상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 1) 폴리아미드 수지 100 중량부, 2) 이오노머 수지 1 ~ 1,000 중량부, 및 3) 일반식 (R2N)m-R'-(X(O)nORy)m 구조를 갖는 아미노기 및 이들의 유도체 0.2 ~ 100 중량부를 포함하는 폴리아미드/이오노머 블렌드 수지 조성물을 제공한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 폴리아미드/이오노머 블렌드 수지 조성물에 있어서, 1) 적어도 1개 이상의 폴리아미드, 2) 적어도 1개 이상의 이오노머, 및 3) 적어도 1개 이상의 일반식 (R2N)m-R'-(X(O)nORy)m 구조를 갖는 아미노기 및 이들의 유도체를 포함하는 폴리아미드/이오노머 수지 조성물을 제공함을 그 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 폴리아미드/이오노머 블렌드 수지 조성물을 구성하는 폴리아미드는 상기 성분 중에서 적어도 1개 이상이 선택되어지는 것을 특징으로 한다. 본 발명에서 사용하는 폴리아미드 수지는 단량체(monomer)로 3원환 이상의 구성을 갖는 고리 구조의 락탐 또는 ω-아미노산이 단독 또는 2종 이상으로 축중합된 것이 사용될 수 있으며, 2가산(diacids) 및 디아민(diamines)을 사용할 경우 이들을 단독 또는 2종 이상이 축중합반응으로 얻어지는 폴리아미드 중합체 또는 공중합체를 사용할 수 있다. 또한, 호모폴리아미드(homopolyamides), 코폴리아미드(copolyamides) 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 것이 사용될 수 있고, 이러한 폴리아미드는 반 결정(semi-crystalline) 및/또는 비결정일 수 있다. 이들에 대하여 구체적으로 예를 들면, 단독으로 중합가능한 단량체로는 ε-카프로락탐, 아미노카프론산, 에난트락탐, 7-아미노헵탄산, 11-아미노운데칸산, 9-아미노노난산 및 α-피페리돈 중에서 선택된 단독 또는 2종 이상이 사용된 중합체가 있다. 또한, 2가산과 디아민의 축중합반응에 사용되는 2가산으로는 아디픽산, 세바식산, 도데칸디 산, 글루타릭산, 테레프탈릭산, 2-메틸테레프탈릭산, 이소프탈릭산, 나프탈렌디카르복실산 중에서 선택된 것을 사용하고, 디아민으로는 테트라메틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 노나메틸렌디아민, 데카메틸렌디아민, 운데카메틸렌디아민, 도데카메틸렌디아민, 파라-아미노아닐린 및 메타크실렌디아민 중에서 선택된 것을 사용한다. 또한, 상기 2가산 또는 디아민 외에 3개 이상의 관능기를 갖는 트리멜리틱산, 피로멜리틱산 등의 다관능화합물도 5 몰% 이내에서 사용 가능하다. 또한, 중합 공정에서 유연성과 점도를 증가시키기 위하여 위에서 언급된 나일론의 모노머를 일부 잔류시키는 폴리아미드도 사용 가능하다.
본 발명에서 사용하는 폴리아미드 수지를 구체적으로 예를 들면, 나일론 6, 7, 8, 10, 2, 66, 2, 10, 69, 610, 611, 612, 6T, 6/66, 6/12, 6/6T 등이 있으며, 바람직하게는 나일론 6, 나일론 66 및 나일론 6/66중에서 선택된 것이 바람직하다. 또한, 이들 나일론 수지 상호간의 어떠한 조합 및 함량비의 블렌드물이 사용 가능하다.
본 발명에서 이용되는 폴리아미드의 중합 방법에 있어서, 음이온 중합, 괴상용융중합, 용액중합, 염을 통한 용융중합, 계면중합, 반응압출 등 어떤 중합방법으로 제조된 것이든 사용에 제약을 받지 않으며, 2종 또는 3종 이상의 단량체를 사용하여 축중합시킨 폴리아미드 공중합체는 그 구성성분의 함량비에 관계없이 사용될 수 있다.
상기 폴리아미드는 5 ~ 95 중량부 사이이며, 적당하기로는 10 ~ 90 중량부 사이가 적당하다.
또한, 본 발명의 폴리아미드/이오노머 블렌드 수지 조성물에 있어서, 상기 이오노머 수지는 에틸렌 아크릴산 또는 에틸렌 메타크릴산의 공중합체 또는 3원 공중합체의 카르본산기의 일부가 금속 양이온으로 치환된 것이 바람직하고, 이때 상기 카르본산기는 이오노머 수지 함유량의 5 ~ 30%(w/w)인 것이 보다 바람직하며, 상기 금속 양이온은 리튬(Li), 나트륨(Na), 칼륨(K), 칼슘(Ca), 아연(Zn), 마그네슘(Mg) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군중에서 선택되는 것이 더더욱 바람직하다.
상기 이오노머는 전체 폴리아미드/이오노머 블렌드 수지 조성물 100 중량부에 대하여 1 ∼ 90 중량부가 포함될 수 있으며, 바람직하게는 5 ∼ 80 중량부 사이가 적당하다.
또한, 본 발명의 폴리아미드/이오노머 블렌드 수지 조성물에 있어서, 상기 (R2N)m-R'-(X(O)nORy)m 구조 중에서 R은 수소, 1개 또는 그 이상의 C1-C20 지방족(aliphatic)계, 1개 또는 그 이상의 환상 지방족(cycloaliphatic)계, 1개 또는 그 이상의 방향족(aromatic)계, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군중에서 선택되며, R'는 1개 또는 그 이상의 불포화 C1-C20 선형 사슬 또는 가지친 지방족(branched aliphatic) 또는 지환식(alicyclic)기들, 1개 또는 그 이상의 포화 선형 사슬 또는 가지친 지방족 또는 지환식기들, 1개 또는 그 이상의 방향족기들, 및 1개 또는 12개 반복 유니트 이내의 올리고머로 구성된 군중에서 선택되며, X는 탄소(C), 황(S) 및 인(P) 원소로 이로어진 군중에서 선택되며 m은 1-3인 것이 바람직하고, 이때 상기 X는 C, n=1, y=1, X는 S, n=2, y=1, 및 X는 P, n=2, y=2로 구성된 군중에서 적어도 1개 이상이 선택되는 것이 보다 바람직하다.
또한, 본 발명의 폴리아미드/이오노머 블렌드 수지 조성물에 있어서, 상기 조성물은 유기할로겐계 화합물, 비할로겐계 화합물 및 금속수산화물로 이루어진 군중에서 선택된 난연제가 2 ∼ 50 중량부로 추가로 함유되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 폴리아미드/이오노머 블렌드 수지 조성물에 있어서, 상기 조성물은 가교제, 촉진제, 자외선 활성 화합물, 안료, 자외선 안정제, 산화방지제, 가공 조제, 몰드 이형제, 발포제, 무기 충진재(filler), 유리섬유, 나노 충진재, 및 나노 섬유로 이루어진 군중에서 선택된 물질이 추가적으로 함유되는 것이 바람직하고, 여기에 추가적으로 강화필러 또는 충전재가 전체 조성물 100 중량부에 대하여 1 ∼ 80 중량부가 함유되는 것이 보다 바람직하다. 또한, 이때 상기 강화필러 또는 충전재는 유리섬유, 유리비드, 유리플레이크, 마이카, 탈크, 탄소섬유, 카올린, 월라스토나이트, 몰리브데늄설파이드, 티탄산칼륨, 바륨설페이트, 전도성카본블랙,아라미드섬유, 나노필러 및 나노섬유로 이루어진 군중에서 1종 또는 2종 이상이 선택되는 것이 더더욱 바람직하다.
또한, 본 발명의 폴리아미드/이오노머 블렌드 수지 조성물에 있어서, 상기 수지 조성물은 무도장 범퍼, 펜더, 센터페시아, 도어 트림와 같은 자동차 분야 내 외장재, 고광택 평면 TV 하우징, 세탁기, 냉장고, 세탁기와 같은 전기전자 분야, 전동공구와 같은 성형제품 및 화장품 용기와 같은 패키징(packaging) 분야로 구성된 분야 중 선택된 분야에 적용되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에서는 상기와 구성성분으로 이루어진 수지 조성물은 1) 폴리아미드, 이오노머 및 아미노기를 건조혼합한 후 용융가공하거나, 2) 폴리아미드와 이오노머를 건조혼합 한 후, 용융가공한 조성에 아미노기를 건조혼합한 후 용융가공하거나, 3) 폴리아미드와 아미노기를 건조혼합 한 후, 용융가공한 조성에 이오노머를 건조혼합한 후 용융가공하거나, 4) 이오노머와 아미노기를 건조혼합 한 후, 용융가공한 조성에 폴리아미드을 건조혼합한 후 용융가공하거나, 5) 폴리아미드와 이오노머 혼합물에 아미노기 마스터뱃치를 혼합한 후 용융가공하여 폴리아미드/이오노머 블렌드 조성물 또는 이들의 반응물을 얻게 된다.
건조혼합은 수퍼 믹서 또는 리본 믹서에서 실시하며, 용융가공은 통상의 방법대로 이축압출기(twin-screw extruder), 일축압출기(single-screw extruder), 롤밀(roll-mill), 니이더(kneader) 또는 밴버리 믹서(banbury mixer)등 다양한 배합가공기를 이용하여 압출품을 얻을 수 있으며, 바람직하기로는 이축압출기를 이용하여 용융가공중에 발생되는 휘발성분을 제거하기 위하여 진공을 건 상태에서 용융 혼련한 후 펠릿타이저로 펠릿을 얻은 다음 제습건조기에서 충분히 건조하여 압출품을 얻을 수 있다.