KR0169193B1 - Impact-resistant and hydrolysis thermoplastic resin composition - Google Patents
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Abstract
본 발명은 열가소성 수지 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폴리부틸렌테레프탈레이트 및 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체와 에틸렌/프로필렌/디엔 단량체를 그라프트 공중합시킨 것으로 이루어짐으로써 기계적 물성이 우수하고, 특히 내충격성 및 내후성이 뛰어나 전기전자 제품의 외장재 및 자동차 부품 등에 널리 응용될 수 있는 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a thermoplastic resin composition, and more particularly, graft copolymerization of a polybutylene terephthalate and a styrene-acrylonitrile copolymer with an ethylene / propylene / diene monomer, thereby providing excellent mechanical properties. The present invention relates to a thermoplastic resin composition having excellent impact resistance and weather resistance, which can be widely applied to exterior materials and automotive parts of electric and electronic products.
Description
본 발명은 내충격성 및 내후성이 우수한 열 가소성 수지 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폴리부틸렌테레프탈레이트 및 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체와 에틸렌/프로필렌/디엔 단량체를 그라프트 공중합시킨 것으로 이루어짐으로써 기계적 물성이 우수하고, 특히 내충격성 및 내후성 등이 뛰어나 전기전자 제품의 외장재 및 자동차 부품 등에 널리 응용될 수 있는 열 가소성 수지 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a thermoplastic resin composition having excellent impact resistance and weather resistance, and more particularly, by mechanically graft copolymerization of polybutylene terephthalate and styrene-acrylonitrile copolymer and ethylene / propylene / diene monomer. The present invention relates to a thermoplastic resin composition which is excellent in physical properties and particularly excellent in impact resistance and weather resistance and can be widely applied to exterior materials and automotive parts of electric and electronic products.
일반적으로 폴리부틸렌테레프탈레이트는 엔지니어링 플라스틱 소재로서, 우수한 기계적 물성과 성형성을 갖고 있어 전기전자 부품 및 자동차 부품등에 이용되고 있다. 그러나 폴리부틸렌테레프탈레이트는 내충격성이 취약하여 개선의 여지가 있는데, 그한 방편으로 충격보강제로서 부타디엔 고무에 비닐계 단량체를 그라프트 공중합시킨 것을 사용함으로써 충격강도를 높였다. 그러나, 이 충격보강제의 조성 중 부타디엔 고무는 내후성이 취약하고 가격이 높아 그 실용성에 문제가 있다.In general, polybutylene terephthalate is an engineering plastic material, and has excellent mechanical properties and moldability, and thus is used in electric and electronic parts and automobile parts. However, polybutylene terephthalate is weak in impact resistance, and there is room for improvement. As a means of improving the impact strength, polybutylene terephthalate is used by graft copolymerization of vinyl monomer on butadiene rubber as an impact modifier. However, butadiene rubber in the composition of the impact modifier has a weak weather resistance and high price, there is a problem in its practicality.
이를 보완하기 위하여 가격이 저렴한 공중합체를 사용한 경우로는 폴리부틸렌테레프탈레이트에 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체를 혼합하였는데, 이는 두 소재의 우수한 성질을 이용함으로써 충격성과 치수 안정성을 적절하게 조화시킨 수지 조성물로 널리 이용되고 있다.In order to compensate for this, an inexpensive copolymer was used to mix acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer with polybutylene terephthalate, which harmonizes impact and dimensional stability by using the excellent properties of the two materials. It is widely used as the resin composition.
따라서, 상기 수지 조성물을 전기전자 재료나 자동차 부품으로 사용하는 데 있어서 요구되는 충격성을 보다 강화시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.Therefore, studies are being actively conducted to further enhance the impact properties required for using the resin composition as an electric and electronic material or an automobile part.
이들 연구 중 대표적인 것으로 미국특허 제4,292,233호에서는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 각각의 단량체 함량을 변화시켜 폴리부틸렌테레프탈레이트와 혼합함으로써 충격 특성을 향상시키고자 하였다. 그러나, 이와 같은 수지 조성물은 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체만을 단독으로 사용하여 충격특성을 향상시키고자 하였기 때문에, 수지 조성물을 옥외에서 이용할 경우 자외선에 의한 내후성을 고려한다면 그 사용에 제한이 있고, 부타디엔 고무로 인한 흐름성의 저하를 초래하여 성형가공시 문제가 있다.For example, US Pat. No. 4,292,233 attempts to improve impact characteristics by changing the monomer content of each acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer and mixing it with polybutylene terephthalate. However, since the resin composition is intended to improve the impact characteristics by using only acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer alone, the use of the resin composition in the outdoors is limited in consideration of weather resistance due to ultraviolet rays. However, there is a problem in forming processing due to a decrease in flowability due to butadiene rubber.
따라서, 본 발명자들은 상기 부타디엔 고무를 사용한 종래의 문제점을 해결하기 위해 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중하체 대신에 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체와 에틸렌/프로필렌/디엔 단량체를 그라프트 공중합시킨 공중합체를 폴리부틸렌테레프탈레이트와 혼합함으로써 본 발명을 완성하였다Therefore, the present inventors graft copolymer of styrene-acrylonitrile copolymer and ethylene / propylene / diene monomer instead of acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer to solve the conventional problem using the butadiene rubber. The present invention has been completed by mixing with polybutylene terephthalate.
본 발명은 자외선에 안정하고 성형성이 우수하며 내충격성이 우수한 열 가소성 수지 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다..An object of the present invention is to provide a thermoplastic resin composition which is stable to ultraviolet rays, has excellent moldability and excellent impact resistance.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명은 폴리부틸렌테레프탈레이트를 주성분으로 하는 열가소성 수지 조성물에 있어서, 폴리부틸렌테레프탈레이트 50~90중량% 및 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체와 에틸렌/프로필렌/디엔 단량체의 그라프트 공중합체 10~50중량%로 이루어진 것을 그 특징으로 한다.The present invention relates to a thermoplastic resin composition containing polybutylene terephthalate as a main component, comprising 50 to 90% by weight of polybutylene terephthalate and graft copolymers 10 to styrene-acrylonitrile copolymers and ethylene / propylene / diene monomers. It is characterized by consisting of 50% by weight.
이와 같은 본 발명은 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Such a present invention will be described in more detail as follows.
본 발명은 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체(SAN 이라 함)와 에틸렌/프로필렌/디엔 단량체(EPDM 이라 함)와의 그라프트 공중합체를 함유하는 내충격성 및 내후성이 우수한 열가소성 수지 조성물에 관한 것으로서, 본 발명에서 사용하는 SAN과 EPDM과의 그라프트 공중합체는 공중합체내의 EPDM의 함량이 5~35몰%이고, SAN 함량이 65~95몰%이다. 그리고, SAN 공중합체에서 스티렌 단량체 함량은 60~85몰%이며, 아크릴로니트릴 단량체 함량은 15~40몰%이다.The present invention relates to a thermoplastic resin composition having excellent impact resistance and weather resistance containing a graft copolymer of a styrene-acrylonitrile copolymer (called SAN) and an ethylene / propylene / diene monomer (called EPDM). The graft copolymer of SAN and EPDM used in the present invention has an EPDM content of 5 to 35 mol% and a SAN content of 65 to 95 mol%. In addition, the styrene monomer content in the SAN copolymer is 60 to 85 mol%, the acrylonitrile monomer content is 15 to 40 mol%.
여기서 SAN과 EPDM의 그라프트 공중합체내의 EPDM 함량이 5몰% 미만이면 충격특성이 나타나지 않으며, 35몰%를 초과하면 내열성이 좋지 않다 그리고, SAN 함량이 상기 범위를 벗어나면 충격특성과 인장강도가 좋지 않게 되며, SAN 내의 스티렌 단량체 함량과 아크릴로니트릴 단량체 함량이 상기 범위를 벗어나면 기계적 물성 및 기공성이 좋지 않다.If the EPDM content in the graft copolymer of SAN and EPDM is less than 5 mol%, the impact properties do not appear. If the EPDM content exceeds 35 mol%, the heat resistance is not good. If the content of styrene monomer and acrylonitrile monomer in the SAN is out of the above range, the mechanical properties and porosity are not good.
상기의 조성으로 그라프트 공중합체를 제조하는 방법은 스티렌-아크릴로니트릴 수지에 에틸렌/프로필렌/디엔 단량체와 개시제를 첨가하여 200~210℃에서 압출기를 통하여 그라프트 공중합체를 제조한다.In the method for preparing the graft copolymer with the above composition, an ethylene / propylene / diene monomer and an initiator are added to a styrene-acrylonitrile resin to prepare a graft copolymer through an extruder at 200 to 210 ° C.
이와 같은 SAN과 EPDM의 그라프트 공중합체를 전체 조성물 중 10~50중량%를 함유하며,만일 그 함량이 상기 범위를 벗어나면 충격강도가 개선되지 않는다.This graft copolymer of SAN and EPDM contains 10 to 50% by weight of the total composition, if the content is out of the above range the impact strength is not improved.
본 발명에서의 주 성분인 폴리부틸렌테레프탈레이트의 함량은 50~90중량%인데, 만일 그 함량이 50 중량% 미만이면 폴리부틸렌테레프탈레이트 자체의 특성인 빠른 결정화가 나타나지 않고 90중량%를 초과하면 충격특성이 나타나지 않는다.In the present invention, the content of polybutylene terephthalate, which is a main component, is 50 to 90% by weight. If the content is less than 50% by weight, the content of polybutylene terephthalate itself is higher than 90% by weight without the rapid crystallization. The impact characteristic does not appear.
또한, 본 발명에서는 열안정성을 위해 포스파이트계 열안정제, 구체적으로 디스테아릴-펜타에리쓰리톨-디포스파이트 또는 비스(2,4-디터셔리부틸)펜타에리쓰리톨-디포스파이트를 상기 수지 조성물 100중량부에 대하여 0.05 ~ 1.0 중량부로 첨가할 수 있는데, 그 함량이 상기 범위를 벗어나면 열안정성이 향상되지 않는다.In addition, in the present invention, the thermally stable phosphite-based heat stabilizer, specifically distearyl-pentaerythritol-diphosphite or bis (2,4-dibutylbutyl) pentaerythritol-diphosphite, the resin composition 0.05 to 1.0 parts by weight may be added based on 100 parts by weight. If the content is outside the above range, the thermal stability is not improved.
이외에도 수지의 강성을 높이기 위해 유리섬유를 상기 수지 성분 100 중량부에 대해 5~40 중량부 첨가할 수도 있다.In addition, 5 to 40 parts by weight of glass fiber may be added to 100 parts by weight of the resin component in order to increase the rigidity of the resin.
상기와 같은 조성외에도 성형시 이형성을 개선하고 내후성을 증진시키기 위해 왁스 또는 실리콘과 같은 이형제나 자외선 흡수제를 병용할 수도 있다.In addition to the composition described above, a release agent such as wax or silicone or an ultraviolet absorbent may be used in combination to improve mold release property and to improve weather resistance during molding.
이와 같은 본 발명의 열가소성 수지 조성물은 기계적 물성과 내후성에 우수하며 자외선에 안정하여 전기 전자 제품의 외장재 및 자동차의 부품 등에 효과적으로 적용할 수 있다.Such a thermoplastic resin composition of the present invention is excellent in mechanical properties and weather resistance and stable to ultraviolet rays and can be effectively applied to exterior materials of electric and electronic products and automobile parts.
이하, 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같은 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the following Examples, the present invention is not limited by the Examples.
[실시예 1~6 및 비교예 1~6][Examples 1-6 and Comparative Examples 1-6]
본 발명의 열가소성 수지 조성물을 얻기 위하여 다음 표와 같은 조성으로 헨쉘믹서(가와타사, KM-20V)에서 10분간 교반 혼합하고, 이축압출기를 통하여 210~220℃의 온도에서 혼련 압출하였다.In order to obtain the thermoplastic resin composition of the present invention, the mixture was stirred and mixed for 10 minutes in a Henschel mixer (KM-20V, Kawata Co., Ltd.) with the composition shown in the following table, and kneaded and extruded at a temperature of 210 to 220 ° C. through a twin screw extruder.
그 다음 이를 건조하고, 시편을 사출성형하여 제반물성을 측정하였으며, 그 결과는 다음 표에 나타낸바와 같다.Then, it was dried, and the specimens were injection molded to measure various physical properties, and the results are shown in the following table.
여기서, 인장강도 및 파단신율을 ASTM D638법으로, 충격 강도는 ASTM D256 방법으로, 열변형 온도는 ASTM D648 방법으로 측정하였다. 그리고 내후성은 300 시간 동안 웨더-오-미터(Weather-O-Meter, 아틀라스사) 내에서 자외선을 조사하여 기계적 물성의 변화를 측정하고, 조사 전후의 인장강도의 변화율로 평가하였다.Here, tensile strength and elongation at break were measured by ASTM D638 method, impact strength by ASTM D256 method, and heat deformation temperature by ASTM D648 method. The weather resistance was measured for 300 hours by measuring ultraviolet light in weather-O-Meter (Atlas) to measure the change in mechanical properties and the rate of change in tensile strength before and after irradiation.
(주) (1) PET : 폴리에틸렌테레프탈레이트(1) PET: Polyethylene terephthalate
(2) SAN-g-EPDM : 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체와 에틸렌/프로필렌/디엔 단량체와의 그라프트 공중합체(2) SAN-g-EPDM: Graft copolymer of styrene-acrylonitrile copolymer and ethylene / propylene / diene monomer
(3) ABS : 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체(3) ABS: acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer
(4) 열안정제 : 비스(2,4-디터셔리부틸)펜타에리쓰리톨-디포스파이트(4) Thermal stabilizers: bis (2,4-dibutyl butyl) pentaerythritol-diphosphite
(5) EPDM : 에틸렌/프로필렌/디엔 단량체(5) EPDM: ethylene / propylene / diene monomer
(6) SAN : 스티렌-아크리로니트릴 공중합체(6) SAN: styrene-acrylonitrile copolymer
상기 표의 결과로부터 본 발명의 조성으로 이루어진 열가소성 수지 조성물은 기계적 물성이 우수하고, 인장강도 변화율이 작은 것으로 보아 내후성이 우수함을 알 수 있다.From the results of the above table, it can be seen that the thermoplastic resin composition having the composition of the present invention is excellent in mechanical properties and has a small change in tensile strength, and thus has excellent weather resistance.
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