KR100998368B1 - Method for preparing acrylonitrile-butadiene-styrene based copolymer latex - Google Patents
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Abstract
본 발명은 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS)계 공중합 라텍스의 제조방법에 관한 것으로서, 그 제조방법은 폴리부타디엔 고무라텍스와 방향족비닐화합물 단량체 및 비닐시안화합물 단량체를 그라프트 중합시켜 ABS계 공중합 라텍스를 제조하는 방법에 있어서, ⅰ) 상기 폴리부타디엔 고무라텍스는 소구경인 폴리부타디엔 고무라텍스를 융착시켜 제조되는 것임을 하나의 특징으로 하고, ⅱ) 그라프트 중합반응이 수행되는 동안 메틸메타크릴레이트 등 제3의 단량체를 투입질량이 시간에 따라 증가되도록 하면서 투입하는 것을 다른 하나의 특징으로 한다. 본 발명에 따른 제조방법은 단량체의 중합 전환율이 높아, 미반응 단량체 및 투입되는 제3의 단량체의 양을 감소되고, 중합생산성이 높으며, 친환경적이라는 장점이 있다.The present invention relates to a method for producing acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) copolymer latex, and the method for producing ABS copolymer latex by graft polymerization of polybutadiene rubber latex, aromatic vinyl compound monomer and vinyl cyan compound monomer. In the method of manufacturing, i) the polybutadiene rubber latex is characterized in that one is produced by fusing a small diameter polybutadiene rubber latex, ii) methyl methacrylate and the like during the graft polymerization reaction It is another feature that the monomer is added while the input mass is increased with time. The production method according to the invention has the advantage that the polymerization conversion rate of the monomer is high, the amount of unreacted monomer and the third monomer to be introduced is reduced, the polymerization productivity is high, and environmentally friendly.
아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌, 라텍스, 유화중합, 산성, 융착, 제3의 단량체, 중합 전환율, 생산성, 환경친화 Acrylonitrile-butadiene-styrene, latex, emulsion polymerization, acid, fusion, tertiary monomer, polymerization conversion, productivity, environmental friendliness
Description
본 발명은 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계 (acrylonitrile-butadiene-styrene type: ABS type) 공중합 라텍스의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 ABS계 라텍스의 중합반응에 있어서, 단량체인 아크릴로니트릴, 부타디엔, 스티렌의 중합 전환율을 상승시켜 단량체의 잔류량을 줄여, 경제적이고, 친환경적인 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계 공중합 라텍스의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing an acrylonitrile-butadiene-styrene type (ABS type) copolymerized latex, and more particularly, in the polymerization of ABS-based latex, acrylonitrile, which is a monomer, The present invention relates to a method for producing an acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer latex which is economical and environmentally friendly by increasing the polymerization conversion ratio of butadiene and styrene to reduce the residual amount of monomer.
일반적으로 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS)계 공중합 수지는 내충격성, 내약품성, 가공성, 표면광택성 등의 물성이 우수하여 다양한 분야에 적용되고 있다. 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지의 제조방법은 시드(seed) 역할을 하는 폴리부타디엔 고무라텍스의 제조단계와 폴리부타디엔 고무라텍스에 아크릴로니트릴, 스티렌 등을 그라프팅(grafting)하는 유화중합단계를 포함하여 이루어진다.In general, acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) -based copolymer resins have been applied to various fields because of excellent physical properties such as impact resistance, chemical resistance, processability, and surface gloss. The production method of acrylonitrile-butadiene-styrene resin includes a step of preparing polybutadiene rubber latex serving as a seed and an emulsion polymerization step of grafting acrylonitrile and styrene onto polybutadiene rubber latex. It is done by
상기 폴리부타디엔 고무라텍스의 제조방법 중에서 대구경 고무라텍스의 제조 방법으로는 소구경 입자경을 가지는 고무 라텍스를 초산, 인산 등의 산성물질을 첨가해 pH를 낮추어 입자를 융착시키는 방법이 제안되었다(일본 특개소 제63-132903호, 특개소 제63-117005호, 특공평 제2-9601호, 특공소 제55-19246호, 특공소 제42-3112호, 특개평 제7-157501호, 대한민국 특허출원 제1998-9632호).As a method for producing a large-diameter rubber latex, a method of manufacturing a large-diameter rubber latex is a method of fusion of particles by lowering the pH by adding an acidic substance such as acetic acid or phosphoric acid to a rubber latex having a small diameter particle diameter (Japanese Patent Laid-Open). No. 63-132903, No. 63-117005, No. 2-9601, No. 55-19246, No. 42-3112, No. 7-157501, Korean patent application 1998-9632).
한편, ABS 유화중합의 연구 방향 초기에는 생산 시설증대에 많은 비중을 두었으나 ABS의 원료가 되는 아크릴로니트릴, 부타디엔, 스티렌의 가격이 상승함에 따라 전환율의 상승에 따른 잔류 단량체 감소와 생산성의 향상 등을 통한 원가의 절감의 노력이 진행되고 있다. 특히 ABS 라텍스의 잔류 단량체의 감소는 원가절감에 기여할 뿐 아니라 최근 강화되고 있는 환경규제에도 중요한 기준이 되고 있다. ABS 라텍스의 제조시 잔류 단량체는 공정중에 수질과 대기중으로 배출될 수 있으며 완성품인 자동차와 가전제품의 외형에서 TVOC(total volatile organic compound) 배출을 수반할 수 있다. 최근 수질오염과 대기오염의 환경규제의 기준이 강화됨에 따라 잔류 단량체의 감소가 더욱 중요해졌다.In the early stages of research on ABS emulsion polymerization, much emphasis was placed on increasing production facilities, but as the prices of acrylonitrile, butadiene and styrene, which are the raw materials for ABS, increased, the reduction of residual monomers and the improvement of productivity, etc. Cost-saving efforts are underway. In particular, the reduction of residual monomers in ABS latex not only contributes to cost reduction, but also becomes an important criterion for environmental regulations that are recently strengthened. Residual monomers in the manufacture of ABS latex can be released into the water and air during the process, and may involve emissions of total volatile organic compounds (TVOC) from the appearance of finished vehicles and appliances. With the recent tightening of environmental regulations for water pollution and air pollution, the reduction of residual monomers has become more important.
