KR101712419B1 - 내후성 복합시트 - Google Patents

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KR101712419B1 KR1020160049567A KR20160049567A KR101712419B1 KR 101712419 B1 KR101712419 B1 KR 101712419B1 KR 1020160049567 A KR1020160049567 A KR 1020160049567A KR 20160049567 A KR20160049567 A KR 20160049567A KR 101712419 B1 KR101712419 B1 KR 101712419B1
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Abstract

본 발명은 공압출에 의해 성형되는 다층 복합시트에 관한 것으로, 장기간 외부에 노출시 물성이 저하되거나 변색되지 않는 내후성 복합시트를 제공한다.

Description

내후성 복합시트{COMPOSITE SHEET HAVING EXCELLENT WEATHER-ABILITY}
본 발명은 내후성이 우수한 복합시트에 관한 것이다.
외부에 장시간 노출되는 제품, 예를 들어 건축용 외장재 또는 차량용 외장부품의 경우에는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene, ABS) 수지가 주로 사용되었으나, 시간이 지남에 따라 변색되거나 기계적 물성이 저하되는 등의 문제가 있어 왔다. 또한, 이러한 외장재용 성형품에 적용되는 수지로, 폴리메틸메타아크릴레이트(Polymethylmethacrylate, PMMA) 수지와 폴리카보네이트 (Polycarbonate, PC) 수지가 사용될 수 있으나, PMMA는 내후성은 우수하나 내충격성이 약하고, PC는 내충격성은 강하나 내후성이 다소 미흡하고 가격이 비싼 단점이 있어 사용에 제한이 있다.
이에, 상기 ABS 수지, PC 수지, PMMA 수지를 각각 단독으로 사용하는 것보다 이들을 조합하여 PMMA/ABS 수지, PC/ABS 수지 등을 이용한 다층 시트에 대한 개발이 진행되고 있다.
이는 미국특허 제4,731,213호, 일본공개특허 제1987-113527호, 한국공개특허 제1990-0003824호에는 PMMA 수지와 ABS 수지의 공압출물이 개시되어 있고, 유럽특허 제283,861호에는 ABS 수지와 PMMA 수지 또는 PC 수지의 공압출물이 개시되어 있다. 그리고, 미국특허 제5,069,851호와 일본공개특허 제1993-501388호에는 PMMA 수지와 ABS 수지의 라미네이팅된 시트에 관하여 각각 개시되어 있다.
그러나, 이들은 각 수지간의 상용성 차이에 의한 결합력의 결여, 유동성의 차이로 인한 계면 불안정성으로 압출 공정상의 어려움이 있고, 이에 따라 수지 사용에 제한이 있으며, 박리강도, 내후성을 비롯하여 충격강도 및 내스크래치성 등의 기계적 물성 등의 구현에 한계가 있다.
한국공개특허 제1990-0003824호(1990.08.27)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 공압출에 의해 성형되는 내후성이 우수한 다층 복합시트에 관한 것이다. 구체적으로, 기재층 및 표면층을 포함하여 이루어지며, 장기간 외부에 노출시 물성이 저하되거나 변색되지 않아 수지 본연의 물성을 구현할 수 있는 내후성 복합시트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 내후성 뿐만 아니라 경도, 충격강도, 내스크래치성 등의 기계적 물성을 향상시킬 수 있는 내후성 복합시트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 수지로 이루어진 기재층과,
상기 기재층의 외층인 표면층이 아크릴레이트-스티렌-아크릴로니트릴(ASA) 수지를 함유하는 조성물로 형성된 것을 특징으로 하는 내후성이 우수한 복합시트를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 내후성 복합시트에 있어서, 상기 표면층은 폴리알킬(메타)아크릴레이트를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 표면층은 폴리알킬(메타)아크릴레이트를 0.1 내지 10중량% 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 내후성 복합시트에 있어서, 상기 표면층은 전체 복합시트 두께의 1 내지 20%인 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 내후성 복합시트에 있어서, 상기 표면층은 광안정제, 산화방지제, 충전제, 활제, 충격보강제, 염료, 안료, 난연제, 충진제, 항균제, 이형제, 가소제 및 대전방지제로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은
(a) 아크릴레이트-스티렌-아크릴로니트릴(ASA) 수지 및 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 수지를 각 수지의 용융온도 이상으로 유지되는 압출기의 피드블럭으로 공급하는 단계 및
(b) 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 수지로 이루어진 기재층 및 아크릴레이트-스티렌-아크릴로니트릴(ASA) 수지를 함유한 표면층으로 적층하여 공압출하는 단계를 포함하는 내후성 복합시트의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 내후성 복합시트의 제조방법에 있어서, 상기 표면층은 상기 표면층은 아크릴레이트-스티렌-아크릴로니트릴 수지에 폴리알킬(메타)아크릴레이트를 더 포함하여 이루어진 것일 수 있다. 이때, 상기 표면층은 폴리알킬(메타)아크릴레이트를 0.1 내지 10중량% 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 내후성 복합시트의 제조방법에 있어서, 상기 (b) 단계에서 공압출 시 기재층과 표면층을 구성하는 각각의 수지는 용융온도에서의 전단속도 범위가 10 내지 1,000sec-1이고, 점도비가 2:1 이하인 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 내후성 복합시트의 제조방법에 있어서, 상기 (b) 단계에서 공압출 시 기재층과 표면층을 구성하는 각각의 수지는 피드블럭 내에서 혼합시 상대적인 온도차가 20℃ 이내인 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 내후성 복합시트의 제조방법에 있어서, 상기 표면층은 전체 복합시트 두께의 1 내지 20%인 것일 수 있다.
본 발명에 따른 내후성 복합시트는 ASA 수지를 함유하는 표면층을 포함함으로써 ABS 기재층과의 계면 접착이 우수하여 박리강도가 뛰어나며, 내후성 뿐만 아니라, 경도, 충격강도, 내스크래치성 등의 기계적 물성을 향상시킬 수 있어, 건축 외장재 또는 차량용 외장부품 등의 산업전반에 유용하게 사용될 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내후성 복합시트를 간략히 도시한 것이다.
이하, 본 발명의 내후성 복합시트에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 하기의 실시예에 의해 보다 더 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이고, 첨부된 특허 청구범위에 의해 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어는 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가진다.
본 발명에서 예시하는 내후성 복합시트는 다층 복합시트인 것으로, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 수지로 이루어진 기재층 및 아크릴레이트-스티렌-아크릴로니트릴(ASA) 수지를 함유하는 표면층을 포함한다. 일 구체예로, 본 발명에 따른 내후성 복합시트는 ASA/ABS/ASA인 것일 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니며, 최외층이 ASA를 함유하는 수지 조성물로 이루어진 2층 또는 3층 이상의 다층 복합시트일 수 있다.
본 발명에 따른 내후성 복합시트는 공압출에 의해 적층된 것으로, ABS 수지가 기재층을 이루고, 표면층은 ASA 수지를 함유한 수지 조성물로 형성하는 것을 특징으로 한다. 이는 시간에 따라 물성이 저하되거나 변색되는 등의 단점을 가지고 있는 ABS 수지를 보완할 수 있으며, 더욱 우수한 물성을 구현하기 위하여 다른 수지를 도입함에 있어서, 수지 간의 상용성을 향상시킬 수 있고, 수지들 간 유동성이 유사하도록 조절함으로써 층간 계면에서의 박리강도를 향상시켜 공압출이 원활하고, 수지 본연의 물성을 구현하여 상승 효과를 구현할 수 있도록 한다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 내후성 복합시트는 기재층 및 복합시트의 외층을 형성하는 표면층으로 이루어진 다층 복합시트이다. 본 발명의 일 양태는 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 표면층(10)/기재층(20)/표면층(30)으로 이루어진 다층 복합시트(100)일 수 있으며, 보다 더 좋은 물성 상승 효과를 구현하기 위하여 기재층과 표면층 사이에 기능성 층을 더 포함할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 내후성 복합시트는 2층 또는 3층 이상의 다층 복합시트일 수 있다.
본 발명의 내후성 복합시트는 외층으로 표면층이 아크릴레이트-스티렌-아크릴로니트릴(ASA) 수지를 함유하며, 내층인 ABS 수지로 이루어진 기재층을 중심으로 양면에 적층 형성되어 다층 복합시트를 이루어질 수 있다. 이때, 상기 표면층은 전체 복합시트 두께의 1 내지 20%, 바람직하게는 2 내지 15%인 것일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우 압출 시 플로우 마크(flow mark)가 발생하지 않고, 표면 특성이 우수하여 더욱 좋다.
본 발명의 복합시트 내층인 기재층을 이루는 ABS 수지는 부타디엔(butadiene), 스티렌(styrene) 및 아크릴로니트릴(acrylonitrile)로 이루어진 공중합체로서, 디엔계 고무, 일예로 폴리부타디엔, 부타디엔-스티렌 공중합체, 부타디엔-아크릴 공중합체 등의 존재 하에서 방향족 비닐화합물과 시안화 비닐화합물을 중합시켜 얻은 그라프트 공중합체이다.
상기 방향족 비닐화합물은 스티렌, C1 내지 C10의 알킬 치환 스티렌, 할로겐 치환 스티렌, 비닐 톨루엔, 비닐 나프탈렌 및 이들의 조합 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용할 수 있다. 상기 알킬 치환 스티렌의 구체적인 예로는 α-메틸　스티렌, p-메틸 스티렌, o-에틸 스티렌, m-에틸 스티렌, p-에틸 스티렌, p-t-부틸스티렌, 2,4-디메틸스티렌 등을 들 수 있다. 또한, 시안화 비닐화합물은 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 에타크릴로니트릴 및 이들의 조합 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.
상기 ABS 수지의 기재층은 복합시트 내 다른 층과의 조합으로 내충격성 등의 기계적 강도를 향상시키고, 우수한 성형 가공성을 구현할 수 있다.
본 발명에서 ABS 수지는 중량평균분자량이 10,000 내지 300,000g/mol, 바람직하게는 20,000 내지 200,000g/mol, 보다 바람직하게는 30,000 내지 100,000g/mol인 것일 수 있으며, 상기 범위를 만족하는 경우 기계적, 열적 성질이 우수하고, 가공성을 향상시킬 수 있어 더욱 좋다.
한편, ABS 수지는 부타디엔 중 이중결합의 알파 위치 수소 해리에너지가 낮아 광에 쉽게 해리되는 등 공기 중의 산소, 오존, 빛 등에 의해 분해되면서 물성이 저하되고 변색이 일어날 수 있다.
이에, 본 발명은 상기 ABS 수지로 이루어진 기재층과 조합되어 기재층의 단점을 보완하면서 복합시트 전반에 걸쳐 내후성 뿐만 아니라 우수한 기계적 물성의 상승효과를 구현할 수 있도록 외층에 형성되는 표면층이 아크릴레이트-스티렌-아크릴로니트릴(ASA)를 포함하는 수지 조성물로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 아크릴레이트-스티렌-아크릴로니트릴(ASA) 수지는 부타디엔 대신에 이중결합이 없는 아크릴 고무(acrylic rubber)를 사용하여 쉽게 변색되지 않고, 광에 의한 물성 저하를 방지할 수 있다. 또한, 내부 열화가 일어나기 어려운 분자구조를 가지고 있어 내후성을 확보할 수 있다. 이는 장시간 동안 옥외에 노출되는 성형품의 물성을 유지하고 외관이 변화되는 것을 방지할 수 있다. 나아가, 아크릴 고무를 사용하여 충격 보강 특성을 부여할 수 있으며, 아크릴 고무와 SAN(styrene-acrylonitrile) 매트릭스 수지의 굴절률 차이에 의한 착색성 저하를 방지하여 우수한 착색성을 구현할 수 있다.
상기 ASA 수지는 중합방법에 크게 제한은 없으나, 유화중합(Emulsion polymerization)으로 아크릴 고무를 제조한 다음 스티렌과 아크릴로니트릴을 그라프트 중합시켜 제조될 수 있다.
본 발명에서 상기 표면층은 복합시트의 최외층에 형성되어 직접적으로 외부에 노출되어 내후성 및 기계적 물성은 물론 우수한 외관특성을 갖는 것이 중요하다. 이를 위하여 표면층이 ASA 수지를 포함하는 조성물로 형성된다.
나아가, 본 발명에 따른 표면층은 상기 ASA 수지를 포함하는 조성물이 폴리알킬(메타)아크릴레이트를 더 포함할 수 있다. 이는 복합시트에 내충격성 및 광택성을 부여하고, ASA와의 조합으로 혼화성 및 내화학성을 향상시킬 수 있어 더욱 좋다. 특히, 상기 폴리알킬(메타)크릴레이트는 ASA 수지와의 상용성을 극대화하여 물성 상승효과를 구현할 수 있어 더욱 좋다.
상기 폴리알킬(메타)크릴레이트는 알킬(메타)아크릴레이트를 포함하는 원료 단량체를 현탁중합법, 괴상중합법, 유화중합법 등의 통상의 중합방법으로 제조될 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 알킬(메타)아크릴레이트 단량체는 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 히드록시에틸(메타)아크릴레이트 등의 C1 내지 C10의 알킬기를 갖는 것을 포함한다.
상기 폴리알킬(메타)아크릴레이트는 중량평균분자량이 10,000 내지 200,000 g/mol인 것일 수 있으며, 바람직하게는 15,000 내지 150,000 g/mol일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, ASA 수지 조성물 내 상용성이 좋고 물성 상승효과를 구현할 수 있어 더욱 좋다.
이때, 표면층을 이루는 상기 ASA 수지 조성물에 함유되는 폴리알킬(메타)아크릴레이트의 함량은 0.1 내지 10중량%, 바람직하게는 0.5 내지 8중량%일 수 있다. 보다 바람직하게는 1 내지 8중량%일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우 상기 ASA수지와의 상용성을 극대화하여 박리강도가 향상되고, 내후성은 물론 경도 등의 기계적 물성, 특히 내스크래칭성 및 내충격성의 상승효과를 구현할 수 있어 더욱 좋다.
또한, 상기 표면층을 이루는 ASA 수지 조성물은 필요에 따라 광안정제, 산화방지제, 충전제, 활제, 충격보강제, 염료, 안료, 난연제, 충진제, 항균제, 이형제, 가소제 및 대전방지제로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 광안정제로는 벤조트리아졸계 광안정제를 사용할 수 있다. 바람직한 광안정제로는 Tinuvin계열의 상용화된 제품을 사용할 수 있으며, 보다 바람직한 일예로, BASF 사의 Tinuvin®1600을 사용하는 것이 표면층의 ASA 수지와의 상용성으로 상승효과를 나타낼 수 있으며, ASA 수지와 PMMA가 포함되어 이루어진 표면층에 추가하는 경우 더욱 좋다.
본 발명에서 상기 표면층은 전체 복합시트 두께의 1 내지 20%이며, 바람직하게는 1 내지 15%인 것일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우 계면 안정성 및 다른 층과의 접착력이 좋고, 내후성, 내충격성 등 우수한 외관 특성을 가질 수 있어 더욱 좋다. 이때, 표면층에 폴리알킬(메타)아크릴레이트를 함유하는 ASA 수지 조성물을 사용하는 경우, 표면층은 더욱 두께를 얇게 조절할 수 있다. 즉, 표면층에 폴리알킬(메타)아크릴레이트를 함유하는 ASA 수지 조성물로 형성된 표면층은 복합시트 전체 두께의 1 내지 15중량%인 것으로, 두께를 보다 얇게 하여도 우수한 물성을 구현할 수 있어 비용절감 및 생산성 측면에서 더욱 좋다.
본 발명은 (a) 아크릴레이트-스티렌-아크릴로니트릴(ASA) 수지 및 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 수지를 각 수지의 용융온도 이상으로 유지되는 압출기의 피드블럭으로 공급하는 단계 및 (b) 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 수지로 이루어진 기재층 및 아크릴레이트-스티렌-아크릴로니트릴(ASA) 수지를 함유한 표면층으로 적층하여 공압출하는 단계를 포함하는 내후성 복합시트의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 내후성 복합시트의 제조방법에 따른 일 양태로, 피드블럭 내에서 융용상태의 ASA 수지 조성물과 ABS 수지가 적절한 온도 차를 갖도록 조절하고, 이들 수지를 합류시켜 전단속도 범위가 10 내지 1,000sec-1의 범위를 만족하도록 하여 공압출한다. 이때, 상기 전단속도 범위 내 점도비는 1:1 내지 2:1인 것이 좋다. 상기 ASA 수지 조성물과 ABS 수지의 온도차는 바람직하게는 20℃이하인 것일 수 있으며, 온도차 및 전단속도 범위를 만족하는 경우 원활한 압출 유동성을 가질 수 있어 성형성이 우수하고, 열화에 의한 가스 발생 또는 표면 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 복합시트 제조시 압출기의 압출속도는 20 내지 100rpm인 것일 수 있으며, 압출량의 상대적인 비로 다층구조를 조정할 수 있다. 이때, 롤러의 온도는 50 내지 100℃일 수 있으며, 상기 온도가 50℃ 미만이면 급냉으로 인하여 수지의 배향현상이 심해지고, 100℃를 초과하면 수지가 롤러에 달라붙어 좋지 않다.
본 발명의 복합시트는 ABS 수지를 기재층으로 하고, ASA 수지 조성물을 기재층으로 공압출을 통하여 제조됨으로써 계면에서의 접착력이 뛰어나 우수한 박리강도를 가지며, 특히, 내후성, 내충격성은 물론 우수한 외관 특성을 구현할 수 있다. 이는 계면에서의 접착력을 높여 층분리가 일어나지 않도록 하며, 우수한 내후성 뿐만 아니라 경도, 충격강도, 내스크리치성 등의 기계적 물성을 향상시킬 수 있어, 건축 외장재, 차량외장부품 등의 외장용품을 포함한 다양한 분야에 적용될 수 있다.
이하 본 발명에 따른 내후성 복합시트에 대한 일예를 들어 설명하는 바, 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
아크릴레이트-스티렌-아크릴로니트릴(ASA) 수지(평균입경: 0.3㎛, 부틸아크릴레이트가 40중량% 함유, 중량평균분자량: 150,000g/mol)를 표면층으로 하되, 복합시트 전체 두께의 10%가 되도록 구성하고, 기재층으로는 ABS 수지(중량평균분자량: 40,000g/mol)로 구성하였다. 이들 수지를 압출기에 넣고 연동된 피드블럭을 통해 공압출하였다. 압출기 내 용융온도 설정은 표면층을 이루는 ASA 수지와 기재층을 이루는 ABS 수지의 온도차가 20℃인 것으로 조절하고, ASA/ABS/ASA 구조로 결합된 수지가 후단의 다이로 보내져 공압출 복합시트로 제조되었다. 이때 사용한 압출기로, ABS 수지용 압출기는 구경이 120 ㎜이며, 40 L/D인 스크류(36rpm)을 사용하였고, ASA 수지용 압출기는 경이 60 ㎜이며, 25 L/D인 스크류(25rpm)을 사용하였다. 다이온도는 수지의 흐름에 따라 200℃로 조절하였고, 폴리싱 롤러의 온도는 80℃로 조절하였다. 제조된 복합시트의 두께는 10㎜이며, 표면층의 두께는 전체 두께의 10%이었다. 상기 제조된 복합시트는 물성을 측정하고 이를 하기 표 1에 나타내었다.
(실시예 2)
표면층으로, 실시예 1에서 사용한 ASA 수지 95중량% 및 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)(아케마 사의 Altuglas V040) 5중량%로 이루어진 ASA 수지 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
(실시예 3)
표면층으로, 실시예 1에서 사용한 ASA 수지 90중량% 및 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 10중량%로 이루어진 ASA 수지 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
(실시예 4)
표면층으로, 실시예 1에서 사용한 ASA 수지 99.9중량% 및 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 0.1중량%로 이루어진 ASA 수지 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
(실시예 5)
표면층으로, 실시예 1에서 사용한 ASA 수지 99.95중량% 및 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 0.05중량%로 이루어진 ASA 수지 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
(실시예 6)
표면층으로, 실시예 1에서 사용한 ASA 수지 89중량% 및 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 11중량%로 이루어진 ASA 수지 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
(실시예 7)
표면층이 복합시트 전체 두께의 15%가 되도록 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
(실시예 8)
표면층이 복합시트 전체 두께의 22%가 되도록 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
(실시예 9)
표면층이 복합시트 전체 두께의 0.5%가 되도록 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
(비교예 1)
표면층으로 ASA 수지 대신에 실시예 2에서 사용한 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
(비교예 2)
표면층으로 ASA 수지 대신에 폴리카보네이트(PC)(중량평균분자량: 30,000g/mol)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
(평가)
(1) FDI(Falling Dart Impact) 충격강도(단위: J)
2 kg의 추를 사용하고, 높이를 조절하여 1 mm 두께 시편에 낙하시켜 시편의 크랙 발생이 여부를 육안으로 확인하고, 크랙이 발생하지 않는 최대 높이를 측정하였다. 이를 위치에너지 값으로 환산하는 방법인 Dupont drop 측정법에 의거하여, 2 kg추(dart)를 사용하여 측정한 2 mm 두께 시편(10 cm × 10 cm × 2 mm)의 FDI(falling dart impact) 충격강도(크랙 발생 에너지 값)를 측정하였다.
(2) 내화학성(단위: 시간)
ESCR test(SPE Journal(p667~670), June, 1962 참조)에 준하여, ASTM D638 측정용 인장 시편을 지그에 고정하고 세제 일본 라이온(LION)사의 Nanox 세제를 도포한 후, 크랙(crack)이 발생하는 시점을 72시간 동안　측정하였다. 크랙이 발생하지 않는 경우 ◎로 표기하고, 크랙이 발생하는 경우 그 시점의 시간을 기재하였다.
(3) 내스크래치성
ASTM D3362 규격에 의거하여 500g 하중의 조건에서 측정한 연필경도를 기준으로 판단하였다. 참고로, 연필경도 등급 구분에 따른 내스크래치성은 H 수치가 높을수로 우수하고, B의 수치가 높을수록 열세를 의미한다.
(5H > 4H > 3H > 2H > HB> 2B > 3B > 4B > 5B > 6B)
(4) 자외선(UV) 안정성
제조된 시편을 6500W Xenon lamp(연속 광 주기, Filter : Boro./Borosilicate, Black Panel Temp. : 63℃, Relative Humidity : 50%, Irradiance : 0.35 W/㎡/340nm, Irradiation Cycle : 102min/Light, 18min/Light+Spray)가 설치된 ATLAS 내후성 시험기(모델 Ci65A)에 2,400시간 노출시킨 후, 변색도를 ΔE로 측정하였다.
(5) 인장강도
ISO 527 규격(50mm/min)에 의거하여 측정하였다.
[표 1]
Figure 112016039107292-pat00001
상기 표 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 4 및 7은 높은 충격강도와 내스크래칭성을 비롯하여 우수한 인장강도의 기계적 물성이 향상되었음을 확인하였고, 나아가 탁월한 내후성을 구현하였다. 실시예 5 및 6은 표면층을 이루는 ASA 수지 조성물 내 PMMA 수지 함량이 각각 0.05중량% 및 11중량%인 것으로 내화학성이 다소 저하되기는 하였으나, 내후성, 경도, 인장강도는 좋게 나타났으며, 실시예 8 및 9는 표면층의 두께를 각각 전체 시트 두께의 22% 및 0.5%인 것으로 조절한 것으로 다소 인장강도가 낮게 나오거나 내화학성이 저하되었다. 반면, 비교예 1은 연필경도, 인장강도가 좋게 나타났으나, 충격강도 및 내후성이 현저히 저하되었으며, 내화학성도 다소 떨어졌다. 또한, 비교예 2는 충격강도는 어느 정도 유지되었으나, 실시예들에 대하여 미흡하고, 경도, 내화학성 및 내후성이 떨어졌다.
이상과 같이 본 발명에서는 한정된 실시예에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100 : 복합시트, 10: 표면층
20: 기재층, 30:표면층

Claims (11)

  1. 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 수지 로 이루어진 기재층 및
    아크릴레이트-스티렌-아크릴로니트릴(ASA) 수지 및 폴리알킬(메타)아크릴레이트를 함유하는 표면층을 포함하며,
    상기 표면층은 폴리알킬(메타)아크릴레이트를 0.1 내지 10중량% 함유하는 내후성 복합시트.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 표면층은 전체 복합시트 두께의 1 내지 20%인 내후성 복합시트.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 표면층은 광안정제, 산화방지제, 충전제, 활제, 충격보강제, 염료, 안료, 난연제, 충진제, 항균제, 이형제, 가소제 및 대전방지제로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 첨가제를 더 포함하는 내후성 복합시트.
  6. (a) 아크릴레이트-스티렌-아크릴로니트릴(ASA) 수지, 폴리알킬(메타)아크릴레이트 및 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 수지를 각 수지의 용융온도 이상으로 유지되는 압출기의 피드블럭으로 공급하는 단계 및
    (b) 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 수지로 이루어진 기재층과, 아크릴레이트-스티렌-아크릴로니트릴(ASA) 수지 및 폴리알킬(메타)아크릴레이트를 함유한 표면층으로 적층하여 공압출하는 단계
    를 포함하되,
    상기 표면층은 폴리알킬(메타)아크릴레이트를 0.1 내지 10중량% 함유하는 내후성 복합시트의 제조방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제6항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서 공압출 시 기재층과 표면층을 구성하는 각각의 수지는 용융온도에서의 전단속도 범위가 10 내지 1,000sec-1이고, 점도비가 2:1 이하인 내후성 복합시트의 제조방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서 공압출 시 기재층과 표면층을 구성하는 각각의 수지는 피드블럭 내에서 혼합시 상대적인 온도차가 20℃ 이내인 내후성 복합시트의 제조방법.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 표면층은 전체 복합시트 두께의 1 내지 20%인 내후성 복합시트의 제조방법.
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