WO2015133864A1 - 실세스퀴옥산 복합 고분자를 포함하는 열가소성 수지 조성물 - Google Patents

실세스퀴옥산 복합 고분자를 포함하는 열가소성 수지 조성물 Download PDF

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WO2015133864A1
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methyl
pomma
glyp
phenyl
eche
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PCT/KR2015/002193
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Inventor
최승석
유재원
남동진
김두식
황종원
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주식회사 동진쎄미켐
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Publication date
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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04—Polysiloxanes

Definitions

  • the present invention relates to a thermoplastic resin composition using a silsesquioxane composite polymer, and more particularly, to a silsesquioxane composite including a linear silsesquioxane chain and a cage-type silsesquioxane having a specific structure in one polymer.
  • the present invention relates to a thermoplastic resin composition including a polymer having excellent heat resistance, chemical resistance, antifouling property, gas permeation prevention property, permeability, colorability, abrasion resistance, and surface hardness.
  • thermoplastic resin is applied to various fields such as molding, film, fiber filament through injection or extrusion with high processability
  • representative thermoplastic resins are PC (Polycarbonate), PMMA (Polymethylmethacrylate), PES (Polyethersulfone), Polyethyleneterephtalate (PET), Polyethylenenaphthalate (PEN), Cyclic olefin copolymer (COC), Polyacrylate (PAc), Polyethylene (PE), Polyetheretherketone (PEEK), Polyetherimide (PEI), Polyimide (PI), Polysulfone (PSF), Polyvinylalcohol ), PVCi (Polyvinylcinnamate), TAC (Triacetylcellulose), polysilicon (Poly Silicone), polyurethane (Polyurethane), epoxy resin (Epoxy Resin) and the like are used.
  • PC Polycarbonate
  • PMMA Polymethylmethacrylate
  • PES Polyethersulfone
  • PET Polyethyleneterephtalate
  • PEN
  • thermoplastic resin as described above has low heat resistance, chemical resistance, gas permeation resistance, water repellency, transparency, colorability, abrasion resistance, and surface hardness, and thus is insufficient to satisfy physical properties required in the field with industrial development.
  • Korean Patent Publication No. 10-2002-0034542 discloses a thermoplastic resin having excellent flame retardancy in which a phosphate ester morphide compound and a fluorinated polyolefin are added to a base resin composed of a rubber-modified graft copolymer and a vinyl-based copolymer.
  • a resin composition is disclosed, and
  • Korean Patent Publication No. 10-2011-0069592 discloses 0.01-10 parts by weight of a silicone-based compound and 0.01-1.5 parts by weight of an organic metal salt having an average particle diameter of 100-400 ⁇ m based on 100 parts by weight of a polycarbonate resin.
  • a resin composition for a polycarbonate flame retardant film characterized in that it comprises 0.01-1 parts by weight of polyfluoroethylene resin, but insufficient to satisfy the high flame retardancy and chemical resistance of the consumer, and other gas permeation prevention properties, antifouling properties, water repellency , Coloring, abrasion resistance and surface hardness This was not a problem.
  • the present invention includes a silsesquioxane composite polymer comprising a linear silsesquioxane chain and cage-type silsesquioxane of a specific structure in one polymer, and thus heat resistance, chemical resistance, and antifouling property. It is an object of the present invention to provide a thermoplastic resin composition having excellent gas permeation prevention properties, permeability, colorability, wear resistance and surface hardness.
  • thermoplastic resin composition comprising a silsesquioxane composite polymer represented by any one of the following Chemical Formulas 1 to 9:
  • Each Y is independently O, NR 21 or [(SiO 3/2 R) 4 + 2n O], at least one is [(SiO 3/2 R) 4 + 2n O],
  • Each X is independently R 22 or [(SiO 3/2 R) 4 + 2n R], at least one is [(SiO 3/2 R) 4 + 2n R],
  • R, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 18 , R 19 , R 20 , R 21 , R 22 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; halogen; Amine groups; Epoxy groups; Cyclohexyl epoxy group; (Meth) acryl group; Siol group; Isocyanate group; Nitrile group; Nitro group; Phenyl group; C 1 -C 40 alkyl groups which are unsubstituted or substituted with deuterium, halogen, amine groups, epoxy groups, (meth) acryl groups, siol groups, isocyanate groups, nitrile groups, nitro groups, and phenyl groups; C 2 -C 40 alkenyl group; C 1 ⁇ C 40 Alkoxy group; C 3 -C 40
  • a and d are each independently an integer of 1 to 100,000, preferably a is 3 to 1000, d is 1 to 500, more preferably a is 5 to 300, d is 2 to 100,
  • b are each independently an integer of 1 to 500
  • e are each independently 1 or 2, preferably 1,
  • n is independently an integer of 1-20, Preferably it is 3-10.
  • the present invention provides an article, characterized in that the thermoplastic resin composition.
  • thermoplastic resin composition according to the present invention includes a silsesquioxane composite polymer including a linear silsesquioxane chain and a cage silsesquioxane having a specific structure in one polymer, and thus prevents heat resistance, chemical resistance, antifouling property, and gas permeation. It is excellent in properties, permeability, colorability, wear resistance and surface hardness.
  • thermoplastic resin composition of the present invention is characterized by comprising a silsesquioxane composite polymer represented by any one of the following Chemical Formulas 1 to 9:
  • Each Y is independently O, NR 21 or [(SiO 3/2 R) 4 + 2n O], at least one is [(SiO 3/2 R) 4 + 2n O],
  • Each X is independently R 22 or [(SiO 3/2 R) 4 + 2n R], at least one is [(SiO 3/2 R) 4 + 2n R],
  • R, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 18 , R 19 , R 20 , R 21 , R 22 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; halogen; Amine groups; Epoxy groups; Cyclohexyl epoxy group; (Meth) acryl group; Siol group; Isocyanate group; Nitrile group; Nitro group; Phenyl group; C 1 -C 40 alkyl groups which are unsubstituted or substituted with deuterium, halogen, amine groups, epoxy groups, (meth) acryl groups, siol groups, isocyanate groups, nitrile groups, nitro groups, and phenyl groups; C 2 -C 40 alkenyl group; C 1 ⁇ C 40 Alkoxy group; C 3 -C 40
  • a and d are each independently an integer of 1 to 100,000, preferably a is 3 to 1000, d is 1 to 500, more preferably a is 5 to 300, d is 2 to 100,
  • b are each independently an integer of 1 to 500
  • e are each independently 1 or 2, preferably 1,
  • n is independently an integer of 1-20, Preferably it is 3-10.
  • thermoplastic resin composition of the present invention includes a silsesquioxane having a specific structure having repeating units of [A] a and [D] d in the polymer, and optionally having [B] b or [E] e repeating unit.
  • the article made from the thermoplastic resin composition can have heat resistance, chemical resistance, antifouling property, gas permeation prevention property, permeability, coloring property, wear resistance and surface hardness.
  • R 1 , R 2 , R 16 , D, a and d are the same as defined in Chemical Formulas 1 to 9.
  • a third step of condensation reaction by adding a basic catalyst to the reactor after step 2 to convert the reaction solution to basic.
  • the pH of the reaction solution of the first step of the present invention in the method for preparing the formula 1 to 6 is 9 to 11.5, the pH of the reaction solution of the second step is preferably 2 to 4, The pH of the reaction solution of the third step is preferably 8 to 11.5, and the pH of the reaction solution of the fourth step of introducing Ee is preferably 1.5 to 4.
  • the pH of the reaction solution of the first step of the present invention in the method for preparing the formula 1 to 6 is 9 to 11.5
  • the pH of the reaction solution of the second step is preferably 2 to 4
  • the pH of the reaction solution of the third step is preferably 8 to 11.5, and the pH of the reaction solution of the fourth step of introducing Ee is preferably 1.5 to 4.
  • the yield of the silsesquioxane composite polymer prepared is high, but also the mechanical properties of the manufactured silsesquioxane composite polymer can be improved.
  • step 1 Mixing a basic catalyst and an organic solvent in a reactor, and then adding an organic silane compound and preparing two types of Chemical Formula 10 in which the degree of condensation is controlled;
  • the reaction solution was adjusted to acid by adding an acidic catalyst to the reactor, and then an organic silane compound was added.
  • a second step of stirring A third step of performing a condensation reaction by converting the reaction solution into basic by adding a basic catalyst to the reactor after each two-step reaction; Condensing and connecting two or more substances obtained through the three steps under basic conditions; A fifth step of adding an acidic catalyst to the reactor for introducing [D] d (OR 13 ) 2 after the fourth step to adjust the reaction solution to acid, followed by adding and stirring an organic silane compound; And a sixth step of performing a condensation reaction by converting the reaction solution into basic by adding a basic catalyst to the reactor after the five step reaction.
  • the pH of the reaction solution of the first step is 9 to 11.5, the pH of the reaction solution of the second step is preferably 2 to 4 in the method for preparing the polymer of Formula 7 to 9,
  • the pH of the reaction solution of the third stage is preferably 8 to 11.5, the pH of the reaction solution of the fourth stage is preferably 9 to 11.5, the pH of the reaction solution of the fifth stage is preferably 2 to 4, It is preferable that it is 8-11.5 of the reaction liquid of a 6th step, and it is preferable that pH of the reaction liquid of the 7th step which introduces Ee is 1.5-4.
  • the yield of the silsesquioxane composite polymer prepared is high, but also the mechanical properties of the manufactured silsesquioxane composite polymer can be improved.
  • the terminal may further include a repeating unit of [E] e.
  • a mixed catalyst of two or more basic catalysts is preferably used as a basic catalyst, and neutralized and acidified with an acidic catalyst to induce rehydrolysis, and again two or more basic catalysts. Acidity and basicity can be continuously controlled in one reactor by proceeding to basic condensation using a mixed catalyst of.
  • the basic catalyst may be prepared by appropriately combining two or more materials selected from a metal based catalyst and an amine based catalyst selected from the group consisting of Li, Na, K, Ca and Ba.
  • the amine based catalyst may be tetramethylammonium hydroxide (TMAH)
  • the metallic basic catalyst may be potassium hydroxide (KOH) or sodium bicarbonate (NaHCO 3 ).
  • the content of each component in the mixed catalyst is preferably in the ratio of 10 to 90: 10 to 90 parts by weight of the ratio of the amine basic catalyst and the metal basic catalyst can be arbitrarily adjusted.
  • the reactivity between the functional group and the catalyst may be minimized during hydrolysis, and thus, the defects of organic functional groups such as Si-OH or Si-alkoxy may be significantly reduced, thereby freely controlling the degree of condensation.
  • the acidic catalyst may be used without limitation so long as it is an acidic material commonly used in the art, for example, may be used a general acidic material such as HCl, H 2 SO 4 , HNO 3 , CH 3 COOH, Organic acids such as latic acid, tartaric acid, maleic acid and citric acid can also be applied.
  • the organic solvent may be used without limitation as long as it is an organic solvent commonly used in the art.
  • organic solvent commonly used in the art.
  • solvents such as nit
  • the silsesquioxane composite polymer of the present invention may be R, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , Organosilanes comprising R 9 , R 10 , R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 18 , R 19 , R 20 , R 21 , R 22 can be used
  • the organic silane compound containing a phenyl group or an amino group having an effect of improving the chemical resistance of the silsesquioxane composite polymer to improve the non-swelling property, or the mechanical strength and hardness of the cured layer by increasing the curing density of the composite polymer
  • the organosilane compound containing the epoxy group or (meth) acryl group which has the effect of improving the can be used.
  • organosilane compound examples include (3-glycidoxypropyl) trimethoxysilane, (3-glycidoxypropyl) triethoxysilane, (3-glycidoxypropyl) methyldimethoxysilane, (3 -Glycidoxy propyl) dimethyl ethoxy silane, 3- (methacryloxy) propyl trimethoxy silane, 3, 4- epoxy butyl trimethoxy silane, 3, 4- epoxy butyl triethoxy silane, 2- (3 , 4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, aminopropyltriethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltri-t-butoxy Silane, vinyltriisobutoxysilane, vinyltriisopropoxysilane, vinyltriphenoxysilane, phenyltriethoxysilane,
  • n of the [(SiO 3/2 R) 4 + 2n O] structure introduced into the repeating unit [D] d of the above formulas may be substituted with an integer of 1 to 20, preferably 3 to 10, and More preferably, the average n value is 4 to 5, for example, when n is 4, the substituted structure is represented by Formula 11 below:
  • R is as defined above.
  • n of the [(SiO 3/2 R) 4 + 2n R] structure introduced into the repeating units [B] b or [E] e of the above formulas may be substituted with an integer of 1 to 20, preferably Below 3 to 10, more preferably, the average n value is 4 to 5, for example, when n is 4 to represent a structure substituted by the formula (12):
  • R is as defined above.
  • the silsesquioxane polymer according to the present invention may be a polymer shown in Tables 1 to 18 below.
  • ECHE Epoxycyclohexyl
  • GlyP means Glycidoxypropyl
  • POMMA means (methacryloyloxy) propyl, and when two or more are described, it means mixed use.
  • n is 1-8 each independently.
  • the silsesquioxane composite polymer of Chemical Formula 1 may be a polymer described in Table 1 or 2 below.
  • the silsesquioxane composite polymer of Chemical Formula 2 may be a polymer described in Tables 3 and 4 below.
  • the silsesquioxane composite polymer of Chemical Formula 3 may be a polymer described in Table 5 or 6 below.
  • the silsesquioxane composite polymer of Chemical Formula 4 may be a polymer described in Tables 7 and 8 below.
  • the silsesquioxane composite polymer of Formula 5 may be a polymer described in Tables 9 and 10.
  • the silsesquioxane composite polymer of Chemical Formula 6 may be a polymer described in Tables 11 and 12 below.
  • the silsesquioxane composite polymer of Chemical Formula 7 may be a polymer described in Tables 13 and 14 below.
  • the silsesquioxane composite polymer of Chemical Formula 8 may be a polymer described in Tables 15 and 16 below.
  • the silsesquioxane composite polymer of Chemical Formula 9 may be a polymer described in Tables 17 and 18 below.
  • the silsesquioxane composite polymer of the present invention may be adjusted to 1 to 99.9% or more in order to secure excellent storage stability to obtain a wide range of applications. That is, the content of alkoxy groups bonded to Si at the terminal and center can be controlled from 50% to 0.01% with respect to the bonding groups of the entire polymer.
  • the weight average molecular weight of the silsesquioxane composite polymer according to the present invention may be 1,000 to 1,000,000, preferably 5,000 to 100,000, and more preferably 7,000 to 50,000. In this case, the processability and physical properties of the silsesquioxane can be improved simultaneously.
  • the silsesquioxane composite polymer represented by any one of Formulas 1 to 9 has a glass transition temperature (Tg) of 50 to 250 ° C., and the higher the content of the repeating unit [A] a, the lower the Tg, and the repeating unit [B The higher the content of] b, [D] d, and [E] e, the higher the Tg.
  • Tg glass transition temperature
  • the content of the repeating unit may be appropriately adjusted according to the purpose of use.
  • the thermoplastic resin composition of the present invention may be composed of only the silsesquioxane composite polymer represented by any one of Formulas 1 to 9, or may be used by mixing with a polymer used in a conventional thermoplastic resin composition.
  • the polymer that can be mixed and used is not particularly limited, and as an example, PC (Polycarbonate), PMMA (Polymethylmethacrylate), PES (Polyethersulfone), PET (Polyethyleneterephtalate), PEN (Polyethylenenaphthalate), COC (Cyclic olefin copolymer), PAc (Polyacrylate) , Polyethylene (PE), Polyetheretherketone (PEEK), Polyetherimide (PEI), Polyimide (PI), Polysulfone (PSF), Polyvinylalcohol (PVA), Polyvinylcinnamate (PVC), Polyacetylcinnamate (TAC), Polyacetyl (Poly Silicone), Polyurethane (Polyurethane) and
  • the content of the silsesquioxane composite polymer represented by any one of Chemical Formulas 1 to 9 may be used arbitrarily selected from 0.1 to 99% by weight when the mixed use is used, and preferably, when using more than 1% by weight, chemical resistance to thermoplastic resin. Etc. physical properties can be further improved.
  • thermoplastic resin composition of the present invention may be used by mixing an inorganic fiber such as glass fiber or carbon fiber with the silsesquioxane composite polymer represented by any one of Formulas 1 to 9.
  • the content of the silsesquioxane composite polymer represented by any one of Formulas 1 to 9 may be optionally selected from 1 to 90% by weight, preferably 5% by weight or more when the thermoplastic resin is used. The physical properties can be further improved.
  • thermoplastic resin composition according to the present invention is R, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R, which is a functional group of the silsesquioxane composite polymer represented by one of Formulas 1 to 9 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 18 , R 19 , R 20 , R 21 , R 22
  • a functional group having excellent compatibility with the polymer resin or inorganic fiber used in combination with it is possible to increase the stability of the thermoplastic resin and to stably and organically retain the physical properties such as flame retardancy, waterproofness, antifouling property, and transparency.
  • the resin composition may further include a pigment.
  • the silsesquioxane composite polymer represented by any one of Formulas 1 to 9 of the present invention improves dispersibility of the pigment, and has excellent compatibility with the pigment, so that the thermoplastic resin composition may have an excellent coloring effect. can do.
  • the pigment may be a well-known pigment can be used, the content of the pigment can be selected and used by those skilled in the art in the appropriate range.
  • the thermoplastic resin composition further includes additives such as plasticizers, sunscreens, ultraviolet absorbers, antioxidants, antifoaming agents, leveling agents, water repellents, flame retardants, adhesion improving agents, and other functional additives commonly used in the art as needed.
  • additives such as plasticizers, sunscreens, ultraviolet absorbers, antioxidants, antifoaming agents, leveling agents, water repellents, flame retardants, adhesion improving agents, and other functional additives commonly used in the art as needed.
  • additives are not particularly limited in use, but may be appropriately added within a range that does not impair the physical properties of the thermoplastic resin. Specific examples of the additives may be included in an amount of 0.01-10 parts by weight based on 100 parts by weight of the total weight of the composition. have.
  • Additives usable in the present invention include polyether-modified polydimethylsiloxane (for example, BYK-300, BYK-301, BYK-302, BYK-331, BYK-335, BYK-306, BYK, manufactured by BYK) -330, BYK-341, BYK-344, BYK-307, BYK-333, BYK-310, etc.), polyether hydroxy polydimethylsiloxanes (e.g., BYK-308 , BYK-373, etc.), polymethylalkylsiloxane (Methylalkylpolysiloxane, such as BYK-077, BYK-085, etc.), polyether polymethylalkylsiloxane (Polyether modified methylalkylpolysiloxane, such, BYK-320, BYK -325, etc.), polyester modified poly-methyl-alkyl-siloxane (e.
  • the present invention provides an article manufactured using the thermoplastic resin composition, and the article is not particularly limited as long as the article is manufactured using the thermoplastic resin composition, and for example, a molded article or a foamed product through film, injection, or extrusion.
  • fiber filaments The method of manufacturing the film, the molded article, the foamed product or the fiber filament may be prepared using a process for producing each known film, the molded product, the foamed product or the fiber filament using the thermoplastic resin composition of the present invention. Of course.
  • housings including cases of various electronic products, plastic household goods including accessories, lighting, helmets, automobile interior and exterior materials, fishing rods, golf clubs, yachts, interior and exterior materials, piping, furniture, films, functional fibers, and functional materials. Clothes, and the like.
  • ECHETMS is 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane
  • GPTMS is Glycidoxypropytrimethoxysilane
  • MAPTMS is (methacryloyloxy) propyltrimethoxysilane
  • PTMS is Phenyltrimethoxysilane
  • MTMS is Methyltrimethoxysilane
  • ECHETMDS is Di (epoxycyclohexyethyl) Di (glycidoxypropyl) tetramethoxy disiloxane
  • MAPTMDS stands for Di (methacryloyloxy) propy
  • PTMDS stands for Di (phenyl) tetramethoxy disiloxane
  • MTMDS stands for Di
  • a catalyst 1a was prepared by mixing 10 wt% aqueous Potassium hydroxide (KOH) solution with 25 wt% aqueous tetramethylammonium hydroxide (TMAH).
  • KOH Potassium hydroxide
  • TMAH tetramethylammonium hydroxide
  • Example 1-a To a dried flask equipped with a cooling tube and a stirrer, 5 parts by weight of distilled water, 15 parts by weight of tetrahydrofuran, 1 part by weight of the catalyst prepared in Example 1-a was added dropwise, followed by stirring at room temperature for 1 hour, and then 2 20 parts by weight of-(3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane was added dropwise, and 15 parts by weight of tetrahydroleuran was added dropwise thereto, followed by further stirring for 5 hours.
  • the mixed solution during stirring was collected and washed twice to remove the catalyst and impurities, and after filtering, the SI-OH functional group formed at the terminal group was confirmed by IR analysis (3200 cm -1 ), and the molecular weight was measured. As a result, it was confirmed that the silsesquioxane having the same linear structure as the chemical formula 4 had a molecular weight of 8,000 styrene.
  • Example 1-b To the mixed solution of Example 1-b 0.36% by weight of HCl aqueous solution was added very slowly 5 parts by weight, the pH was adjusted to have an acid, and stirred at a temperature of 4 °C 30 minutes. Thereafter, 5 parts by weight of diphenyltetramethoxydisiloxane was added dropwise at one time to achieve stable hydrolysis. After stirring for 1 hour, 7 parts by weight of the catalyst prepared in Example 1-a was added again to adjust the pH of the mixed solution in a basic state. At this time, a precursor of the D structure in which alkoxy is opened is formed separately from the linear polymer. A small amount of sample was taken and analyzed by H-NMR and IR to confirm the residual ratio of methoxy.
  • a polyethylene terephthalate composite chip was prepared by blending the silsesquioxane composite polymer prepared in Example 1-C at 10 wt% based on the total weight in a molten state of a low chip polyethylene terephthalate (TEIJIN, TR-8550T1). .
  • Example 1-C In the molten state of the low chip polycarbonate (TEIJIN, Panlite) 5% by weight of the silsesquioxane composite polymer prepared in Example 1-C was blended to prepare a polycarbonate composite chip.
  • silsesquioxane composite polymer was prepared and the composite chip was prepared by applying the monomers described in Table 19 below. In this case, the method used in Examples 1-b, 1-c, 1-d, 1-e, and 1-f was equally applied.
  • Example 1 In order to manufacture a composite polymer having a D-A-D structure, the following example was used, and a composite chip was manufactured by a method similar to that described in Example 1. Preparation of the catalyst and the linear structure was used in the same manner as in Example 1-a and 1-b, and then to produce a continuous D-A-D structure was carried out by the following method.
  • Example 1-b To the mixed solution of Example 1-b 0.36% by weight of HCl aqueous solution was added very slowly 5 parts by weight, the pH was adjusted to have an acid, and stirred at a temperature of 4 °C 30 minutes. Thereafter, 25 parts by weight, which is 5 times the amount of Diphenyltetramethoxydisiloxane used in Example 1-b, was added dropwise at one time to achieve stable hydrolysis, and after stirring for 1 hour, 7 parts by weight of the catalyst prepared in Example 1-a was added again to give a basic state. PH of the mixed solution was adjusted. At this time, a precursor of the D structure in which alkoxy is opened is formed separately from the linear polymer.
  • silsesquioxane composite polymer and the composite chip were prepared by applying the monomers described in Table 20 below. At this time, the manufacturing method was equally applied to the method used in Example 2.
  • Example 2 In order to prepare a composite polymer having an E-A-D structure, the following example was used, and a composite chip was manufactured by a method similar to that described in Example 1. Preparation of the catalyst and the linear structure was used in the same manner as in Example 1, and then to produce the E-A-D structure was carried out by the following method.
  • Example 1-c To the AD mixture obtained in Example 1-c, 20 parts by weight of methylene chloride were added dropwise without further purification, 5 parts by weight of an aqueous 0.36% by weight HCl solution was added dropwise, and the pH was adjusted to have an acidity, and 30 ° C at a temperature of 4 ° C. Stirred for a minute. Then, 1 part by weight of dimethyltetramethoxysilane was added dropwise. At this time, the portion that was not yet hydrolyzed in the molecular structure is easily converted into a hydrolyzate in the acidic aqueous solution layer separated from the solvent, and condensed in the resulting separate reactant and organic solvent layer to introduce E into the end unit. After stirring for 5 hours, stirring of the reaction was stopped and the temperature of the reactor was adjusted to room temperature.
  • Example 3-a After preparing the organic layer of the resultant obtained in Example 3-a without further purification, the terminal was converted into a cage structure using a trifunctional monomer. 3 parts by weight of Methyltrimethoxysilane was added dropwise to the mixed solution of Example 3-a in progress, to achieve stable hydrolysis, and after stirring for 24 hours, 3 parts by weight of the catalyst prepared in Example 1-a was added again to give a basic state. PH of the mixed solution was adjusted. At this time, the cage-type polymer is introduced to the end of the E structure, the reaction proceeds continuously in the reactor to form a polymer as shown in the formula (3). However, since it is obtained with other byproducts, a separate purification was required. Thereafter, the temperature was changed to room temperature, and tetrahydrofuran in the mixed solution was removed by vacuum to prepare a tablet.
  • Example 3-b After the reaction mixture was obtained in Example 3-b, the mixture was washed with distilled water, and when the pH of the distilled water layer was neutral, the solvent was completely removed by vacuum pressure. Thereafter, the precipitate was precipitated twice in methanol, and the unreacted monomer was removed, and the tetrahydrofuran and the aqueous solution were dissolved in 30 parts by weight in a solvent mixed at a weight ratio of 9.5: 0.5, and stored at a temperature of -20 ° C for 2 days. This is to facilitate the recrystallization of the material that is not introduced into the polymer, and closed by the cage structure, so that purification can be easily performed.
  • the obtained solid material was filtered, and it was confirmed that the polymer of Chemical Formula 3 was obtained along with various byproducts by vacuum reduction.
  • the composite polymers can be obtained without any problem in view of the fact that the sharp form of the cage forms without the low molecular weight obtained in each stage of polymer growth. there was.
  • the molecular weight was 17,000 in terms of styrene
  • the value of n was 4-66
  • the results of the formula (3) are as follows.
  • silsesquioxane composite polymer and the composite chip were prepared by applying the monomers described in Table 21 below. In this case, the method used in Example 3 was equally applied.
  • a catalyst 1a was prepared by mixing 10 wt% aqueous Potassium hydroxide (KOH) solution with 25 wt% aqueous tetramethylammonium hydroxide (TMAH).
  • KOH Potassium hydroxide
  • TMAH tetramethylammonium hydroxide
  • Example 4-a To a dried flask equipped with a cooling tube and a stirrer, 5 parts by weight of distilled water, 40 parts by weight of tetrahydrofuran, 0.5 parts by weight of the catalyst prepared in Example 4-a were added dropwise, followed by stirring at room temperature for 1 hour, and then 2 10 parts by weight of-(3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane was added dropwise, and 20 parts by weight of tetrahydroleuran was added dropwise thereto, followed by further stirring for 2 hours.
  • the mixed solution was stirred and washed twice to remove the catalyst and impurities, and then filtered, and then linear silsesquioxane containing 0.1 mmol / g or less of the alkoxy group remaining through 1 H-NMR analysis. This was then used to introduce the cage into the continuous reaction.
  • XRD analysis confirmed that the overall structure is a linear structure through the XRD analysis. As a result of measuring the molecular weight, it was confirmed that the silsesquioxane having a linear structure had a molecular weight of 6,000 styrene.
