KR101960535B1 - 폴리아미드 마스터배치 조성물, 이를 포함하는 폴리아미드 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리아미드, 다관능성 방향족 화합물, 다관능성 알코올, 아진계 화합물 및 스티렌계 변성 공중합체를 포함하는 폴리아미드 마스터배치 조성물, 이를 포함하는 폴리아미드 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품에 관한 것이다.

Description

폴리아미드 마스터배치 조성물, 이를 포함하는 폴리아미드 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품{POLYAMIDE MASTER BATCH COMPOSITION, POLYAMIDE RESIN COMPOSITION HAVING THE SAME AND PRODUCT PREPARED THEREFROM}
본 발명은 폴리아미드 마스터배치 조성물, 이를 포함하는 폴리아미드 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품에 관한 것이다. 구체적으로, 기계적 강성 및 가공성이 우수한 폴리아미드 마스터배치 조성물, 이를 포함하는 폴리아미드 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품에 관한 것이다.
온실가스 배출 및 세계 각국의 연비에 대한 규제가 강화됨에 따라 운송 수단의 연비 향상에 대한 관심이 증대되고 있다. 금속으로 주로 이루어진 운송 수단의 연비 개선을 위하여 금속 대체 부품 개발을 위한 방법으로 경량화 필요성이 대두되고 있다. 운송 수단에 주로 적용되는 스틸 등의 금속은 우수한 강도 대비 높은 중량으로 이를 알루미늄 또는 마그네슘으로 대체하는 시도가 이루어지고 있으나, 가격 경쟁력이 떨어진다. 이에 높은 경량화율과 가격경쟁력을 가질 수 있는 열가소성 수지를 이용한 복합소재에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다.
상기 열가소성 수지로는 폴리아미드(PA), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 및 폴리옥시메틸렌(POM) 등이 있다.
이 중 폴리아미드는 내열성, 내마모성, 내화학성 및 난연성 등의 우수한 물성을 가지는 것뿐 아니라 비중이 낮아 경량화에 유리하여 가격경쟁력이 높은 편이다. 또한, 성형성이 좋고, 유리섬유를 이용하여 물성 향상도 기대할 수 있어 자동차 부품 등에 폭넓게 적용되고 있다. 하지만, 기존의 스틸을 대체할 수준의 강도를 가지고 있지 못하며, 높은 수준의 내열성을 충족시키지 못하는 등 물성 구현에 한계가 있다.
이와 같이 폴리아미드를 이용한 복합소재의 고기능을 구현하기 위해서는 다양한 충전제를 첨가한 컴파운딩 기술이 필수적이고, 유리섬유를 대량 함유하는 것이 요구된다. 그러나 높은 함량의 유리섬유가 첨가되면 유동성이 좋지 않고, 물성을 만족하는 경우에는 가공성이 불량하여 기존의 압출공정이나 사출공정을 통해 성형이 어렵다. 고분자의 가공성은 단량체의 변경, 분자량의 조절 및 분자구조의 변화를 통하여 개선하는데 한계가 있다. 이 때문에 가공성 향상을 위해서 가공기기의 선택뿐 아니라 용융물의 점성거동에 영향을 미치는 활제와 같은 유동 조절제를 사용하여야 한다. 이러한 첨가제를 추가하면 이에 따른 물성 저하를 해결하기 위한 또 다른 첨가제가 요구되는 등 공정이 복잡해지고 비용이 상승하는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 폴리아미드 수지 조성물 내에서 물성저하가 발생되지 않으면서 유리섬유의 함량을 높일 수 있는 폴리아미드 마스터배치 조성물을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 유리섬유의 함량이 매우 높음에도 불구하고 흐름성이 향상됨과 동시에 우수한 압출 또는 사출가공성을 갖는 폴리아미드 수지 조성물을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 우수한 유동성으로 탁월한 압출 또는 사출가공성을 구현할 수 있는 폴리아미드 수지 조성물을 압출 또는 사출함으로써 기계적 강도를 획기적으로 향상되고, 외관이 깨끗하고 매끄러운 폴리아미드 성형품을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 연구한 결과, 본 발명에 따른 폴리아미드 마스터배치 조성물은 폴리아미드, 다관능성 방향족 화합물, 다관능성 알코올, 아진계 화합물 및 스티렌계 변성 공중합체를 포함하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 따른 상기 폴리아미드 마스터배치 조성물은 폴리아미드 40 내지 70중량%, 다관능성 방향족 화합물 0.1 내지 5중량%, 다관능성 알코올 5 내지 30중량%, 아진계 화합물 1 내지 15중량% 및 스티렌계 변성 공중합체 1 내지 10중량% 포함할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 상기 폴리아미드는 지방족 폴리아미드일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 상기 다관능성 알코올은 분자 내에 히드록시기를 2 내지 10개 함유하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 상기 아진계 화합물은 페나진계 화합물일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 상기 다관능성 방향족 화합물은 분자 내에 카르복실기를 2개 이상 함유하는 방향족 화합물일 수 있다.
본 발명에 따른 폴리아미드 수지 조성물은 폴리아미드를 함유하는 베이스 수지, 상술한 마스터배치 조성물 및 유리섬유를 포함하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 따른 상기 폴리아미드 수지 조성물은 베이스 수지 25 내지 48중량%, 마스터배치 조성물 0.1 내지 10중량% 및 유리섬유 50 내지 68중량% 포함할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 상기 유리섬유는 길이 방향과 수직한 단면도상 최장 직경(D) 대비 최장 길이(L)의 비율(L/D)이 200 내지 1,000일수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 상기 폴리아미드 수지 조성물은 1차 산화방지제 및 2차 산화방지제에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 폴리아미드 성형품은 상기 폴리아미드 수지 조성물을 압출 또는 사출시킨 것이다.
