KR20140041761A - 황변 방지 폴리아미드 조성물 - Google Patents

황변 방지 폴리아미드 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 황변에 대한 개선된 내성을 갖는 폴리아미드 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 조성물로부터 제조된 성형품 및 이러한 성형품을 형성하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 폴리아미드 조성물은 (a) 하나 이상의 반-방향족 폴리아미드 90 내지 40 wt% 및 (b) 하나 이상의 지방족 폴리아미드 10 내지 60 wt%, 및 (c.1) 부수적 성분으로서의 적어도 하나의 백색 안료 및 (c.2) 임의적으로 하나 이상의 다른 부수적 성분을 포함하되, 이때 상기 반-방향족 및 상기 지방족 폴리아미드의 양의 합은 100 wt% 이고; (i) 상기 반-방향족 폴리아미드는 4 내지 12개의 탄소 원자를 함유하는 하나 이상의 지방족 다이아민 단량체 및 하나 이상의 벤젠 다이카복실산 단량체로부터 유도되며; (ii) 상기 지방족 폴리아미드는 4 내지 10개의 탄소 원자를 함유하는 하나 이상의 지방족 다이아민 단량체 및 6 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 하나 이상의 지방족 다이카복실산으로부터 유도되며, 추가의 열전도성 물질이 조성물내에 존재하지 않는다.

Description

황변 방지 폴리아미드 조성물{ANTI-YELLOWING POLYAMIDE COMPOSITION}
본 발명은 황변에 대한 개선된 내성을 갖는 폴리아미드 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 조성물로부터 제조된 성형품 및 이러한 성형품을 형성하는 방법에 관한 것이다.
범용적으로 사용되는 조명은 바람직하게는 백색이어야 한다. 에너지-효율성 조명은 발광 다이오드(light- emitting diode(LED))를 이용함으로써 얻을 수 있다. LED 는 매우 좁은 파장 대역의 광선을 방출함으로써 강한 색광(colored light)을 생산한다. 범용 조명에 요구되는 백색광을 얻기 위해서는, 2가지의 주요 기술이 이용된다. 적색, 녹색 및 청색 LED 로부터 방출되는 광선을 결합하거나 또는 청색 발광 다이오드가 청색광의 일부분을 흡수하고 백색광의 넓은 스펙트럼을 갖는 광선을 방출하는 특정의 형광물질과 조합하여 사용된다.
WO2006/135840 호는 발광 다이오드에 사용되는 구성요소의 제조시에 사용될 수 있는 열전도성 폴리아미드계 조성물을 기술하고 있다. 이러한 조성물은 반-방향족 폴리아미드(semi-aromatic polyamide) 및 적어도 30 중량%의 열전도성 물질을 포함한다.
그러나, WO2006/135840 호에 기술되어 있는 조성물의 단점은 열전도성 물질의 첨가가 조성물의 원가를 상승시킴으로써 그러한 조성물로부터 제조되는 부품의 원가를 상승시킬 뿐만 아니라, 보다 중요한 것은 열전도성 물질의 첨가가 조성물의 특성에 부정적인 영향을 미쳐 그의 가공 거동(processing behavior)을 저하시킨다는 점이다.
청색광의 영향하에서 및 광원이 항상 광선에 이어 열을 생산한다는 사실로부터 필연적으로 발생되는 상승된 온도의 영향하에서, 발광 다이오드용의 구성요소를 생산하는데 사용되는 물질은 변색을 나타내는 경향이 있다. 물질의 표면은 갈색 영역을 나타내기 시작한다. 이를 때로는 황변이라 말한다. 이러한 황변은 단지 심미적인 관점에서만 바람직하지 않은 것이 아니다. 이는 또한 LED로부터 생산되는 광 수율(light yield)을 감소시키는데, 이는 특히 환경 문제의 관점에서 매우 바람직하지 않다.
WO2006/135840 호의 조성물이 발광 다이오드에 사용되는 구성요소의 제조에 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소는 특정의 노화 시험에서 만족스럽지 못한 성능으로 고통을 받는다. 따라서, 비용 효과적이고 특정의 노화 거동에 대한 개선된 결과, 특히 황변에 대한 개선된 내성을 나타내는 발광 다이오드용의 구성요소의 생산에 사용될 수 있는 개선된 조성물이 요구되고 있다.
