KR20170054642A - 열가소성 수지, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 열가소성 수지 조성물 - Google Patents

열가소성 수지, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 열가소성 수지 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열가소성 수지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 a) 에틸렌-α-올레핀 고무, b) 비닐 시안 화합물 및 c) 방향족 비닐 화합물을 포함하는 혼합물;과 d) 테르펜;을 포함하여 그라프트 중합된 것을 특징으로 하는 열가소성 수지에 관한 것이다.
본 발명에 따르면 동등 이상의 충격강도 및 광택도를 가지면서도, 착색성 및 내후성이 뛰어난 열가소성 수지, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 열가소성 수지 조성물을 제공하는 효과가 있다.

Description

열가소성 수지, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 열가소성 수지 조성물{THERMOPLASTIC RESIN, METHOD FOR PREPARING THE SAME AND THERMOPLASTIC RESIN COMPOSITION COMPRISION THE SAME}
본 발명은 열가소성 수지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동등 이상의 충격강도 및 광택도를 가지면서도, 착색성 및 내후성이 뛰어난 열가소성 수지, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 열가소성 수지(이하 ABS 수지라 함)는 가공성과 기계적 물성 등이 양호하고, 착색성 및 광택성 등의 품질이 우수하여 전기·전자 제품의 내외장 부품, 자동차 및 소형 완구, 가구, 건축 자재 등의 분야에서 광범위하게 이용되고 있다.
하지만, 상기 ABS 수지는 부타디엔 성분의 사용으로 인해 내후성의 한계를 가져 옥외 제품, 자동차 외장재 등 내후성이 요구되는 제품에 사용상 한계를 지닌다. 이러한 내후성 문제를 해결하기 위한 방안으로 상기 ABS 수지 대신에 아크릴레이트-스티렌-아크릴로니트릴 수지(이하 ASA 수지라 함)가 사용되고 있으나, 상기 ASA 수지는 착색성이 좋지 못한 문제가 있다. 이에, 광택성, 착색성 및 내후성을 모두 만족할 수 있는 열가소성 수지에 대한 개발이 지속적으로 요구되고 있는 실정이다.
JP 3309881 B2
본 발명은 동등 이상의 충격강도 및 광택도를 가지면서도, 착색성 및 내후성이 뛰어난 열가소성 수지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 상기 열가소성 수지의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 상기 열가소성 수지를 포함하는 열가소성 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명된 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 a) 에틸렌-α-올레핀 고무, b) 비닐 시안 화합물 및 c) 방향족 비닐 화합물을 포함하는 혼합물;과 d) 테르펜;을 포함하여 그라프트 중합된 열가소성 수지를 제공한다.
또한 본 발명은 a) 에틸렌-α-올레핀 고무, b) 비닐 시안 화합물 및 c) 방향족 비닐 화합물을 포함하는 혼합물;과 d) 테르펜;을 포함하여 그라프트 중합시키는 단계를 포함하는 열가소성 수지 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 열가소성 수지 및 비닐 시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체를 포함하는 열가소성 수지 조성물을 제공한다.
본 발명에 따르면 동등 이상의 충격강도 및 광택도를 가지면서도, 착색성 및 내후성이 뛰어난 열가소성 수지, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 열가소성 수지 조성물을 제공하는 효과가 있다.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명자들은 ABS 수지의 부타디엔 고무 대신 에틸렌-α-올레핀 고무에 비닐 시안 화합물 및 방향족 비닐 화합물을 테르펜류 화합물과 함께 그라프트 중합시킬 경우, 내후성은 물론 착색성 및 광택성을 개선할 수 있는 것을 확인하여 이를 토대로 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명에 의한 열가소성 수지를 상세하게 살펴보면 다음과 같다.
상기 열가소성 수지는 a) 에틸렌-α-올레핀 고무, b) 비닐 시안 화합물 및 c) 방향족 비닐 화합물을 포함하는 혼합물;과 d) 테르펜;을 포함하여 그라프트 중합된 것을 특징으로 한다.
상기 열가소성 수지는 일례로 상기 a) 에틸렌-α-올레핀 고무에, 상기 b) 비닐 시안 화합물, c) 방향족 비닐 화합물 및 d) 테르펜이 그라프트 중합된 것일 수 있다.
상기 열가소성 수지는 일례로 상기 a) 에틸렌-α-올레핀 고무가 코어를 이루고, 상기 b) 비닐 시안 화합물, c) 방향족 비닐 화합물 및 d) 테르펜이 쉘을 이루는 코어-쉘 구조일 수 있고, 이 경우 충격 강도 및 내후성이 우수한 효과가 있다.
상기 a) 에틸렌-α-올레핀 고무는 일례로 에틸렌-α-올레핀 공중합체를 유화제의 존재 하에서 기계적 전단력을 부여해 물 속에 미세하게 분산시켜 안정화한 고무질 라텍스일 수 있고, 이 경우 그라프트율이 높아 광택성이 우수한 효과가 있다.
상기 α-올레핀은 에틸렌과 공중합될 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않으나, 일례로 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센 및 1-옥텐으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 이 경우 물성 밸런스가 우수한 효과가 있다.
상기 a) 에틸렌-α-올레핀 고무는 일례로 비공액 디엔 화합물을 포함하는 터폴리머(terpolymer)일 수 있고, 이 경우 내후성 및 물성 밸런스가 우수한 효과가 있다.
상기 비공액 디엔 화합물은 상기 에틸렌 및 α-올레핀과 공중합될 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않으나, 일례로 1,4-헥사디엔, 5-에틸리덴-2-노르보르넨, 5-비닐노르보르넨 및 디시클로펜타디엔으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 이 경우 내후성 및 물성 밸런스가 우수한 효과가 있다.
상기 a) 에틸렌-α-올레핀 고무는 일례로 평균 입경이 2,000 내지 5,000 Å, 2,500 내지 4,500 Å, 혹은 3,000 내지 4,500 Å일 수 있고, 이 범위 내에서 중합 전환율이 높아 중합 생산성이 우수하고, 충격강도가 뛰어난 효과가 있다.
상기 a) 에틸렌-α-올레핀 고무는 일례로 상기 혼합물에 대하여 40 내지 70 중량%, 45 내지 65 중량%, 혹은 45 내지 60 중량%로 포함될 수 있고, 이 범위 내에서 충격강도, 내후성 및 광택성이 우수한 효과가 있다.
상기 b) 비닐 시안 화합물은 일례로 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 에타크릴로니트릴 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 상기 혼합물에 대하여 1 내지 30 중량%, 1 내지 25 중량%, 혹은 5 내지 20 중량%로 포함될 수 있으며, 이 범위 내에서 착색성 및 물성 밸런스가 우수한 효과가 있다.
상기 c) 방향족 비닐 화합물은 일례로 스티렌, α-메틸스티렌, p-메틸스티렌, o-메틸스티렌, 비닐톨루엔 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 상기 혼합물에 대하여 20 내지 50 중량%, 25 내지 50 중량%, 혹은 30 내지 45 중량%로 포함될 수 있으며, 이 범위 내에서 착색성 및 광택성이 우수한 효과가 있다.
상기 d) 테르펜은 일례로 상기 혼합물의 그라프팅(grafting) 시 그라프팅제(grafting agent)의 역할을 수행할 수 있다. 상기 d) 테르펜은 본 발명에서 달리 특정하지 않는 한, 공액 또는 비공액의, 디엔 또는 트리엔을 갖는 테르펜류 화합물을 의미한다.
상기 d) 테르펜은 일례로 미르센(myrcene), 펠란드렌(phellandrene), 테르피넨(terpinene), 오시멘(ocimene), 테르피놀렌(terpinolene), 리모넨(limonene), 비사볼렌(bisabolene), 셀리넨(selinene) 및 스쿠알렌(squalene)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 이 경우 소량의 첨가만으로도 그라프트 중합 시 그라프트율을 현저히 증가시켜 광택성 및 착색성이 우수한 효과가 있다.
상기 d) 테르펜은 일례로 상기 혼합물 100 중량부에 대하여 0.001 내지 1 중량부, 0.01 내지 0.5 중량부, 혹은 0.01 내지 0.2 중량부로 포함될 수 있고, 이 범위 내에서 충격강도, 착색성 및 광택성이 우수한 효과가 있다.
상기 열가소성 수지는 일례로 응고물 함량이 0.12 % 미만, 0.01 내지 0.10 %, 혹은 0.01 내지 0.08 %일 수 있고, 이 범위 내에서 기계적 물성 및 물성 밸런스가 우수한 효과가 있다.
상기 열가소성 수지는 일례로 그라프트율이 24% 초과, 25% 이상, 혹은 25 내지 40%일 수 있고, 이 범위 내에서 광택성 및 착색성이 우수한 효과가 있다.
본 발명의 열가소성 수지 제조방법은 a) 에틸렌-α-올레핀 고무, b) 비닐 시안 화합물 및 c) 방향족 비닐 화합물을 포함하는 혼합물;과 d) 테르펜;을 포함하여 그라프트 중합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 b) 비닐 시안 화합물 및 c) 방향족 비닐 화합물은 일례로 반응 개시 전에 일괄 투입하거나, 전체 투입량의 10 내지 40 중량%, 혹은 20 내지 40 중량%를 반응 개시 전에 일괄 또는 연속 투입하고, 전체 투입량의 60 내지 90 중량%, 혹은 60 내지 80 중량%를 중합 전환율 30 내지 70 %, 혹은 40 내지 70 %에 1 내지 4시간, 혹은 2 내지 4시간 동안 연속 투입할 수 있고, 이 경우 반응 시간을 단축시킬 수 있으며, 중합 전환율이 높고, 중합 시 생성되는 응고물의 생성량을 최소화시키는 효과가 있다.
상기 d) 테르펜은 일례로 중합 전환율 30 내지 70 %, 혹은 40 내지 70 %에 1 내지 4시간, 혹은 2 내지 4시간 동안 연속 투입될 수 있다.
상기 연속 투입은 본 발명에서 따로 특정하지 않는 한, 투입되는 양에 따라 연속적으로 적하(drop by drop)하거나 스트림(stream)으로 이어서 투입되는 것을 의미한다.
상기 그라프트 중합은 일례로 유화제, 분자량 조절제 및 중합 개시제를 포함하여 실시될 수 있다.
상기 유화제는 그라프트 중합에 사용될 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않으나, 일례로 올레인산 알칼리염, 로진산 알칼리염 및 라우릴산 알칼리염 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 지방산 염 등의 음이온성 유화제일 수 있고, 이 경우 안정된 중합 환경을 제공하는 효과가 있다.
상기 분자량 조절제는 일례로 에틸 2-메르캅토프로피오네이트, 2-메르캅토 에탄올, 메르캅토 아세트산, n-옥틸 메르캅탄, n-도데실 메르캅탄 및 t-도데실 메르캅탄 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 메르캅탄류 또는 사염화 탄소 등의 할로겐화 탄화수소일 수 있다.
상기 중합 개시제는 일례로 유용성 개시제일 수 있고, 구체적인 예로 큐멘하이드로 퍼옥사이드, 디이소프로필벤젠 하이드로 퍼옥사이드, 3급 부틸하이드로퍼옥사이드, 파라메탄 하이드로 퍼옥사이드 및 벤조일 퍼옥사이드로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 중합 개시제는 또 다른 예로 상기 유용성 중합개시제에 소듐 포름알데히드 술폭실레이트, 소듐 에틸렌 디아민 테트라아세테이트, 황화 제1철, 덱스트로즈, 피롤린산나트륨 및 아황산나트륨으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 산화-환원계 중합개시제를 병용할 수 있다.
상기 열가소성 수지 제조방법은 일례로 그라프트 중합으로 제조된 그라프트 공중합체 라텍스를 75 내지 95 ℃, 혹은 80 내지 95 ℃에서 응집하는 단계를 포함할 수 있고, 이 경우 응집제로 황산 마그네슘, 염화칼슘, 황산 알루미늄, 황산, 인산 및 염산으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 열가소성 수지 제조방법은 일례로 상기 응집 단계 이전에 산화 방지제, 열 안정제 또는 광 안정제를 투입하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 열가소성 수지 제조방법은 일례로 상기 응집 단계 후 90 내지 140 ℃, 혹은 90 내지 120 ℃에서 숙성시키는 단계를 포함할 수 있고, 이 경우 휘발에 의해 잔류 모노머를 제거할 수 있는 효과가 있다.
상기 열가소성 수지 제조방법은 일례로 상기 응집 및/또는 숙성된 그라프트 공중합체 라텍스를 탈수 및 건조하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 그라프트 중합의 중합 전환율은 일례로 97.5 % 초과, 98.0 % 이상, 혹은 98.0 내지 99.9%일 수 있다.
본 발명의 열가소성 수지 조성물은 상기 열가소성 수지 및 비닐 시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 열가소성 수지 조성물은 일례로 비닐 시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체로 이루어진 매트릭스 수지에 상기 열가소성 수지가 분산된 형태일 수 있고, 구체적인 예로 상기 열가소성 수지는 코어-쉘 구조의 형태로 상기 매트릭스 수지에 분산될 수 있으며, 이 경우 충격강도 및 내후성이 우수한 효과가 있다.
상기 비닐 시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체는 일례로 중량평균 분자량이 60,000 내지 200,000 g/mol, 80,000 내지 150,000 g/mol, 혹은 100,000 내지 130,000 g/mol일 수 있고, 이 범위 내에서 기계적 물성 및 물성 밸런스가 우수한 효과가 있다.
상기 비닐 시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체는 일례로 괴상 중합으로 중합된 것일 수 있고, 이 경우 충격강도 및 내후성이 우수한 효과가 있다.
상기 비닐 시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체의 비닐 시안 화합물은 일례로 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 에타크릴로니트릴 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 상기 비닐 시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체에 대하여 10 내지 90 중량%, 20 내지 70 중량%, 혹은 20 내지 50 중량%로 포함될 수 있으며, 이 범위 내에서 착색성 및 물성 밸런스가 우수한 효과가 있다.
상기 비닐 시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체의 방향족 비닐 화합물은 일례로 스티렌, α-메틸스티렌, p-메틸스티렌, o-메틸스티렌, 비닐톨루엔 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 상기 비닐 시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체에 대하여 10 내지 90 중량%, 30 내지 80 중량%, 혹은 50 내지 80 중량%로 포함될 수 있으며, 이 범위 내에서 착색성 및 광택성이 우수한 효과가 있다.
상기 열가소성 수지는 일례로 상기 열가소성 수지 조성물에 대하여 10 내지 50 중량%, 10 내지 40 중량%, 혹은 15 내지 40 중량%로 포함될 수 있고, 상기 비닐 시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체는 일례로 상기 열가소성 수지 조성물에 대하여 50 내지 90 중량%, 60 내지 90 중량%, 혹은 60 내지 85 중량%로 포함될 수 있으며, 이 범위 내에서 충격강도, 내후성, 광택성, 착색성 및 물성 밸런스가 우수한 효과가 있다.
상기 열가소성 수지 조성물은 그 물성에 영향을 주지 않는 범위에서 일례로 열 안정제, 광 안정제, 산화 방지제, 대전 방지제, 항균제 또는 활제 등의 첨가제를 상기 열가소성 수지 및 비닐 시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체 100 중량부에 대하여 0.01 내지 5 중량부의 범위 내에서 임의로 포함할 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 통상의 기술자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
[실시예]
실시예 1
열가소성 수지의 제조
에틸렌-프로필렌-1,4-헥사디엔 공중합체 55 중량부에 스티렌 13.5 중량부, 아크릴로니트릴 4.5 중량부를 유화제인 로진산 칼륨 1.5 중량부 및 이온 교환수 80 중량부와 함께 고강도 균질기(Cavitron)로 5,000 rpm에서 20분 간 균일화 시켜 평균 입경이 3,900 Å인 에틸렌-프로필렌-1,4-헥사디엔 고무질 라텍스를 제조하였다.
질소 치환된 중합 반응기에 상기 방법으로 수득된 에틸렌-프로필렌-1,4-헥사디엔 고무질 라텍스에, 이온 교환수 140 중량부, 유화제인 로진산 칼륨 1.0 중량부 및 분자량 조절제인 t-도데실메르캅탄 0.1 중량부를 일괄 투입한 후 반응기 온도를 50 ℃로 유지하고 30분 동안 교반하였다. 이후 산화-환원계 중합개시제인 피롤린산 나트륨 0.04 중량부, 덱스트로즈 0.05 중량부 및 황화 제1철 0.001 중량부와 유용성 중합개시제인 큐멘하이드로 퍼옥사이드 0.05 중량부를 일괄 투입하고, 반응기 온도를 70 ℃로 승온하면서 중합 전환율이 60 %가 될 때까지 반응시켰다.
이어서, 스티렌 20.2 중량부, 아크릴로니트릴 6.8 중량부, 이온 교환수 30 중량부, 유화제인 로진산 칼륨 0.5 중량부, 분자량 조절제인 t-도데실메르캅탄 0.1 중량부, 유용성 중합개시제인 큐멘하이드로 퍼옥사이드 0.1 중량부 및 그라프팅제(grafting agent)인 미르센(Myrcene) 0.025 중량부를 혼합한 유화 용액을 3시간 동안 반응기의 온도를 80 ℃로 승온하면서 연속 투입하였다. 이 때, 산화-환원계 중합개시제인 피롤린산 나트륨 0.04 중량부, 덱스트로즈 0.05 중량부 및 황화 제1철 0.001 중량부를 동시에 연속 투입하였다. 연속 투입이 완료된 후, 반응기의 온도를 85 ℃로 승온시킨 후, 유용성 중합개시제인 큐멘하이드로 퍼옥사이드 0.03 중량부, 산화-환원계 중합개시제인 피롤린산 나트륨 0.016, 덱스트로즈 0.02 중량부 및 황화 제1철 0.0004 중량부를 일괄 투입하고, 1시간 동안 숙성시킨 후 반응을 종료하여 AES 그라프트 공중합체 라텍스를 수득하였다. 이 때 중합 전환율은 98.5 %이었고, 응고물은 0.05 % 미만이었다.
이어서, 상기 수득된 AES 그라프트 공중합체 라텍스에 평균 입경 0.9 ㎛인 산화방지제(wingstay-L/IR1076=0.8/0.2) 유화액(50 중량%) 0.5 중량부(고형분 기준)를 투입하고, 황산(H2SO4 10 중량% 수용액) 2.0 중량부의 존재 하에 85 ℃에서 응집시킨 후, 97 ℃에서 숙성한 후 탈수 및 건조하여 분말 상의 AES 그라프트 공중합체를 수득하였다. 이 때 수득된 AES 그라프트 공중합체의 그라프트율은 30 %였다.
열가소성 수지 조성물의 제조
상기 수득된 분말 상의 AES 그라프트 공중합체 30 중량부, 스티렌-아크릴로니트릴(SAN) 괴상 공중합체(엘지화학 사 제조, 제품명:90 HR, 중량평균 분자량 110,000 g/mol, 아크릴로니트릴 함량이 27 중량%) 70 중량부, 활제 1.0 중량부 및 열안정제 0.1 중량부를 투입하고 이축 압출기를 이용해 200 내지 220 ℃에서 용융 및 혼련하여 펠렛 형태의 수지 조성물을 제조하였으며, 제조된 펠렛 형태의 수지 조성물을 사출하여 최종 고무 함량이 16.5 중량%인 시편을 제작한 후, 그 물성을 하기의 방법으로 측정하여 표 1에 나타내었다.
비교예 1
상기 실시예 1에서, 상기 평균 입경 3,900 Å의 에틸렌-프로필렌-1,4-헥사디엔 고무질 라텍스 대신, 평균 입경이 3,100 Å이고, 겔 함량이 85 중량%인 폴리부타디엔 고무질 라텍스를 동일 함량(고형분 기준)으로 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다. 이 때 ABS 그라프트 공중합체의 그라프트율은 38 %였다.
비교예 2
상기 실시예 1에서, 상기 평균 입경 3,900 Å의 에틸렌-프로필렌-1,4-헥사디엔 고무질 라텍스 대신, 평균 입경이 3,500 Å인 부틸 아크릴레이트 고무질 라텍스를 동일 함량(고형분 기준)으로 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다. 이 때 ASA 그라프트 공중합체의 그라프트율은 28 %였다.
비교예 3
상기 실시예 1에서, 열가소성 수지 제조 시, 그라프팅제(grafting agent)인 미르센(Myrcene)을 투입하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다. 이 때 AES 그라프트 공중합체의 그라프트율은 15 %였다.
비교예 4
상기 실시예 1에서, 열가소성 수지 조성물 제조 시, 상기 유화 중합으로 수득된 AES 그라프트 공중합체 대신, 괴상 중합하여 수득된 분말 상의 AES 공중합체(EPDM 고무 11 중량%)를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
[시험예]
상기 실시예 1, 2 및 비교예 1 내지 5에서 수득한 열가소성 수지 조성물 시편의 물성을 하기의 방법으로 측정하여, 그 결과를 하기의 표 1에 나타내었다.
측정 방법
* 평균 입경(Å): 미국 Nicomp 사의 Nicomp 370HPL 기기를 이용하여 다이나믹 레이져라이트 스케트링법으로 측정하였다.
* 그라프트율(%): 수득된 분말 상의 그라프트 공중합체 2 g을 아세톤 300 ml에 넣고 24시간 동안 교반하고, 이 용액을 초원심 분리기를 이용하여 분리한 후, 분리된 아세톤 용액을 메탄올에 떨어뜨려 그라프트 되지 않은 부분을 얻어, 이를 건조시켜 무게를 측정하였다. 상기 측정된 무게에 따라 하기 수학식 1에 따라 그라프트율을 계산하였다.
Figure pat00001
* 중합 전환율(%): 그라프트 공중합체 라텍스 1.5g을 150 ℃ 열풍 건조기 내에서 15분간 건조 후 무게를 측정하여 총 고형분 함량(TSC)을 구하고 하기 수학식 2로 중합 전환율을 계산하였다.
Figure pat00002
* 응고물 함량(%): 반응조 내에 생성된 응고물의 무게, 총 고무의 무게 및 단량체의 무게를 측정하고, 하기의 수학식 3으로 응고물 함량을 계산하였다.
Figure pat00003
* 충격강도(Notched Izod, kg·cm/cm): 1/4"의 시편을 이용하여 표준측정 ASTM D256에 의거하여 측정하였다.
* 광택도: 시편을 이용하여 표준측정 ASTM D528에 의거하여 45 °각도에서 측정하였다.
* 내후성: Whetherometer(ATLAS 사의 Ci35A)를 이용하여 83 ℃, water spray cycle 18 min/120 min의 조건 하에 시편을 2,000 시간 동안 방치한 후, 색차계를 이용하여 변색 정도(△E)를 측정하였다. 이 때, △E는 2,000 시간 내후성 실험 전후의 Hunter Lab 값의 산술평균 값이며, 값이 0에 가까울수록 변색 정도가 적어 내후성이 좋음을 나타낸다.
* 착색성: 착색성 평가를 위해 용융 및 혼련에 의한 열가소성 수지 조성물 제조 시, 카본 블랙 1 중량부를 첨가하여 각 실시예 및 비교예에 대한 착색성 평가용 시편을 제조한 후, 착색 정도를 육안으로 판단하여, 우수한 경우 ○, 착색이 이루어졌으나 다소 미흡한 경우 △, 착색에 제대로 이루어지지 않은 경우 ×로 나누어 하기의 표 1에 나타내었다.
구분 실시예 비교예
1 1 2 3 4
그라프트율 30 38 24 15 -
충격강도 29 32 18 27 10
광택도 95 98 84 78 32
내후성 2.4 7.9 2.5 3.1 2.4
착색성 × ×
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 실시예 1의 경우 충격강도, 광택도, 내후성 및 착색성이 모두 우수한 것을 확인할 수 있었다.
반면, ABS 수지를 이용한 비교예 1의 경우, 그라프팅제로 미르센을 포함하더라도 잔류되는 부타디엔의 2중 결합으로 인해 내후성이 매우 열악한 것을 확인할 수 있었고, ASA 수지를 이용한 비교예 2의 경우, 마찬가지로 그라프팅제로 미르센을 포함하더라도 그라프트율이 저조하고, 충격강도, 광택도 및 착색성이 저하되는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 그라프팅제로 미르센을 포함하지 않은 비교예 3의 경우, 그라프트율이 현저히 저하되고, 내후성이 다소 미흡하여, 광택도 및 착색성이 매우 열악한 것을 확인할 수 있었다.
또한, AES 그라프트 공중합체가 아닌, AES 괴상 공중합체를 이용한 비교예 4의 경우에는 충격강도, 광택도 및 착색성이 현저히 저하되는 것을 확인할 수 있었다.
이로부터 본 발명자들은 에틸렌-α-올레핀 고무에 비닐 시안 화합물 및 방향족 비닐 화합물을 테르펜류 화합물과 함께 그라프트 중합시킬 경우, 그라프트율이 개선됨과 동시에 내후성은 물론 착색성 및 광택성을 개선된 열가소성 수지 및 이를 포함하는 조성물을 구현할 수 있음을 확인할 수 있었다.

Claims (20)

  1. a) 에틸렌-α-올레핀 고무, b) 비닐 시안 화합물 및 c) 방향족 비닐 화합물을 포함하는 혼합물;과 d) 테르펜;을 포함하여 그라프트 중합된 것을 특징으로 하는 열가소성 수지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 a) 에틸렌-α-올레핀 고무가 코어를 이루고, 상기 b) 비닐 시안 화합물, c) 방향족 비닐 화합물 및 d) 테르펜이 쉘을 이루는 코어-쉘 구조인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 α-올레핀은 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센 및 1-옥텐으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 a) 에틸렌-α-올레핀 고무는 비공액 디엔 화합물을 포함하는 터폴리머(terpolymer)인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 비공액 디엔 화합물은 1,4-헥사디엔, 5-에틸리덴-2-노르보르넨, 5-비닐노르보르넨 및 디시클로펜타디엔으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 a) 에틸렌-α-올레핀 고무는 평균 입경이 2,000 내지 5,000 Å인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 a) 에틸렌-α-올레핀 고무는 상기 혼합물에 대하여 40 내지 70 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 b) 비닐 시안 화합물은 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 에타크릴로니트릴 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 b) 비닐 시안 화합물은 상기 혼합물에 대하여 1 내지 30 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 c) 방향족 비닐 화합물은 스티렌, α-메틸스티렌, p-메틸스티렌, o-메틸스티렌, 비닐톨루엔 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 c) 방향족 비닐 화합물은 상기 혼합물에 대하여 20 내지 50 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 d) 테르펜은 미르센(myrcene), 펠란드렌(phellandrene), 테르피넨(terpinene), 오시멘(ocimene), 테르피놀렌(terpinolene), 리모넨(limonene), 비사볼렌(bisabolene), 셀리넨(selinene) 및 스쿠알렌(squalene)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 d) 테르펜은 상기 혼합물 100 중량부에 대하여 0.001 내지 1 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지.
  14. a) 에틸렌-α-올레핀 고무, b) 비닐 시안 화합물 및 c) 방향족 비닐 화합물을 포함하는 혼합물;과 d) 테르펜;을 포함하여 그라프트 중합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 제조방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 b) 비닐 시안 화합물 및 c) 방향족 비닐 화합물은 전체 투입량의 10 내지 40 중량%를 반응 개시 전에 일괄 또는 연속 투입하고, 나머지를 중합 전환율 30 내지 70 %에 1 내지 4시간 동안 연속 투입하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 제조방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 d) 테르펜을 중합 전환율 30 내지 70 %에 1 내지 4 시간 동안 연속 투입하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 제조방법.
  17. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 열가소성 수지 및 비닐 시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 비닐 시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체는 중량평균 분자량이 60,000 내지 200,000 g/mol인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 비닐 시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체는 괴상 중합으로 중합된 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 열가소성 수지는 10 내지 50 중량%로 포함되고, 상기 비닐 시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체는 50 내지 90 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021076541A1 (en) 2019-10-18 2021-04-22 Dow Global Technologies Llc Impact modification of styrenic polymers with polyolefin acrylic polymers
US11401404B2 (en) 2017-12-29 2022-08-02 Dow Global Technologies Llc Method for preparing polyolefin-acrylic particles
US11499040B2 (en) 2017-12-29 2022-11-15 Rohm And Haas Company Polyolefin-acrylic particles

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4202948A (en) * 1977-09-26 1980-05-13 Uniroyal, Inc. Impact-resistant thermoplastic composition based on graft copolymer
KR900002861B1 (ko) * 1987-03-31 1990-05-01 더 다우 케미칼 캄파니 고무보강 열가소성 폴리블렌드
EP0422837A1 (en) * 1989-10-09 1991-04-17 The Dow Chemical Company Rubber-reinforced polymer composition incorporating grafting agent
JPH09278960A (ja) * 1996-02-14 1997-10-28 Asahi Chem Ind Co Ltd スチレン系樹脂組成物
KR20000059653A (ko) * 1999-03-06 2000-10-05 유현식 스티렌계 열가소성 수지 조성물
JP3309881B2 (ja) 1994-04-04 2002-07-29 三菱瓦斯化学株式会社 異形押出成形用熱可塑性樹脂組成物
JP2015137288A (ja) * 2014-01-21 2015-07-30 株式会社レヂテックス 変性ゴム及び変性ゴムの製造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4202948A (en) * 1977-09-26 1980-05-13 Uniroyal, Inc. Impact-resistant thermoplastic composition based on graft copolymer
KR900002861B1 (ko) * 1987-03-31 1990-05-01 더 다우 케미칼 캄파니 고무보강 열가소성 폴리블렌드
EP0422837A1 (en) * 1989-10-09 1991-04-17 The Dow Chemical Company Rubber-reinforced polymer composition incorporating grafting agent
JP3309881B2 (ja) 1994-04-04 2002-07-29 三菱瓦斯化学株式会社 異形押出成形用熱可塑性樹脂組成物
JPH09278960A (ja) * 1996-02-14 1997-10-28 Asahi Chem Ind Co Ltd スチレン系樹脂組成物
KR20000059653A (ko) * 1999-03-06 2000-10-05 유현식 스티렌계 열가소성 수지 조성물
JP2015137288A (ja) * 2014-01-21 2015-07-30 株式会社レヂテックス 変性ゴム及び変性ゴムの製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11401404B2 (en) 2017-12-29 2022-08-02 Dow Global Technologies Llc Method for preparing polyolefin-acrylic particles
US11499040B2 (en) 2017-12-29 2022-11-15 Rohm And Haas Company Polyolefin-acrylic particles
WO2021076541A1 (en) 2019-10-18 2021-04-22 Dow Global Technologies Llc Impact modification of styrenic polymers with polyolefin acrylic polymers

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