KR102013709B1 - 열가소성 수지, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 열가소성 수지 조성물 - Google Patents

열가소성 수지, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 열가소성 수지 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열가소성 수지, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 열가소성 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내열성 단량체 및 비닐시안 화합물을 포함하는 단량체 혼합물 100 중량부; 및 가교제 2 초과 내지 20 미만 중량부;를 포함하여 중합된 것을 특징으로 하는 열가소성 수지, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 반응성이 낮은 내열성 단량체를 포함하는 공중합체 제조 시, 가교제를 일정 함량으로 도입하여 반응속도의 저하 없이도 유리전이온도가 높은 열가소성 수지 및 이의 제조방법을 제공하고, 상기 열가소성 수지를 포함함으로써 기계적 물성, 가공성 및 내열성이 우수한 열가소성 수지 조성물을 제공하는 효과가 있다.

Description

열가소성 수지, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 열가소성 수지 조성물{THERMOPLASTIC RESIN, METHOD FOR PREPATING THE RESIN AND THERMOPLASTIC RESIN COMPOSITION COMPRISING THE RESIN}
본 발명은 열가소성 수지, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 열가소성 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반응성이 낮은 내열성 단량체를 포함하는 공중합체 제조 시, 가교제를 일정 함량으로 도입하여 반응속도의 저하 없이도 유리전이온도가 높은 열가소성 수지 및 이의 제조방법, 상기 열가소성 수지를 포함함으로써 기계적 물성, 가공성 및 내열성이 우수한 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다.
아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene, 이하, ABS라 함) 수지는 아크릴로니트릴의 강성 및 내약품성, 부타디엔과 스티렌의 가공성, 기계적 강도 및 미려한 외관 특성으로 인하여 자동차 용품, 전기·전자 제품 및 사무용 기기 등에 다양하게 사용되고 있다.
하지만, 상기 ABS 수지는 수지 자체의 내열성이 낮기 때문에 자동차의 내장재 및 외장재 등 내열성이 요구되는 부품에는 사용상 한계가 있다.
이에, ABS 수지의 내열성을 증대시키기 위해, 그라프팅 시 유리전이온도가 높은 내열성 단량체(α-메틸 스티렌 등)을 포함시켜 ABS 수지를 제조하거나, ABS 수지를 내열성 단량체를 포함하여 중합된 내열성 공중합체(α-메틸 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체 등)와 혼합하여 사용하는 방법 등이 시도되고 있으나, 상기 내열성 공중합체는 상기 유화 중합 단계에서 알파-메틸스티렌의 낮은 반응성과 중합 안정성의 저하로 인해, 중합속도가 크게 떨어지고 응고물의 생성량이 많아져, 생산성 및 내열도가 저하되는 문제가 발생한다.
KR 1152058 B1
본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 극복하기 위해, 반응성이 낮은 내열성 단량체를 포함하는 공중합체 제조 시, 가교제를 일정 함량으로 도입하여 반응속도의 저하 없이도 유리전이온도가 높은 열가소성 수지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 상기 열가소성 수지의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 상기 열가소성 수지를 포함함으로써 기계적 물성, 가공성 및 내열성이 우수한 열가소성 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명된 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 내열성 단량체 및 비닐시안 화합물을 포함하는 단량체 혼합물 100 중량부; 및 가교제 2 초과 내지 20 미만 중량부;를 포함하여 중합된 열가소성 수지를 제공한다.
또한 본 발명은 내열성 단량체 및 비닐시안 화합물을 포함하는 단량체 혼합물 100 중량부; 및 가교제 2 초과 내지 20 미만 중량부;를 포함하여 유화 중합시키는 단계를 포함하는 열가소성 수지 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 열가소성 수지 및 방향족 비닐 화합물-공액디엔계 화합물-비닐시안 화합물 공중합체를 포함하는 열가소성 수지 조성물을 제공한다.
본 발명에 따르면, 반응성이 낮은 내열성 단량체를 포함하는 공중합체 제조 시, 가교제를 일정 함량으로 도입하여 반응속도의 저하 없이도 유리전이온도가 높은 열가소성 수지 및 이의 제조방법을 제공하고, 상기 열가소성 수지를 포함함으로써 기계적 물성, 가공성 및 내열성이 우수한 열가소성 수지 조성물을 제공하는 효과가 있다.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명자들은 내열성 공중합체 제조 시 가교제를 일정 함량으로 도입한 경우, 반응속도의 저하 없이도 유리전이온도가 높은 공중합체를 제조할 수 있음을 확인하여 이를 토대로 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명에 의한 열가소성 수지를 상세하게 살펴보면 다음과 같다.
상기 열가소성 수지는 내열성 단량체 및 비닐시안 화합물을 포함하는 단량체 혼합물 100 중량부; 및 가교제 2 초과 내지 20 미만 중량부;를 포함하여 중합된 것을 특징으로 한다.
상기 내열성 단량체는, 상기 내열성 단량체를 포함하여 중합될 경우 중합된 중합체의 유리전이온도를 상승시켜 내열성을 높이는 단량체를 의미하는 것으로, 통상적으로 내열성 단량체로 사용되는 단량체인 경우 특별히 제한되지 않고, 일례로 α-메틸 스티렌일 수 있다.
상기 내열성 단량체는 일례로 상기 단량체 혼합물에 대하여 50 내지 90 중량%, 55 내지 85 중량%, 혹은 60 내지 80 중량%로 포함될 수 있고, 이 범위 내에서 기계적 물성 및 내열성이 우수한 효과가 있다.
상기 비닐시안 화합물은 일례로 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 및 에타크릴로니트릴로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 상기 단량체 혼합물에 대하여 10 내지 50 중량%, 15 내지 45 중량%, 혹은 20 내지 40 중량%로 포함될 수 있으며, 이 범위 내에서 상기 내열성 단량체와의 반응성이 높고, 기계적 물성이 우수한 효과가 있다.
상기 가교제는 내열성 단량체 및 비닐시안 화합물의 공중합 시, 각 단량체를 가교(crosslink)시킴으로써, 공중합체 사슬 내의 결합을 강화하여 열가소성 수지의 유리전이온도를 상승시키고, 분자량을 증대시키는 역할을 수행하는 것으로, 일례로 활성화된 비닐기를 갖는 것일 수 있고, 구체적인 예로 디비닐 벤젠(divinyl benzene), 트리비닐 벤젠(trivinyl benzene), 디비닐 톨루엔(divinyl toluene), 디비닐 자일렌(divinyl xylene), 디비닐 나프탈렌(divinyl naphthalene), 디비닐 알킬 벤젠(divinyl alkyl benzene), 디비닐 페난트렌(divinyl phenanthrene), 디비닐 비페닐(divinyl biphenyl), 디비닐디페닐 메탄(divinyldiphenyl methane), 디비닐 벤질(divinyl benzyl), 디비닐 페닐 에터(divinyl phenyl ether), 디비닐 디페닐 설피드(divinyl diphenyl sulfide), 디비닐 퓨란(divinyl furan), 디비닐 설피드(divinyl sulfide) 및 디비닐 설폰(divinyl sulfone)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 가교제는 일례로 상기 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 2 초과 내지 20 미만 중량부, 3 내지 18 중량부, 혹은 5 내지 15 중량부로 포함될 수 있고, 이 범위 내에서 기계적 물성, 가공성, 내열성 및 물성 밸런스가 우수한 효과가 있다.
상기 중합 방법은 상기 내열성 단량체 및 비닐시안 화합물을 가교제와 함께 공중합시킬 수 있는 방법이라면 특별히 제한되지 않으나, 일례로 유화 중합일 수 있다.
상기 열가소성 수지는 일례로 유리전이온도가 136 ℃ 이상, 136 내지 145 ℃, 혹은 137 내지 143 ℃일 수 있고, 이 범위 내에서 내열성 및 물성 밸런스가 우수한 효과가 있다.
상기 열가소성 수지는 일례로 중량평균 분자량이 100,000 내지 180,000 g/mol, 100,000 내지 160,000 g/mol, 혹은 110,000 내지 155,000 g/mol일 수 있고, 이 범위 내에서 가공성 및 물성 밸런스가 우수하고, 유동성을 적정 범위 내로 유지하여 가공성이 뛰어난 효과가 있다.
본 발명에 의한 열가소성 수지 제조방법은 내열성 단량체 및 비닐시안 화합물을 포함하는 단량체 혼합물 100 중량부; 및 가교제 2 초과 내지 20 미만 중량부;를 포함하여 유화 중합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 열가소성 수지는 일례로 유화 중합 방법으로 중합될 수 있고, 이 경우 기계적 물성이 우수한 효과가 있으며, 통상의 유화 중합 방법이라면 특별히 제한되지 않는다.
