KR20210141625A - 보강 섬유를 포함하고 높은 모듈러스 안정성을 갖는 코폴리아미드 조성물 및 이의 용도 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 조성물의 총 중량에 대해 35 내지 65중량%, 및 바람직하게는 50 내지 65중량%의 보강 섬유를 포함하고, 동일한 컨디셔닝 후 측정된 굴곡 모듈러스 또는 인장 모듈러스가 20℃ 내지 40℃의 온도 범위, 특히 0℃ 내지 40℃의 온도 범위, 더욱 특히 -10℃ 내지 40℃의 온도 범위에서 20% 넘게 변하지 않는 조성물을 제조하기 위한 화학식 A/X1Y의 적어도 두 개의 별개의 단위 A 및 X1Y를 포함하는 코폴리아미드의 용도에 관한 것이고, 여기서
- A는
적어도 하나의 C9 내지 C18, 바람직하게는 C10 내지 C18, 더욱 바람직하게는 C10 내지 C12 아미노산, 또는
적어도 하나의 C9 내지 C18, 바람직하게는 C10 내지 C18, 더욱 바람직하게는 C10 내지 C12 락탐, 또는
적어도 하나의 C4-C36, 바람직하게는 C6-C18, 바람직하게는 C6-C12, 더욱 바람직하게는 C10-C12 디아민 Ca과 적어도 하나의 C4-C36, 바람직하게는 C6-C18, 바람직하게는 C6-C12, 더욱 바람직하게는 C10-C12 디카복실산 Cb의 중축합에 의해 얻어진 반복 단위이고;
- X1Y는 적어도 하나의 C9 내지 C18, 바람직하게는 C10 내지 C18, 더욱 바람직하게는 C10 내지 C12 선형 지방족 디아민 (X1) 및 적어도 하나의 방향족 디카복실산 (Y)의 중축합으로부터 얻어진 반복 단위이다.

Description

보강 섬유를 포함하고 높은 모듈러스 안정성을 갖는 코폴리아미드 조성물 및 이의 용도
[0001] 본 특허 출원은 온도 및 습도의 영향 하에 높은 모듈러스 안정성을 갖는 조성물의 제조를 위한 반-방향족 코폴리아미드의 용도, 이들의 제조 방법 및 상기 조성물에 관한 것이다.
[0002] E/E 분야의 많은 적용은 높은 모듈러스 폴리머 재료, 예를 들어, 텔레비전, 디지털 카메라, 디지털 게임, 전화기 부품, 디지털 태블릿, 드론, 프린터, 또는 컴퓨터 부품의 사용을 필요로 한다. 재료의 모듈러스는 실제로 높은 강성을 유지하면서 부품의 두께를 감소시킬 수 있기 때문에 더 낮은 중량을 허용하는 데 중요한 요소이다. 상이한 모듈러스(예를 들어, 인장 모듈러스, 굴곡 모듈러스 등)는 구별된다. 이러한 모듈러스는 온도 및 샘플의 수분 수준에 의해 영향을 받을 수 있다.
[0003] 강성이 온도 변화 또는 재료의 수분 함량에 의해 영향을 거의 받지 않는 것도 중요다. 실제로, 모듈러스의 안정성은 또한 온도 및/또는 습도가 높을 수 있는 장소에서 그러한 조립이 수행될 때 후속 사용을 위해 또는 부품의 용이한 조립을 보장하는 데 중요한 요소이다.
[0004] 따라서, 특히 부품의 조립 및 디바이스의 후속 작동 동안 노출되는 온도 및/또는 습도의 범위에 걸쳐 모듈러스가 안정하게 유지되는 폴리머가 추구된다. 바람직하게는, 모듈러스는 가변적인 수분 함량을 갖는 조성물(습도가 0 내지 100%로 다를 수 있는 분위기에서, 또는 액체 물 중에서 조성물을 컨디셔닝함으로써 초래됨)에 대하여 20℃ 내지 40℃의 온도, 특히 0℃ 내지 40℃의 온도 범위에서, 특히 -10℃ 내지 40℃의 온도 범위에서 안정할 것이다.
[0005] 또한, 폴리머 포뮬레이션은 적당한 성형 온도를 가져야 하고, 산업 공정에 적합한 변환 시간, 특히 사이클 시간을 허용하도록 충분히 빠르게 결정화되어야 한다.
[0006] 그러나, 지방족 폴리아미드는 일반적으로 온도가 상승할 때, 특히 이들 폴리아미드가 특정량의 물을 함유하기 때문에 미리 습한 분위기에서 컨디셔닝될 때 상당한 강성 손실을 경험한다.
[0007] 생성된 조성물의 랩핑을 제한하기 위해 반-방향족 폴리아미드, 특히 MXDZ 폴리아미드가 원형 단면을 갖는 유리 섬유를 포함하는 지방족 폴리아미드, 특히 반결정질 폴리아미드의 배합물에 사용되는 것이 출원 WO 2018/073536호에 공지되어 있다.
[0008] 또한, 국제 출원 WO 2018/073537호로부터, 원형 단면 유리 섬유가 적어도 하나의 MXDZ 폴리아미드 및 적어도 하나의 지방족 폴리아미드, 특히 반결정질 폴리아미드를 포함하는 배합물에 사용되어 가공, 특히 사출 또는 압축 성형에 의한 가공 후 상기 조성물의 기계적 성질, 특히 파단시 연신율을 개선하는 것이 공지되어 있다.
[0009] 또한, 문헌 WO 10/015785호에는 적어도 2개의 별개의 A/X.T 단위를 포함하는 코폴리아미드로서, 상기 코폴리아미드가 20 μeq/g 이상의 아민 사슬 말단 함량, 100 μeq/g 이하의 산 사슬 말단 함량 및 20 μeq/g 이상의 비반응성 사슬 말단 함량을 갖는 것을 특징으로 하는, 코폴리아미드가 기재되어 있다. 코폴리아미드는 첨가제, 특히 보강 섬유(보강 섬유는 유리 섬유일 수 있음)를 포함할 수 있다.
[0010] 문헌 WO 10/015786호에는 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정된 3.5 이하의 다분자 지수(Ip로 표기됨)를 갖는 것을 특징으로 하는 적어도 2개의 A/10.T 단위를 포함하는 코폴리아미드가 기재되어 있다.
[0011] 국제 출원 WO 2014/195226호에는 적어도 20%의 적어도 하나의 폴리머 및 적어도 20%의 비-원형 단면을 갖는 유리 섬유 및 ASTM C1557-03에 따라 결정된 적어도 76 GPa의 탄성 모듈러스를 포함하는 전자 모바일 디바이스용 조성물이 기재되어 있다.
[0012] 이들 선행 기술 문헌 중 어느 것에도 온도 및 조성물의 사전컨디셔닝의 함수로서 모듈러스의 안정성이 언급되어 있지 않다.
[0013] 이는 조성물이 물로 포화된 경우에도 넓은 온도 범위에 걸쳐 안정한 높은 모듈러스를 우수한 사출 성형성과 조합한 폴리아미드-기반 포뮬레이션을 제공하는 과제를 남긴다.
발명의 요약
[0014] 따라서, 본 발명의 목적은 온도 및 습도의 영향 하에서 높은 모듈러스 안정성을 갖는 조성물의 제조를 위한 반-방향족 코폴리아미드를 제공하는 것이다.
[0015] 따라서, 첫 번째 양태에 따르면, 본 발명의 목적은 20℃ 내지 40℃의 온도 범위, 특히 0℃ 내지 40℃의 온도 범위, 특히 -10℃ 내지 40℃의 온도 범위에서 모듈러스가 20% 넘게 변하지 않는 조성물을 제조하기 위한 화학식 A/X1Y의 적어도 두 개의 별개의 단위 A 및 X1Y를 포함하는 코폴리아미드의 용도이고, 여기서
- A는
적어도 하나의 C9 내지 C18, 바람직하게는 C10 내지 C18, 더욱 바람직하게는 C10 내지 C12 아미노산, 또는
적어도 하나의 C9 내지 C18, 바람직하게는 C10 내지 C18, 더욱 바람직하게는 C10 내지 C12 락탐, 또는
적어도 하나의 C4-C36, 바람직하게는 C6-C18, 바람직하게는 C6-C12, 더욱 바람직하게는 C10-C12, 디아민 Ca과 적어도 하나의 C4-C36, 바람직하게는 C6-C18, 바람직하게는 C6-C12, 더욱 바람직하게는 C10-C12 디카복실산 Cb의 중축합에 의해 얻어진 반복 단위이고;
- X1Y는 적어도 하나의 선형 지방족 C9 내지 C18, 바람직하게는 C10 내지 C18, 더욱 바람직하게는 C10 내지 C12 디아민 (X1) 및 적어도 하나의 방향족 디카복실산 (Y)의 중축합으로부터 얻어진 반복 단위이다.
[0016] 다시 말해서, 본 발명의 목적은 모듈러스가 20℃ 내지 40℃의 온도 범위, 특히 0℃ 내지 40℃의 온도 범위, 특히 -10℃ 내지 40℃의 온도 범위에서 동일한 조건 하에 측정된 지방족 호모폴리아미드의 모듈러스의 변화에 비해 20% 넘게 변하지 않는 조성물을 제조하기 위한, 상기 정의된 바와 같은 화학식 A/X1Y의 적어도 두 개의 별개의 단위 A 및 X1Y를 포함하는 코폴리아미드를 사용하는 것이다.
[0017] 또는 추가로 다시 말해서, 본 발명의 목적은 모듈러스가 20℃ 내지 40℃의 온도 범위, 특히 0℃ 내지 40℃의 온도 범위, 특히 -10℃ 내지 40℃의 온도 범위에서 동일한 조건 하에 측정된 동일한 단위 A를 갖는 지방족 호모폴리아미드의 모듈러스의 변화에 비해 20% 넘게 변하지 않는 조성물을 제조하기 위한, 상기 정의된 바와 같은 화학식 A/X1Y의 적어도 두 개의 별개의 단위 A 및 X1Y를 포함하는 코폴리아미드를 사용하는 것이다.
[0018] 또는 추가로 다시 말해서, 본 발명의 목적은 20℃ 내지 40℃의 온도 범위, 특히 0℃ 내지 40℃의 온도 범위, 특히 -10℃ 내지 40℃의 온도 범위에서 모듈러스의 변화를 제한하기 위한 상기 정의된 바와 같은 화학식 A/X1Y의 적어도 두 개의 별개의 단위 A 및 X1Y를 포함하는 코폴리아미드를 포함하는 조성물로서, 상기 모듈러스가, 지방족 호모폴리머가 상기 코폴리아미드 대신에 사용되는 동일한 조건 하에 측정된 상기 조성물의 모듈러스의 변화에 비해 20% 넘게 변하지 않는, 조성물을 사용하는 것이다.
