KR20110063091A - 폴리카보네이트 수지 조성물　및 이를 이용한 성형품 - Google Patents

폴리카보네이트 수지 조성물　및 이를 이용한 성형품 Download PDF

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Abstract

(A) 폴리카보네이트 수지, (B) 신디오탁틱(syndiotactic) 스티렌계 중합체, (C) 코어-쉘 그라프트 공중합체 및 (D) 아크릴계 공중합체를 포함하는 폴리카보네이트 수지 조성물이 제공된다.
폴리카보네이트, 신디오탁틱(syndiotactic), 폴리스티렌, 코어-쉘 그라프트 공중합체, 아크릴계 공중합체, 내피로성, 웰드 강도

Description

폴리카보네이트 수지 조성물　및 이를 이용한 성형품{POLYCARBONATE RESIN COMPOSITION AND MOLDED PRODUCT USING THE SAME}
본 기재는 폴리카보네이트 수지 조성물　및 이를 이용한 성형품에 관한 것이다.
폴리카보네이트 수지는 다른 수지와 비교하여 뛰어난 내충격성, 자기소화성, 치수안정성, 그리고 높은 내열도 등으로 인하여 엔지니어링 플라스틱으로서 광범위하게 사용되고 있다. 　특히, 최근 휴대폰과 같이 다양한 환경에서 우수한 내충격성이 필요한 휴대용 전자기기에의 적용이 급속히 확대되고 있다. 　
그러나 이러한 폴리카보네이트 수지는 내피로성이 취약하여 다양한 물성이 요구되는 성형품에의 적용에 한계가 있다.
본 발명의 일 측면은 내피로성이 우수하며 웰드(weld) 강도가 우수하게 유지되는 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 일 측면은 상기 폴리카보네이트 수지 조성물로부터 제조된 성형품을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면은 (A) 폴리카보네이트 수지 70　내지 98 중량%; (B) 신디오탁틱(syndiotactic) 스티렌계 중합체 0.5 내지 5 중량%; (C) 코어-쉘 그라프트 공중합체 1 내지 20 중량%; 및 (D) 아크릴계 공중합체 0.1　내지 10　중량%를 포함하는 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공한다.
상기 폴리카보네이트 수지(A)는　디페놀류를 포스겐, 할로겐산 에스테르, 탄산 에스테르　및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 화합물과 반응시켜 형성된 것일 수 있다.
상기 신디오탁틱 스티렌계 중합체(B)는 상기 폴리카보네이트 수지 조성물 총량에 대하여 1 내지 3 중량%로 포함될 수 있으며, 신디오탁틱도가 97 % 이상일 수 있다.
상기 코어-쉘 그라프트 공중합체(C)는 디엔계 단량체, 아크릴계　단량체,　실리콘계　단량체, 스티렌계 단량체　및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 단 량체를 서로 중합한 고무질 중합체; 또는 에틸렌/프로필렌 고무, 부타디엔/스티렌 고무, 아크릴로니트릴/부타디엔 고무, 폴리이소프렌 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔의 삼원공중합체(EPDM), 폴리오가노실록산/폴리알킬(메타)아크릴레이트 고무 복합체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 포함하는 고무에, 아크릴계 단량체, 방향족 비닐 단량체, 불포화 니트릴 단량체, 반응성 단량체, 이들 1종 이상의 단량체로부터 형성되는 중합체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 불포화 화합물이 그라프트된 공중합체일 수 있고, 상기 고무질 중합체는 폴리부타디엔; 부타디엔 및 알킬(메타)아크릴레이트의 공중합체; 부타디엔, 알킬(메타)아크릴레이트 및 시클로실록산의 공중합체; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 아크릴계 공중합체(D)는 아크릴계 단량체, 방향족 비닐 단량체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 제1 단량체와, 상기 아크릴계 단량체와 이종(異種)인 아크릴계 단량체, 상기 방향족 비닐 단량체와 이종(異種)인 방향족 비닐 단량체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 제2 단량체가 중합된 공중합체이고, 상기 제1 단량체 및 상기 제2 단량체 중 적어도 하나에는 아크릴계 단량체가 포함된 것일 수 있다.
