KR101940418B1 - 폴리아미드 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 (A) 방향족 폴리아미드 수지; (B) 지방족 폴리아미드 수지; (C) 변성 폴리올레핀계 수지; 및 (D) 탄산칼슘; 을 포함하는 폴리아미드 수지 조성물에 관한 것이다. 이를 통해, 본 발명은 내열성, 내충격성 및 도금 밀착력 등이 우수한 폴리아미드 수지 조성물 및 이로부터 형성된 성형품을 제공할 수 있다.

Description

폴리아미드 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품{POLYAMIDE RESIN COMPOSITION AND ARTICLE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 폴리아미드 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 내열성, 내충격성 및 도금 밀착력 등이 우수한 폴리아미드 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것이다.
폴리아미드 수지(나일론)로는 PA(폴리아미드)66, PA6 등의 지방족 폴리아미드 수지가 가장 잘 알려져 있다. 이러한 지방족 폴리아미드 수지는 자동차 부품, 전기, 전자제품, 기계 부품 등에 널리 사용되고 있다.
이러한 추세에 따라, 금속 소재를 폴리아미드 수지 소재로 대체하면서도, 금속과 같은 외관을 구현하기 위해 수지 성형품 표면을 도금하는 방법이 이용되고 있다. 종래에는 폴리아미드 수지 소재의 도금성을 향상시키기 위해 무기물을 첨가하고 있으나, 이러한 경우 내충격성이 저하되어 용도가 제한될 수 있다.
한편, 방향족 폴리아미드 수지는 고내열 폴리아미드 수지의 중 하나로 반방향족 구조 및 반결정성 구조를 가질 수 있으며, 일반적으로 방향족 디카르복실산과 지방족 디아민 및/또는 지환족 디아민을 축중합하여 얻을 수 있다. 상기 고내열 폴리아미드 수지는 내열 온도가 일반적인 지방족 폴리아미드 수지 제품에 비하여 상당히 높아, 고내열 특성을 요구하는 다양한 분야에 응용될 수 있다.
관련 선행기술로는 한국 공개특허공보 2010-0123178호가 있다.
본 발명의 목적은 내열성, 내충격성 및 도금 밀착력 등이 우수한 폴리아미드 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 폴리아미드 수지 조성물로부터 형성된 성형품을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
본 발명의 일 구현예는 (A) 방향족 폴리아미드 수지; (B) 지방족 폴리아미드 수지; (C) 변성 폴리올레핀계 수지; 및 (D) 탄산칼슘; 을 포함하는 폴리아미드 수지 조성물에 관한 것이다.
상기 폴리아미드 수지 조성물 중 (A) 방향족 폴리아미드 수지는 30 중량% 내지 50 중량%로 포함되며, (B) 지방족 폴리아미드 수지는 10 중량% 내지 30 중량%로 포함되고, (C) 변성 폴리올레핀계 수지 5 중량% 내지 15 중량%로 포함되고, (D) 탄산칼슘은 5 중량% 내지 50 중량%로 포함될 수 있다.
상기 방향족 폴리아미드 수지는 폴리아미드(PA) 6T, 폴리아미드 6T/66, 폴리아미드 6T/DT, 폴리아미드 6T/6I, 폴리아미드 6I, 폴리아미드 9T, 폴리아미드 10T, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 지방족 폴리아미드 수지는 폴리아미드(PA) 6, 폴리아미드 66, 폴리아미드 46, 폴리아미드 610, 폴리아미드 611, 폴리아미드 612, 폴리아미드 1010, 폴리아미드 1011, 폴리아미드 1111, 폴리아미드 1212 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 방향족 폴리아미드 수지와 상기 지방족 폴리아미드 수지의 중량비는 1:0.2 내지 1:1 일 수 있다.
상기 변성 폴리올레핀계 수지는 말레산 무수물기 및 에폭시기 중 1종 이상의 반응성기가 그라프트된 것일 수 있다.
상기 탄산칼슘은 평균 입경(D50)이 10㎛ 내지 200㎛ 일 수 있다.
상기 폴리아미드 수지 조성물은 ASTM D256에 의거하여 측정한 1/8 인치 두께 시편의 노치 아이조드 충격강도가 6 kgf·cm/cm 내지 20 kgf·cm/cm일 수 있다.
상기 폴리아미드 수지 조성물은 100mm × 100mm × 3.2mm 크기의 사출성형 시편에 도금 공정을 통해 두께 35 ㎛의 스트라이프(stripe)형 구리층을 형성한 후, 인장 시험기를 사용하여 50 mm/min 박리 속도로 측정한 상기 구리층의 박리 강도(peel strength)가 10 N/cm 내지 25 N/cm일 수 있다.
상기 폴리아미드 수지 조성물은 ASTM D648에 의거하여 1/4 인치 두께의 시편을 1.82MPa의 하중 하에서 측정한 열변형온도(HDT)가 100℃ 내지 200℃일 수 있다.
본 발명의 다른 구현예는 전술한 폴리아미드 수지 조성물로부터 형성된 성형품에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 구현예는 전술한 폴리아미드 수지 조성물로부터 형성된 수지층; 및 상기 수지층의 최소한 일면에 형성된 도금층; 을 포함하는 복합재에 관한 것이다.
본 발명은 내열성, 내충격성 및 도금 밀착력 등이 우수한 폴리아미드 수지 조성물 및 이로부터 형성된 성형품을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 구현예는 (A) 방향족 폴리아미드 수지; (B) 지방족 폴리아미드 수지; (C) 변성 폴리올레핀계 수지; 및 (D) 탄산칼슘; 을 포함하는 폴리아미드 수지 조성물에 관한 것이다. 이를 통해, 본 발명은 내열성, 내충격성 및 도금 밀착력 등이 우수한 폴리아미드 수지 조성물 및 이로부터 형성된 성형품을 제공할 수 있다.
(A) 방향족 폴리아미드 수지
본 발명의 일 구체예에 따른 방향족 폴리아미드 수지(A)는 방향족기를 포함하는 단량체로부터 형성되는 단일 중합체, 공중합체, 삼원 공중합체 또는 그 이상의 중합체일 수 있으며, 여기서, 공중합체라는 용어는 둘 이상의 아미드 및/또는 디아미드 분자 반복단위를 갖는 폴리아미드를 말한다.
상기 방향족 폴리아미드 수지는 주사슬에 방향족 화합물을 포함하는 구조로,　방향족 디카르복실산(aromatic dicarboxylic acid) 10 내지 100 몰%를 포함하는 디카르복실산 모노머(monomer)와 지방족 디아민(aliphatic diamine) 및/또는 지환족 디아민(alicyclic diamine)을 포함하는 디아민 모노머 100 몰%의 축중합에 의하여 제조될 수 있다. 예를 들면, 상기 지방족 및/또는 지환족 디아민은 탄소수가 4 내지 20인 지방족 및/또는 지환족 디아민일 수 있고, 상기 방향족 디카르복실산은 분자 내에 방향족 벤젠고리가 함유되어 있는 테레프탈산(terephthalic acid), 이소프탈산(isophthalic acid), 이들의 조합 등일 수 있다.
다시 말해, 상기 방향족 폴리아미드 수지는 반복단위로서, 방향족 디카르복실산 단위를 포함하는 디카르복실산 단위; 및 지방족 디아민 단위 또는 지환족 디아민 단위 중 1종 이상을 포함하는 디아민 단위;를 포함할 수 있다.
구체예에서, 상기 방향족 디카르복실산 단위는 테레프탈산, 이소프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 2,7-나프탈렌디카르복실산, 1,4-나프탈렌디카르복실산, 1,4-페닐렌디옥시디아세트산, 1,3-페닐렌디옥시디아세트산, 디펜산, 4,4'-옥시디벤조산, 디페닐메탄-4,4'-디카르복실산, 디페닐술폰-4,4'-디카르복실산, 4,4'-비페닐디카르복실산, 이들의 조합 등으로부터 유래될 수 있다.