[0019] 또는 추가로 다시 말해서, 본 발명의 목적은 20℃ 내지 40℃의 온도 범위, 특히 0℃ 내지 40℃의 온도 범위, 특히 -10℃ 내지 40℃의 온도 범위에서 모듈러스의 변화를 제한하기 위한 상기 정의된 바와 같은 화학식 A/X1Y의 적어도 두 개의 별개의 단위 A 및 X1Y를 포함하는 코폴리아미드를 포함하는 조성물로서, 상기 모듈러스가 동일한 단위 A를 갖는 지방족 호모폴리머가 상기 코폴리아미드 대신에 사용되는 동일한 조건 하에 측정된 상기 조성물의 모듈러스의 변화에 비해 20% 넘게 변하지 않는, 조성물을 사용하는 것이다.
[0020] 본 발명자들은 예기치 않게도 방향족 이산을 기반으로 한 반복 단위 X1Y 및 반복 단위 A를 포함하는 반-방향족 코폴리아미드의 선택이 모듈러스가 온도 및 습도의 영향 하에 안정성을 나타내고 20℃ 내지 40℃의 온도 범위, 특히 0℃ 내지 40℃의 온도 범위, 특히 -10℃ 내지 40℃의 온도 범위에서 20% 넘게 변하지 않을 뿐만 아니라 가공이 낮은 성형 온도, 특히 100℃ 미만, 바람직하게는 90℃ 미만으로, 그리고 이의 가공 동안 짧은 사이클 시간으로 용이해지는 조성물을 제조하는 것을 가능하게 한다는 것을 발견하였다.
[0021] 폴리아미드를 규정하는 데 사용된 명명법은 문헌[ISO 표준 1874-1:2011 "Plastiques -- Mat
Figure pct00001
riaux polyamides (PA) pour moulage et extrusion -- Partie 1: Designation", 특히 3 페이지(표 1 및 2)]에 기재되어 있으며, 당업자에게 널리 공지되어 있다.
[0022] 상기 코폴리아미드의 반복 단위 A가 적어도 하나의 락탐의 중축합으로부터 얻어지는 경우, 상기 적어도 하나의 락탐은 C9 내지 C18 락탐, 바람직하게는 C10 내지 C18, 더욱 바람직하게는 C10 내지 C12로부터 선택될 수 있다. C10 내지 C12 락탐은 특히 데카노락탐, 운데카노락탐, 및 라우릴락탐이다.
[0023] 상기 단위 A는 적어도 하나의 락탐의 중축합으로부터 얻어지고, 따라서 단일 락탐 또는 복수의 락탐을 포함할 수 있다.
[0024] 유리하게는, 상기 단위 A는 단일 락탐의 중축합으로부터 얻어지고, 상기 락탐은 라우릴락탐이다.
[0025] 상기 코폴리아미드의 반복 단위 A가 적어도 하나의 아미노산의 중축합으로부터 얻어지는 경우, 상기 적어도 하나의 아미노산은 C9 내지 C18 아미노산, 바람직하게는 C10 내지 C18, 더욱 바람직하게는 C10 내지 C12로부터 선택될 수 있다.
[0026] 아미노산 C9 내지 C12는 특히 9-아미노노난산, 10-아미노데칸산, 10-아미노운데칸산, 12-아미노도데칸산 및 11-아미노운데칸산 및 이들의 유도체, 특히 N-헵틸-11-아미노운데칸산이다.
[0027] 상기 단위 A는 적어도 하나의 아미노산의 중축합으로부터 얻어지고, 따라서 단일 아미노산 또는 여러 아미노산을 포함할 수 있다.
[0028] 유리하게는, 상기 단위 A는 단일 아미노산의 중축합으로부터 얻어지고, 상기 아미노산은 11-아미노운데칸산이다.
[0029] 상기 코폴리아미드의 반복 단위 A가 적어도 하나의 C4-C36, 바람직하게는 C6-C18, 바람직하게는 C6-C12, 더욱 바람직하게는 C10-C12 디아민 Ca와 적어도 하나의 C4-C36, 바람직하게는 C6-C18, 바람직하게는 C6-C12, 더욱 바람직하게는 C10-C12 이산 Cb의 중축합으로부터 얻어지는 경우, 상기 적어도 하나의 디아민 Ca는 선형 또는 분지형, 특히 선형, 지방족 디아민이고, 상기 적어도 하나의 이산 Cb는 선형 또는 분지형 지방족 이산, 특히 선형 이산이다.
[0030] 유리하게는, 상기 적어도 하나의 디아민은 선형 지방족이고, 상기 적어도 하나의 이산은 지방족 및 선형이다.
[0031] 상기 적어도 하나의 C4-C36 디아민 Ca는 특히 1,4-부탄디아민, 1,5-펜타메틸렌디아민, 1,6-헥사메틸렌디아민, 1,7-헵타메틸렌디아민, 1,8-옥타메틸렌디아민, 1,9-노나메틸렌디아민, 1,10-데카메틸렌디아민, 1,11-운데카메틸렌디아민 1,12-도데카메틸렌디아민, 1,13-트리데카메틸렌디아민, 1,14-테트라데카메틸렌디아민, 1,16-헥사데카메틸렌디아민 및 1,18-옥타데카메틸렌디아민, 옥타데센디아민, 에이코산디아민, 도코산디아민 및 지방산으로부터 얻어진 디아민으로부터 선택될 수 있다.
[0032] 유리하게는, 상기 적어도 하나의 디아민 Ca는 C6-C18이고, 1,6-헥사메틸렌디아민, 1,7-헵타메틸렌디아민, 1,8-옥타메틸렌디아민, 1,9-노나메틸렌디아민, 1,10-데카메틸렌디아민 1,11-운데카메틸렌디아민, 1,12-도데카메틸렌디아민, 1,13-트리데카메틸렌디아민, 1,14-테트라데카메틸렌디아민, 1,16-헥사데카메틸렌디아민 및 1,18-옥타데카메틸렌디아민으로부터 선택된다.
[0033] 유리하게는, 상기 적어도 하나의 C6 내지 C12 디아민 Ca는 특히 1,6-헥사메틸렌디아민, 1,7-헵타메틸렌디아민, 1,8-옥타메틸렌디아민, 1,9-노나메틸렌디아민, 1,10-데카메틸렌디아민, 1,11-운데카메틸렌디아민, 및 1,12-도데카메틸렌디아민으로부터 선택된다.
[0034] 유리하게는 사용되는 디아민 Ca는 C10 내지 C12 디아민이고, 특히 1,10-데카메틸렌디아민, 1,11-운데카메틸렌디아민, 및 1,12-도데카메틸렌디아민으로부터 선택된다.
[0035] 상기 적어도 하나의 C4 내지 C36 디카복실산 Cb는 석신산, 글루타르산, 아디프산, 수베르산, 아젤라산, 세바스산, 운데칸디오산, 도데칸디오산, 브라실산, 테트라데칸디오산, 펜타데칸디오산, 헥사데칸디오산, 옥타데칸디오산, 옥타데센디아민, 에이코산디아민, 도코산디아민, 및 지방산으로부터 얻어진 디아민으로부터 선택될 수 있다.
[0036] 유리하게는, 상기 적어도 하나의 디카복실산 Cb는 C6 내지 C18이고, 아디프산, 수베르산, 아젤라산, 세바스산, 운데칸디오산, 도데칸디오산, 브라실산, 테트라데칸디오산, 펜타데칸디오산, 헥사데칸디오산, 옥타데칸디오산으로부터 선택된다.
[0037] 유리하게는, 상기 적어도 하나의 디카복실산 Cb는 C6 내지 C12이고, 아디프산, 수베르산, 아젤라산, 세바스산, 운데칸디오산, 및 도데칸디오산으로부터 선택된다.
[0038] 유리하게는, 상기 적어도 하나의 디카복실산 Cb는 C10 내지 C12이고, 세바스산, 운데칸디오산 및 도데칸디오산으로부터 선택된다.
[0039] 상기 단위 A는 적어도 하나의 디카복실산 Cb와 적어도 하나의 디아민 Ca의 중축합으로부터 얻어지고, 따라서 단일 디아민 또는 복수의 디아민 및 단일 디카복실산 또는 여러 디카복실산을 포함할 수 있다.
[0040] 유리하게는, 상기 단위 A는 단일 디카복실산 Cb와 단일 디아민 Ca의 중축합으로부터 얻어진다.
[0041] 상기 단위 X1Y는 적어도 하나의 선형 지방족 C9 내지 C18, 바람직하게는 C10 내지 C18, 더욱 바람직하게는 C10 내지 C12 디아민 (X1), 및 적어도 하나의 방향족 디카복실산 (Y)의 중축합으로부터 얻어진 반복 단위이다.
[0042] 상기 선형 지방족 디아민 (X1)은 상기 선형 지방족 디아민 Ca에 대하여 정의된 바와 같다.
[0043] 상기 선형 지방족 디아민 (X1)은 선형 및 지방족 디아민 Ca와 동일하거나 상이할 수 있다.
[0044] 상기 방향족 디카복실산 (Y)는 C6 내지 C18, C6 내지 C18, 바람직하게는 C8 내지 C18, 더욱 바람직하게는 C8 내지 C12일 수 있다.
[0045] 유리하게는, 이는 테레프탈산 (T), 이소프탈산 (I), 또는 나프탈렌디카복실산 (N)으로부터 선택된다.
[0046] 유리한 구현예에서, 상기 방향족 디카복실산 (Y)은 테레프탈산이다.
[0047] 조성물의 모듈러스는 온도를 기준으로 달라지며, 전형적으로, 모듈러스는 온도가 증가함에 따라 감소한다.
[0048] 표현 "모듈러스는 20℃ 내지 40℃의 온도 범위에서 20% 넘게 변하지 않는다"는 20℃ 내지 40℃의 이러한 온도 범위에서 동일한 컨디셔닝(건식 또는 습식 분위기) 후 측정된, 굴곡 모듈러스 또는 인장 모듈러스에 상관없이, 동일한 조성의 모듈러스가 20% 넘게 변하지 않는 것을 의미한다.
[0049] 용어 "습식 컨디셔닝"은 65℃에서 액체 물에서의 포화 후를 의미한다.
[0050] 물론 다른 온도 범위도 동일하게 적용된다.
[0051] 다시 말해서, M20는 20℃에서 측정된 모듈러스이고, MT는 동일한 건식 또는 습식 분위기 조건 후에 컨디셔닝된 조성물에 대한 온도 T에서 측정된 모듈러스이고, 이어서:
((M20 - MT)/ M20) x 100 ≤ 20이고, T는 20 내지 40℃로 다양하다.
[0052] 유리하게는, 모듈러스는 0℃ 내지 40℃의 온도 범위에서 20% 넘게 변하지 않으며, 따라서 ((M0 - MT)/ M0) x 100 ≤ 20이고, 여기서 T는 동일한 건식 또는 습식 분위기 조건 하에 컨디셔닝된 조성물에 대하여 0 내지 40℃로 다양하다.
