KR100769463B1 - 충격특성이 향상된 신디오탁틱 폴리스티렌 수지조성물과 그 제조방법 - Google Patents

충격특성이 향상된 신디오탁틱 폴리스티렌 수지조성물과 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100769463B1
KR100769463B1 KR1020010080584A KR20010080584A KR100769463B1 KR 100769463 B1 KR100769463 B1 KR 100769463B1 KR 1020010080584 A KR1020010080584 A KR 1020010080584A KR 20010080584 A KR20010080584 A KR 20010080584A KR 100769463 B1 KR100769463 B1 KR 100769463B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
syndiotactic polystyrene
weight
parts
resin composition
polystyrene resin
Prior art date
Application number
KR1020010080584A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20030050185A (ko
Inventor
임재곤
손영두
Original Assignee
삼성토탈 주식회사
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 삼성토탈 주식회사 filed Critical 삼성토탈 주식회사
Priority to KR1020010080584A priority Critical patent/KR100769463B1/ko
Publication of KR20030050185A publication Critical patent/KR20030050185A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100769463B1 publication Critical patent/KR100769463B1/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
    • 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
    • C08L25/06—Polystyrene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/08—Copolymers of ethene
    • C08L23/0846—Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons containing other atoms than carbon or hydrogen atoms
    • C08L23/0853—Vinylacetate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L53/00—Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L53/02—Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers of vinyl-aromatic monomers and conjugated dienes
    • C08L53/025—Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers of vinyl-aromatic monomers and conjugated dienes modified
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L71/00—Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L71/08—Polyethers derived from hydroxy compounds or from their metallic derivatives
    • C08L71/10—Polyethers derived from hydroxy compounds or from their metallic derivatives from phenols
    • C08L71/12—Polyphenylene oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C08L2205/035—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend

Abstract

본 발명에 따른 신디오탁틱 폴리스티렌 수지 조성물은 (A) 신디오탁틱 폴리스티렌 수지 45∼97 중량부, (B) 에틸렌-비닐-아세테이트 공중합체(EVA) 1∼20 중량부 (C) 폴리페닐렌 옥사이드(C1), 리액티브 폴리스티렌(RPS)(C2) 또는 이들의 조합 1∼15 중량부, 및 (D) 고무성분의 충격 보강재로서 수소첨가 스티렌/부타디엔/스티렌 블록 공중합체 (SEBS), 수소첨가 스티렌/부타디엔/스티렌-그라프트-말레익안하이드라이드(SEBS-MA) 또는 이들의 조합 1∼20 중량부에 추가적으로 반응성이 있는 에틸렌-글리시딜 메타크릴레이트(E-GMA) 공중합체를 첨가하여 제조한다.
신디오탁틱 폴리스티렌, 에틸렌-비닐-아세테이트(EVA), 폴리페닐렌 옥사이드(PPO), 리액티브 폴리스티렌(RPS), 충격 보강재, 충격강도

Description

충격특성이 향상된 신디오탁틱 폴리스티렌 수지조성물과 그 제조방법{Syndiotactic Polystyrene Resin Composition with Improved Impact Strength and Method of Preparing Same}
제1도 내지 제4도는 본 발명에 따른 실시예 4 내지 7에서 제조한 수지 조성물로 사출한 시편의 단면 사진이다.
발명의 분야
본 발명은 충격특성이 우수한 신디오탁틱 폴리스티렌 수지 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 (A) 신디오탁틱 폴리스티렌 수지(sPS)를 주성분으로 하여 (B) 열가소성 수지로 에틸렌-비닐-아세테이트 공중합체(EVA), (C) 폴리페닐렌 옥사이드(PPO) 및/ 또는 리액티브 폴리스티렌(RPS), 및 (D) 고무성분의 충격 보강재로 이루어지는 우수한 충격특성을 나타내게 되는 수지 조성물에 관한 것이다.
발명의 배경
신디오탁틱 폴리스티렌은 결정성을 갖는 폴리스티렌으로서 내열온도가 높고 기계적 물성이 높은 반면 충격특성이 낮은 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 고무성분의 충격 보강재 및 각종 상용화제를 도입하여 이를 해결해 왔으며, 대표적인 예가 미국특허 제5,777,028호, 제5,760,105호, 제5,654,365호, 제5,543,462호, 제5,270,353호, 제5,391,603호, 제5,352,727호 및 EP 0 978 536 A1 등에 잘 나타나 있다. 이들 특허에 개시된 sPS의 충격특성은 아이조드(Izod) 시험치로 10 ㎏㎝/㎝에서 최대 30 ㎏㎝/㎝ 정도를 나타내고 있으며, 반면에 기계적 물성은 신디오탁틱 폴리스티렌 자체보다 떨어져 굴곡강도 기준으로 20,000∼25,000 ㎏f/㎠ 수준을 나타내고 있다.
sPS 수지의 충격을 보강하는 방법에는 우선 고무성분과 단순 혼련을 통해 탄성을 보완하거나 또는 경직한(rigid) 신디오탁틱 폴리스티렌과 고무성분간의 계면의 성질을 향상시켜 상분리가 되지 않게 하는 두 가지 방법으로 분류할 수 있다. 그러나, 전자보다는 후자의 경우가 가공성형성이나 물성의 재현성을 위해서 바람직한 방법이라 할 수 있다.
내충격성이 우수한 신디오탁틱 폴리스티렌 수지 조성물과 관련해서 본 출원인은 이미 국내특허출원 제99-26623호(1999. 7. 2 출원)로서 출원한 바 있다. 이 국내특허출원에서는 신디오탁틱 폴리스티렌-말레익 안하이드라이드(sPS-MA)와 하이드로제네이티드 스티렌-부타디엔-스티렌 말레익 안하이드라이드(SEBS-MA)를 사용하고 다이아민 컴파운드를 추가하여 주성분이 되는 신디오탁틱 폴리스티렌과 첨가되 는 고무성분 모두에 극성을 부여하고, 이를 다이아민 컴파운드로 연결시킴으로써 신디오탁틱 폴리스티렌과 다른 종류의 고분자간의 계면 성질이 향상되어 충격강도를 올릴 수 있게 하는 방법을 개시하고 있다.
이제까지의 신디오탁틱 폴리스티렌은 결정성을 갖는 폴리스티렌으로서 내열온도가 높고 강성이 높은 반면 충격특성이 낮아 자체 성분으로는 적용 용도를 확대하는 데는 많은 제약이 따른다. 따라서, 이를 보완하기 위해 충격을 강화해줄 수 있는 고무성분을 보강해야 하는 경우가 대부분인데, 본 발명자들은 이러한 충격특성을 보완할 수 있는 상용화 체계에 의한 컴파운딩 기술과 극성 및 반응성이 있는 상용화제의 성분의 최적화된 배합을 통하여 혼련성 향상의 극대화를 이룬 충격특성이 특별히 우수하게 나타나는 조성물을 얻고자 한 것이다. 본 발명에서는 상기한 SEBS를 사용하면서 폴리올레핀 수지로 에틸렌-비닐-아세테이트 공중합체(EVA)를 사용하여 충격특성이 극대화될 수 있는 최적 조성을 개발하기에 이른 것이다.
본 발명의 목적은 충격특성이 우수한 EVA를 이용하여 충격강도가 향상된 신디오탁틱 폴리스티렌(syndiotactic polystyrene: sPS) 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 최종 컴파운드의 생산 단가 측면에서도 유리한 신디오탁틱 폴리스티렌 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 기본이 되는 컴파운드의 경우 충격강도를 극대화 하여 다른 새로운 컴파운드로의 전개시 추가적인 폴리올레핀 및 스티렌계 수지와도 상용성을 기대할 수 있는 신디오탁틱 폴리스티렌 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 상세히 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
발명의 요약
본 발명에 따른 신디오탁틱 폴리스티렌 수지 조성물은 (A) 신디오탁틱 폴리스티렌 수지 45∼97 중량부, (B) 에틸렌-비닐-아세테이트 공중합체(EVA) 1∼20 중량부 (C) 폴리페닐렌 옥사이드(C1), 리액티브 폴리스티렌(RPS)(C2) 또는 이들의 조합 1∼15 중량부, 및 (D) 고무성분의 충격 보강재로서 수소첨가 스티렌/부타디엔/스티렌 블록 공중합체 (SEBS), 수소첨가 스티렌/부타디엔/스티렌-그라프트-말레익안하이드라이드(SEBS-MA) 또는 이들의 조합 1∼20 중량부에 추가적으로 반응성이 있는 에틸렌-글리시딜 메타크릴레이트(E-GMA) 공중합체를 첨가하여 제조한다.
발명의 구체예에 대한 상세한 설명
신디오탁틱 폴리스티렌을 기본으로 하이드로제네이티드 스티렌-부타디엔-스티렌(SEBS)과 폴리페닐렌옥사이드(PPO)를 근간으로 이루어진 수지 조성물이 충격향상에 효과가 있는 것은 알려진 사실이다. 그러나, 본 발명에서는 충격향상의 기본이 되는 수지 조성물에 있어서 생산단가 측면의 경제성을 고려하여 폴리올레핀 수지중 EVA를 선정하고 함량을 최적화할 수 있도록 매트릭스인 신디오탁틱 폴리스티렌을 변성을 위해 추가적으로 리액티브 폴리스티렌을 첨가하였다. 그리고, 배합물은 모두 상업화가 용이하도록 이축압출기로 연속작업을 하여 펠렛(pellet)을 얻고 이를 사출성형하여 물성시편을 제조한 후, 물성을 평가하였다. 이하 본 발명의 수지 조성물의 실시 형태에 대하여 상세히 설명한다.
(A) 신디오탁틱 폴리스티렌(sPS)
신디오탁틱 폴리스티렌은 신규의 메탈로센 촉매와 조촉매로 이루어지는 촉매계에서 중합된다. 상기 메탈로센 촉매는 전이금속 화합물의 보조 리간드와 화합물의 작용기가 서로 결합하여 연결된 구조를 가지며, 전이금속 화합물의 종류 또는 2개 이상의 작용기를 갖는 화합물의 종류 및 각각의 반응물의 몰비에 따라 매우 다양한 형태로 존재할 수 있다.
신디오탁틱 구조는 입체화학 구조가 신디오탁틱 구조, 즉 탄소-탄소 결합으로 형성된 주쇄에 대해 측쇄인 페닐기가 교호적으로 반대 방향으로 위치하는 입체구조를 갖는 것이고, 그의 탁틱시티(tacticity)는 동위체 탄소에 의한 핵자기 공명 법(13C-NMR)에 의해 정량화 된다. 13C-NMR법에 의해 측정된 탁티시티는 연속하는 복수개의 구성단위의 존재비율, 예컨대 두개의 경우는 다이아드, 3개의 경우는 트리아드, 5개의 경우는 펜타드로 표시될 수 있지만, 본 발명에서 말하는 신디오탁틱 폴리스티렌 중합체는 통상적으로 라세미다이아드로 75 % 이상, 바람직하게는 85 % 이상, 혹은 라세미펜타드로 30 % 이상, 바람직하게는 50 % 이상의 신디오탁티시티를 갖는 폴리스티렌을 말한다.
(B) 에틸렌-비닐-아세테이트 공중합체(EVA)
에틸렌-비닐-아세테이트 공중합체(EVA)는 폴리올레핀 수지중에서 탄성이 뛰어나며 자체의 고무특성을 활용하기가 용이하며 비닐-아세테이트 함량별로도 극성의 정도를 조절할 수 있어 추가적인 블렌드 제조에 유리하다.
(C) 폴리페닐렌 옥사이드(PPO)(또는 폴리페닐렌 에테르(PPE))(C1) 및/또는 리액티브 폴리스티렌(RPS)(C2)
(C1) 폴리페닐렌 옥사이드(PPO)(또는 폴리페닐렌 에테르(PPE))
PPO는 신디오탁틱 폴리스티렌과 충격보강재인 고무성분과의 상용성을 증가시키기 위하여 부가한다. PPO는 공지의 화합물로 통상 구리아민착체, 1종 이상의 2 또는 3 치환 페놀의 존재 하에 단독중합체 또는 헤테로중합체를 생성하는 산화커플링 반응에 의해 제조된다. 여기서 구리아민착체는 제1, 제2 및/또는 제3 아민으로 부터 유도된 구리아민착체를 사용할 수 있다. PPO의 예로는 폴리(2,3-디메틸-6-에틸-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2-메틸-6-클로로메틸-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2-메틸-6-히드록시에틸-1,4-페렌에테르), 폴리(2-메틸-6-n-부틸-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2-에틸-6-이소프로필-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2-에틸-n-프로필-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2,3,6-트리메틸-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2-에틸(4'-메틸페닐)-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2-브로모-6-페닐-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2-메틸-6-페닐-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2-페닐-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2-클로로-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2-메틸-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2-클로로-6-에틸-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2-클로로-6-브로모-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2,6-디-n-프로필-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2-메틸-6-이소프로필-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2-클로로-6-메틸-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2-메틸-6-에틸-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2,6-디클로로-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2,6-디에틸-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2,6-디브로모-1,4-페닐렌에테르), 폴리(2,6-디클로로-1,4-페닐렌에테르) 등이 있다. 또한, 상기 단독중합체에의 조제에 사용된 것과 같은 페놀화합물의 2종 이상으로부터 유도된 공중합체도 사용 가능하다. 아울러 이들을 무수말레인산, 푸미르산 등을 시작으로 하는 변성제로 변성시킨 것도 이용된다. 이들 중에서 특히 바람직한 것은 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌에테르)이다.
(C2) 리액티브 폴리스티렌(RPS)
상기 PPO 대신에 리액티브 폴리스티렌(RPS)을 사용할 수 있고, PPO를 사용하면서 RPS를 함께 사용할 수도 있다. RPS는 매트릭스인 신디오탁틱 폴리스티렌의 극성화를 유도할 목적으로 사용한다. 리엑티브 폴리스티렌(RPS)의 대표적인 예로 옥사졸린(oxazoline)함유 폴리스티렌이 있다.
(D) 고무성분
수소첨가 스티렌/부타디엔/스티렌 블록 공중합체(SEBS)는 고무성분으로서 신디오탁틱 폴리스티렌의 충격 강도를 증가시키기 위해 부가되는 충격보강재이며, 분자량이 높고 고온(약 300 ℃)에서의 성형성이 뛰어난 제품이 적합하다. 상기 충격보강재로 SEBS 대신에 하이드로제네이티드 스티렌-부타디엔-스티렌 말레익 안하이드라이드(SEBS-MA)를 사용할 수도 있다.
(E) 기타성분
에틸렌-글리시딜 메타크릴레이트(E-GMA) : 이는 공중합체로서 앞에서의 설명과 마찬가지로 에틸렌 불록은 폴리올레핀과의 친화성이 있고 글리시딜 메타크릴레이트는 카복실기(-COOH), 수산화기(-OH), 아민기(-NH2)와 같은 관능성기와의 반응성이 있는 극성기를 함유하고 있다.
무기충전제 : 섬유상이거나 입상, 분말상이거나 문제시되지 않는다. 섬유상 충전재로는 글라스 섬유(Glass Fiber), 탄소 섬유, 위스커(Whisker) 등이 권고된 다. 형상으로는 클로스터상, 매트상, 집속절단상, 단섬유, 필라멘트상, 위스커 등이 있지만, 접속절단상의 경우 길이가 0.05 내지 50 ㎜이고 섬유경이 5 내지 20 ㎛인 것이 바람직하다. 또한, 이들 충전재로는 표면처리된 것이 바람직하다. 표면처리에 이용되는 커플링제는 충전재와 수지와의 접착성을 양호하게 하기 위해 이용되는 것으로, 예컨대 실란계 커플링제, 티탄계 커플링제 등 임의로 선택되어 이용될 수 있다. 한편, 입상, 분말상 충전재로는 예컨대 활석, 카본블랙, 그라파이트, 이산화티탄, 마이카, 실리카, 탄산칼슘, 황산칼슘, 탄산바륨, 탄산마그네슘, 황산마그네슘, 황산바륨, 옥시설페이트, 산화주석, 알루미나, 카올린, 탄화규소, 금속분말, 글라스 파우더, 글라스 플레이크, 글라스 비즈(beads) 등이 적당하다. 상기와 같은 충전재 중에서도 특히 글라스 충전재, 예컨대 글라스 파우더, 글라스 플레이크, 글라스 비즈, 글라스 필라멘트, 글라스 비즈 등이 권고된다.
본 발명의 신디오탁틱 폴리스티렌 수지 조성물은 필요에 따라 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위에서 산화방지제, 핵제, 가소제, 가공조제, 열안정제, 광안정제, 난연제, 난연조제, 열가소성수지 및 염료, 안료, 대전방지제등의 첨가제를 배합할 수 있다. 또한, 이들 각각에 대해서는 그의 1종만을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
산화방지제 : 인계, 페놀계, 황계 등의 공지된 것으로부터 임의로 선택하여 사용할 수 있다.
핵제 : 신디오탁틱 폴리스티렌의 결정화를 촉진하기 위해 핵제를 처방할 수 있다. 핵제로는 알루미늄 디(p-3급-부틸벤조에이트)를 시작으로 하는 카복실산의 금속염, 메틸렌비스(2,4-디-3급-부틸페놀)산 포스페이트 나트륨을 시작으로 하는 인산 금속염, 활석, 프로시아닌 유도체 등 공지된 것으로부터 임의로 선택하여 이용할 수 있다.
가소제 : 폴리에틸렌글리콜, 폴리아미드 올리고머, 에틸렌비스 스테아로아마이드, 프탈산 에스테르, 폴리스티렌 올리고머, 폴리에틸렌왁스, 미네랄 오일, 실리콘 오일 등의 공지된 것으로부터 임의로 선택하여 이용할 수 있다.
이형제 : 폴리에틸렌 왁스, 실리콘 오일, 장쇄 카복실산, 장쇄 카복실산 금속염 등의 공지된 것으로부터 임의로 선택하여 이용할 수 있다.
난연제 및 난연조제 : 난연제로는 규소화 폴리스티렌, 규소화 신디오탁틱 폴리스티렌, 규소화 폴리페닐렌에테르를 시작으로 하는 규소화 중합체, 규소화 디페닐알칸, 규소화 디페닐에테르를 시작으로 하는 규소화 방향족 화합물, 트리크레딜옥스페이트, 트리페닐옥스페이트, 트리스-3-클로로프로필옥스페이트를 시작으로 하는 인계 난연제 등의 공지된 것으로부터 임의로 선택하여 이용할 수 있다. 또한, 드립(drip)방지제로는 테프론 등의 공지된 것으로부터 임의로 선택하여 이용할 수 있다.
열가소성 수지 : 직쇄상 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 고압법 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 아이소탁틱 폴리프로필렌, 신디오탁틱 폴리프로필렌, 블록 폴리프로필렌, 랜덤 폴리프로필렌, 폴리부텐, 1,2-폴리부타디엔, 환상 폴리올레핀, 폴리-4-메틸 펜텐을 시작으로 하는 폴리올레핀계 수지, 하이임팩폴리스티렌(HIPS) 등 ABS, SMA를 시작으로 하는 폴리스티렌계 수지, 폴리카 보네이트(PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 또는 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)를 시작으로 하는 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드6 또는 폴리아미드6,6을 시작으로 하는 폴리아미드계 수지, 폴리아릴렌설파이드 수지 등 공지된 것으로부터 임의로 선택하여 이용할 수 있다.
상기 기타 첨가제는 각각의 용도에 따라 선택되며, 이들의 함량도 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있다.
본 발명에 의한 스티렌계 수지조성물의 조제방법에 대해서는 특별히 제한되지 않고 공지의 방법에 의해 조제할 수 있다. 예컨대, 상기 성분 및 각종 첨가제를 리본블렌더, 헨셀 믹서, 반베리 믹서, 드럼 텀블러, 단축 스크류 압출기, 이축 스크류 압출기, 동시 혼련기, 다축 스크류 압출기 등을 이용하여 용융함으로써 본 발명의 수지조성물을 수득할 수 있다.
용융수지의 온도는 수지발열을 감안하여 장비의 온도는 240∼280 ℃에서 적정히 유지되어 수지온도가 290 ℃ 이상이 되어 열분해가 일어나지 않도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에서는 상용화가 쉽게 유도될 수 있도록 연속공정의 하나인 이축 스크류 압출기를 이용하여 약 3 ㎏을 기본으로 한 컴파운딩을 실시하여 조성물을 모두 펠렛(pellet)화 하였다.
본 발명에 따른 스티렌계 수지조성물의 성형 방법에 있어서도 특별히 제한되지 않으며, 사출, 압출성형 등의 공지된 방법에 의해 성형될 수 있다. 성형시의 가 공온도는 수지온도를 기준으로 신디오탁틱 폴리스티렌의 융점 이상으로 하되 너무 높아서 300 ℃ 이상이 되지 않도록 하는 것이 바람직하며, 융점이하로 270 ℃ 이하가 되면 성형품의 표면 외관이 나빠지는 경우가 있고 흐름성 저하로 생산성 저하가 될 수도 있다.
본 발명의 신디오탁틱 폴리스티렌 조성물은 하기의 실시예에 의하여 보다 명확히 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적에 불과하며 발명의 영역을 제한하고자 하는 것은 아니다.
실시예
하기의 실시예 1-7의 수지 조성물에 사용된 (A) 신디오탁틱 폴리스티렌(sPS), (B)에틸렌-비닐-아세테이트 공중합체(EVA), (C) 폴리페닐렌옥시드(PPO) 및 리엑티브 폴리스티렌(RPS: Oxazoline), (D) 수소첨가 스티렌/부타디엔/스티렌 블록 공중합체(SEBS) 및/ 또는 수소첨가 스티렌/부타디엔/스티렌-그라프트-말레익안하이드라이드(SEBS-MA), 및 (E) 기타성분으로 에틸렌-글리시딜 메타크릴레이트(E-GMA) 등의 사양은 다음과 같다.
(A) 신디오탁틱 폴리스티렌(sPS)
생성되는 폴리머의 형태(morphology)를 조절하기 위하여 실험실 규모의 유리반응기에서 중합하여 신디오탁티시티(Syndiotacticity)가 97 % 이상인 폴리스티렌 을 얻었다(중량평균분자량: 400,000∼600,000, 분자량분포: 2.7).
(B) 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체(EVA)
삼성종합화학(주)의 상용화 제품인 E180F를 사용하였다.
(C) 폴리페닐렌옥시드(PPO) 및 리엑티브 폴리스티렌(RPS: Oxazoline)
(C1) 폴리페닐렌옥시드(PPO)
PPO로는 일본 아사히사의 상용제품인 P401을 사용하였다.
(C2) 리엑티브 폴리스티렌(RPS: Oxazoline)
일본 Shokubai사의 Epocros 1005 (Oxazoline 5%)를 사용하였다.
(D) 수소첨가 스티렌/부타디엔/스티렌 블록 공중합체(SEBS)
SEBS로는 쉘(Shell)사의 상용제품인 Kraton G-1651을 사용하였다. 수소첨가 스티렌/부타디엔/스티렌-그라프트-말레익안하드라이드(SEBS-MA)로는 일본 회사사의 상용제품인 M-1913을 사용하였다.
(E) 기타성분
에틸렌-글리시딜 메타크릴레이트(E-GMA)로는 Atofina사 상용화 제품인 Lotader AX-8840(MI: 5, GMA함량: 8%)을 사용하였다.
실시예의 수지조성물에 대한 성형은 연속공정 형태의 이축 스크류 압출기(Twin Screw Extruder, 32mmΦ, L/D-40)를 이용하여 압출 펠렛화 하였으며, 혼련전에 스티렌계 산화방지제(1, 2차) 1 %를 첨가하고, 240∼280 ℃의 배럴온도에서 135 rpm(분당 회전수)으로 압출하였으며, 이를 300 ℃로 사출성형 후 몰드(Mold)에서 100℃로 냉각시켜 인장강도/굴곡강도/충격강도/열변형온도를 측정할 수 있는 시편들을 동시에 제조하였다. 제조한 시편의 물성측정은 규격에 의거하여(ASTM D-638/790/256) 측정하였다.
실시예 1-3
본 발명에 따른 기초 실험으로 각 성분의 첨가 여부에 따라 물성의 특이점을 파악하고자 실험을 진행하였으며, 일부의 조성에서 충격강도가 10 ㎏f/㎠ 이상으로 내충격 특성이 향상되는 결과를 얻었다. 표 1에는 각 수지조성물에 대한 이축압출기의 성형조건을 나타내었으며, 펠렛으로 제조한 수지조성물의 사출물성 시편을 제립하고, 성분 함량 및 물성측정 결과에 대해서는 표 2에 나타내었다.
항 목 원 료
실시예 1 실시예 2 실시예 3
가공온도(℃) Set Real Set Real Set Real
C1 160 160 160 160 160 160
C2 190 190 190 190 190 190
C3 210 209 210 210 210 210
C4 240 240 240 243 240 240
C5 260 260 260 259 260 260
C6 260 260 260 260 260 260
C7 270 271 270 271 270 270
C8 270 270 270 270 270 270
C9 270 269 270 270 270 270
AD 270 270 270 269 270 270
Die 260 261 260 261 260 260
메인 모터(rpm) 메인스크류(rpm) 압출 부하 (A) 904∼9 134∼5 14 905∼9 134∼5 14 904∼9 134∼5 14
공급기 스크류 속도 (rpm) 18 18 18
측면 공급기 속도 (rpm) 16 16 16
수지 온도 (℃) 287 287 287
수지 압력 (㎏/㎠) 17∼8 17 17∼18
냉각수 온도 (℃) 40 40 40
커터 속도(rpm) 커터 부하(A) 458 24∼25 458 25 458 24∼25

구분 sPS 펠렛 PPO P401 RPS 1005 SEBS G-1651 SEBS-MA M-1913 EVA E180F 굴곡강도 (㎏f/㎠) 충격강도 (㎏f㎝/㎝) 인장강도 (㎏f/㎠) 신율 (%) HDT (℃)
실시예1 76 4 - 8 4 8 25,080 10.9 379 8 92.0
실시예2 76 - 4 8 4 8 24,740 8.9 380 8 89.2
실시예3 80 4 - 8 - 8 27,920 4.0 501 4 94.1

실시예 4-7
실시예 1-3의 결과를 반영하여 sPS의 추가 극성화를 위해 RPS를 사용하고 고 무성분과 EVA함량을 다소 변화시켜 수지조성물을 최적화하여 실험한 결과, 두 가지 조성물에서 충격강도 10 이상의 내충격 특성을 보이는 수지 조성물을 얻을 수 있었다. 그리고, 제1도 내지 제4도에는 상기와 같은 충격물성을 갖는 시편의 단면관찰을 위해 각각 실시예 4-7의 시료에 대해 액체질소에서 파단한 단면의 SEM 측정결과를 사진으로 나타내었다. 사진에서 알 수 있듯이, 내충격 특성이 있는 파단면의 경우가(실시예 4, 5) 아닌 경우에 비해 고무성분의 크기와 분산도가 좋음을 알 수 있다. 표 3에는 각 수지 조성물에 대한 이축압출기의 성형조건을 나타내었으며, 펠렛으로 제조한 수지조성물의 사출물성 시편을 제립하고, 성분 함량 및 물성측정 결과에 대해서는 표 4에 나타내었다.
항 목 원 료
실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7
가공온도(℃) Set Real Set Real Set Real Set Real
C1 160 162 160 160 160 160 160 160
C2 190 193 190 190 190 190 190 190
C3 210 210 210 210 210 210 210 210
C4 240 244 240 237 240 239 240 238
C5 260 258 260 259 260 260 260 260
C6 260 260 260 260 260 260 260 260
C7 270 270 270 269 270 270 270 270
C8 270 272 270 270 270 270 270 270
C9 270 272 270 270 270 270 270 270
AD 270 272 270 270 270 270 270 270
Die 260 260 260 260 260 260 260 261
메인 모터(rpm) 메인스크류(rpm) 압출 부하 (A) 905 134∼5 14∼15 904∼907 134∼135 14 904∼908 134 14 904∼909 134 14
공급기 스크류 속도 (rpm) 18 17∼18 17∼18 17∼18
측면 공급기 속도 (rpm) 16 16 16 16
수지 온도 (℃) 290 290 290 289
수지 압력 (㎏/㎠) 14 13∼14 11∼12 12∼14
냉각수 온도 (℃) 38 39 35 36
커터 속도(rpm) 커터 부하(A) 444∼450 26 459 26 459 25 558 27

구분 sPS 펠렛 PPO P401 RPS 1005 SEBS G-1651 SEBS-MA M-1913 EVA E180F 굴곡강도 (㎏f/㎠) 충격강도 (㎏f㎝/㎝) 인장강도 (㎏f/㎠) 신율 (%) HDT (℃)
실시예4 72 4 4 12 4 4 23,390 19.5 406 8 96.0
실시예5 72 4 4 8 4 8 22,910 11.2 400 9 96.0
실시예6 72 4 6 4 4 10 24,780 5.5 478 4 96.6
실시예 7 72 4 6 - 6 12 24,990 4.1 525 4 96.9

본 발명은 신규의 상용화제를 첨가하고 혼련성을 극대화하여 충격특성은 물론 다른 기계적 물성도 우수하고, 최종 컴파운드의 생산 단가 측면에서도 유리하며, 기본이 되는 컴파운드의 충격강도를 극대화하여 다른 새로운 컴파운드로의 전개시 추가적인 폴리올레핀 및 스티렌계 수지와도 상용성을 기대할 수 있는 신디오탁틱 폴리스티렌 수지 조성물과 이를 제조하는 방법을 제공하는 발명의 효과를 갖는다.
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 (4)

  1. (A) 신디오탁틱 폴리스티렌 수지 45∼97 중량부;
    (B) 에틸렌-비닐-아세테이트 공중합체(EVA) 1∼20 중량부;
    (C) 리액티브 폴리스티렌(RPS) 1∼15 중량부; 및
    (D) 수소첨가 스티렌/부타디엔/스티렌 블록 공중합체 (SEBS), 수소첨가 스티렌/부타디엔/스티렌-그라프트-말레익안하이드라이드(SEBS-MA) 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 고무성분의 충격 보강재 1∼20 중량부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 충격특성이 우수한 신디오탁틱 폴리스티렌 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 리액티브 폴리스티렌은 옥사졸린 함유 폴리스티렌인 것을 특징으로 하는 충격특성이 우수한 신디오탁틱 폴리스티렌 수지 조성물.
  3. (A) 신디오탁틱 폴리스티렌 수지 45∼97 중량부;
    (B) 에틸렌-비닐-아세테이트 공중합체(EVA) 1∼20 중량부;
    (C) 폴리페닐렌 옥사이드(C1), 리액티브 폴리스티렌(RPS)(C2) 또는 이들의 조합 1∼15 중량부; 및
    (D) 고무성분의 충격 보강재 1∼20 중량부를 포함하는 신디오탁틱 폴리스티렌 수지 조성물에 에틸렌-글리시딜 메타크릴레이트(E-GMA) 공중합체 또는 열가소성 수지를 더 첨가하는 것을 특징으로 하는 충격특성이 우수한 신디오탁틱 폴리스티렌 수지 조성물의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서, 무기충전제, 산화방지제, 핵제, 가소제, 가공조제, 열안정제, 광안정제, 난연제, 난연조제, 염료, 안료, 대전방지제 또는 이들의 조합을 더 첨가하는 것을 특징으로 하는 충격특성이 우수한 신디오탁틱 폴리스티렌 수지 조성물의 제조방법.
KR1020010080584A 2001-12-18 2001-12-18 충격특성이 향상된 신디오탁틱 폴리스티렌 수지조성물과 그 제조방법 KR100769463B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010080584A KR100769463B1 (ko) 2001-12-18 2001-12-18 충격특성이 향상된 신디오탁틱 폴리스티렌 수지조성물과 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010080584A KR100769463B1 (ko) 2001-12-18 2001-12-18 충격특성이 향상된 신디오탁틱 폴리스티렌 수지조성물과 그 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030050185A KR20030050185A (ko) 2003-06-25
KR100769463B1 true KR100769463B1 (ko) 2007-10-24

Family

ID=29575951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020010080584A KR100769463B1 (ko) 2001-12-18 2001-12-18 충격특성이 향상된 신디오탁틱 폴리스티렌 수지조성물과 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100769463B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114773763B (zh) * 2022-04-26 2024-04-23 上海锦湖日丽塑料有限公司 一种高性能的hips树脂组合物及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010008688A (ko) * 1999-07-02 2001-02-05 유현식 내충격성이 우수한 신디오탁틱 폴리스티렌 수지 조성물

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010008688A (ko) * 1999-07-02 2001-02-05 유현식 내충격성이 우수한 신디오탁틱 폴리스티렌 수지 조성물

Also Published As

Publication number Publication date
KR20030050185A (ko) 2003-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6627701B2 (en) Method for the preparation of a poly(arylene ether)-polyolefin composition, and composition prepared thereby
EP0698058B1 (en) Impact modified syndiotactic vinylaromatic polymers
US7022765B2 (en) Method for the preparation of a poly(arylene ether)-polyolefin composition, and composition prepared thereby
EP0627468B1 (en) Thermoplastic resin composition and molded product thereof
JPH02110147A (ja) ポリフェニレンエーテルーポリオレフィン組成物
WO1993018087A1 (en) Styrenic resin composition
JP2002542329A (ja) 延性の向上した組成物
JP5570440B2 (ja) 樹脂組成物、熱可塑性樹脂組成物および該樹脂組成物の製造方法ならびに該樹脂組成物を成形して得られる成形体
US6822026B2 (en) Flame-retardant polypropylene resin composition
JPH01103653A (ja) 雲母補強剤を含有する相溶牲ポリフェニレンエーテルー線状ポリエステル配合物
JP2006500440A (ja) アンダーフード部品
JP2008195801A (ja) 樹脂組成物及びその製法
US20030148116A1 (en) Articles and sheets containing glass-filled poly(arylene ether)-polyolefin composition
KR100769463B1 (ko) 충격특성이 향상된 신디오탁틱 폴리스티렌 수지조성물과 그 제조방법
JPH05295184A (ja) 表面外観に優れた樹脂組成物
KR100776270B1 (ko) 충격특성이 향상된 신디오탁틱 폴리스티렌 수지조성물
JP2000063664A (ja) ポリアミド系樹脂組成物
JP5556064B2 (ja) 難燃性ポリフェニレンエーテル系樹脂組成物及びその成形品
JP3264468B2 (ja) 耐衝撃性ポリスチレン系樹脂組成物
EP0432641A2 (en) Reinforced polyphenylene ether resin compositions having improved melt flow
JP6706083B2 (ja) 樹脂組成物の製造方法
JPH11302480A (ja) スチレン系樹脂組成物
KR100513976B1 (ko) 폴리페닐렌 설파이드 열가소성 수지 조성물
JPH0912872A (ja) 熱可塑性樹脂組成物
JP3620879B2 (ja) 強化ポリフェニレンエーテル系樹脂組成物

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
G170 Publication of correction
LAPS Lapse due to unpaid annual fee