KR101633156B1 - 내열성 및 연필경도 특성이 우수한 메타크릴레이트 공중합체, 이의 제조방법 및 이를 이용한 수지 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 메틸 메타크릴레이트를 주성분으로 하여 표면경도와 외관을, 스티렌을 사용하여 대면적 사출 성형품에 우수한 가공성을, 그리고 알파메틸스티렌을 사용하여 제품 표면경도의 추가 상승 및 내열성을 부여하고, 이렇게 제조된 공중합체와 굴절률이 동일한 코어-쉘 구조의 충격보강제를 첨가하여 성형품의 내충격성을 보완한 수지 조성물을 냉장고, 에이컨, 세탁기 등의 전기전자 제품의 외부 하우징에서 강화유리를 대체하여 사용하는 메타크릴레이트 공중합체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 수지 조성물에 관한 것이다.

Description

내열성 및 연필경도 특성이 우수한 메타크릴레이트 공중합체, 이의 제조방법 및 이를 이용한 수지 조성물{Methacrylate copolymer having good heat resistance property and pencil hardness property, method of preparing the same and resin composition comprising copolymer}
본 발명은 메타크릴레이트 공중합체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 수지 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 메틸 메타크릴레이트를 주성분으로 하여 표면경도와 외관을, 스티렌을 사용하여 대면적 사출 성형품에 우수한 가공성을, 그리고 알파메틸스티렌을 사용하여 제품 표면경도의 추가 상승 및 내열성을 부여하고, 이렇게 제조된 공중합체와 굴절률이 동일한 코어-쉘 구조의 충격보강제를 첨가하여 성형품의 내충격성을 보완한 수지 조성물을 냉장고, 에이컨, 세탁기 등의 전기전자 제품의 외부 하우징에 사용하는 메타크릴레이트 공중합체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 수지 조성물에 관한 것이다.
최근 전기전자 제품의 개발 트렌드는 본연의 기능 특성 이외에 외부 디자인의 고급화 및 차별화를 중시하여 디자인 혁명을 이루려는 투명 소재 개발의 연구가 활발히 진행되고 있으며, 이중 특히 강화유리와 같은 투명하고 깨끗한 느낌의 소재에 대한 대체 요구가 급격히 증가하고 있다.
강화유리는 높은 표면경도와 수려한 감성적 외관을 가지고 있지만, 원하는 모양의 성형품을 마음대로 제조할 수 없다는 가장 큰 단점을 가지고 있다. 또한 이는 제품의 무게를 너무 무겁게 만들고, 구조적인 측면에서의 안정성이 좋지 않으며, 비용도 많이 드는 문제점이 있다.
투명하면서 색상 및 충격강도가 우수한 소재로는 폴리카보네이트(PC) 수지, 내충격 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 수지 등을 들 수 있다. 그러나 폴리카보네이트(PC) 수지는 상대적으로 내화학성, 내스크래치성이 저하되는 단점이 있고, 내충격성 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 수지는 충격특성 및 특히 대면적 제품의 사출성형을 위한 성형가공성이 매우 열세하다.
이를 해결하기 위한 기술로서, 대한민국 특허공개 제2003-0009856호에서는 폴리부타디엔 고무입자와 메틸메타크릴레이트-스티렌-아크릴로니트릴 공중합체 수지 간 굴절률을 조절하여 내충격성과 투명성이 좋은 열가소성 투명 수지 조성물을 개시하고 있으나, 대형사출물 성형에는 부적합하고, 또한 표면경도 특성 및 색상 측면에서 열세인 문제점이 있다.
