KR101905939B1 - 열가소성 수지 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

열가소성 수지 조성물 및 이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101905939B1
KR101905939B1 KR1020150123006A KR20150123006A KR101905939B1 KR 101905939 B1 KR101905939 B1 KR 101905939B1 KR 1020150123006 A KR1020150123006 A KR 1020150123006A KR 20150123006 A KR20150123006 A KR 20150123006A KR 101905939 B1 KR101905939 B1 KR 101905939B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
compound
resin composition
thermoplastic resin
alkyl ester
Prior art date
Application number
KR1020150123006A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170025900A (ko
Inventor
최정수
유근훈
이원석
장석구
이루다
박상후
김호훈
심형섭
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020150123006A priority Critical patent/KR101905939B1/ko
Priority to US15/510,646 priority patent/US10053573B1/en
Priority to PCT/KR2016/008350 priority patent/WO2017039157A1/ko
Priority to CN201680002779.8A priority patent/CN106715575B/zh
Publication of KR20170025900A publication Critical patent/KR20170025900A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101905939B1 publication Critical patent/KR101905939B1/ko

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
    • C08L33/10Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
    • C08L33/12Homopolymers or copolymers of methyl methacrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/18Homopolymers or copolymers of nitriles
    • C08L33/20Homopolymers or copolymers of acrylonitrile
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F279/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of monomers having two or more carbon-to-carbon double bonds as defined in group C08F36/00
    • C08F279/02Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of monomers having two or more carbon-to-carbon double bonds as defined in group C08F36/00 on to polymers of conjugated dienes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L51/00Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L51/04Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers grafted on to rubbers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/12Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/14Methyl esters, e.g. methyl (meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L25/00Compositions of, homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L25/02Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08L25/04Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08L25/08Copolymers of styrene
    • C08L25/12Copolymers of styrene with unsaturated nitriles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2300/00Characterised by the use of unspecified polymers
    • C08J2300/22Thermoplastic resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/08Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/10Transparent films; Clear coatings; Transparent materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/06Polymer mixtures characterised by other features having improved processability or containing aids for moulding methods

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)

Abstract

본 기재는 열가소성 수지 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 (A-1) a-1) 중량평균입경이 500Å~2,000Å인 공액디엔 고무라텍스에 b-1) 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물, c-1) 방향족 비닐 화합물, 및 d-1) 비닐시안 화합물을 그라프트 공중합한 그라프팅 공중합체; (A-2) a-2) 중량평균입경이 2,500Å~5,000Å인 공액디엔 고무라텍스에 b-2) 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물, c-2) 방향족 비닐 화합물, 및 d-2) 비닐시안 화합물을 그라프트 공중합한 그라프팅 공중합체; 및 (B) ⅰ) 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물, ⅱ) 방향족 비닐 화합물, 및 ⅲ) 비닐시안 화합물을 중합한 공중합체를 포함하고, 하기 수학식 1
[수학식 1]
0.75 ≤ Xa-1/Xa-2 ≤ 4
(상기 Xa - 1는 (a-1) 공액디엔 고무라텍스(고형분 기준)의 중량이고, Xa -2는 (a-2) 공액디엔 고무라텍스(고형분 기준)의 중량이다)을 만족하며, 상기 (A-1) 그라프팅 공중합체와 (A-2) 그라프팅 공중합체의 굴절률 차이가 0.01 이하이고, 상기 (A-1) 그라프팅 공중합체 또는 (A-2) 그라프팅 공중합체와 상기 (B) 공중합체의 굴절률 차이가 0.01 이하인 열가소성 수지 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 기재에 따르면, 가공성, 내화학성, 열안정성 및 내충격성 등의 물성 밸런스가 우수하면서도 투명성이 매우 뛰어난 열가소성 수지 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는 효과가 있다.

