KR20130067164A - 폴리아미드 수지, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 제품 - Google Patents

폴리아미드 수지, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 제품 Download PDF

Info

Publication number
KR20130067164A
KR20130067164A KR1020110134037A KR20110134037A KR20130067164A KR 20130067164 A KR20130067164 A KR 20130067164A KR 1020110134037 A KR1020110134037 A KR 1020110134037A KR 20110134037 A KR20110134037 A KR 20110134037A KR 20130067164 A KR20130067164 A KR 20130067164A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
acid
polyamide resin
aliphatic
monomer
mol
Prior art date
Application number
KR1020110134037A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101437144B1 (ko
Inventor
장승현
이기연
진영섭
전석민
토모아키 시모다
임상균
Original Assignee
제일모직주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제일모직주식회사 filed Critical 제일모직주식회사
Priority to KR1020110134037A priority Critical patent/KR101437144B1/ko
Priority to PCT/KR2012/010733 priority patent/WO2013089408A1/ko
Priority to US14/363,875 priority patent/US20140303341A1/en
Publication of KR20130067164A publication Critical patent/KR20130067164A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101437144B1 publication Critical patent/KR101437144B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/26—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/265—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from polyamines and polycarboxylic acids from at least two different diamines or at least two different dicarboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/26—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from polyamines and polycarboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/04—Preparatory processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L77/06—Polyamides derived from polyamines and polycarboxylic acids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Polyamides (AREA)

Abstract

본 발명은 폴리아미드 수지, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 제품에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 적정의 말단기 수 즉 카르복시산 말단기 수와 아민 말단기수가 특정 범위를 갖는 폴리아미드 수지, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 제품에 관한 것이다. 본 발명은 우수한 용융 가공성, 고 반사율 및 저 흡수성을 가질 수 있다.

Description

폴리아미드 수지, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 제품{Polyamide resin, a method for preparing the same, and an article comprising the same}
본 발명은 폴리아미드 수지, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 제품에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 적정의 말단기 수 즉 카르복시산 말단기 수와 아민 말단기수가 특정 범위를 갖는 폴리아미드 수지, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 제품에 관한 것이다. 본 발명은 우수한 용융 가공성, 고 반사율 및 저 흡수성을 가질 수 있다.
폴리아미드 수지로서는 나일론 66, 나일론 6이 가장 잘 알려져 있다. 이러한 지방족 폴리아미드 수지는 자동차 부품, 전기, 전자제품, 기계부품 등에 널리 사용되고 있다. 그러나 지방족 폴리아미드 수지는 고내열 특성을 필요로 하는 분야에 적용되기에 충분한 열적 안정성을 가지고 있지 않다.
방향족 폴리아미드 수지는 지방족 폴리아미드 수지보다 높은 용융 온도와 고내열성을 가지고 있으나, 이와 같은 높은 용융 온도로 인하여 가공성은 제한적으로 실시되어져 왔다.
이와 같이, 성형성이나 흡수성 등의 개선을 위해 다양한 방법이 시도되고 있지만, 지금까지 개발된 폴리아미드 수지는 물성 개선 효과가 미미하였다.
본 발명의 목적은 우수한 용융 가공성, 고 반사율 및 저 흡수성을 갖는 폴리아미드 수지를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 폴리아미드 수지의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 폴리아미드 수지 또는 상기 제조 방법으로 제조된 폴리아미드 수지를 포함하는 제품을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 관점인 폴리아미드 수지는 아민과 카르복시산 말단기 수(end group number)가 각각 0 초과 내지 150μeq/g이 될 수 있다.
일 구체예에서, 상기 아민과 카르복시산 말단기 수는 각각 20-82μeq/g이 될 수 있다.
일 구체예에서, 폴리아미드 수지는 (a1)탄소수 4-10의 지방족 디아민 중 하나 이상 선택되는 지방족 디아민 단량체와 (a2)탄소수 11-18의 지방족 디아민 중 하나 이상 선택되는 지방족 디아민 단량체의 혼합물과, (b1)방향족 디카르복시산 중 하나 이상 선택되는 방향족 디카르복시산 단량체와 (b2)탄소수 4-14의 지방족 디카르복시산 중 하나 이상 선택되는 지방족 디카르복시산 단량체의 혼합물의 공중합체일 수 있다.
일 구체예에서, 상기 (b1)방향족 디카르복시산 단량체와 (b2)지방족 디카르복시산 단량체의 총 몰수에 대한 (a1)지방족 디아민 단량체와 (a2)지방족 디아민 단량체의 총 몰수의 비는 0.9-1.3이 될 수 있다.
일 구체예에서, 상기 (a2)지방족 디아민 단량체는 상기 (a1)+(a2) 중 0.1-70mol%가 될 수 있다.
일 구체예에서, 상기 (b2)지방족 디카르복시산 단량체는 상기 (b1)+(b2) 중 0.1-70mol%가 될 수 있다.
일 구체예에서, 상기 폴리아미드 수지는 말단기가 지방족 카르복시산 또는 방향족 카르복시산으로 선택되는 말단봉지제로 봉지될 수 있다.
본 발명의 다른 관점인 폴리아미드 수지의 제조 방법은 (a2)탄소수 11-18의 지방족 디아민 중 하나 이상 선택되는 지방족 디아민 단량체 0.1-70 mol%와 (a1)잔량의 탄소수 4-10의 지방족 디아민 중 하나 이상 선택되는 지방족 디아민 단량체를 포함하는 혼합물과, (b2)탄소수 4-14의 지방족 디카르복시산 중 하나 이상 선택되는 지방족 디카르복시산 단량체 0.1-70mol%와 (b1)잔량의 방향족 디카르복시산 중 하나 이상 선택되는 방향족 디카르복시산 단량체의 혼합물을 공중합하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점인 제품은 폴리아미드 수지 또는 상기 제조 방법으로 제조된 폴리아미드 수지를 포함할 수 있다.
본 발명은 우수한 용융 가공성, 고 반사율 및 저 흡수성을 갖는 폴리아미드 수지, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 제품을 제공하였다.
본 발명의 일 관점인 폴리아미드 수지는 말단기 수(end group number)가 0 초과 내지 150μeq/g가 될 수 있다. 말단기 수가 150μeq/g 초과일 경우 분자량이 너무 낮아 열적 특성, 형태 안정성, 내화학성 등이 좋지 않다. 바람직하게는 아민 및 카르복시산 말단기 수가 20-82μeq/g이 될 수 있다.
아민 말단기 수는 공지의 방법을 통해 측정할 수 있다. 예를 들면, 아민 말단기 수는 폴리아미드 수지 1g을 페놀 + 메탄올의 혼합 용매(페놀:메탄올 = 9:1, 부피비)에 넣은 후, 교반하면서 용해시킨다. 지시약 티몰 블루(thymol blue)를 사용하여 0.02N 염산 용액으로 중화 적정함으로써, 아민 말단기 수를 결정할 수 있다.
카르복시산 말단기 수는 0 초과 내지 150μeq/g가 될 수 있다. 상기 범위 내에서, 고내열 특성, 형태 안정성, 저 흡수성, 내 화학성 등이 좋을 수 있다. 바람직하게는, 20-82μeq/g가 될 수 있다.
카르복시산 말단기 수는 공지의 방법을 통해 측정할 수 있다. 예를 들면, 카르복시산 말단기 수는 폴리아미드 수지 1g을 40ml 벤질 알콜에 넣고 180℃로 가열한다. 교반하면서 지시약 페놀프탈레인을 사용하여, 0.05N 수산화나트륨 용액으로 중화 적정함으로써, 카르복시산 말단기 수를 결정할 수 있다.