이러한 목적은
(a) 하나 이상의 반-방향족 폴리아미드 90 내지 40 wt% 및
(b) 하나 이상의 지방족 폴리아미드 10 내지 60 wt%, 및
(c.1) 부수적 성분(secondary component)으로서의 적어도 하나의 백색 안료 및
(c.2) 임의적으로, 하나 이상의 다른 부수적 성분
을 포함하고, 이때 상기 반-방향족 및 상기 지방족 폴리아미드의 양의 합이 100 wt%인 중합체 조성물로서;
● 상기 반-방향족 폴리아미드는 4 내지 12개의 탄소 원자를 함유하는 하나 이상의 지방족 다이아민 단량체 및 하나 이상의 벤젠 다이카복실산 단량체로부터 유도되며;
● 상기 지방족 폴리아미드는 4 내지 10개의 탄소 원자를 함유하는 하나 이상의 지방족 다이아민 단량체 및 6 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 하나 이상의 지방족 다이카복실산으로부터 유도되며, 단
추가의 열전도성 물질이 조성물내에 존재하지 않는, 중합체 조성물에 의해 달성된다.
발광 다이오드용의 구성요소의 생산시에 사용될 수 있는 본 발명에 따른 조성물은 비용 효과적이며 노화에 대한 양호한 거동을 갖는다. 본 발명의 조성물은 지방족 및 반-방향족 폴리아미드의 블렌드를 포함한다. 이러한 블렌드는 매우 유익한 특성들의 조합을 나타내는 것으로 확인되었다. 발광 다이오드에 사용되는 구성요소들의 온도가 필연적으로 높은 수준에 도달할 때, 블렌드내의 각각의 구성요소는 물질이 용융하기 시작하는 온도와 관련한 특정의 요건들을 충족하여야 한다. 부수적으로, 구성요소는 모든 종류의 조건하에서 그의 형상을 유지할 수 있어야만 한다. 또한, 구성요소는 습한 환경에서도 그의 형상을 유지해야만 한다. 수분 흡수는 노화 도중에 LED의 광 출력(light output)을 저하시키는 높은 내부 응력을 유발시킨다. 따라서, 조성물은 낮은 수준의 수분 흡수율을 가져야만 한다.
본 발명에 따른 조성물의 추가적인 장점은 유리한 유동 거동(flow behavior)이다. 양호한 유동 거동은 소형 치수를 갖는 발광 다이오드용의 구성요소의 생산을 가능하게 해 주는데, 그 이유는 양호한 유동성 조성물이 구성요소를 생산하는 몰드의 모든 소형 채널 및 영역내로 흐를 수 있기 때문이다. 또한, 유동성이 양호한 조성물은 캐비티의 양이 많은 몰드(higher cavity amount mould)의 충전을 가능하게 하여 생산속도를 증가시켜 준다. 이러한 방식에서, 본 발명에 따른 조성물로 제조된 구성요소는 일반적으로 종래 기술의 물질에 비해 벽면이 더 얇거나 캐비티의 양이 더 많게 생산될 수 있는데, 이는 본 분야에서 끊임없이 계속 소형화되기 때문에 매우 유리하다.
본 발명에 따른 조성물의 또 다른 장점은 리플로우 납땜성(reflow solderability) 분야에서의 그의 속성이다. 구성요소들은 주로 다른 전자적 구성요소와 조합하여 사용되기 때문에, 그들은 예를 들면 인쇄회로기판(printed circuit boards(PCB))상의 정해진 위치에 납땜하여야 할 필요가 있다. 이러한 납땜 과정 도중에, 국부적으로 온도가 매우 높아질 수 있다. 구성요소 및 따라서 그들을 제조하는 조성물은 이러한 고온에 견딜 수 있어야만 한다. 본 발명에 따른 조성물 및 그들로부터 제조되는 구성요소들은 이러한 온도를 견뎌내는데 아주 적합하며, 따라서 리플로우 납땜시의 온도를 견뎌낼 수 있다.
본 발명에 따른 중합체 조성물의 추가적인 유리한 특성들은 그의 양호한 기계적 특성, 고온에 견디는 그의 능력 및 반사 특성이다.
도 1 은 중합체 조성물 1에 대한 노화 시험의 결과를 나타내는 도면이고,
도 2 는 중합체 조성물 2에 대한 노화 시험의 결과를 나타내는 도면이고,
도 3 은 중합체 조성물 3에 대한 노화 시험의 결과를 나타내는 도면이고,
도 4 는 중합체 조성물 4에 대한 노화 시험의 결과를 나타내는 도면이며,
도 5 는 참조용 중합체 조성물에 대한 노화 시험의 결과를 나타내는 도면이다.
