KR20150078222A - 폴리아미드 수지 조성물 - Google Patents

폴리아미드 수지 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR20150078222A
KR20150078222A KR1020130167423A KR20130167423A KR20150078222A KR 20150078222 A KR20150078222 A KR 20150078222A KR 1020130167423 A KR1020130167423 A KR 1020130167423A KR 20130167423 A KR20130167423 A KR 20130167423A KR 20150078222 A KR20150078222 A KR 20150078222A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polyamide resin
weight
parts
polyamide
resin composition
Prior art date
Application number
KR1020130167423A
Other languages
English (en)
Inventor
박현규
김창규
Original Assignee
코오롱플라스틱 주식회사
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 코오롱플라스틱 주식회사 filed Critical 코오롱플라스틱 주식회사
Priority to KR1020130167423A priority Critical patent/KR20150078222A/ko
Publication of KR20150078222A publication Critical patent/KR20150078222A/ko

Links

Classifications

    • 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
    • C08L77/02—Polyamides derived from omega-amino carboxylic acids or from lactams thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/02—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
    • B60K11/04—Arrangement or mounting of radiators, radiator shutters, or radiator blinds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/15—Heterocyclic compounds having oxygen in the ring
    • C08K5/151—Heterocyclic compounds having oxygen in the ring having one oxygen atom in the ring
    • C08K5/1515—Three-membered rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/29—Compounds containing one or more carbon-to-nitrogen double bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/14—Glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L15/00—Compositions of rubber derivatives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L51/00—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L51/04—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers grafted on to rubbers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04—Polysiloxanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/002—Physical properties
    • C08K2201/003—Additives being defined by their diameter
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/002—Physical properties
    • C08K2201/004—Additives being defined by their length

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)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 폴리아미드 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 폴리아미드 수지; 상기 폴리아미드 수지 100중량부에 대하여, 유리섬유 25 ~ 100 중량부; 실리콘계 이형제 0.1 ~ 2.5 중량부; 금속 내열제 0.1 ~ 2.5 중량부; 지환족 에폭시 화합물 및 카보이미드계 화합물 중 선택되는 1종 이상을 포함하는 내가수분해제 0.1 ~ 3.5 중량부; 및 무수 말레익산이 그라프팅된 공액 디엔계 고무로 된 충격보강제 1 ~ 15 중량부를 포함하여, 인장강도, 충격강도 및 내열성과 같은 기계적 물성이 우수하여 자동차 엔진 부품용 소재로 적합한 폴리아미드 수지 조성물에 관한 것이다.

Description

폴리아미드 수지 조성물 {Polyamide Resin Composition}
본 발명은 자동차 엔진 부품용으로 사용되는 폴리아미드 수지 조성물에 관한 것이다.
최근 자동차용 소재의 경우 고유가 및 각종 환경 규제들로 인해 차체의 경량화를 통한 친환경 자동차의 개발에 힘써왔다. 따라서 자동차의 엔진의 효율성 향상 및 그에 따른 엔진 부품에 고기능성, 경량화 친환경 소재의 요구가 증가되었다.
차량용 인터쿨러 부품은 디젤엔진 자동차에 주로 사용되며, 엔진에서 나오는 고온의 공기를 냉각시켜 주는 역할을 한다. 인터쿨러의 경우 인터쿨러와 인렛앤드캡, 아웃렛앤드캡으로 구성되어 있으며 인렛앤드캡의 경우 엔진에서 나오는 고온의 공기가 직접 통과하는 부분으로 특히 우수한 내열성이 요구되는 부품이며, 내열성 이외에도 높은 강성과 내충격성이 필요하다.
이와 같은 인터쿨러용 소재의 경우 일반 내열강화 나일론 수지에 비해 온도 및 내열 시간등의 가혹한 테스트를 통과해하며 내화학 특성이 가장 크게 요구 되어지고 있으며 이러한 가혹한 내열노화 평가와 내화학평가 후에도 표면 특성이 미려해한다.
기존의 인터쿨러용 소재의 경우 PA66의 고내열 강화 그레이드가 사용되고 있는데 이 제품의 경우 내열성은 우수하나, 내열노화평가 후 인장강도 및 충격강도 유지율이 초기대비 50%이하로 현저히 낮을 뿐만 아니라, 내열노화 및 내화학평가 후 표면특성이 크게 저하되는 문제점이 있다.
따라서 내열노화 테스트 후 인장 및 강도 유지율이 높고 내화학평가의 신뢰성 평가 후 미려한 표면 특성을 발현하는 것이 인터쿨러용 소재에 대한 요구가 커지고 있다.
본 발명은 인장강도 및 충격강도와 같은 기계적 물성과 우수한 내열성을 나타낼 수 있는 폴리아미드 수지 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명은 또한 상기 폴리아미드 수지 조성물로 제조된 자동차용 인터쿨러를 제공하고자 한다.
