KR20050008394A - 폴리아미드/폴리올레핀 블렌드 수지 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리아미드/폴리올레핀 블렌드 수지 조성물에 관한 것으로,
폴리아미드/폴리올레핀 블렌드 수지 조성물에 있어서, 폴리아미드 수지 25 내지 95 중량%; 폴리올레핀 수지 3 내지 75 중량%; 변성 폴리올레핀 수지 1 내지 30 중량%; 및 스티렌-무수말레익산 공중합체 0.1 내지 5 중량% 를 포함하여 이루어지며, 본 발명에 의한 폴리아미드/폴리올레핀 블렌드 수지 조성물에 의하여 뛰어난 내충격성을 가지며, 또한 용액 및 가스에 대한 차단 특성(barrier property)이 탁월한 효과가 있다.

Description

폴리아미드/폴리올레핀 블렌드 수지 조성물{RESIN COMPOSITION BLENDED POLYAMIDE WITH POLYOLEFINE}
본 발명은 폴리아미드/폴리올레핀 블렌드 수지 조성물에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 내충격성 및 성형성이 뛰어나고 용액 및 가스에 대한 차단 특성이 우수한 폴리아미드/폴리올레핀 블렌드 수지 조성물에 관한 것이다.
폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀 수지는 가장 일반적인 플라스틱으로서 성형성 및 내충격성이 우수하고, 취급이 용이하며, 가격이 저렴하여 일용 잡화, 완구, 기계 부품, 전기·전자 부품 및 자동차 부품 등에 폭넓게 사용되고 있다.
그러나, 근래 안전성, 보존성 및 환경오염방지성 등을 확보하기 위해 내용물의 누설을 방지하고, 외기의 혼입을 차단할 수 있는 재료 즉, 용액 및 가스에 대한 차단 특성을 갖는 재료가 요구되고 있는데 반해, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀계 수지는 가솔린 및 톨루엔 등과 같은 소수성 용액에 대한 차단성이 낮아서 그 사용범위가 제약되어 있으며 개선이 요구되는 상황이다.
폴리아미드 수지는 강성, 인성, 내약품성, 내마모성, 용액 및 가스 차단성등이 뛰어나 자동차 부품을 비롯하여, 전기·전자, 각종 산업 분야에 광범위하게 사용되고 있다. 그러나, 아미드 결합으로 인해 나타나는 수분 흡습성 때문에 치수 안정성이 떨어지며, 또한 충격 강도가 매우 낮다는 문제점이 있었다.
상기 문제점을 극복하기 위한 즉, 용액 및 가스에 대한 차단성이 뛰어나며, 성형성 및 내충격성이 우수한 블렌드 수지를 제조하기 위한 여러가지 연구가 수행되어 왔다.
종래에는 폴리아미드 수지의 내충격성을 개량하기 위한 대표적인 방법은 폴리아미드 수지에 충격 보강재를 혼합하는 방법이 있었다.
미합중국특허 등록번호 제4,803,247호는 충격 보강재로 니트릴 고무를 혼합하는 방법을 게재하고 있으며, 미합중국특허 등록번호 제5,919,865호에서는 충격 보강재로 무수말레익산이 그래프트 되어있는 에스이비에스 고무를 혼합하는 방법을 게재하고 있다.
그러나, 가장 대표적인 충격 보강재는 에틸렌-프로필렌 고무(EPR) 또는 에틸렌-프로필렌-디엔 모노머 고무(EPDM) 등과 같은 폴리올레핀계 수지이다.
미합중국특허 등록번호 제4,174,358호는 폴리아미드 수지 60 내지 99 중량% 에 무수말레익산이 그래프트 된 폴리올레핀계 충격 보강제를 1 내지 40 중량% 혼합하는 방법을 게재하고 있다.
상기 폴리올레핀 및 폴리아미드 수지는 상용성이 매우 낮기 때문에 두 수지를 혼합하여 내충격성이 우수한 블렌드 수지를 제조하기 위해서는, 무수말레익산과 같이 폴리아미드 수지와 반응할 수 있는 반응기가 그래프트 되어있는 변성 폴리올레핀 수지를 사용하거나, 또는 폴리올레핀 수지와 변성 폴리올레핀 수지의 혼합물을 사용하여야 한다. 상기 폴리올레핀 수지와 변성 폴리올레핀 수지를 혼합하여 사용할 경우 변성 폴리올레핀 수지가 폴리아미드 수지와 폴리올레핀 수지 사이의 상용화제 역할을 하게 된다.
