KR20160026125A - 열가소성 수지 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다. 보다 상세하게는 아크릴계 그라프트 공중합체 및 방향족 비닐-시안화 비닐계 공중합체로 이루어진 기초 수지에 광안정제 및 특정의 자외선 흡수제를 사용하여 우수한 내후성 및 높은 품질의 외관을 구현할 수 있는 스티렌계 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다.

Description

열가소성 수지 조성물{Thermoplastic resin composition}
본 발명은 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다. 보다 상세하게는 우수한 내후성 및 높은 품질의 외관을 구현할 수 있는 스티렌계 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다.
최근 전기전자, 자동차, 건축자재, 레저용 제품 등에 적용되는 열가소성 수지, 즉 플라스틱 제품은 기존의 유리나 금속의 영역을 빠르게 대체하고 있다. 이에 따라 플라스틱은 충격강도, 내후성, 성형 가공성 및 고품질의 외관에 대한 요구가 증대되고 있다. 특히, 제품의 내외장재는 다양한 색상이 구현되며, 이와 더불어 도장을 하지 않아도 우수한 내후성을 가져야 한다. 또한, 성형 후 미려한 외관을 가지면서도 우수한 기계적 물성을 구현할 수 있어야 한다.
일반적으로 열가소성 수지로 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지(이하, ABS 수지)를 사용하는 경우, 부타디엔 고무가 갖는 π-bond가 UV에 의해 자극되어 분해가 진행되는 문제가 있다. 이러한 문제는 제품을 변색시키거나 균열을 야기한다. 이에, 부타디엔 고무 대신 아크릴 고무를 사용하는 아크릴로니트릴-스티렌-아크릴레이트 수지(이하, ASA 수지)는 내부에 π-bond를 갖고 있지 않기 때문에 UV로 인한 분해의 문제를 해결할 수 있는 대안으로 알려져 있다. 또한, ASA 수지는 유리나 금속에 비하여 비중이 낮으며, 성형성, 내화학성 및 열안정성 등이 우수한 이점이 있다. 한편, ASA 수지의 내충격성을 향상시키기 위하여 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체 수지(이하, SAN 수지)를 혼합하거나 SAN 수지의 분자량을 조절하는 방법을 사용하고 있다. 그러나, 이는 내충격성을 향상시키는 반면 착색성 및 외관의 품질을 저하시키는 문제점이 있다. 또한, 장시간 외부에 노출 시 표면의 탄화현상으로 인하여 내후성이 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 다양한 색상 구현이 가능하도록 높은 외관 품질을 가지며, 우수한 착색성 및 내후성을 구현할 수 있는 열가소성 수지 조성물에 대한 연구가 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 높은 외관 품질을 가지며, 우수한 내후성 및 착색성을 구현할 수 있는 열가소성 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 열가소성 수지 조성물로부터 제조되는 고내후성 및 고품질의 외관을 갖는 성형품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (A) 아크릴계 그라프트 공중합체, (B) 방향족 비닐-시안화 비닐계 공중합체, (C) 광안정제 및 (D) 최대흡수파장이 250 내지 320nm인 자외선 흡수제를 포함하는 열가소성 수지 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 열가소성 수지 조성물은 (A) 아크릴계 그라프트 공중합체 25 내지 50중량%, (B) 방향족 비닐- 시안화 비닐계 공중합체 50 내지 75중량%로 이루어진 기초 수지 100중량부에 대하여, (C) 광안정제 0.1 내지 10중량부 및 (D) 자외선 흡수제 0.1 내지 5중량부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 열가소성 수지 조성물은 폴리알킬(메타)아크릴레이트를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 열가소성 수지 조성물에 있어서, (B) 방향족 비닐- 시안화 비닐계 공중합체는 알파-알킬 치환된 방향족 비닐계 화합물을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 열가소성 수지 조성물에 있어서, 아크릴계 그라프트 공중합체(A)는 아크릴레이트계 고무질 중합체로 이루어진 코어에 (메타)아크릴레이트를 포함하는 불포화 단량체가 그라프트되어 쉘을 형성하는 코어-쉘 구조일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 열가소성 수지 조성물에 있어서, 상기 아크릴레이트계 고무질 중합체는 평균입경이 100 내지 500 nm일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 열가소성 수지 조성물에 있어서, 상기 (C) 광안정제는 힌더드 아민계 광안정제일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 열가소성 수지 조성물은 산화방지제, 활제, 충격보강제, 염료, 안료, 난연제, 충진제, 안정제, 활제, 항균제, 이형제, 가소제 및 대전방지제로 이루어진 군으로부터 선택된 첨가제를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 상기 열가소성 수지 조성물로부터 제조되는 성형품을 제공한다.
본 발명에 따른 열가소성 수지 조성물은 고내후성과 동시에 표면 탄화현상 억제를 통해 외관의 품질을 획기적으로 개선할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 열가소성 수지 조성물은 우수한 착색성 및 내후성과 높은 외관 품질을 구현할 수 있으며, 상기 조성물로부터 제조되는 성형품은 다양한 색상 구현을 통해 고품질의 외관을 갖는 장점이 있다.
이하 본 발명의 열가소성 수지 조성물을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
본 발명은 (A) 아크릴계 그라프트 공중합체, (B) 방향족 비닐-시안화 비닐계 공중합체, (C) 광안정제 및 (D) 최대흡수파장이 250 내지 320nm인 자외선 흡수제를 포함하는 열가소성 수지 조성물을 제공한다.
본 발명의 열가소성 수지 조성물은 기초 수지로 (A) 아크릴계 그라프트 공중합체 및 (B) 방향족 비닐-시안화 비닐 화합물 공중합체를 혼합한 것을 사용하며, 상기의 광안정제 및 자외선 흡수제를 조합하여 사용하는 구성으로 내후성을 극대화시키고, 표면 탄화현상을 억제함으로써 외관 품질을 획기적으로 개선할 수 있다.
본 발명에서 상기 열가소성 수지 조성물은 바람직하게는 (A) 아크릴계 그라프트 공중합체 25 내지 50중량%, (B) 방향족 비닐-시안화 비닐계 공중합체 50 내지 75중량%로 이루어진 기초 수지 100중량부에 대하여 (C) 광안정제 0.1 내지 10중량부 및 (D) 자외선 흡수제 0.1 내지 5중량부를 사용할 수 있다.
이하 각 성분에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
(A) 아크릴계 그라프트 공중합체
본 발명에서 아크릴계 그라프트 공중합체는 아크릴레이트계 고무질 중합체에 방향족 비닐 화합물 및 시안화 비닐 화합물을 포함하는 단량체 혼합물을 그라프트 중합하여 제조할 수 있다. 상기 중합방법은 통상의 제조방법, 예를 들면, 유화중합, 현탁중합, 용액중합 및 괴상중합 등을 이용할 수 있다.
상기 아크릴레이트계 고무질 중합체는 알킬 아크릴레이트계 고무일 수 있으며, 바람직하게는 탄소수 2 내지 10개의 알킬아크릴레이트로 고무일 수 있다. 일예로, 부틸 아크릴레이트 중합체, 에틸 헥실 아크릴레이트 고무질 중합체 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있지만, 반드시 이에 제한되지 않는다
상기 아크릴레이트계 고무질 중합체의 함량은 아크릴계 그라프트 공중합체(A) 전체 중량에 대하여 40 내지 60 중량%(고형분 기준)일 수 있다. 이때, 상기 아크릴레이트계 고무질 중합체는 평균입경이 100 내지 500nm인 입자일 수 있다. 상기 아크릴레이트계 고무질 중합체 입자의 평균입경은 바람직하게는 100 내지 300nm일 수 있다. 상기 평균입경은 대상 입자를 TEM으로 찍은 사진 상 길이를 이용하여 측정한 값인 것으로, 대상 입자 100개의 평균값을 의미한다.
상기 고무질 중합체에 그라프트되는 방향족 비닐 화합물 및 시안화 비닐 화합물의 단량체 혼합물은 70 내지 80중량%의 방향족 비닐 화합물 및 20 내지 30중량%의 시안화 비닐 화합물로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 방향족 비닐 화합물 및 시안화 비닐 화합물의 단량체 혼합물은 상기 아크릴계 그라프트 공중합체(A) 전체 중량에 대하여 40 내지 60중량%일 수 있다.
상기 방향족 비닐 화합물로는 스티렌, α-메틸스티렌, p-메틸스티렌, p-t-부틸스티렌, 2,4-디메틸스티렌, 클로로스티렌, 비닐톨루엔, 비닐나프탈렌 등이 있으며, 이들은 단독 또는 혼합하여 사용될 수 있다. 이 중 바람직하게는 스티렌을 사용할 수 있다.
상기 시안화 비닐 화합물로는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등이 있으며, 이들은 단독 또는 혼합하여 사용될 수 있다. 이 중 바람직하게는 아크릴로니트릴을 사용할 수 있다.
상기 아크릴계 그라프트 공중합체는, 바람직하게는, 아크릴로니트릴-스티렌-아크릴레이트계 그라프트 공중합체(ASA 수지)일 수 있다.
상기 ASA 수지는 아크릴 고무에 아크릴로니트릴 및 스티렌을 가해 통상의 중합방법에 의해 아크릴로니트릴·스티렌 공중합을 실시하며, 동시에 아크릴계 고무로의 그라프트 공중합 반응을 실시하여 제조될 수 있다. 본 발명에서 상기 아크릴계 그라프트 공중합체는 아크릴계 그라프트 공중합체(A), 방향족 비닐-시안화 비닐계 공중합체(B)를 포함하는 기초 수지 전체 중량에 대하여 25 내지 50 중량% 포함될 수 있다. 상기 함량이 25중량% 미만이면 내후성이 저하될 수 있으며, 50 중량% 초과이면 내열성이 저하될 수 있다.
(B) 방향족 비닐-시안화 비닐계 공중합체
본 발명에서 방향족 비닐-시안화 비닐계 공중합체는 방향족 비닐 화합물 및 시안화 비닐 화합물의 공중합체일 수 있다. 상기 방향족 비닐-시안화 비닐계 공중합체는 중량평균분자량이 15,000 내지 400,000g/mol인 것을 사용할 수 있다. 본 발명에서 중량평균분자량은 분체 시료를 테트라하이드로퓨란(THF)에 녹인 후, 겔 침투 크로마토그래피(Gel Permeation Chromatography, GPC; lient Technologies 1200 series)를 이용하여 측정(컬럼은 Shodex LF-804(8.0.1.D.×300㎜), 표준시료는 폴리스타이렌(Shodex사)를 사용함)한 것이다. 상기 방향족 비닐 화합물로는 스티렌, C1 내지 C10의 알킬 치환 스티렌, 할로겐 치환 스티렌, 비닐 톨루엔, 비닐 나프탈렌 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용할 수 있다. 상기 알킬 치환 스티렌의 구체적인 예로는 α-메틸 스티렌, p-메틸 스티렌, o-에틸 스티렌, m-에틸 스티렌, p-에틸 스티렌, p-t-부틸스티렌, 2,4-디메틸스티렌 등을 들 수 있다.
상기 시안화 비닐 화합물로는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 에타크릴로니트릴 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.
상기 방향족 비닐-시안화 비닐계 공중합체는 일예로, 스티렌 및 아크릴로니트릴의 공중합체; α-메틸스티렌 및 아크릴로니트릴의 공중합체; 또는 스티렌, α-메틸스티렌 및 아크릴로니트릴의 공중합체를 들 수 있으며, 바람직하게는 스티렌-아크릴로니트릴의 공중합체를 들 수 있다.
본 발명에서 방향족 비닐-시안화 비닐계 공중합체(B)는 아크릴계 그라프트 공중합체(A) 및 방향족 비닐-시안화 비닐계 공중합체(B)로 이루어진 기초 수지 전체 중량에 대하여 50 내지 75중량% 포함될 수 있다. 상기 함량이 50중량% 미만이면 내충격성이 저하될 수 있으며, 75중량% 초과이면 내후성 및 착색성이 저하될 수 있다.