[0053] 더욱 유리하게는, 모듈러스는 -10℃ 내지 40℃의 온도 범위에서 20% 넘게 변하지 않으며, 따라서 ((M-10 - MT)/ M-10) x 100 ≤ 20이고, 여기서 T는 동일한 건식 또는 습식 분위기 조건 하에 컨디셔닝된 조성물에 대하여 -10 내지 40℃로 다양하다.
[0054] 유리하게는, 모듈러스는 0℃ 내지 40℃의 온도 범위에서 15% 넘게 변하지 않으며, 따라서 ((M0 - MT)/ M0) x 100 ≤ 15이고, 여기서 T는 동일한 습식 분위기 조건 하에 컨디셔닝된 조성물에 대하여 0 내지 40℃로 다양하다.
[0055] 더욱 유리하게는, 모듈러스는 -10℃ 내지 40℃의 온도 범위에서 15% 넘게 변하지 않으며, 따라서 ((M-10 - MT)/ M-10) x 100 ≤ 15이고, 여기서 T는 동일한 습식 분위기 조건 하에 컨디셔닝된 조성물에 대하여 -10 내지 40℃로 다양하다.
[0056] 유리하게는, 모듈러스는 0℃ 내지 40℃의 온도 범위에서 5% 넘게 변하지 않으며, 따라서 ((M0 - MT)/ M0) x 100 ≤ 5이고, 여기서 T는 동일한 건식 분위기 조건 하에 컨디셔닝된 조성물에 대하여 0 내지 40℃로 다양하다.
[0057] 더욱 유리하게는, 모듈러스는 -10℃ 내지 40℃의 온도 범위에서 5% 넘게 변하지 않으며, 따라서 ((M-10 - MT)/ M-10) x 100 ≤ 5이고, 여기서 T는 동일한 건식 분위기 조건 하에 컨디셔닝된 조성물에 대하여 -10 내지 40℃로 다양하다.
[0058] 일 구현예에서, 모듈러스는 ISO 178: 2010에 따라 상기 정의된 바와 같이 측정되며, 굴곡 모듈러스에 해당한다.
[0059] 또 다른 구현예에서, 모듈러스는 ISO 527-1 및 2:2012에 따라 상기 정의된 바와 같이 측정되며, 인장 모듈러스에 해당한다.
[0060] 또 다른 구현예에서, 모듈러스는 둘 모두 상기 정의된 바와 같이 측정된 굴곡 모듈러스와 인장 모듈러스 둘 모두에 해당한다.
[0061] 유리하게는, 건조 샘플에 대하여 20℃에서 측정된 굴곡 모듈러스에 대한 65℃의 물에서 포화된 샘플에 대하여 20℃에서 측정된 굴곡 모듈러스의 비율은 10% 미만, 특히 7% 미만이며, 두 측정 모두 ISO 178:2010에 따라 수행된다.
[0062] 일 구현예에서, 상기 앞서 정의된 코폴리아미드의 상기 X1Y 단위는 적어도 하나의 C10 내지 C18, 더욱 바람직하게는 C10 내지 C12 지방족 디아민 (X1) 및 적어도 하나의 방향족 디카복실산 (Y)의 중축합에 의해 얻어진 반복 단위이다.
[0063] X1Y 단위의 예는 10I, 10T, 10N, 12I, 12T, 12N, 14I, 14T, 14N이다.
[0064] 유리하게는, 상기 코폴리아미드는 화학식 A/X1T이다.
[0065] 유리하게는, 정의된 상기 코폴리아미드의 상기 X1Y 단위는 적어도 하나의 C10 내지 C12 지방족 디아민 (X1)과 적어도 하나의 방향족 디카복실산 (Y)의 중축합에 의해 얻어진 반복 단위이다.
[0066] X1Y 단위의 예는 10I, 10T, 10N, 12I, 12T, 12N이다.
[0067] 유리하게는, X1Y는 10T, 12T로부터 선택된다.
[0068] 유리하게는, 상기 코폴리아미드는 화학식 A/10T 또는 A/12T, 바람직하게는 A/10T이다.
[0069] 또 다른 구현예에서, 상기 정의된 상기 코폴리아미드의 상기 단위 A는 상기 정의된 바와 같은 아미노산 또는 락탐이다.
[0070] 유리하게는, 상기 코폴리아미드는 화학식 A/X1Y이고, 여기서 A는 상기 정의된 바와 같은 아미노산 또는 락탐이고, X1Y는 상기 정의된 바와 같다.
[0071] 유리하게는, 상기 코폴리아미드는 화학식 A/X1Y이고, 여기서 A는 상기 정의된 바와 같은 아미노산 또는 락탐이다.
[0072] 유리하게는, 상기 코폴리아미드는 화학식 A/10T 또는 A/12T, 바람직하게는 A/10T이고, 여기서 A는 상기 정의된 바와 같은 아미노산 또는 락탐이다.
[0073] 또 다른 구현예에서, 상기 정의된 바와 같은 상기 코폴리아미드의 상기 단위 A는 각각 C11 또는 C12 아미노산 또는 락탐이다.
[0074] 유리하게는, 상기 코폴리아미드는 화학식 A/X1Y이고, 여기서 A는 C11 또는 C12 아미노산 또는 락탐이고, X1Y는 상기 정의된 바와 같다.
[0075] 추가의 또 다른 구현예에서, 상기 정의된 상기 코폴리아미드는 반결정질이다.
[0076] 본 발명의 의미에서, 반결정질 코폴리아미드는 ISO 표준 11357-3: 2013에 따른 DSC에 의한 용융 온도(Tm), 및 30 J/g 초과, 바람직하게는 35 J/g 초과의 2013의 ISO 표준 11357-3에 따라 측정된 DSC에 의한 20 K/min의 속도에서 냉각 단계 동안의 결정화 엔탈피를 갖는 코폴리아미드를 의미한다.
[0077] 유리하게는, 상기 코폴리아미드의 Tm은 ≤ 280℃, 특히 ≤ 270℃, 특히 ≤ 265℃이다.
[0078] 결과적으로, 이러한 구현예에서 본 발명의 코폴리아미드에서 A 및 X1Y 단위의 몰비는 상기 코폴리아미드가 반결정질이 되도록 상이한 단위를 기준으로 조정된다.
[0079] 또 다른 구현예에서, 화학식 A/X1Y의 상기 코폴리아미드는 상기 정의된 바와 같은 A 및 X1Y 단위만으로 이루어진다.
[0080] 결과적으로, 이러한 구현예에서, 코폴리아미드는 하나 이상의 A 단위(들)만 및 하나 이상의 X1Y 단위(들)만을 갖지만; A는 상기 정의된 바와 같이 적어도 하나의 Cb 디카복실산과 적어도 하나의 아미노산 또는 적어도 하나의 락탐 또는 적어도 하나의 Ca 디아민의 중축합으로부터 얻어진 반복 단위이고, X1Y는 상기 정의된 바와 같은 적어도 하나의 선형 지방족 디아민 (X1), 및 상기 정의된 바와 같은 적어도 하나의 방향족 디카복실산 (Y)의 중축합으로부터 얻어진 반복 단위이다.
[0081] 또 다른 구현예에서, 화학식 A/X1Y의 상기 코폴리아미드는 상기 정의된 바와 같은 A 단위 및 X1Y 단위로만 이루어진다.
[0082] 결과적으로, 이러한 구현예에서, 코폴리아미드는 단지 하나의 A 단위 및 단지 하나의 X1Y 단위를 갖고, A는 상기 정의된 바와 같은 Cb 디카복실산과 아미노산 또는 락탐 또는 Ca 디아민의 중축합으로부터 얻어진 반복 단위이고, X1Y는 상기 정의된 바와 같은 선형 지방족 디아민 (X1), 상기 정의된 바와 같은 방향족 디카복실산 (Y)의 중축합으로부터 얻어진 반복 단위이다.
[0083] 유리하게는, 코폴리아미드는 PA11/10T, PA11/12T, PA12/10T, PA12/12T, PA610/10T, PA610/12T, PA612/10T, PA612/12T, PA1010/10T, PA1012/10T, PA1010/12T, PA1012/12T, PA1210/10T, PA1212/10T, PA1210/12T, PA1212/12T, 특히 PA11/10T 중에서 선택된다.
[0084] 또 다른 구현예에서, 상기 코폴리아미드는 A 및 X1Y 단위와 별개인 적어도 하나의 제3 Z 단위를 포함하고, 일반식 A/X1Y/Z를 갖고, 여기서
A 및 X1T 단위는 상기 정의된 바와 같고,
Z는 아미노산으로부터 얻어진 단위, 락탐으로부터 얻어진 단위 및 화학식 (Cc 디아민).(Cd 이산)을 갖는 단위로부터 선택되고, 여기서 c는 디아민에서 탄소 원자의 수를 나타내고, d는 이산에서 탄소 원자의 수를 나타내고, c 및 d는 각각 포함하여 4 내지 36, 및 유리하게는 9 내지 18이고,
단, 카프로락탐 또는 아미노헥산산은 Z의 락탐 및 아미노산의 정의에서 배제되고, Cc 디아민이 C6 디아민인 경우, 테레프탈산은 Cd 이산의 정의에서 배제된다.
[0085] 매우 분명하게는, 상기 화학식 A/X1Y의 코폴리아미드가 상기 정의된 바와 같은 단위 A 및 X1Y로만 이루어지는 경우 또는 상기 화학식 A/X1Y의 코폴리아미드가 상기 정의된 바와 같은 단위 A 및 단위 X1Y로만 이루어지는 경우, 제3 Z 단위는 없을 수 있다.
[0086] 그럼에도 불구하고, A 및 X1Y와 별개인 적어도 하나의 제3 Z 단위가 존재하는 이러한 구현예에서, 본 발명의 코폴리아미드는 하나 이상의 A 단위 및 하나 이상의 X1Y 단위 및 적어도 하나의 Z 단위를 포함할 수 있다.
[0087] 용어 "별개인"은 심지어 여러 A 및/또는 X1Y 단위가 존재하는 경우에도 Z 단위는 존재 시 코폴리아미드에 존재하는 A 및 X1Y 단위와 상이하지만, 또한 A와 동일한 유형, 즉, Cb 디카복실산과 락탐, 또는 아미노산 또는 Ca 디아민의 중축합으로부터 얻어진 반복 단위, 또는 X1Y와 동일한 유형, 즉, 적어도 하나의 선형 지방족 C9 내지 C18 디아민 (X1) 및 적어도 하나의 방향족 디카복실산 (Y)의 중축합으로부터 얻어진 반복 단위일 수 있다는 것을 의미한다.
[0088] Z가 아미노산으로부터 얻어진 단위를 나타내는 경우, 이는 9-아미노노난산, 10-아미노데칸산, 10-아미노운데칸산, 12-아미노도데칸산 및 11-아미노운데칸산 및 이들의 유도체, 특히 N-헵틸-11-아미노운데칸산으로부터 선택될 수 있다.
[0089] Z가 락탐으로부터 얻어진 단위를 나타내는 경우, 상기 락탐은 피롤리디논, 2-피페리디논, 카프로락탐, 에난토락탐, 카프로락탐, 페라르고락탐, 데카노락탐, 운데카노락탐, 및 라우릴락탐으로부터 선택될 수 있다.
[0090] Z 단위가 화학식 (Cc 디아민).(Cd 이산)을 갖는 단위인 경우, 단위 (Cc 디아민)은 지방족, 선형 또는 분지형 디아민, 지환족 디아민 및 아릴지방족 디아민으로부터 선택된다.
[0091] 디아민이 지방족 및 선형인 경우, 이는 부탄디아민, 펜탄디아민, 헥산디아민, 헵탄디아민, 옥탄디아민, 노난디아민, 데칸디아민, 운데칸디아민, 도데칸디아민, 트리데칸디아민, 테트라데칸디아민, 헥사데칸디아민, 옥타데칸디아민, 옥타데센디아민, 에이코산디아민, 도코산디아민 및 지방산으로부터 얻어진 디아민으로부터 선택된다.
[0092] 디아민이 지방족 및 분지형인 경우, 이는 주쇄 상에 하나 이상의 메틸 또는 에틸 치환기를 포함할 수 있다. 예를 들어, Cc 디아민은 유리하게는 2,2,4-트리메틸-1,6-헥산디아민, 2,4,4-트리메틸-1,6-헥산디아민, 1,3-디아미노펜탄, 2-메틸-1,5-펜탄디아민, 2-메틸-1,8-옥탄디아민으로부터 선택될 수 있다.
[0093] Cc 디아민이 지환족인 경우, 이는 비스(3,5-디알킬-4-아미노사이클로헥실)메탄, 비스(3,5-디알킬-4-아미노사이클로헥실)에탄, 비스(3,5-디알킬-4-아미노사이클로-헥실)프로판, 비스(3,5-디알킬-4-아미노사이클로-헥실)부탄, 비스(3-메틸-4-아미노사이클로헥실)메탄 (BMACM 또는 MACM), p-비스(아미노사이클로헥실)-메탄 (PACM) 및 이소프로필리덴디(사이클로헥실아민) (PACP), 1,3-비스(아미노메틸)사이클로헥실 (1,3-BAC), 1,4 비스(아미노메틸)사이클로헥산 (1,4-BAC) 및 이들의 혼합물로부터 선택된다. 이는 또한 다음 탄소 골격을 포함할 수 있다: 노르보닐메탄, 사이클로헥실메탄, 디사이클로헥실프로판, 디(메틸사이클로헥실), 디(메틸사이클로헥실)프로판. 이들 지환족 디아민의 완전하지 않은 목록은 문헌["Cycloaliphatic Amines" (Encyclopaedia of Chemical Technology, Kirk-Othmer, 4th Edition (1992), pp. 386-405)]에 제공되어 있다.
[0094] Cc 디아민이 아릴지방족인 경우, 이는 1,3-자일릴렌 디아민 및 1,4-자일릴렌 디아민으로부터 선택된다.
[0095] Cd 디카복실산은 선형 또는 분지형 지방족 이산, 지환족 이산 및 방향족 이산으로부터 선택된다.
[0096] Cd 이산이 지방족 및 선형인 경우, 이는 석신산, 글루타르산, 아디프산, 헵탄디오산, 옥탄디오산, 아젤라산, 세바스산, 운데칸디오산, 도데칸디오산, 브라실산, 테트라데칸디오산, 헥사데칸디오산, 옥타데칸디오산, 옥타데센디오산, 에이코산디오산, 도코산디오산 및 36개의 탄소를 함유하는 지방산 다이머로부터 선택된다.
[0097] 상기 언급된 지방산 다이머는 특히 문헌 EP 0,471,566호에 기재된 바와 같이 일염기성 불포화 장쇄 탄화수소 지방산(예컨대, 리놀레산 및 올레산)의 올리고머화 또는 중합에 의해 얻어진 이량체화된 지방산이다.
[0098] 이산이 지환족인 경우, 이는 다음 탄소 골격을 포함할 수 있다: 노르보닐메탄, 사이클로헥실메탄, 디사이클로헥실메탄, 디사이클로헥실프로판, 디(메틸사이클로헥실), 디(메틸사이클로헥실)프로판.
[0099] 이산이 방향족인 경우, 이는 테레프탈산 (T로 표기됨), 이소프탈산 (I로 표기됨) 및 나프탈렌 이산 (N으로 표기됨)으로부터 선택된다.
[0100] 카프로락탐 또는 아미노헥산산은 Z의 락탐 및 아미노산의 정의로부터 배제되고, 이는 A 및 X1Y가 상기 정의된 바와 같은 화학식 6/A/X1Y의 화합물이 배제된다는 것을 의미한다.
[0101] Cc 디아민이 C6 디아민인 경우, 테레프탈산은 Cd 이산의 정의로부터 배제되고, 이는 A 및 X1Y가 상기 정의된 바와 같은 화학식 6T/A/X1Y의 화합물이 배제된다는 것을 의미한다.
[0102] 일 구현예에서, 상기 코폴리아미드는 화학식 A/X1Y/Z의 세 가지 단위로만 이루어진다.
[0103] 세 가지 단위는 상기 정의된 바와 같고, 배제가 또한 적용된다.
[0104] 따라서, 이러한 구현예에서, 세 가지 별개의 단위 A, X1Y 및 Z만이 존재하고, 그럼에도 불구하고 하나 이상의 A 단위(들), 하나 이상의 X1Y 단위(들) 및 하나 이상의 Z 단위(들)가 존재할 수 있다.
[0105] 또 다른 구현예에서, 상기 코폴리아미드는 세 가지 화학식 A/X1Y/Z의 단위로만 이루어지고, 단지 하나의 A 단위, 하나의 X1Y 단위 및 하나의 Z 단위가 화학식 A/X1Y/Z에 존재한다.
[0106] 추가의 또 다른 구현예에서, 본 발명은 상기 정의된 바와 같은 조성물을 제조하기 위한 상기 정의된 바와 같은 코폴리아미드의 용도에 관한 것이고, 상기 조성물은 70중량% 이하의 보강 섬유, 특히 30 내지 70중량%의 보강 섬유를 포함한다.
[0107] 하나의 구현예에 따르면, 조성물은 조성물의 총 중량에 대해 35 내지 65%, 및 바람직하게는 50 내지 65중량%의 보강 섬유를 포함한다.
[0108] 설명 전반에 걸쳐, 어구 "내지"는 포함을 의미한다.
[0109] 본 발명에 따른 조성물은 보강 단섬유 또는 강화 단섬유를 포함할 수 있다.
[0110] 바람직하게는, 섬유는 짧고 2 내지 13 mm 길이이고, 바람직하게는 조성물이 사용되기 전 3 내지 8 mm 길이이다.
[0111] 이들 보강 단섬유는 하기로부터 선택될 수 있다:
- 천연 섬유,
- 본 발명의 상기 반결정질 코폴리아미드의 용융 온도(Tm) 초과 및 중합 및/또는 구현 온도 초과의 높은 용융 온도(Tm')를 갖는, 미네랄 섬유,
- 상기 열가소성 물질의 매트릭스를 구성하는 상기 반결정질 코폴리아미드의 중합 온도 초과 또는 용융 온도(Tm) 초과 또는 구현 온도 초과의 용융 온도(Tm'), 또는 Tm'가 아니라면, 유리 전이 온도(Tg')를 갖는, 폴리머 섬유.
- 또는 상기 언급된 섬유들의 혼합물.
[0112] 본 발명에 적합한 미네랄 섬유의 예로는 나노튜브 또는 탄소 나노튜브(CNT), 탄소 나노섬유 또는 그래핀의 섬유를 포함하는 탄소 섬유; 유리 섬유, 특히 유형 E, R, S2, 또는 T와 같은 실리카 섬유; 붕소 섬유; 세라믹 섬유, 특히 실리콘 카바이드 섬유, 보론 카바이드 섬유, 보론 카보니트라이드 섬유, 실리콘 니트라이드 섬유, 보론 니트라이드 섬유, 현무암 섬유 또는 현무암-기반 섬유; 금속 및/또는 이들의 합금을 함유하는 섬유 또는 필라멘트; 특히 알루미나(Al2O3)의 금속 산화물 섬유; 금속화된 유리 섬유 및 금속화된 탄소 섬유와 같은 금속화된 섬유 또는 상기 언급된 섬유들의 혼합물이 있다.
[0113] 더욱 특히, 이들 섬유는 하기로부터 선택될 수 있다:
- 탄소 섬유, 탄소 나노튜브 섬유, 유리 섬유, 특히 유형 E, R, S2, 또는 T, 붕소 섬유, 세라믹 섬유, 특히 실리콘 카바이드 섬유, 보론 카바이드 섬유, 보론 카보니트라이드 섬유, 실리콘 니트라이드 섬유, 보론 니트라이드 섬유, 현무암 섬유 또는 현무암-기반 섬유; 금속 및/또는 이들의 합금을 함유하는 섬유 또는 필라멘트, Al2O3와 같은 금속 산화물을 함유하는 섬유, 금속화된 섬유, 예컨대, 금속화된 유리 섬유 및 금속화된 탄소 섬유 또는 상기 언급된 섬유들의 혼합물로부터 선택될 수 있는, 미네랄 섬유, 및
- 하기로부터 선택된, 상기 언급된 조건 하의 폴리머 섬유,
- 더욱 특히 불포화 폴리에스테르, 에폭시 수지, 비닐 에스테르, 페놀 수지, 폴리우레탄, 시아노아크릴레이트 및 폴리이미드, 예컨대, 비스말레이미드 수지, 멜라민과 같은 아민과 글리옥살 또는 포름알데하이드와 같은 알데하이드의 반응으로부터 생성된 아미노플라스트로부터 선택되는, 열경화성 폴리머 섬유,
- 더욱 특히 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT)로부터 선택된 열가소성 폴리머의 섬유,
- 폴리아미드 섬유,
- 화학식 PPD.T, MPD.I, PAA 및 PPA 중 하나를 갖는 것들과 같은 아라미드 섬유(예컨대, Kevlar®) 및 방향족 폴리아미드(PPD 및 MPD는 각각 p- 및 m-페닐렌 디아민이고, PAA는 폴리아릴아미드이고, PPA는 폴리프탈아미드임),
- 폴리아미드 블록 코폴리머, 예컨대, 폴리아미드/폴리에테르의 섬유, 폴리아릴에테르 케톤 (PAEK), 예컨대, 폴리에테르에테르 케톤 (PEEK), 폴리에테르케톤 케톤 (PEKK), 폴리에테르케톤에테르케톤 케톤 (PEKEKK)의 섬유.
