KR20150078240A - Polyamide Resin Composition - Google Patents

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KR20150078240A
KR20150078240A KR1020130167458A KR20130167458A KR20150078240A KR 20150078240 A KR20150078240 A KR 20150078240A KR 1020130167458 A KR1020130167458 A KR 1020130167458A KR 20130167458 A KR20130167458 A KR 20130167458A KR 20150078240 A KR20150078240 A KR 20150078240A
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정헌규
김창규
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코오롱플라스틱 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a polyamide resin composition, and more specifically, to a polyamide resin composition comprising: a polyamide resin; 9-65 parts by weight of an acrylonitrile butadiene styrene copolymer (ABS) resin with respect to 100 parts by weight of the polyamide resin; 2.5 to 18.5 parts by weight of a maleimide type copolymer including maleimide; 35 to 125 parts by weight of glass fiber; and 0.2 to 4.5 parts by weight of a phenol-based heat resistant agent. The polyamide resin composition has low ion elution degree, has less change of physical properties even if it is exposed to external environments at high temperature or low temperature, and shows excellent productivity, thereby being easily applied for a material for a membrane humidifier of a fuel cell vehicle.

Description

폴리아미드 수지 조성물 {Polyamide Resin Composition} TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a polyamide resin composition,

본 발명은 자동차의 연료전지 장치의 성능 유지 및 향상시키는 역할을 하는 가습기 또는 stack 주변부품 소재에 사용되는 폴리아미드 수지 조성물에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a polyamide resin composition for use in a humidifier or a material surrounding a stack, which serves to maintain and improve the performance of a fuel cell apparatus of an automobile.

연료전지란 수소와 산소가 가지고 있는 화학에너지를 전기화학반응에 의하여 직접 전기에너지로 변화시키는 고효율의 무공해 발전 장치로, cathode에는 산소가, anode에는 수소가 공급되어 물의 전기분해 역반응으로 전기화학반응이 진행되어 물, 열과 함께 전기가 발생하는 원리를 갖는다. 연료전지는 건전지나 축전지 등 일반 화학전지와 달리 수소와 산소가 공급되는 한 계속 전기를 생산할 수 있고, 열 손실이 없어 내연기관보다 2배 정도 효율이 높다. 따라서, 연료전지는 환경친화적일 뿐만 아니라 화석 연료 고갈에 대한 걱정을 줄일 수 있는 이점이 있다.A fuel cell is a high efficiency, pollution-free power generation system that converts chemical energy of hydrogen and oxygen into electrical energy by electrochemical reaction. The cathode is supplied with oxygen and the anode with hydrogen. And the electricity is generated together with water and heat. Unlike conventional chemical batteries, such as batteries and accumulators, fuel cells can produce electricity continuously as long as hydrogen and oxygen are supplied, and they are twice as efficient as internal combustion engines because they have no heat loss. Therefore, the fuel cell is advantageous not only to be environmentally friendly, but also to reduce the fear of depletion of fossil fuel.

이러한 연료전지는 사용되는 전해질의 종류에 따라 크게 고분자 전해질형 연료전지, 인산형 연료전지, 용융 탄산염형 연료전지, 고체 산화물형 연료전지, 및 알칼리형 연료전지 등으로 분류할 수 있다. Such a fuel cell can be largely classified into a polymer electrolyte fuel cell, a phosphoric acid fuel cell, a molten carbonate fuel cell, a solid oxide fuel cell, and an alkaline fuel cell depending on the type of electrolyte used.

고분자 전해질형 연료전지의 성능을 향상시키는데 있어서 가장 주요한 요인 중 하나는, 막-전극 접합체의 고분자 전해질막에 적절한 온도 및 소정의 수분을 공급함으로써 함수율을 유지하도록 하는 것이다. 이는, 고분자 전해질 막이 건조되면 발전 효율이 급격히 저하되기 때문이다.One of the most important factors in improving the performance of a polymer electrolyte fuel cell is to maintain a water content by supplying an appropriate temperature and predetermined moisture to a polymer electrolyte membrane of a membrane-electrode assembly. This is because, when the polymer electrolyte membrane is dried, the power generation efficiency sharply drops.

이렇게 막-전극 접합체의 고분자 전해질막에 적절한 온도 및 습도의 환경을 유지시키기 위해서는 가습장치가 필수이다. In order to maintain an appropriate temperature and humidity environment in the polymer electrolyte membrane of the membrane-electrode assembly, a humidifier is essential.

가습기는 고분자 전해질 막에 미반응 가스 중에 포함된 수증기만을 선택적으로 투과시키는 막을 이용하여 미반응 가스 중의 수증기를 고분자 전해질 막에 제공하는 방식으로서, 가습기를 경량화 및 소형화할 수 있다는 이점이 있다. 이러한 선택적 투과막에는 단위 체적당 투과 면적이 큰 중공사막이 바람직하다.The humidifier has a merit that the water vapor in the unreacted gas is supplied to the polymer electrolyte membrane using a membrane that selectively permeates only the water vapor contained in the unreacted gas in the polymer electrolyte membrane, and the humidifier can be made lighter and smaller. A hollow fiber membrane having a large permeation area per unit volume is preferable for such a selective permeable membrane.

가습 막 방식에 사용되는 소재는 중공사 막의 성능에 악영향을 주어서는 안 된다. 이온은 시간이 지남에 따라 막의 성능을 저하시킨다. 따라서, 가습기 소재에서 이온이 용출되면 안되고 용출되더라도 그 정도가 낮아야 한다. 또한 자동차에 적용될 시 자동차 내진동, 내열, 내한 등의 특성이 좋아야 하며, 건물용으로 적용될 시 내충격 특성 또한 우수해야 한다.The material used in the humidifying membrane method should not adversely affect the performance of the hollow fiber membrane. Ions degrade the performance of the membrane over time. Therefore, the ion should not be eluted from the humidifier material, and should be low even if it is eluted. Also, when applied to automobiles, the characteristics of automobile vibration, heat resistance, cold resistance, etc. should be good.

이러한 특성을 만족하기 위하여 다양한 고분자 소재가 제안되어 왔다. 특히 고내열 폴리아미드 수지는 기계적 물성뿐만 아니라 내열 또는 내한 성질도 우수하기 때문에 최근 가습기 재료로서 사용이 제안되었다.Various polymer materials have been proposed to satisfy these properties. In particular, since the high heat-resistant polyamide resin is excellent not only in mechanical properties but also in heat resistance or cold resistance properties, its use as a humidifier material has been recently proposed.

다만, 고내열폴리아미드 수지의 경우 제품 성형 시 용융온도가 높기에 cycle time이 상당히 길어 생산성이 좋지 않다.However, in case of high heat-resistant polyamide resin, the productivity is not good because the cycle time is considerably long due to the high melting temperature during product molding.

또한 대한민국 특허(10-2012-0157459)에서는 폴리아미드에 폴리 프로필렌을 얼로이한 후 유리 섬유를 강화된 형태를 제안하였는데 이때 사용된 폴리 프로필렌에 의해서 이온용출이 적은 특성은 발현 시킬 수 있지만 막가습기 모듈에 적용 시 불안정한 치수 안정성 및 표면특성이 떨어지는 문제점을 발현시킬 수 있다.In Korean patent (10-2012-0157459), polypropylene is bonded to polyamide and glass fiber reinforced form is proposed. At this time, although polypropylene used can exhibit low ion elution characteristics, the membrane humidifier module There is a problem that unstable dimensional stability and surface characteristics are poor.

