WO2018124817A1 - 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품 - Google Patents

열가소성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품 Download PDF

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WO2018124817A1
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thermoplastic resin
weight
resin composition
ether
poly
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염경태
서영득
홍상현
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롯데첨단소재(주)
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    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L91/00—Compositions of oils, fats or waxes; Compositions of derivatives thereof

Definitions

  • the present invention relates to a thermoplastic resin composition and a molded article produced therefrom.
  • Thermoplastic materials are excellent in light weight, design freedom, molding processability, etc., and are widely applied to fields requiring various functions and performances such as industrial materials such as household goods, automobiles, electrical, electronics, and industrial fields.
  • wearable devices wearable to the body have been developed using such thermoplastics.
  • the wearable device may be various kinds of glasses, shoes, rings, belts, wristwatches / bands / bracelets, necklaces, earsets, clothing, or badges, depending on the wearable part of the human body.
  • polyphenylene ether (PPE) resin is an amorphous thermoplastic resin, which has excellent dimensional stability, heat resistance, rigidity, electrical insulation, and abrasion resistance, and is applied in various fields such as parts of electrical and electronic products or automotive precision parts. This is possible.
  • polyphenylene ether resins have a high glass transition temperature (Tg), which is disadvantageous in terms of melt processability.
  • Tg glass transition temperature
  • PPE polyphenylene ether resin
  • Tg glass transition temperature
  • m-PPE modified polyphenylene ether resin
  • workability is improved by blending polyphenylene ether resin with nylon, polypropylene, polystyrene or polyester and the like.
  • An object of the present invention is to provide a thermoplastic resin composition excellent in impact resistance and heat resistance.
  • Another object of the present invention is to provide a thermoplastic resin composition excellent in compatibility, flowability and molding processability.
  • Still another object of the present invention is to provide a thermoplastic resin composition excellent in light weight due to low specific gravity.
  • Still another object of the present invention is to provide a molded article formed from the thermoplastic resin composition.
  • thermoplastic resin composition may include 100 parts by weight of a base resin including about 20 wt% to about 80 wt% of a polyphenylene ether resin and about 20 wt% to about 80 wt% of a rubber-reinforced polystyrene resin; About 1 part by weight to about 20 parts by weight of a styrenic block copolymer resin; And about 0.5 parts to about 15 parts by weight of hydrocarbon-based oil.
  • the polyphenylene ether resin is poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene) ether, poly (2,6-diethyl-1,4-phenylene) ether, poly (2, 6-dipropyl-1,4-phenylene) ether, poly (2-methyl-6-ethyl-1,4-phenylene) ether, poly (2-methyl-6-propyl-1,4-phenylene) Ether, poly (2-ethyl-6-propyl-1,4-phenylene) ether, poly (2,6-diphenyl-1,4-phenylene) ether, poly (2,6-dimethyl-1,4 -Phenylene) ethers and copolymers of poly (2,3,6-trimethyl-1,4-phenylene) ether and poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene) ether and poly (2,3) And, at least one of copolymer resins of 6-triethyl-1,4-phenylene) ether.
  • the rubber-reinforced polystyrene resin is a second rubber-reinforced polystyrene having an average particle diameter of the rubbery polymer of about 0.1 ⁇ m or more and less than about 0.8 ⁇ m and an average particle diameter of about 0.8 ⁇ m or more and about 4 ⁇ m or less.
  • the resin may be included in a weight ratio of about 0.3: 1 to about 5: 1.
  • the styrenic block copolymer resin is a block copolymer comprising repeating units of soft segment-hard segment-soft segment, wherein the soft segment comprises repeating units derived from ethylene, isoprene, propylene, or butylene.
  • the hard segment may comprise repeating units derived from styrene.
  • the styrene-based block copolymer resin may include about 10% to about 40% by weight of the hard segment and about 60% to about 90% by weight of the soft segment.
  • the hydrocarbon-based oil may comprise about 20% to about 40% by weight naphthenic oil and about 60% to about 80% by weight paraffin oil.
  • the hydrocarbon-based oil has a weight average molecular weight of about 500 g / mol to about 1,000 g / mol at 4 ° C. and 1 atm of about 0.5 to about 1.0, and a pour point of about ⁇ 20 ° C. to about 0 ° C. It can be used that the flash point has a kinematic viscosity at about 200 ° C to about 350 ° C and 40 ° C to about 50cst to about 300cst.
  • the hydrocarbon-based oil and the polyphenylene ether resin may be included in a weight ratio of about 1: 4 to about 1:20.
  • the styrenic block copolymer resin and the polyphenylene ether resin may be included in a weight ratio of about 1: 4 to about 1:10.
  • the thermoplastic resin composition has a melt index of about 17 g / 10 min to about 35 g / 10 min measured according to ASTM D1238 (280 ° C., 5 kg), and a specimen of 6.4 mm thickness according to the evaluation method specified in ASTM D648.
  • the heat deflection temperature (HDT) measured under a load of 18.6 kgf / cm 2 may be at least about 103 ° C.
  • the thermoplastic resin composition may have an Izod impact strength of about 1/8 "thick specimen measured from ASTM D256 of about 25 kgfcm / cm to about 50 kgfcm / cm.
  • Another aspect of the present invention relates to a molded article formed from the thermoplastic resin composition.
  • thermoplastic resin composition of the present invention and the molded article prepared therefrom may have excellent impact resistance and heat resistance, excellent compatibility, flowability, and molding processability, and may have excellent lightness due to low specific gravity.
  • thermoplastic resin composition contains (A) polyphenylene ether resin, (B) rubber-reinforced polystyrene resin, (C) styrene block copolymer resin and (D) hydrocarbon oil.
  • the thermoplastic resin composition comprises 100 weight percent of a base resin comprising (A) about 20 weight percent to about 80 weight percent polyphenylene ether resin and (B) about 20 weight percent to about 80 weight percent rubber-reinforced polystyrene resin. part; (C) about 1 part by weight to about 20 parts by weight of a styrenic block copolymer resin; And (D) about 0.5 parts to about 15 parts by weight of hydrocarbon-based oil.
  • thermoplastic resin composition the components of the thermoplastic resin composition will be described in detail.
  • the polyphenylene ether resin (A) of the present invention is poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene) ether, poly (2,6-diethyl-1,4-phenylene) ether, poly (2 , 6-dipropyl-1,4-phenylene) ether, poly (2-methyl-6-ethyl-1,4-phenylene) ether, poly (2-methyl-6-propyl-1,4-phenylene ) Ether, poly (2-ethyl-6-propyl-1,4-phenylene) ether, poly (2,6-diphenyl-1,4-phenylene) ether, poly (2,6-dimethyl-1, Copolymer of 4-phenylene) ether and poly (2,3,6-trimethyl-1,4-phenylene) ether, and poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene) ether and poly (2 And 3,6-triethyl-1,4-phenylene) ether.
  • the polyphenylene ether resin (A) may have an intrinsic viscosity of about 0.2 to about 1.0 dl / g measured in a chloroform solvent at 25 ° C. Under these conditions, thermal stability and workability may be excellent.
  • the polyphenylene ether resin (A) may be included in about 20% by weight to about 80% by weight based on the total weight of the base resin.
  • the polyphenylene ether resin (A) may be included in an amount of about 35 wt% to about 65 wt%.
  • Other examples may include about 40% to about 60% by weight.
  • the rubber-reinforced polystyrene resin (B) of the present invention may be prepared by polymerizing a rubbery polymer and a styrene monomer.
  • the rubbery polymer examples include diene rubbers such as butadiene rubber, copolymer rubbers of butadiene and styrene, copolymer rubbers of butadiene and acrylonitrile, saturated rubbers hydrogenated with the diene rubber, isoprene rubber, alkyl acrylate rubber, etc.
  • diene rubbers such as butadiene rubber, copolymer rubbers of butadiene and styrene, copolymer rubbers of butadiene and acrylonitrile, saturated rubbers hydrogenated with the diene rubber, isoprene rubber, alkyl acrylate rubber, etc.
  • Acrylic rubber, ethylene-propylene-diene monomer terpolymer (EPDM) and the like can be used.
  • EPDM ethylene-propylene-diene monomer terpolymer
  • the rubbery polymer may be used in an amount of about 1 wt% to about 30 wt% based on the total weight of the rubber-reinforced polystyrene resin (B).
  • the impact resistance and fluidity of the thermoplastic resin composition of the present invention may be excellent in the content of the rubbery polymer.
  • the rubber-reinforced polystyrene resin (B) may be used in an amount of about 3 wt% to about 15 wt%.
  • the particle size of the rubbery polymer to exhibit proper physical properties ranges from about 0.1 ⁇ m to about 4.0 ⁇ m, such as about 0.25, in Z-average. Micrometers to about 3.0 micrometers.
  • the rubber-reinforced polystyrene resin (B) may be used in which the rubbery polymer is dispersed in a bimodal or trimodal form.
  • the rubber-reinforced polystyrene resin (A) has an average particle diameter (Z-average) of the rubbery polymer of at least about 0.1 ⁇ m and less than about 0.8 ⁇ m, and the average particle diameter (Z) of the first rubber-reinforced polystyrene resin (B1) and the rubbery polymer.
  • -Average may comprise a second rubber-reinforced polystyrene resin (B2) having from about 0.8 ⁇ m to about 4 ⁇ m.
  • the first rubber-reinforced polystyrene resin (B1) and the second rubber-reinforced polystyrene resin (B2) may be included in a weight ratio of about 0.3: 1 to about 5: 1.
  • the thermoplastic resin composition may have excellent compatibility and molding processability, and may have excellent mechanical properties such as impact strength. For example, from about 0.5: 1 to about 3.5: 1 weight ratio.
  • styrene monomer styrene, ⁇ -methyl styrene, ⁇ -methyl styrene, p-methyl styrene, para t-butyl styrene or ethyl styrene may be used.
  • the styrene monomer may be used in an amount of about 70 wt% to about 99 wt% based on the total weight of the rubber-reinforced polystyrene resin. For example, from about 85% to about 97% by weight.
  • the rubber-reinforced polystyrene resin (B) may further include an alkylester monomer of acrylic acid or methacrylic acid and a vinyl cyanide compound to impart properties such as chemical resistance, processability and heat resistance. It may be included in an amount of about 0 wt% to about 40 wt% based on the total weight of the rubber-reinforced polystyrene resin (B).
  • the rubber-reinforced polystyrene resin (B) may be polymerized by thermal polymerization without a polymerization initiator, or may be polymerized in the presence of a polymerization initiator.
  • a peroxide-based initiator such as benzoyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, acetyl peroxide, cumenehydro peroxide and an azo-based initiator such as azobis isobutyronitrile can be used. May be, but is not necessarily limited thereto.
  • the rubber-reinforced polystyrene resin (B) may be prepared by bulk polymerization, suspension polymerization, emulsion polymerization, or a mixture thereof, and among these polymerization methods, bulk polymerization is preferable.
  • the rubber-reinforced polystyrene resin (B) may be included in about 20% by weight to about 80% by weight based on the total weight of the base resin. When the rubber-reinforced polystyrene resin is less than about 20% by weight, the impact resistance of the thermoplastic resin composition of the present invention is lowered. When the rubber-reinforced polystyrene resin is higher than about 80% by weight, the heat resistance, molding processability and fluidity of the thermoplastic resin composition of the present invention may be reduced. have.
  • the rubber-reinforced polystyrene resin (B) may include, for example, about 35 wt% to about 65 wt%. Other examples may include about 40% to about 60% by weight.
  • the styrenic block copolymer resin (C) is included for the purpose of preventing deformation of the molded article prepared from the thermoplastic resin composition of the present invention, exhibiting elastic properties, and improving hardness, heat resistance, chemical resistance, and wear resistance of the molded article.
  • the styrene-based block copolymer resin may include a polymer represented by Formula 1 below.
  • X and Y are each an integer of 1 to 10.
  • the styrenic block copolymer resin includes one or more styrenic repeating units.
  • the styrenic block copolymer resin includes a hard segment that prevents deformation of the resin and a soft segment that exhibits elastic properties, and includes the styrene repeating unit as the hard segment.
  • the styrenic block copolymer resin (C) may be a ternary block copolymer including repeating units of a soft segment-hard segment-soft segment.
  • the soft segment comprises repeating units derived from ethylene, isoprene, propylene, or butylene
  • the hard segment may comprise repeating units derived from styrene or styrene containing monomers.
  • the styrenic block copolymer resin (C) may include about 10% to about 40% by weight of the hard segment and about 60% to about 90% by weight of the soft segment. In the above range, to prevent deformation of the molded article of the present invention, it may be excellent in heat resistance, chemical resistance and impact resistance. For example, about 20% to about 35% hard segments and about 65% to about 80% soft segments by weight.
  • the styrenic block copolymer resin (C) may have a weight average molecular weight of about 50,000 g / mol to about 300,000 g / mol. For example, about 100,000 g / mol to about 200,000 g / mol.
  • the styrenic block copolymer resin (C) may have a melt index (ASTM D1238, 280 ° C., 5 kg) of about 0.1 g / 10 min to about 10 g / 10 min. Under the weight average molecular weight and the melt index conditions, while having excellent moldability of the thermoplastic resin composition, it may be excellent in heat resistance, chemical resistance and impact resistance.
  • the styrenic block copolymer resin (C) may have a Brookfield viscosity of about 1,000 cps to about 2,500 cps measured at 10% toluene and 25 ° C. While excellent in moldability of the thermoplastic resin composition under the above conditions, it may be excellent in heat resistance, chemical resistance, and impact resistance.
  • the styrenic block copolymer resin (C) is included in an amount of about 1 part by weight to about 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin.
  • the styrenic block copolymer resin (C) may include, for example, about 1 part by weight to about 15 parts by weight. Other examples may include about 1 part by weight to about 10 parts by weight. For example, about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 or 20 parts by weight may be included.
  • the styrenic block copolymer resin and the polyphenylene ether resin may be included in a weight ratio of about 1: 4 to about 1:10.
  • the thermoplastic resin composition of the present invention may be excellent in fluidity and moldability, and may be excellent in heat resistance and impact resistance. For example, from about 1: 4 to about 1: 9 weight ratio.
  • the hydrocarbon-based oil (D) is included for the purpose of improving the flowability of the thermoplastic resin composition and ensuring fluidity and moldability of the thermoplastic resin composition.
  • the hydrocarbon-based oil (D) may comprise about 20% to about 40% by weight naphthenic oil and about 60% to about 80% by weight paraffin oil.
  • the hydrocarbon-based oil (D) has a weight average molecular weight of about 500 g / mol to about 1000 g / mol at 4 ° C. and 1 atm of about 0.5 to about 1.0, and a pour point of about -20 ° C.
  • One having a kinematic viscosity at about 0 ° C., a flash point of about 200 ° C. to about 350 ° C., and 40 ° C. can be used from about 50 cst to about 300 cst.
  • the weight average molecular weight is about 600 g / mol to about 900 g / mol, specific gravity at 4 ° C.
  • thermoplastic resin composition of the present invention is about 0.85 to about 0.90, such as about 0.86 to about 0.88, and the pour point is about ⁇ 20 ° C.
  • a flash point of about 270 ° C. to about 300 ° C., and 40 ° C., having a kinematic viscosity of about 100 cst to about 220 cst.
  • the hydrocarbon-based oil (D) may be included in about 0.5 parts by weight to about 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin.
  • the hydrocarbon-based oil is less than about 0.5 parts by weight, the flowability and moldability of the thermoplastic resin composition may be lowered.
  • the hydrocarbon-based oil exceeds about 15 parts by weight, the heat resistance and the impact resistance of the thermoplastic resin composition may be reduced.
  • the hydrocarbon-based oil (D) may include, for example, about 3 parts by weight to about 10 parts by weight. For example, about 0.5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 or 15 parts by weight may be included.
  • the hydrocarbon-based oil and the polyphenylene ether resin may be included in a weight ratio of about 1: 4 to about 1:20.
  • the weight ratio may be excellent in moldability of the thermoplastic resin composition, heat resistance and impact resistance. For example, from about 1: 4 to about 1:10 weight ratio.
  • the said thermoplastic resin composition can further add arbitrary additives normally used for a thermoplastic resin composition in the range which does not impair the effect of this invention.
  • the additive may include colorants, stabilizers, antioxidants, antistatic agents, flow improvers, and the like, but are not limited thereto.
  • the additive it may be included in about 0.01 to about 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin.
  • the thermoplastic resin composition may be in the form of pellets mixed with the components and melt-extruded at about 200 ° C to about 300 ° C, for example, about 250 ° C to about 280 ° C, using a conventional twin screw extruder. have.
  • the thermoplastic resin composition may have a melt index of about 17 g / 10 min to about 35 g / 10 min measured according to ASTM D1238 (280 ° C., 5 kg). For example, about 20 g / 10 min to about 35 g / 10 min.
  • the thermoplastic resin composition may have a heat deflection temperature (HDT) of about 6.4 mm thick specimen under a load of 18.6 kgf / cm 2 by the evaluation method specified in ASTM D648.
  • the heat deflection temperature may be about 103 ° C to about 120 ° C.
  • the thermoplastic resin composition may have an Izod impact strength of about 1/8 "thick specimen, measured in accordance with ASTM D256, from about 25 kgfcm / cm to about 50 kgfcm / cm. For example, about 27 kgf cm / cm to about 45 kgf cm / cm.
  • thermoplastic resin composition formed from thermoplastic resin composition
  • the molded article may have excellent impact resistance and heat resistance, excellent compatibility, flowability, and molding processability, and may have excellent lightness due to low specific gravity.
  • the molded article may be applied to various fields in which the aforementioned characteristics are required.
  • the molded article can be used in fields requiring low specific gravity, impact resistance and heat resistance.
  • it can be applied to the field of electronic devices, household goods and medical supplies.
  • it may be used as an internal / external material of a wearable device or a portable electronic device.
  • (B2) Second rubber-reinforced polystyrene resin A CT60 manufactured by Idemitsu PS, having a rubber average particle diameter of 1.2 mu m, was used.
  • Styrene-based block copolymer resin Ternary block copolymer of hard segment (styrene) -soft segment (ethylene / butylene) -hard segment (styrene), having a weight average molecular weight of 150,000 g / mol and Brookfield viscosity ( 10% toluene, 25 ° C) was used by Kraton G1651 with 1,800 cps.
  • (C2) Rubber-modified aromatic vinyl graft copolymer Acrylic resin graft copolymerized with 55% by weight of styrene and acrylonitrile (weight ratio: 75/25) in butadiene rubber having a 45-wt% Z-average particle diameter of 310 nm. Ronitrile-butadiene-styrene graft copolymer (g-ABS) was used.
  • hydrocarbon-based oils 28% by weight naphthenic oil and 72% by weight paraffin oil, having a specific gravity of 0.87 at 4 ° C and 1 atmosphere, a flash point of 288 ° C, and a kinematic viscosity of 172 cst at 40 ° C.
  • Chemical KL-900 was used.
  • Heat resistance (° C.): The heat deflection temperature (HDT) was measured on a 6.4 mm thick specimen under a load of 18.6 kgf / cm 2 according to the evaluation method specified in ASTM D648.
  • Fluidity (g / 10min): Melt index was measured at 280 ° C. and 5 kg based on the evaluation method specified in ASTM D1238.
  • Comparative Examples 1 and 2 in which the hydrocarbon-based oil of the present invention was not applied and a rubber-modified aromatic vinyl graft copolymer was applied instead of the styrene copolymer of the present invention, fluidity and impact resistance were remarkable as compared with Examples 1 to 4.
  • Comparative Examples 3 to 6 and 8 to 10 without applying the hydrocarbon-based oil of the present invention, the fluidity and the impact resistance were lowered as compared with Examples 1 to 4.
  • Comparative Examples 11 and 12 outside the content range of the base resin component of the present invention, fluidity and heat resistance or fluidity and impact resistance were lower than those of Examples 1 to 4, and the styrene-based block copolymer resin of the present invention.
  • Comparative Example 13 that exceeds the content, the fluidity and heat resistance were significantly lower than those of Examples 1 to 4, and in Comparative Example 14, which is out of the hydrocarbon-based oil content of the present invention, it was found that the heat resistance was lower than Examples 1 to 4.
  • Example 14 which is out of the hydrocarbon-based oil content of the present invention

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Abstract

본 발명은 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 열가소성 수지 조성물은 폴리페닐렌에테르 수지 및 고무강화 폴리스티렌 수지를 포함하는 베이스 수지; 스티렌계 블록 공중합체 수지; 및 탄화수소계 오일;을 포함한다.

Description

열가소성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품
본 발명은 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품에 관한 것이다.
열가소성 플라스틱 소재는 경량성, 디자인 자유도, 성형 가공성 등이 우수하여, 생활용품, 자동차, 전기, 전자 및 산업용 분야 등의 공업용 재료 등 다양한 기능 및 성능을 요구하는 분야에 널리 응용되고 있다. 최근에는 이러한 열가소성 플라스틱을 이용하여, 신체에 착용 가능한 웨어러블 디바이스(Wearable Device)가 개발되고 있다. 상기 웨어러블 디바이스는 인체의 착용 부위에 따라 안경, 신발, 반지, 벨트, 손목 워치/밴드/팔찌, 목걸이, 이어셋, 의류 또는 배지 등 다양한 종류가 있다.
이 중, 폴리페닐렌에테르(polyphenylene ether, PPE) 수지는 비결정성 열가소성 수지로서 치수 안정성, 내열성, 강성, 전기 절연성, 내마모성 등이 우수하고 전기·전자제품의 부품이나 자동차 정밀 부품 등 여러 분야에서 적용이 가능하다.
그러나, 폴리페닐렌에테르 수지는 유리전이온도(Tg)가 높아, 용융 가공성이 불리한 단점이 있다. 이로 인해 폴리페닐렌에테르 수지를 단독으로 사용하지 않고 적용 부품의 필요 물성에 맞게 여러 종류의 상대적으로 낮은 유리전이온도(Tg)를 갖는 수지와 선택적으로 블렌딩하여, 폴리페닐렌에테르 수지(PPE) 자체의 특성을 유지하면서 가공성을 확보할 수 있는 변성 폴리페닐렌에테르 수지(m-PPE)의 제조 및 응용에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 예를 들면, 나일론, 폴리프로필렌, 폴리스티렌 또는 폴리에스터 등과 폴리페닐렌에테르 수지를 블렌딩하여 가공성을 개선하고 있다.
한편, 용융 가공성 향상을 위해 폴리페닐렌에테르 수지 및 다른 수지의 블렌딩 가공시 상기 폴리페닐렌에테르 수지 고유의 물성 저하가 동반될 수 있다. 특히 열역학적으로 완전 상용성을 보이는 폴리스티렌과의 블렌딩시, 혼합량에 따라 고내열 특성이 감소하거나, 특히 내충격 특성이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2016-0067832호에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 내충격성 및 내열성이 우수한 열가소성 수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상용성, 유동성 및 성형 가공성이 우수한 열가소성 수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 저비중에 따른 경량성이 우수한 열가소성 수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 열가소성 수지 조성물로부터 형성된 성형품을 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 관점은 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 열가소성 수지 조성물은 폴리페닐렌에테르 수지 약 20 중량% 내지 약 80 중량% 및 고무강화 폴리스티렌 수지 약 20 중량% 내지 약 80 중량%를 포함하는 베이스 수지 100 중량부; 스티렌계 블록 공중합체 수지 약 1 중량부 내지 약 20 중량부; 및 탄화수소계 오일 약 0.5 중량부 내지 약 15 중량부;를 포함한다.
한 구체예에서 상기 폴리페닐렌에테르 수지는 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌) 에테르, 폴리(2,6-디에틸-1,4-페닐렌) 에테르, 폴리(2,6-디프로필-1,4-페닐렌) 에테르, 폴리(2-메틸-6-에틸-1,4-페닐렌) 에테르, 폴리(2-메틸-6-프로필-1,4-페닐렌) 에테르, 폴리(2-에틸-6-프로필-1,4-페닐렌) 에테르, 폴리(2,6-디페닐-1,4-페닐렌) 에테르, 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌) 에테르와 폴리(2,3,6-트리메틸-1,4-페닐렌) 에테르의 공중합체 및 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌) 에테르와 폴리(2,3,6-트리에틸-1,4-페닐렌) 에테르의 공중합체 수지 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 고무강화 폴리스티렌 수지는 고무질 중합체의 평균입경이 약 0.1 ㎛ 이상 약 0.8 ㎛ 미만인 제1 고무강화 폴리스티렌 수지 및 고무질 중합체의 평균입경이 약 0.8 ㎛ 이상 약 4 ㎛ 이하인 제2 고무강화 폴리스티렌 수지를 약 0.3:1 내지 약 5:1 중량비로 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 스티렌계 블록 공중합체 수지는 소프트 세그먼트-하드 세그먼트-소프트 세그먼트의 반복 단위를 포함하는 블록 공중합체이며, 상기 소프트 세그먼트는 에틸렌, 이소프렌, 프로필렌, 또는 부틸렌으로부터 유래된 반복단위를 포함하며, 상기 하드 세그먼트는 스티렌으로부터 유래된 반복단위를 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 스티렌계 블록 공중합체 수지는 하드 세그먼트 약 10 중량% 내지 약 40 중량% 및 소프트 세그먼트 약 60 중량% 내지 약 90 중량%를 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 탄화수소계 오일은 나프텐 오일 약 20 중량% 내지 약 40 중량% 및 파라핀 오일 약 60 중량% 내지 약 80 중량%를 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 탄화수소계 오일은 중량평균분자량이 약 500 g/mol 내지 약 1,000 g/mol, 4℃ 및 1 기압에서의 비중이 약 0.5 내지 약 1.0, 유동점이 약 -20℃ 내지 약 0℃, 인화점이 약 200℃ 내지 약 350℃ 및 40℃에서의 동점도가 약 50cst 내지 약 300 cst인 것을 사용할 수 있다.
한 구체예에서 상기 탄화수소계 오일 및 폴리페닐렌에테르 수지는 약 1:4 내지 약 1:20 중량비로 포함될 수 있다.
상기 스티렌계 블록 공중합체 수지 및 폴리페닐렌에테르 수지는 약 1:4 내지 약 1:10 중량비로 포함될 수 있다.
한 구체예에서 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D1238(280℃, 5kg)에 의거하여 측정한 용융지수가 약 17g/10min 내지 약 35g/10min 이며, ASTM D648에 규정된 평가방법에 의하여 6.4 mm 두께의 시편을 18.6 kgf/cm2의 하중 하에서 측정한 열변형온도(HDT)가 약 103℃ 이상일 수 있다.
한 구체예에서 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D256에 따라 측정한 1/8" 두께 시편의 아이조드 충격강도가 약 25 kgf·cm/cm 내지 약 50 kgf·cm/cm일 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 상기 열가소성 수지 조성물로부터 형성되는 성형품에 관한 것이다.
본 발명의 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품은 내충격성 및 내열성이 우수하고, 상용성, 유동성 및 성형 가공성이 우수하며, 저비중에 따른 경량성이 우수할 수 있다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
열가소성 수지 조성물
본 발명의 하나의 관점은 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다. 상기 열가소성 수지 조성물은 (A) 폴리페닐렌에테르 수지, (B) 고무강화 폴리스티렌 수지, (C) 스티렌계 블록 공중합체 수지 및 (D) 탄화수소계 오일을 포함한다. 한 구체예에서 상기 열가소성 수지 조성물은 (A) 폴리페닐렌에테르 수지 약 20 중량% 내지 약 80 중량% 및 (B) 고무강화 폴리스티렌 수지 약 20 중량% 내지 약 80 중량%를 포함하는 베이스 수지 100 중량부; (C) 스티렌계 블록 공중합체 수지 약 1 중량부 내지 약 20 중량부; 및 (D) 탄화수소계 오일 약 0.5 중량부 내지 약 15 중량부;를 포함한다.
이하, 상기 열가소성 수지 조성물의 구성 성분을 상세히 설명하도록 한다.
(A) 폴리페닐렌에테르 수지
본 발명의 폴리페닐렌에테르 수지(A)는 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌) 에테르, 폴리(2,6-디에틸-1,4-페닐렌) 에테르, 폴리(2,6-디프로필-1,4-페닐렌) 에테르, 폴리(2-메틸-6-에틸-1,4-페닐렌) 에테르, 폴리(2-메틸-6-프로필-1,4-페닐렌) 에테르, 폴리(2-에틸-6-프로필-1,4-페닐렌) 에테르, 폴리(2,6-디페닐-1,4-페닐렌) 에테르, 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌) 에테르와 폴리(2,3,6-트리메틸-1,4-페닐렌) 에테르의 공중합체, 및 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌) 에테르와 폴리(2,3,6-트리에틸-1,4-페닐렌) 에테르의 공중합체 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 폴리페닐렌에테르 수지(A)는 25℃의 클로로포름 용매에서 측정한 고유점도가 약 0.2 내지 약 1.0 dl/g 일 수 있다. 상기 조건에서 열안정성 및 작업성이 우수할 수 있다.
한 구체예에서 상기 폴리페닐렌에테르 수지(A)는 상기 베이스 수지 전체중량에 대하여 약 20 중량% 내지 약 80 중량%로 포함될 수 있다. 상기 폴리페닐렌에테르 수지(A)가 약 20 중량% 미만일 경우 본 발명의 열가소성 수지 조성물의 내열성이 저하되며, 약 80 중량%를 초과하면 본 발명의 열가소성 수지 조성물의 내충격성, 성형 가공성 및 유동성이 저하될 수 있다. 상기 폴리페닐렌에테르 수지(A)는 예를 들면 약 35 중량% 내지 약 65 중량% 포함될 수 있다. 다른 예를 들면 약 40 중량% 내지 약 60 중량% 포함될 수 있다. 예를 들면 약 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79 또는 80 중량% 포함될 수 있다.
(B) 고무강화 폴리스티렌 수지
본 발명의 고무강화 폴리스티렌 수지(B)는 고무질 중합체와 스티렌계 단량체를 중합하여 제조될 수 있다.
상기 고무질 중합체로는 부타디엔 고무, 부타디엔과 스티렌의 공중합체 고무, 부타디엔과 아크릴로니트릴의 공중합체 고무 등의 디엔계 고무 및 상기 디엔계 고무를 수소 첨가한 포화고무, 이소프렌 고무, 알킬아크릴레이트 고무 등의 아크릴계 고무 및 에틸렌-프로필렌-디엔 단량체 삼원공중합체(EPDM) 등을 사용할 수 있다. 예를 들면 부타디엔 고무, 부타디엔과 스티렌의 공중합체 고무, 이소프렌 고무 및 알킬아크릴레이트 고무 등을 사용할 수 있다.
한 구체예에서 고무질 중합체는 상기 고무강화 폴리스티렌 수지(B) 전체 중량에 대하여 약 1 중량% 내지 약 30 중량% 사용될 수 있다. 상기 고무질 중합체의 함량에서 본 발명의 열가소성 수지 조성물의 내충격성 및 유동성 등이 우수할 수 있다. 상기 고무강화 폴리스티렌 수지(B)는 예를 들면 약 3 중량% 내지 약 15 중량% 사용할 수 있다.
한 구체예에서 폴리페닐렌에테르 수지 및 고무강화 폴리스티렌 수지를 포함하는 베이스 수지에서, 적절한 물성을 나타내기 위한 고무질 중합체의 입자 크기는 Z-평균으로 약 0.1 ㎛ 내지 약 4.0 ㎛, 예를 들면 약 0.25 ㎛ 내지 약 3.0 ㎛일 수 있다.
한 구체예에 상기 고무강화 폴리스티렌 수지(B)는 고무질 중합체가 바이모달 또는 트리모달 형태로 분산되어 있는 것을 사용할 수 있다. 한 구체예에서, 상기 고무강화 폴리스티렌 수지(A)는 고무질 중합체의 평균입경(Z-평균)이 약 0.1 ㎛ 이상 약 0.8 ㎛ 미만인 제1 고무강화 폴리스티렌 수지(B1) 및 고무질 중합체의 평균입경(Z-평균)이 약 0.8 ㎛ 이상 약 4 ㎛ 이하인 제2 고무강화 폴리스티렌 수지(B2)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 고무강화 폴리스티렌 수지(B1) 및 제2 고무강화 폴리스티렌 수지(B2)를 약 0.3:1 내지 약 5:1 중량비로 포함할 수 있다. 상기 중량범위로 포함시 상기 열가소성 수지 조성물의 상용성 및 성형 가공성이 우수하면서, 충격강도 등의 기계적 특성이 우수할 수 있다. 예를 들면, 약 0.5:1 내지 약 3.5:1 중량비로 포함할 수 있다.
상기 스티렌계 단량체는 스티렌, α-메틸스티렌, β-메틸스티렌, p-메틸스티렌, 파라 t-부틸스티렌 또는 에틸스티렌 등을 사용할 수 있다. 상기 스티렌계 단량체는 상기 고무강화 폴리스티렌 수지 전체 중량에 대하여, 약 70 중량% 내지 약 99 중량%로 사용될 수 있다. 예를 들면 약 85 중량% 내지 약 97 중량%로 사용될 수 있다.
고무강화 폴리스티렌 수지(B)는 내화학성, 가공성 및 내열성과 같은 특성을 부여하기 위해 아크릴산 또는 메타크릴산의 알킬에스테르 단량체 및 시안화 비닐계 화합물을 더 포함할 수 있다. 이는, 고무강화 폴리스티렌 수지(B) 전체 중량에 대하여 약 0 중량% 내지 약 40 중량%로 포함될 수 있다.
상기 고무강화 폴리스티렌 수지(B)는 중합개시제 없이 열중합에 의해 중합되거나, 또는 중합개시제의 존재 하에 중합될 수 있다. 중합개시제의 존재 하에 중합되는 경우, 중합개시제로는 벤조일 퍼옥사이드, t-부틸 하이드로 퍼옥사이드, 아세틸 퍼옥사이드, 큐멘하이드로 퍼옥사이드 등의 과산화물계 개시제와 아조비스 이소부티로니트릴 같은 아조계 개시제를 사용할 수 있으며, 반드시 여기에 제한되는 것은 아니다.
상기 고무강화 폴리스티렌 수지(B)는 괴상중합, 현탁중합, 유화중합 또는 이들의 중합방법을 혼합하여 제조될 수 있으며, 이러한 중합방법들 중 괴상중합이 바람직하다.
상기 고무강화 폴리스티렌 수지(B)는 상기 베이스 수지 전체중량에 대하여 약 20 중량% 내지 약 80 중량%로 포함될 수 있다. 상기 고무강화 폴리스티렌 수지가 약 20 중량% 미만인 경우 본 발명의 열가소성 수지 조성물의 내충격성이 저하되며, 약 80 중량%를 초과할 경우 본 발명의 열가소성 수지 조성물의 내열성, 성형 가공성 및 유동성이 저하될 수 있다. 상기 고무강화 폴리스티렌 수지(B)는 예를 들면 약 35 중량% 내지 약 65 중량% 포함될 수 있다. 다른 예를 들면 약 40 중량% 내지 약 60 중량% 포함될 수 있다. 예를 들면 약 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79 또는 80 중량% 포함될 수 있다.
(C) 스티렌계 블록 공중합체 수지
상기 스티렌계 블록 공중합체 수지(C)는 본 발명의 열가소성 수지 조성물로부터 제조된 성형품의 변형을 방지하고 탄성 특성을 발휘하며 성형품의 경도, 내열성, 내화학성, 내마모성 등을 향상시키는 목적으로 포함된다.
한 구체예에서 상기 스티렌계 블록 공중합체 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 중합체를 포함할 수 있다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서 상기 X 및 Y는 각각 1 내지 10의 정수이다.
상기 화학식 1을 참조하면, 상기 스티렌계 블록 공중합체 수지는 하나 이상의 스티렌계 반복 단위를 포함한다. 한 구체예에서 상기 스티렌계 블록 공중합체 수지는, 수지의 변형을 방지하는 하드 세그먼트 및 탄성 특성을 나타내는 소프트 세그먼트를 포함하며, 상기 하드 세그먼트로서 상기 스티렌계 반복 단위를 포함한다.
예를 들면 상기 스티렌계 블록 공중합체 수지(C)는 소프트 세그먼트-하드 세그먼트-소프트 세그먼트의 반복 단위를 포함하는 삼원 블록 공중합체일 수 있다.
한 구체예에서 상기 소프트 세그먼트는 에틸렌, 이소프렌, 프로필렌, 또는 부틸렌으로부터 유래된 반복단위를 포함하며, 상기 하드 세그먼트는 스티렌 또는 스티렌 함유 단량체로부터 유래된 반복단위를 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 스티렌계 블록 공중합체 수지(C)는 하드 세그먼트 약 10 중량% 내지 약 40 중량% 및 소프트 세그먼트 약 60 중량% 내지 약 90 중량%를 포함할 수 있다. 상기 범위에서, 본 발명의 성형품의 변형을 방지하며, 내열성, 내화학성 및 내충격성이 우수할 수 있다. 예를 들면 하드 세그먼트 약 20 중량% 내지 약 35 중량% 및 소프트 세그먼트 약 65 중량% 내지 약 80 중량%를 포함할 수 있다.
한 구체예에서 스티렌계 블록 공중합체 수지(C)는 중량평균분자량이 약 50,000 g/mol 내지 약 300,000 g/mol 일 수 있다. 예를 들면 약 100,000 g/mol 내지 약 200,000 g/mol 일 수 있다. 또한, 상기 스티렌계 블록 공중합체 수지(C)는 용융지수(ASTM D1238, 280℃, 5kg)가 약 0.1g/10min 내지 약 10g/10min 일 수 있다. 상기 중량평균분자량 및 용융지수 조건에서, 상기 열가소성 수지 조성물의 성형성이 우수하면서, 내열성, 내화학성 및 내충격성이 우수할 수 있다.
한 구체예에서 스티렌계 블록 공중합체 수지(C)는 10% 톨루엔(toluene) 및 25℃ 조건에서 측정된 브룩필드 점도가 약 1,000 cps 내지 약 2,500 cps일 수 있다. 상기 조건에서 열가소성 수지 조성물의 성형성이 우수하면서, 내열성, 내화학성 및 내충격성이 우수할 수 있다.
한 구체예에서 상기 스티렌계 블록 공중합체 수지(C)는 상기 베이스 수지 100 중량부에 대하여 약 1 중량부 내지 약 20 중량부 포함된다. 상기 스티렌계 블록 공중합체 수지(C)가 약 1 중량부 미만일 경우 내충격성 및 내열성 확보가 어렵고, 약 20 중량부를 초과하면 유동성 및 성형성이 저하된다. 상기 스티렌계 블록 공중합체 수지(C)는 예를 들면 약 1 중량부 내지 약 15 중량부 포함될 수 있다. 다른 예를 들면 약 1 중량부 내지 약 10 중량부 포함될 수 있다. 예를 들면, 약 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 또는 20 중량부 포함될 수 있다.
상기 스티렌계 블록 공중합체 수지 및 폴리페닐렌에테르 수지는 약 1:4 내지 약 1:10 중량비로 포함될 수 있다. 상기 중량범위로 포함시 본 발명의 열가소성 수지 조성물의 유동성 및 성형성이 우수하면서, 내열성 및 내충격성이 우수할 수 있다. 예를 들면 약 1:4 내지 약 1:9 중량비로 포함될 수 있다.
(D) 탄화수소계 오일
상기 탄화수소계 오일(D)은 상기 열가소성 수지 조성물의 흐름성을 향상시켜, 상기 열가소성 수지 조성물의 유동성과 성형성을 확보하는 목적으로 포함된다.
한 구체예에서 상기 탄화수소계 오일(D)은 나프텐 오일 약 20 중량% 내지 약 40 중량% 및 파라핀 오일 약 60 중량% 내지 약 80 중량%를 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 탄화수소계 오일(D)은 중량평균분자량이 약 500 g/mol 내지 약 1000 g/mol, 4℃ 및 1 기압에서의 비중이 약 0.5 내지 약 1.0, 유동점이 약 -20℃ 내지 약 0℃, 인화점이 약 200℃ 내지 약 350℃, 및 40℃에서의 동점도가 약 50cst 내지 약 300 cst인 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 중량평균분자량이 약 600 g/mol 내지 약 900 g/mol, 4℃ 및 1 기압에서의 비중이 약 0.85 내지 약 0.90, 예를 들면 약 0.86 내지 약 0.88, 유동점이 약 -20℃ 내지 약 0℃, 예를 들면 약 -18℃ 내지 약 -9℃, 인화점이 약 270℃ 내지 약 300℃, 및 40℃에서의 동점도가 약 100 cst 내지 약 220 cst인 것을 사용할 수 있다. 상기 조건의 탄화수소계 오일을 사용시, 본 발명의 열가소성 수지 조성물의 유동성 및 성형성이 우수할 수 있다.
한 구체예에서 상기 탄화수소계 오일(D)은 상기 베이스 수지 100 중량부에 대하여 약 0.5 중량부 내지 약 15 중량부 포함될 수 있다. 상기 탄화수소계 오일이 약 0.5 중량부 미만일 경우 상기 열가소성 수지 조성물의 유동성 및 성형성이 저하되며, 약 15 중량부를 초과할 경우 상기 열가소성 수지 조성물의 내열성 및 내충격성이 저하될 수 있다. 상기 탄화수소계 오일(D)은 예를 들면 약 3 중량부 내지 약 10 중량부 포함될 수 있다. 예를 들면, 약 0.5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 또는 15 중량부 포함될 수 있다.
한 구체예에서 상기 탄화수소계 오일 및 폴리페닐렌에테르 수지는 약 1:4 내지 약 1:20 중량비로 포함될 수 있다. 상기 중량비로 포함시 상기 열가소성 수지 조성물의 성형성이 우수하면서, 내열성 및 내충격성이 우수할 수 있다. 예를 들면 약 1:4 내지 약 1:10 중량비로 포함될 수 있다.
상기 열가소성 수지 조성물은 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서, 열가소성 수지 조성물에 통상적으로 사용되는 임의의 첨가제를 더욱 첨가할 수 있다. 상기 첨가제로는 착색제, 안정화제, 산화방지제, 대전방지제, 유동개선제 등을 예시할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 첨가제 사용 시, 상기 베이스 수지 100 중량부에 대하여, 약 0.01 내지 약 20 중량부로 포함될 수 있다.
한 구체예에서 상기 열가소성 수지 조성물은 상기 구성 성분을 혼합하고, 통상의 이축 압출기를 사용하여, 약 200℃ 내지 약 300℃, 예를 들면 약 250℃ 내지 약 280℃에서 용융 압출한 펠렛 형태일 수 있다.
한 구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D1238(280℃, 5kg)에 의거하여 측정한 용융지수가 약 17g/10min 내지 약 35g/10min 일 수 있다. 예를 들면 약 20g/10min 내지 약 35g/10min 일 수 있다.
한 구체예에서 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D648에 규정된 평가방법에 의하여 6.4 mm 두께의 시편을 18.6 kgf/cm2의 하중 하에서 측정한 열변형온도(HDT)가 약 103℃ 이상일 수 있다. 예를 들면 상기 열변형온도는 약 103℃ 내지 약 120℃일 수 있다.
한 구체예에서 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D256에 따라 측정한 1/8" 두께 시편의 아이조드 충격강도가 약 25 kgf·cm/cm 내지 약 50 kgf·cm/cm일 수 있다. 예를 들면 약 27 kgf·cm/cm 내지 약 45 kgf·cm/cm일 수 있다.
열가소성 수지 조성물로부터 형성된 성형품
본 발명의 다른 관점은 열가소성 수지 조성물로부터 형성되는 성형품에 관한 것이다. 성형품은 내충격성 및 내열성이 우수하고, 상용성, 유동성 및 성형 가공성이 우수하며, 저비중에 따른 경량성이 우수할 수 있다. 상기 성형품은 전술한 특성이 요구되는 다양한 분야에 적용될 수 있다. 예를 들면 성형품은 저비중, 내충격성 및 내열성 등이 요구되는 분야에 사용할 수 있다. 예를 들면, 전자 기기용, 생활 용품 및 의료 용품 등의 분야에 적용될 수 있다. 예를 들면, 웨어러블 디바이스 또는 휴대용 전자장비의 내/외장 소재로 사용할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
실시예 및 비교예
이하, 실시예 및 비교예에서 사용된 각 성분의 사양은 다음과 같다.
(A) 폴리페닐렌에테르 수지: Bluestar社의 LXR40를 사용하였다.
(B1) 제1 고무강화 폴리스티렌 수지: 고무 평균입경이 0.5 ㎛인 Ineos-Styrolution社의 576H를 사용하였다.
(B2) 제2 고무강화 폴리스티렌 수지: 고무 평균입경이 1.2 ㎛인 Idemitsu PS社의 CT60를 사용하였다.
(C1) 스티렌계 블록 공중합체 수지: 하드 세그먼트(스티렌)-소프트 세그먼트(에틸렌/부틸렌)-하드 세그먼트(스티렌)의 삼원 블록 공중합체이며, 중량평균분자량이 150,000 g/mol 및 브룩필드 점도(10% toluene, 25℃)가 1,800 cps인 Kraton社의 G1651를 사용하였다.
(C2) 고무변성 방향족 비닐계 그라프트 공중합체: 45　중량%의 Z-평균입경이 310 nm인 부타디엔 고무에 55 중량%의 스티렌 및 아크릴로니트릴(중량비: 75/25)가 그라프트 공중합된 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 그라프트 공중합체(g-ABS)를 사용하였다.
(D) 탄화수소계 오일: 나프텐 오일 28 중량% 및 파라핀 오일 72 중량%를 포함하며, 4℃ 및 1 기압에서의 비중이 0.87, 인화점이 288℃, 및 40℃에서의 동점도가 172 cst인 서진화학社의 KL-900을 사용하였다.
(E) 첨가제: 열안정제로 BASF社의 힌더드 페놀계 안정제인 Irganox 1076을 사용하였다.
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 14
상기 각 구성 성분을 하기 표 1 내지 3에 기재된 바와 같은 함량으로 첨가한 후, L/D=36, 직경 45 mm인 이축 압출기를 사용하여, 바렐 온도 250℃ 내지 300℃에서 압출하여 펠렛(열가소성 수지 조성물)을 제조하였다. 제조된 펠렛은 80℃ 내지 100℃에서 4시간 이상 건조 후, 6 oz 사출기(실린더 온도: 300℃, 금형 온도: 60℃)에서 사출성형하여 시편을 제조하였다. 제조된 시편에 대하여 하기의 방법으로 물성을 평가하고, 그 결과를 하기 표 1 내지 표 3에 나타내었다.
물성 측정 방법
(1) 내열성(℃): ASTM D648에 규정된 평가방법에 의거하여 6.4 mm 두께의 시편을 18.6 kgf/cm2의 하중 하에서 열변형 온도(HDT)를 측정하였다.
(2) 내충격성(kgf·cm/cm): ASTM D256에 규정된 평가방법에 의거하여 1/8" 두께 시편의 Izod 충격강도를 측정하였다.
(3) 유동성(g/10min): ASTM D1238에 규정된 평가방법에 의거하여, 280℃, 5kg 조건에서 용융지수를 측정하였다.
(4) 비중: ASTM D792에 규정된 평가방법에 의거하여 비중을 측정하였다.
Figure PCTKR2017015745-appb-T000001
Figure PCTKR2017015745-appb-T000002
Figure PCTKR2017015745-appb-T000003
상기 표 1 내지 표 3의 결과를 참조하면, 본 발명에 따른 실시예 1~4의 경우, 저비중 특성을 가지며, 유동성이 우수하고, 내열성 및 내충격성 등의 물성 발란스가 우수함을 알 수 있었다.
반면, 본 발명의 탄화수소계 오일을 미적용하고, 본 발명 스티렌계 공중합체 대신 고무변성 방향족 비닐계 그라프트 공중합체를 적용한 비교예 1~2의 경우 실시예 1~4에 비하여 유동성 및 내충격성이 현저하게 저하되었으며, 본 발명의 탄화수소계 오일을 미적용한 비교예 3~6 및 8~10의 경우 실시예 1~4에 비하여 유동성 및 내충격성이 저하됨을 알 수 있었다.
또한, 본 발명의 베이스 수지 구성 성분의 함량 범위를 벗어난 비교예 11 및 12의 경우, 상기 실시예 1~4보다 유동성 및 내열성 또는 유동성 및 내충격성이 저하되었으며, 본 발명의 스티렌계 블록 공중합체 수지 함량을 초과한 비교예 13의 경우 상기 실시예 1~4보다 유동성 및 내열성이 현저하게 저하되었으며, 본 발명의 탄화수소계 오일 함량을 벗어난 비교예 14의 경우 실시예 1~4보다 내열성이 저하됨을 알 수 있었다.
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 (12)

  1. 폴리페닐렌에테르 수지 약 20 중량% 내지 약 80 중량% 및 고무강화 폴리스티렌 수지 약 20 중량% 내지 약 80 중량%를 포함하는 베이스 수지 100 중량부;
    스티렌계 블록 공중합체 수지 약 1 중량부 내지 약 20 중량부; 및
    탄화수소계 오일 약 0.5 중량부 내지 약 15 중량부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 폴리페닐렌에테르 수지는 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌) 에테르, 폴리(2,6-디에틸-1,4-페닐렌) 에테르, 폴리(2,6-디프로필-1,4-페닐렌) 에테르, 폴리(2-메틸-6-에틸-1,4-페닐렌) 에테르, 폴리(2-메틸-6-프로필-1,4-페닐렌) 에테르, 폴리(2-에틸-6-프로필-1,4-페닐렌) 에테르, 폴리(2,6-디페닐-1,4-페닐렌) 에테르, 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌) 에테르와 폴리(2,3,6-트리메틸-1,4-페닐렌) 에테르의 공중합체 및 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌) 에테르와 폴리(2,3,6-트리에틸-1,4-페닐렌) 에테르의 공중합체 수지 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 고무강화 폴리스티렌 수지는 고무질 중합체의 평균입경이 약 0.1 ㎛ 이상 약 0.8 ㎛ 미만인 제1 고무강화 폴리스티렌 수지 및 고무질 중합체의 평균입경이 약 0.8 ㎛ 이상 약 4 ㎛ 이하인 제2 고무강화 폴리스티렌 수지를 약 0.3:1 내지 약 5:1 중량비로 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 스티렌계 블록 공중합체 수지는 소프트 세그먼트-하드 세그먼트-소프트 세그먼트의 반복 단위를 포함하는 블록 공중합체이며,
    상기 소프트 세그먼트는 에틸렌, 이소프렌, 프로필렌, 또는 부틸렌으로부터 유래된 반복단위를 포함하며,
    상기 하드 세그먼트는 스티렌으로부터 유래된 반복단위를 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 스티렌계 블록 공중합체 수지는 하드 세그먼트 약 10 중량% 내지 약 40 중량% 및 소프트 세그먼트 약 60 중량% 내지 약 90 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 탄화수소계 오일은 나프텐 오일 약 20 중량% 내지 약 40 중량% 및 파라핀 오일 약 60 중량% 내지 약 80 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 탄화수소계 오일은 중량평균분자량이 약 500g/mol 내지 약 1,000g/mol, 4℃ 및 1 기압에서의 비중이 약 0.5 내지 약 1.0, 유동점이 약 -20℃ 내지 약 0℃, 인화점이 약 200℃ 내지 약 350℃, 및 40℃에서의 동점도가 약 50cst 내지 약 300 cst인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 탄화수소계 오일 및 폴리페닐렌에테르 수지는 약 1:4 내지 약 1:20 중량비로 포함되는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 스티렌계 블록 공중합체 수지 및 폴리페닐렌에테르 수지는 약 1:4 내지 약 1:10 중량비로 포함되는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D1238(280℃, 5kg)에 의거하여 측정한 용융지수가 약 17g/10min 내지 약 35g/10min 이며, ASTM D648에 규정된 평가방법에 의하여 6.4mm 두께의 시편을 18.6 kgf/cm2의 하중 하에서 측정한 열변형온도(HDT)가 약 103℃ 이상인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  11. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D256에 따라 측정한 1/8" 두께 시편의 아이조드 충격강도가 약 25 kgf·cm/cm 내지 약 50 kgf·cm/cm인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 열가소성 수지 조성물로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 성형품.
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