[0114] 바람직한 보강 단섬유는 금속화된 섬유를 포함한 탄소 섬유, E, R, S2 또는 T와 같은 금속화된 유리 섬유를 포함한 유리 섬유, 아라미드 섬유 (Kevlar®와 같은) 또는 방향족 폴리아미드, 폴리아릴에테르 케톤 (PAEK) 섬유, 예컨대, 폴리에테르에테르 케톤 (PEEK), 폴리에테르케톤 케톤 (PEKK) 섬유, 폴리에테르케톤에테르케톤 케톤 (PEKEKK) 섬유 또는 이들의 혼합물로부터 선택된 단섬유이다.
[0115] 더욱 특히, 천연 섬유는 아마, 피마자, 목재, 사이잘, 케나프, 코코넛, 대마 및 황마 섬유로부터 선택된다.
[0116] 유리하게는 코폴리아미드에 대한 보강 섬유의 중량 기준 비율은 1.75, 특히 1.6를 초과하지 않는다.
[0117] 본 발명의 의미에서 유리 섬유는 특히 문헌[Frederick T. Wallenberger, James C. Watson and Hong Li, PPG industries Inc. (ASM Handbook, Vol 21: composites (#06781G), 2001 ASM International)]에 기재된 임의의 유리 섬유인 것으로 이해된다.
[0118] 보강 섬유는 하기일 수 있다:
- 4 μm 내지 25 μm, 바람직하게는 4 내지 15 μm의 직경을 갖는 원형 단면,
- 또는 2 내지 8, 특히 2 내지 4의 L/D 비율(여기서, L은 섬유 단면의 최장 치수를 나타내고, D는 상기 섬유의 단면의 최단 치수를 나타냄)을 갖는 비-원형 단면. L 및 D는 주사 전자 현미경(SEM)에 의해 측정될 수 있다.
[0119] 유리하게는, 보강 섬유는 유리 섬유, 탄소 섬유, 및 이들의 혼합물로부터 선택된다.
[0120] 유리하게는, 보강 섬유는 비-원형 단면을 갖는 유리 섬유, 원형 단면을 갖는 유리 섬유, 탄소 섬유 및 이들의 혼합물로부터 선택된다.
[0121] 유리하게는, 보강 섬유는 비-원형 단면을 갖는 유리 섬유, 원형 단면을 갖는 유리 섬유 및 이들의 혼합물로부터 선택된다.
[0122] 유리하게는, 보강 섬유는 비-원형 단면을 갖는 유리 섬유이다.
[0123] 유리하게는, 보강 섬유는 비-원형 단면 및 ASTM C1557-03에 따라 측정하는 경우 76 GPa 미만의 탄성 모듈러스를 갖는 유리 섬유이다.
[0124] 일 구현예에서, 상기 조성물은 폴리페닐렌 에테르 (PPE), 항드립제, PA46, PA66, PA6, 카프로락탐의 중축합에 의해 얻어진 단위를 기반으로 한 폴리아미드, 자유-라디칼 억제제, 특히 무기, 방염제, 니그로신, 원소 철, 다가 알콜, 마그네슘 옥사이드, 아연 옥사이드, 칼슘 옥사이드 또는 이들의 혼합물로부터 선택된 금속 산화물, 아미노산 열 안정화제, 적어도 하나의 하이드록실 기를 갖는 아미노산 열 안정화제 및 비정질 폴리아미드로부터 선택된 구성요소들 중 적어도 하나가 없다.
[0125] 일 구현예에서, 상기 조성물이 티타늄 옥사이드를 포함하는 경우, 여기에는 마그네슘 옥사이드, 아연 옥사이드, 칼슘 옥사이드 또는 이들의 혼합물로부터 선택된 금속 산화물이 없다.
[0126] 또 다른 구현예에서, 상기 조성물은 코폴리아미드 및 보강 섬유 이외에
- 0 내지 10중량%의 적어도 하나의 충격 개질제;
- 0 내지 20중량%의 적어도 하나의 충전제; 및
- 0 내지 5중량%의 적어도 하나의 유동화제; 및
- 0 내지 2중량% 미만, 바람직하게는 0.5 내지 2중량% 미만의 첨가제
(코폴리아미드, 보강 섬유, 충격 개질제, 충전제, 유동화제 및 첨가제의 합은 100%임)를 포함한다.
[0127] 이러한 후자의 구현예에서, 유리하게는, 상기 조성물에는 상기 정의된 배제된 구성요소 중 적어도 하나가 없다.
[0128] 일 구현예에서, 따라서 본 발명은
- 35 내지 70중량%, 특히 35 내지 50, 및 더욱 특히 38 내지 50중량%의 상기 정의된 바와 같은 적어도 하나의 코폴리아미드, - 30 내지 70중량%의 보강 섬유,
- 0 내지 10중량%의 적어도 하나의 충격 개질제;
- 0 내지 20중량%의 적어도 하나의 충전제; 및
- 0 내지 5중량%의 적어도 하나의 유동화제; 및
- 0 내지 2중량% 미만, 바람직하게는 0.5 내지 2중량% 미만의 첨가제
(코폴리아미드, 보강 섬유, 충격 개질제, 충전제, 유동화제 및 첨가제의 합은 100%임)를 포함하고, 모듈러스가 상기 정의된 바와 같이 20℃ 내지 40℃의 온도 범위, 특히 0℃ 내지 40℃의 온도 범위, 특히 -10℃ 내지 40℃의 온도 범위에서 20% 넘게 변하지 않는 조성물을 제조하기 위한 상기 정의된 바와 같은 화학식 A/X1Y의 적어도 두 개의 별개의 단위 A 및 X1Y를 포함하는 코폴리아미드의 용도에 관한 것이다.
[0129] 또 다른 구현예에서, 따라서 본 발명은
- 35 내지 70중량%, 특히 35 내지 50, 및 더욱 특히 38 내지 50중량%의 상기 정의된 바와 같은 적어도 하나의 코폴리아미드,
- 35 내지 65%, 및 바람직하게는 50 내지 65중량%의 보강 섬유,
- 0 내지 10중량%의 적어도 하나의 충격 개질제;
- 0 내지 20중량%의 적어도 하나의 충전제; 및
- 0 내지 5중량%의 적어도 하나의 유동화제; 및
- 0 내지 2중량% 미만, 바람직하게는 0.5 내지 2중량% 미만의 첨가제
(코폴리아미드, 보강 섬유, 충격 개질제, 충전제, 유동화제 및 첨가제의 합은 100%임)를 포함하고, 모듈러스가 상기 정의된 바와 같이 20℃ 내지 40℃의 온도 범위, 특히 0℃ 내지 40℃의 온도 범위, 특히 -10℃ 내지 40℃의 온도 범위에서 20% 넘게 변하지 않는 조성물을 제조하기 위한 상기 정의된 바와 같은 화학식 A/X1Y의 적어도 두 개의 별개의 단위 A 및 X1Y를 포함하는 코폴리아미드의 용도에 관한 것이다.
[0130] 유리하게는, 따라서 본 발명은
- 35 내지 70중량%, 특히 35 내지 50, 및 더욱 특히 38 내지 50중량%의 상기 정의된 바와 같은 적어도 하나의 코폴리아미드,
- 35 내지 65%, 및 바람직하게는 50 내지 65중량%의 보강 섬유,
- 0 내지 10중량%의 적어도 하나의 충격 개질제;
- 0 내지 20중량%의 적어도 하나의 충전제; 및
- 0 내지 5중량%의 적어도 하나의 유동화제; 및
- 0 내지 2중량% 미만, 바람직하게는 0.5 내지 2중량% 미만의 첨가제
(코폴리아미드, 보강 섬유, 충격 개질제, 충전제, 유동화제 및 첨가제의 합이 100%임)를 포함하고, 모듈러스가 상기 정의된 바와 같이 20℃ 내지 40℃의 온도 범위, 특히 0℃ 내지 40℃의 온도 범위, 특히 -10℃ 내지 40℃의 온도 범위에서 20% 넘게 변하지 않는 조성물을 제조하기 위한 상기 정의된 바와 같은 화학식 A/X1Y의 적어도 μ 개의 별개의 단위 A 및 X1Y를 포함하는 코폴리아미드의 용도에 관한 것이다.
[0131] 더욱 유리하게는, 따라서 본 발명은
- 35 내지 65중량%, 특히 35 내지 50, 및 더욱 특히 38 내지 50중량%의 상기 정의된 바와 같은 적어도 하나의 코폴리아미드,
- 35 내지 65%, 및 바람직하게는 50 내지 65중량%의 보강 섬유, 특히 50 내지 62중량%의 보강 섬유,
- 0 내지 10중량%의 적어도 하나의 충격 개질제;
- 0 내지 20중량%의 적어도 하나의 충전제; 및
- 0 내지 5중량%의 적어도 하나의 유동화제; 및
- 0 내지 2중량% 미만, 바람직하게는 0.5 내지 2중량% 미만의 첨가제
(코폴리아미드, 보강 섬유, 충격 개질제, 충전제, 유동화제 및 첨가제의 합은 100%임)를 포함하고, 모듈러스가 상기 정의된 바와 같이 20℃ 내지 40℃의 온도 범위, 특히 0℃ 내지 40℃의 온도 범위, 특히 -10℃ 내지 40℃의 온도 범위에서 20% 넘게 변하지 않는 조성물을 제조하기 위한 상기 정의된 바와 같은 화학식 A/X1Y의 적어도 두 개의 별개의 단위 A 및 X1Y를 포함하는 코폴리아미드의 용도에 관한 것이다.
[0132] 추가의 또 다른 구현예에서, 상기 조성물은 코폴리아미드, 보강 섬유, 및
- 0 내지 10중량%의 적어도 하나의 충격 개질제;
- 0 내지 20중량%의 적어도 하나의 충전제; 및
- 0 내지 5중량%의 적어도 하나의 유동화제; 및
- 0 내지 2중량% 미만, 바람직하게는 0.5 내지 2중량% 미만의 첨가제
로 이루어지고,
코폴리아미드, 보강 섬유, 충격 개질제, 충전제, 유동화제 및 첨가제의 합은 100%이다.
[0133] 후자의 구현예에서, 따라서 상기 조성물은 상기 정의되고 배제된 구성성분을 포함하지 않는다.
[0134] 유리하게는, 다른 구현예에서, 따라서 본 발명은
- 35 내지 70중량%, 특히 35 내지 50, 및 더욱 특히 38 내지 50중량%의 상기 정의된 바와 같은 적어도 하나의 코폴리아미드,
- 30 내지 70중량%의 보강 섬유,
- 0 내지 10중량%의 적어도 하나의 충격 개질제;
- 0 내지 20중량%의 적어도 하나의 충전제; 및
- 0 내지 5중량%의 적어도 하나의 유동화제; 및
- 0 내지 2중량% 미만, 바람직하게는 0.5 내지 2중량% 미만의 첨가제
(코폴리아미드, 보강 섬유, 충격 개질제, 충전제, 유동화제 및 첨가제의 합은 100%임)로 이루어지고, 모듈러스가 상기 정의된 바와 같이 20℃ 내지 40℃의 온도 범위, 특히 0℃ 내지 40℃의 온도 범위, 특히 -10℃ 내지 40℃의 온도 범위에서 20% 넘게 변하지 않는 조성물을 제조하기 위한 상기 정의된 바와 같은 화학식 A/X1Y의 적어도 두 개의 별개의 단위 A 및 X1Y를 포함하는 코폴리아미드의 용도에 관한 것이다.
[0135] 유리하게는, 다른 구현예에서, 따라서 본 발명은
- 35 내지 70중량%, 특히 35 내지 50, 및 더욱 특히 38 내지 50중량%의 상기 정의된 바와 같은 적어도 하나의 코폴리아미드,
- 35 내지 65%, 및 바람직하게는 50 내지 65중량%의 보강 섬유,
- 0 내지 10중량%의 적어도 하나의 충격 개질제;
- 0 내지 20중량%의 적어도 하나의 충전제; 및
- 0 내지 5중량%의 적어도 하나의 유동화제; 및
- 0 내지 2중량% 미만, 바람직하게는 0.5 내지 2중량% 미만의 첨가제
로 이루어지는 조성물을 제조하기 위한 상기 정의된 바와 같은 화학식 A/X1Y의 적어도 두 개의 별개의 단위 A 및 X1Y를 포함하는 코폴리아미드의 용도에 관한 것이다.
[0136] 상기 코폴리아미드, 보강 섬유, 충격 개질제, 충전제, 유동화제 및 첨가제의 합은 100%이고, 상기 모듈러스는 상기 정의된 바와 같이 20℃ 내지 40℃의 온도 범위, 특히 0℃ 내지 40℃의 온도 범위, 특히 -10℃ 내지 40℃의 온도 범위에서 20% 넘게 변하지 않는다.
[0137] 유리하게는, 따라서 본 발명은
- 35 내지 65중량%, 특히 35 내지 50, 및 더욱 특히 38 내지 50중량%의 상기 정의된 바와 같은 적어도 하나의 코폴리아미드,
- 35 내지 65%, 및 바람직하게는 50 내지 65중량%의 보강 섬유, 특히 50 내지 62중량%의 보강 섬유,
- 0 내지 10중량%의 적어도 하나의 충격 개질제;
- 0 내지 20중량%의 적어도 하나의 충전제; 및
- 0 내지 5중량%의 적어도 하나의 유동화제; 및
- 0 내지 2중량% 미만, 바람직하게는 0.5 내지 2중량% 미만의 첨가제,
(코폴리아미드, 보강 섬유, 충격 개질제, 충전제, 유동화제 및 첨가제의 합은 100%임)로 이루어지고, 모듈러스가 상기 정의된 바와 같이 20℃ 내지 40℃의 온도 범위, 특히 0℃ 내지 40℃의 온도 범위, 특히 -10℃ 내지 40℃의 온도 범위에서 20% 넘게 변하지 않는 조성물을 제조하기 위한 상기 정의된 바와 같은 화학식 A/X1Y의 적어도 두 개의 별개의 단위 A 및 X1Y를 포함하는 코폴리아미드의 용도에 관한 것이다.
[0138] 표현 "충격 개질제"는 표준 ISO 178: 2010(23℃ RH50)에 따라 측정된 100 MPa 미만의 굴곡 모듈러스 및 0℃ 미만의 Tg(DSC 써모그램의 변곡점의 수준에서 표준 11357-2:2013에 따라 측정됨)를 갖는 폴리올레핀-기반 폴리머, 특히, 폴리올레핀을 의미한다.
[0139] 충격 개질제는 또한 굴곡 모듈러스 < 200 MPa를 갖는 PEBA 블록 폴리머 (폴리에테르-블록-아미드)일 수 있다.
[0140] 조성물은 상기 정의된 바와 같은 하나 이상의 충격 개질제를 추가로 포함할 수 있다. 충격 개질제의 존재는 제조된 물품에 더 큰 연성을 부여하는 것을 가능하게 한다.
[0141] 충격 개질제의 폴리올레핀은 작용성화되거나 비-작용성화될 수 있고, 또는 혼합물에 둘 모두를 포함할 수 있다.
[0142] 폴리올레핀이 작용성화되는 경우, 폴리올레핀의 일부 또는 전부는 카복실산, 카복실산 무수물 및 에폭사이드 작용기로부터 선택된 작용기를 지닌다. 작용기는 특히 엘라스토머성 특징을 갖는 에틸렌 및 프로필렌 코폴리머(EPR), 엘라스토머 특징을 갖는 에틸렌-프로필렌-디엔 코폴리머(EPDM) 및 에틸렌/알킬 (메트)아크릴레이트 코폴리머, 고급 에틸렌-알켄 코폴리머, 특히 에틸렌-옥텐 코폴리머, 에틸렌-알킬 아크릴레이트-말레산 무수물 터폴리머로부터 선택될 수 있다.
[0143] Peba (폴리에테르 블록 아미드)는 폴리아미드 및 폴리에테르 블록을 함유하는 코폴리머이다. 이들은 또한 특히 폴리에테르 블록의 하이드록실 작용기와 폴리아미드 블록의 말단 카복실 작용기의 축합 반응으로부터 생성된 에스테르 작용기를 함유할 수 있다. Peba는 특히 업체 Arkema에 의해 상표명 Pebax® 하에 상업적으로 입수 가능하다.
[0144] 유리하게는, 충격 개질제는 Fusabond F493, Tafmer MH5020, Pebax®, 특히 Pebax® 40R53 SP01, Lotader®, Exxelor® VA1803 또는 VA1801, Orevac® IM800 또는 이들의 혼합물(이러한 경우, 이들은 0.1/99.9 내지 99.9/0.1 범위의 비율임)로부터 선택된다.
[0145] 충격 개질제는 또한 코어-쉘 폴리머로도 표기되는 코어-쉘 개질제일 수 있다. "코어-쉘 개질제"는 엘라스토머 코어 및 적어도 하나의 열가소성 쉘을 갖는 미세 입자의 형태로 나타나며; 입도는 일반적으로 1 μm 미만 및 유리하게는 포함하여 150 내지 500 nm이다. 코어-쉘 개질제는 아크릴 또는 부타디엔 염기를 갖는다.
[0146] 여러 상이한 충격 개질제가 조성물에 존재할 수 있다.
[0147] 특정 구현예에 따르면, 조성물의 총 중량에 대해 충격 개질제의 함량은 0 내지 10중량%, 유리하게는 1 내지 10중량%로 다양할 수 있다.
[0148] 하나의 구현예에 따르면, 조성물은 조성물의 총 중량에 대해 1 내지 8중량%, 및 특히 2 내지 5중량%의 충격 개질제를 포함한다.
[0149] 또 다른 구현예에서, 조성물 중의 충격 개질제의 함량은 1 내지 2중량%; 또는 2 내지 3중량%; 또는 3 내지 4중량%; 또는 4 내지 5중량%; 또는 6 내지 7중량%; 또는 7 내지 8중량%; 또는 8 내지 9중량%; 또는 9 내지 10중량%로 다양할 수 있다.
[0150] 충전제 관련
[0151] 조성물은 또한 충전제를 포함할 수 있다. 예상되는 충전제는 통상적인 미네랄 충전제, 예컨대, 카올린, 마그네시아, 슬래그, 카본 블랙, 팽창 또는 비팽창 그래파이트, 규회석, 핵형성제, 예컨대, 실리카, 알루미나, 점토 또는 활석, 특히 활석, 안료, 예컨대, 티타늄 옥사이드 및 아연 설파이드, 및 정전기방지 충전제를 포함한다.
[0152] 조성물은 또한 유동화제를 포함할 수 있다.
[0153] 용어 "유동화제"는 특히 프리폴리머를 포함한다.
[0154] 프리폴리머는 선형 또는 분지형 지방족, 지환족, 반-방향족 또는 심지어 방향족 폴리아미드 올리고머로부터 선택될 수 있다. 프리폴리머는 또한 코폴리아미드 올리고머 또는 폴리아미드 및 코폴리아미드 올리고머의 혼합물일 수 있다. 바람직하게는, 프리폴리머는 1000 내지 10000 g/mol, 특히 1000 내지 5000 g/mol의 수 평균 분자량(Mn)을 갖는다. 특히, 이는 예를 들어 사용되는 사슬 제한제가 모노아민인 경우 단작용성 NH2일 수 있다. 수 평균 분자량(Mn) 또는 아민 수는 다음 화학식 Mn = 1000/[NH2]에 따라 계산되고, 여기서 [NH2]은, 예를 들어, 전위차법에 의해 결정하는 경우 코폴리아미드에서 아민 작용기의 농도이다.
[0155] 특정 구현예에 따르면, 조성물의 총 중량에 대해 유동화제의 함량은 0 내지 5중량%, 특히 1 내지 5중량%, 특히 1 내지 5중량%으로 다양할 수 있다.
[0156] 하나의 구현예에 따르면, 조성물은 조성물의 총 중량에 대해 1 내지 4중량%, 및 특히 2 내지 3중량%의 유동화제를 포함한다.
[0157] 또 다른 구현예에 따르면, 조성물의 총 중량에 대해 유동화제의 함량은 1 내지 2중량%; 또는 2 내지 3중량%; 또는 3 내지 4중량%; 또는 4 내지 5중량%이다.
[0158] 용어 "첨가제"는 염료, 안정화제, 계면활성제, 증백제, 산화방지제, 윤활제, 가소제, 왁스 및 이들의 혼합물을 의미한다.
[0159] 유리하게는, 이는 염료, 안정화제, 계면활성제, 증백제, 산화방지제, 윤활제, 왁스 및 이들의 혼합물을 의미한다.
[0160] 안정화제는 유기 또는 무기 안정화제일 수 있다. 폴리머와 사용되는 전형적인 안정화제는, 예를 들어, 페놀, 포스파이트, UV 흡수제, HALS(장애 아민 광 안정화제) 유형 안정화제 및 금속 아이오다이드이다. 예로는 BASF로부터의 Irganox® 1010, 245, 1098, BASF로부터의 Irgafos® 168, 126, BASF로부터의 Tinuvin® 312, 770, Ciba로부터의 Iodide P201, 및 Clariant로부터의 Nylostab® S-EED가 포함된다.
[0161] 윤활제는 특히 스테아레이트 또는 왁스 결합제일 수 있다.
[0162] 왁스는 특히 비정질 왁스, 예컨대, 밀랍, 실리콘 왁스, 폴리에틸렌 왁스, 산화된 폴리에틸렌 왁스, 에틸렌 코폴리머 왁스, 몬탄 왁스 및 폴리에테르 왁스일 수 있다.
[0163] 동일하거나 상이한 카테고리의 여러 상이한 첨가제가 조성물에 존재할 수 있다.
[0164] 첨가제 함량은 조성물의 총 중량에 대해 0 내지 2 중량% 미만이다.
[0165] 하나의 구현예에 따르면, 조성물은 조성물의 총 중량에 대해 0.1 내지 2% 미만, 및 특히 0.5 내지 2중량% 미만의 첨가제를 포함한다.
[0166] 일부 구현예에 따르면, 조성물 중의 첨가제 함량은 0 내지 0.5중량%; 또는 0.1 내지 0.5중량%; 또는 0.5 내지 1중량%; 또는 1 내지 1.5중량%; 또는 1.5 내지 2중량% 미만으로 다양할 수 있다.
[0167] 두 번째 양태에 따르면, 본 발명은
- 35 내지 70중량%, 특히 35 내지 50, 및 더욱 특히 38 내지 50중량%의 상기 정의된 바와 같은 적어도 하나의 코폴리아미드,
- 30 내지 65, 특히 50 내지 65, 및 더욱 특히 50 내지 62중량%의 보강 섬유;
- 0 내지 10중량%의 적어도 하나의 충격 개질제;
- 0 내지 20중량%의 적어도 하나의 충전제; 및
- 0 내지 5중량%의 적어도 하나의 유동화제; 및
- 0 내지 2중량% 미만, 바람직하게는 0.1 내지 2% 미만, 특히 0.5 내지 2중량% 미만의 첨가제를 포함하는, 특히 사출 성형에 유용한 조성물로서,
단, 보강 섬유의 단면이 비-원형이고, 1.5 내지 5.0 × 10-6 cm2의 단면적을 가질 때, 코폴리아미드에 대한 보강 섬유의 중량 기준 비율이 1.75, 특히 1.6을 초과하지 않고;
상기 조성물의 각 구성성분의 비율의 합이 100%인, 조성물에 관한 것이다.
[0168] 1.5 내지 5.0 × 10-6 cm2의 단면적을 갖는 상기 비-원형 단면 보강 섬유의 배제는 따라서 1.75 비율과 1.6 비율 둘 모두에 대해 유효하다.
[0169] 일 구현예에서, 사출 성형에 특히 유용한 상기 조성물은
- 35 내지 70중량%, 특히 35 내지 50, 및 더욱 특히 38 내지 50중량%의 상기 정의된 바와 같은 적어도 하나의 코폴리아미드,
- 30 내지 65, 특히 50 내지 65, 및 더욱 특히 50 내지 62중량%의 보강 섬유;
- 0 내지 10중량%의 적어도 하나의 충격 개질제;
- 0 내지 20중량%의 적어도 하나의 충전제; 및
- 0 내지 5중량%의 적어도 하나의 유동화제; 및
- 0 내지 2중량% 미만, 바람직하게는 0.1 내지 2% 미만, 특히 0.5 내지 2중량% 미만의 첨가제를 포함하고,
단, 보강 섬유가 비-원형 단면을 가질 때, 코폴리아미드에 대한 보강 섬유의 중량 기준 비율이 1.75, 특히 1.6을 초과하지 않고;
상기 조성물의 각 구성성분의 비율의 합은 100%이다.
[0170] 상기 비-원형 단면 보강 섬유의 배제는 따라서 1.75 비율과 1.6 비율 둘 모두에 대해 유효하다.
[0171] 또 다른 구현예에서, 사출 성형에 특히 유용한 상기 조성물은
- 35 내지 70중량%, 특히 35 내지 50, 및 더욱 특히 38 내지 50중량%의 상기 정의된 바와 같은 적어도 하나의 코폴리아미드,
- 30 내지 65, 특히 50 내지 65, 및 더욱 특히 50 내지 62중량%의 보강 섬유;
- 0 내지 10중량%의 적어도 하나의 충격 개질제;
- 0 내지 20중량%의 적어도 하나의 충전제; 및
- 0 내지 5중량%의 적어도 하나의 유동화제; 및
- 0 내지 2중량% 미만, 바람직하게는 0.1 내지 2% 미만, 특히 0.5 내지 2중량% 미만의 첨가제를 포함하고,
단, 코폴리아미드에 대한 보강 섬유의 중량 기준 비율은 1.75, 특히 1.6를 초과하지 않고;
상기 조성물의 각 구성성분의 비율의 합은 100%이다.
[0172] 보강 섬유, 충격 개질제, 충전제, 유동화제 및 첨가제는 상기 정의된 바와 같고, 상기 정의된 충격 개질제, 유동화제, 충전제 및 첨가제에 대한 모든 농도 범위는 또한 이와 같이 상기 조성물에 대해 유효하다.
[0173] 조성물의 제조에 대한 상기 정의된 바와 같은 배제가 또한 유효하다.
[0174] 유리하게는, 특히 사출 성형에 유용한 상기 조성물은
- 35 내지 70중량%, 특히 35 내지 50, 및 더욱 특히 38 내지 50중량%의 상기 정의된 바와 같은 적어도 하나의 코폴리아미드,
- 30 내지 65, 특히 50 내지 65, 및 더욱 특히 50 내지 62중량%의 보강 섬유;
- 0 내지 10중량%의 적어도 하나의 충격 개질제;
- 0 내지 20중량%의 적어도 하나의 충전제; 및
- 0 내지 5중량%의 적어도 하나의 유동화제; 및
- 0 내지 2중량% 미만, 바람직하게는 0.1 내지 2% 미만, 특히 0.5 내지 2중량% 미만의 첨가제로 이루어지고,
단, 보강 섬유의 단면이 비-원형 단면이고, 1.5 내지 5.0 × 10-6 cm2의 단면적을 가질 때, 코폴리아미드에 대한 보강 섬유의 중량 기준 비율은 1.75, 특히 1.6을 초과하지 않고;
상기 조성물의 각 구성성분의 비율의 합은 100%이다.
[0175] 1.5 내지 5.0 × 10-6 cm2의 단면적을 갖는 상기 비-원형 단면 보강 섬유의 배제는 따라서 1.75 비율과 1.6 비율 둘 모두에 대해 유효하다.
[0176] 일 구현예에서, 특히 사출 성형에 유용한 상기 조성물은 하기로 이루어진다:
- 35 내지 70중량%, 특히 35 내지 50, 및 더욱 특히 38 내지 50중량%의 상기 정의된 바와 같은 적어도 하나의 코폴리아미드,
- 30 내지 65, 특히 50 내지 65, 및 더욱 특히 50 내지 62중량%의 보강 섬유;
- 0 내지 10중량%의 적어도 하나의 충격 개질제;
- 0 내지 20중량%의 적어도 하나의 충전제; 및
- 0 내지 5중량%의 적어도 하나의 유동화제; 및
- 0 내지 2중량% 미만, 바람직하게는 0.1 내지 2% 미만, 특히 0.5 내지 2중량% 미만의 첨가제,
단, 보강 섬유가 비-원형 단면을 가질 때, 코폴리아미드에 대한 보강 섬유의 중량 기준 비율은 1.75, 특히 1.6을 초과하지 않고;
상기 조성물의 각 구성성분의 비율의 합은 100%이다.
[0177] 상기 비-원형 단면 보강 섬유의 배제는 따라서 1.75 비율과 1.6 비율 둘 모두에 대해 유효하다.
[0178] 또 다른 구현예에서, 특히 사출 성형에 유용한 상기 조성물은
- 35 내지 70중량%, 특히 35 내지 50, 및 더욱 특히 38 내지 50중량%의 상기 정의된 바와 같은 적어도 하나의 코폴리아미드,
- 30 내지 65, 특히 50 내지 65, 및 더욱 특히 50 내지 62중량%의 보강 섬유;
- 0 내지 10중량%의 적어도 하나의 충격 개질제;
- 0 내지 20중량%의 적어도 하나의 충전제; 및
- 0 내지 5중량%의 적어도 하나의 유동화제; 및
- 0 내지 2중량% 미만, 바람직하게는 0.1 내지 2% 미만, 특히 0.5 내지 2중량% 미만의 첨가제로 이루어지고,
단, 코폴리아미드에 대한 보강 섬유의 중량 기준 비율은 1.75, 특히 1.6를 초과하지 않고;
상기 조성물의 각 구성성분의 비율의 합은 100%이다.
[0179] 유리하게는, 상기 조성물의 상기 코폴리아미드는 PA11/10T, PA11/12T, PA12/10T, PA12/12T, PA1010/10T, PA1012/10T, PA1010/12T, PA1012/12T, PA1210/10T, PA1212/10T, PA1210/12T, PA1212/12T, 특히 PA11/10T로부터 선택된다.
[0180] 일 구현예에서, 상기 조성물의 보강 섬유는 유리 섬유, 탄소 섬유, 및 이들의 혼합물, 특히 유리 섬유로부터 선택된다.
[0181] 유리하게는, 상기 조성물의 유리 섬유는 비-원형 단면의 유리 섬유, 원형 단면의 유리 섬유, 탄소 섬유, 및 이들의 혼합물, 특히 비-원형 단면의 유리 섬유 및 원형 단면의 유리 섬유 및 이들의 혼합물, 특히 비-원형 단면의 유리 섬유로부터 선택된다.
[0182] 유리 섬유는 상기 정의된 바와 같다.
[0183] 세 번째 양태에 따르면, 본 발명은 상기 정의된 바와 같은 조성물의 제조를 위한 방법으로서, 상기 조성물의 구성성분이 특히 이축 압출기, 바람직하게는 공회전 압출기, 공동혼합기 또는 내부 혼합기에서 컴파운딩에 의해 혼합되는, 방법에 관한 것이다.
[0184] 마지막으로, 네 번째 양태에 따르면, 본 발명은 사출 성형에 의해 상기 정의된 조성물로부터 수득 가능한 성형 물품에 관한 것이다.
[0185] 유리하게는, 상기 성형 물품은 전기 적용 및 전자 제품을 위한 것이며, 특히 텔레비전, 디지털 카메라, 디지털 게임, 전화기 부품, 디지털 태블릿, 드론, 프린터, 또는 컴퓨터 부품으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
실시예
[0186] 본 발명은 하기 실시예에서 더욱 상세하게 설명될 것이다.
실시예 1: 본 발명의 코폴리아미드의 합성
[0187] 다양한 폴리아미드(비교) 및 본 발명의 코폴리아미드를 폴리아미드 및 코폴리아미드 합성을 위한 일반적인 기술에 따라 제조하였다.