따라서, 낮은 이온용출도, 높은 기계적 물성, 내열, 내한 특성을 모두 만족하면서 성형 cycle time을 단축시키고 치수안정성 및 표면특성이 개선된 가습기용 재료에 대한 개발이 요구되고 있다.Therefore, it is required to develop a material for a humidifier which satisfies both of low ion elution, high mechanical properties, heat resistance and cold resistance, shortening molding cycle time, and improving dimensional stability and surface characteristics.

본 발명은 장시간 고온 다습한 환경에 노출되어도 이온용출도가 작고, 우수한 기계적 특성, 내열성 및 내한성을 나타낼 수 있는 폴리아미드 수지 조성물을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a polyamide resin composition which can exhibit excellent mechanical properties, heat resistance and cold resistance even when exposed to a high temperature and high humidity environment for a long period of time.

본 발명은 또한, 상기 폴리아미드 수지 조성물을 포함하는 성형품을 제공하고자 한다.The present invention also provides a molded article comprising the polyamide resin composition.

이에 본 발명은 바람직한 제1 구현예로서, 폴리아미드 수지; 상기 폴리아미드 수지 100중량부에 대하여, ABS(acrylonitrile butadiene styrene copolymer) 수지 9 내지 65중량부; 말레이미드를 포함하는 공중합체(Maleimide type copolymer) 2.5 내지 18.5 중량부; 유리섬유 35 내지 125중량부; 및 페놀계 내열제 0.2 내지 4.5중량부를 포함하며, 표면적이 80㎠ 인 시편을 제작하여, 상기 시편을 DEIONIZED WATER 200ML에 침적시킨 다음, 80℃에서 1500시간 동안 가열한 후, 측정한 전기전도도가 80마이크로 지멘스 이하이고, 표면적이 270㎠ 인 시편을 제작하여, 상기 시편을 DEIONIZED WATER 200ML에 침적시킨 다음 80℃에서 168시간 동안 가열한 후, 측정한 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 칼슘, 구리, 요오드, 인, 리튬, 알루미늄, 망간, 철 및 니켈을 포함하는 양이온 농도의 총 합이 8ppm 이하인 폴리아미드 수지 조성물을 제공한다.Accordingly, the present invention provides, as a first preferred embodiment, a polyamide resin; 9 to 65 parts by weight of an acrylonitrile butadiene styrene copolymer (ABS) resin, based on 100 parts by weight of the polyamide resin; 2.5 to 18.5 parts by weight of a maleimide type copolymer including maleimide; 35 to 125 parts by weight of glass fiber; And 0.2 to 4.5 parts by weight of a phenolic heat-resistant agent. A specimen having a surface area of 80 cm 2 was prepared, and the specimen was immersed in DEIONIZED WATER 200ML, heated at 80 ° C for 1,500 hours, The specimens were immersed in DEIONIZED WATER 200ML and heated at 80 DEG C for 168 hours, and then measured for sodium, potassium, magnesium, calcium, copper, iodine, phosphorus , And a total sum of cation concentrations including lithium, aluminum, manganese, iron and nickel is 8 ppm or less.

상기 구현예에 의한 폴리아미드 수지는 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 있다.The polyamide resin according to this embodiment is preferably selected from the group consisting of polyamide 6, polyamide 12, polyamide 66, polyamide 6/66, polyamide 6/12, polyamide 6 / 6T, polyamide 6 / 6I and copolymers thereof And may include at least one selected.

상기 구현예에 의한 폴리아미드 수지는 상대 점도 2.0 내지 3.5인 것일 수 있다.The polyamide resin according to this embodiment may have a relative viscosity of 2.0 to 3.5.

상기 구현예에 의한 ABS 수지는 ASTM D1238에 의거하여 측정한 용융지수(MI, MELT INDEX)가 3 내지 35 g/10min인 것일 수 있다.The ABS resin according to the embodiment may have a melt index (MI, MELT INDEX) of 3 to 35 g / 10 min as measured according to ASTM D1238.

상기 구현예에 의한 유리섬유는 그 길이가 3~6㎜이고, 그 횡단면의 직경이 10~13㎛ 인 촙(chop) 형태인 것일 수 있다.The glass fiber according to the embodiment may have a chop shape having a length of 3 to 6 mm and a cross-sectional diameter of 10 to 13 탆.

상기 구현예에 의한 페놀계 내열제는 하기 화학식1로 표시되는 것일 수 있다.The phenolic heat resisting agent according to this embodiment may be represented by the following general formula (1).

화학식1Formula 1

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, R1은 메틸기이고, R2 및 R3는 각각 탄소수 1~5의 알킬기이다.Here, R 1 is a methyl group, and R 2 and R 3 are each an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.

상기 구현예에 의한 폴리아미드 수지 조성물은 산화방지제, 난연제, 형광증백제, 가소제, 증점제, 대전방지제, 이형제, 안료 및 핵제로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함하는 것일 수 있다.The polyamide resin composition according to this embodiment may further comprise at least one additive selected from the group consisting of an antioxidant, a flame retardant, a fluorescent whitening agent, a plasticizer, a thickener, an antistatic agent, a releasing agent, a pigment and a nucleating agent.

상기 구현예에 의한 폴리아미드 수지 조성물은 ASTM D638에 의거한 인장강도가 1,000㎏/㎠ 이상이고, ASTM D790에 의거한 굴곡강도가 1,500 ㎏/㎠ 이상이며, ASTM D64에 의거한 열변형 온도는 4.6kg/㎠ 하중에서 150 ℃ 이상인 것일 수 있다.The polyamide resin composition according to this embodiment has a tensile strength of 1,000 kg / cm 2 or more based on ASTM D638, a flexural strength of 1,500 kg / cm 2 or more based on ASTM D790, and a heat distortion temperature according to ASTM D64 of 4.6 kg / cm < 2 >.

