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KR20140058383A - 비정질 폴리아미드로 제조된 휴대용 전자 장치 - Google Patents

비정질 폴리아미드로 제조된 휴대용 전자 장치 Download PDF

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KR20140058383A
KR20140058383A KR1020130134017A KR20130134017A KR20140058383A KR 20140058383 A KR20140058383 A KR 20140058383A KR 1020130134017 A KR1020130134017 A KR 1020130134017A KR 20130134017 A KR20130134017 A KR 20130134017A KR 20140058383 A KR20140058383 A KR 20140058383A
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acid
polyamide
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mol
carbon atoms
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KR1020130134017A
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린다 엠 노포크
게르트 제이 페르파일리
라훌 싱그트
소움야뎁 고쉬
라즈딥 마줌데르
지그네쉬 마르칸드라이 슈클라
구루라잔 파드마나반
조엘 플로레스
수레쉬 알 스리람
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솔베이 스페셜티 폴리머즈 유에스에이, 엘엘씨
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Abstract

본 발명은 뛰어난 기계적 특성, 낮은 수분 흡수율, 낮은 뒤틀림 및 매우 우수한 미적 성질을 특징으로 하는 비정질 폴리아미드 조성물로 제조된 휴대용 전자 장치의 부품들에 관한 것이다. 비정질 폴리아미드는 방향족 디카르복실산(들), 6 내지 12개의 탄소원자를 가지는 지환식 디아민(들), 및 10 내지 16개의 탄소원자를 가지는 제3 단량체로 이루어진 단량체들의 혼합물의 축중합으로부터 유도되는 반복 단위들을 가진다.

Description

비정질 폴리아미드로 제조된 휴대용 전자 장치{MOBILE ELECTRONIC DEVICES MADE OF AMORPHOUS POLYAMIDES}
본 발명은 우수한 기계적 성질, 낮은 수분 흡수율, 작은 뒤틀림 및 매우 양호한 미적 성질을 특징으로 하는 폴리아미드 조성물로 제조된 적어도 한 부품을 포함하는 휴대용 전자 장치에 관한 것이다. 이러한 뛰어난 결과는 휴대전화용 하우징과 같은 휴대용 전자 부품 또는 장치의 부품들의 제조에 매우 적합한 특정한 비정질 폴리아미드의 존재에 의해 달성된다.
폴리아미드는 그 특별한 거동 및 뛰어난 기계적 성질로 인해 다양한 응용분야에서 잘 알려져 있고 흔하게 사용된다. 폴리아미드는 전기, 전자, 의료 및 자동차 산업의 응용분야에 사용하기 위해, 열가소성 수지에 사용되는 모든 방법으로 가공된다.
전자 장치, 및 특히 휴대용 전자 장치, 예컨대 휴대 전화, 개인 정보 단말기(PDA), 랩탑 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 위성 위치 확인 시스템(GPS) 수신기, 휴대용 게임, 라디오, 카메라 및 카메라용 악세사리 등은 많은 상이한 환경에서 갈수록 더 널리 사용되고 있다. 상기 장치들의 부품들이 다양한 최종 사용 물품으로 가공하기 쉽고, 이러한 물품의 빈번한 사용의 혹독함을 견딜 수 있으며, 의도되는 작동성을 방해하지 않으면서도 도전적인 미적 요구를 만족시킬 수 있는 물질로 제조되어야 한다는 것이 보통 중요하다. 그러한 재료들이 우수한 내충격성, 내연성, 내습성, 인장 강도, 강성을 가지고, 또한 최종 사용 물품이나 물품의 부품으로 (예를 들어 사출 성형에 의해) 만들어지는 경우 그러한 재료들은 최소한의 휨과 낮은 플래쉬(flash)를 나타내는 것이 보통 바람직하다.
휨이란 성형된 부품들에서 치수적 뒤틀림으로 인해 오목하거나 볼록한 만곡을 지칭하는 용어이다. 중합체의 밀도가 처리 온도로부터 주변 온도로 변하기 때문에 임의의 사출 성형 공정 중 고유한 수축이 일어난다. 사출 성형 중, 수축에서의 변화는 내부 응력을 일으키며, 이는 몰드로부터 사출 시 부품의 휨으로 이어진다. 만일 부품 전체에서 수축이 균일하다면, 성형된 부품은 변형되거나 휘어지지 않을 것이고, 단지 더 작아질 것이다. 하지만, 낮고 균일한 수축을 얻는다는 것은 분자 및 섬유섬유 배향들, 몰드 냉각, 부품 및 몰드 설계, 그리고 공정 조건과 같은 많은 인자들의 존재와 상호 작용으로 인해 복잡한 일이다.
열가소성 수지에서 플래쉬 형성은 사출 성형 중 부딪히게 되는 주요 문제점들 중 또 다른 하나이다. 플래쉬란 몰드 공동의 분할된 반쪽들 사이의 공간으로 유입된 후 응고되어 성형된 부품의 정상적인 형상을 초과하는 과도한 재료를 야기하는 중합체를 말한다.
전자 응용분야에서(특히 휴대용 전자 응용분야에 대한) 많은 종래 기술 물품이 폴리카보네이트로 그리고 더 정확하게는 비스페놀 A 폴리카보네이트로 제조되었다. 이러한 재료는 낮은 휨 및 낮은 플래쉬와 같은 양호한 특성을 제공하지만 불행하게도 만족스럽지 않은 기계적 특성들 그리고 특히 낮은 인장 탄성률을 겪게 된다.
강도 및 강성률과 같은 기계적 특성들에서 향상은, 예를 들어 유리 섬유인 섬유 강화 재료의 추가에 의해 얻어질 수 있다. 하지만, 성형된 부품의 증가된 휨은 섬유 강화 재료의 추가와 종종 관련된다. 또한, 특히 폴리카보네이트의 경우에, 유리가 채워진 화합물은 낮은 가공성, 낮은 내충격성 및 환경에 따른 응력 균열을 겪게 된다. 따라서, 단지 작은 함량의 섬유 강화 재료만이 사용될 수 있고, 결과적으로, 얻어진 성형 화합물은 성형된 부분에서 좋지 않은 기계적 특성만을 가진다.
반-결정성 폴리아미드는 반-결정성 폴리아미드가 원하는 강도와 흐름 특성을 야기하는 휴대용 전자 장치의 제조에 또한 사용되는데 그것들의 높은 휨, 플래쉬 및 높은 수분 흡수율에 대해서는 여전히 불만족스럽다. 흡수된 수분은 중합체 조성에서 상온에서 강도와 강성을 감소시키는 가소제로서 일반적으로 작용한다.
상술한 요구사항들에 덧붙여, 색이 있는 물품은 소비자 제품에 있어 세계적 경향이 되고 있다. 따라서, 휴대용 전자 부품 및 장치는 소비자의 욕구를 만족시키기 위해 색이 있고/있거나 색이 칠해질 필요가 있다.
또한, 플라스틱 산업에서 친환경 재료를 만들기 위해 바이오-원천의 단량체를 사용하여 현존하는 재료의 탄소 이력을 감소시키는 성장하는 수요가 시장에 있다.
한편으로는 가능한 한 얇고 가볍게 됨에 덧붙여 착색가능하고 칠해질 수 있으면서, 낮은 수분 흡수율, 높은 내충격성, 양호한 강도, 양호한 강성, 낮은 이방성 휨, 성형에서 낮은 플래쉬를 특징으로 하는 것(바람직하게 친환경 재료)을 요구하는 휴대용 전자 응용분야에 대한 일정 최종 사용 물품에 대한 성장하는 시장의 관심이 이에 따라 있다.
많은 시도들이 이러한 복합적인 문제를 해결하기 위해 종래 기술에서 이루어졌다.
EP 1972659A1은 연신되고 원형 단면을 모두 가지는 유리 섬유로 혼합됨에 의해 양호한 강도와 낮은 휨을 가지는 폴리아미드 수지 조성을 설명하는데, 이는 휴대용 전자 장치 부품을 위한 재료로서 사용에 적합하다. MXD6 및 PA66은 EP'659A1의 예에서 사용되었고 감소된 휨을 나타낸다. 불행하게도, 이러한 조성은 높은 수분 흡수율과 같은 다른 단점을 나타낸다.
US 2009/0062452는 고융점인 부분적으로 방향족 폴리아미드와 높은 강성 및 충격 강도의 양호한 조합을 특징으로 하는 비원형 단면을 가지는 유리 섬유를 함유하는 강화된 폴리아미드 성형 화합물을 설명한다. US'452는 6, 7, 8, 11 또는 12개의 탄소원자, MACM (3,3'-디메틸-4, 4'-디아미노디사이클로헥실메탄), PACM 4,4'-디아미노디사이클로헥실메탄, BAC (1,3-bis(아미노메틸)사이클로헥산) 및 MXDA (메타자일렌 디아민) 및 선택적으로 6 내지 20개의 탄소원자를 포함하는 0 내지 50 mol % 의 다른 지환식 디아민을 포함하는 디아민들로부터 선택되는 50 내지 100 mol%인 적어도 1종의 디아민으로 만들어지는 폴리아미드를 개시한다. US'452는 또한 상기 폴리아미드로 제조될 수 있는 물품들의 목록을 개시하는데, 이들 중 통신과 오락용 전자기기에 대한 적용이 언급되었다.
US 2012/0083558은 25 내지 100 mol %의 테레프탈산, 0 내지 75 mol%의 다른 방향족 디카르복실산, 4 내지 36개의 탄소원자를 포함하는 25 내지 100 mol%의 지방족 디아민 및 6 내지 20개의 탄소원자를 포함하는 0 내지 75 mol%의 지환식 디아민으로 이루어지는 240℃ 내지 340℃의 융점을 가지는 반-결정성 폴리아미드의 특정 무 할로겐 내연재 조성을 개시한다. 단락[0090]은 구체적으로 적어도 50 mol%의 테레프탈산 및 BAC와 6개의 탄소원자를 포함하는 디아민의 혼합물로 만들어지는 폴리아미드를 개시하는데, 여기서 뒤의 디아민은 총 디아민 함량을 기초로 적어도 10 mol%의 양으로 존재한다. 이러한 문헌은 휴대용 전자 장치, 전자 부품용 하우징 및 휴대 전화 하우징을 위한 부품과 같은 전자 부품을 제조하기에 적합한, 상기 폴리아미드를 포함하는 화합물과 또한 관련된다.
