KR20220066153A - 성형품용 용융-유동성 폴리아미드 조성물 - Google Patents

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모함메드 메이사미
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바스프 에스이
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Abstract

본 발명은 성형품용, 특히 전기 커넥터와 같은 박벽(thin wall) 커넥터용 용융-유동성 폴리아미드 조성물에 관한 것이다. 폴리아미드 조성물은 폴리아미드; 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산 또는 1,2,4,5-벤젠 테트라카르복실산 무수물; 및 섬유상 충전재를 포함한다.

Description

성형품용 용융-유동성 폴리아미드 조성물
본 발명은 성형품용, 특히 전기 커넥터와 같은 박벽(thin wall) 커넥터용 용융-유동성 폴리아미드 조성물에 관한 것이다.
다양한 첨가제를 포함하는 폴리아미드 조성물은 성형, 사출 성형, 압출, 또는 인발에 의해, 예컨대 플라스틱 성분, 실, 및 섬유 등과 같은 것이 있지만 이에 한정되지 않는, 여러 형태의 물품으로 전환될 수 있다.
폴리아미드는 특히 다작용성 화합물로 개질된 이산과 디아민을 반응시켜 얻은 유형의 단위를 함유하는 폴리아미드로 개질될 수 있다. 이러한 폴리아미드 또는 이러한 폴리아미드 기반 조성물로 성형된 완성품은 탁월한 기계적 특성과 매우 양호한 표면 양상을 갖는 것으로 알려져 있다.
미국 특허 US 6,864,354 B2호는 개질된 폴리아미드를 개시하고 있다. 개질된 폴리아미드는 디카르복실산과 디아민을 중축합하여 얻어진 유형의 반복 단위를 함유하고, 이는 열역학적 특성, 특히 충격 강도가 만족스럽고 높은 용융 흐름 지수를 갖는다. 개질된 폴리아미드를 사용하여 얻은 물품은 우수한 반사율을 나타내는 표면을 가지므로, 자동차 부품, 예를 들어 차체 부품의 제조, 스포츠, 및 레저 용품, 예를 들어 롤러 스케이트, 및 겨울 스포츠 체결 및 신발의 부품 제조에 적합하다.
미국 특허 US 8,097,684 B2호는 폴리아미드 및/또는 폴리에스테르 매트릭스 및 다양한 첨가제를 함유하는 열가소성 조성물을 기재하고 있다. 이 열가소성 조성물은 성형 공정과 양립할 수 있는 유동성 또는 유변학적 거동을 특징으로 하는데, 이러한 거동은 열가소성 조성물을 쉽게 운반하고 취급할 수 있도록 하는 데 적합하게 한다. 이들 열가소성 조성물로부터 성형된 성분은 개선된 표면 외관을 갖는다.
미국 특허 US 7,931,959 B2호는 개선된 인장 강도 및 증가된 용융 흐름을 갖는 섬유를 포함하는 폴리아미드 조성물을 기재하고 있다. 상세하게는, 이 특허에는 특히 사출 성형에 의해 형성된 물품의 표면과 코어에서 사출 방향에 대해 양호하게 정렬된 섬유를 포함하는 폴리아미드 조성물이 기재되어 있다. 섬유의 양호한 정렬은 양호한 기계적 특성, 특히 아주 양호한 인장 강도를 갖는 물품을 얻는 것을 가능하게 한다.
용융 유동성인 폴리아미드 조성물은 당업계에 공지되어 있다. 그러나 이러한 조성물을 처리하는 데에는 높은 사출 압력이 필요하다. 사출 압력이 높으면 사이클 시간이 늘어나고 생산성이 감소한다. 더욱이, 사출 압력이 높으면 공구 마모 및 유지 보수가 증가한다. 게다가, 이러한 폴리아미드 조성물은 성형품을 얻는 데 있어서는 더 큰 프레스 크기를 필요로 한다.
또한, 최신 폴리머는 종래의 중합 기술을 사용하여 얻어지고 있는데, 이는 체류 시간이 길기 때문에 폴리머 내에 별 모양 형태(star shaped configuration)을 생성하는 결과를 초래한다. 예를 들어, 미국 특허 US 6,525,166 B1호에는 별 모양을 나타내는 거대분자 사슬을 포함하는 폴리아미드가 기재되어 있다.
따라서, 현재 청구된 본 발명의 목적은 용융 유동성이고, 더 낮은 사출 압력에서 가공될 수 있어 사이클 시간 및 프레스 크기가 감소하고, 생산성이 증가하고, 도구 마모 및 유지 보수가 감소되는 폴리아미드 조성물을 포함하는 성형품을 제공하는 것이다. 다른 목적은 허용 가능한 기계적 특성 및 감소된 냉각 온도를 갖고, 사이클 시간을 추가로 감소시키고, 생산성을 추가로 올리는 폴리아미드 조성물을 제공하는 것이다.
놀랍게도, 상기 목적은 하기에 기술되고 청구범위에 반영된 바와 같은 본 발명에 의해 충족된다는 것이 발견되었다.
따라서, 하나의 양태에서, 현재 청구된 발명은 하기를 포함하는 폴리아미드 조성물로부터 얻을 수 있는 성형품에 관한 것이다:
(A) 폴리아미드 매트릭스로서,
(a) 화학식 (I)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드
-[NH-R1-NH-OC-R2-CO]- (I)
및/또는
(b) 화학식 (II)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드를
-[NH-R3-CO]- (II)
(c) 카르복실산 및 이의 유도체로부터 선택된 4개의 동일한 반응성 작용기를 포함하는 다작용성 화합물과 용융-혼련하여 얻은, 폴리아미드 매트릭스,
상기 화학식에서 R1, R2, 및 R3은 서로 독립적으로, 1 내지 20개의 탄소 원자를 함유하고 선택적으로는 헤테로 원자를 함유하는 탄화수소 라디칼임;
및
(B) 섬유상 충전재,
상기 다작용성 화합물은 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산 및/또는 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산 이무수물임.
또 다른 양태에서, 현재 청구된 발명은 상기에서 언급한 성형품을 제조하는 방법에 관한 것으로, 이 방법은, 폴리아미드 조성물을 압출 장치에서 압출하는 단계, 상기 폴리아미드 조성물은,
(A) 폴리아미드 매트릭스로서,
(a) 화학식 (I)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드
-[NH-R1-NH-OC-R2-CO]- (I)
및/또는
(b) 화학식 (II)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드를
-[NH-R3-CO]- (II)
(c) 카르복실산 및 이의 유도체로부터 선택된 4개의 동일한 반응성 작용기를 포함하는 다작용성 화합물과 용융-혼련하여 얻은, 폴리아미드 매트릭스,
상기 화학식에서 R1, R2, 및 R3은 서로 독립적으로, 1 내지 20개의 탄소 원자를 함유하고 선택적으로는 헤테로 원자를 함유하는 탄화수소 라디칼이고,
상기 다작용성 화합물은 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산 및/또는 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산 이무수물임,
및
(B) 섬유상 충전재를 포함함; 및
폴리아미드 조성물을 성형하는 단계를 적어도 포함하고,
상기 화학식 (I) 및/또는 (II)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드가 상기 압출 장치에서 상기 다작용성 화합물과 용융-혼련되어 폴리아미드 매트릭스가 얻어지고, 상기 폴리아미드 매트릭스가 얻어지는 동안 또는 이후에 상기 섬유상 충전재가 첨가된다.
또 다른 양태에서, 현재 청구된 발명은 하기를 포함하는 폴리아미드 조성물에 관한 것이다:
(A) 폴리아미드 매트릭스로서,
(a) 화학식 (I)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드
-[NH-R1-NH-OC-R2-CO]- (I)
또는
(b) 화학식 (II)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드를
-[NH-R3-CO]- (II)
(c) 카르복실산 및 이의 유도체로부터 선택된 4개의 동일한 반응성 작용기를 포함하는 다작용성 화합물과 용융-혼련하여 얻은, 폴리아미드 매트릭스,
상기 화학식에서 R1, R2, 및 R3은 서로 독립적으로, 1 내지 20개의 탄소 원자를 함유하고 선택적으로는 헤테로 원자를 함유하는 탄화수소 라디칼이고,
상기 다작용성 화합물은 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산 및/또는 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산 이무수물임;
및
(B) 섬유상 충전재.
또 다른 양태에서, 현재 청구된 발명은 상기에서 언급한 폴리아미드 조성물을 제조하는 방법에 관한 것으로, 이 방법은,
(A) 폴리아미드 매트릭스로서,
(a) 화학식 (I)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드
-[NH-R1-NH-OC-R2-CO]- (I)
또는
(b) 화학식 (II)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드를
-[NH-R3-CO]- (II)
(c) 카르복실산 및 이의 유도체로부터 선택된 4개의 동일한 반응성 작용기를 포함하는 다작용성 화합물과 용융-혼련하여 얻은, 폴리아미드 매트릭스,
상기 화학식에서 R1, R2, 및 R3은 서로 독립적으로, 1 내지 20개의 탄소 원자를 함유하고 선택적으로는 헤테로 원자를 함유하는 탄화수소 라디칼이고,
상기 다작용성 화합물은 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산 및/또는 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산 이무수물임,
및
(B) 섬유상 충전재를 압출 장치에서 압출하는 단계; 및
폴리아미드 조성물을 성형하는 단계를 적어도 포함하고,
상기 화학식 (I) 및/또는 (II)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드가 상기 압출 장치에서 상기 다작용성 화합물과 용융-혼련되어 폴리아미드 매트릭스가 얻어지고, 상기 폴리아미드 매트릭스가 얻어지는 동안 또는 이후에 상기 섬유상 충전재가 첨가된다.
