KR102503078B1 - 아크릴시럽 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 아크릴시럽 조성물은 분자량이 다른 아크릴계 중합체를 포함하므로써, 낮은 점도를 유지하면서 안정적인 내열성 및 기계적 강도를 확보할 수 있는 장점이 있다. 구체적으로, 이를 포함하여 성형품을 제조할 경우 투명성은 유지하면서 바콜경도 및 충격강도와 같은 기계적강도 및 내열성이 효과적으로 향상될 수 있다.
또한, 본 발명의 아크릴시럽 조성물을 사용하여 제조한 성형품은 온수에 의한 황변이 적으며, 저온 경화성, 내후성 및 내약품성이 우수하며, 색감 발현에 유리하고 무광 특성에 의한 고급스러운 느낌을 주기 때문에 인조대리석, 욕조, 세면대 및 욕실 인테리어용 자재 등에 사용하기 매우 적합하다.

Description

아크릴시럽 조성물{Acrylic syrup composition}
본 발명은 아크릴시럽 조성물, 이를 포함하여 제조된 성형품에 관한 것이다.
아크릴시럽 조성물은 투명성이 우수하며, 조성물의 구성을 변화시켜 물성을 조절하기 용이하다. 이러한 아크릴시럽 조성물은 점착 시트, 점착 필름, 보호코팅, 폼(form) 및 점착제 등과 같은 용도 또는 인조대리석, 욕조, 세면대 및 인테리어용 자재 등과 같은 용도로 사용될 수 있다.
상기 아크릴시럽 조성물은 통상적으로 아크릴계 중합체와 아크릴계 단량체의 혼합물로 이루어지며 여기에 무기충진제 등의 첨가제를 추가하고 이를 성형을 하여 성형품을 제조한다. 상기 성형품은 시트 형태로 사출될 수 있고, 특정 형태를 갖는 틀에 주입하고 이를 경화할 수 있으며, SCM(Sheet Molding Compound)이나 BCM(Bulk Molding Compound) 등과 같이 몰딩 공정을 통해 제조할 수 있다.
상기 성형품 제조 공정에서 상기 아크릴시럽 조성물의 점도가 중요한 역할을 하는데, 성형품의 내열성 및 기계적강도 등을 향상시키기 위하여 아크릴계 중합체의 함량을 증가시킬 경우 조성물의 점도가 높아져, 무기충진제의 함량에 제한이 생기는 문제가 발생한다.
또한, 아크릴계 단량체를 중합한 프리폴리머를 포함하여 점도가 낮은 아크릴시럽을 제조하여 사용하는 경우에도, 상기 프리폴리머의 분자량이 낮기 때문에 충분한 내열성 및 기계적 강도 등을 충족시킬 수 없고, 또는 프리폴리머의 함량을 최소화하여 사용하는 경우 경화 후 수축이 발생하여 양품의 성형품을 제조하기 어렵다.
다른 기초수지로는 일반적으로 폴리우레탄계 수지를 사용할 수 있지만, 폴리우레탄계 수지의 경우, 탄력성, 유연성은 우수하나, 색감 발현 및 내열성이 열세하며 내약품성과 내후성이 떨어지는 문제점이 있다.
따라서, 낮은 점도를 유지함과 동시에 우수한 내열성 및 기계적 강도를 발현할 수 있는 아크릴시럽 조성물에 대한 연구개발이 절실하게 필요한 실정이다.
KR 10-2019-0053690 A (2019.05.20)
본 발명은 아크릴시럽 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다. 구체적으로 상기 아크릴시럽 조성물은 200 내지 400 cP의 점도 및 저온 경화성을 가지며, 이를 포함하여 제조된 경화물은 우수한 내열성 및 기계적 강도를 가질 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 아크릴시럽 조성물, 수산화마그네슘, 무기충진제 및 개시제를 포함한 혼합물을 경화하여 제조된 성형품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명자는 우수한 색감 발현과 우수한 내열성 및 기계적 강도를 확보할 수 있는 아크릴시럽 조성물의 제조를 위해 끊임없이 연구한 결과, 메틸메타크릴레이트, 아크릴계 중합체, 다관능성 아크릴계 단량체, 중합금지제 및 티올계 화합물을 포함하여 아크릴시럽 조성물을 제조할 경우, 놀랍게도 200 내지 400 cP의 점도를 가져 작업성이 우수하며, 동시에 바콜경도, 충격강도와 같은 기계적강도 및 내열성이 효과적으로 향상된다는 것을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 메틸메타크릴레이트, 아크릴계 중합체, 다관능성 아크릴계 단량체, 중합금지제 및 티올계 화합물을 포함하는 아크릴시럽 조성물을 제공한다. 바람직하게 상기 아크릴계 중합체는 중량평균분자량이 15,000 내지 60,000 g/mol이고 유리전이온도가 115 ℃ 이하이며, 상기 아크릴시럽 조성물은 25 ℃에서 측정된 점도가 200 내지 400 cP인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 아크릴계 중합체는 중량평균분자량이 15,000 내지 60,000 g/mol이고 유리전이온도가 115 ℃ 이하인 제 1 아크릴계 중합체와 중량평균분자량이 80,000 내지 120,000 g/mol이고 유리전이온도가 100 내지 120 ℃인 제 2 아크릴계 중합체가 1 : 0.005 내지 0.5 중량비로 혼합될 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 메틸메타크릴레이트 100 중량부에 대하여 아크릴계 중합체 40 내지 100 중량부, 다관능성 아크릴계 단량체 0.1 내지 5 중량부, 중합금지제 0.01 내지 1 중량부 및 티올계 화합물 0.001 내지 0.05 중량부로 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 다관능성 아크릴계 단량체는 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디비닐에테르, 디에틸렌글리콜 디비닐에테르, 트리에틸렌글리콜 디비닐에테르 및 디비닐벤젠 등으로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 둘 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 중합금지제는 하이드로퀴논, 메톡시페놀 및 부틸레이티드 하이드록시 톨루엔 등으로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 둘 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 티올계 화합물은 노말도데실머켑탄, 띠오살리실산, 3-메르캅토프로피온산 등으로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 둘 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 중합금지제와 티올계 화합물은 1 : 0.01 내지 0.5의 중량비로 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 아크릴시럽 조성물, 수산화마그네슘, 무기충진제 및 개시제를 포함한 혼합물을 경화하여 제조된 성형품을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 성형품은 시트, 인조대리석, 용기 및 인테리어용 내/외장재 등에서 선택될 수 있다.
본 발명에 따른 아크릴시럽 조성물은 분자량이 다른 아크릴계 중합체를 포함함으로써, 200 내지 400 cP의 점도를 유지하면서 안정적인 내열성 및 기계적 강도를 확보할 수 있는 장점이 있다. 구체적으로, 이를 포함하여 성형품을 제조할 경우 작업성이 우수하며, 동시에 바콜경도, 충격강도와 같은 기계적강도 및 내열성이 효과적으로 향상될 수 있다.
또한, 본 발명의 아크릴시럽 조성물을 사용하여 제조한 성형품은 온수에 의한 황변이 적으며, 저온 경화성, 내후성 및 내약품성이 우수하며, 색감 발현에 유리하고 무광 특성에 의한 고급스러운 느낌을 주기 때문에 인조대리석, 욕조, 세면대 및 욕실 인테리어용 자재 등에 사용하기 매우 적합하다.
이하 실시예를 통해 본 발명에 따른 아크릴시럽 조성물에 대하여 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 참조일 뿐 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현 될 수 있다.
또한 달리 정의되지 않는 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본원에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 실시예를 효과적으로 기술하기 위함이고, 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
본 발명에 기재된 "아크릴"는 아크릴 및 메타크릴을 포함한다.
본 발명에 기재된 "중합체"는 하나 이상의 단량체를 반응시킨 중합체 및 공중합체를 포함한다.
본 발명을 구체적으로 설명하면, 다음과 같다.
본 발명은 메틸메타크릴레이트, 아크릴계 중합체, 다관능성 아크릴계 단량체, 중합금지제 및 티올계 화합물을 포함하는 아크릴시럽 조성물을 제공한다. 바람직하게 상기 아크릴계 중합체는 중량평균분자량이 15,000 내지 60,000 g/mol, 바람직하게 15,000 내지 50,000 g/mol, 더욱 바람직하게 15,000 내지 40,000 g/mol이고, 유리전이온도가 115 ℃이하, 바람직하게 90 내지 115 ℃, 더욱 바람직하게 95 내지 110 ℃일 수 있다. 상기 범위를 만족할 경우, 아크릴시럽이 200 내지 400 cP의 점도를 가질 수 있어 좋고, 이를 포함하여 제조된 경화물이 투명성, 우수한 내열성 및 기계적 강도를 발현할 수 있어 매우 좋다.
또한, 상기 아크릴 시럽 조성물은 점도가 200 내지 400 cP인 것을 특징으로 한다. 상기 범위를 만족하는 아크릴시럽 조성물은 무기충진제를 더 첨가하여도 혼화성 및 흐름성이 매우 우수하고, 몰딩 등과 같은 공정에서 금형에 주입하기 적절한 점도가 될 수 있다. 뿐만 아니라 경화가 시작되기 전에 혼합물 주입이 완료될 수 있어 표면이 매끄럽고 내구성이 우수한 양품의 성형품을 제조할 수 있어 매우 좋다. 만일 상기 아크릴 시럽 조성물의 점도가 200 cP 미만일 경우에는 흐름성이 과도하여 작업성이 좋지 않고, 400 cP을 초과할 경우에는 혼화성 및 흐름성이 좋지 않으며, 혼합물 주입이 완료되기 전에 경화가 시작될 수 있어 바람직하지 않다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 아크릴계 중합체는 중량평균분자량이 15,000 내지 70,000 g/mol, 바람직하게 15,000 내지 60,000 g/mol, 더욱 바람직하게 15,000 내지 40,000 g/mol이고, 유리전이온도가 115 ℃이하, 바람직하게 90 내지 110 ℃, 더욱 바람직하게 95 내지 105 ℃이고, 다분산성지수(PDI)가 5.0 이하 또는 1.0 내지 2.0인 제 1 아크릴계 중합체와 중량평균분자량이 70,000 내지 150,000 g/mol, 바람직하게 80,000 내지 120,000 g/mol, 더욱 바람직하게 80,000 내지 110,000 g/mol이고 유리전이온도가 95 내지 120 ℃, 바람직하게 100 내지 120 ℃, 더욱 바람직하게 100 내지 115 ℃이고, 다분산성지수(PDI)가 3.0 이하 또는 1.0 내지 1.5인 제 2 아크릴계 중합체를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 제 1 아크릴계 중합체와 제 2 아크릴계 중합체는 1 : 0.005 내지 0.5 중량비, 구체적으로 1 : 0.01 내지 0.5 중량비, 더욱 구체적으로 1 : 0.05 내지 0.3 중량비로 혼합될 것일 수 있다. 상기 범위를 만족할 경우, 상기 아크릴시럽 조성물은 본 발명에서 목적으로 하는 점도를 가질 수 있으며, 경화시간을 적절하게 조절할 수 있어 좋고, 이를 포함하여 제조된 경화물이 우수한 내열성 및 기계적 강도를 발현할 수 있어 매우 좋다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 메틸메타크릴레이트 100 중량부에 대하여 아크릴계 중합체 40 내지 100 중량부, 바람직하게 40 내지 80 중량부, 다관능성 아크릴계 단량체 0.1 내지 5 중량부, 바람직하게 0.5 내지 3 중량부, 중합금지제 0.01 내지 1 중량부, 바람직하게 0.01 내지 0.5 중량부 및 티올계 화합물 0.001 내지 0.05 중량부 바람직하게 0.001 내지 0.03 중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 투명성, 200 내지 400 cP의 점도 및 저온 경화성을 갖는 아크릴시럽 조성물을 제조할 수 있어 