KR100893873B1 - Continuous Process for Preparing Thermoplastic Copolymer Resin Having Excellent Heat Resistance - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상호 직렬 연결된 복수의 반응기에 α-메틸스티렌을 포함하는 방향족비닐 단량체, 시안화 비닐 단량체 및 중합개시제를 혼합한 혼합원료를 연속적으로 투입하여 괴상 중합반응을 시키고; 상기 반응물을 이송관을 통해 탈휘발기에 투입하여 미반응된 단량체를 제거하는 단계로 이루어지며, 상기 이송관의 온도를 140℃ 내지 160℃로 유지하고, 상기 탈휘발기의 온도를 235℃ 내지 255℃로 조절하는 것을 특징으로 하는 내열특성이 우수한 열가소성 공중합 수지의 연속 제조방법에 관한 것이다.The present invention provides a batch polymerization reaction by continuously adding a mixed raw material mixed with an aromatic vinyl monomer containing α-methylstyrene, a vinyl cyanide monomer and a polymerization initiator into a plurality of reactors connected in series; Injecting the reactant to the devolatilizer through a transfer tube to remove the unreacted monomer, maintaining the temperature of the transfer tube at 140 ℃ to 160 ℃, the temperature of the devolatilizer 235 ℃ to 255 ℃ It relates to a continuous production method of a thermoplastic copolymer resin having excellent heat resistance characteristics, characterized in that the control.

열가소성 수지, 내열성 공중합 수지, 내열 ABS 수지, 연속 괴상 중합, 내열성, 열 변색 Thermoplastic resin, heat resistant copolymer resin, heat resistant ABS resin, continuous bulk polymerization, heat resistance, heat discoloration

Description

내열 특성이 우수한 열가소성 공중합 수지의 연속 제조방법{Continuous Process for Preparing Thermoplastic Copolymer Resin Having Excellent Heat Resistance}Continuous Process for Preparing Thermoplastic Copolymer Resin Having Excellent Heat Resistance

발명의 분야Field of invention

본 발명은 내열 특성이 우수한 공중합 수지의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 내열 ABS(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌) 수지의 매트릭스 수지로 사용되는 열가소성 수지의 내열 특성을 향상 시킬 수 있는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a copolymer resin having excellent heat resistance, and more particularly to a method capable of improving the heat resistance characteristic of a thermoplastic resin used as a matrix resin of a heat resistant ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene) resin. It is about.

발명의 배경Background of the Invention

일반적으로 ABS 수지는 스티렌의 가공성, 아크릴로니트릴의 강성 및 내약품성, 부타디엔의 내충격성 등의 물성을 비롯한 기계적, 열적 성질이 우수하고, 미려한 외관특성으로 인하여 헬멧, 파이프, 자동차, 전기전자, 사무기기, 일반 사무용품, 가전제품, 완구류, 문구류 등 다양한 용도에 널리 사용되는 장점이 있으나, 이러한 ABS 수지는 낮은 내열성 때문에 고온에서 장시간 노출 시 열변형이 일어나서 자동차 내, 외장재 등 내열성이 요구되는 제품에 사용되는데 한계가 있다.In general, ABS resin has excellent mechanical and thermal properties including physical properties such as processability of styrene, stiffness and chemical resistance of acrylonitrile, impact resistance of butadiene, etc. Although it has the advantage of being widely used in various applications such as devices, general office supplies, home appliances, toys, stationery, etc., this ABS resin is used in products requiring heat resistance such as interior and exterior materials due to heat deformation due to low heat resistance. There is a limit to this.

이와 같은 낮은 내열성을 극복하기 위하여 ABS 수지를 구성하는 조성물의 일부에 내열성이 우수한 α-메틸스티렌 또는 말레이미드와 같은 단량체를 도입하거나, 무기물을 첨가시키는 방법을 사용한다.In order to overcome such low heat resistance, a method of introducing a monomer such as α-methylstyrene or maleimide having excellent heat resistance or adding an inorganic substance to a part of the composition constituting the ABS resin is used.

또 다른 방법으로는 상기 내열성이 우수한 단량체가 포함된 내열성 공중합 수지를 ABS 수지나, 부타디엔 고무와 혼합하는 방법이 있다.As another method, there is a method of mixing the heat-resistant copolymer resin containing the monomer having excellent heat resistance with ABS resin or butadiene rubber.

이와 같이 내열성이 우수한 단량체를 일부 도입하여 제조되는 내열 ABS 수지는 내열성이 우수해야할 뿐만 아니라 물성이 우수해야 한다. 또한 고온에서 압출, 사출 등으로 가공하여 제품을 생산할 때 수지의 분해 및 열 변색과 같은 문제점이 없어야 한다.The heat-resistant ABS resin prepared by introducing some of the monomers having excellent heat resistance should not only have excellent heat resistance but also excellent physical properties. In addition, there should be no problems such as decomposition of the resin and discoloration when the product is processed by extrusion, injection, etc. at high temperature.

그러나 구조의 특성상 매우 낮은 천정온도(약 60℃)를 갖는 α-메틸스티렌의 경우, 높은 중합 온도에서는 해중합이 우세하여 중합이 잘 일어나지 않아 분자량을 높이기 어렵다는 문제점이 있다. 또한 α 위치의 메틸기에 의한 기하학적 특성으로 인하여 반응에 있어서 많은 제약을 받게 되고 반응성이 낮아 생성된 공중합 수지 내의 미반응 단량체 함량이 높게 된다. 이러한 잔류 미반응 단량체는 최종제품의 내열 특성 및 기타 물리적 성질에 악영향을 미치며, 제품 가공에 있어서 어려움을 가져온다.However, in the case of α-methylstyrene having a very low ceiling temperature (about 60 ° C.) due to the characteristics of the structure, depolymerization is predominant at high polymerization temperatures and polymerization does not occur well, thus making it difficult to increase molecular weight. In addition, due to the geometrical characteristic of the methyl group in the α position, the reaction is subject to a lot of restrictions and the reactivity is low, the content of the unreacted monomer in the resulting copolymer resin is high. These residual unreacted monomers adversely affect the heat resistance and other physical properties of the final product and cause difficulties in processing the product.

또한 고온에서의 압출, 사출 등의 성형 시에 수지 내의 미반응 단량체가 분해되어 역한 냄새 및 인체에 해로운 기체 발생을 유발하게 된다. 따라서, 내열성 공중합 수지의 개발에 있어서 반응성이 나쁘며, 분해가 잘 일어나는 α-메틸스티렌 의 공중합 수지 내의 사슬 구조에 대한 조절과 최종 생성물 내의 미반응 단량체 제거에 대한 대책 마련이 시급한 실정이다.In addition, unreacted monomers in the resin are decomposed during molding such as extrusion and injection at a high temperature, causing adverse smells and harmful gas generation. Therefore, in the development of a heat resistant copolymer resin, it is urgent to prepare a countermeasure for the control of the chain structure in the copolymer resin of α-methylstyrene which is poor in reactivity and easily decomposes, and to remove the unreacted monomer in the final product.

상기 α-메틸스티렌의 특성으로 인하여 내열성 공중합 수지를 제조하는 방법은 통상 반응 온도가 낮으며, 반응 시간 조절이 용이한 Batch식 공정에서 유화 중합법으로 제조한다. 미국특허 제3,010,936호, 미국특허 제4,774,287호는 유화 중합법으로 내열성 공중합 수지를 제조하는 방법을 개시하고 있다.Due to the properties of the α-methylstyrene, a method for preparing a heat resistant copolymer resin is usually prepared by emulsion polymerization in a batch process having a low reaction temperature and easy adjustment of reaction time. U.S. Patent No. 3,010,936 and U.S. Patent No. 4,774,287 disclose a process for producing a heat resistant copolymer resin by emulsion polymerization.

그러나 유화 중합법 또한 몇 가지 문제점을 가지고 있다. 일반적으로 유화 중합은 중합, 응집, 탈수, 건조 과정을 거치기 때문에 제조 특성상 괴상중합법에 비해 반응 온도가 낮아 분자량 및 내열도를 향상시킬 수 있지만 중합 과정에서 사용된 유화제, 응집제 등이 생성된 내열성 공중합 수지 내에서 불순물로 작용하며, 압출, 사출 등의 가공 시 이러한 불순물들이 열에 쉽게 분해되고 변색의 원인이 된다.However, emulsion polymerization also has some problems. In general, emulsion polymerization has a polymerization, agglomeration, dehydration, and drying process. Therefore, the reaction temperature is lower than that of the bulk polymerization method to improve the molecular weight and heat resistance. However, the heat-resistant copolymer in which the emulsifier and flocculant used in the polymerization process are produced. It acts as an impurity in the resin, and during processing such as extrusion and injection, these impurities are easily decomposed to heat and cause discoloration.

또한 공정 특성상 미반응 단량체를 회수할 수 없기 때문에 생성물 내에 미반응 단량체가 남아있게 되고, 이 잔류된 미반응 단량체의 함량이 높을수록 내열성 공중합 수지의 내열 특성이 저하된다.In addition, since the unreacted monomer cannot be recovered due to the process characteristics, the unreacted monomer remains in the product, and the higher the content of the remaining unreacted monomer, the lower the heat resistance characteristics of the heat resistant copolymer resin.

상기에서 설명한 유화 중합 방법의 문제점 때문에 유화 중합법으로 제조된 내열성 공중합 수지를 이용하여 제조되는 내열 ABS 수지는 압출, 사출에 의하여 가공될 때 수지, 불순물, 미반응 단량체의 분해로 인해 역한 냄새가 발생하며, 사출물의 열 변색 등의 문제점이 있다.Due to the problems of the emulsion polymerization method described above, a heat-resistant ABS resin produced using a heat-resistant copolymer resin produced by the emulsion polymerization method, when processed by extrusion or injection, inverse odor occurs due to decomposition of the resin, impurities and unreacted monomers. And there is a problem such as thermal discoloration of the injection molding.

상기의 유화 중합법의 문제점을 해결하기 위해 미국특허 제4,795,780호는 연 속 괴상 중합법으로 내열성 공중합 수지 제조방법을 개시하였다. 연속 괴상 중합법은 생성된 공중합 수지 내에서 불순물로 작용할 수 있는 유화제 및 응집제를 사용하지 않고, 연속적인 제품 생산을 통해 생산성을 향상시킨다. 단량체 혼합물을 교반조형 반응기 2개가 직렬로 연결된 반응장치에 연속적으로 투입하여 공중합 반응을 시키며, 반응성이 낮은 α-메틸스티렌과 아크릴로니트릴의 중합 조성을 맞추기 위해 응축기에서 회수된 단량체를 첫 번째 반응기에 재투입하는 방법을 고안하여 낮은 전환률을 극복하였다.In order to solve the problem of the emulsion polymerization method, US Patent No. 4,795,780 discloses a method for producing a heat-resistant copolymer resin by the continuous bulk polymerization method. Continuous bulk polymerization improves productivity through continuous product production without the use of emulsifiers and flocculants that can act as impurities in the resulting copolymer resin. The monomer mixture was continuously introduced into a reactor in which two stirred tank reactors were connected in series to perform a copolymerization reaction, and the monomer recovered from the condenser was returned to the first reactor to match the polymerization composition of low-reactivity α-methylstyrene and acrylonitrile. The method of injecting was devised to overcome the low conversion rate.

또한 이를 더욱 보완하여 미국특허 제6,593,424호, 대한민국특허 제0417066호는 반응성을 향상시킬 수 있는 단관능기 또는 다관능기 개시제를 혼합하여 투입하는 방법을 개시하였다.In addition, US Patent No. 6,593,424 and Korean Patent No. 0417066 further disclose a method of mixing a monofunctional or polyfunctional initiator that can improve the reactivity.

상기의 특허들은 연속 괴상 중합법의 특성상 유화 중합법에 비해 고온에서 반응을 시키기 때문에 용매를 사용하여 중합 온도 및 반응물의 점도를 조절하여 내열성 공중합 수지를 제조하였으나, 이 때 사용된 용매들은 내열성 공중합 수지 사슬 내에서 연쇄 이동제(Chain Transfer Agent)로 작용하여 분자량을 떨어뜨리고, 이로 인해 내열 특성이 저하된다는 것을 간과하였다.Since the above patents react at a higher temperature than emulsion polymerization due to the nature of the continuous bulk polymerization method, a solvent is used to prepare a heat resistant copolymer resin by controlling the polymerization temperature and the viscosity of the reactant, but the solvents used are heat resistant copolymer resins. It has been overlooked that it acts as a chain transfer agent in the chain, lowering its molecular weight, thereby lowering its heat resistance characteristics.

또한 상기의 특허들은 연속적인 공정을 위해 반응물을 이송하는 경우, 이송관에서의 사슬 절단 현상(Chain Scission)을 고려하지 않았다. 반응기와 반응기, 반응기와 탈휘발기(Devolatilizer) 사이를 연결하는 이송관은 설비 특성상 직경이 작기 때문에 점도가 높은 반응물의 이송 시 높은 전단응력을 받게 되어 내열성 공중합 수지의 사슬 절단 현상을 가져오며, 원활한 수지의 흐름을 위해 높게 설정된 이송관의 온도는 전단응력과 함께 내열성 공중합 수지를 분해시키고 분자량을 떨어뜨린다.In addition, the above patents do not consider the chain scission in the delivery tube when transferring the reactants for the continuous process. Since the transfer pipe connecting the reactor to the reactor, the reactor and the devolatilizer has a small diameter due to the characteristics of the equipment, it receives a high shear stress during the transfer of the highly viscous reactant, resulting in chain breakage of the heat-resistant copolymer resin. The temperature of the feed tube set high for the flow of decomposes the heat resistant copolymer resin along with the shear stress and lowers the molecular weight.

또한 최종 내열성 공중합 수지를 얻기 전에 미반응 단량체의 제거를 위해 생성물이 통과하는 탈휘발기의 조건은 내열성 공중합 수지의 내열 특성뿐만 아니라, 압출, 사출 가공 시 냄새 및 외관 특성에 있어서 중요하다. 그러나 상기 특허들에서는 이것들에 대한 언급이 없는 실정이다.In addition, the conditions of the devolatilizer through which the product passes for the removal of unreacted monomers before obtaining the final heat resistant copolymer resin are important not only in the heat resistance characteristics of the heat resistant copolymer resin, but also in odor and appearance characteristics during extrusion and injection processing. However, there is no mention of these in the above patents.

α-메틸스티렌이 포함된 내열성 공중합 수지를 제조함에 있어서, 상기 여러 가지 문제점들은 α-메틸스티렌 단량체가 가지고 있는 물질의 특성에 의해 기인된 것으로 종래에 제시된 방법들은 문제점 해결에 있어서 부분적인 효과는 있지만 근본적인 개선에는 한계가 있다.In preparing a heat-resistant copolymer resin containing α-methylstyrene, the various problems are caused by the properties of the material possessed by the α-methylstyrene monomer. The conventional methods have some effects in solving the problems. There is a limit to fundamental improvement.

이에 본 발명자들은 내열성 공중합 수지의 내열 특성을 향상시키기 위하여, 연속 괴상 중합 반응 설비의 이송관의 온도 및 탈휘발기의 온도를 조절함으로써 사슬 절단 현상을 억제하여 내열 특성이 개선된 내열성 공중합 수지를 개발하기에 이른 것이다.In order to improve the heat resistance of the heat resistant copolymer resin, the present inventors can control the chain breakage by controlling the temperature of the transfer tube and the devolatilizer temperature of the continuous bulk polymerization reaction facility to develop a heat resistant copolymer having improved heat resistance. It is early.

본 발명의 목적은 내열 특성이 우수한 공중합 수지를 괴상 중합방법으로 연속제조하기 위한 방법을 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to provide a method for continuously producing a copolymer resin having excellent heat resistance by the bulk polymerization method.

본 발명의 다른 목적은 사슬 절단 현상(Chain Scission)을 억제하여 내열특성이 개선된 내열 열가소성 공중합 수지의 연속제조방법을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a continuous manufacturing method of a heat-resistant thermoplastic copolymer resin by inhibiting chain scission (improved heat resistance).

본 발명의 또 다른 목적은 내열 ABS 수지의 매트릭스 수지로 사용시 고온에서 압출, 사출 등의 가공시 수지의 분해나 열변색이 없는 내열 열가소성 공중합 수지의 연속제조방법을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a continuous production method of a heat-resistant thermoplastic copolymer resin without decomposition or thermal discoloration of the resin during processing such as extrusion, injection at high temperature when used as a matrix resin of the heat-resistant ABS resin.

본 발명의 또 다른 목적은 미반응 단량체 함량이 1500 ppm 미만인 내열 열가소성 공중합 수지의 연속제조방법을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a continuous production method of a heat-resistant thermoplastic copolymer resin having an unreacted monomer content of less than 1500 ppm.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 내열 열가소성 공중합 수지를 사용한 내열 ABS 수지의 가공시 불순물, 미반응 단량체의 분해로 인한 역한 냄새나 유동 가스가 발생하지 않아 친환경적인 내열 열가소성 공중합 수지의 연속제조방법을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a continuous manufacturing method of environmentally friendly heat-resistant thermoplastic copolymer resin does not generate an adverse odor or flow gas due to the decomposition of impurities, unreacted monomer during processing of the heat-resistant ABS resin using the heat-resistant thermoplastic copolymer resin. It is to.

본 발명의 또 다른 목적은 중량평균분자량이 80,000 내지 120,000인 내열 열가소성 공중합 수지의 연속제조방법을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a continuous production method of a heat-resistant thermoplastic copolymer resin having a weight average molecular weight of 80,000 to 120,000.

본 발명의 상기 목적은 하기에 설명되는 본 발명에 의해 달성될 수 있다.The above object of the present invention can be achieved by the present invention described below.

발명의 요약Summary of the Invention

본 발명은 상호 직렬 연결된 복수의 반응기에 α-메틸스티렌을 포함하는 방향족비닐 단량체, 시안화 비닐 단량체 및 중합개시제를 혼합한 혼합원료를 연속적으로 투입하여 괴상 중합반응을 시키고; 상기 반응물을 이송관을 통해 탈휘발기에 투입하여 미반응된 단량체를 제거하는 단계로 이루어지며, 상기 이송관의 온도를 140℃ 내지 160℃로 유지하고, 상기 탈휘발기의 온도를 235℃ 내지 255℃로 조절하는 것을 특징으로 하는 내열특성이 우수한 열가소성 공중합 수지의 연속 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법을 사용하여 제조된 내열성 공중합 수지는 내열도가 높으며, 압출, 사출 성형 후 열 변색 등의 물성 변화를 줄일 수 있는 장점이 있다.The present invention provides a batch polymerization reaction by continuously adding a mixed raw material mixed with an aromatic vinyl monomer containing α-methylstyrene, a vinyl cyanide monomer and a polymerization initiator into a plurality of reactors connected in series; Injecting the reactant to the devolatilizer through a transfer tube to remove the unreacted monomer, maintaining the temperature of the transfer tube at 140 ℃ to 160 ℃, the temperature of the devolatilizer 235 ℃ to 255 ℃ It relates to a continuous production method of a thermoplastic copolymer resin having excellent heat resistance characteristics, characterized in that the control. The heat-resistant copolymer resin prepared using the method of the present invention has a high heat resistance and has the advantage of reducing physical property changes such as heat discoloration after extrusion and injection molding.

이하, 본 발명의 내용을 하기에 상세히 설명한다.Hereinafter, the content of the present invention will be described in detail below.

발명의 구체예에 대한 상세한 설명Detailed Description of the Invention

본 발명의 열가소성 공중합 수지의 연속 제조방법은 상호 직렬 연결된 복수의 반응기에 α-메틸스티렌을 포함하는 방향족비닐 단량체, 시안화 비닐 단량체 및 중합개시제를 혼합한 혼합원료를 연속적으로 투입하여 괴상중합반응시키고, 상기 반응물을 이송관을 통해 탈휘발기에 투입하여 미반응된 단량체를 제거하는 단계로 이루어지며, 상기 이송관의 온도를 140℃ 내지 160℃로 유지하고, 상기 탈휘발기의 온도를 235℃ 내지 255℃로 조절하는 것을 특징으로 한다.In the continuous production method of the thermoplastic copolymer resin of the present invention, a batch polymerization reaction is carried out by continuously adding a mixed raw material mixed with an aromatic vinyl monomer containing α-methylstyrene, a vinyl cyanide monomer and a polymerization initiator to a plurality of reactors connected in series. Injecting the reactant to the devolatilizer through a transfer tube to remove the unreacted monomer, maintaining the temperature of the transfer tube at 140 ℃ to 160 ℃, the temperature of the devolatilizer 235 ℃ to 255 ℃ It is characterized by adjusting to.

상기 방향족비닐 단량체는 α-메틸스티렌 단독으로 사용하거나, 상기 α-메틸스티렌과 함께 스티렌, α-에틸 스티렌, p-메틸 스티렌, 비닐 톨루엔 등의 방향족비닐 단량체를 병행하여 사용할 수 있다.The aromatic vinyl monomers may be used alone or in combination of the above-mentioned α-methylstyrene and aromatic vinyl monomers such as styrene, α-ethyl styrene, p-methyl styrene, and vinyl toluene.

상기 시안화 비닐 단량체는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등이 사용될 수 있으며, 이들은 단독 또는 혼합물로 사용될 수 있다. 이중 바람직하기로는 아크릴로니트릴이다.Acrylonitrile, methacrylonitrile, or the like may be used as the vinyl cyanide monomer, and these may be used alone or in a mixture. Preferred of these is acrylonitrile.

상기 방향족비닐 단량체와 시안화 비닐 단량체의 비율은 특별한 제한은 없으나, 바람직하기로는 방향족비닐 단량체 60 내지 80 중량부, 시안화 비닐 단량체 20 내지 40 중량부이다.The ratio of the aromatic vinyl monomer and the vinyl cyanide monomer is not particularly limited, but preferably 60 to 80 parts by weight of the aromatic vinyl monomer and 20 to 40 parts by weight of the vinyl cyanide monomer.

상기 중합개시제로는 퍼옥사이드계 개시제 또는 AIBN계 개시제가 사용될 수 있다. 예컨대, 벤조일 퍼옥사이드(Benzoyl peroxide), t-부틸 퍼옥시이소부틸레이트(t-Butyl peroxyisobutyrate), 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)시클로헥산(1,1-Bis(t-butylperoxy)cyclohexane), 2,2-비스(4,4-디-t-부틸포옥시 시클로헥산)프로판(2,2-Bis(4,4-di-t-butylperoxy cyclohexane)propane), (t-헥실 퍼옥시 이소프로필 모노카보네이트(t-Hexyl peroxy isopropyl monocarbonate), t-부틸 퍼옥시라우레이트(t-Butyl peroxylaurate), t-부틸 포옥시 이소프로필 모노카보네이트(t-Butyl peroxy isopropyl monocarbonate), t-부틸 퍼옥시 2-에틸헥실 모노카보네이트(t-Butyl peroxy 2-ethylhexyl monocarbonate), t-헥실 퍼옥시벤조에이트(t-hexyl peroxybenzoate), t-부틸 퍼옥시아세테이트(t-Butyl peroxyacetate), 2,2-비스(t-부틸 퍼옥시)부탄(2,2-Bis(t-butyl peroxy)butane), t-부틸 퍼옥시벤조에이트(t-Butyl peroxybenzoate), 디큐밀 퍼옥사이드(Dicumyl peroxide), 2,5-디메틸-2,5-비스(t-부틸 퍼옥시)헥산(2,5-Dimethyl-2,5-bis(t-butyl peroxy)hexane), t-부틸 큐밀 퍼옥사이드(t-Butyl cumyl peroxide), 디-t-부틸 퍼옥사이드(Di-t-butyl peroxide), 디-t-아밀 퍼옥사이드(Di-t-amyl peroxide) 등을 포함하며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 이들은 단독 또는 혼합하여 사용될 수 있다.As the polymerization initiator, a peroxide initiator or an AIBN initiator may be used. For example, benzoyl peroxide, t-butyl peroxyisobutyrate, 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclohexane (1,1-Bis (t-butylperoxy) cyclohexane), 2,2-bis (4,4-di-t-butylpooxy cyclohexane) propane (2,2-Bis (4,4-di-t-butylperoxy cyclohexane) propane), (t-hexyl per T-Bexyl peroxy isopropyl monocarbonate, t-Butyl peroxylaurate, t-Butyl peroxy isopropyl monocarbonate, t-butyl percarbonate T-Butyl peroxy 2-ethylhexyl monocarbonate, t-hexyl peroxybenzoate, t-Butyl peroxyacetate, 2,2-bis (t-butyl peroxy) butane (2,2-Bis (t-butyl peroxy) butane), t-butyl peroxybenzoate (t-Butyl peroxybenzoate), Dicumyl peroxide, 2,5- Dimethyl-2,5-bis (t-butyl Oxy) hexane (2,5-Dimethyl-2,5-bis (t-butyl peroxy) hexane), t-butyl cumyl peroxide, di-t-butyl peroxide butyl peroxide), Di-t-amyl peroxide, etc., but are not necessarily limited thereto, and may be used alone or in combination.

상기 중합개시제는 상기 단량체 혼합물 100 중량부에 대해 0.05 내지 0.3 중 량부의 범위로 사용한다. 만일 중합개시제의 사용량이 0.3 중량부를 초과하는 경우에는 급격한 중합반응으로 인하여 반응온도, 체류시간 등을 효과적으로 제어하기가 어렵고 생성되는 고분자의 분자량이 낮아져 내열 특성이 저하될 수 있으며, 0.05 중량부 미만으로 사용 시에는 중합 반응속도가 저하되어 고분자로의 전환률이 낮아져 생산성이 저하될 수 있다.The polymerization initiator is used in the range of 0.05 to 0.3 parts by weight based on 100 parts by weight of the monomer mixture. If the amount of the polymerization initiator exceeds 0.3 parts by weight, it is difficult to effectively control the reaction temperature, residence time, etc. due to the rapid polymerization reaction, the molecular weight of the resulting polymer is lowered, the heat resistance may be lowered, less than 0.05 parts by weight In use, the polymerization reaction rate is lowered and the conversion rate to the polymer is lowered, thereby lowering productivity.

본 발명의 반응기는 2∼10 개의 반응기, 바람직하게는 2∼6 개의 반응기를 사용한다. 상기 복수의 반응기는 상호 직렬 연결된 것이 바람직하다.The reactor of the present invention uses 2 to 10 reactors, preferably 2 to 6 reactors. The plurality of reactors are preferably connected in series with each other.

상기 각각의 연속중합 반응기를 거치면서 단량체가 고분자로 전환되는 전환률은 30% 미만으로 조절하고, 마지막 반응기를 거친 이후의 최종 전환률은 50% 내지 70%가 되도록 하는 것이 바람직하다. 만일 전환률이 30%를 초과하는 경우에는 생성되는 고분자 사슬 내에 상대적으로 반응성이 좋은 아크릴로니트릴의 함량이 증가하여 내열 특성이 저하되고, 용매에 녹지 않는 겔과 같은 물질이 생성될 수 있다. 또한 30 %를 초과하여 전환률이 상승되면 용매를 사용하지 않는 연속 괴상 중합 공정에서 수지의 점도 상승으로 인하여 이송에 어려움을 가져온다. 상기 반응기에서의 전환률을 30% 미만의 일정수준으로 유지하기 위하여 반응온도, 체류시간, 중합개시제의 종류 및 함량을 조절할 수 있다.It is preferable that the conversion rate of the monomer converted to the polymer is controlled to less than 30% while passing through each continuous polymerization reactor, and the final conversion rate after passing through the last reactor is 50% to 70%. If the conversion is more than 30%, the content of relatively reactive acrylonitrile increases in the resulting polymer chain, thereby lowering the heat resistance characteristics and generating a substance such as a gel insoluble in the solvent. In addition, when the conversion rate is increased to more than 30%, it is difficult to transfer due to the rise of the viscosity of the resin in the continuous bulk polymerization process without using a solvent. In order to maintain the conversion rate in the reactor at a level of less than 30%, the reaction temperature, residence time, type and content of the polymerization initiator may be adjusted.

본 발명의 구체예에서는 상기 각 반응기 내부의 온도 조건을 110℃ 내지 130℃로 유지하는 것이 바람직하다. 반응 온도가 110℃ 미만에서는 중합 반응이 활발하지 않아 고분자로의 전환률이 낮게 되어 생산성이 저하될 수 있고, 반응 온도가 130℃를 초과하는 경우에는 급격한 반응으로 인해 고분자로의 전환률이 높아지고, 수지의 점도가 상승하여 연속적인 공정에서 이송이 어려울 수 있다. 또한 고온 반응으로 인해 분자량 저하를 가져와 공중합 수지의 내열 특성 및 물성 저하를 가져온다.In the embodiment of the present invention, it is preferable to maintain the temperature conditions inside the respective reactors from 110 ℃ to 130 ℃. If the reaction temperature is less than 110 ℃ the polymerization reaction is not active, the conversion rate into the polymer is low, the productivity may be lowered. If the reaction temperature exceeds 130 ℃, the conversion rate to the polymer is increased due to the rapid reaction, The viscosity may increase, making transfer difficult in subsequent processes. In addition, the high temperature reaction results in lower molecular weight, resulting in lower heat resistance and physical properties of the copolymer resin.

본 발명의 구체예에서는 각 반응기들을 거치는 총 체류시간은 4 내지 6 시간으로 조절한다. 마지막 반응기를 거친 이후의 최종 전환률은 50% 내지 70%이다.In an embodiment of the invention the total residence time through each reactor is adjusted to 4 to 6 hours. Final conversion after the last reactor is between 50% and 70%.

상기 반응물은 이송관을 통해 탈휘발기에 투입된다. 이때 이송관 온도를 140℃ 내지 160℃로 유지한다. 만일 이송관 온도가 140℃보다 낮으면, 이송되는 수지의 점도가 높아져 흐름성이 떨어지고 원활한 이송이 이루어지지 않고, 반응기와 탈휘발기 사이의 이송관 온도가 160℃보다 높으면, 사슬 절단 현상이 발생하여 분자량을 떨어뜨리고 결국 내열 특성의 저하를 가져온다.The reactant is fed to the devolatilizer through a transfer tube. At this time, the transfer tube temperature is maintained at 140 ℃ to 160 ℃. If the conveying tube temperature is lower than 140 ℃, the viscosity of the resin to be conveyed becomes high, the flowability is poor and smooth conveyance is not achieved, if the conveying tube temperature between the reactor and the devolatilizer is higher than 160 ℃, chain breakage occurs It lowers the molecular weight and eventually lowers the heat resistance characteristics.

상기 탈휘발기에서는 미반응된 단량체를 제거하며, 탈휘발기의 온도는 235℃ 내지 255℃로 조절한다. 탈휘발기의 온도가 235℃보다 낮으면, 생성된 공중합 수지 내의 미반응 단량체의 함량이 높아져 내열성 공중합 수지의 내열 특성 및 물성에 악영향을 미치며, 255℃보다 높으면, 고온으로 인한 수지의 열분해가 발생하여 열 변색 및 내열 특성 등의 물성에 영향을 미친다.The devolatilizer removes unreacted monomers, and the temperature of the devolatilizer is adjusted to 235 ° C to 255 ° C. If the temperature of the devolatilizer is lower than 235 ° C, the content of unreacted monomers in the resulting copolymer resin is increased, which adversely affects the heat resistance and physical properties of the heat-resistant copolymer resin. If the temperature is higher than 255 ° C, thermal decomposition of the resin occurs due to high temperature. It affects physical properties such as heat discoloration and heat resistance.

본 발명은 용매를 사용하지 않으므로 분자량이 저하되지 않고 내열도가 115 ℃ 이상인 공중합 수지를 얻을 수 있다.Since this invention does not use a solvent, a copolymer resin with a heat resistance of 115 degreeC or more can be obtained without a molecular weight falling.

본 발명의 하나의 구체예에서는 상기 공중합 수지는 중량평균분자량이 80,000 내지 120,000이고, ISO R306에 따라 5kgf, 50℃/hr의 조건으로 측정한 내열도가 115∼120 ℃이다.In one embodiment of the present invention, the copolymer resin has a weight average molecular weight of 80,000 to 120,000, and a heat resistance measured at 5 kgf and 50 ° C./hr according to ISO R306 at 115 to 120 ° C.

또한 본 발명의 제조방법을 통하여 제조된 공중합 수지는 탈휘발기의 온도 조건을 235℃ 내지 255℃로 하여 생성된 공중합 수지 내에 미반응 단량체 함량을 1500 ppm 미만으로 줄일 수 있고, 공중합 수지의 내열 특성을 향상시켜 압출, 사출 성형 후 열 변색 등 물성 변화를 줄일 수 있다.In addition, the copolymer resin prepared through the production method of the present invention can reduce the unreacted monomer content in the copolymer resin produced by the temperature condition of the devolatilizer to 235 ℃ to 255 ℃ to less than 1500 ppm, and improve the heat resistance characteristics of the copolymer resin It can improve physical properties such as thermal discoloration after extrusion and injection molding.

본 발명에서 제조된 내열특성이 우수한 열가소성 공중합 수지는 내열 ABS(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌) 수지의 매트릭스 수지로 사용하여 내열 ABS 수지를 제조할 수 있다.The thermoplastic copolymer resin having excellent heat resistance characteristics according to the present invention may be used as a matrix resin of a heat resistant ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene) resin to prepare a heat resistant ABS resin.

하나의 구체예에서는 내열 ABS 수지는 상기의 방법으로 제조된 열가소성 공중합 수지 10∼50 중량부에 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 그라프트 공중합체 50∼90 중량부로 이루어진다.In one embodiment, the heat-resistant ABS resin is composed of 50 to 90 parts by weight of acrylonitrile-butadiene-styrene graft copolymer in 10 to 50 parts by weight of the thermoplastic copolymer resin prepared by the above method.

다른 구체예에서는 내열 ABS 수지는 상기의 방법으로 제조된 열가소성 공중합 수지 20∼50 중량부, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 그라프트 공중합체 20∼40 중량부 및 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 20∼40 중량부로 이루어진다.In another embodiment, the heat-resistant ABS resin is 20-50 parts by weight of the thermoplastic copolymer resin prepared by the above method, 20-40 parts by weight of acrylonitrile-butadiene-styrene graft copolymer and 20-40 parts of acrylonitrile-styrene copolymer. It consists of parts by weight.

본 발명의 내열 ABS 수지는 각각의 용도에 따라 난연제, 난연보조제, 활제, 이형제, 핵제, 대전방지제, 안정제, 유무기 보강재, 안료 또는 염료 등의 일반적인 첨가제를 포함할 수 있으며, 부가되는 일반적인 첨가제는 상기 열가소성 공중합 수지의 100 중량부에 대하여 0∼40 중량부, 바람직하게는 0.01∼20 중량부의 범위 내에서 사용될 수 있다.The heat resistant ABS resin of the present invention may include general additives such as flame retardants, flame retardant aids, lubricants, mold release agents, nucleating agents, antistatic agents, stabilizers, organic or inorganic reinforcing materials, pigments or dyes according to the respective applications, the general additives added It can be used in the range of 0 to 40 parts by weight, preferably 0.01 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermoplastic copolymer resin.

본 발명의 열가소성 공중합 수지를 매트릭스 수지로 적용한 내열 ABS 수지는 내열특성이 우수하며, 가공시 유독 가스 발생이 적고, 변색이 발생하지 않는다.The heat-resistant ABS resin using the thermoplastic copolymer resin of the present invention as a matrix resin has excellent heat resistance, generates little toxic gas during processing, and does not cause discoloration.

본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이고 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.The invention can be better understood by the following examples, which are intended for the purpose of illustration of the invention and are not intended to limit the scope of protection defined by the appended claims.

실시예Example

내열 공중합 수지의 제조Preparation of heat resistant copolymer resin

실시예Example 1 One

2L와 3L 반응기 2개가 직렬로 연결된 연속중합 장치에 α-메틸스티렌 70 중량부, 아크릴로니트릴 30 중량부, 및 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)시클로헥산(1,1-Bis(t-butylperoxy)cyclohexane) 0.15 중량부를 균일하게 혼합한 후, 이 혼합물을 첫 번째 반응기에 일정한 속도로 연속적으로 투입하여 전환율 30%로 중합한 후, 두 번째 반응기를 통과한 최종 전환율은 60%가 되도록 총 5시간 동안 연속 괴상 중합시켰다. 이때 반응온도는 각각 115℃로 유지하였다. 반응물이 마지막 반응기에서 탈휘발기로 이송되는 관의 온도는 150℃로 유지되며, 이송된 반응물은 열교환기가 부착된 탈휘발기에서 245℃의 온도와 20 torr의 진공 압력 조건에서 미반응 단량체를 제거한 후, 펠렛 형태로 가공하였다.70 parts by weight of α-methylstyrene, 30 parts by weight of acrylonitrile, and 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclohexane (1,1-Bis) in a continuous polymerization apparatus in which two 2L and 3L reactors were connected in series. 0.15 parts by weight of t-butylperoxy) cyclohexane) was mixed uniformly, and then the mixture was continuously introduced at a constant rate into the first reactor to polymerize at a conversion rate of 30%, and the final conversion rate through the second reactor was 60%. Continuous bulk polymerization was carried out for a total of 5 hours. At this time, the reaction temperature was maintained at 115 ℃. The temperature of the tube in which the reactant is transferred to the devolatilizer in the last reactor is maintained at 150 ° C, and the transferred reactant is removed from the unreacted monomer at a temperature of 245 ° C and a vacuum pressure of 20 torr in the devolatilizer to which the heat exchanger is attached. Processed in pellet form.

상기 펠렛으로 가공된 내열성 공중합 수지의 분자량, 내열도, 펠렛 내부 잔류 단량체 함량은 하기의 방법으로 측정하였다.The molecular weight, heat resistance, and residual monomer content of the heat-resistant copolymer resin processed into the pellets were measured by the following method.

(1) 분자량 : 용매에 용융 후 폴리스티렌을 Reference로 하여 겔 크로마토그 래피를 이용하여 측정하였다.(1) Molecular weight: After melting in a solvent, polystyrene was used as a reference and measured using gel chromatography.

(2) 내열도(Vicat Softening Temperature): ISO R306에 따라 5kgf, 50℃/hr의 승온 조건으로 측정하였다.(2) Heat resistance (Vicat Softening Temperature): According to ISO R306, it was measured under conditions of elevated temperature of 5 kgf and 50 ° C / hr.

(3) 잔류 단량체 함량: 내열성 공중합 수지 펠렛을 용매에 용융 후 가스크로마토그래피를 이용하여 측정하였다.(3) Residual monomer content: After heat-resistant copolymer resin pellets were melted in a solvent, they were measured by gas chromatography.

비교실시예Comparative Example 1 One

내용적이 10 리터이며 압력에 견딜 수 있는 교반기가 부착된 반응기에 α-메틸스티렌 70 중량부, 아크릴로니트릴 30 중량부 투입하고, 개시제 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)시클로헥산 0.5 중량부를 투입한 후 반응기를 완전 밀폐한 다음 내부에 질소로 충분히 치환, 교반시켰다. 충분히 교반하여 분산성을 확인한 후 반응기 내부의 온도를 95 ℃로 승온하고 12 시간 중합하였다. 중합 완료 후 반응기 내부를 냉각시켜 반응을 종료시킨 다음, 얻어진 중합물은 세정, 탈수, 건조시킨 후 내열성 공중합 수지를 제조하였다.70 parts by weight of α-methylstyrene and 30 parts by weight of acrylonitrile were added to a reactor equipped with a stirrer capable of withstanding 10 liters of pressure, and 0.5 parts by weight of initiator 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclohexane. After the addition, the reactor was completely sealed, and then sufficiently substituted with nitrogen and stirred inside. After sufficiently stirring to confirm dispersibility, the temperature inside the reactor was raised to 95 ° C and polymerized for 12 hours. After completion of the polymerization, the inside of the reactor was cooled to terminate the reaction, and the obtained polymer was washed, dehydrated, and dried to prepare a heat resistant copolymer resin.

비교실시예Comparative Example 2 2

반응기와 탈휘발기 사이의 이송관 온도를 185℃로, 탈휘발기 온도를 230℃로 하여 운전한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.The same process as in Example 1 was carried out except that the temperature of the feed tube between the reactor and the devolatilizer was operated at 185 ° C. and the devolatilizer temperature was 230 ° C.

비교실시예Comparative Example 3 3

반응기와 탈휘발기 사이의 이송관 온도를 185℃로, 탈휘발기 온도를 260℃로 하여 운전한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.The same process as in Example 1 was carried out except that the temperature of the feed tube between the reactor and the devolatilizer was operated at 185 ° C. and the devolatilizer temperature was set at 260 ° C.

비교실시예Comparative Example 4 4

실시예 1과 동일한 단량체 조성물에 메틸에틸케톤 10 중량부 투입하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.Except for adding 10 parts by weight of methyl ethyl ketone to the same monomer composition as in Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1.

상기에서 실시예 및 비교실시예에서 제조된 내열성 공중합 수지의 물성을 하기 표 1에 나타내었다.The physical properties of the heat-resistant copolymer resin prepared in Examples and Comparative Examples above are shown in Table 1 below.

[표 1]TABLE 1

Figure 112007070931832-pat00001
Figure 112007070931832-pat00001

내열 ABS 수지의 제조Production of heat resistant ABS resin

실시예Example 2 2

상기에서 실시예 1에서 제조된 펠렛 40 중량부에 유화중합으로 제조된 폴리부타디엔고무-그라프트 공중합체 30 중량부와 일반 스티렌-아크릴로니트릴 공중합 수지 30 중량부를 혼합하고, 고온에서의 열 안정성과 원활한 교반을 위해 옥타데실 3-(3,5-디-터트 부틸-4-하이드록시페닐)프로피온에이트(Octadecyl 3-(3,5-di-tert butyl-4-hydroxyphenyl)propionate) 0.1 중량부, 디-스테아릴 펜타에릴 디포스파이트(Di-stearyl pentaeryl diphosphite) 0.1 중량부, 염화 폴리에틸렌(Chlorinated Polyethylene) 0.3 중량부, 디메틸 폴리실록산(Dimethyl Polysiloxane) 0.02 중량부, 데칸디오익 액시드 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)에스테르(Decanedioic acid bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)ester) 0.15 중량부를 투입하였다. 상기의 혼합물은 250℃ 실린더 온도에서 2축 압출혼련기를 사용하여 펠렛 형태의 내열 ABS 수지로 제조되었다. 제조된 내열 ABS 수지를 가지고 ASTM D1238(220℃, 10kg)에 따라 유동지수를 측정하였고, ASTM D256에 따라 충격강도를 측정하였고, 반사모드로 설정된 색차계를 이용해 3mm 두께의 Sheet 시편을 가지고 황색도를 측정하였다. 내열도(Vicat Softening Temperature)는 ISO R306에 따라 5kgf, 50℃/hr의 승온 조건으로 측정하였다.30 parts by weight of the polybutadiene rubber-grafted copolymer prepared by emulsion polymerization and 30 parts by weight of the general styrene-acrylonitrile copolymer resin were mixed with 40 parts by weight of the pellet prepared in Example 1, and 0.1 parts by weight of octadecyl 3- (3,5-di-tert butyl-4-hydroxyphenyl) propionate (Octadecyl 3- (3,5-di-tert butyl-4-hydroxyphenyl) propionate) 0.1 parts by weight of di-stearyl pentaeryl diphosphite, 0.3 parts by weight of chlorinated polyethylene, 0.02 parts by weight of dimethyl polysiloxane, decandioic acid bis (2,2) 0.15 parts by weight of 6,6-tetramethyl-4-piperidinyl) ester (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl) ester was added. The mixture was made of a heat resistant ABS resin in pellet form using a twin screw extruder at 250 ° C. cylinder temperature. The flow index was measured according to ASTM D1238 (220 ℃, 10kg) with the manufactured heat-resistant ABS resin, the impact strength was measured according to ASTM D256, and the yellowness was obtained with the sheet specimen of 3mm thickness using the colorimeter set in the reflection mode. Was measured. The heat resistance (Vicat Softening Temperature) was measured under a temperature condition of 5kgf, 50 ℃ / hr according to ISO R306.

상기의 실시예 2의 내열 ABS 수지 제조 과정에서 사용된 폴리부타디엔고무-그라프트 공중합체가 다음과 같이 제조되었다.The polybutadiene rubber-grafted copolymer used in the heat-resistant ABS resin manufacturing process of Example 2 was prepared as follows.

단량체 전량에 대하여 부타디엔 함량이 58 중량부가 되도록 부타디엔 고무 라텍스를 투입하고, 스티렌 31 중량부, 아크릴로니트릴 11 중량부 및 탈이온수 150 중량부의 혼합물에 필요한 첨가제인 올레인산 칼륨 1 중량부, 큐멘히드로퍼옥시드 0.4 중량부, t-도데실 메르캅탄 연쇄이동제 0.3 중량부를 부가한 후 5시간 동안 75℃로 유지하면서 반응시켜 ABS 그라프트 공중합체를 제조하였다. 생성된 중합체 라텍스에 1 % 황산용액을 첨가하고, 응고시킨 후 건조하여 고무의 평균 입경이 0.3 ㎛인 코어-쉘 형태를 갖는 고무 변성 비닐계 그라프트 공중합체 수지를 분말 상태로 제조하였다.Butadiene rubber latex was added so that the butadiene content was 58 parts by weight based on the total amount of monomers, 1 part by weight of potassium oleate, cumene hydroperoxide, an additive necessary for a mixture of 31 parts by weight of styrene, 11 parts by weight of acrylonitrile, and 150 parts by weight of deionized water. After adding 0.4 parts by weight, 0.3 parts by weight of t-dodecyl mercaptan chain transfer agent and reacted while maintaining at 75 ℃ for 5 hours to prepare an ABS graft copolymer. A 1% sulfuric acid solution was added to the resulting polymer latex, solidified and dried to prepare a rubber-modified vinyl graft copolymer resin having a core-shell form having an average particle diameter of 0.3 μm in powder form.

상기의 실시예 2의 내열 ABS 수지 제조 과정에서 사용된 스티렌-아크릴로니트릴 공중합 수지가 다음과 같이 제조되었다.The styrene-acrylonitrile copolymer resin used in the heat-resistant ABS resin manufacturing process of Example 2 was prepared as follows.

스티렌 71 중량부, 아크릴로니트릴 29 중량부 및 탈이온수 120 중량부의 혼합물에 아조비스이소부티로니트릴 0.17 중량부, t-도데실 메르캅탄 연쇄이동제 0.4 중량부 및 트리칼슘포스페이트 0.5 중량부를 첨가하여 75℃에서 5시간 동안 현탁중합하여 SAN 공중합체 수지를 제조하였다. 이 공중합체를 수세, 탈수 및 건조시켜 분말 상태의 SAN 공중합체 수지를 얻었다.To a mixture of 71 parts by weight of styrene, 29 parts by weight of acrylonitrile and 120 parts by weight of deionized water, 0.17 part by weight of azobisisobutyronitrile, 0.4 part by weight of t-dodecyl mercaptan chain transfer agent and 0.5 part by weight of tricalcium phosphate were added. Suspension polymerization was carried out for 5 hours at ℃ to prepare a SAN copolymer resin. The copolymer was washed with water, dehydrated and dried to obtain a SAN copolymer resin in powder form.

비교 compare 실시예Example 5 5

상기에서 비교실시예 1에서 제조된 펠렛으로 가공된 내열성 공중합 수지를 사용한 것을 제외하고 실시예 2와 동일한 수행하여 펠렛 형태의 내열 ABS 수지를 제조하였다.A heat-resistant ABS resin in the form of pellets was prepared in the same manner as in Example 2 except that the heat-resistant copolymer resin processed into the pellets prepared in Comparative Example 1 was used.

비교 compare 실시예Example 6 6

상기에서 비교실시예 2에서 제조된 펠렛으로 가공된 내열성 공중합 수지를 사용한 것을 제외하고 실시예 2와 동일한 수행하여 펠렛 형태의 내열 ABS 수지를 제조하였다.A heat-resistant ABS resin in the form of pellets was prepared in the same manner as in Example 2 except that the heat-resistant copolymer resin processed into the pellets prepared in Comparative Example 2 was used.

비교 compare 실시예Example 7 7

상기에서 비교실시예 3에서 제조된 펠렛으로 가공된 내열성 공중합 수지를 사용한 것을 제외하고 실시예 2와 동일한 수행하여 펠렛 형태의 내열 ABS 수지를 제조하였다.A heat-resistant ABS resin in the form of pellets was prepared in the same manner as in Example 2 except that the heat-resistant copolymer resin processed into the pellets prepared in Comparative Example 3 was used.

비교 compare 실시예Example 8 8

상기에서 비교실시예 4에서 제조된 펠렛으로 가공된 내열성 공중합 수지를 사용한 것을 제외하고 실시예 2와 동일한 수행하여 펠렛 형태의 내열 ABS 수지를 제조하였다.A heat-resistant ABS resin in the form of pellets was prepared in the same manner as in Example 2 except that the heat-resistant copolymer resin processed into the pellets prepared in Comparative Example 4 was used.

상기 내열 ABS 수지의 물성을 하기 표 2에 나타내었다.Physical properties of the heat resistant ABS resin are shown in Table 2 below.

[표 2]TABLE 2

Figure 112007070931832-pat00002
Figure 112007070931832-pat00002

실시예 1 및 2에서는 상기 표 1과 표 2에서 보는 바와 같이 내열 특성이 우수한 내열성 공중합 수지와 이를 사용하여 제조한 내열 ABS 수지를 제조할 수 있었다. 비교예 1 및 5는 Batch식 공정으로 제조되어 공정 특성상 분자량이 높고, 내열 특성이 우수하나 미반응 단량체의 함량이 높아 수차례의 가공 공정을 거치게 되어 열 변색으로 인해 높은 황색도를 나타내며, 내열 특성의 저하되는 것이 관찰되었다.In Examples 1 and 2, as shown in Table 1 and Table 2, a heat resistant copolymer resin having excellent heat resistance characteristics and a heat resistant ABS resin prepared using the same could be prepared. Comparative Examples 1 and 5 are manufactured by a batch process, and have high molecular weight and excellent heat resistance in the process characteristics, but have a high number of unreacted monomers, and thus undergo several processing to show high yellowness due to heat discoloration. The degradation of was observed.

조성의 차이가 없음에도 불구하고 반응기와 탈휘발기 사이의 이송관 온도가 160℃ 이상이고, 탈휘발기의 온도가 235℃ 이하인 비교예 2의 경우 반응기와 탈휘발기 사이의 이송관에서의 사슬 절단 현상으로 분자량이 저하되며, 탈휘발기에서 미반응 단량체를 효과적으로 제거하지 못하여 내열성 공중합 수지와 이를 사용하여 제조한 비교예 6의 내열 ABS 수지의 내열 특성이 저하되는 것으로 나타났다.Although there is no difference in composition, in the case of Comparative Example 2 in which the temperature of the transfer tube between the reactor and the devolatilizer is 160 ° C. or higher and the temperature of the devolatilizer is 235 ° C. or lower, the chain cutting phenomenon occurs in the transfer tube between the reactor and the devolatilizer. It was found that the molecular weight is lowered and the heat resistant properties of the heat resistant copolymer resin and the heat resistant ABS resin of Comparative Example 6 prepared using the same were not reduced because the unreacted monomer was not effectively removed from the devolatilizer.

또한, 반응기와 탈휘발기 사이의 이송관 온도가 160℃ 이상이고, 탈휘발기의 온도가 255℃ 이상으로 운행하여 제조한 비교예 3의 경우, 반응기와 탈휘발기 사이의 이송관에서의 사슬 절단 현상으로 인해 분자량이 저하되며, 탈휘발기에서의 수지 열분해로 인해 열 변색과 상기 내열성 공중합 수지와 이를 사용하여 제조한 비교예 7의 내열 ABS 수지의 내열 특성의 저하를 가져오는 것을 관찰할 수 있었다.In addition, in the case of Comparative Example 3 manufactured by the temperature of the transfer tube between the reactor and the devolatilizer being 160 ° C. or higher, and the temperature of the devolatilizer operating at the temperature of 255 ° C. or higher, the chain cutting phenomenon occurred in the transfer tube between the reactor and the devolatilizer. Due to the decrease in molecular weight, it was observed that the thermal discoloration and the heat resistance of the heat-resistant ABS resin of Comparative Example 7 prepared by using the same due to the thermal decomposition of the resin in the devolatilizer.

비교예 4에서는 실시예 1과 동일 조건에서 반응 온도 제어 및 공정 안정화를 위해 사용된 용매가 연쇄 이동제로 작용하여 분자량을 떨어뜨리고, 결국 상기 내열성 공중합 수지와 이를 사용하여 제조한 비교예 8의 내열 ABS 수지의 내열 특성 및 물성의 저하를 가져오는 것을 관찰할 수 있었다.In Comparative Example 4, the solvent used for the reaction temperature control and process stabilization under the same conditions as in Example 1 lowered the molecular weight by acting as a chain transfer agent, and thus the heat resistant copolymer resin and the heat resistant ABS of Comparative Example 8 prepared using the same. It was observed that the heat resistance and the physical properties of the resin were reduced.

이상의 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 제조방법을 통하여 제조된 내열성 공중합 수지를 내열 ABS 수지의 매트릭스 수지로 사용하는 경우 내열 특성이 우수한 제품을 제조할 수 있음을 확인하였다.When using the heat-resistant copolymer resin prepared by the production method of the present invention as a matrix resin of the heat-resistant ABS resin through the above examples and comparative examples it was confirmed that a product having excellent heat resistance characteristics can be prepared.

본 발명은 내열 ABS 수지의 매트릭스 수지로 사용되는 열가소성 수지의 내열도 및 압출, 사출 성형 후 열 변색 등의 물성 변화를 향상시킬 수 있는 내열 특성이 우수한 공중합 수지를 연속제조하기 위한 방법을 제공하는 효과를 갖는다.The present invention provides an effect of providing a method for continuously producing a copolymer resin having excellent heat resistance characteristics which can improve the change in the heat resistance and physical properties such as heat discoloration after extrusion and injection molding of a thermoplastic resin used as a matrix resin of a heat resistant ABS resin. Has

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.Simple modifications or changes of the present invention can be easily carried out by those skilled in the art, and all such modifications or changes can be seen to be included in the scope of the present invention.

Claims (7)

상호 직렬 연결된 복수의 반응기에 α-메틸스티렌을 포함하는 방향족비닐 단량체, 시안화 비닐 단량체 및 중합개시제를 혼합한 혼합원료를 연속적으로 투입하여 괴상 중합 반응을 시키고;A bulk polymerization reaction is continuously carried out by continuously adding a mixed raw material in which an aromatic vinyl monomer including α-methylstyrene, a vinyl cyanide monomer and a polymerization initiator are mixed into a plurality of reactors connected in series; 상기 반응물을 이송관을 통해 탈휘발기에 투입하여 미반응된 단량체를 제거하는;Injecting the reactants into the devolatilizer through a transfer pipe to remove unreacted monomers; 단계로 이루어지며, 상기 이송관의 온도를 140℃ 내지 160℃로 유지하고, 상기 탈휘발기의 온도를 235℃ 내지 255℃로 조절하는 것을 특징으로 하는 내열특성이 우수한 열가소성 공중합 수지의 연속 제조방법.Consisting of a step, the temperature of the transfer pipe is maintained at 140 ℃ to 160 ℃, the temperature of the devolatilizer is continuous manufacturing method of the thermoplastic copolymer excellent in heat resistance, characterized in that to adjust the temperature to 235 ℃ to 255 ℃. 제1항에 있어서, 상기 방향족비닐 단량체는 스티렌, α-메틸스티렌, α-에틸 스티렌, p-메틸 스티렌 또는 비닐 톨루엔로 이루어진 군으로부터 선택되며; 상기 시안화 비닐 단량체는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 내열특성이 우수한 열가소성 공중합 수지의 연속 제조방법.The method of claim 1, wherein the aromatic vinyl monomer is selected from the group consisting of styrene, α-methylstyrene, α-ethyl styrene, p-methyl styrene or vinyl toluene; The vinyl cyanide monomer is a continuous method of producing a thermoplastic copolymer resin having excellent heat resistance, characterized in that selected from the group consisting of acrylonitrile, methacrylonitrile and mixtures thereof. 제1항에 있어서, 상기 방향족비닐 단량체는 60 내지 80 중량부, 시안화 비닐 단량체는 20 내지 40 중량부이고, 중합개시제는 0.05 내지 0.3 중량부의 범위로 사용하는 것을 특징으로 하는 내열특성이 우수한 열가소성 공중합 수지의 연속 제조방법.The thermoplastic copolymer of claim 1, wherein the aromatic vinyl monomer is 60 to 80 parts by weight, the vinyl cyanide monomer is 20 to 40 parts by weight, and the polymerization initiator is used in the range of 0.05 to 0.3 parts by weight. Continuous production method of resin. 제1항에 있어서, 상기 각 반응기는 전환율 30 % 미만으로 중합하며 마지막 반응기를 거친 최종 전환율은 50 내지 70 %인 것을 특징으로 하는 내열특성이 우수한 열가소성 공중합 수지의 연속 제조방법.The method of claim 1, wherein each of the reactors are polymerized at a conversion rate of less than 30% and the final conversion rate after the final reactor is 50 to 70%, characterized in that the continuous production method of thermoplastic copolymers having excellent heat resistance characteristics. 제1항에 있어서, 상기 각 반응기 내부의 온도 조건을 110℃ 내지 130℃로 유지하는 것을 특징으로 하는 내열특성이 우수한 열가소성 공중합 수지의 연속 제조방법.The method of claim 1, wherein the temperature conditions inside the reactors are maintained at 110 ° C to 130 ° C. 제1항에 있어서, 상기 각 반응기들을 거치는 총 체류시간은 4 내지 6시간인 것을 특징으로 하는 내열특성이 우수한 열가소성 공중합 수지의 연속 제조방법.The method of claim 1, wherein the total residence time through each of the reactors is 4 to 6 hours. 제1항 내지 제6항중 어느 한 항의 방법에 따라 제조된 중량평균분자량이 80,000 내지 120,000이고, ISO R306에 따라 5kgf, 50℃/hr의 조건으로 측정한 내열도가 115∼120 ℃인 내열특성이 우수한 열가소성 공중합 수지.The weight average molecular weight prepared according to the method of any one of claims 1 to 6 is 80,000 to 120,000, and the heat resistance measured under the conditions of 5kgf, 50 ℃ / hr according to ISO R306 is 115 ~ 120 ℃ Thermoplastic copolymer resin with excellent heat resistance.
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