KR100701745B1 - 나노크레이 복합강화 폴리아미드 수지 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리아미드 수지에 나노크레이 복합강화 폴리아미드 수지 조성물에 관한 것으로, 우수한 신도특성을 발현하는 고기능성 플라스틱 재료이며, 이러한 특성은 통상의 나노크레이복합 강화 폴리아미드 수지에서 나타나는 단점인 신도저하를 티타니움다이옥사이드를 첨가하여 만족시킬 수 있다.
나노크레이*폴리아미드수지*티타니움다이옥사이드*커플링에이전트*

Description

나노크레이 복합강화 폴리아미드 수지 조성물{Nanoclay-containing polyamide resin composition}
본 발명은 나노크레이 복합강화 폴리아미드 수지조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 티타니움다이옥사이드(Titanium dioxide)를 도입하여 기존의 나노 복합체 보다 우수한 신도특성을 발현하는 나노크레이 복합강화 폴리아미드 수지 조성물에 관한 것이다.
나노 복합체(nano composite) 기술은 1987년 일본의 토요다(TOYOTA) 자동차에 의해 최초로 개발된 기술로, 기존에 각종 플라스틱 소재의 기계적 열적 특성을 향상시키기 위해 첨가되고 있던 무기 필러의 표면을 각종 유기화제로 처리함으로써 기존의 무기 필러의 분산성을 100∼1,000배 정도 향상시켜 무기물을 소량 첨가하여도 기존에 많은 양의 무기 필러를 첨가해서만이 얻을 수 있었던 강성과 내열성을 얻을 수 있는 기술이다.
다시 말해, 이러한 나노 복합체는 기존의 무기필러를 사용하여 제조된 제품에 비해 소량의 무기필러를 사용하여도 동일한 특성을 발현할 수 있는 경량화된 신 소재라 할 수 있다.
한편, 21세기 산업은 환경친화적인 공정과 제품을 요구하고 있다. 따라서 현재의 많은 기업들은 환경오염 요소가 적거나 없는 신기술 개발에 많은 연구를 하고 있는 상황으로 나노 복합체 역시 이러한 환경친화적인 신기술 중의 하나라고 할 수 있다.
나노 복합체 제조기술을 플라스틱 소재에 적용할 경우 앞서 언급한 바와 같이 소재의 경량화가 가능함과 동시에 기존의 각종 플라스틱 부품의 소형화 박막화시 발생할 수 있는 기계적 열적 물성저하를 방지할 수 있다. 따라서, 이는 환경친화적인 관점에서 경량화가 요구되는 자동차용 플라스틱 소재분야에 적합하다. 그리고, 소형화 박막화를 통해 기존에 사용되고 있던 플라스틱의 양을 줄임과 동시에 사용상의 편리성을 향상시켜 가고 있는 전기·전자 및 정보기기 분야에 적용이 가능한 플라스틱 응용기술로서 그 활용도가 점점 확대될 것으로 판단된다.
한편, 앞서 언급한 자동차, 전기·전자 및 정보분야에 적용되고 있는 플라스틱 소재 중 폴리아미드 수지는 강성, 인성, 내마모성, 내약품성, 보강재 첨가 효과 등이 우수하여 널리 사용되고 있지만, 높은 강성과 우수한 열안정성 및 치수안정성을 동시에 필요로 하는 플라스틱 제품에 적용되기 위해서는 폴리아미드 수지 단독으로는 이러한 요구물성을 만족하지 못하므로 유리섬유와 같은 무기물을 첨가하여 기능성을 만족시키는 기술이 널리 행해져 왔으며, 폴리아미드 수지에도 이러한 나노복합체 기술의 장점이 적용되고 있는 상황이다.
현재까지 개발된 폴리아미드를 베이스로 한 나노 복합체 소재는 소량의 무기 물 첨가로도 우수한 강성과 내열성을 발현하는 특징을 지니고 있기는 하지만, 신도가 기존의 무기물 충전 소재에 비해 현저히 떨어지는 단점이 있어 앞서 기술한 제품분야에 적용하기에는 물성적 측면에서 균형을 이루고 있지 못하다. 따라서, 그 용도적용에 있어 현재로서는 많은 제한을 받고 있다고 할 수 있다.
