KR20220144946A - 하이퍼브랜치 고분자를 포함하는 유동성 개질제 및 이를 포함하여 유동성이 향상된 고분자 조성물 - Google Patents

하이퍼브랜치 고분자를 포함하는 유동성 개질제 및 이를 포함하여 유동성이 향상된 고분자 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하이퍼브랜치 고분자를 포함하는 유동성 개질제 및 이를 포함하여 유동성이 향상된 고분자 조성물에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 고분자 수지의 흐름성을 향상시켜 고분자 수지의 가공기기에 걸리는 토크를 크게 감소시키는 동시에, 보강섬유가 혼합된 고분자 복합소재에서 보강섬유의 분산성을 향상시킬 수 있으며, 균일성 및 열안정성이 우수하고 가공기기의 부식을 방지할 수 있는, 하이퍼브랜치 고분자를 포함하는 유동성 개질제 및 이를 포함하여 유동성이 향상된 고분자 조성물에 관한 것이다.

Description

하이퍼브랜치 고분자를 포함하는 유동성 개질제 및 이를 포함하여 유동성이 향상된 고분자 조성물{Flow modifier comprising hyperbranched polymer and polymer composition with enhanced flowability by comprising the same}
본 발명은 하이퍼브랜치 고분자를 포함하는 유동성 개질제 및 이를 포함하여 유동성이 향상된 고분자 조성물에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 고분자 수지의 흐름성을 향상시켜 고분자 수지의 가공기기에 걸리는 토크를 크게 감소시키는 동시에, 보강섬유가 혼합된 고분자 복합소재에서 보강섬유의 분산성을 향상시킬 수 있으며, 균일성 및 열안정성이 우수하고 가공기기의 부식을 방지할 수 있는, 하이퍼브랜치 고분자를 포함하는 유동성 개질제 및 이를 포함하여 유동성이 향상된 고분자 조성물에 관한 것이다.
최근, 세계 각국 정부의 자동차 연비효율 및 배기가스 규제 강화에 따라 완성차업체는 자동차 경량화를 위한 지속적인 노력을 하고 있다. 차량 경량화를 위한 방안으로는 최적설계 및 부품성능 극대화를 통한 부품수 감소, 알루미늄, 마그네슘, 엔지니어링 플라스틱, 섬유강화 플라스틱, 섬유강화 복합재료 등 경량 대체소재 적용 등이 있다. 이 가운데 경량 대체소재 적용은 부품의 자체중량 감소뿐만 아니라 최적설계 및 부품통합을 가능하게 하여 경량화 효과를 극대화 할 수 있다.
여기서, 섬유강화 플라스틱 또는 섬유강화 복합재료는 플라스틱을 매트릭스로 하여 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드섬유 등으로 강화한 복합재료의 총칭으로 최근에는 자동차 내장재뿐만 아니라 엔진부품, 차체 등 높은 수준의 강도와 내열성이 필요한 부분에 널리 사용되고 있다. 또한, 최근 자동차 및 산업용 제품이 점차 고성능, 경량화되면서 구성 부품도 기존보다 정밀한 형상이 요구되고, 고내열성, 고강성 등의 성능이 요구되고 있다.
특히, 폴리아미드계 복합소재는 강성, 인성, 내약품성 등이 우수한 소재로서 경량성, 내충격성, 열팽창계수, 경제성 등이 우수하여 알루미늄, 강철 등의 대체 소재로 사용이 가능하고 자동차부품 적용시 무게 감소가 30% 이상까지 가능하기 때문에, 자동차 외장용뿐만 아니라, 하우징 등을 포함한 내부 부품에 적용시, 자동차의 무게 감소, 디자인의 유연성, 성형의 용이성을 요구하는 자동차 시장에 첨단재료를 이용한 해결책 제시가 가능하다.