상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 항균제, 열안정제, 산화방지제, 이형제, 광안정제, 무기물 첨가제, 계면활성제, 커플링제, 가소제, 혼화제, 안정제, 활제, 정전기방지제, 조색제, 방염제, 내후제, 착색제, 자외선 흡수제, 자외선 차단제, 난연제, 충전제, 핵 형성제, 접착 조제, 점착제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에 서 선택되는 첨가제를　더　포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면은 상기 폴리카보네이트 수지 조성물로부터 제조된 성형품을 제공한다.
기타 본 발명의 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
내피로성이 우수하며 웰드(weld) 강도가 우수하게 유지되는 폴리카보네이트 수지 조성물이 제공됨에 따라, 여러 가지 제품의 성형에 광범위하게 적용될 수 있다.
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, "(메타)아크릴레이트"는 "아크릴레이트"와 "메타크릴레이트" 둘 다 가능함을 의미한다. 　또한 "(메타)아크릴산 알킬 에스테르"는 "아크릴산 알킬 에스테르"와 "메타크릴산 알킬 에스테르" 둘 다 가능함을 의미하며, "(메타)아크릴산 에스테르"는 "아크릴산 에스테르"와 "메타크릴산 에스테르" 둘 다 가능함을 의미한다.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, "공중합체(copolymer)"는 둘 이상의 서로 다른 종류의 단량체가 중합된 것을 의미하며, 이는 한 종류의 단량체만으로 중합된 "단일 중합체(homopolymer)"와 구분되는 용어이다.
본 발명의 일 구현예에 따른 폴리카보네이트 수지 조성물은 (A) 폴리카보네이트 수지, (B) 신디오탁틱 스티렌계 중합체, (C) 코어-쉘 그라프트 공중합체　및 (D) 아크릴계 공중합체를 포함한다.
　
이하, 본 발명의 일 구현예에 따른 폴리카보네이트 수지 조성물에 포함되는 각 성분에 대하여 구체적으로 살펴본다.
(A) 폴리카보네이트 수지
상기 폴리카보네이트 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 디페놀류와 포스겐, 할로겐산 에스테르, 탄산 에스테르　및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 화합물을 반응시켜 제조될 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112009075149313-PAT00001
(상기 화학식 1에서,
A는 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 직쇄상 또는 분지상의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C5의 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내 지 C5의 알킬리덴기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 직쇄상 또는 분지상의 할로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C5 내지 C6의 사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C5 내지 C6의 사이클로알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C5 내지 C10의 사이클로알킬리덴기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 직쇄상 또는 분지상의 알콕실렌기, 할로겐산 에스테르기, 탄산 에스테르기, CO, S 및 SO2로 이루어진 군에서 선택되는 연결기이며,
각각의 R1　및 R2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬기 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기이며,
n1　및 n2는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이며,
상기 "치환된"이란 수소 원자가 할로겐기, C1 내지 C30의 알킬기, C1 내지 C30의 할로알킬기, C6 내지 C30의 아릴기, C1 내지 C20의 알콕시기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 치환기로 치환된 것을 의미한다.)
상기 화학식 1로 표시되는 디페놀류는 2종 이상이 조합되어 폴리카보네이트 수지의 반복단위를 구성할 수도 있다. 　상기 디페놀류의 구체적인 예로는, 히드로퀴논, 레조시놀, 4,4'-디히드록시디페닐, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판('비스페놀-A'라고도 함), 2,4-비스(4-히드록시페닐)-2-메틸부탄, 비스(4-히드록시페닐)메탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)사이클로헥산, 2,2-비스(3-클로로-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3,5-디브로모-4-히드록시페닐)프로판, 비스(4-히드록시 페닐)술폭사이드, 비스(4-히드록시페닐)케톤, 비스(4-히드록시페닐)에테르 등을 들 수 있다. 　상기 디페놀류 중에서, 좋게는 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)프로판 또는 1,1-비스(4-히드록시페닐)사이클로헥산을 사용할 수 있다. 　또한 이들 중 더욱 좋게는 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판을 사용할 수 있다.
상기 폴리카보네이트 수지는 중량평균 분자량이 10,000 내지 200,000 g/mol 인 것을 사용할 수 있으며, 구체적으로는 10,000 내지 40,000 g/mol　인 것을 사용할 수 있다. 　폴리카보네이트 수지의 중량평균 분자량이 상기 범위 내인 경우 우수한 충격강도와 같은 물성을 얻을 수 있으며, 적당한 유동성을 가지게 되어 우수한 가공성을 얻을 수 있다. 　또한 흐름성을 향상시키기 위하여 중량평균 분자량이 다른 2종 이상의 폴리카보네이트 수지를 혼합하여 사용할 수도 있다.
상기 폴리카보네이트 수지는 두 종류 이상의 디페놀류로부터 제조된 공중합체의 혼합물일 수도 있다. 　또한 상기 폴리카보네이트 수지는 선형 폴리카보네이트 수지, 분지형(branched) 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르카보네이트 공중합체 수지 등을 사용할 수 있다.
상기 선형 폴리카보네이트 수지로는 비스페놀-A계 폴리카보네이트 수지 등을 들 수 있다. 　상기 분지형 폴리카보네이트 수지로는 트리멜리틱 무수물, 트리멜리틱산 등과 같은 다관능성 방향족 화합물을 디페놀류 및 카보네이트와 반응시켜 제조한 것을 들 수 있다. 　상기 다관능성 방향족 화합물은 분지형 폴리카보네이트 수지 총량에 대하여 0.05 내지 2몰%로 포함될 수 있다.　　상기 폴리에스테르카보네이 트 공중합체 수지로는 이관능성 카르복실산을 디페놀류 및 카보네이트와 반응시켜 제조한 것을 들 수 있다. 　이때 상기 카보네이트로는 디페닐카보네이트와 같은 디아릴카보네이트, 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate) 등을 사용할 수 있다.
상기 폴리카보네이트 수지는 상기 폴리카보네이트 수지 조성물 총량에 대하여 70　내지 98 중량%로 포함될 수 있으며, 구체적으로는 85　내지 95　중량%로 포함될 수 있다. 　폴리카보네이트 수지가 상기 범위 내로 포함되는 경우 기계적 강성, 내충격성, 내열성 등이 우수하다.
　
(B) 신디오탁틱(syndiotactic) 스티렌계 중합체
상기 스티렌계 중합체는 분자쇄의 입체 구조가 신디오탁틱 구조인 것이 사용된다.
신디오탁틱 구조란 탄소와 탄소 결합으로 형성되는 고분자 주쇄에 대하여 측쇄인 치환 또는 비치환된 페닐기가 교대로 반대 방향에 위치하는 입체화학 구조를 말한다. 　그 방향성(tacticity)은 동위체 탄소에 의한 핵자기 공명법(13C-NMR법)에 의해 정량될 수 있다. 　이때 상기 "치환"이란, C1 내지 C30의 알킬기 또는 C2 내지 C30의 알케닐기가 치환된 것을 말한다.
상기 신디오탁틱 구조는 전술한 바와 같이 높은 입체 규칙성을 가지는데, 이러한 신디오탁틱 스티렌계 중합체는 규칙성이 없는 어탁틱(atactic) 구조의 스티렌계 중합체, 그리고 　페닐기의 배열이 고분자 주쇄의 한쪽 방향으로만 이루어지는 아이소탁틱(isotactic) 스티렌계 중합체와 화학 구조식은 동일하나 입체 규칙성에 의한 결정화도 등의 차이로 인하여 다른 물성적 특성을 가진다.
이에 따라 상기 신디오탁틱 스티렌계 중합체로는 신디오탁틱도가 97 % 이상인 것을 사용할 수 있다.
상기 스티렌계 중합체로는 신디오탁틱 구조를 가지는 폴리스티렌 등을 들 수 있다.
상기 신디오탁틱 폴리스티렌은 스티렌 단량체로부터 메탈로센 촉매 및 공촉매로 이루어진 촉매 시스템을 이용하여 제조될 수 있다. 　이러한 신디오탁틱 폴리스티렌의 제조 방법은 당업자에게 알려져 있으므로, 구체적인 내용은 생략한다.
