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문제 정의
- 본 연구에서는 PC의 가장 큰 단점이 되는 두께의존성 충격강도를 향상시킬 목적으로 용융 블렌딩에 의해 TPU로 개질된 PC 블렌드를 준비하는 과정에서 일으킬 수 있는 열분해 현상을 열처리 온도에 따라 일어나는 변화로 관찰하였다. 열분해에 따른 물성변화는 DSC와 GPC를 이용한 유리전이온도, 분자량, 분자량 분포도 및 점도 측정으로 고찰하였으며, FT-IR을 이용한 관능기의 변화로부터 두 물질 사이에 존재하는 분자간 상호작용이나 에스테르 교환반응의 가능성을 조사하였다.
- 또한 분해온도 이하에서 용융블렌딩한 시료의 두께의존성 충격강도 및 굴곡강도를 조사하였다. 특히 PC 는 polyamide, polyester 및 TPU와 고온에서 등온 열처리 온도나 시간에 따라에스테르 교환반응이19 일어나는 경향이 있으므로, 본 블렌드의 열처리 온도 변화에 대한 열적 특성 및 정성분석을 통하여 분자간 에스테르 교환반응의 가능성을 연구하였다. 또한 이들 블렌드의 상 형태학을 통하여 기계적 성질과 비교하였다.
제안 방법
- 분석. Polymer Laboratories사 모델명 DMTA MK-Ⅲ를 사용하여 진동수 1Hz, 승온속도를 4℃/ min로 하여 -150에서 200℃ 온도범위에서 저장탄성율(E'), 손실탄성율(E") 및 damping tan δ를굽힘(bending) 모우드에 의해 조사하였다. DMTA 실험을 위한 시편은 가열프레스에서 3500 psi의 압력과 200℃ 온도에서 5분간 압축성형한 후 공기 중에서 냉각하여 사용하였다.
- PC/TPU 블렌드의 열안정성 반응거동을 조사하기 위하여 Perkin-Elmer사의 TGA-2를 사용하여 무게 감소 현상을 조사하였는데, 시료 약 10 mg을 알루미늄 용기에 넣은 후 질소 분위기 하에서 20 p/min의 승온 속도로 30에서 700℃까지 가열하였다. 고온에서 가열함에 따라 PC와 TPU 사이에 일어날 수 있는 화학반응(열분해 반응이나 에스테르 교환반응)의 가능성을 조사하기 위하여 일정시료를 DSC sample 팬에 넣어 DSC 가열로에서 220에서 265℃까지 가열하였다.
- 블렌딩. PC와 TPU 블렌드는 PC를 개질할 목적으로 만들었기 때문에, PC 매트릭스에 소량의 열가소성 탄성체가 첨가되는 혼합비를 질량비로 100/0, 95/5, 90/10, 80/20 및 70/30으로 하였다. 두 가지 구성물의 혼합은 Brabender사의 모델 PL-2000을 사용하여 바렐온도를 200, 210, 220℃, 2축 스크류를 50rpm으로 고정하여 용융 블렌딩한 후 펠렛 모양으로 만들었다.
- TPU 함량 및 가열온도 등에 따른 열적 변화의 특성을 Perkin-Elmer사의 DSC-7을 이용하여 조사하였다. 먼저 열이력을 제거하기 위하여 모든 시료에 대하여 1차로 상온에서 원하는 온도까지 20℃/min 로 승온시켜 5분간 가열시킨 다음, 상온까지 급냉하여 이 온도에서 15분 동안 유지시킨 다음 1차와 동일한 조건으로 가열하여 유리전이온도 부근에서의 흡열 피이크의 변화를 관찰하였다.