상기 내열성 단량체, 비닐시안 화합물 및 가교제는 일례로 일괄 투입, 연속 투입, 또는 일괄 투입과 연속 투입을 혼용하여 투입할 수 있다.
상기 열가소성 수지는 일례로 유화제, 전해질, 중합 개시제 및 분자량 조절제를 포함하여 중합될 수 있다.
상기 유화제는 유화 중합에 사용되는 유화제라면 특별히 제한되지 않으나, 일례로 지방산 금속염을 사용할 수 있고, 상기 지방산은 일례로 팔미트산, 올레인산, 라우릴산, 스테아린산 등일 수 있으며, 상기 금속은 일례로 알칼리 금속일 수 있다.
상기 유화 중합은 일례로 중합 전환율이 95 % 이상, 97 % 이상, 혹은 97 내지 99.9%일 수 있다.
상기 열가소성 수지는 일례로 고형 응고분이 1 중량% 이하, 0.01 내지 0.8 중량%, 혹은 0.05 내지 0.5 중량%일 수 있다.
상기 열가소성 수지 제조방법은 일례로 유화 중합된 라텍스 형태의 공중합체를 응집 및 숙성시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 응집은 일례로 금속염 응집제를 투입하여 실시할 수 있고, 80 내지 120 ℃, 90 내지 110 ℃, 혹은 95 내지 105 ℃에서 실시할 수 있으며, 상기 온도 범위 내에서 공중합체 라텍스의 열 분해를 방지하고, 제조된 수지의 내열성이 우수한 효과가 있다.
상기 숙성은 일례로 100 내지 140 ℃, 110 내지 130 ℃, 혹은 115 내지 125 ℃에서 실시할 수 있고, 구체적인 예로 0.1 내지 0.23 MPa, 혹은 0.17 내지 0.23 MPa의 압력 하에 숙성되는 가압 숙성일 수 있으며, 이 온도 및 압력 범위 내에서 제조된 열가소성 수지의 함수율을 감소시키는 효과가 있다.
본 발명에 의한 열가소성 수지 조성물은 상기 열가소성 수지 및 방향족 비닐 화합물-공액디엔계 화합물-비닐시안 화합물 공중합체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 방향족 비닐 화합물-공액디엔계 화합물-비닐시안 화합물 공중합체는 일례로 상기 공액디엔계 화합물을 포함하여 중합된 공액디엔계 고무질 중합체에 상기 방향족 비닐 화합물 및 비닐시안 화합물을 포함하여 그라프트 중합된 그라프트 공중합체일 수 있다.
상기 열가소성 수지 조성물은 일례로 상기 열가소성 수지로 이루어진 매트릭스 수지에 상기 그라프트 공중합체가 분산된 형태일 수 있고, 이 경우 충격강도 및 물성 밸런스가 우수한 효과가 있다.
상기 방향족 비닐 화합물-공액디엔계 화합물-비닐시안 화합물 공중합체의 방향족 비닐 화합물은 일례로 스티렌, α-메틸 스티렌, p-메틸 스티렌, o-에틸 스티렌, p-에틸 스티렌 및 비닐 톨루엔으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 상기 방향족 비닐 화합물-공액디엔계 화합물-비닐시안 화합물 공중합체에 대하여 20 내지 45 중량%, 20 내지 40 중량%, 혹은 20 내지 35 중량%로 포함될 수 있으며, 이 범위 내에서 기계적 물성 및 물성 밸런스가 우수한 효과가 있다.
상기 방향족 비닐 화합물-공액디엔계 화합물-비닐시안 화합물 공중합체의 공액디엔계 화합물은 일례로 1,3-부타디엔, 2-메틸-1,3-부타디엔, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 2-에틸-1,3-부타디엔, 1,3-펜타디엔 및 클로로프렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 상기 공액디엔계 화합물을 포함하여 중합된 고무질 중합체의 형태로 공중합될 수 있으며, 상기 방향족 비닐 화합물-공액디엔계 화합물-비닐시안 화합물 공중합체에 대하여 50 내지 90 중량%, 50 내지 80 중량%, 혹은 50 내지 70 중량%로 포함될 수 있고, 이 범위 내에서 기계적 물성 및 물성 밸런스가 우수한 효과가 있다.