본 발명에 따른 폴리아미드 수지 조성물은 장시간 진동환경, 고온, 저온 환경에 방치하여도 기계적 물성이 크게 변화하지 않으며 우수한 물리적 특성 및 내열적 특성을 갖으며, 장시간 물속에 침적되어도 이온 용출이 크게 이루어지지 않기에 연료전지 장치의 성능 유지 및 향상 역할을 하는 막가습기용으로 적용하기에 적합하다.The polyamide resin composition according to the present invention has excellent physical properties and thermal resistance characteristics even when it is left in a long-time vibration environment, high temperature and low temperature environment, and its mechanical properties are not greatly changed. Even if it is immersed in water for a long time, And is suitable for application to a membrane humidifier which serves to maintain and improve the performance of the fuel cell device.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명은 폴리아미드 수지; 상기 폴리아미드 수지 100중량부에 대하여, ABS(acrylonitrile butadiene styrene copolymer) 수지 9 내지 65중량부; 말레이미드를 포함하는 공중합체(Maleimide type copolymer) 2.5 내지 18.5 중량부; 유리섬유 35 내지 125중량부; 및 페놀계 내열제 0.2 내지 4.5중량부를 포함하는 폴리아미드 수지 조성물에 관한 것으로서, 상기 폴리아미드 수지 조성물은 표면적이 80㎠ 인 시편을 제작하여, 상기 시편을 DEIONIZED WATER 200ML에 침적시킨 다음, 80℃에서 1500시간 동안 가열한 후, 측정한 전기전도도가 80마이크로 지멘스 이하이고, 표면적이 270㎠ 인 시편을 제작하여, 상기 시편을 DEIONIZED WATER 200ML에 침적시킨 다음 80℃에서 168시간 동안 가열한 후, 측정한 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 칼슘, 구리, 요오드, 인, 리튬, 알루미늄, 망간, 철 및 니켈을 포함하는 양이온 농도의 총 합이 8ppm 이하인 것을 특징으로 한다.
The present invention relates to a polyamide resin composition, 9 to 65 parts by weight of an acrylonitrile butadiene styrene copolymer (ABS) resin, based on 100 parts by weight of the polyamide resin; 2.5 to 18.5 parts by weight of a maleimide type copolymer including maleimide; 35 to 125 parts by weight of glass fiber; And 0.2 to 4.5 parts by weight of a phenolic heat resistant agent. The polyamide resin composition has a surface area of 80 cm < 2 >. The specimen is immersed in DEIONIZED WATER 200ML, After heating for 1500 hours, a specimen having a measured electrical conductivity of 80 micro Siemens or less and a surface area of 270 cm 2 was prepared. The specimen was immersed in DEIONIZED WATER 200ML, heated at 80 ° C for 168 hours, and then measured The total sum of cation concentrations including sodium, potassium, magnesium, calcium, copper, iodine, phosphorus, lithium, aluminum, manganese, iron and nickel is 8 ppm or less.

[폴리아미드 수지][Polyamide resin]

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 이상을 포함하는 것일 수 있다.The polyamide resin according to the present invention is selected from polyamide 6, polyamide 12, polyamide 66, polyamide 6/66, polyamide 6/12, polyamide 6 / 6T, polyamide 6 / 6I and copolymers thereof And may include one or more species.

이 중에서, 상기 폴리아미드6는 하기 화학식2로 표시되는 열가소성 수지이고, 상기 폴리아미드66는 하기 화학식3으로 표시되는 열가소성 수지일 수 있다.Among them, the polyamide 6 is a thermoplastic resin represented by the following Chemical Formula 2, and the polyamide 66 may be a thermoplastic resin represented by Chemical Formula 3 below.

상기 구현예에 의한 폴리아미드 수지는 상대 점도 2.0 내지 3.5인 것일 수 있다.
The polyamide resin according to this embodiment may have a relative viscosity of 2.0 to 3.5.

폴리아미드 수지는 상기 폴리아미드 수지는 폴리아미드6 수지, 폴리아미드66 수지, The polyamide resin may be a polyamide 6 resin, a polyamide 66 resin,

화학식2(2)

-(NH-(CH2)5-CO)n - - (NH- (CH 2) 5 -CO) n -

여기서, n은 200 내지 15,000의 정수이다.Here, n is an integer of 200 to 15,000.

화학식3(3)

-(NH-(CH2)6-HN-CO-(CH2)4-CO)n - - (NH- (CH 2) 6 -HN-CO- (CH 2) 4 -CO) n -

여기서, n은 200 내지 15,000의 정수이다.Here, n is an integer of 200 to 15,000.

상기 폴리아미드 수지는 상대점도가 2.0 내지 3.5일 수 있으며, 상기 상대점도는 20℃에서, 96% 황산 100 ㎖ 중에 폴리아미드 수지 1g을 첨가하여 측정한 값이다. The polyamide resin may have a relative viscosity of 2.0 to 3.5, and the relative viscosity is a value measured by adding 1 g of a polyamide resin to 100 ml of 96% sulfuric acid at 20 占 폚.

이때, 폴리아미드 수지의 상대점도가 2.0 미만이면 강성 및 내열성이 저하될 수 있고, 3.5 초과이면 고속 생산시 성형기 내에서의 스크류와 폴리아미드 수지간의 과다한 마찰열이 발생할 수 있고, 폴리아미드 수지가 분해되거나 성형을 위해 고압의 압력이 필요하게 되어 성형기와 금형에 부담을 주어 사출성형이 어려울 수 있다.
If the relative viscosity of the polyamide resin is less than 2.0, the rigidity and heat resistance may be deteriorated. If the relative viscosity is higher than 3.5, excessive friction heat may be generated between the screw and the polyamide resin in the molding machine during high- A high pressure is required for molding, which may be a burden on a molding machine and a mold, and injection molding may be difficult.

[ABS(acrylonitrile butadiene styrene copolymer) 수지][ABS (acrylonitrile butadiene styrene copolymer) resin]

본 발명에 따른 ABS(acrylonitrile butadiene styrene copolymer) 수지는 아크릴로니트릴, 1,3-부타디엔 및 스티렌이 공중합된 공중합 수지로서, 무정형(amorphous) 고분자이며, 본 발명의 폴리아미드 수지 조성물의 결정화를 지연시켜 적절한 성형수축률을 확보할 수 있게 함으로써 내충격 특성을 나타내도록 할 수 있다.The acrylonitrile butadiene styrene copolymer (ABS) resin according to the present invention is a copolymer resin obtained by copolymerizing acrylonitrile, 1,3-butadiene, and styrene, and is an amorphous polymer. It retards the crystallization of the polyamide resin composition of the present invention It is possible to ensure an appropriate molding shrinkage ratio, thereby exhibiting an impact resistance characteristic.

상기 ABS 수지는 그 함량이 폴리아미드 수지 100중량부에 대하여 9 내지 65중량부일 수 있으며, 상기 ABS 수지의 함량이 9 중량부 미만이면 성형수축률 개선효과가 미미하여 사출성형품의 조립시 쉽게 탈착되는 부작용이 발생될 수 있고, 사출품의 수축률이 기준과 달라져 조립이 불가할 수 있으며, 이온전도도가 높아질 수 있으며, 65 중량부 초과이면 열안정성이 좋지않아 내열성이 저하될 수 있다.The content of the ABS resin may be 9 to 65 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyamide resin. If the content of the ABS resin is less than 9 parts by weight, the effect of improving the molding shrinkage is insignificant, And the shrinkage percentage of the article may be different from the standard, so that the assembly may be impossible and the ionic conductivity may be increased. When the amount exceeds 65 parts by weight, the heat stability may be poor and the heat resistance may be deteriorated.

상기 ABS 수지는 ASTM D1238에 의거하여 측정한 용융지수(MI, MELT INDEX)가 3 내지 35 g/10min일 수 있으며, 용융지수가 3g/10min 미만이나 35 g/10min 초과이면 폴리아미드 수지와의 혼련성의 문제가 발생하여 강도저하가 발생할 수 있다.
The ABS resin may have a melt index (MI, MELT INDEX) of 3 to 35 g / 10 min as measured according to ASTM D1238. When the melt index is less than 3 g / 10 min but more than 35 g / 10 min, There is a possibility of occurrence of a problem of strength and a decrease in strength.

