KR20190087019A - Polyketone resin composition with improved durability - Google Patents

Polyketone resin composition with improved durability Download PDF

Info

Publication number
KR20190087019A
KR20190087019A KR1020180005261A KR20180005261A KR20190087019A KR 20190087019 A KR20190087019 A KR 20190087019A KR 1020180005261 A KR1020180005261 A KR 1020180005261A KR 20180005261 A KR20180005261 A KR 20180005261A KR 20190087019 A KR20190087019 A KR 20190087019A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polyketone
resin composition
black
polyketone resin
antioxidant
Prior art date
Application number
KR1020180005261A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이명녕
윤성균
김중인
Original Assignee
효성화학 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 효성화학 주식회사 filed Critical 효성화학 주식회사
Priority to KR1020180005261A priority Critical patent/KR20190087019A/en
Publication of KR20190087019A publication Critical patent/KR20190087019A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L73/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing oxygen or oxygen and carbon in the main chain, not provided for in groups C08L59/00 - C08L71/00; Compositions of derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C08K3/014Stabilisers against oxidation, heat, light or ozone
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/04Carbon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/002Physical properties
    • C08K2201/006Additives being defined by their surface area
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/011Nanostructured additives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyethers (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

The present invention relates to a polyketone resin composition comprising: a linear alternating polyketone copolymer; and at least one of an antioxidant and an inorganic filler, wherein the polyketone resin composition can greatly improve durability, flame resistance, and light resistance in an environment exposed to ultraviolet rays and seawater while maintaining advantageous properties inherent in a polyketone resin such as excellent mechanical rigidity, dimensional stability and the like, and also, can reduce a production cost since the polyketone resin composition can be produced by a simple production process.

Description

내구성이 강화된 폴리케톤 수지 조성물{Polyketone resin composition with improved durability}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a polyketone resin composition having improved durability,

본 발명은 수분이 침투되더라도 물성 유지율이 우수하고, 자외선에 대한 내광성이 개선된 폴리케톤 수지 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a polyketone resin composition which is excellent in physical property retention even when moisture is penetrated and has improved light resistance against ultraviolet rays.

폴리케톤은 우수한 내충격성, 내화학성, 내마모성 등을 바탕으로 자동차·전기전자 분야의 내외장재, 연료계통 부품 등 고부가 엔지니어링 플라스틱 용도로 사용될 수 있고 초고강도, 초고탄성률의 특성을 가진 섬유로도 사용될 수 있다. 폴리케톤은 올레핀과 대기오염의 주범인 일산화탄소를 원료로 하는 친환경 소재다. 내마모성, 내화학성이 뛰어나 자동차 내외장재, 전기전자 부품, 타이어코드, 산업용 파이프 등에서 기존 나일론이나 플라스틱 등을 대체할 차세대 엔지니어링 플라스틱 소재로 각광받고 있다. Polyketone can be used for high-end engineering plastics such as interior and exterior materials and fuel system parts in automobile, electric and electronic fields based on excellent impact resistance, chemical resistance and abrasion resistance, and can also be used as a fiber having ultrahigh strength and ultrahigh elasticity . Polyketone is an eco-friendly material made from carbon monoxide, which is the main cause of olefins and air pollution. Abrasion resistance, and chemical resistance, it is widely regarded as a next-generation engineering plastic material to replace existing nylon and plastic in automobile interior and exterior materials, electric and electronic parts, tire cord, and industrial pipe.

폴리케톤은 일산화탄소와 에틸렌성 불포화 화합물과의 공중합체, 특히 일산화탄소 유래의 반복단위와 에틸렌성 불포화 화합물 유래의 반복단위가 교대로 연결된 구조로, 기계적 성질 및 열적 성질이 우수하고, 내마모성, 내약품성, 기체 차단성이 높아서 여러 가지 용도에 유용한 재료이다.The polyketone is a copolymer of carbon monoxide and an ethylenically unsaturated compound, in particular, repeating units derived from carbon monoxide and repeating units derived from an ethylenically unsaturated compound are alternately linked. The polyketone is excellent in mechanical properties and thermal properties and has excellent abrasion resistance, It has high gas barrier properties and is useful for various applications.

일반적으로 폴리케톤은 유리전이온도 15℃, 용융온도 225℃를 갖는 반결정성 고분자이며, 그 특성거동은 폴리프로필렌과 매우 유사하다. 이러한 폴리케톤은 높은 항복응력과 강성을 보이지만, 부서지기 쉬운 파단특성을 가지며, 장기내열노화에 따른 물성저하가 큰 약점으로 보고되고 있다.Generally, polyketone is a semicrystalline polymer having a glass transition temperature of 15 ° C and a melting temperature of 225 ° C, and its characteristic behavior is very similar to polypropylene. These polyketones show high yield stress and stiffness, but they have fracture toughness characteristics and have been reported as a weak point of deterioration of properties due to long-term heat aging.

