KR100226458B1 - 대전방지성이 우수한 스티렌계 열가소성 수지 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비결정성 폴리스티렌 수지 100 중량부, 음이온 계면활성제 혼합물 1.0 내지 3.0 중량부, 폴리스티렌 대전방지제 마스터배치 1.0 내지 5.0 중량부, 글리세릴 모노스테아레이트 0.05 내지 1.0 중량부, 징크-스테아레이트 0.01 내지 0.3 중량부로 구성되는 것을 특징으로 하는 대전방지성이 우수한 스티렌계 열가소성 수지 조성물을 제공하는 것으로, 본 발명의 조성물은 대전방지성과 인쇄성이 우수하여 성형품 표현에 먼지 등의 오염물질이 달라붙지 않는 것을 요구하는 제품의 코팅용으로 적합하다.
Description
본 발명은 대전방지성이 우수한 스티렌계 열가소성 수지 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비결정성 폴리스티렌 수지에 음이온 계면활성제 혼합물, 폴리스티렌 대전방지제 마스터배치(polystyrene antistatic agent masterbatch), 글리세릴 모노스테아레이트(glyceryl mono stearate) 및 징크-스테아레이트(zinc-stearate)를 첨가함으로써 대전방지성을 향상시킨 것을 특징으로 하는 스티렌계 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 모노비닐 방향족 화합물을 중합하여 얻어지는 비결정성 폴리스티렌 수지 (GPPS)는 우수한 투명성, 강성 및 무독성 등의 우수한 물성을 지니고 있어서 성형품을 위시하여 넓은 범위의 용도로 사용되는 대표적인 열가소성 수지의 일종이다. 그러나, 비결정성 폴리스티렌 수지는 대전방지성이 없어서 성형품 표면의 코팅용으로 사용시 먼지 등의 오염물질이 흡착하는 문제점이 있어 이에 대한 개선이 요구되어 왔다.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 비결정성 폴리스티렌 수지의 문제점을 극복하는 것으로, 대전방지성이 우수한 스티렌계 열가소성 수지 조성물을 제공하는 것이다.
즉, 본 발명은 비결정성 폴리스티렌 수지 100 중량부, 음이온 계면활성제 혼합물 1.0 내지 3.0 중량부, 폴리스티렌 대전방지제 마스터배치 1.0 내지 5.0 중량부, 글리세릴 모노스테아레이트 0.05 내지 1.0 중량부, 징크-스테아레이트 0.01 내지 0.3 중량부로 구성되는 것을 특징으로 하는 대전방지성이 우수한 스티렌계 열가소성 수지 조성물을 제공하는 것이다.
이하에서 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 스티렌계 열가소성 수지 조성물을 구성하는 기본수지인 비결정성 폴리스티렌 수지는 모노비닐 방향족 화합물 100 중량부에 상온에서 54 내지 76 센티스토크의 점도를 갖는 유동 파라핀계의 미네랄오일 1.0 내지 4.0 중량부를 첨가하여 중량 평균 분자량이 15만 내지 30만 범위를 갖도록 열 또는 개시제에 의한 괴상연속중합법에 의해 제조되는 것이다.
비결정성 폴리스티렌 수지의 제조시 미네랄 오일을 1.0 중량부 미만으로 사용하면 유동성이 떨어지고 4.0 중량부를 초과하여 사용하면 내열성이 떨어진다. 또한 최종 중합물의 중량평균 분자량이 15만 미만으로 되면 강성이 저하되고 30만을 초과하는 경우에는 유동성이 저하된다.
본 발명에서 스티렌계 열가소성 수지 조성물 제조시에 사용되는 모노비닐 방향족 화합물로는 스티렌, α-메틸스티렌, α-에틸스티렌, p-메틸스티렌 등을 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 음이온 계면활성제 혼합물은 황염소화되고 수산화나트륨으로 비누화된 파라핀오일과 스테아린산 마그네슘염 성분으로 되어 있는 것이다. 이러한 음이온 계면활성제 혼합물의 함량이 폴리스티렌 100 중량부에 대해 1.0 중량부 미만이면 대전방지성 (대전압반감기, 표면저항)이 나빠지고, 3.0 중량부를 초과하면 쉬트(sheet) 압출시 대전방지제가 쉬트 표면으로 나와서 성형품 표면에 스크랫치가 심하게 발생되어 인쇄성이 불량하게 된다.
본 발명에서 사용되는 폴리스티렌 대전방지제 마스터배치(polystyrene antistatic agent masterbatch)는 폴리스티렌 85 내지 90 중량%와 수소화된 우지(hydrogenated tallow)와 모노글리세라이드(monoglyceride) 및 솔비탄 모노헥사데카노에이트 (sorbitan monohexadecanoate) 10-15 중량%로 구성된 것이다. 본 발명의 조성물에서 폴리스티렌 대전방지제 마스터배치를 1.0 중량부 미만으로 사용하면 대전방지성이 저하되고 성형품 표면에 스크랫치가 심하게 발생되어 인쇄성이 불량하게 되고, 5,0 중량부를 초과하여 사용하여도 대전방지성이 더 이상 향상되지 않는다. 따라서 본 발명에서 폴리스티렌 대전방지제 마스터배치의 함량은 폴리스티렌 수지 100 중량부에 대해 1.0 내지 5.0 중량부인 것이 필수적이다.
본 발명에서 글리세릴 모노스테아레이트로는 55∼70℃의 융점 범위를 갖고 80℃에서 용적밀도가 0.890∼0.896 범위를 갖는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 글리세릴 모노스테아레이트의 함량이 폴리스티렌수지 100 중량부에 대하여 0.05 중량부 미만이면 대전방지성이 나빠지고 1.0 중량부를 초과하면 인쇄성이 불량하게 된다.
본 발명에서 사용되는 징크-스테아레이트는 고급 지방산의 금속염으로, 그 사용량은 폴리스티렌 100 중량부에 대해 0.01 내지 0.3 중량부인 것이 바람직하다. 징크-스테아레이트의 함량이 0.01 중량부 미만이면 대전방지성이 급격히 나빠지고 0.3 중량부를 초과하여도 스티렌계 열가소성 수지 조성물의 대전 방지성은 더 이상 향상되지 않는다.
본 발명에서 스티렌계 열가소성 수지 조성물을 제조하는 방법으로는 괴상연속중합법을 사용하는 것이 바람직한데, 그것은 제조원가가 저렴하고 균일한 물성 특성을 갖는 제품을 생산하기 쉽기 때문이다. 중합시 최종 중합물의 중량평균분자량은 중합온도, 개시제 투입량, 반응기 중량 등을 조절하여 결정한다.
이상과 같은 본 발명의 스티렌계 열가소성 수지 조성물은 대전방지성 및 인쇄성이 우수하여 성형품 표면에 먼지 등의 오염물질이 흡착하지 않는 것을 필요로 하는 제품의 코팅용으로 적합하다.
이하에서 본 발명을 실시예를 들어 더욱 상세히 설명하나, 본 발명이 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
[실시예 1]
비결정성 폴리스티렌 수지 100 중량부에 음이온 계면활성제 혼합물 1.0 중량부, 폴리스티렌 대전방지제 마스터배치 1.0 중량부, 글리세릴 모노스테아레이트 1.0중량부, 징크-스테아레이트 0.1중량부를 첨가하여 헨셀믹서에서 10분간 블랜드한 후 190 내지 220℃, 190rpm 조건하의 이축혼련 압출기를 사용하여 펠렛화하여 사출성형기로 테스트 시편을 제조하여 그 물성을 평가한 결과를 하기 표1에 나타내었다.
[물성 평가 방법]
※대전방지성 평가
①대전압반감기 : 온도 23℃, 상대습도 50%, 인가전압 8kV, 인가시간 60초
②표면저항 : 온도 23℃, 상대습도 50%, 인가전압 500V, 측정시간 30초
※인쇄성 평가 : 다층 쉬트 압출기를 사용하여 압출된 쉬트를 가지고 성형기에서 컵을 성형한 후 인쇄기를 이용하여 컵에 인쇄한 후 육안으로 평가하였다.
[실시예 2]
비결정성 폴리스티렌 수지 100 중량부에 음이온 계면활성제 혼합물 3.0 중량부, 폴리스티렌 대전방지제 마스터배치 5.0 중량부. 글리세릴 모노스테아레이트 0.05 중량부, 징크-스테아레이트 0.01 중량부를 첨가하여 실시예 1과 동일한 방법으로 테스트 시편을 제조하여 그 물성을 평가한 결과를 하기 표 1에 함께 나타내었다.
[실시예 3]
비결정성 폴리스티렌 수지 100 중량부에 음이온 계면활성제 혼합물 1.8 중량부, 폴리스티렌 대전방지제 마스터배치 3.0 중량부, 글리세릴 모노스테아레이트 0.4 중량부, 징크-스테아레이트 0.3 중량부를 첨가하여 실시예 1과 동일한 방법으로 테스트 시편을 제조하여 그 물성을 평가한 결과를 하기 표 1에 함께 나타내었다.
[비교예 1]
비결정성 폴리스티렌 수지 100 중량부에 음이온 계면활성제 혼합물 2.0 중량부, 폴리스티렌 대전방지제 마스터배치 0.5 중량부, 글리세릴 모노스테아레이트 0.2 중량부를 첨가하여 실시예 1과 동일한 방법으로 테스트 시편을 제조하여 그 물성을 평가한 결과를 하기표 1에 함께 나타내었다.
[비교예 2]
비결정성 폴리스티렌 수지 100 중량부에 음이온 계면활성제 혼합물 0.8 중량부, 폴리스티렌 대전방지제 마스터배치 2.0 중량부, 징크-스테아레이트 0.2 중량부를 첨가하여 실시예 1과 동일한 방법으로 테스트 시편을 제조하여 그 물성을 평가한 결과를 하기 표1에 함께 나타내었다.
[비교예 3]
비결정성 폴리스티렌 수지 100 중량부에 음이온 계면활성제 혼합물 1.5 중량부, 글리세릴 모노스테아레이트 1.0 중량부, 징크-스테아레이트 0.02 중량부를 첨가하여 실시예 1과 동일한 방법으로 테스트 시편을 제조하여 그 물성을 평가한 결과를 하기 표 1에 함께 나타내었다.
Claims (4)
- 비결정성 폴리스티렌 수지 100 중량부, 음이온 계면활성제 혼합물 1.0 내지 3.0 중량부, 폴리스티렌 대전방지제 마스터배치 1.0 내지 5.0 중량부, 글리세릴 모노스테아레이트 0.05 내지 1.0 중량부, 징크-스테아레이트 0.01 내지 0.3 중량부로 구성되는 것을 특징으로 하는 대전방지성이 우수한 스티렌계 열가소성 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 비결정성 폴리스티렌 수지가 모노비닐 방향족 화합물 100 중량부에 상온에서 54 내지 76 센티스토크의 점도를 같는 유동 파라핀계의 미네랄오일 1.0 내지 4.0 중량부를 첨가하여 중량 평균 분자량이 15만 내지 30만 범위를 갖도록 괴상중합법에 의해 제조된 것임을 특징으로 하는 대전방지성이 우수한 스티렌계 열가소성 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 음이온 계면활성제 혼합물이 황염소되고 수산화나트륨으로 비누화된 파라핀오일과 스테아린산 마그네슘염 성분으로 구성된 것임을 특징으로 하는 대전방지성이 우수한 스티렌계 열가소성 수지 조성물.
- 제1항에 있어서. 폴리스티렌 대전방지제 마스터배치가 폴리스티렌 85 내지 90 중량%와 수소화된 우지와 모노글리세라이드 및 솔비탄 모노헥사데카노에이트 10 내지 15 중량%로 구성된 것임을 특징으로 하는 대전방지성이 우수한 스티렌계 열가소성 수지 조성물.
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| KR101336251B1 (ko) * | 2012-08-29 | 2013-12-03 | 포항공과대학교 산학협력단 | 스티렌 단량체를 이용한 전기 방사된 폴리스티렌 나노 섬유의 제조 방법 및 폴리스티렌-양자점 하이브리드 나노섬유의 제조 방법 |
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1996
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