KR20130104317A - 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체 및 그의 제조 방법 - Google Patents

폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체 및 그의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 폴리실록산 단위를 함유하는 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체에 관한 것이다. 본 발명의 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체는 특정 탄소수의 지방족 말단을 가져 우수한 저온충격특성과 높은 투명성을 갖는다:
[화학식 1]
Figure pat00015

(상기 식에서, R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C18 아릴기, 할로겐 또는 C1-C10 알콕시기로 치환된 C1-C10 알킬기 또는 할로겐 또는 C1-C10 알콕시기로 치환된 C6-C18 아릴기이고, R5 및 R6는 각각 독립적으로 C3-C8 알킬렌기이고, n은 20 내지 100의 정수임).

Description

폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체 및 그의 제조 방법{POLYCARBONATE-POLYSILOXANE COPOLYMER AND METHOD FOR PREPARING THE SAME}
본 발명은 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체 및 그의 제조 방법을 제공한다. 보다 구체적으로, 본 발명은 특정 탄소수의 지방족 말단을 도입하여 우수한 저온충격강도 및 투명성을 갖는 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
폴리카보네이트는 바람직한 기계적, 광학적, 열적 및 전기적 성질을 겸비하는 투명한 열가소성 고성능 플라스틱 재료이다. 그러나 폴리카보네이트는 다양한 용도에 적용되기 위해서는 보다 높은 수준의 충격강도가 요구된다.
폴리카보네이트의 기계적 성질을 개량하기 위해, 다른 재료와 블렌드하는 방법이 제안되었다. 그러나, 다른 재료와 블렌드할 경우, 물질간의 용해도 차이에 의한 상분리가 관측이 되는 경우가 많으며 이로 인해 폴리카보네이트 고유의 투명성이 저하되는 단점이 있다. 예를 들면 폴리카보네이트의 충격, 용융흐름, 그리고 이형성 개선을 위하여 실록산 모노머를 폴리카보네이트와 물리적 혼합을 하는 연구가 수행되어 왔다. 그러나, 이 경우, 소량의 실록산 투입에도 투명도가 현저히 떨어지게 되며, 이는 최근 요구되는 수지의 다양한 색상 표현을 방해한다.
한편, 화학적 혼합법인 공중합법의 경우, 두 종류이상의 단위체를 함께 중합하여 물성을 개선시키는 방법으로서, 하나의 고분자 내에 각각 단위체에서 발현되는 물성을 가질 수가 있어 고기능 폴리카보네이트의 합성에 사용된다. 그중 하나의 예시로서 폴리카보네이트-폴리실록산의 공중합체는 높은 연성, 가공성, 내후성, 도장후 내충격성 등이 개선되면서도 높은 투명도를 유지함이 알려져 있다. 그러나, 여전히 저온충격강도가 부족하며, 실리콘 함량이 증가할수록 투명성이 현저히 떨어지는 문제가 있다.
따라서 높은 투명도 및 낮은 헤이즈를 유지하면서도 저온충격강도가 우수한 카보네이트 단위 및 실록산 단위를 포함하는 공중합체가 여전히 필요하다.
본 발명의 목적은 높은 투명도 및 낮은 헤이즈를 유지하면서도 저온충격강도가 우수한 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 반응참여율이 높으면서 우수한 물성발란스를 갖는 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 관점은 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체에 관한 것이다. 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체는 하기 화학식 1로 표시되는 폴리실록산 단위를 함유하는 것을 특징으로 한다:
[화학식 1]
Figure pat00001
(상기 식에서, R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C18 아릴기, 할로겐 또는 C1-C10 알콕시기로 치환된 C1-C10 알킬기 또는 할로겐 또는 C1-C10 알콕시기로 치환된 C6-C18 아릴기이고, R5 및 R6는 각각 독립적으로 C3-C8 알킬렌기이고, n은 20 내지 100의 정수임).
한 구체예에서 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체는 실리콘 함량이 1~4 중량% 기준에서 2.5 mm 두께 헤이즈가 11% 이하 이고, 1/8" 두께 시편의 ASTM D256 에 의한 충격강도가 -20 ℃ 에서 40 kgf cm/cm 이상, -50 ℃ 에서 30 kgf cm/cm 이상인 것을 특징으로 한다.
상기 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체는 실리콘 함량이 1~4 중량% 기준에서 2.5 mm 두께 헤이즈가 0.1~10.5 %이고, 1/8" 두께 시편의 ASTM D256 에 의한 충격강도가 -20 ℃ 에서 45 kgf cm/cm 이상, -50 ℃ 에서 40 kgf cm/cm 이상인 것을 특징으로 한다.
상기 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체는 실리콘 함량이 1~4 중량% 기준에서 2.5 mm 두께 헤이즈가 0.1~3 %이고, 1/8" 두께 시편의 ASTM D256 에 의한 충격강도가 -20 ℃ 에서 50 kgf cm/cm 이상, -50 ℃ 에서 45 kgf cm/cm 이상인 것을 특징으로 한다.
한 구체예에서는 상기 폴리실록산 단위는 주쇄에 에테르기를 함유하지 않는다.
다른 구체예에서는 상기 폴리실록산 단위는 주쇄에 아릴렌기를 함유하지 않는다.
상기 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체는 중량평균분자량이 15,000 내지 50,000 g/mol 일 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체의 제조방법에 관한 것이다. 상기 방법은 하기 화학식 2로 표시되는 폴리실록산에 방향족 디히드록시 화합물 및 포스젠계 화합물을 투입하여 중합하는 것을 특징으로 한다:
[화학식 2]
Figure pat00002