이에 본 발명은 바람직한 제1 구현예로서, 폴리아미드 수지; 상기 폴리아미드 수지 100중량부에 대하여, 유리섬유 25 ~ 100 중량부; 실리콘계 이형제 0.1 ~ 2.5 중량부; 금속 내열제 0.1 ~ 2.5 중량부; 지환족 에폭시 화합물 및 카보이미드계 화합물 중 선택되는 1종 이상을 포함하는 내가수분해제 0.1 ~ 3.5 중량부; 및 무수 말레익산이 그라프팅된 공액 디엔계 고무로 된 충격보강제 1 ~ 13 중량부를 포함하는 폴리아미드 수지 조성물을 제공한다.
상기 구현예에 의한 상기 폴리아미드 수지는 상대점도 2.0 내지 3.5이고, 폴리아미드6, 폴리아미드12, 폴리아미드66, 폴리아미드 6/66, 폴리아미드 6/12, 폴리아미드 6/6T, 폴리아미드6/6I 및 이들의 공중합체 중에서 선택된 1 종 이상인 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 유리섬유는 촙(chop) 형태로서, 그 길이가 3~6㎜이고, 그 횡단면의 직경이 10~13㎛ 인 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 실리콘계 이형제는 pH는 7~ 9이고 평균 입자 크기 0.005 ~0.007 ㎛인 실리콘파우더인 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 금속 내열제는 CuI, CuBr, KI, KBr 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 지환족 에폭시 화합물은 복수 개의 에폭시시클로알칸 골격이 에스테르 결합에 의해 연결된 화합물, 복수개의 에폭시시클로알칸 골격이 헤테로환에 의해 연결되는 화합물, 에폭시알킬기를 갖는 에폭시시클로알칸 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택되는 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 카보이미드계 화합물은 N,N'-디-o-톨일카보디이미드, N,N'-디페틸카보디이미드, N,N'-디옥틸데실카보디이미드, N,N'-디-2,6-디케틸페닐카보디이미드, N-톨일-N'시클로헥실카보디이미드, N,N'-디-2,6-디이소프로필페닐카보디이미드, N,N'-디-2,6-디-터셔리-부틸페닐카보디이미드, N-톨일-N'-페닐카보디이미드, N,N'-디-p-니트로페닐카보디이미드, N,N'-디-p-아미노페닐카보디이미드, N,N'-디-p-히드록시페닐카보디이미드, N,N'-디-시클로헥실카보디이미드, N,N'-디-p-톨일카보디이미드, p-페닐렌-비스-디-o-톨일카보디이미드, p-페닐렌-비스디시클로헥실카보디이미드, 헥사메틸렌-비스디시클로헥실카보디이미드, 에틸렌-비스디페닐카보디이미드, 벤젠-2,4-디이소시아나토-1,3,5-트리스(1-메틸에틸) 호모폴리머 및 2,4-디이소시아나토-1,3,5-트리스(1-메틸에틸)과 2,6-디이소프로필 디이소시아네이트의 코폴리머로 구성된 군에서 선택되는 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 공액 디엔계 고무는 폴리부타디엔, 스티렌-부타디엔 랜덤 공중합체, 스티렌-부타디엔 블록 공중합체, 스티렌-에틸렌-부타디엔 공중합체, 스티렌-에틸렌-부타디엔-스틸렌 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체, 부타디엔-이소프렌 공중합체 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 무수 말레익산이 그라프팅된 공액 디엔계 고무로 된 충격보강제는 무수 말레익산이 0.4~5중량% 그라프팅된 공액 디엔계 고무인 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 폴리아미드 수지 조성물은 ASTM D638에 따라 측정된 인장강도가 150MPa이상이고, ASTM D256에 따라 측정된 충격강도가 140J/M이상인 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 폴리아미드 수지 조성물은 200℃에서 2000시간 이상 내열노화 테스트시 인장강도 유지율이 70%이상이고, 충격강도 유지율이 60% 이상이며, 120℃에서 140시간 이상 10% 염화칼슘 테스트에서 굴곡강도 유지율이 45% 이상인 것일 수 있다.
본 발명은 또한 바람직한 제2 구현예로서, 상기 폴리아미드 수지 조성물로 제조된 자동차 인터쿨러를 제공한다.
본 발명에 따른 폴리아미드 수지 조성물은 인장강도 및 충격강도와 같은 기계적 물성과 내열성이 우수하며, 상기 폴리아미드 수지 조성물로 제조된 제품은 외관을 비롯한 감성 품질이 우수하여, 표면 불량 현상을 개선할 수 있다.
또한, 상기 폴리아미드 수지 조성물은 자동차 엔진 부품 용도로 적합하며, 특히, 자동차용 인터쿨러의 엔드 캡 소재로 적합하다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명은 폴리아미드 수지; 상기 폴리아미드 수지 100중량부에 대하여, 유리섬유 25 ~ 100 중량부; 실리콘계 이형제 0.1 ~ 2.5 중량부; 금속 내열제 0.1 ~ 2.5 중량부; 지환족 에폭시 화합물 및 카보이미드계 화합물 중 선택되는 1종 이상을 포함하는 내가수분해제 0.1 ~ 3.5 중량부; 및 무수 말레익산이 그라프팅된 공액 디엔계 고무로 된 충격보강제 1 ~ 13 중량부를 포함하는 폴리아미드 수지 조성물을 제공한다.
