KR100868881B1 - Thermoplastic Resin Having Improved Scratch Resistance and Method for Preparing Same - Google Patents

Thermoplastic Resin Having Improved Scratch Resistance and Method for Preparing Same Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 내스크래치 특성이 우수한 열가소성 수지의 제조 방법은 수계 분산된 콜로이달 나노입자를 알코올 및 이온교환수와 혼합하고, 그리고 알콕시 실란 화합물을 상기 수계 분산된 콜로이달 나노입자에 대하여 5∼25 중량%로 적가하여 반응시키는 단계에 의하여 표면에 친유기성 비닐기가 도입된 콜로이달 나노입자를 제조하고; 그리고 상기 표면에 친유기성 비닐기가 도입된 콜로이달 나노입자를 아크릴계 단량체와 현탁중합하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The method for preparing a thermoplastic resin having excellent scratch resistance according to the present invention comprises mixing aqueous dispersed colloidal nanoparticles with alcohol and ion-exchanged water, and adding an alkoxy silane compound to the aqueous dispersed colloidal nanoparticles from 5 to 25. Preparing a colloidal nanoparticle in which a lipophilic vinyl group is introduced to the surface by a dropwise addition by weight; And suspending polymerizing the colloidal nanoparticles into which the lipophilic vinyl group is introduced to the surface with an acrylic monomer.

콜로이달 나노입자, 친유기성, 아크릴 수지, 현탁 중합, 스크래치, 투명성, 유동성 Colloidal Nanoparticles, Lipophilic, Acrylic Resin, Suspension Polymerization, Scratch, Transparency, Flowability

Description

내스크래치 특성이 우수한 열가소성 수지 및 그 제조 방법{Thermoplastic Resin Having Improved Scratch Resistance and Method for Preparing Same}Thermoplastic Resin Having Improved Scratch Resistance and Method for Preparing Same}

발명의 분야Field of invention

본 발명은 내스크래치 특성이 우수한 열가소성 수지에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 콜로이달 나노입자에 알콕시 실란 화합물을 이용하여 비닐기를 갖는 친유기성 콜로이달 나노입자를 제조하여 이를 중합함으로써 내스크래치 특성 및 투명성이 우수한 열가소성 수지에 관한 것이다. 본 발명은 내스크래치 특성 및 투명성이 우수한 열가소성 수지를 포함한다.The present invention relates to a thermoplastic resin having excellent scratch resistance. More specifically, the present invention relates to a thermoplastic resin having excellent scratch resistance and transparency by preparing and polymerizing a lipophilic colloidal nanoparticle having a vinyl group using an alkoxy silane compound in the colloidal nanoparticle. The present invention includes thermoplastic resins excellent in scratch resistance and transparency.

발명의 배경Background of the Invention

일반적으로 열가소성 수지는 우수한 사출 성형성을 가지며 물성 발란스가 우수하여 전기, 전자 부품 및 사무용기기 등의 하우징 소재로 광범위하게 사용되고 있다. 그러나 LCD, PDP TV, 오디오등 고급 가전이 대두되면서 사출 성형품에 고급 질감을 발현하고 생활 흠집이 적게, 즉 내스크래치 특성이 우수하게 만들기 위한 노력이 활발하게 진행되고 있다.In general, thermoplastic resins have excellent injection moldability and excellent physical balance, and thus are widely used as housing materials for electrical, electronic parts, and office equipment. However, with the rise of high-end home appliances such as LCD, PDP TV, and audio, efforts are being made to express high-quality texture in injection molded products and to reduce scratches, that is, excellent scratch resistance.

이러한 내스크래치 특성을 우수하게 하기 위한 종래의 방법으로는, 사출 성형품 표면에 우레탄 등 도장을 비롯해 UV 코팅 처리를 하거나 내스크래치 특성이 우수한 아크릴계 제품을 코팅하여 사용하는 방법을 사용하여 고급 질감을 발현하고 내스크래치 특성을 향상시키는 방법이 있다. 그러나, 이는 후가공이 추가되는 작업으로 비용 증가 및 불량율 증가와 생산성 저하의 문제점 및 도장에 따른 환경 저해 문제 등을 수반하고 있다.As a conventional method for improving the scratch resistance, high-quality texture is expressed by using a method such as coating urethane or the like on the surface of the injection molded product, UV coating treatment, or coating an acrylic product having excellent scratch resistance. There is a method to improve scratch resistance. However, this is an operation in which post-processing is added, accompanied by an increase in cost, an increase in defective rate, a problem in lowering productivity, and an environmental inhibition problem due to painting.

사출품의 고급 질감과 내스크래치 특성을 부여하기 위한 또 다른 종래의 방법은 아크릴계 수지를 사출 성형의 재료로 사용하는 것인데, 일반적으로 아크릴계 수지는 투명성과 표면 광택성이 우수하여 고급 질감으로의 착색이 용이하며 내스크래치 특성이 우수하고 높은 강성과 내후성을 보유하고 있어 고급 질감과 내스트래치 특성을 향상시키기에 적합한 소재이다.Another conventional method for imparting high quality texture and scratch resistance of an injection molded product is to use an acrylic resin as a material for injection molding. Generally, acrylic resins have excellent transparency and surface gloss, so that coloring to an advanced texture is difficult. It is easy to use, and has excellent scratch resistance, high stiffness and weather resistance, and is suitable for improving high quality texture and scratch resistance.

한편, 열가소성 수지의 고기능성 발휘를 위해 열팽창계수가 작고 내마성과 강성이 우수한 무기재료를 복합재료로 사용하는 열가소성 복합재의 개발이 증가되고 있는 추세이다. On the other hand, in order to exhibit high functionality of the thermoplastic resin, the development of a thermoplastic composite using an inorganic material having a low coefficient of thermal expansion and excellent wear resistance and rigidity as a composite material is increasing.

일반적으로 열가소성 수지에 물성 특성을 향상시키기 위한 무기질 재료로는 유리섬유, 탄소섬유, 탈크 등이며 이를 열가소성 수지와 블랜딩 함으로써 수지의 강도를 증가 시킬 수 있다. 그러나, 무기 재료와 수지간의 결합강도가 부족하고 이종간의 친화성이 부족하여 분산성 확보가 어렵게 되어 일정 수준 이상의 물성 증대 효과를 관찰하기 위해 다량의 무기물을 사용해야하는 단점이 있으며 또한 이에 따른 외관 품질 저하의 부작용이 발생하여 고급 질감을 발현하기 어려운 문제점을 내포하고 있다.In general, inorganic materials for improving physical properties of the thermoplastic resin are glass fiber, carbon fiber, talc, and the like, and the strength of the resin may be increased by blending them with the thermoplastic resin. However, it is difficult to secure dispersibility due to the lack of bonding strength between inorganic materials and resins and lack of affinity between different types of resins. Therefore, a large amount of inorganic materials must be used to observe the effect of increasing physical properties over a certain level. Side effects occur, which implies that it is difficult to express high quality texture.

