KR101717442B1 - 폴리카보네이트 수지용 가교 메타아크릴레이트계 공중합체 비드 및 폴리카보네이트 수지 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내스크래치성을 보다 향상시킨 폴리카보네이트 수지 조성물에 관한 것으로 보다 자세하게는 폴리카보네이트 수지용 가교 메타아크릴레이트계 공중합체 비드를 포함하는 폴리카보네이트 수지 조성물에 관한 것이다.

Description

폴리카보네이트 수지용 가교 메타아크릴레이트계 공중합체 비드 및 폴리카보네이트 수지 조성물{Cross-linked methacrylate copolymer for polycarbonate, polycarbonate composition}

본 발명은 내스크래치성을 보다 향상시킨 폴리카보네이트 수지 조성물에 관한 것으로 보다 자세하게는 폴리카보네이트 수지용 가교 메타아크릴레이트계 공중합체 비드를 포함하는 폴리카보네이트 수지 조성물에 관한 것이다.

폴리카보네이트 수지는 다른 엔지니어링 플라스틱에 비해 우수한 내열성, 내충격성, 치수 안정성, 투명성, 경질성, 난연성 등이 우수하여 엔지니어링 플라스틱으로서 광범위하게 사용되고 있다. 하지만 폴리카보네이트 수지는 낮은 연필경도 등의 취약한 내스크래치성, 내후성 등의 문제로 전기· 전자 제품이나 사무자동화 기기의 하우징 용도 등에 사용하기에는 난연성 및 외부 환경에 대한 우수한 외관 특성이 필수적으로 요구되고 있어 외장재로 사용 시 많은 제약이 따른다.

따라서, 이를 보완하기 위해 다양한 연구 개발이 진행되고 있다. 일례로 폴리카보네이트에 다른 모노머를 공중합하여 폴리카보네이트의 스크래치성을 향상시켜 상업화하는 기술이 시도되고 있지만, 고가의 특수한 모노머를 사용하여야 하고, 부수적인 공정이 필요하기 때문에 경제적인 어려움이 따른다.

또 다른 방법으로는 폴리메틸메타아크릴레이트와 같은 폴리카보네이트와 비교하여 내스크래치성이 우수한 수지와 폴리카보네이트를 블렌딩하는 방법이 시도되었지만 상용성이 떨어져 폴리카보네이트의 내충격성이 저하되는 동시에 내스크래치성의 개선폭도 크지 않다는 단점을 갖는다.

미국공개특허 제2012-0121845호는 폴리카보네이트 기재에 실리콘 디옥사이드 나노입자를 도포하여 표면 경도를 향상시키고자 하였으나, 코팅을 위한 2차 가공으로 인해 공정비용 발생 및 공정시간 소요가 크고 헤이즈(Haze) 증가율이 높은 문제가 있다.

대한민국공개특허 제10-2014-0120026호에는 폴리카보네이트의 투명성과 내스크래치성 향을 유지하기 위해 알킬메타아크릴레이트, 아릴메타아크릴레이트, 비닐실란 단량체를 공중합하여 폴리카보네이트 수지에 사용한 기술을 개시하고 있으나, 실란계 화합물은 탄소계 화합물에 비해 반응성이 크고 취급이 어려운 단벙르 가지며, 비닐실레인계 화합물은 물과 반응하기 때문에 현탁 및 에멀전 중합에 적용하기 어려운 단점을 가지고 있다.

이에 폴리카보네이트 수지의 내충격성을 유지하면서 내스크래치성을 향상시켜 외관 특성이 우수한 폴리카보네이트 수지 조성물을 제조하기 위한 기술개발이 필요하다.

대한민국공개특허 제10-2014-0120026호 미국공개특허 제2012-0121845호

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 목적으로 기존 내충격성이 우수하고 고강도이지만 외부환경에 의한 외관특성이 취약한 폴리카보네이트 수지에 가교 메타아크릴레이트계 공중합 비드를 블렌딩함으로써 폴리카보네이트 수지의 투명성, 내충격성을 유지하면서 내스크래치성을 향상시킨 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공한다.