[폴리아미드 수지]
본 발명에 따른 폴리아미드 수지는 화학식 1로 표시되는 것일 수 있다.
상기 폴리아미드 수지는 상대점도 2.0 내지 3.5이고, 폴리아미드6, 폴리아미드12, 폴리아미드66, 폴리아미드 6/66, 폴리아미드 6/12, 폴리아미드 6/6T, 폴리아미드6/6I 및 이들의 공중합체 중에서 선택된 1 종 이상을 포함하는 것일 수 있으며, 상기 폴리아미드 66 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 것일 수 있다.
[화학식 1]
-(NH-(CH2)6-HN-CO-(CH2)4-CO)n-
여기서, n은 500 내지 15,000의 정수이다.
또한, 상기 폴리아미드 수지는 상대점도가 2.0～3.5(20 ℃ 96% 황산 100 ㎖ 중 수지성분 1g) 일 수 있으며, 상대점도가 2.0 미만이면 강성, 충격강도 및 내열성이 저하되고, 3.5 초과이면 성형기 내에서의 유동성 불량으로 인하여 제품 성형 후 표면 불량 현상과 성형이 어려울 수 있다.
한편, 본 발명의 폴리아미드 수지는 폴리아미드 수지 조성물의 제조를 위하여, 칩(chip) 형태로 만들어 제습형 건조기에서 건조 후 사용할 수 있다.
[유리섬유]
본 발명에 따른 유리섬유는 화학식 2으로 표시되는 것일 수 있다.
[화학식2]
CaO·SiO2·Al2O3
상기 유리섬유는 CaO 10 내지 30중량%, SiO2 50 내지 70중량% 및 Al2O3 2 내지 25중량%를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 유리섬유는 촙(chop) 형태를 가지는 것으로 직경이 10~13㎛이고 길이는 3~6㎜이며, 표면은 커플링 처리제로 처리되어 있는 것을 사용할 수 있다.
직경이 10㎛미만인 경우 유리섬유가 쉽게 깨어지게 되어 강성을 향상시키기에 부족하게 되고 13㎛을 초과하는 경우 쉽게 깨지지 않아 강성은 향상되지만 표면에 돌출되는 문제로 인하여 우수한 외관품질을 얻을 수 없다.
길이가 3mm 미만인 경우 유리섬유 길이가 짧음으로 인해서 강성을 향상시키기에 부족하게되고 6mm를 초과하는 경우 강성은 향상되지만 길이가 길어서 돌출되는 문제로 인하여 우수한 외관품질을 얻을 수 없다.
상기 유리섬유는 그 함량이 폴리아미드 수지 100 중량부에 대하여 25~100중량부일 수 있으며, 유리섬유의 함량이 25중량부 미만이면 인장강도가 저하되고, 100중량부 초과이면 수축이방성의 개선 효과가 미미할 수 있다.
한편, 상기 유리섬유는 다른 성분들과의 계면접착력을 위해서 유리섬유 표면에 비닐기, 에폭시기, 머캅탄기, 아민기 등의 유기 관능기를 갖는 실란계 물질을 사용하는 것이 바람직하다.
[실리콘계 이형제]
본 발명에 따른 실리콘계 이형제는 표면 특성을 향상시키는 역할을 한다.
실리콘계 이형제가 투입되지 않을 경우 표면에 유리섬유가 돌출 또는 표면이 매끄럽지 못하는 현상이 발생하며 실리콘계 이형제가 과량으로 투입 될 경우 실리콘계 이형제에 의한 효과가 미비하고 제품의 원가가 상승하는 현상이 발생한다.
상기 실리콘계 이형제는 에멀전 중합에 의해 제조될 수 있는 것으로, 실리콘계 이형제는 pH는 7~ 9이고 평균 입자 크기 0.005 ~0.007 ㎛인 실리콘파우더일 수 있다.
상기 실리콘계 이형제의 평균 입자크기가 0.005㎛ 미만이면 가공 시 투입에 문제가 있고, 0.007㎛ 초과이면 분산성이 떨어져서 실리콘 이형제의 효과가 저하되는 문제가 있다.
한편, 상기 실리콘계 이형제가 pH 7~9 인 조건을 만족하여야 전술한 바와 같은 평균 입자 크기 0.005 ~0.007 ㎛인 실리콘파우더의 제조가 가능하다.
상기 실리콘계 이형제의 함량은 폴리이미드 수지 100 중량부에 대하여 0.1 ~ 2.5 중량부일 수 있으며, 상기 실리콘계 이형제의 함량이 0.1 중량부 미만이면 실리콘 이형제의 분산 효과가 미미하여 실리콘계 이형제에 의한 효과를 발휘 할수 없으며, 2.5 중량부 초과이면 함량 초과에 따른 이익이 없고 오히려 제품 표면이 불량해지고 원가가 상승될 수 있다.
