KR20150075837A - 폴리아미드 수지 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리아미드 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 폴리아미드 수지; 상기 폴리아미드 수지 100중량부에 대하여, 말레익안하이드라이드기로 그라프트된 에틸렌 옥텐 공중합체 7~15중량부; 아크릴로 개질된 변성 폴리테트라플루오르에틸렌(Acrylic modified PTFE) 1~3중량부; 및 폴리페닐말레이미드 공중합물 1~3중량부를 포함하는 폴리아미드 수지 조성물에 관한 것이며, 상기 폴리아미드 수지 조성물은 압출용으로 적합하다.

Description

폴리아미드 수지 조성물 {Polyamide Resin Composition}
본 발명은 압출용으로 사용되는 폴리아미드 수지 조성물에 관한 것이다.
샤시(sash)는 금속재로 된 창틀로서, 종류로는 강철, 플라스틱, 알루미늄, 각종 금속 재료로 제작 되며, 여기에 유리, 플라스틱, 천 등을 붙여 주택 등의 건물에 적용되는 창문으로 사용되고 있다. 최근에는 주로 가볍고, 외관이 수려한 알루미늄을 이용한 샤시와 유리로 창문을 만드는 것이 대부분이다.
이러한 창문의 구성은 천연, 합성 또는 인조목재, 철알루미늄, 스테인리스강, 청동, 플라스틱 등으로 창틀 또는 문짝을 만들고 여기에 판유리, 종이, 천, 목재, 플라스틱, 금속재 등을 붙여 만든다
기능적인 측면에서 분류한다면 채광창, 환기창, 보조창 및 순수한 장식용 창이 있는데 이러한 목적에 방화, 방수, 차음성, 기밀성, 방사능 차단성 등의 특수한 성능이 더해지는 창문도 있다
하지만 창문 그 자체의 역할과 더불어 최근 문제가 대두되고 있는 에너지 절감적인 측면에서 외부로의 열손실을 막기 위한 창문의 중요한 역할 중의 하나는 바로 단열 특성이라고 할 수 있다. 열전도도(열전도율)이란 물리학에서 어떤 물질의 열전달을 나타내는 수치로서 K로 나타내며 W/mK와 동의하며 그 수치가 높을수록 열전달이 빠름을 의미한다. 열전도도의 측정 방식은 열선법, 열유속법, 열평판법, 레이저펄스법으로 구분되며 재료의 열전달 능력을 정확히 측정하기 위해 각각의 측정법이 개발되었다. 창문에 사용되는 유리의 열전도도는 보통 0.17 W/mK로, 공기의 열전도도인 0.025W/mK에 비해 높은 편이나 그 차이가 매우 크지 않고 창문의 특성상 유리의 사용은 불가피한 상황이다. 그러나 알루미늄 샤시의 경우에는 열전도도가 238W/mK로 금속의 특성상 매우 빠른 열전달이 이루어지므로 외부로의 열손실이 매우 크다.
따라서 알루미늄 샤시를 열전도도가 낮은 소재로 대체하는 방법 외에 최근에는 속이 빈 샤시 내부를 열전도도가 낮은 플라스틱 재료를 채워 넣는 방법으로, 단열바 같은 것을 삽입하여 창문의 단열성을 높이는 방법이 주로 쓰이고 있는 추세이다.
종래 기술로는 플라스틱 단열바의 삽입으로 단열성을 향상시킨 기술이 있는데,
한국실용신안 공개 제 1989-17742호, 특허공개 제 1998-019254호, 실용신안 제 1999-0037203호에서 금속재료로 제작된 창틀의 중공부에 단열성이 우수한 발포성 폴리스티렌 수지를 충진 후 경화시킨 기술이 있으나 단열효과가 부족하고 제조공정이 복잡하며 비용이 많이 드는 단점이 있었고, 한국 특허 공개 제 1993-2067호 특허공개 제 1994-9277호에서는 플라스틱으로 제조된 창틀 심부에 발포성 폴리우레탄이나 불포화 폴리에스테르를 발포후 경화시켜 단열효과를 더욱 개선하였으나 제조공정이 복잡하고 플라스틱 창틀의 강도가 부족한 단점이 있었다.