본 발명의 일 양태에 따른 상기 폴리아미드 성형품은 KS M ISO 527에 의거하여 측정된 인장강도가 250MPa이상이고, 인장탄성률이 21GPa 이상일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 상기 폴리아미드 성형품은 스파이럴 플로우(spiral flow) 길이가 50㎝이상일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 상기 폴리아미드 성형품은 10㎝×10㎝ 면적에서 유리섬유 돌출에 의한 표면 결함이 5개 이하일수 있다.
본 발명에 따른 폴리아미드 마스터배치 조성물은 폴리아미드와 유리섬유간의 계면접착력이 향상되고, 폴리아미드 수지 조성물 내의 유리섬유의 함량을 현저히 높일 수 있으면서 우수한 유동성을 제공할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명에 따른 폴리아미드 수지 조성물은 유리섬유의 함량이 매우 높음에도 불구하고 흐름성이 향상됨과 동시에 우수한 유동성으로 탁월한 압출 또는 사출 성형 가공성을 가질 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 폴리아미드 수지 조성물로부터 제조된 성형품은 인장강도 및 인장탄성률 등의 기계적 강도가 현저히 높음과 동시에 탁월한 성형가공성으로 외관이 깨끗하고 매끄러운 표면을 갖는다는 장점이 있다.
이하 실시예를 통해 본 발명에 따른 폴리아미드 마스터배치 조성물, 이를 포함하는 폴리아미드 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품에 대하여 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 참조일 뿐 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현 될 수 있다.
또한 달리 정의되지 않는 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본원에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 실시예를 효과적으로 기술하기 위함이고, 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
본 발명에서 별다른 정의가 없는 한 “지방족 폴리아미드”는 분자 사슬 내에 방향족 고리를 함유하지 않는 것을 의미한다.
폴리아미드 성형품은 기계적 강도 향상을 위하여 유리섬유를 대량 함유하는 것이 요구된다. 그러나 높은 함량의 유리섬유가 첨가되면 유동성이 좋지 않고, 물성을 만족하는 경우에는 가공성이 불량하여 기존의 압출공정이나 사출공정을 통해 성형이 어려웠다. 이에 높은 함량의 유리섬유를 포함하여 기계적 강도를 만족함과 동시에 성형가공성이 우수한 폴리아미드 성형품을 제공할 수 있는 폴리아미드 수지 조성물이 필요한 실정이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 폴리아미드와 유리섬유간의 계면접착력을 더욱 향상시켜 압출 또는 사출 가공성이 우수하고, 기계적 강도를 현저히 향상시킬 수 있는 폴리아미드 수지 조성물을 제공할 수 있는 폴리아미드 마스터배치 조성물, 이를 포함하는 폴리아미드 수지 조성물 및 이로부터 제조된 폴리아미드 성형품에 관한 것이다.
본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 폴리아미드 마스터배치 조성물은 폴리아미드, 다관능성 방향족 화합물, 다관능성 알코올, 아진계 화합물 및 스티렌계 변성 공중합체를 포함한다.
본 발명에 따른 폴리아미드 마스터배치 조성물은 폴리아미드에 유리섬유를 혼합할 때, 분산성을 향상시켜 유리섬유의 함량을 현저히 높일 수 있다. 또한, 폴리아미드 수지 조성물의 우수한 인장강도 및 인장탄성률 등의 기계적 강도를 현저히 향상시킬 수 있다. 이 뿐만 아니라 높은 유리섬유 함량에도 불구하고 우수한 유동성으로 탁월한 압출 또는 사출 가공성을 가져 외관이 깨끗하고 매끄러운 폴리아미드 성형품을 제조할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 폴리아미드는 지방족 폴리아미드일 수 있다. 상기 지방족 폴리이미드는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 구체적인 예를 들면 폴리아미드 6, 폴리아미드 66, 폴리아미드 612, 폴리아미드 11, 폴리아미드 12, 폴리아미드 46, 폴리아미드 610, 폴리아미드 910, 폴리아미드 912, 폴리아미드 1010, 폴리아미드 1012, 폴리아미드 1210 및 폴리아미드 1212 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다. 상기와 같이 지방족 폴리아미드를 포함함으로써, 우수한 유동성을 확보하여 성형 가공성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 지방족 폴리아미드 수지는 유리전이온도(Tg)가 50 내지 120℃일 수 있으며, 바람직하게는 70 내지 90℃일 수 있다. 또한, 상기 지방족 폴리아미드 수지의 용융점(Tm)이 230 내지 260℃인 것이 사용될 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우 높은 기계적 강도와 내열성을 구현할 수 있으나, 이는 비한정적인 일 예 일뿐 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 지방족 폴리아미드 수지는 중량평균분자량이 10,000 내지 200,000g/mol, 바람직하게는 50,000 내지 150,000g/mol일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 범위를 만족하는 경우 기계적 강도는 물론 내열성 및 내화학성을 향상시키는 측면에서 효과적이나, 이는 비한정적인 일 예 일뿐 이에 제한되는 것은 아니다.
기존의 폴리아미드는 그 자체의 긴 고분자 사슬로 유동성이 좋지 않아 성형 가공성 향상을 위하여 높은 함량의 유리섬유를 함유하기에 어려움이 있다. 이에 다관능성 방향족 화합물, 다관능성 알코올, 스티렌계 변성 공중합체 및 아진계 화합물과의 조합 및 이들을 마스터배치화하여 제공함으로써, 물성 저하를 방지할 수 있으면서 자유 부피(free volume)를 제공하여 폴리아미드 수지 조성물 내에서 유동성을 크게 개선할 수 있고, 우수한 성형 가공성으로 외관이 깨끗하고 매끄러운 폴리아미드 성형품을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라 상기 폴리아미드는 폴리아미드 마스터배치 조성물 총 중량에 대하여, 40 내지 70중량% 포함할 수 있다. 바람직하게는 45 내지 65중량% 포함할 수 있다. 상기와 같은 범위로 포함할 경우 다관능성 방향족 화합물, 다관능성 알코올, 스티렌계 변성 공중합체 및 아진계 화합물과의 우수한 혼화성으로 폴리아미드 수지 조성물의 유리섬유 함침률을 더욱 증대시킬 수 있으며, 유동성 및 가공성을 확보할 수 있다.
