KR19990011442A

KR19990011442A - 이형성과 표면광택성이 우수한 스티렌계 열가소성 수지의 제조방법

Info

Publication number: KR19990011442A
Application number: KR1019970034541A
Authority: KR
Inventors: 최성묵; 고영
Original assignee: 박홍기; 제일모직 주식회사
Priority date: 1997-07-23
Filing date: 1997-07-23
Publication date: 1999-02-18

Abstract

본 발명은 모노비닐 방향족 화합물 90 내지 94중량부와 폴리부타디엔계 고무 6 내지 10중량부를 첨가하고 유동파라핀계의 미네랄오일 4.5중량부 이하, 상온에서 10 내지 1000센티스토크의 점도를 갖는 폴리디메틸실록산 0.01 미지 0.5중량부, 상온에서 5000 내지 30000센티스토크의 점도를 갖는 폴리디메틸실록산 0.2 내지 1.5 중량부, 고급 지방산의 금속염으로 징크-스테아레이트 1.0중량부 이하 그리고 적당한 양의 산화방지제를 첨가하여 중량평균분자량이 20만 미지 25만이 되도록 제조하는 것을 특징으로 하는 이형성과 표면 광택성이 우수한 스티렌계 열가소성 수지의 제조방법에 관한 것이다.

Description

이형성과 표면광택성이 우수한 스티렌계 열가소성 수지의 제조방법

본 발명은 스티렌계 열가소성 수지의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사출성형시 이형크랙(crack)이 발생되지 않는 이형성과 표면 광택성이 우수한 스티렌계 열가소성 수지의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 스티렌 수지는 넓은 범위의 용도를 가진 열가소성 수지이지만 내충격성이 낮은 결점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 고무상 물질의 존재하에서 스티렌을 중합하여 충격강도를 높이는 방법이 널리 사용되고 있으며 이와 같이 제조된 고무변성된 스티렌계 수지는 식품용기 및 전기제품의 부품 등으로 사용되고 있다.

그러나, 이와 같은 고충격성 폴리스티렌의 경우는 구조가 복잡하고 대형 성형물의 사출성형시에는 이형성 부족으로 인해 이형 크랙이 발생하고 표면 광택이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서 우수한 표면 광택이 요구되고 구조가 복잡한 대형 성형물의 사출성형에 적합한 이형성과 표면광택성이 우수한 스티렌 열가소성 수지의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 모노비닐 방향족화합물과 폴리부타디엔계 고무를 첨가하고 여기에 유동파라핀계의 미네랄오일, 징크-스테아레이트, 상온에서 10 내지 1000센티스토크의 점도를 갖는 폴리디메틸실록산, 상온에서 5000 내지 30000센티스토크의 점도를 갖는 폴리디메틸실록산을 투입하여 열 또는 개시제에 의한 괴상연속 중합방법에 의하여 중량 평균분자량이 20만 내지 25만이 되도록 제조하는 것을 특징으로 하는 이형성과 표면 광택성이 우수한 스티렌계 열가소성 수지의 제조방법읕 제공하는 것이다.

이하에서 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

본 발명에서 모노비닐 방향족화합물로는 스티렌, α-메틸스틸렌, α-에틸스틸렌, p-메틸스틸렌 등이 사용될 수 있다.

폴리부타디엔계 고무는 1,4-cis 함량이 95중량% 이하이며 전체 수지조성물 100중량부에 대해 95중량부의 스티렌 모노머 용액에서 용액점도가 상온에서 20 내지 130 센티포이즈 수준인 폴리부타디엔계 고무이고 폴라스티렌상에 분산된 고무상 물질의 평균입자 직경은 0.5 내지 1.0미크론의 분포를 가지는 것을 사용한다.

상기 폴리부타디엔계 고무는 전체 수지조성물 100중량부에 대해 6 내지 10중량부 시용되는데, 폴리부타디엔 고무가 6중량부 미만으로 사용되면 미충격성과 신율이 떨어지며 10중량부를 초과하여 과량 사용하면 내열성과 표면 광택성이 떨어진다. 또한, 평균 입자 직경이 0.5미크론 미만인 경우는 내충격성이 떨어지며 1.0미크론을 초과하는 경우에는 표면 광택도가 떨어진다.

본 발명에서는 유동 파라핀계의 미네랄오일 4.5중량부 이하를 투입하는데 4.5 중량부를 초과하여 사용하면 내열성과 강성이 떨어지게 된다. 또한, 고급 지방산의 금속염으로 사용되는 징크-스테아레이트는 사출성형시 성형물 표면에 가스실버가 발생하는 것를 방지하기 위하여 1.0중량부 이하로 사용한다.

본 발명에 시용되는 폴리디메틸실록산은 -(Si-O-)-의 구조단위를 가지며 구조식은 하기식( I )과 갇다.

여기서 R은 메틸기, 페닐기를 나타내며, n은 상온에서 액상을 유지하는 폴리실록산 단위를 나태내는 정수이다.

본 발명에서는 상온에서 점도가 다른 폴리디메틸실록산을 사용하였다.

상온에서 10 내지 1000센티스토크의 점도를 갖는 폴리디메틸실록산은 0.01 내지 0.5 중량부가 바람직한데, 0.01중량부 미만으로 사용하면 내충격성이 떨어지고 0.5 중량부를 초과하여 사용하면 강성이 떨어지게 된다. 그리고, 상온에서 5000 내지 30000센티스토크의 점도를 갖는 폴리디메틸실록산은 0.2 내지 1.5중량부를 사용하는 것이 바람직한데, 이때 0.2중량부 미만으로 사용하면 이형성이 저하되고 1.5중량부를 초과하여 사용하면 강성이 떨어지게 된다.

본 발명에 따른 최종 중합물의 바람직한 중량평균 분자량은 20만 내지 25만으로써 종합온도, 개시제 투입량 및 반응기 중량 등을 조절하여 결정한다.

본 발명에서 개시제로는 3급 부틸퍼옥시아세테이트, 3급부틸퍼옥시벤조에이트, 아조-비스-이소부티로니트릴, 벤조일퍼옥사이드 등을 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 조성물을 제조하기 위한 종합방법으로는 특히 괴상연속 중합방법을 사용하는 것이 바람직한데, 이는 대량생산으로 제조원가가 저렴하고 균일한 물성특성을 갖는 제품을 생산하기가 용이하기 때문이다.

이하 본 발명을 실시예 및 비교예를 들어 더욱 상세히 설명하고자 하나 본 발명이 하기 실시예에 의하여 제한되는 것은 아니다.

[실시예 1]

스티렌 94중량부, 폴리부타디인계 고무6중량부, 유동 파라핀계 미네랄오일 4.5중량부, 상온에서 10 내지 1000센티스토크의 점도를 갖는 폴리디메틸실록산 0.01중량부, 상온에서 5000 내지 30000센티스토크의 점도를 갖는 폴리디메틸실록산 1.5중량부, 그리고 적당한 양의 산화방지제를 첨가하고 개시제로 3급 부틸퍼옥시아세테이트를 0.06중량부를 투입하여 괴상연속중합에 의하여 고무상 물질의 평균입지직경이 1.0미크론, 중량평균 분자량이 25만인 중합물을 제조하였다. 이를 사출 성형기로 사출하여 물성테스트 시편을 제작한 후 다음과 같은 조건으로 물성을 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.

1) 아이조드 충격강도 : ASTM D256, 시편두께 1/8(노치)

2) 표면 광택도 : ASTM D526 반사각 60도

3) 이형성 평가 : 격자 금형을 이용하여 100회 사출성형하여 성형물(가로×세로×두께 : 20㎝×20㎝/0.5㎝)에 이형크랙이 발생되는 횟수를 측정하였다.

[실시예 2]

스티렌 92.5중량부, 폴리부타디엔계 고무 7.5중량부, 유동 파라핀계 미네랄 오일 2.0중량부, 상온에서 10 내지 1000센티스토크의 점도를 갖는 폴리디메틸실록산 0.2중량부, 상온에서 5000 내지 30000센티스토크의 점도를 갖는 폴리디메틸실록산 0.9중량부, 징크-스테아레이트 0.3중량부 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 시험결과 고무상 물질의 평균입자 직경이 0.7미크론, 중량 평균분자량이 23만인 중합물이 제조되었으며 물성을 평가하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.

[실시예 3]

스티렌 90중량부, 폴리부타디엔계 고무 10중량부, 상온에서 10 내지 1000센티스토크의 점도를 갖는 폴리디메틸실록산 0.5중량부, 상온에서 5000 내지 30000센티스토크의 점도를 갖는 폴리디메틸실록산 0.2중량부, 징크-스테아레이트 1.0중량부로 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 실험결과 고무상 물질의 평균입자 직경이 0.5미크론, 중량평균분자량이 20만인 중합물이 제조되었으며 물성을 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.

[비교예 1]

스티렌 92중량부, 폴리부타디엔계 고무 8중량부, 유동 파라핀계 미네랄오일 2.0중량부, 징크-스테아레이트 0.5중량부로 사용하는 것을 제외히고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 실험결과 고무상 물질이 평균입자 직경이 2.0미크론 중량평균분자량이 19만인 중합물이 제조되었으며 물성을 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.

[비교예 2]

스티렌 93중량부, 폴리부타디엔계 고무 7중량부, 유동 파라핀계 미네랄오일 3.5중량부, 상온에서 5000 내지 30000센티스토크의 점도를 갖는 폴리디메틸실록산 0.1중량부, 징크-스테아레이트 0.2중량부로 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 실험결과 고무상 물질의 평균입자 직경이 3.5미크론, 중량평균분자량이 26만인 중합물이 제조되었으며 물성을 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.

[비교예 3]

스티렌 94중량부, 폴리부타디엔계 고무 6중량부, 상온에서 10 내지 1000센티스토크의 점도를 갖는 폴리디메틸실록산 0.02중량부 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 실험결과 고무상 물질의 평균입자 직경이 1.5미크론, 중량평균 분자량이 18만인 중합물이 제조되었으며 물성을 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.

이상에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 스티렌계 열가소성 수지는 사출성형시 이형 크랙이 거의 발생하지 않고, 표면 광택성도 우수하여 구조가 복잡하고 광택성이 요구되는 대형 성형품의 사출성형용으로 사용할 수 있다.

Claims

모노비닐 방향족화합물과 폴리부타디엔계 고무를 첨가하고 여기에 유동파라핀계의 미네랄오일, 징크-스테아레이트, 상온에서 10 내지 1000센티스토크의 점도를 갖는 폴리디메틸실록산, 상온에서 5000 내지 30000센티스토크의 점도를 갖는 폴리디메틸실록산을 투입하여 열 또는 개시제에 의한 괴상연속 중합방법에 의하여 중량 평균분자량이 20만 내지 25만이 되도록 제조하는 것을 특징으로 하는 이형성과 표면 광택성이 우수한 스티렌계 열가소성 수지의 제조방법.
제1항에 있어서, 폴리부타디엔계 고무는 전체 수지조성물 100중량부에 대해 6 내지 10중량부 투입하는 것을 특징으로 하는 이형성과 표면 광택성이 우수한 스티렌계 열가소성 수지의 제조방법.
제1항에 있어서, 미네랄 오일은 전체 수지조성물 100중량부에 대하여 4.5중량부 이하를 투입하는 것을 특징으로 하는 이형성과 표면 광택성이 우수한 스티렌계 열가소성 수지의 제조방법.
제1항에 있어서, 징크-스테아레이트는 전체 수지조성물 100중량부에 대하여 1.0중량부 이하를 투입하는 것을 특징으로 하는 이형성과 표면 광택성이 우수한 스티렌계 열가소성 수지의 제조방법.
제1항에 있어서, 상온에서 10 내지 1000센티스토크의 점도를 갖는 폴리디메틸실록산을 0.01 내지 0.5중량부 및 상온에서 5000 내지 30000센티스토크의 점도를 갖는 폴리디메틸실록산을 0.2 내지 1.5중량부 투입하는 것을 특징으로 하는 이형성과 표면 광택성이 우수한 스티렌계 열가소성 수지의 제조방법.
제1항에 있어서, 개시제로는 3급부틸퍼옥시아세테이트, 3급 부틸퍼옥시벤조에이트, 아조-비스-이소부티로니트릴, 벤조일퍼옥사이드로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 이형성과 표면 광택성이 우수한 스티렌계 열가소성 수지의 제조방법.
제1항 또는 제5항에 있어서, 폴리디메틸실록산은 하기 구조식( I )을 갖는 것을 특징으로 하는 이형성과 표면 광택성이 우수한 스티렌계 열가소성 수지의 제조방법.

[화학식 1]

(여기서, R은 메틸기, 페닐기를 나타내며, n은 상온에서 액상을 유지하는 폴리실록산 단위를 나타내는 정수이다.)
제1항 또는 제2항에 있어서, 폴리부타디엔계 고무는 1,4-cis 함량이 95중량% 이하이며 전체 수지 조성물 100중량부에 대하여 95중량부의 스티렌 모노머 용액에서 용액점도가 상온에서 20 내지 130센티포이즈 수준인 것을 특징으로 하는 이형성과 표면 광택성이 우수한 스티렌계 열가소성 수지의 제조방법.
제1항에서 제조된 스티렌계 열가소성 수지상에 분산된 고무상인 평균입자 직경이 0.5 내지 1.0미크론인 것을 특징으로 하는 이형성과 표면 광택성이 우수한 스티렌계 열가소성 수지의 제조방법.