JP2022514964A - 熱可塑性樹脂組成物、その製造方法及びそれから製造された成形品 - Google Patents

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Abstract

本発明は、熱可塑性樹脂組成物、その製造方法及びそれから製造された成形品に関し、より詳細には、A-1)平均粒径0.05~0.15μmのアクリレートゴムをコアとするアクリレート-芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物グラフト共重合体、A-2)平均粒径0.3~0.6μmのアクリレートゴムをコアとするアクリレート-芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物グラフト共重合体、B-1)芳香族ビニル重合体、及びB-2)耐熱芳香族ビニル重合体からなるベース樹脂100重量部と;C)ポリオレフィンエラストマー0.5~10重量部とを含み、熱変形温度(HDT)が89℃以上である熱可塑性樹脂組成物、その製造方法及びそれから製造された成形品に関する。本発明によれば、従来の耐化学性用添加剤に比べて安い原価の所定の添加剤を含むことで、経済性と耐化学性を同時に満たし、また、耐熱度及び衝撃強度に優れる熱可塑性樹脂組成物、その製造方法及びそれから製造された成形品を提供する効果がある。

Description

〔関連出願との相互参照〕
本出願は、2019年09月18日付の韓国特許出願第10-2019-0114947号及びこれに基づいて2020年09月08日付で再出願された韓国特許出願第10-2020-0114753号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として組み込まれる。
本発明は、熱可塑性樹脂組成物、その製造方法及びそれから製造された成形品に関し、より詳細には、従来の耐化学性用添加剤に比べて安い原価の所定の添加剤を含むことで、経済性と耐化学性を同時に満たし、また、耐熱度及び衝撃強度に優れる熱可塑性樹脂組成物、その製造方法及びそれから製造された成形品に関する。
アクリレート化合物-スチレン-アクリロニトリル共重合体(以下、「ASA樹脂」という)は、耐候性、耐光性、着色性、耐化学性及び耐衝撃性に優れるため、自動車、雑貨、建築資材など多方面に用いられている。特に、外装材分野において市場が求める感性的な品質レベルが高くなるにつれ、PVC、木材、鉄板などの基材をASA樹脂で仕上げ処理して消費者のニーズを満たそうとする研究が進められている。
ASA樹脂は、既存に用いられていたPVCやPP樹脂に比べて加工安定性に優れ、重金属成分を含まない環境に優しい素材であって、デコシートなどの外装材分野で脚光を浴びている。
しかし、ASA樹脂は、保管過程で生じる押圧跡の発生の問題や、加工過程でシートの寸法が変形する問題などが発生し、特に、基材との接着過程で用いられる接着剤の溶媒成分に溶ける問題が発生する。
したがって、外観品質に優れるだけでなく、耐化学性も改善されて消費者のニーズを十分に満たし得る熱可塑性樹脂組成物の開発が必要な実情である。
大韓民国公開特許第2006-0065980号
上記の従来技術の問題点を解決するために、本発明は、従来の耐化学性用添加剤に比べて安い原価の所定の添加剤を含むことで、経済性と耐化学性を同時に満たし、また、耐熱度及び衝撃強度に優れる熱可塑性樹脂組成物、その製造方法及びそれから製造された成形品を提供することを目的とする。
本発明の上記目的及びその他の目的は、以下で説明する本発明によって全て達成することができる。
上記の目的を達成するために、本発明は、A-1)平均粒径0.05~0.15μmのアクリレートゴムをコアとするアクリレート-芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物グラフト共重合体、A-2)平均粒径0.3~0.6μmのアクリレートゴムをコアとするアクリレート-芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物グラフト共重合体、B-1)芳香族ビニル重合体、及びB-2)耐熱芳香族ビニル重合体からなるベース樹脂100重量部と;C)ポリオレフィンエラストマー0.5~10重量部とを含み、熱変形温度(HDT)が89℃以上であることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物を提供する。
また、本発明は、A-1)平均粒径0.05~0.15μmのアクリレートゴムをコアとするアクリレート-芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物グラフト共重合体、A-2)平均粒径0.3~0.6μmのアクリレートゴムをコアとするアクリレート-芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物グラフト共重合体、B-1)芳香族ビニル重合体、及びB-2)耐熱芳香族ビニル重合体からなるベース樹脂100重量部と;C)ポリオレフィンエラストマー0.5~10重量部と;を、200~330℃及び100~500rpmの条件下で混練及び押出するステップを含む熱可塑性樹脂組成物の製造方法であって、前記熱可塑性樹脂組成物は、熱変形温度(HDT)が89℃以上であることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物の製造方法を提供する。
