KR101913741B1 - 내충격성, 착색성 및 내후성이 우수한 아크릴계 그라프트 공중합체의 제조방법 - Google Patents

내충격성, 착색성 및 내후성이 우수한 아크릴계 그라프트 공중합체의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예는, (a) 평균 입경이 500~900Å인 고무 변성 그라프트 공중합체 5~45중량부 및 아크릴계 단량체 50~150중량부, 개시제 0.1~5중량부, 가교제 0.1~5중량부, 및 유화제 0.1~5중량부를 반응시켜 상기 고무 변성 그라프트 공중합체의 표면에 아크릴계 고무로 이루어진 층을 포함하는 구조체를 제조하는 단계; 및 (b) 상기 구조체에 방향족 비닐 단량체 30~120중량부 및 불포화 니트릴 단량체 20~60중량부를 공중합하는 단계;를 포함하는 아크릴계 그라프트 공중합체의 제조방법을 제공한다.

Description

내충격성, 착색성 및 내후성이 우수한 아크릴계 그라프트 공중합체의 제조방법{A METHOD FOR MANUFACTURING ACRYLIC GRAFT COPOLYMER HAVING IMPROVED IMPACT STRENGTH, COLORING PROPERTIES AND WEATHER RESISTANCE}
본 발명은 아크릴계 그라프트 공중합체의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내충격성, 착색성 및 내후성이 우수한 아크릴계 그라프트 공중합체의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 부타디엔계 고무질 중합체에 스티렌과 아크릴로니트릴 단량체를 그라프트 공중합시킨 ABS 수지는 내충격성과 가공성이 뛰어나고 기계적 강도나 열변형 온도 등이 우수하며 착색성이 양호하여 전기·전자용품, 자동차부품, 사무용기기 등에 광범위하게 사용되고 있다.
다만, ABS 수지는 사용되는 고무 성분에 화학적으로 불안정한 2중 결합을 함유하고 있어 자외선에 의해 고무 성분이 쉽게 노화되어 내후성에 매우 취약한 문제가 있다.
이에 대해, 부타디엔 고무 대신에 화학적으로 안정한 아크릴계 고무를 사용하는 방법, 부타디엔과 아크릴계 중합성 단량체를 중합한 고무질 중합체를 이용하는 방법 등이 이용되고 있다.
특히, 아크릴계 고무질 중합체에 스티렌과 아크릴로니트릴 단량체를 그라프트 공중합시킨 ASA(Acrylate-Styrene-Acrylonitrile) 그라프트 공중합체 수지는 일광 노출이 많은 자동차나 농기구 등의 내·외장 부품이나 특별하게 내후성을 요구하는 전기·전자용품 등에 광범위하게 사용되고 있다.
ASA 수지는 화학적으로 불안정한 2중 결합을 갖지 않기 때문에 내후성에는 특별한 효과를 얻을 수 있으나, ABS 수지에 비해 내충격성, 착색성이 낮은 문제가 있다.
이에 대해, 아크릴계 고무 입자 직경을 크게 하거나 고무질 중합체의 겔 함량을 낮게 하는 방법 등이 제안되었으나, 이러한 방법들은 그라프트 공중합체의 물성을 조절하기 어려울 뿐만 아니라 광택도와 같은 수지 외관 물성을 저하시키는 문제가 있다. 또한, 내충격성을 개선하기 위해 입자 직경이 상이한 아크릴계 고무를 각각 제조하여 혼합하는 방법으로 내충격성과 광택도 등의 물성을 개선하고자 하였으나 충분히 만족할 만한 결과를 얻지 못하고 있다.
한국공개특허 제2014-0147655호는 디엔계 고무를 내부에 포함한 다층 알킬아크릴레이트 고무를 통해 착색성, 내후성, 충격강도를 동시에 향상시키고자 하였으나, 일정 전환율에 맞춰 복수의 셸을 형성하기 위한 단량체를 순차적으로 도입해야 하기 때문에 반응을 제어하기 어렵고, 코어부인 디엔계 고무 표면의 강성(rigid)이 낮아 그 위에 알킬아크릴레이트 고무가 효과적으로 적층될 수 없으며, 그에 따라 필요한 수준의 내후성을 달성하기 어려운 문제가 있다.