또한, 용액 및 가스 차단성이 뛰어나며, 성형성이 우수한 소재의 개발에 초점을 맞춘 연구로서는,
미합중국특허 등록번호 제4,814,379호는 45 내지 55 중량% 의 폴리아미드 수지와 55 내지 45 중량% 의 변성 폴리올레핀 수지를 사용하여 자동차 연료 주입부에 적용할 수 있는 소재를 게재하고 있다.
또한, 일본국 특허공개공보 공개번호 제2002-275313호는 특정 점도 거동을 보이는 폴리올레핀 수지와 폴리아미드 수지를 혼합하면 폴리올레핀 수지가 연속상을 이루는 부분과 폴리아미드 수지가 연속상을 이루는 부분이 공존하게 되어 차단 특성이 우수한 수지 성형품을 제조할 수 있는 방법을 게재하고 있다.
상기 이러한 폴리아미드/폴리올레핀 블렌드 수지를 제조하는데 있어서, 상기 두 수지간의 충분한 상용성을 이끌어내어 원하는 내충격성 및 차단 특성을 얻기 위해서는 상용화제의 사용이 필수적이다. 하지만, 현재 알려져 있는 상용화제는 폴리아미드 수지와 반응할 수 있는 반응기가 포함되도록 변성시켜 제조한 변성 폴리올레핀 수지가 대부분이며, 폴리아미드/폴리올레핀 블렌드 수지 상용 제품들을 제조하는데 있어서 충분한 상용성을 얻기 위해서는 많은 양의 변성 폴리올레핀 수지가 첨가되어야 하는 문제점이 있었다.
또한, 실제로 많은 경우에 있어서 상기 충격 보강재 전체를 변성 폴리올레핀 수지만으로 사용하고 있어, 그 제조 원가를 높이는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은, 폴리아미드/폴리올레핀 블렌드 수지 조성물 제조에 있어서, 상기 변성 폴리올레핀 수지 외에 스티렌-무수말레익산 공중합체라는 새로운 상용화제의 도입을 통하여, 전체 상용화제의 양을 줄이면서도, 내충격성 및 강인성이 우수하고, 용매 및 가스에 대한 차단성이 뛰어난 폴리아미드/폴리올레핀 블렌드 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
도 1a는 폴리올레핀 수지가 용매 또는 가스에 대해 차단성을 나타내는 메커니즘을 간략히 나타낸 모식도이다.
도 1b는 차단 특성이 있는 수지가 다층 구조를 이루어 용매 또는 가스에 대해 차단성을 나타내는 메커니즘을 간략히 나타낸 모식도이다.
도 1c는 차단 특성이 있는 수지가 판상 구조를 이루어 용매 또는 가스에 대해 차단성을 나타내는 메커니즘을 간략히 나타낸 모식도이다.
도 1d는 차단 특성이 있는 수지가 연속상을 이루어 용매 또는 가스에 대해 차단성을 나타내는 메커니즘을 간략히 나타낸 모식도이다.
도 2는 폴리아미드 수지 함량이 35 중량% 이고 폴리올레핀 수지가 연속상을 이루고 있는 폴리아미드/폴리올레핀 블렌드 수지의 단면도이다.
도 3은 폴리아미드 수지 함량이 35 중량% 이고 폴리아미드 수지가 연속상을 이루고 있는 폴리아미드/폴리올레핀 블렌드 수지의 단면도이다.
도 4는 상용화제가 포함되지 않은 폴리아미드/폴리올레핀 블렌드 수지의 단면도이다.
도 5는 스티렌-무수말레익산 공중합체가 1중량% 첨가된 폴리아미드/폴리올레핀 블렌드 수지의 단면도이다.
*도면의 주요한 부호에 대한 간단한 설명*
1: 폴리올레핀 수지
2: 폴리아미드 수지
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 폴리아미드/폴리올레핀 블렌드 수지 조성물에 있어서, a) 폴리아미드 수지 25 내지 95 중량%; b) 폴리올레핀 수지 3 내지 75 중량%; c) 변성 폴리올레핀 수지 1 내지 30 중량%; 및 d) 스티렌-무수말레익산 공중합체 0.1 내지 5 중량% 를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 폴리아미드/폴리올레핀 블렌드 수지 조성물을 제공한다.
