KR20160038412A - 폴리아미드 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품 - Google Patents

폴리아미드 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품 Download PDF

Info

Publication number
KR20160038412A
KR20160038412A KR1020140131466A KR20140131466A KR20160038412A KR 20160038412 A KR20160038412 A KR 20160038412A KR 1020140131466 A KR1020140131466 A KR 1020140131466A KR 20140131466 A KR20140131466 A KR 20140131466A KR 20160038412 A KR20160038412 A KR 20160038412A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polyamide
styrene
modified
resin composition
weight
Prior art date
Application number
KR1020140131466A
Other languages
English (en)
Inventor
박영호
강태곤
홍상현
Original Assignee
삼성에스디아이 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 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020140131466A priority Critical patent/KR20160038412A/ko
Publication of KR20160038412A publication Critical patent/KR20160038412A/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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L25/00—Compositions of, homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L25/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08L25/04—Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08L25/06—Polystyrene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L53/00—Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 폴리아미드계 수지 조성물에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 발명은 변성 폴리아미드계 수지, 신디오택틱 스티렌계 중합체, 개질 블록 공중합체 및 백색안료를 포함하여 유동성을 획기적으로 개선하여 우수한 성형성, 기계적 물성 및 내변색성 뿐만 아니라 높은 신뢰성을 확보할 수 있는 폴리아미드계 수지 조성물에 관한 것이다.

Description

폴리아미드 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품{POLYAMIDE RESIN COMPOSITION AND MOLDED PRODUCT USING THE SAME}
본 발명은 수지 조성물에 관한 것이다. 보다 상세하게는 수지 고유의 물성 저하 없이 우수한 유동성 및 신뢰성을 구현할 수 있는 폴리아미드 수지 조성물에 관한 것이다.
최근 발광다이오드(LED; light emitting diode) 및 유기발광다이오드(OLED; organic light emitting diode) 등의 새로운 광원을 사용한 조명 표시 소자들의 수요가 증대되고 있다. 상기 소자들은 저전력, 장기 수명, 고효율을 나타내는 등의 특징을 가진다.
이러한 조명 표시 소자들은 반사판(reflector), 반사 컵(reflector cup), 스크램블러(scrambler) 또는 하우징(housing) 등의 부속품을 이용한다. 이들 부속품에 사용되는 소재는 높은 온도에 견딜 수 있으며, 반사율 및 황변화로 인한 백색도 저하를 최소화할 수 있는 물성이 요구된다.
폴리아미드계 수지는 우수한 내열성, 기계적 강성 및 광안정성을 구현할 수 있어 LED의 반사판 등에 적용되어 왔다. 그러나, 소자의 경량화, 소형화 및 박막화에 따른 경향으로 부속품은 두께가 점차 얇아지고 있으며, 이러한 제품에 수지를 적용 시 수지 고유의 물성 또는 성형성이 저하되는 문제점이 있다. 이에, 제품 성형 시 성형성을 향상시키고, 내열성, 기계적 강성 및 광안정성 등의 제반 물성의 저하가 없으며, 높은 신뢰성을 확보할 수 있는 수지 조성물의 연구 개발이 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 성형품의 박막화에 따른 수지 고유의 물성이 저하되는 것을 방지하며, 우수한 내열성, 기계적 강성, 내충격성 및 내변색성을 구현할 수 있는 폴리아미드 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 유동성을 획기적으로 개선하고, 성형성을 향상시킬 수 있는 폴리아미드 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 폴리아미드 수지 조성물을 이용하여 우수한 기계적 물성, 내열 안정성 및 광 안정성을 갖는 성형품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 변성 폴리아미드계 수지, 신디오택틱 스티렌계 중합체, 개질 블록 공중합체 및 백색안료를 포함하는 폴리아미드계 수지 조성물을 제공한다. 