JP6847979B2 - コポリカーボネートおよびこれを含む樹脂組成物 - Google Patents

コポリカーボネートおよびこれを含む樹脂組成物 Download PDF

Info

Publication number
JP6847979B2
JP6847979B2 JP2018559782A JP2018559782A JP6847979B2 JP 6847979 B2 JP6847979 B2 JP 6847979B2 JP 2018559782 A JP2018559782 A JP 2018559782A JP 2018559782 A JP2018559782 A JP 2018559782A JP 6847979 B2 JP6847979 B2 JP 6847979B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chemical formula
copolycarbonate
repeating unit
polycarbonate
represented
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018559782A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019515117A (ja
Inventor
パク、チョン−チュン
ファン、ヨン−ヨン
ホン、ム−ホ
パン、ヒョン−ミン
イ、キ−チェ
Original Assignee
エルジー・ケム・リミテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by エルジー・ケム・リミテッド filed Critical エルジー・ケム・リミテッド
Publication of JP2019515117A publication Critical patent/JP2019515117A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6847979B2 publication Critical patent/JP6847979B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G64/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbonic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G64/04Aromatic polycarbonates
    • C08G64/06Aromatic polycarbonates not containing aliphatic unsaturation
    • C08G64/08Aromatic polycarbonates not containing aliphatic unsaturation containing atoms other than carbon, hydrogen or oxygen
    • C08G64/085Aromatic polycarbonates not containing aliphatic unsaturation containing atoms other than carbon, hydrogen or oxygen containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G64/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbonic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G64/18Block or graft polymers
    • C08G64/186Block or graft polymers containing polysiloxane sequences
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G64/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbonic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G64/04Aromatic polycarbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G64/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbonic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G64/20General preparatory processes
    • C08G64/22General preparatory processes using carbonyl halides
    • C08G64/226General preparatory processes using carbonyl halides and alcohols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/22Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
    • C08G77/24Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen halogen-containing groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/42Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences
    • C08G77/445Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences containing polyester sequences
    • C08G77/448Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences containing polyester sequences containing polycarbonate sequences
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L69/00Compositions of polycarbonates; Compositions of derivatives of polycarbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions 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
    • C08L83/04Polysiloxanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions 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
    • C08L83/10Block- or graft-copolymers containing polysiloxane sequences
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

関連出願との相互参照
本出願は、2016年10月20日付の韓国特許出願第10−2016−0136729号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示されたすべての内容は本明細書の一部として含まれる。
本発明は、低温衝撃強度とYI(Yellow Index)が同時に改善されたコポリカーボネートおよびこれを含む樹脂組成物に関する。
ポリカーボネート樹脂は、ビスフェノールAのような芳香族ジオールとホスゲンのようなカーボネート前駆体が縮重合して製造され、優れた衝撃強度、数値安定性、耐熱性および透明性などを有し、電気電子製品の外装材、自動車部品、建築素材、光学部品など広範囲な分野に適用される。
このようなポリカーボネート樹脂は最近、より多様な分野に適用するために、2種以上の互いに異なる構造の芳香族ジオール化合物を共重合して、構造が異なる単位体をポリカーボネートの主鎖に導入して所望の物性を得ようとする研究が多く試みられている。
特に、ポリカーボネートの主鎖にポリシロキサン構造を導入させる研究も進められてはいるが、大部分の技術が生産単価が高く、衝撃強度、特に低温衝撃強度が増加すると、YI(Yellow Index)のような他の物性などが低下するという欠点がある。
そこで、本発明者らは、上記の欠点を克服して低温衝撃強度とYI(Yellow Index)が同時に向上したコポリカーボネートを鋭意研究した結果、後述のように、ポリカーボネートの主鎖に特定のポリシロキサン構造を導入したコポリカーボネートが上記を満足することを確認して、本発明を完成した。
本発明は、低温衝撃強度とYI(Yellow Index)が同時に改善されたコポリカーボネートを提供する。
また、本発明は、前記コポリカーボネートを含む樹脂組成物を提供する。
上記の課題を解決するために、本発明は、芳香族ポリカーボネート系第1繰り返し単位;1つ以上のシロキサン結合を有する芳香族ポリカーボネート系第2繰り返し単位;およびフルオロが置換されたC1-15アルキルを含むシロキサン結合を1つ以上有する芳香族ポリカーボネート系第3繰り返し単位を含み、
ASTM D1925に基づいて測定したYI(Yellow Index)が1〜3.9であり、
ASTM D256(1/8inch、Notched Izod)に基づいて−30℃で測定した低温衝撃強度が700〜1000J/mであるコポリカーボネートを提供する。
好ましくは、前記YI(Yellow Index)が1以上、1.5以上、2以上、2.2以上、2.3以上、または2.5以上かつ、3.9以下、3.8以下、または3.7以下である。
また、好ましくは、前記低温衝撃強度(J/m)は、700以上、710以上、720以上、730以上、740以上、または750以上である。また、前記低温衝撃強度は、その値が高いほど優れたものであって上限の制限はないが、一例として、1000以下、990以下、980以下、970以下、960以下、または950以下であってもよい。
さらに、好ましくは、本発明によるコポリカーボネートは、ASTM D256(1/8inch、Notched Izod)に基づいて23℃で測定した常温衝撃強度が800〜1100J/mである。より好ましくは、前記常温衝撃強度(J/m)は、810以上、820以上、830以上、840以上、または850以上である。さらに、前記常温衝撃強度(J/m)は、その値が高いほど優れたものであって上限の制限はないが、一例として、1050以下、1040以下、1030以下、1020以下、1010以下、1000以下、または990以下であってもよい。
そして、前記コポリカーボネートは、重量平均分子量(g/mol)が1,000〜100,000であり、好ましくは10,000〜50,000であり、より好ましくは20,000〜40,000であり、さらに好ましくは25,000〜35,000である。
ポリカーボネート樹脂は、ビスフェノールAのような芳香族ジオールとホスゲンのようなカーボネート前駆体が縮重合して製造される樹脂であって、それ自体で機械的特性に優れているが、応用分野に応じて様々な物性を同時に満たす必要がある。特に、ポリカーボネート樹脂は、一部の構造を変更して特定の物性を向上させることができるが、ほとんどがいずれか1つの物性を向上させると、他の物性は低下する特性がある。
そこで、本発明では、低温衝撃強度とYI(Yellow Index)を向上させるために、従来の芳香族ポリカーボネート構造のほか、1つ以上のシロキサン結合を有する芳香族ポリカーボネート系繰り返し単位とフルオロが置換されたC1-15アルキルを含むシロキサン結合を1つ以上有する繰り返し単位を導入する。前記第2繰り返し単位および第3繰り返し単位を導入すると、他の物性の低下なくポリカーボネートの様々な物性が向上できる。
以下、発明の具体的な実施形態に係るコポリカーボネートおよびこれを含む樹脂組成物に関してより詳細に説明する。
第1繰り返し単位
芳香族ポリカーボネート系第1繰り返し単位は、本発明によるコポリカーボネート樹脂の基本骨格を形成するもので、芳香族ジオール化合物とカーボネート前駆体が反応して形成され、化学式1で表される。
Figure 0006847979
前記化学式1において、
1〜R4は、それぞれ独立に、水素、C1-10アルキル、C1-10アルコキシ、またはハロゲンであり、
Zは、非置換であるか、またはフェニルで置換されたC1-10アルキレン、非置換であるか、またはC1-10アルキルで置換されたC3-15シクロアルキレン、O、S、SO、SO2、またはCOである。
前記化学式1において、好ましくは、R1〜R4は、それぞれ独立に、水素、メチル、クロロ、またはブロモである。
また、好ましくは、Zは、非置換であるか、またはフェニルで置換された直鎖もしくは分枝鎖のC1-10アルキレンであり、より好ましくは、メチレン、エタン−1,1−ジイル、プロパン−2,2−ジイル、ブタン−2,2−ジイル、1−フェニルエタン−1,1−ジイル、またはジフェニルメチレンである。さらに、好ましくは、Zは、シクロヘキサン−1,1−ジイル、O、S、SO、SO2、またはCOである。
好ましくは、前記化学式1で表される繰り返し単位は、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホキシド、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ケトン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、ビスフェノールA、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジブロモフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジクロロフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−ブロモフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−クロロフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、およびa,ω−ビス[3−(o−ヒドロキシフェニル)プロピル]ポリジメチルシロキサンからなる群より選択されるいずれか1つ以上の芳香族ジオール化合物に由来することができる。
