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Title:
POLYAMIDE RESIN COMPOSITION AND RESIN-MOLDED PRODUCT COMPRISING SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/074329
Kind Code:
A2
Abstract:
The present invention provides a polyamide resin composition that comprises a polyamide resin, a polyester resin, and a compatibilizer and which exhibits environmentally friendly flame-retardant properties while having improved electric properties and thermal resistance.

Inventors:
KIM DO-KYOON (KR)
KIM TAE-YOUNG (KR)
HWANG SIN YOUNG (KR)
PACK JI-WON (KR)
Application Number:
PCT/KR2018/012055
Publication Date:
April 18, 2019
Filing Date:
October 12, 2018
Export Citation:
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Assignee:
SK CHEMICALS CO LTD (KR)
International Classes:
C08L77/00
Attorney, Agent or Firm:
YOU ME PATENT AND LAW FIRM (KR)
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Claims:
【청구의 범위】

【청구항 11

폴리아미드 수지 ;

폴리에스터 수지; 및

상기 폴리아미드 수지의 말단기와, 상기 폴리에스터 수지의 말단기 모두와 반웅하는, 적어도 하나의 반웅기를 가지는 고분자상용화제를 포함하고,

상기 폴리아미드 수지에 대한 상기 폴리에스터 수지의

중량비 (=플리에스터 수지 /폴리아미드 수지)가 0.이이상 내지 0.7미만인 폴리아미드 수지 조성물.

【청구항 2]

게 1항에 있어서,

상기 폴리아미드 수지는,

폴리아미드 6, 또는 폴리아미드 66인 폴리아미드 수지 조성물.

【청구항 3]

계 1항에 있어서,

상기 폴리에스터 수지는 폴리사이클로핵실렌디메틸렌 테레프탈레이트 수지인, 폴리아미드 수지 조성물.

【청구항 4】

제 1항에 있어서,

상기 반응기를 가지는 고분자 상용화제는, 상기 반웅기로서, 메타크릴레이트 글리시딜기를 가지는 스티렌—아크릴레이트계 공중합체인, 폴리아미드 수지 조성물.

【청구항 5]

제 1항에 있어서,

상기 반웅기를 가지는 고분자 상용화제는, 상기 폴리아미드 수지 조성물의 총 중량 대비, 0.01 중량 % 내지 2.0 중량 %인, 폴리아미드 수지 조성물.

【청구항 6】

제 1항에 있어서,

상기 폴리아미드 수지에 대한 상기 폴리에스터 수지의 중량비는 0.2 이상 내지 0.6 이하인, 폴리아미드 수지 조성물.

【청구항 7]

제 1항에 있어서,

상기 폴리아미드 수지에 대한 상기 폴리에스터 수지의 중량비는 0.25 이상 내지 0.54 미만인, 폴리아미드 수지 조성물.

【청구항 8】

제 1항에 있어서,

적하 방지제 (ant i -dr ipping agent ) , 난연제, 산화방지제, 안료, 염료 및 핵제로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 첨가제를 더 포함하는, 폴리아미드 수지 조성물. 【청구항 9】

거18항에 있어서,

상기 산화방지제는,

상기 산화방지제는 페놀계 제 1산화방지제와 인계 제 2산화방지제를 2 : 1 내지 1 : 2의 중량비로 포함하는, 폴리아미드 수지 조성물.

【청구항 10】

제 1항에 있어서,

상기 폴리아미드 수지 조성물의 전체 중량 대비, 5 중량 %내지 25 중량>의 인계 난연제, 및

상기 폴리아미드 수지 조성물 100 증량부 대비, 0.1중량부 내지 1.0 중량부의 핵제를 더 포함하는, 폴리아미드 수지 조성물.

【청구항 11]

거 U항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 따른 폴리아미드 수지 조성물을 포함하는 성형품.

Description:
【명세서】

【발명의 명칭】

폴리아미드 수지 조성물 및 이를 포함하는 수지 성형품

【기술분야】

관련 출원 (들)과의 상호 인용

본 출원은 2017년 10월 12일자 한국 특허 출원 제 10-2017- 0132739호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.

본 발명은 폴리아미드 수지 조성물에 관한 것으로, 상세하게는 향상된 전기적 특성과 내열성을 가지면서도, 친환경적인 난연 특성을 가지는 폴리아미드 수지 조성물에 관한 것이다.

【배경기술】

나일론 6 및 나일론 66로 대표되는폴리아미드 수지는 기계적 강도, 내열성, 내마모성, 내약품성 등의 특성을 두루 갖고 있으며, 이에 다양한 산업에 적용 가능한 소재로서 각광받고 있다.

다만, 폴리아미드 수지는, 장기적인 치수안정성이 불량하며 물을 흡수하면 기계적 물성이 저하되는 문제가 있으며, 특히 전기적 특성 중 하나인 CTI (Comparat ive Tracking Index)가상대적으로 좋지 못한 단점이 있다.

또한, 나일론 6 및 나일론 66의 융점이 각각 230°C 및 260°C로 상대적으로 낮아, 반도체 공정장비, 회로기판, 자동차 및 항공기용 부품 등에 적용하기에는 충분한 내열성을 갖지 못하는 문제점이 있다.

이상의 문제점을 해결하기 위한 연구는 꾸준히 진행되어 왔으며, 그 예로서, 내열성이 우수하고, 상대적으로 고습도에서도 물성 변화가 거의 없는 다른 고분자수지와의 블렌딩이 고려되고 있다.

그러나, 폴리아미드 수지는 다른 고분자 수지와의 상용성이 불량하여, 블렌딩되더라도 압출 공정의 불량을 야기시킬 수 있고, 생산된 고분자수지 성형품의 물성이 소망하는 수준에는 미치지 못할 가능성이 높다.

즉, 폴리아미드 수지와 다른 고분자 수지와의 상용성이 용이한 경우가 드물기 때문에, 소망하는 물성을 만족하면서도, 상용성이 높은 폴리아미드 수지의 수득이 어려운 실정이다.

【발명의 상세한 설명】

【기술적 과제】

본 발명의 목적은 폴리아미드 수지 및 폴리에스터 수지의 블렌딩을 기반으로 하되, 상용성이 우수한 폴리아미드 수지 조성물을 제공하는 것이며, 이에 더해, 향상된 전기적 특성, 내열성을 가지고, 포화수분율이 낮아수분에 대한 물성 저하가 방지된 폴리아미드 수지 조성물을 제공하는 것이다.

【기술적 해결방법】

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명자는 전기적특성 (CTI )과 내열성이 우수하며, 장기 흡습 조건하에서 물성 변화가 거의 없는 고내열 열가소성 폴리에스터 수지와 폴리아미드 수지를 블렌딩하되, 폴리아미드 수지와 폴리에스터 수지 모두와 가교 결합하는 반웅기를 가지는 고분자 상용화제를 이용하여 두 수지의 안정적인 가교 결합을 통해 상용성이 있는 폴리아미드 수지 조성물을 제조하는데 성공하였으며, 또 제조한 폴리아미드 수지 조성물은 상용성이 우수하여 물성 저하가 거의 없으며, 낮은 포화 수분율과 전기적 특성 및 내열성이 크게 향상된 것을 확인하여 본 발명을 완성하였다.

이하 발명의 구체적인 구현예에 따른 폴리아미드 수지 조성물에 관하여 보다상세하게 설명하기로 한다 .

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다 ", "구비하다" 또는 "가지다'' 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 구성 요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함올 지정하려는 것이지, 하나또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 구성 요소, 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 일 구현예에 따른 폴리아미드 수지 조성물은,

폴리아미드 수지 ;

폴리에스터 수지 ; 및

상기 폴리아미드 수지의 말단기와, 상기 폴리에스터 수지의 말단기 모두와 반웅하는, 적어도 하나의 반웅기를 가지는 고분자상용화제를 포함하고,

상기 폴리아미드 수지에 대한상기 폴리에스터 수지의

중량비 (=폴리에스터 수지 /폴리아미드 수지 )가 0.01이상 내지 0.7미만이다. 이하에서는 일 구현예에 따른 폴리아미드 수지 조성물을 구성하는 각 성분별로 상세히 설명한다.

상기 폴리아미드 수지는, 특별히 한정되는 것은 아니나, 폴리아미드 6, 또는 폴리아미드 66일 수 있으며 , 이들의 제법은 다수 공지된

기술이므로, 본 설명에서는 생략한다.

상기 폴리에스터 수지는, 테레프탈산과 1,4—사이클로핵산디메탄올 ( 1 , 4 Cyc loHexylene DiMethyl al cohol ; CHDM)의 중축합에 의해 쩨조된 폴리사이클로핵실렌디메틸렌 테레프탈레이트 ( Po 1 ycyc 1 ohexy lenedi methyl ene Terephthal ate ; PCT) 수지일 수 있고, 이소프탈산 또는 그무수물에 의해 개질된 폴리사이클로핵실렌디메틸렌 테레프탈레이트 수지일 수도 있다. 상기 폴리사이클로핵실렌디메틸렌 테레프탈레이트 수지는 결정화 속도가 폴리부틸렌테레프탈레이트 (PBT) 보다는 늦지만

폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET)보다는 월등히 빠르고, 사출성형이 가능한면서도 높은 내열성을 가지며 상대적으로 가격 경쟁력이 높아 잠재적 용도 가능성이 매우 높다. 또, 폴리아미드계 고분자 대비 수분 흡수율이 낮고, 열에 의한 내변색성이 매우 우수하다.

이에 따라, 상기 본 발명에 따른 폴리아미드 수지 조성물이 상기 폴리에스터 수지로서 폴리사이클로핵실렌디메틸렌 테레프탈레이트 수지를 포함할 경우, 플라아미드 수지 단독인 경우와 비교하여, 향상된 내열성을 가지면서도, 낮은 포화수분 흡수율이 달성되어, 이에 연계된,

CTI (Comparat ive Tracking Index) , 즉, 화학적조건 하에서 재료가

상대적으로 높은 전압에 견딜 수 있는가에 대한 전기적 특성이 개선될 수 있다.

다만, 폴리아미드와 폴리사이클로핵실렌디메틸렌 테레프탈레이트 수지의 조성 비율에 있어서 폴리사이클로핵실렌디메틸렌 테레프탈레이트의 비율이 과도하게 낮은 경우, 소망하는 전기적 특성과 내열성이 담보되지 않으며, 반대로 과도하게 높은 경우, 상기 조성물의 기계적 물성, 상세하게는 인장강도, 굴곡강도, 및 층격강도 등이 크게 저하될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일구현에 따른 폴리아미드 수지 조성물에 있어서, 상기 폴리아미드 수지에 대한상기 폴리에스터 수지의 중량비 (=폴리에스터 수지 /폴리아미드 수지)는 0.01이상 내지 0.7미만으로서, 폴리아미드 수지의 비율이 상대적으로 높으며, 바람직하게는 0.2 이상 내지 0.6 이하일 수 있으며, 보다 바람직하게는, 0.25 이상 내지 0.54 미만일 수 있다.

다만, 본 발명의 발명지들이 확인한 바에 따르면, 폴리아미드 수지는 폴리에스터 수지에 대해 상용성이 낮기 때문에, 상기 수지들의 단순 블렌드로는 소망하는 물성이 달성되기 어려웠으며, 수자조성물의 가공 특성도 불량하였다.

이에, 본 발명의 일 구현예에 따른 폴리아미드 수지 조성물은, 상기 폴리아미드 수지의 말단기와, 상기 폴리에스터 수지의 말단기 모두와 반웅하는, 적어도 하나의 반웅기를 가지는 고분자 상용화제를 포함할 수 있다.

이러한 폴리아미드 수지 조성물은, 상기 폴리에스터 수지와, 폴리아미드 수지가상용화제를 경유하여 연결된 분자 구조를 가지며, 이로서 상기 폴리아미드 수지 조성물의 분자량 저하가 억제되고, 물성도 소망하는 형태로 유지될 수 있다.

상기 반웅기를 가지는 고분자 상용화제는, 상기 폴리에스테르 수지, 상세하게는 폴리사이클로핵실렌디메틸렌 테레프탈레이트 수지의 말단기와 상기 폴리아미드 수지의 말단기와 반웅하여 분자량 저하를 막을 수 있는 글리시딜기, 상세하게는 메타크릴레이트 글리시딜기를 반웅기로서 포함할 수 있다.

상기 메타크릴레이트 글리시딜기를 반웅기로서 가지는 고분자 상용화제는, 불포화니트릴-방향족비닐-글리시딜 (메타)아크릴레이트

공중합체, 포화에틸렌-알킬아크릴레이트-글리시딜 메타크릴레이트 공중합체, 글리시딜 (메타)아크릴레이트가 그라프트된 스티렌 -아크릴레이트-글리시딜 메타크릴레이트 공중합체일 수 있으며, 상세하게는 스티렌 -아크릴레이트- 글리시딜 메타크릴레이트 공중합체일 수 있다.

상기 반응기를 가지는 고분자 상용화제가 너무 낮은 함량으로 포함되는 경우, 소망하는 상용성이 구현되기 어렵고, 너무 높은 함량으로 포함되는 경우, 상기 폴리아미드 수지 조성물의 압출 공정중에

가교결합으로 인한 분자량 증가가 급격하게 발생하여 , 불필요한 탄화물 생성과 압출 공정 불량의 문제가 발생될 수 있다.

따라서, 본 발명에서는, 상기 반웅기를 가지는 고분자 상용화제가 상기 폴리아미드 수지 조성물의 총 중량 대비 , 0.01 중량 %내지 2.0 중량 %, 상세하게는, 0. 1 중량 %내지 1.0 중량 % , 더욱 상세하게는 0.3 중량 %내지 0.7 중량 %의 함량으로 포함될 수 있다.

또 상기 일 구현예에 따른 폴리아미드 수지 조성물은, 적하

방지제 (ant i-dr ipping agent ) , 난연제, 산화방지제, 안료, 염료 및 핵제로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나또는 둘 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.

상기 염료로는 안트라 퀴논계 (Anthraquinone), 페리논계 (Per inone) , 메씬계 (Methine) 등의 물질을 고려할 수 있으며, 이들 중 어느 하나또는 둘 이상의 흔합물이 사용될 수 있다. 상기한 염료가 더 포함될 경우, 수지 조성물의 전체 중량을 100으로 할때, 이를 기준으로 0.01 중량부 내지 2 중량부, 또는 0.01 중량부 내지 1 중량부, 또는.0.01 중량부 내지 0.5 중량부로 포함될 수 있다.

상기 산화방지제는 고분자 수지의 황변을 억제하여 폴리아미드 수지 조성물 및 성형품의 외관을 양호하게 하며, 산화또는 열분해되는 것을 억제할 수 있다. 상기 산화방지제로는 페놀계 산화 방지제, 인계 산화 방지제, 황계 산화 방지제, 장애 아민계 광안정제 등이 사용될 수 있으며,

1분자 중에 페놀계의 산화 방지기와 인계의 산화 방지기를 함께 갖는 단량체를 포함하는 복합형 산화 방지제가사용될 수도 있다.

상기 산화방지제로는 내열성의 저하 없이 열 또는 산화에 의한 성형체의 착색이나 물성저하 방지에 우수한 페놀계의 제 1산화방지제와 인계 게 2산화방지제의 흔합물이 사용될 수 있으며, 보다구체적으로는 페놀계의 제 1 산화방지제와 인계 제 2산화방지제가 2:1 내지 1:2, 흑은 1:1 내지 1:2의 중량비로 흔합된 흔합물이 사용될 수 있다.

상기 페놀계 게 1산화방지제로는 1,3,5-트리메틸 -2,4,6-트리스(3,5- 디-teI·t-부틸—4-히드록시벤질)벤젠)(l,3,5-T rimethyl-2,4,6-tris(3,5-di- tert -buty 1 -4-hydroxybenzy 1 ) benzene ), 1, 6-비스 [ 3— ( 3, 5-디 -t er t -부틸 -4- 하이드록시페닐)프로피온아미도]핵산(1,6- 3[3-(3,5-(^^6 -1)1^ 1-4— hydroxyphenyl ) pr op i onam i do ] hexane ), 1,6一비스 [3_(3,5_디一 tert一부틸 _4— 히드록시페닐)프로피온아미도]프로판 (1, 6-Bis [3-(3, 5-di-tert-butyl-4- hydroxyphenyl )propionami do] ropane) , 테트라키스 [메틸렌 (3,5—디— tert_ 부틸 _ 4 _히드록시히드로시나메이트)]메탄 (tetrakis [ methylene ( 3 , 5 _ di _ tert _ bu t y 1 -4-hydr oxyhy dr o cinnamate)]methane) 등을 ' 들 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 흔합물이 사용될 수 있다. 또 상업적으로 입수가능한 페놀계 산화방지제로는 ADEKA사의 AO-60 등을 들 수 있다. 또, 상기 인계 제 2산화방지제로는 구체적으로 인산,

트리메틸포스페이트, 트리에틸포스페이트, 트리페닐포스페이트, 트리에틸 포스포노 아세테이트, 비스 (2, 6-디 -tert-부틸 -4- 메틸페닐)펜타에리트리를-디 -포스파이트 (Bis(2,6-di-tert-butyl-4- me t hy 1 pheny 1 )pent aery t hr i t o 1 -d i -phosph i t e ) , 비스 (2,4—디一 tert— 부틸페닐)펜타에리트리를-디 -포스파이트 (Bis(2,4-di-tert- but y 1 pheny 1 ) ent r aer y t hr i t o 1 -d i -phosph i t e ) 등을 들 수 있으며 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 흔합물이 사용될 수 있다. 또 상업적으로 입수가능한 인계 산화방지제로는 Basf 사의 Irgafos 168 등을 들 수 있다. 폴리아미드 수지 조성물 내 산화방지제 함량이 지나치게 높을 경우, 상기 고분자수지 조성물의 기계적 물성, 특히, 내열도 등이 저하될 수 있으므로, 상기한산화방지제가 더 포함될 경우, 수지 조성물의 전체 중량을 100으로 할 때, 이를 기준으로 0.01 중량부 내지 5 중량부, 또는 0.1 중량부 내지 1 중량부, 또는 0.1 중량부 내지 0.5 중량부로 포함될 수 있다.

또, 상기 안료로는 카본 블랙, 산화티타늄, 산화아연, 황화아연, 황산아연, 황산바륨, 리토폰 (lithopone, BaS0 4 oZnS), 연백 (white lead, 2PbC0 3 -Pb(0H) 2 ), 탄산칼슘, 알루미나 등을 들 수 있으며, 이들 층 어느 하나 또는 둘 이상의 흔합물이 사용될 수 있다. 상기한 안료가 더 포함될 경우, 수지 조성물의 전체 중량을 100으로 할 때, 이를 기준으로 0.01 중량부 내지 5 중량부, 또는 0.1 중량부 내지 1 중량부, 또는 0.1 중량부 내지 0.5 중량부로 포함될 수 있다.

상기 핵제는 수지 조성물의 성형 시 결정화의 핵으로 작용하여 수지 조성물의 결정화 속도를 향상시키며, 블렌딩한 폴리에스터 수지 조성물의 내열성 및 사출성형성을 향상시키는 역할을 한다. 상기 핵제의 구체적인 예로는 탈크 /유기금속염 흔합물, 소르비를계 금속염, 포스페이트계 금속염, 퀴나크리돈, 칼슘 카르복실레이트, 몬탄계 금속염, 아마이드계 유기 화합물, 무기핵제인 질화 붕소 (보론나이트라이드, boron nitride) 또는 탈크 등을 들 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 흔합물이 사용될 수 있다. 이중에서도 핵제 사용에 따른 개선 효과의 현저함을 고려할 때 무기핵제인 질화 붕소가사용될 수 있으며, 상업적으로 입수 가능한무기핵제의 경우, 스피어 신소재사의 IND-11가사용될 수 있다.

상기한 핵제가 더 포함될 경우, 수지 조성물의 전체 중량을 100으로 할 때, 이를 기준으로, 0.01 중량부 내지 5 중량부, 또는 0.1 중량부 내지 1.0중량부, 또는 0.1 중량부 내지 0.5중량부로 포함될 수 있다.

상기 난연제는, 인계 난연제일 수 있으며, 상기 인계 난연제는 친환경적이며, 할로겐계 난연제를 대체하고 폴리아미드 수지 및 폴리에스터 계 수지와의 상용성 및 유동성이 우수한 이점이 있다.

상기 인계 난연제는 예를 들어 트리메틸 포스페이트 (Trimethyl phosphate), 트리에틸 포스페이트 (Tr iethyl phosphate), 트리페닐 포스페이트 (T r i phenyl phosphateJPP) , 트리크레실 포스페이트 (Tricresyl phosphate, TCP), 트리크실레닐 포스페이트 (Trixylenyl phosphate, TXP), 레조시놀 비스 (디페닐 포스페이 트) [Resorcinolbis(diphenyl phosphate), RDP] , 페닐 디레조시놀 포스페이트 (Phenyl diresorcinolphosphate) , 비스페놀 디페닐 포스페이트 (Bisphenol di phenyl phosphate, BDP), 크레실 디페닐 포스페이트 (Cresyl di phenyl phosphate), 크실레닐 디페닐

포스페이트 (Xylenyl di phenyl phosphate), 페 '

디 (이소프로필페닐)포스페이트 [Phenyldi ( i sopropylphenyl ) phosphate] , 트리이소페닐 포스페이트 (Triisophenylphosphate), 디페닐포스페이트

(Di phenyl Phosphate), 레조시놀디포스페이트 (Resorcinol di Phosphate), 및 방향족 폴리포스페이트 (Aromatic Polyphosphate)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이들 만으로 한정되는 것은 아니다.

또한, 상업적으로 입수가능한 인계 난연제로는 Clariant사의 OP-1230 및 0P-1240 등을 들 수 있으며, 폴리아미드 수지와 폴리에스터계 수지의 상용성을 위해서 0P-1230 또는 0P-1240가 단독으로 사용되거나, 또는 이들의 흔합물이 사용될 수 있다.

본 발명의 발명자들이 확인한 바에 따르면, 상기 폴리아미드 수지에 적합한 인계 난연제와, 상기 폴리에스터에 적합한 인계 난연제를 조합하여 사용할 경우, 폴리아미드 수지 조성물의 난연성이 보다 우수하였다.

상기 인계 난연제는, 폴라아미드 수지 조성물의 총 중량 대비, 5 중량 ¾> 내지 25 중량 %, 상세하게는 10 중량 % 내지 25 중량 %, 더욱

상세하게는 14중량 %내지 22 중량 %로 첨가될 수 있다.

상기 적하 방지제는, 실리카 (보강충전제로서도 기능함), 석면, 및 소섬유 타입 (fibril lating-type) 불화폴리머를 예시할 수 있다.

불화폴리머로서는 폴리 (테트라플루오로에틸렌), 테트라

플루오로에틸렌 /핵사플루오로프로필렌 코폴리머,

테트라플루오로에틸렌 /에틸렌 코폴리머, 폴리 (비닐리덴 플루오 라이드), 폴리 (클로로트리플루오로에틸렌) 등과 같은 불화 폴리올레핀, 및 상기 적하 방지제 중 적어도 1종을 포함하는 흔합물을 예로 들 수 있다.

이외에도, 상업적으로 이용 가능한 한나노텍사의 FS-200가 적하 방지제로서 고려될 수 있다.

상기한 적하 방지제가 더 포함될 경우, 수지 조성물의 전체 중량을

100으로 할 때, 이를 기준으로 0.01 중량부 내지 5 중량부, 또는 0. 1 중량부 내지 1 중량부, 또는 0. 1 중량부 내지 0.5 중량부로 포함될 수 있다. 본 발명의 일 구현예에 따른 폴리아미드 수지 조성물은,

상기 폴리아미드 수지 조성물의 전체 중량 대비, 5 중량 ¾내지 25 중량 %, 상세하게는 10 증량 % 내지 25 중량 %, 더욱 상세하게는 14 중량 , 내지 22 중량 %의 인계 난연제, 및

상기 폴리아미드 수지 조성물 100 중량부 대비, 0. 1 중량부 내지 1.0 중량부 상세하게는 0. 1 중량부 내지 0.5 증량부, 더욱 상세하게는 0. 1 증량부 내지 0.3 중량부의 핵제를 더 포함할 수 있다.

상기 인계 난연제의 함량은 특히 신중하게 고려되어야 하며, 그 이유는, 인계 난연제의 첨가 함량과 난연성 향상이 비례한다고 볼 수 있으나, 너무 과도한 첨가는, 폴리아미드 수지 조성물의 기계적 물성, 상세하게는 인장강도, 굴곡강도, 내열도 및 충격강도 등을 현저히

저하시키는 요인이 될 수 있기 때문이다.

따라서, 소망하는 난연성을 확보하되, 물성 저하가 거의 없는 인계 난연체의 첨가가 고려되어야 하며, 이에 본 발명의 발명자들이 확인한 바에 따르면, 인계 난연제가상기한, 5 중량 % 내지 25 중량 %의 함량 범위에서 첨가될 경우 상기 폴리아미드 수지 조성물이 0.4隱 내지 3.0隱의 두께를 가질 때, 난연성의 최고 등급인 V-0가 확보되었고, 전술한 기계적 물성 역시 상품화가 가능한 수준으로 유지되었다.

특히 바람직하게는, 상기 본 발명의 일 구현예에 따른 폴리아미드 수지 조성물에서, 상기 인계 난연제가 10 중량 %내지 25 증량 %, 더욱 상세하게는 14 중량 ¾> 내지 22 중량 ¾>으로 첨가될 수 있다.

또한, 앞서 설명한 대로, 상기 폴리아미드 수지에 적합한 제 1인계 난연제와, 상기 폴리에스터에 적합한 게 2인계 난연제를 조합하여 사용하는 것이 바람직하며, 상기 제 1인계 난연제와, 상기 제 2인계 난연제의 함량 합은, 상술한 함량 범위에 속할 수 있다.

상기 핵제의 경우, 상기 본 발명의 일 구현예에 따른 폴리아미드 수지 조성물의 결정화를 높여주며, 난연성과 내열도 향상에 기여할 수 있으나, 이 또한 과도하게 첨가되는 경우, 상기 폴리아미드 수지 조성물의 기계적 물성, 특히 층격강도의 저하를 유발할 수 있다.

따라서, 상기 본 발명의 일 구현예에 따른 폴리아미드 수지 조성물 100 중량부 대비 , 핵제는 상기 0. 1 중량부 내지 1.0 중량부의 함량 범위에서 첨가되는 것이 바람직하며, 상세하게는 0.1 중량부 내지 0.5 중량부, 더욱 상세하게는 0. 1 중량부 내지 0.3 중량부으로 첨가될 수 있다. 한편, 본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 상기 폴리아미드 수지 조성물을 이용하여 제조한 성형품이 제공될 수 있다.

상기 성형품은 그 적용 용도에 따라서 상기 고분자 수지 조성물을 다양한성형 방법, 예를 들어 사출, 압출, 압출 블로우, 사출 블로우 및 프로파일 압출 등의 성형공정 및 이를 이용한 열성형 공정과 같은 후가공 등의 방법을 통하여 성형 함으로서 얻을 수 있다.

또, 상기 성형품의 구체적인 형상이나 크기는 그 예가크게 한정되는 것은 아니나, 예를 들어 필름, 시트, 용기 또는 펠렛 등의 형상을 가질 수 있고, 그 적용 용도는 예를 들어, 정밀 기계와부품, 자동차 내외장 부품, 커넥터를 포함한 전기전자 부품, 건설용 재료, 섬유, 및 스포츠 장비의 다양한 용도로 사용될 수 있다.

【발명의 실시를 위한 형태】

이하, 발명의 구체적인 실시예를 통해, 발명의 작용 및 효과를 보다 상술하기로 한다. 다만, 이러한 실시예는 발명의 예시로 제시된 것에 불과하며, 이에 의해 발명의 권리범위가 정해지는 것은 아니다.

이하 실시예 및 비교예에서 사용한 물질은 하기와 같다:

폴리아미드 -6 : 효성사의 1011BRT

폴리아미드 66 : BASF사의 Ul tramid C31 01

폴리사이클로핵실렌디메틸렌 테레프탈레이트 (PCT) : SK케미칼사의

S YPURA 0302

인계난연제 1: Clar iant사의 0P-1230

인계난연제 2: Clar iant사의 0P-1240

상용화제 1 : BASF사의 Joncryl 4368C (스티렌 -아크릴레이트-글리시딜 메타크릴레이트 공중합체)

페놀계 1차산화방지제: ADEKA사의 A0-60

인계 2차산화방지제: BASF사의 Irgafos 168

적하 방지제: 한나노텍사의 FS-200

핵제: 무기핵제인 스피어신소재사의 IND-11

실시예 1

폴리아미드 -66를 69.5 중량 % , 폴리사이클로핵실렌디메틸렌

테레프탈레이트 (PCT) 30 중량 ¾>, 상용화제 1 0.5 중량 %로 이루어진 수지 조성물에 대해 페놀계 1차산화방지제 0. 15중량부, 인계 2차산화방지제 0. 15 중량부를 이축흔련압출기 (Φ : 40腿, L/D = 44)를사용하여 균일하게 흔련 압출하여 펠렛을 제조하였다.

실시예 2

폴리아미드 -66를 63.5 중량 %, 폴리사이클로핵실렌디메틸렌

테레프탈레이트 (PCT) 16 중량 % , 상용화제 1 0.5 중량 %,

인계난연제 1(나일론용) 20중량 %로 이루어진 수지 조성물에 대해 페놀계 1차 산화안정제 0. 15 중량부, 인계 2차산화안정제 0. 15 중량부, 적하 방지제 0.20중량부를 이축흔련압출기 (Φ : 40mm, L/D = 44)를 사용하여 균일하게 흔련 압출하여 펠렛을 제조하였다.

실시예 3

폴리아미드 -66를 63.5 중량 %, 폴리사이클로핵실렌디메틸렌

테레프탈레이트 (PCT) 16 중량 상용화제 1 0.5 증량 %,

인계난연제 1(나일론용) 16중량 %, 인계난연제 2(플리에스터용) 4중량 %로 이루어진 수지 조성물에 대해 페놀계 1차산화안정제 0. 15중량부, 인계 2차산화안정제 0. 15 중량부, 적하 방지제 0.20중량부를 이축흔련압출기 (Φ : 40mm, L/D = 44)를 사용하여 균일하게 흔련 압출하여 펠렛을 제조하였다.

실시예 4

폴리아미드 -66를 63.5 중량 %, 폴리사이클로핵실렌디메틸렌

테레프탈레이트 (PCT) 16 중량 %, 상용화제 1 0.5 중량 %,

인계난연제 1(나일론용) 16중량 %, 인계난연제 2(폴리에스터용) 4중량 %로 이루어진 수지 조성물에 대해 페놀계 1차산화안정제 0.15 중량부, 인계 2차산화안정제 0. 15 중량부, 적하 방지제 0.20중량부, 핵제 0. 1중량부를 이축흔련압출기 (Φ : 40隱, L/D = 44)를 사용하여 균일하게 흔련 압출하여 펠렛을 제조하였다.

실시예 5

폴리아미드 -6를 63.5 중량 %, 폴리사이클로핵실렌디메틸렌

테레프탈레이트 (PCT) 16 중량 % , 상용화제 1 0.5중량 %,

인계난연제 1(나일론용) 16중량 %, 인계난연제 2(폴리에스터용) 4중량 %로 이루어진 수지 조성물에 대해 페놀계 1차산화안정제 0. 15 중량부, 인계 2차산화안정제 0. 15 중량부, 적하 방지제 0.20중량부, 핵제 0. 1중량부를 이축흔련압출기 (Φ : 40謹, L/D = 44)를 사용하여 균일하게 흔련 압출하여 펠렛을 제조하였다.

실시예 6

폴리아미드 -66를 55.5 중량 ¾>, 폴리사이클로핵실렌디메틸렌 테레프탈레이트 (PCT) 24 중량 %, 상용화제 1 0.5 중량 %,

인계난연제 1(나일론용) 20중량 %로 이루어진 수지 조성물에 대해 페놀계 1차 산화안정제 0. 15 중량부, 인계 2차산화안정제 0. 15 중량부, 적하 방지제 0.20중량부를 이축흔련압출기 (Φ : 40睡, L/D = 44)를 사용하여 균일하게 흔련 압출하여 펠렛을 제조하였다.

실시예 7

폴리아미드 -66를 63.0 중량 %, 폴리사이클로핵실렌디메틸렌 테레프탈레이트 (PCT) 16 중량 %, 상용화제 1 1.0 중량 %,

인계난연제 1(나일론용) 20 증량 %로 이루어진 수지 조성물에 대해 쩨놀계 1차산화안정제 0. 15 중량부 인계 2차산화안정제 0. 15 중량부, 적하 방지제 0.20중량부를 이축흔련압출기 (Φ : 40mm, L/D = 44)를 사용하여 균일하게 흔련 압출하여 펠렛을 제조하였다.

비교예 1

폴리사이클로핵실렌디메틸렌 테레프탈레이트 (PCT) 100 중량 %로 이루어진 수지 조성물에 대해 페놀계 1차산화안정제 0. 15 중량부, 인계 2차산화안정제 0. 15 중량부를 이축흔련압출기 (Φ : 40隱, L/D = 44)를 사용하여 균일하게 흔련 압출하여 펠렛을 제조하였다. 비교예 2

폴리아미드 -66를 100 중량 %로 이루어진 수지 조성물에 대해 페놀계 1차산화안정제 0. 15 중량부, 인계 2차산화안정제 0. 15 중량부를

이축흔련압출기 (Φ : 40mm, L/D = 44)를 사용하여 균일하게 흔련 압출하여 펠렛을 제조하였다.

비교예 3

폴리아미드 -6를 100 중량 %로 이루어진 수지 조성물에 대해 페놀계 1차산화안정제 0. 15 중량부, 인계 2차산화안정제 0. 15 중량부를

이축흔련압출기 (Φ : 40隱, L/D = 44)를 사용하여 균일하게 흔련 압출하여 펠렛을 제조하였다.

비교예 4

폴리아미드 -66를 70 중량 %, 폴리사이클로핵실렌디메틸렌

테레프탈레이트 (PCT) 30 중량 %로 이루어진 수지 조성물에 대해 페놀계 1차 산화안정제 0. 15 중량부, 인계 2차산화안정제 0. 15 중량부를

이축흔련압출기 (Φ : 40mm, L/D = 44)를 사용하여 균일하게 흔련 압출하여 펠렛을 제조하였다.

비교예 5

폴리아미드 -66를 80 증량 % , 인계난연제 1(나일론용) 20 중량 %로 이루어진 수지 조성물에 대해 페놀계 1차산화안정제 0.15 증량부, 인계 2차산화안정제 0. 15 중량부, 적하방지제 0.20 중량부를 이축흔련압출기 (Φ :

40mm, L/D = 44)를 사용하여 균일하게 흔련 압출하여 펠렛을 제조하였다.

비교예 6

폴리아미드— 66를 64 중량 %, 폴리사이클로핵실렌디메틸렌

테레프탈레이트 (PCT) 16 중량 %, 인계난연제 1(나일론용) 20 중량 %로

이루어진 수지 조성물에 대해 페놀계 1차산화안정제 0. 15 중량부, 인계 2차산화안정제 0. 15 중량부, 적하방지게 0.20 중량부를 이축흔련압출기 (Φ :

40mm, L/D = 44)를 사용하여 균일하게 흔련 압출하여 펠렛을 제조하였다.

시험예 1: 수지 조성물의 기계적 물성 평가

상기 실시예 1 및 비교예 1, 비교예 2에서 제조한 고분자 수지 조성물들의 기계적 물성들을 평가하여, 그 결과를 하기 표 1에 도시하였다. 【표 1]

폴리에스터 수지 단독 사용한 비교예 1의 경우, 실시예 1과 비교하여 기계적 물성이 현저히 낮은 것을 확인할 수 있고, 폴리아미드 수지 단독 사용된 비교예 2에 대해서도 거의 유사한 기계적 물성이 발현되는 것을 알 수 있다.

또한, 실시예 1과 상용화제와 폴리사이클로핵실렌디메틸렌

테레프탈레이트 (PCT)를 별도로 첨가하지 않은 비교예 2과 비교할 때, 실시예 1의 조성물이 내열성이 현저하게 개선되었음을 알 수 있다.

시험예 2: 수지 조성물의 낙하 테스트, 상용성, 내열도, 난연성 및 CTI , 포화수분율평가

실시예 2내지 5 및 비교예 1 내지 6에서 제조한 고분자 수지 조성물들의 물성블을 평가하여, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

【표 2】

표 2을 정리하면, 하기와 같은 결과가 도출된다. 첫째, "스티렌 -아크릴레이트-글리시딜 메타크릴레이트 공중합체 1 '성분의 상용화제를 포함하는 실시예 2 내지 실시예 7의

폴리아미드 수지 조성물 기반의 성형품은, 낙하 테스트 (drop test ) 결과 크랙이나 파손 등의 결함이 발생되지 않았으며, 이는 상대적으로 우수한 상용성에 기반하여 우수한 물성이 내재된 것임을 알 수 있다.

반대로, 상용화제가 미 첨가된 비교예 4 및 비교예 6의 수지 조성물 기반의 성형품은 드롭 테스트 (drop test ) 결과 명백한 결함이 발생되었으며, 이는 소망하는 상용성이 만족되지 아니하여, 우수한 물성을 가지지 못한 것으로 이해할 수 있다.

둘째, 실시예 2 내지 실시예 7의 폴리아미드 수지 조성물들 기반의 성형품들은, 폴리아미드 수지 단독으로 구성된 비교예 2 내지 비교예 3이나 상용화제를 별도로 포함하지 않는 비교예 4의 그것과 비교하여, 내열성이 현저히 개선되었음을 알수 있다.

특히, 직접 비교가 가능한실시예 5와 비교예 3을 살펴보면, 폴리아미드 -6 수지 단독 대비, 폴리아미드 -6 수지와 폴리에스터 수지로 구성된 수지 조성물이 더욱 우수한 내열성을 가지는 것을 확인할 수 있으며, 나아가실시예 5의 경우, 난연제를 함유함에도 불구하고 내열성이 개선된 점에 주목해야 한다.

셋째, 실시예 2 내지 실시예 7의 폴리아미드 수지 조성물들은, 폴리아미드 수지 단독으로 구성된 비교예 2와 비교예 3과 비교하여, 상대적으로 낮은 포화수분율을 가짐을 알 수 있다.

결과적으로 실시예 2내지 실시예 7의 폴리아미드 수지 조성물들은, 물을 흡수하면 기계적 물성이 저하되는 폴리아미드 수지의 한계가 극복된 것으로 이해할 수 있다.

넷째, 실시예 2 내지 실시예 4, 실시예 6 , 실시예 7의 폴리아미드 수지 조성물들은, 우수한 난연 등급을 가지는 것을 알 수 있고, 특히, 폴라아미드 수지에 대한 난연제 1과 폴리에스터 수지에 대한 난연제 2를 조합하여 첨가한실시예 3과 실시예 4의 경우, 최고 등급의 난연성을 가지는 것을 알 수 있다.

반면에, 비교예 6의 경우, 난연제를 첨가했음에도 불구하고, 난연성이 상대적으로 좋지 못한 것을 알수 있다.

참고로, 비교예 5에서는 우수한 난연성이 확보되었지만, CTI특성과 포화수분율이 좋지 못하다.

다섯째, 실시예 2 내지 실시예 4, 실시예 6, 실시예 7의 경우, 최고 등급에 해당하는 CTI특성을 가짐을 알수 있으며, 이에 직접적으로 비교될 수 있는 비교예 5의 경우, 폴리에스터 수지, 상세하게는

폴리사이클로핵실렌디메틸렌 테레프탈레이트 수지의 부재로 CTI특성이 확보되지 않았으며, 비교예 6의 경우, CTI특성이 확보되었으나, 난연성에 문제가 있음을 알 수 있다.

이상을 정리하면, 폴리아미드 수지, 폴리에스테르 수지 및 "스티렌- 아크릴레이트-글리시딜 메타크릴레이트 공중합체"성분의 상용화제를 포함하는 폴리아미드 조성물은, 이미 잘 알려진 폴리아미드 수지에 준하는 기계적 물성은 유지하되, 내열성, 난연성, CTI특성 및 포화수분율 모두가 향상된 반면에, 폴리에스터 단독 사용, 폴리아미드 단독 사용, 또는

"스티렌 -아크릴레이트-글리시딜 메타크릴레이트 공중합체''성분의

상용화제가 부재한조성물들은, 위 특성들 모두가 향상되지 않는 바, 본 발명이 의도한 효과가 달성되기 어렵다.

【산업상 이용 가능성】

본 발명에 따른 폴리아미드 수지 조성물은 폴리아미드 수지와 폴리에스터 수지를 포함하여, 향상된 내열성과 높은 기계적 강도를 가지면서도, 포화 수분 흡수율이 낮고, CTI가 개선되어 전기적 특성이 개선될 수 있으며, 폴리아미드 수지와 플리에스터 수지를 연결하는 반응기를 포함하는 상용화제를 포함하고 있어, 상용성이 높은 이점이 있다.