상기와 같은 폴리아미드계 복합소재와 관련된 종래기술인 대한민국 공개특허 제10-2009-0063382호는 폴리아미드 강화 수지 조성물에 대한 것으로 보다 상세하게는 300 ℃(10분 경과후)에서의 TGA 분석 결과 무게감소가 5 % 이하이고, ASTM 평가법 D1238에 의한 유동성은 20 g/10 min 이상이고, 제논 아크에 의한 조사조도 65 W/㎡로 126 MJ/㎡을 조사한 후의 그레이스케일이 3등급 이상이고, ASTM 평가법 D790에 의한 굴곡강도는 1,300 내지 3,000 kg/㎡인 물성을 가지도록 하는 폴리아미드 강화 수지 조성물에 관한 것이다.
여기서, 폴리아미드계 복합소재의 고기능을 구현하기 위해서는 다양한 보강재를 첨가한 컴파운딩 기술이 필수적이고 고함량의 유리섬유가 첨가되면 유동성이 좋지 않고, 물성을 만족하는 경우에는 가공성이 불량하여 기존의 압출공정이나 사출공정을 통해 성형이 어렵다. 고분자의 가공성은 모노머의 변경, 분자량의 조절 및 분자구조의 변화를 통하여 개선하는데 한계가 있기 때문에 가공성 향상을 위해서는 가공기기의 선택뿐 아니라 용융물의 점성거동에 영향을 미치는 활제와 같은 유동조절제를 사용하여야 한다.
그러나, 종래 폴리아미드계 고분자 수지의 유동조절제는 유동성을 향상시키는 수준이 불충분하고, 특히 보강섬유가 혼합된 고분자 복합소재에 적용되는 경우 보강섬유의 분산성을 향상시키는데 한계가 있으며, 균일성 및 열안정성이 불량하고, 가공기기의 부식을 유발하는 문제가 있었다.
따라서, 고분자 수지의 흐름성을 향상시켜 고분자 수지의 가공기기에 걸리는 토크를 크게 감소시키는 동시에, 보강섬유가 혼합된 고분자 복합소재에서 보강섬유의 분산성을 향상시킬 수 있으며, 균일성 및 열안정성이 우수하고 가공기기의 부식을 방지할 수 있는 새로운 유동조절제가 절실히 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 고분자 수지의 흐름성을 향상시켜 고분자 수지의 가공기기에 걸리는 토크를 크게 감소시키는 동시에, 보강섬유가 혼합된 고분자 복합소재에서 보강섬유의 분산성을 향상시킬 수 있는 하이퍼브랜치 고분자를 포함하는 유동성 개질제 및 이를 포함하여 유동성이 향상된 고분자 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 균일성 및 열안정성이 우수하고 가공기기의 부식을 방지할 수 있는 하이퍼브랜치 고분자를 포함하는 유동성 개질제 및 이를 포함하여 유동성이 향상된 고분자 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은,
하이퍼브랜치 고분자를 포함하는 유동성 개질제로서, 상기 하이퍼브랜치 고분자는 3가 이상의 유기 카르복실산 또는 카르복실산 염화물과 선형 알킬 디아민 화합물과의 아미드 형성반응 이후 미반응 잔류 유기산기가 알킬에스테르기로 전환됨으로써 제조되는, 유동성 개질제를 제공한다.
여기서, 아래 화학식 1의 구조를 갖는 것을 특징으로 하는, 유동성 개질제를 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에서,
R은 탄소수 1 내지 15의 2가 불포화 탄화수소이고,
R'는 탄소수 1 또는 2의 알킬기이며,
n은 5 내지 50이다.
또한, 상기 유기 카르복실산 또는 카르복실산 염화물은 아래 화학식 2의 구조를 갖는 것을 특징으로 하는, 유동성 개질제를 제공한다.
[화학식 2]
Figure pat00002
상기 화학식 2에서,
X는 -OH 또는 -Cl이다.
그리고, 상기 선형 알킬 디아민 화합물은 아래 화학식 3의 구조를 갖는 것을 특징으로 하는, 유동성 개질제를 제공한다
[화학식 3]
Figure pat00003
상기 화학식 3에서,
R은 탄소수 1 내지 15의 2가 불포화 탄화수소이다.
여기서, 상기 선형 알킬 디아민 화합물은 디아미노헥산, 디아미노옥탄, 디아미노도데칸, 옥시디아닐린 및 메틸렌비스(사이클로헥실아민)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 유동성 개질제를 제공한다.
또한, 상기 선형 알킬 디아민 화합물은 아래 화학식 4 내지 6의 구조를 선택적으로 갖는 것을 특징으로 하는, 유동성 개질제를 제공한다.
[화학식 4]
Figure pat00004
[화학식 5]
Figure pat00005
[화학식 6]
Figure pat00006
나아가, 상기 하이퍼브랜치 고분자의 고유점도가 0.01 내지 0.60 dL/g인 것을 특징으로 하는, 유동성 개질제를 제공한다.
한편, 아래 반응식 1에 의해 상기 하이퍼브랜치 고분자를 포함하는 유동성 개질제를 제조하는 방법을 제공한다.
[반응식 1]
Figure pat00007
또한, 고분자 수지; 및 상기 유동성 개질제를 포함하는, 고분자 조성물을 제공한다.
여기서, 상기 고분자 수지 100 중량부를 기준으로, 상기 유동성 개질제의 함량은 0.1 내지 5 중량부인 것을 특징으로 하는, 고분자 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 하이퍼브랜치 고분자를 포함하는 유동성 개질제는 특정 분자구조를 통해 고분자 수지의 흐름성을 향상시켜 고분자 수지의 가공기기에 걸리는 토크를 크게 감소시키는 동시에, 보강섬유가 혼합된 고분자 복합소재에서 보강섬유의 분산성을 향상시킬 수 있는 우수한 효과를 나타낸다.
또한, 본 발명에 따른 하이퍼브랜치 고분자를 포함하는 유동성 개질제는 특정 분자구조에서 잔류 유기산기를 알킬에스테르기로 전환함으로써 균일성 및 열안정성이 우수하고 가공기기의 부식을 방지할 수 있는 우수한 효과를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 유동성 개질제 HBPA_H2O 1.00, HBPA_OCH3 1.00, HBPA_OCH2CH3 1.00의 FT-IR 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 유동성 개질제 HBPA_OCH3 1.00의 시차주사열량분석(DSC) 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 유동성 개질제 HBPA_OCH3 1.00의 열중량분석(TGA) 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 유동성 개질제인 하이퍼브랜치 폴리아미드 HBPA_OCH3 1.00(TMDA)의 재현성을 확인한 데이터이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 HBPA_OCH3 1.00을 폴리아미드66(PA66) 각각에 0phr, 0.1phr, 0.3phr 첨가하여 제작된 고분자 조성물의 점도를 측정한 결과이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다.
본 발명에 따른 하이퍼브랜치 고분자를 포함하는 유동성 개질제에서 상기 하이퍼브랜치 고분자는 3가 이상의 유기 카르복실산 또는 카르복실산 염화물과 선형 알킬 디아민 화합물, 예를 들어, 디아미노헥산, 디아미노옥탄, 디아미노도데칸, 옥시디아닐린, 메틸렌비스(사이클로헥실아민) 등과의 아미드 형성반응 이후 미반응 잔류 유기산기가 알킬에스테르기로 전환됨으로써 제조될 수 있다.
예를 들어, 상기 하이퍼브랜치 고분자는 아래 화학식 1의 구조를 가질 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00008
상기 화학식 1에서,
R은 탄소수 1 내지 15의 2가 불포화 탄화수소이고,
R'는 탄소수 1 또는 2의 알킬기이며,
n은 5 내지 50이다.