따라서, ASA 수지의 적용범위를 확대하기 위해 ASA 수지의 내후성, 내충격성 및 착색성을 개선하고 이들을 균형적으로 구현할 수 있는 제조방법이 필요하다.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 아크릴계 그라프트 공중합체의 내후성을 유지하면서도, 내충격성, 착색성을 개선하고 이들을 균형적으로 구현할 수 있는 아크릴계 그라프트 공중합체의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면은, (a) 평균 입경이 500~900Å인 고무 변성 그라프트 공중합체 5~45중량부 및 아크릴계 단량체 50~150중량부, 개시제 0.1~5중량부, 가교제 0.1~5중량부, 및 유화제 0.1~5중량부를 반응시켜 상기 고무 변성 그라프트 공중합체의 표면에 아크릴계 고무로 이루어진 층을 포함하는 구조체를 제조하는 단계; 및 (b) 상기 구조체에 방향족 비닐 단량체 30~120중량부 및 불포화 니트릴 단량체 20~60중량부를 공중합하는 단계;를 포함하는 아크릴계 그라프트 공중합체의 제조방법을 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 고무 변성 그라프트 공중합체가 공액 디엔계 고무에 방향족 비닐 단량체 및 불포화 니트릴 단량체가 그라프트된 공중합체일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 공액 디엔계 고무가 1,3-부타디엔, 2-메틸-1,3-부타디엔, 2-에틸-1,3-부타디엔 및 2,3-디메틸-1,3-부타디엔으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 중합체 또는 공중합체일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 공액 디엔계 고무의 함량이 상기 아크릴계 고무 및 상기 공액 디엔계 고무의 총 중량을 기준으로 10~40중량%일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 방향족 비닐 단량체가 스티렌, α-메틸스티렌비닐톨루엔, t-부틸스티렌, 할로겐치환 스티렌, 1,3-디메틸스티렌, 2,4-디메틸스티렌, 에틸스티렌, 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 불포화 니트릴 단량체가 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 에타크릴로니트릴, 페닐아크릴로니트릴, α-클로로아크릴로니트릴, 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 아크릴계 단량체가 (메타)아크릴산, 탄소수 1 내지 16의 알킬기를 가지는 알킬(메타)아크릴레이트, 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 개시제가 수용성 개시제일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 수용성 개시제가 포타슘퍼설페이트, 소듐퍼설페이트, 암모늄퍼설페이트, 실버퍼설페이트, 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 가교제가 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 1,3-부탄디올디메타크릴레이트, 1,6-헥산디올디메타크릴레이트, 네오펜틸글리콜디메타크릴레이트, 트리메틸올프로판트리메타크릴레이트, 트리메틸올메탄트리아크릴레이트, 아릴메타크릴레이트, 트리아릴아민, 디아릴아민, 트리아릴이소시아누레이트, 트리아릴시아누레이트, 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 유화제가 지방산 비누, 로진산, 올레인산, 또는 숙신산의 알칼리염; 알킬 아릴 설포네이트; 알칼리메틸 알킬 설페이트; 알칼리 알킬 설포네이트; 설포네이트화된 알킬 에스테르; 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 고무 성분의 주변에 단량체가 그라프트되어 표면에 일정 수준 이상의 강성이 부여된 고무 변성 그라프트 공중합체와 아크릴계 단량체를 수용성 개시제의 존재 하에서 반응시킴으로써 상기 고무 변성 그라프트 공중합체의 표면에 아크릴계 고무로 이루어진 층을 포함하는 구조체를 안정적으로 제조할 수 있다.
상기 구조체에 방향족 비닐 단량체 및 불포화 니트릴 단량체가 그라프트된 아크릴계 그라프트 공중합체는 내후성을 유지하면서도, 내충격성, 착색성을 균형적으로 구현할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 발명의 일 측면은, (a) 평균 입경이 500~900Å인 고무 변성 그라프트 공중합체 5~45중량부 및 아크릴계 단량체 50~150중량부(바람직하게는, 55~95중량부), 개시제 0.1~5중량부, 가교제 0.1~5중량부, 및 유화제 0.1~5중량부를 반응시켜 상기 고무 변성 그라프트 공중합체의 표면에 아크릴계 고무로 이루어진 층을 포함하는 구조체를 제조하는 단계; 및 (b) 상기 구조체에 방향족 비닐 단량체 30~120중량부(바람직하게는, 40~80중량부) 및 불포화 니트릴 단량체 20~60중량부(바람직하게는, 20~40중량부)를 공중합하는 단계;를 포함하는 아크릴계 그라프트 공중합체의 제조방법을 제공한다.