지금까지 제시된 잔류 단량체를 감소시키기 위한 방법으로 가교도가 낮은 고무입자를 사용한 유화중합에서 반응 말기인 단량체 전환율이 98% 이상에서 제3의 단량체 투입을 통해 전환율을 높이는 방법(WO 제O3/010214호, 미국 특허 제6,784,253호, 미국 특허 제4,272,425호 및 제4,822,858호)이 있으며, 이 방법은 각각 각각 부타디엔, 아크릴로니트릴 등의 부가적 단량체를 투입하여 전환율을 높이는 방법이다. 그러나, 상기 방법들은 반응말기에 투입되는 제3의 단량체의 역할이 분명치 않으며, 반응 후 제3의 단량체가 잔존한다는 문제되고 있다.As a method for reducing the residual monomers presented so far, in the emulsion polymerization using rubber particles having a low crosslinking degree, the conversion rate of monomers at the end of the reaction is higher than 98% and the conversion rate is increased through the input of a third monomer (WO No. O3 / 010214, U.S. Patent No. 6,784,253, U.S. Patent Nos. 4,272,425, and 4,822,858), respectively, in which additional monomers such as butadiene and acrylonitrile are added to increase the conversion rate. However, the above method is not clear the role of the third monomer to be added at the end of the reaction, there is a problem that the third monomer remains after the reaction.
따라서 본 발명의 목적은 중합 전환률이 높은 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계 공중합 라텍스의 제조방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer latex having high polymerization conversion rate.
본 발명의 다른 목적은 미반응 단량체 및 투입되는 제3의 단량체의 양을 감소시키고, 중합생산성을 높이며, 환경오염을 방지할 수 있는, 중합 전환률이 높은 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계 공중합 라텍스의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to reduce the amount of unreacted monomers and third monomers to be introduced, to increase polymerization productivity, and to prevent environmental pollution, and to provide high polymerization conversion of acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer latex. It is to provide a manufacturing method.
상기 목적을 달성하기 위하여,In order to achieve the above object,
본 발명은 a) 부타디엔을 유화중합시켜 소구경의 폴리부타디엔 고무라텍스를 제조하는 단계;The present invention comprises the steps of: a) emulsion-polymerizing butadiene to produce polybutadiene rubber latex of small diameter;
b) 제조된 소구경의 폴리부타디엔 고무라텍스를 융착시켜 대구경의 폴리부타디엔 고무라텍스를 제조하는 단계;b) fusion of the prepared small-diameter polybutadiene rubber latex to produce a large-diameter polybutadiene rubber latex;
c) ⅰ) 제조된 대구경의 폴리부타디엔 고무라텍스을 반응기에 투입하고, ⅱ) 방향족비닐화합물 단량체, 비닐시안화합물 단량체, 제3의 단량체, 개시제 및 유화제를 투입하되, 상기 제3의 단량체 투입질량은 시간에 따라 증가하도록 투입하여, 유화중합을 수행하는 단계;c) i) Injecting the prepared large diameter polybutadiene rubber latex into the reactor, ii) adding an aromatic vinyl compound monomer, a vinyl cyanide monomer, a third monomer, an initiator and an emulsifier. To increase according to the step, performing the emulsion polymerization;
를 포함하여 이루어지는, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계 공중합 라텍스의 제조방법을 제공한다.It provides a method of producing an acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer latex comprising a.
이하 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명에 따른 높은 전환율의 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계 공중합 라텍스를 제조하기 위해서는 먼저 a) 부타디엔을 유화중합시켜 소구경의 폴리부타디엔 고무라텍스를 제조하는 단계를 수행한다.In order to prepare a high conversion acrylonitrile-butadiene-styrene-based copolymer latex according to the present invention, first, a) polybutadiene rubber latex is prepared by emulsion polymerization of butadiene.
본 단계는 통상적인 유화중합법을 포함하여 공지된 다양한 유화중합법, 예를 들면 대한민국 특허공개 제1999-0075431호(대한민국 특허출원 제10-1998-0009632호)에 개시된 고무라텍스의 제조방법으로 수행될 수 있다.This step is performed by a variety of known emulsion polymerization methods, including conventional emulsion polymerization method, for example, the rubber latex production method disclosed in Korean Patent Publication No. 1999-0075431 (Korean Patent Application No. 10-1998-0009632) Can be.
상기 대한민국 특허공개 제10-1999-0075431(대한민국 특허출원 제10-1998-0009632호)호에 개시된 소구경 고무라텍스의 제조방법은 부타디엔 단량체 총 100중량부 중에 중합 개시전 50 내지 95중량부를 일괄 투여하고 일정 시간 반응 시킨후 나머지 부타디엔 단량체 50 내지 5중량부를 일괄 투여 또는 연속(순차적) 투여하여 소구경 고무 라텍스의 내부의 겔 함량을 높게하고 외부의 겔 함랑을 낮게 하여, 후속하는 산응집 단계를 통해 입자경이 크고 분포가 좁은 ABS계 공중합 라텍스를 제조할 수 있는 장점이 있다.The method for producing small-diameter rubber latex disclosed in the Republic of Korea Patent Publication No. 10-1999-0075431 (Korean Patent Application No. 10-1998-0009632) is 50 to 95 parts by weight before the start of polymerization in a total of 100 parts by weight of butadiene monomer After the reaction for a predetermined time, the remaining butadiene monomer 50 to 5 parts by weight in a batch or continuous (sequential) administration to increase the gel content of the small-diameter rubber latex and to lower the outer gel dilution, the particle size through the subsequent acid flocculation step This large and narrow distribution ABS-based copolymer latex has the advantage that can be produced.
부타디엔으로는 1,3-부타디엔, 이소프렌, 클로로프렌, 피레리렌 등이며 이들의 공단량체도 가능하다. 또한 이와 공중합 가능한 스티렌, α-메틸스티렌등의 방향족 비닐화합물 및 아크릴로니트릴 등과 같은 비닐시안 화합물과 혼합하여 사용할 수도 있는데, 혼합사용시는 총 단량체 혼합물중 20중량부 이내에서 사용하는 것이 좋다. Butadiene includes 1,3-butadiene, isoprene, chloroprene, pyrrylene, and the like, and comonomers thereof are also possible. In addition, it can be used in combination with a vinyl cyan compound, such as styrene, a vinyl styrene, such as styrene, α-methyl styrene copolymerized with acrylonitrile, etc., it is preferable to use within 20 parts by weight of the total monomer mixture.
유화제로는 통상적으로 사용할 수 있는 유화제를 사용할 수 있으며, 비한정적으로는 알킬 아릴 설포네이트, 알칼리메틸 알킬 설페이트, 설포네이트화된 알킬에스테르, 지방산의 비누, 로진산의 알카리염 또는 이들의 혼합물일 수 있다.As an emulsifier, an emulsifier which can be used conventionally can be used, but can be, but is not limited to, alkyl aryl sulfonate, alkali methyl alkyl sulfate, sulfonated alkyl ester, soap of fatty acid, alkali salt of rosin acid, or a mixture thereof. have.
중합 개시제로는 통상적으로 사용할 수 있는 중합 개시제를 사용할 수 있으며, 비한정적으로는 수용성 퍼설페이트, 퍼옥시 화합물, 산화환원계 개시제 또는 이들의 혼합물일 수 있으며, 수용성 퍼설페이드로는 나트륨 및 칼륨 퍼설페이드, 지용성 중합 개시제로는 큐멘하이드로 퍼옥사이드, 디이소프로필 벤젠하이드로퍼옥사이드, 아조비스 이소부틸로니트릴, 3급 부틸 하이드로퍼옥사이드, 파라메탄 하이드로퍼옥사이드, 벤조일퍼옥사이드 또는 이들의 혼합물이 바람직하다.As the polymerization initiator, a conventionally available polymerization initiator may be used, but may be, but are not limited to, a water-soluble persulfate, a peroxy compound, a redox-based initiator, or a mixture thereof, and the water-soluble persulfide may be sodium and potassium persulfide. As the fat-soluble polymerization initiator, cumene hydroperoxide, diisopropyl benzene hydroperoxide, azobis isobutylonitrile, tertiary butyl hydroperoxide, paramethane hydroperoxide, benzoyl peroxide or mixtures thereof are preferable.
전해질로는 통상적으로 사용할 수 있는 전해질을 사용할 수 있으며, 비한정적으로는 KCl, NaCl, KHCO3, NaHCO3, K2CO3, Na2CO3, KHSO3, NaHSO3, K4P2O7, Na4P2O7, K3PO4, Na3PO4, K2HPO4, Na2HPO4 또는 이들의 혼합물일 수 있다.As the electrolyte, a conventionally available electrolyte can be used, but is not limited to KCl, NaCl, KHCO 3 , NaHCO 3 , K 2 CO 3 , Na 2 CO 3 , KHSO 3 , NaHSO 3 , K 4 P 2 O 7 , Na 4 P 2 O 7 , K 3 PO 4 , Na 3 PO 4 , K 2 HPO 4 , Na 2 HPO 4, or a mixture thereof.
분자량 조절제로는 통상적으로 사용할 수 있는 분자량 조절제를 사용할 수 있으며, 비한정적으로는 도데실메르캅탄 등의 메르캅탄류 화합물일 수 있다.As a molecular weight regulator, a molecular weight regulator which can be used can be used conventionally, and it can be a mercaptan compound, such as a non-limiting thing, dodecyl mercaptan.
본 단계의 반응온도는 반응속도, 반응용매의 끓는점 등을 고려하여 정하여지며, 예를 들면 50 내지 70℃일 수 있고, 반응압력은 상기 반응온도, 반응용매의 끓는점 등을 고려하여 정하여지며, 예를 들면 5~7 기압일 수 있으며, 반응시간은 특별히 한정되지 않고, 반응수율 및 경제성을 고려하여 정하여지며, 예를 들면 3 내 지 15시간일 수 있다.The reaction temperature of this step is determined in consideration of the reaction rate, the boiling point of the reaction solvent, for example, may be 50 to 70 ℃, the reaction pressure is determined in consideration of the reaction temperature, the boiling point of the reaction solvent, etc. For example, it may be 5 to 7 atm, the reaction time is not particularly limited, and is determined in consideration of the reaction yield and economics, for example, may be 3 to 15 hours.
예를 들어 본 단계를 통하여 얻어진 소구경 고무 라텍스의 평균 입자경은 700 Å 내지 1500 Å, 입자경 분포는 25% 이하, 겔 함량은 70 내지 99, 팽윤 지수는 16 내지 40일 수 있다. 다만 상기 소구경 고무 라텍스의 물성은 본 단계를 통하여 얻어지는 고무 라텍스의 하나의 예에 불과하며, 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the average particle diameter of the small-diameter rubber latex obtained through this step may be 700 kPa to 1500 kPa, the particle size distribution is 25% or less, the gel content is 70 to 99, the swelling index may be 16 to 40. However, the physical properties of the small-diameter rubber latex is just one example of the rubber latex obtained through this step, but is not limited thereto.
다음으로 b) 제조된 소구경의 폴리부타디엔 고무라텍스를 융착시켜 대구경의 폴리부타디엔 고무라텍스를 제조하는 단계를 수행한다.Next, b) fusion of the prepared small-diameter polybutadiene rubber latex is performed to prepare a large-diameter polybutadiene rubber latex.
본 단계는 산성조건에서 수행될 수 있으며, 산성조건은 무수 아세트산, 인산, 황산, 염산 등의 산을 첨가하여 형성될 수 있으며, pH는 바람직하게는 2 내지 6, 더욱 바람직하게는 3 내지 5이다.This step can be carried out under acidic conditions, the acidic conditions can be formed by adding acids such as acetic anhydride, phosphoric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, and the pH is preferably 2 to 6, more preferably 3 to 5. .
본 단계의 온도 및 압력은 특별히 한정되지 않으며 예를 들면 상온, 상압이다.Temperature and pressure in this step are not specifically limited, For example, normal temperature and normal pressure.
본 단계에 따라 산의 농도와 양을 조절하여 산성 조건하에 소구경 라텍스를 응집하여 대구경 라텍스를 제조하는 경우, 산응집으로 제조된 고무라텍스는 상대적으로 미응집 상태의 소규모 입자가 포함되며, 이러한 특성으로 인해 반응속도가 증가하여 단량체의 총 잔류량이 감소되는 것으로 추정된다.In the case of producing a large diameter latex by agglomerating a small diameter latex under acidic conditions by adjusting the concentration and amount of acid according to this step, the rubber latex prepared by acid agglomeration includes relatively unaggregated small particles. Due to this, the reaction rate is increased to reduce the total residual amount of the monomer.
다음으로 c) ⅰ) 제조된 대구경의 폴리부타디엔 고무라텍스을 반응기에 투입하고, ⅱ) 방향족비닐화합물 단량체, 비닐시안화합물 단량체, 제3의 단량체, 개시 제 및 유화제를 투입하되, 상기 제3의 단량체의 투입질량은 시간에 따라 증가하도록 투입하여, 유화중합을 수행하는 단계를 수행한다.Next, c) i) a large diameter polybutadiene rubber latex prepared in the reactor, and ii) an aromatic vinyl compound monomer, a vinyl cyanide monomer, a third monomer, an initiator and an emulsifier, The input mass is added to increase with time, and the emulsion polymerization is performed.
방향족비닐화합물 단량체로는 비한정적으로 스티렌, 알파메틸스티렌, 파라메틸스티렌 또는 이들의 혼합물을 예시할 수 있으며, 바람직하게는 스티렌을 사용할 수 있다. 방향족비닐화합물의 첨가량은 단량체 및 제3단량체 총량 100 중량부에 대하여 예를 들면 65 내지 80중량부일 수 있다. 상기 범위를 벗어날 경우 호모폴리머(homopolymer)가 생성되거나, ABS계 라텍스를 응집, 세척 및 건조하여 얻어진 ABS계 수지 라텍스 분말(powder)을 SAN(styrene-acrylonitrile) 등의 다른 고분자 수지와 컴파운딩(compounding)시 상용성이 저하될 우려가 있다.Examples of the aromatic vinyl compound monomer include, but are not limited to, styrene, alpha methyl styrene, paramethyl styrene, or a mixture thereof. Preferably, styrene may be used. The amount of the aromatic vinyl compound added may be, for example, 65 to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the monomers and the third monomer. When out of the above range, a homopolymer is produced, or the ABS resin latex powder obtained by agglomeration, washing and drying the ABS latex is compounded with another polymer resin such as styrene-acrylonitrile (SAN). There is a fear that compatibility may decrease.
비닐시안화합물 단량체로는 비한정적으로 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 에타크릴로니트릴 또는 이들의 혼합물을 예시할 수 있으며, 바람직하게는 아크릴로 니트릴을 사용할 수 있다. 비닐시안화합물 단량체의 첨가량은 단량체 및 제3단량체 총량 100 중량부에 대하여 예를 들면 15 내지 30중량부일 수 있다. 상기 범위를 초과하면 열안정성에 문제가 있다. 본 단계에 있어서 제3의 단량체는 방향족비닐화합물인 본 발명의 단량체, 비닐시안화합물인 본 발명의 단량체를 제외한 단량체를 의미하며, 이러한 제3의 단량체는 상기 단량체의 총잔류량을 감소시키는 역할을 한다. 본 발명은 제3의 단량체의 투입방법을 변화시켜 반응 종료 후 잔존하는 단량체 총량을 감소시킬 수 있을 뿐 아니라 미반응한 제3의 단량체의 양도 감소되는 효과가 있다.Examples of the vinyl cyanide monomer include, but are not limited to, acrylonitrile, methacrylonitrile, ethacrylonitrile, or a mixture thereof, preferably acrylonitrile. The amount of the vinyl cyanide monomer added may be, for example, 15 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the monomer and the third monomer. If it exceeds the above range, there is a problem in thermal stability. In this step, the third monomer means a monomer except the monomer of the present invention, which is an aromatic vinyl compound, and a monomer of the present invention, which is a vinyl cyan compound, and such a third monomer serves to reduce the total residual amount of the monomer. . The present invention not only reduces the total amount of the monomer remaining after the reaction by changing the method of adding the third monomer, but also reduces the amount of the unreacted third monomer.
제3의 단량체의 투입질량은 시간에 따라 증가하도록 투입되며, 예를 들면 제 3의 단량체는 ⅰ) 일괄적으로 분할 투입되는 경우 분할 투입되는 제3의 단량체의 질량이 점차 증가하도록 투입될 수 있으며, ⅱ) 연속적으로 분할 투입되는 경우, 분할 투입되는 제3의 단량체의 질량은 시간에 따라 계단식으로 또는 연속적으로 증가하도록 투입될 수 있으며, 기타 상기 제3의 단량체가 시간에 따라 증가하도록 투입되는 다양한 방법으로 투입될 수 있다.The input mass of the third monomer is added to increase with time, for example, the third monomer may be added such that when the batch is added in a batch, the mass of the third monomer to be added is gradually increased. , Ii) In the case of continuously divided input, the mass of the divided third monomer may be added to increase stepwise or continuously with time, and other various amounts of the third monomer added to increase with time It can be put in the way.
상기 제3의 단량체의 투입상태는 ⅰ) 단량체 단독으로도 투입될 수도 있고, ⅱ) 단량체, 개시제, 유화제 및 제3의 단량체를 포함하는 유화상태의 혼합용액으로 투입될 수도 있으며, ⅲ) 기타 본 단계인 유화반응단계의 반응물의 종류, 함량에 제한 없이 이러한 반응물과의 혼합상태로 투입될 수 있다. ⅱ)의 경우로서 예를 들면 제3의 단량체의 질량이 다른 유화상태의 혼합액을 각각 동일한 양으로 다수 개를 제조하고, 제3의 단량체의 질량이 적은 혼합액부터 순차적으로 혼합액을 동일 투입 속도로 연속 투입할 수 있다(하기 실시예 1 참조).The third monomer may be added as iii) a monomer alone, or ii) as a mixed solution in an emulsified state including a monomer, an initiator, an emulsifier, and a third monomer. It can be added in a mixed state with these reactants without limiting the type, content of the reactants in the step of the emulsification step. In the case of ii), for example, a plurality of mixtures of an emulsified state having different masses of the third monomer are produced in the same amount, respectively, and the mixtures are successively fed at the same dosage rate from the mixed solution having a lower mass of the third monomer. Can be added (see Example 1 below).
제3의 단량체로는 비한정적으로 메틸 메타크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 2-에틸 헥실아크릴레이트, 벤질 아크릴레이트, 이소프로필 아크릴레이트 또는 이들의 혼합물을 예시할 수 있으며, 바람직하게는 메틸 메타크릴레이트를 사용할 수 있다.Tertiary monomers include, but are not limited to methyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, butyl acrylate, 2-ethyl hexyl acrylate, benzyl acrylate, isopropyl acrylate or mixtures thereof And methyl methacrylate may be preferably used.
제3의 단량체의 첨가량은 단량체 및 제3단량체 총량 100 중량부에 대하여 예를 들면 1 내지 5중량부일 수 있다. 상기 범위 미만이면 제 3의 모노머의 효과가 나타나지 않을 수 있는 문제가 있고, 상기 범위를 초과하면 잔류모노머가 증가하는_문제가 있다.The amount of the third monomer added may be, for example, 1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the monomers and the third monomer. If it is less than the above range, there is a problem that the effect of the third monomer may not appear, and if it exceeds the above range, there is a problem that the residual monomer increases.
개시제로는 본 발명의 소구경 고무 라텍스 제조단계에서 사용될 수 있는 개시제와 동종의 화합물을 사용할 수 있으며, 개시제의 사용량은 반응수율 및 제조된 ABS계 라텍스의 물성 등을 고려하여 정하여지며, 예를 들면 단량체 및 제3단량체 총량 100 중량부에 대하여 0.1 내지 1중량부일 수 있다.As the initiator, a compound of the same kind as the initiator that can be used in the small-diameter rubber latex manufacturing step of the present invention may be used, and the amount of the initiator is determined in consideration of the reaction yield and the physical properties of the prepared ABS-based latex, for example 0.1 to 1 part by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the monomers and the third monomer.
유화제로는 본 발명의 소구경 고무 라텍스 제조단계에서 사용할 수 있는 유화제와 동종의 화합물을 사용할 수 있으며, 유화제의 사용량은 예를 들면 단량체 및 제3단량체 총량 100 중량부에 대하여 1 내지 5중량부일 수 있다.The emulsifier may be a compound of the same kind as the emulsifier that can be used in the small-diameter rubber latex manufacturing step of the present invention, the amount of the emulsifier may be 1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the monomer and the third monomer. have.
본 단계는 또한 본 발명의 소구경 고무 라텍스 제조단계에서 사용할 수 있는 분자량 조절제, 전해질 등의 첨가제를 사용할 수 있으며, 기타 황산 제1철, 피롤린산 나트륨 등의 개시보조제를 사용할 수도 있다. 상기 3가의 황산 제 1철은 2가로 환원되면서 큐멘하이드로퍼록사이드 등의 개시제를 라디칼을 가지도록 분해시켜 개시제를 통한 라디칼 중합이 시작되도록 하는 역할을 하고, 피롤린산 나트륨은 킬레이트제(chelating agent)로서, 황산 제 1철과의 수용성 염을 생성시켜, 철이온을 용매화하는 상태를 유지하여 황산 제 1철이 큐멘하이드로퍼록사이드 등의 개시제와 직접 반응하여 개시제가 소비되는 것을 막아주는 역할을 한다.This step may also use additives such as molecular weight regulators and electrolytes that can be used in the small diameter rubber latex production step of the present invention, and other starting aids such as ferrous sulfate and sodium pyrrolate. The trivalent ferrous sulfate serves to decompose an initiator such as cumene hydroperoxide to have a radical while being reduced to divalent so as to start radical polymerization through the initiator, and sodium pyrolate is a chelating agent. As a result, it forms a water-soluble salt with ferrous sulfate and maintains a state of solvating iron ions, thereby preventing ferrous sulfate from directly reacting with an initiator such as cumene hydroperoxide. .
본 단계는 통상적인 유화중합방법을 포함하여, 공지된 다양한 유화중합방법으로 수행될 수 있으며, 예를 들면 질소치환 중합반응기에 대구경 고무라텍스, 이온교환수, 유화제를 투입하는 단계 단량체, 개시제, 분자량 조절제, 이온교환수 등을 일괄적으로 투입하여 중합반응을 개시하는 단계 반응기에 제3의 단량체의 투입 질량이 증가하도록 투입하는 단계 및 반응기의 온도를 승온한 후 일정시간 유지하 는 단계를 포함하는 공정으로 수행될 수 있다.This step can be carried out by a variety of known emulsion polymerization methods, including conventional emulsion polymerization method, for example, the step of adding a large diameter rubber latex, ion exchange water, emulsifier to a nitrogen-substituted polymerization reactor monomer, initiator, molecular weight Initiating the polymerization reaction by adding the regulator, ion-exchanged water, etc. collectively, the process comprising the step of adding the third monomer to the reactor to increase the mass, and the step of maintaining the temperature after raising the temperature of the reactor It can be performed as.
상기 단계로 중합된 반응생성물은 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계 공중합 라텍스로 얻어지며, 상기 공중합 라텍스는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계 공중합 라텍스 입자가 물 등의 용매에 분산된 상태를 의미한다. 상기 공중합 라텍스는 통상적인 방법, 예를 들면 통상적인 응집 및 건조공정을 수행하여 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계 공중합 라텍스 분말로 얻어진다. 응집제로는 통상적으로 사용되는 응집제를 포함하여 공지된 응집제를 제한 없이 사용할 수 있으며, 비한정적으로 황산, 황산마그네슘(MgSO4), 염화칼슘(CaCl2), 황산알루미늄(Al2(SO)4) 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.The reaction product polymerized in the above step is obtained with acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer latex, and the copolymer latex means a state in which acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer latex particles are dispersed in a solvent such as water. The copolymer latex is obtained as an acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer latex powder by performing a conventional method, for example, a conventional flocculation and drying process. As the flocculant, a known flocculant may be used, including but not limited to a commonly used flocculant, without limitation, sulfuric acid, magnesium sulfate (MgSO 4 ), calcium chloride (CaCl 2 ), aluminum sulfate (Al 2 (SO) 4 ) or Mixtures of these can be used.
본 발명에 따라 제조된 라텍스 분말은 스티렌계 수지와 혼합 가공되어 최종제품인 ABS계 수지 조성물로 제조될 수 있다. 상기 스티렌계 수지로는 괴상중합 또는 용액중합으로 제조된 스티렌계 수지를 다양하게 사용할 수 있으며, 예를 들면 용액중합으로 제조된 SAN수지를 사용할 수 있다. ABS계 공중합체 라텍스 분말의 함량은 ABS계 수지 조성물 전체에 대하여, 예를 들면 10~40중량%이다.The latex powder prepared according to the present invention may be mixed with a styrene resin and processed into an ABS resin composition which is a final product. As the styrene resin, various styrene resins prepared by bulk polymerization or solution polymerization may be used. For example, SAN resins prepared by solution polymerization may be used. The content of the ABS copolymer latex powder is, for example, 10 to 40% by weight based on the entire ABS resin composition.
본 발명에 따른 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계 라텍스의 제조방법은 단량체의 중합 전환율이 높아, 미반응 단량체 및 투입되는 제3의 단량체의 양을 감소 되고, 중합생산성이 높으며, 친환경적이라는 장점이 있다.Acrylonitrile-butadiene-styrene-based latex production method according to the present invention has a high polymerization conversion rate of the monomer, reducing the amount of unreacted monomer and the third monomer introduced, high polymerization productivity, environmentally friendly .
다음으로 실시예를 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 다만 하기 실시예는 본 발명을 보다 구체적을 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the following examples are only for illustrating the present invention more specifically, the present invention is not limited by the following examples.
[실시예 1]Example 1
소구경 고무라텍스 제조공정Small Diameter Rubber Latex Manufacturing Process
질소치환된 중합반응기(오토크레이브)에 이온교환수 110 중량부, 단량체로 1,3-부타디엔 85 중량부, 유화제로 로진산 칼륨염 1.2 중량부, 올레인산 포타슘염 1.5 중량부, 전해질로 탄산나트륨(Na2CO3) 0.1 중량부, 탄산수소칼륨(KHCO3) 0.5 중량부, 분자량조절제로3급 도데실메르캅탄(TDDM) 0.3중량부, 개시제로 과황산칼륨 0.3 중량부를 일괄투입하고 반응온도 55℃, 5 기압에서 10시간 동안 반응을 수행하였고, 다음으로 나머지 단량체 1,3-부타디엔 15 중량부, 3급 도데실메르캅탄 0.05 중량부를 일괄투입하고 65℃, 6 기압에서 8시간 동안 반응을 수행하여 소구경 고무라텍스를 제조하였다.110 parts by weight of ion-exchanged water, 85 parts by weight of 1,3-butadiene as monomer, 1.2 parts by weight of potassium rosin salt as emulsifier, 1.5 parts by weight of potassium oleate salt, sodium carbonate as electrolyte 2 CO 3 ) 0.1 parts by weight, 0.5 parts by weight of potassium hydrogen carbonate (KHCO 3 ), 0.3 parts by weight of tertiary dodecyl mercaptan (TDDM) as the molecular weight regulator, 0.3 parts by weight of potassium persulfate as the initiator and the reaction temperature 55 ℃ , The reaction was carried out at 5 atmospheres for 10 hours, and then 15 parts by weight of the remaining monomers 1,3-butadiene and 0.05 parts by weight of tertiary dodecyl mercaptan were added in a batch, and the reaction was performed at 65 ° C and 6 atmospheres for 8 hours. Small diameter rubber latex was prepared.
소구경 고무라텍스 융착공정Small Diameter Rubber Latex Fusion Process
제조된 소구경 고무라텍스 100 중량부를 반응조에 투입하고 교반속도 10rpm 으로 조절하고, 온도를 30℃로 조절한 다음, 10%의 아세트산수용액 3.5 중량부를 1시간 동안 서서히 연속투입하였다. 다음으로 교반을 중단한 후 30분 동안 방치하여, 소구경 고무라텍스를 융착하여 대구경 고무 라텍스를 제조하였다.100 parts by weight of the prepared small-diameter rubber latex was added to the reactor, the stirring speed was adjusted to 10 rpm, the temperature was adjusted to 30 ° C., and 3.5 parts by weight of 10% acetic acid aqueous solution was continuously added for 1 hour. Next, after stopping the stirring, the mixture was left for 30 minutes, and a small diameter rubber latex was fused to prepare a large diameter rubber latex.
입자경과 입자분포는 다이나믹 레이져라이트 스케트링법으로 Nicomp 370HPL을 사용하여 측정하였고, 측정된 입자경은 3000Å, 겔함량은 85%, 팽윤지수는 17이었다. 여기서 겔 함량과 팽윤지수는 다음 식으로 계산하였다.The particle size and particle distribution were measured using Nicomp 370HPL by dynamic laser light scattering method. The measured particle size was 3000Å, gel content was 85%, and swelling index was 17. The gel content and swelling index were calculated by the following equation.
겔 함량(%) = 불용분(겔)의 무게 / 시료의 무게 X 100Gel content (%) = weight of insolubles (gel) / weight of sample X 100
팽윤지수 = 팽윤된 겔의 무게 / 겔의 무게Swelling index = weight of swollen gel / weight of gel
ABS 그라프트 단계ABS graft step
1 단계: 질소치환 중합반응기에 융착공정으로 제조된 대구경 고무라텍스 (입자경 3000Å, 겔함량 85%, 팽윤지수 17) 60 중량부, 이온교환수 80 중량부, Rosin soap 0.5중량부를 투입하였다.Step 1: 60 parts by weight of large-diameter rubber latex (particle diameter 3000Å, gel content 85%, swelling index 17) prepared by fusion process in nitrogen-substituted polymerization reactor, 80 parts by weight of ion-exchanged water, and 0.5 parts by weight of Rosin soap were added.
2 단계: 반응기 내부의 온도를 50℃로 승온한 다음, 아크릴로니트릴 2.5 중량부, 스티렌 7.5 중량부, 큐멘 하이드로 퍼옥사이드 0.04 중량부, 덱스트로오스 0.08 중량부, 이온교환수 5 중량부, 피롤린산 나트륨 0.006 중량부, 황산 제1철 0.001 중량부를 일괄 투입하여 중합반응을 개시하였다.Step 2: After raising the temperature inside the reactor to 50 ° C, 2.5 parts by weight of acrylonitrile, 7.5 parts by weight of styrene, 0.04 parts by weight of cumene hydroperoxide, 0.08 parts by weight of dextrose, 5 parts by weight of ion-exchanged water, pyrrole 0.006 parts by weight of sodium phosphate and 0.001 parts by weight of ferrous sulfate were collectively added to initiate the polymerization reaction.
3 단계: 별도의 혼합장치에서 아래의 성분으로 구성된 유화액(A~C)을 제조하였고, 다음으로 반응개시 직후 제조된 유화액 A, B, C를 각각 1시간 동안 총 3시간에 걸쳐 반응기에 연속 투입하였다. 반응온도는 반응개시 후 유화액이 연속으로 투 입되면서 1시간 동안 72℃까지 승온하였고, 이후 2시간 동안 일정하게 유지되었다.Step 3: The emulsion (A ~ C) consisting of the following components were prepared in a separate mixing device, and then the emulsions A, B, and C prepared immediately after the start of the reaction were continuously added to the reactor for a total of 3 hours for 1 hour. It was. The reaction temperature was raised to 72 ℃ for 1 hour as the emulsion was continuously added after the start of the reaction, and then maintained constant for 2 hours.
유화액 A. 아크릴로니트릴 2.4 중량부, 스티렌 7.2 중량부, 메틸메타크릴레이트 0.4 중량부, 3급 도데실메르캅탄 0.1 중량부, 큐멘 하이드로 퍼옥사이드 0.5중량부, Rosin soap 0.2중량부, 이온교환수 3 중량부Emulsion A. 2.4 parts by weight of acrylonitrile, 7.2 parts by weight of styrene, 0.4 parts by weight of methyl methacrylate, 0.1 part by weight of tertiary dodecyl mercaptan, 0.5 part by weight of cumene hydroperoxide, 0.2 part by weight of Rosin soap, ion exchange water 3 parts by weight
유화액 B. 아크릴로니트릴2.3 중량부, 스티렌 6.9 중량부, 메틸메타크릴레이트 0.8 중량부, 3급 도데실메르캅탄0.1 중량부, 큐멘 하이드로 퍼옥사이드 0.5중량부, Rosin soap 0.2중량부, 이온교환수 3 중량부Emulsion B. 2.3 parts by weight of acrylonitrile, 6.9 parts by weight of styrene, 0.8 parts by weight of methyl methacrylate, 0.1 part by weight of tertiary dodecyl mercaptan, 0.5 part by weight of cumene hydroperoxide, 0.2 part by weight of Rosin soap, ion exchange water 3 parts by weight
유화핵 C. 아크릴로니트릴 2.2 중량부, 스티렌 6.6 중량부, 메틸메타크릴레이트 1.2 중량부, 3급 도데실메르캅탄0.1 중량부, 큐멘 하이드로 퍼옥사이드 0.5중량부, Rosin soap 0.2중량부, 이온교환수 3 중량부Emulsified core C. 2.2 parts by weight of acrylonitrile, 6.6 parts by weight of styrene, 1.2 parts by weight of methyl methacrylate, 0.1 parts by weight of tertiary dodecyl mercaptan, 0.5 parts by weight of cumene hydroperoxide, 0.2 parts by weight of Rosin soap, ion exchange 3 parts by weight
4 단계: 상기 반응 혼합물의 투입이 완료된 후 덱스트로오스 0.03 중량부, 피롤린산 나트륨 0.02 중량부, 황산 제1철 0.0006 중량부, 큐멘하이드로퍼록사이드 0.05 중량부를 투입하고 온도를 40분동안 80℃까지 승온한 다음 반응을 종결하였다.Step 4: After the addition of the reaction mixture, 0.03 part by weight of dextrose, 0.02 part by weight of sodium pyrolate, 0.0006 part by weight of ferrous sulfate, and 0.05 part by weight of cumene hydroperoxide were added and the temperature was increased to 80 ° C. for 40 minutes. The temperature was raised to then the reaction was terminated.
반응 종결 후, ABS 공중합 라텍스의 중합 전환율, 미반응 단량체의 잔류량 및 미반응 메틸메타크릴레이트의 잔류량을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.After completion of the reaction, the polymerization conversion rate of ABS copolymer latex, the residual amount of unreacted monomer and the residual amount of unreacted methyl methacrylate were measured and shown in Table 1 below.
[비교예 1]Comparative Example 1
1~2 단계: 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하였다.Steps 1 and 2 were performed in the same manner as in Example 1.
3단계: 아크릴로니트릴 6.9 중량부, 스티렌 20.7 중량부, 3급 도데실메르캅 탄 0.3 중량부, 큐멘 하이드로 퍼옥사이드 1.5 중량부 Rosin soap 0.6 중량부, 이온교환수 9 중량부와 더불어 메틸메타크릴레이트 2.4 중량부를 혼합하여 단량체를 안정하게 분산시킨 유화액을 만들어 연속 투입하였다.Step 3: Methyl methacryl with 6.9 parts by weight of acrylonitrile, 20.7 parts by weight of styrene, 0.3 parts by weight of tertiary dodecyl mercaptan, 1.5 parts by weight of cumene hydroperoxide, 0.6 parts by weight of Rosin soap, 9 parts by weight of ion-exchanged water 2.4 parts by weight of the mixture was mixed to form an emulsion in which the monomer was stably dispersed, and continuously added.
다음으로 반응개시 직후 제조된 유화액을 총 3시간에 걸쳐 반응기에 연속 투입하였다. 반응온도는 반응개시 후 유화액이 연속으로 투입되면서 1시간 동안 72℃까지 승온하였고, 이후 2시간 동안 일정하게 유지되었다.Next, the emulsion prepared immediately after the start of the reaction was continuously added to the reactor over a total of 3 hours. The reaction temperature was raised to 72 ℃ for 1 hour while the emulsion was continuously added after the start of the reaction, and then maintained constant for 2 hours.
4 단계: 실시예1과 동일한 방법으로 수행하였다.Step 4: The same method as in Example 1 was performed.
반응 종결 후, ABS 공중합 라텍스의 중합 전환율, 미반응 단량체의 잔류량 및 미반응 메틸메타크릴레이트의 잔류량을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.After completion of the reaction, the polymerization conversion rate of ABS copolymer latex, the residual amount of unreacted monomer and the residual amount of unreacted methyl methacrylate were measured and shown in Table 1 below.
[비교예 2]Comparative Example 2
직접 중합법을 통한 대구경 고무중합체 제조Manufacture of Large Diameter Rubber Polymers by Direct Polymerization
질소치환된 중합반응기(오토크레이브)에 이온교환수 75 중량부, 단량체로 1,3-부타디엔 80 중량부, 유화제로 로진산 칼륨염 1.2 중량부, 올레인산 포타슘염 1.5 중량부, 전해질로 탄산나트륨(Na2CO3) 0.7 중량부, 탄산수소칼륨(KHCO3) 0.8 중량부, 분자량조절제로 3급 도데실메르캅탄(TDDM) 0.3 중량부, 개시제로 과황산칼륨 0.3 중량부를 일괄투여하고 반응온도 70℃에서 15시간동안 반응시킨 후 나머지 단량체 1,3-부타디엔 20 중량부, 3급 도데실메르캅탄 0.05 중량부를 일괄투여하여 75℃에서 28시간동안 반응시킨 후 반응을 종료하였다.75 parts by weight of ion-exchanged water in a nitrogen-substituted polymerization reactor (autoclave), 80 parts by weight of 1,3-butadiene as monomer, 1.2 parts by weight of potassium rosin salt as emulsifier, 1.5 parts by weight of potassium oleate salt, sodium carbonate (Na2CO3 as electrolyte) ) 0.7 parts by weight, 0.8 parts by weight of potassium hydrogen carbonate (KHCO3), 0.3 parts by weight of tertiary dodecyl mercaptan (TDDM) as the molecular weight regulator, 0.3 parts by weight of potassium persulfate as the initiator, and the reaction temperature for 70 hours at 70 ℃ After the reaction, 20 parts by weight of the remaining monomers 1,3-butadiene and 0.05 parts by weight of tertiary dodecyl mercaptan were collectively added and reacted at 75 ° C. for 28 hours, and then the reaction was completed.
입자경과 입자경분포는 다이나믹 레이져라이트 스케트링법으로 Nicomp 370HPL을 이용하여 측정하였으며, 측정결과 입자경 3000Å, 겔함량 69%, 팽윤지수 24였다. 여기서 겔 함량과 팽윤지수는 아래 식으로 계산하였다.The particle size and particle size distribution were measured using a Nicomp 370HPL by the dynamic laser light scattering method. As a result, the particle size was 3000Å, gel content 69%, and swelling index 24. The gel content and swelling index were calculated by the following equation.
겔 함량(%) = 불용분(겔)의 무게 / 시료의 무게 * 100Gel content (%) = weight of insolubles (gel) / weight of sample * 100
팽윤지수 = 팽윤된 겔의 무게 / 겔의 무게Swelling index = weight of swollen gel / weight of gel
ABS 그라프트 단계ABS graft step
대구경 고무라텍스로서 상기 직접중합법으로 제조된 대구경 고무라텍스 (입자경 3000Å, 겔함량 69%, 팽윤지수 24)를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 ABS 공중합 라텍스를 제조하였으며, 제조된 ABS 공중합 라텍스의 중합 전환율, 미반응 단량체의 잔류량 및 미반응 메틸메타크릴레이트의 잔류량을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.ABS copolymer latex was prepared in the same manner as in Example 1, except that the large-diameter rubber latex (particle diameter 3000Å, gel content 69%, swelling index 24) was used as the large-diameter rubber latex. The polymerization conversion rate of ABS copolymer latex, the residual amount of unreacted monomer, and the residual amount of unreacted methyl methacrylate were measured and shown in Table 1 below.
[비교예 3]Comparative Example 3
대구경 고무라텍스로서 상기 비교예 2의 직접중합법으로 제조된 대구경 고무라텍스 (입자경 3000Å, 겔함량 69%, 팽윤지수 24)를 사용한 것을 제외하고는, 비교예 1과 동일한 방법으로 ABS 공중합 라텍스를 제조하였으며, 제조된 ABS 공중합 라텍스의 중합 전환율, 미반응 단량체의 잔류량 및 미반응 메틸메타크릴레이트의 잔류량을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.ABS copolymer latex was prepared by the same method as Comparative Example 1, except that the large-diameter rubber latex (particle diameter 3000Å, gel content 69%, swelling index 24) was used as the large-diameter rubber latex. The polymerization conversion rate, residual amount of unreacted monomer, and residual amount of unreacted methyl methacrylate of the prepared ABS copolymer latex were measured and shown in Table 1 below.
[비교예 4][Comparative Example 4]
1 단계: 상기 비교예 2의 직접중합법으로 제조된 대구경 고무라텍스 (입자경 3000Å, 겔함량 69%, 팽윤지수 24) 60 중량부, 이온교환수 90 중량부, Rosin soap 0.5중량부를 투입하였다.Step 1: 60 parts by weight of the large-diameter rubber latex (particle diameter 3000 중, gel content 69%, swelling index 24) prepared by the direct polymerization method of Comparative Example 2, 90 parts by weight of ion-exchanged water, 0.5 parts by weight of Rosin soap.
2 단계: 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하였다.Step 2: The same procedure as in Example 1 was performed.
3 단계: 아크릴로니트릴 7.5 중량부, 스티렌 22.5 중량부, 3급 도데실메르캅탄0.3 중량부, 큐멘 하이드로 퍼옥사이드 1.5 중량부, Rosin soap 0.6중량부, 이온교환수 9 중량부를 혼합하여 단량체를 안정하게 분산시킨 유화액을 만들어 3시간 동안 연속 투입하였다.Step 3: The monomer is stabilized by mixing 7.5 parts by weight of acrylonitrile, 22.5 parts by weight of styrene, 0.3 parts by weight of tertiary dodecyl mercaptan, 1.5 parts by weight of cumene hydroperoxide, 0.6 parts by weight of Rosin soap, and 9 parts by weight of ion-exchanged water. Easily dispersed emulsion was made and continuously added for 3 hours.
반응온도는 반응개시 후 유화액이 연속으로 투입되면서 1시간 동안 72℃까지 승온하였고, 이후 2시간 동안 일정하게 유지되었다.The reaction temperature was raised to 72 ℃ for 1 hour while the emulsion was continuously added after the start of the reaction, and then maintained constant for 2 hours.
4 단계: 실시예 1과 동일한 방법으로 수행되었다.Step 4: The same method as in Example 1 was performed.
[비교예 5][Comparative Example 5]
상기 실시예 1의 융착법으로 제조된 대구경 고무라텍스 (입자경 3000Å, 겔함량 69%, 팽윤지수 24)를 사용한 것을 제외하고는, 비교예 4와 동일한 방법으로 ABS 공중합 라텍스를 제조하였으며, 제조된 ABS 공중합 라텍스의 중합 전환율, 미반응 단량체의 잔류량 및 미반응 메틸메타크릴레이트의 잔류량을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.ABS copolymer latex was prepared in the same manner as in Comparative Example 4, except that the large-diameter rubber latex (particle diameter 3000 으로, gel content 69%, swelling index 24) prepared by the fusion method of Example 1 was used. The polymerization conversion rate of the copolymerized latex, the residual amount of the unreacted monomer, and the residual amount of the unreacted methyl methacrylate were measured and shown in Table 1 below.
표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1이 비교예 1~5에 비해, 단량체의 중합전환율이 높고, 단량체의 총잔류량 및 미반응한 메틸메타크릴레이트의 함량이 낮음을 확인하였다.As shown in Table 1, Example 1 compared to Comparative Examples 1 to 5, the polymerization conversion rate of the monomer was higher, the total residual amount of the monomer and the content of unreacted methyl methacrylate was confirmed to be low.
본 발명에 따른 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계 라텍스의 제조방법은 단량체의 중합 전환율이 높아, 미반응 단량체 및 투입되는 제3의 단량체의 양이 감소되고, 중합생산성이 높으며, 친환경적이라는 장점이 있다.Acrylonitrile-butadiene-styrene-based latex production method according to the present invention has a high polymerization conversion rate of the monomer, the amount of the unreacted monomer and the third monomer introduced is reduced, the polymerization productivity is high, and there is an environment-friendly .
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