KR20000055262A - Method for preparing thermoplastic resin with good impact resistance and natural color property - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for preparing a thermoplastic resin having good high impact property and natural color is provided to obtain a thermoplastic resin that maintains excellent gloss and flow property of ABS resin and has improved high impact property and natural color. CONSTITUTION: A method for preparing a thermoplastic resin having good high impact property and natural color according to the present invention comprises mixing and processing a graft copolymer and SAN resin to obtain a thermoplastic resin wherein the method is characterized by comprising the steps: a) first graft reacting step wherein 40 to 60 parts by weight of rubber latex which has average particle diameter of graft copolymer between 0.25 and 0.34 micrometer and 70 to 90% of gel content is copolymerized with 60 to 40 parts by weight of graft monomer mixture comprising styrene and acrylonitrile in the presence of a liposoluble initiator inside the rubber; and b) second graft copolymerizing step wherein the said graft reacted copolymer envelops the surfaces of rubber particles in the presence of a water-soluble pyrolysis initiator.

Description

내충격성 및 자연색상이 우수한 열가소성 수지의 제조방법{METHOD FOR PREPARING THERMOPLASTIC RESIN WITH GOOD IMPACT RESISTANCE AND NATURAL COLOR PROPERTY}Manufacturing method of thermoplastic resin excellent in impact resistance and natural color {METHOD FOR PREPARING THERMOPLASTIC RESIN WITH GOOD IMPACT RESISTANCE AND NATURAL COLOR PROPERTY}

본 발명은 내충격성 및 자연색상이 우수한 열가소성 수지의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유화중합법에 의하여 그라프트 공중합체의 제조시 서로 다른 특성을 갖는 중합개시제를 혼합 사용함으로써 그라프트 공중합체의 고무형태(morphology)를 조절하여 충격강도와 유동성 및 자연색상이 우수한 열가소성 수지를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for preparing a thermoplastic resin having excellent impact resistance and natural color, and more particularly, to a graft copolymer by using a polymerization initiator having different characteristics when preparing a graft copolymer by emulsion polymerization. The present invention relates to a method for manufacturing a thermoplastic resin having excellent impact strength, fluidity, and natural color by adjusting the morphology of the rubber.

일반적으로 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체(이하 "ABS수지"라 칭함)는 내충격성, 기계적강도, 성형성, 광택도 등의 물성이 비교적 양호하여 전기, 전자부품, 사무용 기기, 자동차부품 등에 광범위하게 사용되고 있으며, 제조방법에 있어서도 크게 연속식 괴상중합법과 회분식 유화중합법으로 제조되어 상품화 되고 있다.Generally, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (hereinafter referred to as "ABS resin") has relatively good physical properties such as impact resistance, mechanical strength, moldability, glossiness, and the like, so that electrical, electronic parts, office equipment, automobile parts, etc. It is widely used, and also in the manufacturing method, it is largely manufactured and commercialized by the continuous block polymerization method and the batch emulsion polymerization method.

이중 연속식 괴상 중합방법의 경우 대량생산과 낮은 제조원가, 우수한 자연색상 등의 장점이 있음에도 불구하고 유화중합법에 의하여 제조되는 ABS수지의 특성인 제품의 다양화 및 특수화, 고부가가치를 이룰 수 없고 내충격성과 광택도 등의 발란스등이 저하되어 그 사용이 매우 제한되어 있으며, 다만 특정 물성을 갖는 제품이나 유화중합법에 의해 제조된 ABS 수지와 혼합해서 사용되고 있는 실정으로 대부분의 ABS 수지 제조는 유화중합법이 주류를 이루고 있다.In the case of the double continuous bulk polymerization method, despite the advantages of mass production, low manufacturing cost, and excellent natural color, it is impossible to achieve product diversification and specialization, high value-added and impact resistance characteristics of ABS resin produced by emulsion polymerization method. Due to the deterioration of the balance of glossiness, glossiness, etc., its use is very limited. However, most of ABS resins are manufactured by emulsion polymerization method because they are mixed with products having specific properties or ABS resins produced by emulsion polymerization method. This is mainstream.

그러나, 유화중합에 의해 제조되는 ABS 수지는 비교적 양호한 내충격성과 유동성, 열적성질등 물성 발란스와 우수한 광택 등의 장점이 있으나 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체(이하 "SAN 수지"라 칭함)와 혼합가공함에 있어 SAN 수지의 조성물이 갖는 특성 및 내충격성등 기존의 물성을 유지하면서 자연색상이 양호한 수지를 요구하는 용도에는 충분히 만족시킬 만한 물성을 얻지 못하는 실정이다.However, the ABS resin produced by emulsion polymerization has advantages of relatively good impact resistance, fluidity, thermal properties, balance, and good gloss, but is mixed with styrene-acrylonitrile copolymer (hereinafter referred to as "SAN resin"). In the present invention, the physical properties of the SAN resin composition and impact resistance, while maintaining the existing physical properties, while a good natural color is required to obtain a sufficiently satisfying physical properties.

예를들어 자동차 내, 외장재로 사용되는 내열특성을 갖는 열가소성수지나 특별히 내충격강도 및 인장특성을 요구하는 열가소성수지의 경우 낮은 고무함량으로도 내충격성을 충분히 부여함으로써 내열 및 인장특성이 있는 경질의 열가소성 수지 함량을 증가시켜 내충격강도와 내열 및 인장특성이 우수한 열가소성 수지를 얻을 수 있으며 또한 우수한 자연색상은 다양한 칼라물의 수지 제조시 백색피그먼트 등의 사용량을 최소화할 수 있어 제조원가 절감의 특성을 가질 수 있다.For example, thermoplastic resins with heat resistance used in automobiles and exterior materials, or thermoplastic resins that require impact strength and tensile properties in particular, are hard thermoplastics that have heat and tensile properties by providing sufficient impact resistance even with low rubber content. By increasing the resin content, a thermoplastic resin having excellent impact strength, heat resistance, and tensile properties can be obtained, and the excellent natural color can minimize the amount of white pigment, etc., when manufacturing resins of various colors, thereby reducing the manufacturing cost. .

따라서, 이러한 단점을 보완하기 위하여 지금까지의 공지된 방법에는 여러 가지가 있으나 가장 많이 사용되고 있는 것이 입자직경이 크고 겔함유량이 낮은 고무를 단독 혹은 비교적 작은 입자직경의 고무와 혼합하여 평균 입자직경을 크게한 후 그라프트 공중합체를 제조하는 방법이 주류를 이루고 있다.Therefore, in order to compensate for these disadvantages, there are a number of known methods up to now, but the most widely used method is to increase the average particle diameter by mixing rubber having a high particle diameter and low gel content with single or relatively small particle diameter rubber. After that, the method of preparing the graft copolymer has become mainstream.

그러나, 입자 직경이 큰 고무를 사용함에 따라 내충격성은 어느정도 향상되었으나 ABS 수지의 특성중 광택도 저하가 심하여 실제 적용하기에는 문제점이 많으며 특히 유화 그라프트 공중합체 제조시 평균 입자직경이 0.5㎛ 이상이고 겔 함유량이 50%이하의 고무를 사용할 경우 중합중 응고물이 다량 발생되는 문제점이 있었다.However, the impact resistance is somewhat improved by the use of rubber having a large particle diameter, but the glossiness of the ABS resin is severely deteriorated. Therefore, there are many problems in the practical application. Especially, when the emulsion graft copolymer is manufactured, the average particle diameter is 0.5 μm or more and the gel content is increased. When using less than 50% of the rubber there was a problem that a large amount of coagulation occurs during the polymerization.

따라서 이를 개선하기 위해 유화제의 증가를 통한 중합안정성을 개선하고 있으나 유화그라프트 공중합시 사용되는 유화제의 과량 첨가에 의해 나타나는 자연색상 저하 문제는 아직 개선되지 못한 실정이다.Therefore, to improve this, the polymerization stability is improved by increasing the emulsifier, but the problem of deterioration of natural color caused by the excessive addition of the emulsifier used in the emulsion graft copolymerization has not been improved.

또다른 방법으로 SAN 수지의 분자량을 높이거나 아크릴로니트릴 함량을 높이는 방법, 그리고 그라프트 공중합체 사용량을 높여 개선하는 방법등이 공지되어 잇으나, 이러한 방법 또한 내충격성 향상 정도에 비하여 유동성 저하가 심하며 특히 자연색상은 더욱 저하되는 단점이 있다.As another method, a method of increasing the molecular weight or acrylonitrile content of the SAN resin and improving the amount of graft copolymer by increasing the amount are known, but such a method also has a severe decrease in fluidity compared to the degree of impact resistance. In particular, there is a disadvantage that the natural color is further reduced.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로, 공업적으로 간단한 방법에 의해 유화 그라프트 공중합체 제조시 일반적으로 많이 사용하고 있는 고무입자 크기를 사용하면서도 그라프트 공중합체의 고무구조를 1단계 그라프트 중합공정에서 단량체들이 고무 내부에서 대부분 중합되도록 하여 내충격성을 부여하고, 2단계 그라프트 중합공정에서 수지의 외관을 양호하게 유지시킬 수 있도록 고무표면을 그라프트 단량체가 완벽하게 둘러쌓인 코어-쉘(CORE-SHELL) 구조의 그라프트 공중합체를 제조하는 동시에 그라프트율을 최적화하는 단계로 이루어진 내충격성이 뛰어나고 자연색상이 우수한 그라프트 공중합체의 제조방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to solve the conventional problems as described above, the rubber structure of the graft copolymer while using the rubber particle size commonly used in the manufacture of the emulsion graft copolymer by an industrially simple method In the one-step graft polymerization process, the monomers are mostly polymerized inside the rubber to impart impact resistance, and in the two-step graft polymerization process, the rubber surface is completely surrounded by the graft monomer so as to maintain the appearance of the resin well. The present invention provides a method for preparing a graft copolymer having excellent impact resistance and excellent natural color, comprising preparing a graft copolymer having a core-shell structure and optimizing a graft ratio.

본 발명은 평균 입자직경이 0.25∼0.34㎛이고, 겔 함유량이 70∼90중량%인 고무질 중합체 40∼60중량부(고형분 기준)와 그라프트 단량체인 방향족비닐 화합물과 불포화니트릴 화합물 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 지용성 중합개시제 0.03∼0.15중량부를 사용하여 고무내부에서 대부분 중합을 행하는 1단계 그라프트 반응과, 중합전환율이 일정 단계에 이르면 수용성 열분해성 중합개시제 0.20∼0.50중량부를 사용하여 고무표면이 그라프트 단량체로 둘러싸인 코어-쉘구조의 그라프트 공중합체를 제조하는 2단계 그라프트 반응으로 이루어진 내충격성 및 자연색상이 우수한 열가소성 수지의 제조방법에 관한 것이다.The present invention is one selected from 40 to 60 parts by weight (based on solids) of a rubbery polymer having an average particle diameter of 0.25 to 0.34 µm and a gel content of 70 to 90% by weight, an aromatic vinyl compound which is a graft monomer, and an unsaturated nitrile compound, or One or more graft reactions in which at least two kinds of polymers are mostly polymerized in rubber using 0.03 to 0.15 parts by weight of a fat-soluble polymerization initiator, and 0.20 to 0.50 parts by weight of a water-soluble pyrolytic polymerization initiator when the polymerization conversion rate reaches a certain stage. The present invention relates to a method for producing a thermoplastic resin having excellent impact resistance and natural color by a two-stage graft reaction for preparing a core-shell structured graft copolymer surrounded by graft monomers.

이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

먼저, 1단계 그라프트 반응은 평균 입자직경 0.25∼0.34㎛ 정도의 고무질 중합체 40∼60 중량부 존재하에 스티렌 75∼65%, 아크릴로니트릴 25∼35%의 비율로 구성된 전체 그라프트 단량체 혼합물 60∼40중량부 및 그라프트 단량체 혼합물 100에 대하여 10∼40%와 지용성 열분해 개시제를 혼합하여 교반한 다음 투입하고 이어 분자량 조절제 및 이온교환수를 투입한 후 교반하면서 승온하여 40∼50℃에 이르면 10∼40분간 계속 교반하여 1차 투입된 그라프트 단량체들이 대부분 고무입자 내부로 팽윤되도록 한 다음 유화제를 투입하고 반응기의 온도를 승온시켜 중합을 개시시킨다.First, the graft reaction of the first step is performed in the presence of 40 to 60 parts by weight of a rubbery polymer having an average particle diameter of 0.25 to 0.34 µm. 40 parts by weight and 10 to 40% of the graft monomer mixture 100 and a fat-soluble pyrolysis initiator were mixed and stirred, and then added, followed by addition of a molecular weight regulator and ion-exchanged water, and then heated to 40 to 50 ° C. Stirring was continued for 40 minutes so that most of the first-grafted graft monomers were swollen into the rubber particles, followed by adding an emulsifier and raising the temperature of the reactor to initiate polymerization.

이때 반응기의 내부 온도가 60∼75℃에 이르면 냉각기를 이용하여 반응기의 내부온도를 60∼75℃로 유지시킨 다음 30∼60분간 반응을 지속시킨 후 중합전환율이 93%이상에 이르기까지 그라프트 공중합체 라텍스를 제조한다.At this time, when the internal temperature of the reactor reaches 60-75 ° C, the internal temperature of the reactor is maintained at 60-75 ° C using a cooler, and the reaction is continued for 30-60 minutes, and the polymerization conversion rate reaches 93% or more. Prepare coalescing latex.

본 발명에 사용가능한 고무질 중합체로는 폴리부타디엔, 또는 부타디엔을 80중량% 이상 함유하는 공중합체로서, 예를들어 부타디엔-스티렌 공중합체, 부티디엔-아크릴로니트릴 공중합체, 부타디엔-아크릴산 공중합체 등의 고무질 중합체 라텍스를 사용할 수 있다.As the rubbery polymer usable in the present invention, a polybutadiene or a copolymer containing at least 80% by weight of butadiene, for example, butadiene-styrene copolymer, butadiene-acrylonitrile copolymer, butadiene-acrylic acid copolymer and the like Rubbery polymer latexes can be used.

이들의 평균 입자직경은 0.25∼0.34㎛ 정도의 범위가 바람직한데, 이는 고무입자직경이 0.25㎛미만인 경우에는 최종 성형품의 표면 광택도 및 자연색상은 다소 개선되나 내충격성을 부여하기 위한 고무의 효율이 떨어져 충격강도가 저하되는 단점이 있고, 반면에 0.34㎛를 초과하는 입자직경의 고무를 사용할 경우에는 내충격성 및 유동성등은 다소 개선되나 그라프트 공중합체 제조시 기계적인 안정성이 악화되어 과량의 응고물이 발생될 뿐만 아니라 이를 개선하기 위하여 다량의 유화제 를 사용하는 경우 안정성은 다소 개선시킬 수 있으나 최종성형품의 표면광택도 저하와 다량의 유화제에 의한 자연색상 저하는 물론 사출 성형시 가스 등의 발생으로 상품 가치를 떨어뜨려 실제 사용하는데는 문제점이 많다.The average particle diameter thereof is preferably in the range of 0.25 to 0.34 μm. When the rubber particle diameter is less than 0.25 μm, the surface glossiness and natural color of the final molded product are slightly improved, but the efficiency of rubber for imparting impact resistance is improved. However, the impact strength is lowered. On the other hand, when rubber having a particle diameter of more than 0.34 μm is used, the impact resistance and fluidity are slightly improved, but the mechanical stability of the graft copolymer is deteriorated, resulting in excessive coagulation. Not only does this occur, but stability is improved when a large amount of emulsifier is used to improve it, but the surface gloss of the final molded product and the natural color deterioration due to a large amount of emulsifier, as well as the generation of gas during injection molding There are a lot of problems in realizing the loss of value.