상기 (a) 단계에서, 개시제, 가교제, 및 유화제 존재 하에서 고무 변성 그라프트 공중합체 및 아크릴계 단량체를 반응시켜 상기 고무 변성 그라프트 공중합체의 표면에 아크릴계 고무로 이루어진 층을 포함하는 구조체를 제조할 수 있다. 상기 반응은 통상의 유화중합 반응일 수 있다.
상기 고무 변성 그라프트 공중합체는 공액 디엔계 고무에 방향족 비닐 단량체 및 불포화 니트릴 단량체가 그라프트된 공중합체일 수 있다.
상기 고무 변성 그라프트 공중합체의 평균 입경은 500~900Å일 수 있다. 상기 고무 변성 그라프트 공중합체의 평균 입경이 상기 범위를 가지는 경우 최종적으로 생성된 아크릴계 그라프트 공중합체의 평균 입경을 800~1,400Å의 범위로 조절할 수 있고, 그에 따라 상기 아크릴계 그라프트 공중합체에 필요한 수준의 착색성 및 내후성을 부여할 수 있다.
또한, 상기 고무 변성 그라프트 공중합체의 투입량은 5~45중량부일 수 있다. 상기 고무 변성 그라프트 공중합체의 투입량이 5중량부 미만이면 충격강도가 저하될 수 있고, 45중량부 초과이면 내후성이 저하될 수 있다.
종래 아크릴계 그라프트 공중합체의 착색성, 내후성, 충격강도를 향상시키기 위해, 디엔계 고무 중합체를 내부에 포함한 다층 아크릴레이트 고무 중합체를 사용하는 방법이 제안되었으나, 일정 전환율에 맞춰 복수의 셸을 형성하기 위한 단량체를 순차적으로 도입해야 하기 때문에 반응을 제어하기 어렵고, 코어부인 디엔계 고무 표면의 강성(rigid)이 낮아 그 위에 아크릴레이트 고무가 효과적으로 적층될 수 없어 필요한 수준의 내후성을 달성하기 어렵다.
이에 대해, 상기 고무 변성 그라프트 공중합체는 공액 디엔계 고무의 표면에 방향족 비닐 단량체 및 불포화 니트릴 단량체가 그라프트된 것으로서, 그라프트되지 않은 공액 디엔계 고무에 비해 표면의 강성이 높으므로 상기 표면에 형성된 아크릴계 고무가 내부의 공액 디엔계 고무에 임의로 스며들지 않고, 안정적으로 분리될 수 있다.
또한, 종래와 같이 반응 간 전환율을 고려할 필요 없이, 99% 이상의 전환율로 기(基) 제조된 고무 변성 그라프트 공중합체를 사용함으로써 공정을 단순화하고 재현성을 향상시킬 수 있다.
상기 공액 디엔계 고무는 내충격성, 착색성에 기여하고, 상기 아크릴계 고무는 내후성에 기여하며, 각각의 고무 성분의 작용효과에는 트레이드-오프(trade-off)가 존재하므로, 이들이 임의로 혼합되는 경우 각각의 고무 성분이 구현할 수 있는 작용효과가 동반 저하될 수 있다. 예를 들어, 상기 표면에 형성된 아크릴계 고무가 내부의 공액 디엔계 고무에 임의로 스며들게 되면, 최종 제품에서 아크릴계 고무로부터 유래한 내후성이 저하될 뿐만 아니라, 공액 디엔계 고무로부터 유래한 내충격성, 착색성도 저하될 수 있다.
상기 구조체는 상기 공액 디엔계 고무의 표면에 방향족 비닐 단량체 및 불포화 니트릴 단량체가 그라프트된 공중합체를 시드로 하여, 상기 시드의 표면에 아크릴계 단량체를 반응, 중합시킨 것이므로, 상기 구조체는 그 내부로부터 공액 디엔계 고무와 그 표면에 그라프트된 단량체, 및 아크릴계 고무를 순차적으로 포함할 수 있다.
즉, 상기 구조체에서 상기 공액 디엔계 고무와 상기 아크릴계 고무는 상기 공액 디엔계 고무의 표면에 그라프트된 단량체들에 의해 상호 분리되어 독립적으로 존재하므로, 최종 제품에서 아크릴계 고무로부터 유래한 내후성, 및 공액 디엔계 고무로부터 유래한 내충격성, 착색성을 모두 균형적으로 구현할 수 있다.
상기 공액 디엔계 고무는 1,3-부타디엔, 2-메틸-1,3-부타디엔, 2-에틸-1,3-부타디엔 및 2,3-디메틸-1,3-부타디엔으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 중합체 또는 공중합체일 수 있고, 바람직하게는, 1,3-부타디엔의 호모중합체일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 공액 디엔계 고무의 평균 입도는 50~90nm 일 수 있고, 바람직하게는, 70~80nm일 수 있다. 상기 공액 디엔계 고무의 평균 입도가 50nm 미만이면 충격강도 부여 효과가 미약하고, 90nm 초과이면 최종 제품의 광택도와 착색성이 저하될 수 있다.
상기 공액 디엔계 고무의 함량은 상기 구조체에 포함된 고무 성분, 즉, 상기 공액 디엔계 고무 및 상기 아크릴계 고무의 총 중량을 기준으로 10~40중량%일 수 있다. 상기 공액 디엔계 고무의 함량이 10중량% 미만이면 내충격성 및 착색성이 저하될 수 있고, 40중량% 초과이면 아크릴계 고무로 이루어진 층이 형성되기 어려워 내후성이 저하될 수 있다.
상기 방향족 비닐 단량체는 스티렌, α-메틸스티렌비닐톨루엔, t-부틸스티렌, 할로겐치환 스티렌, 1,3-디메틸스티렌, 2,4-디메틸스티렌, 에틸스티렌, 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있고, 바람직하게는, 스티렌일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 불포화 니트릴 단량체는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 에타크릴로니트릴, 페닐아크릴로니트릴, α-클로로아크릴로니트릴, 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있고, 바람직하게는, 아크릴로니트릴일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 고무 변성 그라프트 공중합체의 표면에 아크릴계 고무로 이루어진 층을 형성하기 위한 아크릴계 단량체는 (메타)아크릴산, 탄소수 1 내지 16의 알킬기를 가지는 알킬(메타)아크릴레이트, 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있고, 바람직하게는, 부틸아크릴레이트일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 고무 변성 그라프트 공중합체에 라디칼을 부여하기 위한 개시제로 유화중합 반응에 적합한 수용성 개시제를 사용함으로써, 상기 고무 변성 그라프트 공중합체의 표면에 상기 아크릴계 단량체를 원활하게 중합할 수 있다.
상기 개시제의 투입량은 0.1~5중량부일 수 있다. 상기 개시제의 투입량이 0.1중량부 미만이면 반응속도 및 아크릴계 단량체의 전환율이 저하될 수 있고, 5중량부 초과이면 상기 구조체의 분자량 및 평균 입도가 작아져 최종 제품의 내충격성이 저하될 수 있다.
상기 수용성 개시제는 퍼설페이트계 화합물일 수 있고, 바람직하게는, 포타슘퍼설페이트, 소듐퍼설페이트, 암모늄퍼설페이트, 실버퍼설페이트, 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 구조체에서 상기 고무 변성 그라프트 공중합체와 상기 아크릴계 고무는 가교제에 의해 결합될 수 있다. 상기 가교제는, 상기 개시제에 의해 상기 고무 변성 그라프트 공중합체의 표면 또는 외곽에 생성된 라디칼과 상기 아크릴계 단량체를 연결할 수 있고, 상기 아크릴계 단량체가 임의로 상호 중합하여 생성된 아크릴계 고무와 상기 라디칼을 연결할 수도 있다.
상기 가교제는 상기 고무 변성 그라프트 공중합체와 상기 아크릴계 고무 간에 강력한 결합을 형성하여 상기 구조체를 안정화시킬 수 있다.
상기 가교제의 투입량은 0.1~5중량부일 수 있다. 상기 가교제의 투입량이 0.1중량부 미만이면 상기 고무 변성 그라프트 공중합체의 표면에 상기 아크릴계 고무가 생성되기 어렵고, 5중량부 초과이면 내충격성이 저하될 수 있다.
상기 가교제는 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 1,3-부탄디올디메타크릴레이트, 1,6-헥산디올디메타크릴레이트, 네오펜틸글리콜디메타크릴레이트, 트리메틸올프로판트리메타크릴레이트, 트리메틸올메탄트리아크릴레이트, 아릴메타크릴레이트, 트리아릴아민, 디아릴아민, 트리아릴이소시아누레이트, 트리아릴시아누레이트, 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있고, 바람직하게는, 트리아릴시아누레이트일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 유화제의 투입량 0.1~5중량부일 수 있다. 상기 유화제의 투입량이 0.1중량부 미만이면 라텍스의 안정성이 저하되어 응고물이 증가할 수 있고, 5중량부 초과이면 구조체의 평균 입도가 작아져 최종 제품의 내충격성이 저하될 수 있다.
