KR100733927B1 - Impact strength modifiers for polyvinyl chloride and preparation method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다층 구조를 갖는 고무라텍스로서 내층의 고무라텍스의 굴절률이 외층의 고무라텍스의 굴절률보다 큰 것을 특징으로 하는 고무라텍스; 상기 고무라텍스로부터 제조된 그라프트 공중합체; 상기 그라프트 공중합체를 포함하는 PVC 수지 블렌드; 및 상기 고무라텍스의 제조방법을 제공한다. 본 발명의 고무라텍스를 포함하는 그라프트 공중합체를 포함하는 PVC 수지 블렌드는 기존의 PVC 수지에 비하여 컬러 특성과 저온 충격 강도가 개선된다.The present invention relates to a rubber latex having a multilayered structure, wherein the rubber latex has a refractive index greater than that of the rubber latex of the outer layer; Graft copolymers prepared from the rubber latex; PVC resin blend comprising the graft copolymer; And it provides a method for producing the rubber latex. PVC resin blends comprising graft copolymers comprising rubber latex of the present invention have improved color properties and low temperature impact strength compared to conventional PVC resins.
내충격성, 내백화성, 충격보강제, PVC 수지, 코어-쉘 구조, 굴절률, 컬러 특성, 저온 충격 강도, 고무라텍스, 그라프트 공중합체 Impact resistance, whitening resistance, impact modifier, PVC resin, core-shell structure, refractive index, color characteristics, low temperature impact strength, rubber latex, graft copolymer
Description
본 발명은 폴리염화비닐(polyvinyl chloride, 이하 "PVC"라 칭함) 수지용 충격보강제 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 PVC 수지의 충격 보강제로 사용되는 알킬(메타)아크릴레이트-공액디엔계 단량체-에틸렌 불포화성 방향족 화합물(이하 "MBS계"라 칭함)의 그라프트 공중합체 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an impact modifier for polyvinyl chloride (hereinafter referred to as "PVC") resin and a method for producing the same, and more particularly to an alkyl (meth) acrylate-conjugated diene used as an impact modifier for PVC resins. A graft copolymer of a monomer-ethylenically unsaturated aromatic compound (hereinafter referred to as " MBS system ") and a method for producing the same.
PVC 수지는 염화비닐(vinyl chloride)을 50% 이상 함유하는 중합체로, 충격에 대해 매우 약하다는 단점을 지니고 있어 이러한 단점을 보완하기 위한 방법들이 오래 전부터 연구되어 왔다. 내충격성을 향상시키기 위한 방법으로 부타디엔을 기질로 하는 고무라텍스에 스티렌, 메틸메타크릴레이트 또는 아크릴로니트릴과 같은 단량체를 그라프트시킨 그라프트 중합체를 PVC 수지의 충격보강제로 사용하는 방법이 있는데, 이 방법은 PVC 수지의 충격 보강 효과는 있으나 제품의 투명도가 떨어지고 시트(sheet) 성형시 백화를 수반한다는 문제점이 있다.PVC resin is a polymer containing more than 50% of vinyl chloride (Vinyl chloride) has a disadvantage of being very weak against impact, and methods for compensating for this disadvantage have long been studied. To improve the impact resistance, there is a method of using a graft polymer obtained by grafting a monomer such as styrene, methyl methacrylate or acrylonitrile to a rubber latex based on butadiene as an impact modifier of PVC resin. Although the method has an impact reinforcing effect of PVC resin, there is a problem in that the transparency of the product is lowered and it is accompanied by whitening when forming a sheet.
MBS계 그라프트 공중합체의 물성은 그라프트되는 각 단량체의 함량 및 중합 방법, 기질로 사용되는 고무라텍스(latex)의 함량 및 입경 등에 의해 영향을 받는다고 알려져 있다. 충격강도를 향상시키기 위해서는 기질로 사용되는 고무라텍스의 함량 및 입경을 증대시키는 것이 일반적인 방법이지만, 이러한 고무라텍스가 PVC 수지에 포함되는 경우 충격보강제용 그라프트 공중합체 입자의 입경 증대에 따른 광산란 증대 효과에 따라 PVC 수지의 투명도가 떨어질 뿐만 아니라, PVC 수지와 충격보강제용 그라프트 공중합체 입자간의 굴절률의 차이가 큰 경우 또는 변형시 충격보강제용 MBS계 그라프트 공중합체와 PVC 수지의 결합력이 약해서 공극 (micro-void)이 쉽게 생성되는 경우에는, 오히려 백화도가 증대되고 충격강도가 좋지 않게 될 수 있는 문제점이 있다.The physical properties of the MBS graft copolymer are known to be affected by the content and polymerization method of each monomer to be grafted, the content and particle size of the rubber latex (latex) used as a substrate. In order to improve the impact strength, it is a general method to increase the content and particle size of the rubber latex used as the substrate, but when such rubber latex is included in the PVC resin, light scattering effect is increased by increasing the particle diameter of the graft copolymer particles for impact modifier. As a result, the transparency of the PVC resin is reduced and the difference in refractive index between the PVC resin and the graft copolymer particles for the impact modifier is large, or when the deformation of the MBS graft copolymer for the impact modifier and the PVC resin is weak, If the micro-void) is easily generated, there is a problem that the whitening degree may be increased and the impact strength may not be good.
현재까지 내충격성, 투명도 및 내백화성이 모두 우수한 그라프트 공중합체 입자를 제조하기 위해 고무입자 함량 및 크기, 그라프트 중합방법 및 그라프트 조성 등에 대한 많은 연구가 있어 왔다. 특히, 용도에 따라 고무라텍스의 사용이 제한적인 경우, 그라프트되는 단량체의 함량과 그라프트 중합방법이 제품의 투명도와 충격강도에 미치는 영향이 매우 크다는 것은 잘 알려져 있다.To date, there have been many studies on rubber particle content and size, graft polymerization method and graft composition in order to prepare graft copolymer particles having excellent impact resistance, transparency and whitening resistance. In particular, when the use of rubber latex is limited depending on the use, it is well known that the content of the grafted monomer and the graft polymerization method have a great influence on the transparency and impact strength of the product.
일반적으로 MBS계 그라프트 공중합체는 PVC 수지의 내충격성, 내백화도, 가공성 및 광학특성의 향상을 위하여 일반적으로 사용되는 첨가제로서, MBS계 그라프트 공중합체는 예를 들어 스티렌-부타디엔 고무라텍스와 같은 공액디엔계 단량체-에틸렌 불포화성 방향족 화합물의 고무라텍스에 알킬(메타)아크릴레이트 및 에틸렌 불포화성 방향족 화합물을 유화중합에 의해 그라프트시킴으로써 제조된다.MBS-based graft copolymers are generally used as additives to improve impact resistance, whitening resistance, processability, and optical properties of PVC resins. MBS-based graft copolymers include, for example, styrene-butadiene rubber latex. The rubber latex of the same conjugated diene-based monomer-ethylenically unsaturated aromatic compound is prepared by grafting alkyl (meth) acrylate and ethylenically unsaturated aromatic compound by emulsion polymerization.
이러한 MBS계 그라프트 공중합체의 물성을 좌우하는 요인은 그라프트되는 각 단량체의 함량 및 중합 방법을 포함하며, 가장 중요한 요인은 MBS계 그라프트 공중합체의 기질로 사용되는 고무라텍스의 물성이다. 특히 고무라텍스의 크기, 함량 및 구성 단량체의 조성비는 PVC 수지의 광학 특성 및 물리적 특성에 직접적인 영향을 미친다고 알려져 있다.Factors that influence the physical properties of the MBS graft copolymer include the content of each monomer to be grafted and the polymerization method, and the most important factor is the physical properties of the rubber latex used as the substrate of the MBS graft copolymer. In particular, it is known that the size, content of the rubber latex and the composition ratio of the constituent monomers directly affect the optical and physical properties of the PVC resin.
특히, 카토(Katto) 등의 미국 특허 제 4,352,910호는 MBS계 그라프트 공중합체의 제조에 있어서 다단계(multi-step) 중합 방법을 사용하여 고무라텍스의 유리전이온도를 조절함으로써 충격강도와 내백화성의 균형이 잘 맞는 MBS계 그라프트 공중합체를 제조하는 방법에 관해 개시하고 있다.In particular, US Pat. No. 4,352,910 to Katto et al. Describes the impact strength and whitening resistance of a rubber latex by controlling the glass transition temperature of a rubber latex using a multi-step polymerization method in the preparation of MBS-based graft copolymers. A method for producing a well-balanced MBS-based graft copolymer is disclosed.
그러나, MBS계 그라프트 공중합체를 사용하여 PVC 수지의 컬러 특성 및 저온 충격 강도를 개선할 수 있는 방법에 관해서는 종래의 기술에서 설명하고 있지 않다.However, the method which can improve the color characteristic and low temperature impact strength of PVC resin using MBS type graft copolymer is not demonstrated in the prior art.
따라서, 본 발명의 목적은 PVC 수지의 컬러 특성과 저온 충격 강도를 강화할 수 있는 그라프트 공중합체 및 그 제조 방법을 제공하는 것으로,Accordingly, an object of the present invention is to provide a graft copolymer and a method for manufacturing the same, which can enhance the color properties and low temperature impact strength of PVC resin.
본 발명이 이루고자 하는 첫번째 기술적 과제는 상기 PVC 수지의 충격보강용 그라프트 공중합체의 제조에 사용되는 고무라텍스를 제공하는 것이다.The first technical problem to be achieved by the present invention is to provide a rubber latex used in the manufacture of the impact reinforcing graft copolymer of the PVC resin.
본 발명이 이루고자 하는 두번째 기술적 과제는 상기 고무라텍스를 포함하는 그라프트 공중합체를 제공하는 것이다.The second technical problem to be achieved by the present invention is to provide a graft copolymer comprising the rubber latex.
본 발명이 이루고자 하는 세번째 기술적 과제는 상기 그라프트 공중합체를 포함하는 PVC 수지 블렌드를 제공하는 것이다.The third technical problem to be achieved by the present invention is to provide a PVC resin blend comprising the graft copolymer.
본 발명이 이루고자 하는 네번째 기술적 과제는 상기 고무라텍스를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.The fourth technical problem to be achieved by the present invention is to provide a method for producing the rubber latex.
본 발명의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명되는 본 발명의 구성에 의하여 모두 달성될 수 있다.The above and other objects of the present invention can be achieved by the configuration of the present invention described below.
상기 첫번째 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,The present invention to achieve the first technical problem,
다층 구조를 갖는 고무라텍스로서 내층 고무라텍스의 굴절률이 외층 고무라텍스의 굴절률보다 큰 것을 특징으로 하는 고무라텍스를 제공한다. A rubber latex having a multilayer structure provides a rubber latex in which the refractive index of the inner rubber latex is larger than that of the outer rubber latex.
상기 두번째 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 상기 고무라텍스 50 내지 95 중량%에 알킬(메타)아크릴레이트 및 에틸렌 불포화성 방향족 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 단량체 5 내지 50 중량%를 그라프트 유화중합시켜 제조된 것을 특징으로 하는 그라프트 공중합체를 제공한다. In order to achieve the second technical problem, the present invention graft emulsified 5 to 50% by weight of at least one monomer selected from the group consisting of alkyl (meth) acrylate and ethylene unsaturated aromatic compounds in 50 to 95% by weight of the rubber latex. It provides a graft copolymer, characterized in that prepared by polymerization.
상기 세번째 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 상기 그라프트 공중합체 1 내지 20 중량% 및 PVC 수지 80 내지 99 중량%로 이루어진 PVC 수지 블렌드를 제공한다. In order to achieve the third technical problem the present invention provides a PVC resin blend consisting of 1 to 20% by weight of the graft copolymer and 80 to 99% by weight of PVC resin.
상기 네번째 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 The present invention to achieve the fourth technical problem
(1) 공액디엔계 단량체, 에틸렌 불포화성 방향족 화합물 및 가교제의 단량체 혼합물 중 25 내지 75 중량%를 먼저 유화 중합하여 내층 고무라텍스를 제조하는 단계; 및(1) preparing an inner layer rubber latex by first emulsion-polymerizing 25 to 75% by weight of a monomer mixture of a conjugated diene monomer, an ethylenically unsaturated aromatic compound and a crosslinking agent; And
(2) 상기 내층의 고무라텍스에 잔여 단량체 혼합물 25 내지 75 중량%를 유 화 중합하여 외층의 고무라텍스를 제조하는 단계를 포함하는 고무라텍스의 제조 방법을 제공한다.(2) provides a method for producing a rubber latex comprising the step of emulsion polymerization of the residual monomer mixture 25 to 75% by weight in the rubber latex of the inner layer to produce a rubber latex of the outer layer.
본 발명에 따른 상기 그라프트 공중합체를 충격 보강제로 사용하여 제조된 PVC 수지는 충격 강도, 특히 -10 ℃ 이하에서의 저온 충격 강도가 매우 우수하고 또한 컬러 특성도 우수한 장점이 있다.PVC resin prepared using the graft copolymer according to the present invention as an impact modifier has an advantage of excellent impact strength, particularly low temperature impact strength at -10 ° C or less and excellent color characteristics.
이하에서 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
먼저, 본 발명에 따른 고무라텍스; 상기 고무라텍스를 이용하여 제조된 그라프트 공중합체; 및 상기 그라프트 공중합체를 포함하는 PVC 수지 블렌드에 관하여 설명하면 하기와 같다.First, the rubber latex according to the present invention; Graft copolymer prepared using the rubber latex; It will be described below with respect to the PVC resin blend comprising the graft copolymer.
본 발명자들은 MBS계 그라프트 공중합체의 기질로서 사용되는 고무라텍스를 다단계 중합을 통해 제조함에 있어서, 내층과 외층의 고무라텍스의 굴절률을 조절함으로써 MBS계 그라프트 공중합체 및 이를 포함하는 PVC 수지 블렌드의 컬러 특성과 저온 충격 강도가 변화하는 것을 발견하여 본 발명을 완성하였다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM In the manufacture of the rubber latex used as the board | substrate of MBS type graft copolymer through multi-stage superposition | polymerization, the present inventors controlled the refractive index of the rubber latex of an inner layer and an outer layer of MBS type graft copolymer, and the PVC resin blend containing the same. The present invention has been completed by finding that the color characteristics and the low temperature impact strength change.
본 발명에 따른 MBS계 그라프트 공중합체의 제조에 사용되는 고무라텍스는 다층 구조를 갖는 고무라텍스로서 내층 고무라텍스의 굴절률이 외층 고무라텍스의 굴절률보다 큰 것을 특징으로 한다.The rubber latex used in the preparation of the MBS graft copolymer according to the present invention is a rubber latex having a multi-layered structure, wherein the refractive index of the inner rubber latex is greater than that of the outer rubber latex.
본 발명에서 상기 고무라텍스는 공액디엔계 단량체 및 에틸렌 불포화성 방향족 화합물의 공중합체 고무라텍스로서, 여기에서 상기 공액디엔계 단량체는 부타디엔, 이소프렌 및 클로로이소프렌으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 에틸렌 불포화성 방향족 화합물은 스티렌, 알파메틸스티렌, 이소프로페닐나프탈렌, 비닐나프탈렌, 벤젠고리의 각 수소 중 적어도 하나가 C1 내지 C3의 알킬기로 치환된 스티렌 및 벤젠고리의 각 수소 중 적어도 하나가 할로겐으로 치환된 스티렌으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. In the present invention, the rubber latex is a copolymer rubber latex of a conjugated diene-based monomer and an ethylenically unsaturated aromatic compound, wherein the conjugated diene-based monomer may be at least one selected from the group consisting of butadiene, isoprene and chloroisoprene, but The ethylenically unsaturated aromatic compounds include, but are not limited to, styrene, alphamethylstyrene, isopropenylnaphthalene, vinylnaphthalene, and benzene and benzene rings in which at least one of each hydrogen of the benzene ring is substituted with an alkyl group of C 1 to C 3 At least one of each hydrogen may be one or more selected from the group consisting of styrene substituted with halogen, but is not limited thereto.
본 발명에서 상기 고무라텍스를 이루는 내층 고무라텍스의 경우는 굴절률이 1.54 내지 1.59인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 1.545 내지 1.59이다. 상기 내층 고무라텍스의 굴절률이 1.54 미만인 경우에는 충격강도 개선 효과가 미미하고, 상기 굴절률이 1.59를 초과하는 경우에는 백화도가 커져서 투명도에 불리한 영향을 줄 수 있으므로 바람직하지 않다.In the present invention, in the case of the inner rubber latex forming the rubber latex, the refractive index is preferably 1.54 to 1.59, more preferably 1.545 to 1.59. When the refractive index of the inner layer rubber latex is less than 1.54, the impact strength improvement effect is insignificant, and when the refractive index exceeds 1.59, the whitening degree becomes large, which is not preferable because it may adversely affect the transparency.
또한, 본 발명에서 상기 고무라텍스를 이루는 외층 고무라텍스의 경우는 굴절률이 1.51 내지 1.54인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1.51 내지 1.535이다. 상기 외층 고무라텍스의 굴절률이 1.51 미만인 경우에는 투명도가 저하되는 문제가 있고, 상기 굴절률이 1.54를 초과하는 경우에는 충격강도 개선 효과가 미미한 문제가 있으므로 바람직하지 않다. In the present invention, in the case of the outer rubber latex forming the rubber latex, the refractive index is preferably 1.51 to 1.54, more preferably 1.51 to 1.535. If the refractive index of the outer rubber latex is less than 1.51, there is a problem that the transparency is lowered, and if the refractive index exceeds 1.54, the impact strength improvement effect is insignificant, which is not preferable.
본 발명에서는 상기 고무라텍스를 이용하여 알킬(메타)아크릴레이트 및 에틸렌 불포화성 방향족 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 단량체를 유화중합하여 제조된 그라프트 공중합체를 PVC 수지의 충격보강제로 사용할 수 있다. 본 발명에서 상기 그라프트 공중합체는 상기 단량체를 일괄 투입하여 유화중합함으로써 제조할 수도 있고 상기 단량체를 2단계 이상으로 나누어 유화중합함으로써 제조 할 수도 있으며, 상기 유화중합 방법이 본 발명을 제한하지는 않는다. In the present invention, the graft copolymer prepared by emulsion polymerization of at least one monomer selected from the group consisting of alkyl (meth) acrylate and ethylenically unsaturated aromatic compounds using the rubber latex may be used as an impact modifier of PVC resin. . In the present invention, the graft copolymer may be prepared by emulsion polymerization by adding the monomers in a batch, or may be prepared by emulsion polymerization by dividing the monomer into two or more stages, and the emulsion polymerization method does not limit the present invention.
본 발명에서 상기 그라프트 공중합체의 제조에 이용되는 상기 고무라텍스의 함량은 50 내지 95 중량%이고, 상기 알킬(메타)아크릴레이트 및 에틸렌 불포화성 방향족 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 단량체의 함량은 5 내지 50 중량%인 것이 바람직하다. 상기 그라프트 공중합체의 제조에 사용되는 상기 고무라텍스의 함량이 50 중량% 미만인 경우에는 충격 보강 효과가 미미하고 95 중량%를 초과하는 경우에는 상기 고무라텍스와 PVC 수지와의 상용성 부족으로 분산성이 떨어져 결국 충격 강화 효과가 실효적으로 발휘되지 못하는 문제가 있으므로 바람직하지 않다. The content of the rubber latex used in the preparation of the graft copolymer in the present invention is 50 to 95% by weight, the content of at least one monomer selected from the group consisting of the alkyl (meth) acrylate and ethylene unsaturated aromatic compounds. It is preferable that it is 5 to 50 weight%. When the content of the rubber latex used in the preparation of the graft copolymer is less than 50% by weight, the impact reinforcing effect is insignificant, and when the content of the rubber latex is greater than 95% by weight, dispersibility due to the lack of compatibility between the rubber latex and PVC resin This is not preferable because there is a problem that the impact strengthening effect is not effectively exerted eventually.
본 발명에 따른 상기 그라프트 공중합체의 제조에 사용될 수 있는 상기 알킬(메타)아크릴레이트는 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 메틸아크릴레이트 및 에틸아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 사용될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. The alkyl (meth) acrylate that can be used in the preparation of the graft copolymer according to the present invention is one or more selected from the group consisting of methyl methacrylate, ethyl methacrylate, methyl acrylate and ethyl acrylate may be used. But it is not limited thereto.
또한, 본 발명에 따른 상기 그라프트 공중합체의 제조에 사용될 수 있는 상기 에틸렌 불포화성 방향족 화합물은 스티렌, 알파메틸스티렌, 이소프로페닐나프탈렌, 비닐나프탈렌, 벤젠고리의 각 수소 중 적어도 하나가 C1 내지 C3의 알킬기로 치환된 스티렌, 및 벤젠고리의 각 수소 중 적어도 하나가 할로겐으로 치환된 스티렌으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 사용될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. In addition, the ethylenically unsaturated aromatic compound that can be used in the preparation of the graft copolymer according to the present invention is at least one of each hydrogen of styrene, alpha methyl styrene, isopropenyl naphthalene, vinyl naphthalene, benzene ring C 1 to One or more selected from the group consisting of styrene substituted with an alkyl group of C 3 , and styrene with at least one of each hydrogen of the benzene ring substituted with halogen may be used, but is not limited thereto.
본 발명에서 상기 고무라텍스로부터 상기 그라프트 공중합체를 제조하는 유화중합을 실시하기 위한 반응매체, 유화제, 안정제, 개시제 등은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 공지된 것을 특별한 제한없이 사용할 수 있으며, 이것이 본 발명을 한정하는 것은 아니다. In the present invention, a reaction medium, an emulsifier, a stabilizer, an initiator, and the like for emulsification polymerization to prepare the graft copolymer from the rubber latex may be used without particular limitation as known in the art. It is not intended to limit the invention.
본 발명은 상기 고무라텍스를 이용하여 제조된 상기 그라프트 공중합체를 PVC 수지와 블렌딩하여 PVC 수지 블렌드를 제조할 수 있다.The present invention can be prepared by blending the graft copolymer prepared using the rubber latex with a PVC resin PVC resin blend.
상기 PVC 수지 블렌드는 본 발명에 따른 그라프트 공중합체 1 내지 20 중량% 및 PVC 수지 80 내지 99 중량%로 이루어진 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 PVC 수지 블렌드에서 상기 본 발명에 따른 그라프트 공중합체의 함량이 1 중량% 미만이면 내충격성의 개선 효과가 미미하고, 20 중량%를 초과하는 경우에는 함량을 증가시켜도 더 이상 충격 강도가 증가하지 않고 제조단가만 지나치게 상승하는 문제가 있어 바람직하지 않다. The PVC resin blend is characterized in that consisting of 1 to 20% by weight of the graft copolymer and 80 to 99% by weight of the PVC resin according to the present invention. When the content of the graft copolymer according to the present invention is less than 1% by weight in the PVC resin blend according to the present invention, the effect of improving impact resistance is insignificant, and when the content exceeds 20% by weight, the impact strength is no longer increased. It is not preferable because there is a problem that only the manufacturing cost rises excessively without increasing.
본 발명에서 상기 PVC 수지는 특별히 한정하지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 공지된 임의의 것을 사용할 수 있다.In the present invention, the PVC resin is not particularly limited, and any of those known in the art to which the present invention pertains may be used.
한편, 본 발명에 따른 상기 PVC 수지 블렌드는 필요에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 공지된 산화방지제, 열안정제, 가소제, 착색제 및 활제 등의 첨가제를 통상의 함량으로 더 포함할 수 있다. Meanwhile, the PVC resin blend according to the present invention may further include additives such as antioxidants, heat stabilizers, plasticizers, colorants, and lubricants known in the art to which the present invention pertains, if necessary.
이어서, 본 발명에 따른 상기 고무라텍스의 제조방법에 관하여 설명하면 하기와 같다.Next, the manufacturing method of the rubber latex according to the present invention will be described.
본 발명에 따른 상기 고무라텍스의 제조 방법은Method for producing the rubber latex according to the present invention
(1)공액디엔계 단량체, 에틸렌 불포화성 방향족 화합물 및 가교제의 단량체 혼합물 중 25 내지 75 중량%를 먼저 유화 중합하여 내층 고무라텍스를 제조하는 단계; 및(1) preparing an inner layer rubber latex by first emulsion-polymerizing 25 to 75% by weight of a monomer mixture of a conjugated diene monomer, an ethylenically unsaturated aromatic compound and a crosslinking agent; And
(2)상기 코어층 고무라텍스에 잔여 단량체 혼합물 25 내지 75 중량%를 유화 중합하여 외층 고무라텍스를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.(2) emulsion-polymerizing 25 to 75% by weight of the residual monomer mixture in the core layer rubber latex to produce an outer layer rubber latex.
상기 (1)단계 반응에서,In the reaction of step (1),
상기 공액디엔계 단량체, 에틸렌 불포화성 방향족 화합물 및 가교제의 단량체 혼합물은 25 내지 75 중량%가 사용되는 것이 바람직하다. 상기 (1)단계 반응에서의 단량체 사용량이 전체 단량체 혼합물 대비 25 중량% 미만인 경우에는 이를 사용한 PVC 수지의 저온 충격 강도가 낮아지는 문제가 있고, 75 중량%를 초과하는 경우에는 상기 PVC 수지의 컬러특성과 저온 충격 강도가 모두 나빠지는 문제가 있다.The monomer mixture of the conjugated diene monomer, the ethylenically unsaturated aromatic compound and the crosslinking agent is preferably 25 to 75% by weight. When the amount of monomer used in the step (1) is less than 25% by weight relative to the total monomer mixture, there is a problem that the low-temperature impact strength of the PVC resin using the same decreases, and when it exceeds 75% by weight, the color characteristics of the PVC resin There is a problem that both the low temperature impact strength and the low temperature.
본 발명에 따른 상기 고무라텍스의 제조 방법에서 사용되는 공액디엔계 단량체는 부타디엔, 이소프렌 및 클로로이소프렌으로 이루어진 군에서 1종 이상 선택될 수 있다. 여기에서 상기 공액디엔게 단량체는 외부로부터의 충격을 흡수하여 내충격성을 향상시키는 역할을 한다.The conjugated diene monomer used in the rubber latex production method according to the present invention may be selected from the group consisting of butadiene, isoprene and chloroisoprene. In this case, the conjugated diene monomer serves to absorb shock from the outside to improve impact resistance.
또한, 본 발명에 따른 상기 고무라텍스의 제조 방법에서 사용되는 에틸렌 불포화성 방향족 화합물은 스티렌, 알파메틸스티렌, 이소프로페닐나프탈렌, 비닐나프탈렌, 벤젠고리의 각 수소 중 적어도 하나가 C1 내지 C3의 알킬기로 치환된 스티렌, 및 벤젠고리의 각 수소 중 적어도 하나가 할로겐으로 치환된 스티렌으로 이루어진 군에서 1종 이상 선택될 수 있다. 여기에서 상기 에틸렌 불포화성 방향족 화합물은 고무라텍스의 굴절률을 PVC 수지와 동일하게 함으로써 굴절률 차이에 의해 발생하는 빛의 산란을 억제하여 PVC 수지의 투명도를 유지시키는 역할을 한다.In addition, the ethylenically unsaturated aromatic compound used in the rubber latex production method according to the present invention is at least one of each hydrogen of styrene, alpha methyl styrene, isopropenyl naphthalene, vinyl naphthalene, benzene ring of C 1 to C 3 At least one selected from the group consisting of styrene substituted with an alkyl group, and styrene at least one of each hydrogen of the benzene ring is substituted with halogen. The ethylenically unsaturated aromatic compound serves to maintain the transparency of the PVC resin by suppressing the scattering of light generated by the difference in refractive index by making the refractive index of the rubber latex equal to the PVC resin.
본 발명에서는 상기 고무라텍스의 제조시 가교제를 사용할 수 있으며, 이때 사용되는 가교제는 디비닐벤젠, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 디에티렌글리콜디메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜디메타클릴레이트, 아릴메타크릴레이트 및 1,3-부틸렌글리콜디아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물인 것이 바람직하다. 여기에서 가교제는 상기 고무라텍스의 가교도를 조절하는 역할을 한다.In the present invention, a crosslinking agent may be used when preparing the rubber latex, and the crosslinking agent used may be divinylbenzene, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, 1,3 It is preferably at least one compound selected from the group consisting of -butylene glycol dimethacrylate, aryl methacrylate and 1,3-butylene glycol diacrylate. The crosslinking agent serves to control the degree of crosslinking of the rubber latex.
또한, 본 발명에 따른 고무라텍스의 제조 방법에서 사용되는 상기 그라프트 가교제의 함량은 전체 단량체 대비 0.1 내지 3 중량% 사용되는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 1.5 중량%이다. 상기 그라프트 가교제의 사용량이 0.1 중량% 미만인 경우에는 내백화도가 악화되는 문제가 있고, 3 중량%를 초과하는 경우에는 내충격성이 저하되는 문제가 있다. In addition, the content of the graft crosslinking agent used in the rubber latex production method according to the present invention is preferably used 0.1 to 3% by weight, more preferably 0.1 to 1.5% by weight relative to the total monomers. When the amount of the graft crosslinking agent is less than 0.1% by weight, there is a problem that the degree of whitening is deteriorated, and when it exceeds 3% by weight, the impact resistance is lowered.
본 발명의 상기 (1)단계 반응에서 제조된 상기 내층 고무라텍스의 굴절률은 1.54 내지 1.59인 것이 바람직하다. 상기 굴절률이 1.54 미만인 경우에는 충격강도 개선 효과가 미미하고, 상기 굴절률이 1.59를 초과하는 경우에는 백화도가 커져서 투명도에 불리한 영향을 줄 수 있다. The refractive index of the inner rubber latex prepared in the step (1) reaction of the present invention is preferably 1.54 to 1.59. When the refractive index is less than 1.54, the impact strength improvement effect is insignificant, and when the refractive index exceeds 1.59, the whitening degree is increased, which may adversely affect transparency.
또한, 상기 (2)단계 반응에서, In addition, in the step (2),
상기 (1)단계 반응에서 제조된 내층 고무라텍스에 상기 (1)단계 반응에 사용 되지 않은 잔여 단량체 25 내지 75 중량%를 사용하여 유화중합을 실시한다. 이러한 방법으로 제조된 외층 고무라텍스의 굴절률은 1.51 내지 1.54인 것이 바람직하다. 상기 굴절률이 1.51 미만인 경우에는 투명도가 저하되는 문제가 있고, 상기 굴절률이 1.54를 초과할 경우에는 충격강도 개선 효과가 미미한 문제가 있다.Emulsion polymerization is carried out using the inner layer rubber latex prepared in the step (1) using 25 to 75% by weight of the remaining monomers not used in the step (1). It is preferable that the refractive index of the outer layer rubber latex manufactured by this method is 1.51 to 1.54. If the refractive index is less than 1.51, there is a problem that the transparency is lowered. If the refractive index is more than 1.54, there is a problem that the impact strength improvement effect is insignificant.
본 발명의 상기 고무라텍스의 제조 방법에서 사용되는 공액디엔계 단량체, 에틸렌 불포화성 방향족 화합물 및 가교제는 상기 고무라텍스의 굴절률을 조절하는 역할을 하며, 그 함량과 종류는 원하는 물성에 따라 변경이 가능하다. 따라서 공액디엔계 단량체, 에틸렌 불포화성 방향족 화합물 및 가교제의 함량비는 본 발명에서 한정되지 않으며, 다만 굴절률 조절을 통한 투명성 확보를 위하여 공액디엔계 단량체 : (에틸렌 불포화성 방향족 화합물 + 가교제)의 사용량을 (1)단계 및 (2)단계 반응 전체에서 3:1로 유지하는 것이 바람직하다. 다만, (1)단계 반응에서의 단량체는 전체 단량체 혼합물 중 25 내지 75 중량%를, (2)단계 반응에서의 단량체는 잔여 단량체 혼합물 25 내지 75 중량%를 사용되는 것이 바람직하다. 이때, (1)단계에서 제조된 내층 고무라텍스의 굴절률은 1.54 내지 1.59인 것이 바람직하고, (2)단계에서 제조된 외층 고무라텍스의 굴절률은 1.51 내지 1.54인 것이 바람직하다.The conjugated diene-based monomer, the ethylenically unsaturated aromatic compound and the crosslinking agent used in the production method of the rubber latex of the present invention serve to adjust the refractive index of the rubber latex, the content and type of which can be changed according to the desired physical properties. . Therefore, the content ratio of conjugated diene monomer, ethylenically unsaturated aromatic compound and crosslinking agent is not limited in the present invention, but the amount of conjugated diene monomer: (ethylene unsaturated aromatic compound + crosslinking agent) is used in order to secure transparency through refractive index control. It is preferred to maintain 3: 1 throughout the reactions of steps (1) and (2). However, it is preferable to use 25 to 75% by weight of the monomer in the reaction of step (1) and 25 to 75% by weight of the monomer in the reaction of step (2). In this case, the refractive index of the inner rubber latex prepared in step (1) is preferably 1.54 to 1.59, the refractive index of the outer rubber latex prepared in step (2) is preferably 1.51 to 1.54.
본 발명에 따른 상기 고무라텍스의 제조 방법에 있어서, 유화중합을 실시하기 위한 반응매체, 유화제, 안정제, 개시제 등은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 공지된 것이라면 특별한 제한 없이 통상의 함량으로 사용될 수 있으며, 이에 관해서는 하기 실시예의 기재를 참조할 수 있다. In the method for producing the rubber latex according to the present invention, the reaction medium, emulsifier, stabilizer, initiator, etc. for performing the emulsion polymerization may be used in a conventional content without particular limitation, as long as it is known in the art. In this regard, reference may be made to the description of the following examples.
본 발명에 따라 제조된 고무라텍스를 이용하여 제조된 그라프트 공중합체를 PVC 수지에 충격보강제로 사용할 경우 PVC 수지의 컬러 특성은 ASTM 1003 규격의 컬러미터를 이용한 b 값이 10 이하이고, 저온 충격 강도는 하기의 평가방법에 의하여 -20℃에서 300 rpm 이상으로 기존 PVC 수지 대비 컬러특성 및 충격강도, 특히 저온층격강도가 우수하다.When the graft copolymer prepared by using the rubber latex prepared according to the present invention is used as an impact modifier in a PVC resin, the color characteristics of the PVC resin are b or less than 10 using a color meter of ASTM 1003 standard, and low temperature impact strength. The color characteristics and impact strength, especially low temperature laminar strength is superior to the existing PVC resin at 300 rpm or more at -20 ℃ by the following evaluation method.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 단, 본 발명이 다음 실시예로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기본 사상을 유지한 변형, 개조 등은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 이해된다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to the following examples, and variations, modifications, and the like that maintain the basic idea of the present invention are understood to be included in the scope of the present invention.
실시예Example
실시예Example 1 One
(고무라텍스의 제조)(Manufacture of rubber latex)
하기 화합물들의 중량%는 고무라텍스의 제조를 위하여 사용된 단량체 혼합물 100 중량%를 기준으로 나타낸 것이고, 중량부는 상기 단량체 혼합물 100 중량부를 기준으로 나타낸 것이다. The weight percentages of the following compounds are based on 100% by weight of the monomer mixture used for the preparation of rubber latex, and parts by weight are based on 100 parts by weight of the monomer mixture.
교반기가 장착된 120리터 고압 중합 용기에 이온 교환수 150 중량부, 첨가제로 완충용액 0.5 중량부, 올레인산 칼륨 1.0 중량부, 에틸렌디아민 테트라나트륨초산염 0.0047 중량부, 황산 제1철 0.003 중량부, 나트륨포름알데히드 술폭시산 0.02 중량부 및 디이소프로필벤젠 히드로퍼옥시드 0.1 중량부를 초기 충진시켰다.In a 120 liter high pressure polymerization vessel equipped with a stirrer, 150 parts by weight of ion-exchanged water, 0.5 parts by weight of buffer solution as an additive, 1.0 parts by weight of potassium oleate, 0.0047 parts by weight of ethylenediamine tetrasodium acetate, 0.003 parts by weight of ferrous sulfate, sodium form 0.02 parts by weight of aldehyde sulfoxy acid and 0.1 parts by weight of diisopropylbenzene hydroperoxide were initially charged.
여기에 제 1 단계로 부타디엔 30 중량%, 스티렌 19.5 중량% 및 디비닐벤젠 0.5 중량%를 투입하여 35 ℃에서 중합을 실시하고, 투입된 단량체의 중합 전환율이 90 % 이상에서 제 2 단계로 부타디엔 45 중량%, 스티렌 4.5 중량%, 디비닐벤젠 0.5 중량% 및 올레인산칼륨 0.5 중량부를 가하고 10시간 중합하여 입자 크기가 1000 Å인 스티렌-부타디엔 고무라텍스를 얻었고, 이의 최종 중합 전환율은 98 %였다.In the first step, 30% by weight of butadiene, 19.5% by weight of styrene and 0.5% by weight of divinylbenzene were polymerized at 35 ° C, and the polymerization conversion rate of the added monomer was 90% or more and 45% of butadiene in the second step. %, 4.5% by weight of styrene, 0.5% by weight of divinylbenzene and 0.5 parts by weight of potassium oleate were polymerized for 10 hours to obtain a styrene-butadiene rubber latex having a particle size of 1000 mm 3, and the final polymerization conversion thereof was 98%.
(MBS계 그라프트 공중합체의 제조)(Production of MBS Graft Copolymer)
하기 화합물들의 중량%는 MBS계 그라프트 공중합체의 제조를 위하여 사용된 상기 고무라텍스 및 새로 첨가된 단량체의 혼합물 100 중량%를 기준으로 나타낸 것이고, 중량부는 상기 고무라텍스 및 새로 첨가된 단량체의 혼합물 100 중량부를 기준으로 나타낸 것이다. The weight percentages of the following compounds are based on 100% by weight of the mixture of the rubber latex and the newly added monomer used for the preparation of the MBS-based graft copolymer, and the weight parts are 100% of the mixture of the rubber latex and the newly added monomer. It is shown based on parts by weight.
상기 수득한 고무라텍스 70 중량%(고형분)를 밀폐된 반응기에 투입한 후, 질소를 충진하고 여기에 에틸렌디아민 테트라나트륨초산염 0.0094 중량부, 황산 제1철 0.006 중량부, 나트륨포름알데히드 술폭시산 0.04 중량부를 투입한 후, 메틸메타크릴레이트 14 중량%, 올레인산칼륨 0.14 중량부, 이온 교환수 14 중량부, 및 t-부틸 하이드로퍼옥시드 0.05 중량부를 첨가하여 10분 동안 60 ℃에서 2시간 동안 중합을 실시하고, 이어서 스티렌 16 중량%, 에틸렌디아민 테트라나트륨초산염 0.0094 중량부, 황산 제1철 0.006 중량부, 나트륨포름알데히드 설폭실레이트 0.04 중량부, 올레인산칼륨 0.16 중량부, 이온교환수 16 중량부 및 t-부틸 하이드로퍼옥시드 0.05 중량부를 투입한 후 60 ℃에서 2시간 동안 중합을 실시하였다. 70% by weight of the obtained rubber latex (solid content) was charged to a closed reactor, and charged with nitrogen thereinto 0.0094 parts by weight of ethylenediamine tetrasodium acetate, 0.006 parts by weight of ferrous sulfate, and sodium formaldehyde sulfoxy acid 0.04 After addition of 14 parts by weight of methyl methacrylate, 0.14 parts by weight of potassium oleate, 14 parts by weight of ion-exchanged water, and 0.05 parts by weight of t-butyl hydroperoxide, the polymerization was carried out at 60 DEG C for 10 minutes for 2 hours. 16 weight% styrene, 0.0094 weight part of ethylenediamine tetrasodium acetate, 0.006 weight part of ferrous sulfate, 0.04 weight part of sodium formaldehyde sulfoxylate, 0.16 weight part of potassium oleate, 16 weight part of ion-exchanged water, and After adding 0.05 part by weight of t-butyl hydroperoxide, polymerization was performed at 60 ° C. for 2 hours.
(MBS 분말의 제조)(Manufacture of MBS Powder)
상기 제조된 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스티렌의 그라프트 공중합체(MBS 그라프트 공중합체) 반응 생성물(액상) 100중량부에 산화방지제(Irganox-245) 0.5 중량부를 첨가하여 교반하면서 황산마그네슘 4 중량부 및 황산 2 중량부를 가하여 70℃에서 중합체와 물을 분리시킨 후 탈수 건조하여 MBS 분말을 수득하였다.4 parts by weight of magnesium sulfate while stirring by adding 0.5 parts by weight of antioxidant (Irganox-245) to 100 parts by weight of the graft copolymer (MBS graft copolymer) reaction product (liquid phase) of the methyl methacrylate-butadiene-styrene prepared above Part and 2 parts by weight of sulfuric acid were added to separate the polymer and water at 70 ° C., followed by dehydration and drying to obtain MBS powder.
(PVC 수지 시편의 제조)Preparation of PVC Resin Specimen
PVC 수지의 시편 제조는 가공을 용이하게 하기 위하여 PVC 수지 마스터배치를 제조하여 실시하였다. PVC 수지 마스터배치는 PVC 수지 100 중량부, 열안정제(Sn 스테아레이트) 1.5중량부, 내부활제(스테아린산 칼슘) 1.0 중량부, 외부활제(파라핀 왁스) 0.5 중량부, 가공조제(LG화학, PA-910) 0.5 중량부 및 안료 0.3 중량부를 고속 교반기를 이용하여 130 ℃의 온도에서 충분히 혼합한 후 냉각하여 제조하였다. Specimen preparation of PVC resin was carried out by preparing a PVC resin masterbatch to facilitate processing. PVC resin master batch is 100 parts by weight of PVC resin, 1.5 parts by weight of thermal stabilizer (Sn stearate), 1.0 part by weight of internal lubricant (calcium stearate), 0.5 part by weight of external lubricant (paraffin wax), processing aid (LG Chem, PA- 910) 0.5 parts by weight and 0.3 parts by weight of pigment were prepared by sufficiently mixing at a temperature of 130 ° C. using a high speed stirrer and then cooling.
PVC 수지 시편 제조를 위하여 사용되는 충격 보강제 사용량은 PVC 수지 100 중량부에 대하여 9 중량부를 사용하였으며 195 ℃의 롤을 사용하여 저온 회전 충격 강도 측정을 위한 0.5 mm 두께의 시트를 제조하였다.The amount of impact modifier used to prepare the PVC resin specimens was 9 parts by weight based on 100 parts by weight of the PVC resin, and a sheet of 0.5 mm thickness for low temperature rotational impact strength measurement was prepared using a roll at 195 ° C.
실시예Example 2 2
상기 실시예 1과 동일하게 수행하되 상기 고무라텍스 중합시 1 단계로 부타디엔 25 중량%, 스티렌 24 중량% 및 디비닐벤젠 1 중량%를 투입하고, 2 단계로 부타디엔 50 중량%를 투입하여 중합을 실시한 것만 다르다.In the same manner as in Example 1, but in the rubber latex polymerization 25% by weight of butadiene, 24% by weight of styrene and 1% by weight of divinylbenzene was added, and 50% by weight of butadiene was added to the polymerization in two steps Only thing is different.
비교예Comparative example 1 One
상기 실시예 1과 동일하게 수행하되 상기 고무라텍스 중합시 1 단계로 부타디엔 37.5 중량%, 스티렌 12 중량% 및 디비닐벤젠 0.5 중량%를 투입하고, 2 단계로 부타디엔 37.5 중량%, 스티렌 12 중량% 및 디비닐벤젠 0.5 중량%를 투입하여 중합을 실시한 것만 다르다.In the same manner as in Example 1, but in the rubber latex polymerization 37.5% by weight of butadiene, 12% by weight of styrene and 0.5% by weight of divinylbenzene, 37.5% by weight of butadiene, 12% by weight of styrene and It differs only by superposing | polymerizing by adding 0.5 weight% of divinylbenzenes.
비교예Comparative example 2 2
상기 실시예 1과 동일하게 수행하되 상기 고무라텍스 중합시 1 단계로 부타디엔 45 중량%, 스티렌 4.5 중량% 및 디비닐벤젠 0.5 중량%를 투입하고, 2 단계로 부타디엔 30 중량%, 스티렌 19.5 중량% 및 디비닐벤젠 0.5 중량%를 투입하여 중합을 실시한 것만 다르다.In the same manner as in Example 1 but in the rubber latex polymerization 45% by weight of butadiene, 4.5% by weight of styrene and 0.5% by weight of divinylbenzene in a step, 30% by weight of butadiene, 19.5% by weight of styrene and It differs only by superposing | polymerizing by adding 0.5 weight% of divinylbenzenes.
비교예Comparative example 3 3
상기 실시예 1과 동일하게 수행하되 상기 고무라텍스 중합시 1 단계로 부타디엔 50 중량%를 투입하고, 2 단계로 부타디엔 25 중량%, 스티렌 24 중량% 및 디비닐벤젠 1 중량%를 투입하여 중합을 실시한 것만 다르다.The polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that 50 wt% of butadiene was added in one step during the rubber latex polymerization, and 25 wt% of butadiene, 24 wt% of styrene and 1 wt% of divinylbenzene were added in two steps. Only thing is different.
비교예Comparative example 4 4
상기 실시예 1과 동일하게 수행하되 상기 고무라텍스 중합시 부타디엔 75 중량%, 스티렌 24 중량% 및 디비닐벤젠 1 중량%를 일괄 투입하여 중합을 1 단계로 실시한 것만 다르다.In the same manner as in Example 1, except that 75 wt% butadiene, 24 wt% of styrene, and 1 wt% of divinylbenzene in the rubber latex polymerization were carried out in one step.
(물성 시험)(Property test)
굴절률 평가Refractive index evaluation
굴절률은 상기 제조된 각 단계별 라텍스를 70℃로 가열 건조시켜 얻은 필름을 굴절률계(Abbe사의 Refractometer)를 사용하여 25℃에서 측정하였다.The refractive index was measured at 25 ° C. using a refractive index meter (Refractometer, manufactured by Abbe) of a film obtained by heating and drying each prepared latex at 70 ° C.
유리 전이 온도(Glass transition temperature ( TgTg )의 평가Rating
유리 전이 온도는 Rheometric Scientific 사의 DMTA V를 이용하여 상온에서 승온속도 10 ℃/min로 상승시키면서 측정하였다.The glass transition temperature was measured while increasing the temperature increase rate to 10 ℃ / min at room temperature using DMTA V of Rheometric Scientific.
저온 충격 강도의 평가Evaluation of low temperature impact strength
저온 충격 강도는 실시예 1에서의 방법으로 제조한 시트를 잘라 두께 0.5mm, 10cm * 14cm의 시편을 제작하여 -20 ℃에서 2시간 숙성 후 원형 톱날을 회전시키며 15mm/초의 속도로 톱날에 가했을 때 시편이 깨지는 최저 rpm을 측정하였다. The low temperature impact strength was obtained by cutting the sheet prepared by the method of Example 1 to prepare specimens having a thickness of 0.5 mm and 10 cm * 14 cm, and aged at -20 ° C. for 2 hours to rotate the circular saw blade, and then applied to the saw blade at a speed of 15 mm / sec. The lowest rpm at which the specimen was broken was measured.
컬러 특성의 평가Evaluation of color characteristics
상기 방법으로 제조된 시트를 가열 프레스를 이용하여 ASTM 1003규격의 컬러 특성 측정을 위한 3mm 두께의 시편을 제조하고 컬러 컴퓨터(SUGA Color Computer)를 이용하여 b 값을 측정하였다. The sheet prepared by the above method was prepared by using a heat press to prepare a specimen of 3 mm thickness for measuring color characteristics of the ASTM 1003 standard, and b value was measured using a color computer (SUGA Color Computer).
실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 4에 대해 중합 단계별 고무라텍스의 단계별 굴절률 및 단계별 유리 전이 온도 및 상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 PVC 수지 블렌드의 컬러 특성 및 저온 충격 강도를 각각 측정하여 표 1에 나타내었다.For Examples 1 to 2 and Comparative Examples 1 to 4, the step-by-step refractive index and step-by-step glass transition temperature of the rubber latex for each polymerization step and the color properties and low temperature impact strength of the PVC resin blends prepared according to the above examples and comparative examples were measured, respectively. Table 1 shows.
상기 표에서 BD는 부타디엔, SM은 스티렌, DVB는 디비닐벤젠을 각각 나타낸다. In the table, BD represents butadiene, SM represents styrene, and DVB represents divinylbenzene, respectively.
상기 표에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 다단계 중합 방법에 따라 굴절률을 단계별로 변화시켜 제조된 고무라텍스를 사용하여 제조된 MBS계 그라프트 공중합체를 충격보강제로 사용한 PVC수지의 컬러 특성과 저온 회전 충격 강도가 개선되었음을 확인하였다. 즉, 실시예 1 내지 실시예 2에서와 같이 내층 고무라텍스의 굴절률이 1.54 내지 1.59이고, 외층 고무라텍스의 굴절률이 1.51 내지 1.54인 경우, 상기 PVC수지의 컬러 특성은 좋아지고 저온 회전 충격 강도가 증가하였으나, 반면 비교예 1 내지 4에서와 같이 내층과 외층 고무라텍스의 굴절률이 상기 범위를 벗어나는 경우, 상기 PVC 수지의 컬러 특성도 나쁘고 저온 충격 강도도 낮음을 확인하였다. 특히, 비교예 4에서 단량체를 모두 일괄 투입하고 중합할 경우 다단계로 중합할 경우에 비해 상기 PVC 수지의 컬러 특성, 저온 회전 충격 강도 모두 본 발명의 결과보다 열악함을 확인하였다. As shown in the table, the color characteristics and low temperature rotation of the PVC resin using the MBS-based graft copolymer prepared by using a rubber latex prepared by varying the refractive index according to the multi-step polymerization method according to the present invention as an impact modifier It was confirmed that the impact strength was improved. That is, when the refractive index of the inner rubber latex is 1.54 to 1.59 and the refractive index of the outer rubber latex is 1.51 to 1.54 as in Examples 1 to 2, the color characteristics of the PVC resin are improved and the low temperature rotational impact strength is increased. However, on the other hand, when the refractive index of the inner layer and outer rubber latex as in Comparative Examples 1 to 4 out of the range, it was confirmed that the color characteristics of the PVC resin is also bad and low-temperature impact strength is low. In particular, it was confirmed that the color characteristics and low temperature rotational impact strength of the PVC resin is worse than the results of the present invention compared to the case of polymerization in a multi-stage when all the monomers are added and polymerized in Comparative Example 4.
따라서 본 발명에 따른 단계별 굴절률을 갖는 고무라텍스를 기질로 사용한 MBS계 그라프트 공중합체를 PVC 수지에 사용할 경우 컬러특성 및 저온 충격강도가 우수함을 확인할 수 있었다.Therefore, when the MBS-based graft copolymer using the rubber latex having a refractive index according to the present invention as a substrate, it was confirmed that the color characteristics and low-temperature impact strength were excellent.
이상의 실시예와 비교예를 통하여 설명한 바와 같이, 본 발명의 제조 방법에 의해 제조된 MBS계 그라프트 공중합체를 PVC 수지의 충격 보강제로 사용하면 컬러 특성 및 저온 충격 강도가 우수한 PVC 수지가 제조된다. As described through the above Examples and Comparative Examples, when the MBS-based graft copolymer prepared by the production method of the present invention is used as the impact modifier of the PVC resin, a PVC resin having excellent color characteristics and low temperature impact strength is produced.
상기에서 본 발명은 실시예를 중심으로 상세히 설명되었지만 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 자명하며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다. 따라서 본 발명의 범위는 이하의 특허청구범위 및 그 균등물에 의하여 정하여진다.Although the present invention has been described in detail with reference to the embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope and spirit of the present invention, and such modifications and modifications belong to the appended claims. Do. Therefore, the scope of the present invention is defined by the following claims and their equivalents.
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