본 발명에 따른 중합체 조성물은 90 내지 40 wt%의 하나 이상의 반-방향족 폴리아미드 및 10 내지 60 wt%의 지방족 폴리아미드를 포함한다. 이러한 중량 백분율은 지방족 및 반-방향족 폴리아미드 중량의 총합에 기초한 것이므로, 따라서 이들 2개의 중량 백분율의 합은 100% 이다. 반-방향족 폴리아미드 구성요소(a)는 단일의 반-방향족 폴리아미드로서 사용될 수 있거나, 또는 그는 2 가지 이상의 반-방향족 폴리아미드의 혼합물로서 사용될 수 있다. 지방족 폴리아미드 구성요소(b)는 단일의 지방족 폴리아미드로서 사용될 수 있거나, 또는 그는 2 가지 이상의 지방족 폴리아미드의 혼합물로서 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 중합체 조성물은 바람직하게는 85 내지 45 wt%의 하나 이상의 반-방향족 폴리아미드 및 15 내지 55 wt%의 지방족 폴리아미드, 보다 바람직하게는 80 내지 50 wt%의 하나 이상의 반-방향족 폴리아미드 및 20 내지 50 wt%의 지방족 폴리아미드를 포함한다.
"반-방향족(semi-aromatic)" 폴리아미드는, 방향족 특성을 갖는 적어도 하나의 구조 단위를 가진 적어도 하나의 단량체 및 단지 지방족 특성만을 갖는 구조 단위를 가진 적어도 하나의 단량체로 이루어진 폴리아미드를 의미한다.
반-방향족 폴리아미드는 단독중합체 또는 공중합체일 수 있으며, 4 내지 12개의 탄소 원자를 함유하는 하나 이상의 다이아민 단량체 및 하나 이상의 벤젠 다이카복실산 단량체로부터 유도된다. 4 내지 12개의 탄소 원자를 함유하는 다이아민은 지방족 아민이며; 이는 또한 예를 들면 직쇄, 분지쇄 및 지환족 아민도 포함한다. 다이아민은 바람직하게는 직쇄를 갖는다. 다이아민내의 탄소 원자의 수는 탄소쇄가 4개의 탄소원자보다 짧지 않고 12개의 탄소 원자보다 길지 않은 한은 특별히 중요한 것은 아니다. 다이아민은 바람직하게는 4개 또는 6개의 탄소 원자를 갖는다. 이러한 길이의 아민을 사용하면, 유리하게는 폴리아미드의 높은 용융온도가 달성될 수 있다. 보다 바람직하게는, 다이아민은 4개의 탄소 원자를 가지며, 가장 바람직하게는 다이아민은 다이아미노-부탄이다. 반-방향족 폴리아미드내의 이산(diacid)은 벤젠 다이카복실산 또는 그의 혼합물이다. 바람직하게는, 벤젠 다이카복실산은 테레프탈산 또는 이소프탈산, 또는 이들의 혼합물이다. 보다 바람직하게, 이러한 산은 테레프탈산이다.
단독중합체가 반-방향족 폴리아미드로서 사용되는 경우, 바람직하게는 PA 4T, PA 4I, PA 6T 또는 PA 6I 가 사용된다. 여기서 및 이하에서, 폴리아미드는 또한 "PA"로 지칭될 것이다. 폴리아미드의 추가적인 표시는 국제 표준(International Standard) ISO 1874-1 :1992 (E)에 부합된다. "PA" 이후의 첫 번째 위치는 아민의 성질을 나타내고, 두 번째 위치는 산의 성질을 나타낸다. 따라서, PA4T 또는 PA4I 에서의 "4"는 아민이 4개의 탄소 원자를 함유하고 있다는 것을 나타낸다. PA6T 또는 PA6I 에서의 "6"은 아민이 6개의 탄소 원자를 함유하고 있다는 것을 나타낸다. PA4T 또는 PA6T 에서의 "T'는 산이 테레프탈산인 것을 나타내며; PA4I 또는 PA6I 에서의 "I'는 산이 이소프탈산인 것을 나타낸다.
반-방향족 폴리아미드는 예를 들면 PA 66/6T 또는 PA 10T/106 과 같은 공중합체일 수 있다. PA 66/6T 는 빌딩 블록(building block)으로서 6개의 탄소 원자를 갖는 다이아민 유도체를 포함하고 이산 유도체로서 테레프탈산 및 6개의 탄소 원자를 갖는 이산을 포함하는 코폴리아미드를 의미한다. PA 10T/106 은 빌딩 블록으로서 10개의 탄소 원자를 갖는 다이아민 유도체를 포함하고 이산 유도체로서 테레프탈산 및 6개의 탄소 원자를 갖는 이산을 포함하는 코폴리아미드를 의미한다. 공중합체가 반-방향족 폴리아미드로서 사용되는 경우, 바람직하게는 PA　4T/6T, PA　4T/66 또는 PA　66/6T 가 사용되는데, 그 이유는 그들이 적절한 온도범위에서 더 높은 강성을 제공하기 때문이다. 여기 및 이하에서, 공중합체란 용어는 이성분 공중합체로 국한되는 것은 아니다. 삼원 공중합체 및 그 이상의 공중합체도 또한 이러한 용어에 포함된다.
반-방향족 폴리아미드의 합성시의 이산은 그의 이산 형태로 사용될 수 있지만, 그러나 예를 들면 산-클로라이드 및 산-에스테르와 같은 산-유도체도 또한 적합하다.
지방족 폴리아미드는 단독중합체 또는 공중합체일 수 있으며, 4 내지 10개의 탄소 원자를 함유하는 하나 이상의 다이아민 단량체 및 6 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 하나 이상의 지방족 다이카복실산으로부터 유도된다. 폴리아미드가 지방족이기 때문에, 다이아민 및 이산은 모두 성질에 있어서 지방족이다. 4 내지 10개의 탄소 원자를 함유하는 다이아민은 지방족 아민이며; 이는 또한 예를 들면 직쇄, 분지쇄 및 지환족 아민도 포함한다. 다이아민은 바람직하게는 직쇄를 갖는다. 다이아민내의 탄소 원자의 수는 탄소쇄가 4개의 탄소원자보다 짧지 않고 10개의 탄소 원자보다 길지 않은 한은 특별히 중요한 것은 아니다. 다이아민의 혼합물도 또한 사용될 수 있다. 다이아민은 바람직하게는 4개 또는 6개의 탄소 원자를 갖는다. 이러한 길이의 아민을 사용하면, 유리하게는 높은 융점이 달성될 수 있다. 보다 바람직하게는, 다이아민은 다이아미노-부탄으로, 이는 다이아미노-부탄을 사용하는 경우에 수득된 폴리아미드가 단량체내에 동일한 탄소 원자의 총수를 갖는 폴리아미드보다 더 높은 융점을 갖기 때문이며, 이때 다이아민은 4개 이상의 탄소 원자수를 갖는다.
지방족 폴리아미드내의 이산은 6 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 하나 이상의 지방족 다이카복실산이다. 지방족 이산은 예를 들면 직쇄, 분지쇄 및 지환족 이산일 수 있다. 이산은 바람직하게는 직쇄 이산이다. 이산은 예를 들면 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산 또는 세바스산일 수 있다. 이산은 바람직하게는 세바스산이다. 이산은 폴리아미드의 합성 도중에 그의 이산 형태로 사용될 수 있지만, 그러나 예를 들면 산-클로라이드 및 산-에스테르와 같은 산-유도체도 또한 적합하다. 바람직한 지방족 폴리아미드는 PA410, PA46 및 PA66 이다.
본 발명에 따른 중합체 조성물에서, 반-방향족 폴리아미드와 지방족 폴리아미드의 특정 조합이 특히 유리하다. 따라서, 바람직하게는 폴리아미드-4T의 단독중합체 또는 공중합체와 폴리아미드-410의 단독중합체 또는 공중합체의 조합, 또는 폴리아미드-4T의 단독중합체 또는 공중합체와 폴리아미드-46의 단독중합체 또는 공중합체의 조합, 또는 폴리아미드-10T의 단독중합체 또는 공중합체와 폴리아미드-410의 단독중합체 또는 공중합체의 조합, 또는 폴리아미드-4T의 단독중합체 또는 공중합체와 폴리아미드-66의 단독중합체 또는 공중합체의 조합을 포함하는 조성물이 사용된다. 폴리아미드 구성요소의 하나로서 폴리아미드-6T, 폴리아미드-8T, 폴리아미드-9T 또는 폴리아미드-10T의 단독중합체 또는 공중합체와의 조합도 또한 매우 적합하다. 이러한 조합의 예는 PA-9T의 단독중합체 또는 공중합체와 PA-410의 단독중합체 또는 공중합체의 조합, PA-9T의 단독중합체 또는 공중합체와 PA-66의 단독중합체 또는 공중합체의 조합, PA-6T/66의 공중합체와 PA-410의 단독중합체 또는 공중합체의 조합, 또는 PA-6T/66의 공중합체와 PA-66의 단독중합체 또는 공중합체의 조합이다.
"폴리아미드-4T"는 빌딩 블록으로서의 4개의 탄소 원자를 갖는 다이아민 유도체 및 테레프탈산 유도체를 포함하는 폴리아미드를 의미한다. "폴리아미드-410"은 빌딩 블록으로서의 4개의 탄소 원자를 갖는 다이아민 유도체 및 10개의 탄소 원자를 갖는 이산 유도체를 포함하는 폴리아미드를 의미한다. "폴리아미드-46"은 빌딩 블록으로서의 4개의 탄소 원자를 갖는 다이아민 유도체 및 6개의 탄소 원자를 갖는 이산 유도체를 포함하는 폴리아미드를 의미한다. "폴리아미드-10T"는 빌딩 블록으로서의 10개의 탄소 원자를 갖는 다이아민 유도체 및 테레프탈산 유도체를 포함하는 폴리아미드를 의미한다. "폴리아미드-66"은 빌딩 블록으로서의 6개의 탄소 원자를 갖는 다이아민 유도체 및 6개의 탄소 원자를 갖는 이산 유도체를 포함하는 폴리아미드를 의미한다.
"폴리아미드-4T의 공중합체"는 적어도 단독중합체 PA-4T를 제조하는데 사용되는 빌딩 블록을 포함하는 공중합체의 종류를 일반적으로 기술하려는 의미이다. 이것은 공중합체이기 때문에, 다른 빌딩 블록들이 존재할 것이다. 다른 공중합체도 동일한 방식으로 표시될 수 있다.
본 발명에 따른 조성물은 부수적 성분으로서 적어도 하나의 백색 안료를 포함한다. 적합한 백색 안료의 실례는 이산화티타늄(바람직하게는 그의 루틸 구조(rutile structure)), 황화아연, 산화아연, 황산바륨 및 티탄산칼륨이다. 보다 바람직하게는 이산화티타늄이 백색 안료로서 사용된다. 본 발명에 따른 조성물은 임의적으로 하나 이상의 다른 부수적 성분들을 포함할 수 있다. 본 발명의 조성물에 사용하기에 적합한 비제한적 실례는 백색 안료 이외의 안료, 보강용 충전제(filler), 열 안정제, (자외선) 광 안정제, 산화 안정제, 난연제, 착색제, 염료 또는 이형제이다. 본 발명에 따른 조성물에 사용하기에 유리한 다른 이차적인 첨가제는 보강 섬유 및/또는 안정제이다. 적합한 보강 섬유의 실례는 합성 중합체성 섬유, 유리섬유 및 금속의 산화물이다. 바람직하게는 유리섬유가 사용된다.
부수적 성분은 일반적으로 조성물의 총 중량의 70 wt% 이하의 양으로 존재한다. 부수적 성분의 양은 바람직하게는 65 wt% 이하, 보다 바람직하게는 60 wt% 이하이다. 부수적 성분의 최소량은 0 wt% 일 수 있다. 바람직하게는 적어도 10 wt%, 보다 바람직하게는 적어도 20 wt%의 부수적 성분이 존재한다. 이러한 양은 조성물의 총 중량에 기초한 것이며, 모든 부수적 성분의 총량을 지칭한다. 한 가지 종류의 부수적 성분내에서, 동일한 일반 기능을 갖는 하나 이상의 구성요소가 본 발명에 따른 조성물에 사용될 수 있다. 예를 들면, 단지 한 가지 타입의 백색 안료가 사용될 수 있지만, 또한 2 가지 이상의 백색 안료의 조합이 사용될 수도 있다. 다른 부수적 성분에 대해서도 마찬가지이다.
개개의 부수적 성분의 양의 경우에, 몇 가지 적합한 범위가 주어질 수 있다. 백색 안료의 양은 일반적으로는 0.1 내지 50 wt% 사이이다. 백색 안료는 바람직하게는 적어도 10 wt%, 보다 바람직하게는 적어도 25 wt%의 양으로 존재한다. 보강 섬유의 양은 일반적으로는 0 내지 40 wt% 사이이다. 보강 섬유는 바람직하게는 적어도 5 wt%, 보다 바람직하게는 적어도 10 wt%의 양으로 존재한다. 본 발명에 따른 조성물에서의 보강 섬유의 양은 40 wt% 이하, 바람직하게는 30 wt% 이하, 보다 바람직하게는 20 wt% 이하이다. 이러한 양은 조성물의 총 중량에 기초한 것이다. 하나 이상의 안정제가 본 발명에 따른 조성물에 사용되는 경우, 이들 각각은 일반적으로는 1 wt% 이하, 바람직하게는 0.5 wt% 이하, 보다 바람직하게는 0.25 wt% 이하의 양으로 사용된다. 이러한 양은 본 발명에 따른 조성물의 총 중량에 기초하여 계산된다.
본 발명에 따른 중합체 조성물은 추가의 열전도성 물질을 함유하지 않는다. 열전도성 물질이란 여기서 및 이하에서 열원으로부터 열을 소모하는 물질을 의미한다. 이러한 물질은 적어도 1 watts/m.K. 의 열전도도를 갖는다. 전형적으로, 플라스틱은 0.3 - 0.5 watts/m.K. 범위의 열전도도를 갖는다. 열전도도는 ASTM- E1461-07 에 기술된 방법에 따라 측정한다. 따라서, 추가의 열전도성 물질은 본 발명에 따른 조성물내에 존재하지 않는다.
