KR100352802B1

KR100352802B1 - 고충격,고광택스티렌계수지조성물

Info

Publication number: KR100352802B1
Application number: KR1019940037380A
Authority: KR
Inventors: 정철훈; 박봉현
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 1994-12-27
Filing date: 1994-12-27
Publication date: 2002-12-11
Also published as: KR960022770A

Abstract

본 발명은 내충격성과 광택성이 뛰어난 스티렌계 수지조성물에 관한 것으로, 고무입자경 2700 - 3300Å, 겔함량 65 - 80 %의 디엔형 또는 알킬 아크릴레이트 성분의 고무와 같은 입자경의 겔함량 80 - 95 %의 디엔형 또는 알킬 아크릴레이트 성분의 고무를 30 : 70 - 70 : 30의 비로 섞은 고무 라텍스(고형성분 = 44 % 중량부) 134 중량부에 모노 알케닐 단량체, 비닐 시안 단량체, 무수말레인산 단량체중에서 선택된 적어도 2 종 이상의 단량체 40 중량부를 그라프트 중합시켜 얻은 라텍스를 응집, 탈수, 건조시켜 얻은 그라프트 중합체(ABS)와, 방향족 모노 알케닐 단량체, 비닐시안 단량체, 아크릴산 또는 메타크릴산의 알킬 에스테르 단량체 중에서 선택된 2 종이상의 단량체를 공중합시켜서 된 공중합체(SAN)가 20 : 80 내지 50 : 50의 중량비로 구성된 것을 특정으로 한다.

Description

고충격, 고광택 스티렌계 수지 조성물{Hogh Impact, High Gloss Styrenic Resin}

본 발명은 내충격성과 광택성이 뛰어난 스티렌계 수지조성물에 관한 것이다.

ABS 수지는 기계적 물성, 성형가공성, 표면 광택성등이 우수한 관계로 사무용기기 및 전자제품의 외장제등으로 광범위하게 사용되고 있다. 이렇게 외장제로 사용되는 ABS수지는 높은 광택성이 요구되며 ABS 수지의 광택성은 사용되는 고무 입자경 및 고무성분의 겔함량, 그리고 그라프트율 조절등에 따라 조절될수 있다. 지금까지의 경우에는 고광택 ABS를 제조하기 위해 주로 고무입자경 조절을 중시하여 고무입자경을 줄여 광택성을 높이는 방법을 사용하여 왔다. 그러나 이경우 고무 입자경이 줄어듦에 따라 ABS 수지의 큰 장점중에 하나인 충격강도의 저하가 심하게 나타난다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 수지의 충격강도가 저하되지 않고 우수한 광택성을 가지는 스티렌계 수지조성물을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

고광택 ABS수지 제조에 있어 광택도를 조절하는 가장 중요한 요인으로는 고무입자경을 들 수 있다. 일반적으로 작은 고무입자경을 사용할 경우 광택도는 증가하게 되지만 수지의 내충격성이 현저하게 저하된다. 따라서 우수한 광택도와 내충격성이 우수한 ABS 수지를 제조하기 위해서는 고무입자경을 줄일수 있는 한계가 있게 된다.

광택도는 고무입자경뿐만 아니라 사용되는 고무입자경의 겔함량에 따라서도 크게 변화된다. 겔함량이 낮은 고무입자를 사용할 경우 그라프트 중합시 겔함량이 낮은 관계로 단량체가 고무입자에 팽윤되는 양이 많아져 그라프트 중합이 끝난 후 고무입자경이 중합전의 고무입자경에 비해 상대적으로 매우 증가하게 된다. 이에 반하여 겔함량이 높은 고무입자를 사용할 경우 그라프트 중합시 단량체가 고무입자에 팽윤되는 양이 적어 그라플 중합이 끝난후 고무입자경은 중합전에 비해 크게 변화되지 않는다. 따라서 겔함량이 낮은 고무입자를 사용할 경우가 처음에는 같은 입자경을 가졌다 할 지라도 중합후에는 겔함량이 높은 고무입자를 사용했을 경우에 비해서는 상대 고무입자경이 커져 전체 수지내의 고무가 차지하는 부피가 커지게 된다. 이렇게 상대적으로 고무부피가 증가함에 따라 내충격성은 증가하지만 광택도는 떨어지게 된다.

본 발명의 수지조성물은 내충격성을 유지하면서 고광택성을 부여하기 위해서 내충격성을 충분히 유지할 수 있는 고무입자경 2700 - 3300Å, 바람직하게는 2900 - 3100Å를 갖고, 겔함량으로는 65 - 80 %, 바람직하게는 70 - 75 %를 갖는 디엔형 또는 알킬아크릴레이트 성분의 고무와 같은 입자경의 겔함량 80 - 95 %, 바람직하게는 90 - 95 %의 디엔형 또는 알킬 아크릴레이트 성분의 고무를 30 : 70 - 70 : 30, 바람직하게는 40 : 60 - 60 : 40 의 비로 섞은 고무라텍스(고형성분 = 44중량%) 136.4 중량부에 모노 알케닐 단량체, 비닐시안 단량체, 무수말레인산 단량체중에서 선택된 적어도 2 종이상의 단량체 40부를 그라프트 중합시켜 얻은 라텍스를 응집, 탈수, 건조시켜 얻은 그라프트 중합체(ABS)와, 방향족 모노 알케닐 단량체, 비닐 시안 단량체, 아크릴산 또는 메타크릴산의 아킬 에스테르 단량체 중에서 선택된 2 종 이상의 단량체를 공중합시켜서 된 그라프트 중합체(SAN)가 20 : 80 내지 50 : 50 의 중량비로 구성되어진 것을 그 특징으로 한다.

여기서 그라프트 중합체(ASS)를 중합하기 위해 사용되는 이온교환수는 196.9 내지 85.8 중량부, 바람직하게는 149.3 내지 113.6 중량부가 적당하다. 또한 사용되는 유화제로는 나트륨도데실 설폐이트, 나트륨 도데실 벤젠 설페이트, 나트륨 옥타데실 설폐이트, 나트륨 올레익 설폐이트, 칼륨 도데실 설폐이트, 칼륨 옥타데실 설페이트, 디옥틸 나트륨 설퍼 석시네이트, 나트륨스테아레이트, 로진, 지방산염을 들 수 있으며 그 사용량은 0.1 내지 1.5 중량부 바람직하게는 0.5 내지 1.0 중량부가 사용된다.

사용되는 분자량 조절제로는 노말 도데실 메르캅탄, 터시아리 도데실 메르캅탄을 들수 있으며 그사용양은 0.1 내지 1.0, 바람직하게는 0.3 내지 0.7 중량부가 사용된다. 환원제로는 무수 결정 글루코즈, 에틸렌 디 아민 테트라 나트륨초산염, 나트륨 알데히드 설폭시네이트, 나트륨 포름 알데히드 설폭시네이트, 테트라나트륨 피로포스페이트, 나트륨 페로설페이트, 황산철, 아황산 수소나트륨, 아황산 수소칼륨등을 들 수 있으며 그 사용양은 0.03 내지 0.6 중량부, 바람직하게는 0.05 내지 0.1 중량부가 적당하다.

중합개시계로는 하이드로겐 퍼 옥사이드, 디 이소프로필벤젠 하이드로 퍼옥사이드, 큐멘하이드로 퍼옥사이드, 칼륨 퍼 설페이트, 암모늄 퍼설페이트, 터시아리 부틸 하이드로 퍼 옥사이드, 디큐밀 퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥사이드를 들 수 있으며 그 사용양은 0.05 내지 1.0 중량부. 바람직하게는 0.1 내지 0.3 중량부가 사용된다.

본 발명을 실시예와 비교예는 다음과 같으며, 실시예 및 비교예에서 사용되는 "부"는 모두 중량부를 의미한다.

실시에 1)

평균입자경 3000Å 과 겔함량 90 %를 갖는 부타디엔 성분의 고무라텍스(L-1:고무성분 = 33% 중량부) 109.1부와 평균입자경 3000Å 과 겔함량 75 %를 갖는 부타디엔 성분의 고무 라텍스(L-2 고무성분 = 55% 중량부) 43.6부의 혼합 라텍스(표1의 조성비 참조)와 이온교환수 110부, 로진 0.3부, 터시아리 도데실 메르캅탄 0.3 부와 스티렌 28.8부, 아크릴로 니트릴 11.2부를 폐쇄형 반응기에 넣고 교반시키면서 온도를 70℃ 까지 승온시킨후 무수결정 글루코즈 0.05부, 테트라나트륨 피로포스페이트 0.045부와 황산철 0.005부로 이루어진 환원제와 큐멘하이드로 퍼옥사이드 0.2부를 넣어 4시간동안 그라프트 반응시켜 얻은 라텍스를 응집, 탈수, 건조시켜 얻은 그라프트 중합체(ABS-1)과 스티렌과 아크릴로니트릴의 공중합체(SAN : 아크릴로니트릴함량 = 24%, 무게평균분자량 = 12,500)를 30 : 70의 중량비로 혼합시킨 후(표2의 조성비참조) 압출기로 압출하여 펠렛상을 제조하였다.

이렇게 얻어진 펠렛을 80℃ 열풍건조기에서 2시간 건조시킨후 5온스 사출기를 사용하여 1/4" 두께의 충격강도 시험용 시편 및 10×5×0.3cm크기의 광택측정용 시편을 사출성형하여 이를 사용하여 ASTM D256에 의거하여 충격강도시험을 실시하였으며 45deg각도로 광택도를 측정하였으며. 그 결과를 표 2 에 나타내었다.

실시 예 2)

상기 실시예 1의 성분중 그라프트 중합체 ABS-1의 제조시 사용되는 고무성분 라텍스의 혼합비를 L-1 : L-2의 비율을 90.9 부 : 54.6 부로 변경 (표 1의 조성비 참조)하고 이온교환수 양을 77.7부로 변경하며 그라프트 중합체 ABS-2를 제조하여 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.

실시예 3)

상기 실시에 1의 성분중 ABS-1 과 SAN 의 혼합비를 25 : 75로 변경(표 2 의 조성비 참조)한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 그 결과를 표 2 에 나타내었다.

실시예 4)

상기 실시예 1 의 성분중 ABS-1 과 SAN의 혼합비를 35 : 65 로 변경(표 2 의 조성비 참조)한 것을 제외하고는 실시에 1과 동일한 방법으로 실시하여 그 결과를 표 2 에 나타내었다.

실시예 5)

상기 실시예 2 의 성분중 ABS-2 와 SAN 의 혼합비를 25 : 75 로 변경(표 2의 조성비 참조)한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 실시하여 그 결과를 표 2 에 나타내있다.

실시예 6)

상기 실시예 2 의 성분중 ABS-2 와 SAN 의 혼합비를 35 : 65 로 변경(표 2 의 조성비 참조)한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 실시하여 그 결과를 표 2 에 나타내었다.

비교예 1)

상기 실시예 1의 성분중 그라프트 중합체 ABS-1의 제조시 사용되는 고무성분 라텍스의 혼합비를 L-1 : L-2의 비율을 181.8부 : 0부 (표 1의 조성비 참조) 즉, 고무성분 라텍스를 L-1만 사용하고 이온교환수지양을 41.4부로 변경하여 그라프트 중합체 ABS-3 을 제조하여 실시예 1 과 동일한 방법으로 실시하여 그결과를 표 2 에 나타내었다.

비교예 2)

상기 실시예 1의 성분중 그라프트 중합체 ABS-1의 제조시 사용되는 고무성분 라텍스의 혼합비를 L-1 : L-2 의 비율을 0부 : 109.1부 (표 1의 조성비 참조) 즉, 고무성분 라텍스를 L-2만 사용하고 이온교환수지양을 114.1부로 변경하여 그라프트 중합체 ABS-4 를 제조하여 실시예 1 과 동일한 방법으로 실시하여 그결과를 표 2 에 나타내었다.

비교예 3)

상기 실시예 1의 성분중 그라프트 중합체 ABS-1의 제조시 입자경이 1800 Å,겔함량이 90 % 인 고무라텍스(L-3 : 고무성분 35 % 중량부)를 171.4부(표1의 조성비 참조) 사용하고 이온교환수 양을 51.7부로 변경하여 그라프트 중합체 ABS-5 을 제조하여 실시예 1 과 동일한 방법으로 실시하여 그 결과를 표 2 에 나타내었다.

Claims

고무입자경 2700 - 3300Å, 겔함량 65 - 80 %의 디엔형 또는 알킬 아크릴레이트 성분의 고무와 같은 입자경의 겔함량 80 - 95 %의 디엔형 또는 알킬 아크릴레이트 성분의 고무를 30 : 70 - 70 : 30의 비로 섞은 고무 라텍스(고형성분 = 44 % 중량부) 134 중량부에 모노 알케닐 단량체, 비닐 시안 단량체, 무수말레인산 단량체중에서 선택된 적어도 2 종 이상의 단량체 40 중량부를 그라프트 중합시켜 얻은 라텍스를 응집, 탈수, 건조시켜 얻은 그라프트 중합체(ABS)와, 방향족 모노 알케닐 단량체, 비닐시안 단량체, 아크릴산 또는 메타크릴산의 알킬 에스테르 단량체 중에서 선택된 2 종이상의 단량체를 공중합시켜서 된 공중합체(SAN)가 20 : 80 내지 50 : 50의 중량비로 구성된 것을 특정으로 하는 고충격 고광택 스티렌계 수지조성물.