근래에 폴리케톤 중에서도, 케톤기와 적어도 1종의 에틸렌계 불포화탄화수소가 교대로 중합 형성되어 기계적 물성과 성형 특성이 개선되는 일련의 선상 교대 폴리케톤에 대한 관심이 높아지고 있다. 예를 들면, 미국특허 제4,880,903호에서는 케톤기, 에틸렌, 기타 올레핀계 불포화탄화수소(예를 들면, 프로필렌)가 교대로 중합 형성되는 선상 교대 폴리케톤(polyketone ter-polymer)이 개시되어 있다. 또한, 미국특허 제4,843,144호에는 적어도 1종의 에틸렌계 불포화 탄화수소와 케톤 화합물을 팔라듐 화합물 촉매, 산도(pKa) 6 미만인 비하이드로 할로겐산 촉매, 인계 촉매에 의해 반응시킴으로써 상기 케톤기와 적어도 1종의 에틸렌계 불포화탄화수소가 교대로 중합되어 이루어지는 폴리케톤의 제조 방법이 개시되어 있다.Among the polyketones in recent years, there is a growing interest in a series of alternating polyketones wherein ketone groups and at least one ethylenically unsaturated hydrocarbon are alternately polymerized and improved in mechanical properties and molding characteristics. For example, U.S. Patent No. 4,880,903 discloses a polyketone ter-polymer in which a ketone group, ethylene, and other olefinically unsaturated hydrocarbons (e.g., propylene) are alternately polymerized and formed. U.S. Patent No. 4,843,144 discloses a process for the production of a catalyst by reacting at least one ethylenically unsaturated hydrocarbon and a ketone compound with a palladium compound catalyst, a nonhydrohalogenic acid catalyst having an acidity (pKa) of less than 6, A method for producing a polyketone in which a systematic unsaturated hydrocarbon is alternately polymerized is disclosed.

그러나, 염전바닥용 재료로서 폴리케톤을 활용하기 위해서는 자외선에 대한 내구성 및 염분을 포함한 간수에 대해 기계적 강도가 유지되는 폴리케톤 수지 복합체의 개발이 요구되고 있다. However, in order to utilize polyketone as a material for a torsion floor, it is required to develop a polyketone resin composite that maintains the mechanical strength against the ultraviolet rays and the water containing the salt.

본 발명은 바닷물 등의 간수에 노출되더라도 수분침투에 대해 내구성을 유지하고, 자외선에 대한 내산화성이 강화된 폴리케톤 조성물을 제공하고자 한다.The present invention provides a polyketone composition having durability against moisture penetration even when exposed to water such as seawater and having enhanced oxidation resistance against ultraviolet rays.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 폴리케톤 수지 및 산화방지제, 무기충전재 중 적어도 하나 이상을 포함하는 폴리케톤 수지 조성물을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a polyketone resin composition comprising at least one of a polyketone resin, an antioxidant, and an inorganic filler.

본 발명의 폴리케톤 수지 조성물은 우수한 기계적 강성, 치수안정성 등 폴리케톤 수지 고유의 유리한 특성들을 유지하면서 자외선 및 바닷물에 노출된 환경에서 내구성, 내염성, 내광성을 크게 향상시킬 수 있으며, 간단한 생산공정을 통해 생산이 가능하므로 생산원가도 절감할 수 있다.The polyketone resin composition of the present invention can greatly improve durability, salt resistance and light resistance in an environment exposed to ultraviolet rays and seawater while retaining favorable characteristics inherent in polyketone resins such as excellent mechanical stiffness and dimensional stability, Production costs can also be reduced because production is possible.

따라서, 염전바닥용 타일 소재로서 폴리케톤 수지를 활용할 수 있게 됨으로써 폴리케톤 소재의 활용도를 확장하는데 기여한다.Therefore, it is possible to utilize polyketone resin as a tile material for torsion floor, thereby contributing to expansion of utilization of polyketone material.

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

본 발명은 하기 일반식 (1)과 (2)로 표시되는 반복 단위로 이루어지며 y/x가 0.03 내지 0.3인 선상교대 폴리케톤 공중합체; 및 산화방지제 및 무기충전재 중 하나 이상을 포함하는 폴리케톤 수지 조성물에 관한 것으로서 내구성 및 자외선에 대한 내산화성이 개선된 폴리케톤 조성물을 제공한다.The present invention relates to a linear alternating polyketone copolymer comprising repeating units represented by the following general formulas (1) and (2) and having y / x of 0.03 to 0.3; And a polyketone resin composition comprising at least one of an antioxidant and an inorganic filler, the polyketone composition having improved durability and oxidation resistance against ultraviolet rays.

-[-CH2CH2-CO]x- (1)- [- CH2CH2-CO] x- (1)

-[-CH2-CH(CH3)-CO]y- (2)- [- CH2 --CH (CH3) - CO] y - (2)

(x, y는 폴리머 중의 일반식 (1) 및 (2)의 각각의 몰%를 나타낸다.) (x and y represent mol% of each of the general formulas (1) and (2) in the polymer).

본 발명에서 사용되는 폴리케톤(poly ketone)수지는 전기전도도 및 반발탄성 등과 같은 기계적 물성 및 성형 특성이 탁월하여 각종 성형품이나 부품의 소재로 유용하게 적용되고 있는 열가소성 합성수지로서, 일산화탄소를 원료로 합성하므로 친환경 소재로서도 크게 주목받고 있다.The polyketone resin used in the present invention is a thermoplastic synthetic resin which is excellent in mechanical properties such as electrical conductivity and rebound resilience and molding properties and thus is usefully used as a material for various molded products and parts. It is synthesized from carbon monoxide as a raw material It has attracted great attention as an eco-friendly material.

특히, 폴리케톤 수지는 나일론 재질에 비하여 수분흡습도가 낮아(0.45%, 50%RH, 23℃) 수분흡습에 따른 치수 및 물성변화가 적고 다양한 제품설계를 가능하는 하는 소재이다. In particular, the polyketone resin has lower moisture absorption than nylon (0.45%, 50% RH, 23 ℃), and it is a material that can change various dimensions and physical properties due to moisture absorption.

이하, 상기 폴리케톤의 제조공정을 설명한다.Hereinafter, the process for producing the polyketone will be described.