본 발명에 따른 조성물에 사용되는 폴리아미드는 본 기술분야의 전문가들에게 잘 알려진 방법을 이용하여 제조할 수 있다. 이러한 방법의 일례가 WO00/09586 호이며, 이는 가능한 방법을 예시하려는 의미이지 제한적인 실례를 의미하는 것은 아니다.
본 발명에 따른 조성물은 하나 이상의 반-방향족 폴리아미드, 하나 이상의 지방족 폴리아미드, 백색 안료 및 임의적으로는 하나 이상의 다른 부수적 성분들을 혼합한 다음, 생성된 혼합물을 용융 배합(melt compounding)하여 본 발명에 따른 조성물을 형성시킴으로써 제조할 수 있다. 용융 배합은 본 기술분야의 전문가들에게 일반적으로 알려져 있는 방법으로 실시할 수 있다. 적합한 용융 배합 기법의 예는 단일축 또는 이축 압출기(twin screw extruder) 또는 하아케 반죽기(Haake kneader)내에서 실시하는 기법이다.
본 발명에 따른 중합체 조성물은 성형품의 제조시에 사용하기에 적합하다. 이러한 성형품은 예를 들면 발광 다이오드와 연관된 구성요소일 수 있다. 이러한 성형품의 실례는 리플렉터(reflector), 리플렉터 컵, 스크램블러(scrambler) 또는 하우징이다.
본 발명에 따른 조성물로 제조된 이러한 성형품은 예를 들면 종래 기술의 제품과 비교하였을 때 노화 또는 황변에 대한 개선된 거동과 같은 매우 유리한 특성 및 높은 치수 안정성을 갖고, 경량이고 벽면이 얇으며, 보다 복잡한 구조로 납땜하는 것을 견뎌낼 수 있다. 따라서, 본 발명은 또한 본 발명에 따른 조성물로 제조된 성형품에 관한 것이다.
성형품을 형성하는 방법은 본 기술분야의 전문가들에게 잘 알려져 있다. 일반적으로, 이러한 방법은 적어도 중합체를 제공하는 단계 및 중합체를 성형하여 성형품을 형성하는 단계를 포함한다. 성형품을 형성하는 방법에 사용되는 중합체가 본 발명에 따른 중합체 조성물인 경우, 이러한 방법으로부터 얻어지는 성형품은 상기에서 언급된 유익한 특성들을 가지고 있다. 따라서, 본 발명은 또한 적어도 본 발명에 따른 중합체 조성물을 제공하는 단계 및 제공된 조성물을 성형하여 성형품을 형성하는 단계를 포함하는 성형품의 형성 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 방법에 의해 제조된 성형품에 관한 것이다.
본 발명을 하기 실시예에서 더 설명하지만, 본 발명이 그들로 국한되는 것은 아니다.
실시예
중합체 조성물의 제조
조성물 1
35부(중량부)의 TiO2 를 이축 압출기상에서 15부의 유리섬유 및 49.6부의 중합체와 혼합하였다. 최종 성분은 0.2부의 이가녹스 1098(Irganox 1098) 및 0.2부의 나일로스탭-S-EED(Nylostab-S-EED)였다. 압출기에서 배출될 때의 조성물의 용융온도는 355℃ 였다. 압출기에서 배출되는 중합체 조성물의 스트랜드를 수조내에서 냉각한 다음, 본 기술분야에 잘 알려진 절차에 따라 과립화하였다.
중합체는 폴리아미드 포티®(Polyamide ForTii®)(디에스엠 엔지니어링 플라스틱스(DSM Engineering Plastics)사의 반-방향족 폴리아미드) 및 폴리아미드-410 (EcoPaxx®, 디에스엠 엔지니어링 플라스틱스사의 지방족 폴리아미드)의 3:1 혼합물로 구성되었다. 이러한 중합체의 점도수(viscosity number)는 내부 DSM 방법(하기 설명 참조)으로 측정하였을 때 각각 100 ml/g 및 90 ml/g 이었다.
조성물 2
35부(중량부)의 TiO2 를 이축 압출기상에서 15부의 유리섬유 및 49.6부의 중합체와 혼합하였다. 최종 성분은 0.2부의 이가녹스 1098 및 0.2부의 나일로스탭-S-EED 였다. 압출기에서 배출될 때의 조성물의 용융온도는 350℃였다. 압출기에서 배출되는 중합체 조성물의 스트랜드를 수조내에서 냉각한 다음, 본 기술분야에 잘 알려진 절차에 따라 과립화하였다.
