KR20150037459A - 내열성 san 공중합체의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내열성 ABS 공중합체의 제조에 사용되는 내열성 SAN 공중합체의 제조를 위하여 알파-알킬스티렌의 함량을 높여서 중합시킴에 있어서, 중합반응을 1차중합단계와 2차중합단계로 구분하여 1차중합단계에서는 지용성 중합개시제와 반응형 유화제를 사용하여 알파-알킬스티렌의 함량이 높은 비닐방향족 단량체 전량과 비닐시안 단량체 일부를 중합시키고, 2차중합단계에서는 수용성 중합개시제를 사용하여 나머지 비닐시안 단량체의 일부를 중합시킴으로써 알파-알킬스티렌의 함량이 높은 내열성 SAN 공중합체를 현저하게 짧은 시간 동안에 높은 중합전환율로 중합시키는 것을 가능하게 하여 중합생산성을 향상시키는 내열성 SAN 공중합체의 제조방법에 관한 것 (1) 알파-알킬스티렌의 함량이 높은 비닐방향족 단량체 전량과 비닐시안 단량체 일부를 지용성 중합개시제와 반응형 유화제의 존재 중에서 중합시키는 1차중합단계; 및 (2) 상기 1차중합단계에서 30 내지 40%의 중합율에 도달하는 시점에서 수용성 중합개시제와 잔여의 비닐시안 단량체를 추가하여 중합시키는 2차중합단계;를 포함함을 특징으로 한다.

Description

내열성 SAN 공중합체의 제조방법{Manufacturing method of SAN copolymer having good heat resistance}
본 발명은 내열성이 우수한 SAN 공중합체의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내열성 ABS 공중합체의 제조에 사용되는 내열성 SAN 공중합체의 제조를 위하여 알파-알킬스티렌의 함량을 높여서 중합시킴에 있어서, 중합반응을 1차중합단계와 2차중합단계로 구분하여 1차중합단계에서는 지용성 중합개시제와 반응형 유화제를 사용하여 알파-알킬스티렌의 함량이 높은 비닐방향족 단량체 전량과 비닐시안 단량체 일부를 중합시키고, 2차중합단계에서는 수용성 중합개시제를 사용하여 나머지 비닐시안 단량체의 일부를 중합시킴으로써 알파-알킬스티렌의 함량이 높은 내열성 SAN 공중합체를 현저하게 짧은 시간 동안에 높은 중합전환율로 중합시키는 것을 가능하게 하여 중합생산성을 향상시키는 내열성 SAN 공중합체의 제조방법에 관한 것이다.
ABS 수지의 내열성을 향상시키기 위한 종래의 기술로는 스티렌의 일부 또는 전부를 알파-알킬스티렌으로 대체하는 방법이 통상적으로 사용되고 있다. 이 방법을 통하여 얻어진 ABS 수지의 내열특성은 주로 알파-알킬스티렌의 함량에 의하여 결정되며, ABS 수지 중의 알파-알킬스티렌의 함량이 높을수록 내열성이 증가하게 되나, 높은 알파-알킬스티렌의 함량은 오히려 중합전환율에 크게 영향을 미친다고 알려져 있으며, 알파-알킬스티렌의 함량이 높을수록 중합전환율이 저하되고, 그에 따라 수득되는 공중합체의 내열성 역시 저하되는 문제점이 있었다. 이는 알파-알킬스티렌 자체가 반응성이 낮아 알파-알킬스티렌 함량이 지나치게 높게 되면 미반응 단량체의 비율이 증가하여 내열성 저하의 원인으로 되므로 알파-알킬스티렌의 사용량에 한계가 있게 된다. 또한, 미반응 단량체를 제거하기 위한 별도의 장치가 요구되므로 이로 인한 제품의 원가가 상승되고 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
이를 해결하기 위하여, 대한민국 공개특허공보 제1993-0021665호는 내열성 SAN 공중합체의 제조에서 알파-알킬스티렌-아크릴로니트릴의 공중합체를 유화중합에 의하여 제조하는 제조방법을 개시하고 있으나, 이 제조방법에 의하는 경우, 중합시간이 9시간 이상 장시간 소요되어 공중합체 생산성이 저하되는 단점이 있었다.
또한, 대한민국 공개특허공부 제1996-0031486호는 라텍스 고형분의 함량이 높고, 안정성이 우수한 내열성 SAN 공중합체를 유화중합으로 제조할 때 전해질을 첨가하는 제조방법을 개시하고 있으나, 역시 중합시간이 6시간 이상 장시간 소요되어 공중합체 생산성이 저하되는 단점이 있었다.
본 발명의 목적은 내열성 SAN 공중합체의 제조를 위하여 높은 알파-알킬스티렌을 사용하면서도 중합생산성을 향상시킬 수 있는 내열성 SAN 공중합체의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 내열성 SAN 공중합체의 제조방법은, (1) 알파-알킬스티렌의 함량이 높은 비닐방향족 단량체 전량과 비닐시안 단량체 일부를 지용성 중합개시제와 반응형 유화제의 존재 중에서 중합시키는 1차중합단계; 및 (2) 상기 1차중합단계에서 30 내지 40%의 중합율에 도달하는 시점에서 수용성 중합개시제와 잔여의 비닐시안 단량체를 추가하여 중합시키는 2차중합단계;를 포함한다.
본 발명에 따르면, 내열성 ABS 공중합체의 제조에 사용되는 내열성 SAN 공중합체의 제조를 위하여 알파-알킬스티렌의 함량을 높여서 중합시킴에 있어서, 중합반응을 1차중합단계와 2차중합단계로 구분하여 1차중합단계에서는 지용성 중합개시제와 반응형 유화제를 사용하여 알파-알킬스티렌의 함량이 높은 비닐방향족 단량체 전량과 비닐시안 단량체 일부를 중합시키고, 2차중합단계에서는 수용성 중합개시제를 사용하여 나머지 비닐시안 단량체의 일부를 중합시킴으로써 알파-알킬스티렌의 함량이 높은 내열성 SAN 공중합체를 현저하게 짧은 시간 동안에 높은 중합전환율로 중합시키는 것을 가능하게 하여 중합생산성을 향상시키는 내열성 SAN 공중합체의 제조방법을 제공하는 효과가 있다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서 SAN 공중합체는 비닐방향족 단량체와 비닐시안 단량체가 중합된 공중합체를 의미하고, 일례로 스티렌-아크릴로니트릴계(SAN) 공중합체로 표시될 수 있다. 또한, 본 발명에서 ABS 그라프트 공중합체는 디엔계 고무에 비닐방향족 단량체와 비닐시안 단량체가 그라프트 중합된 공중합체를 의미하고, 일례로 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계(ABS) 그라프트 공중합체로 표시될 수 있다.
본 발명에 따른 내열성 SAN 공중합체의 제조방법은, (1) 알파-알킬스티렌의 함량이 높은 비닐방향족 단량체 전량과 비닐시안 단량체 일부를 지용성 중합개시제와 반응형 유화제의 존재 중에서 중합시키는 1차중합단계; 및 (2) 상기 1차중합단계에서 30 내지 40%의 중합율에 도달하는 시점에서 수용성 중합개시제와 잔여의 비닐시안 단량체를 추가하여 중합시키는 2차중합단계;를 포함함을 특징으로 한다.
특히, 본 발명에 따른 내열성 SAN 공중합체의 제조방법은, (1) 알파-알킬스티렌의 함량이 50중량% 이상인 비닐방향족 단량체 65 내지 85중량부, 비닐시안 단량체 10 내지 25중량부, 지용성 중합개시제 0.01 내지 0.5중량부, 반응형 유화제 0.1 내지 2중량부 및 물 100 내지 200중량부를 일괄투입하고, 50 내지 80℃의 온도범위에서 중합시키는 1차중합단계; 및 (2) 상기 1차중합단계에서 30 내지 40%의 중합율에 도달하는 시점에서 수용성 중합개시제 0.01 내지 0.2중량부, 비닐시안 단량체 5 내지 25중량부 및 물 20 내지 100중량부를 추가하여 70 내지 80℃의 온도범위에서 중합시키는 2차중합단계;를 포함함을 특징으로 한다.
상기 비닐방향족 단량체는 스티렌, 알파-메틸스티렌, 알파-에틸스티렌, 오르토-에틸스티렌, 파라-에틸스티렌 및 2,4-디메틸스티렌으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상이 될 수 있으나, 알파-메틸스티렌 및 알파-에틸스티렌 중 어느 하나를 필수로 포함하는 것이 될 수 있다. 상기 비닐방향족 단량체는 65 내지 85중량부의 범위 이내로 사용되는 것이 내열성이 우수하면서도 중합전환율이 우수한 효과가 있다. 상기 비닐방향족 단량체는 특히 알파-알킬스티렌의 함량이 50중량% 이상, 바람직하게는 70 내지 90중량%의 범위 이내임을 특징으로 하며, 알파-알킬스티렌의 함량이 높을수록 높은 내열성을 나타내는 데 유리하며, 그에 따라 내열성이 우수한 SAN 공중합체 또는 이를 포함하는 ABS 공중합체의 효율적인 생산을 가능하게 한다.
상기 비닐시안 단량체는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 및 에타크릴로니트릴로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상이 될 수 있다. 상기 비닐시안 단량체는 1차중합단계와 2차중합단계에서 각각 구분되어 투입되는 것이 바람직하며, 특히 1차중합단계에서 10 내지 25중량부의 범위 이내의 양으로 사용되는 것이 중합속도를 유지하는 데 바람직하며, 너무 적게 사용되는 경우, 중합속도가 저하될 수 있고, 너무 많이 사용되는 경우, 종국적으로 수득되는 수지의 색상 저하 및 라텍스 안정성이 저하될 수 있다. 또한, 상기 비닐시안 단량체는 2차중합단계에서 5 내지 25중량부의 범위 이내의 양으로 추가 사용될 수 있으며, 역시 5중량부 미만으로 너무 적게 사용되는 경우, 중합속도가 저하될 수 있고, 반대로 25중량부 이상 너무 많이 사용되는 경우, 종국적으로 수득되는 수지의 색상 저하 및 라텍스 안정성이 저하될 수 있다.
상기 지용성 중합개시제는 큐멘하이드로퍼옥사이드, 디이소프로필벤젠하이드로퍼옥사이드, 아조비스이소부티로니트릴, 3급 부틸하이드로퍼옥사이드, 파라메탄하이드로퍼옥사이드 및 벤조일퍼옥사이드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상이 될 수 있다. 초기 지용성 중합개시제와 레독스 시스템(Redox system ; 산화-환원반응계 촉매)을 사용하여 초기 반응속도를 올리도록 하는 점에 특징이 있다. 상기 레독스 시스템이 지용성 개시제의 효율을 증가시켜 반응속도를 증가시킬 수 있다. 레독스 시스템은 철, 구리, 망간, 백금, 은, 니켈 또는 코발트의 레독스 반응 촉매 금속염과 이 금속들과 착물을 형성하는 금속 착화제(complexing agent) 그리고 수-용해성 산화, 환원제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 임의의 것이 될 수 있다.
상기 반응형 유화제는 알릴기, (메타)아크릴로일기 또는 프로페닐기를 가지는 음이온계 유화제 혹은 중성계 고분자형 유화제가 될 수 있다. 상기 반응형 유화제는 바람직하게는 알릴기를 가지는 음이온계/중성계 고분자형 유화제로서 폴리옥시에틸렌, 알릴글리시딜 노닐페닐 에테르 계열(설페이트염); 알케닐기를 가지는 음이온계 유화제로서 알케닐호박산염; 프로페닐기를 가지는 음이온계 유화제로서 폴리옥시에틸렌알릴글리시딜노닐프로페닐페닐에테르의 암모늄설페이트;로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상이 될 수 있다. 상기에서 고분자형이라는 용어는 유화제의 중량평균 분자량은 2,000 내지 10,000 범위 이내인 것을 의미하며, 3,000 내지 5,000 범위 이내인 것이 바람직하나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 반응형 유화제로는 술포에틸 메타크릴레이트(sulfoethyl methacrylate), 2-아크릴아미도-2-메틸프로판 술폰산(2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid), 소디움 스티렌 술포네이트(sodium styrene sulfonate), 소디움 도데실 알릴 술포숙시네이트(sodium dodectyl allyl sulfosuccinate), 스티렌과 소디움 도데실 알릴 술포숙시네이트 공중합체, 폴리옥시에틸렌 알킬페닐 에테르 암모늄 술페이트류(polyoxyethylene alkylphenyl ether ammonium etc.), 알케닐 C16-18 숙신산, 디-포타슘염(alkenyl C16-18 succinic acid, dipotassium salt) 및 소디움 메트알릴 술포네이트(sodium methallyl sulfonate) 중에서 선택된 반응형 유화제 및/또는 알킬 아릴 설포네이트, 알칼리메틸 알킬 설페이트, 설포네이트화된 알킬에스테르, 지방산의 비누, 및 로진산의 알칼리염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 될 수 있다. 상기 반응형 유화제는 0.1 내지 2중량부, 바람직하게는 0.8 내지 1.5중량부의 범위 이내의 양으로 사용되는 것이 라텍스의 안정성 확보 및 성형물 악화 요인의 제거에 유리하여 바람직하며, 통상적으로 그라프트 공중합 시 사용하는 유화제 사용량이 0.1중량부 미만일 경우 라텍스의 안정성을 효과적으로 확보하기 힘든 단점이 있으며, 2중량부를 초과하면 최종 열가소성 수지 조성물 내 잔류하는 유화제의 함량이 과다함에 따라 가스 발생 및 수분 흡착에 의한 성형물 표면의 악화 요인이 발생할 수 있다.
상기 수용성 중합개시제는 과산화수소, 과황산칼륨, 과황산나트륨 및 과황산암모늄으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상이 될 수 있다. 특히, 반응 시간의 단축 및 반응 안정성을 고려할 때, 과황산칼륨이 바람직하다. 상기 수용성 중합개시제는 0.01 내지 0.3중량부, 바람직하게는 0.02 내지 0.18, 보다 바람직하게는 0.05 내지 0.15의 범위 이내의 양으로 사용되는 것이 반응시간의 단축 및 수득되는 공중합체의 반응 안정성에 있어서 유리하다. 상기 수용성 중합개시제의 사용량이 0.01중량부 미만으로 너무 적은 경우, 반응시간 단축 효과가 불충분하게 되는 문제점이 있을 수 있고, 반대로 0.2중량부를 초과하여 너무 많이 사용되는 경우, 수득되는 공중합체의 최종 열가소성 수지의 물성의 저하, 특히, 열안정성등의 문제와 과량의 잔류물들이 모두 불순물로 작용하여 물성에 좋지 않은 영향을 주는 문제점이 있을 수 있다.
여기에서 통상 중합전환율의 측정은 알루미늄 호일을 이용하여 디쉬를 만들고 중합완료된 라텍스의 초기 무게를 측정한 후, 모노머들의 끓는점 이상에서 약 15분내지 20분간 건조를 시킨 후, 건조된 솔리드 부분의 무게를 측정하여 초기 라텍스와 건조된 솔리드 무게의 차이로 중합전환율을 측정하는 방법을 사용할 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 중합전환율의 측정방법에는 제한이 없으나, 달리, 반응기에서 중합액을 채취하여 채취 시료량의 3배량의 메탄올을 투입하여 그라프트 공중합 수지를 침전시킨 뒤, 진공건조시켜 최종 무게를 측정하여 중합전환율을 측정할 수 있다. 이때, 가스 크로마토그라피(GC)를 이용하여 미반응 단량체의 함량을 측정하여 침전법으로 측정한 중합전환율을 보정한다.
상기 1차중합단계에서 산화-환원계 촉매 0.005 내지 0.05중량부가 더 포함될 수 있다. 상기 산화-환원계 촉매는 소듐포름알데히드술폭실레이트, 소듐에틸렌디아민테트라아세테이트, 황산제1철, 덱스트로즈, 피로인산나트륨 및 아황산나트륨으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상이 될 수 있다.
상기 1차중합단계에서 전해질 0.05 내지 1중량부가 더 포함될 수 있다. 상기 전해질로는 KCl, NaCl, KHCO3, NaHCO3, K2CO3, Na2CO3, KHSO3, NaHSO3, K4P2O7, Na4P2O7, K3PO4, Na3PO4, K2HPO4, Na2HPO4 등의 단독 또는 2종 이상의 혼합물로도 사용 가능하다.
상기 1차중합단계에서 분자량 조절제 0.1 내지 1중량부가 더 포함될 수 있다. 상기 분자량 조절제로는 n-도데실메르캅탄, 3급 도데실메르캅탄, n-테트라데실메르캅탄, 3급 테트라데실메르캅탄 등의 메르캅탄류가 주로 사용 가능하다.
상기 2차중합단계에서 전해질 0.01 내지 1중량부가 더 포함될 수 있다.
상기 2차중합단계에서 분자량 조절제 0.1 내지 1중량부가 더 포함될 수 있다.
상기 2차중합단계에서 사용되는 전해질 및/또는 분자량 조절제는 상기 1차중합단계에서 사용되는 것들과 동일 또는 유사한 것이 될 수 있다.
이하 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변경 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
[실시예]
실시예 1
내열성 SAN 공중합체 라텍스의 제조
질소 충진된 중합반응기에 이온교환수 140중량부, 단량체로서 알파-메틸스티렌 70중량부, 스티렌 5중량부, 반응형 유화제로서 알케닐알카노익 칼륨염 1.0중량부, 올레인산 칼륨염 0.5중량부, 아크릴로니트릴 15중량부, 전해질로서 소듐포스페이트(Na3PO4) 0.1중량부, 분자량 조절제로서 3급 도데실메르캅탄(TDDM) 0.3중량부, 지용성 중합개시제로서 3급 부틸하이드로퍼옥사이드 0.05중량부 및 덱스트로즈 0.025중량부, 피로인산나트륨 0.05중량부, 황산제1철 0.0005중량부를 일괄투여하고, 반응온도 50℃에서 중합전환율 40%인 시점까지 1차중합반응을 수행한 후, 이온교환수 25중량부 아크릴로니트릴 10중량부, 올레인산 칼륨염 0.2중량부 및 반응 중기 및 후기 안정성 및 전환율 향상을 위하여 반응형 개시제(ini-surfactant)로서(보통 과황산칼륨은 반응 초기 개시제로서 작용하며 중합이 일정부분 진행되면 유화제로서의 작용도 하게 됨) 과황산칼륨 0.12중량부를 유화된 상태로 연속적으로 투여하는 2차중합반응을 수행하고 80℃까지 승온시킨 후, 중합전환율이 98%가 되는 시점에서 반응을 종결시켰다.
실시예 2
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 1차반응단계에서 알파-메틸스티렌 70중량부, 스티렌 5중량부 대신 알파-메틸스티렌 75중량부를 사용하는 것으로 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
비교예 1
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 1차반응단계에서 지용성 중합개시제로서 3급 부틸하이드로퍼옥사이드 0.05 및 덱스트로즈 0.025중량부, 피로인산나트륨 0.05중량부, 황산제1철 0.0005중량부 대신 수용성 중합개시제인 과황산칼륨 0.2중량부를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
비교예 2
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 1차반응단계에서 반응형 유화제로서 알케닐알카노익 칼륨염 1.0중량부 대신 로진산 칼륨염 1.0중량부를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
비교예 3
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 1차 반응단계에서 지용성 중합개시제로서 3급 부틸하이드로퍼옥사이드 0.05중량부 및 덱스트로즈 0.025중량부, 피로인산나트륨 0.05중량부, 황산제1철 0.0005중량부 대신 수용성 중합개시제인 과황산칼륨 0.2중량부를, 2차 반응단계에서 수용성 중합개시제로인 과황산칼륨 0.12중량부 대신 지용성 중합개시제로서 3급 부틸하이드로퍼옥사이드 0.05중량부 및 덱스트로즈 0.025중량부, 피로인산나트륨 0.05중량부, 황산제1철 0.0005중량부를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예1과 동일하게 수행하였다. 상기 실시예 1 및 2 그리고 상기 비교예 1 및 2,3에서의 중합시간 및 생성응고물을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 비교예 3
중합시간(시간) 3 3.5 6 4 3.5
생성응고물(%) 0.05 0.07 0.03 0.09 0.15
상기 표 1에서 생성응고물은 하기의 식으로 산출된 값이다.
Figure pat00001
위 표에서 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예 1에서 사용한 반응형 유화제 및 과황산칼륨이 비교예 1에 비하여 생성응고물이 많고(비교예 1은 모든 반응이 과황산칼륨으로 수행됨), 비교예 2와 비교 시, 반응형 유화제 대신 로진산 칼륨염을 사용함으로써 생성응고물이 많아짐을 확인할 수 있었다. 또한, 2차 반응 단계에서 과황산칼륨 대신 레독스 개시제를 사용한 비교예 3의 경우 실시예 1과 비교 시 생성응고물이 많음을 확인할 수 있었다.
사용예 1 내지 5
실시예 1 및 2 그리고 비교예 1 및 2,3에서 수득된 내열성 SAN 공중합체 라텍스를 염화칼슘 수용액으로 응고시키고, 세척한 다음, 건조시켜 분말로 수득하고, 이렇게 수득된 분말 70중량부와 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계(ABS) 공중합체(대한민국 소재, 엘지화학의 제품명 DP271) 30중량부를 혼합기에 함께 투입하고, 혼합한 후, 압출기를 이용하여 펠릿화한 다음, 사출기를 이용하여 물성 시편을 수득하여 물성을 측정하였다.
측정된 물성들은 다음과 같으며, 측정결과들은 하기 표 2에 나타내었다.
* 충격강도(㎏·㎝/㎝): ASTM D256에 의해 1/4인치 두께에 대하여 평가하였다.
* 유동성(g/10분): ASTM D1238에 의해 220℃, 10㎏ 하중의 조건에서 평가하였다.
* 열변형온도(℃): ASTM D648에 의해 폭 1/4인 시편을 사용하고 18.6㎏의 하중 하에서 측정하였다.
사용예 1 사용예 2 사용예 3 사용예 4 사용예 5
내열성 SAN 공중합체 실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 비교예 3
충격강도(㎏·㎝/㎝) 22 22 23 22 21
유동성(g/10분) 5.5 5.0 6.5 5.7 5.2
열변형온도(℃)(HDT 1/4") 101.5 102.5 100.5 101.0 101.2
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 충격강도 및 유동성 등의 다른 물성이 비교예들과 동일 또는 유사한 수준을 유지하면서도 비교예들에 비해 훨씬 빠른 시간 내에 중합의 완료가 가능하여 생산성을 높일 수 있으며, 또한 높은 열변형온도를 갖는 내열성 SAN 공중합체 및 내열성 ABS 공중합체의 생산이 가능함을 확인할 수 있었다.

Claims (16)

  1. 알파-알킬스티렌의 함량이 50중량% 이상인 비닐방향족 단량체와 비닐시안 단량체를 중합시켜 스티렌-아크릴레이트계 공중합체를 제조하는 방법에 있어서,
    (1) 상기 비닐방향족 단량체 전량과 상기 비닐시안 단량체 일부를 지용성 중합개시제와 반응형 유화제의 존재 중에서 중합시키는 1차중합단계; 및
    (2) 상기 1차중합단계에서 30 내지 40%의 중합율에 도달하는 시점에서 수용성 중합개시제와 잔여의 비닐시안 단량체를 추가하여 중합시키는 2차중합단계;
    를 포함함을 특징으로 하는 내열성 스티렌-아크릴레이트계 공중합체의 제조방법.
  2. (1) 알파-알킬스티렌의 함량이 50중량% 이상인 비닐방향족 단량체 65 내지 85중량부, 비닐시안 단량체 10 내지 25중량부, 지용성 중합개시제 0.01 내지 0.5중량부, 반응형 유화제 0.1 내지 2중량부 및 물 100 내지 200중량부를 일괄투입하고, 50 내지 80℃의 온도범위에서 중합시키는 1차중합단계; 및
    (2) 상기 1차중합단계에서 30 내지 40%의 중합율에 도달하는 시점에서 수용성 중합개시제 0.01 내지 0.2중량부, 비닐시안 단량체 5 내지 25중량부 및 물 20 내지 100중량부를 추가하여 70 내지 80℃의 온도범위에서 중합시키는 2차중합단계;
    를 포함함을 특징으로 내열성 스티렌-아크릴레이트계 공중합체의 제조방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 비닐방향족 단량체가 스티렌, 알파-메틸스티렌, 알파-에틸스티렌, 오르토-에틸스티렌, 파라-에틸스티렌 및 2,4-디메틸스티렌으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상이 될 수 있으나, 알파-메틸스티렌 및 알파-에틸스티렌 중 어느 하나를 필수로 포함하는 것임을 특징으로 하는 내열성 스티렌-아크릴레이트계 공중합체의 제조방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 비닐시안 단량체가 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 및 에타크릴로니트릴로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상임을 특징으로 하는 내열성 스티렌-아크릴레이트계 공중합체의 제조방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 지용성 중합개시제가 큐멘하이드로퍼옥사이드, 디이소프로필벤젠하이드로퍼옥사이드, 아조비스이소부티로니트릴, 3급 부틸하이드로퍼옥사이드, 파라메탄하이드로퍼옥사이드 및 벤조일퍼옥사이드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상임을 특징으로 하는 내열성 스티렌-아크릴레이트계 공중합체의 제조방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 반응형 유화제가 알릴기, (메타)아크릴로일기 또는 프로페닐기를 가지는 음이온계 유화제 혹은 중성계 고분자형 유화제임을 특징으로 하는 내열성 스티렌-아크릴레이트계 공중합체의 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 반응형 유화제가 알릴기를 가지는 음이온계 혹은 중성계 고분자형 유화제로서 폴리옥시에틸렌, 알릴글리시딜 노닐페닐 에테르 계열(설페이트염); 알케닐기를 가지는 음이온계 유화제로서 알케닐호박산염; 프로페닐기를 가지는 음이온계 유화제로서 폴리옥시에틸렌알릴글리시딜노닐프로페닐페닐에테르의 암모늄설페이트;로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상임을 특징으로 하는 내열성 스티렌-아크릴레이트계 공중합체의 제조방법.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 수용성 중합개시제가 과산화수소, 과황산칼륨, 과황산나트륨 및 과황산암모늄으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상임을 특징으로 하는 내열성 스티렌-아크릴레이트계 공중합체의 제조방법.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 1차중합단계에서 산화-환원계 촉매 0.005 내지 0.05중량부가 더 포함됨을 특징으로 하는 내열성 스티렌-아크릴레이트계 공중합체의 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 산화-환원계 촉매가 소듐포름알데히드술폭실레이트, 소듐에틸렌디아민테트라아세테이트, 황산제1철, 덱스트로즈, 피로인산나트륨 및 아황산나트륨으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상임을 특징으로 하는 내열성 스티렌-아크릴레이트계 공중합체의 제조방법.
  11. 제 2 항에 있어서,
    상기 1차중합단계에서 전해질 0.05 내지 1중량부가 더 포함됨을 특징으로 하는 내열성 스티렌-아크릴레이트계 공중합체의 제조방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 전해질이 KCl, NaCl, KHCO3, NaHCO3, K2CO3, Na2CO3, KHSO3, NaHSO3, K4P2O7, Na4P2O7, K3PO4, Na3PO4, K2HPO4 및 Na2HPO4로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상임을 특징으로 하는 내열성 스티렌-아크릴레이트계 공중합체의 제조방법.
  13. 제 2 항에 있어서,
    상기 1차중합단계에서 분자량 조절제 0.1 내지 1중량부가 더 포함됨을 특징으로 하는 내열성 스티렌-아크릴레이트계 공중합체의 제조방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 분자량 조절제가 n-도데실메르캅탄, 3급 도데실메르캅탄, n-테트라데실메르캅탄 및 3급 테트라데실메르캅탄으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상임을 특징으로 하는 내열성 스티렌-아크릴레이트계 공중합체의 제조방법.
  15. 제 2 항에 있어서,
    상기 2차중합단계에서 전해질 0.01 내지 1중량부가 더 포함됨을 특징으로 하는 내열성 스티렌-아크릴레이트계 공중합체의 제조방법.
  16. 제 2 항에 있어서,
    상기 2차중합단계에서 분자량 조절제 0.1 내지 1중량부가 더 포함됨을 특징으로 하는 내열성 스티렌-아크릴레이트계 공중합체의 제조방법.
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