본 발명은 (a) 알킬 메타아크릴레이트 및 아릴 메타아크릴레이트의 혼합단량체와 가교제를 포함한 혼합물을 현탁중합하여 가교 메타아크릴레이트계 공중합 비드를 제조하는 단계; 및

(b) 상기 가교 메타아크릴레이트계 공중합 비드와 폴리카보네이트를 블렌딩하는 단계;

를 포함하여 제조되는 내스크래치성 개선용 폴리카보네이트 수지 조성물의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시예로는 상기 혼합단량체는 50~90wt%의 알킬 메타아크릴레이트 단량체 및 10~50wt%의 아릴메타아크릴레이트 단량체를 혼합하는 것인 내스크래치성 개선용 폴리카보네이트 수지 조성물의 제조방법을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 예로는 상기 가교제는 상기 혼합단량체 100 중량부를 기준으로 0.05 내지 10 중량부의 가교제를 포함하는 것인 내스크래치성 개선용 폴리카보네이트 수지 조성물의 제조방법을 제공할 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.

본 발명의 상기 (a)단계의 현탁중합은 다단중합하여 제조되는 것인 내스크래치성 개선용 폴리카보네이트 수지 조성물의 제조방법을 예시할 수 있다.

본 발명의 상기 현탁중합은 70 ~ 85℃에서 반응시켜 1단계 중합한 후, 85 ~ 100℃에서 2단계 중합하여 제조되는 것인 내스크래치성 개선용 폴리카보네이트 수지 조성물의 제조방법을 예시할 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.

본 발명의 일 실시예로 상기 비드의 평균입경이 0.5~100㎛ 인 것인 내스크래치성 개선용 폴리카보네이트 수지 조성물의 제조방법을 포함할 수 있다.

본 발명은 본 발명에 따른 가교 메타아크릴레이트계 공중합비드 5~40wt% 및 폴리카보네이트 60~95wt%로 포함하는 내스크래치성 개선용 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공한다.

본 발명은 표면경도가 개선된 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공할 수 있으며, 투명성, 내충격성을 유지하면서 외부 환경에 의한 외관 특성이 개선된 내스크래치성의 우수한 효과를 가진다.

또한, 본 발명의 폴리카보네이트 수지 조성물의 제조방법은 제조공정과 성형방법이 간단하여 다양한 형태의 성형물에 쉽게 적용할 수 있다.

이하 본 발명을 보다 자세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 상세한 설명을 생략할 수 있다.

또한 달리 정의되지 않은 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본원에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 구체예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.

본 발명은 상기 서술한 목적을 달성하기 위해 폴리카보네이트 수지에 현탁중합한 가교 메타아크릴레이트계 공중합 비드를 블렌딩함으로써 폴리카보네이트 수지의 우수한 투명성, 내충격성, 난연성을 유지하면서 내스크래치성을 향상시킨 폴리카보네이트 수지 조성물의 제조방법을 제공한다.

이하, 본 발명을 단계별로 자세히 설명하고자 한다.

본 발명은 (a) 알킬 메타아크릴레이트 단량체 및 아릴 메타아크릴레이트 단량체의 혼합단량체와 가교제를 포함한 혼합물을 현탁중합하여 가교 메타아클릴레이트계 공중합 비드를 제조하는 단계; 및

(c) 상기 가교 메타아크릴레이트계 공중합 비드와 폴리카보네이트를 블렌딩하는 단계;

를 포함하여 제조되는 내스크래치성 개선용 폴리카보네이트 수지 조성물 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 특징으로 한다.

상기 알킬 메타아크릴레이트 단량체는 특별히 제한하는 것은 아니나, 좋게는 표면 경도가 높은 종류를 사용할 수 있으며, 일례로 C1 내지 C30 알킬기를 갖는 단량체를 사용하는 것일 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다. 상기 알킬 메타아크릴레이트 단량체의 비한정적인 일예로는 메틸 메타아크릴레이트, 에틸 메타아크릴레이트, 부틸 메타아크릴레이트, t-부틸 메타아크릴레이트, 2-헥실 메타아크릴레이트 등 일 수 있으며, 보다 바람직하게는 메틸 메타아크릴레이트일 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니며, 현탁중합에 사용될 수 있는 알킬 메타아크릴레이트계 단량체면 모두 가능하다.

상기 아릴 메타아크릴레이트 단량체는 특별히 제한하는 것은 아니나, 표면 경도를 높이면서 상기 알킬 메타아크릴레이트 단량체와 폴리카보네이트 수지간의 혼합력을 높이는 역할을 부여할 수 있는 것이 좋으며, 일례로 C6 내지 C24의 아릴기 또는 아릴알킬기를 갖는 단량체인 것이 바람직하나 이에 한정하는 것은 아니다. 상기 아릴 메타아크릴레이트의 비한정적인 일예로는 페닐 메타아크릴레이트, 비페닐메타아크릴레이트 등을 예시할 수 있으나 이에 제한하는 것은 아니며, 현탁중합에 사용할 수 있는 아릴 메타아크릴레이트계 단량체면 모두 가능하다.

