KR950001642B1 - 열가소성 수지 조성물 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

열가소성 수지 조성물

본 발명은 폴리아미드 수지와 폴리프로필렌 수지를 주성분으로 하는 고분자 블렌드에 관한 것으로서, 폴리아미드 수지, 폴리프로필렌 수지 및 헥사메틸렌디아민과 고순도의 다이머산에 의해 주합된 나이론 6.36수지, 에틸렌-프로필렌 탄성체로 구성된 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다.

폴리아미드 수지는 내열성, 강인성, 강도, 내유성등이 우수하여, 전기 전자제품, 자동차 부품, 섬유, 필름등 많은 용도에 사용되고 있다. 그러나, 가공성, 내충격성, 내수성, 내용제성등에 개선의 여지가 많다. 그리고 폴리올레핀에 비해 비중이 매우 높은 것이 단점으로 지적되어 왔다. 반면 폴리프로필렌 수지는 가공성, 강인성, 내수성, 내유성등이 우수하며, 비중이 낮다는 장점을 가지고 있어 성형품, 필름, 시이트등에 많이 사용되고 있다. 그러나, 폴리프로필렌 수지는 내열성, 강도, 충격강도, 착색성, 접착성, 인쇄성등에 단점을 나타내고 있어 개선의 여지가 많다. 착색성, 접착성, 인쇄성을 개선하기 위해 불포화카본산 또는 산무수물등에 개질된 폴리프로필렌을 사용하는 방법이 제안되었으나(일본 공고 특허 83-47413호, 일본 공개특허 83-49736호), 충격강도, 내열성, 강도등의 물성의 개선에는 부족하였다.

또, 폴리아미드 수지와 카복실기를 함유하는 에틸렌 공중합물의 블렌드로 고강도, 강인성, 접착성을 얻는 방버이 알려져 있다. (미국특허 제3,484,403호, 동제4,105,709호, 동제4,132,690호, 동제4,478,978호, 영국특허 제2,052,528호, 벨기에 특허 제641,952호), 그러나 이러한 블렌드는 본질적으로 내열안정성이 떨어지고(사용온도 150℃이하), 각 성분간의 상용성이 낮은 단점이 있으며, 폴리아미드 수지의 아미기가 타성분의 카복실기와 반응하여 가교 결합을 일으켜 극히 높은 분자량의 겔을 형성하게 되어 응용에 한계가 있었다.

본 발명은 상기한 바와같은 종래기술의 단점을 극복하고, 가공성, 강도, 내열성, 내충격성, 착색성, 내유성, 내수성, 외관등의 우수한 폴리아미드/폴리프로필렌 블렌드를 제공함을 특징으로 한다.

즉, 본 발명은 폴리아미드 수지, 폴리프로필렌 수지, 헥사메틸렌디아민과 고순도의 다이머산의 중합물인 나이론 6.36으로 구성된 열가소성 수지 조성물로서 상세하게는 폴리아미드 수지 10 내지 80중량%, 폴리프로필렌 수지 10 내지 80중량%, 나이론 6.36 수지 5 내지 30중량, 에틸렌-프로필렌 탄성체 5 내지 30중량%로 구성된 수지 조성물에 관한 것이다.

본 발명에서 폴리아미드는 폴리카프로락탐(나이론 6), 폴리헥사메틸렌아디파미드(나이론 6.6), 폴리헥사메틸렌아젤라미드(나이론 6.9), 폴리헥사메틸렌세바카미드(나이론 6.10), 폴리헥사메틸레도데카미드(나이론 6.12), 폴리라우릴락탐(나이론 12), 폴리아미노운데카노아미드9나이론 11), 폴리(비스-(파라아미노시클로헥실)메탄도데카노아미드)등을 포함한다. 또한, 상기의 고분자를 둘 또는 셋의 공중합에 의해서 얻어진 공중합 폴리아미드를 사용하는 것도 포함한다. 예를 들면 카프로락탐, 헥사메틸렌디아민아디페이트의 공중합체를 들 수 있다. 바람직하게는 융점이 160℃이상의 선상고분자를 사용하는 것이 좋으며, 본 발명의 조성물에 대해 10 내지 80중량%가 바람직하다.

본 발명에서 폴리프로필렌은 호모폴리프로필렌 수지 또는 폴리프로필렌 수지를 70%이상 함유하는 결정성을 갖는 폴리프로필렌 수지가 바람직하며, 본 발명의 조성물에 대해 10 내지 80중량%가 바람직하다.

또한, 본 발명의 구성요소에서 나이론 6.36 수지는 헥사메틸렌디아민과 고순도의 다이머산의 중합에 의해 만들어진 서상 고분자 수지를 말한다. 일반적으로 다이머산의 순도가 낮으면 다이머산과 함께 모노카보사, 트리카본산드의 함유량이 높아져 선상고분자를 얻기가 힘들며, 유연성이 좋고 강도가 높은 고분자를 얻을 수 없기 때문에 바람직하게는 95%이상의 순도를 갖는 다이머산을 사용하는 것이 좋다.

헥사메틸렌디아민과 고순도의 다이머산에 의해 제조된 나이론 6.36 수지는 수평균 분자량이 30,000 이상, 융점이 90℃이상, 바람직하게는 수평균 분자량이 50,000이상, 융점이 150℃이상인 것이 좋다. 즉, 분자량 및 융점이 너무 낮은 나이론 6.36수지를 사용할 경우 블렌딩 과정과 사출, 압출등의 후가공 과정에는 큰 문제가 없으나, 최종 성형품의 내열온도가 낮아져 사용온도에 제약을 받을 수 있게 때문에 나이론 6.36수지는 바람직하게는 분자량 50,000이상, 융점이 150℃이상인 것이 좋으며, 본 발명의 조성분에 대해 5 내지 30중량%가 바람직하다.

본 발명의 구성요소에서 에틸렌-프로필렌 탄성체는 비결정성이며, 유연성이 뛰어난 고무와 같은 성질을 갖는 에틸렌-프로필렌 공중합체를 말한다. 예를 들면 에틸렌-프로필렌 고무, 에틸렌-프로필렌 디엔 모노머 고무(즉, EPDM)을 들 수 있으며, 본 발명의 조성물에 대해 5 내지 30중량%가 바람직하다. 이러한 화합물은 본질적으로 결정서을 갖는 에틸렌-프로필렌 공중합체 혹은 각각을 주성분으로 하는 공중합체와는 다른 것이다.

본 발명의 구성요소인 각 성분의 역할을 살펴보면, 폴리아미드 수지는 고강도, 내열성 폴리프로필렌 수지는 내수성, 내유성, 강인성, 저비중, 가공성을 제공하며, 소량 성분으로 들어가는 나이론 6.36 수지는 폴리아미드 수지, 폴리프로필렌 수지, 에틸렌-프로필렌 탄성체 상호간의 상용성을 높여 주는 효과를 나타내며, 에틸렌-프로필렌 탄성체는 폴리프로필렌 수지만으로는 부족한 내충격성, 강인성을 보완해 주는 역할을 한다. 나이론 6.36 수지가 극성 고분자인 폴리아미드 수지와, 비극선 고분자인 폴리프로필렌 수지 및 에틸렌-프로필렌 탄성체 상호간의 상용성을 높여 주게되는 이유는 나리론 6.36 수지내에 비극성의 지방족 탄화수소의 반복단위가 많고, 또한 고분자 주쇄내에 극성을 갖는 상달양의 아마이드 결합(CONH)이 존재하여, 비극성의 지방족 탄화 수소 반복 단위는 비극성 수지인 폴리프로필렌 수지 및 에틸렌-프로필렌 탄성체와 친하고, 극성의 아마이드 결합은 극성의 폴리아미드 수지와 친하여 상용성을 높여 주기 대문이다.

본 발명에 의해 제조된 폴리아미드/폴리프로필렌/나이론 6.36/에틸렌-프로필렌 탄성체 블렌드는 내열성, 강도, 내수성, 강인성, 가공성에 있어서, 기존의 폴리아미드 수지, 폴리프로필렌 수지에 비해 균형이 잡혀 있어서 기존 수지 단독으로 사용할 때의 문제점을 보완할 수 있게 되었다. 즉, 본 발명에 의해 제조된 블렌드는 기존의 폴리아미드 수지의 단점으로 지적되어 왔던 가공성, 내수성을 개선하였고, 기존 폴리프로필렌 수지의 단점으로 지적되어 왔던 강도, 충격 강도, 착색성, 접착성, 인쇄성을 개선하였기 때문에, 폴리아미드 수지와, 폴리프로필렌 수지의 두가지 물성이 요구되는 분야에 효과적으로 사용할 수 있게 되었다.

본 발명의 폴리아미드/폴리프로필렌/나이론 6.66/에틸렌-프로필렌 탄성체 블렌드는 트윈 스크류 압출기, 싱글 스크류 압출기, 반바리 믹서 등에서 제조할 수 있으며, 블멘드의 강도를 높이기 위한 보강제, 사출 가공시의 결정화 속도를 단축시키기 위한 첨가제, 열안정성을 향상시키기 위한 내열 안정제 등의 첨가제를 본 발명의 조성 범위를 벗어나지 않는 범위℃에서 첨가할 수 있다.

본 발명의 폴리아미드/폴리프로필렌/나이론 6.36/에틸렌-프로필렌 탄성체 블렌드는 펠렛(Pellet), 필름, 시이트(Sheet)등으로 성형하여, 자동차용 소재, 전기 전자 부품, 접착제등의 광범위한 용도에 사용할 수 있다.

이하 실시예로는 본 발명을 더욱 상세히 설명하나 실시예가 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

[실시예 1]

95% 황산 용액 100ml에 수지 0.5g을 용해하여 25℃에서 측정한 상대점도가 2.4인 나이론 6 수지(동양나이론사의 토프라미드 1011을 사용함) 30중량부, ASTM D1238법에 의해 230℃, 2160g의 하중에서 측정한 용융지수가 7.0g/10분인 폴리프로필렌 수지(동양나이론사의 토피렌 J600을 사용함) 55중량부, 융점 160℃, 수평균 분자량 80,000의 나이론 6.36 수지(네덜란드 유니케마사의 프리아디트 2054를 사용함) 5중량부, ASTM D1238에 의해 190℃, 2160g의 하중에서 특정한 용융지수가 2.9g/10분인 에틸렌-프로필렌 탄성체(일본 삼정석유화학공업의 타프마 P0180을 사용함) 10중량부를 펠렛 상태에서 드라이 블렌딩한 후 230℃에서 브라벤다 플라스티코다를 사용하여 용융압출하여 물속에서 냉각 후 펠렛 상태로 절단하고, 80℃의 온도에서 10시간 건조하였다. 이렇게 하여 얻어진 펠렛을 250℃의 온도에서 사출하여 ASTM법에 따라 제반물성을 측정하였다.

[실시예 2-8]

실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되 표 1과 같은 조성에 의하여 실험하였다.

[비교예 1-4]

(무수말레인산 그라프트 폴리프로필렌의 제조)

폴리프로필렌 수지 100중량부에 대해 벤조일 페톡사이드 1.0중량부, 무수말레인산 1중량부를 반바리 믹서에 투입하고, 200℃에서 반응을 시켜 무수말레인산 그라프트 폴리프로필렌 수지를 얻었다. 얻어진 펠렛은 아세톤으로 미반응 무수말레인산을 제거한 후 적외선 후 적회선 분광 분석기에 의해 0.52중량%의 무수말레인산이 그라프트 되었음을 확인하였다(1820/cm와 1760/cm,

[비교예 1]

실시예 1에서 사용한 나이론 6 수지 30중량부, 상기의 무수말레인산 그라프트 폴프로필렌 5중량부, 실시예 1에서 사용한 폴리프로필렌 65중량부를 실시예 1과 동일한 방법으로 브라벤다 플라스티코다에서 블렌딩하여 펠렛을 만들고 사출한 후 물성을 측정하였다.

[비교예 2-4]

비교예 1과 동일한 방법으로 각 성분의 함량을 변화시켜 블렌드를 제조하여 물성을 측정하였다.

표 1에서는 실시예 1-8, 비교예 1-4의 조성을 나타내었고, 표 2에서는 실시예 1-8, 비교예 1-4의 물성 분석 결과를 나타내었다.

이상의 실시예 및 비교예에서 보는 바와 같이 본 발명의 폴리아미드/폴리프로필렌/나이론 6.36/에틸렌-프로필렌 탄성체는 강도, 충격강도, 열변형온도 등이 우수하여 자동차용 소재, 전기 전자 제품등의 성형품, 접착제등의 광범위한 용도에 사용될 수 있다.

Claims (10)

1. 폴리아미드 수지, 폴리프로필렌 수지 헥사메틸렌디아민과 95%이상의 순도를 갖는 고순도의 다이머산의 중합체, 에틸렌-프로필렌 탄성체로 구성된 열가소성 수지 조성물.
2. 제1항에 있어서, 폴리아미드 수지는 나이론 6, 나이론 66, 나이론 11, 나이론 12 또는 이들 중에서 선택되어진 공중합물 또는 이들 중에서 선택되어진 둘 이상의 블레드인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
3. 제1항에 있어서, 폴리프로필렌 수지는 호모 폴리프로필렌 수지 혹은 폴리프로필렌 수지를 70% 이상 함유하는 결정성을 갖는 폴리프로필렌 수지인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
4. 제1항에 있어서, 에틸렌-프로필렌 탄성체는 비결정성인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
5. 제1항에 있어서, 헥사메틸렌디아민과 95%이상의 순도를 갖는 다이머산의 중합체는 수평균분자량이 30,000이상, 융점이 90℃이상인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
6. 제5항에 있어서, 다이머산은 다이머산 함량이 95%이상인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
7. 제1항에 있어서, 폴리아미드 수지는 전체 수지 조성물중 함량이 10 내지 80중량%인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
8. 제1항에 있어서, 폴리프로필렌 수지는 전체 수지 조성물중 함량이 10 내지 80중량%인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
9. 제1항에 있어서, 헥사메틸렌디아민과 95%이상의 순도를 갖는 고순도의 다이머산고의 중합체가 전체 수지 조성물 중에 5 내지 30중량% 함유한 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
10. 제1항에 있어서, 에틸렌-프로필렌 탄성체는 전체 수지 조성물중 함량이 5 내지 30중량%인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.