상기 방향족 비닐 화합물-공액디엔계 화합물-비닐시안 화합물 공중합체의 비닐시안 화합물은 일례로 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 및 에타크릴로니트릴로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 상기 방향족 비닐 화합물-공액디엔계 화합물-비닐시안 화합물 공중합체에 대하여 1 내지 20 중량%, 1 내지 15 중량%, 혹은 5 내지 15 중량%로 포함될 수 있으며, 이 범위 내에서 기계적 물성 및 물성 밸런스가 우수한 효과가 있다.
상기 열가소성 수지는 일례로 상기 열가소성 수지 조성물에 대하여 50 내지 90 중량%, 60 내지 90 중량%, 혹은 60 내지 85 중량%로 포함될 수 있고, 상기 방향족 비닐 화합물-공액디엔계 화합물-비닐시안 화합물 공중합체는 일례로 상기 열가소성 수지 조성물에 대하여 10 내지 50 중량%, 10 내지 40 중량%, 혹은 15 내지 40 중량%로 포함될 수 있으며, 이 범위 내에서 내열성, 기계적 물성 및 물성 밸런스가 우수한 효과가 있다.
상기 열가소성 수지 조성물은 그 물성에 영향을 주지 않는 범위에서 일례로 열 안정제, 광 안정제, 산화 방지제, 대전 방지제, 항균제 또는 활제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 열가소성 수지 조성물은 일례로 용융지수(220 ℃, 10 kg)가 2.5 g/10 min 이상, 2.5 내지 4 g/10 min, 혹은 2.7 내지 3.6 g/10 min일 수 있고, 이 범위 내에서 기계적 물성, 가공성 및 물성 밸런스가 우수한 효과가 있다.
상기 열가소성 수지 조성물은 일례로 열변형온도(HDT)가 105 ℃ 이상, 105 내지 115 ℃, 혹은 107 내지 112 ℃일 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 통상의 기술자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
[실시예]
실시예 1
열가소성 수지 제조
질소 충진된 중합 반응기에, 이온교환수 150 중량부, 질소 충진된 중합 반응기에, 이온교환수 150 중량부, α-메틸 스티렌 71 중량부, 아크릴로니트릴 10 중량부, 유화제로 지방산 칼륨 2.5 중량부, 전해질로 탄산칼륨 0.05 중량부, 분자량 조절제로 3급 도데실메르캅탄(TDDM) 0.45 중량부 및 가교제로 디비닐벤젠 5 중량부를 혼합하여 50 ℃에서 30분 간 교반을 실시한 후, t-부틸 하이드로퍼옥사이드 0.02 중량부, 덱스트로즈 0.035 중량부, 피롤린산 나트륨 0.06 중량부 및 황산제일철 0.0015 중량부로 구성된 산화-환원 촉매를 일괄 투입하고 70 ℃로 1시간 동안 승온하였다. 이어서, 이온교환수 30 중량부, 아크릴로니트릴 17 중량부 및 지방산 칼륨 1 중량부로 구성된 유화액을 75 ℃로 2시간 동안 승온과 동시에 연속 투입하여 중합을 실시하였다. 이 후, 아크릴로니트릴 2 중량부를 t-부틸 하이드로퍼옥사이드 0.03 중량부, 덱스트로즈 0.035 중량부, 피롤린산 나트륨 0.06 중량부 및 황산제일철 0.0015 중량부로 구성된 산화-환원 촉매와 함께 일괄 투입하고, 80 ℃까지 승온시킨 후 중합 반응을 종료하여, 공중합체 라텍스를 수득하였다. 이 때 공중합체의 중합 전환율 및 고형 응고분을 하기 표 1에 기재하였다. 이 후, 상기 공중합체 라텍스를 23 중량% 염화칼슘 수용액 3 중량부를 투입하여 100 ℃에서 응집시키고, 120 ℃에서 0.2 MPa 하에 가압 숙성시킨 다음, 탈수기를 이용해 탈수하고, 건조하여 열가소성 수지 분체를 수득하였다. 이 때 제조된 열가소성 수지의 유리전이온도 및 중량평균 분자량은 하기 표 1에 기재하였다.