특히, 상기 탄소수 1 내지 15의 2가 불포화 탄화수소는 지방족이나 지환족 또는 방향족 탄화수소일 수 있다.
구체적으로, 상기 유기 카르복실산 또는 카르복실산 염화물은 아래 화학식 2의 구조를 가질 수 있고, 상기 선형 알킬 디아민 화합물은 아래 화학식 3의 구조를 가질 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00009
상기 화학식 2에서,
X는 -OH 또는 -Cl이다.
[화학식 3]
Figure pat00010
상기 화학식 3에서,
R은 탄소수 1 내지 15의 2가 불포화 탄화수소이다.
특히, 상기 화학식 3의 선형 알킬 디아민 화합물은 아래 화학식 4 내지 6의 구조를 가질 수 있다.
[화학식 4]
Figure pat00011
[화학식 5]
Figure pat00012
[화학식 6]
Figure pat00013
참고로, 상기 화학식 1의 하이퍼브랜치 고분자는 아래 반응식 1에 나타난 반응을 통해 제조될 수 있다.
[반응식 1]
Figure pat00014
상기 하이퍼브랜치 고분자는 분자량이 고유점도 기준으로 0.01 내지 0.60 dL/g일 수 있다. 여기서, 상기 하이퍼브랜치 고분자의 고유점도가 0.01 dL/g 미만인 경우 점도가 너무 낮아 첨가되는 고분자 수지의 흐름성을 개선할 수는 있지만 기계적 특성 등의 물성을 저하시킬 수 있는 반면, 고유점도가 0.60 dL/g 초과인 경우 점도가 너무 높아 첨가되는 고분자 수지의 흐름성 개선이 미미할 수 있다.
이로써, 본 발명에 따른 하이퍼브랜치 고분자를 포함하는 유동성 개질제는 종래 유동조절제에 비해 첨가되는 고분자 수지, 특히 폴리아미드계 수지와의 혼화성(miscibility) 또는 상용성(compatibility)이 탁월하고 상기 폴리아미드계 수지의 흐름성을 향상시켜 고분자 수지의 가공기기에 걸리는 토크를 크게 감소시키고, 보강섬유가 혼합된 고분자 복합소재에 첨가되는 경우 보강섬유의 분산성을 향상시킬 수 있어 고함량의 유리 섬유 또는 탄소 섬유 등의 보강 섬유가 첨가된 엔지니어링 플라스틱의 컴파운딩이나 압출 및 사출성형시 유용하게 적용될 수 있다.
구체적으로, 본 발명에 따른 하이퍼브랜치 고분자를 포함하는 유동성 개질제는 고분자 조성물의 가공시 고속 전단 영역으로 갈수록 점도를 떨어뜨리는 효과를 나타내며, 이는 실제 압출 및 사출조건에서 고분자 조성물의 유동성을 좋게하여 성형장비에 걸리는 부하(load)를 줄여줌으로써 성형장비의 수명을 높여주고, 생산 전력이나 출력 에너지 등을 낮추어 전체적인 생산단가를 크게 낮추는데 효과가 있으며, 제조되는 고분자 조성물의 기계적 강도 등의 물성을 향상시킬 수 있어 다양한 분야에 응용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 하이퍼브랜치 고분자는 미반응 잔류 유기산기가 알킬에스테르기로 치환됨으로써 균일성 및 열안정성이 향상되는 동시에 pH가 높아지기 때문에, 미반응 잔류 유기산기가 증류수와 반응하여 유기산을 형성함으로써 지속적으로 산성을 띠어 가공기기를 부식시키는 문제를 효과적으로 해결할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 하이퍼브랜치 고분자를 포함하는 유동성 개질제는 첨가되는 고분자 수지 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 5 중량부로 첨가될 수 있다. 여기서, 상기 유동성 개질제의 함량이 0.1 중량부 미만인 경우 고분자 수지의 흐름성 개선 효과가 미미할 수 있는 반면, 5 중량부 초과인 경우 고분자 조성물로부터 형성되는 성형품의 기계적 강도 등의 물성이 저하될 수 있다.
