KR100876482B1 - 반투명 및 투명 폴리카보네이트 열가소성 수지합금 및 그제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속상 및 불연속상을 포함하되 불연속상이 연속상과 비혼화성인 비-불투명한 열가소성 수지합금 및 그 제조방법에 관한 것이다. 비-불투명한 수지합금은 투명 또는 반투명일 수 있다. 연속상은 바람직하게는 폴리카보네이트이고, 비연속상은 바람직하게는 투명 ABS이다.

Description

반투명 및 투명 폴리카보네이트 열가소성 수지합금 및 그 제조 방법{TRANSLUCENT AND TRANSPARENT POLYCARBONATE THERMOPLASTIC ALLOYS AND METHODS FOR MAKING THEREOF}

본 발명은 수지합금의 연속상이 폴리카보네이트를 포함하는 반투명 또는 투명 폴리카보네이트 수지합금에 관한 것이다.

본 발명은 일반적으로 반투명 또는 투명 열가소성 물품에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 상대적으로 높은 비율의 광투과도 및 탁도(haze value)로 인해 반투명성 또는 투명성으로 되는 열가소성 물품에 관한 것이다. 본 발명의 목적을 위해서, 절대적 관점에서는 높을 수 있는 30 내지 5%(즉 70 내지 95% 투명)인 탁도 수준을 "상대적으로 낮은 탁도"로 지칭할 것이다. 만약 관찰자가 그런 상대적으로 낮은 탁도의 물품을 통해 그 물품 뒤의 물체를 바라본다면, 관찰자는 특별한 물체가 상기 물품(상대적으로 낮은 탁도)의 뒤에 있다는 것을 볼 수 있지만, 그 물체를 명확하게 볼 수 는 없다(낮은 투명도).

독특한 시각적 외관을 가지는 반투명 또는 투명 열가소성 물품을 제조하기 위하여 다양한 노력을 기울여 왔다. 예를 들면, 매우 높은 탁도(약 95% 이상)를 가지는 열가소성 물품은 제 1 중합체 매트릭스에 제 2 중합체의 입자를 혼입함으로써 제조되어 왔는데 두 중합체의 굴절률이 충분히 달라서 탁한 외관이 나타난다. 특히, 일본 특허 제 3,143,950 호는 그러한 제 2 중합체 입자를 다른 굴절율을 가지는 제 1 중합체 매트릭스에 분산시켜 제조되는 조명 설비 커버(light fixture cover)를 개시하고 있다. 상기 물질들은 상대적으로 낮은 탁도의 물품 뒤의 어떤 장치를 마스킹하는 밀폐물(enclosure)에 유용하다. 탁도가 매우 높고, 투명도가 낮은 조명 설비 밀폐물은 상기 물질로부터 제조되는데 방출된 광선이 상기 전체 밀폐물에 걸쳐 잘 분산되기 때문이다. 또한, 전구는 켜지지 않았을 때는 밀폐물 뒤에 숨겨진 상태로 되어 있다.

통상적으로, 상대적으로 낮은 탁도를 가지는 물품은 또한 높은 투명도를 갖는다. 예를 들면, 광 확산제로서 ZnO를 포함하는 폴리카보네이트 조성물은 통상적으로 탁도가 거의 90%인 경우 90% 이상의 투명도를 가진다. 본 발명에서 참고로 인용된 ASTM D 1003에 따르면, 탁도는 입사광으로부터 평균 2.5°초과 이탈되는 투과광의 비율로 정의된다. 투명도는 입사광으로부터 평균 0 초과 내지 2.5°미만 이탈되는 투과광의 비율로 정의된다. 상대적으로 낮은 탁도(즉, 2.5°초과의 산란보다 낮은 정도)를 갖는 통상적인 물질은 또한 높은 투명도(즉, 2.5°미만의 산란보다 낮은 정도)를 갖는다. 상기 관계는 탁도의 절대적 수준이 높은 경우에도 적용되지만, "상대적으로 낮은" 탁도 수준은 약 95% 미만이다.

일부 적용예에 있어서는, 상대적으로 낮은 탁도 및 상대적으로 낮은 투명도를 가지는 반투명 물질을 제조하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 프라이버시 윈도우 및 최근의 비즈니스 설비 건물과 같이, 높은 광투과성, 상대적으로 낮은 탁도 및 상대적으로 낮은 투명도를 가지고 있어서, 상기 물질 뒤의 물체가 보이기는 하나 명확하게 보이지 않아 물체가 마스킹되는 것이 바람직하다.

산화 아연을 폴리카보네이트에 혼입시켜 반투명 폴리카보네이트 수지 조성물을 제조하기 위한 시도가 이미 있어 왔다. 산화 아연 또는 기타 무기 광확산제를 포함하는 조성물은 여러가지 단점이 있다. 특히, 상기 광확산제는 폴리카보네이트 및 기타 열가소성 수지와 반응하여 열가소성 수지의 물성을 악화시키는 경향이 있다. 또한, 산화 아연을 포함하는 조성물은, 절대적 관점으로는 여전히 높지만(예를 들면, 40 내지 약 98%) 상대적으로는 낮은 탁도에서 매우 높은 투명도를 가지는 경향이 있다.

폴리카보네이트에 혼입될 수 있는 제 2 중합체가 많이 있는데, 상기 제 2 중합체 중 하나는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지이다. 고무 및 열가소성 복합재인 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 수지는 기계적 물성, 가공 범위, 재생성 및 경제성이 탁월하게 균형을 이룬 그라프트 공중합체의 광범위한 범용 부류를 이룬다. 대부분의 ABS 제품들은 스티렌-아크릴로니트릴(SAN) 공중합체의 유리질(glassy) 연속 매트릭스에 분산된 그라프트된 3원 중합체인 아크릴로 니트릴-부타디엔-스티렌의 2상 시스템으로 구성된다. 그라프트 3원 중합체는 통상적으로 폴리부타디엔 고무 코어 및 그라프트 SAN 셀로 구성되고, 소량의 스티렌 및 아크릴로 니트릴은 고무 입자 상에 그라프트되어 2개 상을 상용화시킨다. ABS의 광범위한 범용성은 요구되는 특성의 균형을 이루기 위해 선택될 수 있는 다양한 조성적 및 구조적 변수에 기인한다.

ABS 제조 방법에 있어서, 3가지 별개의 중합 반응 또는 단계가 포함된다. 첫째로 엘라스토머(고무) 성분으로서, 부타디엔 단일중합체, 스티렌-부타디엔 또는 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체가 제조된다. 상기 단계는 수계 에멀젼 또는 용액 중합법으로 수행될 수 있다. 제 2 단계에서, 스티렌 및 아크릴로니트릴(50-90/10-50)이 선택적으로 다른 단량체와 함께 공중합되고 엘라스토머 상에 그라프트되어 요구되는 상용성을 얻는다. ABS 그라프트의 고무 함량은 10 내지 90중량% 범위일 수 있다. 상기 단계는 에멀젼, 벌크/매스(mass) 또는 현탁액 및/또는 에멀젼-현탁액법으로 수행될 수 있다. 제 3 단계에서, 스티렌 및 아크릴로니트릴 및, 선택적으로, 다른 올레핀 단량체가 제 2 (그라프트) 단계와 동시에 또는 독립적으로 공중합되어 경질(rigid) 매트릭스를 형성한다. 또한, 상기 단계는 에멀젼, 벌크 또는 현탁 중합 공정 중 하나 이상을 포함할 수 있다. SAN 매트릭스는 ABS 그라프트 조성물의 10 내지 90중량% 범위일 수 있다.