(상기 식에서, R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C18 아릴기, 할로겐 또는 C1-C10 알콕시기로 치환된 C1-C10 알킬기 또는 할로겐 또는 C1-C10 알콕시기로 치환된 C6-C18 아릴기이고, R5 및 R6는 각각 독립적으로 C3-C8 알킬렌기이고, X는 히드록시기, 아민기 또는 에폭시기이며, n은 20 내지 100의 정수임)
구체예에서는 상기 X는 히드록시기일 수 있다.
상기 방향족 디히드록시 화합물은 폴리실록산 0.1 내지 20.0 중량부 대비 99.9 내지 80.0 중량부로 투입할 수 있다.
본 발명은 높은 투명도 및 낮은 헤이즈를 유지하면서도 저온충격강도가 우수하고, 반응참여율이 높으면서 우수한 물성발란스를 갖는 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체 및 그 제조방법을 제공하는 발명 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에서 제조된 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체의 NMR 사진이다.
도 2는 본 발명의 비교예 1에서 제조된 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체의 NMR 사진이다.
본 발명의 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체는 하기 화학식 1로 표시되는 폴리실록산 단위를 함유하는 것을 특징으로 한다:
[화학식 1]
Figure pat00003
(상기 식에서, R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C18 아릴기, 할로겐 또는 C1-C10 알콕시기로 치환된 C1-C10 알킬기 또는 할로겐 또는 C1-C10 알콕시기로 치환된 C6-C18 아릴기이고, R5 및 R6는 각각 독립적으로 C3-C8 알킬렌기이고, n은 20 내지 100의 정수임).
본 발명에서 "치환된"의 의미는 수소, 할로겐원자, 하이드록시기, 니트로기, 시아노기, 아미노기, 아지도기, 아미디노기, 히드라지노기, 카르보닐기, 카르바밀기, 티올기, 에스테르기, 카르복실기 또는 그의 염, 술폰산기 또는 그의 염, 포스페이트기 또는 그의 염, 탄소수 1-20의 알킬기, 탄소수 2-20의 알케닐기, 탄소수 2-20의 알키닐기, 탄소수 1-20의 알콕시기, 탄소수 6-30의 아릴기, 탄소수 6-30의 아릴옥시기, 탄소수 3-30의 사이클로알킬기, 탄소수 3-30의 사이클로알케닐기, 탄소수 3-30의 사이클로알키닐기 또는 이들의 조합을 의미한다.
본 발명에서 R5 및 R6는 C3-C8 알킬렌기이다. C3 미만일 경우 반응 참여율이 떨어지고 C8 초과일 경우 충격강도가 떨어질 수 있다. 바람직하게는 상기 R5 및 R6는 C3-C6 알킬렌기이다. 상기 R5 및 R6는 선형 또는 분지형일 수 있다.
상기 n은 20 내지 100의 정수이며, 바람직하게는 25 내지 90, 보다 바람직하게는 30 내지 70 이다. 상기 범위에서 투명도가 우수하다.
상기 폴리실록산 단위는 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체중 주쇄에 포함되며, 0.1 내지 20.0 중량%, 바람직하게는 5.0 내지 15.0 중량%로 함유할 수 있다. 상기 범위에서 투명도가 우수하다.
상기 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체의 제조방법은 하기 화학식 2로 표시되는 폴리실록산에 방향족 디히드록시 화합물 및 포스젠계 화합물을 투입하여 중합하여 제조될 수 있다:
[화학식 2]
Figure pat00004
(상기 식에서, R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C18 아릴기, 할로겐 또는 C1-C10 알콕시기로 치환된 C1-C10 알킬기 또는 할로겐 또는 C1-C10 알콕시기로 치환된 C6-C18 아릴기이고, R5 및 R6는 각각 독립적으로 C3-C8 알킬렌기이고, X는 히드록시기, 아민기 또는 에폭시기이며, n은 20 내지 100의 정수임)
상기 X는 바람직하게는 히드록시기일 수 있다.
상기 폴리실록산 단위는 주쇄에 에테르기를 함유하지 않는다. 이 경우 높은 반응참여율을 가져 동일 실리콘 함량 대비시 우수한 투명성을 갖는다.
또한 상기 폴리실록산 단위는 주쇄에 아릴렌기를 함유하지 않는다. 이 경우 보다 우수한 저온충격강도를 가질 수 있다.
상기 포스젠계 화합물은 포스젠, 트리포스젠, 디포스젠 등을 포함할 수 있다.
상기 방향족 디히드록시 화합물은 폴리실록산 0.1 내지 20.0 중량부 대비 99.9 내지 80.0 중량부로 투입할 수 있다. 상기 범위에서 투명도가 우수하다.
상기 방향족 디히드록시 화합물은 하기 화학식 3으로 표시될 수 있다.
[화학식3]
Figure pat00005
(상기 식에서, A는 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 직쇄상 또는 분지상의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C5 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C5 알킬리덴기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 직쇄상 또는 분지상의 할로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C5 내지 C6 사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C5 내지 C6 사이클로알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C5 내지 C10 사이클로알킬리덴기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 직쇄상 또는 분지상의 알콕실렌기, 할로겐산 에스테르기, S 또는 SO2 이고, R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하며, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이며, n1 및 n2는 각각 0 내지 4의 정수이다).
상기 화학식 3의 방향족 디히드록시 화합물의 구체예로서는 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, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 이들 중, 2,2-비스-(4-히드록시페닐)-프로판, 2,2-비스-(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)-프로판, 1,1-비스-(4-히드록시페닐)-시클로헥산 등이 바람직하며, 비스페놀-A라고도 불리는 2,2-비스-(4-히드록시페닐)-프로판이 가장 바람직하다.
한 구체예에서는 염기성 수용액에 방향족 디히드록시 화합물을 투입한 후, 유기용매, 상기 화학식 2로 표시되는 폴리실록산을 투입 및 혼합하고 포스겐계 화합물을 투입하여 계면중합으로 제조할 수 있다. 이와 같이 계면중합을 적용함으로서 용융중합에 비해 현저히 우수한 투명성을 확보할 수 있다.
상기 제조된 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체는 주쇄에 상기 화학식 1의 단위를 포함하며, 우수한 투명성 및 상온 및 저온 내충격성을 갖는다.
구체예에서 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체는 실리콘 함량이 1~4 중량% 기준에서 2.5 mm 두께 헤이즈가 11%이하, 바람직하게는 0.1~10.5 %, 더욱 바람직하게는 1~3% 일 수 있다.
상기 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체는 1/8" 두께 시편의 ASTM D256 에 의한 충격강도가 -50 ℃ 에서 30 kgf cm/cm 이상, 바람직하게는 40 kgf cm/cm 이상, 보다 바람직하게는 45 kgf cm/cm 이상일 수 있다. 예를 들면 48~90 kgf cm/cm 일 수 있다.
또한 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체는 1/8" 두께 시편의 ASTM D256 에 의한 충격강도가 -20 ℃ 에서 40 kgf cm/cm 이상, , 바람직하게는 45 kgf cm/cm 이상, 보다 바람직하게는 50 kgf cm/cm 이상일 수 있다. 예를 들면 52~100 kgf cm/cm 일 수 있다.
상기 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체는 1/8" 두께 시편의 ASTM D256 에 의한 충격강도가 상온에서 55 kgf cm/cm 이상, 바람직하게는 60 kgf cm/cm 이상 일 수 있다. 예를 들면 60~120 kgf cm/cm 일 수 있다.
상기 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체는 중량평균분자량이 15,000 내지 50,000 g/mol, 바람직하게는 19,000 내지 40,000 g/mol일 수 있다.
본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해 될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시목적을 위한 것이며 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
실시예
실시예 1
20 L 유리 반응기에 50 중량% NaOH 와 증류수 7L 혼합 교반하였다. 여기에 비스페놀-A (1.50 kg)를 투입하였다. 용액의 온도가 22 ℃ 이하에 도달 후, 염화메틸렌 (3 L), t-부틸 페놀 (41.5 g), 그리고 하기 화학식 2-1로 표시되는 실록산 화합물 118 g 을 투입하고 강하게 교반하였다. 이 교반액에 974 g의 트리포스겐을 3 L의 염화메틸렌에 녹인 용액을 분당 60 mL 의 속도로 투입하였다. 반응 온도의 상승이 관찰되며 약 1시간 후 반응용액의 온도가 23℃ 이하로 내려가면 트리에틸아민 (7.80 g)을 넣고 반응기 온도를 30℃ 이상으로 유지하였다. 2시간 교반 후 분리된 유기층은 물 6 L 와 50 중량% NaOH 10 mL 혼합액으로 1회, 물 6 L와 60 mL 35% HCl 혼합 수용액으로 1회, 증류수 12 L와 2회 세정을 하였다. 유기층은 교반기에서 천천히 저어주면서 같은 부피비의 메탄올 용액을 1시간에 걸쳐 투입하여 백색 침전을 얻었다. 침전물을 여과 분리하여 80 ℃에서 12시간 건조하여 최종 1.5 kg의 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체를 얻었다. 중합체의 DOSY와 1H NMR 분석 결과 실록산 폴리머가 폴리카보네이트의 주쇄안에 결합되어 존재함을 확인하였으며 1H NMR로 분석한 결과 Si 함량은 2.02 wt% 였다. 1H NMR은 도 1에 나타내었다. GPC 분석 결과 중량평균분자량(Mw)는 21,300 g/mol 이었다. NMR상에서 3.45 ppm 의 미반응 PDMS 단량체와 4.18 ppm 의 공중합된 PDMS 단량체의 적분값을 통하여 93%의 말단 히드록시 반응기가 공중합체 참여하였음을 확인하였다.
[화학식 2-1]
Figure pat00006
실시예 2
화학식 2-1로 표시되는 실록산 화합물 대신 하기 화학식 2-2로 표시되는 실록산 화합물을 적용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다. 최종 1.5 kg의 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체를 얻었다. 중합체의 DOSY와 1H NMR 분석 결과 실록산 폴리머가 폴리카보네이트의 주쇄안에 결합되어 존재함을 확인하였으며 1H NMR로 분석한 결과 Si 함량은 2.12 wt% 였다. GPC 분석 결과 Mw는 22,300 g/mol 이었다. NMR상에서 3.45 ppm 의 미반응 PDMS 단량체와 4.18 ppm 의 공중합된 PDMS 단량체의 적분값을 통하여 95%의 말단 히드록시 반응기가 공중합체 참여 하였음을 확인하였다.
[화학식 2-2]
Figure pat00007

