KR102564500B1 - 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품 - Google Patents

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Abstract

(A) 부타디엔계 고무 변성 방향족 비닐-시안화 비닐 그라프트 공중합체 10 내지 20 중량%; (B) 방향족 비닐-시안화 비닐 공중합체 70 내지 80 중량%; 및 (C) 반응성기를 포함하는 에틸렌계 공중합체 5 내지 15 중량%를 포함하는 기초 수지 100 중량부에 대해, (D) 목분(wood flour) 10 내지 30 중량부를 포함하는 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품에 관한 것이다.

Description

열가소성 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품 {THERMOPLASTIC RESIN COMPOSITION AND MOLDED ARTICLE USING THE SAME}
열가소성 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품에 관한 것이다.
아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체(ABS) 수지로 대표되는 스티렌계 수지는 우수한 성형성, 기계적 특성, 외관, 2차 가공성 등으로 인해 자동차, 가전, OA기기 등에 광범위하게 사용되고 있다.
스티렌계 수지를 이용한 성형품은 도장/무도장이 요구되는 여러 제품에 광범위하게 적용될 수 있으며, 예를 들어 자동차용 내/외장재 등에 적용될 수 있다.
최근 상기 스티렌계 수지와 목분을 혼합하여 자연적 목재 질감을 갖는 수지를 상업화하기 위해 다양하게 시도하고 있으며, 상기 스티렌계 수지와 목분을 혼합하여 사용하는 경우 환경친화적이고 경제성이 우수하다는 이점이 있다.
그러나, 일반적으로 스티렌계 수지와 같은 열가소성 수지 조성물을 목분과 함께 사용할 경우, 내충격성이 급격히 저하되는 문제가 있고, 물성 밸런스가 저하되는 문제가 있다.
이에, 목분을 함께 사용하여 경제성이 우수하고 목재의 질감을 구현하면서도 내충격성 등의 기계적 물성이 우수한 열가소성 수지 조성물의 개발이 필요한 실정이다.
목재 질감 구현이 가능하면서 기계적 물성이 우수한 열가소성 수지 조성물, 및 이를 이용한 성형품을 제공하고자 한다.
일 구현예에 따르면, (A) 부타디엔계 고무 변성 방향족 비닐-시안화 비닐 그라프트 공중합체 10 내지 20 중량%; (B) 방향족 비닐-시안화 비닐 공중합체 70 내지 80 중량%; 및 (C) 반응성기를 포함하는 에틸렌계 공중합체 5 내지 15 중량%를 포함하는 기초 수지 100 중량부에 대해, (D) 목분(wood flour) 10 내지 30 중량부를 포함하는 열가소성 수지 조성물을 제공한다.
상기 (A) 부타디엔계 고무 변성 방향족 비닐-시안화 비닐 그라프트 공중합체는 부타디엔계 고무질 중합체를 포함하는 코어, 및 방향족 비닐 화합물 및 시안화 비닐 화합물을 포함하는 단량체 혼합물이 상기 코어에 그라프트 중합되어 형성된 쉘을 포함하는 코어-쉘 구조일 수 있다.
상기 (A) 부타디엔계 고무 변성 방향족 비닐-시안화 비닐 그라프트 공중합체는 부타디엔계 고무질 중합체 40 내지 70 중량%를 포함할 수 있다.
상기 (A) 부타디엔계 고무 변성 방향족 비닐-시안화 비닐 그라프트 공중합체는 부타디엔계 고무질 중합체의 평균 입경이 200 내지 400 nm일 수 있다.
상기 (B) 방향족 비닐-시안화 비닐 공중합체는 방향족 비닐 화합물 60 내지 80 중량% 및 시안화 비닐 화합물 20 내지 40 중량%를 포함하는 단량체 혼합물의 공중합체일 수 있다.
상기 (B) 방향족 비닐-시안화 비닐 공중합체는 중량평균분자량이 80,000 내지 200,000 g/mol일 수 있다.
상기 (B) 방향족 비닐-시안화 비닐 공중합체는 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체일 수 있다.
상기 (C) 반응성기를 포함하는 에틸렌계 공중합체는 산무수물기를 포함하는 에틸렌계 공중합체일 수 있다.
상기 (C) 반응성기를 포함하는 에틸렌계 공중합체는 글리시딜기를 포함하는 에틸렌계 공중합체일 수 있다.
상기 (C) 반응성기를 포함하는 에틸렌계 공중합체는 말레산무수물이 그라프트된 에틸렌-C1 내지 C10 알켄 공중합체일 수 있다.
상기 (C) 반응성기를 포함하는 에틸렌계 공중합체는 글리시딜 메타크릴레이트가 그라프트된 에틸렌-C1 내지 C10 알켄 공중합체일 수 있다.
상기 (C) 반응성기를 포함하는 에틸렌계 공중합체는 말레산무수물이 그라프트된 에틸렌-부텐 공중합체, 말레산무수물이 그라프트된 에틸렌-옥텐 공중합체 또는 이들의 조합일 수 있다.
상기 (C) 반응성기를 포함하는 에틸렌계 공중합체는 에틸렌-부틸아크릴레이트-글리시딜 메타크릴레이트 공중합체일 수 있다.
상기 (D) 목분의 입자 크기는 40 내지 100 메쉬(mesh)일 수 있다.
상기 열가소성 수지 조성물은 상기 기초 수지 100 중량부에 대해, (E) 유리섬유 10 내지 40 중량부를 더 포함할 수 있다.
상기 열가소성 수지 조성물은 핵제, 커플링제, 충전제, 가소제, 활제, 이형제, 항균제, 열 안정제, 산화 방지제, 자외선 안정제, 난연제, 대전 방지제, 충격보강제, 염료, 안료 중에서 선택되는 적어도 하나의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
다른 일 구현예는 상기 열가소성 수지 조성물로부터 제조된 성형품을 제공한다.
일 구현예에 따른 열가소성 수지 조성물과 이를 이용한 성형품은 자연적 목재 질감을 구현하면서도 기계적 물성이 모두 우수한 바, 친환경성 및 경제성이 우수하여, 도장, 무도장으로 사용하는 여러 가지 제품의 성형에 광범위하게 적용될 수 있다.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서, '공중합'이란 블록 공중합 내지 랜덤 공중합을 의미하고, '공중합체'란 블록 공중합체 내지 랜덤 공중합체를 의미한다.
본 발명에 있어서는 특별히 언급하지 않는 한 '고무질 중합체의 평균 입경'이란 체적평균 직경이고, 동적 광산란(Dynamic light scattering) 분석기기를 이용하여 측정한 Z-평균 입경을 의미한다.
본 발명에서 특별히 언급하지 않는 한 '중량평균분자량'은 분체 시료를 테트라하이드로퓨란(THF)에 녹인 후, Agilent Technologies社의 1200 series 겔 투과 크로마토그래피(Gel Permeation Chromatography; GPC)를 이용하여 측정(컬럼은 Shodex社 LF-804, 표준시료는 Shodex社 폴리스티렌을 사용함)한 것이다.
일 구현예에 따르면, (A) 부타디엔계 고무 변성 방향족 비닐-시안화 비닐 그라프트 공중합체 10 내지 20 중량%; (B) 방향족 비닐-시안화 비닐 공중합체 70 내지 80 중량%; 및 (C) 반응성기를 포함하는 에틸렌계 공중합체 5 내지 15 중량%를 포함하는 기초 수지 100 중량부에 대해, (D) 목분(wood flour) 10 내지 30 중량부를 포함하는 열가소성 수지 조성물을 제공한다.
이하, 상기 열가소성 수지 조성물에 포함되는 각 성분에 대하여 구체적으로 설명한다.
(A) 부타디엔계 고무 변성 방향족 비닐-시안화 비닐 그라프트 공중합체
일 구현예에서 부타디엔계 고무 변성 방향족 비닐-시안화 비닐 그라프트 공중합체는 열가소성 수지 조성물에 우수한 내충격성을 부여한다.
일 구현예에서, 부타디엔계 고무 변성 방향족 비닐-시안화 비닐 그라프트 공중합체는 부타디엔계 고무질 중합체를 포함하는 코어(core), 및 방향족 비닐 화합물 및 시안화 비닐 화합물을 포함하는 단량체 혼합물이 상기 코어에 그라프트 중합되어 형성된 쉘(shell)을 포함하는 코어-쉘(core-shell) 구조일 수 있다.
상기 부타디엔계 고무 변성 방향족 비닐-시안화 비닐 그라프트 공중합체는 당해 기술 분야의 통상의 기술자에게 알려진 임의의 제조방법에 따라 제조될 수 있다.
상기 제조방법으로는 통상의 중합방법, 예를 들면, 유화중합, 현탁중합, 용액중합 및 괴상중합 등을 이용할 수 있다. 비제한적인 예를 들자면, 부타디엔계 고무질 중합체를 제조하고, 상기 부타디엔계 고무질 중합체가 1층 이상으로 형성된 코어에 방향족 비닐 화합물 및 시안화 비닐 화합물을 포함하는 단량체 혼합물을 그라프트 중합시켜 1층 이상의 쉘층을 형성하는 방법에 의해 제조할 수 있다.
상기 부타디엔계 고무질 중합체는 폴리부타디엔 고무질 중합체, 부타디엔-스티렌 고무질 중합체, 부타디엔-아크릴로니트릴 고무질 중합체, 부타디엔-아크릴레이트 고무질 중합체로부터 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 쉘 층에 포함되는 상기 방향족 비닐 화합물로는 스티렌, α-메틸스티렌, p-메틸스티렌, p-t-부틸스티렌, 2,4-디메틸스티렌, 클로로스티렌, 비닐톨루엔, 비닐나프탈렌으로부터 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 쉘 층에 포함되는 상기 시안화 비닐 화합물로는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 푸마로니트릴로부터 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 부타디엔계 고무질 중합체는 상기 부타디엔계 고무 변성 방향족 비닐-시안화 비닐 그라프트 공중합체 100 중량%를 기준으로 40 내지 70 중량%, 예를 들어 40 내지 65 중량%, 예를 들어 45 내지 65 중량%, 예를 들어 45 내지 60 중량%, 예를 들어 50 내지 60 중량%일 수 있다.
상기 쉘 층에서, 상기 방향족 비닐 화합물의 유래 성분은 쉘 층의 총 중량을 기준으로 60 내지 80 중량%, 예를 들어 65 내지 75 중량%일 수 있고, 상기 시안화 비닐 화합물의 유래 성분은 쉘 층의 총 중량을 기준으로 20 내지 40 중량%, 예를 들어 25 내지 35 중량%일 수 있다.
일 구현예에서, 상기 부타디엔계 고무 변성 방향족 비닐-시안화 비닐 그라프트 공중합체는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 그라프트 공중합체일 수 있다.
상기 부타디엔계 고무 변성 방향족 비닐-시안화 비닐 그라프트 공중합체는 부타디엔계 고무질 중합체의 평균 입경이 예를 들어 200 내지 400 nm, 예를 들어 200 내지 350 nm, 예를 들어 250 내지 350 nm, 예를 들어 250 내지 300 nm 일 수 있다. 상기 범위를 만족할 경우 열가소성 수지 조성물은 우수한 내충격성 및 외관 특성을 확보할 수 있다.
상기 부타디엔계 고무 변성 방향족 비닐-시안화 비닐 그라프트 공중합체는 상기 기초 수지 100 중량%에 대하여 10 내지 20 중량%, 예를 들어 11 내지 20 중량%, 예를 들어 12 내지 20 중량%, 예를 들어 13 내지 20 중량%, 예를 들어 14 내지 20 중량%, 예를 들어 15 내지 20 중량%, 예를 들어 10 내지 19 중량%, 예를 들어 10 내지 18 중량%, 예를 들어 10 내지 17 중량%, 예를 들어 10 내지 16 중량%, 예를 들어 10 내지 15 중량%로 포함될 수 있다.
상기 부타디엔계 고무 변성 방향족 비닐-시안화 비닐 그라프트 공중합체가 10 중량% 미만일 경우 우수한 내충격성을 달성하기 어렵고, 20 중량%를 초과할 경우 내열성과 유동성이 저하될 우려가 있다.
(B) 방향족 비닐-시안화 비닐 공중합체
일 구현예에서 방향족 비닐-시안화 비닐 공중합체는 열가소성 수지 조성물의 유동성을 향상시키고 구성요소들 간의 상용성을 일정 수준 이상으로 유지시켜주는 기능을 수행한다.
일 구현예에서, 상기 방향족 비닐-시안화 비닐 공중합체는 방향족 비닐 화합물 및 시안화 비닐 화합물을 포함하는 단량체 혼합물의 공중합체일 수 있다.
일 구현예에서, 상기 방향족 비닐-시안화 비닐 공중합체는 방향족 비닐 화합물 60 내지 80 중량% 및 시안화 비닐 화합물 20 내지 40 중량%를 포함하는 단량체 혼합물의 공중합체일 수 있다.
일 구현예에서, 상기 방향족 비닐-시안화 비닐 공중합체 100 중량%를 기준으로, 상기 방향족 비닐 화합물 유래 성분은 60 중량% 이상, 예를 들어 65 중량% 이상, 예를 들어 70 중량% 이상일 수 있고, 예를 들어 80 중량% 이하, 예를 들어 75 중량% 이하일 수 있으며, 예를 들어 60 내지 80 중량%, 예를 들어 65 내지 75 중량%일 수 있다.
일 구현예에서, 상기 방향족 비닐-시안화 비닐 공중합체는 중량평균분자량이 80,000 g/mol 이상, 예를 들어 85,000 g/mol 이상, 예를 들어 90,000 g/mol 이상일 수 있고, 예를 들어 200,000 g/mol 이하, 예를 들어 150,000 g/mol 이하일 수 있으며, 예를 들어 80,000 내지 200,000 g/mol, 예를 들어 80,000 내지 150,000 g/mol일 수 있다.
상기 방향족 비닐-시안화 비닐 공중합체의 중량평균분자량이 상기 범위인 경우 이를 포함하는 열가소성 수지 조성물이 우수한 유동성을 나타낼 수 있다.
상기 방향족 비닐 화합물은 스티렌, α-메틸스티렌, p-메틸스티렌, p-t-부틸스티렌, 2,4-디메틸스티렌, 클로로스티렌, 비닐톨루엔, 비닐나프탈렌으로부터 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 시안화 비닐 화합물은 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 푸마로니트릴로부터 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 구현예에서, 상기 방향족 비닐-시안화 비닐 공중합체 100 중량%를 기준으로, 상기 시안화 비닐 화합물의 유래 성분은 20 중량% 이상, 예를 들어 25 중량% 이상으로 포함될 수 있고, 예를 들어 40 중량% 이하, 예를 들어 35 중량% 이하로 포함될 수 있으며, 예를 들어 20 내지 40 중량%, 예를 들어 25 내지 35 중량%로 포함될 수 있다.
일 구현예에서, 상기 방향족 비닐-시안화 비닐 공중합체는 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체(SAN)일 수 있다.
상기 방향족 비닐-시안화 비닐 공중합체는 상기 기초 수지 100 중량%에 대하여 70 내지 80 중량%, 예를 들어 71 내지 80 중량%, 예를 들어 72 내지 80 중량%, 예를 들어 73 내지 80 중량%, 예를 들어 74 내지 80 중량%, 예를 들어 75 내지 80 중량%, 예를 들어 70 내지 79 중량%, 예를 들어 70 내지 78 중량%, 예를 들어 70 내지 77 중량%, 예를 들어 70 내지 76 중량%, 예를 들어 70 내지 75 중량%로 포함될 수 있다.
상기 방향족 비닐-시안화 비닐 공중합체가 70 중량% 미만이면 열가소성 수지 조성물의 성형성이 저하될 우려가 있고, 80 중량%를 초과할 경우 열가소성 수지 조성물을 이용한 성형품의 기계적 물성이 저하될 우려가 있다.
(C) 반응성기를 포함하는 에틸렌계 공중합체
일 구현예에서 반응성기를 포함하는 에틸렌계 공중합체는 목분을 포함하는 열가소성 수지 조성물의 내충격성을 향상시키는 역할을 한다.
상기 반응성기를 포함하는 에틸렌계 공중합체는 반응성기로서 산무수물기 또는 글리시딜기를 포함할 수 있다. 상기 목분에 포함되는 셀룰로오스의 히드록시기와 상기 반응성기가 상호작용함에 따라 이를 포함하는 열가소성 수지 조성물의 내충격성이 향상되는 것으로 생각된다.
상기 (C) 반응성기를 포함하는 에틸렌계 공중합체는 말레산무수물이 그라프트된 에틸렌-C1 내지 C10 알켄 공중합체 또는 글리시딜 메타크릴레이트가 그라프트된 에틸렌-C1 내지 C10 알켄 공중합일 수 있다.
상기 C1 내지 C10 알켄 단량체는 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 2-부텐, 1-펜텐, 2-펜텐, 헥센, 헵텐, 옥텐, 노넨, 데센일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 반응성기를 포함하는 에틸렌계 공중합체는 구체적으로, 말레산무수물이 그라프트된 에틸렌-부텐 공중합체, 말레산무수물이 그라프트된 에틸렌-옥텐 공중합체 또는 이들의 조합일 수 있고, 에틸렌-부틸아크릴레이트-글리시딜 메타크릴레이트 공중합체일 수 있다.
상기 반응성기를 포함하는 에틸렌계 공중합체는 상기 기초 수지 100 중량%에 대하여 5 내지 15 중량%, 예를 들어 6 내지 15 중량%, 예를 들어 7 내지 15 중량%, 예를 들어 8 내지 15 중량%, 예를 들어 9 내지 15 중량%, 예를 들어 10 내지 15 중량%, 예를 들어 5 내지 14 중량%, 예를 들어 5 내지 13 중량%, 예를 들어 5 내지 12 중량%, 예를 들어 5 내지 11 중량%, 예를 들어 5 내지 10 중량%로 포함될 수 있다. 상기 반응성기를 포함하는 에틸렌계 공중합체가 5 중량% 미만일 경우, 상기 열가소성 수지 조성물의 내충격성이 저하되며, 15 중량%를 초과할 경우, 상기 열가소성 수지 조성물 성형 시 가공성이 저하될 우려가 있다.
(D) 목분(wood flour)
일 구현예에 따른 열가소성 수지 조성물은 상기 기초 수지 외에 목분을 더 포함한다. 상기 열가소성 수지 조성물이 목분을 포함함에 따라 이를 이용한 성형품은 목재 질감을 나타낼 수 있다.
상기 목분은 상기 기초 수지와 상용성을 갖는 것이면 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 셀룰로오스계 목분이 사용될 수 있고, 식물 섬유의 분쇄물 종류이면 특별히 제한되지 않는다.
구체적으로, 상기 목분은 목재의 가공 시 발생되는 부산물 또는 톱밥을 의미할 수 있다.
상기 목분의 입자 크기는 40 내지 100 메쉬(mesh), 예를 들어 50 내지 100 메쉬, 예를 들어 60 내지 100 메쉬, 예를 들어 40 내지 90 메쉬, 예를 들어 40 내지 80 메쉬, 예를 들어 40 내지 70 메쉬, 예를 들어 40 내지 60 메쉬일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 목분의 입자 크기가 40 메쉬보다 작은 경우 상기 열가소성 수지 조성물을 이용한 성형품이 목재 질감을 충분히 구현하지 못할 수 있고, 상기 목분의 입자 크기가 100 메쉬보다 큰 경우 성형 과정에서 탄화 등의 문제가 발생할 수 있고 열가소성 수지 조성물의 충격강도 및 인장강도 특성이 저하될 수 있다.
상기 목분은 상기 기초 수지 100 중량부에 대해, 10 내지 30 중량부, 예를 들어 12 내지 30 중량부, 예를 들어 14 내지 30 중량부, 예를 들어 16 내지 30 중량부, 예를 들어 18 내지 30 중량부, 예를 들어 20 내지 30 중량부, 예를 들어 10 내지 28 중량부, 예를 들어 10 내지 26 중량부, 예를 들어 10 내지 24 중량부, 예를 들어 10 내지 22 중량부, 예를 들어, 10 내지 20 중량부로 포함될 수 있다.
상기 목분이 10 중량부 미만일 경우 자연적 목재 질감 구현이 충분하지 않을 수 있고, 30 중량부 초과일 경우 탄화 발생, 내광성 저하, 냄새 발생 등의 문제가 발생할 우려가 있다.
(E) 유리섬유
상기 유리섬유는 상기 열가소성 수지 조성물의 강도 특성을 향상시키는 역할을 한다.
일 구현예에 따른 열가소성 수지 조성물은 상기 기초 수지 100 중량부에 대해 유리 섬유 10 내지 40 중량부를 더 포함할 수 있다.
상기 유리섬유는 당업계에서 사용되는 통상적인 것으로서, 직경이 8 내지 20㎛이고, 길이가 1.5 내지 8㎜일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 유리섬유의 직경이 상기 범위인 경우 우수한 강도 보강의 효과를 얻을 수 있으며, 유리섬유의 길이가 상기 범위인 경우 압출기 등 가공기기에 투입하는 것이 용이하며 강도 보강 효과도 크게 개선될 수 있다.
상기 유리섬유는 단면이 원형, 타원형, 직사각형 또는 두 개의 원형이 연결된 아령 모양의 것을 사용할 수 있다.
상기 유리섬유는 단면의 종횡비(aspect ratio)가 1.5 미만의 것을 사용할 수 있으며, 구체적으로는 단면의 종횡 비가 1인 원형을 사용할 수 있다. 이때 상기 종횡비는 유리섬유의 단면에서 가장 작은 직경에 대한 가장 긴 직경의 비율로 정의된다. 상기 단면의 종횡비 범위를 가진 유리섬유를 사용할 경우 가격적인 측면에서 제품의 단가를 낮출 수 있으며, 단면이 원형인 유리섬유를 사용하여 치수 안정성 및 외관을 좋게 할 수 있다.
상기 유리섬유는 수지와의 반응을 막고 함침도를 향상시키기 위하여, 상기 유리섬유를 소정의 사이징(sizing) 물질로 표면처리할 수 있다. 상기 유리섬유의 표면처리는 유리섬유 제조시 또는 후공정에서 수행될 수 있다.
상기 유리섬유는 상기 기초 수지 100 중량부에 대해 10 내지 40 중량부, 예를 들어 15 내지 40 중량부, 예를 들어 20 내지 40 중량부, 예를 들어 25 내지 40 중량부, 예를 들어 30 내지 40 중량부, 예를 들어 10 내지 35 중량부, 예를 들어 10 내지 30 중량부, 예를 들어 10 내지 25 중량부, 예를 들어 10 내지 20 중량부로 포함될 수 있다.
상기 유리섬유가 10 중량부 미만으로 포함되는 경우 강성 향상 효과 달성이 어렵고, 40 중량부 초과로 포함되는 경우 내충격성, 외관 등이 현저히 저하될 우려가 있다.
(F) 기타 첨가제
일 구현예에 따른 열가소성 수지 조성물은 상기 성분 (A) 내지 (E) 외에도, 기계적 물성을 우수하게 유지하는 조건 하에 각 물성들 간의 균형을 맞추기 위해, 혹은 상기 열가소성 수지 조성물의 최종 용도에 따라 필요한 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 첨가제로는 핵제, 커플링제, 충전제, 가소제, 활제, 이형제, 항균제, 열 안정제, 산화 방지제, 자외선 안정제, 난연제, 대전 방지제, 충격보강제, 염료, 안료　등이 사용될 수 있고 이들은 단독으로 혹은 2종 이상의 조합으로 사용될 수 있다.
이들 첨가제는, 열가소성 수지 조성물의 물성을 저해하지 않는 범위 내에서 적절히 포함될 수 있고, 구체적으로는 기초 수지 100 중량부에 대하여 20 중량부 이하로 포함될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 열가소성 수지 조성물은 열가소성 수지 조성물을 제조하는 공지의 방법에 의해서 제조될 수 있다.
예를 들어, 본 발명에 따른 열가소성 수지 조성물은 본 발명의 구성 성분과 기타 첨가제들을 동시에 혼합한 후 압출기 내에서 용융 혼련하여 펠렛(pellet) 형태로 제조할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 의한 성형품은 상술한 열가소성 수지 조성물로부터 제조될 수 있다.
상기 열가소성 수지 조성물은 자연적 목재 질감을 구현할 수 있을 뿐만 아니라 기계적 물성이 우수하므로, 도장, 무도장으로 사용하는 여러 가지 제품에 광범위하게 적용될 수 있으며, 특히, 자동차의 내장재 등의 용도에도 유용하게 적용될 수 있다.
이하에서 본 발명을 실시예 및 비교예를 통하여 보다 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예 및 비교예는 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
실시예 1 내지 실시예 3 및 비교예 1
실시예 1 내지 실시예 3 및 비교예 1에 따른 열가소성 수지 조성물은 하기 표 1 에 기재된 성분 함량비에 따라 제조되었다.
표 1에서, (A), (B), (C)는 기초 수지에 포함되는 것으로 기초 수지 총 중량을 기준으로 중량%로 나타내었고, (D)는 기초 수지에 첨가되는 것으로서 기초 수지 100 중량부에 대한 중량부로 나타내었다.
표 1에 기재된 성분을 건식 혼합하고 이축 압출기(L/D=36, φ=45mm)의 공급부에 정량적으로 연속 투입하여 용융/혼련하였다. 이어서 이축 압출기를 통해 펠렛화된 열가소성 수지 조성물을 약 80℃에서 약 4시간 동안 건조한 후, 실린더 온도 약 220℃, 금형 온도 약 60℃의 6 oz 사출 성형기를 사용하여 기계적 물성 평가용 시편을 제조하였다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
기초 수지 (A) 15 15 15 25
(B) 75 75 75 75
(C-1) 10 - - -
(C-2) - 10 - -
(C-3) - - 10 -
(D) 20 20 20 20
상기 표 1 에 기재된 각 구성에 대한 설명은 다음과 같다.
(A) 부타디엔계 고무 변성 방향족 비닐-시안화 비닐 그라프트 공중합체
폴리부타디엔 고무질 중합체로 이루어진 코어(평균 입경: 약 250 nm) 약 58 중량%, 및 아크릴로니트릴과 스티렌이 상기 코어에 그라프트 중합되어 형성된 쉘을 포함하는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 그라프트 공중합체(롯데케미칼社)
(B) 방향족 비닐-시안화 비닐 공중합체
아크릴로니트릴 약 32 중량% 및 스티렌 약 68 중량%를 포함하는 단량체 혼합물로부터 공중합된 중량평균분자량이 약 120,000 g/mol인 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체(롯데케미칼社)
(C) 반응성기를 포함하는 에틸렌계 공중합체
(C-1) 말레산무수물이 그라프트된 에틸렌-부텐 공중합체(Mitsui Chemicals社, TAFMER™ MH7020)
(C-2) 말레산무수물이 그라프트된 에틸렌-옥텐 공중합체(DuPont社, Fusabond® MN 493D)
(C-3) 에틸렌-부틸아크릴레이트-글리시딜 메타크릴레이트 공중합체(DuPont社, ELVALOY™ PTW)
(D) 목분
입자 크기가 60 메쉬인 갈색 목분(G-Biotech社)
실험예
상기 실시예 1 내지 실시예 3 및 비교예 1에 따른 열가소성 수지 조성물을 이용하여 제작한 기계적 물성 평가용 시편에 대한 하기 실험 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
(1) 내충격성(단위: kgf·cm/cm): ASTM D256에 따라 1/4” 두께 시편에 대하여 노치 아이조드(Notched Izod) 충격강도를 측정하였다.
(2) 인장강도(단위: kgf/cm2): ASTM D638에 따라 1/8"두께 시편에 대하여 50 mm/min 조건으로 인장강도를 측정하였다.
(3) 기공 여부: 상기 내충격성 평가용 시편의 중앙부를 파단시킨 후 육안으로 기공 발생 여부를 관찰하였다.
- ○: 파단면에서 기공이 관찰됨.
- X: 파단면에서 기공이 관찰되지 않음.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
아이조드
충격강도		 4.6 5.1 4.9 3.1
인장강도 500 530 510 470
기공 여부 X X X ○
상기 표 1 및 표 2로부터, 실시예 1 내지 실시예 3에 따른 열가소성 수지 조성물은 부타디엔계 고무 변성 방향족 비닐-시안화 비닐 그라프트 공중합체, 방향족 비닐-시안화 비닐 공중합체, 반응성기를 포함하는 에틸렌계 공중합체 및 목분을 최적의 함량으로 포함함으로써, 비교예 1 대비 우수한 내충격성 및 강성을 갖는 것을 확인할 수 있다.
이상에서 본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.

Claims (17)

  1. (A) 부타디엔계 고무 변성 방향족 비닐-시안화 비닐 그라프트 공중합체 10 내지 15 중량%;
    (B) 방향족 비닐-시안화 비닐 공중합체 70 내지 80 중량%; 및
    (C) 반응성기를 포함하는 에틸렌계 공중합체 5 내지 15 중량%
    를 포함하는 기초 수지 100 중량부에 대해,
    (D) 목분(wood flour) 10 내지 30 중량부
    를 포함하고,
    상기 (A) 부타디엔계 고무 변성 방향족 비닐-시안화 비닐 그라프트 공중합체는 부타디엔계 고무질 중합체를 포함하는 코어, 및 방향족 비닐 화합물 및 시안화 비닐 화합물을 포함하는 단량체 혼합물이 상기 코어에 그라프트 중합되어 형성된 쉘을 포함하는 코어-쉘 구조이며,
    상기 (A) 부타디엔계 고무 변성 방향족 비닐-시안화 비닐 그라프트 공중합체는 부타디엔계 고무질 중합체 45 내지 60 중량%를 포함하는, 열가소성 수지 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에서,
    상기 (A) 부타디엔계 고무 변성 방향족 비닐-시안화 비닐 그라프트 공중합체는 부타디엔계 고무질 중합체의 평균 입경이 200 내지 400 nm인 열가소성 수지 조성물.
  5. 제1항에서,
    상기 (B) 방향족 비닐-시안화 비닐 공중합체는 방향족 비닐 화합물 60 내지 80 중량% 및 시안화 비닐 화합물 20 내지 40 중량%를 포함하는 단량체 혼합물의 공중합체인 열가소성 수지 조성물.
  6. 제1항에서,
    상기 (B) 방향족 비닐-시안화 비닐 공중합체의 중량평균분자량은 80,000 내지 200,000 g/mol인 열가소성 수지 조성물.
  7. 제1항에서,
    상기 (B) 방향족 비닐-시안화 비닐 공중합체는 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체인 열가소성 수지 조성물.
  8. 제1항에서,
    상기 (C) 반응성기를 포함하는 에틸렌계 공중합체는 산무수물기를 포함하는 에틸렌계 공중합체인 열가소성 수지 조성물.
  9. 제1항에서,
    상기 (C) 반응성기를 포함하는 에틸렌계 공중합체는 글리시딜기를 포함하는 에틸렌계 공중합체인 열가소성 수지 조성물.
  10. 제1항에서,
    상기 (C) 반응성기를 포함하는 에틸렌계 공중합체는 말레산무수물이 그라프트된 에틸렌-C1 내지 C10 알켄 공중합체인 열가소성 수지 조성물.
  11. 제1항에서,
    상기 (C) 반응성기를 포함하는 에틸렌계 공중합체는 글리시딜 메타크릴레이트가 그라프트된 에틸렌-C1 내지 C10 알켄 공중합체인 열가소성 수지 조성물.
  12. 제1항에서,
    상기 (C) 반응성기를 포함하는 에틸렌계 공중합체는 말레산무수물이 그라프트된 에틸렌-부텐 공중합체, 말레산무수물이 그라프트된 에틸렌-옥텐 공중합체 또는 이들의 조합인 열가소성 수지 조성물.
  13. 제1항에서,
    상기 (C) 반응성기를 포함하는 에틸렌계 공중합체는 에틸렌-부틸아크릴레이트-글리시딜 메타크릴레이트 공중합체인 열가소성 수지 조성물.
  14. 제1항에서,
    상기 (D) 목분의 입자 크기는 40 내지 100 메쉬인 열가소성 수지 조성물.
  15. 제1항에서,
    상기 기초 수지 100 중량부에 대해,
    (E) 유리 섬유 10 내지 40 중량부를 더 포함하는 열가소성 수지 조성물.
  16. 제1항에서,
    상기 열가소성 수지 조성물은 핵제, 커플링제, 충전제, 가소제, 활제, 이형제, 항균제, 열 안정제, 산화 방지제, 자외선 안정제, 난연제, 대전 방지제, 충격보강제, 염료, 안료 중에서 선택되는 적어도 하나의 첨가제를 더 포함하는 열가소성 수지 조성물.
  17. 제1항, 및 제4항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 열가소성 수지 조성물로부터 제조된 성형품.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004026886A (ja) * 2002-06-21 2004-01-29 Mitsui Chemicals Inc 合成木材用組成物および合成木材

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