본 발명에서 상기 다관능성 알코올은 폴리아미드와의 알코올리시스(alcoholysis) 반응에 의해 폴리아미드 마스터배치 조성물의 유동성을 조절할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 다관능성 알코올은 히드록시기를 갖는 것이라면 크게 제한되지 않고 사용될 수 있으나, 바람직하게는 히드록시기를 2 내지 10개, 보다 바람직하게는 히드록시기를 3 내지 8개 함유할 수 있다. 일 양태에 따라, 상기 다관능성 알코올은 지방족 알코올일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 양태에 따라, 상기 다관능성 알코올의 분자량은 100 내지 500g/mol일 수 있고, 바람직하게는 200 내지 500g/mol일 수 있다. 상기와 같은 다관능성 알코올을 포함하는 경우 폴리아미드, 다관능성 방향족 화합물, 스티렌계 변성 공중합체 및 아진계 화합물과의 조합에 의하여 기계적 강도가 저하되지 않으면서 유동성을 향상시킬 수 있어 더욱 효과적이다.
본 발명의 일 양태에 따라 상기 다관능성 알코올은 구체적인 예를 들어, 펜타에리스리톨(pentaerythritol), 디펜타에리스리톨(dipentaerythritol), 트리펜타에리스리톨(tripentaerythritol), 글리세롤(glycerol), 디글리세롤(diglycerol), 트리글리세롤(triglycerol) 및 소르비톨(sorbitol) 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는 디펜타에리스리톨을 사용하는 것이 상술한 목적을 달성하는 데 효과적이다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 다관능성 알코올은 폴리아미드 마스터배치 조성물 총 중량에 대하여, 5 내지 30중량%, 바람직하게는 10 내지 30중량% 포함할 수 있다. 상기와 같은 범위로 포함할 경우 폴리아미드, 다관능성 방향족 화합물, 스티렌계 변성 공중합체 및 아진계 화합물과 혼합하였을 때, 폴리아미드 수지 조성물의 인장강도 및 인장탄성률을 향상시킬 수 있고, 높은 유리섬유 함량을 갖도록 할 수 있을 뿐만 아니라 유동성을 향상시켜 우수한 압출 또는 사출 가공성을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 아진계 화합물은 한 개 이상의 질소원자를 갖는 헤테로고리 화합물을 의미한다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 아진계 화합물은 옥사진계 화합물, 페나진계 화합물 및 티아진계 화합물 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다. 바람직하게는 상기 아진계 화합물은 페나진계 화합물일 수 있다.
상기 아진계 화합물은 폴리아미드, 다관능성 방향족 화합물, 스티렌계 변성 공중합체 및 다관능성 알코올과 혼합되어 마스터배치 조성물을 제조함으로써 폴리아미드에 함유되는 유리섬유 함침률을 현저히 향상시킬 뿐만 아니라 인장강도 및 인장탄성률을 향상시킬 수 있다. 또한, 결정화 온도를 조절하여 유동성을 확보함으로써 우수한 압출 또는 사출 가공성으로 외관이 우수한 성형품을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 아진계 화합물은 구체적인 예를 들어, 니그로신(nigrosin) 및 인듈린(induline) 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라 상기 아진계 화합물은 폴리아미드 마스터배치 조성물 총 중량에 대하여, 1 내지 15중량% 포함할 수 있고, 바람직하게는 5 내지 15중량% 포함할 수 있다. 상기의 범위를 만족할 경우 폴리아미드, 다관능성 방향족 화합물, 스티렌계 변성 공중합체 및 다관능성 알코올과 혼합하였을 때, 마스터배치 조성물 내의 분산성을 높일 수 있고, 폴리아미드와 유리섬유간의 계면접착력을 더욱 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 다관능성 방향족 화합물은 카르복실기를 갖는 방향족 화합물이라면 크게 제한되지 않고 사용될 수 있으나, 분자 내에 카르복실기를 2개 이상 함유하는 방향족 화합물일 수 있고, 상기 방향족은 탄소수가 C6-C20일 수 있다. 바람직하게는 분자 내에 카르복실기를 2개 함유하는 C6-C20방향족 화합물일 수 있다. 상기와 같은 카르복실기를 함유함으로써, 상기 폴리아미드를 크래킹(cracking)함으로써 사슬 길이를 단축시키고, 나아가 트랜스아미드화(transamidation) 반응을 이용하여 강한 아미드 결합을 효과적으로 분해할 수 있도록 유도하여 물성 저하를 방지할 수 있으면서 자유 부피(free volume)를 제공하여 용융 흐름성을 크게 개선할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 방향족 반응성 화합물로는 그 종류가 크게 제한되는 것은 아니지만, 이소프탈산(isophthalic acid), 테레프탈산(terephthalic acid), 프탈산(phthalic acid), 나프탈렌디카르복실산(naphthalene dicarboxylic acid) 및 트리멜리트산(trimellitic acid)등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 포함할 수 있다. 바람직하게는 이소프탈산(isophthalic acid), 테레프탈산(terephthalic acid) 및 프탈산(phthalic acid)에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용하는 것이 물성 향상과 용융 흐름성 개선 측면에서 더욱 효과적이다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 다관능성 방향족 화합물은 폴리아미드 마스터배치 조성물 총 중량에 대하여, 0.1 내지 5중량%, 바람직하게는 1 내지 5중량% 포함할 수 있다. 상기와 같은 범위로 포함할 경우 폴리아미드, 다관능성 알코올, 스티렌계 변성 공중합체 및 아진계 화합물과 혼합하였을 때, 물성 저하를 방지할 수 있고, 자유 부피(free volume)를 제공하여 용융 흐름성을 확보할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 스티렌계 변성 공중합체는 주쇄에 스티렌계 반복단위를 포함하고, 무수 말레인산 반복단위를 주쇄 또는 측쇄에 더 포함하는 것일 수 있다. 