また、本発明は、前記熱可塑性樹脂組成物を含むことを特徴とする成形品を提供する。
また、本発明は、A-1)平均粒径0.05~0.15μmのアクリレートゴムをコアとするアクリレート-芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物グラフト共重合体1~30重量%、A-2)平均粒径0.3~0.6μmのアクリレートゴムをコアとするアクリレート-芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物グラフト共重合体5~50重量%、B-1)芳香族ビニル重合体40~85重量%、及びB-2)耐熱芳香族ビニル重合体5~50重量%からなるベース樹脂100重量部と;C)ポリオレフィンエラストマー0.5~10重量部とを含むことを特徴とする熱可塑性樹脂組成物を提供する。
本発明によれば、従来の耐化学性用添加剤に比べて安い原価の所定の添加剤を含むことで、経済性と耐化学性を同時に満たし、また、耐熱度及び衝撃強度に優れる熱可塑性樹脂組成物、その製造方法及びそれから製造された成形品を提供する効果がある。
以下、本記載の熱可塑性樹脂組成物、その製造方法及びそれから製造された成形品を詳細に説明する。
本発明者らは、ASA樹脂の耐化学性を高めるために、従来のポリメチルメタクリレートなどの耐化学性用添加剤の代わりに、安い原価の所定の高分子エラストマーを一定の範囲内で含ませる場合に、経済性を高めながらも、耐化学性、耐熱度及び衝撃強度がいずれも向上して、外装材、特にデコシート(Deco Sheet)のように高い耐化学性、耐熱度及び衝撃強度が全て求められる分野に高品質で適用できることを確認し、これに基づいてさらに研究に邁進して、本発明を完成するようになった。
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、A-1)平均粒径0.05~0.15μmのアクリレートゴムをコアとするアクリレート-芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物グラフト共重合体、A-2)平均粒径0.3~0.6μmのアクリレートゴムをコアとするアクリレート-芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物グラフト共重合体、B-1)芳香族ビニル重合体、及びB-2)耐熱芳香族ビニル重合体からなるベース樹脂100重量部と;C)ポリオレフィンエラストマー0.5~10重量部とを含み、熱変形温度(HDT)が89℃以上であることを特徴とする。このような場合に、熱可塑性樹脂組成物が、従来の耐化学性用添加剤に比べて安い原価の所定の添加剤を含むことで、優れた経済性と耐化学性を同時に有し、耐熱度及び衝撃強度に優れるという効果がある。
また、本発明の熱可塑性樹脂組成物は、A-1)平均粒径0.05~0.15μmのアクリレートゴムをコアとするアクリレート-芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物グラフト共重合体1~30重量%、A-2)平均粒径0.3~0.6μmのアクリレートゴムをコアとするアクリレート-芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物グラフト共重合体5~50重量%、B-1)芳香族ビニル重合体40~85重量%、及びB-2)耐熱芳香族ビニル重合体5~50重量%からなるベース樹脂100重量部と;C)ポリオレフィンエラストマー0.5~10重量部とを含むことを特徴とする熱可塑性樹脂組成物を含むことができ、このような場合に、経済性、衝撃強度、耐化学性及び耐熱度がいずれも優れるという効果がある。
以下、本記載の熱可塑性樹脂組成物を構成する各成分を詳細に説明すると、次の通りである。
A-1)アクリレート-芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物グラフト共重合体
前記A-1)グラフト共重合体のアクリレートゴムは、一例として、平均粒径が0.05~0.15μmであってもよく、好ましくは0.1~0.15μmであり、より好ましくは0.12~0.15μm、さらに好ましくは0.12~0.14μmであり、この範囲内で、最終的に製造される熱可塑性樹脂組成物に優れた耐候性及び衝撃強度を付与することができる。
本記載において、平均粒径は、動的光散乱法(dynamic light scattering)を用いて測定することができ、詳しくはNicomp380装置(製造社:PSS)を用いて測定することができる。
また、本記載において、平均粒径は、動的光散乱法によって測定される粒度分布における算術平均粒径、具体的には散乱強度平均粒径を意味することができる。
前記A-1)グラフト共重合体は、一例として、ベース樹脂に対して1~30重量%、好ましくは1~20重量%、より好ましくは5~15重量%、さらに好ましくは5~10重量%であり、この範囲内で、耐候性、流動性、引張強度及び衝撃強度に優れるという効果がある。