폴리케톤의 제조공정은 (a) 제 9족, 제 10족 또는 제 11족 전이금속 화합물, (b) 제 15족의 원소를 가지는 리간드로 이루어지는 유기금속 착체 촉매의 존재 하에, 액상 매체 중에서 일산화탄소와 에틸렌성 및 프로필렌성 불포화 화합물을 삼원 공중합시켜 폴리케톤을 제조하는 방법에 있어서, 상기 일산화탄소, 에틸렌 및 프로필렌은 알코올(예컨대, 메탄올)과 물의 혼합용매에서 액상 중합되어 선상 터폴리머를 생성하는데, 상기 혼합용매로는 메탄올 100 중량부 및 물 2~10 중량부의 혼합물을 사용할 수 있다. 혼합용매에서 물의 함량이 2 중량부 미만이면 케탈이 형성되어 공정시 내열안정성이 저하될 수 있으며, 10 중량부를 초과하면 제품의 기계적 물성이 저하될 수 있다.The production process of polyketone is carried out in the presence of an organometallic complex catalyst comprising (a) a Group 9, 10 or 11 transition metal compound, and (b) a ligand having an element of Group 15, Wherein the carbon monoxide, ethylene and propylene are subjected to liquid phase polymerization in a mixed solvent of an alcohol (e.g., methanol) and water to produce a linear terpolymer, As the solvent, a mixture of 100 parts by weight of methanol and 2 to 10 parts by weight of water may be used. If the content of water in the mixed solvent is less than 2 parts by weight, a ketal may be formed to lower the heat stability in the process. If the amount is more than 10 parts by weight, the mechanical properties of the product may be deteriorated.

여기서 촉매는, 주기율표(IUPAC 무기화학 명명법 개정판, 1989)의 (a) 제 9족, 제 10족 또는 제 11족 전이금속 화합물, (b) 제 15족의 원소를 가지는 리간드로 이루어지는 것이다.Wherein the catalyst comprises (a) a Group 9, 10 or 11 transition metal compound of the Periodic Table of the Elements (IUPAC Inorganic Chemical Nomenclature, 1989) and (b) a ligand having an element of Group 15 elements.

제 9족, 제 10족 또는 제 11족 전이금속 화합물(a) 중 제 9족 전이금속 화합물의 예로서는, 코발트 또는 루테늄의 착체, 카본산염, 인산염, 카바민산염, 술폰산염 등을 들 수 있고, 그 구체예로서는 초산 코발트, 코발트 아세틸아세테이트, 초산 루테늄, 트리플루오로 초산 루테늄, 루테늄 아세틸아세테이트, 트리플루오로메탄 술폰산루테늄 등을 들 수 있다.Examples of the Group 9 transition metal compound in the ninth, tenth, or eleventh group transition metal compound (a) include complexes of cobalt or ruthenium, carbonates, phosphates, carbamates, and sulfonates, Specific examples thereof include cobalt acetate, cobalt acetylacetate, ruthenium acetate, ruthenium trifluoroacetate, ruthenium acetylacetate, and ruthenium trifluoromethanesulfonate.

제 10족 전이금속 화합물의 예로서는, 니켈 또는 팔라듐의 착체, 카본산염, 인산염, 카바민산염, 술폰산염 등을 들 수 있고, 그 구체예로서는 초산 니켈, 니켈 아세틸아세테이트, 초산 팔라듐, 트리플루오로 초산 팔라듐, 팔라듐 아세틸아세테이트, 염화 팔라듐, 비스(N,N-디에틸카바메이트)비스(디에틸아민)팔라듐, 황산 팔라듐 등을 들 수 있다.Examples of the Group 10 transition metal compounds include complexes of nickel or palladium, carbonates, phosphates, carbamates, sulfonates and the like. Specific examples thereof include nickel acetate, nickel acetylacetate, palladium acetate, palladium trifluoroacetate , Palladium acetylacetate, palladium chloride, bis (N, N-diethylcarbamate) bis (diethylamine) palladium and palladium sulfate.

제 11족 전이금속 화합물의 예로서는, 구리 또는 은의 착체, 카본산염, 인산염, 카바민산염, 술폰산염 등을 들 수 있고, 그 구체예로서는 초산 구리, 트리플루오로 초산 구리, 구리 아세틸아세테이트, 초산 은, 트리플루오로초산 은, 은 아세틸아세테이트, 트리플루오로메탄 술폰산 은 등을 들 수 있다.Examples of Group 11 transition metal compounds include copper or silver complexes, carbonates, phosphates, carbamates, sulfonates and the like, and specific examples thereof include copper acetate, copper trifluoroacetate, copper acetylacetate, Examples of the trifluoroacetic acid include silver acetyl acetate, trifluoromethanesulfonic acid and the like.

이들 중에서 값싸고 경제적으로 바람직한 전이금속 화합물(a)은 니켈 및 구리 화합물이고, 폴리케톤의 수득량 및 분자량의 면에서 바람직한 전이금속 화합물(a)은 팔라듐 화합물이며, 촉매활성 및 고유점도 향상의 면에서 초산 팔라듐을 사용하는 것이 가장 바람직하다.Of these, the transition metal compound (a), which is preferable inexpensively and economically, is nickel and copper compounds, and the preferable transition metal compound (a) in terms of the yield of the polyketone and the molecular weight is the palladium compound, It is most preferable to use palladium acetate.