또한 한국특허 공개 제 1999-024237호에서는 플라스틱 창틀의 내후성과 강도를 향상 시키기 위해 창틀의 외측면에 알루미늄커버를 일체형으로 설치하였으나 강도 향상이 부족하고 제조공정이 복잡하며 비용이 많이 드는 단점이 있다.
또한 미국특허 제 6,250,045호와 제 6,339,909호 및 제6,389,779호 에서는 단열바 소재로 올레핀계 플라스틱인 폴리프로필렌 공중합체를 사용하였으나 기계적 물성이 낮은 단점이 있었다. 또한, 미국특허 제 5,512,341호 에서는 단열바용 소재로 염화비닐 수지를 사용했으나 염화비닐수지는 환경 오염 문제와 내열성이 부족한 단점이 있었다.
이상의 종래 기술들에서 살펴본 바와 같이 창틀용 재료의 중요한 기능인 압출성, 단열성, 강도, 외관등을 동시에 만족하지 못하였다.
본 발명은 압출용으로 적합한 폴리아미드 수지 조성물을 제공하고자 한다.
이에 본 발명은 바람직한 제1 구현예로서, 폴리아미드 수지; 상기 폴리아미드 수지 100중량부에 대하여, 말레익안하이드라이드기로 그라프트된 에틸렌 옥텐 공중합체 7~15중량부; 아크릴로 개질된 변성 폴리테트라플루오르에틸렌(Acrylic modified PTFE) 1~3중량부; 및 폴리페닐말레이미드 공중합물 1~3중량부를 포함하는, 폴리아미드 수지 조성물을 제공한다.
상기 구현예에 의한 폴리아미드 수지는 폴리아미드6, 폴리아미드12, 폴리아미드66, 폴리아미드 6/66, 폴리아미드 6/12, 폴리아미드 6/6T, 폴리아미드6/6I 및 이들의 공중합체로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상이며, 상대점도 2.5 ~ 3.5인 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 말레익안하이드라이드기로 그라프트된 에틸렌 옥텐 공중합체는 말레익안하이드라이드기가 0.5~15중량% 그라프트된 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 폴리페닐말레이미드 공중합물은 방향족 비닐화합물과 페닐말레이미드의 공중합물인 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 유리섬유는 그 길이가 3~6㎜이고, 그 횡단면의 직경이 10~13㎛ 인 촙(chop) 형태인 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 폴리아미드 수지 조성물은 ASTM D790에 의거하여 측정한 굴곡강도가 2,000~2,700 kg/㎠이고, ASTM D790에 의거하여 측정한 굴곡탄성율이 60,000~90,000 kg/㎠이고, ASTM D256에 의거하여 측정한 충격강도가 10~20 kg·cm/cm이고, 용융지수(Melt Index, g/10min, at 280℃)가 8~15이고, 용융점도(Melt Viscosity, Pa·S, at 100S-1, 280℃)가 7,000 ~ 17000인 것일 수 있다.
본 발명에 따른 폴리아미드 수지 조성물은 강도와 형태 안정성이 요구되는 압출용으로 광범위하게 사용될 수 있다. 구체적으로는, 상기 폴리아미드 수지 조성물은 기계적 물성, 압출 성형성 및 압출시 형태 안정성이 뛰어나므로, 건물이나 주택의 단열 특성을 증가시키기 위한 알루미늄 창틀 프로필(profile) 사이에 삽입되어 사용되는 단열바(insulating bar)를 제조하기 위한 소재로 적합하다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명은 폴리아미드 수지; 상기 폴리아미드 수지 100중량부에 대하여, 말레익안하이드라이드기로 그라프트된 에틸렌 옥텐 공중합체 7~15중량부; 아크릴로 개질된 변성 폴리테트라플루오르에틸렌(Acrylic modified PTFE) 1~3중량부; 및 폴리페닐말레이미드 공중합물 1~3중량부를 포함하는, 폴리아미드 수지 조성물에 관한 것이다.
