KR100274658B1 - A preparing method of core-shell composite particles for toughening agent of polymethyl methacrylate resin and composition containing the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for preparing core-shell composite particles for impact-reinforcing agent containing polymethyl methacrylate is provided to utilize the particles to control the refraction index of the core and obtain the high transparency and improved impact-resistance. CONSTITUTION: The method for preparing core-shell composite particles for impact-reinforcing agent containing polymethyl methacrylate comprises the first step of forming seed latex by polymerizing 15-25 wt.% of the reactant material comprising 97.0-99.5 wt.% of the mixture of butyl acrylate and styrene monomer in a weight ratio of 8:2 and 0.5-3 wt.% of divinylbenzene; the second step of preparing core-shell latex by reacting 100 weight parts of the core latex and 50-100 weight parts of the methylmethacrylate; and the third step of agitating the core-shell latex at 70-90 deg.C in the presence of magnesium sulfate and drying it at 40-60 deg.C. The particles has average particle diameter of 200nm or less. The divinylbenzene is used as the cross-linking agent and the controlling agent of refraction index.

Description

[발명의 명칭][Name of invention]

폴리메틸메타크릴레이트의 충격보강제용 코어-셀 복합입자의 제조방법 및 이를 함유하는 제품Method for preparing core-cell composite particles for impact modifier of polymethyl methacrylate and product containing same

[발명의 상세한 설명]Detailed description of the invention

[발명의 목적][Purpose of invention]

[발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술][Technical field to which the invention belongs and the prior art in that field]

본 발명은 폴리메틸메타크릴레이트의 충격보강제용 코어-쉘 복합입자의 제조 방법 및 이를 함유하는 조성물에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 코어의 굴절률을 조절하여 고투명 및 내충격 폴리메틸메타크릴레이트 수지에 대한 충격보강제로 적합한 코어-쉘 복합입자의 제조방법 및 이를 함유하는 제품에 관한 것이다.The present invention relates to a method for preparing a core-shell composite particle for impact modifier of polymethyl methacrylate and a composition containing the same, and more particularly, to a high transparency and impact polymethyl methacrylate resin by controlling the refractive index of the core The present invention relates to a method for producing a core-shell composite particle suitable as an impact modifier and a product containing the same.

폴리메틸메타크릴레이트 수지는 가시광선의 약 95% 정도를 투과시키는 우수한 투명성 이외에도 미려한 표면 외관성, 비교적 높은 유리전이온도와 우수한 기계적 물성을 갖기 때문에 유리 대용판, 전자전기 분야의 기기 부품이나 건축재와 같은 성형재료로 많이 응용되고 있다. 또한, 내약품성, 우수한 내후성 및 발수성으로 도료나 접착제 분야에서도 널리 사용되고 있다. 그러나, 폴리메틸메타크릴레이트 수지는 ABS(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌) 수지나 ASA(아크릴로니트릴-스티렌-아크릴로니트릴) 수지에 비하여 1/6~1/7 정도로 낮은 충격강도를 가지고 있기 때문에 용도에 많은 제약을 받는다. 더욱이 낮은 표면강도와 취약성으로 인하여 표면의 마모나 긁힘이 발생하기 쉽기 때문에 투명성이 저하되는 결점이 있다. 따라서 고내충격성을 지니면서 동시에 고투명성을 유지할 수 있는 폴리메틸메타크릴레이트 수지를 개발하기 위한 연구가 계속되고 있다.Polymethyl methacrylate resin has excellent surface appearance, relatively high glass transition temperature and excellent mechanical properties in addition to excellent transparency that transmits about 95% of visible light, such as glass substitutes, electronic components and building materials. It is widely used as a molding material. In addition, chemical resistance, excellent weather resistance and water repellency is widely used in the field of paints and adhesives. However, polymethyl methacrylate resins have impact strengths as low as 1/6 to 1/7 compared to ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene) resins or ASA (acrylonitrile-styrene-acrylonitrile) resins. Because of this, there are many restrictions on its use. Moreover, there is a drawback that the transparency is lowered because of the low surface strength and fragility, which tends to cause surface wear and scratches. Therefore, research to develop a polymethyl methacrylate resin having high impact resistance and at the same time can maintain high transparency is continuing.

일반적으로 충격강도가 낮은 유리상 플라스틱을 강화시키는 방법으로는 유리전이온도가 낮은 고분자와 유리상 플라스틱을 함께 공중합시키는 방법과, 고무상의 고분자를 강화시키려는 플라스틱에 물리적으로 분산시키는 블렌드법, 그리고 고무상의 고분자와 유리상의 고분자가 연속적으로 이루어져 있는 코어-셀 복합입자를 유리상 고분자 매트릭스내에 분산시키는 방법 등이 알려져 있다. 이중 공중합에 의해 폴리메틸메타크릴레이트 수지를 강화시킬 경우 투명성에는 문제가 없으나 강화시의 물성이 공단량체의 성질에 의해 상당히 좌우되어 표면강도와 다른 기계적 물성이 현저하게 저하되는 경우가 많으며, 또한 고무상의 고분자를 폴리메틸메타크릴레이트 수지와 블렌딩시킬 경우 어느 정도의 내충격성 향상을 기대할 수 있지만 고무상 물질들의 상분리 현상에 의한 투명성 손실이 커져 폴리메틸메타크릴레이트 수지 본래의 우수한 물성 중의 하나인 높은 투명성을 기대하긴 어렵다. 또한 일반적인 코어-셀 복합입자의 합성시 부타디엔 단독, 또는 스타이렌과 부틸아크릴레이트의 공중합체와 일반적인 가교제(예를 들어, 에틸렌글라이콜다이메타크릴레이트, 트리글라이콜다이메타크릴레이트, 또는 아릴메타크릴레이트)만으로 코어를 합성하여 폴리메틸메타크릴레이트 수지를 강화할 경우 코어 부분의 굴절률이 매트릭스 수지인 폴리메틸메타크릴레이트의 굴절률과 차이가 나기 때문에 투명도가 현저히 저하되는 등의 재료의 최종 물성에 악영향을 미치는 것으로 보고되고 있는 실정이다.Generally, a method of reinforcing glassy plastic having a low impact strength is a method of copolymerizing a polymer having a low glass transition temperature and a glassy plastic together, a blending method which is physically dispersed in a plastic to strengthen the rubbery polymer, and a rubbery polymer and The method of disperse | distributing the core-cell composite particle which consists of glassy polymer continuously in a glassy polymer matrix, etc. is known. When the polymethyl methacrylate resin is strengthened by double copolymerization, there is no problem in transparency, but the physical properties at the time of reinforcement are significantly influenced by the properties of the comonomer, so that the surface strength and other mechanical properties are significantly lowered. When blending a polymer with a polymethyl methacrylate resin, the impact resistance may be improved to a certain extent, but the transparency loss due to the phase separation of rubbery materials is increased, and thus high transparency, which is one of the excellent physical properties of the polymethyl methacrylate resin, is high. It is hard to expect. In addition, butadiene alone or a copolymer of styrene and butyl acrylate and a general crosslinking agent (for example, ethylene glycol dimethacrylate, triglycol dimethacrylate, or In case of reinforcing polymethyl methacrylate resin by synthesizing the core with only aryl methacrylate), the final physical properties of the material such as the transparency decreases significantly because the refractive index of the core portion is different from that of polymethyl methacrylate, which is a matrix resin. This situation is reported to adversely affect.

이와 관련하여, 영국 특허 제1,414,187호와 미국 특허 제4,543,383호 등에서는 충격강도가 낮은 폴리메틸메타크릴레이트의 내충격 강화제로서 3층 구조의 복합입자를 사용하여 내충격 강화시 발생하는 투명성의 문제를 해결한 기술을 개시하고 있다. 하지만 이런 폴리메틸메타크릴레이트의 내충격 강화제로서 3층 구조의 복합입자를 사용하게 되면 복합입자의 제조과정이 상당히 복잡하게 되어 그 효율성에서 문제가 발생하게 된다.In this regard, British Patent No. 1,414,187 and U.S. Patent No. 4,543,383 solve the problem of transparency caused by impact strengthening by using composite particles having a three-layer structure as impact modifier of polymethyl methacrylate having low impact strength. The technique is disclosed. However, when the multi-layered composite particles are used as impact modifiers of the polymethyl methacrylate, the manufacturing process of the composite particles becomes quite complicated, causing problems in efficiency.

일반적으로 대부분의 고무상의 고분바는 그 굴절률이 유리상 매트릭스에 비해 상당히 낮다. 이런 이유로 복합입자를 이용한 폴리메틸메타크릴레이트의 내충격 강화에 있어서 고무상 부분을 단순히 고무상의 성질을 지닌 고분자만을 이용하면 내충격 강화 후에 본래의 투명성을 유지하지 못하기 때문에 투명성을 유지하기 위하여 높은 굴절률을 갖는 모노머를 고무상의 성분과 공중합시킨다. 그러나, 중합시 높은 굴절률을 갖는 스타이렌과 같은 모노머는 유리상의 고분자가 되는 것이 많기 때문에 굴절률을 조절하기 위하여 다량 사용한 경우 그 내충격 강화에 문제가 생기게 된다.In general, most rubbery polymers have a significantly lower refractive index than glassy matrices. For this reason, in the impact resistance of polymethyl methacrylate using composite particles, if only the rubbery portion of the polymer having rubbery properties is used, the original transparency cannot be maintained after the impact resistance. The monomer which has is copolymerized with a rubbery component. However, since monomers such as styrene having a high refractive index during polymerization are often glassy polymers, when a large amount is used to control the refractive index, there is a problem in strengthening the impact resistance.

[발명이 이루고자 하는 기술적 과제][Technical problem to be achieved]

이에 본 발명에서는 상술한 문제점을 해결하기 위하여 기존의 낮은 굴절률을 갖는 고무상의 코어 부분을 가교제이면서 중합시 높은 굴절률을 나타내는 디비닐벤젤을 이용하여 굴절률을 조절하고, 상기 디비닐벤젠의 양을 조절하여 코어 부분의 굴절률과 셀 부분의 굴절률을 일치시킴으로써 제조된 내충격 폴리메틸메타크릴레이트가 본래의 폴리메틸메타크릴레이트가 가지고 있는 고투명성을 유지하면서 내충격성을 갖게 할 수 있었다.Accordingly, in the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, the refractive index is adjusted by using a divinylbenzel which exhibits a high refractive index when polymerizing a rubber core having a low refractive index as a crosslinking agent and polymerizing the amount of the divinylbenzene. By matching the refractive index of the core part with the refractive index of the cell part, the impact-resistant polymethyl methacrylate produced can be made impact resistant while maintaining the high transparency possessed by the original polymethyl methacrylate.

따라서, 본 발명의 목적은 폴리메틸메타크릴레이트 수지에 충격보강제로 사용되어 굴절률을 조절하여 상기 폴리메틸메타크릴레이트의 투명도가 향상된 코어-셀 복합입자의 제조방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing core-cell composite particles having improved transparency of polymethyl methacrylate by adjusting the refractive index of polymethyl methacrylate resin as an impact modifier.

본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 제조된 코어-셀 복합입자를 함유하는 제품을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a product containing the core-cell composite particles produced by the above method.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 코어-셀 복합입자의 제조방법은 용매 및 중합개시제 존재하에서 부틸아크릴레이트와 스타이렌의 공중합체 97~99.5중량%와 디비닐벤젠 0.5~3중량%를 유화중합시켜 코어를 형성시키는 단계; 상기 코어에 메틸메타크릴레이트를 1:1의 중량비로 첨가시켜 코어-셀 라텍스를 제조하는 단계; 및 상기 코어-셀 라텍스를 마그네슘 설페이트 존재하에서 70~90℃에서 교반한 다음, 40~60℃에서 건조시키는 단계로 이루어진다.Method for producing a core-cell composite particles according to the present invention for achieving the above object is emulsified 97 to 99.5% by weight of copolymer of butyl acrylate and styrene and 0.5 to 3% by weight of divinylbenzene in the presence of a solvent and a polymerization initiator Polymerizing to form a core; Preparing a core-cell latex by adding methyl methacrylate to the core in a weight ratio of 1: 1; And stirring the core-cell latex at 70-90 ° C. in the presence of magnesium sulfate and then drying at 40-60 ° C.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제품은 상기 방법으로 제조된 코어-셀 복합입자 15~30중량%와 고투명성의 충격강도가 낮은 고분자 수지 70~85중량%를 용융혼합시켜 제조된다.The product of the present invention for achieving the above another object is prepared by melting and mixing 15 to 30% by weight of the core-cell composite particles prepared by the above method and 70 to 85% by weight of the polymer resin having a low impact strength of high transparency.

[발명의 구성 및 작용][Configuration and Function of Invention]

이하 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Looking at the present invention in more detail as follows.

본 발명의 따른 코어-셀 복합입자의 단면을 도1에 개략적으로 도시하였다. 도1에서 셀 부분에는 폴리메틸메타크릴레이트 수지 등과 같은 고투명성의 충격강도가 낮은 고분자 수지를 사용하고, 코어 부분에는 무틸아크릴레이트와 같은 중합시 고무상을 형성하는 모노머와 디비닐벤젠 및 스타이렌과 같은 중합시 높은 굴절률을 나타내는 모노머의 공중합 고분자를 사용한다.A cross-section of a core-cell composite particle according to the present invention is schematically illustrated in FIG. In FIG. 1, the cell portion is made of a high transparency, low impact polymer resin such as polymethyl methacrylate resin, and the core portion is a monomer, which forms a rubbery phase during polymerization, such as mutyacrylate, divinylbenzene, and styrene. The copolymerized polymer of the monomer which shows high refractive index at the time of superposition | polymerization like this is used.

본 발명에서는 코어-셀 복합입자의 굴절률을 조절하기 위하여 가교제이면서 중합시 매우 높은 굴절률을 나타내는 디비닐벤젠을 사용하여 코어 부분의 굴절률이 향상된 복합입자를 제조하여 폴리메틸메타크릴레이트의 투명성을 유지하면서 내충격성을 향상시킬 수 있었다.In the present invention, in order to control the refractive index of the core-cell composite particles by using a crosslinking agent and divinyl benzene having a very high refractive index at the time of polymerization, the composite particles with improved refractive index of the core portion are prepared to maintain the transparency of the polymethyl methacrylate. Impact resistance could be improved.

