KR102588980B1 - 폴리아미드 조성물 및 그의 도금 용도 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 심미적인 사출-성형 제품을 형성하기 위해 도금, 예를 들어 금속 코팅될 수 있는 폴리아미드 조성물 및 생성된 사출-성형 제품에 관한 것이다. 폴리아미드 조성물은 45중량% 내지 75중량%의 폴리아미드, 2중량% 내지 40중량%의 에칭 가능한 충전제, 10중량% 내지 40중량%의 반-구조 광물, 및 임의적으로 0.1중량% 내지 13중량%의 첨가제를 포함할 수 있다. 폴리아미드 조성물은 시각적 결함이 실질적으로 없는 사출-성형 제품에 매우 우수한 표면 외관을 부여한다.

Description

폴리아미드 조성물 및 그의 도금 용도
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2018년 6월 27일에 출원된 미국 가출원 제 62/690,755 호(전체가 본원에 참조로 포함됨)를 우선권 주장한다.
기술분야
본원은 일반적으로 폴리아미드 조성물에 관한 것이다. 구체적으로, 본원은 매우 우수한 표면 외관, 예를 들어 매끄러움 및 이미지의 구별성, 및 우수한 기계적 특성을 나타내는 금속 도금된 사출-성형 제품용 폴리아미드 조성물에 관한 것이다.
폴리아미드 조성물은 우수한 기계적 특성으로 인해 다양한 용도로 사용된다. 특히, 강화 충전제를 포함하는 폴리아미드 조성물은 사출-성형 제품의 강도와 강성을 현저하게 향상시킨다. 예를 들어, 폴리아미드 조성물은 기계적 특성을 개선하거나 물질의 비용을 줄이기 위해 강화 충전제, 예를 들어 유리 섬유를 포함할 수 있다. 열가소성 물질에서 유리 로딩량이 많으면 강성(예: 인장 및 굴곡 모듈러스)과 강도(예: 강화 플라스틱의 인장 및 굴곡 강도)가 증가하는 경향이 있다. 그러나, 높은 유리 로딩은 사출-성형 제품의 표면 품질과 심미성에 부정적인 영향을 끼칠 수 있다.
사출-성형 제품에 대해 원하는 표면 외관을 달성하기 위해 미립자 충전제가 종종 폴리아미드 조성물에 첨가된다. 그러나, 유리 섬유 강화 폴리아미드 조성물에 미립자 충전제 물질을 추가하면 기계적 특성이 크게 손상되는데, 특히 인장 강도, 극한 연신율 및 내충격성이 감소한다. 이는 미립자 충전제 물질이 유리 섬유를 결합하도록 거의 허용하지 않거나 전혀 허용하지 않는 조성물을 생성시키고, 성형 부품의 인장 강도 및 내충격성은 감소된다. 한편으로, 유리 섬유 강화 사출-성형 제품에 미립자 충전제 물질을 첨가하면 원하는 색소 침착 또는 기능성을 얻을 수 있지만, 다른 한편으로는 인장 강도 및 내충격성과 같은 기계적 특성이 저하된다.
더욱이, 유리 섬유 및/또는 미립자 충전제가 다량으로 존재하는 경우, 제품의 표면 외관이 예를 들어 미적 관점에서 불만족스러워질 수 있다. 많은 용도에서, 폴리아미드 조성물이 원하는 표면 품질, 예를 들어 광택 또는 반사율을 갖는 사출-성형 제품을 형성시키는 것이 필요하다. 예를 들어, 자동차 부문의 부품에는 고도로 충전된 강화 성형 컴파운드를 통해 달성되는 금속과 유사한 특성을 가진 사출-성형 제품이 필요하다. 그러나, 성형 후, 제품의 외부 표면에 있는 유리 섬유 및/또는 미립자 충전제는 탁하거나 무광택인 마감을 생성시키며, 이러한 섬유는 후속 도장 또는 도금(이는 다른 경우 섬유를 덮음)의 접착을 방해한다. 벽이 얇은 부품의 경우, 성형 컴파운드의 높은 유동 길이가 필요하지만 이는 유리 섬유를 사용하는 경우 전혀 달성할 수 없거나 불량하게만 달성될 수 있다.
다른 유형의 충전 또는 강화 플라스틱 물질도 유사한 문제를 겪고 있다. 전통적인 "고 모듈러스" 물질은 유리, 운모 또는 물질의 모듈러스 또는 강성을 증가시킬 수 있는 기타 충전제를 포함한다. 예를 들면 유리 충전 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리아미드(PA), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 폴리카보네이트/아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(PC/ABS), 폴리프로필렌(PP) 등이 있다. 그러나, 충전제의 첨가는 부품의 표면 품질에 부정적인 효과를 갖는다. 따라서, 이러한 유형의 물질은 저광택의 질감이 있는 용도로 성형된다. 이러한 부품도 도장될 수 있지만 일반적으로 상도 페인트 층 이전에 표면 결함을 덮기 위해 프라이머가 필요하다. 충전제와 관련된 문제로 인해 "미적" 물질은 일반적으로 유색으로 쉽게 성형, 도장 또는 금속 도금될 수 있는 비-충전 비정질 수지이다. 이러한 물질에는 비-충전 PBT, PA, ABS, PC/ABS, PP, 폴리페닐렌 옥사이드(PPO) 등이 포함된다. 안타깝게도 이러한 물질은 많은 금속 대체 용도에 필요한 구조적 강도를 제공하지 않는다.
더 복잡한 디자인의 가능성과 함께 우수한 표면 외관에 덧붙여 더 나은 기계적 특성, 감소된 마모를 제공할 수 있고 생산성 개선, 비용 절감 및 다른 디자인을 가능하게 할 수 있는 폴리아미드에 대한 수요가 여전히 증가하고 있다.
한 실시양태에 따르면, 본원은 45중량% 내지 75중량%의 폴리아미드; 2중량% 내지 40중량%의 에칭 가능한 충전제; 10중량% 내지 40중량%의 반-구조 광물; 및 임의적으로 0.1중량% 내지 13중량%의 첨가제를 포함하는 폴리아미드 조성물에 관한 것으로, 이 때 반-구조 광물 및/또는 에칭 가능한 충전제는 운모 또는 규회석을 포함하지 않고, 조성물은 비와이케이 가드너 웨이브 스캔 미터(Byk Gardner Wave Scan meter)에 의해 측정될 때 10 이상의 R-값을 갖는다. 일부 실시양태에서, 폴리아미드는 PA-6, PA-6,6, PA4,6, PA-6,9, PA-6,10, PA-6,12, PA11, PA12, PA9,10, PA9,12, PA9,13, PA9,14, PA9,15, PA-6,16, PA9,36, PA10,10, PA10,12, PA10,13, PA10,14, PA12,10, PA12,12, PA12,13, PA12,14, PA-6,14, PA-6,13, PA-6,15, PA-6,16, PA-6,13, PAMXD,6, PA4T, PA5T, PA-6T, PA9T, PA10T, PA12T, PA4I, PA5I, PA-6I, PA10I, 이들의 공중합체, 삼원 공중합체 및 혼합물중 하나 이상을 포함한다. 일부 실시양태에서, 폴리아미드는 PA-6,6 및 PA-6을 포함하는 공중합체이며, 공중합체는 2중량% 내지 20중량% 범위의 PA-6을 포함한다. 일부 실시양태에서, 첨가제는 무기 안정화제, 유기 안정화제, 난연제, 윤활제, 염료, 안료, 핵형성제, 금속 플레이크, 충격 개질제, 대전 방지제, 전도도 첨가제, 이형제, 광학 증백제, 접착 촉진제, 노화 방지제, 산화 방지제, 오존 분해 방지제, 광 안정화제, 자외선(UV) 안정화제, UV 흡수제, UV 차단제, 무기 열 안정화제, 유기 열 안정화제, 가공 보조제, 결정화 촉진제, 결정화 지연제, 유동 보조제, 섬유질 물질 및 미립자 충전제중 하나 이상을 포함한다. 일부 실시양태에서, 첨가제는 1중량% 내지 10중량%의 안료, 0.05중량% 내지 1중량%의 윤활제, 및/또는 0.25중량% 내지 2중량%의 가공 보조제를 포함한다. 일부 실시양태에서, 안료는 열 안정성 니그로신을 포함하고, 윤활제는 스테아르산아연을 포함한다. 일부 실시양태에서, 에칭 가능한 충전제는 유기실란 코팅, 비닐실란 코팅 또는 아미노실란 코팅중 하나 이상으로 코팅되고, 에칭 가능한 충전제는 수산화마그네슘 또는 탄산칼슘중 하나 이상을 포함한다. 일부 실시양태에서, 조성물은 어떠한 유리 섬유도 포함하지 않는다. 일부 실시양태에서, 반-구조 광물은 카올린 또는 활석중 하나 이상을 포함한다. 일부 실시양태에서, 조성물은 비와이케이 가드너 웨이브 스캔 미터로 측정할 때 85 이상의 이미지의 구별성을 갖는다. 일부 실시양태에서, 조성물은 비와이케이 가드너 웨이브 스캔 미터로 측정할 때 10.5 이상의 R-값을 갖는다. 일부 실시양태에서, 조성물은 1.5g/cm3 미만의 밀도를 갖고, 조성물은 220℃ 내지 260℃ 범위의 융점을 갖는다. 일부 실시양태에서, 폴리아미드는 PA-6,6 및 PA-6을 포함하는 공중합체이고, 공중합체는 2중량% 내지 20중량% 범위의 PA-6을 포함하고, 조성물은 비와이케이 가드너 웨이브 스캔 미터로 측정할 때 90 이상의 이미지의 구별성을 갖고, 조성물은 비와이케이 가드너 웨이브 스캔 미터로 측정할 때 10.5 이상의 R-값을 갖는다. 일부 실시양태에서, 폴리아미드는 PA-6,6, PA-6I 및 PA-6을 포함하는 공중합체이고, 반-구조 광물은 카올린을 포함하고, 조성물은 1.5g/cm3 미만의 밀도를 갖고, 조성물은 비와이케이 가드너 웨이브 스캔 미터로 측정할 때 90 이상의 이미지의 구별성을 갖고, 조성물은 비와이케이 가드너 웨이브 스캔 미터로 측정할 때 10.5 이상의 R-값을 갖는다. 일부 실시양태에서, 사출-성형 제품은 본원에 기재된 조성물로부터 형성될 수 있다. 일부 실시양태에서, 사출-성형 제품은 구리, 망간, 주석, 니켈, 철, 크롬, 아연, 금, 백금, 코발트, 인, 알루미늄 및 이들의 합금중 하나 이상을 포함하는 금속으로 도금된다. 일부 실시양태에서, 사출-성형 제품은 6가 크롬의 부재하에 크롬으로 도금된다.
일부 실시양태에서, 본원은 45중량% 내지 75중량%의 폴리아미드; 2중량% 내지 40중량%의 실란-코팅된 수산화마그네슘; 10중량% 내지 40중량%의 카올린; 및 임의적으로 0.1중량% 내지 13중량%의 첨가제를 포함하는 폴리아미드 조성물에 관한 것으로, 이 때 반-구조 광물 및/또는 에칭 가능한 충전제는 운모 또는 규회석을 포함하지 않으며, 조성물은 바와이케이 가드너 웨이브 스캔 미터에 의해 측정될 때 85 이상의 이미지의 구별성을 갖고, 63MPa 이상의 인장 강도를 갖는다. 일부 실시양태에서, 첨가제는 0.5중량% 내지 5중량%의 니그로신, 0.05중량% 내지 1중량%의 스테아르산아연, 및/또는 0.25중량% 내지 2중량%의 치환된 피페리딘 화합물을 포함한다. 일부 실시양태에서, 첨가제는 핵형성제를 추가로 포함한다.
소개
일반적으로, 본원은 바람직한 심미적 특성을 갖는 사출-성형 제품을 형성하기 위해 도금, 예를 들어 금속 코팅될 수 있는 폴리아미드 조성물 및 사출-성형 제품에 관한 것이다. 일부 실시양태에서, 폴리아미드 조성물은 45중량% 내지 75중량%의 폴리아미드, 2중량% 내지 40중량%의 에칭 가능한 충전제, 10중량% 내지 40중량%의 반-구조 광물, 및 임의적으로 0.1중량% 내지 13중량%의 첨가제를 포함한다, 일부 양태에서, 폴리아미드 조성물은 존재하는 경우 소량의 유리 섬유를 포함한다. 폴리아미드 조성물은 매우 우수한 표면 외관과 우수한 기계적 특성의 상승효과적 조합을 제공하는 것으로 밝혀진, 폴리아미드, 충전제(예컨대, 에칭 가능한 충전제), 반-구조 광물 및 첨가제(임의적임)의 특정 조합을 포함한다. 추가로, 생성된 사출-성형 제품은 종래의 중합체 조성물에서 유리 섬유에 의해 야기되는 제품 표면상의 시각적 결함이 실질적으로 없는 제품을 형성하기 위해 도금될 수 있다. 폴리아미드 조성물은 또한 종래의 비-구조 성분, 예컨대 ABS, PC/ABS에 비해 개선된 기계적 특성(예컨대, 더 조밀한 느낌)을 유리하게 제공한다.
위에서 논의된 바와 같이, 사출 성형 용도의 일부 종래의 중합체 조성물은 바람직한 기계적 특성을 유지하면서 우수한 표면 외관 품질을 달성할 수 없다. 예를 들어, 종래의 중합체 조성물은 유리 섬유를 고농도로 첨가하여 생성된 성형 제품의 기계적 특성, 예를 들어 박리 강도, 밀도 및 강성을 개선함을 개시한다. 그러나, 유리 섬유를 갖는 폴리아미드 조성물은 표면 외관 결함이 있다. 예를 들어, 사출-성형 제품은 성형 제품 표면에서의 유리 섬유의 돌출로 인해 외관이 좋지 않다.
위에서 언급한 바와 같이, 심미적 물질은 일반적으로 유색으로 쉽게 성형, 도장 또는 금속 도금이 가능한 비-충전 비정질 수지이다. 이들 물질은 비-충전 PBT, PA, ABS, PC/ABS, PP, 폴리페닐렌 옥사이드(PPO) 등을 포함한다. 그러나, 이러한 물질은 많은 금속 대체 용도에 필요한 구조적 강도를 제공하지 않는다.
놀랍고도 예기치 않게, 특정 양의 폴리아미드, 표면-처리된 에칭 가능한 충전제, 광물 및 임의적인 첨가제를 갖는 폴리아미드 조성물이, 폴리아미드 조성물에 유리 섬유가 전혀 또는 거의 존재하지 않아도, 개선된 미적 특성 및 기계적 특성을 모두 보여주는 사출-성형 제품을 형성한다는 것이 발견되었다. 폴리아미드 조성물 성분의 상승효과적 조합은 사출-성형 제품의 표면 외관을 개선하는 동시에, 임의의 유리 섬유 없이 개선된 기계적 특성을 제공한다. 전술한 성분을 포함하는 폴리아미드 조성물은 사출-성형 제품의 오렌지 필 등급(orange peel Rating)(R-값), 이미지의 구별성(DOI), 장파, 단파, 및 탁도(du)를 특징으로 하는 표면 외관을 개선하는 것으로 밝혀졌다.
본 명세서에 개시된 폴리아미드 조성물은 구조적 특성(예컨대, 더욱 조밀한 느낌) 및 심미적 특성을 모두 제공한다. 일부 경우에, 이러한 조성물은 구조적 무결성을 갖지 않는(순수 장식용) 기존의 ABS 및 PC/ABS 사출-성형 제품을 효과적으로 대체할 수 있다. 또한 기존 ABS 및 PC/ABS는 열 흡수 온도(HDT)가 낮고 고온 페인트 코팅을 견디지 못해, 미적 코팅을 적용하기가 어렵다. 유리하게도, 폴리아미드 조성물은 HDT가 높고 고온 페인트 코팅 중에 기포(blister)를 형성하지 않으므로 추가 생산 옵션을 제공한다.
폴리아미드 조성물에서 공중합체, 예를 들어 PA-6,6/6 또는 PA-6,6/6I, 또는 삼원 공중합체, 예를 들어 PA-6,6/6I/6의 특정 조합은 사출-성형 제품의 표면 외관을 향상시키는 것으로 나타났다. 특정 폴리아미드를 사용하면 폴리아미드의 융점이 증가하는(비교적 높은 범위 내로) 것으로 밝혀졌다. 유리하게는, 폴리아미드의 더 높은 융점은 에칭으로 인한 기포 생성을 방지하고 기존 폴리아미드 조성물에 비해 스크랩 비율을 감소시킨다. 본 명세서에 기술된 특정 폴리아미드, 예를 들어 공중합체 및 삼원 공중합체를 사용함으로써, 사출 성형 용도를 위한 가공 시간 및 온도 범위도 유리하게 확장되었다.
