KR19990049934A - Manufacturing method of thermoplastic composite material - Google Patents

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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08F212/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
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Abstract

본 발명은 방향족 비닐화합물 50 내지 90 중량부, 시인화비닐화합물 10 내지 50 중량부로 이루어진 단량체 혼합물과 무기첨가제로서 클레이광물 또는 우기화처리된 클레이광물 0.01 내지 50 중량부를 필요에 따라 소량의 개시제 및 분자량 조절제와 함께 첨가하여 중합시킴에 있어서, 중합개시전에 중합계에 투입한 초기 단량체 중의 아크릴로니트릴의 함량이 전체 단량체 중의 아크릴로니트릴 함량보다 낮게 투입하여 중합을 개시하여 초기중합을 진행하고, 초기 단량체 혼합물보다 아크릴로니트릴 함량이 높은 잔량의 단량체 혼합물은 일괄 또는 연속적 또는 간헐적으로 중합계에 투입하여 클레이의 층 사이에서 중합된 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체와 매트릭스로 존재하는 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체의 아크릴로니트릴 함량이 동일한 수준으로 되도록 중합하는 것으로써 기계적 특성 , 내열특성 및 열안정성이 우수한 열가소성 복합재료의 제조방법에 관한 것이다.The present invention is a monomer mixture consisting of 50 to 90 parts by weight of aromatic vinyl compounds, 10 to 50 parts by weight of vinyl cyanide compounds and 0.01 to 50 parts by weight of clay minerals or organically treated clay minerals as inorganic additives. In the polymerization by adding together with the control agent, the content of acrylonitrile in the initial monomer introduced into the polymerization system before the start of polymerization is lower than the content of acrylonitrile in the total monomers to initiate the polymerization and proceed with the initial polymerization. The remaining monomer mixture having a higher acrylonitrile content than the mixture is introduced into the polymerization system in a batch or continuously or intermittently, and the styrene-acrylonitrile copolymer present as a matrix and the styrene-acrylonitrile copolymer polymerized between the layers of clay. Acrylonitrile content in the same level The present invention relates to a method for producing a thermoplastic composite having excellent mechanical properties, heat resistance and thermal stability by polymerizing as much as possible.

Description

[발명의 명칭][Name of invention]

열가소성 복합재료의 제조방법Manufacturing method of thermoplastic composite material

[발명의 상세한 설명]Detailed description of the invention

(발명의 분야)(Field of invention)

본 발명은 열가소성 복합재료의 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 클레이광물의 존재하에 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체를 중합함에 있어서, 클레이의 층사이에서 중합된 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체와 매트릭스로 존재하는 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체의 아크릴로니트릴 함량이 동일한 수준으로 중합되게 함으로써 기계적 특성, 내열특성 및 열안정성이 우수한 열가소성 복합재료의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a thermoplastic composite material. More specifically, the present invention relates to the polymerization of styrene-acrylonitrile copolymers in the presence of clay minerals, to the styrene-acrylonitrile copolymers present in a matrix and styrene-acrylonitrile copolymers polymerized between layers of clays. It relates to a method for producing a thermoplastic composite material having excellent mechanical properties, heat resistance and thermal stability by allowing acrylonitrile content to polymerize to the same level.

(발명의 배경)(Background of invention)

본 발명은 방향족 비닐화합물과 시안화비닐화합물의 열가소성 수지에 판상의 클레이광물이 균일하게 분포되어 있는 열가소성 복합재료 제조방법에 관한 것으로, 특히 클레이 광물의 층사이에서 중합된 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체와 매트릭스로 존재하는 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체가 균일한 아크릴로니트릴 함량을 가지며, 우수한 기계적특성, 내열특성 및 열안정성이 양호한 열가소성 복합재료의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a thermoplastic composite material in which plate-shaped clay minerals are uniformly distributed in a thermoplastic resin of an aromatic vinyl compound and a vinyl cyanide compound, and in particular, a styrene-acrylonitrile copolymer polymerized between layers of clay minerals. A styrene-acrylonitrile copolymer present as a matrix has a uniform acrylonitrile content, and relates to a method for producing a thermoplastic composite having good mechanical properties, heat resistance and thermal stability.

상업적으로 많이 사용되고 있는 열가소성수지의 기계적강도 및 내열특성을 향상시키기 위한 방법으로는 일반적으로 유리섬유, 탈크, 마이카 등과 같은 무기첨가제가 사용되고 있다.In general, inorganic additives such as glass fiber, talc, mica and the like are used to improve mechanical strength and heat resistance of thermoplastic resins.

그러나 이렇게 단순히 수지내에 무기첨가제를 블렌딩하는 일반적인 기술에 의해 강화된 수지는 여전히 많은 문제점을 가지고 있다. 즉 무기첨가제와 수지간의 결합강도가 실제의 적용부분에서 요구되는 강화효과를 나타낼 수 있을 정도만큼 충분하지 않기 때문에 목적으로 하는 기계적강도, 내열특성 및 기타 물성을 갖기 위해서는 다량의 무기첨가제를 사용해야 하는 문제점이 발생하기도 한다.However, resins reinforced by the general technique of simply blending inorganic additives in resins still have many problems. That is, since the bond strength between the inorganic additive and the resin is not sufficient to show the reinforcing effect required in the actual application part, a large amount of inorganic additive must be used to have the desired mechanical strength, heat resistance, and other physical properties. This happens too.

따라서 열가소성수지에 무기첨가제의 소량 투입만으로 적절한 기계적 강도, 내열특성 및 기타 물성을 갖기 위해서 중합시에 적절한 유기화합물로 표면처리한 판상의 클레이광물을 사용함으로써 클레이광물과 수지간의 결합강도를 향상시키고 열가소성 수지내에서의 클레이광물이 나노사이즈(nano-size)크기의 층으로 균일하게 분산되게 하는 방법이 제시되었다.Therefore, in order to have proper mechanical strength, heat resistance and other physical properties with only a small amount of inorganic additives added to the thermoplastic resin, by using plate-like clay minerals surface-treated with an appropriate organic compound during polymerization, the bonding strength between the clay mineral and the resin is improved and thermoplastic A method has been proposed that allows the clay minerals in the resin to be uniformly dispersed in nano-size layers.

그러나 중합에 사용되는 단량체들 중에서 극성을 가지는 단량체가 클레이광물의 층사이로의 함침이 용이하므로 스티렌과 아크릴로니트릴을 단량체로 사용하는 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체의 경우에 있어서는 보다 극성인 아크릴로니트릴이 클레이 층 사이로 함침이 스티렌보다 용이하게 된다. 따라서 최종 중합체중에서 클레이의 층사이에서 중합된 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체와 매트릭스로 존재하는 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체의 아크릴로니트릴 함량은 차이가 나게 된다. 특히 클레이의 층사이에서 중합된 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체의 높은 아크릴로니트릴의 함량은 성형시에 황변을 발생시켜 수지의 물성을 저하시킬 뿐만 아니라 최종 생성물의 외관 품질 저하의 원인이 되기도 한다.However, in the case of styrene-acrylonitrile copolymers using styrene and acrylonitrile as monomers, polar monomers are easily impregnated between layers of clay minerals among the monomers used for polymerization. Impregnation between these clay layers is easier than styrene. Therefore, the acrylonitrile content of the styrene-acrylonitrile copolymer polymerized between the layers of clay and the styrene-acrylonitrile copolymer present in the matrix in the final polymer is different. In particular, the high acrylonitrile content of the styrene-acrylonitrile copolymer polymerized between the layers of clay not only causes yellowing at the time of molding, but also lowers the physical properties of the resin and also causes the appearance quality of the final product.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 클레이광물의 존재하에 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체를 중합함에 있어서, 클레이의 층사이에서 중합된 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체와 매트릭스로 존재하는 스티렌- 아크릴로니트릴 공중합체의 아크릴로니트릴 함량이 동일한 수준으로 중합되게 함으로써 기계적 특성, 내열특성 및 열안정성이 우수한 열가소성 복합재료의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, in the polymerization of styrene-acrylonitrile copolymer in the presence of clay minerals, styrene-acrylonitrile copolymer polymerized between the layers of clay and styrene- present in the matrix It is to provide a method for producing a thermoplastic composite material excellent in mechanical properties, heat resistance and thermal stability by allowing the acrylonitrile content of the acrylonitrile copolymer to polymerize to the same level.

(발명의 목적)(Purpose of invention)

본 발명의 목적은 기계적 특성이 우수한 열가소성 복합재료의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to provide a method for producing a thermoplastic composite having excellent mechanical properties.

본 발명의 다른 목적은 내열특성이 우수한 열가소성 복합재료의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for producing a thermoplastic composite having excellent heat resistance.

본 발명의 또 다른 목적은 수지의 열변색을 감소시킨 열안정성이 우수한 열가소성 복합재료의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.Still another object of the present invention is to provide a method for producing a thermoplastic composite having excellent thermal stability which reduces thermal discoloration of the resin.

본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기에 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.The above and other objects of the present invention can be achieved by the present invention described below.

(발명의 요약)(Summary of invention)

본 발명은 방향족 비닐화합물 50 내지 90 중량부, 시인화비닐화합물 10 내지 50 중량부로 이루어진 단량체 혼합물과 무기첨가제로서 클레이광물 또는 유기화처리된 클레이광물 0.01 내지 50 중량부를 필요에 따라 소량의 개시제 및 분자량 조절제와 함께 첨가하여 중합시킴에 있어서, 중합개시전에 중합계에 투입한 초기 단량체 중의 아크릴로니트릴의 함량이 전체 단량체 중의 아크릴로니트릴 함량보다 낮게 투입하여 중합을 개시하여 초기중합을 진행하고, 초기 단량체 혼합물보다 아크릴로니트릴 함량이 높은 잔량의 단량체 혼합물은 일괄 또는 연속적 또는 간헐적으로 중합계에 투입하여 클레이의 층사이에서 중합된 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체와 매트릭스로 존재하는 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체의 아크릴로니트릴 함량이 동일한 수준으로 되도록 중합하는 것으로써, 기계적특성, 내열특성 및 열안정성이 우수한 열가소성 복합재료의 제조방법에 관한 것이다.The present invention is a monomer mixture consisting of 50 to 90 parts by weight of aromatic vinyl compounds, 10 to 50 parts by weight of vinyl cyanide compounds and 0.01 to 50 parts by weight of clay minerals or organically treated clay minerals as inorganic additives. In the polymerization by adding together, the content of acrylonitrile in the initial monomer added to the polymerization system before the start of polymerization is lower than the content of acrylonitrile in the total monomers to initiate polymerization to proceed with the initial polymerization, and the initial monomer mixture Residual monomer mixtures having a higher acrylonitrile content are added to the polymerization system in batches or continuously or intermittently to obtain styrene-acrylonitrile copolymers present in the matrix and styrene-acrylonitrile copolymers polymerized between the layers of clay. Acrylonitrile content at the same level By superposing | polymerizing as much as possible, it is related with the manufacturing method of the thermoplastic composite material excellent in mechanical property, heat resistance property, and heat stability.

본 발명에서 사용되는 방향족 비닐화합물은 스티렌, 알파메틸스티렌, 비닐톨루엔, 벤젠환에 알킬치환체를 갖는 스티렌, 및 벤젠환에 할로겐 치환체를 갖는 스티렌로 이루어어지는 군으로부터 선택되며; 상기 시안화 비닐화합물은 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 및 에타크릴로니트릴으로 이루어지는 군으로부터 선택되며; 상기 개시제는 벤조일퍼옥사이드, t-부틸퍼벤조에이트, t-부틸퍼아세테이트, 아조비스이소부틸로니트릴, 퍼카보네이트, 및 아조비스-2-메틸부틸로니트릴로 이루어지는 군으로부터 선택된 단독 또는 2종이상의 혼합물이며; 상기 분자량조절제는 t-도데실멀캡탄, 및 n-도데실멀캡탄으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.The aromatic vinyl compound used in the present invention is selected from the group consisting of styrene, alphamethylstyrene, vinyltoluene, styrene having an alkyl substituent on the benzene ring, and styrene having a halogen substituent on the benzene ring; The vinyl cyanide compound is selected from the group consisting of acrylonitrile, methacrylonitrile, and ethacrylonitrile; The initiator may be selected from the group consisting of benzoyl peroxide, t-butyl perbenzoate, t-butyl peracetate, azobisisobutylonitrile, percarbonate, and azobis-2-methylbutylonitrile alone or in combination of two or more. Mixtures; The molecular weight modifier is selected from the group consisting of t-dodecyl multicaptan, and n-dodecyl multicaptan.