방향족 비닐 화합물-공액디엔계 화합물-비닐시안 화합물 공중합체 제조
질소 충진된 중합 반응기에, 상기 폴리부타디엔 고무질 중합체 라텍스 60 중량부(고형분 기준), 스티렌 7.5 중량부, 아크릴로니트릴 2.5 중량부, 이온교환수 140 중량부, 로진산 칼륨 0.3 중량부, 소듐에틸렌디아민테트라아세테이트 0.1 중량부, 황산제일철 0.005 중량부 및 포름알데히드 소듐술폭실레이트 9.23 중량부를 일괄 투입하고 70 ℃로 승온시켰다. 이어서, 이온교환수 30 중량부, 로진산칼륨 0.3 중량부, 스티렌 22.5 중량부, 아크릴로니트릴 7.5 중량부, 3급 도데실메르캅탄(TDDM) 0.4 중량부 및 디이소프로필렌벤젠하이드로퍼옥사이드 0.4 중량부의 혼합 유화 용액을 3시간 동안 연속 투입한 후 다시 중합 온도를 80 ℃로 승온한 후, 1시간 동안 숙성시키고 반응을 종료시켰다. 이 후, 23 중량% 황산마그네슘 수용액 2.5 중량부를 투입하여 응집시키고, 세척 및 건조하여 방향족 비닐 화합물-공액디엔계 화합물-비닐시안 화합물 그라프트 공중합체 분체를 수득하였다.
열가소성 수지 조성물 제조
상기 수득한 열가소성 수지 75 중량부 및 상기 수득한 방향족 비닐 화합물-공액디엔계 화합물-비닐시안 화합물 공중합체 분체 25 중량부를 통상의 혼합기에 넣어 혼합한 후, 압출기를 이용하여 240 내지 250 ℃에서 용융 및 혼련하여 펠렛화한 다음, 사출기를 이용하여 물성 측정을 위한 시편을 제작하였다.
실시예 2
상기 실시예 1의 열가소성 수지 제조 시, 가교제인 디비닐벤젠을 5 중량부 대신 10 중량부 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
실시예 3
상기 실시예 1의 열가소성 수지 제조 시, 가교제인 디비닐벤젠을 5 중량부 대신 15 중량부 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
비교예 1
상기 실시예 1의 열가소성 수지 제조 시, 가교제인 디비닐벤젠을 투입하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
비교예 2
상기 실시예 1의 열가소성 수지 제조 시, 가교제인 디비닐벤젠을 5 중량부 대신 2 중량부 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
비교예 3
상기 실시예 1의 열가소성 수지 제조 시, 가교제인 디비닐벤젠을 5 중량부 대신 20 중량부 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
[시험예]
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3의 각 열가소성 수지 및 열가소성 수지 조성물에 대한 물성을 하기의 방법으로 측정하여, 그 결과를 각각 하기의 표 1에 나타내었다.
측정 방법
* 중합 전환율(%): 그라프트 공중합체 라텍스 1.5g을 150 ℃ 열풍 건조기 내에서 15분간 건조 후 무게를 측정하여 총 고형분 함량(TSC)을 구하고 하기 수학식 1로 중합 전환율을 계산하였다.
Figure 112015110590297-pat00001
TSC: 총 고형분 함량(중량부)
M: 투입된 총 단량체 함량(중량부)
W: 투입된 물 함량(중량부)
S: 투입된 유화제 및 기타 부원료 고형분 함량(중량부)
* 고형 응고분(중량%): 반응조 내에 생성된 응고물의 무게, 총 고무의 무게 및 단량체의 무게를 측정하고, 하기의 수학식 2로 응고물 함량을 계산하였다.
Figure 112015110590297-pat00002
* 유리전이온도(Tg, ℃): METTELR TOLEDO 사의 DSC1 Star System을 이용하여 180 ℃로 승온시킨 후, 20 ℃/min의 냉각속도로 30 ℃로 냉각시켜 열 이력을 제거한 후, 다시 10 ℃/min의 승온속도로 180 ℃로 승온시켜 유리전이온도를 측정하였다.
* 중량평균 분자량(Mw, g/mol): 겔 크로마토그래피(GPC)를 통해 표준 PS(Standard polystyrene) 시료에 대한 상대 값을 측정하였다.
* 용융지수(Melt Index, g/10 min): 시편을 이용하여 표준 측정 ASTM D1238(220 ℃, 10 kg 조건)에 의거하여 측정하였다.
* 열변형온도(HDT, ℃): 1/4" 시편을 이용하여 표준측정 ASTM D648에 의거하여 측정하였다.