[폴리아미드 수지]
본 발명에 따른 폴리아미드 수지는 폴리아미드6, 폴리아미드12, 폴리아미드66, 폴리아미드 6/66, 폴리아미드 6/12, 폴리아미드 6/6T, 폴리아미드6/6I 및 이들의 공중합체 중에서 선택된 1 종 이상일 수 있으며, 바람직하게는 폴리아미드 66 수지일 수 있다.
상기 폴리아미드 수지는 상대점도 2.5 내지 3.5일 수 있으며, 이때, 상대점도는 20 ℃ 96% 황산 100 ㎖ 중 폴리아미드 수지 성분 1g의 상대점도를 의미한다.
상기 폴리아미드 수지의 상대점도가 2.5 미만이면 낮은 점도로 인해 용융물의 장력(Melt tension)이 낮아져 압출시 형태안정성이 저하되므로 단열바 제조시 압출성형이 불가능할 수 있고, 3.5 초과이면 고점도로 인해 압출시에 압출기의 스크류와 용융물 간의 과다한 마찰열이 발생하여 폴리아미드 수지가 분해되거나 압출 성형기에 무리가 가해져 압출성형이 어려울 수 있다.
[말레익안하이드라이드기로 그라프트된 에틸렌 옥텐 공중합체]
본 발명에 따른 말레익안하이드라이드기(maleicanhydride group)로 그라프트된 에틸렌 옥텐 공중합체는 내충격제의 역할을 하며, 예를 들어, 단열바 제품에 적용시 충격강도를 보강할 수 있다.
상기 말레익안하이드라이드기는 폴리아미드 수지와의 상용성을 향상시키기 위하여 도입한 반응성기로서, 상기 폴리아미드 수지의 아민(-NH2) 말단기와 상기 말레익안하이드라이드기의 반응으로 인하여 폴리아미드 수지 조성물의 점도가 증가되고, 압출성형에 적합한 점도를 나타낼 수 있게 된다.
이와 같이 압출성형에 적합한 점도를 나타낼 수 있도록 하기 위하여, 상기 말레익안하이드라이드기가 그라프트된 에틸렌 옥텐 공중합체에서 상기 말레익안하이드라이드기는 0.5~15중량% 그라프트된 것일 수 있다.
상기 말레익안하이드라이드기로 그라프트된 에틸렌 옥텐 공중합체는 그 함량이 폴리아미드 수지 100중량부에 대하여 7~15중량부일 수 있으며, 7중량부 미만이면 충격강도가 저하되고, 15중량부 초과이면 굴곡강도, 굴곡탄성율 등의 기계적 강도가 떨어질 수 있다.
[아크릴로 개질된 변성 폴리테트라플루오르에틸렌(Acrylic modified PTFE)]
본 발명에 따른 아크릴로 개질된 변성 폴리테트라플루오르에틸렌은 폴리아미드 수지 조성물 내에서 피브릴(fibril)을 형성함으로써, 용융물의 장력을 증가시켜 압출특성을 향상시킬 수 있다. 특히, 폴리아미드 수지 조성물의 점도를 높이는 역할을 하여, 압출용으로 적합한 점도 특성을 나타낼 수 있도록 할 수 있다.
상기 아크릴로 개질된 변성 폴리테트라플루오르에틸렌은 폴리테트라플루오르에틸렌에 아크릴이 결합된 형태로서, 그 함량이 폴리아미드 수지 100중량부에 대하여 1~3중량부일 수 있으며, 함량이 1중량부 미만이면 압출특성 향상 효과가 미미할 수 있으며, 3중량부 초과이면 점도가 높아져 압출 성형기에 무리가 발생하여 압출 성형이 어려울 수 있다.
[폴리페닐말레이미드 공중합물]
본 발명에 따른 폴리페닐말레이미드 공중합물은 폴리아미드 수지 조성물 용융시 용융물의 장력(melt tension)을 증가시켜 압출특성을 향상시키는 역할을 한다. 특히, 상기 폴리페닐말레이미드 공중합물 사용시 폴리아미드 수지 조성물의 점도 상승의 효과가 있는 바, 폴리아미드 수지 조성물이 압출용으로 적합한 점도를 나타낼 수 있도록 할 수 있다.
