KR100524164B1

KR100524164B1 - 고유동성 폴리카보네이트 제조방법

Info

Publication number: KR100524164B1
Application number: KR10-2002-0036094A
Authority: KR
Inventors: 조성환; 김선웅; 이재환
Original assignee: 주식회사 삼양사
Priority date: 2002-06-26
Filing date: 2002-06-26
Publication date: 2005-10-25
Also published as: KR20040001035A

Abstract

본 발명은 고유동성 폴리카보네이트 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명에 의한 제조방법은 중축합 반응성이 있는 폴리카보네이트 올리고머 및 중축합 반응성이 없는 폴리카보네이트 올리고머를 함께 중축합하여 고유동성 폴리카보네이트를 제조하는 것을 특징으로 하며, 상기 중축합 반응성이 없는 폴리카보네이트는 전체 올리고머 중 10 내지 25중량%인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 고유동성 폴리카보네이트 제조방법을 이용하면, 폴리카보네이트 올리고머를 반응성이 없는 형태로 변형시켜 이를 반응성이 있는 올리고머와 함께 폴리머로 중축합시키는 과정을 통하여, 기존의 폴리카보네이트가 갖는 장점을 최대한 유지하면서 용융상태에서의 점도를 낮추어 유동성이 기존의 폴리카보네이트 보다 30%~50% 증가하며, 가공온도는 10℃이상 낮은 폴리카보네이트를 제조할 수 있다. 이와 같이 유동성이 높은 폴리카보네이트는 박막성형이 가능하므로 본 발명에 의해 제조된 폴리카보네이트는 복잡한 구조와 얇은 성형물 제작에 이용될 수 있다. 특히, 휴대통신기기, 노트북 및 데스크 탑 컴퓨터등의 외장재와 음성저장, 영상 저장 및 정보저장 등의 광학용 디스크, 필름 등에 다양하게 이용될 수 있다. 또한 저분자량 물질의 블렌드 혹은 컴파운드에 의해 발생되는 문제점인 가공 시 저 분자량의 열화에 의한 색조의 변화와 가스 발생이 해결될 수 있다.

Description

고유동성 폴리카보네이트 제조방법{Method for producing polycarbonate having high fluidity}

본 발명은 폴리카보네이트의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고유동성을 갖는 폴리카보네이트의 제조방법에 관한 것이다.

일반적인 폴리카보네이트는 인장강도, 내충격성 등의 기계적 물성이 우수하고, 치수 안전성, 내열성, 광학적 투명성 등이 우수하여 산업용으로 많이 사용되어 지고 있다. 그러나 상대적으로 다른 폴리머에 비해 가공 시 용융 점도가 높아 작업성에 있어서 단점을 가졌으며, 이러한 단점으로 인해 복잡한 구조와 얇은 성형물 제작에 어려움이 많았다. 이러한 이유 때문에 예전부터 계속적으로 이러한 문제점을 극복하려고 많은 노력이 있어왔다. 그러나 기존의 폴리카보네이트가 갖는 장점을 최대한 유지하면서 용융상태에서의 점도를 낮추려는 노력은 그리 간단한 문제가 아니었다.

이러한 시도의 예로 플라스틱 가소제의 사용이 최초로 시도되었다. 가소제들은 일반적으로 열가소성 수지와 함께 사용하여 보다 큰 용융 흐름성을 달성할 수 있다. 그러나 가소제를 사용함으로써 취성(부스러짐 성질)을 갖게 되고 또한 기존 물성의 저하를 유발하는 문제점이 있었다.

또 다른 시도로써, 지방족의 긴 사슬이 치환된 페놀류인 분자량 조절제를 사용하거나, 저 분자량의 폴리머를 만들므로써 흐름성을 개선할 수 있었다. 그러나, 충격강도(Notched Izod Impact Strength)가 떨어지고 취성을 유발하여 본래의 목적에 부합하지 못하는 문제점이 있었다.

다른 방법으로는, 비스페놀 A 유도체의 사용으로 지방족의 긴 사슬을 갖는 비스페놀을 사용하는 경우 흐름성의 증가에는 상당한 효과를 볼 수 있었다. 그러나 원료가가 비싸고 충격강도 등에 여전히 문제점이 있었다.