이에 본 발명에서는 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 표면 연필경도, 내열성, 성형가공성 및 투명성 등의 특성이 우수하여, 냉장고, 에어컨, 세탁기 등의 전기전자제품의 외부 하우징에 적용 중인 강화 유리의 장점인 우수한 외관 특성은 살리고, 단점인 자유로운 성형성을 획기적으로 보완하고 동시에 대면적 사출성형이 가능한 우수한 사출성형성을 갖는 메틸메타크릴레이트 공중합체의 제조 및 이에 대한 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 목적은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성 될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 메틸 메타크릴레이트를 주성분으로 하여 표면경도와 외관을, 스티렌을 사용하여 대면적 사출 성형품에 우수한 가공성을, 그리고 알파메틸스티렌을 사용하여 제품 표면경도의 추가 상승 및 내열성을 부여하여 공중합체를 제조하고, 이렇게 제조된 아크릴계 공중합체에 상기 공중합체와 굴절률이 동일한 코어-쉘 타입의 폴리부타디엔 충격보강제를 첨가하여 성형품의 내충격성을 보완한 수지 조성물을 냉장고, 에어컨, 세탁기 등의 전기전자 제품의 외부 하우징에서 강화 유리를 대체하여 사용하고자 한다.
본 발명은 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 73 내지 78중량%, 스티렌 5 내지 15중량% 및 알파메틸스티렌 10 내지 20중량%를 포함하여 이루어지며, 중량평균분자량이 60,000 내지 90,000인 것을 특징으로 하는 메타크릴레이트 공중합체를 제공한다.
또한, 본 발명은 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 73 내지 78중량%, 스티렌 5 내지 15중량% 및 알파메틸스티렌 10 내지 20중량%를 포함하는 단량체 혼합물 100중량부를 0.2 내지 0.6중량부의 분자량 조절제와 함께 135 내지 155℃의 온도에서 공중합시켜 60,000 내지 90,000의 중량평균분자량을 가진 상기 메타크릴레이트 공중합체를 제조하는 것을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 메타크릴레이트 공중합체의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 메타크릴레이트 공중합체 85 내지 95중량%; 및 코어-쉘 구조의 충격보강제 5 내지 15중량%;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수지 조성물 및 상기 수지 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기전자 제품의 외부 하우징을 제공한다.
본 발명에 따라 제조된 공중합체는 우수한 표면 경도 및 내열성과 원하는 대면적 구조물을 사출 성형할 수 있도록 탁월한 유동성을 동시에 가지면서 충격보강제에 의해 기본 물성을 유지하는 투명용 고경도 성형 제조물을 얻을 수 있다는 장점이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 표면 연필경도, 성형 가공성, 내열성 및 투명성 등의 특성이 우수하여 현 냉장고, 에이컨, 세탁기 등의 전기전자제품의 외부 하우징에 적용 중인 강화유리의 장점인 우수한 외관 특성은 살리고, 단점인 자유로운 성형성을 획기적으로 보완하고, 동시에 대면적 사출성형이 가능한 우수한 사출성형성을 갖는 메틸메타크릴레이트 공중합체의 제조 및 이에 대한 수지 조성물을 제공한다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 73 내지 78중량%, 스티렌 5 내지 15중량% 및 알파메틸스티렌 10 내지 20중량%를 포함하여 이루어지며, 중량평균분자량이 60,000 내지 90,000인 것을 특징으로 하는 메타크릴레이트 공중합체를 제공한다.
상기 메타크릴레이트 공중합체는 아크릴로니트릴을 포함하지 않는 것을 특징으로 한다. 아크릴로니트릴이 들어가면 내화학성은 개선되나, 색상이 노랗게 되어 고급성이 떨어지게 된다.
본 발명의 구체적인 일 실시예는 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 73 내지 78중량%, 스티렌 5 내지 15중량% 및 알파메틸스티렌 10 내지 20중량%인 메타크릴레이트 공중합체 85 내지 95중량%와 함께 폴리부타디엔계 충격보강제 5 내지 15중량%를 포함하는 메틸 메타크릴레이트 공중합체 조성물이다.
상기 폴리부타디엔계 충격보강제는 일례로 코어-쉘 구조의 폴리부타디엔 충격보강제일 수 있다.
상기 메틸 메타크릴레이트 공중합체에서 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물이 73중량% 미만일 경우에는 원하는 연필경도 수준을 얻을 수 없으며, 78중량%를 초과할 경우에는 최종 제품의 사출성형성이 현저히 떨어지며, 사출성형성 개선을 위해 분자량을 낮출 경우 기계적 물성을 만족시킬 수 없는 문제점이 있다.
그리고 스티렌이 5중량% 미만일 경우에는 최종제품의 사출성형성이 현저히 저하되며, 15중량%를 초과할 경우에는 원하는 연필경도 수준을 얻을 수 없는 문제점이 있다.
또한, 알파메틸스티렌 10중량% 미만일 경우에는 유동성, 충격강도, 헤이즈값은 어느 정도 유지된다고 하여도 열변형온도가 저하되어 내열성이 열악하고, 연필경도의 추가 상승을 기대할 수 없으며, 20중량%를 초과할 경우에는 중합전환율 감소로 생산성이 떨어지는 문제점이 있으며, 또한 내열성 상승으로 인하여 사출시 추가적으로 온도를 상승시켜야 하는 문제점이 발생한다.
상기 공중합체는 우수한 표면 경도와 내열성, 원하는 대면적 구조물을 사출 성형할 수 있도록 탁월한 유동성을 동시에 가지면서 충격보강제에 의해 기본 물성을 유지하는 투명용 고경도 성형 제조물을 얻을 수 있다는 효과가 있다.
본 발명의 공중합체의 중량평균분자량은 60,000 내지 90,000이며, 더욱 구체적으로는 70,000 내지 90,000이며, 공중합체의 중량평균분자량이 9만을 초과할 경우에는 유동성이 현격히 저하되며, 6만 미만일 경우에는 충격강도는 낮고, 유동성이 너무 높아서 원하는 표면경도를 얻을 수 없다.
상기 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물은 메틸메타크릴레이트 또는 그의 유도체일 수 있다.
구체적으로는 메타크릴레이트 공중합체는 탁도(haze)는 2 이하이고, 연필경도는 H 이상일 수 있다. 보다 구체적으로는 탁도는 1 이하이고, 연필경도는 2H 이상일 수 있다.
특히, 매트릭스로 사용된 메틸메타크릴레이트 공중합체의 분자량은 6만 내지 9만이고, 이는 가전 제품의 대형화에 맞춰 기존 강화유리에서 성형이 어려운 대면적 및 복합한 구조의 성형물 성형에 적합하도록 고유동 특성을 가지기 위해서이다. 이렇게 제조된 수지의 유동성은 220℃, 10㎏ 하중 조건에서 20 내지 50g/분(min)이며, 구체적으로는 20 내지 40g/분이다. 또한 내열성을 직접적으로 대변할 수 있는 열변형온도(Heat Distortion Temperature, HDT)는 90℃ 이상, 구체적으로는 90 내지 95℃이다.
사출성형시 성형성 향상을 위해서 사출온도를 상승시킬 수도 있으나, 이러한 방법은 냉각시간이 길어져 생산성 저하가 발생하며, 또한 과도한 가열은 제품의 색상을 악화시킨다. 그리고 생활 스크래치와 고급스러운 외관을 위해서 연필경도는 H 이상의 고경도와 3㎜ 두께에서 헤이즈 2.0 이하의 우수한 투명성도 함께 가져야 한다. 유동성이 20g/분 미만일 경우는 대면적 성형품을 성형하는데 미성형을 유발할 수 있고 50g/분을 초과할 경우는 원하는 표면경도를 만족할 수 없다는 문제가 있다. 연필경도 H 미만은 제품 표면에 생활 스크래치를 유발할 수 있는 문제가 있다. 또한, 3㎜ 두께의 시편에서 헤이즈가 2.0를 초과하면 성형품의 외관에 문제를 유발할 수 있다.
또한, 본 발명은 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 73 내지 78중량%, 스티렌 5 내지 15중량% 및 알파메틸스티렌 10 내지 20중량%를 포함하는 단량체 혼합물 100중량부를 0.2 내지 0.6중량부의 분자량 조절제와 함께 135 내지 155℃의 온도에서 공중합시켜 60,000 내지 90,000의 중량평균분자량을 가진 상기한 메타크릴레이트 공중합체를 제조하는 것을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 메타크릴레이트 공중합체의 제조방법을 제공한다.