Description

열가소성 수지 조성물 및 이의 제조방법{THERMOPLASTIC RESIN COMPOSITION AND METHOD FOR PREPARING THE SAME}
본 기재는 투명도 및 내충격성이 우수한 열가소성 수지 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가공성, 내화학성, 열안정성 및 내충격성 등의 물성 밸런스가 우수하면서도 투명성이 매우 뛰어난 열가소성 수지 조성물 및 이의 제조방법 등에 관한 것이다.
최근, 산업이 선진화되고 생활이 다양해짐에 따라 제품모델에 사용되는 소재에 고투명성 등과 같은 고기능성을 부여하는 연구가 많이 진행되고 있다.
예를 들어, 세탁물을 볼 수 있는 세탁기 커버, 먼지가 얼마나 모였는지 확인 가능한 청소기 집진기, 장난감, 게임기 하우징, 가전제품 투명창, 사무기기 투명창 등과 같이 기존 소재에 투명성을 새로이 부여하는 연구가 집중적으로 이루어고 있다.
기존에 이들 제품에 많이 사용되고 있는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체(ABS) 수지는 내충격성, 내약품성, 가공성 및 표면광택성 등의 품질은 우수하나, 수지 본래의 특성상 불투명한 소재여서 투명성이 요구될 때에는 사용상 한계를 가진다.
일반적으로 투명수지로는 폴리카보네이트(PC) 수지, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 수지, 폴리스티렌(PS) 수지, 폴리아크릴로니트릴-스티렌(SAN) 수지 등이 사용되고 있다.
그러나, 폴리카보네이트(PC) 수지는 충격강도, 투명도 등은 우수하지만 가공성이 나빠서 복잡한 제품을 만들기가 힘들다. 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 수지는 우수한 광학특성을 가지지만 내충격성과 내화학성이 매우 나쁘다. 또한, 폴리스티렌(PS) 수지, 폴리아크릴로니트릴-스티렌(SAN) 수지 등은 내충격성과 내화학성이 매우 열악한 문제점이 있다.
미국특허 제4,767,833호, 일본공개특허공보 제1999-147020호, 유럽특허 제703,252호 및 일본공개특허공보 제1996-199008호는 내충격성, 내화학성, 가공성 등이 우수한 ABS 수지에 아크릴산 알킬에스테르나 메타크릴산 알킬에스테르 화합물을 도입하여 투명성을 부여하는 방법을 개시하고 있다. 그러나, 그 투명도에 한계가 있어 제품의 헤이즈(haze)가 대부분 2.0을 초과하여 PMMA 수지나 PC 수지 또는 SAN 수지 등을 사용하던 제품이나 두꺼운 사출물 또는 고투명성을 요구하는 제품에는 사용상의 한계가 있다.
따라서, 투명도를 더욱 개선하여 PC 수지, SAN 수지 등을 사용하는 제품 수준의 투명도를 유지하면서 충격강도 등의 물성 또한 개선된 투명수지의 개발이 절실히 필요한 실정이다.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 기재는 가공성, 내화학성, 열안정성 및 내충격성 등의 물성 밸런스가 우수하면서도 투명성이 매우 뛰어난 열가소성 수지 조성물 및 이의 제조방법 등을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 기재의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명된 본 기재에 의하여 모두 달성될 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 기재는 (A-1) a-1) 중량평균입경이 500Å~2,000Å인 공액디엔 고무라텍스에 b-1) 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물, c-1) 방향족 비닐 화합물, 및 d-1) 비닐시안 화합물을 그라프트 공중합한 그라프팅 공중합체; (A-2) a-2) 중량평균입경이 2,500Å~5,000Å인 공액디엔 고무라텍스에 b-2) 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물, c-2) 방향족 비닐 화합물, 및 d-2) 비닐시안 화합물을 그라프트 공중합한 그라프팅 공중합체; 및 (B) ⅰ) 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물, ⅱ) 방향족 비닐 화합물, 및 ⅲ) 비닐시안 화합물을 중합한 공중합체를 포함하고, 하기 수학식 1
[수학식 1]
0.75 ≤ Xa-1/Xa-2 ≤ 4
(상기 Xa - 1는 (a-1) 공액디엔 고무라텍스(고형분 기준)의 중량이고, Xa -2는 (a-2) 공액디엔 고무라텍스(고형분 기준)의 중량이다)을 만족하며, 상기 (A-1) 그라프팅 공중합체와 (A-2) 그라프팅 공중합체의 굴절률 차이가 0.01 이하이고, 상기 (A-1) 그라프팅 공중합체 또는 (A-2) 그라프팅 공중합체와 상기 (B) 공중합체 수지의 굴절률 차이가 0.01 이하인 열가소성 수지 조성물을 제공한다.
상기 열가소성 수지 조성물은 일례로 헤이즈(haze)가 1.3 이하이고, 충격강도가 10 kg.cm/cm 이상일 수 있다.
상기 열가소성 수지 조성물은 일례로 상기 (A-1) 그라프팅 공중합체 10 내지 60중량%, 상기 (A-2) 그라프팅 공중합체 10 내지 50중량% 및 상기 (B) 공중합체 30 내지 80중량%[(A-1)+(A-2)+(B) = 100중량%]를 포함할 수 있다.
상기 열가소성 수지 조성물은 일례로 상기 (a-1) 공액디엔 고무라텍스를 5 내지 30중량%(고형분 기준)로 포함할 수 있다.
상기 열가소성 수지 조성물은 일례로 상기 (a-2) 공액디엔 고무라텍스를 5 내지 20중량%(고형분 기준)로 포함할 수 있다.
상기 열가소성 수지 조성물은 일례로 메틸크릴산 알킬에스테르 화합물 및 아크릴산 알킬에스테르 화합물을 총 20 내지 70 중량%로 포함할 수 있다.
상기 메타크릴산 알킬에스테르 화합물은 일례로 메틸메타크릴레이트일 수 있다.
상기 열가소성 수지 조성물은 일례로 방향족 비닐 화합물을 10 내지 30 중량%로 포함할 수 있다.
상기 방향족 비닐 화합물은 일례로 스티렌, α-메틸스티렌, o-에틸스티렌, p-에틸스티렌 및 비닐톨루엔으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 열가소성 수지 조성물은 일례로 비닐시안 화합물을 0 내지 10중량%로 포함할 수 있다.
상기 비닐시안 화합물은 일례로 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 및 에타크릴로니트릴로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 (A-1) 그라프팅 공중합체는 일례로 (a-1) 공액디엔 고무라텍스 20 내지 70 중량%(고형분 기준)에, (b) 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물 20 내지 60 중량%, (c) 방향족 비닐 화합물 7 내지 30 중량% 및 (d) 비닐시안 화합물 0 내지 10 중량%를 포함하여 중합된 공중합체일 수 있다.
상기 (A-2) 그라프팅 공중합체는 일례로 (a-2) 공액디엔 고무라텍스 20 내지 70중량%(고형분 기준)에, (b) 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물 20 내지 60 중량%, (c) 방향족 비닐 화합물 7 내지 30 중량% 및 (d) 비닐시안 화합물 0 내지 10 중량%를 포함하여 중합된 공중합체일 수 있다.