- 또한 가열온도에 따른 분자량과 점도 변화를 Waters사의 510 HPLC 펌프, 410 differential refractometer와 Viscotec사의 T50 differential viscometer를 연결한 GPC를 사용하여 측정하였다. 가공 온도에 따른 열분해 현상이 일어나기 이전의 온도에서 준비된 PC/PTU 블렌드의 충격강도와 굴곡강도를 조사하였다. 충격강도는 Yasuda Seiki사 notched Izod impact testing machine을 사용하였으며, 두께에 따른 충격강도를 측정하기 위해 3.
- 고온에서 가열함에 따라 PC와 TPU 사이에 일어날 수 있는 화학반응(열분해 반응이나 에스테르 교환반응)의 가능성을 조사하기 위하여 일정시료를 DSC sample 팬에 넣어 DSC 가열로에서 220에서 265℃까지 가열하였다. 가열한 시료는 FT-IR을 이용하여 각각 카르보닐 신장과 N-H 그룹의 진동수 변화, 그리고 GPC(gel permeation chromatographyX 통하여 시료물질의 분자량, 분자량 분포도 및 점도 변화를 관찰하였다. 분석기기는 Bruker사 FT-IR 48 분광기를 사용하였으며, 30번 반복하여 평균한 후 스펙트럼을 수집하였다.
- 경질 사슬 함량이 서로 다른 열가소성 폴리우레탄(TPU-35와 TPU-53)으로 개질된 폴리카보네이트 (PC)의 열분해 현상을 DSC, GPC 및 FT-IR로 분석하였다. 53.
- 고온에서 가열함에 따라 PC와 TPU 사이에 일어날 수 있는 화학반응(열분해 반응이나 에스테르 교환반응)의 가능성을 조사하기 위하여 일정시료를 DSC sample 팬에 넣어 DSC 가열로에서 220에서 265℃까지 가열하였다. 가열한 시료는 FT-IR을 이용하여 각각 카르보닐 신장과 N-H 그룹의 진동수 변화, 그리고 GPC(gel permeation chromatographyX 통하여 시료물질의 분자량, 분자량 분포도 및 점도 변화를 관찰하였다.
- PC와 TPU 블렌드는 PC를 개질할 목적으로 만들었기 때문에, PC 매트릭스에 소량의 열가소성 탄성체가 첨가되는 혼합비를 질량비로 100/0, 95/5, 90/10, 80/20 및 70/30으로 하였다. 두 가지 구성물의 혼합은 Brabender사의 모델 PL-2000을 사용하여 바렐온도를 200, 210, 220℃, 2축 스크류를 50rpm으로 고정하여 용융 블렌딩한 후 펠렛 모양으로 만들었다.
- 분석기기는 Bruker사 FT-IR 48 분광기를 사용하였으며, 30번 반복하여 평균한 후 스펙트럼을 수집하였다. 또한 가열온도에 따른 분자량과 점도 변화를 Waters사의 510 HPLC 펌프, 410 differential refractometer와 Viscotec사의 T50 differential viscometer를 연결한 GPC를 사용하여 측정하였다. 가공 온도에 따른 열분해 현상이 일어나기 이전의 온도에서 준비된 PC/PTU 블렌드의 충격강도와 굴곡강도를 조사하였다.
- 조사하였다. 또한 고온에서 우레탄기가 분해할 때 발생할 수 있는 히드록시기와 카보네이트기와의 사이에서 일어나는 에스테르 교환반응의18 가능성도 배재할 수 없는데, 이를 위해 FT-IR로 두 구성물질 사이에 일어날 수 있는 상호작용을 조사하였다.
- 열분해에 따른 물성변화는 DSC와 GPC를 이용한 유리전이온도, 분자량, 분자량 분포도 및 점도 측정으로 고찰하였으며, FT-IR을 이용한 관능기의 변화로부터 두 물질 사이에 존재하는 분자간 상호작용이나 에스테르 교환반응의 가능성을 조사하였다. 또한 분해온도 이하에서 용융블렌딩한 시료의 두께의존성 충격강도 및 굴곡강도를 조사하였다. 특히 PC 는 polyamide, polyester 및 TPU와 고온에서 등온 열처리 온도나 시간에 따라에스테르 교환반응이19 일어나는 경향이 있으므로, 본 블렌드의 열처리 온도 변화에 대한 열적 특성 및 정성분석을 통하여 분자간 에스테르 교환반응의 가능성을 연구하였다.
