KR101304168B1

KR101304168B1 - 열성형 시에 고광택을 유지할 수 있는 ａｂｓ 수지 조성물 및 이를 이용한 ａｂｓ 시트

Info

Publication number: KR101304168B1
Application number: KR1020100110212A
Authority: KR
Inventors: 유상원; 이민희; 이응기; 신창학
Original assignee: (주)엘지하우시스
Priority date: 2010-11-08
Filing date: 2010-11-08
Publication date: 2013-09-04
Also published as: KR20120048827A; JP5830542B2; JP2013540876A; US20130230711A1; WO2012064058A2; CN103189444B; CN103189444A; WO2012064058A3

Abstract

표면 품질이 우수하며, 열 성형 시에도 광택이 우수한 시트를 제조할 수 있는 ABS 수지 조성물 및 이를 이용한 ABS 시트에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 ABS 시트 조성물은 a) 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 수지 50~80중량%, b) 스티렌-아크릴로니트릴(SAN) 코폴리머 10~30중량% 및 c) 고무계 수지 10~20중량%를 포함하되, 상기 ABS 수지는 괴상중합 타입 ABS 수지인 것을 특징으로 한다.

Description

열성형 시에 고광택을 유지할 수 있는 ＡＢＳ 수지 조성물 및 이를 이용한 ＡＢＳ 시트 {ABS RESIN COMPOSITION AND ABS SHEET USING THE SAME}

본 발명은 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(Acrylonitrile - Butadiene - Styrene, ABS) 시트 제조 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존 ABS 수지를 이용한 시트 대비 표면 품질이 우수하며, 열성형 시에도 고광택을 확보할 수 있는 ABS 수지 조성물 및 이를 이용한 ABS 시트에 관한 것이다.

ABS 수지는 크게 괴상중합 타입 ABS 수지, 유화중합 타입 ABS 수지, 현탁중합 타입 ABS 수지로 구분될 수 있다. 이 중에서 괴상중합 타입 ABS 수지와 유화중합 타입 ABS 수지가 가장 많이 이용되고 있다.

ABS 수지는 그 중합 타입에 따라 수지의 물성 및 특성이 달라지게 된다.

괴상중합 타입의 ABS 수지를 이용하여 유광의 특성을 나타내는 시트를 제조하면 겔이 적어서 표면 품질은 우수하나 추후 150 ~ 200℃ 정도에서 열 성형 시 광 특성이 다시 무광의 특성을 나타낸다.

반면, 유화중합 타입의 ABS 수지를 이용하여 유광의 특성을 나타내는 시트를 제조하면, 고무 입자의 크기가 작아서 유광의 특성을 나타내며, 특히 열 성형 시 광 특성이 어느 정도 유지되는 장점은 있지만, 유화중합 공정의 특성상 반드시 사용해야 하는 유화제 및 응집제 등이 응집 및 탈수 공정에서 완전히 제거되지 않고 최종 제품에 잔류하게 되어서 물성 저하 및 시트 표면에 다량의 겔을 형성한다.

따라서 현재까지는 괴상중합 타입의 ABS 수지를 이용하는 경우나, 유화중합 타입의 ABS 수지를 이용하는 경우, 표면 품질과 고광택 모두를 만족시키지 못하고 있다.

본 발명의 하나의 목적은 열 성형 후에도 고광택을 확보할 수 있으며, 표면 품질이 우수한 ABS 시트를 제조할 수 있는 ABS 수지 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기의 ABS 수지 조성물을 이용하여, 고광택 및 우수한 표면 품질을 갖는 ABS 시트를 제공하는 것이다.

상기 하나의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 ABS 시트 조성물은 a) 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 수지 50~80중량%, b) 스티렌-아크릴로니트릴(SAN) 코폴리머 10~30중량% 및 c) 고무계 수지 10~20중량%를 포함하되, 상기 ABS 수지는 괴상중합 타입 ABS 수지인 것을 특징으로 한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 ABS 시트는 a) 괴상중합 타입 ABS 수지 50~80중량%, b) SAN 코폴리머 10~30중량% 및 c) 고무계 수지 10~20중량%를 포함하는 ABS 수지 조성물이 용융압출되어 제조된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 ABS 수지 조성물은 괴상중합 타입 ABS 수지에 SAN 코폴리머 및 고무계 입자를 컴파운딩함으로써, 열 성형 시에도 고광택을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 ABS 수지 조성물을 이용한 ABS 시트는 겔이 적어서 표면 특성이 우수한 장점이 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

이하 본 발명에 따른 ABS 수지 조성물 및 이를 이용한 ABS 시트에 관하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 ABS 수지 조성물은 a) 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 수지 50~80중량%, b) 스티렌-아크릴로니트릴(SAN) 코폴리머 10~30중량% 및 c) 고무계 수지 10~20중량%를 포함한다.

ABS 수지

본 발명에서는 괴상중합 타입 ABS 수지를 이용한다. 괴상중합 타입 ABS 수지의 경우 시트의 우수한 표면 품질을 제공한다.

이때, 상기 ABS 수지는 멜트 인덱스가 5~10g/10min (230℃)인 것을 이용하는 것이 바람직하다. ABS 수지의 멜트 인덱스가 상기 범위를 초과하는 경우, 점도가 너무 높거나 낮아서 용융압출에 의한 시트 제조가 제대로 이루어지지 않는 문제점이 있다.

또한, 상기 ABS 수지는, ABS 수지 전체 100 중량부에 대하여 아크릴로니트릴이 15~20 중량부로 포함된 것을 이용하는 것이 바람직하다. ABS 수지 100 중량부 대비 아크릴로니트릴 함량이 15 중량부 미만일 경우 시트의 강도 및 내후성이 저하되는 문제점이 있고, 반대로 아크릴로니트릴 함량이 20 중량부를 초과하는 경우 고광택 확보가 어려워질 수 있다.

상기 괴상중합 타입 ABS 수지는 ABS 수지 조성물 전체 중량의 50 ~ 80 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 괴상중합 타입 ABS 수지의 함량이 50% 미만이면 시트의 겔 수가 증가하여 표면 품질이 저하되는 문제점이 있고, 반대로, 괴상중합 타입 ABS 수지의 함량이 80중량%를 초과하는 경우 열 성형 후 고광택 확보가 어려운 문제점이 있다.

SAN 코폴리머

본 발명에서 SAN 코폴리머는 자체가 가지는 유광 특성을 통하여 열 성형시의 광택 저하를 줄이는 역할을 한다. SAN 코폴리머는 괴상중합 타입 ABS 수지와의 용융혼합시 상용성이 우수한 특성이 있다.

이러한 SAN 코폴리머는 ABS 수지의 경우와 마찬가지로, SAN 코폴리머 전체 100 중량부에 대하여, 아크릴로니트릴이 15~20 중량부로 포함된 것을 이용하는 것이 바람직하다.

상기 SAN 코폴리머는 ABS 수지 조성물 전체 중량의 10 ~ 30 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. SAN 코폴리머의 함량이 10% 미만일 경우 열성형 후 고광택 확보가 어렵다. 반대로, SAN 코폴리머의 함량이 30%를 초과하면 굴곡탄성율이 과다하게 높아지는 문제점이 있다.

고무계 수지

본 발명에서 고무계 수지는 SAN 코폴리머의 첨가에 따라 상승되는 굴곡탄성율을 낮추는 역할을 한다.

이러한 고무계 수지는 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스티렌(MBS) 코폴리머를 이용할 수 있다.

이때, MBS 코폴리머는 평균 고무 입자 크기가 0.15㎛ 이하인 것을 이용하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.05~0.15㎛인 것을 이용할 수 있다. MBS 코폴리머의 평균 고무 입자 크기가 0.15㎛를 초과하는 경우, 열 성형시 광택도의 저하 폭이 커지는 문제점이 있다.

상기 고무계 수지는 ABS 수지 조성물 전체 중량의 10 ~ 20 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 고무계 수지의 함량이 10 중량% 미만일 경우, 굴곡탄성율을 낮추는 효과가 불충분하고, 고무계 수지의 함량이 20 중량%를 초과하는 경우 열성형시 광택도 저하 폭이 커진다.

기타

본 발명에서는 색상 구현을 위하여 안료를 더 포함할 수 있다.

안료는 흰색 안료, 흑색 안료, 황색 안료, 청색 안료, 적색 안료, 녹색 안료 등을 1종 혹은 2종 이상 혼합하여 이용할 수 있다.

특히, 흰색 안료의 경우 산화티타늄, 탄산칼슘, 황산바륨, 탄산마그네슘 등 무기계 입자를 이용할 수 있으며, 흑색 안료로는 카본 블랙을 이용할 수 있다. 이외에 황색 안료, 청색 안료, 적색 안료, 녹색 안료 등도 시중에서 쉽게 구할 수 있는 것을 제한없이 이용할 수 있다.

