KR19980055579A - 열가소성 수지조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열가소성 수지조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 방향족 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르 수지, 아크릴계 충격보강제, 방향족비닐계 단량체와 시안화비닐계 단량체의 공중합체가 그라프트된 폴리카보네이트 수지, 폴리프로필렌계 수지, 산화방지제 및 자외선 안정제로 이루어짐으로써 내후성이 우수하고 내긁힘성이 양호하며 성형후 외관이 우수하므로 도장하지 않아도 되어 환경오염방지 및 재생이 용이한 열가소성 수지조성물에 관한 것이다.

Description

열가소성 수지조성물

본 발명은 열가소성 수지조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 방향족 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르 수지, 아크릴계 충격보강제, 방향족비닐계 단량체와 시안화비닐계 단량체의 공중합체가 그라프트된 폴리카보네이트 수지, 폴리프로필렌계 수지, 산화방지제 및 자외선 안정제로 이루어짐으로써 내후성이 우수하고 내긁힘성이 양호하며 성형후 외관이 우수하므로 도장하지 않아도 되어 환경오염방지 및 재생이 용이한 열가소성 수지조성물에 관한 것이다.

일반적으로 미국특허 제 3,864,428 호 및 일본특허 공개 소55-9435 호에 개시된 바와 같은 폴리카보네이트계 수지와 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지로 이루어진 열가소성 수지는 강성 및 내충격성은 우수하나, 내후성이 떨어지고 내긁힘성이 불량하며 성형성이 불량하여 성형후 외관품질이 떨어진다. 이로인해 이들 수지를 자동차 외장부품으로 적용할 경우 반드시 도장처리를 해야한다.

도장처리를 하는 경우 별도의 비용이 소요되고 폐기처리시 도장과 수지의 분리가 어려워 전량 폐기하고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래 수지의 도장처리의 문제점을 해결하기 위하여 방향족 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르 수지, 아크릴계 충격보강제, 방향족비닐계 단량체와 시안화비닐계 단량체의 공중합체가 그라프트된 폴리카보네이트 수지, 폴리프로필렌계 수지, 산화방지제 및 자외산안정제로 이루어지므로써 내후성이 우수하고 내긁힘성이 양호하며 성형후 외관이 우수하여 도장처리가 필요없는 열가소성 수지조성물을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명은 방향족폴리카보네이트 수지 10∼90 중량%, 폴리에스테르 수지 10∼90 중량%, 아크릴계 충격보강제 10∼40 중량%, 방향족비닐계 단량체와 시안화비닐계 단량체의 공중합체가 그라프트된 폴리카보네이트 수지 4∼15 중량%, 폴리프로필렌계 수지 3∼12 중량% 및 첨가제로 이루어진 열가소성 수지조성물에 그 특징이 있다.

이와같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서 방향족 폴리카보네이트는 수평균분자량이 100,000∼300,000인 것으로서, 그 함량이 전체 수지조성물에서 90 중량%를 초과하면 유동성이 급격히 저하되어 표면외관이 불량해지고 성형성이 떨어지게 된다. 반면, 그 함량이 전체 수지조성물 중 10 중량%를 초과하는 경우 열적특성 및 충격특성의 향상을 기대할 수 없다.

그리고, 폴리에스테르 수지는 테레프탈산 또는 테레프탈산 메틸에스테르와 2∼10개의 탄소원자를 갖는 디올 성분을 용융중합하여 축중합된 것으로서, 구체적인 화합물로는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리헥사메틸렌테레프탈레이트 및 폴리시클로헥산디메틸테레프탈레이트 중에서 선택된 1종 이상의 것이 있다. 이와같은 폴리에스테르 수지의 함량이 전체 수지조성물 중 90 중량%를 초과하면 충격강도가 떨어지고 중량이 과도해지며, 10 중량% 미만이면 기계적 특성이 저하되는 문제가 있다.

아크릴계 충격보강제는 탄소수 1∼8개의 아크릴산알킬에스테르, 탄소수 1∼4개의 메타크릴산 알킬에스테르 방향족비닐화합물, 비닐시안화 화합물 및 무수 말레인산을 반응시켜 제조된 것으로서 이를 상세히 살펴보면 다음과 같다.

1단계로 고무입자 크기를 조절하는데, 반응기에 단량체와 가교결합제를 투입하고 이를 중합시켜 고무라텍스를 제조한다. 그 다음 2단계로 1단계에서 제조한 고무입자를 성장시키는 단계로 단량체, 유화제, 가교결합제 등의 혼합물을 동시에 투입하여 라텍스의 입자경을 성장시켜 코어(core)를 만든다. 마지막으로, 3단계에서는 형성시킨 코어 입자에 그라프트 반응을 일으켜 껍질(shell)을 형성시킨 다음 응집제로 응집시킨다.

이같이 제조된 아크릴계 충격보강제의 함량이 전체 수지조성물 중 40 중량%를 초과하면 충격강도는 증가하나 강도의 저하가 초래되며, 10 중량% 미만이면 충격강도가 저하된다.

한편, 본 발명에서는 방향족비닐계 단량체와 시안화비닐계 단량체의 공중합체가 그라프트된 폴리카보네이트 수지를 함유하는 바, 이같은 변성 폴리카보네이트 수지는 상용화제 역할을 한다. 이같은 수지의 함량이 전체 수지조성물 중 15 중량%를 초과하면 성형성이 저하되고, 그 함량이 전체 수지조성물 중 4 중량% 미만이면 성형성이 저하되어 성형후 외관품질이 떨어진다.

폴리프로필렌계 수지로는 프로필렌 단일 중합체 또는 에틸렌 함량이 5∼40 중량%인 에틸렌-프로필렌 공중합체를 사용할 수 있는 바, 그 함량이 전체 수지조성물 중 12 중량%를 초과하면 내열성과 표면경도가 떨어진다. 반면, 그 함량이 3 중량% 미만이면 내충격성과 내후성이 떨어지는 문제가 있다.

그밖에 첨가제로 산화방지제와 자외선 안정제 등을 전체 수지조성물 중 3 중량% 내외로 첨가할 수 있다.

상기와 같은 조성물을 혼합한 후 250 ℃ 온도에서 이축압출기를 사용하여 펠렛화하고 사출성형하면 도장이 필요없는 수지를 제조할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같은 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1∼3 및 비교예 1∼3

다음 표 1에 나타낸 바와 같은 조성 및 함량으로 수지 조성물을 혼합하고, 이를 250 ℃ 에서 이축압출기(Werner Pfleiderer사, ZSK-40)를 사용하여 펠렛화 한 다음, 사출성형기로 시편을 제조하여 아이조드 충격강도, 열변형온도, 굴곡탄성율, 밀도, 록웰경도, 내후성, 내긁힘성 및 외간을 측정하여 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.

여기서, 아이조드 충격강도는 ASTM D 256, 열변형온도는 ASTM D 648, 굴곡탄성율은 ASTM D 790, 밀도는 ASTM D 792에 의거 측정하였고, 록웰경도는 ASTM D 785, 내후성은 ASTM G 23, 내긁힘성은 JIS D 0202에 의거 측정하였으며, 외관은 시편의 표면을 육안으로 관찰하는 JIS D 0202에 의거 측정하였다.

(단위 : 중량%)
구 분	실 시 예	비 교 예
	1	2	3	1	2	3
방향족 폴리카보네이트	30	28	25	60	30	20
폴리에스테르	30	35	35	30	20	70
충격보강제	15	12	14	10	40	-
변성 폴리카보네이트	10	12	11	-	-	-
폴리프로필렌	12	10	12	-	8	10
첨가제	3	3	3	-	2	-
아이조드충격강도(kg·cm/cm)	상온	50	40	47	40	63	16
	-30 ℃	14	12	15	7	19	4
열변형온도(18.6 kgf/㎠, ℃)	100	103	104	101	87	93
굴곡탄성율(kgf/㎠)	19,700	20,500	20,100	21,000	19,500	22,500
밀도(g/㎤)	1.16	1.18	1.17	1.23	1.18	1.30
록웰경도(R scale)	105	106	105	107	99	107
내후성(W-o-M), 1200 시간	이상없슴	이상없슴	이상없슴	이상없슴	이상있슴	변색
내긁힘성(연필경도)	HB	HB	HB	B	B	F
외관	우수	우수	우수	보통	불량	불량
(주)폴리에스테르 수지 : 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지충격보강제 : 아크릴계 충격보강제변성 폴리카보네이트 수지 : 방향족비닐계 단량체와 시안화비닐계 단량체의 공중 합체가 그라프트된 폴리카보네이트 수지첨가제 : 산화방지제와 자외선 안정제

본 발명에 따른 수지조성물은 내후성이 우수하고 내긁힘성이 양호하며 외관이 우수하므로 도장없이 수지만으로 자동차의 외장부품에 적용될 수 있다. 이로인해 환경오염을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 재생이 용이하여 원가절감에 기여할 수 있다.

Claims (5)

1. 방향족 폴리카보네이트 수지 10∼90 중량%, 폴리에스테르 수지 10∼90 중량%, 아크릴계 충격보강제 10∼40 중량%, 방향족비닐계 단량체와 시안화비닐계 단량체의 공중합체가 그라프트된 폴리카보네이트 수지 4∼15 중량%, 폴리프로필렌계 수지 3∼12 중량% 및 첨가제로 이루어진 것을 특징으로 하는 열가소성 수지조성물.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 방향족 폴리카보네이트 수지는 수평균분자량이 10,000∼300,000인 것임을 특징으로 하는 열가소성 수지조성물.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리에스테르 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리헥사메틸렌테레프탈레이트 및 폴리시클로헥산디메틸테레프탈레이트 중에서 선택된 1종 이상의 것임을 특징으로 하는 열가소성 수지조성물.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 아크릴계 충격보강제는 탄소수 1∼8개의 아크릴산알킬에스테르, 탄소수 1∼4개의 메타크릴산 알킬에스테르 방향족비닐화합물, 비닐시안화 화합물 및 무수 말레인산을 반응시켜 제조된 것임을 특징으로 하는 열가소성 수지조성물.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리프로필렌계 수지는 프로필렌 단일중합체 및 에틸렌 함량 5∼40 중량%인 에틸렌-프로필렌 공중합체 중에서 선택된 1종 이상의 것임을 특징으로 하는 열가소성 수지조성물.