또 다른 양태에서, 현재 청구된 발명은 상기에서 언급한 폴리아미드 조성물로 얻어지는 성형품에 관한 것이다.
또 다른 양태에서, 현재 청구된 발명은 상기에서 언급한 폴리아미드 조성물의 전기 커넥터에서의 용도에 관한 것이다.
또 다른 양태에서, 현재 청구된 발명은 상기에서 언급한 폴리아미드 조성물을 포함하는 전기 커넥터에 관한 것이다.
도 1은 폴리아미드 조성물에 대한 다각도 광 산란을 이용한 크기 배제 크로마토그래피(SEC MALS)이다.
본 발명의 조성물 및 제형을 기술하기 전에, 이러한 조성물 및 제형이 물론 다양할 수 있기 때문에 본 발명이 기술된 특정 조성물 및 제형으로 국한되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 제한될 것이기 때문에 본원에서 사용되는 용어는 제한하려는 의도가 아님을 이해해야 한다.
본원에서 사용되는 용어 "포함하는(comprising)", "포함한다(comprises)" 및 "~을 포함하는(comprised of)"은 "포함하는(including)", "포함한다(includes)" 또는 "함유하는(containing)", "함유한다(contains)"와 동의어이며, 포괄적이거나 개방적이며, 언급되지 않은 추가적인 부재, 요소, 또는 방법 단계들을 배제하지 않는다. 본원에서 사용되는 용어 "포함하는", "포함한다" 및 "~을 포함하는"은 "이루어진(consisting of)", "이루어진다(consists)" 및 "~로 이루어진(consists of)"이라는 용어를 포함하는 것으로 이해될 것이다.
또한, 상세한 설명 및 청구범위에서 "제1", "제2", "제3" 또는 "(a)", "(b)", "(c)", "(d)" 등의 용어는 유사한 요소들을 구별하는 데 사용되며 반드시 순차적 또는 연대순을 기술하는 데 사용되는 것은 아니다. 이렇게 사용되는 용어는 적절한 상황에서 상호교환 가능하며 본원에서 기술되는 본 발명의 실시형태는 본원에서 기술되거나 예시되는 것과 다른 순서로 작동할 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 용어 "제1", "제2", "제3" 또는 "(A)", "(B)" 및 "(C)" 또는 "(a)", "(b)", "(c)", "(d)", "i", "ii" 등이 방법 또는 용도 또는 검정의 단계와 관련되는 경우, 단계들 사이에 시간 또는 시간 간격 일관성이 존재하지 않으며, 즉, 본원에서 상기 또는 하기에 설명된 명세서에 달리 제시되지 않는 한, 단계들은 동시에 수행될 수 있거나 단계들 사이에 초, 분, 시간, 일, 주, 개월, 또는 심지어 년의 시간 간격이 존재할 수 있다.
다음의 구절에서, 본 발명의 다른 양태들이 보다 상세하게 정의된다. 이렇게 정의되는 각각의 양태들은 반대로 명확하게 표시되지 않는 한 임의의 다른 양태 또는 양태들과 조합될 수 있다. 특히, 바람직하거나 유리한 것으로 표시되는 임의의 특징은 바람직하거나 유리한 것으로 표시되는 임의의 다른 특징 또는 특징들과 조합될 수 있다.
본 명세서 전반에 걸쳐 "일 실시형태" 또는 "실시형태"에 대한 언급은 그 실시형태와 관련하여 기술되는 특정의 특징, 구조, 또는 특성이 본 발명의 적어도 하나의 실시형태에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전반에 걸쳐 다양한 곳에서의 "일 실시형태에서" 또는 "실시형태에서"라는 문구의 출현은 반드시 모두 동일한 실시형태를 지칭하는 것은 아니지만 그럴 수도 있다. 또한, 특정의 특징, 구조 또는 특성은 하나 이상의 실시형태에서 본 개시내용으로부터 당업자에게 명백한 바와 같이 임의의 적절한 방식으로 조합될 수 있다. 또한, 본원에서 기술되는 일부 실시형태는 다른 실시형태들에 포함되는 일부의 특징들을 포함하지만, 다른 실시형태들의 특징들의 조합은, 당업자가 이해할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 범위 내에 있으며 상이한 실시형태를 형성한다는 것을 의미한다. 예를 들어, 첨부된 청구범위에서, 청구되는 실시형태들 중 임의의 것이 임의의 조합으로 사용될 수 있다.
추가로, 본 명세서 전반에 걸쳐 정의된 범위는 또한 양단의 값을 포함하고, 즉 1 내지 10의 범위는 이 범위에 1과 10 모두가 포함된다는 것을 의미한다. 의심의 여지를 피하기 위해, 본 출원인에게는 해당 법률에 따라 임의의 등가물에 권리가 주어진다.
성형품
본 발명의 일 양태인 실시형태 1은 하기를 포함하는 폴리아미드 조성물로 얻어지는 성형품에 관한 것이다:
(A) 폴리아미드 매트릭스로서,
(a) 화학식 (I)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드
-[NH-R1-NH-OC-R2-CO]- (I)
및/또는
(b) 화학식 (II)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드를
-[NH-R3-CO]- (II)
(c) 카르복실산 및 이의 유도체로부터 선택된 4개의 동일한 반응성 작용기를 포함하는 다작용성 화합물과 용융-혼련하여 얻은, 폴리아미드 매트릭스,
상기 화학식에서 R1, R2, 및 R3은 서로 독립적으로, 1 내지 20개의 탄소 원자를 함유하고 선택적으로는 헤테로 원자를 함유하는 탄화수소 라디칼임;
및
(B) 섬유상 충전재,
상기 다작용성 화합물은 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산 및/또는 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산 이무수물임.
일 실시형태에서, 성형된 물품은 임의의 형상, 크기, 치수 및/또는 기하학적 구조일 수 있고, 본 발명은 이러한 형상, 크기, 치수 및/또는 기하학적 구조의 정선 및 선택에 의해 제한되지 않는다. 폴리아미드 조성물의 적용에 따라 모양, 크기, 치수 및/또는 기하학적 구조가 다를 수 있다. 그러나, 일 실시형태에서, 성형품은 박벽 커넥터이다. 박벽 커넥터는 감소된 벽 섹션을 가지며, 두 세그먼트를 연결하는 데 널리 사용된다. 실시형태 1의 폴리아미드 조성물은 전기 산업에 적용하기 위한 성형품(이에 한정되지 않음)과 같은 매우 얇은 섹션을 갖는 성형품을 얻는 데 유리하게 사용될 수 있음이 밝혀졌다. 성형품의 적절한 예에는 케이블 타이, 전기 커넥터, 밸브, 전자 또는 전기 키, 패스너, 클램프, 및 클립이 포함되지만, 이에 제한되지는 않는다.
일 실시형태에서, 실시형태 1의 성형품은 폴리아미드 조성물을 성형함으로써 얻어진다. 적합한 성형 기술은 당업자에게 잘 알려져 있다. 예를 들어, 성형품을 얻기 위해 인서트 성형이 사용될 수 있다. 인서트 성형 기술은 인서트 또는 기재는 이미 배치된 적절한 금형에 플라스틱 또는 폴리머 재료를 주입해야 한다. 인서트 성형의 결과는 인서트가 폴리머로 둘러싸인 단일 성형 플라스틱 조각이다.
삽입물 또는 기재
일 실시형태에서, 실시형태 1의 성형품은 폴리아미드 조성물에 의해 인서트 성형된 기재를 포함한다. 본 맥락에서, 기재는 대안적으로 삽입물로도 지칭된다. 기재는 당업자에게 공지되어 있고, 성형품의 의도된 용도에 기초하여 선택되는 임의의 적합한 재료일 수 있다. 그러나, 일 실시형태에서, 기재는 적어도 하나의 금속 층을 포함한다. "금속 층"이라는 용어는 금속으로 이루어진 층을 의미한다. 적합한 금속에는 은, 구리 및 금(이에 제한되지 않음)과 같은 전기 전도성 재료가 포함된다. 층은 당업자에게 공지된 임의의 적합한 두께 및 길이일 수 있다.
다른 실시형태에서, 실시형태 1의 기재는 예를 들어, 2, 3, 4, 또는 5에 있어서 하나 초과의 금속 층을 가질 수 있다. 금속 층과 함께 다른 재료의 층이 존재할 수도 있다.
폴리아미드 조성물
일 실시형태에서, 실시형태 1의 폴리아미드 조성물은 하기를 포함한다:
(A) 폴리아미드 매트릭스로서,
(a) 화학식 (I)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드
-[NH-R1-NH-OC-R2-CO]- (I)
및/또는
(b) 화학식 (II)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드를
-[NH-R3-CO]- (II)
(c) 카르복실산 및 이의 유도체로부터 선택된 4개의 동일한 반응성 작용기를 포함하는 다작용성 화합물과 용융-혼련하여 얻은, 폴리아미드 매트릭스,
상기 화학식에서 R1, R2, 및 R3은 서로 독립적으로, 1 내지 20개의 탄소 원자를 함유하고 선택적으로는 헤테로 원자를 함유하는 탄화수소 라디칼임;
및
(B) 섬유상 충전재,
상기 다작용성 화합물은 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산 및/또는 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산 이무수물임.
일 실시형태에서, 폴리아미드 조성물은 얇은 섹션을 제공할 수 있는 주형에서 성형될 수 있다. 기재가 주형에 적절히 배치된 후 폴리아미드 조성물로 성형되어서, 성형품이 얻어질 수 있다. 사출 성형은 실시형태 1에서 폴리아미드 조성물 층으로 기재를 성형하고 성형품을 얻기 위한 기술 중 하나이다.
폴리아미드 조성물은 폴리아미드 매트릭스 및 섬유상 충전재를 포함한다. 폴리아미드 매트릭스는 (a) 화학식 (I)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드 및/또는 (b) 화학식 (II)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드를 4개의 동일한 반응성 작용기를 포함하는 다작용성 화합물과 용융-혼련하여 얻어진다.
일 실시형태에서, 화학식 (I) 및 (II)의 반복 단위를 갖는 폴리아미드 둘 다가 용융-혼련된다. 일 실시형태에서, 화학식 (I) 또는 (II)의 반복 단위를 단독으로 갖는 폴리아미드가 용융-혼련된다.
일 실시형태에서, 화학식 (I)의 반복 단위를 갖는 폴리아미드에서, R1 및 R2는 서로 독립적으로, 1 내지 20개의 탄소 원자를 함유하고 선택적으로는 헤테로 원자를 함유하는 탄화수소 라디칼이다. "헤테로 원자"라는 용어는 탄소 및 수소 이외의 원자를 나타낸다. 예시적인 헤테로 원자에는 산소 및 질소가 포함되나 이에 제한되지는 않는다. 또 다른 실시형태에서, 화학식 (I)의 반복 단위를 갖는 폴리아미드는 임의의 헤테로 원자를 함유하지 않는다.
또 다른 실시형태에서, R1 및 R2는 서로 독립적으로, 실시형태 1에서 1 내지 10개의 탄소 원자를 함유하고 선택적으로는 헤테로 원자를 함유하는 탄화수소 라디칼이다. 또 다른 실시형태에서, R1 및 R2는 서로 독립적으로, 1 내지 6개의 탄소 원자를 함유하고 선택적으로는 헤테로 원자를 함유하는 탄화수소 라디칼이다. 또 다른 실시형태에서, R1은 6개의 탄소 원자를 함유하는 반면, R2는 4개의 탄소 원자를 함유한다.
일 실시형태에서, 실시형태 1에서의 화학식 (I)의 반복 단위를 갖는 폴리아미드는 폴리아미드 6.6, 폴리아미드 6.12, 폴리아미드 4.6, 폴리아미드 6.10, 폴리아미드 6.36, 및 이들의 혼련물 및 공중합체로부터 선택된다. 또 다른 실시형태에서, 화학식 (I)의 반복 단위를 갖는 폴리아미드는 폴리아미드 6.6, 폴리아미드 6.12, 폴리아미드 4.6 및 폴리아미드 6.10으로부터 선택된다. 또 다른 실시형태에서, 화학식 (I)의 반복 단위를 갖는 폴리아미드는 폴리아미드 6.6이다.
일 실시형태에서, 화학식 (II)의 반복 단위를 갖는 폴리아미드에서, R3은 1 내지 20개의 탄소 원자를 함유하고 선택적으로는 헤테로 원자를 함유하는 탄화수소 라디칼이다. 또 다른 실시형태에서, 실시형태 1에서의 화학식 (II)의 반복 단위를 갖는 폴리아미드는 임의의 헤테로 원자를 함유하지 않는다.
또 다른 실시형태에서, R3은 1 내지 10개의 탄소 원자를 함유하고 선택적으로는 헤테로 원자를 함유하는 탄화수소 라디칼이다. 또 다른 실시형태에서, R3은 1 내지 6개의 탄소 원자를 함유하고 선택적으로는 헤테로 원자를 함유하는 탄화수소 라디칼이다. 또 다른 실시형태에서, R3은 5개의 탄소 원자를 함유한다.
일 실시형태에서, 화학식 (II)의 반복 단위를 갖는 폴리아미드는 폴리아미드 6, 폴리아미드 11, 폴리아미드 12, 및 이들의 혼련물 및 공중합체로부터 선택된다. 또 다른 실시형태에서, 화학식 (II)의 반복 단위를 갖는 폴리아미드는 폴리아미드 6이다.
또 다른 실시형태에서, 실시형태 1의 다작용성 화합물은 적어도 하나의 방향족 고리를 포함한다. 다작용성 화합물은 또한 하나 초과의 방향족 고리, 예를 들어 2, 3, 4 또는 5를 가질 수 있다. 방향족 고리가 함께 융합되는 것도 가능하다. 용어 "융합된"은 2개의 탄소 원자를 공통으로 갖는 방향족 고리를 지칭한다.
또 다른 실시형태에서, 실시형태 1의 다작용성 화합물은 카르복실산 및 이의 유도체로부터 선택된 4개의 동일한 반응성 작용기를 포함한다. "반응성 작용기"라는 용어는 화학식 (I) 및 (II)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드와 반응할 수 있는 작용기를 지칭한다. 달리 말하면, 다작용성 화합물은 화학식 (I) 및 (II)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드와 반응하여 분지형 구조를 형성한다. 다작용성 화합물에 의해 야기되는 반응 또는 융합은 폴리아미드 매트릭스의 용융 온도를 감소시킨다. 용융 온도는 사이클 시간의 대략적인 추정을 제공한다. 용융 온도를 낮추면 사출 성형 중 사이클 시간이 단축되고 그 반대의 경우도 마찬가지이다.
또한, 폴리아미드 매트릭스는 다작용성 화합물로 인해 용융 유동성이 있기 때문에 사출 압력도 감소한다. 이는 또한 사이클 시간을 더욱 단축시켜 사출 성형 공정의 생산성을 크게 향상시킨다.
또한, 본 발명은 용융 유동성 폴리아미드 매트릭스가 더 낮은 용융 온도에서 처리될 수 있고, 상당히 더 낮은 사출 압력을 필요로 하기 때문에, 사출 성형 기계 또는 장치에 부정적인 영향을 미치지 않으며, 결과적으로 사출 성형 기계 또는 장치의 공구 마모 및 유지 보수 요구 사항 감소를 야기한다. 이것은 또한 프레스 크기가 종래의 폴리아미드 매트릭스 처리에 필요한 것보다 작을 것임을 의미한다. 프레스 크기는 사출 중에 금형을 닫은 상태로 유지하기 위해 기계가 적용할 수 있는 클램핑 힘의 양을 지정한다. 폴리아미드 조성물은 낮은 온도에서 용융 유동성이 있기 때문에 치수 면에서 더 작고 더 얇은 박벽 커넥터를 만드는 데 사용할 수 있다. 따라서, 성형품을 만드는 데 필요한 프레스 크기는 종래의 것보다 작을 것이다.
일 실시형태에서, 실시형태 1의 다작용성 화합물은 4개의 동일한 카르복실산 기로 이루어진다. 또 다른 실시형태에서, 실시형태 1의 다작용성 화합물은 피로멜리트산으로도 알려진 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산을 포함한다.
다른 실시형태에서, 실시형태 1의 다작용성 화합물은 카르복실산 유도체를 포함한다. 적합한 카르복실산 유도체는 카르복실레이트(탈양성자화된 카르복실산), 아미드, 에스테르, 티오에스테르, 아실 포스페이트, 무수물 및 아실 클로라이드를 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 일 실시형태에서, 실시형태 1의 다작용성 화합물은 본원에 기재된 바와 같은 피로멜리트산 유도체를 포함한다. 적합한 피로멜리트산 유도체는 피로멜리트산 이무수물을 포함한다.
일 실시형태에서, 실시형태 1의 다작용성 화합물은 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산 및/또는 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산 이무수물이다. 일 실시형태에서, 실시형태 1의 다작용성 화합물은 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산이다. 또 다른 실시형태에서, 실시형태 1의 다작용성 화합물은 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산 이무수물이다. 또 다른 실시형태에서, 실시형태 1의 다작용성 화합물은 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산 및 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산 이무수물의 혼합물이다.
실시형태 1에서 폴리아미드 매트릭스를 수득하기 위해, 다작용성 화합물은 폴리아미드 조성물의 총 중량을 기준으로 0.1 중량% 내지 10.0 중량%의 양으로 첨가된다. 또 다른 실시형태에서, 이는 0.1 중량% 내지 9.0 중량%, 또는 0.2 중량% 내지 9.0 중량%, 또는 0.2 중량% 내지 8.0 중량%, 또는 0.3 중량% 내지 8.0 중량%로 존재한다. 또 다른 실시형태에서, 이는 0.3 중량% 내지 7.0 중량%, 또는 0.4 중량% 내지 7.0 중량%, 또는 0.4 중량% 내지 6.0 중량%, 또는 0.5 중량% 내지 6.0 중량%, 또는 0.5 중량% 내지 5.0 중량%로 존재한다. 또 다른 실시형태에서, 이는 0.6 중량% 내지 5.0 중량%, 또는 0.6 중량% 내지 4.0 중량%, 또는 0.7 중량% 내지 4.0 중량%, 또는 0.7 중량% 내지 3.0 중량%, 또는 0.8 중량% 내지 3.0 중량%, 또는 0.8 중량% 내지 2.0 중량%, 또는 0.8 중량% 내지 1.5 중량%로 존재한다.
일 실시형태에서, 실시형태 1의 폴리아미드 조성물은 또한 섬유상 충전재를 포함한다. 적합한 섬유상 충전재는 금속 섬유, 금속화된 무기 섬유, 금속화된 합성 섬유, 유리 섬유, 폴리에스테르 섬유, 폴리비닐 알코올 섬유, 흑연 섬유, 탄소 섬유, 세라믹 섬유, 광물 섬유, 현무암 섬유, 무기 섬유, 케나프 섬유, 황마 섬유, 아마 섬유, 대마 섬유, 셀룰로오스 섬유, 사이잘삼 섬유 및 코이어 섬유로부터 선택된다.
일 실시형태에서, 섬유상 충전재는 금속 섬유, 금속화된 무기 섬유, 금속화된 합성 섬유, 유리 섬유, 폴리에스테르 섬유, 폴리비닐 알코올 섬유, 흑연 섬유, 탄소 섬유, 세라믹 섬유, 광물 섬유, 현무암 섬유, 무기 섬유, 케나프 섬유, 황마 섬유 및 아마 섬유로부터 선택된다. 또 다른 실시형태에서, 이는 금속 섬유, 금속화된 무기 섬유, 금속화된 합성 섬유, 유리 섬유, 폴리에스테르 섬유, 폴리비닐 알코올 섬유, 흑연 섬유, 탄소 섬유 및 세라믹 섬유로부터 선택된다. 또 다른 실시형태에서, 이는 금속 섬유, 금속화된 무기 섬유, 금속화된 합성 섬유, 유리 섬유 및 폴리에스테르 섬유로부터 선택된다. 또 다른 실시형태에서, 섬유상 충전재는 유리 섬유를 포함한다. 추가 실시형태에서, 섬유상 충전재는 유리 섬유이다.
일 실시형태에서, 섬유상 충전재는 표면 처리제로 처리될 수 있다. 표면 처리제는 사이징제 또는 커플링제로도 알려져 있다. 섬유상 충전재는 표면 처리제를 가하면 기계적 특성이 더욱 향상된다.
따라서, 일 실시형태에서, 커플링제는 실란 커플링제, 티타늄 커플링제, 알루미네이트 커플링제, 우레탄 커플링제 및 에폭시 커플링제 중 하나 이상을 포함한다. 다른 실시형태에서, 커플링제는 우레탄 커플링제 또는 에폭시 커플링제를 포함한다. 표면 처리에 적합한 기술은 당업자에게 잘 알려져 있다. 예를 들어, 딥 코팅 및 스프레이 코팅과 같지만 이에 제한되지 않는 임의의 적합한 코팅 방법이 사용될 수 있다.
일 실시형태에서, 우레탄 커플링제는 적어도 하나의 우레탄기를 포함한다. 폴리아미드와 함께 사용하기에 적합한 우레탄 커플링제는 예를 들어 본원에서 참고로 포함된 미국 특허출원공개 제2018/0282496호에 기술되어 있는 바와 같이 당업자에게 알려져 있다. 일 실시형태에서, 우레탄 커플링제는, 예를 들어, 이소시아네이트의 반응 생성물, 예를 들어 m-크실릴렌 디이소시아네이트(XDI), 4,4'-메틸렌비스(사이클로헥실 이소시아네이트)(HMDI) 또는 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), 및 폴리에스테르계 폴리올 또는 폴리에테르계 폴리올을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
다른 실시형태에서, 에폭시 커플링제는 적어도 하나의 에폭시기를 포함한다. 폴리아미드와 함께 사용하기에 적합한 에폭시 커플링제는 예를 들어 본원에서 참고로 포함된 미국 특허출원공개 제2015/0247025호에 기술되어 있는 바와 같이 당업자에게 알려져 있다. 일 실시형태에서, 에폭시 커플링제는 지방족 에폭시 커플링제, 방향족 에폭시 커플링제 또는 이들의 혼합물로부터 선택된다. 지방족 커플링제의 비제한적인 예로는 분자 내에 2개 이상의 에폭시기를 갖는 폴리에테르 폴리에폭시 화합물 및/또는 분자 내에 2개 이상의 에폭시기를 갖는 폴리올 폴리에폭시 화합물을 포함한다. 방향족 커플링제로서는 비스페놀 A 에폭시 화합물 또는 비스페놀 F 에폭시 화합물이 사용될 수 있다.
본원에서 기술되는 바와 같은 표면 처리제의 적합한 양은 당업자에게 잘 알려져 있다. 그러나, 일 실시형태에서, 표면 처리제는 섬유상 충전재의 총 중량을 기준으로 0.1 중량% 내지 10.0 중량%의 양으로 존재할 수 있다.
본 발명의 목적을 위해, 섬유상 충전재는 임의의 형상 및 크기로 얻어질 수 있다. 예를 들어, 섬유상 충전재는 측면 및 관통 평면 치수를 갖는 스트랜드 또는 직경을 갖는 구형 입자와 같을 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 더욱이, 섬유상 충전재는 주입 방향에 대해 임의의 방향으로 정렬될 수 있다.
그러나, 일 실시형태에서, 섬유상 충전재는 폴리아미드 조성물의 총 중량을 기준으로 10 중량% 내지 80 중량%의 양으로 존재할 수 있다. 또한 또 다른 실시형태에서, 이것은 10 중량% 내지 75 중량%, 또는 15 중량% 내지 75 중량%, 또는 15 중량% 내지 70 중량%, 또는 20 중량% 내지 70 중량%, 또는 20 중량% 내지 65 중량%, 또는 25 중량% 내지 65 중량%로 존재한다. 또한 또 다른 실시형태에서, 이것은 25 중량% 내지 60 중량%, 또는 25 중량% 내지 55 중량%, 또는 25 중량% 내지 50 중량%, 또는 30 중량% 내지 50 중량%, 또는 30 중량% 내지 45 중량%, 또는 30 중량% 내지 40 중량%로 존재한다.
또 다른 실시형태에서, 폴리아미드 조성물은 적어도 하나의 첨가제를 추가로 포함한다. 이러한 첨가제는 가소제, 항산화제, 안정화제, 핵형성제, 염료, 안료, 난연제, 윤활제, UV 흡수제, 대전방지제, 정진균제(fungistat), 정균제(bacteriostat), IR 흡수제, 계면활성제, 가수분해 조절제, 규회석 안정제 및 탄성 개질제로부터 선택된다. 이들 첨가제의 적절한 양은 폴리아미드 조성물에 첨가될 수 있다. 일 실시형태에서, 첨가제는 폴리아미드 조성물의 총 중량을 기준으로 0.1 중량% 내지 10 중량%의 양으로 존재한다.
실시형태 1의 폴리아미드 조성물은 적합한 기술을 사용하여 얻어질 수 있다. 예를 들어, 화학식 (I) 및/또는 (II)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드와 다작용성 화합물의 용융 혼련은 압출 장치에서 수행될 수 있다. 일 실시형태에서, 섬유상 충전재는 압출 장치에 첨가될 수 있다. 또 다른 실시형태에서, 섬유상 충전재가 사출 성형 시에 직접 첨가되어서, 성형품이 얻어질 수 있다.
일 실시형태에서, 실시형태 1의 폴리아미드 조성물은 낮은 분지화 또는 가교결합을 일으키며, 즉 별 모양의 형태가 관찰되지 않거나 아주 적게 관찰된다. 중합체 내 별-모양 형태의 형성이 최적화되기는 했지만 완전히 회피하지 못한 미국 특허 6,525,166 B1호와 달리, 본 발명에서는 폴리아미드 조성물에 별-모양 형태가 없음을 확인한다. 겔 투과 기술(GPC)을 사용하여 관찰했을 때, 본 발명에서는 별-모양 형태가 형성되지 않거나 아주 적게(사실상 무시할 수 있을 정도로) 형성되는 것이 관찰된다. 특히 다중 각도 광 산란(SEC MALS; Multi-Angle Light Scattering)을 사용한 크리 배제 크로마토그래피(Size Exclusion Chromatography)를 사용한다. 동일한 분자 크기에서 분지형 또는 별 모양 분자는 더 높은 절대 몰 질량을 나타내며, 즉, 분지형은 분자를 더 조밀하게 만든다. 폴리머의 분지를 결정하고 특성화하려면 몰 질량 및 크기 정보가 필요하다. 크기 배제 크로마토그래피(SEC)와 다중 각도 광산란(MALS) 검출기의 조합은 분자 크기 및 절대 몰 질량 정보를 제공할 수 있다. 이를 통해 선형 분자에서 분지형 또는 별 모양의 분자를 식별할 수 있으므로 다분산 분지형 폴리머의 분지를 결정하고 특성화할 수 있다.
실시형태 1의 폴리아미드 조성물은 용융 유동성이고, 더 낮은 사출 압력에서 가공될 수 있어, 사이클 시간 및 프레스 크기가 감소되고, 생산성이 증가하고, 공구 마모 및 유지 보수가 감소된다. 또한, 폴리아미드 조성물은 또한 허용 가능한 기계적 특성, 특히 인장, 연신율, 및 충격 강도 및 감소된 냉각 온도를 부여하여 사이클 시간을 추가로 감소시키고 생산성을 추가로 증가시킨다. 이렇게 하여 얻어진 성형품은 폴리아미드 조성물로 인해 더 얇은 치수를 가지므로 전기 커넥터와 같은 박벽 커넥터를 얻는 데 사용할 수 있다.
일 실시형태에서, 0.1 mm 내지 5.0 mm 범위의 두께를 갖는 성형품은 본원에 기재된 바와 같은 폴리아미드 조성물로 얻어질 수 있다. 이러한 얇은 치수가 필요한 응용에는 케이블 타이, 전기 커넥터, 밸브, 전자 또는 전기 키, 패스너, 클램프, 및 클립이 포함되지만, 이에 제한되지 않는다.
성형품 제조 방법
본 발명의 또 다른 양태는 성형품을 제조하는 방법에 관한 실시형태 2이며, 상기 방법은 본원에 기재된 바와 같은 폴리아미드 매트릭스 및 섬유상 충전재를 포함하는 폴리아미드 조성물을 압출 장치에서 압출하는 단계 및 폴리아미드 조성물을 성형하는 단계를 적어도 포함하고, 화학식 (I) 및/또는 (II)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드가 압출 장치에서 다작용성 화합물과 용융-혼련되어 폴리아미드 매트릭스가 얻어지고, 폴리아미드 매트릭스가 얻어지는 동안 또는 이후에 섬유상 충전재가 충전된다.