상기 혼합단량체는 두 종류 이상 혼합하여 사용할 수 있으며 바람직한 조성으로는 알킬 메타아크릴레이트 50~90 wt% 및 아릴 메타아크릴레이트 10~50 wt% 로 혼합한 혼합단량체일 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다. 상기 아릴 메타아크릴레이트가 10wt% 미만으로 중합되었을 경우 폴리카보네이트와의 상용성이 저하되는 문제점이 있고, 50 wt% 초과할 경우, 수지 조성물의 투명성 및 내스크레치성의 저하가 일어날 수 있다.

다음으로, 상기 혼합단량체와 가교제를 포함하여 현탁중합하여 가교 메타아크릴레이트계 공중합 비드를 제조하는 단계를 포함한다.

본 발명의 기술적 특징인 상기 메타아크릴계 단량체를 혼합한 혼합단량체와 가교제를 포함하여 현탁중합함으로써 가교 메타아크릴레이트계 공중합 비드를 제조할 수 있다. 상기와 같이 제조된 가교 메타아크릴레이트계 공중합 비드를 사용함으로써 폴리카보네이트 수지 조성물의 내스크래치성이 향상되며, 상기 비드의 가교구조로 인해 내열성이 높아지는 효과를 가진다.

또한, 상기 제조된 가교 메타아크릴레이트계 공중합 비드와 폴리카보네이트 수지와 블렌딩함으로써 일반 아크릴계 수지와 폴리카보네이트 수지의 블렌딩 시 발생하는 수지풀림을 방지하여 상기 수지간의 비상용성으로 인해 발생하는 상분리 현상을 방지할 수 있다.

일례를 들자면, 아릴 메타아크릴레이트 공중합 비드를 제조하여 폴리카보네이트 수지와 혼합하는 경우, 투명도를 유지시키면서 메타아크릴레이트계 공중합 수지의 우수한 내스크래치성을 부여할 수 있는 효과를 가진다.

본 발명의 상기 가교 메타아크릴레이트계 공중합 비드를 제조하는 데 사용하는 상기 가교제는 메타아크릴레이트계 현탁중합에서 사용될 수 있는 가교제라면 광범위하게 사용할 수 있다. 또한, 본 발명에서 사용되는 가교제는 아크릴계 공중합 비드를 제조하기 위한 가교제면 모두 가능하나 비한정적인 예로는 아릴디메타크릴산, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 에틸렌글리콜디메타아크릴산 등을 예시할 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다. 상기 가교제의 함량은 상기 혼합단량체 100중량부를 기준으로 0.05 내지 10 중량부로 포함하는 것이 가장 좋으며, 0.05 내지 5중량부인 것이 더욱 바람직할 수 있으나, 특별히 제한하는 것은 아니다. 상기 가교제가 0.05 중량부 미만으로 포함될 경우 가교효율이 떨어져 내충격성이 저해 될 수 있으며, 가교제가 10 중량부를 초과할 경우 광택이 저하되고 헤이즈(Haze)가 증가하는 문제점이 생길 수 있다.

본 발명의 또 다른 기술적 특징으로 상기 가교 메타아크릴레이트계 공중합 비드를 제조하는데 있어서, 2종 이상의 메타아크릴레이트계 단량체를 혼합한 혼합단량체를 현탁중합하여 가교 메타아크릴레이트계 공중합 비드를 제조할 수 있다.

본 발명에서 채택한 현탁중합공정은 상기 2종 이상의 메타아크릴레이트계 단량체를 혼합한 혼합단량체로 본 발명에 가장 적합한 입경을 가진 미세구형의 가교 메타아크릴레이트계 비드를 공중합할 수 있는 최적의 공정으로 본 발명의 상기 가교 메타아크릴레이트계 비드의 제조에 매우 중요한 공정이다.

본 발명의 가교 메타아크릴레이트계 비드를 제조하기 위한 현탁중합법은 물을 베이스로 하여 물속에서 중합이 진행되므로 중합환경에 따라 입자의 크기, 안정성 또는 분산성 등 다양한 요소들이 영향을 받기 때문에 현탁중합 반응조건이 매우 중요한 요소로 작용할 수 있다. 따라서 본 발명은 폴리카보네이트 수지와 혼합하여 기존의 폴리카보네이트 수지의 특유의 물성은 유지하면서, 내스크래치성 등 외관 특성을 향상시키는 데 도움을 줄 수 있는 가교 메타아크릴레이트계 비드를 제조하기 위해 본 발명에서 사용한 현탁중합법을 처음으로 도출하였다.

또한, 본 발명의 또 다른 특징으로 하기 서술하는 현탁중합법으로 제조한 가교 메타아크릴레이트계 비드의 평균입경은 0.5 내지 100㎛ 인 비드를 제조할 수 있으며, 보다 바람직하게는 상기 평균입경이 40 내지 50㎛인 비드를 폴리카보네이트 수지 조성물에 포함함으로써 조성물의 충격강도나 광택 저하를 방지하고, 폴리카보네이트 수지 내의 고른 분산을 얻어 투명도는 유지시키면서 메타아크릴레이트계 공중합수지의 내스크래치성을 가장 효과적으로 부여할 수 있으며, 가공 후 표면에 핀홀 등의 품질문제를 미연에 방지할 수 있어 가장 좋다.

본 발명에 따른 현탁중합은 특별히 한정하는 것은 아니나 다단현탁중합하는 것이 특히 좋으며, 예를 들면, 2회 이상의 다단현탁중합단계를 거쳐 수행될 수 있다.

상기 2단 이상의 다단현탁중합 시 중합이 중지된 후 건조 시에 비드의 찌그러집을 방지하여 구형을 그대로 유지함으로써 빛과 굴절현상을 최소화시켜 투명성을 더욱 유지하는 효과를 가지게 된다. 원인을 정확히 알 수 없지만 다단중합됨으로써 후단의 온도를 더 높이 가져가서 표면의 가교밀도를 증가시켜 건조 시 수축에 의한 찌그러짐을 방지하기 때문이라 생각된다.

본 발명에 따른 다단중합방법의 비제한적인 일예로는, 상기 혼합단량체와 가교제를 포함한 반응물을 70 내지 85℃에서 50 내지 100분 동안 반응시켜 1단계 현탁중합한 후, 85 내지 100℃에서 10 내지 50분간 2단계 현탁중합하는 단계를 거쳐 제조된 가교 메타아크릴레이트계 공중합 비드를 폴리카보네이트 조성물에 포함할 시에 폴리카보네이트 조성물의 취약점인 외관특성이 보다 우수한 물성을 가진 폴리카보네이트 수지 조성물을 제조할 수 있어 가장 좋다.

본 발명의 상기 가교 메타아크릴레이트계 공중합 비드를 제조하기 위한 상기 혼합수지에 필요에 따라 첨가제를 더 포함할 수 있다. 이러한 첨가제로는 예를 들어, 개시제, 사슬이동제 또는 분산제 등 2종 이상의 메타아크릴레이트계 단량체를 혼합한 혼합수지에 가교제를 포함하여 비드를 제조할 시에 수지 간의 우수한 상용성을 부여할 수 있는 것이라면 모두 사용할 수 있다.

또한, 필요에 의해서 통상적으로 열안정제, 자외선안정제, 사슬이동제 등을 추가로 투입하여 비드를 제조할 수 있다.

상기 개시제는 메타아크릴레이트계 현탁중합에서 사용될 수 있는 통상적인 개시제라면 광범위하게 사용할 수 있다. 예를 들자면, 아조비스이소부티로나이트릴, 1,1,3,3,-테트라메틸부틸 퍼록시-2-에틸헥사노에이트, 2,2'-아조비스(4-메톡시-2,4-다이메틸펜타나이트릴), 다이메틸-2,2'-아조디아이소부티르산염, 터셔리-부틸퍼록시-3,5,5-트리메틸헥사노에이트, 2,2'-아조비스(2-아미디노프로페인)다이하이드로클로라이드, 디-노르말-프로필 퍼록시 디카보이니트 등이 사용가능하다. 상기 개시제의 함량은 단독 또는 2종 이상의 메타아크릴레이트계 단량체를 혼합한 혼합수지 100중량부에 대하여 0.01 내지 1중량부로 사용하는 것이 가장 좋으나 이에 한정하는 것은 아니다.

상기 사슬이동제는 메타아크릴레이트계 수지의 분자량 조절을 통하여 폴리메틸메타크릴레이트 수지의 유동성을 유지하기 위해 사용할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 사슬이동제의 비한정적인 예로는 알킬기의 탄소수가 1 내지 12개이고, 하나의 티올 관능기를 가지는 알킬 멀캅탄 또는 2개 이상의 티올관능기를 가진 폴리티올 멀캅단이 가장 적합하다. 상기 알킬 멀캅탄으로서는 이소프로필 멀캅탄, 터셔리 부틸 멀캅탄, 노르말 부틸 멀캅탄, 노르말 아밀 멀캅탄, 노르말 옥틸 멀캅탄, 노르말 도데실 멀캅탄 등 일 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다. 상기 사슬이동제의 함량은 단독 또는 2종 이상의 메타아크릴레이트계 단량체를 혼합한 혼합수지 100중량부에 대하여 0.1 내지 5중량부, 바람직하게는 0.2 내지 1중량부로 포함될 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다. 상기 범위로 사슬이동제를 포함하는 경우 본 발명에서 목적으로 하는 충분한 유동성을 확보하는 것이어서 더욱 좋다.

상기 분산제는 현탁중합에서 사용되는 통상적인 분산제라면 제한하지 않으나, 본 발명에 사용된 분산제를 예를 들자면, 폴리비닐알콜, 셀룰로오스, 전분, 메틸셀룰로우스, 폴리메틸마테아크릴레이트 공중합체 등과 같은 고분자성 분산제가 사용될 수 있으며, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 황산칼슘, 황산나트륨과 같은 무기 분산보조제가 사용될 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다. 상기 분산제의 함량은 단독 또는 2종 이상의 메타아크릴레이트계 단량체를 혼합한 혼합수지 100중량부를 기준으로 0.001 내지 2중량부로 포함될 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.

다음 단계로, 본 발명은 상기에서 제조된 가교 메타아크릴레이트계 공중합 비드와 폴리카보네이트 수지를 포함하는 단계를 포함한 폴리카보네이트 수지 조성물의 제조방법을 제공할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 상기 폴리카보네이트 수지는 특별히 제한하는 것은 아니나, 300℃ 하에 1.2KG 하중 조건에서 측정한 유동성(MI)이 10~40g/Min 인 수지인 것이 상기 가교 메타아크릴레이트계 공중합 비드와 블렌딩하여 내열성, 내충격성이 유지되면서 내스크래치성이 개선된 폴리카보네이트 수지 조성물을 제조하는 데 가장 좋다.

본 발명은 상기 서술한 바와 같이, 현탁중합하여 제조한 가교 메타아크릴레이트계 공중합 비드와 폴리카보네이트 수지를 블렌딩함으로써, 일반 아크릴계 수지와 폴리카보네이트 수지의 블렌딩 시 상기 수지간의 비상용성으로 인한 상분리 현상을 방지할 수 있으며, 특히, 폴리카보네이트 수지와 본 발명의 아릴 메타아크릴레이트 단량을 포함하는 단량체로 공중합 비드를 블렌딩하는 경우, 폴리카보네이트 수지의 투명도를 유지시키면서 메타아크릴레이트계 공중합 수지가 갖는 내스크래치성의 개선된 물성을 부여할 수 있는 장점을 가진다. 특히, 상기 블렌딩 시 상용성을 극대화하여 투명성을 더욱 증가 또는 유지시킬 수 있다.

상기 가교 메타아크릴레이트계 공중합 비드와 폴리카보네이트 수지를 블렌딩하여 폴리카보네이트 수지 조성물을 제조할 수 있으며, 예를 들면, 가교 메타아크릴레이트계 공중합 비드와 폴리카보네이트 수지를 가열 용융하여 블렌딩할 수 있으며, 단축 스크루 압축기 또는 2축 스크루 압축기를 사용하여 블렌딩할 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다. 상기 블렌딩 시 함량은 가교 메타아크릴레이트계 공중합 비드 5~40 wt%와 폴리카보네이트 수지 60~95wt%로 포함할 수 있으나 특별히 제한하는 것은 아니다.

상기 블렌딩하여 얻은 폴리카보네이트 수지 조성물은 압축성형, 트랜스퍼 성형, 사출 성형, 블로우 성형, 압출 성형 또는 적층 성형 등 용도에 따라 다양한 형태로 성형될 수 있다.

본 발명의 상기 폴리카보네이트 수지 조성물은 특별히 제한하는 것은 아니나 필요에 따라 첨가제를 더 포함할 수 있다.

이러한 첨가제로는 충격보강을 목적으로 부틸아크릴레이트계 고무, 부타디엔계 고무 등의 충격보강제를 포함할 수 있으며, 내후성 향상을 위해 자외선 안정제, 광 안정제, 산화방지제 또는 이들의 혼합물을 더 첨가할 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.

이하, 실시예 및 비교예에 의거하여 본 발명을 구체적으로 설명하고 한다. 다만 하기의 실시예 및 비교예는 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

메타아크릴레이트계 공중합체 제조

[실시예 1]

메틸메타아크릴레이트75wt%, 에틸메타이크릴레이트 5wt% 및 페닐메타아크릴레이트 20wt%로 이루어진 혼합단량체 1500g을 5리터의 반응기에 증류수 2000g, 5% 폴리비닐알코올 용액 5g(POVALPVA217, Kuraray), 인산수소이나트륨 0.1g, 노말옥틸머캅탄 3.75g, 2,2'-아조비스 이소부티로니트릴 1.5g, 에틸렌글리콜디메타아크릴레이트 1.5g 투입한 혼합액을 500rpm으로 교반하면서 수상에 분산시킨 후, 2차에 걸쳐 현탁중합을 수행하였다. 1차 현탁중합은 반응온도 80℃ 수행하였으며, 상기 혼합액이 80℃가 되고, 70분 후, 중합피크가 발생함과 동시에 다시, 95℃로 승온하여 30분간 2차 현탁중합을 수행한 후에 25℃로 냉각시켜 평균입경 50㎛의 가교 메타아크릴레이트 공중합 비드를 제조하였다. 상기 현탁중합하여 얻어진 비드는 증류수로 3회 세척과 탈수를 반복하여 유동층 건조기에서 건조시켰다. 이렇게 얻어진 비드 20wt%와 폴리카보네이트(LG-DOW1300-10) 80wt%를 혼합하여 압출한 뒤 사출시편을 제작한 후 물성을 평가하였다. 그 결과는 표 1에 나타내었다.

[실시예 2]

에틸렌글리콜디메타아크릴레이트 7.5g로 적용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하고, 사출시편을 제작한 후 물성을 평가하였다. 그 결과는 표 1에 나타내었다.

[실시예 3]

에틸렌글리콜디메타아크릴레이트 15g로 적용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하고, 사출시편을 제작한 후 물성을 평가하였다. 그 결과는 표 1에 나타내었다.

[실시예 4]

메타메틸아크릴레이트 70wt%, 에틸메틸아크릴레이트 10wt%, 페닐메틸아크릴레이트 20wt%로 혼합단량체를 제조하고, 에틸렌글리콜디메타아크릴레이트를 0.75g로 적용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하고, 사출시편을 제작한 후 물성을 평가하였다. 그 결과는 표 1에 나타내었다

[실시예 5]

80℃에서 70분간 현탁중합하여 비드를 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하고, 사출시편을 제작한 후 물성을 평가하였다. 그 결과는 표 1에 나타내었다.

[비교예 1]

에틸렌글리콜디메타아크릴레이트를 포함하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하고, 사출시편을 제작한 후 물성을 평가하였다. 그 결과는 표 1에 나타내었다.

[비교예 2]

메틸메타아크릴레이트 95wt%, 에틸메타아크릴레이트 5wt%를 혼합하여 혼합단량체를 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하고, 사출시편을 제작한 후 물성을 평가하였다. 그 결과는 표 1에 나타내었다.

[비교예 3]

메틸메타아크릴레이트 95wt%, 페닐메타아크릴레이트 5wt% 혼합하여 혼합단량체를 제조한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 수행하고, 사출시편을 제작한 후 물성을 평가하였다. 그 결과는 표 1에 나타내었다.

[비교예 4]

실시예 1에서 가교 공중합 비드를 혼합하지 않고, 폴리카보네이트수지 100wt%로 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하고, 사출시편을 제작한 후 물성을 평가하였다. 그 결과는 표 1에 나타내었다.

물성 측정

(연필경도 측정)

하중 0.5kg, 각도 45도 로 연필을 고정시킨 후 시편의 표면을 연필 경도별로 긁어 육안으로 긁히는지 여부를 ASTM D3363에 의거하여 측정하였다.

(광선 투과도 측정)

본 발명에 따라 제조된 수지 조성물을 3.2mm 두께로 사출가공한 후 ASTM D1003에 의거하여 광투과율을 측정하였다.

(헤이즈(Haze) 측정)

본 발명에 따라 제조된 수지 조성물을 3.2mm 두께로 사출가공한 후 ASTM D1003에 따라 헤이즈(Haze)를 측정하였다.

(충격강도 측정)

ASTM D256 측정법에 의거하여 실온에서 노치드 아이조드 충격강도(kg.cm/cm)을 측정하였다.

상기 표 1은 본 발명에 따른 제조방법으로 제조한 실시예 1 내지 5의 폴리카보네이트 수지 조성물의 개선된 물성(연필경도, 투과도, 헤이즈(Haze), 충격강도)을 가짐을 확인한 결과이다. 특히, 본 발명에 따른 다단현탁중합을 수행하여 비드를 제조한 실시예 1 및 3의 경우, 가장 우수한 물성을 가짐을 나타내었다.

또한, 표 1의 결과로 보아, 본 발명에 따른 가교 아크릴계 공중합 비드를 포함하지 않은 폴리카보네이트 수지 조성물(비교예 4)은 투과도, 헤이즈 값이 우수하지만, 연필경도가 현저히 떨어짐을 알 수 있으나, 본 발명에 따른 가교 아크릴계 공중합 비드를 포함한 폴리카보네이트 수지 조성물의 경우 연필경도가 크게 증가하면서도, 우수한 투과도와 헤이즈(Haze)의 물성을 유지하는 향상된 외관특성 및 고 투명성을 확보하는 것을 확인한 결과이다.

또한, 비교예 1 및 3의 물성결과로 보아, 가교제를 포함하지 않아 충격강도가 현저히 감소하여 매우 낮은 충격강도를 갖는 것을 확인할 수 있다. 특히, 아릴 메타아크릴레이트의 종류인 페닐메타아크릴레이트를 포함하지 않은 비교예 2의 경우, 투과도와 헤이즈(Haze) 의 물성이 급격히 저하되는 것을 확인 할 수 있다.

또한, 메타아크릴레이트계 단량체에 폴리카보네이트와 상용성을 부여할 수 있는 아릴 메타아크릴레이트가 포함되지 않은 비교예 2 및 3의 경우, 아릴 메타아크릴레이트를 포함하는 실시예1~5 에 비해 투과도가 매우 떨어지고, 헤이즈(Haze)가 증가하는 것을 확인 할 수 있다.

Claims (8)

1. (a) 2종 이상의 알킬 메타아크릴레이트 단량체 50~90wt% 및 페닐 메타아크릴레이트 단량체 10~50wt%로 혼합된 혼합단량체와 가교제를 포함한 혼합물을 현탁중합하여 가교 메타아크릴레이트계 공중합 비드를 제조하는 단계;
   (b) 상기 가교 메타아크릴레이트계 공중합 비드와 폴리카보네이트를 블렌딩하는 단계;
   를 포함하여 제조되는 내스크래치성 개선용 폴리카보네이트 수지 조성물의 제조방법.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 가교제는 상기 혼합단량체 100 중량부를 기준으로 0.05 내지 10 중량부의 가교제를 포함하는 것인 내스크래치성 개선용 폴리카보네이트 수지 조성물의 제조방법.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 현탁중합은 다단중합하여 제조되는 것인 내스크래치성 개선용 폴리카보네이트 수지 조성물의 제조방법.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 현탁중합은 70 ~ 85℃에서 반응시켜 1단계 중합한 후, 85 ~ 100℃에서 2단계 중합하여 제조되는 것인 내스크래치성 개선용 폴리카보네이트 수지 조성물의 제조방법.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 블렌딩하는 단계는 상기 가교 메타아크릴레이트계 공중합 비드 5~40 wt% 및 폴리카보네이트 60~95 wt%로 포함하는 것인 내스크래치성 개선용 폴리카보네이트 수지 조성물의 제조방법.
   
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 비드의 평균입경이 0.5~100㎛ 인 것인 제조방법.
   
8. 제 1항 및 제 3항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 따라 제조되는 가교 메타아크릴레이트계 공중합비드 5~40wt% 및 폴리카보네이트 60~95wt%로 포함하는 폴리카보네이트 수지 조성물.