KR20100066193A - 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물 100 중량부에 대하여, (A) 폴리카보네이트 수지 30　내지 80　중량부; (B) (메타)아크릴산 알킬 에스테르계 공중합체 10 내지 50 중량부; 및 (C) 고무 변성 비닐계 그라프트 공중합체 5　내지 30 중량부를 포함한다.
상기 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물은　웰드 강도와　내충격성이 우수한 동시에 유동성,　내열성, 열안정성 및 작업성의 물성 밸런스가 우수하여, 박막의 복잡한 성형이 요구되는 전기 전자 하우징, 컴퓨터 하우징, 기타 사무용 기기 등에 광범위하게 적용 가능하다.
　
폴리카보네이트 수지, 메타크릴산 알킬 에스테르계 공중합체, 고무 변성 비닐계 그라프트 공중합체, 비닐계 공중합체

Description

폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물{POLYCARBONATE THERMOPLASTIC RESIN COMPOSITION}
본 발명은 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웰드 강도와　내충격성이 우수한 동시에 유동성,　내열성, 열안정성 및 작업성의 물성 밸런스가 우수한 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다.
　
폴리카보네이트/비닐계 공중합체의 블렌드는 우수한 내충격성, 내열성 및 기계적 강도를 유지하면서 가공성을 향상시킨 수지 혼합물로서 통상 자동차 부품, 컴퓨터 하우징 또는 기타 사무용 기기 등에 광범위하게 사용되고 있는 수지이다. 　그러나 상기 폴리카보네이트/비닐계 공중합체의 블렌드는 폴리카보네이트와 비닐계 공중합체의 낮은 상용성으로 인하여 2개 이상의 게이트를 가지는 사출품의 성형시 발생하는 웰드 부위에서 매우 낮은 기계적 강도를 보이는 단점이 있다.
복잡한 형태의　컴퓨터　및 전자제품　하우징 또는 기타 사무용 기기 등의 용도 에 있어서 사출시 웰드 부위의 형성은 불가피한 요소이며, 전기 전자 제품들의 소형화, 복합화, 다기능화로 인한 하우징의 박막화 추세로 폴리카보네이트/비닐계 공중합체 블렌드의 웰드 강도 향상에 대한 요구가 증가하고 있다.
일반적으로 폴리카보네이트/비닐계 공중합체 블렌드에서 폴리카보네이트의 분자량을 증가시켜 블렌드물의 점도를 낮추면 웰드 강도는 증가한다는 사실이 알려져 있다. 　그러나 이들은 낮은 점도로 인하여 복잡하거나 또는 박막 성형을 진행하는 경우 일반적인 폴리카보네이트/비닐계 공중합체 블렌드의 성형온도 대비 높은 온도에서 작업을 진행해야 한다. 　성형 온도를 증가시키는 경우 점도 저하를 통해 개선된 웰드 강도 향상의 효과는 저하되는 문제가 있어 사용상의 제약이 따른다.
이외에도 폴리카보네이트와 비닐계 공중합체의 낮은 상용성을 개선하기 위하여 이 두 가지 성분과 중간 정도의 상용성을 가지는 메틸 메타크릴레이트계의 상용화제가 사용되기도 하나, 메틸 메타크릴레이트계는 폴리카보네이트/비닐계 공중합체의 일반적인 성형 온도인 250℃ 내지 280℃에서는 폴리카보네이트와 상용성이 저하되는 문제가 있으며, 과량 적용시 성형성이 저하되므로 웰드 강도의 향상을 위한 목적으로는 사용상의 제약이 따른다.
본 발명의 일 구현예는 웰드 강도와　내충격성이 우수한 동시에 유동성,　내열성, 열안정성 및 작업성의 물성 밸런스가 우수한 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 일 구현예는 상기 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물로부터 제조된 성형품을 제공하기 위한 것이다.
