KR910010028B1 - 유리섬유로 강화시킨 폴리아미드 조성물 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

유리섬유로 강화시킨 폴리아미드 조성물

본 발명은 폴리아미드를 유리섬유로 강화시킴으로써 기계적 성질을 개량한 폴리아미드수지 조성물에 관한 것이다.

종래 유리섬유로 강화한 폴리아미드수지는 강도, 강성, 내충격성등의 기계적 성질과 내령성 및 내구성이 폴리아미드수지 본래 보다도 현격히 개량된 것으로 널리 알려져 있으며, 그러한 특성을 살려 자동차, 가전제품, 기계 등의 부품 소재로서 널리 사용되어 왔다. 그러나, 근년 폴리아미드수지의 용도는 점차 다양화되고 있어 종래의 유리섬유로 강화한 것은 기계적 강도가 불충분한 상태로서 그 개량이 각 방면에서 강하게 요구되어 왔다. 예를들면, 최근 성에너지의 관점에서 승용차, 오토바이, 경운기, 선박, 기타 차량은 경량화가 강하게 요청되어 종래 금속을 사용하고 있던 부품을 유리섬유강화 폴리아미드수지로의 대체가 현저하게 이루어지고 있어 플라스틱 재료로서의 강도, 강성, 내충격성등의 기계적성질에 대한 신뢰성이 지금보다 크게 요구되어 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하는데 주요목적을 두고 있다.

종래에는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 하이드로퀴논, 부틸하이드록시 아니졸의 첨가(일본공개특허공보-80-102648), 페놀계 화합물의 첨가(일본공개특허공보-80-102649)등에 의해 웰드부분(유리섬유강화폴리아미드수지의 성형과정에서 필연적으로 발생하는 용융수지가 충돌하여 합쳐지는 부분)의 강도를 향상시키는 방법이나 에폭시화합물 및 α,β불포화 카본산금속염(일본공개특허공보-77-129760)등에 의해 굴곡강도등 기계적 물성을 향상시키는 방법등이 알려져 있으나, 이들로서는 전기한 기계적 성질에 대한 신뢰성의 한계를 보이는 문제점을 보여 용도개발에 한계가 있었다.

따라서 본 발명자들은 이점에 대해 예의 검토연구한 결과 분지 폴리아미드수지 폴리아미드 형성가능한 관능기를 3개이상 갖는 분지제를 0.05내지 2.0중량 퍼센트 첨가중합, 상대점도 2.0이상)와 유리섬유의 혼합물에 분자중에 1개의 카르복실기와 수산기를 함유하는 방향족 화합물을 첨가 혼합함에 의해, 폴리아미드 수지와 유리섬유로 이루어지는 종래의 조성물과 비교하여 강도, 강성, 내충격성 등이 크게 개량된 유리섬유 강화 폴리아미드 조성물이 얻어지는 것을 관찰, 본 발명에 도달하게 되었다.

본 발명은 분지 폴리아미드의 유리섬유와 방향족 화합물을 혼합하여 얻는 유리섬유 강화 폴리아미드 조성물을 제조하는데 있다.

이하 본 발명을 상세히 설명하면, 본 발명에 있어서 원료로 사용되는 분지 폴리아미드는 ε-카프로락탐등에 분지제를 첨가하여 통상의 폴리아미드를 제조하는 방법에 의해 제조되며, 그 방법에 특별한 제한은 없다. 분지제로서는 비스(W-아미노헥실)아민, 디에틸렌트리아민, 트리메신산 및 비스락탐 등이 사용된다.

그 첨가량은 0.05내지 2.0중량 퍼센트이다. 분지제의 양이 폴리아미드 형성원료에 대하여 0.05중량 퍼센트 이하인 경우에는 폴리아미드의 점도 안정성 및 용융점도의 전단속도 의존성이 충분히 크지 못하며, 2.0중량 퍼센트 이상의 경우에는 폴리아미드의 용융점도가 부분적으로 매우 크게 되는 경향이 강하여 균일한 점도를 갖는 폴리아미드가 제조되지 못한다. 또한 본 발명에 사용되는 유리섬유는, 종래 주지의 강화 플라스틱의 보강제로 사용되는 것으로 사용할 수 있으며, 얀, 클로스, 로빙, 촙트 매트, 로빙클로스, 촙트 스트랜드 등의 형태로서 사용된다.

길이 0.1 내지 10밀리미터의 것이 강도의 점에서 양호하다.

또한 폴리아미드 수지와의 접착력을 향상시키기 위해 각종의 표면처리제로 처리된 유리섬유가 좋다.

이러한 표면처리제로서는, 예를들면 메타크릴레이트크로믹클로라이드, 비닐트리클로로실란, 비닐트리스베타-메톡시에톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 감마-아미노프로필에톡시실란 등을 들 수 있다. 유리섬유는 조성물 전체에 대하여 5 내지 70중량 퍼센트 첨가하는 것이 양호하며, 조성물을 사출성형에 사용하는 경우에는 10 내지 60중량 퍼센트를 사용하는 것이 좋다.

다음에 본 발명에 사용하는 분자중에 1개의 카르복실기와 수산기를 함유하는 방향물은 유리섬유와 폴리아미드수지와의 접착성을 향상시키기 위한 것으로 1개 이상의 카르복실기와 수산기가 1개 혹은 복수개의 벤젠 환에 직접 결합한 화합물로서 카르복실기가 수산기는 동일한 벤젠 환에 결합되어 있을 필요는 없다. 이러한 방향족 화합물에는 예를들면 사리실산, 파라-하이드록시 안식향산, 바니린산, 이소바니린산, 하이드록시프탈산, 하이드록시 테레프탈산 등을 들 수 있다. 상기 방향족화합물은 유리섬유에 대하여 0.1 내지 10중량 퍼센트, 더좋기로는 0.2 내지 5중량 퍼센트의 범위내에서 사용한다. 0.1중량 퍼센트보다 더 적은 경우에는 소기의 목적을 달성할 수 없으며, 10중량 퍼센트 이상의 경우도, 최종 성형품의 기계적 강도가 저하된다. 본 발명 조성물은 이상의 성분외에 다른 첨가제, 예를들면 안료, 염료, 활제, 가교제, 충전제, 가소제 등을 첨가해도 좋다.

이상의 분지 폴리아미드, 유리섬유 및 방향족 화합물의 혼합은 임의의 물리적 수단을 사용하여 이루어질 수 있다.

예로는, (1)로빙 형태의 유리섬유에, 압출기에서 혼합한 방향족 화합물을 첨가하여 용융 분지 폴리아미드수지를 전선 피복의 요령으로 피복한 후에, 적당한 길이로 절단하는 방법과, (2) 분지 폴리아미드, 촙트스트랜드 형태의 유리섬유 및 방향족 화합물을 압출기내에서 용융혼합후 펠렛트상으로 절단하는 방법 및 (3) 분지 폴리아미드, 촙트 스트랜드 형태의 유리섬유 및 방향족 화합물을 드라이 블랜드로 혼합하여, 이를 성형 재료로서 제공하는 방법 등을 들 수 있는바, 혼합법, 첨가시기는 반드시 한정되지는 않는다. 얻어지는 본 발명 조성물은 사출성형, 압출성형, 압축성형, 회전성형 등의 임의의 성형법에 의해 쉽게 성형될 수가 있다.

이상의 본 발명 조성물은, 종래의 폴리아미드수지와 유리섬유와의 조성물에 비해 기계적 강도가 우수하다. 이는 분지제 및 방향족 화합물이 유리섬유와 폴리아미드수지와의 접착성을 증가시키기 때문인 것으로 추정된다. 다음에서 본 발명의 실시예는 다시 상세히 설명하지만, 본 발명은 그 요지를 벗어나지 않는한 이하의 실시예에 한정되지는 않는다.

[실시예 1-2]

ε-카프로락탐에 분지제를 표 1에 표시된 양만큼 가한 다음, 적당량의 물과 초산을 가해 공지의 중합방법으로 중합체를 제조한 다음 95℃의 물에서 10시간 모노머를 추출하고, 110℃에서 건조하여 수분을 0.05%, 상대점도(98% 황산용액에 1% 농도의 용액) 3.0의 성형용 폴리아미드 6펠렛트를 얻었다.

상기 폴리아미드 6에 유리섬유 촙트 스트랜드 30중량 퍼센트 및 방향족 화합물을 첨가하여 블랜더에서 혼합, 압출기에서 260℃로 펠렛트화 하여 유리섬유 강화 폴리아미드 펠렛트를 얻었다.

다음에 펠렛트를 사출온도 260℃, 금형온도 80℃에서 사출성형을 행하여 성형품을 얻었다. 그 성형품의 기계적 강도의 측정결과를 표 1에 나타내었다. 표중의 분지제의 양은 ε-크프로락탐에 대한 양이고 방향족화합물은 유리섬유에 대한 양이다.

[표 1]

Claims (1)

1. 폴리아미드 형성 모노머에 폴리아미드 형성가능한 관능기를 3개이상 갖는 분지제를 모노머 전체 무게에 대하여 0.05 내지 2.0중량 퍼센트 첨가하여 중합시킨 분지폴리아미드수지에 유리섬유와 분자중에 1개의 카르복실기와 수산기를 함유하는 방향족 화합물을 무게에 대해 0.1 내지 10중량 퍼센트 혼합하여 조성시킴을 특징으로 하는 유리섬유로 강화시킨 폴리아미드 조성물.