또한, 고무질 중합체의 겔 함유량은 70∼90 중량%의 범위가 좋은데, 겔 함유량이 70중량% 미만이면 고무 입자내부에서 필요 이상으로 중합이 많이 진행되어 고무의 형태가 변화되기 쉽고 이로 인하여 중합중 응고물 발생량이 증가할 가능성이 있으며, 최종 성형품에서의 광택도가 저하되어 바람직하지 못하다. 반면에 90중량%를 초과하는 경우에는 고무의 효율이 저하되어 내충격성의 향상은 기대하기 어렵게 된다.In addition, the gel content of the rubbery polymer is in the range of 70 to 90% by weight, but if the gel content is less than 70% by weight, the polymerization proceeds more than necessary in the rubber particles, and the shape of the rubber tends to change, thereby solidifying during polymerization. There is a possibility that the amount of water generated increases, and the glossiness in the final molded article is lowered, which is not preferable. On the other hand, when it exceeds 90% by weight, the efficiency of the rubber is lowered, so that the improvement of impact resistance becomes difficult to expect.

본 발명에 있어서 고무질 중합체의 함량은 고형분 기준으로 40∼60중량부 범위가 바람직하다. 고무질 중합체의 함량이 40중량부 미만인 경우 그라프트 단량체의 증가에 따른 중합속도의 증가로 중합안정성이 저하되어 응고물이 다량 발생할 가능성이 있으며, 또한 최종 ABS 수지내 동일한 고무 함량을 유지하기 위하여 그라프트 공중합체의 필요량이 많아져 생산성이 저하되고 최종제품의 자연색상이 저하되는 단점이 있다.In the present invention, the content of the rubbery polymer is preferably in the range of 40 to 60 parts by weight based on solid content. When the content of the rubbery polymer is less than 40 parts by weight, the polymerization stability may decrease due to the increase in the polymerization rate due to the increase of the graft monomer, which may cause a large amount of coagulum, and also to maintain the same rubber content in the final ABS resin. Since the required amount of the copolymer is increased, the productivity is lowered and the natural color of the final product is lowered.

반면 60중량부를 초과하는 경우에는 그라프트 단량체의 감소로 인하여 그라프트율을 충분히 증가시킬 수 없고, 또한 고무입자 내부와 고무입자 표면에 그라프트 반응이 불균일하게 진행되어 코어-쉘 구조의 그라프트 공중합체를 제조할 수 없어 응고 및 건조공정에서 입자간의 접착에 의하여 미세분말로 회수하기가 어려워 최종 성형품의 표면광택 및 외관이 저하되고 내충격성의 향상 또한 기대하기 어렵다.On the other hand, in the case of exceeding 60 parts by weight, the graft rate cannot be sufficiently increased due to the decrease of the graft monomer, and the graft reaction proceeds unevenly inside the rubber particles and the surface of the rubber particles. Since it cannot be manufactured, it is difficult to recover the fine powder by adhesion between particles in the solidification and drying process, so that the surface gloss and appearance of the final molded product are degraded, and the impact resistance is also hardly expected.

다음으로, 상기 1단계 그라프트 반응에 의해 제조된 1차 그라프트 공중합체 라텍스의 존재하에 수용성 열분해개시제를 반응기내에 투입하여 5∼15분간 교반한 다음 잔량의 그라프트 단량체 혼합물 90∼60%와 분자량 조절제를 혼합하여 교반시키고, 연속투입하는 방법으로 2 내지 5시간에 걸쳐 투입하여 미량의 그라프트 단량체들이 일정한 속도로 그라프트 반응에 참여하게 하는 동시에 그라프트 단량체의 연속투입시작 30분에서 2시간 경과후 소량의 유화제를 일괄 투입하는 방법으로 투입하여 그라프트 반응에 의하여 약해진 고무표면에 유화제 미셀(micelle)을 추가로 제공함으로써 응고물의 생성을 사전에 예방하는 2차 그라프트 공중합체 라텍스를 제조하는 2단계 그라프트 반응으로 구성된다.Next, water-soluble pyrolysis initiator was added to the reactor in the presence of the first graft copolymer latex prepared by the first step graft reaction, stirred for 5 to 15 minutes, and the remaining amount of the graft monomer mixture was 90 to 60% and the molecular weight. Mixing and stirring the control agent, and the continuous dosing method was added over 2 to 5 hours to allow a small amount of graft monomers to participate in the graft reaction at a constant rate while at the same time 30 minutes from the start of continuous dosing of the graft monomers After the addition of a small amount of emulsifier in a batch method to provide a second graft copolymer latex to prevent the formation of coagulation by providing an emulsifier micelle (micelle) to the rubber surface weakened by the graft reaction 2 It consists of a step graft reaction.

이때, 2차 그라프트 공중합 반응의 중합온도는 60∼75℃가 바람직하며 연속투입되는 그라프트 단량체의 투입이 종료되면 반응기 온도를 70∼85℃로 승온시킨 후 반응기 온도가 70∼85℃에 도달하면 20∼60분간 지속시키고 최종 중합전환율이 93∼98%에 이르면 강제 냉각시켜 중합을 종결하여 고형분이 38∼44중량%인 그라프트 공중합체 라텍스를 수득한다.At this time, the polymerization temperature of the secondary graft copolymerization reaction is preferably 60 ~ 75 ℃, and when the addition of the continuous graft monomer is finished, the reactor temperature is raised to 70 ~ 85 ℃ after the reactor temperature reaches 70 ~ 85 ℃ If it lasts for 20 to 60 minutes and the final polymerization conversion reaches 93 to 98%, forced cooling is terminated to obtain a graft copolymer latex having a solid content of 38 to 44% by weight.

상기 그라프트 공중합체 제조시 1, 2단계 그라프트 반응에 사용되는 그라프트 단량체중 1단계 그라프트 반응에 사용되는 단량체는 대부분 고무라텍스 입자를 팽윤시켜 고무 내부에서 보다 많은 단량체들이 중합되게 하고, 2단계 반응의 연속 투입되는 그라프트 단량체는 고무 주변에서 균일하게 그라프트 반응이 진행되어 고무 입자 내부와 바깥 부분에 그라프트 SAN이 균일한 발란스를 갖게 함으로써 목적하는 물성을 얻을 수 있으나 단량체 혼합물의 투입비 비율이 본 발명에서 제시하는범위를 벗어나게 되면 고무내부 및 외부에 그라프트된 단량체의 조성 및 양 발란스가 적절하지 못하여 바람직하지 않다.Among the graft monomers used in the first and second graft reactions when preparing the graft copolymer, most of the monomers used in the first graft reaction swell rubber latex particles to polymerize more monomers in the rubber. The graft monomer that is continuously added in the step reaction has the graft reaction uniformly around the rubber so that the graft SAN has a uniform balance in the inside and outside of the rubber particles, thereby obtaining the desired physical properties. Outside the range set forth in the present invention, the composition and the balance of the monomers grafted into and out of the rubber are not suitable, which is not preferable.

특히, 1단계 그라프트 반응에 투입되는 단량체 혼합물이 상기 범위를 초과할 경우 필요 이상으로 고무내부에서의 그라프트 반응이 진행되어 고무입자가 과도하게 팽윤되고 또한 급격한 반응에 의한 중합계의 안정성 악화와 충분한 그라프트율 등의 물성을 얻을 수 없고, 2단계 연속 투입되는 그라프트 단량체의 부족에 따라 고무입자 표면에 그라프트 SAN이 균일하게 중합된 코어-쉘 구조를 갖는 그라프트 공중합체를 수득하기 어렵다.In particular, when the monomer mixture to be subjected to the one-step graft reaction exceeds the above range, the graft reaction proceeds in the rubber more than necessary, resulting in excessive swelling of the rubber particles and deterioration of the stability of the polymerization system due to the rapid reaction. It is difficult to obtain a graft copolymer having a core-shell structure in which graft SAN is uniformly polymerized on the surface of the rubber particle due to a lack of graft monomer to be continuously added in two stages due to insufficient graft ratio or the like.

한편, 상기 범위보다 적게 사용할 경우 충격강도에 유리한 고무내부에서 형성되는 SAN을 충분하게 얻을 수 없어 본 발명의 목적을 충족시킬 수 없다.On the other hand, when using less than the above range can not sufficiently obtain the SAN formed in the rubber that is advantageous for the impact strength can not meet the object of the present invention.

또한 그라프트 중합시 반응온도도 조절되어야 하는데 1 및 2단계 그라프트 반응시 중합온도가 상기 범위보다 낮으면 중합속도가 늦어져 생산성이 감소하게 되고 높게되면 그라프트 중합계의 안정성이 악화되어 중합중에 응고물이 다량 발생하기 쉬운 문제점이 있다.In addition, the reaction temperature should also be controlled during the graft polymerization. If the polymerization temperature is lower than the above range during the one and two-step graft reaction, the polymerization rate is slowed, and the productivity is decreased. When the polymerization rate is high, the stability of the graft polymerization system is deteriorated. There is a problem that a large amount of coagulum is likely to occur.

특히 1단계 그라프트 반응시 중합온도가 상기 범위보다 낮게 되면 본 발명에서 특히 중요한 열분해개시제인 유용성 중합개시제의 분해속도가 저하되어 중합속도의 감소는 물론 본 발명이 목적하는 그라프트 공중합체의 고무구조를 수득하기가 어렵다.In particular, if the polymerization temperature is lower than the above range during the one-step graft reaction, the decomposition rate of the oil-soluble polymerization initiator, which is a particularly important thermal decomposition initiator in the present invention, is lowered, thereby reducing the polymerization rate as well as the rubber structure of the graft copolymer of the present invention. It is difficult to obtain.

그리고 유화제, 분자량 조절제, 중합개시제의 종류, 양 및 그 부가 속도도 매우 중요하다. 특히 중합개시제와 분자량조절제의 투입방법 및 투입량은 그라프트율 및 비그라프트 폴리머 등을 본 발명의 목적에 부합되는 물성으로 조절하는 것이 매우 중요하며, 또한 반응속도 및 중합 안정성에 매우 중요한 요인으로 작용한다.In addition, the type, amount and addition rate of the emulsifier, the molecular weight regulator and the polymerization initiator are also very important. In particular, the method and the amount of the polymerization initiator and the molecular weight control agent is very important to control the graft ratio and the non-graft polymer, etc. to the physical properties according to the object of the present invention, and also plays a very important factor in the reaction rate and polymerization stability.

본 발명에서 사용되는 중합개시제로는 본 발명에 있어서 특히 중요한 것으로서 지용성 및 수용성 열분해 개시제를 단독적으로 사용하여서는 본 발명에서 목적으로 하는 내충격성 및 자연색상이 우수한 그라프트 공중합체를 얻을 수 없다.The polymerization initiator used in the present invention is particularly important in the present invention, and by using a fat-soluble and water-soluble pyrolysis initiator alone, a graft copolymer having excellent impact resistance and natural color can be obtained.

1단계 그라프트 반응에 사용가능한 개시제는 지용성의 중합개시제가 바람직하며, 특히 아세틸클로로헥실술포닐퍼옥사이드, 2-2'아조비스-2,4-디메틸발렐로니트릴, 2-2'아조비스-(2-아미디노프로판)디하이드로클로라이드, 라우로일퍼옥사이드, 2-2'-아조비스이소부틸로니트릴, 벤조일퍼옥사이드, 디메틸-2,2'-아조비스이소부틸로니트릴로 0.03∼0.15중량부가 좋다.The initiator which can be used for the one-step graft reaction is preferably a fat-soluble polymerization initiator, in particular acetylchlorohexylsulfonylperoxide, 2-2'azobis-2,4-dimethylvaleronitrile, 2-2'azobis- ( 2-amidinopropane) dihydrochloride, lauroyl peroxide, 2-2'-azobisisobutylonitrile, benzoyl peroxide, dimethyl-2,2'-azobisisobutylonitrile 0.03-0.15 parts by weight good.

2단계 그라프트 반응에 사용가능한 중합개시제로는 일반적으로 사용되는 수용성 열분해개시제를 사용할 수 있으나 고무표면에 그라프트 단량체들을 균일하게 그라프트시키는데 유리하고 낮은 온도에서도 중합개시가 용이한 포타슘퍼설페이트나 나트륨퍼셀페이트가 좋으나, 더욱 바람직하게는 포타슘퍼설페이트로 0.20∼0.50중량부가 바람직하다.As a polymerization initiator that can be used for the two-stage graft reaction, a commonly used water-soluble pyrolysis initiator may be used. However, potassium persulfate or sodium is advantageous for uniformly grafting graft monomers on the rubber surface and is easy to initiate polymerization even at low temperatures. Although percellate is good, more preferably 0.20 to 0.50 parts by weight of potassium persulfate.

상기 중합개시제중 1단계 및 2단계 중합개시제의 종류가 상기 조건을 벗어나는 경우 본 발명이 목적으로 하는 그라프트 공중합체의 제조가 불가능하며 사용량에 있어 상기 범위보다 낮을 경우 그라프트율을 충분히 올릴 수 없고 미반응 단량체가 증가되어 비그라프트 폴리머가 과량 형성되어 바람직하지 못하며, 상기 범위보다 많을 경우 반응속도 증가로 중합계가 불안정해 응고물 발생량을 증가시키는 문제점이 있다.If the type of the first and second stage polymerization initiator of the polymerization initiator is out of the above conditions, it is impossible to prepare the graft copolymer for the present invention, and if the amount is lower than the above range in the amount of the polymerization initiator, the graft ratio cannot be sufficiently raised and unreacted. As the monomer is increased, an excessive amount of the non-grafted polymer is formed, which is not preferable. When the amount is greater than the above range, there is a problem in that the polymerization system is unstable due to an increase in the reaction rate, thereby increasing the amount of coagulant generated.

본 발명에 사용 가능한 유화제로는 특별한 제한이 없으며 통상의 유화중합법에 사용되는 것이면 가능하다. 그 예로는 소듐라우릴레이트, 소듐올레이트, 포타슘올레이트, 포타슘스테아레이트등과 같은 지방산 금속, 소듐라우일설페이트, 로진산칼륨 등을 들 수 있다.The emulsifier which can be used in the present invention is not particularly limited and may be any one used in a conventional emulsion polymerization method. Examples thereof include fatty acid metals such as sodium laurate, sodium oleate, potassium oleate, potassium stearate and the like, sodium lauyl sulfate, potassium rosinate and the like.

이중 바람직하기로는 포타슘스테아레이트, 로진산칼륨을 단독 또는 혼합사용하는 것이 좋다. 이들의 사용량은 1단계 그라프트 공중합체 라텍스의 제조시 0.1∼1.0중량부가 바람직하며, 2단계 그라프트 반응에 0.1∼0.8중량부가 바람직하다. 유화제의 투입량이 상기 범위보다 소량 사용하면 라텍스내 응고물이 다량 발생하여 바람직하지 못하고, 과량 사용하면 비그라프트 폴리머의 과다발생으로 그라프트 중합체의 그라프트율등 물성조절에 어려우며 최종제품의 자연색상이 저하되어 바람직하지 못하며 또한 사출 성형시 성형품 외관에 가스발생등으로 광택도 저하를 초래할 수 있어 바람직하지 못하다.Preferably, potassium stearate or potassium rosinate may be used alone or in combination. The amount of these used is preferably 0.1 to 1.0 parts by weight, and preferably 0.1 to 0.8 parts by weight for the two-step graft reaction. If the amount of the emulsifier is used in a smaller amount than the above range, a large amount of coagulant is generated in the latex. In addition, it is not preferable because the appearance of the molded article during the injection molding may cause a gloss decrease due to gas generation.

한편, 유화제의 투입방법도 중요한데 특히 1차 투입되는 유화제의 경우 그라프트 단량체들이 고무입자 내부로 대부분 팽윤되고난 후에 투입하는 것이 바람직하다.On the other hand, the method of adding the emulsifier is also important, especially in the case of the primary emulsifier is preferably added after the graft monomers are mostly swollen into the rubber particles.

이것은 중합개시제가 투입되는 그라프트 단량체의 경우 고무입자나 유화제 미셀에 의하여 안정화되는데 그라프트 단량체들이 고무내부로 대부분 팽윤 되기전에 유화제를 투입하거나 2단계 반응에 투입되는 유화제를 1단계 그라프트 반응에 함께 투입할 경우 유화제에 의하여 안정화되는 그라프트 단량체들이 증가되어 고무입자 내부에서 충분히 그라프트 반응을 유도하기 어려워 본 발명의 목적을 충분히 충족시키기가 어렵기 때문이다.This is stabilized by rubber particles or emulsifier micelles in the case of graft monomer to which the polymerization initiator is injected. Before the graft monomers are mostly swollen into the rubber, an emulsifier is added or the emulsifier added in the two-stage reaction is combined with the one-stage graft reaction. This is because when it is added, the graft monomers stabilized by the emulsifier are increased, so that it is difficult to sufficiently induce the graft reaction in the rubber particles, and thus it is difficult to fully satisfy the object of the present invention.

본 발명에 사용된 분자량 조절제로는 탄소수 8∼18개의 메르캅탄 또는 유기 할로겐 화합물과 알파메틸스티렌이중체, 터피놀렌, 알파터피넨 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 단독 또는 혼합 사용하는 것이 바람직하며 이들의 사용량은 1단계 그라프트 반응에 0.005∼0.10 중량부, 2단계 그라프트 반응에 0.05∼0.35 중량부가 바람직하다. 이들의 사용량이 상기 범위보다 소량 사용할 경우 과도한 그라프트 반응에 의하여 라텍스 안정성을 저하시키고 또한 최종성형품의 물성을 저하시키며, 과량사용하게 되면 중합속도의 감소로 인한 생상성의 저하와 그라프트율 등의 물성을 조절하기가 어렵고 특히 2단계 반응에 투입되는 분자량조절제의 투입방법에 있어 그라프트 단량체와 혼합하여 연속투입하는 것이 바람직하다.As the molecular weight modifier used in the present invention, it is preferable to use one or two or more kinds of mercaptans having 8 to 18 carbon atoms or organic halogen compounds and one or two or more selected from alphamethylstyrene duplex, terpinolene and alpha terpinene. The amount thereof is preferably 0.005 to 0.10 parts by weight for the one-step graft reaction and 0.05 to 0.35 parts by weight for the two-step graft reaction. When the amount of these used is less than the above range, the latex stability is lowered by excessive graft reaction, and the physical properties of the final molded product are decreased. When the amount is used excessively, the lowering of the productivity and the graft rate due to the decrease of polymerization rate are controlled. It is difficult to do it, and in particular, in the method of adding the molecular weight regulator to be added to the two-stage reaction, it is preferable to continuously mix the graft monomer.

이상과 같이 제조된 그라프트 공중합체 라텍스의 안정성을 평가하기 위하여 200매쉬(mesh)정도의 그물망에 그라프트 공중합체 라텍스를 여과하여 통과하지 못한 응고물을 물로 탈수하여 건조한 다음 아래의 식 1에 의하여 응고물량을 구한다.In order to evaluate the stability of the graft copolymer latex prepared as described above, the coagulum which failed to pass by filtering the graft copolymer latex through a mesh of about 200 mesh (mesh) was dried by dehydration with water and dried according to the following Equation 1 below. Obtain the amount of coagulation.

또한, 그라프트율은 상기 제조방법에 의하여 제조된 그라프트 공중합체 라텍스를 이소프로필 알코올로 응고시켜 탈수, 건조하여 백색분말을 얻은 다음 아세톤에 용해시켜 원심분리한 후 불용분을 건조, 평량하여 하기 식 2에 의해 측정할 수 있다.In addition, the graft ratio is the graft copolymer latex prepared according to the above method by coagulation with isopropyl alcohol, dehydrated and dried to obtain a white powder, dissolved in acetone, centrifuged and insoluble to dry, the basis weight is It can measure by.

본 발명의 목적에 부합되기 위해서는 그라프트 공중합체의 그라프트율이 40∼65%가 되어야 한다. 상기 그라프트 공중합체의 그라프트율이 이보다 낮으면 응고, 건조시 입자분포가 균일한 백색 분말을 획득하기가 어렵고 별도로 제조된 열가소성 수지와 혼합가공시 그라프트 SAN과 매트릭스로 사용되는 SAN과의 친화성이 떨어져 내충격성 저하를 초래하며 또한 사출성형시 성형품 표면에 미가소화 입자로서 생선-눈깔현상(PINHOLE,SAND SURFACE)이 나타나 표면 광택도가 저하되어 최종 성형품의 상품가치를 떨어뜨리게 된다.In order to meet the object of the present invention, the graft ratio of the graft copolymer should be 40 to 65%. When the graft ratio of the graft copolymer is lower than this, it is difficult to obtain a white powder having a uniform particle distribution during coagulation and drying, and the affinity between graft SAN and SAN used as a matrix when mixed with a thermoplastic resin prepared separately is processed. In addition, the impact resistance is lowered, and when injection molding, fish-eye phenomenon (PINHOLE, SAND SURFACE) appears as unplasticized particles on the surface of the molded product, and the gloss of the surface is lowered, thereby lowering the product value of the final molded product.

반면, 상기 범위보다 높게되면 오히려 매트릭스 SAN 수지와 혼합 가공시 게면접착력을 감소시켜 물성 저하를 초래할 수 있으며 이로 인하여 충격강도 및 유동성 등의 물성저하와 자연색상 저하를 초래하게 되어 바람직하지 못하다.On the other hand, if it is higher than the above range, rather than reducing the surface adhesive strength when mixing and processing with the matrix SAN resin may result in a decrease in physical properties, resulting in a decrease in physical properties such as impact strength and fluidity and a decrease in natural color.

상기 제조된 그라프트 공중합체 라텍스를 0.5∼1.5% 황산 수용액으로 응고 한 후 건조하여 백색 분말을 얻은 다음 별도로 제조된 SAN 수지와 혼합 가공함으로써 본 발명이 목적하는 내충격성 및 자연색상이 우수한 열가소성 수지 조성물을 제조한다.The graft copolymer latex thus prepared is solidified with 0.5 to 1.5% sulfuric acid aqueous solution, dried to obtain a white powder, and then mixed and processed with a separately prepared SAN resin to provide excellent impact resistance and natural color. To prepare.

이때 매트릭스로 사용되는 SAN 수지는 통상의 제조방법인 괴상 및 현탁중합 법에 의해 제조되는 SAN 수지를 사용하였으며 무게평균 분자량이 125,000이고 SAN 수지중 아크릴로니트릴 함량이 30%인 것을 사용한다.In this case, the SAN resin used as the matrix is a SAN resin prepared by a bulk and suspension polymerization method, which is a conventional manufacturing method, and has a weight average molecular weight of 125,000 and an acrylonitrile content of 30% in SAN resin.

그라프트 공중합체와 SAN 수지를 혼합함에 있어 그라프트 공중합체의 함량은 25∼50%가 되게하고 SAN 수지의 함량이 75∼50%가 되게한 후 여기에 안정제와 활제를 첨가하여 제조할 수 있다.In mixing the graft copolymer and the SAN resin, the content of the graft copolymer may be 25 to 50% and the content of the SAN resin may be 75 to 50%, and then, stabilizers and lubricants may be added thereto. .

이하, 본 발명을 실시예를 들어 더욱 상세히 설명하고자 하나 본 발명이 하기 실시예에 의하여 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited by the following Examples.

제조 실시예 1Preparation Example 1

1차 그라프트 공중합체 라텍스의 제조를 위한 1단계 그라프트 반응One Step Graft Reaction for the Preparation of Primary Graft Copolymer Latex

교반기, 가열장치, 냉각장치, 응축기, 단량체 및 그라프트 단량체 연속 투입장치가 부착된 30ℓ 반응기에 평균입자직경이 0.30㎛, 겔 함유량 78 중량%인 부타디엔 고무질 라텍스 50.0부(이하 "부"는 중량부임)와, 이온교환수 140부를 투입한 후 교반하면서 아크릴로니트릴 4.50부, 스티렌 10.50부에 2,2'-아조비스이소부틸로니트릴 0.06부를 교반가능한 용기에 투입 교반하여 용해시킨 후 터셔리 도데실머캅탄 0.03부와 혼합하여 반응기에 투입한 후 50℃로 승온시킨다.50.0 parts of butadiene rubbery latex having an average particle diameter of 0.30 µm and a gel content of 78% by weight in a 30 liter reactor equipped with a stirrer, a heating device, a cooling device, a condenser, a monomer and a graft monomer continuous feeding device ) And 140 parts of ion-exchanged water, followed by stirring and dissolving 0.06 parts of 2,2'-azobisisobutylonitrile in 4.50 parts of acrylonitrile and 10.50 parts of styrene in a stirred container. After mixing with 0.03 parts of captan, it is added to the reactor and heated to 50 ° C.

혼합물의 온도가 50℃에 도달하면 30분간 지속시킨 후 로진산칼륨 0.6부를 투입하고 10분간 계속 교반 및 승온하면서 반응을 개시시키고, 중합온도가 65℃에 이르면 50분간 중합을 지속시켜 중합 전환율이 93% 이상으로 도달하게 한 후 반응을 종결하여 1차 그라프트 라텍스를 제조한다.When the temperature of the mixture reaches 50 ° C, the mixture is continued for 30 minutes, and then 0.6 parts of potassium rosinate is added and the reaction is started while stirring and raising the temperature for 10 minutes. When the polymerization temperature reaches 65 ° C, the polymerization is continued for 50 minutes and the polymerization conversion rate is 93. After reaching at least%, the reaction is terminated to prepare a primary graft latex.

2차 그라프트 공중합체 라텍스의 제조를 위한 2단계 반응Two Step Reaction for the Preparation of Secondary Graft Copolymer Latex

상기 제조된 1차 그라프트 라텍스의 존재하에 포타슘퍼설페이트 0.30부를 이온교환수 8부에 용해한 다음 반응기내에 투입한 후 10분간 교반한다. 여기에 스티렌 24.50부, 아크릴로니트릴 10.50부, 터셔리도데실머캅탄 0.10부를 교반가능한 용기에 넣고 10분간 교반한 다음 반응기 온도 65℃에서 3시간 동안 연속 투입하여 2차 그라프트 반응을 진행시킨다.0.30 parts of potassium persulfate was dissolved in 8 parts of ion-exchanged water in the presence of the prepared primary graft latex, and then charged into the reactor, followed by stirring for 10 minutes. 24.50 parts of styrene, 10.50 parts of acrylonitrile and 0.10 part of tertiary dodecyl mercaptan were added to a stirred container, stirred for 10 minutes, and continuously charged at a reactor temperature of 65 ° C. for 3 hours to proceed with the secondary graft reaction.

이때, 단량체 혼합물 투입을 시작한 후 90분이 경과하면 유화제인 로진산칼륨 0.2 중량부를 일괄투입하고 단량체혼합물 투입이 완료되면 반응기 온도를 75℃로 승온시킨다. 반응기 온도가 75℃에 이르면 40분간 반응을 지속시킨 후 강제 냉각시켜 반응기 온도가 60℃에 이르면 산화방지제인 2,2'-메틸렌-비스(4-메틸-6-t-부틸) 페놀을 0.3부 투입한 후 반응을 종결한다.At this time, when 90 minutes have passed since the monomer mixture is added, 0.2 parts by weight of potassium rosinate as an emulsifier is added in a batch, and when the monomer mixture is added, the reactor temperature is raised to 75 ° C. When the reactor temperature reaches 75 ° C., the reaction is continued for 40 minutes and forcedly cooled. When the reactor temperature reaches 60 ° C., 0.3 parts of 2,2′-methylene-bis (4-methyl-6-t-butyl) phenol, an antioxidant, is added. After the addition, the reaction is terminated.

이때 1, 2단계 중합 종료후의 중합전환율은 97%이고, 얻어진 라텍스의 고형분은 39.2%였다.At this time, the polymerization conversion rate after completion | finish of 1st and 2nd stage polymerization was 97%, and solid content of the obtained latex was 39.2%.

상기 그라프트 라텍스를 황산수용액 1%로 응고하여 세척한 다음 건조하여 백색 분말을 얻었다.The graft latex was coagulated with 1% sulfuric acid solution, washed, and dried to obtain a white powder.

제조 실시예 2∼3Manufacturing Examples 2-3

표 1은 제조 실시예 2,3의 그라프트 공중합체를 제조하는 방법과 측정된 물성을 나타낸 것으로 제조 실시예 1과 동일한 중합조건을 적용하였으며 단지 중합중 투입되는 단량체의 혼합물중 1,2단계 그라프트 단량체 혼합물의 투입비와 분자량 조절제 함량을 변화한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하다.Table 1 shows the method and the measured physical properties of the graft copolymers of Preparation Examples 2 and 3, and the same polymerization conditions as in Preparation Example 1 were applied. It is the same as Example 1 except changing the injection ratio and molecular weight modifier content of the monomer mixture.

제조 비교예 1Manufacture Comparative Example 1

제조 실시예 1에서 사용했던 반응기에 평균 입자직경이 0.30㎛, 겔 함유량 78중량%인 부타디엔 고무질 라텍스 50.0부로 실시예 1에서 사용한 동일한 고무질 중합체를 사용하되 이온교환수 140부, 로진산칼륨 0.6부, 소듐피로포스페이트 0.20부를 반응기내에 투입한 후 교반하면서 아크릴로니트릴 4.50부, 스티렌 10.50부, 터셔리도데실머캅탄 0.13부, 큐멘하이드로퍼옥사이드 0.18부를 투입하여 60℃로 승온시켜 혼합물의 온도가 60℃에 도달하면 20분간 교반한 다음 황산제1철 0.05부 덱스트로오스 0.35부를 첨가하여 1시간동안 중합을 진행시킨다.In the reactor used in Preparation Example 1, 50.0 parts of butadiene rubbery latex having an average particle diameter of 0.30 µm and a gel content of 78% by weight was used in the same rubber polymer as used in Example 1, but 140 parts of ion-exchanged water, 0.6 parts of potassium rosinate, 0.20 parts of sodium pyrophosphate was added to the reactor, followed by stirring, 4.50 parts of acrylonitrile, 10.50 parts of styrene, 0.13 parts of tertiary dedecylmercaptan, and 0.18 parts of cumene hydroperoxide were heated up to 60 ° C., and the mixture temperature was raised to 60 ° C. When reached, the mixture was stirred for 20 minutes, and then 0.35 parts of ferrous sulfate 0.05 part dextrose was added to proceed polymerization for 1 hour.

1차 그라프트 중합 완료후 70℃에서 스티렌 24.50부, 아크릴로니트릴 10.50부, 터셔리도데실머캅탄 0.18부를 교반 가능한 용기에 넣고 10분간 교반한 다음 3시간동안 연속 투입하는 동시에 큐멘하이드로퍼옥사이드 0.25부를 3시간에 걸쳐 연속적으로 투입하여 2차 그라프트 반응을 진행시킨다.After completion of the first graft polymerization, 24.50 parts of styrene, 10.50 parts of acrylonitrile and 0.18 parts of tertiary dedecylmercaptan at 70 ° C. were added to a stirred container, stirred for 10 minutes, and continuously added for 3 hours, while 0.25 parts of cumene hydroperoxide was added. It is added continuously over 3 hours to proceed with the secondary graft reaction.

단량체 및 중합 개시제 투입이 완료되면 40분간 반응을 지속시킨 후 반응을 종결한다. 이때 반응온도는 70℃에서 2차 그라프트 반응을 개시하여 75℃가 되도록 서서히 진행하였으며, 중합 종료후의 중합 전환율은 97%이고, 얻어진 라텍스의 고형분은 40.9%였다. 이후 평가는 실시예 1과 동일하게 하여 측정하였다.When the monomer and polymerization initiator are added, the reaction is continued for 40 minutes and the reaction is terminated. At this time, the reaction temperature was gradually proceeded to start the second graft reaction at 70 ℃ to 75 ℃, the polymerization conversion after the completion of the polymerization was 97%, the solid content of the latex obtained was 40.9%. The evaluation was measured in the same manner as in Example 1.

제조 비교예 2Manufacture Comparative Example 2

제조 비교예 1에서 사용했던 반응기에 평균 입자직경이 0.30㎛, 겔 함유량 78중량%인 부타디엔 고무질 라텍스 50.0부로 제조 실시예 1에서 사용한 동일한 고무질 중합체를 사용하되 이온교환수 140부, 로진산칼륨 0.6부, 아크릴로니트릴 4.50부, 스티렌 10.50부, 터셔리도데실머캅탄 0.10부를 투입하여 50℃로 승온시켜 혼합물의 온도가 50℃에 도달하면 20분간 교반한 다음 수용성 중합개시제인 포타슘 퍼설페이트 0.35부를 투입하여 승온시키면서 중합을 개시하게 하여 반응기 온도가 70℃가 되면 30분간 반응을 지속시켜 1차 그라프트 라텍스를 제조하고 이어 70℃에서 스티렌 24.50부, 아크릴로니트릴 10.50부, 터셔리도데실머캅탄 0.15부를 교반 가능한 용기에 넣고 10분간 교반한 다음 3시간 동안 연속투입하여 2차 그라프트 반응을 진행시킨다.50.0 parts of butadiene rubbery latex having an average particle diameter of 0.30 µm and a gel content of 78% by weight in the reactor used in Preparation Comparative Example 1, using the same rubbery polymer used in Preparation Example 1, but 140 parts of ion-exchanged water and 0.6 parts of potassium rosinate , 4.50 parts of acrylonitrile, 10.50 parts of styrene, 0.10 parts of tertiary dedecylmercaptan were added thereto, and the temperature was raised to 50 ° C. When the mixture temperature reached 50 ° C, the mixture was stirred for 20 minutes, and then 0.35 parts of potassium persulfate, a water-soluble polymerization initiator, were added thereto. The polymerization was started while the temperature was raised, and the reaction was continued for 30 minutes to prepare the first graft latex, followed by stirring at 70 ° C at 24.50 parts of styrene, 10.50 parts of acrylonitrile, and 0.15 parts of tertiarydecylmercaptan. Put in a container as possible, stirred for 10 minutes, and then continuously added for 3 hours to proceed the secondary graft reaction.

단량체 혼합물의 투입이 완료되면 40분간 반응을 지속시킨 후 반응을 종결한다. 이후의 중합조건은 제조 비교예 1과 동일하다. 이때, 중합종료후의 전환율은 95%이고, 얻어진 라텍스의 고형분은 40.1%였다.When the addition of the monomer mixture is completed, the reaction is continued for 40 minutes and the reaction is terminated. Subsequent polymerization conditions are the same as in Comparative Preparation Example 1. At this time, the conversion rate after completion of the polymerization was 95%, and the solid content of the obtained latex was 40.1%.

제조 비교예 3∼4Manufacture Comparative Examples 3-4

제조 비교예 1에 도시된 것과 같이 비교예 3∼4의 그라프트 공중합체를 제조하는 방법과 측정된 물성을 나타낸 것으로 제조 비교예 1과 동일한 중합조건을 적용하였으며 단지 그라프트 공중합체의 제조시 고무질중합체의 입자직경을 변화한 것을 제외하고는 제조 비교예 1과 동일하다.As shown in Preparation Comparative Example 1, the graft copolymers of Comparative Examples 3 to 4 and the measured physical properties were shown, and the same polymerization conditions as in Preparation Comparative Example 1 were applied. It is the same as that of the manufacture comparative example 1 except having changed the particle diameter of a polymer.

제조실시예Preparation Example 제조비교예Comparative Example 1One 22 33 1One 22 33 44 평균 입자직경(㎛)Average particle diameter (㎛) 0.300.30 0.300.30 0.300.30 0.300.30 0.300.30 0.380.38 0.450.45 1,2 그라프트 반응에 사용된 단랑체량(%)% Body weight used in 1,2 graft reaction 1차 스티렌Primary styrene 10.510.5 7.07.0 14.014.0 10.510.5 10.510.5 10.510.5 10.510.5 1차 아크릴로니트릴Primary acrylonitrile 4.54.5 3.03.0 6.06.0 4.54.5 4.54.5 4.54.5 4.54.5 1차 스티렌Primary styrene 24.824.8 28.028.0 21.021.0 24.524.5 24.524.5 24.524.5 24.524.5 1차 아크릴로니트릴Primary acrylonitrile 10.510.5 12.012.0 9.09.0 10.510.5 10.510.5 10.510.5 10.510.5 분자량 조절제 사용량(중량부)Molecular weight regulator amount (weight part) 1단계반응One-step reaction 0.030.03 0.030.03 0.030.03 0.130.13 0.100.10 0.100.10 0.100.10 2단계반응Two-step reaction 0.100.10 0.100.10 0.100.10 0.180.18 0.150.15 0.180.18 0.150.15 고무함량(고형분 기분, %)Rubber content (solid content,%) 5050 5050 5050 5050 5050 5050 5050 그라프트율(%)응고물양(%)Graft Rate (%) Coagulation (%) 62.00.2162.00.21 56.60.1856.60.18 58.00.2658.00.26 65.60.2365.60.23 51.40.2851.40.28 59.20.3659.20.36 53.90.6953.90.69

실시예 1∼3 및 비교예 1∼4Examples 1-3 and Comparative Examples 1-4

제조 실시예1∼3, 제조 비교예1∼4에서 제조된 각각의 그라프트 공중합체와 SAN 수지를 다음 표 2에 기재된 함량대로 투입하고 안정제인 마그네슘스테아레이트 0.4중량부와 에틸렌 비스 스테아로마이드 1.0중량부를 첨가하여 혼합한 뒤 트윈 압출기를 이용하여 입출한 후 사출성형하여 물성측정용 시편을 제작한 후 제반물성을 평가한 물성 결과를 다음 표 2에 나타내었다.Each of the graft copolymers and SAN resins prepared in Preparation Examples 1 to 3 and Comparative Comparative Examples 1 to 4 was added in the amounts shown in Table 2 below, and 0.4 parts by weight of magnesium stearate as stabilizer and ethylene bis stearamide 1.0 After adding and mixing the parts by weight, and extracted by using a twin extruder and injection molding to produce a test piece for measuring the physical properties, the physical properties of the physical properties are shown in Table 2 below.

실시예Example 비교예Comparative example 1One 22 33 1One 22 33 44 그라프트 공중합체 함량(부)SAN 수지 함량(부)Graft copolymer content (part) SAN resin content (part) 30703070 30703070 30703070 30703070 30703070 30703070 30703070 노치아이조드 충격강도(1/4"), ASTM D256㎏.㎝/㎝.23℃광택도, ASTM D523황색도, ASTM D1925백색도, ASTM D1925유동지수, ASTM D1238g/10min.5㎏,200℃*시편 표면상태1000×70×3mm,육안관찰Notched Izod Impact Strength (1/4 "), ASTM D256 kg Surface condition 1000 × 70 × 3mm, visual observation 30.297.211.676.91.71○30.297.211.676.91.71 ○ 28.696.110.477.11.81○28.696.110.477.11.81 ○ 29.295.310.977.01.78○29.295.310.977.01.78 ○ 22.197.420.571.61.99○22.197.420.571.61.99 ○ 16.798.614.274.92.15○16.798.614.274.92.15 ○ 26.885.719.872.02.05×26.885.719.872.02.05 × 25.981.122.472.32.35△25.981.122.472.32.35 △

*표면상태 : ○ : 양호, △ : 보통, × : 불량* Surface condition: ○: Good, △: Normal, ×: Poor

상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하여 제조된 ABS 수지는 ABS 수지의 우수한 광택도 및 유동성을 그대로 유지하면서 내충격성과 자연색상이 향상된 열가소성 수지를 수득할 수 있다.As described above, the ABS resin manufactured according to the present invention may obtain a thermoplastic resin having improved impact resistance and natural color while maintaining excellent glossiness and fluidity of the ABS resin.

Claims (6)

그라프트 공중합체와 SAN 수지를 혼합가공하여 열가소성 수지를 제조함에 있어서 그라프트 공중합체의 평균입자 직경이 0.25∼0.34㎛이고, 겔 함유량이 70∼90%인 고무라텍스 40∼60중량부와 스티렌과 아크릴로니트릴로 구성된 그라프트 단량체 혼합물 60∼40중량부를 지용성 개시제로 고무내부에서 공중합 반응하는 1단계 그라프트 반응과, 1단계 그라프트 반응된 공중합체를 수용성 열분해 개시제를 사용하여 고무입자표면을 둘러싸는 2단계 그라프트 공중합 반응으로 이루어진 것을 특징으로 하는 내충격성 및 자연색상이 우수한 열가소성 수지의 제조방법.40-60 parts by weight of rubber latex and styrene having an average particle diameter of 0.25 to 0.34 µm and a gel content of 70 to 90% in preparing the thermoplastic resin by mixing and processing the graft copolymer and the SAN resin. 60 to 40 parts by weight of a graft monomer mixture composed of acrylonitrile is copolymerized inside the rubber with a fat-soluble initiator, and the one-step graft reaction copolymer surrounds the rubber particle surface using a water-soluble pyrolysis initiator. The method of producing a thermoplastic resin having excellent impact resistance and natural color, characterized in that the two-step graft copolymerization reaction. 제 1항에 있어서, 상기 1단계 그라프트 반응은 고무질 중합체 40∼60중량부의 존재하에 지용성 열분해 중합개시제 0.03∼0.15중량부를 혼합하여 교반한 다음 투입하고 이어 분자량조절제 및 이온교환수를 투입한 후 교반하면서 승온하여 40∼50℃에 이르면 10∼40분간 계속 교반하여 1차 투입된 그라프트 단량체들이 대분분 고무입자 내부로 팽윤되도록 한 다음 유화제를 투입한 후 반응기의 온도를 승온시켜 중합을 개시시키고, 반응기의 내부 온도가 60∼75℃에 이르면 냉각기를 이용하여 반응기의 내부온도를 60∼75℃로 유지시킨 다음 30∼60분간 반응을 지속시킨 후 중합전환율 93%이상으로 중합하는 것을 특징으로 하는 내충격성 및 자연색상이 우수한 열가소성 수지의 제조방법.The method of claim 1, wherein the graft reaction is stirred and mixed with 0.03 to 0.15 parts by weight of a fat-soluble pyrolysis polymerization initiator in the presence of 40 to 60 parts by weight of a rubbery polymer, followed by adding a molecular weight regulator and ion exchanged water and then stirring While the temperature is raised to 40 to 50 ° C., the stirring is continued for 10 to 40 minutes so that the first-grafted graft monomer is swollen into most of the rubber particles, and then an emulsifier is added to increase the temperature of the reactor to initiate polymerization. When the internal temperature of the temperature reaches 60 ~ 75 ℃ to maintain the internal temperature of the reactor at 60 ~ 75 ℃ using a cooler, and then the reaction is continued for 30 to 60 minutes, the polymerization resistance characterized in that the polymerization conversion of 93% or more And a thermoplastic resin having excellent natural color. 제 1항에 있어서, 상기 2단계 그라프트 반응은 1단계 반응에 의해 제조된 1차 그라프트 공중합체 라텍스의 존재하에 수용성 열분해개시제 0.20∼0.50중량부를 반응기 내에 투입하여 5∼15분간 교반한 다음 잔량의 그라프트 단량체 혼합물 90∼60%와 분자량 조절제를 혼합하여 교반시킨 다음 연속투입하는 방법으로 2 내지 5시간에 걸쳐 투입하여 미량의 그라프트 단량체들이 일정한 속도로 그라프트 반응에 참여하게 하는 동시에 그라프트 단량체의 연속투입시작 30분에서 2시간 경과후 소량의 유화제를 일괄 투입하는 것을 특징으로 하는 내충격성 및 자연색상이 우수한 열가소성 수지의 제조방법.The method of claim 1, wherein the two-step graft reaction is added 0.20 to 0.50 parts by weight of a water-soluble pyrolysis initiator in the reactor in the presence of the primary graft copolymer latex prepared by the first step reaction and stirred for 5 to 15 minutes 90 to 60% of the graft monomer mixture and the molecular weight modifier were mixed and stirred, followed by continuous dosing for 2 to 5 hours to allow a small amount of graft monomers to participate in the graft reaction at a constant rate. A method for producing a thermoplastic resin having excellent impact resistance and natural color, wherein a small amount of emulsifier is added at a time after 30 hours from 30 minutes after the continuous dosing of monomers. 제 2항에 있어서, 1단계 그라프트 중합반응에 사용되는 지용성 열분해 중합개시제는 2,2'-아조비스이소부틸로니트릴인 것을 특징으로 하는 내충격성 및 자연색상 우수한 열가소성 수지의 제조방법.The method of claim 2, wherein the fat-soluble pyrolysis polymerization initiator used in the one-step graft polymerization is 2,2'-azobisisobutylonitrile. 제 3항에 있어서, 상기 2단계 그라프트 반응에 사용되는 수용성 열분해 중합개시제는 포타슘퍼설페이트인 것을 특징으로 하는 내충격성 및 자연색상이 우수한 열가소성 수지의 제조방법.4. The method of claim 3, wherein the water-soluble pyrolysis polymerization initiator used in the two-step graft reaction is potassium persulfate. 제 1항에 있어서, 상기 그라프트 공중합체의 그라프트율이 40∼65%가 되게 하는 것을 특징으로 하는 내충격성 및 자연색상이 우수한 열가소성 수지의 제조방법.The method for producing a thermoplastic resin having excellent impact resistance and natural color according to claim 1, wherein the graft ratio of the graft copolymer is 40 to 65%.
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