KR100601298B1 - 투명 아크릴계 수지용 충격보강제의 제조방법 - Google Patents

투명 아크릴계 수지용 충격보강제의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 투명성, 내후성, 내충격성 및 가공성이 우수한 투명아크릴계 수지용 충격보강제의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 3층 구조의 충격보강제를 제조함에 있어서, 2회에 걸친 유화중합으로 내각층과 중간층을 제조한 후 마지막 현탁중합으로 외각층을 제조함을 특징으로 한다.
본 발명의 충격보강제는 투명성, 내후성, 내충격성 및 가공성이 우수하다.
내충격제, 아크릴계 수지, 3층 구조, 투명성, 내후성, 내충격성, 가공성, 현탁중합, 유화중합

Description

투명 아크릴계 수지용 충격보강제의 제조방법 {An impact-reinforcement agent for a transparent acryl typed resin}
본 발명은 충격보강제의 바깥층인 쉘층을 지용성 개시제를 사용한 현탁중합법으로 제조하여 아크릴 수지의 투명성 및 내후성을 크게 저하시키지 않으면서 내충격성 및 가공성을 향상시킬 수 있는 3층 구조의 투명 아크릴계 수지용 충격보강제의 새로운 제조방법에 관한 것이다.
종래 아크릴 수지에 내충격성을 부여하는 방법으로는 성형 공정 등에서 아크릴 수지에 내충격제를 컴파운딩하는 방법이 널리 사용되고 있다.
종래 투명 아크릴 수지용 충격보강제로는 메틸메타아크릴레이트-부타디엔-스티렌계(이하 MBS계 라고 한다), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌계(이하 ABS계 라고 한다) 및 아크릴레이트계 충격보강제 등이 있다. 이 중에서 MBS계 또는 ABS계 충격보강제의 경우는 제조시 부타디엔 개스를 사용하게 되어 제조공정이 매우 번거로우며, 내후성이 낮아 옥외에서 장기간 사용시 물성이 저하되고, 굴절율이 달라 투명도를 많이 저하시킨다. 또한 ABS계 충격보강제의 경우는 동일한 충격보 강 효과를 나타나게 하기 위해서는 보다 많은 양의 충격보강제를 사용하여야 하는 단점을 지니고 있다.
이와같은 문제점들을 보완해 주면서 내후성 및 충격강도를 향상시켜주는 대표적인 충격보강제로는 아크릴레이트계 충격보강제를 들 수 있다. 아크릴레이트계 충격보강제는 (메타)아크릴계 단량체, 스티렌유도체 및 비닐유도체 등의 비닐계 단량체, 계면활성제, 개시제, 가교제 및 그라프트제를 가교중합시켜 제조한다. 아크릴레이트계 충격보강제는 외부에서 가해진 충격을 매트릭스 수지로부터 아크릴계 고무층으로 전달하고 그 에너지는 다시 고무층에서 흡수 및 발산하기 때문에 충격보강 효과가 우수하다. 또한 고무층을 잘 설계하여 굴절율을 매트릭스와 일치하게 제조함으로써 투명성의 저하없이 가공할 수 있는 장점을 지니고 있다. 그러나 성형품에 벤딩과 같은 외부응력이 주어졌을 경우 외부응력이 가해진 주변이 백화현상이 발생하게 된다. 이와 같은 백화현상을 방지하기 위하여 일본 공고특허 1980-148729호, 동 1971-31462호 및 동 1979-1584호에서는 2~3단계의 유화중합으로 충격보강제의 구조를 코아-쉘(Core-Shell)구조로 하고 최종 유화중합시에는 메트릭스 수지와 섞임성이 좋은 경질 고분자를 외층에 중합시키는 방법을 제시하고 있다. 그러나 이와 같은 방법은 충격보강제내 고무의 함량이 적어 충격보강제의 사용량이 증가하는 문제가 있고, 외층 두께가 두꺼우면 충격강도가 저하되는 문제가 발생하므로 외층 두께에 제한이 있다.
