KR0123043B1 - 열가소성 수지 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴리카보네이트 수지 30~70중량%와 아크릴로니트릴-부타디엔-스틸렌 공중합수지 30~70중량%로 구성된 수지 100중량부에 대하여 아크릴로니트럴-스틸렌 공중합체를 주쇄로 하고 하기구조식(I)에 에폭시 화합물을 분지쇄구조로 하는 공중합 수지를 상용화제로서 1~10중량부, 하기 일반식(II)의 아민 화합물을 0.1~1중량부 첨가함을 특징으로 하는 내열성,내충격성, 가공성 및 상용성이 우수한 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다.

상기식에서, R은 C₁- C₁₅의 지방족 또는 방향족화합물 잔기이다.

Description

열가소성 수지 조성물

본 발명은 열가소성 수지 조성물에 관한 것으로, 좀더 구체적으로 폴리카보네이트 수지와 아크릴로니트릴 - 부타디엔 - 스티렌 공중합체 수지의 볼렌드시에 아크릴로니트릴과 스틸렌으로 이루어진 공중합체를 주쇄로 하고 소량의 에폭시화합물을 분지쇄구조로 가지는 고분자화합물을 상용화제로 사용하며 아민화합물과 통상의 산화 방지제를 사용함을 특징으로 하는 내열성, 가공성, 내충격성 및 상용성이 우수한 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다.

폴리카보네이트 수지(이하, PC 수지라 칭함)는 내충격성, 전기적 특성, 치수안정성 및 투명성이 우수하여 각종 성형물, 필름, 엔지니어링 플라스틱등의 용도로 광범위하게 사용되고 있지만, 수지 자체의 용융점도가 높아 성형성이 불량하고 충격강도의 두께의존성이 크다는 단점이 있었다.

상술한 단점을 개선하기 위하여 PC 수지와 아크릴로니트릴 - 부타디엔 - 스틸렌공중합체 수지(이하, ABS수지라 칭함)를 블렌드시킴으로서 기계적 성질 및 열적성질과 가공이 우수한 수지를 저렴한 가격으로 얻을 수 있게 되어 많은 제품의 성형소재로 사용될 수 있게 되었다.

그러나, PC 수지와 ABS 수지를 블렌드시킨 조성물은 충격강도의 두께의존성이나 성형가공성은 개선되었지만 내충격성과 상용성의 개선이 미흡하다는 문제점을 여전히 가지고 있어, 이러한 문제점을 해결하기 위한 많은 연구가 활발히 진행되고 있다.

예를들어, 일본공개특허 소 61 -174257호에서는 PC 수지와 ABS 수지의 혼합물에 α-올레핀 공중합체를 첨가하므로서 내열변형성과 내충격성을 향상시켰지만 상용성의 개선이 없었으며, 일본공개특허 소 63 -156850호에서는 PC 수지와 ABS 수지의 블렌드시에 불포화카르본산 혹은 이의 유도체에서 변성된 변성 올레핀 공중합체 수지를 첨가하여 내약품성 및 내충격성을 향상시켰지만 이 방법 역시 상용성이 좋지 않다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 내열성, 내충격성, 성형성 및 상용성이 우수한 열가소성 수지 조성물을 제공하는데 있다.

상기 목적 뿐만 아니라 용이하게 표출될 수 있는 또다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 PC 수지와 ABS 수지의 혼합시 아크릴로니트릴과 스틸렌으로 이루어진 공중합체를 주쇄로 하고 소량의 에폭시 화합물을 분지쇄 구조로 가지는 고분자하합물을 상용화제로 사용하고 소량의 아민화합물과 통상의 산화방지제를 사용하므로서 내열성, 내충격성, 성형성 및 상용성이 우수한 열가소성 수지 조성물을 얻을 수 있었다.

본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 열가소성 수지 조성물은 PC 수지 30~70중량%와 ABS 수지 30~70%로 구성되는 주성분 수지 100중량부에 대하여 아크릴로니트릴 성분 30~70중량%와 스틸렌 성분 70~30중량%로 이루어진 주쇄100중량부에 대하여 하기 구조식(I)의 에폭시화합물 3~10중량부가 분지쇄 구조로 구성되어 있는 공중합체를 상용화제로서 1~10중량부 사용하고, 하기 일반식(II) 표현되는 아민화합물을 0.1~1중량부 사용하며, 본 발명이 속하는 기술분야에 통상적으로 사용되는 산화방지제를 1중량부 이하로 사용하는 것으로 특징지워진다.

상기식에서, R은 C₁-C₁₅의 지방족 또는 방향족화합물 잔기이다.

본 발명에서 사용되는 PC 수지는 주성분 수지중 30~70중량%로 구성되는 것이 바람직하며, 함량이 30중량% 미만이면 내열성이 나쁘고 70중량%를 초과하면 최종 조성물의 용융점도의 상승으로 가공성이 좋지 않게 된다. 또한, 본 발명에서의 PC 수지는 점도 분자량이 20,000~30,000의 것을 사용하는 것이 효과적인데 점도 분자량이 20,000 미만일 경우에는 기계적 물성이 극히 나쁘며, 30,000을 초과할 경우에는 가공성이 좋지 않은 문제를 초래한다.

한편 ABS 수지는 디엔계 고무의 존재하에서 시안화 비닐화합물과 방향족비닐 화합물을 중합시켜 얻은 그라프트 공중합체로서 주성분 수지중 30~70중량%로 구성되는 것이 바람직하며, 함량이 30중량% 미만이면 내충격성 및 가공성의 개선 효과가 미약하고 70중량%를 초과하면 내열성이 저하된다.

또한, 본 발명에서 사용하는 상용화제 성분은 아크릴로니트릴이 30~70중량%, 스틸렌이 30~70중량%로 구성된 공중합수지 주쇄 100중량부에 대하여 분지쇄 구조로써 상기 구조식(I)의 에폭시 화합물이 3~10중량부로 구성된 공중합체이며, PC 수지와 ABS 수지로 이루어진 전체 주성분 수지 100중량부에 대하여 1~10중량부로 첨가한다. 상용화제에 있어서 공중합 성분중의 아크릴로니트릴 성분의 함량이 70중량%를 초과할 경우에는 상용화제 자체의 내열성이 저하되어 최종 조성물의 제반 기계적, 열적 특성이 좋지 않게되며, 스틸렌의 함량이 70중량%를 초과할 경우에는 최종조성물의 충격각도가 저하되는 문제점을 가지고 있다.

뿐만 아니라, 상용화제의 분지쇄구조를 형성하는 상기 구조식(I)의 에폭시화합물은 상용성 증진의 주요한 역할을 하는 것으로 그 구성량이 주쇄 100중량부에 대하여 3중량부 미만이면 상용성의 개선효과가 충분치 않고 10중량부를 초과시에는 최종 조성물의 용융점도가 급격히 상승되어 가공성 및 성형성이 좋지않게 된다. 또한, 본 발명을 구성하는 조성물 중 상기 일반식(II)의 아민화합물은 지방족 또는 방향족 화합물 모두 적용이 가능하나 방향족화합물을 사용하는 것이 바람직하며, 그 첨가량이 주성분수지 100중량부에 대하여 0.1중량부 미만이면 상용화제의 상용성 증진효과를 기대하기 어렵고, 1중량부를 초과할 경우에는 초과첨가에 대한 상용성의 증진효과가 없다.

본 발명의 수지 조성물에는 활제, 산화방지제 등과 같은 통상의 첨가제가 목적에 따라 첨가될 수 있다. 산화방지제로써는 통상적으로 널리 사용되는 포스파이트 또는 페놀계 화합물을 주성분 수지 100중량부에 대하여 약 1 중량부 이하로 사용한다.

상기와 같은 본 발명의 조성물을 이용하여 열가소성 수지 성형물을 제조하기 위하여서는 상기 조성물을 210~250^oC 의 온도에서 이축용융혼련압출기로 혼련압출하여 성형용 펠렛을 제조한 후 제조된 펠렛을 열풍건조하고 사출성형기로 성형한다.

다음의 실시예 및 비교예는 본 발명을 좀더 상세히 설명하는 것이지만 본 발명의 범주를 한정하는 것은 아니다.

[실시예 1]

PC 수지((주)삼양화성이 TRIREX 3030R) 40중량%와 ABS 수지(효성바스프(주)의 TELURAN 967K) 60중량%로 구성된 주성분수지 100중량부에 대하여 구조식(I)의 에폭시화합물 5중량부가 분지쇄구조로 형성된 분자량 약 50,000의 공중합체 수지를 상용화제로서 5중량부, 아민화합물로서 4,4'-메틸렌디아닐린을 0.5중량부, 산화방지제로서 시바가이기사의 IRGANOX 1076을 0.5중량부 첨가 혼합하여 열가소성 수지 조성물을 얻는다. 수지조성물을 230^oC 의 온도에서 이축용융혼련압출기로 혼련압출하여 성형용 펠렛을 제조하고, 120^oC 에서 5시간 동안 열풍건조한 후, 245^oC 의 온도로 사출형성하여 시편을 성형하고 내충격성, 상용성, 가공성 및 내열성을 측정 및 평가하여 그 결과를 표 1 에 기재하였다.

내충격성은 ASTM D256에 의한 1/8인치 아이조드 시편 노치부착의 충격 강도로서, 상용성은 ASTM D638에 의한 파단신도로서, 가공성은 ASTM D1238에 의한 용융흐름지수(MI : 250^oC , 5kg)로서, 내열성은 ASTM D648에 의하여 측정하되 18.6kg의 하중을 적용하여 측정 및 평가하였다.

[실시예 2~4 및 비교예 1~3]

주성분 수지의 비율, 상용화제 및 아민화합물의 사용량을 표 1의 기재와 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 시편을 제조하고 내충격성, 사용성, 가공성 및 내열성을 측정 및 평가하여 그 결과를 표 1에 기재하였다.

[비교예 4]

아크릴로니트릴 성분이 80중량%, 스틸렌 성분이 20중량%로 구성되 주쇄 100중량부에 대하여 구조식(I)의 에폭시화합물 5중량부가 분지쇄 구조로 형성된 공중합체 수지를 상요화제로 사용하고, 주성분 수지의 비율, 상용화제 및 아민화합물의 사용량을 표 1의 기재와 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 시편을 제조하고 내충격성, 상용성, 가공성 및 내열성을 측정 및 평가하여 그 결과를 표 1에 기재하였다.

Claims (2)

1. 폴리카보네이트 수지 30~70중량%와 아크릴로니트릴-부타디엔-스틸렌 공중합수지 30~70중량%로 구성된 열가소성 수지를 중합함에 있어서-주성분 수지 100중량부에 대하여 아크릴로니트릴-스틸렌 공중합체를 주쇄로 하고 하기구조식(I)의 에폭시 화합물을 분지쇄구조로 하는 공중합 수지를 상용화제로서 1~10중량부, 하기 일반식(II)의 아민화합물을 0.1~1중량부 첨가함을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.

   상기식에서, R은 C₁-C₁₅의 지방족 또는 방향족화합물 잔기이다.
2. 제1항에 있어서, 상용화제의 주쇄는 아크릴로니트릴 30~70중량%와 스틸렌성분 30~70중량%로 구성된 것임을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.