좋다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 다관능성 아크릴계 단량체는 관능기를 2개 이상갖는 단량체라면 크게 제한되지 않지만, 일예로 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디비닐에테르, 디에틸렌글리콜 디비닐에테르, 트리에틸렌글리콜 디비닐에테르 및 디비닐벤젠 등으로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 둘 이상일 수 있으며, 바람직하게 에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트 또는 디에틸렌글리콜 디메타크릴레이트일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 중합금지제는 통상적으로 사용되거나 공지된 중합금지제라면 크게 제한되지 않지만, 비제한적으로 페놀계 중합금지제를 사용할 수 있고, 일예로 하이드로퀴논, 메톡시페놀 및 부틸레이티드 하이드록시 톨루엔 등으로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 둘 이상일 수 있으며 이들을 혼합하여 사용할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 티올계 화합물은 경화반응을 촉진하기 위해 사용될 수 있으며, 분자 중에 하나 이상의 티올기를 갖고 통상적으로 사용되거나 공지된 티올계 화합물이라면 크게 제한되지 않지만, 일예로 폴리올과 메르캅토 유기산의 에스테르화 반응에 의해서 얻어지는 티올 화합물; 부탄티올, 펜탄티올, 헥산티올, 옥탄티올, 노난티올 및 데칸티올 등의 알킬폴리티올 화합물; 말단 티올기 함유 폴리에테르 및 말단 티올기 함유 폴리티올에테르일 수 있다. 구체적으로 노말도데실머켑탄, 띠오살리실산 및 3-메르캅토프로피온산(3-MPA) 등으로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 둘 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 중합금지제와 티올계 화합물은 1 : 0.01 내지 0.5 중량비, 구체적으로 1 : 0.05 내지 0.5 중량비, 더욱 구체적으로 1 : 0.05 내지 0.3의 중량비로 포함될 수 있다. 상기 범위를 만족하는 아크릴시럽 조성물의 경우, 몰딩 공정과 같은 성형품 제조과정에서 더욱 유리한 경화시간을 가질 수 있어, 우수한 품질의 제품을 제조하는데 중요한 역할을 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 아크릴시럽 조성물, 수산화마그네슘, 무기충진제 및 개시제를 포함한 혼합물을 경화하여 제조된 성형품을 제공할 수 있다. 구체적으로 상기 아크릴시럽 조성물 100 중량부에 대하여 수산화마그네슘 0.01 내지 5 중량부, 바람직하게 0.1 내지 5 중량부, 무기충진제 50 내지 300 중량부, 바람직하게 100 내지 200 중량부 및 개시제 0.1 내지 10 중량부, 바람직하게 0.1 내지 5 중량부를 포함하여 경화한 것일 수 있다. 특히, 본 발명의 아크릴시럽 조성물을 사용할 경우, 상기 조성물이 200 내지 400 cP의 점도를 가져, 혼합물을 제조하는 과정에서 우수한 작업성을 부여해줌과 동시에 혼합물을 경화한 경화물 또는 성형품의 내열성 및 기계적 강도가 효과적으로 향샹될 수 있어 매우 좋다.
상기 무기충진제는 석회암, 마이카, 실리카, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 질화 알루미늄, 질화 붕소, 질화 규소, 수산화 알루미늄, 하이드로탈사이트, 수산화 마그네슘, 수산화 칼슘, 울러스토나이트, 벤토나이트, 실리카, 알루미나, 산화티탄, 황산바륨, 황산칼슘, 활석 및 유리섬유 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있으며, 바람직하게 실리카(SiO2)을 사용할 수 있다.
상기 개시제는 통상적으로 사용되는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니지만, 구체적인 예를 들어, 칼륨퍼설페이트, 나트륨퍼설페이트, 암모늄퍼설페이트, 리튬퍼설페이트 및 황산철 등에서 선택되는 설페이트류, 2,2'-아조-비스(이소부티로니트릴), 2,2'-아조-비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 및 1-t-부틸-아조시아노시클로헥산 등에서 선택되는 아조류, t-부틸 퍼옥사이드, t-부틸 하이드로퍼옥사이드, 큐멘하이드로퍼옥사이드, 디이소프로필 벤젠 하이드로퍼옥사이드, 파라메탄 하이드로퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥사이드, 카프릴릴 퍼옥사이드, 디-t-부틸 퍼옥사이드, 에틸 3,3'-디(t부틸퍼옥시) 부티레이트, 에틸 3,3'-디(t-아밀퍼옥시) 부티레이트, t-아밀퍼옥시-2-에틸 헥사노에이트 및 t-부틸퍼옥시 피빌레이트 등에서 선택되는 퍼옥사이드류, t-부틸 퍼아세테이트, t-부틸 퍼프탈레이트 및 t-부틸 퍼벤 조에이트 등에서 선택되는 퍼에스테르 및 디(1-시아노-1-메틸에틸)퍼옥시 디카보네이트 등에서 선택되는 퍼카보네이트류 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 혼합물을 경화하여 경화물을 제조할 경우, 우수한 내열성 및 기계적강도를 가질 수 있어 좋다. 일예로 상기 경화물의 내열성은 본 발명에 따른 내열성 테스트 결과가 "이상없음"일 수 있고, 선팽창계수는 3.0 x 10-5/℃ 이상, 열하중변형온도는 90℃ 이상일 수 있으며, 바콜경도는 60 이상, 충격강도는 15 J/m 이상, 인장강도는 20 MPa 이상, 굴곡강도는 50 MPa, 일 수 있고, 상기 물성들의 상한은 특별히 제한되지 않는다.
또한, 상기 혼합물을 경화한 것을 경화물이라고 하며, 상기 혼합물을 경화 및 성형하여 제조한 것을 성형품이라고 할 수 있다. 상기 성형품은 사출성형(injection molding), 압축성형(compression molding), 이송성형(transfer molding), 열성형(thermoforming), 블로우성형(blow molding), 필름 블로잉(filmblowing), 압출성형(profile extrusion), 카렌더링(calendering) 및 발포성형(expanding molding) 등과 같이 일반석으로 사용되거나 공지된 성형방법이라면 제한없이 사용할 수 있다. 또다른 예로 SMC(sheet molding compound), BMS(bulk moulding compound) 및 RTM(Resin Transfer Molding) 등과 같은 복합소재 제조를 위한 성형방법도 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 성형품(경화물)은 시트, 인조대리석, 용기 및 인테리어용 내/외장재 등으로 이용될 수 있다. 본 발명의 아크릴시럽 조성물을 사용하여 제조한 성형품은 온수에 의한 황변이 적으며, 저온 경화성, 내후성 및 내약품성이 우수하며, 색감 발현에 유리하고 무광 특성에 의한 고급스러운 느낌을 주기 때문에 인조대리석, 욕조, 세면대 및 욕실 인테리어용 자재 등에 사용하기 매우 적합하다.
이하 본 발명을 실시예를 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 이들은 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 권리범위가 하기의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
또한 달리 정의되지 않은 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본원에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 실시예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
[물성측정방법]
1) 점도 [cP]
실시예 및 비교예에서 제조된 아크릴시럽의 점도는 상온(25±1℃)에서 브룩필드 점도계로 spindle No.3로 100rpm의 조건에서 측정하였다.
2) 바콜경도 (Barcol Hardness)
실시예 및 비교예에서 제조된 경화물의 바콜경도를 로크웰경도를 ASTM D 2583-07에 의거하여 측정하였다. 바콜경도시험기(Instron B2000)를 사용하였다. 바콜경도를 하기의 기준에 따라 ◎, ○, △, ×로 평가하였다.
◎(우수) : 65 이상
○(보통) : 60 이상 65 미만
△(미흡) : 50 이상 60 미만
×(나쁨) : 50 미만
3) 충격강도 (Izod Impact Strength) [J/m]
실시예 및 비교예에서 제조된 경화물의 충격강도를 ASTM D 256-06ae1(A법)에 의거하여 측정하였다. 아이조드 타입의 충격시험기(JJHBT-6501, JJ-test)를 사용하였다. 충격강도를 하기의 기준에 따라 ◎, ○, △, ×로 평가하였다.
◎(우수) : 15 이상
○(보통) : 10 이상 15 미만
△(미흡) : 5 이상 10 미만
×(나쁨) : 5 미만
4) 인장강도 (Tensile strength) [MPa]
실시예 및 비교예에서 제조된 경화물의 인장강도를 ASTM D 638-08에 의거하여 측정하였다. 만능재료 시험기 (UTM 5982, INSTRON)를 사용하였다. 인장강도를 하기의 기준에 따라 ◎, ○, △, ×로 평가하였다.
◎(우수) : 30 이상
○(보통) : 25 이상 30 미만
△(미흡) : 20 이상 25 미만
×(나쁨) : 20 미만
5) 굴곡강도 (Bending strength) [MPa]
실시예 및 비교예에서 제조된 경화물의 굴곡강도를 ASTM D 790-07e1에 의거하여 측정하였다. 만능재료 시험기 (UTM 5982, INSTRON)를 사용하였다. 굴곡강도를 하기의 기준에 따라 ◎, ○, △, ×로 평가하였다.
◎(우수) : 55 이상
○(보통) : 50 이상 55 미만
△(미흡) : 45 이상 50 미만
×(나쁨) : 45 미만
6) 선팽창계수 (α) [1/℃]
실시예 및 비교예에서 제조된 경화물의 선팽창계수를 KS M 3015에 의거하여 측정하였다.
7) 열하중변형온도 (HDT, Heat Deflection Temperature) [℃]
실시예 및 비교예에서 제조된 경화물의 열하중변형온도를 ASTM D 648-07(B법)790-07e1에 의거하여 측정하였다.
8) 변색
실시예 및 비교예에서 제조된 경화물의 황색도를 ISO 13465-1에 의거하여 측정하였고 결과에 따라 변색의 정도를 평가하였다. 황색도가 3.0 미만일 경우 "이상없음"으로, 3.0 이상일 경우 "변색발생"으로 평가하였다.
9) 내열성
실시예 및 비교예에서 제조된 경화물의 내열성을 JIS K 6902에 의거하여 측정하였다.
[실시예 1] 아크릴시럽 조성물의 제조
비이커에 메틸메타크릴레이트 62.4 g를 투입하고, 이어서 에틸렌글리콜 디메타아크릴레이트(DGDMA) 0.6 g, 제 1 아크릴계 중합체인 PMMA(Mw : 25,000 g/mol, Tg : 101℃) 35 g, 제 2 아크릴계 중합체인 PMMA(Mw : 90,000 g/mol, Tg : 102℃) 2 g, 페놀계 중합금지제 0.015 g 및 티올계 화합물 0.0025 g을 투입 후, 충분한 시간동안 교반하여 완전히 용해시켜 아크릴시럽 조성물을 제조하였다. 또한, 상기 제 1 아크릴계 중합체와 제 2 아크릴계 중합체를 용융 혼합하여 물성을 측정한 결과, 이들의 중량평균분자량은 30,000 g/mol이고, 유리전이온도는 101 ℃로 측정되었다.