구체예에서, 상기 디카르복실산 단위는 상기 방향족 디카르복실산 단위 이외에 비방향족 디카르복실산으로부터 유래된 단위를 더 포함할 수 있다. 상기 비방향족 디카르복실산은 지방족 및/또는 지환족 디카르복실산일 수 있다. 예를 들면, 상기 비방향족 디카르복실산 단위는 말론산, 디메틸말론산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 2-메틸아디프산, 트리메틸아디프산, 피멜산, 2,2-디메틸글루타르산, 2,2-디에틸숙신산, 아젤라산, 세바크산, 수베르산 등의 지방족 디카르복실산; 1,3-시클로펜탄디카르복실산, 1,4-시클로헥산디카르복실산 등의 지환족 디카르복실산; 이들의 조합 등으로부터 유도되는 단위 등일 수 있다.
구체예에서, 상기 비방향족 디카르복실산 단위의 함량은 전체 디카르복실산 단위 100 몰% 중, 90 몰％ 이하, 예를 들면, 80 몰％ 이하, 구체적으로 70 몰％ 이하, 더욱 구체적으로 60 몰％ 이하일 수 있다.
구체예에서, 상기 디아민 단위는 지방족 및/또는 지환족 디아민으로부터 유래될 수 있다. 상기 지방족 및/또는 지환족 디아민으로는 테트라메틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 2-메틸펜타메틸렌디아민, 노나메틸렌디아민, 운데카메틸렌디아민, 도데카메틸렌디아민, 2,2,4-트라이메틸헥사메틸렌디아민, 2,4,4-트라이메틸헥사메틸렌디아민, 5-메틸노나메틸렌디아민, 1,3-비스(아미노메틸)사이클로헥산, 1,4-비스(아미노메틸)사이클로헥산, 1-아미노-3-아미노메틸-3,5,5-트라이메틸사이클로헥산, 비스(4-아미노사이클로헥실)메탄, 비스(3-메틸-4-아미노사이클로헥실)메탄, 2,2-비스(4-아미노사이클로헥실)프로판, 비스(아미노프로필)피페라진, 아미노에틸피페라진, 비스(p-아미노사이클로헥실)메탄; 2-메틸옥타메틸렌디아민, 트라이메틸헥사메틸렌디아민, 1,8-다이아미노옥탄, 1,9-다이아미노노난, 1,10-다이아미노데칸, 1,12-다이아미노도데칸, 이들의 조합 등을 예시할 수 있다.
구체예에서, 상기 방향족 폴리아미드 수지는 예를 들면, 폴리아미드(PA) 6T, 폴리아미드 6T/66, 폴리아미드 6T/DT, 폴리아미드 6T/6I, 폴리아미드 6I, 폴리아미드 9T, 폴리아미드 10T, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
구체예에서, 상기 방향족 폴리아미드 수지의 유리전이온도(Tg)는 80 내지 150℃, 예를 들면 85 내지 120℃일 수 있다. 상기 범위에서 방향족 폴리아미드 수지가 고내열 특성을 구현할 수 있다.
구체예에서, 상기 방향족 폴리아미드 수지의 분자량은 특별히 제한되지 않으며, 25℃의 황산 용액에서 우베로드(Ubbelodhde) 점도계로 측정한 고유 점도(intrinsic viscosity: IV)가 0.75 dL/g 이상, 예를 들면 0.75 내지 1.15 dL/g일 수 있다.
구체예에서, 상기 방향족 폴리아미드 수지는 전체 폴리아미드 수지 조성물 중 30 중량% 내지 50 중량%, 구체적으로 30 중량% 내지 45 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 폴리아미드 수지 조성물의 내열성, 내충격성 및 도금 밀착력 등이 우수할 수 있다.