또 다른 방법으로는, 다른 폴리머와의 블랜드를 생각할 수 있다. 이 방법 역시 흐름성 등을 향상시킬 수 있었으나 폴리카보네이트가 갖고 있는 투명성 등의 성질을 해치기 때문에 근본적인 해결책이 될 수가 없었다.

이와 같은 노력에 한계를 갖게 됨에 따라 골드버그(Goldberg) 등은 하드한 부분인 비스페놀 A의 일부분이 소프트한 부분으로 작용하는 긴 사슬의 지방족 에스테르 유도체들로 대체되도록 폴리머 사슬 내에 도입함으로써 낮은 전이온도(Tg)를 갖게 되고, 흐름이 개선된 코폴리카보네이트를 얻을 수 있었다(미합중국 특허 제3,169,121호). 그러나 이 특허에는 지방족 이 염기산 유도체들이 적합하다고 기술되어 있다. 그러나 이 특허에서 제시된 방법은 피리딘 용매를 사용해야 하고, 색을 띠고 있는 지방족 에스테르 유도체인 지방족 이 염기산 클로라이드를 사용함으로써, 최종 제품의 색조에 문제점이 있게 된다. 이는 제조공정에서 폴리머내에 있는 피리딘 용매를 제거하는 문제, 최종 제품의 색조문제, 지방족 이 염기산 클로라이드의 가격 문제, 그리고 상업적인 측면에서의 대량 원료공급 문제 등이 항상 존재하게 된다. 따라서 관심사는 용매 제거와 색조문제를 동시에 해결할 수 있는 계면법을 이용하면서, 긴 지방족 사슬을 함유한 원료를 사용하는 것이며, 여기에 초점을 맞춰 연구를 계속하게 되었다.

이에 적당한 재료(코모노머)로는 상대적으로 원료공급이 용이하고, 가격적으로도 비싸지 않는 지방족 이 염기산이 적합함을 알게 되었다. 이 원료들을 이용하고 계면법을 채택하여 연구를 한 사람중의 한 사람인 코챠노스키의 미합중국 특허 제 4,286,083호에는 반응성에 차이가 있는 두 모노머(비스페놀 A, 지방족 이 염기산 유도체)를 사용하여 포스겐화 반응을 실시할 때, pH를 두 단계로 구분하여 조절하여야만 반응을 완결할 수 있다고 보고하고 있다. 즉, 지방족 이 염기산과 비스페놀 A를 pH 4.5 내지 8, 바람직하게는 pH 5.5 내지 6.5에서 포스겐화 반응을 시켜 이 염기산을 이 염기산 클로라이드로 변환시키면서 비스페놀 A와 반응시키기 위해 연이어 pH를 9 내지 11.5로 상승시켜 올리고머화 및 중축합 반응을 완결시킨다. 그러나 주 모노머인 비스페놀A에 대해 10몰%를 사용한 아디프산(Adipic Acid)은 전체의 50% 수준만 고분자 주쇄에 도입된다. 이처럼 pH를 두 단계로 조절하여 반응을 시켜도 미 반응물이 다량 존재한다

또한 폴리카보네이트의 흐름성을 향상시키기 위하여 저 분자량의 물질과 블렌드 혹은 컴파운드를 통하여 흐름성을 향상시키려는 시도를 하였으나 이는 가공 시 저 분자량의 열화에 의한 색조의 변화와 가스 발생의 단점을 갖고 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명에 의한 제조방법의 목적은, 기존의 폴리카보네이트가 갖는 장점을 최대한 유지하면서 용융상태에서의 점도를 낮출 수 있는 제조방법을 제공하는 것이다. 이로써 폴리카보네이트로 박막성형을 할 수 있도록 하여, 복잡한 구조와 얇은 성형물 제작에 이용될 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다. 특히, 휴대통신기기, 노트북 및 데스크 탑 컴퓨터등의 외장재와 음성저장, 영상 저장 및 정보저장 등의 광학용 디스크, 필름 등에 다양하게 이용될 수 있는 폴리카보네이트를 제조하는 방법을 제공하는 것이 목적이다. 또한 저분자량 물질의 블렌드 혹은 컴파운드에 의해 발생되는 문제점인 가공 시 저 분자량의 열화에 의한 색조의 변화와 가스 발생이 해결될 수 있는 제조방법을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 고유동성 폴리카보네이트 제조방법은, 폴리카보네이트를 제조하는 방법에 있어서, 중축합 반응성이 있는 폴리카보네이트 올리고머 및 중축합 반응성이 없는 폴리카보네이트 올리고머를 함께 중축합하여 고유동성 폴리카보네이트를 제조하는 것을 특징으로 하며, 상기 중축합 반응성이 없는 폴리카보네이트는 전체 올리고머 중 10 내지 25중량%인 것을 특징으로 한다.

