KR20070047073A - 열안정성, 내광변색성 및 내후성이 우수한 열가소성 수지조성물 - Google Patents

열안정성, 내광변색성 및 내후성이 우수한 열가소성 수지조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열가소성 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 평균입경이 200 내지 400 ㎚인 부타디엔 고무 중합체에 방향족 비닐 화합물 및 비닐 시안 화합물을 그라프트 공중합시킨 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 그라프트 공중합체(g-ABS) 수지 20 내지 40 중량부 및 아크릴로니트릴 함량이 20 내지 33 %이고, 중량평균분자량이 100,000 내지 150,000인 2종의 스티렌-아크릴로니트릴(SAN) 수지 60 내지 80 중량부로 이루어진 기초수지 100 중량부에 대하여, 제 1 포스파이트계 항산화제 0.2 내지 0.5 중량부, 상기 제 1 포스파이트계 항산화제와 항산화 반응의 온도범위가 다른 제 2 포스파이트계 항산화제 0.2 내지 0.5 중량부 및 알칼리금속 인산염 0.05 내지 0.1 중량부을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물에 관한 것으로, 열안정성, 초기 내광변색성 및 내후성이 우수한 열가소성 수지 조성물을 제공하는 효과가 있다.
그라프트 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌, 포스파이트계 항산화제, 열안정성, 내광변색성, 내후성

Description

열안정성, 내광변색성 및 내후성이 우수한 열가소성 수지 조성물{THERMOPLASTIC RESIN COMPOSITION WITH EXCELLENT THERMAL SATBILITY, LIGHTFASTNESS AND WEATHERABILITY}
본 발명은 열가소성 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 그라프트 공중합체(g-ABS) 수지 및 스티렌-아크릴로니트릴(SAN) 수지로 이루어진 기초수지에 제 1 포스파이트계 항산화제, 제 2 포스파이트계 항산화제 및 알칼리금속 인산염을 포함하여 이루어져 열안정성, 초기 내광변색성 및 내후성이 우수한 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다.
유화 중합을 통해 제조된 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(이하 'ABS'라 함)수지는 가공성, 기계적 물성 및 외관 물성이 우수하여 전기 전자 제품의 내외장 부품, 자동차 및 소형 완구, 가구, 건축 자재 등에 광범위하게 이용되고 있다.
ABS 수지는 유화중합으로 제조된 파우더와 용액중합으로 제조된 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체(이하 'SAN'이라 함)의 압출, 사출 과정을 거쳐 원하는 형태로 가공되어 사용된다. 그러나 상기 생성물은 우수한 내충격성을 가지지만, 부타디엔 중합체를 고무로 사용함으로써 내후성과 내노화성이 취약하여 실외용 재료로서는 적합하지 못하다는 문제점을 가지고 있다. 또한, 제품 압사출 시 압사출기 실린더 내부에 체류하는 동안 열안정성이 저하되어 색상이 황색(yellowish)으로 변하여 제품별 색차가 발생할 수 있으며, 사출품이 사출 후 적재 보관/이송 도중 간접적으로 자연광에 노출 시 초기에는 백색(white)으로 변색되는 현상이 발생하고, 장기간 자외선 노출 시 심한 변색 현상이 발생하게 된다. 이러한 열안정성과 내광성 문제로 인한 변색 현상이 발생할 경우, 사출부품마다 색상 차이가 발생하여 조립된 완제품의 색차가 생겨 품질 저하의 원인이 된다. 특히 백색 계열의 밝은 색상을 갖는 수지의 경우에 체류 열안정성이 저하될 경우 제품 사출 시 고온의 실린더 내 체류 차이로 인해 심한 색차가 발생할 수 있으며, 사출 후 제품 보관 시 b* 값이 낮아지면서 백색으로 변하여 백화되는 현상이 두드러져 부품별 색차가 발생하게 된다. 따라서, 이러한 문제를 해결하기 위해서는 우수한 열안정성과 사출 후 초기 내광변색성 및 내후성을 갖는 것이 필수적이다.
이러한 특성을 개선시키기 위하여 여러 가지의 첨가제 조합이 제안되었으며, 열안정성을 향상시키기 위하여 다양한 종류의 할로겐계 난연제, 안티몬계의 난연 보조제, 열안정제, 항산화제 등의 첨가가 제안되었다. 통상적으로 항산화제의 경우 힌더드 페놀이나 2차 방향족 아민과 같은 1차 항산화제와 포스파이트, 티오에스테르 계열의 2차 항산화제를 혼합하여 사용하며, 개별 성분의 효과가 서로의 효과를 강화시키는 상승효과가 발생한다. 활제 중에서는 금속스테아레이트 계열의 활제가 열안정성에 도움이 된다고 알려져 있으며, ABS 수지보다 내후성이 뛰어난 아크릴레이트-스티렌-아크릴로니트릴(ASA) 열가소성 수지 조성물의 내후성 향상에 대한 연 구가 많이 이루어지고 있다.
또한 일반 용도의 ABS 수지 조성물의 열안정성과 내광성 향상을 위한 안정제 배합에 대한 연구도 많이 이루어지고 있다. 국제출원 PCT/EP2003/008189호에서는 중합 시 항산화제로 1차 항산화제와 유기포스파이트 및 벤조푸라논 유도체의 배합에 대해 개시하고 있으며, 미국특허 제 6,762,226호에서는 디옥소피페라진 유도체 배합을 통한 내변색성의 향상에 대해 개시하고 있다. 대한민국공개특허공보 제2000-0073763호는 기초수지에 힌더드페놀과 포스파이트계 화합물 및 스테아레이트계 화합물을 동시 사용하여 열안정성과 광안정성이 향상되었다고 개시하고 있다.
내광성을 향상시키기 위하여 힌더드 아민계, 벤조트리아졸계, 벤조에이트계 화합물 등의 UV 안정제 등이 사용되며, 대한민국공개특허공보 제 2001-0085054호에서는 내광안정제로서 N-OR 치환 힌더드 아민 화합물을 갯하고 있다. 이러한 내후안정제의 사용은 장기적 관점에서의 UV 안정성에는 도움이 되나 사출 후 직·간접적으로 자연광에 노출 시 백색으로 변색되는 특성의 개선에 대해서는 언급된 바 없다.
국제특허출원 PCT/EP2003/002168호에서는 그라프트 중합 후 투입되는 항산화제에 특정의 수용성 무기 인 화합물을 배합함으로써 열안정성이 향상되었다고 개시하고 있다. 미국특허 제6,747,124호에서는 유화 중합된 그라프트 공중합체 라텍스를 금속염으로 응집 시에 알칼리금속 인산염을 첨가하고 묽은 산으로 pH를 조절함으로써 백색도가 향상된 열가소성 수지를 제조하는 방법에 대해 기술하고 있다.
이에 본 발명자들은 상기된 문제점들을 해결하기 위하여 부타디엔계 고무질 그라프트 공중합체와 특정 분자량을 갖는 2종의 SAN 수지를 혼합 가공하는 과정에서 항산화 반응의 온도범위가 달라 휘발성이 상이한 2종의 포스파이트계 항산화제를 동시 사용하고 소량의 알칼리 금속 인산염을 포함함으로써, 물성 및 열안정성이 우수하고 자연광에 대해 초기에 백색으로 변하는 변색 현상을 감소시킬 뿐 아니라 장기적으로 뛰어난 UV 안정성을 갖는 열가소성 수지 조성물을 개발하게 되었다.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 그라프트 공중합체(g-ABS) 수지 및 스티렌-아크릴로니트릴(SAN) 수지로 이루어진 기초수지에 제 1 포스파이트계 항산화제, 상기 제 1 포스파이트계 항산화제와 항산화 반응의 온도범위가 다른 제 2 포스파이트계 항산화제 및 알칼리금속 인산염을 포함하여 이루어져 열안정성, 초기 내광변색성 및 내후성이 우수한 열가소성 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명된 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 평균입경이 200 내지 400 ㎚인 부타디엔 고무 중합체에 방향족 비닐 화합물 및 비닐 시안 화합물을 그라프트 공중합시킨 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 그라프트 공중합체(g-ABS) 수지 20 내지 40 중량부 및 아크릴로니트릴 함량이 20 내지 33 %이고, 중량평균분자량이 100,000 내지 150,000인 2종의 스티렌-아크릴로니트릴(SAN) 수지 60 내지 80 중량부로 이루 어진 기초수지 100 중량부에 대하여, 제 1 포스파이트계 항산화제 0.2 내지 0.5 중량부, 상기 제 1 포스파이트계 항산화제와 항산화 반응의 온도범위가 다른 제 2 포스파이트계 항산화제 0.2 내지 0.5 중량부 및 알칼리금속 인산염 0.05 내지 0.1 중량부를 포함하여 이루어지는 열가소성 수지 조성물을 제공한다.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
(A)아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 그라프트 공중합체(g-ABS) 수지
본 발명의 g-ABS 수지는 평균입경이 200 내지 400 ㎚인 부타디엔 고무 중합체 라텍스, 방향족 비닐 화합물 및 비닐 시안 화합물에 통상적인 유화제, 분자량 조절제 및 개시제를 사용하여 그라프트 공중합하여 제조한 것이다.
상기 그라프트 공중합되는 방향족 비닐 화합물로는 스티렌 또는 알파-메틸스티렌, 파라-메틸스티렌, 비닐톨루엔 등의 스티렌 유도체를 사용할 수 있으며, 스티렌이 바람직하다.
상기 그라프트 공중합 되는 비닐 시안 화합물로는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 또는 에타크릴로니트릴 등을 사용할 수 있으며, 아크릴로니트릴이 바람직하다.
상기 유화제로는 특별히 종류가 한정되진 않지만, 올레인산, 스테아린산, 라우린산, 혼합 지방산의 소듐 또는 포타슘 염 등으로 대표되는 지방산 염 계열의 유화제 또는 로진산 등의 일반적인 음이온성 유화제 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 개시제로는 무기 또는 유기과산화 화합물을 사용할 수 있으며,포타슘 퍼설페이트, 소듐 퍼설페이트, 암모늄 퍼설페이트 등을 포함하는 수용성 개시제 또는 큐멘 하이드로 퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥사이드 등을 포함하는 유용성 개시제 등을 사용할 수 있다.
상기 개시제와 함께 과산화물의 개시반응을 촉진시키기 위해 활성제를 사용할 수 있으며, 상기 활성화제로는 소듐포름알데히드 설폭실레이트, 소듐에틸렌디아민 테트라아세테이트, 황산 제1철 또는 덱스트로오스로 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 분자량 조절제로는 메르캅탄류, 타비놀렌, 디펜텐, t-테르피엔 등의 테르핀류 또는 클로로포름, 사염화탄소 등의 할로겐화 탄화수소 등을 사용할 수 있다.
상기 g-ABS 수지 라텍스는 반응 종료 후 산화 방지제 및 안정제를 투여한 후, 응집제로 황산 또는 황산마그네슘(MgSO4) 등을 사용하여 상압응집을 한 후, 탈수, 세척 및 건조하여 g-ABS 수지 분말 입자로 제조될 수 있다.
(B)스티렌-아크릴로니트릴(SAN) 수지
본 발명의 SAN 수지는 상기 g-ABS 수지와 용융혼련 가능한 경질 매트릭스로, 유리전이 온도가 최소한 60 ℃ 이상인 경질 중합체로 이루어져 있으며, 방향족 비닐 화합물, 비닐 시안 화합물, 메틸메타크릴레이트 등으로부터 유도된 단위를 함유한 화합물 또는 폴리카보네이트 중합체를 형성할 수 있는 화합물 등을 단독 또는 2 종 이상 혼합 사용하여 제조한 것이다.
상기 SAN 수지는 아크릴로니트릴 함량이 20 내지 33 %이고, 보다 바람직하게는 20 내지 24 %이고, 중량평균분자량이 100,000 내지 150,000인 2종의 수지를 혼합하여 제조한 것이다.
상기 SAN 수지는 중량평균분자량이 100,000으로 유동성이 높은 수지인 제 1 SAN 수지 20 내지 60 중량부 및 중량평균분자량이 150,000인 고분자량의 제 2 SAN 수지를 20 내지 60 중량부를 혼합하여 사용할 수 있다. 상기와 같은 조성으로 2 종의 SAN 수지를 혼합하여 사용하는 경우에는 적절한 유동성과 기계적 물성을 얻을 수 있다.
상기 SAN 수지는 아크릴로니트릴 함량이 20 내지 33 %인 것이 바람직하다. 상기 함량이 20 % 미만일 경우에는 내화학성이 저하되는 문제점이 있고, 33 %를 초과하는 경우에는 유동성과 색상이 저하되며, 발색단의 증가로 인하여 내변색성이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명의 열가소성 수지 조성물은 상기 (A)의 g-ABS 수지 20 내지 40 중량부 및 상기 (B)의 SAN 수지 60 내지 80 중량부로 이루어진 기초수지에 첨가제로 (C)제 1 포스파이트계 항산화제, (D)상기 제 1 포스파이트계 항산화제와 항산화 반응의 온도범위가 다른 제 2 포스파이트계 항산화제 및 (E)알칼리금속 인산염을 포함하여 이루어진다.
(C)(D) 포스파이트계 항산화제
본 발명의 포스파이트계 항산화제는 포스파이트가 하이드로퍼옥사이드를 알 콜로서 환원시킴으로써 그들은 포스페이트로 변화하며 항산화제의 역할을 하는 것으로, 항산화 반응의 온도범위가 달라 휘발성이 다른 제 1 포스파이트계 항산화제 및 제 2 포스파이트계 항산화제를 사용할 수 있다.
상기 제 1 포스파이트계 항산화제로는 디스테아릴 펜타에리트리톨 디포스파이트를 사용할 수 있으며, 상기 제 2 항산화제로는 비스(2,4-디-t-부틸페닐) 펜타에리트리톨 디포스파이트를 사용할 수 있다.
상기 제 1 포스파이트계 항산화제인 디스테아릴 펜타에리트리톨 디포스파이트는 하기 화학식 1과 같은 구조를 가지며 융점이 45 ℃ 이상이며, 상기 제 2 포스파이트계 항산화제인 비스(2,4-디-t-부틸페닐) 펜타에리트리톨 디포스파이트는 하기
Figure 112005062838770-PAT00001
화학식 2와 같이 페닐 고리를 가지며 융점이 160 내지 175 ℃ 정도이다. 상기 포스파이트계 항산화제는 페닐 고리의 유무에 따른 융점의 차이로 최적의 항산화작용을 하는 온도 범위가 다르며 동시에 사용 시 저온과 고온에서 모두 항산화작용을 발휘하여 열안정성을 향상시키는 효과가 있다.
[화학식 1]
Figure 112005062838770-PAT00002
[화학식 2]
Figure 112005062838770-PAT00003
상기 포스파이트계 항산화제는 기초수지 100 중량부에 대하여 각각 0.2 내지 0.5 중량부로 포함될 수 있다. 상기 함량이 0.2 중량부 미만일 경우에는 열안정성 및 내광성 효과가 저하되는 문제점이 있고, 0.5 중량부를 초과하는 경우에는 습열 변색이 발생하는 문제점이 있다.
(E)알칼리금속 인산염
본 발명의 알칼리금속 인산염은 상기 포스파이트계 항산화제와 함께 포함되어 열가소성 수지 조성물의 열안정성 및 내광변색성을 향상시키는 효과가 있는 것으로, 소듐 포스파이트, 소듐 하이포아포스파이트, 포타슘 포스파이트, 마그네슘 포스파이트 또는 칼슘 포스파이트 등을 사용할 수 있으며, 소듐 포스파이트가 바람직하다.
상기 알칼리금속 인산염은 기초수지 100 중량부에 대하여 0.05 내지 0.1 중량부로 포함될 수 있다.
본 발명의 열가소성 수지 조성물은 상기 성분 이외에도 용도에 따라 통상적으로 사용되는 활제, 힌더드 페놀계 산화방지제, 자외선 안정제，대전 방지제 또는 기타 첨가제 등을 더 포함할 수 있는 것은 당업자에게 있어서 자명한 것이다.
상기 활제로는 에틸렌 비스스테아로아마이드, 스테아릭 산, 알칼리 금속 스테아레이트 또는 저분자량 폴리에틸렌 등을 사용할 수 있으며, 상기 활제는 기초수지 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부로 포함될 수 있다.
상기 힌더드 페놀계 항산화제로는 옥타딜-3-(4-하이드록시-3,5-디-터트-부틸페닐)-프로피오네이트 또는 2,2-메틸렌비스(4-메틸-6-부틸페놀) 등을 사용할 수 있 으며, 상기 힌더드 페놀계 항산화제는 기초수지 100 중량부에 대하여 0.1 내지 0.5 중량부로 포함될 수 있다.
상기 자외선 방지제는 통상 2종을 동시 사용할 수 있으며, 특히 HALS계 광안정제인 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)과 UV흡수제인 2-(5-클로로-2-벤조트리아졸)-4,6-비스(1,1-디메틸에틸)페놀을 기초수지 100 중량부에 대하여 각각 0.1 내지 0.5 중량부로 포함되는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예 에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1
평균 고무입경이 300 ㎚인 부타디엔 중합체 60 중량부에 로진산 염과 큐멘 하이드로퍼옥사이드를 이용하여 스티렌 30 중량부와 아크릴로니트릴 10 중량부를 그라프트시킨 공중합체 라텍스를 제조, 응집하여 g-ABS 수지 분말 입자를 수득하였다.
하기 표 1에 나타낸 조성과 같이 상기에서 수득된 g-ABS 수지 분말 30 중량부와 경질 매트릭스로 아크릴로니트릴 함량이 24 %이고 중량평균분자량이 100,000인 고유동 SAN 수지 35 중량부 및 아크릴로니트릴 함량이 24 %이고 중량평균분자량이 150,000인 고분자량 SAN 수지 35 중량부로 이루어진 SAN 수지 70 중량부로 이루어진 기초수지 100 중량부에 활제로 에틸렌 비스스테아로아마이드 2.0 중량부, 힌 더드 페놀계 산화방지제로 2,2-메틸렌비스(4-메틸-6-부틸페놀) 0.3 중량부, 제 1 포스파이트계 항산화제로 디스테아릴 펜타에리트리톨 디포스파이트와 제 2 포스파이트계 항산화제로 비스(2,4-디-t-부틸페닐) 펜타에리트리톨 디포스파이트 각각 0.25 중량부, 알칼리금속 인산염으로 소듐 포스파이트 0.05 중량부 및 자외선안정제로 비스(2,2,6,6,-테트라메틸-4-피페리디닐) 0.25 중량부와 2-(5-클로로-2-벤조트리아졸)-4,6-비스(1,1-디메틸에틸)페놀 0.25 중량부를 첨가하고 혼합하여 열가소성 수지 조성물을 제조하였다.
상기 열가소성 수지 조성물을 220 ℃의 실린더 온도에서 40 파이 압출혼련기를 사용하여 펠렛 형태로 제조하고, 상기 펠렛으로 사출하여 시편을 제조하고 물성을 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.
실시예 2
상기 실시예 1에서 경질 매트릭스로 중량평균분자량이 100,000인 고유동 SAN 수지 50 중량부 및 중량평균분자량이 150,000인 고분자량 SAN 수지 20 중량부로 이루어진 SAN 수지 70 중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
실시예 3
상기 실시예 1에서 경질 매트릭스로 중량평균분자량이 100,000인 고유동 SAN 수지 20 중량부 및 중량평균분자량이 150,000인 고분자량 SAN 수지 50 중량부로 이루어진 SAN 수지 70 중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
비교예 1
상기 실시예 1에서 중량평균분자량이 100,000인 고유동의 제 1 SAN 수지 70 중량부를 단독 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
비교예 2
상기 실시예 1에서 중량평균분자량이 150,000인 고분자량의 제 2 SAN 수지 70 중량부를 단독 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
비교예 3
상기 실시예 1에서 포스파이트계 항산화제로 제 1 포스파이트계 항산화제인 디스테아릴 펜타에리트리톨 디포스파이트 0.5 중량부를 단독 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
비교예 4
상기 실시예 1에서 포스파이트계 항산화제로 제 2 포스파이트계 항산화제인 비스(2,4-디-t-부틸페닐) 펜타에리트리톨 디포스파이트 0.5 중량부를 단독 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
비교예 5
상기 실시예 1에서 2종의 포스파이트계 항산화제를 사용하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
비교예 6
상기 실시예 1에서 알칼리금속 인산염인 소듐 포스파이트를 사용하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
비교예 7
상기 실시예 1에서 2종의 포스파이트계 항산화제와 알칼리금속 인산염을 사용하지 않고 열안정제인 디부틸 틴 디말레이트 0.5 중량부를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
비교예 8
상기 실시예 1에서 2종의 포스파이트계 항산화제와 알칼리금속 인산염을 사용하지 않고 다른 종류의 2차 항산화제인 트리페틸 포스페이트 0.5 중량부를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
비교예 9
상기 실시예 1에서 2종의 포스파이트계 항산화제와 알칼리금속 인산염을 사용하지 않고 티오에스테르계 항산화제인 디라우릴 티오디프로피오네이트 0.5 중량부를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
기초수지 (중량부) 첨가제 (중량부)
A B1 B2 C D E F1 F2 F3
실 시 예 1 30 35 35 0.25 0.25 0.5 - - -
2 30 50 20 0.25 0.25 0.5 - - -
3 30 20 50 0.25 0.25 0.5 - - -
비 교 예 1 30 70 0 0.25 0.25 0.5 - - -
2 30 0 70 0.25 0.25 0.5 - - -
3 30 35 35 0.5 - 0.5 - - -
4 30 35 35 - 0.5 0.5 - - -
5 30 35 35 - - 0.5 - -
6 30 35 35 0.25 0.25 - - - -
7 30 35 35 - - - 0.5 - -
8 30 35 35 - - - - 0.5 -
9 30 35 35 - - - - - 0.5
A : g-ABS 수지 B1 : 분자량 100,000인 고유동의 제 1 SAN 수지 B2 : 분자량 150,000인 고분자량의 제 2 SAN 수지 C : 제 1 항산화제인 디스테아릴 펜타에리트리톨 디포스파이트 D : 제 2 항산화제인 비스(2,4-디-t-부틸페닐) 펜타에리트리톨 디포스파이트 E : 알칼리금속 인산염인 소듐 포스파이트 F1 : 열안정제인 디부틸 틴 디말레이트 F2 : 2차 항산화제인 트리페닐 포스페이트 F3 : 티오에스테르계 항산화제인 디라우릴 티오디프로피오네이트
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 열가소성 수지 조성물 시편의 물성을 하기의 방법으로 측정하여 그 결과를 하기의 표 2에 나타내었다.
ㄱ) 아이조드 충격강도(1/4" notched at 23 ℃, ㎏·㎝/㎝) - ASTM D256에 의거하여 측정하였다.
ㄴ) 유동성(220 ℃ / 10Kg, g/10 min) - ASTM D1238에 의거하여 측정하였다.
ㄷ) 백색도 - ASTM 1925에 의거하여 측정하였다.
ㄹ) 열안정성 - 압출혼련기를 사용하여 제조된 펠렛을 성형온도 250 ℃의 사출성형기내에 15 분간 체류시킨 후, 성형한 시편에 대하여 하기 수학식 1로서 변색된 정도를 나타냈으며, 여기서 하기 △E는 체류 전후의 Hunter Lab값의 산술평균값이며, 값이 0에 가까울수록 체류 열안정성이 좋음을 나타낸다.
[수학식 1]
Figure 112005062838770-PAT00004
ㅁ) 초기내광성 - 자연광에 6 시간 노출후 색차계를 이용하여 측정 시편의 △b*값을 측정하였다. △b*값의 절대값이 작을수록 변색이 덜함을 나타내며 초기 내광성이 우수하다.
ㅂ) 내후성 - 독일 지멘스사의 ATLAS UV2000 기계를 사용하여 LG전자의 외장재 테스트조건으로 480 시간 후에 색차계를 이용하여 측정 시편의 △E값을 측정하였다. △E값이 작을수록 변색이 덜함을 나타내며 내후성이 우수하다.
충격강도 유동성 백색도 열안정성 (△E) 초기내광성 (△b*) 내후성 (△E)
실 시 예 1 35 25 85 0.44 -0.45 3.5
2 32 29 86 0.48 -0.47 3.6
3 36 23 84 0.46 -0.48 3.6
비 교 예 1 29 32 86 0.52 -0.51 3.7
2 37 22 84 0.55 -0.49 3.7
3 35 25 84 0.76 -0.8 4.2
4 35 25 84 0.72 -0.82 4.3
5 36 26 75 1.84 -1.62 5.7
6 35 25 83 0.46 -0.75 3.9
7 34 25 77 1.34 -1.25 5.1
8 35 25 84 0.58 -0.74 3.9
9 35 26 83 0.62 -0.83 4.3
상기 표 2를 통하여, g-ABS 수지와 중량평균분자량이 100,000 내지 150,000인 SAN 수지 2종으로 이루어진 기초수지에 항산화 반응의 온도범위가 달라 휘발성이 상이한 제 1 및 제 2 포스파이트계의 항산화제 0.2 내지 0.5 중량부 및 알칼리금속 인산염을 0.05 내지 0.1 중량부를 포함하여 제조한 실시예 1 내지 3의 열가소성 수지 조성물은 비교에 1 내지 9의 열가소성 수지 조성물과 비교하여 열안정성, 내광성 및 내후성이 우수함을 확인할 수 있었다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면 g-ABS 수지와 중량평균분자량이 100,000 내지 150,000인 SAN 수지 2종으로 이루어진 기초수지에 항산화 반응의 온도범위가 달라 휘발성이 상이한 제 1 및 제 2 포스파이트계의 항산화제 0.2 내지 0.5 중량부 및 알칼리금속 인산염을 0.05 내지 0.1 중량부를 포함하여 열안정성, 내광성 및 내후성이 우수함한 열가소성 수지 조성물을 제공하는 효과가 있다.
이상에서 본 발명의 기재된 구체예를 중심으로 상세히 설명하였지만, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.

Claims (8)

  1. 평균입경이 200 내지 400 ㎚인 부타디엔 고무 중합체에 방향족 비닐 화합물 및 비닐 시안 화합물을 그라프트 공중합시킨 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 그라프트 공중합체(g-ABS) 수지 20 내지 40 중량부 및 아크릴로니트릴 함량이 20 내지 33 %이고, 중량평균분자량이 100,000 내지 150,000인 2종의 스티렌-아크릴로니트릴(SAN) 수지 60 내지 80 중량부로 이루어진 기초수지 100 중량부에 대하여,
    제 1 포스파이트계 항산화제 0.2 내지 0.5 중량부
    상기 제 1 포스파이트계 항산화제와 항산화 반응의 온도범위가 다른 제 2 포스파이트계 항산화제 0.2 내지 0.5 중량부 및
    알칼리금속 인산염 0.05 내지 0.1 중량부
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 스티렌-아크릴레이트(SAN) 수지는 아크릴로니트릴 함량이 20 내지 33 %이고 중량평균분자량이 100,000인 제 1 스티렌-아크릴레이트(SAN) 수지 20 내지 60 중량부 및 아크릴로니트릴 함량이 20 내지 33 %이고 중량평균분자량이 150,000인 제 2 스티렌-아크릴레이트(SAN) 수지 20 내지 60 중량부로 이루어진 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 알칼리금속 인산염은 소듐 포스파이트, 소듐 하이포아포스파이트, 포타슘 포스파이트, 마그네슘 포스파이트 및 칼슘 포스파이트로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 알칼리금속 인산염은 소듐 포스파이트인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 포스파이트계 항산화제는 화학식 1로 정의되는 디스테아릴 펜타에리트리톨 디포스파이트이며, 상기 제 2 포스파이트계 항산화제는 화학식 2로 정의되는 비스(2,4-디-터트-부틸페닐) 펜타에리트리톨 디포스파이트인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
    [화학식 1]
    Figure 112005062838770-PAT00005
    [화학식 2]
    Figure 112005062838770-PAT00006
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 열가소성 수지 조성물은 활제, 힌더드 페놀계 산화방지제, HALS계 광안정제，UV 흡수제 및 대전 방지제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 활제는 기초수지 조성물 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부, 상기 힌더드 페놀계 산화방지제는 0.1 내지 0.5 중량부, 상기 HALS계 광안정제는 0.1 내지 0.5 중량부, UV 흡수제는 0.1 내지 0.5 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 활제는 에틸렌 비스스테아로아마이드, 스테아릭 산 및 알칼리 금속 스테아레이트, 저분자량 폴리에틸렌으로 이루어지는 군으로부터 선택되고,
    상기 힌더드 페놀계 항산화제는 옥타딜-3-(4-하이드록시-3,5-디-터트-부틸페 닐)-프로피오네이트 및 2,2-메틸렌비스(4-메틸-6-부틸페놀)로 이루어지는 군으로부터 선택되고,
    상기 HALS계 광안정제는 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)이고,
    상기 UV흡수제는 2-(5-클로로-2-벤조트리아졸)-4,6-비스(1,1-디메틸에틸)페놀인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
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