나노 복합체를 적용한 소재들에 대하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
비중이 낮으면서도 고강성을 유지시키는 수지 조성물의 제조를 위해서는 분산성이 우수한 나노크레이를 이용한 나노복합체 제조기술이 최근 들어 많이 적용되고 있다.
나노크레이를 이용한 나노복합체 제조기술이란, 크레이와 같은 실리케이트 층상 구조의 점토광물을 나노 스케일의 시트상의 기본 단위로 박리하여 고분자수지에 분산시킴으로써 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌과 같은 범용성 고분자의 낮은 기계적 물성의 한계를 엔지니어링 플라스틱 수준까지 올리고자 하는 개념이 포함되어 있다. 점토광물의 기본단위인 판상 실리케이트는 강력한 반데르발스 인력(Van der waals force)으로 인하여 고분자 수지에 박리, 분산시키기가 매우 힘든데, 저분자량의 유기화제를 크레이와 같은 실리케이트 층상구조로 이루어진 점토광물 사이에 삽입시킨 후 고분자수지의 침투를 용이하게 하여 줌으로써 박리, 분산시키는 기술이다.
이렇게 점토광물을 나노 스케일의 시트상의 기본 단위로 박리하여 고분자수지에 분산시키는 방법들은 용액법, 중합법, 컴파운딩법으로 크게 분류되며, 이중 중합법과 컴파운딩법은 각각 80년대, 90년대 기초 연구가 진행되어 현재 미국, 일 본을 비롯한 서구 선진국에서는 상업화 단계까지 와 있는 공업기반 기술로서 이들 박리, 분산기술을 좀 더 구체적으로 기술하면 다음과 같다.
용액법은 유기화 크레이를 고분자 용액에 침지시켜 용매가 크레이의 층간을 침투하여 크레이 시트를 분산시키고 건조과정 중에 고분자 수지에 크레이가 분산되도록 하는 방법이다.
그리고, 중합법은 유기화 크레이 시트 층간에 단량체를 삽입시키고 층간중합을 거쳐 크레이 시트를 분산시키는 기술로서, 1987년 일본 토요다 연구진들에 의해 나일론 단량체를 실리케이트층 사이에 삽입시키고 이를 층간중합을 유도함으로써 층간 거리가 100Å 가까이 증가하는 박리현상이 보고된 이래 이에 대한 연구가 일본, 미국 등 선진국에서 활발히 진행 중이다. 그러나, 중합법은 주로 양이론 중합이 가능한 경우만 이용될 수 있기 때문에 제한적이라 할 수 있다.
이에 비해 컴파운딩법은 최근에 개발된 분산, 박리 기술로서 용액법이나 중합법과는 달리 용융상태의 고분자쇄를 크레이 실리케이트층 사이에 삽입시키고 이를 기계적 혼합에 의하여 크레이 시트를 분산시키는 기술로서 1993년 코넬대 연구팀이 폴리스티렌 용융체를 직접 삽입시켜 층간복합체를 제조하였고, 1997년 일본 토요다 중앙연구소에서 컴파운딩법에 의해 박리형 폴리프로필렌 나노복합체로의 개발성공을 발표함으로써 이에 대한 연구가 전 세계적으로 진행되고 있는 최신 기술이다. 이 기술은 베이스 폴리머의 기계적 열적 특성을 향상시킬 목적으로 컴파운딩시에 일반적으로 첨가되고 있던 기존의 무기물 충전제들이 고분자내에 1마이크로미터 이상의 입자크기로 덩어리져 분산되어 있어 첨가된 무기물의 양에 비해 기계적 열적 특성 향상이 미약한 단점을 개선하기 위하여 개발된 기술이다. 구체적으로는, 첨가되는 무기물 표면을 양이온 성격의 헤드(head)그룹과 친유성의 테일(tail)그룹으로 이루어진 다양한 유기화제 등으로 표면처리하여 고분자와의 상용성을 증진시킴으로 인해 무기 충진제를 나노스케일까지 분산시켜 기존의 무기물 충진복합체의 단점을 한층 보완한 박기, 분산기술이다. 