본 내용에서, "압출"은 반응성 압출을 의미한다. 당업자에게 공지된 바와 같이, 반응성 압출 및 중합은 일반적인 폴리머 합성을 위한 2개의 상이한 기술이다. 중합은 예를 들어 고분자량이며 고도로 가교결합되거나 별 모양 형태의 폴리머를 제조하기 위한 미국 특허 6,525,166 B1호에서의 최신 기술에 광범위하게 사용되었다. 중합 공정에서 반응물의 체류 시간이 길기 때문에 생성된 폴리머는 별 모양의 형태를 갖는 거대분자 사슬을 포함한다. 반면에, 본 발명에서는, 처리량, 압출기의 길이, 스크류 디자인, 및 속도를 최적화함으로써, 반응성 압출 기술이 비교적 더 빠르며, 중합 정도 또는 폴리머 내 별 모양 형태의 방지가 제어된다. 반응성 압출은 당업자에게 공지된 적합한 압출 장치를 사용하여 수행할 수 있다.
일 실시형태에서, 폴리아미드 매트릭스는 압출 장치에서 먼저 얻어지고, 상기 폴리아미드 매트릭스가 얻어지는 동안 또는 후에 섬유상 충전재가 첨가된다. 열가소성 수지를 얻기 위한 적절한 압출 장치는 당업자에게 잘 알려져 있다. 예를 들어, 압출 장치는 트윈 스크류 또는 단일 스크류 압출기일 수 있다. 일 실시형태에서, 섬유상 충전재는 압출 장치 자체에서 용융-혼련된 폴리아미드 매트릭스에 첨가된다.
폴리아미드 조성물 또는 폴리아미드 매트릭스가 압출된 때에 사출 성형된다. 일 실시형태에서, 섬유상 충전재는 사출 성형 동안 압출된 폴리아미드 매트릭스에 첨가되고, 그 후에 적합한 주형에 주입되어, 성형품이 얻어진다. 압출된 폴리아미드 조성물 또는 폴리아미드 매트릭스가 용융된 후 금형에 주입될 수 있도록 적절한 온도가 사출 성형 장치에 제공된다. 이러한 하나의 사출 성형 장치 및 공정은 하기에 기재한다.
당업자에게 공지된 바와 같이, 사출 성형은 대부분 4가지 요소, 즉, 성형기, 재료, 사출기 및 주형을 갖는다. 이러한 4가지 중 사출기와 주형은 가장 다양하고, 기계적으로 여러가지이다. 대부분의 사출기에는 3개의 압반이 있다. 대안적으로, 기존 유압 모델과 달리 전기적으로 작동하는 두 개의 압반만 있을 수 있다. 탁상용 모델부터 작은 집까지 크기가 다양하다. 이러한 기계의 대부분은 수평으로 작동하지만 수직 모델도 사용할 수 있다. 모든 사출기는 사출 시스템과 클램핑 시스템을 중심으로 제작된다. 사출 시스템 메커니즘은 왕복 스크류 유형이거나, 매우 드물지만, 2단계 스크류 유형일 수 있다. 또한 호퍼, 스크류를 감싸고 있는 가열식 사출 배럴, 유압 모터 및 사출 실린더가 포함되어 있다. 기계는 압출된 폴리아미드 조성물 또는 폴리아미드 매트릭스를 가열하고, 주형에 주입함으로써 작동한다. 폴리아미드 조성물/매트릭스가 사출 배럴에 들어갈 때 스크류의 회전에 의해 앞으로 이동한다. 이러한 움직임이 발생함에 따라 스크류를 감싸고 있는 배럴의 마찰열과 가열에 의해 폴리아미드 조성물 또는 폴리아미드 매트릭스가 용융된다. 스크류에는 폴리아미드 조성물 또는 폴리아미드 매트릭스를 실제 사출로 추가 처리하는 3개의 별개 영역이 있다. 폴리아미드 매트릭스가 기계에 공급되는 경우 섬유질 충전재도 후속적으로 공급된다.
사출은 밸브와 노즐의 배열을 통해 이루어지며, 모두 스크류와 유압 펌프에 의해 작동되어 폴리아미드 조성물 또는 폴리아미드 매트릭스를 주형으로 밀어 넣는다. 폴리아미드 조성물 또는 폴리아미드 매트릭스의 주입이 주형 내로 완료될 때까지 230℃ 내지 350℃ 범위의 온도가 우세하다. 예를 들어, 사출 성형은 폴리아미드 조성물 또는 폴리아미드 매트릭스의 용융 온도보다 20℃ 높은 배럴 온도에서 수행될 수 있다. 폴리아미드 조성물 또는 폴리아미드 매트릭스의 용융 온도는 통상적으로 220℃ 내지 260℃범위이다.
클램핑 시스템의 기능은 플라스틱이 주형의 분할선에서 누출되거나 "흘러나오는(flashing)" 것을 방지하는 것이다. 클램핑 시스템은 주형 압반에 작용하는 주 유압과 전체 클램핑 압력을 최대화하기 위한 2차 토글 작동으로 구성된다. 모든 사출기에는 기계가 반자동으로 작동될 때 클램핑 및 사출 단계에서 주형에 대한 접근을 방지하는 일종의 안전 연동 장치가 있다. 작업자는 완성된 부품을 제거하고 문이나 게이트를 닫고 다음 성형 주기를 시작한다. 완전 자동 작동에서, 완성된 부품은 컨테이너, 컨베이어에 떨어지거나 로봇 메커니즘에 의해 제거된다.
주형은 제품의 최종 모양을 결정하고, 부품을 냉각시키는 방열판 역할을 하며, 갇힌 공기와 가스를 배출하고, 최종적으로 완성된 성형품을 배출한다. 주형은 대부분 특수 성형강으로 만들어진다. 다른 주형 재료에는 베릴륨 구리, 스테인리스강, 알루미늄, 황동 및 커크사이트(Kirksite)가 포함되지만, 이에 제한되지 않는다. 이러한 주형은 기계 가공, EDM 또는 주조로 제조된다. 완성된 주형 표면은 부품 배출 시 마모와 공기를 방지하기 위해 연마 및 코팅되는 경우가 많다. 주형의 각각의 반쪽의 정확한 장착은 리더 핀과 맞춤 못을 사용하여 완성되며, 적절한 주형 정렬을 보장한다. 이러한 주형에는 여러 가지 다양한 유형의 러너와 게이트가 있을 수 있다. 러너의 기능은 유동 폴리아미드 조성물 또는 폴리아미드 매트릭스를 주형의 게이트로 흐르게 하여 공동 자체로 유도하는 것이다. 폴리아미드 조성물 또는 폴리아미드 매트릭스가 공동으로 직접 들어가는 일부 경우에는 "스프루 게이트(sprue gate)"를 통과한다. 통풍구는 주형이 채워질 때 공기와 가스가 빠져나갈 수 있도록 주형의 분할선에 연마된다. "성형기"는 부품 형상, 게이트 위치, 폴리아미드 조성물 또는 폴리아미드 매트릭스의 유형 및 점도, 사출 속도에 따라 벤트의 크기, 수 및 위치를 결정한다. 주형에는 내부 수냉식 네트워크도 있다. 냉각은 수축, 부품 강도, 및 공정 속도를 제어하는 데 기여한다. 주형이 열리면, 공압 또는 유압으로 작동되는 핀과 부싱에 의해 부품 배출이 이루어진다. 구형 기계는 기계식 시스템을 사용하는 반면, 다른 기계는 스트리퍼 플레이트 배열을 사용한다.
또한, 기계 제어는 전자기 릴레이 및 타이머에서 컴퓨터 구동 솔리드스테이트 장치에 이르기까지 다양할 수 있다. 컴퓨터는 공정 순서를 제어할 뿐만 아니라 품질 관리 기능, 실시간 불량 인식, 결함 분석, 기록 보관 및 즉각적인 설정 절차도 수행한다.
본 발명의 일 양태인 실시형태 3은 하기를 포함하는 폴리아미드 조성물에 관한 것이다:
(A) 폴리아미드 매트릭스로서,
(a) 화학식 (I)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드
-[NH-R1-NH-OC-R2-CO]- (I)
또는
(b) 화학식 (II)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드를
-[NH-R3-CO]- (II)
(c) 카르복실산 및 이의 유도체로부터 선택된 4개의 동일한 반응성 작용기를 포함하는 다작용성 화합물과 용융-혼련하여 얻은, 폴리아미드 매트릭스,
상기 화학식에서 R1, R2, 및 R3은 서로 독립적으로, 1 내지 20개의 탄소 원자를 함유하고 선택적으로는 헤테로 원자를 함유하는 탄화수소 라디칼이고,
상기 다작용성 화합물은 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산 및/또는 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산 이무수물임;
및
(B) 섬유상 충전재.
폴리아미드 매트릭스 및 섬유상 충전재에 관한 실시형태는 실시형태 1에서 이미 설명하였다. 실시형태 3의 폴리아미드 조성물은 본원에 기재된 바와 같이 폴리머 매트릭스 및 섬유상 충전재를 포함하지만, 실시형태 3의 폴리아미드 매트릭스는 화학식 (I) 또는 (II)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드를 다작용성 화합물과만 용융-혼련하여 얻어진다.
폴리아미드 조성물의 제조 방법
본 발명의 또 다른 양태는 실시형태 3의 폴리아미드 조성물을 제조하는 방법에 관한 실시형태 4이며, 상기 방법은 폴리아미드 매트릭스 및 섬유상 충전재를 포함하는 폴리아미드 조성물을 압출 장치에서 압출하는 단계를 적어도 포함하고, 화학식 (I) 또는 (II)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드가 압출 장치에서 다작용성 화합물과 용융-혼련되어 폴리아미드 매트릭스가 얻어지고, 폴리아미드 매트릭스가 얻어지는 동안 또는 이후에 섬유상 충전재가 첨가된다. 폴리아미드 조성물의 제조 방법에 관한 실시형태는 이미 실시형태 2에 기재하였다.