폴리케톤 중합법으로서는 액상 매체를 사용하는 용액중합법, 현탁중합법, 소량의 중합체에 고농도의 촉매 용액을 함침시키는 기상중합법 등이 사용된다. 중합은 배치식 또는 연속식 중 어느 것이어도 좋다. 중합에 사용하는 반응기는, 공지의 것을 그대로, 또는 가공하여 사용할 수 있다. 중합온도에 대해서는 특별히 제한은 없고, 일반적으로 40~180℃, 바람직하게는 50~120℃가 채용된다. 중합시의 압력에 대해서도 제한은 없으나, 일반적으로 상압~20MPa, 바람직하게는 4~15MPa이다.As the polyketone polymerization method, a solution polymerization method using a liquid medium, a suspension polymerization method, a vapor phase polymerization method in which a small amount of a polymer is impregnated with a high concentration catalyst solution, and the like are used. The polymerization may be either batchwise or continuous. The reactor used in the polymerization can be used as it is or in a known manner. The polymerization temperature is not particularly limited, and is generally 40 to 180 占 폚, preferably 50 to 120 占 폚. The pressure at the time of polymerization is not particularly limited, but is generally from normal pressure to 20 MPa, preferably from 4 to 15 MPa.

본 발명의 폴리케톤 폴리머는 선상 교대 구조체이고, 또 불포화 탄화 수소 1분자 마다 실질적으로 일산화 탄소를 포함하고 있다. 폴리케톤 폴리머의 전구체로서 사용하는데 적당한 에틸렌계 불포화 탄화수소는 20개까지, 바람직한 것은 10개까지의 탄소 원자를 가진다. 또한 에틸렌계 불포화 탄화수소는 에텐 및 α-올레핀, 예를 들면 프로펜(propene), 1-부텐(butene), 아이소부텐(iso-butene), 1-헥센(hexene), 1-옥텐(octene)과 같은 지방족이거나 또는 다른 지방족 분자상에 아릴(aryl) 치환기를 포함하고, 특히 에틸렌계 불포화 탄소 원자상에 아릴 치환기를 포함하고 있는 아릴 지방족이다. 에틸렌계 불포화 탄화 수소 중 아릴 지방족 탄화 수소의 예로서는 스틸렌(styrene), p-메틸스틸렌(methyl styrene), p-에틸스틸렌(ethyl styrene) 및 m-이소프로필 스틸렌(isopropyl styrene)을 들 수 있다. 본 발명에서 바람직하게 사용되는 폴리케톤 폴리머는 일산화탄소와 에텐(ethene)과의 코폴리머 또는 일산화탄소와 에텐과 적어도 3개의 탄소원자를 가지는 제2의 에틸렌계 불포화 탄화수소, 특히 프로펜(propene) 같은 α-올레핀과의 터폴리머(terpolymer)이다.The polyketone polymer of the present invention is a linear alternating structure and substantially contains carbon monoxide per one molecule of unsaturated hydrocarbon. Ethylenically unsaturated hydrocarbons suitable for use as precursors of polyketone polymers have up to 20 carbon atoms, preferably up to 10 carbon atoms. Ethylenically unsaturated hydrocarbons can also be selected from the group consisting of ethene and alpha-olefins such as propene, 1-butene, iso-butene, 1- hexene, 1- octene, , Or an aryl aliphatic group containing an aryl substituent on another aliphatic molecule, particularly containing an aryl substituent on an ethylenically unsaturated carbon atom. Examples of aryl aliphatic hydrocarbons in ethylenically unsaturated hydrocarbons include styrene, p-methyl styrene, p-ethyl styrene and m-isopropyl styrene. The polyketone polymer preferably used in the present invention is a copolymer of carbon monoxide and ethene or a second ethylenically unsaturated hydrocarbon having carbon monoxide, ethene and at least three carbon atoms, in particular alpha-olefins such as propene Is a terpolymer.

상기 폴리케톤 터폴리머를 본 발명의 블랜드의 주요 폴리머 성분으로서 사용할 때에, 터폴리머내의 제2의 탄화수소 부분을 포함하고 있는 각단위에 대하여, 에틸렌 부분을 포함하고 있는 단위가 적어도 2개 있다. 제2의 탄화수소 부분을 포함하고 있는 단위가 10~100개 있는 것이 바람직하다.When the polyketone terpolymer is used as the main polymer component of the blend of the present invention, there are at least two units containing an ethylene moiety in each unit containing the second hydrocarbon moiety in the terpolymer. It is preferable that the number of units containing the second hydrocarbon moiety is from 10 to 100.

본 발명에서 바람직한 폴리케톤 폴리머의 폴리머 고리는 하기 화학식 1로 나타낼 수 있다.Preferred polymeric rings of the polyketone polymers in the present invention can be represented by the following formula (1).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

-[CO-(-CH2-CH2-)-]x-[CO-(G)]y-- [CO- (-CH2-CH2-)] x- [CO- (G)] y-

상기 화학식 2 중, G는 에틸렌계 불포화 탄화수소로서, 특히 적어도 3개의 탄소 원자를 가지는 에틸렌계 불포화 탄화수소로부터 얻어지는 부분이고, x:y는 적어도 1:0.01인 것이 바람직하다.In the general formula (2), G is an ethylenically unsaturated hydrocarbon, particularly a portion obtained from an ethylenically unsaturated hydrocarbon having at least three carbon atoms, and x: y is preferably at least 1: 0.01.

다른 구체예로, 상기 폴리케톤 폴리머는 일반식 (1)과 (2)로 표시되는 반복 단위로 이루어진 공중합체로서, y/x가 0.03~0.3 인 것이 바람직하다. 상기 y/x값의 수치가 0.03 미만인 경우, 용융성 및 가공성이 떨어지는 한계가 있고, 0.3을 초과하는 경우는 기계적 물성이 떨어진다. 또한 y/x는 더욱 바람직하게 0.03 내지 0.1이다. In another embodiment, the polyketone polymer is a copolymer comprising repeating units represented by the general formulas (1) and (2), and y / x is preferably 0.03 to 0.3. When the value of the y / x value is less than 0.03, there is a limit in that the meltability and processability are inferior. When the value of y / x is more than 0.3, the mechanical properties are poor. Further, y / x is more preferably 0.03 to 0.1.