(B) 지방족 폴리아미드 수지
본 발명의 일 구체예에 따른 지방족 폴리아미드 수지(B)는 분자 사슬 내에 방향족 고리를 함유하지 않는 폴리아미드로, 탄소수 10 내지 20의 지방족기를 함유할 수 있다.
구체예에서, 상기 지방족 폴리아미드 수지는 아미노카르복실산, 락탐 또는 디아민과, 디카르복실산로부터 형성되는 단일 중합체, 공중합체, 삼원 공중합체 또는 그 이상의 중합체일 수 있으며, 여기서, 공중합체는 둘 이상의 아미드 및/또는 디아미드 분자 반복단위를 갖는 폴리아미드를 의미한다.
구체예에서, 상기 아미노카르복실산은 탄소수 6 내지 12의 아미노카르복실산일 수 있으며, 예를 들면, 6-아미노카프론산, 7-아미노헵탄산, 9-아미노노난산, 10-아미노데칸산, 11-아미노운데칸산, 12-아미노도데칸산, 이들의 조합 등을 포함할 수 있다.
구체예에서, 상기 락탐은 탄소수 4 내지 12의 락탐일 수 있으며, 예를 들면, α-피롤리돈, ε-카프로락탐, ω-라우로락탐, ε-에난토락탐, 이들의 조합 등을 포함할 수 있다.
구체예에서, 상기 디아민은 지방족 또는 지환족 디아민일 수 있으며, 예를 들면, 테트라메틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 2-메틸펜타메틸렌디아민, 노나메틸렌디아민, 운데카메틸렌디아민, 도데카메틸렌디아민, 2,2,4-트라이메틸헥사메틸렌디아민, 2,4,4-트라이메틸헥사메틸렌디아민, 5-메틸노나메틸렌디아민, 1,3-비스(아미노메틸)사이클로헥산, 1,4-비스(아미노메틸)사이클로헥산, 1-아미노-3-아미노메틸-3,5,5-트라이메틸사이클로헥산, 비스(4-아미노사이클로헥실)메탄, 비스(3-메틸-4-아미노사이클로헥실)메탄, 2,2-비스(4-아미노사이클로헥실)프로판, 비스(아미노프로필)피페라진, 아미노에틸피페라진, 비스(p-아미노사이클로헥실)메탄; 2-메틸옥타메틸렌디아민, 트라이메틸헥사메틸렌디아민, 1,8-다이아미노옥탄, 1,9-다이아미노노난, 1,10-다이아미노데칸, 1,12-다이아미노도데칸, 이들의 조합 등을 포함할 수 있다.
구체예에서, 상기 디카르복실산은 지방족 및/또는 지환족 디카르복실산일 수 있으며, 예를 들면, 아디프산, 2-메틸아디프산, 트리메틸아디프산, 글루타르산, 2,2-디메틸글루타르산, 피멜산, 수베르산, 아젤라인산, 세바크산, 도데칸다이오익산, 1,4-사이클로헥산디카르복실산, 말론산, 디메틸말론산, 숙신산, 2,2-디에틸숙신산, 이들의 조합 등을 포함할 수 있다.
구체예에서, 상기 지방족 폴리아미드 수지는 폴리아미드 6, 폴리아미드 66, 폴리아미드 46, 폴리아미드 610, 폴리아미드 611, 폴리아미드 612, 폴리아미드 11, 폴리아미드 12, 폴리아미드 910, 폴리아미드 912, 폴리아미드 913, 폴리아미드 914, 폴리아미드 915, 폴리아미드 616, 폴리아미드 936, 폴리아미드 1010, 폴리아미드 1011, 폴리아미드 1012, 폴리아미드 1013, 폴리아미드 1014, 폴리아미드 1111, 폴리아미드 1210, 폴리아미드 1212, 폴리아미드 1213, 폴리아미드 1214, 폴리아미드 614, 폴리아미드 613, 폴리아미드 615, 폴리아미드 616, 폴리아미드 613 등일 수 있으며, 경우에 따라, 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
예를 들면, 상기 지방족 폴리아미드 수지는 폴리아미드(PA) 6, 폴리아미드 66, 폴리아미드 46, 폴리아미드 610, 폴리아미드 611, 폴리아미드 612, 폴리아미드 1010, 폴리아미드 1011, 폴리아미드 1111, 폴리아미드 1212 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다.