[금속 내열제]
본 발명에 따른 금속 내열제는 폴리아미드 수지 조성물의 내열성을 강화시켜 주는 역할을 하면, 구체적으로, 상기 금속 내열제는 CuI, CuBr, KI, KBr 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 것일 수 있다.
상기 금속 내열제는 그 함량이 폴리아미드 수지 조성물 100중량부에 대하여, 0.1 ~ 2.5중량부일 수 있으며, 상기 금속 내열재의 함량이 0.1 중량부 미만이면 내열성 향상 효과가 미미하고, 2.5 중량부 초과이면 함량 초과에 따른 이익이 없고 오히려, 기계적 물성이 저하되고 제조원가가 상승하면 표면 특성이 저하될 수 있다.
[내가수분해제]
본 발명에 따른 내가수분해제는 공기중의 수분에 의한 수지의 가수분해를 억제하는역할을 한다.
상기 내가수분해제는 지환족 에폭시 화합물 및 카보이미드계 화합물 중 선택되는 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.
상기 지환족 에폭시 화합물은 복수 개의 에폭시시클로알칸 골격이 에스테르 결합에 의해 연결된 화합물, 복수개의 에폭시시클로알칸 골격이 헤테로환에 의해 연결되는 화합물, 에폭시알킬기를 갖는 에폭시시클로알칸 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택되는 것일 수 있다.
상기 복수개의 에폭시시클로알칸 골격이 에스테르 결합에 의해 연결된 화합물에는, 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3',4'-에폭시시클로헥산카르복실레이트 등의 에폭시시클로알칸 골격을 갖는 알코올(1,2-에폭시-4-히드록시시클로헥산 등의 에폭시시클로알칸올; 1,2-에폭시-4-히드록시메틸시클로헥산 등의 에폭시시클로알킬C1-4알칸올 등) 또는 그의 락톤 부가체(예를 들면, ε-카프로락톤 등의 락톤 또는 락톤의 다량체(이량체 내지 사량체 등)등)와, 에폭시시클로알칸 골격을 갖는 카르복실산(1,2-에폭시-4-카르복시시클로헥산 등의 에폭시시클로알칸카르복실산; 1,2-에폭시-4-카르복시메틸시클로헥산 등의 에폭시시클로알킬C1-4알칸-카르복실산 등)과의 에스테르; 알리시클릭디에폭시아디페이트 등의 디카르복실산(아디프산 등의 지방족 디카르복실산, 테레프탈산 등의 방향족 디카르복실산, 헥사히드로테레프탈산 등의 지환족 디카르복실산 등) 또는 그의 락톤 부가체(예를 들면, ε-카프로락톤 등의 락톤 또는 락톤의 다량체(이량체 내지 사량체 등) 등)와 상기 에폭시시클로알칸 골격을 갖는 알코올과의 디에스테르 등의 예를 들 수 있다.
상기 복수개의 에폭시시클로알칸 골격이 헤테로환에 의해 연결되는 화합물로서,　알리시클릭디에폭시아세탈 등의 2개의 에폭시시클로알칸이 환상 아세탈로 연결된 화합물 등의 예를 들 수 있다.
상기 에폭시알킬기를 갖는 에폭시시클로알칸으로서, 비닐시클로헥센디옥시드 등의 에폭시C2-4알킬-에폭시C5-8시클로알칸 등의 예를 들 수 있다.
또한, 이들 지환족 에폭시 화합물은, 에스테르화, 아세탈화 등의 반응에서 원료로서 에폭시기를 갖는 화합물(예를 들면, 알코올 및/또는 카르복실산 등)을 이용함으로써 얻을 수도 있고, 에폭시기를 갖지 않는 원료를 에스테르화, 아세탈화 등의 반응에 사용한 후, 생성물을 에폭시화함으로써 얻을 수도 있다. 예를 들면, 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3',4'-에폭시시클로헥산카르복실레이트 등의 에폭시시클로알칸 골격을 갖는 알코올 또는 그의 락톤 부가체(예를 들면, ε-카프로락톤 등의 락톤 또는 락톤의 다량체 등)와, 에폭시시클로알칸 골격을 갖는 카르복실산과의 에스테르는, 예를 들면 시클로알켄카르복실산(테트라히드로무수프탈산 등)과 시클로알케닐알칸올(테트라히드로벤질알코올 등)과의 에스테르, 또는 이 락톤 부가체에 있어서 탄소-탄소 불포화 결합을 에폭시화함으로써 얻을 수 있고, 예를 들면 다이셀 가가꾸 고교(주)로부터 상품명 「에포리드 GT300」, 상품명 「에포리드GT400」, 상품명 「셀록사이드 2081」(일량체 부가체), 상품명 「셀록사이드 2083」(삼량체 부가체), 상품명 「셀록사이드 2085」(오량체 부가체)로서 시판되고 있다.