폴리아미드 수지는 유연한 특성을 가진 단량체를 포함하고 있어 우수한 용융 가공성, 고 반사율 및 저 흡수성의 특성을 가질 수 있다.
일 구체예에서, 폴리아미드 수지는 (a1)탄소수 4-10의 지방족 디아민 중 하나 이상 선택되는 지방족 디아민 단량체와 (a2)탄소수 11-18의 지방족 디아민 중 하나 이상 선택되는 지방족 디아민 단량체의 혼합물과, (b1) 방향족 디카르복시산 중 하나 이상 선택되는 방향족 디카르복시산 단량체와 (b2)탄소수 4-14의 지방족 디카르복시산 중 하나 이상 선택되는 지방족 디카르복시산 단량체의 혼합물의 공중합체일 수 있다.
바람직하게는, 지방족 디아민 단량체의 혼합물은 (a1)탄소수가 4, 6, 8 및 10인 지방족 디아민 중 하나 이상 선택되는 지방족 디아민 단량체와 (a2)탄소수가 12, 14, 16 및 18인 지방족 디아민 중 하나 이상 선택되는 지방족 디아민 단량체를 포함할 수 있다.
(a1)지방족 디아민 단량체 및 (a2)지방족 디아민 단량체 모두 짝수의 탄소수를 가진 것을 사용함으로써, 짝수-홀수의 탄소수 조합이나 홀수-홀수의 탄소수 조합에 비해 현저하게 높은 내열성을 발휘할 수 있다.
(a2)지방족 디아민 단량체는 지방족 디아민 단량체의 혼합물 (a1)+(a2) 중 0.1-70mol%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서, 가공성과 기계적 강도의 물성 발란스를 얻을 수 있다. 바람직하게는, 1-50mol%, 더 바람직하게는 10-30mol%로 포함될 수 있다.
(a1)지방족 디아민 단량체는 지방족 디아민 단량체의 혼합물 (a1)+(a2) 중 (a2)지방족 디아민 단량체를 제외한 잔량으로 포함될 수 있다. 바람직하게는 30-99.9mol%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서, 가공성과 기계적 강도의 물성 발란스를 얻을 수 있다. 바람직하게는, 50-99mol%, 더 바람직하게는 70-90mol%로 포함될 수 있다.
(a1)지방족 디아민 단량체는 선형 또는 곁가지형의 탄소수 4-10의 지방족 디아민 단량체일 수 있다. 예를 들면, 1,4-부탄디아민, 1,6-헥산디아민, 1,7-헵탄디아민, 1,8-옥탄디아민, 1,10-데칸디아민, 3-메틸-1,5-펜탄디아민, 2,2,4-트리메틸-1,6-헥산디아민, 2,4,4-트리메틸-1,6-헥산디아민, 5-메틸-1,9-노난디아민, 2,2-옥시비스(에틸아민), 비스(3-아미노프로필)에테르, 에틸렌글리콜 비스(3-아미노프로필)에테르(EGBA), 1,7-디아미노-3,5-디옥소헵탄, 및 2-부틸-2-에틸-1,5-펜탄디아민이 될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
(a2)지방족 디아민 단량체는 선형 또는 곁가지형의 탄소수 11-18의 지방족 디아민 단량체일 수 있다. 예를 들면, 1,11-운데칸디아민, 1,12-도데칸디아민, 1,13-트리데칸디아민, 1,14-테트라데칸디아민, 1,16-헥사데칸디아민, 1,18-옥타데칸디아민, 1,11-디아미노-6-옥소운데칸, 1,11-디아미노-4,8-디옥소-운데칸, 1,11-디아미노-4,8-디옥소-5-에틸운데칸, 1,12-디아미노-4,9-디옥소도데칸, 1,13-디아미노-4,10-디옥소트리데칸, 1,14-디아미노-4,11-디옥소테트라데칸, 1,11-디아미노-4,8-디옥소-5,6-디메틸-7-프로피오닐운데칸, 1,14-디아미노-4,7,10-트리옥소-테트라데칸, 1,13-디아미노-4,7,10-트리옥소-5,8-디메틸트리데칸, 1,16-디아미노-4,7,10,13-테트라옥소헥사데칸, 1,10-디아미노-4,7-디옥소운데칸, 및 1,10-디아미노-4,7-디옥소-5-메틸데칸이 될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
(b2)지방족 디카르복시산 단량체는 디카르복시산 단량체의 혼합물 (b1)+(b2) 중 0.1-70mol%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서, 가공성과 기계적 강도의 물성 발란스를 얻을 수 있다. 바람직하게는 1-50mol%, 더 바람직하게는 10-50mol%로 포함될 수 있다.
(b1)지방족 디카르복시산 단량체는 상기 디카르복시산 단량체의 혼합물 (b1)+(b2) 중 (b2)지방족 디카르복시산 단량체를 제외한 잔량으로 포함될 수 있다. 바람직하게는 30-99.9mol%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서, 가공성과 기계적 강도의 물성 발란스를 얻을 수 있다. 바람직하게는, 50-99mol%, 더 바람직하게는 50-90mol%로 포함될 수 있다.
(b1)방향족 디카르복시산 단량체는 테레프탈산, 이소프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복시산, 2,7-나프탈렌디카르복시산, 1,4-나프탈렌디카르복시산, 1,4-페닐렌디옥시페닐렌산, 1,3-페닐렌디옥시디아세트산, 디펜산, 4'4'-옥시비스(벤조산), 디페닐메탄-4,4'-디카르복시산, 디페닐설폰-4,4'디카르복시산, 4-4'-디페닐카르복시산 등이 될 수 있다.
(b2)지방족 디카르복시산 단량체는 석시닉산(Succinic acid), 글루타릭산(Glutaric acid), 아디픽산(adipic acid), 피멜릭산(Pimelic acid), 수베릭산(Suberic acid), 아제라익산(Azelaic acid), 세바식산(Sebacic acid), 운데칸디오익산(Undecanedioic acid), 도데칸디오익산(dodecanedioic acid), 글루타닉 산(Glutamic acid), 트라우마틱산(Traumatic acid), 무코닉산(Muconic acid) 등이 될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