또한, ABS 물질들은 생산 경제성, 제품 성능 또는 두가지 모두의 원인 때문에 배치(batch), 세미-배치 또는 연속 중합법으로 알려진 다양한 방법에 의해 제조될 수 있다.

생산된 중합체의 특성을 개조하기 위하여, 다른 모노비닐리덴 방향족, 에틸렌적으로 불포화된 니트릴 및 아크릴레이트 단량체가 다양한 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 구성성분에 부가하여 또는 대체하여 결합될 수 있다. ABS 수지의 물성은 그 제조방법에 따라 다소 변화하지만 그 조성에 따라 더 많이 변화한다. 특정한 성능 요구 및 광범위한 물질 차별화는 단량체 조성, 미세구조, 형태 또는 첨가제의 조작에 의해 이루어진다.

투명 ABS 등급은 다양한 방법에 의해 제조된다. 투명 ABS는 스티렌, 아크릴로니트릴 및 선택적으로 높은 수준의 메틸 메타크릴레이트를 특정한 스티렌-부타디엔 고무(SBR) 하층기재에 그라프트시켜 제조될 수 있다. 여기에서 분산된 고무 상(phase) 및 경질 연속체의 굴절율은 근접하게 조화되어야 한다. 다른 방법은 가시광선을 반사하지 못할 정도로 입자가 충분히 작은 폴리부타디엔 고무를 사용하는 것이다. 가시광선을 반사하지 못할 정도로 충분히 작은 고무 입자를 제조하는 경우, 연속상 또는 매트릭스가 요구되는 광학적 특성을 갖는 한 일반적으로 구성성분의 굴절율을 조화시킬 필요는 없다.

Schumann 등의 미국특허 제5,017,422호(1991)는 1 내지 200 ㎛의 필름두께를 가지는 ABS 수지의 투명 캐스트 필름을 개시하고 있다. 디엔 고무, 바람직하게는 폴리부타디엔 및 그라프트 단량체, 바람직하게는 스티렌 및 아크릴로니트릴의 그라프트 중합체를 사용하여, 불활성 유기 용매에서 ABS 수지 용액과 몰드 이형제를 용해시키고 지지체에 캐스팅함으로써 자가지지(self supporting) 박막을 제조하였다. 캐스팅 기술을 이용하는 이러한 접근은 박막 또는 박층 압출에 적합한 투명 ABS 중합체에 대한 지속적인 필요성을 지적하는 것이다.

상기와 같은 접근은 투명도를 달성하였지만, 구체적인 특성 및 잠재적인 장점과 관련하여 투명 열가소성 수지합금 분야에서 많은 요구사항들이 해결되지 않고 있으며 충족되지 않고 있다. 더 경제적이고 낮은 비용의 투명 PC 및 ABS 수지에 대한 요구, 박막 특히, 라미네이트에 적합한 박막으로 압출될 수 있는 투명 PC/ABS 수지에 대한 요구, 다른 투명 중합체에 좋은 접착성을 가지는 투명 PC/ABS 필름에 대한 요구 및 고무 특성, 연성 및 높은 파단 신도를 가지는 몰딩 등급의 투명 PC/ABS 조성물에 대한 요구가 있다.

발명의 요약

본 발명은 반투명 또는 투명 폴리카보네이트 수지합금에 관한 것이다. 연속상으로서 폴리카보네이트, 또는 폴리카보네이트와 혼화성 중합체 또는 다른 혼화성 첨가제의 혼합물 및 분산된 상의 하나의 예로서 ABS를 포함하는 투명 수지합금은 연속상 및 분산상의 굴절율을 조화시킴으로써 제조된다. 분산상의 굴절율(RI)과 조화 또는 근사하게 조화시키기 위하여 연속상의 RI를 감소시키는 방법 뿐만 아니라 연속상의 RI와 조화 또는 근사하게 조화시키기 위하여 분산된 상의 굴절율을 증가시키는 방법이 모두 설명되어 있다. 넓게 고안된 본 발명은 하기의 일반적인 변형을 제공한다.

1) 연속상 및 불연속상을 포함하되 불연속상이 연속상과 비혼화성인 비-불투명한 열가소성 수지합금;

2) 연속상이 폴리카보네이트를 포함하는 상기 비-불투명한 열가소성 수지합금;

3) 불연속상이 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 고무를 포함하는 상기 비-불투명한 열가소성 수지합금;

4) 폴리카보네이트가 폴리카보네이트의 굴절율보다 낮은 굴절율을 가지는 부가적인 혼화성 성분을 포함하는 상기 비-불투명한 열가소성 수지합금.

넓게 고안된 본 발명은 또한 제 1 열가소성 조성물을 포함하는 연속상 및 제 2 열가소성 조성물을 포함하는 불연속상을 포함하되 불연속상이 연속상과 비혼화성인 비-불투명한 열가소성 수지합금의 제조방법을 제공하며, 본 제조방법은,

a) 1) 제 1 열가소성 조성물의 굴절율을 조정하는 단계;

2) 제 2 열가소성 조성물의 굴절율을 조절하는 단계; 및

3) 제 1 및 제 2 열가소성 조성물 모두의 굴절율을 각각 조정하는 단계로 구성된 단계의 군으로부터 선택하여, 제 1 열가소성 조성물 및 제 2 열가소성 조성물의 굴절율을 거의 동일하게 하는 단계; 및

b) 제 1 열가소성 조성물 및 제 2 열가소성 조성물을 결합하는 단계를 포함하여,

연속상 및 불연속상을 포함하는 비-불투명한 열가소성 수지합금을 제조하는 방법을 포함한다.

하나의 변형예에서, 본 발명은 제 1 열가소성 조성물을 포함하는 연속상 및 제 2 열가소성 조성물을 포함하는 불연속상을 포함하되 상기 불연속상이 연속상과 비혼화성인 비-불투명한 열가소성 수지합금의 제조방법을 제공하며, 본 제조방법은,

a) 제 1 열가소성 조성물 및 제 2 열가소성 조성물의 굴절율이 거의 동일한 제 1 열가소성 조성물 및 제 2 열가소성 조성물을 선택하는 단계; 및

b) 제 1 열가소성 조성물 및 제 2 열가소성 조성물을 결합시키는 단계를 포 함하며, 연속상 및 불연속상을 포함하는 비-불투명한 열가소성 수지합금을 제조하는 방법을 포함한다.

본 발명에 의한 전형적인 열가소성 물품은 투명 열가소성 수지, 열가소성 수지의 투명 혼합물 또는 열가소성 수지 및 올리고머 또는 중합체 첨가제(이하 "매트릭스"라고 한다)의 투명 혼합물 및 투명 분산 열가소성 입자(이하 "분산된 상"라고 한다)의 블렌드를 포함한다. 상기 물품들은 투명하지 않다면, 60% 이상의 광투과율, 30% 미만의 탁도 및 70 초과 내지 100% 미만 범위의 투명도를 가진다. 상기와 같은 광학적 특성을 얻기 위해서 상기 매트릭스 및 분산된 상은 신중하게 선택되어야만 한다. 특히 그들 사이의 굴절율의 차이가 0.01 미만이어야만 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 매트릭스는 폴리카보네이트이고 분산된 상은 ABS 입자이며, 광투과율은 75% 이상, 탁도는 95% 미만, 투명도는 85% 미만이다. 본 발명의 구현예에서, ABS 입자의 충전량은 폴리카보네이트 또는 투명 열가소성 매트릭스를 포함하는 상의 100 중량부당 약 5 내지 약 50 중량부, 바람직하게는 약 10 내지 약 40 중량부, 더욱 바람직하게는 약 15 내지 약 30 중량부, 가장 바람직하게는 약 20 내지 약 25 중량부이다. 바람직한 매트릭스 물질은 또한 상기 모든 물질 및 올리고머 첨가제(예를 들면, 레소시놀 비스(디페닐포스페이트))의 투명 혼합물을 포함한다.

바람직한 매트릭스 물질은 폴리카보네이트, 폴리에테르이미드, 투명 카르복 실레이트, 글리세롤 트리카르복실레이트, 폴리올레핀, 알킬 왁스 및 아미드를 포함한다.

본발명의 수지 조성물을 제조하기 위하여, 폰(fones), 폴리에테르 및 폴리페닐 술폰, 스티렌 아크릴로니트릴(SAN), 폴리에틸렌 폴리스티렌, 및 혼화성 투명 폴리스티렌-폴리페닐렌 옥사이드(PS-PPO) 블렌드, 아크릴, 폴리카보네이트-폴리실록산, 폴리에테르이미드-폴리실록산, 폴리아릴레이트(예를 들면, 이소프탈레이트 레소시놀 테레프탈레이트) 및 상기 모든 물질들의 공중합체 및 블렌드를 사용할 수 있다. 더욱 바람직한 투명 열가소성 매트릭스 물질은 폴리카보네이트 단일중합체 또는 공중합체, 폴리에스테르 카보네이트 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)이다. 가장 바람직한 매트릭스 물질은 주로 비스페놀-A-단량체에 기초한 방향족 폴리카보네이트 단일중합체이다. 상기 물질들의 합성은 해당 기술분야에서 잘 알려져 있다. 예를 들면, 미국 특허 제 5,364,926 호는 폴리카보네이트를 제조하기 위한 용융(melt) 공정에 대해 설명하고 있으며, 본 명세서에서 참고로 인용된다. 계면 및 고체 상태 공정도 또한 사용될 수 있다.

매트릭스 또는 연속상의 굴절율을 조절하는 것이 요구된다면, 상기 목적을 달성하기 위한 하나의 수단은 폴리카보네이트 및 혼화성 중합체 첨가제 및/또는 혼화성 올리고머 첨가제의 혼합물을 사용하되, 상기 첨가제의 굴절율과 폴리카보네이트의 굴절율의 차이가 0.01 이상인 것을 사용하는 것이다.

혼화성 중합체 첨가제의 하나의 예는 폴리카보네이트의 굴절율이 약 1.58이고 PCCD 중합체의 굴절율은 1.51인 폴리(1,4-시클로헥산디메탄올-1,4-시클로헥산디카르복실레이트)(PCCD)이다. 다르게는, 매트릭스 또는 연속상의 굴절율은 BPADP(비스페놀 A 디포스페이트 레소시놀) 또는 굴절율이 1.56인 비스(디페닐포스페이트(RDP))와 같은 혼화성 올리고머 첨가제를 이용함으로써 조절될 수 있다.

2개 구성성분의 블렌드의 굴절율은 그들의 상대적인 양을 변화시킴으로써 조절될 수 있고, 두개의 상이 사용된 비율에서 혼화성인한 연속상은 투명하다. 그 후, 생성된 복합물의 탁도 측정치 뿐만 아니라 투명도 또는 반투명도는 "분산된 상"이 연속상의 굴절율에 조화 또는 근접하는 굴절율을 가지는지 여부에 의존한다. 굴절율의 조화라는 용어는 둘 이상의 비혼화성 상이 혼합물을 구성할 때, 생성된 혼합물이 투명한 경우 그들 각각의 굴절율은 조화되었다고 기능적으로 정의된다. 본 발명은 비혼화성 열가소성 물질의 투명 또는 반투명 블렌드에 관한 것이며, 결과적으로 수지합금에 요구되는 광학적 특성에 의존하고, 구성 물질들의 굴절율의 수학적 조화는 정확하지 않을 수 있다.

반투명한 물질을 제조하는 것이 요구되는 경우, 분산상(즉, 비연속상)을 포함하는 중합체 입자는 매트릭스 또는 연속상의 굴절율과는 다른 굴절율을 가진다. 분산된 상은 임의의 투명한 열가소성 중합체 또는 매트릭스의 굴절율과 다른 굴절율(이하, R.I.라고 한다)을 가지는 광확산제를 구성할 수 있다. 바람직하게는, 광확산제의 R.I.는 매트릭스의 R.I.과 0.001 이상 차이가 난다. 적합한 광확산제는 폴리테트라플루오로에틸렌, 산화 아연 및 ABS를 포함한다. 본 발명의 더욱 바람직한 구현예에 있어서, 매트릭스 열가소성 수지는 1.55 내지 1.59의 R.I.를 가지는 폴리카보네이트이고, 분산된 상은 1.46 내지 1.53의 R.I.를 가지는 ABS이다. 그러나, 투명성이 요구될 때, 열가소성 매트릭스(통상적으로 폴리카보네이트)의 굴절율에 근접한 굴절율을 가지는 분산된 상(통상적으로 ABS)을 제조하거나 또는 분산된 상의 굴절율에 근접한 굴절율을 가지는 매트릭스 상(통상적으로 폴리카보네이트)을 제조하는 것이 필요하다. 이것은 폴리카보네이트의 굴절율은 낮아야 하는 반면에 ABS의 R.I.는 증가되어야만 한다는 것을 의미한다.

스티렌-부타디엔 고무/스티렌-아크릴로니트릴(SBR/SAN) 고급 고무 그라프트 상을 메틸 메타크릴레이트, 스티렌 및 아크릴로니트릴로부터 유도된 경질 매트릭스 상과 결합시키되, 그라프트 상의 계산된 굴절율을 매트릭스 상의 굴절율과 근사하게 조화시켜, ABS 중합체의 연성 및 성능 장점을 갖는 낮은 탁도의 압출가능한 ABS 투명 중합체를 제조할 수 있다. 상기 SBR 고무계 ABS 중합체는 낮은 탁도의 투명성 및 연성 뿐만 아니라 다른 중합체에 대한 우수한 접착성을 나타내기 때문에 투명 중합체 라미네이트에 사용하기 위한 박막으로 압출성형하는데 특히 유용한 것으로 밝혀졌다.

본 발명의 ABS 중합체는 2상 시스템을 포함한다. 제 1 상은 고급 스티렌-부타디엔 고무(SBR) 하층기재 및 하층기재에 부착된 스티렌-아크릴로니트릴(SAN)의 공중합체를 포함한다. 상기 하층기재는 통상적으로 "그라프트 상"으로 불리는데, 이는 SAN가 화학 반응을 통해 고무에 물리적으로 부착되거나 그라프트되기 때문이다. 제 2 상은 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 형태의 메틸 메타크릴레이트 및 SAN을 포함할 수 있고 일반적으로 "자유 경질 상(free rigid phase)"으로 불린다. SBR/SAN 그라프트 상은 중합 연속체를 형성하는 경질 상 PMMA/SAN을 통해 분산된 다. 고무 계면은 그라프트 상 및 경질 상 사이의 경계를 형성하는 표면이다. 그라프트 SAN은 상기 계면에서 고무와 경질 상 사이의 상용화제로 작용하고 그렇지 않으면 혼합되지 않는 상기 두개 상의 분리를 방지한다.

다른 구현예는 SAN 상의 굴절율을 증가시키는 것을 포함한다. 그것은 스티렌 아크릴로니트릴 중합체 내의 아크릴로니트릴의 양을 감소시킴으로써 달성될 수 있다. 즉, 스티렌 아크릴로니트릴 공중합체의 스티렌 함량을 증가시킴으로써 공중합체의 굴절율을 증가시킨다. 이와는 대조적으로, 공단량체로서 메틸 메틸메타크릴레이트의 사용은 일반적으로 굴절율을 감소시킨다. 따라서, 공중합체의 굴절율을 증가시키느냐 혹은 감소시키느냐에 따라서 공단량체의 선택이 좌우될 것이다.