[말레이미드를 포함하는 공중합체(Maleimide type copolymer)][Maleimide type copolymer]

본 발명에 따른 말레이미드를 포함하는 공중합체(Maleimide type copolymer)는 상용화제의 역할을 한다. 즉, ABS 수지는 폴리아미드 수지와의 상용성이 좋지 않기에, 상기 ABS 수지와 폴리아미드 수지의 상용성을 좋게 하기 위해 상용화제로서 말레이미드를 포함하는 공중합체가 사용될 수 있다.The maleimide type copolymer according to the present invention serves as a compatibilizer. That is, since the ABS resin has poor compatibility with the polyamide resin, a copolymer containing maleimide as a compatibilizer may be used in order to improve the compatibility of the ABS resin and the polyamide resin.

상기 말레이미드를 포함하는 공중합체는 말레이미드가와 공중합된 물질 통칭하는 것으로서, 상기 말레이미드를 포함하는 공중합체는 n-페닐말레이미드/스티렌 공중합체일 수 있다.The copolymer containing maleimide is collectively referred to as a material copolymerized with maleimide, and the copolymer containing maleimide may be an n-phenylmaleimide / styrene copolymer.

상기 n-페닐말레이미드/스티렌 공중합체는 그 함량이 폴리아미드 수지 100 중량부에 대하여, 2.5 내지 18.5 중량부일 수 있으며, n-페닐말레이미드/스티렌 공중합체의 함량이 2.5 중량부 미만이면 폴리아미드 수지와 ABS 수지와의 상용성이 저하될 수 있고, 18.5 중량부 초과이면 제조원가가 상승하여 가격경쟁력이 저하될 수 있다. 상용성을 확보하지 못할 경우 폴리아미드와 폴리프로필렌 수지간의 상분리가 되어 폴리프로필렌수지 대비 이온용출성이 높은 폴리아미드 수지에 의해 양이온농도 및 전기전도도가 상승하게 되는 바, 말레이미드를 포함하는 공중합체를 상술한 바와 같은 함량으로 포함할 수 있다.
The content of the n-phenylmaleimide / styrene copolymer may be 2.5 to 18.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyamide resin. When the content of the n-phenylmaleimide / styrene copolymer is less than 2.5 parts by weight, The compatibility between the resin and the ABS resin may be deteriorated. If the amount exceeds 18.5 parts by weight, the manufacturing cost may increase and the price competitiveness may be deteriorated. If the compatibility is not ensured, the cation concentration and the electrical conductivity are increased by the polyamide resin which is phase separation between the polyamide and the polypropylene resin and has a high ion elution property compared to the polypropylene resin. As a result, the copolymer containing maleimide And may be contained in the above-mentioned amounts.

[유리섬유][Fiberglass]

본 발명에 따른 유리섬유는 폴리아미드 수지 조성물의 강성을 향상시키기 위해 사용될 수 있으며, 상기 유리섬유는 하기 화학식4로 표시되는 것일 수 있다.The glass fiber according to the present invention may be used to improve the rigidity of the polyamide resin composition, and the glass fiber may be represented by the following formula (4).

화학식4Formula 4

CaO·SiO2·Al2O3 CaO · SiO 2 · Al 2 O 3

상기 유리섬유는 CaO 10 내지 20중량%, SiO2 50 내지 70중량% 및 Al2O3 2 내지 25중량%를 포함하는 것일 수 있다.The glass fiber may be one containing CaO 10 to 20 wt%, SiO 2 50 to 70% by weight and Al 2 O 3 2 to 25% by weight.

상기 유리섬유는 촙(chop) 형태로서, 그 길이가 3~6㎜이고, 그 횡단면의 직경이 10~13㎛인 것일 수 있다. The glass fiber may have a chop shape having a length of 3 to 6 mm and a cross-sectional diameter of 10 to 13 탆.

상기 유리섬유는 그 함량이 폴리아미드 수지 100 중량부에 대하여 35~100중량부일 수 있으며, 유리섬유의 함량이 35중량부 미만이면 인장강도와 굴곡강도가 저하될 수 있고, 100중량부 초과이면 성형품 제조시 표면불량이 발생하거나 전기전도도가 증가할 수 있다.When the content of the glass fiber is less than 35 parts by weight, the tensile strength and the bending strength may be lowered. When the amount of the glass fiber is more than 100 parts by weight, the glass fiber content may be in the range of 35 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyamide resin. Surface defects may occur or electric conductivity may be increased during manufacture.

한편, 상기 유리섬유는 다른 성분들과의 계면접착력을 위해서 유리섬유 표면에 실란으로 커플링 처리된 것일 수 있다. 유리섬유는 주성분이 Ca, Si, Al 등의 양이온으로 구성되어 있기에 양이온농도 및 전기전도도를 높게 하는 가장 큰 요인이 될 수 있다. 따라서, 가수분해로 인한 양이온 용출을 억제하기 위해서는 본 발명에서 사용된 유리섬유처럼 실란으로 표면처리 된 것이 효과적이며, 폴리아미드수지, 폴리프로필렌수지와의 접착력을 향상시켜 유리섬유가 물로 노출되는 것을 방지하는 것이 양이온 용출을 억제하는데 가장 효과적이다.
On the other hand, the glass fiber may be a glass fiber surface treated with a silane coupling treatment for interfacial adhesion with other components. Since glass fibers are composed mainly of cations such as Ca, Si and Al, they can be the biggest factors that increase the cation concentration and electrical conductivity. Therefore, in order to inhibit cation elution due to hydrolysis, the surface treated with silane, such as the glass fiber used in the present invention, is effective, and the adhesive strength to the polyamide resin and the polypropylene resin is improved to prevent the glass fiber from being exposed to water Is most effective in inhibiting cation elution.

[페놀계 내열제][Phenolic heat-resistant agent]

본 발명에 따른 페놀계 내열제는 폴리머의 분해를 낮추는 역할을 하며, 이에 따라, 폴리머의 분해를 억제해 폴리머로부터 나오는 이온에 의한 전기전도도 상승을 억제시킬 수 있다.The phenolic heat resisting agent according to the present invention has a role of lowering the decomposition of the polymer, thereby suppressing the decomposition of the polymer and suppressing the increase of the electric conductivity due to ions from the polymer.

상기 페놀계 내열제는 하기 화학식1로 표시되는 것일 수 있다.The phenolic heat resistant agent may be represented by the following formula (1).

화학식1Formula 1

Figure pat00002
Figure pat00002

여기서, R1은 메틸기이고, R2 및 R3는 각각 탄소수 1~5의 알킬기이다.Here, R 1 is a methyl group, and R 2 and R 3 are each an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.

상기 페놀계 내열제는 그 함량이 폴리아미드 수지 100중량부에 대하여 0.2 내지 4.5 중량부일 수 있으며, 상기 페놀계 내열제의 함량이 0.2 중량부이면 내열성 향상 효과가 미미할 수 있고, 4.5 중량부 초과이면 함량 초과에 따른 이익이 없을 수 있다.
The content of the phenolic heat-resistant agent may be 0.2 to 4.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyamide resin. If the content of the phenolic heat-resistant agent is 0.2 parts by weight, the effect of improving the heat resistance may be insufficient. There may be no benefit from exceeding the content.

