KR102170778B1 - 우수한 장기 내열성, 내마모성 및 신율을 갖는 폴리아미드 수지 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 우수한 장기 내열성, 내마모성 및 신율을 갖는 폴리아미드 수지 조성물에 관한 것으로서, 자동차의 구동부 케이블 재료 등의 용도에 적합하게 향상된 장기 내열성을 가짐과 동시에 우수한 내마모성 및 신율을 갖는 폴리아미드 수지 조성물에 관한 것이다.

Description

우수한 장기 내열성, 내마모성 및 신율을 갖는 폴리아미드 수지 조성물 {Polyamide resin composition having good heat resistance, abrasion resistance and elongation property}
본 발명은 우수한 장기 내열성, 내마모성 및 신율을 갖는 폴리아미드 수지 조성물에 관한 것으로서, 자동차의 구동부 케이블 재료 등의 용도에 적합하게 향상된 장기 내열성을 가짐과 동시에 우수한 내마모성 및 신율을 갖는 폴리아미드 수지 조성물에 관한 것이다.
케이블 소재로 유용한 고분자 복합재료의 설계에 있어 폴리아미드의 신율 및 충격강도 등을 향상시킬 목적으로 여러 기술들이 개발되어 왔다. 그러한 기술들의 예로는 폴리아미드에 가소제를 포함시키는 방법, 및 충격보강제를 포함시키는 방법 등이 있다. 하지만 그러한 가소제 또는 충격보강제의 첨가만으로는 충분한 내열안정성 (장기 내열성) 및 내마모성을 달성하기 어려웠으므로, 자동차 구동부 등에 사용되는 케이블 재료로서 요구되는 물성을 충분히 갖추지 못하는 단점이 있었다.
또한 내마모성을 향상시킬 목적으로도 다양한 기술들이 개발되어 왔는데, 예를 들어 내구성이 강한 필름을 증착하는 방법, 계면 윤활제를 사용하는 방법, MoS2와 같은 금속황화물 및 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE) 등을 포함시키는 방법 등이 있었다. 그러나, 필름을 증착하거나 윤활제를 사용하는 방법은 원재료인 고분자 자체를 개선시킬 수 없으므로 근본적인 해결책으로는 볼 수 없었다. 또한 금속황화물 및 PTFE를 포함시키는 경우 PTFE의 함량이 증가함에 따라 폴리아미드 수지 조성물의 가공이 어려워지는 단점이 있었으므로, 케이블의 재료로서 요구되는 충분한 신율 및 충격강도를 달성할 수 있는 정도로 충분한 양을 사용할 수 없다는 한계가 있었다. 또한, 대한민국 등록특허 제 0387850 호에서는 폴리아미드 수지, 충격보강제, 나일론 가소제 등을 포함하는 자동차 연료 튜브 시스템용 폴리아미드 수지 조성물을 개시하고 있으나, 이 역시 신율 향상에는 한계가 있었으며 내열안정성 및 내마모성에 대해서도 전혀 언급된 바 없었다.
따라서, 이러한 한계를 극복하고 장기 내열성, 내마모성 및 신율이 모두 바람직한 특성을 나타내는 폴리아미드 소재의 개발이 요구되는 실정이다.
본 발명의 목적은, 자동차 구동부 등에 사용되는 케이블의 소재로 적합하도록 장기 내열성이 크게 향상됨과 동시에 우수한 내마모성 및 신율과 같은 물성을 나타낼 수 있는 폴리아미드 수지 조성물을 제공하는 것이다.
상기한 기술적 과제를 해결하고자 본 발명은, (1) 폴리아미드 수지; (2) 충격보강제; (3) 변성 폴리올레핀; (4) 열가소성 엘라스토머; 및 (5) 장기 내열 안정제를 포함하는 폴리아미드 수지 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명의 폴리아미드 수지 조성물을 가공하여 제조된 성형품이 제공된다.
본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은 폴리아미드 수지, 충격보강제, 변성 폴리올레핀 및 장기 내열 안정제과 더불어 열가소성 엘라스토머 (TPE)를 포함함으로써, 이를 포함하지 않거나 상이한 첨가물, 예를 들어 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE)를 포함하는 종래의 폴리아미드 수지 조성물에 비하여 우수한 장기 내열성을 가지는 동시에 케이블의 소재로 사용되기에 적합한 내마모성 및 신율과 같은 물성을 가질 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은 폴리아미드 수지를 포함한다.
본 발명에서 사용될 수 있는 폴리아미드 수지는 당 분야에서 일반적으로 사용되는 것이라면 특별히 한정되지 않는다.
일 구체예에서, 폴리아미드 수지의 상대 점도는 2.3 내지 3.0의 범위일 수 있고, 보다 구체적으로는 2.5 내지 3.0의 범위일 수 있으며, 보다 더 구체적으로는 2.7 내지 3.0의 범위일 수 있다. 폴리아미드 수지의 상대점도가 2.3 미만이면 인장강도, 충격강도 및 내열성이 저하되며, 상대 점도가 3.0를 초과하면 성형시 유동성이 부족하여 압출성형 가공성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 폴리아미드는 호모폴리아미드 (Homopolyamide), 코폴리아미드 (Copolyamide) 또는 이들의 혼합물일 수 있고, 결정성, 반결정성 또는 비결정일 수 있다.
본 발명의 폴리아미드 수지 조성물에 사용될 수 있는 폴리아미드 수지는 나일론 6, 나일론 7, 나일론 8, 나일론 10, 나일론 2, 나일론 66, 나일론 69, 나일론 610, 나일론 611, 나일론 612, 나일론 6T, 나일론 6/66, 나일론 6/12 및 나일론 6/6T로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 종 이상일 수 있다.
일 구체예에서, 본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은, 조성물 100 중량부 기준으로 폴리아미드 수지를 20 내지 90 중량부로 포함할 수 있으며, 보다 구체적으로는 40 내지 75 중량부로, 보다 더 구체적으로는 55 내지 65 중량부로 포함할 수 있다. 본 발명의 폴리아미드 수지 조성물 100 중량부 내의 폴리아미드 수지 함량이 20 중량부 미만이면 내열성 및 내마모성이 저하되는 문제점이 있을 수 있고, 90 중량부를 초과하면 신율 및 충격강도가 떨어지는 문제점이 있을 수 있다.
본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은 충격보강제를 또한 포함한다.
본 발명의 폴리아미드 수지 조성물에 사용될 수 있는 충격 보강제는 특별히 제한되지 않으나, 고무 변성 비닐계 공중합체를 포함할 수 있다. 예를 들어 상기 고무 변성 비닐계 공중합체는 고무 변성 비닐계 그라프트 공중합체 일 수 있다.
상기 고무 변성 비닐계 그라프트 공중합체는 스티렌, α-메틸스티렌, 할로겐 또는 알킬 치환 스티렌, C1 내지 C8 메타크릴산 알킬 에스테르류, C1 내지 C8 아크릴산 알킬 에스테르류 또는 이들의 혼합물 40 중량% 내지 95 중량%와 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, C1 내지 C8 메타크릴산 알킬 에스테르류, C1 내지 C8 아크릴산 알킬 에스테르류, 무수말레인산, C1 내지 C4 알킬 또는 페닐 N-치환 말레이미드 또는 이들의 혼합물 5 중량% 내지 60 중량%로 구성된 5 중량% 내지 95 중량%의 단량체 혼합물을 부타디엔 고무, 아크릴 고무, 에틸렌/프로필렌 고무, 스티렌/부타디엔 고무, 아크릴로니트릴/부타디엔 고무, 이소프렌 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔의 삼원공중합체(EPDM), 폴리오가노실록산/폴리알킬(메타)아크릴레이트 고무 복합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 또는 이들의 혼합물 5 중량% 내지 95 중량%에 그라프트 중합하여 얻은 비닐계 그라프트 공중합체일 수 있다.