성형품
본 발명의 또 다른 양태는 실시형태 5이며, 실시형태 3의 폴리아미드 조성물 또는 실시형태 4에서 얻어진 폴리아미드 조성물로부터 얻어지는 성형품에 관한 것이다.
일 실시형태에서, 실시형태 5의 성형품은 케이블 타이, 전기 커넥터, 밸브, 전자 또는 전기 키, 패스너, 클램프, 및 클립으로부터 선택된 것이다. 다른 실시형태에서, 성형품은 전기 커넥터이다.
당업자에게 알려진 바와 같이, 전기 커넥터는 전기 종단을 연결하고 전기 회로를 생성하는 데 사용되는 전기기계 장치이다. 대부분의 전기 커넥터에는 젠더, 즉 소켓이라는 암 컴포넌트에 연결되는 플러그라는 수 컴포넌트가 있다. 연결은 휴대용 장비와 같이 제거 가능하거나, 조립 및 제거를 위한 도구가 필요하거나, 두 지점 사이의 영구적인 전기 연결부 역할을 할 수 있다. 어댑터를 사용하여 서로 다른 커넥터를 연결할 수 있다. 전기 커넥터는 이들의 기능에 따라 4가지 기본 범주로 나눌 수 있다: (i) 케이블에 영구적으로 부착되어 다른 터미널(고정 기기 또는 다른 케이블)에 연결할 수 있는 인라인 또는 케이블 커넥터, (ii) 사용자가 고정 장치에 케이블을 연결할 수 있도록 장비에 영구적으로 부착된 섀시 또는 패널 커넥터, (iii) 부착되는 케이블 또는 와이어를 위한 지점을 제공하는 인쇄 회로 기판에 납땜된 PCB 실장 커넥터, 예를 들어, 핀 헤더, 스크류 터미널, 기판 대 기판 커넥터, 및 (iv) 두 길이의 와이어 또는 케이블을 영구적으로 연결하는 접합 또는 맞대기 커넥터 또는 주로 절연 변위 커넥터.
용도
본 발명의 또 다른 양태는 실시형태 3의 폴리아미드 조성물 또는 실시형태 4에서 얻어진 폴리아미드 조성물의 전기 커넥터에서의 용도에 관한 실시형태 6이다.
전기 커넥터
본 발명의 또 다른 양태는 실시형태 3의 폴리아미드 조성물 또는 실시형태 4에서 얻어진 폴리아미드 조성물을 포함하는 전기 커넥터에 관한 실시형태 7이다. 일 실시형태에서, 실시형태 7의 전기 커넥터는 자동차 전기 커넥터이다. 달리 말하면, 실시형태 7의 전기 커넥터는 자동차 전기 시스템에서와 같이 적용된다. 다른 실시형태에서, 실시형태 7의 전기 커넥터는 회로 차단기이다. 예를 들어 회로 차단기의 경우 난연성과 같은 추가적 특성이 필요한 적용의 경우, 첨가제로서 적합한 난연제가 본원에 기재된 바와 같이 폴리아미드 조성물에 첨가될 수 있다.
본 발명은 하기의 실시형태들에 의해, 그리고 대응하는 종속 인용 및 연결로부터 발생하는 실시형태들의 조합에 의해, 더 상세히 예시된다:
I. 하기를 포함하는 폴리아미드 조성물로 얻어지는 성형품:
(A) 폴리아미드 매트릭스로서,
(a) 화학식 (I)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드
-[NH-R1-NH-OC-R2-CO]- (I)
및/또는
(b) 화학식 (II)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드를
-[NH-R3-CO]- (II)
(c) 카르복실산 및 이의 유도체로부터 선택된 4개의 동일한 반응성 작용기를 포함하는 다작용성 화합물과 용융-혼련하여 얻은, 폴리아미드 매트릭스,
상기 화학식에서 R1, R2, 및 R3은 서로 독립적으로, 1 내지 20개의 탄소 원자를 함유하고 선택적으로는 헤테로 원자를 함유하는 탄화수소 라디칼이고,
상기 다작용성 화합물은 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산 및/또는 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산 이무수물임;
및
(B) 섬유상 충전재.
II. 실시형태 I에 있어서, R1, R2, 및 R3은 서로 독립적으로, 1 내지 10개의 탄소 원자를 함유하고 선택적으로는 헤테로 원자를 함유하는, 성형품.
III. 실시형태 I 또는 II에 있어서, R1, R2, 및 R3은 서로 독립적으로, 1 내지 6개의 탄소 원자를 함유하고 선택적으로는 헤테로 원자를 함유하는, 성형품.
IV. 실시형태 I 내지 III 중 어느 하나에 있어서, 화학식 (I)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드는 폴리아미드 6.6, 폴리아미드 6.12, 폴리아미드 4.6, 폴리아미드 6.10, 폴리아미드 6.36, 및 이들의 혼련물 및 공중합체로부터 선택되는, 성형품.
V. 실시형태 I 내지 IV 중 어느 하나에 있어서, 화학식 (I)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드는 폴리아미드 6.6인, 성형품.
VI. 실시형태 I 내지 III 중 어느 하나에 있어서, 화학식 (II)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드는 폴리아미드 6, 폴리아미드 11, 폴리아미드 12, 및 이들의 혼련물 및 공중합체로부터 선택되는, 성형품.
VII. 실시형태 I 내지 III 중 어느 하나에 있어서, 화학식 (II)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드는 폴리아미드 6인, 성형품.
VIII. 실시형태 I 내지 VII 중 어느 하나에 있어서, 다작용성 화합물은 적어도 하나의 방향족 고리를 포함하는, 성형품.
IX. 실시형태 I 내지 VIII 중 어느 하나에 있어서, 다작용성 화합물은 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산인, 성형품.
X. 실시형태 I 내지 IX 중 어느 하나에 있어서, 다작용성 화합물은 폴리아미드 조성물의 총 중량을 기준으로 0.1 중량% 내지 10.0 중량%의 양으로 존재하는, 성형품.
XI. 실시형태 I 내지 X 중 어느 하나에 있어서, 다작용성 화합물은 폴리아미드 조성물의 총 중량을 기준으로 0.5 중량% 내지 5.0 중량%의 양으로 존재하는, 성형품.
XII. 실시형태 I 내지 XI 중 어느 하나에 있어서, 섬유상 충전재는 금속 섬유, 금속화된 무기 섬유, 금속화된 합성 섬유, 유리 섬유, 폴리에스테르 섬유, 폴리비닐 알코올 섬유, 흑연 섬유, 탄소 섬유, 세라믹 섬유, 광물 섬유, 현무암 섬유, 무기 섬유, 케나프 섬유, 황마 섬유, 아마 섬유, 대마 섬유, 셀룰로오스 섬유, 사이잘삼 섬유 및 코이어 섬유로부터 선택되는, 성형품.
XIII. 실시형태 I 내지 XII 중 어느 하나에 있어서, 섬유상 충전재는 유리 섬유를 포함하는, 성형품.
XIV. 실시형태 I 내지 XIII 중 어느 하나에 있어서, 섬유상 충전재는 폴리아미드 조성물의 총 중량을 기준으로 10 중량% 내지 80 중량%의 양으로 존재하는, 성형품.
XV. 실시형태 I 내지 XIV 중 어느 하나에 있어서, 섬유상 충전재는 폴리아미드 조성물의 총 중량을 기준으로 30 중량% 내지 50 중량%의 양으로 존재하는, 성형품.
XVI. 실시형태 I 내지 XV 중 어느 하나에 있어서, 적어도 하나의 첨가제를 추가로 포함하는, 성형품.
XVII. 실시형태 XVI에 있어서, 첨가제는 가소제, 항산화제, 안정화제, 핵형성제, 염료, 안료, 난연제, 윤활제, UV 흡수제, 대전방지제, 정진균제(fungistat), 정균제(bacteriostat), IR 흡수제, 계면활성제, 가수분해 조절제, 규회석 안정제 및 탄성 개질제로부터 선택되는, 성형품.
XVIII. 실시형태 I 내지 XVII 중 어느 하나에 있어서, 성형품은 전기 커넥터인, 성형품.
XIX. 실시형태 I 내지 XVIII 중 어느 하나에 따른 성형품을 제조하는 방법으로서, 폴리아미드 조성물을 압출 장치에서 압출하는 단계, 상기 폴리아미드 조성물은,
(A) 폴리아미드 매트릭스로서,
(a) 화학식 (I)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드
-[NH-R1-NH-OC-R2-CO]- (I)
및/또는
(b) 화학식 (II)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드를
-[NH-R3-CO]- (II)
(c) 카르복실산 및 이의 유도체로부터 선택된 4개의 동일한 반응성 작용기를 포함하는 다작용성 화합물과 용융-혼련하여 얻은, 폴리아미드 매트릭스,
상기 화학식에서 R1, R2, 및 R3은 서로 독립적으로, 1 내지 20개의 탄소 원자를 함유하고 선택적으로는 헤테로 원자를 함유하는 탄화수소 라디칼이고,
상기 다작용성 화합물은 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산 및/또는 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산 이무수물임,
및
(B) 섬유상 충전재를 포함함; 및
폴리아미드 조성물을 성형하는 단계를 적어도 포함하고,
상기 화학식 (I) 및/또는 (II)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드가 상기 압출 장치에서 상기 다작용성 화합물과 용융-혼련되어 폴리아미드 매트릭스가 얻어지고, 상기 폴리아미드 매트릭스가 얻어지는 동안 또는 이후에 상기 섬유상 충전재가 첨가되는, 성형품을 제조하는 방법.