한편, 상기 폴리페닐말레이미드 공중합물은 방향족 비닐 화합물 40~60중량% 및 페닐말레이미드 60~40중량%가 공중합된 것일 수 있다. 이때, 상기 페닐말레이미드의함량이 40중량% 미만이면 내열성 저하, 중합도 불량, 내충격성 불량 등을 초래할 수 있고, 60중량% 초과이면 원가가 상승하여 비경제적이고 점도가 과도하게 높아 혼련이 어려울 수 있으며, 중합도 불량을 초래할 수 있다. 또한, 상기 방향족 비닐 화합물의 함량이 40중량% 미만이면 원가가 상승하여 비경제적이고 점도가 과도하게 높아 혼련이 어려울 수 있으며, 중합도 불량을 초래할 수 있으며, 60중량% 초과이면 내열성 저하, 중합도 불량, 내충격성 불량 등을 초래할 수 있다.
상기 방향족 비닐 화합물과 페닐말레이미드가 공중합된 폴리페닐말레이미드 공중합물을 하기 화학식 1로 표시되는 것일 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 방향족 비닐 화합물은 스티렌, α-메틸스티렌, 메틸스틸렌, 비닐크실렌, 모노클로로스틸렌, 디클로로스틸렌, 모노브로모스티렌, 디브로모스티렌, ρ-t-부틸스티렌, 에틸스틸렌, 비닐나프탈렌 및 ο-메틸스티렌으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인 것일 수 있으며, 바람직하게는, 상기 방향족 비닐 화합물은 스티렌일 수 있다.
한편, 상기 폴리페닐말레이미드 공중합물은 폴리아미드 수지와의 상용성이 좋지 않다. 따라서, 폴리아미드 수지와의 상용성을 좋게 하기 위해서, 상기 폴리페닐말레이미드 공중합물은 α,β-불포화카르본산; α,β-불포화무수물; 및 이들의 유도체로 구성된 군에서 선택된 1종 이상이 그라프팅되어 있을 수 있을 수 있다.
상기 α,β-불포화카르본산; α,β-불포화무수물; 및 이들의 유도체로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 예로는 무수말레익산, 무수이타콘산, 무수시트라콘산, 아크릴산, 메타크릴산, 알릴숙신산, 2-디카르본산, 말레인산, 푸말산, 말레인산디에틸, 말레인산디메틸, 말레산무수물, 이타콘산무수물,시크라콘산무수물, 알릴숙신산 무수물 등이 있으며, 이중에서도 특히 무수말레인산이 바람직하다.
상기 α,β-불포화카르본산; α,β-불포화무수물; 및 이들의 유도체로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상이 그라프팅되는 함량은 폴리페닐말레이미드 공중합물 100중량부에 대해 1~5중량부일 수 있으며, 그라프팅 되는 함량이 1 중량부 미만이면 폴리아미드 수지와 상용성이 저하되어, 내충격성, 강성의 저하를 초래하고, 5 중량부 초과이면 폴리아미드 수지와의 상용성은 향상되나, 급격한 점도 상승으로 혼련상의 문제 야기와 최종 폴리아미드 수지 조성물에 있어서 압출시 가스발생이 많아 압출성형물 제품 표면에 플로우마크, 은조 등이 발생할 수 있다.
상기 폴리페닐말레이미드 공중합물은 수평균분자량 80,000~200,000 것일 수 있으며,상기 폴리페닐말레이미드 공중합물의 수평균분자량이 80,000 미만의 경우 강성, 충격강도 등의 기계적 물성 향상에 있어 개질효과가 미미할 수 있고, 200,000초과의 경우 너무 높은 점도로 혼련이 원활히 이루어지지 않을 수 있다.
상기 폴리페닐말레이미드 공중합물은 그 함량이 폴리아미드 수지 100중량부에 대해 1.0~3.0 중량부일 수 있으며, 상기 폴리페닐말레이미드 공중합물의 함량이 1.0 중량부 미만이면 압출특성 향상 효과가 미미할 수 있고, 3.0 중량부 초과이면 높은 점도로 인해 압출 성형기에 무리가 발생하여 압출 성형이 어려워질 수 있다.
특히, 압출시 반드시 요구되는 용융물의 장력(Melt tension)을 증가시키기 위해 아크릴로 개질된 변성 폴리테트라플루오르에틸렌 (Modified Polytetra flouroehtylene, 변성PTFE)과 폴리페닐말레이미드 공중합물은 반드시 병용하여 사용할 수 있다.
상기 아크릴로 개질된 변성 폴리테트라플루오르에틸렌 또는 폴리페닐말레이미드 공중합물을 각각 단독으로 사용할 경우에는, 압출시 용융장력(Melt tension)이 떨어져 압출후 압출물의 불완전한 형태로 인하여, 압출제품의 표면에 문제가 발생할 수 있다.
[유리섬유]
본 발명에서는 제품의 기계적 강도를 보강하기 위해 유리섬유(Glass Fiber)를 첨가하는데, 이는 통상적으로 사용되는 촙(Chop) 형태의 유리섬유로서, 상기 유리섬유는 그 횡단면의 직경, 즉, 공칭 지름(nominal diameter)이 10 내지 13 ㎛이며, 길이, 즉, 공칭 길이가 3 내지 5 mm일 수 있다. 또한 최종 조성물과의 계면접착력을 위해 유리섬유 표면에 실란(Silane)으로 커플링(Coupling) 처리된 것을 사용 할 수 있다.
상기 유리섬유의 횡단면의 직경이 10㎛ 미만이면 유리섬유가 쉽게 깨어지게 되어 강성을 향상시키기에 부족할 수 있고, 13㎛ 초과이면 쉽게 깨지지 않아 강성은 향상되지만 표면에 돌출되는 문제로 인하여 우수한 외관품질을 얻기 어려운 점이 있을 수 있다. 또한, 상기 유리섬유의 길이가 3mm 미만인 경우 유리섬유 길이가 짧음으로 인해서 강성을 향상시키기에 부족할 수 있고, 5mm를 초과하는 경우 강성은 향상되지만 길이가 길어서 돌출되는 문제로 인하여 우수한 외관품질을 얻기가 어려울 수 있다.
본 발명에서 사용한 유리섬유의 첨가량은 폴리아미드 수지 100 중량부에 대하여 30~60 중량부일 수 있으며, 유리섬유의 함량이 30 중량부 미만이면 굴곡강도 ,굴곡탄성율 등의 기계적 강도가 저하될 수 있고, 60 중량부 초과이면 압출제품의 표면에 유리섬유가 돌출되는 표면특성 부족 및 신도가 떨어질 수 있다.
본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은 내열제, 안료 등의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 폴리아미드 수지 조성물은 굴곡강도가 20,00~2,700 kg/㎠이고, 굴곡탄성율이 60,000~90,000 kg/㎠이고, 충격강도가 10~20 kg·cm/cm이고, 용융지수(Melt Index, g/10min, at 280℃)가 8~15이고, 용융점도(Melt Viscosity, Pa·S, at 100S-1, 280℃)가 7,000 ~ 17000인 물성을 나타내어 압출용으로 적합하다.
본 발명에 따른 폴리아미드 수지 조성물은 이축 스크류 압출기를 이용하여 제조할 수 있다. 예를 들어, 이축 스크류 압출기를 사용하여 일정한 실린더 배럴 온도(280∼300℃)에서 폴리아미드 수지 조성물을 제조한다. 상기 폴리아미드 수지 조성물의 기계적 물성을 최대화하기 위하여 투입구가 2개인 압출기를 이용하여 1차 투입구에는 폴리아미드 수지와 내충격제를 투입하고, 2차 투입구에는 유리섬유를 투입하는 것이 압출기 내에서 스크류의 쉐어(shear)에 의한 유리섬유의 파손을 최대한 줄일 수 있어 바람직하다. 또한 가공시 상기 폴리아미드 수지 조성물의 물성을 최대화하기 위해서는 체류 시간을 최소화하는 것이 바람직하며, 2차 투입구 및 토출부 근처에 벤트라 불리우는 감압장치가 설치되어 있어 150 mmHg 이하로 감압하여 주는 것이 효과적이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명할 것이다.