구체적으로, 본 발명은 변성 폴리아미드계 수지 55 내지 95중량% 및 신디오택틱 스티렌계 중합체 5 내지 45중량%으로 이루어진 베이스 수지 100중량부에 대하여 개질 블록 공중합체 0.1 내지 10중량부 및 백색안료 20 내지 70 중량부를 포함하는 폴리아미드계 수지 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리아미드계 수지 조성물에 있어서, 상기 개질 블록 공중합체는 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 삼원공중합체(SEBS)일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리아미드계 수지 조성물에 있어서, 상기 개질 블록 공중합체는 알킬(메타)아크릴레이트 또는 말레익안하이드라이드로 개질된 고무질 중합체일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리아미드계 수지 조성물에 있어서, 상기 개질 블록 공중합체 내 알킬(메타)아크릴레이트 또는 말레익안하이드라이드 성분은 쇼듐 메톡사이드(sodium methoxide)을 이용한 적정법으로 측정한 함량이 0.5내지 20 mg CH3ONA/g일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리아미드계 수지 조성물에 있어서, 상기 변성 폴리아미드계 수지는 방향족 디카르복실산 단량체와 지방족 또는 지환족 디아민 단량체의 축중합에 의해 제조되는 폴리아미드 공중합체일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리아미드계 수지 조성물에 있어서, 상기 변성 폴리아미드계 수지는 폴리헥사메틸렌 테레프탈아미드(폴리아미드 6T), 폴리노나메틸렌 테레프탈아미드(폴리아미드 9T), 폴리데카메틸렌 테레프탈아미드(폴리아미드 10T), 폴리언데카메틸렌 테레프탈아미드(폴리아미드 11T), 폴리도데카메틸렌 테레프탈아미드(폴리아미드 12T), 폴리아미드 6T/66, 폴리아미드 10T/1012, 폴리아미드 6I/66, 폴리아미드 6T/6I/66 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리아미드계 수지 조성물에 있어서, 상기 신디오택틱 스티렌계 중합체는 스티렌 호모 중합체, 알킬스티렌과 스티렌의 공중합체 및 디비닐벤젠과 스티렌의 공중합체 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리아미드계 수지 조성물은 무기 필러를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상술한 폴리아미드계 수지 조성물로부터 제조되는 성형품을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 성형품은 발광 장치용 반사판 용도로 사용되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 성형품은 용융흐름지수(Melting index, ASTM 1238(2.16 kg/10분, 320℃))이 5 내지 35, 열변형온도(ASTM D648, 1/4inch, 1.82 MPa)가 130 내지 280℃, 아이조드 충격강도(ASTM D256, unnotched, 1/8inch)가 10 내지 40 kgf·cm/cm일 수 있다.
본 발명에 따른 폴리아미드계 수지 조성물은 유동성을 획기적으로 개선하고 성형성을 향상시킬 수 있으며, 수지 고유의 물성 저하 없이 우수한 기계적 강성, 내열성 및 광안정성을 구현할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 상기 폴리아미드계 수지 조성물을 이용하여 제조된 성형품은 박막화에도 불구하고 우수한 기계적 강성, 내열성, 광안정성 및 장기 내구성의 상승 효과를 구현할 수 있는 장점이 있다.
이하 본 발명의 폴리아미드계 수지 조성물를 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, "치환"이란 화합물 중의 수소 원자가 할로겐 원자, 히드록시기, 니트로기, 시아노기, 아미노기, 아지도기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, 카르보닐기, 카르바밀기, 티올기, 에스테르기, 카르복실기 또는 그것의 염, 술폰산기 또는 그것의 염, 인산기 또는 그것의 염, C1 내지 C20 알킬기, C2 내지 C20 알케닐기, C2 내지 C20 알키닐기, C1 내지 C20 알콕시기, C6 내지 C30 아릴기, C6 내지 C30 아릴옥시기, C3 내지 C30 사이클로알킬기, C3 내지 C30 사이클로알케닐기, C3 내지 C30 사이클로알키닐기, 또는 이들의 조합의 치환기로 치환된 것을 의미한다.
본 발명의 발명자들은 박막화에 따른 물성 저하없이 우수한 내열성, 성형성 및 광안정성을 비롯하여 기계적 강성을 구현할 수 있는 폴리아미드계 수지 조성물을 개발하기 위하여 연구한 결과, 변성 폴리아미드계 수지 및 신디오택틱 스티렌계 중합체로 이루어진 베이스 수지에 대하여 개질 블록 공중합체를 포함함으로써 놀랍게도 유동성을 획기적으로 개선할 수 있으며, 성형성을 향상시키고 우수한 내열성, 기계적 강성 및 광안정성을 포함한 제반 물성의 상승 효과를 구현할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
본 발명에 따른 폴리아미드계 수지 조성물은 변성 폴리아미드계 수지, 신디오택틱 스티렌계 중합체, 개질 블록 공중합체 및 백색안료를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 각 구성성분에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
(A) 변성 폴리아미드계 수지
본 발명에서 변성 폴리아미드계 수지는 방향족 고리를 함유하는 화합물이 폴리아미드계 수지의 주쇄 내에 포함되어 공중합된 폴리아미드계 수지이다. 구체적으로, 상기 변성 폴리아미드계 수지는 방향족 기를 포함하는 단량체로부터 형성되는 단일중합체, 공중합체, 삼원공중합체 또는 그 이상의 중합체로서, 바람직하게는 방향족 디카르복실산 단량체와 지방족 또는 지환족 디아민 단량체의 축중합에 의해 제조되는 폴리아미드 공중합체일 수 있다.
상기 방향족 기를 포함하는 단량체는 테레프탈산 또는 테레프탈산과 하나 이상의 다른 카르복실산, 예를 들어, 이소프탈산, 프탈산, 2-메틸테레프탈산, 나프탈산 및 이들의 혼합물 중에서 선택될 수 있다.
일 구현예로, 상기 변성 폴리아미드계 수지는 주사슬에 방향족 고리를 포함하는 구조인 것으로, 방향족 디카르복실산(aromatic dicarboxylic acid)이 10 내지 100 몰%(mole%) 포함된 디카르복실산(dicarboxylic acid) 성분과 C4내지 C20의 지방족 또는 지환족 디아민(aliphatic or alicyclic diamine) 성분의 축중합에 의하여 제조될 수 있다.
