KR20170050186A - 폴리케톤 수지 조성물 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 출원은 폴리케톤 수지 조성물 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 본 출원의 폴리케톤 수지 조성물은 기계적 강성을 확보하면서도 내염화칼슘성, 내부동액성, 내흡습성 및 내화학성 등이 크게 향상되어 제반 물성을 조화롭게 구현할 수 있는바, 각종 산업 소재(특히, 자동차 라디에이터 엔드 탱크용 소재)로서 적합하게 이용될 수 있다.

Description

폴리케톤 수지 조성물 및 그의 제조 방법{POLYKETONE RESIN COMPOSITION AND METHOD FOR PREPARING THE SAME}
본 출원은 폴리케톤 수지 조성물 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
자동차용 라디에이터 엔드 탱크(radiator end tank)는 자동차 엔진으로부터 들어온 고온의 부동액을 열교환이 이루어지는 라디에이터 코어로 분배하고, 열교환이 이루어진 부동액이 다시 자동차 엔진으로 유입되도록 부동액을 모으는 역할을 한다. 이때 라디에이터 엔드 탱크는 약 1kg/cm2의 압력을 가진 약 100℃ 온도 범위의 부동액과 항상 접촉해 있다. 또한 주변 부품을 장착하기 위한 형상을 제공하기 위해 높은 기계적 강도를 요구함과 동시에 복잡한 형상을 띠고 있다.
종래 자동차용 라디에이터 엔드 탱크에 사용되는 대표적인 소재로는 폴리아미드66(PA66)과 유리 섬유 혼합물, 및 폴리아미드6,12/66블렌드(PA6,12/66)와 유리 섬유 혼합물 등을 들 수 있다.
그러나, 상기 PA66, PA6,12/66 등은 수분 흡수 후 물성 및 치수가 변화하는 문제가 있고, 내화학성이 낮아서 겨울철 제설제로 사용되는 염화칼슘(CaCl2)과 접촉할 경우, 상기 염화칼슘이 PA 분자의 O-H 수소결합을 끊어 결합력을 약화시키고 이에 의한 라디에이터 엔드 탱크의 균열(crack)로 인해 부동액이 누설되어 차량 운행이 불가능한 상태에까지 이르는 경우가 있다.
이에, 기계적 물성과 더불어 내염화칼슘성 등의 내화학성, 내부동액성, 내구성 및 내흡수성이 탁월하여 각종 소재, 특히 자동차 라디에이터 엔드 탱크에 적합하게 적용할 수 있는 새로운 소재에 대한 개발이 요구되는 실정이다.
특허 문헌 1: 미국 공개특허 제4,843,144호
본 출원은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 한 것으로, 산업용 소재에 기본적으로 요구되는 기계적 물성은 물론 내염화칼슘성 등의 내화학성, 내부동액성, 내구성 및 내흡수성이 우수하여 자동차 라디에이터 엔드 탱크에 특히 적합하게 적용할 수 있는 폴리케톤 수지 조성물 및 그의 제조 방법을 제공한다.
상기 과제를 해결하고자, 본 출원은 폴리케톤 수지; 비결정성 방향족 폴리아미드; 및 실란 커플링제를 포함하는 포함하는 폴리케톤 수지 조성물 및 그의 성형품(특히, 자동차 라디에이터 엔드 탱크)을 제공한다.제공한다.
또한, 본 출원은 폴리케톤 수지 40 중량부 내지 60 중량부; 비결정성 방향족 폴리아미드 5 중량부 내지 30 중량부; 및 실란 커플링제 0.1 중량부 내지 3 중량부를 혼합하는 단계를 포함하는 폴리케톤 수지 조성물의 제조 방법을 제공한다.
본 출원의 폴리케톤 수지 조성물은 기계적 강성을 확보하면서도 내염화칼슘성, 내부동액성, 내흡습성 및 내화학성 등이 크게 향상되어 제반 물성을 조화롭게 구현할 수 있는바, 각종 산업 소재(특히, 자동차 라디에이터 엔드 탱크용 소재)로서 적합하게 이용될 수 있다.
본 출원은 폴리케톤 수지 조성물에 관한 것이다.
예시적인 상기 폴리케톤 수지 조성물은 폴리케톤 수지; 비결정성 방향족 폴리아미드; 및 실란 커플링제를 포함한다.
상기 폴리케톤 수지는 근래 개발된 새로운 수지로서, 충격강도 등과 같은 기계적 물성 및 성형 특성이 탁월하여 음식물 용기 등의 성형품이나 각종 부품의 소재로 유용하게 적용되고 있는 열가소성 합성수지이다. 폴리케톤 수지의 기계적 물성은 고성능 플라스틱의 범주에 속하며, 기계적 물성, 성형 특성 등의 고유 물성을 그대로 유지하면서 전도성 등과 같이 다른 바람직한 특성이 부여된 폴리케톤 수지는 더욱 다양한 용도로 광범위하게 적용되고 있다.
상기 폴리케톤 수지는 일산화탄소를 원료로 합성하는 고분자 물질인바, 친환경적 소재로서 크게 주목받고 있다.
일반적으로, 상기 폴리케톤 수지는 일산화탄소 및 올레핀으로부터 합성된다. 예를 들어, 미국특허 제4,843,144호에는 에틸렌 및 프로필렌 등의 올레핀과 일산화탄소로부터 합성되는 선상 교대 폴리머가 개시되어 있다. 이 특허에서 제조된 폴리케톤 수지는 내충격성이 우수하고, 실온 및 저온시의 어느 쪽에서도 반발탄성이 높으며, 우수한 크리프(creep) 특성을 가지는 것으로 소개되어 있다.
근래에는, 폴리케톤 중에서도 케톤기와 적어도 1종의 에틸렌계 불포화 탄화수소가 교대로 중합 형성되어 기계적 물성과 성형 특성이 개선된 일련의 선상 교대 폴리케톤에 대한 관심이 높아지고 있다. 예를 들어, 미국특허 제4,880,903호에서는 케톤기, 에틸렌, 기타 올레핀계 불포화 탄화수소(예컨대, 프로필렌)가 교대로 중합 형성되는 선상 교대 폴리케톤(polyketone terpolymer)이 개시되어 있다.
상기 미국특허 제4,843,144호 및 제4,880,903호의 기재내용은 본원에서 참조로서 통합된다.
구체적으로, 본 출원의 폴리케톤 수지 조성물의 주성분인 선상 교대 폴리케톤은 케톤기와 적어도 1종의 에틸렌계 불포화 탄화수소로 이루어지는 선상 교대 구조체로서, 에틸렌계 불포화 탄화수소 1 분자당 실질적으로 하나의 일산화탄소(내지 케톤기)를 포함하고 있으며, 물성, 외관 특성 및 성형 특성이 우수하다.
상기 폴리케톤 수지는 하기 화학식 1로 나타낸 단위를 반복단위를 포함하는 것일 수 있다.
[화학식 1]
-{-CO-(-CH2-CH2-)-}x-{CO-(G)-}y-
상기 화학식 1에서, G는 에틸렌성 불포화를 통하여 중합된 적어도 3개의 에틸렌계 불포화 탄화수소의 모노머로부터 유도되고, x:y는 적어도 2:1이다.
상기 폴리케톤 수지의 전구체로서 사용하는데 적당한 에틸렌계 불포화 탄화수소는 20개 이하의 탄소원자, 바람직하게는 10개 이하의 탄소원자를 지닌 에텐, α-올레핀(예컨대, 프로펜(propene), 1-부텐(butene), 아이소부텐(isobutene), 1-헥센(hexene) 및 1-옥텐(octene))과 같은 지방족 탄화수소, 또는 지방족 분자 상에 아릴(aryl) 치환기가 형성된 아릴지방족 탄화수소, 특히 에틸렌계 불포화 탄소원자 상에 아릴 치환기가 형성된 아릴지방족 탄화수소이다. 에틸렌계 불포화 탄화수소 중 아릴지방족 탄화수소로는 스티렌(styrene), p-메틸스티렌(methyl styrene), p-에틸스티렌(ethyl styrene) 및 m-이소프로필 스티렌(isopropyl styrene) 등을 들 수 있다.
상기와 같은 에틸렌계 불포화 탄화수소와 케톤 화합물이 공중합되어 선상 교대 폴리케톤이 형성되지만, 그 중에서도 에텐과 케톤 화합물이 공중합되어 형성되는 선상 교대 폴리케톤, 또는 에텐과 케톤 화합물에 프로펜과 같이 적어도 3개의 탄소원자를 가지는 에틸렌계 불포화 탄화수소가 공중합되어 형성되는 선상 교대 폴리케톤이 공중합 반응이 용이하고 공중합된 선상 교대 폴리케톤의 분자량이 비교적 균일하다는 측면에서 바람직하다. 요컨대, 바람직한 폴리케톤 수지는 일산화탄소와 에텐(ethene)과의 코폴리머, 더욱 바람직하게는 일산화탄소와 에텐과 적어도 3개의 탄소원자를 가지는 제2의 에틸렌계 불포화 탄화수소(특별히, 프로펜(propene))와 같은 a-올레핀과의 선상 터폴리머(terpolymer)이다.
상기 폴리케톤 수지의 바람직한 고유점도(LVN)는 0.5~10 dl/g, 더욱 바람직하게는 0.8~4 dl/g, 가장 바람직하게는 1~1.5 dl/g이다. 폴리케톤 수지의 고유점도가 0.5 dl/g 미만이면 기계적 물성이 저하될 수 있으며, 10 dl/g을 초과하면 가공성이 저하될 수 있다.
상기 폴리케톤 수지는 겔 투과 크로마토그래피(chromatography)에 의하여 측정한 수평균분자량이 바람직하게는 100~200,000, 더욱 바람직하게는 20,000~90,000의 범위이다. 폴리머의 물리적 특성은 분자량에 따라서, 폴리머가 코폴리머인지 또는 터폴리머인지에 따라서 달라지며, 터폴리머의 경우에는 존재하는 제2 탄화수소 부분의 성질에 따라서 정해진다.
상기 폴리케톤 수지의 융점은 통상 175℃~300℃, 구체적으로 210℃~270℃의 범위이나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 비결정성 방향족 폴리아미드는 방향족 나일론으로서, 주쇄 중에 방향족 구조를 포함하는 것이 바람직하게 사용될 수 있다.
상기 비결정성 방향족 폴리아미드가 포함될 경우 고강도, 고강성, 고내열, 저흡수율 및 치수 안정성 등에서 우수하여 전기/전자, 자동차, 산업기기, 항공기 분야 등에서 널리 사용되고 있다.
상기 비결정성 방향족 폴리아미드는 특별히 제한되지 않으나, 예를 들면 주쇄 중에 방향족 구조를 포함한 폴리헥사메틸렌이소프탈아미드일 수 있다.
본 출원에 따른 폴리케톤 수지 조성물은 전술한 폴리케톤 수지 및 후술하는 유리 섬유 등의 계면 접착력 향상을 위해 실란 커플링제를 포함할 수 있다.
상기 실란 커플링제로는 아미노실란을 사용할 수 있으며, 이를 후술하는 유리 섬유에 코팅함으로써 유리 섬유와 폴리케톤의 상용성을 부여를 통하여 계면 접착력 향상을 나타낼 수 있다.
상기 실란 커플링제로는 아미노에틸 트리메톡시실란, 아미노에틸 트리에톡시실란, 아미노프로필 트리메톡시실란, 아미노프로필 트리에톡시실란, 메틸아미노프로필 트리메톡시실란, 에틸아미노프로필 트리메톡시실란, 아미노프로필 트리프로폭시실란, 아미노이소부틸 트리메톡시실란, 및 아미노부틸 트리에톡시실란이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원에 따른 폴리케톤 수지 조성물은 폴리케톤 수지 40 중량부 내지 60 중량부; 비결정성 방향족 폴리아미드 5 중량부 내지 30 중량부; 및 실란 커플링제 0.1 중량부 내지 3 중량부를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 단위 「중량부」는, 각 성분간의 중량의 비율을 의미할 수 있다.
보다 구체적으로, 본 출원에 따른 폴리케톤 수지 조성물은 폴리케톤 수지 50 중량부 내지 60 중량부; 비결정성 방향족 폴리아미드 5 중량부 내지 15 중량부; 및 실란 커플링제 0.1 중량부 내지 1 중량부를 포함할 수 있다.
본 출원에 따른 폴리케톤 수지 조성물은 전술한 구성을 상기 범위 내에서 포함함으로써, 기계적 강성을 확보하면서도 내염화칼슘성, 내부동액성, 내흡습성 및 내화학성 등이 크게 향상되어 제반 물성을 조화롭게 구현할 수 있는바, 각종 산업 소재(특히, 자동차 라디에이터 엔드 탱크용 소재)로서 적합하게 이용될 수 있다.
본 출원에 따른 폴리케톤 수지 조성물은 추가적으로 유리 섬유를 포함할 수 있다.
상기 유리 섬유는 그 입경은 6㎛ 내지 3,000㎛인 것이 바람직하다. 유리섬유의 입경이 6㎛ 미만이면 유리 섬유의 형상이 변하여 기계적 물성이 저하될 수 있으며, 3,000㎛를 초과하면 유리 섬유가 제품 표면에 돌출되는 문제가 발생할 수 있다.
본 출원의 폴리케톤 수지 조성물은 압출 시 압출기 내 폴리케톤 체류에 따른 점도가 상승하여 작업성이 떨어지는 것을 완화시키고 점도를 유지시키기 위해 가공안정제로서 제삼인산칼슘을 추가로 포함할 수 있다.
상기 제삼인산칼슘은 본 출원의 폴리케톤 수지 조성물에 0.1 중량부 내지 3 중량부 또는 0.1 중량부 내지 1 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 제삼인산칼슘의 함량을 전술한 범위로 조절하여 기계적 강성을 유지하면서 동시에 작업성 확보를 위한 점도를 유지시킬 수 있다.
본 출원의 폴리케톤 수지 조성물은 자동차옹 엔진룸 등에 장착될 부품을 위한 소재로 사용될 경우, 흑색을 구현하기 위한 안료(플라스틱 착색제)를 포함할 수 있다.
상기 안료는 본 출원의 폴리케톤 수지 조성물에 0.1 중량부 내지 3 중량부 또는 0.1 중량부 내지 1 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 안료의 함량을 전술한 범위로 조절하여 기계적 강성을 유지하는 동시에 보다 효과적인 색상 구현이 가능하다.
본 출원의 폴리케톤 수지 조성물은 그 목적을 벗어나지 않는 범위에서 당분야에 일반적으로 사용되는 첨가제를 추가적으로 포함할 수 있다.
예시적으로 본 출원의 폴리케톤 수지 조성물에는 전술한 성분 이외에도 산화방지제, 내열안정제, 활제, 가공조제 및 내후(빛)안정제 등이 단독으로 또는 2종 이상 조합되어 첨가될 수 있다.
상기 산화방지제로는 페놀릭 옥사미드계 산화방지제를 사용할 수 있으며, 이는 중합시 사용한 금속 촉매의 deactivation 효과를 갖는다. 산화방지제는 폴리케톤 수지 100 중량부에 대하여 0.1~0.5 중량부 포함되는 것이 바람직하다. 산화방지제의 함량이 0.1 중량부 미만이면 금속 촉매의 deactivation 기능이 저하될 수 있으며, 0.5 중량부를 초과하면 제품의 물성이 저하될 수 있다.
상기 내열안정제로는 인계 열안정제, 특히 M10(PO4)6(OH)2(여기서, M은 바륨, 스트론튬 또는 칼슘)로 나타내어지는 히드록시 인회석(hydroxy apatite), 바람직하게는 칼슘 히드록시 인회석을 사용할 수 있으며, 이는 공정시 점도가 상승하는 문제를 억제한다. 내열안정제는 폴리케톤 수지 100 중량부에 대하여 0.1~2 중량부 포함되는 것이 바람직하다. 내열안정제의 함량이 0.1 중량부 미만이면 점도상승 억제기능이 저하될 수 있으며, 2 중량부를 초과하면 제품의 물성이 저하될 수 있다.
상기 활제로는 아크릴계 활제인 에틸렌메타아크릴릭에시드 및/또는 폴리에틸렌계 합성활제인 에틸렌비스스테어아마이드를 사용할 수 있다. 이들 활제는 폴리케톤 수지 100 중량부에 대하여 각 0.1~1 중량부 포함되는 것이 바람직하다. 활제의 함량이 0.1 중량부 미만이면 외관 품질이 저하될 수 있으며, 1 중량부를 초과하면 기계적 물성이 저하될 수 있다.
상기 가공조제로는 에틸렌메타아크릴릭에시드를 사용할 수 있으며, 상기 내후(빛)안정제로는 벤조트리아졸계 물질, 트리아진계 물질, 힌더드아민계 물질 등을 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
본 출원에 따른 폴리케톤 수지 조성물은 전술한 성분 및 상기 성분간 각각의 함량 비율로 포함함으로써, 기계적 강성을 확보하면서도 내염화칼슘성, 내부동액성, 내흡습성 및 내화학성 등이 크게 향상되어 제반 물성을 조화롭게 구현할 수 있는바, 각종 산업 소재(특히, 자동차 라디에이터 엔드 탱크용 소재)로서 적합하게 이용될 수 있다.
상기 기계적 강성과 관련하여, 본 출원의 폴리케톤 수지 조성물은 하기 수식 1 및 2를 만족할 수 있다.
[수식 1]
X ≥ 1,800 Kgf/cm2
[수식 2]
Y ≥ 2,300 Kgf/cm2
상기 수식 1에서 X는 상기 폴리케톤 수지 조성물을 통상적으로 알려진 ASTM D638에 의해 측정한 인장 강도이고, 상기 수식 2에서 Y는 상기 폴리케톤 수지 조성물을 통상적으로 알려진 ASTM D790에 의해 측정한 굴곡 강도이다.
상기 X의 범위의 하한은 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 1,820 Kgf/cm2 이상, 1,840 Kgf/cm2 이상, 또는 1,860 Kgf/cm2 이상일 수 있다.
또한, 상기 Y의 범위의 하한은 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 2,350 Kgf/cm2 이상, 2,400 Kgf/cm2 이상, 또는 2,450 Kgf/cm2 이상일 수 있다.
본 출원은 또한, 상기 폴리케톤 수지 조성물의 제조 방법에 관한 것이다.
예시적으로, 본 출원은 폴리케톤 수지 40 중량부 내지 60 중량부; 비결정성 방향족 폴리아미드 5 중량부 내지 30 중량부; 및 실란 커플링제 0.1 중량부 내지 3 중량부를 혼합하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 폴리케톤 수지, 비결정성 방향족 폴리아미드 및 실란 커플링제에 대한 설명은 전술한 바와 같다.
본 출원의 폴리케톤 수지 조성물은 압출, 사출 등의 통상적인 방법으로 성형되어 각종 다양한 제품으로 제조될 수 있다.
구체적으로, 본 출원의 폴리케톤 수지 조성물을 사출 성형하거나 압출 성형하여 폴리케톤 재질의 시트, 필름, 플레이트, OA기기, 전기/전자 부품, 하우징(housing) 부품, 자동차 부품, 기계 부품, 조형품 등 각종 산업용 재료를 제조할 수 있으며, 이러한 산업용 재료는 우수한 기계적 물성 및 성형 특성을 구비할 수 있다.
또한, 본 출원은 상기 폴리케톤 수지 조성물의 성형품에 관한 것이다.
특히, 본 출원의 폴리케톤 수지 조성물은 우수한 기계적 강성 및 내구성은 물론 내염화칼슘성, 내부동액성, 내흡습성 및 내화학성 등이 탁월한바, 자동차 라디에이터 엔드 탱크(radiator end tank)를 성형하기 위한 소재로서 매우 적합하다.
이하, 실시예 및 비교예를 통하여 상기 폴리케톤 수지 조성물을 상세히 설명하지만, 상기 폴리케톤 수지 조성물의 범위가 하기의 실시예 및 비교예에 의해 제한되는 것은 아니다.
이하 본 실시예에서 각 물성은 하기와 같은 방식으로 측정하였다.
1. 비중
실시예 및 비교에에서 제조된 자동차 라디에이터 엔드 탱크용 시편의 비중을 ASTM D792에 의해 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
2. 회분율(Ash content)
실시예 및 비교에에서 제조된 자동차 라디에이터 엔드 탱크용 시편의 회분율을 ASTM D5630에 의해 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
3. 인장 강도 및 파단 신율
실시예 및 비교에에서 제조된 자동차 라디에이터 엔드 탱크용 시편의 인장 강도 및 파단 신율을 ASTM D638에 의해 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.
4. 굴곡 강도 및 굴곡 탄성률
실시예 및 비교에에서 제조된 자동차 라디에이터 엔드 탱크용 시편의 굴곡 강도 및 굴곡 탄성률을 ASTM D790에 의해 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.
5. 아이조드(Izode) 충격 강도
실시예 및 비교에에서 제조된 자동차 라디에이터 엔드 탱크용 시편의 아이조드(Izode) 충격 강도를 ASTM D256에 의해 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.
실시예 1
폴리케톤 수지 조성물의 제조
폴리케톤 수지로서 “PK230”를 57 중량부, 비결정성 방향족 폴리아미드로서 “PA 6I”를 10 중량부, 실란 커플링제로서 “SCA11WT(분자량 221.33, 비중 0.946g/cm3, Struktol사)”을 0.5 중량부, 유리 섬유로서 “435TM(길이×직경=3mm×10㎛, Taishan Fiberglass사)”를 33 중량부, 제삼인산칼슘으로서 “TCP(tricalcium phosphate, 밀도 3.14g/cm3, 용융점(Tm) 1,391℃, Budenheim사)”를 0.5 중량부 및 안료로서 “NB9089(카본 블랙:폴리에틸렌=50:50, 밀도 1.7~2.1g/cm3, 용융점(Tm) 3,550℃)”를 0.3 중량부 균일하게 혼합하여 폴리케톤 수지 조성물을 제조하였다.
자동차 라디에이터 엔드 탱크용 시편의 제조
상기에서 제조된 폴리케톤 수지 조성물 펠렛을 (사출) 성형하여 자동차 라디에이터 엔드 탱크용 시편으로 제조하였다.
비교예 1
폴리케톤 수지 조성물의 제조
폴리케톤 수지로서 “PK230”를 52 중량부, 비결정성 방향족 폴리아미드로서 “PA 6I”를 15 중량부, 유리 섬유로서 “435TM(길이×직경=3mm×10㎛, Taishan Fiberglass사)”를 33 중량부, 제삼인산칼슘으로서 “TCP(tricalcium phosphate, 밀도 3.14g/cm3, 용융점(Tm) 1,391℃, Budenheim사)”를 0.5 중량부 및 안료로서 “NB9089(카본 블랙:폴리에틸렌=50:50, 밀도 1.7~2.1g/cm3, 용융점(Tm) 3,550℃)”를 0.3 중량부 균일하게 혼합하여 폴리케톤 수지 조성물을 제조하였다.
자동차 라디에이터 엔드 탱크용 시편의 제조
상기에서 제조된 폴리케톤 수지 조성물 펠렛을 (사출) 성형하여 자동차 라디에이터 엔드 탱크용 시편으로 제조하였다.
비교예 2
폴리케톤 수지 조성물의 제조
폴리케톤 수지로서 “PK230”를 67 중량부, 실란 커플링제로서 “SCA11WT(분자량 221.33, 비중 0.946g/cm3, Struktol사)”을 0.5 중량부, 유리 섬유로서 “435TM(길이×직경=3mm×10㎛, Taishan Fiberglass사)”를 33 중량부, 제삼인산칼슘으로서 “TCP(tricalcium phosphate, 밀도 3.14g/cm3, 용융점(Tm) 1,391℃, Budenheim사)”를 0.5 중량부 및 안료로서 “NB9089(카본 블랙:폴리에틸렌=50:50, 밀도 1.7~2.1g/cm3, 용융점(Tm) 3,550℃)”를 0.3 중량부 균일하게 혼합하여 폴리케톤 수지 조성물을 제조하였다.
자동차 라디에이터 엔드 탱크용 시편의 제조
상기에서 제조된 폴리케톤 수지 조성물 펠렛을 (사출) 성형하여 자동차 라디에이터 엔드 탱크용 시편으로 제조하였다.
비교예 3
폴리케톤 수지 조성물의 제조
폴리케톤 수지로서 “PK230”를 67 중량부, 유리 섬유로서 “435TM(길이×직경=3mm×10㎛, Taishan Fiberglass사)”를 33 중량부, 제삼인산칼슘으로서 “TCP(tricalcium phosphate, 밀도 3.14g/cm3, 용융점(Tm) 1,391℃, Budenheim사)”를 0.5 중량부 및 안료로서 “NB9089(카본 블랙:폴리에틸렌=50:50, 밀도 1.7~2.1g/cm3, 용융점(Tm) 3,550℃)”를 0.3 중량부 균일하게 혼합하여 폴리케톤 수지 조성물을 제조하였다.
자동차 라디에이터 엔드 탱크용 시편의 제조
상기에서 제조된 폴리케톤 수지 조성물 펠렛을 (사출) 성형하여 자동차 라디에이터 엔드 탱크용 시편으로 제조하였다.
상기 각 실시예 및 비교예에 대하여 측정한 물리적 물성 및 기계적 물성은 각각 하기 표 1 및 2에 나타낸 바와 같다.
Figure pat00001
Figure pat00002
상기 표 1 및 2로부터 확인되는 바와 같이, 본 출원의 폴리케톤 수지 조성물의 경우, 물리적 성질 및 기계적 강성을 확보하면서도 내염화칼슘성, 내부동액성, 내흡습성 및 내화학성 등이 크게 향상되어 제반 물성을 조화롭게 구현할 수 있는바, 각종 산업 소재(특히, 자동차 라디에이터 엔드 탱크용 소재)로서 적합하게 이용될 수 있다.

Claims (12)

  1. 폴리케톤 수지;
    비결정성 방향족 폴리아미드; 및 실란 커플링제를 포함하는 폴리케톤 수지 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 폴리케톤 수지 40 중량부 내지 60 중량부; 비결정성 방향족 폴리아미드 5 중량부 내지 30 중량부; 및 실란 커플링제 0.1 중량부 내지 3 중량부를 포함하는 폴리케톤 수지 조성물.
  3. 제 2 항에 있어서, 유리 섬유 10 중량부 내지 50 중량부를 추가로 포함하는 폴리케톤 수지 조성물.
  4. 제 3 항에 있어서, 유리 섬유는 입경이 6㎛ 내지 3,000㎛인 폴리케톤 수지 조성물.
  5. 제 2 항에 있어서, 제삼인산칼슘 0.1 중량부 내지 3 중량부를 추가로 포함하는 폴리케톤 수지 조성물.
  6. 제 2 항에 있어서, 안료 0.1 중량부 내지 3 중량부를 추가로 포함하는 폴리케톤 수지 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서, 비결정성 방향족 폴리아미드는 폴리헥사메틸렌이소프탈아미드인 폴리케톤 수지 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서, 실란 커플링제는 아미노실란인 폴리케톤 수지 조성물.
  9. 제 1 항에 있어서, 폴리케톤 수지 조성물은 하기 수식 1 및 2를 만족하는 폴리케톤 수지 조성물:
    [수식 1]
    X ≥ 1,800 Kgf/cm2
    [수식 2]
    Y ≥ 2,300 Kgf/cm2
    상기 수식 1에서 X는 상기 폴리케톤 수지 조성물을 ASTM D638에 의해 측정한 인장 강도이고, 상기 수식 2에서 Y는 상기 폴리케톤 수지 조성물을 ASTM D790에 의해 측정한 굴곡 강도이다.
  10. 폴리케톤 수지 40 중량부 내지 60 중량부; 비결정성 방향족 폴리아미드 5 중량부 내지 30 중량부; 및 실란 커플링제 0.1 중량부 내지 3 중량부를 혼합하는 단계를 포함하는 폴리케톤 수지 조성물의 제조 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 폴리케톤 수지 조성물의 성형품.
  12. 제 11 항에 있어서, 폴리케톤 수지 조성물의 성형품은 자동차 라디에이터 엔드 탱크인 것을 특징으로 하는 성형품.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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