안료의 경우, 괴상중합 타입 ABS 수지, SAN 코폴리머 및 고무계 수지를 포함하는 ABS 수지 조성물 100 중량부에 대하여, 0.1 ~ 30 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 안료의 함량이 0.1 중량부 미만일 경우, 색상 구현이 불충분하며, 안료의 함량이 30 중량%를 초과할 경우 표면 품질 등이 저하되는 문제가 있다.

또한, 본 발명에서는 용융압출 등의 과정에서 발생할 수 있는 황변 현상을 방지하기 위하여, 산화방지제를 더 포함할 수 있다.

이러한 산화방지제는 페놀계 산화방지제, 포스파이트계 산화방지제 등을 이용할 수 있으며, 이들 산화방지제 중 1종을 사용하거나 2종 모두 혼용하여 사용할 수 있다.

이러한 산화방지제는 ABS 수지 조성물 100 중량부에 대하여, 0.01~1 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 산화방지제의 첨가량이 0.01 중량부 미만일 경우, 그 첨가 효과를 충분히 발휘하기 어렵고, 산화방지제의 첨가량이 1 중량부를 초과하는 경우, ABS 수지 조성물의 광택도 등의 물성이 저하될 수 있다.

이외에도, 본 발명에서는 필요에 따라서는, 조성물의 물성을 변화시키지 않는 범위에서 다양한 첨가제를 더 포함할 수 있다.

ABS 시트

괴상중합 타입 ABS 수지, SAN 코폴리머, 고무계 수지 등을 포함하는 본 발명에 따른 ABS 수지 조성물은 용융압출을 통하여 ABS 시트로 제조될 수 있다.

통상 괴상중합 타입 ABS 수지를 이용하여 제조된 ABS 시트의 경우 열 성형시에 광택 특성이 저하되고, 유화중합 타입 ABS 수지를 이용하여 제조된 ABS 시트의 경우 표면 특성이 저하되는 문제점이 있다. 그러나, 본 발명에서는 괴상중합 타입 ABS 수지에 SAN 코폴리머 및 고무계 수지를 첨가함으로써 열성형시에도 고광택을 확보할 수 있으며, 아울러 제조된 시트의 경우, 표면에 겔이 적어 우수한 표면 품질을 가질 수 있다.

이때, 시트는 용융압출 조건에 따라 50 ~ 1000㎛ 정도의 두께로 형성될 수 있다.

실시예

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명에 따른 실리콘 점착제 조성물의 특성에 대하여 살펴보기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.

여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.

1. 시편의 제조

실시예 1

괴상중합으로 제조된 멜트 인덱스가 6g/10min(230℃)이며, 아크릴로니트릴 함량이 17 중량%인 ABS 수지 600g에 아크릴로니트릴 함량이 16 중량%인 SAN 코폴리머 240g과 고무 입자 크기가 0.08~0.1㎛ 인 MBS 코폴리머 160g을 이축 압출기로 240℃에서 용융압출한 후 80℃에서 4시간 건조한 후, 압출기를 이용하여 100㎛ 두께의 유광 필름을 제조하였다.

비교예 1

괴상중합으로 제조된 멜트 인덱스가 6g/10min(230℃)이며, 아크릴로니트릴 함량이 17 중량%인 ABS 수지 1000g을 이축 압출기로 240℃에서 용융압출한 후 80℃에서 4시간 건조한 후, 압출기를 이용하여 100㎛ 두께의 유광 필름을 제조하였다.

비교예 2

아크릴로니트릴 함량이 30 중량%인 SAN 코폴리머 750g과 고무 입자 크기가 0.3㎛ 인 MBS 코폴리머 250g을 이축 압출기로 240℃에서 용융압출한 후, 80℃에서 4시간 건조한 후, 압출기를 이용하여 100㎛ 두께의 유광 필름을 제조하였다.

비교예 3

유화중합으로 제조된 멜트 인덱스가 4g/10min(230℃)이며, 아크릴로니트릴 함량이 17 중량%인 ABS 수지 1000g을 이축 압출기로 240℃에서 용융압출한 후, 80℃에서 4시간 건조 후, 압출기를 이용하여 100㎛ 두께의 유광 필름을 제조하였다.