실시예 3
화학식 2-1로 표시되는 실록산 화합물 대신 하기 화학식 2-3로 표시되는 실록산 화합물을 적용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다. 최종 1.5 kg의 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체를 얻었다. 중합체의 DOSY와 1H NMR 분석 결과 실록산 폴리머가 폴리카보네이트의 주쇄안에 결합되어 존재함을 확인하였으며 1H NMR로 분석한 결과 Si 함량은 2.10 wt% 였다. GPC 분석 결과 Mw는 20,600 g/mol 이었다. NMR상에서 3.60 ppm 의 미반응 PDMS 단량체와 4.20 ppm 의 공중합된 PDMS 단량체의 적분값을 통하여 88%의 말단 히드록시 반응기가 공중합체 참여 하였음을 확인하였다.
[화학식 2-3]
Figure pat00008
비교예 1
화학식 2-1로 표시되는 실록산 화합물 대신 하기 화학식 4의 말단 -OH를 가지는 폴리실록산 117 g 을 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다. 최종 1.5 kg의 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체를 얻었다. 중합체의 DOSY와 1H NMR 분석 결과 실록산 폴리머가 폴리카보네이트의 주쇄안에 결합되어 존재함을 확인하였으며 1H NMR로 분석한 결과 Si 함량은 1.68 wt% 였다. 1H NMR은 2에 나타내었다. GPC 분석 결과 Mw는 21,000 g/mol이었다. NMR상에서 3.47 의 미반응 PDMS 단량체와 4.30 ppm 의 공중합된 PDMS 단량체의 적분값을 통하여 77%의 말단 히드록시 반응기가 공중합체 참여 하였음을 확인하였다.
[화학식 4]
Figure pat00009
비교예 2
화학식 2-1로 표시되는 실록산 화합물 대신 하기 화학식 5의 말단 -OH를 가지는 폴리실록산 117 g 을 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다. 최종 1.5 kg의 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체를 얻었다. 중합체의 DOSY와 1H NMR 분석 결과 실록산 폴리머가 폴리카보네이트의 주쇄안에 결합되어 존재함을 확인하였으며 1H NMR로 분석한 결과 Si 함량은 1.75 wt% 였다. GPC 분석 결과 Mw는 21,800 g/mol이었다. NMR상에서 3.47 ppm 의 미반응 PDMS 단량체와 4.30 ppm 의 공중합된 PDMS 단량체의 적분값을 통하여 71%의 말단 히드록시 반응기가 공중합체 참여 하였음을 확인하였다.
[화학식 5]
Figure pat00010
비교예 3
화학식 2-1로 표시되는 실록산 화합물 대신 하기 화학식 6의 말단 -OH를 가지는 폴리실록산 107 g 을 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다. 최종 1.5 kg의 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체를 얻었다. 중합체의 DOSY와 1H NMR 분석 결과 실록산 폴리머가 폴리카보네이트의 주쇄안에 결합되어 존재함을 확인하였으며 1H NMR로 분석한 결과 Si 함량은 1.58 wt% 였다. GPC 분석 결과 Mw는 22,400 g/mol이었다. NMR상에서 3.47 ppm 의 미반응 PDMS 단량체와 4.30 ppm 의 공중합된 PDMS 단량체의 적분값을 통하여 71%의 말단 히드록시 반응기가 공중합체 참여 하였음을 확인하였다.
[화학식 6]
Figure pat00011

비교예 4
실록산이 공중합되지 않은 제일모직 폴리카보네이트 SC-1190을 사용하여 평가하였다.
비교예 5
화학식 2-1로 실록산 화합물 대신 하기 화학식 8의 말단 -OH를 가지는 폴리실록산 100 g 을 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다. 최종 1.5 kg의 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체를 얻었다. 중합체의 DOSY와 1H NMR 분석 결과 실록산 폴리머가 폴리카보네이트의 주쇄안에 결합되어 존재함을 확인하였으며 1H NMR로 분석한 결과 Si 함량은 1.57 wt% 였다. GPC 분석 결과 Mw는 19,500 g/mol 이었다. NMR상에서 3.50 ppm 의 미반응 PDMS 단량체와 4.35 ppm 의 공중합된 PDMS 단량체의 적분값을 통하여 65 %의 말단 히드록시 반응기가 공중합체 참여 하였음을 확인하였다.
[화학식 8]
Figure pat00012
상기 실시예 및 비교예에서 제작한 공중합체를 120℃에서 4시간 건조 후 10 Oz. 사출기에서 성형 온도 250 ~ 290℃, 금형 온도 70℃ 조건으로 사출하여 시편을 제조하고 하기 방법으로 물성을 측정하였다.
물성측정방법
(1) 중량평균분자량 : GPC(ViscoTek사 제조)를 이용하여 PS standard를 기준으로 측정하였다 (단위:g/mol).
(2) Si 함량(중량%): Bruker사의 300MHz Topspin NMR을 이용하여 측정하였다.
(3) 내충격성(kgf cm/cm) : ASTM D256 평가 방법에 의하여 1/4", 1/8" 아이조드 시편에 노치(Notch)를 만들어 상온과 -20 및 -50 ℃에서 각각 평가하였다.
(4) Haze 및 투과도: NIPPON DENSHOKU사의 Haze Meter (YDPO2-0D)를 사용하여 2.5 mm 두께의 시편에 대해 측정하였다.
측정결과는 하기 표 1에 나타내었다.
　 Si
No.		 Si 함량
(wt%)		 반응
참여율
(%)		 분자량
(Mw)		 Haze 충격 특성 (IZOD)
1/4 1/8 1/8
(-20℃)		 1/8
(-50℃)
실시예1 30 2.02 93 21,300 1.44 38 68 53 49
실시예2 70 2.12 95 22,300 10.4 45 60 58 56
실시예3 40 2.10 88 20,600 2.15 40 67 55 53
비교예1 24 1.68 77 21,000 8.40 59 58 54 22
비교예2 40 1.75 71 21,800 11.0 48 61 55 49
비교예3 60 1.58 71 22,400 63 49 64 63 55
비교예4 - - - 22,200 0.20 6.7 73 6.1 -
비교예5 40 1.57 65 19,500 12.0 40 58 49 42
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 실록산이 공중합되지 않은 폴리카보네이트인 비교예 4와 비교하여 충격강도가 월등히 향상된 것을 알 수 있다. 주쇄에 에테르기를 함유하는 비교예 1의 경우 -50℃에서 충격강도가 떨어진 것을 알 수 있다. 동일 Si No. 인 실시예 3과 비교예 2 및 비교예 5를 대비하면 실시예 3이 반응참여율이 우수하고 헤이즈도 현저히 낮으며 우수한 저온 충격특성을 갖는 것을 확인할 수 있다. Si No. 이 높은 비교예 3의 경우 실시예 2에 비해 헤이즈가 현저히 증가한 것을 알 수 있다.
이상 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 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 이해해야 한다.

Claims (8)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 폴리실록산 단위를 함유하는 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체:
    [화학식 1]
    Figure pat00013

    (상기 식에서, R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C18 아릴기, 할로겐 또는 C1-C10 알콕시기로 치환된 C1-C10 알킬기 또는 할로겐 또는 C1-C10 알콕시기로 치환된 C6-C18 아릴기이고, R5 및 R6는 각각 독립적으로 C3-C8 알킬렌기이고, n은 20 내지 100의 정수임).
  2. 제1항에 있어서, 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체는 실리콘 함량이 1~4 중량% 기준에서 2.5 mm 두께 헤이즈가 11% 이하 이고, 1/8" 두께 시편의 ASTM D256 에 의한 충격강도가 -20 ℃ 에서 40 kgf cm/cm 이상, -50 ℃ 에서 30 kgf cm/cm 이상인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 폴리실록산 단위는 주쇄에 에테르기를 함유하지 않는 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체.
  4. 제1항에 있어서, 상기 폴리실록산 단위는 주쇄에 아릴렌기를 함유하지 않는 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체.
  5. 제1항에 있어서, 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체는 중량평균분자량이 15,000 내지 50,000 g/mol 인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체.
  6. 하기 화학식 2로 표시되는 폴리실록산에 방향족 디히드록시 화합물 및 포스젠계 화합물을 투입하여 중합하는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트-폴리실록산 공중합체의 제조방법:

    [화학식 2]
    Figure pat00014


    (상기 식에서, R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C18 아릴기, 할로겐 또는 C1-C10 알콕시기로 치환된 C1-C10 알킬기 또는 할로겐 또는 C1-C10 알콕시기로 치환된 C6-C18 아릴기이고, R5 및 R6는 각각 독립적으로 C3-C8 알킬렌기이고, X는 히드록시기, 아민기 또는 에폭시기이며, n은 20 내지 100의 정수임)
  7. 제6항에 있어서, 상기 X는 히드록시기인 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 방향족 디히드록시 화합물은 폴리실록산 0.1 내지 20.0 중량부 대비 99.9 내지 80.0 중량부로 투입하는 것을 특징으로 하는 방법.


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