여기서, 유동성 개질제가 첨가되는 고분자 수지, 특히 폴리아미드계 수지는 단일중합체 또는 공중합체일 수 있다. 또한, 상기 폴리아미드계 수지는 하나 이상의 선형 또는 분지형 폴리아미드를 포함할 수 있다. 상기 선형 폴리아미드는 디카르복실산과 디아민의 반응으로부터 제조될 수 있고, 상기 분지형 폴리아미드는 단량체가 2개 초과의 산기 또는 아민기를 포함할 수 있고, 따라서 분지점이 발생할 수 있는 아민과 카르복실산의 반응으로부터 제조될 수 있는 것이다.
상기 폴리아미드계 수지는 탄소수 7 내지 13의 고리 구성원을 갖는 락탐 유래 폴리카프로락탐, 폴리카프릴로락탐, 폴리라우로락탐, 디카르복실산 등과 디아민과의 반응을 통해 수득한 폴리아미드일 수 있다.
사용될 수 있는 상기 디카르복실산은 탄소수 6 내지 12, 특히 6 내지 10의 알칸디카르복실산이나 방향족 디카르복실산, 바람직하게는 아디프산, 아젤라산, 세바스산, 도데칸디오산, 테레프탈산, 이소프탈산 등이 있고, 바람직한 디아민은 탄소수 6 내지 12, 특히 6 내지 8의 알칸디아민, 또한 m-자일릴렌디아민, 디(4-아미노페닐)메탄, 디(4-아미노시클로헥실)메탄, 2,2-디(4-아미노페닐)프로판, 2,2-디(4-아미노시클로헥실)프로판, 1,5-디아미노-2-메틸펜탄 등이 있다.
특히, 바람직한 폴리아미드는 폴리헥사메틸렌아디파미드, 폴리헥사메틸렌세바카미드, 폴리카프로락탐, 특히 카프로락탐 단위 함량이 5 내지 95 중량%인 나일론-6/66 코폴리아미드이다. 기타 적합한 폴리아미드는 임의의 목적하는 혼합비의 복수의 폴리아미드의 혼합물 또는 2개 이상의 상기 언급된 단량체의 공중합을 통해 수득 가능한 것들이다.
나아가, 상기 고분자 조성물이 상기 고분자 수지에 유리 섬유, 탄소 섬유 등의 보강섬유를 포함하는 경우, 상기 고분자 조성물의 총 중량을 기준으로, 상기 보강섬유의 함량은 10 내지 80 중량%, 바람직하게는 50 내지 80 중량%일 수 있다.
종래에는 보강섬유를 50 중량% 이상의 고함량으로 포함하는 경우 생산성 저하 및 보강섬유 파단으로 인한 물성 저하 등의 문제가 있었으나, 본 발명에 따른 하이퍼브랜치 고분자를 포함하는 유동성 개질제의 적용을 통해 고분자 수지의 유동성 향상 및 기계적 강도 등의 물성 향상을 구현할 수 있다.
본 발명에 따른 하이퍼브랜치 고분자를 포함하는 유동성 개질제가 첨가됨으로써 유동성이 향상된 고분자 조성물은 상기 유동성 개질제와 고분자 수지를 혼합가열하는 용융혼련을 통해 제조될 수 있고, 여기서 상기 용융혼련이 수행되는 온도는 상기 고분자 수지를 용융시킬 수 있으면 제한되지 않고, 예를 들어, 200 내지 500℃의 온도에서 수행될 수 있다.
<실시예>
1. 하이퍼브랜치 폴리아미드의 제조예
500 ml 용량 비커에 4,4'-옥시디아닐린(4,4'-Oxydianiline) 7.2 g (Oxy, 36mmol)을 아세톤 200 ml를 용매로 하여 용해시킨 후, 증류수를 75 ml 넣어 Oxy 용액을 준비한다. 250 ml 용량 비커에 트리메소일 클로라이드(1,3,5-Benzenetricarbonyl trichloride) 6.4 g (TMC, 24mmol)을 아세톤 100 ml로 용해시켜 TMC 용액을 준비한다. 워터배스 (Low Form Dewar Flask, 850ml)에 Oxy 용액을 위치시키고 얼음을 채워 0℃로 온도를 맞춘 후, Oxy 용액에 TMC 용액을 첨가한다. 초음파 분산기(Tip sonicator)를 사용하여 2시간 동안 반응시킨 후, 24시간 동안 상온에서 보관한다. 생성물을 필터링하여 1L 용량 비커에 메탄올 및 에탄올 각각의 300 ml와 혼합하여 교반한 후, 아세톤 700 ml를 첨가하여 1시간 동안 생성물을 침전시킨 다음 필터링하였다. 이후 생성물을 80℃에서 24시간 진공 건조시켜 깨끗한 생성물을 얻었다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 유동성 개질제인 하이퍼브랜치 폴리아미드의 FT-IR 스펙트럼을 나타낸 것으로, 3300 내지 3500 cm-1에서 아미드기의 N-H 스트레칭, 3000 내지 3100cm-1에서 방향족 C-H 스트레칭, 2850 내지 3000 cm-1에서 알킬의 스트레칭, 1640 내지 1690 cm-1에서 아미드의 C=O 스트레칭, 1550 내지 1640 cm-1에서 아미드의 N-H 벤딩, 1400 내지 1600 cm-1에서 방향족 C=C 스트레칭 밴드를 확인함으로써 3종의 유동성 개질제인 하이퍼브랜치 폴리아미드의 제조를 확인하였다.
또한, 1800 내지 1900 cm-1에서 아실할라이드(Acyl halide) 스트레칭 밴드를 보이며 반응하지 않고 남아있는 클로라이드기가 있음을 알 수 있고, HBPA_OCH3 1.00, HBPA_OCH2CH3 1.00의 경우에는 3000 내지 3100 cm-1에서 에톡시 그룹(Ethoxy group) 또는 메톡시 그룹(Methoxy group)의 스트레칭 밴드를 확인할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 유동성 개질제에 포함되는 하이퍼브랜치 폴리아미드는 메탄올 또는 에탄올로 세척시 반응하지 않고 남아있던 유기산 염화물이 모두 반응하여 메톡시 그룹 또는 에톡시 그룹으로 전환된 것을 알 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 유동성 개질제인 하이퍼브랜치 폴리아미드 HBPA_OCH3 1.00(TMDA)의 시차주사열량분석(DSC) 결과를 나타낸 것으로, 268.54℃에서 유리전이온도(Tg)를 보임을 알 수 있었다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 유동성 개질제인 하이퍼브랜치 폴리아미드 HBPA_OCH3 1.00(TMDA)의 열중량분석(TGA) 결과를 나타낸 것으로 346.27℃에서 고분자 분해온도(Td 5%)를 보임을 알 수 있었다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 유동성 개질제인 하이퍼브랜치 폴리아미드 HBPA_OCH3 1.00(TMDA)의 재현성을 확인한 데이터로, 8회 이상 반복실험을 통해서 증류수로 세척 했을 때보다 알코올 용매를 사용하여 세척 했을 때 더 높은 열 안정성을 보이며 비교적 균일한 샘플이 제조되었음을 알 수 있다.
2. 고분자 조성물의 시편 제조
1) 실시예의 시편 제조
폴리아미드계 수지(우성케미칼, PA66) 100 중량부 및 유동성 개질제인 하이퍼브랜치 폴리아미드 HBPA_OCH3 1.00(TMDA) 0.1/0.3 중량부를 이축스크류 형태의 15 cc 마이크로 컴파운더(DSM Xplore사)를 이용하여 온도 280℃, 스크류 회전속도 80 rpm 조건에서 3분 동안 혼련 후 80℃로 설정해 놓은 금형에서 사출하여 유동성 확인을 위한 원반형(Disc) 시편을 제작하였다.