  • Example 4-b To the mixture of Example 4-b in progress, 0.36 wt% HCl aqueous solution was added dropwise very slowly to 5 parts by weight, the pH was adjusted to have acidity, and stirred at a temperature of 4 ° C. for 30 minutes. Thereafter, 5 parts by weight of DiPhenyltetramethoxydisiloxane was added dropwise, and after stirring for 1 hour, 5 parts by weight of the catalyst prepared in Example 4-a was added again to adjust the pH of the mixed solution in a basic state.
  • the cage-type structure was introduced into the polymer chain separately from the linear structure, the temperature was changed to room temperature, and tetrahydrofuran in the mixed solution was removed by vacuum, and the overall reactant was converted into the aqueous mixture. It was made. After 4 hours of mixing, some of the alkoxy groups in the B structure were changed to 0.025 mmol / g as a result of partial extraction and analysis by 29 Si-NMR and 1 H-NMR. It was confirmed that the ratio was introduced at 5: 5. In addition, the styrene reduced molecular weight was measured to 10,000. In addition, although the cage type structure was introduced, the molecular weight distribution of the single cage type material was not found in the GPC form of the polymer, and thus the cage structure was well introduced into the polymer chain through the continuous reaction.
  • the terminal was converted into a cage structure using a trifunctional monomer.
  • 100 parts by weight of the material obtained in Example 4-c was dissolved in 50 parts by weight of tetrahydrofuran, and then 5 parts by weight of distilled water was added to prepare a mixed solution. Thereafter, 10 parts by weight of 0.36 wt% HCl was added to the prepared solution, followed by stirring for 10 minutes, and then 3 parts by weight of Methyltrimethoxysilane were added dropwise at once to achieve stable hydrolysis. After stirring for 24 hours, 3 parts by weight of the catalyst prepared in Example 4-a was added again to adjust the pH of the mixed solution in a basic state.
  • the cage-shaped polymer is introduced to the X portion of the B structure, the reaction proceeds continuously in the reactor to form a polymer as shown in the formula (4). However, since it is obtained with other byproducts, a separate purification was required. Thereafter, the temperature was changed to room temperature, and tetrahydrofuran in the mixed solution was removed by vacuum to prepare a tablet.
  • the obtained solid material was filtered, and it was confirmed that the polymer of Formula 4 was obtained without various by-products by vacuum reduction.
  • the composite polymers can be obtained without any problem in view of the fact that the sharp form of the cage forms without the low molecular weight obtained in each stage of polymer growth. there was.
  • the molecular weight was obtained in the styrene conversion value of 12,000, the value of n of X was 4-6, the value of n of Y was 4-6, in particular in the formula 4 results are as follows.
  • silsesquioxane composite polymer and the composite chip were manufactured by applying the monomers described in Table 22 below. In this case, the method used in Example 4 was equally applied.
  • Example 4-b To the mixture of Example 4-b in progress, 0.36 wt% HCl aqueous solution was added dropwise very slowly to 5 parts by weight, the pH was adjusted to have acidity, and stirred at a temperature of 4 ° C. for 30 minutes. Thereafter, the amount of diphenyltetramethoxydisiloxane was prepared by adding 5 parts by weight to 25 parts by weight, which is 5 times the amount of Example 4-b, and after stirring for 1 hour, 5 parts by weight of the catalyst prepared in Example 1-a was added again to give a basic pH of the mixed solution. Was adjusted.
  • Example 5-a After the organic layer of the resultant obtained in Example 5-a was prepared without further purification, the terminal was converted into a cage structure using a trifunctional monomer. 100 parts by weight of the material obtained in Example 5-a was dissolved in 50 parts by weight of tetrahydrofuran, and then 5 parts by weight of distilled water was added to prepare a mixed solution. Thereafter, 10 parts by weight of 0.36 wt% HCl was added to the prepared solution, followed by stirring for 10 minutes, and then 3 parts by weight of Methyltrimethoxysilane were added dropwise at once to achieve stable hydrolysis. After stirring for 24 hours, 3 parts by weight of the catalyst prepared in Example 4-a was added again to adjust the pH of the mixed solution in a basic state.
  • the cage-shaped polymer is introduced to the X portion of the B structure, the reaction proceeds continuously in the reactor to form a polymer as shown in the formula (5). However, since it is obtained with other byproducts, a separate purification was required. Thereafter, the temperature was changed to room temperature, and tetrahydrofuran in the mixed solution was removed by vacuum to prepare a tablet.
  • the obtained solid material was filtered, and it was confirmed that the polymer of Chemical Formula 5 was obtained without various by-products by vacuum reduction.
  • the composite polymers can be obtained without any problem in view of the fact that the sharp form of the cage forms without the low molecular weight obtained in each stage of polymer growth. there was.
  • the molecular weight was obtained in the styrene conversion value of 16,000, the value of n of X was 4-6, the value of n of Y was 4-6, in particular in the formula (5) is as follows.
  • silsesquioxane composite polymer and the composite chip were prepared by applying the monomers described in Table 23 below. At this time, the manufacturing method was equally applied to the method used in Example 5.
  • Example 4-c 20 parts by weight of methylene chloride was added dropwise to the mixture obtained in Example 4-c, 5 parts by weight of a 0.36% by weight aqueous HCl solution was added dropwise, the pH was adjusted to have an acidity, and 30 minutes at a temperature of 4 ° C. Stirred. Then, 1 part by weight of dimethyltetramethoxysilane was added dropwise. At this time, the portion that was not yet hydrolyzed in the molecular structure is easily converted into a hydrolyzate in the acidic aqueous solution layer separated from the solvent, and condensed in the resulting separate reactant and organic solvent layer to introduce E into the end unit. After stirring for 5 hours, stirring of the reaction was stopped and the temperature of the reactor was adjusted to room temperature.
  • Example 6-a After the organic layer of the resultant obtained in Example 6-a was prepared without further purification, the terminal was converted into a cage structure using a trifunctional monomer. 3 parts by weight of Methyltrimethoxysilane was added dropwise to the mixed solution of Example 6-a in progress at a time to achieve stable hydrolysis. After stirring for 24 hours, 3 parts by weight of the catalyst prepared in Example 1-a was added again to give a basic state. PH of the mixed solution was adjusted. At this time, the cage-type polymer is introduced at the end of the E structure, the reaction proceeds continuously in the reactor to form a polymer as shown in formula (6). However, since it is obtained with other byproducts, a separate purification was required. Thereafter, the temperature was changed to room temperature, and tetrahydrofuran in the mixed solution was removed by vacuum to prepare a tablet.
  • Example 6-b the reaction mixture was obtained, washed with distilled water, and when the pH of the distilled water layer was neutral, the solvent was completely removed by vacuum. Thereafter, the precipitate was precipitated twice in methanol, and the unreacted monomer was removed, and the tetrahydrofuran and the aqueous solution were dissolved in 30 parts by weight in a solvent mixed at a weight ratio of 9.5: 0.5, and stored at a temperature of -20 ° C for 2 days. This is to facilitate the recrystallization of the material that is not introduced into the polymer, and closed by the cage structure, so that purification can be easily performed.
  • the obtained solid material was filtered, and it was confirmed that the polymer of Chemical Formula 6 was obtained along with various by-products by vacuum reduction.
  • the composite polymers can be obtained without any problem in view of the fact that the sharp form of the cage forms without the low molecular weight obtained in each stage of polymer growth. there was.
  • the molecular weight was obtained in the styrene conversion value of 21,000, the value of n of X was 4-6, the value of n of Y was 4-6, in particular in the formula 6 results are as follows.
  • silsesquioxane composite polymer and the composite chip were prepared by applying the monomers described in Table 24 below. At this time, the manufacturing method was equally applied to the method used in Example 6.
  • Synthesis step was carried out step by step, continuous hydrolysis and condensation, as in Example 1 to produce a composite chip.
  • a catalyst 1a was prepared by mixing 10 wt% aqueous Potassium hydroxide (KOH) solution with 25 wt% aqueous tetramethylammonium hydroxide (TMAH).
  • KOH Potassium hydroxide
  • TMAH tetramethylammonium hydroxide
  • Example 7-a To a dried flask equipped with a cooling tube and a stirrer, 5 parts by weight of distilled water, 15 parts by weight of tetrahydrofuran, 1 part by weight of the catalyst prepared in Example 7-a was added dropwise, and stirred at room temperature for 1 hour, followed by 2 20 parts by weight of-(3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane was added dropwise, and 15 parts by weight of tetrahydroleuran was added dropwise thereto, followed by further stirring for 5 hours.
  • the mixed solution during stirring was collected and washed twice to remove the catalyst and impurities, and after filtering, the SI-OH functional group formed at the terminal group was confirmed by IR analysis (3200 cm -1 ), and the molecular weight was measured. As a result, it was confirmed that the silsesquioxane having a linear structure had a molecular weight of 6,000 styrene.
  • Example 7-a To a dried flask equipped with a cooling tube and a stirrer, 5 parts by weight of distilled water, 40 parts by weight of tetrahydrofuran, 0.5 parts by weight of the catalyst prepared in Example 7-a were added dropwise, followed by stirring at room temperature for 1 hour, and then 2 10 parts by weight of-(3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane was added dropwise, and 20 parts by weight of tetrahydroleuran was added dropwise thereto, followed by further stirring for 2 hours.
  • the mixed solution was stirred and washed twice to remove the catalyst and impurities, and then filtered, and then linear silsesquioxane containing 0.1 mmol / g or less of the alkoxy group remaining through 1 H-NMR analysis. This was then used to introduce the cage into the continuous reaction.
  • XRD analysis confirmed that the overall structure is a linear structure through the XRD analysis. As a result of measuring the molecular weight, it was confirmed that the silsesquioxane having a linear structure had a molecular weight in terms of 8,000 styrene.
  • Example 7-a catalyst To a dried flask equipped with a cooling tube and a stirrer, 5 parts by weight of distilled water, 5 parts by weight of tetrahydrofuran, 10 parts by weight of the prepared Example 7-a catalyst were added dropwise and stirred at room temperature for 1 hour, followed by Example 20 parts by weight of the 7-b precursor and the 7-c precursor were added dropwise, and 10 parts by weight of tetrahydroleuran was added dropwise thereto, followed by further stirring for 24 hours.
  • the mixed solution during stirring was collected and washed twice to remove the catalyst and impurities, and after filtering, the SI-OH functional group formed at the terminal group was confirmed by IR analysis (3200 cm -1 ), and the molecular weight was measured. As a result, it was confirmed that the silsesquioxane having a linear structure had a molecular weight of 15,000 styrene.
  • Example 7-d 0.36% by weight of HCl solution was added very slowly 5 parts by weight, the pH was adjusted to have an acid, and stirred at a temperature of 4 °C 30 minutes. Thereafter, 5 parts by weight of diphenyltetramethoxydisiloxane was added dropwise at a time to achieve stable hydrolysis. After stirring for 1 hour, 7 parts by weight of the catalyst prepared in Example 7-a was added again to adjust the pH of the mixed solution in a basic state. At this time, a precursor of the D structure in which alkoxy is opened is formed separately from the linear polymer. A small amount of sample was taken and analyzed by H-NMR and IR to confirm the residual ratio of methoxy.
  • the terminal was converted into a cage structure using a trifunctional monomer.
  • 100 parts by weight of the material obtained in Example 7-e was dissolved in 50 parts by weight of tetrahydrofuran, and then 5 parts by weight of distilled water was added to prepare a mixed solution. Thereafter, 10 parts by weight of 0.36 wt% HCl was added to the prepared solution, followed by stirring for 10 minutes, and then 3 parts by weight of Methyltrimethoxysilane were added dropwise at once to achieve stable hydrolysis. After stirring for 24 hours, 3 parts by weight of the catalyst prepared in Example 7-a was added again to adjust the pH of the mixed solution in a basic state.
  • the cage-shaped polymer is introduced to the X portion of the B structure, the reaction proceeds continuously in the reactor to form a polymer as shown in the formula (7). However, since it is obtained with other byproducts, a separate purification was required. Thereafter, the temperature was changed to room temperature, and tetrahydrofuran in the mixed solution was removed by vacuum to prepare a tablet.
  • the obtained solid material was filtered, and it was confirmed that the polymer of Chemical Formula 7 was obtained without various by-products by vacuum reduction.
  • the composite polymers can be obtained without any problem in view of the fact that the sharp form of the cage forms without the low molecular weight obtained in each stage of polymer growth. there was.
  • the molecular weight was a styrene conversion value of 24,000
  • the value of n of X was 4-6
  • the value of n of Y was 4-6.
  • silsesquioxane composite polymer and the composite chip were prepared by applying the monomers described in Table 25 below. At this time, the manufacturing method was equally applied to the method used in Example 7.
  • Example 2 In order to manufacture a composite polymer having a D-A-B-D structure, the following example was used, and a composite chip was manufactured in the same manner as in Example 1.
  • Example 7-d 15 parts by weight of a 0.36 wt% HCl aqueous solution was added very slowly to the mixed solution of Example 7-d, the pH was adjusted to have acidity, and the mixture was stirred at a temperature of 4 ° C. for 30 minutes. Thereafter, the amount of diphenyltetramethoxydisiloxane was prepared by adding 25 parts by weight, which is 5 times the amount of Example 7-e, and added dropwise at once, and after stirring for 1 hour, 20 parts by weight of the catalyst prepared in Example 7-a was added again to give a basic pH of the mixed solution. Was adjusted.
  • the terminal was converted into a cage structure using a trifunctional monomer.
  • 100 parts by weight of the material obtained in Example 8-a was dissolved in 50 parts by weight of tetrahydrofuran, and then 5 parts by weight of distilled water was added to prepare a mixed solution. Thereafter, 10 parts by weight of 0.36 wt% HCl was added to the prepared solution, followed by stirring for 10 minutes, and then 3 parts by weight of Methyltrimethoxysilane were added dropwise at once to achieve stable hydrolysis. After stirring for 24 hours, 3 parts by weight of the catalyst prepared in Example 7-a was added again to adjust the pH of the mixed solution in a basic state.
  • the cage-type polymer is introduced to the X portion of the B structure, the reaction proceeds continuously in the reactor to form a polymer as shown in the formula (8). However, since it is obtained with other byproducts, a separate purification was required. Thereafter, the temperature was changed to room temperature, and tetrahydrofuran in the mixed solution was removed by vacuum to prepare a tablet.
  • the obtained solid material was filtered, and it was confirmed that the polymer of Chemical Formula 1 was obtained without various by-products by vacuum reduction.
  • the composite polymers can be obtained without any problem in view of the fact that the sharp form of the cage forms without the low molecular weight obtained in each stage of polymer growth. there was.
  • the molecular weight was obtained in the styrene conversion value of 36,000, the value of n of X was 4-6, the value of n of Y was 4-6, in particular in the formula 8 results are as follows.
  • silsesquioxane composite polymer and the composite chip were manufactured by applying the monomers described in Table 26 below. At this time, the manufacturing method was equally applied to the method used in Example 8.
  • Example 7-g To the mixture obtained in Example 7-g, 20 parts by weight of methylene chloride were added dropwise without further purification, 5 parts by weight of an aqueous 0.36% by weight HCl solution was added dropwise, the pH was adjusted to have an acidity, and 30 minutes at a temperature of 4 ° C. Stirred. Then, 1 part by weight of dimethyltetramethoxysilane was added dropwise. At this time, the portion that was not yet hydrolyzed in the molecular structure is easily converted into a hydrolyzate in the acidic aqueous solution layer separated from the solvent, and condensed in the resulting separate reactant and organic solvent layer to introduce E into the end unit. After stirring for 5 hours, stirring of the reaction was stopped and the temperature of the reactor was adjusted to room temperature.
  • Example 9-a After preparing the organic layer of the resultant obtained in Example 9-a without further purification, the terminal was converted into a cage structure using a trifunctional monomer. 3 parts by weight of Methyltrimethoxysilane was added dropwise to the mixed solution of Example 9-a in progress at a time to achieve stable hydrolysis. After stirring for 24 hours, 3 parts by weight of the catalyst prepared in Example 7-a was added again to give a basic state. PH of the mixed solution was adjusted. At this time, the cage-type polymer is introduced at the end of the E structure, the reaction proceeds continuously in the reactor to form a polymer as shown in formula (9). However, since it is obtained with other byproducts, a separate purification was required. Thereafter, the temperature was changed to room temperature, and tetrahydrofuran in the mixed solution was removed by vacuum to prepare a tablet.
  • Example 9-b After the reaction mixture was obtained in Example 9-b, the mixture was washed with distilled water, and when the pH of the distilled water layer was neutral, the solvent was completely removed by vacuum. Thereafter, the precipitate was precipitated twice in methanol, and the unreacted monomer was removed, and the tetrahydrofuran and the aqueous solution were dissolved in 30 parts by weight in a solvent mixed at a weight ratio of 9.5: 0.5, and stored at a temperature of -20 ° C for 2 days. This is to facilitate the recrystallization of the material that is not introduced into the polymer, and closed by the cage structure, so that purification can be easily performed.
  • the obtained solid material was filtered, and it was confirmed that the polymer of Formula 9 was obtained along with various by-products by vacuum reduction.
  • the composite polymers can be obtained without any problem in view of the fact that the sharp form of the cage forms without the low molecular weight obtained in each stage of polymer growth. there was.
  • the molecular weight was obtained in the styrene conversion value of 28,000, the value of n of X was 4-6, the value of n of Y was 4-6.
  • silsesquioxane composite polymer was prepared by applying the monomers described in Table 27 below. In this case, the method used in Example 9 was equally applied.
  • IPC-TM-650 A 0.3 mm thick sheet was cut into 2 x 20 mm and mounted on the tension geometry of the dynamic viscoelastic analyzer (DMA-8000). In this case, the measurement conditions were measured at a rate of 2 ° C. per minute at a frequency of 1 Hz generally used.
  • Pencil hardness method JIS 5600-5-4
  • JIS 5600-5-4 is generally rated at 750 g load, and the speed of 0.5 mm per second at a 45 degree angle to the coated surface at 1 kg f load, which is a more severe condition 10 mm horizontally moved to scratch the coating film was evaluated as a scratch. If the scratches of 3 mm or more were not found more than 2 times in five experiments, the pencils of higher hardness were selected and evaluated. .
  • Example 1 117 7H ⁇ 89.5 0.1
  • Example 2 120 7H ⁇ 90.0 0.1
  • Example 3 122 6H ⁇ 90.1 0.1
  • Example 4 119 7H ⁇ 90.3 0.1
  • Example 5 124 8H ⁇ 90.1 0.1
  • Example 6 128 8H ⁇ 90.1 0.1
  • Example 7 124 7H ⁇ 90.3 0.1
  • Example 8 128 8H ⁇ 90.5 0.1
  • Example 9 127 7H ⁇ 90.4 0.1 PC itself 150 6B NG 90.3 0.5
  • Example 1-1 170 6H ⁇ 91.6 0.2
  • Example 2-2 171 5H ⁇ 91.7 0.2
  • Example 3-3 174 5H ⁇ 91.8 0.2
  • Example 4-4 173 6H ⁇ 91.9 0.2
  • Example 5-5 175 7H ⁇ 91.8 0.2
  • Example 6-6 181 7H ⁇ 91.8 0.2
  • Example 7-7 170 5H ⁇ 91.9 0.2
  • Example 8-8 174 5H ⁇ 91.8 0.2
  • thermoplastic resin composition according to the present invention includes a silsesquioxane composite polymer including a linear silsesquioxane chain and a cage silsesquioxane having a specific structure in one polymer, and thus prevents heat resistance, chemical resistance, antifouling property, and gas permeation. It is excellent in properties, permeability, colorability, wear resistance and surface hardness.

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Abstract

본 발명은 실세스퀴옥산 복합 고분자를 포함하는 열가소성 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나의 고분자 내에 특정 구조의 선형 실세스퀴옥산 사슬 및 케이지형 실세스퀴옥산을 포함하는 실세스퀴옥산 복합 고분자를 포함하여 내열성, 내화학성, 방오성, 기체투과방지특성, 투과성, 착색성, 내마모성 및 표면경도 등이 우수한 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다.

Description

실세스퀴옥산 복합 고분자를 포함하는 열가소성 수지 조성물
본 발명은 실세스퀴옥산 복합 고분자를 이용한 열가소성 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나의 고분자 내에 특정 구조의 선형 실세스퀴옥산 사슬 및 케이지형 실세스퀴옥산을 포함하는 실세스퀴옥산 복합 고분자를 포함하여 내열성, 내화학성, 방오성, 기체투과방지특성, 투과성, 착색성, 내마모성 및 표면경도 등이 우수한 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다.
열가소성 수지는 높은 가공성으로 여러 분야에 사출 또는 압출을 통한 성형물, 필름, 섬유필라멘트 등 다양한 형태로 응용되어 활용되고 있으며, 대표적인 열가소성 수지로는 PC(Polycarbonate), PMMA(Polymethylmethacrylate), PES(Polyethersulfone), PET(Polyethyleneterephtalate), PEN(Polyethylenenaphthalate), COC(Cyclic olefin copolymer), PAc(Polyacrylate), PE(Polyethylene), PEEK (Polyetheretherketone), PEI(Polyetherimide), PI(Polyimide), PSF(Polysulfone), PVA(Polyvinylalcohol), PVCi(Polyvinylcinnamate), TAC(Triacetylcellulose), 폴리실리콘(Poly Silicone), 폴리우레탄(Polyurethane) 및 에폭시 수지(Epoxy Resin) 등이 사용되고 있다.
상기와 같은 열가소성 수지는 내열성, 내화학성, 기체투과방지특성, 발수성, 투명성, 착색성, 내마모성 및 표면경도 등이 낮아 산업의 발전과 함께 현장에서 요구하는 물리적 특성을 만족시키기에는 부족함이 있으며, 이를 해결하기 위하여 각각의 열가소성 수지를 혼합하여 사용하거나 각종 기능성 첨가제를 첨가하여 물성을 강화시키고자 하는 노력이 꾸준히 진행되고 있다.
일예로 대한민국특허공개 제10-2002-0034542호에서는 열가소성 폴리카보네이트 수지에 고무 변성 그라프트 공중합체, 및 비닐계 공중합체로 구성된 기초 수지에 인산에스테르 모폴라이드 화합물 및 불소화 폴리올레핀을 첨가시킨 난연성이 우수한 열가소성 수지 조성물을 개시하고 있으며, 대한민국특허공개 10-2011-0069592호에서는 폴리카보네이트 수지 100 중량부에 대하여, 실리콘계 화합물 0.01-10 중량부, 평균입경이 100-400 ㎛인 유기술폰산 금속염 0.01-1.5 중량부 및 폴리플루오르에틸렌 수지 0.01-1 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 난연 필름용 수지 조성물을 개시하고 있으나 수요자의 높은 난연성과 내화학성을 만족시키기에는 부족하며, 기타 기체투과방지특성, 방오성, 발수성, 착색성, 내마모성 및 표면경도 등에 대하여는 해결하지 못하는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 하나의 고분자 내에 특정 구조의 선형 실세스퀴옥산 사슬 및 케이지형 실세스퀴옥산을 포함하는 실세스퀴옥산 복합 고분자를 포함하여 내열성, 내화학성, 방오성, 기체투과방지특성, 투과성, 착색성, 내마모성 및 표면경도 등이 우수한 열가소성 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 상기 열가소성 수지 조성물로 제조하여 내열성, 내화학성, 방오성, 기체투과방지특성, 투과성, 착색성, 내마모성 및 표면경도 등이 우수한 물품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 하기 화학식 1 내지 9 중 어느 하나로 표시되는 실세스퀴옥산 복합 고분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물을 제공한다:
[화학식 1]
Figure PCTKR2015002193-appb-I000001
[화학식 2]
Figure PCTKR2015002193-appb-I000002
[화학식 3]
Figure PCTKR2015002193-appb-I000003
[화학식 4]
Figure PCTKR2015002193-appb-I000004
[화학식 5]
Figure PCTKR2015002193-appb-I000005
[화학식 6]
Figure PCTKR2015002193-appb-I000006
[화학식 7]
Figure PCTKR2015002193-appb-I000007
[화학식 8]
Figure PCTKR2015002193-appb-I000008
[화학식 9]
Figure PCTKR2015002193-appb-I000009
상기 화학식 1 내지 9에서,
A는
Figure PCTKR2015002193-appb-I000010
이고, B는
Figure PCTKR2015002193-appb-I000011
이고, D는
Figure PCTKR2015002193-appb-I000012
이고, E는
Figure PCTKR2015002193-appb-I000013
이며,
Y는 각각 독립적으로 O, NR21 또는 [(SiO3/2R)4+2nO]이며, 적어도 하나는 [(SiO3/2R)4+2nO]이며,
X는 각각 독립적으로 R22 또는 [(SiO3/2R)4+2nR]이고, 적어도 하나는 [(SiO3/2R)4+2nR]이고,
R, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15, R16, R17, R18, R19, R20, R21, R22는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 아민기; 에폭시기; 사이클로헥실에폭시기; (메타)아크릴기; 사이올기; 이소시아네이트기; 니트릴기; 니트로기; 페닐기; 중수소, 할로겐, 아민기, 에폭시기, (메타)아크릴기, 사이올기, 이소시아네이트기, 니트릴기, 니트로기, 페닐기로 치환되거나 치환되지 않은 C1~C40의 알킬기; C2~C40의 알케닐기; C1~C40의 알콕시기; C3~C40의 시클로알킬기; C3~C40의 헤테로시클로알킬기; C6~C40의 아릴기; C3~C40의 헤테로아릴기; C3~C40의 아르알킬기; C3~C40의 아릴옥시기; 또는 C3~C40의 아릴사이올기이며, 바람직하기로는 중수소, 할로겐, 아민기, (메타)아크릴기, 사이올기, 이소시아네이트기, 니트릴기, 니트로기, 페닐기, 사이클로헥실 에폭시기로 치환되거나 치환되지 않은 C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, 아민기, 에폭시기, 사이클로헥실 에폭시기, (메타)아크릴기, 사이올기, 페닐기 또는 이소시아네이트기를 포함하며,
a 및 d는 각각 독립적으로 1 내지 100,000의 정수이고, 바람직하기로는 a는 3 내지 1000이고, d는 1 내지 500이며, 더욱 바람직하기로는 a는 5 내지 300이고, d는 2 내지 100이며,
b는 각각 독립적으로 1 내지 500의 정수이며,
e는 각각 독립적으로 1 또는 2이며, 바람직하기로 1이며,
n은 각각 독립적으로 1 내지 20의 정수이며, 바람직하기로는 3 내지 10이다.
또한 본 발명은 상기 열가소성 수지 조성물로 제조한 것을 특징으로 하는 물품을 제공한다.