최근에는 나노 기술의 발전과 함께 무기 나노입자를 포함하는 고분자에 대한 연구가 활발이 진행되고 있는데 소량의 무기 나노입자를 고분자 물질에 첨가함으로써 고분자 수지의 성능을 향상시킬 수 있다.Recently, with the development of nanotechnology, researches on polymers including inorganic nanoparticles have been actively conducted. By adding a small amount of inorganic nanoparticles to a polymer material, the performance of the polymer resin can be improved.

무기 나노입자가 복합된 수지를 제조함에 있어 무기 나노입자들의 수지 내의 균일 분산은 매우 중요한 요소인데, 동일한 무기 나노입자 함량이라도 분산도 차이에 따른 물성 변화의 폭은 매우 크기 때문이다. 무기 나노입자들의 경우 이종의 유기물과 접촉할 시 분산 안정성이 급격하게 저하되어 서로 뭉치게 되는데, 고분자 수지 내에 무기 나노입자들의 분산 안정성을 향상시키는 연구는 유-무기 나노입자 복합체 제조의 주요 과제라 할 수 있다.The uniform dispersion of the inorganic nanoparticles in the resin is a very important factor in preparing the resin in which the inorganic nanoparticles are composited, because the variation of physical properties according to the dispersion degree is very large even with the same inorganic nanoparticle content. In the case of inorganic nanoparticles, when they come into contact with heterogeneous organic substances, the dispersion stability rapidly decreases and aggregates together. A study to improve dispersion stability of inorganic nanoparticles in a polymer resin is a major task of preparing organic-inorganic nanoparticle composites. Can be.

이에 본 발명자들은 무기질 나노입자의 분산 안정성을 높이기 위해 친유기성 작용기를 도입하고 이를 열가소성 수지 중합공정에 투입함으로써 무기 나노입자가 고분자 수지에 고르게 분산된 형태의 열가소성 수지를 제조하는 방법을 제안하고자 한다. 보다 자세하게는 비닐기를 함유하는 친유기성 콜로이달 나노입자 존재 하에 아크릴계 단량체를 공중합함으로써 투명성 및 수지 물성을 유지하면서도 내스크래치 특성이 향상된 나노입자 복합의 열가소성 아크릴계 수지를 제조하는 방법을 개발하기에 이른 것이다.Accordingly, the present inventors propose a method of preparing a thermoplastic resin in which inorganic nanoparticles are evenly dispersed in a polymer resin by introducing a lipophilic functional group and increasing the dispersion stability of the inorganic nanoparticles into a thermoplastic resin polymerization process. More specifically, by copolymerizing an acrylic monomer in the presence of a lipophilic colloidal nanoparticle containing a vinyl group, it is to develop a method for producing a thermoplastic acrylic resin of nanoparticle composite with improved scratch resistance while maintaining transparency and resin properties.

본 발명의 목적은 내스크래치성이 우수한 열가소성 수지의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to provide a method for producing a thermoplastic resin excellent in scratch resistance.

본 발명의 다른 목적은 내스크래치성이 우수하면서 동시에 투명성이 우수한 열가소성 수지의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for producing a thermoplastic resin having excellent scratch resistance and excellent transparency.

본 발명의 또 다른 목적은 내스크래치성이 우수하면서 동시에 투명성이 우수한 열가소성 수지를 제공하기 위한 것이다.Still another object of the present invention is to provide a thermoplastic resin having excellent scratch resistance and excellent transparency.

본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.The above and other objects of the present invention can be achieved by the present invention described below.

발명의 요약Summary of the Invention

본 발명에 따른 내스크래치 특성이 우수한 열가소성 수지의 제조 방법은 수계 분산된 콜로이달 나노입자를 알코올 및 이온교환수와 혼합하고, 그리고 알콕시 실란 화합물을 상기 수계 분산된 콜로이달 나노입자에 대하여 5∼25 중량%로 적가하여 반응시키는 단계에 의하여 표면에 친유기성 비닐기가 도입된 콜로이달 나노입자를 제조하고; 그리고The method for preparing a thermoplastic resin having excellent scratch resistance according to the present invention comprises mixing aqueous dispersed colloidal nanoparticles with alcohol and ion-exchanged water, and adding an alkoxy silane compound to the aqueous dispersed colloidal nanoparticles from 5 to 25. Preparing a colloidal nanoparticle in which a lipophilic vinyl group is introduced to the surface by a dropwise addition by weight; And

상기 표면에 친유기성 비닐기가 도입된 콜로이달 나노입자를 아크릴계 단량체와 현탁중합하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Suspending polymerization of the colloidal nanoparticles in which a lipophilic vinyl group is introduced to the surface with an acrylic monomer.

상기 콜로이달 나노입자의 직경은 5∼50 ㎚인 것이 투명성 향상의 측면에서 바람직하다.It is preferable that the colloidal nanoparticles have a diameter of 5 to 50 nm in terms of improving transparency.

상기 수계 분산된 콜로이달 나노입자는 1∼15 중량부로 사용되는 것이 바람직하다.The aqueous dispersed colloidal nanoparticles are preferably used in 1 to 15 parts by weight.

상기 아크릴계 단량체는 메틸 메타크릴레이트를 사용하는 것이 바람직하다.It is preferable that methyl methacrylate is used for the said acryl-type monomer.

상기 현탁중합하는 단계에서 아크릴계 단량체와 공중합 가능한 단량체를 추가하되, 상기 아크릴계 단량체의 함량은 전체 단량체 혼합물에 대하여 50 중량% 이상으로 하여 현탁중합하여도 좋다. 이 경우, 상기 아크릴계 단량체와 공중합 가능한 단량체는 에틸 메타크릴레이트, 프로필 메타크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 페닐 메타크릴레이트, 벤질 메타크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 프로필 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트 및 2-에틸헥실 아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 최소한 하나 이상 선택된 단량체인 것이 바람직하다.In the step of suspension polymerization, a monomer copolymerizable with an acrylic monomer may be added, but the content of the acrylic monomer may be 50% by weight or more based on the total monomer mixture, and may be suspension polymerization. In this case, the monomer copolymerizable with the acrylic monomer is ethyl methacrylate, propyl methacrylate, butyl methacrylate, phenyl methacrylate, benzyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acryl Preference is given to at least one monomer selected from the group consisting of late and 2-ethylhexyl acrylate.

상기 현탁중합하는 단계에서 중합 개시제로서 옥탄오일 퍼옥사이드, 데칸오일 퍼옥사이드, 라우로일 퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥사이드, 모노클로로벤조일 퍼옥사이드, 디클로로벤조일 퍼옥사이드, 파라 메틸벤조일 퍼옥사이드, 터셔리 부틸 퍼벤조에이트, 아조비스이소부티로니트릴 및 아조비스-(2,4-디메틸)-발레로니트릴로 이루어진 군으로부터 선택된 최소한 하나 이상의 중합 개시제를 추가하여도 좋다.Octane oil peroxide, decanyl peroxide, lauroyl peroxide, benzoyl peroxide, monochlorobenzoyl peroxide, dichlorobenzoyl peroxide, para methylbenzoyl peroxide, tertiary butyl peroxide as polymerization initiator in the suspension polymerization step At least one polymerization initiator selected from the group consisting of benzoate, azobisisobutyronitrile and azobis- (2,4-dimethyl) -valeronitrile may be added.

상기 현탁중합하는 단계에서 분자량 조절제로서 노르말 부틸머캡탄, 노르말 옥틸 머캡탄, 노르말 도데실머캡탄, 터셔리 도데실머캡탄, 이소프로필 머캡탄 및 노르말 아밀 머캡탄으로 이루어진 군으로부터 선택된 최소한 하나 이상의 알킬 머캡탄을 사용해도 좋다.At least one alkyl mercaptan selected from the group consisting of normal butyl mercaptan, normal octyl mercaptan, normal dodecyl mercaptan, tertiary dodecyl mercaptan, isopropyl mercaptan and normal amyl mercaptan as molecular weight modifiers in the suspension polymerization step You can also use

상기 현탁중합하는 단계에서 현탁 안정제로서 트리칼슘포스페이트 및 트리소듐포스페이트로 이루어진 군으로부터 선택된 금속포스페이트 계열의 현탁 안정제이거나 아크릴 산 또는 메타크릴 산의 단독 공중합체의 현탁 안정제를 사용해도 좋다.In the suspension polymerization step, a suspension stabilizer of a metal phosphate series selected from the group consisting of tricalcium phosphate and trisodium phosphate may be used as a suspension stabilizer or a suspension stabilizer of a homopolymer of acrylic acid or methacrylic acid.

본 발명은 상기의 제조 방법에 의해 제조된 내스크래치 특성이 우수한 열가소성 수지를 포함한다.The present invention includes a thermoplastic resin having excellent scratch resistance produced by the above production method.

이하 본 발명의 내용을 하기에 상세히 설명한다.Hereinafter, the content of the present invention will be described in detail.

발명의 구체예에 대한 상세한 설명Detailed Description of the Invention

본 발명의 열가소성 수지 제조 방법은 나노입자 복합 열가소성 수지를 제조하는 것으로서, 먼저 수계 분산된 콜로이달 나노입자를 알콕시 실란 화합물과 반응시켜 표면에 친유기성 비닐기가 도입된 콜로이달 나노입자를 제조하는 단계와, 상기 친유기성 비닐기가 도입된 콜로이달 나노입자와 아크릴계 단량체를 함께 현탁중합시키는 단계로 이루어진다.The thermoplastic resin manufacturing method of the present invention is to prepare a nanoparticle composite thermoplastic resin, the first step of preparing colloidal nanoparticles in which a lipophilic vinyl group is introduced to the surface by reacting the aqueous dispersed colloidal nanoparticles with an alkoxy silane compound; And suspending the colloidal nanoparticles into which the lipophilic vinyl group is introduced and the acrylic monomer together.

친유기성 비닐기가 도입된 콜로이달 나노입자의 제조Preparation of Colloidal Nanoparticles Introduced by Lipophilic Vinyl Group

먼저, 콜로이달 나노입자 표면에 친유기성 비닐기를 도입하기 위해 수계 분산된 콜로이달 나노입자를 알코올 및 이온교환수에 첨가하여 교반시켜 희석이 되도 록 한다. 여기에 알콕시 실란 화합물을 적절한 적가 장치를 통하여 상기 제조한 콜로이드 희석액에 서서히 첨가시키면서 전동 교반기를 사용하여 교반시킨다. 알콕시 실란 화합물의 첨가가 완료되면 60 ℃의 온도에서 진공 설비를 사용하여 수화반응을 통해 생성된 알코올을 제거함으로써 나노입자 복합 열가소성 수지를 제조한다. 반응 부산물인 알코올의 제거가 완료되면 온도를 약 80 ℃로 승온시켜 잔류하는 미반응물이 최소가 되도록 2 시간의 후교반을 진행한다. 반응이 종결되면 반응기를 상온으로 냉각시켜 나노입자 표면에 친유기성 비닐기가 도입된 콜로이달 나노입자를 제조한다.First, in order to introduce a lipophilic vinyl group onto the surface of the colloidal nanoparticles, the aqueous dispersion of the colloidal nanoparticles is added to the alcohol and the ion-exchanged water and stirred to be diluted. The alkoxy silane compound is added to the colloid dilution solution prepared above through an appropriate dropping device, and stirred using an electric stirrer. When the addition of the alkoxy silane compound is completed, a nanoparticle composite thermoplastic resin is prepared by removing alcohol produced through a hydration reaction using a vacuum apparatus at a temperature of 60 ° C. After the removal of the alcohol byproduct is completed, the temperature is raised to about 80 ° C., followed by 2 h of stirring to minimize the remaining unreacted product. After the reaction is completed, the reactor is cooled to room temperature to prepare colloidal nanoparticles having a lipophilic vinyl group introduced on the nanoparticle surface.

바람직하게 상기 수계 분산된 콜로이달 나노입자는 1∼15 중량부의 범위로 사용하며, 혼합되는 알코올은 2∼10 중량부로, 이온교환수는 2∼10 중량부로 사용할 수 있다.Preferably, the aqueous dispersed colloidal nanoparticles may be used in the range of 1 to 15 parts by weight, 2 to 10 parts by weight of alcohol to be mixed, and 2 to 10 parts by weight of ion exchanged water.

알콕시 실란 화합물은 상기 수계 분산된 콜로이달 나노입자의 중량에 대하여, 5∼25 중량%, 즉 0.05∼6 중량부의 범위로 사용하는 것이 바람직하다. The alkoxy silane compound is preferably used in the range of 5 to 25% by weight, that is, 0.05 to 6 parts by weight based on the weight of the aqueous dispersed colloidal nanoparticles.

본 발명의 수계 분산된 콜로이달 나노입자는 콜로이달 금속 산화물 또는 금속으로서 이산화규소 (SiO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화티타늄(TiO2), 산화주석(SnO2), 산화철 (Fe2O3), 산화 아연 (ZnO), 산화 마그네슘(MgO), 산화 지르코늄 (ZrO2), 산화 세륨(CeO2), 산화 리튬(Li2O), 산화 은(AgO)의 금속 산화물과 은(Ag), 니켈(Ni), 마그네슘(Mg), 아연(Zn) 등의 순수 금속 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 바람직하게는 저렴하면서도 고분자 분해 등의 부작용 이 없는 이산화규소(SiO2)를 사용한다. The aqueous dispersed colloidal nanoparticles of the present invention are colloidal metal oxides or metals such as silicon dioxide (SiO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), tin oxide (SnO 2 ), iron oxide ( Fe 2 O 3 ), zinc oxide (ZnO), magnesium oxide (MgO), zirconium oxide (ZrO 2 ), cerium oxide (CeO 2 ), lithium oxide (Li 2 O), silver oxide (AgO) metal oxides and silver (Ag), nickel (Ni), magnesium (Mg), zinc (Zn) and the like can be selected from the group consisting of pure metals and mixtures thereof. Preferably, silicon dioxide (SiO 2 ) which is inexpensive but does not have side effects such as polymer decomposition is used.

본 발명에서 상기 수계 분산된 콜로이달 나노입자의 크기는 5∼300 ㎚의 범위로 사용할 수 있으며, 투명성에 영향을 미치지 않기 위해서는 5∼50 ㎚의 구형 입자를 사용하는 것이 바람직하다.In the present invention, the size of the aqueous dispersed colloidal nanoparticles may be used in the range of 5 to 300 nm, and in order not to affect transparency, it is preferable to use spherical particles of 5 to 50 nm.

상기 알콕시 실란 화합물은 가수분해성 실란 잔기 및 실란 잔기 이외의 비닐기를 보유한 유기 잔기를 1개 이상 함유하는 것으로, 아크릴옥시알킬 트리메톡시실란, 메타크릴옥시알킬 트리메톡시실란, 메타아크릴옥시알킬 트리에톡시실란, 비닐 트리메톡시실란, 비닐 트리에톡시실란 중에서 선택된 하나이상의 성분을 사용할 수 있다. 바람직하게는 가격이 저렴하고 아크릴계 단량체와 반응성이 우수한 메타크릴옥시알킬 트리메톡시실란을 사용하는 것이 바람직하다. The alkoxy silane compound contains at least one hydrolyzable silane moiety and an organic moiety having a vinyl group other than the silane moiety, and includes acryloxyalkyl trimethoxysilane, methacryloxyalkyl trimethoxysilane, and methacrylicoxyalkyl trie. One or more components selected from oxysilane, vinyl trimethoxysilane and vinyl triethoxysilane can be used. Preferably, it is preferable to use methacryloxyalkyl trimethoxysilane which is inexpensive and excellent in reactivity with the acrylic monomer.

상기 알콕시 실란 화합물을 콜로이달 나노입자 표면에 도입하는 이유는 나노입자 표면에 친유기성 작용기를 도입하여 고분자 공중합 과정 내에서 나노입자의 분산 안정성을 향상시킴으로써, 수지 내 나노입자의 균일 분산을 유도하기 위함이며 또한 수지와 화학적 결합을 통해 수지와 나노입자간 결합 강도를 최대로 증대하기 위함이다. 그 사용량은 콜로이달 나노입자의 사용량에 대하여 5∼25 중량%가 바람직한데, 5 중량% 보다 적을 시는 나노입자의 친유기성이 부족하여 공중합 과정에서 분산 안정성이 저하되고 이로 인해 나노입자가 수지와 복합되지 못하고 25 중량% 보다 많을 시는 나노입자 표면과 미반응된 알콕시 실란 화합물이 고분자 공중합 반응에 포함되어 공중합체의 가공성을 저하 시키는 문제가 발생한다.The reason for introducing the alkoxy silane compound on the surface of the colloidal nanoparticles is to introduce a lipophilic functional group on the surface of the nanoparticles to improve the dispersion stability of the nanoparticles in the polymer copolymerization process, thereby inducing uniform dispersion of the nanoparticles in the resin. This is also to maximize the bond strength between the resin and the nanoparticles through chemical bonding with the resin. The amount of the colloidal nanoparticles is preferably used in an amount of 5 to 25% by weight based on the amount of colloidal nanoparticles. When the amount is less than 5% by weight, the lipophilic properties of the nanoparticles are insufficient, so that the dispersion stability is decreased during the copolymerization process. If the compound is not more than 25% by weight, the surface of the nanoparticle and the unreacted alkoxy silane compound are included in the polymer copolymerization reaction, thereby degrading the processability of the copolymer.

나노입자 복합 열가소성 수지의 제조Preparation of Nanoparticle Composite Thermoplastic Resin

교반기가 부착된 스테인레스 고압 반응기에 상기 단계에서 얻은 표면에 친유기성 비닐기가 도입된 콜로이달 나노입자 1∼15 중량부를 투입하고 아크릴계 단량체 85∼99 중량부 및 중합 개시제, 분자량 조절제, 현탁 안정제, 이온교환수 300 중량부를 투입하여 강하게 교반한다. 질소, 아르곤 등의 불활성 기체로 반응기 내부를 채우고 가열하여 70∼80 ℃에서 2∼4 시간, 90∼110 ℃에서 1∼2 시간을 중합 반응하여 반응을 종결한다. 반응이 종결된 후 반응기를 상온으로 냉각시켜 제조된 조성물을 세척, 탈수, 건조하여 입자형태의 수지를 얻는다.1 to 15 parts by weight of colloidal nanoparticles having a lipophilic vinyl group introduced to the surface obtained in the above step into a stainless high pressure reactor equipped with a stirrer, 85 to 99 parts by weight of an acrylic monomer, a polymerization initiator, a molecular weight regulator, a suspension stabilizer and an ion exchange 300 parts by weight of water are added and vigorously stirred. The inside of the reactor is filled with an inert gas such as nitrogen or argon and heated to terminate the reaction by polymerizing at 2 to 4 hours at 70 to 80 ° C and 1 to 2 hours at 90 to 110 ° C. After the reaction is completed, the reactor is cooled to room temperature, and the composition prepared is washed, dehydrated and dried to obtain a resin in the form of particles.

상기 아크릴계 단량체는 아크릴계 단량체를 단독으로 사용하거나, 메틸 메타크릴레이트를 주성분으로 하고 이와 공중합 가능한 단량체를 함유한 혼합물로 사용될 수 있다. 이 때 주성분인 메틸 메타크릴레이트는 전체 단량체의 50 중량부 이상을 유지하여야 한다. 메틸 메타크릴레이트가 50 중량부 미만일 경우는 중합된 메타크릴계 수지의 기계적 강도가 저하된다.The acrylic monomer may be used alone or in a mixture containing methyl methacrylate as a main component and copolymerizable with the acrylic monomer. At this time, methyl methacrylate as a main component should maintain at least 50 parts by weight of the total monomers. When the methyl methacrylate is less than 50 parts by weight, the mechanical strength of the polymerized methacrylic resin is lowered.

공중합 가능한 아크릴계 단량체로는 특별한 제한은 없으며, 에틸 메타크릴레이트, 프로필 메타크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 페닐 메타크릴레이트, 벤질 메타크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 프로필 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트중에서 선택하여 사용할 수 있다.There are no particular limitations on the copolymerizable acrylic monomer, and ethyl methacrylate, propyl methacrylate, butyl methacrylate, phenyl methacrylate, benzyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate and butyl acryl It can select from a rate and 2-ethylhexyl acrylate, and can use.

상기 중합 개시제의 예로는 옥탄오일 퍼옥사이드, 데칸오일 퍼옥사이드, 라우로일 퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥사이드, 모노클로로벤조일 퍼옥사이드, 디클로로벤 조일 퍼옥사이드, 파라 메틸벤조일 퍼옥사이드, 터셔리 부틸 퍼벤조에이트, 아조비스이소부티로니트릴, 아조비스-(2,4-디메틸)-발레로니트릴 등을 들 수 있다. 중합 개시제는 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있으며, 사용량은 0.2∼1 중량부가 바람직하다.Examples of the polymerization initiator include octane oil peroxide, decanyl oil peroxide, lauroyl peroxide, benzoyl peroxide, monochlorobenzoyl peroxide, dichlorobenzyl peroxide, para methylbenzoyl peroxide, tertiary butyl perbenzoate And azobisisobutyronitrile, azobis- (2,4-dimethyl) -valeronitrile and the like. A polymerization initiator can be used individually or in mixture, and the usage-amount is 0.2-1 weight part is preferable.

상기 분자량 조절제의 예로, 노르말 부틸머캡탄, 노르말 옥틸 머캡탄, 노르말 도데실머캡탄, 터셔리 도데실머캡탄, 이소프로필 머캡탄, 노르말 아밀 머캡탄 등의 알킬 머캡탄 중에서 선택하여 사용할 수 있으며, 단독 또는 혼합 사용하는 것이 바람직하다. 이의 사용량은 0.2∼2 중량부가 바람직하며 이 범위보다 적을 시는 제조되는 공중합체의 분자량이 크게 증가하여 불용 특성이 나타나 가공에 어려움이 발생되며, 이 범위보다 많이 사용할 시는 공중합체의 분자량이 낮아지고 무기질 나노입자 표면에서 자라, 공중합되는 분자의 수가 작아 원하는 물성 및 내스크래치 특성을 발휘할 수 없게 된다.Examples of the molecular weight modifier may be selected from alkyl mercaptans such as normal butyl mercaptan, normal octyl mercaptan, normal dodecyl mercaptan, tertiary dodecyl mercaptan, isopropyl mercaptan, and normal amyl mercaptan, and alone or It is preferable to use mixed. The amount of the copolymer is preferably 0.2 to 2 parts by weight, and when the amount is less than this range, the molecular weight of the copolymer produced is greatly increased, resulting in insoluble properties, which causes difficulty in processing, and when used more than this range, the molecular weight of the copolymer is low. Growing on the surface of highly inorganic nanoparticles, the number of molecules copolymerized is small, so that the desired physical and scratch resistance properties cannot be exhibited.

상기 현탁 안정제는 무기 안정제와 유기 안정제로 구분할 수 있는데 무기 현탁 안정제로는 트리칼슘포스페이트, 트리소듐포스페이트 등의 금속포스페이트계열 중 선택되어 사용될 수 있다. 그러나 본 무기 현탁 안정제는 중합 현탁 안정성이 우수한 반면 반응 후 수지 내에 잔존하여 제조된 수지의 투명성을 저해 시키는 문제를 일으킨다. 따라서 본 발명에 사용되는 현탁 안정제는 유기 안정제가 적합하며 유기 현탁 안정제로는 아크릴 산이나 메타크릴 산의 단독 내지는 공중합체를 적용할 수 있다. 특히 공중합체인 경우는 아크릴 산이나 메타크릴 산의 함량이 안정제 내의 50 중량부 이상이 되어야 한다. 또한 이들은 나트륨, 칼륨 또는 암모늄의 염 형태를 띠는 게 바람직하다. 이것은 분산매인 물과 현탁되어 있는 단량체의 중간에서 적절한 용해도를 유지하기 위해 요구되는 특성이다. 현탁 안정제는 0.05∼0.2 중량부가 적절하며, 구체적인 함량은 현탁 안정제의 성분 및 분자량등에 따라 다소 차이가 있다.The suspension stabilizer may be classified into an inorganic stabilizer and an organic stabilizer. The inorganic suspension stabilizer may be selected from metal phosphate series such as tricalcium phosphate and trisodium phosphate. However, while the inorganic suspension stabilizer is excellent in polymerization suspension stability, it causes a problem of inhibiting the transparency of the prepared resin remaining in the resin after the reaction. Therefore, the suspension stabilizer used in the present invention is preferably an organic stabilizer, and the organic suspension stabilizer may be a single or copolymer of acrylic acid or methacrylic acid. Especially in the case of copolymers, the content of acrylic acid or methacrylic acid should be at least 50 parts by weight in the stabilizer. They are also preferably in the form of salts of sodium, potassium or ammonium. This is a property required to maintain proper solubility between water as a dispersion medium and monomers suspended. The suspending stabilizer is 0.05 to 0.2 parts by weight is appropriate, the specific content is somewhat different depending on the components and molecular weight of the suspension stabilizer.

본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 구체화될 것이며, 하기 실시예는 본 발명의 구체적인 예시에 불과하며 본 발명의 보호범위를 한정하거나 제한하고자 하는 것은 아니다.The present invention will be further illustrated by the following examples, which are merely illustrative of the present invention and are not intended to limit or limit the scope of the present invention.

실시예 Example

실시예 1Example 1

제1 단계: 친유기성 비닐기가 도입된 콜로이달 나노입자의 제조First step: preparation of colloidal nanoparticles into which an lipophilic vinyl group is introduced

교반기, 가열장치, 냉각장치, 응축기, 진공기가 부착된 반응기에 평균입자직경이 8∼10 ㎚인 콜로이달 이산화규소(SiO2, 실리카)를 1 중량부, 이소프로필 알콜을 실리카 대비 5 중량부, 이온교환수를 실리카 대비 5 중량부를 넣고 교반시켜 희석시켰다. 교반 중인 상기 용액에 메타크릴옥시알킬 트리메톡시실란을 실리카 대비 0.2 중량부를 적가 장치를 통해 서서히 첨가하였다. 본 알콕시 화합물의 첨가가 완료되면 반응기의 내부 온도를 60 ℃로 승온한 후 진공기를 이용하여 10분간 반응 부산물인 메틸알콜을 제거하였다. 진공을 제거하고 반응기의 온도를 80 ℃로 승온시켜 2 시간 동안 추가 반응을 진행한 후 반응기의 온도를 상온으로 냉각시켜 반응을 종결시켜 나노입자 표면에 친유기성 비닐기가 도입된 콜로이달 나노입자를 제조하였다.1 part by weight of colloidal silicon dioxide (SiO 2 , silica) having an average particle diameter of 8 to 10 nm, 5 parts by weight of isopropyl alcohol relative to silica, in a reactor equipped with a stirrer, a heating device, a cooling device, a condenser, and a vacuum device, 5 parts by weight of ion-exchanged water was added to silica, and the mixture was stirred and diluted. To the solution being stirred, 0.2 part by weight of methacryloxyalkyl trimethoxysilane relative to silica was added slowly through a dropwise device. When the addition of the alkoxy compound was completed, the temperature inside the reactor was raised to 60 ° C., and then methyl alcohol, a reaction byproduct, was removed using a vacuum machine for 10 minutes. After removing the vacuum and raising the temperature of the reactor to 80 ℃ and further reaction for 2 hours, the reaction temperature was terminated by cooling the temperature of the reactor to room temperature to prepare colloidal nanoparticles in which a lipophilic vinyl group was introduced on the surface of the nanoparticles. It was.

제2 단계: 나노입자 복합 열가소성 수지의 제조Second Step: Preparation of Nanoparticle Composite Thermoplastic Resin

교반기가 부착된 스테인레스 고압 반응기에 제1 단계에서 제조된 표면에 친유기성 비닐기가 도입된 콜로이달 나노입자 용액 전체를 투입하고 메틸 메타크릴레이트를 99 중량부, 라우로일 퍼옥사이드 0.3 중량부, 노르말 옥틸머캡탄 0.25 중량부, 터셔리 도데실 머캡탄 0.25 중량부, 이온교환수 300 중량부, 폴리아크릴산 나트륨 0.15 중량부를 투입한 후 강하게 교반하였다. 질소로 반응기 내부를 채우고 가열하여 내부온도가 72 ℃에 도달하게 하고 2 시간 동안 중합 시킨 후 다시 반응기의 온도를 100 ℃로 승온하여 2 시간 동안 중합 시킨다. 반응기의 온도를 상온으로 냉각시켜 반응을 종결시키고, 제조된 나노입자 복합의 열가소성 수지를 세척, 탈수, 건조하여 입자형태의 분말 입자를 얻었다. 이 나노입자 복합의 열가소성 아크릴계 수지는 별도로 압출과 사출 가공을 통해 시편을 얻은 후 물성을 측정하였으며 그 결과를 표 1에 나타내었다.The whole colloidal nanoparticle solution in which the lipophilic vinyl group was introduced to the surface prepared in the first step was added to a stainless high pressure reactor equipped with a stirrer, 99 parts by weight of methyl methacrylate, 0.3 part by weight of lauroyl peroxide, and normal 0.25 parts by weight of octyl mercaptan, 0.25 parts by weight of tertiary dodecyl mercaptan, 300 parts by weight of ion-exchanged water, and 0.15 parts by weight of sodium polyacrylate were added, followed by vigorous stirring. The inside of the reactor was filled with nitrogen, heated to reach an internal temperature of 72 ° C. and polymerized for 2 hours, and then the temperature of the reactor was increased to 100 ° C. for polymerization for 2 hours. The reaction was terminated by cooling the temperature of the reactor to room temperature, and the prepared nanoparticle composite thermoplastic resin was washed, dehydrated and dried to obtain powder particles in the form of particles. The thermoplastic acrylic resin of the nanoparticle composite was separately obtained by obtaining a specimen through extrusion and injection processing, and the results are shown in Table 1 below.

실시예 2 Example 2

제1 단계에서 콜로이달 이산화규소(SiO2, 실리카)를 3 중량부, 메타크릴옥시알킬 트리메톡시실란을 0.6 중량부로 변경하여 투입하고, 제2 단계에서 메틸 메타크릴레이트를 97 중량부로 변경하여 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.3 parts by weight of colloidal silicon dioxide (SiO 2 , silica) and 0.6 parts by weight of methacryloxyalkyl trimethoxysilane were added in the first step, and methyl methacrylate was changed to 97 parts by weight in the second step. The same procedure as in Example 1 was carried out except for the addition.

실시예 3Example 3

제1 단계에서 콜로이달 이산화규소(SiO2, 실리카)를 5 중량부, 메타크릴옥시알킬 트리메톡시실란을 1 중량부로 변경하여 투입하고, 제2 단계에서 메틸 메타크릴레이트를 95 중량부로 변경하여 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.5 parts by weight of colloidal silicon dioxide (SiO 2 , silica) and 1 part by weight of methacryloxyalkyl trimethoxysilane were added in the first step, and methyl methacrylate was changed to 95 parts by weight in the second step. The same procedure as in Example 1 was carried out except for the addition.

실시예 4Example 4

제1 단계에서 콜로이달 이산화규소(SiO2, 실리카)를 10 중량부, 메타크릴옥시알킬 트리메톡시실란을 2 중량부로 변경하여 투입하고, 제2 단계에서 메틸 메타크릴레이트를 90 중량부로 변경하여 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.10 parts by weight of colloidal silicon dioxide (SiO 2 , silica) and 2 parts by weight of methacryloxyalkyl trimethoxysilane were added in the first step, and methyl methacrylate was changed to 90 parts by weight in the second step. The same procedure as in Example 1 was carried out except for the addition.

실시예 5Example 5

제1 단계에서 평균입자직경이 20 ㎚인 콜로이달 이산화규소(SiO2, 실리카) 5 중량부, 메타크릴옥시알킬 트리메톡시실란을 1.0 중량부로 변경하여 투입하고, 제2 단계에서 메틸 메타크릴레이트를 95 중량부로 변경하여 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.In the first step, 5 parts by weight of colloidal silicon dioxide (SiO 2 , silica) having an average particle diameter of 20 nm and methacryloxyalkyl trimethoxysilane were added to 1.0 part by weight, and in the second step, methyl methacrylate. Was carried out in the same manner as in Example 1 except for changing to 95 parts by weight.

실시예 6Example 6

제1 단계에서 평균입자직경이 20 ㎚인 콜로이달 이산화규소(SiO2, 실리카) 10 중량부, 메타크릴옥시알킬 트리메톡시실란을 2.0 중량부로 변경하여 투입하고, 제2 단계에서 메틸 메타크릴레이트를 90 중량부로 변경하여 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.In the first step, 10 parts by weight of colloidal silicon dioxide (SiO 2 , silica) having an average particle diameter of 20 nm and methacryloxyalkyl trimethoxysilane were added to 2.0 parts by weight, and in the second step, methyl methacrylate. Was carried out in the same manner as in Example 1 except for changing to 90 parts by weight.

비교실시예 1Comparative Example 1

제1 단계 제조과정을 생략하여 제2 단계에서 입자 표면에 친유기성 비닐기가 도입된 콜로이달 나노입자를 투입하지 않고, 메틸 메타크릴레이트 100 중량부만을 변경하여 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다. Example 1 except that 100 parts by weight of methyl methacrylate was added without changing the colloidal nanoparticles in which the lipophilic vinyl group was introduced to the particle surface in the second step by omitting the first step. The same procedure was followed.

비교실시예 2Comparative Example 2

제1 단계에서 콜로이달 이산화규소(SiO2, 실리카)를 5 중량부, 메타크릴옥시알킬 트리메톡시실란을 1.0 중량부로 변경 투입하여 표면에 친유기성 비닐기가 도입된 콜로이달 나노입자를 제조한 후, 수분을 건조하여 분말형으로 습득하고 이렇 게 얻은 분말형의 콜로이달 나노입자를 압출 가공 시 비교실시예 1과 동일 방법으로 제조된 메틸 메타크릴레이트 수지 95 중량부와 블랜드하여 시편을 제작하였다.In the first step, 5 parts by weight of colloidal silicon dioxide (SiO 2 , silica) and 1.0 part by weight of methacryloxyalkyl trimethoxysilane were added to prepare colloidal nanoparticles having an organic vinyl group introduced on the surface thereof. After drying, moisture was obtained in powder form, and the powder colloidal nanoparticles thus obtained were blended with 95 parts by weight of methyl methacrylate resin prepared in the same manner as in Comparative Example 1 during extrusion to prepare a specimen.

비교실시예 3Comparative Example 3

제1 단계 제조과정을 생략하고 제2 단계에서 입자 표면 처리를 실시하지 않은 콜로이달 이산화규소(SiO2, 실리카)를 5 중량부를 투입하고 메틸 메타크릴레이트를 95 중량부로 변경하여 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.5 parts by weight of colloidal silicon dioxide (SiO 2 , silica), which was not subjected to the particle surface treatment in the second step, without the preparation of the first step, was changed to 95 parts by weight of methyl methacrylate. Was carried out in the same manner as in Example 1.

비교실시예 4Comparative Example 4

제1 단계에서 평균입자직경이 100 ㎚인 콜로이달 이산화규소(SiO2, 실리카) 5 중량부, 메타크릴옥시알킬 트리메톡시실란을 1 중량부로 변경하여 투입하고, 제2단계에서 메틸 메타크릴레이트를 95 중량부로 변경하여 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.In the first step, 5 parts by weight of colloidal silicon dioxide (SiO 2 , silica) having an average particle diameter of 100 nm and methacryloxyalkyl trimethoxysilane were added to 1 part by weight, and in the second step, methyl methacrylate. Was carried out in the same manner as in Example 1 except for changing to 95 parts by weight.

비교실시예 5Comparative Example 5

제1 단계에서 콜로이달 이산화규소(SiO2, 실리카)를 5 중량부, 메타크릴옥시알킬 트리메톡시실란을 2 중량부로 변경하여 투입하고, 제2 단계에서 메틸 메타크릴레이트를 95 중량부로 변경하여 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하 게 실시하였다.5 parts by weight of colloidal silicon dioxide (SiO 2 , silica) and 2 parts by weight of methacryloxyalkyl trimethoxysilane were added in the first step, and methyl methacrylate was changed to 95 parts by weight in the second step. The same procedure as in Example 1 was carried out except for the addition.

비교실시예 6Comparative Example 6

제1 단계에서 콜로이달 이산화규소(SiO2, 실리카)를 5 중량부, 메타크릴옥시알킬 트리메톡시실란을 1 중량부로 변경하여 투입하고, 제2 단계에서 메틸 메타크릴레이트를 95 중량부, 폴리아크릴산 나트륨을 트리칼슘포스페이트 0.5 중량부로 변경하여 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.5 parts by weight of colloidal silicon dioxide (SiO 2 , silica) and 1 part by weight of methacryloxyalkyl trimethoxysilane were added in the first step, and 95 parts by weight of methyl methacrylate in the second step, poly The same procedure as in Example 1 was carried out except that sodium acrylate was changed to 0.5 part by weight of tricalcium phosphate.

상기와 같이 실시예 및 비교실시예에서 제조된 각각의 시편에 대하여 하기의 방법으로 물성을 평가하였으며, 측정결과는 표 1에 나타내었다.As described above, the physical properties of each of the specimens prepared in Examples and Comparative Examples were evaluated by the following method, and the measurement results are shown in Table 1.

(ⅰ) 광투과율 : 일본 Suga Instrument사의 칼라 측정기기로 측정하였으며, 그 결과는 전광선 투과율로 나타내었다. 전광선 투과율(%)는 (시편 투과광/시편 조사광) * 100 이다.(Iii) Light transmittance: It was measured by a color measuring instrument of Suga Instrument, Japan, and the result was expressed by total light transmittance. The total light transmittance (%) is (sample transmitted light / specimen irradiated light) * 100.

(ⅱ) 유동성 : ISO 1103을 기준으로 하여 220 ℃에서 10 Kg의 하중으로 시편의 유동성을 측정하였다. (단위는 g/10 min)(Ii) Flowability: The flowability of the specimen was measured at a load of 10 Kg at 220 ° C. based on ISO 1103. (Unit is g / 10 min)

(iii) 연필경도 : JIS K5401을 기준으로 하여 23 ℃에서 500 g의 하중으로 두께 3 ㎜, 길이 10 ㎝, 폭 10 ㎝의 시편을 제조한 후 시편 표면에 5 회씩 가하여 긁힘 정도를 육안으로 판정하였으며, 시편 표면에 연필 긁힘 표시가 2 회 이상 발 생 시 연필경도 등급을 4B∼4H로 판정하였다(iii) Pencil hardness: Based on JIS K5401, a specimen of thickness 3 mm, length 10 cm and width 10 cm was prepared with a load of 500 g at 23 ° C., and applied to the surface of the specimen five times to determine the degree of scratching. When the pencil scratch marks appeared more than once on the specimen surface, the pencil hardness rating was determined as 4B-4H.

(iv) BSP(Ball-type Scratch Profile) : 23 ℃에서 1000 g의 하중과 75 ㎜/min 속도, 0.7 ㎜ 지름의 구형 금속팁으로 두께 3 ㎜, 길이 10 ㎝, 폭 10 ㎝의 시편을 제조한 후 시편 표면에 3회씩 가하여 긁고, Ambois사의 표면 프로파일 분석기 XP-1을 이용하여 긁힌 단면의 폭(Width)을 측정하였다. (단위는 ㎛)(iv) Ball-type Scratch Profile (BSP): A specimen of 3 mm thick, 10 cm long and 10 cm wide was prepared from a spherical metal tip with a load of 1000 g, a speed of 75 mm / min, and a diameter of 0.7 mm at 23 ° C. After the scraping was added to the specimen surface three times, the width of the scratched section (Width) was measured using Ambois Surface Profile Analyzer XP-1. (Unit is μm)

Figure 112006097994907-pat00001
Figure 112006097994907-pat00001

상기 표 1의 결과로부터, 본 발명의 제조 방법에 따라 제조된 실시예 1 내지 6의 수지는 본 발명의 범위를 벗어난 비교실시예 1 내지 6에 비하여 투명성 및 내스크래치 특성 등의 기타물성이 우수한 것을 확인할 수 있다.From the results of Table 1, the resin of Examples 1 to 6 prepared according to the production method of the present invention is superior to other physical properties such as transparency and scratch resistance compared to Comparative Examples 1 to 6 outside the scope of the present invention. You can check it.

본 발명은 내스크래치성이 우수하면서 동시에 투명성이 우수한 열가소성 수지 및 그 제조 방법을 제공하는 발명의 효과를 갖는다.This invention has the effect of the invention which provides the thermoplastic resin which was excellent in scratch resistance, and was excellent in transparency, and its manufacturing method.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이용될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.Simple modifications and variations of the present invention can be readily used by those skilled in the art, and all such variations or modifications can be considered to be included within the scope of the present invention.

Claims (10)

수계 분산된 콜로이달 나노입자를 알코올 및 이온교환수와 혼합하고, 그리고 알콕시 실란 화합물을 상기 수계 분산된 콜로이달 나노입자에 대하여 5∼25 중량%로 적가하여 반응시키는 단계에 의하여 표면에 친유기성 비닐기가 도입된 콜로이달 나노입자를 제조하고; 그리고The organically dispersed colloidal nanoparticles are mixed with alcohol and ion-exchanged water, and the alkoxy silane compound is added dropwise to the aqueous dispersed colloidal nanoparticles at 5 to 25% by weight to react the lipophilic vinyl on the surface. Preparing colloidal nanoparticles to which groups are introduced; And 상기 표면에 친유기성 비닐기가 도입된 콜로이달 나노입자를 아크릴계 단량체와 현탁중합하는;Suspending and polymerizing colloidal nanoparticles having a lipophilic vinyl group introduced on the surface thereof with an acrylic monomer; 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내스크래치 특성이 우수한 열가소성 수지의 제조 방법.A method for producing a thermoplastic resin excellent in scratch resistance, characterized in that it comprises a step. 제1항에 있어서, 상기 콜로이달 나노입자의 직경은 5∼50 ㎚인 것을 특징으로 하는 내스크래치 특성이 우수한 열가소성 수지의 제조 방법.The method for producing a thermoplastic resin having excellent scratch resistance according to claim 1, wherein the colloidal nanoparticles have a diameter of 5 to 50 nm. 제1항에 있어서, 상기 표면에 친유기성 비닐기가 도입된 콜로이달 나노입자는 나노입자 및 아크릴계 단량체의 혼합 100 중량부에 대해 1∼15 중량부로 사용되는 것을 특징으로 하는 내스크래치 특성이 우수한 열가소성 수지의 제조 방법. [Claim 2] The thermoplastic resin having excellent scratch resistance of claim 1, wherein the colloidal nanoparticles having a lipophilic vinyl group introduced therein are used in an amount of 1 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixture of the nanoparticles and the acrylic monomer. Method of preparation. 제1항에 있어서, 상기 아크릴계 단량체는 메틸 메타크릴레이트인 것을 특징으로 하는 내스크래치 특성이 우수한 열가소성 수지의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the acrylic monomer is methyl methacrylate. 제1항에 있어서, 상기 현탁중합하는 단계에서 아크릴계 단량체와 공중합 가능한 단량체를 추가하되, 상기 아크릴계 단량체의 함량은 전체 단량체 혼합물에 대하여 50 중량% 이상으로 하여 현탁중합하는 것을 특징으로 하는 내스크래치 특성이 우수한 열가소성 수지의 제조 방법.The method of claim 1, wherein in the step of the suspension polymerization, a monomer copolymerizable with an acrylic monomer is added, but the content of the acrylic monomer is 50% by weight or more based on the total monomer mixture, the scratch resistance characterized in that the suspension polymerization Excellent method for producing thermoplastic resins. 제5항에 있어서, 상기 아크릴계 단량체는 메틸 메타크릴레이트이며, 상기 아크릴계 단량체와 공중합 가능한 단량체는 에틸 메타크릴레이트, 프로필 메타크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 페닐 메타크릴레이트, 벤질 메타크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 프로필 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트 및 2-에틸헥실 아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 최소한 하나 이상 선택된 단량체인 것을 특징으로 하는 내스크래치 특성이 우수한 열가소성 수지의 제조 방법.The method of claim 5, wherein the acrylic monomer is methyl methacrylate, the monomer copolymerizable with the acrylic monomer is ethyl methacrylate, propyl methacrylate, butyl methacrylate, phenyl methacrylate, benzyl methacrylate, methyl A method for producing a thermoplastic resin having excellent scratch resistance, characterized in that at least one monomer selected from the group consisting of acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate. 제1항에 있어서, 상기 현탁중합하는 단계에서 중합 개시제로서 옥탄오일 퍼옥사이드, 데칸오일 퍼옥사이드, 라우로일 퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥사이드, 모노클 로로벤조일 퍼옥사이드, 디클로로벤조일 퍼옥사이드, 파라 메틸벤조일 퍼옥사이드, 터셔리 부틸 퍼벤조에이트, 아조비스이소부티로니트릴 및 아조비스-(2,4-디메틸)-발레로니트릴로 이루어진 군으로부터 선택된 최소한 하나 이상의 중합 개시제를 추가하는 것을 특징으로 하는 내스크래치 특성이 우수한 열가소성 수지의 제조 방법.The method of claim 1, wherein in the suspension polymerization step, octanoyl peroxide, decanyl peroxide, lauroyl peroxide, benzoyl peroxide, monochlorobenzoyl peroxide, dichlorobenzoyl peroxide, para methylbenzoyl peroxide as a polymerization initiator. Scratch resistance characterized by adding at least one polymerization initiator selected from the group consisting of oxide, tertiary butyl perbenzoate, azobisisobutyronitrile and azobis- (2,4-dimethyl) -valeronitrile The manufacturing method of this excellent thermoplastic resin. 제1항에 있어서, 상기 현탁중합하는 단계에서 분자량 조절제로서 노르말 부틸머캡탄, 노르말 옥틸 머캡탄, 노르말 도데실머캡탄, 터셔리 도데실머캡탄, 이소프로필 머캡탄 및 노르말 아밀 머캡탄으로 이루어진 군으로부터 선택된 최소한 하나 이상의 알킬 머캡탄을 사용하는 것을 특징으로 하는 내스크리치 특성이 우수한 열가소성 수지의 제조 방법. The method of claim 1, wherein the suspension polymerization step is selected from the group consisting of normal butyl mercaptan, normal octyl mercaptan, normal dodecyl mercaptan, tertiary dodecyl mercaptan, isopropyl mercaptan and normal amyl mercaptan as molecular weight regulators. A method for producing a thermoplastic resin having excellent scratch resistance, characterized in that at least one alkyl mercaptan is used. 제1항에 있어서, 상기 현탁중합하는 단계에서 현탁 안정제로서 트리칼슘포스페이트 및 트리소듐포스페이트로 이루어진 군으로부터 선택된 금속포스페이트 계열의 현탁 안정제를 사용하거나 또는 상기 현탁 안정제는 아크릴 산 또는 메타크릴 산의 단독 중합체 또는 이들의 공중합체를 사용하는 것을 특징으로 하는 내스크래치 특성이 우수한 열가소성 수지의 제조 방법.The suspension stabilizer is a suspension of a metal phosphate series selected from the group consisting of tricalcium phosphate and trisodium phosphate as the suspension stabilizer or the suspension stabilizer is a homopolymer of acrylic acid or methacrylic acid Or these copolymers are used, The manufacturing method of the thermoplastic resin excellent in the scratch-resistant characteristic characterized by the above-mentioned. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 제조 방법에 의해 제조된 내스크래치 특성이 우수한 열가소성 수지.The thermoplastic resin excellent in the scratch resistance manufactured by the manufacturing method of any one of Claims 1-9.
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