실시예 1 내지 실시예 8, 비교예 1 내지 비교예 5
다음 표 1에 나타낸 바와 같은 조성 및 함량에 따라, 폴리아미드 수지 조성물을 290℃에서 이축 압출기로 제조한 후 칩 상태로 만들어 100℃, 5시간 제습형 건조기를 이용하여 건조하였다.
실시예 및 비교예에서 제조된 폴리아미드 수지 조성물에 대하여, 스크류식 사출기를 이용하여 동일 온도 조건으로 각각의 시편을 제작하여 다음과 같은 평가 방법으로 굴곡강도, 굴곡탄성율, 충격강도 및 압출특성(용융지수, 용융점도 및 압출 형태안정성) 평가를 실시하였으며, 그 결과를 표 2에 나타내었다.
(1) 굴곡강도: ASTM D790에 의거하여 1/8인치 시편을 제작하여 굴곡강도 측정속도를 3mm/분으로 설정하여 측정하였다.
(2) 굴곡탄성율: ASTM D790에 의거하여 1/8인치 시편을 제작하여 굴곡탄성율 측정속도를 3mm/분으로 설정하여 측정하였다.
(3) 충격강도: ASTM D256에 의거하여 1/4인치 시편을 제작하여 상온(23℃)에서 아이조드 노치(Izod Notched) 충격강도를 측정하였다.
(4) 압출 특성
이러한 기계적 물성 외에도 제품의 제조공정에서 압출성형으로 제조하는 바, 본 발명에서 얻은 수지 조성물의 압출특성을 위한 점도가 가장 중요하며, 다음과 같은 측정방법으로 측정하였다. 용융 지수(Melt Index)의 경우 Melt Indexer(Tinus Olsen, MP600)를 사용하여 일정 하중, 온도에서 오리피스(Orifice)를 통해 용융수지가 10분 당 흐른 g수를 나타낸 것으로 그 수치가 작을수록 점도가 높은 것을 의미한다. 용융점도의 경우 Capillary Rheometer를 사용하여 일정온도 하에서 전단속도(Shear Rate)를 변화시켜주면서 Capillary에서 측정되는 압력을 측정하는 방식이며 그 수치가 높을수록 점도가 높은 것을 의미한다. 각각의 측정 값을 표 2에 나타내었다.
- 용융 지수 (Melt Index, MI): 일정온도(280℃), 일정하중(5000g) 하에서 폴리아미드 수지 조성물의 용융체가, 규정된 오리피스(Orifice, 내경 2.09mm, 높이 8mm)를 통과하여 10분간 압출되는 수지 조성물의 양(g)을 측정하였다(g/10min). 이때, 용융지수가 낮다는 것은 점도가 높음을 의미하며 용융지수가 높으면 흐름성이 좋아져서 압출성형이 어렵게 된다.
- 용융 점도 (Melt Viscosity, MV): 용융점도는 Capillary Rheometer를 이용하여 측정하되, 일정온도(280∼300℃) 하에서 용융물에 다양한 전단속도(Shear Rate, 측정 범위: 100~10,000 s-1)를 가해주면서 용융물이 모세관을 통과시 그 압력을 측정하는 것으로 Pa·S로 표현할 수 있다.
- 압출 형태안정성: 이축 압출기를 사용하여 압출 후, 육안으로 관찰하였을 때, 아래와 같은 4가지 기준으로 양호 및 불량을 평가하였다.
