KR20210037227A - 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 제조되는 성형품 - Google Patents

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KR20210037227A
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Abstract

본 발명은 특정 조건을 만족하는 판상형 금속 입자를 포함하는 열가소성 수지 조성물에 관한 것으로, 본 발명의 열가소성 수지 조성물은 사출 성형시 내충격성 등의 기본 물성이 양호하면서도, 외관 특성이 우수하고, 금속 질감 역시 우수하게 표현된다.

Description

열가소성 수지 조성물 및 이로부터 제조되는 성형품{THERMOPLASTIC RESIN COMPOSITION AND MOLDED PRODUCT USING THE SAME}
본 발명은 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 제조되는 성혐품에 관한 것으로, 본 발명의 열가소성 수지 조성물을 사출하여 제조되는 성형품은 기계적 물성이 양호하면서도, 우수한 금속 질감 등의 우수한 외관 특성을 나타낼 수 있다.
다양한 분야의 제품군들에 대하여 아름다운 디자인에 대한 요구가 증가함에 따라, 각 분야 제품군에 사용되는 소재에 있어서도 기본적인 물성 기준을 충족하면서, 외관 특성 역시 우수한 소재에 대한 수요 역시 증가하고 있다. 특히, 흔히 플라스틱으로 표현되는 고분자 소재는 가벼우면서도, 쉽게 성형이 가능하고 내충격성이나 내화학성 등의 기본 물성이 우수하기 때문에 물성을 해치지 않는 범위에서 플라스틱 소재에 다양한 외관 특성을 부여하기 위한 연구가 활발한 상황이다.
한편 플라스틱으로 금속 느낌의 질감이 표현될 수 있는 경우, 기존에 금속이 사용되던 제품군에서 무겁고 값비싼 금속을 가볍고 값싼 금속으로 대체할 수 있게 하기 때문에 다양한 느낌의 외관 중에서도, 플라스틱에 금속 느낌의 질감을 부여하려는 연구 역시 특히 활발하다.
기존의 경우, 플라스틱 표면에 금속 느낌의 질감을 부여하기 위해서는 별도의 도장재를 플라스틱 표면에 처리하는 방법이 사용되었으나, 도장재와 플라스틱 표면 사이의 접착력이 약화되는 경우, 쉽게 금속 느낌의 질감이 소실될 수 있었으며, 도장재 자체의 유해성으로 인한 환경 오염 문제 역시 존재하였다. 한편 이러한 문제점을 해결하기 위해 플라스틱 소재 자체에 금속 입자를 비롯한 첨가제를 도입함으로써 플라스틱 소재를 개선하는 방법 역시 개발된 바 있으나, 추가되는 첨가제로 인해 외관에 플로우 마크와 같은 외관 불량이 빈번하게 발생하는 또 다른 문제점이 있었다. 이에 외관 불량을 억제할 수 있으면서도, 사출 시 외관 특성이 우수하고, 기본적인 물성 역시 양호한 플라스틱 소재, 또는 열가소성 소재에 관한 지속적인 연구가 필요한 실정이다.
KR 10-1297159 KR 2013-0046154
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 열가소성 수지 조성물로부터 제조되는 성형품 외관의 금속 표현성이 우수하면서도, 내충격성 등의 기본 물성 역시 양호한 열가소성 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 A) (1) 공액 디엔계 중합체 유래 단위, 방향족 비닐계 단량체 유래 단위 및 비닐 시안계 단량체 유래 단위를 포함하는 제1 공중합체, (2) 방향족 비닐계 단량체 유래 단위, 비닐 시안계 단량체 유래 단위 및 알킬 (메트)아크릴레이트계 단량체 유래 단위를 포함하는 제2 공중합체 및 (3) 방향족 비닐계 단량체 유래 단위 및 비닐 시안계 단량체 유래 단위를 포함하는 제3 공중합체의 (1) 내지 (3)을 포함하는 공중합체 혼합물, 및 B) 판상형 금속 입자를 포함하고, 상기 판상형 금속 입자는 하기 i) 내지 iii)의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물을 제공한다:
i) 판상형 금속 입자의 D50은 5 내지 50㎛
ii) 상기 판상형 금속 입자의 D50 대비 입자 두께 비율은 1/50 내지 1/400
iii) 하기 수학식 1로 표시되는 입도분포폭이 1.5 이하
[수학식 1]
입도분포폭 = (D90-D10)/D50
식 중에서, D10, D50 및 D90은 각각 판상형 금속 입자의 전체 중량을 100%로 하여 입도 분포의 누적량이 10%, 50% 및 90%가 되는 부분의 입자 직경을 의미한다.
본 발명이 제공하는 열가소성 수지 조성물은 사출 성형 시 내충격성을 비롯한 기본 물성이 양호하면서도, 금속 질감을 우수하게 표현할 수 있으며, 외관 불량을 나타내지 않아 외관 특성이 우수하다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명의 공액 디엔계 중합체는 공액 디엔계 단량체를 유화 중합, 구체적으로는 가교 반응시켜 제조된 것으로서 라텍스 형태일 수 있고, 상기 공액 디엔계 단량체는 1,3-부타디엔, 이소프렌, 클로로프렌 및 피퍼릴렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있으며, 이 중 1,3-부타디엔이 바람직할 수 있다.
본 발명의 방향족 비닐계 단량체는 스티렌, α-메틸 스티렌, α-에틸 스티렌 및 p-메틸 스티렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있고, 이 중 스티렌이 바람직하다.
본 발명에서 비닐 시안계 단량체는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 에타크릴로니트릴, 페닐아크릴로니트릴 및 α-클로로아크릴로니트릴로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있고, 이 중 아크릴로니트릴이 바람직하다.
본 발명에서 알킬 (메트)아크릴레이트계 단량체는 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환된 알킬 (메트)아크릴레이트일 수 있고, 더욱 구체적으로는 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, 프로필 (메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 데실 (메트)아크릴레이트 및 라우릴 (메트)아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
본 발명에서 "유래 단위"는 해당 화합물로부터 유래된 단위를 의미하며, 구체적으로는 해당 화합물 그 자체 또는 해당 화합물의 일부 원자가 제거된 것인 치환기를 의미할 수 있다.
열가소성 수지 조성물
본 발명의 열가소성 수지 조성물은 크게 A) 공중합체 혼합물과 B) 판상형 금속 입자를 포함한다. 이하에서 A) 공중합체 혼합물과 B) 판상형 금속 입자를 나누어 설명한다.
A) 공중합체 혼합물
본 발명의 열가소성 수지 조성물은 기본 수지로써 공중합체 혼합물을 포함하며, 상기 공중합체 혼합물은 하기 (1) 내지 (3)의 그라프트 공중합체를 포함한다:
(1) 공액 디엔계 중합체 유래 단위, 방향족 비닐계 단량체 유래 단위 및 비닐 시안계 단량체 유래 단위를 포함하는 제1 공중합체
(2) 방향족 비닐계 단량체 유래 단위, 비닐 시안계 단량체 유래 단위 및 알킬 (메트)아크릴레이트계 단량체 유래 단위를 포함하는 제2 공중합체
(3) 방향족 비닐계 단량체 유래 단위 및 비닐 시안계 단량체 유래 단위를 포함하는 제3 공중합체.
(1) 제1 공중합체
제1 공중합체는 공액 디엔계 중합체 유래 단위, 방향족 비닐계 단량체 유래 단위 및 비닐 시안계 단량체 유래 단위를 포함하는 것으로써, 구체적으로는 공액 디엔계 중합체를 코어로 하여 방향족 비닐계 단량체와 비닐 시안계 단량체가 쉘에 그라프팅 중합된 그라프트 공중합체일 수 있다.
제1 공중합체에 있어서, 공액 디엔계 중합체 유래 단위는 제1 공중합체의 총 중량을 기준으로 하여 30 내지 80 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 공액 디엔계 중합체 유래 단위가 이와 같은 범위로 포함될 경우, 그라프팅율이 높을 뿐 아니라, 최종적으로 본 발명의 열가소성 수지 조성물로부터 제조되는 성형품의 충격강도와 내화학성이 우수할 수 있다.
제1 공중합체에 있어서, 방향족 비닐계 단량체 유래 단위는 제1 공중합체의 총 중량을 기준으로 하여 20 내지 65 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 또한, 비닐 시안계 단량체 유래 단위는 제1 공중합체의 총 중량을 기준으로 하여 5 내지 30 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 방향족 비닐계 단량체 유래 단위와 비닐 시안계 단량체 유래 단위의 함량이 이와 같은 범위일 경우, 공액 디엔계 중합체와 방향족 비닐계 단량체 또는 비닐 시안계 단량체 사이의 그라프팅 중합이 더욱 효율적일 수 있다.
(2) 제2 공중합체
제2 공중합체는 방향족 비닐계 단량체 유래 단위, 비닐 시안계 단량체 유래 단위 및 알킬 (메트)아크릴레이트계 단량체 유래 단위를 포함하는 것으로써, 구체적으로는 알킬 (메트)아크릴레이트계 단량체를 중합하여 제조되는 시드를 중심으로, 알킬 (메트)아크릴레이트계 단량체가 상기 시드를 감싸면서 중합되어 코어를 형성하고, 상기 코어를 감싸며 방향족 비닐계 단량체 및 비닐 시안계 단량체가 그라프팅 중합하여 쉘을 형성하는 것인 시드/코어/쉘 구조의 그라프트 공중합체 일 수 있다.
제2 공중합체에 있어서, 알킬 (메트)아크릴레이트계 단량체 유래 단위는 제2 공중합체의 총 중량을 기준으로 하여 30 내지 70 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 알킬 (메트)아크릴레이트계 단량체 유래 단위가 이와 같은 범위로 포함될 경우, 제2 공중합체의 내충격성이 우수할 수 있다.
제2 공중합체에 있어서, 방향족 비닐계 단량체 유래 단위는 제2 공중합체의 총 중량을 기준으로 30 내지 55 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 비닐 시안계 단량체 유래 단위는 제2 공중합체의 총 중량을 기준으로 5 내지 30 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 방향족 비닐계 단량체 유래 단위와 비닐 시안계 단량체 유래 단위가 이와 같은 범위로 포함될 경우, 방향족 비닐계 단량체 및 비닐 시안계 단량체로부터의 제2 공중합체의 쉘 형성이 더욱 효율적일 수 있다.
(3) 제3 공중합체
제3 공중합체는 방향족 비닐계 단량체 유래 단위 및 비닐 시안계 단량체 유래 단위를 포함하는 것으로써, 방향족 비닐계 단량체와 비닐 시안계 단량체가 공중합된 것이다.
제3 공중합체에 있어서, 방향족 비닐계 단량체 유래 단위는 제3 공중합체의 총 중량을 기준으로 60 내지 85 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 비닐 시안계 단량체 유래 단위는 15 내지 40 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 방향족 비닐계 단량체 유래 단위와 비닐 시안계 단량체 유래 단위가 이와 같은 범위로 포함될 경우, 제조되는 제3 공중합체와 제1 공중합체 및 제2 공중합체의 혼용성이 더욱 높을 수 있다.
본 발명의 공중합체 혼합물은 15 내지 40 중량부, 바람직하게는 20 내지 30 중량부의 제1 공중합체, 5 내지 20 중량부, 바람직하게는 5 내지 15 중량부의 제2 공중합체 및 45 내지 80 중량부, 바람직하게는 60 내지 75 중량부의 제3 공중합체를 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 공중합체의 함량비와 이와 같을 경우, 열가소성 수지 조성물로부터 제조되는 성형품의 물성 밸런스가 우수하다.
상기 제1 공중합체, 제2 공중합체 및 제3 공중합체의 제조는 유화 중합, 현탁 중합, 용액 중합 및 괴상 중합으로 이루어진 군에서 선택되는 방법 중 하나 이상을 사용하여 수행될 수 있으며, 제1 공중합체 및 제2 공중합체의 경우 유화 중합으로, 제3 공중합체의 경우 괴상 중합으로 제조하는 것이 특히 바람직하다. 또한 상기 중합은 본 기술분야에 알려진 바와 같이 유화제, 중합 개시제, 활성화제 또는 분자량 조절제 등의 존재 하에서 수행될 수 있다.
상기 유화제는 나트륨 디시클로헥실 설포숙시네이트, 나트륨 디헥실 설포숙시네이트, 나트륨 디-2-에틸헥실 설포숙시네이트, 칼륨 디-2-에틸헥실 설포숙시네이트, 나트륨 디옥틸 설포숙시네이트, 나트륨 도데실 설페이트, 나트륨 도데실 벤젠 설페이트, 나트륨 옥타데실 설페이트, 나트륨 올레익 설페이트 나트륨염, 나트륨 도데실 설페이트, 칼륨 옥타데실 설페이트, 칼륨 로지네이트 및 나트륨 로지네이트으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있고, 이 중 나트륨 도데실 벤젠 설포네이트가 바람직하다.
상기 유화제는 중합의 대상이 되는 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 2 중량부 또는 0.3 내지 0.7 중량부로 투입될 수 있고, 이 중 0.3 내지 0.7 중량부로 투입되는 것이 바람직하다. 상술한 범위를 만족하면, 중합 반응이 안정적으로 진행될 수 있고 이에 따라 응고물 형성을 억제할 수 있다.
상기 중합 개시제의 종류는 과황산나트륨, 과황산칼륨, 과황산암모늄, 과인산칼륨, 과산화수소, t-부틸 퍼옥사이드, 큐멘 하이드로퍼옥사이드, p-멘탄하이드로 퍼옥사이드, 디-t-부틸 퍼옥사이드, t-부틸쿠밀 퍼옥사이드, 아세틸 퍼옥사이드, 이소부틸 퍼옥사이드, 옥타노일 퍼옥사이드, 디벤조일 퍼옥사이드, 3,5,5-트리메틸헥산올 퍼옥사이드, t-부틸 퍼옥시 이소부틸레이트, 아조비스 이소부티로니트릴, 아조비스-2,4-디메틸발레로니트릴, 아조비스시클로헥산카르보니트릴, 및 아조비스 이소낙산(부틸산) 메틸로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 이 중 t-부틸 하이드로퍼옥사이드가 바람직하다. 상기 개시제는 중합의 대상이 되는 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여, 0.01 내지 1 중량부 또는 0.05 내지 0.5 중량부로 투입될 수 있고, 이 중 0.05 내지 0.5 중량부로 투입되는 것이 바람직하다. 상술한 범위를 만족하면, 제조되는 중합체의 내충격성이 더욱 우수할 수 있다.
상기 활성화제는 나트륨 포름알데히드 설폭실레이트, 디나트륨 에틸렌디아민 테트라아세테이트, 황산제1철, 덱스트로즈, 나트륨 피로포스페이트, 나트륨 피로포스페이트 언하이디로스 및 황산나트륨로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있고, 이 중 덱스트로즈, 황산제1철 및 나트륨 피로포스페이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이 바람직하다. 상기 활성화제는 중합의 대상이 되는 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여, 0.01 내지 1 중량부 또는 0.1 내지 0.5 중량부로 투입될 수 있고, 이 중 0.1 내지 0.5 중량부로 투입되는 것이 바람직하다. 상술한 범위를 만족하면, 제조되는 중합체의 유동지수, 내충격성 및 색상 특성이 우수할 수 있다.
상기 분자량 조절제는 α-메틸스티렌 다이머, t-도데실 머캅탄, n-도데실 머캅탄, n-옥틸 머캅탄, 사염화탄소, 염화메틸렌, 브롬화메틸렌, 테트라 에틸 티우람 다이 설파이드, 디펜타메틸렌 티우람 다이 설파이드, 및 디이소프로필키산토겐 다이 설파이드로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있고, 이 중 t-도데실 머캅탄이 바람직하다. 상기 분자량 조절제는 중합의 대상이 되는 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여, 0.01 내지 1.5 중량부 또는 0.1 내지 1 중량부로 투입될 수 있고, 이 중 0.1 내지 1 중량부로 투입되는 것이 바람직하다. 상술한 범위를 만족하면, 제조되는 중합체에서 유동지수와 내충격성 사이의 균형이 우수할 수 있다.
B) 판상형 금속 입자
본 발명의 열가소성 수지 조성물은 성형품 표면에 금속 질감을 부여하기 위해 판상형 금속 입자를 포함하며, 상기 판상형 금속 입자는 하기 i) 내지 iii)의 조건을 만족하는 것을 특징으로 한다:
i) 판상형 금속 입자의 D50은 5 내지 50㎛;
ii) 상기 판상형 금속 입자의 D50 대비 입자 두께 비율은 1/50 내지 1/400;
iii) 하기 수학식 1로 표시되는 입도분포폭이 1.5 이하:
[수학식 1]
입도분포폭 = (D90-D10)/D50
식 중에서, D10, D50 및 D90은 각각 판상형 금속 입자의 전체 중량을 100%로 하여 입도 분포의 누적량이 10%, 50% 및 90%가 되는 부분의 입자 직경을 의미한다.
상기 판상형 금속 입자는 빛을 반사하는 평탄면을 가져 반짝거리는 입자일 수 있다. 상기 평탄면은 육안으로 입자가 반짝거리는 것을 확인할 수 있는 정도의 평탄면을 의미하며, 예를 들면 판유리의 표면이나, 연마에 의해 마감 처리된 금속 표면 등을 평탄면일 수 있다. 상기 "판상형"은 금속 입자의 두께가 입자의 최대 직경보다 작은 것을 의미할 수 있으며, 상기 최대 직경은 판상형 금속 입자의 가장 넓은 면을 기준으로 한 최대 직경을 의미할 수 있다.
상기 판상형 금속 입자는 알루미늄, 동, 금 또는 이들의 조합을 포함하는 재질로 이루어질 수 있고, 바람직하게는 알루미늄 재질로 이루어질 수 있다. 판상형 금속 입자가 알루미늄으로 이루어질 경우, 열가소성 수지 조성물로부터 제조되는 성형품의 무게가 가벼울 수 있다는 장점이 있다.
본 발명의 판상형 금속 입자는 5 내지 50㎛, 바람직하게는 10 내지 30㎛의 D50을 가질 수 있다. 판상형 금속 입자의 D50이 이보다 클 경우, 제조되는 성형품의 내충격성이 떨어지고, 명도 역시 떨어진다는 문제가 있으며, 이보다 작을 경우에는 반짝이는(sparkling) 효과가 감소하여 원하는 정도의 금속 질감을 구현하기 어렵고, 원가 역시 상승하는 문제점이 발생할 수 있다.
상기 판상형 금속 입자의 D50 대비 입자 두께 비율은 1/50 내지 1/400, 바람직하게는 1/50 내지 1/200일 수 있다. 판상형 금속 입자의 D50 대비 입자 두께 비율이 이보다 큰 경우에는 제조되는 성형품의 내충격성 및 명도가 떨어질 수 있고, 이보다 작은 경우에는 표면 광택과 금속 질감이 동시에 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.
상기 판상형 금속 입자의 입도분포폭은 1.5 이하, 바람직하게는 1.35 이하일 수 있다. 입도분포폭이 이보다 큰 경우에는 성형품 사출 시 외관의 플로우 마크 등의 결함이 발생할 수 있다.
본 발명에서 판상형 금속 입자의 직경은 Malvern Hydro 200G 장비(제품명, 제조사: Malvern Instrument)를 이용하여 측정할 수 있다.
상기 판상형 금속 입자는 공중합체 혼합물 A의 100 중량부에 대해 1 내지 5 중량부, 바람직하게는 2 내지 4 중량부로 포함될 수 있다. 판상형 금속 입자가 이와 같은 범위로 포함될 경우 성형품 외관의 금속 질감이 더욱 우수하다.
본 발명의 열가소성 수지 조성물은 본 발명의 목적 범위 내에서 항균제, 열안정제, 산화방지제, 이형제, 광안정제, 계면활성제, 커플링제, 가소제, 혼화제, 착색제, 안정제, 활제, 정전기방지제, 조색제, 방염제, 내후제, 자외선 흡수제, 자외선 차단제, 핵 형성제, 접착 조제 또는 점착제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 첨가제는 상기 열가소성 수지 조성물의 물성을 저해하지 않는 범위 내에서 적절히 포함될 수 있으며, 구체적으로는 상기 열가소성 수지 조성물 100 중량부에 대하여 40 중량부 이하로 포함될 수 있으며, 더욱 구체적으로는 0.1 내지 30 중량부로 포함될 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하기 위한 것이 아니다
재료
제1 공중합체로 평균 입자 크기가 0.3 ㎛인 부타디엔 중합체 60 중량부, 스티렌 30 중량부 및 아크릴로니트릴 10 중량부를 포함하며, 코어-쉘 형태를 갖는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체(㈜ 엘지화학 제품 ABS DP270, 이하에서 "(1)"로 표시함)를 사용하였다.
제2 공중합체로 평균 입자 크기가 0.3 ㎛인 아크릴레이트계 고무질 중합체 50 중량부, 스티렌 38 중량부 및 아크릴로니트릴 12 중량부를 포함하며, 코어-쉘 형태를 갖는 아크릴레이트-스티렌-아크릴로니트릴 공중합체(㈜ 엘지화학 제품 ASA SA927, 이하에서 "(2)"로 표시함)을 사용하였다.
제3 공중합체로 스티렌 76 중량부 및 아크릴로니트릴 24 중량부를 포함하며, 분자량 110,000인 스티렌-아크릴로니트릴 중합체(㈜ 엘지화학 제품 SAN 81HF, 이하에서 "(3)-1"로 표시함), 또는 스티렌 76 중량부 및 아크릴로니트릴 24 중량부를 포함하며, 분자량 130,000인 스티렌-아크릴로니트릴 중합체(㈜ 엘지화학 제품 SAN 80HF, 이하에서 "(3)-2"로 표시함)을 사용하였다.
판상형 금속 입자로는 하기 표 1과 같이 D50, D50 대비 입자 두께 비율 및 입도분포폭을 달리하는 5종의 알루미늄 금속 입자를 사용하였다.
판상형 금속 입자 D50(㎛) 입자 두께/D50 입도분포폭
B-1 20 1/100 1.3
B-2 10 1/100 1.3
B-3 20 1/20 1.3
B-4 20 1/100 1.8
B-5 70 1/100 1.3
실시예 및 비교예 - 사출 시편의 물성 및 외관 특성 확인
하기 표 2의 비율로 제1 공중합체, 제2 공중합체, 제3 공중합체 및 판상형 금속 입자를 혼합하여 총 9개의 열가소성 수지 조성물(실시예 5, 비교예 4)을 제조하였으며, 제조한 열가소성 수지 조성물을 사출 성형기를 통해 사출하여 제조한 시편에 대해 물성 및 외관 특성을 확인하였다.
A) 공중합체 혼합물 B) 판상형 금속 입자
(1) (2) (3)-1 (3)-2 B-1 B-2 B-3 B-4 B-5
실시예 1 20 5 75 - 3 - - - -
실시예 2 20 15 65 - 3 - - - -
실시예 3 30 10 60 - 3 - - -
실시예 4 20 5 - 75 3 - - - -
실시예 5 20 5 75 - - 3 - - -
비교에 1 25 - 75 - 3 - - - -
비교예 2 20 5 75 - - - 3 - -
비교예 3 20 5 75 - - - - 3 -
비교예 4 20 5 75 - - - - - 3
상기 실시예 및 비교예에서 제조한 사출 시편에 대해, 하기 방법을 사용하여 물성을 측정하였다.
* 아이조드 충격강도(IMP, kgfcm/cm): ASTM D256에 의거하여 두께 1/4 인치의 펠렛 시편에 노치(notch)를 내어 측정하였다.
* 명도(Color L*): Color-eye 7000A 기기로 측정하였다.
* 사출 외관(플로우 마크): 육안으로 사출 시편 표면의 플로우 마크 유무 및 정도를 확인하였으며, 종합하여 양호(O) 또는 불량(X)으로 평가하였다.
- 양호(O): 플로우 마크가 거의 나타나지 않음
- 불량(X): 플로우 마크가 뚜렷이 나타남
* 금속 질감: 육안으로 사출 시편 표면의 금속 질감을 확인하였으며, 종합하여 양호(O) 또는 불량(X)으로 평가하였다.
- 양호(O): 금속 입자감(sparkiling 효과) 및 표면 광택이 우수
- 불량(X): 금속 입자감이 너무 크거나 너무 작음 또는 표면 광택이 저하됨
측정된 물성을 하기 표 3으로 정리하였다.
충격 강도(kgfcm/cm) 명도 사출 외관 금속 질감
실시예 1 12 74 O O
실시예 2 18 75 O O
실시예 3 22 74 O O
실시예 4 15 74 O O
실시예 5 12 76 O O
비교예 1 13 68 X X
비교예 2 7 55 X X
비교예 3 10 71 X O
비교예 4 9 61 X X
상기 표 3으로부터, 본 발명의 실시예에 따른 열가소성 수지 조성물을 사출한 성형품의경우, 사출 외관 및 금속 질감이 우수하면서도, 명도 및 충격 강도 측면에서 양호하다는 점을 확인하였다. 한편, 공중합체 혼합물 중 일부 공중합체가 열가소성 수지에 포함되지 않는 경우(비교예 1)에는 명도가 떨어짐과 동시에, 사출 외관 및 금속 질감 역시 기준에 미달하였으며, 사용되는 판상형 금속 입자가 본 발명의 기준에 충족되지 못하는 경우(비교예 2 내지 4)에서는 충격 강도나 명도가 열위하거나, 사출 외관이 기준에 미달하고, 금속 질감 역시 원활하게 표현되지 않음을 확인하였다.

Claims (9)

  1. A) 하기 (1) 내지 (3)을 포함하는 공중합체 혼합물; 및
    (1) 공액 디엔계 중합체 유래 단위, 방향족 비닐계 단량체 유래 단위 및 비닐 시안계 단량체 유래 단위를 포함하는 제1 공중합체;
    (2) 방향족 비닐계 단량체 유래 단위, 비닐 시안계 단량체 유래 단위 및 알킬 (메트)아크릴레이트계 단량체 유래 단위를 포함하는 제2 공중합체;
    (3) 방향족 비닐계 단량체 유래 단위 및 비닐 시안계 단량체 유래 단위를 포함하는 제3 공중합체; 및
    B) 판상형 금속 입자;를 포함하고,
    상기 판상형 금속 입자는 하기 i) 내지 iii)의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물:
    i) 판상형 금속 입자의 D50은 5 내지 50㎛;
    ii) 상기 판상형 금속 입자의 D50 대비 입자 두께 비율은 1/50 내지 1/400;
    iii) 하기 수학식 1로 표시되는 입도분포폭이 1.5 이하:
    [수학식 1]
    입도분포폭 = (D90-D10)/D50
    식 중에서, D10, D50 및 D90은 각각 판상형 금속 입자의 전체 중량을 100%로 하여 입도 분포의 누적량이 10%, 50% 및 90%가 되는 부분의 입자 직경을 의미한다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 판상형 금속 입자는 공중합체 혼합물 A의 100 중량부에 대해 1 내지 5 중량부로 포함되는 것인 열가소성 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 공중합체 혼합물 A는
    (1) 제1 공중합체 15 내지 40 중량부;
    (2) 제2 공중합체 5 내지 20 중량부; 및
    (3) 제3 공중합체 45 내지 80 중량부;를 포함하는 것인 열가소성 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 판상형 금속 입자는 알루미늄, 동, 금 또는 이들의 조합을 포함하는 재질로 이루어지는 것인 열가소성 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 공액 디엔계 중합체는 1,3-부타디엔, 이소프렌, 클로로프렌 및 피퍼릴렌으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 단량체가 중합된 것인 열가소성 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 방향족 비닐계 단량체는 스티렌, α-메틸 스티렌, α-에틸 스티렌 및 p-메틸 스티렌으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 열가소성 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 비닐 시안계 단량체는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 페닐아크릴로니트릴 및 α-클로로아크릴로니트릴로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 열가소성 수지 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 알킬 (메트)아크릴레이트계 단량체는 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, 프로필 (메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 데실 (메트)아크릴레이트 및 라우릴 (메트)아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 열가소성 수지 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 열가소성 수지 조성물로부터 제조된 것을 특징으로 하는 성형품.
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