중합체는 폴리아미드 포티®(디에스엠 엔지니어링 플라스틱스사 제품) 및 폴리아미드-410(디에스엠 엔지니어링 플라스틱스사의 EcoPaxx®)의 55:45 혼합물로 구성되었다. 이러한 중합체의 점도수는 내부 DSM 방법(하기 설명 참조)으로 측정하였을 때 각각 100 ml/g 및 90 ml/g 이었다.
조성물 3
35부(중량부)의 TiO2 를 이축 압출기상에서 15부의 유리섬유 및 49.6부의 중합체와 혼합하였다. 최종 성분은 0.2부의 이가녹스 1098 및 0.2부의 나일로스탭-S-EED 였다. 압출기에서 배출될 때의 화합물의 용융온도는 358℃였다. 압출기에서 배출되는 중합체 조성물의 스트랜드를 수조내에서 냉각한 다음, 본 기술분야에 잘 알려진 절차에 따라 과립화하였다.
중합체는 폴리아미드 포티®(디에스엠 엔지니어링 플라스틱스사 제품) 및 폴리아미드-410(디에스엠 엔지니어링 플라스틱스사의 EcoPaxx®)의 3:1 혼합물로 구성되었다. 중합체의 점도수는 내부 DSM 방법(하기 설명 참조)으로 측정하였을 때 각각 100 ml/g 및 150 ml/g 이었다.
조성물 4
35부(중량부)의 TiO2 를 이축 압출기상에서 15부의 유리섬유 및 49.6부의 중합체와 혼합하였다. 최종 성분은 0.2부의 이가녹스 1098 및 0.2부의 나일로스탭-S-EED 였다. 압출기에서 배출될 때의 화합물의 용융온도는 354℃였다. 압출기에서 배출되는 중합체 조성물의 스트랜드를 수조내에서 냉각한 다음, 본 기술분야에 잘 알려진 절차에 따라 과립화하였다.
중합체는 폴리아미드 포티®(디에스엠 엔지니어링 플라스틱스사 제품) 및 폴리아미드-410(디에스엠 엔지니어링 플라스틱스사의 EcoPaxx®)의 55:45 혼합물로 구성되었다. 중합체의 점도수는 내부 DSM 방법(하기 설명 참조)으로 측정하였을 때 각각 100 ml/g 및 150 ml/g 이었다.
조성물 5
35부(중량부)의 TiO2 를 이축 압출기상에서 15부의 유리섬유 및 49.6부의 중합체와 혼합하였다. 최종 성분은 0.2부의 이가녹스 1098 및 0.2부의 나일로스탭-S-EED 였다. 압출기에서 배출될 때의 화합물의 용융온도는 354℃였다. 압출기에서 배출되는 중합체 조성물의 스트랜드를 수조내에서 냉각한 다음, 본 기술분야에 잘 알려진 절차에 따라 과립화하였다.
중합체는 폴리아미드 포티®(디에스엠 엔지니어링 플라스틱스사 제품) 및 폴리아미드-46(디에스엠 엔지니어링 플라스틱스사의 Stanyl®)의 55:45 혼합물로 구성되었다. 중합체의 점도수는 DSM 방법(하기 설명 참조)으로 측정하였을 때 각각 100 ml/g 및 160 ml/g 이었다.
참조 조성물(본 발명에 따르지 않음)
35부(중량부)의 TiO2 를 이축 압출기상에서 15부의 유리섬유 및 49.6부의 중합체와 혼합하였다. 최종 성분은 0.2부의 이가녹스 1098 및 0.2부의 나일로스탭-S-EED 였다. 압출기에서 배출될 때의 화합물의 용융온도는 355℃였다. 스트랜드를 수조내에서 냉각한 다음, 본 기술분야에 잘 알려진 절차에 따라 과립화하였다.
중합체는 폴리아미드 포티®(디에스엠 엔지니어링 플라스틱스사 제품)로 구성되었다. 이 중합체의 점도수는 100 ml/g 이었다.
사용된 방법
나선형 유동 계측( Spiral flow measurement )
나선형 유동 계측은 엔젤(Engel) 22 mm 사출성형기상에서 실시하였다. 나선 두께는 1 mm 였다. 실험을 시작하기 전에, 물질을 (칼 피셔법(Karl Fisher method)으로 측정하였을 때) 600-800 ppm 의 함수율(moisture level)까지 건조하였다.
사출성형기는 사출된 용융물이 335℃의 온도를 가지도록 설정하였다. 사용된 사출 압력은 각각 800, 900 및 1000 바아(bar)였다.
각각의 사출 압력에 대하여, 10개의 나선을 성형한 다음, 나선의 평균 길이를 측정하였다. 평균 값은 유동 길이(flow length)로서 기록하였다.
점도수 측정
점도수 측정은 ISO 307에 따라 실시하였다.
광/열 노화 시험( Light / heat ageing test )
상기에서 주어진 조성물로 제조한 플레이트를 오스람(Osram)사의 오스타® LE W E3A LED 모듈(OSTAR® LE W E3A LED module)(6개의 칩)을 사용하여 청색광을 조사하였다. 이 모듈은 650 mA에서 구동되었다. 시험에 사용된 플레이트의 치수는 80 x 80 x 2 mm 였다. 렌즈를 사용하여 출력을 플레이트상에 집중시켰다. 플레이트의 표면 온도는 130℃였다. 조사 시간은 6 시간이었다.
노화 시험의 결과가 도 1 내지 5에 나타나 있다.
나선형 유동
800 bar 900 bar 1000 bar
조성물 1 92 100 111 12573-001
조성물 2 115 129 131 12573-002
조성물 3 85 92 104 12573-003
조성물 4 98 109 115 12573-004
조성물 5 92 100 110 -
참조 조성물 73 79 86 NC1103Q

Claims (13)

  1. (a) 하나 이상의 반-방향족 폴리아미드 90 내지 40 wt% 및
    (b) 하나 이상의 지방족 폴리아미드 10 내지 60 wt%, 및
    (c.1) 부수적 성분(secondary component)으로서의 적어도 하나의 백색 안료 및
    (c.2) 임의적으로, 하나 이상의 다른 부수적 성분
    을 포함하되, 이때 상기 반-방향족 및 상기 지방족 폴리아미드의 양의 합은 100 wt%인 중합체 조성물로서,
    (i) 상기 반-방향족 폴리아미드는 4 내지 12개의 탄소 원자를 함유하는 하나 이상의 지방족 다이아민 단량체 및 하나 이상의 벤젠 다이카복실산 단량체로부터 유도되며;
    (ii) 상기 지방족 폴리아미드는 4 내지 10개의 탄소 원자를 함유하는 하나 이상의 지방족 다이아민 단량체 및 6 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 하나 이상의 지방족 다이카복실산으로부터 유도되며, 단
    추가의 열전도성 물질이 조성물내에 전혀 존재하지 않는,
    중합체 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지방족 폴리아미드에서의 다이카복실산 단량체가 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산 또는 세바스산인 것을 특징으로 하는 중합체 조성물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 반-방향족 폴리아미드에서의 다이카복실산 단량체가 테레프탈산인 것을 특징으로 하는 중합체 조성물.
  4. 제 3 항에 있어서,
    조성물이 폴리아미드-4T의 단독중합체 또는 공중합체와 폴리아미드-410의 단독중합체 또는 공중합체의 조합, 또는 폴리아미드-4T의 단독중합체 또는 공중합체와 폴리아미드-46의 단독중합체 또는 공중합체의 조합, 또는 폴리아미드-10T의 단독중합체 또는 공중합체와 폴리아미드-410의 단독중합체 또는 공중합체의 조합, 또는 폴리아미드-4T의 단독중합체 또는 공중합체와 폴리아미드-66의 단독중합체 또는 공중합체의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 중합체 조성물.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지방족 및 반-방향족 폴리아미드에서의 다이아민 단량체가 다이아미노 부탄인 것을 특징으로 하는 중합체 조성물.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다른 부수적 성분 중의 하나가 안료, 보강용 충전제(filler), 열 안정제, (자외선) 광 안정제, 산화 안정제, 또는 이형제인 것을 특징으로 하는 중합체 조성물.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 백색 안료가 이산화티타늄인 것을 특징으로 하는 중합체 조성물.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 부수적 성분 중의 하나가 보강 섬유인 것을 특징으로 하는 중합체 조성물.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 부수적 성분이, 존재하는 모든 부수적 성분의 총량으로서, 총 조성물의 중량을 기본으로 할 때 70 wt% 이하의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 중합체 조성물.
  10. 적어도, 제 1 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 따른 중합체 조성물을 제공하는 단계 및 상기 조성물을 성형하여 성형품을 형성하는 단계를 포함하는, 성형품의 형성 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 따른 조성물로부터 형성되거나, 또는 제 10 항에 따른 방법으로부터 수득될 수 있는 성형품.
  12. 제 11 항에 있어서,
    LED 구성요소와 연관된 제품인 성형품.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 LED 구성요소가 리플렉터, 리플렉터 컵, 스크램블러, 또는 하우징인 성형품.
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