KR101404855B1

KR101404855B1 - Ａｂｓ 시트의 제조방법 및 이에 의해 제조된 ａｂｓ 시트

Info

Publication number: KR101404855B1
Application number: KR1020110128096A
Authority: KR
Inventors: 조한준; 박지용
Original assignee: (주)엘지하우시스
Priority date: 2011-12-02
Filing date: 2011-12-02
Publication date: 2014-06-10
Also published as: KR20130061833A

Abstract

ABS 시트의 제조방법 및 이에 의해 제조된 ABS 시트가 개시된다. 본 발명의 ABS 시트의 제조방법은, 카렌다 공정을 이용하여 ABS 시트를 제조하는 방법으로서, ABS 수지 100중량부에 대해 15 ~ 40중량부를 가지는 아크릴 러버, 2 ~ 20중량부를 가지는 EMA(ethylene and methyl acrylate), 0.1 ~ 1.5중량부를 가지는 활제를 각각 첨가하여 ABS 시트를 제조하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, ABS 수지의 단점인 내후성을 증대시키도록 아크릴 러버, EMA 및 활제를 첨가함과 더불어 카렌다 방식을 이용하여 생산성을 향상시키고 다양한 색상의 표현이 가능하도록 할 수 있다.

Description

ＡＢＳ 시트의 제조방법 및 이에 의해 제조된 ＡＢＳ 시트{METHOD FOR MANUFACTURING ABS SHEET AND ABS SHEET MANUFACTURED BY THE SAME}

본 발명은, ABS 시트의 제조방법 및 이에 의해 제조된 ABS 시트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, ABS 수지의 단점인 내후성을 증대시키도록 아크릴 러버, EMA 및 활제를 첨가함과 더불어 카렌다 방식을 이용하여 생산성을 향상시키고 다양한 색상의 표현이 가능하도록 하는 ABS 시트의 제조방법 및 이에 의해 제조된 ABS 시트에 관한 것이다.

일반적으로, ABS수지는 Acrylonitrile, Butadiene, Styrene의 세가지 성분으로 구성되는 일종의 내충격 열가소성 수지의 총칭으로서, 상기 세가지 성분의 첫 문자를 취해 ABS라 부르고 있다. 구체적으로, ABS 수지는 Styrene이 갖는 광택과 성형성, Acrylonitrile이 갖는 강성, 내약품성 및 뛰어난 기계적 성질, Butadiene이 갖는 내충격성 등의 장점만을 부여시킨 종합적인 엔지니어링 플라스틱으로 기능한다.

한편, ABS수지는 기계적 강도, 가공성, 가격 등에서 우수한 수지이지만 내후성 등에 약간의 문제가 있는 것이 현실이다. 이를 해결하기 위한 방안의 일 예로, 종래에는 특정안료, 자외선 흡수제 등의 첨가 또는 도장, 금속도금 등 각종의 개선책이 취해져 왔는데 이러한 정도는 본질적인 해결책이 될 수 없었다.

또한, 종래에는 ABS 수지를 포함하는 ABS 시트를 압출 공법에 의해 제조하였는데, 이러한 압출 방식은 ABS 시트를 다양한 색상으로 구현하는데 한계가 있었으며 생산성이 떨어지는 단점을 갖고 있었다.

따라서, ABS 수지의 내후성을 보강시킬 뿐만 아니라, 다양한 색상의 구현이 가능하면서 생산성을 향상시킬 수 있는 ABS 시트를 제조하는 방법의 개발이 필요한 실정이다.
종래의 ABS수지의 일예로는 등록특허공보 제 10-0572282호가 개시되어 있다.

본 발명의 목적은, ABS 수지의 단점인 내후성을 증대시키도록 아크릴 러버, EMA 및 활제를 첨가함과 더불어 카렌다 방식을 이용하여 생산성을 향상시키고 다양한 색상의 표현이 가능하도록 하는 ABS 시트의 제조방법 및 이에 의해 제조된 ABS 시트를 제공하는 것이다.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 카렌다 공정을 이용하여 ABS 시트를 제조하는 방법으로서, ABS 수지 100중량부에 대해 15 ~ 40중량부를 가지는 아크릴 러버, 2 ~ 20중량부를 가지는 EMA(ethylene and methyl acrylate), 0.1 ~ 1.5중량부를 가지는 활제를 각각 첨가하여 ABS 시트를 제조하는 것을 특징으로 하는 ABS 시트의 제조방법에 의해서 달성된다.

여기서, 상기 활제는, 몬탄 왁스(Montan Wax), 몬탄 에스테르 왁스(Esterifed Montan Wax), 올레핀계 왁스 및 아미드계 왁스로 이루어진 군중 선택된 어느 하나일 수 있다.

상기 ABS 시트의 두께는 0.1 ~ 0.3mm일 수 있다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, (a) ABS 수지, 상기 ABS 수지 100중량부에 대해 15 ~ 40중량부를 가지는 아크릴 러버, 상기 ABS 수지 100중량부에 대해 2 ~ 20중량부를 가지는 EMA(ethylene and methyl acrylate), 상기 ABS 수지 100중량부에 대해 0.1 ~ 1.5중량부를 가지는 활제를 서로 배합하는 단계; (b) 상기 배합된 소재를 펠릿 형태로 형성하는 단계; (c) 상기 펠릿 형태의 소재를 겔화시키는 혼련 단계; (d) 상기 겔화된 소재를 카렌더를 이용하여 시트화하는 단계; 및 (e) 상기 시트 타입의 소재를 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 ABS 시트의 제조방법에 의해서 달성된다.

상기 (b)단계는, (b1) 상기 배합된 소재를 105 ~ 110℃의 온도로 믹싱하는 단계; 및 (b2) 상기 (b1)단계를 통해 믹싱된 소재를 45 ~ 55℃의 온도로 냉각하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 ABS 시트의 제조방법 및 이에 의해 제조된 ABS 시트에 의하면, ABS 수지의 단점인 내후성을 증대시키도록 아크릴 러버, EMA 및 활제를 첨가함과 더불어 카렌다 방식을 이용하여 생산성을 향상시키고 다양한 색상의 표현이 가능하도록 할 수 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 ABS 시트의 제조방법을 나타내는 순서도이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해될 수 있도록, 본 발명의 바람직한 실시 예가 첨부 도면들을 참조하여 설명된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하며, 각 도면에서 동일한 참조부호(도면부호)는 동일한 구성을 나타낸다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 ABS 시트의 제조방법은, 카렌다 공법을 이용하여 종래에 비해 생산성을 향상시키며 내후성(耐候性)을 증대시킨 ABS 시트를 제조하는 것으로서, (a) ABS 수지(acrylonitrile butadiene styrene copolymer), ABS 수지 100중량부에 대해 15 ~ 40중량부를 가지는 아크릴 러버, ABS 수지 100중량부에 대해 2 ~ 20중량부를 가지는 EMA(ethylene and methyl acrylate), 상기 ABS 수지 100중량부에 대해 0.1 ~ 1.5중량부를 가지는 활제를 서로 배합하는 단계(S100)와, (b) 배합된 소재를 펠릿 형태로 형성하는 단계(S200)와, (c) 펠릿 형태의 소재를 겔화시키는 혼련 단계(S300)와, (d) 겔화된 소재를 카렌더를 이용하여 시트화하는 단계(S400)와, (e) 시트 타입의 소재를 경화시키는 단계(S500)를 포함한다.

먼저, ABS 수지와 첨가제를 서로 배합한다(S100). 여기서, 첨가제는 후술하는 ABS 수지의 카렌다 가공을 원활하게 하기 위해 첨가되는 것으로서, ABS 수지 100중량부에 대해 15 ~ 40중량부를 가지는 아크릴 러버(acryl rubber), ABS 수지 100중량부에 대해 2 ~ 20중량부를 가지는 EMA(ethylene and methyl acrylate), ABS 수지 100중량부에 대해 0.1 ~ 1.5중량부를 가지는 활제(lubricant)를 포함한다.

아크릴 러버는 ABS 수지의 용융 강도(melt strength) 즉, 내열성을 감소시켜 후술하는 카렌다 작업시 낮은 온도에서도 ABS 수지가 용이하게 가공될 수 있도록 가공성을 증대시킨다. 또한, 아크릴 러버는 내후성이 우수한 물질로서 ABS 수지의 단점 중 하나인 내후성(실외의 광, 비바람, 기온, 건습, 한난 등의 자연적 장해에 견디는 성질)을 보완하도록 ABS 수지에 첨가된다.

본 실시예에서, 아크릴 러버는 ABS 수지 100중량부에 대해 15 ~ 40중량부를 갖도록 첨가되는 것이 바람직하다. 여기서, 아크릴 러버가 전술한 15중량부 미만으로 첨가되면 ABS 수지의 단점인 내후성을 보강해주기가 어렵고, 반대로 40중량부를 초과해서 첨가되면 카렌다 작업시의 성형성이 하락하는 문제를 갖게 된다.

EMA는 ABS 수지와 아크릴 러버가 쉽게 섞이도록 보완해주는 역할, 즉 상용화제의 역할을 한다. 본 실시예에서, EMA는 ABS 수지 100중량부에 대해 2 ~ 20중량부를 갖도록 첨가된다. 여기서, EMA가 전술한 2중량부 미만으로 첨가되면 전술한 바와 같이 상용화제로서의 역할을 못하게 되며, 반대로 20중량부를 초과해서 첨가되면 제품 상태인 ABS 시트의 내열성 및 인장강도 감소와 같은 물성의 저하가 발생하게 된다.

활제는, 카렌다 가공시 첨가제가 첨가된 ABS 수지가 카렌다 가공롤에 점착되는 것을 방지하기 위한 것이다. 본 실시예에서, 활제는 ABS 수지 100중량부에 대해 0.1 ~ 1.5중량부를 갖도록 첨가된다. 여기서, 활제가 전술한 0.1중량부 미만으로 첨가되면 ABS 수지가 카렌다 가공롤 표면에 점착되어 제품 불량이 발생하게 되며, 반대로 1.5중량부를 초과해서 첨가되면 블리딩 아웃 현상(bleeding out) 즉, 활제가 제품 상태인 ABS 시트의 표면으로 노출되는 문제점이 발생하게 된다.

본 실시예에서, 활제는 몬탄 왁스(Montan Wax), 몬탄 에스테르 왁스(Esterifed Montan Wax), 올레핀계 왁스 및 아미드계 왁스로 이루어진 군중 선택된 어느 하나로 적용 가능하다.

다음, ABS 수지, 아크릴 러버, EMA 및 활제가 배합된 소재를 펠릿(pellet) 형태로 형성한다(S200). 구체적으로, S200단계는 기본 원료가 되는 ABS 수지에 아크릴 러버, EMA 및 활제가 혼합된 소재를 가열 및 냉각하여 알갱이 형태로 형성하는 컴파운딩 공정이다.

S200단계는, (b1) 배합된 소재를 105 ~ 110℃의 온도로 믹싱하는 단계(S210)와, (b2) (b1)단계를 통해 믹싱된 소재를 45 ~ 55℃의 온도로 냉각하는 단계(S220)를 포함한다.

S210단계는 상기 배합된 소재를 핫 믹싱(hot mixing)하여 컴파운딩하는 단계로서, 일 예로 Henschel type mixer를 이용하여 수행할 수 있으며, ABS 수지, 아크릴 러버, EMA 및 용융 온도를 감안하여 믹싱 온도는 대략 105 ~ 110℃로 설정되는 것이 바람직하다.

S220단계는 S210단계에서 컴파운딩된 컴파운드를 믹싱하면서 냉각시켜 실질적으로 알갱이 형태로 형성하는 단계로서, 일 예로 ribbon blender type mixer를 이용하여 수행할 수 있으며, 그 냉각온도는 45 ~ 55℃인 것이 바람직하다.

이어서, 펠릿 형태로 형성된 소재를 겔화시키는 혼련 단계를 거친다(S300). S300단계는 후술하는 카렌더 공정이 용이하도록 ABS 수지, 아크릴 러버, EMA 및 활제가 서로 혼합되어 펠릿 형태로 형성된 소재를 미리 겔링(gelling)시킨다.

다음, S300단계에서 겔화된 소재를 카렌더를 이용하여 시트화하는 카렌더 공정을 거친다(S400). 일반적으로, 카렌더 공정은 복수의 카렌더 가공롤 사이로 겔화된 소재를 다수회 반복하여 이송시킴으로써 원하는 두께의 ABS 시트를 형성하는 과정이다. 본 실시예에서, 카렌더 공정을 거친 ABS 시트의 두께는 0.1 ~ 0.3mm로 형성된다. 이러한 ABS 시트는 자동차의 인스투르먼트 패널, 하부패널, 콘솔박스, 시트커버, 도어 등의 표피재, 가전 제품, 가구 등의 다양한 부분에 사용 가능하며, 또한 별도의 딥 드로잉(deep drawing) 작업을 거친 후 적절한 용도로 사용 가능하다.

다음, S400단계를 통해 형성된 ABS 시트를 냉각하여 경화시킨다(S500). S500단계에서는, 카렌더 공정을 전후하여 연속적으로 이송되는 ABS 시트의 길이 방향(MD 방향) 및 그에 수직하는 폭방향(TD 방향) 상의 수축률이 설정 기준 수축률과 큰 차이가 나지 않도록 적절한 온도로 냉각하게 된다. 이후, ABS 시트는 권취롤러 등에 와인딩된다.

한편, 본 실시예에 따른 ABS 시트의 제조방법은, 별도로 도면상에 도시하지는 않았지만 ABS 시트의 표면상에 별도의 인쇄층을 부착하는 공정, 데코레이션을 위해 엠보싱 표면 처리하는 공정 등이 더 추가될 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 실시예에 따른 ABS 시트 제조방법은, 카렌다 공정을 통해 ABS 시트를 제조함으로써, 종래 압출 방식으로 제조하는 경우에 비해 다양한 색상의 시트를 제조함에 있어서 자유도가 높으며 생산성이 우수하고 제품 단가를 하락시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 ABS 수지에 아크릴 러버 등을 더 첨가함으로써 ABS 수지의 약점 중 하나인 내후성을 한층 더 증대시킬 수 있는 커다란 이점을 갖게 된다.

본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.

S100: 원료 배합단계 S200: 펠릿 형성단계
S300: 겔화시키는 단계 S400: 시트화 단계
S500: 경화 단계

Claims

카렌다 공정을 이용하여 ABS 시트를 제조하는 방법으로서,
ABS 수지 100중량부에 대해 15 ~ 40중량부를 가지는 아크릴 러버, 2 ~ 20중량부를 가지는 EMA(ethylene and methyl acrylate), 0.1 ~ 1.5중량부를 가지는 활제를 각각 첨가하여 ABS 시트를 제조하는 것을 특징으로 하는 ABS 시트의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 활제는, 몬탄 왁스(Montan Wax), 몬탄 에스테르 왁스(Esterifed Montan Wax), 올레핀계 왁스 및 아미드계 왁스로 이루어진 군중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 ABS 시트의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 ABS 시트의 두께는 0.1 ~ 0.3mm인 것을 특징으로 하는 ABS 시트의 제조방법.
(a) ABS 수지, 상기 ABS 수지 100중량부에 대해 15 ~ 40중량부를 가지는 아크릴 러버, 상기 ABS 수지 100중량부에 대해 2 ~ 20중량부를 가지는 EMA(ethylene and methyl acrylate), 상기 ABS 수지 100중량부에 대해 0.1 ~ 1.5중량부를 가지는 활제를 서로 배합하는 단계;
(b) 상기 배합된 소재를 펠릿 형태로 형성하는 단계;
(c) 상기 펠릿 형태의 소재를 겔화시키는 혼련 단계;
(d) 상기 겔화된 소재를 카렌더를 이용하여 시트화하는 단계; 및
(e) 상기 시트 타입의 소재를 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 ABS 시트의 제조방법.
제4항에 있어서,
상기 (b)단계는,
(b1) 상기 배합된 소재를 105 ~ 110℃의 온도로 믹싱하는 단계; 및
(b2) 상기 (b1)단계를 통해 믹싱된 소재를 45 ~ 55℃의 온도로 냉각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 ABS 시트의 제조방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 ABS 시트의 제조방법를 이용하여 제조된 ABS 시트.