분자량 조절제의 함량이 0.2중량부 미만일 경우에는 원하는 중량평균분자량을 초과하는 제품이 제조되어 사출성형성에 문제가 있으며, 0.6중량부를 초과할 경우에는 표면경도를 만족시킬 수 없다. 또한, 상기 반응온도 135℃ 미만에서는 원하는 중량평균분자량 이상의 제품이 제조되어 사출성형성에 문제가 있으며, 또한 중합전환율 저하가 발생하여 생산성이 떨어진다. 반응온도가 155℃를 초과할 경우에는 높은 중합전환율로 인하여 반응열 제어가 곤란하여 안정적인 생산을 할 수 없게 된다.
상기 메타크릴레이트 공중합체의 제조방법에는 가교제가 첨가되지 않는 것을 특징으로 한다.
상기 분자량 조절제는 3급 도데실 메르캅탄일 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 메타크릴레이트 공중합체 85 내지 95중량%; 및 코어-쉘 구조의 충격보강제 5 내지 15중량%;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수지 조성물을 제공한다. 상기에서 메타크릴레이트 공중합체와 충격보강제의 함량이 상기 함량일 경우에는 우수한 연필경도 및 헤이즈를 갖게 되는 효과가 있다. 충격보강제의 함량이 15중량%를 초과할 경우에는 충격강도는 매우 우수하나, 연필경도, 유동성 및 헤이즈가 매우 저하되며, 5중량% 미만인 경우에는 충격강도가 저하된다.
구체적으로는 메틸 메타크릴레이트 73 내지 78중량%, 스티렌 5 내지 15중량% 및 알파메틸스티렌 10 내지 20중량%인 매트릭스 공중합체 85 내지 95중량% 및 이 매트릭스 공중합체와 굴절률이 동일한 코어-쉘 구조의 폴리부타디엔 충격보강제 5 내지 15중량%를 포함하는 메틸 메타크릴레이트 공중합체 조성물에 관한 것이다.
상기 충격보강제는 굴절률이 1.514 내지 1.518일 수 있으며, 구체적으로는 1.515 내지 1.517일 수 있다. 상기 범위 내일 때 최종 사출제품의 투명도가 가장 우수한 효과가 있다.
상기 충격보강제는 폴리부타디엔 충격보강제, MBS 충격보강제, ABS 충격보강제 및 ASA 충격보강제로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있는데, 구체적으로는 폴리부타디엔 충격보강제를 사용한다.
또한 본 발명은 상기한 수지 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기전자 제품의 외부 하우징을 제공한다.
상기 전기전자 제품은 냉장고, 에어컨 또는 세탁기 등일 수 있으며, 전기전자 제품의 외부 하우징에서 강화유리를 대체하여 사용할 수 있다는 큰 장점이 있다.
본 발명으로 제조된 아크릴계 공중합체 수지 85 내지 95중량%는 투명용 충격보강제 5 내지 15중량%와 컴파운딩을 거치고, 이 컴파운딩 수지를 사출법을 통해 원하는 성형품을 제조할 수 있으며, 필요하다면 추가적인 표면경도의 향상을 위해 히트 앤 쿨(heat and cool) 방식의 특수 사출공법을 사용할 수도 있으며, 이 때 금형온도는 110 내지 130℃의 범위로 가열한 후 사출을 실시하고 냉각과정을 거쳐 금형에서 분리한다. 또한, 고경도 코팅법을 추가하면 원하는 표면경도를 얻을 수도 있다.
이하 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변경 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
[실시예]
실시예 1
메틸 메타크릴레이트 77중량부, 스티렌 10중량부 및 알파메틸스티렌 13중량부를 혼합한 단량체 혼합물 100중량부를 0.48중량부의 터셔리 도데실 머캅탄과 함께 145℃의 온도에서 공중합시켜 공중합체를 제조하였다. 제조된 수지의 분자량은 8만이고, 이 수지 93중량부를 코어-쉘 타입의 폴리부타디엔 충격보강제 7중량부와 컴파운딩을 통해 최종 수지를 제조하고, 이 수지를 사출성형을 이용하여 두께 3㎜의 시편을 제조하였다. 상기 공중합체의 성형된 성형품의 연필경도, 유동성, 충격강도, 헤이즈값 및 열변형온도를 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 2
메틸 메타크릴레이트 78중량부, 스티렌 5중량부 및 알파메틸스티렌 17중량부를 혼합한 단량체 혼합물 100중량부를 0.42중량부의 터셔리 도데실 머캅탄과 함께 145℃의 온도에서 공중합시켜 공중합체를 제조하였다. 제조된 수지의 분자량은 7만이고, 이 수지 93중량부를 코어-쉘 타입의 폴리부타디엔 충격보강제 7중량부와 컴파운딩을 통해 최종 수지를 제조하고, 이 수지를 사출성형을 이용하여 두께 3㎜의 시편을 제조하고, 실시예 1과 동일하게 물성 측정을 하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 3
메틸 메타크릴레이트 77중량부, 스티렌 13중량부 및 알파메틸스티렌 10중량부를 혼합한 단량체 혼합물 100중량부를 0.31중량부의 터셔리 도데실 머캅탄과 함께 150℃의 온도에서 공중합시켜 공중합체를 제조하였다. 제조된 수지의 분자량은 9만이고, 이 수지 93중량부를 코어-쉘 타입의 폴리부타디엔 충격보강제 7중량부와 컴파운딩을 통해 최종 수지를 제조하고, 이 수지를 사출성형을 이용하여 두께 3㎜의 시편을 제조하고, 실시예 1과 동일하게 물성 측정을 하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 4
메틸 메타크릴레이트 77중량부, 스티렌 10중량부 및 알파메틸스티렌 13중량부를 혼합한 단량체 혼합물 100중량부를 0.48중량부의 터셔리 도데실 머캅탄과 함께 145℃의 온도에서 공중합시켜 공중합체를 제조하였다. 제조된 수지의 분자량은 8만이고, 이 수지 95중량부를 코어-쉘 타입의 폴리부타디엔 충격보강제 5중량부와 컴파운딩을 통해 최종 수지를 제조하고, 이 수지를 사출성형을 이용하여 두께 3㎜의 시편을 제조하고, 실시예 1과 동일하게 물성 측정을 하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 5
메틸 메타크릴레이트 77중량부, 스티렌 10중량부 및 알파메틸스티렌 13중량부를 혼합한 단량체 혼합물 100중량부를 0.58중량부의 터셔리 도데실 머캅탄과 함께 145℃의 온도에서 공중합시켜 공중합체를 제조하였다. 제조된 수지의 분자량은 7만이고, 이 수지 92중량부를 코어-쉘 타입의 폴리부타디엔 충격보강제 8중량부와 컴파운딩을 통해 최종 수지를 제조하고, 이 수지를 사출성형을 이용하여 두께 3㎜의 시편을 제조하고, 실시예 1과 동일하게 물성 측정을 하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
비교예 1
메틸 메타크릴레이트 76중량부, 스티렌 17중량부 및 알파메틸스티렌 7중량부를 혼합한 단량체 혼합물 100중량부를 0.4중량부의 터셔리 도데실 머캅탄과 함께 150℃의 온도에서 공중합시켜 공중합체를 제조하였다. 제조된 수지의 분자량은 8.5만이고, 이 수지 93중량부를 코어-쉘 타입의 폴리부타디엔 충격보강제 7중량부와 컴파운딩을 통해 최종 수지를 제조하고, 이 수지를 사출성형을 이용하여 두께 3㎜의 시편을 제조하고, 실시예 1과 동일하게 물성 측정을 하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
비교예 2
메틸 메타크릴레이트 77중량부, 스티렌 23중량부로 공중합체를 혼합한 단량체 혼합물 100중량부를 0.53중량부의 터셔리 도데실 머캅탄과 함께 150℃의 온도에서 공중합시켜 공중합체를 제조하였다. 제조된 수지의 분자량은 8만이고, 이 수지 93중량부를 코어-쉘 타입의 폴리부타디엔 충격보강제 7중량부와 컴파운딩을 통해 최종 수지를 제조하고, 이 수지를 사출성형을 이용하여 두께 3㎜의 시편을 제조하고, 실시예 1과 동일하게 물성 측정을 하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
비교예 3