상기한 본 발명에 의한 고유동성 폴리카보네이트 제조방법에 있어서, 상기 고유동성 폴리카보네이트 제조방법은, 비스페놀-A와 포스겐 가스를 원료로 하여 중축합 반응성이 있는 폴리카보네이트 올리고머를 생성하는 단계; 상기 생성된 폴리카보네이트 올리고머 중 일부를 반응성이 없는 올리고머 형태로 변형시키는 단계; 및 상기 중축합 반응성이 있는 올리고머 및 상기 중축합 반응성이 없는 올리고머를 함께 중축합하는 단계로서, 상기 반응성이 없는 올리고머의 양은 올리고머 전체에 대해 10 내지 25중량%인 것을 특징으로 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 본 발명에 의한 고유동성 폴리카보네이트의 제조방법에 있어서, 상기 반응성이 없는 올리고머는 점도 평균 분자량으로 3000 내지 4000 범위 내의 분자량을 갖는 것을 특징으로 한다.

상기한 본 발명에 의한 고유동성 폴리카보네이트의 제조방법에 있어서, 상기 반응성이 없는 올리고머 형태로 변형시키는 단계는, 염산으로 처리하는 산처리 단계 및 순수로 처리하는 수처리 단계를 연속적으로 수행하는 것을 특징으로 한다.

상기한 본 발명에 의한 고유동성 폴리카보네이트의 제조방법에 있어서, 상기 중축합 반응성이 있는 폴리카보네이트 올리고머는 반응기인 클로로포메이트기(-OCOCl)를 갖으며, 상기 중축합 반응성이 없는 올리고머는 수산기(-OH)를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명자들은 가공 시 용융상태에서의 점도가 기존의 범용 폴리카보네이트 보다 낮아서, 가공이 용이하고 흐름성이 우수한 폴리카보네이트를 제조하기 위하여 일반 폴리카보네이트 생산 공정에 올리고머화 반응 단계 직후에 올리고머를 전처리 하는 공정을 추가하고, 중축합 단계에 카보네이트의 반복 단위가 10개 정도이며 점도 평균 분자량(이하 Mv)이 3000~4000정도인 올리고머를 투입하여 분자량 분포가 큰 고유동성 폴리카보네이트를 생산할 수 있다는 사실을 발견할 수 있었다. 이렇게 하여 얻어진 폴리카보네이트는 유동성이 기존의 폴리카보네이트 보다 30%~50% 높으며, 가공온도는 10℃이상 낮은 특성이 있다.

본 발명의 고유동성 폴리카보네이트는 2가 페놀, 카보네이트 전구체 그리고 분자량을 조절하는 분자량 조절제로부터 제조된다.

그 중 2가 페놀류의 예는 하기의 화합물 구조로부터 유도되는 모든 물질이 될 수 있다.

상기 화학식1에서, X는 알킬기 또는 작용기가 전혀 없는 경우이거나, 설파이드, 에테르, 설폭사이드, 설폰 또는 케톤 등의 작용기들 또는 직선형, 분지형 그리고 환형의 알킬기를 가질 수 있다.

또한, R1과 R2는 수소, 할로겐 원자, 직선형, 분지형 그리고 환형의 알킬기가 해당 될 수 있다. 한편, n 및 m은 독립적으로 0 내지 4의 정수를 선택할 수 있다.

바람직한 X는 1 내지 10 정도의 탄소수를 함유한 직선형, 분지형 그리고 환형의 알킬기 구조를 갖는 것이다.

구체적인 2가 페놀류 예들은 다음과 같다.

비스(4-히드록시페닐)메탄;

비스(4-히드록시페닐)페닐메탄;

비스(4-히드록시페닐)나프틸메탄;

비스(4-히드록시페닐)-(4-이소부틸페닐)메탄;

1,1-비스(4-히드록시페닐)에탄;

1-에틸-1,1-비스(4-히드록시페닐)프로판;

1-페닐-1,1-비스(4-히드록시페닐)에탄;

1-나프틸-1,1-비스(4-히드록시페닐)에탄;

1,2-비스(4-히드록시페닐)에탄;

1,10-비스(4-히드록시페닐)데칸;

2-메틸-1,1-비스(4-히드록시페닐)프로판;

2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판[일명, 비스페놀 A];

2,2-비스(4-히드록시페닐)부탄;

2,2-비스(4-히드록시페닐)펜탄;

2,2-비스(4-히드록시페닐)헥산;

2,2-비스(4-히드록시페닐)노난;

2,2-비스(3-메틸-4-히드록시페닐)프로판;

2,2-비스(3-플루오로-4-히드록시페닐)프로판;

4-메틸-2,2-비스(4-히드록시페닐)펜탄;

4,4-비스(4-히드록시페닐)헵탄;

디페닐-비스(4-히드록시페닐)메탄;

레소시놀(Resorcinol); 하이드로퀴논(Hydroquine);

4,4’-디히드록시페닐 에테르[비스(4-히드록시페닐)에테르];

4,4’-디히드록시-2,5-디히드록시디페닐 에테르;

4,4’-디히드록시-3,3’-디클로로디페닐 에테르;

비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)에테르;

비스(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)에테르;

1,4-디히드록시-2,5-디클로로벤젠; 1,4-디히드록시-3-메틸벤젠;

4,4’-디히드록시디페놀[p,p’-디히드록시페닐];

3,3’-디클로로-4,4’-디히드록시페닐;

1,1-비스(4-히드록시페닐)사이클로핵산;

1,1-비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)사이클로핵산;

1,1-비스(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)사이클로핵산;

1,1-비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)사이클로도데칸;

1,1-비스(4-히드록시페닐)사이클로도데칸;

1,1-비스(4-히드록시페닐)부탄; 1,1-비스(4-히드록시페닐)데칸;

1,4-비스(4-히드록시페닐)프로판; 1,4-비스(4-히드록시페닐)부탄;

1,4-비스(4-히드록시페닐)이소부탄; 2,2-비스(4-히드록시페닐)부탄;

2,2-비스(3-클로로-4-히드록시페닐)프로판;

비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)메탄;

비스(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)메탄;

2,2-비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)프로판;

2,2-비스(3,5-디브로모-4-히드록시페닐)프로판;

2,2-비스(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)프로판;

2,4-비스(4-히드록시페닐)-2-메틸-부탄;

4,4’-티오디페놀[비스(4-히드록시페닐)설폰];

비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)설폰;

비스(3-클로로-4-히드록시페닐)설폰; 비스(4-히드록시페닐)설파이드;

비스(4-히드록시페닐)설폭사이드; 비스(3-메틸-4-히드록시페닐)설파이드;

비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)설파이드;

비스(3,5-디브로모-4-히드록시페닐)설폭사이드;

4,4’-디히드록시벤조페논;

3,3’,5,5’-테트라메틸-4,4’-디히드록시벤조페논;

4,4’-디히드록시 디페닐; 메틸히드로 퀴논;

1,5-디히드록시나프탈렌; 2,6-디히드록시나프탈렌 등.

그 외의 이 작용성 페놀류(Dihydric Phenols)들은 미합중국 특허 제 2,999,835 호, 제 3,028,365 호, 제 3,153,008 호, 제 3,334,154 호 및 제 4,131,575 호 등에 상세히 기술되어 있다. 여기에서 사용되어지는 여러 가지 2가 페놀류들은 단독으로 또는 서로 조합해서 사용이 가능하다.

일반의 폴리카보네이트의 제조 방법인 계면 반응은 크게 4단계로 이루어진다. 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

1단계는 2가 페놀류인 비스페놀-A를 수용액상으로 만들고 카보네이트 전구체인 포스겐 가스를 유기용매상에서 관형 반응기를 통하여 서로 계면반응을 통해 점도 평균 분자량이 1000정도인 프리 올리고머를 만든다. 2단계에서는 이 프리 올리고머를 Mv가 3000~4000정도인 올리고머로 발전시킨다. 3단계는 중축합 단계로서 이 올리고머를 점도 평균 분자량 21000 정도의 폴리머를 만든다. 마지막 4단계는 이 폴리머를 세정하고 입자화 시킨 후 건조, 포장하는 후 공정이다.