본원에 기재된 폴리아미드 조성물은 또한 도금, 예를 들어 크롬-도금에 강하게 결합될 수 있는 사출-성형 제품을 생성시킨다. 특히, 폴리아미드 조성물은 표면-처리된 에칭 가능한 충전제를 사용하여 우수한 표면 미관을 달성하면서 성형 제품의 내구성에 기여하는 상당히 더 높은 박리 강도를 갖는 도금 가능한 사출-성형 제품을 생성시킨다. 예를 들어, 폴리아미드 조성물은 생성된 사출-성형 제품의 에칭 특성을 개선하는 표면-처리된 에칭 가능한 충전제를 포함한다. 개선된 에칭 특성은 사출-성형 제품의 표면과 금속 도금 사이에 높은 박리 강도를 제공한다.
또한, 임의적으로 특정 양으로 일부 첨가제를 제공하면 폴리아미드 조성물로부터 형성된 사출-성형 제품의 표면 외관, 구조적 특성 및 가공성이 유리하게 개선되는 것으로 밝혀졌다. 첨가제는 예를 들어 특정 안료, 윤활제 및/또는 가공 보조 제일 수 있다. 일부 양태에서, 폴리아미드 조성물은 1중량% 내지 10중량%의 안료, 0.05중량% 내지 1중량%의 윤활제 및/또는 0.25중량% 내지 2중량%의 가공 보조제를 포함한다. 성능 특성의 상승효과적 조합은 본원에서 더 자세히 논의된다.
폴리아미드
폴리아미드 조성물은 매우 다양한 폴리아미드를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 폴리아미드는 PA-6, PA-6,6, PA4,6, PA-6,9, PA-6,10, PA-6,12, PA11, PA12, PA9,10, PA9,12, PA9,13, PA9,14, PA9,15, PA-6,16, PA9,36, PA10,10, PA10,12, PA10,13, PA10,14, PA12,10, PA12,12, PA12,13, PA12,14, PA-6,14, PA-6,13, PA-6,15, PA-6,16, PA-6,13, PAMXD,6, PA4T, PA5T, PA-6T, PA9T, PA10T, PA12T, PA4I, PA5I, PA-6I, PA10I, 이들의 공중합체, 삼원 공중합체 및 혼합물을 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 폴리아미드 조성물은 하나 이상의 폴리아미드, 예를 들어 공중합체 및/또는 삼원 공중합체를 포함할 수 있다. 공중합체를 사용하면 사출-성형 제품의 표면 외관이 향상될 뿐만 아니라 생성되는 사출-성형 제품의 융점도 증가하는 것으로 밝혀졌다. 폴리아미드 조성물에 공중합체를 사용함으로써, 생성된 사출-성형 제품은 바람직한 기계적 특성 및 표면 외관을 달성한다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 폴리아미드 조성물은 PA-6과 PA-6,6의 공중합체를 포함한다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 폴리아미드 조성물은 PA-6, PA-6,6 및/또는 PA-6I의 공중합체 또는 삼원 공중합체를 포함한다. 일부 양태에서, 폴리아미드 조성물은 PA-6,6/6 및 PA-6,6/6I중 하나 이상을 포함한다.
일부 실시양태에서, 폴리아미드 조성물은 PA-6,6/6의 공중합체를 포함할 수 있다. 일부 양태에서, PA-6,6/6의 공중합체는 공중합체의 총 중량을 기준으로 1중량% 내지 20중량%, 예를 들어 2중량% 내지 18중량%, 4중량% 내지 16중량%, 5중량% 내지 12중량%, 또는 6중량% 내지 10중량% 범위의 양으로 PA-6을 포함한다. 상한과 관련하여 PA-6,6/6의 공중합체는 PA-6을 20중량% 미만, 예를 들어 18중량% 미만, 16중량% 미만, 14중량% 미만, 12중량% 미만, 또는 10중량% 미만의 양으로 포함한다. 하한과 관련하여, PA-6,6/6의 공중합체는 1중량% 초과, 예를 들어 2중량% 초과, 3중량% 초과, 4중량% 초과, 6중량% 초과, 7중량% 초과, 또는 8중량% 초과의 양으로 PA-6을 포함한다. 공중합체의 나머지는 PA-6,6을 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 폴리아미드 조성물은 PA-6,6/6I의 공중합체를 포함할 수 있다. 일부 양태에서, PA-6,6/6I의 공중합체는 공중합체의 총 중량을 기준으로 1중량% 내지 20중량%, 예를 들어 4중량% 내지 19중량%, 6중량% 내지 18중량%, 10중량% 내지 17중량%, 12중량% 내지 16중량%, 또는 14중량% 내지 16중량% 범위의 양으로 PA-6I를 포함한다. 상한과 관련하여 PA-6,6/6I의 공중합체는 PA-6I를 20중량% 미만, 예를 들어 19중량% 미만, 18중량% 미만, 17중량% 미만, 16중량% 미만, 또는 15중량% 미만의 양으로 포함한다. 하한과 관련하여, PA-6,6/6I의 공중합체는 1중량% 초과, 예를 들어 2중량% 초과, 4중량% 초과, 6중량% 초과, 8중량% 초과, 10중량% 초과, 또는 12중량% 초과의 양으로 PA-6I를 포함한다. 공중합체의 나머지는 PA-6,6을 포함할 수 있다.
일부 양태에서, 폴리아미드 조성물은 PA-6,6을 포함하는 삼원 공중합체를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 삼원 공중합체는 삼원 공중합체의 총 중량을 기준으로 60중량% 내지 98중량%, 예를 들어 65중량% 내지 96중량%, 70중량% 내지 90중량%, 75중량% 내지 85중량%, 또는 80중량% 내지 85중량% 범위의 양으로 PA-6,6을 포함할 수 있다. 상한과 관련하여, 삼원 공중합체는 98중량% 미만, 예를 들어 96중량% 미만, 94중량% 미만, 92중량% 미만, 90중량% 미만 또는 85중량% 미만의 양으로 PA-6,6을 포함할 수 있다. 하한과 관련하여, 삼원 공중합체는 60중량% 초과, 예를 들어 65중량% 초과, 70중량% 초과, 75중량% 초과, 80중량% 초과 또는 84중량% 초과의 양으로 PA-6,6을 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 폴리아미드 조성물은 PA-6I를 포함하는 삼원 공중합체를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 삼원 공중합체는 삼원 공중합체의 총 중량을 기준으로 2중량% 내지 20중량%, 예를 들어 4중량% 내지 18중량%, 5중량% 내지 16중량%, 6중량% 내지 14중량%, 또는 8중량% 내지 12중량% 범위의 양으로 PA-6I를 포함할 수 있다. 상한과 관련하여, 삼원 공중합체는 20중량% 미만, 예를 들어 18중량% 미만, 16중량% 미만, 14중량% 미만, 12중량% 미만 또는 10중량% 미만의 양으로 PA-6I를 포함할 수 있다. 하한과 관련하여, 삼원 공중합체는 2중량% 초과, 예를 들어 3중량% 초과, 4중량% 초과, 5중량% 초과, 6중량% 초과, 7중량% 초과, 또는 8중량% 초과의 양으로 PA-6I를 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 폴리아미드 조성물은 PA-6을 포함하는 삼원 공중합체를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 삼원 공중합체는 삼원 공중합체의 총 중량을 기준으로 1중량% 내지 15중량%, 예를 들어 2중량% 내지 12중량%, 3중량% 내지 10중량%, 4중량% 내지 8중량%, 또는 5중량% 내지 7중량% 범위의 양으로 PA-6을 포함할 수 있다. 상한과 관련하여, 삼원 공중합체는 15중량% 미만, 예를 들어 14중량% 미만, 12중량% 미만, 10중량% 미만, 8중량% 미만 또는 7중량% 미만의 양으로 PA-6을 포함할 수 있다. 하한과 관련하여, 삼원 공중합체는 1중량% 초과, 예를 들어 2중량% 초과, 3중량% 초과, 4중량% 초과, 5중량% 초과, 또는 6중량% 초과의 양으로 PA-6을 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 폴리아미드 조성물은 PA-6,6/6I/6의 삼원 공중합체를 포함할 수 있다. 일부 양태에서, PA-6,6/6I/6의 삼원 공중합체는 60중량% 내지 98중량%의 PA-6,6, 2중량% 내지 20중량%의 PA-6I, 및 1중량% 내지 15중량%의 PA-6을 포함한다. 일부 양태에서, PA-6,6/6I/6의 삼원 공중합체는 1중량% 내지 20중량%, 예를 들어 2중량% 내지 18중량%, 4중량% 내지 16중량%, 5중량% 내지 12중량%, 또는 6중량% 내지 10중량%의 PA-6을 포함한다. 일부 양태에서, PA-6,6/6I/6의 삼원 공중합체는 14중량% 미만, 12중량% 미만, 10중량% 미만, 8중량% 미만, 또는 7중량% 미만의 PA-6을 포함한다. 일부 양태에서, PA-6,6/6I/6의 삼원 공중합체는 1중량% 초과, 예를 들어 2중량% 초과, 3중량% 초과, 4중량% 초과, 5중량% 초과 또는 6중량% 초과의 PA-6을 포함한다.
일부 양태에서, 폴리아미드 조성물은 락탐의 공중합 및/또는 공중축합을 포함하는 개환 중합 또는 중축합을 통해 생성된 폴리아미드를 포함할 수 있다. 이론에 얽매이지 않고, 이러한 폴리아미드는 예를 들어 프로프리오락탐, 부티로락탐, 발레로락탐 및 카프로락탐으로부터 생성된 것들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 폴리아미드는 카프로락탐의 중합으로부터 유도된 중합체이다. 또한, 폴리아미드 조성물은 락탐과 나일론의 공중합을 통해 생성된 폴리아미드, 예를 들어 카프로락탐과 PA-6,6의 공중합의 생성물을 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 폴리아미드는 하나 이상의 디카복실산, 하나 이상의 디아민, 하나 이상의 아미노카복실산, 및/또는 하나 이상의 환상 락탐(예를 들어, 카프로락탐 및 라우로락탐)의 개환 중합 생성물의 축합 생성물일 수 있다, 일부 양태에서, 폴리아미드는 지방족, 방향족 및/또는 반-방향족 폴리아미드를 포함할 수 있고, 단일 중합체, 공중합체, 삼원 공중합체 또는 고차 중합체일 수 있다. 일부 양태에서, 폴리아미드는 둘 이상의 폴리아미드의 블렌드를 포함한다. 일부 실시양태에서, 폴리아미드는 지방족 또는 방향족 폴리아미드 또는 둘 이상의 폴리아미드의 블렌드를 포함한다.
일부 양태에서, 디카복실산은 아디프산, 아젤라산, 테레프탈산, 이소프탈산, 세바스산 및 도데칸디오산중 하나 이상을 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 디카복실산은 아디프산, 이소프탈산 및 테레프탈산을 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 디카복실산은 아미노카복실산, 예를 들어 11-아미노도데칸산을 포함할 수 있다.
일부 양태에서, 디아민은 테트라메틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 옥타메틸렌디아민, 노나메틸렌디아민, 2-메틸펜타메틸렌디아민, 2-메틸옥타메틸렌디아민, 트리메틸헥사메틸렌디아민, 비스(p-아미노시클로헥실)메탄, m-자일릴렌디아민, p-자일릴렌디아민, 데카메틸렌디아민, 운데카메틸렌디아민, 도데카메틸렌디아민, 트리데카메틸렌디아민, 테트라메틸렌디아민, 펜타메틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민 등중 하나 이상을 포함할 수 있다. 단지 예시적인 방향족 디아민 성분의 다른 예로는 1,4-디아미노벤젠, 1,3-디아미노벤젠 및 1,2-디아미노벤젠과 같은 벤젠 디아민; 4,4'-디아미노디페닐에테르, 3,4'-디아미노디페닐에테르, 3,3'-디아미노디페닐에테르, 및 4,4'-디아미노디페닐티오에테르 등의 디페닐(티오)에테르 디아민; 3,3'-디아미노벤조페논 및 4,4'-디아미노벤조페논과 같은 벤조페논 디아민; 3,3'-디아미노디페닐포스핀 및 4,4'-디아미노디페닐포스핀과 같은 디페닐포스핀 디아민; 3,3'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 3,3'-디아미노디페닐프로판, 및 4,4'-디아미노디페닐프로판 등의 디페닐알킬렌 디아민; 3,3'-디아미노디페닐술피드 및 4,4'-디아미노디페닐술피드와 같은 디페닐술피드 디아민; 3,3'-디아미노디페닐술폰 및 4,4'-디아미노디페닐술폰과 같은 디페닐술폰 디아민; 및 벤지딘 및 3,3'-디메틸벤지딘과 같은 벤지딘이 있다.
일부 실시양태에서, 폴리아미드는 반-방향족 폴리아미드를 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 반-방향족 폴리아미드는 폴리이소프탈아미드, 폴리테레탈아미드 또는 PA-MXD,6을 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 폴리테레탈아미드는 PA-12,T, PA-10,T, PA-9,T, PA-6,T/6,6, PA-6,T/D,T, 이들의 공중합체, 삼원 공중합체, 또는 혼합물을 포함한다. 일부 양태에서, 반-방향족 폴리아미드는 헥사메틸렌 이소프탈아미드(PA-6T/6I), 헥사메틸렌 아디프아미드(PA-61/6,6), 헥사메틸렌 아디프아미드/헥사메틸렌 테레프탈아미드/헥사메틸렌 이소프탈아미드 코폴리아미드(PA-6,6/6,T/6,I); 폴리(카프로락탐-헥사메틸렌 테레프탈아미드)(PA-6/6,T); 및 이들 중합체의 공중합체, 삼원 공중합체 및 혼합물을 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 폴리아미드는 지방족 폴리아미드를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 폴리아미드는 PA-6,6/6; PA-6,6/68; PA-6,6/610; PA-6,6/612; PA-6,6/10; PA-6,6/12; PA-6/68; PA-6/610; PA-6/612; PA-6/10; PA-6/12; PA-6/6,6/610; PA-6/6,6/69; PA-6/6,6/11; PA-6/6,6/12; PA-6/610/11; PA-6/610/12; 및 PA-6/6,6/PACM(비스-p-{아미노시클로헥실}메탄)을 포함하는 지방족 폴리아미드 공중합체 및 삼원 공중합체를 포함한다.
일부 양태에서, 폴리아미드는 지방족 폴리아미드, 반-방향족 폴리아미드, 및/또는 방향족 폴리아미드의 물리적 블렌드를 포함하여, 각 폴리아미드의 특성 사이의 중간 특성 또는 상승효과적 특성을 수득한다.
에칭 가능한 충전제
폴리아미드 조성물은 에칭 가능한 충전제, 예를 들어 에칭 가능한 미립자 충전제를 추가로 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 에칭 가능한 충전제는 중합체 조성물에 해로운 영향을 끼치지 않는 조건 하에서 (에칭을 달성하기 위해) 처리(산, 염기, 열, 용매 등)에 의해 부분적으로 제거 및/또는 변경될 수 있다. 일부 실시양태에서, 에칭 가능한 충전제는 수산화마그네슘, 탄산칼슘 또는 산화아연과 같은 물질이며, 이는 산성 수용액에 의해 제거, 예를 들어 에칭될 수 있다. 중합체 매트릭스는 일반적으로 처리에 의해 크게 영향을 받지 않기 때문에 사출-성형 제품의 표면 근처에 있는 에칭 가능한 충전제만 영향을 받는다(예컨대, 완전히 또는 부분적으로 제거됨).
에칭 가능한 충전제는 금속화를 위한 표면 준비 공정에 의해 에칭 또는 제거될 수 있고, 이에 의해 생성된 사출-성형 제품의 금속 도금에 대한 접착력을 향상시킬 수 있는 표면 조도를 생성시킬 수 있다. 에칭 가능한 충전제, 예를 들어 산-에칭 가능한 충전제는 표면 준비 공정에 의해 제거될 수 있는 임의의 충전제일 수 있다. 충전제는 단독으로 또는 다른 충전제와 함께 사용될 수 있다. 일부 실시양태에서, 에칭 가능한 충전제는 수산화마그네슘 또는 탄산칼슘이다. 표면-처리된 수산화마그네슘은 생성된 사출-성형 제품에 더 높은 박리 강도를 제공하는 것으로 밝혀졌다.
일부 양태에서, 에칭 가능한 충전제는 에칭 용액으로 에칭될 수 있다. 중합체 제품 표면을 처리하는데 사용되는 에칭 용액의 pH는 처리 온도, 교반 및 시간만큼 처리의 중요한 양태가 될 수 있다. 일부 양태에서, 에칭 용액은 7 미만, 예를 들어 6 미만, 5 미만, 4 미만, 3 미만 또는 2 미만의 pH를 갖는 수성 산성 액체 혼합물일 수 있다. 일부 실시양태에서, 에칭 용액은 1 내지 7, 예를 들어 2 내지 6, 3 내지 6, 4 내지 6, 5 내지 6, 또는 2 내지 5의 pH를 갖는 수성 산성 액체 혼합물일 수 있다. 산도는 무기 산 및 유기 산과 같은 산을 사용하여 확립할 수 있다. 무기 산의 비제한적인 예는 염산, 황산, 질산 및 플루오르화수소산을 포함한다. 유기 산의 비제한적인 예는 옥살산, 아세트산, 벤조산 등을 포함한다. 탄산, 카보네이트, 플루오르화수소산, 플루오라이드, 황산, 설페이트 또는 유사한 화합물중 하나 이상과 함께 비카보네이트, 비플루오라이드, 비설페이트 또는 유사한 화합물중 하나 이상의 존재에 의해 확립되는 완충제를 또한 사용할 수 있다.
일부 실시양태에서, 폴리아미드 조성물은 폴리아미드 조성물의 총 중량을 기준으로 2중량% 내지 40중량%, 예를 들어 2.5중량% 내지 38중량%, 3중량% 내지 36중량%, 4중량% 내지 32중량%, 6중량% 내지 28중량%, 8중량% 내지 24중량%, 10중량% 내지 20중량%, 12중량%% 내지 18중량%, 또는 14중량% 내지 16중량% 범위의 양으로 에칭 가능한 충전제를 포함한다. 상한과 관련하여, 폴리아미드 조성물은 40중량% 미만, 예를 들어 38중량% 미만, 34중량% 미만, 30중량% 미만, 26중량% 미만, 22중량% 미만, 18중량% 미만, 또는 16중량% 미만의 에칭 가능한 충전제를 포함한다. 하한과 관련하여, 폴리아미드 조성물은 2중량% 초과, 예를 들어 2.5중량% 초과, 3중량% 초과, 4중량% 초과, 6중량% 초과, 8중량% 초과, 10중량% 초과, 12중량% 초과, 14중량% 초과 또는 15중량% 초과의 에칭 가능한 충전제를 포함한다.
통상적으로, 사출-성형 제품용 폴리아미드 조성물은 원하는 도금 특성을 달성하기 위해 폴리아미드 조성물에 적어도 25중량%의 에칭 가능한 충전제를 사용한다. 폴리아미드 조성물에 25중량% 미만의 에칭 가능한 충전제를 사용하면 금속 도금 용도에 대해 개선된 박리 특성, 예를 들어 박리 강도를 제공하는 것으로 밝혀졌다. 즉, 본 폴리아미드 조성물은 에칭 가능한 충전제의 더 낮은 로딩에서 원하는 도금 특성을 달성할 수 있었다. 일부 양태에서, 폴리아미드 조성물은 25중량% 미만, 예를 들어 24중량% 미만, 22중량% 미만, 20중량% 미만, 18중량% 미만, 또는 16중량% 미만의 에칭 가능한 충전제를 포함한다. 일부 양태에서, 폴리아미드 조성물은 약 15중량%의 에칭 가능한 충전제를 포함한다.
일부 실시양태에서, 에칭 가능한 충전제는 0.1μm 내지 2.0μm, 예를 들어 0.2μm 내지 1.9μm, 0.3μm 내지 1.8μm, 0.4μm 내지 1.6μm, 0.5μm 내지 1.4μm, 0.6μm 내지 1.2μm 또는 0.8μm 내지 1.1μm 범위의 평균 입자 크기를 갖는다. 상한과 관련하여, 에칭 가능한 충전제는 평균 입자 크기가 2.0μm 미만, 예를 들어 1.8μm 미만, 1.7μm 미만, 1.6μm 미만, 1.5μm 미만, 1.4μm 미만, 1.2μm 미만, 또는 1μm 미만이다. 상한과 관련하여, 에칭 가능한 충전제는 평균 입자 크기가 0.1μm 초과, 예를 들어 0.2μm 초과, 0.3μm 초과, 0.4μm 초과, 0.5μm 초과, 0.6μm 초과, 0.7μm 초과, 또는 0.8μm 초과이다.
일부 실시양태에서, 에칭 가능한 충전제는 1.4μm 내지 1.9μm, 예를 들어 1.5μm 내지 1.8μm 또는 1.6μm 내지 1.7μm 범위의 d90을 갖는다. 일부 실시양태에서, 에칭 가능한 충전제는 0.8μm 내지 1.1μm, 예를 들어 0.85μm 내지 1.05μm 또는 0.9μm 내지 1μm 범위의 d50을 갖는다. 일부 실시양태에서, 에칭 가능한 충전제는 0.3μm 내지 0.6μm, 예를 들어 0.35μm 내지 0.55μm 또는 0.4μm 내지 0.5μm 범위의 d10을 갖는다. 이와 관련하여 d20, d50 및 d90은 예컨대 레이저 회절 소프트웨어 패키지를 사용하여 레이저 회절에 의해 측정된 체적 분포를 기반으로 한다(d50은 중간 입자 크기 값).
일부 실시양태에서, 에칭 가능한 충전제의 평균 입자 치수는 일반적으로 단일 피크 분포를 가질 수 있다. 예를 들어, 모든 입자는 동일한 평균 입자 치수를 가질 수 있거나, 다른 예로서 입자는 가우스 분포와 같은 평균 입자 치수의 분포를 가질 수 있는 바, 평균 입자 치수는 일부 평균값 위와 아래 범위를 갖는다.
일부 실시양태에서, 에칭 가능한 충전제의 평균 입자 치수는 다정(multimodal) 분포를 가질 수 있다. 예를 들어, 평균 입자 치수는 이정(bimodal) 분포 또는 그 이상의 다정 분포, 예를 들어 삼정 분포를 가질 수 있다. 입자 치수의 다정 분포는 예를 들어 폴리아미드 조성물의 특성을 조정하는데 유용할 수 있다. 크기 분포에 더하여, 예를 들어 입자 형상 및 입자 조성과 같은 다른 입자 특징은 단일 평균에 대해 분포될 수 있거나 다정 분포를 가질 수 있다. 입자 특징의 이러한 다른 분포도 또한 사출-성형 제품의 하나 이상의 특성을 조정하는데 사용될 수 있다.
일부 양태에서, 에칭 가능한 충전제의 입자 직경의 분포는 1.4μm 내지 1.9μm 범위의 제 1 최대 값 및 2.4μm 내지 4.4μm 범위의 제 2 최대 값을 가질 수 있다. 일부 양태에서, 입자 직경의 분포는 0.8μm 내지 1.1μm 범위의 제 1 최대 값 및 1.5μm 내지 2μm 범위의 제 2 최대 값을 가질 수 있다. 일부 양태에서, 입자 직경의 분포는 0.3μm 내지 0.6μm 범위의 제 1 최대 값 및 0.7μm 내지 1.1μm 범위의 제 2 최대 값을 가질 수 있다. 일부 양태에서, 입자 직경의 이정 분포는 이러한 범위의 조합중 어느 하나일 수 있다.
일부 실시양태에서, 에칭 가능한 충전제는 6m2/g 내지 12m2/g, 예를 들어 7m2/g 내지 11.5m2/g, 8m2/g 내지 11m2/g, 또는 9m2/g 내지 10m2/g 범위의 표면적을 갖는다. 상한의 관점에서, 에칭 가능한 충전제는 12m2/g 미만, 예를 들어 11.5m2/g 미만, 11m2/g 미만, 10.5m2/g 미만 또는 10m2/g 미만의 표면적을 갖는다. 하한과 관련하여, 에칭 가능한 충전제는 6m2/g 초과, 예를 들어 6.5m2/g 초과, 7m2/g 초과, 7.5m2/g 초과 또는 8m2/g 초과의 표면적을 갖는다.
일부 실시양태에서, 에칭 가능한 충전제는 (a) 금속 카보네이트(여기에서, 금속은 바륨, 비스무트, 카드뮴, 칼슘, 코발트, 구리, 납, 마그네슘, 철, 니켈 및 아연중 하나 이상을 포함함); (b) 금속 산화물(여기에서, 금속은 알루미늄, 안티몬, 비스무트, 카드뮴, 세륨, 코발트, 구리, 갈륨, 게르마늄, 인듐, 철, 납, 망간, 니켈, 주석, 아연 및 지르코늄중 하나 이상을 포함함); (c) 금속 수산화물(여기에서, 금속은 비스무트, 세륨, 코발트, 구리, 마그네슘 및 망간중 하나 이상을 포함함); (d) 금속 옥살레이트(여기에서, 금속은 알루미늄, 칼슘, 코발트, 철, 납, 마그네슘, 망간, 니켈 및 주석중 하나 이상을 포함함); (e) 금속 오르토포스페이트(여기에서, 금속은 알루미늄, 카드뮴, 세륨, 크롬, 코발트, 납, 리튬, 마그네슘, 니켈, 스트론튬, 주석 및 아연중 하나 이상을 포함함); (f) 금속 메타실리케이트(여기에서, 금속은 바륨, 칼슘, 납 및 리튬중 하나 이상을 포함함); 및 (g) 금속 피로포스페이트(여기에서, 금속은 마그네슘, 망간 및 니켈중 하나 이상을 포함함)와 같은 금속 염 및 광물을 포함한다.
더욱이, 이러한 에칭 가능한 충전제는 에칭 가능한 충전제의 특성을 변경하기 위해 화합물로 처리될 수 있다. 유리하게는, 폴리아미드 조성물에 사용되는 처리된, 예를 들어 표면-처리된 에칭 가능한 충전제는 조성물을 폴리아미드, 예를 들어 나일론과 더 적합하게 만들 수 있다. 다른 양태에서, 처리된 에칭 가능한 충전제는 또한 에칭을 위한 호환 가능한 표면을 제공할 수 있다. 예를 들어, 에칭 가능한 충전제는 커플링제로 코팅-처리될 수 있다. 일부 실시양태에서, 처리된 에칭 가능한 충전제는 폴리아미드 조성물에 제공될 수 있다. 일부 실시양태에서, 에칭 가능한 충전제는 커플링제와 함께 압출되어 처리된 에칭 가능한 충전제를 형성할 수 있다.
일부 양태에서, 에칭 가능한 충전제는 실란 커플링제로 코팅-처리된다. 실란 커플링제는 비닐트리스(β-메톡시에톡시)실란, 비닐에톡시실란 및 비닐트리메톡시실란과 같은 비닐실란; γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란과 같은 (메트)아크릴실란; β-(3,4-에폭시-시클로헥실)에틸트리메톡시실란, β-(3,4-에폭시-시클로헥실)메틸트리메톡시실란, β-(3,4-에폭시-시클로헥실)에틸트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 및 γ-글리시독시프로필트리에톡시실란과 같은 에폭시 실란; N-β-(아미노에틸)-γ-아미노프로필트리에톡시실란, N-β-(아미노에틸)-γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-β(아미노에틸)-γ-아미노프로필메틸디에톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-페닐-γ-아미노프로필트리메톡시실란 및 N-페닐-γ-아미노프로필트리에톡시실란과 같은 아미노실란; 및 γ-머캅토프로필트리메톡시실란 및 γ-머캅토프로필트리에톡시실란과 같은 티오실란을 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 에칭 가능한 충전제는 비닐실란 커플링제로 코팅-처리된다. 일부 양태에서, 에칭 가능한 충전제는 아미노실란 커플링제로 표면 처리된다.
실란 커플링제로 코팅-처리된 수산화마그네슘을 포함하는 에칭 가능한 충전제를 사용하면 폴리아미드 조성물로부터 형성된 사출-성형 제품의 열 특성 및 박리 강도가 향상되는 것으로 밝혀졌다. 일부 실시양태에서, 실란 커플링제는 지방산, 알킬실란, 유기 리타네이트, 유기 지르코네이트, 아미노실란, 비닐실란 또는 실록산 유도체중 하나 이상을 포함한다. 일부 양태에서, 에칭 가능한 충전제상의 비닐실란 코팅은 높은 박리 강도를 갖는 중합체 조성물을 제공한다.
일부 실시양태에서, 에칭 가능한 충전제, 예를 들어 수산화마그네슘은 에칭 가능한 충전제의 총 중량을 기준으로 0.05중량% 내지 5.0중량%, 예를 들어 0.08중량% 내지 4.5중량%, 0.1중량%% 내지 4.0중량%, 0.5중량% 내지 3.5중량%, 1중량% 내지 3중량%, 또는 1.5중량% 내지 2.5중량% 범위의 실란 커플링제를 포함한다. 상한과 관련하여, 에칭 가능한 충전제는 5.0중량% 미만, 예를 들어 4.0중량% 미만, 4.0중량% 미만, 3.5중량% 미만 또는 3.0중량% 미만, 또는 2.0중량% 미만의 실란 커플링제를 포함한다. 하한과 관련하여, 에칭 가능한 충전제는 0.05중량% 초과, 예를 들어 0.08중량% 초과, 0.1중량% 초과, 0.5중량% 초과 또는 1중량% 초과의 실란 커플링제를 포함한다.
일부 실시양태에서, 에칭 가능한 충전제는 폴리아미드 조성물의 특성을 변경하기 위해 다른 화합물로 처리될 수 있다. 일부 양태에서, 에칭 가능한 충전제는 이소시아네이트 화합물, 유기실란 화합물, 유기 티타네이트 화합물, 유기 보란 화합물 또는 에폭시 화합물과 같은 커플링제; 폴리알킬렌 옥사이드 올리고머 화합물, 티오에테르 화합물, 에스테르 화합물 또는 유기 인 화합물과 같은 가소화제; 활석, 카올린, 유기 인 화합물 또는 폴리에테르 에테르 케톤과 같은 결정 핵형성제; 몬타닉 왁스, 스테아르산리튬 또는 스테아르산알루미늄과 같은 금속 비누; 에틸렌 디아민/스테아르산/세바스산 중축합물 또는 실리콘 화합물과 같은 이형제; 하이포포스파이트와 같은 색상 보호제; 및 윤활제, 자외선 차단제, 착색제, 난연제 및 발포제와 같은 기타 일반 첨가제로 처리된다.
반-구조 광물
폴리아미드 조성물은 임의적으로 하나 이상의 반-구조 광물 충전제, 예를 들어 반-구조 광물을 포함할 수 있다. 폴리아미드 조성물은 다양한 평균 직경, 단면, 길이 및 종횡비를 갖는 임의의 반-구조 광물을 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 반-구조 광물은 유리, 탄소, 흑연, 중합체 등과 같은 성분을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 반-구조 광물은 카올린 입자를 포함한다. 폴리아미드 조성물에 사용되는 반-구조 광물의 중량 백분율은 폴리아미드 조성물의 총 중량을 기준으로 10중량% 내지 40중량%일 수 있다.
일부 실시양태에서, 폴리아미드 조성물은 10중량% 내지 40중량%, 예를 들어 12중량% 내지 38중량%, 14중량% 내지 36중량%, 16중량% 내지 32중량%, 18중량% 내지 30중량%, 20중량% 내지 28중량%, 22중량% 내지 26중량%, 또는 24중량% 내지 28중량% 범위의 양으로 반-구조 광물을 포함할 수 있다. 상한과 관련하여, 폴리아미드 조성물은 40중량% 미만, 예를 들어 36중량% 미만, 34중량% 미만, 32중량% 미만, 30중량% 미만, 28중량% 미만, 또는 25중량% 미만의 반-구조 광물을 포함한다. 하한과 관련하여, 폴리아미드 조성물은 10중량% 초과, 예를 들어 12중량% 초과, 14중량% 초과, 18중량% 초과, 20중량% 초과, 또는 22중량% 초과의 반-구조 광물을 포함한다.
일부 양태에서, 반-구조 광물은 활석, 실리케이트, 석영, 카올린, 하소된 카올린, 함수 카올린, 규산, 탄산마그네슘, 백악, 분쇄 또는 절단 탄산칼슘, 석회, 장석, 무기 안료, 예를 들어 황산바륨, 산화아연, 황화아연, 이산화티탄, 산화제2철, 산화망간철, 금속 산화물, 특히 스피넬, 예를 들어 구리 제2철 스피넬, 구리 크롬 산화물, 아연 제2철 산화물, 코발트-크롬 산화물, 코발트-알루미늄 산화물, 마그네슘 알루미늄 산화물, 구리-크롬-망간-복합 산화물, 구리-망간-철-복합 산화물, 티탄-아연-루틸, 니켈-안티몬-티타네이트, 영구 자석과 같은 루틸 안료 또는 자화성 금속 또는 합금, 오목한 실리케이트 충전제 물질, 산화알루미늄, 질화붕소, 탄화붕소, 질화알루미늄, 플루오르화칼슘 및 이들의 화합물중 하나 이상을 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 반-구조 광물은 카올린 또는 활석중 하나 이상일 수 있다. 일부 양태에서, 반-구조 광물은 본원에 기재된 바와 같이 표면 처리될 수 있다. 일부 실시양태에서, 반-구조 광물은 운모 또는 규회석을 포함하지 않을 수 있다.
일부 양태에서, 폴리아미드 조성물에 사용되는 반-구조 광물은 수화 카올린 또는 수화 점토와 같이 수화될 수 있으며, 그에 따라 혼합 및 성형 공정 중에 증기가 방출되어 폴리아미드 내부에 다공성을 형성하는데 이용될 수 있다. 일부 양태에서, 반-구조 광물에 화학적으로 결합된 물은 복합체가 과도한 열에 노출될 때 방출될 수 있고 또한 난연제로 작용할 수 있다. 일부 양태에서, 폴리아미드 조성물은 방해석 카올린, 처리된 카올린, 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 일부 양태에서, 카올린은 표면-처리된 카올린, 예를 들어 하소 및 실란-처리된 카올린인 이머리스(Imerys)로부터 상업적으로 입수 가능한 폴라라이트(Polarite) 102A이다. 일부 양태에서, 반-구조 광물은 하소 및 표면-처리된 알루미노-실리케이트, 예를 들어 Al2Si2O5(OH)4를 포함한다. 일부 실시양태에서, 폴리아미드 조성물은 하나 이상의 상업적으로 입수 가능한 반-구조 광물, 예를 들어 상업적으로 입수 가능한 카올린을 포함할 수 있다. 시판되는 반-구조 광물은 이머리스 카올린(Imerys Kaolin) 제품인 하이드라이트(Hydrite)® SB 100s, 이머리스 카올린 제품인 폴라라이트 102A, 폴라라이트 502A, 폴라라이트 702A 또는 폴라라이트 902A, 및/또는 바스프(BASF) 제품인 트랜스링크(Translink)® 445 또는 트랜스링크® 555를 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 상업적으로 입수 가능한 반-구조 광물은 분무 건조 및/또는 분쇄될 수 있으며, 예를 들어 분무 건조된 폴라라이트 702A일 수 있다. 일부 양태에서, 상업적으로 입수 가능한 반-구조 광물은 전술한 임의의 반-구조 광물과 혼합될 수 있다. 일부 실시양태에서, 폴리아미드 조성물은 하나 이상의 반-구조 광물을 포함하는 반-구조 광물 시스템을 포함할 수 있다. 예를 들어, 반-구조 광물 시스템은 하이드라이트® SB 100s와 함께 트랜스링크(Translink)® 555를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 반-구조 광물 시스템은 핵형성제를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 반-구조 광물 시스템은 하나 이상의 반-구조 광물과 조합된 산화마그네슘(MgO2)을 포함할 수 있다. 산화마그네슘이 존재하는 일부 실시양태에서, 반-구조 광물 시스템은 반-구조 광물 시스템의 총 중량을 기준으로 하여 0.05중량% 내지 5중량%, 예를 들어 0.08중량% 내지 4중량%, 0.1중량% 내지 3중량%, 0.5중량% 내지 2중량%, 0.8중량% 내지 1.5중량%, 또는 1중량% 내지 1.2중량% 범위의 양으로 산화마그네슘을 포함한다.
유리 섬유
폴리아미드 조성물은 임의적으로 유리 섬유를 포함할 수 있으나, 그러한 경우 바람직하게는 소량으로 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 폴리아미드 조성물은 유리 섬유를 거의 또는 전혀 포함하지 않는다. 일부 실시양태에서, 폴리아미드 조성물은 폴리아미드 조성물의 총 중량을 기준으로 15중량% 미만의 양으로 유리 섬유를 포함한다.
유리 섬유가 존재하는 일부 실시양태에서, 폴리아미드 조성물은 폴리아미드 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0.05중량% 내지 15중량%, 예를 들어 0.1중량% 내지 12중량%, 0.2중량% 내지 10중량%, 0.3중량% 내지 8중량%, 0.5중량% 내지 7중량%, 또는 0.5중량% 내지 15중량% 범위의 양으로 유리 섬유를 포함한다. 상한과 관련하여, 폴리아미드 조성물은 15중량% 미만, 예를 들어 12중량% 미만, 10중량% 미만, 8중량% 미만, 5중량% 미만, 3중량% 미만 또는 1중량% 미만의 유리 섬유를 포함한다. 하한과 관련하여, 폴리아미드 조성물은 0.05중량% 초과, 예를 들어 0.1중량% 초과, 0.2중량% 초과, 0.3중량% 초과, 0.5중량% 초과, 또는 1중량% 초과의 유리 섬유를 포함한다.
일부 실시양태에서, 유리 섬유는 존재하는 경우 1μm 내지 20μm, 예를 들어 2μm 내지 18μm, 3μm 내지 16μm, 4μm 내지 12μm, 5μm 내지 10μm, 6μm 내지 8μm, 4μm 내지 6μm 또는 5μm 내지 7μm 범위의 평균 직경을 가질 수 있다. 상한과 관련하여, 폴리아미드 조성물은 20μm 미만, 예를 들어 18μm 미만, 16μm 미만, 14μm 미만, 12μm 미만, 10μm 미만 또는 8μm 미만의 평균 직경을 갖는 유리 섬유를 포함한다. 하한과 관련하여, 폴리아미드 조성물은 평균 직경이 1μm 초과, 예를 들어 2μm 초과, 3μm 초과, 4μm 초과, 5μm 초과 또는 6μm 초과인 유리 섬유를 포함한다. 일부 양태에서, 유리 섬유의 70% 이상, 예를 들어 75% 이상, 80% 이상, 85% 이상, 90% 이상, 95% 이상, 또는 99% 이상은 1μm 내지 20μm 범위의 직경을 갖는다.
일부 실시양태에서, 폴리아미드 조성물은 3mm 내지 5mm 범위의 사전-배합 길이 및 1μm 내지 20μm 범위의 평균 직경을 갖는 짧은 유리 섬유(소량)를 포함한다. 배합 후, 유리 섬유는 0.1mm 내지 1mm 범위의 길이를 가질 수 있다. 일부 양태에서, 짧은 유리 섬유는 원형 및/또는 비-원형 단면을 갖는다.
유리 섬유는 존재하는 경우 하나 이상의 유리 섬유의 혼합물을 포함한다. 유리 섬유는 길이 또는 "연속"으로 잘릴 수 있으며, 다양한 직경, 단면, 길이 및 종횡비를 가질 수 있다. 일부 양태에서, 유리 섬유는 유리, 탄소, 흑연, 그래핀 및 중합체와 같은 성분을 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 유리 섬유는 원형 단면을 갖는 짧은 절단 유리 섬유이다. 일부 양태에서, 원형 및 비-원형 단면을 갖는 유리 섬유의 혼합물은 또한 사출-성형 제품을 강화하기 위해 사용될 수 있다. 일부 양태에서, 유리 섬유는 섬유의 단면 표면의 형상 및 길이와 무관하게 A 유리 섬유, C 유리 섬유, D 유리 섬유, M 유리 섬유, S 유리 섬유, 및/또는 R 유리 섬유, 및 E 유리 섬유중 하나 이상을 포함할 수 있다.
첨가제
일부 실시양태에서, 중합체 조성물은 임의적으로 하나 이상의 첨가제(들)를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 첨가제는 촉매, 폴리아미드 이외의 중합체, 접착 촉진제, 이온, 화합물, 열 안정화제 및 산화 방지제와 같은 방부제, 윤활제, 유동 향상제, 또는 당 업계에 공지된 기타 성분중 하나 이상을 포함한다. 첨가제(들)는 무기 안정화제, 유기 안정화제, 난연제, 윤활제, 염료, 안료, 핵형성제, 금속 플레이크, 충격 개질제, 대전 방지제, 전도도 첨가제, 이형제, 광학 증백제, 접착 촉진제, 노화 방지제, 산화 방지제, 오존 분해 방지제, 광 안정화제, UV 안정화제, UV 흡수제, UV 차단제, 무기 열 안정화제, 유기 열 안정화제, 가공 보조제, 결정화 촉진제, 결정화 지연제, 유동 보조제, 섬유질 물질 및 미립자 충전제중 하나 이상을 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 폴리아미드 조성물은 핵형성제를 포함한다. 놀랍게도 본원에 기술된 반-구조 광물과 함께 핵형성제를 사용하면 생성된 사출-성형 폴리아미드의 물리적 특성이 개선된다는 것이 발견되었다. 예를 들어, 0.001중량% 내지 0.5중량%의 핵형성제를 포함하는 폴리아미드 조성물은 생성된 사출-성형 폴리아미드의 인장 강도를 향상시킬 수 있다.
일부 실시양태에서, 폴리아미드 조성물은 폴리아미드 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0.1중량% 내지 13중량%, 예를 들어 0.5중량% 내지 12중량%, 0.8중량% 내지 10중량%, 1중량% 내지 9중량%, 2중량% 내지 8중량%, 3중량% 내지 7중량%, 또는 4중량% 내지 6중량% 범위의 양으로 하나 이상의 임의적인 첨가제(들)를 포함할 수 있다. 상한과 관련하여, 폴리아미드 조성물은 13중량% 미만, 예를 들어 12중량% 미만, 11중량% 미만, 10중량% 미만, 9중량% 미만, 8중량% 미만, 6중량% 미만, 4중량% 미만 또는 2중량% 미만의 첨가제(들)를 포함한다. 하한의 관점에서, 폴리아미드 조성물은 0.1중량% 초과, 예를 들어 0.1중량% 초과, 0.2중량% 초과, 0.4중량% 초과, 0.6중량% 초과, 0.8중량% 초과, 1중량% 초과, 또는 1.5중량% 초과의 첨가제(들)를 포함한다.
일부 실시양태에서, 첨가제는 적어도 안료를 포함한다. 일부 양태에서, 안료는 니그로신일 수 있다. 일부 실시양태에서, 폴리아미드 조성물은 폴리아미드 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 1중량% 내지 10중량%, 예를 들어 2중량% 내지 9중량%, 3중량% 내지 8중량%, 4중량% 내지 7중량%, 또는 5중량% 내지 6중량% 범위의 양으로 안료를 포함한다. 상한과 관련하여, 폴리아미드 조성물은 10중량% 미만, 예를 들어 9중량% 미만, 8중량% 미만, 7중량% 미만, 6중량% 미만, 또는 5중량% 미만의 안료를 포함한다. 하한과 관련하여, 폴리아미드 조성물은 1중량% 초과, 예를 들어 1.5중량% 초과, 2중량% 초과, 2.5중량% 초과, 3중량% 초과, 4중량% 초과, 또는 4.5중량% 초과의 안료를 포함한다.
일부 실시양태에서, 첨가제는 적어도 윤활제를 포함한다. 일부 양태에서, 윤활제는 스테아르산아연일 수 있다. 일부 실시양태에서, 폴리아미드 조성물은 폴리아미드 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0.05중량% 내지 1중량%, 예를 들어 0.06중량% 내지 0.8중량%, 0.08중량% 내지 0.6중량%, 0.1중량% 내지 0.4중량%, 또는 0.2중량% 내지 0.3중량% 범위의 양으로 윤활제를 포함한다. 상한과 관련하여, 폴리아미드 조성물은 1중량% 미만, 예를 들어 0.8중량% 미만, 0.6중량% 미만, 0.4중량% 미만, 0.3중량% 미만, 0.2중량% 미만 또는 0.15중량% 미만의 윤활제를 포함한다. 하한과 관련하여, 폴리아미드 조성물은 0.05중량% 초과, 예를 들어 0.06중량% 초과, 0.07중량% 초과, 0.08중량% 초과, 0.09중량% 초과, 0.1중량% 초과, 또는 0.125중량% 초과의 윤활제를 포함한다.
일부 실시양태에서, 첨가제는 하나 이상의 가공 보조제를 포함한다. 일부 실시양태에서, 폴리아미드 조성물은 폴리아미드 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0.25중량% 내지 2중량%, 예를 들어 0.3중량% 내지 1.8중량%, 0.4중량% 내지 1.6중량%, 0.8중량% 내지 1.4중량%, 또는 1.0중량% 내지 1.2중량% 범위의 양으로 가공 보조제를 포함한다. 상한과 관련하여, 폴리아미드 조성물은 2중량% 미만, 예를 들어 1.8중량% 미만, 1.6중량% 미만, 1.4중량% 미만, 1.2중량% 미만, 1.1중량% 미만 또는 1중량% 미만의 가공 보조제를 포함한다. 하한과 관련하여, 폴리아미드 조성물은 0.25중량% 초과, 예를 들어 0.3중량% 초과, 0.4중량% 초과, 0.4중량% 초과, 0.6중량% 초과, 0.7중량% 초과, 또는 0.8중량% 초과의 가공 보조제를 포함한다. 일부 양태에서, 가공 보조제는 나일로스탭(NYLOSTAB) S-EED를 포함할 수 있다. 나일로스탭 S-EED는 중합중 화합물 용융 가공 및 용융 압력의 안정성을 제공한다. 나일로스탭 S-EED는 또한 좁은 부품 영역이나 날카로운 각도 영역을 포함하되 이들로 국한되지는 않는 사출 성형 부품의 표면 외관을 개선한다(예컨대, 성형 부품 게이트 영역의 블러시 감소).
일부 실시양태에서, 폴리아미드 조성물의 첨가제는 1중량% 내지 10중량%의 안료, 0.05중량% 내지 1중량%의 윤활제, 및/또는 0.25중량% 내지 2중량%의 가공 보조제를 포함한다. 일부 양태에서, 안료는 열 안정성 니그로신을 포함한다. 일부 양태에서, 윤활제는 스테아르산아연을 포함한다. 일부 양태에서, 가공 보조제는 치환된 피페리딘 화합물, 예를 들어 나일로스탭 S-EED®를 포함한다.
일부 실시양태에서, 첨가제는 가교 결합제, 예를 들어 트리아미노노난을 추가로 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 가교 결합제는 공중합체 제조에 사용되는 공단량체, 예를 들어 TAN, 트리아미노노난[아세트산 말단 캡핑제 1g당 2.7 내지 3.1마이크로당량으로 PA-6,6/6,I/TAN(84.5%/15%/0.5%)]이다. 일부 양태에서, 가교 결합제는 폴리아미드 조성물의 중합 동안 첨가된다.
폴리아미드 조성물의 특성
상기 언급된 바와 같이, 본원에 기재된 폴리아미드 조성물은 생성된 사출-성형 제품에 심미적 특성 및 몇몇 구조적 특성 둘 다를 유리하게 부여한다. 폴리아미드 조성물에서 성분의 특정 조합은 구조적 특성, 예를 들어 융점, 밀도, 인장 강도, 인장 모듈러스, 굴곡 강도, 굴곡 모듈러스, 연신율 및 HDT를 상승효과적으로 개선하는 동시에 사출-성형 제품의 표면 마감, 예를 들어 DOI, R-값 및 장파를 종래의 심미적 조성물, 예컨대 ABS 또는 PC/ABS에 비해 개선한다.
일부 실시양태에서, 폴리아미드 조성물은 200℃ 초과, 예를 들어 210℃ 초과, 220℃ 초과, 230℃ 초과, 240℃ 초과, 또는 250℃ 초과의 융점을 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 폴리아미드는 300℃ 미만, 예를 들어 290℃ 미만, 280℃ 미만, 275℃ 미만, 270℃ 미만 또는 260℃ 미만의 융점을 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 폴리아미드는 200℃ 내지 300℃, 예를 들어 210℃ 내지 290℃, 220℃ 내지 280℃, 230℃ 내지 270℃, 240℃ 내지 260℃ 또는 245℃ 내지 255℃ 범위의 융점을 가질 수 있다.
일부 실시양태에서, 폴리아미드 조성물은 1.1g/cm3 내지 1.6g/cm3, 예를 들어 1.15g/cm3 내지 1.55g/cm3, 1.2g/cm3 내지 1.5g/cm3, 1.25g/cm3 내지 1.45g/cm3, 1.3g/cm3 내지 1.4g/cm3, 1.35g/cm3 내지 1.45g/cm3 또는 1.4g/cm3 내지 1.5g/cm3 범위의 밀도를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 폴리아미드 조성물은 1.6g/cm3 미만, 예를 들어 1.55g/cm3 미만, 1.5g/cm3 미만, 1.45g/cm3 미만, 1.4g/cm3 미만, 또는 1.35g/cm3 미만의 밀도를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 폴리아미드 조성물은 1.1g/cm3 초과, 예를 들어 1.15g/cm3 초과, 1.2g/cm3 초과, 1.25g/cm3 초과, 또는 1.3g/cm3 초과의 밀도를 가질 수 있다.
일부 실시양태에서, 폴리아미드 조성물은 75℃ 내지 125℃, 예를 들어 80℃ 내지 120℃, 85℃ 내지 115℃, 90℃ 내지 110℃, 95℃ 내지 105℃, 또는 95℃ 내지 100℃의 열 변형 온도(HDT)를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 폴리아미드 조성물은 75℃ 초과, 예를 들어 78℃ 초과, 80℃ 초과, 85℃ 초과, 88℃ 초과, 또는 90℃ 초과의 HDT를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 폴리아미드는 110℃ 미만, 예를 들어 108℃ 미만, 105℃ 미만, 100℃ 미만, 98℃ 미만 또는 95℃ 미만의 HDT를 가질 수 있다.
일부 실시양태에서, 폴리아미드 조성물은 63MPa 내지 150MPa, 예를 들어 70MPa 내지 140MPa, 75MPa 내지 130MPa, 80MPa 내지 125MPa, 또는 90MPa 내지 110MPa 범위의 인장 강도를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 폴리아미드 조성물은 150MPa 미만, 예를 들어 145MPa 미만, 140MPa 미만, 135MPa 미만, 130MPa 미만, 125MPa 미만 또는 115MPa 미만의 인장 강도를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 폴리아미드 조성물은 65MPa 초과, 예를 들어 70MPa 초과, 75MPa 초과, 80MPa 초과, 90MPa 초과 또는 100MPa 초과의 인장 강도를 가질 수 있다. 인장 강도는 ASTM D638(현재 연도)을 이용하여 측정할 수 있다.
일부 실시양태에서, 폴리아미드 조성물은 4000MPa 내지 10,000MPa, 예를 들어 4500MPa 내지 9000MPa, 5000MPa 내지 8000MPa, 5200MPa 내지 7500MPa, 5500MPa 내지 7200MPa, 5600MPa 내지 7000MPa 또는 5800MPa 내지 6500MPa의 인장 모듈러스를 가질 수 있다. 일부 양태에서, 폴리아미드 조성물은 10,000MPa 미만, 예를 들어 9000MPa 미만, 8500MPa 미만, 8000MPa 미만, 7000MPa 미만, 또는 6500MPa 미만의 인장 모듈러스를 가질 수 있다. 일부 양태에서, 폴리아미드 조성물은 4000MPa 초과, 예를 들어 4500MPa 초과, 5000MPa 초과, 5500MPa 초과, 6000MPa 초과, 또는 6300MPa 초과의 인장 모듈러스를 가질 수 있다. 인장 모듈러스는 ASTM D638(현재 연도)을 이용하여 측정할 수 있다.
일부 실시양태에서, 폴리아미드 조성물은 120MPa 내지 220MPa, 예를 들어 125MPa 내지 210MPa, 130MPa 내지 200MPa, 140MPa 내지 190MPa, 150MPa 내지 180MPa 또는 160MPa 내지 170MPa 범위의 굴곡 강도를 가질 수 있다. 일부 양태에서, 폴리아미드 조성물은 220MPa 미만, 예를 들어 210MPa 미만, 200MPa 미만, 190MPa 미만, 180MPa 미만, 또는 170MPa 미만의 굴곡 강도를 가질 수 있다. 일부 양태에서, 폴리아미드 조성물은 120MPa 초과, 예를 들어 125MPa 초과, 130MPa 초과, 140MPa 초과, 150MPa 초과, 또는 160MPa 초과의 굴곡 강도를 가질 수 있다. 굴곡 강도는 ASTM D790(현재 연도)을 이용하여 측정할 수 있다.
일부 실시양태에서, 폴리아미드 조성물은 1% 내지 5%, 예를 들어 1.5% 내지 4.5%, 2% 내지 4%, 2.5% 내지 3.5%, 또는 2% 내지 3% 범위의 연신율을 가질 수 있다. 일부 양태에서, 폴리아미드 조성물은 5% 미만, 예를 들어 4.5% 미만, 4.0% 미만, 3.5% 미만, 3.25% 미만 또는 3% 미만의 연신율을 가질 수 있다. 일부 양태에서, 폴리아미드 조성물은 1% 초과, 예를 들어 1.5% 초과, 2% 초과, 2.25% 초과, 2.5% 초과 또는 2.75% 초과의 연신율을 가질 수 있다. 연신율은 ASTM D638(현재 연도)을 이용하여 측정할 수 있다.
일부 실시양태에서, 폴리아미드 조성물은 1.8kJ/m2 내지 5kJ/m2, 예를 들어 2kJ/m2 내지 4.5kJ/m2, 2kJ/m2 내지 4kJ/m2, 2kJ/m2 내지 4.5kJ/m2 또는 3kJ/m2 내지 5kJ/m2 범위의 노치 아이조드(IZOD) 충격 강도를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 폴리아미드 조성물은 5kJ/m2 미만, 예를 들어 4.8kJ/m2 미만, 4.5kJ/m2 미만, 4kJ/m2 미만, 3.75kJ/m2, 또는 3.5kJ/m2 미만의 노치 아이조드 충격 강도를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 폴리아미드 조성물은 1.8g/cm2 초과, 예를 들어 2kJ/m2 초과, 2.4kJ/m2 초과, 2.6kJ/m2 초과, 2.8kJ/m2 초과, 3kJ/m2 초과 또는 3.2kJ/m2 초과의 노치 아이조드 충격 강도를 가질 수 있다. 충격 강도는 ASTM D256(현재 연도)을 이용하여 측정할 수 있다.
폴리아미드, 에칭 가능한 충전제, 광물 충전제, 및 임의적인 첨가제의 특정 조합을 포함하는 폴리아미드 조성물이 표면 외관을 개선하는 것으로 밝혀졌다. 금속-도금 사출-성형 제품의 표면 외관은 공칭 오렌지 필(R-값)과 이미지의 구별성(DOI)을 특징으로 하였다. 금속-도금 사출-성형 제품은 장파, 단파, DOI, R-값 및 탁도를 결정하기 위해 비와이케이 가드너 웨이브 스캔 미터[비와이케이-가드너(BYK-Gardner)에서 제조, 미국 메릴랜드주 콜롬비아]를 사용하여 평가되었다. 각각의 이들 특성은 비와이케이-가드너(현재 연도)에서 설정한 공개적으로 사용가능한 시험 매개변수 및 절차를 사용하여 측정할 수 있다.
DOI는 "오렌지 필"이라고도 하는 거칠거나 울퉁불퉁한 코팅 표면의 시각적 효과를 포함하는 휘도 및 광택에 대한 객관적인 외관 기준이다. 본원에 기술된 폴리아미드 조성물로부터 생성된 사출-성형 제품의 금속-도금 표면은 높은 DOI를 나타낸다.
R-값은 회사 ACT®(미국)의 오렌지 필 패널의 시각적 등급과 상관된 장파 및 단파로부터 계산된다. R-값은 하기 수학식 I에 따라 계산된다:
[수학식 I]
R=10.5-4*log(a-0.02*|b-20|)
장파는 장파 신호의 진폭의 변화이며, R에 대한 주요 기여도(a)이다. 단파는 R에 대한 매우 작은 기여도(b)인 단파 신호의 진폭의 변화이다.
탁도(du)는 0.1mm 미만의 파장을 갖는 미세 구조에 의해 야기되는 미광에 의해 결정되는 제품의 표면 외관과 관련된다. 이 값은 비와이케이 가드너 웨이브 스캔 미터(미국 메릴랜드주 콜롬비아 소재의 비와이케이-가드너에서 제조됨)에 의해 결정된다. 낮은 탁도는 깊은 광택으로 시각적으로 인식된다.
일부 실시양태에서, 사출-성형 제품은 DOI가 80 이상, 예를 들어 82 이상, 84 이상, 85 이상, 86 이상, 88 이상, 90 이상, 92 이상, 94 이상 또는 95 이상일 수 있다. 일부 양태에서, DOI는 80 내지 99.9, 예를 들어 82 내지 99, 84 내지 98, 86 내지 96, 88 내지 95 또는 90 내지 94 범위이다. 상한의 관점에서, DOI는 99.9 미만, 예를 들어 99 미만, 98 미만, 97 미만, 96 미만, 또는 95.5 미만이다. 100에 가까운 값은 비와이케이 가드너 웨이브 스캔 미터에 의해 결정된 더 매끈하고 광택있는 표면을 나타낸다.
폴리아미드 조성물로부터 제조된 사출-성형 제품은 비와이케이 가드너 웨이브스캔 미터에 의해 측정될 때 높은 R-값을 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 사출-성형 제품은 9 이상, 예를 들어 9.2 이상, 9.4 이상, 9.6 이상, 9.7 이상, 9.8 이상, 9.9 이상, 10 이상, 10.1 이상, 10.2 이상, 10.3 이상, 10.4 이상 또는 10.5 이상의 R-값을 갖는다. 일부 양태에서, R-값은 9 내지 11, 예를 들어 9.2 내지 10.8, 9.4 내지 10.6, 9.6 내지 10.5, 또는 9.8 내지 10.4의 범위이다. 상한의 관점에서 R-값은 11 미만, 예를 들어 10.9 미만, 10.8 미만, 10.7 미만 또는 10.6 미만이다.
일부 실시양태에서, 폴리아미드 조성물로부터 제조된 사출-성형 제품은 비와이케이 가드너 웨이브스캔 미터에 의해 측정된 장파가 0.1 내지 2, 예를 들어 0.2 내지 1.8, 0.4 내지 1.6, 0.5 내지 1.5, 0.6 내지 1.4, 0.7 내지 1.2, 또는 0.8 내지 1.1일 수 있다. 상한과 관련하여, 폴리아미드 조성물로부터 제조된 사출-성형 제품은 2 미만, 예를 들어 1.9 미만, 1.8 미만, 1.7 미만, 1.6 미만, 1.5 미만, 1.4 미만, 1.3 미만 또는 1.2 미만의 장파를 가질 수 있다. 하한과 관련하여, 폴리아미드 조성물로부터 제조된 사출-성형 제품은 0.1 초과, 예를 들어 0.2 초과, 0.3 초과, 0.4 초과, 0.5 초과, 0.6 초과, 0.7 초과, 0.8 초과 또는 0.9 초과의 장파를 가질 수 있다.
일부 실시양태에서, 폴리아미드 조성물로부터 제조된 사출-성형 제품은 비와이케이 가드너 웨이브 스캔 미터로 측정할 때 2 내지 20, 예를 들어 3 내지 18, 4 내지 16, 5 내지 15, 6 내지 14, 7 내지 12, 또는 8 내지 11의 단파를 가질 수 있다. 상한과 관련하여, 폴리아미드 조성물로부터 제조된 사출-성형 제품은 20 미만, 예를 들어 19 미만, 18 미만, 17 미만, 16 미만, 15 미만, 14 미만, 12 미만 또는 10 미만의 단파를 가질 수 있다. 하한과 관련하여, 폴리아미드 조성물로부터 제조된 사출-성형 제품은 1 초과, 예를 들어 1.5 초과, 2 초과, 2.5 초과, 3 초과, 3.5 초과, 4 초과, 5 초과 또는 6 초과의 장파를 가질 수 있다.
일부 실시양태에서, 폴리아미드 조성물로부터 제조된 사출-성형 제품은 비와이케이 가드너 웨이브 스캔 미터로 측정할 때 낮은 탁도(du)를 갖는다. 일부 실시양태에서, 사출-성형 제품은 1 내지 20, 예를 들어 2 내지 18, 3 내지 16, 4 내지 14, 5 내지 12, 6 내지 10, 또는 7 내지 9 범위의 탁도를 갖는다. 상한과 관련하여 사출-성형 제품은 20 미만, 예를 들어 18 미만, 16 미만, 15 미만, 14 미만, 12 미만 또는 10 미만의 탁도를 갖는다. 하한의 관점에서, 사출-성형 제품은 1 초과, 예를 들어 1.5 초과, 2 초과, 2.5 초과, 3 초과, 3.5 초과, 4 초과, 5 초과, 또는 6 초과의 탁도를 갖는다.
금속-도금 사출-성형 제품
본원에 기술된 폴리아미드 조성물은 다양한 용도에 사용될 수 있는 사출-성형 제품을 형성하는데 사용될 수 있다. 일반적으로, 사출-성형 제품은 폴리아미드 조성물을 사출 성형한 다음 몰드로부터 성형 제품을 제거하고 냉각함으로써 형성될 수 있다. 일부 실시양태에서, 사출-성형 제품의 제조 방법은 본원에 기재된 폴리아미드 조성물중 임의의 하나를 제공하는 단계; 폴리아미드 조성물을 가열하는 단계; 가열된 폴리아미드 조성물로 몰드 캐비티를 채우는 단계; 및 가열된 폴리아미드 조성물을 냉각시켜 사출-성형 제품을 형성시키는 단계를 포함한다.
열가소성 중합체를 금속으로 코팅하는 것이 가능하다. 이러한 코팅은 미적 목적(예를 들어, 크롬-도금)으로 이용되어, 사출-성형 제품의 기계적 특성을 개선하고 전자기 차폐와 같은 기타 특성을 개선한다. 금속 코팅이 중합체 표면에 강한 결합을 가져서, 코팅이 정상적인 사용시 쉽게 제거되거나 손상되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 실란 커플링제로 코팅-처리된 에칭 가능한 충전제, 예를 들어 수산화마그네슘을 사용하면 폴리아미드 조성물로부터 형성된 사출-성형 제품의 박리 강도가 향상되는 것으로 밝혀졌다. 특히, 에칭 가능한 충전제상의 비닐실란 코팅은 종래의 도금된 사출-성형 제품보다 더 높은 박리 강도를 갖는 중합체 조성물을 제공한다.
금속 코팅과 사출-성형 제품 사이의 결합 강도는 금속-중합체 계면의 박리 강도를 측정하여 결정할 수 있다. 폴리아미드 조성물과 중합체에 코팅된 금속 사이의 박리 강도/접착성은 전통적으로 열악한 접착 성능으로 인해 장식/미적 용도로만 사용되었다. 기판과 증착된 금속 사이의 박리 강도/접착력을 높이면, 보다 까다로운 고성능 용도에서 금속 코팅된 폴리아미드 제품을 사용할 수 있다.
일부 실시양태에서, 본원에 기술된 폴리아미드 조성물은 금속-도금될 수 있는 사출-성형 제품을 형성시킨다. 금속은 무전해 금속 증착, 전해 도금, 진공 금속 화, 다른 스퍼터링 방법, 열가소성 수지로의 금속 호일 적층 등과 같은 다양한 방법을 사용하여 사출-성형 제품 상에 놓일 수 있다. 일부 실시양태에서, 사출-성형 제품을 도금하는 방법은 충전된 열가소성 수지 기판을 묽은 산 용액으로 에칭하고, 주석 염과 같은 증감제로 처리하고, 귀금속 염 용액으로 활성화하고, 무전해 구리 또는 니켈 도금 용액을 사용하여 무전해 금속 증착시키고, 구리, 니켈, 크롬 또는 이들의 조합을 포함하는 군으로부터 선택된 금속으로 전해 도금시킴을 포함한다.
통상적으로, 크롬은 6가 형태의 크롬을 포함하는 수성 크롬산 욕으로부터 도금되었다. ABS 및 PC/ABS와 같은 다른 중합체 조성물은 크롬 도금 용도를 위한 제조시 부타디엔을 에칭하기 위해 6가 크롬을 사용해야 한다. 이 과정에서 수소 발생의 결과로 방출되는 크롬산 퓸은 상당한 건강상의 위험을 초래한다. 질병 통제 센터(CDC)는 전기 도금, 용접 및 크롬 도장과 같은 특정 용도에서 고농도의 공기중 6가 크롬에 노출되기 때문에 6가 크롬을 잘 확립된 발암 물질로 오랫동안 인식해 왔다. 더욱이, 그러한 욕의 크롬 농도는 극도로 높기 때문에, 도금 욕에 후속하는 세정 탱크로의 크롬 화합물의 소위 "드래그 아웃(drag-out)"으로 인해 폐기 또는 회수 문제가 발생한다.
본원에 기술된 폴리아미드 조성물로부터 형성된 사출-성형 제품은 예를 들어 6가 크롬과 같은 독성 또는 발암 물질을 함유하지 않는 용액으로 에칭될 수 있는 것으로 밝혀졌다.
일반적으로, 폴리아미드 제품을 금속으로 코팅 또는 도금하는 공정은 여러 단계를 포함한다. 일부 실시양태에서는, 에칭 용액으로 사출-성형 제품의 표면을 에칭함으로써 폴리아미드 표면을 처리한다. 에칭 용액은 산, 예를 들어 산 용액, 묽은 산 용액, 농축된 산 혼합물 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 개시된 폴리아미드 조성물이 사용될 때, 발암성 물질, 예를 들어 6가 크롬의 사용은 에칭 용액에 이용되지 않는다. 중합체 표면 제조는 에칭 외에 다른 단계를 포함할 수 있다. 에칭 후, 사출-성형 제품의 에칭된 표면을 구리, 망간, 주석, 니켈, 철, 크롬, 아연, 금, 백금, 코발트, 인, 알루미늄 및 이들의 합금중 하나 이상을 포함하는 금속으로 도금한다. 일부 양태에서는, 사출-성형 제품의 에칭된 표면을 크롬으로 도금한다.
일부 실시양태에서는, 에칭 용액으로 처리된 사출-성형 제품의 표면을 금속 이온으로 활성화시킨 다음 금속으로 무전해 도금한다. 마지막 단계는 사출-성형 제품 표면에 금속을 전해 도금하는 것이다. 특정 단계는 일반적으로 순차적으로 수행되며, 이 경우 임의적으로 이들 작업 동안 처리 용액을 교반하거나 초음파 처리하면서 전처리 또는 후처리(예: 세척, 세정, 건조, 가열 및 부분 또는 전체 pH 중화)를 수행하는 것이 유리할 수 있다. 일부 실시양태에서, 본원에 개시된 폴리아미드 조성물은 존재하는 경우 소량의 6가 크롬을 포함하는 에칭 용액을 사용하여 도금될 수 있다.
유리하게는, 폴리아미드 조성물은 또한 제품과 금속 도금 사이의 박리 강도가 개선된 사출-성형 제품을 생성시킨다. 일부 실시양태에서, 본원에 기재된 폴리아미드 조성물로부터 제조된 사출-성형 제품은 사용 중에 열가소성 기재로부터 분리되지 않도록 하기에 충분한 접착력을 갖는다. 생성된 전기 도금된 제품은 거울과 같은 마감과 높은 박리 강도를 나타낸다. 일부 양태에서, 사출-성형 제품은 구리, 망간, 주석, 니켈, 철, 크롬, 아연, 금, 백금, 코발트, 인, 알루미늄 및 이들 금속의 합금중 적어도 하나를 포함하는 금속으로 도금된다.
일부 실시양태에서, 금속 코팅은 원소 형태의 적어도 하나의 금속, 그의 합금 또는 금속 매트릭스 복합체를 포함할 수 있다. 코팅은 층별로 도포될 수 있고, 1μm 내지 50μm, 예를 들어 2μm 내지 48μm, 5μm 내지 45μm, 10μm 내지 42μm, 15μm 내지 40μm, 18μm 내지 38μm, 20μm 내지 36μm, 25μm 내지 35μm, 26μm 내지 34μm, 또는 28μm 내지 32μm의 두께를 가질 수 있다. 일부 양태에서, 코팅의 두께는 50μm 미만, 예를 들어 48μm 미만, 46μm 미만, 44μm 미만, 42μm 미만, 40μm 미만, 38μm 미만, 또는 35μm 미만이다. 일부 양태에서, 코팅의 두께는 1μm 초과, 예를 들어 2μm 초과, 5μm 초과, 8μm 초과, 10μm 초과, 10μm 초과, 20μm 초과, 또는 25 μm 초과이다.
일부 양태에서, 원하는 이점을 제공할 수 있는 조합으로 하나보다 많은 상이한 금속 층을 도포하는 것이 유용하다. 예를 들어, 구리와 같은 더욱 연성인 금속이 제 1 층에 사용될 수 있으며, 팔라듐, 니켈, 철, 코발트, 주석 또는 기타 금속 또는 이들의 합금과 같은 더 강한 금속이 강도 및 경도 때문에 외부 층에 사용될 수 있다. 일부 양태에서, 사출-성형 제품은 팔라듐, 니켈, 무전해 니켈, 구리, 무전해 구리 및 크롬중 하나 이상을 포함하는 다중 층으로 코팅될 수 있다. 일부 양태에서, 사출-성형 제품은 팔라듐 베이스로 제공되고 니켈, 무전해 니켈, 구리 또는 크롬중 하나 이상으로 처리, 예를 들어 코팅될 수 있다.
일부 양태에서, 폴리아미드는 PA-6,6 및 PA-6을 포함하는 공중합체를 포함할 수 있으며, 여기에서 공중합체는 2중량% 내지 20중량% 범위의 PA-6을 포함하고, 조성물은 비와이케이 가드너 웨이브 스캔 미터로 측정할 때 90 이상의 이미지의 구별성을 갖고, 조성물은 비와이케이 가드너 웨이브 스캔 미터로 측정할 때 10.5 이상의 R-값을 갖는다.
일부 양태에서, 폴리아미드는 PA-6,6, PA-6I 또는 PA-6을 포함하는 공중합체를 포함할 수 있으며, 반-구조 광물은 카올린을 포함하고, 조성물은 1.5g/cm3 미만의 밀도를 갖고, 조성물은 비와이케이 가드너 웨이브 스캔 미터로 측정할 때 90 이상의 이미지의 구별성을 갖고, 조성물은 비와이케이 가드너 웨이브 스캔 미터에 의해 측정될 때 10.5 이상의 R-값을 갖는다.
높은 박리 강도가 바람직한 용도는 전기 및 전자 부품, 개인 정보 이동 단말기(Personal Digital Assistant; PDA), 휴대폰 및 이동전화 부품, 컴퓨터 노트북 부품, 자동차 부품, 항공 우주 부품, 방위 부품, 소비자 제품, 의료 구성 요소 및 스포츠 용품을 포함한다. 적합한 부품에는 스키 및 하이킹 폴, 낚싯대, 골프 클럽 샤프트, 하키 스틱, 라크로스 스틱, 야구/소프트볼 배트, 자전거 프레임, 스케이트 날, 스노우 보드와 같은 스포츠 용품에 사용되는 튜브 또는 샤프트가 포함된다. 다른 용도로는 골프 클럽 헤드 페이스 플레이트와 같은 플레이트, 및 스포츠 라켓(테니스, 라켓볼, 스쿼시 등), 골프 클럽 헤드, 자동차 그릴 가드, 브레이크 및 가스 페탈(petal)과 같은 페달, 연료 레일, 러닝 보드, 스포일러, 머플러 팁, 바퀴, 차량 프레임, 구조용 브래킷 및 이와 유사한 제품 같은 복합한 형상이 있다. 표면이 금속으로 코팅되는 제품은 중합체 조성물을 사출 성형한 다음 몰드로부터 성형 제품을 제거하고 냉각하는 것과 같은 공정에 의해 형성될 수 있다.
실시예
하기 성분을 표 1에 나타낸 양으로 블렌딩함으로써 기본 실시예를 제조하였다:
● 6중량%의 PA-6을 포함하는 PA-6,6/6(폴리아미드);
● 비닐실란-코팅된 수산화마그네슘, 즉 독일 베르그하임 소재의 마그니핀 게엠베하(Magnifin GmbH) 제품인 마그니핀(Magnifin)® H-10A(에칭 가능한 충전제);
● 카올린, 즉 이머리스 카올린 제품인 하이드라이트® SB 100s(반-구조 광물);
● 오리엔트 케미칼즈(Orient Chemicals) 제품인 니그로신 안료(NA-143)(첨가제);
● 스테아르산아연(NA-095)(첨가제); 및
● 나일로스탭 S-EED[독일 아우크스부르크 소재의 클라리언트 게엠베하( Clariant GmbH)에서 시판되고, 1,3-벤젠디카복사미드, N,N'-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)로서 기재되는 입체장애 아민 안정화제(첨가제)].
성분 실시예(중량%)
PA-6,6/6 60.7
비닐실란 코팅된 수산화마그네슘 10.0
카올린 25.0
나일로스탭 S-EED 0.75
니그로신 3.5
스테아르산아연 0.1
본 명세서에서 논의된 방법에 따라 기본 실시예를 사용하여 사출-성형 제품을 형성하였다. 사출-성형 제품은 통상 전통적인 폴리아미드 조성물로부터 형성된 사출-성형 제품과 비교하여 미적 특성과 개선된 구조적 특성의 우수한 조합을 보여주었다.
실시예 1 내지 6 및 비교예 1 및 2는 하기 성분을 표 2에 나타낸 양으로 블렌딩하여 제조하였다. 중량 백분율(중량%)은 모두 폴리아미드 조성물의 총 중량에 기초한 것이다.
PA6,6/6I
(중량%)		 에칭 가능한 충전제
(중량%)		 반-구조 광물
(중량%)		 유리 섬유
(중량%)		 나일로스탭 S-EED(중량%)
비교예 1 60.53 15 MDH-NH2 20 스조라이트 운모 0 0.75
비교예 2 60.53 15 MDH-NH2 20 규회석 0 0.75
실시예 1 60.53 15 MDH-NH2 20 트랜스링크 555 0 0.75
실시예 2 60.53 15 MDH-NH2 20 폴라라이트 702A 0 0.75
실시예 3 60.53 15 MDH-NH2 20 폴라라이트 502A 0 0.75
실시예 4 60.53 15 MDH-NH2 20 XP17-0027 0 0.75
실시예 5 60.53 15 MDH-NH2 20 하이드라이트 SB100S 0 0.75
실시예 6 60.53 15 MDH-NH2 20 XP17-0028 0 0.75
실시예 1 내지 6 및 비교예 1 및 2는 각각 15% PA6I를 갖는 PA6,6/6I(폴리아미드) 60.53중량%, 15중량%의 아민-코팅된 수산화마그네슘(에칭 가능한 충전제), 0.75중량%의 나일로스탭 S-EED(첨가제)를 포함하고, 유리 섬유를 갖지 않는다. 각각의 실시예 및 비교예는 반-구조 광물 20중량%를 추가로 포함하였으나, 표 2에 표시된 바와 같이 상이한 유형의 반-구조 광물을 사용하였다.
실시예 1 내지 6 및 비교예 1 및 2를 미적 특성에 대해 시험하였다. 결과는 표 3에 표시되어 있다. 보여지는 바와 같이, 반-구조 광물의 유형은 폴리아미드의 미적 품질에 상당한 영향을 미친다.
장파 단파 R-값 DOI Du
비교예 1 너무 탁함 너무 탁함 너무 탁함 너무 탁함 50
비교예 2 2.2 16.9 9.9 76.3 36.9
실시예 1 0.9 7.8 10.5 93.3 7
실시예 2 1.1 8.9 10.5 92.9 7.6
실시예 3 1.4 10.5 10.5 90.2 12.8
실시예 4 1.2 10.1 10.5 86.2 19.9
실시예 5 1.3 11 10.5 85.7 21.2
실시예 6 2 16.6 10 89.6 12.1
각각의 실시예 1 내지 6은 예상치 않게 미적 특성의 바람직한 조합을 나타내었다. 특히, 트랜스링크 555를 포함하는 실시예 1은 우수한 R-값, DOI 및 Du와 같은 최상의 표면 외관 특성을 나타내었다. 유사하게, 폴라라이트 702A 및 502A를 각각 포함하는 실시예 2 및 3은 실시예 1과 유사한 매우 우수한 표면 외관 값을 나타냈다. 실시예 4 및 5는 각각 양호한 R-값을 가졌고 중간 DOI를 가졌으며, 실시예 6은 중간 R-값 및 양호한 DOI를 가졌다.
대조적으로, 운모를 포함하는 비교예 1은 표면 외관이 매우 불량한 사출-성형 폴리아미드를 생성시켰다. 운모는 약 80:1의 종횡비를 갖는데, 이는 불량한 표면 외관의 원인이 되었다. 구체적으로, 비교예 1의 폴리아미드 조성물은 너무 탁해서 측정할 수 없는 표면 외관을 갖는 사출-성형 폴리아미드를 생성시켰다. 비교예 2는 반-구조 광물로서 규회석을 포함하였다. 비교예 2에서 제조된 사출-성형 폴리아미드는 양호한 R-값을 가졌지만 DOI 및 Du가 매우 열악하였다.
표 3 및 4에 표시된 바와 같이, 실시예 1 내지 6의 폴리아미드 조성물로부터 형성된 사출-성형 제품은 전술한 미적 특성에 더하여 사출-성형 제품에 바람직한 기계적 특성도 나타냈다. 특히, 실시예 4 및 5는 우수한 물리적 특성, 예를 들어 인장 강도, 굴곡 강도, 연신율 및 박리 강도 값을 나타내었고, 또한 양호한 R-값 및 DOI와 같은 우수한 표면 외관을 가졌다. 한편, 비교예 1 및 2는 보통/양호한 물리적 특성을 얻었지만, 이들 사출-성형 제품의 표면 미관 특성은 불량하였다.
HDT(℃) 인장 강도
(MPa)		 인장 모듈러스
(MPa)		 아이조드 충격
(kJ/m2)		 굴곡 강도
(MPa)		 굴곡 모듈러스
(MPa)		 밀도
(g/cm3)		 연신율
(%)		 인장 방법 융점
(℃)		 박리 강도
(A면)		 박리 강도
(B면)
비교예 1 115 82 6,575 1.8 129 6,973 1.40 1.7 Tens-B 250 - -
비교예2 114 98 6,447 2.2 157 6,725 1.42 2.2 Tens-B 251 12.0 8.5
실시예1 93 73 5,534 2.2 146 6,037 1.42 1.6 Tens-B 250 9.9 7.8
실시예2 91 69 5,508 2.0 134 5,901 1.40 1.5 Tens-B 246 6.6 5.9
실시예3 94 82 5.176 2.4 135 5,339 1.40 2.0 Tens-B 251 9.1 7.8
실시예4 106 86 6,330 2.1 144 7,002 1.40 1.8 Tens-B 251 14.9 12.0
실시예 5 113 88 6,425 2.0 146 6,993 1.40 1.8 Tens-B 252 13.9 10.3
실시예 6 100 72 5,520 1.8 122 5,828 1.40 1.6 Tens-B 252 10.1 7.1
하기 성분을 표 5에 나타낸 양으로 블렌딩함으로써 실시예 7 내지 9 및 비교예 3 내지 5를 제조하였다.
PA6,6/6I
(중량%)		 PA6,6/6
(중량%)		 에칭 가능한 충전제(중량%) 반-구조 광물
(중량%)		 유리섬유
(중량%)		 나일로스탭 S-EED(중량%)
비교예 3 55.70 - 40 H-10 IV 없음 0 0.75
비교예 4 55.70 - 40 H-10 A 0 0.75
비교예 5 55.70 - 없음 40 규회석 0 0.75
실시예 7 55.26 - 20 MDH-NH2 20 트랜스링크 555 0 0.75
실시예 8 51.61 25 MDH-NH2 19 트랜스링크 555 0 0.75
실시예 9 - 55.26 20 MDH-NH2 20 트랜스링크 555 0 0.75
비교예 3 내지 5의 폴리아미드 조성물은 각각 55.70중량%의 PA6,6,6I(15% PA6I)를 포함하였다. 비교예 3 및 4는 반-구조 광물을 포함하지 않았고, 비교예 5는 반-구조 광물로서 규회석을 40중량% 포함하였다. 이들 실시예는 1) 특정 반-구조 광물 사용 및 2) PA6I 성분의 양(PA6,6,6I 공중합체에서)의 표면 외관 및 물리적 특성에 대한 영향을 보여준다. 실시예 7 및 8은 각각 상이한 양의 PA6,6,6I(12% PA6I), 실란-코팅된 수산화마그네슘(에칭 가능한 충전제) 및 트랜스링크 555(반-구조 광물)를 포함한다. 실시예 9는 실시예 7 및 8과 다른 폴리아미드(PA6,6/6)를 사용한다.
표 6에 나타낸 바와 같이, 각각의 실시예 7 내지 9는 매우 우수한 표면 외관을 나타냈다. 구체적으로, 실시예 7 내지 9는 각각 높은 R-값, 양호한 DOI 및 낮은 Du를 가졌다. 또한, 표 7에 나타낸 바와 같이, 실시예 7 내지 9는 각각 HDT가 90℃보다 높고, 인장 강도가 75보다 크고, 굴곡 강도가 145MPa 이상이었다. 놀랍게도, 에칭 가능한 충전제 및 특정 반-구조 광물을 모두 포함하는 실시예 7 내지 9의 폴리아미드 조성물은 우수한 표면 외관 특성 및 물리적 특성을 갖는 반면, 비교예 3 내지 5는 미적 특성과 물리적 특성의 균형을 갖지 않았다.
대조적으로, 비교예 3 및 4는 양호한 표면 외관을 나타낸 반면, 매우 열악한 기계적 특성을 나타냈다. 본원에 개시된 특정 반-구조 광물을 사용하지 않은, 예컨대 규회석 또는 운모를 사용한 비교예 5는 표면 외관이 매우 열악했다. 표 7에 나타낸 바와 같이, 비교예 3 및 4는 인장 강도가 75 미만, 예를 들어 65 미만, 인장 모듈러스가 6,500 미만, 굴곡 강도가 130 미만이었다. 비교예 3 및 4로부터 제조된 사출-성형 폴리아미드는 또한 열악한 박리 강도 값을 가졌다. 비교예 5는 기계적 특성 면에서 더 나은 성능을 보였지만, 10 미만의 R-값과 같이 매우 열악한 표면 외관을 나타냈다.
장파 단파 R-값 DOI Du
비교예 3 0.9 6.6 10.5 93.9 6
비교예 4 1 8.3 10.5 92.9 7.6
비교예 5 5.8 32.8 8.5 72.5 41.9
실시예 7 1 8.6 10.5 92.5 8.6
실시예 8 0.9 6.3 10.5 93.2 7.4
실시예 9 1.1 8.7 10.5 92 9.7
HDT(℃) 인장 강도
(MPa)		 인장 모듈러스
(MPa)		 아이조드 충격
(kJ/m2)		 굴곡 강도
(MPa)		 굴곡 모듈러스
(MPa)		 밀도
(g/cm3)		 연신율
(%)		 인장 방법 융점
(℃)		 박리 강도
(A면)		 박리 강도
(B면)
비교예 3 85 62 6,301 4.0 127 6,097 1.43 1.1 Tens-A - 8.2 2.2
비교예4 84 59 6,206 2.5 123 6,049 1.43 1.0 Tens-A - 8.4 6.8
비교예 5 171 124 11,446 5.6 213 10,908 1.51 2.7 Tens-A - 15.0 5.2
실시예7 95 80 7,288 3.6 147 6,991 1.49 1.4 Tens-A - 10.3 6.3
실시예8 92 77 7,393 3.6 148 6,932 1.50 1.2 TEns-A - 10.8 6.9
실시예9 94 76 6,467 3.8 145 6,228 1.46 1.5 Tens-A - 10.3 8.1
표 8은 상이한 반-구조 광물 시스템을 갖는 폴리아미드 조성물을 보여준다. 실시예 10 내지 13은 각각 PA6,6,6I(15% PA6I), 13중량%의 실란-코팅된 수산화마그네슘(에칭 가능한 충전제) 및 29중량%의 상이한 반-구조 광물 시스템을 포함한다. 실시예 11 및 실시예 13은 0.5325중량% 나일로스탭 S-EED를 포함하고, 실시예 11 및 12는 0.75중량% 나일로스탭 S-EED를 포함한다. 하기 성분을 표 8에 나타낸 양으로 블렌딩함으로써, 실시예 10 내지 13을 제조하였다.
PA6,6/6I
(중량%)		 에칭 가능한 충전제(중량%) 반-구조 광물
(중량%)		 유리 섬유
(중량%)		 나일로스탭 S-EED(중량%)
실시예 10 53.76 13 MDH-NH2 29 폴라라이트 402A 0 0.5325
실시예 11 53.76 13 MDH-NH2 29 트랜스링크 555 0 0.75
실시예 12 54.04 13 MDH-NH2 29 트랜스링크 555+1% MgO 0 0.75
실시예 13 54.04 13 MDH-NH2 29 75% 트랜스링크 555, 25% 하이드라이트 SB100S+1% MgO 0 0.5325
표 9 및 10에 표시된 바와 같이, 실시예 10 내지 13은 양호한 기계적 특성을 유지하면서 양호/보통의 표면 외관 특성을 나타내었다. 구체적으로, 각각의 실시 예 10 내지 12는 실시예 13보다 우수한 표면 외관 특성, 예를 들어 우수한 R-값, 우수한 DOI 및 낮은 Du를 나타냈다. 실시예 13은 실시예 10 내지 12에 비해 DOI 및 Du를 약간 감소시킨 하이드라이트® SB 100S를 포함하였다. 실시예 10은 실시예 11 및 12에서 사용된 트랜스링크 555에 필적할만한 성능을 나타낸 폴라라이트 402A를 반-구조 광물로서 포함하였다.
장파 단파 R-값 DOI Du
실시예 10 0.9 7.2 10.5 93.4 6.9
실시예 11 1 7.5 10.5 93.1 7.3
실시예 12 0.9 6.2 10.5 93.1 7.8
실시예 13 1.4 10.3 10.5 88.1 16.9
표 10에 나타낸 바와 같이, 실시예 13은 최고의 물리적 특성을 가졌다. 구체적으로, 실시예 13에서 제조된 사출-성형 폴리아미드의 인장 강도가 실시예 중에서 가장 높았다. 하이드라이트® SB 100s를 포함하는 반-구조 광물 시스템이 사출-성형 폴리아미드의 물리적 특성을 향상시키면서 표면 외관 특성을 약간만 감소시킨다는 것이 예기치 않게 발견되었다. 예를 들어, 실시예 13은 다른 실시예보다 HDT, 인장 모듈러스, 굴곡 강도 및 박리 강도가 더 높지만 DOI 및 Du는 더 낮았다.
HDT(℃) 인장 강도
(MPa)		 인장
모듈러스
(MPa)		 아이조드 충격
(kJ/m2)		 굴곡 강도
(MPa)		 굴곡
모듈러스
(MPa)		 밀도
(g/cm3)		 연신율
(%)		 박리 강도
(A면)		 박리 강도
(B면)
실시예 10 92 66 6,638 3.6 151 6,353 1.47 1.1 6.2 2.3
실시예 11 94 68 6,933 3.2 144 6,708 1.48 1.1 7.8 2.3
실시예 12 97 63 7,136 3.1 151 6,733 1.49 1.0 5.3 3.1
실시예 13 107 80 7,764 2.7 154 7,579 1.50 1.3 10.2 7.3
하기 성분을 표 11에 나타낸 양으로 블렌딩함으로써, 비교예 6 및 실시예 14 및 15를 제조하였다. 각각의 실시예는 13중량%의 마그니핀® H-10 IV, 29중량%의 상이한 반-구조 광물 시스템을 포함하였고, 유리 섬유는 없었다. 이 실시예 세트는 폴리아미드 조성물에서 핵형성제가 표면 외관 및 기계적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 실시예 14 및 15는 PA6,6/6I의 공중합체 및 핵형성제(P22)와 트랜스링크 555의 조합을 포함하는 반-구조 광물 조성물을 포함하였다. 비교예 6은 핵형성제(P22) 및 트랜스링크 555와 함께 규회석을 포함하는 반-구조 광물 조성물을 가졌다.
PA6,6/6
(중량%)		 에칭 가능한 충전제(중량%) 반-구조 광물
(중량%)		 유리 섬유
(중량%)		 나일로스탭 S-EED(중량%)
비교예 6 54.20 13 H-10 IV 29 핵형성제(P22), 22.75% 트랜스링크 555, 7.25% 규회석 0 0%
실시예 14 54,20 13 H-10 IV 29 핵형성제(P22), 29% 트랜스링크 555 0 0%
실시예 15 54.20 13 H-10 IV 29 핵형성제(P22), 21.75% 트랜스링크 555, 7.25% SB100S 0 0%
표 12에 나타낸 바와 같이, 비교예 6(규회석 포함)은 표면 외관이 매우 열악했다. 실제로 비교예 6은 R-값이 10 미만이었고 Du가 높았다. 대조적으로, 규회석을 포함하지 않은 실시예 14 및 15는 R-값이 대략 10.5이고 Du가 20 미만이었다. 트랜스링크 555(및 규회석 이외의 반-구조 광물)와 조합된 핵형성제는 예기치 않게, 높은 반-구조 광물 로딩량에도 불구하고 우수한 표면 외관 품질을 나타내었다.
R-값 DOI Du
비교예 6 9.1 78.6 32.7
실시예 14 10.5 87.3 19.2
실시예 15 10.4 88.5 17.4
표 13에 제공된 바와 같이, 실시예 14 및 15는 폴리아미드 조성물에서 PA6,6/6을 다른 성분과 조합하여 사용하는 경우 중간/양호한 표면 외관 및 기계적 특성을 나타냄을 보여준다. 실시예 14 및 15는 우수한 물리적 특성, 예를 들어 인장 강도, 굴곡 강도 및 연신율 값을 나타내었고, 또한 우수한 표면 외관, 예를 들어 우수한 R-값 및 중간 DOI를 가졌다. 특히, 반-구조 광물 시스템에 하이드라이트® SB 100s를 포함하는 실시예 15는 실시예 14보다 개선된 물리적 특성을 가졌다. 비교예 6은 매우 우수한 기계적 특성을 가졌지만, 규회석을 포함하여 표면 외관이 매우 불량하였다.
HDT(℃) 인장 강도
(MPa)		 인장
모듈러스
(MPa)		 아이조드 충격
(kJ/m2)		 굴곡 강도
(MPa)		 굴곡
모듈러스
(MPa)		 밀도
(g/cm3)		 연신율
(%)		 융점
(℃)
비교예 6 159 94 8,239 2.4 150 7,636 1.49 1.7 246
실시예 14 112 79 6,917 2.7 142 6,366 1.48 1.5 246
실시예 15 119 84 6,943 2.2 148 7,108 1.48 1.6 245
실시양태
다음의 실시양태가 고려된다. 특징 및 실시양태의 모든 조합이 고려된다.
실시양태 1: 45중량% 내지 75중량%의 폴리아미드; 2중량% 내지 40중량%의 에칭 가능한 충전제; 10중량% 내지 40중량%의 반-구조 광물; 및 임의적으로 0.1중량% 내지 13중량%의 첨가제를 포함하는 폴리아미드 조성물.
실시양태 2: 폴리아미드가 PA-6, PA-6,6, PA4,6, PA-6,9, PA-6,10, PA-6,12, PA11, PA12, PA9,10, PA9,12, PA9,13, PA9,14, PA9,15, PA-6,16, PA9,36, PA10,10, PA10,12, PA10,13, PA10,14, PA12,10, PA12,12, PA12,13, PA12,14, PA-6,14, PA-6,13, PA-6,15, PA-6,16, PA-6,13, PAMXD,6, PA4T, PA5T, PA-6T, PA9T, PA10T, PA12T, PA4I, PA5I, PA-6I, PA10I, 이들의 공중합체, 삼원 공중합체 및 혼합물을 포함하는, 실시양태 1에 따른 실시양태.
실시양태 3: 폴리아미드가 PA-6,6 및 PA-6을 포함하는 공중합체인, 실시양태 1 또는 2에 따른 실시양태.
실시양태 4: 공중합체가 2중량% 내지 20중량% 범위의 PA-6을 포함하는, 실시양태 3에 따른 실시양태.
실시양태 5: 첨가제가 무기 안정화제, 유기 안정화제, 난연제, 윤활제, 염료, 안료, 핵형성제, 금속 플레이크, 충격 개질제, 대전 방지제, 전도도 첨가제, 이형제, 광학 증백제, 접착 촉진제, 노화 방지제, 산화 방지제, 오존 분해 방지제, 광 안정화제, UV 안정화제, UV 흡수제, UV 차단제, 무기 열 안정화제, 유기 열 안정화제, 가공 보조제, 결정화 촉진제, 결정화 지연제, 유동 보조제, 섬유질 물질 및 미립자 충전제중 하나 이상을 포함하는, 실시양태 1 내지 4중 어느 한 실시양태에 따른 실시양태.
실시양태 6: 첨가제가 1중량% 내지 10중량%의 안료, 0.05중량% 내지 1중량%의 윤활제 및/또는 0.25중량% 내지 2중량%의 가공 보조제를 포함하는, 실시양태 5에 따른 실시양태.
실시양태 7: 안료가 열 안정성 니그로신을 포함하는, 실시양태 5 또는 6에 따른 실시양태.
실시양태 8: 윤활제가 스테아르산아연을 포함하는, 실시양태 5 또는 6에 따른 실시양태.
실시양태 9: 가공 보조제가 치환된 피페리딘 화합물을 포함하는, 실시양태 5 또는 6에 따른 실시양태.
실시양태 10: 에칭 가능한 충전제가 유기실란 코팅으로 코팅된, 실시양태 1 내지 9중 어느 한 실시양태에 따른 실시양태.
실시양태 11: 유기실란 코팅이 비닐실란을 포함하는, 실시양태 10에 따른 실시양태.
실시양태 12: 유기실란 코팅이 아미노실란을 포함하는, 실시양태 10에 따른 실시양태.
실시양태 13: 에칭 가능한 충전제가 수산화마그네슘 및 탄산칼슘중 하나 이상을 포함하는, 실시양태 1 내지 12중 어느 한 실시양태에 따른 실시양태.
실시양태 14: 조성물이 어떠한 유리 섬유도 포함하지 않는, 실시양태 1 내지 13중 어느 한 실시양태에 따른 실시양태.
실시양태 15: 반-구조 광물이 카올린 및 활석중 하나 이상을 포함하는, 실시양태 1 내지 14중 어느 한 실시양태에 따른 실시양태.
실시양태 16: 조성물이 비와이케이 가드너 웨이브 스캔 미터에 의해 측정될 때 85 이상의 이미지의 구별성을 갖는, 실시양태 1 내지 15중 어느 한 실시양태에 따른 실시양태.
실시양태 17: 조성물이 비와이케이 가드너 웨이브 스캔 미터에 의해 측정될 때 10 초과의 R-값을 갖는, 실시양태 1 내지 16중 어느 한 실시양태에 따른 실시양태.
실시양태 18: 조성물이 1.5g/cm3 미만의 밀도를 갖는, 실시양태 1 내지 17중 어느 한 실시양태에 따른 실시양태.
실시양태 19: 조성물이 220℃ 내지 260℃ 범위의 융점을 갖는, 실시양태 1 내지 18중 어느 한 실시양태에 따른 실시양태.
실시양태 20: 폴리아미드가 PA-6,6 및 PA-6을 포함하는 공중합체이고, 공중합체가 2중량% 내지 20중량% 범위의 PA-6을 포함하고, 조성물이 비와이케이 가드너 웨이브 스캔 미터에 의해 측정될 때 90 이상의 이미지의 구별성을 갖고, 조성물이 비와이케이 가드너 웨이브 스캔 미터에 의해 측정될 때 10 초과의 R-값을 갖는, 실시양태 1 내지 19중 어느 한 실시양태에 따른 실시양태.
실시양태 21: 폴리아미드가 PA-6,6, PA-6I 및 PA-6을 포함하는 공중합체이고, 반-구조 광물이 카올린을 포함하고, 조성물이 1.5g/cm3 미만의 밀도를 갖고, 조성물이 비와이케이 가드너 웨이브 스캔 미터에 의해 측정될 때 90 이상의 이미지의 구별성을 갖고, 조성물이 비와이케이 가드너 웨이브 스캔 미터에 의해 측정될 때 10 초과의 R-값을 갖는 실시양태 1 내지 20중 어느 한 실시양태에 따른 실시양태.
실시양태 22: 실시양태 1 내지 21중 어느 한 실시양태에 따른 조성물로부터 형성된 사출-성형 제품.
실시양태 23: 사출-성형된 제품이 구리, 망간, 주석, 니켈, 철, 크롬, 아연, 금, 백금, 코발트, 인, 알루미늄 및 이들의 합금중 하나 이상을 포함하는 금속으로 도금되는, 실시양태 22에 따른 실시양태.
실시양태 24: 사출-성형 제품이 크롬으로 도금되는, 실시양태 23에 따른 실시양태.
실시양태 25: 45중량% 내지 75중량%의 폴리아미드; 2중량% 내지 40중량%의 실란-코팅된 수산화마그네슘; 10중량% 내지 40중량%의 카올린; 및 임의적으로 0.1중량% 내지 13중량%의 첨가제를 포함하는 폴리아미드 조성물.
실시양태 26: 첨가제가 하나 이상의 무기 안정화제, 유기 안정화제, 난연제, 윤활제, 염료, 안료, 핵형성제, 금속 플레이크, 충격 개질제, 대전 방지제, 전도도 첨가제, 이형제, 광학 증백제, 접착 촉진제, 노화 방지제, 산화 방지제, 오존 분해 방지제, 광 안정화제, UV 안정화제, UV 흡수제, UV 차단제, 무기 열 안정화제, 유기 열 안정화제, 가공 보조제, 결정화 촉진제, 결정화 지연제, 유동 보조제, 섬유질 물질 및 미립자 충전제를 포함하는, 실시양태 25에 따른 실시양태.
실시양태 27: 첨가제가 니그로신 1중량% 내지 10중량%, 0.05중량% 내지 1중량%의 스테아르산아연, 0.25중량% 내지 2중량%의 치환된 피페리딘 화합물을 포함하는, 실시양태 26에 따른 실시양태.
실시양태 28: 45중량% 내지 75중량%의 폴리아미드, 2중량% 내지 40중량%의 에칭 가능한 충전제, 10중량% 내지 40중량%의 반-구조 광물; 및 임의적으로 0.1중량% 내지 13중량%의 첨가제를 포함하는 폴리아미드 조성물을 제공하는 단계;
폴리아미드 조성물을 가열하는 단계;
가열된 폴리아미드 조성물로 몰드 캐비티를 채우는 단계; 및
가열된 폴리아미드 조성물을 냉각시켜 사출-성형 제품을 형성하는 단계
를 포함하는, 사출-성형 제품을 제조하는 방법.
실시양태 29: 에칭 용액으로 사출-성형 제품의 표면을 에칭하는 단계를 추가로 포함하는, 실시양태 28에 따른 실시양태.
실시양태 30: 에칭 용액이 6가 크롬을 포함하지 않는, 실시양태 28 또는 29에 따른 실시양태.
실시양태 31: 구리, 망간, 주석, 니켈, 철, 크롬, 아연, 금, 백금, 코발트, 인, 알루미늄 및 이들의 합금중 하나 이상을 포함하는 금속으로 사출-성형 제품의 에칭된 표면을 도금하는 단계를 추가로 포함하는, 실시양태 28 내지 30중 어느 한 실시양태에 따른 실시양태.
실시양태 32: 사출-성형 제품의 에칭된 표면을 크롬으로 도금하는, 실시양태 28 내지 32중 어느 한 실시양태에 따른 실시양태.
실시양태 33: 첨가제가 적어도 하나의 무기 안정화제, 유기 안정화제, 난연제, 윤활제, 염료, 안료, 핵형성제, 금속 플레이크, 충격 개질제, 대전 방지제, 전도도 첨가제, 이형제, 광학 증백제, 접착 촉진제, 노화 방지제, 산화 방지제, 오존 분해 방지제, 광 안정화제, UV 안정화제, UV 흡수제, UV 차단제, 무기 열 안정화제, 유기 열 안정화제, 가공 보조제, 결정화 촉진제, 결정화 지연제, 유동 보조제, 섬유질 물질 및 미립자 충전제를 포함하는, 실시양태 28 내지 32중 어느 한 실시양태에 따른 실시양태.
실시양태 34: 45중량% 내지 75중량%의 폴리아미드; 2중량% 내지 40중량%의 에칭 가능한 충전제; 10중량% 내지 40중량%의 반-구조 광물; 및 임의적으로 0.1중량% 내지 13중량%의 첨가제를 포함하는 폴리아미드 조성물로서, 반-구조 광물 및/또는 에칭 가능한 충전제가 운모 또는 규회석을 포함하지 않고, 조성물이 비와이케이 가드너 웨이브 스캔 미터로 측정할 때 10 이상의 R-값을 갖는 폴리아미드 조성물.
실시양태 35: 폴리아미드가 PA-6, PA-6,6, PA4,6, PA-6,9, PA-6,10, PA-6,12, PA11, PA12, PA9,10, PA9,12, PA9,13, PA9,14, PA9,15, PA-6,16, PA9,36, PA10,10, PA10,12, PA10,13, PA10,14, PA12,10, PA12,12, PA12,13, PA12,14, PA-6,14, PA-6,13, PA-6,15, PA-6,16, PA-6,13, PAMXD,6, PA4T, PA5T, PA-6T, PA9T, PA10T, PA12T, PA4I, PA5I, PA-6I, PA10I, 이들의 공중합체, 삼원 공중합체 및 혼합물중 하나 이상을 포함하는, 실시양태 34에 따른 실시양태.
실시양태 36: 폴리아미드가 PA-6,6 및 PA-6을 포함하는 공중합체이고, 공중합체가 2중량% 내지 20중량% 범위의 PA-6을 포함하는, 실시양태 34 또는 35에 따른 실시양태.
실시양태 37: 첨가제가 무기 안정화제, 유기 안정화제, 난연제, 윤활제, 염료, 안료, 핵형성제, 금속 플레이크, 충격 개질제, 대전 방지제, 전도도 첨가제, 이형제, 광학 증백제, 접착 촉진제, 노화 방지제, 산화 방지제, 오존 분해 방지제, 광 안정화제, UV 안정화제, UV 흡수제, UV 차단제, 무기 열 안정화제, 유기 열 안정화제, 가공 보조제, 결정화 촉진제, 결정화 지연제, 유동 보조제, 섬유질 물질 및 미립자 충전제중 하나 이상을 포함하는, 실시양태 34 내지 36중 어느 한 실시양태에 따른 실시양태.
실시양태 38: 첨가제가 안료 1중량% 내지 10중량%, 윤활제 0.05중량% 내지 1중량%, 및/또는 가공 보조제 0.25중량% 내지 2중량%를 포함하는, 실시양태 34 내지 37중 어느 한 실시양태에 따른 실시양태.
실시양태 39: 안료가 열 안정성 니그로신을 포함하고, 윤활제가 스테아르산아연을 포함하는, 실시양태 38에 따른 실시양태.
실시양태 40: 에칭 가능한 충전제가 유기실란 코팅, 비닐실란 코팅 또는 아미노실란 코팅 중 하나 이상으로 코팅되고, 에칭 가능한 충전제가 수산화마그네슘 또는 탄산칼슘중 하나 이상을 포함하는, 실시양태 34 내지 39중 어느 한 실시양태에 따른 실시양태.
실시양태 41: 조성물이 유리 섬유를 포함하지 않는, 실시양태 34 내지 40중 어느 한 실시양태에 따른 실시양태.
실시양태 42: 반-구조 광물이 카올린 또는 활석중 하나 이상을 포함하는, 실시양태 34 내지 41중 어느 한 실시양태에 따른 실시양태.
실시양태 43: 조성물이 비와이케이 가드너 웨이브 스캔 미터에 의해 측정될 때 85 이상의 이미지의 구별성을 갖는, 실시양태 34 내지 42중 어느 한 실시양태에 따른 실시양태.
실시양태 44: 조성물이 비와이케이 가드너 웨이브 스캔 미터로 측정시 10.5 이상의 R-값을 갖는, 실시양태 34 내지 43중 어느 한 실시양태에 따른 실시양태.
실시양태 45: 조성물이 1.5g/cm3 미만의 밀도를 갖고, 조성물의 융점이 220℃ 내지 260℃ 범위인, 실시양태 34 내지 44중 어느 한 실시양태에 따른 실시양태.
실시양태 46: 폴리아미드가 PA-6,6 및 PA-6을 포함하는 공중합체이고, 공중합체가 2중량% 내지 20중량% 범위의 PA-6을 포함하고, 조성물이 비와이케이 가드너 웨이브 스캔 미터에 의해 측정될 때 90 이상의 이미지의 구별성을 갖고, 조성물이 비와이케이 가드너 웨이브 스캔 미터에 의해 측정될 때 10.5 이상의 R-값을 갖는, 실시양태 34 내지 45중 어느 한 실시양태에 따른 실시양태.
실시양태 47: 폴리아미드가 PA-6,6, PA-6I 및 PA-6을 포함하는 공중합체이고, 반-구조 광물이 카올린을 포함하고, 조성물이 1.5g/cm3 미만의 밀도를 갖고, 조성물이 비와이케이 가드너 웨이브 스캔 미터에 의해 측정될 때 90 이상의 이미지의 구별성을 갖고, 조성물이 비와이케이 가드너 웨이브 스캔 미터에 의해 측정될 때 10.5 이상의 R-값을 갖는, 실시양태 34 내지 46중 어느 한 실시양태에 따른 실시양태.
실시양태 48: 실시양태 34 내지 47중 어느 한 실시양태에 따른 조성물로부터 형성된 사출-성형 제품.
실시양태 49: 사출-성형 제품이 구리, 망간, 주석, 니켈, 철, 크롬, 아연, 금, 백금, 코발트, 인, 알루미늄 및 이들의 합금중 하나 이상을 포함하는 금속으로 도금되는, 실시양태 48에 따른 실시양태.
실시양태 50: 사출-성형 제품이 6가 크롬의 부재하에 크롬으로 도금되는, 실시양태 48 또는 49에 따른 실시양태.
실시양태 51: 45중량% 내지 75중량%의 폴리아미드; 2중량% 내지 40중량%의 실란-코팅된 수산화마그네슘; 10중량% 내지 40중량%의 카올린; 및 임의적으로 0.1중량% 내지 13중량%의 첨가제를 포함하는 폴리아미드 조성물로서, 반-구조 광물 및/또는 에칭 가능한 충전제가 운모 또는 규회석을 포함하지 않고, 조성물이 비와이케이 가드너 웨이브 스캔에 의해 측정될 때 85 이상의 이미지의 구별성 및 63MPa 이상의 인장 강도를 갖는 폴리아미드 조성물.
실시양태 52: 첨가제가 0.5중량% 내지 5중량%의 니그로신, 0.05중량% 내지 1중량%의 스테아르산아연, 0.25중량% 내지 2중량%의 치환된 피페리딘 화합물을 포함하는, 실시양태 51에 따른 실시양태.
실시양태 53: 첨가제가 핵형성제를 추가로 포함하는, 실시양태 51 또는 52에 따른 실시양태.
본 개시가 상세하게 설명되었지만, 전술한 논의, 관련 기술 지식, 및 배경기술 및 상세한 설명과 관련하여 위에서 논의된 참고 문헌(이들의 개시 내용은 모두 본원에 참고로 포함됨)을 고려하여, 본 개시의 사상 및 범위 내에서의 수정은 당업자에게 쉽게 명백할 것이다. 또한, 본원의 실시양태 및 다양한 실시양태의 일부 및 아래 및/또는 첨부된 청구범위에 인용된 다양한 특징은 전체적으로 또는 부분적으로 조합되거나 상호 교환될 수 있음을 이해해야 한다. 다양한 실시양태에 대한 전술한 설명에서, 다른 실시양태를 참조하는 이러한 실시양태는 당업자에 의해 이해되는 바와 같이 다른 실시양태와 적절하게 결합될 수 있다.

Claims (20)

  1. 45중량% 내지 75중량%의 폴리아미드; 2중량% 내지 40중량%의 표면 처리된 에칭 가능한 충전제; 10중량% 내지 40중량%의 반-구조 광물; 및 임의적으로 0.1중량% 내지 13중량%의 첨가제로 이루어지는 폴리아미드 조성물로서,
    상기 반-구조 광물 및/또는 에칭 가능한 충전제가 운모 또는 규회석을 포함하지 않고,
    상기 폴리아미드 조성물이 비와이케이 가드너 웨이브 스캔 미터(Byk Gardner Wave Scan meter)에 의해 측정될 때 10 이상의 R-값을 갖고,
    상기 에칭 가능한 충전제가 (a) 금속 카보네이트(여기에서, 금속은 바륨, 비스무트, 카드뮴, 칼슘, 코발트, 구리, 납, 마그네슘, 철, 니켈 및 아연 중 하나 이상을 포함함); (b) 금속 산화물(여기에서, 금속은 알루미늄, 안티몬, 비스무트, 카드뮴, 세륨, 코발트, 구리, 갈륨, 게르마늄, 인듐, 철, 납, 망간, 니켈, 주석, 아연 및 지르코늄 중 하나 이상을 포함함); (c) 금속 수산화물(여기에서, 금속은 비스무트, 세륨, 코발트, 구리, 마그네슘 및 망간 중 하나 이상을 포함함); (d) 금속 옥살레이트(여기에서, 금속은 알루미늄, 칼슘, 코발트, 철, 납, 마그네슘, 망간, 니켈 및 주석 중 하나 이상을 포함함); (e) 금속 오르토포스페이트(여기에서, 금속은 알루미늄, 카드뮴, 세륨, 크롬, 코발트, 납, 리튬, 마그네슘, 니켈, 스트론튬, 주석 및 아연 중 하나 이상을 포함함); (f) 금속 메타실리케이트(여기에서, 금속은 바륨, 납 및 리튬 중 하나 이상을 포함함); 및 (g) 금속 피로포스페이트(여기에서, 금속은 마그네슘, 망간 및 니켈중 하나 이상을 포함함)로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    상기 반-구조 광물은 활석, 실리케이트, 석영, 카올린, 하소된 카올린, 함수 카올린, 규산, 탄산마그네슘, 백악, 분쇄 또는 절단 탄산칼슘, 석회, 장석, 무기 안료, 루틸 안료, 니켈-안티몬-티타네이트, 영구 자석 또는 자화성 금속 또는 합금, 오목한 실리케이트 충전제 물질, 산화알루미늄, 질화붕소, 탄화붕소, 질화알루미늄, 플루오르화칼슘 또는 이들의 조합중 하나 이상을 포함하고,
    상기 첨가제가 무기 안정화제, 유기 안정화제, 윤활제, 염료, 안료, 핵형성제, 금속 플레이크, 충격 개질제, 대전 방지제, 전도도 첨가제, 이형제, 광학 증백제, 접착 촉진제, 노화 방지제, 산화 방지제, 오존 분해 방지제, 광 안정화제, 자외선(UV) 안정화제, UV 흡수제, UV 차단제, 무기 열 안정화제, 유기 열 안정화제, 가공 보조제, 결정화 촉진제, 결정화 지연제 또는 유동 보조제를 포함하되,
    조성물이 임의의 유리 섬유를 포함하지 않는, 폴리아미드 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리아미드가 PA-6, PA-6,6, PA4,6, PA-6,9, PA-6,10, PA-6,12, PA11, PA12, PA9,10, PA9,12, PA9,13, PA9,14, PA9,15, PA-6,16, PA9,36, PA10,10, PA10,12, PA10,13, PA10,14, PA12,10, PA12,12, PA12,13, PA12,14, PA-6,14, PA-6,13, PA-6,15, PA-6,16, PAMXD,6, PA4T, PA5T, PA-6T, PA9T, PA10T, PA12T, PA4I, PA5I, PA-6I, PA10I, 및 이들의 공중합체, 삼원 공중합체 또는 혼합물 중 하나 이상을 포함하는, 폴리아미드 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리아미드가 PA-6,6 및 PA-6을 포함하는 공중합체이고,
    상기 공중합체가 2중량% 내지 20중량%의 PA-6을 포함하는, 폴리아미드 조성물.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 첨가제가 1중량% 내지 10중량%의 안료, 0.05중량% 내지 1중량%의 윤활제, 및/또는 0.25중량% 내지 2중량%의 가공 보조제를 포함하는, 폴리아미드 조성물.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 안료가 열 안정성 니그로신을 포함하고,
    상기 윤활제가 스테아르산아연을 포함하는, 폴리아미드 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 에칭 가능한 충전제가 유기실란 코팅, 비닐실란 코팅 및 아미노실란 코팅 중 하나 이상으로 코팅되고,
    상기 에칭 가능한 충전제가 수산화마그네슘 및 탄산칼슘 중 하나 이상을 포함하는, 폴리아미드 조성물.
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 반-구조 광물이 카올린 및 활석 중 하나 이상을 포함하는, 폴리아미드 조성물.
  10. 제 1 항에 있어서,
    비와이케이 가드너 웨이브 스캔 미터에 의해 측정될 때 85 이상의 이미지의 구별성을 갖는, 폴리아미드 조성물.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 R-값이 비와이케이 가드너 웨이브 스캔 미터에 의해 측정될 때 10.5 이상인, 폴리아미드 조성물.
  12. 제 1 항에 있어서,
    1.5g/cm3 미만의 밀도, 및 220℃ 내지 260℃의 융점을 갖는, 폴리아미드 조성물.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리아미드가 PA-6,6 및 PA-6을 포함하는 공중합체이고,
    상기 공중합체가 2중량% 내지 20중량%의 PA-6을 포함하고,
    상기 폴리아미드 조성물이 비와이케이 가드너 웨이브 스캔 미터에 의해 측정될 때 90 이상의 이미지의 구별성을 갖고,
    상기 폴리아미드 조성물이 비와이케이 가드너 웨이브 스캔 미터에 의해 측정될 때 10.5 이상의 R-값을 갖는, 폴리아미드 조성물.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리아미드가 PA-6,6, PA-6I 또는 PA-6을 포함하는 공중합체이고,
    상기 반-구조 광물이 카올린을 포함하고,
    상기 폴리아미드 조성물이 1.5g/cm3 미만의 밀도를 갖고,
    상기 폴리아미드 조성물이 비와이케이 가드너 웨이브 스캔 미터에 의해 측정될 때 90 이상의 이미지의 구별성을 갖고,
    상기 폴리아미드 조성물이 비와이케이 가드너 웨이브 스캔 미터에 의해 측정될 때 10.5 이상의 R-값을 갖는, 폴리아미드 조성물.
  15. 제 1 항 내지 제 3 항, 제 5 항 내지 제 7 항 및 제 9 항 내지 제 14 항중 어느 한 항에 따른 폴리아미드 조성물로부터 형성된 사출-성형 제품.
  16. 제 15 항에 있어서,
    구리, 망간, 주석, 니켈, 철, 크롬, 아연, 금, 백금, 코발트, 인, 알루미늄 및 이들의 합금 중 하나 이상을 포함하는 금속으로 도금되는, 사출-성형 제품.
  17. 제 15 항에 있어서,
    6가 크롬의 부재하에 크롬으로 도금되는, 사출-성형 제품.
  18. 45중량% 내지 75중량%의 폴리아미드; 2중량% 내지 40중량%의 실란-코팅된 수산화마그네슘; 10중량% 내지 40중량%의 카올린; 및 임의적으로 0.1중량% 내지 13중량%의 첨가제를 포함하는 폴리아미드 조성물로서,
    상기 조성물이 운모 또는 규회석을 포함하지 않고,
    상기 폴리아미드 조성물이 비와이케이 가드너 웨이브 스캔 미터에 의해 측정될 때 85 이상의 이미지의 구별성, 및 63MPa 이상의 인장 강도를 갖고,
    상기 첨가제가 무기 안정화제, 유기 안정화제, 윤활제, 염료, 안료, 핵형성제, 금속 플레이크, 충격 개질제, 대전 방지제, 전도도 첨가제, 이형제, 광학 증백제, 접착 촉진제, 노화 방지제, 산화 방지제, 오존 분해 방지제, 광 안정화제, 자외선(UV) 안정화제, UV 흡수제, UV 차단제, 무기 열 안정화제, 유기 열 안정화제, 가공 보조제, 결정화 촉진제, 결정화 지연제 또는 유동 보조제를 포함하되,
    폴리아미드 조성물이 임의의 유리 섬유를 포함하지 않는, 폴리아미드 조성물.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 첨가제가 0.5중량% 내지 5중량%의 니그로신, 0.05중량% 내지 1중량%의 스테아르산아연, 및/또는 0.25중량% 내지 2중량%의 치환된 피페리딘 화합물을 포함하는, 폴리아미드 조성물.
  20. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,
    상기 첨가제가 핵형성제를 포함하는, 폴리아미드 조성물.
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