(C) 광안정제
본 발명에서 광안정제는 열안정성 및 내후안정성을 향상시키기 위하여 사용할 수 있다.
상기 광안정제는 아크릴계 그라프트 공중합체(A) 및 방향족 비닐-시안화 비닐계 공중합체(B)로 이루어진 기초 수지 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10중량부 포함될 수 있으며, 보다 바람직하게는 0.2 내지 2 중량부 포함될 수 이다. 상기 광안정제의 함량이 0.1 중량부 미만인 경우 내후성 효과가 미미하며, 10 중량부를 초과하는 경우 첨가량에 비해 광안정성의 상승 효과가 크지 않다.
상기 광안정제는 그 종류에 특별히 제한이 있는 것은 아니지만 바람직하게는 힌더드 아민계 광안정제(HALS; Hindered Amine Light Stabilizer)를 사용할 수 있다. 상기 힌더드 아민계 광안정제는 다른 성분과의 조합으로 목적하는 효과를 구현하는 데 있어서 바람직하게는 중량평균분자량이 700 내지 3,000g/mol일 수 있다.
상기 힌더드 아민계 광안정제는 제한되지 않지만, 일예로, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트(bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)sebacate), 비스-(엔-옥틸옥시-테트라메틸)피페리디닐세바케이트(bis-(N-octyloxy-tetramethyl)piperidinyl sebacate), 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트(bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl)sebacate), 메틸-1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜세바케이트(methyl-1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl sebacate), 테트라키스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)-1,2,3,4-부탄 테트라카르복실레이트, 테트라키스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)-1,2,3,4-부탄 테트라카르복실레이트, 1,2,3-트리스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)-4-트리데실 부탄-1,2,3,4-테트라카르복실레이트, 1,2,3-트리스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)-4-트리데실 부탄-1,2,3,4-테트라카르복실레이트 및, 1,2,3,4-부탄테트라카르본산과, 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리디놀과 β,β,β',β'-테트라메틸-3,9-(2,4,8,10-테트라옥사스피로[5.5]운데칸) 디에탄올과의 축합물을 사용할 수 있다. 이들 화합물은 단독 또는 둘 이상의 혼합물로 사용될 수 있다.
(D) 최대흡수파장이 250 내지 320nm인 자외선 흡수제
본 발명에서 특정 범위의 최대흡수파장을 갖는 자외선 흡수제는 성형품의 표면 탄화 현상을 획기적으로 억제하기 위하여 사용할 수 있다.
상기 자외선 흡수제는 성형품이 장시간 태양광선에 폭로되는 경우 착색되거나 기계적 물성이 저하되는 것을 방지한다. 이러한 자외선 흡수제로는 벤조페논계 또는 벤조트리아졸계 등이 있다. 이들은 특정 파장대의 자외선을 흡수하는데, 최대 흡수가 일어나는 파장 범위는 340nm 이상이다.
본 발명에 따른 자외선 흡수제는 최대 흡수가 일어나는 파장 범위를 340nm 미만으로 제어하는 것을 특징으로 한다. 이는 종래 최대흡수파장 범위보다 낮은 범위의 단파장대 자외선을 흡수하여 자외선에 대한 광안정성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 특정의 최대흡수파장 범위를 갖는 자외선 흡수제(D)는 아크릴계 그라프트 공중합체(A) 및 방향족 비닐-시안화 비닐계 공중합체(B)로 이루어진 기초 수지에 광안정제(C)와 함께 조합하여 사용함으로써 표면 탄화 현상을 획기적으로 억제하는 것과 동시에 착색성 및 내후성의 상승 효과를 구현할 수 있다.
본 발명의 자외선 흡수제는 최대흡수파장이 250 내지 320nm, 바람직하게는 270 내지 290nm인 것을 사용할 수 있다. 상기 범위를 벗어나는 경우 본 발명이 목적하는 효과를 달성하기 어렵다.
일 예로, 상기 자외선 흡수제로 트리아진(triazin)계 화합물을 사용할 수 있으며, 반드시 이에 제한되지는 않는다. 상기 트리아진계 화합물은 구체적으로, 6-비스(2,4-다이메틸페닐)-1,3,5-트리아진, 6-비스(2,4-다이메틸페닐)-1,3,5 트리아진, 2-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)-5-헥실옥실-페놀, 트리스[2,4,6-[2-{4-(옥틸-2-메틸에타노에이트)옥시-2하이드록시페닐}]-1,3,5 트리아진 등을 들 수 있으며, 이들 화합물을 단독 또는 둘 이상 조합하여 사용할 수 있다. 바람직하게는 (2-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)-5-헥실옥실-페놀)을 사용할 수 있다.
본 발명의 자외선 흡수제는 상기 아크릴계 그라프트 공중합체(A) 및 방향족 비닐-시안화 비닐계 공중합체(B)로 이루어진 기초 수지 100중량부에 대하여 0.1 내지 5중량부 포함될 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우 표면 탄화 억제 성능을 향상시킬 수 있으며, 우수한 착색성, 내후성 및 높은 품질의 외관을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 열가소성 수지 조성물은 높은 품질의 외관을 구현하기 위하여 폴리알킬(메타)크릴레이트를 더 포함할 수 있다. 이는 가수분해에 강하며 조성물 내 다른 성분과의 조합으로 상용성 및 내화학성을 향상시킬 수 있다.
상기 폴리알킬(메타)크릴레이트는 알킬(메타)아크릴레이트를 포함하는 원료 단량체를 현탁중합법, 괴상중합법, 유화중합법 등의 통상의 중합방법으로 제조된 것을 사용할 수 있다.
상기 폴리알킬(메타)아크릴레이트 수지의 단량체인 알킬(메타)아크릴레이트는 C1 내지 C10의 알킬기를 가지는 것으로, 일예로, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 히드록시에틸(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으며, 반드시 이에 제한되지 않는다.
상기 알킬(메타)아크릴레이트는 기초 수지((A)+(B)) 전체 중량에 대하여 1 내지 20 중량% 포함될 수 있으며, 바람직하게는 3 내지 10중량% 포함될 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우 내충격성 및 내후성의 향상 효과와 고품질의 외관을 구현할 수 있다.
상기 폴리알킬(메타)아크릴레이트를 구성하는 원료 단량체는 상기 알킬(메타)아크릴레이트 이외에 비닐계 단량체를 더 포함할 수 있다. 상기 비닐계 단량체로는 스티렌, α-메틸스티렌, ρ-메틸스티렌 등의 방향족 비닐 단량체; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 불포화 니트릴 단량체 등을 사용할 수 있으며, 이들을 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 폴리알킬(메타)아크릴레이트는 중량평균분자량이 10,000 내지 200,000 g/mol의 범위를 가질 수 있으며, 바람직하게는 15,000 내지 150,000 g/mol의 범위를 가질 수 있다. 폴리알킬(메타)아크릴레이트의 중량평균분자량이 상기 범위를 만족하는 경우 전술한 고무 변성 비닐계 그라프트 공중합체 및 방향족 비닐-시안화 비닐계 공중합체와의 상용성이 좋고, 내후성 및 착색성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 열가소성 수지 조성물은 필요에 따라 선택적으로 첨가제를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 계면활성제, 핵제, 커플링제, 충전제, 가소제, 충격보강제, 활제, 항균제, 이형제, 열안정제, 산화방지제, 상용화제, 안정제, 윤활제, 대전방지제, 안료, 염료 및 방염제 등에서 선택되는 어느 하나 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 반드시 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 열가소성 수지 조성물은 통상의 방법으로 수지 성형품 형태로 제조할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 구성성분과 기타 첨가제들을 동시에 혼합한 후에, 압출기 내에서 용융 압출하여 펠렛 형태로 제조할 수 있다. 또한, 상기 펠렛을 이용하여 압출성형, 사출성형, 캘린더 성형, 진공성형 등의 통상의 방법으로 플라스틱 사출 또는 압축 성형품을 제조할 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 하기 일 예를 들어 설명하는 바, 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
하기 실시예 및 비교예에서 사용된 각 성분의 사양은 다음과 같다.
(A1) 평균입경이 180nm이며, 부틸아크릴레이트가 40중량% 함유된 g-ASA(SDI사)를 사용하였다.
(A2) 평균입경이 320nm이며, 부틸아크릴레이트가 60중량% 함유된 g-ASA(SDI사)를 사용하였다.
(B1) 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체(SAN)
아크릴로니트릴 함량이 32중량%이며, 중량평균분자량이 120,000g/mol인 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체(SAN, SDI사)을 사용하였다.
(B2) 알파메틸스티렌-스티렌-아크릴로니트릴 공중합체(AMS SAN)
알파메틸스티렌 함량이 54중량%이며, 유리전이온도가 118℃인 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체(SAN, SDI사)을 사용하였다.
(C) 광안정제
WEHAI JINWEI사의 힌더드 아민계 광안정제인 TINUVIN 770DF를 사용하였다.
(D1) 자외선 흡수제1
Global Planning사의 트리아진계 화합물인 YK-1577(최대흡수파장 274nm)를 사용하였다.
(D2) 자외선 흡수제2
JOHOKE CHEM사의 벤조트리아졸계 화합물인 TINUVIN P(최대흡수파장 341nm)를 사용하였다.
(D3) 자외선 흡수제3
CIBA-GEIGY사의 벤조트리아졸계 화합물인 TINUVIN 327(최대흡수파장 353nm)를 사용하였다.
(E) 폴리메틸메타아크릴레이트
Arkema사의 Altuglas V040을 사용하였다.
하기 표 1에서 (A1), (A2), (B1), (B2) 및 (E)는 각각 중량%를 나타낸 것이며, (C), (D1), (D2) 및 (D3)는 100중량부((A1) + (A2) + (B1) + (B2) + (E) = 100중량%)에 대한 중량부를 나타낸 것이다.
(실시예 1 내지 3)
상기에서 언급한 구성성분들을 이용하여 하기 표 1에 나타낸 조성으로 각 성분을 혼합기에서 혼합한 후, 이축 압출기(L/D=29, ø=45mm)에 투입한 후, 펠렛 형태의 열가소성 수지 조성물을 제조하였다. 상기 조성물을 사출 온도 250℃에서 60oz 사출기를 이용하여 물성 평가를 위한 시편을 제조하였다. 이들 시편은 온도 80℃에서 2시간 건조한 후 9cm × 5cm × 0.2cm 크기로 제조하였다. 상기 시편을 하기 평가 방법에 따라 측정하고 그 결과를 표 2에 나타내었다.
(비교예 1)
실시예 2의 조성에서 (D1) 자외선 흡수제((최대흡수파장 274nm) 대신에 (D3) 벤조트리아졸 자외선 흡수제1(최대흡수파장 341nm)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
(비교예 2)
실시예 2의 조성에서 (D1) 자외선 흡수제((최대흡수파장 274nm) 대신에 (D3) 벤조트리아졸 흡수제2(최대흡수파장 353nm)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
(비교예 3)
실시예 3의 조성에서 (D1) 자외선 흡수제((최대흡수파장 274nm) 대신에 (D3) 벤조트리아졸 자외선 흡수제1(최대흡수파장 341nm)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
(물성 평가)
(1) 내후성 및 착색성
Suga 社 Metaling Vertical Weather Meter MV-3000으로 촉진 내후성을 평가하였다. 이때, 조건은 하기와 같다.
- Light Source : metal halide lamp
- Irradiance : 55 W/m2 (530 W/m2 at 340nm)
- Temp : 38 ℃
- Black panel temp. : 63 ℃
- Relative humidity : 50 %
- Test Duration (1 cycle, 2 phases): 2 hrs/1 cycle
미놀타 CM-2500C 색차계를 이용하여 dE (dL, da, db 포함)값을 측정한 후 하기 식 1을 이용하여 계산하였다.
L: Lightness
a: red (+) <───────────────> green (-)
b: yellow (+) <───────────────> blue (-)
[식 1]
Figure pat00001

(2) 광택보존율
광택보존율은 내후성 평가 후의 외관 상태를 나타낸 것으로서, 초기 시편의 광택도 기준으로 내후성 평가 진행 후 광택도의 유지율을 측정한 것이다. 상기 광택보존율은 Nippon densshoku 社 VG-7000 장비를 이용하여 광원 60° 각도일 때의 광택도를 측정하고 하기 식 2를 이용하여 계산한 것이다.
[식 2] 광택보존율 (%) = [(시편의 초기 광택도- 내후성 평가 후 시편의 광택도)/ 시편의 초기 광택도] ×100
Figure pat00002
Figure pat00003
상기 표 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 3은 최대흡수파장이 274nm인 자외선 흡수제를 사용하여, 341nm 또는 353nm의 자외선 흡수제를 사용한 비교예들에 비하여 광안정성을 획기적으로 향상시킬 수 있었다. 구체적으로, 내후성 평가 시 표면탄화를 억제하여 높은 품질의 외관을 구현할 수 있었으며, dE 값이 2.67까지 낮아져 색차 변화를 획기적으로 낮추었음을 확인할 수 있었다. 또한, 실시예들은 광택보존율이 최대 48%에 이르러 내후 평가 후 광택도의 높은 유지율을 구현하였다. 반면, 비교예 1 내지 3은 실시예들에 비하여 높은 최대흡수파장을 갖는 자외선 흡수제를 사용하여 탄화가 심해져 dL값이 현저히 감소하였고, dE 값이 높아져 색차 변화가 심하게 나타남을 확인할 수 있었다. 또한, 비교예들은 실시예에 비하여 광택보존율이 현저히 감소하였다.
이상과 같이 본 발명에서는 한정된 실시예에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (9)

  1. (A) 아크릴계 그라프트 공중합체;
    (B) 방향족 비닐-시안화 비닐계 공중합체;
    (C) 광안정제; 및
    (D) 최대흡수파장이 250 내지 320nm인 자외선 흡수제;를 포함하는 열가소성 수지 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 조성물은 (A) 아크릴계 그라프트 공중합체 25 내지 50중량%, (B) 방향족 비닐- 시안화 비닐계 공중합체 50 내지 75중량%로 이루어진 기초 수지 100중량부에 대하여, (C) 광안정제 0.1 내지 10중량부 및 (D) 자외선 흡수제 0.1 내지 5중량부를 포함하는 열가소성 수지 조성물.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 조성물은 폴리알킬(메타)아크릴레이트를 더 포함하는 열가소성 수지 조성물.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 (B) 방향족 비닐- 시안화 비닐계 공중합체는 알파-알킬 치환된 방향족 비닐계 화합물을 포함하는 열가소성 수지 조성물.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 아크릴계 그라프트 공중합체(A)는 아크릴레이트계 고무질 중합체로 이루어진 코어에 (메타)아크릴레이트를 포함하는 불포화 단량체가 그라프트되어 쉘을 형성하는 코어-쉘 구조를 갖는 열가소성 수지 조성물.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 아크릴레이트계 고무질 중합체는 평균입경이 100 내지 500 nm인 열가소성 수지 조성물.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 (C) 광안정제는 힌더드 아민계 광안정제인 열가소성 수지 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 열가소성 수지 조성물은 산화방지제, 활제, 충격보강제, 염료, 안료, 난연제, 충진제, 안정제, 활제, 항균제, 이형제, 가소제 및 대전방지제로 이루어진 군으로부터 선택된 첨가제를 더 포함하는 열가소성 수지 조성물.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중에서 선택되는 어느 한 항의 조성물로부터 제조되는 성형품.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210015107A (ko) * 2019-07-31 2021-02-10 롯데케미칼 주식회사 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품
WO2022164263A1 (ko) * 2021-01-29 2022-08-04 롯데케미칼 주식회사 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품
WO2023101261A1 (ko) * 2021-11-30 2023-06-08 롯데케미칼 주식회사 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 제조되는 성형품

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2887590T3 (es) 2017-07-05 2021-12-23 Ineos Styrolution Group Gmbh Composición de resina termoplástica de copolímero de estireno con resistencia UV mejorada
EP3649196B1 (en) 2017-07-05 2021-06-09 INEOS Styrolution Group GmbH Thermoplastic resin composition with improved uv resistance
CN111094445B (zh) 2017-07-05 2023-12-19 英力士苯领集团股份公司 抗紫外线能力增强的热塑性树脂组合物
JP7267679B2 (ja) * 2018-03-29 2023-05-02 テクノＵｍｇ株式会社 熱可塑性樹脂組成物及びその成形品
KR102266583B1 (ko) * 2018-03-30 2021-06-18 롯데첨단소재(주) 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품
KR102298295B1 (ko) * 2018-10-31 2021-09-07 주식회사 엘지화학 열가소성 수지 조성물
KR102298296B1 (ko) * 2018-10-31 2021-09-07 주식회사 엘지화학 열가소성 수지 조성물
JP7122234B2 (ja) * 2018-11-22 2022-08-19 テクノＵｍｇ株式会社 熱可塑性樹脂組成物およびその成形品
US20220348760A1 (en) * 2020-09-15 2022-11-03 Lg Chem, Ltd. Thermoplastic resin composition, method of preparing the same, and molded article manufactured using the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009203269A (ja) * 2008-02-26 2009-09-10 Teijin Chem Ltd 難燃性芳香族ポリカーボネート樹脂組成物
KR20130057795A (ko) * 2011-11-24 2013-06-03 제일모직주식회사 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품
KR20140068672A (ko) * 2012-11-28 2014-06-09 제일모직주식회사 수지 조성물 및 이를 포함한 성형품

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2826925A1 (de) * 1978-06-20 1980-01-17 Basf Ag Witterungsbestaendige, schlagzaehe thermoplastische massen mit guter einfaerbbarkeit
WO2002062890A1 (en) * 2001-02-06 2002-08-15 Cyro Industries Polymethylmethacrylate compositions of enhanced optics and low temperature impact strength
ES2437324T3 (es) * 2007-03-29 2014-01-10 Styrolution Group Gmbh Composiciones de san reforzadas con fibra de vidrio con una rigidez y una tenacidad mejoradas
DE102009020934A1 (de) * 2009-05-12 2010-11-18 Bayer Materialscience Ag UV-härtende Schutzschicht für thermoplastische Substrate
AU2011211260A1 (en) * 2010-01-27 2012-08-09 Teijin Limited Film
US8633265B2 (en) * 2011-01-19 2014-01-21 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. UV stabilization of isosorbide polycarbonates
US9156125B2 (en) * 2012-04-11 2015-10-13 Cabot Microelectronics Corporation Polishing pad with light-stable light-transmitting region

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009203269A (ja) * 2008-02-26 2009-09-10 Teijin Chem Ltd 難燃性芳香族ポリカーボネート樹脂組成物
KR20130057795A (ko) * 2011-11-24 2013-06-03 제일모직주식회사 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품
KR20140068672A (ko) * 2012-11-28 2014-06-09 제일모직주식회사 수지 조성물 및 이를 포함한 성형품

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210015107A (ko) * 2019-07-31 2021-02-10 롯데케미칼 주식회사 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품
US11781005B2 (en) 2019-07-31 2023-10-10 Lotte Chemical Corporation Thermoplastic resin composition and molded product using the same
WO2022164263A1 (ko) * 2021-01-29 2022-08-04 롯데케미칼 주식회사 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품
WO2023101261A1 (ko) * 2021-11-30 2023-06-08 롯데케미칼 주식회사 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 제조되는 성형품

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Publication number Publication date
US20160060446A1 (en) 2016-03-03
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