[실시예 2 내지 5]
하기 표 1에 따라 조성물의 함량을 조절하여 투입한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 진행하였다. 실시예 2는 제 1 아크릴계 중합체와 제 2 아크릴계 중합체의 비율을 달리한 것이고, 실시예 3은 EGDMA의 함량을 증가한 것이고, 실시예 4 내지 5는 중합금지제와 티올계 화합물의 비율을 달리한 것이다.
[비교예 1 내지 5]
하기 표 1에 따라 조성물의 함량을 조절하여 투입한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 진행하였다. 비교예 1은 실시예 1의 메틸메타크릴레이트를 스티렌모노머로 대체한 것이고, 비교예 2는 EGDMA만 제외한 것이고, 비교예 3은 제 2 아크릴계 중합체만 제외한 것이고, 비교예 4는 제 1 아크릴계 중합체만 제외한 것이고, 비교예 5는 상기 아크릴계 중합체 대신 중량평균분자량이 70,000 g/mol이고 유리전이온도가 116 ℃인 제 3 아크릴계 중합체를 사용한 것이다.
물성 측정용 시편을 제조하기 위해, 상기 실시예 및 제조예에서 제조된 아크릴시럽 조성물 100 중량부에 대하여 티올계 화합물 0.1 중량부, 수산화 마그네슘 0.6 중량부, SiO2 138 중량부 및 개시제 1.7 중량부를 순서대로 투입하여 골고루 혼합하였다. 상기 혼합물을 가로, 세로 및 높이가 12 cm x 24 cm x 1.5 cm인 틀에 주입하여 완전히 경화될 때까지 40분 이상 상온에 방치하였다. 제조된 경화물의 물성을 평가하여 하기 표 2에 나타내었다.
(중량부) MMA SM EGDMA 제 1
아크릴계 중합체		 제 2
아크릴계 중합체		 제 3
아크릴계 중합체		 중합금지제 티올계 화합물 점도
(cP)
실시예 1 100 - 1.0 56.1 3.2 - 0.024 0.004 230
실시예 2 100 - 1.0 48.1 11.2 - 0.024 0.004 310
실시예 3 100 - 5.0 56.1 3.2 - 0.024 0.004 300
실시예 4 100 - 1.0 56.1 3.2 - 0.032 0.008 240
실시예 5 100 - 1.0 56.1 3.2 - 0.04 0.012 240
비교예 1 - 100 1.0 56.1 3.2 - 0.024 0.004 240
비교예 2 100 - - 56.1 3.2 - 0.024 0.004 220
비교예 3 100 - 1.0 59.3 - - 0.024 0.004 150
비교예 4 100 - 1.0 - 59.3 - 0.024 0.004 530
비교예 5 100 - 1.0 - - 59.3 0.024 0.004 480
MMA : 메틸메타크릴레이트 단량체
SM : 스티렌단량체
(중량부) 바콜경도 충격강도 인장강도 굴곡강도 α HDT(℃) 변색 내열성
실시예 1 ◎ ◎ ◎ ◎ 4.0x10-5 98 이상없음 이상없음
실시예 2 ◎ ◎ ○ ◎ 4.0x10-5 102 이상없음 이상없음
실시예 3 ◎ ◎ ○ ◎ 4.0x10-5 100 이상없음 이상없음
실시예 4 ◎ ◎ ◎ ◎ 4.0x10-5 97 이상없음 이상없음
실시예 5 ◎ ◎ ◎ ◎ 4.0x10-5 96 이상없음 이상없음
비교예 1 × ○ × × 4.0x10-5 67 변색발생 불량
비교예 2 ○ ○ △ △ 4.0x10-5 76 이상없음 이상없음
비교예 3 △ ○ △ △ 4.0x10-5 91 이상없음 이상없음
비교예 4 ◎ ◎ ◎ ◎ 4.0x10-5 104 이상없음 이상없음
비교예 5 ○ ◎ ◎ ◎ 4.0x10-5 94 이상없음 이상없음
상기 표 1 및 2에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 아크릴시럽 조성물은 점도가 200 내지 400 cP로 유지되고, 동시에 바콜경도, 충격강도 및 굴곡강도와 같은 기계적 물성이 좋으며, 무엇보다도 열하중변형온도, 선팽창계수 및 내열성과 같은 내열특성이 우수하다는 것을 확인하였다.
또한, 실시예 1과 비교예 3 내지 5를 비교해보면, 중량평균분자량이 70,000 g/mol 및 90,000 g/mol인 아크릴계 중합체를 사용할 경우 조성물의 점도가 높아진다는 점과, 분자량차이가 나는 두 중합체(25,000 g/mol와 90,000 g/mol)를 일정 비율로 혼합하여 사용할 경우, 200 내지 400 cP의 점도, 우수한 경도와 강도 등의 기계적 물성 및 안정적인 내열성을 동시에 만족할 수 있다는 점을 알 수 있으며, 이를 통해 본 발명에 따른 아크릴시럽 조성물의 효과를 확인할 수 있었다.
추가로, 실시예 1은 43분, 실시예 4는 33분, 실시예 5는 34분의 경화시간을 나타냈으며, 이를 통해 중합금지제와 티올계 화합물의 비율을 변화시켜, 공정조건에 따라 적절한 경화시간을 조절할 수 있다는 것을 확인하였다.
이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예를 통해 자외선 차단 기능이 우수한 아크릴계 라미네이트 필름, 이의 제조방법 및 이로부터 제조된 테코시트가 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (9)

  1. 메틸메타크릴레이트, 아크릴계 중합체, 다관능성 아크릴계 단량체, 중합금지제 및 티올계 화합물을 포함하는 아크릴시럽 조성물로서, 상기 아크릴계 중합체는 중량평균분자량이 15,000 내지 60,000 g/mol이고 유리전이온도가 115 ℃ 이하이며, 상기 아크릴시럽 조성물은 25 ℃에서 측정된 점도가 200 내지 400 cP인 것인 아크릴시럽 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 아크릴계 중합체는 중량평균분자량이 15,000 내지 60,000 g/mol이고 유리전이온도가 115 ℃이하인 제 1 아크릴계 중합체와 중량평균분자량이 80,000 내지 120,000 g/mol이고 유리전이온도가 100 내지 120 ℃인 제 2 아크릴계 중합체가 1 : 0.005 내지 0.5 중량비로 혼합된 것인 아크릴시럽 조성물.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 메틸메타크릴레이트 100 중량부에 대하여 아크릴계 중합체 40 내지 100 중량부, 다관능성 아크릴계 단량체 0.1 내지 5 중량부, 중합금지제 0.01 내지 1 중량부 및 티올계 화합물 0.001 내지 0.05 중량부로 포함되는 것인 아크릴시럽 조성물.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 다관능성 아크릴계 단량체는 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디비닐에테르, 디에틸렌글리콜 디비닐에테르, 트리에틸렌글리콜 디비닐에테르 및 디비닐벤젠으로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 둘 이상인 아크릴시럽 조성물.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 중합금지제는 하이드로퀴논, 메톡시페놀 및 부틸레이티드 하이드록시 톨루엔으로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 둘 이상인 아크릴시럽 조성물.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 티올계 화합물은 노말도데실머켑탄, 띠오살리실산, 3-메르캅토프로피온산으로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 둘 이상인 아크릴시럽 조성물.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 중합금지제와 티올계 화합물은 1 : 0.01 내지 0.5의 중량비로 포함되는 것인 아크릴시럽 조성물.
  8. 제 1항 내지 제 7항에서 선택되는 어느 한 항의 아크릴시럽 조성물, 수산화마그네슘, 무기충진제 및 개시제를 포함한 혼합물을 경화하여 제조된 성형품.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 성형품은 시트, 인조대리석, 용기 및 인테리어용 내/외장재에서 선택되는 것인 성형품

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