2) 비교예의 시편 제조
실시예에서 유동성 개질제를 사용하지 않은 것을 제외하고 실시예와 동일하게 수행하여 시편을 제조했다.
3. 물성 평가
1) 점도 감소율 분석
실시예 및 비교예 각각에서 시편을 제조하는 과정에서 고분자 조성물에 대하여 회전식 점도계(TA instruments, ARES-G2)를 이용하여 측정하였다. 구체적으로, 실시예 및 비교예에서 제조한 원반형(Disc) 시편을 PA66 가공온도인 270℃에서 측정하였고, 그 결과는 도 4에 도시된 바와 같다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유동성 개질제를 포함하는 실시예의 폴리아미드계 고분자 조성물은 유동성 개질제를 포함하지 않는 비교예의 폴리아미드계 고분자 조성물에 비해 점도 감소율이 증가하여 흐름성이 향상된 것을 확인했고, 특히 유동성 개질제의 함량이 증가할수록 그리고 고속 전단 영역으로 갈수록 점도 감소율이 증가하는 것을 확인했다.
본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.

Claims (10)

  1. 하이퍼브랜치 고분자를 포함하는 유동성 개질제로서,
    상기 하이퍼브랜치 고분자는 3가 이상의 유기 카르복실산 또는 카르복실산 염화물과 선형 알킬 디아민 화합물과의 아미드 형성반응 이후 미반응 잔류 유기산기가 알킬에스테르기로 전환됨으로써 제조되는, 유동성 개질제.
  2. 제1항에 있어서,
    아래 화학식 1의 구조를 갖는 것을 특징으로 하는, 유동성 개질제.
    [화학식 1]
    Figure pat00015

    상기 화학식 1에서,
    R은 탄소수 1 내지 15의 2가 불포화 탄화수소이고,
    R'는 탄소수 1 또는 2의 알킬기이며,
    n은 5 내지 50이다.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 유기 카르복실산 또는 카르복실산 염화물은 아래 화학식 2의 구조를 갖는 것을 특징으로 하는, 유동성 개질제.
    [화학식 2]
    Figure pat00016

    상기 화학식 2에서,
    X는 -OH 또는 -Cl이다.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 선형 알킬 디아민 화합물은 아래 화학식 3의 구조를 갖는 것을 특징으로 하는, 유동성 개질제.
    [화학식 3]
    Figure pat00017

    상기 화학식 3에서,
    R은 탄소수 1 내지 15의 2가 불포화 탄화수소이다.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 선형 알킬 디아민 화합물은 디아미노헥산, 디아미노옥탄, 디아미노도데칸, 옥시디아닐린 및 메틸렌비스(사이클로헥실아민)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 유동성 개질제.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 선형 알킬 디아민 화합물은 아래 화학식 4 내지 6의 구조를 선택적으로 갖는 것을 특징으로 하는, 유동성 개질제.
    [화학식 4]
    Figure pat00018

    [화학식 5]
    Figure pat00019

    [화학식 6]
    Figure pat00020
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하이퍼브랜치 고분자의 고유점도가 0.01 내지 0.60 dL/g인 것을 특징으로 하는, 유동성 개질제.
  8. 아래 반응식 1에 의해 제2항의 하이퍼브랜치 고분자를 포함하는 유동성 개질제를 제조하는 방법.
    [반응식 1]
    Figure pat00021
  9. 고분자 수지; 및
    제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 유동성 개질제를 포함하는, 고분자 조성물.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 고분자 수지 100 중량부를 기준으로, 상기 유동성 개질제의 함량은 0.1 내지 5 중량부인 것을 특징으로 하는, 고분자 조성물.
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