우수(Ο): 압출시 처짐이나 모양 변화가 없음
양호(△): 압출시 약간의 처짐이나 모양 변화가 있음
불량(Х): 압출시 처짐이나 모양 변화가 있음
압출성형 불가
구분 성분별 함량
A B C D E F
실시예1 100 50 10 1.7 1.7
실시예2 100 50 15 1.7 1.7
실시예 3 100 50 8 1.7 1.7
실시예4 100 32 10 1.7 1.7
실시예5 100 58 10 1.7 2.5
실시예6 100 50 10 1.2 1.2
실시예7 100 50 10 2.8 2.8
실시예8 100 50 10 1.7 1.7
비교예1 100 50 10 0 0
비교예2 100 50 10 2.0 0
비교예3 100 50 10 0 2.0
비교예4 100 28 10 2.0 2.0
비교예5 100 62 10 2.0 2.0
비교예6 100 50 5 1.7 1.7
비교예7 100 50 20 2.0 2.0
비교예8 100 50 10 0.5 0.5
비교예9 100 50 10 4.0 4.0
비교예10 100 50 10 0.5 3.5
비교예11 100 50 15 3.5 0.5
A : 상대점도가 2.65인 폴리아미드(Polyamide) 66 수지
B : 상대점도가 3.6인 폴리아미드(Polyamide) 66 수지
C : 유리섬유(Glass Fiber)
D : 말레익하이드라이드기로 그라프트된 에틸렌 옥텐 공중합체(EO-g-MAH copolymer)
E : 변성 PTFE(Acrylic modified Polytetraflouroethylene)
F : 폴리페닐말레이미드 공중합물
구분 결 과
기계적 물성 압출 특성
굴곡강도
(Kg/Cm2)		 굴곡탄성율
(Kg/cm2)		 충격강도
(Kg cm/cm)		 MI
(g/10min)		 MV
(Pa·S)		 압출 형태안정성
(육안판정)
실시예1 2468 75623 15 11 9987 Ο
실시예2 2320 72650 20 9 12547 Ο
실시예3 2620 78870 13 14 8926 Ο
실시예4 2045 62070 11 8.5 10295 Ο
실시예5 2710 83700 18 14 14320 Ο
실시예6 2438 72623 14 13 9887 Ο
실시예7 2138 70623 16 9.0 9687 Ο
실시예8 2398 75597 15.5 7 11456 △
비교예1 2475 76063 14 17 6357 Х
비교예2 2375 76053 14.5 15 6437 Х
비교예3 2365 75058 14.3 15 6457 Х
비교예4 1870 58604 11 8.8 9389 △
비교예5 2688 88560 19.5 17 17504 Х
비교예6 2840 84867 7 15 16656 Х
비교예7 1956 58508 22 5 15764 Х
비교예8 2397 77458 14.2 15 6547 Х
비교예9 2189 61597 16 3 21060 압출성형불가
비교예10 2289 66597 15 5 19560 압출성형불가
비교예11 2259 65497 15.1 5 18960 압출성형불가

물성측정결과, 표 2에 기재된 것처럼,
비교예 1과 같이, 아크릴로 개질된 변성 폴리테트라플루오르에틸렌과 폴리페닐말레이미드 공중합물을 사용하지 않은 경우, 용융지수와 용융점도가 저하되어, 압출 형태안정성이 불량한 것으로 나타났다.
또한, 비교예 2와 같이, 폴리페닐말레이미드 공중합물을 사용하지 않은 경우, 용융점도가 상승하고, 압출 형태안정성이 불량한 것으로 나타났다.
또한, 비교예 3과 같이, 아크릴로 개질된 변성 폴리테트라플루오르에틸렌을 사용하지 않은 경우 역시, 용융점도가 상승하고, 압출 형태안정성이 불량한 것으로 나타났다.
또한, 비교예 4와 같이, 유리섬유의 함량이 적정 함량 미만인 경우, 굴곡강도와 굴곡탄성율이 저하되고, 반면, 비교예 5와 같이, 유리섬유의 함량이 적정 함량 초과인 경우, 용융지수와 용융점도가 과도하게 증가하고, 압출 형태안정성이 불량한 것으로 나타났다.
또한, 비교예 6과 같이 내충격제의 역할을 하는 말레익하이드라이드기로 그라프트된 에틸렌 옥텐 공중합체의 함량이 적정 함량 미만일 경우 굴곡강도와 충격강도가 저하되고, 압출 형태안정성이 불량하고, 반면, 비교예 7과 같이 말레익하이드라이드기로 그라프트된 에틸렌 옥텐 공중합체의 함량이 적정 함량 초과일 경우 굴곡강도가 오히려 저하되고 충격강도가 향상되기는 하나 과도하게 향상되고, 용융지수가 저하되며, 압출 형태안정성이 불량한 것으로 나타났다.