본 발명에 따른 열가소성 수지 조성물은 하나의 고분자 내에 특정 구조의 선형 실세스퀴옥산 사슬 및 케이지형 실세스퀴옥산을 포함하는 실세스퀴옥산 복합 고분자를 포함하여 내열성, 내화학성, 방오성, 기체투과방지특성, 투과성, 착색성, 내마모성 및 표면경도 등이 우수하다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 열가소성 수지 조성물은 하기 화학식 1 내지 9 중 어느 하나로 표시되는 실세스퀴옥산 복합 고분자를 포함하는 것을 특징으로 한다:
[화학식 1]
Figure PCTKR2015002193-appb-I000014
[화학식 2]
Figure PCTKR2015002193-appb-I000015
[화학식 3]
Figure PCTKR2015002193-appb-I000016
[화학식 4]
Figure PCTKR2015002193-appb-I000017
[화학식 5]
Figure PCTKR2015002193-appb-I000018
[화학식 6]
Figure PCTKR2015002193-appb-I000019
[화학식 7]
Figure PCTKR2015002193-appb-I000020
[화학식 8]
Figure PCTKR2015002193-appb-I000021
[화학식 9]
Figure PCTKR2015002193-appb-I000022
상기 화학식 1 내지 9에서,
A는
Figure PCTKR2015002193-appb-I000023
이고, B는
Figure PCTKR2015002193-appb-I000024
이고, D는
Figure PCTKR2015002193-appb-I000025
이고, E는
Figure PCTKR2015002193-appb-I000026
이며,
Y는 각각 독립적으로 O, NR21 또는 [(SiO3/2R)4+2nO]이며, 적어도 하나는 [(SiO3/2R)4+2nO]이며,
X는 각각 독립적으로 R22 또는 [(SiO3/2R)4+2nR]이고, 적어도 하나는 [(SiO3/2R)4+2nR]이고,
R, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15, R16, R17, R18, R19, R20, R21, R22는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 아민기; 에폭시기; 사이클로헥실에폭시기; (메타)아크릴기; 사이올기; 이소시아네이트기; 니트릴기; 니트로기; 페닐기; 중수소, 할로겐, 아민기, 에폭시기, (메타)아크릴기, 사이올기, 이소시아네이트기, 니트릴기, 니트로기, 페닐기로 치환되거나 치환되지 않은 C1~C40의 알킬기; C2~C40의 알케닐기; C1~C40의 알콕시기; C3~C40의 시클로알킬기; C3~C40의 헤테로시클로알킬기; C6~C40의 아릴기; C3~C40의 헤테로아릴기; C3~C40의 아르알킬기; C3~C40의 아릴옥시기; 또는 C3~C40의 아릴사이올기이며, 바람직하기로는 중수소, 할로겐, 아민기, (메타)아크릴기, 사이올기, 이소시아네이트기, 니트릴기, 니트로기, 페닐기, 사이클로헥실 에폭시기로 치환되거나 치환되지 않은 C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, 아민기, 에폭시기, 사이클로헥실 에폭시기, (메타)아크릴기, 사이올기, 페닐기 또는 이소시아네이트기를 포함하며,
a 및 d는 각각 독립적으로 1 내지 100,000의 정수이고, 바람직하기로는 a는 3 내지 1000이고, d는 1 내지 500이며, 더욱 바람직하기로는 a는 5 내지 300이고, d는 2 내지 100이며,
b는 각각 독립적으로 1 내지 500의 정수이며,
e는 각각 독립적으로 1 또는 2이며, 바람직하기로 1이며,
n은 각각 독립적으로 1 내지 20의 정수이며, 바람직하기로는 3 내지 10이다.
본 발명의 열가소성 수지 조성물은 상기 고분자 내에 상기 [A]a와 [D]d의 반복단위를 가지며, 선택적으로 [B]b 또는 [E]e 반복단위를 가지는 특정 구조의 실세스퀴옥산을 포함하여 열가소성 수지 조성물로 제조한 물품이 내열성, 내화학성, 방오성, 기체투과방지특성, 투과성, 착색성, 내마모성 및 표면경도를 가지게 할 수 있다.
본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 실세스퀴옥산 복합 고분자는
반응기에 염기성 촉매와 유기용매를 혼합한 후 유기 실란 화합물을 첨가하고 축합하여 하기 화학식 10을 제조하는 제1단계; 및 상기 제1단계 이후에 화학식 10에 [D]d(OR2)2 구조를 도입하기 위하여 반응기에 산성 촉매를 첨가하여 반응액을 산성으로 조절한 후, 유기 실란 화합물을 첨가하고 교반하는 제2단계; 및 상기 2단계 이후에 반응기에 염기성 촉매를 첨가하여 반응액을 염기성으로 변환하여 축합반응을 실시하는 제3단계를 포함하여 제조될 수 있다.
[화학식 10]
Figure PCTKR2015002193-appb-I000027
상기 식에서 R1, R2, R16, D, a 및 d는 화학식 1 내지 9에서 정의한 바와 같다.
본 발명의 상기 화학식 2로 표시되는 실세스퀴옥산 복합 고분자는
반응기에 염기성 촉매와 유기용매를 혼합한 후 유기 실란 화합물을 첨가하고 축합하여 상기 화학식 10을 제조하는 제1단계; 및 상기 제1단계 이후에 화학식 10에 [D]d(OR3)2 및 [D]d(OR4)2 구조를 화학식 2와 같이 도입하기 위하여 반응기에 산성 촉매를 첨가하여 반응액을 산성으로 조절한 후, 과량의 유기 실란 화합물을 첨가하고 교반하는 제2단계; 상기 2단계 이후에 반응기에 염기성 촉매를 첨가하여 반응액을 염기성으로 변환하여 축합반응을 실시하는 제3단계; 및 제3단계 반응을 거쳐, 단독으로 생성되는 부산물인 cage 구조를 재결정으로 제거하여주는 정제단계를 진행하여 제조될 수 있다.
본 발명의 상기 화학식 3으로 표시되는 실세스퀴옥산 복합 고분자는
반응기에 염기성 촉매와 유기용매를 혼합한 후 유기 실란 화합물을 첨가하고 축합하여 상기 화학식 10을 제조하는 제1단계; 및 상기 제1단계 이후에 화학식 10에 [D]d(OR5)2 구조를 도입하기 위하여 반응기에 산성 촉매를 첨가하여 반응액을 산성으로 조절한 후, 유기 실란 화합물을 첨가하고 교반하는 제2단계; 상기 2단계 이후에 반응기에 염기성 촉매를 첨가하여 반응액을 염기성으로 변환하여 축합반응을 실시하는 제3단계; 및 상기 제3단계 이후에 복합고분자의 말단에 [E]eX2 구조를 도입하여 위하여 반응기에 산성 촉매를 투입하여 반응액을 산성 분위기로 변환하고 유기실란 화합물을 혼합하여 교반하는 제4단계를 포함하여 제조될 수 있다.
본 발명의 상기 화학식 4로 표시되는 실세스퀴옥산 복합 고분자는
반응기에 염기성 촉매와 유기용매를 혼합한 후 유기 실란 화합물을 첨가하고 축합도를 조절하여 상기 화학식 10을 제조하는 제1단계; 및 상기 제1단계 이후에 화학식 10에 [B]b 구조 및 [D]d(OR7)2 구조를 도입하기 위하여 반응기에 산성 촉매를 첨가하여 반응액을 산성으로 조절한 후, 유기 실란 화합물을 첨가하고 교반하는 제2단계; 및 상기 2단계 이후에 반응기에 염기성 촉매를 첨가하여 반응액을 염기성으로 변환하여 축합반응을 실시하는 제3단계를 포함하여 제조될 수 있다.
본 발명의 상기 화학식 5로 표시되는 실세스퀴옥산 복합 고분자는
반응기에 염기성 촉매와 유기용매를 혼합한 후 유기 실란 화합물을 첨가하고 축합하여 상기 화학식 10을 제조하는 제1단계; 및 상기 제1단계 이후에 화학식 10에 [B]b 구조 및 [D]d(OR8)2, [D]d(OR9)2 구조를 도입하기 위하여 반응기에 산성 촉매를 첨가하여 반응액을 산성으로 조절한 후, 과량의 유기 실란 화합물을 첨가하고 교반하는 제2단계; 및 상기 2단계 이후에 반응기에 염기성 촉매를 첨가하여 반응액을 염기성으로 변환하여 축합반응을 제3단계; 및 제3단계 이후 재결정과 필터과정을 통하여, 단독 cage 생성 구조를 제거하는 제4단계를 포함하여 제조될 수 있다.
본 발명의 상기 화학식 6으로 표시되는 실세스퀴옥산 복합 고분자는
반응기에 염기성 촉매와 유기용매를 혼합한 후 유기 실란 화합물을 첨가하고 축합하여 상기 화학식 10을 제조하는 제1단계; 및 상기 제1단계 이후에 화학식 10에 [B]b 구조 및 [D]d(OR10)2 구조를 도입하기 위하여 반응기에 산성 촉매를 첨가하여 반응액을 산성으로 조절한 후, 유기 실란 화합물을 첨가하고 교반하는 제2단계; 상기 2단계 이후에 반응기에 염기성 촉매를 첨가하여 반응액을 염기성으로 변환하여 축합반응을 실시하는 제3단계; 및 상기 제3단계 이후에 복합고분자의 말단에 [E]eX2 구조를 도입하여 위하여 반응기에 산성 촉매를 투입하여 반응액을 산성 분위기로 변환하고 유기실란 화합물을 혼합하여 교반하는 제4단계를 포함하여 제조될 수 있다.
바람직하기로 상기 화학식 1 내지 6을 제조하는 방법에서 본 발명의 제1단계의 반응액의 pH는 9 내지 11.5인 것이 바람직하고, 제2단계의 반응액의 pH는 2 내지 4인 것이 바람직하고, 제3단계의 반응액의 pH는 8 내지 11.5인 것이 바람직하고, Ee을 도입하는 제4단계의 반응액의 pH는 1.5 내지 4인 것이 바람직하다. 상기 범위 내인 경우 제조되는 실세스퀴옥산 복합 고분자의 수율이 높을 뿐만 아니라 제조된 실세스퀴옥산 복합 고분자의 기계적 물성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 상기 화학식 7로 표시되는 실세스퀴옥산 복합 고분자는
반응기에 염기성 촉매와 유기용매를 혼합한 후 유기 실란 화합물을 첨가하고 축합도가 조절된 두 가지 형태의 상기 화학식 10을 제조하는 1단계; 상기 1단계에서 얻어진 화학식 10에 [B]b 구조 및 [D]d(OR12)2 구조를 도입하기 위하여 반응기에 산성 촉매를 첨가하여 반응액을 산성으로 조절한 후, 유기 실란 화합물을 첨가하고 교반하는 제2단계; 상기 각각의 2단계 반응 이후에 반응기에 염기성 촉매를 첨가하여 반응액을 염기성으로 변환하여 축합반응을 실시하는 제3단계; 및 상기 3단계를 통해 얻어진 2가지 이상의 물질을 염기성 조건에서 축합하여 연결하는 4단계를 포함하여 제조될 수 있다.
본 발명의 상기 화학식 8로 표시되는 실세스퀴옥산 복합 고분자는
반응기에 염기성 촉매와 유기용매를 혼합한 후 유기 실란 화합물을 첨가하고 축합도가 조절된 두 가지 형태의 상기 화학식 10을 제조하는 1단계; 상기 1단계에서 얻어진 화학식 10에 [B]b 구조, [D]d(OR14)2 구조를 도입하기 위하여 반응기에 산성 촉매를 첨가하여 반응액을 산성으로 조절한 후, 유기 실란 화합물을 첨가하고 교반하는 제2단계; 상기 각각의 2단계 반응 이후에 반응기에 염기성 촉매를 첨가하여 반응액을 염기성으로 변환하여 축합반응을 실시하는 제3단계; 상기 3단계를 통해 얻어진 2가지 이상의 물질을 염기성 조건에서 축합하여 연결하는 4단계; 상기 4단계 이후 [D]d(OR13)2를 도입하기 위한 반응기에 산성 촉매를 첨가하여 반응액을 산성으로 조절한 후, 유기 실란 화합물을 첨가하고 교반하는 제5단계; 및 상기 5단계 반응 이후에 반응기에 염기성 촉매를 첨가하여 반응액을 염기성으로 변환하여 축합반응을 실시하는 제6단계를 포함하여 제조될 수 있다.
본 발명의 상기 화학식 9로 표시되는 실세스퀴옥산 복합 고분자는
반응기에 염기성 촉매와 유기용매를 혼합한 후 유기 실란 화합물을 첨가하고 축합도가 조절된 두 가지 형태의 상기 화학식 10을 제조하는 1단계; 상기 1단계에서 얻어진 화학식 10에 [B]b 구조를 도입하기 위하여 반응기에 산성 촉매를 첨가하여 반응액을 산성으로 조절한 후, 유기 실란 화합물을 첨가하고 교반하는 제2단계; 상기 각각의 2단계반응 이후에 반응기에 염기성 촉매를 첨가하여 반응액을 염기성으로 변환하여 축합반응을 실시하는 제3단계; 상기 3단계를 통해 얻어진 2가지 이상의 화합물을 염기성 조건에서 축합하여 연결하는 4단계; 상기 제4단계 이후 [D]d(OR5)2를 도입하기 위한 반응기에 산성 촉매를 첨가하여 반응액을 산성으로 조절한 후, 유기 실란 화합물을 첨가하고 교반하는 제5단계; 상기 5단계 반응 이후에 반응기에 염기성 촉매를 첨가하여 반응액을 염기성으로 변환하여 축합반응을 실시하는 제6단계; 상기 제6단계 이후에 복합고분자의 말단에 [E]eX2 구조를 도입하여 위하여 반응기에 산성 촉매를 투입하여 반응액을 산성 분위기로 변환하고 유기실란 화합물을 혼합하여 교반하는 제7단계를 포함하여 제조될 수 있다.
바람직하기로 상기 화학식 7 내지 9의 고분자를 제조하는 방법에서 제1단계의 반응액의 pH는 9 내지 11.5인 것이 바람직하고, 제2단계의 반응액의 pH는 2 내지 4인 것이 바람직하고, 제3단계의 반응액의 pH는 8 내지 11.5인 것이 바람직하고, 제4단계의 반응액의 pH는 9 내지 11.5인 것이 바람직하고, 제5단계의 반응액의 pH는 2 내지 4인 것이 바람직하고, 제6단계의 반응액의 8 내지 11.5인 것이 바람직하고, Ee를 도입하는 제7단계의 반응액의 pH는 1.5 내지 4인 것이 바람직하다. 상기 범위 내인 경우 제조되는 실세스퀴옥산 복합 고분자의 수율이 높을 뿐만 아니라 제조된 실세스퀴옥산 복합 고분자의 기계적 물성을 향상시킬 수 있다.
또한 필요한 경우 각각의 복합 고분자에 [B]b 구조 및 [D]d(OR)2 구조를 더욱 도입하기 위하여 반응기에 산성 촉매를 첨가하여 반응액을 산성으로 조절한 후, 유기 실란 화합물을 첨가하고 교반하는 단계; 및 상기 단계 이후에 반응기에 염기성 촉매를 첨가하여 반응액을 염기성으로 변환하여 축합반응을 실시하는 단계를 통하여 복합 고분자 내에 [B]b 반복단위를 더욱 포함할 수 있다.
또한 필요한 경우 각각의 복합 고분자의 말단에 [E]eX2 구조를 도입하기 위하여 반응기에 산성 촉매를 투입하여 반응액을 산성 분위기로 변환하고 유기실란 화합물을 혼합하여 교반하는 단계를 포함하여 복합 고분자의 말단에 [E]e의 반복단위를 더욱 포함할 수 있다.
상기 실세스퀴옥산 복합 고분자의 제조방법에서는 염기성 촉매로서 바람직하기로는 2종 이상의 염기성 촉매의 혼합촉매를 사용하고, 이를 산성 촉매로 중화 및 산성화하여 재 가수분해를 유도하며, 다시 2종 이상의 염기성 촉매의 혼합촉매를 이용하여 염기성으로 축합을 진행함으로써 하나의 반응기내에서 산도와 염기도를 연속적으로 조절할 수 있다.
이때, 상기 염기성 촉매는 Li, Na, K, Ca 및 Ba 으로 이루어진 군에서 선택된 금속계 염기성 촉매 및 아민계 염기성 촉매에서 선택되는 2종 이상의 물질을 적절히 조합하여 제조될 수 있다. 바람직하게는 상기 아민계 염기성 촉매가 테트라메틸암모늄 하이드록시드(TMAH)이고, 금속계 염기성 촉매가 포타슘 하이드록시드(KOH) 또는 중탄산나트륨 (NaHCO3)일 수 있다. 상기 혼합촉매에서 각 성분의 함량은 바람직하기로는 아민계 염기성 촉매와 금속계 염기성 촉매의 비율이 10 내지 90: 10 내지 90 중량부의 비율에서 임의로 조절할 수 있다. 상기 범위 내인 경우 가수분해시 관능기와 촉매와의 반응성을 최소화시킬 수 있으며, 이로 인해 Si-OH 또는 Si-알콕시 등의 유기 관능기의 결함이 현저히 감소하여 축합도를 자유로이 조절할 수 있는 장점이 있다. 또한, 상기 산성 촉매로는 당분야에서 통상적으로 사용하는 산성 물질이라면 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들어, HCl, H2SO4, HNO3, CH3COOH 등의 일반 산성물질을 사용할 수 있고, 또한 latic acid, tartaric acid, maleic acid, citric acid 등의 유기계 산성물질도 적용할 수 있다.
본 발명의 실세스퀴옥산 복합 고분자의 제조방법에서 상기 유기용매는 당분야에서 통상적으로 사용하는 유기용매라면 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들어, 메틸알콜, 에틸알콜, 이소프로필알콜, 부틸알콜, 셀로솔브계 등의 알코올류, 락테이트계, 아세톤, 메틸(아이소부틸)에틸케톤 등의 케톤류, 에틸렌글리콜 등의 글리콜류, 테트라하이드로퓨란 등의 퓨란계, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, N-메틸-2-피롤리돈 등의 극성용매 뿐 아니라, 헥산, 사이클로헥산, 사이클로헥사논, 톨루엔, 자일렌, 크레졸, 클로로포름, 디클로로벤젠, 디메틸벤젠, 트리메틸벤젠, 피리딘, 메틸나프탈렌, 니트로메탄, 아크로니트릴, 메틸렌클로라이드, 옥타데실아민, 아닐린, 디메틸설폭사이드, 벤질알콜 등 다양한 용매를 사용할 수 있다.
또한, 상기 유기 실란계 화합물로는 본 발명의 실세스퀴옥산 복합 고분자인 화학식 1 내지 9의 R, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15, R16, R17, R18, R19, R20, R21, R22를 포함하는 유기 실란이 사용될 수 있으며, 바람직하기로 실세스퀴옥산 복합 고분자의 내화학성을 증가시켜 비팽윤성을 향상시키는 효과가 있는 페닐기 또는 아미노기를 포함하는 유기 실란 화합물, 또는 복합 고분자의 경화 밀도를 증가시켜 경화층의 기계적 강도 및 경도를 향상시키는 효과가 있는 에폭시기 또는 (메타)아크릴기를 포함하는 유기 실란 화합물을 사용할 수 있다.
상기 유기 실란계 화합물의 구체적인 예로는 (3-글리시드옥시프로필)트리메톡시실란, (3-글리시드옥시프로필)트리에톡시실란, (3-글리시드옥시프로필)메틸디메톡시실란, (3-글리시드옥시프로필)디메틸에톡시실란, 3-(메타아크릴옥시)프로필트리메톡시실란, 3,4-에폭시부틸트리메톡시실란, 3,4-에폭시부틸트리에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실란, 아미노프로필트리에톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리-t-부톡시실란, 비닐트리이소부톡시실란, 비닐트리이소프로폭시실란, 비닐트리페녹시실란, 페닐트리에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 아미노프로필트리메톡시실란, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, 디메틸테트라메톡시실록산, 디페닐테트라메톡시실록산 등을 들 수 있으며, 이들 중 1종 단독으로 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수도 있다. 최종 제조되는 조성물의 물성을 위하여 2종 이상을 혼합하여 사용하는 것이 보다 바람직하다.
본 발명에서 상기 화학식들의 반복단위 [D]d에 도입된[(SiO3/2R)4+2nO] 구조의 n은 1 내지 20의 정수로 치환될 수 있으며, 바람직하기로는 3 내지 10이며, 더욱 바람직하기로는 평균 n 값이 4 내지 5이며, 예를 들어, 상기 n이 4일 때 치환된 구조를 표현하면 하기 화학식 11과 같다:
[화학식 11]
Figure PCTKR2015002193-appb-I000028
상기 식에서, R은 상기에서 정의한 바와 같다.
본 발명에서, 상기 화학식들의 반복단위 [B]b 또는 [E]e에 도입된[(SiO3/2R)4+2nR] 구조의 n은 1 내지 20의 정수로 치환될 수 있으며, 바람직하기로는 3 내지 10이며, 더욱 바람직하기로는 평균 n 값이 4 내지 5이며, 예를 들어, 상기 n이 4일 때 치환된 구조를 표현하면 하기 화학식 12와 같다:
[화학식 12]
Figure PCTKR2015002193-appb-I000029
상기 식에서, R은 상기에서 정의한 바와 같다.
구체적인 예로 본 발명에 따른 실세스퀴옥산 고분자는 하기 표 1 내지 18에 고분자일 수 있다. 하기 표 1 내지 9에서 ECHE는 (Epoxycyclohexyl)ethyl, GlyP는 Glycidoxypropyl, POMMA는 (methacryloyloxy)propyl을 의미하며, 두 개 이상이 기재된 경우 혼합사용을 의미한다. n은 각각 독립적으로 1 내지 8이다.
상기 화학식 1의 실세스퀴옥산 복합고분자는 하기 표 1 또는 2에 기재된 고분자일 수 있다.
표 1
No R1 R2 R16 R19 Y의 R
1-1 OH,메톡시 H,메틸 ECHE ECHE ECHE
1-2 OH,메톡시 H,메틸 페닐 페닐 페닐
1-3 OH,메톡시 H,메틸 메틸 메틸 메틸
1-4 OH,메톡시 H,메틸 GlyP GlyP GlyP
1-5 OH,메톡시 H,메틸 POMMA POMMA POMMA
1-6 OH,메톡시 H,메틸 ECHE 페닐 페닐
1-7 OH,메톡시 H,메틸 ECHE 메틸 메틸
1-8 OH,메톡시 H,메틸 ECHE GlyP GlyP
1-9 OH,메톡시 H,메틸 ECHE POMMA POMMA
1-10 OH,메톡시 H,메틸 페닐 ECHE ECHE
1-11 OH,메톡시 H,메틸 페닐 메틸 메틸
1-12 OH,메톡시 H,메틸 페닐 GlyP GlyP
1-13 OH,메톡시 H,메틸 페닐 POMMA POMMA
1-14 OH,메톡시 H,메틸 메틸 ECHE ECHE
1-15 OH,메톡시 H,메틸 메틸 페닐 페닐
1-16 OH,메톡시 H,메틸 메틸 GlyP GlyP
1-17 OH,메톡시 H,메틸 메틸 POMMA POMMA
1-18 OH,메톡시 H,메틸 GlyP ECHE ECHE
1-19 OH,메톡시 H,메틸 GlyP 페닐 페닐
1-20 OH,메톡시 H,메틸 GlyP 메틸 메틸
1-21 OH,메톡시 H,메틸 GlyP POMMA POMMA
1-22 OH,메톡시 H,메틸 POMMA ECHE ECHE
1-23 OH,메톡시 H,메틸 POMMA 페닐 페닐
1-24 OH,메톡시 H,메틸 POMMA 메틸 메틸
1-25 OH,메톡시 H,메틸 POMMA GlyP GlyP
표 2
No R1 R2 R16 R19 Y의R n
2-1 OH,메톡시 H,메틸 ECHE 알킬사이올 ECHE 1~8
2-2 OH, CF3 H,에틸 페닐 페닐 페닐 1~8
2-3 OH,메톡시 H,아세틸틸 알킬사이올 메틸 메틸 1~8
2-4 CF3,메톡시 비닐,메틸 GlyP 도데실 GlyP 1~8
2-5 OH,메톡시 H,메틸 POMMA 알킬사이올 POMMA 1~8
2-6 OH, C8F13 H, F ECHE 페닐 페닐 1~8
2-7 OH, CF3 CF3,메틸 ECHE 옥틸 메틸 1~8
2-8 OH, C8F13 H,메틸 F 알킬사이올 GlyP 1~8
2-9 OH,메톡시 H, CF3 ECHE POMMA POMMA 1~8
2-10 OH,메톡시 H,메틸 페닐 알킬사이올 ECHE 1~8
2-11 OH, C8F13 아릴,메틸 알킬사이올 메틸 헥실 1~8
2-12 OH,알킬사이올 H,메타크릴 페닐 GlyP GlyP 1~8
2-13 OH,메톡시 H,메틸 알킬사이올 POMMA POMMA 1~8
2-14 OH, 아크릴 H,옥틸 메틸 ECHE 아미노프로필 1~8
2-15 비닐 ,메톡시 H,메틸 메틸 알킬사이올 페닐 1~8
2-16 알킬아민 H,메틸 메틸 GlyP GlyP 1~8
2-17 OH,에틸,메틸 알킬사이올,메틸 메틸 POMMA POMMA 1~8
2-18 아세톡시,메톡시 H,메틸 GlyP ECHE 아미노프로필 1~8
2-19 프로폭시,메톡시 H, CF3 GlyP 페닐 페닐 1~8
2-20 OH, 메톡시 H,메틸 아미노프로필 메틸 옥틸 1~8
2-21 C8F13,메톡시 C8F13,메틸 GlyP POMMA POMMA 1~8
2-22 OH,아릴 H,프로필 POMMA 프로필 ECHE 1~8
2-23 OH,메톡시 F,메틸 POMMA 페닐 페닐 1~8
2-24 CF3,메타크릴 H,메틸 POMMA 메틸 메틸 1~8
2-25 OH,메톡시 H,에틸 아미노프로필 GlyP GlyP 1~8
구체적인 예로 상기 화학식 2의 실세스퀴옥산 복합고분자는 하기 표 3 및 4에 기재된 고분자일 수 있다.
표 3
No R3 R4 R16 R19 Y의 R
3-1 H,메틸 H,메틸 ECHE ECHE ECHE
3-2 H,메틸 H,메틸 페닐 페닐 페닐
3-3 H,메틸 H,메틸 메틸 메틸 메틸
3-4 H,메틸 H,메틸 GlyP GlyP GlyP
3-5 H,메틸 H,메틸 POMMA POMMA POMMA
3-6 H,메틸 H,메틸 ECHE 페닐 페닐
3-7 H,메틸 H,메틸 ECHE 메틸 메틸
3-8 H,메틸 H,메틸 ECHE GlyP GlyP
3-9 H,메틸 H,메틸 ECHE POMMA POMMA
3-10 H,메틸 H,메틸 페닐 ECHE ECHE
3-11 H,메틸 H,메틸 페닐 메틸 메틸
3-12 H,메틸 H,메틸 페닐 GlyP GlyP
3-13 H,메틸 H,메틸 페닐 POMMA POMMA
3-14 H,메틸 H,메틸 메틸 ECHE ECHE
3-15 H,메틸 H,메틸 메틸 페닐 페닐
3-16 H,메틸 H,메틸 메틸 GlyP GlyP
3-17 H,메틸 H,메틸 메틸 POMMA POMMA
3-18 H,메틸 H,메틸 GlyP ECHE ECHE
3-19 H,메틸 H,메틸 GlyP 페닐 페닐
3-20 H,메틸 H,메틸 GlyP 메틸 메틸
3-21 H,메틸 H,메틸 GlyP POMMA POMMA
3-22 H,메틸 H,메틸 POMMA ECHE ECHE
3-23 H,메틸 H,메틸 POMMA 페닐 페닐
3-24 H,메틸 H,메틸 POMMA 메틸 메틸
3-25 H,메틸 H,메틸 POMMA GlyP GlyP
표 4
No R3 R4 R16 R19 Y의 R
4-1 OH,메톡시 H,메틸 ECHE 알킬사이올 ECHE
4-2 OH, CF3 H,에틸 페닐 페닐 페닐
4-3 OH,메톡시 H,아세틸틸 알킬사이올 메틸 메틸
4-4 CF3,메톡시 비닐,메틸 POMMA 도데실 GlyP
4-5 OH, 아크릴 H,메틸 POMMA 알킬사이올 옥틸
4-6 비닐 ,메톡시 H, F ECHE 페닐 POMMA
4-7 알킬아민 CF3,메틸 ECHE 옥틸 메틸
4-8 OH,에틸,메틸 H,메틸 F 아미노프로필 GlyP
4-9 아세톡시,메톡시 H, CF3 아미노프로필 POMMA 헥실
4-10 프로폭시,메톡시 H,메틸 페닐 알킬사이올 ECHE
4-11 OH, C8F13 아릴,메틸 알킬사이올 메틸 헥실
4-12 OH,메톡시 H,메타크릴 페닐 GlyP GlyP
4-13 CF3,메톡시 H,메틸 옥틸 POMMA POMMA
4-14 OH, 아크릴 H,옥틸 메틸 ECHE 아미노프로필
4-15 비닐 ,메톡시 H,메틸 옥틸 알킬사이올 페닐
4-16 알킬아민 H,메틸 옥틸 GlyP GlyP
4-17 OH,메톡시 알킬사이올,메틸 메틸 POMMA POMMA
4-18 아세톡시,메톡시 H,메틸 GlyP ECHE 아미노프로필
4-19 프로폭시,메톡시 H, CF3 GlyP 아미노프로필 페닐
4-20 OH, 메톡시 H,메틸 아미노프로필 메틸 옥틸
4-21 프로폭시,메톡시 C8F13,메틸 GlyP POMMA POMMA
4-22 OH, 메톡시 H,프로필 POMMA 프로필 ECHE
4-23 C8F13,메톡시 F,메틸 POMMA 페닐 페닐
4-24 OH,아릴 H,메틸 GlyP 메틸 GlyP
4-25 OH,메톡시 H,에틸 아미노프로필 GlyP GlyP
구체적인 예로 상기 화학식 3의 실세스퀴옥산 복합고분자는 하기 표 5 또는 6에 기재된 고분자일 수 있다.
표 5
No R5 R16 R19 R20 Y의 R X의 R
5-1 H,메틸 ECHE ECHE ECHE ECHE ECHE
5-2 H,메틸 페닐 페닐 페닐 페닐 페닐
5-3 H,메틸 메틸 메틸 메틸 메틸 메틸
5-4 H,메틸 GlyP EGCDX GlyP EGCDX GlyP
5-5 H,메틸 POMMA POMMA POMMA POMMA POMMA
5-6 H,메틸 ECHE ECHE 페닐 ECHE 페닐
5-7 H,메틸 ECHE ECHE 메틸 ECHE 메틸
5-8 H,메틸 ECHE ECHE GlyP ECHE GlyP
5-9 H,메틸 ECHE ECHE POMMA ECHE POMMA
5-10 H,메틸 ECHE 페닐 ECHE 페닐 ECHE
5-11 H,메틸 ECHE 메틸 ECHE 메틸 ECHE
5-12 H,메틸 ECHE GlyP ECHE GlyP ECHE
5-13 H,메틸 ECHE POMMA ECHE POMMA ECHE
5-14 H,메틸 페닐 페닐 ECHE 페닐 ECHE
5-15 H,메틸 페닐 페닐 메틸 페닐 메틸
5-16 H,메틸 페닐 페닐 EGDCX 페닐 EGDCX
5-17 H,메틸 페닐 페닐 POMMA 페닐 POMMA
5-18 H,메틸 페닐 ECHE 페닐 ECHE 페닐
5-19 H,메틸 페닐 메틸 페닐 메틸 페닐
5-20 H,메틸 페닐 GlyP 페닐 GlyP 페닐
5-21 H,메틸 페닐 POMMA 페닐 POMMA 페닐
5-22 H,메틸 메틸 메틸 ECHE 메틸 ECHE
5-23 H,메틸 메틸 메틸 페닐 메틸 페닐
5-25 H,메틸 메틸 메틸 GlyP 메틸 GlyP
5-25 H,메틸 메틸 메틸 POMMA 메틸 POMMA
5-26 H,메틸 메틸 ECHE 메틸 ECHE 메틸
5-27 H,메틸 메틸 페닐 메틸 페닐 메틸
5-28 H,메틸 메틸 GlyP 메틸 GlyP 메틸
5-29 H,메틸 메틸 POMMA 메틸 POMMA 메틸
5-30 H,메틸 GlyP GlyP ECHE GlyP ECHE
5-31 H,메틸 GlyP GlyP 페닐 GlyP 페닐
5-32 H,메틸 GlyP GlyP 메틸 GlyP 메틸
5-33 H,메틸 GlyP GlyP POMMA GlyP POMMA
5-34 H,메틸 GlyP ECHE GlyP ECHE GlyP
5-35 H,메틸 GlyP 페닐 GlyP 페닐 GlyP
5-36 H,메틸 GlyP 메틸 GlyP 메틸 GlyP
5-37 H,메틸 GlyP POMMA GlyP POMMA GlyP
5-35 H,메틸 POMMA POMMA ECHE POMMA ECHE
5-39 H,메틸 POMMA POMMA 페닐 POMMA 페닐
5-40 H,메틸 POMMA POMMA 메틸 POMMA 메틸
5-41 H,메틸 POMMA POMMA GlyP POMMA GlyP
5-42 H,메틸 POMMA ECHE POMMA ECHE POMMA
5-43 H,메틸 POMMA 페닐 POMMA 페닐 POMMA
5-44 H,메틸 POMMA 메틸 POMMA 메틸 POMMA
5-45 H,메틸 POMMA GlyP POMMA GlyP POMMA
표 6
No R5 R16 R19 R20 Y의 R X의 R
6-1 H,메틸 ECHE ECHE ECHE ECHE ECHE
6-2 H,에틸 페닐 페닐 페닐 페닐 페닐
6-3 H,아세틸틸 알킬사이올 메틸 메틸 메틸 메틸
6-4 비닐,메틸 POMMA 도데실 GlyP EGCDX GlyP
6-5 H,메틸 POMMA 알킬사이올 POMMA POMMA POMMA
6-6 H, F ECHE 페닐 페닐 ECHE 페닐
6-7 CF3,메틸 ECHE 옥틸 메틸 ECHE 메틸
6-8 H,메틸 F 아미노프로필 GlyP ECHE GlyP
6-9 H, CF3 아미노프로필 POMMA POMMA ECHE POMMA
6-10 H,메틸 페닐 알킬사이올 ECHE 페닐 ECHE
6-11 아릴,메틸 알킬사이올 메틸 ECHE 메틸 ECHE
6-12 H,메타크릴 페닐 GlyP ECHE GlyP ECHE
6-13 H,메틸 옥틸 POMMA ECHE POMMA ECHE
6-14 H,옥틸 메틸 ECHE ECHE 페닐 ECHE
6-15 H,메틸 옥틸 알킬사이올 메틸 페닐 메틸
6-16 H,메틸 옥틸 GlyP EGDCX 페닐 EGDCX
6-17 알킬사이올,메틸 메틸 POMMA POMMA 페닐 POMMA
6-18 H,메틸 GlyP GlyP 페닐 ECHE 페닐
6-19 H, CF3 POMMA POMMA 페닐 메틸 페닐
6-20 H,메틸 ECHE 아미노프로필 페닐 GlyP 페닐
6-21 C8F13,메틸 알킬사이올 페닐 페닐 POMMA 페닐
6-22 H,프로필 GlyP GlyP ECHE 메틸 ECHE
6-23 F,메틸 POMMA POMMA 페닐 메틸 페닐
6-24 H,메틸 ECHE 아미노프로필 GlyP 메틸 GlyP
6-25 H,에틸 아미노프로필 페닐 POMMA 메틸 POMMA
6-26 H,아세틸틸 메틸 옥틸 메틸 ECHE 메틸
6-27 비닐,메틸 POMMA POMMA 메틸 페닐 메틸
6-28 H,메틸 메틸 메틸 메틸 GlyP 메틸
6-29 H, F 도데실 GlyP 메틸 POMMA 메틸
6-30 CF3,메틸 알킬사이올 옥틸 ECHE GlyP ECHE
6-31 H,메틸 페닐 POMMA 페닐 GlyP 페닐
6-32 H,옥틸 옥틸 메틸 메틸 GlyP 메틸
6-33 H,메틸 아미노프로필 GlyP POMMA GlyP POMMA
6-34 H,메틸 POMMA 헥실 GlyP ECHE GlyP
6-35 H,아세틸틸 알킬사이올 ECHE GlyP 페닐 GlyP
6-36 비닐,메틸 메틸 헥실 GlyP 메틸 GlyP
6-37 H,메틸 GlyP GlyP GlyP POMMA GlyP
6-38 H, F POMMA POMMA ECHE POMMA ECHE
6-39 CF3,메틸 ECHE 아미노프로필 페닐 POMMA 페닐
6-40 H,메틸 알킬사이올 페닐 메틸 POMMA 메틸
6-41 비닐,메틸 GlyP GlyP GlyP POMMA GlyP
6-42 H,메틸 POMMA POMMA POMMA ECHE POMMA
6-43 H, F ECHE 아미노프로필 POMMA 페닐 POMMA
6-44 CF3,메틸 아미노프로필 페닐 POMMA 메틸 POMMA
6-45 H,메틸 POMMA GlyP POMMA GlyP POMMA
구체적인 예로 상기 화학식 4의 실세스퀴옥산 복합고분자는 하기 표 7 및 8에 기재된 고분자일 수 있다.
표 7
No R6 R7 R16 R17 R18 R19 X의 R Y의 R
7-1 OH,메톡시 H,메틸 ECHE ECHE H,메틸 ECHE ECHE ECHE
7-2 OH,메톡시 H,메틸 페닐 페닐 H,메틸 페닐 페닐 페닐
7-3 OH,메톡시 H,메틸 메틸 메틸 H,메틸 메틸 메틸 메틸
7-4 OH,메톡시 H,메틸 GlyP GlyP H,메틸 GlyP GlyP GlyP
7-5 OH,메톡시 H,메틸 POMMA POMMA H,메틸 POMMA POMMA POMMA
7-6 OH,메톡시 H,메틸 ECHE ECHE H,메틸 페닐 ECHE 페닐
7-7 OH,메톡시 H,메틸 ECHE ECHE H,메틸 메틸 ECHE 메틸
7-8 OH,메톡시 H,메틸 ECHE ECHE H,메틸 GlyP ECHE GlyP
7-9 OH,메톡시 H,메틸 ECHE ECHE H,메틸 POMMA ECHE POMMA
7-10 OH,메톡시 H,메틸 페닐 페닐 H,메틸 ECHE 페닐 ECHE
7-11 OH,메톡시 H,메틸 페닐 페닐 H,메틸 메틸 페닐 메틸
7-12 OH,메톡시 H,메틸 페닐 페닐 H,메틸 GlyP 페닐 GlyP
7-13 OH,메톡시 H,메틸 페닐 페닐 H,메틸 POMMA 페닐 POMMA
7-14 OH,메톡시 H,메틸 메틸 메틸 H,메틸 ECHE 메틸 ECHE
7-15 OH,메톡시 H,메틸 메틸 메틸 H,메틸 페닐 메틸 페닐
7-16 OH,메톡시 H,메틸 메틸 메틸 H,메틸 GlyP 메틸 GlyP
7-17 OH,메톡시 H,메틸 메틸 메틸 H,메틸 POMMA 메틸 POMMA
7-18 OH,메톡시 H,메틸 GlyP GlyP H,메틸 ECHE GlyP ECHE
7-19 OH,메톡시 H,메틸 GlyP GlyP H,메틸 페닐 GlyP 페닐
7-20 OH,메톡시 H,메틸 GlyP GlyP H,메틸 메틸 GlyP 메틸
7-21 OH,메톡시 H,메틸 GlyP GlyP H,메틸 POMMA GlyP POMMA
7-22 OH,메톡시 H,메틸 POMMA POMMA H,메틸 ECHE POMMA ECHE
7-23 OH,메톡시 H,메틸 POMMA POMMA H,메틸 페닐 POMMA 페닐
7-24 OH,메톡시 H,메틸 POMMA POMMA H,메틸 메틸 POMMA 메틸
7-25 OH,메톡시 H,메틸 POMMA POMMA H,메틸 GlyP POMMA GlyP
표 8
No R6 R7 R16 R17 R18 R19 X의 R Y의 R
8-1 OH,메톡시 H,메틸 ECHE 알킬사이올 H,메틸 ECHE 알킬사이올 ECHE
8-2 OH, CF3 H,에틸 ECHE 페닐 H,옥틸 페닐 페닐 페닐
8-3 OH,메톡시 H,아세틸틸 ECHE 메틸 H,메틸 메틸 메틸 메틸
8-4 CF3,메톡시 비닐,메틸 페닐 GlyP H,메틸 GlyP GlyP GlyP
8-5 OH,메톡시 H,메틸 페닐 POMMA 알킬사이올,메틸 POMMA POMMA POMMA
8-6 OH, C8F13 H, F 페닐 ECHE H,메틸 페닐 ECHE 페닐
8-7 OH, CF3 CF3,메틸 ECHE ECHE H, CF3 메틸 ECHE 메틸
8-8 OH, C8F13 H,메틸 헥실 ECHE H,에틸 GlyP ECHE GlyP
8-9 OH,메톡시 H, CF3 GlyP ECHE H,아세틸틸 POMMA ECHE POMMA
8-10 OH,메톡시 H,메틸 POMMA 페닐 비닐,메틸 ECHE 페닐 ECHE
8-11 OH, C8F13 아릴,메틸 아미노프로필 페닐 H,메틸 헥실 페닐 헥실
8-12 OH,알킬사이올 H,메타크릴 페닐 페닐 H, F GlyP 페닐 GlyP
8-13 OH,메톡시 H,메틸 GlyP ECHE 비닐,메틸 POMMA 페닐 POMMA
8-14 OH, 아크릴 H,옥틸 POMMA 헥실 H,메틸 아미노프로필 메틸 아미노프로필
8-15 비닐 ,메톡시 H,메틸 아미노프로필 GlyP H, F 페닐 메틸 페닐
8-16 알킬아민 H,메틸 페닐 POMMA CF3,메틸 GlyP 메틸 GlyP
8-17 OH,에틸,메틸 알킬사이올,메틸 옥틸 아미노프로필 H,메틸 POMMA 메틸 POMMA
8-18 아세톡시,메톡시 H,메틸 POMMA 페닐 H, CF3 아미노프로필 GlyP 아미노프로필
8-19 프로폭시,메톡시 H, CF3 ECHE GlyP H,메틸 페닐 GlyP 페닐
8-20 OH, 메톡시 H,메틸 페닐 POMMA H,메틸 옥틸 GlyP 옥틸
8-21 C8F13,메톡시 C8F13,메틸 메틸 아미노프로필 H,메틸 POMMA GlyP POMMA
8-22 OH,아릴 H,프로필 GlyP 페닐 알킬사이올,메틸 ECHE POMMA ECHE
8-23 OH,메톡시 F,메틸 POMMA 옥틸 H,메틸 페닐 POMMA 페닐
8-24 CF3,메타크릴 H,메틸 POMMA POMMA H, CF3 메틸 POMMA 메틸
8-25 OH,메톡시 H,에틸 POMMA ECHE H,메틸 GlyP POMMA GlyP
구체적인 예로 상기 화학식 5의 실세스퀴옥산 복합고분자는 하기 표 9 및 10에 기재된 고분자일 수 있다.
표 9
No R8 R9 R16 R17 R18 R19 X의 R Y의 R
9-1 H,메틸 H,메틸 ECHE ECHE H,메틸 ECHE ECHE ECHE
9-2 H,메틸 H,메틸 페닐 페닐 H,메틸 페닐 페닐 페닐
9-3 H,메틸 H,메틸 메틸 메틸 H,메틸 메틸 메틸 메틸
9-4 H,메틸 H,메틸 GlyP GlyP H,메틸 GlyP GlyP GlyP
9-5 H,메틸 H,메틸 POMMA POMMA H,메틸 POMMA POMMA POMMA
9-6 H,메틸 H,메틸 ECHE ECHE H,메틸 페닐 ECHE 페닐
9-7 H,메틸 H,메틸 ECHE ECHE H,메틸 메틸 ECHE 메틸
9-8 H,메틸 H,메틸 ECHE ECHE H,메틸 GlyP ECHE GlyP
9-9 H,메틸 H,메틸 ECHE ECHE H,메틸 POMMA ECHE POMMA
9-10 H,메틸 H,메틸 페닐 페닐 H,메틸 ECHE 페닐 ECHE
9-11 H,메틸 H,메틸 페닐 페닐 H,메틸 메틸 페닐 메틸
9-12 H,메틸 H,메틸 페닐 페닐 H,메틸 GlyP 페닐 GlyP
9-13 H,메틸 H,메틸 페닐 페닐 H,메틸 POMMA 페닐 POMMA
9-14 H,메틸 H,메틸 메틸 메틸 H,메틸 ECHE 메틸 ECHE
9-15 H,메틸 H,메틸 메틸 메틸 H,메틸 페닐 메틸 페닐
9-16 H,메틸 H,메틸 메틸 메틸 H,메틸 GlyP 메틸 GlyP
9-17 H,메틸 H,메틸 메틸 메틸 H,메틸 POMMA 메틸 POMMA
9-18 H,메틸 H,메틸 GlyP GlyP H,메틸 ECHE GlyP ECHE
9-19 H,메틸 H,메틸 GlyP GlyP H,메틸 페닐 GlyP 페닐
9-20 H,메틸 H,메틸 GlyP GlyP H,메틸 메틸 GlyP 메틸
9-21 H,메틸 H,메틸 GlyP GlyP H,메틸 POMMA GlyP POMMA
9-22 H,메틸 H,메틸 POMMA POMMA H,메틸 ECHE POMMA ECHE
9-23 H,메틸 H,메틸 POMMA POMMA H,메틸 페닐 POMMA 페닐
9-24 H,메틸 H,메틸 POMMA POMMA H,메틸 메틸 POMMA 메틸
9-25 H,메틸 H,메틸 POMMA POMMA H,메틸 GlyP POMMA GlyP
표 10
No R8 R9 R16 R17 R18 R19 B의 R D의 R
10-1 H,메틸 CF3,메틸 ECHE 알킬사이올 H,메틸 ECHE 알킬사이올 ECHE
10-2 H,에틸 H,메틸 ECHE 페닐 알킬사이올,메틸 헥실 페닐 헥실
10-3 H,아세틸틸 H, CF3 ECHE 메틸 H,메틸 GlyP 메틸 GlyP
10-4 비닐,메틸 H,메틸 페닐 GlyP H, CF3 POMMA GlyP POMMA
10-5 H,메틸 H,메틸 페닐 POMMA H,에틸 아미노프로필 POMMA 아미노프로필
10-6 H, F H,옥틸 페닐 ECHE H, F 페닐 ECHE 페닐
10-7 CF3,메틸 H,메틸 ECHE ECHE 비닐,메틸 GlyP ECHE GlyP
10-8 H,메틸 H,메틸 헥실 ECHE H,메틸 POMMA ECHE POMMA
10-9 H, CF3 알킬사이올,메틸 GlyP ECHE H, F 아미노프로필 ECHE 아미노프로필
10-10 H,메틸 H,메틸 POMMA 페닐 CF3,메틸 페닐 페닐 페닐
10-11 아릴,메틸 H,메틸 아미노프로필 페닐 H,메틸 옥틸 페닐 옥틸
10-12 H,메타크릴 H,메틸 페닐 페닐 H, CF3 POMMA 페닐 POMMA
10-13 H,메틸 알킬사이올,메틸 GlyP ECHE H,메틸 ECHE ECHE ECHE
10-14 H,옥틸 H,메틸 POMMA 헥실 H,메틸 페닐 헥실 페닐
10-15 H,메틸 H, F 아미노프로필 GlyP H,옥틸 메틸 GlyP 메틸
10-16 H,메틸 CF3,메틸 페닐 POMMA H,메틸 GlyP POMMA GlyP
10-17 알킬사이올,메틸 H,메틸 옥틸 아미노프로필 H,메틸 POMMA 아미노프로필 POMMA
10-18 H,메틸 H, CF3 POMMA 페닐 알킬사이올,메틸 아미노프로필 페닐 아미노프로필
10-19 H, CF3 H,메틸 ECHE GlyP H,메틸 페닐 GlyP 페닐
10-20 H,메틸 H,메틸 페닐 POMMA H,메틸 옥틸 POMMA 옥틸
10-21 C8F13,메틸 H,메틸 메틸 아미노프로필 H,메틸 POMMA 아미노프로필 POMMA
10-22 H,프로필 알킬사이올,메틸 GlyP 페닐 알킬사이올,메틸 ECHE 페닐 ECHE
10-23 F,메틸 H,메틸 POMMA 옥틸 H,메틸 페닐 옥틸 페닐
10-24 H,메틸 H, CF3 POMMA POMMA H, CF3 메틸 POMMA 메틸
10-25 H,에틸 H,메틸 POMMA ECHE H,메틸 GlyP ECHE GlyP
구체적인 예로 상기 화학식 6의 실세스퀴옥산 복합고분자는 하기 표 11 및 12에 기재된 고분자일 수 있다.
표 11
No R16 R17 R18 R19 R20 X의 R Y의 R E의 X의 R
11-1 ECHE ECHE H,메틸 ECHE ECHE ECHE ECHE ECHE
11-2 페닐 페닐 H,메틸 페닐 페닐 페닐 페닐 페닐
11-3 메틸 메틸 H,메틸 메틸 메틸 메틸 메틸 메틸
11-4 GlyP EGCDX H,메틸 EGCDX GlyP EGCDX EGCDX GlyP
11-5 POMMA POMMA H,메틸 POMMA POMMA POMMA POMMA POMMA
11-6 ECHE ECHE H,메틸 ECHE 페닐 ECHE ECHE 페닐
11-7 ECHE ECHE H,메틸 ECHE 메틸 ECHE ECHE 메틸
11-8 ECHE ECHE H,메틸 ECHE GlyP ECHE ECHE GlyP
11-9 ECHE ECHE H,메틸 ECHE POMMA ECHE ECHE POMMA
11-10 ECHE 페닐 H,메틸 페닐 ECHE 페닐 페닐 ECHE
11-11 ECHE 메틸 H,메틸 메틸 ECHE 메틸 메틸 ECHE
11-12 ECHE GlyP H,메틸 GlyP ECHE GlyP GlyP ECHE
11-13 ECHE POMMA H,메틸 POMMA ECHE POMMA POMMA ECHE
11-14 페닐 페닐 H,메틸 페닐 ECHE 페닐 페닐 ECHE
11-15 페닐 페닐 H,메틸 페닐 메틸 페닐 페닐 메틸
11-16 페닐 페닐 H,메틸 페닐 EGDCX 페닐 페닐 EGDCX
11-17 페닐 페닐 H,메틸 페닐 POMMA 페닐 페닐 POMMA
11-18 페닐 ECHE H,메틸 ECHE 페닐 ECHE ECHE 페닐
11-19 페닐 메틸 H,메틸 메틸 페닐 메틸 메틸 페닐
11-20 페닐 GlyP H,메틸 GlyP 페닐 GlyP GlyP 페닐
11-21 페닐 POMMA H,메틸 POMMA 페닐 POMMA POMMA 페닐
11-22 메틸 메틸 H,메틸 메틸 ECHE 메틸 메틸 ECHE
11-23 메틸 메틸 H,메틸 메틸 페닐 메틸 메틸 페닐
11-24 메틸 메틸 H,메틸 메틸 GlyP 메틸 메틸 GlyP
11-25 메틸 메틸 H,메틸 메틸 POMMA 메틸 메틸 POMMA
11-26 메틸 ECHE H,메틸 ECHE 메틸 ECHE ECHE 메틸
11-27 메틸 페닐 H,메틸 페닐 메틸 페닐 페닐 메틸
11-28 메틸 GlyP H,메틸 GlyP 메틸 GlyP GlyP 메틸
11-29 메틸 POMMA H,메틸 POMMA 메틸 POMMA POMMA 메틸
11-30 GlyP GlyP H,메틸 GlyP ECHE GlyP GlyP ECHE
11-31 GlyP GlyP H,메틸 GlyP 페닐 GlyP GlyP 페닐
11-32 GlyP GlyP H,메틸 GlyP 메틸 GlyP GlyP 메틸
11-33 GlyP GlyP H,메틸 GlyP POMMA GlyP GlyP POMMA
11-34 GlyP ECHE H,메틸 ECHE GlyP ECHE ECHE GlyP
11-35 GlyP 페닐 H,메틸 페닐 GlyP 페닐 페닐 GlyP
11-36 GlyP 메틸 H,메틸 메틸 GlyP 메틸 메틸 GlyP
11-37 GlyP POMMA H,메틸 POMMA GlyP POMMA POMMA GlyP
11-38 POMMA POMMA H,메틸 POMMA ECHE POMMA POMMA ECHE
11-39 POMMA POMMA H,메틸 POMMA 페닐 POMMA POMMA 페닐
11-40 POMMA POMMA H,메틸 POMMA 메틸 POMMA POMMA 메틸
11-41 POMMA POMMA H,메틸 POMMA GlyP POMMA POMMA GlyP
11-42 POMMA ECHE H,메틸 ECHE POMMA ECHE ECHE POMMA
11-43 POMMA 페닐 H,메틸 페닐 POMMA 페닐 페닐 POMMA
11-44 POMMA 메틸 H,메틸 메틸 POMMA 메틸 메틸 POMMA
11-45 POMMA GlyP H,메틸 GlyP POMMA GlyP GlyP POMMA
표 12
No R16 R17 R18 R19 R20 X의 R Y의 R E의 X의 R
12-1 ECHE POMMA H,메틸 ECHE POMMA POMMA ECHE POMMA
12-2 페닐 POMMA H,에틸 페닐 POMMA POMMA 페닐 POMMA
12-3 POMMA ECHE H,아세틸틸 메틸 ECHE ECHE 메틸 ECHE
12-4 메틸 ECHE 비닐,메틸 EGCDX ECHE ECHE EGCDX ECHE
12-5 POMMA F H,메틸 POMMA F F POMMA F
12-6 프로필 아미노프로필 CF3,메틸 ECHE 아미노프로필 아미노프로필 ECHE 아미노프로필
12-7 페닐 페닐 H,메틸 ECHE 페닐 페닐 ECHE 페닐
12-8 메틸 알킬사이올 H,아세틸틸 ECHE 알킬사이올 알킬사이올 ECHE 알킬사이올
12-9 GlyP 페닐 비닐,메틸 ECHE 페닐 페닐 ECHE 페닐
12-10 ECHE 옥틸 H,메틸 페닐 옥틸 옥틸 페닐 옥틸
12-11 알킬사이올 메틸 H,메틸 메틸 메틸 메틸 메틸 메틸
12-12 페닐 옥틸 비닐,메틸 GlyP 옥틸 옥틸 GlyP 옥틸
12-13 옥틸 옥틸 H,메틸 POMMA 옥틸 옥틸 POMMA 옥틸
12-14 메틸 메틸 H, F 페닐 메틸 메틸 페닐 메틸
12-15 옥틸 GlyP CF3,메틸 페닐 ECHE GlyP 페닐 ECHE
12-16 옥틸 GlyP 비닐,메틸 페닐 페닐 GlyP 페닐 페닐
12-17 메틸 아미노프로필 H,메틸 페닐 POMMA 아미노프로필 페닐 POMMA
12-18 GlyP GlyP H, F ECHE 메틸 GlyP ECHE 메틸
12-19 GlyP POMMA CF3,메틸 메틸 POMMA POMMA 메틸 POMMA
12-20 아미노프로필 메틸 H,메틸 GlyP 프로필 메틸 GlyP 프로필
12-21 GlyP POMMA 알킬사이올,메틸 POMMA 페닐 POMMA POMMA 페닐
12-22 POMMA 프로필 H,아세틸틸 메틸 메틸 프로필 메틸 메틸
12-23 POMMA 메틸 비닐,메틸 메틸 GlyP 메틸 메틸 GlyP
12-24 GlyP GlyP 비닐,메틸 메틸 ECHE GlyP 메틸 ECHE
12-25 아미노프로필 GlyP H,메틸 메틸 GlyP GlyP 메틸 GlyP
12-26 메틸 아미노프로필 H, F ECHE 아미노프로필 아미노프로필 ECHE 아미노프로필
12-27 메틸 GlyP CF3,메틸 페닐 GlyP GlyP 페닐 GlyP
12-28 메틸 옥틸 H,메틸 GlyP 옥틸 옥틸 GlyP 옥틸
12-29 메틸 메틸 H,아세틸틸 POMMA 메틸 메틸 POMMA 메틸
12-30 아미노프로필 GlyP 비닐,메틸 GlyP GlyP GlyP GlyP GlyP
12-31 GlyP GlyP H,메틸 GlyP GlyP GlyP GlyP GlyP
12-32 POMMA 아미노프로필 H,메틸 GlyP 아미노프로필 아미노프로필 GlyP 아미노프로필
12-33 메틸 GlyP 비닐,메틸 GlyP GlyP GlyP GlyP GlyP
12-34 POMMA POMMA H,메틸 ECHE POMMA POMMA ECHE POMMA
12-35 프로필 POMMA H, F 페닐 POMMA POMMA 페닐 POMMA
12-36 메틸 GlyP CF3,메틸 메틸 GlyP GlyP 메틸 GlyP
12-37 GlyP 아미노프로필 비닐,메틸 POMMA 아미노프로필 아미노프로필 POMMA 아미노프로필
12-38 GlyP 메틸 H,메틸 POMMA 메틸 메틸 POMMA 메틸
12-39 아미노프로필 메틸 H, F POMMA 메틸 메틸 POMMA 메틸
12-40 아미노프로필 메틸 CF3,메틸 POMMA 메틸 메틸 POMMA 메틸
12-41 GlyP 메틸 H,메틸 POMMA 메틸 메틸 POMMA 메틸
12-42 POMMA GlyP 알킬사이올,메틸 ECHE GlyP GlyP ECHE GlyP
12-43 POMMA 아미노프로필 H,아세틸틸 페닐 아미노프로필 아미노프로필 페닐 아미노프로필
12-44 POMMA GlyP 비닐,메틸 메틸 GlyP GlyP 메틸 GlyP
12-45 POMMA POMMA H,메틸 GlyP POMMA POMMA GlyP POMMA
구체적인 예로 상기 화학식 7의 실세스퀴옥산 복합고분자는 하기 표 13 및 14에 기재된 고분자일 수 있다.
표 13
No R11 R12 R16 R17 R18 R19 X의 R Y의 R
13-1 OH,메톡시 H,메틸 ECHE ECHE H,메틸 ECHE ECHE ECHE
13-2 OH,메톡시 H,메틸 페닐 페닐 H,메틸 페닐 페닐 페닐
13-3 OH,메톡시 H,메틸 메틸 메틸 H,메틸 메틸 메틸 메틸
13-4 OH,메톡시 H,메틸 GlyP GlyP H,메틸 GlyP GlyP GlyP
13-5 OH,메톡시 H,메틸 POMMA POMMA H,메틸 POMMA POMMA POMMA
13-6 OH,메톡시 H,메틸 ECHE ECHE H,메틸 페닐 ECHE 페닐
13-7 OH,메톡시 H,메틸 ECHE ECHE H,메틸 메틸 ECHE 메틸
13-8 OH,메톡시 H,메틸 ECHE ECHE H,메틸 GlyP ECHE GlyP
13-9 OH,메톡시 H,메틸 ECHE ECHE H,메틸 POMMA ECHE POMMA
13-10 OH,메톡시 H,메틸 페닐 페닐 H,메틸 ECHE 페닐 ECHE
13-11 OH,메톡시 H,메틸 페닐 페닐 H,메틸 메틸 페닐 메틸
13-12 OH,메톡시 H,메틸 페닐 페닐 H,메틸 GlyP 페닐 GlyP
13-13 OH,메톡시 H,메틸 페닐 페닐 H,메틸 POMMA 페닐 POMMA
13-14 OH,메톡시 H,메틸 메틸 메틸 H,메틸 ECHE 메틸 ECHE
13-15 OH,메톡시 H,메틸 메틸 메틸 H,메틸 페닐 메틸 페닐
13-16 OH,메톡시 H,메틸 메틸 메틸 H,메틸 GlyP 메틸 GlyP
13-17 OH,메톡시 H,메틸 메틸 메틸 H,메틸 POMMA 메틸 POMMA
13-18 OH,메톡시 H,메틸 GlyP GlyP H,메틸 ECHE GlyP ECHE
13-19 OH,메톡시 H,메틸 GlyP GlyP H,메틸 페닐 GlyP 페닐
13-20 OH,메톡시 H,메틸 GlyP GlyP H,메틸 메틸 GlyP 메틸
13-21 OH,메톡시 H,메틸 GlyP GlyP H,메틸 POMMA GlyP POMMA
13-22 OH,메톡시 H,메틸 POMMA POMMA H,메틸 ECHE POMMA ECHE
13-23 OH,메톡시 H,메틸 POMMA POMMA H,메틸 페닐 POMMA 페닐
13-24 OH,메톡시 H,메틸 POMMA POMMA H,메틸 메틸 POMMA 메틸
13-25 OH,메톡시 H,메틸 POMMA POMMA H,메틸 GlyP POMMA GlyP
표 14
No R11 R12 R16 R17 R18 R19 X의 R Y의 R
14-1 OH,메톡시 H,메틸 ECHE 알킬사이올 H,메틸 ECHE 알킬사이올 ECHE
14-2 OH, CF3 H,에틸 ECHE 페닐 H,에틸 페닐 페닐 페닐
14-3 OH,메톡시 H,아세틸틸 ECHE 메틸 H,아세틸틸 메틸 메틸 메틸
14-4 CF3,메톡시 비닐,메틸 페닐 GlyP 비닐,메틸 GlyP GlyP GlyP
14-5 OH,메톡시 H,메틸 페닐 POMMA H,메틸 POMMA POMMA POMMA
14-6 OH, C8F13 H, F 페닐 ECHE H, F 페닐 ECHE 페닐
14-7 OH, CF3 CF3,메틸 ECHE ECHE CF3,메틸 메틸 ECHE 메틸
14-8 OH, C8F13 H,메틸 헥실 ECHE H,메틸 GlyP ECHE GlyP
14-9 OH,메톡시 H, CF3 GlyP ECHE H, CF3 POMMA ECHE POMMA
14-10 OH,메톡시 H,메틸 POMMA 페닐 H,메틸 ECHE 페닐 ECHE
14-11 OH, C8F13 아릴,메틸 아미노프로필 페닐 아릴,메틸 헥실 페닐 헥실
14-12 OH,알킬사이올 H,메타크릴 페닐 페닐 H,메타크릴 GlyP 페닐 GlyP
14-13 OH,메톡시 H,메틸 GlyP ECHE H,메틸 POMMA ECHE POMMA
14-14 OH, 아크릴 H,옥틸 POMMA 헥실 H,옥틸 아미노프로필 헥실 아미노프로필
14-15 비닐 ,메톡시 H,메틸 아미노프로필 GlyP H,메틸 페닐 GlyP 페닐
14-16 알킬아민 H,메틸 페닐 POMMA H,메틸 GlyP POMMA GlyP
14-17 OH,에틸,메틸 알킬사이올,메틸 옥틸 아미노프로필 알킬사이올,메틸 POMMA 아미노프로필 POMMA
14-18 아세톡시,메톡시 H,메틸 POMMA 페닐 H,메틸 아미노프로필 페닐 아미노프로필
14-19 프로폭시,메톡시 H, CF3 ECHE GlyP H, CF3 페닐 GlyP 페닐
14-20 OH, 메톡시 H,메틸 페닐 POMMA H,메틸 옥틸 POMMA 옥틸
14-21 C8F13,메톡시 C8F13,메틸 메틸 아미노프로필 C8F13,메틸 POMMA 아미노프로필 POMMA
14-22 OH,아릴 H,프로필 GlyP 페닐 H,프로필 ECHE 페닐 ECHE
14-23 OH,메톡시 F,메틸 POMMA 옥틸 F,메틸 페닐 옥틸 페닐
14-24 CF3,메타크릴 H,메틸 POMMA POMMA H,메틸 메틸 POMMA 메틸
14-25 OH,메톡시 H,메틸 POMMA POMMA H,메틸 GlyP POMMA GlyP
구체적인 예로 상기 화학식 8의 실세스퀴옥산 복합고분자는 하기 표 15 및 16에 기재된 고분자일 수 있다.
표 15
No R13 R14 R16 R17 R18 R19 X의 R Y의 R
15-1 H,메틸 H,메틸 ECHE ECHE H,메틸 ECHE ECHE ECHE
15-2 H,메틸 H,메틸 페닐 페닐 H,메틸 페닐 페닐 페닐
15-3 H,메틸 H,메틸 메틸 메틸 H,메틸 메틸 메틸 메틸
15-4 H,메틸 H,메틸 GlyP GlyP H,메틸 GlyP GlyP GlyP
15-5 H,메틸 H,메틸 POMMA POMMA H,메틸 POMMA POMMA POMMA
15-6 H,메틸 H,메틸 ECHE ECHE H,메틸 페닐 ECHE 페닐
15-7 H,메틸 H,메틸 ECHE ECHE H,메틸 메틸 ECHE 메틸
15-8 H,메틸 H,메틸 ECHE ECHE H,메틸 GlyP ECHE GlyP
15-9 H,메틸 H,메틸 ECHE ECHE H,메틸 POMMA ECHE POMMA
15-10 H,메틸 H,메틸 페닐 페닐 H,메틸 ECHE 페닐 ECHE
15-11 H,메틸 H,메틸 페닐 페닐 H,메틸 메틸 페닐 메틸
15-12 H,메틸 H,메틸 페닐 페닐 H,메틸 GlyP 페닐 GlyP
15-13 H,메틸 H,메틸 페닐 페닐 H,메틸 POMMA 페닐 POMMA
15-14 H,메틸 H,메틸 메틸 메틸 H,메틸 ECHE 메틸 ECHE
15-15 H,메틸 H,메틸 메틸 메틸 H,메틸 페닐 메틸 페닐
15-16 H,메틸 H,메틸 메틸 메틸 H,메틸 GlyP 메틸 GlyP
15-17 H,메틸 H,메틸 메틸 메틸 H,메틸 POMMA 메틸 POMMA
15-18 H,메틸 H,메틸 GlyP GlyP H,메틸 ECHE GlyP ECHE
15-19 H,메틸 H,메틸 GlyP GlyP H,메틸 페닐 GlyP 페닐
15-20 H,메틸 H,메틸 GlyP GlyP H,메틸 메틸 GlyP 메틸
15-21 H,메틸 H,메틸 GlyP GlyP H,메틸 POMMA GlyP POMMA
15-22 H,메틸 H,메틸 POMMA POMMA H,메틸 ECHE POMMA ECHE
15-23 H,메틸 H,메틸 POMMA POMMA H,메틸 페닐 POMMA 페닐
15-24 H,메틸 H,메틸 POMMA POMMA H,메틸 메틸 POMMA 메틸
15-25 H,메틸 H,메틸 POMMA POMMA H,메틸 GlyP POMMA GlyP
표 16
No R13 R14 R16 R17 R18 R19 X의 R Y의 R
16-1 H,메틸 CF3,메틸 ECHE 알킬사이올 H,메틸 ECHE 알킬사이올 ECHE
16-2 H,에틸 H,메틸 ECHE 페닐 알킬사이올,메틸 헥실 페닐 헥실
16-3 H,아세틸틸 H, CF3 ECHE 메틸 H,메틸 GlyP 메틸 GlyP
16-4 비닐,메틸 H,메틸 페닐 GlyP H, CF3 POMMA GlyP POMMA
16-5 H,메틸 H,메틸 페닐 POMMA H,에틸 아미노프로필 POMMA 아미노프로필
16-6 H, F H,옥틸 페닐 ECHE H, F 페닐 ECHE 페닐
16-7 CF3,메틸 H,메틸 ECHE ECHE 비닐,메틸 GlyP ECHE GlyP
16-8 H,메틸 H,메틸 헥실 ECHE H,메틸 POMMA ECHE POMMA
16-9 H, CF3 알킬사이올,메틸 GlyP ECHE H, F 아미노프로필 ECHE 아미노프로필
16-10 H,메틸 H,메틸 POMMA 페닐 CF3,메틸 페닐 페닐 페닐
16-11 아릴,메틸 H,메틸 아미노프로필 페닐 H,메틸 옥틸 페닐 옥틸
16-12 H,메타크릴 H,메틸 페닐 페닐 H, CF3 POMMA 페닐 POMMA
16-13 H,메틸 알킬사이올,메틸 GlyP ECHE H,메틸 ECHE ECHE ECHE
16-14 H,옥틸 H,메틸 POMMA 헥실 H,메틸 페닐 헥실 페닐
16-15 H,메틸 H, F 아미노프로필 GlyP H,옥틸 메틸 GlyP 메틸
16-16 H,메틸 CF3,메틸 페닐 POMMA H,메틸 GlyP POMMA GlyP
16-17 알킬사이올,메틸 H,메틸 옥틸 아미노프로필 H,메틸 POMMA 아미노프로필 POMMA
16-18 H,메틸 H, CF3 POMMA 페닐 알킬사이올,메틸 아미노프로필 페닐 아미노프로필
16-19 H, CF3 H,메틸 ECHE GlyP H,메틸 페닐 GlyP 페닐
16-20 H,메틸 H,메틸 페닐 POMMA H,메틸 옥틸 POMMA 옥틸
16-21 C8F13,메틸 H,메틸 메틸 아미노프로필 H,메틸 POMMA 아미노프로필 POMMA
16-22 H,프로필 알킬사이올,메틸 GlyP 페닐 알킬사이올,메틸 ECHE 페닐 ECHE
16-23 F,메틸 H,메틸 POMMA 옥틸 H,메틸 페닐 옥틸 페닐
16-24 H,메틸 H, CF3 POMMA POMMA H, CF3 메틸 POMMA 메틸
16-25 H,에틸 H,메틸 POMMA ECHE H,메틸 GlyP ECHE GlyP
구체적인 예로 상기 화학식 9의 실세스퀴옥산 복합고분자는 하기 표 17 및 18에 기재된 고분자일 수 있다.
표 17
No R16 R17 R18 R19 R20 X의 R Y의 R E의 말단 R
17-1 ECHE ECHE H,메틸 ECHE ECHE ECHE ECHE ECHE
17-2 페닐 페닐 H,메틸 페닐 페닐 페닐 페닐 페닐
17-3 메틸 메틸 H,메틸 메틸 메틸 메틸 메틸 메틸
17-4 GlyP EGCDX H,메틸 EGCDX GlyP EGCDX EGCDX GlyP
17-5 POMMA POMMA H,메틸 POMMA POMMA POMMA POMMA POMMA
17-6 ECHE ECHE H,메틸 ECHE 페닐 ECHE ECHE 페닐
17-7 ECHE ECHE H,메틸 ECHE 메틸 ECHE ECHE 메틸
17-8 ECHE ECHE H,메틸 ECHE GlyP ECHE ECHE GlyP
17-9 ECHE ECHE H,메틸 ECHE POMMA ECHE ECHE POMMA
17-10 ECHE 페닐 H,메틸 페닐 ECHE 페닐 페닐 ECHE
17-11 ECHE 메틸 H,메틸 메틸 ECHE 메틸 메틸 ECHE
17-12 ECHE GlyP H,메틸 GlyP ECHE GlyP GlyP ECHE
17-13 ECHE POMMA H,메틸 POMMA ECHE POMMA POMMA ECHE
17-14 페닐 페닐 H,메틸 페닐 ECHE 페닐 페닐 ECHE
17-15 페닐 페닐 H,메틸 페닐 메틸 페닐 페닐 메틸
17-16 페닐 페닐 H,메틸 페닐 EGDCX 페닐 페닐 EGDCX
17-17 페닐 페닐 H,메틸 페닐 POMMA 페닐 페닐 POMMA
17-18 페닐 ECHE H,메틸 ECHE 페닐 ECHE ECHE 페닐
17-19 페닐 메틸 H,메틸 메틸 페닐 메틸 메틸 페닐
17-20 페닐 GlyP H,메틸 GlyP 페닐 GlyP GlyP 페닐
17-21 페닐 POMMA H,메틸 POMMA 페닐 POMMA POMMA 페닐
17-22 메틸 메틸 H,메틸 메틸 ECHE 메틸 메틸 ECHE
17-23 메틸 메틸 H,메틸 메틸 페닐 메틸 메틸 페닐
17-24 메틸 메틸 H,메틸 메틸 GlyP 메틸 메틸 GlyP
17-25 메틸 메틸 H,메틸 메틸 POMMA 메틸 메틸 POMMA
17-26 메틸 ECHE H,메틸 ECHE 메틸 ECHE ECHE 메틸
17-27 메틸 페닐 H,메틸 페닐 메틸 페닐 페닐 메틸
17-28 메틸 GlyP H,메틸 GlyP 메틸 GlyP GlyP 메틸
17-29 메틸 POMMA H,메틸 POMMA 메틸 POMMA POMMA 메틸
17-30 GlyP GlyP H,메틸 GlyP ECHE GlyP GlyP ECHE
17-31 GlyP GlyP H,메틸 GlyP 페닐 GlyP GlyP 페닐
17-32 GlyP GlyP H,메틸 GlyP 메틸 GlyP GlyP 메틸
17-33 GlyP GlyP H,메틸 GlyP POMMA GlyP GlyP POMMA
17-34 GlyP ECHE H,메틸 ECHE GlyP ECHE ECHE GlyP
17-35 GlyP 페닐 H,메틸 페닐 GlyP 페닐 페닐 GlyP
17-36 GlyP 메틸 H,메틸 메틸 GlyP 메틸 메틸 GlyP
17-37 GlyP POMMA H,메틸 POMMA GlyP POMMA POMMA GlyP
17-38 POMMA POMMA H,메틸 POMMA ECHE POMMA POMMA ECHE
17-39 POMMA POMMA H,메틸 POMMA 페닐 POMMA POMMA 페닐
17-40 POMMA POMMA H,메틸 POMMA 메틸 POMMA POMMA 메틸
17-41 POMMA POMMA H,메틸 POMMA GlyP POMMA POMMA GlyP
17-42 POMMA ECHE H,메틸 ECHE POMMA ECHE ECHE POMMA
17-43 POMMA 페닐 H,메틸 페닐 POMMA 페닐 페닐 POMMA
17-44 POMMA 메틸 H,메틸 메틸 POMMA 메틸 메틸 POMMA
17-45 POMMA GlyP H,메틸 GlyP POMMA GlyP GlyP POMMA
표 18
No R16 R17 R18 R19 R20 X의 R Y의 R E의 말단 R
18-1 ECHE POMMA H,메틸 ECHE POMMA POMMA ECHE POMMA
18-2 페닐 POMMA H,에틸 페닐 POMMA POMMA 페닐 POMMA
18-3 POMMA ECHE H,아세틸틸 메틸 ECHE ECHE 메틸 ECHE
18-4 메틸 ECHE 비닐,메틸 EGCDX ECHE ECHE EGCDX ECHE
18-5 POMMA F H,메틸 POMMA F F POMMA F
18-6 프로필 아미노프로필 CF3,메틸 ECHE 아미노프로필 아미노프로필 ECHE 아미노프로필
18-7 페닐 페닐 H,메틸 ECHE 페닐 페닐 ECHE 페닐
18-8 메틸 알킬사이올 H,아세틸틸 ECHE 알킬사이올 알킬사이올 ECHE 알킬사이올
18-9 GlyP 페닐 비닐,메틸 ECHE 페닐 페닐 ECHE 페닐
18-10 ECHE 옥틸 H,메틸 페닐 옥틸 옥틸 페닐 옥틸
18-11 알킬사이올 메틸 H,메틸 메틸 메틸 메틸 메틸 메틸
18-12 페닐 옥틸 비닐,메틸 GlyP 옥틸 옥틸 GlyP 옥틸
18-13 옥틸 옥틸 H,메틸 POMMA 옥틸 옥틸 POMMA 옥틸
18-14 메틸 메틸 H, F 페닐 메틸 메틸 페닐 메틸
18-15 옥틸 GlyP CF3,메틸 페닐 ECHE GlyP 페닐 ECHE
18-16 옥틸 GlyP 비닐,메틸 페닐 페닐 GlyP 페닐 페닐
18-17 메틸 아미노프로필 H,메틸 페닐 POMMA 아미노프로필 페닐 POMMA
18-18 GlyP GlyP H, F ECHE 메틸 GlyP ECHE 메틸
18-19 GlyP POMMA CF3,메틸 메틸 POMMA POMMA 메틸 POMMA
18-20 아미노프로필 메틸 H,메틸 GlyP 프로필 메틸 GlyP 프로필
18-21 GlyP POMMA 알킬사이올,메틸 POMMA 페닐 POMMA POMMA 페닐
18-22 POMMA 프로필 H,아세틸틸 메틸 메틸 프로필 메틸 메틸
18-23 POMMA 메틸 비닐,메틸 메틸 GlyP 메틸 메틸 GlyP
18-24 GlyP GlyP 비닐,메틸 메틸 ECHE GlyP 메틸 ECHE
18-25 아미노프로필 GlyP H,메틸 메틸 GlyP GlyP 메틸 GlyP
18-26 메틸 아미노프로필 H, F ECHE 아미노프로필 아미노프로필 ECHE 아미노프로필
18-27 메틸 GlyP CF3,메틸 페닐 GlyP GlyP 페닐 GlyP
18-28 메틸 옥틸 H,메틸 GlyP 옥틸 옥틸 GlyP 옥틸
18-29 메틸 메틸 H,아세틸틸 POMMA 메틸 메틸 POMMA 메틸
18-30 아미노프로필 GlyP 비닐,메틸 GlyP GlyP GlyP GlyP GlyP
18-31 GlyP GlyP H,메틸 GlyP GlyP GlyP GlyP GlyP
18-32 POMMA 아미노프로필 H,메틸 GlyP 아미노프로필 아미노프로필 GlyP 아미노프로필
18-33 메틸 GlyP 비닐,메틸 GlyP GlyP GlyP GlyP GlyP
18-34 POMMA POMMA H,메틸 ECHE POMMA POMMA ECHE POMMA
18-35 프로필 POMMA H, F 페닐 POMMA POMMA 페닐 POMMA
18-36 메틸 GlyP CF3,메틸 메틸 GlyP GlyP 메틸 GlyP
18-37 GlyP 아미노프로필 비닐,메틸 POMMA 아미노프로필 아미노프로필 POMMA 아미노프로필
18-38 GlyP 메틸 H,메틸 POMMA 메틸 메틸 POMMA 메틸
18-39 아미노프로필 메틸 H, F POMMA 메틸 메틸 POMMA 메틸
18-40 아미노프로필 메틸 CF3,메틸 POMMA 메틸 메틸 POMMA 메틸
18-41 GlyP 메틸 H,메틸 POMMA 메틸 메틸 POMMA 메틸
18-42 POMMA GlyP 알킬사이올,메틸 ECHE GlyP GlyP ECHE GlyP
18-43 POMMA 아미노프로필 H,아세틸틸 페닐 아미노프로필 아미노프로필 페닐 아미노프로필
18-44 POMMA GlyP 비닐,메틸 메틸 GlyP GlyP 메틸 GlyP
18-45 POMMA POMMA H,메틸 GlyP POMMA POMMA GlyP POMMA
본 발명의 상기 실세스퀴옥산 복합 고분자는 우수한 보관 안정성을 확보하여 폭넓은 응용성을 얻기 위해, 축합도가 1 내지 99.9% 이상으로 조절될 수 있다. 즉, 말단 및 중앙의 Si에 결합된 알콕시 그룹의 함량이 전체 고분자의 결합기에 대해 50%에서 0.01%까지 조절될 수 있다.
또한 본 발명에 실세스퀴옥산 복합 고분자의 중량평균분자량은 1,000 내지 1,000,000, 바람직하게는 5,000 내지 100,000이며, 더욱 바람직하게는 7,000 내지 50,000일 수 있다. 이 경우 실세스퀴옥산의 가공성 및 물리적 특성을 동시에 향상시킬 수 있다.
상기 화학식 1 내지 9 중 어느 하나로 표시되는 실세스퀴옥산 복합 고분자는 유리전이온도(Tg)가 50 내지 250 ℃를 가지며, 반복단위 [A]a의 함량이 많을수록 Tg가 낮으며, 반복단위 [B]b, [D]d 및 [E]e의 함량이 많을수록 Tg가 높으므로 사용되는 용도에 따라 적절하게 반복단위의 함량을 조절하여 Tg를 가지게 할 수 있다.
본 발명의 열가소성 수지 조성물은 상기 화학식 1 내지 9 중 어느 하나로 표시되는 실세스퀴옥산 복합 고분자만으로 구성될 수도 있으며, 종래 열가소성 수지 조성물에 사용되는 고분자와 혼합하여 사용할 수도 있다. 상기 혼합사용 가능한 고분자로는 특별히 한정되지 않으며, 일예로 PC(Polycarbonate), PMMA(Polymethylmethacrylate), PES(Polyethersulfone), PET(Polyethyleneterephtalate), PEN(Polyethylenenaphthalate), COC(Cyclic olefin copolymer), PAc(Polyacrylate), PE(Polyethylene), PEEK (Polyetheretherketone), PEI(Polyetherimide), PI(Polyimide), PSF(Polysulfone), PVA(Polyvinylalcohol), PVCi(Polyvinylcinnamate), TAC(Triacetylcellulose), 폴리실리콘(Poly Silicone), 폴리우레탄(Polyurethane) 및 에폭시 수지(Epoxy Resin)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 고분자 수지가 사용될 수 있다. 상기 혼합사용시 화학식 1 내지 9 중 어느 하나로 표시되는 실세스퀴옥산 복합 고분자의 함량은 0.1 내지 99 중량%에서 임의로 선택하여 사용할 수 있으며, 바람직하기로는 1 중량% 이상을 사용하는 경우 열가소성 수지에 내화학성 등 물성을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명의 열가소성 수지 조성물은 화학식 1 내지 9 중 어느 하나로 표시되는 실세스퀴옥산 복합 고분자와 함께 유리섬유 또는 탄소섬유와 같은 무기섬유를 혼합하여 사용할 수도 있다. 상기 혼합사용시 화학식 1 내지 9 중 어느 하나로 표시되는 실세스퀴옥산 복합 고분자의 함량은 1 내지 90 중량%에서 임의로 선택하여 사용할 수 있으며, 바람직하기로는 5 중량% 이상을 사용하는 경우 열가소성 수지에 방수성 등 물성을 더욱 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 열가소성 수지 조성물은 화학식 1 내지 9 중 어느 하나로 표시되는 실세스퀴옥산 복합 고분자의 작용기인 R, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15, R16, R17, R18, R19, R20, R21, R22를 실세스퀴옥산 복합 고분자와 혼합사용되는 고분자 수지 또는 무기섬유와 상용성이 우수한 작용기를 선택하여 사용함으로써 열가소성 수지의 안정성을 높이고 난연성, 방수성, 방오성, 투명성 등 물성을 안정적으로 지속가능하게 유기하게 할 수 있다.
또한 상기 수지조성물은 안료를 더욱 포함할 수 있다. 본 발명의 상기 화학식 1 내지 9 중 어느 하나로 표시되는 실세스퀴옥산 복합 고분자는 안료의 분산성을 향상시키고, 안료와의 상용성이 우수하여 열가소성 수지 조성물이 안료를 포함할 경우 우수한 착색효과를 가지게 할 수 있다. 상기 안료는 공지의 안료가 사용될 수 있음을 물론이며, 안료의 함량은 당업자가 적절한 범위에서 선택하여 사용할 수 있다.
본 발명에서 상기 열가소성 수지 조성물은 필요에 따라 당분야에서 통상적으로 사용하는 가소제, 자외선 차단제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 소포제, 레벨링제, 발수제, 난연제, 접착개선제 기타 기능성 첨가제 등의 첨가제를 추가로 포함하여 물성을 향상시킬 수 있다. 이러한 첨가제는 그 사용에 있어 특별하게 제한은 없으나 열가소성 수지의 물성을 해치지 않는 범위 내에서 적절히 첨가할 수 있으며, 구체적인 예로 상기 첨가제를 각각 독립적으로 조성물 총중량 100 증량부에 대하여 0.01-10 중량부로 포함될 수 있다.
본 발명에서 사용가능한 첨가제로는 폴리에테르 디메틸폴리실록산계 (Polyether-modified polydimethylsiloxane, 예를 들어, BYK 사의 BYK-300, BYK-301, BYK-302, BYK-331, BYK-335, BYK-306, BYK-330, BYK-341, BYK-344, BYK-307, BYK-333, BYK-310 등), 폴리에테르 하이드록시 폴리디메틸실록산계 (Polyether modified hydroxyfunctional poly-dimethyl-siloxane, 예를 들어, BYK-308, BYK-373 등), 폴리메틸알킬실록산계 (Methylalkylpolysiloxane, 예를 들어, BYK-077, BYK-085 등), 폴리에테르 폴리메틸알킬실록산계 (Polyether modified methylalkylpolysiloxane, 예를 들어, BYK-320, BYK-325 등), 폴리에스테르 폴리메틸알킬실록산계 (Polyester modified poly-methyl-alkyl-siloxane, 예를 들어, BYK-315 등), 알랄킬 폴리메틸알킬실록산계 (Aralkyl modified methylalkyl polysiloxane, 예를 들어, BYK-322, BYK-323 등), 폴리에스테르 하이드록시 폴리디메틸실록산계 (Polyester modified hydroxy functional polydimethylsiloxane, 예를 들어, BYK-370 등), 폴리에스테르 아크릴 폴리디메틸실록산계 (Acrylic functional polyester modified polydimethylsiloxane, 예를 들어, BYK-371, BYK-UV 3570 등), 폴리에테르-폴리에스테르 하이드록시 폴리디메틸실록산계 (Polyeher-polyester modified hydroxy functional polydimethylsiloxane, 예를 들어, BYK-375 등), 폴리에테르 폴리디메틸실록산계 (Polyether modified dimethylpolysiloxane, 예를 들어, BYK-345, BYK-348, BYK-346, BYK-UV3510, BYK-332, BYK-337 등), 비이온 폴리아크릴계 (Non-ionic acrylic copolymer, 예를 들어, BYK-380 등), 이온성 폴리아크릴계 (Ionic acrylic copolymer, 예를 들어, BYK-381 등), 폴리아크릴레이트계 (Polyacrylate, 예를 들어, BYK-353, BYK-356, BYK-354, BYK-355, BYK-359, BYK-361 N, BYK-357, BYK-358 N, BYK-352 등), 폴리메타아크릴레이트계 (Polymethacrylate, 예를 들어, BYK-390 등), 폴리에테르 아크릴 폴리디메틸실록산계 (Polyether modified acryl functional polydimethylsiloxane, 예를 들어, BYK-UV 3500, BYK-UV3530 등), 폴리에테르 실록산계 (Polyether modified siloxane, 예를 들어, BYK-347 등), 알코올 알콕시레이트계 (Alcohol alkoxylates, 예를 들어, BYK-DYNWET 800 등), 아크릴레이트계 (Acrylate, 예를 들어, BYK-392 등), 하이드록시 실리콘 폴리아크릴레이트계 (Silicone modified polyacrylate (OH-functional), 예를 들어, BYK-Silclean 3700 등) 등을 들 수 있다.
또한 본 발명은 상기 열가소성 수지 조성물을 사용하여 제조한 물품을 제공하는 바, 상기 물품은 상기 열가소성 수지 조성물을 사용하여 제조한 것이면 특별히 한정되지 않으며, 일예로 필름, 사출 또는 압출을 통하여 성형물, 발포물, 섬유필라멘트를 포함한다. 상기 필름, 성형물, 발포물 또는 섬유필라멘트를 제조하는 방법은 상기 본 발명의 열가소성 수지 조성물을 이용하여 공지된 각각의 필름, 성형물, 발포물 또는 섬유필라멘트를 제조하는 공정을 이용하여 제조될 수 있음은 물론이다. 구체적인 상기 물품의 예로는 각종 전자제품의 케이스를 포함한 하우징, 악세사리를 포함한 플라스틱 생활용품, 조명, 헬멧, 자동차 내외장제, 낚시대, 골프채, 요트, 건축내외장제, 배관, 가구, 필름, 기능성 섬유, 기능성 옷 등을 들 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 하기 본 발명의 실시예에서 ECHETMS는 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, GPTMS는 Glycidoxypropytrimethoxysilane, MAPTMS는 (methacryloyloxy)propyltrimethoxysilane, PTMS는 Phenyltrimethoxysilane, MTMS는 Methyltrimethoxysilane, ECHETMDS는 Di(epoxycyclohexyethyl) tetramethoxy disiloxane, GPTMDS는 Di(glycidoxypropyl) tetramethoxy disiloxane, MAPTMDS는 Di(methacryloyloxy)propy, PTMDS는 Di(phenyl) tetramethoxy disiloxane, MTMDS는 Di(Methyl) tetramethoxy disiloxane을 의미한다.
[실시예 1] 공중합체 1 및 9을 포함하는 코팅조성물의 제조
합성단계는 아래와 같이, 연속가수분해 및 축합을 단계적으로 진행하였다.
[실시예 1-a] 촉매의 제조
염기도 조절을 위하여, Tetramethylammonium hydroxide (TMAH) 25 중량% 수용액에 10 중량% Potassium hydroxide (KOH) 수용액을 혼합하여 촉매 1a를 준비하였다.
[실시예 1-b] 선형 실세스퀴옥산 구조의 합성
냉각관과 교반기를 구비한 건조된 플라스크에, 증류수 5 중량부, 테트라하이드로퓨란 15 중량부, 상기 실시예 1-a에서 제조된 촉매 1 중량부를 적가하고, 1시간 동안 상온에서 교반 한 후, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane 20중량부를 적가하고, 다시 테트라하이드로류란을 15 중량부 적가하여 5시간 추가 교반 하였다. 교반 중의 혼합용액을 적취하여, 두 차례 세정하는 것으로 촉매와 불순물을 제거하고 필터 한 후, IR 분석을 통하여 말단기에 생성된 SI-OH 관능기를 확인할 수 있었으며(3200 cm-1), 분자량을 측정한 결과, 화학식 4구조와 같은 선형구조의 실세스퀴옥산이 8,000 스티렌 환산 분자량을 가짐을 확인할 수 있었다.
[실시예 1-c] 연속적 cage 구조의 생성
상기 실시예 1-b 혼합용액에 0.36 중량% HCl 수용액을 매우 천천히 5 중량부 적가하고, pH가 산성을 가지도록 조절하였으며, 4 ℃의 온도에서 30분간 교반하였다. 이후 Diphenyltetramethoxydisiloxane 5 중량부를 한번에 적가하여, 안정적인 가수분해를 도모하고, 1시간 교반 후 실시예 1-a에서 제조된 촉매를 7 중량부 다시 첨가해 주어 염기성 상태로 혼합용액의 pH를 조절해 주었다. 이때, 선형고분자와는 별도로 alkoxy가 열려있는 D구조의 전구체가 형성된다. 소량의 샘플을 적취하여, H-NMR과 IR로 분석하여 methoxy의 잔존율을 확인한 후, 잔존율이 20% 일 때, 0.36 중량% HCl 수용액을 10 중량부 천천히 적가하여, pH를 산성으로 조절해 주었다. 이후 Phenyltrimethoxysilane 1 중량부를 한번에 적가하여 15분간 교반 후, 1-a에서 제조된 촉매 20 중량부를 첨가하였다. 4시간의 혼합교반 이후, 확인결과 고분자내에 cage 형태의 고분자가 생성됨을 확인 할 수 있었다. 이후, 상온으로 온도를 변화시키고, 혼합용액 내 테트라하이드로퓨란을 진공으로 제거하여, 전체적인 반응물이 수용액 혼합물로 변환되도록 하였다. 4시간의 혼합 교반 이후, 일부를 적취하여 29Si-NMR을 통해 분석한 결과 phenyl기를 이용해 도입된 구조의 분석피크가 날카로운 형태의 2개로 나타나고 별도로 잔존하는 부산물 없이 화학식 1과 같은 A-D 고분자가 50% 이상 제조되었음을 확인할 수 있었다. 또한 스티렌 환산 분자량은 11,000으로 측정되었으며, n값은 4-6이었다. 29Si-NMR (CDCl3) δ
[실시예 1-D]
로우 칩 폴리에틸렌테레프탈레이트(TEIJIN 사, TR-8550T1)의 용융상태에서 전체 중량 대비 10 중량%로 상기 실시예 1-C에서 제조한 실세스퀴옥산 복합 고분자를 배합하여 폴리에틸렌테레프탈레이트 복합칩을 제조하였다.
[실시예 1-E]
로우 칩 폴리카보네이트(TEIJIN 사, Panlite)의 용융상태에서 전체 중량 대비 5 중량%로 상기 실시예 1-C에서 제조한 실세스퀴옥산 복합 고분자를 배합하여 폴리카보네트 복합칩을 제조하였다.
[실시예 1-F]
로우 칩 폴리에틸렌나프탈레이트(TEIJIN 사, Teonex TN8065S)의 용융상태에서 전체 중량 대비 5 중량%로 상기 실시예 1-C에서 제조한 실세스퀴옥산 복합 고분자를 배합하여 폴리에틸렌나프탈레이트 복합칩을 제조하였다.
또한, 하기 표 19에 기술한 단량체들을 적용하여 실세스퀴옥산 복합 고분자를 제조 및 복합칩을 제조하였다. 이때 제조 방법은 상기 실시예 1-b, 1-c, 1-d, 1-e 및 1-f에서 사용한 방법을 대등하게 적용하였다.
표 19
실시방법 1-b 방법적용 단량체 1-c 방법적용 단량체 분자량(Mw)
전구체 cage도입
1 ECHETMS PTMDS PTMS 11,000
1-1 PTMS PTMDS PTMS 8,000
1-2 MTMS MTMDS MTMS 48,000
1-3 GPTMS GPTMDS GPTMS 25,000
1-4 MAPTMS MAPTMDS MAPTMS 21,000
1-5 ECHETMS ECHETMDS ECHETMS 3,000
1-6 ECHETMS MTMDS MTMS 9,000
1-7 ECHETMS GPTMDS GPTMS 11,000
1-8 ECHETMS MAPTMDS MAPTMS 18,000
1-9 PTMS ECHETMDS ECHETMS 36,000
1-10 PTMS MTMDS MTMS 120,000
1-11 PTMS GPTMDS GPTMS 11,000
1-12 PTMS MAPTMDS MAPTMS 110,000
1-13 MTMS ECHETMDS ECHETMS 18,000
1-14 MTMS PTMDS PTMS 5,000
1-15 MTMS GPTMDS GPTMS 80,000
1-16 MTMS MAPTMDS MAPTMS 35,000
1-17 GPTMS ECHETMDS ECHETMS 7,000
1-18 GPTMS PTMDS PTMS 120,000
1-19 GPTMS MTMDS MTMS 100,000
1-20 GPTMS MAPTMDS MAPTMS 4,000
1-21 MAPTMS ECHETMDS ECHETMS 35,000
1-22 MAPTMS PTMDS PTMS 2,800
1-23 MAPTMS MTMDS MTMS 8,000
1-24 MAPTMS GPTMDS GPTMS 180,000
실시예 2 : 실세스퀴옥산 D-A-D 구조 복합 고분자의 합성
D-A-D구조의 복합 고분자를 제조하기 위하여 아래의 실시예를 이용하였으며, 상기 실시예 1에 기재된 방법과 대등한 방법으로 복합칩을 제조하였다. 촉매 및 선형구조의 제조는 실시예 1-a 및 1-b의 방법을 동일하게 사용하였으며, 이후 연속적 D-A-D 구조를 생성하기 위하여 아래의 방법으로 제조를 실시하였다.
[실시예 2-a] 과량의 연속적 cage 구조의 생성
상기 실시예 1-b 혼합용액에 0.36 중량% HCl 수용액을 매우 천천히 5 중량부 적가하고, pH가 산성을 가지도록 조절하였으며, 4 ℃의 온도에서 30분간 교반하였다. 이후 실시예 1-b에서 사용된 Diphenyltetramethoxydisiloxane의 5배인 25 중량부를 한번에 적가하여, 안정적인 가수분해를 도모하고, 1시간 교반 후 실시예 1-a에서 제조된 촉매를 7 중량부 다시 첨가해 주어 염기성 상태로 혼합용액의 pH를 조절해 주었다. 이때, 선형고분자와는 별도로 alkoxy가 열려있는 D구조의 전구체가 형성된다. 소량의 샘플을 적취하여, H-NMR과 IR로 분석하여 methoxy의 잔존율을 확인한 후, 잔존율이 20% 일 때, 0.36 중량% HCl 수용액을 10 중량부 천천히 적가하여, pH를 산성으로 조절해 주었다. 이후 Phenyltrimethoxysilane 1 중량부를 한번에 적가하여 15분간 교반 후, 1-a에서 제조된 촉매 20 중량부를 첨가하였다. 4시간의 혼합교반 이후, 확인결과 고분자내에 cage 형태의 고분자가 생성됨을 확인 할 수 있었다. 이후, 상온으로 온도를 변화시키고, 혼합용액 내 테트라하이드로퓨란을 진공으로 제거하여, 전체적인 반응물이 수용액 혼합물로 변환되도록 하였다. 4시간의 혼합 교반 이후, 일부를 적취하여 29Si-NMR을 통해 분석한 결과 phenyl기를 이용해 도입된 구조의 분석피크가 날카로운 형태의 2개로 나타나고 별도로 잔존하는 부산물 없이 화학식 1과 같은 A-D 고분자가 제조되었음을 확인할 수 있었다. 또한 스티렌 환산 분자량은 14,000으로 측정되었으며, n값은 4-6이었다. 또한, Si-NMR 분석에서 A-D구조와는 달리 A구조의 말단에서 보이던 -68ppm 근방의 피크가 사라져, A구조의 말단이 D구조로 모두 변환되어 D-A-D구조로 생성됨을 확인 하였다. 29Si-NMR (CDCl3) δ -72.3(broad), -81.1(sharp), -80.8(sharp), -82.5(broad)
또한, 하기 표 20에 기술한 단량체들을 적용하여 실세스퀴옥산 복합 고분자 및 복합칩을 제조하였다. 이때 제조 방법은 상기 실시예 2에서 사용한 방법을 대등하게 적용하였다.
표 20
실시방법 1-b 방법적용 단량체 2-a 방법적용 단량체 분자량(Mw)
전구체 cage도입
2 ECHETMS PTMDS PTMS 14,000
2-1 PTMS PTMDS PTMS 9,000
2-2 MTMS MTMDS MTMS 52,000
2-3 GPTMS GPTMDS GPTMS 30,000
2-4 MAPTMS MAPTMDS MAPTMS 24,000
2-5 ECHETMS ECHETMDS ECHETMS 6,000
2-6 ECHETMS MTMDS MTMS 12,000
2-7 ECHETMS GPTMDS GPTMS 13,000
2-8 ECHETMS MAPTMDS MAPTMS 21,000
2-9 PTMS ECHETMDS ECHETMS 38,000
2-10 PTMS MTMDS MTMS 150,000
2-11 PTMS GPTMDS GPTMS 18,000
2-12 PTMS MAPTMDS MAPTMS 123,000
2-13 MTMS ECHETMDS ECHETMS 23,000
2-14 MTMS PTMDS PTMS 9,000
2-15 MTMS GPTMDS GPTMS 91,000
2-16 MTMS MAPTMDS MAPTMS 41,000
2-17 GPTMS ECHETMDS ECHETMS 12,000
2-18 GPTMS PTMDS PTMS 131,000
2-19 GPTMS MTMDS MTMS 110,000
2-20 GPTMS MAPTMDS MAPTMS 6,000
2-21 MAPTMS ECHETMDS ECHETMS 38,000
2-22 MAPTMS PTMDS PTMS 5,000
2-23 MAPTMS MTMDS MTMS 12,000
2-24 MAPTMS GPTMDS GPTMS 192,000
실시예 3 : 실세스퀴옥산 E-A-D 구조 복합 고분자의 합성
E-A-D구조의 복합 고분자를 제조하기 위하여 아래의 실시예를 이용하였으며, 상기 실시예 1에 기재된 방법과 대등한 방법으로 복합칩을 제조하였다. 촉매 및 선형구조의 제조는 실시예 1의 방법을 동일하게 사용하였으며, 이후 E-A-D 구조를 생성하기 위하여 아래의 방법으로 제조를 실시하였다.
[실시예 3-a] 사슬 말단 E구조의 생성
실시예 1-c 에서 얻어진 A-D 혼합물에 별도의 정제 없이 메틸렌크로라이드 20 중량부를 적가하고, 0.36 중량% HCl 수용액을 5 중량부 적가하고, pH가 산성을 가지도록 조절하였으며, 4 ℃의 온도에서 30분간 교반하였다. 이후 dimethyltetramethoxysilane 1 중량부를 한번에 적가하였다. 이때, 아직 분자구조 내에서 가수분해되지 않고 존재하던 부분들이 용매와 분리된 산성 수용액 층에서 가수분해물로 쉽게 변환되며, 생성된 별도의 반응물과 유기용매 층에서 축합되어 말단단위에 E가 도입되었다. 5시간의 교반 후, 반응의 교반을 정지하고 상온으로 반응기의 온도를 조절 하였다.
[실시예 3-b] 말단 E 구조에 cage 도입
상기 실시예 3-a에서 얻어진 결과물의 유기층을 별도의 정제 없이 준비한 후, 3관능 단량체를 이용해서 말단을 cage구조로 변환하였다. 반응이 진행 중인 실시예 3-a 혼합용액에 Methyltrimethoxysilane 3 중량부를 한번에 적가하여, 안정적인 가수분해를 도모하고, 24시간 교반 후 실시예 1-a에서 제조된 촉매를 3 중량부 다시 첨가해 주어 염기성 상태로 혼합용액의 pH를 조절해 주었다. 이때, E 구조 말단에 cage 형태의 고분자가 도입되며, 반응기 내에서 연속적으로 반응이 진행되어 화학식 3과 같은 고분자가 형성된다. 그러나, 다른 부산물들과 함께 얻어지므로, 별도의 정제가 필요하였다. 이후, 상온으로 온도를 변화시키고, 혼합용액 내 테트라하이드로퓨란을 진공으로 제거하여 정제를 준비하였다.
[실시예 3-c] 침전 및 재결정을 통한 부산물 제거, 결과물의 수득
상기 실시예 3-b에서 반응이 완료된 혼합물을 얻어낸 후, 증류수를 이용하여 세척하고, 증류수 층의 pH가 중성을 나타낼 때, 진공감압으로 용매를 완전히 제거하였다. 이후, 메탄올에 2회 침전하여, 미반응 단량체를 제거하고 테트라하이드로퓨란과 수용액이 9.5:0.5 중량비율로 혼합된 용매에 30 중량부로 녹여 -20 ℃의 온도에서 2일간 보관하였다. 이는 고분자에 도입되지 못하고, cage구조로 닫혀 버린 물질의 재결정을 도모하여, 정제가 쉽게 이루어지도록 하기 위함이다.
재결정 과정을 마치고 얻어진 고체물질들을 필터 후, 진공감압을 통해 화학식 3의 고분자를 여러 부산물과 함께 얻어짐을 확인하였다. 또한, GPC 결과를 NMR 결과와 비교할 때, 각 단계의 고분자 성장에서 단독으로 얻어지는 저분자가 없이 Sharp한 형태의 Cage 형태가 결과로 도출되는 것으로 미루어 보아, 복합 고분자가 문제없이 얻어질 수 있음을 확인할 수 있었다. 이때, 분자량은 스티렌환산 값으로 17,000이었으며, n의 값은 4-66이었으며, 특히 화학식 3의 결과는 다음과 같다.
29Si-NMR (CDCl3) δ -68.2, -71.8(sharp). -72.3(broad), -81.1(sharp), -80.8(sharp), -82.5(broad)
또한, 하기 표 21에 기술한 단량체들을 적용하여 실세스퀴옥산 복합 고분자 및 복합칩을 제조하였다. 이때 제조 방법은 상기 실시예 3에서 사용한 방법을 대등하게 적용하였다.
표 21
실시방법No. 1-b 방법적용 단량체 1-c 방법적용 단량체 3-a방법적용 단량체 3-b방법적용단량체 Mw
전구체 cage도입
3 ECHETMS PTMDS PTMS MTMDS MAPTMS 17,000
3-1 ECHETMS ECHETMDS ECHETMS ECHETMDS ECHETMS 12,000
3-2 PTMS PTMDS PTMS PTMDS PTMS 18,000
3-3 MTMS MTMDS MTMS MTMDS MTMS 59,000
3-4 GPTMS ECHETMDS ECHETMS GPTMDS GPTMS 41,000
3-5 MAPTMS MAPTMDS MAPTMS MAPTMDS MAPTMS 31,000
3-6 ECHETMS ECHETMDS ECHETMS PTMDS PTMS 16,000
3-7 ECHETMS ECHETMDS ECHETMS MTMDS MTMS 12,000
3-8 ECHETMS ECHETMDS ECHETMS GPTMDS GPTMS 16,000
3-9 ECHETMS ECHETMDS ECHETMS MAPTMDS MAPTMS 92,000
3-10 ECHETMS PTMDS PTMS ECHETMDS ECHETMS 25,000
3-11 ECHETMS MTMDS MTMS ECHETMDS ECHETMS 38,000
3-12 ECHETMS GPTMDS GPTMS ECHETMDS ECHETMS 56,000
3-13 ECHETMS MAPTMDS MAPTMS ECHETMDS ECHETMS 97,000
3-14 PTMS PTMDS PTMS ECHETMDS ECHETMS 24,000
3-15 PTMS PTMDS PTMS MTMDS MTMS 31,000
3-16 PTMS PTMDS PTMS ECHETMDS ECHETMS 21,000
3-17 PTMS PTMDS PTMS MAPTMDS MAPTMS 64,000
3-18 PTMS ECHETMDS ECHETMS PTMDS PTMS 120,000
3-19 PTMS MTMDS MTMS PTMDS PTMS 210,000
3-20 PTMS GPTMDS GPTMS PTMDS PTMS 23,000
3-21 PTMS MAPTMDS MAPTMS PTMDS PTMS 160,000
3-22 MTMS MTMDS MTMS ECHETMDS ECHETMS 63,000
3-23 MTMS MTMDS MTMS PTMDS PTMS 52,000
3-24 MTMS MTMDS MTMS GPTMDS GPTMS 73,000
3-25 MTMS MTMDS MTMS MAPTMDS MAPTMS 98,000
3-26 MTMS ECHETMDS ECHETMS MTMDS MTMS 41,000
3-27 MTMS PTMDS PTMS MTMDS MTMS 15,000
3-28 MTMS GPTMDS GPTMS MTMDS MTMS 110,000
3-29 MTMS MAPTMDS MAPTMS MTMDS MTMS 45,000
3-30 GPTMS GPTMDS GPTMS ECHETMDS ECHETMS 35,000
3-31 GPTMS GPTMDS GPTMS PTMDS PTMS 33,000
3-32 GPTMS GPTMDS GPTMS MTMDS MTMS 48,000
3-33 GPTMS GPTMDS GPTMS MAPTMDS MAPTMS 29,000
3-34 GPTMS ECHETMDS ECHETMS GPTMDS GPTMS 19,000
3-35 GPTMS PTMDS PTMS GPTMDS GPTMS 156,000
3-36 GPTMS MTMDS MTMS GPTMDS GPTMS 116,000
3-37 GPTMS MAPTMDS MAPTMS GPTMDS GPTMS 12,000
3-38 MAPTMS MAPTMDS MAPTMS ECHETMDS ECHETMS 31,000
3-39 MAPTMS MAPTMDS MAPTMS PTMDS PTMS 28,000
3-40 MAPTMS MAPTMDS MAPTMS MTMDS MTMS 35,000
3-41 MAPTMS MAPTMDS MAPTMS GPTMDS GPTMS 31,000
3-42 MAPTMS ECHETMDS ECHETMS MAPTMDS MAPTMS 57,000
3-43 MAPTMS PTMDS PTMS MAPTMDS MAPTMS 9,000
3-44 MAPTMS MTMDS MTMS MAPTMDS MAPTMS 19,000
3-45 MAPTMS GPTMDS GPTMS MAPTMDS MAPTMS 213,000
실시예 4 : A-B-D 구조 복합 실세스퀴옥산 고분자의 합성
합성단계는 아래와 같이, 연속가수분해 및 축합을 단계적으로 진행하여 E-A-D구조의 복합 고분자를 제조하였으며, 상기 실시예 1에 기재된 방법과 대응한 방법으로 복합칩을 제조하였다.
[실시예 4-a] 가수분해 및 축합 반응을 위한 촉매의 제조
염기도 조절을 위하여, Tetramethylammonium hydroxide (TMAH) 25 wt% 수용액에 10 wt% Potassium hydroxide (KOH) 수용액을 혼합하여 촉매 1a를 준비하였다.
[실시예 4-b] 선형 실세스퀴옥산 구조의 합성 (A-B전구체의 합성)
냉각관과 교반기를 구비한 건조된 플라스크에, 증류수 5 중량부, 테트라하이드로퓨란 40 중량부, 상기 실시예 4-a에서 제조된 촉매 0.5 중량부를 적가하고, 1시간 동안 상온에서 교반 한 후, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane 10 중량부를 적가하고, 다시 테트라하이드로류란을 20 중량부 적가하여 2시간 추가 교반 하였다. 교반 중의 혼합용액을 적취하여, 두 차례 세정하는 것으로 촉매와 불순물을 제거하고 필터 한 후, 1H-NMR 분석을 통하여 잔존하는 alkoxy group이 0.1 mmol/g 이하로 잔존하고 있는 선형 실세스퀴옥산을 얻어 내었고, 이는 이후 cage를 연속반응으로 도입하는데 이용되는 부분이다. 선형 구조의 형태 분석은 XRD 분석을 통해 전체적인 구조가 선형구조체임을 확인하였다. 분자량을 측정한 결과, 선형구조의 실세스퀴옥산이 6,000 스티렌 환산 분자량을 가짐을 확인할 수 있었다.
1H-NMR (CDCl3) δ 3.7, 3.4, 3.3(broad), 3.1, 2.8, 2.6, 1.5(broad), 0.6.
[실시예 4-c] 사슬 내 cage 구조의 생성을 위한 pH 변환 반응 (B,D 구조의 도입)
반응이 진행 중인 실시예 4-b 혼합용액에 0.36 wt% HCl 수용액을 매우 천천히 5 중량부 적가하고, pH가 산성을 가지도록 조절하였으며, 4 ℃의 온도에서 30분간 교반하였다. 이후 DiPhenyltetramethoxydisiloxane 5 중량부를 한번에 적가하여, 1시간 교반 후 실시예 4-a에서 제조된 촉매를 5 중량부 다시 첨가해 주어 염기성 상태로 혼합용액의 pH를 조절해 주었다. 이때, 선형구조체와는 별도로 cage 형태의 구조체가 생성되어 고분자 사슬에 도입됨을 확인 할 수 있었으며, 상온으로 온도를 변화시키고, 혼합용액 내 테트라하이드로퓨란을 진공으로 제거하여, 전체적인 반응물이 수용액 혼합물로 변환되도록 하였다. 4시간의 혼합교반 이후, 일부를 적취하여 29Si-NMR 및 1H-NMR 을 통해 분석한 결과 B 구조내에 존재하는 alkoxy group의 양이 0.025 mmol/g으로 변화되어 B 와 D의 반복단위가 약 5:5 비율로 도입되었음을 확인할 수 있었다. 또한 스티렌 환산 분자량은 10,000으로 측정되었다. 또한, cage형 구조가 도입되었음에도, 고분자의 GPC 형태에서 단독 cage형 물질의 분자량 분포를 찾아볼 수 없으므로, cage구조가 연속반응을 통해 고분자 사슬에 잘 도입되었음을 확인할 수 있었다.
1H-NMR (CDCl3) δ 7.5, 7.2, 3.7, 3.4, 3.3(broad), 3.1, 2.8, 2.6, 1.5(broad), 0.6. 29Si-NMR (CDCl3) δ -72.5(broad), -81.1(sharp), -80.8(sharp), -79.9(sharp), -82.5(broad)
[실시예 4-d] B 구조내 X도입 (B,D 구조의 도입)
상기 실시예 4-c에서 얻어진 결과물의 유기층을 별도의 정제 없이 준비한 후, 3관능 단량체를 이용해서 말단을 cage구조로 변환하였다. 실시예 4-c에서 얻어진 물질 100 중량부를 50 중량부의 테트라하이드로퓨란에 녹인 후, 5 중량부의 증류수를 넣어 혼합용액을 제조하였다. 이후 제조된 혼합용액에 0.36 wt% HCl 10 중량부를 첨가하고 10분간 교반 후, Methyltrimethoxysilane 3 중량부를 한번에 적가하여, 안정적인 가수분해를 도모하였다. 24시간 교반 후 실시예 4-a에서 제조된 촉매를 3 중량부 다시 첨가해 주어 염기성 상태로 혼합용액의 pH를 조절해 주었다. 이때, B 구조의 X 부분에 cage 형태의 고분자가 도입되며, 반응기 내에서 연속적으로 반응이 진행되어 화학식 4와 같은 고분자가 형성된다. 그러나, 다른 부산물들과 함께 얻어지므로, 별도의 정제가 필요하였다. 이후, 상온으로 온도를 변화시키고, 혼합용액 내 테트라하이드로퓨란을 진공으로 제거하여 정제를 준비하였다.
[실시예 4-e] 침전 및 재결정을 통한 부산물 제거, 결과물의 수득
상기 실시예 4-d에서 반응이 완료된 혼합물에 메틸렌크로라이드 200 중량부를 넣어, 증류수와 함께 분별 세척하고, 증류수 층의 pH가 중성을 나타낼 때, 진공감압으로 용매를 완전히 제거하였다. 이후, 메탄올에 2회 침전하여, 미반응 단량체를 제거하고 테트라하이드로퓨란과 수용액이 9.5:0.5 중량비율로 혼합된 용매에 30 중량부로 녹여 -20 ℃의 온도에서 2일간 보관하였다. 이는 고분자에 도입되지 못하고, cage구조로 닫혀 버린 물질의 재결정을 도모하여, 정제가 쉽게 이루어지도록 하기 위함이다.
재결정 과정을 마치고 얻어진 고체물질들을 필터 후, 진공감압을 통해 화학식 4의 고분자가 여러 부산물 없이 얻어짐을 확인하였다. 또한, GPC 결과를 NMR 결과와 비교할 때, 각 단계의 고분자 성장에서 단독으로 얻어지는 저분자가 없이 Sharp한 형태의 Cage 형태가 결과로 도출되는 것으로 미루어 보아, 복합 고분자가 문제없이 얻어질 수 있음을 확인할 수 있었다. 이때, 분자량은 스티렌환산 값으로 12,000의 값을 얻을 수 있었으며, X의 n의 값은 4-6이었으며, Y의 n의 값은 4-6이었으며, 특히 화학식 4의 결과는 다음과 같다.
29Si-NMR (CDCl3) δ -72.5(broad), -81.1(sharp), -80.8(sharp), -79.9(sharp), -81.5(sharp), -82.5(broad)
또한, 하기 표 22에 기술한 단량체들을 적용하여 실세스퀴옥산 복합 고분자 및 복합칩을 제조하였다. 이때 제조 방법은 상기 실시예 4에서 사용한 방법을 대등하게 적용하였다.
표 22
실시방법 4-b 방법적용 단량체 4-c 방법적용 단량체 4-d 방법적용 단량체 분자량(Mw)
4 ECHETMS PTMDS MTMS 12,000
4-1 PTMS PTMDS PTMS 15,000
4-2 MTMS MTMDS MTMS 16,000
4-3 GPTMS GPTMDS GPTMS 56,000
4-4 MAPTMS MAPTMDS MAPTMS 9,500
4-5 ECHETMS ECHETMDS ECHETMS 7,500
4-6 ECHETMS MTMDS MTMS 16,000
4-7 ECHETMS GPTMDS GPTMS 23,000
4-8 ECHETMS MAPTMDS MAPTMS 9,500
4-9 PTMS ECHETMDS ECHETMS 72,000
4-10 PTMS MTMDS MTMS 68,000
4-11 PTMS GPTMDS GPTMS 11,000
4-12 PTMS MAPTMDS MAPTMS 110,000
4-13 MTMS ECHETMDS ECHETMS 23,000
4-14 MTMS PTMDS PTMS 9,500
4-15 MTMS GPTMDS GPTMS 64,000
4-16 MTMS MAPTMDS MAPTMS 12,000
4-17 GPTMS ECHETMDS ECHETMS 8,000
4-18 GPTMS PTMDS PTMS 451,000
4-19 GPTMS MTMDS MTMS 320,000
4-20 GPTMS MAPTMDS MAPTMS 15,000
4-21 MAPTMS ECHETMDS ECHETMS 45,000
4-22 MAPTMS PTMDS PTMS 351,000
4-23 MAPTMS MTMDS MTMS 14,000
4-24 MAPTMS GPTMDS GPTMS 160,000
실시예 5 : D-A-B-D 구조 복합 실세스퀴옥산 고분자의 합성
D-A-B-D구조의 복합 고분자를 제조하기 위하여 아래의 방법을 이용하였으며, 상기 실시예 1과 대등한 방법으로 복합칩을 제조하였다.
[실시예 5-a] D구조의 과량 생성을 위한 pH 변환 반응 (B,D 구조의 도입)
반응이 진행 중인 실시예 4-b 혼합용액에 0.36 wt% HCl 수용액을 매우 천천히 5 중량부 적가하고, pH가 산성을 가지도록 조절하였으며, 4 ℃의 온도에서 30분간 교반하였다. 이후 Diphenyltetramethoxydisiloxane의 양을 실시예 4-b의 5배인 25 중량부로 준비하여 한번에 적가하고, 1시간 교반 후 실시예 1-a에서 제조된 촉매를 5 중량부 다시 첨가해 주어 염기성 상태로 혼합용액의 pH를 조절해 주었다. 반응 완료 후, 상온으로 온도를 변화시키고, 혼합용액 내 테트라하이드로퓨란을 진공으로 제거하여, 전체적인 반응물이 수용액 혼합물로 변환되도록 하였다. 4시간의 혼합교반 이후, 일부를 적취하여 29Si-NMR 및 1H-NMR 을 통해 분석한 결과 B 구조내에 존재하는 alkoxy group의 양이 0.012 mmol/g으로 변화되고 B 와 D의 반복단위가 약 1:9 비율로 도입되었음을 확인할 수 있었다. 또한 스티렌 환산 분자량은 24,000으로 측정되었다. 또한, cage형 구조가 도입되었음에도, 고분자의 GPC 형태에서 단독 cage형 물질의 분자량 분포를 찾아볼 수 없으므로, cage구조가 연속반응을 통해 고분자 사슬에 잘 도입되었음을 확인할 수 있었다.
1H-NMR (CDCl3) δ 7.5, 7.2, 3.7, 3.4, 3.3(broad), 3.1, 2.8, 2.6, 1.5(broad), 0.6. 29Si-NMR (CDCl3) δ -72.5(broad), -81.1(sharp), -80.8(sharp), -79.9(sharp), -82.5(broad)
[실시예 5-b] B 구조내 X도입 (B,D 구조의 도입)
상기 실시예 5-a에서 얻어진 결과물의 유기층을 별도의 정제 없이 준비한 후, 3관능 단량체를 이용해서 말단을 cage구조로 변환하였다. 실시예 5-a에서 얻어진 물질 100 중량부를 50 중량부의 테트라하이드로퓨란에 녹인 후, 5 중량부의 증류수를 넣어 혼합용액을 제조하였다. 이후 제조된 혼합용액에 0.36 wt% HCl 10 중량부를 첨가하고 10분간 교반 후, Methyltrimethoxysilane 3 중량부를 한번에 적가하여, 안정적인 가수분해를 도모하였다. 24시간 교반 후 실시예 4-a에서 제조된 촉매를 3 중량부 다시 첨가해 주어 염기성 상태로 혼합용액의 pH를 조절해 주었다. 이때, B 구조의 X 부분에 cage 형태의 고분자가 도입되며, 반응기 내에서 연속적으로 반응이 진행되어 화학식 5와 같은 고분자가 형성된다. 그러나, 다른 부산물들과 함께 얻어지므로, 별도의 정제가 필요하였다. 이후, 상온으로 온도를 변화시키고, 혼합용액 내 테트라하이드로퓨란을 진공으로 제거하여 정제를 준비하였다.
[실시예 5-c] 침전 및 재결정을 통한 부산물 제거, 결과물의 수득
상기 실시예 5-b에서 반응이 완료된 혼합물에 메틸렌크로라이드 200 중량부를 넣어, 증류수와 함께 분별 세척하고, 증류수 층의 pH가 중성을 나타낼 때, 진공감압으로 용매를 완전히 제거하였다. 이후, 메탄올에 2회 침전하여, 미반응 단량체를 제거하고 테트라하이드로퓨란과 수용액이 9.5:0.5 중량비율로 혼합된 용매에 30 중량부로 녹여 -20 ℃의 온도에서 2일간 보관하였다. 이는 고분자에 도입되지 못하고, cage구조로 닫혀 버린 물질의 재결정을 도모하여, 정제가 쉽게 이루어지도록 하기 위함이다.
재결정 과정을 마치고 얻어진 고체물질들을 필터 후, 진공감압을 통해 화학식 5의 고분자가 여러 부산물 없이 얻어짐을 확인하였다. 또한, GPC 결과를 NMR 결과와 비교할 때, 각 단계의 고분자 성장에서 단독으로 얻어지는 저분자가 없이 Sharp한 형태의 Cage 형태가 결과로 도출되는 것으로 미루어 보아, 복합 고분자가 문제없이 얻어질 수 있음을 확인할 수 있었다. 이때, 분자량은 스티렌환산 값으로 16,000의 값을 얻을 수 있었으며, X의 n의 값은 4-6이었으며, Y의 n의 값은 4-6이었으며, 특히 화학식 5의 결과는 다음과 같다.
29Si-NMR (CDCl3) δ -72.5(broad), -81.1(sharp), -80.8(sharp), -79.9(sharp), -81.5(sharp), -82.5(broad)
또한, 하기 표 23에 기술한 단량체들을 적용하여 실세스퀴옥산 복합 고분자 및 복합칩을 제조하였다. 이때 제조 방법은 상기 실시예 5에서 사용한 방법을 대등하게 적용하였다.
표 23
실시방법 4-b 방법적용 단량체 4-a 방법적용 단량체 5-b 방법적용 단량체 분자량(Mw)
2 ECHETMS PTMDS MTMS 16,000
5-1 PTMS PTMDS PTMS 19,000
5-2 MTMS MTMDS MTMS 20,000
5-3 GPTMS GPTMDS GPTMS 63,000
5-4 MAPTMS MAPTMDS MAPTMS 12,000
5-5 ECHETMS ECHETMDS ECHETMS 14,500
5-6 ECHETMS MTMDS MTMS 19,000
5-7 ECHETMS GPTMDS GPTMS 25,000
5-8 ECHETMS MAPTMDS MAPTMS 11,500
5-9 PTMS ECHETMDS ECHETMS 78,000
5-10 PTMS MTMDS MTMS 79,000
5-11 PTMS GPTMDS GPTMS 15,000
5-12 PTMS MAPTMDS MAPTMS 124,000
5-13 MTMS ECHETMDS ECHETMS 30,000
5-14 MTMS PTMDS PTMS 12,000
5-15 MTMS GPTMDS GPTMS 64,000
5-16 MTMS MAPTMDS MAPTMS 13,000
5-17 GPTMS ECHETMDS ECHETMS 12,000
5-18 GPTMS PTMDS PTMS 631,000
5-19 GPTMS MTMDS MTMS 421,000
5-20 GPTMS MAPTMDS MAPTMS 18,000
5-21 MAPTMS ECHETMDS ECHETMS 65,000
2-22 MAPTMS PTMDS PTMS 425,000
5-23 MAPTMS MTMDS MTMS 25,000
5-24 MAPTMS GPTMDS GPTMS 213,000
실시예 6 : 실세스퀴옥산 E-A-B-D 구조 복합 고분자의 합성
E-A-B-D구조의 복합 고분자를 제조하기 위하여 아래의 방법을 이용하였으며, 상기 실시예 1과 대등한 방법으로 복합칩을 제조하였다.
[실시예 6-a] 사슬 말단 E구조의 생성
실시예 4-c 에서 얻어진 혼합물에 별도의 정제 없이 메틸렌크로라이드 20 중량부를 적가하고, 0.36 중량% HCl 수용액을 5 중량부 적가하고, pH가 산성을 가지도록 조절하였으며, 4 ℃의 온도에서 30분간 교반하였다. 이후 dimethyltetramethoxysilane 1 중량부를 한번에 적가하였다. 이때, 아직 분자구조 내에서 가수분해되지 않고 존재하던 부분들이 용매와 분리된 산성 수용액 층에서 가수분해물로 쉽게 변환되며, 생성된 별도의 반응물과 유기용매 층에서 축합되어 말단단위에 E가 도입되었다. 5시간의 교반 후, 반응의 교반을 정지하고 상온으로 반응기의 온도를 조절 하였다.
[실시예 6-b] B구조 및 말단 E 구조의 X에 cage 도입
상기 실시예 6-a에서 얻어진 결과물의 유기층을 별도의 정제 없이 준비한 후, 3관능 단량체를 이용해서 말단을 cage구조로 변환하였다. 반응이 진행 중인 실시예 6-a 혼합용액에 Methyltrimethoxysilane 3 중량부를 한번에 적가하여, 안정적인 가수분해를 도모하고, 24시간 교반 후 실시예 1-a에서 제조된 촉매를 3 중량부 다시 첨가해 주어 염기성 상태로 혼합용액의 pH를 조절해 주었다. 이때, E 구조 말단에 cage 형태의 고분자가 도입되며, 반응기 내에서 연속적으로 반응이 진행되어 화학식 6과 같은 고분자가 형성된다. 그러나, 다른 부산물들과 함께 얻어지므로, 별도의 정제가 필요하였다. 이후, 상온으로 온도를 변화시키고, 혼합용액 내 테트라하이드로퓨란을 진공으로 제거하여 정제를 준비하였다.
[실시예 6-c] 침전 및 재결정을 통한 부산물 제거, 결과물의 수득
상기 실시예 6-b에서 반응이 완료된 혼합물을 얻어낸 후, 증류수를 이용하여 세척하고, 증류수 층의 pH가 중성을 나타낼 때, 진공감압으로 용매를 완전히 제거하였다. 이후, 메탄올에 2회 침전하여, 미반응 단량체를 제거하고 테트라하이드로퓨란과 수용액이 9.5:0.5 중량비율로 혼합된 용매에 30 중량부로 녹여 -20 ℃의 온도에서 2일간 보관하였다. 이는 고분자에 도입되지 못하고, cage구조로 닫혀 버린 물질의 재결정을 도모하여, 정제가 쉽게 이루어지도록 하기 위함이다.
재결정 과정을 마치고 얻어진 고체물질들을 필터 후, 진공감압을 통해 화학식 6의 고분자를 여러 부산물과 함께 얻어짐을 확인하였다. 또한, GPC 결과를 NMR 결과와 비교할 때, 각 단계의 고분자 성장에서 단독으로 얻어지는 저분자가 없이 Sharp한 형태의 Cage 형태가 결과로 도출되는 것으로 미루어 보아, 복합 고분자가 문제없이 얻어질 수 있음을 확인할 수 있었다. 이때, 분자량은 스티렌환산 값으로 21,000의 값을 얻을 수 있었으며, X의 n의 값은 4-6이었으며, Y의 n의 값은 4-6이었으며, 특히 화학식 6의 결과는 다음과 같다.
29Si-NMR (CDCl3) δ -68.2, -71.8(sharp). -72.3(broad), -81.1(sharp), -80.8(sharp), -82.5(broad)
또한, 하기 표 24에 기술한 단량체들을 적용하여 실세스퀴옥산 복합 고분자 및 복합칩을 제조하였다. 이때 제조 방법은 상기 실시예 6에서 사용한 방법을 대등하게 적용하였다.
표 24
실시방법 4-b 방법적용 단량체 4-c 방법적용 단량체 6-a방법적용 단량체 6-b방법적용단량체 Mw
6 ECHETMS PTMDS MTMDS MAPTMS 21,000
6-1 ECHETMS ECHETMDS ECHETMDS ECHETMS 18,000
6-2 PTMS PTMDS PTMDS PTMS 19,000
6-3 MTMS MTMDS MTMDS MTMS 31,000
6-4 GPTMS ECHETMDS GPTMDS GPTMS 63,000
6-5 MAPTMS MAPTMDS MAPTMDS MAPTMS 125,000
6-6 ECHETMS ECHETMDS PTMDS PTMS 18,000
6-7 ECHETMS ECHETMDS MTMDS MTMS 14,000
6-8 ECHETMS ECHETMDS GPTMDS GPTMS 20,000
6-9 ECHETMS ECHETMDS MAPTMDS MAPTMS 91,000
6-10 ECHETMS PTMDS ECHETMDS ECHETMS 18,000
6-11 ECHETMS MTMDS ECHETMDS ECHETMS 121,000
6-12 ECHETMS GPTMDS ECHETMDS ECHETMS 80,000
6-13 ECHETMS MAPTMDS ECHETMDS ECHETMS 112,000
6-14 PTMS PTMDS ECHETMDS ECHETMS 35,000
6-15 PTMS PTMDS MTMDS MTMS 91,000
6-16 PTMS PTMDS ECHETMDS ECHETMS 45,000
6-17 PTMS PTMDS MAPTMDS MAPTMS 75,000
6-18 PTMS ECHETMDS PTMDS PTMS 140,000
6-19 PTMS MTMDS PTMDS PTMS 220,000
6-20 PTMS GPTMDS PTMDS PTMS 51,000
6-21 PTMS MAPTMDS PTMDS PTMS 73,000
6-22 MTMS MTMDS ECHETMDS ECHETMS 69,000
6-23 MTMS MTMDS PTMDS PTMS 51,000
6-24 MTMS MTMDS GPTMDS GPTMS 91,000
6-25 MTMS MTMDS MAPTMDS MAPTMS 128,000
6-26 MTMS ECHETMDS MTMDS MTMS 68,000
6-27 MTMS PTMDS MTMDS MTMS 45,000
6-28 MTMS GPTMDS MTMDS MTMS 265,000
6-29 MTMS MAPTMDS MTMDS MTMS 105,000
6-30 GPTMS GPTMDS ECHETMDS ECHETMS 101,000
6-31 GPTMS GPTMDS PTMDS PTMS 95,000
6-32 GPTMS GPTMDS MTMDS MTMS 73,000
6-33 GPTMS GPTMDS MAPTMDS MAPTMS 51,000
6-34 GPTMS ECHETMDS GPTMDS GPTMS 31,000
6-35 GPTMS PTMDS GPTMDS GPTMS 315,000
6-36 GPTMS MTMDS GPTMDS GPTMS 125,000
6-37 GPTMS MAPTMDS GPTMDS GPTMS 45,000
6-38 MAPTMS MAPTMDS ECHETMDS ECHETMS 94,000
6-39 MAPTMS MAPTMDS PTMDS PTMS 35,000
6-40 MAPTMS MAPTMDS MTMDS MTMS 80,000
6-41 MAPTMS MAPTMDS GPTMDS GPTMS 83,000
6-42 MAPTMS ECHETMDS MAPTMDS MAPTMS 74,000
6-43 MAPTMS PTMDS MAPTMDS MAPTMS 10,000
6-44 MAPTMS MTMDS MAPTMDS MAPTMS 65,000
6-45 MAPTMS GPTMDS MAPTMDS MAPTMS 418,000
실시예 7 : 실세스퀴옥산 A-B-A-D 구조 복합 고분자의 합성
합성단계는 아래와 같이, 연속가수분해 및 축합을 단계적으로 진행하였으며, 상기 실시예 1과 같은 방법을 복합칩을 제조하였다.
[실시예 7-a] 촉매의 제조
염기도 조절을 위하여, Tetramethylammonium hydroxide (TMAH) 25 중량% 수용액에 10 중량% Potassium hydroxide (KOH) 수용액을 혼합하여 촉매 1a를 준비하였다.
[실시예 7-b] 선형 실세스퀴옥산 합성 (A 전구체)
냉각관과 교반기를 구비한 건조된 플라스크에, 증류수 5 중량부, 테트라하이드로퓨란 15 중량부, 상기 실시예 7-a에서 제조된 촉매 1 중량부를 적가하고, 1시간 동안 상온에서 교반 한 후, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane 20 중량부를 적가하고, 다시 테트라하이드로류란을 15 중량부 적가하여 5시간 추가 교반 하였다. 교반 중의 혼합용액을 적취하여, 두 차례 세정하는 것으로 촉매와 불순물을 제거하고 필터 한 후, IR 분석을 통하여 말단기에 생성된 SI-OH 관능기를 확인할 수 있었으며(3200 cm-1), 분자량을 측정한 결과, 선형구조의 실세스퀴옥산이 6,000 스티렌 환산 분자량을 가짐을 확인할 수 있었다.
[실시예 7-c] 선형 실세스퀴옥산 구조의 합성 (A-B전구체의 합성)
냉각관과 교반기를 구비한 건조된 플라스크에, 증류수 5 중량부, 테트라하이드로퓨란 40 중량부, 상기 실시예 7-a에서 제조된 촉매 0.5 중량부를 적가하고, 1시간 동안 상온에서 교반 한 후, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane 10 중량부를 적가하고, 다시 테트라하이드로류란을 20 중량부 적가하여 2시간 추가 교반 하였다. 교반 중의 혼합용액을 적취하여, 두 차례 세정하는 것으로 촉매와 불순물을 제거하고 필터 한 후, 1H-NMR 분석을 통하여 잔존하는 alkoxy group이 0.1 mmol/g 이하로 잔존하고 있는 선형 실세스퀴옥산을 얻어 내었고, 이는 이후 cage를 연속반응으로 도입하는데 이용되는 부분이다. 선형 구조의 형태 분석은 XRD 분석을 통해 전체적인 구조가 선형구조체임을 확인하였다. 분자량을 측정한 결과, 선형구조의 실세스퀴옥산이 8,000 스티렌 환산 분자량을 가짐을 확인할 수 있었다.
[실시예 7-d] 선형 실세스퀴옥산 구조의 합성 (A-B-A전구체의 합성)
냉각관과 교반기를 구비한 건조된 플라스크에, 증류수 5 중량부, 테트라하이드로퓨란 5 중량부, 제조된 실시예 7-a 촉매를 10 중량부를 적가하고, 1시간 동안 상온에서 교반 한 후, 실시예 7-b 전구체와 7-c 전구체를 20 중량부씩 각각 적가하고, 다시 테트라하이드로류란을 10 중량부 적가하여 24시간 추가 교반 하였다. 교반 중의 혼합용액을 적취하여, 두 차례 세정하는 것으로 촉매와 불순물을 제거하고 필터 한 후, IR 분석을 통하여 말단기에 생성된 SI-OH 관능기를 확인할 수 있었으며(3200 cm-1), 분자량을 측정한 결과, 선형구조의 실세스퀴옥산이 15,000 스티렌 환산 분자량을 가짐을 확인할 수 있었다.
1H-NMR (CDCl3) δ 3.7, 3.4, 3.3(broad), 3.1, 2.8, 2.6, 1.5(broad), 0.6.
[실시예 7-e] 연속적 cage 구조의 생성 (D 구조의 도입)
상기 실시예 7-d 혼합용액에 0.36 중량% HCl 수용액을 매우 천천히 5 중량부 적가하고, pH가 산성을 가지도록 조절하였으며, 4 ℃의 온도에서 30분간 교반하였다. 이후 Diphenyltetramethoxydisiloxane 5 중량부를 한번에 적가하여, 안정적인 가수분해를 도모하고, 1시간 교반 후 실시예 7-a에서 제조된 촉매를 7 중량부 다시 첨가해 주어 염기성 상태로 혼합용액의 pH를 조절해 주었다. 이때, 선형고분자와는 별도로 alkoxy가 열려있는 D구조의 전구체가 형성된다. 소량의 샘플을 적취하여, H-NMR과 IR로 분석하여 methoxy의 잔존율을 확인한 후, 잔존율이 10% 일 때, 0.36 중량% HCl 수용액을 10 중량부 천천히 적가하여, pH를 산성으로 조절해 주었다. 이후 Phenyltrimethoxysilane 1 중량부를 한번에 적가하여 15분간 교반 후, 1-a에서 제조된 촉매 20 중량부를 첨가하였다. 4시간의 혼합교반 이후, 확인결과 고분자내에 cage 형태의 고분자가 생성됨을 확인 할 수 있었다. 이후, 상온으로 온도를 변화시키고, 혼합용액 내 테트라하이드로퓨란을 진공으로 제거하여, 전체적인 반응물이 수용액 혼합물로 변환되도록 하였다. 4시간의 혼합 교반 이후, 일부를 적취하여 29Si-NMR을 통해 분석한 결과 phenyl기를 이용해 도입된 구조의 분석피크가 날카로운 형태의 2개로 나타나고 별도로 잔존하는 부산물 없이 화학식 7과 같은 고분자가 제조되었음을 확인할 수 있었다. 또한 스티렌 환산 분자량은 18,000으로 측정되었다.
29Si-NMR (CDCl3) δ -68.2, -72.3(broad), -81.1(sharp), -80.8(sharp), -82.5(broad)
[실시예 7-f] B 구조내 X도입 (A-B-A-D구조의 완성)
상기 실시예 7-e에서 얻어진 결과물의 유기층을 별도의 정제 없이 준비한 후, 3관능 단량체를 이용해서 말단을 cage구조로 변환하였다. 실시예 7-e에서 얻어진 물질 100 중량부를 50 중량부의 테트라하이드로퓨란에 녹인후, 5 중량부의 증류수를 넣어 혼합용액을 제조하였다. 이후 제조된 혼합용액에 0.36 wt% HCl 10 중량부를 첨가하고 10분간 교반 후, Methyltrimethoxysilane 3 중량부를 한번에 적가하여, 안정적인 가수분해를 도모하였다. 24시간 교반 후 실시예 7-a에서 제조된 촉매를 3 중량부 다시 첨가해 주어 염기성 상태로 혼합용액의 pH를 조절해 주었다. 이때, B 구조의 X 부분에 cage 형태의 고분자가 도입되며, 반응기 내에서 연속적으로 반응이 진행되어 화학식 7과 같은 고분자가 형성된다. 그러나, 다른 부산물들과 함께 얻어지므로, 별도의 정제가 필요하였다. 이후, 상온으로 온도를 변화시키고, 혼합용액 내 테트라하이드로퓨란을 진공으로 제거하여 정제를 준비하였다.
[실시예 7-g] 침전 및 재결정을 통한 부산물 제거, 결과물의 수득
상기 실시예 7-f에서 반응이 완료된 혼합물에 메틸렌크로라이드 200 중량부를 넣어, 증류수와 함께 분별 세척하고, 증류수 층의 pH가 중성을 나타낼 때, 진공감압으로 용매를 완전히 제거하였다. 이후, 메탄올에 2회 침전하여, 미반응 단량체를 제거하고 테트라하이드로퓨란과 수용액이 9.5:0.5 중량비율로 혼합된 용매에 30 중량부로 녹여 -20 ℃의 온도에서 2일간 보관하였다. 이는 고분자에 도입되지 못하고, cage구조로 닫혀 버린 물질의 재결정을 도모하여, 정제가 쉽게 이루어지도록 하기 위함이다.
재결정 과정을 마치고 얻어진 고체물질들을 필터 후, 진공감압을 통해 화학식 7의 고분자가 여러 부산물 없이 얻어짐을 확인하였다. 또한, GPC 결과를 NMR 결과와 비교할 때, 각 단계의 고분자 성장에서 단독으로 얻어지는 저분자가 없이 Sharp한 형태의 Cage 형태가 결과로 도출되는 것으로 미루어 보아, 복합 고분자가 문제없이 얻어질 수 있음을 확인할 수 있었다. 이때, 분자량은 스티렌환산 값으로 24,000의 값이었으며, X의 n의 값은 4-6이었으며, Y의 n의 값은 4-6이었다.
또한, 하기 표 25에 기술한 단량체들을 적용하여 실세스퀴옥산 복합 고분자 및 복합칩을 제조하였다. 이때 제조 방법은 상기 실시예 7에서 사용한 방법을 대등하게 적용하였다.
표 25
실시방법No. 7-b,c 방법적용 단량체 7-e 방법적용 단량체 7-f 방법적용 단량체 분자량(Mw)
7 ECHETMS PTMDS MTMS 24,000
7-1 PTMS PTMDS PTMS 11,000
7-2 MTMS MTMDS MTMS 13,000
7-3 GPTMS GPTMDS GPTMS 23,000
7-4 MAPTMS MAPTMDS MAPTMS 14,500
7-5 ECHETMS ECHETMDS ECHETMS 12,500
7-6 ECHETMS MTMDS MTMS 53,000
7-7 ECHETMS GPTMDS GPTMS 11,000
7-8 ECHETMS MAPTMDS MAPTMS 9,000
7-9 PTMS ECHETMDS ECHETMS 48,000
7-10 PTMS MTMDS MTMS 90,000
7-11 PTMS GPTMDS GPTMS 32,000
7-12 PTMS MAPTMDS MAPTMS 150,000
7-13 MTMS ECHETMDS ECHETMS 17,000
7-14 MTMS PTMDS PTMS 38,500
7-15 MTMS GPTMDS GPTMS 15,000
7-16 MTMS MAPTMDS MAPTMS 17,000
7-17 GPTMS ECHETMDS ECHETMS 6,000
7-18 GPTMS PTMDS PTMS 18,000
7-19 GPTMS MTMDS MTMS 457,000
7-20 GPTMS MAPTMDS MAPTMS 16,000
7-21 MAPTMS ECHETMDS ECHETMS 97,000
7-22 MAPTMS PTMDS PTMS 951,000
7-23 MAPTMS MTMDS MTMS 15,000
7-24 MAPTMS GPTMDS GPTMS 12,000
실시예 8 : D-A-B-A-D 구조 복합 실세스퀴옥산 고분자의 합성
D-A-B-D구조의 복합 고분자를 제조하기 위하여 아래의 실시예를 이용하였으며, 상기 실시예 1과 같은 방법으로 복합칩을 제조하였다.
[실시예 8-a] D구조의 과량 생성을 위한 pH 변환 반응
반응이 진행 중인 실시예 7-d 혼합용액에 0.36 wt% HCl 수용액을 매우 천천히 15 중량부 적가하고, pH가 산성을 가지도록 조절하였으며, 4 ℃의 온도에서 30분간 교반하였다. 이후 Diphenyltetramethoxydisiloxane의 양을 실시예 7-e의 5배인 25 중량부로 준비하여 한번에 적가하고, 1시간 교반 후 실시예 7-a에서 제조된 촉매를 20 중량부 다시 첨가해 주어 염기성 상태로 혼합용액의 pH를 조절해 주었다. 반응 완료 후, 상온으로 온도를 변화시키고, 혼합용액 내 테트라하이드로퓨란을 진공으로 제거하여, 전체적인 반응물이 수용액 혼합물로 변환되도록 하였다. 4시간의 혼합교반 이후, 일부를 적취하여 29Si-NMR 및 1H-NMR 을 통해 분석한 결과 B 구조내에 존재하는 alkoxy group의 양이 0.006 mmol/g으로 변화되고 B 와 D의 반복단위가 약 5:5 비율로 도입되었음을 확인할 수 있었다. 또한 스티렌 환산 분자량은 32,000으로 측정되었다. 또한, cage형 구조가 도입되었음에도, 고분자의 GPC 형태에서 단독 cage형 물질의 분자량 분포를 찾아볼 수 없으므로, cage구조가 연속반응을 통해 고분자 사슬에 잘 도입되었음을 확인할 수 있었다.
1H-NMR (CDCl3) δ 7.5, 7.2, 3.7, 3.4, 3.3(broad), 3.1, 2.8, 2.6, 1.5(broad), 0.6. 29Si-NMR (CDCl3) δ -72.5(broad), -81.1(sharp), -80.8(sharp), -79.9(sharp), -82.5(broad)
[실시예 8-b] B 구조내 X도입
상기 실시예 8-a에서 얻어진 결과물의 유기층을 별도의 정제 없이 준비한 후, 3관능 단량체를 이용해서 말단을 cage구조로 변환하였다. 실시예 8-a에서 얻어진 물질 100 중량부를 50 중량부의 테트라하이드로퓨란에 녹인 후, 5 중량부의 증류수를 넣어 혼합용액을 제조하였다. 이후 제조된 혼합용액에 0.36 wt% HCl 10 중량부를 첨가하고 10분간 교반 후, Methyltrimethoxysilane 3 중량부를 한번에 적가하여, 안정적인 가수분해를 도모하였다. 24시간 교반 후 실시예 7-a에서 제조된 촉매를 3 중량부 다시 첨가해 주어 염기성 상태로 혼합용액의 pH를 조절해 주었다. 이때, B 구조의 X 부분에 cage 형태의 고분자가 도입되며, 반응기 내에서 연속적으로 반응이 진행되어 화학식 8와 같은 고분자가 형성된다. 그러나, 다른 부산물들과 함께 얻어지므로, 별도의 정제가 필요하였다. 이후, 상온으로 온도를 변화시키고, 혼합용액 내 테트라하이드로퓨란을 진공으로 제거하여 정제를 준비하였다.
[실시예 8-c] 침전 및 재결정을 통한 부산물 제거, 결과물의 수득
상기 실시예 8-b에서 반응이 완료된 혼합물에 메틸렌크로라이드 200 중량부를 넣어, 증류수와 함께 분별 세척하고, 증류수 층의 pH가 중성을 나타낼 때, 진공감압으로 용매를 완전히 제거하였다. 이후, 메탄올에 2회 침전하여, 미반응 단량체를 제거하고 테트라하이드로퓨란과 수용액이 9.5:0.5 중량비율로 혼합된 용매에 30 중량부로 녹여 -20 ℃의 온도에서 2일간 보관하였다. 이는 고분자에 도입되지 못하고, cage구조로 닫혀 버린 물질의 재결정을 도모하여, 정제가 쉽게 이루어지도록 하기 위함이다.
재결정 과정을 마치고 얻어진 고체물질들을 필터 후, 진공감압을 통해 화학식 1의 고분자가 여러 부산물 없이 얻어짐을 확인하였다. 또한, GPC 결과를 NMR 결과와 비교할 때, 각 단계의 고분자 성장에서 단독으로 얻어지는 저분자가 없이 Sharp한 형태의 Cage 형태가 결과로 도출되는 것으로 미루어 보아, 복합 고분자가 문제없이 얻어질 수 있음을 확인할 수 있었다. 이때, 분자량은 스티렌환산 값으로 36,000의 값을 얻을 수 있었으며, X의 n의 값은 4-6이었으며, Y의 n의 값은 4-6이었으며, 특히 화학식 8의 결과는 다음과 같다.
29Si-NMR (CDCl3) δ -72.5(broad), -81.1(sharp), -80.8(sharp), -79.9(sharp), -81.5(sharp), -82.5(broad)
또한, 하기 표 26에 기술한 단량체들을 적용하여 실세스퀴옥산 복합 고분자 및 복합칩을 제조하였다. 이때 제조 방법은 상기 실시예 8에서 사용한 방법을 대등하게 적용하였다.
표 26
실시방법No. 7-b,c 방법적용 단량체 8-a 방법적용 단량체 8-b 방법적용 단량체 분자량(Mw)
8 ECHETMS PTMDS MTMS 36,000
8-1 PTMS PTMDS PTMS 14,000
8-2 MTMS MTMDS MTMS 18,000
8-3 GPTMS GPTMDS GPTMS 27,000
8-4 MAPTMS MAPTMDS MAPTMS 19,500
8-5 ECHETMS ECHETMDS ECHETMS 19,500
8-6 ECHETMS MTMDS MTMS 58,000
8-7 ECHETMS GPTMDS GPTMS 19,000
8-8 ECHETMS MAPTMDS MAPTMS 12,000
8-9 PTMS ECHETMDS ECHETMS 53,000
8-10 PTMS MTMDS MTMS 113,000
8-11 PTMS GPTMDS GPTMS 42,000
8-12 PTMS MAPTMDS MAPTMS 173,000
8-13 MTMS ECHETMDS ECHETMS 19,000
8-14 MTMS PTMDS PTMS 45,000
8-15 MTMS GPTMDS GPTMS 32,000
8-16 MTMS MAPTMDS MAPTMS 34,000
8-17 GPTMS ECHETMDS ECHETMS 12,000
8-18 GPTMS PTMDS PTMS 24,000
8-19 GPTMS MTMDS MTMS 486,000
8-20 GPTMS MAPTMDS MAPTMS 32,000
8-21 MAPTMS ECHETMDS ECHETMS 181,000
8-22 MAPTMS PTMDS PTMS 981,000
8-23 MAPTMS MTMDS MTMS 21,000
8-24 MAPTMS GPTMDS GPTMS 20,000
실시예 9 : 실세스퀴옥산 E-A-B-A-D 구조 복합 고분자의 합성
E-A-B-A-D구조의 복합 고분자를 제조하기 위하여 아래의 실시예를 이용하였으며, 상기 실시예 1과 대등한 방법으로 복합칩을 제조하였다.
[실시예 9-a] 사슬 말단 E구조의 생성
실시예 7-g 에서 얻어진 혼합물에 별도의 정제 없이 메틸렌크로라이드 20 중량부를 적가하고, 0.36 중량% HCl 수용액을 5 중량부 적가하고, pH가 산성을 가지도록 조절하였으며, 4 ℃의 온도에서 30분간 교반하였다. 이후 dimethyltetramethoxysilane 1 중량부를 한번에 적가하였다. 이때, 아직 분자구조 내에서 가수분해되지 않고 존재하던 부분들이 용매와 분리된 산성 수용액 층에서 가수분해물로 쉽게 변환되며, 생성된 별도의 반응물과 유기용매 층에서 축합되어 말단단위에 E가 도입되었다. 5시간의 교반 후, 반응의 교반을 정지하고 상온으로 반응기의 온도를 조절 하였다.
[실시예 9-b] B구조 및 말단 E 구조의 X에 cage 도입
상기 실시예 9-a에서 얻어진 결과물의 유기층을 별도의 정제 없이 준비한 후, 3관능 단량체를 이용해서 말단을 cage구조로 변환하였다. 반응이 진행 중인 실시예 9-a 혼합용액에 Methyltrimethoxysilane 3 중량부를 한번에 적가하여, 안정적인 가수분해를 도모하고, 24시간 교반 후 실시예 7-a에서 제조된 촉매를 3 중량부 다시 첨가해 주어 염기성 상태로 혼합용액의 pH를 조절해 주었다. 이때, E 구조 말단에 cage 형태의 고분자가 도입되며, 반응기 내에서 연속적으로 반응이 진행되어 화학식 9과 같은 고분자가 형성된다. 그러나, 다른 부산물들과 함께 얻어지므로, 별도의 정제가 필요하였다. 이후, 상온으로 온도를 변화시키고, 혼합용액 내 테트라하이드로퓨란을 진공으로 제거하여 정제를 준비하였다.
[실시예 9-c] 침전 및 재결정을 통한 부산물 제거, 결과물의 수득
상기 실시예 9-b에서 반응이 완료된 혼합물을 얻어낸 후, 증류수를 이용하여 세척하고, 증류수 층의 pH가 중성을 나타낼 때, 진공감압으로 용매를 완전히 제거하였다. 이후, 메탄올에 2회 침전하여, 미반응 단량체를 제거하고 테트라하이드로퓨란과 수용액이 9.5:0.5 중량비율로 혼합된 용매에 30 중량부로 녹여 -20 ℃의 온도에서 2일간 보관하였다. 이는 고분자에 도입되지 못하고, cage구조로 닫혀 버린 물질의 재결정을 도모하여, 정제가 쉽게 이루어지도록 하기 위함이다.
재결정 과정을 마치고 얻어진 고체물질들을 필터 후, 진공감압을 통해 화학식 9의 고분자를 여러 부산물과 함께 얻어짐을 확인하였다. 또한, GPC 결과를 NMR 결과와 비교할 때, 각 단계의 고분자 성장에서 단독으로 얻어지는 저분자가 없이 Sharp한 형태의 Cage 형태가 결과로 도출되는 것으로 미루어 보아, 복합 고분자가 문제없이 얻어질 수 있음을 확인할 수 있었다. 이때, 분자량은 스티렌환산 값으로 28,000의 값을 얻을 수 있었으며, X의 n의 값은 4-6이었으며, Y의 n의 값은 4-6이었다.
또한, 하기 표 27에 기술한 단량체들을 적용하여 실세스퀴옥산 복합 고분자를 제조하였다. 이때 제조 방법은 상기 실시예 9에서 사용한 방법을 대등하게 적용하였다.
표 27
실시방법No. 7-b,c 방법적용 단량체 7-e 방법적용 단량체 9-a방법적용 단량체 9-b방법적용단량체 Mw
9 ECHETMS PTMDS MTMDS MAPTMS 28,000
9-1 ECHETMS ECHETMDS ECHETMDS ECHETMS 24,000
9-2 PTMS PTMDS PTMDS PTMS 21,000
9-3 MTMS MTMDS MTMDS MTMS 36,000
9-4 GPTMS ECHETMDS GPTMDS GPTMS 62,000
9-5 MAPTMS MAPTMDS MAPTMDS MAPTMS 153,000
9-6 ECHETMS ECHETMDS PTMDS PTMS 24,000
9-7 ECHETMS ECHETMDS MTMDS MTMS 19,000
9-8 ECHETMS ECHETMDS GPTMDS GPTMS 26,000
9-9 ECHETMS ECHETMDS MAPTMDS MAPTMS 99,000
9-10 ECHETMS PTMDS ECHETMDS ECHETMS 21,000
9-11 ECHETMS MTMDS ECHETMDS ECHETMS 142,000
9-12 ECHETMS GPTMDS ECHETMDS ECHETMS 70,000
9-13 ECHETMS MAPTMDS ECHETMDS ECHETMS 72,000
9-14 PTMS PTMDS ECHETMDS ECHETMS 15,000
9-15 PTMS PTMDS MTMDS MTMS 51,000
9-16 PTMS PTMDS ECHETMDS ECHETMS 85,000
9-17 PTMS PTMDS MAPTMDS MAPTMS 95,000
9-18 PTMS ECHETMDS PTMDS PTMS 160,000
9-19 PTMS MTMDS PTMDS PTMS 240,000
9-20 PTMS GPTMDS PTMDS PTMS 56,000
9-21 PTMS MAPTMDS PTMDS PTMS 71,000
9-22 MTMS MTMDS ECHETMDS ECHETMS 81,000
9-23 MTMS MTMDS PTMDS PTMS 63,000
9-24 MTMS MTMDS GPTMDS GPTMS 121,000
9-25 MTMS MTMDS MAPTMDS MAPTMS 153,000
9-26 MTMS ECHETMDS MTMDS MTMS 82,000
9-27 MTMS PTMDS MTMDS MTMS 63,000
9-28 MTMS GPTMDS MTMDS MTMS 310,000
9-29 MTMS MAPTMDS MTMDS MTMS 125,000
9-30 GPTMS GPTMDS ECHETMDS ECHETMS 97,000
9-31 GPTMS GPTMDS PTMDS PTMS 45,000
9-32 GPTMS GPTMDS MTMDS MTMS 61,000
9-33 GPTMS GPTMDS MAPTMDS MAPTMS 52,000
9-34 GPTMS ECHETMDS GPTMDS GPTMS 37,000
9-35 GPTMS PTMDS GPTMDS GPTMS 365,000
9-36 GPTMS MTMDS GPTMDS GPTMS 85,000
9-37 GPTMS MAPTMDS GPTMDS GPTMS 75,000
9-38 MAPTMS MAPTMDS ECHETMDS ECHETMS 144,000
9-39 MAPTMS MAPTMDS PTMDS PTMS 85,000
9-40 MAPTMS MAPTMDS MTMDS MTMS 60,000
9-41 MAPTMS MAPTMDS GPTMDS GPTMS 53,000
9-42 MAPTMS ECHETMDS MAPTMDS MAPTMS 12,000
9-43 MAPTMS PTMDS MAPTMDS MAPTMS 10,000
9-44 MAPTMS MTMDS MAPTMDS MAPTMS 32,000
9-45 MAPTMS GPTMDS MAPTMDS MAPTMS 231,000
[실험]
상기 실시예 1 내지 9에서 제조된 복합칩들을 이용하여 제작한 Sheet에 대한 물리적. 광학적 특성을 측정하였다.
- 유리전이온도 평가(IPC-TM-650) : 0.3 mm 두께로 제작한 Sheet를 2 X 20 mm 크기로 잘라내어 동적점탄성 분석기(DMA-8000)의 Tension geometry에 장착하여 측정하였다. 이때, 측정 조건은 일반적으로 사용하는 1㎐ 진동수에서 분당 2 ℃의 속도로 측정하였다.
- 표면경도측정 : 일반적으로 연필경도법(JIS 5600-5-4)은 일반적으로 750 g 하중으로 평가하는데 이보다 가혹조건인 1 kgf 하중으로 코팅면에 45도 각도로 연필을 매초 0.5 mm의 속도로 수평으로 10 mm 이동해서 코팅막을 긁어서 긁힌 흔적으로 평가하였다. 5회 실험 중 3 mm 이상의 긁힌 흔적이 2회 이상 확인되지 않으면 상위 경도의 연필을 선택하여 평가하고, 긁힌 흔적이 2회 이상 확인되면 그 연필경도보다 한단 하위의 연필을 선택하여 연필경도로 평가하였다.
- Scratch test 측정: Steel wool에 의한 마모평가법은 1 kg 정도 무게의 쇠망치의 선단에 #0000의 Steel wool을 감아서 15회 왕복 시험편을 문지르고 그 헤이즈 값을 측정하는데, 이번 평가에서는 이보다 가혹한 조건인 400회 시험편을 문지르고 헤이즈 측정 및 현미경으로 육안 평가 진행하였다. 결과는 헤이즈 증가가 0.05% 이상 증가할 경우 실패로 판단하였다.
- 투과도(ASTM D1746): 제작한 sheet에 대해 입사하는 빛의 전광선 투과율을 UV/vis spectroscopy를 이용하여 측정하였다.
- 황색도(ASTM D1925): 표준광원에(CIE) 대한 sheet의 색좌값을 색차계를(CM-3700A) 이용하여 측정하였다
표 28
구분 유리전이온도 표면경도 스틸 울 시험 투과도 황색도
PET 자체 74 H NG 88.7 0.3
실시예 1 117 7H ◎ 89.5 0.1
실시예 2 120 7H ○ 90.0 0.1
실시예 3 122 6H ○ 90.1 0.1
실시예 4 119 7H ○ 90.3 0.1
실시예 5 124 8H ○ 90.1 0.1
실시예 6 128 8H ○ 90.1 0.1
실시예 7 124 7H ○ 90.3 0.1
실시예 8 128 8H ○ 90.5 0.1
실시예 9 127 7H ○ 90.4 0.1
PC 자체 150 6B NG 90.3 0.5
실시예 1-1 170 6H ○ 91.6 0.2
실시예 2-2 171 5H ○ 91.7 0.2
실시예 3-3 174 5H ○ 91.8 0.2
실시예 4-4 173 6H ○ 91.9 0.2
실시예 5-5 175 7H ○ 91.8 0.2
실시예 6-6 181 7H ○ 91.8 0.2
실시예 7-7 170 5H ○ 91.9 0.2
실시예 8-8 174 5H ○ 91.8 0.2
실시예 9-9 172 5H ○ 92.0 0.2
PEN 자체 121 H NG 86.2 1.2
실시예 1-2 145 6H ○ 88.8 0.5
실시예 2-4 146 6H ○ 88.9 0.5
실시예 3-6 148 6H ○ 89.0 0.5
실시예 4-8 150 6H ○ 89.1 0.4
실시예 5-10 151 7H ○ 89.2 0.3
실시예 6-12 155 7H ○ 89.2 0.3
실시예 7-14 149 6H ○ 89.2 0.4
실시예 8-16 151 6H ○ 89.4 0.3
실시예 9-18 152 6H ○ 89.4 0.3
하기 표 28 에 나타낸 바와 같이 각각의 고분자에 블랜딩 하였을 때, 유리전이 온도의 상승효과가 뚜렷하게 나타났고, 광학적 특성 및 표면경도, 스크레치 특성 등이 함께 개선되는 것을 확인 할 수 있었다.
본 발명에 따른 열가소성 수지 조성물은 하나의 고분자 내에 특정 구조의 선형 실세스퀴옥산 사슬 및 케이지형 실세스퀴옥산을 포함하는 실세스퀴옥산 복합 고분자를 포함하여 내열성, 내화학성, 방오성, 기체투과방지특성, 투과성, 착색성, 내마모성 및 표면경도 등이 우수하다.

Claims (13)

  1. 하기 화학식 1 내지 9 중 어느 하나로 표시되는 실세스퀴옥산 복합 고분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2015002193-appb-I000030
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2015002193-appb-I000031
    [화학식 3]
    Figure PCTKR2015002193-appb-I000032
    [화학식 4]
    Figure PCTKR2015002193-appb-I000033
    [화학식 5]
    Figure PCTKR2015002193-appb-I000034
    [화학식 6]
    Figure PCTKR2015002193-appb-I000035
    [화학식 7]
    Figure PCTKR2015002193-appb-I000036
    [화학식 8]
    Figure PCTKR2015002193-appb-I000037
    [화학식 9]
    Figure PCTKR2015002193-appb-I000038
    상기 화학식 1 내지 9에서,
    A는
    Figure PCTKR2015002193-appb-I000039
    이고, B는
    Figure PCTKR2015002193-appb-I000040
    이고, D는
    Figure PCTKR2015002193-appb-I000041
    이고, E는
    Figure PCTKR2015002193-appb-I000042
    이며,
    Y는 각각 독립적으로 O, NR21 또는 [(SiO3/2R)4+2nO]이며, 적어도 하나는 [(SiO3/2R)4+2nO]이며,
    X는 각각 독립적으로 R22 또는 [(SiO3/2R)4+2nR]이고, 적어도 하나는 [(SiO3/2R)4+2nR]이고,
    R, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15, R16, R17, R18, R19, R20, R21, R22는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 아민기; 에폭시기; 사이클로헥실에폭시기; (메타)아크릴기; 사이올기; 이소시아네이트기; 니트릴기; 니트로기; 페닐기; 중수소, 할로겐, 아민기, 에폭시기, (메타)아크릴기, 사이올기, 이소시아네이트기, 니트릴기, 니트로기, 페닐기로 치환되거나 치환되지 않은 C1~C40의 알킬기; C2~C40의 알케닐기; C1~C40의 알콕시기; C3~C40의 시클로알킬기; C3~C40의 헤테로시클로알킬기; C6~C40의 아릴기; C3~C40의 헤테로아릴기; C3~C40의 아르알킬기; C3~C40의 아릴옥시기; 또는 C3~C40의 아릴사이올기이며,
    a 및 d는 각각 독립적으로 1 내지 100,000의 정수이고,
    b는 각각 독립적으로 1 내지 500의 정수이며,
    e는 각각 독립적으로 1 또는 2이며,
    n은 각각 독립적으로 1 내지 20의 정수이다.
  2. 제1항에 있어서,
    a는 3 내지 1000이고, b는 1 내지 500, d는 1 내지 500인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    n 값의 평균이 4 내지 5인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 실세스퀴옥산 복합 고분자의 중량평균분자량이 1,000 내지 1,000,000인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 열가성 수지 조성물은
    하기 화학식 1 내지 9 중 어느 하나로 표시되는 실세스퀴옥산 복합 고분자; 및 고분자 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 고분자 수지는 PC(Polycarbonate), PMMA(Polymethylmethacrylate), PES(Polyethersulfone), PET(Polyethyleneterephtalate), PEN(Polyethylenenaphthalate), COC(Cyclic olefin copolymer), PAc(Polyacrylate), PE(Polyethylene), PEEK (Polyetheretherketone), PEI(Polyetherimide), PI(Polyimide), PSF(Polysulfone), PVA(Polyvinylalcohol), PVCi(Polyvinylcinnamate), TAC(Triacetylcellulose), 폴리실리콘(Poly Silicone), 폴리우레탄(Polyurethane) 및 에폭시 수지(Epoxy Resin)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 고분자 수지인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 열가성 수지 조성물은
    하기 화학식 1 내지 9 중 어느 하나로 표시되는 실세스퀴옥산 복합 고분자; 및 무기섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 실세스퀴옥산 복합 고분자가 수지는 적어도 1 중량% 이상인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 조성물이 안료를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  10. 제1항 기재의 열가소성 수지 조성물로 제조한 물품.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 물품은 전자제품의 하우징인 것을 특징으로 하는 물품.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 물품은 기능성 섬유 또는 기능성 옷인 것을 특징으로 하는 물품.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 물품은 플라스틱 생활용품, 조명, 헬멧, 자동차 내외장제, 낚시대, 골프채, 요트, 건축내외장제, 배관, 가구 또는 필름인 것을 특징으로 하는 물품.
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