(b1)방향족 디카르복시산 단량체와 (b2)지방족 디카르복시산 단량체의 총 몰수에 대한 (a1)지방족 디아민 단량체와 (a2)지방족 디아민 단량체의 총 몰수의 비(R)는 0.9-1.3이 될 수 있다. 상기 범위 내에서, 유동성, 기계적 강도 및 저흡수율을 얻을 수 있다. 바람직하게는, 1.015-1.30, 더 바람직하게는 1.015-1.02가 될 수 있다.
폴리아미드 수지는 말단기가 지방족 카르복시산 또는 방향족 카르복시산으로 선택되는 말단봉지제(end capping agent)로 봉지될 수 있다. 말단봉지제는 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 카프로산, 카프릴산, 로르산, 트리데칸산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 피발산, 이소부틸산, 벤조산, 톨루산, α-나프탈렌카르복시산, β-나프탈렌카르복시산 및 메틸나프탈렌카르복시산 등이 사용될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
폴리아미드 수지는 25℃, 97% 황산용액에서 우베로드(Ubbelodhde) 점도계로 측정한 고유점도[η]가 0.3 내지 4.0dL/g, 바람직하게는 0.8 내지 1.1dL/g가 될 수 있다.
폴리아미드 수지는 ISO 527(23℃, 5mm/min)에 따라 80℃ 및 상대습도 95%로 24시간 처리 전의 인장강도와 처리 후의 인장 강도에 대한 비율인 강도유지율이 90% 이상이고, 50℃ 및 상대습도 90%에서 48시간 동안 처리한 후 수분흡수율이 0.5% 이하가 될 수 있다.
본 발명의 다른 관점인 폴리아미드 수지의 제조 방법은 (a2)탄소수 11-18의 지방족 디아민 중 하나 이상 선택되는 지방족 디아민 단량체 0.1-70 mol%와 (a1)잔량의 탄소수 4-10의 지방족 디아민 중 하나 이상 선택되는 지방족 디아민 단량체를 포함하는 혼합물과, (b2)탄소수 4-14의 지방족 디카르복시산 중 하나 이상 선택되는 지방족 디카르복시산 단량체 0.1-70mol%와 (b1)잔량의 방향족 디카르복시산 중 하나 이상 선택되는 방향족 디카르복시산 단량체의 혼합물을 공중합하는 단계를 포함할 수 있다.
공중합은 통상의 공중합체 제조 방법을 이용할 수 있는데, 바람직하게는 용융 중합 방법을 이용할 수 있다.
중합 온도는 80-300℃, 바람직하게는 80-280℃가 될 수 있고, 중합 압력은 10-40kgf/cm2가 될 수 있다.
한 구체예에서는 상기 (a1)지방족 디아민 단량체 및 (a2)지방족 디아민 단량체의 혼합물과 (b1)방향족 디카르복시산 단량체와 (b2)지방족 디카르복시산 단량체의 혼합물, 촉매 및 물을 반응기에 채우고 80-150℃에서 0.5~2시간 동안 교반시킨다. 온도를 200-280℃로 증가시키면서 2~4시간 동안 유지하고 압력을 20~40 kgf/cm2로 일정하게 유지하고 난 후 압력을 10~20 kgf/cm2로 낮추어 준 후 1-3시간 반응시킨다. 이 때 얻어진 폴리아미드를 유리전이온도(Tg)와 용융온도(Tm)사이의 온도로 진공상태에서 10~30시간 동안 고상 중합(Solid State Polymerization)하여 최종 반응물을 얻을 수 있다.
중합 반응에는 촉매가 사용될 수 있다. 바람직하게는 포스포러스계 촉매가 사용될 수 있다. 구체적으로 포스포릭산, 포스포러스산, 하이포포스포러스산 또는 그 염이나 유도체 등이 사용될 수 있다. 보다 구체적인 예로서, 포스포릭산, 포스포러스산, 하이포포스포러스산, 소듐 하이포포스페이트, 소듐 하이포포스피네이트 등이 사용될 수 있다.
촉매는 바람직하게는 전체 단량체 중량의 0-3.0중량%, 바람직하게는 0-1.0중량%, 더욱 바람직하게는 0-0.5중량%로 사용될 수 있다.
(a1)지방족 디아민 단량체 및 (a2)지방족 디아민 단량체의 혼합물과 (b1)방향족 디카르복시산 단량체와 (b2)지방족 디카르복시산 단량체의 혼합물의 투입시 말단봉지제를 사용할 수 있다. 말단봉지제의 사용량을 조절함으로써 합성된 폴리아미드 공중합 수지의 점도를 조절할 수 있다.
말단봉지제는 지방족 카르복시산 또는 방향족 카르복시산일 수 있다. 구체예에서 상기 말단봉지제는 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 카프로산, 카프릴산, 로르산, 트리데칸산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 피발산, 이소부틸산, 벤조산, 톨루산, α-나프탈렌카르복시산, β-나프탈렌카르복시산 및 메틸나프탈렌카르복시산 등이 사용될 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점인 제품은 상기 폴리아미드 수지, 또는 상기 제조 방법으로 제조된 폴리아미드 수지를 포함할 수 있다. 예를 들면, ED 리플렉터 등과 같은 전기전자 재료나 자동차 부품의 플라스틱 조인트 부분에 적용될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 제품 성형 방법은 통상의 알려진 방법을 사용할 수 있다.
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.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
실시예 1
