KR20220009720A - 열가소성 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이로부터 제조된 성형품 - Google Patents

열가소성 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이로부터 제조된 성형품 Download PDF

Info

Publication number
KR20220009720A
KR20220009720A KR1020200088284A KR20200088284A KR20220009720A KR 20220009720 A KR20220009720 A KR 20220009720A KR 1020200088284 A KR1020200088284 A KR 1020200088284A KR 20200088284 A KR20200088284 A KR 20200088284A KR 20220009720 A KR20220009720 A KR 20220009720A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
resin composition
thermoplastic resin
weight
compound
aromatic vinyl
Prior art date
Application number
KR1020200088284A
Other languages
English (en)
Inventor
박춘호
김태훈
성다은
안용희
조왕래
김호훈
장정민
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020200088284A priority Critical patent/KR20220009720A/ko
Publication of KR20220009720A publication Critical patent/KR20220009720A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L51/00—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L51/04—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers grafted on to rubbers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/16—Articles comprising two or more components, e.g. co-extruded layers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09—Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L25/00—Compositions of, homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L25/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08L25/04—Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08L25/08—Copolymers of styrene
    • C08L25/12—Copolymers of styrene with unsaturated nitriles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
    • C08L33/10—Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
    • C08L33/12—Homopolymers or copolymers of methyl methacrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/019—Specific properties of additives the composition being defined by the absence of a certain additive

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 열가소성 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이로부터 제조된 성형품에 관한 것으로, 보다 상세하게는 (A) 평균입경이 0.1 내지 0.15㎛인 아크릴레이트 고무를 포함하는 아크릴레이트-방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 그라프트 공중합체 40 내지 60 중량%, (B) (메트)아크릴산 알킬 에스테르 중합체 20 내지 40 중량%, (C) 방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체 5 내지 25 중량%, (D) (메트)아크릴산 알킬 에스테르 화합물-방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체 0 내지 15 중량%를 포함하는 베이스 수지 100 중량부; 및 (E) 실리콘 오일 0.8 내지 2 중량부;를 포함하되, ASTM D2457에 의거하여 60°에서 측정한 광택도가 56 이상이고, ASTM D4060에 의거하여 시편 무게 11g, 디스크(Disc) 750g, 마모제 H-18, 속도 60 cycle/min 및 시간 3min 조건 하에서 측정한 내마모도가 3.5 mg 이하인 것을 특징으로 하여 종래의 ASA 수지 조성물 대비 기계적 물성 및 유동성은 동등 이상을 유지하면서 광택성과 내마모도가 동시에 우수하여 공압출 시 표면 품질이 향상된 열가소성 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이로부터 제조된 성형품에 관한 것이다.

Description

열가소성 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이로부터 제조된 성형품 {THERMOPLASTIC RESIN COMPOSITION, METHOD FOR PREPARING THE SAME AND ARTICLE PREPARED THEREFROM}
본 발명은 열가소성 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이로부터 제조된 성형품에 관한 것으로, 보다 상세하게는 종래의 ASA 수지 조성물 대비 기계적 물성 및 유동성은 동등 이상을 유지하면서 광택성과 내마모도가 동시에 우수하여 공압출 시 표면 품질이 향상된 열가소성 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이로부터 제조된 성형품에 관한 것이다.
염화비닐 수지(Polyvinylchloride; 이하, 'PVC 수지'라 함)는 범용 수지로서 가격이 저렴하고, 난연성, 내화학성 및 제품의 경도 조절이 용이하여 건축용 외장재, 특히 윈도우 프로파일(Window Profile, 이하 'W/P'라 함) 등에 적용되고 있다.
그러나, 상기 PVC 수지는 건축용 외장재에 적용하기에는 내후성, 착색성 등이 떨어지는 문제가 있다.
최근에는 고내후성 및 칼라 W/P에 대한 요구가 증가함에 따라 PVC 수지에 내후성 등이 우수한 아크릴로니트릴-스티렌-아크릴레이트 수지(이하, 'ASA 수지'라 함)를 공압출하여 상기 요구를 만족하고자 하는 노력이 진행되고 있다.
그러나, 상기 노력에도 불구하고 제품 표면에 다이 라인(Die-line)이 발생하여 표면 품질이 저하되고 광택성이 떨어지는 문제가 발생하였다.
이를 해결하고자 공압출용 ASA 수지로서 ASA 수지에 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 수지를 블렌드하여 상기 문제를 해결하고자 하였으나 여전히 표면 품질이 만족스럽지 못하였다.
또한, 칼슘 스테아레이트 등과 같은 금속 스테아레이트로 표면 품질을 향상시키고자 하였으나 오히려 광택이 저하되는 문제가 있었다.
이에 PVC 수지 등과의 공압출 시 다이 라인 발생을 최소화하여 표면 품질을 향상시키면서 동시에 광택성이 우수한 ASA 수지 조성물의 개발이 필요한 실정이다.
한국 공개특허 제2011-0078044호
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 종래의 ASA 수지 조성물 대비 기계적 물성 및 유동성은 동등 이상을 유지하면서 광택성과 내마모도가 동시에 우수하여 공압출 시 표면 품질이 향상된 열가소성 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이로부터 제조된 성형품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명된 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (A) 평균입경이 0.1 내지 0.15㎛인 아크릴레이트 고무를 포함하는 아크릴레이트-방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 그라프트 공중합체 40 내지 60 중량%, (B) (메트)아크릴산 알킬 에스테르 중합체 20 내지 40 중량%, (C) 방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체 5 내지 25 중량%, (D) (메트)아크릴산 알킬 에스테르 화합물-방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체 0 내지 15 중량%를 포함하는 베이스 수지 100 중량부; 및 (E) 실리콘 오일 0.8 내지 2 중량부;를 포함하되, ASTM D2457에 의거하여 60°에서 측정한 광택도가 56 이상이고, ASTM D4060에 의거하여 시편 무게 11g, 디스크(Disc) 750g, 마모제 H-18, 속도 60 cycle/min 및 시간 3min 조건 하에서 측정한 내마모도가 3.5 mg 이하인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 (A) 평균입경이 0.1 내지 0.15㎛인 아크릴레이트 고무를 포함하는 아크릴레이트-방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 그라프트 공중합체 40 내지 60 중량%, (B) (메트)아크릴산 알킬 에스테르 중합체 20 내지 40 중량%, (C) 방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체 5 내지 25 중량%, (D) (메트)아크릴산 알킬 에스테르 화합물-방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체 0 내지 15 중량%를 포함하는 베이스 수지 100 중량부; 및 (E) 실리콘 오일 0.8 내지 2 중량부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 (A) 평균입경이 0.1 내지 0.15㎛인 아크릴레이트 고무를 포함하는 아크릴레이트-방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 그라프트 공중합체 40 내지 60 중량%, (B) (메트)아크릴산 알킬 에스테르 중합체 20 내지 40 중량%, (C) 방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체 5 내지 25 중량%, (D) (메트)아크릴산 알킬 에스테르 화합물-방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체 0 내지 15 중량%를 포함하는 베이스 수지 100 중량부; (E) 실리콘 오일 0.8 내지 2 중량부; 및 (F) 지방 유기산 0.1 내지 2 중량부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 (A) 평균입경이 0.1 내지 0.15㎛인 아크릴레이트 고무를 포함하는 아크릴레이트-방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 그라프트 공중합체 40 내지 60 중량%, (B) (메트)아크릴산 알킬 에스테르 중합체 20 내지 40 중량%, (C) 방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체 5 내지 25 중량%, (D) (메트)아크릴산 알킬 에스테르 화합물-방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체 0 내지 15 중량%를 포함하는 베이스 수지 100 중량부; 및 (E) 실리콘 오일 0.8 내지 2 중량부;를 200 내지 330℃ 및 100 내지 500 rpm 조건 하에서 열가소성 수지 조성물을 제조하되, 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D2457에 의거하여 60°에서 측정한 광택도가 56 이상이고, ASTM D4060에 의거하여 시편 무게 11g, 디스크(Disc) 750g, 마모제 H-18, 속도 60 cycle/min 및 시간 3min 조건 하에서 측정한 내마모도가 3.5 mg 이하인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 (A) 평균입경이 0.1 내지 0.15㎛인 아크릴레이트 고무를 포함하는 아크릴레이트-방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 그라프트 공중합체 40 내지 60 중량%, (B) (메트)아크릴산 알킬 에스테르 중합체 20 내지 40 중량%, (C) 방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체 5 내지 25 중량%, (D) (메트)아크릴산 알킬 에스테르 화합물-방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체 0 내지 15 중량%를 포함하는 베이스 수지 100 중량부; 및 (E) 실리콘 오일 0.8 내지 2 중량부;를 200 내지 330℃ 및 100 내지 500 rpm 조건 하에서 열가소성 수지 조성물을 제조하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물의 제조방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 열가소성 수지 조성물을 공압출하여 제조되는 것을 특징으로 하는 성형품을 제공한다.
본 발명에 따르면 종래의 ASA 수지 조성물 대비 기계적 물성 및 유동성은 동등 이상을 유지하면서 광택성과 내마모도가 동시에 우수하여 공압출 시 표면 품질이 향상된 열가소성 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이로부터 제조된 성형품을 제공하는 효과가 있다.
특히, 표면 품질이 우수하여 윈도우 프로파일과 같은 건축용 외장재에 적용 가능한 열가소성 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이로부터 제조된 성형품을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 실시예 1 및 비교예 1의 공압출 시편의 표면을 촬영한 사진이다.
이하 본 기재의 열가소성 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이로부터 제조된 성형품을 상세하게 설명한다.
본 발명자들은 PVC 수지와 ASA 수지의 공압출 시 발생하는 문제점을 개선하고자 노력한 결과, 종래 ASA 수지 조성물 대신 특정 평균 입경을 갖는 아크릴레이트-방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 그라프트 공중합체의 소정 중량에 (메트)아크릴산 알킬 에스테르 중합체, 방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체, (메트)아크릴산 알킬 에스테르 화합물-방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체 및 실리콘 오일을 특정 중량 포함시키고 광택도와 내마모도를 특정 값으로 조절하는 경우, 공압출 시 표면에 발생하는 다이 라인이 크게 개선되면서 광택성이 우수한 것을 확인하고, 이를 토대로 연구에 더욱 매진하여 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 열가소성 수지 조성물은 (A) 평균입경이 0.1 내지 0.15㎛인 아크릴레이트 고무를 포함하는 아크릴레이트-방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 그라프트 공중합체 40 내지 60 중량%, (B) (메트)아크릴산 알킬 에스테르 중합체 20 내지 40 중량%, (C) 방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체 5 내지 25 중량%, (D) (메트)아크릴산 알킬 에스테르 화합물-방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체 0 내지 15 중량%를 포함하는 베이스 수지 100 중량부; 및 (E) 실리콘 오일 0.8 내지 2 중량부;를 포함하되, ASTM D2457에 의거하여 60°에서 측정한 광택도가 56 이상이고, ASTM D4060에 의거하여 시편 무게 11g, 디스크(Disc) 750g, 마모제 H-18, 속도 60 cycle/min 및 시간 3min 조건 하에서 측정한 내마모도가 3.5 mg 이하인 것을 특징으로 하며, 이 경우 종래의 ASA 수지 조성물 대비 기계적 물성 및 유동성은 동등 이상을 유지하면서 광택성과 내마모도가 동시에 우수하여 공압출 시 표면 품질이 향상되는 이점이 있다.
본 기재에서 다이 라인(Die-line)이란 압출 등에서 발생하는 원치 않는 표면 줄무늬를 의미한다. 이는 제품의 심미적 가치를 포함하여 전반적인 가치를 떨어뜨리고 제품 특성을 손상시킨다.
이하 본 발명의 열가소성 수지 조성물을 각 성분별로 상세히 설명하기로 한다.
(A) 아크릴레이트-방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 그라프트 공중합체
상기 (A) 그라프트 공중합체는 일례로 평균입경이 0.1 내지 0.15㎛, 바람직하게는 0.1 내지 0.14㎛, 보다 바람직하게는 0.12 내지 0.14㎛인 아크릴레이트 고무를 포함할 수 있고, 이 범위 내에서 광택성이 저하되지 않으면서 내후성, 착색성, 내충격성, 광택성 및 내마모도가 우수한 이점이 있다.
본 기재에서 평균입경은 동적 광산란(Dynamic light scattering)법을 이용하여 측정할 수 있고, 상세하게는 Nicomp 380 HPL 장비를 이용하여 가우시안 모드로 인텐시티 값으로 측정할 수 있다.
또한, 본 기재의 평균입경은 동적 광산란법에 의해 측정되는 입도분포에 있어서의 산술 평균입경, 즉 산란강도(Intensity Distribution) 평균입경을 의미할 수 있다.
상기 (A) 그라프트 공중합체는 일례로 베이스 수지 총 중량에 대하여 40 내지 60 중량%, 바람직하게는 40 내지 55 중량%, 보다 바람직하게는 45 내지 55 중량%일 수 있고, 이 범위 내에서 내충격성 저하 없이 내후성, 착색성 및 광택성 우수한 이점이 있다.
또한, 본 발명에서 (A) 그라프트 공중합체가 상기 범위 미만일 경우에는 내충격성이 현저히 저하되는 문제가 있고, 상기 범위 초과일 경우에는 경도가 현저히 저하되는 문제가 있어, 상기 범위 내로 조절하는 것이 바람직하다.
상기 (A) 그라프트 공중합체는 일례로 아크릴레이트계 고무 40 내지 60 중량%, 방향족 비닐 화합물 20 내지 40 중량% 및 비닐시안 화합물 10 내지 30 중량%를 포함하여 이루어질 수 있고, 이 범위 내에서 내후성, 내충격성 및 착색성이 우수한 효과가 있다.
바람직한 일례로, 상기 (A) 그라프트 공중합체는 아크릴레이트계 고무 45 내지 55 중량%, 방향족 비닐 화합물 30 내지 40 중량% 및 비닐시안 화합물 13 내지 17 중량%를 포함하여 이루어질 수 있고, 이 범위 내에서 내후성, 내충격성 및 착색성이 우수하면서도 내마모도가 향상되는 이점이 있다.
본 기재에서 어떤 화합물을 포함하여 이루어진 중합체란 그 화합물을 포함하여 중합된 중합체를 의미하는 것으로, 중합된 중합체 내 단위체가 그 화합물로부터 유래한다.
상기 (A) 그라프트 공중합체는 일례로 유화 중합으로 제조될 수 있고, 이 경우 내화학성, 내후성 및 착색성이 우수한 효과가 있다.
상기 유화 중합은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상적으로 실시되는 유화 그라프트 중합 방법에 의하는 경우 특별히 제한되지 않는다.
상기 아크릴레이트는 일례로 알킬기의 탄소수가 2 내지 8개인 알킬 아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 바람직하게는 알킬기의 탄소수가 4 내지 8 개인 알킬 아크릴레이트일 수 있으며, 보다 바람직하게는 부틸아크릴레이트 또는 에틸헥실 아크릴레이트일 수 있다.
상기 방향족 비닐 화합물은 일례로 스티렌, α-메틸스티렌, m- 메틸스티렌, p-메틸스티렌 및 p-tert-부틸스티렌으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 바람직하게는 스티렌일 수 있으며, 이 경우 가공성 및 기계적 물성이 우수한 효과를 제공한다.
상기 비닐시안 화합물은 일례로 아크릴로니트릴, 메타니트롤로니트릴, 에틸아크릴로니트릴 및 이소프로필아크릴로니트릴로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 바람직하게는 아크릴로니트릴일 수 있다.
상기 (A) 그라프트 공중합체는 일례로 2종 이상의 아크릴레이트-방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 그라프트 공중합체를 포함하여 이루어질 수 있고, 바람직하게는 (A-1) 그라프트율이 20 내지 30%인 아크릴레이트-방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 그라프트 공중합체와 (A-2) 그라프트율이 35 내지 45%인 아크릴레이트-방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 그라프트 공중합체를 포함하는 것일 수 있으며, 이 경우 내스크래치성이 크게 향상되어 공압출 시 표면에 발생하는 다이 라인이 크게 개선되는 이점이 있다.
본 기재에서 그라프트율은 그라프트 공중합체 일정 양을 용매에 투입하고 진동기를 이용하여 용해시키고, 원심 분리기로 원심 분리하고, 건조하여 불용분을 수득한 후, 하기 수학식 1을 이용하여 산출할 수 있다.
상세하게는 그라프트 공중합체 일정량을 아세톤에 투입하고 진동기(상품명: SI-600R, 제조사: Lab. companion)로 24시간 동안 진동시켜 유리된 그라프트 공중합체를 용해시키고, 원심 분리기로 14,000rpm으로 1시간 동안 원심분리하고, 진공 건조기(상품명: DRV320DB, 제조사: ADVANTEC)로 140℃, 2시간 동안 건조시켜 불용분을 수득한 후, 하기 수학식 1을 이용하여 산출할 수 있다.
[수학식 1]
그라프트율(%)=[(Y-(X×R)) / (X×R)] × 100
Y: 불용분 중량
X: 불용분 수득시 투입된 그라프트 공중합체의 중량
R: 불용분 수득시 투입된 그라프트 공중합체 내 공액 디엔계 중합체의 분율
상기 (A) 그라프트 공중합체는 일례로 이의 총 중량에 대해 (A-1) 그라프트 공중합체 0 내지 100 중량% 및 (A-2) 그라프트 공중합체 0 내지 100 중량%일 수 있고, 바람직하게는 (A-1) 그라프트 공중합체 10 내지 50 중량% 및 (A-2) 그라프트 공중합체 50 내지 90 중량%, 보다 바람직하게는 (A-1) 그라프트 공중합체 35 내지 47 중량% 및 (A-2) 그라프트 공중합체 53 내지 65 중량%일 수 있고, 이 범위 내에서 광택 및 다이 라인이 모두 향상되는 효과가 있습니다.
(B) (메트)아크릴산 알킬 에스테르 중합체
상기 (B) (메트)아크릴산 알킬 에스테르 중합체는 일례로 (메트)아크릴산 메틸 에스테르, (메트)아크릴산 에틸 에스테르, (메트)아크릴산 프로필 에스테르, (메트)아크릴산 2-에틸 헥실 에스테르, (메트)아크릴산 데실 에스테르 및 (메트)아크릴산 라우릴 에스테르로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하여 이루어질 수 있고, 바람직하게는 메타크릴산 알킬 에스테르, 아크릴산 알킬에스테르, 또는 이들의 혼합일 수 있으며, 보다 바람직하게는 폴리메틸메타크릴레이트 수지이고, 이 경우 광택성, 착색성 및 내마모도가 우수한 이점이 있다.
상기 폴리메틸메타크릴레이트 수지는 일례로 메틸메타크릴레이트 및 메틸아크릴레이트를 포함하여 이루어지며, 바람직하게는 메틸아크릴레이트를 1 내지 15 중량%, 바람직하게는 2 내지 7 중량%를 포함하여 이루어진 것일 수 있고, 이 범위 내에서 후술하는 (D) (메트)아크릴산 알킬 에스테르 화합물-방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체와의 상용성이 우수하여 광택성, 착색성, 유동성, 내마모도 및 내스크래치성이 향상되는 이점이 있다.
상기 (B) (메트)아크릴산 알킬 에스테르 중합체는 일례로 베이스 수지 총 중량에 대하여 20 내지 40 중량%, 바람직하게는 25 내지 35 중량%일 수 있고, 이 범위 내에서 광택성과 내마모도가 동시에 우수한 이점이 있다.
상기 (B) (메트)아크릴산 알킬 에스테르 중합체는 일례로 중량평균분자량이 50,000 내지 200,000 g/mol일 수 있고, 바람직하게는 80,000 내지 150,000 g/mol일 수 있으며, 이 범위 내에서 내마모도가 우수하여 다이 라인이 발생하지 않아 표면 특성이 우수한 이점이 있다.
본 기재에서 중량평균분자량은 용출액으로 테트라하이드로퓨란을 이용하고, 겔 투과 크로마토그래프를 통해 표준 PS(standard polystyrene) 시료에 대한 상대 값으로 측정할 수 있다.
상기 (B) (메트)아크릴산 알킬 에스테르 중합체는 일례로 유리전이온도가 80 내지 130℃, 바람직하게는 95 내지 120℃일 수 있고, 이 범위 내에서 내열성이 우수한 이점이 있다.
본 기재에서 유리전이온도(Tg)는 시차주사열량계(Differential Scanning Calorimetry; DSC)를 이용하여 측정할 수 있고, 구체적인 예로 TA Instrument사의 시차주사열량계를 이용하여 측정할 수 있다.
상기 (B) (메트)아크릴산 알킬 에스테르 중합체는 일례로 현탁 중합으로 제조될 수 있고, 상기 현탁 중합은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상적으로 실시되는 현탁 중합에 의하는 경우 특별히 제한되지 않는다.
(C) 방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체
상기 (C) 방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체는 일례로 베이스 수지 총 중량에 대하여 5 내지 25 중량%, 바람직하게는 10 내지 25 중량%, 보다 바람직하게는 15 내지 25 중량%를 포함할 수 있고, 이 범위 내에서 광택성 및 내마모도가 우수하게 유지되면서 유동성이 향상되는 이점이 있다.
상기 (C) 방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체에 포함된 방향족 비닐 화합물 및 비닐시안 화합물의 종류는 본 기재의 (A) 그라프트 공중합체에 포함되는 방향족 비닐 화합물 및 비닐시안 화합물의 종류와 동일한 범주 내의 것일 수 있다.
상기 (C) 방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체는 일례로 방향족 비닐 화합물 60 내지 80 중량% 및 비닐시안 화합물 20 내지 40 중량%를 포함하여 이루어질 수 있고, 이 범위 내에서 광택성이 향상되는 이점이 있다.
다른 일례로, 상기 (C) 방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체는 알파-메틸스티렌 60 내지 80 중량% 및 비닐시안 화합물 20 내지 40 중량%를 포함하여 이루어질 수 있고, 이 범위 내에서 광택성과 내마모도가 동시에 우수한 이점이 있다.
또 다른 일례로, 상기 (C) 방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체는 알파-메틸스티렌 50 내지 90 중량%, 비닐시안 화합물 10 내지 50 중량% 및 스티렌 0 내지 15 중량%를 포함하여 이루어질 수 있고, 이 범위 내에서 광택성, 착색성, 유동성, 내마모도 및 내스크래치성이 우수한 이점이 있다.
바람직하게는 상기 (C) 방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체는 스티렌-비닐시안 화합물 공중합체일 수 있고, 이 경우 본 발명의 목적하는 효과가 잘 발현된다.
상기 (C) 방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체는 일례로 중량평균분자량이 150,000 내지 250,000g/mol, 바람직하게는 160,000 내지 220,000 g/mol, 보다 바람직하게는 170,000 내지 200,000 g/mol일 수 있고, 이 범위 내에서 내충격성, 유동성, 광택성 및 내마모도가 모두 우수한 이점이 있다.
(D) (메트)아크릴산 알킬 에스테르 화합물-방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체
상기 (B) 공중합체는 일례로 (메타)아크릴산 알킬 에스테르 화합물 60 내지 80 중량%, 방향족 비닐 화합물 5 내지 30 중량% 및 비닐시안 화합물 1 내지 25 중량%를 포함하여 이루어질 수 있고, 이 범위 내에서 상술한 (A) 그라프트 공중합체와 (B) (메트)아크릴산 알킬 에스테르 중합체와의 상용성이 우수하고 내충격성, 광택성 및 내마모도가 모두 우수한 이점이 있다.
바람직한 일례로, 상기 (D) 공중합체는 (메타)아크릴산 알킬 에스테르 화합물 65 내지 75 중량%, 방향족 비닐 화합물 7 내지 25 중량% 및 비닐시안 화합물 5 내지 20 중량%를 포함하여 이루어일 수 있고, 이 범위 내에서 상술한 (A) 그라프트 공중합체와 (B) (메트)아크릴산 알킬 에스테르 중합체와의 상용성이 우수하고 내충격성, 경도 및 내마모도가 모두 우수한 이점이 있다.
보다 바람직한 일례로, 상기 (B) 공중합체는 보다 바람직하게는 (메타)아크릴산 알킬 에스테르 화합물 70 내지 75 중량%, 방향족 비닐 화합물 7 내지 12 중량% 및 비닐시안 화합물 17 내지 22 중량%를 포함하여 이루어지거나, 또는 (메타)아크릴산 알킬 에스테르 화합물 70 내지 75 중량%, 방향족 비닐 화합물 20 내지 25 중량% 및 비닐시안 화합물 5 내지 10 중량%를 포함하여 이루어진 것일 수 있고, 이 범위 내에서 상술한 (A) 그라프트 공중합체와 (B) (메트)아크릴산 알킬 에스테르 중합체와의 상용성이 우수하고 내충격성, 경도 및 내마모도가 모두 우수한 이점이 있다.
상기 (메트)아크릴산 알킬 에스테르 화합물은 일례로 (메트)아크릴산 메틸 에스테르, (메트)아크릴산 에틸 에스테르, (메트)아크릴산 프로필 에스테르, (메트)아크릴산 2-에틸 헥실 에스테르, (메트)아크릴산 데실 에스테르 및 (메트)아크릴산 라우릴 에스테르로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
본 기재에서 특별히 언급이 없는 한, 상기 (메트)아크릴산 알킬 에스테르 화합물은 메타크릴산 알킬 에스테르와 아크릴산 알킬에스테르 둘 다 가능함을 의미한다.
상기 (D) 공중합체에 포함된 방향족 비닐 화합물 및 비닐시안 화합물의 종류는 본 기재의 (A) 그라프트 공중합체에 포함되는 방향족 비닐 화합물 및 비닐시안 화합물의 종류와 동일한 범주 내의 것일 수 있다.
상기 (D) 공중합체는 일례로 베이스 수지 총 중량에 대하여 0 내지 15 중량%, 바람직하게는 1 내지 10 중량%, 보다 바람직하게는 3 내지 7 중량%일 수 있고, 이 범위 내에서 상기 (A) 그라프트 공중합체와 후술하는 (D) (메트)아크릴산 알킬 에스테르 중합체와의 상용성이 우수하고 내충격성, 광택성 및 내마모도가 모두 우수한 이점이 있다.
상기 (D) 공중합체는 일례로 중량평균분자량 50,000 내지 150,000 g/mol, 바람직하게는 60,000 내지 120,000 g/mol, 보다 바람직하게는 70,000 내지 100,000 g/mol일 수 있고, 이 범위 내에서 내충격성 및 내마모도가 모두 우수한 이점이 있다.
상기 (D) 공중합체는 일례로 벌크 중합으로 제조될 수 있고, 상기 벌크 중합은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상적으로 실시되는 벌크 중합에 의하는 경우 특별히 제한되지 않는다.
(E) 실리콘 오일
상기 (E) 실리콘 오일은 일례로 베이스 수지 100 중량부에 대하여 0.8 내지 2 중량부, 바람직하게는 0.8 내지 1.5 중량부로 포함될 수 있고, 이 범위 내에서 광택성이 우수하게 유지되면서 내마모도가 현저히 우수하여 다이 라인 개선 효과가 뛰어나다.
또한, 본 발명의 열가소성 수지 조성물은 상기 실리콘 오일을 포함하여, 상대적으로 (A) 아크릴레이트-방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 그라프트 공중합체를 과량 포함함에도 내충격성, 경도 및 내마모도를 우수하게 유지시킬 수 있는 이점이 있다.
본 발명에서 (E) 실리콘 오일이 상기 범위 미만일 경우 내마모도가 저하되는 문제가 있고, 상기 범위 초과일 경우에는 표면으로 마이크레이션되는 문제가 있어, 상기 범위 내로 조절하는 것이 바람직하다.
상기 (E) 실리콘 오일은 일례로 점도 25℃(㎟/s) 가 90 내지 110 CS, 바람직하게는 95 내지 105 CS일 수 있고, 이 경우에 내마모도가 우수한 효과가 있다.
상기 (E) 실리콘 오일은 일례로 비반응성 실리콘 오일, 양밀단 반응성 실리콘 오일 및 측쇄 밀단 반응성 오일로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 바람직하게는 하기 화학식 1 또는 2로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00001
[화학식 2]
Figure pat00002
구체적으로 상기 (E) 실리콘 오일은 디메틸 실리콘 오일, 메틸 페닐 실리콘 오일, 메틸 하이드로젠 오일, 아미노 변성 실리콘 오일 및 에폭시 변성 실리콘 오일로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 바람직하게는 디메틸 실리콘 오일일 수 있고, 이 경우에 내마모도가 개선되는 효과가 우수하다.
(F) 지방 유기산
상기 열가소성 수지 조성물은 일례로 지방 유기산을 포함할 수 있고, 바람직하게는 베이스 수지 100 중량부에 대하여 0.1 내지 2 중량부, 보다 바람직하게는 0.3 내지 1.5 중량부, 보다 더 바람직하게는 0.3 내지 1.0 중량부를 포함할 수 있고, 이 범위 내에서 내마모성이 우수하면서도 광택성이 개선되는 효과가 우수하다.
상기 (F) 지방 유기산은 일례로 탄소원자수가 10 내지 20일 수 있고, 바람직하게는 라우르 산(Lauric acid), 미리스트 산(Myristic acid), 팔미트 산(Palmitic acid), 스테아르 산(Stearic acid), 아라키드산(Arachidic acid) 및 히아루론 산(Hyaluronic acid)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 바람직하게는 스테아르 산일 수 있고, 이 경우에 내마모성이 우수하면서도 광택성이 개선되는 효과가 우수하다.
바람직하게는 본 발명은 상기 (F) 지방 유기산과 상기 (E) 실리콘 오일의 조합에 의해 유동지수, 충격강도, 경도 및 내마도가 우수하면서도 광택이 우수한 시너지 효과가 발현되고 다인 라인이 개선되는 효과가 있다.
열가소성 수지 조성물
상기 열가소성 수지 조성물은 필요에 따라 선택적으로 산화방지제, 자외선 안정제, 염료, 안료, 난연제 및 무기 충전제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 열가소성 수지 조성물 총 100 중량부에 대하여 0.01 내지 5 중량부, 바람직하게는 0.05 내지 3 중량부, 보다 바람직하게는 0.1 내지 2 중량부, 보다 더 바람직하게는 0.5 내지 1 중량부로 더 포함할 수 있고, 이 범위 내에서 본 기재의 열가소성 수지 조성물 본연의 물성을 저하시키지 않으면서도 필요한 물성이 잘 구현되는 효과가 있다.
상기 산화방지제, 자외선 안정제, 염료, 안료, 난연제 및 무기 충전제는 본 발명이 속한 기술분야에서 통상적으로 사용하는 것인 경우 특별히 제한되지 않는다.
상기 열가소성 수지 조성물은 일례로 금속 스테아레이트를 포함하지 않을 수 있고, 바람직하게는 칼슘 스테아레이트를 포함하지 않는 것일 수 있으며, 이 경우 광택성이 저하되지 않고도 공압출 시 다이 라인이 개선되어 최종 제품의 표면 품질이 향상되는 이점이 있다.
상기 열가소성 수지 조성물은 바람직한 일례로 공압출용 열가소성 수지 조성물일 수 있고, 이 경우 후술하는 성형품 제조 시 표면 품질이 향상되는 이점이 있다.
상기 열가소성 수지 조성물은 일례로 ASTM D2457에 의거하여 60°에서 측정한 광택도가 56 이상, 바람직하게는 58 이상, 보다 바람직하게는 58 내지 70, 보다 더 바람직하게는 60 내지 65일 수 있고, 상기 범위 미만이면 공압출 시장에서 요구하는 고품질의 성형품 제조가 불가능한 문제가 있다.
상기 열가소성 수지 조성물은 일례로 ASTM D4060에 의거하여 시편 무게 11g, 디스크(Disc) 750g, 마모제 H-18, 속도 60 cycle/min 및 시간 3min 조건 하에서 측정한 내마모도가 3.5 mg 이하, 바람직하게는 3.0 mg 이하, 보다 바람직하게는 2.6 mg 이하, 보다 더 바람직하게는 2.0 mg 이하, 더욱 바람직하게는 1.0 내지 1.8 mg일 수 있고, 이 범위 내에서 공압출 시 다이 라인이 발생하지 않아 표면 특성이 우수한 이점이 있다.
상기 열가소성 수지 조성물은 일례로 ASTM D1238에 의거하여 220℃, 10kg 조건 하에서 측정한 유동지수가 5 내지 15 g/10min, 바람직하게는 6 내지 11 g/10min, 보다 바람직하게는 7 내지 10 g/10min, 이 범위 내에서 유동성이 뛰어나 다양한 형상으로의 성형이 용이한 이점이 있다.
상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D256에 의거하여 측정한 아이조드 충격강도(1/4", 23℃)가 9 kgf·cm/cm 이상, 바람직하게는 9 내지 17 kgf·cm/cm, 보다 바람직하게는 9.5 내지 15 kgf·cm/cm일 수 있고, 이 경우 시장에서 건축용 자재로 요구되는 충격강도 이상이고 추운 지방의 건축용 외장재로 적용할 수 있는 이점이 있다.
상기 열가소성 수지 조성물은 일례로 ASTM D785에 의거하여 측정한 경도(R-scale)가 88 이상, 바람직하게는 91 내지 110일 수 있고, 이 범위 내에서 내스크래치성이 우수한 이점이 있다.
이하에서는 본 발명의 열가소성 수지 조성물의 제조방법 및 그 조성물을 포함하는 성형품에 관하여 설명하기로 한다. 본 발명의 열가소성 수지 조성물의 제조방법 및 그 조성물을 포함하는 성형품을 설명함에 있어서 상술한 열가소성 수지 조성물의 내용을 모두 포함한다.
열가소성 수지 조성물의 제조방법
본 기재의 열가소성 수지 조성물의 제조방법은 일례로 (A) 평균입경이 0.1 내지 0.15㎛인 아크릴레이트 고무를 포함하는 아크릴레이트-방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 그라프트 공중합체 40 내지 60 중량%, (B) (메트)아크릴산 알킬 에스테르 중합체 20 내지 40 중량%, (C) 방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체 5 내지 25 중량%, (D) (메트)아크릴산 알킬 에스테르 화합물-방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체 0 내지 15 중량%를 포함하는 베이스 수지 100 중량부; 및 (E) 실리콘 오일 0.8 내지 2 중량부;를 200 내지 330℃ 및 100 내지 500 rpm 조건 하에서 열가소성 수지 조성물을 제조하되, 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D2457에 의거하여 60°에서 측정한 광택도가 56 이상이고 ASTM D4060에 의거하여 시편 무게 11g, 디스크(Disc) 750g, 마모제 H-18, 속도 60 cycle/min 및 시간 3min 조건 하에서 측정한 내마모도가 3.5 mg 이하일 수 있고, 이 경우 종래의 ASA 수지 조성물 대비 기계적 물성 및 유동성은 동등 이상을 유지하면서 광택성과 내마모도가 동시에 우수하여 공압출 시 표면 품질이 향상되는 이점이 있다.
상기 혼련 및 압출은 일례로 일축 압출기, 이축 압출기, 또는 벤버리 믹서를 통해 수행될 수 있고, 이 경우 조성물이 균일하게 분산되어 상용성이 우수한 효과가 있다.
상기 혼련 및 압출은 일례로 배럴 온도가 일례로 200 내지 330℃, 바람직하게는 210 내지 300℃, 보다 바람직하게는 210 내지 280℃, 보다 더 바람직하게는 220 내지 250℃인 범위 내에서 수행될 수 있고, 이 경우 단위 시간당 처리량이 적절하면서도 충분한 용융 혼련이 가능할 수 있으며, 수지 성분의 열분해 등의 문제점을 야기하지 않는 효과가 있다.
상기 혼련 및 압출은 일례로 스크류 회전수가 100 내지 500 rpm, 150 내지 400 rpm, 100 내지 350 rpm, 200 내지 310rpm, 바람직하게는 250 내지 350 rpm인 조건 하에 수행될 수 있고, 이 경우 단위 시간당 처리량이 적절하여 공정 효율이 우수하면서도, 과도한 절단을 억제하는 효과가 있다.
성형품
본 기재의 성형품은 일례로 상기 열가소성 수지 조성물을 공압출하여 제조될 수 있고, 이 경우 제조된 성형품은 기계적 물성, 유동성 및 광택성이 우수하면서도 표면 품질이 향상되는 이점이 있다.
다른 일례로, 상기 성형품은 PVC 수지와 상기 열가소성 수지 조성물을 공압출하여 제조될 수 있고, 구체적으로는 PVC 수지로 기저층을 형성하고 상기 기저층 상부에 열가소성 수지 조성물을 0.1 내지 2mm, 바람직하게는 0.1 내지 1mm의 두께로 공압출하여 제조될 수 있으며, 이 경우 시장에서 요구하는 기계적 물성, 유동성, 광택성 및 표면 품질을 모두 만족하여 고품질의 성형품으로 제조 가능한 이점이 있다.
상기 성형품의 제조방법은 일례로 PVC 수지와 상기 열가소성 수지 조성물을 공압출하는 단계를 포함하는 것일 수 있고, 이 경우 기계적 물성, 유동성, 광택성 및 표면 품질이 모두 우수한 성형품 제조가 가능한 이점이 있다.
구체적인 일례로, 상기 성형품의 제조방법은 (ⅰ) (A) 평균입경이 0.1 내지 0.15㎛인 아크릴레이트 고무를 포함하는 아크릴레이트-방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 그라프트 공중합체 40 내지 60 중량%, (B) (메트)아크릴산 알킬 에스테르 중합체 20 내지 40 중량%, (C) 방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체 5 내지 25 중량%, (D) (메트)아크릴산 알킬 에스테르 화합물-방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체 0 내지 15 중량%를 포함하는 베이스 수지 100 중량부; 및 (E) 실리콘 오일 0.8 내지 2 중량부;를 200 내지 330℃ 및 100 내지 500 rpm 조건 하에서 혼련 및 압출하여 열가소성 수지 조성물 펠렛을 제조하는 단계; 및 (ⅱ) 상기 열가소성 수지 조성물 펠렛을 PVC 수지와 공압출하는 단계;를 포함하는 것일 수 있고, 이 경우 목적하는 효과가 잘 발현되는 이점이 있다.
상기 성형품은 일례로 건축용 외장재일 수 있고, 바람직하게는 윈도우 프로파일일 수 있으며, 이 경우 성형품 표면의 다이 라인이 크게 개선되어 표면 품질이 향상된 고품질의 성형품로 제공 가능한 이점이 있다.
본 기재의 열가소성 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이로부터 제조된 성형품을 설명함에 있어서, 명시적으로 기재하지 않은 다른 조건이나 장비 등은 당업계에서 통상적으로 실시되는 범위 내에서 적절히 선택할 수 있고, 특별히 제한되지 않음을 명시한다.
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 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
[실시예]
실시예 1
하기 실시예 및 비교예에서 사용된 물질은 다음과 같다.
(A-1) 그라프트율이 25%인 유화 중합 방식의 그라프트 공중합체(코어: 평균입경 120nm의 부틸아크릴레이트 중합체 50 중량%, 쉘: 스티렌 35 중량% 및 아크릴로니트릴 15 중량%)
(A-2) 그라프트율이 40%인 유화 중합 방식의 그라프트 공중합체(코어: 평균입경 120nm의 부틸아크릴레이트 중합체 50 중량%, 쉘: 스티렌 35 중량% 및 아크릴로니트릴 15 중량%)
(B) 현탁 중합 방식의 PMMA 수지 (엘지화학 사의 IH830)
(C) 벌크 중합 방식 SAN 수지 (엘지화학사의 97HC)
(D) 벌크 중합 방식의 MSAN 수지 (엘지화학 사의 XT500)
(E) 실리콘 오일 (DOW사의 PMX-200)
(F) 스테아린산 (LG생활건강사의 ELOFAD TH100)
(G) 칼슘-스테아레이트 (신원화학사의 HI-TECA)
실시예 1 내지 6, 비교예 1 내지 7, 추가비교예 1 및 참조예 1 내지 2
각각 하기 표 1에 기재된 성분 및 함량을 이축 압출기(230℃)에서 혼련 및 압출하여 펠렛을 제조하였다. 제조된 펠렛으로 유동지수를 측정하였다. 또한, 제조된 펠렛을 성형온도 220℃에서 사출하여 물성 측정용 시편을 제작하였다.
구 분 (A-1)
ASA
수지		 (A-2)
ASA
수지		 (B)
PMMA
수지		 (C)
SAN
수지		 (D)
MSAN
수지		 (E) 실리콘 오일 (F) 스테아린산 (G) 칼슘 스테아레이트
실시예 1 0 55 25 15 5 1.0 0.5 0
실시예 2 20 25 35 15 5 1.0 0.5 0
실시예 3 20 25 35 15 5 1.5 0.5 0
실시예 4 20 25 35 15 5 1.0 1.0 0
실시예 5 25 30 30 15 0 1.0 0.5 0
실시예 6 20 30 30 20 0 1.0 0.5 0
비교예 1 0 55 25 0 20 0 0.5 0
비교예 2 0 55 25 0 20 1.0 0.5 1.5
비교예 3 20 25 35 15 5 0.3 0.5 0
비교예 4 20 25 35 15 5 2.5 0.5 0
비교예 5 25 35 15 25 0 1.0 0.5 0
비교예 6 25 35 39 1 0 1.5 0.5 0
비교예 7 20 25 20 30 5 1.5 0.5 0
(상기 표 1에서 (A-1), (A-2), (B), (C) 및 (D)의 각 함량은 이들 총 중량을 기준으로 한 중량%이며, (E), (F) 및 (G)의 각 함량은 상기 (A-1), (A-2), (B), (C) 및 (D)의 총 중량 100 중량부를 기준으로 한 중량부이다.)
[시험예]
상기 실시예 1 내지 6, 비교예 1 내지 7, 추가비교예 1 및 참조예 1내지 2에서 제조된 펠렛 및 시편의 특성을 하기의 방법으로 측정하였고, 그 결과를 하기의 표 2에 나타내었다.
* 유동지수(g/10min.; melt index): 제조된 펠렛을 220℃/ 10㎏의 조건 하에 ASTM D1238 방법으로 측정하였다.
* 아이조드 충격강도(kgf·cm/cm; IMP): 시편의 두께를 1/4"로 하여 ASTM D256에 의거하여 측정하였다.
* 경도: ASTM D785에 의거하여 측정한 R-scale로 경도를 측정하였다.
* 광택도: ASTM D2457에 의거하여 60°에서 측정하였다.
* 내마모도(mg): ASTM D4060에 의거하여 시편 무게 11g, 디스크(Disc) 750g, 마모제 H-18, 속도 60 cycle/min 및 시간 3min 조건 하에서 중량 손실을 측정하여 내마모도를 측정하였다. 여기서, 측정값이 낮을수록 내마모도가 우수함을 의미한다.
* 다이 라인: 공압출기를 이용하여 PVC 수지는 190℃, 10 rpm 및 실시예 및 비교예에 따른 수지 조성물을 200℃에서 10 rpm 조건 하에서 두께 0.15mm로 공압출 하여 표면의 다이 라인 발생 여부를 육안으로 판별하여 하기와 같이 평가하였다(기재 부탁드립니다).
◎: 표면에 다이 라인이 발생하지 않음
○: 표면에 다이 라인이 희미하게 발생함
X: 표면에 다이 라인이 뚜렷하게 발생함
구 분 유동지수 충격강도 경도 광택도 내마모도 다이
라인
실시예 1 6.8 13.5 91.7 63.0 2.8 ○
실시예 2 7.5 9.8 99.1 59.9 1.4 ◎
실시예 3 8.2 10.3 98.2 60.1 1.3 ◎
실시예 4 9.6 9.5 98.8 60.3 1.6 ◎
실시예 5 5.0 13.4 89.4 56.4 2.6 ○
실시예 6 6.2 10.5 92.8 58.9 2.0 ○
비교예 1 5.9 12.4 92.8 62.6 4.8 X
비교예 2 5.2 16.9 89.2 24.2 1.6 ○
비교예 3 6.2 8.5 100.1 61.1 3.9 X
비교예 4 9.1 11.3 100.5 52.1 1.9 ◎
비교예 5 3.3 17.7 81.2 33.5 9.9 X
비교예 6 4.5 10.1 82.8 47.4 3.8 X
비교예 7 8.1 11.5 93.4 48.8 4.3 X
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 열가소성 수지 조성물(실시예 1 내지 5)는 비교예 1 내지 7 대비 유동지수, 충격강도 및 경도는 동등 이상으로 유지되면서 광택도와 내마모도가 동시에 개선된 것을 확인할 수 있었으며, 이를 통해 최종 제품의 표면 품질이 우수한 것을 알 수 있었다.
구체적으로 살펴보면, (C) 내열 SAN 수지 및 (D) 실리콘 오일을 포함하지 않은 비교예 1은 내마모도가 크게 증가되어 공압출 시 다이 라인이 발생하여 표면 품질이 크게 떨어지는 것을 확인할 수 있었다.
또한, (C) 내열 SAN 수지를 포함하지 않은 비교예 2는 광택도가 크게 낮아졌고, (D) 실리콘 오일을 0.3 중량부로 소량 포함한 비교예 3은 내마모도가 크게 증가되어 공압출 시 다이 라인이 발생하여 표면 품질이 크게 저하되었고, (D) 실리콘 오일을 2.5 중량부로 과량 포함한 비교예 4는 광택도가 크게 낮아졌다.
또한, (B) PMMA 수지를 15 중량%로 소량 포함한 비교예 5, (C) 내열 SAN 수지를 1 중량%로 소량 포함한 비교예 6 및 (C) 내열 SAN 수지를 30 중량%로 과량 포함한 비교예 7은 내마모도가 크게 증가되어 공압출 시 다이 라인이 발생하여 표면 품질이 크게 저하되었다.
또한, (B) PMMA 수지를 45 중량%로 과량 포함한 추가 비교예 1, (G) 칼륨스테아레이트를 포함한 참조예 1 및 (F) 스테아린산을 2.5 중량부를 포함한 참조예 2의 물성을 측정하여 하기 표 3에 나타내었다.
구 분 (A-1)
ASA
수지		 (A-2)
ASA
수지		 (B)
PMMA
수지		 (C)
SAN
수지		 (D)
MSAN
수지		 (E) 실리콘 오일 (F) 스테아린산 (G) 칼슘 스테아레이트
추가 비교예 1 0 45 45 10 0 1.0 0.5 0
참조예 1 20 25 35 15 5 1.0 0 0.5
참조예 2 20 25 35 15 5 1.0 2.5 0
물 성
구 분 유동지수 충격강도 경도 광택도
추가 비교예 1 6.5 4.5 102.4 69.4
참조예 1 7.4 9.5 97.6 49.5
참조예 2 15.4 9.1 100.2 54.5
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, (B) PMMA 수지를 45 중량%로 과량 포함한 추가 비교예 1은 충격강도가 현저히 저하되었으며, 이는 시장에서 요구하는 충격강도에 미달하는 수치로 건축용 외장재 등에 적용하지 못하는 문제가 있었다. 건축용 외장재에 요구되는 아이조드 충격강도는 8 kgf·cm/cm 이상이나 본 발명에 따른 실시예 1 내지 5는 9.5 kgf·cm/cm 이상으로 매우 우수함을 확인할 수 있었다.
또한, (G) 칼륨스테아레이트를 포함한 참조예 1은 광택도가 낮아졌고, (F) 스테아린산을 2.5 중량부를 포함한 참조예 2는 유동성 불량으로 공압출 성형이 어려울 뿐 아니라 광택도 또한 낮아졌다.
또한, 하기 도 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1은 다이 라인이 발생되지 않아 표면 품질이 뛰어나지만 비교예 1은 다이 라인이 발생하여 표면 품질이 저하되었다.

Claims (15)

  1. (A) 평균입경이 0.1 내지 0.15㎛인 아크릴레이트 고무를 포함하는 아크릴레이트-방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 그라프트 공중합체 40 내지 60 중량%,
    (B) (메트)아크릴산 알킬 에스테르 중합체 20 내지 40 중량%,
    (C) 방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체 5 내지 25 중량%,
    (D) (메트)아크릴산 알킬 에스테르 화합물-방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체 0 내지 15 중량%를 포함하는 베이스 수지 100 중량부; 및
    (E) 실리콘 오일 0.8 내지 2 중량부;를 포함하되,
    ASTM D2457에 의거하여 60°에서 측정한 광택도가 56 이상이고, ASTM D4060에 의거하여 시편 무게 11g, 디스크(Disc) 750g, 마모제 H-18, 속도 60 cycle/min 및 시간 3min 조건 하에서 측정한 내마모도가 3.5 mg 이하인 것을 특징으로 하는
    열가소성 수지 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 (A) 그라프트 공중합체는 아크릴레이트계 고무 40 내지 60 중량%, 방향족 비닐 화합물 20 내지 40 중량% 및 비닐시안 화합물 10 내지 20 중량%를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는
    열가소성 수지 조성물.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 (B) (메트)아크릴산 알킬 에스테르 중합체는 폴리메틸메타크릴레이트 수지인 것을 특징으로 하는
    열가소성 수지 조성물.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 (B) (메트)아크릴산 알킬 에스테르 중합체는 중량평균분자량이 50,000 내지 200,000g/mol인 것을 특징으로 하는
    열가소성 수지 조성물.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 (C) 방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체는 방향족 비닐 화합물 60 내지 80 중량% 및 비닐시안 화합물 20 내지 40 중량%를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는
    열가소성 수지 조성물.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 (C) 방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체는 중량평균분자량이 150,000 내지 250,000g/mol인 것을 특징으로 하는
    열가소성 수지 조성물.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 (D) 공중합체는 (메트)아크릴산 알킬 에스테르 화합물 60 내지 80 중량%, 방향족 비닐 화합물 5 내지 30 중량% 및 비닐시안 화합물 1 내지 25 중량%를 포함하여 이루어진 것을
    열가소성 수지 조성물.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 열가소성 수지 조성물은 (F) 지방 유기산 0.1 내지 2 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는
    열가소성 수지 조성물.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 열가소성 수지 조성물은 금속 스테아레이트를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는
    열가소성 수지 조성물.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 열가소성 수지 조성물은 공압출용 열가소성 수지 조성물인 것을 특징으로 하는
    열가소성 수지 조성물.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D1238에 의거하여 220℃, 10kg 조건 하에서 측정한 유동지수가 5 내지 15 g/10min인 것을 특징으로 하는
    열가소성 수지 조성물.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D256에 의거하여 측정한 아이조드 충격강도(1/4", 23℃)가 9 kgf·cm/cm 이상인 것을 특징으로 하는
    열가소성 수지 조성물.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D785에 의거하여 측정한 경도(R-scale)가 88 이상인 것을 특징으로 하는
    열가소성 수지 조성물.
  14. (A) 평균입경이 0.1 내지 0.15㎛인 아크릴레이트 고무를 포함하는 아크릴레이트-방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 그라프트 공중합체 40 내지 60 중량%, (B) (메트)아크릴산 알킬 에스테르 중합체 20 내지 40 중량%, (C) 방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체 5 내지 25 중량%, (D) (메트)아크릴산 알킬 에스테르 화합물-방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체 0 내지 15 중량%를 포함하는 베이스 수지 100 중량부; 및 (E) 실리콘 오일 0.8 내지 2 중량부;를 200 내지 330℃ 및 100 내지 500 rpm 조건 하에서 열가소성 수지 조성물을 제조하되, 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D2457에 의거하여 60°에서 측정한 광택도가 56 이상이고, ASTM D4060에 의거하여 시편 무게 11g, 디스크(Disc) 750g, 마모제 H-18, 속도 60 cycle/min 및 시간 3min 조건 하에서 측정한 내마모도가 3.5 mg 이하인 것을 특징으로 하는
    열가소성 수지 조성물의 제조방법.
  15. 제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항의 열가소성 수지 조성물을 공압출하여 제조되는 것을 특징으로 하는
    성형품.
KR1020200088284A 2020-07-16 2020-07-16 열가소성 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이로부터 제조된 성형품 KR20220009720A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200088284A KR20220009720A (ko) 2020-07-16 2020-07-16 열가소성 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이로부터 제조된 성형품

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200088284A KR20220009720A (ko) 2020-07-16 2020-07-16 열가소성 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이로부터 제조된 성형품

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220009720A true KR20220009720A (ko) 2022-01-25

Family

ID=80049152

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200088284A KR20220009720A (ko) 2020-07-16 2020-07-16 열가소성 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이로부터 제조된 성형품

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20220009720A (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110078044A (ko) 2009-12-30 2011-07-07 제일모직주식회사 코어-쉘 구조를 포함하는 그라프트 공중합체로 이루어지는 실리콘계 충격보강제 및 이를 포함하는 열가소성 조성물

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110078044A (ko) 2009-12-30 2011-07-07 제일모직주식회사 코어-쉘 구조를 포함하는 그라프트 공중합체로 이루어지는 실리콘계 충격보강제 및 이를 포함하는 열가소성 조성물

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20150002267A (ko) 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품
US11884810B2 (en) Thermoplastic resin composition and molded article including the same
KR100725940B1 (ko) 폴리메틸메타크릴레이트 수지 조성물
KR101132689B1 (ko) 내스크래치성, 난연성 및 광택 특성이 우수한 수지 조성물
KR100788736B1 (ko) 무도장 외장재용 아크릴계 수지 조성물
KR102232504B1 (ko) 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품
JPH09104795A (ja) 耐衝撃性改良シンジオタクチックポリスチレン
KR101884972B1 (ko) 무광 및 유광이 우수한 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품
KR100894671B1 (ko) 충격강도, 표면경도, 내마모성, 내후성이 우수한폴리메틸메타크릴레이트계 수지 조성물
KR102072433B1 (ko) 열가소성 수지 조성물
KR20210015107A (ko) 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품
KR102457383B1 (ko) 열가소성 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이로부터 제조된 성형품
KR20220009720A (ko) 열가소성 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이로부터 제조된 성형품
KR20110073672A (ko) 캡스톡용 폴리메틸메타크릴레이트계 수지 조성물
KR102177828B1 (ko) 열가소성 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 사출 성형품
KR101066586B1 (ko) 내스크래치성 및 난연성이 우수한 수지 조성물 및 그제조방법
KR20220009719A (ko) 열가소성 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이로부터 제조된 성형품
KR20220009718A (ko) 열가소성 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이로부터 제조된 성형품
KR20220096732A (ko) 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품
KR20220009723A (ko) 열가소성 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이로부터 제조된 성형품
KR100782250B1 (ko) 저광택성이 우수한 스티렌계 열가소성 수지 조성물
KR20220009722A (ko) 열가소성 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이로부터 제조된 성형품
KR101029957B1 (ko) 내스크래치성, 광택, 충격성 및 내열 특성이 우수한 비할로겐 난연 열가소성 수지 조성물
KR20220000253A (ko) 열가소성 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품
KR101139825B1 (ko) 내스크래치성, 난연성 및 착색특성이 우수한 수지 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination