KR100639043B1 - 가교형 유기 마이크로 입자를 이용한 저광택, 내스크래치성폴리카보네이트계 얼로이 열가소성 수지 조성물 - Google Patents

가교형 유기 마이크로 입자를 이용한 저광택, 내스크래치성폴리카보네이트계 얼로이 열가소성 수지 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 저광택, 내스크래치성 폴리카보네이트계 얼로이 열가소성 수지 조성물은 (A) 열가소성 폴리카보네이트 수지 40∼95 중량부, (B) 스티렌과 아크릴로니트릴과의 혼합물과 같은 단량체 혼합물을 고무복합체에 그라프트 중합하여 얻은 고무 변성 그라프트 공중합체 1∼50 중량부, (C) 스티렌과 아크릴로니트릴과 같은 단량체를 공중합하여 얻은 비닐계 공중합체 또는 공중합체의 혼합물 1∼50 중량부, 및 (D) 가교형 유기 마이크로 입자 1∼50 중량부로 이루어진다.
저광택 수지, 내스크래치, 충격 강도, 무기 충진제, 폴리카보네이트 수지, 스티렌계 수지, 유기 마이크로 입자

Description

가교형 유기 마이크로 입자를 이용한 저광택, 내스크래치성 폴리카보네이트계 얼로이 열가소성 수지 조성물{Thermoplastic Polycarbonate Alloy with Low Gloss and Resistant Scratch Using Cross-linked Organic Micro-particles}
발명의 분야
본 발명은 방향족 폴리카보네이트/스티렌 함유 공중합체 수지의 얼로이(alloy)에 가교형 유기 마이크로 입자를 첨가함으로써 기계적 강도의 저하를 억제하면서 사출성형품 표면의 광택을 저하시킬 수 있고, 사출성형품 표면의 내스크래치(Scratch)성을 부여할 수 있는 수지 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 방향족 폴리카보네이트/스티렌 함유 공중합체 수지와의 얼로이에 있어서, 직경이 1∼20 ㎛ 범위인 가교형 유기 마이크로 입자를 첨가하여 수지 표면에서 빛을 산란시켜 광택을 저하시키는 효과를 발휘하고, 동시에 수지와의 상용성이 무기 충진제(inorganic filler)에 비해 상대적으로 뛰어나기 때문에 무기 충진제로 인한 기계적 강도의 저하를 억제할 수 있는 효과를 갖는 수지 조성물에 관한 것이다.그리고, 사출성형품의 표면에 위치한 초고분자량 가교형 유기 마이크로 입자에 의해 서 내스크래치 성능이 향상되는 수지 조성물에 관한 것이다.
발명의 배경
방향족 폴리카보네이트/스티렌 함유 공중합체 수지의 얼로이는 충격강도가 우수하고, 내열도가 우수하며, 표면광택 등의 외관이 미려하여 이들 물성이 요구되는 자동차 내장재, 고급 사무기기, 건축자재 또는 각종 전기제품의 하우징 소재로 폭넓게 사용되고 있다. 최근에는 제품의 디자인이 제품 선택의 중요한 기준이 되면서 수요자들의 다양한 요구를 충족시키기 위해서 고광택 수지뿐만 아니라 저광택 수지에 대한 소비자의 요구가 높아지고 있다. 최종 제품 표면의 광택을 줄임으로써 좀 더 품위있고 자연스러운 분위기의 외관을 구현하기 위한 저광택 수지의 필요성이 점차 높아지고 있는 것이다.
이러한 저광택 특성을 발현하기 위해서는 수지 표면이 가시광선 영역보다 큰 굴곡을 갖게 하여 입사된 빛을 산란시키도록 하는 방법이 이용되고 있다. 따라서 저광택 수지를 제조하기 위해서는 표면에서 빛을 산란시켜 줄 인자가 필요하다. 이를 위한 방법으로 크게 (1) 부타디엔계 고무 첨가, (2) 무기 충진제 첨가, (3) ABS 수지 개발, (4) 아크릴계 중합체의 첨가 방법 등이 있다.