다만, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
　
본 발명의 일 구현예는 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물 100 중량부에 대하여, (A) 폴리카보네이트 수지 30　내지 80　중량부; (B) (메타)아크릴산 알킬 에스테르계 공중합체 10 내지 50 중량부; 및 (C) 고무 변성 비닐계　그라프트　공중합체 5 내지 30 중량부를 포함하는 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 일 구현예는 상기 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물로부터 제조된 성형품을 제공한다. 　
기타 본 발명의 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물은 웰드 강도와　내충격성이 우수한 동시에 유동성,　내열성, 열안정성 및 작업성의 물성 밸런스가 우수하여, 박막의 복잡한 성형이 요구되는 전기 전자 하우징, 컴퓨터 하우징, 기타 사무용 기기 등에 광범위하게 적용 가능하다.
　
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 　다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 　
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한 치환된 알킬기, 치환된 알킬렌기, 치환된 알킬리덴기, 치환된 시클로알킬렌기, 치환된 시클로알킬리덴기, 치환된 아릴기, 및 치환된 아릴렌기는 각각 독립적으로 할로겐기, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 탄소수 1 내지 30의 할로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기, 탄소수 1 내지 20의 알콕시기로 치환된 알킬기, 알킬렌기, 알킬리덴기, 시클로알킬렌기, 시클로알킬리덴기, 아릴기, 및 아릴렌기를 의미한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물은 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물 100 중량부에 대하여, (A) 폴리카보네이트 수 지 30　내지 80　중량부; (B) (메타)아크릴산 알킬 에스테르계 공중합체 10 내지 50 중량부; 및 (C) 고무 변성 비닐계 그라프트 공중합체 5　내지 30 중량부를 포함한다.
이하 본 발명의 일 구현예에 따른 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물에 포함되는 각 성분에 대하여 구체적으로 살펴본다. 　
　
(A) 폴리카보네이트 수지
상기 폴리카보네이트 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 디페놀류를 포스겐, 할로겐 포르메이트, 탄산 디에스테르, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 화합물과 반응시켜 제조될 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112008084807212-PAT00001
(상기 화학식 1에서,
A는 단일 결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 5의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 5의 알킬리덴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 6의 시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 6의 시클로알킬리덴기, CO, S, 및 SO2로 이루어진 군에서 선택되는 연결기이고,
각각의 R1　및 각각의 R2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기이고,
n1　및 n2는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이다.)
상기 화학식 1로 표시되는 디페놀류로는 히드로퀴논, 레조시놀, 4,4'-디히드록시디페닐, 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 있으며, 이 중에서 비스페놀-A라고 불리는2,2-비스-(4-히드록시페닐)-프로판을 사용하는 것이 좋다.
상기 폴리카보네이트 수지는 중량평균 분자량(Mw)이 10,000　내지 200,000 g/mol인 것이 좋으며, 15,000　내지 80,000 g/mol인 것이 더욱 좋다.　　폴리카보네이트 수지의 중량평균 분자량이 상기 범위를 가질 경우 우수한 충격강도 및 가공성을 확보할 수 있다.
또한 상기 폴리카보네이트 수지는 분지쇄 형태의 것이 사용될 수 있으며, 좋게는 중합에 사용되는 디페놀 전량에 대하여 0.05　내지 2 몰%의 트리-다관능 화합물 또는 그 이상의 다관능 화합물, 예를 들면 3가의 페놀기 또는 그 이상의 페놀기를 가진 화합물을 첨가하여 제조할 수 있다. 　
상기 폴리카보네이트　수지로는 호모 폴리카보네이트, 코폴리카보네이트 또는 이들의 블렌드 형태가 모두 사용될 수 있다. 　
또한 상기 폴리카보네이트　수지는 에스테르 전구체(precursor), 예컨대 2관능 카르복실산 존재하에 중합 반응시켜 얻어진 방향족 폴리에스테르-카보네이트 수지로 일부 또는 전량 대체하여 사용하는 것도 가능하다.　　
상기 폴리카보네이트 수지는 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물 100 중량부에 대하여 30 내지 80 중량부로 포함되며, 좋게는 45　내지 75 중량부로 포함될 수 있다. 　폴리카보네이트 수지가 상기 범위로 포함되는 경우 내열성,　내충격성　및 성형성의 우수한 밸런스 면에서 바람직하다.
　
(B) (메타)아크릴산 알킬 에스테르계 공중합체
상기 (메타)아크릴산 알킬 에스테르계 공중합체는 (b1) (메타)아크릴산 알킬 에스테르계 단량체, (b2) 방향족 비닐계 단량체, 및 (b3) 불포화 니트릴계 단량체의 삼원 공중합체로 구성된다.
본 발명의 일 구현예에 따른 (메타)아크릴산 알킬 에스테르계 공중합체는 (메타)아크릴산 알킬 에스테르계 공중합체 100 중량부에 대하여 (b1) (메타)아크릴산 알킬 에스테르계 단량체 40 내지 80 중량부와 (b2) 방향족 비닐계 단량체 10 내지 30 중량부를 초기에 일시에 반응기에 투입하여 예비 중합을 하고, 여기에 (b3) 불포화 니트릴계 단량체 2 내지 50 중량부를 연속적으로 또는 수회씩 일정하게 분할 투입하여 중합을 완료시키는 방법으로 제조될 수 있다.
상세하게는 상기 (b1) (메타)아크릴산 알킬 에스테르계 단량체, (b2) 방향족 비닐계 단량체, 개시제, 용제로서 탈이온수, 및 기타 첨가제로서 분산제, 분산보조제 및 분자량 조절제를 초기에 일시에 반응기에 투입하여 충분히 교반한 다음, 온도를 올려 공중합시킨다. 　이어서 상기 (b1) (메타)아크릴산 알킬 에스테르계 단량체와 (b2) 방향족 비닐계 단량체의 예비 중합물에 (b3) 불포화 니트릴계 단량체를 연속 또는 수회씩 일정하게 분할 투입하여 공중합을 완료시킨다. 　　
상기 (b1) (메타)아크릴산 알킬 에스테르계 단량체로는 탄소수 1 내지 10의 알킬기를 가진 (메타)아크릴산 알킬 에스테르가 사용되며, 구체적으로는 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 부틸메타크릴레이트 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 메틸메타크릴레이트를 사용할 수 있다.
상기 (b2) 방향족 비닐계 단량체로는 스티렌; o-에틸 스티렌, m-에틸 스티렌, p-에틸 스티렌, α-메틸 스티렌 등의 탄소수 1 내지 8의 알킬 치환 스티렌 등을 사용할 수 있다.
상기 (b3) 불포화 니트릴계 단량체로는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 에타크릴로니트릴 등을 사용할 수 있다. 　상기 불포화 니트릴계 단량체는 (메타)아크릴산 알킬 에스테르계 공중합체 100 중량부에 대하여 2 내지 50 중량부로 투입되며, 바람직하게는 2 내지 30 중량부로 투입된다.
또한 상기 개시제로는 통상의 퍼옥시드계나 아조비스계 개시제를 사용할 수 있고, 구체적으로는 　아조비스 이소부티로니트릴, 벤조일 퍼옥시드 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 공중합시 공중합 효율 향상을 위하여 분산제, 분산보조제, 분자량 조절 제 등의 기타 첨가제를 더 사용할 수 있다.
상기 분산제로는 트리칼슘포스페이트, 트리소듐포스페이트 등의 금속포스페이트 계열이나, 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈 등의 고분자계를 사용할 수 있다.
상기 분산보조제로는 수용성 및 유용성 분산보조제를 모두 사용할 수 있으며, 대표적으로는 카르복실산계 고분자물을 사용할 수 있다.
또한 상기 분자량 조절제로는 터셔리 머캅탄 등을 사용할 수 있다.
상기 (메타)아크릴산 알킬 에스테르계 공중합체는 단독 또는 이들의 2종 이상의 혼합물 형태로도 사용가능하다,
본 발명의 일 구현예에 따른 (메타)아크릴산 알킬 에스테르계 공중합체는 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물 100 중량부에 대하여　10 내지 50 중량부로 포함되며, 좋게는 10　내지 30 중량부로 포함될 수 있다. 　(메타)아크릴산 알킬 에스테르계 공중합체가 상기 범위로 포함되는 경우 내스크래치성과 내충격성의 우수한 밸런스 면에서 바람직하다.