-[-CH2CH2-CO]x- (1)- [- CH2CH2-CO] x- (1)

-[-CH2-CH(CH3)-CO]y- (2)- [- CH2 --CH (CH3) - CO] y - (2)

또한, 폴리케톤 폴리머의 에틸렌과 프로필렌의 비를 조절하여 폴리머의 융점을 조절할 수 있다. 일례로, 에틸렌:프로필렌:일산화탄소의 몰비를 46:4:50으로 조절하는 경우 융점은 약 220℃이나, 몰비를 47.3:2.7:50 으로 조절하는 경우의 융점은 235℃로 조절된다.In addition, the melting point of the polymer can be controlled by controlling the ratio of ethylene to propylene in the polyketone polymer. For example, when the molar ratio of ethylene: propylene: carbon monoxide is adjusted to 46: 4: 50, the melting point is about 220 ° C, while the melting point is adjusted to 235 ° C when the molar ratio is adjusted to 47.3: 2.7: 50.

겔 투과 크로마토그래피(chromatography)에 의하여 측정한 수평균 분자량은 100~200,000 범위가 바람직하고 20,000~90,000의 분자량인 것이 더욱 바람직하다. 폴리머의 물리적 특성은 분자량에 따라서, 폴리머가 코폴리머인, 또는 터폴리머인 것에 따라서, 또 터폴리머의 경우에는 존재하는 제2의 탄화 수소부분의 성질에 따라서 정해진다. 본 발명에서 사용하는 폴리머의 통산의 융점은 175℃~300℃이고, 또한 일반적으로는 210℃~270℃ 이다. 표준 세관 점도 측정장치를 사용하고 HFIP(Hexafluoroisopropylalcohol)로 60℃에 측정한 폴리머의 극한 점도 수(LVN)는 0.5dl/g~10dl/g, 또한 바람직하게는 0.8dl/g~4dl/g이며, 더욱 바람직하게는, 1.0dl/g~2.0dl/g 이다. 이 때 극한 점도 수가 0.5dl/g 미만이면 기계적 물성이 떨어지고, 10dl/g 을 초과하면 가공성이 떨어지는 문제점이 발생한다.The number average molecular weight measured by gel permeation chromatography is preferably in the range of 100 to 200,000, more preferably 20,000 to 90,000. The physical properties of the polymer are determined according to the molecular weight, depending on whether the polymer is a copolymer or a terpolymer and, in the case of a terpolymer, the properties of the second hydrocarbon part. The melting point of the total of the polymers used in the present invention is 175 ° C to 300 ° C, and generally 210 ° C to 270 ° C. The intrinsic viscosity (LVN) of the polymer measured by HFIP (hexafluoroisopropyl alcohol) at 60 DEG C using a standard tubular viscosity measuring apparatus is 0.5 dl / g to 10 dl / g, preferably 0.8 dl / g to 4 dl / g, And more preferably 1.0 dl / g to 2.0 dl / g. If the intrinsic viscosity is less than 0.5 dl / g, the mechanical properties are deteriorated. If the intrinsic viscosity exceeds 10 dl / g, the workability is deteriorated.

한편, 폴리케톤의 분자량 분포는 1.5 내지 2.5인 것이 좋고, 보다 바람직하게는 1.8~2.2이 좋다. 1.5 미만은 중합수율이 떨어지며, 2.5 이상은 성형성이 떨어지는 문제점이 있었다. 상기 분자량 분포를 조절하기 위해서는 팔라듐 촉매의 양과 중합온도에 따라 비례하여 조절이 가능하다. 즉, 팔라듐 촉매의 양이 많아지거나, 중합온도가 100℃이상이면 분자량 분포가 커지는 양상을 보인다.On the other hand, the molecular weight distribution of the polyketone is preferably 1.5 to 2.5, more preferably 1.8 to 2.2. When the ratio is less than 1.5, the polymerization yield decreases. When the ratio is 2.5 or more, the moldability is poor. In order to control the molecular weight distribution, it is possible to adjust proportionally according to the amount of the palladium catalyst and the polymerization temperature. That is, when the amount of the palladium catalyst is increased or when the polymerization temperature is 100 ° C or higher, the molecular weight distribution becomes larger.

한편, 본 발명의 폴리케톤 수지 조성물은 탄소나노튜브, 카본블랙, 아세틸렌블랙, 케첸블랙, 채널블랙, 퍼네이스블랙, 램프블랙 및 서머블랙으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 카본블랙 계열 산화방지제를 포함할 수 있다.Meanwhile, the polyketone resin composition of the present invention comprises at least one carbon black-based antioxidant selected from the group consisting of carbon nanotubes, carbon black, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, .

그리고, 카본블랙의 물성은 평균입자사이즈가 40 내지 60nm이고, 평균표면적이 15 내지 30mg/g인 것이 바람직하다. 평균입자사이즈와 표면적이 상기 범위 내에 있어야 폴리케톤과의 상용성이 좋아지며, 산화방지제로서의 성능도 좋아지게 된다.The physical properties of the carbon black preferably have an average particle size of 40 to 60 nm and an average surface area of 15 to 30 mg / g. When the average particle size and surface area are within the above range, compatibility with polyketone is improved and performance as an antioxidant is improved.

