KR20190105550A - 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 성형품 - Google Patents

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KR20190105550A
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추동휘
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정봉재
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Abstract

본 발명의 열가소성 수지 조성물은 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체 20 내지 50 중량% 및 방향족 비닐계 공중합체 수지 50 내지 80 중량%를 포함하는 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지 100 중량부; 화학식 1로 표시되는 반복단위 및 화학식 2로 표시되는 반복단위를 포함하는 변성 폴리올레핀 1 내지 5 중량부; 및 중공 무기 필러 5 내지 20 중량부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 열가소성 수지 조성물은 내충격성, 유동성, 경량성 등이 우수하다.

Description

열가소성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 성형품{THERMOPLASTIC RESIN COMPOSITION AND ARTICLE PRODUCED THEREFROM}
본 발명은 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 성형품에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 내충격성, 유동성, 경량성 등이 우수한 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 성형품에 관한 것이다.
열가소성 수지로서, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 수지(ABS 수지) 등의 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지는 기계적 물성, 가공성, 외관 특성 등이 우수하여, 전기/전자 제품의 내/외장재, 자동차 내/외장재, 건축용 외장재 등으로 널리 사용되고 있다. 특히, 최근 전기/전자 제품의 경량화 추세에 따라, 열가소성 수지를 이용한 플라스틱 제품이 기존의 유리 및 금속의 영역을 빠르게 대체하고 있다.
열가소성 수지 조성물의 추가적인 경량화를 위해서는 저비중의 필러(filler)를 적용하거나, 폴리프로필렌 등의 저비중 소재를 적용할 수 있으나, 이 경우, 내충격성, 기계적 물성, 가공성(유동성), 상용성 등의 물성 저하가 발생하거나 경량화가 충분하지 않다는 문제가 있다.
따라서, 내충격성, 유동성, 경량성, 이들의 물성 발란스 등이 우수한 열가소성 수지 조성물의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2016-0083518호 등에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 내충격성, 유동성, 경량성 등이 우수한 열가소성 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 열가소성 수지 조성물로부터 형성된 성형품을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
본 발명의 하나의 관점은 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다. 상기 열가소성 수지 조성물은 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체 20 내지 50 중량% 및 방향족 비닐계 공중합체 수지 50 내지 80 중량%를 포함하는 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지 100 중량부; 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위 및 하기 화학식 2로 표시되는 반복단위를 포함하는 변성 폴리올레핀 1 내지 5 중량부; 및 중공 무기 필러 5 내지 20 중량부;를 포함한다:
[화학식 1]
Figure pat00001
[화학식 2]
Figure pat00002
상기 화학식 2에서, R1은 수소 원자 또는 메틸기이고, Y는 -COOR2 (R2는 탄소수 1 내지 12의 알킬기), 글리시딜 변성 에스테르기, 아릴레이트기, 또는 니트릴기(-CN)이다.
구체예에서, 상기 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체는 고무질 중합체에 방향족 비닐계 단량체 및 시안화 비닐계 단량체를 포함하는 단량체 혼합물이 그라프트 중합된 것일 수 있다.
구체예에서, 상기 방향족 비닐계 공중합체 수지는 방향족 비닐계 단량체 및 상기 방향족 비닐계 단량체와 공중합 가능한 단량체의 중합체일 수 있다.
구체예에서, 상기 변성 올레핀은 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위 50 내지 95 중량% 및 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위 5 내지 50 중량%를 포함할 수 있다.
구체예에서, 상기 중공 무기 필러는 구형의 중공 유리 입자일 수 있다.
구체예에서, 상기 변성 폴리올레핀 및 상기 중공 무기 필러의 중량비는 0.1 : 1 내지 0.5 : 1일 수 있다.
구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D256에 의거하여 측정한 1/8" 두께 시편의 노치 아이조드 충격강도가 12 kgf·cm/cm 이상일 수 있다.
구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D1238에 의거하여, 200℃, 5 kgf 조건에서 측정한 용융흐름지수가 1.5 내지 3.5 g/10분일 수 있다.
구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D792에 의거하여, 측정한 비중이 1 이하일 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 성형품에 관한 것이다. 상기 성형품은 상기 열가소성 수지 조성물로부터 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 내충격성, 유동성, 경량성 등이 우수한 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 성형품을 제공하는 발명의 효과를 갖는다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면, 다음과 같다.
본 발명에 따른 열가소성 수지 조성물은 (A) 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지; (B) 변성 폴리올레핀; 및 (C) 중공 무기 필러;를 포함한다.
(A) 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지
본 발명의 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지는 (A1) 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체 및 (A2) 방향족 비닐계 공중합체 수지를 포함할 수 있다.
(A1) 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체
본 발명의 일 구체예에 따른 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체는 고무질 중합체에 방향족 비닐계 단량체 및 시안화 비닐계 단량체를 포함하는 단량체 혼합물이 그라프트 중합된 것일 수 있다. 예를 들면, 상기 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체는 고무질 중합체에 방향족 비닐계 단량체 및 시안화 비닐계 단량체를 포함하는 단량체 혼합물을 그라프트 중합하여 얻을 수 있으며, 필요에 따라, 상기 단량체 혼합물에 가공성 및 내열성을 부여하는 단량체를 더욱 포함시켜 그라프트 중합할 수 있다. 상기 중합은 유화중합, 현탁중합 등의 공지의 중합방법에 의하여 수행될 수 있다. 또한, 상기 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체는 코어(고무질 중합체)-쉘(단량체 혼합물의 공중합체) 구조를 형성할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
구체예에서, 상기 고무질 중합체로는 폴리부타디엔, 폴리(스티렌-부타디엔), 폴리(아크릴로니트릴-부타디엔) 등의 디엔계 고무 및 상기 디엔계 고무에 수소 첨가한 포화고무, 이소프렌고무, 탄소수 2 내지 10의 알킬 (메타)아크릴레이트 고무, 탄소수 2 내지 10의 알킬 (메타)아크릴레이트 및 스티렌의 공중합체, 에틸렌-프로필렌-디엔단량체 삼원공중합체(EPDM) 등을 예시할 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 적용될 수 있다. 예를 들면, 디엔계 고무, (메타)아크릴레이트 고무 등을 사용할 수 있고, 구체적으로, 부타디엔계 고무, 부틸아크릴레이트 고무 등을 사용할 수 있다.
구체예에서, 상기 고무질 중합체(고무 입자)는 입도분석기로 측정한 평균 입자 크기(D50)가 0.05 내지 6 ㎛, 예를 들면 0.15 내지 4 ㎛, 구체적으로 0.25 내지 3.5 ㎛일 수 있다. 상기 범위에서 열가소성 수지 조성물의 내충격성, 외관 특성 등이 우수할 수 있다. 여기서, 상기 고무질 중합체(고무 입자)의 평균 입자 크기(z-평균)는 라텍스(latex) 상태에서 광 산란(light scattering) 방법을 이용하여 측정할 수 있다. 구체적으로, 고무질 중합체 라텍스를 메쉬(mesh)에 걸러서, 고무질 중합체 중합 중발생하는 응고물 제거하고, 라텍스 0.5 g 및 증류수 30 ml를 혼합한 용액을 1,000ml 플라스크에 따르고 증류수를 채워 시료를 제조한 다음, 시료 10 ml를 석영 셀(cell)로 옮기고, 이에 대하여,　광 산란 입도 측정기(malvern社, nano-zs)로 고무질 중합체의 평균 입자 크기를 측정할 수 있다.
구체예에서, 상기 고무질 중합체의 함량은 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체 전체 100 중량% 중 20 내지 70 중량%, 예를 들면 25 내지 60 중량%일 수 있고, 상기 단량체 혼합물(방향족 비닐계 단량체 및 시안화 비닐계 단량체 포함)의 함량은 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체 전체 100 중량% 중 30 내지 80 중량%, 예를 들면 40 내지 75 중량%일 수 있다. 상기 범위에서 열가소성 수지 조성물의 내충격성, 외관 특성 등이 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 방향족 비닐계 단량체는 상기 고무질 중합체에 그라프트 공중합될 수 있는 것으로서, 스티렌, α-메틸스티렌, β-메틸스티렌, p-메틸스티렌, p-t-부틸스티렌, 에틸스티렌, 비닐크실렌, 모노클로로스티렌, 디클로로스티렌, 디브로모스티렌, 비닐나프탈렌 등을 예시할 수 있다. 이들은 단독으로 사용하거나, 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 방향족 비닐계 단량체의 함량은 상기 단량체 혼합물 100 중량% 중 10 내지 90 중량%, 예를 들면 40 내지 90 중량%일 수 있다. 상기 범위에서 열가소성 수지 조성물의 가공성, 내충격성 등이 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 시안화 비닐계 단량체는 상기 방향족 비닐계와 공중합 가능한 것으로서, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 에타크릴로니트릴, 페닐아크릴로니트릴, α-클로로아크릴로니트릴, 푸마로니트릴 등을 예시할 수 있다. 이들은 단독으로 사용하거나, 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 예를 들면, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등을 사용할 수 있다. 상기 시안화 비닐계 단량체의 함량은 상기 단량체 혼합물 100 중량% 중 10 내지 90 중량%, 예를 들면 10 내지 60 중량%일 수 있다. 상기 범위에서 열가소성 수지 조성물의 내화학성, 기계적 특성 등이 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 가공성 및 내열성을 부여하기 위한 단량체로는 (메타)아크릴산, 무수말레인산, N-치환말레이미드 등을 예시할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 가공성 및 내열성을 부여하기 위한 단량체 사용 시, 그 함량은 상기 단량체 혼합물 100 중량% 중 15 중량% 이하, 예를 들면 0.1 내지 10 중량%일 수 있다. 상기 범위에서 다른 물성의 저하 없이, 열가소성 수지 조성물에 가공성 및 내열성을 부여할 수 있다.
구체예에서, 상기 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체로는 부타디엔계 고무질 중합체에 방향족 비닐계 화합물인 스티렌 단량체와 시안화 비닐계 화합물인 아크릴로니트릴 단량체가 그라프트된 공중합체(g-ABS), 부틸 아크릴레이트계 고무질 중합체에 방향족 비닐계 화합물인 스티렌 단량체와 시안화 비닐계 화합물인 아크릴로니트릴 단량체가 그라프트된 공중합체인 아크릴레이트-스티렌-아크릴로니트릴 그라프트 공중합체(g-ASA) 등을 예시할 수 있다.
구체예에서, 상기 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체는 전체 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지(고무변성 비닐계 그라프트 공중합체 및 방향족 비닐계 공중합체 수지) 100 중량% 중 20 내지 50 중량%, 예를 들면 25 내지 45 중량%로 포함될 수 있다. 상기 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체가 전체 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지 100 중량% 중 20 중량% 미만일 경우, 열가소성 수지 조성물의 내충격성, 경량성 등이 저하될 우려가 있고, 50 중량%를 초과할 경우, 유동성, 외관 특성 등이 저하될 우려가 있다.
(A2) 방향족 비닐계 공중합체 수지
본 발명의 일 구체예에 따른 방향족 비닐계 공중합체 수지는 통상적인 고무변성 비닐계 공중합체 수지에 사용되는 방향족 비닐계 공중합체 수지일 수 있다. 예를 들면, 상기 방향족 비닐계 공중합체 수지는 방향족 비닐계 단량체 및 상기 방향족 비닐계 단량체와 공중합 가능한 단량체를 포함하는 단량체 혼합물의 중합체일 수 있다.
구체예에서, 상기 방향족 비닐계 공중합체 수지는 방향족 비닐계 단량체 및 방향족 비닐계 단량체와 공중합 가능한 단량체 등을 혼합한 후, 이를 중합하여 얻을 수 있으며, 상기 중합은 유화중합, 현탁중합, 괴상중합 등의 공지의 중합방법에 의하여 수행될 수 있다.
구체예에서, 상기 방향족 비닐계 단량체로는 스티렌, α-메틸스티렌, β-메틸스티렌, p-메틸스티렌, p-t-부틸스티렌, 에틸스티렌, 비닐크실렌, 모노클로로스티렌, 디클로로스티렌, 디브로모스티렌, 비닐나프탈렌 등을 사용할 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 적용될 수 있다. 상기 방향족 비닐계 단량체의 함량은 방향족 비닐계 공중합체 수지 전체 100 중량% 중, 20 내지 90 중량%, 예를 들면 30 내지 80 중량%일 수 있다. 상기 범위에서 열가소성 수지 조성물의 내충격성, 유동성 등이 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 방향족 비닐계 단량체와 공중합 가능한 단량체로는 예를 들면, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 에타크릴로니트릴, 페닐아크릴로니트릴, α-클로로아크릴로니트릴, 푸마로니트릴 등의 시안화 비닐계 단량체; (메타)아크릴산, 무수말레인산, N-치환말레이미드 등을 사용할 수 있으며, 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 방향족 비닐계 단량체와 공중합 가능한 단량체의 함량은 방향족 비닐계 공중합체 수지 전체 100 중량% 중, 10 내지 80 중량%, 예를 들면 20 내지 70 중량%일 수 있다. 상기 범위에서 열가소성 수지 조성물의 내충격성, 유동성 등이 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 방향족 비닐계 공중합체 수지는 GPC(gel permeation chromatography)로 측정한 중량평균분자량(Mw)이 50,000 내지 300,000 g/mol, 예를 들면, 90,000 내지 150,000 g/mol일 수 있다. 상기 범위에서 열가소성 수지 조성물의 기계적 강도, 성형성 등이 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 방향족 비닐계 공중합체 수지는 전체 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지 100 중량% 중, 50 내지 80 중량%, 예를 들면 55 내지 75 중량%로 포함될 수 있다. 상기 방향족 비닐계 공중합체 수지가 전체 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지 100 중량% 중 50 중량% 미만일 경우, 열가소성 수지 조성물의 유동성, 외관 특성 등이 저하될 우려가 있고, 80 중량%를 초과할 경우, 내충격성, 경량성 등이 저하될 우려가 있다.
(B) 변성 폴리올레핀
본 발명의 변성 폴리올레핀은 중공 무기 필러와 함께 적용되어 열가소성 수지 조성물의 내충격성, 경량성, 유동성 등을 향상시킬 수 있는 것으로서, 폴리올레핀을 주쇄로 하고 그라프트 형태로 작용기(알킬 카르복실레이트기, 글리시딜 변성 에스테르기, 아릴레이트기, 니트릴기 등)를 포함하는 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위 및 하기 화학식 2로 표시되는 반복단위를 포함하는 변성 폴리올레핀을 사용할 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00003
[화학식 2]
Figure pat00004
상기 화학식 2에서, R1은 수소 원자 또는 메틸기이고, Y는 -COOR2 (R2는 탄소수 1 내지 12의 알킬기), 글리시딜 변성 에스테르기, 아릴레이트기, 또는 니트릴기(-CN)이다.
구체예에서, 상기 변성 폴리올레핀은 올레핀과 알킬(메타)아크릴레이트, 에틸렌성 불포화기 함유 변성에스테르, 에틸렌성 불포화기 함유 아릴레이트 및 아크릴로니트릴 중 1종 이상의 화합물을 중합하여 제조할 수 있다. 예를 들면, 올레핀과 알킬(메타)아크릴레이트를 중합하여 제조한 변성 폴리올레핀을 적용할 수 있다.
구체예에서, 상기 변성 올레핀은 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위 50 내지 95 중량%, 예를 들면 70 내지 93 중량% 및 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위 5 내지 50 중량%, 예를 들면 7 내지 30 중량%를 포함할 수 있다. 상기 범위에서 열가소성 수지 조성물의 내충격성, 유동성(성형 가공성), 상용성 등이 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 변성 폴리올레핀은 랜덤, 블록, 멀티블록의 공중합체 형태일 수 있으며, 이들의 조합 형태로도 사용될 수 있다.
구체예에서, 상기 변성 폴리올레핀은 ASTM D1238에 의거하여, 190℃, 2.16 kgf 조건에서 측정한 용융흐름지수가 0.01 내지 40 g/10분, 예를 들면, 0.1 내지 10 g/10분일 수 있다.
구체예에서, 상기 변성 폴리올레핀은 상기 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지 100 중량부에 대하여, 1 내지 5 중량부, 예를 들면 2 내지 4 중량부로 포함될 수 있다. 상기 변성 폴리올레핀의 함량이 1 중량부 미만일 경우, 열가소성 수지 조성물의 내충격성 등이 저하될 우려가 있고, 5 중량부를 초과할 경우, 열가소성 수지 조성물의 경량성, 기계적 물성 등이 저하될 우려가 있다.
(C) 중공 무기 필러
본 발명의 일 구체예 따른 중공 무기 필러는 통상적으로 사용되는 중공 무기 필러로서, 변성 폴리올레핀과 함께 적용되어 열가소성 수지 조성물의 내충격성, 경량성, 유동성 등을 향상시킬 수 있는 것이다.
구체예에서, 상기 중공 무기 필러는 구형의 중공 유리 입자(글라스 버블(glass bubble))일 수 있다. 중공 유리 입자를 구성하는 유리로는 이산화규소(SiO2), 산화붕소(B2O3), 산화 나트륨(Na2O), 산화칼슘(CaO) 등을 포함하는 소다석회 붕규산 유리(soda-lime borosilicate glass)가 사용될 수 있으며, 1종 또는 2종 이상의 유리가 사용될 수 있다.
구체예에서, 상기 중공 무기 필러는 비중이 0.46 내지 0.6 g/cc일 수 있고, 파쇄 강도가 15,500 내지 30,000 psi일 수 있으며, 입자 직경이 10 내지 60 ㎛일 수 있다. 또한, 상기 중공 무기 필러로는 커플링제 등으로 표면 처리된 것을 사용 할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
구체예에서, 상기 중공 무기 필러는 상기 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지 100 중량부에 대하여, 5 내지 20 중량부, 예를 들면 8 내지 15 중량부로 포함될 수 있다. 상기 중공 무기 필러의 함량이 5 중량부 미만일 경우, 열가소성 수지 조성물의 경량성 등이 저하될 우려가 있고, 20 중량부를 초과할 경우, 내충격성, 유동성 등이 저하될 우려가 있다.
구체예에서, 상기 변성 폴리올레핀(B) 및 상기 중공 무기 필러(C)의 중량비((B):(C))는 0.1 : 1 내지 0.5 : 1, 예를 들면 0.2 : 1 내지 0.4 : 1일 수 있다. 상기 범위에서, 열가소성 수지 조성물의 내충격성, 경량성, 유동성, 이들의 물성 발란스 등이 더 우수할 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따른 열가소성 수지 조성물은 통상의 열가소성 수지 조성물에 포함되는 첨가제를 더욱 포함할 수 있다. 상기 첨가제로는 난연제, 산화 방지제, 적하 방지제, 활제, 이형제, 핵제, 안정제, 안료, 염료, 이들의 혼합물 등을 예시할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 첨가제 사용 시, 그 함량은 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 0.001 내지 40 중량부, 예를 들면 0.1 내지 10 중량부일 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따른 열가소성 수지 조성물은 상기 구성 성분을 혼합하고, 통상의 이축 압출기를 사용하여, 200 내지 280℃, 예를 들면 220 내지 250℃에서 용융 압출한 펠렛 형태일 수 있다.
구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D256에 의거하여 측정한 1/8" 두께 시편의 노치 아이조드 충격강도가 12 kgf·cm/cm 이상, 예를 들면 13 내지 25 kgf·cm/cm일 수 있다.
구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D1238에 의거하여, 200℃, 5 kgf 조건에서 측정한 용융흐름지수가 1.5 내지 3.5 g/10분, 예를 들면 1.8 내지 3.0 g/10분 일 수 있다.
구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D792에 의거하여, 측정한 비중이 1 이하, 예를 들면 0.92 내지 0.99일 수 있다.
본 발명에 따른 성형품은 상기 열가소성 수지 조성물로부터 형성된다. 상기 열가소성 수지 조성물은 펠렛 형태로 제조될 수 있으며, 제조된 펠렛은 사출성형, 압출성형, 진공성형, 캐스팅성형 등의 다양한 성형방법을 통해 다양한 성형품(제품)으로 제조될 수 있다. 이러한 성형방법은 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 잘 알려져 있다. 상기 성형품은 내충격성, 유동성, 경량성, 이들의 물성 발란스 등이 우수하므로, 소비자가 장착 가능한 경량 전기/전자 제품의 내/외장재 등으로 유용하다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 하나, 이러한 실시예들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로, 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예에서 사용된 각 성분의 사양은 다음과 같다.
(A) 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지
하기 (A1) 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체 및 (A2) 방향족 비닐계 공중합체 수지를 혼합하여 사용하였다.
*(A1) 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체
58　중량%의 부타디엔 고무(평균 입자 크기: 310 nm인)에 42 중량%의 스티렌 및 아크릴로니트릴(중량비: 75/25)가 그라프트 공중합된 g-ABS를 사용하였다.
(A2) 방향족 비닐계 공중합체 수지
스티렌 71.5 중량% 및 아크릴로니트릴 28.5 중량%가 중합된 SAN 수지(중량평균분자량: 100,000 g/mol)를 사용하였다.
(B) 변성 폴리올레핀
(B1) 에틸렌/메틸아크릴레이트 공중합체(제조사: Dupont, 제품명: Elvaloy AC1330)를 사용하였다.
(B2) 무수말레산 변성 폴리올레핀(MAH-grafted Ethylene-1-butene copolymer, 제조사: Mitsui chemical, 제품명: Tafmer MH7020)을 사용하였다.
(C) 무기 필러
(C1) 중공 무기 필러로서, 글라스 버블(제조사: 3M, 제품명: IM16K)을 사용하였다.
(C2) 유리 섬유(제조사: NEG, 제품명: T351/R)를 사용하였다.
(D) 충격보강제
(D1) 실리콘 함유 공중합체 코어-쉘 구조의 공중합체(제조사: Kaneka, 제품명: M-210)를 사용하였다.
(D2) 아크릴레이트계 공중합체 코어-쉘 구조의 공중합체(제조사: MRC, 제품명: Metablen S-RK-200)를 사용하였다.
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 8
상기 각 구성 성분을 하기 표 1 및 2에 기재된 바와 같은 함량으로 첨가한 후, 230℃에서 압출하여 펠렛을 제조하였다. 압출은 L/D=36, 직경 45 mm인 이축 압출기를 사용하였으며, 제조된 펠렛은 80℃에서 2시간 이상 건조 후, 6 Oz 사출기(성형 온도 230℃, 금형 온도: 60℃)에서 사출하여 시편을 제조하였다. 제조된 시편에 대하여 하기의 방법으로 물성을 평가하고, 그 결과를 하기 표 1 및 2에 나타내었다.
물성 측정 방법
(1) 내충격성 평가: ASTM D256에 의거하여, 1/8" 두께 시편의 노치 아이조드 충격 강도(단위: kgf·cm/cm)를 측정하였다.
(2) 유동성 평가: ASTM D1238에 의거하여, 200℃, 5 kgf 조건에서 용융흐름지수(MI, 단위: g/10분)를 측정하였다.
(3) 비중: ASTM D792에 의거하여, 비중을 측정하였다.
실시예
1 2 3 4
(A)
(중량%)		 (A1) 40 40 40 40
(A2) 60 60 60 60
(B1) (중량부) 2 4 3 3
(B2) (중량부) - - - -
(C1) (중량부) 10 10 8 15
(C2) (중량부) - - - -
(D1) (중량부) - - - -
(D2) (중량부) - - - -
노치 아이조드 충격강도 14.6 18.7 21.1 13.1
유동흐름지수 1.8 2.0 2.8 1.8
비중 0.95 0.94 0.97 0.92
* 중량부: 기초 수지 (A) 100 중량부에 대한 중량부
비교예
1 2 3 4 5 6 7 8
(A)
(중량%)		 (A1) 15 60 40 40 40 40 40 40
(A2) 85 40 60 60 60 60 60 60
(B1) (중량부) 3 3 3 3 - - - 3
(B2) (중량부) - - - - - - 3 -
(C1) (중량부) 10 10 4 21 10 10 10 -
(C2) (중량부) - - - - - - - 10
(D1) (중량부) - - - - 3 - -
(D2) (중량부) - - - - 3 - -
노치 아이조드 충격강도 8.2 26.1 24.7 10.8 11.8 11.4 11.3 6.5
유동흐름지수 3.2 0.8 3.3 0.7 2.0 1.9 2.3 1.2
비중 0.98 0.92 1.00 0.90 0.94 0.94 0.95 1.13
* 중량부: 기초 수지 (A) 100 중량부에 대한 중량부
상기 결과로부터, 본 발명의 열가소성 수지 조성물은 내충격성, 유동성, 경량성 등이 모두 우수함을 알 수 있다.
반면, 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체를 소량 적용한 비교예 1의 경우, 내충격성, 경량성 등이 저하됨을 알 수 있고, 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체를 과량 적용한 비교예 2의 경우, 유동성 등이 저하됨을 알 수 있으며, 중공 무기 필러를 소량 적용한 비교예 3의 경우, 경량성 등이 저하됨을 알 수 있고, 중공 무기 필러를 과량 적용한 비교예 4의 경우, 내충격성, 유동성 등이 저하됨을 알 수 있으며, 본 발명의 변성 폴리올레핀 대신에 충격 보강제 (D1) 및 (D2)를 적용한 비교예 5 및 6의 경우, 내충격성이 저하됨을 알 수 있다. 또한, 본 발명의 변성 폴리올레핀 대신에 무수말레산 변성 폴리올레핀을 적용한 비교예 7의 경우, 내충격성이 저하됨을 알 수 있고, 중공 무기 필러 대신에 유리 섬유를 적용한 비교예 8의 경우, 경량성, 내충격성, 유동성 등이 저하됨을 알 수 있다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (9)

  1. 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체 20 내지 50 중량% 및 방향족 비닐계 공중합체 수지 50 내지 80 중량%를 포함하는 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지 100 중량부;
    하기 화학식 1로 표시되는 반복단위 및 하기 화학식 2로 표시되는 반복단위를 포함하는 변성 폴리올레핀 1 내지 5 중량부; 및
    중공 무기 필러 5 내지 20 중량부;를 포함하며,
    상기 변성 폴리올레핀 및 상기 중공 무기 필러의 중량비는 0.1 : 1 내지 0.5 : 1인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물:
    [화학식 1]
    Figure pat00005

    [화학식 2]
    Figure pat00006

    상기 화학식 2에서, R1은 수소 원자 또는 메틸기이고, Y는 -COOR2 (R2는 탄소수 1 내지 12의 알킬기), 글리시딜 변성 에스테르기, 아릴레이트기, 또는 니트릴기(-CN)이다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체는 고무질 중합체에 방향족 비닐계 단량체 및 시안화 비닐계 단량체를 포함하는 단량체 혼합물이 그라프트 중합된 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 방향족 비닐계 공중합체 수지는 방향족 비닐계 단량체 및 상기 방향족 비닐계 단량체와 공중합 가능한 단량체의 중합체인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 변성 올레핀은 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위 50 내지 95 중량% 및 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위 5 내지 50 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 중공 무기 필러는 구형의 중공 유리 입자인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D256에 의거하여 측정한 1/8" 두께 시편의 노치 아이조드 충격강도가 12 kgf·cm/cm 이상인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D1238에 의거하여, 200℃, 5 kgf 조건에서 측정한 용융흐름지수가 1.5 내지 3.5 g/10분인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D792에 의거하여, 측정한 비중이 1 이하인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 열가소성 수지 조성물로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 성형품.
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