- 특히 PC 는 polyamide, polyester 및 TPU와 고온에서 등온 열처리 온도나 시간에 따라에스테르 교환반응이19 일어나는 경향이 있으므로, 본 블렌드의 열처리 온도 변화에 대한 열적 특성 및 정성분석을 통하여 분자간 에스테르 교환반응의 가능성을 연구하였다. 또한 이들 블렌드의 상 형태학을 통하여 기계적 성질과 비교하였다.
- 먼저 열이력을 제거하기 위하여 모든 시료에 대하여 1차로 상온에서 원하는 온도까지 20℃/min 로 승온시켜 5분간 가열시킨 다음, 상온까지 급냉하여 이 온도에서 15분 동안 유지시킨 다음 1차와 동일한 조건으로 가열하여 유리전이온도 부근에서의 흡열 피이크의 변화를 관찰하였다.
- 가열한 시료는 FT-IR을 이용하여 각각 카르보닐 신장과 N-H 그룹의 진동수 변화, 그리고 GPC(gel permeation chromatographyX 통하여 시료물질의 분자량, 분자량 분포도 및 점도 변화를 관찰하였다. 분석기기는 Bruker사 FT-IR 48 분광기를 사용하였으며, 30번 반복하여 평균한 후 스펙트럼을 수집하였다. 또한 가열온도에 따른 분자량과 점도 변화를 Waters사의 510 HPLC 펌프, 410 differential refractometer와 Viscotec사의 T50 differential viscometer를 연결한 GPC를 사용하여 측정하였다.
- 또한 이들 블렌드의 형태학적 특성을 분석하기 위하여 Joel사의 주사전자현미경 (scanning electron microscopy : SEM) JSM-840A 모델을 사용하였다. 시료를 액체 질소하에서 파단한 후 주사 전자빔으로부터 local charging을 막기 위해 전도성이 높은 물질인 금으로 코팅하였으며 20kv의 가속전압에서 측정하였다.
- 연질 및 경질 사슬 함량이 서로 다른 두 가지 열가소성 폴리우레탄(TPU)과 폴리카보네이트(PC) 의유리전이온도(Tg)를 관찰하기 위하여 DMTA와 DSC를 사용하였다. Figure 1과 2는 TPU와 이들로 개질된 PC 블렌드 시료에 대한 DMTA 결과로써 E'과 E"를 각각 나타내었다.
- 일어나는 변화로 관찰하였다. 열분해에 따른 물성변화는 DSC와 GPC를 이용한 유리전이온도, 분자량, 분자량 분포도 및 점도 측정으로 고찰하였으며, FT-IR을 이용한 관능기의 변화로부터 두 물질 사이에 존재하는 분자간 상호작용이나 에스테르 교환반응의 가능성을 조사하였다. 또한 분해온도 이하에서 용융블렌딩한 시료의 두께의존성 충격강도 및 굴곡강도를 조사하였다.
- 열분해에 의한 TPU의 변질은 분자량 감소나 분자량 분포도의 변화로 측정될 수 있는데, 이의 변화를 GPC로 조사하였다. 또한 고온에서 우레탄기가 분해할 때 발생할 수 있는 히드록시기와 카보네이트기와의 사이에서 일어나는 에스테르 교환반응의18 가능성도 배재할 수 없는데, 이를 위해 FT-IR로 두 구성물질 사이에 일어날 수 있는 상호작용을 조사하였다.
대상 데이터
- Polymer Laboratories사 모델명 DMTA MK-Ⅲ를 사용하여 진동수 1Hz, 승온속도를 4℃/ min로 하여 -150에서 200℃ 온도범위에서 저장탄성율(E'), 손실탄성율(E") 및 damping tan δ를굽힘(bending) 모우드에 의해 조사하였다. DMTA 실험을 위한 시편은 가열프레스에서 3500 psi의 압력과 200℃ 온도에서 5분간 압축성형한 후 공기 중에서 냉각하여 사용하였다.
- 본 연구에 사용된 시료는 모두 상업용 제품으로 그 특성은 Table 1에 나타내었다. PC는 삼양사에서 제조된 bisphenol A류의 폴리카보네이트(PC 3022)를 사용하였고, TPU는 SK Chemical 사의 S-100 series를 사용하였다. 두 가지 폴리우레탄(TPU-35와 TPU-53)은 분자량 2000인 폴리에스터계 폴리올(PBA)을 각각 64.
- 8 wt% 함유한 시료이다. TPU 합성에 있어서 사슬연장제로는 1,4-butanediol을 사용하였다. 전자(TPU-35)는 경질 사슬 함량이 35.
- 시약. 본 연구에 사용된 시료는 모두 상업용 제품으로 그 특성은 Table 1에 나타내었다. PC는 삼양사에서 제조된 bisphenol A류의 폴리카보네이트(PC 3022)를 사용하였고, TPU는 SK Chemical 사의 S-100 series를 사용하였다.
- 가공 온도에 따른 열분해 현상이 일어나기 이전의 온도에서 준비된 PC/PTU 블렌드의 충격강도와 굴곡강도를 조사하였다. 충격강도는 Yasuda Seiki사 notched Izod impact testing machine을 사용하였으며, 두께에 따른 충격강도를 측정하기 위해 3.2와 5.2 mm의 두 가지 시편을 사용하였다. 굴곡강도 및 굴곡 모듈러스는 Instron사의 UTM 4465 모델을 사용하여 ASTM D 790 규격에 따라 실험하였다.
이론/모형
- 2 mm의 두 가지 시편을 사용하였다. 굴곡강도 및 굴곡 모듈러스는 Instron사의 UTM 4465 모델을 사용하여 ASTM D 790 규격에 따라 실험하였다. 또한 이들 블렌드의 형태학적 특성을 분석하기 위하여 Joel사의 주사전자현미경 (scanning electron microscopy : SEM) JSM-840A 모델을 사용하였다.
- 굴곡강도 및 굴곡 모듈러스는 Instron사의 UTM 4465 모델을 사용하여 ASTM D 790 규격에 따라 실험하였다. 또한 이들 블렌드의 형태학적 특성을 분석하기 위하여 Joel사의 주사전자현미경 (scanning electron microscopy : SEM) JSM-840A 모델을 사용하였다. 시료를 액체 질소하에서 파단한 후 주사 전자빔으로부터 local charging을 막기 위해 전도성이 높은 물질인 금으로 코팅하였으며 20kv의 가속전압에서 측정하였다.
성능/효과
- PC/TPU-35가 95/5인 블렌드인 경우, 유리전이온도가 각각 162와 -32℃에서 관찰되었는데, 이는 블렌드 조성물 고유의 유리전이온도 값으로 비상용성 블렌드 고유의 특성을 나타내고 있다. TPU-35 함량이 증가(10% 이상)함에 따라서 PC와 관련된 Tg 값(E"으로 측정 )이 약 9℃ 낮은 온도로 이동하면서 피이크의 폭이 넓어진 것으로 보아 TPU-35가 희석제로서 영향을 주어 PC의 β가 감소된 것으로 사료된다. 반면에 TPU-35는 -32℃에서 이 물질의 고유 유리전이온도가 변화없이 관찰되었다.
- 특히 Figure 1(a)와 2(a) 는 실험결과를 그대로 그렸고, Figure 1(b)와 2(b)는 이들의 α와 β 피이크의 위치를 관찰하기 위하여 실험결과를 수직으로 평행이동하였다. 먼저, 경질 사슬 함량이 35.5 wt% 함유된 TPU-35 (Figure 1)는 -32℃에서 유리전이온도로 해석되는 E"피이크가 나타났으며, 경질 사슬 함량이 53.4 wt % 함유된 TPU-53 (Figure 2)은 -18℃에서 TPU-35의 Tg 보다 폭이 넓은 E"피이크가 나타났다. 경질 사슬 함량이 높은 TPU-53은 그 함량이 낮은 것보다 약 14℃ 높은 온도에서 Tg 피이크를 보였는데, 이는 경질 사슬 함량의 차이에서 빚어진 결과로 여겨진다.
- 53.4 %의 경질 사슬을 지닌 TPU-53이 35%의 경질 사슬을 지닌 TPU-35보다 Tg가 높게 나타났는데, 이는 높은 함량의 경질 사슬이 기여한 것으로 판단된다. 열처리 온도에 따른 Tg 변화를 관찰한 결과 PC/TPU-35 블렌드는 240℃에서, PC/TPU-53은 250℃ 부근에서 현저하게 유리전이온도가 감소함으로써 시료에 열분해가 일어난 것으로 판단된다.
- 열처리 온도가 증가하여도 Tg의 변화가 나타나지 않는 PC는 열적으로 안정한 것으로 나타난다. PC/TPU-35와 PC/TPU-53 두 블렌드에서는 등온 열처리 온도가 각각 220과 230℃ 까지 증가되어도 PC 매트릭스에 TPU가 함유된 분율만큼의 유리전이온도 감소가 관찰되었다. 그러나 이들 두 블렌드 시료에 대한 열처리 온도가 각각 240과 250℃ 이상일 경우 PC 관련 유리전이온도가 모든 블렌드 조성에서 점차 낮은 온도로 이동되는 경향을 보이고 있는데, 이는 열분해하여 분자량이 적어진 TPU가 PC 매트릭스에서 희석제 역할을 한 것으로 판단된다.
- 반면에 TPU-35는 -32℃에서 이 물질의 고유 유리전이온도가 변화없이 관찰되었다. PC의 β 전이 피이크는 거의 일정한 값을 나타내어, TPU-35에 대한 영향이 전혀 없는 것으로 나타났다. 이 현상은 고분자의 유리전이온도는 다른 고분자가 회석제로 작용해 분자간 자유부피가 증가되면서 Tg가 감소하는 반면에, 사슬 내부 회전에 의한 거동을 보이는 β 전이에는 영향을 주지 않는 결과로 여겨진다.
- 2 mm인 경우, 각각 62와 23kg·cm/cm로 측정되어 두께의 변화에 따라 62에서 23kg・cm/cm로 1/3 배로 감소하는 경향을 보여주고 있다. 그러나, TPU와의 블렌드에서는 서로 다른 거동을 보였는데, 두께가 3.2 mm인 경우, TPU-35와 TPU-53 두 가지 시료가 모두 30% 함유될 때까지 각각 최대로 25와 20%의 충격강도가 향상되며, 그 상승폭은 경질사슬함량이 적은 TPU-35 에서 조금 더 큰 값으로 나타났다. 최대의 충격강도를 나타내는 TPU 함량은 20% 였으며, 30%의 TPU가 함유된 PC 블렌드 시료의 충격강도는 20%일 때보다 약간 감소하는 경향을 보였다.
- 블렌드에서는 수치적으로 큰 차이를 나타나지는 않았으나 이 두 온도를 기점으로 줄어드는 경향을 나타내었다. 그러므로 열처리에 의해 분해한 TPU가 PC 매트릭스에 희석제로 작용하여 PC의 유리전이온도를 감소시킴은 물론 PC/TPU 블렌드의 평균 분자량과 용액점도가 줄어들고, 분자량 분포도도 넓어짐으로써 블렌드의 열분해 현상을 재확인하였다.
- 두 블렌드 모두 TPU의 함량이 많고 열처리 온도가 높을수록 Tg의 감소 폭이 더 커졌는데, 이는 열처리에 따른 TPU의 열분해된 저분자량 물질이 더 많이 함유된데서 비롯된 결과로 생각된다. 또한 PC/TPU-53 블렌드는 PC/TPU-35 블렌드에서 관찰된 Tg 감소보다 적은 온도변화가 나타났는데, 이는 같은 열처리 온도에서 경질 사슬 함량이 많은 TPU-53의 열분해되는 양이 적어 희석제 역할도 적게 나타나는 것으로 사료된다.
- 첫째, PC에는 카보네이트 #기를, TPU에는 우레탄 #기를 갖고 있음에도 불구하고, 두 분자간 상호작용이나 부분적 상호작용의 증거를 관찰하지 못하였다. 둘째, DSC나 GPC로 고온에서 가열된 시료가 분해되었음에도 불구하고, 230~265℃에서 5분간 가열한 이들 블렌드의 특성 피이크에 어떤 변화도 일어나지 않았다. 또한 열이력에 의해 PC의 카보네이트기와 우레탄기 사이에서 일어날 수 있는 에스테르 교환반응도18 일어나지 않았다.
- 비롯된 결과로 생각된다. 또한 PC/TPU-53 블렌드는 PC/TPU-35 블렌드에서 관찰된 Tg 감소보다 적은 온도변화가 나타났는데, 이는 같은 열처리 온도에서 경질 사슬 함량이 많은 TPU-53의 열분해되는 양이 적어 희석제 역할도 적게 나타나는 것으로 사료된다. 특히 두 블렌드가 25℃ 이상에서 등온 열처리되었을 때에는 Tg 변화의 폭이 현저히 커졌는데, 이는 일정 온도 이상에서는 TPU의 분해속도가 현저히 빨라지고 있음을 나타낸다.
- 블렌드에서는 조성물의 성분 함량에 따른 피이크의 세기에만 차이가 났을 뿐, 이들 최대 피이크의 위치는 전혀 변하지 않음을 관찰할 수 있다. 또한 TPU에서 비롯된 3340cm-1의 N-H기도 열처리 온도와 블렌드 조성물에 관계없이 관능기의 진동수 이동이나 세기에 아무런 변동이 없음을 관찰하였다. 이는 이 블렌드의 조성별 구성물이나 열처리에 관계없이 분자간 상호작용은 물론 어떤 전이 현상도 발현하고 있지 않음을 설명하는 근거이다.
- 열분해 온도 이하에서 제조된 PC/TPU 블렌드의 두께 의존성 충격강도는 10%의 TPU 첨가로 최대 275%의 향상을 관찰하였으나, 굴곡강도와 굴곡 모듈러스는 감소하여 PC 매트릭스에 탄성체인 TPU의 역할을 기대할 수 있었다. 또한 이들 시료의 상 형태학을 SEM으로 관찰한 결과 TPU가 10% 함유되었을 때 TPU의 분산이 가장 잘 된 것으로 관찰되었다.
- 판단된다. 반면에 경질 사슬 함량이 많은 PC/TPU-53의 굴곡모듈러스와 굴곡강도가 PC/TPU-35보다 약간 큰 값을 나타냈는데, 이는 경질 사슬 함량이 굴곡강도를 강하게 해주는 역할을 하는 것으로 판단된다. 위의 결과를 비교해 볼 때, TPU의 열 분해를 유발하지 않는 온도에서 가공한 PC/TPU 블렌드 시료의 두께가 굵어질 때, 탄성체인 TPU에 의해 블렌드의 충격강도 값을 상승시키는 유용한 재료로 사용할 수 있음을 나타내고 있다.
- 앞의 결과를 종합해 볼 때, 본 연구에서 사용한 PC와 TPU-35나 TPU-53 블렌드는 230℃ 이하에서 가공할 경우 열분해 현상을 유발하지 않음은 물론, 특히 10wt%의 TPU가 함유된 시료의 두께가 5.2 mm인 경우 두께 의존성 충격강도 값이 현저하게 상승하는 시너지 효과를 보이는 유용한 재료로 판단된다.
- 아울러 고온의 가열과정에서 일어날 수 있는 에스테르 교환반응의 증거도 관찰되지 않았다. 열분해 온도 이하에서 제조된 PC/TPU 블렌드의 두께 의존성 충격강도는 10%의 TPU 첨가로 최대 275%의 향상을 관찰하였으나, 굴곡강도와 굴곡 모듈러스는 감소하여 PC 매트릭스에 탄성체인 TPU의 역할을 기대할 수 있었다. 또한 이들 시료의 상 형태학을 SEM으로 관찰한 결과 TPU가 10% 함유되었을 때 TPU의 분산이 가장 잘 된 것으로 관찰되었다.
- 4 %의 경질 사슬을 지닌 TPU-53이 35%의 경질 사슬을 지닌 TPU-35보다 Tg가 높게 나타났는데, 이는 높은 함량의 경질 사슬이 기여한 것으로 판단된다. 열처리 온도에 따른 Tg 변화를 관찰한 결과 PC/TPU-35 블렌드는 240℃에서, PC/TPU-53은 250℃ 부근에서 현저하게 유리전이온도가 감소함으로써 시료에 열분해가 일어난 것으로 판단된다. 블렌드 시료의 열분해 현상은 GPC를 이용한 분자량, 분자량 분포도 및 점도 측정으로 확인되었으나 FT-IR에서는 아무런 반응을 관찰할 수 없었다.
- 반면에 경질 사슬 함량이 많은 PC/TPU-53의 굴곡모듈러스와 굴곡강도가 PC/TPU-35보다 약간 큰 값을 나타냈는데, 이는 경질 사슬 함량이 굴곡강도를 강하게 해주는 역할을 하는 것으로 판단된다. 위의 결과를 비교해 볼 때, TPU의 열 분해를 유발하지 않는 온도에서 가공한 PC/TPU 블렌드 시료의 두께가 굵어질 때, 탄성체인 TPU에 의해 블렌드의 충격강도 값을 상승시키는 유용한 재료로 사용할 수 있음을 나타내고 있다.
- 정도의 차이는 있지만 400℃ 부터 시작되어 급격한 질량 감소를 보였던 순수 PC에 비해 PC 매트릭스에 TPU가 5에서 30%까지 함유되었을 때는 같은 온도에서 잔존하는 시료의 양이 훨씬 적게 나타나 TPU가 블렌드의 열안정성을 감소하게 만드는 것으로 나타났다. 이 현상은 TPU-35와 TPU-53에서 공통으로 나타났는데, 두 물질에서 큰 차이를 발견하지는 못하였다.
- 2 mm인 경우, TPU-35와 TPU-53 두 가지 시료가 모두 30% 함유될 때까지 각각 최대로 25와 20%의 충격강도가 향상되며, 그 상승폭은 경질사슬함량이 적은 TPU-35 에서 조금 더 큰 값으로 나타났다. 최대의 충격강도를 나타내는 TPU 함량은 20% 였으며, 30%의 TPU가 함유된 PC 블렌드 시료의 충격강도는 20%일 때보다 약간 감소하는 경향을 보였다. 이는 Figure 12에서 거론될 상 형태학적 관찰에서 보는 바와 같이 30%의 TPU가 함유된 시료에서는 망상구조의 PC 매트릭스에 분산된 TPU-35가 큰 입자(1~8 μm : 평균 3~4 pm)로 불규칙하게 분산되어 20%의 TPU가 함유되었을 때보다 충격강도가 감소한 것으로 사려된다.
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