상기 (B) 공중합체는 일례로 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물 30 내지 75 중량%, 방향족 비닐 화합물 15 내지 40 중량%, 비닐시안 화합물 0 내지 20 중량%를 포함하여 중합된 공중합체일 수 있다.
일례로 상기 공액디엔 고무라텍스와 이에 그라프팅 되는 공중합체와의 굴절율 차이가 0.01 이하일 수 있다.
일례로 상기 (a-1) 공액디엔 고무라텍스와 상기 (a-2) 공액디엔 고무라텍스와의 굴절율 차이가 0.01 이하일 수 있다.
상기 (A-1) 및 (A-2) 그라프팅 공중합체는 일례로 상기 (B) 공중합체와의 굴절률 차이가 0.01 이하일 수 있다.
상기 열가소성 수지 조성물은 일례로 열안정제, UV 안정제, 활제 및 산화방지제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 기재는 (A-1) a-1) 중량평균입경이 500Å~2,000Å인 공액디엔 고무라텍스에 b-1) 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물, c-1) 방향족 비닐 화합물, 및 d-1) 비닐시안 화합물을 그라프트 공중합한 그라프팅 공중합체; (A-2) a-2) 중량평균입경이 2,500Å~5,000Å인 공액디엔 고무라텍스에 b-2) 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물, c-2) 방향족 비닐 화합물, 및 d-2) 비닐시안 화합물을 그라프트 공중합한 그라프팅 공중합체; 및 (B) ⅰ) 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물, ⅱ) 방향족 비닐 화합물, 및 ⅲ) 비닐시안 화합물을 괴상 중합한 공중합체;를 용융 혼련하는 단계를 포함하고, 하기 수학식 1
[수학식 1]
0.75 ≤ Xa-1/Xa-2 ≤ 4
(상기 Xa - 1는 (a-1) 공액디엔 고무라텍스(고형분 기준)의 중량이고, Xa -2는 (a-2) 공액디엔 고무라텍스(고형분 기준)의 중량이다)을 만족하며, 상기 (A-1) 그라프팅 공중합체와 (A-2) 그라프팅 공중합체의 굴절률 차이가 0.01 이하이고, 상기 (A-1) 그라프팅 공중합체 또는 (A-2) 그라프팅 공중합체와 상기 (B) 공중합체의 굴절률 차이가 0.01 이하인 열가소성 수지 조성물의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 기재는 상기 열가소성 수지 조성물로부터 제조되는 성형품을 제공한다.
상기 성형품은 일례로 세탁기 커버, 청소기 집진기, 장난감, 게임기 하우징, 가전제품 투명창 또는 사무기기 투명창일 수 있다.
본 기재에 따르면 가공성, 내화학성, 열안정성 및 내충격성 등의 물성 밸런스가 우수하면서도 투명성이 매우 뛰어난 열가소성 수지 조성물 및 이의 제조방법 등을 제공하는 효과가 있다.
이하 본 기재를 상세하게 설명한다.
본 발명자들은 충격강도를 유지하면서 투명도를 더욱 개선할 방법에 대하여 부단히 연구한 결과, 중량평균입경이 500Å~2,000Å인 공액디엔 고무라텍스에 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물, 방향족 비닐 화합물, 및 비닐시안 화합물을 그라프트 공중합한 그라프팅 공중합체와, 중량평균입경이 2,500Å~5,000Å인 공액디엔 고무라텍스에 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물, 방향족 비닐 화합물, 및 비닐시안 화합물을 그라프트 공중합한 그라프팅 공중합체를, 특정 중량비 및 굴절률 차이로, 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물, 방향족 비닐 화합물, 및 비닐시안 화합물을 괴상 중합한 공중합체에 적용하는 경우, 내충격성 등이 우수하면서도 헤이즈(haze)가 1.3 이하로 투명성까지 뛰어난 열가소성 수지 조성물이 만들어짐을 확인하고, 이를 토대로 본 발명을 완성하게 되었다.
본 기재의 열가소성 수지 조성물은 (A-1) a-1) 중량평균입경이 500Å~2,000Å인 공액디엔 고무라텍스에 b-1) 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물, c-1) 방향족 비닐 화합물, 및 d-1) 비닐시안 화합물을 그라프트 공중합한 그라프팅 공중합체; (A-2) a-2) 중량평균입경이 2,500Å~5,000Å인 공액디엔 고무라텍스에 b-2) 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물, c-2) 방향족 비닐 화합물, 및 d-2) 비닐시안 화합물을 그라프트 공중합한 그라프팅 공중합체; 및 (B) ⅰ) 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물, ⅱ) 방향족 비닐 화합물, 및 ⅲ) 비닐시안 화합물을 중합한 공중합체를 포함하고, 하기 수학식 1
[수학식 1]
0.75 ≤ Xa-1/Xa-2 ≤ 4
(상기 Xa - 1는 (a-1) 공액디엔 고무라텍스(고형분 기준)의 중량이고, Xa -2는 (a-2) 공액디엔 고무라텍스(고형분 기준)의 중량이다)을 만족하며, 상기 (A-1) 그라프팅 공중합체와 (A-2) 그라프팅 공중합체의 굴절률 차이가 0.01 이하이고, 상기 (A-1) 그라프팅 공중합체 또는 (A-2) 그라프팅 공중합체와 상기 (B) 공중합체의 굴절률 차이가 0.01 이하인 것을 특징으로 한다.
본 기재에서 고무라텍스의 함량은 고무라텍스의 고형분을 기준으로 한다.
상기 열가소성 수지 조성물은 일례로 상기 (A-1) 그라프팅 공중합체 10 내지 60 중량%, 상기 (A-2) 그라프팅 공중합체 10 내지 50 중량%, 및 상기 (B) 공중합체 30 내지 80 중량%[(A-1)+(A-2)+(B) = 100 중량%]를 포함할 수 있고, 이 범위 내에서 충격강도 및 투명성이 우수한 효과가 있다.
또 다른 일례로, 상기 열가소성 수지 조성물은 상기 (A-1) 그라프팅 공중합체 20 내지 50 중량%, 상기 (A-2) 그라프팅 공중합체 10 내지 30 중량%, 및 상기 (B) 공중합체 40 내지 70 중량%를 포함할 수 있고, 이 범위 내에서 충격강도 및 투명성이 우수한 효과가 있다.
또 다른 일례로, 상기 열가소성 수지 조성물은 상기 (A-1) 그라프팅 공중합체 25 내지 45 중량%, 상기 (A-2) 그라프팅 공중합체 10 내지 25 중량%, 및 상기 (B) 공중합체 45 내지 55 중량%를 포함할 수 있고, 이 범위 내에서 충격강도 및 투명성이 우수한 효과가 있다.
상기 Xa -1/Xa -2가 0.75 미만일 때는 투명도가 저하되고, 4를 초과하면 충격강도가 저하되어 본 기재의 목적에 맞지 않다.
또 다른 예로, 상기 Xa -1/Xa -2는 1 내지 3, 1.5 내지 3, 또는 1.5 내지 2.7일 수 있고, 이 범위 내에서 투명도 및 충격강도 등이 우수한 효과가 있다.
상기 열가소성 수지 조성물은 일례로 상기 (a-1) 공액디엔 고무라텍스를 5 내지 30중량%로 포함할 수 있고, 상기 (a-1) 공액디엔 고무라텍스의 함량이 5 중량% 미만일 때는 충격강도가 저하되어 본 기재의 목적에 맞지 않고, 30 중량% 초과할 경우에는 투명도가 저하되고 표면에 플로우마크가 형성되어 투명도가 저하된다.