이는 성능이나 원가면에서 매우 유리한 방법으로, 21세기의 복합재로 생산시장의 판도에 상당한 변화를 가져오게 할 수 있는 핵심기술이다. 이러한 유기화제로는 프로필아민, 부틸아민, 옥틸아민, 데실아민, 도데실아민, 헥사데실아민, 옥타데실아민, N-메틸옥타데실아민 등과 같은 알킬아민타입 유기화제; 메틸아민하이드로클로라이드, 테트라메틸암모니움클로라이드, 옥타데실트리메틸암모니움브로마이드, 도데실트리메틸암모니움브로마이드, 디옥타데실디메틸암모니움브로마이드, 디메틸벤질옥타데실암모니움브로마이드, 비스(2-하이드록실에틸)메틸옥타데실아모니움클로라이드, 1-헥사데실피리디움브로마이드 등과 같은 알킬암모니움할라이드 타입 유기화제; 6-아미노헥사노익에시드, 12-아미노도데카노익에시드 등과 같은 알킬아미노에시드타입 유기화제; 1, 6-헥사메틸렌디아민, 1, 12-도데칸디아민 등과 같은 알킬디아민 타입 유기화제가 알려져 있다.
이러한 고분자 나노복합체의 제조기술은 고분자수지의 강성도, 가스와 액체의 투과 억제능력, 방염성, 내마모성, 고온안정성이 한층 더 향상된 열가소성 수지, 엘라스토마, 코팅제, 선진복합재료의 연구개발에도 초점이 맞추어져 있다.
한편, 고분자 나노복합체의 제조 일 예를 살펴보면, 일본특허공개 소 60-108463호, 소60-47061호에는 실란계 커플링에이젼트 만으로 표면이 처리된 크레이 와 유리섬유를 폴리아미드 수지조성물에 첨가하여 폴리아미드 수지의 강성과 내열성을 향상시키는 기술이 개시되어 있다. 그러나, 앞서 언급한 유기화제로서 크레이의 표면이 개질되지 않음으로 인해 크레이의 분산성이 미흡하여 강성과 내열성은 향상되나 비중이 높고 흐름성이 떨어짐과 동시에 신도도 급격히 떨어지는 단점이 있었다.
이를 극복하기 위해 미국특허 제4,739,007호, 제 4,810,734호와 일본특허공개소 76-109,998에서는 앞서 기술한 알킬아미노에시드 타입의 유기화제로 크레이 표면을 개질한 후 나이론 모노머와 반응시킨 중합형 나이론 나노 복합체 소재를 제조하였으나, 이 역시 신도가 크게 떨어지는 단점을 개선하지는 못하였다.
미국특허 제4,874,728호에서는 알킬아미노 타입의 유기화제와 알콕시 또는 아세톡시 또는 할로실릴계의 오가노실란과 같은 커플링에이젼트로 표면이 개질된 크레이를 사용하였으나 이 또한 신도특성을 개선하지 못하였다.
한편, 티타니움 계통의 첨가제를 나노 복합체에 적용한 특허들을 살펴보면 다음과 같다. 일본특허출원평2-190432과 일본특허공개평4-178459에서는 티타네이트커플링에이젼트를 나노복합체에 도입하여 폴리아미드 필름의 연신공정시 발생되는 투명성 저하를 개선하였으며, 일본특허공개평9-48908는 기계적 특성과 내열성, 표면외관, 인성, 가공성이 우수한 폴리에스테르 나노 복합체 제조에 관한 특허로서 우수한 인성을 요구하지 않는 용도에 대해서 티타티움다이옥사이드를 함유시킬수 있다고 기술되어 있으나 상기한 이들 특허에서는 티탄계 첨가제에 의한 나노 복합체의 신도특성의 개선에 관해서는 연구되지 않고 있다. 그리고, 일본특허공개평11- 336408에서는 티타니움계 천이금속을 올레핀중합시 사용함으로서 생산성을 향상시킨 내용이 있으나 신도특성에 관해서는 역시 기술하지 않고 있다.
