적으로 성분들을 블렌딩시켜 제조한 조성물보다 상당히 큰 인성을 갖는다. 바람직한 인성이 적은 개질제로 얻어질 수 있기 때문에, 통상적으로 블렌딩된 유사하게 강한 조성물보다 높은 모듈러스로 지시된 바와 같이, 결과 조성물은 상당히 높은 강성을 갖는다. 관능화 수소화 중합체는 또한, -폴리아미드보다 상당히 비싸므로 본 발명의 방법으로 제조한 조성물은 통상적인 블렌딩으로 제조한 유사하게 강한 조성물보다 덜 비싸다.

나일론 블렌드의 인성에 있어서의 특이 시점은 -29℃ (-20℉)에서 3.2㎜ (1/8) 아이조드 충격 인성 시험으로의 취성 모드보다 오히려 연성 모드로의 파손이다. 상기 연성 파손은 대개, 534J/m(10ft-lb/in) 이상의 아이조드 충격 인성에서 관찰된다. 통상적으로, 자유 라디칼 개시제 존재하에 말레산 무수물을 그라프팅시켜 관능화시킨 수소화 방사상 폴리이소프렌 20 중량부 및 나일론 6 80중량부의 블렌딩 조성물은 -29℃ (-20℉)의 연성모드로 파손되는 것이 아니라, 취성 모드로 파손된다. 본 발명에 따라 제조될 때, 동일 조성물은 연성 모드로 파손된다.

[실시예]

말레산 무수물 개질 수소화 방사상 폴리이소프렌의 양을 변화시키면서, 통상적으로 구입가능한 나일론 6을 압출시켜 마스터배치 조성물을 제조했다. 그리고나서, 이들 마스터배치는 나일론 6과 압출기 블렌딩되어 개질 수소화 방사상 폴리이소프렌 20 중량% 및 나일론 6 80중량%를 함유하는 최종 조성물을 형성시킨다.

이소프렌을 sec - 부틸 리튬 촉매로 약 64,000의 중량 평균 분자량으로 중합시켜 리빙 폴리이소프렌 단독중합체 아암을 제조하고나서, 상기 리빙 이소프렌 단독중합체 아암을 디비닐 벤젠과 반응시켜 기재 폴리이소프렌을 제조했다. 그리고나서, 니켈 2 - 에틸헥사노에이트 및 트리에틸 알루미늄을 합해 제조한 촉매 존재하에 방사상 중합체를 수소화시켰다. 초기 에틸렌형 불포화 98% 이상을 수소화시켰다. 그리고나서, 약 260℃ 의 온도에서 이축 스크류 압출기를 통해 중합체, 말레산 무수물 및 과산화물을 통과시켜 상기 중합체 부분을 말레산 무수물 1.6 중량%로 그라프팅 시켰다.

실시예에 사용된 나일론 6은 Allied - Signal Corporation 으로부터 통상적으로 구입가능한 Capron (Capron 은 등록상표이다.)이다. 이는 약 18,000의 수 평균 분자량을 갖는다.

개질되고 수소화된 방사상 폴리이소프렌내에 나일론 6 20,40,50,60 및 80 중량%를 포함한 마스터배치를 제조했다. 약 260℃의 온도에서 쌍 스크류 압축기로 중합체를 합해 마스터배치를 블렌딩시켰다. 마스터배칭 재료의 펠릿을 회복시키고 나서, 쌍 스크류 압출기내에 최종 블렌드를 생성시키기 위해 잔류 나일론 6과 블렌딩 시켰다. 실온 및 -29℃ (-20℉)에서 3.2㎜ (1/8)노치드 아이조드 값을 측정하기 위한 ASTM 과정 D-256을 사용하는 시험에 적합한 시험편으로 각 부분을 성형시켰다.

표 1은 각 조성물에 대한 실온 및 -29℃ (-20℉)에서의 아이조드 충격 인성 및 각각의 굽힘 모듈러스를 나열한다.

마스터배치에 혼입된 나일론6 80%를 갖는 조성물은 개질제와 나일론의 통상적은 블렌딩을 대표한다. 표 1에 보여지듯이, 마스터배치내 나일론6 15-50%로의 마스터배치의 제조는 -29℃ (-20℉)에서 3.2㎜ (1/8)노치드 아이조드 충격 인성 시험에서 연성 파손을 입증하는 최종 조성물을 결과시킨다. 표 1로부터 또한, 인성의 개선을 모듈러스를 단지 조금 감소시킴을 알 수 있다.

약 260℃ 의 온도에서 쌍 스크류 압출기에서 나일론6을 관능화 수소화 방사상 폴리이소프렌과 단순하게 블렌딩하여 나일론6 및 동일한 관능화 수소화 방사상 폴리이소프렌 10-30 중량%로 조성물을 또한 제조했다. 표 2는 통상적으로 블렌딩된 상기된 개질제 조성물 20 중량%와 함께 이들 조성물의 굽힘 모듈러스 및, 실온 및, -29℃ (-20℉)에서의 아이조드 인성을 나열한다. 표 2로 부터 적은 개질제로 연성 파손이 얻어지는 중요성을 볼 수 있다. 성분들이 통상적으로 블렌딩될때 나일론6조성물의 연성 파손을 수행하는데 상기 개질제 대략 30 중량%가 취해진다. 개질제를 블렌딩시키는 마스터 배치 방법의 사용이 모듈러스를 약간 감소시킨다 할지라도, 개질제의 양을 증가시켜 초래된 손실보다 훨씬 더 적은 모듈러스의 손실은 유사한 인성을 얻는데 충분하다. 부가적으로, 본 발명에 따라 제조된 유사하게 강한 조성물은 개질제와 비교해 낮은 가격의 나일론 6으로 인한 덜 비싼 재료를 포함한다.

Claims (15)

1. 하기 a) - c) 단계들로 구성되는 강화 α-폴리아미드 조성물의 제조 방법: a) 수소화 이전에, 중합체 콘쥬게이티드 디올레핀 단량체 단위를 포함하는 관능화 수소화 중합체로 구성되는 강화제 100 중량부를 제공하는 단계; b) 강화제를 α-폴리아미드 15-120 중량부와 블렌딩시켜 마스터배치를 형성시키는 단계; 및 c) 마스터배치를 충분한 양의 α-폴리아미드와 블렌딩시켜, α-폴리아미드 200-2000 중량부로 구성되는 강화 α-폴리아미드 조성물을 제공하는 단계.
2. 제1항에 있어서, 마스터 배치내 α-폴리아미드가 분산 상인 방법.
3. 제1항에 있어서, 관능화 수소화 중합체가 수소화 이전에, 적어도 콘쥬게이트 디올레핀 단량체를 포함하는 관능화 수소화 방사상 중합체인 방법.
4. 제1항에 있어서, 관능화 수소화 중합체가 산, 무수물, 염, 에스테르, 이미드 및 아미드로 구성되는 군으로 부터 선택된 관능성 부위로 관능화되는 방법.
5. 제1항에 있어서, 콘쥬게이트 디올레핀 단량체가 이소프렌이고 콘쥬게이트 디올레핀 단량체가 부타디엔인 방법.
6. 제3항에 있어서, 관능화 수소화 중합체가 관능화 수소화 방사상 폴리이소프렌이고, 관능화 수소화 중합체가 관능화 수소화 방사상 폴리부타디엔인 방법.
7. 제1항에 있어서, α-폴리아미드가 나일론 4, 나일론 6, 나일론 7, 나일론 8, 나일론 9, 나일론 11 및 나일론 12로 구성되는 군으로 부터 선택되는 방법.
8. 제1항에 있어서, 에틸렌형 불포화를 함유하는 관능성 부분을 기재 수소화 중합체에 그라프팅 시킴으로써 관능화 수소화 중합체가 관능화되는 방법.
9. 제8항에 있어서, 관능화 부분이 말레산 무수물인 방법.
10. 제1항에 있어서, 강화 α-폴리아미드가, ASTM-D256으로 측정된 바와같이, -29℃ (-20℉) 에서 3.2 ㎜ (1/8 ) 노치드 아이조드 충격 534 J/m (10ft-1lb/in) 이상을 갖는 방법.
11. 수소화 이전에, 우세하게 콘쥬게이팅된 디올레핀 단량체 단위를 포함하는 관능화 수소화 방사상 중합체 20 중량부 이하, 및 α-폴리아미드 80 중량부로 구성되고, ASTM-D256으로 측정된 바와같이, -29℃ (-20℉) 에서 3.2 ㎜ (1/8 ) 노치드 아이조드 충격 534 J/m (10ft-1lb/in) 이상을 갖는 강화 α-폴리아미드 조성물.
12. 제11항에 있어서, 관능화 수소화 방사상 중합체가 관능화 방사상 폴리이소프렌이고, 관능화 수소화 방사상 중합체가 관능화 수소화 방사상 폴리부타디엔인 조성물.
13. 제12항에 있어서, 관능화 중합체 기준으로, 말레산 무수물 0.1 - 10 중량 %를 중합체에 그라프팅 시킴으로써, 관능화 수소화 방사상 폴리이소프렌이 관능화된 조성물.
14. 제12항에 있어서, 관능화 수소화 방사상 폴리이소프렌이 4-30 아암을 포함하는 조성물.
15. 제14항에 있어서, 각각의 아암의 수 평균 분자량이 2000-500,000을 갖는 조성물.