또 다른 일례로, 상기 열가소성 수지 조성물은 상기 (a-1) 공액디엔 고무라텍스를 10 내지 25 중량%, 또는 13 내지 22 중량%로 포함할 수 있고, 이 범위 내에서 충격강도 및 투명도가 모두 우수한 효과가 있다.
상기 (a-1) 공액디엔 고무라텍스는 일례로 중량평균입경이 1,000Å~1,500Å, 또는 1,100Å~1,300Å일 수 있고, 이 범위 내에서 충격강도 및 투명도가 모두 우수한 효과가 있다.
상기 열가소성 수지 조성물은 일례로 상기 (a-2) 공액디엔 고무라텍스를 5 내지 20 중량%로 포함할 수 있고, 상기 (a-2) 공액디엔 고무라텍스의 함량이 5 중량% 미만일때는 충격강도가 저하되어 본 기재의 목적에 맞지 않고, 20 중량% 초과할 경우에는 투명도가 저하되어 본 기재에서 원하는 수준의 투명도(haze 1.3 이하)를 달성하기 어렵다.
또 다른 일례로, 상기 열가소성 수지 조성물은 상기 (a-2) 공액디엔 고무라텍스를 5 내지 15 중량%, 또는 6 내지 12 중량%로 포함할 수 있고, 이 범위 내에서 충격강도 및 투명도가 모두 우수한 효과가 있다.
상기 (a-2) 공액디엔 고무라텍스는 일례로 중량평균입경이 2,500Å~4,000Å, 또는 2,800Å~3,500Å일 수 있고, 이 범위 내에서 충격강도 및 투명도가 모두 우수한 효과가 있다.
상기 공액디엔 고무는 이중결합과 단일결합이 하나 건너서 배열하고 있는 구조인 공액디엔 화합물의 중합체이다.
상기 공액디엔 화합물은 일례로 부타디엔, 이소프렌, 클로로프렌 및 피페릴렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 공액디엔 고무는 일례로 부타디엔 중합체, 부타디엔-스티렌 공중합체(SBR), 부타디엔-아크릴로니트릴 공중합체(NBR), 및 이들로부터 유도된 중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 특히 부타디엔 공중합체나 부타디엔-스티렌 공중합체가 바람직하며, 이 경우 충격강도가 본 기재의 목적에 부합하면서도 투명성이 우수한 효과가 있다.
상기 유도된 중합체는 변성제가 추가되어 중합된 중합체, 개질제에 의해 개질된 중합체, 불포화기가 수소화된 중합체 또는 일부 그룹이 다른 치환체로 치환된 중합체를 의미한다.
상기 열가소성 수지 조성물은 일례로 메틸크릴산 알킬에스테르 화합물 및 아크릴산 알킬에스테르 화합물을 총 20 내지 70 중량%, 40 내지 60 중량%, 또는 50 내지 60 중량%로 포함할 수 있고, 이 범위 내에서 사용되는 공액디엔 고무라텍스와 굴절율이 맞아 투명도가 우수한 효과가 있다.
상기 열가소성 수지 조성물은 일례로 방향족 비닐 화합물을 10 내지 30 중량%, 15 내지 25 중량%, 또는 15 내지 20 중량%로 포함할 수 있고, 이 범위 내에서 사용되는 공액디엔 고무라텍스와 굴절율이 맞아 투명도가 우수한 효과가 있다.
상기 열가소성 수지 조성물은 일례로 비닐시안 화합물을 0 내지 10 중량%, 1 내지 8 중량%, 또는 3 내지 6 중량%로 포함할 수 있고, 이 범위 내에서 컬러 특성이 우수(not yellowish)하여 본 기재의 목적에 적합하다.
상기 (A-1) 그라프팅 공중합체는 일례로 (a-1) 공액디엔 고무라텍스 20 내지 70 중량%(고형분 기준)에, (b) 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물 20 내지 60 중량%, (c) 방향족 비닐 화합물 7 내지 30 중량%, 및 (d) 비닐시안 화합물 0 내지 10 중량%를 포함하여 중합된 중합체일 수 있다.
상기 (A-1) 그라프팅 공중합체 중 (a-1) 공액디엔 고무라텍스의 함량이 20 중량% 미만일 경우에는 충격강도가 떨어지고, 70 중량%를 초과할 경우에는 중합시 그라프팅이 완전히 일어나지 않아 기계적인 물성이 매우 나빠지고 투명도가 저하되는 문제점이 있다.
상기 (A-1) 그라프팅 공중합체 중 상기 비닐시안 화합물이 10 중량부를 초과할 경우에는 수지의 색이 노랗게 변하여 자연색상을 요구하는 소비자의 욕구를 만족시키지 못하고 그라프트 중합시 고형분(코아귤럼)이 많이 생성되어 생산이 어렵다.
또 다른 일례로, 상기 (A-1) 그라프팅 공중합체는 (a-1) 공액디엔 고무라텍스 40 내지 60 중량%(고형분 기준)에, (b) 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물 25 내지 45 중량%, (c) 방향족 비닐 화합물 10 내지 20 중량% 및 (d) 비닐시안 화합물 1 내지 5 중량%를 포함하여 중합된 중합체일 수 있고, 이 범위 내에서 충격강도 및 투명성이 모두 우수한 효과가 있다.
상기 (A-2) 그라프팅 공중합체는 일례로 (a-2) 공액디엔 고무라텍스 20 내지 70중량%(고형분 기준)에, (b) 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물 20 내지 60 중량%, (c) 방향족 비닐 화합물 7 내지 30 중량%, 및 (d) 비닐시안 화합물 0 내지 10 중량%를 포함하여 중합된 중합체일 수 있다.
상기 (A-2) 그라프트 공중합체 중 (a-2) 공액디엔 고무라텍스의 함량이 20 중량부 미만일 경우에는 충격강도가 떨어지고, 70 중량부를 초과할 경우에는 중합시 그라프팅이 완전히 일어나지 않아 기계적인 물성이 매우 나빠지고 투명도가 저하되는 문제점이 있다.
상기 (A-2) 그라프트 공중합체 중 비닐시안 화합물이 10 중량부를 초과할 경우에는 수지의 색이 노랗게 변하여 자연색상을 요구하는 소비자의 욕구를 만족시키지 못하고 그라프팅 중합시 고형분(코아귤럼)이 많이 생성되어 생산이 어렵다.
상기 (A-2) 그라프팅 공중합체는 일례로 (a-2) 공액디엔 고무라텍스 40 내지 60 중량%(고형분 기준)에, (b) 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물 25 내지 45 중량%, (c) 방향족 비닐 화합물 10 내지 20 중량% 및 (d) 비닐시안 화합물 1 내지 5 중량%를 포함하여 중합된 중합체일 수 있고, 이 범위 내에서 충격강도 및 투명성이 모두 우수한 효과가 있다.
본 기재의 (A-1) 및 (A-2) 그라프팅 공중합체의 투명성은 사용되는 고무의 굴절율과 그라프팅되는 고분자의 굴절율에 의해서 결정되며, 상기 고분자의 굴절율은 단량체의 혼합비에 의해서 조절된다. 투명성을 갖기 위해서는 공액디엔 고무라텍스의 굴절율과 나머지 성분 전체의 굴절율을 유사한 정도로 맞추어야 하므로, 단량체의 혼합비가 매우 중요하다. 즉 투명성을 가지기 위해서는 그라프트시키기 위하여 시드(seed)로 사용되는 공액디엔 고무의 굴절율과 여기에 그라프트되는 성분 전체의 굴절율이 유사하여야 하며, 공액디엔 고무라텍스 굴절율과 여기에 그라프트되는 전체 화합물의 굴절율 차이가 0.01 또는 그 미만인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 공액디엔 고무의 굴절율과 그라프트되는 성분 전체의 굴절율이 일치하는 것이 좋다.
본 기재에서 사용되는 단량체의 중합체 굴절율은 부타디엔 1.518, 메틸메타크릴레이트 1.49, 스티렌 1.59, 아크릴로니트릴 1.52, 아크릴산 1.527, 폴리에틸렌글리콜 모노메타크릴레이트 1.49~1.52 정도이다.