비록 반-결정성 중합체는 매우 양호한 기계적 특성을 나타내지만, 성형되는 부분이 많은 양의 플래쉬 형성이 있고 휨을 나타내는 점에서 일반적으로 반-결정성 중합체는 제조되는 부분의 처리와 성형 중 큰 단점이 있게 된다.
상술한 참조들은 감당할 만한 가격에서 상술한 독자적 균형을 모두 특징으로 하는 재료의 선택을 찾는 복합적인 문제의 일부를 해결하게 위해 노력하였지만, 재료는 항상 용인할 수 있는 수준이 아닌 하나 또는 또 다른 단점 또는 특성이 항상 존재하기 때문에 이제까지 제공된 해법은 아무것도 만족스럽지 않다.
따라서, 종래 기술의 재료에 대해 다양한 장점, 특히 양호한 가공성, 양호한 흐름, 양호한 열 안정성, 낮은 수분 흡수율, 뛰어난 기계적 특성(및 특히 우수한 강성, 인장 특성 및 내충격성), 플래시 없음, 낮은 휨, 양호한 페인트 부착성 및 뛰어난 착색성을 제공하는, 뛰어난 표면 외관을 나타내는 재료로 제조된 적어도 한 부분을 포함하는 휴대용 전자 장치를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
본 발명은 상술한 상세한 요구들에 대응하고, 단량체들의 혼합물의 축중합으로부터 유도되는 반복 단위를 가지는 적어도 하나의 비정질 폴리아미드(A)를 포함하는 중합체 조성(C)을 포함하는 적어도 하나의 부품을 포함하는 휴대용 전자 장치에 관한 것이다. 이러한 단량체들의 혼합물은
- 적어도 1종의 방향족 디카르복실산;
- 6 내지 12개의 탄소원자를 포함하는 적어도 1종의 지환식 디아민 및
- 비환식 지방족 디아민, 비환식 지방족 디카르복실산 및 비환식 지방족 아미노산으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 10 내지 16개의 탄소원자를 포함하는 적어도 하나의 제3 단량체를 포함하고, 여기서 방향족 디카르복실산은, 존재하는 모든 디카르복실산의 총량을 기준으로 70 내지 100 mol%의 양으로 단량체들의 혼합물에 존재한다.
본 발명은 또한 상기 휴대용 전자 장치의 상기 부품의 제조를 위한 방법에 관한 것이다.
도 1은 파장(200 내지 700 nm 사이)의 함수로서 보고되는 화합물 C 및 C*의 % 광투과율을 나타낸다.
"휴대용 전자 장치"라는 용어는 편리하게 이동되고 다양한 장소에서 사용되도록 설계되는 전자 장치를 나타내는 것으로 의도된다. 휴대용 전자 장치의 대표적 예들은 휴대 전화, 개인 정보 단말기, 랩탑 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 라디오, 카메라 및 카메라용 악세사리, 시계, 계산기, 음악 재생기, 위성 위치 확인 시스템 수신기, 휴대용 게임, 하드 드라이브 및 다른 전자 저장 장치 등을 포함한다.
본 발명에 따른 휴대용 전자 장치의 적어도 한 부분은, 특히 사출 성형, 압출 또는 다른 성형 기술로 만들어질 수 있는, 고정 부분, 스냅핏 부분, 상호 움직일 수 있는 부분, 기능적 요소, 작동 요소, 트래킹 요소, 조절 요소, 캐리어 요소, 프레임 요소, 스위치, 커넥터 및 하우징과 같은 물품의 많은 목록으로부터 선택될 수 있다.
특히, 중합체 조성(C)은 휴대용 전자 장치의 하우징 부분의 제작에 특히 잘 맞다.
따라서, 본 발명에 따른 휴대용 전자 장치의 적어도 한 부분은 유리하게는 휴대용 전자 장치 하우징이다. "휴대용 전자 장치 하우징"에 의해 후면 커버, 전면 커버, 안테나 하우징, 휴대용 전자 장치의 프레임 및/또는 뼈대 중 하나 이상을 의미하게 된다. 하우징은 단일 물품일 수 있거나 또는 둘 이상의 부품을 포함할 수 있다. "뼈대"에 의해, 전자, 마이크로프로세서, 스크린, 키보드 및 키패드, 안테나, 배터리 소켓 등과 같은, 장치의 다른 부품이 그 위에 설치되는 구조 부품을 의미하게 된다. 뼈대는 휴대용 전자 장치의 외부로부터 보이지 않거나 또는 단지 부분적으로 보이는 내부 부품일 수 있다. 하우징은 충격과 오염 및/또는 환경적 물질(액체, 먼지 등과 같은)로부터 손상으로부터 장치의 내부 부품에 대한 보호를 제공할 수 있다. 커버와 같은 하우징 부품은 스크린 및/또는 안테나와 같은 장치의 외부로 노출을 가지는 일정 부품들의 충격에 대한 실질적 또는 주요한 구조적 지지 및 보호를 또한 제공할 수 있다.
바람직한 구현예에서, 휴대용 전자 장치 하우징은 휴대 전화 하우징, 태블릿 하우징, 랩탑 컴퓨터 하우징 및 태블릿 컴퓨터 하우징으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된다. 본 발명에 따른 휴대용 전자 장치의 일부는 휴대용 전화 하우징일 때 뛰어난 결과들이 얻어졌다.
본 발명에 따른 휴대용 전자 장치의 적어도 한 부분은 상기 부분이 평균0.9 mm 이하, 바람직하게 0.8 mm 이하, 더 바람직하게 0.7 mm 이하, 더욱 더 바람직하게 0.6 mm 이하, 그리고 가장 바람직하게 0.5 mm 이하인 두께의 평평한 부분으로 유리하게 특징지어진다. 본원에서 "평균"이라는 용어는 그 평평한 부분의 적어도 하나의 적어도 3 지점에서 두께의 측정에 기초하는 부분의 평균 두께를 나타내는 것으로 의도된다.
중합체 조성(C)
중합체 조성(C)은 적어도 1종의 비정질 폴리아미드(A)를 포함한다. 아래에서 상세하게 나타낸 바와 같이 추가적 성분을 또한 포함할 수 있다.
비정질 폴리아미드(A)
본 발명의 중합체 조성(C)은 적어도 1종의 비정질 폴리아미드(A)를 포함한다. "폴리아미드"라는 용어는 일반적으로 적어도 1종의 디아민과 적어도 1종의 디카르복실산의 축중합 반응으로부터 및/또는 적어도 1종의 아미노 카르복실산 또는 락탐으로부터 유도된 반복 단위를 포함하는 중합체를 나타내는 것으로 이해된다. 비정질이라는 용어는, ASTM D3418-12에 따라, 20℃/min의 가열 속도로 시차 주사 열량 분석(DSC)으로 측정될 때, 최대 5.0 J/g, 바람직하게 최대 3.0 J/g 및 특히 바람직하게 최대 1.0 J/g 인 융해열을 가지는 중합체를 나타내는 것으로 의도된다.
비정질 폴리아미드(A)는 유리하게는 중합체 조성(C)에서, 중합체 조성(C)의 총 중량을 기준으로, 중량으로 적어도 20%, 바람직하게 중량으로 적어도 30%, 더 바람직하게 중량으로 적어도 35%, 그리고 가장 바람직하게 중량으로 적어도 40%의 양으로 존재한다. 다른 한편으로, 비정질 폴리아미드는 유리하게는 중합체 조성(C)에서, 중합체 조성(C)의 총 중량을 기준으로, 중량으로 최대 70%, 바람직하게 중량으로 최대 65%, 더 바람직하게 중량으로 최대 60%, 그리고 가장 바람직하게 중량으로 최대 55%의 양으로 존재한다.
비정질 폴리아미드(A)는 유리하게는 최대 210℃, 바람직하게 최대 200℃, 더 바람직하게 최대 190℃ 그리고 가장 바람직하게 최대 180℃인 유리 전이 온도(Tg)를 가진다. 다른 한편, 비정질 폴리아미드는 유리하게는 적어도 90℃, 바람직하게 적어도 100℃, 더 바람직하게 적어도 110℃ 그리고 가장 바람직하게 적어도 120℃인 유리 전이 온도(Tg)를 가진다. 유리 전이 온도는 ASTM E1356-08에 따라, 20℃/min의 가열 속도로 시차 주사 열량 분석(DSC)에 의해 결정된다. 비정질 폴리아미드(A)는 적어도 120℃이고 최대 180℃인, 바람직하게 적어도 130℃이고 최대 160℃인 유리 전이 온도(Tg)를 가질 때 뛰어난 결과들이 얻어졌다.
비정질 폴리아미드(A)의 반복 단위는 다음을 포함하는 단량체의 혼합물의 축중합으로부터 유도된다:
- 적어도 1종의 방향족 디카르복실산;
- 6 내지 12개의 탄소원자를 포함하는 적어도 1종의 지환식 디아민 및
- 비환식 지방족 디아민, 비환식 지방족 디카르복실산 및 비환식 지방족 아미노산으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 10 내지 16개의 탄소원자를 포함하는 적어도 1종의 제3 단량체를 포함하고, 여기서 방향족 디카르복실산은, 존재하는 모든 디카르복실산의 총량을 기준으로 70 내지 100 mol%의 양에서 단량체의 혼합물로 존재한다.
"방향족 디카르복실산"이라는 용어는, 하나 이상의 방향족기를 포함하는, 디카르복실산 또는 그것들의 유도체를 표시하는 것으로 의도된다. 상기 방향족 디카르복실산의 유도체는 특히 산 할로겐화물, 특히 염소화물, 산 무수물, 산 염, 산 아미드 등이다. "카르복실산", "디카르복실산", "아민" 또는 "디아민"이라는 표현과 조합으로 사용될 때 본원에서 사용되는 "그것들의 유도체"라는 표현은 아미드 결합을 만드는 축중합 조건에서 반응하기 쉬운 어떤 유도체든 표시하는 것으로 의도된다.
