KR100522821B1 - 내스크래치성, 내화학성 및 강성이 우수한 열가소성 투명수지 조성물 - Google Patents

내스크래치성, 내화학성 및 강성이 우수한 열가소성 투명수지 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열가소성 투명 수지에 관한 것으로, 특히 내스크래치성, 내화학성 및 강성이 매우 우수한 열가소성 투명 수지 조성물에 관한 것으로, a) 방향족 비닐화합물-지방족 공액디엔계 화합물로 이루어진 고무 라텍스 5 내지 30중량부; b) 메타크릴산 알킬에스테르 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물 30 내지 70중량부; c) 방향족 비닐 화합물 10 내지 50중량부; 및 d) 비닐시안 화합물 1 내지 20중량부를 포함하는 단량체 혼합물이 그라프트 공중합됨으로써 이루어지며, 본 발명에 의한 열가소성 투명 수지 조성물은 투명성, 가공성이 우수하고 내스크래치성, 내화학성 및 강성 등이 매우 우수하여 전자레인지 투명창, 전축 투명창 등의 투명성이 요구되는 제품에 사용될 수 있는 효과가 있다.

Description

내스크래치성, 내화학성 및 강성이 우수한 열가소성 투명 수지 조성물{Transparent thermoplastic resin composition having good scratch resistance, chemical resistance and hardness}
본 발명은 열가소성 수지 조성물에 관한 것으로, 특히 내스크래치성, 내화학성 및 강성이 매우 우수한 열가소성 투명 수지 조성물에 관한 것이다.
스티렌을 주원료로 하는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(이하, ‘ABS’라 함)수지는 강성, 내화학성, 내충격성, 가공성을 골고루 갖추고 있어 충격강도 및 기계적 물성, 표면 광택성, 도금, 인쇄, 페인팅 등의 2차 가공 특성이 우수하며, 다양한 색상의 제품 생산이 가능하다는 장점을 가지고 있다. 그러나, 이는 불투명 소재이기 때문에 전자레인지 투명창, 전축 투명창, 게임기 하우징, 사무기기 투명창, PCS 투명창 등과 같이 투명성이 요구되는 부품에는 그 사용이 제한되었다.
상기의 문제점을 극복하기 위해 플라스틱 소재에 투명성을 부여하기 위한 몇 가지 기술이 알려져 있다. 먼저, 폴리카보네이트 수지를 이용하는 방법이 공지되어 있는데, 이는 투명성과 상온 내충격성은 우수하나 내약품성이 약하고, 저온 내충격성이 좋지 못하다는 문제점을 가지며 가공성이 부족하여 대형 부품에는 적용의 한계를 가지는 문제점이 있었다.
또한, 미합중국특허 등록번호 제3,787,522호 및 일본국 특허공개공보 제소63-42940호에는 투명한 PMMA(poly methyl methacrylate) 수지에 내충격성을 부여하는 방법이 개시된 바 있으나, 이는 투명성과 가공성은 우수하나 내충격성이 극히 약하여 적용상 한계가 있었다.
또한 유럽특허 제0 703 252호는 HIPS(High Impact Polystyrene)수지에 투명성을 부여하는 방법을 개시하고 있으나, 이는 내화학성과 내스크래치성이 저하되는 문제점이 있었다.
따라서, 내스크래치성, 내화학성 및 강성이 매우 우수한 열가소성 투명 수지가 절실히 요구되고 있는 실정이었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 내스크래치성, 내화학성 및 강성이 우수한 열가소성 투명 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
방향족 비닐화합물-지방족 공액디엔계 화합물로 이루어진 고무라텍스에 있어서, 방향족 비닐화합물 5 내지 20 중량부; 및 지방족 공액디엔계 화합물 80 내지 95 중량부;를 포함하는 단량체 혼합물이 공중합되어 이루어짐을 특징으로 하는 고무라텍스를 제공한다.
상기 방향족 비닐화합물은 스티렌, α-메틸스티렌, ο-에틸스티렌, p-에틸스티렌, 비닐톨루엔, 및 그의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기 지방족 공액디엔계 화합물은 1,3-부타디엔, 이소프렌, 클로로프렌, 피레리렌 및 그의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기 방향족 비닐화합물-지방족 공액디엔계 화합물로 이루어진 고무라텍스는 평균 입자경이 2500 내지 5000Å이고, 겔 함량이 60 내지 95%이며, 팽윤 지수가 12 내지 40일 수 있다.
상기 단량체 혼합물의 공중합은, 단량체 혼합물 100중량부에 대하여, 유화제 1 내지 4 중량부, 전해질 0.1 내지 1 중량부, 분자량 조절제 0.1 내지 0.5 중량부, 중합개시제 0.2 내지 1.5 중량부 및 이온교환수 25 내지 100중량부를 더 포함하고, 유화중합에 의하여 공중합되는 것일 수 있다.
상기 유화중합은 65 내지 80℃의 온도에서 25 내지 50시간 실시될 수 있다.
상기 중합개시제는 수용성 퍼설페이트 또는 퍼옥시 화합물을 이용할 수 있으며, 지용성인 산화-환원계 또한 사용 가능하다. 바람직한 수용성 퍼설페이트는 나트륨 또는 칼륨 퍼설페이트이고, 지용성 중합 개시제로는 큐멘하이드로 퍼옥사이드, 디이소프로필 벤젠하이드로 퍼옥사이드, 아조비스 이소부틸니트릴, 3급 부틸 하이드로 퍼옥사이드, p-메탄 하이드로 퍼옥사이드, 및 벤조일 퍼옥사이드로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.
상기 전해질은 KCl, NaCl, KHCO3, NaHCO3, K2CO3, Na2 CO3, KHSO3, NaHSO3, K4P2O7, K3PO4, Na3PO4, K2HPO4, 및 Na2HPO4 로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기 유화제는 알킬아릴 설포네이트, 알칼리 메틸 알킬 설페이트, 설포네이트화된 알킬에스테르, 지방산 비누 및 로진산의 알칼리염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기 분자량조절제는 3급 도데실 메르캅탄일 수 있다.
또한 본 발명은, 열가소성 투명 수지 조성물에 있어서, a) 상기 기재에 의한 고무라텍스 5 내지 30 중량부; b) 메타크릴산 알킬에스테르 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물 30 내지 70 중량부; c) 방향족 비닐 화합물 10 내지 50중량부; 및 d) 비닐시안 화합물 1 내지 20 중량부;를 포함하는 단량체 혼합물이 그라프트 공중합되어 이루어짐을 특징으로 하는 열가소성 투명 수지 조성물을 제공한다.
상기 b)의 메타크릴산 알킬에스테르 또는 아크릴산 알킬에스테르 화합물은 메틸메타크릴레이트 또는 그의 유도체일 수 있다.
상기 c)의 방향족 비닐 화합물은 스티렌, α-메틸스티렌, ο-에틸스티렌, p-에틸스티렌, 비닐톨루엔, 및 그의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기 d)의 비닐시안 화합물은 아크릴로 니트릴, 메타크릴로 니트릴 및 에타크릴로 니트릴, 및 그의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기 그라프트 공중합은 65 내지 85℃의 온도에서 3 내지 10시간 동안 실시되어 이루어질 수 있다.
상기 그라프트 공중합된 열가소성 투명 수지 조성물의 굴절율은 1.510 내지 1.540일 수 있다.
상기 그라프트 공중합은 a), b), c) 및 d)의 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 유화제 0.2 내지 0.6 중량부, 분자량 조절제 0.2 내지 1.5 중량부, 및 중합개시제 0.02 내지 0.3 중량부가 추가로 첨가되어 그라프트 공중합되어 이루어질 수 있다.
상기 유화제는 알킬아릴 설포네이트, 알칼리 메틸 알킬 설페이트, 설포네이트화된 알킬에스테르, 지방산 비누 및 로진산의 알칼리염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기 분자량조절제는 3급 도데실 메르캅탄일 수 있다.
상기 중합개시제는 큐멘하이드로 퍼옥사이드, 디이소프로필벤젠하이드로 퍼옥사이드, 과황산염, 소디움포름알데히드 술폭실레이트, 소디움에틸렌디아민 테트라아세테이트, 황산 제1철, 덱스트로오스, 피로인산나트륨, 및 아황산나트륨으로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 산화-환원 촉매계를 사용할 수 있다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 스티렌-부타디엔 고무라텍스에 그라프팅되는 단량체 혼합물의 혼합비를 조절하여 굴절율을 최적화함으로써, 투명성을 부여하고 우수한 내화학성과 내충격성을 부여하기 위한 아크릴로니트릴 성분; 우수한 내충격성과 강성, 그리고 내스크래치성을 부여하기 위한 스티렌-부타디엔 고무 라텍스 성분; 그리고 우수한 가공성을 부여하기 위한 스티렌 성분; 등의 함량을 조절하여 열가소성 투명 수지 조성물을 제공한다
본 발명에 따른 열가소성 투명 수지 조성물은 방향족 비닐화합물-지방족 공액디엔계 화합물로 이루어진 고무라텍스에 단량체로 메타크릴산 알킬 에스테르 또는 아크릴산 알킬에스테르 화합물, 방향족 비닐 화합물 및 비닐 시안 화합물을 그라프팅시켜 제조한다. 이를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
<방향족 비닐화합물-지방족 공액디엔계 화합물로 이루어진 고무 라텍스의 제조>
본 발명에서 그라프트 투명수지 제조시 사용되는 방향족 비닐화합물-지방족 공액디엔계 화합물로 이루어진 고무 라텍스의 입자경과 겔함량 등은 제품의 투명성과 충격강도 등의 물성에 영향을 크게 미치므로 적절한 입자경 및 겔함량 선택이 중요하다. 즉, 고무라텍스 입자경이 작을 수록 투명성은 우수하나 충격강도와 유동성은 저하되며, 입자경이 클수록 충격강도는 우수하나 투명성은 저하된다.
또한 고무라텍스의 겔함량이 낮으면 그라프트 반응시 단량체가 고무라텍스에 팽윤(swelling)이 많이 되어 겉보기 입자경이 커지므로 충격강도는 향상되나 투명성은 저하되고, 겔함량이 지나치게 높으면 팽윤이 적게되어 투명성은 우수하나 외부 충격시 충격흡수력이 저하되어 내충격성이 저하되므로 적절한 겔함량의 선택이 중요하다.
따라서, 본 발명에서 제조되는 방향족 비닐화합물-지방족 공액디엔계 화합물 로 이루어진 고무라텍스는 입경이 2500 내지 5000Å이고, 겔 함량이 60 내지 95%이며, 팽윤지수가 12 내지 40이 되도록 조절하는 것이 바람직하다. 이는 방향족 비닐화합물, 지방족 공액디엔계 화합물, 유화제, 중합개시제, 전해질, 분자량 조절제 및 이온 교환수를 일괄 투여하여 유화중합시킴으로써 가능하다.
본 발명에서 유화중합시 중합온도는 고무 라텍스의 겔함량 및 팽윤 지수를 조정하는데 매우 중요하므로, 65 내지 85℃의 온도에서 중합을 실시하는 것이 바람직하며, 중합 시간은 25 내지 50시간인 것이 바람직하다.
상기 방향족 비닐화합물-지방족 공액디엔계 화합물로 이루어진 고무라텍스의 제조는 a) 방향족 비닐 단량체 5 내지 20 중량부; b) 지방족 공액디엔계 단량체 80 내지 95 중량부를 포함하는 단량체 혼합물을 공중합하여 방향족 비닐화합물-지방족 공액디엔계 화합물로 이루어진 고무라텍스를 제조한다.
상기 방향족 비닐화합물은 스티렌, α-메틸스티렌, ο-에틸스티렌, p-에틸스티렌, 비닐톨루엔, 및 그의 유도체로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택 가능하며, 특히 스티렌인 것이 바람직하다.
상기 지방족 공액디엔계 화합물로는 1,3-부타디엔, 이소프렌, 클로로프렌, 피레리렌 및 그의 유도체로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택 가능하며 특히 1,3-부타디엔인 것이 바람직하다.
상기 유화제는 알킬아릴 설포네이트, 알칼리 메틸 알킬 설페이트, 설포네이트화된 알킬에스테르, 지방산의 비누, 및 로진산의 알칼리 염으로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택하여 사용할 수 있다. 상기 유화제의 사용량은 방향족 비닐화합물-지방족 공액디엔계 단량체 100 중량부에 대하여 1 내지 4 중량부로 사용하는 것이 바람직하다.
상기 중합개시제는 수용성 퍼설페이트 또는 퍼옥시 화합물을 이용할 수 있으며, 지용성인 산화-환원계 또한 사용 가능하다. 바람직한 수용성 퍼설페이트는 나트륨 또는 칼륨 퍼설페이트이고, 지용성 중합 개시제로는 큐멘하이드로 퍼옥사이드, 디이소프로필 벤젠하이드로 퍼옥사이드, 아조비스 이소부틸니트릴, 3급 부틸 하이드로 퍼옥사이드, p-메탄 하이드로 퍼옥사이드, 및 벤조일 퍼옥사이드로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택하여 사용하는 것이 바람직하다. 상기 중합개시제의 사용량은 방향족 비닐화합물-지방족 공액디엔계 단량체 100중량부에 대하여 0.2 내지 1.5 중량부로 사용하는 것이 바람직하다.
상기 전해질은 KCl, NaCl, KHCO3, NaHCO3, K2CO3, Na2 CO3, KHSO3, NaHSO3, K4P2O7, K3PO4, Na3PO4, K2HPO4, 및 Na2HPO4 로 이루어진 군으로부터 1 종 이상 선택하여 사용할 수 있다. 상기 전해질은 방향족 비닐화합물-지방족 공액디엔계 단량체 100 중량부에 대하여 0.1 내지 1중량부로 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서 사용하는 분자량조절제는 메르캅탄류, 바람직하게는 3급 도데실 메르캅단인 것이 바람직하다. 상기 분자량 조절제는 방향족 비닐화합물-지방족 공액디엔계 단량체 100 중량부에 대하여 0.1 내지 0.5 중량부로 사용하는 것이 바람직하다.
상기 이온교환수는 방향족 비닐화합물-지방족 공액디엔계 단량체 100 중량부에 대하여 25 내지 100중량부로 사용하는 것이 바람직하다.
<그라프트 공중합체 제조>
또한, 본 발명은 상기에서 제조된 방향족 비닐화합물-지방족 공액디엔계 화합물로 이루어진 고무 라텍스 5 내지 30 중량부, 메타크릴산 알킬에스테르 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물 30 내지 70 중량부, 방향족 비닐 화합물 10 내지 50중량부, 및 비닐시안 화합물 1 내지 20 중량부를 포함하는 단량체 혼합물을 그라프트 공중합시켜 열가소성 투명수지 조성물을 제조한다.
이때, 사용되는 단량체 혼합물의 굴절율은 투명성에 절대적으로 영향을 미치고, 굴절율은 단량체의 혼합비에 의해 조절된다. 즉, 방향족 비닐화합물-지방족 공액디엔계 화합물로 이루어진 고무라텍스의 굴절율은 1.525 정도이므로, 수지가 투명성을 가지기 위해서는 그라프트되는 성분 전체의 굴절율을 이와 유사한 정도로 맞추어야 한다. 그러므로, 단량체의 혼합비가 매우 중요하다.
본 발명에서 사용되는 각 단량체 성분의 굴절율의 구체적 예로는 메틸메타크릴레이트가 1.49 정도이고, 스티렌이 1.59, 아크릴로니트릴이 1.518 정도이므로, 본 발명에서는 방향족 비닐화합물-지방족 공액디엔계 화합물로 이루어진 고무 라텍스 5 내지 30 중량부, 메타크릴산 알킬에스테르 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물 30 내지 70 중량부, 방향족 비닐 화합물 10 내지 50 중량부, 및 비닐시안 화합물 1 내지 20 중량부를 사용하여 상기 방향족 비닐화합물-지방족 공액디엔계 화합물로 이루어진 고무라텍스 굴절율과 유사한 정도로 그라프트되는 전체 화합물의 굴절율을 조절할 수 있다.
이러한 전체 화합물의 굴절율은 1.510 내지 1.540인 것이 바람직하며, 이때 굴절율이 상기 범위를 벗어나면 투명성이 불량해지고 본 발명에 적합하지 않다.
본 발명에서 각 성분의 첨가 방법은 일괄 투여 방법과 전량 또는 일부를 연속(순차)적으로 투여하는 방법을 사용할 수 있다. 본 발명에서는 일괄 투여와 연속 투여 방법을 조절하여 사용하는 복합형태를 취하는 것이 바람직하다.
상기 그라프트 공중합은 65 내지 85℃의 온도에서 3 내지 10시간 동안 실시하는 것이 바람직하다.
상기 유화제는 알킬아릴 설포네이트, 알칼리메틸알킬 설페이트, 설포네이트화된 알킬 에스테르, 지방산의 비누, 및 로진산의 알칼리 염으로 이루어진 군으로부터 1 종 이상 선택되는 것을 사용한다. 상기 유화제의 사용량은 그라프트되는 단량체 혼합물 100중량부에 대하여 0.2 내지 0.6중량부인 것이 바람직하다.
상기 분자량 조절제로는 3급 도데실 메르캅탄인 것이 바람직하며, 그 사용량은 그라프트되는 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 0.2 내지 1.5 중량부인 것이 바람직하다.
상기 중합 개시제는 큐멘하이드로 퍼옥사이드, 디이소프로필벤젠하이드로 퍼옥사이드, 과황산염 등과 같은 과산화물; 및 소디움포름알데히드 술폭실레이트, 소디움에틸렌디아민 테트라아세테이트, 황산 제1철, 덱스트로오스, 피로인산나트륨, 아황산나트륨 등과 같은 환원제로 이루어진 군으로부터 1 종 이상 선택되는 산화-환원 촉매계를 사용할 수 있다. 상기 중합 개시제의 사용량은 그라프트되는 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 0.02 내지 0.3중량부로 사용하는 것이 좋다.
상기 중합 종료 후 라텍스의 중합 전환율은 98% 이상인 것이 바람직하며, 하기 수학식 1에 의해 계산되는 고형 응고분(%)은 0.7% 미만인 것이 바람직하다.
상기 수학식 1에서, 고형응고분이 0.7% 이상일 경우에는 라텍스의 안정성이 극히 떨어지며, 다량의 응고물로 인하여 본 발명에 적합한 그라프트 공중합체를 얻기 힘들다.
이상과 같이, 본 발명에 따르면 적절한 입자경, 겔함량, 고무함량을 가지는 방향족 비닐화합물-지방족 공액디엔계 화합물로 이루어진 고무 라텍스에 그라프팅되는 메타크릴산 알킬에스테르 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물, 방향족 비닐 화합물, 비닐시안 화합물 등의 단량체의 혼합비를 조절함으로써 굴절율을 최적화시켜 내스크래치성, 내화학성 및 강성이 우수한 열가소성 투명 수지 조성물을 제조할 수 있다.
이하 하기의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명의 범위가 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
(1) 방향족 비닐화합물-지방족 공액디엔계 화합물로 이루어진 고무 라텍스의 제조
질소 치환된 중합 반응기(오토클레이브)에 이온 교환수 80 중량부, 스티렌 5 중량부, 1,3-부타디엔 95중량부, 유화제로 로진산 칼륨염 1.2중량부, 올레인산 포타슘염1.5 중량부, 전해질로서 탄산나트륨(Na2CO3) 0.7중량부, 탄산수소칼륨(KHCO3 ) 0.8중량부, 분자량 조절제로서 3급 도데실메르캅탄(TDDM) 0.3중량부를 일괄투여하고, 반응온도를 65℃로 올린 다음, 개시제로서 과황산칼륨 0.3중량부를 일괄 투여하여 반응을 개시시키고, 35시간 동안 85℃로 연속적으로 반응온도를 올린 후, 반응을 종료하였다. 얻어진 고무 라텍스를 하기 분석방법에 따라 분석하였다.
겔함량 및 팽윤지수
고무라텍스를 묽은 산 또는 금속염을 사용하여 응고한 후, 세척하여 60℃의 진공 오븐에서 24시간 동안 건조한 다음, 얻어진 고무 덩어리를 가위로 잘게 자른 후, 1g의 고무 절편을 톨루엔 100g에 넣고 48시간 동안 실온의 암실에서 보관 후, 졸과 겔로 분리하고, 다음 식에 따라 겔 함량과 팽윤지수를 측정하였다.
상기에서 제조된 고무 라텍스의 겔함량은 75%로 측정되었으며, 팽윤지수는 20으로 측정되었다.
입경
고무 라텍스의 입자경은 다이나믹 레이져라이트 스케트링법으로 Nicomp 370 HPL(미국 Nicomp사 제품)을 이용하여 측정하였고, 그 결과 3000Å으로 측정되었다.
(2) 그라프트 공중합체의 제조
질소 치환된 중합 반응기에 상기 제조된 방향족 비닐화합물-지방족 공액디엔계 화합물로 이루어진 고무 라텍스 14중량부와, 이온교환수 85중량부, 올레인산나트륨 유화제 0.2중량부를 50℃에서 일괄 투여하고 반응 온도를 78℃까지 2시간에 걸쳐 상승시켜 반응시켰다.
그런 다음, 상기 반응물에 나머지 단량체 혼합물인 메틸메타크릴레이트 53.8중량부, 스티렌 25.2중량부, 아크릴로 니트릴 7중량부와, 이온교환수 80중량부, 알킬아릴설포네이트염 유화제 0.4중량부, 3급 도데실메르캅탄 0.55중량부, 피로인산나트륨 0.048중량부, 덱스트로스 0.012중량부, 황화제1철 0.001중량부, 큐멘하이드로퍼옥사이드 0.1중량부의 혼합 유화 용액을 5시간 동안 연속 투여한 다음, 다시 80℃로 승온하고, 1시간 동안 숙성시켜 반응을 종료시켰다. 중합 종료 후, 중합 전환율은 99.5%였고, 고형응고분은 0.1%였다. 이 라텍스에 산화방지제 및 안정제를 투여하여 80℃ 이상의 온도에서 염화칼슘 수용액으로 응집시킨 후 탈수 및 건조시켜 분말을 얻었다.
상기 제조된 투명수지 분말 100중량부를 210 ℃의 실린더 온도에서 2축 압출혼련기를 사용하여 펠렛 형태를 제조하였다. 제조된 펠렛으로 사출하여 시편을 제조한 후 투명도(Haze)는 ASTM 1003에 의하여, 내스크레치성은 ASTM 3363에 의하여, 그리고 강성은 ASTM D785에 의하여 측정하고 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
내화학성의 측정을 위해서는, 인장강도 테스트 시편을 1.5% 스트레인(strain)의 지그에 설치하고 각종약품(콩기름, 10%황산, 70%초산, 이소프로필알콜)을 시편중앙에 적신후에 2일동안 방치하고, 2일 후에 시편의 변화를 살펴서 아래의 기준과 같이 평가한 후 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
(OK : 시편에 변화없음, C : Crack 발생, B : 깨짐)
[실시예 2 내지 4]
상기 실시예 1과 동일한 방법과 하기 표 1과 같은 조성과 함량으로 열가소성 투명 수지를 제조하였고, 물성 결과는 하기 표 1에 나타내었다.
[비교예 1 내지 3]
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 하기 표 1과 같이 스티렌-부타디엔 고무 라텍스의 조성, 메틸메타크릴레이트 및 스티렌 함량을 변화시켜 열가소성 투명 수지를 제조하였고, 물성 결과는 하기 표 1에 나타내었다.
구분 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 비교예1 비교예2 비교예3
고무라텍스(중량부) 스티렌 5 10 15 20 0 30 30
부타디엔 95 90 85 80 100 70 70
그라프트공중합체(중량부) 고무라텍스 14 14 14 14 14 14 14
메틸메타크릴레이트 53.8 50.7 47.6 44.5 56.9 71.93 28.93
스티렌 25.2 28.3 31.4 34.5 22.1 7.07 50.07
아크릴로니트릴 7 7 7 7 7 7 7
굴절율 1.5216 1.5252 1.5288 1.5324 1.518 1.5005 1.5505
투명도 Haze 3 3.2 3.2 2.9 2.9 5 5.6
Tt 89.5 89.3 89.6 90 20 80 78
강도 RH 120 125 127 130 100 110 115
내스크레치성 연필 스크레치 1B 1B 1B 1B 3B 1B 1B
내화학성 콩기름 OK OK OK OK B B C
황산 OK OK OK OK B B C
초산 OK OK OK OK B B C
IPA OK OK OK OK B B C
상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1 내지 4에 의해 제조된 본 발명의 투명 수지 조성물은 비교예 1 내지 3에 의해 제조된 투명 수지 조성물과 비교하여 높은 투명도를 나타냄과 동시에, 특히 우수한 내스크레치성, 내화학성 및 강성을 나타냄을 알 수 있었다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 열가소성 투명 수지 조성물은 투명성, 가공성이 우수하고 내스크래치성, 내화학성 및 강성 등이 매우 우수하여 전자레인지 투명창, 전축 투명창 등의 투명성이 요구되는 제품에 사용될 수 있는 유용한 발명인 것이다.
상기에서 본 발명은 기재된 구체예를 중심으로 상세히 설명되었지만, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함을 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.

Claims (18)

  1. 방향족 비닐화합물-지방족 공액디엔계 화합물로 이루어진 고무라텍스에 있어서,
    방향족 비닐화합물 5 내지 20 중량부 및 지방족 공액디엔계 화합물 80 내지 95 중량부를 포함하는 단량체 혼합물이 공중합되어 이루어지며,
    평균 입자경이 2500 내지 5000Å이고, 겔 함량이 60 내지 95%이며, 팽윤 지수가 12 내지 40인 것을 특징으로 하는 고무라텍스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 방향족 비닐화합물이 스티렌, α-메틸스티렌, ο-에틸스티렌, p-에틸스티렌, 비닐톨루엔, 및 그의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 고무라텍스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 지방족 공액디엔계 화합물이 1,3-부타디엔, 이소프렌, 클로로프렌, 피레리렌 및 그의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 고무라텍스.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 단량체 혼합물이 공중합되는 것이, 단량체 혼합물 100중량부에 대하여, 유화제 1 내지 4 중량부, 전해질 0.1 내지 1 중량부, 분자량 조절제 0.1 내지 0.5 중량부, 중합개시제 0.2 내지 1.5 중량부 및 이온교환수 25 내지 100중량부를 더 포함하고, 유화중합에 의하여 공중합되는 것을 특징으로 하는 고무라텍스.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 중합개시제가 나트륨 퍼설페이트 또는 칼륨 퍼설페이트인 수용성 중합 개시제; 또는 큐멘하이드로 퍼옥사이드, 디이소프로필 벤젠하이드로 퍼옥사이드, 아조비스 이소부틸니트릴, 3급 부틸 하이드로 퍼옥사이드, p-메탄 하이드로 퍼옥사이드, 및 벤조일 퍼옥사이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 지용성 개시제;인 것을 특징으로 하는 고무라텍스.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 전해질이 KCl, NaCl, KHCO3, NaHCO3, K2CO3, Na2 CO3, KHSO3, NaHSO3, K4P2O7, K3PO4, Na3PO4, K2HPO4, 및 Na2HPO4 로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 고무라텍스.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 유화제가 알킬아릴 설포네이트, 알칼리 메틸 알킬 설페이트, 설포네이트화된 알킬에스테르, 지방산 비누 및 로진산의 알칼리염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 고무라텍스.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 분자량조절제가 3급 도데실 메르캅탄인 것을 특징으로 하는 고무라텍스.
  10. 열가소성 투명 수지 조성물에 있어서,
    a) 제 1 항 내지 제 9 항중 어느 한 항의 고무라텍스 5 내지 30 중량부;
    b) 메타크릴산 알킬에스테르 또는 아크릴산 알킬 에스테르 화합물 30 내지 70 중량부;
    c) 방향족 비닐 화합물 10 내지 50중량부; 및
    d) 비닐시안 화합물 1 내지 20 중량부;를 포함하는 단량체 혼합물이 그라프트 공중합되어 이루어짐을 특징으로 하는 열가소성 투명 수지 조성물.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 b)의 메타크릴산 알킬에스테르 또는 아크릴산 알킬에스테르 화합물이 메틸메타크릴레이트 또는 그의 유도체인 것을 특징으로 하는 열가소성 투명 수지 조성물.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 c)의 방향족 비닐 화합물이 스티렌, α-메틸스티렌, ο-에틸스티렌, p-에틸스티렌, 비닐톨루엔, 및 그의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 열가소성 투명 수지 조성물.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 d)의 비닐시안 화합물이 아크릴로 니트릴, 메타크릴로 니트릴 및 에타크릴로 니트릴, 및 그의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 열가소성 투명 수지 조성물.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 그라프트 공중합된 열가소성 투명 수지 조성물의 굴절율이 1.510 내지 1.540인 것을 특징으로 하는 열가소성 투명 수지 조성물.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 그라프트 공중합이 a), b), c) 및 d)의 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 유화제 0.2 내지 0.6 중량부, 분자량 조절제 0.2 내지 1.5 중량부, 및 중합개시제 0.02 내지 0.3 중량부가 추가로 첨가되어 그라프트 공중합되어 이루어짐을 특징으로 하는 열가소성 투명 수지 조성물.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 유화제가 알킬아릴 설포네이트, 알칼리 메틸 알킬 설페이트, 설포네이트화된 알킬에스테르, 지방산 비누 및 로진산의 알칼리염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 열가소성 투명 수지 조성물.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 분자량조절제가 3급 도데실 메르캅탄인 것을 특징으로 하는 열가소성 투명 수지 조성물.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 중합개시제가 큐멘하이드로 퍼옥사이드, 디이소프로필벤젠하이드로 퍼옥사이드, 과황산염, 소디움포름알데히드 술폭실레이트, 소디움에틸렌디아민 테트라아세테이트, 황산 제1철, 덱스트로오스, 피로인산나트륨, 및 아황산나트륨으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 열가소성 투명 수지 조성물.
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