상기 폴리아미드/폴리올레핀 블렌드 수지 조성물 제조공정 중 상기 폴리아미드 수지는 나일론6, 나일론66, 나일론6/66 및 분자구조중 아미드기를 포함하는 수지로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택할 수 있다.
상기 폴리올레핀 수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 고무,에틸렌-옥텐 고무, 및 에틸렌-프로필렌-디엔 모노머 고무로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택할 수 있다.
상기 변성 폴리올레핀 수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 고무, 에틸렌-옥텐 고무, 또는 에틸렌-프로필렌-디엔 모노머 고무의 폴리올레핀 수지에 무수말레익산이 그래프트 되어있는 수지로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택할 수 있다.
상기 스티렌-무수말레익산 공중합체는 0.5 내지 30 중량% 의 무수말레익산이 스티렌과 공중합 되어있는 수지이다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 a) 폴리아미드 수지 25 내지 95 중량%; b) 폴리올레핀 수지 3 내지 75 중량%; c) 변성 폴리올레핀 수지 1 내지 30 중량%; 및 d) 스티렌-무수말레익산 공중합체 0.1 내지 5 중량% 를 포함하여 이루어지는 폴리아미드/폴리올레핀 블렌드 수지 조성물을 제공한다.
상기 폴리아미드 수지는 단량체로 3원환 이상의 구성을 갖는 고리 구조의 락탐 또는 ω-아미노산이 단독 또는 2종 이상의 축중합된 것이 사용될 수 있고, 2가산(diacids) 및 디아민을 사용할 수도 있다. 또한, 호모폴리아미드 (homopolyamide), 코폴리아미드(copolyamide) 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있으며, 상기 이러한 폴리아미드 수지는 반결정 및/또는 비결정일 수 있다.
구체적으로 예를 들면 단독으로 중합가능한 단량체로 ε-카프로락탐, 아미노카프론산, 에난트락탐, 7-아미노헵탄산, 11-아미노운데칸산, 9-아미노노난산 및α-피페리돈 등에서 선택된 단독 또는 2종 이상의 중합체가 있고, 이가산과 디아민을 축중합시키는 경우는 테트라메틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 노나메틸렌디아민, 데카메틸렌디아민, 운데카메틸렌디아민, 도데카메틸렌디아민, 파라아미노아닐린 및 메타크실렌디아민 등의 디아민과 아디픽산, 세바식산, 도데칸디산, 글루타릭산, 테레프탈산, 2-메틸테레프탈리산, 이소프탈릭산 및 나프탈레디카르복실산 등의 디카르복실산의 중축합반응을 통해 얻어지는 폴리아미드 중합체 또는 공중합체를 사용할 수 있다.
또한, 상기 이가산 또는 디아민 외에 3개 이상의 관능기를 포함하는 트레메틱산 등의 다관능 화합물도 0.1 내지 5 몰% 를 사용할 수 있다.
또한, 중합 공정에서 유연성과 점도를 증가시키기 위하여 상기에서 언급된 나일론의 단량체를 일부 잔류시키는 폴리아미드 수지도 사용가능하다.
상기 이러한 폴리아미드 수지를 좀더 구체적으로 예를 들면, 나일론 6, 7, 8, 10, 12, 66, 69, 610, 611, 612, 6T, 6/66, 6/12 및 6/6T 등이 있으며 이중에서 바람직하게는 나일론 6, 나일론 66 및 나일론 6/66 등이다. 또한, 상기 폴리아미드 수지는 분자구조중 아미드기를 포함하는 수지 등이 있다. 또한, 상기 폴리아미드 수지들은 1종 이상 선택할 수 있다. 즉, 상기 폴리아미드 수지 상호간의 어떠한 조합 및 함량비의 혼합물로도 사용가능하다.
상기 중합방법에 있어서도 음이온 중합, 괴상 용융중합, 용액중합, 염(salt)을 통한 용융중합, 계면중합 및 반응압출 등 어떤 중합방법으로 제조되는 것이든 사용에 제약을 받지 않으며, 2종 또는 3종이상의 단량체를 사용하여 축중합시킨 폴리아미드 공중합체는 그 구성성분의 함량비에 관계없이 사용될 수 있다.
상기와 같이 얻어진 폴리아미드 수지는 전체 폴리아미드/폴리올레핀 블렌드 수지 조성물 중 25 내지 95 중량% 로 사용할 수 있다.
상기 폴리올레핀 수지는 에틸렌, 프로필렌, 부텐, 이소프렌 및 펜텐 등의 올레핀류를 중합 또는 공중합하여 얻어지는 열가소성 수지이다. 구체적인 예로서는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 고무(EPR), 에틸렌-옥텐 고무(EOR), 에틸렌-프로필렌-디엔 모노머(EPDM) 고무 등으로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택할 수 있다.
상기와 같이 얻어진 폴리올레핀 수지는 전체 폴리아미드/폴리올레핀 블렌드 수지 조성물 중 3 내지 75 중량% 로 사용할 수 있다.
상기 변성 폴리올레핀 수지는 상기 폴리올레핀 수지에 폴리아미드 수지의 아미드 관능기와 반응성이 뛰어난 무수말레익산이 그래프트 되어 있는 수지이다. 구체적인 예로서는 폴리에틸렌 그래프트 무수말레익산(PE-g-MA), 폴리프로필렌 그래프트 무수말레익산(PP-g-MA), 에틸렌-프로필렌 고무 그래프트 무수말레익산(EPR-g-MA), 에틸렌-옥텐 고무 그래프트 무수말레익산(EO-g-MA) 및 에틸렌-프로필렌-디엔 모노머 고무 그래프트 무수말레익산(EPDM-g-MA) 등으로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택할 수 있다.
상기와 같이 얻어진 변성 폴리올레핀 수지는 전체 폴리아미드/폴리올레핀 블렌드 수지 조성물 중 1 내지 30 중량% 로 사용할 수 있다.
상기 스티렌-무수말레익산 공중합체는 0.5 내지 30 중량% 의 무수말레익산이스티렌과 공중합 되어있는 수지로서, 폴리아미드 수지의 아미드 관능기와 반응성이 뛰어나며, 상기 폴리아미드 수지, 폴리올레핀 수지 및 변성 폴리올레핀 수지 혼합물에 0.1 내지 5 중량% 첨가될 경우 폴리아미드 수지와 폴리올레핀 수지 사이의 계면 장력을 줄일 수 있고, 결과적으로 폴리아미드/폴리올레핀 블렌드 수지의 내충격성을 높여주는 역할을 하게 된다. 또한, 폴리아미드/폴리올레핀 블렌드 수지에서 폴리아미드 수지가 연속상을 형성하기 쉽도록 도와주어, 폴리아미드 함량이 낮은 폴리아미드/폴리올레핀 블렌드에서도 폴리아미드 수지가 연속상을 유지할 수 있게 한다. 따라서, 상기 본발명은 용액 및 가스에 대한 차단 특성이 우수해진다.
상기 폴리아미드/폴리올레핀 블렌드 수지를 제조함에 있어서 적당한 점도를 가지고 있는 폴리아미드 수지, 폴리올레핀 수지 및 변성 폴리올레핀 수지를 선택하고 여기에 스티렌-무수말레익산 공중합체를 첨가함으로써 성형성, 내충격성, 용액 및 가스에 대한 차단 특성이 우수한 블렌드 수지를 제조할 수 있다.
상기 스티렌-무수말레익산 공중합체는 본 발명의 폴리아미드/폴리올레핀 블렌드 수지 조성물에 바람직하게는 0.1 내지 5 중량% 양으로 사용된다.
다만, 스티렌-무수말레익산 공중합체를 첨가하는데 있어서 0.1 중량% 이하로 첨가할 경우 그 첨가 효과가 미미하며, 5 중량% 이상 첨가할 경우 내충격성, 용액 및 가스에 대한 차단 특성이 감소하는 효과가 발생하므로 적절한 양의 스티렌-무수말레익산 공중합체 첨가가 필요하며, 더불어 기존 상용화제인 변성 폴리올레핀 수지와 적절히 혼합하여 사용할 경우 최적의 물성을 얻을 수 있다.
본 발명에 의한 공정의 내용을 도면을 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
상기 본 발명이 용액 및 가스에 대해 차단 특성을 갖게 되는 원리를 상기 종래의 수지들과의 차이점을 도 1a 내지 도 1d 및 표 1을 통해 설명한다.
