KR102012061B1 - 폴리아미드 수지 조성물 및 이로부터 형성된 성형품 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은 말단 아민기의 농도가 0.1 내지 45 μeq/g인 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 지방족 폴리아미드 수지 및 하기 화학식 2로 표시되는 반복단위를 포함하는 방향족 폴리아미드 수지를 포함하는 기초 수지; 및 무기 필러;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 폴리아미드 수지 조성물은 내충격성, 강성, 가공성, 외관 특성, 이들의 물성 발란스 등이 우수하다.
[화학식 1]
Figure 112015074881165-pat00007

상기 화학식 1에서, a는 4 내지 10의 정수이고, b는 6 내지 12의 정수이다;
[화학식 2]
Figure 112015074881165-pat00008

상기 화학식 2에서, c는 6 내지 12의 정수이다.

Description

폴리아미드 수지 조성물 및 이로부터 형성된 성형품{POLYAMIDE RESIN COMPOSITION AND ARTICLE PRODUCED THEREFROM}
본 발명은 폴리아미드 수지 조성물 및 이로부터 형성된 성형품에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 내충격성, 강성, 가공성, 외관 특성, 이들의 물성 발란스 등이 우수한 폴리아미드 수지 조성물 및 이로부터 형성된 성형품에 관한 것이다.
열가소성 수지 조성물은 유리 및 금속에 비해 비중이 낮고, 가공성, 내충격성 등의 물성이 우수하여, 전기/전자 제품의 하우징, 자동차 내/외장재, 건축용 외장재 등에 유용하다. 특히, 최근 전기/전자 제품의 경량화, 박막화 추세에 따라, 열가소성 수지를 이용한 플라스틱 제품이 기존 유리 및 금속의 영역을 빠르게 대체하고 있다.
폴리아미드 수지 등의 열가소성 수지에 유리 섬유 등의 무기 필러를 혼합하면 무기 필러의 고유 특성으로 인해 수지의 굴곡탄성률(강성), 굴곡강도 등의 굴곡 특성을 향상시킬 수 있다. 통상적으로 폴리아미드 수지와 무기 필러의 블렌드(수지 조성물)는 고강성을 요구하는 성형품에 이용되고 있다. 특히, 내충격성, 고강성, 고외관 특성 등이 요구되는 전기/전자 제품, 자동차 부품 등의 내/외장재 용도로 많이 사용되고 있다.
기존에는 폴리아미드 수지로서, 방향족 디카르복실산 및 지방족 디올의 중합체인 폴리아미드 6T, 폴리아미드 MXD6 등의 (반)방향족 폴리아미드 수지, 지방족 디카르복실산 및 지방족 디올의 중합체인 폴리아미드 66 등의 지방족 폴리아미드 수지, 이들의 조합 등이 사용되고 있다.
그러나, 기존의 폴리아미드 수지를 무기 필러와 혼합할 경우, 수지의 용융 온도가 상승할 수 있고, 고온 성형 시, 사슬 연장에 따른 분자량(점도) 증가로 인하여, 가공성(유동성), 외관 특성이 저하될 수 있으며, 일정한 수준의 강성 확보를 위해, 무기 필러의 함량을 증가시키면 수지의 연성(ductility)이 감소하여 내충격성, 유동성 등이 저하될 우려가 있다.
또한, 내충격성의 향상을 위하여, 고무계 충격보강제 등을 적용할 수 있으나, 충격보강제의 낮은 열안정성으로 인하여, 고온 가공 또는 체류 시, 가스 발생 등에 의한 제품 외관 불량이 발생할 수 있다.
따라서, 별도의 충격보강제 적용 없이, 고함량의 무기 필러를 도입하여도 내충격성, 강성, 가공성, 외관 특성, 이들의 물성 발란스 등이 우수한 폴리아미드 수지 조성물의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 2014-0125051호 등에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 내충격성, 강성, 가공성, 외관 특성, 이들의 물성 발란스 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 한 관점은 폴리아미드 수지 조성물에 관한 것이다. 상기 폴리아미드 수지 조성물은 말단 아민기의 농도가 0.1 내지 45 μeq/g인 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 지방족 폴리아미드 수지 및 하기 화학식 2로 표시되는 반복단위를 포함하는 방향족 폴리아미드 수지를 포함하는 기초 수지; 및 무기 필러;를 포함하는 것을 특징으로 한다:
[화학식 1]
Figure 112015074881165-pat00001
상기 화학식 1에서, a는 4 내지 10의 정수이고, b는 6 내지 12의 정수이다;
[화학식 2]
Figure 112015074881165-pat00002
상기 화학식 2에서, c는 6 내지 12의 정수이다.
구체예에서, 상기 지방족 폴리아미드 수지는 상기 기초 수지 100 중량% 중 50 내지 90 중량%로 포함되고, 상기 방향족 폴리아미드 수지는 상기 기초 수지 100 중량% 중 10 내지 50 중량%로 포함되며, 상기 무기 필러는 상기 기초 수지 100 중량부에 대하여, 50 내지 300 중량부로 포함될 수 있다.
구체예에서, 상기 지방족 폴리아미드 수지는 상기 말단 아민기 및 말단 카르복시기를 포함하며, 상기 말단 아민기의 농도가 10 내지 40 μeq/g이고, 상기 말단 아민기의 농도가 상기 말단 카르복시기 농도의 0.1 내지 0.3배일 수 있다.
구체예에서, 상기 지방족 폴리아미드 수지의 고유 점도는 0.9 내지 1.2 dL/g일 수 있으며, 상기 방향족 폴리아미드 수지의 고유 점도는 0.6 내지 1.0 dL/g이며, 상기 기초 수지의 고유 점도는 1.0 내지 1.1 dL/g일 수 있다.
구체예에서, 상기 지방족 폴리아미드 수지는 폴리아미드 66이고, 상기 방향족 폴리아미드 수지는 폴리아미드 6I일 수 있다.
구체예에서, 상기 무기 필러는 유리 섬유일 수 있으며, 상기 유리 섬유는 섬유상 형태를 가지며, 단면 직경이 5 내지 20 ㎛이고, 단면의 단축과 장축의 비율이 1:1 내지 1:6인 것일 수 있다.
구체예에서, 상기 유리 섬유는 우레탄계 커플링제, 실란계 커플링제 및 에폭시계 커플링제 중 1종 이상을 포함하는 커플링제로 표면 처리된 것일 수 있다.
구체예에서, 상기 폴리아미드 수지 조성물의 고유 점도는 1.0 내지 1.1 dL/g이고, 상기 기초 수지 및 상기 폴리아미드 수지 조성물의 고유 점도 차이는 0.05 dL/g 이하일 수 있다.
구체예에서, 상기 폴리아미드 수지 조성물은 ASTM D256에 의거하여 측정한 1/8" 두께 시편의 노치 아이조드 충격강도가 10 내지 30 kgf·cm/cm일 수 있다.
구체예에서, 상기 폴리아미드 수지 조성물은 성형온도 300℃, 금형온도 80℃, 사출압 1,500 kgf/cm2 및 사출속도 120 mm/s의 조건에서 두께 0.5 mm인 스파이럴(spiral) 형태의 금형에서 사출 성형 후 측정한 시편의 스파이럴 플로우(spiral flow) 길이가 95 내지 160 mm일 수 있다.
구체예에서, 상기 폴리아미드 수지 조성물은 Dupont drop 측정법에 의거하여, 500 g 추(dart)를 사용하여 측정한 0.8 mm 두께 시편(10 cm × 10 cm × 0.8 mm)의 크랙이 발생하는 높이가 40 내지 80 cm일 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 상기 폴리아미드 수지 조성물로부터 형성된 성형품에 관한 것이다.
본 발명은 내충격성, 강성, 가공성, 외관 특성, 이들의 물성 발란스 등이 우수한 폴리아미드 수지 조성물 및 이로부터 형성된 성형품을 제공하는 발명의 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 실시예 2에 따라 제조된 시편의 표면 사진이다.
도 2는 본 발명의 비교예 3에 따라 제조된 시편의 표면 사진이다.
도 3은 본 발명의 비교예 4에 따라 제조된 시편의 표면 사진이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면, 다음과 같다.
본 발명에 따른 난연성 열가소성 수지 조성물은 폴리아미드 수지 조성물은 (A) (a1) 말단 아민기의 농도가 0.1 내지 45 μeq/g(μ당량/g)인 지방족 폴리아미드 수지 및 (a2) 방향족 폴리아미드 수지를 포함하는 기초 수지; 및 (B) 무기 필러;를 포함한다.
(A) 기초 수지
본 발명의 기초 수지(폴리아미드 수지)는 (a1) 지방족 폴리아미드 수지 및 (a2) 방향족 폴리아미드 수지를 포함한다.
(a1) 지방족 폴리아미드 수지
상기 지방족 폴리아미드 수지는 폴리아미드 수지 조성물 가공 시, 추가 중합에 따른 사슬 연장(chain extending) 반응을 저감할 수 있는 것으로서, 말단 아민기의 농도가 0.1 내지 45 μeq/g이고, 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 지방족 폴리아미드 수지를 사용할 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112015074881165-pat00003
상기 화학식 1에서, a는 4 내지 10의 정수이고, b는 6 내지 12의 정수이다.
구체예에서, 상기 지방족 폴리아미드 수지는 상기 말단 아민기 및 말단 카르복시기를 포함하며, 상기 말단 아민기의 농도가 0.1 내지 45 μeq/g, 예를 들면 10 내지 40 μeq/g일 수 있다. 상기 말단 아민기의 농도가 45 μeq/g를 초과하면, 폴리아미드 수지 조성물 성형 시, 폴리아미드 수지의 분자량 및 점도 증가에 따라, 가공성, 외관 특성 등이 저하될 우려가 있고, 0.1 μeq/g 미만일 경우, 수지의 제조가 어려울 수 있다.
또한, 상기 지방족 폴리아미드 수지는 말단 아민기의 농도가 말단 카르복시기 농도의 0.1 내지 0.3배, 예를 들면 0.15 내지 0.25배일 수 있다. 상기 범위에서 폴리아미드 수지 조성물의 가공성, 외관 특성 등이 우수할 수 있다.
구체예에서, 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, 이들의 조합 등일 수 있다. 예를 들면, 폴리아미드 66일 수 있다.
구체예에서, 상기 지방족 폴리아미드 수지는 진한 황산(96%) 중 0.5 g/dL의 농도로 25℃에서 측정한 고유 점도(intrinsic viscosity: IV)가 0.9 내지 1.2 dL/g, 예를 들면 1.0 내지 1.1 dL/g일 수 있다. 상기 범위에서 폴리아미드 수지 조성물의 유동성, 유동성 및 다른 물성과의 발란스 등이 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 지방족 폴리아미드 수지는 상기 기초 수지 100 중량% 중 50 내지 90 중량%, 예를 들면 60 내지 85 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 폴리아미드 수지 조성물의 내충격성, 강성, 가공성, 외관 특성, 이들의 물성 발란스 등이 우수할 수 있다.
(a2) 방향족 폴리아미드 수지
상기 방향족 폴리아미드 수지는 폴리아미드 6T 등 통상의 결정성 (반)방향족 폴리아미드 수지에 비하여, 폴리아미드 수지 조성물의 연성(ductility)을 향상시키고, 지방족 폴리아미드 수지의 결정화 속도를 낮춤으로써 고함량의 유리 섬유 적용 시에도 폴리아미드 수지 조성물의 내충격성, 강성, 가공성, 외관 특성 등을 향상시킬 수 있는 것이다. 상기 방향족 폴리아미드 수지로는 하기 화학식 2로 표시되는 반복단위를 포함하는 (반)방향족 폴리아미드 수지를 사용할 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112015074881165-pat00004
상기 화학식 2에서, c는 6 내지 12의 정수이다.
구체예에서, 상기 방향족 폴리아미드 수지는 폴리아미드(PA) 6I, 폴리아미드 7I, 폴리아미드 8I, 폴리아미드 9I, 폴리아미드 10I, 폴리아미드 11I, 폴리아미드 12I, 이들의 조합 등일 수 있다. 예를 들면 폴리아미드 6I일 수 있다.
구체예에서, 상기 방향족 폴리아미드 수지는 진한 황산(96%) 중 0.5 g/dL의 농도로 25℃에서 측정한 고유 점도(intrinsic viscosity: IV)가 0.6 내지 1.0 dL/g, 예를 들면 0.7 내지 0.9 dL/g일 수 있다. 상기 범위에서 폴리아미드 수지 조성물의 유동성, 유동성 및 다른 물성과의 발란스 등이 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 방향족 폴리아미드 수지는 상기 기초 수지 100 중량% 중 10 내지 50 중량%, 예를 들면 15 내지 40 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 폴리아미드 수지 조성물의 내충격성, 강성, 가공성, 외관 특성, 이들의 물성 발란스 등이 우수할 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따른 기초 수지(지방족 및 방향족 폴리아미드 수지)는 진한 황산(96%) 중 0.5 g/dL의 농도로 25℃에서 측정한 고유 점도(intrinsic viscosity: IV)가 1.0 내지 1.1 dL/g, 예를 들면 1.01 내지 1.05 dL/g일 수 있다. 상기 범위에서 폴리아미드 수지 조성물의 유동성 등이 우수할 수 있다.
(B) 무기 필러
상기 무기 필러는 폴리아미드 수지 조성물의 굴곡탄성률(강성) 등을 향상시킬 수 있는 것으로서, 통상의 열가소성 수지 조성물에 사용되는 무기 필러를 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들면, 유리 섬유, 구체적으로, 공지된 방법에 의해 제조된 유리 섬유를 사용하거나, 상업적으로 구입 가능한 유리 섬유를 사용할 수 있다.
구체예에서, 상기 유리 섬유는 섬유상, 입자 등의 형태를 가질 수 있으며, 원형, 타원형, 직사각형 등의 다양한 형상의 단면을 가질 수 있다. 예를 들면, (타)원형 단면의 유리 섬유는 단면 직경이 5 내지 20 ㎛, 예를 들면 6 내지 18 ㎛일 수 있고, 단면의 단축(단경)과 장축(장경)의 비율이 1:1 내지 1:6, 예를 들면 1:1 내지 1:4일 수 있다. 상기 범위에서 폴리아미드 수지 조성물의 강성, 내충격성, 유동성, 휨 특성 등이 더욱 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 유리 섬유의 평균 길이(가공 전 길이)는 2 내지 6 mm, 예를 들면 2 내지 4 mm일 수 있다. 상기 범위에서 폴리아미드 수지 조성물의 내충격성, 강성, 외관 특성 및 이들의 물성 발란스가 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 유리 섬유는 폴리아미드 수지(기초 수지)와의 반응을 막고 결합력을 향상시키기 위하여, 우레탄계 커플링제, 실란계 커플링제, 에폭시계 커플링제, 이들의 조합 등을 포함하는 커플링제로 표면 처리한 후 사용할 수 있다. 표면 처리 방법으로는 침지 코팅, 스프레이 코팅 등 공지된 코팅 공정을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
구체예에서, 상기 무기 필러는 상기 기초 수지 100 중량부에 대하여, 50 내지 500 중량부, 예를 들면 80 내지 300 중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 폴리아미드 수지 조성물의 내충격성, 강성, 가공성, 외관 특성, 이들의 물성 발란스 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 폴리아미드 수지 100 중량부에 대하여, 10 중량부 이하일 수 있다.
본 발명의 일 구체예 따른 폴리아미드 수지 조성물은 진한 황산(96%) 중 0.5 g/dL의 농도로 25℃에서 측정한 고유 점도(intrinsic viscosity: IV)가 1.0 내지 1.1 dL/g, 예를 들면 1.02 내지 1.06 dL/g일 수 있고, 상기 폴리아미드 수지 및 상기 폴리아미드 수지 조성물의 고유 점도 차이는 0.05 dL/g 이하, 예를 들면 0.02 dL/g 이하일 수 있다. 상기 범위에서 폴리아미드 수지 조성물의 유동성(가공성), 외관 특성 등이 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 폴리아미드 수지 조성물은 ASTM D256에 의거하여 측정한 1/8" 두께 시편의 노치 아이조드 충격강도가 10 내지 25 kgf·cm/cm, 예를 들면 12 내지 20 kgf·cm/cm일 수 있다. 상기 범위에서 폴리아미드 수지 조성물의 내충격성이 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 폴리아미드 수지 조성물은 ASTM D790에 의거하여, 두께 6.4 mm의 시편에 대해 2.8 mm/min 속도 조건에서 측정한 굴곡탄성률(flexural modulus: FM)이 10 내지 35 GPa, 예를 들면 10 내지 30 GPa일 수 있다. 상기 범위에서 폴리아미드 수지 조성물의 강성이 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 폴리아미드 수지 조성물은 성형온도 300℃, 금형온도 80℃, 사출압 1,500 kgf/cm2 및 사출속도 120 mm/s의 조건에서 두께 0.5 mm인 스파이럴(spiral) 형태의 금형에서 사출 성형 후 측정한 시편의 스파이럴 플로우(spiral flow) 길이가 95 내지 160 mm, 예를 들면 98 내지 120 mm일 수 있다. 상기 범위에서 폴리아미드 수지 조성물의 가공성(사출 성형성)이 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 폴리아미드 수지 조성물은 Dupont drop 측정법에 의거하여, 500 g 추(dart)를 사용하여 측정한 0.8 mm 두께 시편(10 cm × 10 cm × 0.8 mm)에 크랙(crack)이 발생하는 높이가 40 내지 80 cm, 예를 들면 42 내지 55 cm일 수 있다. 상기 범위에서 폴리아미드 수지 조성물의 내충격성이 우수할 수 있다.
본 발명에 따른 성형품은 상기 폴리아미드 수지 조성물로부터 형성된다. 본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은 공지의 열가소성 수지 조성물 제조방법으로 제조할 수 있다. 예를 들면, 상기 구성 성분과 필요에 따라 기타 첨가제들을 혼합한 후에, 압출기 내에서 용융 압출하여 펠렛 형태로 제조할 수 있다. 제조된 펠렛은 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 등의 내/외장재 등의 분야에 사용될 수 있다. 특히, 고강성, 고외관 특성 등이 요구되는 휴대폰 내/외장재 등으로 유용하다.
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.
실시예
하기 실시예 및 비교예에서 사용된 각 성분의 사양은 다음과 같다.
(A) 폴리아미드 수지
(a1) 지방족 폴리아미드 수지
하기 표 1의 폴리아미드 66((a1-1), (a1-2) 및 (a1-3))을 사용하였다.
고유 점도 (dL/g) 말단 아민기 농도 (μeq/g) 말단 카르복시기 농도 (μeq/g)
(a1-1) PA66 1.07 37 155
(a1-2) PA66 1.03 50 121
(a1-3) PA66 1.08 54 152
(a2) 방향족 폴리아미드 수지
(a2-1) 고유 점도가 0.7 dL/g인 폴리아미드 6I를 사용하였다.
(a2-2) 고유 점도가 0.8 dL/g인 폴리아미드 MXD6를 사용하였다.
(B) 무기 필러
유리 섬유(제조사: Nittobo, 제품명: CSF 3PE-455, 직경: 13 ㎛, 길이: 3 mm)를 사용하였다.
실시예 1~3 및 비교예 1~4
하기 표 2의 조성 및 함량에 따라, 상기 구성 성분을 혼합한 후, L/D=36, 직경 45 mm인 이축(twin screw type) 압출기에 첨가하고, 280℃의 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, 사출 온도 300℃, 금형 온도 80℃ 조건의 사출기에서 사출하여 시편을 제조하였다. 제조된 시편에 대하여 하기의 방법으로 물성을 평가하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 또한, 실시예 2, 비교예 3 및 4에 따라 제조된 시편의 표면 사진을 촬영하여, 각각 도 1, 2 및 3에 나타내었다.
물성 측정 방법
(1) 기초 수지의 고유 점도(IV)(단위: dL/g): 진한 황산(96%) 중에 하기 표 2의 함량의 기초 수지((a1)+(a2))를 0.5 g/dL의 농도로 녹인 후, 25℃에서 Ubbelohde viscometer를 사용하여 측정하였다.
(2) 폴리아미드 수지 조성물의 고유 점도(IV)(단위: dL/g): 진한 황산(96%) 중에 하기 표 2의 함량의 폴리아미드 수지 조성물((a1)+(a2)+(B))를 0.5 g/dL의 농도로 녹인 후, 25℃에서 Ubbelohde viscometer를 사용하여 측정하였다.
(3) 스파이럴 플로우(spiral flow) 길이(단위: mm): 사출기(제조사: LS엠트론, 장치명:　LGE 110)로 성형온도 300℃, 금형온도 80℃, 사출압 1,500 kgf/cm2 및 사출속도 120 mm/s의 조건에서 두께 0.5 mm인 스파이럴(spiral) 형태의 금형에서 사출 성형 후 시편의 길이를 측정하였다. 상기 길이가 길수록 성형성이 우수하다.
(4) 노치 아이조드 충격 강도(단위: kgf·cm/cm): ASTM D256에 규정된 평가방법에 의거하여, 1/8" 두께 시편에 노치(Notch)를 만들어 평가하였다.
(5) 크랙(crack) 생성 높이(단위: cm): Dupont drop 측정법에 의거하여, 500 g 추(dart)를 낙하시켜 측정한 0.8 mm 두께 시편(10 cm × 10 cm × 0.8 mm)에 크랙이 발생하는 높이를 측정하였다. 상기 높이가 증가할수록 내충격성이 우수하다.
(6) 굴곡탄성률(flexural modulus: FM)(단위: GPa): ASTM D790에 의거하여 두께 6.4 mm의 시편에 대해 2.8 mm/min의 속도로 측정하였다.
(7) 외관 평가: 유리 섬유의 돌출 여부를 광학 현미경으로 측정하여 관능 평가하였다. 평가 기준은 하기와 같다.
폴리아미드 MXD6를 사용한 비교예 2를 기준 시편으로 하여, 그보다 우수하면 ◎(상, 전 표면에서 유리섬유 미돌출), 동등한 수준이면 ○(중, 일부 표면에서 유리섬유 돌출), 그보다 낮으면 △(하, 전 표면에서 유리섬유 돌출)로 평가하였다.
실시예 비교예
1 2 3 1 2 3 4
(a1)
(중량%)		 (a1-1) 80 70 60 - - 70 100
(a1-2) - - - 70 - - -
(a1-3) - - - - 70 - -
(a2)
(중량%)		 (a2-1) 20 30 40 30 30 - -
(a2-2) - - - - - 30 -
(B) (중량부) 100 100 100 100 100 100 100
폴리아미드 수지의 IV 1.05 1.04 1.01 1.08 1.11 1.05 1.14
폴리아미드 수지 조성물의 IV 1.06 1.04 1.02 1.16 1.17 1.08 1.14
스파이럴 플로우 길이 105 101 98 91 91 107 94
노치 아이조드 충격강도 15 16 17 15 15 13 15
크랙 생성 높이 45 48 55 60 62 32 61
굴곡탄성률 15 15 15 15 15 16 15
외관 평가 ○ ◎ ◎ ○ ○ ○ △
* 중량부: 폴리아미드 수지((a1)+(a2)) 100 중량부에 대한 중량부
상기 결과로부터, 본 발명에 따른 폴리아미드 수지 조성물(실시예 1 내지 3)은 폴리아미드 수지의 고유 점도 및 폴리아미드 수지 조성물의 고유 점도 차이가 0.01 이하로 유리 섬유 첨가 시에도 점도(분자량) 상승을 저감하고, 성형 가공성(스파이럴 플로우), 내충격성(노치 아이조드 충격 강도, 크랙 생성 높이), 강성(굴곡탄성률), 외관 특성 등이 향상됨을 알 수 있고, 이들의 물성 발란스가 우수함을 알 수 있다.
반면, 말단 아민기 농도가 50 μeq/g 이상인 지방족 폴리아미드 수지를 사용한 비교예 1 및 2의 경우, 유리 섬유 첨가 시, 점도(분자량) 상승 폭이 커짐을 알 수 있으며, 본 발명의 방향족 폴리아미드 수지 대신 폴리아미드 MXD6를 사용한 비교예 3의 경우, 내크랙성 등이 저하됨을 알 수 있다. 또한, 지방족 폴리아미드 수지만 사용한 비교예 4의 경우, 성형 가공성, 외관 특성 등이 저하됨을 알 수 있다.
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. 말단 아민기의 농도가 0.1 내지 45 μeq/g인 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 지방족 폴리아미드 수지 및 하기 화학식 2로 표시되는 반복단위를 포함하는 방향족 폴리아미드 수지를 포함하는 기초 수지; 및
    무기 필러;를 포함하며,
    성형온도 300℃, 금형온도 80℃, 사출압 1,500 kgf/cm2 및 사출속도 120 mm/s의 조건에서 두께 0.5 mm인 스파이럴(spiral) 형태의 금형에서 사출 성형 후 측정한 시편의 스파이럴 플로우(spiral flow) 길이가 95 내지 160 mm인 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지 조성물:
    [화학식 1]
    Figure 112017090610963-pat00005

    상기 화학식 1에서, a는 4 내지 10의 정수이고, b는 6 내지 12의 정수이다;
    [화학식 2]
    Figure 112017090610963-pat00006

    상기 화학식 2에서, c는 6 내지 12의 정수이다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 지방족 폴리아미드 수지는 상기 기초 수지 100 중량% 중 50 내지 90 중량%로 포함되고, 상기 방향족 폴리아미드 수지는 상기 기초 수지 100 중량% 중 10 내지 50 중량%로 포함되며, 상기 무기 필러는 상기 폴리아미드 수지 100 중량부에 대하여, 50 내지 300 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 지방족 폴리아미드 수지는 상기 말단 아민기 및 말단 카르복시기를 포함하며, 상기 말단 아민기의 농도가 10 내지 40 μeq/g이고, 상기 말단 아민기의 농도가 상기 말단 카르복시기 농도의 0.1 내지 0.3배인 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 지방족 폴리아미드 수지의 고유 점도는 0.9 내지 1.2 dL/g일 수 있으며, 상기 방향족 폴리아미드 수지의 고유 점도는 0.6 내지 1.0 dL/g이며, 상기 기초 수지의 고유 점도는 1.0 내지 1.1 dL/g인 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 지방족 폴리아미드 수지는 폴리아미드 66이고, 상기 방향족 폴리아미드 수지는 폴리아미드 6I인 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 무기 필러는 유리 섬유이며, 상기 유리 섬유는 섬유상 형태를 가지며, 단면 직경이 5 내지 20 ㎛이고, 단면의 단축과 장축의 비율이 1:1 내지 1:6인 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 상기 유리 섬유는 우레탄계 커플링제, 실란계 커플링제 및 에폭시계 커플링제 중 1종 이상을 포함하는 커플링제로 표면 처리된 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 폴리아미드 수지 조성물의 고유 점도는 1.0 내지 1.1 dL/g이고, 상기 기초 수지 및 상기 폴리아미드 수지 조성물의 고유 점도 차이는 0.05 dL/g 이하인 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 폴리아미드 수지 조성물은 ASTM D256에 의거하여 측정한 1/8" 두께 시편의 노치 아이조드 충격강도가 10 내지 30 kgf·cm/cm인 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지 조성물.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서, 상기 폴리아미드 수지 조성물은 Dupont drop 측정법에 의거하여, 500 g 추(dart)를 사용하여 측정한 0.8 mm 두께 시편(10 cm × 10 cm × 0.8 mm)의 크랙이 발생하는 높이가 40 내지 80 cm인 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지 조성물.
  12. 제1항 내지 제9항, 제11항 중 어느 한 항에 따른 폴리아미드 수지 조성물로부터 형성된 성형품.
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