前記A-1)グラフト共重合体は、一例として、前記A-2)グラフト共重合体よりも少ない量で含まれてもよく、好ましくは、前記A-1)グラフト共重合体と前記A-2)グラフト共重合体との重量比が1:1.1~1:5、より好ましくは1:1.2~1:4、さらに好ましくは1:1.2~1:3、最も好ましくは1:1.5~1:2.5であり、この範囲内で、耐候性、流動性及び衝撃強度に優れるという効果がある。
前記A-1)グラフト共重合体は、一例として、アクリレートゴム40~60重量%、芳香族ビニル化合物25~45重量%及びビニルシアン化合物10~20重量%を含んでなってもよく、この範囲内で、耐候性、流動性及び衝撃強度に優れるという効果がある。
好ましい例として、前記A-1)グラフト共重合体は、アクリレートゴム45~55重量%、芳香族ビニル化合物30~45重量%及びビニルシアン化合物10~20重量%を含んでなってもよく、この範囲内で、耐候性、流動性及び衝撃強度に優れるという効果がある。
より好ましい例として、前記A-1)グラフト共重合体は、アクリレートゴム45~55重量%、芳香族ビニル化合物30~40重量%及びビニルシアン化合物10~20重量%を含んでなってもよく、この範囲内で、耐候性、流動性及び衝撃強度に優れるという効果がある。
本記載において、ある化合物を含んでなる重合体とは、その化合物を含んで重合された重合体を意味するもので、重合された重合体内の単位体がその化合物から由来する。
前記A-1)グラフト共重合体は、一例として乳化重合で製造されてもよく、この場合に、耐化学性、耐候性、流動性、引張強度及び衝撃強度に優れるという効果がある。
前記乳化重合は、本発明の属する技術分野で通常行われる乳化グラフト重合方法による場合、特に制限されない。
前記アクリレートは、一例として、アルキル基の炭素数が2~8個であるアルキルアクリレートからなる群から選択された1種以上であってもよく、好ましくは、アルキル基の炭素数が4~8個であるアルキルアクリレートであり、より好ましくは、ブチルアクリレート又はエチルヘキシルアクリレートであってもよい。
前記芳香族ビニル化合物は、一例として、スチレン、α-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン及びp-tert-ブチルスチレンからなる群から選択された1種以上であってもよく、好ましくはスチレンである。
前記ビニルシアン化合物は、一例として、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、エチルアクリロニトリル及びイソプロピルアクリロニトリルからなる群から選択された1種以上であってもよく、好ましくはアクリロニトリルである。
A-2)アクリレート-芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物グラフト共重合体
前記A-2)グラフト共重合体のアクリレートゴムは、一例として、平均粒径が0.3~0.6μmであってもよく、好ましくは0.35~0.5μmであってもよく、より好ましくは0.4~0.5μm、さらに好ましくは0.45~0.50μmであり、この範囲内で、耐候性が良好ながらも、流動性及び衝撃強度などの機械的強度に優れるという効果がある。
前記A-2)グラフト共重合体は、一例として、ベース樹脂に対して、5~50重量%、好ましくは5~40重量%、より好ましくは10~30重量%、さらに好ましくは11~25重量%であり、この範囲内で、耐候性、流動性及び衝撃強度に優れるという効果がある。
前記A-2)グラフト共重合体は、一例として、アクリレートゴム40~60重量%、芳香族ビニル化合物25~45重量%及びビニルシアン化合物10~20重量%を含んでなってもよく、この範囲内で、耐候性、流動性及び衝撃強度に優れるという効果がある。
好ましい例として、前記A-2)グラフト共重合体は、アクリレートゴム45~55重量%、芳香族ビニル化合物30~40重量%及びビニルシアン化合物10~20重量%を含んでなってもよく、この範囲内で、耐候性、流動性及び衝撃強度に優れるという効果がある。
前記A-2)グラフト共重合体は、一例として乳化重合で製造されてもよく、この場合に、耐候性、流動性、引張強度及び衝撃強度に優れるという効果がある。
前記乳化重合は、本発明の属する技術分野で通常行われる乳化グラフト重合方法による場合、特に制限されない。
B-1)芳香族ビニル重合体
前記B-1)芳香族ビニル重合体は、一例として、ベース樹脂に対して、40~85重量%であってもよく、好ましくは50~80重量%であってもよく、より好ましくは60~85重量%又は55~75重量%であり、さらに好ましくは60~70重量%であり、この範囲内で、流動性及び耐候性に優れ、黄色化が少なく、着色が容易であるという利点がある。
前記B-1)芳香族ビニル重合体は、一例として、芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物共重合体であってもよく、この場合に、耐化学性及び流動性に優れるという効果がある。
前記B-1)芳香族ビニル重合体は、芳香族ビニル化合物65~80重量%及びビニルシアン化合物20~35重量%を含んでなることが好ましく、この範囲内で、耐化学性、加工性及び衝撃強度に優れるという効果がある。
前記B-1)芳香族ビニル重合体は、一例として、重量平均分子量が100,000~210,000g/molであり、好ましくは120,000~200,000g/molであり、より好ましくは150,000~200,000g/molであり、この範囲内で、流動性及び耐化学性などに優れるという効果がある。
本記載において、重量平均分子量は、特に定義しない限り、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(Gel Permeation Chromatography)、waters breeze)を用いて測定することができ、具体例として、溶出液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いて、GPC(Gel Permeation Chromatography、waters breeze)を介して、標準PS(標準ポリスチレン(standard polystyrene))試料に対する相対値として測定することができる。
前記芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物共重合体は、好ましい例として、スチレン-アクリロニトリル共重合体(SAN樹脂)であってもよく、この場合に、流動性などに優れるという効果がある。
前記B-1)芳香族ビニル重合体は、一例として、溶液重合又は塊状重合で製造されてもよく、この場合に、耐熱性及び流動性などに優れるという効果がある。
前記溶液重合及び塊状重合は、それぞれ、本発明の属する技術分野で通常行われる溶液重合及び塊状重合方法による場合、特に制限されない。
B-2)耐熱芳香族ビニル重合体
前記B-2)耐熱芳香族ビニル重合体は、一例として、ベース樹脂に対して、5~50重量%であってもよく、好ましくは5~40重量%であってもよく、より好ましくは10~30重量%であり、さらに好ましくは10~20重量%であり、この範囲内で、耐熱性及び耐化学性に優れるという効果がある。
本記載において、耐熱芳香族ビニル重合体は、本発明の属する技術分野で一般的に耐熱性芳香族ビニル重合体と称される重合体であれば、特に制限されないが、具体的には、スチレン単量体と比較してガラス転移温度(重合体基準)が高い単量体、すなわち、耐熱性単量体を含んでなる芳香族ビニル重合体を意味することができる。
前記耐熱性単量体は、一例として、α-メチルスチレン及びマレイミド系化合物からなる群から選択された1種以上であってもよく、前記マレイミド系化合物は、一例として、マレイミド、N-メチルマレイミド、N-エチルマレイミド、N-プロピルマレイミド、N-イソプロピルマレイミド、N-ブチルマレイミド、N-イソブチルマレイミド、N-t-ブチルマレイミド、N-ラウリルマレイミド、N-シクロヘキシルマレイミド、N-フェニルマレイミド、N-(4-クロロフェニル)マレイミド、2-メチル-N-フェニルマレイミド、N-(4-ブロモフェニル)マレイミド、N-(4-ニトロフェニル)マレイミド、N-(4-ヒドロキシフェニル)マレイミド、N-(4-メトキシフェニル)マレイミド、N-(4-カルボキシフェニル)マレイミド及びN-ベンジルマレイミドからなる群から選択される1種以上であってもよく、好ましくはα-メチルスチレンであってもよい。
前記B-2)耐熱芳香族ビニル重合体は、好ましくは、α-メチルスチレン-ビニルシアン化合物共重合体、及びマレイミド系化合物-芳香族ビニル化合物共重合体からなる群から選択された1種以上であり、より好ましくは、α-メチルスチレン-ビニルシアン化合物共重合体であり、さらに好ましくは、α-メチルスチレン-アクリロニトリル共重合体であり、この場合に、耐熱性及び衝撃強度に優れるという効果がある。
前記α-メチルスチレン-ビニルシアン化合物共重合体は、好ましくは、α-メチルスチレン50~80重量%及びビニルシアン化合物20~50重量%を含んでなることが好ましく、α-メチルスチレン55~75重量%及びビニルシアン化合物25~45重量%を含んでなることがより好ましく、α-メチルスチレン60~75重量%及びビニルシアン化合物25~40重量%を含んでなることがさらに好ましく、好ましい一実施例としては、α-メチルスチレン60~70重量%、スチレン5~10重量%及びアクリロニトリル20~30重量%を含んでなってもよく、他の好ましい一実施例としては、α-メチルスチレン65~70重量%、スチレン5~10重量%及びアクリロニトリル25~30重量%を含んでなってもよく、この範囲内で、耐熱度などに優れるという効果がある。
前記α-メチルスチレン-ビニルシアン化合物共重合体は、重量平均分子量が80,000~150,000g/molであることが好ましく、より好ましくは80,000~120,000g/molであり、この範囲内で、耐熱度などに優れるという効果がある。
前記α-メチルスチレン-ビニルシアン化合物共重合体は、ガラス転移温度が110~150℃であることが好ましく、より好ましくは110~140℃であり、この範囲内で、耐熱度などに優れるという効果がある。
本記載において、ガラス転移温度(Tg)は、示差走査熱量計(Differential Scanning Calorimetry;DSC)を用いて測定することができ、具体例として、TAインスツルメント社の示差走査熱量計を用いて測定することができる。
前記マレイミド系化合物-芳香族ビニル化合物共重合体は、好ましくは、マレイミド系化合物-スチレン共重合体、及びマレイミド系化合物-スチレン-ビニルシアン化合物共重合体からなる群から選択された1種以上であってもよく、より好ましくは、マレイミド系化合物-スチレン共重合体であり、さらに好ましくは、N-置換マレイミド化合物-スチレン-マレイン酸無水物共重合体であってもよく、この範囲内で、耐熱性及び衝撃強度に優れるという効果がある。
前記マレイミド系化合物は、一例として、耐熱芳香族ビニル重合体内に30~70重量%含まれてもよく、好ましくは45~55重量%含まれてもよく、この範囲内で、耐熱性及び衝撃強度に優れるという効果がある。
前記芳香族ビニル化合物は、一例として、耐熱芳香族ビニル重合体内に25~65重量%含まれてもよく、好ましくは40~50重量%含まれてもよく、この範囲内で、耐熱性及び衝撃強度に優れるという効果がある。
前記ビニルシアン化合物及び前記マレイン酸無水物は、それぞれ、一例として、耐熱芳香族ビニル重合体内に1~30重量%含まれてもよく、好ましくは1~10重量%含まれてもよく、この範囲内で、耐熱性及び衝撃強度に優れるという効果がある。
前記B-2)耐熱芳香族ビニル重合体は、一例として、溶液重合又は塊状重合で製造されてもよく、この場合に、耐熱性及び流動性などに優れるという効果がある。
前記溶液重合及び塊状重合は、それぞれ、本発明の属する技術分野で通常行われる溶液重合及び塊状重合方法による場合、特に制限されない。
C)ポリオレフィンエラストマー
前記C)ポリオレフィンエラストマーは、好ましくは、エチレン-α-オレフィン共重合体(エラストマー)及び線状低密度ポリエチレン(LLDPE)からなる群から選択された1種以上であってもよく、より好ましくは、線状低密度ポリエチレン(LLDPE)、エチレン-1-ブテンエラストマー(EBR)、エチレン-1-ペンテンエラストマー(EPR)、エチレン-1-ヘプテンエラストマー(HER)及びエチレン-1-オクテンエラストマー(EOR)からなる群から選択された1種以上であり、さらに好ましくは、エチレン-1-オクテンエラストマー(EOR)及びエチレン-1-ブテンエラストマー(EBR)からなる群から選択された1種以上であり、この範囲内で、耐化学性、衝撃強度及び耐熱度が向上するという効果がある。
前記C)ポリオレフィンエラストマーは、溶融指数(190℃、2.16kg)が、好ましくは0.3~20g/10分、より好ましくは0.5~10g/10分、さらに好ましくは1~6g/10分、より一層好ましくは1~5g/10分であり、この範囲内で、耐化学性、衝撃強度及び耐熱度が向上するという効果がある。
前記C)ポリオレフィンエラストマーは、一例として、重量平均分子量が60,000~120,000g/mol、好ましくは80,000~110,000g/mol、より好ましくは90,000~110,000g/molであってもよく、この範囲内で、耐化学性、衝撃強度及び耐熱度が向上するという効果がある。
前記C)ポリオレフィンエラストマーは、好ましくは、エチレン50~90重量%;及びブテン、ペンテン、ヘプテンまたはオクテン10~50重量%;を含んでなってもよく、より好ましくは、エチレン60~90重量%;及びブテン、ペンテン、ヘプテンまたはオクテン10~40重量%;を含んでなってもよく、さらに好ましくは、エチレン60~70重量%;及びブテン、ペンテン、ヘプテンまたはオクテン30~40重量%;を含んでなってもよく、この範囲内で、耐化学性、衝撃強度及び耐熱度がさらに向上するという効果がある。
前記C)ポリオレフィンエラストマーは、好ましくは密度が0.85~0.89であってもよく、より好ましくは密度が0.856~0.887であってもよく、さらに好ましくは密度が0.860~0.867であってもよく、より一層好ましくは0.860~0.864であり、この範囲内で、耐化学性、衝撃強度及び耐熱度が向上するという効果がある。
前記C)ポリオレフィンエラストマーは、より好ましい例として、ブテン含量が10~40重量%であり、重量平均分子量が60,000~120,000g/molであり、密度が0.860~0.887であるエチレン-ブテンエラストマーであってもよく、さらに好ましい例として、ブテン含量が30~40重量%であり、重量平均分子量が90,000~110,000g/molであり、密度が0.860~0.864であるエチレン-ブテンエラストマーであり、この範囲内で、耐化学性、衝撃強度及び耐熱度が大きく向上するという効果がある。
本記載において、密度は、本発明の属する技術分野で通常用いられる測定方法に基づいて測定することができ、具体例として、ASTM D-792に準拠して測定することができる。
前記C)ポリオレフィンエラストマーは、一例として、ベース樹脂100重量部に対して、0.5~10重量部、好ましくは0.5~8重量部であってもよく、より好ましくは0.5~5重量部であり、さらに好ましくは2~4重量部であり、この範囲内で、耐化学性、衝撃強度及び耐熱度が向上するという効果がある。
前記C)ポリオレフィンエラストマーは、一例として、バルク重合方法又は溶液重合方法により製造されてもよく、溶液重合方法により製造されることが好ましく、具体例として、ヘキサン(hexane)溶媒下で、重合温度120~130℃の条件でメタロセン触媒を用いて行われ得る。
E)その他の添加剤
本記載の熱可塑性樹脂組成物は、一例として、酸化防止剤、紫外線安定剤、UV安定剤、蛍光増白剤、滑剤、鎖延長剤、離型剤、顔料、染料、抗菌剤、加工助剤、金属不活性化剤、発煙抑制剤、無機充填剤、ガラス繊維、耐摩擦剤及び耐摩耗剤からなる群から選択された1種以上の添加剤をさらに含むことができ、前記添加剤は、一例として、ベース樹脂100重量部に対して、0.1~5重量部、好ましくは0.1~3重量部、より好ましくは0.1~1重量部であってもよく、この場合に、物性の改善に優れ、製造コストが低いため経済性に優れるという効果がある。
本記載の熱可塑性樹脂組成物は、好ましくは、ASTM D256に準拠して測定したアイゾット衝撃強度(1/4インチ、23℃)が6kgf・cm/cm以上、6~15kgf・cm/cm、または9~12kgf・cm/cmであってもよく、この範囲内で、耐化学性、衝撃強度及び耐熱度のバランスに優れるという効果がある。
本記載の熱可塑性樹脂組成物は、好ましくは、ASTM D1238に準拠して測定した溶融指数(220℃、10kg)が9g/10分以上、9~16g/10分、または9~15g/10分であってもよく、この範囲内で、耐化学性、衝撃強度及び耐熱度のバランスに優れるという効果がある。
本記載の熱可塑性樹脂組成物は、好ましくは、硬度(ASTM D785、R-Scale)が116未満、または112以上~116未満であってもよく、この範囲内で、耐化学性、衝撃強度及び耐熱度のバランスに優れるという効果がある。
本記載の熱可塑性樹脂組成物は、ASTM D648に準拠して測定した熱変形温度(HDT)が、好ましくは89.6℃以上、より好ましくは89.8℃以上、さらに好ましくは90℃以上、より一層好ましくは90.1℃以上であってもよく、この範囲内で、耐化学性、衝撃強度及び耐熱度のバランスに優れるという効果がある。
以下では、本発明の熱可塑性樹脂組成物の製造方法及びその組成物を含む成形品について説明する。本発明の熱可塑性樹脂組成物の製造方法及びその組成物を含む成形品の説明において、上述した熱可塑性樹脂組成物の内容をすべて含む。
熱可塑性樹脂組成物の製造方法
本記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法は、好ましくは、A-1)平均粒径0.05~0.15μmのアクリレートゴムをコアとするアクリレート-芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物グラフト共重合体、A-2)平均粒径0.3~0.6μmのアクリレートゴムをコアとするアクリレート-芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物グラフト共重合体、B-1)芳香族ビニル重合体、及びB-2)耐熱芳香族ビニル重合体からなるベース樹脂100重量部と;C)ポリオレフィンエラストマー0.5~10重量部と;を、200~330℃及び100~500rpmの条件下で混練及び押出するステップを含んで熱可塑性樹脂組成物を製造し、前記熱可塑性樹脂組成物は、熱変形温度(HDT)が89℃以上であってもよく、このような場合に、製造される熱可塑性樹脂組成物は、従来の耐化学性用添加剤に比べて安い原価の所定の添加剤を含むことで、優れた経済性と耐化学性を同時に有し、耐熱度及び衝撃強度に優れるという利点がある。
前記混練は、一例として、ベース樹脂を先に混練した後、前記高分子可塑剤を投入して混練するものであってもよく、他の一例として、ベース樹脂及び高分子可塑剤を一度に混練するものであってもよい。
前記混練及び押出は、一例として、一軸押出機、二軸押出機、またはバンバリーミキサーを介して行われてもよく、この場合に、組成物が均一に分散して相溶性に優れるという効果がある。
前記混練及び押出は、一例として、バレル温度150~330℃、180~300℃、180~280℃、または200~250℃の範囲内で行われてもよく、この場合に、単位時間当たりの処理量が適切であり、かつ十分な溶融混練が可能となり得、樹脂成分の熱分解などの問題を引き起こさないという効果がある。
前記混練及び押出は、一例として、スクリュー回転数が50~400rpm、100~350rpm、100~300rpm、120~300rpm、または150~250rpmである条件下で行われてもよく、この場合に、単位時間当たりの処理量が適切であるため、工程効率に優れながらも、過度の切断を抑制するという効果がある。
成形品
本記載の成形品は、一例として、本記載の熱可塑性樹脂組成物で製造されてもよく、この場合に、衝撃強度などの機械的物性に優れながらも、耐化学性、溶融指数で表される加工性及び耐熱度に優れるという効果がある。
前記成形品は、一例として、エアコン、真空掃除機、洗濯機、冷蔵庫及びTVバックカバーなどの家電製品のハウジング;コンピュータ、ノートパソコン、モニター、ファクシミリ、電話機、コピー機及びスキャナーなどのOA機器のハウジング;自動車内外装材などの自動車用部品;建築内外装材;玩具用部材;レジャー用品;及び室内装飾品などであってもよく、より好ましくは建築外装材であってもよく、さらに好ましくはデコシートであり、この場合に、本記載の熱可塑性樹脂組成物によって、市場で求める耐化学性、衝撃強度及び耐熱度の品質以上の高品質で提供可能であるという利点がある。
以下、本発明の理解を助けるために好ましい実施例を提示するが、以下の実施例は、本発明を例示するものに過ぎず、本発明の範疇及び技術思想の範囲内で様々な変更及び修正が可能であることは当業者にとって明らかであり、このような変更及び修正が添付の特許請求の範囲に属することも当然である。
[実施例]
A-1)乳化重合方式の第1グラフト共重合体(コア:平均粒径130nmのブチルアクリレート重合体50重量%、シェル:スチレン35重量%、アクリロニトリル15重量%)
A-2)乳化重合方式の第2グラフト共重合体(コア:平均粒径500nmのブチルアクリレート重合体50重量%、シェル:スチレン35重量%、アクリロニトリル15重量%)
B-1)バルク重合方式のSAN樹脂(97HC、LG化学社製)
B-2)バルク重合方式の耐熱SAN樹脂(98UHM、LG化学社製)
C-1)ポリオレフィンエラストマー:溶融指数(190℃、2.16kg)が1.2g/10分であり、ブチレン含量が30~40重量%であり、密度が0.860~0.864であり、重量平均分子量が9万~11万であるEBR(LG168、LG化学社製)を使用した。
C-2)ポリオレフィンエラストマー:溶融指数(190℃、2.16kg)が5.0g/10分であり、ブチレン含量が30~40重量%であり、密度が0.863~0.867であり、重量平均分子量が6万~8万であるEBR(LC565、LG化学社製)を使用した。
C-3)ポリオレフィンエラストマー:溶融指数(190℃、2.16kg)が1.0g/10分であり、オクテン含量が30~40重量%であり、密度が0.856~0.860であり、重量平均分子量が12万~14万であるEOR(LC150、LG化学社製)を使用した。
C-4)ポリオレフィンエラストマー:溶融指数(190℃、2.16kg)が1.2g/10分であり、ブチレン含量が10~20重量%であり、密度が0.883~0.887であり、重量平均分子量が80万~120万であるEBR(LC185、LG化学社製)を使用した。
D)ポリメチルメタクリレート(BA611、LG MMA社製)
実施例1~13及び比較例1~2
それぞれ、下記表1に記載された成分及び含量に、滑剤としてEBS樹脂(SUNKOO化学社製)0.5重量部、酸化防止剤としてIrganox1076(BASF社製)0.3重量部及びIrgafos168(BASF社製)0.3重量部、UV安定剤としてTinuvin770(BASF社製)0.2重量部を、230℃下で混練及び押出してペレットを製造した。製造されたペレットを用いて溶融指数を測定した。また、製造されたペレットを成形温度220℃で射出して物性測定用試片を作製した。
[試験例]
前記実施例1~13及び比較例1~2で製造されたペレット及び試片の特性を、下記の方法で測定し、その結果を下記の表2に示した。
*溶融指数(melt index;MI):製造されたペレットを、220℃/10kgの条件下でASTM D1238方法により測定した。
*アイゾット衝撃強度(kg・cm/cm;IMP):試片の厚さを1/4インチにして、ASTM 256方法により測定した。
*硬度(R-Scale):ASTM D785に準拠して測定した。
*熱変形温度(HDT):ASTM D648に準拠して、18.6kgの条件下で測定した。
*耐化学性:試片に、溶媒としてMEK(メチルエチルケトン(methyl ethyl ketone))を滴下して溶ける程度を比較し、元の状態を長時間維持する場合に◎(非常に良い)、6時間(適正時間)の間状態を維持した後、ひび割れる場合に○(良い)、適正時間の前に容易に壊れたりひび割れたりする場合に×(悪い)と評価した。
Figure 2022514964000001
Figure 2022514964000002
前記表1及び表2に示したように、本発明に係る熱可塑性樹脂組成物(実施例1~9)は、本発明に係るポリオレフィンエラストマーと従来の耐化学性用添加剤の両方を含まない比較例1と比較して、硬度は同等又はそれ以上のレベルを維持しながら、溶融指数及び熱変形温度で表される耐熱度が優れ、特に耐化学性が著しく改善されることが確認できた。また、本発明に係る熱可塑性樹脂組成物(実施例1~9)は、従来の耐化学性用添加剤を含む比較例2と比較して、溶融指数、衝撃強度及び硬度は同等又はそれ以上のレベルを維持しながら、耐熱度及び耐化学性は大きく優れることが確認できた。
さらに、本発明に係るポリオレフィンエラストマーとして、ブテン含量が30~40重量%であり、重量平均分子量が90,000~110,000g/molであり、密度が0.860~0.864であるエチレン-ブテンエラストマーを含む実施例1~5は、ブテン含量が30~40重量%であり、重量平均分子量が60,000~80,000g/molであり、密度が0.863~0.867であるエチレン-ブテンエラストマーを含む実施例6及び7と比較して、衝撃強度及び耐熱度の面でさらに優れることが確認できた。
Figure 2022514964000003
Figure 2022514964000004
前記表3及び表4に示したように、本発明に係る熱可塑性樹脂組成物(実施例10~13)は、先の実施例1~9と同様に、比較例1と比較して、硬度及び耐熱度は同等又はそれ以上のレベルを維持しながら、溶融指数が優れ、特に耐化学性が著しく改善され、比較例2と比較すると、溶融指数、衝撃強度及び硬度は同等又はそれ以上のレベルを維持しながら、耐熱度及び耐化学性は大きく優れることが確認できた。

Claims (13)

  1. A-1)平均粒径0.05~0.15μmのアクリレートゴムをコアとするアクリレート-芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物グラフト共重合体、A-2)平均粒径0.3~0.6μmのアクリレートゴムをコアとするアクリレート-芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物グラフト共重合体、B-1)芳香族ビニル重合体、及びB-2)耐熱芳香族ビニル重合体からなるベース樹脂100重量部と;C)ポリオレフィンエラストマー0.5~10重量部とを含み、
    熱変形温度(HDT)が89℃以上であることを特徴とする、熱可塑性樹脂組成物。
  2. 前記A-1)グラフト共重合体は1~30重量%であり、A-2)グラフト共重合体は5~50重量%であり、B-1)芳香族ビニル重合体は40~85重量%であり、B-2)耐熱芳香族ビニル重合体は5~50重量%であることを特徴とする、請求項1に記載の熱可塑性樹脂組成物。
  3. 前記A-1)グラフト共重合体及び前記A-2)グラフト共重合体は、独立して、アクリレートゴム40~60重量%、芳香族ビニル化合物25~45重量%及びビニルシアン化合物10~20重量%を含んでなることを特徴とする、請求項1又は2に記載の熱可塑性樹脂組成物。
  4. 前記A-1)グラフト共重合体と前記A-2)グラフト共重合体との重量比は、1:1.1~1:5であることを特徴とする、請求項1~3のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂組成物。
  5. 前記B-1)芳香族ビニル重合体は、芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物共重合体であることを特徴とする、請求項1~4のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂組成物。
  6. 前記B-2)耐熱芳香族ビニル重合体は、耐熱性単量体として、α-メチルスチレン及びマレイミド系化合物からなる群から選択される1種以上を含んでなることを特徴とする、請求項1~5のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂組成物。
  7. 前記C)ポリオレフィンエラストマーは、エチレン-α-オレフィン共重合体及び線状低密度ポリエチレン(LLDPE)からなる群から選択された1種以上であることを特徴とする、請求項1に記載の熱可塑性樹脂組成物。
  8. 前記C)ポリオレフィンエラストマーは、溶融指数(190℃、2.16kg)が0.3~20g/10分であることを特徴とする、請求項1~7のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂組成物。
  9. アイゾット衝撃強度(1/4インチ、ASTM D1238)が6kg・cm/cm以上であることを特徴とする、請求項1~8のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂組成物。
  10. 溶融指数(220℃、10kg)が9g/10分以上であることを特徴とする、請求項1~9のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂組成物。
  11. A-1)平均粒径0.05~0.15μmのアクリレートゴムをコアとするアクリレート-芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物グラフト共重合体、A-2)平均粒径0.3~0.6μmのアクリレートゴムをコアとするアクリレート-芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物グラフト共重合体、B-1)芳香族ビニル重合体、及びB-2)耐熱芳香族ビニル重合体からなるベース樹脂100重量部と;C)ポリオレフィンエラストマー0.5~10重量部と;を、200~330℃及び100~500rpmの条件下で混練及び押出するステップを含む熱可塑性樹脂組成物の製造方法であって、
    前記熱可塑性樹脂組成物は、熱変形温度(HDT)が89℃以上であることを特徴とする、熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
  12. 請求項1~10のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂組成物を含むことを特徴とする、成形品。
  13. A-1)平均粒径0.05~0.15μmのアクリレートゴムをコアとするアクリレート-芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物グラフト共重合体1~30重量%、A-2)平均粒径0.3~0.6μmのアクリレートゴムをコアとするアクリレート-芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物グラフト共重合体5~50重量%、B-1)芳香族ビニル重合体40~85重量%、及びB-2)耐熱芳香族ビニル重合体5~50重量%からなるベース樹脂100重量部と;C)ポリオレフィンエラストマー0.5~10重量部とを含むことを特徴とする、熱可塑性樹脂組成物。
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