본 발명에 따른 폴리아미드 수지 조성물은 자동차 연료 장치의 성능 유지 및 향상을 위한 막가습기에 적용될 수 있으며, 이때, 상기 폴리아미드 수지 조성물은 표면적이 80㎠ 인 시편을 제작하여, 상기 시편을 DEIONIZED WATER 200ML에 침적시킨 다음, 80℃에서 1500시간 동안 가열한 후, 측정한 전기전도도가 80마이크로 지멘스 이하일 수 있다. 만약, 상기 폴리아미드 수지 조성물의 전기전도도가 80마이크로 지멘스 초과이면 막가습기 멤브레인의 전체 술폰산 그룹이 5% 이상 오염이 되어 유수량(water flux)의 변화를 가져오게 되어 막가습기 멤브레인의 열화로 인한 막가습기 수명 저하의 원인이 될 수 있다.The polyamide resin composition according to the present invention can be applied to a membrane humidifier for maintaining and improving the performance of an automotive fuel system. The polyamide resin composition has a surface area of 80 cm 2, and the specimen is subjected to DEIONIZED WATER 200ML And then heated at 80 DEG C for 1500 hours, and the measured electrical conductivity may be 80 micro-Siemens or less. If the electrical conductivity of the polyamide resin composition exceeds 80 micro Siemens, the total sulfonic acid group of the membrane humidifier membrane is contaminated by 5% or more, resulting in a change in the water flux. Thus, the membrane humidifier membrane, Which may cause a reduction in the service life.

구체적으로, 상기 전기전도도는 표면적이 80㎠ 인 시편을 사출 제작하여 시편의 어느 한 부분도 수면 위로 나오지 않게 DEIONIZED WATER 200ML가 담긴 경질 유리병에 침적시켜 밀봉한 뒤 오븐(oven)에서 80℃에서 1500시간 동안 가열한 다음, 상온 상태가 될 때까지 방치한 후 전기전도도기를 통해 측정한다. DEIONIZED WATER는 용해되어 있는 이온을 모두 제거한 물을 말하는데, 보통 이온교환수지가 사용되며, 공업용수·음료수 등으로 이용된다. 또한 지멘스란 이온의 농도 즉 전기전도도의 단위로써 1을 전기 저항의 단위인 옴으로 나누어서 표현한다. 상기의 전기전도도는 METTLER TOLEDO사의 SEVEN COMPACT 제품에 InLab 741 센서를 사용하여 측정할 수 있다.Specifically, the electrical conductivity was measured by injection molding a specimen having a surface area of 80 cm 2, sealing the specimen in a hard glass bottle containing DEIONIZED WATER 200ML so as not to protrude above the water surface, sealing it in an oven at 80 ° C And then allowed to stand at room temperature, and then measured through an electric conductivity meter. DEIONIZED WATER refers to water from which all dissolved ions have been removed, usually ion exchange resin is used, and it is used for industrial water, drinking water, etc. Siemens is also expressed as the concentration of ions, that is, the unit of electrical conductivity, divided by ohm, the unit of electrical resistance. The electrical conductivity can be measured using an InLab 741 sensor in a SEVEN COMPACT product from METTLER TOLEDO.

또한, 상기 폴리아미드 수지 조성물 표면적이 270㎠ 인 시편을 제작하여, 상기 시편을 DEIONIZED WATER 200ML에 침적시킨 다음 80℃에서 168시간 동안 가열한 후, 측정한 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 칼슘, 구리, 요오드, 인, 리튬, 알루미늄, 망간, 철 및 니켈을 포함하는 양이온 농도의 총 합이 8ppm 이하인 특성을 나타낼 수 있으며, 이때, 양이온 농도의 총 합이 8ppm 초과이면 가습기 안의 중공사막을 오염시키며, 연료전지 스택의 효율을 감소시키는 문제가 있다.The specimen having a surface area of 270 cm 2 of the polyamide resin composition was prepared, and the specimen was immersed in DEIONIZED WATER 200ML, heated at 80 ° C for 168 hours, and then measured for sodium, potassium, magnesium, calcium, copper, iodine And the total sum of cation concentrations including phosphorus, lithium, aluminum, manganese, iron and nickel is 8 ppm or less. If the total sum of the cation concentrations exceeds 8 ppm, the hollow fiber membrane in the humidifier is contaminated, There is a problem of reducing the efficiency of the stack.

또한, 상기 폴리아미드 수지 조성물은 ASTM D638에 의거한 인장강도가 1,000㎏/㎠ 이상이고, ASTM D790에 의거한 굴곡강도가 1,500 ㎏/㎠ 이상이며, ASTM D64에 의거한 열변형 온도는 4.6kg/㎠ 하중에서 150℃ 이상일 수 있다.Further, the polyamide resin composition preferably has a tensile strength of 1,000 kg / cm 2 or more based on ASTM D638, a flexural strength of 1,500 kg / cm 2 or more based on ASTM D790, a heat distortion temperature of 4.6 kg / Lt; 2 > load.

이와 같은 물성을 나타내는 폴리아미드 수지 조성물은 장시간 진동환경, 고온 또는 저온 환경에 방치하여도 기계적 물성이 크게 변화하지 않으며, 우수한 물리적 특성 및 내열적 특성을 갖기 때문에, 가습기, 특히, 막가습기에 용이하게 적용될 수 있다.The polyamide resin composition exhibiting such physical properties does not significantly change its mechanical properties even when it is left in a vibration environment for a long time, a high temperature or a low temperature environment, and has excellent physical properties and thermal resistance characteristics. Therefore, it can be easily applied to a humidifier, Can be applied.

즉, 본 발명의 폴리아미드 수지 조성물은 장시간 고온 다습 환경에 노출되어도 이온용출도가 매우 작을 뿐만 아니라 우수한 기계적 특성과 내열성, 내한성, 높은 생산성을 갖고 치수안정성 및 미려한 표면특성이 요구되는 수소연료전지 자동차의 스택(STACK) 주변 부품인 가습기, CATHODE OXYGEN DEVICE, AIR DUCT, WATER TRAP 소재로 적용할 수 있다.
That is, the polyamide resin composition of the present invention is excellent in ion elution even when exposed to a high temperature and high humidity environment for a long time, and also has excellent mechanical properties, heat resistance, cold resistance, high productivity, dimensional stability, It can be applied to humidifier, CATHODE OXYGEN DEVICE, AIR DUCT, WATER TRAP material which is the parts around STACK of STACK.

[제조방법][Manufacturing method]

본 발명에 따른 폴리아미드 수지 조성물은 폴리아미드 수지, ABS(acrylonitrile butadiene styrene copolymer) 수지, n-페닐말레이미드/스티렌 공중합체(n-phenylmaleimide/styrene copolymer), 유리섬유 및 페놀계 내열제를 220~260℃에성 용융혼련하여 제조할 수 있다. 상기 용융혼련시 온도가 220℃ 미만인 경우 폴리아미드 수지의 녹는점과 거의 유사해져 용융 혼련이 충분히 일어날 수 없고, 260℃초과인 경우에는 첨가제 또는 폴리아미드 수지가 열분해 되거나 휘발될 수 있기에 품질의 저하를 야기할 수 있다.The polyamide resin composition according to the present invention is a polyamide resin composition comprising a polyamide resin, an acrylonitrile butadiene styrene copolymer (ABS) resin, an n-phenylmaleimide / styrene copolymer, a glass fiber and a phenolic heat- And melt-kneading at 260 占 폚. If the temperature during the melt-kneading is less than 220 ° C, the melting point of the polyamide resin becomes substantially similar to that of the polyamide resin, so that the melt-kneading can not be sufficiently carried out. If the temperature is higher than 260 ° C, the additive or the polyamide resin may be thermally decomposed or volatilized. You can.

상기 폴리아미드 수지 조성물을 제조에는, 통상적으로 사용될 수 있는 용융 혼련 방법 및 기기가 사용될 수 있는데, 이러한 용융 혼련에 사용되는 기기의 구체적인 예로 1축 또는 2축 스크류 압출기가 있으며, 이러한 압출기는 원료의 균일한 혼련을 위하여 2 이상의 투입구를 구비할 수 있다. 이러한 제1 및 제2투입구를 구비한 1축 또는 2축 스크류 압출기를 이용하는 경우, 제1투입구로는 폴리아미드 수지, ABS(acrylonitrile butadiene styrene copolymer) 수지 및 내열제를 투입하고, 제2 투입구로는 GLASS FIBER를 투입하는 것이 압출기 내에서 스크류의 쉐어에 의한 균일한 혼련의 효과를 가져올 수 있어 바람직하다. For the production of the polyamide resin composition, a commonly used melt-kneading method and equipment can be used. Specific examples of the equipment used for such melt-kneading include a uniaxial or biaxial screw extruder, Two or more injection ports may be provided for one kneading. In the case of using the uniaxial or biaxial screw extruder having the first and second injection ports, a polyamide resin, an ABS (acrylonitrile butadiene styrene copolymer) resin and a heat resistant agent are introduced into the first inlet, It is preferable to inject the glass fiber into the extruder because the effect of homogeneous kneading by the shear of the screw in the extruder can be obtained.

용융 혼련 시 첨가제의 휘발을 줄이고 조성물의 물성을 최대화하기 위해서 압출기 등의 기기 내에서의 체류시간을 최소화하는 것이 바람직하다. 그리고, 본 발명의 목적에 위배되지 않는 범위에서 산화방지제, 난연제, 형광증백제, 가소제, 증점제, 대전방지제, 이형제, 안료, 핵제 및 이들의 혼합물 등을 첨가할 수 있다.In order to reduce the volatilization of the additive during melt kneading and to maximize the physical properties of the composition, it is desirable to minimize the residence time in an apparatus such as an extruder. Antioxidants, flame retardants, fluorescent whitening agents, plasticizers, thickeners, antistatic agents, release agents, pigments, nucleating agents and mixtures thereof may be added within the range not contradictory to the object of the present invention.

전술한 바와 같은 폴리아미드 수지 조성물은 장시간 진동환경, 고온, 저온 환경에 방치하여도 기계적 물성이 크게 변화하지 않으며 우수한 물리적 특성 및 내열적 특성을 갖기 때문에, 가습기에 용이하게 적용될 수 있다. 앞에서 설명한 폴리아미드 수지 조성물은 연료전지 자동차의 스택의 발전 효율성을 높이기 위해 필요한 장치인 중공사막 가습장치로 사용된다. 상기 가습장치는 두께가 1 내지 10mm인 원형 또는 사각형의 구조를 갖는다. 또한 상기 폴리아미드 수지 조성물은 건물용 연료전지 막 가습기 장치로 사용될 수 있다.
The polyamide resin composition as described above can be easily applied to a humidifier because it has excellent physical properties and thermal resistance characteristics without significantly changing its mechanical properties even when it is left in a vibration environment for a long time, a high temperature and a low temperature environment. The polyamide resin composition described above is used as a hollow fiber membrane humidifier, which is a device necessary for increasing the power generation efficiency of a stack of a fuel cell vehicle. The humidification device has a circular or rectangular structure with a thickness of 1 to 10 mm. The polyamide resin composition may also be used as a humidifier device for a fuel cell membrane for buildings.

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.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are only for describing the present invention in more detail and that the scope of the present invention is not limited by these embodiments.

실시예 1 내지 실시예 Examples 1 to 4 88

표1의 조성에 따라, 주원료 공급 FEEDER부터 제품 토출부까지220 ~ 260℃로 순차적으로 가열된 이축 압출기(독일 COPERION 社)의 1차 원료 투입구에 폴리아미드 수지, ABS수지, n-페닐말레이미드/스티렌 공중합체(Polyimilex-PSX 0371, NIPPON SHOKUBAI社), 페놀계 내열제(IRGANOX 1010, BASF)를 투입하고, 3차 원료 투입구에는 유리섬유(CS-311, KCC) 투입하여, 열용융 및 혼련 공정을 통해 폴리아미드 수지 조성물을 제조하였다.
According to the composition shown in Table 1, a polyamide resin, an ABS resin, an n-phenyl maleimide / n-butyl acrylate copolymer, and a nylon resin were added to the primary raw material inlet of a twin screw extruder (COPERION, Germany), which was sequentially heated from the feed feeder FEEDER to the product discharging portion, Glass fiber (CS-311, KCC) was added to the inlet of the third raw material, and the heat melting and kneading process (IRFANOX 1010, BASF) To prepare a polyamide resin composition.

비교예Comparative Example 1 및  1 and 비교예 2Comparative Example 2

ASB 수지의 함량을 표 1에 기재된 바와 같이 변화시킨 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리아미드 수지 조성물을 제조하였다.
A polyamide resin composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that the content of the ASB resin was changed as shown in Table 1.

비교예Comparative Example 3 및  3 and 비교예 Comparative Example 44

유리섬유의 함량을 표 1에 기재된 바와 같이 변화시킨 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리아미드 수지 조성물을 제조하였다.
A polyamide resin composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that the glass fiber content was changed as shown in Table 1.

비교예Comparative Example 5 5

페놀계 내열제의 함량을 표 1에 기재된 바와 같이 변화시킨 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리아미드 수지 조성물을 제조하였다.
A polyamide resin composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that the content of the phenolic heat resistant agent was changed as shown in Table 1.

실시예 및 비교예에서 제조된 폴리아미드 수지 조성물에 대하여, 아래와 같은 방법으로 인장강도, 굴곡강도, 열변형온도, 전기전도도, 양이온농도 및 표면특성을 측정하여, 그 결과를 표 2에 나타내었다.
Tensile strength, flexural strength, heat distortion temperature, electrical conductivity, cation concentration and surface characteristics were measured for the polyamide resin compositions prepared in Examples and Comparative Examples, and the results are shown in Table 2.

(1)인장강도(1) Tensile strength

ASTM D638 에 의거하여 1/8 inch 시편을 제작한 후 1,100 kg/㎠ 미만의 값은 불량으로 판단하였다.According to ASTM D638, a 1/8 inch specimen was fabricated and a value of less than 1,100 kg / cm2 was judged to be defective.

(2)굴곡강도(2) Flexural strength

ASTM D790 에 의거하여 1/8 inch 시편을 제작한 후 측정하였으며 1,500 kg/㎠ 미만의 값은 불량으로 판단하였다. A 1/8 inch specimen was prepared according to ASTM D790, and a value less than 1,500 kg / cm 2 was judged to be defective.

(3)열변형온도(3) Heat deformation temperature

ASTM D648에 의거하여 1/4 inch 시편을 제작한 후 측정하였으며 4.6kg/㎠ 하중에서 150 ℃미만의 값은 불량으로 판단하였다. A 1/4 inch specimen was prepared according to ASTM D648 and measured at a load of 4.6 kg / cm 2 was judged as poor.

(4)전기전도도(4) Electrical conductivity

실시예 및 비교예의 폴리아미드 수지 조성물을 이용하여 표면적이 80㎠ 인 시편을 제작하여 DEIONIZED WATER 200ML에 완전히 침적시킨 후, 80℃에서 1500시간이 지난 후 전기전도도를 측정하였다.A specimen having a surface area of 80 cm 2 was prepared using the polyamide resin compositions of the examples and the comparative examples, and the specimens were completely immersed in DEIONIZED WATER 200ML, and the electrical conductivity was measured after 1500 hours at 80 ° C.

(5)양이온농도(5) Cation concentration

실시예 및 비교예의 폴리아미드 수지 조성물을 이용하여 표면적이 270㎠ 인 시편을 제작하여 DEIONIZED WATER 200ML에 완전히 침적시킨 후, 80℃에서 168시간이 지난 후 ICP-MS를 사용하여 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 칼슘, 구리, 요오드, 인, 리튬, 알루미늄, 망간, 철 및 니켈의 양이온 농도를 측정하였다.A specimen having a surface area of 270 cm 2 was prepared using the polyamide resin compositions of the examples and the comparative examples and completely immersed in DEIONIZED WATER 200ML. After 168 hours at 80 ° C, ICP-MS was used to measure sodium, potassium, magnesium, The cation concentrations of calcium, copper, iodine, phosphorus, lithium, aluminum, manganese, iron and nickel were measured.

(6)표면 특성(6) Surface properties

실시예 및 비교예의 폴리아미드 수지 조성물을 칩 상태로 하여 제습형 건조기를 이용하여 90℃에서 5시간 동안 건조한 후, 니세이(Nissei)사의 150톤급 사출성형기로 가로 350mm, 세로 100mm, 두께 2.8mm인 캐비티(Cavity)에 지름 7mm, 길이 80mm인 다이렉트(Direct) 게이트 형태의 사각 금형을 이용하여 사출 온도 270℃, 몰드온도를 20℃로 고정한 후 보압 없이 1차 사출압만1,100kg/㎠, 사출시간 3초, 냉각시간 10초의 조건으로 하여 이형되어 나오는 성형품 중 특히 게이트 부위의 플로우마크를 육안으로 관찰하여, 아래 기준에 따라, 표면특성을 평가하였다.The polyamide resin compositions of the examples and comparative examples were dried in a chip state at 90 DEG C for 5 hours using a dehumidifying type dryer, and then extruded by a 150-ton injection molding machine manufactured by Nissei, in a width of 350 mm, a length of 100 mm, Injection temperature was set to 270 ℃ and mold temperature was set to 20 ℃ using a rectangular mold with a diameter of 7mm and a length of 80mm and a primary injection pressure of only 1,100kg / 3 seconds, and a cooling time of 10 seconds, the flow marks of the gate portion among the molded products released from the mold were visually observed, and the surface characteristics were evaluated according to the following criteria.

-양호: 플로우마크가 확인되지 않음- Good: Flow mark not confirmed

-불량: 플로우마크가 확인됨- Bad: Flow mark confirmed

단위: 중량부Unit: parts by weight 폴리아미드
수지
Polyamide
Suzy
ABS수지ABS resin n-페닐말레이미드/스티렌 공중합체n-phenylmaleimide / styrene copolymer 유리섬유Glass fiber 페놀계 내열제Phenolic heat-resistant agent
실시예1Example 1 100100 A1A1 21.721.7 6.56.5 87.087.0 2.22.2 실시예2Example 2 100100 A1A1 60.660.6 18.218.2 121.2121.2 3.03.0 실시예3Example 3 100100 A1A1 9.59.5 2.92.9 76.276.2 1.91.9 실시예4Example 4 100100 A1A1 21.321.3 6.46.4 85.385.3 0.20.2 실시예5Example 5 100100 A2A2 37.737.7 11.311.3 37.737.7 1.91.9 실시예6Example 6 100100 A3A3 21.721.7 6.56.5 87.087.0 2.22.2 실시예7Example 7 100100 A4A4 22.222.2 6.76.7 88.988.9 4.44.4 실시예8Example 8 100100 A5A5 22.222.2 6.76.7 88.988.9 4.44.4 비교예1Comparative Example 1 100100 A1A1 5.55.5 1.81.8 72.772.7 1.81.8 비교예2Comparative Example 2 100100 A1A1 92.692.6 25.925.9 148.1148.1 3.73.7 비교예3Comparative Example 3 100100 A1A1 12.312.3 3.73.7 12.312.3 1.21.2 비교예4Comparative Example 4 100100 A1A1 27.827.8 8.38.3 138.9138.9 2.82.8 비교예5Comparative Example 5 100100 A1A1 20.020.0 6.06.0 80.180.1 0.10.1 * A1: POLYAMIDE 6 (KOLON INDUSTRIES)
* A2: POLYAMIDE 66 (ASCEND)
* A3: POLYAMIDE 6 90 %중량, POLYAMIDE 66 10 %중량으로 구성
* A4: POLYAMIDE 6 10 %중량, POLYAMIDE 66 90 %중량으로 구성
* A5: POLYAMIDE 6 (Relative viscosity 3.3) (KOLON INDUSTRIES)
* A1 ~ A4 : Relative viscosity 2.7
* A1: POLYAMIDE 6 (COLON INDUSTRIES)
* A2: POLYAMIDE 66 (ASCEND)
* A3: POLYAMIDE 6 90% weight, POLYAMIDE 66 10% weight
* A4: POLYAMIDE 6 10% weight, POLYAMIDE 66 90% weight
* A5: POLYAMIDE 6 (Relative viscosity 3.3) (KOLON INDUSTRIES)
* A1 ~ A4: Relative viscosity 2.7

인장강도
(㎏/㎠)
The tensile strength
(Kg / cm2)
굴곡강도
(㎏/㎠)
Flexural strength
(Kg / cm2)
열변형온도
(℃)
Heat distortion temperature
(° C)
전기전도도
(μS)
Electrical conductivity
(μS)
양이온 농도(ppm)Cation concentration (ppm) 표면특성Surface property
실시예1Example 1 14501450 21502150 218218 5858 3.93.9 양호Good 실시예2Example 2 12631263 18651865 179179 4444 3.23.2 양호Good 실시예3Example 3 17551755 26892689 221221 7878 7.67.6 양호Good 실시예4Example 4 14621462 21452145 217217 7777 7.87.8 양호Good 실시예5Example 5 11451145 16461646 181181 4242 3.13.1 양호Good 실시예6Example 6 14921492 22302230 215215 6060 44 양호Good 실시예7Example 7 14851485 22852285 241241 6262 4.34.3 양호Good 실시예8Example 8 14981498 22452245 216216 5757 4.24.2 양호Good 비교예1Comparative Example 1 18751875 28512851 217217 8484 8.28.2 양호Good 비교예2Comparative Example 2 10781078 16301630 169169 4343 3.13.1 양호Good 비교예3Comparative Example 3 912912 14901490 148148 4242 3.23.2 양호Good 비교예4Comparative Example 4 17491749 25632563 220220 8787 8.38.3 불량Bad 비교예5Comparative Example 5 15681568 22572257 216216 102102 9.19.1 양호Good

물성측정결과, 표 2에 나타난 바와 같이, ABS 수지가 적정 함량 미만인 경우, 전기전도도와 양이온농도가 높아지고 (비교예 1), ABS 수지가 적정 함량 초과인 경우, 인장강도가 저하된 것으로 나타났다 (비교예 2).As shown in Table 2, when the ABS resin was less than the proper amount, the electrical conductivity and the cation concentration were increased (Comparative Example 1), and when the ABS resin was more than the proper amount, the tensile strength was decreased Example 2).