비교예 4

유화중합으로 제조된 멜트 인덱스가 4g/10min(230℃)이며 아크릴로니트릴 함량이 17 중량%인 ABS 수지 600g에 아크릴로니트릴 함량이 16 중량%인 SAN 코폴리머 240g과 고무 입자 크기가 0.08~0.1㎛ 인 MBS 코폴리머 160g을 이축 압출기로 240℃에서 용융압출한 후, 80℃에서 4시간 건조한 후, 압출기를 이용하여 100㎛ 두께의 유광 필름을 제조하였다.

2. 물성 평가 방법

(1) 겔 평가

압출기로 제조된 필름을 10cm X 10cm 절단 후 표면에 나타내어 지는 겔 수(ea/100cm²)를 5회 측정하여 평균값을 구하였다.

(2) 광택도

Glossmeter로 60° 각도에서 광택도를 측정하였다.

(3) 열 성형 후 광택도

열 성형 시 시트가 실질적으로 받는 온도 150~200℃보다 높은 210℃의 오븐에 압출기로 제조된 필름을 투입하고, 1분, 3분 및 5분 후에 필름을 꺼내서 Glossmeter로 60° 각도에서 광택도를 측정하였다.

3. 물성 평가 결과

표 1은 실시예 1 및 비교예 1 ~ 4에 따라 제조된 유광 필름의 물성 평가 결과를 나타낸 것이다.

[표 1]

표 1을 참조하면, 괴상중합 타입 ABS 수지를 포함하는 실시예 1 및 비교예 1의 경우, 100cm² 당 겔의 수가 현저히 적어 표면 품질이 우수함을 알 수 있다.

그러나, 괴상중합 타입 ABS 수지만을 이용한 비교예 1의 경우, SAN 코폴리머 및 MBS 코폴리머를 함유하는 실시예1에 비하여 열성형 후 광택도가 급격히 저하되는 것을 볼 수 있다.

반면, 유화중합 타입 ABS 수지를 포함하는 비교예 3 및 비교예 4의 경우 열성형 후 광택도는 우수하였으나, 겔의 수가 100cm²당 50개를 초과하여 표면 품질이 나쁜 것을 볼 수 있다.

또한, ABS 수지를 이용하지 않은 비교예 2의 경우, 표면 품질 및 열성형 후 광택도 모두가 좋지 못하였다.

이상에서는 본 발명의 실시 예를 중심으로 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 기술자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 이하에 기재되는 특허청구범위에 의해서 판단되어야 할 것이다.

Claims

a) 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 수지 50~80중량%, b) 스티렌-아크릴로니트릴(SAN) 코폴리머 10~30중량% 및 c) 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스티렌(MBS) 코폴리머 10~20중량%를 포함하되,
상기 ABS 수지는 괴상중합 타입 ABS 수지인 것을 특징으로 하는 ABS 수지 조성물.
제1항에 있어서,
상기 ABS 수지는
멜트 인덱스가 5~10g/10min (230℃)인 것을 특징으로 하는 ABS 수지 조성물.
제1항에 있어서,
상기 ABS 수지는
ABS 수지 100 중량부에 대하여 아크릴로니트릴이 15~20 중량부로 포함된 것을 특징으로 하는 ABS 수지 조성물.
제1항에 있어서,
상기 SAN 코폴리머는
SAN 코폴리머 100 중량부에 대하여, 아크릴로니트릴이 15~20 중량부로 포함된 것을 특징으로 하는 ABS 수지 조성물.
삭제
제1항에 있어서,
상기 MBS 코폴리머는
평균 고무 입자 크기가 0.05~0.15㎛인 것을 특징으로 하는 ABS 수지 조성물.
제1항에 있어서,
상기 ABS 수지 조성물은
상기 조성물 100 중량부에 대하여, 안료 0.1 ~ 30 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 ABS 수지 조성물.
제1항에 있어서,
상기 ABS 수지 조성물은
상기 조성물 100 중량부에 대하여, 산화방지제 0.01~1 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 ABS 수지 조성물.
a) 괴상중합 타입 ABS 수지 50~80중량%, b) SAN 코폴리머 10~30중량% 및 c) 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스티렌(MBS) 코폴리머 10~20중량%를 포함하는 ABS 수지 조성물이 용융압출되어 제조된 것을 특징으로 하는 ABS 시트.
제9항에 있어서,
상기 시트는
50~1000㎛의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 ABS 시트.