또한, 상기 그라프팅 공중합체의 공액디엔 고무에 그라프트 중합되는 화합물들의 혼합물, 즉 공중합체의 굴절율은 다음과 같이 계산될 수 있다.
RI = Σ Wti * RIi
Wti = 공중합체에서 각 성분의 중량분율(%)
RIi = 공중합체의 각 성분의 고분자의 굴절율
상기 (a-1) 공액디엔 고무라텍스의 굴절율과 상기 (a-2) 공액디엔 고무라텍스의 굴절율은 제품의 투명도와 관련이 있으며, (a-1)의 굴절율과 (a-2)의 굴절율의 차이가 0.01 또는 그 미만인 것이 바람직하고, (a-1)의 굴절율과 (a-2)의 굴절율이 일치하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 (A-1) 및 (A-2)의 그라프팅 공중합체는 각각 유화중합 방법에 의해 제조된다. 각 성분(단량체)의 그라프트 첨가 방법으로는 공액디엔 고무라텍스 하에 각 성분을 일괄투여하는 방법과, 전량 또는 일부를 연속투여하는 방법 등이 있다.
상기 연속 투여 방법은 일례로 소정 시간 동안 스트림 또는 drop-by-drop 형식으로 투입되는 것일 수 있다.
상기 유화중합에 사용되는 유화제로는 일례로 알킬아릴 설포네이트염, 알카리메틸알킬 설페이트염, 설포네이트화된 알킬에스테르염, 알킬(알케닐)카르복실산염, 또는 알킬(알케닐) 숙신산염 등이 있으며, 이들을 단독 또는 2종 이상의 혼합물로도 사용 가능하다.
상기 유화중합 후 유화 상태의 그라프트 공중합체는 일례로 소정 응집제로 응집한 후에 탈수 및 건조를 거쳐 파우더 형태로 만들어질 수 있다.
상기 (B) 공중합체는 일례로 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물 30 내지 75 중량%, 방향족 비닐 화합물 15 내지 40 중량%, 비닐시안 화합물 0 내지 20 중량%를 포함하여 중합된 공중합체일 수 있고, 상기 비닐시안 화합물이 20 중량%를 초과하는 경우 색상이 노랗게 되는 문제가 있다.
또 다른 일례로, 상기 (B) 공중합체는 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물 60 내지 75 중량%, 방향족 비닐 화합물 20 내지 30 중량%, 비닐시안 화합물 1 내지 10 중량%를 포함하여 중합된 공중합체일 수 있고, 이 범위 내에서 충격강도, 컬러 특성 및 투명성이 모두 우수한 효과가 있다.
상기 (B) 공중합체의 제조방법에는 제한을 두지 않지만, 현탁중합이나 괴상중합이 적당하다. 특히 연속괴상중합이 제조원가 측면에서 가장 좋은 방법이다.
상기 (A-1) 및 (A-2) 그라프팅 공중합체는 일례로 상기 (B) 공중합체와의 굴절율 차이가 0.01 이하일 수 있고, 이 범위 내에서 투명도가 우수하여 본 기재의 목적에 부합한다.
본 기재의 방향족 비닐 화합물은 일례로 스티렌, α-메틸스티렌, o-에틸스티렌, p-메틸스티렌 및 비닐톨루엔으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 특히 스티렌이 바람직하다.
본 기재의 비닐시안 화합물은 일례로 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 및 에타크릴로니트릴로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상이 바람직하다.
본 기재의 메타크릴산 알킬에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬에스테르 화합물은 일례로 (메타)아크릴산 메틸에스테르, (메타)아크릴산 에틸에스테르, (메타)아크릴산 프로필에스테르, (메타)아크릴산 2-에틸헥실에스테르, (메타)아크릴산 데실에스테르 및 (메타)아크릴산 라우릴에스테르로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 이들 중에서도 (메타)아크릴산 메틸에스테르인 메틸 메타크릴레이트가 가장 바람직하다.
상기 열가소성 수지 조성물은 일례로 헤이즈(haze)가 1.3 이하, 또는 1.2 이하이고, 충격강도가 10 kg.cm/cm 이상, 또는 11 kg.cm/cm 이상일 수 있다.
상기 열가소성 수지 조성물은 일례로 그 물성에 영향을 주지 않는 범위 내에서 열안정제, UV 안정제, 활제 및 산화방지제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
본 기재는 (A-1) a-1) 중량평균입경이 500Å~2,000Å인 공액디엔 고무라텍스에 b-1) 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물, c-1) 방향족 비닐 화합물, 및 d-1) 비닐시안 화합물을 그라프트 공중합한 그라프팅 공중합체; (A-2) a-2) 중량평균입경이 2,500Å~5,000Å인 공액디엔 고무라텍스에 b-2) 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물, c-2) 방향족 비닐 화합물, 및 d-2) 비닐시안 화합물을 그라프트 공중합한 그라프팅 공중합체; 및 (B) ⅰ) 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물, ⅱ) 방향족 비닐 화합물, 및 ⅲ) 비닐시안 화합물을 괴상 중합한 공중합체;를 용융 혼련하는 단계를 포함하고, 하기 수학식 1
[수학식 1]
0.75 ≤ Xa-1/Xa-2 ≤ 4
(상기 Xa - 1는 (a-1) 공액디엔 고무라텍스(고형분 기준)의 중량이고, Xa -2는 (a-2) 공액디엔 고무라텍스(고형분 기준)의 중량이다)을 만족하며, 상기 (A-1) 그라프팅 공중합체와 (A-2) 그라프팅 공중합체의 굴절률 차이가 0.01 이하이고, 상기 (A-1) 그라프팅 공중합체 또는 (A-2) 그라프팅 공중합체와 상기 (B) 공중합체의 굴절률 차이가 0.01 이하인 열가소성 수지 조성물의 제조방법을 제공한다.
상기 열가소성 수지 조성물의 제조방법은 일례로 I) (a-1) 중량평균입경이 500Å~2,000Å인 공액디엔 고무라텍스에 b-1) 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물, c-1) 방향족 비닐 화합물, 및 d-1) 비닐시안 화합물을 혼합한 후 공중합시켜 그라프트층을 형성하여 그라프팅 공중합체(A-1)를 제조하는 단계; II) (a-2) 중량평균입경이 2,500Å~5,000Å인 공액디엔 고무라텍스에 b-2) 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물, c-2) 방향족 비닐 화합물, 및 d-2) 비닐시안 화합물을 혼합한 후 공중합시켜 그라프트층을 형성하여 그라프팅 공중합체(A-2)를 제조하는 단계; III) ⅰ) 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물, ⅱ) 방향족 비닐 화합물, 및 ⅲ) 비닐시안 화합물을 괴상중합시켜 공중합체(B)를 제조하는 단계; 및 IⅤ) 상기 (A-1) 그라프팅 공중합체, (A-2) 그라프팅 공중합체 및 상기 (B) 공중합체를 혼합 및 혼련시키는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 열가소성 수지 조성물의 혼련은 일례로 일축 압출기, 이축 압출기 또는 밴버리 믹서 등을 사용하여 실시할 수 있고, 이후 이를 압출하여 균일하게 분산시킨 다음, 수조를 통과시키고, 절단하여 펠렛 형태로 투명 수지를 제조할 수 있다.
또한, 본 기재는 상기 열가소성 수지 조성물로부터 제조되는 성형품을 제공한다.
상기 성형품은 일례로 세탁기 커버, 청소기 집진기, 장난감, 게임기 하우징, 가전제품 투명창 또는 사무기기 투명창일 수 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 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
[실시예]
제조예 I-1-1 : 그라프팅 공중합체(A-1-1) 제조방법
유화중합으로 제조한 겔 함량 90%, 평균입경이 1200Å인 폴리부타디엔 고무라텍스 50 중량부(고형분 기준)에, 이온교환수 100 중량부, 올레인산나트륨 유화제 1.0 중량부, 메틸메타크릴레이트 35 중량부, 스티렌 12 중량부, 아크릴로니트릴 3 중량부, 3급 도데실 메르캅탄 0.5 중량부, 에틸렌디아민테트라아세트산 0.05 중량부, 소듐포름알데히드설폭실레이트 0.1 중량부, 황화제1철 0.001 중량부, 터셔리부틸하이드로퍼옥사이드 0.2 중량부를 75℃에서 5시간 동안 연속적으로 투여하여 중합반응시켰다. 반응 후 80℃로 승온한 후 1시간 동안 숙성시키고 반응을 종료하였다. 이후 수득한 라텍스를 응집제로 황산 마그네슘 2 중량부를 사용하여 응집시키고, 탈수 및 건조를 거쳐 분말 상태의 그라프팅 공중합체를 얻었다. 얻어진 그라프팅 공중합체의 굴절율은 1.516이었다.
제조예 I-1-2 : 그래프팅 공중합체(A-1-2) 제조방법
제조예 I-1-1에서 사용된 고무라텍스 대신 겔 함량 90%, 평균입경이 1200Å인 폴리부타디엔 고무라텍스 25 중량부(고형분 기준)와 겔 함량 70%, 평균입경이 3000Å인 폴리부타디엔 고무라텍스를 25 중량부(고형분 기준)를 사용한 것을 제외하고는 제조예 I-1-1과 동일한 방법으로 그라프팅 공중합체를 얻었다. 얻어진 그라프팅 공중합체의 굴절율은 1.516이었다.
제조예 I-1-3 : 그래프팅 공중합체(A-1-3) 제조방법
제조예 I-1-1에서 사용된 중합방법으로, 겔 함량 90%, 평균입경이 1200Å인 폴리부타디엔 고무라텍스 60 중량부(고형분 기준), 메틸메타크릴레이트 28 중량부, 스티렌 10 중량부, 아크릴로니트릴 2 중량부 및 3급 도데실 메르캅탄 0.4 중량부를 사용한 것을 제외하고는, 제조예 I-1-1과 동일한 방법으로 그라프팅 공중합체를 얻었다. 얻어진 그라프팅 공중합체의 굴절율은 1.516이었다.
제조예 I-2-1 : 그래프팅 공중합체(A-2-1) 제조방법
제조예 I-1-1에서 사용된 고무라텍스 대신 겔 함량 70%, 평균입경이 3000Å인 폴리부타디엔 고무라텍스를 50 중량부를 사용한 것을 제외하고는 제조예 I-1-1과 동일한 방법으로 그라프팅 공중합체를 얻었다. 얻어진 그라프팅 공중합체의 굴절율은 1.516이었다.
제조예 I-2-2 : 그래프팅 공중합체(A-2-2) 제조방법
제조예 I-2-1에서 사용된 메틸메타크릴레이트 35 중량부를 29.8 중량부로, 스티렌 12 중량부를 19.2 중량부로 변경하여 사용한 것을 제외하고는 제조예 I-2-1과 동일한 방법으로 그라프팅 공중합체를 얻었다. 얻어진 그라프팅 공중합체의 굴절율은 1.53이었다.
제조예 II-1 : MSAN 수지(B-1) 제조방법
메틸메타아크릴레이트 70.4 중량부, 스티렌 24.6 중량부, 아크릴로니트릴 5 중량부에 용매로서 톨루엔 30 중량부와 분자량 조절제로서 디터셔리 도데실 메르캅탄 0.15 중량부를 혼합한 원료를 평균 반응 시간이 3시간 되도록 반응조에 연속적으로 투입하면서 반응온도를 148℃로 유지하였다. 이후 중합이 끝난 중합액을 반응조에서 배출시키고, 이 배출된 중합액은 예비 가열조에서 가열하고, 휘발조에서 미반응 단량체를 휘발시킨 다음, 폴리머의 온도가 210℃로 유지되도록 하면서 폴리머 이송 펌프 압출 가공기를 이용하여 공중합체(MSAN 수지)를 펠렛 형태로 가공하였다. 제조된 MSAN 수지의 굴절율은 1.516이었다.
제조예 II-2 : MSAN 수지(B-2) 제조방법
제조예 II-1에서 사용된 메틸메타아크릴레이트 70.4 중량부, 스티렌 24.6 중량부를 대신하여 메틸메타크릴레이트 40 중량부, 스티렌 50 중량부를 사용한 것을 제외하고는 제조예 II-1과 동일한 방법으로 MSAN 수지를 제조하였다. 제조된 MSAN 수지의 굴절율은 1.542이었다.
실시예 1~2 및 비교예 1~4
상기 제조예 I-1-1 내지 II-2에서 제조된 그래프팅 공중합체 및 MSAN 수지를 각각 하기 표 1에서와 같이 혼합하고, 활제 0.3 중량부, 산화 방지제 0.2 중량부를 투여하여 220℃의 실린더 온도에서 2축 압출 혼련기를 사용하여 펠렛 형태로 열가소성 수지 조성물을 제조하였다. 이 펠렛으로 사출하여 시편을 제조하였다.
구분 그라프팅 공중합체(A) MSAN(B)
A-1-1 A-1-2 A-1-3 A-2-1 A-2-2 B-1 B-2
실시예 1 30 20 50
실시예 2 40 15 55
실시예 3 27 13 60
비교예 1 50 50
비교예 2 30 20 50
비교예 3 30 20 50
비교예 4 10 40 50
비교예 5 45 5 50
비교예 6 20 30
비교예 7 33 7
[시험예]
상기 실시예 1~3 및 비교예 1~7에서 제조된 투명 열가소성 수지 조성물 시편의 특성을 하기의 방법으로 측정하였고, 그 결과를 하기의 표 2에 나타내었다.
* 중량평균입경: Nicomp 380으로 중합에 사용될 고무라텍스의 중량평균 입자크기를 측정하였다.
* 굴절율: 각 공중합체의 굴절율을 알아보기 위하여 0.2mm 정도의 두께로 얇게 편 후 25℃에서 아베 굴절계로 측정하였다.
* 투명도 (Haze Value): ASTM1003에 의거하여 투명도를 측정하였다.
* 충격강도(Notched Izod Impact Strength): ASTM245 D256에 의거하여 Notched Izod 충격강도를 측정하였다.
구분 투명도(Haze) 충격강도(kg.cm/cm)
실시예 1 1.2 15.6
실시예 2 1.0 11.5
실시예 3 0.9 10.7
비교예 1 2.6 18.7
비교예 2 42.9 16.3
비교예 3 48.2 16.1
비교예 4 2.7 21.7
비교예 5 0.9 5.2
비교예 6 1.6 22.3
비교예 7 0.9 7.8
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 기재의 열가소성 수지 조성물(실시예 1 내지 3)은 투명도와 충격강도가 모두 우수하여 본 기재의 목적에 부합함을 확인할 수 있었다.
그러나, 비교예 1은 고무라텍스의 비율과 굴절율 조정 등은 본 기재의 의도와 일치하나, 그라프팅 공중합체를 만들 때 소구경 및 대구경 고무를 동시에 투입하여 그라프트 중합함으로써 원하는 수준의 투명도를 확보하지 못하였다.
또한, 비교예 2, 3은 각각 고무와 그라프팅 공중합체의 굴절율 또는 그라프팅 공중합체(A)와 공중합 수지(B)의 굴절율이 달라 헤이즈(haze)가 급격하게 상승하여 투명도가 저하되는 문제점이 있었다.
또한, 비교예 4, 6은 Xa -1/Xa -2 값이 0.75 미만으로, 충격강도는 매우 높으나 원하는 수준의 투명도를 확보하지 못하였다.
마지막으로, 비교예 5, 7은 Xa -1/Xa -2 값이 4를 초과하여, 투명도는 매우 우수하나 원하는 수준의 충격강도를 확보하지 못하였다.