본 발명에서 방향족 디카르복실산의 단량체는 제한되는 것은 아니지만, 바람직하게는 테레프탈산(terephthalic acid)과 이소프탈산(isophthalic acid)을 들 수 있다. 이들은 하기 화학식 1 및 2에 각각 나타낸 바와 같이 주사슬(main chain)에 방향족 고리를 포함한다.
[화학식 1]
Figure pat00001
(테레프탈산, TPA)
[화학식 2]
Figure pat00002
(이소프탈산, IPA)
본 발명의 변성 폴리아미드계 수지는 일 구체예로, 헥사메틸렌디아민(hexamethylene diamine)과 테레프탈산의 축중합에 의해 제조된 것 등을 들 수 있으며, 이는 폴리아미드 6T(PA 6T)라고도 하며, 하기 화학식 3으로 표시될 수 있다.
[화학식 3]
Figure pat00003
상기 화학식 3에서, n은 50 내지 500의 정수이다.
일 구현예에 따른 본 발명의 변성 폴리아미드계 수지는 상기 폴리아미드 6T 등의 변성 폴리아미드계 수지 이외에 나일론 6, 나일론 66 등과 같은 지방족 폴리아미드를 혼합하여 사용할 수 있다. 이러한 경우 상기 변성 폴리아미드계 수지 50 내지 95중량% 및 상기 지방족 폴리아미드 5 내지 50중량%로 이루어질 수 있다. 상기 비율로 이루어지는 경우 흐름성이 향상되어 성형이 용이해지고, 가공온도를 낮출 수 있다.
상기 변성 폴리아미드계 수지는 구체예로, 폴리헥사메틸렌 테레프탈아미드(폴리아미드 6T), 폴리노나메틸렌 테레프탈아미드(폴리아미드 9T), 폴리데카메틸렌 테레프탈아미드(폴리아미드 10T), 폴리언데카메틸렌 테레프탈아미드(폴리아미드 11T), 폴리도데카메틸렌 테레프탈아미드(폴리아미드 12T), 폴리아미드 6T/66, 폴리아미드 10T/1012, 폴리아미드 6I/66, 폴리아미드 6T/6I/66 등을 들 수 있으며, 반드시 이에 제한되지는 않는다.
상기 변성 폴리아미드계 수지는 본 발명에 따른 폴리아미드계 수지 조성물 전체 중량에 대하여 55 내지 95중량% 포함될 수 있으며, 바람직하게는 60 내지 95중량% 포함될 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우 내열성 및 백색도가 우수하며, 다른 성분과의 조합으로 유동성이 개선되고 기계적 강성의 상승효과를 구현할 수 있다.
(B) 신디오택틱 스티렌계 중합체
본 발명에서 신디오택틱 스티렌계 중합체는 분자쇄 입체 구조가 신디오택틱(syndiotactic) 구조인 스티렌계 열가소성 수지를 의미한다. 신디오택틱 구조란 탄소와 탄소 결합으로 형성되는 주쇄에 대하여 측쇄인 치환 또는 비치환된 페닐기가 교대로 반대방향에 위치하는 입체 화학 구조를 말한다. 그 방향성(tacticity)은 동위체 탄소에 의해 핵자기 공명법(C13-NMR법)에 의해 정량될 수 있다.
상기 신디오택틱 스티렌계 중합체는 특별히 제한되는 것은 아니지만 스티렌 호모 중합체, 알킬스티렌과 스티렌의 공중합체 및 디비닐벤젠과 스티렌의 공중합체 중에서 선택되는 어느 하나를 들 수 있으며, 바람직하게는 신디오택틱 구조를 가지는 폴리스티렌(이하, "SPS"이라 함)을 들 수 있다.
상기 신디오택틱 스티렌계 중합체는 분자량이 특별히 제한되는 것은 아니지만, 중량평균분자량이 10,000g/mol 이상일 수 있으며, 바람직하게는 10,000 내지 5,000,000g/mol일 수 있으며, 보다 바람직하게는 100,000 내지 3,000,000g/mol일 수 있다. 상기 신디오택틱 스티렌계 중합체의 중량평균분자량이 상기 범위를 만족하는 경우 우수한 내열성 및 기계적 물성의 밸런스가 유지되며, 가공성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에서 중량평균분자량은 분체 시료를 테트라하이드로퓨란(THF)에 녹인 후, 겔 침투 크로마토그래피(Gel Permeation Chromatography, GPC; lient Technologies 1200 series)를 이용하여 측정(컬럼은 Shodex LF-804(8.0.1.D.×300㎜), 표준시료는 폴리스타이렌(Shodex사)를 사용함)한 것이다.
