KR0184763B1 - 블로우 성형에 적합한 스티렌계 수지 조성물 - Google Patents

Abstract

블로우 성형용 스티렌계 수지조성물은, (A)방향족 모노 알케닐 단량체, 비닐 시안 단량체, 무수 말레인산 단량체 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 단량체를 디엔형 고무성분 또는 알킬 아크릴레이트 고무성분과 중합시켜 무게 평균 분자량 100,000에서 300,000, 바람직하게는 150,000에서 250,000의 그라프트 공중합체(A-1)와, 방향족 모노 알케닐 단량체, 비닐 시안 단량체, 아크릴산 또는 메타크릴산의 알킬에스테르 단량체 중에서 선택된 1종 이상의 단량체를 공중합시켜서 된 무게 평균 분자량 100,000에서 300,000, 바람직하게는 150,000에서 250,000의 공중합체(A-2)가 20 : 80 내지 70 : 30의 중량비로 구성된 기본수지 100중량부와, 금속산화물인 마그네슘 옥사이드, 칼슘 옥사이드, 스트론티움 옥사이드, 바륨 옥사이드, 티타늄 디옥사이드 중 하나인(B)금속 산화물 : 0.1 내지 5중량부로 구성되어진 것을 그 특징으로 하는 블로우 성형용 스티렌계 수지 조성물

Description

블로우 성형에 적합한 스티렌계 수지조성물

본 발명은 블로우 성형에 적합한 스티렌계 수지 조성물에 관한 것이다.

최근 성형품의 대형화, 정밀화 추세에 따라 사출성형에 비해, 이러한 대형화, 정밀화 성형품을 생산하기 용이하며, 생산성도 우수한 블로우 성형의 적용분야가 크게 확대되고 있는 실정이다.

이에 따라 수지 역시 블로우 성형에 적합한 우수한 용융강도와 용융신율이 요구되고 있다.

일반적으로 스티렌계 수지는 우수한 용융강도와 용융신율을 부여하기 위한 방법으로, 폴리테트라플로로에틸렌(PTFE)수지를 첨가하는 방법이 제시되기도 하였으나 이와 같은 방법으로 제조되는 스트렌계 수지 조성물은 대체로 용융강도와 용융신율은 우수하지만 수지간의 상용성이 없는 관계로 충격강도가 저하되며 특히 성형제품의 표면이 고르지 않다는 문제점이 있다.

이에 본 발명자는 상술한 바와 같은 종래의 블로우 성형용 스티렌계 수지의 문제점을 해결하기 위해 예의 연구해온 결과, 본 발명을 완성하게 되었다.

즉, 본 발명은 수지의 충격강도와 성형물의 표면상태가 저하되지 않고 우수한 블로우 성형성을 가지는 블로우 성형용 스티렌계 수지 조성물을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 블로우 성형용 스티렌계 수지 조성물은, (A) 방향족 모노 알케닐 단량체, 비닐 시안 단량체, 무수 말레인산 단량체 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 단량체를 디엔형 고무성분 또는 알킬 아크릴레이트 고무성분과 중합시켜 무게 평균 분자량 100,000에서 300,000, 바람직하게는 150,000에서 250,000의 그라프트 공중합체(A-1)와, 방향족 모노 알케닐 단량체, 비닐 시안 단량체, 아크릴산 또는 메타크릴산의 알킬에스테르 단량체 중에서 선택된 1종 이상의 단량체를 공중합시켜 된 무게 평균 분자량 100,000 에서 300,000, 바람직하게는 150,000에서 250,000의 공중합체(A-2)가 20 : 80 내지 70 : 30의 중량비로 구성된 기본수지 100중량부와, (B) 금속 산화물 : 0.1 내지 5중량부로 구성되어진 것을 그 특징으로 한다.

이하 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

블로우 성형에 있어 수지가 갖추어야 할 가장 중요한 물성으로 블로우 성형시 제조되는 파리손의 늘어남을 방지하는 용융강도와 이 파리손을 공기로 팽창시킬시 형태의 파괴가 없이 늘어날 수 있는 정도를 나타내는 용융신율을 들 수 있다.

용융강도의 경우 앞에서 상술한 그라프트 공중합체(A-1)의 고무함량 및 그라프트된 성분의 분자량 그리고 공중합체(A-2)의 분자량에 의해 좌우된다.

그라프트 공중합체(A-1)의 고무함량이 증가하게 되면 용융강도가 감소하게 되며 그라프트 공중합체(A-1)이나 공중합체(A-2)의 분자량이 증가하게되면 용융강도가 증가하게 된다.

이에 반하여 용융신율의 경우는 그라프트 공중합체(A-1)의 고무함량이 증가하게되면 용융신율은 증가하며, 그라프트 공중합체(A-1)이나 공중합체(A-2)의 분자량이 증가하면 용융신율은 감소하게 된다.

따라서 본 발명자는 그라프트 공중합체(A-1)의 고무함량과 분자량 및 공중합체(A-2)의 분자량을 조절하여 블로우 성형에 적합한 용융강도와 용융신율을 갖는 스티렌계 수지를 제조하였다.

그라프트 공중합체(A-1)는 본 발명의 블로우 성형용 수지의 100중량부에 대하여 20 내지 70중량부 바람직하게는 30 내지 60중량부 사용하는 것이 좋다.

만약 그라프트 공중합체(A-1)을 20중량부 미만으로 사용하게 되면 만족할만한 충격강도를 기대하기 어려우며, 반면에 70 중량부 초과하여 과량 사용할 경우에는 수지 조성물의 용융강도 저하로 인해 블로우 성형에 적합치 못하다.

그라프트 공중합체(A-1)과 공중합체(A-2)의 분자량은 무게 평균분자량으로 100,000에서 300,000, 바람직하게는 150,000에서 250,000이 적당하다.

만약 무게평균분자량이 150,000 미만으로 떨어지면 만족할만한 용융강도를 기대하기 어려우며, 반면에 300,000을 초과하여 사용할 경우에는 용융신율의 저하로 인해 블로우 성형에 적합치 못하다.

또한 용융산율의 저하없이 용융강도를 향상시키는 효과가 있는 것으로 판단되어지는 금속산화물(B)인 마그네슘 옥사이드, 칼슘옥사이드, 스티론티윰 옥사이드, 바륨 옥사이드, 티타늄 디옥사이드등 여러가지가 사용될 수 있는 데 그중 특히 용융강도를 향상시키는 마그네슘 옥사이드를 사용하는 것이 바람직하다.

그리고 그 함량은 블로우 성형용 수지의 100중량부에 대하여 0.01 내지 5중량부 바람직하게는 0.1 내지 1중량부를 사용하는 것이 좋다.

만약 마그네슘 옥사이드를 5중량부를 초과하여 사용하게 되면 충격 강도를 저하시켜 만족할만한 충격강도를 기대하기 어렵다.

이상과 같이 본 발명에 따른 스티렌계 수지 조성물은 우수한 용융강도와 용융신율을 가지면서도 충격강도와 성형품의 표면상태가 저하되지 않는 특징을 갖고 있다.

이하 본 발명을 제조예와 실시예에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같으며, 실시예에서 사용되는 부는 모두 중량부를 의미한다.

[제조예 1]

폐쇄형 반응기에 부타디엔 2,000g과 이온교환수 2,000g, 나트륨 라우릴 설페이드 4g, t-도데실 메르캅탄 2g을 넣어 30시간 중합하여 폴리부타디엔 라덱스를 제조하였다.

이와 같이 제조된 폴리부타디엔 라덱스 2,000g과 이온교환수 3,000g, 스티렌 1140g, 아크릴로 니트릴 360g, 나트륨 라우릴 설페이드 6g 및 t-도데실 메르캅탄 2g을 새로운 폐쇄형 반응기에 넣고 반응기의 온도가 70℃에 도달하면 과황산칼륨 2g을 첨가하고 3시간 중합하여 얻어진 무게 평균 분자량 180,000의 중합체를 후처리 공정을 통하여 건조분말상태로 만들었다.

여기서 얻은 최종 그라프트 공중합체(A-1)를 ABS라 칭한다.

[제조예 2]

폐쇄형 반응기에 스티렌 1520g, 아크릴로 니트릴 480g, t-도데실 메르캅탄 8g, 나트륨 라우릴 설페이드 10g을 넣고 70℃에서 과황산칼륨을 첨가하여 8시간 동안 유화중합시켜 무게 평균 분자량 200,000의 공중합체를 제조하였다.

여기서 얻어진 공중합체를 SAN이라 지칭한다.

[실시예 1]

상기 제조예에서 제조된 무게 평균 분자량으로 180,000을 갖는 ABS 70부와 무게 평균 분자량 200,000의 SAN의 30부, 스테아린산 마그네슘 1.0부 및 디페닐이소옥틸 포스파이트 1.0부, 마그네슘 옥사이드 1.0부로 구성된 (표 1의 조성비 참조)을 헨쉘(Hanschel) 믹서로 균일하게 혼합시킨 후 압출기로 압출하여 펠렛(Pellet)상으로 만들었다.

먼저 용융강도와 용융신율을 측정하기 위하여 펠렛을 80℃의 열풍건조기에서 2시간 건조시킨 후 Rheotens(독일 Gottfert사)를 사용하여 220℃의 다이온도에서 측정하였다.

또한 얻어진 펠렛을 5온스 사출기를 이용하여 1/4 두께의 충격강도 시험용 시편을 사출성형하고 이를 사용하여 ASTM D256에 의거하여 충격강도시험을 실시하여 그 결과를 표1에 나타내었다.

[실시예 2]

상기 실시예 1의 성분중 ABS와 SAN의 혼합비를 40 : 60으로 변경(표 1의 조성비 참조)한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.

[비교예 1]

상기 실시예 1의 성분중 ABS와 SAN의 혼합비를 10 : 90으로 변경(표 1의 조성비 참조)한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.

[비교예 2]

상기 실시예 1의 (A-2)성분의 무게 평균 분자량을 100,000으로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 시험하여 그 결과를 표1에 나타내었다.

[비교예 3]

상기 실시예 1의 성분중 마그네슘 옥사이드를 사용하지 않는 것을 제외(표1의 조성비 참조)하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.

Claims (1)

1. (A)방향족 모노 알케닐 단량체, 비닐 시안 단량체, 무수 말레인산 단량체 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 단량체를 디엔형 고무성분 또는 알킬 아크릴레이트 고무성분과 중합시켜 제조된 무게 평균 분자량 100,000 내지 300,000의 그라프트 공중합체(A-1)와, 방향족 모노 알케닐 단량체, 비닐 시안 단량체, 아크릴산 또는 메타크릴산의 알킬 에스테르 단량체 중에서 선택된 1종 이상의 단량체를 공중합시켜서 제조된 무게 평균 분자량 100,000 내지 300,000의 공중합체(A-2)가 20 : 80 내지 70 : 30의 중량비로 구성된 기본수지 100중량부와, (B)마그네슘옥사이드, 칼슘옥사이드, 스트론티움옥사이 바륨옥사이드, 티타늄디옥사이드 중에서 선택된 금속 산화물 : 0.1 내지 5중량부로 구성되어진 것을 특징으로 하는 블로우 성형용 스티렌계 수지 조성물.