상기 카보이미드계 화합물은 N,N'-디-o-톨일카보디이미드, N,N'-디페틸카보디이미드, N,N'-디옥틸데실카보디이미드, N,N'-디-2,6-디케틸페닐카보디이미드, N-톨일-N'시클로헥실카보디이미드, N,N'-디-2,6-디이소프로필페닐카보디이미드, N,N'-디-2,6-디-터셔리-부틸페닐카보디이미드, N-톨일-N'-페닐카보디이미드, N,N'-디-p-니트로페닐카보디이미드, N,N'-디-p-아미노페닐카보디이미드, N,N'-디-p-히드록시페닐카보디이미드, N,N'-디-시클로헥실카보디이미드, N,N'-디-p-톨일카보디이미드, p-페닐렌-비스-디-o-톨일카보디이미드, p-페닐렌-비스디시클로헥실카보디이미드, 헥사메틸렌-비스디시클로헥실카보디이미드, 에틸렌-비스디페닐카보디이미드, 벤젠-2,4-디이소시아나토-1,3,5-트리스(1-메틸에틸) 호모폴리머 및 2,4-디이소시아나토-1,3,5-트리스(1-메틸에틸)과 2,6-디이소프로필 디이소시아네이트의 코폴리머로 구성된 군에서 선택되는 것일 수 있다.
상기 내가수분해제는 그 함량이 폴리아미드 수지 100중량부에 대하여 0.1~3.5중량부일 수 있으며, 상기 내가수분해제의 함량이 0.1중량부 미만이면 내가수분해 효과가 미미하여 내염화칼슘 평가시 결과가 좋지 않고, 3.5중량부 초과이면 함량 초과에 따른 이익이 없고 오히려 제품의 표면이 불량해지고 원가가 상승될 수 있다.
[무수 말레익산이 그라프팅된 공액 디엔계 고무로 된 충격보강제]
본 발명에 따른 충격보강제는 무수 말레익산이 그라프팅된 공액 디엔계 고무로 된 것으로서, 상기 충격보강제는 열가소성 고무 탄성체이며, 내충격성을 향상시키는 역할을 한다.
이때, 상기 무수 말레익산이 그라프팅된 공액 디엔계 고무는 무수 말레익산이 0.4~5중량% 그라프팅된 공액 디엔계 고무일 수 있으며, 무수 말레익산이 0.4~5중량% 그라프팅됨으로써 최적의 내충격성을 나타낼 수 있다.
한편, 상기 공액 디엔계 고무는 폴리부타디엔, 스티렌-부타디엔 랜덤 공중합체, 스티렌-부타디엔 블록 공중합체, 스티렌-에틸렌-부타디엔 공중합체, 스티렌-에틸렌-부타디엔-스틸렌 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체, 부타디엔-이소프렌 공중합체 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 것일 수 있다.
상기 충격보강제의 함량은 폴리아미드 수지 100중량부에 대하여 1 ~ 13중량부일 수 있으며, 상기 충격보강제의 함량이 1 중량부 미만이면 내충격성 향상 효과가 미미하고, 13 중량부 초과이면 내열성과 기계적 물성이 저하가 발생된다.
본 발명에 따른 폴리아미드 수지 조성물은 ASTM D638에 따라 측정된 인장강도가 150MPa이상이고, ASTM D256에 따라 측정된 충격강도가 140J/M이상이며, 200℃에서 2000시간 이상 내열노화 테스트시 인장강도 유지율이 70%이상이고, 충격강도 유지율이 60% 이상이며, 120℃에서 140시간 이상 10% 염화칼슘 테스트에서 굴곡강도 유지율이 45% 이상일 수 있다.
이와 같은 물성을 나타내는 폴리아미드 수지 조성물은 자동차 인터쿨러, 특히, 자동차 인터쿨러의 엔드 캡의 소재로서 적합하다.
[제조방법]
본 발명에 따른 폴리아미드 수지 조성물의 제조방법은 당업계에서 사용되는 일반적인 폴리아미드 수지 조성물 제조방법이라면 특별히 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서는 폴리아미드 수지 조성물 제조방법의 일 예로서, 이축 스크류 압출기를 이용하여 제조될 수 있다.
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 9
다음 표 1에 나타낸 바와 같은 조성으로 각 성분들을 280 ℃로 가열된 이축 압출기내에서 용융 혼련한 후 칩(Chip)상태로 만들고, 90 ℃, 5시간 제습형 건조기를 이용 건조한 후, 역시 가열된 스크류식 사출기를 이용하여, 용융 혼련때와 동일한 온도로 각각의 시편을 제작하였다.
비교예 1
유리섬유의 함량을 표 1에 기재된 바와 같이 변화시킨 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리아미드 수지 조성물의 시편을 제조하였다.
비교예 2 및 비교예 3
충격보강제의 함량을 표 1에 기재된 바와 같이 변화시킨 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리아미드 수지 조성물의 시편을 제조하였다.
비교예 4
금속 내열제 함량을 표 1에 기재된 바와 같이 변화시킨 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리아미드 수지 조성물의 시편을 제조하였다.
비교예 5
실리콘계 이형제의 함량을 표 1에 기재된 바와 같이 변화시킨 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리아미드 수지 조성물의 시편을 제조하였다.
비교예 6
내가수분해제의 함량을 표 1에 기재된 바와 같이 변화시킨 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리아미드 수지 조성물의 시편을 제조하였다.
실시예 및 비교예에서 제조된 폴리아미드 수지 조성물의 시편에 대하여, 아래와 같은 방법으로 인장강도, 충격강도, 인장강도 유지율, 충격강도 유지율, 내염화성 및 표면특성을 측정하여, 그 결과를 표 2에 나타내었다.
내열노화 평가
ASTM790 시편 제작에 의거하여 1/8 inch 인장시편 및 ASTM D256 시편 제작에 의거하여 1/4inch 충격 시편을 제작한 후 200℃ 내열오븐에서 2000h동안 aging하여 내열노화 평가를 실시하였다.
(2)인장강도
ASTM D790에 의거하여 1/8 inch 시편을 제작한 후 측정하였으며, 150MPa 이상의 값은 양호, 150MPa 미만의 값은 불량으로 판단하였다.
(3)충격강도
ASTM D256에 의거하여 1/4 inch 시편을 제작한 후 측정하였으며, 140J/M 이상의 값은 양호, 140J/M 미만의 값은 불량으로 판단하였다.
(4)인장강도 유지율
ASTM D790에 의거하여 1/8 inch 시편을 제작한 후 측정하였으며, 상기 시편에 대하여 내열노화 평가 전(Oh)의 초기강도를 2000h 후 나타나는 인장강도 값으로 나눈 값을 백분율로 나타낸 것을 인장강도 유지율이라 하였다. 이때, 인장강도 유지율이 70% 미만시 불량으로 판단하였다.
(5)충격강도 유지율
ASTM D256에 의거하여 1/4 inch 충격시편을 내열 노화 평가 전(0h)의 초기강도를 2000h후 나타나는 충격강도 값으로 나눈 값을 백분율로 나타낸 것을 충격강도 유지율이라 하였다. 이때 충격강도 유지율이 60% 미만시 불량으로 판단하였다.
(6)내염화칼슘 특성
10% 염화칼슘 용액에 1/8 inch굴곡강도 시험편을 120℃, 140h시간 동안 침적한 후 초기(0h) 굴곡 강도와 평가후(140h)의 굴곡 강도를 측정하였으며 초기 굴곡강도를 140h 후 나타내는 굴곡강도 값으로 나눈 값을 굴곡강도 유지율이라 하였다. 굴곡강도 유지율이 45% 미만시 내염화성이 불량인 것으로 판단하였다.
(7)표면특성
내열 노화평가 전·후 인장강도 시편의 표면을 x1000의 현미경을 이용하여 육안으로 변색 및 표면 미세 크랙을 관찰하여 양호 및 불량으로 판단하였다.
-양호: 변색 및 표면 미세 크랙이 관찰되지 않음
-불량: 변색 또는 표면 미세 크랙이 관찰됨
구분
(중량부)		 폴리아미드 수지 유리섬유 실리콘계 이형제 금속
내열제		 내가수분해제 충격보강제
POLYAMIDE66 262H
(NEG社)		 EP2600
(DowCorning社)		 TP-H9008
(Bruggmann社)		 ZIKA-AH362
(ZIKO社)		 3808
(DowChemical社)
실시예1 100 57.5 0.33 0.66 0.82 4.9
실시예2 100 56.4 1.61 0.64 0.81 1.6
실시예3 100 59.0 0.34 0.67 0.17 8.4
실시예4 100 60.1 0.34 0.17 2.58 8.6
실시예5 100 59.6 0.34 1.70 0.17 8.5
실시예6 100 26.4 0.26 0.53 0.66 4.0
실시예7 100 25.4 0.13 0.13 0.13 1.3
실시예8 100 88.4 0.39 0.79 0.98 5.9
실시예9 100 96.8 2.15 2.15 3.23 10.8
비교예1 100 18.5 0.25 0.49 0.62 3.7
비교예2 100 25.5 0.26 0.51 0.64 0.6
비교예3 100 95.2 0.42 0.11 1.06 14.8
비교예4 100 57.2 0.33 0.08 0.82 4.9
비교예5 100 57.3 0.08 0.66 0.82 4.9
비교예6 100 57.0 0.33 0.65 0.08 4.9
구분 인장강도
(MPa)		 충격강도
(J/M)		 인장강도유지율
(%)		 충격강도유지율
(%)		 내염화칼슘 특성굴곡유지율
(%)		 표면
특성
실시예1 192 181 78 78 50 양호
실시예2 195 155 79 75 49 양호
실시예3 185 210 74 71 49 양호
실시예4 185 213 73 65 48 양호
실시예5 185 210 82 70 49 양호
실시예6 151 151 81 74 47 양호
실시예7 153 141 70 61 48 양호
실시예8 215 205 80 77 50 양호
실시예9 213 225 85 80 51 양호
비교예1 119 60 77 70 47 양호
비교예2 141 70 85 68 51 양호
비교예3 214 234 71 59 50 양호
비교예4 192 180 51 58 48 양호
비교예5 190 180 72 67 47 불량
비교예6 190 180 64 60 50 양호

물성측정결과, 표 2에 나타난 바와 같이,
유리섬유가 적정 함량 미만시에는 인장강도와 충격강도가 저하되는 것을 알 수 있다 (비교예 1).
또한, 충격보강제가 적정 함량 미만시에도 역시 인장강도와 충격강도가 저하되는 것을 알 수 있다 (비교예 2).
또한, 충격보강제가 적정 함량 이상시에는 충격강도 유지율이 저하되는 것을 알수 있다 (비교예 3).
또한, 금속내열제와 내가수분해제가 적정 함량 미만시에는 인장강도 유지율과 충격강도 유지율이 저하되는 것을 나타났다 (비교예 4).
또한, 실리콘계 이형제가 적정 함량 미만시에는 표면특성이 불량으로 나타났다 (비교예 5).
또한, 내가수분해제가 적정 함량 미만시에는 인장강도 유지율이 저하되는 것을 알 수 있었다 (비교예 6).
반면, 폴리아미드 수지, 유리섬유, 실리콘계 이형제, 금속 내열제, 내가수분해제 및
무수 말레익산이 그라프팅된 공액 디엔계 고무로 된 충격보강제를 모두 적정 함량 포함하는 폴리아미드 수지 조성물은 인장강도, 충격강도, 인장강도 유지율, 충격강도 유지율, 내염화성 및 표면특성을 포함하는 물성이 동시에 우수함으로써, 자동차용 인터쿨링, 특히 인터쿨링의 엔드 캡의 소재로서 적합함을 알 수 있었다.
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 (12)

  1. 폴리아미드 수지;
    상기 폴리아미드 수지 100중량부에 대하여,
    유리섬유 25 ~ 100 중량부;
    실리콘계 이형제 0.1 ~ 2.5 중량부;
    금속 내열제 0.1 ~ 2.5 중량부;
    지환족 에폭시 화합물 및 카보이미드계 화합물 중 선택되는 1종 이상을 포함하는 내가수분해제 0.1 ~ 3.5 중량부; 및
    무수 말레익산이 그라프팅된 공액 디엔계 고무로 된 충격보강제 1 ~ 15 중량부를 포함하는 폴리아미드 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리아미드 수지는 상대점도 2.0 내지 3.5이고, 폴리아미드6, 폴리아미드12, 폴리아미드66, 폴리아미드 6/66, 폴리아미드 6/12, 폴리아미드 6/6T, 폴리아미드6/6I 및 이들의 공중합체 중에서 선택된 1 종 이상인 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유리섬유는 촙(chop) 형태로서, 그 길이가 3~6㎜이고, 그 횡단면의 직경이 10~13㎛ 인 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 실리콘계 이형제는 pH는 7~ 9이고 평균 입자 크기 0.005 ~0.007 ㎛인 실리콘파우더인 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 금속 내열제는 CuI, CuBr, KI, KBr 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 지환족 에폭시 화합물은 복수 개의 에폭시시클로알칸 골격이 에스테르 결합에 의해 연결된 화합물, 복수개의 에폭시시클로알칸 골격이 헤테로환에 의해 연결되는 화합물, 에폭시알킬기를 갖는 에폭시시클로알칸 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 카보이미드계 화합물은 N,N'-디-o-톨일카보디이미드, N,N'-디페틸카보디이미드, N,N'-디옥틸데실카보디이미드, N,N'-디-2,6-디케틸페닐카보디이미드, N-톨일-N'시클로헥실카보디이미드, N,N'-디-2,6-디이소프로필페닐카보디이미드, N,N'-디-2,6-디-터셔리-부틸페닐카보디이미드, N-톨일-N'-페닐카보디이미드, N,N'-디-p-니트로페닐카보디이미드, N,N'-디-p-아미노페닐카보디이미드, N,N'-디-p-히드록시페닐카보디이미드, N,N'-디-시클로헥실카보디이미드, N,N'-디-p-톨일카보디이미드, p-페닐렌-비스-디-o-톨일카보디이미드, p-페닐렌-비스디시클로헥실카보디이미드, 헥사메틸렌-비스디시클로헥실카보디이미드, 에틸렌-비스디페닐카보디이미드, 벤젠-2,4-디이소시아나토-1,3,5-트리스(1-메틸에틸) 호모폴리머 및 2,4-디이소시아나토-1,3,5-트리스(1-메틸에틸)과 2,6-디이소프로필 디이소시아네이트의 코폴리머로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 공액 디엔계 고무는 폴리부타디엔, 스티렌-부타디엔 랜덤 공중합체, 스티렌-부타디엔 블록 공중합체, 스티렌-에틸렌-부타디엔 공중합체, 스티렌-에틸렌-부타디엔-스틸렌 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체, 부타디엔-이소프렌 공중합체 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 무수 말레익산이 그라프팅된 공액 디엔계 고무로 된 충격보강제는 무수 말레익산이 0.4~5중량% 그라프팅된 공액 디엔계 고무인 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    ASTM D638에 따라 측정된 인장강도가 150MPa이상이고, ASTM D256에 따라 측정된 충격강도가 140J/M이상인 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지 조성물.
  11. 제1항에 있어서,
    200℃에서 2000시간 이상 내열노화 테스트시 인장강도 유지율이 70%이상이고, 충격강도 유지율이 60% 이상이며, 120℃에서 140시간 이상 10% 염화칼슘 테스트에서 굴곡강도 유지율이 45% 이상인 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지 조성물.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 폴리아미드 수지 조성물로 제조된 자동차 인터쿨러.
KR1020130167423A 2013-12-30 2013-12-30 폴리아미드 수지 조성물 KR20150078222A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130167423A KR20150078222A (ko) 2013-12-30 2013-12-30 폴리아미드 수지 조성물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130167423A KR20150078222A (ko) 2013-12-30 2013-12-30 폴리아미드 수지 조성물

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20150078222A true KR20150078222A (ko) 2015-07-08

Family

ID=53790813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130167423A KR20150078222A (ko) 2013-12-30 2013-12-30 폴리아미드 수지 조성물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20150078222A (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108587648A (zh) * 2017-12-05 2018-09-28 中节能万润股份有限公司 一种液晶取向剂、液晶取向膜以及液晶显示元件
WO2023071921A1 (zh) * 2021-10-27 2023-05-04 上海金发科技发展有限公司 一种聚酰胺复合材料及其制备方法和应用
CN116606544A (zh) * 2023-04-03 2023-08-18 常州逸冠塑料制品有限公司 一种耐热抗冲击聚酰胺塑料及其制备方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108587648A (zh) * 2017-12-05 2018-09-28 中节能万润股份有限公司 一种液晶取向剂、液晶取向膜以及液晶显示元件
CN108587648B (zh) * 2017-12-05 2020-06-26 中节能万润股份有限公司 一种液晶取向剂、液晶取向膜以及液晶显示元件
WO2023071921A1 (zh) * 2021-10-27 2023-05-04 上海金发科技发展有限公司 一种聚酰胺复合材料及其制备方法和应用
CN116606544A (zh) * 2023-04-03 2023-08-18 常州逸冠塑料制品有限公司 一种耐热抗冲击聚酰胺塑料及其制备方法
CN116606544B (zh) * 2023-04-03 2024-05-03 昆明鼎骏塑业有限公司 一种耐热抗冲击聚酰胺塑料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5817939B2 (ja) ポリアミド樹脂組成物、製造方法、成形品
KR100844728B1 (ko) 자동차 라디에이터용 폴리아미드 수지 조성물
KR100828654B1 (ko) 엔진커버용 폴리아미드 하이브리드 수지 조성물
EP3231844B1 (en) Polyarylene sulfide resin composition, molded article, composite molded article, and method for producing composite molded article
EP3369778B1 (en) Molded article comprising resin composition containing polyamide resin
JP2011068874A (ja) ポリアミド組成物を含む自動車部品
JP5670188B2 (ja) ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物及び成形品
JP2014141630A (ja) ポリアミド樹脂組成物
KR20170039015A (ko) 폴리에스터 수지 조성물 및 이로부터 형성된 플라스틱 성형체
KR20150078222A (ko) 폴리아미드 수지 조성물
KR101850227B1 (ko) 폴리아미드 수지 조성물, 폴리아미드 수지 조성물의 제조 방법, 및 성형품
KR20110108976A (ko) 폴리아미드 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품
CN114835975A (zh) 一种低翘曲玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法和应用
JP6657821B2 (ja) ポリアミド樹脂組成物およびその製造方法
KR102175497B1 (ko) 폴리아릴렌 설파이드 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이로부터 제조된 성형품
US20140228492A1 (en) Polyamide resin composition for wheel cover
JP5942108B2 (ja) ポリアミド組成物及びポリアミド組成物を成形した成形体
JP6634834B2 (ja) ポリアミド樹脂組成物およびその成形品
JP2019026670A (ja) ポリアミド組成物および成形品
JP6724368B2 (ja) 成形品およびポリアミド樹脂組成物
US20190233639A1 (en) Polyalkylene terephthalate compositions
JP2019065122A (ja) ポリアミド樹脂組成物およびそれを含む成形品
KR20230115888A (ko) 폴리에스테르 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이로부터 제조된 성형품
KR100880457B1 (ko) 폴리아미드 강화 수지 조성물
KR20220063795A (ko) 폴리아미드 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination