KR20200103753A - 반결정성 코폴리아미드 및 플랫 유리 섬유를 포함하는 폴리아미드 배합물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 수분을 흡수하는 경향이 낮아서 저장 및/또는 사용 중에도 우수한 기계적 및 광학적 특성을 유지하는 반방향족, 반결정성 코폴리아미드 및 플랫 유리 섬유를 포함하는 폴리아미드 성형 조성물에 관한 것이다.

Description

반결정성 코폴리아미드 및 플랫 유리 섬유를 포함하는 폴리아미드 배합물
본 발명은 반방향족, 반결정성 코폴리아미드 및 플랫 유리 섬유를 보강 충전제로서 포함하는 폴리아미드 조성물에 관한 것이다.
폴리아미드 조성물은 우수한 인성, 강성 및 내열성, 즉, 파단까지의 인장 강도(TS) 및 열노화 후의 샤르피 충격 강도와 같은 기계적 특성의 높은 성능 유지, 높은 열 변형 온도(HDT) 및 사출 성형 동안 최소 변형을 나타내기 때문에 공업용 건축 자재에 빈번하게 사용된다. 이러한 조성물의 적용 분야는, 예를 들면, 자동차 부문 및 기타 운송 수단 분야의 내부 및 외부 부품, 텔레커뮤니케이션을 위한 기기 및 장비용 하우징 재료, 엔터테인먼트 전자 기기, 가정용 기기, 기계 공학 장비, 난방 분야의 장비 및 설치용의 고정 부품을 포함한다.
우수한 기계적 특성, 즉 우수한 내열성뿐만 아니라 높은 강성 및 우수한 인성을 나타내기 위해, 폴리아미드 조성물은 폴리아미드 수지 이외에 유리 섬유(GF)와 같은 보강 충전제를 포함한다.
폴리아미드 조성물에 사용되는 유리 섬유는, 예를 들면 US2007/0117910 또는 US 2014/0275367에 기재된 바와 같은 소위 표준(노멀, 둥근) 유리 섬유로도 불리는 원형 단면, 또는 플랫 유리 섬유로서 지칭되는 비원형 단면을 가질 수 있다.
장축과 단축이 다른 값을 가진 단면을 갖는 플랫 유리 섬유는 높은 수준의 강화에서 보다 높은 패킹 밀도를 가능하게 하며, 그 결과, 특히 섬유 방향을 따라, 표준 유리 섬유보다 높은 굽힘 탄성률, 높은 기계적 강도를 초래하고, 이에, 상기 기하학적 이점으로 인해 폴리아미드 조성물을 사용하여 제조된 제품의 기계적 강도 및 치수 안정성을 개선시키기 때문에, 플랫 유리 섬유는 원형 단면을 가진 표준 유리 섬유 대신에 폴리아미드 조성물을 보강하는데 사용될 수 있다.
유리 섬유는 상기 언급된 바와 같은 기계적 요건을 충족시키기에 충분한 양으로 폴리아미드 조성물에 혼입되어야 한다.
WO 2015/193144는, 반방향족, 반결정성 코폴리아미드 및 지방족 폴리아미드의 혼합물을 플랫 유리 섬유와 조합하여 포함하는 폴리아미드 조성물을 기재한다. WO 2015/193144의 교시에 따르면, 조성물에 존재하는 12 내지 20 중량% 미만의 플랫 유리 섬유의 양이 공업용 건축 자재 분야에서 요구되는 기계적 특성을 충족시키는 폴리아미드 조성물을 제공하기에 충분하다.
그러나, 폴리아미드 조성물의 한 가지 잠행성 단점은 폴리아미드 조성물이 주위로부터 수분을 흡수하는 경향이 있어서 시간이 지남에 따라 그 성질의 변화를 초래한다는 것이다. 수분은 폴리머 처리의 다양한 단계 동안 존재할 수 있으며; 수분은 보관 및 사용 중에 주변 대기에서 흡수될 수 있다. 수분은 다양한 폴리아미드 특성, 특히 탄성 계수 및 강도와 같은 기계적 특성뿐만 아니라 광학 특성, 예컨대 재료의 광택 및 치수 안정성에도 영향을 미치는 것으로 알려져 있다.
이에, 본 발명의 목적은, 우수한 기계적 및 광학적 특성, 예를 들어 높은 강성, 치수 안정성 및 우수한 표면 양상을 나타내며, 저장 및/또는 사용 동안 이들 특성을 유지하는 폴리아미드 조성물을 제공하는 데 있다.
따라서, 본 발명은
a) A가 방향족 디카르복실산에서 유도된 모노머 단위이고, 폴리아미드 66 대 폴리아미드 6A의 몰비가 80:20 내지 52:48의 범위인 5 내지 75 중량%의 반방향족, 반결정성 코폴리아미드 66/6A;
b) 0 내지 70 중량%의 폴리아미드 66;
c) 25 내지 80 중량%의 플랫 유리 섬유; 및
d) 0 내지 70 중량%의 양의 적어도 하나의 첨가제
로 이루어진 조성물로서, a) 내지 d)의 총 중량이 조성물의 100 중량%인 조성물에 관한 것이다.
놀랍게도, 조성물이, 조성물의 총 중량을 기준으로, 앞서 정의된 바와 같은 적어도 5 중량%의 반방향족, 반결정성 코폴리아미드 66/6A를, 25 중량% 내지 80 중량%의 양의 플랫 유리 섬유와 조합하여 함유하는 경우에, 이러한 폴리아미드 조성물이 수분을 흡수하는 경향이 낮아 폴리아미드 조성물의 기계적 및 광학적 특성이 저장 및/또는 사용 동안 유지될 수 있다는 것을 확인하였다.
나아가, 본 발명의 조성물은 당업계에 공지된 코폴리아미드 조성물과 비교하여 개선된 기계적 특성, 유동성, 표면 품질 및 광택 값을 나타낸다.
도 1 및 2는 폴리아미드 조성물이 수분에 노출되기 전(DAM) 또는 후(조건화)에 이들 조성물에 존재하는 플랫 유리 섬유(플랫 GF) 또는 표준(노멀) 유리 섬유(노멀 GF)의 함량에 따른 폴리아미드 조성물의 노치 충격 강도를 도시한다.
도 3 내지 5는 폴리아미드 조성물이 수분에 노출되기 전(DAM) 또는 후(조건화)에 폴리아미드 조성물의 인장 강도, 노치 충격 강도, 및 굽힘 탄성률에 대한 폴리아미드 조성물에 존재하는 플랫 유리 섬유(플랫 GF)의 함량의 영향을 도시한다.
도 6은 폴리아미드 조성물이 수분에 노출되기 전(DAM) 또는 후(조건화)에 비교예 10(다이어그램의 막대 1)과 비교하여 실시예 7-15(다이어그램의 막대 2-10)의 조성물의 굽힘 탄성률을 도시한다 (표 3 및 3a 참조).
도 7은 비교예 10(다이어그램의 막대 1)과 비교하여 실시예 7-15(다이어그램의 막대 2-10)의 조성물의 광택 값을 도시한다 (표 3 및 3a 참조).
본 문서에서는, 하기의 정의가 적용된다:
일반적으로 폴리아미드는, 디카르복실산, 디아민, 아미노카르복실산 및/또는 락탐에서 유도되는 폴리머를 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 이들은 호모- 또는 코폴리머일 수 있다.
용어 "반결정성 폴리아미드"의 의미는 당업자에게 알려져 있다. 일반적으로, 상기 용어는 골격 내에 결정화 가능한 부분과 비정질 부분, 즉 무작위로 얽힌 사슬을 함유하는 비정질 폴리머 재료와 폴리머 사슬이 정렬된 어레이로 패킹된 도메인을 함유하는 결정질 재료를 포함하는 폴리아미드를 의미하는 것으로 의도되며, 여기서 이들 결정질 도메인은 비정질 폴리머 매트릭스 부분에 매립된다. 특히, 고체 상태의 반결정성 폴리아미드는 규칙적으로 조직화된 결정성 폴리머 도메인의 일부를 함유하며, 이 중에서 폴리머 사슬은 정렬된 어레이(예를 들어 라멜라, 구결정)로 패킹된다. 결정질 도메인은 비정질의, 비결정화 폴리머 도메인의 일부와 공존한다. 반결정성 분획은 용융 및 결정화 점 범위를 나타내고, 용융 및 결정화 엔탈피도 나타낸다. 이러한 값들은 업계의 전문가에 의해, 예를 들어 DSC 분석에 의해 용이하게 검출될 수 있다. 비정질 상은 어떠한 용융 또는 결정화 점 또는 엔탈피를 나타내지 않는다.
본원에서 사용시, 단수 형태 "어떤", "어떤 것", 및 "그것"은 문맥상 달리 명시적으로 나타낸 바가 없다면 단수 및 복수 대상 모두를 포함한다. 예를 들어, "어떤 첨가제"는 하나의 첨가제 또는 하나 초과의 첨가제를 의미한다.
본원에서 사용되는 용어 "포함하는", "포함하다", "포함되는"은, "구비하는", "구비하다" 또는 "함유하는", "함유하다"와 동의어이며, 포괄적 또는 개방적이며, 추가의 언급되지 않은 멤버, 요소 또는 방법 단계를 배제하지 않는다. 본원에서 사용되는 용어 "포함하는", "포함하다" 및 "포함되는"은 용어 "이루어진", "이루어지다" 및 "로 구성되다"를 포함한다.
본원에서 사용시, 용어 "중량%", "wt.- %", "중량 퍼센트", 또는 "중량 비율"은 상호교환적으로 사용된다.
종점에 의한 수치 범위의 언급은 그 범위 내에 포함된 모든 정수 및 적절한 경우 분수를 포함한다 (예를 들어 1 내지 5는 예를 들어 다수의 요소를 언급하는 경우 1, 2, 3, 4를 포함할 수 있고, 예를 들어 측정을 언급하는 경우 1.5, 2, 2.75 및 3.80을 또한 포함할 수 있다). 종점의 언급은 또한 종점 값 자체를 포함한다 (예를 들어 1.0에서 5.0까지는 1.0 및 5.0 둘 모두를 포함한다). 본원에서 언급된 임의의 수치 범위는 거기에 포함된 모든 하위 범위를 포함하는 것으로 의도된다.
하기 절에서, 본 발명의 다양한 대안, 실시양태 및 변형예가 보다 상세하게 정의된다. 이렇게 정의된 각각의 대안 및 실시양태는 임의의 다른 대안 및 실시양태와 조합될 수 있으며, 이는 동일한 파라미터의 값 범위가 분리될 때 반대로 명확하게 나타내지 않거나 명확히 비호환되는 것이 아닌 한 각 변형에 대해 적용된다. 특히, 바람직하거나 유리한 것으로 나타낸 임의의 특징은 바람직하거나 유리한 것으로 나타낸 임의의 다른 특징 또는 특징들과 조합될 수 있다.
또한, 본 설명에서 기재된 특정의 특징, 구조 또는 특성은 하나 이상의 실시양태에서 본 개시 내용으로부터 당업자에게 명백한 임의의 적절한 방식으로 조합 될 수 있다. 또한, 본 명세서에 기술된 일부 실시양태는 다른 실시양태에 포함된 일부 특징은 포함하지만 다른 특징을 포함하지 않는 경우, 당업자가 이해하는 바와 같이, 다양한 실시양태들의 특징의 조합은 본 발명의 범위 내에 있고 다른 실시양태를 형성하는 것으로 의도된다.
본 발명에 따르면, 조성물은, A가 방향족 디카르복실산에서 유도된 모노머 단위인 반방향족, 반결정성 코폴리아미드 66/6A(PA66/6A로도 나타냄)를 조성물의 총 중량을 기준으로 5 중량% 내지 75 중량% 포함한다.
바람직하게는, 조성물은, A가 방향족 디카르복실산에서 유도된 모노머 단위인 반방향족, 반결정성 코폴리아미드 66/6A를 조성물의 총 중량을 기준으로 5 내지 70 중량%, 더 바람직하게는 10 내지 65 중량%, 15 내지 60 중량%, 20 내지 55 중량%, 25 내지 50 중량%, 더 바람직하게는 30 내지 45 중량% 포함한다.
코폴리아미드 66/6A는, 예를 들어 화학량론적 조성의 적어도 하나의 방향족 디카르복실산과 아디프산 및 헥사메틸렌디아민의 용융 중축합 반응에 의해 얻어질 수 있다. 대안으로는, 당업계에 익히 알려진 기술에 따라(예를 들어 문헌[Nylon Plastics Handbook, Melvin Kohan 편저, Hanser Verlag, 1995]에 기재된 바와 같이), 아디프산과 헥사메틸렌디아민의 염 및 방향족 디카르복실산과 헥사메틸렌디아민의 염을 제1 단계로서 준비한 다음 중축합 장비에 공급하여 폴리아미드 66/6A를 얻을 수 있다.
방향족 디카르복실산은 바람직하게는 이소프탈산(IA), 테레프탈산(TA), 2,5-피리딘디카르복실산, 2,4-피리딘디카르복실산, 3,5-피리딘-디카르복실산, 2,2-비스(4-카르복시페닐)프로판, 비스(4-카르복시페닐)-메탄, 2,2-비스(4-카르복시페닐)헥사플루오로프로판, 2,2-비스(4-카르복시-페닐)-케톤, 4,4'-비스(4-카르복시페닐)술폰, 2,2-비스(3-카르복시-페닐)-프로판, 비스(3-카르복시페닐)메탄, 2,2-비스(3-카르복시페닐)-헥사플루오로-프로판, 2,2- 비스(3-카르복시페닐)케톤, 비스(3-카르복시페녹시)벤젠, 2,6-나프탈렌 디카르복실산, 2,7-나프탈렌 디카르복실산, 1,4-나프탈렌 디카르복실산, 2,3-나프탈렌 디카르복실산 및 1,8-나프탈렌 디카르복실산으로 이루어진 군에서 선택된다.
특히, 방향족 디카르복실산은 테레프탈산(TA) 또는 이소프탈산(IA)인 것이 바람직하고, 이에 본 발명에 따른 조성물은 바람직하게는 반방향족, 반결정성 코폴리아미드 66/6T(PA66/6T) 또는 코폴리아미드 66/6I(PA66/6I)를 포함한다.
또한, 본 발명에 따르면, 코폴리아미드 66/6A 중의 폴리아미드 66 대 폴리아미드 6A의 몰비는 80:20 내지 52:48의 범위, 바람직하게는 70:30 내지 55:45의 범위이고, 가장 바람직하게는 상기 몰비는 65:35이다. 따라서, 본 발명에 따른 코폴리아미드 66/6A는 폴리아미드 6A보다 높은 양의 폴리아미드 66을 함유한다.
반방향족, 반결정성 코폴리아미드 66/6A의 융점은 임의의 공지된 방법에 의해, 특히 ASTM D 3418에 의해, 즉 시차 주사 열량측정(DSC)에 의해 측정될 수 있다. 반방향족, 반결정성 코폴리아미드 66/6A는 바람직하게는 300℃ 이하의 융점을 가지며, 더 바람직하게는 융점은 200 내지 300℃ 범위, 더 바람직하게는 250 내지 290℃ 범위, 더 바람직하게는 270℃ 내지 285℃ 범위이다.
또한, 반방향족, 반결정성 코폴리아미드 66/6A는 ISO 307에 따라 측정된 용융 점도수가 바람직하게는 60 내지 140 ml/g, 70 내지 130 ml/g, 75 내지 120 ml/g이고, 더 바람직하게는 80 내지 115 ml/g이다. 표준 측정 ISO 307 방법은 25 ℃에서 90 중량%의 포름산 중의 0.005 g/ml 용액으로서 폴리아미드의 점도수를 결정한다.
부가적으로, 본 발명의 조성물은 폴리아미드 조성물의 기계적 특성을 증가시키기 위해 앞서 정의된 반방향족, 반결정성 코폴리아미드 66/6A와 폴리아미드 66의 혼합물을 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명의 교시에 따르면, 폴리아미드 66을 코폴리아미드 66/6A와 조합하여 사용하는 것은 상기 논의된 바와 같이 원하는 기계적 및 광학적 특성을 나타내는 폴리아미드 조성물을 얻는데 필수적인 것은 아니다. 코폴리아미드 66/6A와 폴리아미드 66의 혼합물은 폴리아미드 조성물에서 폴리아미드 매트릭스를 형성한다. 본 발명의 폴리아미드 조성물은 앞서 정의된 반방향족, 반결정성 코폴리아미드 66/6A 및 폴리아미드 66 이외의 다른 폴리아미드를 포함하지 않는 것이 바람직하다.
특히, 본 발명에 따른 조성물은 폴리아미드 66을, 폴리아미드 조성물의 총 중량을 기준으로 0 내지 70 중량%의 양으로, 바람직하게는 5 내지 45 중량%, 8 내지 35 중량%, 10 내지 30 중량%의 양으로, 더 바람직하게는 15 내지 25 중량%의 양으로 포함한다.
우수한 기계적 특성을 나타내기 위해, 본 발명의 조성물은 보강 충전제로서 25 내지 80 중량%의 플랫 유리 섬유를 부가적으로 포함한다.
본 발명에서, 용어 "플랫 유리 섬유"는 비원형 단면을 갖는 유리 섬유를 나타내는 것으로 의도된다. 본 발명의 조성물에서 보강 충전제로서 사용하기에 적합한 플랫 유리 섬유는 임의의 비원형 단면 예컨대 타원형 단면, 오블롱-원형 단면, 직사각형 단면, 반원형이 직사각형의 양측 단변에 연결되는 단면, 및 고치형(cocoon) 단면을 가질 수 있다.
플랫 유리 섬유의 상기 비원형 단면의 종횡비(= 장축/단축)는 유리하게는 1.0 내지 10, 바람직하게는 1.5 내지 6.0, 더 바람직하게는 2.0 내지 5.0, 가장 바람직하게는 3.0 내지 4.0이다.
본 발명에 따른 종횡비는 주사 전자 현미경(SEM)으로 플랫 유리 섬유의 단면을 관찰하고, 플랫 유리 섬유의 비원형 단면을 직사각형으로 둘러싸서 얻어진 이미지를 분석함으로써 결정될 수 있다. 종횡비는 A(= Ra의 길이)/B(= Rb의 길이)를 계산함으로써 얻어지며 여기서 A 및 B는 관찰된 이미지에서 플랫 유리 섬유에 외접하는 직사각형의 장변 Ra 및 단변 Rb의 길이이다.
본 발명의 조성물의 플랫 유리 섬유를 구성하는 유리의 성질은 특별히 제한되지 않으며 E 유리, T 유리, NE 유리, C 유리, S 유리, S2 유리 및 R 유리, 등을 포함할 수 있다. 플랫 섬유는 연속적이고 쵸핑된 스트랜드 형태일 때 이들의 응집력을 보장하고 특히 폴리아미드 매트릭스와의 계면에서 접착성을 제공하기 위해 표면에 사이징제를 함유할 수 있다.
또한, 본 발명의 플랫 유리 섬유는 바람직하게는 6 내지 40 μm, 특히 17 내지 30 μm, 더 바람직하게는 24 내지 28 μm 범위의 주 단면축의 길이를 갖는다. 부 단면축의 길이는 바람직하게는 3 내지 20 μm의 범위, 특히 4 내지 10 μm의 범위이다. 주 단면축의 길이는 7 또는 8 μm인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 폴리아미드 조성물은 장섬유-강화된 로드(rod) 과립의 제조를 위한 임의의 공지된 방법에 의해, 특히 무한 섬유 스트랜드(로빙)가 폴리머 멜트로 완전히 포화되고 그 후에 냉각되고 절단되는 인발 공정에 의해 제조될 수 있다.
이러한 방식으로 얻어진 장섬유-강화된 로드형의 과립은, 바람직하게는 3 내지 30 mm, 특히 7 내지 28 mm 또는 더 바람직하게는 4 내지 12 mm의 과립 길이를 가지며, 통상의 가공 처리 방법(예를 들어 압출, 사출 및/또는 중공 성형)으로 추가 처리되어 성형 부품을 형성할 수 있으며, 성형 부품의 특히 양호한 특성은 온화한 가공 방법으로 달성된다. 바람직하게는 성형 부품은 사출 성형에 의해 제조된다. 이와 관련하여, 온화함은 무엇보다도 과도한 섬유 파손 및 이와 관련된 섬유 길이의 큰 감소가 광범위하게 회피된다는 것을 의미한다. 사출 성형에서, 이것은 큰 직경의 스크루가 사용된다는 것을 의미한다.
본 발명의 교시에 따르면, 폴리아미드 조성물은 플랫 유리 섬유를 조성물의 총 중량을 기준으로 25 내지 80 중량%의 양으로, 바람직하게는 30 내지 70 중량%의 양으로, 더 바람직하게는 40 내지 60 중량%의 양으로 포함한다.
본 발명의 폴리아미드 조성물은, 폴리아미드 조성물이 압출 가능하도록 보장하기 위해, 조성물의 총 중량을 기준으로 80 중량% 이하, 바람직하게는 70 중량% 이하의 플랫 유리 섬유를 포함해야 하는 것으로 밝혀졌다.
또한, 본 발명의 폴리아미드 조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로 0 내지 70 중량%의 양의 적어도 하나의 첨가제를 포함한다.
본원에서 사용된 용어 "첨가제"는 본 발명의 폴리아미드 조성물에 적합한 모든 화합물을 지칭하지만, 폴리아미드 수지를 말하는 것은 아니다. 특히 본 조성물에 유리하게 사용될 수 있는 첨가제는, 착색제, 윤활제, 광 및/또는 열 안정제, 충격 보강제, 난연제, 가소제, 조핵제, 촉매, 항산화제, 정전기 방지제, 안료, 및 이들의 임의의 조합을 포함한다.
본 발명의 폴리아미드 조성물에 존재하는 적어도 하나의 첨가제의 양은 조성물의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 5.0 중량%, 바람직하게는 0.2 내지 3.5 중량%, 0.5 내지 2.5 중량%, 더 바람직하게는 0.8 내지 1.5 중량%일 수 있다.
본 발명의 폴리아미드 조성물은, 바람직하게는 사출 성형에 의해, 성형 부품을 제조하는데 사용될 수 있다. 본 발명에 따르면, 이들 성형 부품은 바람직하게는 높은 강성 및 기계적 저항, 특히 내크립성 및 높은 피로 강도를 요구하는 기계 부품을 제조하는데 사용된다. 기계 부품은 예를 들면, 자동차용 내장 및 외장 부품, 예를 들면 자동차용 구조 부품 또는 하우징 부품, 엔진 마운트, 브레이크 페달, 스티어링 락 바디(steering lock body) 하우징, 섀시, 변속기 지지대(transmission support) 및 베어링 케이스, 텔레커뮤니케이션을 위한 기기 및 장비용 하우징 부품, 엔터테인먼트 전자 기기용 하우징 부품 또는 전기 장치의 하우징 부품이다.
본 발명의 다른 세부 사항 또는 장점은 하기 주어진 실시예를 통해 보다 명백해질 것이다. 본 발명은 하기 실시예에 의해 설명될 것이며, 이는 본 발명을 설명하기 위한 것이지 제한하기 위한 것이 아니다.
실시예
시험 방법
본 발명에 따른 조성물 및 비교예 조성물의 특성은 하기의 측정 방법을 사용하여 결정되었다:
- ISO 527 타입 1A에 따른 인장 강도;
- ISO 527 타입 1A에 따른 인장 탄성률;
- ISO 527 타입 1A에 따른 파단 신율;
- ISO 178에 따른 굽힘 강도, 여기서 시험 샘플은 80 mm의 길이, 10 mm의 폭 및 4 mm의 두께를 가진다;
- ISO 75/Af에 따른 HDT;
- ISO 179/1eA에 따른 샤르피 노치 충격 및 샤르피 비노치 충격 강도, 여기서 시험 샘플은 80 mm의 길이, 10 mm의 폭 및 4 mm의 두께를 가진다;
- ISO 2813에 따른 광택, 거울 광택의 측정은 20°, 60° 및 85°각도에서 비금속 페인트 필름에 대해 수행되었다;
- 시험 샘플의 나선 유동 길이는 전동 사출 성형기(모델: LGE 80II)를 사용하여 결정되었다. 사출 온도는 270℃이고, 성형 온도는 80℃이며, 폭 5 mm, 두께 3 mm의 샘플을 제작했다.
성분
- 폴리아미드 66/6T: 융점 282℃, 점도수 80 ml/g 및 PA66/6A 비 65:35를 갖는, Solvay Polyamide & Intermediates에서 입수 가능한 STABAMID® 26UE1;
- 폴리아미드 6T/66: 융점 310℃ 및 PA66/6A 비 45:55를 갖는, Solvay Speciality Polymers에서 제조된 AMODEL® A-6000;
- 폴리아미드 66: Solvay Polyamide & Intermediates에서 입수 가능한 STABAMID® 26AE1;
- 폴리아미드 A-1007 (PPA, PA6T/6I): Solvay Specialty Polymers에서 입수 가능, 융점 313℃를 가짐;
- 표준 유리 섬유(10 미크론): Nippon Electric Glass Co., Ltd.의 ECSO® 3T-289 H 유리 섬유;
- 플랫 유리 섬유: Chongqing Polycomp International Corp.에서 입수 가능한, 종횡비 4:1을 갖는 ESC301-HF.
본 발명의 실시예 1-15 및 비교예 2-13의 각 조성물은, 열 안정제, 염료 및 윤활제를 포함하는 첨가제의 혼합물을, 조성물의 총 중량을 기준으로 1.51 중량% 포함한다.
비교예 1의 조성물은 WO 2015/193144의 실시예 3의 조성물에 상응하며 열 안정제, 염료 및 윤활제를 포함하는 첨가제의 혼합물을, 조성물의 총 중량을 기준으로 2.52 중량% 포함한다.
비교예 및 본 발명의 실시예에 따른 폴리아미드 조성물은 i) 유리 섬유를 제외한 모든 성분을 메인 피더를 통해 공급하고, 유리 섬유를 사이드 피더에 공급하며, ii) 그 후, 혼합물을 압출함으로써 수득되었다. 압출 온도는 노즐에서 호퍼까지 280-260-260-290-290-290-280-280-280-220이었으며 처리량 및 RPM은 80 kg/hr 및 450 RPM이었다. 이후 압출물을 실온의 물에서 냉각시켰다.
조성물의 모든 기계적 특성은, 하기 표에 나타낸 바와 같이, 표준 방법 ISO 1110(시험 시편의 플라스틱-폴리아미드-가속 조건화)에 기초하여, 샘플을 70℃ 및 습도 62% 하에 14일간 수분에 노출시키기 전(DAM으로 표시)과 후("조건화"로 표시)에 측정되었으며, HDT는 조성물을 조건화하기 전에만 측정되었다.
Figure pct00001
Figure pct00002
표 1 및 2의 본 발명의 실시예 1-6 및 비교예 4-7에 따른 조성물의 특성 간의 비교는, 조성물이 노멀 섬유 대신에 플랫 유리 섬유를 포함하는 경우에 폴리아미드 조성물의 노치 충격 강도가 증가될 수 있음을 보여준다. 이러한 효과는 특히 조성물이 수분에 노출된 후(조건화)에 얻어진다 (도 1 및 2 참조).
또한, 실시예는, 본 발명에 따른 조성물이 수분을 흡수하는 성향이 본 발명에 따르지 않은 조성물의 것보다 낮음을 입증한다. 본 발명의 조성물의 이러한 특성은 기계적 특성, 예를 들면 인장 강도, 노치 충격 강도 및 굽힘 강도를 개선시킬 뿐만 아니라 (도 3-5 참조), 광학적 특성, 예를 들면 광택을 개선시킨다.
Figure pct00003
Figure pct00004
Figure pct00005
비교예 8 및 9(표 2 참조), 특히 비교예 10 및 본 발명의 실시예 7-15(표 3 및 3a 참조)는, 특히 폴리아미드 조성물이 수분에 노출된 후에(조건화) 개선된 광택 및 기계적 특성을 갖는 조성물을 제공하기 위해서는, 충분한 양의 플랫 유리 섬유 이외에, 조성물이 본 발명에서 정의된 바와 같은 적어도 5 중량%의 코폴리아미드 PA66/6A를 포함하는 것이 필수적임을 보여준다 (도 6 및 7 참조).
본 발명의 실시예 1, 2 및 4는 폴리아미드 66 대 폴리아미드 6A의 몰비가 45:55인 PA66/6A에 기초한 비교예 11-13과 비교했을 때 개선된 광택 및 나선 길이를 보여준다.

Claims (15)

  1. a) A가 방향족 디카르복실산에서 유도된 모노머 단위이고, 폴리아미드 66 대 폴리아미드 6A의 몰비가 80:20 내지 52:48의 범위인 5 내지 75 중량%의 반방향족, 반결정성 코폴리아미드 66/6A;
    b) 0 내지 70 중량%의 폴리아미드 66;
    c) 25 내지 80 중량%의 플랫 유리 섬유; 및
    d) 0 내지 70 중량%의 양의 적어도 하나의 첨가제
    로 이루어진 조성물로서, a) 내지 d)의 총 중량이 조성물의 100 중량%인 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 반방향족, 반결정성 코폴리아미드 66/6A는 300℃ 이하의 융점을 갖는 것인 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 반방향족, 반결정성 코폴리아미드 66/6A는 60 내지 140 ml/g의 점도수(viscosity number)를 갖는 것인 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 반방향족, 반결정성 코폴리아미드 66/6A는 PA66/6T 또는 PA66/6I의 코폴리아미드인 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 반방향족, 반결정성 코폴리아미드 66/6A는 조성물 중에 5 내지 70 중량%의 양으로 존재하는 것인 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리아미드 66은 조성물 중에 5 내지 45 중량%의 양으로 존재하는 것인 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 플랫 유리 섬유는 조성물 중에 30 내지 70 중량%의 양으로 존재하는 것인 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 플랫 유리 섬유의 종횡비가 1.5 내지 10인 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 첨가제는 착색제, 윤활제, 광 및/또는 열 안정제, 충격 보강제, 난연제, 가소제, 조핵제, 촉매, 항산화제, 정전기 방지제, 안료, 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 조성물.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 조성물의 사출 성형에 의해 얻어질 수 있는 성형 부품.
  11. 기계 부품을 제조하기 위한 제10항에 따른 성형 부품의 용도.
  12. 제11항에 있어서, 기계 부품은 자동차용 내장 및 외장 부품, 전기 장치의 하우징 부품, 텔레커뮤니케이션을 위한 기기 및 장비용 하우징 부품 및 엔터테인먼트 전자 기기용 하우징 부품으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 용도.
  13. 제12항에 있어서, 자동차용 내장 및/또는 외장 부품은 구조 부품 또는 하우징 부품, 엔진 마운트, 브레이크 페달, 스티어링 락 바디 하우징, 섀시, 변속기 지지대 및 베어링 케이스로 이루어진 군에서 선택되는 것인 용도.
  14. 제10항에 따른 성형 부품을 포함하는 기계 부품.
  15. 제14항에 있어서, 기계 부품은 자동차용 내장 및/또는 외장 부품, 또는 전기 장치의 하우징 또는 하우징 부품인 기계 부품.
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