KR20180019689A

KR20180019689A - 높은 용융 흐름 및 우수한 기계적 특성을 갖는 폴리아미드 조성물

Info

Publication number: KR20180019689A
Application number: KR1020187001669A
Authority: KR
Inventors: 시치 슈에; 슈 쿠이 왕; 잉 잉 다이
Original assignee: 바스프 에스이
Priority date: 2015-06-19
Filing date: 2016-05-31
Publication date: 2018-02-26
Also published as: US10669394B2; WO2016202577A1; CN107810239A; US20180179361A1; EP3310859A1; EP3310859B1; BR112017027344A2; JP2018517833A

Abstract

본 발명은, (A) 전체 조성물을 기준으로 20 중량% 내지 99.9 중량%의, 지방족 폴리아미드, 세미방향족 폴리아미드, 방향족 폴리아미드 및 이들의 블렌드로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는 하나 이상의 폴리아미드; (B) 전체 조성물을 기준으로 0.1 중량% 내지 10 중량%의, 실온 미만의 용융 온도를 갖는 하나 이상의 폴리에테르 폴리올; (C) 전체 조성물을 기준으로 0 중량% 내지 70 중량%의, 하나 이상의 보강제; 및 (D) 전체 조성물을 기준으로 0 중량% 내지 50 중량%의, 하나 이상의 기타 첨가제를 포함하는 향상된 용융 흐름을 갖는 폴리아미드 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 다른 양태는 추가로, 상기 언급된 폴리아미드 조성물로부터 제조되는 성형 물품, 폴리아미드 조성물의 용융 흐름을 향상시키기 위한 폴리에테르 폴리올의 용도 및 성형 물품의 표면 광택을 향상시키기 위한 폴리에테르 폴리올의 용도를 제공한다.

Description

높은 용융 흐름 및 우수한 기계적 특성을 갖는 폴리아미드 조성물

본 발명은 향상된 용융 흐름을 갖는 폴리아미드 조성물 및 이로부터 제조되는 성형 물품에 관한 것이다.

폴리아미드, 특히 고 유리 섬유 충전된 폴리아미드는 낮은 용융 흐름을 가질 수 있다. 상기 화합물은, 특히 얇은 벽 부품 및 복잡한 기하 구조를 갖는 부품에 대해, 사출 성형하기 어려우며, 이는 부품 몰딩시 실패를 일으키거나 불량한 표면, 및 조악한 특성을 갖는 부품을 야기한다.

EP1041109에서는 용융 흐름을 향상시키기 위해 150℃ 내지 280℃의 용융점을 갖는 다가 알코올 0.005 부 내지 5 부를 함유하는 PA 조성물이 개시되어 있다. 보다 구체적으로, 다가 알코올은 펜타에리스리톨 및/또는 디펜타에리스리톨이다.

우수한 기계적 특성을 갖는 성형 물품을 제조하는 것이 가능한 향상된 용융 흐름을 갖는 폴리아미드 조성물에 대한 요구가 존재한다.

본 발명의 목적은 향상된 용융 흐름을 갖는 폴리아미드 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명자들은 상기 기재된 목적이 하기 성분을 포함하는 폴리아미드 조성물에 의해 달성될 수 있음을 밝혀내었다:

(A) 전체 조성물을 기준으로 20 중량% 내지 99.9 중량%의, 지방족 폴리아미드, 세미방향족 폴리아미드, 방향족 폴리아미드 및 이들의 블렌드로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는 하나 이상의 폴리아미드;

(B) 전체 조성물을 기준으로 0.1 중량% 내지 10 중량%의, 실온 미만의 용융 온도를 갖는 하나 이상의 폴리에테르 폴리올;

(C) 전체 조성물을 기준으로 0 중량% 내지 70 중량%의, 하나 이상의 보강제; 및

(D) 전체 조성물을 기준으로 0 중량% 내지 50 중량%의, 하나 이상의 기타 첨가제.

본 발명의 다른 양태는 추가로, 상기 언급된 폴리아미드 조성물로부터 제조되는 성형 물품, 폴리아미드 조성물의 용융 흐름을 향상시키기 위한 폴리에테르 폴리올의 용도 및 성형 물품의 표면 광택을 향상시키기 위한 폴리에테르 폴리올의 용도를 제공한다.

본 발명은 이하에 보다 구체적으로 기재될 것이다.

달리 정의되지 않은 한, 본원에서 사용되는 모든 기술 용어와 과학 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자가 일반적으로 이해하고 있는 것과 동일한 의미를 가진다.

본 발명에서, 실온은 25℃의 온도를 의미한다.

용어를 정의하는 데 사용된 단수형 표현은, 그 용어의 복수형 및 단수형 표현을 둘 다 포함한다.

본 발명에 따른 폴리아미드는 일반적으로, ISO 307에 따라 25℃에서 96 중량% 강도 황산 중 0.5 중량% 강도 용액에서 측정하여 90 ml/g 내지 350 ml/g, 바람직하게는 110 ml/g 내지 240 ml/g의 고유 점도를 가진다.

예시로서 하기 미국 특허 제2,071,250호, 제2,071,251호, 제2,130,523호, 제2,130,948호, 제2,241,322호, 제2,312,966호, 제2,512,606호 및 제3,393,210호에 기재된, 5000 이상의 분자량(중량 평균)을 갖는 세미결정질 또는 비정질 수지가 바람직하다.

이의 예로는 7 내지 13 고리원을 갖는 락탐으로부터 유도된 폴리아미드, 예를 들어 폴리카프로락탐, 폴리카프릴락탐, 및 폴리라우로락탐, 및 또한 디카르복시산의 디아민과의 반응을 통해 얻어지는 폴리아미드가 있다.

사용될 수 있는 디카르복시산으로는 2개 내지 36개, 특히 6개 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 알칸디카르복시산, 및 방향족 디카르복시산이 있다. 단지 예시로서, 본원에서 언급될 수 있는 산은 아디프산, 아젤라산, 세바스산, 도데칸디오산 및 테레프탈산 및/또는 이소프탈산이다.

적합한 디아민은 2개 내지 12개, 특히 6개 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 알칸디아민, 및 또한 m-자일릴렌디아민(MXDA)(예: BASF SE사제 Ultramid X17, 여기서 MXDA 대 아디프산의 몰비는 1:1임), 디(4-아미노페닐)메탄, 디(4-아미노시클로헥실) 메탄, 2,2-디(4-아미노페닐)프로판, 2,2-디(4-아미노시클로헥실) 프로판, 및 1,5-디아미노-2-메틸펜탄이다.

바람직한 폴리아미드는 폴리헥사메틸렌아디프아미드, 폴리헥사메틸렌세바스아미드, 및 폴리카프로락탐, 폴리1,9-노나메틸렌테레프탈아미드, 폴리데카메틸렌 테레프탈아미드 및 또한 폴리카프로락탐/헥사메틸렌아디프아미드(PA6/66) 코폴리아미드, 특히 5 중량% 내지 95 중량%의 카프로락탐 단위의 분율을 갖는 것(예: BASF SE사제 Ultramid^® C31)이다.

다른 적합한 폴리아미드는, 예를 들어 DE-A 10313681, EP-A 1198491 및 EP 922065에 기재된 바와 같이, 물 존재 하의 직접 중합으로 공지된 반응을 통해 헥사메틸렌디아민(PA66)을 이용하여 ω-아미노알킬니트릴, 예를 들어 아미노카프로니트릴(PA6) 및 아디포니트릴로부터 얻을 수 있다.

예시로서, 고온에서 1,4-디아미노부탄의 아디프산과의 축합을 통해 얻어질 수 있는 폴리아미드(PA46)가 또한 언급될 수 있다. 이러한 구조의 폴리아미드에 대한 제조 방법은 예시로서 EP-A 38094, EP-A 38582, 및 EP-A 39524에 기재되어 있다.

특히 유리한 것으로 입증된 다른 코폴리아미드는 세미방향족 코폴리아미드, 예컨대 PA6T/6 및 PA6T/66이며, 여기서 이의 트리아민 함량은 0.5 중량% 미만, 바람직하게는 0.3 중량% 미만이다(EP-A 299444 참조). 고온에 저항성인 다른 폴리아미드는 EP-A 1994075 (PA6T/6I/MXD6)로부터 공지된다. EP-A 129195 및 129196에 기재된 방법은 낮은 트리아민 함량을 갖는 바람직한 세미방향족 코폴리아미드를 제조하는 데 사용될 수 있다.

다른 폴리아미드는 100℃ 내지 180℃의 유리 전이 온도를 갖는 비정질 폴리아미드이다. 비정질 폴리아미드는 호모폴리머, 코폴리머, 터폴리머 또는 상이한 단량체로부터 유도된 보다 고차의 폴리머, 예컨대 PA6I/6T, PAMACM12이다.

