KR920010278B1

KR920010278B1 - 내후성수지 및 그 제품

Info

Publication number: KR920010278B1
Application number: KR1019850009939A
Authority: KR
Inventors: 미끼오 히라이; 요시아끼 니시꾸보; 도미오 요시다; 쓰네오 오오찌
Original assignee: 스미또모노오가닥꾸 가부시끼가이샤; 기요까와 도시따까
Priority date: 1985-12-28
Filing date: 1985-12-28
Publication date: 1992-11-21
Also published as: KR870006102A

Abstract

내용 없음.

Description

내후성수지 및 그 제품

본 발명은 내후성수지 및 그 제품에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 내충격성, 가공성 및 외관이 우수한 내후성수지와 그 제품에 관한 것이다.

고(high) 내충격성 폴리스티렌(HITP), ABS 수지등에서 볼 수 있듯이 수지에 엘라스토머성 재질을 도입하여 내충격성과 같은 수지의 기계적 특성을 개선하는 방법은 공지되어 있다. 또한 비공액 디엔고무는 일반적으로 폴리부타디엔과 같은 공액 디엔고무보다 내후성에 있어서 더 우수하다는 것이 공지되어 있고, 실제로 최근에 엘라스토머성 재질로서 비공액 디엔고무로 구성된 내후성수지가 사용된다. 그러한 내후성수지의 예로서 AES 수지, ACS 수지, AAS 수지등이 있다.

일반적으로 비공액 디엔고무로 구성된 이를 내후성수지는 엘라스토머성 재질의 함량이 증가함에 따라 내충격성이 향상된다. 그러나, 엘라스토머성 재질함량의 증가는 가공성 및 외관에 현저한 열화를 초래한다.

광범위한 연구의 결과 에틸렌/알파-올레핀 엘라스토머를 주재로 한 특정 그라프트 중합체로 구성된 내후성 수지가 내충격성 뿐만 아니라 가공성 및 외관에서도 우수한 성질을 보인다는 점을 발견했다. 본 발명은 상기 발견에 근거하고 있다.

본 발명은 에틸렌/알파-올레핀 엘라스토머와 그 위에 그라프트된 방향족 비닐단량체, 비닐시아니드 및 알킬불포화 카르복실레이트로부터 선택된 하나 이상의 단량체 성분으로 된 그라프트 중합체로 구성된, 내충격성, 가공성 및 외관이 우수한 내후성수지로서, 그라프트 중합체가 용적비 1 : 4인 테트라히드로푸란 및 n-헥산의 혼합물에 용해성인 물질을 그라프트 중합체의 중량에 대하여 40중량% 이하를 가지며 테트라히드로푸란에 불용성인 물질을 그라프트 중합체의 중량에 대하여 60중량% 이하를 갖는 내후성수지를 제공한다.

에틸렌/알파-올레핀 엘라스토머는 기본 단량체 단위로서 에틸렌 및 하나이상의 알파-올레핀 단위로 구성된 중합체 엘라스토머이면 가능하다. 구체적인 예를들면 에틸렌 및 프로필렌 또는 부텐의 2원 공중합체, 에틸렌, 프로필렌 또는 부텐 및 비공액 디엔(예 : 디시클로펜타디엔, 에틸리덴-노르보르넨, 1,4-헥사디엔, 1,4-시클로헵타디엔, 1,5-시클로옥타디엔)의 3원 공중합체 등이 있다. 이들 2원 또는 3원 공중합체 있어서, 에틸렌 및 알파-올레핀(예 : 프로필렌, 부텐)의 몰비는 약 5 : 1 내지 약 1 : 3이 좋다. 3원 공중합체의 경우에, 약 2∼50정도의 요오드값을 나타낼 만큼 비공액 디엔단위가 포함된다.

방향족 비닐단량체의 예를들면 스티렌, 알파-메틸스티렌, 비닐톨루엔, 메틸-알파-메틸스티렌, t-부틸스티렌, 클로로스티렌 등이 있다. 비닐시아니드의 예를들면 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등이 있다. 알킬불포화 카르복실레이트의 예를들면 저급알킬아크릴레이트(예 : 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 프로필아크릴레이트, 부틸아크릴레이트), 저급알킬메타크릴레이트(예 : 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 프로필메타크릴레이트, 부틸메타크릴레이트), 히드록시(저급)알킬아크릴레이트(예 : 히드록시메틸아크릴레이트, 히드록시에틸아크릴레이트, 히드록시프로필아크릴레이트), 히드록시(저급)알킬메타크릴레이트(예 : 히드록시메틸메타크릴레이트, 히드록시에틸메타크릴레이트, 히드록시프로필메타크릴레이트), 글리시딜 아크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트 등이 있다. 이 단량체들중에서, 스티렌, 아크릴로니트릴 및 메틸메타크릴레이트로부터 선택된 하나 이상이 특히 좋다.

그라프트 중합체에서 에틸렌/알파-올레핀 엘라스토머와 그 위에 그라프트된 단량체 성분의 중량비에는 일정한 제한이 없으나, 약 5 : 95∼약 95 : 5, 특히 약 10 : 90∼약 60 : 40이 좋다.

그라프트 중합체에서 테트라히드로푸란과 n-헥산의 혼합물(용적비 1 : 4)에 가용성인 물질은 40중량% 이하 함유되고, 테트라히드로푸란에 불용성인 물질은 60중량% 이하 함유된다. 테트라히드로푸란/n-헥산가용성 물질이 40중량% 초과할때에는, 가공성이 향상되나 내충격성이 감소한다. 내충격성과 가공성의 균형을 고려하여, 테트라히드로푸란/n-헥산 가용성 물질은 약 10∼40중량%, 특히 약 20∼40중량%가 좋다. 테트라히드로푸란 불용성 물질의 함량이 60중량% 초과일때는, 광택 및 유동 마아크(mark)와 같은 외관이 나빠진다. 더 좋은 외관을 유지하기 위하여 50중량% 이하인 것이 특히 바람직하다.

테트라히드로푸란/n-헥산 가용성 물질과 테트라히드로푸란 불용성 물질의 함량은 다음 방법으로 측정된다 :

내후성수지(1중량부)를 실온(약 15℃)에서 24시간동안 메틸에틸케톤(100중량부)에 침잠하고 12,000rpm으로 20분간 원심분리시킨 후에 경사분리하여 불용성 그라프트 중합체를 얻는다. 이 그라프트 중합체를 200℃로 5분간 가열가압성형하여 두께 1mm의 시이트를 만든다. 이 시이트 1g을 실온(약 15℃)에서 48시간동안 테트라히드로푸란과 n-헥산의 혼합물(용적비 1 : 4)(200ml)에 침잠시키고 300메시 스크린으로 여과하여 불용성 물질을 얻는다. 이 불용성 물질의 중량을 특정하고 이로부터 가용성물질(테트라히드로푸란/n-헥산에 대하여)의 함량을 결정한다. 마찬가지로 상기한 시이트 1g을 실온(약 15℃)에서 48시간 테트라히드로푸란(200ml)중에 침잠시키고 300메시 스크린으로 여과하여 불용성 물질을 얻어 그 무게를 측정하고 함량을 결정한다.

함량 40중량% 이하의 테트라히드로푸란/n-헥산 가용성 물질과 함량 60중량% 이하의 테트라히드로푸란 불용성 물질을 갖는 그라프트 중합체를 제조하기 위하여는, 에틸렌/알파-올레핀 엘라스토머의 종류와 양, 중합반응 개시제 및/또는 분자량 조절제의 종류와 양, 중합온도 등을 적절히 선택하여 서스펜션 중합반응 또는 용액중합 반응과 같은 종래의 중합반응법을 어느것이나 채택할 수 있다. 에틸렌/알파-올레핀 엘라스토머에 관하여는, 적당한 요오드값 및 무우니점도를 선택하는 것이 좋다. 본 발명에 사용가능한 그라프트 중합체 제조방법의 전형적인 예를 다음에 보인다 :

용액 중합반응 : -

에틸렌/알파-올레핀 엘라스토머(100중량부)를 방향족용매(예 : 톨루엔, 에틸벤젠), 지방족용매(예 : 헥산, 헵탄) 또는 극성용매(예 : 아세톤, 에틸아세테이트, 에틸렌디클로라이드)와 같은 용매(30∼20,000중량부)에 용해하고, 여기에 방향족 비닐단량체, 비닐시아니드 및 알킬불포화 카르복실레이트로부터 선택된 하나 이상의 단량체(50∼900중량부)를 넣는다. 거기에 벤조일페톡사이드, 라우로일페톡사이드, 디쿠밀페톡사이드, t-부틸페톡시발레이트 및 t-부틸페톡시-2-에틸헥사노에이트와 같은 상기한 단량체(들)에 가용성인 하나 이상의 유기과산화물(0.05∼5중량부)를 넣는다. 50∼150℃의 온도에서 그라프트 중합반응시킨다. 중합반응 이전 또는 도중에, 임의로 분자량 조절제(예 : t-도데실 메르캅탄)을 에틸렌/알파-올레핀 엘라스토머와 단량체(들)의 총량 100중량부에 대하여 3중량부 이하만큼 반응계에 투입한다.

용액-서스펜션 또는 서스펜션 중합반응 :

상기 예를 든 용매(30∼20,000중량부)중에 에틸렌/알파-올레핀 엘라스토머(100중량부)의 용액, 또는 셀룰로오스 화합물(예 ; 메틸셀룰로오스, 히드록시메틸셀룰로오스), 아크릴산 화합물(예 : 폴리아크릴산, 소듐폴리아크릴산), 무기염(예 : 인산칼슘, 탄산칼슘, 피로인산칼슘), 폴리알킬렌옥사이드(예 : 폴리에틸렌옥사이드, 폴리프로필렌옥사이드)등으로부터 선택된 하나이상의 분산제를 함유하는 상기 예를 든 용매(30∼20,000중량부)중에 미세하게 분쇄된 에틸렌/알파-올레핀 엘라스토머(100중량부)의 서스펜션에 방향족 비닐단량체, 비닐시아니드 및 알킬불포화카르복실레이트로부터 선택된 하나 이상의 단량체(50∼900중량부)를 넣는다. 그리고 거기에 상기 예를 든 유기과산화물(0.05∼5중량부)를 넣는다. 50∼150℃의 온도에서 그라프트 중합반응시킨다. 중합반응 이전 또는 도중에, 임의로 분자량 조절제(예 : t-도데실메르캅탄)을 에틸렌/알파-올레핀 엘라스토머와 단량체(들)의 총량 100중량부에 대하여 3중량부 이하만큼 반응계에 투입한다.

중합반응 혼합물은 앞서 정의한 가용성 및 불용성 물질을 10∼100중량% 함유하는 그라프트 중합체로 구성되어 있다. 반응 혼합물은 그라프트 중합체의 원천으로서 사용될 수 있다. 다시 말해서, 반응혼합물 자신이 본 발명의 내후성수지 또는 그 일부로서 사용될 수 있다. 다른 방법으로서 그라프트 중합체는 원하는 정도까지 반응혼합물로부터 분리될 수 있다. 환언하면, 이렇게 분리된 그라프트 중합체는 본 발명의 내후성 수지 또는 그 일부로서 사용될 수 있다.

본 발명의 내후성 수지에는 염료, 안료, 산화방지제, 가소제, 대전방지제, 자외선 흡수제, 윤활제 및 충전제와 같은 종래의 첨가제를 혼합할 수 있다. 또한 아크릴로니트릴/스티렌 공중합체, 스티렌/무수말레산 공중합체, 스티렌/메틸메타크릴레이트 공중합체, 폴리메틸메타크릴레이트 및 폴리카르보네이트와 같은 열가소성 수지를 혼합할 수 있다. 어떠한 경우에도 생성된 조성물중에 앞에 정의한 가용성 및 불용성 물질성분을 갖는 그라프트중합체의 함량은 5중량% 이상, 바람직하게는 10중량% 이상인 것이 좋다.

본 발명의 실질적이고 현재 바람직한 구현예를 다음 실시예에 의하여 설명한다. 여기서 부와 %는 중량치를 말한다.

[실시예 1]

본질적으로 종래의 서스펜션 중합법을 따라서 에틸렌/알파-올레핀 공중합체(50)부, 스티렌(35부) 및 아크릴로니트릴(15부)를 그라프트 중합시킨다. 에틸렌/알파-올레핀 공중합체의 요오드값 및 무우니점도 중합반응 개시제의 종류와 양, 분자량 조절제의 양 및 중합반응 온도를 변화시키면서, 서로 다른 테트라히드로푸란/n-헥산 가용성 물질함량과 테트라히드로푸란 불용성 물질 함량을 갖는 그라프트 중합체를 얻는다.

[실시예 2]

본질적으로 종래의 용액 중합법을 따라서 에틸렌/알파-올레핀 공중합체(20부), 스티렌(55부) 및 아크릴로니트릴(25)부를 그라프트 중합시킨다. 중합반응 개시제의 종류를 변화시키면서, 서로 다른 테트라히드로푸란/n-헥산 가용성 물질함량 및 테트라히드로푸란 불용성 물질 함량을 갖는 그라프트 중합체를 얻는다.

[실시예 3]

실시예 1 또는 2에서 만든 그라프트 중합체에 스티렌/아크릴로니트릴 공중합체(70/30중량비)를 혼합하여 고무함량 22%를 갖는 수지조성물을 얻었다. 이 수지조성물을 사출성형기[닛세이 레진 제조주식회사품 ; 모델 FS-75(3.5온스)]로써 성형온도 240℃ 및 모울드(mold) 온도 60℃에서 사출성형하고 성형품에 대하여 충격강도, 가공성 및 외관을 평가하였다.

중합조건, 중합결과 및 성형품의 물리적 특성을 표 1에 보였다.

[표 1]

Claims

에틸렌/알파-올레핀 엘라스토머와 그 위에 그라프트된 방향족 비닐단량체, 비닐시아니드 및 알킬불포화카르복실레이트로부터 선택된 하나 이상의 단량체 성분으로 된 그라프트 중합체로 구성된 내충격성, 가공성 및 외관이 우수한 내후성 수지로서, 그라프트 중합체가 용적비 1 : 4인 테트라히드로푸란과 n-헥산에 가용성인 물질을 40중량%이하 함유하고 테트라히드로푸란에 불용성인 물질을 60중량%이하 함유하는 내후성수지.
제1항에 있어서, 그라프트 중합체의 함량이 5중량% 이상인 내후성수지.