(발명의 구체예에 대한 상세한 설명)(Detailed Description of Specific Embodiments of the Invention)

본 발명은 방향족 비닐화합물 50 내지 90 중량부, 시인화비닐화합물 10 내지 50 중량부로 이루어진 단량체 혼합물과 무기첨가제로서 클레이광물 또는 우기화처리된 클레이광물 0.01 내지 50 중량부를 필요에 따라 소량의 개시제 및 분자량 조절제와 함께 첨가하여 중합시킴에 있어서, 중합개시전에 중합계에 투입한 초기 단량체 중의 아크릴로니트릴의 함량이 전체 단량체 중의 아크릴로니트릴 함량보다 낮게 투입하여 중합을 개시하여 초기중합을 진행하고, 초기 단량체 혼합물보다 아크릴로니트릴 함량이 높은 잔량의 단량체 혼합물은 일괄 또는 연속적 또는 간헐적으로 중합계에 투입하여 클레이의 층 사이에서 중합된 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체와 매트릭스로 존재하는 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체의 아크릴로니트릴 함량이 동일한 수준으로 되도록 중합함으로서 우수한 기계적 특성, 내열특성 및 열안정성이 우수한 열가소성 복합재료를 제조하는 것을 특징으로 한다.The present invention is a monomer mixture consisting of 50 to 90 parts by weight of aromatic vinyl compounds, 10 to 50 parts by weight of vinyl cyanide compounds and 0.01 to 50 parts by weight of clay minerals or organically treated clay minerals as inorganic additives. In the polymerization by adding together with the control agent, the content of acrylonitrile in the initial monomer introduced into the polymerization system before the start of polymerization is lower than the content of acrylonitrile in the total monomers to initiate the polymerization and proceed with the initial polymerization. The remaining monomer mixture having a higher acrylonitrile content than the mixture is introduced into the polymerization system in a batch or continuously or intermittently, and the styrene-acrylonitrile copolymer present as a matrix and the styrene-acrylonitrile copolymer polymerized between the layers of clay. Acrylonitrile content in the same level It is characterized by producing a thermoplastic composite having excellent mechanical properties, heat resistance and thermal stability by polymerizing as much as possible.

본 발명에서 단량체로 사용된 방향족 비닐화합물로는 스티렌, 알파메틸스티렌, 비닐톨루엔, 벤젠환에 알킬치환체를 갖는 스티렌(예를 들면 o-, m- 또는 p-메틸스티렌 및 o-,m- 또는 p-t-부틸스티렌), 벤젠환에 할로겐 치환체를 갖는 스티렌(예를들면 o-,m- 또는 p-클로로스티렌 및 o-,m- 또는 p-브로모스티렌 )등이 있으며, 시안화 비닐화합물로는, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 에타크릴로니트릴 등이다.Aromatic vinyl compounds used as monomers in the present invention include styrene, alphamethylstyrene, vinyltoluene, styrene having an alkyl substituent on the benzene ring (for example, o-, m- or p-methylstyrene and o-, m- or pt-butylstyrene) and styrene having halogen substituents on the benzene ring (eg o-, m- or p-chlorostyrene and o-, m- or p-bromostyrene). , Acrylonitrile, methacrylonitrile, ethacrylonitrile and the like.

또한 본 발명에서 사용된 무기첨가제인 클레이광물은 길이와 폭이 약 500-1000Å이고 , 폭 9-12Å의 두께를 가지는 판상의 광물로서, 각 층간의 거리는 약 10Å정도이며 통상 이러한 판상의 층이 쌓여진 상태로서 응집된 형태를 이루고 있다.In addition, the clay mineral as an inorganic additive used in the present invention is a plate-like mineral having a length and a width of about 500-1000 mm 3 and a width of 9-12 mm 3, and the distance between each layer is about 10 mm 3 and usually such a plate layer is stacked. It is in the form of agglomeration as a state.