상기 유화제는 지방산 비누, 로진산, 올레인산, 또는 숙신산의 알칼리염; 알킬 아릴 설포네이트; 알칼리메틸 알킬 설페이트; 알칼리 알킬 설포네이트; 설포네이트화된 알킬 에스테르; 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있고, 바람직하게는, 디옥틸설퍼설시네이트일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 상기 (b) 단계에서, 상기 구조체에 방향족 비닐 단량체 30~120중량부 및 불포화 니트릴 단량체 20~60중량부를 공중합하여 아크릴계 그라프트 공중합체를 제조할 수 있다.
상기 (b) 단계에서의 공중합은 통상의 유화중합 반응에 의해 이루어질 수 있고, 반응 후 라텍스 상의 생성물을 응집, 건조하여 분말 상의 아크릴계 그라프트 공중합체를 수득할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명하기로 한다.
실시예 1
이온교환수 300중량부, ABS 라텍스 30중량부(고형분 기준)를 질소 치환된 분위기 하에 60℃로 승온한 후, 개시제인 포타슘퍼설페이트 1중량부를 투입하고 10분 간 교반하였다. 그 다음, 부틸아크릴레이트 70중량부 및 가교제인 트리아릴시아누레이트 1중량부의 혼합물, 유화제인 디옥틸설퍼설시네이트 1중량부의 수용액을 4시간 동안 연속 투입하여 중합하였다. 중합 생성물을 68℃의 온도에서 2시간 동안 추가로 교반하여 숙성시킨 후 고무 입자를 수득하였다. 상기 고무 입자를, 부틸아크릴레이트 100중량부를 기준으로 스티렌 70중량부 및 아크릴로니트릴 30중량부와 공중합하여 그라프트 ASA 라텍스를 제조한 후, 응집 및 건조하여 ASA 분말을 수득하였다.
그 다음, ASA 분말을 통상의 SAN 수지(Mw: 100,000, 아크릴로니트릴 함량 25중량%)와 혼합하였다. 이 때, 상기 SAN 수지 100중량부에 대해, ASA 분말 18중량부, 산화방지제 0.2중량부, 활제 0.7중량부, 흑색 착색제 2중량부를 혼합하고, 230℃의 온도에서 이축압출기 및 사출기를 이용하여 시편을 제조하였다.
실시예 2
ABS 라텍스 및 부틸아크릴레이트의 투입량을 각각 20중량부 및 80중량부로 변경한 것을 제외하면, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 시편을 제조하였다.
실시예 3
ABS 라텍스 및 부틸아크릴레이트의 투입량을 각각 10중량부 및 90중량부로 변경한 것을 제외하면, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 시편을 제조하였다.
비교예 1
ASA 분말로 공액 디엔계 고무를 함유하지 않은 평균 입경 1,100Å의 ASA 분말을 사용한 것을 제외하면, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 시편을 제조하였다.
비교예 2
ASA 분말 대신 평균 입경 1,100Å의 ABS 분말을 사용한 것을 제외하면, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 시편을 제조하였다.
비교예 3
ABS 라텍스 및 부틸아크릴레이트의 투입량을 각각 50중량부 및 50중량부로 변경한 것을 제외하면, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 시편을 제조하였다.
상기 시편에 대한 물성을 아래의 방법으로 측정하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
-평균 입경(Å): 라텍스를 다이나믹 레이저 라이트 스캐터링법으로 Microtrac Nanotrac 150 Particle Size Analyzer를 이용하여 측정하였다.
-내후성: 웨더로미터(whetherometer)로 SAEJ2527에 의거하여 4,500KJ/m2 폭로 후 색차계로 변색정도(△E)를 측정하였다. 여기서 △E 값이 0에 가까울수록 내후성이 양호함을 의미한다.
-충격강도(kg·cm/cm): ASTM D256에 의거하여 3.2mm두께에서 측정하였다.
-착색도: L값을 분광색차계(Datacolor 650)를 이용하여 측정하였다. 여기서, L 값이 낮아질수록 착색성이 양호함을 의미한다.
-광택도: 60℃의 각도에서 Micro Haze Plus를 이용하여 측정하였다. 여기서, 수치가 높을수록 광택이 우수함을 의미한다.
구분 ASA/ABS
평균입경		 내후성 충격강도 착색도 광택도
실시예 1 980 20.5 18.9 26.5 96
실시예 2 1,120 20.3 19.2 26.2 97
실시예 3 1,300 19.0 18.2 26.7 96
비교예 1 1,100 19.9 16.0 27.6 96
비교예 2 1,100 28.1 21.2 24.5 97
비교예 3 820 23.0 19.8 26.8 97
상기 표 1을 참고하면, 실시예 1~3의 시편에서는 비교예 1~3에 비해 내후성, 광택도, 충격강도 및 착색도가 모두 균형적으로 구현되었다.
다만, 공액 디엔계 고무를 함유하지 않은 일반 ASA 분말을 사용한 비교예 1의 경우 충격강도와 착색도가 저하되었고, ASA 분말 대신 ABS 분말을 사용한 비교예 2의 경우 내후성이 현저히 저하되었다. 또한, 실시예 1~3에 비해 과량의 ABS 라텍스를 사용한 비교예 3의 경우 내후성과 충격강도가 저하되었다.
이와 같이, 고무 입자 제조 시 일정 량의 부타디엔 고무를 포함하되, 일정 평균 입경을 가지는 ABS 라텍스를 일정 량 사용함으로써, 상기 고무 입자로부터 제조된 ASA 분말 및 SAN 수지로 이루어진 시편의 내후성, 광택도, 충격강도 및 착색도를 균형적으로 구현할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (11)

  1. (a) 평균 입경이 500~900Å인 고무 변성 그라프트 공중합체 5~45중량부 및 아크릴계 단량체 50~150중량부, 개시제 0.1~5중량부, 가교제 0.1~5중량부, 및 유화제 0.1~5중량부를 반응시켜 상기 고무 변성 그라프트 공중합체의 표면에 아크릴계 고무로 이루어진 층을 포함하는 구조체를 제조하는 단계; 및
    (b) 상기 구조체에 방향족 비닐 단량체 30~120중량부 및 불포화 니트릴 단량체 20~60중량부를 공중합하는 단계;를 포함하는, 아크릴계 그라프트 공중합체의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고무 변성 그라프트 공중합체가 공액 디엔계 고무에 방향족 비닐 단량체 및 불포화 니트릴 단량체가 그라프트된 공중합체인, 아크릴계 그라프트 공중합체의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 공액 디엔계 고무가 1,3-부타디엔, 2-메틸-1,3-부타디엔, 2-에틸-1,3-부타디엔 및 2,3-디메틸-1,3-부타디엔으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 중합체 또는 공중합체인, 아크릴계 그라프트 공중합체의 제조방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 공액 디엔계 고무의 함량이 상기 아크릴계 고무 및 상기 공액 디엔계 고무의 총 중량을 기준으로 10~40중량%인, 아크릴계 그라프트 공중합체의 제조방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 방향족 비닐 단량체가 스티렌, α-메틸스티렌비닐톨루엔, t-부틸스티렌, 할로겐치환 스티렌, 1,3-디메틸스티렌, 2,4-디메틸스티렌, 에틸스티렌, 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나인, 아크릴계 그라프트 공중합체의 제조방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 불포화 니트릴 단량체가 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 에타크릴로니트릴, 페닐아크릴로니트릴, α-클로로아크릴로니트릴, 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나인, 아크릴계 그라프트 공중합체의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 아크릴계 단량체가 (메타)아크릴산, 탄소수 1 내지 16의 알킬기를 가지는 알킬(메타)아크릴레이트, 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나인, 아크릴계 그라프트 공중합체의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 개시제가 수용성 개시제인, 아크릴계 그라프트 공중합체의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 수용성 개시제가 포타슘퍼설페이트, 소듐퍼설페이트, 암모늄퍼설페이트, 실버퍼설페이트, 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나인, 아크릴계 그라프트 공중합체의 제조방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 가교제가 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 1,3-부탄디올디메타크릴레이트, 1,6-헥산디올디메타크릴레이트, 네오펜틸글리콜디메타크릴레이트, 트리메틸올프로판트리메타크릴레이트, 트리메틸올메탄트리아크릴레이트, 아릴메타크릴레이트, 트리아릴아민, 디아릴아민, 트리아릴이소시아누레이트, 트리아릴시아누레이트, 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나인, 아크릴계 그라프트 공중합체의 제조방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 유화제가 지방산 비누, 로진산, 올레인산, 또는 숙신산의 알칼리염; 알킬 아릴 설포네이트; 알칼리메틸 알킬 설페이트; 알칼리 알킬 설포네이트; 설포네이트화된 알킬 에스테르; 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나인, 아크릴계 그라프트 공중합체의 제조방법.
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