KR20120029156A - 아크릴계 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품 - Google Patents

아크릴계 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품 Download PDF

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Abstract

(A) 아크릴계 화합물을 포함하는 고무 코어를 포함하는 코어-쉘 구조의 아크릴계 공중합체; 및 (B) 실리콘계 화합물 및 아크릴산 알킬 에스테르 화합물을 포함하는 고무 코어를 포함하고, 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물, 방향족 비닐 화합물 및 불포화 니트릴 화합물을 포함하는 쉘이 그라프트되어 형성된 코어-쉘 구조의 충격보강제를 포함하는 아크릴계 열가소성 수지 조성물이 제공된다.

Description

아크릴계 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품{ACRYL BASED THERMOPLASTIC RESIN COMPOSITION AND MOLDED PRODUCT USING THE SAME}
본 기재는 아크릴계 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품에 관한 것이다.
ASA(아크릴레이트-스티렌-아크릴로니트릴) 수지는 내후성, 내광성, 내약품성, 내열성 등이 우수하기 때문에 전기전자 제품, 자동차용 외장 부품, 건축용 자재 등의 성형품 제조에 많이 사용되고 있다.
그러나 상기 ASA 수지는 ABS(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌) 수지에 비하여 착색성이 좋지 않아, 색상 발현이 요구되는 성형품에의 적용에 한계가 있다.
이를 극복하기 위해 주로 다량의 염료 및 안료를 첨가하는데, 이 경우 내후성 등 ASA 수지의 기본 물성이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명의 일 측면은 착색성, 내충격성 및 내후성의 물성 밸런스가 우수한 아크릴계 열가소성 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 일 측면은 상기 아크릴계 열가소성 수지 조성물을 이용한 성형품을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면은 (A) 아크릴계 화합물을 포함하는 고무 코어를 포함하는 코어-쉘 구조의 아크릴계 공중합체; 및 (B) 실리콘계 화합물 및 아크릴산 알킬 에스테르 화합물을 포함하는 고무 코어를 포함하고, 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물, 방향족 비닐 화합물 및 불포화 니트릴 화합물을 포함하는 쉘이 그라프트되어 형성된 코어-쉘 구조의 충격보강제를 포함하고, 상기 충격보강제(B)의 고무 코어의 평균 입자 직경이 0.07 내지 0.13 um이고, 상기 충격보강제(B)의 고무 코어 중 실리콘계 화합물 및 아크릴산 알킬 에스테르 화합물의 중량비가 2 : 98 내지 10 : 90인 아크릴계 열가소성 수지 조성물을 제공한다.
상기 아크릴계 공중합체(A)에 포함되는 상기 고무 코어는 단일층, 이중층 또는 이들의 조합을 포함하는 구조를 가질 수 있다.
상기 고무 코어가 이중층인 경우, 상기 아크릴산 알킬 에스테르 화합물 및 방향족 비닐 화합물을 포함하는 내부층과 아크릴산 알킬 에스테르 화합물을 포함하는 외부층을 포함할 수 있다.
상기 내부층의 아크릴산 알킬 에스테르 화합물 및 방향족 비닐 화합물의 중량비가 95 : 5 내지 80 : 20일 수 있다.
상기 내부층 및 외부층의 중량비가 30 : 70 내지 70 : 30일 수 있다.
상기 아크릴계 공중합체(A)는 상기 고무 코어에 방향족 비닐 화합물 및 시안화 비닐 화합물을 포함하는 쉘이 그라프트될 수 있다.
상기 아크릴계 공중합체(A)는 상기 고무 코어 30 내지 70 중량% 및 상기 쉘 70 내지 30 중량%를 포함할 수 있다.
상기 충격보강제(B)의 고무 코어 중 실리콘계 화합물 및 아크릴산 알킬 에스테르 화합물의 중량비가 2 : 98 내지 10 : 90일 수 있다.
상기 충격보강제(B)의 쉘이 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물의 함량과 방향족 비닐 화합물 및 불포화 니트릴 화합물의 함량의 합의 비가 0 : 100 내지 50 : 50의 중량비로 포함될 수 있다.
상기 충격보강제(B)는 상기 고무 코어 30 내지 70 중량% 및 상기 쉘 70 내지 30 중량%를 포함할 수 있다.
상기 충격보강제(B)는 상기 아크릴계 공중합체(A) 100 중량부에 대하여 10 내지 900 중량부로 포함될 수 있다.
상기 아크릴계 열가소성 수지 조성물은 폴리스티렌 수지(PS수지), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 수지(ABS 수지), 고무변성 폴리스티렌 수지(HIPS), 아크릴로니트릴-스티렌-아크릴레이트 공중합체 수지(ASA 수지), 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 수지(SAN 수지), 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스티렌 공중합체 수지(MBS 수지), 아크릴로니트릴-에틸아크릴레이트-스티렌 공중합체 수지(AES 수지), 폴리카보네이트 수지(PC), 폴리페닐렌에테르 수지(PPE), 폴리에틸렌 수지(PE), 폴리프로필렌 수지(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지(PBT), 폴리비닐클로라이드 수지(PVC), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리아미드(PA)계 수지, 알파메틸스티렌계 수지 (AMS) 및 폴리말레이미드계 수지(PMI)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 (C) 열가소성 수지를 더 포함할 수 있다.
상기 아크릴계 열가소성 수지 조성물은 상기 아크릴계 공중합체(A) 100 중량부에 대하여 상기 (C) 열가소성 수지 10 내지 900 중량부의 함량비로 포함할 수 있다.
발명의 다른 측면은 상기 아크릴계 열가소성 수지 조성물을 이용하여 제조된 성형품을 제공한다.
기타 본 발명의 측면들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
상기 아크릴계 열가소성 수지 조성물은 착색성, 내충격성 및 내후성의 물성 밸런스가 우수함에 따라, 다양한 성형품, 특히, 전기전자 부품, 자동차 부품 등의 플라스틱 외장 제품에 유용하게 적용될 수 있다.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, "(메타)아크릴레이트"는 "아크릴레이트"와 "메타크릴레이트" 둘 다 가능함을 의미한다.  또한 "(메타)아크릴산 알킬 에스테르"는 "아크릴산 알킬 에스테르"와 "메타크릴산 알킬 에스테르" 둘 다 가능함을 의미하며, "(메타)아크릴산 에스테르"는 "아크릴산 에스테르"와 "메타크릴산 에스테르" 둘 다 가능함을 의미한다.
(A) 아크릴계 화합물을 포함하는 고무 코어를 포함하는 코어-쉘 구조의 아크릴계 공중합체; 및 (B) 실리콘계 화합물 및 아크릴산 알킬 에스테르 화합물을 포함하는 고무 코어를 포함하고, 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물, 방향족 비닐 화합물 및 불포화 니트릴 화합물을 포함하는 쉘이 그라프트되어 형성된 코어-쉘 구조의 충격보강제를 포함하는 아크릴계 열가소성 수지 조성물이 제공된다.
이하 상기 아크릴계 열가소성 수지 조성물에 포함되는 각 성분에 대하여 구체적으로 살펴본다.
 
(A) 코어-쉘 구조의 아크릴계 공중합체
상기 아크릴계 공중합체는 아크릴계 화합물을 포함하는 고무 코어에 쉘이 그라프트된 구조를 가질 수 있다.
상기 아크릴계 화합물은 (메타)아크릴산 알킬 에스테르, (메타)아크릴산 에스테르 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다.  이때 상기 알킬은 C1 내지 C10 알킬일 수 있다.  상기 (메타)아크릴산 알킬 에스테르의 예로는 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있고, 상기 (메타)아크릴산 에스테르의 예로는 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다.
상기 아크릴계 화합물을 포함하는 고무 코어는 단일층, 이중층 또는 이들의 조합을 포함하는 구조를 가질 수 있고, 이 중 좋게는 이중층의 구조를 가질 수 있다.
구체적으로, 상기 아크릴계 공중합체는 상기 아크릴계 화합물을 포함하는 단일층의 고무 코어를 포함할 수 있다.  또는 상기 아크릴계 공중합체는 상기 아크릴계 화합물과 방향족 비닐 화합물을 포함하는 내부층, 및 상기 아크릴계 화합물을 포함하는 외부층을 포함하는 이중층의 고무 코어를 포함할 수 있다.  이 중 좋게는 상기 이중층의 고무 코어를 포함하는 아크릴계 공중합체를 사용할 수 있다.  이중층의 고무 코어를 사용하여 내후성, 내충격성 등을 유지하면서도 착색성과 광택성을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 이중층의 고무 코어는 내부층과 외부층으로 구성될 수 있다.
일 구현예에서, 상기 내부층은 아크릴산 알킬 에스테르 화합물 및 방향족 비닐 화합물을 포함하고, 상기 외부층은 아크릴산 알킬 에스테르 화합물을 포함한다.  
상기 아크릴산 알킬 에스테르 화합물은 C1 내지 C10 알킬 아크릴레이트일 수 있고, 예를 들면, 메틸아크릴레이트, 부틸아크릴레이트 등 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다.
상기 방향족 비닐 화합물은 스티렌, C1 내지 C10의 알킬 치환 스티렌, 할로겐 치환 스티렌 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다.  상기 알킬 치환 스티렌의 예로는 o-에틸 스티렌, m-에틸 스티렌, p-에틸 스티렌, α-메틸 스티렌 등을 들 수 있으며, 이제 한정되지는 않는다.
상기 내부층은 구체적으로 상기 아크릴산 알킬 에스테르 화합물 및 상기 방향족 비닐 화합물의 공중합체일 수 있다.  상기 내부층의 아크릴산 알킬 에스테르 화합물 및 방향족 비닐 화합물의 중량비가 95:5 내지 80:20일 수 있고, 이러한 범위의 중량비로 포함되는 경우 소정의 용도로서 사용되기에 적합한 내후성, 내충격성, 광택 및 착색성 측면의 성능 조합을 얻을 수 있다.
다른 구현예에서, 상기 내부층 및 외부층의 중량비가 30:70 내지 70:30일 수 있다.  상기 범위의 중량비로 구성될 경우 소정의 용도로서 사용되기에 적합한 물성 밸런스를 얻을 수 있다.
상기 아크릴계 공중합체는 상기 단일층의 고무 코어를 포함하는 아크릴계 공중합체와, 상기 이중층의 고무 코어를 포함하는 아크릴계 공중합체를 혼합하여 사용할 수도 있다.  이때 상기 단일층의 고무 코어를 포함하는 아크릴계 공중합체 및 상기 이중층의 고무 코어를 포함하는 아크릴계 공중합체가 20:80 내지 80:20의 중량비로 혼합될 수 있고, 구체적으로는 25:75 내지 75:25의 중량비로 혼합될 수 있다.  상기 비율 범위 내로 혼합될 경우 아크릴계 열가소성 수지 조성물의 착색성이 우수하다.
상기 고무의 평균입경은 0.07 내지 0.13um 일 수 있다.
상기 고무 코어에 그라프트되는 쉘은 불포화 화합물을 포함한다.
상기 불포화 화합물은 방향족 비닐 화합물, 시안화 비닐 화합물, 헤테로 고리 화합물 또는 이들의 조합을 사용할 수 있으며, 이 중 바람직하게는 방향족 비닐 화합물 및 시안화 비닐 화합물의 혼합물 또는 공중합체를 사용할 수 있다.  이때 상기 방향족 비닐 화합물 및 상기 시안화 비닐 화합물은 90 내지 10 중량% 및 60 내지 40 중량%로 이루어질 수 있다.
상기 방향족 비닐 화합물로는 스티렌, C1 내지 C10 알킬 치환 스티렌, 할로겐 치환 스티렌 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다.  상기 알킬 치환 스티렌의 예로는 o-에틸 스티렌, m-에틸 스티렌, p-에틸 스티렌, α-메틸 스티렌 등을 들 수 있다.
상기 시안화 비닐 화합물로는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 에타크릴로니트릴 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다.
상기 헤테로 고리 화합물로는 무수말레인산, 알킬 또는 페닐 N-치환 말레이미드 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다.
또다른 구현예에서, 상기 아크릴계 공중합체는 상기 고무 코어 70 내지 30 중량% 및 상기 쉘 30 내지 70 중량%를 포함할 수 있고, 구체적으로는 상기 고무 코어 60 내지 40 중량% 및 상기 쉘 40 내지 60 중량%를 포함할 수 있다.  상기 비율 범위 내로 이루어질 경우 아크릴계 열가소성 수지 조성물의 착색성이 우수하다.
 
(B) 코어-쉘 구조의 충격보강제 
상기 충격보강제는 실리콘계 화합물 및 알킬 에스테르 화합물을 포함하는 고무 코어에 쉘이 그라프트된 구조를 가지며, 상기 쉘은 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물, 방향족 비닐 화합물 및 불포화 니트릴 화합물을 포함한다.
상기 실리콘계 화합물은 3원환 이상, 바람직하게는 3 내지 6원환 시클로실록산 화합물을 사용할 수 있으며, 상기 시클로실록산 화합물로는 헥사메틸시클로트리실록산, 옥타메틸시클로테트라실록산, 데카메틸시클로펜타실록산, 도데카메틸시클로헥사실록산, 트리메틸트리페닐시클로트리실록산, 테트라메틸테트라페닐시클로테트라실록산, 옥타페닐시클로테트라실록산 또는 이들의 조합을 사용할 수 있으며, 이제 한정되지는 않는다.  또한, 필요한 경우, 실록산계 가교제 퍼오가노실록산비닐 중합체 관능기 함유 실록산을 첨가하여도 좋다.  이때, 트리메톡시메틸실란, 트리에톡시페닐실란, 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란 등의 경화제를 사용할 수도 있다.
상기 아크릴산 알킬 에스테르 화합물은 C1 내지 C10 알킬 아크릴레이트일 수 있고, 예를 들면, 메틸아크릴레이트, 부틸아크릴레이트 등 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다.
상기 고무 코어는 구체적으로 상기 실리콘계 화합물 및 상기 알킬 에스테르 화합물의 공중합체일 수 있다.
또다른 구현예에서, 상기 충격보강제(B)의 고무 코어 중 실리콘계 화합물 및 아크릴산 알킬 에스테르 화합물의 중량비가 2 : 98 내지 10 : 90일 수 있다.
상기 고무 코어의 평균 입자 직경은 0.07 내지 0.13 ㎛ 일 수 있다.   평균 입자 직경이 상기 범위 내일 때 내충격성, 색조 발현, 광택성의 원하는 물성 밸런스를 얻을 수 있다.
상기 고무 코어에 그라프트되는 쉘은 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물, 방향족 비닐 화합물 및 불포화 니트릴 화합물의 화합물을 포함한다.
상기 불포화 화합물은 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물, 방향족 비닐 화합물 및 불포화 니트릴 화합물 외에도, 헤테로 고리 화합물 등을 더 포함할 수 있고 이들의 조합을 함께 사용할 수 있다.
상기 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물은 C1 내지 C10 알킬 메타크릴레이트일 수 있고, 예를 들면, 메틸메타크릴레이트, 부틸메크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 2-에틸 헥실 메타아크릴레이트 등 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다.
상기 방향족 비닐 화합물로는 스티렌, C1 내지 C10 알킬 치환 스티렌, 할로겐 치환 스티렌 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다.  상기 알킬 치환 스티렌의 예로는 o-에틸 스티렌, m-에틸 스티렌, p-에틸 스티렌, α-메틸 스티렌 등을 들 수 있다.
상기 시안화 비닐 화합물로는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 에타크릴로니트릴 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다.
상기 헤테로 고리 화합물로는 무수말레인산, 알킬 또는 페닐 N-치환 말레이미드 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다.
상기 불포화 화합물은 구체적으로 메타아크릴산 알킬 에스테르의 중합체 및 스티렌-아크릴로니트릴 중합체일 수 있다.
또다른 구현예에서, 상기 충격보강제의 쉘이 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물의 함량 대 방향족 비닐 화합물 및 불포화 니트릴 화합물의 함량의 합의 비가 0 : 100 내지 50 : 50일 수 있다.  충격보강제의 쉘이 상기 범위의 함량비로 구성될 때 색조 등의 물성 밸런스 측면에서 소정의 용도에 적합하게 적용될 수 있다.
또다른 구현예에서, 상기 충격보강제는 상기 고무 코어 및 쉘의 중량비가 70 : 30 내지 30 : 70일 수 있다.
상기 충격보강제는 상기 아크릴계 공중합체(A) 100 중량부에 대하여 10 내지 900 중량부로 포함될 수 있고, 구체적으로는 30 내지 350 중량부로 포함될 수 있다.  상기 충격보강제가 상기 함량 범위 내로 포함될 경우 아크릴계 열가소성 수지 조성물의 내충격성, 착색성 및 내후성의 물성 밸런스가 우수하다.
 
(C) 열가소성 수지
또다른 구현예에 따른 아크릴계 열가소성 수지 조성물은 아크릴계 공중합체(A) 이외의 열가소성 수지(C)를 더 포함할 수 있다.
상기 열가소성 수지의 구체적인 예를 들면, 폴리스티렌 수지(PS수지), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 수지(ABS 수지), 고무변성 폴리스티렌 수지(HIPS), 아크릴로니트릴-스티렌-아크릴레이트 공중합체 수지(ASA 수지), 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 수지(SAN 수지), 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스티렌 공중합체 수지(MBS 수지), 아크릴로니트릴-에틸아크릴레이트-스티렌 공중합체 수지(AES 수지), 폴리카보네이트 수지(PC), 폴리페닐렌에테르 수지(PPE), 폴리에틸렌 수지(PE), 폴리프로필렌 수지(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지(PBT), 폴리비닐클로라이드 수지(PVC), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리아미드(PA)계 수지, 알파메틸스티렌계 수지 (AMS) 및 폴리말레이미드계 수지(PMI) 등일 수 있고, 이들의 하나 이상의 혼합물이 사용될 수 있다.
또다른 구현예에서, 상기 열가소성 수지는 알파메틸스티렌계 수지 (AMS) 및/또는 폴리말레이미드계 수지(PMI)이다.
상기 열가소성 수지는 상기 아크릴계 공중합체(A) 100 중량부에 대하여 10 내지 900 중량부로 포함될 수 있고, 구체적으로는 30 내지 800 중량부로 포함될 수 있다.  상기 열가소성 수지가 상기 함량 범위 내로 포함될 경우 아크릴계 열가소성 수지 조성물의 착색성, 내충격성 및 내후성이 우수하다.
 
(D) 기타 첨가제
상기 아크릴계 열가소성 수지 조성물은 항균제, 열안정제, 산화방지제, 이형제, 광안정제, 계면활성제, 커플링제, 가소제, 혼화제, 착색제, 안정제, 활제, 정전기방지제, 조색제, 방염제, 내후제, 자외선 흡수제, 자외선 차단제, 핵 형성제, 접착 조제, 점착제 또는 이들의 조합의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 산화방지제로는 페놀형, 포스파이트형, 티오에테르형 또는 아민형 산화방지제를 사용할 수 있으며, 상기 이형제로는 불소 함유 중합체, 실리콘 오일, 스테아린산(stearic acid)의 금속염, 몬탄산(montanic acid)의 금속염, 몬탄산 에스테르 왁스 또는 폴리에틸렌 왁스를 사용할 수 있다.  또한 상기 내후제로는 벤조페논형 또는 아민형 내후제를 사용할 수 있고, 상기 착색제로는 염료 또는 안료를 사용할 수 있으며, 상기 자외선 차단제로는 이산화티타늄(TiO2) 또는 카본블랙을 사용할 수 있다.  또한 상기 핵 형성제로는 탈크 또는 클레이를 사용할 수 있다.
상기 첨가제는 상기 아크릴계 열가소성 수지 조성물의 물성을 저해하지 않는 범위 내에서 적절히 포함될 수 있으며, 구체적으로는 상기 아크릴계 열가소성 수지 조성물 100 중량부에 대하여 40 중량부 이하로 포함될 수 있으며, 더욱 구체적으로는 0.1 내지 30 중량부로 포함될 수 있다.
 
전술한 아크릴계 열가소성 수지 조성물은 수지 조성물을 제조하는 공지의 방법으로 제조할 수 있다.  예를 들면, 일 구현예에 따른 구성 성분과 기타 첨가제들을 동시에 혼합한 후에, 압출기 내에서 용융 압출하고 펠렛 형태로 제조할 수 있다.
또다른 구현예에서, 전술한 아크릴계 열가소성 수지 조성물을 성형하여 제조한 성형품을 제공한다.  즉, 상기 아크릴계 열가소성 수지 조성물을 이용하여 사출 성형, 블로우 성형, 압출 성형, 열 성형 등의 여러 가지 공정에 의해 성형품을 제조할 수 있다.  특히 착색성, 내충격성 및 내후성이 요구되는 성형품, 특히, 전기전자 부품, 자동차 부품 등의 플라스틱 외장 제품에 유용하게 적용될 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다.  다만, 하기의 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
 
( 실시예 )
하기 실시예 및 비교예의 아크릴계 열가소성 수지 조성물의 제조에 사용되는 각 구성 성분은 다음과 같다.
 
(A) 아크릴계 공중합체 수지
하기 표 1의 조성을 갖는 코어층과 하기 표 2의 조성을 갖는 쉘층으로 이루어진 ASA-1, ASA-2 및 ASA-3을 제조하였다.  각 ASA-1, ASA-2 및 ASA-3에서 코어층과 쉘층의 중량비는 50:50이다. 
(단위 : 중량부) ASA-1 ASA-2 ASA-3
코어층

내부층
부틸아크릴레이트 고무 95 85 85
스티렌 5 15 15
외부층 부틸아크릴레이트 고무 100 100 100
고무 입경(um) 0.15 0.15 0.1
(단위 : 중량부) ASA-1 ASA-2 ASA-3
쉘층
스티렌 70 70 70
아크릴로니트릴 30 30 30
(B) 실리콘-아크릴레이트계 수지
하기 표 3의 조성을 갖는 코어층과 하기 표 4의 조성을 갖는 쉘층으로 이루어진 복합고무a, 복합고무b, 복합고무c, 복합고무d, 복합고무e 및 복합고무f를 제조하였다.  각 복합고무a, 복합고무b, 복합고무c, 복합고무d, 복합고무e 및 복합고무f에서 코어층과 쉘층의 중량비는 50:50이다.
표 3의 실리콘 고무는 헥사메틸시클로트리실록산이다.
(단위 : 중량부) 복합고무a 복합고무b 복합고무c 복합고무d 복합고무e 복합고무f
코어층 실리콘 고무 5 10 5 5 5 15
부틸아크릴레이트 95 90 95 95 95 85
고무 입경(um) 0.1 0.1 0.1 0.25 0.4 0.1
(단위 : 중량부) 복합고무a 복합고무b 복합고무c 복합고무d 복합고무e 복합고무f
쉘층
스티렌 30 30 - 30 30 30
아크릴로니트릴 70 70 - 70 70 70
메틸메타크릴레이트 - - 100 - - -
(C1) g-ABS 수지
부타디엔 고무로 된 코어층 60 중량부와 아크릴로니트릴 70 중량%와 스티렌 30 중량%로 이루어진 단량체 혼합물 40 중량부를 그라프트 유화중합한 고무입경이 약 0.25 ㎛인 코어-쉘 형태의 그라프트 ABS 수지
 
(C2) SAN 수지
아크릴로니트릴 함량이 32 중량%, 스티렌 함량이 68 중량%이고 중량평균분
자량이 약 120,000인 SAN 수지
 
(C3) AMS계 수지
아크릴로니트릴 함량이 20.5 중량%, 알파메틸스티렌 함량이 79.5 중량%이고
중량평균분자량이 약 130,000인 AMS계 수지
 
(C4) PMI계 수지
아크릴로니트릴 함량이 15 중량%, 스티렌 함량이 55 중량%, N-페닐말레이미드 함량이 30 중량%이고 중량평균분자량이 약 150,000인 PMI계 수지
 
실시예 1 내지 7
상기에서 언급된 구성성분들을 이용하여 하기 표 5에 나타낸 조성으로 실시예 1 내지 7의 열가소성 수지 조성물을 제조한다.
그 제조 방법으로는, 하기 표 1에 나타낸 조성을 혼합한 후 용융, 혼련 압출하여 펠렛을 제조한다.  압출은 L/D=29, 직경 45㎜인 이축압출기를 사용하고, 바렐 온도는 220℃로 설정한다. 제조된 펠렛을 80℃에서 2시간 동안 건조 후, 6 Oz 사출성형기를 사용하여 실린더 온도 250℃, 금형온도 40℃로 설정하여 물성시편 및 9cm × 5cm × 0.2cm 크기의 착색성, 광택 및 내후성 측정용 시편을 제조한다.
(단위: 중량부) 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7
아크릴계 공중합체 수지 (A) ASA-1 30 - - - - - -
ASA-2 - 30 10 10 10 30 -
ASA-3 - - - - - - 30
실리콘-아크릴레이트계 수지(B) 복합고무a 10 10 30 30 20 - 10
복합고무b - - - - - 10 -
복합고무c - - - - - - -
복합고무d - - - - - - -
복합고무e - - - - - - -
복합고무f - - - - - - -
g-ABS 수지(C1) - - - - 5 - -
SAN 수지(C2) 60 60 60 10 25 60 60
AMS 수지(C3) - - - 50 - - -
PMI 수지(C4) - - - - 40 - -
비교예 1 내지 6
상기에서 언급된 구성성분들을 이용하여 하기 표 6에 나타낸 조성으로 비교예 1 내지 6의 열가소성 수지 조성물을 상기 실시예에서와 동일한 방법으로 제조한다.
(단위: 중량부) 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5 비교예 6
아크릴계 공중합체 수지 (A) ASA-1 30 30 30 30 10 10
ASA-2 - - - - - -
ASA-3 - - - - - -
실리콘-아크릴레이트계 수지(B) 복합고무a - - - - - -
복합고무b - - - - - -
복합고무c 10 - - - 20 -
복합고무d - 10 - - - -
복합고무e - - 10 - - -
복합고무f - - - 10 - -
g-ABS 수지(C1) - - - - 5 30
SAN 수지(C2) 60 60 60 10 25 60
AMS 수지(C3) - - - 50 - -
PMI 수지(C4) - - - - 40 -
(시험예)
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 펠렛을 80℃에서 2 시간 동안 건조한 후, 6 oz의 사출능력이 있는 사출성형기를 사용하여, 실린더 온도 210℃ 및 금형온도 60℃로 설정하고, ASTM 덤벨(dumb-bell) 시험편으로 사출성형하여 물성시편을 제조한다.  상기 제조된 물성시편은 하기의 방법으로 물성을 측정하여 그 결과를 하기 표 7 및 표8에 나타낸다.
1) 노치 IZOD 충격강도: ASTM D256에 따라 측정한다(시편 두께 1/8", 23℃, kgf?cm/cm).
2) 내후성: 9cm×5cm×0.2cm 크기의 시편을 이용하여 SAE J 1960에 따라 측정한다(3,000 시간, ΔE).
3) 착색성: 9cm×5cm×0.2cm 크기의 시편을 가지고 미놀타 CM-2500C 색차계를 이용하여 블랙 컬러의 명도값(L*)을 측정한다.
4) 광택성: 스가시험기 디지털 변각광택계 (UGV-6P) 측정각도 20°-20°
항목 단위 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7
노치 아이조드
충격강도(1/8〃)
kgf?cm/cm 22 19 22 20 24 21 18
내후성 ΔE 2.5 2.6 2.4 2.3 2.6 2.6 2.7
착색성 L* 28.33 28.12 28.02 29.27 28.47 28.37 27.77
광택성 % 82 83 82 81 80 82 84
항목 단위 비교예1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5 비교예 6
노치 아이조드
충격강도(1/8〃)
kgf?cm/cm 15 21 19 25 17 26
내후성 ΔE 2.5 2.7 2.7 2.7 2.6 6.9
착색성 L* 28.77 29.48 30.18 29.88 28.99 28.92
광택성 % 78 75 72 79 78 76
표 7의 실시예 1 내지 7의 결과가 상기 표 8의 비교예 1 내지 6의 결과에 비하여 내충격성, 내후성, 착색성 및 광택성의 물성 밸런스를 모두 우수하게 유지하고 있음을 확인할 수 있다.
 
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.  그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (15)

  1. (A) 아크릴계 화합물을 포함하는 고무 코어를 포함하는 코어-쉘 구조의 아크릴계 공중합체; 및
    (B) 실리콘계 화합물 및 아크릴산 알킬 에스테르 화합물을 포함하는 고무 코어를 포함하고, 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물, 방향족 비닐 화합물 및 불포화 니트릴 화합물을 포함하는 쉘이 그라프트되어 형성된 코어-쉘 구조의 충격보강제
    를 포함하고,
    상기 충격보강제(B)의 고무 코어의 평균 입자 직경이 0.07 내지 0.13 um이고,
    상기 충격보강제(B)의 고무 코어 중 실리콘계 화합물 및 아크릴산 알킬 에스테르 화합물의 중량비가 2 : 98 내지 10 : 90인 아크릴계 열가소성 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 아크릴계 공중합체(A)에 포함되는 상기 고무 코어는 단일층, 이중층 또는 이들의 조합을 포함하는 구조를 가지는 것인 아크릴계 열가소성 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 아크릴계 공중합체(A)에 포함되는 상기 고무 코어는 이중층을 포함하는 구조를 가지는 것인 아크릴계 열가소성 수지 조성물.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 이중층의 고무 코어는 상기 아크릴산 알킬 에스테르 화합물 및 방향족 비닐 화합물을 포함하는 내부층과 아크릴산 알킬 에스테르 화합물을 포함하는 외부층을 포함하는 것인 아크릴계 열가소성 수지 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 내부층의 아크릴산 알킬 에스테르 화합물 및 방향족 비닐 화합물의 중량비가 95 : 5 내지 80 : 20인 아크릴계 열가소성 수지 조성물.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 내부층 및 외부층의 중량비가 30 : 70 내지 70 : 30인 아크릴계 열가소성 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 아크릴계 공중합체(A)는 상기 고무 코어에 방향족 비닐 화합물 및 시안화 비닐 화합물을 포함하는 쉘이 그라프트된 것인 아크릴계 열가소성 수지 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 아크릴계 공중합체(A)는 상기 고무 코어 70 내지 30 중량% 및 상기 쉘 30 내지 70 중량%를 포함하는 아크릴계 열가소성 수지 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 충격보강제(B)의 쉘이 메타크릴산 알킬 에스테르 화합물의 함량과 방향족 비닐 화합물 및 불포화 니트릴 화합물의 함량의 합의 비가 0 : 100 내지 50 : 50의 중량비로 포함하는 아크릴계 열가소성 수지 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 충격보강제(B)는 상기 고무 코어70 내지30 중량% 및 상기 쉘30 내지70 중량%를 포함하는 아크릴계 열가소성 수지 조성물.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 충격보강제(B)는 상기 아크릴계 공중합체(A) 100 중량부에 대하여 10 내지 900 중량부로 포함되는 것인 아크릴계 열가소성 수지 조성물.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 아크릴계 열가소성 수지 조성물은 폴리스티렌 수지(PS수지), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 수지(ABS 수지), 고무변성 폴리스티렌 수지(HIPS), 아크릴로니트릴-스티렌-아크릴레이트 공중합체 수지(ASA 수지), 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 수지(SAN 수지), 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스티렌 공중합체 수지(MBS 수지), 아크릴로니트릴-에틸아크릴레이트-스티렌 공중합체 수지(AES 수지), 폴리카보네이트 수지(PC), 폴리페닐렌에테르 수지(PPE), 폴리에틸렌 수지(PE), 폴리프로필렌 수지(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지(PBT), 폴리비닐클로라이드 수지(PVC), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리아미드(PA)계 수지, 알파메틸스티렌계 수지 (AMS) 및 폴리말레이미드계 수지(PMI)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 (C) 열가소성 수지를 더 포함하는 것인 아크릴계 열가소성 수지 조성물.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 (C) 열가소성 수지는 알파메틸스티렌계 수지 (AMS), 폴리말레이미드계 수지(PMI) 또는 이들의 하나 이상의 조합인 아크릴계 열가소성 수지 조성물.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 아크릴계 열가소성 수지 조성물은 상기 아크릴계 공중합체(A) 100 중량부에 대하여 상기 (C) 열가소성 수지 10 내지 900 중량부를 더 포함하는 것인 아크릴계 열가소성 수지 조성물.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항의 아크릴계 열가소성 수지 조성물을 이용하여 제조된 성형품.
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