KR102336092B1 - 폴리아크릴레이트-폴리실란 블럭 공중합체를 포함하는 조성물 - Google Patents

폴리아크릴레이트-폴리실란 블럭 공중합체를 포함하는 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 화학식 (I)의 폴리아크릴레이트-폴리실란 블럭 공중합체 및 화학식 (I)의 블럭 공중합체와는 상이한 유기 중합체를 포함하는 조성물을 제공한다.
화학식 (I)
Figure 112020074307940-pct00009

상기 화학식 (I)에서, m 및 n은 서로 독립적으로 2 내지 4000 범위의 정수이고; p는 0 내지 5 범위의 정수이고; q는 1 내지 5 범위의 정수이고; R1은 수소, 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄 알킬 그룹을 나타내고; R2는 수소, 탄소수 1 내지 18의 직쇄 또는 분지쇄 알킬 그룹을 나타내고; R3은 수소, 하이드록실 그룹, 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄 알킬 그룹, 또는 C6-C14-아릴 그룹을 나타내고; L은 단일 결합 또는 2가 그룹 -NH-, -C(O)NH-, -NHC(O)NH-, -OC(O)NH- 또는 -CH2-이고; R4, R5 및 R6은, 서로 독립적으로, 수소, 탄소수 1 내지 8의 직쇄 또는 분지쇄 알킬 그룹 또는 폴리디메틸실록산 잔기를 나타내고; R7은 수소 또는 메틸 그룹을 나타낸다.

Description

폴리아크릴레이트-폴리실란 블럭 공중합체를 포함하는 조성물
본 발명은 폴리아크릴레이트-폴리실란 블럭 공중합체를 포함하는 조성물에 관한 것이다. 또한 본 발명은 이 조성물로부터 제조된 물품에 관한 것이다.
플라스틱 또는 중합체는 광범위하게 사용되어, 이는 많은 분야에서 유리 또는 금속과 같은 기존 물질을 대체해왔다. 예를 들면, 자동차 산업에서 차량의 전체 중량을 줄이기 위해 구동 장치는 금속 부품 중 일부를 폴리프로필렌(PP)과 같은 중합체로 대체해왔다. 그러나, 중합체, 특히 PP는 표면 외관 또는 스크래치에 대한 내성과 같은 우수한 심미성을 필요로 하는 분야에서는 성능이 불량하다.
U.S. 6,048,942에는 폴리실록산, 금속 스테아르산염, 포화 지방산 아미드 및 불포화 지방산 아미드로부터 선택된 내흠집성(mar resistance) 첨가제를 포함하는 열가소성 올레핀 조성물이 개시되어 있다.
JP 2002338778에는 지방산 아미드를 포함하는 그래프트 공중합체 조성물이 교시되어 있다.
U.S. 5,731,376에는 폴리오가노실록산을 포함함으로써 내스크래치성(scratch resistant)이 개선된 폴리프로필렌 블럭 공중합체가 개시되어 있다. 조성물은 지방산 아미드를 추가로 포함할 수 있다.
U.S. 5,585,420에는 무기 충전재와 같은 플레이트를 포함하는 내스크래치성 폴리올레핀 조성물이 교시되어 있다. 조성물은 고급 고무 에틸렌-프로필렌 공중합체, 지방산 아미드, 폴리오가노실록산 또는 에폭시 수지를 추가로 포함할 수 있다.
JP 2002003692에는 지방산 아미드를 포함하는 폴리프로필렌 수지가 개시되어 있다.
JP 62072739는 특정 폴리올레핀을 고무질 물질 및 특정한 입자 직경의 특정량의 운모와 컴파운딩하여 제조된 자동차 부품용 성형품을 목적으로 한다. 폴리올레핀은 특정 폴리프로필렌, 및 불포화 카복실산(무수물), 예를 들면 말레산 무수물로 개질된 폴리올레핀으로 이루어진다.
JP 2001261902는 표면 처리된 활석, 및 지방산 아미드 및 글리세롤 지방산 모노에스테르로부터 선택된 적어도 하나의 첨가제를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물을 목적으로 한다.