테레프탈산 0.557mol(92.56g), 세바식산 0.062mol(12.40g), 1,10-데칸디아민 0.568mol(97.91g), 1,12-도데칸디아민 0.063mol(12.65g), 벤조산 0.025mol(3.02g), 소듐 하이포포스피네이트 0.1wt%(0.22g), 물 146mL 를 1리터 오토클레이브(autoclave)에 넣고 질소로 충진하였다. 100℃에서 60분간 교반시키고 250℃로 2시간 동안 승온 후 25kgf/cm2를 유지하면서 이 온도에서 3시간 동안 반응시킨후 15kgf/cm2로 감압시킨 후 1시간 동안 반응하여 0.21 dL/g 수준의 폴리아미드 예비 공중합체를 제조하였다. 폴리아미드 예비 공중합체를 230℃에서 24시간 동안 고상 중합을 실시하여 폴리아미드 수지를 얻었다.
실시예 2
상기 실시예 1에서 테레프탈산 0.433mol(71.99g), 세바식산 0.1857mol(37.21g), 1,10-데칸디아민 0.568mol(97.91g), 1,12-도데칸디아민 0.063mol(12.65g), 벤조산 0.025mol(3.02g), 소듐 하이포포스피네이트 0.1wt%(0.24g), 증류수 149mL를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 폴리아미드 수지를 제조하였다.
실시예 3
상기 실시예 1에서 테레프탈산 0.31mol(51.42g), 세바식산 0.3095mol(62.01g), 1,10-데칸디아민 0.568mol(97.91g), 1,12-도데칸디아민 0.063mol (12.65g), 벤조산 0.025mol (3.02g), 소듐 하이포포스피네이트 0.1wt%(0.27g), 증류수 151mL를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 폴리아미드 수지를 제조하였다.
실시예 4
상기 실시예 1에서 테레프탈산 0.557mol(92.56g), 세바식산 0.062mol(12.40g), 1,10-데칸디아민 0.442mol(76.16g), 1,12-도데칸디아민 0.19mol (37.95g), 벤조산 0.025mol(3.02g), 소듐 하이포포스피네이트 0.1wt%(0.22g), 증류수 148mL를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 폴리아미드 수지를 제조하였다.
실시예 5
상기 실시예 1에서 테레프탈산 0.557mol(92.56g), 도데칸디오익산 0.062mol(14.26g), 1,10-데칸디아민 0.568mol(97.91g), 1,12-도데칸디아민 0.063mol(12.65g), 벤조산 0.025mol(3.02g), 소듐 하이포포스피네이트 0.1wt% (0.22g), 증류수 148mL를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 폴리아미드 수지를 제조하였다.
실시예 6
상기 실시예 1에서 테레프탈산 0.557mol(92.56g), 아제라익산 0.062mol(11.65g), 1,10-데칸디아민 0.568mol(97.91g), 1,12-도데칸디아민 0.063mol (12.65g), 벤조산 0.025mol (3.02g), 소듐 하이포포스피네이트 0.1wt%(0.22g), 증류수 147mL를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 폴리아미드 수지를 제조하였다.
실시예 7
상기 실시예 1에서 테레프탈산 0.433mol(71.99g), 아제라익산 0.186mol(32.95g), 1,10-데칸디아민 0.568mol(97.91g), 1,12-도데칸디아민 0.063mol (12.65g), 벤조산 0.025mol (3.02g), 소듐 하이포포스피네이트 0.1wt%(0.24g), 증류수 147mL를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 폴리아미드 수지를 제조하였다.
실시예 8
상기 실시예 1에서 테레프탈산 0.433mol(71.99g), 아제라익산 0.186mol(34.95g), 1,10-데칸디아민 0.4419mol(76.16g), 1,12-도데칸디아민 0.189mol(37.95g), 벤조산 0.025mol(3.02g), 소듐 하이포포스피네이트 0.1wt% (0.24g), 증류수 149mL를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 폴리아미드 수지를 제조하였다.
비교예 1
테레프탈산 0.619mol(102.841g), 1,10-데칸디아민 0.5571mol(95.994g), 1,12-도데칸디아민 0.0619mol(12.40g), 소듐 하이포포스피네이트 0.1wt%(0.22g), 물 140mL 를 1리터 오토클레이브(autoclave)에 넣고 질소로 충진하였으며 이후 실시예1과 동일한 중합 방법으로 폴리아미드 수지를 제조하였다.
비교예 2
테레프탈산 0.619mol(102.841g), 1,10-데칸디아민 0.668mol(115.19g), 1,12-도데칸디아민 0.0743mol(14.88g), 벤조산 0.248mol(30.24g), 소듐 하이포포스피네이트 0.1wt%(0.21g), 물 175mL 를 1리터 오토클레이브(autoclave)에 넣고 질소로 충진하였으며 이후 실시예 1과 동일한 중합 방법으로 폴리아미드 수지를 제조하였다.
비교예 3
세바식산 0.619mol(125.2g), 1,10-데칸디아민 0.442mol(76.155g), 1,12-도데칸디아민 0.1894mol(37.951g), 벤조산 0.025mol(3.024g), 소듐 하이포포스피네이트 0.1wt%(0.34g), 물 161mL 를 1리터 오토클레이브(autoclave)에 넣고 질소로 충진하였으며 이후 실시예 1과 동일한 중합 방법으로 폴리아미드 수지를 제조하였다.
비교예 4
테레프탈산 0.619mol(102.84g), 1,10-데칸디아민 0.3157mol(54.397g), 1,12-도데칸디아민 0.3157mol(63.252g), 벤조산 0.025mol(3.024g), 소듐 하이포포스피네이트 0.1wt%(0.21g), 물 149mL를 1리터 오토클레이브(autoclave)에 넣고 질소로 충진하였으며 이후 실시예 1과 동일한 중합 방법으로 폴리아미드 수지를 제조하였다.
비교예 5
테레프탈산 0.4333mol(71.988g), 세바식산 0.1857mol(37.567g), 1,12-도데칸디아민 0.6314mol(126.503g), 벤조산 0.025mol(3.024g), 소듐 하이포포스피네이트 0.1wt%(0.25g), 물 159mL 를 1리터 오토클레이브(autoclave)에 넣고 질소로 충진하였으며 이후 실시예 1과 동일한 중합 방법으로 폴리아미드 수지를 제조하였다.
비교예 6
테레프탈산 0.4333mol(71.988g), 세바식산 0.1857mol(37.567g), 1,10-데칸디아민 0.6314mol(108.793g), 벤조산 0.025mol(3.24g), 소듐 하이포포스피네이트 0.1wt%(0.25g), 물 147mL 를 1리터 오토클레이브(autoclave)에 넣고 질소로 충진하였으며 이후 실시예 1과 동일한 중합 방법으로 폴리아미드 수지를 제조하였다.
실험예
상기 실시예와 비교예에서 제조한 폴리아미드 수지에 대해 하기 표 1에 기재된 물성을 평가하고 그 결과를 표 1과 표 2에 나타내었다.
물성 평가 방법
(1)말단기 수 (μeq/g): 아민 말단기 수는 폴리아미드 수지 1g을 페놀 + 메탄올의 혼합 용매(페놀:메탄올 = 9:1, 부피비)에 넣은 후, 교반하면서 용해시킨다. 지시약 티몰 블루를 사용하여 0.02N 염산 용액으로 중화 적정함으로써, 아민 말단기 수를 결정한다. 카르복시산 말단기 수는 폴리아미드 수지 1g을 40ml 벤질 알콜에 넣고 180℃로 가열한다. 교반하면서 지시약 페놀프탈레인을 사용하여, 0.05N 수산화나트륨 용액으로 중화 적정함으로써, 카르복시산 말단기 수를 결정한다.
(2)고유점도(dL/g): 폴리아미드 수지를 97% 황산 용액에 녹인 후, 25℃에서 우베로드(Ubbelodhde) 점도계를 사용하여 측정하였다.
(3)유동성(mm): 스미토모 사출기 SG75H-MIV을 이용하였다. 실린더 온도와 금형 온도를 320℃로 설정하고, 사출압력을 15MPa로 설정하여 유동거리를 측정하였다.
(4)강도유지율(%): ISO 527(23℃, 5mm/min)에 따라 인장 강도를 측정하였으며, 강력 유지율은 항온항습기에서 온도 80℃, 상대 습도 95%로 24시간 처리 전의 인장강도와 처리 후의 인장 강도에 대한 비율을 측정하였다.
(5)수분 흡습율(%): 길이 100mm이고 너비가 100mm이며 두께가 3mm 시편을 제작하여 건조하였다. 건조된 중량(W0)를 측정한 후 시편을 항온항습기내에서 50℃, RH 90%에서 48시간 동안 처리한 후 중량(W1)를 측정하고 수분 흡수율을 계산하였다.
수분 흡수율(%) = [(W1-W0)/W0] *100
(6) 황색도 및 반사율: 시편은 고내열 나일론, 이산화티탄, 충진제(유리섬유)를 첨가하여 240~320℃로 가열된 이축 용융 압출기 내에서 용융 혼련시켜 침 상태의 수지 조성물을 제조하고 이렇게 얻어진 침을 130℃의 온도에서 5시간 이상 건조시킨 다음, 240~330℃로 가열된 스크류식 사출기를 이용하여 시편을 제작 하였다.
황색도(YI)는 Milota 3600D CIE Lab. 색차계를 이용 측정하였다.
△ YI = [항온/항습前(85℃, RH80%)]-[[항온/항습 96시간 後(85℃, RH85%)]
반사율은 Milota 3600D CIE Lab. 색차계로 440nm의 반사율(SCI, Specular component included)를 측정하여 평가 하였다.
△ 반사율 = [항온/항습前(85℃, RH80%)]-[[항온/항습 96시간 後(85℃, RH85%)]
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7 실시예 8
말단기수
amine/acid
(μeq/g)		 40/35 50/40 70/65 55/42 78/62 55/51 82/80 72/70
고유 점도(dL/g) 1.0 0.92 0.86 0.95 0.83 0.96 0.90 0.85
유동성(mm) 140 145 143 123 151 135 136 144
강도유지율(%) 92 91 90 94 92 91 94 92
수분흡수율(%) 0.2 0.3 0.25 0.32 0.14 0.5 0.5 0.28
△YI (SCI) 8.5 8.0 6.0 6.3 6.2 8.4 8.3 8.1
△반사율(SCI)(%) 9.8 8.2 6.4 7.2 6.5 9.2 9.4 8.8
비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5 비교예 6
말단기 수
amind/acid
(μeq/g)		 측정
불가		 300/320 210/200 165/155 162/153 155/150
고유 점도(dL/g) 1.8 0.35 0.5 0.74 0.55 0.65
유동성(mm) 100 170 175 105 110 112
강도유지율(%) 95 50 60 75 60 80
수분흡수율(%) 1.2 3.2 2.8 1.4 1.5 3.0
△YI (SCI) 11 15 20 13 12 14
△반사율(SCI)(%) 12 20 25 14 12 13
* 측정불과 : 말단기 수를 측정하는 용매에 녹지 않음
상기 표 1과 2에서 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 폴리아미드 수지는 우수한 용융 가공성, 고 반사율 및 저 흡수성을 가짐을 알 수 있다.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (15)

  1. (a1)탄소수 4-10의 지방족 디아민 중 하나 이상 선택되는 지방족 디아민 단량체와 (a2)탄소수 11-18의 지방족 디아민 중 하나 이상 선택되는 지방족 디아민 단량체의 혼합물과, (b1)방향족 디카르복시산 중 하나 이상 선택되는 방향족 디카르복시산 단량체와 (b2)탄소수 4-14의 지방족 디카르복시산 중 하나 이상 선택되는 지방족 디카르복시산 단량체의 혼합물의 공중합체이고, 아민과 산 말단기 수(End group number)가 0 초과 내지 150μeq/g인 폴리아미드 수지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 아민과 산 말단기 수가 20-82μeq/g인 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지.
  3. 제1항에 있어서, 상기 (b1)방향족 디카르복시산 단량체와 (b2)지방족 디카르복시산 단량체의 총 몰수에 대한 (a1)지방족 디아민 단량체와 (a2)지방족 디아민 단량체의 총 몰수의 비는 0.9-1.3인 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지.
  4. 제1항에 있어서, 상기 (a2)지방족 디아민 단량체는 상기 (a1)+(a2) 중 0.1-70mol%로 포함되는 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지.
  5. 제1항에 있어서, 상기 (a1)지방족 디아민 단량체는 상기 (a1)+(a2) 중 30-99.9mol%로 포함되는 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지.
  6. 제1항에 있어서, 상기 (a1)지방족 디아민 단량체와 (a2)지방족 디아민 단량체 중 하나 이상은 가지형 알킬기를 갖는 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지.
  7. 제1항에 있어서, 상기 (a1)지방족 디아민 단량체와 (a2)지방족 디아민 단량체는 모두 선형 알킬기를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지.
  8. 제1항에 있어서, 상기 (b2)지방족 디카르복시산 단량체는 상기 (b1)+(b2) 중 0.1-70mol%로 포함되는 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지.
  9. 제1항에 있어서, 상기 폴리아미드 수지는 말단기가 지방족 카르복시산 또는 방향족 카르복시산으로 선택되는 말단봉지제로 봉지된 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지.
  10. 제9항에 있어서, 상기 말단봉지제는 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 카프로산, 카프릴산, 로르산, 트리데칸산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 피발산, 이소부틸산, 벤조산, 톨루산, α-나프탈렌카르복시산, β-나프탈렌카르복시산 및 메틸나프탈렌카르복시산으로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지.
  11. 제1항에 있어서, 상기 폴리아미드 수지는 25℃, 97 % 황산용액에서 우베로드(Ubbelodhde) 점도계로 측정한 고유점도가 0.3 내지 4.0dL/g인 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지.
  12. 제1항에 있어서, 상기 폴리아미드 수지는 ISO 527(23℃, 5mm/min)에 따라 80℃ 및 상대습도 95%로 24시간 처리 전의 인장강도와 처리 후의 인장 강도에 대한 비율이 90 % 이상이며, 50℃ 및 상대습도 90%에서 48시간 동안 처리한 후 측정된 수분흡수율이 0.5 % 이하인 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지.
  13. (a2)탄소수 11-18의 지방족 디아민 중 하나 이상 선택되는 지방족 디아민 단량체 0.1-70 mol%와 (a1)잔량의 탄소수 4-10의 지방족 디아민 중 하나 이상 선택되는 지방족 디아민 단량체를 포함하는 혼합물과, (b2)탄소수 4-14의 지방족 디카르복시산 중 하나 이상 선택되는 지방족 디카르복시산 단량체 0.1-70mol%와 (b1)잔량의 방향족 디카르복시산 중 하나 이상 선택되는 방향족 디카르복시산 단량체의 혼합물을 공중합하는 단계를 포함하는 폴리아미드 수지의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 (b1)방향족 디카르복시산 단량체와 (b2)지방족 디카르복시산 단량체의 총 몰수에 대한 (a1)지방족 디아민 단량체와 (a2)지방족 디아민 단량체의 총 몰수의 비는 0.9-1.3인 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지의 제조 방법.
  15. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 폴리아미드 수지 또는 제13항 또는 제14항의 제조 방법으로 제조된 폴리아미드 수지를 포함하는 제품.
KR1020110134037A 2011-12-13 2011-12-13 폴리아미드 수지, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 제품 KR101437144B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110134037A KR101437144B1 (ko) 2011-12-13 2011-12-13 폴리아미드 수지, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 제품
PCT/KR2012/010733 WO2013089408A1 (ko) 2011-12-13 2012-12-11 폴리아미드 수지, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 물품
US14/363,875 US20140303341A1 (en) 2011-12-13 2012-12-11 Polyamide Resin, Preparation Method Thereof, and Article Comprising Same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110134037A KR101437144B1 (ko) 2011-12-13 2011-12-13 폴리아미드 수지, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 제품