도 1a는 폴리올레핀 수지로서 표 1에서 보듯이 성형성, 기기투자비 및 재활용성 측면에서는 매우 우수하지만 휘발유, 톨루엔 등의 소수성 용액에 대한 차단성이 매우 낮아서 그 사용에 제한을 받는다.
그래서 차단 특성을 높이기 위해 개발된 소재로 차단특성이 있는 수지가 다층구조 및 판상구조로 이루어진 수지 등과 같은 종류의 소재가 있다.
도 1b는 성형성이 좋은 수지에 차단 특성이 높은 수지를 접착 시킨 형태의 다층 구조 소재로서 표 1에서 보듯이 차단 특성은 매우 우수하지만, 다층 구조의 제품을 성형할 수 있는 고가의 가공 기기가 필요하며, 또한 성형 과정에서 차단 특성 소재가 끊기지 않도록 해야 한다는 가공상의 문제점이 있다.
또한, 도 1c는 차단 특성이 우수한 소재를 판상의 형태로 분산시켜 놓은 소재로서 selar 등과 같은 상용제품이 이러한 기술을 이용하여 제조한 소재이다. 표 1에서 보듯이 이러한 소재의 경우 적은 양의 차단 특성 소재를 사용하면서도 차단 특성을 얻을 수 있다는 장점이 있지만, 차단 특성이 우수한 소재를 판상으로 만들기 위해서 특별한 가공 조건이 가해져야 하며, 최종 제품의 모양이 판상이나 튜브 형태에서 벗어나 복잡해질 경우 차단 특성이 떨어지기 쉽다는 문제점이 있었다.
따라서, 도 1d는 상기의 문제점들을 해결하기 위해 차단 특성이 우수한 소재가 연속상을 이루도록 만들었으며, 이러한 소재를 만들 경우 표 1에서 보듯이 일반적으로 발생할 수 있는 성형상의 어려움, 원재료비의 상승, 내충격성의 저하 문제를 효과적으로 해결하며, 재활용성, 용액 및 가스에 대해 차단 특성이 우수한 효과가 있다.
[표 1]
폴리올레핀 다층구조 판상구조 본 발명
차단특성 × ○ △ ○
성형성 ○ × △ ○
기기 투자비 ○ × ○ ○
재활용성 ○ × △ ○
주) ○ : 우수, △ : 보통, ×: 불량
일반적으로 상기 폴리아미드 수지가 연속상을 이루게 하기 위해서는 폴리아미드 수지 함량이 높아져야 한다. 하지만, 폴리아미드 수지는 점도가 낮아 블로우 성형과 같은 성형 방법으로 제품을 제조하기가 매우 어려우며, 따라서 상기 폴리아미드/폴리올레핀 블렌드 수지에서 폴리아미드 수지의 함량이 높아질수록 성형성은 떨어지게 된다. 하지만 본 발명에서는 낮은 점도의 폴리아미드 수지와 높은 점도의 폴리올레핀 수지 및 변성 폴리올레핀 수지를 사용하고, 더불어 스티렌-무수말레익산 공중합체를 첨가해 줌으로써 낮은 함량의 폴리아미드 수지로도 연속상을 이룰 수 있도록 만들어 이러한 성형성 저하를 최소화 하였다. 상기 폴리아미드/폴리올레핀 블렌드 수지에 스티렌-무수말레익산 공중합체를 사용함으로써 상기 폴리아미드 수지가 연속상을 이룰 수 있는 함량을 낮출 수 있음을 전자현미경을 이용한 구조 관찰을 통해 확인하였다.
도 2 및 도 3은 폴리아미드 수지의 함량이 동일한 폴리아미드/폴리올레핀 블렌드 수지이다. 하지만 도 2의 경우 폴리올레핀 수지(1)가 연속상을 이루고 있는반면에, 스티렌-무수말레익산 공중합체가 1% 첨가된 도 3의 블렌드 수지에서는 폴리아미드 수지(2)가 연속상을 이루고 있음을 확인할 수 있다.
또한, 일반적으로 폴리아미드 수지가 연속상을 이룰 경우 내충격성이 저하되게 되는데, 이러한 문제를 해결하기 위해서는 많은 양의 상용화제를 사용하여야 한다. 하지만 본 발명에서는 종래에 상용화제로 사용되던 변성 폴리올레핀 수지 이외에 스티렌-무수말레익산 공중합체를 첨가함으로써 내충격성을 크게 향상시킬 수 있다. 스티렌-무수말레익산 공중합체가 폴리아미드/폴리올레핀 블렌드 수지에 상용화제로 사용될 수 있는 점에 대하여 간단히 설명하면 다음과 같다.
일반적으로 삼성분계 고분자 블렌드 수지를 제조할 경우 어느 한 성분이 연속상을 이루고 나머지 두 성분이 각각 독립적으로 분산상을 이루거나 또는 어느 한 성분이 다른 한 성분을 둘러싸는 등의 구조를 가질 수 있다. 상기 이러한 구조는 각 성분간의 계면 장력에 의해 결정되며, 전체 시스템의 계면장력을 최소화 하는 방향으로 상기 구조가 형성 된다. 상기 폴리아미드/폴리스티렌/폴리올레핀 삼성분계 블렌드 수지에 있어서 폴리아미드 수지가 연속상을 이룰 경우 폴리스티렌 수지가 폴리올레핀 수지를 둘러싸는 즉, 폴리스티렌 수지가 폴리아미드 수지와 폴리올레핀 수지의 중간에 위치하는 구조를 가지게 된다. 따라서 스티렌계 유도체인 스티렌-무수말레익산 공중합체를 폴리아미드/폴리올레핀 블렌드 수지에 첨가해줄 경우 두 수지의 계면에 위치하여 두 수지간의 계면장력을 줄여주는 역할을 하게 된다.
상기 이러한 사실은 도 4의 단순 폴리아미드/폴리올레핀 블렌드 수지에 비해, 도 5의 스티렌-무수말레익산 공중합체가 1 중량% 첨가되었을 경우에 폴리올레핀 수지(1) 분산상의 크기가 크게 줄어듬을 통해 확인할 수 있다.
이하 하기의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명의 범위가 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<준비단계 1: 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 2에 사용되는 원료의 준비>
폴리아미드 수지로는 Honeywell사의 나일론6 을, 폴리올레핀 수지로는 Daelim사의 고밀도폴리에틸렌(HDPE)과, Kumho사의 에틸렌-프로필렌 고무(EPR)를 그리고 변성 폴리올레핀 수지로는 Crompton사의 폴리에틸렌 그래프트 무수말레익산(PE-MA)과, Exxonmobil사의 에틸렌-프로필렌 고무 그래프트 무수말레익산(EPR-MA)을 사용하였으며, 스티렌-무수말레익산 공중합체(SMA)로는 Nova chemicals사의 무수말레익산이 약 8% 공중합 되어있는 제품을 사용하였다.
[실시예 1]
나일론6 35 중량% , 고밀도폴리에틸렌(HDPE) 58 중량%, 에틸렌-프로필렌 고무 그래프트 무수말레익산(EPR-MA) 2 중량%, 폴리에틸렌 그래프트 무수말레익산(PE-MA) 4 중량% 및 스티렌-무수말레익산 공중합체(SMA) 1 중량% 를 건조 블렌딩하여 이축압출기를 이용, 240℃에서 용융 혼합한 후 펠렛타이저로 펠렛을 얻은 다음, 제습건조기 90℃에서 건조한 뒤 사출기에서 성형하였다.
[실시예 2]
고밀도폴리에틸렌(HDPE) 58 중량% 대신에 고밀도폴리에틸렌(HDPE) 50 중량% 및 에틸렌-프로필렌 고무(EPR) 8 중량% 를 적용하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 건조 블렌딩하여 이축압출기를 이용, 240℃에서 용융 혼합한 후 펠렛타이저로 펠렛을 얻은 다음, 제습건조기 90℃에서 건조한 뒤 사출기에서 성형하였다.
[비교예 1]
폴리에틸렌 그래프트 무수말레익산(PE-MA) 4 중량% 및 스티렌-무수말레익산 공중합체(SMA) 1 중량% 대신에 폴리에틸렌 그래프트 무수말레익산(PE-MA) 5 중량% 를 적용하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 건조 블렌딩하여 이축압출기를 이용, 240℃에서 용융 혼합한 후 펠렛타이저로 펠렛을 얻은 다음, 제습건조기 90℃에서 건조한 뒤 사출기에서 성형하였다.
[비교예 2]
고밀도폴리에틸렌(HDPE) 100 중량%를 건조 블렌딩하여 이축압출기를 이용, 240℃에서 용융 혼합한 후 펠렛타이저로 펠렛을 얻은 다음, 제습건조기 90℃에서 건조한 뒤 사출기에서 성형하였다.
또한, 상기의 차단 특성은 다음과 같은 방법으로 시험하였다.
블로우 성형기계를 이용하여 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 2의 수지로 용기를 제조하고, 상기 제조된 용기에 Fuel C(톨루엔 80 부피% 와 이소-옥탄 20 부피% 의 혼합물)를 일정량 채우고 밀봉한 뒤, 40℃ 건조기에 넣어두고서 시간에 따른 질량의 변화를 측정하였다. 하기의 표 2는 사출한 시편의 물성 측정 결과와 차단 특성을 나타낸 것이다.
[표 2]
구분(중량%) 인장강도(㎏/㎠) 신율(%) 굴곡강도(㎏/㎠) 굴곡탄성율(㎏/㎠) 충격강도(㎏·㎝/㎝) 차단특성(g/day) 연속상
실시예 1 358 >200 367 8,700 39 7.4E-5 폴리아미드
2 325 >200 327 7,200 65 1.2E-4 폴리아미드
비교예 1 346 120 345 8,000 11 1.4E-2 폴리올레핀
2 269 >200 232 5,800 24 1.2E-1 폴리올레핀
주 : 인장강도 및 신율: ASTM D638, 50mm/min
굴곡강도 및 굴곡탄성율: ASTM D790, 1.3mm/min
아이조드 충격강도(상온): ASTM D256, 1/4인치 두께 시편, 아이조드 노치드
상기의 표 2에서 알 수 있는 바와 같이 스티렌-무수말레익산 공중합체를 폴리아미드/폴리올레핀 블렌드 수지의 상용화제로 첨가해 줌으로써, 종래의 변성 폴리올레핀 수지만을 상용화제로 사용하였을 경우보다 충격 강도를 크게 향상 시킬 수 있었다. 또한, 폴리아미드 수지가 연속상을 이루도록 도와줌으로써 용액 및 가스에 대한 차단 특성을 폴리올레핀 수지에 비해 1000배 이상 증가시킬 수 있음을 알 수 있었다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 폴리아미드/폴리올레핀 블렌드 수지 조성물은 종래에 사용되던 변성 폴리올레핀 수지 이외에 스티렌-무수말레익산공중합체를 상용화제로 첨가해 줌으로써 내충격성 및 성형성을 향상시킬 수 있으며, 또한 용액 및 가스에 대한 차단 특성을 크게 증가시키는 효과가 있는 유용한 발명인 것이다.
상기에서 본 발명은 기재된 구체예를 중심으로 상세히 설명되었지만, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.

Claims (5)

  1. 폴리아미드/폴리올레핀 블렌드 수지 조성물에 있어서,
    폴리아미드 수지 25 내지 95 중량%;
    폴리올레핀 수지 3 내지 75 중량%;
    변성 폴리올레핀 수지 1 내지 30 중량%; 및
    스티렌-무수말레익산 공중합체 0.1 내지 5 중량%;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 폴리아미드/폴리올레핀 블렌드 수지 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리아미드 수지는 나일론6, 나일론66, 나일론6/66 및 분자구조중 아미드기를 포함하는 수지로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 폴리아미드/폴리올레핀 블렌드 수지 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리올레핀 수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 고무, 에틸렌-옥텐 고무, 및 에틸렌-프로필렌-디엔 모노머 고무로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 폴리아미드/폴리올레핀 블렌드 수지 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 변성 폴리올레핀 수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 고무, 에틸렌-옥텐 고무, 또는 에틸렌-프로필렌-디엔 모노머 고무의 폴리올레핀 수지에 무수말레익산이 그래프트 되어있는 수지로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 폴리아미드/폴리올레핀 블렌드 수지 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 스티렌-무수말레익산 공중합체는 0.5 내지 30 중량% 의 무수말레익산이 스티렌과 공중합 되어있는 수지임을 특징으로 하는 폴리아미드/폴리올레핀 블렌드 수지 조성물.
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