[0188] 다양한 코폴리아미드를 나타내는 CoPa 11/10T의 합성:
아미노운데칸, 데칸디아민 및 테레프탈산 모노머를 요망되는 질량 비율에 따라 반응기에 함께 로딩하였다. 매질을 먼저 황변 또는 이차 반응을 일으킬 수 있는 산소를 제거하도록 불활성화시켰다. 열 교환을 개선하도록 또한 물을 충전할 수 있다. 두 가지 온도 상승 및 압력 유지를 수행하였다. 온도(T°) 및 압력 조건을 매질이 용융될 수 있도록 선택하였다. 유지 조건에 도달한 후, 중축합 반응이 가능하도록 탈기를 수행하였다. 매질은 조금씩 점성이 되고, 형성된 반응 수에 질소를 퍼징시키거나 진공을 가하였다. 요망되는 점도와 관련된 중단 조건에 도달하면, 교반을 중지하고 압출 및 과립화를 시작할 수 있다. 수득된 과립은 이어서 섬유유리와 컴파운딩될 것이다.
컴파운딩
[0189] 폴리머 과립을 용융 시 단섬유와 혼합함으로써 조성물을 제조하였다. 이 혼합물을 290℃에서 평평한 온도 프로파일(T°)을 갖는 이축 공회전 MC26 유형 압출기에서 컴파운딩함으로써 제조하였다. 스크류 속도는 250 rpm이고 유량은 20 kg/h였다.
[0190] 유리 섬유의 도입을 측면 공급에 의해 달성하였다.
[0191] 첨가제 및 충전제를 메인 호퍼에서 컴파운딩 공정 중에 첨가하였다.
[0192] 하기 조성물을 제조하였다(E = 본 발명의 실시예 CE = 비교예):
표 1
Figure pct00002
[0193] Irganox® 245 및 irgafos® 168은 산화 방지제이다.
CSX 451J 원형 단면 섬유 및 CSG 3PA820 비-원형 단면 섬유(플랫 섬유로도 알려짐)는 업체 Nittob에서 시판된다.
주입
100*100*1mm3 플레이트를 상이한 조성물을 주입함으로써 제조하였다:
- 주입 온도: 300℃
- 몰드 온도: 80℃
[0194] 조성물의 주입이 가능하도록 조성에 따라 사이클 시간을 조절하였고, 50초 미만이었다.
실시예 2: 물 흡착 후 굴곡 모듈러스의 변화
[0195] 굴곡 모듈러스에 대한 수분의 영향을 평가하기 위해, 수득된 조성물의 시편의 굴곡 모듈러스를 업체 Instron에서 제조한 Instron 5966 기계에서 측정하였다. 조성물은 건조된 조성물 및 미리 65℃에서 물에 포화된 조성물이었다.
[0196] -10℃ 내지 60℃의 상이한 온도에서 시험을 수행하였다.
[0197] 사출 성형된 플레이트에서, ISO 178에 따른 치수를 갖지만 두께가 1mm인 시편을 사출 방향으로 절단하였다.
결과는 하기 표 2 내지 8에 나타나 있다:
표 2
Figure pct00003
표 3
Figure pct00004
표 4
Figure pct00005
표 5
Figure pct00006
표 6
Figure pct00007
표 7
Figure pct00008
표 8
Figure pct00009
표 9
Figure pct00010
표 10
Figure pct00011
표 11
Figure pct00012
실시예 3: 물 흡착 후 인장 모듈러스의 변화
[0198] 인장 모듈러스에 대한 수분의 영향을 평가하기 위해, 업체 Instron에서 제조한 Instron 5966 기계에서 수득된 조성물의 시편의 인장 모듈러스를 건조 조성물 및 미리 65℃의 물에 포화된 조성물로 측정하였다.
[0199] -10℃ 내지 60℃의 상이한 온도에서 시험을 수행하였다.
[0200] 사출 성형된 플레이트에서, ISO 527에 따른 치수를 갖지만 두께가 1mm인 시편을 사출 방향으로 절단하였다.
[0201] 굴곡 모듈러스에 대하여 관찰된 것과 동일한 경향이 인장 모듈러스에 대하여 확인되었다.
[0202] 표 2 내지 8 및 실시예 3은 본 발명의 조성물이 굽힘과 인장 모두에 대해 비교 조성물 CE1 및 CE2보다 더 높은 모듈러스 안정성을 갖는다는 것을 보여준다.

Claims (18)

  1. 조성물의 총 중량에 대해 35 내지 65중량%, 및 바람직하게는 50 내지 65중량%의 보강 섬유를 포함하고, 동일한 컨디셔닝 후 측정된 굴곡 모듈러스 또는 인장 모듈러스가 20℃ 내지 40℃의 온도 범위, 특히 0℃ 내지 40℃의 온도 범위, 특히 -10℃ 내지 40℃의 온도 범위에서 20% 넘게 변하지 않는 조성물을 제조하기 위한 화학식 A/X1Y의 적어도 두 개의 별개의 단위 A 및 X1Y를 포함하는 코폴리아미드의 용도로서,
    - A가
    적어도 하나의 C9 내지 C18, 바람직하게는 C10 내지 C18, 더욱 바람직하게는 C10 내지 C12 아미노산, 또는
    적어도 하나의 C9 내지 C18, 바람직하게는 C10 내지 C18, 더욱 바람직하게는 C10 내지 C12 락탐, 또는
    적어도 하나의 C4-C36, 바람직하게는 C6-C18, 바람직하게는 C6-C12, 더욱 바람직하게는 C10-C12 디아민 Ca와 적어도 하나의 C4-C36, 바람직하게는 C6-C18, 바람직하게는 C6-C12, 더욱 바람직하게는 C10-C12 디카복실산 Cb의 중축합에 의해 얻어진 반복 단위이고;
    상기 적어도 하나의 디아민 Ca가 선형 또는 분지형 지방족 디아민이고, 상기 적어도 하나의 Cb 이산이 선형 또는 분지형 지방족 이산이고,
    - X1Y가 C9 내지 C18, 바람직하게는 C10 내지 C18, 더욱 바람직하게는 C10 내지 C12 선형 지방족 디아민 (X1) 및 적어도 하나의 방향족 디카복실산 (Y)의 중축합으로부터 얻어진 반복 단위인, 용도.
  2. 제1항에 있어서, X1Y가 적어도 하나의 C10 내지 C18, 더욱 바람직하게는 C10 내지 C12, 지방족 디아민 (X), 및 적어도 하나의 방향족 디카복실산 (Y)의 중축합에 의해 얻어진 반복 단위인, 용도.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, Y가 테레프탈산인, 용도.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, X1Y가 단위 10T, 12T 및 이들의 혼합물로부터 선택된 단위인, 용도.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 A/X1Y를 갖는 코폴리아미드에서 A가 아미노산 또는 락탐인, 용도.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 A/X1Y와의 코폴리아미드에서 A가 C11 또는 C12 아미노산 또는 락탐인, 용도.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코폴리아미드가 특히 30 J/g 초과의 결정화 엔탈피를 갖는 반결정질인, 용도.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코폴리아미드가 화학식 A/X1Y의 단위 A 및 X1Y로만 이루어지는, 용도.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코폴리아미드가 A 및 X1Y 단위와 별개인 적어도 하나의 제3 단위 Z를 포함하고, 일반식 A/X1Y/Z에 해당하고, 여기서
    상기 단위 A 및 X1Y는 제1항에 정의된 바와 같고,
    Z는 아미노산으로부터 얻어진 단위, 락탐으로부터 얻어진 단위 및 화학식 (Cc 디아민).(Cd 이산)를 갖는 단위로부터 선택되고, 여기서 c는 상기 디아민에서 탄소 원자의 수를 나타내고, d는 상기 이산에서 탄소 원자의 수를 나타내고, c 및 d는 각각 4 내지 36, 및 유리하게는 9 내지 18이고,
    단, 카프로락탐 또는 아미노헥산산은 Z의 상기 락탐 및 상기 아미노산의 정의에서 배제되고, 상기 Cc 디아민이 C6 디아민인 경우, 테레프탈산은 상기 Cd 이산의 정의에서 배제되는, 용도.
  10. 제9항에 있어서, 상기 코폴리아미드가 화학식 A/X1Y/Z의 3 개의 단위만으로 이루어지는, 용도.
  11. 제10항에 있어서, 보강 섬유가 유리 섬유 및 탄소 섬유, 또는 이들의 혼합물, 특히 유리 섬유로부터 선택되는, 용도.
  12. 특히 사출 성형에 유용한 조성물로서,
    - 35 내지 70중량%, 특히 35 내지 50, 및 더욱 특히 38 내지 50중량%의 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 정의된 바와 같은 적어도 하나의 코폴리아미드,
    - 35 내지 65%, 및 바람직하게는 50 내지 65중량%의 보강 섬유;
    - 0 내지 10중량%의 적어도 하나의 충격 개질제;
    - 0 내지 20중량%의 적어도 하나의 충전제; 및
    - 0 내지 5중량%의 적어도 하나의 유동화제; 및
    - 0 내지 2중량% 미만, 바람직하게는 0.1 내지 2중량% 미만, 특히 0.5 내지 2중량% 미만의 첨가제를 포함하고,
    단, 상기 보강 섬유의 단면이 비-원형이고, 1.5 내지 5.0 × 10-6 cm2의 단면적을 가질 때, 코폴리아미드에 대한 보강 섬유의 중량 기준 비율이 1.75, 특히 1.6을 초과하지 않고;
    상기 조성물의 각 구성성분의 비율의 합이 100%인, 조성물.
  13. 제12항에 있어서, 코폴리아미드가 PA11/10T, PA11/12T, PA12/10T, PA12/12T, PA1010/10T, PA1012/10T, PA1010/12T, PA1012/12T, PA1210/10T, PA1212/10T, PA1210/12T, PA1212/12T, 특히 PA11/10T로부터 선택되는, 조성물.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 보강 섬유가 유리 섬유, 탄소 섬유, 또는 이들의 혼합물, 특히 유리 섬유로부터 선택되는, 조성물.
  15. 제14항에 있어서, 유리 섬유가 비-원형 단면의 유리 섬유, 원형 단면의 유리 섬유, 탄소 섬유, 및 이들의 혼합물, 특히 비-원형 단면의 유리 섬유 및 원형 단면의 유리 섬유 및 이들의 혼합물, 특히 비-원형 단면의 유리 섬유로부터 선택되는, 조성물.
  16. 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물의 구성성분이 특히 이축 압출기, 공동혼합기 또는 내부 혼합기에서 컴파운딩에 의해 혼합되는, 조성물을 제조하는 방법.
  17. 사출 성형에 의해 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 조성물로부터 수득 가능한, 성형 물품.
  18. 제17항에 있어서, 특히 텔레비전, 디지털 카메라, 디지털 게임, 전화기 부품, 디지털 태블릿, 드론, 프린터, 또는 컴퓨터 부품으로 이루어진 군으로부터 선택된, 전기 적용 및 전자 제품을 위한, 성형 물품.
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