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130067164A true KR20130067164A (ko) 2013-06-21
KR101437144B1 KR101437144B1 (ko) 2014-09-02

Family

ID=48612794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110134037A KR101437144B1 (ko) 2011-12-13 2011-12-13 폴리아미드 수지, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 제품

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20140303341A1 (ko)
KR (1) KR101437144B1 (ko)
WO (1) WO2013089408A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015101675A (ja) * 2013-11-26 2015-06-04 チェイル インダストリーズ インコーポレイテッド ポリアミド成形体およびその製造方法
JP6196892B2 (ja) * 2013-11-26 2017-09-13 ロッテ アドバンスト マテリアルズ カンパニー リミテッド ポリアミド樹脂およびこれを用いたポリアミド成形体
JP7234388B2 (ja) * 2019-02-06 2023-03-07 アセンド・パフォーマンス・マテリアルズ・オペレーションズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー 高レベルのアミン末端基を有するポリアミド
CN115490848B (zh) * 2022-09-16 2023-12-19 珠海万通特种工程塑料有限公司 一种聚酰胺树脂及其聚合方法和应用

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0791376B2 (ja) * 1986-06-27 1995-10-04 東洋紡績株式会社 ポリアミドの製造法
NL1013215C2 (nl) * 1999-10-05 2001-04-06 Dsm Nv Copolyamide op basis van tetramethyleentereftaalamide en hexamethyleentereftaalamide.
DE60119595T2 (de) * 2000-01-21 2006-09-14 Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc. Verfahren zur Herstellung von Polyamid
JP2002293926A (ja) * 2001-04-02 2002-10-09 Mitsui Chemicals Inc ポリアミド樹脂、ポリアミド樹脂組成物、およびその成形品
US20090098325A1 (en) * 2005-03-18 2009-04-16 Kuraray Co. Ltd. Semi-aromatic polyamide resin
WO2009113590A1 (ja) * 2008-03-12 2009-09-17 旭化成ケミカルズ株式会社 ポリアミド、ポリアミド組成物及びポリアミドの製造方法
FR2934864B1 (fr) * 2008-08-08 2012-05-25 Arkema France Polyamide semi-aromatique a terminaison de chaine

Also Published As

Publication number Publication date
KR101437144B1 (ko) 2014-09-02
US20140303341A1 (en) 2014-10-09
WO2013089408A1 (ko) 2013-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101279978B1 (ko) 폴리아미드 수지
RU2540338C2 (ru) Композиция огнестойкой полиамидной смолы
EP2436717A1 (en) Polyamide resin
KR101437144B1 (ko) 폴리아미드 수지, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 제품
EP2749586B1 (en) Crystalline polyamide ester resin, method for preparing the same, and article including the same
EP2563840B1 (en) Semi-aromatic polyamide
KR101369149B1 (ko) 내열성 및 내화학성이 우수한 폴리아미드 수지
KR20150135737A (ko) 공중합 폴리아미드 수지, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품
EP2940057B1 (en) Polyamide resin, preparation method therefor, and molded product including same
KR101811919B1 (ko) 폴리아미드 수지, 이를 포함하는 폴리아미드 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품
KR101397703B1 (ko) 폴리아미드 수지, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 물품
KR101443173B1 (ko) 가공성이 우수한 폴리아미드 수지
KR101290564B1 (ko) 용융 가공성과 내열성이 우수한 폴리아미드 수지
KR101557535B1 (ko) 공중합 폴리아미드 수지, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품
US20160032051A1 (en) Copolymerized Polyamide Resin, Method for Preparing the Same and Article Comprising the Same
KR101899624B1 (ko) 공중합 폴리아미드 수지, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품
KR101685244B1 (ko) 폴리아미드 수지, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 제품
KR101557540B1 (ko) 공중합 폴리아미드 수지, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품
KR20140079219A (ko) 폴리아미드 수지, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 제품

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170704

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180703

Year of fee payment: 5