하기 목록은, 포괄적이지는 않으며, 본 발명의 목적을 위한 언급된 폴리아미드 A) 및 기타 폴리아미드 A), 및 포함된 모노머를 포함한다:

AB 폴리머:

PA4 피롤리돈

PA6 ε-카프로락탐

PA7 에타노락탐

PA8 카프릴락탐

PA9 9-아미노펠라르곤산

PA11 11-아미노운데칸산

PA12 라우로락탐

AA/BB 폴리머:

PA46 테트라메틸렌디아민, 아디프산

PA66 헥사메틸렌디아민, 아디프산

PA69 헥사메틸렌디아민, 아젤라산

PA610 헥사메틸렌디아민, 세바스산

PA612 헥사메틸렌디아민, 데칸디카르복시산

PA613 헥사메틸렌디아민, 운데칸디카르복시산

PA1212 1,12-도데칸디아민, 데칸디카르복시산

PA1313 1,13-디아미노트리데칸, 운데칸디카르복시산

PA6T 헥사메틸렌디아민, 테레프탈산

PA9T 1,9-노난디아민, 테레프탈산

PA10T 데칸디아민, 테레프탈산

PAMXD6 m-자일릴렌디아민, 아디프산

PA6I 헥사메틸렌디아민, 이소프탈산

PA6-3-T 트리메틸헥사메틸렌디아민, 테레프탈산

PA6/6T (PA6 및 PA6T 참조)

PA6/66 (PA6 및 PA66 참조)

PA66/6 (PA6 및 PA66 참조)

PA6/12 (PA6 및 PA12 참조)

PA66/6/610 (PA66, PA6 및 PA610 참조)

PA6I/6T (PA6I 및 PA6T 참조)

PA6T/6I (PA6T 및 PA6I 참조)

PAPACM12 디아미노디시클로헥실메탄, 도데칸디오산

PA 6I, PA6T,디아미노디시클로헥실메탄으로서의 PA6I/6T/PACM

PA12/MACMI 라우로락탐, 디메틸디아미노디시클로헥실메탄, 이소프탈산

PA12/MACMT 라우로락탐, 디메틸디아미노디시클로헥실메탄, 테레프탈산

PAPDA-T 페닐렌디아민, 테레프탈산

가장 바람직한 폴리아미드는 지방족 폴리아미드, 예컨대 PA6, PA66, PA6/66, PA46, 세미방향족 폴리아미드, 예컨대 PA6T/6, PAMXD6, PA9T, PA10T, PA6I/6T, 및 이들의 블렌드이다.

폴리아미드는 전체 조성물을 기준으로 20 중량% 내지 99.9 중량%, 바람직하게는 30 중량% 내지 80 중량%, 보다 바람직하게는 40 중량% 내지 65 중량%의 양으로 사용된다.

본 발명에서 사용되는 폴리에테르 폴리올은, 공지된 방법에 의해, 예를 들어, 알칼리 금속 수산화물, 예컨대 수산화나트륨 또는 수산화칼륨 또는 알칼리 금속 알콕시화물, 예컨대 나트륨 메톡사이드, 나트륨 에톡사이드 또는 칼륨 에톡사이드 또는 칼륨 이소프로폭사이드, 또는 루이스 산, 예컨대 오염화안티몬, 붕소 트리플루오라이드 에터레이트 또는 표백토, 및 또한 DMC 촉매로 공지된 것과 같은 이중 금속 시아나이드 화합물의 존재 하에 하나 이상의 다작용성 출발 분자의 알콕시화에 의해 얻어진다.

출발 분자는 둘 이상의 작용기를 가질 수 있다. 작용기는 히드록시, 카르복시, 아미노, 글리시딜, 이소시아네이트, 에스테르 및 아미드일 수 있다. 한 출발 분자에서, 작용기는 동일하거나 상이할 수 있다.

둘 이상의 히드록시기를 갖는 출발 분자는 1,2,4-부탄 트리올, 1,2,5-펜탄 트리올, 1,2,6-헥산 트리올, 글리세롤, 디글리세롤, 트리글리세롤, 테트라글리세롤, 펜타글리세롤, 헥사글리세롤, 트리에탄올아민, 트리메틸올 에탄, 2-메틸프로판 트리올, 2-메틸-1,2,4-부탄 트리올, 펜타에리스리톨, 디펜타에리스리톨, 트리펜타에리스리톨, 1,3,5-트리히드록시 벤젠, 1,2,4-트리히드록시 벤젠; 및 사카라이드, 예컨대 시클로덱스트린, 만노스, 글루코스, 소르비톨, 자일리톨일 수 있다. 특히, 글리세롤, 디글리세롤, 펜타에리스리톨, 디펜타에리스리톨이 바람직하다.

둘 이상의 카르복시기를 갖는 출발 분자는 1,2,3-프로판 트리카르복시산, 2-메틸-1,2,3-프로판 트리카르복시산, 1,2,4-부탄 트리카르복시산, 1,2,3,4-부탄 테트라카르복시산, 트리멜리트산, 트리메스산, 피로멜리트산, 벤젠 펜타카르복시산, 1,2,4-시클로헥산 트리카르복시산, 1,3,5-시클로헥산 트리카르복시산, 1,2,4,5-시클로헥산 테트라카르복시산, 1,2,4-나프탈렌 트리카르복시산, 2,5,7-나프탈렌 트리카르복시산, 2,4,6-피리딘 트리카르복시산, 1,2,7,8-나프탈렌 테트라카르복시산, 1,4,5,8-나프탈렌 테트라카르복시산, 시트르산; 및 폴리카르복시산, 예컨대 메타크릴 폴리머; 및 이들의 산 무수물일 수 있다. 그중에서도, 1,2,3-프로판 트리카르복시산, 시트르산 및 트리멜리트산이 바람직하다.

둘 이상의 아미노 작용기를 갖는 출발 분자는 1차 또는 2차 아민을 가질 수 있다. 1차 아민이 바람직하다. 출발 분자는 디아민, 트리아민 및 테트라아민, 예컨대 에틸렌 디아민, 디에틸렌 디아민, 톨루엔 디아민, 1,2,3-트리아미노프로판, 1,2,3-트리아미노-2-메틸프로판, 1,2,4-트리아미노부탄, 1,2,3,4-테트라아미노 부탄, 1,3,5-트리아미노시클로헥산, 1,2,4-트리아미노시클로헥산, 1,2,3-트리아미노시클로헥산, 1,2,4,5-테트라아미노시클로헥산, 1,3,5-트리아미노벤젠, 1,2,4-트리아미노벤젠, 1,2,3-트리아미노벤젠, 1,2,4,5-테트라아미노벤젠, 1,2,4-트리아미노나프탈렌, 2,5,7-트리아미노나프탈렌, 2,4,6-트리아미노피리딘, 1,2,7,8-테트라아미노나프탈렌, 1,4,5,8-테트라아미노나프탈렌 등일 수 있다. 에틸렌 디아민, 디에틸렌 디아민, 톨루엔 디아민, 1,2,3-트리아미노프로판, 1,3,5-트리아미노시클로헥산, 1,3,5-트리아미노벤젠이 바람직하다.

출발 분자는 또한 글리시딜 기, 이소시아네이트 기, 에스테르 기, 아미드 기의 둘 이상의 작용기를 가질 수 있다.

출발 분자는 바람직하게는 히드록시 및/또는 아미노 작용기를 가진다.

폴리에테르 폴리올은 알콕시화 반응을 통해 출발 분자의 작용기에 그래프팅된 하나 이상의 알킬렌 옥사이드 단위를 포함한다. 지방족 알킬렌 옥사이드 단위는 2개 내지 4개의 탄소 원자를 함유하며, 이는 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 1,2-부틸렌 옥사이드, 2,3-부틸렌 옥사이드 또는 이소부틸렌 옥사이드를 포함한다. 본 발명에서, 에틸렌 옥사이드 및 프로필렌 옥사이드 단위가 특히 바람직하다.

알킬렌 옥사이드 단위는 알콕시화된 출발 분자와 연속적으로 반응할 수 있다. 작용기당 반복되는 알킬렌 옥사이드 단위의 수는 0.1 내지 20, 바람직하게는 0.5 내지 10이다.

바람직한 폴리에테르 폴리올은 글리세롤, 디글리세롤, 트리글리세롤, 펜타에리스리톨, 디펜타에리스리톨, 트리펜타에리스리톨, 에탄 디아민, 디에탄 디아민, 톨루엔 디아민, 소르비톨, 트리아미노프로판, 트리아미노벤젠과 반응한 (폴리)에틸렌 옥사이드 및/또는 (폴리)프로필렌 옥사이드이다.

본 발명에서 사용되는 폴리에테르 폴리올은 중량 평균 분자량이 50 g/mol 내지 10000 g/mol, 바람직하게는 100 g/mol 내지 7500 g/mol, 보다 바람직하게는 200 g/mol 내지 3000 g/mol이다. 분자량은 헥사플루오로이소프로판올을 용매로서 및 폴리메틸메타크릴레이트를 기준 물질로서 사용하는 GPC(겔 투과 크로마토그래피)를 이용하여 측정할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 폴리에테르 폴리올은 모두 실온에서 액체 형태이다. 실온에서의 점도는 바람직하게는 70000 mPa.s 미만이다.

폴리에테르 폴리올은 전체 조성물을 기준으로 0.1 중량% 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.5 중량% 내지 8 중량%, 보다 바람직하게는 1 중량% 내지 7 중량%의 양으로 사용된다.

언급될 수 있는 보강제 C)로는 섬유성 또는 입자성 충전제, 예를 들어 탄소 섬유, 유리 섬유, 유리 비드, 비정질 실리카, 규산칼슘, 메타규산칼슘, 탄산마그네슘, 카올린, 백악, 분말 석영, 마이카, 황산바륨 및 장석이 있다.