Claims (20)

  1. (A-1) a-1) 중량평균입경이 1,000Å~1,500Å인 공액디엔 고무라텍스에 b-1) 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물, c-1) 방향족 비닐 화합물, 및 d-1) 비닐시안 화합물을 그라프트 공중합한 그라프팅 공중합체;
    (A-2) a-2) 중량평균입경이 2,500Å~5,000Å인 공액디엔 고무라텍스에 b-2) 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물, c-2) 방향족 비닐 화합물, 및 d-2) 비닐시안 화합물을 그라프트 공중합한 그라프팅 공중합체; 및
    (B) ⅰ) 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물, ⅱ) 방향족 비닐 화합물, 및 ⅲ) 비닐시안 화합물을 중합한 공중합체를 포함하고,
    하기 수학식 1
    [수학식 1]
    0.75 ≤ Xa-1/Xa-2 ≤ 4
    (상기 Xa-1는 (a-1) 공액디엔 고무라텍스(고형분 기준)의 중량이고, Xa-2는 (a-2) 공액디엔 고무라텍스(고형분 기준)의 중량이다)을 만족하며,
    상기 (A-1) 그라프팅 공중합체와 (A-2) 그라프팅 공중합체의 굴절률 차이가 0.01 이하이고, 상기 (A-1) 그라프팅 공중합체 또는 (A-2) 그라프팅 공중합체와 상기 (B) 공중합체의 굴절률 차이가 0.01 이하이며,
    헤이즈(haze)가 1.3 이하이고, 충격강도가 10 kg.cm/cm 이상인 것을 특징으로 하는
    열가소성 수지 조성물.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 열가소성 수지 조성물은 상기 (A-1) 그라프팅 공중합체 10 내지 60 중량%, 상기 (A-2) 그라프팅 공중합체 10 내지 50 중량%, 및 상기 (B) 공중합체 30 내지 80중량%[(A-1)+(A-2)+(B) = 100 중량%]를 포함하는 것을 특징으로 하는
    열가소성 수지 조성물.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 열가소성 수지 조성물은 상기 (a-1) 공액디엔 고무라텍스를 5 내지 30 중량%로 포함하는 것을 특징으로 하는
    열가소성 수지 조성물.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 열가소성 수지 조성물은 상기 (a-2) 공액디엔 고무라텍스를 5 내지 20 중량%로 포함하는 것을 특징으로 하는
    열가소성 수지 조성물.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 열가소성 수지 조성물은 메틸크릴산 알킬에스테르 화합물 및 아크릴산 알킬에스테르 화합물을 총 20 내지 70 중량%로 포함하는 것을 특징으로 하는
    열가소성 수지 조성물.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 메타크릴산 알킬에스테르 화합물은 메틸메타크릴레이트인 것을 특징으로 하는
    열가소성 수지 조성물.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 열가소성 수지 조성물은 방향족 비닐 화합물을 10 내지 30 중량%로 포함하는 것을 특징으로 하는
    열가소성 수지 조성물.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 방향족 비닐 화합물은 스티렌, α-메틸스티렌, o-에틸스티렌, p-에틸스티렌 및 비닐톨루엔으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는
    열가소성 수지 조성물.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 열가소성 수지 조성물은 비닐시안 화합물을 0.99 내지 10중량%로 포함하는 것을 특징으로 하는
    열가소성 수지 조성물.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 비닐시안 화합물은 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 및 에타크릴로니트릴로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는
    열가소성 수지 조성물.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 (A-1) 그라프팅 공중합체는 (a-1) 공액디엔 고무라텍스 20 내지 70 중량%(고형분 기준)에, (b) 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물 20 내지 60 중량%, (c) 방향족 비닐 화합물 7 내지 30 중량%, 및 (d) 비닐시안 화합물 0.99 내지 10 중량%를 포함하여 중합됨을 특징으로 하는
    열가소성 수지 조성물.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 (A-2) 그라프팅 공중합체는 (a-2) 공액디엔 고무라텍스 20 내지 70중량%(고형분 기준)에, (b) 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물 20 내지 60 중량%, (c) 방향족 비닐 화합물 7 내지 30 중량%, 및 (d) 비닐시안 화합물 0.99 내지 10 중량%를 포함하여 중합됨을 특징으로 하는
    열가소성 수지 조성물.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 (B) 공중합체는 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물 30 내지 75 중량%, 방향족 비닐 화합물 15 내지 40 중량%, 비닐시안 화합물 0.99 내지 20 중량%를 포함하여 중합됨을 특징으로 하는
    열가소성 수지 조성물.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 공액디엔 고무라텍스와 이에 그라프팅 되는 중합체와의 굴절율 차이가 0.01 이하인 것을 특징으로 하는
    열가소성 수지 조성물.
  16. 제 1항에 있어서,
    상기 (A-1) 및 (A-2) 그라프팅 공중합체와 상기 (B) 공중합체와의 굴절율 차이가 0.01 이하인 것을 특징으로 하는
    열가소성 수지 조성물.
  17. 제 1항에 있어서,
    상기 열가소성 수지 조성물은 열안정제, UV 안정제, 활제 및 산화방지제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    열가소성 수지 조성물.
  18. (A-1) a-1) 중량평균입경이 1,000Å~1,500Å인 공액디엔 고무라텍스에 b-1) 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물, c-1) 방향족 비닐 화합물, 및 d-1) 비닐시안 화합물을 그라프트 공중합한 그라프팅 공중합체; (A-2) a-2) 중량평균입경이 2,500Å~5,000Å인 공액디엔 고무라텍스에 b-2) 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물, c-2) 방향족 비닐 화합물, 및 d-2) 비닐시안 화합물을 그라프트 공중합한 그라프팅 공중합체; 및 (B) ⅰ) 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물, ⅱ) 방향족 비닐 화합물, 및 ⅲ) 비닐시안 화합물을 괴상 중합한 공중합체;를 용융 혼련하는 단계를 포함하고,
    하기 수학식 1
    [수학식 1]
    0.75 ≤ Xa-1/Xa-2 ≤ 4
    (상기 Xa-1는 (a-1) 공액디엔 고무라텍스(고형분 기준)의 중량이고, Xa-2는 (a-2) 공액디엔 고무라텍스(고형분 기준)의 중량이다)을 만족하며,
    상기 (A-1) 그라프팅 공중합체와 (A-2) 그라프팅 공중합체의 굴절률 차이가 0.01 이하이고, 상기 (A-1) 그라프팅 공중합체 또는 (A-2) 그라프팅 공중합체와 상기 (B) 공중합체의 굴절률 차이가 0.01 이하이며,
    헤이즈(haze)가 1.3 이하이고, 충격강도가 10 kg.cm/cm 이상인 것을 특징으로 하는
    열가소성 수지 조성물의 제조방법.
  19. 제 1항, 또는 제 3항 내지 제 17항 중 어느 한 항의 열가소성 수지 조성물로부터 제조됨을 특징으로 하는
    성형품.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 성형품은 세탁기 커버, 청소기 집진기, 장난감, 게임기 하우징, 가전제품 투명창 또는 사무기기 투명창인 것을 특징으로 하는
    성형품.
KR1020150123006A 2015-08-31 2015-08-31 열가소성 수지 조성물 및 이의 제조방법 KR101905939B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150123006A KR101905939B1 (ko) 2015-08-31 2015-08-31 열가소성 수지 조성물 및 이의 제조방법
US15/510,646 US10053573B1 (en) 2015-08-31 2016-07-29 Thermoplastic resin composition and method of preparing the same
PCT/KR2016/008350 WO2017039157A1 (ko) 2015-08-31 2016-07-29 열가소성 수지 조성물 및 이의 제조방법
CN201680002779.8A CN106715575B (zh) 2015-08-31 2016-07-29 热塑性树脂组合物及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150123006A KR101905939B1 (ko) 2015-08-31 2015-08-31 열가소성 수지 조성물 및 이의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170025900A KR20170025900A (ko) 2017-03-08
KR101905939B1 true KR101905939B1 (ko) 2018-10-08

Family

ID=58188080

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150123006A KR101905939B1 (ko) 2015-08-31 2015-08-31 열가소성 수지 조성물 및 이의 제조방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10053573B1 (ko)
KR (1) KR101905939B1 (ko)
CN (1) CN106715575B (ko)
WO (1) WO2017039157A1 (ko)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102172092B1 (ko) 2017-09-19 2020-10-30 주식회사 엘지화학 열가소성 수지 조성물, 이의 제조방법 및 성형품
KR102417536B1 (ko) * 2017-11-01 2022-07-05 현대자동차주식회사 휠 러스트 커버용 열가소성 투명 수지 조성물 및 이의 제조방법
KR102382545B1 (ko) * 2018-07-06 2022-04-04 주식회사 엘지화학 사출 성형용 투명 열가소성 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 사출 성형품
KR102288853B1 (ko) * 2018-09-05 2021-08-12 주식회사 엘지화학 열가소성 수지 조성물
WO2020091371A1 (ko) * 2018-10-31 2020-05-07 주식회사 엘지화학 열가소성 수지 조성물
KR102298296B1 (ko) * 2018-10-31 2021-09-07 주식회사 엘지화학 열가소성 수지 조성물
KR102474481B1 (ko) 2019-06-13 2022-12-07 주식회사 엘지화학 열가소성 수지 조성물
CN113943469A (zh) * 2020-07-17 2022-01-18 中国石油天然气股份有限公司 改性聚甲基丙烯酸甲酯树脂及其制备方法和制备用组合物
WO2022019408A1 (ko) * 2020-07-23 2022-01-27 (주) 엘지화학 열가소성 수지 조성물 및 이의 성형품
US20230383041A1 (en) * 2021-07-26 2023-11-30 Lg Chem, Ltd. Thermoplastic resin composition

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4233409A (en) 1979-07-05 1980-11-11 Monsanto Company Polymeric blend
US4916186A (en) 1985-10-24 1990-04-10 Monsanto Company Impact- and weather-resistant thermoplastic polyblends

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4414762B4 (de) 1993-04-28 2009-02-12 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Thermoplastische Harzzusammensetzung
US6448342B2 (en) * 2000-04-21 2002-09-10 Techno Polymer Co., Ltd. Transparent butadiene-based rubber-reinforced resin and composition containing the same
KR100360987B1 (ko) 2000-07-06 2002-11-18 주식회사 엘지화학 열가소성 투명수지의 제조방법
KR100442922B1 (ko) * 2001-10-29 2004-08-02 주식회사 엘지화학 내화학성 및 투명성이 우수한아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계 공중합 투명수지 및그의 제조방법
DE602004025605D1 (de) 2003-11-19 2010-04-01 Lg Chemical Ltd Harzzusammensetzung für die lasermarkierung
KR101020054B1 (ko) * 2008-08-19 2011-03-09 주식회사 엘지화학 이형성 및 착색성이 우수한 열가소성 수지 조성물
KR101743326B1 (ko) * 2013-06-28 2017-06-02 롯데첨단소재(주) 저온 내백화 특성이 개선되고 내충격성이 우수한 투명 열가소성 수지 조성물
KR20150002267A (ko) * 2013-06-28 2015-01-07 제일모직주식회사 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품
KR101681212B1 (ko) * 2013-09-03 2016-11-30 롯데첨단소재(주) 열가소성 수지 조성물을 이용한 자동차용 성형품

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4233409A (en) 1979-07-05 1980-11-11 Monsanto Company Polymeric blend
US4916186A (en) 1985-10-24 1990-04-10 Monsanto Company Impact- and weather-resistant thermoplastic polyblends

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170025900A (ko) 2017-03-08
WO2017039157A1 (ko) 2017-03-09
CN106715575B (zh) 2019-03-01
US10053573B1 (en) 2018-08-21
US20180230301A1 (en) 2018-08-16
CN106715575A (zh) 2017-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101905939B1 (ko) 열가소성 수지 조성물 및 이의 제조방법
KR100792122B1 (ko) 고경도 열가소성 투명 abs 수지 조성물
KR101802021B1 (ko) 열가소성 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품
KR101686705B1 (ko) 내충격성과 투명성이 우수한 (메트)아크릴레이트계 수지 조성물
KR20060016853A (ko) 열가소성 투명수지 조성물 및 그 제조방법
KR100665804B1 (ko) 내화학성과 내크랙성이 우수한 내열성 abs 수지 조성물
KR20090072651A (ko) 내후성이 우수한 열가소성 수지 조성물
KR100806123B1 (ko) 반응성 유화제를 이용한 열가소성 수지 조성물과 그 제조방법
KR20150068313A (ko) 스티렌계 내화학성 내열 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품
KR101884972B1 (ko) 무광 및 유광이 우수한 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품
KR101748479B1 (ko) 그라프트 공중합체 및 이로부터 제조된 성형품
KR20120021631A (ko) 내스크래치성과 내열성이 우수한 내광성 열가소성 수지 조성물
KR100998413B1 (ko) 투명 아크릴계 수지 및 이의 제조방법
KR101438260B1 (ko) 열가소성 수지 조성물
KR101827613B1 (ko) 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체 및 이를 포함하는 열가소성 수지 조성물
CN107709455B (zh) 热塑性树脂组合物和由该组合物制造的模制品
KR20130029826A (ko) 고투명 저온 무백화 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용한 열가소성 수지의 제조방법
WO2015008945A1 (ko) 내충격성과 투명성이 우수한 (메트)아크릴레이트계 수지 조성물
GB2315272A (en) Rubber containing resin composition and styrene resin composition containing the same
KR102382545B1 (ko) 사출 성형용 투명 열가소성 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 사출 성형품
KR102474481B1 (ko) 열가소성 수지 조성물
CN114149642B (zh) 一种高刚韧性玻璃体abs合金材料及其制备方法和应用
KR20190043404A (ko) 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품
KR100519116B1 (ko) 내백화성과 투명성 및 내충격성이 우수한 열가소성수지조성물
KR102149011B1 (ko) 열가소성 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이로부터 제조된 성형품

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant