KR100546784B1

KR100546784B1 - 내화학성이 우수한 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지조성물

Info

Publication number: KR100546784B1
Application number: KR1019990057575A
Authority: KR
Inventors: 조남신; 이계홍
Original assignee: 제일모직주식회사
Priority date: 1999-12-14
Filing date: 1999-12-14
Publication date: 2006-01-25
Also published as: KR20010062861A

Abstract

본 발명은

(A) (i) 평균입자 크기가 0.20-0.50㎛ 인 고무질 중합체 40-60 중량부,

(ii) 평균입자 크기가 0.08-0.20㎛ 인 고무질 중합체 40-60 중량부로

이루어진 그라프트된 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지 10-50중량부,

(B) (i) 스티렌 65-78 중량부,

(ii) 아크릴로니트릴 22-35 중량부로

이루어진 스티렌-아크릴로니트릴 수지 50-90중량부,

(C) 폴리에틸렌 왁스 공중합체 0.1-3.0중량부

를 포함하는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지 조성물에 관한 것으로, 본 발명의 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지 조성물은 용제 특성이 강한 브레이크 오일과 같은 엔진 관련 약품에 대한 내성이 강화되어 자동차 등의 도장용으로 유용하게 사용될 수 있다.

고무질 중합체, 스티렌-아크릴로니트릴, 폴리에틸렌 왁스, 내화학성, 내약품성

Description

내화학성이 우수한 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지 조성물{THERMOPLASTIC RESIN COMPOSITION WITH GOOD RESISTANCE AGAINST CHEMICAL}

본 발명은 도장용 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지 조성물(이하 'ABS 수지 조성물'이라 칭함)에 관계하는 것으로서, 더욱 상세하게는 g-ABS를 혼합 사용하고 적절한 분자량의 유리 스티렌-아크릴로니트릴 수지(이하 'SAN 수지'라 칭함) 을 조합하여 사용함으로써 ABS 수지 조성물 자체의 약품에 대한 내화학성을 향상시킨 ABS 수지 조성물에 관한 것이다.

일반적으로 부타디엔(butadiene), 스티렌 모노머(styrene monomer), 아크릴로니트릴(acrylonitrile)로 구성되는 ABS수지는 내충격성 및 가공성이 뛰어나고 기계적 강도가 우수하기 때문에 전기 전자 제품의 하우징 및 자동차 내외장재와 같은 다양한 용도로 광범위하게 사용되어 왔다.

특히 도장(painting)용 ABS수지의 적용이 자동차, 오토바이 등으로 확대됨에 따라 자동차 등에 적용되는 엔진관련 약품에 대한 내약품성이 필요하게 되었다. 뿐만아니라, 용제의 특성이 강한 브레이크오일과 엔진관련 약품은 ABS 제품의 고무성분을 변형시켜 수지표면에 심한 균열을 발생시키고, 내충격성을 저하시키는 문제 점이 있다.

이에, ABS 성형품에 브레이크 오일과 같은 엔진관련 약품에 대한 내성을 부여해야 할 필요성이 요구되고 있다.

본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, g-ABS 수지중 소입경 및 중입경의 고무질 중합체를 혼합 사용하고 SAN수지의 분자량을 적절히 증가시켜 사출 성형시 수축을 방지하고 용제 처리에 따른 배향된 고무의 변형을 최소화함으로써 도장 밀착성을 향상시켜 도장 성형품의 약품에 대한 내성을 향상시킨 ABS 수지 조성물을 제공하는 것이다.

즉, 본 발명은

(A) (i) 평균입자 크기가 0.20-0.50㎛인 고무질 중합체 40-60 중량부,

(ii) 평균입자 크기가 0.08-0.20㎛인 고무질 중합체 40-60 중량부로

이루어진 그라프트된 ABS 수지 10-50중량부,

(B) (i) 스티렌 65-78 중량부,

(ii) 아크릴로니트릴 22-35 중량부로

이루어진 SAN 수지 50-90중량부,

(C) 폴리에틸렌 왁스 공중합체 0.1-3.0중량부

를 포함하는 ABS 수지 조성물을 제공하는 것이다.

이하 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 ABS 수지 조성물은 코어(core)가 고무질 중합체이고 쉘(shell)이 방향족 스티렌 단량체 및 아크릴로니트릴 단량체인 코어-쉘(core-shell)형의 공중합체로서, 본 발명에서 성분(A)인 g-ABS수지는 특수 아크릴 고무에 아크릴로니트릴 및 스티렌을 가해 독특한 중합방법에 의해 아크릴로니트릴·스티렌 공중합시킴과 동시에 아크릴 고무로 그라프트 공중합시켜 제조되며, g-ABS수지중 중입경 고무질 중합체(i)의 평균 입자 크기는 0.20-0.50㎛가 적당하며 소입경 고무질 중합체(ii)의 평균 입자 크기는 0.08-0.20㎛가 적당하다.

상기 g-ABS 수지중 고무질 입자의 크기가 0.08㎛ 미만이면 사출 성형시 수축현상이 일어나서 좋지 않으며, 0.50㎛를 초과하면 용제 처리시 고무가 변형되어 표면상태가 매끄럽지 못하여 도장 밀착성이 떨어지게 되며 약품에 대한 내성이 저하되어 좋지 않다. 따라서 본 발명에서는 상기 (ⅰ)과 (ⅱ)를 혼합하여 사용한다.

본 발명에서 성분(B) 즉, SAN 수지는 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 이미 잘 알려져 있는 것으로 현탁중합법 또는 괴상중합법으로 중합이 가능하나, 중합 제조공정에서 소량 및 겔 발생이 적은 괴상중합법으로 제조된 SAN 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 중합 제조공정 중에 다량의 첨가제가 첨가될 경우 사출성형시 성형품에 기포가 발생하여 외관이 불량해지고 SAN 수지에 겔이 포함되어 있을때에는 최종성형품의 표면이 돌출되어 성형품의 품질을 저하시키는 문제점이 있기 때문이다. 더욱 바람직하게는 65-78 중량부의 스티렌 및 30-22 중량부의 아크릴로니트릴로 구성된, 중량평균 분자량이 14만-20만 정도인 SAN 수지를 사용하는 것이다. SAN 수지의 중량평균분자량이 14만 미만일 경우에는 약품에 의한 침식이 증가하여 실제 성형품의 내충격성이 급격히 저하되며, 20 만을 초과하는 경우에는 ABS 수지의 내화학성 향상을 기대할 수 없다.

본 발명에서 성분(C), 즉 폴리에틸렌 수지 왁스는 폴리에틸렌수지를 열분해시켜 그 중량평균분자량을 1000 ∼ 3000 정도로 조정한 것이다.

상기 폴리에틸렌 수지 왁스의 중량평균분자량이 1000 미만인 경우에는 적정한 수준의 내약품성을 확보할 수 없으며, 3000 을 초과하는 경우에는 ABS 수지의 중합이 어려워지므로 바람직하지 않다.

상기의 그라프트 공중합체를 제조하는 방법은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 이미 잘 알려져 있는 것으로서, 유화중합, 현탁중합, 용액중합, 또는 괴상중합법 중 어느 것이나 사용될 수 있고, 바람직하게는 고무질 중합체 존재하 상기 비닐계 단량체를 투입한후 중합 개시제로써 유화 중합 또는 괴상중합 하는 것이 바람직하다.

상기 성분 이외에도 본 발명의 ABS 수지 조성물은 각각 용도에 따라 열안정제, 활제, 안료, 염료 또는 무기충진재 등이 부가될 수 있다.

이하 실시예를 들어 본 발명을 보다 구체화할 것이며, 다음의 실시예는 어디까지나 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 기재된 것이지 본 발명의 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.

실시예 1 - 4, 비교예 1 -4,

실시예 1-4와 비교예 1∼4는 표1에 도시한 것과 같이 투입량을 변화시킨 것 을 제외하고는 동일한 압출 및 사출 조건에서 평가하였다. 압출조건은 L/D=36, φ=45MM인 이축 압출기를 사용하여 시편을 제조하였으며, 실린더 온도는 190∼230℃로 설정하였다. 제조된 시편을 220℃에서 사출 성형시켜 물성 평가용 시편과 도장성 평가용 시편을 제조하였다. 평가 결과는 표2에 나타내었다.

구분	비교예				실시예
NO.	1	2	3	4	1	2	3	4
g-ABS-1	35	25	25	25	35	25	25	25
g-ABS-2		10	10	10		10	10	10
SAN-1	65	65			65
SAN-2			65			30
SAN-3				65		35	65	65
열안정제	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4
활제	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0
PE-왁스					2.0		1.0	3.0

* g-ABS-1 수지 : 평균 입자 크기는 0.20-0.50㎛, 아크릴로니트릴 함량은 25

* g-ABS-2 수지 : 평균 입자 크기는 0.08-0.20㎛, 아크릴로니트릴 함량은 25

* SAN-1 : 아크릴로니트릴/스티렌 = 28/72 이고, 중량평균분자량이 120,000인 SAN 수지

* SAN-2 : 아크릴로니트릴/스티렌 = 25/75 이고, 중량평균분자량이 90,000인 SAN 수지

* SAN-3 : 아크릴로니트릴/스티렌 = 28/72 이고, 중량평균분자량이 140,000인 SAN 수지

* PE-왁스 : 폴리에틸렌계 왁스

구 분	비교예				실시예
NO.	1	2	3	4	5	6	7	8
아이조드 충격강도	36	29	21	28	36	28	28	28
유동성	1.6	1.6	4.2	1.2	1.2	1.4	1.2	1.3
브레이크오일 내성 (분:초)	2:50	3:40	1:50	5:00	4:20	4:20	5:20	5:50

[물성 평가 방법]

* 아이조드 충격강도 : ASTM D256 (1/4", 23℃)

* 유동성 : ASTM D1238 (200℃, 5KG)

* 브레이크오일 내성 평가 : 시편을 3.22mm × 12.7mm × 127mm의 크기로 사출, 제작한후 곡률반경 211.7mm의 JIG 에 밀착시킨(STRAIN = 0.75%) 상태에서 브레이크 오일을 1 방울 낙하시키고 침식이 시작될 때까지의 시간을 측정하였다.

상기 표2의 결과를 통하여 확인되는 바와 같이, 본 발명의 ABS 수지 조성물은 g-ABS중의 고무질 중합체 크기를 소입경과 중입경으로 혼합 사용하고 SAN의 분자량을 적절히 증가시키며 부가적으로 약품에 대한 내성이 우수한 폴리에틸렌 왁스을 사용한 결과, ABS수지 자체의 내화학성이 향상되고 약품처리후 내약품성이 극대화되었다.

Claims

(A) (i) 평균입자 크기가 0.20-0.50㎛ 인 고무질 중합체 40-60 중량부,

(ii) 평균입자 크기가 0.08-0.20㎛ 인 고무질 중합체 40-60 중량부로

이루어진 그라프트된 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지 10-50중량부,

(B) (i) 스티렌 65-78 중량부,

(ii) 아크릴로니트릴 22-35 중량부로

이루어진 스티렌-아크릴로니트릴 수지 50-90중량부,

(C) 폴리에틸렌 왁스 공중합체 0.1-3.0중량부

를 포함하는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 성분(B)중 아크릴로니트릴의 함량이 25 - 31 중량부인 것을 특징으로 하는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 성분(B)인 스티렌-아크릴로니트릴 수지의 중량평균분자량이 140,000 -200,000 인것을 특징으로 하는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 성분(C)인 폴리에틸렌 왁스 공중합체의 중량평균분자량이 1000-3000 인것을 특징으로 하는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지 조 성물.