한편 일본 공고 특허 1981-96862호에서는 고무상 중합체를 고도로 가교시켜 고무 성분의 함량이 많은 그라프트 공중합체를 사용하는 방법을 제시하고 있다. 그러나 고도로 가교시킨 고분자는 고무의 탄성이 저하되어 충격흡수 효과가 저하되고 메트릭스 수지와의 섞임성(혼합성)이 나빠져서 가공상의 어려움도 발생한다.
특히 이상에서 설명한 종래기술들과 같이 충격보강제의 외각층(쉘층)을 수용성개시제 존재하에서 유화중합 시키는 방법으로 제조할 경우, 중간층으로 그라프트되는 성분이 많아져 가공성이 저하되며 이온 불순물 등과 같은 잔존 불순물로 인해 색상이 불량해지고 물성도 저하되는 문제가 있다.
본 발명은 이상에서 설명한 종래 기술의 문제점들을 해결하므로서 투명성 및 내후성을 저하시키지 않으면서 내충격성 및 가공성이 우수한 3층 구조의 투명 아크릴계 수지용 충격보강제의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 투명성, 내후성, 내충격성 및 가공성이 우수한 3층(외각층 -중간층-내각층) 구조의 투명 아크릴계 수지용 내충격제의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 본 발명은 상기 내충격제의 내각층 및 중간층은 유화중합으로, 외각층은 현탁중합으로 제조함을 특징으로 한다.
유화중합은 단량체, 계면활성제 및 수용성 개시제가 사용되어지고, 수용액 상에서 개시된 개시제가 단량체로 이동하여 중합하는 방법이다. 반면에 현탁중합은 단량체, 고분자 안정제 및 지용성 개시제가 사용되어 지는데 개시제는 단량체 와 혼합되어 단량체 안에서 중합이 행하여지는 방법이다.
본 발명은 입자크기를 용이하게 조절하여 내충격성이 가장 뛰어난 200~300nm의 입자를 얻기 위하여 내각층 및 중간층을 유화중합에 의하여 제조하며, 외각층은 입자크기 보다는 가공시 매트릭스 수지와의 상용성이 중요하기 때문에 현탁중합에 의하여 제조한다. 현탁중합에 의하여 제조된 외각층은 유화중합시 불순물로 잔존하여 색상변색을 일으키는 수용성 개시제 대신에 사용된 지용성 개시제가 비활성 질소가스로 발생되므로 제품의 색상변화도 예방할 수 있다.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
먼저 1단계 유화중합의 공정으로 글래스상 중합체인 내각층을 제조한다. 구체적으로 질소기류 하에서 이온교환수, 아크릴계 단량체, 유화제, 가교제 및 그라프트가 혼합된 용액을 반응기에 투입한 후 상기 용액을 가열 및 교반하고, 상기 용액의 온도가 60~90℃에 도달하면 수용성개시제를 첨가한 후 유화중합을 실시하여 평균입자경이 100~180nm인 글래스상 중합체(내각층) 입자의 에멀젼을 제조(전환율 90~95%) 한다.
상기 공정에서는 글래스상 중합체(내각층)의 평균입자경은 아크릴계 단량체 함량 및 유화제 사용량에 의존한다. 아크릴계 단량체의 함량을 낮게하여 상기 글래스상 중합체의 크기를 작게하는 것이 충격보강제내에 더 많은 고무상 중합체를 형성시킬 수 있어서 유리하다. 아크릴계 단량체 사용량은 전체 단량체 대비 5~40 중량부 정도가 적당하다. 또한 유화제 양을 조절하여 글래스상 중합체의 평균입자경을 100~180nm로 조절하는 것이 바람직하다.
상기 아크릴계 단량체 100중량부에 대하여 유화제 0.2~4중량부, 가교제 0.1~15중량부, 그라프트제 0.1~15중량부를 사용하는 것이 바람직 하다. 상기 단계에서 아크릴계 단량체가 글래스상 중합체로 전환되는 비율(전환율)이 90~95%가 되도록 유화중합하는 것이 좋다. 전환율이 90% 미만이 될 경우에는 중합체의 열안정도가 낮아져 가공시 열분해가 발생하게 된다. 상기 공정에서 사용되는 이온교환수는 이온 교환기를 거쳐 생성된 것으로서 질소기류 하에서 저항치가 1메가오옴(1ΜΩ) 이상인 것을 사용한다. 상기 이온교환수는 전체 단량체에 비해 100~500 중량부 사용한다.
다음으로는 고무상 중합체인 중간층를 2단계 유화중합하는 공정으로 제조한다. 구체적으로 1차 유화중합된 상기 에멀젼을 60~90℃에서 교반하면서, 여기에 아크릴계 단량체 또는 그의 공중합체, 수용성 개시제, 유화제, 가교제 및 그라프트제를 투입한 후 계속 유화중합을 실시하여 상기 글래스상 중합체(내각층) 상에 고무상 중합체(중간층)가 그라프트되어 평균입자경이 200~300nm인 입자의 에멀젼을 제조(전환율 91~95%) 한다.
상기 유화중합에 의해 글래스상 중합체(내각층) 상에 고무상 중합체(중간층)가 그라프트 된다. 충격보강제내 고무상 중합체(중간층)의 함량이 많을수록 내충격성은 향상된다.
상기 공정에서 고무상 중합체(중간층)의 중량이 충격보강제 전체 단량체 중량대비 40~90중량%가 되도록 하는 것이 바람직 하다. 상기 공정에서 아크릴계 단량체 또는 그의 공중합체(이하 "제 2단량체" 라고 한다)가 고무상 중합체로 전환 되는 비율(전환율)이 91~95%가 되도록 유화중합하는 것이 좋다. 전환율이 91% 미만이 될 경우에는 중합체의 열안정도가 낮아져 가공시 열분해가 발생 될수 있다.
상기 공정에서 제 2단량체의 적가시간 및 중합시간이 충분하지 못하거나 계면활성제를 사용하지 않는 경우에는 단량체들의 서로 뭉치는 문제가 발생 할 수 있다.
상기 공정에서 제 2단량체로는 고무상을 형성할 수 있는 아크릴계 단량체와 굴절율을 조절하기 위해 굴절율이 높은 스티렌계, 플루오르기가 치한된 아크릴계 또는 비닐 단량체를 함께 사용하는 것이 바람직 하다.
다음으로는 글래스상 중합체인 외각층을 3단계인 현탁중합 공정으로 제조한다. 이를 더욱 구체적으로 살펴보면 2차 유화중합된 상기 에멀전을 20~60℃에서 교반하면서, 여기에 아크릴 단량체, 중합조절제 및 지용성 개시제를 투입한 후 70~90℃에서 현탁중합하여 상기 고무상 중합체(중간층) 상에 글라스상 중합체(외각층)가 그라프트되어 평균 입자경이 220~320nm인 투명아크릴계 수지용 충격보강제의 에멀젼을 제조(전환율 92% 이상) 한다.
상기 공정에서는 20~60℃ 온도에서 매트릭스 수지와 동일한 아크릴계 단량체, 중합조절제 및 지용성 개시제가 혼합된 용액을 한번에 투입하여 온도를 70~90℃로 서서히 상승시키면서 중합 시킨다. 이때 너무 급격하게 온도를 상승시키면 발열이 심하고, 안정성이 저하되어 응집·침전 되므로 유의하여야 한다. 그리고 아크릴계 단량체는 매트릭스 수지와 유사한 분자량을 가지도록 제조하여 가공시 매트릭스 수지와의 섞임성을 향상시키도록 한다.
이때 유화제와 가교제, 그라프트제를 사용하지 않고 그 대신 중합조절제와 지용성 개시제를 사용한다. 상기 지용성 개시제는 벤조일퍼옥사이드, 아조비스이소부티로니트릴 등에서 선택된 1종 이상의 화합물이다. 지용성 개시제 함량을 글래스상 중합체(외각층) 100중량부에 대하여 0.01~2중량인 것이 바람직 하다.
전체적으로 중합과정에서 전환율이 92% 미만이 될 경우 중합체의 열안정도가 낮아 가공시 열분해가 발생된다.
본 발명에서 각 단계마다 사용되는 아크릴계 단량체는 방향족 비닐계 단위체, 탄소원자수 1~20개의 아크릴산 또는 메타크릴산 알킬에스테르 단량체 및 탄소원자수 1~20개의 아크릴산 또는 메타크릴산 플루오로알킬에스테르 단량체 중에서 선택된 1종 이상의 것으로, 전체 충격보강제 조성중 글래스상 중합체(내각층) 제조시 단량체의 함량은 5~40중량%, 고무상 중합체(중간층) 제조시 단량체의 함량은 40~90중량%, 외각층 제조시 단량체의 함량은 10~40중량%인 것이 바람직 하다.
본 발명에서는 유화제(계면활성제)로는 탄소수 4~30의 알킬설페이트의 나트륨, 암모늄 또는 칼륨염 등의 음이온계 유화제, 동일계의 반응성 유화제 또는 양친성 유화제 이다. 구체적으로 나트륨 도데실설페이트, 나트륨 디옥틸설포석시네이트 또는 나트륨 도데실벤젠설페이트 등을 사용한다. 유화제는 전체 단량체 대비 0.2~4중량부 사용한다.
가교제로는 1,2-에탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,3-프로판디올디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,5-펜탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 디비닐벤젠, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이 트, 프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 부틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리부틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트 또는 알릴(메타)아크릴레이트 등을 사용한다. 이들의 사용량은 전체 단량체 대비 0.1~15중량부가 바람직하다.
그라프트제는 알릴(메타)아크릴레이트 또는 디알릴말레이트 등을 사용하며, 이들의 사용량은 전체 단량체 대비 0.1~15중량부가 바람직 하다.
중합개시제로는 큐멘하이드로퍼옥사이드, 칼륨퍼설페이트, 나트륨퍼설페이트, 암모늄퍼설페이트 또는 아조계 수용성개시제 등을 사용한다. 이들의 사용량은 전체 단량체 대비 10중량부 이하가 바람직하다.
상기 3단계 현탁중합이 완료되면 3층 구조의 입자 에멀젼이 얻어진다. 상기 에멀젼을 50~100℃로 예열된 과량의 0.1~2% 마그네슘설페이트 또는 칼슘클로라이드용액에 서서히 적가하면서 교반하여 에멀젼내 입자를 침전시킨다. 침전된 입자들을 70℃정도의 증류수로 3~4회 수세한 후 80℃의 진공오븐에서 24시간 정도 건조하여 최종 제품인 충격보강제를 제조한다. 한편 염을 사용하는 대신 분무건조기로 건조시킬 수도 있다.
이와 같이 제조한 충격보강제는 [A] 글래스상 중합체인 내각층, [B] 상기 내각층에 그라프트 되어있는 고무상 공중합체인 중간층 및 [C] 상기 중간층에 그라프트 되어있는 글래스상 중합체인 외각층을 갖는 3층 구조의 입상물이다.
상기 외각층은 지용성 개시제 존재하에서 현탁중합 방법으로 제조되어 중간 층과의 그라프트 성분이 적고 잔존불순물도 적다. 그 결과 본 발명의 충격보강제는 후판 아크릴 수지 성형시에도 투명성이 저하되지 않고 색상변화도 없다. 아울러 투명성 및 내후성이 우수함과 동시에 내충격성도 우수하다.
본 발명에 있어서 각종 물성은 아래 방법으로 측정한다.
·투명도(%) : ASTM D-1003 방법
·노치드아이조드 충격강도(kg.cm/cm) : ASTM D-256 방법
·황색 지수 : ASTM D-1925 방법
이하 본 발명을 실시예에 의하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나 다음에 제시되는 실시예들은 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것이지 본 발명이 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
(1 단계) 2차 증류수 54.1kg을 100ℓ 반응기에 투입하여 질소기류 하에서 내부온도가 80℃가 되도록 가열한 후, 메틸메타크릴레이트 3.77kg, 에틸아크릴레이트 0.20kg, 1,3-부탄디올디메타크릴레이트 14.22g, 알릴메타아크릴레이트 1.58g, 21.8% 나트륨 디옥틸설포석시네이트 182.5g의 혼합용액 4.1683kg을 반응기에 가한 후 15분간 교반하였다. 그후 2.25% 칼륨퍼설페이트용액 30g을 투입한 후 60분간 유화중합 하였다(전환율 96%). 이때 제조된 에멀젼내 글래스상 중합체(내각층)의 평균입자경은 130nm 이었다.
(2 단계) 1단계에서 제조된 글래스상 중합체 에멀젼에 2.25% 칼륨퍼설페이트용액 177g을 가한 후 15분간 교반한 다음 부틸아크릴레이트 22.98kg, 스티렌 5.25kg, 1,3-부탄디올디메타크릴레이트 499.95g, 알릴메타아크릴레이트 55.55g 및 21.8% 나트륨디옥틸설포석시네이트 533.3g의 혼합용액을 분당 350g의 속도로 반응기에 적가하였다. 적가완료 후 2.25% 칼륨퍼설페이트용액 177g을 가하였다. 그리고, 180분 유화중합 후 2.25% 칼륨퍼설페이트용액 177g을 가하였다. 그 다음 180분간 더 유화중합을 행하였다(전환율 95%). 이때 제조된 에멀젼내 중합체(내각층+중간층)의 평균입자경은 260nm 이었다.
(3 단계) 전환율이 93% 이상이 되었을 때, 온도를 50℃에서 메틸메타크릴레이트 10.92kg, 에틸아크릴레이트 0.57kg, 도데실머캅탄 22.98g 및 아조비스이소부티로니트릴 2.25g의 혼합용액을 반응기에 가한다. 온도를 서서히 80℃로 상승시킨 후 120분간 중합을 진행시킴으로써 현탁중합을 완료하였다(전환율 95%). 중합후에 얻은 에멀젼내 중합체(충격보강제)의 평균입자경은 283nm였으며, 전환율은 전체과정을 기준으로 하여 95%였다.
이와 같이 얻어진 에멀젼을 분무건조기를 이용하여 분말 형태의 최종생성물인 충격보강제를 제조한 후, 충격보강제 2.5kg과 아크릴 수지 7.5kg을 혼합한 후 압출성형하여 충격시편(두께 4mm)을 제조한다. 제조한 충격시편의 각종 물성을 평가한 결과는 표 1과 같다.
실시예 2
3단계 현탁중합시 단량체로서 메틸메타크릴레이트 11.49kg을 단독사용(에틸아크릴레이트 사용하지 않음)한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 충격보강제 및 충격시료를 제조하였다. 제조한 충격시편의 각종 물성을 평가한 결과는 표 1과 같다.
비교실시예 1
(1 단계) 2차 증류수 54.1kg을 100ℓ 반응기에 투입하여 질소기류 하에서 내부온도가 80℃가 되도록 가열한 후, 메틸메타크릴레이트 3.77kg, 에틸아크릴레이트 0.20kg, 1,3-부탄디올디메타크릴레이트 14.22g, 알릴메타크릴레이트 1.58g, 21.8% 나트륨 디옥틸설포석시네이트 182.5g의 혼합용액 4.1683kg을 반응기에 가한 후 15분간 교반하였다. 그후 2.25% 칼륨퍼설페이트용액 30g를 가한 후 60분간 유화중합 하였다(전환율 95%). 이때 제조된 에멀젼내 글래스상 중합체(내각층)의 평균입자경은 130nm 이었다.
(2 단계) 1단계에서 제조된 글래스상 중합체 에멀젼을 50℃로 내린다. 온도 50℃에서 부틸아크릴레이트 22.98kg, 스티렌 5.25kg, 1,3-부탄디올디메타크릴레이트 499.95g, 알릴메타크릴레이트 55.55g, 21.8% 나트륨디옥틸설포석시네이트 533.3g 및 아조비스이소부티로니트릴 11.95g의 혼합용액을 반응기에 가한다. 온도를 서서히 80℃로 상승시킨 후 360분간 현탁중합을 행하였다(전환율 95%). 이때 제조된 에멀젼내 중합체(내각층+중간층)의 평균입자경은 420nm 이었다.
(3 단계) 전환율이 93% 이상이 되었을 때, 온도를 50℃로 내린다. 온도 50℃에서 메틸메타크릴레이트 10.92kg, 에틸아크릴레이트 0.57kg, 도데실머캅탄 22.98g 및 아조비스이소부티로니트릴 2.25g의 혼합용액을 반응기에 가한다. 온도를 서서히 80℃로 상승시킨 후 120분간 현탁중합을 진행시킴으로써 중합을 완료하였다(전환율 95%). 중합후에 얻은 에멀젼내 중합체(충격보강제)의 평균입자경은 460nm였으며, 전환율은 전체과정을 기준으로 하여 95%였다.
이와 같이 얻어진 에멀젼을 분무건조기를 이용하여 분말 형태의 최종생성물인 충격보강제를 제조한 후, 충격보강제 2.5kg과 아크릴 수지 7.5kg을 혼합한 후 압출성형하여 충격시편(두께 4mm)을 제조한다. 제조한 충격시편의 각종 물성을 평가한 결과는 표 1과 같다.
비교실시예 2
(1 단계) 2차 증류수 54.1kg을 100ℓ 반응기에 투입하여 질소기류 하에서 내부온도가 80℃가 되도록 가열한 후, 메틸메타크릴레이트 3.77kg, 에틸아크릴레이트 0.20kg, 1,3-부탄디올디메타크릴레이트 14.22g, 알릴메타아크릴레이트 1.58g, 21.8% 나트륨 디옥틸설포석시네이트 182.5g의 혼합용액 4.1683kg을 반응기에 가한 후 15분간 교반하였다. 그후 2.25% 칼륨퍼설페이트용액 30g를 가한 후 60분간 유화중합 하였다(전환율 95%). 이때, 제조된 에멀젼내 글래스상 중합체(내각층)의 평균입자경은 127nm 이었다.
(2 단계) 1단계에서 제조된 글래스상 중합체 에멀젼에 2.25% 칼륨퍼설페이트용액 177g을 가한 후 15분간 교반한 다음 부틸아크릴레이트 22.98kg, 스티렌 5.25kg, 1,3-부탄디올디메타크릴레이트 499.95g, 알릴메타크릴레이트 55.55g 및 21.8% 나트륨디옥틸설포석시네이트 533.3g의 혼합용액을 분당 350g의 속도로 반응기에 적가하였다. 적가완료후 2.25% 칼륨설페이트용액 177g을 가였다. 그리고 180분 유화중합후 2.25% 칼륨퍼설페이트용액 177g을 가하였다. 그다음 180분간 더 유화중합을 진행하였다(전환율 96%). 이때 제조된 에멀젼내 중합체(내각층+중간층)의 평균입자경은 255nm 이었다.
(3 단계) 전환율이 93% 이상이 되었을 때, 2.25% 칼륨퍼설페이트용액 100g을 반응기에 가하여 15분간 교반하였다. 메틸메타크릴레이트 10.92kg, 에틸아크릴레이트 0.57kg, 도데실머캅탄 22.98g의 혼합용액을 분당 150g의 속도로 반응기에 적가한 후 120분간 더 중합을 진행시킴으로써 유화중합을 완료하였다(전환율 95%). 중합후에 얻은 에멀젼내 중합체(충격보강제)의 평균입자경은 274nm였으며, 전환율은 전체과정을 기준으로 하여 95%였다.
이와 같이 얻어진 에멀젼을 분무건조기를 이용하여 분말 형태의 최종생성물인 충격보강제를 제조한 후, 충격보강제 2.5kg과 아크릴 수지 7.5kg을 혼합한 후 압출성형하여 충격시편(두께 4mm)을 제조한다. 제조한 충격시편의 각종 물성을 평가한 결과는 표 1과 같다.
물성측정결과
구 분 실시예 1 실시예 2 비교실시예 1 비교실시예 2
충격보강제 입자크기(nm) 283 285 460 274
황색지수(%) 0.96 0.98 0.85 1.38
투명도(%) 92 92 86 92
노치드아이조드 충격강도(kg·cm/cm) 3.6 3.5 2.8 3.4
본 발명은 충격보강제의 외각층을 지용성 개시제를 사용하여 현탁중합하는 방법으로 제조하기 때문에, 중간층 상에 그라프트되는 성분이 감소되어 충격보강제의 가공성이 우수해지고 잔존 불순물이 없어 제품의 색상도 양호하게 된다.
아울러 본 발명의 방법으로 제조된 충격보강제는 투명성 및 내후성이 우수함과 동시에 내충격성도 우수하다.

Claims (3)

  1. 아래와 같이 내각층 및 중간층을 제조하는 유화중합 공정과 외각층을 제조하는 현탁중합 공정이 포함된 것을 특징으로 하는 투명 아크릴계 수지용 충격보강제의 제조방법.
    - 아 래 -
    (ⅰ) 질소기류 하에서 이온교환수, 아크릴계 단량체, 유화제, 가교제 및 그라프트제가 혼합된 용액을 반응기에 투입한 후 상기 용액을 가열 및 교반하고, 상기 용액의 온도가 60~90℃에 도달하면 수용성개시제를 첨가한 후 유화중합을 실시하여 평균입자경이 100~180nm인 글래스상 중합체(내각층) 입자의 에멀젼을 제조(전환율 90~95%)하는 1단계 유화중합 공정과,
    (ⅱ) 상기 에멀젼을 60~90℃에서 교반하면서, 여기에 아크릴계 단량체 또는 그의 공중합체, 수용성 개시제, 유화제, 가교제 및 그라프트제를 투입한 후 계속 유화중합을 실시하여 상기 글래스상 중합체(내각층) 상에 고무상 중합체(중간층)가 그라프되어 평균입자경이 200~300nm인 입자의 에멀젼을 제조(전환율 91~95%)하는 2단계 유화중합 공정과,
    (ⅲ) 상기 에멀전을 20~60℃에서 교반하면서, 여기에 아크릴 단량체, 중합조절제 및 지용성 개시제를 투입한 후 70~90℃에서 현탁중합하여 상기 고무상 중합체(중간층) 상에 글라스상 중합체(외각층)가 그라프트되어 평균 입자경이 220~320nm인 투명아크릴계 수지용 충격보강제의 에멀젼을 제조(전환율 92% 이상)하 는 3단계 현탁중합 공정.
  2. 1항에 있어서, 3단계 현탁중합시 지용성 개시제가 벤조일퍼옥사이드 또는 아조비스이소부티로니트릴인 것을 특징으로 하는 투명아크릴계 수지용 충격보강제의 제조방법.
  3. 1항에 있어서, 3단계 현탁중합시 지용성 개시제의 함량이 글래스상 중합체(외각층) 100중량부에 대하여 0.01~2중량부인 것을 특징으로 하는 투명아크릴계 수지용 충격보강제의 제조방법.
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