방향족 디카르복실산의 제한되지 않는 예들은 특히, 이소프탈산(IA), 5-터트-부틸 이소프탈산, 테레프탈산(TA) 및 오르소프탈산(OA)을 포함하는 프탈산, 나프탈렌디카르복실산(2,6-나프탈렌 디카르복실산, 2,7-나프탈렌 디카르복실산, 1,4-나프탈렌 디카르복실산, 2,3-나프탈렌 디카르복실산, 1,8-나프탈렌 디카르복실산 및 1,2-나프탈렌 디카르복실산을 포함함), 2,5-피리디엔디카르복실산, 2,4-피리디엔디카르복실산, 3,5-피리디엔디카르복실산, 2,2-비스(4-카르복시페닐)프로판, 비스(4-카르복시페닐)메탄, 2,2-비스(4-카르복시페닐)헥사플루오로프로판, 2,2-비스(4-카르복시페닐)케톤, 4,4'-비스(4-카르복시페닐)술폰, 2,2-비스(3-카르복시페닐)프로판, 비스(3-카르복시페닐)메탄, 2,2-비스(4-카르복시페닐)헥사플루오로프로판, 2,2-비스(3-카르복시페닐)케톤, 비스(3-카르복시페녹시)벤젠이다.
바람직한 방향족 디카르복실산은 프탈산이고 이소프탈산(IA), 테레프탈산(TA) 및 오르소프탈산(OA)로 이루어지는 그룹으로부터 선택된다. 이소프탈산(IA) 및/또는 테레프탈산(TA)을 이용할 때 뛰어난 결과들을 얻었다.
본 발명에 따라, 방향족 디카르복실산은 존재하는 전체 디카르복실산의 총량을 기준으로, 70 내지 100 mol%, 바람직하게 75 내지 100 mol%의 양인 단량체의 혼합물로 존재한다. 단량체 혼합물이 디카르복실산으로서 방향족 디카르복실산만을 포함할 때 뛰어난 결과를 얻었다.
바람직한 구현예에서, 이소프탈산(IA) 및 테레프탈산(TA)은 모두 방향족 디카르복실산만으로 존재한다. IA와 TA 모두 존재하는 전체 디카르복실산의 총량을 기준으로, 25 mol% 내지 85 mol%의 양으로 존재할 때 뛰어난 결과를 얻었다.
"지환식 디아민"이라는 용어는 두 개의 아미노 모이어티(moiety)와 적어도 1종의 지환식 기 또는 그것들의 유도체를 포함하는 화합물을 나타내는 것으로 의도된다.
적어도 1종의 지환식 디아민은 6 내지 12개의 탄소원자, 바람직하게는 8 내지 10개의 탄소원자를 포함한다. 바람직하게는 1,3-디아미노사이클로헥산, 1,4-디아미노사이클로헥산, 1,3-비스(아미노메틸)사이클로헥산(BAC), 1,4-비스(아미노메틸)사이클로헥산 및 이소포로논디아민(IPDA)으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된다. BAC 및/또는 IPDA를 이용할 때 뛰어난 결과를 얻었다.
6 내지 12개의 탄소원자를 포함하는 지환식 디아민은 유리하게는, 존재하는 전체 디아민의 총량을 기준으로, 적어도 10 mol%, 바람직하게 적어도 15 mol%, 더 바람직하게 적어도 20 mol%, 또한 더 바람직하게 적어도 25 mol% 및 가장 바람직하게 적어도 30 mol%의 양으로 단량체의 혼합물로 존재한다. 동시에, 지환식 디아민은 유리하게는, 존재하는 전체 디아민의 총량을 기준으로, 최대 90 mol%, 바람직하게 최대 85 mol%, 더 바람직하게 최대 80 mol%의 양으로 단량체의 혼합물로 존재한다. 6 내지 12개의 탄소원자를 포함하는 지환식 디아민이 적어도 30 mol%이고 최대 80 mol%인 양으로 단량체의 혼합물로 존재할 때 뛰어난 결과를 얻었다.
10 내지 16개의 탄소원자를 포함하는 적어도 1종의 제3 단량체는 다음으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된다:
(i) 비환식 지방족 디아민
(ii) 비환식 지방족 디카르복실산 및
(iii) 비환식 지방족 아미노산
이들 각각은 방향족 디카르복실산 및 지환식 디아민과 다르다.
적어도 1종의 제3 단량체는 바람직하게 10 내지 14개의 탄소원자를 포함하고, 더 바람직하게 10 내지 12개의 탄소원자를 포함한다. 제3 단량체의 이러한 카테고리는 아주까리와 같은(즉, 생물 원료인) 재생가능한 자원으로부터 쉽게 추출될 수 있다.
10 내지 16개의 탄소원자를 포함하는 비환식 지방족 디아민은 1,10-디아미노데칸, 1,8-디아미노-1,3-디메틸옥탄, 1,8-디아미노-1,4-디메틸옥탄, 1,8-디아미노-2,4-디메틸옥탄, 1,8-디아미노-3,4-디메틸옥탄, 1,8-디아미노-4,5-디메틸옥탄, 1,8-디아미노-2,2-디메틸옥탄, 1,8-디아미노-3,3-디메틸옥탄, 1,8-디아미노-4,4-디메틸옥탄, 1,6-디아미노-2,4-디에틸헥산, 1,9-디아미노-5-메틸노난, 1,11-디아미노운데칸, 1,12-디아미노도데칸, 1,13-디아미노트리데칸, 1,14-디아미노테트라데칸, 1,15-디아미노펜타데칸 및 1,16-디아미노헥사데칸으로 이루어지는 그룹으로부터 선택될 수 있다. 바람직하게 비환식 지방족 디아민은 1,10-디아미노데칸, 1,11-디아미노운데칸, 1,12-디아미노도데칸, 1,14-디아미노테트라데칸으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된다. 가장 바람직하게는, 1,10-디아미노데칸, 1,11-디아미노운데칸 및 1,12-디아미노도데칸으로부터 선택된다. 비환식 지방족 디아민은 바람직하게 10 내지 12개의 탄소 원자를 포함한다. 1,10-디아미노데칸(또는, 1,10-데카메틸렌디아민-DMDA) 및 1,12-디아미노도데칸(또는 1,12-도데카메틸렌디아민-DDDA)를 이용할 때 뛰어난 결과를 얻었다.
10 내지 16개의 탄소원자를 포함하는 비환식 지방족 디아민은 바람직하게, 존재하는 전체 디아민의 총량을 기준으로, 적어도 5 mol%, 더 바람직하게 적어도 10 mol%, 더욱 더 바람직하게 적어도 15 mol% 그리고 가장 바람직하게 적어도 20 mol%의 양으로 단량체의 혼합물로 존재한다. 또한, 비환식 지방족 디아민은 바람직하게, 존재하는 전체 디아민의 총량을 기준으로, 최대 90 mol%, 더 바람직하게 최대 85 mol%, 더욱 더 바람직하게 최대 80 mol% 그리고 가장 바람직하게 최대 75 mol%의 양으로 단량체의 혼합물로 존재한다.
10 내지 16 개의 탄소원자를 포함하는 비환식 지방족 디아민은, 존재하는 모든 디아민의 총량을 기준으로, 45 내지 65 mol%의 양인 단량체의 혼합물로 존재할 때 뛰어난 결과를 얻었다.
10 내지 16개의 탄소원자를 포함하는 비환식 지방족 디카르복실산은, 세바신산[HOOC-(CH2)8-COOH], 운데칸디오익산 [HOOC-(CH2)9-COOH], 도데칸디오익산[HOOC-(CH2)10-COOH], 트리데칸디오익산 [HOOC-(CH2)11-COOH], 테트라데칸디오익산 [HOOC-(CH2)12-COOH], 펜타데칸디오익산 [HOOC-(CH2)13-COOH] 및 헥사데칸디오익산[HOOC-(CH2)14-COOH]으로 이루어지는 그룹으로부터 선택될 수 있다. 가장 바람직하게는, 세바신산, 운데칸디오익산 및 도데칸디오익산으로부터 선택된다. 세바신산을 사용할 때 뛰어난 결과를 얻었다.
10 내지 16개의 탄소원자를 포함하는 비환식 지방족 디카르복실산은 바람직하게, 존재하는 총 디카르복실산의 총량을 기준으로, 적어도 5 mol%, 더 바람직하게 적어도 10 mol%, 더욱 더 바람직하게 적어도 15 mol% 그리고 가장 바람직하게 적어도 20 mol%의 양으로 단량체의 혼합물로 존재한다. 또한, 비환식 지방족 디카르복실산은 바람직하게, 존재하는 전체 디카르복실산의 총량을 기준으로, 최대 90 mol%, 더 바람직하게 최대 85 mol%, 더욱 더 바람직하게 최대 80 mol% 그리고 가장 바람직하게 최대 75 mol%의 양으로 단량체의 혼합물로 존재한다.
10 내지 16 개의 탄소원자를 포함하는 비환식 지방족 디카르복실산은, 존재하는 모든 디카르복실산의 총량을 기준으로, 20 내지 60 mol%의 양인 단량체의 혼합물로 존재할 때 뛰어난 결과를 얻었다.
10 내지 16 개의 탄소원자를 포함하는 비환식 지방족 아미노산은 아미노데카노익산, 아미노운데칸데카노익산, 아미노도데칸산, 아미노트리데카노익산, 아미노테트라데카노익산, 아미노펜타데카노익산 및 아미노헥사데카노익산으로 이루어지는 그룹으로부터 선택될 수 있다. 비환식 지방족 아미노산은 바람직하게 α,ω-아미노산이다. 가장 바람직하게, 비환식 지방족 아미노산은 1-아미노데카노익산, 1-아미노운데칸데카노익산, 1-아미노도데칸산으로부터 선택된다. 1-아미노운데칸데카노익산을 이용할 때 뛰어난 결과를 얻었다.