U.S. 2003/0004245 A에는 폴리올레핀과 알파, 베타 불포화 카복실산 에스테르, 산 또는 무수물의 반응 생성물 및 폴리올레핀의 배합물이 교시되어 있다.
WO A-2011/083044에는 폴리올레핀에 자유 라디칼 부위를 생성할 수 있는 수단의 존재하에 폴리올레핀을 폴리오가노실록산과 반응시킴으로써 내스크래치성을 개선시키는 것이 개시되어 있다.
WO 2015132190 A1에는 열가소성 유기 중합체와 오가노폴리실록산을 반응 혼합하여 마스터배치(masterbatch)를 형성하고 이 마스터배치를 중합체와 블렌딩함으로써 중합체 조성물의 내스크래치성을 증가시키는 방법이 개시되어 있다.
선행 기술의 해결책은 하나의 결점 또는 다른 결점들로 어려움을 겪을 수 있다. 예를 들면, 충전재 물질 또는 무기 입자를 혼입한 중합체 조성물은 향상된 표면 특성을 제공할 수 있지만, 충격 강도와 같은 다른 원하는 중합체 특성에 해로울 수 있다. 또한, 이들 입자의 균일한 분산은 달성되기 어려워, 이로부터 제조된 제품의 표면 특성이 불균일해진다. 표면 경도는 벌크 중합체보다 더 경질인 표면 특성을 갖는 수지를 혼입시킴으로써 향상될 수 있지만, 종종 이러한 중합체 조성물로부터 형성된 제품의 표면에서 발견되지 않아서 이의 효능이 감소하게 된다. 중합체의 표면 특성을 개선시키기 위한 특정 첨가제는 중합체의 벌크와 양립할 수 없으므로 이 첨가제는 시간 경과에 따라 침출되는 것으로 공지되어 있다. 따라서, 중합체의 표면 외관, 특히 이의 스크래치에 대한 내성을 향상시킬 수 있는 해결책을 제공하는 것이 요망되고 있다.
본 발명은 화학식 (I)의 폴리아크릴레이트-폴리실란 블럭 공중합체 및 화학식 (I)의 블럭 공중합체와는 상이한 유기 중합체를 포함하는 조성물을 제공한다.
화학식 (I)
Figure 112020074307940-pct00007
상기 화학식 (I)에서,
m 및 n은 서로 독립적으로 2 내지 4000 범위의 정수이고;
p는 0 내지 5 범위의 정수이고;
q는 1 내지 5 범위의 정수이고;
R1은 수소, 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄 알킬 그룹을 나타내고;
R2는 수소, 탄소수 1 내지 18의 직쇄 또는 분지쇄 알킬 그룹을 나타내고;
R3은 수소, 하이드록실 그룹, 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄 알킬 그룹, 또는 C6-C14-아릴 그룹을 나타내고;
L은 단일 결합 또는 2가 그룹 -NH-, -C(O)NH-, -NHC(O)NH-, -OC(O)NH- 또는 -CH2-이고;
R4, R5 및 R6은, 서로 독립적으로, 수소, 탄소수 1 내지 8의 직쇄 또는 분지쇄 알킬 그룹 또는 폴리디메틸실록산 잔기를 나타내고;
R7은 수소 또는 메틸 그룹을 나타낸다.
본원에서 사용된 "n"은 화학식 (I)의 폴리아크릴레이트-폴리실란 블럭 공중합체의 폴리아크릴레이트 블럭 (A)의 중합도를 나타낸다. 바람직한 양태에서, n은 10 내지 3000, 보다 바람직하게는 50 내지 2500, 가장 바람직하게는 100 내지 1000 범위이다.
본원에서 사용된 "m"은 화학식 (I)의 폴리아크릴레이트-폴리실란 블럭 공중합체의 폴리실란 블럭 (B)의 중합도를 나타낸다. 바람직한 양태에서, m은 10 내지 3000, 보다 바람직하게는 50 내지 2500, 가장 바람직하게는 100 내지 1000 범위이다.
바람직한 R1 그룹은 수소, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소-부틸을 포함하고, 보다 바림직하게는 수소, 메틸 및 에틸이다.
바람직한 R2 그룹은 수소, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소-부틸을 포함하고, 보다 바림직하게는 수소, 메틸 및 에틸이다. 특히 바람직한 일양태에서, R1은 수소이고 R2는 수소이다. 또 다른 특히 바람직한 양태에서, R1은 메틸이고 R2는 수소이다.
바람직하게는, p는 0 내지 3 범위의 정수이고, 보다 바람직하게는 p는 0 또는 1이고, 가장 바람직하게는 p는 0이다.
바람직하게는, q는 1 내지 3 범위의 정수이고, 보다 바람직하게는 q는 1 또는 2이고, 가장 바람직하게는 q는 1이다. 특히 바람직한 양태에서, p는 1이고 q는 1이다.
또 다른 특히 바람직한 양태에서, m은 100 내지 2200, 바람직하게는 100 내지 1000 범위이고, n은 100 내지 2200, 바람직하게는 100 내지 1000 범위이고, p는 0 내지 3 범위이고, q는 1 내지 3 범위이다.
바람직하게는, R3은 수소, 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄 알킬 그룹, 또는 C6-C10-아릴 그룹, 예를 들면 페닐 또는 나프틸을 나타낸다. 가장 바람직하게는, R3은 수소이다.
바람직하게는, L은 -CH2- 그룹을 나타낸다.
바람직하게는, R4, R5 및 R6은 수소, 탄소수 1 내지 6의 직쇄 또는 분지쇄 알킬 그룹 또는 폴리디메틸실록산 잔기이다.
바람직하게는, R7은 메틸 그룹이다.
바람직하게는, R3은 수소를 나타내고, R4, R5 및 R6은, 독립적으로, 적어도 하나의 폴리디메틸실록산 그룹을 나타내고, R7은 메틸 그룹을 나타낸다.
바람직하게는, L은 메틸렌(-CH2-) 그룹을 나타내고, R4, R5 및 R6은, 서로 독립적으로, 적어도 하나의 폴리디메틸 실록산 그룹을 나타낸다.
바람직하게는, L은 아민(-NH-) 그룹, 아미드(-C(O)NH-) 그룹, 우레아(-NHC(O)NH-) 그룹, 또는 우레탄(-OC(O)NH-) 그룹을 나타내고, R4, R5 및 R6은, 서로 독립적으로, 적어도 하나의 폴리디메틸 실록산 그룹을 나타낸다.
특히 바람직한 양태에서 그룹 R4, R5 및 R6 중 적어도 하나는 폴리디메틸실록산 잔기를 나타낸다.
폴리디메틸실록산(PDMS)은 화학식 (II)를 갖는다.
화학식 (II)
Figure 112019019679714-pct00002
상기 화학식 (II)에서,
x는 6.5 내지 4054 범위로서, 약 500g/mol 내지 약 300,000g/mol 범위의 수 평균 분자량이 달성되는 범위이다.
바람직한 양태에서, PDMS의 수 평균 분자량은 500g/mol 내지 20,000g/mol이다.
바람직하게는, 화학식 (I)의 폴리아크릴레이트-폴리실란 블럭 공중합체의 총 중량에 대한 PDMS의 중량 비는 1:2.8 내지 1:24023 범위이다.
폴리아크릴레이트 블럭 (A)의 수 평균 분자량은 바람직하게는 400g/mol 내지 3.04백만g/mol, 보다 바람직하게는 10,000 내지 220,000g/mol 범위이다.
폴리실란 블럭 (B)의 수 평균 분자량은 바람직하게는 490g/mol 내지 7,204백만g/mol, 보다 바람직하게는 24,500 내지 539,000g/mol 범위이다.
편의상, 화학식 (I)의 폴리아크릴레이트-폴리실란 블럭 공중합체 제조시의 폴리아크릴레이트 블럭 (A) 대 폴리실란 블럭 (B)의 중량 비는 1:1.8×107 내지 6204:1 범위이다. 폴리아크릴레이트-폴리실란 블럭 공중합체의 수 평균 분자량은 약 890g/mol 내지 약 7,207백만g/mol 범위이다.
유기 중합체의 예는 폴리올레핀, 폴리옥사이드, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리락트산, 셀룰로오스, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS), 폴리아미드, 폴리카보네이트, 알키드 수지, 폴리에스테르 수지, 아미노 수지, 페놀 수지, 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지, 멜라민-우레탄-포름알데히드 수지, 우레탄-포름알데히드 수지, 멜라민 수지 및 아크릴레이트 수지, 이들의 단독중합체 및 이들의 공중합체를 포함한다.
폴리올레핀의 예는 폴리이소부틸렌, 폴리부트-1-엔, 폴리-4-메틸펜트-1-엔, 폴리이소프렌, 폴리부타디엔, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 폴리프로필렌 랜덤 및 충격(impact) (이종상(heterophasic)) 공중합체 및 이들의 공중합체를 포함한다. 본 발명의 바람직한 폴리올레핀은 폴리프로필렌, 특히 단독중합체, 폴리프로필렌 충격 (이종상) 공중합체, 및 이들의 블렌드를 포함한다.
바람직하게는, 화학식 (I)의 블럭 공중합체는 조성물의 총 중량의 0.5 내지 90중량%의 양으로 조성물에 존재한다. 일양태에서, 화학식 (I)의 블럭 공중합체는 조성물의 총 중량의 0.5 내지 10중량%의 양으로 유기 중합체에 존재한다. 또 다른 양태에서, 특히 마스터배치의 경우, 화학식 (I)의 블럭 공중합체는 조성물의 총 중량의 5 내지 90중량%, 바람직하게는 10 내지 80중량%의 양으로 유기 중합체에 존재한다.
화학식 (I)의 블럭 공중합체는 당업자에게 공지된 공정으로, 예를 들면 고체 형태의 펠릿, 분말 또는 미세분말로서 직접 또는 용융물로서, 유기 중합체에 혼입된다. 고체로서 첨가되는 경우, 미세 분할된 형태의 화학식 (I)의 블럭 공중합체가 특히 적합하다. 또 다른 양태에서, 블럭 공중합체는 중합체에 혼입되기 전에 용매에 용해되어 용액을 형성한다. 이 용액은 블럭 공중합체를 5　내지　80중량%의 농도로 포함할 수 있다.
혼입은 조합된 공정 단계에서 또는 별도 단계들에서 수행할 수 있다. 일양태에서, 블럭 공중합체는 마스터배치로서 유기 중합체에 혼입된다. 물품에 전체적으로 원하는 효과를 부여하기 위해 물품 제조 전에 중합체 물질에 첨가할 수 있는 첨가제들의 농축 제제를 의미하는 마스터배치가, 플라스틱 산업에 널리 공지되어 널리 사용되고 있다. 마스터배치는 하기 언급된 바와 같은 다른 첨가제들을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 조성물은 기능 또는 가공을 개선 또는 향상시키는 다른 첨가제들을 하나 이상 추가로 포함할 수 있다. 첨가제의 비제한적인 예는 UV 흡수제, 입체 장애 아민에 기초한 광 안정제, 난연제, 소광제(quencher), 산화방지제, 안료, 산 스캐빈저, 충전재, 내발화성 첨가제, 산화방지제, 광안정제, 착색 물질, 대전방지제, 분산제, 이형제, 구리 억제제, 조핵제, 가소제, 윤활제, 유화제, 광학 증백제, 레올로지 첨가제, 촉매, 유동 조절제, 슬립제, 가교결합제, 가교결합 촉진제, 할로겐 스캐빈저, 연기 억제제, 정화제(clarifier) 또는 발포제를 포함한다. 사용되는 경우, 이러한 첨가제는 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.01 내지 약 25중량%, 바람직하게는 약 0.1 내지 약 20중량%, 보다 바람직하게는 약 1 내지 약 15중량%, 보다 바람직하게는 약 2 내지 약 12중량%, 가장 바람직하게는 약 5 내지 약 10중량% 범위의 양으로 존재할 수 있다.
폴리아크릴레이트-폴리실란 블럭 공중합체 주쇄 및 임의로 펜던트 PDMS 그룹을 갖는 블럭 공중합체를 포함하는 본 발명의 조성물은 조성물로부터 형성된 물품의 표면 특성, 특히 스크래치에 대한 내성을 개선시킬 수 있다. 폴리아크릴레이트-폴리실란 블럭 공중합체에 폴리아크릴레이트 블럭이 존재하면, 이는, 상업적으로 입수할 수 있는 다수의 중합체를 혼입하는 경우 이와 상용성인 것으로 여겨진다. 또한, 블럭 공중합체의 폴리실란 블럭 상의 펜던트 PDMS 그룹은 표면으로 이동하여 표면 특성을 향상시키지만, 주쇄는 벌크에 단단히 잔류하여, 시간 경과에 따라 본 발명의 블럭 공중합체로부터 침출되는 것을 방지하는 것으로 여겨진다. 인식할 수 있는 바와 같이, 발명자는 공중합체 구성을 신중하게 선택함으로써, 벌크에 잔류하는 동안, 생성된 중합체의 표면 특성을 향상시키는 신규한 첨가제를 고안하였다.
블럭 공중합체를 포함하는 조성물은 물품으로 제조할 수 있다. 물품은 임의의 모양이나 형상을 갖는 성형품 또는 압출품일 수 있다. 성형법으로서, 압출 성형, 사출 성형, 취입 성형, 캘린더 성형, 및 압축 성형과 같은 종래 방법을 사용하여 원하는 모양을 갖는 성형 제품을 얻는다. 성형품은 금형, 회전성형품(rotomolded article), 사출 성형품, 취입 성형품 등을 포함한다. 압출 공정에서, 조성물을 용융 혼합한다. 용융 혼합에서, 단축 압출기, 2축 압출기, 혼련기, 밴버리 믹서 등을 사용할 수 있다. 혼합 조건은 특별히 한정되지 않지만, 조성물은 바람직하게는 120 내지 250℃의 온도에서 혼합한다. 혼합된 조성물은 원통형, 프리즘형, 구형 등과 같은 원하는 형상으로 펠렛화시킨다.
조성물 및 생성된 물품의 광범위한 용도가 밝혀져 있다. 예를 들면, 물품은 외부 및 내부 자동차 부품, 예를 들면, 범퍼 빔(bumper beam), 범퍼 페시아(bumper fascia), 필러(pillar), 계기판(instrument panel) 등; 전기 및 전기 설비 장치 하우징 및 커버; 및 예를 들면 가전제품 하우징, 가정용품, 음료수 병, 냉동고 용기 및 크레이트(crate)를 포함하는 기타 가정용 및 개인 물품; 잔디 및 정원용 가구; 및 건물 및 건축용 시트를 포함한다. 특정 양태에서, 조성물은 콘솔(console), 스티어링 컬럼 커버(steering column cover), 운전자 하부 커버(driver lower cover), 컬럼 커버 하부, 컬럼 커버 상부(column cover upper), 사이드 커버 우측(side cover right), 사이드 커버 좌측, 센터 하부 커버(center lower cover), 센터 하부 가니시(center lower garnish), 디프로스터 덕트(defroster duct), 글로브박스(glove box), 배기구(duct outlet) 및 테일게이트 하부(tailgate lower)와 같은, 자동차 내부에서 사용될 수 있는 부품으로 성형된다.
추가의 상세한 설명이 없어도, 당업자는 본 명세서의 설명을 사용하여 본 발명을 최대한 활용할 수 있을 것으로 여겨진다. 하기 실시예는, 청구된 본 발명을 실시할 때 당업자에게 부가적인 지침을 제공하기 위해 포함된다. 제공된 실시예는 본 출원의 교시에 기여하는 작업의 대표적인 예일 뿐이다. 따라서, 본 실시예는 첨부된 청구범위에 정의된 바와 같이 임의의 방식으로 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
실시예
실시예 1
a) 실란 중합체의 합성:
3구 환저(round bottom)(RB) 플라스크를 응축기 및 질소 퍼지용 쉬렝크 라인(Schlenk line)과 부착하였다. RB 플라스크를 블럭 상에서의 가열하에 교반기 및 핫 플레이트 위에 두었다. 예열 및 건조된 RB 플라스크에 걸쳐 질소 가스를 플러슁하여(flushing) 중합 전에 임의 수분 성분을 제거하였다.
약 10그램의 메타크릴옥시프로필트리메톡시실란을 RB 플라스크에서 취하고 온도를 63℃로 상승시켰다. 아조비스이소부티로니트릴(AIBN)(0.04g)을 RB 플라스크 내로 적가하였다. 반응의 개시는, 반응 혼합물 점도의 증가에 의해 표시된다. 가열 및 교반을 추가로 2시간 동안 지속하였다. 반응 혼합물을 냉각시켰다.
b) 아크릴레이트 중합체의 합성:
약 40그램의 메틸 메타크릴레이트(MMA)를 100밀리리터(mL)의 테트라하이드로푸란(THF)과 함께, 질소 퍼징된 3구 RB 플라스크 내에 취하였다. 반응 혼합물의 온도를 60℃로 상승시켰다. 쉬렝크 라인에 걸쳐 질소 분위기가 유지되었다. 온도가 도달된 후, 0.16g의 아조비스이소부티로니트릴(AIBN)을 반응 혼합물에 첨가하였다. 반응의 개시는 고체 형성에 의해 표시된다. 반응을 1시간 동안 지속하였다. 추가의 특성화를 위해, 1시간 후 샘플을 반응 혼합물로부터 제거하였다. 이 실시예로부터 얻은 아크릴레이트 중합체를 NMR을 사용하여 특성화하였다. NMR 데이터 1H NMR (400MHz, CDCl3) δ 3.7-3.5[COOCH3], δ　2.0　1.5[C(CH3)CH2], δ 1.5-0.5[C(CH3)CH2]는 중합체의 형성을 확증한다. 클로로포름 용매 중에서 폴리스티렌 표준을 갖는 GPC를 사용하여 분자량 분석을 수행하고 이를 표 1에 열거한다. 아크릴레이트 중합체는 중량 평균 분자량(Mw)이 209,000g/mol이고 수 평균 분자량(Mn)이 73,000g/mol이고 다분산도가 2.8이다.
c) 블럭 공중합체의 합성:
실시예 1a의 실란 중합체를 함유하는 약 1.6g의 반응 혼합물을 불활성 분위기하에 취하고 실시예 1b의 플라스크에 첨가하였다. 반응을 추가의 1시간 동안 지속하고 이어서 약 10g의 폴리디메틸실록산(PDMS Mn 500g/mol)을 0.2g의 디부틸주석 디라우레이트(DBTDL)와 함께 RB 플라스크에 첨가하였다. 반응을 추가의 2시간 동안 지속하고 과량의 메탄올 중에서 침강시켰다. 이어서 생성물을 여과하고 40℃ 진공 오븐에서 24시간 동안 건조시켜 생성물로부터 미량의 메탄올을 제거하였다. 이어서, 이에 따라 얻어진 블럭 공중합체 생성물을 칭량하여 89%의 수율을 얻고 추가의 특성화를 위해 사용하였다. 블럭 공중합체 형성은 NMR에서 δ 0.3-0.0에서의 피크의 등장으로부터 확인되며 이는 [Si-CH3]에 해당한다. 클로로포름 용매 중에서 폴리스티렌 표준을 갖는 GPC를 사용하여 블럭 공중합체의 분자량 분석을 수행하고 이를 표 1에 열거한다. 표 1에 제시된 바와 같이 블럭 공중합체는 중량 평균 분자량(Mw)이 240,000g/mol이고 수 평균 분자량(Mn)이 105,000g/mol이고 다분산도가 2.3이다.
Figure 112019019679714-pct00003
중합체의 Tg는 DSC(Perkin Elmer DSC 6000)를 사용하여 10℃/분의 가열 속도에서 기록하였다. 블럭 공중합체는 2개의 Tg를 나타내는데, PDMS에 상응하는 제1 Tg는 대략 50℃ 내지 70℃에서 나타나고 아크릴레이트에 상응하는 제2 Tg는 140℃ 내지 150℃에서 나타낸다.
분해 온도를 얻기 위해, 블럭 공중합체의 TGA(열무게 분석)를 Perkin Elmer TGA 4000를 사용하여 측정하였다. 블럭 공중합체 샘플을 질소 분위기하에 가열하고 20℃/분의 속도에서 700℃ 이하의 온도로 계속 가열하였다. 블럭 공중합체의 TGA는 250℃의 온도에서 분해가 개시함을 보여주며 이는 종래 중합체 가공법에서의 이들 블럭 중합체의 적합성을 표시한다.
실시예 2
폴리프로필렌 조성물의 제조: 실시예 1c의 폴리아크릴레이트-폴리실란 블럭 공중합체(PPBC)를 폴리프로필렌(PP)과 블렌드하여 표 2에 나타낸 바와 같은 조성물 2a 내지 2d를 형성하였다. 폴리프로필렌, 폴리프로필렌 공중합체(Repol MI3530) 및 폴리프로필렌 단독중합체를 Reliance Industries Limited(RIL)로부터 입수하였다. 조성물을 2축 압출기(Swastik, 인도)를 사용하여 2축 압출하여 과립을 형성시켰다. 사출 성형기(Arburg, 독일)를 사용하여 이 과립을 사출 성형하여, 한쪽 면에 텍스쳐링된 표면을 갖는 4.5×8.5×0.2센티미터(cm) 치수의 샘플 성형 시트(2a 내지 2d)를 형성하였다. 또한, 비교를 위해, 유사하게, 폴리아크릴레이트-폴리실란 블럭 공중합체를 폴리프로필렌에 첨가하지 않고 블랭크 성형 시트를 제조하였다.
실시예 3
폴리스티렌 조성물의 제조: 다양한 중량 퍼센트를 갖는 실시예 1c의 폴리아크릴레이트-폴리실란 블럭 공중합체(PPBC)를 폴리스티렌(PS) 과립(GPPS SC 206, RIL)과 혼합하여 표 3에 나타낸 바와 같은 조성물 3a 내지 3c를 형성하였다. 사출성형기(Arburg)를 사용하여 조성물들을 사출 성형하여 한쪽 면에 텍스쳐링된 표면을 갖는 4.5×8.5×0.2cm 치수의 샘플 성형 시트(3a 내지 3c)를 형성하였다. 또한, 비교를 위해, 유사하게, 폴리아크릴레이트-폴리실란 블럭 공중합체를 PS에 첨가하지 않고 블랭크 성형 시트를 제조하였다.
실시예 4
폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 조성물의 제조: 다양한 중량 퍼센트를 갖는 실시예 1c의 폴리아크릴레이트-폴리실란 블럭 공중합체(PPBC)를 PET 과립(Relpet, RIL)과 혼합하여 표 4에 나타낸 바와 같은 조성물 4a 내지 4b를 형성하였다. 사출성형기(Arburg)를 사용하여 조성물들을 사출 성형하여 한쪽 면에 텍스쳐링된 표면을 갖는 4.5×8.5×0.2cm 치수의 샘플 성형 시트(4a 내지 4b)를 형성하였다. 또한, 비교를 위해, 유사하게, 폴리아크릴레이트-폴리실란 블럭 공중합체를 PET에 첨가하지 않고 블랭크 성형 시트를 제조하였다.
실시예 5
내스크래치성 시험 (ASTM D3363-00): 경도 3H 및 4H의 연필을 사용하여 실시예 2 내지 4의 성형 시트들 각각의 내스크래치성을 평가하였다. 블랭크 시트 및 샘플 시트를 긁어, 표면 상에 생성된 스크래치를 육안으로 그리고 광학현미경(Olympus BX-51)으로 평가하였다. 표면 상의 스크래치의 폭(width) 및 압흔(impression)을 비교하여, 시험을 통과(P)하였거나 실패(F)한 것으로 평가하였고 데이터가 이용될 수 없는 경우는 N.A로 표시하였다. 시험 결과는 표 2, 3 및 4의 조성물에 따라 제공하였다. 내스크래치성에 관한 최소 산업 요건은 3H 연필 내스크래치성 시험을 통과해야 한다. 내스크래치성 시험은, 중합체용 내스크래치성 첨가제로서의 폴리아크릴레이트-폴리실란 블럭 공중합체의 활용을 확증한다.
Figure 112019019679714-pct00004
Figure 112019019679714-pct00005
Figure 112019019679714-pct00006

Claims (15)

  1. 화학식 (I)의 폴리아크릴레이트-폴리실란 블럭 공중합체 및 상기 화학식 (I)의 블럭 공중합체와는 상이한 유기 중합체를 포함하는 조성물.
    화학식 (I)
    Figure 112020074307940-pct00008

    상기 화학식 (I)에서,
    m 및 n은 서로 독립적으로 2 내지 4000 범위의 정수이고;
    p는 0 내지 5 범위의 정수이고;
    q는 1 내지 5 범위의 정수이고;
    R1은 수소, 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄 알킬 그룹을 나타내고;
    R2는 수소, 탄소수 1 내지 18의 직쇄 또는 분지쇄 알킬 그룹을 나타내고;
    R3은 수소, 하이드록실 그룹, 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄 알킬 그룹, 또는 C6-C14-아릴 그룹을 나타내고;
    L은 단일 결합 또는 2가 그룹 -NH-, -C(O)NH-, -NHC(O)NH-, -OC(O)NH- 또는 -CH2-이고;
    R4, R5 및 R6은, 서로 독립적으로, 수소, 탄소수 1 내지 8의 직쇄 또는 분지쇄 알킬 그룹 또는 폴리디메틸실록산 잔기를 나타내고;
    R7은 수소 또는 메틸 그룹을 나타낸다.
  2. 제1항에 있어서, R4, R5 및 R6 중 적어도 하나는 폴리디메틸실록산 그룹을 나타내는, 조성물.
  3. 제1항에 있어서, R3은 수소를 나타내고, R7은 메틸 그룹을 나타내고, R4, R5 및 R6 중 적어도 하나는 폴리디메틸실록산 그룹을 나타내는, 조성물.
  4. 제1항에 있어서, L은 메틸렌(-CH2-) 그룹을 나타내고, R4, R5 및 R6 중 적어도 하나는 폴리디메틸실록산 그룹을 나타내는, 조성물.
  5. 제1항에 있어서, L은 아민(-NH-) 그룹, 아미드(-C(O)NH-) 그룹, 우레아(-NHC(O)NH-) 그룹, 또는 우레탄(-OC(O)NH-) 그룹을 나타내고, R4, R5 및 R6 중 적어도 하나는 폴리디메틸실록산 그룹을 나타내는, 조성물.
  6. 제1항에 있어서, m은 100 내지 1000 범위의 정수이고, n은 100 내지 1000 범위의 정수이고, p는 0 내지 3 범위의 정수이고, q는 1 내지 3 범위의 정수인, 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 폴리아크릴레이트 블럭 (A) 대 상기 폴리실란 블럭 (B)의 중량 비는 1:1.8×107 내지 6204:1 범위인, 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 폴리디메틸실록산 그룹의 수 평균 분자량은 500g/mol 내지 300,000g/mol 범위인, 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 유기 중합체는 폴리올레핀, 폴리옥사이드, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리락트산, 셀룰로오스, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS), 폴리아미드, 폴리카보네이트, 알키드 수지, 아미노 수지, 페놀 수지, 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지, 멜라민-우레탄-포름알데히드 수지, 우레탄-포름알데히드 수지, 멜라민 수지 및 아크릴레이트 수지 중 적어도 하나를 포함하는, 조성물.
  10. 제9항에 있어서, 상기 유기 중합체는 폴리프로필렌인, 조성물.
  11. 제1항에 있어서, 상기 폴리아크릴레이트-폴리실란 블럭 공중합체는 상기 조성물의 총 중량의 0.5 내지 90중량%의 양으로 상기 조성물에 존재하는, 조성물.
  12. 제11항에 있어서, 상기 폴리아크릴레이트-폴리실란 블럭 공중합체는 5% 내지 90%의 양으로 상기 조성물에 존재하는, 조성물.
  13. 제1항에 따른 조성물로부터 제조된 물품으로서, 성형품 또는 압출품인, 물품.
  14. 제13항에 있어서, 상기 물품이 자동차 부품인, 물품.
  15. 삭제
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