구체적인 예를 들어, 무수 말레인산 변성 폴리스티렌 공중합체(styrenic-maleic anhydride copolymer, SMA), 무수 말레인산 스티렌-아크릴로니트릴계(maleated styrene-acrylonitrile copolymer, MA-SAN) 공중합체, 및 무수 말레인산 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 공중합체(maleated styrene-ethylene-butylene-styrene copolymer, MA-SEBS)등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다. 상기 스티렌계 변성 공중합체를 포함하는 경우 폴리아미드, 다관능성 방향족 화합물, 다관능성 알코올 및 아진계 화합물과의 조합에 의하여 각 구성성분의 균일한 분산성을 유도할 뿐만 아니라 폴리아미드와 유리섬유간의 계면접착력을 더욱 향상시키고, 유동성을 더욱 향상시킬 수 있어 효과적이다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 스티렌계 변성 공중합체는 스티렌과 말레산 무수물의 비율이 0.5 내지 5:1몰비인 것일 수 있고, 바람직하게는 1 내지 4:1몰비일 수 있다. 더욱 바람직하게는 1:1몰비일 수 있다. 상기 몰비를 가질 경우 마스터배치 조성물의 각 구성성분간의 분산성을 향상시킬 수 있고, 폴리아미드 수지 조성물 내의 유동성을 더욱 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 스티렌계 변성 공중합체는 폴리아미드 마스터배치 조성물 총 중량에 대하여, 1 내지 10중량%, 바람직하게는 1 내지 8중량% 포함할 수 있다. 상기와 같은 범위로 포함할 경우 폴리아미드, 다관능성 알코올, 다관능성 방향족 화합물 및 아진계 화합물와 혼합하였을 때, 유동성을 확보시킴과 동시에 폴리아미드 수지 조성물 내에서 폴리아미드와 유리섬유간의 계면접착력을 향상시킬 수 있고, 높은 함량의 유리섬유를 확보할 수 있다.
본 발명에 따른 상기 폴리아미드 마스터배치 조성물은 폴리아미드 수지 조성물에 유리섬유를 사용하여 기계적 물성을 강화하고자 하는 경우 열이력 발생으로 인한 물성저하를 효과적으로 방지할 수 있다. 더욱이, 분산성이 탁월하여 균일한 물성은 물론 장기 내구성을 구현할 수 있는 효과를 가진다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 폴리아미드 마스터배치 조성물은 폴리아미드 40 내지 70중량%, 다관능성 방향족 화합물 0.1 내지 5중량%, 다관능성 알코올 5 내지 30중량%, 아진계 화합물 1 내지 15중량% 및 스티렌계 변성 공중합체 1 내지 10중량% 포함할 수 있다. 바람직하게는 상기 폴리아미드 마스터배치 조성물은 폴리아미드 45 내지 65중량%, 방향족 반응성 화합물 1 내지 5중량%, 다관능성 알코올 10 내지 30중량%, 아진계 화합물 5 내지 15중량% 및 스티렌계 변성 공중합체 1내지 8중량% 포함할 수 있다. 상기와 같은 함량으로 조성물을 포함함으로써, 폴리아미드에 유리섬유 함침률을 현저히 향상시킬 수 있고, 인장강도 및 인장탄성률을 우수함과 동시에 우수한 유동성으로 성형가공성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 폴리아미드 수지 조성물은 폴리아미드를 함유하는 베이스 수지, 상술한 마스터배치 조성물 및 유리섬유를 포함하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 폴리아미드 수지 조성물에서 베이스 수지는 인장강도, 굴곡강도 및 충격강도 등의 기계적 강도는 물론 내열성, 내화학성의 물성을 구현할 수 있는 성형품 제조에 적용되는 폴리아미드가 포함한다. 상기 폴리아미드는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 지방족 폴리아미드일 수 있고, 상기 폴리아미드 마스터배치 조성물의 폴리아미드와 동일 또는 상이한 것일 수 있다. 바람직하게는 결정화 온도를 조절하여 우수한 유동성을 확보하여 성형 가공성을 향상시키기 위하여 상이한 폴리아미드를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 폴리아미드 수지를 함유하는 베이스 수지는 폴리아미드 수지 조성물 총 중량에 대하여, 25 내지 48중량% 포함할 수 있고, 바람직하게는 25 내지 40중량% 포함할 수 있다. 상기와 같이 포함할 경우, 마스터배치 조성물과의 우수한 혼화성으로 유리섬유 함침률을 더욱 증대시킬 수 있으며, 유동성 및 가공성을 확보할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 폴리아미드 수지 조성물은 상술한 폴리아미드 마스터배치 조성물을 포함한다. 상기 마스터배치 조성물을 포함함으로써, 폴리아미드 조성물 내의 유리섬유의 함량을 극대화할 수 있으면서도 우수한 기계적 강도, 내열성, 내화학성 및 장기 내구성을 구현할 수 있다. 또한, 동시에 용융 흐름성을 크게 개선하여 탁월한 성형가공성을 구현할 수 있도록 하는 효과를 가진다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 폴리아미드 마스터배치 조성물은 폴리아미드 수지 조성물 총 중량에 대하여, 0.1 내지 10중량% 포함할 수 있고, 바람직하게는 0.1 내지 8중량% 포함할 수 있다. 더 바람직하게는 3 내지 8중량%일 수 있다. 상기와 같이 포함할 경우, 높은 유리섬유 함유율에도 우수한 유동성을 확보할 수 있고, 우수한 성형가공성으로 외관이 깨끗하고 매끄러운 표면을 갖는 성형품을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 유리섬유는 높은 인장강도 및 인장 탄성률을 구현하기 위하여 포함된다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 유리섬유는 폴리아미드 수지 조성물 총 중량에 대하여, 50 내지 68중량% 포함할 수 있다. 바람직하게는 55 내지 68중량%, 더 바람직하게는 60 내지 68중량% 포함할 수 있다.
기존의 폴리아미드 수지 조성물에 포함되는 유리섬유는 인장강도 및 인장탄성률 향상을 위하여 높은 함량으로 함유하려 하였으나, 조성물 총 중량에 대하여, 55중량% 이상으로 유리섬유가 제공되었을 때, 유동성이 현저하게 저하되어 가공성이 매우 저감되는 문제점이 있었다.
이와 달리 본 발명에 따른 폴리아미드 수지 조성물은 조성물 총 중량에 대해여, 55중량% 이상 높은 함량의 유리섬유를 포함하더라도 인장강도 및 인장탄성률이 현저히 향상될 뿐만 아니라 우수한 유동성으로 압출 또는 사출 가공성이 탁월하게 향상시킬 수 있다. 이는 본 발명에 따른 폴리아미드, 다관능성 방향족 화합물, 다관능성 알코올, 스티렌계 변성 공중합체 및 아진계 화합물을 마스터배치 조성물로 제조하여 포함하기 때문에 구현되는 효과이다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 비율을 만족하면 특별히 제한되는 것은 아니지만, 상기 유리섬유의 최장 길이는 2 내지 10㎜일 수 있고, 바람직하게는 2 내지 8㎜일 수 있다. 상기 유리섬유의 최장 직경은 1 내지 50㎛일 수 있고, 1 내지 20㎛일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 범위를 만족하는 경우 우수한 인장강도 및 인장탄성률 등과 같은 기계적 강도 향상 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 유리섬유는 길이 방향과 수직한 단면도상 최장 직경(D) 대비 최장 길이(L)의 비율(L/D)이 200 내지 1,000일 수 있다. 바람직하게는 비율(L/D)이 200 내지 800일 수 있다. 상기 비율을 만족할 경우 폴리아미드 수지 조성물 높은 함량으로 포함되더라도 유동성을 확보함과 동시에 인장강도 및 인장탄성률을 현저히 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 유리섬유는 단면이 원형, 타원형, 직사각형 및 아령형 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 형상을 가지는 것이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 양태에 따라 상기 유리섬유는 유리섬유간의 마찰을 감소시킬 수 있고, 폴리아미드 수지 조성물 간의 결합을 제공하여 기계적 강도를 더욱 향상시키기 위하여 사이징 처리한 것일 수 있다. 더욱 구체적으로 상기 유리섬유는 실란화합물로 사이징 처리한 것일 수 있다. 상기 실란화합물은 구체적인 예를 들어, γ-5-아미노프로필트리에톡시실란, n-트리메톡시-실릴-프로필-에틸렌-디아민, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, γ-β-아미노에틸-γ-아미노프로필트리메톡시실란, 메틸-트리클로로실란, 메틸-트리메톡시실란, γ-메르캅토프로필-트리메톡시-실란, γ-클로로프로필-트리메톡시-실란, 비닐-트리에톡시-실란, 비닐-트리스-(2-메톡시에톡시)실란, 비닐-트리아세톡시 실란, 옥틸트리에톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 메틸트리메톡시실란 및 γ-우레이도 프로필트리메톡시 실란 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 유리섬유 100중량부에 대하여, 실란화합물 0.01 내지 2중량부, 바람직하게는 0.02 내지 1중량부 포함하여 사이징 처리한 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 함량으로 사이징 처리할 경우 가공성을 향상시키면서, 인장강도 및 인장탄성률을 더욱 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 상기 폴리아미드 수지 조성물은 베이스 수지 25 내지 48중량%, 마스터배치 조성물 0.1 내지 10중량% 및 유리섬유 50 내지 68중량% 포함할 수 있다. 바람직하게는 베이스 수지 25 내지 40중량%, 마스터배치 조성물 0.1 내지 8중량% 및 유리섬유 55 내지 68중량% 포함할 수 있다. 상기의 범위로 조성물을 포함함으로써, 유리섬유의 함침률이 증대시켜 인장강도 및 인장탄성률을 증대시킬 수 있다. 이와 같이 유리섬유의 함침률이 현저히 높아짐에도 불구하고 유동성이 우수하여 압출 또는 사출가공성이 현저히 향상될 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 상기 폴리아미드 수지 조성물은 압출 또는 사출 가공동안 산화로 인하여 물성 저하되는 것을 방지하기 위하여 1차 산화방지제 및 2차 산화방지제에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 더 포함할 수 있다.
상기 1차 산화방지제는 페놀계 산화방지제로, 가공에 따라 플라스틱 내에 생성된 라디칼을 페놀계 산화방지제 내에 있는 수소와 결합을 유도하여 라디칼을 안정화시키는 것과 동시에 페놀계 산화방지제 그 자신이 라디칼로 변하여 공명 효과 또는 전자의 재배열을 통하여 안정한 형태로 잔류하게 한다.
상기 1차 산화방지제는 폴리아미드와 혼합하여 산화를 방지할 수 있는 페놀계 산화방지제라면 크게 제한되지 않으며, 구체적인 예를 들어, N,N'-헥산-1,6-디일비스 (3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피온아미드), N,N'-디-2부틸-1,4-페닐렌디아민, 2,6-디-tert-부틸-4-메틸페놀, 2,4-디메틸-6-tert-부틸페놀, 2,6-디-tert-부틸페놀, 2,2'-에틸리덴-비스(4,6-디-tert-부틸페놀), 2,2'-메틸렌-비스(6-tert-부틸-4-메틸페놀), 4,4'-부틸리덴-비스(2-tert-부틸-5-페틸페놀), 4,4'-티오비스(2-tert-부틸-5-메틸페놀) 및 옥타데실 3-(3,5-디-tert-부틸-4'-히드록시페놀)프로피오네이트 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 2차 산화방지제는 포스파이트계 산화방지제로, 과산화물 분해제의 기능을 수행하여 라디칼이 생성되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 이는 상기 1차 산화방지제와 조합하여 상승효과를 구현하며, 자외선에 대한 안정성 향상 측면에서 더욱 효과적이다. 상기 2차 산화방지제는 폴리아미드와 혼합하여 산화를 방지할 수 있는 포스파이트계 산화방지제라면 크게 제한되지 않으며, 바람직하게는 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트, 트리페닐 포스파이트, 트리스(노닐페닐)포스파이트, 트리이소데실 포스파이트, 디페닐-이소옥틸-포스파이트 및 비스(2,6-디-tert-부틸-4-메틸페닐)펜타에리스리톨-디포스파이트 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 산화방지제는 폴리아미드 수지 조성물 내의 상기 폴리아미드 100 중량부에 대하여 0.1 내지 0.5 중량부 더 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 범위를 만족할 경우 가공 시 산화로 인한 물성 저하를 방지할 수 있고, 성형 가공성을 더욱 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 폴리아미드 성형품에 관하여 설명하면, 다음과 같다.
본 발명에 따른 폴리아미드 성형품은 상술한 폴리아미드 수지 조성물을 압출 또는 사출시킨 것일 수 있다.
상기 폴리아미드 성형품은 높은 인장강도 및 인장탄성률을 가질 뿐만 아니라 우수한 외관으로 깨끗하고 매끄러운 표면을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 상기 폴리아미드 성형품은 KS M ISO 527에 의거하여 측정된 인장강도가 250MPa이상일 수 있고, 인장탄성률이 21GPa 이상일 수 있다. 바람직하게는 인장강도가 260MPa이상일 수 있고, 인장탄성률이 22GPa 이상일 수 있다. 구체적으로는 인장강도가 250 내지 350MPa이고, 인장탄성률이 21 내지 30GPa 일 수 있고, 바람직하게는 인장강도가 260 내지 300MPa이고, 인장탄성률이 22 내지 30GPa 일 수 있다. 통상의 폴리아미드 수지 조성물은 55중량% 이상의 유리섬유 함침률을 갖기 어려워 상기와 같이 높은 인장강도 및 인장탄성률을 가질 수 없었으나, 본 발명에 따른 폴리아미드 수지 조성물은 우수한 유리섬유 함침률을 구현할 수 있어 현저히 높은 인장강도 및 인장탄성률을 가질 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 폴리아미드 성형품은 스파이럴 플로우(spiral flow) 길이가 50㎝이상일 수 있다. 바람직하게는 스파이럴 플로우(spiral flow) 길이가 60㎝이상일 수 있다. 구체적으로는 스파이럴 플로우(spiral flow) 길이가 50 내지 90㎝일 수 있다. 바람직하게는 스파이럴 플로우(spiral flow) 길이가 60 내지 90㎝일 수 있다. 상기와 같이 스파이럴 플로우를 구현하기 위해서는 우수한 유동성을 가져야 하며, 본 발명에 따른 폴리아미드 수지 조성물은 높은 유리섬유 함침률에도 불구하고 우수한 유동성으로 압출 또는 사출 가공성을 향상되어 상기 스파이럴 플로우를 가질 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 폴리아미드 성형품은 10㎝×10㎝ 면적에서 유리섬유 돌출에 의한 표면 결함이 5개 이하일 수 있다. 바람직하게는 10㎝×10㎝ 면적에서 유리섬유 돌출에 의한 표면 결함이 2개 이하일 수 있다. 상기와 같이 본 발명에 따른 폴리아미드 성형품은 유리섬유 돌출에 의한 표면 결함이 현저하게 적은 외관이 깨끗하고 매끈하게 가공될 수 있다.
본 발명에 따른 폴리아미드 수지 조성물로 압출 또는 사출시켜 제조된 성형품은 우수한 인장강도, 인장탄성률 및 우수한 외관에 의하여 높은 기계적 강도가 요구되는 자동차 부품 등에 적용될 수 있다.
이하 본 발명을 실시예를 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 이들은 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 권리범위가 하기의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
또한 명세서에서 특별히 기재하지 않은 첨가물의 단위는 중량%일 수 있다.
[물성측정방법]
1. 인장강도 및 인장탄성률
본 발명에 따른 실시예 및 비교예로 제조된 폴리아미드 성형품을 KS M ISO 527에 의거하여 인장강도 및 인장탄성률을 측정하였다.
2. 스파이럴 플로우
본 발명에 따른 실시예 및 비교예로 제조된 폴리아미드 성형품의 스파이럴 플로우를 측정하였다. 상기 스파이럴 플로우는 사출기(PRO-80MC(동신유압))에서 사출온도 300℃ 및 사출 압력 80kgf/㎠으로 실시하였다.
3. 외관 및 압출가공성
본 발명에 따른 실시예 및 비교예로 제조된 폴리아미드 성형품의 10㎝×10㎝ 면적에서 외관 및 압출가공성을 하기와 같이 평가하였다.
◎: 가공성이 매우 우수하며, 외관에 유리섬유 돌출에 의한 표면결함이 2개이하로 깨끗하고 매끄러움.
○: 가공성 문제가 없으며, 외관에 유리섬유 돌출이 5개이하임.
△: 연속가공이 가능하나, 외관에 유리섬유 돌출이 6 내지 10개임.
X: 연속가공이 불가능하며, 외관에 유리섬유 돌출이 10개 이상으로 요철이 심함.
