KR20110076686A - 내후성이 우수한 저광택 열가소성 수지 조성물 - Google Patents

내후성이 우수한 저광택 열가소성 수지 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명의 내후성이 우수한 저광택 열가소성 수지 조성물은 고무입경이 0.3 ~ 0.8 ㎛인 아크릴계 그라프트 공중합체 수지 30 ~ 80 중량 % 및 방향족 비닐-시안화 비닐계 공중합체 수지 20 ~ 70 중량 %로 이루어진다. 상기 아크릴계 그라프트 공중합체 수지는 아크릴계 고무 30 ~ 60 중량 %에 방향족 비닐-시안화 비닐계 공중합체 40 ~ 70 중량 %를 그라프트 중합한 것이다. 본 발명의 열가소성 수지 조성물은 상기 아크릴계 고무의 평균 입경을 증가시켜 우수한 내후성 및 저광 특성을 확보할 수 있다.
아크릴계 고무, ASA 수지, SAN 수지, 저광 특성, 내후성, 가교제, 유화제

Description

내후성이 우수한 저광택 열가소성 수지 조성물{Low Gloss Thermoplastic Resin Composition Having Good Weatherability}
본 발명은 내후성이 우수한 저광택 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 아크릴계 그라프트 공중합체 수지를 적용하여 도장공정없이도 내후성이 우수하며 소광제를 첨가하지 않고도 외관의 저광특성을 구현할 수 있는 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 부타디엔-스티렌-아크릴로니트릴계(이하, ABS) 수지는 내충격성 및 가공성이 뛰어나고 기계적 강도가 우수하여 전기전자 하우징, 자동차 내외장재 등과 같은 다양한 용도로 광범위하게 사용되고 있다. 그러나, ABS 수지는 충격보강용으로 사용되는 부타디엔 고무가 갖는 이중결합이 공기중의 산소, 오존, UV 등에 의해 분해되면서 그 물성이 급격히 하락하고 변색이 일어나는 문제가 있다.
이에 비해 아크릴로니트릴-스티렌-아크릴레이트계(이하, ASA) 수지와 같은 아크릴계 그라프트 공중합체 수지는 부타디엔 대신 아크릴 고무(acrylic rubber)를 사용함으로써 ABS 수지의 최대 결점인 내후성 및 내화학성을 획기적으로 개선하여, 장시간에 걸친 옥외사용 및 화학물질에의 노출하여도 제품의 물성과 성형품 외관의 변화가 ABS 수지에 비해 적다. 따라서 ASA 수지는 내후성이나 내화학성 개선을 위한 도장 처리가 필요 없이 성형 후 바로 완제품 처리되어 외부기후와 화학물질에 노출된 부위의 용도에 많이 사용되고 있다.
이렇게 도장 공정이 필요없는 ASA 수지는 그 가공비를 절감할 수 있으며 도장 공정 시 발생하는 환경 유해물질 억제가 가능하다. 또한, 도장 후에는 불가능한 스크랩품의 재가공이 가능하여 재료비와 폐기물 양 또한 크게 줄일 수 있는 이점이 있다. 그러나 정도의 차이가 있을 뿐 UV에 의한 폴리머 분해를 원천적으로 억제할 수는 없고, 최근 들어 자동차 외장부품을 비롯하여 건축용 외장재 등 옥외용도로의 수요가 늘어나고 있어 UV에 대한 내후성을 향상시키는 것이 기술적 과제라 할 수 있다.
또한, 최근 가전제품, 자동차 내장재 등의 고급화 경향으로 제품 표면의 저광 특성을 선호하는 경향이 늘고 있다. 이를 위해서는 성형물 사출 후 표면에의 도장 공정이 필요하고, 이에 기존 ASA 수지에 초고분자 소광제를 첨가하여 표면 광택을 산란시켜서 후 도장 공정 없이 광택을 저하시키는 방법이 이용된다.
그러나 저광택 용도에 적용하고자 할 경우에 고가의 소광 첨가제를 사용하는 방법은 제조 비용이 상승할 뿐만 아니라 박리문제, 물성저하 문제, 부분적으로 광택이 높아지는 등 제품의 품질이 저하되는 문제가 있다.
이에 ASA 수지 자체의 원료 구조를 직접 변화시킴으로써 종래의 기술 대비 원가 절감과 품질 유지가 가능한 고내후 스티렌계 열가소성 수지의 개발도 이루어지고 있다. 이와 같은 종래의 기술로서 대한민국 특허 출원번호 KR2004-7004262에서는 분자당 2개 이상의 에폭시기를 가지고 수평균 분자량이 1,500보다 큰 화합물(ⅰ), 수평균 분자량이 500 내지 10,000이고 폴리올레핀 또는 폴리에테르 구조 단위와 분자 당 2개 이상의 말단 일차 아민 관능기를 함유하는 화합물의 반응 생성물(ⅱ)에 대해 (ⅰ)의 에폭시 관능기와 (ⅱ)의 말단 아민기의 총합이 4보다 커야 하는 반응 생성물을 포함하는 광택 감소제를 ASA에 혼입하는 열가소성 수지 조성물에 대해 개시하고 있다.
하지만 상기 수지는 어느 정도의 저광택 성능 및 내후성 발현은 가능하나 제3의 소광 첨가제를 첨가하여 원가 상승 및 품질 저하의 단점을 개선하는데 도움이 되지 않는다.
따라서 본 발명자들은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 고무 입자의 크기 및 형태를 변화시킨 아크릴계 그라프트 공중합체 수지를 적용함으로써 소광제를 첨가하지 않고도 내후성이 우수할 뿐만 아니라, 기본 물성 저하가 없고 원가 절감이 가능한 저광택 열가소성 수지 조성물을 개발하기에 이른 것이다.
본 발명의 목적은 내후성이 우수하면서도 저광특성을 갖는 열가소성 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 내후성 및 저광특성을 가지면서도 충격강도나 유동성의 저하가 일어나지 않는 열가소성 수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 소광제의 첨가없이 아크릴계 그라프트 중합체의 고무입자의 크기를 조절하여 뛰어난 저광특성을 갖는 열가소성 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 내후성과 저광특성이 우수하여 건축물 외장재의 용도에 적합한 열가소성 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 상세히 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
본 발명은 (A) 고무입경이 0.3 ~ 0.8 ㎛인 아크릴계 그라프트 공중합체 수지 30 ~ 80 중량 %; 및 (B) 방향족 비닐-시안화 비닐계 공중합체 수지 20 ~ 70 중량 %로 이루어진 내후성이 우수한 저광택 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다.
상기 아크릴계 그라프트 공중합체 수지(A)는 아크릴계 고무 30 ~ 60 중량 %에 방향족 비닐-시안화 비닐계 공중합체 40 ~ 70 중량 %를 그라프트 중합한 것이다.
하나의 구체예에서 상기 아크릴계 고무는 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, n-프로필아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 헥실메타크릴레이트, 2-에틸헥실메타아크릴레이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 단량체의 중합체인 것을 특징으로 한다.
하나의 구체예에서 상기 방향족 비닐계 단량체는 스티렌, 알파-메틸스티렌, o-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-메틸스티렌, o-에틸스티렌, m-에틸스티렌, p-에틸스티렌, 프로필스티렌, 부틸스티렌, 1-비닐나프탈렌, 2-비닐나프탈렌, 비닐 톨루엔 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
상기 시안화 비닐계 단량체는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 에타크릴로니트릴 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
상기 열가소성 수지 조성물은 적하방지제, 산화방지제, 가소제, 열안정제, 광안정제, 상용화제, 충격보강제, 난연제, 난연보조제, 계면활성제, 핵제, 커플링제. 충진제, 가소제, 혼화제, 착색제, 유화제, 가교제, 안정제, 활제, 항균제, 이형제, 정전기방지제, 안료, 염료, 무기물 첨가제, 방염제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 첨가제를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 상기 수지 조성물을 성형한 성형품을 포함한다. 상기 성형품은 건축물의 외장재 및 자동차 인테리어 부품 등을 포함할 수 있다.
구체예에서 상기 성형품은 60도 광택계를 이용하여 ASTM D-523에 따라 측정한 광택도가 20 ~ 45%이고, 1/8"의 두께에서 ASTM D-256에 따라 측정한 노치 아이 조드 충격강도가 35~45 kgfㆍcm/cm이고, ISO 1133에 따라 측정한 유동성이 3 ~ 6 g/10min이고, 그리고 SAE J1960에 따라 측정한 내후성이 0.1 ~ 0.4 dE의 값을 가질 수 있다.
본 발명은 고무 입자의 크기 및 형태를 변화시킨 아크릴레이트계 그라프트 공중합체를 적용함으로써, 소광제를 첨가하지 않고도 내후성이 우수할 뿐만 아니라 기본 물성 저하가 없고 원가 절감이 가능한 저광택 열가소성 수지 조성물을 제공하는 효과를 갖는다. 따라서, 상기 수지 조성물을 사용하여 보다 우수한 물성을 나타내는 플라스틱 성형품을 제조할 수 있으며, 이를 각종 건축물의 외장재 및 자동차의 인테리어 부품, 무도장 외장 하우징의 용도로 널리 사용할 수 있다.
본 발명의 내후성이 우수한 저광택 열가소성 수지 조성물은 (A) 고무입경이 0.3 ~ 0.8 ㎛인 아크릴계 그라프트 공중합체 수지 30 ~ 80 중량 %; 및 (B) 방향족 비닐-시안화 비닐계 공중합체 수지 20 ~ 70 중량 %로 이루어진다. 하나의 구체예에서 상기 열가소성 수지 조성물은 (A) 아크릴계 그라프트 공중합체 수지 40 ~ 70 중량 %; 및 (B) 방향족 비닐-시안화 비닐계 공중합체 수지 30 ~ 60 중량 %로 이루어진다. 다른 구체예에서 상기 열가소성 수지 조성물은 (A) 아크릴계 그라프트 공중합체 수지 40 ~ 60 중량 %; 및 (B) 방향족 비닐-시안화 비닐계 공중합체 수지 40 ~ 60 중량 %로 이루어진다.
본 발명의 내후성이 우수한 저광택 열가소성 수지 조성물의 각 성분에 대하여 하기에 상세히 설명한다.
(A) 아크릴계 그라프트 공중합체 수지
본 발명에 따른 아크릴계 그라프트 중합체(A)는 전체 열가소성 수지 조성물 중에 30~80 중량%를 사용할 수 있다. 만약 아크릴계 그라프트 중합체(A)의 함량이 30 중량% 미만이면 바람직한 저광 특성을 얻기 어렵고, 80 중량%를 초과하면 유동성의 저하를 초래한다.
본 발명에 따른 아크릴계 그라프트 공중합체 수지(A)는 아크릴계 고무 30 ~ 60 중량 %에 방향족 비닐-시안화 비닐계 공중합체 40 ~ 70 중량 %로 이루어진다. 하나의 구체예에서 아크릴계 그라프트 공중합체 수지(A)는 아크릴계 고무 30 ~ 50 중량 %에 방향족 비닐-시안화 비닐계 공중합체 50 ~ 70 중량 %를 유화 그라프트 중합방법으로 중합하여 제조된 것이다.
상기 시안화비닐 화합물과 방향족비닐 화합물의 공중합체는 20∼40 중량%의 시안화 비닐화합물과 60∼80 중량%의 방향족비닐 화합물이 사용되는데, 상기 아크릴계 고무에 그라프트되어 있는 시안화비닐 화합물-방향족비닐 화합물 공중합체는 전체 아크릴계 그라프트 중합체(A)에 대하여 40∼70 중량%인 것이 바람직하다.
본 발명의 아크릴계 그라프트 공중합체 수지(A)는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 잘 알려져 있는 기존의 아크릴계 그라프트 공중합체 수지의 제 조방법과는 달리 가교제 함량 및 중합 조건을 변경하여 기존의 아크릴계 고무질 중합체의 입경이 0.2 ㎛ 미만인 것을 0.3 ㎛ 이상으로 증가 시켰으며 그 형태 또한 단일 공중합체가 여럿 뭉쳐진 응집구조를 가진 수지이다.
하나의 구체예에서 상기 아크릴계 그라프트 공중합체 수지(A)는 아크릴계 고무 10 ~ 60 중량부에 방향족 비닐 화합물 60 내지 80 중량 %와 시안화 비닐 화합물 20 내지 40 중량 %로 이루어진 단량체 혼합물 40 내지 90 중량부로 이루어진 혼합용액 100 중량부에 대하여, 중합개시제 0.005 내지 0.03 중량부, 분자량 조절제 0.005 내지 0.5 중량부, 가교제 0.25 내지 0.5 중량부, 용매 5 내지 30 중량부, 및 유화제 1 내지 2 중량부를 혼합하여 그라프트 중합하여 제조될 수 있다.
기존의 아크릴계 그라프트 공중합체의 제조방법과 비교하여 본 발명의 제조방법에서는 기존의 가교제의 함량 0.01 ~ 0.1 보다 더 많은 0.25 ~ 0.5 중량부를 첨가하고 첨가되는 물의 양을 줄이는 점에 차이가 있다. 바람직하게 상기 가교제는 0.3 ~ 0.45 중량부를 사용할 수 있다. 또한 유화제를 한꺼번에 넣던 종전의 방법과는 달리 중합과정 전체에 걸쳐 3번에 나누어 첨가하면서 중합한다는 점에 차이가 있다. 이러한 방법에 의할 때 아크릴계 고무의 평균 입경이 0.3 ㎛ 이상인 것을 얻을 수 있으며, 이는 단일 공중합체가 다수 뭉쳐진 응집구조를 이루면서 고무입자의 크기를 크게 할 수 있는 것이다.
본 발명의 아크릴계 고무의 평균 입경은 0.3 ~ 0.8 ㎛일 수 있다. 바람직하게 아크릴계 고무의 평균 입경은 0.3 ~ 0.6 ㎛를 가질 수 있다. 만약 아크릴계 고무의 평균 입경이 0.3㎛ 이하이면 본 발명의 바람직한 저광 특성을 구현할 수 없으 며, 0.8㎛이상이면 가공성, 생산성 및 강성의 저하를 가져올 수 있다.
상기 아크릴계 고무는 C1-C8의 알킬아크릴레이트로부터 합성된 것이 바람직하다. 상기 아크릴계 고무는 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, n-프로필아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 헥실메타크릴레이트, 및 2-에틸헥실메타아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 단량체의 중합체인 것을 특징으로 한다. 이들은 단독 또는 2종 이상이 혼합하여 사용될 수 있으며 부틸 아크릴레이트가 바람직하다.
구체예에서 상기 방향족 비닐-시안화 비닐계 공중합체에 사용되는 방향족 비닐계 단량체는 스티렌, 알파-메틸스티렌, o-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-메틸스티렌, o-에틸스티렌, m-에틸스티렌, p-에틸스티렌, 프로필스티렌, 부틸스티렌, 1-비닐나프탈렌, 2-비닐나프탈렌, 비닐 톨루엔으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 이중 스티렌이 바람직하며, 이들은 단독 또는 2종 이상이 혼합하여 사용될 수 있다.
구체예에서 상기 방향족 비닐-시안화 비닐계 공중합체에 사용되는 시안화 비닐계 단량체는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 및 에타크릴로니트릴로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 이 중 아크릴로니트릴이 바람직하며, 이들은 단독 또는 2종 이상이 혼합하여 사용될 수 있다.
상기 방향족 비닐계 단량체와 선택적으로 공중합 가능한 단량체로는 N-페닐말레이미드, N-시클로헥실말레이드, 무수말레인산 등이 적합하나 반드시 이에 한정 되는 것은 아니며 제조방법으로는 유화중합법, 현탁중합법, 용액중합법, 괴상중합법 등을 적용할 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
(B) 방향족 비닐-시안화 비닐계 공중합체 수지
본 발명에 사용되는 방향족 비닐-시안화 비닐계 공중합 수지(B)는 방향족 비닐-시안화 비닐계 공중한 수지(B) 총 중량을 기준으로, 방향족 비닐계 단량체 40 내지 90 중량%에 시안화 비닐계 단량체 약 10 내지 60 중량%를 첨가하여 공중합시켜 제조될 수 있다.
하나의 구체예에서 상기 방향족 비닐-시안화 비닐계 공중합체 수지(B)는 방향족 비닐계 단량체 약 50 내지 약 90 중량%와 시안화 비닐계 단량체 약 10 내지 약 50 중량%를 포함하여 이루어진다. 다른 구체예에서는 상기 단량체 혼합물은 방향족 비닐계 단량체 약 60 내지 약 85 중량%와 시안화 비닐계 단량체 약 15 내지 약 40 중량%를 포함하여 이루어진다. 또 다른 구체예에서는 상기 단량체 혼합물은 방향족 비닐계 단량체 약 60 내지 약 80 중량%와 시안화 비닐계 단량체 약 20 내지 약 40 중량%를 포함하여 이루어진다.
상기 방향족 비닐-시안화 비닐계 공중합 수지(B)는 전체 열가소성 수지 조성물을 기준으로, 20 ~ 70 중량 %의 범위로 포함된다. 상기 방향족 비닐계 단량체의 함량이 20 중량% 미만인 경우에는, 유동성이 저하될 수 있으며, 70 중량%를 초과하는 경우에는 본 발명에서 원하는 저광특성을 얻을 수 없고, 내후성 및 충격강도가 저하될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 방향족 비닐-시안화 비닐계 공중합체 수지는 시안화 비닐계 단량체의 함량이 서로 다른 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 구체예로서 상기 시안화 비닐계 단량체의 함량이 20 ~ 40 %인 서로 다른 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 방향족 비닐-시안화 비닐계 공중합체 수지는 조성물의 용도에 따라 당업자에 의하여 용이하게 선택될 수 있다.
하나의 구체예에서 상기 방향족 비닐-시안화 비닐계 공중합체 수지(B)에 사용되는 방향족 비닐계 단량체의 예로는 스티렌, 알파-메틸스티렌, o-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-메틸스티렌, o-에틸스티렌, m-에틸스티렌, p-에틸스티렌, 프로필스티렌, 부틸스티렌, 1-비닐나프탈렌, 2-비닐나프탈렌, 비닐 톨루엔 등이 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다. 이들 중에서 스티렌이 바람직하다.
구체예에서 상기 방향족 비닐-시안화 비닐계 공중합체 수지(B)에 사용되는 시안화 비닐계 단량체로는 공중합이 가능한 불포화 탄화수소와 시안화기를 함께 가지고 있는 화합물을 들 수 있다. 하나의 구체예로서 상기 불포화 탄화수소의 일부 수소가 탄소수 1 내지 8의 알킬기로 치환될 수 있다.
상기 시안화 비닐계 단량체의 구체적인 예로는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 에타크릴로니트릴 등을 들 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있으며, 아크릴로니트릴이 바람직하다.
상기 방향족 비닐-시안화 비닐계 공중합 수지(B)는 가공성 및 내열성을 부가 하기 위해 아크릴산, 메타크릴산, 무수말레인산 또는 N-치환말레이드 등의 단량체 약 0 내지 30 중량%를 더 부가하여 중합할 수 있다.
본 발명의 열가소성 수지 조성물은 각각의 용도에 따라 적하방지제, 산화방지제, 가소제, 열안정제, 광안정제, 상용화제, 충격보강제, 난연제, 난연보조제, 계면활성제, 핵제, 커플링제. 충진제, 가소제, 혼화제, 착색제, 유화제, 가교제, 안정제, 활제, 항균제, 이형제, 정전기방지제, 안료, 염료, 무기물 첨가제, 방염제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 첨가제는 상술한 구성성분 (A)+(B) 100 중량부에 대하여 30 중량부 이하, 예를 들어 0.001 내지 30 중량부로 사용될 수 있다.
본 발명의 열가소성 수지 조성물은 수지 조성물을 제조하는 일반적인 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 구성성분과 첨가제들을 동시에 혼합한 후, 압출기 내에서 용융 압출하여 펠렛 형태로 제조할 수 있다.
본 발명의 열가소성 수지 조성물로부터 성형된 성형품은 우수한 저광특성을 갖는다. 상기 성형품은 60도 광택계를 이용하여 ASTM D-523에 따라 측정한 광택도가 45 이하일 수 있다. 구체적으로 본 발명의 수지 조성물로부터 성형된 성형품은 20 ~ 45의 광택도를 가지는 것을 특징으로 한다. 광택 값이 작을수록 저광 특성이 우수하기 때문에 상기 광택 값의 하한은 제한되지 않는다. 상기 광택 값은 BYK-가드너 글로스 미터(Gardner Gloss Meter)를 이용하여 측정될 수 있다.
또한 상기 성형품은 1/8"의 두께에서 ASTM D256에 따라 측정한 노치 아이조드 충격강도가 35 ~ 45kgfㆍcm/cm이고, ISO 1133에 따라 측정한 유동성이 3 ~ 6 g/10min이고, 그리고 SAE J1960에 따라 측정한 내후성이 0.1 ~ 0.4 dE일 수 있다.
다른 구체예에서 상기 성형품은 60도 광택계를 이용하여 ASTM D-523에 따라 측정한 광택도가 30 ~ 40이고, 1/8"의 두께에서 ASTM D-256에 따라 측정한 노치 아이조드 충격강도가 35~45 kgfㆍcm/cm이고, ISO 1133에 따라 측정한 유동성이 4 ~ 6 g/10min이고, 그리고 SAE J1960에 따라 측정한 내후성이 0.1 ~ 0.3 dE의 값을 가질 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 열가소성 수지 조성물과 그로부터 제조된 성형품은 표면 질감과 저광특성 및 내후성이 우수하므로 일상생활 용품에서 건축물의 외장재나 건축물 자재, 전기ㆍ전자 제품의 외장재 및 자동차 인테리어 부품 등에 이르기까지 광범위하게 사용될 수 있다.
하나의 구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물을 성형하여 TV, 오디오, 핸드폰, 디지털 카메라, 내비게이션, 세탁기, 컴퓨터, 모니터, MP3, DVD 플레이어, 비디오 플레이어, CD 플레이어, 세척기 및 사무자동화 기기와 같은 전기ㆍ전자 제품의 외장재를 제조할 수 있다. 또한, 상기 열가소성 수지 조성물을 건축물의 외장재나 자동차의 외부 인테리어 제품에 사용할 수 있다.
본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이며 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
실시예
하기의 실시예 및 비교실시예에서 사용된 (A) 아크릴계 공중합체 수지, (B) 방향족 비닐-시안화 비닐계 공중합체 수지, (C) 초고분자 소광 첨가제, (D) Talc 계 소광 첨가제 의 사양은 다음과 같다.
(A) 아크릴계 그라프트 공중합체 수지
(A1) ASA 수지-1 : 고무질 중합체 입경 0.4 ㎛, 함량 50% 인 아크릴레이트계 그라프트 공중합체를 사용하였다(상품명 : CHLT (제일모직)).
(A2) ASA 수지-2 : 고무질 중합체 입경 0.2 ㎛, 함량 50% 인 아크릴레이트계 그라프트 공중합체를 사용하였다(상품명 : CHAT (제일모직)).
(A3) ASA 수지-3 : 고무질 중합체 입경 0.9 ㎛, 함량 50% 인 아크릴레이트계 그라프트 공중합체를 사용하였다.
(B) 방향족 비닐-시안화 비닐계 공중합체 수지
SAN 수지 : 아크릴로니트릴 32%이고 중량평균분자량이 123,000인 SAN 수지를 사용하였다(상품명 : AP-81 (제일모직)).
(C) 초고분자 소광 첨가제 : 중량평균분자량 4,500,000∼5,500,000 인 스티렌계 소광 첨가제를 사용하였다(상품명 B-MAT, GE社)
(D) Talc 계 소광 첨가제 : 무기물 Talc 계 소광 첨가제를 사용하였다 (상품명 UPN HS-T 0.5, Hayashi Kasei社).
그외에 산화방지제로는 Irganox 1076(Ciba)를 사용하였고, 활제로는 에틸렌 비스-스테아라미드, 충격보강제로는 실리콘 오일을 사용하였다.
실시예 1 내지 3
상기 각 구성성분을 하기 표 1에 기재된 바와 같은 함량으로 첨가한 후 용융 혼련하고 압출하여 펠렛을 제조하였다. 이때, 압출은 L/D=29, 직경 45 mm 인 이축 압출기에서 실린더 온도는 220 ℃로 설정하였다. 제조된 펠렛은 80 ℃에서 3시간 건조 후 6 Oz 사출기에서 성형온도 180∼280 ℃, 금형온도 40∼80 ℃의 조건으로 사출하여 물성시편을 제조하였다.
비교실시예 1 내지 6
상기 각 구성성분을 하기 표 1에 기재된 바와 같은 함량으로 첨가한 후 상기 실시예와 동일한 방법으로 용융, 혼련하고 압출하여 펠렛을 제조하고 사출 물성시편을 제조하였다. 다만, 비교실시예 1 및 2 는 (A1) ASA 수지-1 의 함량을 달리한 것 외에는 실시예1과 동일하게 수행하였다. 비교실시예 3 은 (A2) ASA 수지-1 대신에 ASA 수지-2 를 사용한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 수행하였으며, 비교실시예 4 및 5 는 (C) 초고분자 소광첨가제 와 (D) Talc 계 소광첨가제를 적용한 것을 제외하고는 비교실시예 3 과 동일하게 수행하였다.
상기 실시예 및 비교실시예에서 제조된 열가소성 수지의 시편에 대하여 하기의 방법에 따라 물성을 평가하고 그 측정결과를 표1에 나타내었다.
(1) 광택도 : ASTM D-523 (1/8", 60˚)에 따라 측정하였다(%).
(2) Izod 충격강도 : ASTM D-256 (1/8")에 따라 측정하였다(kgf·cm/cm).
(3) 유동성 : ISO 1133 (220℃/10kg)에 따라 측정하였다(g/10min).
(4) 내후성 : SAE J1960을 기준으로 측정하였다(2000hr, dE).
Figure 112009081414887-PAT00001
단위 : 중량부
표 1에서 보듯이, 본 발명의 조성에 따라 제조된 실시예 1 내지 2와 3은 모두 광택도 40이하의 물성을 보였으며 우수한 내후성을 보였다. 실시예 2와 비교 실시예3은 소광제를 첨가하지 않고 입경차이만 있는 경우인데, 본 발명에서와 같이 고무의 평균입경을 크게 한 경우 우수한 저광특성을 보인데 반해 비교 실시예 3의 경우는 저광특성을 구현할 수 없음을 알 수 있다. 본 발명의 조성비를 벗어난 비교 실시예 1의 경우에는 저광특성을 구현할 수 없었고 내후성의 저하를 보이고 있고, 비교 실시예 2에서는 저광특성을 보였으나, 유동성이 현저하게 저하됨을 알 수 있다. 또한 비교실시예 4의 경우에는 기존의 소광제를 첨가하여 고무입자 크기를 조절한 실시예 2와 같은 저광특성을 보이나, 충격강도 및 유동성 등의 물성의 저하를 보이고 있으며 원가 면에서도 높은 수치를 보이고 있다. 탈크계 소광제를 사용한 비교 실시예 5의 경우에도 원하는 저광특성을 보이지 않을 뿐만 아니라 충격강도 및 유동성 등의 물성이 현저하게 저하됨을 알 수 있다. 또한, 본 발명의 입자 크기를 벗어난 비교실시예 6은 우수한 저광특성 및 충격 효율 특성을 보이나, 유동 저하 및 과도한 입자 크기로 인한 중합 생산성 저하로 원가 상승을 초래한다. 이와 같이 본 발명의 열가소성 수지 조성물은 조성비 및 고무 입자의 크기 조절을 통해 우수한 내후성 및 저광특성을 가짐을 확인할 수 있다.

Claims (8)

  1. (A) 고무입경이 0.3 ~ 0.8 ㎛인 아크릴계 그라프트 공중합체 수지 30 ~ 80 중량 %; 및
    (B) 방향족 비닐-시안화 비닐계 공중합체 수지 20 ~ 70 중량 %;
    를 포함하여 이루어진 내후성이 우수한 저광택 열가소성 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 아크릴계 그라프트 공중합체 수지(A)는 아크릴계 고무 30 ~ 60 중량 %에 방향족 비닐-시안화 비닐계 공중합체 40 ~ 70 중량 %를 그라프트 중합한 것임을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 아크릴계 고무는 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, n-프로필아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 헥실메타크릴레이트, 2-에틸헥실메타아크릴레이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 단량체의 중합체인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 방향족 비닐계 단량체는 스티렌, 알파-메틸스티렌, o- 메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-메틸스티렌, o-에틸스티렌, m-에틸스티렌, p-에틸스티렌, 프로필스티렌, 부틸스티렌, 1-비닐나프탈렌, 2-비닐나프탈렌, 비닐 톨루엔 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 시안화 비닐계 단량체는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 에타크릴로니트릴 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 수지 조성물은 적하방지제, 산화방지제, 가소제, 열안정제, 광안정제, 상용화제, 충격보강제, 난연제, 난연보조제, 계면활성제, 핵제, 커플링제. 충진제, 가소제, 혼화제, 착색제, 유화제, 가교제, 안정제, 활제, 항균제, 이형제, 정전기방지제, 안료, 염료, 무기물 첨가제, 방염제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 수지 조성물로부터 성형된 성형품.
  8. 제7항에 있어서, 상기 성형품은 60도 광택계를 이용하여 ASTM D-523에 따라 측정한 광택도가 20 ~ 45%이고, 1/8"의 두께에서 ASTM D-256에 따라 측정한 노치 아이조드 충격강도가 35~45 kgfㆍcm/cm이고, ISO 1133에 따라 측정한 유동성이 3 ~ 6 g/10min이고, 그리고 SAE J1960에 따라 측정한 내후성이 0.1 ~ 0.4 dE인 것을 특징으로 하는 성형품.
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