본 발명에서 사용된 클레이광물로는 몬트모릴로나이트, 사포나이트, 및 헥토라이트와 같은 스멕타이트 형태의 클레이이며 이들은 단독 또는 2종 이상의 혼합물로 사용될 수 있다. 사용되는 클레이는 100 그램당 50~200 밀리 당량의 양이온 치환능력을 가진 판상의 클레이광물로 매트릭스 내에서의 분산성을 향상시키기 위해 암모늄이온과 같은 오늄이온으로 이온교환반응을 통하여 클레이는 쉽게 유기화처리된다. 또한 클레이의 유기화처리를 위해 사용된 화합물로는 비닐벤질트리메틸암모늄클로라이드, 비닐벤질트리메틸암모늄브로마이드, 비닐벤질트리메틸암모늄아이오다이드, 비닐벤질트리에틸암모늄클로라이드, 비닐벤질트리에틸암모늄브로마이드, 비닐벤질트리에틸암모늄아이오다이드, 2-메타크릴로일옥시 에틸 트리메틸암모늄클로라이드, 2-메타크릴로일옥시 에틸 트리메틸암모늄브로마이드, 2-메타크릴로일옥시 에틸트리메틸암모늄아이오다이드, 2-메타크릴로일옥시 에틸 트리에틸암모늄클로라이드, 2-메타크릴로일옥시 에틸 트리에틸암모늄브로마이드, 2-메타크릴로일옥시 에틸 트리에틸암모늄아이오다이드, 2-아크릴로일옥시 에틸 트리메틸암모늄클로라이드, 2-아크릴로일옥시 에틸 트리메틸암모늄브로마이드, 2-아크릴로일옥시 에틸 트리메틸암모늄아이오다이드,2-아크릴로일옥시 에틸 트리에틸암모늄클로라이드, 2-아크릴로일옥시 에틸 트리에틸암모늄브로마이드, 2-아크릴로일옥시 에틸 트리에틸암모늄아이오다이드, 3-메타크릴로일아미노 프로필 트리메틸암모늄클로라이드, 3-메타크릴로일아미노 프로필 트리메틸암모늄브로마이드, 3-메타크릴로일아미노 프로필 트리메틸암모늄아이오다이드, 3-아크릴로일아미노 프로필 트리메틸암모늄클로라이드, 3-아크릴로일아미노프로필 트리메틸암모늄브로마이드, 3-아크릴로일아미노 프로필 트리메틸암모늄아이다이드, 디알릴디메틸 암모늄클로라이드, 디알릴디메틸 암모늄브로마이드, 및 디알릴디메틸암모늄아이오다이드 등과 같이 한쪽은 클레이와 이온교환반응을 할 수 있는 오늄이온을, 다른 한쪽은 라디칼 중합이 가능한 비닐기를 가지는 화합물이 사용되며 이들은 단독 또는 2종 이상의 혼합물로 사용될 수 있다. 이러한 클레이의 유기화처리를 통해 클레이 층사이의 공간에 유기화합물이 존재하며 유기화합물의 분자크기에 따라 클레이 층간의 거리가 증가하게 되는데, 이로 인해 중합시에 클레이의 층사이의 공간으로 단량체가 보다 쉽게 삽입되어 중합을 통해 수지가 형성되거나, 분자량이 작은 올리고머나 고분자사슬이 직접 삽입될 가능성이 커지게 된다.Clay minerals used in the present invention are smectite type clays such as montmorillonite, saponite, and hectorite, and these may be used alone or in mixture of two or more thereof. The clay used is a plate-like clay mineral with a cationic substitution capacity of 50 to 200 milligrams per 100 grams, and the clay is easily organicized by ion exchange with onium ions such as ammonium ions to improve dispersibility in the matrix. do. Compounds used for the organic treatment of clays include vinylbenzyltrimethylammonium chloride, vinylbenzyltrimethylammonium bromide, vinylbenzyltrimethylammonium iodide, vinylbenzyltriethylammonium chloride, vinylbenzyltriethylammonium bromide, vinylbenzyltriethyl Ammonium iodide, 2-methacryloyloxy ethyl trimethylammonium chloride, 2-methacryloyloxy ethyl trimethylammonium bromide, 2-methacryloyloxy ethyltrimethylammonium iodide, 2-methacryloyloxy Ethyl triethylammonium chloride, 2-methacryloyloxy ethyl triethylammonium bromide, 2-methacryloyloxy ethyl triethylammonium iodide, 2-acryloyloxy ethyl trimethylammonium chloride, 2-acryloyl jade Ethyl trimethylammonium bromide, 2-acryloyloxy ethyl trimethyl Monium iodide, 2-acryloyloxy ethyl triethylammonium chloride, 2-acryloyloxy ethyl triethylammonium bromide, 2-acryloyloxy ethyl triethylammonium iodide, 3-methacryloylamino Propyl trimethylammonium chloride, 3-methacryloylamino propyl trimethylammonium bromide, 3-methacryloylamino propyl trimethylammonium iodide, 3-acryloylamino propyl trimethylammonium chloride, 3-acryloylaminopropyl trimethyl Onium ions, such as ammonium bromide, 3-acryloylamino propyl trimethylammonium amide, diallyldimethyl ammonium chloride, diallyldimethyl ammonium bromide, and diallyldimethylammonium iodide, which can undergo ion exchange reaction with clay The other side has a vinyl group capable of radical polymerization Compounds are used and these may be used alone or in a mixture of two or more. Through organic treatment of clays, organic compounds exist in the spaces between clay layers, and the distance between clay layers increases according to the molecular size of organic compounds, which makes monomer easier to space between clay layers during polymerization. Resin is formed through the polymerization, and the possibility of directly inserting oligomers or polymer chains having a small molecular weight is increased.