상기 C1 내지 C8 메타크릴산 알킬 에스테르류 또는 C1 내지 C8 아크릴산 알킬 에스테르류는 각각 메타크릴산 또는 아크릴산의 에스테르류로서 1 개 내지 8 개의 탄소원자를 포함하는 모노히드릴 알코올로부터 얻어진 에스테르류일 수 있다. 이들의 구체예로서는 메타크릴산 메틸 에스테르, 메타크릴산 에틸 에스테르, 아크릴산 에틸 에스테르 또는 메타크릴산 프로필 에스테르를 들 수 있고, 이들 중 메타크릴산 메틸 에스테르가 특히 바람직하다.
고무변성 비닐계 그라프트 공중합체의 바람직한 예로서는 부타디엔 고무, 아크릴 고무, 또는 스티렌/부타디엔 고무에 스티렌과 아크릴로니트릴 및 선택적으로 (메타)아크릴산 알킬 에스테르 단량체를 혼합물의 형태로 그라프트 공중합한 것과, 부타디엔 고무, 아크릴 고무, 또는 스티렌/부타디엔 고무에 (메타)아크릴산 메틸 에스테르의 단량체를 그라프트 공중합한 것을 들 수 있다. 예컨대, 상기 그라프트 공중합체는 에틸렌-메틸아크릴레이트 공중합체(EMA), 에틸렌-에틸아크릴레이트 공중합체(EEA), 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스티렌(MBS), 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS), 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 에틸렌-프로필렌 고무(EPM, EPR), 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체(EPDM), 말레익안하이드라이드 변성 이피엠(EPM-g-MA), 말레익안하이드라이드 변성 이피알(EPR-g-MA), 말레익안하이드라이드 변성 에스비에스(SBS-g-MA), 말레익안하이드라이드 변성 이피디엠(EPDM-g-MA) 및 에틸렌비닐알콜 공중합체(EVOH) 등을 들 수 있으며, 이들 중 말레익안하이드라이드 변성 이피엠(EPM-g-MA), 말레익안하이드라이드 변성 이피알(EPR-g-MA) 및 말레익안하이드라이드 변성 이피디엠(EPDM-g-MA)이 가장 바람직할 수 있다.
상기 그라프트 공중합체 제조시 고무입자의 입경은 충격강도 및 성형물의 표면특성을 향상시키기 위하여 0.05 ㎛ 내지 4 ㎛의 범위가 바람직할 수 있다.
상기의 그라프트 공중합체를 제조하는 방법은 본원발명이 속하는 기술분야에서 공지된 방법들로부터 제한 없이 선택될 수 있고, 예를 들어 유화중합, 현탁중합, 용액중합 또는 괴상중합법 중 어느 것이나 사용될 수 있으나, 고무질 중합체의 존재 하에 전술한 방향족 비닐계 단량체를 투입하여 중합개시제를 사용하여 유화중합 또는 괴상중합시키는 방법이 바람직할 수 있다.
일 구체예에서, 본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은, 조성물 100 중량부 기준으로, 상기 충격 보강제를 5 내지 35 중량부로 포함할 수 있고, 보다 구체적으로는 10 내지 30 중량부로 포함할 수 있고, 보다 더 구체적으로는 12 내지 20 중량부로 포함할 수 있다. 폴리아미드 수지 조성물 내의 충격 보강제의 함량이 5 중량부 미만이면 내충격 강도는 다소 개선되나 충분한 내충격성이 발현되지 못하고 충격에 의한 파손 시 날카로운 모서리 (sharp edge)가 발생하며 충분한 신율을 달성하지 못할 수 있고, 35 중량부를 초과하면 내충격 강도는 크게 개선되나 내마모성이 떨어지는 문제가 있을 수 있다.
본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은 변성 폴리올레핀을 또한 포함한다.
폴리올레핀 수지는 폴리아미드 수지와의 상용성이 매우 낮으므로, 두 수지를 혼합하여 내충격성이 우수한 블렌드 수지를 제조하기 위해서는 무수 말레인산과 같이 폴리아미드 수지와 반응할 수 있는 반응기가 그라프트 되어있는 변성 폴리올레핀 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 폴리아미드 수지 조성물에 사용될 수 있는 변성 폴리올레핀은 반응기로서 무수 말레인산이 그라프트된 폴리에틸렌 수지 및 폴리프로필렌 수지로부터 선택될 수 있으며, 내열성을 고려할 때 무수 말레인산이 그라프트된 폴리프로필렌이 바람직할 수 있다.