본 발명에서 사용되는 ABS 타입의 열가소성 수지는 비닐 시아니드 단량체, 디-올레핀, 비닐 방향족 단량체 및 비닐 카르복시산 에스테르 단량체의 그라프트 공중합체이다. 따라서 본 명세서에서 ABS 타입 또는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 타입이라는 용어는 비닐 시아니드 단량체, 디-올레핀, 비닐 방향족 단량체 및 비닐 카르복시산 에스테르 단량체로부터 유도된 중합체의 군을 포함하는 것으로 정의된다. 비닐 시아니드 단량체는 하기 화학식 1과 같이 표시된다.

상기 식에서 R은 수소, 탄소수 1 내지 5의 알킬그룹, 브롬 및 염소로 구성된 군에서 선택된다. 비닐 시아니드 단량체의 예는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트 릴, 에타크릴로니트릴, (-클로로아크릴로니트릴 및 (-브로모아크릴로니트릴을 포함한다. 본 발명에서 사용된 디-올레핀은 하기 화학식 2로 표시된다.

상기 식에서, Q는 수소, 탄소수 1 내지 5의 알킬그룹, 브롬 및 염소로 구성된 군으로부터 각각 선택된다. 디-올레핀의 예는 부타디엔, 이소프렌, 1,3-헵타디엔, 메틸-1,3-펜타디엔, 2,3-디메틸부타디엔, 2-에틸-1,3-펜타디엔, 1,3-헥사디엔, 2,4-헥사디엔, 클로로부타디엔, 브로모부타디엔, 디클로로부타디엔, 디브로모부타디엔 및 그들의 혼합물을 포함한다. 비닐 방향족 단량체는 하기 화학식 3으로 표시된다.

상기 식에서, X는 수소, 탄소수 1 내지 5의 알킬그룹, 시클로알킬, 아릴, 알카릴, 아르알킬, 알콕시, 아릴록시 및 할로겐으로 구성된 군에서 각각 선택되고, R은 수소, 탄소수 1 내지 5의 알킬그룹, 브롬 및 염소로 구성된 군에서 각각 선택된다. '각각 선택된'이라는 용어는 상기 비닐 시아니드 단량체 공중합체, 삼원 중합 체 또는 기타 상호 중합체가, 비닐 방향족 단량체의 R에 대해 비닐 시아니드의 R이 독립적으로 선택될 수 있다는 것을 의미한다. 치환된 비닐 방향족 단량체의 예는 스티렌, 4-메틸스티렌, 비닐 자일렌, 3,5-디에틸스티렌, p-tert-부틸-스티렌, 4-n-프로필 스티렌, (-메틸-스티렌, (-에틸-스티렌, (-메틸-p-메틸스티렌, p-히드록시-스티렌, 메톡시-스티렌, 클로로-스티렌, 2-메틸-4-클로로-스티렌, 브로모-스티렌, (-클로로-스티렌, (-브로모-스티렌, 디클로로-스티렌, 2,6-디클로로-4-메틸-스티렌, 디브로모-스티렌, 테트라클로로-스티렌 및 그들의 혼합물을 포함한다. 비닐 카르복시산 에스테르 단량체(알파-, 베타- 불포화 카르복시산의 에스테르)는 하기 화학식 4로 표시된다.

상기 식에서, J는 수소, 탄소수 1 내지 8의 알킬그룹으로 구성된 군으로부터 선택되고 A는 탄소수 1 내지 5의 알킬그룹으로 구성된 군으로부터 선택된다. 비닐 카르복시산 에스테르 단량체의 예는 메틸 메타크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 프로필 메타크릴레이트, 프로필 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 메틸 에타크릴레이트 및 그들의 혼합물을 포함한다.

"단량체"는 중합가능한 단량체 종류 및 통상적으로 중합 반응에 사용될 수 있는 공중합체, 예로 든 단량체, 기본적으로는 단일 단량체의 단일중합체, 두개 이 상의 단량체의 공중합체, 세 개의 단량체의 삼원중합체 및 그들의 물리적 혼합물을 포함한다는 것을 이해하여야 할 것이다. 예를 들면, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 단일중합체 및 스티렌-아크릴로니트릴(SAN) 공중합체의 혼합물은 "자유 경질 상"을 형성하기 위해 사용될 수 있으며, 또는 메틸메타크릴레이트-스티렌-아크릴로니트릴(MMASAN) 삼원중합체도 사용될 수 있다.

다양한 단량체를 상기에 기재된 물질들에 부가하여 또는 대체하여 더 사용함으로써 본 발명의 조성물의 다양한 물성을 더 개질할 수 있다. 일반적으로, 본 발명의 구성성분은 본 발명의 목적 및 장점을 해치지 않는 범위 내에서 공중합성 단량체 또는 단량체들과 함께 배합될 수 있다. 예를 들면, SBR에 부가하여 또는 대체하여, 고무 상은 폴리부타디엔, 부타디엔-아크릴로니트릴 공중합체, 폴리이소프렌, EPM 및 EPR 고무(에틸렌/프로필렌 고무), EPDM 고무(에틸렌/프로필렌/비-공액(non-conjugated) 디엔 고무) 및 C1 내지 C8 알킬아크릴레이트(특히 에틸, 부틸 및 에틸헥실아크릴레이트 단독 또는 두 종류 이상의 혼합물) 기초 가교화 알킬아크릴레이트 고무를 포함할 수 있다. 또한, 상기 고무는 블록 또는 랜덤 공중합체를 포함할 수 있다. 그라프트 또는 자유 경질 상에 사용된 스티렌 및 아크릴로니트릴 단량체에 부가 또는 대체하여, 아크릴산, 메타크릴산 및 이타콘산과 같은 비닐 카르복시산, 아크릴아미드, 메타크릴아미드 및 n-부틸 아크릴아미드와 같은 아크릴아미드, 말레산 무수물 및 이타콘산 무수물과 같은 알파-, 베타-불포화 디카르복시 무수물, 말레이미드, N-메틸말레이미드, N-에틸말레이미드, N-아릴 말레이미드 및 할로 치환 N-알킬 N-아릴 말레이미드와 같은 알파-, 베타-, 불포화 디카르복시산 이미드, 이미드화 폴리메틸 메타크릴레이트(폴리글루타리미드), 비닐 메틸 케톤 및 메틸 이소프로페닐 케톤과 같은 불포화 케톤, 에틸렌 및 프로필렌과 같은 알파-올레핀, 비닐 아세테이트 및 비닐 스테아레이트와 같은 비닐 에스테르, 비닐 및 비닐리덴 클로라이드 및 브로마이드와 같은 비닐 및 비닐리덴 할라이드, 비닐 나프탈렌 및 비닐 안트라센과 같은 비닐-치환 축합 방향족 고리 구조물 및 피리딘 단량체를 포함하는 단량체가 단독 또는 두 종류 이상의 혼합물로서 사용될 수 있다.

아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 타입(ABS) 열가소성 수지는 바람직하게는 SAN 자유 경질 상과 SBR 고급 고무의 그라프트에 기초한다. 약 20 내지 약 45% 범위의 고무 함량이 바람직하다. 상기 ABS 조성물은 바람직하게는 a) 비닐 방향족 단량체 및 비닐 카르복시산 에스테르 단량체로부터 유도되고, 조성물 총중량을 기준으로 약 30 내지 약 70 중량%, 더욱 바람직하게는 약 35 내지 약 50 중량% 및 가장 바람직하게는 약 38 내지 약 47 중량%로 존재하는 자유 경질 상; b) 하층기재 공중합체 및 상층기재(superstrate) 공중합체를 포함하되 상기 하층기재 공중합체가 비닐 방향족 단량체 및 디-올레핀으로부터 유도된 공중합체를 포함하고, 상기 상층기재 공중합체는 방향족 단량체로부터 유도된 공중합체를 포함하며, 공중합체는 조성물 총중량의 약 30 내지 약 70 중량%, 더욱 바람직하게는 약 50 내지 약 65 중량%, 가장 바람직하게는 약 53 내지 약 62 중량% 수준으로 존재하는 그라프트 공중합체(그라프트 상)를 포함하고; c) 상기 자유 경질 상의 굴절율 및 상기 그라프트 상의 계산된 굴절율은 거의 동일하다(즉, 약 0.005 이하 범위에서 조화된다). 상의 굴절율은 구성성분의 중량% 및 그들의 굴절율에 기초하여 쉽게 계산될 수 있다. 예를 들면:

부타디엔, 스티렌, 아크릴로니트릴 및 메틸 메타크릴레이트 단일-중합체의 굴절율은 각각 1.515, 1.591, 1.515 및 1.491이다. 85:15 비율의 부타디엔/스티렌은(.85×1.515) + (.15×1.591)=~1.526의 계산된 굴절율을 갖는다.

스티렌과 아크릴로니트릴의 비가 80:20인 그라프트 SAN은 (.80×1.591) + (.20×1.515) = ~1.576의 계산된 굴절율을 갖는다.

65% 스티렌-부타디엔 고무(부타디엔:스티렌 = 85:15)의 그라프트 공중합체 및 35%의 그라프트 SAN(스티렌:아크릴로니트릴=80:20)은 (.65×1.526) + (.35× 1.576) = ~1.544의 계산된 굴절율을 갖는다.

상기 예에서, 자유 경질 상의 굴절율은 그라프트 고무 상의 굴절율과 ±0.005의 범위에서 거의 동일하여야 한다. PMMA 60% 및 75%의 스티렌과 25%의 아크릴로니트릴의 SAN 40%의 자유 경질 상은 약 1.539의 굴절율을 가져, 그라프트 상의 굴절율을 0.005 범위에서 조화시킨다.

자유 경질 상은 바람직하게는 스티렌-아크릴로니트릴(SAN)로부터 유도된다. 바람직하게는 스티렌과 아크릴로니트릴의 비율은 1.5 : 15(즉, 자유 경질 상의 총중량에 기초하여 바람직하게는 약 60 내지 약 94%의 스티렌 및 약 6 내지 약 40 중량%의 아크릴로니트릴), 더욱 바람직하게는 약 4 : 12(자유 경질 상의 총중량에 기초하여 약 80 내지 약 92%의 스티렌 및 약 8 내지 약 20 중량%의 아크릴로니트릴), 가장 바람직하게는 6 : 9(자유 경질 상의 총중량에 기초하여 약 85 내지 약 90%의 스티렌 및 약 10 내지 약 15 중량%의 아크릴로니트릴)이다.

그라프트 공중합체는 바람직하게는 비닐 방향족-디-올레핀 고무 하층기재 공중합체로부터 유도된다. 그라프트 공중합체는 그라프트 공중합체의 총중량에 기초하여 바람직하게는 약 40 내지 약 90중량%의 하층기재 공중합체 및 약 10 내지 약 60중량%의 상층기재 공중합체, 더욱 바람직하게는 약 55 내지 약 75%의 하층기재 공중합체 및 약 25 내지 45중량%의 상층기재 공중합체, 가장 바람직하게는 약 65중량%의 하층기재 공중합체 및 약 35중량%의 상층기재 공중합체를 포함한다. 하층기재 공중합체는 바람직하게는 하층기재 공중합체의 총중량에 기초하여 약 0 약간 초과 내지 약 30 중량% 수준, 더욱 바람직하게는 10 내지 20 중량%, 가장 바람직하게는 15 중량%의 비닐 방향족 구성성분 및 하층기재 공중합체의 총중량에 기초하여 약 70 내지 약 100 중량%, 더욱 바람직하게는 약 80 내지 약 90 중량%, 가장 바람직하게는 약 85 중량%의 디-올레핀을 포함한다. 상층기재는 선택적으로 메틸 메타크릴레이트와 같은 비닐 카르복시산 에스테르 성분을 포함할 수 있다. 그라프트 상은 바람직하게는 2400Å(0.24μ) 미만, 더욱 바람직하게는 1600Å(0.16μ) 미만, 가장 바람직하게는 1200Å(0.12μ) 미만의 중량평균 입자 크기를 갖는다. 일반적으로, 고무의 입자 크기는 그라프트 공중합체에 대한 최적 그라프트 수준에 영향을 미친다. 더 작은 고무 입자의 주어진 중량%가 더 큰 고무 입자의 등가 중량보다 그라프팅을 위한 표면적을 더 많이 제공하기 때문에, 그라프트 밀도는 그에 따라 변화할 수 있다. 일반적으로, 바람직하게는 더 작은 고무 입자가 더 큰 입자보다 더 높은 상층기재/하층기재 비율을 이용하여 유사한 결과를 얻는다.

그라프트 상은 ASA 중합체 폴리블렌드를 형성하는 기술분야에서는 잘 알려진 다양한 블렌딩 방법에 의해 자유 경질 상 단일 중합체, 공중합체 및/또는 삼원중합체와 함께 응고, 블렌드 및 콜로이드화 될 수 있다.

윤활제, 금속 이형제 또는 몰드 이형제가 선택적으로 사용될 수 있다. 바람직한 윤활제 및 이형제는 에틸렌 비스 스테아라미드, 에틸렌디아민 비스 스테아라미드, 부틸 스테아레이트, 바륨 스테아레이트, 칼슘 스테아레이트, 칼슘 베헤네이트, 칼슘 라우레이트, 아연 스테아레이트, 아연 라우레이트, 알루미늄 스테아레이트, 마그네슘 스테아레이트, 글리세린, 미네랄 오일, 액체 파라핀, 왁스, 고급 지방 아미드, 고급 지방산의 저급 알콜 에스테르, 지방산의 다가 알콜 에스테르 및 실리콘 기재의 몰드 이형제이다.

열 및 자외선 안정제, 산화방지제, 윤활제, 유동보조제, 몰드 또는 금속 이형제, 정전방지제, 화염 및 발화 방지제, 가소제, 충전제, 안료, 염료, 특수 효과 안료, 점적 억제제(drip suppressants), 미네랄 첨가제 및 충전제, 강화제 등과 같은 첨가제가 형성 중 또는 후에 선택적으로 수지 상에 부가될 수 있다.

본 발명의 열가소성 PC/ABS 조성물은, 고무적 특질(rubbery nature)을 가지고, 고무 특성 그리고 폴리카보네이트 및 아크릴에 좋은 접착성을 가지는 박막으로 압출하는데 유용하며, 저렴한 비용으로 방탄 중합체 라미네이트와 같은 품목을 제조 가능하게 하는 연성 투명 조성물을 제공한다. 열가소성 조성물은 고무적 특질 때문에 높은 파단 신도를 가지는 독특한 몰딩 등급 투명 조성물을 제공하는데 있어서 또한 유용하다.

폴리카보네이트를 포함하는 연속상 또는 매트릭스의 굴절율이 ABS를 포함하는 분산상의 굴절율과 일치할 때, 상기 수지합금은 대개 투명하다. 상기 두 개의 상의 굴절율이 조금이라도 일치하지 않을 경우, 상기 수지합금은 반투명하다. 상기 두 개의 상의 굴절율의 불일치가 정해진 경우에는, 연속상에서 분산상의 충전량 또는 중량비를 증가시킴으로써 탁도를 높일 수 있다. 상기 굴절율 간의 차이가 커짐에 따라, 정해진 반투명도 또는 탁도를 달성하는데 필요한 분산상의 충전량은 감소한다. 기능적으로, 본 발명의 조성물과 제법을 이용한 반투명 조성물은 투명하지 않지만 불투명하지도 않은 것이다. 그러므로, 본 발명의 투명 및 반투명 수지합금은 충전 또는 비충전이라도 모두 비-불투명이라고 할 수 있을 것이다.

폴리카보네이트를 포함하는 연속상과 ABS를 포함하는 불연속상의 투명 및 반투명 수지합금 모두에 있어서, 폴리카보네이트 상의 중량%는 연속상과 불연속상의 중량% 합에 대하여 약 95 내지 약 50, 바람직하게는 약 90 내지 약 55, 보다 바람직하게는 약 85 내지 약 65, 가장 바람직하게는 약 80 내지 약 70 중량% 범위이다.

반투명 조성물에 있어서, ASTM-9125로 측정한 탁도는 약 100 내지 약 0, 바람직하게는 약 90 내지 약 3, 보다 바람직하게는 약 70 내지 약 5, 가장 바람직하게는 약 50 내지 약 10의 범위이다.

상기 열가소성 매트릭스는 선택적으로 광학적 광택제, 추가적인 안료 및/또는 형광 염료를 더 함유할 수 있다. 광학적 광택제를 부가함으로써 제품을 보다 더 밝은 색깔로 할 수 있다. 적절한 광학적 광택제로는 방향족 스틸벤 유도체, 방향족 벤족사졸 유도체, 또는 방향족 스틸벤 벤족사졸 유도체가 있다. 이러한 광학적 광택제 중에서, Ciba Specialty Chemicals의 Uvitex OB, (2,5-비스(5'-t-부틸- 2-벤족사졸릴)티오펜)이 바람직하다.

형광 염료를 부가하면 제품에 현저한 시각효과가 생긴다. 적절한 형광 염료로는 Permanent Pink R(Clariant사의 Color Index Pigment Red 181), Hostasol Red 5B(Clariant사의 Color Index #73300, Cas # 522-75-8), 및 Macrolex Fluorescent Yellow 10GN(Bayer사의 Color Index Solvent Yellow 160:1)이 있다. 이들 중에서, Permanent Pink R이 바람직하다.

열가소성 물질에 첨가하는 것으로 잘 알려진 어떠한 종류의 안료도 상기 열가소성 매트릭스에 첨가될 수 있다. 바람직한 안료로는 티타늄 디옥사이드, 황화아연, 카본 블랙, 코발트 크로메이트, 코발트 티타네이트, 카드뮴 설파이드, 산화철, 소듐 알루미늄 술포실리케이트, 소듐 술포실리케이트, 크롬 안티몬 티타늄 루타일, 니켈 안티몬 티타늄 루타일, 산화아연, 및 폴리테트라플루오로에틸렌이 있다.

자외선에 노출됨으로 인해 열가소성 매트릭스가 분해되는 것을 억제하기 위해 다양한 화학물질(이하, "UV 안정화제"라고 한다)을 포함하는 것 또한 유익할 수 있다. 적절한 UV 안정화제로는 치환된 벤조트리아졸계, 또는 트리아진계, 또는 테트라알킬피페리딘계 화합물이 있다. 상기 UV 안정화제는 열가소성 매트릭스에 혼합되거나, 가시 면(viewing surface) 상에 적용되는 "하드코트(hard coat)" 투명 보호층에만 함유될 수 있다.

본 발명에 따른 상기 수지 조성물은 강화제, 충전제, 충격 개선제, 내열제, 산화방지제, 항내후성제, 안정화제, 몰드 이형제, 윤활제, 핵형성제, 가소제, 방염제, 유동보조제, 및 정전 방지제를 더 함유할 수 있다. 이러한 첨가제는 상기 조성 물의 특성을 손상시키지 않는다면 혼합 또는 성형 공정에서 첨가될 수 있다.

상기 강화 충전제는 알루미늄, 철, 니켈, 또는 산화금속 미세 분말과 같은 금속 충전제일 수 있다. 비금속 충전제로는 탄소 필라멘트, 운모와 같은 실리케이트, 알루미늄 실리케이트 또는 점토, 탈크와 석면, 산화 티타늄, 규회석, 노바큘라이트(novaculite), 포타슘 티타네이트, 티타네이트 위스커, 유리 충전제, 및 폴리머 섬유 또는 그들의 조합이 있다. 강화제로서 사용될 때 강화에 유용한 유리 충전제로는 특히 종류 또는 형태에 제한되지 않으며, 예를 들어 유리 섬유, 분쇄 유리, 유리 파편, 및 중공 또는 비중공 유리 비드가 있다. 유리 충전제는 실란 또는 티타네이트형 시약과 같은 결합제에 의한 표면 처리를 하여 수지와의 접착성을 증가시키거나 무기 산화물로 코팅하여 상기 충전제의 표면에 어떤 색깔을 부여해 줄 수 있다. 완성된 제품에 장식적 효과 또는 특별한 광학적 효과를 부여하기 위해 그 외의 종류의 유리 충전제를 사용할 수도 있으며, 이는 동시에 강화 충전제로서 작용하거나 그렇지 않을 수도 있다.

강화 충전제는 바람직하게는 강화 효과를 내기에 충분한 양만큼 사용되며, 조성물 총 중량에 대해 일반적으로 1 내지 60중량%, 바람직하게는 10중량% 미만으로 사용된다. 유리섬유 또는 탈크, 운모, 또는 알루미늄 실리케이트와 유리섬유의 조합이 바람직한 강화제이다. 이러한 섬유들은 바람직하게는 길이가 약 0.00012 내지 0.00075인치이다. 상기 충전제가 예를 들어 RI의 근접한 일치와 같이 충전되는 열가소성 조성물과 상보적인 광학적 특성을 갖지 않는다면, 상기 충전제의 첨가량은 물질을 불투명하게 할 정도의 양보다 더 적어야 한다.

본 발명의 예시적 구현예에서, 브롬화 비스페놀로부터 유도된 폴리카보네이트가 방염제로서 부가된다. 그러한 브롬화 폴리머가 부가될 경우에는, 그러한 폴리카보네이트에 의해 도입된 방염성을 더욱 증진시키기 위해 무기 또는 유기 안티몬 화합물이 상기 조성물에 더 혼합될 수 있다. 적절한 무기 안티몬 화합물로는 산화 안티몬, 인산 안티몬, KSb(OH)₆, NH₄SbF₆, 및 Sb₂S₃이 있다. 안티몬의 유기산 에스테르, 시클릭 알킬 안티모나이트 에스테르, 및 아릴 안티몬산 화합물과 같은 매우 다양한 유기 안티몬 화합물이 또한 사용될 수 있다. 전형적인 유기 안티몬 화합물의 예로는 포타슘 안티몬 타르트레이트, 카프르산의 안티몬염, Sb(OCH₂CH₃)₃, Sb(OCH(CH₃)CH₂CH₃)₃, 안티몬 폴리메틸렌 글리코레이트(glycorate), 및 트리페닐 안티몬이 있다. 바람직한 안티몬 화합물은 산화 안티몬이다.

포스파이트(예, 방향족 포스파이트 열 안정화제), 인산과 아인산의 금속염, 장애 페놀 산화방지제(hindered phenol antioxidant), 및 방향족 락톤 라디칼 제거제가 안정화제 또는 산화방지제로서 부가될 수 있다.

적절한 정전 방지제로는 포스포늄염, 폴리알킬렌 글리콜, 술포늄 염, 및 알킬과 아릴 암모늄염이 있으나 이에 한정되지는 않는다.

적절한 몰드 이형제로는 펜타에리쓰리톨 테트라카르복실레이트, 글리세롤 모노카르복실레이트, 글리세롤 트리카르복실레이트, 폴리올레핀, 알킬 왁스 및 아미드 화합물이 있으나 이에 한정되지는 않는다.

본 발명의 수지 조성물을 제조하기 위해, 상기 성분들은 알려진 어떠한 방법 으로도 혼합될 수 있다. 전형적으로, 두 가지의 별도 혼합 단계: 전혼합 단계(premixing step)와 용융 혼합 단계(melt mixing step)가 있다. 전혼합 단계에서는, 상기 건조 성분들을 함께 혼합한다. 이 전혼합 단계는 전형적으로 텀블러 믹서 또는 리본 블렌더를 사용하여 수행한다. 그러나, 필요하다면, Henschel 믹서 또는 유사한 고강도의 장치와 같은 고전단력의 믹서를 사용하여 전혼합물을 제조할 수도 있다. 상기 전혼합 단계 후에는 전혼합물이 용융되고 용융물 상태에서 다시 혼합되는 용융 혼합 단계를 수행해야 한다. 또 다른 방법으로는, 전혼합 단계를 생략하고, 별도의 피드 시스템을 통해 용융 혼합 장치의 피드 영역으로 단순하게 원료물질을 직접 부가하는 것이 가능하다. 용융 혼합 단계에서, 상기 성분들은 전형적으로 단일 스크류 또는 이중 스크류 압출기, Banbury 믹서, 두 개의 롤밀, 또는 유사 장치에서 용융 반죽된다.

그리고 나서, 본 발명에 따른 조성물은 압출 성형 또는 사출 성형과 같은 여하한 공지의 방법에 의해 제품으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 조성물은 어떤 종래 기술에 의해서도 필름 시트나 복잡한 형태를 제조하는데 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 열가소성 수지 제품은 다양한 목적으로 사용될 수 있다. 구체적이고 비제한적 예로서, 그들은 컴퓨터, 모니터, 또는 프린터 하우징과 같은 사무 설비 하우징, 휴대폰 몸체와 같은 통신 장치 하우징, 데이터 저장장치 하우징, 가전제품, 또는 기구 패널 부품과 같은 자동차 부품, 또는 헤드 램프의 렌즈에 사용될 수 있다. 상기 제품은 어떠한 크기 또는 형태도 가능하다. 본 발명에 따른 열가소성 수지 제품은 낮은 투명도와 높은 광 투과율이 설계 목적인 경우에 특히 바람직하다.

본 발명을 하기 실시예를 통해 더 설명하고자 한다 이 실시예들은 본 발명을 대표하는 것이며 어떤 식으로든 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.

실시예 1

다양한 AN 함량을 갖는 PC와 SAN의 혼합물:PC/SAN1(AN 25%), PC/SAN2(AN 20%), 및 PC/SAN3(AN 15%)을 제조하였다. 이들 중에서 PC/SAN1이 비교 혼합물이다.

상기 혼합물을 PC(1X105) 75부, PETS(Henkel로부터 입수) 0.25부, 산화방지제1076(CIBA로부터 입수) 0.1부 및 트리스(디-t-부틸페닐-포스파이트(Ciba Geigy로부터 입수) 0.1부 및 다양한 SAN's 25부로 구성된 배합물을 이용하여 제조하였다. 상기 샘플을 이중 스크류 압출기상에서 배합하고 표준 조건 하에서 사출 성형하였다. 상기 성형된 샘플을 분석한 결과는 표 1과 같다.

PC/SAN 블렌드의 특성
	PC/SAN1	PC/SAN2	PC/SAN3
투과도(%, 3.2mm)	50.2	60.1	69.7
탁도(ASTM-9125)	97.5	81.3	70.5
FPI(0℃, N, ISO 6603/2)	2835	9507	2117
INI(23℃, Kj/m2, ISO 180)	5.9	5.8	4.9
인장 모듈러스(Mpa, ISO527)	2722	2785	2780
Vicat B(ISO 306/B)	129.6	134.4	124.1

SAN 상의 RI가 증가하면, PC와 SAN 간의 RI 차이가 감소한다. 이로 인해 상기 블렌드의 투명도가 증가하고 탁도가 감소하게 된다.

실시예 2

다음과 같은 PC/SAN3/충격 개선제(IM)의 혼합물:PC/SAN3/IM1, PC/SAN3/IM2, PC/SAN3/IM3를 제조하였다. IM1과 IM2는 현재 PC/SAN/IM 블렌드(UBE Cycon의 HRG SG24와 특정 화학회사의 blendex336)에서 충격 개선제로서 사용된다. 상기 혼합물을 PC(1X105) 65부, SAN3(GE plastics Bauvais로부터 입수) 20부, PETS(Henkel로부터 입수) 0.25부, 산화방지제1076(CIBA로부터 입수) 0.1부, 및 트리스(디-t-부틸페닐-포스파이트(Ciba Geigy로부터 입수) 0.1부, 및 다양한 SAN's 25부로 구성된 배합물을 이용하여 제조하였다. 상기 샘플을 이중 스크류 압출기상에서 배합하고 표준 조건 하에서 사출 성형하였다. 상기 성형된 샘플을 분석한 결과는 표 2와 같다.

PC/SAN/IM 블렌드의 특성
	PC/SAN3/IM1	PC/SAN3/IM2	PC/SAN3/IM3
투과도(%, 3.2mm)	16.6	36.7	70.5
탁도(ASTM-9125)	100	100	94.7
FPI(0℃, N, ISO 6603/2)	7656	7778
INI(23℃, Kj/m2, ISO 180)	70.7	67	7.8
인장 모듈러스(Mpa, ISO527)	2189	2172	2477
Vicat B(ISO 306/B)	100.3	100.5	94.7

실시예 1의 광학적 PC/SAN 블렌드에서는 다양한 고무 종류의 사용으로 인해 투과도가 차이가 난다. 충격 개선제 IM3는 실시예 1의 PC/SAN 블렌드와 비교하여 투과도를 감소시키지는 않지만 탁도는 다소 증가시킨다.

실시예 3

배합하기 전에, macrolex violet 3R(Bayer로부터 입수) 0.03부, solvet blue 97(RMC126, macrolex blue RR, Bayer로부터 입수) 0.16부, 알루미늄 파편 RMC 916(Geotech로부터 입수) 0.5부, 및 유리 파편(Engelhart로부터 입수) 0.2부로 구성된 안료를 실시예 3에 기재된 혼합물 PC/SAN3/IM2 및 PC/SAN3/IM3에 부가하였다. 상기 혼합물을 배합하고 표준 조건 하에서 사출 성형한 다음, 동일한 안료 혼합물을 갖는 순수한 PC와 비교하여 그 외관을 평가하였다. PC/SAN3/IM2 샘플은 순수한 PC 표본보다 (매트릭스의 불투명함으로 인해) 더 밝은 색깔을 가지며 더 얕은 '깊이' 효과를 나타내는 것으로 평가되었다. 그러나, PC/SAN3/IM3 샘플은 순수한 PC 샘플에서 관찰되는 것과 동일한 색깔과 '효과의 깊이'를 나타냈다.

두 개의 가장 훌륭한 PC/SAN/IM 블렌드(IM2 및 IM3)로부터 제조된 특별한 효과를 갖는 안료를 함유하는 완전한 컬러 배합물과 순수한 PC로 제조된 유사한 배합물을 비교한 결과 PC/SAN/IM 블렌드가 순수한 PC로부터 획득된 것과 동일한 효과의 깊이를 가지면서 투과도는 70%이상인 것으로 나타났다.

실시예 4

예 A

PC-SP 도데칸-PC 코폴리머 75부, SAN(SAN(현탁액 SAN, 15% AN, VSS에서 제조) 25부, PETS(Henkel로부터 입수) 0.25부, 산화방지제1076(CIBA로부터 입수) 0.1부, 및 트리스(디-t-부틸페닐-포스파이트(Ciba Geigy로부터 입수) 0.1부의 혼합물을 이중 스크류 압출기를 통해서 압출하였다. 그리하여 형성된 펠렛을 3.2mm 두께를 갖는 가소성 부품(part)으로 성형하였다. 상기 부품을 분석한 결과를 하기 표 3에 기재하였다.

예 B

비교를 위해, PC 및 SAN의 혼합물(AN=15%)을 PC(1X105) 75부, PETS(Henkel로부터 입수) 0.25부, 산화방지제1076(CIBA로부터 입수) 0.1부, 및 트리스(디-t-부틸페닐-포스파이트(Ciba Geigy로부터 입수) 0.1부, 및 다양한 SAN(GEP-VSS로부터 입수) 25부로 구성된 배합물을 이용하여 제조하였다. 상기 샘플을 이중 스크류 압출기상에서 배합하고 표준 조건 하에서 3.2mm 두께를 갖는 플라크(plaque)로 사출 성형하였다.

예 A 및 예 B에서 성형된 샘플을 분석한 결과를 표 3에 나타내었다.

	예 A	예 B
투과도(%, 3.2mm)	81	69.7
탁도(ASTM-9125)	37	70.5

실시예 5

PC 상(상 1)의 RI를 투명한 ABS의 RI로 낮추기 위해(SAN과 고무상의 RI가 이미 일치한다) PC와 완전히 혼화성인 폴리에스테르 PCCD(PCCD의 RI가 낮다, ~1.516)를 사용하였다. 이로 인해 투명한 PC/SAN/고무 블렌드가 생성되었다. 100% PCCD를 100% PC에 각각 사용하였을 때, PC/PCCD의 혼합물은 RI가 1.525로부터 1.577로 선형적으로 증가하였다. 이 실시예에서 이용된 투명한 ABS는 RI가 1.548이었다. 이것을 일치시키기 위해, 54/31 비율의 PC/PCCD를 제조하여 투명한 ABS 15중량%와 혼합하였다. 이 블렌드로부터의 샘플의 결과를 표 4에 나타내었다.

	예 C
투과도(%, 3.2mm)	85
탁도(ASTM-9125)	15

순수한 폴리카보네이트(PC)의 굴절율은 1.586이며, 반면에 PCCD의 굴절율은 1.516이다. 폴리카보네이트와 폴리(1,4-시클로헥산디메탄올-1,4-시클로헥산디카르복실레이트)의 혼합물에서는, 혼합물의 굴절율 y는 회귀 제곱 계수(R)가 0.998인 -0.0007(폴리(1,4-시클로헥산디메탄올-1,4-시클로헥산디카르복실레이트)의 중량%)+1.586의 함수로 변한다. 그러므로 상기 두 성분의 혼합물의 굴절율은 각각의 굴절율의 상한과 하한 사이로 조절될 수 있다.

실시예 6

이 실시예는 굴절율 1.586을 갖는 폴리카보네이트와 굴절율 1.5673을 갖는 레조시놀 디포스페이트(RDP)의 혼합물을 이용한 계산예이다. PC 중 RDP가 25중량% 함유되어 있는 혼합물의 굴절율은 0.25(1.5673)+0.75(1.586)=1.581 이 된다.

그러므로, 실시예 5와 실시예 6은 PCCD 또는 RDP를 첨가하면 이 두 가지 부가적인 성분 중 어느 것이든 하나를 포함하는 PC의 RI가 작아진다는 것을 알려준다.

이러한 실시예의 결론은 PCCD를 사용하여 PC상의 RI를 낮춤으로써 SAN/고무상의 RI와 일치시킬 수 있으며, 이로 인해 투명한 충격 개선 PC 수지합금을 생성할 수 있다는 것이다.

Claims (20)

1. 연속상 및 불연속상을 포함하되, 불연속상이 연속상과 비혼화성이고 상기 연속상이 폴리카보네이트 및 폴리(1,4-시클로헥산디메탄올-1,4-시클로헥산디카르복실레이트)를 포함하는 반투명 열가소성 수지합금.
2. 연속상 및 투명 불연속상을 포함하되, 불연속상이 연속상과 비혼화성이고 상기 연속상이 폴리카보네이트 및 폴리(1,4-시클로헥산디메탄올-1,4-시클로헥산디카르복실레이트)를 포함하는 반투명 열가소성 수지합금.
3. 삭제
4. 연속상 및 불연속상을 포함하되, 불연속상이 연속상과 비혼화성이고 상기 연속상이 폴리카보네이트 및 폴리(1,4-시클로헥산디메탄올-1,4-시클로헥산디카르복실레이트)를 포함하는 투명 열가소성 수지합금.
5. 삭제
6. 삭제
7. 제 1 항, 제 2 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 불연속상이 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 고무를 포함하는 열가소성 수지합금.
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 제 1 열가소성 조성물을 포함하는 연속상 및 제 2 열가소성 조성물을 포함하는 불연속상을 포함하되, 상기 불연속상이 연속상과 비혼화성이고 상기 제 1 열가소성 조성물이 폴리카보네이트 및 폴리(1,4-시클로헥산디메탄올-1,4-시클로헥산디카르복실레이트)를 포함하는 반투명 열가소성 수지합금을 제조하는 방법으로서,

    a) 제 1 열가소성 조성물 및 제 2 열가소성 조성물의 굴절율의 차이가 0.01 미만인 제 1 열가소성 조성물 및 제 2 열가소성 조성물을 선택하고,

    b) 제 1 열가소성 조성물 및 제 2 열가소성 조성물을 결합하여,

    연속상 및 불연속상을 포함하는 반투명 열가소성 수지합금을 제조하는 방법.
12. 삭제
13. 제 1 열가소성 조성물을 포함하는 연속상 및 제 2 열가소성 조성물을 포함하는 불연속상을 포함하되, 불연속상이 연속상과 비혼화성이고 상기 제 1 열가소성 조성물이 폴리카보네이트 및 폴리(1,4-시클로헥산디메탄올-1,4-시클로헥산디카르복실레이트)를 포함하는 반투명 열가소성 수지합금을 제조하는 방법으로서,

    a) ⅰ) 제 1 열가소성 조성물의 굴절율을 조정하는 단계;

    ⅱ) 제 2 열가소성 조성물의 굴절율을 조정하는 단계; 및

    ⅲ) 제 1 및 제 2 열가소성 조성물의 모든 굴절율을 각각 조정하는 단계로 구성된 단계의 군으로부터 선택하여, 제 1 열가소성 조성물 및 제 2 열가소성 조성물의 굴절율의 차이가 0.01 미만이 되도록 하는 단계; 및

    b) 제 1 열가소성 조성물 및 제 2 열가소성 조성물을 결합하는 단계를 포함하여,

    연속상 및 불연속상을 포함하는 반투명 열가소성 수지합금을 제조하는 방법.
14. 삭제
15. 제 11 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 제 2 열가소성 조성물이 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 고무를 포함하는 방법.
16. 삭제
17. 삭제
18. 삭제
19. 삭제
20. 삭제