상기 신디오택틱 스티렌계 중합체는 녹는점이 제한되는 것은 아니지만 바람직하게는 200 내지 320℃일 수 있으며, 상기 범위를 만족하는 경우 우수한 내열 안정성을 확보할 수 있다.
상기 신디오택틱 스티렌계 중합체는 본 발명에 따른 폴리아미드계 수지 조성물 전체 중량에 대하여 5 내지 45중량% 포함될 수 있으며, 바람직하게는 5 내지 30중량% 포함될 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우 내열성 및 가공성이 우수하며, 인장강도, 휨 강도 등의 기계적 강성 및 사출 유동성이 향상될 수 있다.
(C) 개질 블록 공중합체
본 발명에서 개질 블록 공중합체는 고무질 중합체를 개질한 것으로서, 베이스 수지인 변성 폴리아미드계 수지 및 신디오택틱 스티렌계 중합체와의 상용성을 향상시키며, 유동성을 획기적으로 향상시켜 박막화에 따른 성형 가공 시 물성 저하를 방지하고, 장기 내구성을 확보하기 위하여 사용한다.
상기 고무질 중합체는 일 구체예로 천연 고무, 폴리이소프렌, 폴리부틸렌, 네오프렌, 폴리설피드 고무, 티올 고무, 아크릴 고무, 우레탄 고무, 실리콘 고무, 에피클로로히드린 고무, 스티렌-부타디엔 블록 공중합체(SBR), 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체(SBS), 스티렌-부타디엔 블록공중합체(SEB, SEBC), 스티렌-부타디엔-스티렌 블록공중합체(SEBS), 스티렌-이소프렌 블록공중합체(SIR), 스티렌-이소프렌 블록공중합체(SEP), 스티렌-이소프렌-스티렌 블록공중합체(SIS), 하이드로겐화 스티렌-이소프렌-스티렌 블록공중합체(SEPS), 에틸렌-프로필렌 고무(EPM), 에틸렌-프로필렌-디엔 고무(EPDM) 및 코어-쉘 구조의 탄성중합체, 예를 들어, 부타디엔-아크릴로니트릴-스티렌 코어-쉘 고무(ABS), 메틸 메타크릴레이트-부타디엔-스티렌 코어-쉘 고무(MBS), 메틸 메타크릴레이트-부틸 아크릴레이트-스티렌 코어-쉘 고무(MAS), 옥틸 아크릴레이트-부타디엔-스티렌 코어-쉘 고무(MABS), 알킬 아크릴레이트-부타디엔-아크릴로니트릴-스티렌 코어-쉘 고무(AABS), 부타디엔-스티렌 코어-쉘 고무(SBR) 또는 메틸메타크릴레이트-부틸아크릴레이트-실록산과 같은 실록산-함유 코어-쉘 고무를 들 수 있으며, 반드시 이에 제한되지는 않는다. 이 중 바람직하게는 스티렌 단량체를 포함하는 공중합체를 사용할 수 있고, 보다 바람직하게는 SBR, SBS, SES, SEBS, SIR, SEP, SIS, SEPS, EPM, EPDM 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 것을 사용할 수 있다.. 보다 더 바람직하게는 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 삼원공중합체(SEBS)을 사용할 수 있다..
상기 개질 블록 공중합체는 바람직하게는 알킬(메타)아크릴레이트 또는 말레익안하이드라이드로 개질된 고무질 중합체일 수 있다. 이 때, 상기 알킬(메타)아크릴레이트는 C1 내지 C10의 알킬기를 가지는 것으로서, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 히드록시에틸(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으며, 반드시 이에 제한되지는 않는다.
이는 변성 폴리아미드계 수지와 동시에 신디오택틱 스티렌계 중합체와의 상용성을 향상시켜, 상분리 발생을 방지하며, 가공성을 향상시킬 수 있으며, 내충격성, 인장강도, 굴곡강도 등의 기계적 물성의 상승효과를 구현할 수 있다.
상기 알킬(메타)아크릴레이트 또는 말레익안하이드라이드 성분은 수지 조성물의 유동성을 개선시키는 것과 동시에 우수한 기계적 물성을 부여하기 위하여 바람직하게는 개질 블록 공중합체 내 함량이 0.5내지 20 mg CH3ONa/g (쇼듐 메톡사이드 용액을 이용한 적정법으로 측정)일 수 있다. 보다 바람직하게는 1 내지 15mg CH3ONa/g일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우 다른 성분과의 조합으로 상용성을 극대화할 수 있다.
본 발명에서 개질 블록 공중합체는 변성 폴리아미드계 수지 및 신디오택틱 스티렌계 중합체로 이루어진 베이스 수지 100중량부에 대하여 0.1 내지 10중량부 포함될 수 있으며, 바람직하게는 1 내지 5중량부 포함될 수 있다. 상기 개질 블록 공중합체의 함량이 0.1 중량부 미만이면 효과가 미미하며, 10중량부 초과이면 기계적 물성, 내열성, 내변색 특성이 저하되어 신뢰성을 확보하기 어렵다.
(D) 백색안료
본 발명에서 백색안료는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 산화티탄, 산화아연, 황화아연, 연백, 황산아연, 황산바륨, 탄산칼슘, 산화알루미나 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 성분을 포함하여 사용할 수 있다. 상기 백색안료는 다른 성분과의 조합으로 백색도 및 반사율을 높일 수 있으며, 높은 온도에서 우수한 내변색성을 구현할 수 있다. 이때, 상기 백색안료는 변성 폴리아미드계 수지 및 신디오택틱 스티렌계 중합체로 이루어진 베이스 수지 100중량부에 대하여 바람직하게는 20 내지 70중량부 포함될 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우 목적하는 백색도 및 반사율과 광안정성 상승효과를 구현할 수 있다.
또한, 상기 백색안료는 실란 커플링제 또는 티탄 커플링제 등으로 처리된 것을 사용할 수 있다. 예를 들면 비닐트리에톡시실란, 2-아미노프로필트리에톡시실란, 2-글리시독시프로필트리에톡시실란 등의 실란계 화합물로 표면 개질된 것을 사용할 수 있다.
상기 백색안료는 바람직하게는 산화티탄을 사용할 수 있다. 산화티탄은 다른 성분과의 조합에 따라 고백색도와 동시에 우수한 분산성 및 내후성, 화학적 안정성을 구현할 수 있다. 이때, 백색안료의 결정 구조는 특별히 한정되지 않으며, 루타일형 또는 정방정계일 수 있다. 이러한 경우, 장기간 고온에 노출 시 안정적이며, 반사율이 저하되는 것을 유효하게 방지할 수 있는 이점이 있다. 또한, 백색안료의 입경 크기는 제한되는 것은 아니지만 바람직하게는 0.01 내지 2.0㎛일 수 있으며, 보다 바람직하게는 0.05 내지 0.7㎛일 수 있다.
(E) 무기 필러
본 발명에서 무기 필러는 폴리아미드 수지 조성물에 첨가됨으로써 수지의 기계적 물성의 상승 효과를 구현할 수 있다. 상기 무기 필러의 형태 및 종류는 당해 기술분야에 자명하게 공지된 것이라면 특별히 제한되지 않고 사용할 수 있다. 일 구체예로서, 상기 무기 필러는 유리섬유, 탄소섬유, 유리비드, 유리플레이크, 카본블랙, 클레이, 카올린, 탈크, 마이카, 탄산칼슘, 월러스토나이트(wallostonite) 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 어느 하나 일 수 있다. 이러한 무기필러는 원형, 타원형, 직사각형 등의 다양한 형상의 단면을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무기 필러는 유리섬유일 수 있으며, 종류 및 형태에 제한되지 않고 사용할 수 있다. 무기 필러로 유리섬유를 사용함에 따라 기계적 물성을 보다 현저히 향상시킬 수 있다.
상기 유리섬유는 원형 유리섬유 또는 판상형의 단면을 가지는 유리섬유일 수 있다. 상기 원형의 유리섬유는 단면 직경이 5 내지 20㎛, 가공 전 길이가 2 내지 5 mm일 수 있다. 상기 판상형의 유리섬유는 단면의 종횡비가 1.5 내지 10이고, 가공 전 길이가 2 내지 5㎛일 수 있다. 이러한 무기필러를 사용할 경우, 성형품의 굴곡강도 및 충격강도 등의 기계적 물성이 현저히 향상될 수 있다.
상기 무기필러는 베이스 수지와의 결합력을 증가시키기 위하여 표면에 표면처리제를 코팅한 것을 사용할 수 있다. 상기 표면처리제는 실란계 화합물, 우레탄계 화합물 또는 에폭시계 화합물을 예로 들 수 있으며, 반드시 이에 제한되지는 않는다. 또한, 상기 무기 필러는 핵제로 사용될 수 있다. 일 구현예로, 폴리아미드 수지 조성물에 탈크를 더 포함하여 결정화 속도 및 사출 시 고화시간을 단축시켜 생산성을 극대화시킬 수 있다.
상기 무기 필러의 함량은 변성 폴리아미드계 수지 및 신디오택틱 스티렌계 중합체로 이루어진 베이스 수지 100중량부에 대하여 1 내지 40중량부일 수 있으며, 바람직하게는 10 내지 30중량부 포함되는 것이 좋다. 상기 무기 필러의 함량이 1중량부 미만일 경우에는 기계적 물성이 저하될 우려가 있으며, 40중량부 초과일 경우에는 유동성이 저하되어 성형가공성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명은 목적하는 효과를 손상시키지 않는 범위 내에서 용도에 따라 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제로는 항균제, 열안정제, 산화방지제, 이형제, 광안정제, 무기물 첨가제, 계면활성제, 커플링제, 가소제, 상용화제, 활제, 정전기방지제, 착색제, 안료, 염료, 난연제, 난연보조제, 적하방지제, 내후안정제, 자외선 흡수제, 자외선 차단제 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 산화방지제의 예로는 페놀류, 아민류, 황류, 인류 등이 있다. 상기 열안정제의 예로는 락톤 화합물, 하이드로퀴논류, 할로겐화 구리, 요오드 화합물 등이 있다. 상기 난연제의 예로는 브롬계, 염소계, 인계, 안티몬계, 무기계 등이 있다.
상기 첨가제는 상기 폴리에스테르 수지 조성물의 물성을 저해하지 않는 범위 내에서 적절히 포함될 수 있으며, 구체적으로는 변성 폴리아미드계 수지 및 신디오택틱 스티렌계 중합체로 이루어진 베이스 수지 100중량부에 대하여 20 중량부 이하로 포함될 수 있으며, 더욱 구체적으로는 0.1 내지 15 중량부로 포함될 수 있다.
본 발명의 폴리아미드계 수지 조성물은 공지의 방법을 통해 제조될 수 있다. 일 구현예로, 각각의 구성성분과 첨가제를 헨셀믹서, V 블렌더, 텀블러 블렌더, 리본 블렌더 등으로 혼합하고, 이를 일축 압출기 또는 이축 압출기를 이용하여 150 내지 350℃ 온도에서 용융 압출하여 펠렛상을 제조할 수 있다. 보다 구체적으로, L/D=29, Φ=36mm의 이축 압출기를 이용하여 250~330℃에서, 300~600rpm의 스크류 회전 속도, 60~600kg/hr의 자가 공급 속도의 조건 하에서 압출하여 펠렛상으로 제조할 수 있다. 제조된 펠렛은 80℃에서 4시간 이상 건조하여 시편으로 사출한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 상술한 폴리아미드계 수지 조성물을 성형하여 높은 내열성, 고온에서의 반사율 유지 특성을 향상시킬 수 있으며, 우수한 기계적 물성을 구현할 수 있는 성형품을 제공할 수 있다. 즉, 상기 폴리아미드계 수지 조성물을 이용하여, 사출성형, 이중사출성형, 블로우 성형, 압출 성형, 열 성형 등의 다양한 공정에 의하여 성형품을 제조할 수 있다.
상기 성형품은 용융흐름지수(Melting index, ASTM 1238(2.16 kg/10분, 320℃))이 5 내지 35, 열변형온도(ASTM D648, 1/4inch, 1.82 MPa)가 130 내지 280℃, 아이조드 충격강도(ASTM D256, unnotched, 1/8inch)가 10 내지 40 kgf·cm/cm일 수 있다.
본 발명의 폴리아미드계 수지 조성물로 제조된 성형품은 변성 폴리아미드계 수지 및 신디오택틱 스티렌계 중합체로 이루어진 베이스 수지에 대하여 개질 블록 공중합체 및 백색안료의 조합으로 유동 특성을 현저히 향상시켜 성형성이 우수하며, 높은 반사율 특성을 구현할 수 있다. 이에, 상기 성형품은 LED용 반사판으로 사용할 수 있다. 또한, 다른 광을 반사하는 용도라면 제한되지 않고 적용할 수 있다. 예를 들면, 각종 전기전자부품, 실내외 조명, 자동차 조명, 표시 기기 등의 발광 장치용 반사판으로 사용할 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 하기 일 예를 들어 설명하는 바, 본 발명이 하기 실시 예에 한정되는 것은 아니다.
하기 실시예 및 비교예에서 사용된 각 성분의 사양은 다음과 같다.
(A) 변성 폴리아미드계 수지
(a1) 테레프탈산과 1,10-데칸 디아민과의 축중합에 의해 제조된 주사슬에 방향족 고리가 포함된 융점이 305℃/295℃이며, 고유점도(IV)가 0.78dl/g인 방향족 폴리아미드 수지인 PA10T를 사용하였다.
(a2) 테레프탈산과 헥사메틸렌 디아민과의 축중합에 의해 제조된 주사슬에 방향족 고리가 포함된 융점이 307℃이며, 고유점도(IV)가 0.95dl/g방향족 폴리아미드 수지인 PA6T를 사용하였다.
(B) 신디오택틱 스티렌계 중합체
융점이 270℃이며, 용융흐름지수(Melt Index)가 15 g/10min(300℃, 1.2kg) 인 SPS를 사용하였다.
(C) 개질 블록 공중합체
말레익안하이드라이드로 개질된 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록공중합체(SEBS)를 사용하였다. 이때, 말레익 안하이드라이드는 쇼듐 메톡사이드 용액을 이용한 적정법으로 측정한 함량이 10 mg CH3ONa/g이며, 스티렌과 에틸렌-부틸렌의 공중합 비율은 30:70인 것이다.
(D) 백색안료
KRONOS사(USA)의 산화티탄(TiO2) 2233을 사용하였다.
(E) 무기필러(GF; Glass fiber)
유리섬유로서, 오웬스 코닝사의 910을 사용하였다.
(물성 평가)
(1) 용융흐름지수(MI; Melting index)
ASTM 1238(2.16 kg/10분, 320℃)의 방법에 따라 측정하였다.
(2) 내열성(HDT)
ASTM D648에 규정된 평가방법으로 1/4 inch 두께의 시편을 1.82 MPa의 하중으로 열변형온도(HDT)를 측정하였다.
(3) 인장강도 및 인장신율
ASTM D638에 규정된 평가방법에 따라 측정하였다.
(4) 굴곡강도 및 굴곡탄성율
ASTM D790에 규정된 평가방법에 따라 측정하였다.
(5) 아이조드(Izod) 충격강도(단위: kgf·cm/cm)
ASTM D256에 규정된 평가방법에 의하여 1/8 inch 아이조드 시편을 unnotched로 측정하였다.
(6) 박막성형성(Spiral flow 길이)
두께 0.5 mm × 너비 5 mm인 나선형 모양의 캐비티(cavity)를 갖는 금형에 금형온도 130℃ 및 사출온도 330℃ 조건으로 사출성형하여 금형에 채워지는 길이를 측정하였다.
(7) 황색도(Yellow Index)
ASTM D1925에 준하여 Minolta 3600D CIE Lab. 색차계를 이용하여 두께 2.5mm 시편의 황색도를 측정하였다. 최초 황색도를 측정하고 170℃에서 일정시간 숙성(aging) 후 꺼내어 상온에서 식힌 다음 방치 후 황색도를 측정하여 황색도의 변화를 평가하였다.
(8) 반사율
판 형태의 시편을 이용하여 450nm 파장에서의 반사율을 측정하였다. 최초 반사율을 측정하고, 170℃ 및 항온/항습/LED 오븐에서 일정시간 숙성(aging) 후 꺼내어 상온에서 식힌 다음 반사율을 측정하여 반사율의 감소를 평가하였다. 반사율 측정기로서 미놀타(주)(KONICA MINOLTA HOLDINGS, INC.)의 CM3500d를 사용하였다.
[실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 6]
상기에서 언급된 구성성분들을 이용하여 하기 표 1에 나타낸 조성((a1), (a2) 및 (B)의 함량 단위는 중량%이며, ((C), (D) 및 (E)의 함량은 각각 (a1)+(a2)+(B)=100 중량부를 기준으로 한 것으로 단위는 중량부이다.) 드라이 블랜딩(dry blending)하여 열가소성 수지 조성물을 제조한 뒤, Φ=36mm인 이축압출기를 사용하여 노즐온도 250~330℃에서 가공하여 펠렛으로 제조하였다. 상기 제조된 펠렛은 80℃에서 4 시간 동안 건조 후 시편을 사출한 후, 물성 평가하여 그 결과를 표 2 및 3에 나타내었다.
[표 1]
Figure pat00004

[표 2]
Figure pat00005

[표 3]
Figure pat00006

상기 표 2 및 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 4는 용융흐름지수가 높아 성형성을 향상시킬 수 있으면서도 인장강도, 굴곡강도, 굴곡탄성률 및 충격강도의 우수한 기계적 물성과 동시에 내변색성, 반사율 유지 특성이 향상됨을 확인할 수 있었다. 반면, 비교예 1내지 6은 유동성 또는 박막성형성이 현저히 떨어지거나, 기계적 물성 및 내변색성이 저하되어 이들 물성 밸런스가 이루어지지 않았다.
따라서, 본 발명에 따른 폴리아미드계 수지 조성물은 상기와 같은 구성성분의 조합으로 유동성을 획기적으로 개선하여 성형성을 향상시킬 수 있으면서도 기계적 물성, 내열성 및 광 안정성이 우수하여 높은 신뢰성을 확보할 수 있음을 확인할 수 있었다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

Claims (11)

  1. 변성 폴리아미드계 수지 55 내지 95중량% 및 신디오택틱 스티렌계 중합체 5 내지 45중량%으로 이루어진 베이스 수지 100중량부에 대하여 개질 블록 공중합체 0.1 내지 10중량부 및 백색안료 20 내지 70 중량부를 포함하는 폴리아미드계 수지 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 개질 블록 공중합체는 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 삼원공중합체(SEBS)인 폴리아미드계 수지 조성물.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 개질 블록 공중합체는 알킬(메타)아크릴레이트 또는 말레익안하이드라이드로 개질된 고무질 중합체인 폴리아미드계 수지 조성물.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 개질 블록 공중합체 내 알킬(메타)아크릴레이트 또는 말레익안하이드라이드 성분은 쇼듐 메톡사이드(sodium methoxide)을 이용한 적정법으로 측정한 함량이 0.5 내지 20 mg CH3ONA/g 폴리아미드계 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 변성 폴리아미드계 수지는 방향족 디카르복실산 단량체와 지방족 또는 지환족 디아민 단량체의 축중합에 의해 제조되는 것인 폴리아미드계 수지 조성물.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 변성 폴리아미드계 수지는 폴리헥사메틸렌 테레프탈아미드(폴리아미드 6T), 폴리노나메틸렌 테레프탈아미드(폴리아미드 9T), 폴리데카메틸렌 테레프탈아미드(폴리아미드 10T), 폴리언데카메틸렌 테레프탈아미드(폴리아미드 11T), 폴리도데카메틸렌 테레프탈아미드(폴리아미드 12T), 폴리아미드 6T/66, 폴리아미드 10T/1012, 폴리아미드 6I/66, 폴리아미드 6T/6I/66 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 어느 하나 이상인 폴리아미드계 수지 조성물.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 신디오택틱 스티렌계 중합체는 스티렌 호모 중합체, 알킬스티렌과 스티렌의 공중합체 및 디비닐벤젠과 스티렌의 공중합체 중에서 선택되는 어느 하나인 폴리아미드계 수지 조성물.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리아미드계 수지 조성물은 무기 필러를 더 포함하는 폴리아미드계 수지 조성물.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중에서 선택되는 어느 한 항의 수지 조성물로부터 제조된 성형품.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 성형품은 발광 장치용 반사판인 성형품.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 성형품은 용융흐름지수(Melting index, ASTM 1238(2.16 kg/10분, 320℃))이 5 내지 35, 열변형온도(ASTM D648, 1/4inch, 1.82 MPa)가 130 내지 280℃, 아이조드 충격강도(ASTM D256, unnotched, 1/8inch)가 10 내지 40 kgf·cm/cm인 성형품.
KR1020140131466A 2014-09-30 2014-09-30 폴리아미드 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품 KR20160038412A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140131466A KR20160038412A (ko) 2014-09-30 2014-09-30 폴리아미드 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140131466A KR20160038412A (ko) 2014-09-30 2014-09-30 폴리아미드 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160038412A true KR20160038412A (ko) 2016-04-07

Family

ID=55789593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140131466A KR20160038412A (ko) 2014-09-30 2014-09-30 폴리아미드 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20160038412A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019098602A1 (ko) * 2017-11-15 2019-05-23 에스케이케미칼주식회사 수지 블렌드 조성물 및 이를 포함하는 수지 성형품
US20210340376A1 (en) * 2018-08-24 2021-11-04 Kuraray Co., Ltd. Polyamide composition, and molded article including same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019098602A1 (ko) * 2017-11-15 2019-05-23 에스케이케미칼주식회사 수지 블렌드 조성물 및 이를 포함하는 수지 성형품
US20210340376A1 (en) * 2018-08-24 2021-11-04 Kuraray Co., Ltd. Polyamide composition, and molded article including same
US11898035B2 (en) * 2018-08-24 2024-02-13 Kuraray Co., Ltd. Polyamide composition, and molded article including same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI257940B (en) Resin composition for reflecting plate
US9062198B2 (en) Reflectors for light-emitting diode assemblies containing a white pigment
KR100709878B1 (ko) 우수한 내충격성 및 유동성을 가지는폴리카보네이트/폴리에스터계 얼로이 수지 조성물 및 이를이용한 성형품
US10538661B2 (en) Polyester resin composition with excellent impact resistance and light reliability and molded article using the same
US10822490B2 (en) Thermoplastic resin composition having excellent shock resistance and light resistance
KR101426268B1 (ko) 표면 반사율 및 내열성이 우수한 폴리아미드 조성물
JP7079212B2 (ja) アクリル系ブロック共重合体と光拡散剤を含む樹脂組成物
CN104797654A (zh) 聚酯树脂组合物及其制造方法、含有该聚酯树脂组合物的照相机模块
JP6192200B2 (ja) 耐熱および耐光性ポリマー組成物
US20170190882A1 (en) Thermoplastic Resin Composition and Article Comprising the Same
KR20160038412A (ko) 폴리아미드 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품
US20110251330A1 (en) Nylon-Based Alloy Resin Compostion and Light Emitting Diode (LED) Reflector Using the Same
KR101711241B1 (ko) 내변색특성 및 내충격성이 우수한 열가소성 수지 조성물
US20140148544A1 (en) Polyester compositions with improved heat and light aging
EP2634211B1 (en) Heat and light resistant polymer composition
KR20200062020A (ko) 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품
KR100694981B1 (ko) 고충격, 고내피로 폴리카보네이트/폴리에스테르계 얼로이수지 조성물
JP6042271B2 (ja) 反射材用ポリエステル樹脂組成物および反射板
WO2015091478A1 (en) Polyamide compositions with improved whiteness retention after heat aging
TWI701274B (zh) 樹脂組成物及成形體
KR20160101982A (ko) 개선된 백색도를 갖는 폴리에스테르 조성물
US10364348B2 (en) Thermoplastic resin composition and molded article comprising the same
US11220599B2 (en) Thermoplastic resin composition and article comprising the same
KR101436081B1 (ko) 표면 광택도 및 표면 반사율이 우수한 폴리아미드 조성물
KR20150047988A (ko) 유동성 및 반사성이 향상된 폴리아미드 수지 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment