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KR100740487B1 - Nylon 6 nanocomposites - Google Patents

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KR100740487B1
KR100740487B1 KR1020010056342A KR20010056342A KR100740487B1 KR 100740487 B1 KR100740487 B1 KR 100740487B1 KR 1020010056342 A KR1020010056342 A KR 1020010056342A KR 20010056342 A KR20010056342 A KR 20010056342A KR 100740487 B1 KR100740487 B1 KR 100740487B1
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nylon
nanocomposite
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coupling agent
agent
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홍기일
정현진
김시민
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주식회사 코오롱
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Abstract

본 발명은 나일론 6 나노복합체에 관한 것으로서, 말레익안하이드라이드가 그라프팅된 커플링제와 디알킬트리아민 타입의 유기화제로 표면이 개질된 나노클레이를 도입하여 γ 결정의 비율이 50∼80%로 통상의 나일론 6 나노복합체에 비하여 증가되는 구조적 변화를 줌으로써 신도 및 충격특성 등의 저하를 개선한 나일론 6 나노복합체 수지를 제공한다.
The present invention relates to a nylon 6 nanocomposite, wherein a maleic hydride-grafted coupling agent and a dialkyltriamine type organic agent are introduced to introduce nanoclays whose surface is modified so that the ratio of? Crystals is 50 to 80%. The present invention provides a nylon 6 nanocomposite resin having improved structural properties compared to conventional nylon 6 nanocomposites, thereby improving deterioration in elongation and impact characteristics.

나노클레이*디알킬트리아민*유기화제*말레익안하이드라이드*그라프트*커플링제*나노복합체 Nanoclay * Dialkyl Triamine * Organic Agent * Maleic Anhydride * Graft * Coupling Agent * Nanocomposite

Description

나일론 6 나노복합체{Nylon 6 nanocomposites}Nylon 6 nanocomposites {Nylon 6 nanocomposites}

본 발명은 나일론 6 나노복합체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 나일론 6의 γ결정 비율을 높게 하는 구조적인 변화를 줌으로써 신도 및 충격특성의 저하를 개선한 나일론 6 나노복합체에 관한 것이다.The present invention relates to a nylon 6 nanocomposite, and more particularly, to a nylon 6 nanocomposite which improves elongation and impact properties by giving structural changes to increase the γ-crystallization ratio of nylon 6.

나노클레이를 이용한 나노복합체 제조기술이란, 실리케이트 층상 구조의 점토광물을 나노 스케일의 시트상의 기본 단위로 박리하여 고분자 수지에 분산시킴으로써 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌과 같은 범용성 고분자의 낮은 기계적 물성의 한계를 엔지니어링 플라스틱 수준까지 올리고자 하는 개념이 포함되어 있다. The nanocomposite manufacturing technology using nanoclay is to limit the low mechanical properties of general-purpose polymers such as polyethylene and polypropylene by dissolving the silicate layered clay mineral into the base unit on the nano scale sheet and dispersing it in the polymer resin. The concept to be raised is included.

그런데, 점토광물의 기본단위인 판상 실리케이트는 고분자 수지에 박리, 분산시키기가 매우 힘든데, 이 문제를 해결하기 위하여 저분자량의 유화제를 클레이 사이에 삽입시켜서 판상 실리케이트간의 간격을 넓혀 고분자 수지의 침투를 용이하게 하여 줌으로써 박리, 분산시킨다. However, plate silicates, which are the basic units of clay minerals, are very difficult to peel and disperse in polymer resins. In order to solve this problem, low molecular weight emulsifiers are inserted between clays to widen the gap between plate silicates to facilitate the penetration of polymer resins. Peel off and disperse by making them.

이러한 나노 복합체 기술은 1987년 일본의 토요다(Toyota) 자동차에 의해 최초로 개발된 기술로서, 기존에 각종 플라스틱 소재의 기계적·열적 특성을 향상시 키기 위해 첨가되오던 무기 필러의 표면을 각종 유기화제로 처리함으로써 기존 무기 필러의 분산성을 100∼1,000배 정도 향상시켜 무기물을 소량 첨가하더라도 기존에 많은 양의 무기 필러를 첨가해서만이 얻을 수 있었던 강성과 내열성 등을 얻을 수 있는 기술이다. This nanocomposite technology was first developed by Toyota Motor in Japan in 1987. The surface of the inorganic filler, which was added to improve the mechanical and thermal properties of various plastic materials, was treated with various organic agents. By improving the dispersibility of the existing inorganic filler by about 100 to 1,000 times, even if a small amount of inorganic material is added, the stiffness and heat resistance that can be obtained only by adding a large amount of the inorganic filler can be obtained.

이렇게 점토광물을 나노 스케일의 시트상의 기본 단위로 박리하여 고분자 수지에 분산시키는 방법들로는 용액법, 중합법, 컴파운딩법으로 크게 분류되며, 이중 중합법과 컴파운딩법은 각각 80년대, 90년대에 기초연구가 진행되어 현재는 미국, 일본을 비롯한 서구 선진국에서 상업화단계까지 와 있다.The methods of separating clay minerals into basic units on a nano scale sheet and dispersing them in a polymer resin are largely classified into a solution method, a polymerization method, and a compounding method. The double polymerization method and the compounding method are based on the 80s and 90s, respectively. Research has progressed and now it is in the commercialization stage in western developed countries including the United States and Japan.

이중, 컴파운딩법은 최근에 개발된 분산, 박리 기술로서, 용액법이나 중합법과는 달리 용융상태의 고분자쇄를 클레이 실리케이트층 사이에 삽입시키고 이를 기계적으로 혼합하여 클레이 시트를 분산시키는 기술로서, 1993년 코넬대 연구팀이 폴리스티렌 용융체를 직접 삽입시켜 층간 복합체를 제조하였고, 1997년 일본 토요다 중앙연구소에서 컴파운딩법에 의해 박리형 폴리프로필렌 나노복합체로의 개발성공을 발표함으로써 이에 대한 연구가 전세계적으로 진행되고 있는 최신기술이다. 이 기술은 베이스 폴리머의 기계적 열적 특성을 향상시킬 목적으로 컴파운딩시에 일반적으로 첨가되고 있던 기존의 무기물 충진제들이 고분자 내에 1㎛ 이상의 입자크기로 덩어리져 분산되어 있어 첨가된 무기물의 양에 비해 기계적 열적 특성 향상이 미약한 단점을 개선하기 위하여 개발된 기술이다. Among these, compounding is a recently developed dispersion and peeling technique. Unlike a solution or polymerization method, a polymer sheet is dispersed between clay silicate layers and mechanically mixed to disperse the clay sheet. In 1995, Cornell University's research team developed the interlayer composite by inserting polystyrene melt directly. In 1997, the research center of Toyoda, Japan announced the development of a peelable polypropylene nanocomposite by compounding method. It is the latest technology. This technique is to improve the mechanical and thermal properties of the base polymer, and the conventional inorganic fillers, which are generally added during compounding, are agglomerated and dispersed in the polymer with a particle size of 1 μm or more, so that the mechanical and thermal properties of the base polymer are increased. It is a technology developed to improve the disadvantage that the improvement of the characteristic is weak.

구체적으로는, 첨가되는 무기물 표면을 양이온 성격의 헤드 그룹(head group)과 테일 그룹(tail group)으로 이루어진 다양한 유기화제로 표면처리하여 고 분자와의 사용성을 증진시킴으로 인해 무기 충진제를 나노스케일까지 분산시켜 기존의 무기물 충진 복합체의 단점을 한층 보완한 박리, 분산기술이다. Specifically, the surface of the added inorganic material is surface-treated with various organic agents consisting of a head group and a tail group of cationic nature to enhance the usability with high molecules, thereby dispersing the inorganic filler to the nanoscale. It is a peeling and dispersing technology that makes up for the shortcomings of existing inorganic filler composites.

이때, 유기화제의 구체적인 예로는 프로필아민, 부틸아민, 옥틸아민, 데실아민, 도데실아민, 헥사데실아민, 옥타데실아민, N-메틸옥사데실아민과 같은 알킬아민 타입; 메틸아민하이드로클로라이드, 테트라메틸암모니움클로라이드, 옥타데실트리메틸암모니움브로마이드, 도데실트리메틸암모니움브로마이드, 디옥타데실디메틸암모니움브로마이드, 디메틸벤질옥타데실암모니움브로마이드, 비스(2-하이드록실에틸)메틸옥타데실암모니움클로라이드, 1-헥사데실피리디움브로마이드와 같은 알킬암모니움할라이드 타입; 6-아미노헥사노익에시드, 12-아미노도데카노익에시드와 같은 알킬아미노에시드 타입; 1,6-헥사메틸렌디아민, 1,12-도데칸디아민과 같은 알킬디아민 타입을 들 수 있다. At this time, specific examples of the organic agent include alkylamine types such as propylamine, butylamine, octylamine, decylamine, dodecylamine, hexadecylamine, octadecylamine, N-methyloxadedecylamine; Methylamine hydrochloride, tetramethylammonium chloride, octadecyltrimethylammonium bromide, dodecyltrimethylammonium bromide, dioctadecyldimethylammonium bromide, dimethylbenzyloctadecylammonium bromide, bis (2-hydroxylethyl) methyl Alkylammonium halide types such as octadecyl ammonium chloride, 1-hexadecylpyridium bromide; Alkylaminoacid types such as 6-aminohexanoic acid and 12-aminododecanoic acid; And alkyldiamine types such as 1,6-hexamethylenediamine and 1,12-dodecanediamine.

고분자 나노복합체의 제조일예를 살펴보면, 일본특허공개 소60-108463호, 소60-47061호에서는 실란계 커플링제만으로 표면이 처리된 클레이와 유리섬유를 폴리아미드 수지조성물에 첨가하여 폴리아미드 수지의 강성과 내열성을 향상시키는 기술이 개시되어 있다. 그러나, 앞서 언급한 유기화제로서 클레이의 표면이 개질되지 않음으로 인해 클레이의 분산성이 미흡하여 강성과 내열성은 향상되나, 비중이 높고 흐름성이 떨어짐과 동시에 신도와 충격강도도 급격히 떨어지는 단점이 있었다.Looking at one example of the preparation of the polymer nanocomposite, Japanese Patent Publication Nos. 60-108463 and 60-47061 disclose that the surface-treated clay and glass fibers only with a silane coupling agent are added to the polyamide resin composition to give the polyamide resin rigidity. A technique for improving heat resistance and heat resistance is disclosed. However, since the surface of the clay is not modified as the organic agent mentioned above, the dispersibility of the clay is insufficient, so that the rigidity and heat resistance are improved, but the specific gravity is high, the flowability is decreased, and the elongation and impact strength are also sharply dropped. .

이를 극복하기 위해, 미국특허 제4,739,007호, 제4,810,734호와 일본특허공개 소76-109,998호에서는 앞서 기술한 알킬아미노에시드 타입의 유기화제로 클레이 표면을 개질한 후 나일론 모노머와 반응시킨 중합형 나일론 나노복합체 소재를 제조하였으나, 이 역시 신도와 충격특성이 크게 떨어지는 단점을 개선하지는 못하였다.In order to overcome this problem, U.S. Pat.Nos. 4,739,007, 4,810,734 and Japanese Patent Publication No. 76-109,998 disclose polymerized nylon nanos modified with clay monomers after modification of the clay surface with the above-described alkylaminoacid type organic agent. The composite material was prepared, but this did not improve the disadvantages of greatly reducing elongation and impact characteristics.

한편, 미국특허 제4,874,728호에서는 알킬아미노 타입의 유기화제와 알콕시 또는 아세톡시 또는 할로실릴계의 오가노실란과 같은 커플링제로 표면이 개질된 클레이를 사용하였으나, 이 또한 신도와 충격특성을 개선하지 못하였다. On the other hand, US Patent No. 4,874,728 uses clays whose surface is modified with an alkylamino type organic agent and a coupling agent such as alkoxy or acetoxy or halosilyl-based organosilane, but this also does not improve elongation and impact characteristics. I couldn't.

상술한 바와 같이 나노복합체 기술을 이용하여 현재까지 개발된 나일론을 베이스로 한 나노복합체 소재는 소량의 무기물 첨가로도 우수한 강성과 내열성을 발현하는 특징을 가지고 있기는 하지만, 신도 및 충격강도는 기존의 무기물 충진 소재에 비해 현저히 떨어지는 단점이 있어 그 용도적용에 있어 현재로서는 많은 제한을 받고 있다.
As described above, the nylon-based nanocomposite material developed to date using nanocomposite technology has the characteristics of expressing excellent stiffness and heat resistance even with the addition of a small amount of inorganic material, but elongation and impact strength are conventional. There is a drawback that is significantly lower than the inorganic filler material is currently being limited in many applications.

이에, 본 발명자들은 상기와 같이 나일론을 베이스로 한 나노복합체에 있어서 신도 및 충격강도가 떨어지는 문제점을 해결하기 위해 연구노력하던 중, 나일론 6의 γ 결정의 함량을 증가시킨 결과, 신도 및 충격특성의 저하를 개선할 수 있음을 알게되어 본 발명을 완성하게 되었다. Thus, the inventors of the present invention while trying to solve the problem of falling elongation and impact strength in the nylon-based nanocomposites as described above, as a result of increasing the content of γ crystals of nylon 6, the elongation and impact characteristics It has been found that the deterioration can be improved to complete the present invention.

따라서, 본 발명의 목적은 나일론 6의 γ 결정의 함량을 높게 하는 구조적인 변화를 줌으로써 신도 및 충격특성을 향상시킨 나일론 6 나노복합체를 제공하는 데 있다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a nylon 6 nanocomposite having improved elongation and impact characteristics by giving a structural change to increase the content of γ crystals of nylon 6.                         

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 나일론 6 나노복합체는 나일론 6 수지에 유기화제로 표면처리된 점토광물 및 커플링제를 첨가하여 얻어지는 것으로서, 이는 γ 결정의 비율이 50∼80%인 것임을 그 특징으로 한다.
The nylon 6 nanocomposite of the present invention for achieving the above object is obtained by adding a clay mineral and a coupling agent surface-treated with an organic agent to the nylon 6 resin, which is a ratio of γ crystals of 50 to 80% It features.

이와같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.The present invention will be described in more detail as follows.

본 발명은 나일론 6의 γ결정의 함량을 높히는 구조적인 변화를 줌으로써 신도 및 충격특성 저하를 개선한 나일론 6 나노복합체에 관한 것이다. The present invention relates to a nylon 6 nanocomposite that improves elongation and impact property degradation by giving a structural change to increase the content of γ crystals of nylon 6.

본 발명의 나노복합체는 말레익안하이드라이드가 그라프팅된 커플링제와 디알킬트리아민 타입의 유기화제로 표면이 개질된 나노클레이틀 도입한 것으로서, 구체적인 조성은 다음과 같다.The nanocomposite of the present invention is introduced with a nanoclay surface modified with a maleic hydride-grafted coupling agent and a dialkyltriamine type organic agent, and the specific composition is as follows.

(1)말레익안하이드라이드가 그라프팅된 커플링제(1) coupling agents grafted with maleic anhydride

커플링제는 베이스 폴리머인 나일론 6 수지와 고강성 발현을 위해 첨가되는 무기 충진제인 나노클레이간의 상용성 증진을 목적으로 사용되는 것으로서, 구체적으로는 수평균분자량이 10,000 이하인 올레핀계 올리고머 수지에 무기물의 표면과 베이스 수지인 나일론 6 수지를 화학적으로 결합시켜줄 수 있는 말레익안하이드라이드가 그라프팅된 것을 사용한다. The coupling agent is used for the purpose of enhancing compatibility between the nylon polymer 6, which is a base polymer, and the nanoclay, an inorganic filler added for high stiffness expression. Specifically, the coupling agent has a surface of the inorganic material on an olefin oligomer resin having a number average molecular weight of 10,000 or less. Use a grafted maleic anhydride that can chemically bond to the base resin nylon 6 resin.

이때, 올레핀계 올리고머 수지의 수평균분자량이 10,000보다 클 경우에는 베이스 폴리머인 나일론 6 수지와의 상용성이 떨어져 신도와 충격특성이 낮아진다. At this time, when the number average molecular weight of the olefin oligomer resin is greater than 10,000, compatibility with nylon 6 resin, which is a base polymer, is poor, and elongation and impact characteristics are lowered.

이같은 올레핀계 올리고머 수지 표면에 처리된 말레익안하이드라이드의 함량 은 전체 커플링제 중 1.0중량% 이하이며, 구체적으로 본 발명 실시예에서는 수평균분자량이 5,700인 이스트만(Eastman)사의 상품명"Epolene C-18"(이하, C-18이라 함)을 사용하였다. The content of maleic anhydride treated on the surface of such an olefin oligomer resin is 1.0% by weight or less of the total coupling agent. Specifically, in the examples of the present invention, the product name "Epolene C-18" having a number average molecular weight of 5,700. (Hereinafter referred to as C-18).

그러나, 본 발명에서 사용할 수 있는 커플링제가 C-18에만 한정되는 것은 아니다.However, the coupling agent which can be used in the present invention is not limited to C-18 only.

이같은 커플링제의 첨가량은 전체 조성 중 0.5∼5중량%가 바람직한 바, 만일 그 첨가량이 0.5중량% 미만이면 첨가량이 미미해 신도와 충격강도의 개선효과가 미흡하며, 5중량% 초과면 굴곡탄성율이 낮아져 나노복합체로서의 목적을 달성할 수 없다.The addition amount of the coupling agent is preferably 0.5 to 5% by weight of the total composition. If the addition amount is less than 0.5% by weight, the addition amount is insignificant and the effect of improving elongation and impact strength is insufficient. The purpose as a nanocomposite cannot be achieved.

(2)나노클레이(2) Nanoclay

본 발명에서 사용되는 나노클레이는 디알킬트리아민 타입의 유기화제로 표면이 개질된 나노크레이를 사용하는 바, 그 이유는 디알킬트리아민 타입의 유기화제는 다음 화학식 1로 표시되는 바와 같이 반응성이 우수한 아민기가 있어 본 발명에서 사용되는 커플링제의 말레익안하이드라이드기와의 반응성이 우수하다는 특징이 있다. The nanoclay used in the present invention uses nanocracks whose surface is modified with a dialkyltriamine type organizing agent, and the reason is that the dialkyltriamine type organizing agent is reactive as represented by the following formula (1). There is an excellent amine group, and the coupling agent used in the present invention is characterized by excellent reactivity with the maleic hydride group.

H2N(CH2)mNH(CH2)nNH2 H 2 N (CH 2 ) m NH (CH 2 ) n NH 2

상기 식에서, m과 n은 서로 같거나 다른 것으로서 3∼10의 정수이다. Wherein m and n are the same as or different from each other and are integers of 3 to 10.

이와같은 나노클레이의 첨가량은 전체 나노복합체 중 2∼10중량%인 것이 바 람직한 바, 만일 나노클레이의 함량이 2중량% 미만이면 나노클레이의 우수한 분산성으로 인하여 발현되는 높은 굴곡탄성율을 얻기가 어렵고 10중량% 초과면 신도와 내충격특성이 떨어지는 단점이 있다. The addition amount of such nanoclays is preferably 2 to 10% by weight of the total nanocomposites. If the content of nanoclays is less than 2% by weight, it is difficult to obtain high flexural modulus expressed due to the excellent dispersibility of the nanoclays. If it is difficult and more than 10% by weight, elongation and impact resistance are poor.

(3)나일론 6 수지(3) nylon 6 resin

본 발명에서 베이스 필름으로 사용되는 나일론 6 수지는, 통상적으로 α 결정이 80∼60%, γ결정이 20∼40% 존재한다. 이러한 α,γ 결정의 비율은 일반적인 나노복합체에서는 변함이 없다.Nylon 6 resin used as a base film in this invention has 80-60% of alpha crystals, and 20-40% of gamma crystals normally. The ratio of α, γ crystals does not change in general nanocomposites.

그러나, 상기와 같은 커플링제와 나노클레이를 적용할 경우 γ 결정의 비율이 50∼80%로 높아지며, 이러한 결과와 함께 나일론 6 나노복합체의 신도와 충격강도 등의 물성이 우수해진다.
However, when the above-mentioned coupling agent and nanoclay are applied, the ratio of γ crystals is increased to 50 to 80%, and together with these results, physical properties such as elongation and impact strength of the nylon 6 nanocomposite are excellent.

상기와 같은 조성으로 이루어진 본 발명의 무기물 강화 나일론 6 나노복합체를 제조하는 데 있어서 사용되는 압출기로는 이축 스크류 압출기를 들 수 있으며, 실린더 배럴의 온도 245℃ 내지 255℃에서 제조될 수 있다. 수지 조성물의 물성을 극대화하기 위해 투입구가 3개인 압출기를 이용하여 1차 투입구에는 나일론 6 수지와 커플링제를, 2차 투입구에는 나노클레이를 투입하는 것이 바람직하다. The extruder used to prepare the inorganic reinforced nylon 6 nanocomposite of the present invention having the composition as described above may be a twin screw extruder, and may be prepared at a temperature of 245 ° C. to 255 ° C. of the cylinder barrel. In order to maximize the physical properties of the resin composition, it is preferable to add a nylon 6 resin and a coupling agent to the primary inlet by using an extruder having three inlets, and nanoclay to the secondary inlet.

아울러 용융 혼련시 조성물의 물성을 최대화하기 위해서는 체류시간을 최소화하는 것이 바람직하며, 토출부 근처에 벤트(vent)라 불리우는 감압장치를 설치해서 150mmHg 이하로 감압하여 용융혼련 중 발생되는 가스상의 저분자 물질을 제거하는 것이 효과적이다. In addition, in order to maximize the physical properties of the composition during melt kneading, it is desirable to minimize the residence time, and to install a decompression device called vent near the discharge part to reduce the gaseous low molecular material generated during melt kneading by reducing the pressure to 150 mmHg or less. It is effective to remove.                     

한편, 본 발명의 목적에 위배되지 않는 범위내에서 열안정제(예를들어, IRGANOX B1171), 이형제, 내후제 및 안료 등을 첨가할 수 있음은 물론이다.On the other hand, a thermal stabilizer (for example, IRGANOX B1171), a mold release agent, a weathering agent, a pigment, etc. can be added within the range which does not violate the objective of this invention.

이하, 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같은 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited by the Examples.

한편, 얻어진 나노복합체에 대한 물성평가기준은 다음과 같다.On the other hand, the physical property evaluation criteria for the obtained nanocomposites are as follows.

1)신도: ASTM D638에 의거 1/8'' 덤벨형 시편을 제작한 후 인장신도 측정속도를 50mm/분으로 설정하여 측정하였다.1) Elongation: After making a 1/8 '' dumbbell type specimen in accordance with ASTM D638, the tensile elongation measurement rate was set to 50mm / min.

2)충격강도: ASTM D256에 의거 1/4'' 시편을 제작하여 상온에서 아이조드 노치드(Izod Notched) 충격강도를 측정하였다.2) Impact strength: Izod Notched impact strength was measured at room temperature by making 1/4 '' specimens in accordance with ASTM D256.

3)굴곡탄성율: ASTM D790에 의거 1/4'' 시편을 제작한 후 굴곡탄성율 측정속도를 5mm/분으로 설정하여 측정하였다.3) Flexural modulus: After fabricating a 1/4 '' specimen according to ASTM D790, the flexural modulus was measured at 5 mm / min.

4)X선 회절분석법 측정방법:4) X-ray diffraction analysis:

사용기기 일본 RIGAKU사 제품, Equipment RIGAKU, Japan

모델명 D/Max 3B, Model Name D / Max 3B,

사용한 X-ray 파장(λ) - 1.5406ÅX-ray wavelength used (λ)-1.5406 GHz

10∼35°범위를 적도방향 주사(Equatorial Scanning)Equatorial Scanning from 10 to 35 °

실시예 1∼4Examples 1-4

다음 표 1의 조성 및 함량으로 245℃로 가열된 이축 압출기 내에서 용융 혼련한 후 칩(chip) 상태로 만들어 90℃, 5시간 제습형 건조기를 이용하여 건조한 후, 역시 가열된 스크류식 사출기를 이용하여 용융혼련때와 동일한 온도로 각각의 시편을 제작하여 상기와 같은 평가방법으로 평가를 실시했으며, 평가결과를 다음 표 2에 나타내었다.Next melted and kneaded in a twin screw extruder heated to 245 ℃ according to the composition and content of Table 1 to make a chip (chip) and dried using a 90 ℃, 5 hours dehumidification dryer, and also using a heated screw injection machine Each specimen was prepared at the same temperature as that of melt kneading, and the evaluation was carried out by the evaluation method as described above. The evaluation results are shown in Table 2 below.

(단위: 중량%)(Unit: weight%) 나일론 6Nylon 6 커플링제(1) Coupling Agents (1) 나노클레이(2) (n)Nanoclay (2) (n) 실시예 1Example 1 9494 22 4 (3)4 (3) 실시예 2Example 2 9090 22 8 (3)8 (3) 실시예 3Example 3 9292 44 4 (6)4 (6) 실시예 4Example 4 8888 44 8 (6)8 (6) (주) (1)커플링제: 수평균분자량 5,700이고, 말레익안하이드라이드가 1.0중량% 이하 그라프팅된 올레핀계 올리고머 수지, 이스트만사 제품, Epolene C-18 (2)나노클레이: H2N(CH2)nNH(CH2)nNH2로 유기화 처리된 클레이(1) Coupling agent: Olefin-based oligomer resin having a number average molecular weight of 5,700 and a maleic anhydride of 1.0 wt% or less, produced by Eastman, Epolene C-18 (2) Nanoclay: H 2 N ( CH 2 ) n organic clay with n NH (CH 2 ) n NH 2

신도(%)Elongation (%) 충격강도 (kg·cm/cm)Impact Strength (kgcm / cm) 굴곡탄성율 (kg/㎠)Flexural modulus (kg / ㎠) α결정 비율(%)α crystal ratio (%) γ결정 비율(%)γ determination rate (%) 실시예 1Example 1 11.511.5 8.58.5 4510045100 3535 6565 실시예 2Example 2 8.58.5 7.37.3 5780057800 2828 7272 실시예 3Example 3 14.714.7 10.310.3 4630046300 3333 6767 실시예 4Example 4 13.713.7 10.110.1 5590055900 2424 7676

비교예 1∼4Comparative Examples 1 to 4

비교예 1∼4는 나노복합체 조성 중 본 발명의 범위를 벗어난 경우의 예로서, 수지조성은 다음 표 3에 나타낸 바와 같고, 상기 실시예와 동일한 방법으로 물성을 평가하여 그 결과를 다음 표 4에 나타내었다.Comparative Examples 1 to 4 are examples of cases in which the nanocomposite composition is outside the scope of the present invention, and the resin composition is shown in Table 3 below, and the physical properties were evaluated in the same manner as in Example, and the results are shown in Table 4 below. Indicated.

(단위: 중량%)(Unit: weight%) 나일론 6Nylon 6 커플링제(1) Coupling Agents (1) 나노클레이(2) Nanoclay (2) AA BB 비교예 1Comparative Example 1 9696 -- 44 -- 비교예 2Comparative Example 2 9292 -- 88 -- 비교예 3Comparative Example 3 9494 22 -- 44 비교예 4Comparative Example 4 8888 44 -- 88 (주) (1)커플링제: 수평균분자량 5,700이고, 말레익안하이드라이드가 1.0중량% 이하 그라프팅된 올레핀계 올리고머 수지, 이스트만사 제품, Epolene C-18 (2)나노클레이 A: H2N(CH2)6NH(CH2)6NH2로 유기화 처리된 클레이 나노클레이 B: H2N(CH2)15CH3로 유기화 처리된 클레이(1) Coupling agent: Olefin-based oligomer resin having a number average molecular weight of 5,700 and maleic anhydride of 1.0 wt% or less, produced by Eastman, Epolene C-18 (2) Nanoclay A: H 2 N Clay nanoclay organically treated with (CH 2 ) 6 NH (CH 2 ) 6 NH 2 : clay organicized with H 2 N (CH 2 ) 15 CH 3

신도(%)Elongation (%) 충격강도 (kg·cm/cm)Impact Strength (kgcm / cm) 굴곡탄성율 (kg/㎠)Flexural modulus (kg / ㎠) α결정 비율(%)α crystal ratio (%) γ결정 비율(%)γ determination rate (%) 비교예 1Comparative Example 1 5.65.6 6.56.5 2630026300 7575 2525 비교예 2Comparative Example 2 4.94.9 5.25.2 2740027400 7070 3030 비교예 3Comparative Example 3 3.33.3 4.74.7 2470024700 7272 2828 비교예 4Comparative Example 4 4.44.4 4.64.6 2950029500 6565 3535

상기 표 2 및 4의 결과로부터, 본 발명에 따른 나일론 6 나노복합체의 경우 γ결정 함량이 나일론 6 수지에 비하여 증가되었으며, 신도 및 충격강도 또한 커플링제를 첨가하지 않거나, 통상의 알킬아민으로 유기화처리된 클레이를 적용한 것에 비하여 향상됨을 알 수 있다.
From the results of Tables 2 and 4, in the case of the nylon 6 nanocomposite according to the present invention, the γ crystal content was increased compared to the nylon 6 resin, and elongation and impact strength were also not added with a coupling agent or organically treated with a conventional alkylamine. It can be seen that the improvement compared to the applied clay.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따라 말레익안하이드라이드가 그라프팅된 커플링제, 디알킬트리아민 타입의 유기화제로 표면이 개질된 나노클레이를 도입한 나일론 6 나노복합체는 γ결정의 함량이 증가되는 구조적 변화와 더불어서 종래 나일론 6 나노복합체의 단점인 신도 및 충격특성 등의 저하를 개선할 수 있다.As described in detail above, the nylon 6 nanocomposite incorporating the nanoclay surface-modified with a coupling agent and a dialkyltriamine type organic agent grafted with maleic anhydride according to the present invention has a content of? Crystals. Along with the increased structural changes, it is possible to improve the degradation of elongation and impact characteristics, which is a disadvantage of the conventional nylon 6 nanocomposite.

Claims (4)

나일론 6 나노복합체에 있어서,In the nylon 6 nanocomposite, 유기화제로 표면처리된 점토광물, 커플링제 및 나일론 6 수지를 포함하며, Includes clay minerals surface-treated with an organic agent, coupling agents and nylon 6 resins, 상기 나노복합체는 γ 결정의 비율이 50∼80%인 것임을 특징으로 하는 나일론 6 나노복합체.The nanocomposite is nylon 6 nanocomposite, characterized in that the ratio of the γ crystal is 50 to 80%. 제 1 항에 있어서, 상기 나노복합체는 신도가 7.0∼20.0%, 충격강도가 7.0∼12.0kg·cm/cm, 굴곡탄성율이 40000∼60000kg/㎠인 것임을 특징으로 하는 나일론 6 나노복합체.The nylon 6 nanocomposite of claim 1, wherein the nanocomposite has an elongation of 7.0 to 20.0%, an impact strength of 7.0 to 12.0 kg · cm / cm, and a flexural modulus of 40000 to 60000 kg / cm 2. 제 1 항에 있어서, 유기화제로 표면처리된 점토광물은 다음 화학식 1로 표시되는 디알킬트리아민 타입의 유기화제로 표면이 개질된 나노클레이로서, 그 함량은 전체 나노복합체 중 2∼10중량%인 것임을 특징으로 하는 나일론 6 나노복합체.According to claim 1, wherein the clay mineral surface-treated with an organic agent is a nanoclay surface modified with a dialkyltriamine type organic agent represented by the following formula (1), the content is 2 to 10% by weight of the total nanocomposite Nylon 6 nanocomposite, characterized in that. 화학식 1Formula 1 H2N(CH2)mNH(CH2)nNH2 H 2 N (CH 2 ) m NH (CH 2 ) n NH 2 상기 식에서, m과 n은 서로 같거나 다른 것으로서 3∼10의 정수이다. Wherein m and n are the same as or different from each other and are integers of 3 to 10. 제 1 항에 있어서, 커플링제는 말레익안하이드라이드가 그라프트된 올레핀계 올리고머 수지로서, 그 함량은 전체 나노복합체 중 0.5∼5중량%인 것임을 특징으로 하는 나일론 6 나노복합체.The nylon 6 nanocomposite according to claim 1, wherein the coupling agent is an olefin oligomer resin grafted with maleic anhydride, the content of which is 0.5 to 5% by weight of the total nanocomposite.
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