또한, 본 발명의 폴리케톤 수지 조성물은 실리카(예를 들면 천연 실리카, 합성 실리카, 용융 실리카 등), 실리카 나이트라이드, 마그네슘카보네이트, 탈크, 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 알루미늄실리게이트, 마그네슘실리게이트, 황산바륨, 카올린(Kaolin), 알루미나 및 클레이로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 무기충전제를 포함할 수 있다. In addition, the polyketone resin composition of the present invention can also be used in a wide range of applications including, but not limited to, silica (such as natural silica, synthetic silica, fused silica, etc.), silica nitride, magnesium carbonate, talc, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, aluminum silicide, Barium, kaolin, alumina, and clay.

이러한 무기충진재는 본 발명의 조성물 및 그 성형품의 기계적 강도를 향상시키기 위한 성분이며, 흡습량을 낮추는 기능 또한 일부 수행한다. Such an inorganic filler is a component for improving the mechanical strength of the composition of the present invention and the molded article thereof, and also performs a function of lowering the moisture absorption amount.

상기 카본블랙 계열 산화방지제는 그 함량이 0.5 내지 2 중량%인 것이 바람직한데, 0.5 중량% 미만이면 내구성 및 내광성의 향상을 기대하기 어려워질 수 있으며, 2.0중량%를 초과하면 폴리케톤 수지고유의 우수한 기계적 물성(예컨대, 충격강도), 치수안정성 및 성형 특성(예컨대, 압출성)이 발휘되지 못할 수 있다.The content of the carbon black-based antioxidant is preferably 0.5 to 2% by weight. If it is less than 0.5% by weight, it may be difficult to expect improvement in durability and light resistance. If it exceeds 2.0% by weight, Mechanical properties (e.g., impact strength), dimensional stability, and molding properties (e.g., extrudability) may not be exhibited.

그리고, 상기 무기충진재 사용시 그 함량이 1 중량% 미만이면 기계적 강도(예컨대, 충격강도)의 향상을 기대하기 어려울 수 있으며, 5중량%를 초과하면 점도 증가 및 유동성 저하로 성형성이 불량해질 수 있다.If the content of the inorganic filler is less than 1% by weight, it may be difficult to expect an improvement in mechanical strength (for example, impact strength). If the content is more than 5% by weight, the viscosity may increase and the flowability may deteriorate, .

또한, 본 발명의 폴리케톤 수지 조성물로 제조된 시편을 간수에 침전시키고 340nm의 자외선(QUV)에 노출된 상태에서 4주 경과 후에도 강도(MPa)유지율과 탄성율(MPa)의 유지율이 80% 이상은 유지되어야 염전바닥용 타일 소재로서 적용이 가능하다.The specimen made of the polyketone resin composition of the present invention was precipitated in water and exposed to ultraviolet light (QUV) at 340 nm. After 4 weeks, the retention ratio of the strength (MPa) and the retention ratio of the modulus of elasticity (MPa) It can be applied as tile material for tile floor.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 구체적인 실시예를 제시한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위해서 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의하여 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention. However, the following examples are provided only for the purpose of easier understanding of the present invention, and the present invention is not limited by the examples.

<실시예1>&Lt; Example 1 >

폴리케톤 수지 99.5중량%에 카본블랙 0.5중량%이 첨가된 조성물로 ISO 시편을 제조하였다.An ISO specimen was prepared from a composition containing 99.5% by weight of a polyketone resin and 0.5% by weight of carbon black.

구체적으로, 에틸렌, 일산화탄소 및 프로필렌으로부터 중합된 폴리케톤 터폴리머(PK)를 200rpm으로 작동하는 40mm 2축 스크류에 직접투입하고, 입자크기 58nm, 표면적 23mg/g인 카본블랙(오리온사제품)을 측면투입하며, 압출기 바렐을 240℃ 온도로 설정하여 펠렛(pellet)상으로 제조하였다. 이를 ISO 규격에 의거하여 사출 시편을 제조한 다음 파장 340nm의 자외선에 노출시켜 7일간 방치한 후 충격강도를 측정한 결과를 표 1에 정리하였다.Specifically, a polyketone terpolymer (PK) polymerized from ethylene, carbon monoxide and propylene was directly introduced into a 40 mm biaxial screw operated at 200 rpm to prepare a carbon black (product of Orion) having a particle size of 58 nm and a surface area of 23 mg / And the extruder barrel was set at a temperature of 240 DEG C to prepare a pellet. The test specimens were prepared in accordance with the ISO standard, exposed to ultraviolet light having a wavelength of 340 nm, left for 7 days, and the impact strength was measured. The results are shown in Table 1.

또한, 동일한 시편을 서해 바다에서 채취한 간수에 함침시키고 340nm의 QUV에 노출시켜 1일, 4주 및 8주 경과 후 충격강도(kJ/㎡) 강도(MPa), 탄성율(MPa) 및 신율(%) 등의 기계적 물성을 평가한 후, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.The impact strength (MPa), the modulus of elasticity (MPa), and the elongation (%) of the specimens were measured after 1 day, 4 weeks and 8 weeks after exposure to 340 nm QUV, ) Were evaluated, and the results are shown in Table 2 below.

<실시예2>&Lt; Example 2 >

폴리케톤 수지 99.0중량%에 카본블랙 1.0중량%이 첨가된 조성물을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실험하고 시편을 제작하여 테스트하였다.A test piece was prepared and tested in the same manner as in Example 1, except that a composition containing 99.0% by weight of polyketone resin and 1.0% by weight of carbon black was prepared.

<실시예3>&Lt; Example 3 >

폴리케톤 수지 98.6중량%에 카본블랙 1.4중량%이 첨가된 조성물을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실험하고 시편을 제작하여 테스트하였다.A test piece was prepared and tested in the same manner as in Example 1, except that a composition containing 98.6% by weight of polyketone resin and 1.4% by weight of carbon black was prepared.

<실시예4><Example 4>

폴리케톤 수지 98.2중량%에 카본블랙 1.8중량%이 첨가된 조성물을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실험하고 시편을 제작하여 테스트하였다.A test piece was prepared in the same manner as in Example 1 except that a composition containing 98.2% by weight of polyketone resin and 1.8% by weight of carbon black was prepared.

<비교예><Comparative Example>

에틸렌, 일산화탄소 및 프로필렌으로부터 중합된 폴리케톤 터폴리머(PK)만을 사용하고 카본블랙 및 무기충진재를 첨가하지 않고 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 카본블랙을 넣지 않고 제조한 비교예의 시편은 충격강도가 매우 취약한 것으로 나타났다.Except that only the polyketone terpolymer (PK) polymerized from ethylene, carbon monoxide and propylene was used and carbon black and inorganic filler were not added. The specimens of comparative examples prepared without carbon black showed very poor impact strength.

표1은 실시예 및 비교예의 시편을 간수에는 함침시키지 않고 340nm의 QUV에만 노출했을 때의 평가 실험 결과를 정리한 것이다.Table 1 summarizes the results of the evaluation test when the specimens of Examples and Comparative Examples were exposed only to 340 nm QUV without impregnating the jars.

실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 비교예Comparative Example 카본블랙
함량
Carbon black
content
0.50.5 1.01.0 1.41.4 1.81.8 --
충격강도-초기
(kJ/㎡)
Impact Strength - Initial
(kJ / m 2)
16.616.6 16.416.4 16.316.3 16.516.5 16.116.1
충격강도-3일
(kJ/㎡)
Impact strength -3 days
(kJ / m 2)
9.89.8 10.410.4 11.411.4 12.512.5 9.19.1
충격강도-5일
(kJ/㎡)
Impact strength - 5 days
(kJ / m 2)
8.98.9 9.29.2 10.810.8 11.011.0 8.18.1
충격강도-7일
(kJ/㎡)
Impact strength-7 days
(kJ / m 2)
5.85.8 6.16.1 7.27.2 10.110.1 4.24.2
충격강도
유지율(%)
Impact strength
Retention rate (%)
3535 3737 4444 6161 2626

아래 표2는 실시예 1에서 제작된 시편을 서해바다 간수에 침전시키고 340nm의 자외선에 노출시킨 후 시간 경과에 따라 기계적 물성을 측정한 데이터를 정리한 것이다.Table 2 below summarizes the data obtained by measuring the mechanical properties of the specimens prepared in Example 1 over time after exposure to 340 nm of ultraviolet rays.

실시예1Example 1 비교예Comparative Example
인장강도

The tensile strength

강도
(MPa)

burglar
(MPa)

1일차

Day 1

59

59

52

52

4주차

4 parking

56

56

42

42

물성유지율
(%)

Property retention rate
(%)

95%

95%

81%

81%

탄성율
(MPa)

Modulus of elasticity
(MPa)

1일차

Day 1

1877

1877

1785

1785

4주차

4 parking

1577

1577

1188

1188

물성유지율
(%)

Property retention rate
(%)

82%

82%

67%

67%

신율
(%)

Elongation
(%)

1일차

Day 1

194

194

158

158

4주차

4 parking

145

145

107

107

굴곡강도

Flexural strength

강도
(MPa)

burglar
(MPa)

1일차

Day 1

58

58

51

51

4주차

4 parking

57

57

40

40

물성유지율
(%)

Property retention rate
(%)

98%

98%

78%

78%

탄성율
(MPa)

Modulus of elasticity
(MPa)

1일차

Day 1

1675

1675

1498

1498

4주차

4 parking

1409

1409

1106

1106

물성유지율
(%)

Property retention rate
(%)

84%

84%

74%

74%

충격테스트

Impact test

충격강도
(kJ/㎡)

Impact strength
(kJ / m 2)

1일차

Day 1

16.5

16.5

16.1

16.1

4주차

4 parking

20

20

14.8

14.8

위의 결과에서 확인할 수 있는 바와 같이, 폴리케톤에 카본블랙 등의 산화방지제를 적정량(0.5 내지 2중량%) 포함하는 경우 간수에 대한 내염성, 내구성 및 자외선에 대한 내광성이 강화되어 상당한 시간이 경과하더라도 충격 강도 등 기계적 물성이 일정 수준이상으로 유지되는 것을 확인할 수 있었다.As can be seen from the above results, when a suitable amount (0.5 to 2% by weight) of antioxidant such as carbon black is contained in the polyketone, resistance to salt water, durability and light fastness to ultraviolet rays are strengthened, And mechanical properties such as impact strength were maintained at a certain level or more.

한편, 충격강도의 경우에는 간수에 함침시켜 UV에 노출하더라도 4주가 경과하면 오히려 물성이 강화되는 현상을 나타냈는데, 이러한 결과는 간수에 의해 자외선의 영향이 줄어든 영향도 있는 것으로 판단되고, 폴리케톤이 간수에 함침된 상태에서 방치한 결과 강도가 오히려 증가한 것으로 예측되었다.On the other hand, in the case of the impact strength, the physical properties were strengthened after 4 weeks even though it was impregnated with the wastewater and exposed to the UV. This result shows that the influence of the ultraviolet rays is reduced by the wastewater, It was predicted that the strength was increased rather than being immersed in the wastewater.

즉, 본 발명과 같이 폴리케톤 수지에 카본블랙 등의 산화제를 첨가한 복합 조성물을 원료로 하여 제작된 시편을 간수에 함침시키고 QUV에 노출시킨 경우 약 4주가 경과하더라도 충격강도, 탄성율 등은 90% 이상, 신율은 70% 이상으로 유지됨을 확인할 수 있었다.That is, when a specimen prepared from a composite composition obtained by adding an oxidizing agent such as carbon black to a polyketone resin as in the present invention is impregnated into a wastewater and exposed to QUV, the impact strength and the elastic modulus are 90% , And the elongation was maintained at 70% or more.

결국, 4주 경과 후 강도(MPa)유지율과 탄성율(MPa)유지율이 80% 이상 되는 것으로 나타나서, 본 발명의 폴리케톤 수지 조성물이 간수 및 자외선에 강한 특성을 지니고 있음을 확인할 수 있었다.As a result, it was confirmed that the strength (MPa) retention ratio and the modulus of elasticity (MPa) retention ratio after 80 days were more than 80% after 4 weeks, and it was confirmed that the polyketone resin composition of the present invention had strong resistance to water and ultraviolet rays.

Claims (5)

하기 일반식 (1)과 (2)로 표시되는 반복 단위로 이루어지며 y/x가 0.03 내지 0.3인 선상교대 폴리케톤 공중합체 및 산화방지제를 포함하는 폴리케톤 수지 조성물.
-[-CH2CH2-CO]x- (1)
-[-CH2-CH(CH3)-CO]y- (2)
(x, y는 폴리머 중의 일반식 (1) 및 (2)의 각각의 몰%를 나타낸다.)
A polyketone resin composition comprising a linear alternating polyketone copolymer comprising repeating units represented by the following general formulas (1) and (2) and having y / x of 0.03 to 0.3 and an antioxidant.
- [- CH2CH2-CO] x- (1)
- [- CH2 --CH (CH3) - CO] y - (2)
(x and y represent mol% of each of the general formulas (1) and (2) in the polymer).
제1항에 있어서,
상기 산화방지제는 탄소나노튜브, 카본블랙, 아세틸렌블랙, 케첸블랙, 채널블랙, 퍼네이스블랙, 램프블랙 및 서머블랙으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 폴리케톤 수지 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the antioxidant is at least one selected from the group consisting of carbon nanotubes, carbon black, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black and thermoplastic black.
제1항에 있어서,
상기 산화방지제는 0.5 내지 2중량%인 폴리케톤 수지 조성물.
The method according to claim 1,
And the antioxidant is 0.5 to 2% by weight.
제2항에 있어서,
카본블랙의 물성은 평균입자사이즈가 40 내지 60nm이고, 평균표면적이 15 내지 30mg/g인 폴리케톤 수지 조성물.
3. The method of claim 2,
The physical properties of the carbon black include an average particle size of 40 to 60 nm and an average surface area of 15 to 30 mg / g.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 폴리케톤 수지 조성물로 제조된 시편을 간수에 침전시키고 340nm의 자외선(QUV)에 노출된 상태에서 4주 경과 후에도 강도(MPa)유지율과 탄성율(MPa)의 유지율이 80% 이상인 폴리케톤 수지 조성물.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The polyketone resin composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the polyketone resin composition has a tensile strength (MPa) retention ratio and a resilience (MPa) retention ratio of 80% or more even after 4 weeks under the condition that the test piece is precipitated in water and exposed to ultraviolet light (QUV) at 340 nm.
KR1020180005261A 2018-01-15 2018-01-15 Polyketone resin composition with improved durability KR20190087019A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180005261A KR20190087019A (en) 2018-01-15 2018-01-15 Polyketone resin composition with improved durability

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180005261A KR20190087019A (en) 2018-01-15 2018-01-15 Polyketone resin composition with improved durability

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190087019A true KR20190087019A (en) 2019-07-24

Family

ID=67481097

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180005261A KR20190087019A (en) 2018-01-15 2018-01-15 Polyketone resin composition with improved durability

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20190087019A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101629840B1 (en) Polyketone resin composition and method for preparing the same
KR101716162B1 (en) Vehicle outside door handle comprising polyketone blend
KR101777294B1 (en) Polyketone composition
KR101684890B1 (en) Polyketone pipe holder and its manufacturing method
KR101684884B1 (en) Polyketone vehicle engine cover
KR20190087019A (en) Polyketone resin composition with improved durability
KR101664250B1 (en) Polyketone blend Fuel Filler Door
KR101675828B1 (en) Polyketone composition with excellent mechanical properties
KR102144886B1 (en) Flame retardant polyketone composition
KR101849202B1 (en) Blend Comprising Polyketone and Nylong with High Impact Resistance
KR101716223B1 (en) Polyketone vehicle inter cooler airduct and method for manufacturing of the same
KR101706050B1 (en) Polyketone composition comprising glass fiber
KR101684887B1 (en) Drinking water parts comprsing polyketone polymer
KR101684883B1 (en) Polyketone composition for vehicle oil pan
KR101664249B1 (en) Polyketone microwave component
KR101646035B1 (en) Polyketone vehicle fuel tank
KR101675286B1 (en) Electrical and electroni component cap comprising polyketone blend
KR101664256B1 (en) Composition of poly ketone and poly ketone heat insulating board
KR101684897B1 (en) Polyketone cam
KR101664216B1 (en) Polyketone molding compound and polyketone outside mirror frame with low moisture absorption and its manufacturing method
KR101664221B1 (en) Polyketone vehicle wheel cover
KR101705622B1 (en) Vehicle ash tray comprising polyketone blend
KR101684880B1 (en) Polyketone blend for radiator end tank of vehicle
KR101664224B1 (en) Polyketone automobile wheel accessory
KR101646032B1 (en) Polyketone component for automobile trim

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment