热塑性树脂组合物、其制备方法和使用其制造的模制品与流程

[相关申请的交叉引用]本技术要求在韩国知识产权局于2021年10月22日提交的韩国专利申请no.10-2021-0141872，以及基于上述专利的优先权于2022年08月22日再次提交的韩国专利申请no.10-2022-0104724的优先权，上述两项专利申请各自的公开内容通过引用并入本说明书中。本发明涉及一种热塑性树脂组合物、制备该热塑性树脂组合物的方法和使用所述热塑性树脂组合物制造的模制品。更具体地，本发明涉及一种热塑性树脂组合物，其通过调节具有由聚合物种子、包围该种子的橡胶核和包围该核的接枝壳构成的结构的接枝共聚物的各层的组成和组成比，调节橡胶核的形态，以及调节与基质聚合物的折射率差，从而具有优异的透明度、光泽度、耐热性、耐候性和抗冲击性；一种制备所述热塑性树脂组合物的方法；以及使用所述热塑性树脂组合物制造的模制品。

背景技术：

1、丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯腈接枝共聚物(下面称为“asa树脂”)不包含不稳定的双键，因而具有非常优异的耐候性。因此，asa树脂广泛用于诸如电气/电子零件、建筑材料(如，乙烯基壁板等)、挤压型材和汽车零件的各个领域中。近年来，在户外用品领域中，对具有如未涂漆、透明、高色度和特殊颜色的性能的高附加值产品的市场需求不断增加。

2、为了赋予包括橡胶核的接枝共聚物透明度，橡胶核、接枝壳和基质树脂的折射率应当彼此相似。此外，在包含接枝共聚物和基质树脂的树脂组合物中，当橡胶核和基质树脂之间的折射率相差小时，在接枝共聚物的界面处不发生光的折射和反射，使得树脂组合物变得透明。

3、在包括丙烯酸丁酯橡胶核和苯乙烯-丙烯腈共聚物壳的asa树脂的情况下，丙烯酸丁酯橡胶的折射率为1.46，苯乙烯-丙烯腈共聚物的折射率为1.56至1.58。由于核与壳的折射率相差大，所述树脂是不透明的。此外，当使用苯乙烯-丙烯腈共聚物(下面称为“san树脂”)作为基质树脂制备asa树脂时，由于san树脂(折射率：1.56至1.58)与asa树脂的核之间的折射率相差大，树脂组合物是不透明的。

4、因此，有必要通过减小构成asa树脂的种子、核和壳各自的折射率与基质树脂的折射率之间的差来开发一种在实现透明度和光泽度的同时具有优异的耐热性、耐候性和机械性能的树脂组合物。

5、[相关技术文献]

6、[专利文献]

7、kr 2006-0118156a

技术实现思路

1、技术问题

2、因此，鉴于上述问题而做出本发明，并且本发明的一个目的是提供一种具有优异的透明度、光泽度、耐热性、耐候性和抗冲击性的热塑性树脂组合物，制备所述热塑性树脂组合物的方法和使用所述热塑性树脂组合物制造的模制品。

3、上述目的和其它目的可以通过下面描述的本发明来实现。

4、技术方案

5、根据本发明的一个方面，提供一种热塑性树脂组合物，包含：(甲基)丙烯酸烷基酯-芳香族乙烯基化合物-乙烯基氰化合物接枝共聚物(a)，包含含有51重量％至77重量％的(甲基)丙烯酸烷基酯和23重量％至49重量％的芳香族乙烯基化合物的聚合物种子、包围所述聚合物种子并包含78重量％至90重量％的丙烯酸烷基酯和10重量％至22重量％的芳香族乙烯基化合物的橡胶核、以及包围所述橡胶核并包含65重量％至80重量％的芳香族乙烯基化合物、14重量％至25重量％的乙烯基氰化合物和3重量％至15重量％的丙烯酸烷基酯的接枝壳；和非接枝共聚物(b)，包含(甲基)丙烯酸烷基酯、烷基取代的苯乙烯类化合物和乙烯基氰化合物，其中，所述接枝共聚物(a)满足下面的公式1和公式2两者：

6、[公式1]

7、200≤2×r2≤300

8、[公式2]

9、25≤r2-r1≤45，

10、其中，r1表示从接枝共聚物的中心到种子的平均半径(nm)，r2表示从接枝共聚物的中心到核的平均半径(nm)。

11、在接枝共聚物(a)中，橡胶核的折射率与接枝壳的折射率(μd25)之间的差可以优选为0.08至0.09。

12、接枝共聚物(a)的聚合物种子的折射率与非接枝共聚物(b)的折射率(μd25)之间的差可以优选为0.01以下。

13、基于总计100重量％的接枝共聚物(a)，接枝共聚物(a)可以优选地包含5重量％至35重量％的聚合物种子、25重量％至55重量％的橡胶核和25重量％至55重量％的接枝壳。

14、非接枝共聚物(b)可以优选地包含30重量％至60重量％的(甲基)丙烯酸烷基酯、25重量％至55重量％的烷基取代的苯乙烯类化合物和5重量％至35重量％的乙烯基氰化合物。

15、所述烷基取代的苯乙烯类化合物可以优选地包括选自α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、邻乙基苯乙烯、间乙基苯乙烯、对乙基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯和2，4-二甲基苯乙烯中的一种或多种。

16、所述热塑性树脂组合物可以优选地包含10重量％至90重量％的接枝共聚物(a)和10重量％至90重量％的非接枝共聚物(b)。

17、所述热塑性树脂组合物可以优选地包含丙烯酸烷基酯-芳香族乙烯基化合物-乙烯基氰化合物接枝共聚物(c)，其包含平均粒径为50nm至150nm的橡胶核。

18、当向所述热塑性树脂组合物中加入丙酮时，进行搅拌和离心分离以得到不溶性溶胶和可溶性凝胶，然后测量它们的折射率，溶胶的折射率和凝胶的折射率(μd25)之间的差可以优选为0.005以下。

19、根据astm d1003，所述热塑性树脂组合物使用厚度为3mm的注射试样测量的雾度可以优选为6.5％以下。

20、根据astm d2457，所述热塑性树脂组合物使用厚度为3mm的注射试样在45°下测量的光泽度可以优选为110以上。

21、根据astm d256，所述热塑性树脂组合物使用厚度为1/4"的试样在室温下测量的悬臂梁冲击强度可以优选为14.5kgf·cm/cm以上。

22、根据本发明的另一方面，提供一种制备热塑性树脂组合物的方法，该方法包括：在180℃至300℃和80rpm至400rpm下捏合和挤出如下物质：(甲基)丙烯酸烷基酯-芳香族乙烯基化合物-乙烯基氰化合物接枝共聚物(a)，包含含有51重量％至77重量％的(甲基)丙烯酸烷基酯和23重量％至49重量％的芳香族乙烯基化合物的聚合物种子、包围所述聚合物种子并包含78重量％至90重量％的丙烯酸烷基酯和10重量％至22重量％的芳香族乙烯基化合物的橡胶核、以及包围所述橡胶核并包含65重量％至80重量％的芳香族乙烯基化合物、14重量％至25重量％的乙烯基氰化合物和3重量％至15重量％的丙烯酸烷基酯的接枝壳；和非接枝共聚物(b)，包含(甲基)丙烯酸烷基酯、烷基取代的苯乙烯类化合物和乙烯基氰化合物，其中，所述接枝共聚物(a)满足下面的公式1和公式2两者：

23、[公式1]

24、200≤2×r2≤300

25、[公式2]

26、25≤r2-r1≤45，

27、其中，r1表示从接枝共聚物的中心到聚合物种子的平均半径(nm)，r2表示从接枝共聚物的中心到核的平均半径(nm)。

28、在所述捏合和挤出中，可以优选地包含丙烯酸烷基酯-芳香族乙烯基化合物-乙烯基氰化合物接枝共聚物(c)，其包含平均粒径为50nm至150nm的橡胶核。

29、根据本发明的又一方面，提供一种包括所述热塑性树脂组合物的模制品。

30、有益效果

31、根据本发明，本发明的效果是提供一种具有优异的透明度、光泽度、耐热性、耐候性和抗冲击性的热塑性树脂组合物，制备所述热塑性树脂组合物的方法和使用所述热塑性树脂组合物制造的模制品。

32、此外，本发明的热塑性树脂组合物可以应用于要求优异的透明度、光泽度、耐热性、耐候性和抗冲击性的汽车内饰材料、汽车外饰材料、建筑材料、家用电器或医疗部件。在这种情况下，可以实现美学上优异的外观和优异的抗冲击性。