메틸 메타크릴레이트 77중량부, 알파메틸스티렌 23중량부를 혼합한 단량체 혼합물 100중량부를 0.11중량부의 터셔리 도데실 머캅탄과 함께 155℃의 온도에서 공중합시켜 공중합체를 제조하였다. 제조된 수지의 분자량은 7.5만이고, 이 수지 93중량부를 코어-쉘 타입의 폴리부타디엔 충격보강제 7중량부와 컴파운딩을 통해 최종 수지를 제조하고, 이 수지를 사출성형을 이용하여 두께 3㎜의 시편을 제조하고, 실시예 1과 동일하게 물성 측정을 하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
비교예 4
메틸 메타크릴레이트 77중량부, 스티렌 10중량부 및 알파메틸스티렌 13중량부를 혼합한 단량체 혼합물 100중량부를 0.48중량부의 터셔리 도데실 머캅탄과 함께 145℃의 온도에서 공중합시켜 공중합체를 제조하였다. 제조된 수지의 분자량은 8만이고, 이 수지 80중량부를 코어-쉘 타입의 폴리부타디엔 충격보강제 20중량부와 컴파운딩을 통해 최종 수지를 제조하고, 이 수지를 사출성형을 이용하여 두께 3㎜의 시편을 제조하고, 실시예 1과 동일하게 물성 측정을 하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
비교예 5
메틸 메타크릴레이트 77중량부, 스티렌 10중량부 및 알파메틸스티렌 13중량부를 혼합한 단량체 혼합물 100중량부를 0.85중량부의 터셔리 도데실 머캅탄과 함께 145℃의 온도에서 공중합시켜 공중합체를 제조하였다. 제조된 수지의 분자량은 8만이고, 이 수지 93중량부를 코어-쉘 타입의 폴리부타디엔 충격보강제 7중량부와 컴파운딩을 통해 최종 수지를 제조하고, 이 수지를 사출성형을 이용하여 두께 3㎜의 시편을 제조하고, 실시예 1과 동일하게 물성 측정을 하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
비교예 6
삼양사 회사의 내충격성 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 수지 (grade: FT6120) 제품을 처리 없이 그대로 사용하였으며, 실시예 1과 동일하게 물성 측정을 하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
[시험예]
* 중량평균분자량(Mw): 제조된 수지 조성물을 테트라하이드로퓨란(THF)에 녹여 겔 삼투 크로마토그래피(GPC)를 이용하여 PS 표준 기준으로 측정하였다.
* 연필경도(Pencil hardness): 하중 0.5㎏, 각도 45°로 연필을 고정시킨 후 사출시편의 표면을 연필 경도 별로 긁어 육안으로 긁히는지 여부를 판단하였으며, 이는 내스크래치성의 판단 기준이 된다.
* 유동성: ASTM D1238 방법에 의거하여 220℃, 10㎏ 하중에서 10분간 측정한 후 g수를 측정하였다.
* 아이조드 충격강도: ASTM D256에 의거하여 1/4"(인치 ; inch) 두께의 시편을 사용하여 측정하였다.
* 탁도(Haze): ASTM D-1003에 의거하여 3㎜ 사출시편을 측정하였다.
* 열변형온도(Heat Distortion Temperature, HDT): ASTM D648 방법에 의거하여 1/4" 사출시편을 18.6㎏/㎠ 하중으로 측정하였다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5 비교예 6
공중합체 조성
(중량부)		 MMA*
(wt%)		 77 78 77 77 77 76 77 77 77 77 삼양사
SM*
(wt%)		 10 5 13 10 10 17 23 - 10 10
AMS*
(wt%)		 13 17 10 13 13 7 - 23 13 13
공중합체 분자량 80K 70K 90K 80K 70K 85K 80K 75K 80K 50K
컴파운드 조성 공중합체 함량 93 93 93 95 92 93 93 93 80 93
충격보강제 함량 7 7 7 5 8 7 7 7 20 7
컴파운드 제품 물성 연필경도 2H 2H 2H 2H 2H H H 2H F H 2H
유동성
(g/분)		 26 39 23 28 31 32 45 16 14 62 8
충격강도
(㎏㎝/㎝)		 3.4 3.1 3.9 3.1 4.3 3.9 4.1 2.9 8.3 2.1 2.3
Haze 1.8 1.6 1.9 1.5 2 1.7 1.8 1.8 2.7 1.5 0.9
HDT(℃) 93.2 94.4 93.5 94.3 93.7 89.9 86.1 95.6 89.6 93.7 84.6
주) * MMA(methyl methacrylate): 메틸메타크릴레이트
SM(styrene monomer): 스티렌 단량체
AMS(alpha methyl styrene): 알파메틸스티렌
상기 표 1에서 보는 바와 같이, 본원발명의 실시예 1 내지 실시예 5에 따른 메타크릴레이트 공중합체는 비교예 1 내지 6와 비교하였을 때 연필경도, 유동성, 충격강도, 헤이즈값 및 열변형온도가 향상됨을 확인할 수 있다.
비교예 1 및 2와 같이 알파메틸스티렌이 청구된 함량보다 적은 양으로 포함되거나 포함하지 않을 때는 연필경도, 유동성, 충격강도, 헤이즈값은 어느 정도 유지된다고 하여도 열변형온도가 저하되어 내열성이 열악하였다. 비교예 3에서와 같이 스티렌을 포함하지 않는 경우에는 유동성 및 충격강도가 저하되어 사출 성형품에 우수한 가공성을 부여할 수 없었다. 또한, 비교예 4와 같이 공중합체와 충격보강제의 함량이 청구된 함량을 벗어난 경우에는 충격강도는 매우 우수하나, 연필경도, 유동성 및 헤이즈가 매우 저하되는 것을 알 수 있다. 비교예 5와 같이 메타크릴레이트 공중합체의 중량평균분자량이 6만 미만일 경우에는 충격강도는 낮고, 유동성이 너무 높아서 원하는 표면경도를 얻을 수 없다.

Claims (14)

  1. 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 73 내지 78중량%;
    스티렌 5 내지 15중량%; 및
    알파메틸스티렌 10 내지 20중량%;를 포함하여 이루어지며, 중량평균분자량이 60,000 내지 90,000이고, 아크릴로니트릴을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는
    메타크릴레이트 공중합체.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물은 메틸메타크릴레이트 또는 그의 유도체인 것을 특징으로 하는
    메타크릴레이트 공중합체.
  4. 제 1항에 있어서,
    탁도(haze)는 2 이하이고, 연필경도는 H 이상인 것을 특징으로 하는
    메타크릴레이트 공중합체.
  5. 제 1항에 있어서,
    유동성은 220℃, 10㎏ 하중 조건에서 20 내지 50g/분이고, 열변형온도는 90℃ 이상인 것을 특징으로 하는
    메타크릴레이트 공중합체.
  6. 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 73 내지 78중량%, 스티렌 5 내지 15중량% 및 알파메틸스티렌 10 내지 20중량%를 포함하는 단량체 혼합물 100중량부를 0.2 내지 0.6중량부의 분자량 조절제와 함께 135 내지 155℃의 온도에서 공중합시켜 60,000 내지 90,000의 중량평균분자량을 가진 제1항에 의한 메타크릴레이트 공중합체를 제조하는 것을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는
    메타크릴레이트 공중합체의 제조방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물은 메틸메타크릴레이트 또는 그의 유도체인 것을 특징으로 하는
    메타크릴레이트 공중합체의 제조방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 메타크릴레이트 공중합체의 제조방법에는 가교제가 첨가되지 않는 것을 특징으로 하는
    메타크릴레이트 공중합체의 제조방법.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 분자량 조절제는 3급 도데실 메르캅탄인 것을 특징으로 하는
    메타크릴레이트 공중합체의 제조방법.
  10. 제 1항에 의한 메타크릴레이트 공중합체 85 내지 95중량%; 및
    충격보강제 5 내지 15중량%;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는
    수지 조성물.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 충격보강제는 굴절률이 1.514 내지 1.518인 것을 특징으로 하는
    수지 조성물.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 충격보강제는 폴리부타디엔 충격보강제, MBS 충격보강제, ABS 충격보강제 및 ASA 충격보강제로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는
    수지 조성물.
  13. 제 10항에 의한 수지 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는
    전기전자 제품의 외부 하우징.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 전기전자 제품은 냉장고, 에어컨 또는 세탁기인 것을 특징으로 하는
    전기전자 제품의 외부 하우징.
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