본 발명자는 나노크레이 복합강화 폴리아미드 수지의 신도를 적절히 조절할 수 있으면 이러한 수지의 용도를 보다 광범위하게 확장시킬 수 있음을 알게 되어 본 발명을 완성하게 된 것이다.
따라서 본 발명은 유기화제로 표면처리된 나노크레이를 적용한 통상의 나노크레이 복합강화 폴리아미드 수지에서 나타나는 단점인 신도 저하문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 방법으로 폴리아미드 수지에 나노크레이와 함께 티타니움다이옥사이드를 함유시키는 것에 의해 해결할 수 있다는 사실을 알게 되었고, 이를 통해 보다 광범위한 용도적용이 가능함을 알게 되었다.
그러므로 본 발명에 의하면 폴리아미드 수지에 나노크레이가 복합된 수지조성물에 있어서, 신도가 10.0∼45.0%, 굴곡탄성율이 36,000∼66,000㎏/㎠임을 특징으로 하는 나노크레이 복합강화 폴리아미드 수지조성물이 제공된다.
또한 상기한 특성을 만족하는 나노크레이 복합강화 폴리아미드 수지 조성의 바람직한 구현으로서, 폴리아미드 수지 85∼97.9 중량%, 나노크레이 2∼10중량% 및 티타니움다이옥사이드 0.1∼5중량%를 함유하는 것을 특징으로 하는 나노크레이 복합강화 폴리아미드 수지조성물이 제공된다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 목적에 부합하는 나노크레이 복합강화 폴리아미드 수지조성물은 신도가 10.0∼45.0%, 굴곡탄성율이 36,000∼66,000㎏/㎠이다. 특히 상기 폴리아미드 수지가 폴리아미드 6인 경우, 신도 14.0∼45.0%, 굴곡탄성율 36,000∼61,000㎏/㎠가 바람직하며, 폴리아미드 수지가 폴리아미드 66인 경우 신도 10.0∼40.0%, 굴곡탄성율 38,000∼66,000㎏/㎠가 바람직하다.
이러한 특성을 만족하는 폴리아미드 수지는 바람직하게 폴리아미드 수지에 나노크레이와 티타니움다이옥사이드를 함께 배합하는 것에 의해 제조할 수 있다.
본 발명에서 사용될 수 있는 폴리아미드 수지는 특별히 제한되지는 않으나, 바람직하게 폴리아미드 6 수지의 경우 상대점도 2.4 내지 3.0(20℃ 96% 황산 100㎖ 중 폴리머 1g 용액)인 것, 폴리아미드 66 수지의 경우 상대점도 2.5내지 3.0 (20℃ 96% 황산 100㎖ 중 폴리아미드 66 1g용액)인 것이 적합하다. 사용되는 폴리아미드 수지의 점도가 상기의 범위 미만인 경우 강성의 저하를 초래할 수도 있으며, 초과할 경우 유동성의 불량으로 박막성형 또는 대형 사출품의 성형이 어려워질 수도 있다.
본 조성물은 티타니움다이옥사이드를 함유한다. 티타니움다이옥사이드는 크게 루타일(Rutile)계와 아나타제(Anatase)계로 나눌수 있으며, 이들 모두 나노 복합체의 신도를 향상시키는 본 발명의 조성에 적용이 가능하나 아나타제계 티타니움 다이옥사이드에 비해 훨씬 더 촘촘한 결정구조를 갖고 있어 빛을 반사 또는 회절시키는 효과가 크고 빛에 대한 반응성이 낮은 루타일계 티타니움다이옥사이드를 사용하는 것이 나노복합체의 내후성을 보다 증진 시킬수 있다. 그리고 루타일계 티타니움다이옥사이드는 폴리머와의 상용성 증진을 위해 실리카나 유기물질로 코팅이 되어있는데 유기물질로 코팅이 된 티타니움다이옥사이드는 빛에 의해 광분해 또는 광반응을 일으켜 나노 복합체의 내후성을 떨어뜨리므로 실리카로 표면처리된 루타일계 티타니움다이옥사이드를 사용하는 것이 보다 바람직하다. 본 발명에서 사용하기에 적합한 티타니움다이옥사이드의 시중구입가능한 예로는 미국 듀폰(Dupont)사의 상품명 TI-PURE중에서 "R-960"(이하 "R960"로 칭함)이 있다.
이와 같이 티타니움다이옥사이드를 나노크레이와 함께 용융혼련할 경우에는 0.2-0.5㎛의 입자크기를 갖는 티타니움다이옥사이드와 이와 유사한 크기의 나노크레이 간의 충돌효과에 의해 나노크레이를 보다 잘 분산시킬수 있다. 이러한 충돌효과는 폴리아미드에 글라스파이버와 티타니움다이옥사이드를 함께 넣은 조성으로 용융혼련한 경우에 글라스파이버가 티타니움다이옥사이드를 넣지 않을 때 보다 많이 깨어지는 결과로 그 충돌효과를 예측할 수 있으며 따라서 일반적으로 글라스파이버가 강화된 플라스틱 조성물에는 티타니움다이옥사이드를 첨가하지 않고 있다. 또한 티타니움다이옥사이드는 상기의 충돌효과를 일으킬 뿐만 아니라 커플링제의 역할도 할 수 있어 나노복합체의 메트릭스인 폴리아미드 수지와 나노크레이의 유기화제를 상호 결합시켜 두 물질간의 상용성을 증진시키는 효과에 의해 나노복합체의 신도향상에 기여할 수 있다.
이와 같이 실리카로 표면처리된 루타일게 티타니움다이옥사이드의 첨가량은 전체 수지 조성 중 0.1∼5중량%인 것이 바람직하다. 만일, 티타니움다이옥사이드의 함량이 전체 수지 조성 중 0.1중량% 미만이면 위에서 언급한 충돌효과 및 커플링제로서의 역할에 의한 신도 향상이 미흡하고 5중량%을 초과하면 신도가 떨어지며 나노복합체의 표면으로 티타니움다이옥사이드가 표출되어 나오는 브리딩(Bleeding) 현상으로 제품의 외관이 불량해지는 단점이 있다.
다음으로, 본 조성물에 함유되는 나노크레이는 당분야에 잘 알려진 것을 사용할 수 있다. 시판중인 나노크레이중 바람직한 예로는 알킬암모니움할라이드 타입의 유기화제로 표면이 개질된 나노크레이[미국의 써든크레이프로덕트(Southern Clay Product)사의 상품명"Cloisite 93A"(이하 "93A"로 칭함)와 "Cloisite 30B"(이하 "30B"로 칭함)를 들 수 있다. 이중에서 30B 보다는 93A가 본 발명의 조성에 특히 적합한 나노 크레인 것으로 사료되는데, 그 이유는 93A의 표면개질제로 사용된 유기화제는 다음 화학식1로부터 알수 있듯이 극성이 강한 관능성 기가 없어 두 개의 알킬그룹의 말단에 극성이 강한 하이드록시 관능기를 갖고 있는 화학식 2와 같은 구조를 갖는 30B 보다 폴리아미드의 친화력이 보다 강한 것으로 판단된다.
Figure 112006083362158-pat00004
위 화학식에서, R1은 하이드로겐 또는 메틸기를 표시하며, R2는 탄소수가 8∼18개인 알킬기를 표시한다.
Figure 112006083362158-pat00005
위 화학식에서 R은 탄소수가 18개인 것이 65% 이하, 탄소수가 16개인 것이 30% 이하, 탄소수가 14개인 것이 5% 이하로 구성되어 있으며 이들 탄소에는 모두수소가 결합되어 있다.
본 조성물중 나노크레이의 첨가량은 전체 수지 조성 중 2∼10중량%인 것이 바람직하다. 만일, 나노크레이의 함량이 전체 수지 조성 중 2중량% 미만이면 나노크레이의 높은 분산성으로 인해 발현되는 높은 굴곡탄성율을 얻기가 어렵고 10중량% 초과하면 목적하는 신도에 못미치는 단점이 있다.
이와 같은 조성으로 이루어진 본 발명의 복합강화 폴리아미드 수지 조성물의 제조에는 예를 들어 이축 스크류 압출기와 같은 압출기를 이용할 수 있으며, 이축 스크류 압출기를 사용하는 경우 그 실린더 배럴의 온도는 275℃ 내지 285℃(폴리아미드 6의 경우 245℃ 내지 255℃)가 적당하다. 또한, 수지 조성물의 물성을 극대화하기 위해 투입구가 3개인 압출기를 이용하여 1차 투입구에는 폴리아미드 수지 와 커플링제를, 2차 투입구에는 나노크레이를 투입하는 것도 바람직하다. 아울러 용융 혼련시 조성물의 물성을 최대화하기 위해서는 체류시간을 최소화하는 것이 바람직하며, 토출부 근처에 벤트(Vant)라 불리우는 감압장치를 설치해서 150㎜Hg 이하로 감압하여 용융혼련중 발생되는 가스상의 저분자 물질을 제거하는 것이 효과적이다.
한편, 본 발명의 목적을 손상하지 않는 범위에서 앞서 말한 열안정제(이가녹스 B1171)와 이형제, 내후제, 안료 등을 첨가할 수 있다.
이하 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같은 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 한편, 얻어진 수지 조성물에 대한 물성평가기준은 다음과 같다.
(1)신도 : ASTM D638에 의거하여 1/8″덤벨형 시편을 제작 후 인장신도 측정속도를 50㎜/분으로 설정하여 측정하였다.
(2)굴곡탄성율 : ASTM D790에 의거하여 1/4″시편을 제작한 후 굴곡탄성율 측정속도를 5㎜/분으로 설정하여 측정하였다.
[실시예 1∼8]
다음 표 1의 조성 및 함량으로 가열된 이축압출기 내에서 용융 혼련한 후 칩(Chip)상태로 만들었다. 이때 이축압출기의 가열온도는 폴리아미드 66의 경우 270℃, 폴리아미드 6의 경우 235℃로 설정하였다.
제조된 칩은 90℃, 5시간 제습형 건조기를 이용 건조한 후, 역시 가열된 스 크류식 사출기를 이용 용융 혼련 때와 동일한 온도로 각각의 시편을 제작하여 상기와 같은 평가방법으로 평가를 실시했으며, 그 결과를 다음 표 3에 나타내었다.
구분 조성성분 및 함량 (단위: 중량%)
폴리아미드 66 (상대점도 3.0) 폴리아미드 6 (상대점도 2.8) R960 (티타니움- 다이옥사이드) 93A (나노크레이)
실시예 1 95.8 - 0.2 4
실시예 2 91.8 - 0.2 8
실시예 3 92.5 - 3.5 4
실시예 4 88.5 - 3.5 8
실시예 5 - 95.8 0.2 4
실시예 6 - 91.8 0.2 8
실시예 7 - 92.5 3.5 4
실시예 8 - 88.5 3.5 8
* R960 : 실리카로 표면이 개질된 티타니움다이옥사이드[미국 듀폰(Dupont)사의 상품명 TI-PURE중에서 "R960"] * 93A : 극성이 약한 유기화제로 표면이 개질된 크레이[미국의 써든크레이프로덕트(Southern Clay Product)사의 "Cloisite 93A"]

[비교예 1∼10]
비교예 1∼10은 수지 조성물 중 본 발명의 범위를 벗어난 경우의 예로서, 수지조성물은 다음 표 2에 나타낸 바와 같고, 상기 실시예와 동일한 방법으로 물성평가를 실시하여 그 결과를 다음 표 3에 나타내었다.
구분 조성 성분 및 함량 (단위: 중량%)
폴리아미드 66 (상대점도 3.0) 폴리아미드 6 (상대점도 2.8) R960 (티나니움- 다이옥사이드) 나노크레이
93A 30B
비교예 1 96 - 0 4 -
비교예 2 88 - 8 4 -
비교예 3 97 - 3 0 -
비교예 4 82 - 3 15 -
비교예 5 93 - 3 - 4
비교예 6 - 96 0 4 -
비교예 7 - 88 8 4 -
비교예 8 - 97 3 0 -
비교예 9 - 82 3 15 -
비교예 10 - 93 3 - 4
* R-960 : 실리카로 표면이 개질된 티타니움다이옥사이드[미국 듀폰(Dupont)사의 상품명 TI-PURE중에서 "R-960"] * 93A : 극성이 약한 유기화제로 표면이 개질된 크레이[미국의 써든크레이프로덕트(Southern Clay Product)사의 "Cloisite 93A"] * 30B : 극성이 강한 유기화제로 표면이 개질된 크레이[미국의 써든크레이프로덕트(Southern Clay Product)사의 "Cloisite 30B"]
구분 신도(%) 굴곡탄성율(㎏/㎠)
실시예 1 31 45,500
실시예 2 19 55,600
실시예 3 23 46,100
실시예 4 14 57,200
실시예 5 35 43,700
실시예 6 22 53,500
실시예 7 26 44,200
실시예 8 18 55,700
비교예 1 3.5 46,800
비교예 2 3.4 49,200
비교예 3 37.0 28,000
비교예 4 3.4 69,100
비교예 5 6.8 44,500
비교예 6 3.9 45,300
비교예 7 3.6 47,900
비교예 8 42.0 27,400
비교예 9 3.5 65,200
비교예 10 7.3 43,600
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따라 폴리아미드 수지에 나노크레이와 티타니움다이옥사이드를 첨가한 나노크레이 복합강화 폴리아미드 수지 조성물은 통상의 나노크레이 복합 강화 폴리아미드 수지에서 나타나는 단점인 신도저하를 나타내지 않고 신도 10.0∼45.0%, 굴곡탄성율 36,000∼66,000㎏/㎠를 나타내며, 고기능성 플라스틱 소재로서 다양한 용도로 활용할 수 있다.

Claims (6)

  1. 폴리아미드 수지에 나노크레이가 복합된 수지조성물에 있어서, 신도가 10.0∼45.0%, 굴곡탄성율이 36,000∼66,000㎏/㎠임을 특징으로 하는 나노크레이 복합강화 폴리아미드 수지조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리아미드 수지가 폴리아미드 6이고, 신도가 14.0∼45.0%, 굴곡탄성율이 36,000∼61,000㎏/㎠임을 특징으로 하는 나노크레이 복합강화 폴리아미드 수지조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리아미드 수지가 폴리아미드 66이고, 신도가 10.0∼40.0%, 굴곡탄성율이 38,000∼66,000㎏/㎠임을 특징으로 하는 나노크레이 복합강화 폴리아미드 수지조성물.
  4. 폴리아미드 수지에 나노크레이가 복합된 수지조성물에 있어서, 폴리아미드 수지 85∼97.9 중량%, 나노크레이 2∼10중량% 및 티타니움다이옥사이드 0.1∼5중량%를 함유하는 것을 특징으로 하는 나노크레이 복합강화 폴리아미드 수지 조성물.
  5. 제 4 항에 있어서, 티타니움다이옥사이드는 우김류질 또는 실리카로 표면이 개질된 루타일 또는 아나타제계 티타니움다이옥사이드로서 입자 크기가 0.2∼0.5㎛임을 특징으로 하는 나노크레이 복합강화 폴리아미드 수지조성물.
  6. 제 1항에 있어서, 나노크레이는 하기 화학식의 유기화제로 표면이 개질된 나노크레이임을 특징으로 하는 나노크레이 복합강화 폴리아미드 수지조성물:
    Figure 112006083362158-pat00006
    위 화학식에서, R1은 하이드로겐 또는 메틸기를 표시하며, R2는 탄소수가 8∼18개인 알킬기를 표시한다.
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