일 구체예에서, 본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은, 조성물 100 중량부 기준으로, 상기 변성 폴리올레핀을 5 내지 30 중량부로 포함할 수 있으며, 보다 구체적으로는 10 내지 20 중량부로 포함할 수 있고, 보다 더 구체적으로는 12 내지 18 중량부로 포함할 수 있다. 변성 폴리올레핀의 함량이 5 중량부 미만인 경우 연질 특성은 다소 개선되나 충분한 연질 특성이 발현되지 못할 수 있고, 20 중량부를 초과할 경우 연질 특성은 크게 개선되나 장기 내열성이 떨어질 수 있으며, 변성 폴리올레핀의 함량이 12 내지 18 중량부일 때 특히 우수한 연질 특성 및 장기 내열성을 나타낼 수 있다.
본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은 열가소성 엘라스토머 (Thermoplastic Elastomer, TPE)를 또한 포함한다.
본 발명에서 사용 가능한 TPE는 경질의 하드 세그먼트 (Hard Segment)와 연질의 소프트 세그먼트 (Soft Segment)를 갖는 열가소성 블록 공중합체이다.
TPE에 하드 세그먼트를 부여하기 위한 성분으로는 방향족 디카르복실산 (aromatic dicarboxylic acid), 방향족 디카르복실레이트 (aromatic dicarboxylate) 또는 이들의 조합이 사용될 수 있으며, 보다 구체적으로는 테레프탈산 (terephthalic acid, TPA), 이소프탈산 (isophthalic acid, IPA), 1,5-디나프탈렌 디카르복실산 (1,5-dinaphthalenedicarboxylic acid, 1,5-NDCA), 2,6-디나프탈렌 디카르복실산 (2,6-dinaphthalenedicarboxylic acid, 2,6-NDCA), 디메틸 테레프탈레이트 (dimethyl tephthalate, DMT), 디메틸 이소프탈레이트 (dimethyl isophthalte) 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있고, 바람직하게는 DMT가 사용될 수 있다.
TPE에 소프트 세그먼트를 부여하기 위한 성분으로는 폴리옥시알킬렌 글리콜 (polyoxyalkylene glycol)이 사용될 수 있으며, 보다 구체적으로는 폴리옥시에틸렌 글리콜 (polyoxyethylene glycol), 폴리옥시프로필렌 글리콜 (polyoxypropylene glycol), 폴리옥시프로필렌 글리콜 (polyoxypropyleneglycol), 폴리옥시테트라메틸렌 글리콜 (polyoxytetramethylene glycol, PTMEG) 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있고, 바람직하게는 PTMEG가 사용될 수 있다.
TPE의 제조에는, 상기한 하드 세그먼트용 성분에 더하여, 탄소수 2 내지 8의 선형 또는 고리형 지방족 디올이 사용될 수 있다. 이러한 지방족 디올로는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,4-사이클로헥산디메탄올 또는 이들의 조합이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 1,4-부탄디올이 사용될 수 있다.
또한, TPE의 용융장력을 높여 TPE 생산시 TPE 스트랜드 (strand)의 안정성을 향상시키고, 이를 통해 생산성을 높이기 위하여, TPE의 제조에는 분지제 (branching agent)가 추가로 사용될 수 있다. 이러한 분지제로는 글리세롤 (glycerol), 펜타에리스리톨 (pentaerythritol), 네오펜틸글리콜 (neopentylglycol) 또는 이들의 조합이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 글리세롤이 사용될 수 있다. 또한 TPE의 제조는 적절한 촉매, 예컨데 테트라-n-부톡시 티타늄(tetra-n-butoxy titanium, TBT)의 존재 하에 수행될 수 있다.
상기 TPE는 상기한 성분들을 이용하여 올리고머화 반응과 중축합 반응의 두 단계로 이루어진 용융 중합을 통하여 제조할 수 있다.
본 발명의 폴리아미드 수지 조성물에 사용될 수 있는 TPE는 바람직하게 쇼어 경도 D-30 내지 D-50을 가지며, 보다 바람직하게는 쇼어 경도 D-35 내지 D-45를 가질 수 있다.
일 구체예에서, 본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은, 조성물 100 중량부 기준으로, 상기 TPE를 1 내지 30 중량부로 포함할 수 있으며, 보다 구체적으로는 2 내지 20 중량부로, 보다 더 구체적으로는 3 내지 10 중량부로 포함할 수 있다. 본 발명의 폴리아미드 수지 조성물 100 중량부 내의 TPE 함량이 1 중량부 미만이면 내마모성이 저하되는 문제점이 있을 수 있고, 30 중량부를 초과하면 내충격성 및 신율이 떨어지는 문제점이 있을 수 있다.
본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은 장기 내열 안정제를 또한 포함한다.
장기 내열 안정제는 구리 할로겐화물 및 알칼리 금속의 할로겐화물을 포함할 수 있다. 상기 구리 할로겐화물은, 염화구리, 브롬화구리, 요오드화구리, 염화구리, 브롬화구리, 요오드화구리 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있고, 상기 알칼리 금속 할로겐화물은 염화리튬, 브롬화리튬, 요오드화리튬, 플루오르화나트륨, 염화나트륨, 브롬화나트륨, 요오드화나트륨, 플루오르화칼륨, 염화칼륨, 브롬화칼륨, 요오드화칼륨 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있다.
장기 내열 안정제 중에 포함되는 구리 할로겐화물 (예를 들어, CuI)의 함량은, 본 발명의 폴리아미드 수지 조성물의 총 중량을 기준으로 0.01 내지 0.15 중량%일 수 있고, 알칼리 금속 할로겐화물 (예를 들어, KI)의 함량은, 본 발명의 폴리아미드 수지 조성물의 총 중량을 기준으로 0.02 내지 0.4 중량%일 수 있다. 장기 내열 안정제가 본 발명의 폴리아미드 수지 조성물 내에 상기와 같이 미량 포함되는 경우에도 조성물이 우수한 장기 내열 특성을 나타낼 수 있다.
일 구체예에서, 본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은, 조성물 100 중량부 기준으로, 장기 내열 안정제를 0.01 내지 0.5 중량부로 포함할 수 있으며, 보다 구체적으로는 0.05 내지 0.2 중량부로 포함할 수 있다. 본 발명의 폴리아미드 수지 조성물 100 중량부 내의 장기 내열 안정제의 함량이 0.01 중량부 미만이면 장기 내열 안정성이 저하되는 문제점이 있을 수 있고, 0.5 중량부를 초과하면 변색 및 신율이 떨어지는 문제점이 있을 수 있다.
본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은 금속황화물을 더 포함할 수 있다.
금속황화물은 자기 윤활 특성이 있으며, 당 분야에서 일반적으로 사용되는 것이라면 특별히 한정되지는 않으나 MoS2, ZnS, Ag2S, CuS, FeS, FeS2, PbS, Bi2S3, CdS 및 이들의 조합으로부터 선택될 수 있고, 특히 MoS2 (Molybdenum disulfide)가 바람직할 수 있다.
일 구체예에서, 본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은, 조성물 100 중량부 기준으로, 금속황화물을 0.1 내지 10 중량부로 포함할 수 있으며, 보다 구체적으로는 2 내지 8 중량부로 포함할 수 있다. 본 발명의 폴리아미드 수지 조성물 100 중량부 내의 금속황화물 함량이 1 중량부 미만이면 내마모성이 낮아지는 문제점이 있을 수 있고, 10 중량부를 초과하면 신율 및 충격강도가 떨어지는 문제점이 있을 수 있다.
본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은, 상기한 성분들 외에, 통상적으로 첨가되는 열안정제, 활제, 착색제 및 이들의 조합으로부터 선택되는 첨가제를 더 포함할 수 있다. 이러한 첨가제는 조성물 100 중량부 기준으로, 총 0.1 내지 10 중량부, 또는 0.5 내지 5 중량부 더 포함될 수 있다.
본 발명의 폴리아미드 수지 조성물을 제조하는 방법에는 특별한 제한이 없으며, 사용되는 장비 및 다른 공정 요소에 따라 적절히 선택될 수 있다. 본 발명의 일 구체예에 따르면, 원료물질들을 혼합하여 메인 호퍼에 투입하고, 이 때의 배럴온도를 200 내지 350℃, 혼련속도를 180 내지 400 rpm으로 하여 용융 혼련하여 압출 및 펠렛화하고 건조하여 폴리아미드 수지 펠렛을 제조할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은 폴리아미드 수지, 충격보강제, 변성 폴리올레핀, 열가소성 엘라스토머 및 장기 내열 안정제를 포함함으로써 종래의 폴리아미드 수지 조성물에 비해 우수한 장기 내열성, 내마모성 및 신율을 나타낼 수 있다. 또한 본 발명의 폴리아미드 수지 조성물이 추가적으로 금속황화물을 포함하는 경우, 현저히 향상된 장기 내열성을 나타냄에도 신율 및 내마모성이 저하되지 않아 장기 내열성, 신율 및 내마모성이 모두 우수한 특성을 나타내므로, 자동차의 구동부 케이블 재료 등의 용도에 특히 적합할 수 있다.
따라서, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기한 본 발명의 폴리아미드 수지 조성물을 가공하여 제조된 것을 특징으로 하는 성형품이 제공되며, 바람직하게는, 구동부 케이블인 성형품이 제공된다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위는 이들 실시예로 한정되지 않는다.
[ 실시예 ]
<폴리아미드 수지 조성물의 제조>
실시예 1 및 2, 및 비교예 1 내지 4
하기 표 1에 나타난 조성으로 각 실시예 및 비교예의 폴리아미드 수지 조성물을 제조하였다. 즉, 하기 성분 설명에 명시된 폴리아미드, 충격보강제, 변성 폴리올레핀, 열가소성 엘라스토머, 금속황화물 및/또는 장기 내열 안정제 등을 포함하는 원료들을 메인 호퍼에 투입하여 배럴온도 240~310℃, 혼련속도 200~350 rpm 조건 하에서 용융 혼련하여 압출한 다음, 펠렛타이저에 의해 펠렛으로 만들고, 이를 90℃ 제습 건조기에서 5 시간 동안 펠렛을 건조한 후, 최종적으로 사출 성형하여 물성 측정을 위한 폴리아미드 수지 조성물의 시편을 제조하였다.
[표 1]
Figure 112018124519410-pat00001
<성분 설명>
- 폴리아미드 6: 나일론 6, EN 400 grade (RV 3.0), KP Chemtech 사
- EPDM-g-MA: KEPA 1150, 금호
- 변성 폴리프로필렌: 무수 말레인산이 그라프트된 폴리프로필렌(AT2867E, Mitsui chemical)
- TPE: TRIEL 5400 NA, 삼양사(쇼어경도 D-40)
- MoS2: 금속황화물 (EL 4303, 콜로이드)
- PTFE: 폴리테트라플루오로에틸렌 (L-5, DAIKIN)
- CuI/KI: 장기 내열 안정제 (H320, Bruggemannt)
<물성 측정 및 평가>
상기와 같이 제조된 폴리아미드 수지 조성물에 대하여, 다음과 같은 물성 항목들을 측정 및 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 정리하였다.
(1) 인장강도 측정을 통한 장기내열평가: ASTM D638에 의거하여 시편 제작 후, 초기 인장강도를 측정하였다. 동일한 시편을 140℃로 온도 설정된 오븐에 300 시간 동안 넣어 에이징 (aging) 하고, 300 시간 후 넣어둔 시편을 꺼내어 동일하게 인장강도값을 측정하고, 이를 초기 값과 비교하여 유지율 (%)을 산출함으로써 장기내열평가를 진행하였다.
(2) 인장 신율: ASTM D638에 의거하여 시편을 제작하여 측정하였다.
(3) 충격강도: ASTM D256에 의거하여 시편을 제작하여 측정하였다.
(4) 내마모특성: ASTM D1894-06에 의거하여 시편을 제작하여 동마찰계수와 정마찰계수를 측정하였다.
[표 2]
Figure 112018124519410-pat00002
상기 표 2로부터 알 수 있듯이, 실시예 1 및 2의 조성물은 케이블 재료로서 요구되는 기계적 물성, 즉 신율, 장기 내열성 (유지율) 및 내마모성이 모두 우수한 특성을 나타내었다. 장기 내열 안정제를 포함하지 않는 비교예 1은 실시예 조성물에 비해 장기 내열성이 매우 낮았고, TPE 및 금속황화물을 포함하지 않는 비교예 2는 비록 신율은 향상되었으나 장기 내열성 및 내마모성이 현저히 낮았고, TPE를 포함하나 변성 폴리올레핀 및 금속황화물을 포함하지 않는 비교예 3 역시 신율 및 장기 내열성이 낮았고, 변성 폴리올레핀, TPE 및 금속황화물을 모두 포함하지 않는 비교예 4는 신율, 장기 내열성 및 내마모성이 모두 큰 폭으로 저하되었으며, 변성 폴리올레핀, TPE 및 장기 내열 안정제를 포함하지 않고 대신 PTFE를 포함하는 비교예 5 역시 신율 및 장기 내열성이 현저히 낮았다.
따라서, 본 발명에 따라 폴리아미드 수지, 충격보강제, 변성 폴리올레핀, TPE, 장기 내열 안정제 및 금속황화물을 포함하는 폴리아미드 수지 조성물은 신율, 장기 내열성 및 내마모성의 모든 측면에서 바람직한 물성을 나타낸다는 것을 확인하였다.

Claims (10)

  1. (1) 폴리아미드 수지 55 내지 65 중량부;
    (2) 충격보강제 12 내지 20 중량부;
    (3) 변성 폴리올레핀 10 내지 20 중량부;
    (4) 열가소성 엘라스토머 1 내지 30 중량부; 및
    (5) 장기 내열 안정제 0.01 내지 0.5 중량부;를 포함하며,
    상기 열가소성 엘라스토머는 하드 세그먼트가 방향족 디카르복실산, 방향족 디카르복실레이트 또는 이들의 조합을 포함하고, 소프트 세그먼트가 폴리옥시알킬렌 글리콜을 포함하는,
    폴리아미드 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 폴리아미드 수지는 상대 점도가 2.3 내지 3.0인, 폴리아미드 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 충격보강제는 고무변성 비닐계 공중합체인, 폴리아미드 수지 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 고무변성 비닐계 공중합체는 에틸렌-메틸아크릴레이트 공중합체(EMA), 에틸렌-에틸아크릴레이트 공중합체(EEA), 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스티렌(MBS), 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS), 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 에틸렌-프로필렌 고무(EPM, EPR), 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체(EPDM), 말레익안하이드라이드 변성 이피엠(EPM-g-MA), 말레익안하이드라이드 변성 이피알(EPR-g-MA), 말레익안하이드라이드 변성 에스비에스(SBS-g-MA), 말레익안하이드라이드 변성 이피디엠(EPDM-g-MA) 및 에틸렌비닐알콜 공중합체(EVOH)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 종 이상인, 폴리아미드 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 변성 폴리올레핀은 무수 말레인산이 그라프트된 폴리에틸렌 수지 및 무수 말레인산이 그라프트된 폴리프로필렌 수지로부터 선택되는 1 종 이상인, 폴리아미드 수지 조성물.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 장기내열안정제가 구리 할로겐화물 및 알칼리 금속의 할로겐화물을 포함하는, 폴리아미드 수지 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 금속황화물을 더 포함하는, 폴리아미드 수지 조성물.
  9. 제8항에 있어서, 금속황화물이 MoS2, ZnS, Ag2S, CuS, FeS, FeS2, PbS, Bi2S3, CdS 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는, 폴리아미드 수지 조성물.
  10. 제1항 내지 제5항 및 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항의 폴리아미드 수지 조성물을 가공하여 제조된 성형품.
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