또한, 유리섬유가 적정 함량 미만인 경우 인장강도와 열변형온도가 저하되고 (비교예 3), 유리섬유가 적정 함량 초과인 경우 전기전도도와 양이온 농도가 높아지고, 표면특성도 좋지 않은 것으로 나타났다 (비교예 4).In addition, when the glass fiber is less than the proper amount, the tensile strength and the heat distortion temperature are lowered (Comparative Example 3), and when the glass fiber exceeds the proper amount, the electrical conductivity and the cation concentration are increased and the surface property is also poor 4).

또한, 페놀계 내열제의 함량이 적정 함량 미만인 경우, 전기전도도와 양이온농도가 높아지는 것을 나타났다 (비교예 5).
In addition, when the content of the phenolic heat resistant agent is less than the proper amount, the electric conductivity and the cation concentration are increased (Comparative Example 5).

반면, 폴리아미드 수지, ASB 수지, n-페닐말레이미드/스티렌 공중합체(n-phenylmaleimide/styrene copolymer), 유리섬유 및 페놀계 내열제를 모두 적정 함량 포함하는 폴리아미드 수지 조성물은 인장강도, 굴곡강도, 열변형온도, 전기전도도, 양이온 농도 및 표면특성을 포함하는 동시에 우수함으로써, 연료전지용 막가습기의 소재로 적절함을 알 수 있었다.
On the other hand, polyamide resin, ASB resin, n-phenylmaleimide / styrene copolymer, The polyamide resin composition containing both the glass fiber and the phenolic heat-resistant agent in an appropriate amount has excellent tensile strength, bending strength, thermal deformation temperature, electrical conductivity, cation concentration and surface characteristics and is excellent as a material for a fuel cell membrane humidifier It was found appropriate.

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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, those skilled in the art will appreciate that such specific embodiments are merely preferred embodiments and that the scope of the present invention is not limited thereto will be. Accordingly, the actual scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

Claims (8)

폴리아미드 수지;
상기 폴리아미드 수지 100중량부에 대하여,
ABS(acrylonitrile butadiene styrene copolymer)수지 9 내지 65중량부;
말레이미드를 포함하는 공중합체(Maleimide type copolymer) 2.5 내지 18.5 중량부;
유리섬유 35 내지 125중량부; 및
페놀계 내열제 0.2 내지 4.5중량부를 포함하며,
표면적이 80㎠ 인 시편을 제작하여, 상기 시편을 DEIONIZED WATER 200ML에 침적시킨 다음, 80℃에서 1500시간 동안 가열한 후, 측정한 전기전도도가 80마이크로 지멘스 이하이고,
표면적이 270㎠ 인 시편을 제작하여, 상기 시편을 DEIONIZED WATER 200ML에 침적시킨 다음 80℃에서 168시간 동안 가열한 후, 측정한 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 칼슘, 구리, 요오드, 인, 리튬, 알루미늄, 망간, 철 및 니켈을 포함하는 양이온 농도의 총 합이 8ppm 이하인 폴리아미드 수지 조성물.
Polyamide resins;
With respect to 100 parts by weight of the polyamide resin,
9 to 65 parts by weight of an acrylonitrile butadiene styrene copolymer (ABS) resin;
2.5 to 18.5 parts by weight of a maleimide type copolymer including maleimide;
35 to 125 parts by weight of glass fiber; And
0.2 to 4.5 parts by weight of a phenolic heat resistant agent,
A specimen having a surface area of 80 cm 2 was prepared, and the specimen was immersed in DEIONIZED WATER 200ML and heated at 80 ° C for 1,500 hours. The measured electrical conductivity was 80 micro Siemens or less,
The specimens were immersed in DEIONIZED WATER 200ML and heated at 80 ° C for 168 hours. The specimens were measured for sodium, potassium, magnesium, calcium, copper, iodine, phosphorus, Manganese, iron, and nickel is 8 ppm or less.
제1항에 있어서,
상기 폴리아미드 수지는 폴리아미드6, 폴리아미드12, 폴리아미드66, 폴리아미드 6/66, 폴리아미드 6/12, 폴리아미드 6/6T, 폴리아미드6/6I 및 이들의 공중합체 중에서 선택된 1 종 이상을 포함하는 것임을 특징으로 하는 폴리아미드 수지 조성물.
The method according to claim 1,
The polyamide resin is at least one selected from the group consisting of polyamide 6, polyamide 12, polyamide 66, polyamide 6/66, polyamide 6/12, polyamide 6 / 6T, polyamide 6/6 I, Wherein the polyamide resin composition is a polyamide resin composition.
제1항에 있어서,
상기 폴리아미드 수지는 상대 점도 2.0 내지 3.5인 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the polyamide resin has a relative viscosity of 2.0 to 3.5.
제1항에 있어서,
상기 ABS 수지는 ASTM D1238에 의거하여 측정한 용융지수(MI, MELT INDEX)가 3 내지 35 g/10min인 것임을 특징으로 하는 폴리아미드 수지 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the ABS resin has a melt index (MI, MELT INDEX) of 3 to 35 g / 10 min as measured according to ASTM D1238.
제1항에 있어서,
상기 말레이미드를 포함하는 공중합체는 n-페닐말레이미드/스티렌 공중합체인 것을 특징으로 하는 폴리아미드수지 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the maleimide-containing copolymer is an n-phenylmaleimide / styrene copolymer.
제1항에 있어서,
상기 페놀계 내열제는 하기 화학식1로 표시되는 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지 조성물.
화학식1
Figure pat00003

여기서, R1은 메틸기이고, R2 및 R3는 각각 탄소수 1~5의 알킬기이다.
The method according to claim 1,
Wherein the phenolic heat resistant agent is represented by the following formula (1).
Formula 1
Figure pat00003

Here, R 1 is a methyl group, and R 2 and R 3 are each an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
제1항에 있어서,
산화방지제, 난연제, 형광증백제, 가소제, 증점제, 대전방지제, 이형제, 안료 및 핵제로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리아미드 수지 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the polyamide resin composition further comprises at least one additive selected from the group consisting of an antioxidant, a flame retardant, a fluorescent whitening agent, a plasticizer, a thickener, an antistatic agent, a releasing agent, a pigment and a nucleating agent.
제1항에 있어서,
ASTM D638에 의거한 인장강도가 1,000㎏/㎠ 이상이고,
ASTM D790에 의거한 굴곡강도가 1,500 ㎏/㎠ 이상이며,
ASTM D64에 의거한 열변형 온도는 4.6kg/㎠ 하중에서 150 ℃ 이상인 폴리아미드 수지 조성물.
The method according to claim 1,
A tensile strength according to ASTM D638 of not less than 1,000 kg /
The flexural strength according to ASTM D790 is 1,500 kg / cm < 2 > or more,
Wherein the heat distortion temperature according to ASTM D64 is 150 DEG C or higher at a load of 4.6 kg / cm < 2 >.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106433112A (en) * 2016-10-09 2017-02-22 上海金发科技发展有限公司 PA (polyamide)/AS (acrylonitrile-styrene) based resin compound and preparation method thereof

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