XX. 하기를 포함하는 폴리아미드 조성물:
(A) 폴리아미드 매트릭스로서,
(a) 화학식 (I)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드
-[NH-R1-NH-OC-R2-CO]- (I)
또는
(b) 화학식 (II)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드를
-[NH-R3-CO]- (II)
(c) 아민, 카르복실산, 및 이들의 유도체로부터 선택된 3개 이상의 반응성 작용기를 포함하는 다작용성 화합물과 용융-혼련하여 얻은, 폴리아미드 매트릭스,
상기 반응성 작용기는 동일하며, R1, R2, 및 R3은 서로 독립적으로, 1 내지 20개의 탄소 원자를 함유하고 선택적으로는 헤테로 원자를 함유하는 탄화수소 라디칼이고,
상기 다작용성 화합물은 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산 및/또는 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산 이무수물임;
및
(B) 섬유상 충전재.
XXI. 실시형태 XX에 있어서, R1, R2, 및 R3은 서로 독립적으로, 1 내지 10개의 탄소 원자를 함유하고 선택적으로는 헤테로 원자를 함유하는, 폴리마이드 조성물.
XXII. 실시형태 XX 또는 XXI에 있어서, R1, R2, 및 R3은 서로 독립적으로, 1 내지 6개의 탄소 원자를 함유하고 선택적으로는 헤테로 원자를 함유하는, 폴리마이드 조성물.
XXIII. 실시형태 XX 내지 XXII 중 어느 하나에 있어서, 화학식 (I)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드는 폴리아미드 6.6, 폴리아미드 6.12, 폴리아미드 4.6, 폴리아미드 6.10, 폴리아미드 6.36, 및 이들의 혼련물 및 공중합체로부터 선택되는, 폴리아미드 조성물.
XXIV. 실시형태 XX 내지 XXIII 중 어느 하나에 있어서, 화학식 (I)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드는 폴리아미드 6.6인, 폴리아미드 조성물.
XXV. 실시형태 XX 내지 XXIV 중 어느 하나에 있어서, 화학식 (II)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드는 폴리아미드 6, 폴리아미드 11, 폴리아미드 12, 및 이들의 혼련물 및 공중합체로부터 선택되는, 폴리아미드 조성물.
XXVI. 실시형태 XX 내지 XXV 중 어느 하나에 있어서, 화학식 (II)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드는 폴리아미드 6인, 폴리아미드 조성물.
XXVII. 실시형태 XX 내지 XXVI 중 어느 하나에 있어서, 다작용성 화합물은 적어도 하나의 방향족 고리를 포함하는, 폴리마이드 조성물.
XXVIII. 실시형태 XX 내지 XXVII 중 어느 하나에 있어서, 다작용성 화합물은 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산인, 폴리마이드 조성물.
XXIX. 실시형태 XX 내지 XXVIII 중 어느 하나에 있어서, 다작용성 화합물은 폴리아미드 조성물의 총 중량을 기준으로 0.1 중량% 내지 10.0 중량%의 양으로 존재하는, 폴리아미드 조성물.
XXX. 실시형태 XX 내지 XXIX 중 어느 하나에 있어서, 다작용성 화합물은 폴리아미드 조성물의 총 중량을 기준으로 0.1 중량% 내지 5.0 중량%의 양으로 존재하는, 폴리아미드 조성물.
XXXI. 실시형태 XX 내지 XXX 중 어느 하나에 있어서, 섬유상 충전재는 금속 섬유, 금속화된 무기 섬유, 금속화된 합성 섬유, 유리 섬유, 폴리에스테르 섬유, 폴리비닐 알코올 섬유, 흑연 섬유, 탄소 섬유, 세라믹 섬유, 광물 섬유, 현무암 섬유, 무기 섬유, 케나프 섬유, 황마 섬유, 아마 섬유, 대마 섬유, 셀룰로오스 섬유, 사이잘삼 섬유 및 코이어 섬유로부터 선택되는, 폴리아미드 조성물.
XXXII. 실시형태 XX 내지 XXXI 중 어느 하나에 있어서, 섬유상 충전재는 유리 섬유를 포함하는, 폴리아미드 조성물.
XXXIII. 실시형태 XX 내지 XXXII 중 어느 하나에 있어서, 섬유상 충전재는 폴리아미드 조성물의 총 중량을 기준으로 10 중량% 내지 80 중량%의 양으로 존재하는, 폴리아미드 조성물.
XXXIV. 실시형태 XX 내지 XXXIII 중 어느 하나에 있어서, 섬유상 충전재는 폴리아미드 조성물의 총 중량을 기준으로 30 중량% 내지 50 중량%의 양으로 존재하는, 폴리아미드 조성물.
XXXV. 실시형태 XX 내지 XXXIV, 중 하나 이상에 있어서, 적어도 하나의 첨가제를 추가로 포함하는, 폴리아미드 조성물.
XXXVI. 실시형태 XXXV에 있어서, 첨가제는 가소제, 항산화제, 안정화제, 핵형성제, 염료, 안료, 난연제, 윤활제, UV 흡수제, 대전방지제, 정진균제(fungistat), 정균제(bacteriostat), IR 흡수제, 계면활성제, 가수분해 조절제, 규회석 안정제 및 탄성 개질제로부터 선택되는, 폴리아미드 조성물.
XXXVII. 실시형태 XX 내지 XXXVI 중 어느 하나에 따른 폴리아미드 조성물을 제조하는 방법으로서,
(A) 폴리아미드 매트릭스로서,
(a) 화학식 (I)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드
-[NH-R1-NH-OC-R2-CO]- (I)
또는
(b) 화학식 (II)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드를
-[NH-R3-CO]- (II)
(c) 카르복실산 및 이의 유도체로부터 선택된 4개의 동일한 반응성 작용기를 포함하는 다작용성 화합물과 용융-혼련하여 얻은, 폴리아미드 매트릭스,
상기 화학식에서 R1, R2, 및 R3은 서로 독립적으로, 1 내지 20개의 탄소 원자를 함유하고 선택적으로는 헤테로 원자를 함유하는 탄화수소 라디칼이고,
상기 다작용성 화합물은 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산 및/또는 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산 이무수물임;
및
(B) 섬유상 충전재를 압출 장치에서 압출하는 단계를 적어도 포함하고,
상기 화학식 (I) 또는 (II)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드가 상기 압출 장치에서 상기 다작용성 화합물과 용융-혼련되어 폴리아미드 매트릭스가 얻어지고, 상기 폴리아미드 매트릭스가 얻어지는 동안 또는 이후에 상기 섬유상 충전재가 첨가되는, 성형품을 제조하는 방법.
XXXVIII. 실시형태 XX 내지 XXXVI 중 하나 이상에 따른 폴리아미드 조성물 또는 실시형태 XXXVII에 따른 방법에 의해 얻어진 폴리아미드 조성물로부터 얻어지는 성형품.
XXXIX. 실시형태 XXXVIII에 있어서, 성형품은 케이블 타이, 전기 커넥터, 밸브, 전자 또는 전기 키, 패스너, 클램프, 및 클립으로부터 선택된 것인, 성형품.
XL. 실시형태 XXXVIII 또는 XXXIX에 있어서, 성형품이 전기 커넥터인, 성형품.
XLI. 실시형태 XX 내지 XXXVI 중 하나 이상에 따른 폴리아미드 조성물 또는 실시형태 XXXVII에 따른 방법에 의해 얻어진 폴리아미드 조성물의 전기 커넥터에서의 용도.
XLII. 실시형태 XX 내지 XXXVI 중 하나 이상에 따른 폴리아미드 조성물 또는 실시형태 XXXVII에 따른 방법에 의해 얻어진 폴리아미드 조성물을 포함하는 전기 커넥터.
XLIII. 실시형태 XLII에 있어서, 전기 커넥터가 자동차 전기 커넥터인, 전기 커넥터.
XLIV. 실시형태 XLIII에 있어서, 전기 커넥터가 회로 차단기인, 전기 커넥터.
실시예
본원에서 청구되는 발명은 다음과 같은 비제한적 실시예에 의해 예시된다:
화합물
Figure pct00001
표준 방법
Figure pct00002
폴리아미드 조성물의 일반 합성
폴리아미드 6.6을 트윈 스크류 컴파운더를 사용하여 260℃ 내지 310℃ 범위의 온도 프로파일에서 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산과 용융-혼련하였다. 유리 섬유는 두 번째 공급기를 사용하여 배럴의 압출기 공급 영역 중 하나에 첨가하였다.
본 발명의 제형을 상업적으로 입수 가능한 등급과 비교하였다. 결과는 하기 표 1에 요약되어 있다. 모든 양은 중량%(중량%)이다.
Figure pct00003
나선형 유동 시험
본 발명 및 비교용 조성물은 나선형 유동 시험을 거쳤다. 나선형 유동 시험은 다양한 성형 압력에서 나선형 유동의 유변학적 거동 또는 유동 거동을 측정한다. 본 시험에서, 샘플은 다양한 압력에서 나선형 유동 주형에 주입되고, 유동 길이는 유동성의 척도로서 측정된다. 유동 길이가 길수록, 유동성이 좋다. 결과는 하기 표 2에 요약되어 있다.
Figure pct00004
성형 시험
본 발명 및 비교용 폴리아미드 조성물을 사출 성형하여 치수가 18 mm x 18 mm x 12 mm인 커넥터를 얻었다. 조성물은 상이한 주입 속도 및 주입 압력을 받았다. 결과는 하기 표 3에 요약되어 있다.
Figure pct00005
상기에서 명백한 바와 같이, 본 발명의 조성물은 사출 압력을 실질적으로 감소시킨다. 실제로, IE 2의 경우 필요한 사출 압력은 CE 1의 거의 절반이었다. 사출 압력이 현저히 낮으면 사이클 시간이 단축되어 공구 마모 및 유지 보수가 줄어든다.
USCAR 시험
본 발명 및 비교용 폴리아미드 조성물은 150℃에서 320시간 동안 열 순환하면서 USCAR 시험을 거쳤다. 파단 신율과 충격 강도를 시험 전후에 측정하였다. 결과는 하기 표 4에 요약되어 있다.
Figure pct00006
표 4에서 확인된 바와 같이, IE 1은 표준 조성물 CE 1(다작용성 화합물 없음)과 비교하여 유사하거나 더 나은 능력을 보여준다.
SEC MALS 분석
폴리머를 먼저 적합한 용리액에 용해시켰다. 용해된 폴리머는 이의 유체역학적 부피에 따라 높은 다공성의 컬럼에서 분리하였다. 작은 사슬은 큰 사슬보다 늦게 용리된다. 폴리아미드 조성물의 농도를 용리 시간의 함수로 기록하였다. 알려진 유속으로 용출 시간을 용리 부피로 변환했다. 분자량 측정을 위해, 사슬의 유체역학적 부피는 알려진 분자량을 가진 좁게 분포된 폴리머 표준을 사용하여 이의 분자량과 관련하여 설정하였다. 샘플에 대한 결과의 정확도는 샘플과 교정에 사용된 표준 간의 유사성에 따라 달라진다.
하기 분석을 위해, 헥사플루오로 이소프로판올(0.05% 트리플루오로아세트산 칼륨 염 포함)을 용리제로 사용했다. 온도는 1 mL/분의 유속으로 35℃에서 유지하였다. 폴리아미드 조성물의 농도는 1.5 mg/mL이었고, 사출 부피는 50 μl였다. 보정은 분자량이 800 g/moll에서 2,200,000 g/mol 사이인 PSS의 밀접하게 분포된 PMMA 표준으로 수행하였다. 이러한 용리 범위를 벗어난 값을 추론하였다.
본 발명에 별 모양의 형태가 없음을 확인하기 위해, IE 3, IE 4 및 CE 3을 상기에서 설명한 대로 준비했다. 여기에 사용된 폴리아미드는 BASF에서 Ultramid® B27로서 입수한 폴리아미드 6으로, 적절한 양의 다작용성 화합물로 변형하였다. SEC MALS 분석의 경우, 폴리머 매트릭스에 영향을 미치지 않기 때문에 섬유성 충전재를 사용하지 않았다. 제형 세부사항은 하기 표 5에 요약되어 있다(단위: 중량%):
Figure pct00007
표 5로부터 명백한 바와 같이, 폴리아미드 매트릭스에 다작용성 화합물을 포함하는 경우 분자량(Mn 및 Mw 모두)이 감소한다. 이는 교차결합 또는 별 모양의 형태가 없음을 확인해주는 것이고, 오히려 무작위 폴리머 사슬 절단을 나타낸다. 또한, 이는 CE 3에 대한 곡선의 기울기가 IE 3 및 IE 4 모두와 겹치는 도 1에서도 분명하다. Ultramid® B27(CE 3)은 별 모양의 형태가 아니라 선형 구조를 포함한다.

Claims (18)

  1. 하기를 포함하는 폴리아미드 조성물로 얻어지는 성형품:
    (A) 폴리아미드 매트릭스로서,
    (a) 화학식 (I)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드
    -[NH-R1-NH-OC-R2-CO]- (I)
    및/또는
    (b) 화학식 (II)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드를
    -[NH-R3-CO]- (II)
    (c) 카르복실산 및 이의 유도체로부터 선택된 4개의 동일한 반응성 작용기를 포함하는 다작용성 화합물과 용융-혼련하여 얻은, 폴리아미드 매트릭스,
    상기 화학식에서 R1, R2, 및 R3은 서로 독립적으로, 1 내지 20개의 탄소 원자를 함유하고 선택적으로는 헤테로 원자를 함유하는 탄화수소 라디칼임;
    및
    (B) 섬유상 충전재,
    상기 다작용성 화합물은 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산 및/또는 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산 이무수물임.
  2. 제1항에 있어서, R1, R2, 및 R3은 서로 독립적으로, 1 내지 10개의 탄소 원자를 함유하고 선택적으로는 헤테로 원자를 함유하는, 성형품.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, R1, R2, 및 R3은 서로 독립적으로, 1 내지 6개의 탄소 원자를 함유하고 선택적으로는 헤테로 원자를 함유하는, 성형품.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 (I)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드는 폴리아미드 6.6인, 성형품.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 (II)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드는 폴리아미드 6인, 성형품.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 다작용성 화합물은 폴리아미드 조성물의 총 중량을 기준으로 0.1 중량% 내지 10.0 중량%의 양으로 존재하는, 성형품.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 섬유상 충전재는 유리 섬유를 포함하는, 성형품.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 첨가제를 추가로 포함하는, 성형품.
  9. 제8항에 있어서, 첨가제는 가소제, 항산화제, 안정화제, 핵형성제, 염료, 안료, 난연제, 윤활제, UV 흡수제, 대전방지제, 정진균제(fungistat), 정균제(bacteriostat), IR 흡수제, 계면활성제, 가수분해 조절제, 규회석 안정제 및 탄성 개질제로부터 선택되는, 성형품.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 성형품은 전기 커넥터인, 성형품.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 성형품의 두께는 0.1 mm 내지 5 mm인, 성형품.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 성형품을 제조하는 방법으로서, 폴리아미드 조성물을 압출 장치에서 압출하는 단계, 상기 폴리아미드 조성물은,
    (A) 폴리아미드 매트릭스로서,
    (a) 화학식 (I)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드
    -[NH-R1-NH-OC-R2-CO]- (I)
    및/또는
    (b) 화학식 (II)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드를
    -[NH-R3-CO]- (II)
    (c) 카르복실산 및 이의 유도체로부터 선택된 4개의 동일한 반응성 작용기를 포함하는 다작용성 화합물과 용융-혼련하여 얻은, 폴리아미드 매트릭스,
    상기 화학식에서 R1, R2, 및 R3은 서로 독립적으로, 1 내지 20개의 탄소 원자를 함유하고 선택적으로는 헤테로 원자를 함유하는 탄화수소 라디칼이고,
    상기 다작용성 화합물은 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산 및/또는 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산 이무수물임,
    및
    (B) 섬유상 충전재를 포함함; 및
    폴리아미드 조성물을 성형하는 단계를 적어도 포함하고,
    상기 화학식 (I) 및/또는 (II)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드가 상기 압출 장치에서 상기 다작용성 화합물과 용융-혼련되어 폴리아미드 매트릭스가 얻어지고, 상기 폴리아미드 매트릭스가 얻어지는 동안 또는 이후에 상기 섬유상 충전재가 첨가되는, 성형품을 제조하는 방법.
  13. 하기를 포함하는 폴리아미드 조성물:
    (A) 폴리아미드 매트릭스로서,
    (a) 화학식 (I)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드
    -[NH-R1-NH-OC-R2-CO]- (I)
    또는
    (b) 화학식 (II)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드를
    -[NH-R3-CO]- (II)
    (c) 아민, 카르복실산, 및 이들의 유도체로부터 선택된 3개 이상의 반응성 작용기를 포함하는 다작용성 화합물과 용융-혼련하여 얻은, 폴리아미드 매트릭스,
    상기 반응성 작용기는 동일하며, R1, R2, 및 R3은 서로 독립적으로, 1 내지 20개의 탄소 원자를 함유하고 선택적으로는 헤테로 원자를 함유하는 탄화수소 라디칼이고,
    상기 다작용성 화합물은 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산 및/또는 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산 이무수물임;
    및
    (B) 섬유상 충전재.
  14. 제13항에 따른 폴리아미드 조성물을 제조하는 방법으로서,
    (A) 폴리아미드 매트릭스로서,
    (a) 화학식 (I)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드
    -[NH-R1-NH-OC-R2-CO]- (I)
    또는
    (b) 화학식 (II)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드를
    -[NH-R3-CO]- (II)
    (c) 카르복실산 및 이의 유도체로부터 선택된 4개의 동일한 반응성 작용기를 포함하는 다작용성 화합물과 용융-혼련하여 얻은, 폴리아미드 매트릭스,
    상기 화학식에서 R1, R2, 및 R3은 서로 독립적으로, 1 내지 20개의 탄소 원자를 함유하고 선택적으로는 헤테로 원자를 함유하는 탄화수소 라디칼이고,
    상기 다작용성 화합물은 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산 및/또는 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산 이무수물임;
    및
    (B) 섬유상 충전재를 압출 장치에서 압출하는 단계를 적어도 포함하고,
    상기 화학식 (I) 또는 (II)의 반복 단위를 함유하는 폴리아미드가 상기 압출 장치에서 상기 다작용성 화합물과 용융-혼련되어 폴리아미드 매트릭스가 얻어지고, 상기 폴리아미드 매트릭스가 얻어지는 동안 또는 이후에 상기 섬유상 충전재가 첨가되는, 성형품을 제조하는 방법.
  15. 제13항에 따른 폴리아미드 조성물 또는 제14항에 따른 방법에 의해 얻어진 폴리아미드 조성물로부터 얻어지는 성형품.
  16. 제15항에 있어서, 성형품은 케이블 타이, 전기 커넥터, 밸브, 전자 또는 전기 키, 패스너, 클램프, 및 클립으로부터 선택된 것인, 성형품.
  17. 제13항에 따른 폴리아미드 조성물 또는 제14항에 따른 방법에 의해 얻어진 폴리아미드 조성물의 전기 커넥터에서의 용도.
  18. 제13항에 따른 폴리아미드 조성물 또는 제14항에 따른 방법에 의해 얻어진 폴리아미드 조성물을 포함하는 전기 커넥터.
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