1.폴리아미드 마스터배치 조성물 제조
[실시예 1] 폴리아미드 마스터배치 조성물 제조
LIW(Loss In Weight) Type의 Feeder에 펠렛형상의 폴리아미드 6(Honeywell사, H8202NLB, RV 2.8) 53중량%와 분말형상의 테레프탈산(대정화금, 97%) 3중량%, 디펜타에리스리톨(대정화금, 94%) 20중량%, 니그로신(Orient사 Spirit Black SZ) 8중량% 및 스티렌-말레산무수물 공중합체(Cray valley사, SMA1000P) 4중량%를 투입하여 직경이 48mm이고 L/D가 40인 동방향 이축 압출기를 이용하여 혼합하여 마스터배치 조성물을 제조하였다. 이때, 압출기의 조건은 150/200/230/240/230/230/230/230/240℃ 가열구간, 스크류 회전수 280rpm으로 혼합하였다.
[실시예 2]
상기 실시예 1에서 테레프탈산 19중량%와 디펜타에리스리톨 4중량%로 조절하여 제조한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[실시예 3]
상기 실시예 1에서 니그로신 0.5중량%와 스티렌-말레산무수물 공중합체 11.5중량%로 조절하여 제조한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[비교예 1]
상기 실시예 1에서 테레프탈산을 사용하지 않고, 폴리아미드 6 55중량% 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[비교예 2]
상기 실시예 1에서 디펜타에리스리톨을 사용하지 않고, 폴리아미드 6 73중량% 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[비교예 3]
상기 실시예 1에서 니그로신을 사용하지 않고, 폴리아미드 6 61중량% 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[비교예 4]
상기 실시예 1에서 스티렌-말레산무수물 공중합체를 사용하지 않고, 폴리아미드 6 57중량% 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
2.폴리아미드 수지 조성물 및 성형품 제조
[실시예 4]
폴리아미드 66(Solvay사, 24AE1K) 31중량%, 상기 실시예 1로 제조됨 마스터배치 조성물 4중량%, 유리섬유(Owens Corning사, T983) 65 중량%를 혼합하여 폴리아미드 수지 조성물을 제조하였다. 이 때, 상기 폴리아미드 수지 조성물 100중량부에 대하여, 산화방지제 1차(Basf사 Irganox1098), 2차(Basf사 Irgafos168) 각 0.2중량부 혼합하였다. 상기 폴리아미드 수지 조성물을 직경이 30㎜이고 L/D가 40인 동방향 이축 압출기에 넣고 혼합하여 펠렛 형태로 압출하였다. 이때, 혼합 시 압출기의 조건은 200/230/270/280/270/270/270/280/290℃ 9개의 가열구간을 가지는 이축 압출기를 이용하여 Pellet Type으로 가공하였으며, 유리섬유는 Side Feeder를 이용하여 투입하고 스크류 회전수 350rpm으로 하였다. 제조된 펠렛을 300℃로 설정된 80 Ton 사출 성형기를 이용하여 물성평가를 위한 성형품을 제조하였다.
[실시예 5]
상기 실시예 4에서 마스터배치 조성물을 실시예 2로 제조된 마스터배치 조성물을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[실시예 6]
상기 실시예 4에서 마스터배치 조성물을 실시예 3으로 제조된 마스터배치 조성물을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[실시예 7]
상기 실시예 4에서 폴리아미드 6,6 34중량%와 마스터배치 조성물 1중량%를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[실시예 8]
상기 실시예 4에서 폴리아미드 6,6 33중량%와 마스터배치 조성물 2중량%를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[실시예 9]
상기 실시예 4에서 폴리아미드 6,6 32중량%와 마스터배치 조성물 3중량%를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[실시예 10]
상기 실시예 4에서 폴리아미드 6,6 30중량%와 마스터배치 조성물 5중량%를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[실시예 11]
상기 실시예 4에서 폴리아미드 6,6 25중량%와 마스터배치 조성물 10중량%를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[실시예 12]
상기 실시예 4에서 폴리아미드 6,6 66중량%와 유리섬유 30중량%를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[실시예 13]
상기 실시예 4에서 폴리아미드 6,6 46중량%와 유리섬유 50중량%를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[실시예 14]
상기 실시예 4에서 폴리아미드 6,6 36중량%와 유리섬유 60중량%를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[실시예 15]
상기 실시예 4에서 폴리아미드 6,6 26중량%와 유리섬유 70중량%를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[비교예 5]
상기 실시예 4에서 마스터배치 조성물을 사용하지 않고, 폴리아미드 6,6 35중량% 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[비교예 6]
상기 실시예 4에서 마스터배치 조성물을 비교예 1로 제조된 마스터배치 조성물을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[비교예 7]
상기 실시예 4에서 마스터배치 조성물을 비교예 2로 제조된 마스터배치 조성물을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[비교예 8]
상기 실시예 4에서 마스터배치 조성물을 비교예 3으로 제조된 마스터배치 조성물을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[비교예 9]
상기 실시예 4에서 마스터배치 조성물을 비교예 4로 제조된 마스터배치 조성물을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[비교예 10]
상기 실시예 4에서 마스터배치 조성물의 각 성분을 마스터배치화하지 않고, 바로 투입한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
본 발명에 따른 실시예 및 비교예로 제조된 폴리아미드 성형품의 물성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
인장강도
(MPa)		 인장 탄성률
(GPa)		 스파이럴 플로우
(㎝)		 외관 및
압출가공성
실시예 4 264 22.7 68 ◎
실시예 5 252 21.0 70 ○
실시예 6 258 21.3 52 ○
실시예 7 257 21.4 60 ○
실시예 8 260 22.1 62 ○
실시예 9 261 22.1 65 ○
실시예 10 263 22.4 70 ◎
실시예 11 244 19.9 71 ○
실시예 12 190 10.2 70 ◎
실시예 13 232 17.3 65 ◎
실시예 14 260 21.3 68 ◎
실시예 15 259 23.1 51 △
비교예 5 248 20.4 49 X
비교예 6 225 15.1 51 X
비교예 7 209 16.8 40 X
비교예 8 201 15.5 56 X
비교예 9 203 16.2 49 X
비교예 10 244 18.4 47 X
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 폴리아미드 수지 조성물로 제조된 폴리아미드 성형품은 높은 인장강도 및 인장탄성률을 가지고, 우수한 압출 또는 사출 가공성을 갖는 것을 확인할 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 폴리아미드 수지 조성물은 폴리아미드 수지 조성물은 베이스 수지 25 내지 48중량%, 마스터배치 조성물 0.1 내지 10중량% 및 유리섬유 50 내지 68중량% 만족하였을 때, 우수한 인장강도 및 인장탄성률과 성형 가공성을 향상되고, 외관이 우수한 것을 확인할 수 있다. 더욱이, 마스터배치 조성물이 폴리아미드 수지 조성물 총 중량에 대하여, 3 내지 8중량%를 만족할 때, 더욱 우수한 인장강도 및 인장탄성률과 성형 가공성을 향상되고, 외관이 우수한 것을 확인할 수 있다.
또한, 폴리아미드 마스터배치 조성물이 폴리아미드 40 내지 70중량%, 다관능성 방향족 화합물 0.1 내지 5중량%, 다관능성 알코올 5 내지 30중량%, 아진계 화합물 1 내지 15중량% 및 스티렌계 변성 공중합체 1 내지 10중량% 만족하였을 때, 더욱 우수한 인장강도, 인장탄성률 및 성형 가공성을 가지고, 외관이 우수한 것을 확인할 수 있다.
비교예 5의 경우 마스터배치 조성물을 포함하지 않고, 폴리아미드에 65중량%높은 함량의 유리섬유를 포함하였을 때, 기계적 강도는 향상되지만 성형가공성이 좋지 않아 표면에 유리섬유가 돌출되어 결함이 발생되는 것을 확인할 수 있었다.
비교예 6 내지 9의 경우 폴리아미드 마스터배치 조성물 내의 본 발명에 따른 구성성분을 모두 포함하지 않음에 따라 유동성이 좋지 않아 성형가공성 및 기계적 강도가 현저히 감소하는 것을 확인할 수 있었다.
비교예 10의 경우 폴리아미드 마스터배치 조성물 내의 각 구성성분을 마스터배치화하지 않고 혼합만 하여 폴리아미드 수지 조성물 내에 혼합함으로써, 기계적 강도는 높으나, 낮은 성형가공성으로 표면에 유리섬유가 돌출되어 결함이 발생된 외관을 갖는 것을 확인할 수 있었다.
비교예를 통하여 본 발명에 따른 폴리아미드 수지 조성물은 폴리아미드, 마스터배치 조성물 및 유리섬유를 모두 포함함으로써, 우수한 인장강도, 인장탄성률 및 성형 가공성을 가지고, 깨끗하고 매끄러운 외관을 갖는 성형품을 제공할 수 있음을 알 수 있다.
아울러, 본 발명에 따른 폴리아미드 수지 조성물은 55중량%이상의 유리섬유 함침률을 가짐에도 불구하고 높은 인장강도 및 인장탄성률 뿐만 아니라 우수한 유동성으로 가공성이 우수하여 유리섬유 돌출에 의한 표면결함도 없는 깨끗하고 매끄러운 외관을 갖는 폴리아미드 성형품을 제공할 수 있다. 이로써, 우수한 기계적 강도 및 외관을 요구하는 자동차 부품에 적용할 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명은 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (14)

  1. 폴리아미드, 다관능성 방향족 화합물, 다관능성 알코올, 아진계 화합물 및 스티렌계 변성 공중합체를 포함하는 폴리아미드 마스터배치 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리아미드 마스터배치 조성물은 폴리아미드 40 내지 70중량%, 다관능성 방향족 화합물 0.1 내지 5중량%, 다관능성 알코올 5 내지 30중량%, 아진계 화합물 1 내지 15중량% 및 스티렌계 변성 공중합체 1 내지 10중량% 포함하는 폴리아미드 마스터배치 조성물.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리아미드는 지방족 폴리아미드인 폴리아미드 마스터배치 조성물.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 다관능성 알코올은 분자 내에 히드록시기를 2 내지 10개 함유하는 것인 폴리아미드 마스터배치 조성물.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 아진계 화합물은 페나진계 화합물인 폴리아미드 마스터배치 조성물.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 다관능성 방향족 화합물은 분자 내에 카르복실기를 2개 이상 함유하는 방향족 화합물인 폴리아미드 마스터배치 조성물.
  7. 폴리아미드를 함유하는 베이스 수지, 제1항 내지 제6항 중에서 선택되는 어느 한 항의 마스터배치 조성물 및 유리섬유를 포함하는 폴리아미드 수지 조성물.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 폴리아미드 수지 조성물은 베이스 수지 25 내지 48중량%, 마스터배치 조성물 0.1 내지 10중량% 및 유리섬유 50 내지 68중량% 포함하는 폴리아미드 수지 조성물.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 유리섬유는 길이 방향과 수직한 단면도상 최장 직경(D) 대비 최장 길이(L)의 비율(L/D)이 200 내지 1,000인 폴리아미드 수지 조성물.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 폴리아미드 수지 조성물은 1차 산화방지제 및 2차 산화방지제에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 더 포함하는 폴리아미드 수지 조성물.
  11. 제 7항의 폴리아미드 수지 조성물을 압출 또는 사출시킨 폴리아미드 성형품.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 폴리아미드 성형품은 KS M ISO 527에 의거하여 측정된 인장강도가 250MPa이상이고, 인장탄성률이 21GPa 이상인 폴리아미드 성형품.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 폴리아미드 성형품은 스파이럴 플로우(spiral flow) 길이가 50㎝이상인 폴리아미드 성형품.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 폴리아미드 성형품은 10㎝×10㎝ 면적에서 유리섬유 돌출에 의한 표면 결함이 5개 이하인 폴리아미드 성형품.
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