구체예에서, 상기 지방족 폴리아미드 수지는 유리전이온도(Tg)가 30 내지 80℃, 예를 들면 35 내지 50℃일 수 있고, 용융점이 160 내지 210℃일 수 있다. 상기 범위에서 열가소성 수지 조성물의 충격강도 및 가공성 등이 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 지방족 폴리아미드 수지의 수평균 분자량(Mn)은 특별히 제한되지 않으나, 10,000 내지 200,000 g/mol, 예를 들면 20,000 내지 150,000 g/mol일 수 있다.
구체예에서, 상기 지방족 폴리아미드 수지는 폴리아미드 수지 조성물 중 10 내지 30중량%, 구체적으로는 10 내지 25중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 폴리아미드 수지 조성물의 내열성, 내충격성 및 도금 밀착력 등이 우수할 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따른 열가소성 수지 조성물은 상기 방향족 폴리아미드 수지 및 상기 지방족 폴리아미드 수지를 1:0.2 내지 1:1의 중량비(방향족 폴리아미드 수지:지방족 폴리아미드 수지), 구체적으로는 1:0.2 내지 1:0.8로 포함할 수 있다. 상기 범위에서, 열가소성 수지 조성물의 장기 내열 안정성이 더욱 우수할 수 있고, 가공 시, 압출 공정 등의 가공이 용이하게 수행될 수 있다.
(C) 변성 폴리올레핀계 수지
변성 폴리올레핀계 수지는 폴리아미드 수지 조성물의 내충격성과 내열성을 더욱 향상시키기 위해 사용된다.
구체예에서, 상기 변성 폴리올레핀계 수지는 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 에틸렌-α-올레핀 공중합체 및 이들의 조합 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 또한, 상술한 물질 각각을 α,β-불포화 디카르복실산 또는 α,β-불포화 디카르복실산 유도체의 적어도 하나의 화합물로 변성시킨 변성 고밀도 폴리에틸렌, 변성 저밀도 폴리에틸렌, 변성 선형 저밀도 폴리에틸렌, 변성 에틸렌-α-올레핀 공중합체일 수 있다. 경우에 따라 2종 이상을 혼합하여 사용하는 것도 가능하다.
일 구체예에서, 상기 변성 폴리올레핀계 수지는 변성 에틸렌-α-올레핀 공중합체일 수 있다.
상기 에틸렌-α-올레핀 공중합체를 제조하기 위한 올레핀계 단량체는 C1 내지 C19의 알킬렌을 사용할 수 있으며, 구체적인 예로 에틸렌, 프로필렌, 이소프로필렌, 부틸렌, 이소부틸렌 또는 옥텐을 사용할 수 있고, 이들을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 변성 폴리올레핀계 수지는 폴리아미드와 반응할 수 있는 반응성기를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 변성 폴리올레핀계 수지는 폴리올레핀계 공중합체로 이루어진 주쇄에 반응성기가 그라프트된 구조를 가질 수 있다.
상기 반응성기는 예를 들면, 말레산 무수물기 또는 에폭시기일 수 있다.
구체예에서, 상기 반응성기를 포함하는 변성 폴리올레핀계 수지는 말레산 무수물기가 그라프트된 변성 에틸렌-α-올레핀 공중합체 또는 변성 저밀도 폴리에틸렌일 수 있다.
구체예에서, 상기 반응성기의 함량은 변성 폴리올레핀계 수지 중 0.05% 내지 0.1% 일 수 있다.
본 발명의 폴리아미드 수지 조성물에서 상기 변성 폴리올레핀계 수지는 탄산칼슘의 분산도를 향상시키고, 전술한 지방족 폴리아미드 수지 및 방향족 폴리아미드 수지와의 상용성을 향상시키는 역할을 한다. 이를 통해, 폴리아미드 수지 조성물은 내열성 및 내충격성을 우수한 범위로 유지하면서도, 탄산칼슘에 의한 물성 저하를 방지하고, 동시에 도금 밀착성을 향상시킬 수 있다.
상기 변성 폴리올레핀계 수지는 전체 폴리아미드 수지 조성물 중 5 중량% 내지 15 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서, 도금성 향상에 의한 도금 밀착력이 더욱 우수할 수 있다.
(D) 탄산칼슘
상기 탄산칼슘은 폴리아미드 수지 조성물의 도금 밀착력을 향상시킬 수 있는 것으로서, 통상의 열가소성 수지 조성물에 사용되는 탄산칼슘을 제한 없이 사용할 수 있다. 상기 탄산칼슘은 폴리아미드 수지 조성물 내에 포함되어 도금 공정 중 산 성분에 의한 에칭 과정에서 폴리아미드 수지 조성물로 이루어진 성형품의 표면에 앵커를 형성하고, 성형품의 표면 조도를 향상시키는 효과가 우수하다. 이를 통해, 성형품의 내충격성을 적정 범위로 유지하면서 동시에 성형품 표면에 도금액이 침투되는 효과를 높여 도금 밀착력을 향상시킬 수 있다.
구체예에서, 상기 탄산칼슘은 판상, 구형 등의 다양한 입자 형태를 가질 수 있다. 또한, 상기 탄산칼슘은 평균 입경(D50)이 10㎛ 내지 200㎛, 예를 들면 50㎛ 내지 100㎛일 수 있다. 상기 범위에서 폴리아미드 수지 조성물을 이용하여 제조되는 성형품의 강성, 내충격성, 외관 등이 더욱 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 탄산칼슘은 전체 폴리아미드 수지 조성물 중 5 중량% 내지 50 중량%, 예를 들면 15 중량% 내지 45 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 폴리아미드 수지 조성물의 내열성, 내충격성 및 도금 밀착성 등이 우수할 수 있다.
본 발명의 일 구체예 따른 폴리아미드 수지 조성물은 상기 구성 성분 외에도, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서, 필요에 따라, 상기 폴리아미드 수지를 제외한 열가소성 수지, 예를 들면, 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르 수지, 방향족 비닐계 수지, 이들의 조합(블렌드) 등을 포함하는 열가소성 수지 및 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제로는 난연제, 산화 방지제, 활제, 이형제, 핵제, 대전방지제, 안정제, 착색제, 이들의 혼합물 등이 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 첨가제 사용 시, 그 함량은 상기 전체 폴리아미드 수지 조성물 100 중량부에 대하여, 10 중량부 이하일 수 있다.
구체예에서, 상기 폴리아미드 수지 조성물은 ASTM D256에 의거하여 측정한 1/8 인치 두께 시편의 노치 아이조드 충격강도가 6 kgf·cm/cm 내지 20 kgf·cm/cm 예를 들면 6 kgf·cm/cm 내지 10 kgf·cm/cm 일 수 있다. 상기 범위에서 폴리아미드 수지 조성물의 내충격성이 우수할 수 있다.
상기 폴리아미드 수지 조성물은 100mm × 100mm × 3.2mm 크기의 사출성형 시편에 도금 공정을 통해 두께 35 ㎛의 스트라이프(stripe)형 구리층을 형성한 후, 인장 시험기를 사용하여 50 mm/min 박리 속도로 측정한 구리층의 박리 강도(peel strength)가 10 내지 25 N/cm, 구체적으로 10 내지 20 N/cm 일 수 있다. 상기 범위에서 폴리아미드 수지 조성물의 도금 밀착력이 우수할 수 있다.
