WO2017082661A1 - 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품 - Google Patents

열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품 Download PDF

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WO2017082661A1
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thermoplastic resin
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copolymer
compound
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PCT/KR2016/012972
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한승훈
정대산
김성룡
주현호
이수경
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(주) 엘지화학
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Definitions

  • the present invention relates to a thermoplastic resin composition, and more particularly, to a thermoplastic resin composition having an equivalent or more of impact strength, fluidity and heat resistance, and having excellent chemical resistance and paintability, and a molded article including the same.
  • ABS resins may be used in automotive, electrical, and electrical applications due to the rigidity and chemical resistance of It is widely used in electronic products and office equipment.
  • a typical post-processing process includes a painting process.
  • a chemical solvent such as thinner is used to properly coat the paint on the ABS resin.
  • problems such as chemical solvent attacking the ABS resin chemically cause cracks in the ABS resin, and the resulting fine cracks eventually cause pinholes and stains. There is a problem that causes poor appearance.
  • Patent Document 1 JP1995-030230 B2
  • the present invention is 100 parts by weight of a base resin comprising (a) an aromatic vinyl compound-conjugated diene-based compound-vinyl cyan compound copolymer and (b) an aromatic vinyl compound-vinyl cyan compound copolymer; And (c) more than 0.05 to less than 11 parts by weight of the polyolefin oxide-based triblock copolymer provides a thermoplastic resin composition comprising a.
  • the present invention provides a molded article comprising the thermoplastic resin composition.
  • thermoplastic resin composition having an equivalent or more of impact strength, fluidity and heat resistance, and excellent chemical resistance and paintability, and a molded article including the same.
  • the present inventors confirmed that when the polyolefin resin-based triblock copolymer is contained in a certain amount in the thermoplastic resin composition, the chemical resistance of the thermoplastic resin composition is increased, as well as the paintability is improved, thereby completing the present invention. It became.
  • thermoplastic resin composition according to the present invention in detail.
  • thermoplastic resin composition comprises (a) 100 parts by weight of a base resin comprising an aromatic vinyl compound-conjugated diene compound-vinyl cyan compound copolymer and (b) an aromatic vinyl compound-vinyl cyan compound copolymer; And (c) more than 0.05 to less than 11 parts by weight of the polyolefin oxide-based triblock copolymer.
  • the conjugated diene-based compound of (a) is not particularly limited as long as it can be used for the copolymerization, for example, 1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 2-ethyl-1,3- Butadiene, 1,3-pentadiene, isoprene and derivatives thereof may be one or more selected from the group consisting of, preferably 1,3-butadiene can be used, in this case there is an excellent effect of the balance of mechanical strength and physical properties .
  • the conjugated diene-based compound of (a) may be included as an example 40 to 80% by weight, 45 to 65% by weight, or 50 to 60% by weight with respect to the (a) copolymer, the mechanical properties within this range It has a very good effect.
  • the aromatic vinyl compounds of (a) and (b) are each one selected from the group consisting of styrene, ⁇ -methylstyrene, p-methylstyrene, o-ethylstyrene, p-ethylstyrene, vinyltoluene, and derivatives thereof, for example. It may be a species or more, preferably styrene or ⁇ -methyl styrene may be used. When styrene is used, the impact strength, fluidity and chemical resistance are excellent, and when ⁇ -methyl styrene is used, the heat resistance is excellent.
  • the aromatic vinyl compound contained in the (a) aromatic vinyl compound-conjugated diene compound-vinyl cyan compound copolymer is, for example, 10 to 40% by weight, 20 to 40% by weight, or 20 to 20% based on the (a) copolymer. It may be included in 35% by weight, there is an excellent effect of the fluidity and physical properties balance within this range.
  • the aromatic vinyl compound included in the (b) aromatic vinyl compound-vinyl cyan compound copolymer is, for example, 10 to 90% by weight, 50 to 90% by weight, or 60 to 80% by weight based on the (b) copolymer. It can be, and within this range there is an effect of excellent mechanical and physical properties balance.
  • the vinyl cyan compound of (a) and (b) may be at least one selected from the group consisting of acrylonitrile, methacrylonitrile, ethacrylonitrile, and derivatives thereof, for example.
  • the vinyl cyan compound contained in the (a) aromatic vinyl compound-conjugated diene compound-vinyl cyan compound copolymer is, for example, 1 to 20% by weight, 5 to 20% by weight, or 5 to 15 to the copolymer (a). It may be included in the weight%, there is an effect excellent in chemical resistance and heat resistance within this range.
  • the vinyl cyan compound included in the (b) aromatic vinyl compound-vinyl cyan compound copolymer may be included, for example, in an amount of 10 to 90% by weight, 10 to 50% by weight, or 20 to 40% by weight based on the (b) copolymer. It can be, and within this range there is an excellent mechanical properties and chemical resistance.
  • the (a) aromatic vinyl compound-conjugated diene compound-vinyl cyan compound copolymer may be, for example, emulsion polymerization, bulk polymerization, solution polymerization or suspension polymerization, and preferably emulsion polymerization, in which case control of the reaction It is easy and there is an excellent effect as molecular weight distribution is desired.
  • the (a) aromatic vinyl compound-conjugated diene compound-vinyl cyan compound copolymer is, for example, a graft air in which an aromatic vinyl compound and a vinyl cyan compound are graft-polymerized to a conjugated diene rubber polymer including the conjugated diene compound. It may be coalescing.
  • the conjugated diene rubber polymer has, for example, an average particle diameter of 50 to 500 nm, preferably 90 to 400 nm, more preferably 100 to 350 nm, most preferably 100 to 300 nm, and mechanical strength within this range. And the physical property balance is excellent effect.
  • the conjugated diene rubber polymer may be a mixture of a conjugated diene rubber polymer (s) having an average particle diameter of 50 to 150 nm and a conjugated diene rubber polymer (b) having an average particle diameter of more than 150 to 500 or less.
  • the heat resistance is particularly excellent.
  • the conjugated diene rubber polymer (s) and the conjugated diene rubber polymer (b) have a weight ratio (s: b) of 1: 0.5 to 1: 1.5, 1: 0.8 to 1: 1.2, and 1: 0.8 to 1 : 1, or 1: 0.8 or more to less than 1, there is an effect excellent in heat resistance particularly within this range.
  • the average particle diameter was measured using a Nicomp 370HPL instrument (Nicomp, USA) by the dynamic laser light scattering method.
  • the (a) aromatic vinyl compound-conjugated diene compound-vinyl cyan compound copolymer may be included in an amount of 10 to 50% by weight, 15 to 35% by weight, or 20% to 35% by weight based on the base resin. It is possible to have an excellent impact strength and fluidity within this range.
  • the (b) aromatic vinyl compound-vinyl cyan compound copolymer may be included in 50 to 90% by weight, 65 to 85% by weight, or more than 64% by weight to 80% by weight with respect to the base resin, for example Mechanical properties and physical properties balance in the excellent effect.
  • the polyolefin oxide-based triblock copolymer (c) may be, for example, a polyethylene oxide-polypropylene oxide triblock copolymer.
  • the chemical solvent may be delayed from penetrating into the resin, thereby having excellent chemical resistance.
  • the polyethylene oxide-polypropylene oxide triblock copolymer may be represented by the following Chemical Formula 1 or 2, for example.
  • R 1 and R 2 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, or an alkylaryl group having 6 to 30 carbon atoms
  • x, y, z, l, m and n are each independently an integer from 1 to 200.
  • the R 1 and R 2 may be hydrogen, for example, and the x, y, z, l, m and n may each independently be an integer of 1 to 150, or 1 to 100.
  • the polyethylene oxide is, for example, 10 to 85% by weight, or 10 to 80% by weight, 20 to 80% by weight, 30 to 80% by weight, 45 to 80% by weight, 60 to 80 based on the polyolefin oxide-based triblock copolymer It may be included in the weight%, or 70 to 80% by weight, there is an excellent chemical resistance and paintability within this range.
  • the polypropylene oxide has a number average molecular weight (Mn) of, for example, 1,000 to 15,000 g / mol, 4,000 to 13,000 g / mol, 5,000 to 12,000 g / mol or 8,000 to 10,000 g / mol, heat resistance, within this range Excellent chemical and paintability.
  • Mn number average molecular weight
  • the polyolefin oxide-based triblock copolymer may have, for example, a number average molecular weight (Mn) of 1,500 to 20,000 g / mol, 1,500 to 18,000 g / mol, or 1,500 to 5,000 g / mol, within this range. Excellent chemical and paintability.
  • Mn number average molecular weight
  • the number average molecular weight in the present description can be measured by GPC analysis.
  • the polyolefin oxide-based triblock copolymer may be included in an amount of more than 0.05 to less than 11 parts by weight, 0.1 to 10 parts by weight, or 1 to 5 parts by weight with respect to the thermoplastic resin composition, and within this range, heat resistance. It has the effect of excellent chemical resistance and paintability.
  • thermoplastic resin composition may be, for example, chemical resistance of more than 300 seconds (sec), more than 330 seconds, or 330 to 600 seconds, and excellent chemical resistance to the chemical solvent within this range does not cause pinholes during coating There is.
  • thermoplastic resin composition may be, for example, no pinhole according to paintability test (85 ° C. oven drying).
  • the molded article of the present invention is characterized by comprising the thermoplastic resin composition.
  • the molded article may be, for example, an injection molded article, and in particular, may be an automobile interior or exterior material.
  • a base resin consisting of 27% by weight of an ABS graft copolymer (manufactured by LG Chemical, product name DP270) and 73% by weight of AMSAN copolymer (manufactured by LG Chemical, product name 100UH) having an average particle diameter of butadiene rubber of 300 nm.
  • a polyethylene oxide-polypropylene oxide triblock copolymer (1) having a polypropylene oxide number average molecular weight of 1,750 g / mol and a polyethylene oxide content of 80% by weight, was introduced into an extruder and melted and kneaded at 250 ° C.
  • a specimen for measuring physical properties was prepared by injecting the prepared resin composition in the form of pellets.
  • Example 1 except that 2 parts by weight of the polyethylene oxide-polypropylene oxide triblock copolymer (1) was added in the same manner as in Example 1.
  • Example 1 except that 5 parts by weight of the polyethylene oxide-polypropylene oxide triblock copolymer (1) was added in the same manner as in Example 1.
  • Example 1 except that the base resin consisting of 30% by weight ABS graft copolymer and 70% by weight AMSAN copolymer was used in the same manner as in Example 1.
  • the number average molecular weight of the polypropylene oxide was contained in 100 parts by weight of the base resin consisting of 30% by weight of ABS graft copolymer (manufactured by LG Chemical, product name DP270) and 70% by weight of SAN copolymer (manufactured by LG Chemical, product name 92HR).
  • 1,750 parts of polyethylene oxide-polypropylene oxide triblock copolymer (1) having a content of 1,750 g / mol and a polyethylene oxide content of 80% by weight was added to an extruder, and melted and kneaded at 250 ° C. to prepare a resin composition in pellet form. To prepare a specimen for measuring the physical properties by injection molding the resin composition of the pellet.
  • Example 5 it was carried out in the same manner as in Example 5 except for using a base resin consisting of 25% by weight ABS graft copolymer and 75% by weight SAN copolymer.
  • Example 1 except that 0.5 parts by weight of polyethylene oxide-polypropylene oxide triblock copolymer (1) was added in the same manner as in Example 1.
  • ABS graft copolymer manufactured by LG Chem, DP270
  • AMSAN copolymer manufactured by LG Chem, 100UH
  • SAN copolymer manufactured by LG Chem, product name 92HR
  • a polyethylene oxide-polypropylene oxide triblock copolymer (1) having a number average molecular weight of 1,750 g / mol and a polyethylene oxide content of 80% by weight was introduced into an extruder. And melt and kneaded at 250 °C to prepare a resin composition in the form of pellets, and prepared a specimen for measuring the physical properties by injection molding the resin composition of the pellets.
  • Example 1 it was carried out in the same manner as in Example 1 except that the polyethylene oxide-polypropylene oxide triblock copolymer was not added.
  • Example 1 except that 0.01 parts by weight of polyethylene oxide-polypropylene oxide triblock copolymer was added in the same manner as in Example 1.
  • Example 1 except that 0.05 parts by weight of polyethylene oxide-polypropylene oxide triblock copolymer was added in the same manner as in Example 1.
  • Example 1 except that 11 parts by weight of polyethylene oxide-polypropylene oxide triblock copolymer was added in the same manner as in Example 1.
  • Comparative Example 1 35% by weight instead of 27% by weight ABS graft copolymer, 65% by weight instead of 73% by weight of AMSAN copolymer was carried out in the same manner as in Comparative Example 1.
  • Example 5 it was carried out in the same manner as in Example 5 except that the polyethylene oxide-polypropylene oxide triblock copolymer was not added.
  • thermoplastic resin composition specimens obtained in Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 6 were measured by the following method, and the results are shown in Table 1 below.
  • Notched Izod Impact Strength (kgfcm / cm): Measured according to the standard measurement ASTM D256 using a specimen of thickness 6.4 mm.
  • Example 7 In addition, in Example 7, to which the small-diameter ABS graft copolymer was applied, the heat deformation temperature was excellent, and Example 9, in which general SAN and AMSAN resins were mixed, was used in spite of the small amount of triblock copolymer. It was confirmed that the impact strength and fluidity were excellent.
  • Comparative Example 1 in which the polyethylene oxide-polypropylene oxide triblock copolymer was not added and Comparative Examples 2 and 3 in which the polyethylene oxide-polypropylene oxide triblock copolymer was added in a small amount, the chemical resistance was very poor. , It could be confirmed that a number of pinholes were generated, and in Comparative Example 4 in which the polyethylene oxide-polypropylene oxide triblock copolymer was added in an excessive amount, impact strength, heat deformation temperature, chemical resistance, and paintability were all decreased. there was.
  • Comparative Example 6 which includes a SAN copolymer, but not a polyethylene oxide-polypropylene oxide triblock copolymer, which is not a heat-resistant AMSAN copolymer, it is confirmed that the overall physical properties are lowered and the paintability is very poor.
  • Comparative Example 6 which includes a SAN copolymer, but not a polyethylene oxide-polypropylene oxide triblock copolymer, which is not a heat-resistant AMSAN copolymer
  • Example 1 the number average molecular weight of the polypropylene oxide is 1,750 g / mol, the number average molecular weight of the polypropylene oxide instead of the polyethylene oxide polypropylene oxide triblock copolymer having a polyethylene oxide content of 80% by weight of 850 g / mol, and the polyethylene oxide-polypropylene oxide triblock copolymer having a content of 10% by weight was carried out in the same manner as in Example 1, except that the impact strength was 22.1 kgf ⁇ cm / cm , Fluidity 7.4 g / 10 min, heat distortion temperature 100.0 ° C., chemical resistance 40 seconds, paintability ⁇ .
  • Example 1 except that the polyethylene oxide-polypropylene oxide triblock copolymer was changed into a polyethylene oxide-polypropylene oxide triblock copolymer (2) having a polyethylene oxide content of 20% and a number average molecular weight of 3,440.
  • the impact strength 22.3 kgf ⁇ cm / cm, fluidity 7.4 g / 10 min, heat deformation temperature 101.5 °C, chemical resistance 45 seconds, it showed the results of coating property X.
  • the inventors of the present invention when the thermoplastic resin composition, when containing a polyolefin oxide-based triblock copolymer in a certain amount, the impact resistance, fluidity and heat resistance of equivalent or more, while the chemical resistance to the chemical solvent used in the coating Excellent, from which it can be seen that a pinhole does not occur during coating, thereby realizing a thermoplastic resin composition having excellent paintability and a molded article including the same.

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Abstract

본 발명은 열가소성 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 (a) 방향족 비닐 화합물-공액디엔계 화합물-비닐시안 화합물 공중합체 및 (b) 방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체를 포함하는 베이스 수지 100 중량부; 및 (c) 폴리올레핀옥사이드계 트리블록 공중합체 0.05 초과 내지 11 미만 중량부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 동등 이상의 충격강도, 유동성 및 내열성을 가지면서도, 내화학성 및 도장성이 우수한 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품을 제공하는 효과가 있다.

Description

열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품
〔출원(들)과의 상호 인용〕
본 출원은 2015년 11월 11일자 한국 특허 출원 제10-2015-0157893호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된　모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은 열가소성 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동등 이상의 충격강도, 유동성 및 내열성을 가지면서도, 내화학성 및 도장성이 우수한 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것이다.
아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene, 이하, ABS라 함) 수지는 아크릴로니트릴의 강성 및 내약품성, 부타디엔과 스티렌의 가공성, 기계적 강도 및 미려한 외관 특성으로 인하여 자동차 용품, 전기·전자 제품 및 사무용 기기 등에 다양하게 사용되고 있다.
이러한 ABS 수지는 일반적으로 후가공 공정을 거치는 경우가 많고, 대표적인 후가공 공정으로는 도장 공정이 있다. 상기 도장 공정에서는 ABS 수지 위에 도료를 적절히 입히기 위해 신너(thinner)와 같은 화학용제가 사용된다. 하지만, 이러한 화학용제를 사용할 경우, 화학용제가 ABS 수지를 화학적으로 공격하여 ABS 수지에 크랙을 유발시키는 등의 문제가 발생하고, 이렇게 발생된 미세한 크랙은 결국 핀홀(pinhole) 및 얼룩 등의 도장의 외관 불량을 유발하는 문제가 있다.
이에, 화학용제에 대한 내화학성을 강화하기 위해 고무의 함량 증대, 고무의 크기 증대, 아크릴로니트릴의 함량 증대 및 수지의 분자량 증대 등의 방법이 주로 사용되고 있으나, 이는 결국 ABS 수지의 유동성을 저하시키고, 이에 따른 도장 전 성형품의 잔류 응력 증가로 결국 도장에 핀홀이 발생하는 등의 문제가 여전히 존재하여, ABS 수지의 내화학성을 증가 및 도장성 개선이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
〔선행기술문헌〕
〔특허문헌〕 (특허문헌 1) JP1995-030230 B2
본 발명은 열가소성 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동등 이상의 충격강도, 유동성 및 내열성을 가지면서도, 내화학성 및 도장성이 우수한 열가소성 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 상기 열가소성 수지 조성물을 포함하는 성형품을 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) 방향족 비닐 화합물-공액디엔계 화합물-비닐시안 화합물 공중합체 및 (b) 방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체를 포함하는 베이스 수지 100 중량부; 및 (c) 폴리올레핀옥사이드계 트리블록 공중합체 0.05 초과 내지 11 미만 중량부;를 포함하는 열가소성 수지 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 열가소성 수지 조성물을 포함하는 성형품을 제공한다.
본 발명에 따르면 동등 이상의 충격강도, 유동성 및 내열성을 가지면서도, 내화학성 및 도장성이 우수한 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품을 제공하는 효과가 있다.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명자들은 열가소성 수지 조성물 내에 폴리올리펜옥사이드계 트리블록 공중합체를 일정 함량으로 포함할 경우, 열가소성 수지 조성물의 내화학성이 증가됨은 물론, 도장성이 개선되는 것을 확인하여 이를 토대로 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명에 의한 열가소성 수지 조성물을 상세하게 살펴보면 다음과 같다.
상기 열가소성 수지 조성물은 (a) 방향족 비닐 화합물-공액디엔계 화합물-비닐시안 화합물 공중합체 및 (b) 방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체를 포함하는 베이스 수지 100 중량부; 및 (c) 폴리올레핀옥사이드계 트리블록 공중합체 0.05 초과 내지 11 미만 중량부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 (a)의 공액디엔계 화합물은 상기 공중합에 사용될 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않으나, 일례로 1,3-부타디엔, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 2-에틸-1,3-부타디엔, 1,3-펜타디엔, 이소프렌 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 바람직하게는 1,3-부타디엔을 사용할 수 있으며, 이 경우 기계적 강도 및 물성 밸런스가 우수한 효과가 있다.
상기 (a)의 공액디엔계 화합물은 일례로 상기 (a) 공중합체에 대하여 40 내지 80 중량%, 45 내지 65 중량%, 혹은 50 내지 60 중량%로 포함될 수 있고, 이 범위 내에서 기계적 물성이 매우 우수한 효과가 있다.
상기 (a) 및 (b)의 방향족 비닐 화합물은 일례로 각각 스티렌, α-메틸스티렌, p-메틸스티렌, o-에틸스티렌, p-에틸스티렌, 비닐톨루엔 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 바람직하게는 스티렌 또는 α-메틸스티렌을 사용할 수 있으며, 스티렌을 사용할 경우 충격강도, 유동성 및 내화학성이 우수한 효과가 있고, α-메틸스티렌을 사용할 경우 내열성이 뛰어난 효과가 있다.
상기 (a) 방향족 비닐 화합물-공액디엔계 화합물-비닐시안 화합물 공중합체에 포함되는 방향족 비닐 화합물은 일례로 상기 (a) 공중합체에 대하여 10 내지 40 중량%, 20 내지 40 중량%, 혹은 20 내지 35 중량%로 포함될 수 있고, 이 범위 내에서 유동성 및 물성 밸런스가 우수한 효과가 있다.
상기 (b) 방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체에 포함되는 방향족 비닐 화합물은 일례로 상기 (b) 공중합체에 대하여 10 내지 90 중량%, 50 내지 90 중량%, 혹은 60 내지 80 중량%로 포함될 수 있고, 이 범위 내에서 기계적 물성 및 물성 밸런스가 우수한 효과가 있다.
상기 (a) 및 (b)의 비닐시안 화합물은 일례로 각각 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 에타크릴로니트릴 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 (a) 방향족 비닐 화합물-공액디엔계 화합물-비닐시안 화합물 공중합체에 포함되는 비닐시안 화합물은 일례로 상기 (a) 공중합체 대하여 1 내지 20 중량%, 5 내지 20 중량%, 혹은 5 내지 15 중량%로 포함될 수 있고, 이 범위 내에서 내화학성 및 내열성이 우수한 효과가 있다.
상기 (b) 방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체에 포함되는 비닐시안 화합물은 일례로 상기 (b) 공중합체에 대하여 10 내지 90 중량%, 10 내지 50 중량%, 혹은 20 내지 40 중량%로 포함될 수 있고, 이 범위 내에서 기계적 물성 및 내화학성이 우수한 효과가 있다.
상기 (a) 방향족 비닐 화합물-공액디엔계 화합물-비닐시안 화합물 공중합체는 일례로 유화 중합, 괴상 중합, 용액 중합 또는 현탁 중합된 것일 수 있고, 바람직하게는 유화 중합된 것이며, 이 경우 반응의 제어가 용이하여 분자량 분포가 원하는 대로의 우수한 효과가 있다.
상기 (a) 방향족 비닐 화합물-공액디엔계 화합물-비닐시안 화합물 공중합체는 일례로 상기 공액디엔계 화합물을 포함하는 공액디엔계 고무질 중합체에 방향족 비닐 화합물 및 비닐시안 화합물이 그라프트 중합된 그라프트 공중합체일 수 있다.
상기 공액디엔계 고무질 중합체는 일례로 평균입경이 50 내지 500 nm, 바람직하게는 90 내지 400 nm, 보다 바람직하게는 100 내지 350 nm, 가장 바람직하게는 100 내지 300 nm이고, 이 범위 내에서 기계적 강도 및 물성 밸런스가 우수한 효과가 있다.
또 다른 예로, 상기 공액디엔계 고무질 중합체는 평균입경이 50 내지 150 nm인 공액디엔계 고무질 중합체(s)와 평균입경이 150 초과 내지 500 이하 nn인 공액디엔계 고무질 중합체(b)의 혼합일 수 있고, 바람직하게는 평균입경이 80 내지 150 nm인 공액디엔계 고무질 중합체(s)와 평균입경이 150 초과 내지 400 이하 nn인 공액디엔계 고무질 중합체(b)의 혼합이며, 보다 바람직하게는 평균입경이 90 내지 150 nm인 공액디엔계 고무질 중합체(s)와 평균입경이 200 내지 400 nn인 공액디엔계 고무질 중합체(b)의 혼합이고, 이 범위 내에서 특히 내열성이 우수한 효과가 있다.
상기 공액디엔계 고무질 중합체(s)와 상기 공액디엔계 고무질 중합체(b)는 일례로 중량비(s:b)가 1:0.5 내지 1:1.5, 1:0.8 내지 1:1.2, 1:0.8 내지 1:1, 또는 1:0.8 이상 내지 1 미만일 수 있고, 이 범위 내에서 특히 내열성이 우수한 효과가 있다.
본 기재에서 평균입경은 다이나믹 레이져라이트 스케트링법으로 Nicomp 370HPL 기기(미국, Nicomp 사)를 이용하여 측정하였다.
상기 (a) 방향족 비닐 화합물-공액디엔계 화합물-비닐시안 화합물 공중합체는 일례로 상기 베이스 수지에 대하여 10 내지 50 중량%, 15 내지 35 중량%, 혹은 20 중량% 이상 내지 35 중량% 미만으로 포함될 수 있고, 이 범위 내에서 충격강도 및 유동성이 우수한 효과가 있다.
상기 (b) 방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체는 일례로 상기 베이스 수지에 대하여 50 내지 90 중량%, 65 내지 85 중량%, 혹은 64 중량% 초과 내지 80 중량% 이하로 포함될 수 있고, 이 범위 내에서 기계적 물성 및 물성 밸런스가 우수한 효과가 있다.
상기 (c) 폴리올레핀옥사이드계 트리블록 공중합체는 일례로 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드 트리블록 공중합체일 수 있고, 이 경우 화학용제가 수지 내부로 침투하는 것을 지연시켜 내화학성이 우수한 효과가 있다.
상기 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드 트리블록 공중합체는 일례로 하기 화학식 1 또는 2로 표시될 수 있다.
Figure PCTKR2016012972-appb-C000001
Figure PCTKR2016012972-appb-C000002
상기 화학식 1 및 2에서, 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 탄소수 5 내지 30의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 또는 탄소수 6 내지 30의 알킬아릴기이고, 상기 x, y, z, l, m 및 n은 각각 독립적으로 1 내지 200의 정수이다.
상기 R1 및 R2는 일례로 수소일 수 있고, 상기 x, y, z, l, m 및 n은 각각 독립적으로 1 내지 150, 혹은 1 내지 100의 정수일 수 있다.
상기 폴리에틸렌옥사이드는 일례로 상기 폴리올레핀옥사이드계 트리블록 공중합체에 대하여 10 내지 85 중량%, 혹은 10 내지 80 중량%, 20 내지 80 중량%, 30 내지 80 중량%, 45 내지 80 중량%, 60 내지 80 중량%, 또는 70 내지 80 중량%로 포함될 수 있고, 이 범위 내에서 내화학성 및 도장성이 우수한 효과가 있다.
상기 폴리프로필렌옥사이드는 수평균 분자량(Mn)이 일례로 1,000 내지 15,000 g/mol, 4,000 내지 13,000 g/mol, 5,000 내지 12,000 g/mol 또는 8,000 내지 10,000 g/mol이고, 이 범위 내에서 내열성, 내화학성 및 도장성이 우수한 효과가 있다.
상기 폴리올레핀옥사이드계 트리블록 공중합체는 일례로 수평균 분자량(Mn)이 1,500 내지 20,000 g/mol, 1,500 내지 18,000 g/mol, 혹은 1,500 내지 5,000 g/mol일 수 있고, 이 범위 내에서 내열성, 내화학성 및 도장성이 우수한 효과가 있다.
본 기재에서 수평균 분자량은 GPC 분석으로 측정할 수 있다.
상기 폴리올레핀옥사이드계 트리블록 공중합체는 일례로 상기 열가소성 수지 조성물에 대하여 0.05 초과 내지 11 미만 중량부, 0.1 내지 10 중량부, 혹은 1 내지 5 중량부로 포함될 수 있고, 이 범위 내에서 이 범위 내에서 내열성, 내화학성 및 도장성이 우수한 효과가 있다.
상기 열가소성 수지 조성물은 일례로 내화학성이 300 초(sec) 초과, 330 초 이상, 혹은 330 내지 600 초일 수 있고, 이 범위 내에서 화학용제에 대한 내화학성이 우수하여 도장 시 핀홀이 발생하지 않는 효과가 있다.
상기 열가소성 수지 조성물은 일례로 도장성 시험(85 ℃ 오븐 건조)에 따른 핀홀(pinhole)이 없는 것일 수 있다.
본 발명의 성형품은 상기 열가소성 수지 조성물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 성형품은 일례로 사출 성형품일 수 있고, 구체적인 예로 자동차 내장재 또는 외장재일 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
부타디엔 고무의 평균입경이 300 nm인 ABS 그라프트 공중합체(LG 화학 사 제조, 제품명 DP270) 27 중량% 및 AMSAN 공중합체(LG 화학 사 제조, 제품명 100UH) 73 중량%로 이루어진 베이스 수지 100 중량부에, 폴리프로필렌옥사이드의 수평균 분자량이 1,750 g/mol이고, 폴리에틸렌옥사이드 함량이 80 중량%인 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드 트리블록 공중합체(1) 1 중량부를 압출기에 투입하고, 250 ℃에서 용융 및 혼련하여 펠렛 형태의 수지 조성물을 제조하였으며, 제조된 펠렛 형태의 수지 조성물을 사출하여 물성을 측정하기 위한 시편을 제작하였다.
실시예 2
상기 실시예 1에서, 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드 트리블록 공중합체(1)를 2 중량부 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
실시예 3
상기 실시예 1에서, 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드 트리블록 공중합체(1)를 5 중량부 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
실시예 4
상기 실시예 1에서, ABS 그라프트 공중합체 30 중량% 및 AMSAN 공중합체 70 중량%로 이루어진 베이스 수지를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
실시예 5
ABS 그라프트 공중합체(LG 화학 사 제조, 제품명 DP270) 30 중량% 및 SAN 공중합체(LG 화학 사 제조, 제품명 92HR) 70 중량%로 이루어진 베이스 수지 100 중량부에, 폴리프로필렌옥사이드의 수평균 분자량이 1,750 g/mol이고, 폴리에틸렌옥사이드 함량이 80 중량%인 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드 트리블록 공중합체(1) 1 중량부를 압출기에 투입하고, 250 ℃에서 용융 및 혼련하여 펠렛 형태의 수지 조성물을 제조하였으며, 제조된 펠렛 형태의 수지 조성물을 사출하여 물성을 측정하기 위한 시편을 제작하였다.
실시예 6
상기 실시예 5에서, ABS 그라프트 공중합체 25 중량% 및 SAN 공중합체 75 중량%로 이루어진 베이스 수지를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 5와 동일한 방법으로 실시하였다.
실시예 7
부타디엔 고무의 평균입경이 300 nm인 ABS 그라프트 공중합체(LG 화학 사 제조, 제품명 DP270) 14 중량%, 부타디엔 고무의 평균입경이 100 nm인 ABS 그라프트 공중합체(LG 화학 사 제조) 13 중량%, AMSAN 공중합체(LG 화학 사 제조, 제품명 100UH) 73 중량%로 이루어진 베이스 수지 100 중량부에, 폴리프로필렌옥사이드의 수평균 분자량이 1,750 g/mol이고, 폴리에틸렌옥사이드 함량이 80 중량%인 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드 트리블록 공중합체(1) 1 중량부를 압출기에 투입하고, 250 ℃에서 용융 및 혼련하여 펠렛 형태의 수지 조성물을 제조하였으며, 제조된 펠렛 형태의 수지 조성물을 사출하여 물성을 측정하기 위한 시편을 제작하였다.
실시예 8
상기 실시예 1에서, 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드 트리블록 공중합체(1)를 0.5 중량부 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
실시예 9
ABS 그라프트 공중합체(LG 화학 사 제조, 제품명 DP270) 27 중량%, AMSAN 공중합체(LG 화학 사 제조, 제품명 100UH) 50 중량% 및 SAN 공중합체(LG 화학 사 제조, 제품명 92HR) 23 중량%로 이루어진 베이스 수지 100 중량부에, 폴리프로필렌옥사이드의 수평균 분자량이 1,750 g/mol이고, 폴리에틸렌옥사이드 함량이 80 중량%인 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드 트리블록 공중합체(1) 0.5 중량부를 압출기에 투입하고, 250 ℃에서 용융 및 혼련하여 펠렛 형태의 수지 조성물을 제조하였으며, 제조된 펠렛 형태의 수지 조성물을 사출하여 물성을 측정하기 위한 시편을 제작하였다.
비교예 1
상기 실시예 1에서, 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드 트리블록 공중합체를 투입하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
비교예 2
상기 실시예 1에서, 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드 트리블록 공중합체를 0.01 중량부 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
비교예 3
상기 실시예 1에서, 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드 트리블록 공중합체를 0.05 중량부 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
비교예 4
상기 실시예 1에서, 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드 트리블록 공중합체를 11 중량부 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
비교예 5
상기 비교예 1에서, ABS 그라프트 공중합체 27 중량% 대신 35 중량%, AMSAN 공중합체 73 중량% 대신 65 중량%를 투입한 것을 제외하고는 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
비교예 6
상기 실시예 5에서, 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드 트리블록 공중합체를 투입하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 5와 동일한 방법으로 실시하였다.
[시험예]
상기 실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 6에서 수득한 열가소성 수지 조성물 시편의 물성을 하기의 방법으로 측정하여, 그 결과를 하기의 표 1에 나타내었다.
측정 방법
* 충격강도(Notched Izod Impact Strength, kgf·cm/cm): 두께 6.4 mm의 시편을 이용하여 표준측정 ASTM D256에 의거하여 측정하였다.
* 유동성(MI, g/10 min): 시편을 이용하여 표준 측정 ASTM D1238(220 ℃, 10 kg 조건)에 의거하여 측정하였다.
* 열변형온도(HDT, ℃): 두께 6.35 mm의 시편을 이용하여, ASTM D648(18.6 kgf/cm2 조건)에 의거하여 측정하였다.
* 내화학성: 1.7 %의 스트레인(strain)을 가지는 곡률 지그(jig)에 길이 200 mm, 너비 12.7 mm, 두께 3.2 mm의 시편을 고정하고, 신너(thinner)를 200 ㎕를 도포한 후, 시편에 크랙이 발생하는 시간(sec, 초)을 측졍하였다.
* 도장성: 길이 10 cm, 너비 10 cm의 시편을 이소프로필 알코올로 탈지한 후, 블랙 도료(KCC 사 제조, 제품명 UT578(A))를 분사하고, 5분 후 클리어 도료(KCC 사 제조, 제품명 UT5015-A)를 분사한 후, 85 ℃의 오븐에서 30분 동안 건조한 후 도장면에 핀홀(pinhole) 발생여부를 관찰하였다. 핀홀이 발생하지 않은 경우를 ○, 시편의 모서리 부위에 1 내지 5개의 핀홀이 발생한 경우를 △, 시편의 모서리 부위에 6개 이상의 핀홀이 발생한 경우를 ×로 각각 나타내었다.
구분 실시예
1 2 3 4 5 6 7 8 9
ABS 고무입경 300nm 27 27 27 30 30 25 14 27 27
고무입경 100nm 13
AMSAN 73 73 73 70 - - 73 73 50
SAN - - - - 70 75 23
Triblock copolymer 1 2 5 1 1 1 1 0.5 0.5
충격강도 22.0 21.7 20.5 25.4 26.8 22.0 17.5 21.3 23.5
유동성 7 7.1 7.4 6 12.0 14.0 6.5 7.0 10.0
열변형온도 101.6 101.3 100.8 99.0 90.5 92.0 102.5 101.7 96.0
내화학성 350 500 600 450 550 500 400 300 500
도장성 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
구분 비교예
1 2 3 4 5 6
ABS 27 27 27 27 35 30
AMSAN 73 73 73 73 65 -
SAN - - - - - 70
Triblock copolymer - 0.01 0.05 11 - -
충격강도 22.0 22.3 22.0 17.5 27.0 27.0
유동성 7.0 7.0 7.0 7.9 6.0 11.8
열변형온도 101.7 101.5 101.6 99.5 98.0 90.8
내화학성 18 20 50 300 200 250
도장성 × × × △ × ×
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 실시예 1 내지 4의 경우, 충격강도, 유동성 및 열변형온도가 모두 우수하고, 내화학성이 뛰어나며, 도장에 핀홀이 발생하지 않은 것을 확인할 수 있었다. 또한, 내열 AMSAN 공중합체가 아닌, SAN 공중합체를 포함한 실시예 5 및 6의 경우에도, 내화학성이 현저히 개선되고, 도장에 핀홀이 발생하지 않은 것을 확인할 수 있었다.
또한, 소구경 ABS 그라프트 공중합체를 적용한 실시예 7의 경우, 열변형 온도가 우수하였고, 일반 SAN과 AMSAN 수지를 혼용한 실시예 9는 적은 함량의 트리블록 코폴리머의 양에도 불구하고 내화학성, 충격강도, 유동성이 우수함을 확인할 수 있었다.
반면, 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드 트리블록 공중합체를 투입하지 않은 비교예 1과 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드 트리블록 공중합체를 미량으로 투입한 비교예 2 및 3의 경우 모두, 내화학성이 매우 열악하고, 핀홀이 다수 발생한 것을 확인할 수 있었고, 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드 트리블록 공중합체를 과량으로 투입한 비교예 4의 경우, 충격강도, 열변형온도, 내화학성 및 도장성이 모두 저하된 것을 확인할 수 있었다. 또한, 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드 트리블록 공중합체를 투입하는 대신, 고무의 함량을 증대시킨 비교예 5의 경우에도, 유동성 및 열변형온도가 저하되며, 내화학성이 열악하고, 핀홀이 다수 발생한 것을 확인할 수 있었다.
또한, 내열 AMSAN 공중합체가 아닌, SAN 공중합체를 포함하되, 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드 트리블록 공중합체를 포함하지 않은 비교예 6의 경우에도, 전체적인 물성이 저하되고, 도장성이 매우 열악한 것을 확인할 수 있었다.
<참고예>
참조예 1
상기 실시예 1에서, 폴리프로필렌옥사이드의 수평균 분자량이 1,750 g/mol이고, 폴리에틸렌옥사이드 함량이 80 중량%인 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드 트리블록 공중합체 대신 폴리프로필렌옥사이드의 수평균 분자량이 850 g/mol이고, 폴리에틸렌옥사이드 함량이 10 중량%인 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드 트리블록 공중합체를 동일한 함량으로 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시한 결과, 충격강도 22.1 kgf·cm/cm, 유동성 7.4 g/10 min, 열변형온도 100.0 ℃, 내화학성 40 초, 도장성 △의 결과를 보였다.
참조예 2
상기 실시예 1에서, 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드 트리블록 공중합체를 폴리에틸렌옥사이드 함량 20%, 수평균 분자량 3,440인 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드 트리블록 공중합체(2)으로 변경하여 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시한 결과, 충격강도 22.3 kgf·cm/cm, 유동성 7.4 g/10 min, 열변형온도 101.5 ℃, 내화학성 45 초, 도장성 X의 결과를 보였다.
상기 참조예 1, 2의 결과로부터 폴리프로필렌옥사이드의 수평균 분자량 및 폴리에틸렌옥사이드의 함량이 본 기재의 열가소성 수지 조성물의 물성에 상당한 영향을 미침을 확인할 수 있었다.
결론적으로, 본 발명자들은 열가소성 수지 조성물 제조 시, 폴리올레핀옥사이드계 트리블록 공중합체를 일정 함량으로 포함할 경우, 동등 이상의 충격강도, 유동성 및 내열성을 가지면서도, 도장 시 사용되는 화학용제에 대한 내화학성이 우수하고, 이로부터 도장 시 핀홀이 발생되지 않아 도장성이 우수한 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품을 구현할 수 있음을 확인할 수 있었다.

Claims (14)

  1. (a) 방향족 비닐 화합물-공액디엔계 화합물-비닐시안 화합물 공중합체 및 (b) 방향족 비닐 화합물-비닐시안 화합물 공중합체를 포함하는 베이스 수지 100 중량부; 및 (c) 폴리올레핀옥사이드계 트리블록 공중합체 0.05 초과 내지 11 미만 중량부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 방향족 비닐 화합물-공액디엔계 화합물-비닐시안 화합물 공중합체는, 상기 공액디엔계 화합물을 포함하는 공액디엔계 고무질 중합체에 방향족 비닐 화합물 및 비닐시안 화합물이 그라프트 중합된 그라프트 공중합체인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (a)의 공액디엔계 화합물은 1,3-부타디엔, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 2-에틸-1,3-부타디엔, 1,3-펜타디엔, 이소프렌 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 및 (b)의 방향족 비닐 화합물은 각각 스티렌, α-메틸스티렌, p-메틸스티렌, o-에틸스티렌, p-에틸스티렌, 비닐톨루엔 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 및 (b)의 비닐시안 화합물은 각각 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 에타크릴로니트릴 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 공중합체는 상기 베이스 수지에 대하여 10 중량% 내지 50 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 공중합체는 상기 베이스 수지에 대하여 50 중량% 내지 90 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 (c) 폴리올레핀옥사이드계 트리블록 공중합체는 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드 트리블록 공중합체인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 폴리에틸렌옥사이드는 상기 (c) 폴리올레핀옥사이드계 트리블록 공중합체에 대하여 10 내지 85 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 폴리프로필렌옥사이드의 수평균 분자량(Mn)은 1,000 내지 15,000 g/mol인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 (c) 폴리올레핀옥사이드계 트리블록 공중합체는 수평균 분자량(Mn)이 1,500 내지 20,000 g/mol인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 열가소성 수지 조성물은 내화학성이 300 초(sec) 초과인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 열가소성 수지 조성물은 도장성 시험(85℃ 오븐 건조)에 따른 핀홀(pinhole)이 없는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 열가소성 수지 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 성형품.
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