KR20070064925A - Thermoplastic transparent acrylonitrile-butadiene-styrene resin compoition with high hardness - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 열가소성 투명 ABS 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 투명성이 우수하면서도 가공성, 표면광택, 경도 및 내스크래치성이 우수한 고경도의 열가소성 투명 ABS 수지 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a thermoplastic transparent ABS resin composition, and more particularly, to a high hardness thermoplastic transparent ABS resin composition excellent in transparency and excellent in workability, surface gloss, hardness and scratch resistance.
일반적으로 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(이하 'ABS'라 함) 수지는 아크릴로니트릴의 강성과 내약품성, 부타디엔의 내충격성 및 스티렌의 가공성 등의 물성 강도와 미려한 외관 특성으로 인하여 자동차 용품, 가전 제품, OA 용품 등에 다양하게 사용되고 있다. Generally, acrylonitrile-butadiene-styrene (hereinafter, referred to as 'ABS') resin is used for automobile products and home appliances due to its physical strength and beautiful appearance characteristics such as stiffness and chemical resistance of acrylonitrile, impact resistance of butadiene, and workability of styrene. It is widely used in products, OA products, and the like.
그러나 ABS 수지는 불투명하기 때문에 전자 레인지 투명창, 전축 투명창, 게임기 하우징, 사무 기기 투명창, PCS 투명창 등과 같이 투명성이 요구되는 부품에는 그 용도가 제한되는 단점이 있다. 이에 따라 최근에는 투명 소재의 개발이 많이 진행되고 있다. However, because ABS resin is opaque, there is a disadvantage in that its use is limited in parts requiring transparency such as microwave oven transparent window, all-axis transparent window, game console housing, office equipment transparent window, PCS transparent window and the like. Accordingly, the development of transparent materials has been progressing in recent years.
투명도가 요구되는 제품에 주로 사용되는 투명 수지로는 SAN, PC, GPPS, PMMA 및 투명 ABS 수지 등이 있다. 이 중에서도 투명 ABS 수지는 분산상인 고무의 굴절율에 연속상인 매트릭스 수지의 굴절율을 일치시킴으로써 분산상과 연속상 사이의 계면에서 발생하는 빛의 산란과 굴절을 최소화하기 때문에 투명성을 지니며, 다른 투명 수지에 비하여 충격 강도가 높고 가공성이 우수하므로 최근에는 투명 소재로서의 투명 ABS 수지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. Transparent resins mainly used for products requiring transparency include SAN, PC, GPPS, PMMA, and transparent ABS resins. Among these, the transparent ABS resin has transparency because it minimizes scattering and refraction of light generated at the interface between the dispersed phase and the continuous phase by matching the refractive index of the continuous phase matrix resin with the refractive index of the rubber in the dispersed phase, and has transparency. Due to the high impact strength and excellent workability, recent studies on transparent ABS resins as transparent materials have been actively conducted.
지금까지 투명성 및 물성이 우수한 투명 수지를 제조하는 기술로 미국특허 제3,787,522호 및 일본특허공개공보 소63-42940호는 투명한 PMMA 수지에 내충격성을 부여하는 방법을 개시하고 있으나, 이는 투명성과 가공성은 우수하나 내충격성이 극히 약하여 적용상 한계가 있는 문제점이 있었다. 또한 유럽특허 제0703252호는 HIPS 수지에 투명성을 부여하는 방법을 개시하고 있으나, 이는 내화학성과 내스크래치성이 저하되는 문제점이 있었다. 한편, 내화학성 및 내스크래치성이 상대적으로 높은 투명 ABS 수지에 대한 연구도 많이 진행되었으나, 한계가 있어 대부분 연필경도가 2B 또는 3B 정도의 수준에 머무르는 문제점이 있었다. Until now, U.S. Patent No. 3,787,522 and Japanese Patent Laid-Open No. 63-42940 disclose a method of imparting impact resistance to a transparent PMMA resin as a technique for producing a transparent resin having excellent transparency and physical properties. It was excellent but the impact resistance was extremely weak, there was a problem in the application limitations. In addition, European Patent No. 0,702,325 discloses a method of imparting transparency to HIPS resin, which has a problem in that chemical resistance and scratch resistance are lowered. On the other hand, many studies on the transparent ABS resin having a relatively high chemical resistance and scratch resistance has been progressed, but there is a problem that most of the pencil hardness stays at the level of 2B or 3B.
그러므로, 좀 더 미려한 외관설계가 가능하며 장기간의 표면 손상을 방지하기 위해서는 연필경도가 B 이상 또는 HB 정도의 내스크래치성을 가지는 고경도의 투명 ABS 수지의 제조가 필요한 실정이다.Therefore, it is possible to design a more beautiful appearance, and in order to prevent surface damage for a long time, it is necessary to manufacture a high hardness transparent ABS resin having a scratch resistance of B or more or about HB.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 투명성이 우수하면서도 가공성, 표면광택, 경도 및 내스크래치성이 우수하여, 미려한 외관설계가 가능하며 장기간의 표면 손상을 방지할 수 있는고경도의 열가소성 투명 ABS 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다. In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention is excellent in transparency, but excellent in workability, surface gloss, hardness and scratch resistance, it is possible to design a beautiful appearance and to prevent long-term surface damage of high hardness It is an object to provide a thermoplastic transparent ABS resin composition.
본 발명의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명된 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.The above and other objects of the present invention can be achieved by the present invention described below.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 In order to achieve the above object, the present invention
공액디엔계 고무 라텍스, 메타크릴산 알킬에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬에스테르 화합물, 방향족 비닐 화합물 및 비닐시안 화합물로 이루어지는 그라프트 공중합체(A) 25 내지 75 중량% 및25 to 75% by weight of a graft copolymer (A) consisting of a conjugated diene rubber latex, a methacrylic acid alkyl ester compound or an acrylic acid alkyl ester compound, an aromatic vinyl compound and a vinyl cyan compound; and
메타크릴산 알킬에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬에스테르 화합물, 방향족 비닐 화합물 및 비닐시안 화합물로 이루어지는 메타크릴레이트-스티렌-아크릴로니트릴(MSAN) 공중합체(B) 75 내지 25 중량%75-25% by weight of methacrylate-styrene-acrylonitrile (MSAN) copolymer (B) consisting of a methacrylic acid alkyl ester compound or an acrylic acid alkyl ester compound, an aromatic vinyl compound and a vinyl cyan compound
를 포함하여 이루어지되, 중량평균분자량이 100,000 내지 300,000이고, 고무 함량이 4 내지 10 중량부인 것을 특징으로 하는 열가소성 투명 ABS 수지 조성물을 제공한다.It comprises, but the weight average molecular weight is 100,000 to 300,000, and provides a thermoplastic transparent ABS resin composition, characterized in that the rubber content of 4 to 10 parts by weight.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.
그라프트 공중합체(A)Graft Copolymer (A)
본 발명의 상기 그라프트 공중합체(A)는 공액디엔계 고무 라텍스 10 내지 20 중량부, 메타크릴산 알킬에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬에스테르 화합물 40 내지 70 중량부, 방향족 비닐 화합물 10 내지 40 중량부 및 비닐시안 화합물 1 내지 20 중량부를 그라프트 공중합하여 제조된다.The graft copolymer (A) of the present invention is 10 to 20 parts by weight of the conjugated diene rubber latex, 40 to 70 parts by weight of the alkyl methacrylate or acrylic acid alkyl ester compound, 10 to 40 parts by weight of the aromatic vinyl compound and vinyl It is prepared by graft copolymerization of 1 to 20 parts by weight of a cyan compound.
상기 공액디엔계 고무 라텍스로는 일반적인 부타디엔 고무 라텍스 또는 스티렌-부타디엔 공중합 고무 라텍스를 사용할 수 있다. As the conjugated diene rubber latex, a general butadiene rubber latex or a styrene-butadiene copolymer rubber latex may be used.
상기 공액디엔계 고무 라텍스는 평균입경이 800 내지 3500 Å이고, 겔함량이 50 내지 95 %이며, 팽윤지수가 10 내지 20인 것이 바람직하다. The conjugated diene rubber latex has an average particle diameter of 800 to 3500 mm 3, a gel content of 50 to 95%, and a swelling index of 10 to 20.
상기 공액디엔계 고무 라텍스는 10 내지 20 중량부로 사용하는 것이 바람직하다. 상기 함량으로 사용하는 경우에는 충격 강도 및 경도가 우수한 효과가 있다.The conjugated diene rubber latex is preferably used in 10 to 20 parts by weight. When used in the above content has an excellent impact strength and hardness.
상기 메타크릴산 알킬에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬에스테르 화합물로는 (메타)아크릴산 메틸에스테르, (메타)아크릴산 에틸에스테르, (메타)아크릴산 프로필에스테르, (메타)아크릴산 2-에틸헥실에스테르, (메타)아크릴산 데실에스테르 또는 (메타)아크릴산 라우릴에스테르 등을 사용할 수 있으며, 특히 (메타)아크릴산 메틸에스테르인 메틸메타크릴레이트가 가장 바람직하다. As said methacrylic acid alkylester compound or acrylic acid alkylester compound, (meth) acrylic acid methyl ester, (meth) acrylic acid ethyl ester, (meth) acrylic acid propyl ester, (meth) acrylic acid 2-ethylhexyl ester, (meth) acrylic acid decyl Ester or (meth) acrylic acid lauryl ester, etc. can be used, Especially methyl methacrylate which is (meth) acrylic acid methyl ester is the most preferable.
상기 상기 메타크릴산 알킬에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬에스테르 화합물은 40 내지 70 중량부로 사용하는 것이 바람직하다. 상기 함량으로 사용하는 경우에는 경도 및 투명성이 우수한 효과가 있다.The methacrylic acid alkyl ester compound or acrylic acid alkyl ester compound is preferably used at 40 to 70 parts by weight. When used in the above content is excellent in hardness and transparency.
상기 방향족 비닐 화합물로는 스티렌, α-메틸스티렌, p-메틸스티렌, o-에틸스티렌, p-에틸스티렌 또는 비닐톨루엔 등을 사용할 수 있으며, 특히 스티렌이 바람직하다.As said aromatic vinyl compound, styrene, (alpha) -methylstyrene, p-methylstyrene, o-ethylstyrene, p-ethylstyrene, vinyltoluene, etc. can be used, Especially styrene is preferable.
상기 방향족 비닐 화합물은 10 내지 40 중량부로 사용하는 것이 바람직하다. 상기 함량으로 사용하는 경우에는 투명성이 우수한 효과가 있다.The aromatic vinyl compound is preferably used in 10 to 40 parts by weight. When used in the above content has an excellent transparency effect.
상기 비닐시안 화합물로는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 또는 에타크릴 로니트릴을 사용할 수 있다.Acrylonitrile, methacrylonitrile or ethacrylonitrile may be used as the vinyl cyan compound.
상기 비닐시안 화합물은 1 내지 10 중량부로 사용하는 것이 바람직하다. 상기 함량으로 사용하는 경우에는 충격강도가 우수하며, 색상이 노랗게 변하여 제품의 색상에 영향을 미치는 현상이 없어 투명성이 우수한 효과가 있다.The vinyl cyan compound is preferably used in 1 to 10 parts by weight. When used in the content is excellent in impact strength, there is no phenomenon affecting the color of the product is changed to a yellow color has excellent transparency effect.
상기 그라프트 공중합체(A)의 제조에 사용되는 단량체 혼합물의 굴절율은 투명성에 절대적인 영향을 미치는데, 이 굴절율은 단량체의 사용량과 혼합비에 의해 조절된다. 즉, 투명성을 지니기 위해서는 그라프트 공중합체의 제조에 사용되는 공액디엔계 고무 라텍스의 굴절율과 여기에 그라프트되는 단량체 성분 전체의 중합 후의 굴절율이 유사하여야 하며, 공액디엔계 고무 라텍스의 굴절율과 여기에 그라프트되는 단량체 성분 전체의 굴절율이 일치하는 것이 바람직하다. The refractive index of the monomer mixture used in the preparation of the graft copolymer (A) has an absolute effect on the transparency, which is controlled by the amount of the monomer used and the mixing ratio. That is, in order to have transparency, the refractive index of the conjugated diene-based rubber latex used in the manufacture of the graft copolymer should be similar to the refractive index after polymerization of the entire monomer component grafted thereto, and the refractive index of the conjugated diene-based rubber latex It is preferable that the refractive indices of the entire grafted monomer components coincide.
그러므로, 본 발명의 그라프트 공중합체(A)는 그라프트 공중합체(A)의 제조에 사용되는 공액디엔계 고무 라텍스의 굴절율과 상기 공액디엔계 고무 라텍스에 그라프트되는 단량체 성분 전체의 중합 후의 굴절율의 차이가 0.005 미만인 것이 바람직하다. 상기 그라프트 공중합체(A)의 제조에 사용되어지는 각 성분의 중합 후의 굴절율은 부타디엔이 1.518, 메틸메타크릴레이트가 1.49 정도, 스티렌이 1.592, 아크릴로니트릴이 1.52 정도이며, 그라프트되는 중합체의 굴절율은 하기 수학식 1로 계산할 수 있다.Therefore, the graft copolymer (A) of the present invention has a refractive index of the conjugated diene rubber latex used in the production of the graft copolymer (A) and the polymerization index of the entire monomer component grafted to the conjugated diene rubber latex. It is preferable that the difference is less than 0.005. The refractive index after polymerization of each component used in the production of the graft copolymer (A) is about 1.518 butadiene, about 1.49 methyl methacrylate, about 1.592 styrene, about 1.52 acrylonitrile, The refractive index can be calculated by the following equation.
[수학식 1][Equation 1]
그라프트 중합체의 굴절율 = WtM × RIM + WtS × RIS + WtA × RIA Refractive Index of Graft Polymer = Wt M × RI M + Wt S × RI S + Wt A × RI A
WtM : 메타크릴산 알킬에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬에스테르 화합물의 중량%Wt M : Weight% of methacrylic acid alkyl ester compound or acrylic acid alkyl ester compound
WtS : 방향족 비닐 화합물의 중량%Wt S : weight% of aromatic vinyl compound
WtA : 비닐시안 화합물의 중량%Wt A : weight% of vinyl cyan compound
RIM : 메타크릴산 알킬에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬에스테르 화합물의 굴절율RI M : refractive index of methacrylic acid alkyl ester compound or acrylic acid alkyl ester compound
RIS : 방향족 비닐 화합물의 굴절율RI S : refractive index of aromatic vinyl compound
RIA : 비닐시안 화합물의 굴절율RI A : refractive index of vinyl cyan compound
상기 그라프트 공중합체(A)의 제조 시 분자량을 조절하기 위하여 분자량 조절제를 함께 사용할 수 있다. 상기 분자량 조절제로는 n-도데실 메르캅탄 또는 t-도데실 메르캅탄 등의 메르캅탄류를 사용할 수 있다.Molecular weight modifiers may be used together to control the molecular weight in the preparation of the graft copolymer (A). As said molecular weight regulator, mercaptans, such as n-dodecyl mercaptan or t-dodecyl mercaptan, can be used.
상기 그라프트 공중합체(A)는 중량평균분자량이 80,000 내지 300,000인 것이 바람직하다. 상기 중량평균분자량의 경우에는 최종제품의 충격강도가 우수하며, 유동성이 우수하여 가공성이 향상되는 효과가 있다.The graft copolymer (A) preferably has a weight average molecular weight of 80,000 to 300,000. In the case of the weight average molecular weight, the impact strength of the final product is excellent, and the flowability is excellent, thereby improving workability.
상기 그라프트 공중합체(A)의 제조방법은 특별히 제한되지 않으나, 일반적으로 유화중합이 바람직하다. 괴상중합으로 제조하는 경우에는 그라프팅이 잘 이루어지지 않아 최종제품의 광택이 저하되며, 입자경이 큰 고무가 발생하여 경도를 저하시키는 문제점이 있다.The method for preparing the graft copolymer (A) is not particularly limited, but emulsion polymerization is generally preferred. In the case of the bulk polymerization, the grafting is not performed well, and thus the gloss of the final product is lowered, and a rubber having a large particle diameter is generated, thereby lowering the hardness.
상기 그라프트 공중합체(A)는 열가소성 투명 ABS 수지 조성물에 25 내지 75 중량%로 포함될 수 있다.The graft copolymer (A) may be included in the thermoplastic transparent ABS resin composition in an amount of 25 to 75 wt%.
메타크릴레이트-스티렌-아크릴로니트릴(MSAN) 공중합체(B)Methacrylate-styrene-acrylonitrile (MSAN) copolymer (B)
본 발명의 상기 메타크릴레이트-스티렌-아크릴로니트릴(MSAN) 공중합체(B)는 메타크릴산 알킬에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬에스테르 화합물 40 내지 80 중량부, 방향족 비닐 화합물 10 내지 50 중량부 및 비닐시안 화합물 1 내지 30 중량부를 공중합하여 제조된다.The methacrylate-styrene-acrylonitrile (MSAN) copolymer (B) of the present invention is 40 to 80 parts by weight of an alkyl methacrylate compound or an acrylic acid alkyl ester compound, 10 to 50 parts by weight of an aromatic vinyl compound and vinyl cyan It is prepared by copolymerizing 1 to 30 parts by weight of the compound.
상기 메타크릴산 알킬에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬에스테르 화합물, 방향족 비닐 화합물 및 비닐시안 화합물은 상기 그라프트 공중합체(A)의 제조에 사용된 것과 동일한 것을 사용할 수 있다. The methacrylic acid alkyl ester compound or the acrylic acid alkyl ester compound, the aromatic vinyl compound, and the vinyl cyan compound may be the same as those used for the preparation of the graft copolymer (A).
상기 메타크릴산 알킬에스테르 화합물 또는 아크릴산 알킬에스테르 화합물은 40 내지 80 중량부로 사용하는 것이 바람직하다. 상기 함량으로 사용하는 경우에는 경도 및 투명성이 우수한 효과가 있다. It is preferable to use the said methacrylic acid alkylester compound or the acrylic acid alkylester compound at 40-80 weight part. When used in the above content is excellent in hardness and transparency.
상기 방향족 비닐 화합물은 10 내지 50 중량부로 사용하는 것이 바람직하다. 상기 함량으로 사용하는 경우에는 투명성이 우수한 효과가 있다.The aromatic vinyl compound is preferably used in 10 to 50 parts by weight. When used in the above content has an excellent transparency effect.
상기 비닐시안 화합물은 1 내지 30 중량부로 사용하는 것이 바람직하다. 상기 함량으로 사용하는 경우에는 충격강도가 우수하며, 색상이 노랗게 변하여 제품의 색상에 영향을 미치는 현상이 발생하지 않는 효과가 있다.The vinyl cyan compound is preferably used in 1 to 30 parts by weight. When used in the content is excellent in impact strength, there is an effect that does not occur a phenomenon that affects the color of the product is changed to yellow.
상기 MSAN 그라프트 공중합체(B)의 제조에 사용되는 단량체의 사용량과 혼합비는 투명 수지의 제조에 매우 중요한 요소이며, 이에 따라 굴절율이 달라진다. 즉 투명성을 지니기 위해서는 그라프트 공중합체(A)와 MSAN 공중합체(B)의 굴절율이 유사하여야 하며, 상기 굴절율이 일치하는 것이 바람직하다. The amount of use and the mixing ratio of the monomers used in the production of the MSAN graft copolymer (B) are very important factors for the preparation of the transparent resin, and thus the refractive index varies. That is, in order to have transparency, the refractive indices of the graft copolymer (A) and the MSAN copolymer (B) should be similar, and the refractive indices are preferably identical.
그러므로, 본 발명의 MSAN 공중합체(B)는 MSAN 공중합체(B)의 굴절율과 상기 그라프트 공중합체(A)의 굴절율의 차이가 0.005 미만인 것이 바람직하다. 상기 MSAN 공중합체(B)의 제조에 사용되어지는 각 성분의 굴절율은 메틸메타크릴레이트가 1.49 정도, 스티렌이 1.592, 아크릴로니트릴이 1.52 정도이며, MSAN 공중합체(B)의 굴절율은 상기 수학식 1로 계산할 수 있다.Therefore, the MSAN copolymer (B) of the present invention preferably has a difference between the refractive index of the MSAN copolymer (B) and the refractive index of the graft copolymer (A) is less than 0.005. The refractive index of each component used in the production of the MSAN copolymer (B) is about 1.49 methyl methacrylate, about 1.592 styrene, about 1.52 of acrylonitrile, and the refractive index of the MSAN copolymer (B) is Can be calculated as 1.
상기 MSAN 공중합체(B)의 제조 시 분자량을 조절하기 위하여 분자량 조절제를 함께 사용할 수 있다. 상기 분자량 조절제로는 n-도데실 메르캅탄 또는 t-도데실 메르캅탄 등의 메르캅탄류를 사용할 수 있다.In the preparation of the MSAN copolymer (B), a molecular weight modifier may be used together to control the molecular weight. As said molecular weight regulator, mercaptans, such as n-dodecyl mercaptan or t-dodecyl mercaptan, can be used.
상기 MSAN 공중합체(B)는 중량평균분자량이 80,000 내지 300,000인 것이 바람직하다. 상기 중량평균분자량의 경우에는 최종제품의 충격강도가 우수하며, 유동성이 우수하여 가공성이 향상되는 효과가 있다.The MSAN copolymer (B) preferably has a weight average molecular weight of 80,000 to 300,000. In the case of the weight average molecular weight, the impact strength of the final product is excellent, and the flowability is excellent, thereby improving workability.
상기 MSAN 공중합체(B)의 제조방법은 특별히 제한되지 않으나, 현탁중합 또는 괴상중합을 사용할 수 있으며, 특히 연속식 괴상중합으로 제조하는 경우에는 경도를 더욱 향상시킬 수 있어 바람직하다. 유화중합 또는 괴상중합으로 제조하는 경우에는 수상에서 중합하여 유화제나 분산제를 사용하게 되고, 이들이 탈수과정을 거친 후에도 수지 내에 잔류하여 경도를 저하시키는 문제점이 있다. The manufacturing method of the MSAN copolymer (B) is not particularly limited, but suspension polymerization or bulk polymerization may be used, and particularly, when the production of the MSAN copolymer (B) is carried out by continuous bulk polymerization, the hardness may be further improved. In the case of emulsion polymerization or bulk polymerization, there is a problem of polymerizing in an aqueous phase to use an emulsifier or a dispersant and remaining in the resin even after dehydration to reduce hardness.
상기 MSAN 공중합체(B)는 열가소성 투명 ABS 수지 조성물에 75 내지 25 중량%로 포함될 수 있다.The MSAN copolymer (B) may be included in an amount of 75 to 25 wt% in the thermoplastic transparent ABS resin composition.
열가소성 투명 ABS 수지 조성물Thermoplastic Transparent ABS Resin Composition
본 발명의 투명 ABS 수지 조성물은 상기 그라프트 공중합체(A) 25 내지 75 중량% 및 상기 MSAN 공중합체(B) 75 내지 25 중량%를 혼련하여 제조된다.The transparent ABS resin composition of the present invention is prepared by kneading 25 to 75 wt% of the graft copolymer (A) and 75 to 25 wt% of the MSAN copolymer (B).
상기 투명 ABS 수지 조성물은 고무 함량이 4 내지 10 중량부인 것이 바람직하다. 상기 고무 함량인 경우에는 충격강도가 우수하고, 경도 및 내스크래치성이 향상되는 효과가 있다. The transparent ABS resin composition is preferably a rubber content of 4 to 10 parts by weight. In the case of the rubber content, the impact strength is excellent, and hardness and scratch resistance are improved.
상기 투명 ABS 수지 조성물은 중량평균분자량이 100,000 내지 300,000인 것이 바람직하다. 상기 중량평균분자량인 경우에는 최종 제품의 충격강도가 우수하며, 유동성이 향상되어 가공성이 우수한 효과가 있다.The transparent ABS resin composition preferably has a weight average molecular weight of 100,000 to 300,000. In the case of the weight average molecular weight, the impact strength of the final product is excellent, the fluidity is improved, and the workability is excellent.
상기 투명 ABS 수지 조성물은 혼련 시 실리콘 오일을 더 포함할 수 있다. 상기 실리콘 오일로는 폴리디메틸실록산 또는 폴리메틸페닐실록산 등을 사용할 수 있으며, 특히 폴리메틸페닐실록산은 굴절율이 상기 그라프트 공중합체(A) 및 상기 MSAN 공중합체(B)의 굴절율과 유사하기 때문에 특히 바람직하다. The transparent ABS resin composition may further include a silicone oil when kneading. As the silicone oil, polydimethylsiloxane or polymethylphenylsiloxane may be used. Particularly, polymethylphenylsiloxane is particularly preferable because the refractive index is similar to that of the graft copolymer (A) and the MSAN copolymer (B). .
상기 실리콘 오일은 투명 ABS 수지 조성물에 0.01 내지 1.0 중량부로 포함될 수 있으며, 상기 함량으로 포함되어 투명성의 저하 없이, 내스크래치성을 더욱 향상시키는 효과가 있다.The silicone oil may be included in an amount of 0.01 to 1.0 parts by weight in the transparent ABS resin composition, it is included in the content has the effect of further improving scratch resistance, without lowering the transparency.
본 발명의 상기 열가소성 투명 ABS 수지 조성물은 용도에 따라 활제, 열안정제, 산화방지제, 광안정제, 적하방지제, 안료 및 무기충진제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.The thermoplastic transparent ABS resin composition of the present invention may further include additives such as lubricants, heat stabilizers, antioxidants, light stabilizers, anti-drip agents, pigments and inorganic fillers, depending on the application.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실 시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예 에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples are provided to help understanding of the present invention, but the following examples are merely to illustrate the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the following examples.
[실시예]EXAMPLE
제조예 1. 그라프트 공중합체(A)-1 제조Preparation Example 1 Preparation of Graft Copolymer (A) -1
그라프트 공중합체는 유화중합으로 제조하여 겔함량 70 %, 평균입경이 0.3 ㎛인 고무 라텍스 18 중량부에 이온교환수 100 중량부, 올레인산나트륨 유화제 0.5 중량부, 메틸메타크릴레이트 59 중량부, 스티렌 25 중량부, 아크릴로니트릴 3 중량부, t-도데실 메르캅탄 0.3 중량부, 피로인산나트륨 0.048 중량부, 덱스토로즈 0.012 중량부, 황화제1철 0.001 중량부, 큐멘하이드로퍼옥사이드 0.04 중량부를 75 ℃에서 5 시간 동안 연속적으로 투여하고 반응을 시켰다. 반응 후 80 ℃로 승온한 후 1 시간 동안 숙성시키고 반응을 종료시켰다. 이때 중합 전환율은 99.8 %였고 고형 응고분은 0.1 %였다. The graft copolymer is prepared by emulsion polymerization and has a gel content of 70%, 18 parts by weight of rubber latex having an average particle diameter of 0.3 μm, 100 parts by weight of ion-exchanged water, 0.5 parts by weight of sodium oleate emulsifier, 59 parts by weight of methyl methacrylate, and styrene. 25 parts by weight, 3 parts by weight of acrylonitrile, 0.3 parts by weight of t-dodecyl mercaptan, 0.048 parts by weight of sodium pyrophosphate, 0.012 parts by weight of dextrose, 0.001 parts by weight of ferrous sulfide, and 0.04 parts by weight of cumene hydroperoxide The reaction was continuously performed at 75 ° C. for 5 hours. After the reaction, the temperature was raised to 80 ° C., and aged for 1 hour to terminate the reaction. At this time, the polymerization conversion was 99.8% and the solidified content was 0.1%.
상기 제조된 라텍스를 염화칼슘 수용액으로 응고시키고 세척한 다음 분말을 수득하였다. 상기 수득된 그라프트 공중합체(A)-1의 굴절율은 1.516이었고, 중량평균분자량은 150,000 정도였다.The latex prepared above was coagulated with an aqueous calcium chloride solution and washed to obtain a powder. The refractive index of the graft copolymer (A) -1 obtained was 1.516, and the weight average molecular weight was about 150,000.
제조예 2. 그라프트 공중합체(A)-2 제조Preparation Example 2 Preparation of Graft Copolymer (A) -2
상기 제조예 1에서 t-도데실 메르캅탄을 0.7 중량부 사용한 것을 제외하고는 상기 제조예 1과 동일하게 실시하였다. Except that 0.7 parts by weight of t-dodecyl mercaptan in Preparation Example 1 was carried out in the same manner as in Preparation Example 1.
상기 수득된 그라프트 공중합체(A)-2의 굴절율은 1.516이었고, 중량평균분자량은 60,000 정도였다. The refractive index of the graft copolymer (A) -2 obtained was 1.516, and the weight average molecular weight was about 60,000.
제조예 3. 그라프트 공중합체(A)-3 제조Preparation Example 3 Preparation of Graft Copolymer (A) -3
상기 제조예 1에서 고무 라텍스를 40 중량부로, 메틸메타크릴레이트를 42.5 중량부로, 스티렌을 17.5 중량부로 사용한 것을 제외하고는 상기 제조예 1과 동일하게 실시하였다. In Preparation Example 1, except that 40 parts by weight of rubber latex, 42.5 parts by weight of methyl methacrylate, and 17.5 parts by weight of styrene were used in the same manner as in Preparation Example 1.
상기 수득된 그래프트 공중합체(A)-3의 굴절율은 1.516이었고, 중량평균분자량은 140,000 정도였다.The refractive index of the obtained graft copolymer (A) -3 was 1.516, and the weight average molecular weight was about 140,000.
제조예 4. MSAN 공중합체(B)-1 제조Preparation Example 4 Preparation of MSAN Copolymer (B) -1
메틸메타아크릴레이트 68 중량부, 스티렌 22 중량부, 아크릴로니트릴 10 중량부에 용매로서 톨루엔 30 중량부와 분자량 조절제로서 t-도데실 메르캅탄 0.15 중량부를 혼합한 원료를 평균 반응시간이 3 시간이 되도록 반응조에 연속적으로 투입하여 반응온도를 148 ℃로 유지하였다. 반응조에서 배출된 중합액은 예비 가열조에서 가열하고 휘발조에서 미반응 단량체는 휘발시키고 고분자의 온도가 210 ℃ 유지되도록 하여 고분자 이송 펌프 압출 가공기를 이용하여 공중합체 수지를 펠렛 형태로 가공하였다. An average reaction time of 3 hours was obtained when a raw material obtained by mixing 68 parts by weight of methyl methacrylate, 22 parts by weight of styrene, and 10 parts by weight of acrylonitrile as a solvent and 30 parts by weight of toluene as a solvent and 0.15 parts by weight of t-dodecyl mercaptan as a molecular weight regulator. The reaction temperature was continuously maintained at 148 ° C. as much as possible. The polymer solution discharged from the reactor was heated in a preheating bath, the unreacted monomer was volatilized in the volatilization tank, and the temperature of the polymer was maintained at 210 ° C., so that the copolymer resin was processed into pellets using a polymer transfer pump extrusion machine.
상기 제조된 MSAN 공중합체(B)-1의 굴절율은 1.516이었고, 중량평균분자량은 150,000 정도였다.The refractive index of the prepared MSAN copolymer (B) -1 was 1.516, and the weight average molecular weight was about 150,000.
제조예 5. MSAN 공중합체(B)-2 제조Preparation Example 5 Preparation of MSAN Copolymer (B) -2
상기 제조예 4에서 메틸메타아크릴레이트를 40 중량부로, 스티렌을 50 중량부로 사용한 것을 제외하고는 상기 제조예 4와 동일하게 실시하였다. The preparation was carried out in the same manner as in Preparation Example 4, except that methyl methacrylate was used in 40 parts by weight and styrene was used in 50 parts by weight.
상기 제조된 MSAN 공중합체(B)-2의 굴절율은 1.542였고, 중량평균분자량은 150,000 정도였다.The refractive index of the prepared MSAN copolymer (B) -2 was 1.542, and the weight average molecular weight was about 150,000.
제조예 6. MSAN 공중합체(B)-3 제조Preparation Example 6 Preparation of MSAN Copolymer (B) -3
상기 제조예 4에서 t-도데실 메르캅탄을 0.5 중량부로 사용한 것을 제외하고는 상기 제조예 4와 동일하게 실시하였다. The preparation was carried out in the same manner as in Preparation Example 4, except that t-dodecyl mercaptan was used in 0.5 parts by weight.
상기 제조된 MSAN 공중합체(B)-3의 굴절율은 1.516이었고, 중량평균분자량은 60,000 정도였다.The refractive index of the prepared MSAN copolymer (B) -3 was 1.516, and the weight average molecular weight was about 60,000.
상기 제조예 1 내지 6에서 제조한 그라프트 공중합체(A) 및 MSAN 공중합체(B)의 물성을 하기의 방법으로 측정하였다. Physical properties of the graft copolymer (A) and the MSAN copolymer (B) prepared in Preparation Examples 1 to 6 were measured by the following method.
* 굴절율 : 시료를 0.2 mm 정도의 두께로 얇게 편 후 25 ℃에서 아베 굴절계로 측정하였다. * Refractive index: The sample was thinned to a thickness of about 0.2 mm, and measured with an Abbe refractometer at 25 ° C.
* 중량평균분자량 : GPC를 사용하여 중량평균분자량을 측정하였다. PMMA standard를 사용하여 검증한 후 시료의 중량평균분자량을 측정하였다.* Weight average molecular weight: The weight average molecular weight was measured using GPC. After verification using the PMMA standard, the weight average molecular weight of the sample was measured.
실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 4Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4
상기 제조예 1 내지 3에서 제조된 그라프트 공중합체(A) 및 상기 제조예 4 내지 6에서 제조된 MSAN 공중합체(B)를 하기 표 1과 같은 조성으로 혼합하고, 활제 0.1 중량부, 산화방지제 0.2 중량부를 투여하여 220 ℃의 실린더 온도에서 2축 압출 혼련기를 사용하여 펠렛 형태로 제조하였다. 상기 제조된 펠렛을 사출하여 시편으로 제조하였다.The graft copolymer (A) prepared in Preparation Examples 1 to 3 and the MSAN copolymer (B) prepared in Preparation Examples 4 to 6 were mixed in the compositions shown in Table 1 below, and 0.1 parts by weight of a lubricant and an antioxidant 0.2 parts by weight was prepared in pellet form using a twin screw extruder at a cylinder temperature of 220 ℃. The prepared pellets were injected into specimens.
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 투명 ABS 수지 조성물 시편의 물성을 하기의 방법으로 측정하여 그 결과를 하기의 표 2에 나타내었다.Physical properties of the transparent ABS resin composition specimens prepared in Examples and Comparative Examples were measured by the following method, and the results are shown in Table 2 below.
* 투명도 (Haze Value) : ASTM1003에 의거하여 측정하였다.* Transparency (Haze Value): Measured according to ASTM1003.
* 경도 (Rockwell Hardness, R-scale) : ASTM D-785에 의거하여 측정하였다.* Hardness (Rockwell Hardness, R-scale): measured according to ASTM D-785.
* 연필 경도 (Pencil Hardness) : ASTM D-3365에 의거하여 측정하였다.* Pencil Hardness: Measured according to ASTM D-3365.
* 충격 강도 (Notched Izod Impact Strength) : 1/4 시편을 이용하여 ASTM D-256에 의거하여 측정하였다. * Notched Izod Impact Strength: Measured according to ASTM D-256 using 1/4 specimen.
상기 표 2를 통하여, 굴절율이 유사한 그라프트 공중합체(A)와 MSAN 공중합체(B)을 사용하여 제조한 본 발명의 실시예 1 내지 3의 열가소성 투명 ABS 수지 조성물은 경도가 119 이상이며, 연필 경도는 H 이상이며, 충격강도가 7 kg·cm/cm 이상으로, 투명성이 우수하면서도 물성이 우수한 것을 확인할 수 있었다. Through Table 2, the thermoplastic transparent ABS resin composition of Examples 1 to 3 of the present invention prepared using the graft copolymer (A) and the MSAN copolymer (B) having similar refractive indices has a hardness of 119 or more, and a pencil The hardness was more than H, the impact strength was 7 kg · cm / cm or more, it was confirmed that the excellent physical properties while excellent in transparency.
반면, 굴절율이 상이한 그라프트 공중합체(A)와 MSAN 공중합체(B)를 사용하여 제조한 비교예 1의 열가소성 투명 ABS 수지 조성물은 투명도와 색상이 좋지 못하였고, 중량평균분자량이 낮은 그라프트 공중합체(A)와 MSAN 공중합체(B)을 사용하여 제조한 비교예 2의 열가소성 투명 ABS 수지 조성물은 최종 제품의 중량평균분자량도 100,000 미만이 되어 충격 강도가 급격하게 저하되는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 최종 고무 함량이 본 발명의 범위에 해당하지 않는 비교예 3의 열가소성 투명 ABS 수지 조성물은 경도 및 연필 경도가 좋지 않았으며, 최종 고무 함량은 본 발명의 범위에 해당되나 그라프트 공중합체(A)의 고무 함량이 본 발명의 범위에 해당하지 않는 비교예 4의 열가소성 투명 ABS 수지 조성물은 충격 강도가 급격하게 저하되는 것을 확인할 수 있었다. On the other hand, the thermoplastic transparent ABS resin composition of Comparative Example 1 prepared using the graft copolymer (A) and the MSAN copolymer (B) having different refractive indices did not have good transparency and color, and graft air having a low weight average molecular weight. In the thermoplastic transparent ABS resin composition of Comparative Example 2 prepared using the copolymer (A) and the MSAN copolymer (B), the weight average molecular weight of the final product was also less than 100,000, and it was confirmed that the impact strength rapidly decreased. In addition, the thermoplastic transparent ABS resin composition of Comparative Example 3 in which the final rubber content does not fall within the scope of the present invention did not have good hardness and pencil hardness, and the final rubber content falls within the range of the present invention, but the graft copolymer (A It was confirmed that the impact strength of the thermoplastic transparent ABS resin composition of Comparative Example 4 in which the rubber content of) does not fall within the scope of the present invention is sharply lowered.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면 투명성이 우수하면서도 충격강도, 가공성, 표면광택, 경도 및 내스크래치성이 우수하여, 미려한 외관설계가 가능하며 장기간의 표면 손상을 방지할 수 있는 고경도의 열가소성 투명 ABS 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.As described above, according to the present invention, it is excellent in transparency, impact strength, processability, surface gloss, hardness and scratch resistance, it is possible to design a beautiful appearance and high hardness thermoplastic that can prevent surface damage for a long time There is an effect of providing a transparent ABS resin composition. Although described in detail above with reference to the specific embodiments of the present invention, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope and spirit of the present invention, and such variations and modifications belong to the appended claims. It is also natural.
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