ASA 수지에 대한 이해

ASA 수지는 Acrylic 고무에 Styrene과 Acrylonitrile을 공중합시킨 수지입니다. 구성 성분의 이름을 그대로 따서 Acrylic(or Acrylate) Styrene Acrylonitrile이 ASA 수지인 것이죠. (혹은 Acrylonitrile Styrene Acrylate)

 

ABS는 Acrylonitrile에 Butadiene rubber와 Styrene을 공중합시킨 것인데, ASA 수지는 화학적 구조가 ABS와 고무(rubber)의 성분이 다를 뿐이기 때문에 기계적 물성(mechanical properties)이나 내충격성이 거의 동등 수준이고, 사출 성형이나 압출 성형 시 특성 역시 아주 유사합니다. 하지만, 가장 큰 차이점은 바로 태양빛 등에 노출이 되는 옥외 사용(outdoor) 시에 물성이나 색상, 외관 변화가 적다는 것입니다. 이를 내후성이 좋다고 표현을 합니다. 그래서 당연히 ABS 대비해서 일반적으로 단가는 조금 올라가게 되죠.

 

ABS 대비 내후성(Weatherability)가 좋은 이유는 부타디엔 고무는 C-C 결합이 이중 결합을 가지고 있는 반면에 아크릴 고무는 단일 결합으로 구성이 되어 있습니다. 이는 열안정성과 광안정성이 더 좋다는 뜻이 되는데요, 빛에 장시간 노출이 되었을 때 충격강도와 같은 물성의 변화나 황변 현상, 표면의 크랙 등의 외관 변화 측면에서 ASA 수지가 ABS보다 우수한 이유가 됩니다.

 

ASA와 ABS의 monomer 차이와 구조

 

플라스틱의 내후성은 주로 UV 램프를 이용하여 UV를 조사하는 시험과 제논 아크 램프(Xenon arc lamp)를 이용하여 빛을 조사하는 시험이 있습니다. 사실 빛에 의한 내후성 가속 시험을 위해서는 단파장 영역인 UV를 UVA, UVB, UVC로 구분하거나 혹은 혼합된 빛으로 조사하는 것이 제논 아크 램프를 이용하는 것보다 Test 시간을 단축할 수 있는 이점이 있는 반면에 Xenon arc lamp를 사용하면 실제 태양광과 거의 흡사한 파장들로 구성된 빛을 조사할 수 있어 실제의 환경과 최대한 비슷한 조건의 시험이 됩니다. 물론 시간은 많이 소요되겠죠. 여기에 온도와 습도까지 조절을 할 수가 있고 이 조건을 cycle을 돌릴 수 있도록 설정할 수 있다면 내후성 평가 시험기가 됩니다.

 

참고로 일반적으로 가속 시험이라는 말은 실제보다 훨씬 가혹한 환경에 장시간 노출을 시켜 얻는 데이터를 바탕으로 실제로 아주 긴 사용 연한에서의 물성 변화나 외관 변화 등의 데이터를 예측할 수 있는 시험을 일컫습니다.