상기 부타디엔계 고무를 첨가하는 방법은 플로우 마크(flow mark)로 인한 표면불량이 발생하거나 광택저하에 한계가 있는 문제점이 있다.
한편, 무기 충진제를 투입하는 방법과 관련하여, 미국특허 제5,162,419호와 제 5,965,655호에서는 우수한 표면특성을 보이는 열가소성 수지에 대하여 소개하고 있으나 이들은 충격강도가 급격하게 저하되는 문제점을 안고 있다.
가교형 유기 마이크로 입자(이하 '유기 마이크로 입자' 라고도 약칭함)는 수지와의 상용성이 무기 충진제에 비하여 우수하기 때문에 무기 충진제 혼합시에 발생되는 충격강도 저하를 막을 수 있고, 입자 자체의 물성도 중합단계에서의 가교 정도에 따라서 충분히 제어할 수 있다는 장점이 있다.
일반적으로 현탁중합에 의하여 제조되는 유기 마이크로 입자의 크기는 0.01∼1 mm 정도이지만, 고속 전단력을 가하여 초기 분산 입자의 유적 크기를 0.1∼0.3 ㎛ 내외로 유지하고 적절한 중합 조건하에서 중합시키면 현탁중합에 의해 평균 1∼20 ㎛ 정도의 직경을 가지는 아크릴계 또는 스티렌계 마이크로 입자를 제조할 수 있으며, 시안화 비닐화합물-방향족 비닐화합물 마이크로 입자도 역시 제조할 수 있다.
따라서 본 발명에서는 상기의 문제점을 극복하기 위하여 폴리카보네이트계 얼로이 열가소성 수지의 광택저하제로서 가교형 유기 마이크로 입자를 사용함으로써 충격강도의 저하를 억제할 뿐만 아니라 우수한 저광택성을 가진 폴리카보네이트계 얼로이 열가소성 수지 조성물을 개발하기에 이른 것이다. 초고분자량의 유기 마이크로 입자는 주로 사출성형품 표면의 표면에 위치하면서 사출성형품의 내스크래치성을 높여주는 효과도 얻을 수 있다.
본 발명의 목적은 1∼20 ㎛ 정도의 직경을 갖는 가교형 유기 마이크로 입자 를 사용하여 충격강도를 저하시키지 않고 저광택을 나타내는 폴리카보네이트계 얼로이 열가소성 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 1∼20 ㎛ 정도의 직경을 갖는 가교형 유기 마이크로 입자를 사용하여 사출성형품 표면의 내스크래치(Scratch)성을 부여할 수 있는 폴리카보네이트계 얼로이 열가소성 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기에 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
발명의 요약
본 발명에 따른 저광택 폴리카보네이트계 얼로이 열가소성 수지 조성물은 (A) 열가소성 폴리카보네이트 수지 40∼95 중량부, (B) (B1) (B1-1) 스티렌, α-메틸스티렌, 할로겐 또는 알킬-치환 스티렌, C1-C8 메타크릴산 알킬 에스테르류, C1-C8 아크릴산 알킬 에스테르류, 또는 이들의 혼합물 50∼95 중량부와 (B1-2) 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, C1-C8 메타크릴산 알킬에스테르류, C1-C8 아크릴산 알킬 에스테르류, 무수말레인산, C1-C4 알킬 또는 페닐 N-치환 말레이미드, 또는 이들의 혼합물 5∼50 중량부로 구성된 5∼95 중량부의 단량체 혼합물을 (B2) 부타디엔 고무, 아크릴 고무, 에틸렌/프로필렌 고무, 스티렌/부타디엔 고무, 아크릴로니트릴/부타 디엔 고무, 이소프렌 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔의 삼원공중합체(EPDM), 폴리오가노실록산/폴리알킬(메타)아크릴레이트 고무복합체 중 하나 또는 이들의 혼합물로부터 선택된 폴리머 5∼95 중량부에 그라프트 중합하여 얻은 그라프트 공중합체 1∼50 중량부, (C) (C1) 스티렌, α-메틸스티렌, 링-치환 스티렌, C1-C8 메타크릴산 알킬 에스테르류, C1-C8 아크릴산 알킬 에스테르류 또는 이들의 혼합물 50∼95 중량부와 (C2) 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, C1-C8 메타크릴산 알킬 에스테르류, C1-C8 아크릴산 알킬 에스테르류, 무수말레인산, C1-C4 알킬 또는 페닐 N-치환말레이미드 또는 이들의 혼합물 5∼50 중량부를 공중합하여 얻은 비닐계 공중합체 또는 공중합체의 혼합물 1∼50 중량부, 및 (D) 가교형 유기 마이크로 입자 1-50 중량부로 이루어진다.
본 발명의 저광택 폴리카보네이트계 얼로이 열가소성 수지 조성물은 기계적 강도의 저하를 억제하면서 우수한 저광택 특성을 갖고, 우수한 표면 내스크래치성을 갖는다.
이하 본 발명의 구체적인 내용을 하기에 상세히 설명한다.
발명의 구체예에 대한 상세한 설명
본 발명에 따른 저광택, 내스크래치성 폴리카보네이트계 얼로이 열가소성 수지 조성물은 (A) 열가소성 폴리카보네이트 수지 40∼95 중량부, (B) 스티렌과 아크릴로니트릴과의 혼합물과 같은 단량체 혼합물을 고무복합체에 그라프트 중합하여 얻은 고무 변성 그라프트 공중합체 1∼50 중량부, (C) 스티렌과 아크릴로니트릴과 같은 단량체를 공중합하여 얻은 비닐계 공중합체 또는 공중합체의 혼합물 1∼50 중량부, 및 (D) 가교형 유기 마이크로 입자 1-50 중량부로 이루어진다.
이하, 본 발명의 폴리카보네이트계 얼로이 수지조성물의 각 성분인 (A) 폴리카보네이트 수지, (B) 고무 변성 그라프트 공중합체, (C) 비닐계 공중합체, (D) 가교형 유기 마이크로 입자에 대하여 상세히 설명한다.
(A) 폴리카보네이트 수지
본 발명의 수지 조성물의 제조에 사용되는 구성성분 (A)인 방향족 폴리카보네이트 수지는 일반적으로 하기 일반식(I)으로 표시되는 디페놀류를 포스겐, 할로겐 포르메이트 또는 탄산 디에스테르와 반응시킴으로서 제조될 수 있다.
Figure 112005063859358-pat00001
(I)
상기 식에서, A는 단일 결합, C1-C5의 알킬렌, C2-C5의 알킬리덴, C5-C6의 시클로알킬리덴, -S- 또는 -SO2-를 나타낸다.
상기 일반식(I)의 디페놀의 구체적인 예로는 히드로퀴논, 레조시놀, 4,4'-디 히드록시디페닐, 2,2-비스-(4-히드록시페닐)-프로판, 2,4-비스-(4-히드록시페닐)-2-메틸부탄, 1,1-비스-(4-히드록시페닐)-시클로헥산, 2,2-비스-(3-클로로-4-히드록시페닐)-프로판, 2,2-비스-(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)-프로판 등을 들 수 있다. 이들 중, 2,2-비스-(4-히드록시페닐)-프로판, 2,2-비스-(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)-프로판, 1,1-비스-(4-히드록시페닐)-시클로헥산 등이 바람직하다. 더욱 바람직하면서 공업적으로 가장 많이 사용되는 방향족 폴리카르보네이트는 '비스페놀-A' 라고 불리는 2,2-비스-(4-히드록시페닐)-프로판이다.
본 발명의 수지 조성물의 제조에 사용되는 적합한 폴리카보네이트로서는 중량평균분자량이 10,000∼200,000 범위인 것이 바람직하며, 15,000∼80,000 범위인 것이 더 바람직하다.
본 발명의 수지 조성물의 제조에 사용되는 폴리카보네이트로는 분지쇄를 갖는 것이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 중합에 사용되는 디페놀 전량에 대하여 0.05∼2 몰%의 트리- 또는 그 이상의 다관능 화합물, 예를 들면 3가 또는 그 이상의 페놀기를 가진 화합물을 첨가하여 제조할 수 있다. 상기 폴리카보네이트는 호모폴리카보네이트 또는 코폴리카보네이트가 사용될 수 있고, 또한 이들의 블렌드(blend) 형태도 사용가능하다.
또한 본 발명의 수지 조성물의 제조에 사용되는 폴리카보네이트는 에스테르 전구체(precursor), 예컨대 2관능 카르복실산 존재 하에 중합반응시켜 얻어진 방향족 폴리에스테르-카보네이트 수지로 일부 또는 전량 대체하는 것도 가능하다.
본 발명의 저광택, 내스크래치성 폴리카보네이트계 얼로이 열가소성 수지 조 성물에서는 열가소성 폴리카보네이트 수지(A)가 40∼95 중량부로 사용되는 것이 바람직하다,
(B) 고무 변성 그라프트 공중합체
본 발명의 수지조성물의 제조에 사용되는 고무 변성 그라프트 공중합체(B)는 (B1) (B1-1) 스티렌, α-메틸스티렌, 할로겐 또는 알킬-치환 스티렌, C1-C8 메타크릴산 알킬 에스테르류, C1-C8 아크릴산 알킬 에스테르류, 또는 이들의 혼합물 50∼95 중량부와 (B1-2) 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, C1-C8 메타크릴산 알킬에스테르류, C1-C8 아크릴산 알킬 에스테르류, 무수말레인산, C1-C4 알킬 또는 페닐 N-치환 말레이미드, 또는 이들의 혼합물 5∼50 중량부로 구성된 5∼95 중량부의 단량체 혼합물을 (B2) 부타디엔 고무, 아크릴 고무, 에틸렌/프로필렌 고무, 스티렌/부타디엔 고무, 아크릴로니트릴/부타디엔 고무, 이소프렌 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔의 삼원공중합체(EPDM), 폴리오가노실록산/폴리알킬(메타)아크릴레이트 고무복합체 중 하나 또는 이들의 혼합물로부터 선택된 폴리머 5∼95 중량부에 그라프트 중합하여 얻는다.
상기의 C1-C8 메타크릴산 알킬에스테르류 또는 C1-C8 아크릴산 알킬에스테르류는 각각 아크릴산 또는 메타크릴산의 에스테르류로서 1∼8개의 탄소원자를 포함하는 모노하이드릴 알코올이다. 이들의 구체적인 예로서는 메타크릴산 메틸에스테 르, 메타크릴산 에틸에스테르 또는 메타크릴산 프로필에스테르를 들 수 있고, 이들 중에서 메타크릴산 메틸에스테르가 특히 바람직하다.
고무 변성 그라프트 공중합체(B)의 바람직한 예로는 부타디엔 고무, 아크릴 고무, 또는 스티렌/부타디엔 고무에 스티렌, 아크릴로니트릴 및 (메타)아크릴산 알킬 에스테르 단량체를 단독 또는 혼합물의 형태로 그라프트 공중합한 것을 들 수 있다. 더욱 바람직한 그라프트 공중합체(B)는 ABS 공중합체이다. 본 발명의 그라프트 공중합체(B)의 예로는 ABS (Acrylonitrile-Butadiene-styrene) 공중합체와 ASA (Acrylonitrile-styrene-acrylate) 공중합체 등이 있다.
상기 고무(B2)의 입경은 충격강도 및 성형표면을 향상시키기 위하여 0.05∼4 ㎛ 범위인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기의 그라프트 공중합체를 제조하는 방법은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 이미 잘 알려져 있는 것으로서, 유화중합, 현탁중합, 용액중합, 또는 괴상중합법 중 어느 것이나 사용될 수 있고, 바람직한 제조방법으로는 고무질 중합체의 존재하에 전술한 방향족 비닐계 단량체를 투입하여 중합 개시제를 사용하여 유화 중합 또는 괴상중합시키는 것이다. 유화중합 시 범용적으로 사용되는 유화제가 이후 응집 및 중화 공정에 사용되는 염기 화합물에 의해 염을 형성하고 이는 최종 성형품의 열안정성을 저하시켜 성형품 표면의 변색을 유도한다. 따라서 본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위하여 응집공정에 황산과 같은 산을 이용함으로써 유화제가 최종 제품에 산화물 형태로 존재하게 한다. 이는 변색의 발생과 무관하다.
본 발명의 저광택, 내스크래치성 폴리카보네이트계 얼로이 열가소성 수지 조성물에서는 고무 변성 그라프트 공중합체(B)는 1∼50 중량부로 사용되는 것이 바람직하며 보다 바람직하게는 10~40 중량부를 사용할 수 있다. 1 중량부 미만 사용시에는 내충격성이 저하될 수 있고, 40 중량부 초과 사용시에는 유동성이 저하될 수 있다.
(C) 비닐계 공중합체
본 발명에서 사용되는 비닐계 공중합체(C)는 스티렌과 아크릴로니트릴과 같은 단량체를 공중합하여 얻은 비닐계 공중합체 또는 공중합체의 혼합물이다.
이 비닐계 공중합체(C)는 (C1) 스티렌, α-메틸스티렌, 링-치환 스티렌, C1-C8 메타크릴산 알킬 에스테르류, C1-C8 아크릴산 알킬 에스테르류 또는 이들의 혼합물 50∼95 중량부와 (C2) 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, C1-C8 메타크릴산 알킬 에스테르류, C1-C8 아크릴산 알킬 에스테르류, 무수말레인산, C1-C4 알킬 또는 페닐 N-치환말레이미드 또는 이들의 혼합물 5∼50 중량부를 공중합하여 얻은 비닐계 공중합체 또는 공중합체의 혼합물이다.
상기의 C1-C8 메타크릴산 알킬 에스테르류 또는 C1-C8 아크릴산 알킬 에스테르류는 각각 아크릴산 또는 메타크릴산의 에스테르류로서 1∼8개의 탄소원자를 갖는 모노하이드릴 알코올이다. 이들의 구체예로서는 메타크릴산 메틸에스테르, 메타 크릴산 에틸에스테르 또는 메타크릴산 프로필에스테르를 들 수 있으며, 이들 중, 메타크릴산 메틸에스테르가 특히 바람직하다.
본 발명의 수지조성물의 제조에 사용되는 열가소성 비닐계 공중합체 (C)는 그라프트 공중합체 (B)의 제조시에 부산물로서 생성될 수가 있으며, 특히 적은 양의 고무질 중합체에 과량의 비닐계 단량체를 그라프트 시키는 경우, 더욱 많이 발생한다. 본 발명의 수지조성물의 제조에 사용되는 공중합체(C)의 함량은 그라프트 공중합체(B)의 부산물을 포함하지 않는다.
본 발명의 수지조성물의 제조에 사용되는 공중합체 (C)는 열가소성 수지로서 고무를 포함하지 않는다.
바람직한 공중합체(C)로서는 메타크릴산 메틸에스테르와 (메타)아크릴산 메틸에스테르를 이용하여 유화중합, 현탁중합, 용액중합, 또는 괴상중합으로 제조된다.
다른 바람직한 공중합체(C)로서는 스티렌과 아크릴로니트릴 그리고 선택적으로 메타크릴산 메틸에스테르의 단량체 혼합물, α-메틸스티렌과 아크릴로니트릴 그리고 선택적으로 메타크릴산 메틸에스테르의 단량체 혼합물 또는 스티렌, α-메틸스티렌과 아크릴로니트릴 그리고 선택적으로 메타크릴산 메틸에스테르의 단량체 혼합물로부터 제조된 것을 들 수 있다. 스티렌/아크릴로니트릴 공중합체는 유화중합, 현탁중합, 용액중합, 또는 괴상중합으로 제조될 수 있으며, 중량평균분자량이 15,000∼200,000 범위인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 수지조성물의 제조에 사용되는 또 다른 바람직한 공중합체(C)는 스티렌과 무수말레인산의 공중합체로서, 연속괴상중합법 및 용액중합법을 이용하여 제조할 수 있다. 두 단량체 성분의 조성비는 넓은 범위에서 변화될 수 있으며, 바람직하기로는 무수말레인산의 함량이 5∼25 중량%인 것이 바람직하다. 공중합체(C)인 스티렌/무수말레인산 공중합체의 분자량 역시 넓은 범위의 것이 사용될 수 있으나, 중량평균 분자량 60,000∼200,000 및 고유점도 0.3∼0.9 범위인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 수지조성물의 제조에 사용되는 비닐계 공중합체(C)의 제조에 사용되는 스티렌 단량체는 p-메틸스티렌, 비닐톨루엔, 2,4-디메틸스티렌 및 α-메틸스티렌과 같은 다른 치환된 스티렌계 단량체로 대체하여 사용할 수 있다.
본 발명의 저광택, 내스크래치성 폴리카보네이트계 얼로이 열가소성 수지 조성물에서는 비닐계 공중합체 또는 공중합체의 혼합물(C)은 1∼50 중량부로 사용되는 것이 바람직하다,
(D) 가교형 유기 마이크로 입자
본 발명에서는 충격강도를 저하시키지 않고 저광택을 나타내기 위하여 가교형 유기 마이크로 입자를 사용한다. 본 발명에서 사용되는 (D)성분의 가교형 유기 마이크로 입자는 (a) 고분자 유기 분산제 수용액에 (b) 가교성 단량체, 개시제 및 중합성 단량체를 혼합한 용액을 부가하여 0.1∼0.3 ㎛의 유적으로 분산시켜 50∼80℃ 반응기에서 중합하여 제조된다. 이 가교형 유기 마이크로 입자는 1∼20 ㎛ 범위의 입자 크기를 갖는 것이 바람직하다. 1 ㎛ 미만의 경우에는 광택저하효과가 적으 며, 20 ㎛ 초과의 경우에는 충격강도 등의 기계적 강도가 급격히 저하되는 단점이 있을 수 있다.
상기 가교형 유기 마이크로 입자는 중합성 단량체 100 중량부에 대하여 고분자 유기 분산제 0.2∼5 중량부, 개시제 0.05∼5 중량부 및 가교성 단량체 0.01∼10 중량부를 사용하여 제조된다.
고분자 유기 분산제로는 폴리비닐알코올을 사용하고, 가교성 단량체로는 트리메틸올프로판 트리메타아크릴레이트 또는 디비닐벤젠을 사용하며, 중합성 단량체로는 메틸메타아크릴레이트, 또는 아크릴로니트릴과 스티렌의 혼합 단량체를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는 가교형 유기 마이크로 입자를 사용하여 충격강도를 저하시키지 않고 저광택, 내스크래치성을 나타내는 폴리카보네이트계 얼로이 열가소성 수지 조성물을 제조할 수 있다. 본 발명의 저광택 폴리카보네이트계 얼로이 열가소성 수지 조성물에서는 상기 가교형 유기 마이크로 입자(D)를 1∼50 중량부로 사용하며, 바람직하기로는 3∼20 중량부의 범위로 사용한다. 1 중량부 미만에서는 본 발명에서 요구하는 광택이 저하되지 않고, 50 중량부 초과에서는 충격강도가 저하된다.
본 발명에서는 상술한 조성에 더하여 통상적으로 사용되는 열안정제, 활제, 자외선 흡수제, 염료 및/또는 안료를 병용할 수 있다.
본 발명은 하기 실시예에 의해 보다 구체화될 것이며, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 기재된 것이며, 본 발명의 보호범위를 제한하고자 하 는 것은 아니다.
실시예 1∼4 및 비교실시예 1∼3
실시예 1∼4 및 비교실시예 1∼3에서 사용된 각 성분은 하기와 같고 그 조성은 하기 표 1과 같다.
(A) 열가소성 폴리카보네이트 수지: 폴리카보네이트 수지는 Teijin사의 L-1250W grade를 이용하였다.
(B) 고무 변성 그라프트 공중합체: 스티렌 60 중량부와 아크릴로니트릴 40 중량부로 구성된 50 중량부의 단량체 혼합물을 아크릴레이트 고무 50 중량부에 그라프트 중합하여 얻은 종래의 공지된 그라프트 공중합체를 사용하였다.
(C) 비닐계 공중합체: α-메틸스티렌 70 중량부와 메타크릴로니트릴 30 중량부를 공중합하여 얻은 종래의 공지된 비닐계 공중합체를 사용하였다.
(D) 가교형 유기 마이크로 입자: 하기의 두 종류의 가교형 유기 마이크로 입자를 사용하였다.
(D1) 아크릴계 마이크로 입자: 폴리비닐알코올 2 중량부를 완전히 용해시켜 수용액(a)을 제조하고, 트리메틸올프로판 트리메타아크릴레이트 5 중량부, 개시제 0.5 중량부 및 메틸메타아크릴레이트 100 중량부를 혼합한 용액(b)을 제조한 후, 두 용액을 회분식 고전단 분산기 등을 이용하여 미세한 유적으로 분산시키고, 상기 분산된 혼합물을 반응조에서 70℃로 약 7시간 동안 중합시켰다. 이때 교반 rpm은 400으로 고정하였다. 중합 완료된 입자는 80℃에서 물로 세척한 후 건조하였다. 건조 후 진동체를 이용하여 1∼20 ㎛ 범위의 입자 크기를 갖는 가교형 유기 마이크로 입자를 얻었다.
(D2) 시안화 비닐화합물-방향족 비닐화합물 공중합체 마이크로 입자: 폴리비닐알코올 2 중량부를 완전히 용해시켜 수용액(a)을 제조하고, 디비닐벤젠을 5 중량부, 개시제 0.5 중량부 및 중합성 단량체로서 아크릴로니트릴 20 중량부 및 스티렌 80 중량부를 혼합한 용액(b)을 제조한 후, 두 용액을 회분식 고전단 분산기 등을 이용하여 미세한 유적으로 분산시키고, 상기 분산된 혼합물을 반응조에서 70℃로 약 7 시간 동안 중합시켰다. 이때 교반 rpm은 400으로 고정하였다. 중합 완료된 입자는 80℃에서 물로 세척한 후 건조하였다. 건조 후 진동체를 이용하여 1∼20 ㎛ 범위의 입자 크기를 갖는 가교형 유기 마이크로 입자를 얻었다.
각 성분을 혼합하여 Ψ=45 mm인 이축압출기를 사용하여 펠렛으로 제조하였다. 제조된 펠렛은 10 온스 사출기에서 성형온도 230∼300℃, 금형온도 50∼90℃ 조건으로 사출하여 물성을 평가하였다.
구분 실시예 비교실시예
1 2 3 4 1 2 3
조성 (%) A-폴리카보네이트 65 65 65 65 65 65 65
B-고무변성 공중합체 15 15 15 15 15 15 15
C-비닐계 공중합체 20 20 20 20 20 20 20
D-마이크로입자 (단위: 중량부) (D1) 2 5 - - - - -
(D2) - - 2 5 - - -
탈크 (Talc) - - - - - 2 5
물성 광택도 (Gloss) (%) 25 15 24 13 92 70 38
1/8" 아이조드 충격강도 (kgfㆍcm/cm) 63 56 60 54 68 55 38
내스크래치성 (연필심 경도) 1H 2H 1H 2H 1B 1H 2H
물성평가방법:
상기에서 제조된 각 실시예 및 비교실시예의 시편에 대하여 하기의 방법으로 물성을 측정하였다.
(1) 광택도(Gloss %) : 측정각을 60ㅀ로 하여 ASTM D523 규격에 따라 측정하였다.
(2) 충격강도(kgf·cm/cm) : 1/8 inch 두께에서 ASTM D256 규격에 따라 측정하였다.
(3) 내스크래치성 : 연필심 경도시험이라는 측정방법으로 측정하였다. 연필심의 경도가 높은 순에서 낮은 순으로 3H, 2H, 1H, HB, 1B, 2B, 3B인 각각의 연필심을 편평한 사출품의 표면에 일정한 하중 하에서 긁어서 수지표면이 스크래치에 견딜 수 있는 가장 높은 경도를 측정하였다.
표 1의 실시예 1∼4 및 비교실시예 1∼3을 비교해 보면 마이크로 입자 D1 및 D2 첨가시 함량이 증가할수록 광택도가 크게 저하되는 것을 알 수 있다. 이에 비해서 탈크 적용시에는 광택도 저하효과가 낮음을 알 수 있다. 1/8" 아이조드 충격강도에 있어서는 마이크로 입자 2 중량부 적용시에는 거의 저하하지 않으며, 5 중량부 적용시 충격강도가 약간 저하된다. 그러나 탈크 적용시 충격강도가 원래 충격강도에 1/2 수준으로 저하됨을 알 수 있다.
따라서 마이크로 입자를 이용하면 폴리카보네이트계 얼로이 수지의 광택도를 저하시키면서도 아이조드 충격강도는 유지되는 것을 알 수 있다.
본 발명은 가교형 유기 마이크로 입자를 사용하여 충격강도를 저하시키지 않고 저광택, 내스크래치성을 나타내는 폴리카보네이트계 얼로이 열가소성 수지 조성물을 제공하는 발명의 효과를 갖는다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (5)

  1. (A) 열가소성 폴리카보네이트 수지 40∼95 중량부;
    (B) (B1) (B1-1) 스티렌, α-메틸스티렌, 할로겐 또는 알킬-치환 스티렌, C1-C8 메타크릴산 알킬 에스테르류, C1-C8 아크릴산 알킬 에스테르류, 또는 이들의 혼합물 50∼95 중량부와 (B1-2) 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, C1-C8 메타크릴산 알킬에스테르류, C1-C8 아크릴산 알킬 에스테르류, 무수말레인산, C1-C4 알킬 또는 페닐 N-치환 말레이미드, 또는 이들의 혼합물 5∼50 중량부로 구성된 5∼95 중량부의 단량체 혼합물을 (B2) 부타디엔 고무, 아크릴 고무, 에틸렌/프로필렌 고무, 스티렌/부타디엔 고무, 아크릴로니트릴/부타디엔 고무, 이소프렌 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔의 삼원공중합체(EPDM), 폴리오가노실록산/폴리알킬(메타)아크릴레이트 고무복합체 중 하나 또는 이들의 혼합물로부터 선택된 폴리머 5∼95 중량부에 그라프트 중합하여 얻은 그라프트 공중합체 1∼50 중량부;
    (C) (C1) 스티렌, α-메틸스티렌, 링-치환 스티렌, C1-C8 메타크릴산 알킬 에스테르류, C1-C8 아크릴산 알킬 에스테르류 또는 이들의 혼합물 50∼95 중량부와 (C2) 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, C1-C8 메타크릴산 알킬 에스테르류, C1-C8 아크릴산 알킬 에스테르류, 무수말레인산, C1-C4 알킬 또는 페닐 N-치환말레이미드 또는 이들의 혼합물 5∼50 중량부를 공중합하여 얻은 비닐계 공중합체 또는 공중합체의 혼합물 1∼50 중량부; 및
    (D) 가교형 유기 마이크로 입자 1-50 중량부;
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 저광택, 내스크래치성 폴리카보네이트계 얼로이 열가소성 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가교형 유기 마이크로 입자(D)는 1∼20 ㎛의 입자 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 저광택, 내스크래치성 폴리카보네이트계 얼로이 열가소성 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 가교형 유기 마이크로 입자(D)는 (a) 고분자 유기 분산제 수용액과 (b) 가교성 단량체, 개시제 및 중합성 단량체를 혼합한 용액을 0.1∼0.3 ㎛의 유적으로 분산시켜 50∼80 ℃ 반응기에서 중합하여 제조되는 것을 특징으로 하는 저광택, 내스크래치성 폴리카보네이트계 얼로이 열가소성 수지 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 가교형 유기 마이크로 입자는 중합성 단량체 100 중량부에 대하여 고분자 유기 분산제 0.2∼5.0 중량부, 개시제 0.05∼5.0 중량부 및 가 교성 단량체 0.01∼10.0 중량부를 사용하여 제조되는 것을 특징으로 하는 저광택, 내스크래치성 폴리카보네이트계 얼로이 열가소성 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 고무(B2)의 입경은 0.05∼4㎛ 범위인 것을 특징으로 하는 저광택, 내스크래치성 폴리카보네이트계 얼로이 열가소성 수지 조성물.
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