본 발명에서는 2단계 연속 유화중합을 이용하여 코어-셀 복합입자의 제조를 하였다. 일반적으로, 이러한 코어-셀 복합입자의 제조는 시드 라텍스 중합, 코어 라텍스 중합, 및 셀 중합의 3단계로 구성된다. 복합입자 제조시 코어의 중합에 있어서는 코어를 구성하는 성분들의 일부를 먼저 중합하여 시드 라텍스를 제조한 후, 나머지를 중합하는 시드 유화 중합을 이용한다. 이는 고무상의 코어 라텍스가 균일한 입자크기를 갖게하여 결과적으로 도 1과 같은 코어-셀 복합입자가 균일한 입자크기를 갖는 데 용이하게 하기 위함이다.In the present invention, the core-cell composite particles were prepared using two-step continuous emulsion polymerization. In general, the preparation of such core-cell composite particles consists of three stages: seed latex polymerization, core latex polymerization, and cell polymerization. In the polymerization of the core in the preparation of the composite particles, some of the components constituting the core are first polymerized to prepare seed latex, and then seed emulsion polymerization is used to polymerize the rest. This is because the rubber latex has a uniform particle size, and as a result, the core-cell composite particles as shown in FIG. 1 are easy to have a uniform particle size.

시드 라텍스 중합에서는 97~99.5중량%의 부틸아크릴레이트와 스타이렌, 0.5~3중량%의 디비닐벤젠의 혼합물의 일부(약 15~25중량%)를 용매 및 중합개시제 존재하에서 반응시켜 시드를 형성시킨다. 코어 라텍스 중합에서는 나머지 혼합물을 상기 반응물에 20~25g/mim의 속도로 적하하여 코어 라텍스를 제조한다. 셀 중합에서는 코어와 같은 중량의 메틸메타크릴레이트를 상기 코어에 20~25g/mim의 속도로 적하한다. 이렇게 제조된 코어-셀 라텍스를 마그네슘 설페이트(라텍스 응집제) 존재하에서 약 70~90℃에서 교반한 다음, 약 40~60℃에서 건조시켜 코어-셀 복합입자를 제조한다. 이때, 상기 부틸아크릴레이트와 스타이렌의 혼합비는 8:2가 바람직하며, 이 범위를 벗어나면 굴절률과 코어의 탄성유지에 큰 어려움이 있다. 또한, 상기 디비닐벤젠의 사용량이 0.5중량% 미만이면 굴절률이 폴리메틸메타크릴레이트에 비하여 다소 저하되고, 3중량%를 초과하면 코어의 가교도가 증가하여 탄성의 저하가 일어나는 문제점이 있다. 한편, 상기 메틸메타크릴레이트의 첨가량은 상기 모노머의 혼합물 100중량부에 대하여 50~100중량부의 양을 첨가시키는 것이 바람직한데, 50중량부 미만이면 상이 반전된 코어-셀 라텍스를 얻을 수 있고, 100중량부를 초과하면 폴리메틸메타크릴레이트 호모 라텍스가 형성될 수 있다. 아울러, 상기 첨가속도를 벗어나면 라텍스의 안정성이 저하된다.In seed latex polymerization, a portion of the mixture of 97 to 99.5 wt% butyl acrylate, styrene and 0.5 to 3 wt% divinylbenzene (about 15 to 25 wt%) is reacted in the presence of a solvent and a polymerization initiator to form a seed. Let's do it. In the core latex polymerization, the remaining mixture is added dropwise to the reactant at a rate of 20-25 g / mim to prepare a core latex. In cell polymerization, methyl methacrylate having the same weight as the core is added dropwise to the core at a rate of 20 to 25 g / mim. The core-cell latex thus prepared is stirred at about 70-90 ° C. in the presence of magnesium sulfate (latex flocculant), and then dried at about 40-60 ° C. to prepare core-cell composite particles. At this time, the mixing ratio of the butyl acrylate and styrene is preferably 8: 2, if outside the range there is a great difficulty in maintaining the refractive index and the elasticity of the core. In addition, when the amount of the divinyl benzene is less than 0.5% by weight, the refractive index is slightly lower than that of polymethyl methacrylate, and when the amount of the divinyl benzene is more than 3% by weight, the degree of crosslinking of the core is increased to decrease elasticity. On the other hand, the amount of the methyl methacrylate is preferably added in an amount of 50 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixture of the monomer, if less than 50 parts by weight can be obtained inverted core-cell latex, 100 Exceeding parts by weight may result in the formation of polymethylmethacrylate homo latex. In addition, the stability of the latex is lowered outside the addition rate.

또한, 코어의 나머지 부분(75~85중량%)과 셀을 중합시킬 때는 새로운 입자 형성을 억제하고 속도론적으로 코어-셀 복합입자 구조가 잘 형성되게 하기 위하여 세미-배치 연속 공정을 이용하였다.In addition, when polymerizing the cell with the rest of the core (75-85% by weight), a semi-batch continuous process was used to suppress the formation of new particles and to form the core-cell multiparticulate structure well.

본 발명은 코어 라텍스 중합에서 디비닐벤젠을 굴절률 조절과 코어의 가교제로 사용한 것에 그 특징이 있다. 전술한 바와 같이, 일반적으로 고무상 고분자의 굴절률은 유리상 고분자의 굴절률에 비해 상당히 낮고, 또 이를 해결하기 위하여 고무상의 고분자에 높은 굴절률의 유리상 고분자를 공중합시키면 본래의 고무상이 가지고 있는 성질을 잃게 된다. 따라서 고무상 코어의 성질을 유지하면서 가교제로서 중합시 높은 굴절률을 나타내는 디비닐벤젠을 사용함으로써 이러한 문제를 해결하였다.The present invention is characterized in that divinylbenzene is used as a crosslinking agent for controlling the refractive index and core in the core latex polymerization. As described above, in general, the refractive index of the rubbery polymer is considerably lower than the refractive index of the glassy polymer, and in order to solve this problem, copolymerizing the glassy polymer of high refractive index with the rubbery polymer loses its properties. Therefore, this problem has been solved by using divinylbenzene, which exhibits a high refractive index upon polymerization, as a crosslinking agent while maintaining the properties of the rubbery core.

이렇게 제조된 코어-셀 복합입자는 폴리메틸메타크릴레이트와 같은 고투명성의 충격강도가 낮은 고분자 수지와 용융혼합시키다. 혼합비는 폴리메틸메타크릴레이트 70~85중량%와 코어-셀 복합입자 15~30중량%가 바람직하며, 상기 코어-셀 복합입자가 15중량% 미만이면 내충격 향상이 미미하고, 30중량%를 초과하면 점도의 증가와 기포의 다량 생성으로 문제점이 발생한다. 한편, 본 발명의 방법은 디비닐벤젠의 사용량을 조절하여 전자부품의 밀봉제로 사용되는 에폭시수지의 충격보강제로의 응용 또한 가능하다. 또한, 상기 에폭시수지외에 투명도와 내충격성이 요구되는 모든 수지에 적용할 수 있다.The core-cell composite particles thus prepared are melt-mixed with a high transparency, low impact polymer resin such as polymethyl methacrylate. The mixing ratio is preferably 70 to 85% by weight of polymethyl methacrylate and 15 to 30% by weight of the core-cell composite particles. If the core-cell composite particles are less than 15% by weight, the impact resistance is insignificant, and exceeds 30% by weight. The problem arises due to the increase in viscosity and the generation of large amounts of bubbles. On the other hand, the method of the present invention can also be applied to the impact modifier of the epoxy resin used as a sealing agent for electronic components by adjusting the amount of divinylbenzene. In addition to the epoxy resin, it can be applied to all resins requiring transparency and impact resistance.

이하 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보지만, 하기 예에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the scope of the present invention is not limited to the following Examples.

[실시예 1]Example 1

코어-셀 복합입자 제조Core-Cell Multiparticle Manufacturing

시드 라텍스 중합은 70℃의 온도로 교반속도 300rpm에서 수행된다. 먼저, 초순수를 38㎏을 넣은 후 질소를 불어넣는다. 온도가 70℃에 다다르면 수용성 중합개시제인 포타슘퍼설페이트 25g을 소량의 물에 녹인 수용액을 가한다. 한편, 코어를 형성하는 부틸아크릴레이트, 스타이렌 및 디비닐벤젠 모노머들을 각각 3.98㎏, 995g, 25g씩 혼합한 후 여기에 유화제인 시그마사의 에어로졸-OT 500g을 넣어 1시간동안 교반시킨다. 이렇게 제조한 모노머-유화제 혼합물의 20wt%를 먼저 상기 중합개시제를 함유하는 수용액에 첨가하여 반응시켜 시드 라텍스 중합을 시작한다. 1시간 후에 시드 라텍스 중합이 끝난 후 나머지 80wt%의 모노머-유화제 혼합물을 22.3g/min의 속도로 적가시킨다. 적가를 마친 후 4시간 후면 코어라텍스 중합이 완료된다. 다음으로 셀 중합에서는, 포타슘퍼설페이트 25g을 소량의 물에 녹인 수용액을 반응기에 가한 후, 메틸메타크릴레이트 모노머 5㎏을 코어중합에서와 마찬가지로 22.3g/min의 속도로 적가한다. 메틸메타크릴레이트 모노머의 주입이 끝난 후 4시간 동안 반응시켜 코어-셀 라텍스 중합을 완료한다.Seed latex polymerization is carried out at a stirring speed of 300 rpm to a temperature of 70 ℃. First, 38 kg of ultrapure water is added and nitrogen is blown in. When the temperature reaches 70 ° C, an aqueous solution of 25 g of potassium persulfate, a water-soluble polymerization initiator, is added to a small amount of water. Meanwhile, butyl acrylate, styrene, and divinylbenzene monomers forming the core are respectively mixed with 3.98 kg, 995 g, and 25 g, respectively, and 500 g of sigma aerosol-OT, which is an emulsifier, is stirred for 1 hour. 20 wt% of the monomer-emulsifier mixture thus prepared is first added to an aqueous solution containing the polymerization initiator to react to initiate seed latex polymerization. After 1 hour after completion of the seed latex polymerization, the remaining 80 wt% of the monomer-emulsifier mixture is added dropwise at a rate of 22.3 g / min. After 4 hours, the core latex polymerization is completed. Next, in cell polymerization, an aqueous solution of 25 g of potassium persulfate dissolved in a small amount of water is added to the reactor, and then 5 kg of methyl methacrylate monomer is added dropwise at a rate of 22.3 g / min as in core polymerization. After the injection of the methyl methacrylate monomer, the reaction is completed for 4 hours to complete the core-cell latex polymerization.

이렇게 제조된 코어-셀 라텍스를 탈에멀젼화(deemulsification)시켜 코어-셀 복합입자를 얻기 위하여, 먼저 1% 마그네슘설페이트 수용액에 제조된 코어-셀 라텍스를 가하고 80℃에서 1시간 정도 교반시킨다. 탈에멀젼화된 코어-셀 라텍스를 거른 후 50℃에서 48시간동안 건조하여 코어-셀 복합입자를 얻는다.In order to obtain a core-cell composite particle by deemulsifying the core-cell latex thus prepared, first, the prepared core-cell latex is added to an aqueous 1% magnesium sulfate solution and stirred at 80 ° C. for about 1 hour. The deemulsified core-cell latex is filtered and dried at 50 ° C. for 48 hours to obtain core-cell multiparticulates.

[실시예 2]Example 2

코어-셀 복합입자 제조Core-Cell Multiparticle Manufacturing

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 코어 라텍스 중합시 첨가되는 화합물 중 부틸아크릴레이트, 스타이렌 및 디비닐벤젠의 양을 각각 3.96㎏, 990g, 50g으로 하여 중합을 실시하였다.The polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that the amounts of butyl acrylate, styrene, and divinylbenzene in the compounds added during the core latex polymerization were 3.96 kg, 990 g, and 50 g, respectively.

[실시예 3]Example 3

코어-셀 복합입자 제조Core-Cell Multiparticle Manufacturing

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 코어 라텍스 중합시 첨가되는 화합물 중 부틸아크릴레이트, 스타이렌 및 디비닐벤젠의 양을 각각 3.94㎏, 985g, 75g으로 하여 중합을 실시하였다.The polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that the amounts of butyl acrylate, styrene, and divinylbenzene in the compounds added during the core latex polymerization were 3.94 kg, 985 g, and 75 g, respectively.

[실시예 4]Example 4

코어-셀 복합입자 제조Core-Cell Multiparticle Manufacturing

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 코어 라텍스 중합시 첨가되는 화합물 중 부틸아크릴레이트, 스타이렌 및 디비닐벤젠의 양을 각각 3.92㎏, 980g, 100g으로 하여 중합을 실시하였다.The polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that the amounts of butyl acrylate, styrene, and divinylbenzene in the compounds added during the core latex polymerization were 3.92 kg, 980 g, and 100 g, respectively.

[실시예 5]Example 5

코어-셀 복합입자 제조Core-Cell Multiparticle Manufacturing

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 코어 라텍스 중합시 첨가되는 화합물 중 부틸아크릴레이트, 스타이렌 및 디비닐벤젠의 양을 각각 3.88㎏, 970g, 150g으로 하여 중합을 실시하였다.The polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that the amount of butyl acrylate, styrene and divinylbenzene in the compound added during the core latex polymerization was 3.88 kg, 970 g, and 150 g, respectively.

한편, 상기 실시예 1 내지 5에서 제조된 코어 라텍스와 코어-셀 라텍스의 입자크기와 입자크기분포를 레이저 광 분산기(laser light scattering)으로 측정하였고, 이 결과중 코어와 코어-셀 라텍스의 입자크기는 하기 표 1에 나타내었다.On the other hand, the particle size and particle size distribution of the core latex and core-cell latex prepared in Examples 1 to 5 was measured by laser light scattering (laser light scattering), the result of the particle size of the core and core-cell latex Is shown in Table 1 below.

Figure kpo00001
Figure kpo00001

상기 표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 코어 라텍스의 입자크기는 디비닐벤젠이 증가함에 따라 179~188㎚ 정도로 나타났다. 제조된 코어의 입자크기분포는 좁은 입자크기분포를 보이고 있다. 여기서 디비닐벤젠은 코어 라텍스의 입자크기와 입자크기분포에 영향을 거의 미치지 않는 것을 알 수 있다. 코어-셀 라텍스의 입자크기는 211~220㎚ 정도이고, 입자크기분포도 코어 라텍스와 비슷하게 좁은 분포를 나타내고 있다. 따라서, 본 발명에서는 입자크기가 코어의 디비닐벤젠의 영향을 받지 않으면서 입자크기분포가 좁은 코어-셀 복합입자를 제조할 수 있다.As can be seen from Table 1, the particle size of the core latex was about 179 ~ 188 nm as the divinylbenzene increases. The particle size distribution of the prepared core shows a narrow particle size distribution. It can be seen that divinylbenzene hardly affects the particle size and particle size distribution of the core latex. The particle size of the core-cell latex is about 211-220 nm, and the particle size distribution shows a narrow distribution similar to that of the core latex. Therefore, in the present invention, the core-cell composite particles having a narrow particle size distribution can be produced without being affected by the divinylbenzene of the core.

또한, 상기 실시예 1 내지 5에서 제조된 각 코어 라텍스의 굴절률은 하기 수학식 1로 표시되는 글래드스톤-대일 관계(Gladstone-Dale relation)에 의하여 계산 되었다.In addition, the refractive indices of the core latexes prepared in Examples 1 to 5 were calculated by a Gladstone-Dale relation represented by Equation 1 below.

Figure kpo00002
Figure kpo00002

여기서, ni와 vi는 각각 성분의 굴절률과 부피분률을 나타낸다.Here, n i and v i represent the refractive index and the volume fraction of each component.

한편, 코어 라텍스 중합에 사용되는 성분들이 중합시의 굴절률은 폴리부틸아크릴레이트 1.463, 폴리스타이렌 1.59, 폴리디비닐벤젠 1.615 및 폴리메틸메타크릴레이트 1.4893이며, 이러한 관계를 이용하여 상기 실시예 1 내지 5에서 제조된 코어 라텍스 굴절률을 하기 표 2에 나타내었다.On the other hand, the components used in the core latex polymerization is the refractive index when the polymerization is polybutyl acrylate 1.463, polystyrene 1.59, polydivinylbenzene 1.615 and polymethyl methacrylate 1.4893, using the above relationship in Examples 1 to 5 The prepared core latex refractive index is shown in Table 2 below.

Figure kpo00003
Figure kpo00003

상기 표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 디비닐벤젠의 함량을 변화시켜 코어-셀 복하입자의 코어의 굴절률을 크게 조절할 수 있으며, 특히 상기 실시예2에서 제조된 디비닐벤젠의 함량이 1wt%인 코어 셀 복합입자의 코어의 굴절률이 순수한 폴리메틸메타크릴레이트의 굴절률과 가장 유사함을 알 수 있다.As can be seen in Table 2, by changing the content of the divinylbenzene it is possible to greatly control the refractive index of the core of the core cell shell particles, in particular the content of the divinylbenzene prepared in Example 2 is 1wt% It can be seen that the refractive index of the core of the core cell composite particle is most similar to that of pure polymethylmethacrylate.

[비교예 1]Comparative Example 1

순수 폴리메틸메타크릴레이트 칩 10㎏을 250℃, 100rpm에서 7분동안 멜트 블렌딩한 후 이 혼합물을 260℃에서 몰딩하여 내충격 테스트와 3-포인트 벤딩 테스트용 시편을 제작하였다. 본 제조예에서 제조한 시편은 하기 실시예6내지 12에서 제조된 시편과의 비교를 위하여 제작하였다. 내충격 테스트용 시편은 ASTM D256의 규격 중 언노취트 아이조드 타입을 따랐고, 3-포인트 벤딩 테스트용 시편은 ASTM D790M의 규격을 따랐다.10 kg of pure polymethyl methacrylate chip was melt blended at 250 ° C. and 100 rpm for 7 minutes, and then the mixture was molded at 260 ° C. to prepare specimens for impact test and 3-point bending test. The specimen prepared in this Preparation Example was prepared for comparison with the specimen prepared in Examples 6 to 12 below. Specimens for impact testing followed the Unnotch Izod type of ASTM D256 specifications, and specimens for the 3-point bending test followed the ASTM D790M specifications.

[실시예 6]Example 6

상기 실시예 1로부터 제조한 코어-셀 복합입자 2㎏과 순수 폴리메틸메타크릴레이트 칩 8㎏을 250℃, 100rpm에서 7분동안 멜트 블렌딩한 후 이 혼합물을 260℃에서 몰딩하여 내충격 테스트와 3-포인트 벤딩 테스트용 시편을 제작하였다. 내충격 테스트용 시편은 ASTM D256의 규격 중 언노취트 아이조드 타입을 따랐고, 3-포인트 벤딩 테스트용 시편은 ASTM D790M의 규격을 따랐다.2 kg of the core-cell composite particles prepared in Example 1 and 8 kg of pure polymethyl methacrylate chip were melt blended at 250 ° C. and 100 rpm for 7 minutes, and then the mixture was molded at 260 ° C. to provide impact resistance and 3- A specimen for point bending test was produced. Specimens for impact testing followed the Unnotch Izod type of ASTM D256 specifications, and specimens for the 3-point bending test followed the ASTM D790M specifications.

[실시예 7]Example 7

상기 실시예 2로부터 제조한 코어-셀 복합입자 1㎏과 순수 폴리메틸메타크릴레이트 칩 9㎏을 25p℃, 100rpm에서 7분동안 멜트 블렌딩한 후 이 혼합물을 260℃에서 몰딩하여 내충격 테스트와 3-포인트 벤딩 테스트용 시편을 제작하였다. 내충격 테스트용 시편은 ASTM D256의 규격 중 언노취트 아이조드 타입을 따랐고, 3-포인트 벤딩 테스트용 시편은 ASTM D790M의 규격을 따랐다.Melt blending 1 kg of the core-cell composite particles prepared in Example 2 and 9 kg of pure polymethyl methacrylate chip at 25 p ° C. and 100 rpm for 7 minutes and then molding the mixture at 260 ° C. A specimen for point bending test was produced. Specimens for impact testing followed the Unnotch Izod type of ASTM D256 specifications, and specimens for the 3-point bending test followed the ASTM D790M specifications.

[실시예 8]Example 8

상기 실시예 2로부터 제조한 코어-셀 복합입자 2㎏과 순수 폴리메틸메타크릴레이트 칩 8㎏을 250℃, 100rpm에서 7분동안 멜트 블렌딩한 후 이 혼합물을 260℃에서 몰딩하여 내충격 테스트와 3-포인트 벤딩 테스트용 시편을 제작하였다. 내충격 테스트용 시편은 ASTM D256의 규격 중 언노취트 아이조드 타입을 따랐고, 3-포인트 벤딩 테스트용 시편은 ASTM D790M의 규격을 따랐다.2 kg of the core-cell composite particles prepared in Example 2 and 8 kg of pure polymethyl methacrylate chip were melt blended at 250 ° C. and 100 rpm for 7 minutes, and then the mixture was molded at 260 ° C. to give impact resistance and 3- A specimen for point bending test was produced. Specimens for impact testing followed the Unnotch Izod type of ASTM D256 specifications, and specimens for the 3-point bending test followed the ASTM D790M specifications.

[실시예 9]Example 9

상기 실시예 2로부터 제조한 코어-셀 복합입자 3㎏과 순수 폴리메틸메타크릴레이트 칩 7㎏을 250℃, 100rpm에서 7분동안 멜트 블렌딩한 후 이 혼합물을 260℃에서 몰딩하여 내충격 테스트와 3-포인트 벤딩 테스트용 시편을 제작하였다. 내충격 테스트용 시편은 ASTM D256의 규격 중 언노취트 아이조드 타입을 따랐고, 3-포인트 벤딩 테스트용 시편은 ASTM D790M의 규격을 따랐다.3 kg of the core-cell composite particles prepared in Example 2 and 7 kg of pure polymethyl methacrylate chip were melt blended at 250 ° C. and 100 rpm for 7 minutes, and then the mixture was molded at 260 ° C. to provide impact resistance and 3- A specimen for point bending test was produced. Specimens for impact testing followed the Unnotch Izod type of ASTM D256 specifications, and specimens for the 3-point bending test followed the ASTM D790M specifications.

[실시예 10]Example 10

상기 실시예 3로부터 제조한 코어-셀 복합입자 2㎏과 순수 폴리메틸메타크릴레이트 칩 8㎏을 250℃, 100rpm에서 7분동안 멜트 블렌딩한 후 이 혼합물을 260℃에서 몰딩하여 내충격 테스트와 3-포인트 벤딩 테스트용 시편을 제작하였다. 내충격 테스트용 시편은 ASTM D256의 규격 중 언노취트 아이조드 타입을 따랐고, 3-포인트 벤딩 테스트용 시편은 ASTM D790M의 규격을 따랐다.2 kg of the core-cell composite particles prepared in Example 3 and 8 kg of pure polymethyl methacrylate chips were melt blended at 250 ° C. and 100 rpm for 7 minutes, and then the mixture was molded at 260 ° C. to provide impact resistance and 3- A specimen for point bending test was produced. Specimens for impact testing followed the Unnotch Izod type of ASTM D256 specifications, and specimens for the 3-point bending test followed the ASTM D790M specifications.

[실시예 11]Example 11

상기 실시예 4로부터 제조한 코어-셀 복합입자 2㎏과 순수 폴리메틸메타크릴레이트 칩 8㎏을 250℃, 100rpm에서 7분동안 멜트 블렌딩한 후 이 혼합물을 260℃에서 몰딩하여 내충격 테스트와 3-포인트 벤딩 테스트용 시편을 제작하였다. 내충격 테스트용 시편은 ASTM D256의 규격 중 언노취트 아이조드 타입을 따랐고, 3-포인트 벤딩 테스트용 시편은 ASTM D790M의 규격을 따랐다.2 kg of the core-cell composite particles prepared in Example 4 and 8 kg of pure polymethyl methacrylate chip were melt blended at 250 ° C. and 100 rpm for 7 minutes, and then the mixture was molded at 260 ° C. to provide impact resistance and 3- A specimen for point bending test was produced. Specimens for impact testing followed the Unnotch Izod type of ASTM D256 specifications, and specimens for the 3-point bending test followed the ASTM D790M specifications.

[실시예 12]Example 12

상시 실시예 5로부터 제조한 코어-셀 복합입자 2㎏과 순수 폴리메틸메타크릴레이트 칩 8㎏을 250℃, 100rpm에서 7분동안 멜트 블렌딩한 후 이 혼합물을 260℃에서 몰딩하여 내충격 테스트와 3-포인트 벤딩 테스트용 시편을 제작하였다. 내충격 테스트용 시편은 ASTM D256의 규격 중 언노취트 아이조드 타입을 따랐고, 3-포인트 벤딩 테스트용 시편은 ASTM D790M의 규격을 따랐다.2 kg of the core-cell composite particles prepared from Example 5 and 8 kg of pure polymethyl methacrylate chips were melt blended at 250 ° C. and 100 rpm for 7 minutes, and then the mixture was molded at 260 ° C. to provide impact resistance and 3- A specimen for point bending test was produced. Specimens for impact testing followed the Unnotch Izod type of ASTM D256 specifications, and specimens for the 3-point bending test followed the ASTM D790M specifications.

[실험예 1]Experimental Example 1

상기 비교예 1과 실시예 6,8 및 10 내지 12로부터 제조된 내충격 테스트용 시편을 이용하여 투명도를 자외선 분광기를 통하여 흡광도를 측정하였다. 측정된 흡광도를 하기 수학식 2를 통하여 계산하여 시편의 투명도를 계산한 후, 이 값을 비교예 1에서 제조된 순수한 폴리메틸메타크릴레이트의 투명도에 대한 백분율로 환산하여 하기 표 3에 나타내었다.Transparency was measured by using an ultraviolet spectrophotometer using the impact resistance test specimen prepared from Comparative Example 1 and Examples 6, 8 and 10 to 12. After calculating the measured absorbance through the following equation (2) to calculate the transparency of the specimen, this value is shown in Table 3 in terms of a percentage of the transparency of the pure polymethyl methacrylate prepared in Comparative Example 1.

Figure kpo00004
Figure kpo00004

여기서, T는 시편의 투명도, P와 P0는 흡수 전후의 빛의 세기 및 A는 측정된 흡광도이다.Where T is the transparency of the specimen, P and P 0 are the intensity of light before and after absorption and A is the measured absorbance.

Figure kpo00005
Figure kpo00005

상기 표 3에서 알 수 있듯이, 사용된 코어-셀 복합입자의 코어 부분의 디비닐벤젠 함량이 1wt%인 실시예8이 가장 우수한 투명도를 나타냄을 알 수 있다. 이는 상기 실시예 2에서 제조된 코어-셀 복합입자의 코어의 굴절률이 순수한 폴리메틸메타크릴레이트의 굴절률과 가장 유사하기 때문이다. 따라서 코어-셀 복합입자를 이용한 투명한 내충격 폴리메틸메타크릴레이트의 제조에 있어서, 본래의 폴리메틸메타크릴레이트가 갖고 있는 고투명성을 유지하기 위해서는 코어의 굴절률을 조절하는 것이 가장 중요함을 알 수 있다.As can be seen in Table 3, it can be seen that Example 8, the divinylbenzene content of the core portion of the core-cell composite particles used is 1wt% shows the best transparency. This is because the refractive index of the core of the core-cell composite particles prepared in Example 2 is most similar to that of pure polymethylmethacrylate. Therefore, in the preparation of transparent impact-resistant polymethyl methacrylate using core-cell composite particles, it can be seen that it is most important to control the refractive index of the core in order to maintain the high transparency of the original polymethyl methacrylate. .

[실험예 2]Experimental Example 2

상기 비교예 1 및 실시예 6,8 및 10 내지 12로부터 제조딘 내충격 테스트용 시편을 상온(25℃)에서 ASTM D256의 측정방법에 따라 내충격 테스트를 하였다. 이는 코어의 굴절률 조절을 위하여 사용된 디비닐벤젠의 양에 따른 충격강도에의 영향을 알아보기 위함이며, 테스트 결과를 하기 표 4에 나타내었다. 모든 테스트는 각각 5개의 시편을 측정하여 그 평균값을 취하였다.Impact test specimens prepared from Comparative Example 1 and Examples 6, 8 and 10 to 12 were subjected to an impact test according to the measurement method of ASTM D256 at room temperature (25 ° C). This is to determine the influence on the impact strength according to the amount of divinylbenzene used to control the refractive index of the core, the test results are shown in Table 4 below. All tests measured five specimens each and took the average value.

Figure kpo00006
Figure kpo00006

상기 표 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의하여 제조된 코어-셀 복합입자는 폴리메틸메타크릴레이트의 내충격 강화에 큰 효과가 있음을 알 수 있다. 특히, 코어의 디비닐벤젠의 양이 0.5wt%인 코어-셀 복합입자를 사용한 실시예 6과 코어의 디비닐벤젠의 양이 1wt%인 코어-셀 복합입자를 사용한 실시예 8의 경우에는 코어-셀 복합입자가 사용되지 않은 순수한 폴리메틸메타크릴레이트의 경우인 비교예 1과 비교하여 볼 때 약 3배에 가까운 내충격 향상을 가져옴을 알 수 있다. 하지만 코어에 사용된 디비닐벤젠의 양이 늘어날수록 내충격성은 감소하였는데, 이는 코어의 굴절률을 조절하기 위하여 사용된 디비닐벤젠의 함량이 늘어나게 되면, 코어 부분의 가교도도 증가하게 되어 결국에는 코어의 탄성체 성질을 감소시키기 때문이다.As can be seen from Table 4, it can be seen that the core-cell composite particles prepared according to the present invention have a great effect on impact resistance of polymethyl methacrylate. In particular, in the case of Example 6 using the core-cell composite particles having the amount of divinylbenzene in the core of 0.5 wt% and the core of the Example 8 using the core-cell composite particles having the amount of divinylbenzene in the core 1wt% Compared with Comparative Example 1, which is the case of pure polymethyl methacrylate, in which the cell composite particles are not used, it can be seen that the impact resistance is improved by about three times. However, as the amount of divinylbenzene used in the core increases, the impact resistance decreases. As the content of divinylbenzene used to control the refractive index of the core increases, the degree of crosslinking of the core portion also increases, and eventually the elastic body of the core. This is because it reduces the properties.

[실험예 3]Experimental Example 3

상기 가교도에 의한 탄성체 성질의 감소효과를 자세히 알아보기 위하여 상기 비교예 1과 실시예 6,8 및 10 내지 12로부터 제조된 3-포인트 벤딩 테스트용 시편을 상온(25℃)에서 ASTM D790M의 측정방법에 따라 3-포인트 벤딩 테스트를 하였고, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다. 모든 테스트는 5개의 시편을 측정하여 그 평균값을 취하였다.Method for measuring the ASTM D790M at room temperature (25 ℃) of the three-point bending test specimen prepared from Comparative Example 1 and Examples 6,8 and 10 to 12 in order to examine the effect of reducing the elastic properties by the degree of crosslinking According to the three-point bending test, the results are shown in Table 5 below. All tests measured five specimens and took their average values.

Figure kpo00007
Figure kpo00007

상기 실시예 6,8 및 11 내지 12에서 제조된 시편들은 비교예 1에서 제조된 순수 폴리메틸메타크릴레이트 시편에 비해 굴곡 모듈러스는 크게 감소하였으나, 코어 부분의 디비닐벤젠의 양이 늘어날수록 그 값은 증가하고 있다. 이와 비슷하게, 파괴 신장률도 실시예 6,8 및 11 내지 12에서 제조된 시편들은 비교예 1에서 제조된 순수 폴리메틸메타크릴레이트 시편에 비해 높지만 디비닐벤젠의 양이 늘어날수록 그 값이 감소하고 있다. 이런 결과들로 미루어 볼 때, 전술한 바와 같이 디비닐벤젠의 양이 늘어나면 코어 부분의 탄성체 성질이 감소한다는 것을 확인할 수 있다.The specimens prepared in Examples 6, 8, and 11 to 12 were significantly reduced in bending modulus compared to the pure polymethylmethacrylate specimen prepared in Comparative Example 1, but the value increased as the amount of divinylbenzene in the core portion increased. Is increasing. Similarly, the fracture elongation was higher than the pure polymethyl methacrylate specimens prepared in Examples 6, 8 and 11 to 12, but the value decreased as the amount of divinylbenzene increased. . From these results, it can be seen that as described above, increasing the amount of divinylbenzene decreases the elastic properties of the core portion.

[실험예 4]Experimental Example 4

상기 비교예 1 및 실시예 7 내지 9로부터 제조된 내충격 테스트용 시편을 상온(25℃)에서 ASTM D256의 측정방법에 따라 내충격 테스트를 하였다. 이는 코어-셀 복합입자의 양에 따른 충격 강도에의 영향을 알아보기 위함이며, 테스트 결과를 하기 표 6에 나타내었다. 본 실험예에 사용된 코어-셀 복합입자는 코어의 굴절률이 순수 폴리메틸메타크릴레이트의 굴절률과 가장 유사한 상기 실시예2에서 제조된 것을 사용하였고, 모든 테스트는 각각 5개의 시편을 측정하여 그 평균값을 취하였다.Impact test specimens prepared from Comparative Example 1 and Examples 7 to 9 were subjected to an impact test according to the measuring method of ASTM D256 at room temperature (25 ℃). This is to determine the impact on the impact strength according to the amount of the core-cell composite particles, the test results are shown in Table 6 below. The core-cell composite particles used in this Experimental Example used the one prepared in Example 2 in which the refractive index of the core was the most similar to that of pure polymethylmethacrylate, and all tests measured five specimens, respectively, and the average value thereof. Was taken.

Figure kpo00008
Figure kpo00008

상기 표 6으로부터 알 수 있는 바와 같이, 코어-셀 복합입자의 함량이 늘어날수록 충격강도가 현저히 높아짐을 알 수 있는데, 이는 폴리메틸메타크릴레이트매트릭스 내의 고무상 성분이 늘어나기 때문으로 생각된다. 따라서 본 발명에서 제조된 코어-셀 복합입자가 폴리메틸메타크릴레이트의 내충격 강화에 큰 효과가 있다는 것을 다시 한번 확인할 수 있다.As can be seen from Table 6, it can be seen that the impact strength is significantly increased as the content of the core-cell composite particles increases, which is considered to be due to an increase in the rubbery component in the polymethyl methacrylate matrix. Therefore, it can be confirmed once again that the core-cell composite particles prepared in the present invention have a great effect on impact resistance of polymethylmethacrylate.

[실험예 5]Experimental Example 5

상기 실험예 4에서 나타난 폴리메틸메타크릴레이트 매트릭스 내의 고무상의 증가에 따른 내충격 향상을 자세히 보기 위하여 상기 비교예 1과 실시예 7 내지 9로부터 제조된 3-포인트 벤딩 테스트용 시편을 상온(25℃)에서 ASTM D790M의 측정 방법에 따라 3-포인트 벤딩 테스트를 하였고, 그 결과를 하기 표 7에 나타내었다. 본 실험예에 사용된 코어-셀 복합입자는 상기 실험예 4에서 사용한 상기 실시예 2에서 제조된 것을 사용하였고, 모든 테스트는 5개의 시편을 측정하여 그 평균값을 취하였다.In order to see the impact improvement according to the increase in the rubber phase in the polymethyl methacrylate matrix shown in Experimental Example 4, the specimen for the 3-point bending test prepared from Comparative Example 1 and Examples 7 to 9 was room temperature (25 ° C.). In the three-point bending test in accordance with the ASTM D790M measurement method, the results are shown in Table 7 below. The core-cell composite particles used in this Experimental Example used the one prepared in Example 2 used in Experimental Example 4, and all the tests measured five specimens and took their average values.

Figure kpo00009
Figure kpo00009

상기 표 7로부터 알 수 있듯이, 코어-셀 복합입자의 양이 늘어날수록 굴곡 모듈러스는 감소하고 파괴 신장률은 증가하였다. 이를 통하여, 코어-셀 복합입자의 양이 늘어날수록 매트릭스 내의 고무상 성분이 증가하여 내충격성이 향상됨을 확인할 수 있다. 그리고, 일반적인 이론들에 의하면, 코어-셀 복합입자의 양을 30wt%이상 사용되는 경우에는 입자와 입자 사이의 거리가 매우 짧아지기 때문에 충격강도(impact strength)는 감소할 것이라 예상된다.As can be seen from Table 7, as the amount of the core-cell composite particles increases, the flexural modulus decreases and the fracture elongation increases. Through this, it can be seen that as the amount of the core-cell composite particles increases, the rubber component in the matrix increases, thereby improving the impact resistance. And, according to general theories, when the amount of the core-cell composite particles is used more than 30wt%, the impact strength is expected to decrease because the distance between the particles is very short.

[발명의 효과][Effects of the Invention]

본 발명은 단순한 코어-셀 구조를 지니는 복합입자를 이용하여 투명성 내충격 폴리메틸메타아크릴레이트를 제조할 수 있기 때문에, 복합입자의 제조단가가 상당히 낮아질 수 있다. 또한, 디비닐벤젠과 같은 높은 굴절률을 가지며 가교능력을 지니는 모노머를 사용함으로써 폴리메틸메타크릴레이트와 같이 투명성을 요하지만 낮은 내충격성을 나타내는 고분자의 충격강도를 향상시킬 수 있었다.Since the present invention can produce transparent impact-resistant polymethylmethacrylate using a composite particle having a simple core-cell structure, the manufacturing cost of the composite particle can be significantly lowered. In addition, by using a monomer having a high refractive index such as divinylbenzene and having a crosslinking ability, the impact strength of a polymer that requires transparency but low impact resistance, such as polymethylmethacrylate, can be improved.

Claims (3)

수지의 충격보강제용 코어-셀 복합입자의 제조방법에 있어서, 용매 및 중합개시제 존재하에서 중량기준으로 8:2로 혼합된 부틸아크릴레이트와 스티렌 모노머 97.0~99.5 중량% 및 디비닐벤젠 0.5~3중량%로 이루어진 반응물의 15~25 중량%를 중합시켜 시드 라텍스를 형성하고, 상기 시드 라텍스에 상기 혼합물의 75~85 중량%를 시드 유화중합시켜 코어 라텍스를 제조하는 단계; 상기 코어 라텍스 100중량부를 기준으로 메틸메타크릴레이트 50~100 중량부의 비율로 반응시켜 코어-셀 라텍스를 제조하는 단계; 및 상기 코어-셀 라텍스를 마그네슘 설페이트의 존재하에서 70~90℃에서 교반한 다음, 40~60℃에서 건조시키는 단계; 를 포함하며, 상기 디비닐벤젠이 상기 코어 라텍스의 가교제 및 굴절률 조절제로 사용되고, 코어의 평균입경이 200㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)의 충격보강제용 코어-셀 복합입자의 제조방법.In the method for preparing a core-cell composite particle for impact modifiers of resin, 97.0-99.9 wt% of butyl acrylate and styrene monomer and 0.5-3 wt% of divinylbenzene, which are mixed at a weight ratio of 8: 2 in the presence of a solvent and a polymerization initiator. Polymerizing 15 to 25 wt% of the reactants comprising% to form a seed latex, and seed emulsion polymerizing 75 to 85 wt% of the mixture on the seed latex to prepare a core latex; Preparing a core-cell latex by reacting 50 to 100 parts by weight of methyl methacrylate based on 100 parts by weight of the core latex; And stirring the core-cell latex at 70-90 ° C. in the presence of magnesium sulfate and then drying at 40-60 ° C .; The divinylbenzene is used as a crosslinking agent and a refractive index regulator of the core latex, the core-cell composite particles of the impact modifier of polymethyl methacrylate (PMMA), characterized in that the average particle diameter of the core is 200nm or less Manufacturing method. 제1항의 제조방법에 따라 제조된 코어-셀 복합입자 15~30중량% 및 폴리메틸메타크릴레이트 수지 70~85 중량%를 용융혼합시켜 제조되는 조성물.A composition prepared by melt mixing 15-30 wt% of the core-cell composite particles and 70-85 wt% of the polymethyl methacrylate resin prepared according to the method of claim 1. 제2항의 조성물로 제조되는 성형물.Molded product prepared from the composition of claim 2.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100725940B1 (en) 2005-12-06 2007-06-11 엘지엠엠에이 주식회사 Polymethyl methacrylate resin composition
KR100894671B1 (en) * 2007-12-12 2009-04-24 엘지엠엠에이 주식회사 Composition of pmma with impact resistant, toughened surface hardness, abrasion resistant and uv screening characteristics
CN103304727A (en) * 2013-07-08 2013-09-18 济南源键新材料有限公司 Core-shell structural elastic emulsion, coating containing emulsion and preparation method thereof
KR101394814B1 (en) 2011-11-23 2014-05-14 (주)엘지하우시스 Acrylic resin film with excellent transparency and impact resistance and method of fabricating the same
KR101429801B1 (en) 2011-06-03 2014-08-19 주식회사 엘지화학 Impact modifier for polymethylmetacrylate resin having excellent impact strength and transparency and method of preparing the same
KR101497756B1 (en) * 2011-06-27 2015-03-02 주식회사 엘지화학 Impact modifier for metacryl-based resin having excellent impact strength and optical property and method of preparing the same
KR101796850B1 (en) * 2013-03-25 2017-11-10 에보니크 룀 게엠베하 Pmma provided with impact resistance and having improved optical properties

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1711535A4 (en) * 2004-02-05 2008-10-15 Lg Chemical Ltd Method of emulsion polymerization using liquid miniemulsion as seed particle

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0314856A (en) * 1989-03-31 1991-01-23 Takeda Chem Ind Ltd Core-shell polymer
KR960022608A (en) * 1994-12-28 1996-07-18 박원배 Manufacturing method of acrylic transparent impact modifier for polyvinyl chloride resin

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0314856A (en) * 1989-03-31 1991-01-23 Takeda Chem Ind Ltd Core-shell polymer
KR960022608A (en) * 1994-12-28 1996-07-18 박원배 Manufacturing method of acrylic transparent impact modifier for polyvinyl chloride resin

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100725940B1 (en) 2005-12-06 2007-06-11 엘지엠엠에이 주식회사 Polymethyl methacrylate resin composition
KR100894671B1 (en) * 2007-12-12 2009-04-24 엘지엠엠에이 주식회사 Composition of pmma with impact resistant, toughened surface hardness, abrasion resistant and uv screening characteristics
KR101429801B1 (en) 2011-06-03 2014-08-19 주식회사 엘지화학 Impact modifier for polymethylmetacrylate resin having excellent impact strength and transparency and method of preparing the same
KR101497756B1 (en) * 2011-06-27 2015-03-02 주식회사 엘지화학 Impact modifier for metacryl-based resin having excellent impact strength and optical property and method of preparing the same
KR101394814B1 (en) 2011-11-23 2014-05-14 (주)엘지하우시스 Acrylic resin film with excellent transparency and impact resistance and method of fabricating the same
US9206294B2 (en) 2011-11-23 2015-12-08 Lg Hausys, Ltd. Acrylic resin film having good transparency and impact resistance and method for manufacturing same
KR101796850B1 (en) * 2013-03-25 2017-11-10 에보니크 룀 게엠베하 Pmma provided with impact resistance and having improved optical properties
US9988548B2 (en) 2013-03-25 2018-06-05 Evonik Roehm Gmbh PMMA provided with impact resistance and having improved optical properties
CN103304727A (en) * 2013-07-08 2013-09-18 济南源键新材料有限公司 Core-shell structural elastic emulsion, coating containing emulsion and preparation method thereof

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