상기 폴리아미드 수지 조성물은 ASTM D648에 의거하여 1/4 inch 두께의 시편을 1.82MPa의 하중 하에서 측정한 열변형온도(HDT)가 100℃ 내지 200℃, 구체적으로 100℃ 내지 140℃일 수 있다. 상기 범위에서 폴리아미드 수지 조성물의 내열성이 우수할 수 있다.
본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은 공지의 열가소성 수지 조성물의 제조방법으로 제조할 수 있다. 예를 들면, 상기 구성 성분과 필요에 따라 기타 첨가제들을 혼합한 후에, 압출기 내에서 용융 압출하여 펠렛 형태로 제조할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예는 전술한 폴리아미드 수지 조성물로부터 형성된 성형품에 관한 것이다. 이러한 성형품은 예를 들면, 상기 폴리아미드 수지 조성물로 제조된 펠렛을 사출성형, 압출성형, 진공성형, 캐스팅성형 등의 다양한 성형방법을 통해 다양한 성형품(제품)으로 제조될 수 있다. 이러한 성형방법은 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 잘 알려져 있다.
상기 성형품은 전기/전자 제품, 자동차 등의 내/외장재 등의 분야에 사용될 수 있다. 특히, 고강성 및 우수한 도금 외관 특성 등이 요구되는 자동차 내/외장재 등으로 유용하다.
본 발명의 또 다른 구현예는 전술한 폴리아미드 수지 조성물로부터 형성된 수지층; 및 상기 수지층의 최소한 일면에 형성된 도금층; 을 포함하는 복합재에 관한 것이다.
실시예
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
하기 실시예 및 비교예에서 사용된 각 성분의 사양은 다음과 같다.
(A) 방향족 폴리아미드 수지:
폴리아미드 PA6T/6I(솔베이社 A1007)를 사용하였다.
(B) 지방족 폴리아미드 수지:
(b1) 폴리아미드 66(PA66: 한국 로디아社 23AE1K)을 사용하였다.
(b2) 폴리아미드 6(PA6: 케이피켐텍社 EN300)을 사용하였다.
(C) 변성 폴리올레핀계 수지:
말레산 무수물 그라프트 변성 에틸렌-옥텐 공중합체(듀폰社 N493D)를 사용하였다.
(D) 탄산 칼슘 :
평균 입경(D50)이 80 ㎛인 탄산 칼슘(동화소재社)을 사용하였다.
(E) 카올린 :
카올린(Australian China Clays社)을 사용하였다.
실시예 1~3 및 비교예 1~5
상기 표 1 내지 표 2의 조성 및 함량에 따라, 상기 구성 성분을 혼합한 후, L/D=36, 직경 45 mm인 이축 압출기에 첨가하고, 280℃의 배럴 온도, 200 rpm의 스크류 회전 속도 및 토출량 80 kg/hr의 조건 하에서 용융 및 압출하여 펠렛을 제조하였다. 제조된 펠렛은 100℃에서 4시간 이상 건조한 후, 사출성형 온도 300℃, 금형 온도 80℃ 조건의 사출성형기에서 사출성형하여 시편을 제조하였다. 제조된 시편에 대하여 하기의 방법으로 물성을 평가하고, 그 결과를 하기 표 3 및 표 4에 나타내었다.
(중량%) 실시예 1 실시예 2 실시예 3
(A) 40 40 30
(B)(b1) - 10 20
(B)(b2) 10 - -
(C) 10 10 10
(D) 40 40 40
(E) - - -
(중량%) 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5 비교예 6 비교예 7
(A) 50 40 30 20 40 50 45
(B)(b1) - 10 20 30 - - -
(B)(b2) - - - - 10 - -
(C) 10 10 10 10 10 5 5
(D) - - - - - 45 50
(E) 40 40 40 40 40 - -
물성 측정 방법
(1) 노치 아이조드 충격강도(단위: kgf·cm/cm): ASTM D256에 규정된 평가방법에 의거하여, 1/8 인치 두께 시편에 노치(Notch)를 만들어 평가하였다.
(2) 열변형 온도(℃): ASTM D648에 의거하여, 1/4 인치 두께 시편을 1.82 MPa 하중하에서 열변형 온도(HDT)를 측정하였다.
(3) 도금 밀착력(N/cm): JIS C6481에 따라 100mm × 100mm × 3.2mm 크기의 사출성형 시편에 도금 공정을 통해 두께 35 ㎛의 스트라이프(stripe)형 구리층을 형성한 후, 인장 시험기를 사용하여 50 mm/min 박리 속도로 구리층의 박리 강도(peel strength)를 측정하였다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3
충격강도
(kgf·cm/cm)		 6.4 6.0 6.2
열변형 온도
(℃)		 101.4 110.7 106.3
도금 밀착력
(N/cm) 		15.0 15.8 14.5
비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5 비교예 6 비교예 7
충격강도
(kgf·cm/cm)		 7.4 6.5 6.7 6.6 7.3 5.5 5.2
열변형 온도
(℃)		 133.8 112.0 96.3 92.7 98.8 130.1 121.3
도금 밀착력
(N/cm) 		8.6 8.2 3.0 1.9 4.5 13.0 13.6
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (12)

  1. (A) 방향족 폴리아미드 수지 30 중량% 내지 50 중량%;
    (B) 지방족 폴리아미드 수지 10 중량% 내지 30 중량%;
    (C) 변성 폴리올레핀계 수지 5 중량% 내지 15 중량%; 및
    (D) 탄산칼슘 5 중량% 내지 50 중량%; 을 포함하는 폴리아미드 수지 조성물이며,
    상기 폴리아미드 수지 조성물은,
    ASTM D256에 의거하여 측정한 1/8 인치 두께 시편의 노치 아이조드 충격강도가 6 kgf·cm/cm 내지 20 kgf·cm/cm이고,
    100mm × 100mm × 3.2mm 크기의 사출성형 시편에 도금 공정을 통해 두께 35 ㎛의 스트라이프(stripe)형 구리층을 형성한 후, 인장 시험기를 사용하여 50 mm/min 박리 속도로 측정한 구리층의 박리 강도(peel strength)가 10 N/cm 내지 25 N/cm이며,
    ASTM D648에 의거하여 1/4 inch 두께의 시편을 1.82MPa의 하중 하에서 측정한 열변형온도(HDT)가 100℃ 내지 200℃인 폴리아미드 수지 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 방향족 폴리아미드 수지는 폴리아미드(PA) 6T, 폴리아미드 6T/66, 폴리아미드 6T/DT, 폴리아미드 6T/6I, 폴리아미드 6I, 폴리아미드 9T, 폴리아미드 10T 또는 이들의 조합을 포함하는 폴리아미드 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 지방족 폴리아미드 수지는 폴리아미드(PA) 6, 폴리아미드 66, 폴리아미드 46, 폴리아미드 610, 폴리아미드 611, 폴리아미드 612, 폴리아미드 1010, 폴리아미드 1011, 폴리아미드 1111, 폴리아미드 1212 또는 이들의 조합을 포함하는 폴리아미드 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 방향족 폴리아미드 수지와 상기 지방족 폴리아미드 수지의 중량비는 1:0.2 내지 1:1 인 폴리아미드 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 변성 폴리올레핀계 수지는 말레산 무수물기 및 에폭시기 중 1종 이상의 반응성기가 폴리올레핀계 수지에 그라프트된 것인 폴리 아미드 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 탄산칼슘은 평균 입경(D50)이 10㎛ 내지 200㎛ 인 폴리아미드 수지 조성물.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1항 및 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 폴리아미드 수지 조성물로부터 형성된 성형품.
  12. 제1항 및 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 폴리아미드 수지 조성물로부터 형성된 수지층; 및 상기 수지층의 최소한 일면에 형성된 도금층; 을 포함하는 복합재.
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