前記「芳香族ジオール化合物に由来する」の意味は、芳香族ジオール化合物のヒドロキシ基とカーボネート前駆体が反応して、前記化学式1で表される繰り返し単位を形成することを意味する。
例えば、芳香族ジオール化合物のビスフェノールAとカーボネート前駆体のトリホスゲンが重合された場合、前記化学式1で表される繰り返し単位は、下記化学式1−1で表される。
Figure 0006847979
前記カーボネート前駆体としては、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジブチルカーボネート、ジシクロヘキシルカーボネート、ジフェニルカーボネート、ジトリルカーボネート、ビス(クロロフェニル)カーボネート、ジ−m−クレシルカーボネート、ジナフチルカーボネート、ビス(ジフェニル)カーボネート、ホスゲン、トリホスゲン、ジホスゲン、ブロモホスゲン、およびビスハロホルメートからなる群より選択された1種以上を使用することができる。好ましくは、トリホスゲンまたはホスゲンを使用することができる。
第2繰り返し単位
1つ以上のシロキサン結合を有する芳香族ポリカーボネート系第2繰り返し単位は、コポリカーボネートに導入されて様々な物性を向上させることができ、化学式2で表される。
Figure 0006847979
前記化学式2において、
1は、それぞれ独立に、C1-10アルキレンであり、
5は、それぞれ独立に、水素;非置換であるか、またはオキシラニル、オキシラニルで置換されたC1-10アルコキシ、またはC6-20アリールで置換されたC1-15アルキル;ハロゲン;C1-10アルコキシ;アリル;C1-10ハロアルキル;またはC6-20アリールであり、
nは、10〜200の整数である。
前記化学式2において、好ましくは、X1は、それぞれ独立に、C2-10アルキレンであり、より好ましくは、C2-4アルキレンであり、最も好ましくは、プロパン−1,3−ジイルである。
また、好ましくは、R5は、それぞれ独立に、水素、メチル、エチル、プロピル、3−フェニルプロピル、2−フェニルプロピル、3−(オキシラニルメトキシ)プロピル、フルオロ、クロロ、ブロモ、ヨード、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、アリル、2,2,2−トリフルオロエチル、3,3,3−トリフルオロプロピル、フェニル、またはナフチルである。さらに、好ましくは、R5は、それぞれ独立に、C1-10アルキルであり、より好ましくは、C1-6アルキルであり、より好ましくは、C1-3アルキルであり、最も好ましくは、メチルである。
また、好ましくは、前記nは、10以上、15以上、20以上、25以上、30以上、31以上、または32以上かつ、50以下、45以下、40以下、39以下、38以下、または37以下の整数である。
前記化学式2で表される繰り返し単位は、下記化学式2−1で表されるシロキサン化合物に由来する。
Figure 0006847979
前記化学式2−1において、
1、R5およびnの定義は、先に定義した通りである。
前記「シロキサン化合物に由来する」の意味は、前記それぞれのシロキサン化合物のヒドロキシ基とカーボネート前駆体が反応して、前記それぞれの化学式2で表される繰り返し単位を形成することを意味する。また、前記化学式2の繰り返し単位の形成に使用可能なカーボネート前駆体は、先に説明した化学式1の繰り返し単位の形成に使用可能なカーボネート前駆体で説明した通りである。
好ましくは、前記化学式2で表される繰り返し単位は、下記化学式2−2で表される。
Figure 0006847979
前記化学式2−2において、R5およびnは、先に定義した通りである。好ましくは、R5は、メチルである。
第3繰り返し単位
フルオロが置換されたC1-15アルキルを含むシロキサン結合を1つ以上有する芳香族ポリカーボネート系第3繰り返し単位は、コポリカーボネートに導入されてYIを改善させることができ、化学式3で表される。
Figure 0006847979
前記化学式3において、
2は、それぞれ独立に、C1-10アルキレンであり、
Yは、それぞれ独立に、結合またはCOOであり、
6は、それぞれ独立に、水素;非置換であるか、またはオキシラニル、オキシラニルで置換されたC1-10アルコキシ、またはC6-20アリールで置換されたC1-15アルキル;ハロゲン;C1-10アルコキシ;アリル;C1-10ハロアルキル;またはC6-20アリールであり、
7は、1個〜3個のフルオロが置換されたC1-15アルキルであり、
8は、それぞれ独立に、水素、C1-10アルキル、C1-10アルコキシ、C6-20アリール、ヒドロキシ、またはハロゲンであり、
mおよびlは、それぞれ独立に、1〜200の整数である。
前記化学式3において、好ましくは、R6は、それぞれ独立に、水素、メチル、エチル、プロピル、3−フェニルプロピル、2−フェニルプロピル、3−(オキシラニルメトキシ)プロピル、フルオロ、クロロ、ブロモ、ヨード、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、アリル、2,2,2−トリフルオロエチル、3,3,3−トリフルオロプロピル、フェニル、またはナフチルである。また、好ましくは、R5は、それぞれ独立に、C1-10アルキルであり、より好ましくは、C1-6アルキルであり、より好ましくは、C1-3アルキルであり、最も好ましくは、メチルである。
また、好ましくは、R7は、−(CH2pCHqrであり、この時、pは、0〜10の整数であり、qおよびrは、それぞれ独立に、0〜3の整数であり、q+rは、3である。
好ましくは、前記mおよびlの合計は、30以上、35以上、40以上、45以上、46以上、47以上、または48以上かつ、70以下、65以下、60以下、55以下、54以下、または53以下の整数である。
そして、前記化学式3で表される繰り返し単位は、下記化学式3−1で表されるシロキサン化合物に由来する。
Figure 0006847979
前記化学式3−1において、
2、Y、R6〜R8、mおよびlの定義は、先に定義した通りである。
好ましくは、前記化学式3で表される繰り返し単位は、下記化学式3−2で表される。
Figure 0006847979
前記化学式3−2において、
6〜R7、およびmの定義は、先に定義した通りである。好ましくは、R6は、メチルであり、R7は、−(CH22CF3である。
コポリカーボネート
本発明によるコポリカーボネートは、前記第1繰り返し単位、前記第2繰り返し単位、および第3繰り返し単位を含み、好ましくは、前記化学式1で表される繰り返し単位、化学式2で表される繰り返し単位、および化学式3で表される繰り返し単位を含む。好ましくは、前記コポリカーボネートは、ランダム共重合体である。
そして、前記コポリカーボネートは、各繰り返し単位の含有量を調節して、コポリカーボネートの様々な物性を同時に改善することができる。前記1つ以上のシロキサン結合を有する芳香族ポリカーボネート系第2繰り返し単位およびフルオロが置換されたC1-15アルキルを含むシロキサン結合を1つ以上有する芳香族ポリカーボネート系第3繰り返し単位間の重量比は、99:1〜1:99になる。好ましくは、99:1〜70:30であり、より好ましくは、99:1〜80:20である。前記繰り返し単位の重量比は、シロキサン化合物、例えば、前記化学式2−1で表されるシロキサン化合物および前記化学式3−1で表されるシロキサン化合物の重量比に対応する。
本発明によるコポリカーボネートは、芳香族ジオール化合物、カーボネート前駆体、および2種のシロキサン化合物を重合する段階を含む製造方法で製造される。
前記芳香族ジオール化合物、カーボネート前駆体、およびシロキサン化合物は、先に説明した通りである。
また、前記重合方法としては、一例として、界面重合方法を使用することができ、この場合、常圧と低い温度で重合反応が可能で分子量調節が容易である効果がある。前記界面重合は、酸結合剤および有機溶媒の存在下で行うことが好ましい。また、前記界面重合は、一例として、先重合(pre−polymerization)後にカップリング剤を投入してから、再重合させる段階を含むことができ、この場合、高分子量のコポリカーボネートを得ることができる。
前記界面重合に使用される物質は、ポリカーボネートの重合に使用可能な物質であれば特に制限されず、その使用量も必要に応じて調節可能である。
前記酸結合剤としては、一例として、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物、またはピリジンなどのアミン化合物を使用することができる。
前記有機溶媒としては、通常、ポリカーボネートの重合に使用される溶媒であれば特に制限されず、一例として、メチレンクロライド、クロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素を使用することができる。
また、前記界面重合は、反応促進のためにトリエチルアミン、テトラ−n−ブチルアンモニウムブロミド、テトラ−n−ブチルホスホニウムブロミドなどの3級アミン化合物、4級アンモニウム化合物、4級ホスホニウム化合物などのような反応促進剤を追加的に使用してもよい。
前記界面重合の反応温度は、0〜40℃であることが好ましく、反応時間は、10分〜5時間が好ましい。また、界面重合反応中、pHは、9以上または11以上に維持することが好ましい。
さらに、前記界面重合は、分子量調節剤をさらに含んで行うことができる。前記分子量調節剤は、重合開始前、重合開始中、または重合開始後に投入することができる。
前記分子量調節剤としてモノ−アルキルフェノールを使用することができ、前記モノ−アルキルフェノールは、一例として、p−tert−ブチルフェノール、p−クミルフェノール、デシルフェノール、ドデシルフェノール、テトラデシルフェノール、ヘキサデシルフェノール、オクタデシルフェノール、エイコシルフェノール、ドコシルフェノール、およびトリアコンチルフェノールからなる群より選択された1種以上であり、好ましくは、p−tert−ブチルフェノールであり、この場合、分子量調節効果が大きい。
前記分子量調節剤は、一例として、芳香族ジオール化合物100重量部を基準として0.01重量部以上、0.1重量部以上、または1重量部以上かつ、10重量部以下、6重量部以下、または5重量部以下で含まれ、この範囲内で所望の分子量を得ることができる。
ポリカーボネート樹脂組成物
また、本発明は、上述したコポリカーボネートおよびポリカーボネートを含む、ポリカーボネート組成物を提供する。
前記コポリカーボネートを単独でも使用可能であるが、必要に応じてポリカーボネートを共に使用することによって、コポリカーボネートの物性を調節することができる。
前記ポリカーボネートは、ポリカーボネートの主鎖にポリシロキサン構造が導入されていない点から、コポリカーボネートと区分される。
好ましくは、前記ポリカーボネートは、下記化学式4で表される繰り返し単位を含む。
Figure 0006847979
前記化学式4において、
R’1〜R’4は、それぞれ独立に、水素、C1-10アルキル、C1-10アルコキシ、またはハロゲンであり、
Z’は、非置換であるか、またはフェニルで置換されたC1-10アルキレン、非置換であるか、またはC1-10アルキルで置換されたC3-15シクロアルキレン、O、S、SO、SO2、またはCOである。
また、好ましくは、前記ポリカーボネートは、重量平均分子量が1,000〜100,000g/mol、より好ましくは10,000〜35,000g/molである。
前記化学式4で表される繰り返し単位は、芳香族ジオール化合物およびカーボネート前駆体が反応して形成される。前記使用可能な芳香族ジオール化合物およびカーボネート前駆体は、前記化学式1で表される繰り返し単位で説明したものと同じである。
好ましくは、前記化学式4のR’1〜R’4およびZ’は、それぞれ先に説明した化学式1のR1〜R4およびZと同じである。
また、好ましくは、前記化学式4で表される繰り返し単位は、下記化学式4−1で表される。
Figure 0006847979
そして、前記ポリカーボネート樹脂組成物は、必要に応じて、酸化防止剤、熱安定剤、光安定化剤、可塑剤、帯電防止剤、核剤、難燃剤、滑剤、衝撃補強剤、蛍光増白剤、紫外線吸収剤、顔料、および染料からなる群より選択されたいずれか1つ以上を追加的に含んでもよい。
また、本発明は、前記ポリカーボネート樹脂組成物を含む物品を提供する。好ましくは、前記物品は、射出成形品である。
前記物品の製造方法は、本発明によるポリカーボネート樹脂組成物と、必要に応じて上述した添加剤とをミキサを用いて混合した後、前記混合物を押出機で押出成形してペレットに製造し、前記ペレットを乾燥させた後、射出成形機で射出する段階を含むことができる。
上記で説明したように、本発明によるコポリカーボネートは、ポリカーボネートの主鎖に特定のポリシロキサン構造を導入して、ポリカーボネートの優れた物性を最大限に維持すると同時に耐薬品性を改善することができる。
製造例2で製造した化合物の1H NMRグラフである。 製造例1で製造した化合物の1H NMRグラフ(上段)と、これを用いて製造した実施例1のコポリカーボネートの1H NMRグラフ(下段)である。
発明を下記の実施例でより詳細に説明する。ただし、下記の実施例は本発明を例示するものに過ぎず、本発明の内容が下記の実施例によって限定されるものではない。
製造例1:AP−PDMS(n=34)
Figure 0006847979
オクタメチルシクロテトラシロキサン47.60g(160mmol)、テトラメチルジシロキサン2.40g(17.8mmol)を混合した後、前記混合物をオクタメチルシクロテトラシロキサン100重量部対比の酸性白土(DC−A3)1重量部と共に3Lフラスコに入れて、60℃で4時間反応させた。反応終了後、エチルアセテートで希釈し、セライトを用いて速やかにフィルタリングした。こうして得られた末端未変性ポリオルガノシロキサンの繰り返し単位(n)は、1H NMRで確認した結果、34であった。
前記得られた末端未変性ポリオルガノシロキサンに2−アリルフェノール4.81g(35.9mmol)とカルステット白金触媒(Karstedt’s platinum catalyst)0.01g(50ppm)を投入して、90℃で3時間反応させた。反応終了後、未反応シロキサンは120℃、1torrの条件でエバポレーションして除去した。こうして得た末端変性ポリオルガノシロキサンをAP−PDMS(n=34)と名付けた。AP−PDMSは薄黄色オイルであり、Varian 500MHzを用いて1H NMRにより繰り返し単位(n)は34であることを確認し、それ以上の精製は必要でなかった。
製造例2:Si−F−PDMS(m+l=50)
Figure 0006847979
オクタメチルシクロテトラシロキサンおよびポリ(メチル−トリフルオロプロピル)ジメチルシロキサンの合計35.70gとテトラメチルジシロキサン2.40g(17.8mmol)とを混合した後、この混合物をオクタメチルシクロテトラシロキサンおよびポリ(メチル−トリフルオロプロピル)ジメチルシロキサンの合計100重量部対比の酸性白土(DC−A3)1重量部と共に3Lフラスコ(flask)に入れて、60℃で4時間反応させた。反応終了後、これをエチルアセテートで希釈し、セライト(celite)を用いて速やかにフィルタリングした。こうして得られた未変性ポリオルガノシロキサンの繰り返し単位(m、lの合計)は、1H NMRで確認した結果、50であった。
得られた末端未変性ポリオルガノシロキサンにカルステット白金触媒(Karstedt’s platinum catalyst)0.01g(50ppm)を投入して、90℃で1時間反応させた後、2−アリルフェノール4.81g(35.9mmol)を追加的に投入して、3時間さらに反応させた。反応終了後、未反応シロキサンは120℃、1torrの条件でエバポレーションして除去した。こうして液状の薄黄色透明な性質の変性ポリオルガノシロキサンを得た。
この後、還流可能な2,000mLの3口フラスコにクロロホルム(CHCl3)1,000mL(液状基準)を入れて、テレフタロイルクロライド7.1gを常温(20〜26℃)で窒素雰囲気を維持しながら1時間ゆっくり溶かした。そして、トリエチルアミン25gを投入して1時間反応させた後、前記変性ポリオルガノシロキサン175gを投入して十分に反応させて前記化学式で表される化合物を製造し、1H NMRで生成の有無を確認した。
実施例1
重合反応器に水1784g、NaOH385g、およびBPA(ビスフェノールA)232gを入れて、N2雰囲気下で混合して溶かした。これに、PTBP(para−tert butylphenol)4.3gと、製造例1で製造したAP−PDMS(n=34)16.7g、および製造例2で製造したSi−F−PDMS(m+l=50)0.17gの混合液(重量比99:1)をMC(methylene chloride)に溶解して入れた。その後、TPG(triphosgene)128gをMCに溶かしてpHを11以上に維持させながら1時間投入して反応させた後、10分後にTEA(triethylamine)46gを入れてカップリング(coupling)反応をさせた。総反応時間1時間20分経過後にpHを4に下げてTEAを除去し、蒸留水で3回洗浄して生成された重合体のpHを6〜7の中性に合わせた。こうして得た重合体をメタノールとヘキサンとの混合溶液で再沈殿させて得た後、これを120℃で乾燥して、最終コポリカーボネートを得た。
実施例2
AP−PDMSの使用量を16g、Si−F−PDMSの使用量を0.85gに変更(重量比95:5)したことを除けば、実施例1と同様の方法で製造した。
実施例3
AP−PDMSの使用量を15.2g、Si−F−PDMSの使用量を1.69gに変更(重量比90:10)したことを除けば、実施例1と同様の方法で製造した。
実施例4
AP−PDMSの使用量を14.3g、Si−F−PDMSの使用量を2.54gに変更(重量比85:15)したことを除けば、実施例1と同様の方法で製造した。
実施例5
AP−PDMSの使用量を15.2g、Si−F−PDMSの使用量を1.69gに変更(重量比90:10)したことを除けば、実施例1と同様の方法でコポリカーボネートを製造した。そして、前記コポリカーボネートと分子量が約29,000の一般PC(比較例1)を8:2の重量比で混合した。
比較例1
重合反応器に水1784g、NaOH385g、およびBPA(ビスフェノールA)232gを入れて、N2雰囲気下で混合して溶かした。これに、PTBP(para−tert butylphenol)4.86gをMC(methylene chloride)に溶解して入れた。その後、TPG(triphosgene)128gをMCに溶かしてpHを11以上に維持させながら1時間投入して反応させた後、10分後にTEA(triethylamine)46gを入れてカップリング(coupling)反応をさせた。総反応時間1時間20分経過後にpHを4に下げてTEAを除去し、蒸留水で3回洗浄して生成された重合体のpHを6〜7の中性に合わせた。こうして得た重合体をメタノールとヘキサンとの混合溶液で再沈殿させて得た後、これを120℃で乾燥して、最終コポリカーボネートを得た。
比較例2
重合反応器に水1784g、NaOH385g、およびBPA(ビスフェノールA)232gを入れて、N2雰囲気下で混合して溶かした。これに、PTBP(para−tert butylphenol)4.3gと、製造例1で製造したAP−PDMS(n=34)16.9gをMC(methylene chloride)に溶解して入れた。その後、TPG(triphosgene)128gをMCに溶かしてpHを11以上に維持させながら1時間投入して反応させた後、10分後にTEA(triethylamine)46gを入れてカップリング(coupling)反応をさせた。総反応時間1時間20分経過後にpHを4に下げてTEAを除去し、蒸留水で3回洗浄して生成された重合体のpHを6〜7の中性に合わせた。こうして得た重合体をメタノールとヘキサンとの混合溶液で再沈殿させて得た後、これを120℃で乾燥して、最終コポリカーボネートを得た。
実験例
以下の方法で各物性を測定し、その結果を下記表1に示した。
1)重量平均分子量(Mw):Agilent 1200seriesを用いて、PSスタンダード(Standard)を利用したGPCで測定した。
2)常温および低温衝撃強度:ASTM D256(1/8inch、Notched Izod)に基づいて常温および−30℃(低温)で測定した。
3)流動性(Melt Flow Rate;MFR):ASTM D1238(300℃、1.2kgの条件)に基づいて測定した。
4)YI(Yellow Index):ASTM D1925に基づいて測定した。
Figure 0006847979
前記表1に示されるように、実施例1〜5で製造したコポリカーボネートは、ポリカーボネートの主鎖に2種の特定のポリシロキサン構造を導入することによって、一般的なポリカーボネートである比較例1と、ポリカーボネートの主鎖に1種のポリシロキサン構造を導入した比較例2と比較しても、同等水準の常温および低温衝撃強度を示すことを確認することができる。
また、前記実施例1〜5のコポリカーボネートは、ポリカーボネートの主鎖に1種のポリシロキサン構造を導入した比較例2と比較して、YI(Yellow Index)も改善されたことを確認することができる。

Claims (13)

  1. 芳香族ポリカーボネート系第1繰り返し単位;1つ以上のシロキサン結合を有する芳香族ポリカーボネート系第2繰り返し単位;およびフルオロが置換されたC1-15アルキルを含むシロキサン結合を1つ以上有する芳香族ポリカーボネート系第3繰り返し単位を含み、
    前記第3繰り返し単位は、下記化学式3で表され、
    ASTM D1925に基づいて測定したYI(Yellow Index)が1〜3.9であり、
    ASTM D256(1/8inch、Notched Izod)に基づいて−30℃で測定した低温衝撃強度が700〜1000J/mである、コポリカーボネート。
    Figure 0006847979
    [前記化学式3において、
    2は、それぞれ独立に、C1-10アルキレンであり、
    Yは、それぞれ独立に、結合であり、
    6は、それぞれ独立に、水素;非置換であるか、またはオキシラニル、オキシラニルで置換されたC1-10アルコキシ、またはC6-20アリールで置換されたC1-15アルキル;ハロゲン;C1-10アルコキシ;アリル;C1-10ハロアルキル;またはC6-20アリールであり、
    7は、1個〜3個のフルオロが置換されたC1-15アルキルであり、
    8は、それぞれ独立に、水素、C1-10アルキル、C1-10アルコキシ、C6-20アリール、ヒドロキシ、またはハロゲンであり、
    は、1〜200の整数であり、
    lは0である。]
  2. 前記コポリカーボネートは、ASTM D256(1/8inch、Notched Izod)に基づいて23℃で測定した常温衝撃強度が800〜1100J/mであることを特徴とする、請求項1に記載のコポリカーボネート。
  3. 前記コポリカーボネートは、重量平均分子量が1,000〜100,000g/molであることを特徴とする、請求項1または2に記載のコポリカーボネート。
  4. 前記第2繰り返し単位および第3繰り返し単位の間の重量比は、99:1〜1:99であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載のコポリカーボネート。
  5. 前記第1繰り返し単位は、下記化学式1で表されることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載のコポリカーボネート。
    Figure 0006847979

    前記化学式1において、
    1〜R4は、それぞれ独立に、水素、C1-10アルキル、C1-10アルコキシ、またはハロゲンであり、
    Zは、非置換であるか、またはフェニルで置換されたC1-10アルキレン、非置換であるか、またはC1-10アルキルで置換されたC3-15シクロアルキレン、O、S、SO、SO2、またはCOである。
  6. 前記第2繰り返し単位は、下記化学式2で表されることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載のコポリカーボネート。
    Figure 0006847979

    前記化学式2において、
    1は、それぞれ独立に、C1-10アルキレンであり、
    5は、それぞれ独立に、水素;非置換であるか、またはオキシラニル、オキシラニルで置換されたC1-10アルコキシ、またはC6-20アリールで置換されたC1-15アルキル;ハロゲン;C1-10アルコキシ;アリル;またはC6-20アリールであり、
    nは、10〜200の整数である。
  7. 前記化学式2で表される繰り返し単位は、下記化学式2−2で表されることを特徴とする、請求項6に記載のコポリカーボネート。
    Figure 0006847979
  8. nは、10〜50の整数であることを特徴とする、請求項6または7に記載のコポリカーボネート。
  9. 7は、−(CH2pCHqrであることを特徴とし、
    前記化学式において、pは、0〜10の整数であり、
    qおよびrは、それぞれ独立に、0〜3の整数であり、q+rは、3である、請求項1〜8のいずれか一項に記載のコポリカーボネート。
  10. 前記化学式3で表される繰り返し単位は、下記化学式3−2で表されることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載のコポリカーボネート。
    Figure 0006847979
  11. mおよびlの合計は、30〜70の整数であることを特徴とする、請求項1〜10のいずれか一項に記載のコポリカーボネート。
  12. 請求項1〜11のいずれか1項に記載のコポリカーボネート、およびポリカーボネートを含む、ポリカーボネート樹脂組成物。
  13. 前記ポリカーボネートは、ポリカーボネートの主鎖にポリシロキサン構造が導入されていないことを特徴とする、請求項12に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
JP2018559782A 2016-10-20 2017-10-16 コポリカーボネートおよびこれを含む樹脂組成物 Active JP6847979B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2016-0136729 2016-10-20
KR1020160136729A KR102072223B1 (ko) 2016-10-20 2016-10-20 코폴리카보네이트 및 이를 포함하는 수지 조성물
PCT/KR2017/011409 WO2018074796A1 (ko) 2016-10-20 2017-10-16 코폴리카보네이트 및 이를 포함하는 수지 조성물

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019515117A JP2019515117A (ja) 2019-06-06
JP6847979B2 true JP6847979B2 (ja) 2021-03-24

Family

ID=62019421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018559782A Active JP6847979B2 (ja) 2016-10-20 2017-10-16 コポリカーボネートおよびこれを含む樹脂組成物

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10669375B2 (ja)
EP (1) EP3406649B1 (ja)
JP (1) JP6847979B2 (ja)
KR (1) KR102072223B1 (ja)
CN (1) CN108884221B (ja)
PL (1) PL3406649T3 (ja)
TW (1) TWI709596B (ja)
WO (1) WO2018074796A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101924199B1 (ko) * 2016-02-01 2018-11-30 주식회사 엘지화학 신규한 폴리오르가노실록산 및 이를 사용하여 제조되는 코폴리카보네이트

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5166021A (en) * 1991-04-29 1992-11-24 Xerox Corporation Photoconductive imaging members with polycarbonate fluorosiloxane polymer overcoatings
JP3674961B2 (ja) * 1994-05-31 2005-07-27 コニカミノルタホールディングス株式会社 電子写真感光体
JPH08234468A (ja) * 1995-02-24 1996-09-13 Konica Corp 電子写真感光体
JP3775911B2 (ja) * 1998-01-14 2006-05-17 大阪瓦斯株式会社 ポリカーボネート重合体及びその製造方法
JP4166363B2 (ja) 1999-03-29 2008-10-15 出光興産株式会社 窓ガラス
US6630525B2 (en) 2001-10-09 2003-10-07 General Electric Company Polycarbonate-siloxane copolymers
US20050137310A1 (en) 2003-12-19 2005-06-23 Deval Gupta Polymer nanocomposites and methods for their preparation
US7759436B2 (en) 2006-10-26 2010-07-20 Basf Coatings Gmbh Film-former of resin with nonionic metal coordinating structure and crosslinker-reactive group
US20080103267A1 (en) 2006-10-31 2008-05-01 General Electric Company Infrared transmissive thermoplastic composition
JP2013541624A (ja) 2010-11-05 2013-11-14 サビック・イノベーティブ・プラスチックス・アイピー・ベスローテン・フェンノートシャップ 難燃性ポリエステル−ポリカーボネート組成物、該組成物の製造方法と物品
US9732217B2 (en) 2012-08-23 2017-08-15 Sabic Global Technologies B.V. Polycarbonate compositions
WO2015031590A2 (en) 2013-08-30 2015-03-05 Corning Incorporated Light-weight, high stiffness glass laminate structure
EP3080619B1 (en) * 2013-12-09 2019-02-13 Mohamed R. Mahfouz Bone reconstruction and orthopedic implants
KR20160067714A (ko) 2014-12-04 2016-06-14 주식회사 엘지화학 코폴리카보네이트 및 이를 포함하는 물품
WO2016089024A1 (ko) * 2014-12-04 2016-06-09 주식회사 엘지화학 코폴리카보네이트 및 이를 포함하는 조성물
WO2016089118A2 (ko) 2014-12-04 2016-06-09 주식회사 엘지화학 코폴리카보네이트 및 이를 포함하는 조성물
EP3050909B1 (en) * 2014-12-04 2020-10-28 LG Chem, Ltd. Copolycarbonate and composition comprising same
WO2016089026A1 (ko) * 2014-12-04 2016-06-09 주식회사 엘지화학 코폴리카보네이트 및 이를 포함하는 조성물

Also Published As

Publication number Publication date
EP3406649A4 (en) 2019-03-20
EP3406649A1 (en) 2018-11-28
CN108884221B (zh) 2022-11-22
US20190016855A1 (en) 2019-01-17
TW201827489A (zh) 2018-08-01
EP3406649B1 (en) 2019-12-04
US10669375B2 (en) 2020-06-02
TWI709596B (zh) 2020-11-11
KR20180043684A (ko) 2018-04-30
WO2018074796A1 (ko) 2018-04-26
JP2019515117A (ja) 2019-06-06
CN108884221A (zh) 2018-11-23
PL3406649T3 (pl) 2020-06-01
KR102072223B1 (ko) 2020-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6529194B2 (ja) ポリカーボネート系樹脂組成物およびこれを含む成形品
JP6554470B2 (ja) コポリカーボネートおよびこれを含む組成物
JP6216882B2 (ja) コポリカーボネートおよびこれを含む組成物
KR102168679B1 (ko) 코폴리카보네이트 및 이를 포함하는 수지 조성물
JP6847979B2 (ja) コポリカーボネートおよびこれを含む樹脂組成物
JP2019515118A (ja) コポリカーボネートおよびこれを含む樹脂組成物
WO2016089135A2 (ko) 코폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 포함하는 물품
EP3050909B1 (en) Copolycarbonate and composition comprising same
JP6676760B2 (ja) ポリカーボネート樹脂組成物
WO2018074822A1 (ko) 폴리카보네이트 수지 조성물
WO2016089025A1 (ko) 코폴리카보네이트 및 이를 포함하는 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20181112

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190918

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190924

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191204

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200618

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200909

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210225

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210303

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6847979

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250