또한, 비교예 8과 같이, 아크릴로 개질된 변성 폴리테트라플루오르에틸렌과 폴리페닐말레이미드 공중합물의 함량이 모두 적정 함량 미만인 경우, 충격강도가 향상되기는 하나 과도하게 향상되고, 용융점도가 저하되며, 압출 형태안정성이 불량한 것으로 나타났다.
또한, 비교예 9와 같이, 아크릴로 개질된 변성 폴리테트라플루오르에틸렌과 폴리페닐말레이미드 공중합물의 함량이 모두 적정 함량 초과인 경우, 용융지수가 저하되고, 용융점도가 과도하게 증가하며, 압축성형이 불가한 것으로 나타났다.
또한, 비교예 10과 같이, 아크릴로 개질된 변성 폴리테트라플루오르에틸렌의 함량이 적정 함량 미만이고, 폴리페닐말레이미드 공중합물의 함량이 적정 함량 초과인 경우, 용융지수가 저하되고, 용융점도가 과도하게 증가하며, 압축성형이 불가한 것으로 나타났다.
또한, 비교예 11과 같이, 아크릴로 개질된 변성 폴리테트라플루오르에틸렌의 함량이 적정 함량 초과이고, 폴리페닐말레이미드 공중합물의 함량이 적정 함량 미만인 경우, 용융지수가 저하되고, 용융점도가 과도하게 증가하며, 압축성형이 불가한 것으로 나타났다.
그러나, 실시예 1 내지 실시예 7과 같이 폴리아미드 66 수지, 유리섬유, 말레익하이드라이드기로 그라프트된 에틸렌 옥텐 공중합체, 아크릴로 개질된 변성 폴리테트라플루오르에틸렌, 폴리페닐말레이미드 공중합물 및 유리섬유가 모두 적정 함량으로 사용되어, 제조된 폴리아미드 수지 조성물의 경우, 굴곡강도, 굴곡탄성율, 충격강도 및 압출특성에 있어서, 압출용으로 적합한 물성을 나타내는 것을 확인 할 수 있었다.
다만, 실시예 8와 같이 폴리아미드 6 수지의 상대점도가 다소 높을 경우, 용융지수 저하되고, 압출 형태안정성이 불량해 지는 것으로 나타났다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (6)

  1. 폴리아미드 수지;
    상기 폴리아미드 수지 100중량부에 대하여,
    말레익안하이드라이드기로 그라프트된 에틸렌 옥텐 공중합체 7~15중량부;
    아크릴로 개질된 변성 폴리테트라플루오르에틸렌(Acrylic modified PTFE) 1~3중량부;
    폴리페닐말레이미드 공중합물 1~3중량부; 및
    유리섬유 30~60중량부를 포함하는, 폴리아미드 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리아미드 수지는 폴리아미드6, 폴리아미드12, 폴리아미드66, 폴리아미드 6/66, 폴리아미드 6/12, 폴리아미드 6/6T, 폴리아미드6/6I 및 이들의 공중합체로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상이며, 상대점도 2.5 ~ 3.5인 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 말레익안하이드라이드기로 그라프트된 에틸렌 옥텐 공중합체는 말레익안하이드라이드기가 0.5~15중량% 그라프트된 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 폴리페닐말레이미드 공중합물은 방향족 비닐화합물과 페닐말레이미드의 공중합물인 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 유리섬유는 그 길이가 3~6㎜이고, 그 횡단면의 직경이 10~13㎛ 인 촙(chop) 형태인 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    ASTM D790에 의거하여 측정한 굴곡강도가 2,000~2,700 kg/㎠이고, ASTM D790에 의거하여 측정한 굴곡탄성율이 60,000~90,000 kg/㎠이고, ASTM D256에 의거하여 측정한 충격강도가 10~20 kg·cm/cm이고, 용융지수(Melt Index, g/10min, at 280℃)가 8~15이고, 용융점도(Melt Viscosity, Pa·S, at 100S-1, 280℃)가 7,000 ~ 17000인 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지 조성물.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105602244A (zh) * 2016-02-04 2016-05-25 南通瑞隆新材料有限公司 一种玻纤增强尼龙的制备方法
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