KR100582657B1 - Method for preparing thermoplastic styrene/acrylonitrile copolymer - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공중합체 중의 불포화 니트릴화합물 단량체의 함유율이 10-20 중량%이고, 방향족 비닐화합물 단량체의 함유율이 80-90 중량%의 범위를 갖는 니트릴계 공중합체를 수중 현탁중합법으로 제조함에 있어서, 전체 단량체 100중량%에 대하여 0.1-0.8중량부의 10시간 반감기를 갖는 온도가 90∼110℃인 1종의 적정 중합개시제에 0.10-0.30중량부의 t-도데실멀캅탄(TDM) 분자량 조절제 및 0.3-0.8중량부의 TCP(Calcium Phosphate Tribasic) 현탁 분산안정제를 사용하므로써 잔류 단량체의 양이 1중량% 이하로 되도록 하는 것을 특징으로 하는 열가소성 니트릴계 공중합체의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 의해 제조되는 니트릴계 공중합체, 특히 아크릴로 니트릴 공중합체는 투명성, 열안정성 및 기계적 성질이 우수한 특징에 더하여 넓은 조성분포를 가지므로 ABS 알로이(Alloy)에 있어 상용화제로서의 기능이 기대됨은 물론, 우수한 유동성으로 인한 스티렌계 수지와의 혼합가공시(블랜드) 수지의 유동성 향상에 따른 가공성 향상의 효과를 제공한다.In the present invention, in preparing a nitrile copolymer having a content of unsaturated nitrile compound monomer in the copolymer of 10-20% by weight and an aromatic vinyl compound monomer in a range of 80-90% by weight, the suspension polymerization method in water, 0.10-0.30 parts by weight of a t-dodecyl mercaptan (TDM) molecular weight regulator and 0.3-0.8 in one suitable polymerization initiator having a temperature of 90 to 110 ° C. having a 10-hour half-life of 0.1 to 0.8 parts by weight relative to 100% by weight of the total monomers By using a TCP (Calcium Phosphate Tribasic) suspension dispersion stabilizer in parts by weight of the present invention relates to a method for producing a thermoplastic nitrile copolymer characterized in that the amount of the residual monomer is 1% by weight or less. Nitrile copolymers, in particular acrylonitrile copolymers prepared according to the present invention have a broad compositional distribution in addition to excellent transparency, thermal stability and mechanical properties, so the function as a compatibilizer in ABS alloys is expected. Of course, when the mixed processing with the styrene-based resin (blend) due to the excellent fluidity provides an effect of improving the workability according to the flowability of the resin.

불포화 니트릴화합물, 방향족 비닐화합물, 수중현탁중합법Unsaturated nitrile compounds, aromatic vinyl compounds, water suspension polymerization

Description

열가소성 니트릴계 공중합체의 제조방법{METHOD FOR PREPARING THERMOPLASTIC STYRENE/ACRYLONITRILE COPOLYMER} Manufacturing method of thermoplastic nitrile copolymer {METHOD FOR PREPARING THERMOPLASTIC STYRENE / ACRYLONITRILE COPOLYMER}             

본 발명은 불포화 니트릴화합물과 방향족 비닐화합물과의 공중합체의 제조방법에 관한 것으로, 특히 수중현탁중합법으로 적정 개시제를 사용하여 중합율을 극대화하므로서 불포화 니트릴화합물의 함유율이 낮으면서도 잔류단량체의 함량을 극소화한 신규한 열가소성 니트릴계 공중합체의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for preparing a copolymer of an unsaturated nitrile compound and an aromatic vinyl compound. In particular, the content of residual monomers can be reduced even though the content of the unsaturated nitrile compound is low while maximizing the polymerization rate by using an appropriate initiator by the water suspension polymerization method. The present invention relates to a method for producing a miniaturized thermoplastic nitrile copolymer.

불포화 니트릴 성분을 함유한 공중합체, 특히 아크릴로 니트릴 공중합체는 투명성, 열안정성 및 기계적 성질이 우수하여 상업적으로 많이 사용되고 있다. 이런 부류의 공중합체 중에서도 아크릴로 니트릴을 낮은 비율로 함유하고 있는 스티렌-아크릴로 니트릴 공중합체는 상기의 특징에 더하여 넓은 조성분포를 갖음으로서 ABS 알로이(Alloy)에 있어 상용화제로서의 기능이 기대되고 있다. 또한 우수한 유동성으로 인하여 스티렌계 수지와의 혼합가공시(블랜드) 수지의 유동성 향상에 따른 가공성 향상에도 크게 기여할 것으로 기대된다. 그러나 이와 같은 용도로 제조할 경우 공중합체에 잔류한 단량체를 어떻게 줄일 것인가가 문제이다. 특히 잔류 하게 되는 스티렌 단량체는 환경 호르몬으로서 인체에 대한 독성이 예상되므로 그 잔류량을 가능한 한 최소로 감소시킬 필요가 있다.Copolymers containing unsaturated nitrile components, in particular acrylonitrile copolymers, are widely used commercially due to their excellent transparency, thermal stability and mechanical properties. Among these copolymers, styrene-acrylonitrile copolymers containing a low proportion of acrylonitrile have a broad compositional distribution in addition to the above characteristics, and thus are expected to function as a compatibilizer in ABS alloys. . In addition, due to its excellent fluidity, it is expected to greatly contribute to the improvement of workability due to the fluidity of the resin (blend) when mixed with styrene resin. However, the problem is how to reduce the monomer remaining in the copolymer when prepared for such use. In particular, the remaining styrene monomer is expected to be toxic to the human body as an environmental hormone, so it is necessary to reduce the residual amount to the minimum possible.

이들 공중합체의 제조에는 상업적으로 이용되고 있는 현탁, 유화, 괴상중합법이 모두 이용될 수 있지만 제조비용이 저렴하고 반응조절 및 분리가 용이한 현탁중합법이 일반적으로 사용되고 있다. 이러한 중합에서 불포화 니트릴화합물 성분의 비율을 낮추고 반응수율을 극대화하기 위해서는 방향족 비닐화합물 단량체와 불포화 니트릴화합물 단량체의 반응성이 다르다는 것을 감안하여 원하는 불포화 니트릴화합물 함량의 공중합체를 제조하기 위해 필요한 중합개시제 및 현탁 안정제 처방을 취해 주어야 한다.Suspension, emulsification, and bulk polymerization methods that are commercially available can be used for the preparation of these copolymers, but suspension polymerization methods that are inexpensive in manufacturing cost and easy to control and separate are generally used. In order to reduce the proportion of the unsaturated nitrile compound and maximize the reaction yield in the polymerization, the polymerization initiator and suspension necessary to prepare a copolymer having the desired unsaturated nitrile compound content in consideration of the different reactivity of the aromatic vinyl compound monomer and the unsaturated nitrile compound monomer. A stabilizer should be prescribed.

그런데 종래에는 불포화 니트릴화합물과 방향족 비닐화합물의 공중합체를 수중현탁중합법에 의해 제조할 경우 불포화 니트릴화합물과 방향족 비닐화합물간의 반응성 차이에 기인한 아조트로픽(Azeotropic) 조성차에 따라 중합이 종료한 시점에서 환경문제를 유발할 수 있는 방향족 비닐화합물의 잔류 단량체 함량이 전체 사용 단량체에 대해 약 5∼20 중량% 정도로 높게 남게 된다.However, when a copolymer of an unsaturated nitrile compound and an aromatic vinyl compound is conventionally prepared by an underwater suspension polymerization method, the time point at which the polymerization is terminated due to an azotropic composition difference caused by the difference in reactivity between the unsaturated nitrile compound and the aromatic vinyl compound is used. The residual monomer content of the aromatic vinyl compound, which may cause environmental problems, remains as high as about 5 to 20% by weight based on the total monomers used.

이러한 높은 잔류 단량체의 양을 감소시키는 방법으로 스트리핑(Stripping) 혹은 회수법(Recovery) 등에 의해 잔류 단량체를 제거하는 방법이 공지되어 있다. 그러나 이런 방법을 사용하게 되면 일부 미반응 단량체의 제거는 가능하나 그중 일부는 조성이 불균일한 상태로 중합물에 잔류하게 되어 최종 기계적 성질에 나쁜 영향을 미치게 되며 원하는 품질의 중합체를 수득할 수 없게 되는 문제점이 발생한다.As a method of reducing the amount of such high residual monomers, a method of removing residual monomers by stripping or recovery is known. However, this method allows the removal of some unreacted monomers, but some of them remain in the polymer in an uneven composition, which adversely affects the final mechanical properties and makes it impossible to obtain a polymer of the desired quality. This happens.

다른 방법으로서 2종의 개시제를 혼합 사용하여 중합율을 극대화하여 잔류 단량체의 함량을 극소화하는 방법이 있다. 그러나 이런 방법을 사용하게 되면 2종의 개시제를 혼합 사용하므로서 중합물들이 일정한 재현성을 갖기 힘들며, 중합반응성의 해석이 힘들다는 문제점이 발생한다.Another method is to minimize the content of residual monomer by maximizing the polymerization rate by mixing two kinds of initiators. However, when this method is used, it is difficult to have a uniform reproducibility of the polymers due to the use of two kinds of initiators, and a problem in that the interpretation of the polymerization reactivity is difficult.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 극복하기 위한 것으로, 블포화 니트릴화합물과 방향족 비닐화합물의 중합반응시 1종의 적정 개시제를 사용하고 이때의 초기와 후기의 최적 중합반응성을 얻기 위하여 중합시간-온도조절을 최적으로 하며 이때의 현탁중합 분산성을 극대화하므로서 고유의 우수한 기계적, 열적 특성을 유지하면서도 낮은 불포화 니트릴화합물 함량에 따라 증가된 잔류 단량체의 함량을 극소화할 수 있는 열가소성 니트릴계 공중합체의 제조방법을 제공하는 것이다.The present invention is to overcome the problems of the prior art as described above, in the polymerization reaction of the saturated nitrile compound and the aromatic vinyl compound using one appropriate initiator and the polymerization in order to obtain the optimum polymerization reactivity of the early and late at this time Thermoplastic nitrile copolymers that optimize time-temperature control and maximize suspension suspension dispersibility, while minimizing the residual monomer content increased with low unsaturated nitrile compounds while maintaining excellent inherent mechanical and thermal properties. It is to provide a manufacturing method.

즉, 본 발명은 공중합체 중의 불포화 니트릴화합물 단량체의 함유율이 10-20 중량%이고, 방향족 비닐화합물 단량체의 함유율이 80-90 중량%의 범위를 갖는 니트릴계 공중합체를 수중 현탁중합법으로 제조함에 있어서, 전체 단량체 100중량%에 대하여 0.1-0.8중량부의 10시간 반감기를 갖는 온도가 90∼110℃인 1종의 적정 중합개시제에 0.10-0.30중량부의 t-도데실멀캅탄(TDM) 분자량 조절제 및 0.3-0.8중량부의 TCP(Calcium Phosphate Tribasic) 현탁 분산안정제를 사용하므로써 잔류 단량체의 양이 1중량% 이하로 되도록 하는 것을 특징으로 하는 열가소성 니트릴계 공중 합체의 제조방법을 제공하는 것이다.
That is, the present invention is to prepare a nitrile-based copolymer having a content of unsaturated nitrile compound monomer in the copolymer of 10-20% by weight and an aromatic vinyl compound monomer in the range of 80-90% by weight by the suspension polymerization method in water. 0.10-0.30 parts by weight of a t-dodecyl mercaptan (TDM) molecular weight regulator and 0.3 to one appropriate polymerization initiator having a temperature of 90 to 110 ° C. having a 10-hour half-life of 0.1 to 0.8 parts by weight relative to 100% by weight of the total monomers. It is to provide a method for producing a thermoplastic nitrile copolymer characterized in that the amount of the residual monomer is 1% by weight or less by using -0.8 parts by weight of TCP (Calcium Phosphate Tribasic) suspension dispersion stabilizer.

본 발명은 불포화 니트릴화합물과 방향족 비닐화합물로 이루어진 공중합체를 수중현탁법으로 제조하는데 있어서 불포화 니트릴화합물 단량체와 방향족 비닐화합물 단량체와의 반응성 차이에 따른 "1차 공중합공정" 과 방향족 비닐화합물의 미반응 잔류단량체를 최소화하는 공정인 "2차 공중합공정" 으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 열가소성 니트릴계 공중합체의 제조방법으로서, 본 발명에 따라 제조되어지는 불포화 니트릴화합물-방향족 비닐화합물 공중합체는 불포화 니트릴화합물 단량체 성분의 함유율이 10-20 중량%이고 방향족 비닐화합물 단량체 성분의 함유율이 80-90 중량%인 것이다. 바람직하기로는 불포화 니트릴화합물 단량체 성분의 함유율이 10-15 중량%, 방향족 비닐화합물 단량체 성분의 함유율이 85-90 중량%의 범위의 것이 좋다. 불포화 니트릴화합물 단량체 성분의 함유율이 10중량% 미만이면 공중합체의 내약품성 및 기계적 특성을 기대할 수 없고 불포화 니트릴화합물 단량체 성분의 함유율이 20중량%를 넘으면 본 발명의 목적과는 별도의 것이 된다.In the present invention, a copolymer of an unsaturated nitrile compound and an aromatic vinyl compound is prepared by an underwater suspension method, according to the difference in reactivity between an unsaturated nitrile monomer and an aromatic vinyl compound monomer. A method for producing a thermoplastic nitrile copolymer, characterized in that it consists of a "secondary copolymerization process" which is a process for minimizing residual monomers. The unsaturated nitrile compound-aromatic vinyl compound copolymer prepared according to the present invention is an unsaturated nitrile compound. The content of the monomer component is 10-20% by weight and the content of the aromatic vinyl compound monomer component is 80-90% by weight. Preferably, the content of the unsaturated nitrile compound monomer component is in the range of 10-15% by weight and the content of the aromatic vinyl compound monomer component is in the range of 85-90% by weight. If the content of the unsaturated nitrile compound monomer component is less than 10% by weight, the chemical resistance and mechanical properties of the copolymer cannot be expected. If the content of the unsaturated nitrile compound monomer component is more than 20% by weight, the object becomes separate from the object of the present invention.

본 발명에서의 공중합체의 제조 원료 단량체 중의 불포화 니트릴화합물 단량체로서는 아크릴로 니트릴, 메타아크릴로 니트릴 등인 것 중의 하나이거나 그 홉합물인 것이 좋고 또 방향족 비닐화합물 단량체로서는 스티렌, α-메틸 스티렌, p-메틸 스티렌, t-부틸 스티렌, 할로겐화 스티렌 등인 것 중의 하나이거나 이들의 혼합물인 것이 추천된다.Production of Copolymer in the Present Invention The unsaturated nitrile compound monomer in the raw material monomer may be one of acrylonitrile, methacrylonitrile, or the like, or a mixture thereof, and the aromatic vinyl compound monomer may be styrene, α-methyl styrene, or p-methyl. It is recommended that it is one of styrene, t-butyl styrene, halogenated styrene, or the like or a mixture thereof.

본 발명에서 사용되는 중합개시제는 10시간 반감기를 갖는 온도가 90∼110℃로서 1차 공중합 공정 및 2차 공중합 공정에 있어 개시반응을 주도하게 된다. 구체적으로는 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)시클로헥산(10시간 반감기 91℃), t-부틸 퍼옥시말레익산 (10시간 반감기 96℃), t-부틸 퍼옥시아세테이트(10시간 반감기 102℃) 또는 t-부틸 퍼옥시 벤조에이트(10시간 반감기 105℃)를 사용할 수 있다. 이러한 중합개시제는 반응계에 한번에 첨가하거나 혹은 연속적으로 첨가하는 것이 가능하다.The polymerization initiator used in the present invention is a temperature having a half-life of 10 hours is 90 ~ 110 ℃ to lead the initiation reaction in the primary copolymerization process and the secondary copolymerization process. Specifically, 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclohexane (10 hours half-life 91 ° C), t-butyl peroxymaleic acid (10 hours half-life 96 ° C), t-butyl peroxyacetate (10 hours half-life) 102 ° C.) or t-butyl peroxy benzoate (10 hours half life 105 ° C.) may be used. Such a polymerization initiator can be added to the reaction system at once or continuously.

본 발명에서 사용되는 중합개시제의 함량은 전체적으로 중합개시 온도 및 단량체의 조성비 등의 중합조건에 따라 달라지게 되는데, 바람직하게는 전체 사용단량체에 대해 0.1-0.8 중량부의 범위로 사용하는 것이 좋고 더욱 바람직하게는 0.3-0.6 중량부의 범위이다.The content of the polymerization initiator used in the present invention will vary depending on the polymerization conditions such as the polymerization start temperature and the composition ratio of the monomer as a whole. Preferably, it is preferably used in the range of 0.1-0.8 parts by weight based on the total monomers. Is in the range of 0.3-0.6 parts by weight.

공중합 반응에서 사용되는 현탁제는 통상의 무기계 현탁제, 셀롤로오스 유도체, 폴리비닐알코올류 등이며 필요에 따라 현탁보조제로 소량의 유용성 또는 수용성 계면활성제를 병용할 수 있다. 바람직한 현탁제의 사용량은 전체 사용된 단량체에 대해 0.005-1.5 중량부이며, 0.005중량부 미만이면 현탁안정성이 나빠져서 입도 분포가 불균일하고 과대하게 뭉쳐진 덩어리를 생성하기도 한다. 또한 1.5 중량부 이상이면 입자가 미세하여 후처리 공정의 시간이 늘어나고 생산성이 크게 저하된다. The suspending agents used in the copolymerization reaction are conventional inorganic suspending agents, cellulose derivatives, polyvinyl alcohols and the like, and a small amount of oil-soluble or water-soluble surfactant can be used together as a suspending aid as necessary. The preferred amount of suspending agent is 0.005-1.5 parts by weight based on the total monomers used, and less than 0.005 parts by weight results in poor suspension stability, resulting in non-uniform particle size distribution and excessively aggregated mass. In addition, if it is 1.5 parts by weight or more, the particles are fine, which increases the time of the post-treatment process and greatly reduces productivity.

이 때 현탁 분산계의 안정성은 분산제의 함량과 더불어 교반속도가 매우 중요시 되며 1차 중합 공정에서의 교반 속도보다 2차 중합공정에서의 속도를 10-20% 증가시키므로서 분산계의 안정성을 반응 종료 시점까지 유지할 수 있다. 본 시스템에 가장 바람직하기로는 현탁 분산안정제를 사용하는 것이며 바람직한 예로서 TCP(Calcium Phosphate Tribasic)를 0.3 내지 0.8 중량부로 사용하는 것이다. 현탁 분산 안정제의 사용 범위가 상기 범위를 벗어나면 분산안정성을 기하기가 수월치 않게 된다.At this time, the stability of the suspension dispersion system is very important in addition to the content of the dispersant, the stirring speed is very important, and the stability of the dispersion system is increased until the end of the reaction by increasing the speed in the secondary polymerization process by 10-20% than the stirring speed in the first polymerization process. I can keep it. Most preferably in the present system is to use a suspension dispersion stabilizer and, as a preferred example, 0.3 to 0.8 parts by weight of Calcium Phosphate Tribasic (TCP). When the use range of the suspension dispersion stabilizer is out of the range, it is not easy to provide dispersion stability.

반응매체인 물의 사용량은 전체 투입 단량체에 대해 50-500 중량부의 범위로 하는 것이 좋다. 50중량부 미만이면 분산특성 및 반응열의 분산과 제거가 곤란하며, 500중량부를 초과하면 분산상태에 악영향을 미치고 더 많은 분산제를 필요로 하며, 물중에 용해되는 불포화 니트릴화합물 단량체량의 증가로 반응중 분산상태의 악화와 최종 공중합체에 있어서 니트릴 성분의 함량 저하를 초래하며 분자량도 감소하게 된다.The amount of water used as the reaction medium is preferably in the range of 50 to 500 parts by weight based on the total amount of monomers. If it is less than 50 parts by weight, it is difficult to disperse and remove the dispersing characteristics and heat of reaction, and if it is more than 500 parts by weight, it will adversely affect the dispersion state and require more dispersing agent. Deterioration of the dispersed state and a decrease in the content of the nitrile component in the final copolymer, the molecular weight is also reduced.

본 발명에서의 열가소성 니트릴계 공중합체의 중합 방법은 통상의 수중현탁중합 방법과 큰 차이는 없다. 다만 불포화 니트릴화합물 단량체와 방향족 비닐화합물 단량체의 반응성이 다르기 때문에 중합시간이 경과됨에 따라 계의 반응을 계속 유지시켜줄 수 있는 상기에 제시한 개시제의 적절한 사용과 최적의 시간-온도 프로필(Profile)의 선정이 필요하다.The polymerization method of the thermoplastic nitrile copolymer in the present invention is not significantly different from the usual in-water suspension polymerization method. However, due to the different reactivity of unsaturated nitrile monomers and aromatic vinyl monomers, the appropriate use of the above-mentioned initiators and the selection of an optimal time-temperature profile can continue the reaction of the system as the polymerization time elapses. This is necessary.

본 발명에서는 분자량 조절제를 전체 사용 단량체에 대하여 0.1∼0.3 중량부로 사용하는 것이 좋은데 바람직한 예로는 TDM을 사용하는 것이며, 후술하는 분자량 분포 목표에 따라 상기 범위내에서 선택 사용하는 것이다.In the present invention, it is preferable to use a molecular weight modifier in an amount of 0.1 to 0.3 parts by weight based on the total monomers, but a preferable example is to use TDM, and it is selected and used within the above range according to the molecular weight distribution target described later.

본 발명에서 제조된 불포화 니트릴화합물-방향족 비닐화합물 공중합체는 중 량평균 분자량 Mw와 수평균분자량 Mn의 비 Mw/Mn가 2이하 바람직하게는 1.8이하이며, 0.50-0.60, 바람직하게는 0.55 내외의 고유점도를 가질 필요가 있다. 비 Mw/Mn는 통상적으로 분자량 분포의 정도에 대한 척도로서 이용된다. 이 값이 2 이상일 경우 불포화 니트릴화합물-방향족 비닐화합물 공중합체는 증가된 유동성에 비하여 기계적, 열적 물성 등이 불량하기 때문에 최종 수지물 또한 불량한 기계적, 물성을 나타낸다. 일반적으로 분자량 분포가 넓어지면 공중합체의 내충격성 같은 물리적 특성이 악화되는 경향이 있다. 또한 고유 점도가 0.50 이하일 경우 본 연구에서 목적으로 하는 기계적 특성을 갖을 수 없으며 0.60 이상일 경우 오히려 기계적 물성이 나빠지게 된다.The unsaturated nitrile compound-aromatic vinyl compound copolymer prepared in the present invention has a ratio Mw / Mn of the weight average molecular weight Mw and the number average molecular weight Mn of 2 or less, preferably 1.8 or less, and 0.50-0.60, preferably 0.55 or less. It is necessary to have an intrinsic viscosity. The ratio Mw / Mn is typically used as a measure of the degree of molecular weight distribution. When the value is 2 or more, the unsaturated nitrile compound-aromatic vinyl compound copolymer has poor mechanical and thermal properties compared to the increased fluidity, and thus the final resin also exhibits poor mechanical and physical properties. In general, wider molecular weight distribution tends to deteriorate physical properties such as impact resistance of the copolymer. In addition, when the intrinsic viscosity is 0.50 or less, it may not have the mechanical properties aimed in this study, and when it is 0.60 or more, the mechanical properties become worse.

중량평균 분자량 Mw 및 수평균분자량 Mn은 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 따라 구한 용출 곡선을 표준 폴리스티렌에 대한 것으로 산출하여 측정하였으며 고유점도는 DMF로 불포화니트릴-방향족 비닐화합물 공중합체를 용해시키고 이를 25℃에서 우벨로데형 점도계로 측정한 값이다. 본 발명에서 제조되는 불포화 니트릴화합물-방향족 비닐화합물 공중합체는 상기의 Mw/Mn 및 고유 점도와 같은 조건을 충족시킬 필요가 있다.The weight average molecular weight Mw and the number average molecular weight Mn were measured by calculating the elution curve obtained by gel permeation chromatography (GPC) for standard polystyrene, and the intrinsic viscosity was DMF to dissolve the unsaturated nitrile-aromatic vinyl compound copolymer and It is the value measured with the Ubbelohde viscometer at ° C. The unsaturated nitrile compound-aromatic vinyl compound copolymer produced in the present invention needs to satisfy the above conditions such as Mw / Mn and intrinsic viscosity.

이하에 실시예를 들어 본 발명을 더욱 설명하고자 하나, 본 발명의 범위는 이에 제한되지 않음을 명백히 한다. 실시예에서 "부"는 모두 중량을 기준으로 한다.The present invention will be described below with reference to Examples, but the scope of the present invention is not limited thereto. In the examples all "parts" are based on weight.

실시예 1Example 1

내용적 300L 방해판, 교반장치가 달려있고 가열용 쟈켓(Jacket)이 부착된 스 테인레스제 고압 반응기에 아크릴로 니트릴 13부, 스티렌 87부를 투입했다. 현탁중합에 있어 중요한 현탁 분산안정제로는 TPC(Calcium Phosphate Tribasic)를 0.47부 사용하였으며, 중합개시제로는 t-부틸 퍼옥시말레익산 0.40부를 사용하였다. 또한 분자량 조절을 위해서는 TDM(t-Dodecyl Mercaptane)을 0.3부 사용하였으며 전체적으로 분산매로는 이온교환수를 110부 사용하였다. 반응혼합물을 350rpm의 속도로 일정하게 교반시켰으며 중합반응 동안 반응혼합물의 온도조절은 초기승온을 90℃까지로 하며 4시간 동안 유지 시켰다(1차 공중합 공정). 이후 110℃까지 2차 승온을 하였으며 "1차 공중합 공정"과 마찬가지로 4시간 반응시켰다(2차 공중합 공정). 한편 110℃ 승온시부터 교반 속도를 400rpm으로 높여 중합전환율 증가에 따른 분산 안정성이 저하되는 것을 방지하였다.13 parts of acrylonitrile and 87 parts of styrene were added to a stainless steel high pressure reactor equipped with an internal 300L baffle plate, a stirring device, and a heating jacket. 0.47 parts of TPC (Calcium Phosphate Tribasic) was used as an important suspension dispersion stabilizer for suspension polymerization, and 0.40 parts of t-butyl peroxymaleic acid was used as a polymerization initiator. In addition, 0.3 parts of TDM (t-Dodecyl Mercaptane) was used for molecular weight control, and 110 parts of ion-exchanged water was used as a dispersion medium. The reaction mixture was stirred constantly at a speed of 350rpm and the temperature control of the reaction mixture during the polymerization reaction was maintained for 4 hours with the initial temperature rise to 90 ℃ (primary copolymerization process). After the second temperature was raised to 110 ℃ and reacted for 4 hours as the "first copolymerization process" (secondary copolymerization process). On the other hand, since the stirring speed was increased to 400 rpm from 110 ° C., the dispersion stability was prevented from decreasing due to the increase in the polymerization conversion rate.

중합반응 후 반응혼합물을 세척, 탈수, 건조하여 수득한 분말에 대하여 물성을 분석하여 하기 표1에 나타내었다.The physical properties of the powder obtained by washing, dehydrating and drying the reaction mixture after the polymerization reaction are shown in Table 1 below.

실시예 2Example 2

스티렌-아크릴로니트릴 공중합체를 아크릴로 니트릴 11부, 스티렌 89부로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.A styrene-acrylonitrile copolymer was prepared in the same manner as in Example 1 except for changing 11 parts of acrylonitrile and 89 parts of styrene.

실시예 3Example 3

분자량 조절제를 0.3부에서 0.15부로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.Except that the molecular weight modifier was changed from 0.3 parts to 0.15 parts was prepared in the same manner as in Example 1.

비교예 1Comparative Example 1

중합개시제로 벤조일 퍼옥사이드를 0.3부 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.It was prepared in the same manner as in Example 1 except that 0.3 part of benzoyl peroxide was used as a polymerization initiator.

비교예 2Comparative Example 2

중합개시제로 1,1-비(t-부틸퍼옥시)3,3,5-트리메틸 시클로헥산을 0.3부 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.A polymerization initiator was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.3 part of 1,1-bi (t-butylperoxy) 3,3,5-trimethyl cyclohexane was used.

상기 실시예 1-3 및 비교예 1-2에서 얻어진 수지에 대한 물성평가 결과를 하기 표 1에 나타내었다.The physical property evaluation results for the resins obtained in Examples 1-3 and Comparative Examples 1-2 are shown in Table 1 below.

구분division 중합물 물성Polymer Properties 건조물 물성Building properties 계의 안정성System stability 잔류SMResidual SM 잔류ANResidual AN R-TVMR-TVM 점도 (ηSP/C)Viscosity (η SP / C) MwMw MnMn PDIPDI MIMI 실시예1Example 1 0.80.8 00 1.01.0 0.500.50 137K137K 74K74K 1.851.85 13.813.8 안정stability 실시예2Example 2 0.70.7 00 0.90.9 0.620.62 190K190 K 96K96K 1.981.98 15.515.5 안정stability 실시예3Example 3 0.90.9 00 1.11.1 0.690.69 200K200 K 105K105 K 1.901.90 11.711.7 안정stability 비교예1Comparative Example 1 18.018.0 0.50.5 19.719.7 0.420.42 130K130 K 57K57 K 2.262.26 14.514.5 불안unrest 비교예2Comparative Example 2 19.819.8 00 20.720.7 0.450.45 138K138 K 65K65 K 2.122.12 13.513.5 불안unrest

※ 물성 측정 방법※ How to measure physical properties

1) 잔류 SM, AN, R-TVM : 가스 크로마토그래프 (중량%)1) Residual SM, AN, R-TVM: Gas Chromatograph (wt%)

2) 점도 : N,N-디메틸 포름아미드에 용해시켜 25℃에서 우벨로데 점도계로 측정2) Viscosity: dissolved in N, N-dimethyl formamide and measured by Ubelode viscometer at 25 ℃

3) 분자량(Mw, Mn, PDI) : G.P.C의 용출곡선으로 부터 표준 폴리스티렌 중합체를 기준으로 산출3) Molecular weight (Mw, Mn, PDI): Calculated based on standard polystyrene polymer from G.P.C elution curve

4) MI : ASTM D-1238 (g/10min)에 따라 평가하였다.4) MI: evaluated according to ASTM D-1238 (g / 10min).

이상과 같이 본 발명에 의하면 1종의 적정개시제를 사용하여 잔류단량체의 함량을 극소화하면 공중합체 제조공정이 환경 친화적이 됨과 동시에 불포화 니트릴화합물 함량을 낮춤으로써 통상의 불포화 니트릴화합물 공중합체의 투명성, 우수한 열안정성 및 기계적 성질과 더불어 일반 스티렌계 수지와의 혼합 가공시 가공성 향상에 기여함은 물론 상용화제로의 이용을 기대할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.As described above, according to the present invention, minimizing the content of the residual monomer by using one titration initiator makes the copolymer manufacturing process environmentally friendly and reduces the content of the unsaturated nitrile compound, thereby reducing the transparency of the conventional unsaturated nitrile compound copolymer. In addition to thermal stability and mechanical properties, it can contribute to the improvement of workability when mixing and processing with general styrene resins, and can be expected to be used as a compatibilizer.

Claims (4)

공중합체 중의 불포화 니트릴화합물 단량체의 함유율이 10-20 중량%이고, 방향족 비닐화합물 단량체의 함유율이 80-90 중량%의 범위를 갖는 니트릴계 공중합체를 수중 현탁중합법으로 제조함에 있어서, 전체 단량체 100중량%에 대하여 0.1-0.8중량부의 10시간 반감기를 갖는 온도가 90∼110℃인 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)시클로헥산, t-부틸 퍼옥시말레익산, t-부틸 퍼옥시아세테이트 및 t-부틸 퍼옥시 벤조에이트로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 1종의 적정 중합개시제에 0.10-0.30중량%의 t-도데실멀캅탄(TDM) 분자량 조절제 및 0.3-0.8중량%의 TCP(Calcium Phosphate Tribasic) 현탁 분산안정제를 사용하므로써 잔류 단량체의 양이 1중량% 이하로 되도록 하는 것을 특징으로 하는 열가소성 니트릴계 공중합체의 제조방법.In preparing a nitrile copolymer having an unsaturated nitrile compound monomer content in the copolymer of 10-20% by weight and an aromatic vinyl compound monomer content of 80-90% by weight by the suspension polymerization method, the total monomers 100 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclohexane, t-butyl peroxymaleic acid, t-butyl peroxyacetate having a temperature of 90 to 110 ° C. having a 10-hour half-life of 0.1-0.8 parts by weight based on the weight% And 0.10-0.30 wt% of t-dodecyl mercaptan (TDM) molecular weight modifier and 0.3-0.8 wt% of TCP (Calcium Phosphate Tribasic) in one suitable polymerization initiator selected from the group consisting of t-butyl peroxy benzoate. A method for producing a thermoplastic nitrile copolymer, characterized in that the amount of the residual monomer is 1% by weight or less by using a suspension dispersion stabilizer. 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 중합개시제가 t-부틸 퍼옥시말레익산인 것을 특징으로 하는 열가소성 니트릴계 공중합체의 제조방법.The method for producing a thermoplastic nitrile copolymer according to claim 1, wherein the polymerization initiator is t-butyl peroxymaleic acid. 제 1항에 있어서, 상기 수득되는 열가소성 니트릴계 공중합체는 중량평균 분 자량 Mw와 수평균 분자량 Mn의 비 Mw/Mn이 2 이하이고 고유 점도가 0.50∼0.60인 것을 특징으로 하는 열가소성 니트릴계 공중합체의 제조방법.The thermoplastic nitrile copolymer according to claim 1, wherein the obtained thermoplastic nitrile copolymer has a ratio Mw / Mn of a weight average molecular weight Mw and a number average molecular weight Mn of 2 or less and an intrinsic viscosity of 0.50 to 0.60. Manufacturing method.
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