구분 실시예 비교예
1 2 3 1 2 3
열가소성 수지 중합 전환율 97.2 97.5 97.5 96.5 97.7 97.7
고형 응고분 0.08 0.15 0.50 0.03 0.04 1.2
유리전이온도 137.3 141.6 142.1 135.0 135.8 143.2
중량평균 분자량 120,000 153,000 110,000 110,000 108,000 198,000
열가소성 수지 조성물 용융지수 3.6 2.7 3.4 3.5 3.7 0.5
열변형온도 107 111 112 106 106 112
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 실시예 1 및 3의 열가소성 수지는 가교제를 투입하지 않은 비교예 1에 비해, 중합 전환율이 우수하고, 유리전이온도 및 중량평균 분자량이 상승한 것을 확인할 수 있었다. 또한, 상기 열가소성 수지를 포함하는 열가소성 수지 조성물은 용융지수가 동등 수준을 유지하면서도 내열성은 현저히 우수한 것을 확인할 수 있었다.
반면, 가교제를 미량 포함한 비교예 2의 경우, 유리전이온도 및 내열성의 개선 효과가 극히 미미한 것을 확인할 수 있었고, 가교제를 과량 포함한 비교예 3의 경우, 중량평균 분자량이 극히 증대되어 용융지수가 현저히 저하되고, 결국 가공성이 매우 열악한 것을 확인할 수 있었다.
이로부터 본 발명자들은 상기와 같은 결과들로부터 내열성 공중합체 제조 시 가교제를 일정 함량으로 도입함으로써 반응속도의 저하 없이도 유리전이온도가 높은 공중합체 및 내열성이 뛰어난 열가소성 수지 조성물을 구현할 수 있음을 확인할 수 있었다.

Claims (14)

  1. 내열성 단량체 및 비닐시안 화합물을 포함하는 단량체 혼합물 100 중량부; 및 가교제 10 내지 15 중량부;를 포함하여 유화중합된 열가소성 수지로,
    상기 가교제는 디비닐 벤젠(divinyl benzene)이고, 상기 열가소성 수지는 유리전이온도가 141.6 내지 142.1℃인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 내열성 단량체는 α-메틸 스티렌인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 내열성 단량체는 상기 단량체 혼합물에 대하여 50 내지 90 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 비닐시안 화합물은 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 및 에타크릴로니트릴로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 열가소성 수지는 중량평균 분자량이 100,000 내지 180,000 g/mol인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지.
  8. 내열성 단량체 및 비닐시안 화합물을 포함하는 단량체 혼합물 100 중량부; 가교제 10 내지 15 중량부; 및 유화제;를 포함하여 유화 중합시키는 단계를 포함하고,
    상기 유화제는 지방산 금속염으로 상기 지방산은 팔미트산, 올레인산, 라우릴산, 또는 스테아린산이고 상기 금속은 알칼리 금속이며,
    상기 유화 중합된 공중합체 라텍스를 응집 및 가압 숙성시키는 단계를 포함하며,
    상기 응집은 금속염 응집제를 투입하여 80 내지 120℃에서 실시하고,
    상기 가압 숙성은 100 내지 140℃에서 0.1 내지 0.23 MPa 압력 하에서 실시하는 열가소성 수지 제조방법으로,
    상기 가교제는 디비닐 벤젠(divinyl benzene)이고, 상기 열가소성 수지는 유리전이온도가 141.6 내지 142.1℃인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 제조방법.
  9. 삭제
  10. 제1항 내지 제4항 또는 제7항 중 어느 한 항에 따른 열가소성 수지 및 방향족 비닐 화합물-공액디엔계 화합물-비닐시안 화합물 공중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 방향족 비닐 화합물-공액디엔계 화합물-비닐시안 화합물 공중합체는 상기 공액디엔계 화합물을 포함하여 중합된 공액디엔계 고무질 중합체에 상기 방향족 비닐 화합물 및 비닐시안 화합물을 포함하여 그라프트 중합된 그라프트 공중합체인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 열가소성 수지는 50 내지 90 중량%로 포함되고, 상기 방향족 비닐 화합물-공액디엔계 화합물-비닐시안 화합물 공중합체는 10 내지 50 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 열가소성 수지 조성물은 용융지수(220 ℃, 10 kg)가 2.5 g/10 min 이상인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 열가소성 수지 조성물은 열변형온도(HDT)가 105 ℃ 이상인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
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