상기 신디오탁틱 스티렌계 중합체는 분자량의 제한이 특별히 없지만, 중량평균 분자량이 10,000 g/mol 이상일 수 있으며, 구체적으로는 10,000 내지 5,000,000 g/mol일 수 있으며, 더욱 구체적으로는 50,000 내지 5,000,000 g/mol일 수 있으며, 가장 구체적으로는 100,000 내지 3,000,000 g/mol일 수 있다. 　스티렌계 중합체의 중량평균 분자량이 상기 범위 내인 경우 우수한 내열성 및 기계적 물성의 밸런스가 유지되며, 폴리카보네이트 수지와 얼로이(alloy)시 상분리 등이 발생하지 않아 가공성이 개선된다.
상기 신디오탁틱 스티렌계 중합체의 녹는점은 200 내지 320℃ 일 수 있으며, 녹는점이 상기 범위 내인 경우 내열성이 우수하다.
상기 신디오탁틱 스티렌계 중합체는 상기 폴리카보네이트 수지 조성물 총량에 대하여 0.5 내지 5 중량%로 포함될 수 있으며, 구체적으로는 1 내지 3 중량%로 포함될 수 있다. 　스티렌계 중합체가 상기 범위 내로 포함되는 경우 내피로성 및 웰드 강도가 모두 우수하다.
　
(C) 코어-쉘 그라프트 공중합체
상기 코어-쉘 그라프트 공중합체는 폴리카보네이트 수지의 내충격성을 증가시키는 역할을 하는 것으로서, 고무의 코어에 불포화 화합물이 그라프트되어 딱딱한 쉘을 형성한 구조를 가진다.
상기 고무는 디엔계 단량체, 아크릴계　단량체,　실리콘계　단량체, 스티렌계 단량체　및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 단량체를 서로 중합한 고무질 중합체; 또는 에틸렌/프로필렌 고무, 부타디엔/스티렌 고무, 아크릴로니트릴/부타디엔 고무, 폴리이소프렌 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔의 삼원공중합체(EPDM), 폴리오가노실록산/폴리알킬(메타)아크릴레이트 고무 복합체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 포함할 수 있고, 이들 중에서 좋게는 디엔계 단량체로 중합된 고무질 중합체, 또는 디엔계 단량체와, 아크릴계 단량체, 실리콘계 단량체 및 스티렌계 단량체 중에서 하나 이상의 단량체와 중합된 고무질 중합체를 사용할 수 있다.
상기 디엔계 단량체로는 부타디엔, 이소프렌 등을 들 수 있으며, 이 중 좋게는 부타디엔이 사용될 수 있다.
상기 아크릴계 단량체로는 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트,　n-프로필아크릴레이트,　n-부틸아크릴레이트,　2-에틸헥실아크릴레이트,　헥실메타크릴레이 트,　2-에틸헥실메타아크릴레이트 등의 알킬(메타)아크릴레이트를 들 수 있다. 　여기서 상기 알킬은 C1 내지 C10의 알킬을 의미한다. 　이때, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 프로필렌글리콜디메타크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜디메타크릴레이트, 1,4-부틸렌글리콜디메타크릴레이트, 알릴메타크릴레이트, 트리알릴시아누레이트 등의 경화제를 사용할 수 있다.　
상기 실리콘계　단량체로는 헥사메틸시클로트리실록산,　옥타메틸시클로테트라실록산,　데카메틸시클로펜타실록산,　도데카메틸시클로헥사실록산,　트리메틸트리페닐시클로트리실록산,　테트라메틸테트라페닐시클로테트라실록산, 옥타페닐시클로테트라실록산 등의 시클로실록산을 들 수 있으며, 이들을 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 　이때, 트리메톡시메틸실란, 트리에톡시페닐실란, 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란 등의 경화제를 사용할 수 있다.
상기 스티렌계 단량체로는 스티렌, C1 내지 C10의 알킬 치환 스티렌, 할로겐 치환 스티렌 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 사용할 수 있다.
상기 디엔계 단량체로 중합된 고무질 중합체의 구체적인 예로는 폴리부타디엔 등을 들 수 있다. 　또한 상기 디엔계 단량체와, 아크릴계　단량체,　실리콘계　단량체 및 스티렌계 단량체 중에서 하나 이상의 단량체가 서로 중합된 고무질 중합체의 구체적인 예로는 부타디엔 및 알킬(메타)아크릴레이트의 공중합체, 부타디엔, 알킬(메타)아크릴레이트 및 시클로실록산의 공중합체 등을 들 수 있다. 　상기 고무질 중합체는 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 고무의 평균입경은 0.1 내지 1 ㎛인 것이 내충격성과 착색성 밸런스 유 지 면에서 좋다.
상기 고무는 상기 코어-쉘 그라프트 공중합체 총량에 대하여 20 내지 80 중량%로 포함될 수 있으며, 상기 범위로 포함될 경우 충격보강 효과 및 내열성 향상을 극대화할 수 있으며, 유동성도 현저히 개선된다.
상기 고무의 코어에 그라프트되는 불포화 화합물은 아크릴계 단량체, 방향족 비닐 단량체, 불포화 니트릴 단량체, 반응성 단량체, 이들 1종 이상의 단량체로부터 형성되는 중합체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 사용할 수 있다.
상기 아크릴계 단량체로는 (메타)아크릴산 알킬 에스테르, (메타)아크릴산 에스테르 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 사용할 수 있다. 　이때 상기 알킬은 C1 내지 C10의 알킬을 의미하는 것으로서, 상기 (메타)아크릴산 알킬 에스테르의 구체적인 예로는 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으며, 이 중 좋게는 메틸(메타)아크릴레이트를 사용할 수 있다. 　
상기 방향족 비닐 단량체로는 스티렌, C1 내지 C10의 알킬 치환 스티렌, 할로겐 치환 스티렌 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 사용할 수 있다. 　상기 알킬 치환 스티렌의 구체적인 예로는 o-에틸 스티렌, m-에틸 스티렌, p-에틸 스티렌, α-메틸 스티렌 등을 들 수 있다.
상기 불포화 니트릴 단량체로는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 에타크릴로니트릴 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 사용할 수 있다.
상기 반응성 단량체로는 무수말레인산, C1 내지 C10의 알킬 또는 페닐 핵치환 말레이미드 등을 들 수 있다.
상기 코어-쉘 그라프트 공중합체는 상기 폴리카보네이트 수지 조성물 총량에 대하여 1 내지 20 중량%로 포함될 수 있으며, 구체적으로는 3　내지 10　중량%로 포함될 수 있다. 　코어-쉘 그라프트 공중합체가 상기 범위 내로 포함되는 경우 충격 보강 효과 및 내열도의 상승을 극대화할 수 있으며, 유동성도 향상되어 사출 성형성이 개선될 수 있다.
　
(D) 아크릴계 공중합체
상기 아크릴계 공중합체는 폴리카보네이트 수지 및 신디오탁틱 스티렌계 중합체의 혼합물에 첨가시, 내부 분자 확산(inter molecular diffusion)이 활발해지고 폴리카보네이트 수지와 신디오탁틱 스티렌계 중합체 간의 혼화성(miscibility)을 향상시킬 수 있다. 　이로써, 폴리카보네이트 수지와 신디오탁틱 스티렌계 중합체 간의 상분리를 효과적으로 줄일 수 있으므로, 웰드 강도(weld strength)를 향상시킬 수 있게 된다.
상기 아크릴계 공중합체는 아크릴계 단량체, 방향족 비닐 단량체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 제1 단량체와, 상기 아크릴계 단량체와 이종(異種)인 아크릴계 단량체, 상기 방향족 비닐 단량체와 이종(異種)인 방향족 비닐 단량체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 제2 단량체가 중합된 것을 사용할 수 있다. 　이때, 상기 제1 단량체와 제2 단량체 중 적어도 하나에는 아크릴 계 단량체를 포함하고, 이 중 좋게는 제1 단량체로서 아크릴계 단량체와 제2 단량체로서 상기 아크릴계 단량체와 이종(異種)인 아크릴계 단량체가 중합된 공중합체일 수 있다.
상기 아크릴계 공중합체는 선형 구조, 그라프트 구조, 코어-쉘 구조 모두 사용될 수 있다. 　이는, 상기 제1 단량체 및 상기 제2 단량체가 서로 선형(linear), 그라프트 형태, 코어-쉘 형태로 모두 중합 가능함을 나타낸다.
상기 아크릴계 단량체로는 (메타)아크릴산 알킬 에스테르, (메타)아크릴산 에스테, 무수말레인산, 알킬 또는 페닐 N-치환된 말레이미드 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 사용할 수 있으며, 이때 상기 알킬은 C1 내지 C10의 알킬을 의미한다. 　상기 (메타)아크릴산 알킬 에스테르의 구체적인 예로는 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 　상기 이종(異種)인 아크릴계 단량체에서 "이종(異種)"이란 상기 아크릴계 단량체의 종류 중에서 서로 다른 종류를 의미한다.
상기 방향족 비닐 단량체로는 스티렌, o-에틸 스티렌, m-에틸 스티렌, p-에틸 스티렌, α-메틸 스티렌, 할로겐 치환 스티렌, 알킬 치환 스티렌 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 사용할 수 있다. 　상기 이종(異種)인 방향족 비닐 단량체에서 "이종(異種)"이란 상기 방향족 비닐 단량체의 종류 중에서 서로 다른 종류를 의미한다.
상기 아크릴계 공중합체는 유화중합, 현탁중합, 용액중합 또는 괴상중합법으로 제조될 수 있으며, 중량평균 분자량이 10,000 내지 30,000,000 g/mol 인 것을 사용할 수 있으며, 구체적으로는 100,000 내지 10,000,000 g/mol 인 것을 사용할 수 있고, 더욱 구체적으로는 500,000 내지 7000,000 g/mol 인 것을 사용할 수 있다. 　아크릴계 공중합체가 상기 범위의 중량평균 분자량을 가지는 경우 사출시의 전단속도 영역에서 유동성을 해치지 않으면서 조성 성분간의 모폴로지(morphology)가 안정해진다.
상기 그라프트 공중합체는 단독 또는 이들의 2종 이상의 혼합물 형태로도 사용될 수 있다.
상기 그라프트 공중합체는 상기 폴리카보네이트 수지 조성물 총량에 대하여 0.1 내지 10　중량%로 포함될 수 있고, 구체적으로는 1 내지 4　중량%로 포함될 수 있다. 　아크릴계 공중합체가 상기 범위 내로 포함되는 경우 내충격성, 내열성 및 웰드 강도가 우수하다.
　
(E) 기타 첨가제
상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 각 용도에 따라 항균제, 열안정제, 산화방지제, 이형제, 광안정제, 무기물 첨가제, 계면활성제, 커플링제, 가소제, 혼화제, 안정제, 활제, 정전기방지제, 조색제, 방염제, 내후제, 착색제, 자외선 흡수제, 자외선 차단제, 난연제, 충전제, 핵 형성제, 접착 조제, 점착제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 첨가제를　더　포함할 수 있다. 　
상기 산화방지제로는 페놀형, 포스파이트(phosphite)형, 티오에테르형 또는 아민형 산화방지제를 사용할 수 있으며, 상기 이형제로는 불소 함유 중합체, 실리 콘 오일, 스테아린산(stearic acid)의 금속염, 몬탄산(montanic acid)의 금속염, 몬탄산 에스테르 왁스 또는 폴리에틸렌 왁스를 사용할 수 있다. 　또한 상기 내후제로는 벤조페논형 또는 아민형 내후제를 사용할 수 있고, 상기 착색제로는 염료 또는 안료를 사용할 수 있다. 　또한 상기 자외선 차단제로는 이산화티타늄(TiO2)　또는 카본블랙을 사용할 수 있고, 상기 충전제로는 유리섬유, 탄소섬유, 실리카, 마이카, 알루미나, 점토, 탄산칼슘, 황산칼슘 또는 유리 비드를 사용할 수 있으며, 상기와 같은 충전제를 첨가할 경우 기계적 강도 및 내열성 등의 물성을 향상시킬 수 있다. 　또한 상기 핵 형성제로는 탈크 또는 클레이를 사용할 수 있다.　
상기 첨가제는 상기 폴리카보네이트 수지 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 내지 30 중량부로 포함될 수 있다. 　첨가제가 상기 범위로 포함되는 경우 각 용도에 따른 첨가제의 효과를 얻을 수 있으며 우수한 기계적 물성 및 향상된 표면의 외관을 얻을 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 폴리카보네이트 수지 조성물은 공지의 방법으로 제조될 수 있다. 　예를 들면, 상술한 본 발명의 구성 성분과 첨가제를 혼합한 후에, 압출기 내에서 용융 압출하고 펠렛 형태로 제조할 수 있다. 　
본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 전술한 폴리카보네이트 수지 조성물을 성형하여 제조한 성형품을 제공한다. 　상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 내충격성, 내열성 등 뿐만 아니라 우수한 내피로성 및 웰드 강도가 요구되는 여러 가지 제품의 성형에 광범위하게 적용될 수 있다.
　
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다.　　다만, 하기의 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[실시예] 　
본 발명의 일 구현예에 따른 폴리카보네이트　수지 조성물의 제조에 사용되는 각 구성 성분은 다음과 같다.
(A) 폴리카보네이트 수지
중량평균 분자량이 25,000 g/mol인 비스페놀-A형 선형 폴리카보네이트 수지로서, 일본 TEIJIN사의 PANLITE L-1250WP를 사용하였다.　
(B) 신디오탁틱 스티렌계 중합체
융점이 270 ℃, 유리전이온도가 93℃ 인 일본 이데밋츠사의 130ZC를 사용하였다.
(C) 코어-쉘 그라프트 공중합체
일본 Mitsubishi Rayon사의 C223A를 사용하였다.
(D) 아크릴계 공중합체
(D-1) 메틸메타크릴레이트 및 에틸아크릴레이트의 공중합체로서, 롬앤하스(Rohm and Haas)사의 K125P를　사용하였다.
(D-2) 아크릴계 단일 중합체인 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)로서, 제일모직사의 PM-7200P를 사용하였다.
　
실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 5
하기 표 1의 조성과 같이 상기에서 언급한 성분들을 혼합하여,　Φ=45 mm인 이축압출기를 사용하여 노즐온도, 250 내지 260℃에서 가공하여 펠렛으로 제조하였다. 제조된 펠렛은 110℃에서 3 시간 이상 건조 후 시편을 사출하였다.
상기 제조된 시편은 하기의 방법으로 물성을 측정하여, 그 결과를 하기 표 1 나타내었다.
(1) 피로 파괴 시험: 인장 시편을 초당 5회로 1400 N 의 응력을 반복적으로 시편의 길이 방향으로 부가하여 최종 피로 파괴가 발생하는　반복 응력횟수를 기록하였다.
(2) 웰드 아이조드 강도: 양쪽 측면 게이트를 통해 시편의 중앙에 웰드를 형성시킨 후, 5개의 시편에 대하여 ASTM D256에 따라 아이조드 충격강도(1/8")를 측정하였다.
[표 1]
　 실시예 비교예
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
(A) 폴리카보네이트 수지(중량%) 93 91 84 89 80 82 92 80 94 92
(B) 신디오탁틱 스티렌계 중합체(중량%) 1 3 3 5 3 10 3 3 2 2
(C) 코어-쉘 그라프트 공중합체(중량%) 4 4 5 5 15 5 5 5 - 4
(D) 아크릴계 공중합체(중량%) (D-1) 2 2 8 1 2 3 - 12 4 -
(D-2) - - - - - - - 　 - 2
피로파괴 발생시 반복 응력횟수 37318 47318 49651 39987 37166 42589 30056 42551 27592 40015
웰드 아이조드 강도 (kgf·cm/cm) NB NB NB NB NB 5 NB 23 NB 15
NB = No Breakage
상기 표 1을 통하여, 본 발명의 일 구현예에 따라　폴리카보네이트 수지, 신디오탁틱 스티렌계 중합체, 코어-쉘 그라프트 공중합체 및 아크릴계 공중합체를 포함하는 실시예 1 내지 5는, 신디오탁틱 스티렌계 중합체를 일 구현예에 따른 범위를 벗어난 함량으로 사용한 비교예 1, 아크릴계 공중합체를 사용하지 않은 비교예 2, 아크릴계 공중합체를 일 구현예에 따른 범위를 벗어난 함랑으로 사용한 비교예 3, 코어-쉘 그라프트 공중합체를 사용하지 않은 비교예 4, 그리고 단일 중합체인 폴리메틸메타크릴레이트를 사용한 비교예 5와 비교하여, 내피로성 및 웰드 강도 모두 우수함을 확인할 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 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.　　그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.　　　

Claims (9)

  1. (A) 폴리카보네이트 수지 70 내지 98 중량%;
    (B) 신디오탁틱(syndiotactic) 스티렌계 중합체 0.5 내지 5 중량%;
    (C) 코어-쉘 그라프트 공중합체 1 내지 20 중량%; 및
    (D) 아크릴계 공중합체 0.1 내지 10　중량%
    를 포함하는 폴리카보네이트 수지 조성물.
    　
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트 수지(A)는　디페놀류를 포스겐, 할로겐산 에스테르, 탄산 에스테르　및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 화합물과 반응시켜 형성된 것인　폴리카보네이트 수지 조성물.
    　
  3. 제1항에 있어서,
    상기 신디오탁틱 스티렌계 중합체(B)는 상기 폴리카보네이트 수지 조성물 총량에 대하여 1 내지 3 중량%로 포함되는 것인 폴리카보네이트 수지 조성물.
    　
  4. 제1항에 있어서,
    상기 신디오탁틱 스티렌계 중합체(B)는 신디오탁틱도가 97 % 이상인 것인 폴리카보네이트 수지 조성물.
    　
  5. 제1항에 있어서,
    상기 코어-쉘 그라프트 공중합체(C)는
    디엔계 단량체, 아크릴계　단량체,　실리콘계　단량체, 스티렌계 단량체　및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 단량체를 서로 중합한 고무질 중합체; 또는 에틸렌/프로필렌 고무, 부타디엔/스티렌 고무, 아크릴로니트릴/부타디엔 고무, 폴리이소프렌 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔의 삼원공중합체(EPDM), 폴리오가노실록산/폴리알킬(메타)아크릴레이트 고무 복합체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 포함하는 고무에,
    아크릴계 단량체, 방향족 비닐 단량체, 불포화 니트릴 단량체, 반응성 단량체, 이들 1종 이상의 단량체로부터 형성되는 중합체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 불포화 화합물이 그라프트된 공중합체인 것인 폴리카보네이트 수지 조성물.
    　
  6. 제5항에 있어서,
    상기 고무질 중합체는 폴리부타디엔; 부타디엔 및 알킬(메타)아크릴레이트의 공중합체; 부타디엔, 알킬(메타)아크릴레이트 및 시클로실록산의 공중합체; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 폴리카보네이트 수지 조성물.
    　
  7. 제1항에 있어서,
    상기 아크릴계 공중합체(D)는 아크릴계 단량체, 방향족 비닐 단량체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 제1 단량체와, 상기 아크릴계 단량체와 이종(異種)인 아크릴계 단량체, 상기 방향족 비닐 단량체와 이종(異種)인 방향족 비닐 단량체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 제2 단량체가 중합된 공중합체이고,
    상기 제1 단량체 및 상기 제2 단량체 중 적어도 하나에는 아크릴계 단량체가 포함된 것인 폴리카보네이트 수지 조성물.
    　
  8. 제1항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 항균제, 열안정제, 산화방지제, 이형제, 광안정제, 무기물 첨가제, 계면활성제, 커플링제, 가소제, 혼화제, 안정제, 활제, 정전기방지제, 조색제, 방염제, 내후제, 착색제, 자외선 흡수제, 자외선 차단제, 난연제, 충전제, 핵 형성제, 접착 조제, 점착제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에 서 선택되는 첨가제를　더　포함하는　것인 폴리카보네이트 수지 조성물.
    　
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 폴리카보네이트 수지 조성물로부터 제조된 성형품.
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