언급될 수 있는 바람직한 섬유성 충전제로는 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 및 티탄산칼륨 섬유가 있으며, 둥근 또는 비원형 구획을 갖는 E 글래스 형태의 유리 섬유가 특히 바람직하다. 이는 로빙(roving)으로서 또는 촙핑된(chopped) 유리의 시판 형태로 사용될 수 있다.

섬유성 충전제는 폴리아미드와의 상용성을 향상시키도록 실란 화합물로 표면 전처리될 수 있다. 바람직한 실란 화합물은 아미노프로필트리메톡시실란, 아미노부틸트리메톡시실란, 아미노프로필트리에톡시실란 및 아미노부틸트리에톡시실란, 및 또한 글리시딜 기를 포함하는 상응하는 실란이다.

표면 코팅에 일반적으로 사용되는 실란 화합물의 양은 [C)를 기준으로] 0.01 중량% 내지 2 중량%, 바람직하게는 0.025 중량% 내지 1.0 중량%, 특히 0.05 중량% 내지 0.5 중량%이다.

침상형 광물성 충전제가 또한 적합하다.

본 발명의 목적에 있어서, 침상형 광물형 충전제는 침상 특성이 강하게 발현되는 광물형 충전제이다. 예로는 침상형 규회석이 있다. 광물은 바람직하게는 8:1 내지 35:1, 바람직하게는 8:1 내지 11:1의 L/D(길이 대 지름) 비율을 가진다. 광물형 충전제는 임의로 상기 언급된 실란 화합물로 전처리될 수 있지만, 전처리는 필수적이지 않다.

언급될 수 있는 다른 충전제로는 카올린, 하소된 카올린, 규회석, 탈크 및 백악, 및 또한 층상형(lamellar) 또는 침상형 나노충전제가 있고, 이의 양은 바람직하게는 0.1% 내지 10%이다. 이러한 목적에 바람직한 재료로는 베마이트, 벤토나이트, 몬모릴로나이트, 버미큘라이트, 헥토나이트, 및 랩토나이트가 있다. 층상형 나노충전제는 종래 기술의 방법에 의해 유기적으로 개질되어, 상기 충전제에 폴리아미드와의 우수한 상용성을 제공한다. 층상형 또는 침상형 나노충전제의 본 발명의 나노복합재로의 첨가는 기계적 강도에서의 추가 증가를 제공한다.

보강제는 전체 조성물을 기준으로 0 중량% 내지 70 중량%, 바람직하게는 5 중량% 내지 60 중량%, 보다 바람직하게는 30 중량% 내지 55 중량%의 양으로 사용된다.

본 발명에서 사용되는 기타 첨가제 D)는 보강제 C)가 아닌 폴리아미드 조성물에 대해 통상적인 첨가제이며, 예를 들어, 안정화제, 항산화제, 윤활제, 난연제, 사슬 연장제, 착색제, 조핵제, 가소제, 충격 보강제, 폴리머 블렌드 성분, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택된다.

기타 첨가제는 전체 조성물을 기준으로 0 중량% 내지 50 중량%, 바람직하게는 0.1 중량% 내지 40 중량%, 보다 바람직하게는 0.5 중량% 내지 30 중량%의 양으로 사용된다.

본 발명의 폴리아미드 조성물은, 자체 공지된 공정에 의해, 종래 혼합 장치, 예컨대 축 기반 압출기, 특히 이축 압출기, 브라벤더 혼합기, 또는 밴버리 혼합기에서 출발 성분들을 혼합하고, 이후 이를 압출시킴으로써 제조될 수 있다. 압출물을 냉각 및 펠릿화시킬 수 있다. 개별 성분들을 예비혼합한 후 나머지 출발 재료들을 개별적으로 및/또는 혼합물의 형태와 같이 첨가하는 것이 또한 가능하다.

혼합 온도는 일반적으로 230℃ 내지 350℃, 바람직하게는 260℃ 내지 330℃이다.

작업의 또 다른 바람직한 방식에서, 성분 B) 및 또한 임의로 C) 및 D)는 성분 A)의 프리폴리머와 혼합되고, 컴파운딩된 후, 펠릿화될 수 있다. 결과로 얻어진 펠릿은 이후 원하는 점도가 달성될 때까지 성분 A)의 용융점 미만의 온도에서 연속적으로 또는 배치식으로 불활성 기체 하에서 고상 축합된다.

본 발명의 폴리아미드 조성물은 뛰어난 흐름을 특징으로 한다. 따라서 이러한 재료들은 우수한 기계적 특성을 갖는 임의 종류의 섬유, 호일 및 성형물 제작에 적합하다. 일부 예시는 하기와 같이 주어진다: 플러그 커넥터, 플러그, 플러그 부품, 케이블 하네스 부품, 서킷 마운트, 서킷 마운트 부품, 삼차원 사출 성형된 서킷 마운트, 전기 연결 요소, 기계전자공학 부품, 소비자 전자제품 부품 등.

추가로, 향상된 가공성으로 인해 가공 비용이 감소될 수 있다.

폴리아미드 조성물로부터 본 발명에서 제조되는 성형물 또는 반제품은 예시로서 전동 차량 산업, 전기 산업, 일렉트로닉스 산업, 전기통신 산업, 정보 기술 산업, 엔터테인먼트 산업, 또는 컴퓨터 산업에서, 또는 차량 및 다른 운송기관에서, 선박에서, 우주항공선에서, 가정에서, 사무용 비품에서, 스포츠에서, 의료계에서, 건설 부문에서, 주방 기구용 부품, 예를 들어 튀김기, 다리미, 및 손잡이를 제조하기 위한 주방 및 가정 분야, 및 또한 정원 및 여가 분야의 응용분야에서, 및 일반적으로 얇은 벽 부품 및 복잡한 기하 구조를 갖는 부품에 대해 사용될 수 있다.

본 발명은 이하에서 실시예에 의해 보다 구체적으로 기재될 것이다. 각 평가에 관련하여, 측정은 하기 기재된 방식에 따라 수행되었다.

[실시예]

PA66은 BASF로부터 입수되는 시판 등급 Ultramid A27이었다. 이는 DIN EN ISO 307에 따른 142-158 ml/g의 점도수를 가졌다.

PA6I/6T은 DuPont사로부터 입수되는 Selar PA3426이었다. 이는 ASTM D5225에 따라 측정된 0.82 dL/g의 고유 점도를 갖는 코폴리머였다.

PA6T/6은 118-134 ml/g의 점도수를 갖는 BASF 내부 제품이었다.

폴리에테르 폴리올(PEOL) A는 분자량이 약 550 g/mol인 에틸렌 옥사이드 및 프로필렌 옥사이드 알콕시화 톨루엔 디아민이었다. 이는 BASF사제 상표명 Lupranol VP9345 하의, 실온에서 9800-15800 mPa.s의 점도를 갖는 것이었다.

PEOL B는 분자량이 약 2000 g/mol인 에틸렌 옥사이드 알콕시화 글리세롤이었다. 이는 Sinopec사로부터 입수되는 상표명 GJ-9701 하의, 실온에서 1400-2000 mPa.s의 점도를 갖는 것이었다.

PEOL C는 분자량이 약 300 g/mol인 프로필렌 옥사이드 알콕시화 에탄 디아민이었다. 이는 BASF사로부터 입수되는 상표명 Lupranol 3700 하의, 실온에서 30000-55000 mPa.s의 점도를 갖는 것이었다.

유리 섬유는 Owens Corning사제 FT2A이었다.

첨가제는 BASF사제 Irganox 1098 안정화제, Croda사로부터 입수되는 윤활제로서의 에틸렌 비스스테아라미드(EBS), Clariant사로부터 입수되는 PA6 중 30% 카본 블랙을 함유하는 카본 블랙 마스터 배치(CB MB)였다.

모든 실시예 및 비교예는, 통상의 컴파운딩 조건(컴파운딩 온도 280-320℃, 처리율 25 Kg/h, 축 속도 350 rpm) 하에서 25 mm 이축 베르스토프 압출기를 이용하여 모든 성분들(중량%로, 하기 표 1 및 표 2에 나타난 바와 같음)을 용융 블렌딩하여 제조하였다. 이후 재료들을 시험을 위해 ISO 견본으로 사출 성형하였다.

인장 특성(강도, 모듈러스 및 연신율)을 ISO527-2에 따라 측정하였다. 샤르피 충격 강도를 ISO179/1eU에 따라 측정하였다. MVR를 표 1에 표기된 온도 및 중량 부하를 이용하여 ISO1133에 따라 측정하였다. 재료를 일정한 300℃ 용융물 온도, 60℃ 몰드 온도, 500 bar 사출 압력 및 60 ccm 사출 속도에서 2 mm 두께 나선형 몰드 내로 사출 성형함으로써 흐름 나선 길이를 측정하였다. 사출된 나선의 길이를 이후 측정하여 재료의 흐름을 나타내었다. 길이가 더 길 수록 재료는 더 우수한 흐름을 가졌다. 표면 광택은 60° 입사각을 이용하여 ISO 2813에 따라 측정하였다.

결과는 하기 표 1 및 표 2에 나타나 있다.

실시예 1, 2, 3 및 비교예 1은 모두, 50% 유리 섬유에 의해 보강된 PA66 및 PA6I/6T에 기초하였다. 상이한 로딩으로 상이한 PEOL을 포함하는 실시예 1, 2 및 3은 비교예 1보다 큰 MVR 및 큰 나선 흐름 길이를 나타냈다. 실시예 1, 2 및 3은 우수한 기계적 특성을 나타냈다.

실시예 4 및 비교예 2는 둘 다, 30% 유리 섬유에 의해 보강된 PA66에 기초하였다. 7% PEOL을 포함하는 실시예 4는, 비교예 2와 비교하여 훨씬 더 큰 MVR 및 나선 흐름 길이, 및 심지어 더 나은 충격 강도를 나타냈다.

실시예 5 및 비교예 3는 둘 다, 50% 유리 섬유에 의해 보강된 PA66에 기초하였다. 4% PEOL을 포함하는 실시예 5는, 비교예 3과 비교하여 훨씬 더 큰 MVR 및 나선 흐름 길이를 나타냈다.

실시예 6 및 비교예 4는 둘 다, 50% 유리 섬유에 의해 보강된 PA6T/6에 기초하였다. 4% PEOL을 포함하는 실시예 6은, 비교예 4와 비교하여 보다 큰 MVR 및 나선 흐름 길이를 나타냈다.

실시예 2 및 비교예 5는 둘 다, 50% 유리 섬유에 의해 보강된 PA66 및 PA6I/6T에 기초하였다. 4% PEOL을 포함하는 실시예 2는 보다 우수한 표면 광택을 나타냈다. EP1041109에 특허청구된 바와 같은, 2% 펜타에리스리톨을 포함하는 비교예 5는, 조악한 표면 광택을 나타냈다.

실시예에서 또는 달리 명시적으로 기재된 곳을 제외하고, 재료, 반응 조건, 분자량, 탄소 원자의 수 등의 양을 특정하는 이러한 설명의 모든 수치적 양은 어휘 "약"에 의해 수식된 것으로 이해되어야 한다.

본원에 개시된 양, 범위 및 비율의 상한 및 하한이 독립적으로 조합될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 마찬가지로, 본 발명의 각 구성요소에 대한 범위 및 양은 다른 구성요소 중 임의의 것에 대한 범위 또는 양과 함께 사용될 수 있다.

본 발명은 본원에 기재된 구체적인 실시양태 및 실시예에 의해 범위 면에서 한정되어서는 안 된다. 실제로, 본원에 기재된 변경 이외에 발명의 다양한 변경이 상기 설명으로부터 당업자에게 자명해질 것이다. 이러한 변경은 첨부된 청구범위 내에 속하도록 의도된다.

Claims

(A) 전체 조성물을 기준으로 20 중량% 내지 99.9 중량%, 바람직하게는 30 중량% 내지 80 중량%, 보다 바람직하게는 40 중량% 내지 65 중량%의, 지방족 폴리아미드, 세미방향족 폴리아미드, 방향족 폴리아미드 및 이들의 블렌드로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는 하나 이상의 폴리아미드;
(B) 전체 조성물을 기준으로 0.1 중량% 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.5 중량% 내지 8 중량%, 보다 바람직하게는 1 중량% 내지 7 중량%의, 실온 미만의 용융 온도를 갖는 하나 이상의 폴리에테르 폴리올;
(C) 전체 조성물을 기준으로 0 중량% 내지 70 중량%, 바람직하게는 5 중량% 내지 60 중량%, 보다 바람직하게는 30 중량% 내지 55 중량%의, 하나 이상의 보강제; 및
(D) 전체 조성물을 기준으로 0 중량% 내지 50 중량%, 바람직하게는 0.1 중량% 내지 40 중량%, 보다 바람직하게는 0.5 중량% 내지 30 중량%의, 하나 이상의 기타 첨가제
를 포함하는 폴리아미드 조성물.
제1항에 있어서, 폴리아미드는 지방족 폴리아미드, 예컨대 PA6, PA66, PA6/66, PA46, 세미방향족 폴리아미드, 예컨대 PA6T/6, PAMXD6, PA9T, PA10T, PA6I/6T, 및 이들의 블렌드로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 폴리아미드 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 폴리에테르 폴리올은 둘 이상의 작용기, 예컨대 히드록시, 카르복시, 아미노, 글리시딜, 이소시아네이트, 에스테르 및 아미드를 갖는 하나 이상의 다작용성 출발 분자의 알콕시화에 의해 얻어지는 것인 폴리아미드 조성물.
제3항에 있어서, 둘 이상의 히드록시기를 갖는 출발 분자는 1,2,4-부탄 트리올, 1,2,5-펜탄 트리올, 1,2,6-헥산 트리올, 글리세롤, 디글리세롤, 트리글리세롤, 테트라글리세롤, 펜타글리세롤, 헥사글리세롤, 트리에탄올아민, 트리메틸올 에탄, 2-메틸프로판 트리올, 2-메틸-1,2,4-부탄 트리올, 펜타에리스리톨, 디펜타에리스리톨, 트리펜타에리스리톨, 1,3,5-트리히드록시 벤젠, 1,2,4-트리히드록시 벤젠; 및 사카라이드, 예컨대 시클로덱스트린, 만노스, 글루코스, 소르비톨, 자일리톨, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 폴리아미드 조성물.
제3항에 있어서, 둘 이상의 카르복시기를 갖는 출발 분자는 1,2,3-프로판 트리카르복시산, 2-메틸-1,2,3-프로판 트리카르복시산, 1,2,4-부탄 트리카르복시산, 1,2,3,4-부탄 테트라카르복시산, 트리멜리트산, 트리메스산, 피로멜리트산, 벤젠 펜타카르복시산, 1,2,4-시클로헥산 트리카르복시산, 1,3,5-시클로헥산 트리카르복시산, 1,2,4,5-시클로헥산 테트라카르복시산, 1,2,4-나프탈렌 트리카르복시산, 2,5,7-나프탈렌 트리카르복시산, 2,4,6-피리딘 트리카르복시산, 1,2,7,8-나프탈렌 테트라카르복시산, 1,4,5,8-나프탈렌 테트라카르복시산, 시트르산; 및 폴리카르복시산, 예컨대 메타크릴 폴리머; 및 이들의 산 무수물, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 폴리아미드 조성물.
제3항에 있어서, 둘 이상의 아미노 작용기를 갖는 출발 분자는 디아민, 트리아민 및 테트라아민, 예컨대 에틸렌 디아민, 디에틸렌 디아민, 톨루엔 디아민, 1,2,3-트리아미노프로판, 1,2,3-트리아미노-2-메틸프로판, 1,2,4-트리아미노부탄, 1,2,3,4-테트라아미노 부탄, 1,3,5-트리아미노시클로헥산, 1,2,4-트리아미노시클로헥산, 1,2,3-트리아미노시클로헥산, 1,2,4,5-테트라아미노시클로헥산, 1,3,5-트리아미노벤젠, 1,2,4-트리아미노벤젠, 1,2,3-트리아미노벤젠, 1,2,4,5-테트라아미노벤젠, 1,2,4-트리아미노나프탈렌, 2,5,7-트리아미노나프탈렌, 2,4,6-트리아미노피리딘, 1,2,7,8-테트라아미노나프탈렌, 1,4,5,8-테트라아미노나프탈렌 등, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 폴리아미드 조성물.
제3항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서, 폴리에테르 폴리올은 알콕시화 반응을 통해 출발 분자의 작용기에 그래프팅된 하나 이상의 알킬렌 옥사이드 단위를 포함하는 것인 폴리아미드 조성물.
제7항에 있어서, 알킬렌 옥사이드 단위는 2개 내지 4개의 탄소 원자를 함유하며, 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 1,2-부틸렌 옥사이드, 2,3-부틸렌 옥사이드 또는 이소부틸렌 옥사이드, 특히 바람직하게는 에틸렌 옥사이드 및 프로필렌 옥사이드 단위를 포함하는 것인 폴리아미드 조성물.
제3항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 있어서, 폴리에테르 폴리올은 중량 평균 분자량이 50 g/mol 내지 10000 g/mol, 바람직하게는 100 g/mol 내지 7500 g/mol, 보다 바람직하게는 200 g/mol 내지 3000 g/mol인 폴리아미드 조성물.
제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 있어서, 보강제는 탄소 섬유, 유리 섬유, 유리 비드, 비정질 실리카, 규산칼슘, 메타규산칼슘, 탄산마그네슘, 카올린, 백악, 분말 석영, 마이카, 황산바륨 및 장석 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 폴리아미드 조성물.
제1항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서, 기타 첨가제 D)는 안정화제, 항산화제, 윤활제, 난연제, 사슬 연장제, 착색제, 조핵제, 가소제, 충격 보강제, 폴리머 블렌드 성분, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는 것인 폴리아미드 조성물.
제1항 내지 제11항 중 어느 하나의 항의 폴리아미드 조성물로부터 제조되는 성형 물품.
폴리아미드 조성물의 용융 흐름을 향상시키기 위한, 제3항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에서 정의된 폴리에테르 폴리올의 용도.
성형 물품의 표면 광택을 향상시키기 위한, 제3항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에서 정의된 폴리에테르 폴리올의 용도.