KR20070006858A - 염화비닐계 수지 조성물 - Google Patents
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Abstract
다종 다량의 배합제를 첨가하지 않고도, 성형체의 연화 온도 및 기계적 강도 물성을 저하시키지 않고, 용융 유동 특성이 우수한 염화비닐계 수지 조성물, 및 이 조성물을 사용한 성형체를 제공하는 것을 과제로 한다. 비닐계 모노머와, 이중 결합을 함유하는 에틸렌성 불포화 모노머로 이루어지는 중합체를 주사슬에 갖는 마크로모노머를 공중합하여 얻어지는 염화비닐계 공중합 수지를, 염화비닐계 수지에 첨가하는 것을 특징으로 하는 염화비닐계 수지 조성물에 의해 달성할 수 있다.
Description
본 발명은 염화비닐계 수지 조성물 및 그것을 사용한 성형체에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 성형체의 연화 온도 및 기계적 강도 물성을 저하시키지 않고, 용융 유동 특성이 우수한 염화비닐계 수지 조성물 및 그것을 사용한 성형체에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 통상 캘린더 가공 용도에 사용되는 범위의 평균 중합도 또는 평균 분자량을 갖는 염화비닐계 수지를 사용하여 캘린더 가공할 때에, 성형체 표면에 발생하는 에어마크(air mark)와 플로마크(flow mark)를 함께 억제할 수 있고, 표면 상태가 우수한 캘린더 가공 성형체를 얻기 위해서 유용한 염화비닐계 수지 조성물 및 그것을 사용한 캘린더 가공 염화비닐계 수지 성형체, 및, 사출 성형체 용도에 통상 사용되는 범위의 평균 중합도 또는 평균 분자량을 갖는 염화비닐계 수지를 사용하여 사출 성형할 때에 있어서, 강도 물성의 저하가 없고 성형 가공시의 유동성이 우수한 사출 성형체를 얻기 위해서 유용한 염화비닐계 수지 조성물 및 그것을 사용한 사출염화비닐계 수지 성형체, 및, 압출 성형체 용도에 통상 사용되는 범위의 평균 중합도 또는 평균 분자량을 갖는 염화비닐계 수지를 사용하여 압출 성형되는 성형체, 특히 파이프 등의, 충격 강도 및 고품질화를 위한 새로운 장기 내구성 지침인 파괴 인성 강도가 요구되는 경질 압출 성형체에 유용한 경질 염화비닐계 수지 조성물 및 그것을 사용한 압출 경질 염화비닐계 수지 성형체에 관한 것이다.
염화비닐 수지는 그 특성을 살려 각종 성형체에 범용되고 있지만, 열분해 온도가 가공 온도에 가까운 것이나, 충분히 만족할 수 있는 정도의 유동성이나 기계적 강도 물성 (예를 들어 내충격 강도, 인장 강도, 파괴 인성 강도 등) 이 발현하기 어려운 점 등, 가공에 관한 각종 문제를 갖고 있다. 그 문제를 극복하기 위해서, 예를 들어 염화비닐모노머에 다른 모노머를 공중합하거나, 또는 염화비닐 수지에 가소제 또는 다른 수지형 물질을 혼합하기도 하는 방법이 알려져 있다. 그러나 이들의 방법은, 염화비닐 수지 고유의 우수한 물리적 화학적 성질을 유지한 채로 가공에 관한 문제를 해결할 수 없다는 결점을 갖고 있고, 예를 들어 염화비닐모노머와 다른 모노머의 공중합 또는 가소제의 첨가의 경우에는, 얻어진 성형체의 연화 온도가 저하하여 기계적 강도가 떨어지고, 또한 다른 수지형 물질을 혼합하는 것의 대부분은, 수지 혼합물의 용융 점도를 저하시켜 외관상 가공성을 향상시키는 것이지만, 염화비닐 수지의 상용성(相溶性)이 우수하지 않기 때문에, 얻어진 성형체의 기계적 성질 및 투명성이 떨어진다.
한편, 기계적 강도 물성의 하나로서의 내충격 강도 향상을 위해, 예를 들어 염화비닐계 수지에 메타크릴산메틸-부타디엔-스티렌 공중합체 (이하 MBS 수지라고 약칭한다) 또는 염소화폴리에틸렌 (이하 CPE 라고 약칭한다) 을 내충격 강화제로서 첨가하는 방법 (특허문헌 1) 이 개시되어 있다. 그러나 염화비닐 수지에 이들 강화제를 배합하는 경우, 충분한 기계적 강도를 부여하기 위해서는, 다량의 강화제 를 배합해야하기 때문에, 비용이 들며, 또한 성형 가공시의 유동성은 개선되지 않아, 예를 들어 압출기의 모터 부하가 높아지는 등, 제조 조건면에서의 문제도 발생하고 있었다. 또한, 염화비닐 수지 성형체의 기계적 특성이나 투명성을 저하시키지 않고 성형 가공시에 있어서의 겔화를 촉진하거나, 유동성이나 이차 가공성을 향상시키는 것을 목적으로하여, 예를 들어 메타크릴산메틸을 주성분으로 하는 공중합체를 가공성 개량제로서 배합하는 방법 (특허문헌 2) 이 제안되어 있다. 그러나 이 방법에서는, 염화비닐 수지가 갖는 특성을 저하시키지 않고서 겔화가 촉진되어 투명성이나 이차 가공성 및 에어마크가 우수한 성형체를 얻을 수 있지만, 캘린더 가공시에는 캘린더 시트 표면에 플로마크가 발생하여, 성형체의 상품 가치를 떨어뜨린다는 치명적인 결점이 있다. 또한, 이 플로마크를 개선하는 것을 목적으로하여, 예를 들어 메타크릴산메틸을 제외한 메타크릴산에스테르를 주성분으로 하고, 또한 중합도가 낮은 공중합체를 가공성 개량제로서 배합하는 방법 (특허문헌 3) 이 제안되어 있다. 그러나 이 방법에서는, 플로마크는 개량되지만, 동시에 특허문헌 2 에 기재된 방법 등에 의해 부여되어 있던, 에어마크의 감소나 이차 가공성의 향상과 같은 바람직한 효과를 희생시켜버려, 이것도 성형체의 상품 가치를 떨어뜨리는 결과로 이어졌다. 최근, 시장에서 요구하는 품질이 높아지고 있어, 플로마크의 발생을 억제하면서 에어마크를 감소시킬 수 있다면, 산업상 매우 유용한 기술이 된다.
여기서, 에어마크란, 용융 혼련시에 용융 수지 중에 말려 들어간 공기가 빠지지 않아, 그 흔적이 점상이나 선상의 모양이 되어 성형체 표면에 남은 부분을 가 리킨다. 또한, 플로마크란, 롤 간극에 발생한 용융 수지 덩어리의 일부가 이 간극을 통과할 때, 통과 전후의 유속이나 수지 온도의 변화 등에 의해, 성형체 표면에 선상 또는 줄무늬상의 모양이 되어 남은 부분을 가리킨다.
또한, 다종 다량의 강화제나 첨가제를 배합하지 않고 요구 특성을 개량하는 방책으로서, 예를 들어 내충격 강도 및 내피로성 향상을 위해, 종래 공지된 일반적인 유화 중합법에 의해 얻어진 아크릴계 공중합체에 비닐계 모노머를 그래프트 공중합하여 얻은 수지를 경질 염화비닐관으로 하는 방법 (특허문헌 4) 이 개시되어 있다. 그러나 이 방법에서는, 얻어진 염화비닐계 공중합 수지에 관해서 내충격 강도의 향상에 기여하는 것은 개시되어 있었지만, 파괴 인성 강도의 개선 효과에 관해서는 불명확했다.
특허문헌 1 : 일본 공개특허공보 평9-278964호
특허문헌 2 : 일본 특허공보 소53-2898호
특허문헌 3 : 일본 공개특허공보 평1-247409호
특허문헌 4 : 일본 공개특허공보 2003-148660호
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
본 발명은, 성형체의 연화 온도 및 기계적 강도 물성을 저하시키지 않고, 용융 유동 특성이 우수한 염화비닐계 수지 조성물 및 그것을 사용한 염화비닐계 수지 성형체를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 본 발명은, 에어마크와 플로마크가 함께 억제된 표면 상태가 우수한 시트 등의 캘린더 가공 성형체를 부여하는 염화비닐계 수지 조성물 및 그것을 사용한 캘린더 가공 염화비닐계 수지 성형체를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은, 다종 다량의 첨가제를 배합하지 않고, 성형 가공시의 유동성이 양호하며 또한 강도 물성의 저하가 없는, 사출 성형체용 염화비닐계 수지 조성물 및 그것을 사용한 사출 염화비닐계 수지 성형체를 제공하는 것을 목적으로 한다. 나아가 본 발명은, 다종 다량의 강화제를 배합하지 않고 고충격 강도 및 고파괴 인성 강도를 부여할 수 있는 압출 가공용 경질 염화비닐계 수지 조성물 및 그것을 사용한 압출 경질 염화비닐계 수지 성형체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명자들은 예의 연구의 결과, 비닐계 모노머와 이중 결합을 함유하는 에틸렌성 불포화 모노머로 이루어지는 중합체를 주사슬에 갖는 마크로모노머를 공중합하여 얻어지는 염화비닐계 공중합 수지를 함유하는 염화비닐계 수지 조성물을 사용함으로써, 상기 과제를 달성할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하였다.
즉 본 발명은,
(1) 비닐계 모노머와, 이중 결합을 함유하는 에틸렌성 불포화 모노머로 이루어지는 중합체를 주사슬에 갖는 마크로모노머를 공중합하여 얻어지는 염화비닐계 공중합 수지를, 염화비닐계 수지에 첨가하는 것을 특징으로 하는, 염화비닐계 수지 조성물,
(2) 염화비닐계 수지 100 중량부를 기준으로 한, 이 마크로모노머 성분의 함량이 0.1 ∼ 5 중량부인 것을 특징으로 하는, 염화비닐계 수지 조성물,
(3) 이 염화비닐계 공중합 수지에서 차지하는 이 마크로모노머 성분이 3 ∼ 50 중량% 인 것을 특징으로 하는, 염화비닐계 수지 조성물,
(4) 상기 기재의 염화비닐계 수지 조성물로 이루어지는 성형체,
(5) 캘린더 가공에 의해 성형되어 있는 것을 특징으로 하는 성형체,
(6) 사출 성형에 의해 성형되어 있는 것을 특징으로 하는 성형체,
(7) 압출 성형에 의해 성형되어 있는 것을 특징으로 하는 성형체에 관한 것이다.
발명의 효과
본 발명의 염화비닐계 수지 조성물에 의하면, 연화 온도 및 기계적 강도 물성의 저하가 없고, 또한 용융 유동 특성이 우수한 염화비닐계 수지 성형체가 얻어진다. 또한 본 발명의 염화비닐계 수지 조성물에 의하면, 에어마크와 플로마크가 함께 억제된 캘린더 가공 염화비닐계 수지 성형체가 얻어진다. 또한 본 발명의 염화비닐계 수지 조성물에 의하면, 성형 가공시의 유동성이 양호하고 또한 강도 물성의 저하가 없는, 이음새나 밸브 제품 등의 사출 염화비닐계 수지 성형체가 얻어진다. 나아가 본 발명의 염화비닐계 수지 조성물에 의하면, 다종 다량의 강화제나 첨가제를 배합하지 않고, 고충격 강도 및 고파괴 인성 강도를 갖는 파이프 등의 압출 경질 염화비닐계 수지 성형체가 얻어진다.
발명을 실시하기
위한 최선의 형태
본 발명의 염화비닐계 수지 조성물은, 비닐계 모노머와 이중 결합을 함유하는 에틸렌성 불포화 모노머로 이루어지는 중합체를 주사슬에 갖는 마크로모노머를 공중합하여 얻어지는 염화비닐계 공중합 수지를 염화비닐계 수지에 첨가하는 것을 특징으로 하는 염화비닐계 수지 조성물이고, 이 조성물을 각종 성형체에 성형 가공하는 방법으로는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 캘린더 가공법, 사출 성형법, 압출 가공법, 블로우 성형법, 프레스 성형법, 진공 성형법 등의, 통상의 염화비닐계 수지의 성형 가공법을 들 수 있다. 본 발명에 있어서, 이들 각종 성형 가공에 사용되는 염화비닐계 수지의 평균 중합도 또는 평균 분자량은, 본 발명의 효과를 나타내는 범위이면 특별히 한정되지 않고, 통상 제조 및 사용되는 염화비닐계 수지와 동일하게, JIS K7367-2 에 따라서 측정한 K 값이 50 ∼ 95 의 범위이다. 여기서, 염화비닐계 수지를 사용하는 캘린더 가공이란, 가열롤에 수지 조성물 등을 투입하여 용융 혼련 및 압연하고, 시트상으로서 냉각 고화하는 성형 가공 방법을 말하고, 사용하는 염화비닐계 수지로서는, JIS K7367-2 에 따라서 측정한 K 값이 58 ∼ 68 의 범위인 평균 중합도를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 염화비닐계 수지를 사용하는 사출 성형 가공법이란, 수지 조성물 등을 스크루에 의해서 가열 실린더 내로 보내, 실린더의 열과 스크루에 의한 전단으로 이 조성물 등을 가열 용융하여 유동화시켜, 이 용융 수지 조성물 등을 금형 내에 사출 주입하고, 냉각 고화하여 성형체를 얻는 성형 가공법을 말하고, 사용하는 염화비닐계 수지로서는, JIS K7367-2 에 따라서 측정한 K 값이 55 ∼ 61 의 범위인 평균 중합도를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 염화비닐계 수지를 사용하는 압출 가공법이란, 수지 조성물 등을 스크루에 의해서 가열 실린더 내로 보내, 실린더의 열과 스크루에 의한 전단으로 이 조성물 등을 가열 용융하여 유동화시키고, 선단의 다이를 통과시켜 부형 (賦形) 하고, 이것을 물 등으로 냉각 고화시켜 성형체를 얻는 성형 가공법을 말하고, 사용하는 염화비닐계 수지로서는, JIS K7367-2에 따라서 측정한 K 값이 60 ∼ 73 의 범위인 평균 중합도를 갖는 것이 바람직하다. 또한 평균 입경으로서는, 어느 성형 가공법에 있어서도 특별히 한정되지 않지만, 통상 50 ∼ 300㎛ 의 범위이다.
또, 「염화비닐계 공중합 수지를 염화비닐계 수지에 첨가한다」란, 양 수지를 각각 중합한 후 혼합하는 것을 가리키고, 그 방법으로는, 본 발명의 효과를 나타내는 범위이면 특별히 제약은 없고, 중합 후의 라텍스상 및/또는 슬러리상인 것을 혼합하는 방법, 라텍스 및/또는 슬러리를 건조하여 얻어진 분립체를 혼합하는 방법, 라텍스상 또는 슬러리상인 것과 분립체를 혼합하는 방법 등을 들 수 있다.
본 발명에서 사용되는 염화비닐계 공중합 수지를 구성하는 비닐계 모노머로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 염화비닐모노머, 염화비닐리덴모노머, 아세트산비닐모노머 또는 이들의 혼합물, 또는, 이밖에 이들과 공중합 가능하고, 바람직하게는 중합 후의 중합체 주사슬에 반응성 관능기를 갖지 않는 모노머, 예를 들어 에틸렌, 프로필렌 등의 α-올레핀류로부터 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 혼합물을 사용해도 된다. 2 종 이상의 혼합물을 사용하는 경우는, 비닐계 모노머 전체에서 차지하는 염화비닐모노머의 함유율을 50 중량% 이상, 특히 70 중량% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 그 중에서도 얻어지는 공중합 수지의 물성 등으로부터, 염화비닐모노머 또는 염화비닐리덴모노머 중의 어느 하나 1 종만을 사용하는 것이 바람직하고, 염화비닐모노머를 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
일반적으로 마크로모노머란, 중합체의 말단에 반응성의 관능기를 갖는 올리고머 분자이다. 본 발명에서 사용되는 이중 결합을 함유하는 에틸렌성 불포화 모노머로 이루어지는 중합체를 주사슬에 갖는 마크로모노머는, 반응성 관능기로서, 알릴기, 비닐실릴기, 비닐에테르기, 디시클로펜타디에닐기, 하기 일반 식 (1) 에서 선택되는 중합성의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 기를, 적어도 1 분자당 1 개, 분자 말단에 갖는 라디칼 중합에 의해서 제조된 것이다.
특히, 비닐계 모노머의 반응성이 양호한 점에서,, 중합성의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 기가, 하기 일반 식 (1) :
-OC(O)C(R) = CH2 (1)
로 나타내어지는 기가 바람직하다.
식 중, R 의 구체예로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, -H, -CH3, -CH2CH3, -(CH2)nCH3 (n 은 2 ∼ 19 의 정수를 나타낸다) -C6H5, -CH2OH, -CN 중에서 선택되는 기가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 -H, -CH3 이다.
본 발명에서 사용되는 마크로모노머의 주사슬인, 이중 결합을 함유하는 에틸렌성 불포화 모노머로 이루어지는 중합체는, 라디칼 중합에 의해서 제조된다. 라디칼 중합법은, 중합 개시제로서 아조계 화합물, 과산화물 등을 사용하여, 특정한 관능기를 갖는 모노머와 비닐계 모노머를 단순히 공중합시키는「일반적인 라디칼 중합법」과, 말단 등의 제어된 위치에 특정한 관능기를 도입하는 것이 가능한「제어 라디칼 중합법」으로 분류할 수 있다.
「일반적인 라디칼 중합법」은, 특정한 관능기를 갖는 모노머는 확률적으로 밖에 중합체 내에 도입되지 않기 때문에, 관능화율이 높은 중합체를 얻고자 하는 경우에는, 이 모노머를 꽤 대량으로 사용할 필요가 있다. 또한 프리라디칼 중합이기 때문에, 분자량 분포가 넓고, 점도가 낮은 중합체는 얻기 어렵다.
「제어 라디칼 중합법」은, 또한, 특정한 관능기를 갖는 연쇄 이동제를 사용하여 중합을 행함으로써 말단에 관능기를 갖는 비닐계 중합체가 얻어지는「연쇄 이동제법」과, 중합 성장 말단이 정지 반응 등을 일으키지 않고 생장함으로써 거의 설계대로의 분자량의 중합체가 얻어지는「리빙라디칼 중합법」으로 분류할 수 있다.
「연쇄 이동제법」은, 관능화율이 높은 중합체를 얻는 것이 가능하지만, 개시제에 대하여 특정한 관능기를 갖는 연쇄 이동제를 필요로 한다. 또한 상기의「일반적인 라디칼 중합법」과 동일하게 프리라디칼 중합이기 때문에 분자량 분포가 넓고, 점도가 낮은 중합체는 얻기 어렵다.
이들의 중합법과는 상이하게,「리빙라디칼 중합법」은, 본건 출원인 자신의 발명에 관련된 국제공개공보 WO99/65963호에 기재된 바와 같이, 중합 속도가 크고, 라디칼끼리의 커플링 등에 의한 정지 반응이 일어나기 쉽기 때문에 제어가 어렵다고 여겨지는 라디칼 중합이면서, 정지 반응이 일어나기 어렵고, 분자량 분포가 좁은, 예를 들어, 중량 평균 분자량 Mw 와 수평균 분자량 Mn 의 비 (Mw/Mn) 가 1.1 ∼ 1.5 정도인 중합체가 얻어짐과 함께, 모노머와 개시제의 주입비에 따라서 분자량은 자유롭게 컨트롤할 수 있다.
따라서「리빙라디칼 중합법」은, 분자량 분포가 좁고, 점도가 낮은 중합체를 얻을 수 있는데다가, 특정한 관능기를 갖는 모노머를 중합체의 거의 임의의 위치에 도입할 수 있기 때문에, 본 발명에 있어서, 상기와 같은 특정한 관능기를 갖는 비닐계 중합체의 제조 방법으로서는 보다 바람직한 중합법이다.
「리빙라디칼 중합법」중에서도, 유기 할로겐화물 또는 할로겐화술포닐화합물 등을 개시제, 천이 금속 착물을 촉매로서 비닐계 모노머를 중합하는「원자 이동 라디칼 중합법」(Atom Transfer Radical Polymerization : ATRP) 은, 상기의「리빙라디칼 중합법」의 특징에 추가로, 관능기 변환 반응에 비교적 유리한 할로겐 등을 말단에 갖고, 개시제나 촉매의 설계의 자유도가 큰 점에서, 특정한 관능기를 갖는 비닐계 중합체의 제조 방법으로서는 더욱 바람직하다. 이 원자 이동 라디칼 중합법으로서는 예를 들어 Matyjaszewski 외, Journal of American Chemical society(J.Am.Chem.Soc.) 1995년, 117권, 5614페이지 등을 들 수 있다.
본 발명에서 사용되는 염화비닐계 공중합 수지를 구성하는 마크로모노머의 제법으로서, 이들 중 어떤 방법을 사용할지는 특별히 제약은 없으나, 통상, 제어 라디칼 중합법이 이용되고, 또한 제어가 용이한 점 등에서 리빙라디칼 중합법이 바람직하게 사용되며, 특히 원자 이동 라디칼 중합법이 가장 바람직하다.
또한 본 발명에서 사용되는 염화비닐계 공중합 수지를 구성하는 마크로모노머의 주사슬이 갖는 이중 결합을 함유하는 에틸렌성 불포화 모노머로 이루어지는 중합체로서는 특별히 제약은 없고, 이 중합체를 구성하는 이중 결합을 함유하는 에틸렌성 불포화 모노머로서는, 각종의 것을 사용할 수 있다. 예를 들어 (메트)아크릴산, (메트)아크릴산메틸, (메트)아크릴산에틸, (메트)아크릴산-n-프로필, (메트)아크릴산이소프로필, (메트)아크릴산-n-부틸, (메트)아크릴산이소부틸, (메트)아크릴산-tert-부틸, (메트)아크릴산-n-펜틸, (메트)아크릴산-n-헥실, (메트)아크릴산시클로헥실, (메트)아크릴산-n-헵틸, (메트)아크릴산-n-옥틸, (메트)아크릴산-2-에틸헥실, (메트)아크릴산노닐, (메트)아크릴산데실, (메트)아크릴산도데실, (메트)아크릴산페닐, (메트)아크릴산톨루일, (메트)아크릴산벤질, (메트)아크릴산-2-메톡시에틸, (메트)아크릴산-3-메톡시부틸, (메트)아크릴산-2-히드록시에틸, (메트)아크릴산-2-히드록시프로필, (메트)아크릴산스테아릴, (메트)아크릴산글리시딜, (메트)아크릴산-2-아미노에틸, γ-(메타크릴로일옥시프로필)트리메톡시실란, (메트)아크릴산의 에틸렌옥사이드 부가물, (메트)아크릴산트리플루오로메틸메틸, (메트)아크릴산-2-트리플루오로메틸에틸, (메트)아크릴산-2-퍼플루오로에틸에틸, (메트)아크릴산-2-퍼플루오로에틸-2-퍼플루오로부틸에틸, (메트)아크릴산-2-퍼플루오로에틸, (메트)아크릴산퍼플루오로메틸, (메트)아크릴산퍼플루오로메틸메틸, (메트)아크릴산-2-퍼플루오로메틸-2-퍼플루오로에틸메틸, (메트)아크릴산-2-퍼플루오로헥실에틸, (메트)아크릴산-2-퍼플루오로데실에틸, (메트)아크릴산-2-퍼플루오로헥사데실에틸 등의 (메트)아크릴산계 모노머 ; 스티렌, 비닐톨루엔, α-메틸스티렌, 클로르스티렌, 스티렌술폰산 및 그 염 등의 스티렌계 모노머 ; 퍼플루오로에틸렌, 퍼플루오로프로필렌, 불화 비닐리덴 등의 불소 함유 비닐모노머 ; 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란 등의 규소 함유 비닐모노머 ; 무수말레산, 말레산, 말레산의 모노알킬에스테르 및 디알킬에스테르 ; 푸마르산, 푸마르산의 모노알킬에스테르 및 디알킬에스테르 ; 말레이미드, 메틸말레이미드, 에틸말레이미드, 프로필말레이미드, 부틸말레이미드, 헥실말레이미드, 옥틸말레이미드, 도데실말레이미드, 스테아릴말레이미드, 페닐말레이미드, 시클로헥실말레이미드 등의 말레이미드계 모노머 ; 아크릴로니트릴, 메타크릴니트릴 등의 니트릴기 함유 비닐계 모노머 ; 아크릴아미드, 메타크릴아미드 등의 아미드기 함유 비닐계 모노머 ; 아세트산비닐, 프로피온산비닐, 피발산비닐, 벤조산비닐, 계피산비닐 등의 비닐에스테르류 ; 에틸렌, 프로필렌 등의 알켄류 ; 부타디엔, 이소프렌 등의 공역 디엔류 ; 염화알릴, 알릴알코올 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 공중합시켜도 상관없다. 그 중에서도 생성물의 물성 등으로부터, 스티렌계 모노머 또는 (메트)아크릴산계 모노머가 바람직하다. 보다 바람직하게는 아크릴산에스테르모노머 또는 메타크릴산에스테르모노머이고, 더욱 바람직하게는 아크릴산에스테르모노머이며, 가장 바람직하게는 아크릴산부틸이다. 본 발명에 있어서는 이들의 바람직한 모노머를 다른 모노머와 공중합시킨 것을 사용해도 되고, 그 때는 이들의 바람직한 모노머가 중량비로 40% 이상 포함되어 있는 것이 바람직하다. 여기서, 예를 들어「(메트)아크릴산」이란, 아크릴산 또는 메타크릴산을 의미하는 것이다.
본 발명에서 사용되는 염화비닐계 공중합 수지를 구성하는 마크로모노머는, 이들 이중 결합을 함유하는 에틸렌성 불포화 모노머로 이루어지는 중합체를 주사슬에 갖고, 추가로 반응성 관능기를, 적어도 1 분자당 1 개, 분자 말단에 갖는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명에서 사용되는 염화비닐계 공중합 수지를 구성하는 비닐계 모노머와 공중합 가능한 마크로모노머는 1 종만을 사용해도 되고, 구성하는 에틸렌성 불포화 모노머가 상이한 마크로모노머를 2 종 이상 병용해도 된다.
본 발명에서 사용되는 염화비닐계 공중합 수지 전체에서 차지하는, 이중 결합을 함유하는 에틸렌성 불포화 모노머로 이루어지는 중합체를 주사슬에 갖는 마크로모노머 성분의 분률은, 본 발명의 효과를 나타내는 범위이면 특별히 제약은 없으나, 3 ∼ 50 중량% 인 것이 바람직하다. 이중 결합을 함유하는 에틸렌성 불포화 모노머로 이루어지는 중합체를 주사슬에 갖는 마크로모노머 성분의 분률이 3 ∼ 50 중량% 의 범위이면, 공중합 반응이 안정적인데다가, 얻어지는 염화비닐계 공중합 수지가 분립체가 되어, 취급이 용이해짐과 동시에 가공 방법의 자유도를 증가시킨다는 효과를 기대할 수 있다. 또한 얻어지는 염화비닐계 공중합 수지를 사용함으로써, 성형체의 연화 온도 및 기계적 강도 물성을 저하시키지 않고, 용융 유동 특성이 우수한 염화비닐계 수지 조성물이 얻어진다. 특히, 본 발명의 염화비닐계 공중합 수지 조성물로부터 캘린더 가공, 사출 성형, 경질 압출 가공의 각 성형 가공법에 의해 성형체를 얻는 경우, 사용되는 염화비닐계 공중합 수지 전체에서 차지하는 마크로모노머 성분의 분률은, 본 발명의 효과를 나타내는 범위이면 특별히 제약은 없으나, 5 ∼ 50 중량% 인 것이 바람직하다. 마크로모노머 성분의 분률이 5 ∼ 50 중량% 의 범위이면, 얻어지는 염화비닐계 공중합 수지를 사용함으로써, 에어마크와 플로마크가 함께 억제된 캘린더 가공 염화비닐계 수지 성형체가 얻어지고, 또한, 성형 가공시의 유동성이 양호하며 또한 강도 물성의 저하가 없는, 이음새나 밸브 제품 등의 사출 염화비닐계 수지 성형체가 얻어지고, 나아가, 다종 다량의 강화제나 첨가제를 배합하지 않고, 고충격 강도 및 고파괴 인성 강도를 갖는 파이프 등의 압출 경질 염화비닐계 수지 성형체가 얻어진다.
본 발명에서 사용되는 염화비닐계 공중합 수지의 평균 중합도 또는 평균 분자량은, 본 발명의 효과를 나타내는 범위이면 특별히 한정되지 않고, 통상 제조 및 사용되는 염화비닐계 수지와 동일하게, JIS K7367-2 에 따라서 측정한 K 값이 50 ∼ 95 의 범위이다. 또한, 평균 입경으로서는 특별히 한정되지 않지만, 통상 0.01 ∼ 500㎛ 의 범위이고, 바람직하게는 0.1 ∼ 300㎛ 의 범위이며, 더욱 바람직하게는, 50 ∼ 300㎛ 의 범위이다. 평균 입경이 50 ∼ 300㎛ 의 범위이면, 요구되는 각종 품질 특성에 밸런스가 잡힌 소재를 제공할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 비닐계 모노머와 이중 결합을 함유하는 에틸렌성 불포화 모노머로 이루어지는 중합체를 주사슬에 갖는 마크로모노머를 공중합하여 얻어지는 염화비닐계 공중합 수지를 염화비닐계 수지에 첨가하여 사용하지만, 염화비닐계 수지 100 중량부를 기준으로 한, 이 염화비닐계 공중합 수지 중의 이 마크로모노머 성분의 함량은, 본 발명의 효과를 나타내는 범위이면 특별히 제약은 없으나, 0.1 ∼ 5 중량부 이하의 범위가 되도록, 이 염화비닐계 공중합 수지를 첨가하는 것이 바람직하다. 염화비닐계 수지 100 중량부를 기준으로 한, 이 염화비닐계 공중합 수지 중의 이 마크로모노머 성분의 함량이 0.1 ∼ 5 중량부의 범위이면, 요구되는 각종 품질 특성에 밸런스가 잡힌 소재를 제공할 수 있다. 그 중에서도, 본 발명의 염화비닐계 공중합 수지를 사출 성형 용도에 적용하는 경우, 염화비닐계 수지 100 중량부를 기준으로 한, 이 염화비닐계 공중합 수지 중의 이 마크로모노머 성분의 함량은, 본 발명의 효과를 나타내는 범위이면 특별히 제약은 없으나, 0.1 ∼ 1 중량부의 범위가 되도록, 이 염화비닐계 공중합 수지를 첨가하는 것이 바람직하다. 염화비닐계 수지 100 중량부를 기준으로 한, 이 염화비닐계 공중합 수지 중의 이 마크로모노머 성분의 함량이 0.1 ∼ 1 중량부의 범위이면, 성형 가공시의 유동성과 성형체의 강도 물성에 밸런스가 잡힌 소재를 제공할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 염화비닐계 공중합 수지의 제조 방법에 관해서는, 특별히 제약은 없으나, 중합 제어의 간편성으로부터 수성 매체 중에서의 공중합이 바람직하고, 그러한 중합 방법으로는, 예를 들어, 현탁 중합법, 미세 현탁 중합법, 유화 중합법 등의 제조 방법을 들 수 있다. 그 중에서도, 평균 입경이 50 ∼ 300㎛ 의 범위의 염화비닐계 공중합 수지를 얻기 위해서 현탁 중합법이 바람직하다. 이러한 제조 방법에 의하면, 이 염화비닐계 공중합 수지는 라텍스상 또는 슬러리상으로 얻어지지만, 이것을 건조하여 분립체의 염화비닐계 공중합 수지를 얻는 방법으로는 특별히 제약은 없고, 예를 들어, 라텍스를 스프레이 건조법에 의해 건조하는 방법, 슬러리를 탈수한 후 유동 건조법에 의해 건조하는 방법, 슬러리를 탈수한 후 정치 건조법에 의해 건조하는 방법 등을 들 수 있다.
본 발명에 있어서는, 비닐계 모노머와 이중 결합을 함유하는 에틸렌성 불포화 모노머로 이루어지는 중합체를 주사슬에 갖는 마크로모노머를 공중합하여 얻어지는 염화비닐계 공중합 수지를, 염화비닐계 수지에 첨가하여 사용하지만, 이 염화비닐계 수지를 구성하는 모노머는 염화비닐모노머를 주성분으로 하는 모노머이고, 구체적으로는, 염화비닐모노머 단독, 또는 염화비닐모노머를 50 중량% 이상, 특히 70 중량% 이상 함유하는 염화비닐모노머와 공중합 가능하고, 바람직하게는 중합 후의 중합체 주사슬에 반응성 관능기를 갖지 않는 모노머와 염화비닐모노머의 혼합물이다. 염화비닐모노머와 공중합 가능한 모노머로서는, 예를 들어 아세트산비닐, 프로피온산비닐 등의 비닐에스테르류 ; 에틸렌, 프로필렌, 이소부틸비닐에테르 등의 α-올레핀류 ; 1-클로로프로필렌, 2-클로로부틸렌 등의 클로르화 올레핀류 ; (메트)아크릴산메틸 등의 (메트)아크릴산에스테르류 ; 무수말레산, 아크릴로니트릴, 스티렌, 염화비닐리덴 등을 들 수 있고, 이들은 단독으로 사용하는 것도, 2 종 이상 조합하여 사용하는 것도 가능하다.
본 발명에서 사용되는 염화비닐계 수지의 제조 방법에 관해서는, 특별히 제약은 없으나, 중합 제어의 간편성으로부터 수성 매체 중에서의 중합이 바람직하고, 그러한 중합 방법으로는, 예를 들어, 현탁 중합법, 미세 현탁 중합법, 유화 중합법 등의 제조 방법을 들 수 있다. 그 중에서도, 예를 들어 캘린더 성형법, 압출 성형법, 사출 성형법, 프로 성형법, 프레스 성형법, 진공 성형법 등의, 통상의 염화비닐계 수지의 성형 가공법에 사용되는 염화비닐계 수지와 동일하게, 현탁 중합법에 의해 제조되는 것이 바람직하다. 이러한 제조 방법에 의하면, 이 염화비닐계 수지는 라텍스상 또는 슬러리상으로 얻어지지만, 이것을 건조하여 분립체의 염화비닐계 수지를 얻는 방법으로는 특별히 제약은 없고, 예를 들어, 라텍스를 스프레이 건조법에 의해 건조하는 방법, 슬러리를 탈수한 후 유동 건조법에 의해 건조하는 방법, 슬러리를 탈수 한 후 정치 건조법에 의해 건조하는 방법 등을 들 수 있다.
여기서, 염화비닐계 수지 100 중량부를 기준으로 한, 염화비닐계 공중합 수지 중의 이중 결합을 함유하는 에틸렌성 불포화 모노머로 이루어지는 중합체를 주사슬에 갖는 마크로모노머 성분의 함량은, 하기 계산식 (2) 에 의해 산출된다.
Z = X × Y ÷ 100 (2)
Z : 염화비닐계 수지 100 중량부를 기준으로 한, 염화비닐계 공중합 수지 중의 이중 결합을 함유하는 에틸렌성 불포화 모노머로 이루어지는 중합체를 주사슬에 갖는 마크로모노머 성분의 함량 (중량부)
X : 염화비닐계 공중합 수지에서 차지하는, 이중 결합을 함유하는 에틸렌성 불포화 모노머로 이루어지는 중합체를 주사슬에 갖는 마크로모노머 성분의 분률 (중량%)
Y : 염화비닐계 수지 100 중량부에 대한, 염화비닐계 공중합 수지의 첨가 부수 (중량부)
본 발명의 염화비닐계 수지 조성물에는, 염화비닐계 수지, 및 비닐계 모노머와 이중 결합을 함유하는 에틸렌성 불포화 모노머로 이루어지는 중합체를 주사슬에 갖는 마크로모노머를 공중합하여 얻어지는 염화비닐계 공중합 수지를 필수 성분으로 하여, 필요에 따라 열안정제, 활제, 안정화 보조제, 가공 보조제, 충전제, 산화 방지제, 광 안정제, 안료, 가소제 등을, 본 발명의 목적을 손상하지 않는 범위에서 적절하게 배합할 수 있다.
열안정제로서는, 특별히 한정되지 않고, 본 발명의 목적을 손상하지 않는 범위의 것을 사용할 수 있다. 그러한 열안정제로서는, 예를 들어 디메틸주석메르캅토, 디부틸주석메르캅토, 디옥틸주석메르캅토, 디부틸주석말레이트, 디부틸주석말레이트폴리머, 디옥틸주석말레이트, 디옥틸주석말레이트폴리머, 디부틸주석라우레이트, 디부틸주석라우레이트폴리머 등의 유기 주석계 열안정제 ; 스테아르산연, 2염기성아인산납연, 3염기성황산납연 등의 납계 열안정제 ; 칼슘-아연계 열안정제 ; 바륨-아연계 열안정제 카드뮴-발륨계 열안정제 등을 들 수 있고, 이들은 단독으로 사용해도 2 종 이상을 병용해도 된다. 또 그 사용량도 특별히 한정되지 않고, 본 발명의 목적을 손상하지 않는 범위이면 되지만, 사용하는 경우에는, 바람직하게는 염화비닐계 수지 100 중량부에 대하여, 5 중량부 이하의 범위이다.
또한 활제로서는, 특별히 한정되지 않고, 본 발명의 목적을 손상하지 않는 범위의 것을 사용할 수 있다. 그러한 활제로서는, 예를 들어 파라핀왁스계 활제, 폴리올레핀왁스계 활제, 스테아르산계 활제, 알코올계 활제, 에스테르계 활제 등을 들 수 있고, 이들은 단독으로 사용해도 2 종 이상을 병용해도 된다. 또 그 사용량도 특별히 한정되지 않고, 본 발명의 목적을 손상하지 않는 범위이면 되지만, 사용하는 경우에는, 바람직하게는 염화비닐계 수지 100 중량부에 대하여, 3 중량부 이하의 범위이다.
또한, 안정화 보조제로서는, 특별히 한정되지 않고, 본 발명의 목적을 손상하지 않는 범위의 것을 사용할 수 있다. 그러한 안정화 보조제로는, 예를 들어 에폭시화 대두유, 에폭시화 아마인유, 에폭시화 테트라히드로프탈레이트, 에폭시화 폴리부타디엔, 인산에스테르 등을 들 수 있고, 이들은 단독으로 사용해도 2 종 이상을 병용해도 된다. 또 그 사용량도 특별히 한정되지 않고, 본 발명의 목적을 손상하지 않는 범위이면 되지만, 사용하는 경우에는, 바람직하게는 염화비닐계 수지 100 중량부에 대하여, 3 중량부 이하의 범위이다.
또한 가공 보조제로서는, 특별히 한정되지 않고, 본 발명의 목적을 손상하지 않는 범위의 것을 사용할 수 있다. 그러한 가공 보조제로서는, 예를 들어 아크릴산-n-부틸/메타크릴산메틸 공중합체, 아크릴산-2-에틸헥실/메타크릴산메틸 공중합체, 아크릴산-2-에틸헥실/메타크릴산메틸/메타크릴산-n-부틸 공중합체 등의 아크릴계 가공 보조제 등을 들 수 있고, 이들은 단독으로 사용해도 2 종 이상을 병용해도 된다. 또 그 사용량도 특별히 한정되지 않고, 본 발명의 목적을 손상하지 않는 범위이면 되지만, 사용하는 경우에는, 바람직하게는 염화비닐계 수지 100 중량부에 대하여, 10 중량부 이하의 범위이다.
또한, 충전제로서는, 특별히 한정되지 않고, 본 발명의 목적을 손상하지 않는 범위의 것을 사용할 수 있다. 그러한 충전제로서는, 예를 들어 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 탄산리튬, 카올린그레이, 석고, 운모, 탤크, 수산화마그네슘, 규산칼슘, 붕사 (硼砂) 등을 들 수 있고, 이들은 단독으로 사용해도 2 종 이상을 병용해도 된다. 또 그 사용량도 특별히 한정되지 않고, 본 발명의 목적을 손상하지 않는 범위이면 되지만, 사용하는 경우에는, 바람직하게는 염화비닐계 수지 100 중량부에 대하여, 1000 중량부 이하의 범위이다.
또한 산화 방지제로서는, 특별히 한정되지 않고, 본 발명의 목적을 손상하지 않는 범위의 것을 사용할 수 있다. 그러한 산화 방지제로서는, 예를 들어 페놀계 항산화제 등을 들 수 있고, 이들은 단독으로 사용해도 2 종 이상을 병용해도 된다. 또 그 사용량도 특별히 한정되지 않고, 본 발명의 목적을 손상하지 않는 범위이면 되지만, 사용하는 경우에는, 바람직하게는 염화비닐계 수지 100 중량부에 대하여, 5 중량부 이하의 범위이다.
또한, 광 안정제로서는, 특별히 한정되지 않고, 본 발명의 목적을 손상하지 않는 범위의 것을 사용할 수 있다. 그러한 광 안정제로서는, 예를 들어 살리실산에스테르계, 벤조페논계, 벤조트리아졸계, 시아노아크릴레이트계 등의 자외선 흡수제 ; 힌다드아민계의 광 안정제 등을 들 수 있고, 이들은 단독으로 사용해도 2 종 이상을 병용해도 된다. 또 그 사용량도 특별히 한정되지 않고, 본 발명의 목적을 손상하지 않는 범위이면 되지만, 사용하는 경우에는, 바람직하게는 염화비닐계 수지 100 중량부에 대하여, 5 중량부 이하의 범위이다.
또한 안료로서는, 특별히 한정되지 않고, 본 발명의 목적을 손상하지 않는 범위의 것을 사용할 수 있다. 그러한 안료로서는, 예를 들어 아조계, 프탈로시아닌계, 스렌계, 염료 레이크계 등의 유기 안료 ; 산화물계, 크롬산몰리브덴계, 황화물·셀렌화물계, 페로시안화물계 등의 무기 안료 등을 들 수 있고, 이들은 단독으로 사용해도 2 종 이상을 병용해도 된다. 또 그 사용량도 특별히 한정되지 않고, 본 발명의 목적을 손상하지 않는 범위이면 되지만, 사용하는 경우에는, 바람직하게는 염화비닐계 수지 100 중량부에 대하여, 5 중량부 이하의 범위이다.
또한, 가소제로서는, 특별히 한정되지 않고, 본 발명의 목적을 손상하지 않는 범위의 것을 사용할 수 있다. 그러한 가소제로서는, 예를 들어 디-2-에틸헥실프탈레이트, 디-n-옥틸프탈레이트, 디-이소노닐프탈레이트, 디부틸프탈레이트 등의 프탈산에스테르계 가소제 ; 트리크레질포스페이트, 트리자일릴포스페이트, 트리페닐포스페이트 등의 인산에스테르계 가소제 ; 디-2-에틸헥실아디페이트, 디-2-에틸헥실세바케이트 등의 지방산 에스테르계 가소제 등을 들 수 있고, 이들은 단독으로 사용해도 2 종 이상을 병용해도 된다. 또 그 사용량도 특별히 한정되지 않고, 본 발명의 목적을 손상하지 않는 범위이면 되지만, 사용하는 경우에는, 바람직하게는 염화비닐계 수지 100 중량부에 대하여, 100 중량부 이하의 범위이다.
그 외, 본 발명의 목적을 손상하지 않는 범위의 난연제, 대전 방지제, 강화제, 개질제 등도 필요에 따라 제한 없이 배합할 수 있고, 그 사용량도 특별히 한정되지 않으며, 본 발명의 목적을 손상하지 않는 범위이면 된다.
본 발명의 염화비닐계 수지 조성물의 제조 방법에는 특별히 한정은 없고, 염화비닐계 공중합 수지 및 염화비닐계 수지를 소정량 배합하고, 필요하면 사용되는 각종 첨가제 (열안정제, 활제, 안정화 보조제, 가공 보조제, 충전제, 산화 방지제, 광 안정제, 안료, 가소제, 추가로 난연제, 대전 방지제, 강화제, 개질제 등) 를 배합한 것을, 예를 들어 리본블렌더, 슈퍼믹서, 텀블러믹서, 밴버리믹서, 헨쉘믹서, 믹싱롤 등의 혼합기 및/또는 혼합 혼련기 등을 사용하고, 핫블렌드 또는 콜드블렌드 등의 통상적인 방법에 의해서 균일하게 혼합 또는 혼합 혼련 하는 등의 방법으로 제조하면 된다. 그 때의 배합 순서 등에 특별히 한정은 없고, 본 발명의 목적을 손상하지 않는 범위의 기술을 임의로 사용할 수 있다. 예를 들어 염화비닐계 수지, 염화비닐계 공중합 수지, 및 각종 첨가제를 일괄해서 배합하는 방법, 액상의 첨가제를 균일하게 배합할 목적으로 먼저 염화비닐계 수지, 염화비닐계 공중합 수지, 및 분립체의 각종 첨가제를 배합한 후 액상 첨가제를 배합하는 방법 또는 먼저 염화비닐계 수지 및 염화비닐계 공중합 수지를 배합한 후 액상 첨가제를 배합하고, 마지막에 분립체의 각종 첨가제를 배합하는 방법, 또한,우선 염화비닐계 수지 및 각종 첨가제를 배합하고, 이어서 염화비닐계 공중합 수지를 배합하는 방법 등을 사용할 수 있다.
이렇게 하여 제조된 본 발명의 염화비닐계 수지 조성물은, 그대로 각종 성형 가공에 이용해도 되고, 또한, 코니더, 압출기, 펠리타이저 등의 혼련기 및/또한 혼련 조립기 등을 사용하여 혼련 또는 혼련 조립한 후, 각종 성형 가공에 이용해도 된다.
다음으로 본 발명을 실시예에 기초하여 상세히 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 여기서, 특별히 기재하지 않는 한, 실시예 중의「부」는「중량부」를, 「%」는「중량%」를 의미한다.
<이중 결합을 함유하는 에틸렌성 불포화 모노머로 이루어지는 중합체를 주사슬에 갖는 마크로모노머의 제조>
이중 결합을 함유하는 에틸렌성 불포화 모노머로 이루어지는 중합체를 주사슬에 갖는 마크로모노머의 제조는, 하기의 제조예에 나타내는 순서에 따라서 행하였다.
(제조예 1)
환류관 및 교반기 부착 2L 의 세퍼러블플라스크에, CuBr (5.54g) 을 주입하고, 반응 용기 내를 질소 치환하였다. 아세토니트릴 (73.8㎖) 을 첨가하여, 오일 배스 중 70℃ 에서 30 분간 교반하였다. 이것에 아크릴산-n-부틸 (132g), 2-브로모프로피온산메틸 (7.2㎖), 펜타메틸디에틸렌트리아민 (4.69㎖) 을 첨가하여, 반응을 시작하였다. 70℃ 에서 가열 교반하면서, 아크릴산-n-부틸 (528g) 을 90 분에 걸쳐 연속적으로 적하하고, 또한, 80 분간 가열 교반하였다.
반응 혼합물을 톨루엔으로 희석하고, 활성 알루미나칼럼을 통과시킨 후, 휘발분을 감압 증류 제거함으로써, 편말단 Br 기 폴리(아크릴산-n-부틸) 을 얻었다.
플라스크에, 메탄올 (800㎖) 을 주입, 0℃ 에 냉각하였다. 거기에, t-부톡시칼륨 (130g) 을 수회로 나누어 첨가하였다. 이 반응 용액을 0℃ 에 유지하여, 아크릴산 (100g) 의 메탄올 용액을 적하하였다. 적하 종료 후, 반응액의 온도를 0℃ 에서 실온으로 되돌린 후, 반응액의 휘발분을 감압 증류 제거함으로써, 아크릴산칼륨 (CH2 = CHCO2K) 을 얻었다.
환류관 부착 500㎖ 플라스크에, 얻어진 편말단 Br 기 폴리(아크릴산-n-부틸) (150g), 아크릴산칼륨 (7.45g), 디메틸아세트아미드 (150㎖) 를 주입하고, 70℃ 에서 3 시간 가열 교반하였다. 반응 혼합물로부터 디메틸아세트아미드를 증류 제거하고, 톨루엔에 용해시켜, 활성 알루미나칼럼을 통과시킨 후, 톨루엔을 증류 제거함으로써 편말단 아크릴로일기 폴리(아크릴산-n-부틸)마크로모노머를 얻었다.
<비닐계 모노머와 이중 결합을 함유하는 에틸렌성 불포화 모노머로 이루어지는 중합체를 주사슬에 갖는 마크로모노머를 공중합하여 얻어지는 염화비닐계 공중합 수지의 제조>
비닐계 모노머와 이중 결합을 함유하는 에틸렌성 불포화 모노머로 이루어지는 중합체를 주사슬에 갖는 마크로모노머를 공중합하여 얻어지는 염화비닐계 공중합 수지의 제조는, 하기의 제조예에 나타내는 순서에 따라서 행하였다.
(제조예 A) 마크로모노머 성분의 분률이 3% 인 염화비닐계 공중합 수지의 제조
재킷 및 교반기를 구비한 내용량 25 리터의 스테인리스강제 중합 반응기를 탈기한 후 염화비닐모노머 97 부를 주입하고, 이어서 제조예 1 의 편말단 아크릴로일기 폴리(아크릴산-n-부틸)마크로모노머 3 부를 주입한 후, 재킷에 온수를 통하여 중합 반응기 내온을 30℃ 까지 승온하여, 1 분간당 900 회전의 회전 속도로 5 분간 교반하였다. 재킷에 물을 통하여 중합 반응기 내온을 20℃ 이하까지 냉각한 후, 비누화도 약 80몰%, 평균 중합도 약 2000 의 부분 비누화 폴리아세트산비닐 0.1 부, t-부틸퍼옥시네오데카노에이트 0.0216 부, 디(3,5,5-트리메틸헥사노일)퍼옥사이드 0.024 부를 주입한 후 60℃ 의 온수 150 부를 주입, 중합 온도 66.5℃ 에서 약 6 시간 중합하였다. 중합기 내의 미반응 모노머를 회수한 후 중합기를 냉각하여, 슬러리를 찾았다. 얻어진 슬러리를 탈수하여 열풍 건조기에서 55℃ 에서 24 시간 건조하여, 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 A 를 백색 분말로서 얻었다.
(제조예 B) 마크로모노머 성분의 분률이 5% 인 염화비닐계 공중합 수지의 제조
제조예 A 에서, 염화비닐모노머 95 부 및 제조예 1 의 편말단 아크릴로일기 폴리(아크릴산-n-부틸)마크로모노머 5 부를 주입한 것 이외에는, 제조예 A 와 동일하게 하여, 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 B 를 백색 분말로서 얻었다.
(제조예 C) 마크로모노머 성분의 분률이 20% 인 염화비닐계 공중합 수지의 제조
제조예 A 에서, 염화비닐모노머 80 부 및 제조예 1 의 편말단 아크릴로일기 폴리(아크릴산-n-부틸)마크로모노머 20 부를 주입한 것 이외에는, 제조예 A 와 동일하게 하여, 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 C 를 백색 분말로서 얻었다.
(제조예 D) 마크로모노머 성분의 분률이 50% 인 염화비닐계 공중합 수지의 제조
제조예 A 에서, 염화비닐모노머 50 부 및 제조예 1 의 편말단 아크릴로일기 폴리(아크릴산-n-부틸)마크로모노머 50 부를 주입한 것 이외에는, 제조예 A 와 동일하게 하여, 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 D 를 백색 분말로서 얻었다.
(실시예 1)
일반용 폴리염화비닐 수지 (카네비닐 S1001 : 주식회사 카네카 제조, 염화비 닐 단독 중합 수지, K 값 68) 100 부에 대하여, 유기 주석계 열안정제 (TVS# 8831 : 닛토 화성 주식회사 제조, 디옥틸주석메르캅토) 2 부, 2염기산에스테르계 활제 (Loxiol G-60 : 코그니스재팬 주식회사 제조) 0.3 부, 몬탄산 부분 비누화에스테르계 활제 (Wax-OP : 헥스트재팬 주식회사 제조) 0.3 부를, 헨쉘믹서를 사용하여 수지 온도가 110℃ 가 될 때까지 혼합하고, 그 후 50℃ 이하까지 냉각한 것에, 제조예 B 에서 얻은 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 B 를, 폴리염화비닐 수지 100 부당 2 부 배합하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 일본롤 제조 주식회사 제조 H0S-2103형 8 인치 롤 (외경 약 20㎝) 을 사용하여, 전 롤 20rpm, 후 롤 18rpm, 180℃, 5 분간 롤의 조건으로, 두께 약 1㎜ 의 롤시트를 제작하였다. 얻어진 롤시트를 이분하여, 일방은 약 3㎜ 각으로 세단하여 용융 유동 특성의 평가에 이용하였다. 또한 타방은 소정의 크기로 잘라 나눈 후 수십장 포개어, 주식회사 카미후지 금속 공업소 제조 신드식 SF 형 유압 프레스기를 사용하여 185℃, 압력 5MPa 에서 약 10 분간 프레스하고 두께 5㎜ 의 테스트플레이트를 제작하여, 이어서 절삭 가공에 의해 연화 온도 평가용, 기계적 강도 물성의 하나로서의 내충격 강도 및 인장 강도 평가용의 각 테스트샘플을 만들어, 각각 측정에 이용하였다.
여기서, 용융 유동 특성, 연화 온도, 내충격 강도 및 인장 강도의 평가 방법은 하기와 같다.
(가) 용융 유동 특성
JIS K7210 부속서 C 에 규정된 열가소성 수지의 흐름 시험 방법에 준하여, 주식회사 시마즈 제작소 제조 고화식 플로테스터 CFT-500C 형을 사용하여, 시험 온도 180℃, 다이 길이 1㎜, 다이 직경 1㎜, 시험 하중 9.8 × 102N 의 조건으로 1 초간당 수지의 흐름 값 (이하, 이것을 고화식 B 법 플로우값이라고 약칭한다. 단위는 ㎖/s × 10-2) 을 구하여 평가하였다.
(나) 연화 온도
JIS K7206 에 규정된 비카트 연화 온도 시험 방법에 준하여, 세로 20㎜, 가로 20㎜, 두께 3㎜ 의 시험편을, 실온 23℃ 및 상대 습도 50% 의 항온 항습실 속에 88 시간 정치한 것을 사용하여, 시험 개시 온도 40℃, 승온 속도 50℃/h, 시험 하중 50N 의 조건으로 비카트 연화 온도 (이하 Vicat 연화 온도라고 기록한다. 단위는 ℃) 를 구하여 평가하였다.
(다) 내충격 강도
JIS K7110 에 규정된 아이조트 충격 강도 시험 방법에 준하여, 타입 1 의 시험편에 절삭 가공으로 타입 A 의 노치를 부착한 시험편을 사용하여, 23℃ 및 0℃ 에서의 아이조트 충격 강도 (이하, Izod 충격 강도라고 기록한다. 단위는 kJ/m2) 를 구하여 평가하였다. 또 23℃ 에서의 측정시에는, 실온 23℃ 및 상대 습도 50% 의 항온 항습실 속에 48 시간 정치한 시험편을 사용하였다. 또한 0℃ 에서의 측정시에는, 실온 23℃ 및 상대 습도 50% 의 항온 항습실 속에 48 시간 정치한 시험편을, 또한, 0℃ 로 조정한 액조에 5 분간 침지한 것을 사용하여, 액조로부터 꺼낸 후 5 초 이내로 충격을 주었다.
(라) 인장 강도
JIS K7162 에 규정된 인장력 시험 방법에 준하여, 1A 형 시험편을 실온 23℃ 및 상대 습도 50% 의 항온 항습실 속에 48 시간 정치한 것을 사용하여, 시험 속도 10㎜/min 에서 23℃ 에서의 항장력 (이하 σy 라고 기록한다. 단위는 MPa) 을 구하여 평가하였다.
결과를 표 1 에 나타낸다.
또 이 조성물은, 폴리염화비닐 수지 100 부를 기준으로 한 (아크릴산-n-부틸) 마크로모노머 성분의 함량이 0.1 부인 것이다.
(실시예 2)
실시예 1 에 있어서, 제조예 B 에서 얻은 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 B 대신에, 제조예 A 에서 얻은 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 A 를, 폴리염화비닐 수지 100 부당 10 부 배합하는 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 실시예 1 과 동일하게 롤/프레스 가공하여, 고화식 B 법 플로우값, Vicat 연화 온도, Izod 충격 강도 및 σy 를 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
또 이 조성물은, 폴리염화비닐 수지 100 부를 기준으로 한 폴리(아크릴산-n-부틸)마크로모노머 성분의 함량이 0.3 부인 것이다.
(실시예 3)
실시예 1 에 있어서, 제조예 B 에서 얻은 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 B 대신에, 제조예 C 에서 얻은 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부 틸)그래프트 공중합 수지 C 를, 폴리염화비닐 수지 100 부당 0.5 부 배합하는 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 실시예 1 과 동일하게 롤/프레스 가공하여, 고화식 B 법 플로우값, Vicat 연화 온도, Izod 충격 강도 및 σy 를 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
또 이 조성물은, 폴리염화비닐 수지 100 부를 기준으로 한 폴리(아크릴산-n-부틸)마크로모노머 성분의 함량이 0.1 부인 것이다.
(실시예 4)
실시예 3 에 있어서, 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 C 를, 폴리염화비닐 수지 100 부당 5 부 배합하는 것 이외에는, 실시예 3 과 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 실시예 3 과 동일하게 롤/프레스 가공하여, 고화식 B 법 플로우값, Vicat 연화 온도, Izod 충격 강도 및 σy 를 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
또 이 조성물은, 폴리염화비닐 수지 100 부를 기준으로 한 폴리(아크릴산-n-부틸)마크로모노머 성분의 함량이 1 부인 것이다.
(실시예 5)
실시예 1 에 있어서, 제조예 B 에서 얻은 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 B 대신에, 제조예 D 에서 얻은 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 D 를, 폴리염화비닐 수지 100 부당 0.2 부 배합하는 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 실시예 1 과 동일하게 롤/프레스 가공하여, 고화식 B 법 플로우값, Vicat 연화 온도, Izod 충격 강도 및 σy 를 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
또 이 조성물은, 폴리염화비닐 수지 100 부를 기준으로 한 폴리(아크릴산-n-부틸)마크로모노머 성분의 함량이 0.1 부인 것이다.
(실시예 6)
실시예 5 에 있어서, 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 D 를, 폴리염화비닐 수지 100 부당 10 부 배합하는 것 이외에는, 실시예 5 와 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 실시예 5 와 동일하게 롤/프레스 가공하여, 고화식 B 법 플로우값, Vicat 연화 온도, Izod 충격 강도 및 σy 를 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
또 이 조성물은, 폴리염화비닐 수지 100 부를 기준으로 한 폴리(아크릴산-n-부틸)마크로모노머 성분의 함량이 5 부인 것이다.
(비교예 1)
실시예 1 에 있어서, 제조예 B 에서 얻은 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 B 를 배합하지 않는 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 실시예 1 과 동일하게 롤/프레스 가공하여, 고화식 B 법 플로우값, Vicat 연화 온도, Izod 충격 강도 및 σy 를 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다. 고화식 B 법 플로우값, Izod 충격 강도 및 σy 가 모두 실시예 1 ∼ 6 보다 낮아, 바람직하지 않다.
(비교예 2)
비교예 1 에 있어서, 추가로, 가소제로서 디-2-에틸헥실프탈레이트 (제품명 DOP, 주식회사 제이·플러스 제조, 이하 DOP 라고 약칭한다) 를 10 부 배합하는 것 이외에는 비교예 1 과 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 비교예 1 과 동일하게 롤/프레스 가공하여, 고화식 B 법 플로우값, Vicat 연화 온도, Izod 충격 강도 및 σy 를 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다. Vicat 연화 온도, Izod 충격 강도 및 σy 가 모두 비교예 1 보다 낮아, 바람직하지 않다.
(비교예 3)
비교예 1 에 있어서, 추가로, 메타크릴산메틸계 가공 보조제 (메타브렌 P-551A : 미쓰비시레이온 주식회사 제조) 를 2 부 배합하는 것 이외에는 비교예 1 과 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 비교예 1 과 동일하게 롤/프레스 가공하여, 고화식 B 법 플로우값, Vicat 연화 온도, Izod 충격 강도 및 σy 를 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다. Vicat 연화 온도, Izod 충격 강도 및 σy 가 모두 비교예 1 보다 낮아, 바람직하지 않다.
(비교예 4)
비교예 1 에 있어서, 추가로, 충격 강화제 (메타브렌 C-323A : 미쓰비시레이온 주식회사 제조, MBS 수지) 를 3 부 배합하는 것 이외에는 비교예 1 과 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 비교예 1 과 동일하게 롤/프레스 가공하여, 고화식 B 법 플로우값, Vicat 연화 온도, Izod 충격 강도 및 σy 를 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다. 고화식 B 법 플로우값, Vicat 연화 온도 σy 가 모두 비교예 1 이하이고, 향상 효과는 불충분하다.
(비교예 5)
실시예 2 에 있어서, 제조예 A 에서 얻은 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 A 를, 폴리염화비닐 수지 100 부당 1 부 배합하는 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 실시예 1 과 동일하게 롤/프레스 가공하여, 고화식 B 법 플로우값, Vicat 연화 온도, Izod 충격 강도 및 σy 를 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다. 평가한 특성값은 모두 비교예 1 이하이고, 향상 효과는 불충분하다.
또 이 조성물은, 폴리염화비닐 수지 100 부를 기준으로 한 폴리(아크릴산-n-부틸)마크로모노머 성분의 함량이 0.03 부인 것이다.
(비교예 6)
실시예 5 에 있어서, 제조예 D 에서 얻은 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 D 를, 폴리염화비닐 수지 100 부당 20 부 배합하는 것 이외에는, 실시예 5 와 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 실시예 5 와 동일하게 롤/프레스 가공하여, 고화식 B 법 플로우값, Vicat 연화 온도, Izod 충격 강도 및 σy 를 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다. Vicat 연화 온도, Izod 충격 강도 및 σy 가 모두 비교예 1 보다 낮아, 바람직하지 않다.
또 이 조성물은, 폴리염화비닐 수지 100 부를 기준으로 한 폴리(아크릴산-n-부틸)마크로모노머 성분의 함량이 10 부인 것이다.
* 1) 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지를, 폴리염화비닐 수지에 첨가하여 사용한 경우에, 하기 식으로부터 산출되는 값.
Z = X × Y ÷ 100
Z : 염화비닐계 수지 100 중량부를 기준으로 한, 마크로모노머 성분의 함량 (중량부)
X : 염화비닐계 공중합 수지에서 차지하는, 마크로모노머 성분의 분률 (중량%)
Y : 염화비닐계 수지 100 중량부에 대한, 염화비닐계 공중합 수지의 첨가 부수 (중량부)
* 2) 가공 보조제 : 메타크릴산메틸계 가공 보조제
(실시예 7)
일반용 폴리염화비닐 수지 (카네비닐 S1008 : 주식회사 카네카 제조, 염화비닐 단독 중합 수지, K 값 60) 100 부에 대하여, 유기 주석계 열안정제 (T-17MOK : 쿄우도우 약품 주식회사 제조, 옥틸주석메르캅토) 1.2 부, 고분자 복합 에스테르계 활제 (Loxiol G-74 : 코그니스 재팬 주식회사 제조) 1.6 부, 폴리올에스테르계 활제 (Loxiol G-16 : 코그니스 재팬 주식회사 제조) 0.9 부, 충격 강화제 (카네에이스 B-51 : 주식회사 카네카 제조, 메타크릴산메틸-부타디엔-스티렌 공중합체, 이하 MBS 수지라고 약칭한다) 10 부를, 헨쉘믹서를 사용하여 수지 온도가 110℃ 가 될 때까지 혼합하고, 그 후 50℃ 이하까지 냉각한 것에, 제조예 B 에서 얻은 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 B 를, 폴리염화비닐 수지 100 부당 2 부 배합하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 일본 롤 제조 주식회사 제조 H0S-2103형 8 인치 롤 (외경 약 20㎝) 을 사용하여, 전 롤 15rpm, 후 롤 16 rpm, 180℃, 3 분간 롤의 조건으로, 두께 약 1.0㎜, 폭 30㎝ 의 롤시트를 제작하였다. 이 롤시트를 육안 관찰하여, 에어마크를 이하의 기준에 따라서 5 단계로 평가하였다.
5 : 에어마크가 전혀 관찰되지 않음.
4 : 에어마크가 거의 관찰되지 않음.
3 : 에어마크는 관찰되나 실용상 문제 없음
2 : 에어마크가 발생하여 실용상 문제가 있음
1 : 에어마크의 발생이 현저하며, 시트 표면성이 떨어짐
결과를 표 2 에 나타낸다.
또 이 조성물은, 폴리염화비닐 수지 100 부를 기준으로 한 폴리(아크릴산-n-부틸)마크로모노머 성분의 함량이 0.1 부인 것이다.
또한, 일반용 폴리염화비닐 수지 (카네비닐 S1008 : 주식회사 카네카 제조, 염화비닐 단독 중합 수지, K 값 60) 100 부에 대하여, 유기 주석계 열안정제 (MARK 17M : 크론프톤 주식회사 제조, 옥틸주석메르캅토) 1 부, 특수 에스테르계 활제 (Loxiol G-70S : 코그니스 재팬 주식회사 제조) 0.3 부, 폴리올에스테르계 활제 (Loxio1 G-16 : 코그니스 재팬 주식회사 제조) 0.4 부, 충격 강화제 (카네에이스 B-521 : 주식회사 카네카 제조, MBS 수지) 6 부를, 헨쉘믹서를 사용하여 수지 온도가 110℃ 가 될 때까지 혼합하고, 그 후 50℃ 이하까지 냉각한 것에, 제조예 B 에서 얻은 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 B 를, 폴리염화비닐 수지 100 부당 2 부 배합하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 일본 롤제조 주식회사 제조 H0S-2103형 8 인치롤 (외경 약 20㎝) 을 사용하여, 전 롤 17rpm, 후 롤 16rpm, 200℃, 3 분간 롤의 조건으로, 두께 약 0.5㎜, 폭 35㎝ 의 롤시트를 제작하였다. 이 롤시트를 육안 관찰하여, 플로마크를 이하의 기준에 따라서 5 단계로 평가하였다.
5 : 플로마크가 전혀 관찰되지 않음
4 : 플로마크가 거의 관찰되지 않음
3 : 플로마크는 관찰되나 실용상 문제 없음
2 : 플로마크가 발생하여 실용상 문제가 있음
1 : 플로마크의 발생이 현저하며, 시트 표면성이 떨어짐
결과를 표 2 에 나타낸다.
또 이 조성물은, 폴리염화비닐 수지 100 부를 기준으로 한 폴리(아크릴산-n-부틸)마크로모노머 성분의 함량이 0.1 부인 것이다.
(실시예 8)
실시예 7 에 있어서, 제조예 B 에서 얻은 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 B 대신에, 제조예 C 에서 얻은 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 C 를, 폴리염화비닐 수지 100 부당 0.5 부 배합하는 것 이외에는, 실시예 7 과 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 실시예 7 과 동일하게 롤하여 에어마크 및 플로마크를 평가하였다. 결과를 표 2 에 나타낸다.
또 이 조성물은, 폴리염화비닐 수지 100 부를 기준으로 한 폴리(아크릴산-n-부틸)마크로모노머 성분의 함량이 0.1 부인 것이다.
(실시예 9)
실시예 8 에 있어서, 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 C 를, 폴리염화비닐 수지 100 부당 5 부 배합하는 것 이외에는, 실시예 8 과 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 실시예 8 과 동일하게 롤하여 에어마크 및 플로마크를 평가하였다. 결과를 표 2 에 나타낸다.
또 이 조성물은, 폴리염화비닐 수지 100 부를 기준으로 한 폴리(아크릴산-n-부틸)마크로모노머 성분의 함량이 1 부인 것이다.
(실시예 10)
실시예 7 에 있어서, 제조예 B 에서 얻은 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 B 대신에, 제조예 D 에서 얻은 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 D 를, 폴리염화비닐 수지 100 부당 0.2 부 배합하는 것 이외에는, 실시예 7 과 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 실시예 7 과 동일하게 롤하여 에어마크 및 플로마크를 평가하였다. 결과를 표 2 에 나타낸다.
또 이 조성물은, 폴리염화비닐 수지 100 부를 기준으로 한 폴리(아크릴산-n-부틸)마크로모노머 성분의 함량이 0.1 부인 것이다.
(실시예 11)
실시예 10 에서, 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 D 를, 폴리염화비닐 수지 100 부당 10 부 배합하는 것 이외에는, 실시예 10 과 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 실시예 10 과 동일하게 롤하여 에어마크 및 플로마크를 평가하였다. 결과를 표 2 에 나타낸다.
또 이 조성물은, 폴리염화비닐 수지 100 부를 기준으로 한 폴리(아크릴산-n-부틸)마크로모노머 성분의 함량이 5 부인 것이다.
(비교예 7) ,
실시예 7 에 있어서, 제조예 B 에서 얻은 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 B 를 배합하지 않는 것 이외에는, 실시예 7 과 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 실시예 1 과 동일하게 롤하여 에어마크 및 플로마크를 평가하였다. 결과를 표 2 에 나타낸다. 에어마크 및 플로마크가 모두 실시예 7 ∼ 11 보다도 떨어져, 바람직하지 않다.
(비교예 8)
비교예 7 에 있어서, 추가로 메타크릴산메틸계 가공 보조제 (메타브렌 P-551A : 미쓰비시레이온 주식회사 제조) 를 2 부 배합하는 것 이외에는 비교예 7 과 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 비교예 7 과 동일하게 롤하여 에어마크 및 플로마크를 평가하였다. 결과를 표 2 에 나타낸다. 플로마크가 실시예 7 ∼ 11 보다도 떨어져, 향상 효과는 불충분하다.
(비교예 9)
비교예 7 에 있어서, 추가로 가소제로서 디-2-에틸헥실프탈레이트 (제품명 DOP, 주식회사 제이·플러스제, 이하 DOP 라고 약칭한다) 를 10 부 배합하는 것 이외에는 비교예 7 과 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 비교예 7 과 동일하게 롤하여 에어마크 및 플로마크를 평가하였다. 결과를 표 2 에 나타낸다. 플로마크가 실시예 7 ∼ 11 보다도 떨어져, 향상 효과는 불충분하다.
(비교예 10)
실시예 7 에 있어서, 제조예 B 에서 얻은 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 B 를, 폴리염화비닐 수지 100 부당 1 부 배합하는 것 이외에는, 실시예 7 과 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 실시예 7 과 동일하게 롤하여 에어마크 및 플로마크를 평가하였다. 결과를 표 2 에 나타낸다. 에어마크가 실시예 7 ∼ 11 보다도 떨어져, 향상 효과는 불충분하다.
또 이 조성물은, 폴리염화비닐 수지 100 부를 기준으로 한 폴리(아크릴산-n-부틸)마크로모노머 성분의 함량이 0.05 부인 것이다.
(비교예 11)
실시예 8 에 있어서, 제조예 C 에서 얻은 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 C 를, 폴리염화비닐 수지 100 부당 0.1 부 배합하는 것 이외에는, 실시예 8 과 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 실시예 2 와 동일하게 롤하여 에어마크 및 플로마크를 평가하였다. 결과를 표 2 에 나타낸다. 에어마크 및 플로마크가 모두 실시예 7 ∼ 11 보다도 떨어져, 바람직하지 않다.
또 이 조성물은, 폴리염화비닐 수지 100 부를 기준으로 한 폴리(아크릴산-n-부틸)마크로모노머 성분의 함량이 0.02 부인 것이다.
(비교예 12)
실시예 8 에 있어서, 제조예 C 에서 얻은 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 C 를, 폴리염화비닐 수지 100 부당 30 부 배합하는 것 이외에는, 실시예 8 과 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 실시예 8 과 동일하게 롤하여 에어마크 및 플로마크를 평가하였다. 결과를 표 2 에 나타낸다. 에어마크 및 플로마크가 모두 실시예 7 ∼ 11 보다도 떨어져, 바람직하지 않다.
또 이 조성물은, 폴리염화비닐 수지 100 부를 기준으로 한 폴리(아크릴산-n-부틸)마크로모노머 성분의 함량이 6 부인 것이다.
(비교예 13)
실시예 10 에 있어서, 제조예 D 에서 얻은 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 D 를, 폴리염화비닐 수지 100 부당 0.1 부 배합하는 것 이외에는, 실시예 10 과 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 실시예 10 과 동일하게 롤하여 에어마크 및 플로마크를 평가하였다. 결과를 표 2 에 나타낸다. 플로마크가 실시예 7 ∼ 11 보다도 떨어져, 향상 효과는 불충분하다.
또 이 조성물은, 폴리염화비닐 수지 100 부를 기준으로 한 폴리(아크릴산-n-부틸)마크로모노머 성분의 함량이 0.05 부인 것이다.
(비교예 14)
실시예 10 에 있어서, 제조예 D 에서 얻은 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 D 를, 폴리염화비닐 수지 100 부당 20 부 배합하는 것 이외에는, 실시예 10 과 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 실시예 10 과 동일하게 롤하여 에어마크 및 플로마크를 평가하였다. 결과를 표 2 에 나타낸다. 에어마크 및 플로마크가 모두 실시예 7 ∼ 11 보다도 떨어져, 바람직하지 않다.
또 이 조성물은, 폴리염화비닐 수지 100 부를 기준으로 한 폴리(아크릴산-n-부틸)마크로모노머 성분의 함량이 10 부인 것이다.
* 1) 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지를, 폴리염화비닐 수지에 첨가하여 사용한 경우에, 하기 식으로부터 산출되는 값.
Z = X × Y ÷ 100
단,
Z : 염화비닐계 수지 100 중량부를 기준으로 한, 마크로모노머 성분의 함량 (중량부)
X : 염화비닐계 공중합 수지에서 차지하는, 마크로모노머 성분의 분률 (중량%)
Y : 염화비닐계 수지 100 중량부에 대한, 염화비닐계 공중합 수지의 첨가 부수 (중량부)
* 2) 가공 보조제 : 메타크릴산메틸계 가공 보조제
* 3) 가소제 : DOP
* 4) 에어마크·플로마크의 판정 기준
○에어마크 5 : 에어마크가 전혀 관찰되지 않음
4 : 에어마크가 거의 관찰되지 않음
3 : 에어마크는 관찰되나 실용상 문제 없음
2 : 에어마크가 발생하여 실용상 문제가 있음
1 : 에어마크의 발생이 현저하며, 시트 표면성이 떨어짐
○플로마크 5 : 플로마크가 전혀 관찰되지 않음
4 : 플로마크가 거의 관찰되지 않음
3 : 플로마크는 관찰되나 실용상 문제 없음
2 : 플로마크가 발생하여 실용상 문제가 있음
1 : 플로마크의 발생이 현저하며, 시트 표면성이 떨어짐
일반용 폴리염화비닐 수지 (카네비닐 S1007 : 주식회사 카네카 제조, 염화비닐 단독 중합 수지, K 값 57) 100 부에 대하여, 유기 주석계 열안정제 (TVS#8831 : 닛토 화성 주식회사 제조, 디옥틸주석메르캅토) 2.0 부, 산화폴리에틸렌계 활제 (ACPE629A : 알라이드 케미컬 주식회사 제조) 0.2 부, 2염기산에스테르계 활제 (Loxiol G-60 : 코그니스 재팬 주식회사 제조) 0.5 부를, 헨쉘믹서를 사용하여 수지 온도가 110℃ 가 될 때까지 혼합하고, 그 후 50℃ 이하까지 냉각한 것에, 제조예 B 에서 얻은 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 B 를, 폴리염화비닐 수지 100 부당 2 부 배합하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻었다. 이 조성물을 단축 압출기 (다나베 플라스틱 키카이 주식회사 제조 VS50m/m 압출기 FH50-239) 에 공급하고, 토출 스트랜드를 펠리타이저 (이스즈 화공업기계 주식회사 제조 플라스틱용 가공 기계 SCF-100) 에 의해 펠릿화하였다. 이 펠릿을 사출 성형기 (FANUC 사 제조 AUTOSHOT T Series 75D) 에 공급하여 스파이럴플로를 평가하였다. 결과를 표 3 에 나타낸다. 스파이럴플로 길이가 길수록 성형 가공시의 유동성이 양호하다.
이어서 동일한 사출 성형기에 의해 내충격 강도 (Izod 충격 강도) 평가용 단책(strip) 및 인장 강도 (σy) 평가용 덤벨을 성형하여, 평가에 이용하였다. 결과를 표 3 에 나타낸다.
또, 펠릿화, 스파이럴플로 평가, 단책 및 덤벨 성형의 각 조건은 이하와 같이 설정하였다.
<펠릿화 조건>
스크루 회전수 : 30rpm
실린더 온도
실린더 1 : 150℃
실린더 2 : 170℃
실린더 3 : 180℃
주 : 실린더 번호는, 원료 공급측 (호퍼측) 으로부터 압출 방향을 향하여, 즉 스크루 선단을 향하여, 1, 2, 3 의 순으로 번호를 붙였다.
헤드 온도
다이 1 : 190℃
다이 2 : 190℃
주 : 다이 번호는, 스크루 선단에서 압출 방향을 향하여 1, 2 의 순으로 번호를 붙였다.
<스파이럴플로 평가>
사출 유닛 온도
유닛 1 : 170℃
유닛 2 : 180℃
유닛 3 : 190℃
주 : 유닛 번호는, 원료 공급측 (호퍼측) 으로부터 압출 방향을 향하여, 즉 스크루 선단을 향하여, 1, 2, 3 의 순으로 번호를 붙였다.
노즐 온도 : 190℃
금형 온도 : 40℃
사출 속도 : 50㎜/s
보압 : 1300㎏/㎠
보압 유지 시간 : 3sec
사출·보압 전환 위치 : 2㎜
최대 사출 압력 : 1300㎏/㎠
최대 사출 시간 : 3sec
최대 보압 속도 : 5㎜/s
배압 : 100㎏/㎠
스크루 회전수 : 50rpm
냉각 시간 : 20sec
<단책 및 덤벨 성형>
사출 유닛 온도
유닛 1 : 170℃
유닛 2 : 180℃
유닛 3 : 190℃
주 : 유닛 번호는, 원료 공급측 (호퍼측) 으로부터 압출 방향을 향하여, 즉 스크루 선단을 향하여, 1, 2, 3 의 순으로 번호를 붙였다.
노즐 온도 : 190℃
금형 온도 : 40℃
사출 속도 : 20㎜/s
보압 : 800㎏/㎠
보압 유지 시간 : 5sec
사출·보압 전환 위치 : 5㎜
최대 사출 압력 : 1500㎏/㎠
최대 사출 시간 : 5sec
최대 보압 속도 : 5㎜/s
배압 : 100㎏/㎠
스크루 회전수 : 50rpm
냉각 시간 : 20sec
또, 이 조성물은, 폴리염화비닐 수지 100 부를 기준으로 한 폴리(아크릴산-n-부틸)마크로모노머 성분의 함량이 0.1 부인 것이다.
(실시예 13)
실시예 12 에 있어서, 제조예 B 에서 얻은 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 B 대신에, 제조예 C 에서 얻은 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 C 를, 폴리염화비닐 수지 100 부당 0.5 부 배합하는 것 이외에는, 실시예 12 와 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 실시예 12 와 동일한 방법을 사용하여, 스파이럴플로 길이, Izod 충격 강도 및 σy 를 평가하였다. 결과를 표 3 에 나타낸다.
또 이 조성물은, 폴리염화비닐 수지 100 부를 기준으로 한 폴리(아크릴산-n-부틸)마크로모노머 성분의 함량이 0.1 부인 것이다.
(실시예 14)
실시예 13 에 있어서, 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 C 를, 폴리염화비닐 수지 100 부당 5 부 배합하는 것 이외에는, 실시예 13 과 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 실시예 13 과 동일한 방법을 사용하여, 스파이럴플로 길이, Izod 충격 강도 및 σy 를 평가하였다. 결과를 표 3 에 나타낸다.
또 이 조성물은, 폴리염화비닐 수지 100 부를 기준으로 한 폴리(아크릴산-n-부틸)마크로모노머 성분의 함량이 1 부인 것이다.
(실시예 15)
실시예 12 에 있어서, 제조예 B 에서 얻은 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 B 대신에, 제조예 D 에서 얻은 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 D 를, 폴리염화비닐 수지 100 부당 0.2 부 배합하는 것 이외에는, 실시예 12 와 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 실시예 12 와 동일한 방법을 사용하여, 스파이럴플로 길이, Izod 충격 강도 및 σy 를 평가하였다. 결과를 표 3 에 나타낸다.
또 이 조성물은, 폴리염화비닐 수지 100 부를 기준으로 한 폴리(아크릴산-n-부틸)마크로모노머 성분의 함량이 0.1 부인 것이다.
(실시예 16)
실시예 15 에 있어서, 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 D 를, 폴리염화비닐 수지 100 부당 2 부 배합하는 것 이외에는, 실시예 15 과 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 실시예 15 와 동일한 방법을 사용하여, 스파이럴플로 길이, Izod 충격 강도 및 σy 를 평가하였다. 결과를 표 3 에 나타낸다.
또 이 조성물은, 폴리염화비닐 수지 100 부를 기준으로 한 폴리(아크릴산-n-부틸)마크로모노머 성분의 함량이 1 부인 것이다.
(비교예 15)
실시예 12 에 있어서, 제조예 B 에서 얻은 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 B 를 배합하지 않는 것 이외에는, 실시예 12 와 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 실시예 12 와 동일한 방법을 사용하여, 스파이럴플로 길이, Izod 충격 강도 및 σy 를 평가하였다. 결과를 표 3 에 나타낸다. 스파이럴플로 길이, Izod 충격 강도 및 σy 의 값이 모두 실시예 12 ∼ 16 보다 낮아, 바람직하지 않다.
(비교예 16)
비교예 15 에 있어서, 추가로 충격 강화제 (메타브렌 C-323A : 미쓰비시레이온 주식회사 제조, MBS 수지) 를 3 부 배합하는 것 이외에는 비교예 15 와 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 비교예 15 와 동일한 방법을 사용하여, 스파이럴플로 길이, Izod 충격 강도 및 σy 를 평가하였다. 결과를 표 3 에 나타낸다. 스파이럴플로 길이 및 σy 의 값이 모두 실시예 12 ∼ 16 보다 낮아 향상 효과는 불충분하다.
(비교예 17)
비교예 16 에 있어서, 충격 강화제의 대신에 CPE (주식회사 다이소 제조, 다이소락 H-135) 를 3 부 배합하는 것 이외에는 비교예 16 과 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 비교예 16 과 동일한 방법을 사용하여, 스파이럴플로 길이, Izod 충격 강도 및 σy 를 평가하였다. 결과를 표 3 에 나타낸다. 스파이럴플로 길이 및 σy 의 값이 모두 실시예 12 ∼ 16 보다 낮아, 향상 효과는 불충분하다.
(비교예 18)
비교예 16 에 있어서, 충격 강화제의 대신에 가소제로서 디-2-에틸헥실프탈레이트 (제품명 DOP, 주식회사 제이·플러스제, 이하 DOP 라고 약칭한다) 를 5 부 배합하는 것 이외에는 비교예 16 과 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 비교예 16 과 동일한 방법을 사용하여, 스파이럴플로 길이, Izod 충격 강도 및 σy 를 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다. Izod 충격 강도 및 σy 의 값이 모두 실시예 12 ∼ 16 보다 낮아, 향상 효과는 불충분하다.
(비교예 19)
비교예 16 에 있어서, 충격 강화제의 대신에 메타크릴산메틸계 가공 보조제 (메타브렌 P-551A : 미쓰비시레이온 주식회사 제조) 를 1 부 배합하는 것 이외에는 비교예 16 과 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 비교예 16 과 동일한 방법을 사용하여, 스파이럴플로 길이, Izod 충격 강도 및 σy 를 평가하였다. 결과를 표 3 에 나타낸다. 스파이럴플로 길이 및 σy 의 값이 모두 실시예 12 ∼ 16 보다 낮아, 향상 효과는 불충분하다.
(비교예 20)
실시예 12 에 있어서, 제조예 B 에서 얻은 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 B 를, 폴리염화비닐 수지 100 부당 1 부 배합하는 것 이외에는, 실시예 12 와 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 실시예 12 와 동일한 방법을 사용하여, 스파이럴플로 길이, Izod 충격 강도 및 σy 를 평가하였다. 결과를 표 3 에 나타낸다. 스파이럴플로 길이, Izod 충격 강도 및 σy 의 값이 모두 실시예 12 ∼ 16 보다 낮아, 비교예 15 와 거의 동등하여, 향상 효과는 불충분하다.
또 이 조성물은, 폴리염화비닐 수지 100 부를 기준으로 한 폴리(아크릴산-n-부틸)마크로모노머 성분의 함량이 0.05 부인 것이다.
(비교예 21)
실시예 15 에 있어서, 제조예 D 에서 얻은 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 D 를, 폴리염화비닐 수지 100 부당 3 부 배합하는 것 이외에는, 실시예 15 와 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 실시예 15 와 동일한 방법을 사용하여, 스파이럴플로 길이, Izod 충격 강도 및 σy 를 평가하였다. 결과를 표 3 에 나타낸다. Izod 충격 강도 및 σy 의 값이 모두 실시예 12 ∼ 16 보다도 낮아, 향상 효과는 불충분하다.
또 이 조성물은, 폴리염화비닐 수지 100 부를 기준으로 한 폴리(아크릴산-n-부틸)마크로모노머 성분의 함량이 1.5 부인 것이다.
* 1) 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지를, 폴리염화비닐 수지에 첨가하여 사용한 경우에, 하기 식으로부터 산출되는 값.
Z = X × Y ÷ 100
Z : 염화비닐계 수지 100 중량부를 기준으로 한, 마크로모노머 성분의 함량 (중량부)
X : 염화비닐계 공중합 수지에서 차지하는, 마크로모노머 성분의 분률 (중량%)
Y : 염화비닐계 수지 100 중량부에 대한, 염화비닐계 공중합 수지의 첨가 부수 (중량부)
* 2) 가공 보조제 : 메타크릴산메틸계 가공 보조제
(실시예 17)
일반용 폴리염화비닐 수지 (카네비닐 S1001 : 주식회사 카네카 제조, 염화비닐 단독 중합 수지, K 값 68) 100 부에 대하여, 유기 주석계 열안정제 (TM694 : 가츠다 화공 주식회사 제조, 메틸주석메르캅토) 1.0 부, 특수 지방산 에스테르계 활제 (리케스타 SL-02 : 리켄 비타민 주식회사 제조) 0.5 부, 폴리에틸렌계 활제 (하이왁스 220MP : 미쓰이화학 주식회사 제조) 0.3 부, 파라핀계 활제 (H-155 : 닛폰 정납 주식회사 제조) 0.2 부, 충전제 (백염화 CCR : 시라이시 공업 주식회사 제조, 탄산칼슘) 3.0 부를, 헨쉘믹서를 사용하여 수지 온도가 110℃ 가 될 때까지 혼합하고, 그 후 50℃ 이하까지 냉각한 것에, 제조예 B 에서 얻은 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 B 를, 폴리염화비닐 수지 100 부당 2 부 배합하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻었다. 이 조성물을 코니칼 압출기 (주식회사 도시바 제조, TEC/55DV) 에 공급하여, 75φ 파이프 (내경 75㎜, 두께 5㎜) 를 성형하였다. 얻어진 파이프로부터 시험편을 잘라내어, 내충격 강도 (Izod 충격 강도) 및 파괴 인성 강도 (slope 값) 를 평가하였다. 결과를 표 4 에 나타낸다.
또 파괴 인성 강도의 측정 방법은 이하와 같다. 즉, 에스·하쉐미와 제이·지·윌리엄즈 (S.Hashemi and J.G.Williams)「Polymer Eng.and Sci.」26,760 (1986) 에 기재된「Fracture Characterization of Tough Polymers Using the J Method」에 준하여 겉보기의 c 및 슬로프(slope) 값을 구하여 평가하였다.
즉, 샘플 두께와 크랙 면적으로부터 크랙의 길이 Δa 를 구하고, 그때 그 크랙에 걸린 에너지 (KJ/m2) 와 Δa 를 플롯하면 직선이 얻어진다. 이 값의 선 Δa = 0 일 때의 값이 겉보기의 Jc 라고 불리우는 값으로, 새로운 크랙이 생성하기 시작하는 데 필요한 에너지를 나타낸다. 또한, 이 직선의 경사 (슬로프 값) 는 크랙을 밀고 나아가는 데 필요한 에너지를 나타내고 있고, 함께 파괴 인성을 반영하는 값이다. 본 실시예에서는 특히 슬로프 값을 사용하여 파괴 인성 강도를 평가하였다. 슬로프 값이 커질 수록 크랙을 밀고 나아가는 데 큰 에너지가 필요해지며 따라서 슬로프 값이 클 수록 파괴 인성 강도가 높아지게 된다.
또, 파이프 성형시의 여러 조건은 아래와 같이 설정하였다.
스크루 회전수 : 15rpm
피더 회전수 : 10rpm
실린더 온도
실린더 1 : 180℃
실린더 2 : 180℃
실린더 3 : 175℃
실린더 4 : 175℃
주 : 실린더 번호는, 원료 공급측 (호퍼측) 으로부터 압출 방향을 향하여, 즉 스크루 선단을 향하여, 1, 2, 3, 4 의 순으로 번호를 붙였다.
헤드 온도
다이 1 : 170℃
다이 2 : 180℃
다이 3 : 185℃
다이 4 : 195℃
다이 5 : 200℃
주 : 다이 번호는, 스크루 선단에서 압출 방향을 향하여 1, 2, 3, 4, 5 의 순으로 번호를 붙였다.
또, 이 조성물은, 폴리염화비닐 수지 100 부를 기준으로 한 폴리(아크릴산-n-부틸)마크로모노머 성분의 함량이 0.1 부인 것이다.
(실시예 18)
실시예 17 에 있어서, 제조예 B 에서 얻은 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 B 대신에, 제조예 C 에서 얻은 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 C 를, 폴리염화비닐 수지 100 부당 0.5 부 배합하는 것 이외에는, 실시예 17 과 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 실시예 17 과 같이 성형 및 절삭하여, Izod 충격 강도 및 슬로프 값을 평가하였다. 결과를 표 4 에 나타낸다.
또 이 조성물은, 폴리염화비닐 수지 100 부를 기준으로 한 폴리(아크릴산-n-부틸)마크로모노머 성분의 함량이 0.1 부인 것이다.
(실시예 19)
실시예 18 에 있어서, 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 C 를, 폴리염화비닐 수지 100 부당 5 부 배합하는 것 이외에는, 실시예 18 과 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 실시예 18 과 같이 성형 및 절삭하여, Izod 충격 강도 및 슬로프 값을 평가하였다. 결과를 표 4 에 나타낸다.
또 이 조성물은, 폴리염화비닐 수지 100 부를 기준으로 한 폴리(아크릴산-n-부틸)마크로모노머 성분의 함량이 1 부인 것이다.
(실시예 20)
실시예 17 에 있어서, 제조예 B 에서 얻은 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 B 대신에, 제조예 D 에서 얻은 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 D 를, 폴리염화비닐 수지 100 부당 0.2 부 배합하는 것 이외에는, 실시예 17 과 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 실시예 17 과 같이 성형 및 절삭하여, Izod 충격 강도 및 슬로프 값을 평가하였다. 결과를 표 4 에 나타낸다.
또 이 조성물은, 폴리염화비닐 수지 100 부를 기준으로 한 폴리(아크릴산-n-부틸)마크로모노머 성분의 함량이 0.1 부인 것이다.
(실시예 21)
실시예 20 에 있어서, 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 D 를, 폴리염화비닐 수지 100 부당 10 부 배합하는 것 이외에는, 실시예 20 과 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 실시예 20 과 동일하게 성형 및 절삭하여, Izod 충격 강도 및 슬로프 값을 평가하였다. 결과를 표 4 에 나타낸다.
또 이 조성물은, 폴리염화비닐 수지 100 부를 기준으로 한 폴리(아크릴산-n-부틸)마크로모노머 성분의 함량이 5 부인 것이다.
(비교예 22)
실시예 17 에 있어서, 제조예 B 에서 얻은 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 B 를 배합하지 않는 것 이외에는, 실시예 17 과 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 실시예 17 과 동일하게 성형 및 절삭하여, Izod 충격 강도 및 슬로프 값을 평가하였다. 결과를 표 4 에 나타낸다. Izod 충격 강도 및 슬로프 값이 모두 실시예 17 ∼ 21 보다도 낮아, 바람직하지 않다.
(비교예 23)
비교예 22 에 있어서, 추가로 충격 강화제 (메타브렌 C-323A : 미쓰비시레이온 주식회사 제조, MBS 수지) 를 3 부 배합하는 것 이외에는 비교예 22 와 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 비교예 22 와 동일하게 성형 및 절삭하여, Izod 충격 강도 및 슬로프 값을 평가하였다. 결과를 표 4 에 나타낸다. 슬로프 값이 실시예 17 ∼ 21 보다도 낮아, 향상 효과는 불충분하다.
(비교예 24)
비교예 23 에 있어서, 충격 강화제를 6 부 배합하는 것 이외에는 비교예 23 과 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 비교예 23 과 동일하게 성형 및 절삭하여, Izod 충격 강도 및 슬로프 값을 평가하였다. 결과를 표 4 에 나타낸다. 슬로프 값이 실시예 17 ∼ 21 보다도 낮아, 향상 효과는 불충분하다.
(비교예 25)
실시예 17 에 있어서, 제조예 B 에서 얻은 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 B 를, 폴리염화비닐 수지 100 부당 1 부 배합하는 것 이외에는, 실시예 17 과 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 실시예 17 과 동일하게 성형 및 절삭하여, Izod 충격 강도 및 슬로프 값을 평가하였다. 결과를 표 4 에 나타낸다. Izod 충격 강도 및 슬로프 값이 모두 실시예 17 ∼ 21 보다도 낮아, 향상 효과는 불충분하다.
또 이 조성물은, 폴리염화비닐 수지 100 부를 기준으로 한 폴리(아크릴산-n-부틸)마크로모노머 성분의 함량이 0.05 부인 것이다.
(비교예 26)
실시예 18 에 있어서, 제조예 C 에서 얻은 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 C 를, 폴리염화비닐 수지 100 부당 0.1 부 배합하는 것 이외에는, 실시예 18 과 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 실시예 18 과 동일하게 성형 및 절삭하여, Izod 충격 강도 및 슬로프 값을 평가하였다. 결과를 표 4 에 나타낸다. Izod 충격 강도 및 슬로프 값이 모두 실시예 17 ∼ 21 보다도 낮아, 향상 효과는 불충분하다.
또 이 조성물은, 폴리염화비닐 수지 100 부를 기준으로 한 폴리(아크릴산-n-부틸)마크로모노머 성분의 함량이 0.02 부인 것이다.
(비교예 27)
실시예 18 에 있어서, 제조예 C 에서 얻은 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 C 를, 폴리염화비닐 수지 100 부당 30 부 배합하는 것 이외에는, 실시예 18 과 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 실시예 18 과 동일하게 성형 및 절삭하여, Izod 충격 강도 및 슬로프 값을 평가하였다. 결과를 표 4 에 나타낸다. Izod 충격 강도 및 슬로프 값이 모두 실시예 17 ∼ 21 보다도 낮아, 향상 효과는 불충분하다.
또 이 조성물은, 폴리염화비닐 수지 100 부를 기준으로 한 폴리(아크릴산-n-부틸)마크로모노머 성분의 함량이 6 부인 것이다.
(비교예 28)
실시예 20 에 있어서, 제조예 D 에서 얻은 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸) 그래프트 공중합 수지 D 를, 폴리염화비닐 수지 100 부당 0.1 부 배합하는 것 이외에는, 실시예 20 과 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 실시예 20 과 동일하게 성형 및 절삭하여, Izod 충격 강도 및 슬로프 값을 평가하였다. 결과를 표 4 에 나타낸다. Izod 충격 강도 및 슬로프 값이 모두 실시예 17 ∼ 21 보다도 낮아, 향상 효과는 불충분하다.
또 이 조성물은, 폴리염화비닐 수지 100 부를 기준으로 한 폴리(아크릴산-n-부틸)마크로모노머 성분의 함량이 0.05 부인 것이다.
(비교예 29)
실시예 20 에 있어서, 제조예 D 에서 얻은 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지 D 를, 폴리염화비닐 수지 100 부당 20 부 배합하는 것 이외에는, 실시예 20 과 동일하게 하여 염화비닐계 수지 조성물을 얻고, 이 조성물을 실시예 20 과 동일하게 성형 및 절삭하여, Izod 충격 강도 및 슬로프 값을 평가하였다. 결과를 표 4 에 나타낸다. Izod 충격 강도 및 슬로프 값이 모두 실시예 17 ∼ 21 보다도 낮아, 향상 효과는 불충분하다.
또 이 조성물은, 폴리염화비닐 수지 100 부를 기준으로 한 폴리(아크릴산-n-부틸)마크로모노머 성분의 함량이 10 부인 것이다.
* 1) 염화비닐/폴리(아크릴산-n-부틸)그래프트 공중합 수지를, 폴리염화비닐 수지에 첨가하여 사용한 경우에, 하기 식으로부터 산출되는 값.
Z = X × Y ÷ 100
Z : 염화비닐계 수지 100 중량부를 기준으로 한, 마크로모노머 성분의 함량 (중량부)
X : 염화비닐계 공중합 수지에서 차지하는, 마크로모노머 성분의 분률 (중량%)
Y : 염화비닐계 수지 100 중량부에 대한, 염화비닐계 공중합 수지의 첨가 부수 (중량부)
* 2) 충격 강화제 : MBS 수지
본 발명의 염화비닐계 수지 조성물은, 블리스터 포장 제품, 가죽 제품, 농업 용 비닐필름, 쉬링크 필름, 각종 시트 등의 캘린더 제품 ; 염화비닐 강판 등의 기재로의 라미네이트 필름 ; 적층 프레스시트 등의 적층용 원반 ; 이음매, 밸브 등의 사출 성형체 ; 파이프, 평판, 파판, 필름, 테이프, 시트, 발포 보드 또는 시트, 창틀, 기타 이형 프로파일 등의 압출 성형체 ; 병, 덕트부츠, 벨로스 등의 블로우 성형체 ; 완구, 간판, 가면, 프레스매트 등의 진공 성형체, 등의 각종 제품에 성형 가공되어 사용된다.
Claims (7)
- 비닐계 모노머와, 이중 결합을 함유하는 에틸렌성 불포화 모노머로 이루어지는 중합체를 주사슬에 갖는 마크로모노머를 공중합하여 얻어지는 염화비닐계 공중합 수지를, 염화비닐계 수지에 첨가하는 것을 특징으로 하는 염화비닐계 수지 조성물.
- 제 1 항에 있어서,염화비닐계 수지 100 중량부를 기준으로 한, 이 마크로모노머 성분의 함량이, 0.1 ∼ 5 중량부인 것을 특징으로 하는 염화비닐계 수지 조성물.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,이 염화비닐계 공중합 수지에서 차지하는 이 마크로모노머 성분이, 3 ∼ 50 중량% 인 것을 특징으로 하는 염화비닐계 수지 조성물.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 염화비닐계 수지 조성물로 이루어지는 성형체.
- 제 4 항에 있어서,캘린더 가공에 의해 성형되어 있는 것을 특징으로 하는 성형체.
- 제 4 항에 있어서,사출 성형에 의해 성형되어 있는 것을 특징으로 하는 성형체.
- 제 4 항에 있어서,압출 성형에 의해 성형되어 있는 것을 특징으로 하는 성형체.
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