상술한 단량체들에 덧붙여(즉, 방향족 디카르복실산, 6 내지 12개의 탄소원자를 포함하는 지환식 디아민, 10 내지 16개의 탄소원자를 포함하는 비환식 지방족 디아민, 10 내지 16개의 탄소원자를 포함하는 비환식 지방족 디카르복실산 및 10 내지 16개의 탄소원자를 포함하는 비환식 지방족 아미노산), 비정질 폴리아미드(A)는 추가적 디카르복실산 및/또는 추가적 디아민 및/또는 추가적 아미노산 및/또는 락탐의 축중합으로부터 유도된 반복 단위를 포함할 수 있다.
상기 추가적 디카르복실산의 제한되지 않는 예들은 특히 옥살산 (HOOC-COOH), 말론산 (HOOC-CH2-COOH), 숙신산 [HOOC-(CH2)2-COOH], 글루타르산 [HOOC-(CH2)3-COOH], 2,2-디메틸-글루타르산 [HOOC-C(CH3)2-(CH2)2-COOH], 아디프산[HOOC-(CH2)4-COOH], 2,4,4-트리메틸-아디프산 [HOOC-CH(CH3)-CH2-C(CH3)2?H2?OOH], 피멜린산 [HOOC-(CH2)5-COOH], 수베린산 [HOOC-(CH2)6-COOH], 아젤라인산 [HOOC-(CH2)7-COOH], 1,4-노보네인 디카르복실산, 1,3-아다만탄 디카르복실산, 시스 및/또는 트랜스 사이클로헥산-1,4-디카르복실산 및 시스 및/또는 트랜스 사이클로헥산-1,3-디카르복실산이다.
적절한 추가적 디아민은 방향족 또는 지방족일 수 있다.
상기 추가적 지방족 디아민의 제한되지 않는 예들은 특히, 1,2-디아미노에탄, 1,2-디아미노프로판, 프로필렌-1,3-디아민, 1,3-디아미노부탄, 1,4-디아미노부탄, 1,5-디아미노펜탄, 1,4-디아미노-1,1-디메틸부탄, 1,4-디아미노-1-에틸부탄, 1,4-디아미노-1,2-디메틸부탄, 1,4-디아미노-1,3-디메틸부탄, 1,4-디아미노-1,4-디메틸부탄, 1,4-디아미노-2,3-디메틸부탄, 1,2-디아미노-1-부틸에탄, 1,6-디아미노헥산, 1,7-디아미노헵탄, 1,8-디아미노-옥탄, 1,6-디아미노-2,5-디메틸헥산, 1,6-디아미노-2,4-디메틸헥산, 1,6-디아미노-3,3-디메틸헥산, 1,6-디아미노-2,2-디메틸헥산, 1,9-디아미노노난, 2-메틸펜타메틸렌디아민, 1,6-디아미노-2,2,4-트리메틸헥산, 1,6-디아미노-2,4,4-트리메틸헥산, 1,7-디아미노-2,3-디메틸헵탄, 1,7-디아미노-2,4-디메틸헵탄, 1,7-디아미노-2,5-디메틸헵탄, 1,7-디아미노-2,2-디메틸헵탄 및 비스(3-메틸-4아미노사이클로헥실)-메탄이다.
상기 추가적 방향족 디아민의 제한되지 않는 예들은 특히 메타-페닐렌 디아민, p-페닐렌 디아민(PPD), 3,4'-디아미노디페닐 에테르 (3,4'-ODA), 4,4'-디아미노디페닐 에테르 (4,4'-ODA), 메타-자일렌 디아민 및 파라-자일렌 디아민으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 디아민들이다.
적절한 추가적 아미노산은 방향족 또는 지방족일 수 있다.
상기 추가적 아미노산의 제한되지 않는 예들은 특히 천연으로 존재하는 아미노산(예컨대 히스티딘, 이소류신, 류신, 리신, 메티오닌, 페닐알라닌, 트레오닌, 트립토판, 발린, 알라닌, 아스파라긴, 아스파르트산, 글루탐산, 아르기닌, 시스테인, 글루타민, 티로신, 글리신, 오르니틴, 프로린, 및 세린) 또는 하이드록시트립토판과 같은 기타 비천연적 아미노산이다. 추가적 아미노산은 바람직하게 4, 6, 7 또는 8 개의 탄소원자를 포함한다.
상기 락탐의 제한되지 않는 예들은 [베타]-프로피오락탐, [감마]-부티로락탐, [델타]-발레로락탐, [엡실론]-카프로락탐, 및 [오메가]-라우릴 락탐으로 이루어지는 그룹으로부터 선택될 수 있다.
비정질 폴리아미드(A)의 바람직한 구현예들은 다음을 포함한다:
-TA, IA, BAC 및 DMDA 사이의 축중합 반응으로 만들어지는 반복 단위
-TA, IA, BAC 및 DDDA 사이의 축중합 반응으로 만들어지는 반복 단위
-IA, BAC 및 DMDA 사이의 축중합 반응으로 만들어지는 반복 단위
-IA, 세바신산, BAC 및 DMDA 사이의 축중합 반응으로 만들어지는 반복 단위
-TA, IA, IPDA 및 DMDA 사이의 축중합 반응으로 만들어지는 반복 단위, 또는
-TA, 세바신산, BAC 및 IPDA 사이의 축중합 반응으로 만들어지는 반복 단위
비정질 폴리아미드(A)는 임의의 엔드 캡핑제(end capping agent)에 의해 엔드 캡핑될 수도 있다. "엔드 캡핑제"라는 용어는, 축중합물의 말단과 반응하여 말단을 캡핑 처리하고 중합체 분자량을 제한하는 1종 이상의 화합물을 나타낸다. 엔드 캡핑제는 하나의 반응성 카르복실산기만을 포함하는 산[산(MA)]과 하나의 반응성 아민기만을 포함하는 아민[아민(MN)] 및 그것들의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 통상적으로 선택된다. "하나의 반응성 카르복실산/아민기만을 포함하는 산/아민"이라는 표현은 모노-카르복실산 또는 모노-아민 뿐만 아니라 1종 이상의 카르복실산기 또는 그것들의 유도체를 포함하는 산과 1종 이상의 아민 또는 그것들의 유도체를 포함하는 아민을 포괄하는 것으로 의도되지만, 여기서 상기 카르복실산/아민기 중 1종만이 상술한 디아민(들) 및 디카르복실산(들)의 축중합으로부터 얻어지는 축중합물과 반응성을 가진다.
적절한 [산(MA)] 중에, 특히 아세트산, 프로피오닉산, 부티르산, 발레르산, 카프로산, 카프릴산, 라우르산, 스테아린산, 사이클로헥산카르복실산 및 벤조산을 들 수 있다. [산(MA)]은 바람직하게는 아세트산, 벤조산, 및 그의 혼합물로부터 선택된다.
적절한 [아민(MN)] 중에, 특히 메틸아민, 에틸아민, 부틸아민, 옥틸아민, 아닐린, 톨루이딘, 프로필아민, 헥실아민, 디메틸아민 및 사이클로헥실아민을 들 수 있다.
엔드 캡핑제는 일반적으로, 만일 [산(MA)]이 엔드 캡핑제로 사용된다면 디카르복실산의 총 몰 수를 기준으로 또는 만일 [아민(MN)]이 엔드 캡핑제로 사용된다면 디아민의 총 몰 수를 기준으로, 0.1 mol% 초과, 바람직하게 0.5 mol% 초과, 더욱 더 바람직하게 0.8 mol% 초과, 심지어 더 바람직하게 1 mol% 초과의 양으로 사용된다. 엔드 캡핑제는 일반적으로, 만일 [산(MA)]이 엔드 캡핑제로 사용된다면 디카르복실산의 총 몰 수를 기준으로 또는 만일 [아민(MN)]이 엔드 캡핑제로 사용된다면 디아민의 총 몰 수를 기준으로, 6.5 mol% 미만, 바람직하게 6.2 mol% 미만, 더욱 더 바람직하게 6 mol% 미만, 심지어 더 바람직하게 5.5 mol% 미만의 양으로 사용된다.
선택적으로 존재하는 다른 중합체들
중합체 조성(C)은, 위에서 설명한 비정질 폴리아미드(A)와 다른, 적어도 1종의 다른 중합체를 더 포함할 수 있다. 그 다른 중합체는 예를 들어 다른 비정질 폴리아미드, 결정형 또는 반-결정성 폴리아미드 즉 ASTM D3418-12에 따라, 20℃/min의 가열 속도로 시차 주사 열량 분석(DSC)으로 측정될 때, 적어도 6.0 J/g, 바람직하게 적어도 10.0 J/g 및 특히 바람직하게 적어도 20.0 J/g 인 융해열을 가지는 폴리아미드(예컨대 PA66, PA6T/6I, PA10T/10I, PA9T, PA10T, PA12T, PA10,10 PA 6T/6I/66 및 PA MXD6)를 포함할 수 있다.
중합체 조성(C)은 또한, 폴리아미드에 덧붙여, 지방족 폴리에스테르, 준방향족 폴리에스테르, 지환식 폴리에스테르 및 지환식 방향족 혼합 폴리에스테르, 방향족 폴리카보네이트, 지방족 폴리카보네이트, 폴리락타이드, 폴리클리코라이드, 폴리하이드록시알카노에이트 등과 같은, 다른 중합체를 포함할 수 있다.
특히, 중합체 조성(C)은 중합체 충격 보강재를 선택적으로 더 포함할 수 있다. 바람직한 중합체 충격 보강재는, 카르복실 모이어티가 폴리올레핀 주쇄(backbone) 그 자체 또는 측쇄에 붙어있는 폴리올레핀인 카르복실-치환 폴리올레핀을 포함하는, 통상적으로 폴리아미드를 위해 사용되는 것들을 포함한다. "카르복실 모이어티"는 디카르복실산, 디에스테르, 디카르복실 모노에스테르, 산 무수물 그리고 모노카르복실산 및 에스테르 중 1종 이상과 같은 카르복실기를 의미한다. 유용한 충격 보강재는, 디카르복실기가 폴리올레핀 주쇄 그 자체 또는 측쇄에 붙어있는 폴리올레핀인, 디카르복실-치환 폴리올레핀을 포함한다. "디카르복실 모이어티"는 디카르복실산, 디에스테르, 디카르복실 모노에스테르 및 산 무수물 중 1종 이상과 같은 카르복실기를 의미한다. 충격 보강재는 바람직하게 에틸렌/알파-올레핀 폴리올레핀에 기초할 수 있다. 1,4-부타디엔; 1,4-헥사디엔; 또는 디사이클로펜타디엔과 같은 디엔 단량체는 선택적으로 폴리올레핀의 제조에 사용될 수 있다. 바람직한 폴리올레핀은 1,4-헥사디엔 및/또는 디사이클로펜타디엔 및 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌(SEBS) 중합체로 제조된 에틸렌-프로필렌-디엔(EPDM) 중합체를 포함한다. 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 충격 보강재는 그에 부착된 1종 이상의 카르복실 모이어티를 가지거나 가지지 않을 수 있다. 적절한 충격 보강재는 이오노머를 또한 포함할 수 있다. 이오노머는, 아연, 나트륨 또는 리튬 등과 같은 금속 양이온으로 중성화되거나 부분적으로 중성화된 중합체를 함유하는 카르복실기를 의미한다.
더 바람직하게, 중합체 조성(C) 발명은, 중합체 조성(C)의 총 중량에 기초하여, 다른(즉, 비정질 폴리아미드(A)와 상이한) 중합체들을 중량으로 30 % 미만, 더 바람직하게 중량으로 25 % 미만, 더욱 더 바람직하게 중량으로 20 % 미만을 함유한다. 어떤 특정 구현예에서, 중합체 조성(C)은, 비정질 폴리아미드(A)와 상이한, 임의의 중합체가 없는 것이 바람직하다. 다른 특정 구현예에서, 중합체 조성(C)은, 비정질 폴리아미드(A)와 상이한, 적어도 1종의 다른 중합체를 포함하는 것이 바람직하다.
강화용 충전재
중합체 조성(C)은 적어도 1종의 강화용 충전재를 더 포함할 수 있다. 강화용 충전재들은 당업자들에게 잘 알려져 있다. 강화용 충전재들은 바람직하게 상술한 바와 같은 안료와 상이한 섬유형 및 입자형 충전재로부터 선택된다. 더 바람직하게, 강화용 충전재는 미네랄 충전재(예컨대 탈크, 마이카, 카올린, 칼슘 카보네이트, 칼슘 실리케이트, 마그네슘 카보네이트), 유리 섬유, 카본 섬유, 합성 중합체 섬유, 아라미드 섬유, 알루미늄 섬유, 티타늄 섬유, 마그네슘 섬유, 보론 카바이드 섬유, 암면 섬유, 철강 섬유, 규회석 등으로부터 선택된다. 더욱 더 바람직하게, 강화용 충전재는 마이카, 카올린, 칼슘 실리케이트, 마그네슘 카보네이트, 유리 섬유 및 암면 등으로부터 선택된다.
바람직하게, 충전재는 섬유형 충전재로부터 선택된다. 섬유형 충전재의 특정 등급은 휘스커, 즉 Al2O3, SiC BC, Fe 및 Ni과 같은, 다양한 원재료로부터 제조되는 단일 결정 섬유로 이루어진다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 강화용 충전재는 규회석 및 유리 섬유로부터 선택된다. 섬유형 충전재 중에, 유리 섬유가 바람직하고; 유리 섬유는, John Murphy의 Additives for Plastics Handbook, 2nd edition의 5.2.3 장, p. 43-48에서 설명되는 바와 같이, 촙드 스트랜드 A-, E-, C-, D-, S-, T- 및 R-유리 섬유를 포함한다.
중합체 조성(C)에 선택적으로 포함된 유리 섬유는 원형 단면 또는 비원형 단면(예컨대 타원형 또는 직사각형 단면)을 가질 수 있다.
이용되는 유리 섬유들이 원형 단면을 가질 때, 유리 섬유들은 바람직하게 3 내지 30 ㎛ 직경, 특히 바람직하게 5 내지 10 ㎛ 직경을 가진다. 원형 단면을 가지는 다른 종류의 유리 섬유들은 만들어지는 유리의 형태에 따라 시장에서 구입 가능하다. 하나는 E- 또는 S-유리로 만들어지는 유리 섬유를 특히 인용할 수 있다.
비원형 단면을 가지는 표준 E-유리 재료로 우수한 결과를 얻었다. 원형 단면을 가지는 S-유리 섬유를 가지는 중합체 조성, 그리고 특히, 6 ㎛ 직경을 가지는 원형 단면(E-유리 또는 S-유리)을 이용할 때 뛰어난 결과들을 얻었다.
유리 섬유들은 긴 유리 섬유, 촙드 스트랜드, 밀링된 짧은 유리 섬유, 또는 당업자들에게 알려진 다른 적절한 형태로 중합체 조성(C)에 부가될 수 있다.
중합체 조성(C)의 총 중량에서 강화용 충전재의 중량 퍼센트는 일반적으로 적어도 10 wt%, 바람직하게 적어도 20 wt%, 더 바람직하게 적어도 25 wt%, 그리고 가장 바람직하게 적어도 30 wt%이다. 또한, 중합체 조성(C)의 총 중량에서 강화용 충전재의 중량 퍼센트는 일반적으로 최대 70 wt%, 바람직하게 최대 60 wt%, 그리고 가장 바람직하게 최대 50 wt%이다.
강화용 충전재가, 중합체 조성(C)의 총 중량에 기초하여, 10 내지 60 wt%, 바람직하게 30 내지 50 wt%의 양으로 사용될 때 뛰어난 결과를 얻을 수 있다.
안료
본 발명에 따른 휴대용 전자 장치가 착색되는 것이 종종 요구된다. 중합체 조성(C)은 따라서, 상술한 강화용 충전재와 상이한, 적어도 1종의 안료를 더 포함할 수 있다. 안료는 카본 블랙, 황화아연 및 이산화티탄으로 이루어지는 그룹으로부터 선택될 수 있다. 존재할 때, 중합체 조성(C)의 안료는 유리하게는 입자의 형태이다. 입자의 형상은 특별하게 제한되지 않는다; 입자는 특히 원형, 플레이크형, 판형 등일 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 중합체 조성(C)에서 사용되는 안료는 이산화티탄이다. 이산화티탄의 형태는 특별하게 제한되지 않고, 아나타제 형태, 루타일 형태 및 단사정계와 같은 다양한 결정형이 사용될 수 있다. 하지만, 높은 굴절률과 우수한 빛 안정성 때문에 루타일 형태가 바람직하다. 이산화티탄은 표면 처리제로 처리되거나 처리되지 않을 수 있다. 바람직하게 이산화티탄의 평균 입자 크기는 0.15 ㎛ 내지 0.35 ㎛의 범위에 있다.
다른 바람직한 구현예에서, 중합체 조성(C)에서 사용되는 안료는 황화아연이다.
중합체 조성(C)의 총 중량에서 안료의 중량 퍼센트는 일반적으로 적어도 1 wt%, 바람직하게 적어도 2 wt%, 더 바람직하게 적어도 4 wt% 및 가장 바람직하게 적어도 8 wt%이다. 또한, 중합체 조성(C)의 총 중량에서 안료의 중량 퍼센트는 일반적으로 최대 20 wt%, 바람직하게 최대 15 wt%, 더 바람직하게 최대 12 wt% 및 가장 바람직하게 최대 10 wt%이다.
황화아연이 중합체 조성(C)의 총 중량 기준으로 5 내지 15 wt%, 바람직하게 8 내지 10 wt%의 양으로 사용될 때 뛰어난 결과를 얻었다.
중합체 조성(C)의 다른 선택적 첨가제들
물론 중합체 조성(C)은, 당업자들에게 알려지고, 할로겐 함유 내연제, 무 할로겐 내연제, 안정제, 항산화제, 광 보호제, UV 안정제, UV 흡수제, UV 차단제, 무기 열 안정제, 유기 열 안정제, 전도성 첨가제, 광증백제, 가공 조제, 핵생성제, 결정화 촉진제, 결정화 억제제, 흐름 조제, 윤활제, 이형제, 유연제 및 그것들의 조합을 포함하는 그룹으로부터 선택되는, 추가의 일반적인 첨가제들을 함유할 수 있다.
특정 구현예에서, 중합체 조성(C)은 무 할로겐 내연제(들)을 더 포함한다.
첨가제들은 중합체 조성(C)에서 중합체 조성(C)의 총 중량을 기준으로 적어도 1 wt%, 2 wt%, 5 wt% 또는 심지어 10 wt%의 양으로 존재할 수 있다. 다른 한편, 첨가제들은 중합체 조성(C)에서 중합체 조성(C)의 총 중량을 기준으로 최대 20 wt%, 17 wt%, 15 wt% 또는 12 wt%의 양으로 존재할 수 있다.
중합체 조성(C)을 만드는 방법은 특별하게 제한되지 않는다. 중합체 조성(C)은 일반적으로 상술한 다양한 성분의 미리 정해진 양을 혼합함에 의해 만들어지는데, 그 혼합물은 이어서 녹여져 반죽된다. 혼합물을 녹이고 반죽하는 것은 임의의 알려진 방법으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 일축 압출기, 이축 압출기, 밴버리 믹서(Banbury mixer) 또는 유사한 장치가 사용될 수 있다. 이러한 경우에, 모든 원료 재료는 압출기의 바닥 부분으로 동시에 투입되어 함께 녹여지고 반죽된다. 대안적으로, 비정질 폴리아미드(A) 및 (비정질 폴리아미드(A)와 상이한)선택적 다른 중합체들이 처음 공급되어 융해되고, 이에 유리 섬유와 같은 충전재는 측면에서 투입되어 함께 반죽된다. 추가적으로, 서로 다른 첨가제들 또는 조성들을 가지는 둘 이상의 혼합된 덩어리가 처음 팰릿화되고 그 펠릿이 혼합되는 방법, 또는 분말 성분 또는 성분들의 일부 또는 액상 성분 또는 성분들의 일부가 다른 성분들로부터 분리되어 혼합되는 방법이 적용될 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 휴대용 전자 장치의 상술한 부분의 제조를 위한 방법을 제공하는 것이다. 그러한 방법은 특별하게 제한되지 않는다. 중합체 조성(C)은 사출 성형, 압출 또는 다른 성형 기술에 의해 일반적으로 처리될 수 있다. 이는 바람직하게 중합체 조성(C)의 사출 성형을 포함한다. 따라서 상술한 휴대용 전자 장치의 일부의 제조를 위한 방법은 바람직하게 사출 성형 및 중합체 조성(C)의 응고의 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 목적은 중합체 조성(C)을 포함하는 적어도 한 부분을 포함하는 상술한 휴대용 전자 장치의 제조를 위한 방법을 제공하는 것으로, 상기 방법은 다음의 단계들을 포함한다:
- 부품으로서 적어도 회로기판, 스크린 및 배터리를 제공하는 단계;
- 중합체 조성(C)을 포함하는 적어도 한 부분을 제공하는 단계;
- 상기 부분으로 상기 부품의 적어도 하나를 조립하는 단계 또는 상기 부분에 상기 부품의 적어도 하나를 설치하는 단계.
휴대용 전자 장치는 검은색으로 매우 흔하게 상업화된다. 하지만, 착색된 휴대용 전자 장치에 있어 성장하는 시장의 관심이 있다. 본 발명은 착색된 휴대용 전자 장치, 및 특히 착색된 휴대용 전자 장치 하우징의 제조를 가능하게 한다.
휴대용 전자 장치의 제조를 위한 상술한 방법은 따라서 중합체 조성(C)을 포함하는 상기 부분을 페인팅 또는 코팅하는 추가 단계를 더 포함할 수 있다.
휴대용 전자 장치가 처음에는 프라이머 코팅 페인트로 그리고 이후 탑 코팅 페인트로 페인팅될 때 뛰어난 결과를 얻었다. 이러한 코팅은 접착 시험에서 놀랍게 뛰어난 결과들을 주었다. 또한, 본 발명은 중합체 조성(C)이 상술한 안료를 이용한 뛰어난 착색성과 또한 상술한 페인트를 이용한 뛰어난 페인팅 성능을 가지는 매우 큰 장점을 제공한다.
본 발명을 본원에 나타낸 특정 구현예에 의해 실시예들을 제한하고자 하는 의도 없이 하기의 실시예들을 참조하여 더욱 상세히 설명하고자 한다.
실시예
중합
폴리아미드 E1 내지 E11 및 CE1 내지 CE8은 상업적으로 구입 가능한 단량체를 이용하여 아래에서 상세하게 설명한 바와 같이 제조되었다.
폴리아미드 E1의 제조:
교반된 회분식 용기는 증류수 48.12 kg, 1,10-디아미노데칸(또는 1,10-데카메틸렌디아민-DMDA) 19.85 kg과 1,3-비스(아미노메틸)사이클로헥산(BAC) 39.87 kg로 이루어진 디아민 성분; 및 테레프탈산(TA) 44.21 kg과 이소프탈산(IA) 18.95 kg으로 이루어진 디카르복실산 성분으로 채워졌다. 반응기는 또한 34g의 인산 및 461g의 빙초산으로 또한 채워졌다. 염 용액은 145 ℃에서 상기 혼합물을 가열함으로써 수득되었다. 내용물은 약 180 psig 및 216 ℃로 유지되는 반응기 구역으로, 이후 약 298℃ 및 1800 psig로 유지되는 구역으로, 이후 100 psig의 349℃의 기름으로 가열된 튜브형 반응기를 통과한 후, 마지막으로 전방 진공 벤트를 구비한 벤팅된 Werner and Pfleiderer사의 ZSK-30®이축 압출기로, 연속해서 펌핑되었다. 금형(die)의 온도는 335℃로 설정되었다. 최종 처리된 중합체를 스트랜드 금형을 통해 약 5.5 내지 6.5 kg/hr의 처리 속도로 수조로 압출한 후 펠릿 형태로 절단하였다.
폴리아미드 E2의 제조:
폴리아미드 E2는, 다음과 같은 양의 디아민과 디카르복실산 단량체가 사용되는 것을 제외하고는, 폴리아미드 E1에 대해 설명된 과정과 유사하게 제조되었다: DMDA(19.85 kg), BAC(39.87 kg), TA(18.95 kg) 및 IA(44.21 kg).
폴리아미드 E3의 제조:
폴리아미드 E3는, 다음과 같은 양의 디아민과 디카르복실산 단량체가 사용되는 것을 제외하고는, 폴리아미드 E1에 대해 설명된 과정과 유사하게 제조되었다: 1,12-도데카메틸렌디아민(DDDA, 23.08 kg), BAC(39.87 kg), TA(18.95 kg) 및 IA(44.21 kg).
폴리아미드 E4의 제조:
폴리아미드 E4는, 다음과 같은 양의 디아민과 디카르복실산 단량체가 사용되는 것을 제외하고는, 폴리아미드 E1에 대해 설명된 과정과 유사하게 제조되었다: DMDA(33.08 kg), BAC(28.95 kg), TA(18.95 kg) 및 IA(44.21 kg).
폴리아미드 E5의 제조:
폴리아미드 E5는, 다음과 같은 양의 디아민과 디카르복실산 단량체가 사용되는 것을 제외하고는, 폴리아미드 E1에 대해 설명된 과정과 유사하게 제조되었다: DDDA(42.32 kg), BAC(26.22 kg), TA(18.95 kg) 및 IA(44.21 kg).
폴리아미드 E6의 제조:
폴리아미드 E6는, 다음과 같은 양의 디아민과 디카르복실산 단량체가 사용되는 것을 제외하고는, 폴리아미드 E1에 대해 설명된 과정과 유사하게 제조되었다: DMDA(36.39 kg), BAC(26.22 kg), TA(18.95 kg) 및 IA(44.21 kg).
폴리아미드 E7의 제조:
폴리아미드 E7은, 다음과 같은 양의 디아민과 디카르복실산 단량체가 사용되는 것을 제외하고는, 폴리아미드 E1에 대해 설명된 과정과 유사하게 제조되었다: DMDA(39.70 kg), BAC(23.49 kg), TA(18.95 kg) 및 IA(44.21 kg).
폴리아미드 E8의 제조:
폴리아미드 E8은, 다음과 같은 양의 디아민과 디카르복실산 단량체가 사용되는 것을 제외하고는, 폴리아미드 E1에 대해 설명된 과정과 유사하게 제조되었다: DMDA(46.32 kg), BAC(18.02 kg), TA(9.47 kg) 및 IA(53.68 kg).
폴리아미드 E9의 제조:
폴리아미드 E9는, 다음과 같은 양의 디아민과 디카르복실산 단량체가 사용되는 것을 제외하고는, 폴리아미드 E1에 대해 설명된 과정과 유사하게 제조되었다: DMDA(33.08 kg), BAC(28.95 kg) 및 IA(63.16 kg).
폴리아미드 E10의 제조:
폴리아미드 E10은, 다음과 같은 양의 디아민과 디카르복실산 단량체가 사용되는 것을 제외하고는, 폴리아미드 E1에 대해 설명된 과정과 유사하게 제조되었다: DMDA(16.54 kg), BAC(42.60 kg), IA(47.37 kg) 및 세바신 산(SA, 19.22 kg).
폴리아미드 E11의 제조:
폴리아미드 E11은, 다음과 같은 양의 디아민과 디카르복실산 단량체가 사용되는 것을 제외하고는, 폴리아미드 E1에 대해 설명된 과정과 유사하게 제조되었다: DMDA(46.32 kg), IPDA(21.58 kg), TA(25.26 kg) 및 IA(37.89 kg).
폴리아미드 CE1의 제조:
폴리아미드 CE1은, 다음과 같은 양의 디아민과 디카르복실산 단량체가 사용되는 것을 제외하고는, 폴리아미드 E1에 대해 설명된 과정과 유사하게 제조되었다: BAC(56.26 kg), TA(18.95 kg) 및 IA(44.21 kg).
폴리아미드 CE2의 제조:
폴리아미드 CE2는, 다음과 같은 양의 디아민과 디카르복실산 단량체가 사용되는 것을 제외하고는, 폴리아미드 E1에 대해 설명된 과정과 유사하게 제조되었다: BAC(39.87 kg), 1,9-노나메틸렌 디아민(NDA, 18.23 kg), TA(18.95 kg) 및 IA(44.21 kg).
폴리아미드 CE3의 제조:
폴리아미드 CE3는, 다음과 같은 양의 디아민과 디카르복실산 단량체가 사용되는 것을 제외하고는, 폴리아미드 E1에 대해 설명된 과정과 유사하게 제조되었다: BAC(39.87 kg), 2-메틸펜타메틸렌디아민(MPDA, 13.39 kg), TA(18.95 kg) 및 IA(44.21 kg).
폴리아미드 CE4의 제조:
폴리아미드 CE4는, 다음과 같은 양의 디아민과 디카르복실산 단량체가 사용되는 것을 제외하고는, 폴리아미드 E1에 대해 설명된 과정과 유사하게 제조되었다: DMDA(68.15 kg), TA(18.95 kg) 및 IA(44.21 kg).
폴리아미드 CE5의 제조:
폴리아미드 CE5는, 다음과 같은 양의 디아민과 디카르복실산 단량체가 사용되는 것을 제외하고는, 폴리아미드 E1에 대해 설명된 과정과 유사하게 제조되었다: DMDA(33.08 kg), BAC(28.95 kg), TA(31.58 kg) 및 SA(38.44 kg).
폴리아미드 CE6의 제조:
폴리아미드 CE6는, 다음과 같은 양의 디아민과 디카르복실산 단량체가 사용되는 것을 제외하고는, 폴리아미드 E1에 대해 설명된 과정과 유사하게 제조되었다: BAC(56.26 kg), IA(31.58 kg) 및 SA(38.44 kg).
폴리아미드 CE7의 제조:
폴리아미드 CE7은, 다음과 같은 양의 디아민과 디카르복실산 단량체가 사용되는 것을 제외하고는, 폴리아미드 E1에 대해 설명된 과정과 유사하게 제조되었다: BAC(56.26 kg) 및 SA(76.89 kg).
폴리아미드 CE8의 제조:
폴리아미드 CE8은, 다음과 같은 양의 디아민과 디카르복실산 단량체가 사용되는 것을 제외하고는, 폴리아미드 E1에 대해 설명된 과정과 유사하게 제조되었다: 1,6-헥사메틸렌디아민(HMDA, 45.96 kg), TA(18.95 kg) 및 IA(44.21 kg).
실시예 E1 내지 E11의 단량체 몰 조성들(% 단위)을 표 1에서 요약하였고, 한편 비교예 CE1 내지 CE8의 단량체 몰 조성들은 표 2에 요약하였다. 디카르복실산에 대한 몰 조성은 디카르복실산 총량을 기준으로 한다. 디아민의 몰 조성은 디아민의 총량을 기준으로 한다. 아미노산의 몰 조성은 디카르복실산 또는 디아민의 총량을 기준으로 한다.
실시예 E1 내지 E11의 단량체 몰 조성
E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11
방향족 디카르복실산
TA 70 30 30 30 30 30 30 15 - - 40
IA 30 70 70 70 70 70 70 85 100 75 60
비환식 지방족 디카르복실산
SA - - - - - - - - - 25 -
지환식 디아민
BAC 70 70 70 50 45 45 40 30 50 75 -
IPDA - - - - - - - - - - 30
비환식 지방족 디아민
DMDA 30 30 - 50 - 55 60 70 50 25 70
DDDA - - 30 - 55 - - - - - -
비교예 CE1 내지 CE11의 단량체 몰 조성
CE1 CE2 CE3 CE4 CE5 CE6 CE7 CE8
디카르복실산
방향족 디카르복실산
TA 30 30 30 30 - - - 30
IA 70 70 70 70 50 50 - 70
비환식 지방족 디카르복실산
SA - - - - 50 50 100 -
디아민
지환식 디아민
BAC 100 70 70 - 50 100 100 -
비환식 지방족 디아민
DMDA - - - 100 50 - - -
다른 아민들
NDA - 30 - - - - - -
MPDA - - 30 - - - - -
HMDA - - - - - - - 100
배합
다음과 같은 상업적으로 구매 가능한 재료가 사용되었다.
강화용 충전재:
GF-1: Nittobo사의 CSG 3PA820 - 비원형 단면 섬유(평면 섬유 또는 코쿤(cocoon)형 섬유라고 불림)
GF-2:NEG T-289DE-Nippon Electric사의 원형 단면 유리 섬유 - 6㎛ 직경을 가지는 E-Glass 섬유
첨가제 패키지:
항산화제(BASF사의 Irganox®B1171), UV 안정제 및 광 안정제 (BASF사의 Tinuvin®234 및 BASF사의 Chimassorb®944 LD) 및 흐름 조제(flow aid)(Nexeo Solutions사의 스테아르산칼슘)의 혼합물.
조성물의 제조를 위한 일반적 절차
상술한 중합체 수지 E4, E6, E7, E10 및 CE8은 중량 감소식 공급기를 통해 12개의 구역들을 포함하는 ZSK-26 이축 압출기의 첫 번째 배럴로 공급되었다. 배럴의 설정은 280 내지 330 ℃의 범위이었고 수지는 구역 5 이전에 용융되었다. 다른 성분들이 중량 감소식 공급기를 통해 측면 충진기를 통해 구역 5에서 공급되었다. 스크류 속도는 180 내지 250 rpm의 범위였다. 압출물은 통상의 장비를 이용하여 냉각되었고 펠릿화되었다. 결과를 표 3에 요약하였는데, 사용된 각 성분과 중량%로 주어진 양을 나타내고 있다.
제조된 조성물 내의 성분과 사용된 양(wt%)의 목록
  A B C C* D E F G
폴리아미드          
E4 49.2         
E6    49.2      
E7  49.2 74.2 49.2  
E10      49.2 49.2
CE8         49.2
           
강화용 충전재          
GF-1 50 50  50 25   50 50
GF-2     50   50
           
첨가제 패키지 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8
유리 전이 온도의 측정
조건화된 샘플들의 유리 전이 온도뿐만 아니라 서로 다른 순수 폴리아미드의 유리 전이 온도들은 TA Instruments Model Q20/Q1000 시차 주사 열량 분석기 및 TA Thermal Advantage and Universal Analysis software로 작동하는 Liquid Nitrogen Cooling System을 이용하여 ASTM E1356에 따라 측정되었다. 기기는 질소 분위기에서 20 ℃/min의 가열 및 냉각속도를 이용하여 보정되었다. 측정은 또한 질소 분위기에서 20 ℃/min의 가열 및 냉각속도를 이용하여 수행되었다.
수분 흡수율의 측정
간단한 폴리아미드의 수분 흡수율이 압축 몰딩된 부분(1mm x 12mm x 50 mm)을 이용하여 측정되었다. 샘플들은 처음 24시간 동안 진공 하에서 90℃로 건조되었다. 샘플들의 초기 중량이 측정되었다. 부품들은 80℃ 및 85% 상대 습도로 설정된 습도-제어 오븐 내에서 처리되었다. 샘들들의 중량 증가가 평형 수분 흡수율에 도달될 때까지 매 24 시간마다 측정되었다.
수분 흡수율 = [중량(처리된)-중량(건조)]×100/중량(건조)
시험된 각 폴리아미드에 대해 적어도 5개의 시편의 평균 수분 흡수율을 표 4에 기록하였다.
기계적 시험
모든 시험체는 건조 상태에서 사용되었다. 이러한 목적을 위해, 시험체들은 건조 분위기의 상온에서 적어도 48h 동안 사출 성형 후에 저장되었다. 각 수지 조성물의 수득된 펠릿들을 이용하여, ISO 인장 시험편들(10 mm x 10 mm x 4 mm)이 성형되었다. 재료들의 인장 특성은 ISO 527 시험 절차에 따라 측정되었고, 노치(notch)가 있는 그리고 노치가 없는 아이조드(Izod) 충격 강도가 ISO 180 시험 절차에 따라 측정되었다.
광 투과도
화합물 C 및 C*는 얇은 디스크(63.5 mm 직경 디스크 및 두께 1 mm)로 성형되었고 그것들의 광 투과도는 Perkin Elmer Lamda 950 스펙트로미터를 이용하여 200 내지 700 nm로부터 측정되었다. 결과들을 도 1에서 나타내었으며, 여기서 %투과율을 파장의 함수로서 나타내었다.
결과
유리 전이 온도의 결과들 및 수분 흡수율을 표 4에 나타내었고, 한편 표 5는 화합물 A 내지 H에서 실시되는 기계적 시험의 결과를 나타낸다.
예시된 폴리아미드의 Tg 및 수분 흡수율
Tg 건조 (?) Tg 습윤 (?) 수분 흡수율 (%)
E1 174 110 5.2
E2 171 110 5.0
E3 165 - -
E4 152 97 4.7
E5 135 85 4.2
E6 148 96 4.6
E7 144 91 4.4
E8 132 84 4.4
E9 149 93 4.7
E10 143 89 5.0
E11 147 100 3.7
CE1 200 - -
CE2 173 107 5.7
CE3 184 - -
CE4 110 - -
CE5 96 54 4.7
CE6 134 76 5.2
CE7 84 - -
CE8 125 59 6.3
이상적으로 휴대용 전자 장치의 성형 부품을 위해 사용되는 수지는 이용되는 다양한 환경들을 견디기에 충분히 높은 유리 전이 온도(Tg)를 가져야 하며, 또한 온수 설비를 이용하여 쉽게 가공되고 성형되기에 충분히 낮은 유리 전이 온도를 가져야 한다. Tg가 120℃ 내지 180℃ 사이의 범위에 있을 때 가장 좋은 결과가 얻어진다. 또한, (사용 중의 휴대용 전자 장치가 고온, 일반적으로 80℃ 이상까지 이르는 경우 재료가 고무 상태로 진입하는 것을 막기 위하여) 평형 수분 흡수율 후의 재료의 Tg(Tg 습윤)은 적어도 80℃이어야 한다.
또한, 휴대용 전자 장치의 부품들을 성형하기 위한 상기 수지는, 바람직하게 5.5 % 미만, 더 바람직하게 5.3 % 미만인 낮은 수분 흡수율을 가져야 한다.
출원인은 적어도 하나의 방향족 디카르복실산(IA 또는 TA), 6 내지 12개의탄소 원자를 포함하는 적어도 하나의 지환식 디아민(예컨대 BAC 또는 IPDA), 그리고 비환식 지방족 디아민(예컨대 DMDA 또는 DDDA), 비환식 지방족 디카르복실산(예컨대 SA) 또는 방향족 디카르복실산이 (존재하는 모든 디카르복실산의 총량을 기준으로) 70 내지 100 mol%의 양으로 단량체의 혼합물 내에 존재하는 비환식 지방족 아미노산(예컨대 AUDA)으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 10 내지 16개의 탄소원자를 포함하는 적어도 하나의 제3 단량체를 포함하는 단량체들의 혼합물의 축중합으로부터 유도되는 반복 단위를 포함하는 비정질 폴리아미드는, 휴대용 전자 장치의 부품들을 제조하기 위해 선택된 후보가 되도록 하는 뛰어난 일련의 속성들을 특징으로 한다.
표 4에서 나타낸 결과들로부터 보여지는 바와 같이, 상술한 바와 같은 비정질 폴리아미드(A)에 해당하는 - 수지 E1 내지 E11 모두는 120 내지 180 ℃ 사이의 범위에 있는 유리 전이 온도(건조 수지에서 측정되는, 즉 Tg 건조)를 나타낸다.
다른 한편, 상술한 단량체의 특출한 조합으로부터 유도된 반복 단위를 포함하지 않는 수지 CE1, CE3, CE4 및 CE7은 허용 가능한 범위의 유리 전이 온도를 나타내지 않는다. 비교예 CE1, CE3, CE4 및 CE7의 모든 예시적 수지는 너무 높거나(180 ℃ 이상) 또는 너무 낮은(120 ℃ 미만) 유리 전이 온도를 특징으로 한다.
흥미롭게도, 비정질 폴리아미드(A)의 제3 단량체를 포함하지 않는 수지 CE2는, 휴대용 전자 장치에서 그러한 수지의 특정 최종 용도에 의해 제시된 요건들에 허용되지 않은, 너무 높은 수분 흡수율(5.7%)을 특징으로 한다.
실시예 CE5 및 CE6는 둘 다, 상술한 디아민과 디카르복실산의 발견된 조합을 포함하지만 존재하는 모든 디카르복실산의 총량을 기준으로, 70 내지 100 %의 양인 방향족 디카르복실산을 포함하지 않기 때문에 주목할 만하다. CE5 및 CE6는 둘 다 방향족 디카르복실산만으로 IA의 50 mol%만을 포함한다. 표 4에서 볼 수 있듯이, CE5는 너무 낮은 유리 전이 온도를 나타내고 따라서 휴대용 전자 장치에서 의도되는 사용을 위해 적합하지 않다. 또한, 수지 CE6 및 CE8은, 비록 허용 가능한 범위에서 유리 전이 온도를 나타내지만, 물에 노출된 후 허용 가능한 범위에서 유리 전이 온도를 유지하지 못한다(즉, 평형 수분 흡수율에 도달한 후에는, 이러한 측정을 위해 상술한 절차를 참조). 또한, 비교 수지 CE8은 또한 극단적으로 높은 수분 흡수율(6.3%)를 특징으로 한다.
수지 E4, E6, E7 및 E10을 이용하여 상술한 그리고 표 3에서 요약된 바와 같이 제조된 화합물들(화합물 A 내지 F)의 기계적 특성들을 표 5에 나타내었다.
유리 섬유가 있는 화합물의 기계적 특성
단위 A B C D E F G H
기계적 특성
인장 강도 MPa 248 230 237 249 243 260 245 187
인장 탄성율 GPa 16.4 16.2 16.5 16.4 17.3 17 16.8 13.6
파단 변형율 % 2.0 2.0 2.1 2.7 2.0 2.3 2.2 2.21
노치 없는 아이조드 kJ/m2 69.4 71 75.2 82.3 64 65 71.3 68.9
노치 있는 아이조드 kJ/m2 16.7 14.3 15.8 14 13.7 12 13 15
비교 수지 CE8을 포함하는 비교 화합물 G를 비교 목적을 위해 제조하고 시험하였다. PA 6T/6I 수지 CE8은 상업적인 비정질 폴리아미드 제품, DUPONTTM SELAR®폴리아미드에 해당한다. 휴대 전화 하우징과 부품과 같은 휴대용 전자 응용분야에서 흔히 사용되는, 다른 상업적 폴리아미드인, GRILAMID TR®X-50X9, EMS에 의해 제조된 50% 유리 섬유와 배합되는 지방족 폴리아미드(PA12)와 (도데칸산과 MACM의 축중합으로 제조되는)제1 비정질 폴리아미드 GRILAMID TR®0의 85/15 혼합물이, 또한 시험되었고, 화합물 H로서 표 5에 기록되었다.
처음에는 화합물 G 및 H가 허용 가능한 일련의 기계적 특성들을 특징으로 하지만, 화합물 A 내지 F는 인장 강도와 인장 탄성율 면에서 훨씬 더 나은 특성들을 나타낸다.
화합물 C 및 D 그리고 E 및 F는, 휴대용 전자 장치의 다양한 부품들이 서로 다른 일련의 특성 요건들을 가지기 때문에 특정 형태의 유리 섬유(비원형 단면을 가지는 것 대 원형 단면을 가지는 것)를 선택함으로써 그 최종 용도를 고려하여 화합물의 특성들을 미세하게 조정할 수 있다는 것을 보여준다.
화합물 A 내지 H의 성형된 부품들의 휨 및 유동 길이 측정과 관련된 관찰을 표 6에 나타내었다.
화합물의 휨 및 유동 길이
단위 A B C D E F G H
- ++ + ++ ++ ++ + + ++
1500 psi에서 유동 길이 in 4.375 4.000 4.750 3.100 / 4.250
휨은 화합물 A 내지 H로 사출 성형에 의해 성형된 2×2인치 정사각형 명판에서 육안으로 검사된다. 결과들은 표 6에서 나타내었는데, "+"는 휨이 거의 관찰되지 않는 샘플에 해당하고 "++"는 휨이 전혀 없는 샘플에 해당한다.
유동 길이는 중심으로부터 나오는 긴 나선형 흐름 통로를 가지는 몰드를 이용하여 소위 나선형 흐름 시험을 이용하여 측정된다. 노치는 중합체가 몰드 사이로 흘러 들어가는 길이를 확인하는 것을 돕도록 일반적으로 유동 길이를 따라 에칭된다. 몰드는 일정한 압력을 이용하여 채워졌고 중합체의 거동은 유동 길이에 기초하여 평가되었다. 1500 psi에서의 화합물 C, D, E, F, G 및 H의 유동 길이 데이터를 표 6에 나타내었는데, 화합물 C, D, E 및 F의 몰드 온도는 113 ℃이고 용융물 온도는 326 ℃이며, 화합물 H의 몰드 온도는 85 ℃이고 용융물 온도는 285 ℃이다. 화합물 D, F 및 H는 허용 가능한 유동 길이를 나타내지만, 반면 화합물 C 및 E는 더 긴 유동 길이를 가지므로 가공이 다소 보다 용이하다.
또한, 각각 25 및 50 wt%의 유리 섬유를 포함하는 화합물 C 및 C*의 광 투과율의 도 1에서 보고된 결과들은 200 내지 400 nm의 UV광의 낮은 흡수에 대해 매우 낮게 나타나는 데, 이는 그러한 재료들의 매우 우수한 UV 안정성을 보여준다.
화합물 A 내지 F는, 그것들의 유리 전이 온도, 낮은 수분 흡수율, 우수한 가공성, 낮은 플래쉬, 낮은 휨, 높은 내충격성, 뛰어난 기계적 특성, 우수한 도료 부착성 및 또한 뛰어난 착색성으로 인해, 휴대용 전자 장치의 부분의 제조를 위해 선택된 후보들이다.

Claims (15)

  1. 단량체들의 혼합물의 축중합으로부터 유도되는 반복 단위를 가지는 적어도 1종의 비정질 폴리아미드(A)를 포함하는 중합체 조성물(C)로 이루어진 적어도 하나의 부품을 포함하는 휴대용 전자 장치로서,
    상기 단량체들의 혼합물은,
    - 적어도 1종의 방향족 디카르복실산;
    - 6 내지 12개의 탄소원자를 포함하는 적어도 1종의 지환식 디아민; 및
    - 비환식 지방족 디아민, 비환식 지방족 디카르복실산 및 비환식 지방족 아미노산으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 10 내지 16개의 탄소원자를 포함하는 적어도 1종의 제3 단량체를 포함하고,
    상기 방향족 디카르복실산은, 존재하는 모든 디카르복실산의 총량을 기준으로 70 내지 100 mol%의 양으로 단량체들의 혼합물 내에 존재하는 것인, 휴대용 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방향족 디카르복실산은 테레프탈산(TA) 및 이소프탈산(IA)으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 것인, 휴대용 전자 장치.
  3. 제1항 및 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지환식 디아민은 8 내지 10개의 탄소원자를 포함하는 것인, 휴대용 전자 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 지환식 디아민은 1,3-비스(아미노메틸)사이클로헥산(BAC) 또는 이소포론디아민(IPDA)인 것인, 휴대용 전자 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    6 내지 12개의 탄소원자를 포함하는 상기 지환식 디아민은, 존재하는 모든 디아민의 총량을 기준으로, 30 mol% 이상 80 mol% 이하의 양으로 상기 단량체의 혼합물 내에 존재하는 것인, 휴대용 전자 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    10 내지 16개의 탄소 원자를 포함하는 상기 제3 단량체는 비환식 지방족 디아민인 것인, 휴대용 전자 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 비환식 지방족 디아민은 1,10-디아미노데칸인 것인, 휴대용 전자 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제3 단량체는 세바신 산인, 휴대용 전자 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중합체 조성물(C)은 적어도 1종의 강화용 충전재를 더 포함하는 것인, 휴대용 전자 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 강화용 충전재는 원형 단면 또는 비원형 단면을 가지는 유리 섬유인 것인, 휴대용 전자 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    원형 단면을 가지는 상기 유리 섬유는 5 내지 10 ㎛의 직경을 가지는 것인, 휴대용 전자 장치.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중합체 조성물(C)은, 카본 블랙, 황화아연 및 이산화티탄으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는, 강화용 충전재와는 상이한, 적어도 1종의 안료를 더 포함하는 것인, 휴대용 전자 장치.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부품은 휴대 전화 하우징인 것인, 휴대용 전자 장치.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 휴대용 전자 장치의 부품을 제조하기 위한 방법으로서, 사출 성형과 중합체 조성물(C)의 응고 단계를 포함하는, 방법
  15. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 휴대용 전자 장치를 제조하기 위한 방법으로서,
    - 구성요소로서 적어도 회로 기판, 스크린 및 배터리를 제공하는 단계;
    - 중합체 조성물(C)을 포함하는 적어도 하나의 부품을 제공하는 단계;
    상기 부품과 상기 구성요소들 중 적어도 하나를 조립하거나 또는 상기 부품에 상기 구성요소들 중 적어도 하나를 장착하는 단계를 포함하는, 방법
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