　
(C) 고무 변성 비닐계 그라프트 공중합체
상기 고무 변성 비닐계 그라프트 공중합체는 수지 조성물 내에서 충격 보강재의 역할을 하는 것으로, 상기 고무 변성 비닐계 그라프트 공중합체는 (c1) 비닐계 단량체 5 내지 95 중량%를 (c2) 고무질 중합체 5 내지 95 중량%에 그라프트 공중합 하여 제조된 것이다.
상기 비닐계 단량체(c1)는 (c11) 스티렌,　할로겐 치환 스티렌, 또는 α-메틸스티렌과 같은 탄소수 1 내지 8의 알킬 치환 스티렌, 탄소수 1 내지 8의　알킬기를 가진 메타크릴산 알킬 에스테르류, 탄소수 1 내지 8의 알킬기를 가진 아크릴산 알킬 에스테르류, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 제1 비닐계 단량체 50　내지 95 중량%와, (c12) 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 탄소수 1 내지 8의 알킬기를 가진 메타크릴산 알킬 에스테르류, 탄소수 1 내지 8의 알킬기를 가진 아크릴산 알킬 에스테르류, 무수말레인산, 탄소수 1 내지 4의 알킬 N-치환 말레이미드, 페닐 N-치환 말레이미드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 제2 비닐계 단량체 5　내지 50 중량%로 구성된다.
상기 메타크릴산 알킬 에스테르류 또는 아크릴산 알킬 에스테르류는 1　내지 8개의 탄소 원자를 포함하는 모노히드릴 알코올로부터 얻어진 탄소수 1 내지 8의 알킬 에스테르류이다. 　이들의 구체예로는　메타크릴산 메틸 에스테르, 메타크릴산 에틸 에스테르, 아크릴산 에틸 에스테르, 아크릴산 메틸 에스테르 또는 메타크릴산 프로필 에스테르를 들 수 있다. 　이 중 메타크릴산 메틸 에스테르가 가장 바람직하다.
상기 고무질 중합체(c2)는 부타디엔 고무, 아크릴 고무, 에틸렌/프로필렌 고무, 스티렌/부타디엔 고무, 아크릴로니트릴/부타디엔 고무, 이소프렌 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 삼원공중합체(EPDM), 폴리오가노실록산/폴리알킬메타크릴레이트 고 무 복합체, 및 이들의 혼합물로　이루어진 군으로부터 선택된다. 　
상기 고무 변성 비닐계 그라프트 공중합체의 바람직한 예로는 부타디엔 고무, 아크릴 고무 또는 스티렌/부타디엔 고무에, 스티렌과 아크릴로니트릴 및 선택적으로 (메타)아크릴산 알킬 에스테르 단량체를 혼합물의 형태로 그라프트 공중합한 것을 들 수 있다. 　또 다른 상기 고무 변성 비닐계 그라프트 공중합체의 바람직한 예로는 부타디엔 고무, 아크릴 고무, 또는 스티렌/부타디엔 고무에 (메타)아크릴산 메틸 에스테르의 단량체를 그라프트 공중합한 것을 들 수 있으며, 가장 바람직하게는 ABS(acrylonitrile-butadiene-styrene)　그라프트 공중합체이다.
상기 그라프트 공중합체 제조시 고무질 중합체의 평균입경은 충격　강도 및 성형물의 표면 특성을 향상시키기 위하여 0.05　내지 4 ㎛인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 고무 변성 비닐계 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 있다. 　바람직한 제조방법으로는 고무질 중합체 존재　하에 상기 비닐계 단량체를　투입하고 중합 개시제를 사용하여 유화중합 또는 괴상중합시키는 것이다.
상기 고무 변성 비닐계 그라프트 공중합체는 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물 100 중량부에 대하여　5　내지 30 중량부로 포함되며, 좋게는 5　내지 20 중량부로 포함될 수 있다. 　　고무 변성 비닐계 그라프트 공중합체가 상기 범위로 포함되는 경우 내충격성, 모듈러스 및 내열성의 우수한 밸런스 면에서 바람직하다.
　
(D) 비닐계 공중합체
본 발명의 일 구현예에 따른 열가소성 수지 조성물은 상기 (A) 내지 (C) 성분과 함께 비닐계 공중합체를 더 포함할 수 있다.
상기 비닐계 공중합체는 (d1) 스티렌, α-메틸스티렌과 같은 탄소수 1 내지 4의 알킬 치환 스티렌,　할로겐 치환 스티렌, 탄소수 1 내지 8의 알킬기를 가진 메타크릴산 알킬 에스테르류, 탄소수 1 내지 8의 알킬기를 가진 아크릴산 알킬 에스테르류, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 제1 비닐계 단량체 50 내지 95 중량%; 및 (d2) 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 탄소수 1 내지 8의 알킬기를 가진 메타크릴산 알킬 에스테르류, 탄소수 1 내지 8의 알킬기를 가진 아크릴산 알킬 에스테르류, 무수말레인산, 탄소수 1 내지 4의 알킬기　또는 페닐 N-치환 말레이미드, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 제2 비닐계 단량체 5 내지 50 중량%를 공중합하여 제조할 수 있다.
상기 메타크릴산 알킬 에스테르류 또는 아크릴산 알킬 에스테르류는 1 내지 8개의 탄소원자를 포함하는 모노히드릴 알코올로부터 얻어진 에스테르류이다. 　이들의 구체예로서는 메타크릴산 메틸 에스테르, 메타크릴산 에틸 에스테르, 메타크릴산 프로필 에스테르, 아크릴산 에틸 에스테르, 아크릴산 메틸 에스테르 등을 들 수 있다.
상기 비닐계 공중합체는 상기 고무 변성 비닐계 그라프트 공중합체의 제조시 에 부산물로서 생성될 수가 있으며, 특히 적은 양의 고무질 중합체에 과량의 단량체 혼합물을 그라프트시키는 경우나 분자량 조절제로 사용되는 연쇄이동제(chain transfer agent)를 과량으로 사용하는 경우에 더욱 많이 발생할 수 있다.
그러나 본 발명의 일 구현예에 따른 수지 조성물의 제조에 사용되는 비닐계 공중합체의 함량은 고무 변성 비닐계 그라프트 공중합체의 부산물을 포함하여 나타낸 것은 아니다.
상기 비닐계 공중합체로는 스티렌, 아크릴로니트릴,　및 선택적으로 메타크릴산 메틸 에스테르의 단량체 혼합물; α-메틸스티렌, 아크릴로니트릴, 및　선택적으로 메타크릴산 메틸 에스테르의 단량체 혼합물; 또는 스티렌, α-메틸스티렌, 아크릴로니트릴, 및 선택적으로 메타크릴산 메틸 에스테르의 단량체 혼합물로부터 제조된 것을 바람직하게 사용할　수 있다.　　
상기 비닐계 공중합체는 유화중합, 현탁중합, 용액중합 또는 괴상중합법으로 제조될 수 있으며, 중량평균 분자량이 15,000 내지 300,000 g/mol인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
다른 바람직한 비닐계 공중합체로는 메타크릴산 메틸 에스테르 단량체와 선택적으로 아크릴산 메틸 에스테르 또는 아크릴산 에틸 에스테르의 단량체 혼합물로부터 제조된 메타크릴산 메틸 에스테르계 중합체를 들 수 있다. 　상기 비닐계 공중합체는 유화중합, 현탁중합, 용액중합 또는 괴상중합법으로 제조될 수 있으며, 중량평균 분자량이 20,000 내지 250,000 g/mol인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
또 다른 바람직한 비닐계 공중합체로는 스티렌과 무수말레인산의 공중합체로 서, 연속괴상중합법 및 용액중합법을 이용하여 제조할 수 있다. 　상기 스티렌과 무수말레인산의 조성비는 넓은 범위에서 변화될 수 있으며, 바람직하기로는 무수말레인산의 함량이 비닐계 공중합체에 대하여 5　내지 50　중량%인 것이 바람직하다. 　상기 스티렌과 무수말레인산 공중합체의 분자량 역시 넓은 범위의 것이 사용될 수 있으나, 중량평균 분자량이 20,000 내지 200,000 g/mol인 것을 바람직하게 사용할 수 있고, 고유점도 0.3 내지 0.9인 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 비닐계 공중합체의 제조에 사용될 수 있는　탄소수 1 내지 4의 알킬기로 치환된 스티렌 단량체로는 α-메틸스티렌　이외에도 p-메틸스티렌, 비닐톨루엔, 2,4-디메틸스티렌　등도 바람직하게　사용할 수 있다.
상기　비닐계 공중합체는 단독 또는 이들의 2종 이상의 혼합물 형태로도 사용될 수 있다.
상기 비닐계 공중합체는 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물 100 중량부에 대하여　0 내지 50　중량부로 포함되며, 좋게는 1 내지 50 중량부, 더 좋게는 5　내지 30 중량부로 포함될 수 있다. 　비닐계 공중합체가 상기 범위로 포함되는 경우 내충격성이 향상된다.
　
(E) 기타 첨가제
본 발명의 일 구현예에 따른 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물은 상기의 구성성분 외에도 각각의 용도에 따라 난연제, 난연보조제, 활제, 이형제, 핵제, 대전방지제, 안정제, 유무기 보강재, 안료, 염료 등의 기타 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기　이형제로는　불소　함유　중합체,　실리콘　오일,　스테아릴산의　금속염,　몬탄산의　금속염,　몬탄산　에스테르　왁스　또는　폴리에틸렌　왁스가　사용될　수　있고,　상기　핵제로는　탈크　또는　클레이가　사용될　수　있다.
상기 기타 첨가제는 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물 100 중량부에 대하여 40 중량부 이하, 바람직하게는 0.1 내지 20 중량부의 범위 내에서 사용될 수 있다.
상기와 같은 조성을 갖는 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물은 수지 조성물을 제조하는 공지의 방법으로 제조될 수 있으며, 예를 들면 상기 구성 성분과 기타 첨가제를 동시에 혼합한 후 압출기 내에서 용융 압출하여 펠렛 형태로 제조할 수 있다.
상기 열가소성 수지 조성물은 여러 가지 제품의 성형에 사용될 수 있는데, 특히 박막의 복잡한 성형이 요구되는 전기 전자 하우징, 컴퓨터 하우징, 기타 사무용 기기 등에 광범위하게 적용 가능하다.
　
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 　다만, 하기의 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
하기의 실시예 및 비교예에서 사용된 (A) 폴리카보네이트 수지, (B) (메타) 아크릴산 알킬 에스테르계 공중합체, (C) 고무 변성 비닐계 그라프트 공중합체, 및 (D) 비닐계 공중합체의 사양은 다음과 같다.
(A) 폴리카보네이트 수지
중량평균 분자량(Mw) 25,000 g/mol인 비스페놀 A형의 폴리카보네이트를 사용하였다.
　
(B) (메타)아크릴산 알킬 에스테르계 공중합체
메틸메타크릴레이트 단량체 50 중량부, 스티렌 단량체 20 중량부, 아조비스이소부티로니트릴 0.2 중량부, 트리칼슘포스페이트 0.5 중량부, 분산 보조제로서 Ethapol 1000(Akzo nobel社) 0.01 중량부, 터셔리 머캅탄 0.2 중량부, 및 탈이온수 200 중량부를 밀폐반응기에 넣고 충분히 교반시키면서 온도를 70℃로 승온시켜 중합을 시작하였다. 　70℃로 승온 후 아크릴로니트릴 단량체 30 중량부를 3시간에 걸쳐 연속으로 반응기에 투입하였다. 　중합온도를 3시간에 걸쳐 90℃까지 연속으로 승온시켜 중합시킨 후 100℃로 승온시켰다. 　100℃에서 60분간 유지 후 강온시켜 반응을 종결하였다. 　생성된 메타크릴산 알킬 에스테르계 공중합체를 세척 건조하여 백색 비드(bead)를 얻었다.
　
(C) 고무 변성 비닐계 그라프트 공중합체
단량체 전량에 대하여 부타디엔 함량이 58 중량부가 되도록 부타디엔 고무 라텍스를 투입하고, 스티렌 31 중량부, 아크릴로니트릴 11 중량부, 및 탈이온수 150 중량부를 첨가하여 반응물을 제조하였다. 　상기 반응물에 첨가제인 올레인산 칼륨 1.0 중량부, 큐멘히드로퍼옥시드 0.4 중량부, t-도데실 메르캅탄 연쇄이동제 0.3 중량부를 첨가하고, 5시간 동안 75℃로 유지하면서 반응시켜 ABS(acrylonitrile-butadiene-styrene)　그라프트 공중합체를 제조하였다.
상기 제조된 공중합체 라텍스에 1% 황산용액을 첨가하고, 응고시킨 후 건조하여 고무의 평균입경이 0.3 ㎛인 코어-쉘 형태를 갖는 고무 변성 비닐계 그라프트 공중합체 수지를 분말 상태로 제조하였다.
　
(D) 비닐계 공중합체
스티렌 71 중량부, 아크릴로니트릴 29 중량부, 및 탈이온수 120 중량부를 혼합하여 반응물을 제조하고, 상기 반응물에 아조비스이소부티로니트릴 0.17 중량부, t-도데실 메르캅탄 연쇄이동제 0.4 중량부 및 트리칼슘포스페이트 0.5 중량부를 첨가한 후 75℃에서 5시간 동안 현탁중합하여 SAN(styrene-acrylonitrile)　공중합체 수지를 제조하였다. 　상기 공중합체를 수세, 탈수 및 건조시켜 분말 상태의 SAN 공중합체 수지를 제조하였다.
　
실시예 1 내지 3
하기 표 1에 나타낸 각 구성성분의 조성에 산화방지제인　Iganox 1076(시바스페셜티 사)를 첨가하여 통상의 혼합기에서 혼합하고 L/D=35, Φ=45 mm 인 이축 압출기를 이용하여 노즐 온도 260℃의 조건으로 압출한 후, 압출물을 펠렛 형태로 제 조하였다. 　　상기 제조된 펠렛을 사출성형을 하기 전에 80℃에서 5시간 이상 건조하였다.
물성 측정을 위한 시편은 사출 온도 250℃에서 10 oz 사출기를 이용하여 제조하였고, 웰드강도　측정을 위한 시편은 사출 온도 250℃에서 10 oz 사출기를 이용하여 제조하였다.
　
비교예 1
실시예 1에서 (B) (메타)아크릴산 알킬 에스테르계 공중합체 5 중량부, (C) 고무 변성 비닐계 공중합체 20 중량부, 및 (D) 비닐계 공중합체 25 중량부를 사용한 것을　제외하고는 실시예 1과 동일하게 시편을 제조하였다.
　
비교예 2
실시예 1에서 (B) (메타)아크릴산 알킬 에스테르계 공중합체 55 중량부, (C) 고무 변성 비닐계 공중합체 5 중량부, 및 (D) 비닐계 공중합체를 사용하지 않은 것을　제외하고는 실시예 1과 동일하게 시편을 제조하였다.
　
비교예 3
실시예 1에서 (B) (메타)아크릴산 알킬 에스테르계 공중합체를 사용하지 않고, (A) 폴리카보네이트 수지 75 중량부, (C) 고무 변성 비닐계 공중합체 10 중량부, 및 (D) 비닐계 공중합체 15 중량부를 사용한 것을　제외하고는 실시예 1과 동일 하게 시편을 제조하였다.
　
[표 1]
Figure 112008084807212-PAT00002
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3에 의해 제조된 시편을 23℃, 상대습도 50%에서 48시간 방치한 후, 하기와 같은 방법으로 물성을 평가하였다. 　그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
(1) 아이조드 충격강도: ASTM D256에 따라 아이조드 충격강도(1/8" 노치, kgf·cm/cm)를 측정하였다.
(2) 웰드 충격강도: 양쪽 측면 게이트를 통해 시편의 중앙에 웰드를 형성시킨 후, ASTM D256에 따라 아이조드 충격강도(1/8", kgf·cm/cm)를 측정하였다.
(3) 유동 지수: ASTM D1238에 따라 250℃, 10kg 조건으로 측정하였다.
[표 2]
Figure 112008084807212-PAT00003
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 3으로부터 제조된 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물의 경우 웰드 강도 및 아이조드 충격강도가　우수함을 알 수 있다. 　또한 실시예 3으로부터 폴리카보네이트와 (메타)아크릴산 알킬 에스테르계 공중합체의 비율을 변화시켜도 여전히 우수한 웰드 강도를 보임을 알 수 있다. 　그러나 (B) (메타)아크릴산 알킬 에스테르계 공중합체를 본 발명의 범위보다 낮게 적용한　비교예 1에서는 충분한 웰드 강도가 나타나지 않았고,　(B) (메타)아크릴산 알킬 에스테르계 공중합체를　과량 적용한 비교예 2의 경우 아이조드 충격강도가 많이 저하되는 것을 알 수 있다. 　또한 (B) (메타)아크릴산 알킬 에스테르계 공중합체를 적용하지 않은　비교예 3의 경우 아이조드 충격강도는 우수하나, 웰드 강도가 매우 낮은 수준임을 알 수 있다.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실 시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 　그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 　

Claims (6)

  1. 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물 100 중량부에 대하여,
    (A) 폴리카보네이트 수지 30　내지 80　중량부;
    (B) (메타)아크릴산 알킬 에스테르계 공중합체 10 내지 50 중량부; 및
    (C) 고무 변성 비닐계　그라프트　공중합체 5 내지 30 중량부
    를 포함하는 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물.
    　
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (B) (메타)아크릴산 알킬 에스테르계 공중합체는 (메타)아크릴산 알킬 에스테르계 공중합체 100 중량부에 대하여 (메타)아크릴산 알킬 에스테르계 단량체 40 내지 80 중량부, 방향족 비닐계 단량체 10 내지 30 중량부, 및 불포화 니트릴계 단량체 2 내지 50 중량부의 삼원공중합체인 것인 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물.
  3. 1항에 있어서,
    상기 (C) 고무 변성 비닐계 그라프트 공중합체는 고무질 중합체 5 내지 95 중량%에 비닐계 단량체 5 내지 95 중량%를 그라프트 중합하여 제조된 것인 폴리카 보네이트계 열가소성 수지 조성물.　
    　
  4. 제1항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물은 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물 100 중량부에 대하여 (D) 비닐계 공중합체 1 내지 50 중량부를 더 포함하는 것인 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물.
    　
  5. 제4항에　있어서,
    상기 (D) 비닐계 공중합체는,
    (d1) 스티렌, 탄소수 1 내지 4의 알킬 치환 스티렌, 할로겐 치환 스티렌, 탄소수 1 내지 8의 알킬기를 가진 메타크릴산 알킬 에스테르류, 탄소수 1 내지 8의 알킬기를 가진 아크릴산 알킬 에스테르류,　및　이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 제1 비닐계 단량체 50 내지 95 중량%; 및
    (d2) 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 탄소수 1 내지 8의 알킬기를 가진 메타크릴산 알킬 에스테르류, 탄소수 1 내지 8의 알킬기를 가진 아크릴산 알킬 에스테르류, 무수말레인산, 탄소수 1 내지 4의 알킬기　또는 페닐 N-치환 말레이미드, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 제2 비닐계 단량체 5 내지 50 중량% 의 공중합체인 것인 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물.
    　
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 폴리카보네이트계 열가소성 수지 조성물로부터 제조된 성형품.
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