KR100564816B1

KR100564816B1 - 내열성, 투명성 및 자연색상이 우수한 ａｂｓ 수지조성물의 제조방법

Info

Publication number: KR100564816B1
Application number: KR1020030098860A
Authority: KR
Inventors: 정봉재; 하두한; 박재범
Original assignee: 제일모직주식회사
Priority date: 2003-12-29
Filing date: 2003-12-29
Publication date: 2006-03-27
Also published as: KR20050067838A

Abstract

본 발명에 따른 내열성, 투명성 및 자연색상이 우수한 ABS 수지 조성물의 제조방법은 평균입경이 0.2∼0.5 ㎛인 부타디엔계 고무라텍스에 그라프트 단량체인 방향족비닐 화합물, 불포화니트릴 화합물 및 메타크릴산알킬에스테르의 조합비율이 각각 10∼40 중량%, 1∼20 중량% 및 50∼80 중량%로서 최종수지의 헤이즈(Haze)가 4 이하가 되도록 조합된 단량체 혼합물 및 유용성 산화환원 중합개시제와 함께 아크릴계 반응성 유화제를 투입하여 그라프트 중합하는 제1단계, 및 상기 제1단계 그라프트 중합의 전환율이 90% 이상에 이르면 수용성 열분해성 중합개시제 및 상기 단량체 혼합물을 투입하여 그라프트 공중합하는 제2단계를 포함하고, 상기 단량체 혼합물은 제1단계에서 10-30 중량%, 제2단계에서 90-70 중량%로 투입되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 아크릴계 반응성 유화제는 중합 가능한 이중결합을 포함하고 탄소수가 4 내지 8개인 것으로서 그 투입량이 0.2∼1 중량부인 것을 특징으로 한다.

투명 ABS 수지, 아크릴계 반응성 유화제, 수용성 또는 유용성 중합 개시제, 내열성, 투명성, 자연색상.

Description

내열성, 투명성 및 자연색상이 우수한 ＡＢＳ 수지 조성물의 제조방법{Method of Preparing ABS Resin Composition with Good Heat Resistance, Transparence and Natural Color}

발명의 분야

본 발명은 메틸메타아크릴레이트-아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지(이하 '투명 ABS 수지') 조성물의 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 ABS 수지의 우수한 기계적 성질을 유지하면서 내열성이 우수하고 투명성과 자연색상이 뛰어난 투명 ABS 수지 조성물의 제조방법에 관한 것이다.

발명의 배경

일반적으로 ABS수지는 스티렌의 가공성, 아크릴로니트릴의 강성과 내약품성, 및 부타디엔의 내충격성 등의 물성강도와 미려한 외관특성으로 인하여 자동차, 전기전자, 사무기기, 가전제품, 완구류, 문구류 등 다양한 용도에 널리 사용되는 장 점이 있지만, 불투명하기 때문에 그 용도가 제한되는 단점이 있다.

투명도가 요구되는 제품에 주로 사용되는 투명성 수지는 SAN, PC, GPPS, PMMA 등이 있는데, SAN, GPPS 및 PMMA는 투명도가 우수하고 가격이 저렴한 장점이 있으나 내충격성이 약하기 때문에 그 용도가 제한된다는 단점이 있고, PC는 투명도와 내충격성이 우수한 장점이 있으나 가격이 비싸고 내화학성이 약하기 때문에 그 용도가 제한된다는 단점이 있다.

투명 ABS 수지는 SAN, PMMA 등 다른 투명 수지에 비하여 충격강도가 높고 PC에 비하여 가격이 저렴하기 때문에, 최근 투명소재로서의 투명 ABS 수지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. ABS 수지가 투명성을 나타내는 이유는 분산상인 고무의 굴절률에 연속상인 매트릭스 수지의 굴절률을 일치시킴으로써 분산상과 연속상 사이의 계면에서 발생하는 빛의 산란과 굴절을 최소화시키기 때문이다. 따라서 ABS 수지에 투명성을 부여하기 위해서는 고무의 굴절률과 매트릭스 수지의 굴절률을 서로 일치시키고, 사용되는 고무입자의 크기를 적절하게 조절함으로써 가시광 영역의 빛의 산란을 최소화시켜야 한다.

기존의 투명 ABS 수지는 제품의 모양을 투명화시켜 시각적인 특색을 가지는 제품에 주로 사용되었으나, 최근에는 이러한 용도뿐만 아니라 고투명성, 내백화성, 내스크래치성, 내열성 등의 기능성이 부여된 투명 ABS 수지 제품이 시장에서 요구되고 있다. 이러한 시장의 요구에 따라 투명 ABS 수지에 추가적인 기능을 부여하는 연구가 활발히 진행되고 있다.

이와 같이 투명 ABS 수지의 용도가 확장됨에 따라 사용용도에 맞는 특성이 요구되는데, 투명 ABS 수지가 적용되는 제품의 무게가 점차 가벼워짐에 따라 고충격 특성이 요구되고, PC 및 PMMA와 비슷한 정도의 투명성이 요구되고, 고온의 제품에서도 사용할 수 있는 우수한 내열성이 요구되고 있다.

이러한 종래의 기술로서, 수용성 개시제를 단독으로 사용하여 그라프트중합을 하는 기술은 투명 ABS 수지의 주원료인 메틸크릴산 알킬에스테르의 친수성기에 의해 코아-쉘 형태의 그라프트 구조를 형성시키므로 최종 제품의 광택도를 양호하게 하지만, 쉘의 두께를 충분히 두껍게 하지 않으므로 그 충격강도를 저하시키는 문제점이 있다. 또한, 기존의 산화환원 개시제 조합에 의한 유용성 개시제를 사용하는 기술은 최종 제품의 충격강도를 우수하게 하지만, 코아-쉘 구조의 투명 ABS 수지 제품보다 투명성을 감소시키는 문제점이 있다.

일본특허 소62-84109호는 고무입자 크기가 다른 SBR 고무를 사용하여 투명성을 확보하는 방법을 개시하고 있다. 그러나, SBR 고무의 유리전이 온도가 낮고, 고무의 크기 및 입자분포가 부적절하여 내충격성이 낮아진다는 문제점이 있으며, 고온에서 사용될 경우 중합된 MMA 분자의 사슬이 풀리는 해중합이 발생하므로 고온에서의 사용이 제한되는 문제점이 있다.

이에 대하여, 본 발명자들은 상기 문제점을 극복하기 위하여 크기와 함량이 조절된 부타디엔계 고무에 제1단계에서 퍼옥사이드계 유용성 개시제 조합을 사용하여 스티렌계 단량체, 불포화 니트릴계 단량체, 메타크릴산알킬에스테르 단량체 및 소량의 알킬 아크릴레이트 단량체를 첨가하여 고무내부에서 중합물이 형성되도록 하여 내충격강도를 향상시키고, 제2단계 그라프트중합시에는 수용성 개시제를 사용 하여 제1단계에서 사용된 단량체의 조합으로 단량체가 고무 외곽층에 적절하게 그라프트가 되도록 중합을 행하여 ABS 수지의 우수한 기계적 성질, 내충격성 등을 그대로 유지하면서 내열성 및 투명성이 우수한 열가소성 수지 조성물의 제조방법을 개발하여 한국특허출원 제2002-80431호(2002년 12월 16일자)로 출원하였다.

나아가, 본 발명자들은 상기 출원된 발명의 모든 효과를 유지하면서도 투명성과 자연 색상이 더욱 뛰어난 투명ABS수지 조성물을 제조하는 방법을 개발하기에 이른 것이다.

본 발명의 목적은 알킬 아크릴레이트 단량체를 사용하지 않고 기존의 유화제 대신 아크릴계 음이온성 반응성 유화제를 사용하여 유화제가 잔류되는 것을 방지함으로써 투명성과 자연색상이 더욱 뛰어난 ABS 수지 조성물의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 ABS 수지의 우수한 기계적 성질을 그대로 유지하면서도 내열성이 우수한 ABS 수지 조성물의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 상세히 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.

발명의 요약

본 발명에 따른 내열성, 투명성 및 자연색상이 우수한 ABS 수지 조성물의 제조방법은 평균입경이 0.2∼0.5 ㎛인 부타디엔계 고무라텍스에 그라프트 단량체인 방향족비닐 화합물, 불포화니트릴 화합물 및 메타크릴산알킬에스테르의 조합비율이 각각 10∼40 중량%, 1∼20 중량% 및 50∼80 중량%로서 최종수지의 헤이즈(Haze)가 4 이하가 되도록 조합된 단량체 혼합물 및 유용성 산화환원 중합개시제와 함께 아크릴계 반응성 유화제를 투입하여 그라프트 중합하는 제1단계, 및 상기 제1단계 그라프트 중합의 전환률이 90% 이상에 이르면 수용성 열분해성 중합개시제 및 상기 단량체 혼합물을 투입하여 그라프트 공중합하는 제2단계를 포함하고, 상기 단량체 혼합물은 제1단계에서 10-30 중량%, 제2단계에서 90-70 중량%로 투입되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 아크릴계 반응성 유화제는 중합 가능한 이중결합을 포함하고 탄소수가 4 내지 8개인 것으로서 그 투입량이 0.2∼1 중량부인 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 내용을 하기에 상세히 설명한다.

발명의 구체예에 대한 상세한 설명

본 발명에 따른 내열성, 투명성 및 자연색상이 우수한 ABS 수지 조성물의 제조방법은 한국특허출원 제2002-80431호에 기재된 발명과는 달리, 알킬 아크릴레이트 단량체를 사용하지 않고 기존의 유화제 대신 아크릴계 음이온성 반응성 유화제 를 사용한다. 그럼으로써, 유화제가 잔류되는 것을 방지하여 투명성과 자연색상이 더욱 뛰어난 ABS 수지 조성물을 제조하는 것이다. 이하 본 발명의 각 단계에 대하여 상세히 설명한다.

(1) 제1단계

제1단계에서는 평균 입자직경이 0.2∼0.5 ㎛이고, 겔 함유량이 70∼90중량%인 고무질 중합체 40∼60 중량부(고형분 기준) 존재 하에 이온교환수, 아크릴계 반응성 유화제, 분자량조절제 및 그라프트 단량체인 방향족비닐 화합물, 불포화니트릴 화합물 및 메타크릴산알킬에스테르의 조합비율이 각각 10∼40 중량%, 1∼20 중량% 및 50∼80 중량%로서 굴절률이 고무질 중합체의 굴절률과 동일하게 조합된 단량체 혼합물을 퍼옥사이드계 유용성 개시제 0.05∼0.30 중량부와 함께 반응기에 투입하고 온도를 50 내지 80℃로 상승시킨 후 개시촉매 0.001∼0.01 중량부, 환원제 0.05∼0.5 중량부 및 착이온제 0.1∼0.4 중량부의 혼합물을 투입하여 1단계 그라프트 중합을 진행한다.

상기 고무질 중합체로는 평균 입자직경이 0.2∼0.5 ㎛인 부타디엔계 고무가 바람직하며, 본 발명에서는 40∼60 중량부로 사용된다. 고무의 사용량이 40 중량부보다 적을 경우 고무의 입경과 입경 사이의 평균 거리가 멀어지기 때문에 내충격 보강효과가 현저히 저하되며, 60 중량부보다 많을 경우 중합이 불안정하기 때문에 다량의 응고물이 발생할 뿐만 아니라, 충분한 그라프트 층을 형성하지 못하기 때문에 광택도가 저하하고, 응고공정 중 조립자의 생성으로 인한 건조불량이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명의 그라프트 단량체 혼합물은 방향족비닐 화합물, 불포화니트릴 화합물 및 메타크릴산 알킬에스테르로 이루어지며, 조합비율이 각각 10∼40 중량%, 1∼20 중량% 및 50∼80 중량%이다.

그라프트 중합에 사용되는 방향족 비닐단량체, 불포화 니트릴계 단량체 및 메타크릴산 알킬에스테르 단량체의 비율이 상기 범위를 벗어날 경우에는 고무질 중합체와 그라프트 중합체의 굴절률 차이로 인하여 헤이즈(Haze)가 상승하는 문제점이 있으며, 최종수지의 헤이즈가 4 이하가 되도록 조합하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 그라프트 중합에 사용되는 반응성 유화제는 중합에 참여할 수 있는 이중결합이 포함되어 있는 아크릴계 음이온성 유화제로서 탄소수는 4개에서 8개 정도로 구성되어 있다. 반응성 유화제의 함량이 0.2 중량부보다 적을 경우 중합이 진행됨에 따른 유화상태의 불안정으로 고형분의 발생이 증가하고, 1 중량부보다 많을 경우 유화중합 후 응집공정에서 사용되는 응집제의 양이 증가된다는 문제점이 있다. 중합에 참여하는 반응성 유화제를 사용하였을 경우, 잔류 유화제에 의한 제품의 황변현상과 투명도 저하를 개선할 수 있으며, 올리고머의 생성을 방지하기 때문에 제품의 가스 발생량을 감소시키고 내열도를 개선시킬 수 있는 장점이 있다.

본 발명에서는 상기 그라프트 단량체 혼합물을 제1단계에서는 10∼30 중량%, 제2단계에서는 90∼70 중량%로 분할하여 투입한다. 만약 제1단계 그라프트 유화중합에 사용되는 단량체 조합의 사용량이 10 중량% 이하인 경우에는 고무질 중 합체 내부의 그라프트 중합물 감소로 충격강도가 저하하고, 30 중량% 이상일 경우에는 고무질 중합체 내부의 그라프트 중합물의 증가로 인해 반응안정성이 저하하기 때문에 응고물이 다량 발생하며, 또한 고무질 중합체 외부의 쉘(shell) 층이 충분히 형성되지 못하기 때문에 노출 고무질 중합체의 증가로 인하여 광택도가 저하하고, 자연색상과 충격강도가 저하되는 문제점이 있다.

본 발명의 제1단계 그라프트 중합에 사용되는 유용성 산화환원 개시제로서는 하이드로퍼록사이드계 개시제로서 큐멘하이드로퍼옥사이드, 아조계 유용성 개시제, 다이이소프로필벤젠 하이드로퍼옥사이드 및 터셔리부틸 하이드로 퍼옥사이드 등이 사용될 수 있으며, 이 중 큐멘하이드로퍼옥사이드를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 유용성 산화환원 개시제의 사용량은 0.05 내지 0.5 중량부, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 0.3 중량부가 사용된다.

본 발명에 사용되는 분자량 조절제로는 메르캅탄류와 터피놀렌계 또는 알파메틸스틸렌 올리고머가 사용되며, 바람직하게는 메르켑탄류가 사용된다. 상기 분자량 조절제의 사용량은 그라프트 중합체의 고무질 중합체 라텍스 및 단량체 혼합물 전체 중량에 대하여 0.1 내지 1 중량부를 사용하는 것이 좋으며, 더욱 바람직하게는 0.3 내지 0.7 중량부이다. 분자량조절제의 총투입량이 0.1 중량부 미만을 사용할 경우에는 그라프트율의 조절능력 저하로 인하여, 최종제품의 외관 및 내충격성이 저하되고 제품의 유동성이 떨어지는 문제점이 있으며, 1 중량부를 초과하여 사용할 경우에는 중합속도가 느려지기 때문에 생산성이 저하하고, 과도한 그라프트율 조절로 인하여 내충격성 등 물성이 저하되고, 올리고머에 의하여 가스가 발생한다 는 문제점이 있다.

상기 개시촉매는 황산 제1철로서 사용량은 0.001 내지 0.01 중량부, 더욱 바람직하게는 0.002 내지 0.007 중량부가 사용된다. 개시촉매를 0.01 중량부 이상 사용할 때에는 자연색상의 황색도가 높아진다는 문제점이 있다.

상기 환원제로는 소듐설폭시레이트 포름알데하이드가 바람직하며, 사용량은 0.05 내지 0.5 중량부이다.

상기 착이온제는 두자리 이상의 여러자리 리간드가 배위하여 이온을 검출할 수 있는 것으로 에틸렌 디아민 테트라아세트산을 사용하여 잔류된 개시 촉매를 제품으로부터 분리하여 자연색상을 개선하는 역할을 하며, 0.1 내지 0.4 중량부가 사용된다.

본 발명의 그라프트 공중합에서의 중합온도는 제한이 없으며 통상의 조건인 50 내지 80℃ 의 범위가 적당하다. 만일 중합온도가 50℃ 미만의 경우에는 중합반응속도가 느려서 실용적이지 못하고, 80℃ 이상일 경우에는 중합계의 안정성 저하로 응고물의 발생량이 증가하는 문제점이 있다.

(2) 제2단계

상기 제1단계에서 중합전환률이 일정 단계에 이르면 제2단계 그라프트 중합을 진행하고, 상기 사용된 아크릴계 반응성 유화제가 독립적으로 사용될 수 있다.

제2단계에서는 제1단계의 그라프트중합의 전환률이 90% 이상에 이르면 수용성 열분해성 중합개시제 0.3∼0.8 중량부를 사용하여 상기 제1단계 그라프트 중합물과 동일한 단량체 혼합물 90∼70 중량%를 1∼5 시간 동안 수회씩 분할 또는 연속투입하여 그라프트 중합하여 고무표면이 그라프트 단량체로 둘러싸인 코어-쉘 구조의 그라프트 공중합체를 제조한다.

상기 수용성 열분해성 개시제는 반응기에 일괄 추가 투입되며, 포타지움 퍼록시디설페이트가 사용된다. 본 발명의 수용성 열분해성 개시제의 사용량은 0.3 내지 0.8 중량부가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.4 내지 0.7 중량부이다. 수용성 개시제의 영향으로 고무표면이 그라프트 단량체로 둘러싸인 코어-쉘 구조의 그라프트 공중합체를 제조하여 최종 ABS 수지의 내충격성과 내열성 및 투명성이 우수하게 된다.

제2단계 그라프트 중합시, 방향족 비닐단량체와 불포화 니트릴계 단량체 및 메타크릴산알킬에스테르 단량체 혼합물의 연속 투입되는 시간이 1시간 미만일 경우에는 단위시간당 투입되는 단량체 양의 증가로 인하여 반응열 제어가 어려워지기 때문에 품질불안정 및 응고물 발생이 증가하는 문제가 있으며, 연속투입시간이 5시간 이상일 경우에는 중합 소요시간이 길어지기 때문에 생산성이 저하된다는 문제점이 있다.

상기 방법으로 제조된 그라프트 중합체는 매트릭스와 고무성분의 굴절률 차이가 적기 때문에 투명도가 우수하며, 그 굴절률 차이가 0.003 이하인 경우 아주 우수한 투명도를 보인다.

상기 방법으로 제조된 그라프트 중합 라텍스는 응고, 탈수, 건조과정을 통하여 분말을 수득한 다음 그라프트 중합체와 상용성이 좋으며 굴절률 차이가 0.004∼0.006인 투명 ABS용 SAN 수지와 혼합한 후 압출 및 사출공정을 거쳐 투명성과 자연색상 및 내충격성이 우수한 ABS 수지를 제조한다.

본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이며 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.

실시예

실시예 1

(1) 제1단계

10L 유리 반응용기에 교반용 임펠러 및 온도제어용 온도계와 맨틀, 냉각수 순환장치 등을 준비한 다음, 평균입경이 0.3 ㎛인 폴리부타디엔 고무라텍스 50 중량부(고형분기준), 이온교환수 120 중량부, 아크릴계 반응성 유화제 0.7 중량부, 메틸메타아크릴레이트 10 중량부, 스티렌 3 중량부, 아크릴로니트릴 1 중량부, 터어샤리도데실메르캅탄 0.3중량부 및 큐멘하이드로 퍼옥사이드(개시제1) 0.2중량부를 반응용기에 넣고 잘 교반한 후 반응기 내온을 60℃까지 승온시켰다. 다음에 황산제1철 0.003 중량부, 소듐설폭시레이트 포름알데하이드 0.2 중량부 및 에틸렌디아민 테트라아세트산 0.1 중량부를 투입하여 1시간 동안 중합을 행하여 전환률이 90%에 도달되도록 하였다.

(2) 제2단계

1단계 반응이 진행된 후 이어서 포타지움 퍼록시디설페이트 (개시제2) 0.5 중량부를 일시에 반응기에 투입하고 2단계 그라프트 중합을 진행하였다. 2단계 그라프트 중합에 사용되는 단량체로 메틸메타아크릴레이트 25 중량부, 스티렌 8 중량부 및 아크릴로니트릴 3 중량부를 연속공급이 가능한 별도의 용기에 계량하여 저장한 후, 잘 혼합하여 3시간동안 연속적으로 일정하게 공급하여 그라프트 중합을 진행하며, 연속공급이 종료되면 1시간동안 숙성시킨 후 반응을 종료하였다. 반응이 종료된 상기의 그라프트중합 라텍스는 상온으로 냉각하고 응고, 탈수, 건조하여 그라프트 ABS 분말을 수득하였다.

(3) 투명 ABS 수지 제조

상기 제조된 그라프트 ABS 분말을 중량평균분자량이 120,000인 상용성이 우수하고 고무질 중합체와 굴절률차이가 0.004∼0.006인 투명 ABS용 SAN 수지와 안정제 및 활제와 함께 혼합한 다음 용융 압출과 사출성형공정을 거쳐 최종 투명 ABS 수지를 제조하였다. 이때 상기 그라프트 ABS 분말은 용융압출시 투명 ABS 제품내에 고무함량을 28%로 동일하게 SAN 수지의 함량을 조절하였다. 제조된 투명 ABS 수지를 규정된 물성 측정방법에 의하여 물성을 측정하였으며 그 결과를 표2에 나타내었다.

실시예 2

고무질 중합체 40 중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.

실시예 3

고무질 중합체 60 중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.

비교실시예 1

고무질 중합체 50 중량부, 아크릴계 반응성 유화제 대신 로진 비누(Rosin Soap) 유화제를 0.7 중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.

비교실시예 2

고무질 중합체 50 중량부, 아크릴계 반응성 유화제 대신 칼륨스테아린산 유화제를 0.7 중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.

비교실시예 3

개시제로서 퍼옥사이드계 산화환원 개시제(개시제1)만을 사용한 것을 제외하 고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.

비교실시예 4

개시제로서 포타지움 퍼록시디설페이트(개시제2)만을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.

		고무질 중합체 (%)	유화제	단량체 조합비	개시제 종류
		고무질 중합체 (%)	유화제	단량체 조합비	개시제1	개시제2
실 시 예	1	50	아크릴계 반응성 유화제	71/22/7	개시제1	개시제2
	2	40	아크릴계 반응성 유화제	71/22/7	개시제1	개시제2
	3	60	아크릴계 반응성 유화제	71/22/7	개시제1	개시제2
비 교 예	1	50	로진 비누(Rosin Soap)	71/22/7	개시제1	개시제2
	2	50	칼륨스테아린산	71/22/7	개시제1	개시제2
	3	50	아크릴계 반응성 유화제	71/22/7	개시제1	개시제1
	4	50	아크릴계 반응성 유화제	71/22/7	개시제2	개시제2

상기에서 제조된 투명 ABS 수지의 물성을 하기의 방법으로 평가하여 그 결과를 표2에 나타내었다.

평가방법

3) IZOD 충격강도(㎏·㎝/㎝) : ASTM D-256(1/8" NOTCHED)

4) 투명성 : 일본 SUGA INSTRUMENT사의 칼라 컴퓨터 측정기기로 측정하였으며 그 결과는 전광선 투과율과 헤이즈로 나타내었다.

5) Vicat 연화온도(℃) : ASTM D 1525 (Load Cell : 5kg)

		중합물성		성형품 물성				Vicat (℃)
		그라프트율(%)	응고물발생량(%)	충격 강도	황색도	전광선 투과율	HAZE	Vicat (℃)
실 시 예	1	85	0.1	23	2	92	2	100
	2	80	0.1	20	2	92	2	103
	3	90	0.1	25	3	92	2	95
비 교 예	1	85	0.1	20	10	91	4	90
	2	85	0.1	10	4	90	6	90
	3	90	10.0	25	6	88	8	90
	4	70	0.1	5	6	91	2	90

상기 표 2에 나타난 바와 같이, 상기 실시예 1∼3은 기존의 유화제를 사용한 상기 비교실시예 1∼2와 유용성 중합 개시제나 수용성 중합 개시제만을 사용한 상기 비교실시예 3∼4보다 내열성, 투명성 및 자연색상이 모두 뛰어나고, 내충격성도 유지되거나 향상된다는 것을 알 수 있다.

본 발명은 알킬 아크릴레이트 단량체를 사용하지 않고 기존의 유화제 대신 아크릴계 음이온성 반응성 유화제를 사용하여 유화제가 잔류되는 것을 방지함으로써 투명성과 자연색상이 더욱 뛰어나고, ABS 수지의 우수한 기계적 성질을 그대로 유지하면서도 내열성이 우수한 ABS 수지 조성물의 제조방법을 제공하는 효과가 있다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims

평균입경이 0.2∼0.5 ㎛인 부타디엔계 고무라텍스에 그라프트 단량체인 방향족비닐 화합물, 불포화니트릴 화합물 및 메타크릴산알킬에스테르의 조합비율이 각각 10∼40 중량%, 1∼20 중량% 및 50∼80 중량%로서 최종 수지의 헤이즈(Haze)가 4 이하가 되도록 조합된 단량체 혼합물에 유용성 산화환원 중합개시제와 아크릴계 반응성 유화제를 투입하여 그라프트 중합하는 제1단계; 및

상기 제1단계 그라프트 중합의 전환률이 90% 이상에 이르면 상기 단량체 혼합물과 수용성 열분해성 중합개시제를 투입하여 그라프트 공중합하는 제2단계;

를 포함하고, 상기 단량체 혼합물은 제1단계에서 10-30 중량%, 제2단계에서 90-70 중량%로 투입되는 것을 특징으로 하는 내열성, 투명성 및 자연색상이 우수한 ABS 수지 조성물의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 부타디엔계 고무라텍스는 40-60 중량부, 상기 단량체 혼합물은 60-40 중량부로 사용하는 것을 특징으로 하는 내열성, 투명성 및 자연색상이 우수한 ABS 수지 조성물의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 아크릴계 반응성 유화제는 중합 가능한 이중결합을 포 함하고 탄소수가 4 내지 8개인 것으로서 그 투입량이 0.2∼1 중량부인 것을 특징으로 하는 내열성, 투명성 및 자연색상이 우수한 ABS 수지 조성물의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 제2단계에서 단량체 혼합물의 연속 투입시간이 1 내지 5 시간인 것을 특징으로 하는 내열성, 투명성 및 자연색상이 우수한 ABS 수지 조성물의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 제1단계에는 퍼옥사이드계 유용성 개시제를 사용하고 제2단계에는 포타시움 하이드로 퍼설페이트계 수용성 개시제를 사용하며, 투입량이 각각 0.1∼0.3 및 0.3∼0.8 중량부인 것을 특징으로 하는 내열성, 투명성 및 자연색상이 우수한 ABS 수지 조성물의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 제조된 수지의 매트릭스 성분과 고무성분의 굴절률 차이가 0.003 이하인 것을 특징으로 하는 내열성, 투명성 및 자연색상이 우수한 ABS 수지 조성물의 제조방법.