본 발명에서 사용되는 클레이광물의 함량은, 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 0.01내지 50중량부의 범위이며, 클레이의 함량이 0.01 중량부 미만이면 기대하는 강화효과를 나타내기에는 불충분하고, 50 중량부 이상이면 수지의 량이 지나치게 적어지므로 성형이 불가능해진다. 또한 클레이와 유기화처리된 클레이는 단독 또는 2종의 혼합물로 사용될 수 있다.The content of the clay mineral used in the present invention is in the range of 0.01 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the monomer mixture, and if the content of clay is less than 0.01 parts by weight, it is insufficient to show the expected reinforcing effect, and 50 parts by weight or more. If the amount of resin is too small, molding becomes impossible. In addition, clay and organically treated clay may be used alone or as a mixture of two kinds.

본 발명에서 사용되는 유용한 개시제로는 유기퍼옥사이드 또는 아조화합물 등이며 그 예로서는 벤조일퍼옥시이드 , t-부틸퍼벤조에이트, t-부틸퍼아세테이트, 아조비스이소부틸로니트릴, 퍼카보네이트, 아조비스-2-메틸부틸로니트릴 등이 있으며, 이들 중합개시제는 단독 또는 2종 이상의 혼합물로 사용될 수 있다. 또한 생성된 중합체의 분자량을 조절하기 위해 필요하다면 분자량 조절제로 t-도데실멀캡탄 및 n-도데실멀캡탄을 사용할 수 있다.Useful initiators used in the present invention include organic peroxides or azo compounds and the like, and examples thereof include benzoyl peroxide, t-butyl perbenzoate, t-butyl peracetate, azobisisobutylonitrile, percarbonate, azobis- 2-methylbutylonitrile, and the like, and these polymerization initiators may be used alone or as a mixture of two or more thereof. It is also possible to use t-dodecyl multicaptan and n-dodecyl multicaptan as molecular weight regulators if necessary to control the molecular weight of the resulting polymer.

중합방법은 괴상중합, 괴상-현탁중합, 괴상 -유화중합법 등으로 제조할 수 있다.The polymerization method can be prepared by block polymerization, block-suspension polymerization, block-emulsification polymerization, or the like.

상기의 제조방법에 의해서 얻어진 열가소성 복합재료는 기계적 특성, 내열특성 및 열안정성이 뛰어나므로 그 산업적 이용가치가 크다.The thermoplastic composite material obtained by the above production method is excellent in mechanical properties, heat resistance properties and thermal stability, so its industrial use value is large.

본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 구체화 될 것이며, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 기재될 뿐이며 본 발명의 보호범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.The present invention will be further illustrated by the following examples, which are only described for the purpose of illustrating the present invention and are not intended to limit the protection scope of the present invention.

(실시예)(Example)

(실시예 1)(Example 1)

초기단량체 혼합물로 스티렌 35 중량부, 아크릴로니트릴 12 중량부, 클레이 5 중량부, t-도데실멀캡탄 0.1 중량부를 반응기에 투입하고 충분히 혼합하여 150℃에서 10 분동안 중합시킨 후, 스티렌 35 중량부 및 아크릴로니트릴 18 중량부를 연속첨가하여 4시간동안 반응시켜 중합전환율 75% 정도까지 중합을 진행시킨 후 탈휘발공정을 거쳐 수지가 제조된다. 제조된 수지는 5.3 oz 주사성형기를 사용하여 중합생성물의 시험편을 만들고 그 기계적인 특성을 측정하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.As the initial monomer mixture, 35 parts by weight of styrene, 12 parts by weight of acrylonitrile, 5 parts by weight of clay, and 0.1 parts by weight of t-dodecyl multicaptan were added to the reactor, mixed well, and polymerized at 150 ° C. for 10 minutes, followed by 35 parts by weight of styrene. And 18 parts by weight of acrylonitrile was continuously added and reacted for 4 hours to proceed the polymerization up to a polymerization conversion rate of about 75%, and then a resin was prepared through a devolatilization process. The prepared resin was prepared by using a 5.3 oz. Injection molding machine, and the mechanical properties thereof were measured and the results are shown in Table 2.

(실시예 2)(Example 2)

초기 단량체 혼합물로 스티렌 35 중량부, 아크릴로니트릴 18 중량부, 2-메타크릴로일옥시 에틸 트리메틸암모늄클로라이드로 유기화처리한 클레이 8중량부, 벤조일퍼옥사이드 0.3 중량부, t-도데실멀캡탄 0.08 중량부를 반응기에 투입하고 충분히 혼합하여 100℃에서 10분동안 중합시킨 후, 스티렌 25 중량부 및 아크릴로니트릴 22 중량부를 일괄첨가하여 10시간동안 반응시켜 중합을 완결시켜 수지를 제조하였다. 제조된 수지는 5.3 oz 주사성형기를 사용하여 중합생성물의 시험편을 만들고 그 기계적인 특성을 측정하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.35 parts by weight of styrene as an initial monomer mixture, 18 parts by weight of acrylonitrile, 8 parts by weight of clay organicized with 2-methacryloyloxy ethyl trimethylammonium chloride, 0.3 part by weight of benzoyl peroxide, 0.08 weight by t-dodecyl multicaptan Part was added to the reactor and sufficiently mixed and polymerized at 100 ° C. for 10 minutes, and then 25 parts by weight of styrene and 22 parts by weight of acrylonitrile were added in a batch to react for 10 hours to complete polymerization to prepare a resin. The prepared resin was prepared by using a 5.3 oz. Injection molding machine, and the mechanical properties thereof were measured and the results are shown in Table 2.

(실시예 3)(Example 3)

초기 단량체 혼합물로 스티렌 45 중량부, 아크릴로니트릴 13 중량부, 2-메타크릴로일옥시 에틸 트리메틸암모늄클로라이드로 유기화처리한 클레이 5중량부, t-부틸퍼벤조에이트 0.2 중량부, t-도데실멀캡탄 0.1 중량부를 반응기에 투입하고 충분히 혼합하여 120℃에서 1시간동안 중합한 후, 스티렌 30 중량부 및 아크릴로니트릴 12 중량부를 일괄첨가하여 충분히 혼합하고 하기 표 1의 물질을 투입하고 충분히 교반시켜, 기 생성된 괴상중합물을 현탁상태로 제조한다.45 parts by weight of styrene as an initial monomer mixture, 13 parts by weight of acrylonitrile, 5 parts by weight of clay organicated with 2-methacryloyloxy ethyl trimethylammonium chloride, 0.2 part by weight of t-butylperbenzoate, t-dodecyl 0.1 parts by weight of captan was added to the reactor and sufficiently mixed and polymerized at 120 ° C. for 1 hour, and then 30 parts by weight of styrene and 12 parts by weight of acrylonitrile were added and mixed thoroughly, and the materials shown in Table 1 were added and sufficiently stirred, The produced mass polymer is prepared in a suspended state.

[표 1]TABLE 1

벌크중합물이 완전히 현탁액으로 분산되면, 승온을 시작하여 120℃에서 5시간, 135℃에서 6시간 현탁중합을 실시하였다.When the bulk polymer was completely dispersed in the suspension, the temperature was started and suspension polymerization was carried out at 120 ° C. for 5 hours and at 135 ° C. for 6 hours.

생성된 비드(bead)형태의 중합물에 염산 1.0 중량부를 처리하고 미세한 망을 이용하여 비드를 세척하여 분산제를 제거한 후, 탈수 및 건조하여 220℃에서 압출기를 이용하여 펠렛트로 만들어 고무변성 열가소성 복합재료를 수득한다. 5.3 oz 주사성형기를 사용하여 중합생성물의 시험편을 만들고 그 기계적인 특성을 측정하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.The resulting bead-shaped polymer was treated with 1.0 part by weight of hydrochloric acid, washed with beads using a fine mesh to remove the dispersant, and then dehydrated and dried to make pellets using an extruder at 220 ° C. to produce a rubber-modified thermoplastic composite. To obtain. Test specimens of the polymerization product were prepared using a 5.3 oz. Injection molding machine and the mechanical properties thereof were measured. The results are shown in Table 2.

(비교실시예 1)Comparative Example 1

단량체 혼합물로 스티렌 69 중량부, 아크릴로니트릴 31 중량부, 클레이 8중량부, t-도데실멀캡탄 0.1 중량부를 반응기에 투입하고 충분히 혼합하여 중합하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다. 제조된 수지는 5.3 oz 주사성형기를 사용하여 중합생성물의 시험편을 만들고 그 기계적인 특성을 측정하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.The monomer mixture was prepared in the same manner as in Example 1 except that 69 parts by weight of styrene, 31 parts by weight of acrylonitrile, 8 parts by weight of clay, and 0.1 parts by weight of t-dodecyl multicaptan were added to the reactor and sufficiently mixed and polymerized. . The prepared resin was prepared by using a 5.3 oz. Injection molding machine, and the mechanical properties thereof were measured and the results are shown in Table 2.

(비교실시예 2)Comparative Example 2

초기 단량체 혼합물로 스티렌 60 중량부, 아크릴로니트릴 40 중량부, 2-메타크릴로일옥시 에틸 트리메틸암모늄클로라이드로 유기화처리한 클레이 10중량부, 벤조일퍼옥사이드 0.3 중량부, t-도데실멀캡탄 0.08 중량부를 반응기에 투입하고 충분히 혼합하여 100℃에서 10시간동안 반응시켜 중합을 완결시켜 수지를 제조하였다. 제조된 수지는 5.3 oz 주사성형기를 사용하여 중합생성물의 시험편을 만들고 그 기계적인 특성을 측정하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.60 parts by weight of styrene as an initial monomer mixture, 40 parts by weight of acrylonitrile, 10 parts by weight of clay organicized with 2-methacryloyloxy ethyl trimethylammonium chloride, 0.3 part by weight of benzoyl peroxide, 0.08 weight by t-dodecyl multicaptan Part was added to the reactor and mixed sufficiently to react for 10 hours at 100 ℃ to complete the polymerization to prepare a resin. The prepared resin was prepared by using a 5.3 oz. Injection molding machine, and the mechanical properties thereof were measured and the results are shown in Table 2.

[표 2]TABLE 2

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.Simple modifications or changes of the present invention can be easily carried out by those skilled in the art, and all such modifications or changes can be seen to be included in the scope of the present invention.

Claims (2)

방향족 비닐화합물 50 내지 90 중량부, 시안화비닐화합물 10 내지 50 중량부로 이루어진 단량체 혼합물과 무기첨가제로서 클레이광물 0.01 내지 50 중량부를 필요에 따라 소량의 개시제 및 분자량조절제와 함께 첨가하여 중합시킴에 있어서, 중합개시전에 중합계에 투입한 초기 단량체 중의 아크릴로니트릴의 함량이 전체 단량체 중의 아크릴로니트릴 함량보다 낮게 투입하여 중합을 개시하여 초기중합을 진행하고, 초기 단량체 혼합물보다 아크릴로니트릴 함량이 높은 잔량의 단량체 혼합물은 일괄 또는 연속적 혹은 간헐적으로 중합계에 투입하여 클레이의 층사이에서 중합된 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체와 매트릭스로 존재하는 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체의 아크릴로니트릴 함량이 동일한 수준으로 되도록 중합하는 것을 특징으로 하는 열변색이 적은 열가소성 복합재료의 제조방법.In the polymerization by adding a monomer mixture consisting of 50 to 90 parts by weight of an aromatic vinyl compound and 10 to 50 parts by weight of a vinyl cyanide compound and 0.01 to 50 parts by weight of a clay mineral as an inorganic additive together with a small amount of an initiator and a molecular weight regulator as necessary, the polymerization is carried out. The content of acrylonitrile in the initial monomer introduced into the polymerization system before the start is lower than the content of acrylonitrile in the total monomers to initiate polymerization to proceed with initial polymerization, and the residual amount of the monomer having a higher acrylonitrile content than the initial monomer mixture. The mixture was introduced into the polymerization system batchwise or continuously or intermittently to polymerize so that the acrylonitrile content of the styrene-acrylonitrile copolymer polymerized between the layers of clay and the styrene-acrylonitrile copolymer present in the matrix was the same level. Heat side characterized in that The method of the small thermoplastic composite material. 제 1항에 있어서, 상기 클레이로는 몬트모릴로나이트, 사포나이트, 헥토나이트와 같은 스멕타이트 형태의 클레이이며, 100 그램당 50~200 밀리당량의 양이온치환능력을 갖고, 길이와 폭이 500~1000Å이며, 두께가 9~12Å인 판상의 클레이 광물을 유기 오늄이온으로 이온교환반응을 통하여 유기화처리하여 사용하며 이들을 단독으로 또는 그 이상의 혼합물로 사용하는 것을 특징으로 하는 열가소성 복합재료의 제조방법.The clay according to claim 1, wherein the clay is smectite-type clay such as montmorillonite, saponite, hectorite, and has a cation substitution capacity of 50 to 200 milliliters per 100 grams and a length and width of 500 to 1000 mm 3. A method of producing a thermoplastic composite, characterized in that it is used to organically treat the plate-like clay mineral having a thickness of 9 ~ 12Å by organic ionium ion through an ion exchange reaction, and these are used alone or as a mixture thereof.
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