KR860001556B1 - 내충격성이 강한 폴리아미드 조성물 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]

내충격성이 강한 폴리아미드 조성물

[발명의 상세한 설명]

본 발명은 폴리아미드와 카르복시기로 변성한 에틸렌-프로필렌고무를 토대로 한 내충격성이 강한 폴리머 조성물에 관한 것이다.

영국 특허제1, 552, 352호의 명세서에 보면 나일론 6과 나일론 6, 6과 같은 폴리아미드에 많은 양의 고무 특히, 카르복 시기로 변성한 에틸렌-프로필렌고무를 첨가하므로서 내충격성이 생긴다고 되어 있다.

상당한 내충격성이 이러한 방법으로 생길지라도 열을 받으면 내충격성과 치수 안정성이 만족스럽게 조화되지 않는다. 본 발명의 목적은 열을 받아도 훌륭한 치수 안정성을 가지는 동시에 내충격성이 매우 강한 폴리마이드 조성물을 제공하는데 있다.

본 발명의 폴리머조성물은 실제식(CO-C₄H₈-CO-NH-C₄H₈-NH)의 단위로 구성된 폴리아미드 50∼99중량 부분과 하나 또는 그 이상의 카르복시기를 포함하거나 또는 공급할 수 있는 불포화 에틸렌 화합물로 처리한 에틸렌-프로필렌고무 1∼50 중량 부분으로 된 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 따른 바람직한 폴리머 조성물은 카르복시기로 변성한 고무 2.5∼20중량 부분과 폴리아미드 80∼97.5중량 부분을 포함한다. 놀랍게도 본 발명에 따른 폴리머 조성물이 다른 폴리아미드나 카르복시화 고무의 조성물과 비교해서 뛰어난 기계적인 성질을 가지고 있음을 알게 되었다.

따라서 본 발명에 따른 폴리머 조성물은 열에 대한 훌륭한 치수 안정성과 매우 높은 대충격성을 겸비하고 있는 반면 높은 온도로 갈수록 다른 성질들은 타보르(TABOR) 시험으로 측정한 바와 같이 환경장에 균열저항을 가지고 있고 불안정한 조성물의 열안정성도 같은 수준이거나 또는 나일론 6, 6 및 나일론 6과 같은 다른 폴리아미드와 카르복시화 고무를 포함하는 조성물보다 증가되었음을 나타내고 있다. 나일론 4, 6로 알려진 본 발명에 따라 사용해야 될 폴리아미드는 이미 공지되어 있다.

"져어널 오브 폴리머 사이언스" 볼륨 15(1977) 페이지 537∼545호에 나일론 4, 6는 아디프산과 1, 4-디아미노부탄으로부터 제조될 수 있다고 되어 있다. 이외에도 나일론 4, 6를 제조하기 위한 다른 방법은 네덜란드 특허 출원제8, 001, 763호와 8, 001, 764호에 기술되어 있다. 더 좋은 본 발명의 폴리머 조성물을 위해서는 최소 2.5 더 상세히 설명하면 3.0∼5.0 사이의 상대점도(ŋrel, 20℃에서 96중량% 황산 100ml에 폴리머 1g을 넣은 용액에 대하여 측정)를 가진 나일론 4, 6를 사용하는 것이다. 일반적으로 단일 중합체를 사용하는 것이 좋으나 락탐, 구체적으로 말해서 카프로락탐과 같은 코모노머(공중합을 실시할 때에 혼합되는 모노머)를 최고 20중량%까지 가진 공중합체도 사용할 수 있다.

에틸렌-프로필렌-고무는 에틸렌-프로필렌-디엔 고무의 그룹으로부터 만들 수 있다.

에틸렌-프로필렌-디엔 고무에서 사용된 디엔은 6∼12개의 탄소원자를 갖는 하나 또는 그 이상의 비-공액디엔이 바람직하다. 디엔의 양은 고무에 대해서 0.01∼5.0몰%이나 0.5∼3.5몰%가 좋다. 가장 바람직한 디엔은 오직 하나의 이중 결합이 폴리머에 혼합되는 것이고 나머지는 불포화 카르복시산과 함께 전화하는데 이용될 수 있는 구조를 말한다.

잘 혼합된 이중결합은 말단이 비틀리지 않은 이중결합 또는 노르보르넨(norbornene) 고리에서와 같이 팽팽한 고리시스템에 있는 이중결합이다. 잘 혼합되지 않는 이중결합은 팽팽하지 않은 고리시스템(예, 디사이클로펜타디엔), 알킬리덴그룹(예, 에틸리덴노르보르넨) 또는 좋기로 알케닐 그룹으로부터 생성될 수 있으며 마지막의 경우에 있어서는 고리시스템에 또는 고리시스템으로 직접 결합되지 않는다. 이러한 화합물의 예는 2-프로페닐 노르보르넨, 2-부테닐 노르보르넨, 1, 5-헵타디엔 및 1, 4-헥사디엔을 들 수 있다. 만약 고무성 공중합체의 수평균 분자량이 50,000∼200,000 사이이면 가장 좋은 결과를 얻을 수 있다.

불포화카르복시산은 다염기성이 좋으며 산, 무수물 또는 세미-에스테르로 사용될 수 있고 예를 들자면 말레인산, 푸마르산, 이타콘산, 무수말레인산, 푸마르산의 모노에틸에스테르와 말레인산의 모노에틸에스 테르가 있다. 고무 또는 혼합물이 전화된 불포화 카르복시산 외에 소량의 다른 모노머들도 있다.

이러한 양은 에틸렌-프로필렌-디엔 고무에 대해서 25중량% 이하가 좋고 특히 10중량% 이하가 좋다. 만약 다염기성 불포화 카르복시산이 사용된다면 소량의 일염기성 불포화 카르복시산 또는 다른 비닐 모노머가 있게 된다. 이 양은 최고 25중량%이고 10중량%가 바람직하다. 다른 불포화 모노머가 존재하지 않는 불포화 카르복시산을 사용하는 것이 가장 바람직하다.

불포화 카르복시산이 있는 고무성 공중합체를 전화하기 위하여서 일반적인 방법이 이용되고 있으며 이러한 것들은 현탁액, 용액 또는 덩어리로 이용된다. 과산화물 또는 히드로과산화물(일가의 -OOH 기를 갖는 화합물)과 같은 라디칼 공급제를 첨가하거나 또는 빙사에 의해서 전화가 이루어질 수 있다. 그러나 정적인 조건뿐만 아니라 동적인 조건하에서도 덩어리로 열 전환하는 것이 가장 좋다. 만약 분말의 원료를 출발물질로 한다면 정적인 조건에서 소규모로 조작하는 것이 바람직하다. 이러한 원료는 실온에서 간단한 방법으로 어떠한 비율로 혼합될 수 있으며 이어서 전화하기 위해서 밀폐된 반응실로 보내질 수 있다.

대규모로 제조하기 위해서는 동적인 조건이 좋다. 폴리머 원료의 점도로 볼 때 카르복시산 및/ 또는 이 유도체를 고무성 중합체와 동적으로 혼합하기 위해서는 높은 온도와 높은 압력이 필요하다. 이러한 조건은 압출기 또는 내부 혼합기에서 이루어질 수 있다. 덩어리로 열 전환하는데 있어서 폴리머 원료는 가교 및 감성하려는 강한 경향을 나타낸다. 폴리머 원료를 정확하게 선택하여 전화 조건으로 이용하므로서 매우 높은 전화율을 유지하면서 원하는 범위내에서 폴리머 원료의 분자량을 변화시킬 수 있다.

예를 들자면 가공성을 증가시키기 위하여 어느 정도의 감성을 하는 것이 좋다. 이것은 더 높은 전화 온도를 적용하여야 이루어진다. 전화는 불활성 상태 즉, 산소가 없는 곳에서 이루어지는 것이 바람직하다.

불포화 카르복시산으로 전화하기 위해서 폴리머원료를 불포화할 필요는 없다. 전화를 증가시키므로서 수율을 높이게 된다. 전화 온도 역시 중요하며 이 온도는 180∼400℃가 바람직하며, 특히 250∼350℃가 좋다. 따라서 온도가 높아질수록 짧은 전화 시간으로도 족하게 된다. 전화 시간은 일반적으로 0.5∼60분이다. 만약 낮은 온도에서 점성의 최적값에 도달하면 전화가 250∼300℃ 사이에서 2∼60분 동안 이루어진다. 전화하고 난 뒤 사용된 카르복시산의 구조에 따라 폴리머가교산, 무수물 또는 세미에스테르를 얻을 수 있다. 전화하는데 있어서 무수물 형태를 취하는 것이 좋다. 변성 고무는 하나 또는 그 이상의 카르복시산을 포함하거나 또는 공급할 수 있는 에틸렌 화합물의 0.01∼5.0중량%, 더 상세히 말하면 0.5∼5.0중량%를 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 점에서 볼 때 무수말레인산을 사용하는 것이 좋다.

본 발명에 따른 주조화합물은 배치 반죽기 또는 연속혼합기와 하나 또는 두 개의 스크루가 있는 압출기와 같은 반죽기에서 150∼300℃의 온도로 여러가지 성분을 혼합하므로서 얻을 수 있다. 더우기 폴리머 조성물은 안료, 충전물, 안정화제, 산화방지제, 윤활제, 항대전방지제, 불꽃 억제제 및 다른 합성물질 등과 같은 여러가지 첨가제를 포함해도 좋다.

본 발명을 실시예에 의하여 설명하면 다음과 같다.

[실시예 및 비교 실시예]

두 개의 스크루가 있는 30ml 워너 및 프라이더 압출기에 나일론 100 부분과 고무 15 부분의 비율로 한 나일론을 에틸렌-프로필렌-디엔고무(켈탄 320)를 포함한 1.0% 무수 말레인산과 혼합한다.

고무는 나일론 4, 6, 나일론 6 및 나일론 6, 6 각각에 대해서 300℃, 240℃ 및 265℃의 녹는점 바로 위에서 섞이게 된다. 혼합물을 낱알 모양으로 하여 건조한 뒤 50mm 스토크리이드 사출 성형기에 사출성형하여 10cm×10cm×3.2mm의 시험종이를 생성한다.

이 공정에서 주조온도는 80℃이다. 각각의 건조하게 제조한 물질에 대하여 측정한 특성은 다음과 같다.

Claims (5)

1. 폴리아미드와 카르복시기로 변성한 에틸렌-프로필렌고무를 토대로 한 내충격성이 강한 폴리머 조성물에 있어서 식

   

   의 단위로 구성된 폴리아미드 50∼90중량 부분과 하나 이상의 카르복시기를 포함하거나 또는 공급할 수 있는 불포화에틸렌화합물로 처리한 에틸렌-프로필렌고무 1∼50중량 부분으로 된 것을 특징으로 하는 폴리머 조성물.
2. 제 1 항에 있어서, 폴리머 조성물이 변성한 에틸렌-프로필렌고무 2.5∼20중량 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 에틸렌-프로필렌고무가 에틸렌-프로필렌-디엔고무인 것을 특징으로 하는 조성물.
4. 제 3 항에 있어서, 불포화 에틸렌화합물이 무수 말레인산인 것을 특징으로 하는 조성물.
5. 제 4 항에 있어서, 변성한 고무가 불포화 에틸렌화합물 0.5∼5중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.