KR20030067637A - 강성이 우수한 투명 열가소성 수지 조성물 및 그의 제조방법 - Google Patents

강성이 우수한 투명 열가소성 수지 조성물 및 그의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 강성이 우수한 투명 열가소성 수지 조성물에 관한 것으로서, 이 수지 조성물은 공액 디엔 고무 라텍스 10∼30 중량부, 메타크릴산 알킬에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물 40∼70 중량부, 방향족 비닐 화합물 15∼30 중량부 및 비닐시안 화합물 2∼20 중량부를 포함한다.
이 수지 조성물은 내약품성, 가공성 및 기계적 강성과 투명성이 우수하다.

Description

강성이 우수한 투명 열가소성 수지 조성물 및 그의 제조 방법{THE TRANSPARENT THERMOPLASTIC RESIN COMPOSITION WITH A GOOD RIGIDITY AND THE PREPARATION THEREOF}
[산업상 이용 분야]
본 발명은 강성이 우수한 투명 열가소성 수지 조성물 및 그의 제조 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 내약품성, 가공성 및 기계적 강성과 투명성이 우수한 강성이 우수한 투명 열가소성 수지 조성물 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
[종래 기술]
최근, 산업이 선진화되고 생활이 다양해짐에 따라 제품모델의 차별화를 활발히 추진하기 위하여 사용되는 소재에 내후성, 투명성, 가공성, 내충격성 등과 같은 고기능성을 부여하는 연구가 많이 진행되고 있다.
이 중에서 플라스틱 소재에 투명성을 부여하는 기술로는 투명한 폴리카보네이트 수지를 사용하는 방법, 투명한 폴리메틸메타크릴레이트 수지를 사용하는 방법(미국 특허 제 3,787,522 호 및 일본 특허 공개 소 63-42940 호) 및 HIPS(high impact polystyrene) 수지에 투명성을 부여하는 방법(유럽 특허 제 0,733,252 호)등이 알려져 있다.
그러나 폴리카보네이트 수지를 사용하는 방법은 투명성과 상온 내충격성은 우수하나 내약품성이 약하고 저온 내충격성이 좋지 못한 문제점을 가지며 가공성이 부족하여 대형부품에는 적용상 한계점을 가진다. 또한 폴리메틸메타크릴레이트 수지를 사용하는 방법은 투명성과 가공성은 우수하나 내충격성이 극히 약하여 적용상 한계를 갖는다. 또한 HIPS 수지에 투명성을 부여하는 방법은 내화학성과 내스크렛치성이 저하되고 내후성이 좋지 못한 문제점을 갖는다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 투명성이 우수하면서 내약품성, 가공성 및 기계적 강성 등의 물성이 우수한 강성이 우수한 투명 열가소성 수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 열가소성 수지 조성물을 간단하게 제조할 수 있는 강성이 우수한 투명 열가소성 수지 조성물의 제조 방법을 제공하는 것이다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 공액 디엔 고무 라텍스 8∼15 중량부; 메타크릴산 알킬에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물 40∼70 중량부; 방향족 비닐 화합물 15∼30 중량부 및 비닐시안 화합물 2∼20 중량부를 포함하는 강성이 우수한 투명 열가소성 수지 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 공액 디엔 고무 라텍스 8∼15 중량부에, 메타크릴산 알킬에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬에스테르 화합물 40∼70 중량부, 방향족 비닐 화합물 15∼30 중량부, 비닐시안 화합물 1∼20 중량부, 유화제 0.2∼1.2 중량부, 분자량 조절제 0.2∼0.6 중량부 및 반응 개시제 0.05∼0.6 중량부를 포함하는 혼합 유화 용액을 첨가하여 중합시키는 단계를 포함하는 강성이 우수한 투명 열가소성 수지 조성물의 제조 방법을 제공한다.
이하 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 투명 열가소성 수지 조성물은 내약품성이 우수한 아크릴로니트릴 성분, 내충격성이 우수한 공액 디엔 성분, 가공성이 우수한 스티렌 성분을 이용하여 제조된 것이다. 또한, 투명 열가소성 수지 조성물은 사용되는 각 성분들의 함량과 혼합비를 조절하여 공액 디엔 고무 라텍스의 굴절율과 여기에 그라프트 공중합되는 메틸메타크릴레이트 성분, 방향족 비닐 화합물 및 비닐시안 화합물 등의 혼합물의 굴절율을 최적화하여 제조된 것이다. 또한, 강성이 우수한 투명 수지를 제조하기 위하여 적절한 입자경과 겔함량을 갖는 공액 디엔 고무 라텍스를 제조하고 그 사용량을 적절하게 선택한 것이다.
본 발명에서 사용되는 공액 디엔 고무 라텍스의 입자경과 겔함량은 제품의 투명성과 강성, 충격강도 등의 물성에 영향을 크게 미치므로 적절한 물성과 사용량 선택이 중요하다. 즉 입자경이 작으면 강성과 투명성은 우수하나 내충격성이 저하되고 입자경이 크면 내충격성은 우수하나 투명성과 강성이 저하된다. 또한 겔함량이 낮으면 그라프트 반응시 단량체가 고무 라텍스에 팽윤(swelling)이 많이 되어 겉보기 입자경이 커지므로 충격 강도는 향상되나 투명성이 저하된다. 또한 겔함량이 지나치게 높으면 팽윤이 적게되어 투명성은 우수하나 외부충격시 충격흡수력이 저하되어 내충격성이 저하되므로 적절한 겔함량 선택이 중요하다. 그리고 공액디엔 고무 라텍스 사용량이 중요한데 고무 라텍스의 사용량을 많이 하면 충격 강도는 우수하나 투명성과 강성이 저하되고 반대로 사용량이 적으면 충격 강도가 저하되기 때문에 적절한 고무 라텍스 사용량이 중요하다.
본 발명의 투명 열가소성 수지 조성물은 입경이 1600 내지 3500 Å되고, 겔함량이 70 내지 95%되며 팽윤지수가 12 내지 30되는 공액 디엔 고무 라텍스, 메타크릴산 알킬에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물, 방향족 비닐 화합물, 비닐시안 화합물을 유화 중합 방법에 의해 제조된다.
이때 사용되는 단량체 혼합물의 굴절율은 투명성에 절대적으로 영향을 미치고 이 굴절율은 단량체의 사용량과 혼합비에 의해서 조절이 된다. 즉 우수한 투명수지를 얻기 위해서는 시이드로 사용되는 공액 디엔 화합물의 굴절율과 여기에 그라프팅 공중합되는 혼합물 전체의 굴절율이 유사한 정도로 맞추어야 하므로 단량체의 사용량과 혼합비가 매우 중요하다. 투명 수지의 몰폴로지(morphology)는 코어(시이드)-쉘 타입(core-shell type)으로, 고무 라텍스로 형성된 코어에 메틸메타크릴레이트, 스티렌 및 아크릴로니트릴 등의 성분이 랜덤하게 그라프팅된 쉘 구조로 구성된다. 이러한 투명 수지에 빛을 조사하면 쉘에서 코어로 투과되다가 코어 부분의 굴절율이 쉘 부분과 틀리면 난반사가 일어나게 되어 불투명하게 된다. 따라서 코어와 쉘이 굴절율이 동일하거나 거의 유사하여야 한다.
즉, 시이드로 사용되는 알킬 아크릴레이트 고무중합체의 굴절율과 그라프팅되는 전체 화합물의 굴절율 차이가 0.005 이상이면 투명성이 저하되어 본 발명에 적합하지 않다. 이때 사용되는 각 성분의 굴절율은 부틸아크릴레이트가 1.467 정도이고 메틸메타크릴레이트가 1.49 정도이며, 스티렌이 1.59, 아크릴로니트릴이 1.518 정도이다. 각 성분의 사용량에 따라 굴절율이 차이가 나므로, 본 발명에서는 각 성분의 사용량을 조절하여 코어와 쉘의 굴절율의 차이를 0.0004 이하로 조절하였다. 그라프팅 공중합 반응시 각 성분의 그라프트 첨가 방법은 각 성분을 일과투여하는 방법과 전량 또는 일부를 연속(순차적으로) 투여하는 방법을 사용할 수 있는데 본 발명에서는 일괄투여와 연속투여방법을 조절하여 사용하는 복합형태를 취한다.
본 발명의 투명 열가소성 수지 조성물을 제조하는 공정을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
1) 공액 디엔 고무 라텍스의 제조텍스 제조
a) 소구경 고무 라텍스의 제조
1,3-부타디엔 등의 공액 디엔 화합물 100 중량부, 유화제 1 내지 4 중량부, 중합 개시제 0.1 내지 0.6 중량부, 전해질 0.1 내지 1.0 중량부, 분자량 조절제 0.1 내지 0.5 중량부, 이온 교환수 90 내지 130 중량부를 일괄 투여하여 7 내지 12시간 동안 50 내지 65℃에서 반응시킨다. 이어서 분자량 조절제 0.05 내지 1.2 중량부를 추가로 일괄 투여하여 5 내지 15시간 동안 55 내지 70℃에서 반응시켜 평균 입자경이 600 내지 1500Å 정도이고 겔함량이 70 내지 95% 정도이며 팽윤 지수가 12 내지 30 정도인 소구경 공액 디엔 고무 라텍스를 제조한다.
본 발명에 사용되는 유화제로는 알킬 아릴 설포네이트, 알칼리 메틸 알킬 설페이트, 설포네이트화된 알킬 에스테르, 올레인산 포타슘염, 로진산 칼륨염 등의 지방산의 비누, 로진산의 알칼리 염등이며 단독 또는 2종 이상의 혼합물로 사용 가능하다. 중합 개시제로는 수용성 퍼설페이트나 퍼옥시 화합물을 이용할 수 있고 산화-환원계도 사용 가능하다. 가장 적절한 수용성 퍼설페이트로는 나트륨 및 칼륨 퍼설페이트이고 지용성 중합개시제로는 큐맨하이드로 퍼옥사이드, 디이소프로필 벤젠하이드로퍼옥사이드, 아조비스 이소부틸니트릴, 3급 부틸 하이드로퍼옥사이드, 파라메탄 하이드로퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥사이드 등을 단독 또는 2종 이상의 혼합물로 사용 가능하다.
전해질로는 KCl, NaCl, KHCO3, NaHCO3, K2CO3, Na2CO3, KHSO3, NaHSO3, K4P2O7, K3PO4, Na3PO4, K2HPO4및 Na2HPO4등을 단독 또는 2종 이상 혼합물로 사용하는 것이 가능하다. 분자량 조절제는 3급 도데실메르캅탄 등의 메르캅탄류가 주로 사용된다.
중합 온도는 고무 라텍스의 겔함량 및 팽윤 지수를 조정하는데 매우 중요하며 이때 개시제 선정도 고려되어야 한다.
b) 소구경 고무 라텍스 융착 공정
상기 방법으로 제조된 입자경이 600 내지 1500 Å되고 겔함량이 70 내지 95%되며 팽윤지수가 12 내지 30되는 소구경 고무 라텍스 100 중량부에 아세트산 수용액 2.0 내지 3.5 중량부를 1시간 동안 서서히 투여하여 입자를 비대화시킨 다음 교반을 중단하여 입자경이 1600 내지 3500 Å되고 겔함량이 70 내지 95%되며 팽윤지수가 12 내지 30이 되도록 융착시켜 그라프트 공중합시키기 위한 공액 디엔 고무 라텍스를 제조한다.
2) 열가소성 수지 조성물의 제조
상기 방법으로 제조된 공액 디엔 고무 라텍스 8 내지 15 중량부에 혼합 유화 용액을 65∼80℃에서 투여하여 4 내지 7시간 동안 유화 중합시킨다. 상기 혼합 유화 용액은 메타크릴산 알킬에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬에스테르 화합물 40 내지 70 중량부, 방향족 비닐 화합물 15 내지 30 중량부, 비닐시안 화합물 2 내지 20 중량부, 유화제 0.2 내지 1.2 중량부, 분자량 조절제 0.2 내지 0.6 중량부, 반응 개시제 0.05 내지 0.6 중량부 및 이온 교환수 90 내지 180 중량부를 포함한다.
상기 공액 디엔 고무 라텍스의 굴절율과 상기 혼합 유화 용액의 굴절율의 차이는 0.000∼0.004인 것이 바람직하다. 고무 라텍스와 혼합 유화 용액의 굴절율의 차이가 0.004보다 크면 투명성이 저하되어 바람직하지 않다.
상기 메타크릴산 알킬에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬에스테르 화합물의 대표적인 예는 메틸메타크릴레이트이다. 또한 상기 방향족 비닐 화합물은 스티렌, α-메틸스티렌, o-에틸스티렌, p-에틸스티렌 및 비닐톨루엔으로 이루어진 군에서 선택되는 화합물을 사용할 수 있다. 상기 비닐시안 화합물로는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 및 에타크릴로니트릴로 이루어진 군에서 선택되는 화합물을 사용할 수 있다.
중합반응에 사용되는 유화제로는 알킬아릴 설포네이트, 알칼리메틸알킬 설페이트, 설포네이트화된 알킬에스테르, 지방산의 비누, 로진산의 알칼리 염등이며, 이들을 단독 또는 2종 이상의 혼합물로도 사용가능하다. 분자량 조절제로는 3급 도데실 메르캅탄이 주로 사용되며 반응 개시제로는 큐멘하이드로 퍼옥사이드, 디이소프로필벤젠하이드로 퍼옥사이드, 과황산염 등과 같은 과산화물과 소디움포름알데히드 술폭실레이트, 소디움에틸렌디아민 테트라아세테이트, 황산 제1철, 덱스트로즈, 피롤린산나트륨, 아황산나트륨 등과 같은 환원제와의 혼합물로 된 산화-환원 촉매계를 사용할 수 있다. 중합 종료후 수득된 라텍스의 중합 전환율은 99% 이상이고 이 라텍스에 산화방지제 및 안정제를 투여하여 80 ℃ 이상의 온도에서 염화칼슘 수용액으로 응집시킨 후 탈수 및 건조시켜 분말을 얻는다.
상기 유화 중합 공정을 반복하여 실시할 수 도 있다. 유화 중합 공정을 1차 및 2차 중합 공정으로 나누어 실시하면, 1차 중합 공정에서 발생된 반응열(중합 온도 상승)로 인해 별도의 장치를 이용하지 않고도 반응 온도에 도달하여 2차 중합 공정을 용이하게 실시할 수 있으므로 더욱 경제적이다. 이와 같이 1차 및 2차 중합 공정으로 실시하는 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.
1) 1차 중합 공정
공액 디엔 고무 라텍스 8 내지 15 중량부에 메타크릴산 알킬에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬에스테르 화합물 10 내지 30 중량부, 방향족 비닐 화합물 5 내지 10 중량부, 비닐시안 화합물 1 내지 5 중량부, 이온 교환수 60 내지 100 중량부, 유화제 0.1 내지 0.6 중량부, 분자량 조절제 0.1 내지 0.3 중량부 및 반응 개시제 0.02 내지 0.3 중량부를 40 내지 60℃에서 일과투여하여 30분 내지 2시간 동안 1차 중합반응시킨다.
2) 2차 중합 공정
상기한 방법으로 제조된 중합물에 혼합 유화 용액을 3 내지 5시간 동안 연속투여하여 2차 중합 반응시킨다. 상기 혼합 유화 용액은 메타크릴산 알킬에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬에스테르 화합물 30 내지 40 중량부, 방향족 비닐 화합물 10 내지 20 중량부, 비닐시안 화합물 1 내지 7 중량부, 이온 교환수 50 내지 80 중량부, 유화제 0.1 내지 0.6 중량부, 분자량 조절제 0.1 내지 0.3 중량부 및 반응 개시제 0.03 내지 0.3 중량부를 혼합하여 제조된 것이다.
중합 종료후 수득된 라텍스의 중합 전환율은 99% 이상이고 이 라텍스에 산화방지제 및 안정제를 투여하여 80 ℃ 이상의 온도에서 염화칼슘 수용액으로 응집시킨 후 탈수 및 건조시켜 분말을 얻는다.
유화 중합 공정을 1회만 실시하여 또는 2회 실시하여 제조된 생성물에 산화방지제 및 안정제를 투여한 후, 80 ℃ 이상의 온도에서 응집제를 가하고 탈수 및 건조하여 수지상의 고분자를 제조한다. 상기 산화방지제로는 고분자의 산화를 방지할 수 있는 화합물은 어떠한 것도 사용할 수 있으며, 그 대표적인 예로는 페놀, 비스페놀, 폴리페놀, 2,6-디-t-부틸-4-메틸페놀, 트리(노닐페닐)포스파이트 등이 있다. 또한 상기 안정제로는 자외선 또는 열에 의한 산화 반응을 방지할 수 있는 화합물은 어떠한 것도 사용할 수 있으며, 그 대표적인 예로는 카본 블랙, 페닐 살리실레이트(phenyl salicylate), Pb(OH)2·PbSO4등이 있다.
이와 같은 방법으로 제조된 투명 열가소성 수지는 내약품성, 가공성 등이 우수하고 기계적 강성과 투명성이 매우 우수하다.
[실시예]
이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기한 실시예는 본 발명의 바람직한 일실시예일뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
1) 공액 디엔 고무 라텍스 제조 공정
a) 소구경 고무 라텍스 제조 공정
질소 치환된 중합 반응기(오토클레이브)에 이온 교환수 110 중량부, 단량체로 1,3-부타디엔 99 중량부, 스티렌 1 중량부, 유화제로 로진산 칼륨염 1.2 중량부, 올레인산 포타슘염 1.5 중량부, 전해질로 탄산나트륨(Na2CO3) 0.1 중량부, 탄산수소칼륨(KHCO3) 0.5 중량부, 분자량 조절제로 3급 도데실메르캅탄(TDDM) 0.3 중량부를 일괄 투여하고 반응 온도를 55 ℃로 올린 다음 개시제로 칼륨 퍼설페이트 0.3 중량부를 일괄 투여하여 반응을 개시시키고 10시간 동안 반응시킨 후 3급 도데실메릍캅탄 0.05 중량부를 다시 추가투여하여 65℃에서 8시간 동안 반응시킨 후 반응을 종료하였다. 이어서 얻어진 고무 라텍스를 다음과 같은 방법으로 분석하였다.
ㄱ) 겔함량 및 팽윤 지수
고무 라텍스를 묽은 산이나 금속염을 사용하여 응고한 후 세척하여 60 ℃의진공 오븐에서 24시간 동안 건조한 다음 얻어진 고무 덩어리를 가위로 잘게 자른 후 1g의 고무 절편을 톨루엔 100g에 넣고 48시간 동안 실온의 암실에서 보관 후 졸과 겔로 분리하고 다음 수학식 1 및 2에 따라 겔함량 및 팽윤지수를 측정하였다.
[수학식 1]
겔함량(%)=(불용분(겔)의 무게/시료의 무게)×100
[수학식 2]
팽윤지수=팽윤된 겔의 무게/겔의 무게
ㄴ) 입자경
다이나믹 레이져라이트 스케르팅법으로 Nicomp 370 HPL을 이용하여 측정하였다.
이때 얻어진 고무 라텍스의 입자경은 1000 Å 정도였고, 겔함량은 90 %, 팽윤 지수는 18 정도였다.
b) 소구경 고무 라텍스 융착 공정
상기 방법으로 제조된 소구경 고무 라텍스 100 중량부를 반응조에 투입하고 교반 속도를 10 rpm으로 조절한 다음 온도를 30 ℃로 조절한 후 7%의 아세트산 수용액 2.5 중량부를 1시간 동안 서서히 투입한 후 교반을 중단시키고 30분 동안 방치하여 소구경 고무 라텍스를 융착시켜 공액 디엔 고무 라텍스를 제조하였다. 이렇게 융착공정으로 제조된 고무 라텍스를 분석하였다.
이때 얻어진 고무 라텍스의 입자경은 2300 Å정도였고, 겔함량은 90%, 팽윤 지수는 17 정도였다.
2) 그라프트 공중합체 제조 공정
a) 1차 중합 공정
질소 치환된 중합반응기에 제조된 공액 디엔 고무 라텍스 12 중량부, 이온 교환수 100 중량부, 올레인산 나트륨 유화제 0.2 중량부, 메틸메타크릴레이트 18.72 중량부, 스티렌 7.28 중량부, 아크릴로니트릴 3.33 중량부, 3급 도데실메르캅탄 0.2 중량부, 피로인산나트륨 0.048 중량부, 덱스트로즈 0.012 중량부, 황화제1철 0.001 중량부, 큐멘하이드로퍼옥사이드 0.04 중량부를 50 ℃에서 일괄 투여하고 반응 온도를 73 ℃까지 2시간에 걸쳐서 상승시키면서 1차 중합 반응시켰다.
b) 2차 중합 공정
이어서, 얻어진 중합물에 이온교환수 60 중량부, 올레인산나트륨 0.4 중량부, 메틸메타크릴래이트 37.44 중량부, 스티렌 14.56 중량부, 아크릴로니트릴 6.67 중량부, 3급 도데실 메르캅탄 0.25 중량부, 피로인산 나트륨 0.048 중량부, 덱스트로즈 0.012 중량부, 황화 제1철 0.001 중량부, 큐멘하이드로퍼옥사이드 0.10 중량부의 혼합 유화 용액을 4시간 동안 연속 투여한 후 다시 76 ℃로 승온한 후 1시간 동안 숙성시키고 반응을 종료하였다. 이때 중합 전환율은 99.5%였고 고형응고분은 0.1%였다. 그리고 이 라텍스를 염화칼슘 수용액으로 응고시키고 세척한 다음 분말을 얻었다.
(실시예 2)
1차 및 2차 중합 반응에서 사용한 각 성분의 조성비를 하기 표 1에 나타낸것과 같이 변경한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 실질적으로 동일하게 실시하였다.
(비교예 1-4)
1차 및 2차 중합 반응에서 사용한 각 성분의 조성비를 하기 표 1에 나타낸 것과 같이 변경한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
(비교에 5)
융착된 공액 디엔 고무 라텍스 대신에 1000 Å의 입자경을 갖는 소구경 고무 라텍스를 사용하고, 유화 중합 및 그라프트 중합 반응에서 사용한 각 성분의 조성비를 하기 표 1에 나타낸 것과 같이 변경한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
상기 실시예 1-2 및 비교예 1-5의 방법으로 제조된 그라프트 라텍스의 고형분을 다음과 수학식 1로 계산하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
[수학식 1]
고형 응고분(%)= (반응조내의 생성응고물 무게[g]/총 고무 및 단량체의 무게[g])×100
고형 응고분이 0.7 중량% 이상이 되면 라텍스 안정성이 극히 떨어지며, 다량의 응고물로 인해 본 발명에 적합한 그라프트 공중합체를 얻기 힘들다. 하기 표 1에 나타낸 것과 같이, 실시예 1-2 및 비교예 1-5의 방법으로 제조된 그라프트 라텍스는 고형분의 함량이 약 0.1 중량%이므로 라텍스 안정성이 우수함을 알 수 있다.
실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
유화중합반응 이온 교환수 100 96 91 95 100 92
공액 디엔 고무 라텍스 12 14 13 15 18 6
올레인산나트륨 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
메틸메타크릴레이트 18.72 18.72 20.22 16.54 11.98 14.38
스티렌 7.28 7.28 5.447 8.793 4.52 5.63
아크릴로니트릴 3.33 2.66 3.33 3 4 3.833
3급 도데실메르캅탄 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
피로인산나트륨 0.048 0.048 0.048 0.048 0.048 0.048
덱스트로즈 0.012 0.012 0.012 0.012 0.012 0.012
황산제1철 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001
큐멘하이드로퍼옥사이드 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04
투여방법 일괄투여 일괄투여 일괄투여 일괄투여 일괄투여 일괄투여
반응시간 2시간 1시간 2시간 2시간 2시간 2시간
그라프트중합반응 이온 교환수 60 65 65 69 64 61
올레인산나트륨 0.4 0.6 0.5 0.42 0.5 0.38
메틸메타크릴레이트 37.44 37.44 40.44 33.08 35.92 43.12
스티렌 14.56 14.56 10.398 17.587 13.58 16.88
아크릴로니트릴 6.67 5.34 6.67 6 12 10.167
3급 도데실메르캅탄 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25
피롤린산나트륨 0.048 0.048 0.048 0.048 0.048 0.048
덱스트로즈 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001
황산제1철 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001
큐멘하이드로퍼옥사이드 0.1 0.12 0.1 0.1 0.1 0.1
투여방법 연속투여 연속투여 연속투여 연속투여 연속투여 연속투여
반응시간 4시간 5시간 5시간 4시간 4시간 6시간
중합전환율 99.50% 99.00% 99.50% 99.70% 99.50% 99.80%
고형응고분 0.10% 0.15% 0.10% 0.10% 0.15% 0.10%
상기 실시예 1-2 및 비교예 1-4의 방법으로 제조된 그라프트 공중합체 100 중량부에 활제로 N,N-에틸렌-비스-스테아릴아마이드 0.1 중량부, 산화방지제로 트리스노닐 페닐 포스페이트 0.2 중량부를 투여하여 210 ℃의 실린더 온도에서 2축 압출 혼련기를 사용하여 펠렛 형태로 제조하였다. 이 펠렛을 사출성형하여 시편을 제조하였다. 이 시편의 놋치 아이조드 충격 강도, 유동지수, 헤이즈 값(Haze valuse), 내약품성 및 내후성을 다음과 같은 방법으로 측정하여 그 결과를 표 2에나타내었다.
1) 놋치 아이조드 충격 강도: ASTM D-256
2) 유동지수: ASTM D-1238
3) 헤이즈 값(투명성): ASTM D-1003
4) 인장 강도: ASTM D-638
실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5
놋치 아이조드 충격강도[㎏·㎝/㎝] 9 10 10 11 13 3 4
유동지수[g/10min] 25 22 23 20 16 31 21
헤이즈 값(투명성) 3.6 3.9 12.5 15.1 5.8 3.1 3
인장강도[㎏/㎠] 560 540 550 530 470 550
상기 표 2에 나타낸 것과 같이, 실시예 1-2의 수지 조성물로 제조된 시편은 충격강도, 투명성 및 인장 강도가 우수함을 알 수 있다. 이에 반하여 비교예 1 및 2의 수지 조성물로 제조된 시편은 사용된 공액 디엔 고무 라텍스의 굴절율과 여기에 그라프트되는 화합물 혼합물의 굴절율 차이가 0.005 이상임에 따라 헤이즈 값이 높아 투명성이 저하되었다. 또한, 비교예 3-4의 방법으로 제조된 수지 조성물을 이용하여 제조된 시편은 공액 디엔 고무 라텍스의 함량이 지나치게 높거나 낮아 강성(인장강도)이 낮거나 충격 강도가 낮다. 아울러, 비교예 5의 방법으로 제조된 수지 조성물을 이용하여 제조된 시편은 사용된 공액 디엔 고무 라텍스의 입경이 작아 충격 강도가 낮다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 열가소성 수지 조성물은 투명성, 내충격성, 강성 등의 물성이 우수하다.

Claims (3)

  1. 평균 입자경이 1600 내지 3500Å이고, 겔 함량이 70~95중량%이며, 팽윤지수가 12~30인 공액 디엔 고무 라텍스 8∼15 중량부;
    메타크릴산 알킬 에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물 40∼70 중량부;
    방향족 비닐 화합물 15∼30 중량부; 및
    비닐시안 화합물 1∼20 중량부를
    포함하는 강성이 우수한 투명 열가소성 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    평균 입자경이 1600 내지 3500Å이고, 겔 함량이 70~95중량%이며, 팽윤지수가 12~30인 공액 디엔 고무 라텍스는 평균 입자경이 600 내지 1500 Å이고 겔함량이 70~95%이며 팽윤지수가 12~30인 소구경 고무 라텍스를 융착시켜 제조된 것이 특징인 열가소성 수지 조성물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 방향족 비닐 화합물은 스티렌, α-메틸스티렌, o-에틸스티렌 및 p-에틸스티렌, 비닐톨루엔으로 이루어진 군에서 선택되고,
    상기 비닐시안 화합물은 아크릴로니트릴, 메타크릴니트릴 및 에타크릴니트릴로 이루어진 군에서 선택되는 것이 특징인 열가소성 수지 조성물.
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