본 발명은 상기 4단계로 이루어지는 공정 중에서 올리고머 단계인 2단계에서 만들어진 올리고머의 반응기인 클로로포메이트기(-OCOCl)를 엑시드(-OCOOH) 형태로 전환시킨 후 이산화 탄소가 방출되고 반응성이 없는 수산기(-OH)의 중성 형태로 만든다. 그 중성 형태 올리고머의 일정량을 반응성이 있는 올리고머와 함께 중축합 단계인 3단계에 투입하여 폴리머를 만드는 제조 방법이다. 즉, 반응성이 없는 중성 형태의 올리고머(이하, 올리고머-A)는 폴리머로 진행이 되지 않고 반응기가 살아 있는 올리고머(이하, 올리고머-B) 만이 폴리머로 중합된다. 그 결과 올리고머가 폴리머 내에 균일하게 분포하게 되어 폴리머의 유동성이 증가하게 된다.

올리고머의 반응기인 클로로포메이트기를 중성의 반응성이 없는 형태로 만드는 방법은 올리고머에 유기용매인 메틸렌 클로아이드를 올리고머의 1/2 부피비로 넣고 1N-염산을 1/5 부피비로 가하고 교반한다. 그 다음에 순수로 세정을 2회 실시하고 정치분리 후 올리고머가 녹아 있는 유기용매층만 분리한 후 다시 순수를 최초 올리고머의 부피에 1/6 부피비로 첨가하고 정치 분리하여 유기용매 상의 pH가 6~7인 중성의 반응성이 없는 올리고머를 얻는다. 이때 유기용매상의 올리고머의 농도는 24~26wt% 이다. 올리고머-A의 올리고머-B에 대한 중량비는 5~30wt%이며, 더욱 바람직하게는 10~25wt%이다. 올리고머-A의 중량이 10wt% 이하이면 유동성이 만족스럽지 못하며, 25wt% 이상이면 유동성은 우수하나 내열성 및 기계적 강도 및 충격강도의 저하가 우려된다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예들을 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 그 실시예들에 한정되는 것은 아니다.

실시예

<실시예 1>

도1에 도시된 바와 같이, 비스페놀 A와 포스겐을 관형반응기 내에서 계면반응을 시켰다. 이로써 얻어진 점도 평균 분자량이 약 1000인 프리올리고머를 펌프를 이용하여 올리고머화 반응기로 이송하였다. 이 올리고머화 반응기에는 분자량 조절제인 p-tert-부틸 페놀을 3.5몰%(2가 페놀 기준) 그리고 촉매인 트리에틸아민(TEA)을 넣었다. 이 반응을 통해 분자량이 2,000 내지 5,000, 더욱 바람직하게는 3,000 내지 4,000인 올리고머를 얻었다.

상기 얻어진 올리고머를 나누어 두 개의 올리고머 저장조로 각각 이송하였다. 하나는 중축합 반응성이 없는 올리고머-A를 얻기 위한 저장조이며, 다른 하나는 중축합 반응성이 있는 올리고머-B를 보관하기 위한 저장조이다. 올리고머-A를 얻기 위한 저장조로 이송된 올리고머에 유기용매인 메틸렌 클로아이드를 올리고머의 1/2 부피비로 넣은 다음 1N-염산을 1/5 부피비로 가하고 교반하였다. 그 다음에 순수로 세정을 2회 실시하고 정치분리 후 올리고머가 녹아 있는 유기용매층만 분리한 후 다시 순수를 최초 올리고머의 부피에 1/6 부피비로 첨가하고 정치 분리하여 유기용매 상의 pH가 6~7인 중성의 반응성이 없는 올리고머를 얻었다. 이때 유기용매상의 올리고머의 농도는 24~26wt% 이었다. 이와 같이 하여 올리고머의 중성으로의 전처리를 통해 얻어진 반응성이 없는 올리고머-A를 반응성이 유지된 올리고머-B와 함께 중축합 반응기로 투입되는 라인에 조인트 시켜 투입하였다. 올리고머-B와 올리고머-A는 중축합 반응기로 보내져 폴리머로 중축합되었다. 이 때 올리고머-A는 올리고머 B의 중량비에 대해 10wt%로 하여 투입하였다. 이 때 유기용매로 농도를 10 내지 20wt%, 더 바람직하게는 10 내지 15wt%가 되도록 하고, 33wt% 수산화나트륨 용액을 가하여 pH를 12 내지 13으로 유지하면서 수상비(수상 부피 / 전체부피)가 15 내지 30%, 더 좋게는 20 내지 25%가 되도록 하였다. 또한 중축합 단계에서는 반응기를 1개 사용할 수 있으나, 여러 개의 반응기를 연속적으로 사용해도 무방하다. 단, 촉매의 투입량에 따라 중합도가 최종적으로 결정되므로 촉매를 여러 단계로 나누어 투입할 수 도 있다. 본 발명에서는 전체 반응을 연속적으로 하면서 효율적인 반응을 위하여 촉매를 2 단계로 나누어 투입하였다.

중축합 반응이 끝난 후, 유기용매인 메틸렌 클로라이드와 순수를 이용하여 알칼리 세정을 한 후 분리하였다. 계속해서 유기상을 0.1N 염산(HCl) 용액을 사용하여 세척 한 후, 증류수로 2-3회 반복하여 세정을 하며 처음 세정시 알코올(메틸 알코올, 에틸알콜, 프로필 알코올 등)을 증류수의 30 내지 40wt%정도로 혼합하여 세정을 실시하여 미량의 미반응된 이 염기산을 완전히 세정하였다. 세정이 완료된 후 폴리 카보네이트가 녹아 있는 유기상의 농도를 일정하게 조정하여 40 내지 60℃, 더 바람직하게는 45 내지 55℃ 범위에서 조립(Granulation)을 하였다. 조립이 완결된 후, 100℃에서 10 시간, 110℃에서 5 시간, 120℃에서 2 시간 건조하였다. 이렇게 하여 분자량(Mv)이 20500~21500인 최종 폴리머를 얻었다. 이렇게 하여 얻은 고 유동성 폴리카보네이트의 물성을 하기 표1에 정리하였다.

<실시예 2>

실시예 2는 실시예 1과 동일하게 하되, 올리고머-A를 올리고머-B에 대하여 20wt%의 양으로 하여 중축합반응을 시켰다. 이렇게 하여 얻은 고 유동성 폴리카보네이트의 물성을 하기 표1에 정리하였다.

<비교예 1>

실시예 1과 동일하게 하되, 올리고머-B만을 이용하여 중축합하여 폴리카보네이트를 제조하였다. 이렇게 얻은 폴리카보네이트의 물성을 표1에 정리하였다.

<비교예 2>

실시예 1과 동일하게 하되, 중축합에 사용되는 올리고머-A의 양을 올리고머-B에 대해 5wt%로 하였다. 이렇게 하여 얻은 폴리카보네이트의 물성을 표1에 정리하였다.

<비교예 3>

실시예 1과 동일하게 하되, 중축합에 사용되는 올리고머-A의 양을 올리고머-B에 대해 30wt%로 하였다. 이렇게 하여 얻은 고 유동성 폴리카보네이트의 물성을 표1에 정리하였다.

	올리고머-A(wt%)	올리고머-B(wt%)	분자량(Mv)	MI(g/10min,300℃,1.2kg)	Tg(℃)	HDT(℃,18.6kg/㎠)	IzodImpact(kgcm/cm)
비교예 1	0	100	21000	12	154	130	75
비교예 2	5	95	21000	13	153	130	75
실시예 1	10	90	21200	16	143	121	73
실시예 2	20	80	20900	18	141	119	71
비교예 3	30	70	20700	25	139	117	35

상기 표1에 나타난 바와 같이, 올리고머-B만으로 중축합시켜 얻은 폴리카보네이트(비교예1)는 용융지수(MI)가 12였으나, 중축합시 올리고머-A의 양을 점차 늘려서 첨가함에 따라 폴리카보네이트의 용융지수가 증가함을 알 수 있다. 상기 표에 따르면 본 발명에서 목적으로 하고 있는 정도로 충분한 유동성(MI가 16이상)을 갖기 위해서는 올리고머-A의 첨가량이 5중량%(비교예2)로는 좀 부족하고 적어도 10중량%이어야 함을 알 수 있다. 그러나 올리고머-A의 첨가량이 30중량%가 되면 유동성은 우수한 반면에, HDT(열변형온도) 및 아이죠드 충격강도가 지나치게 낮아지는 문제점이 있음을 발견하였다. 열변형온도가 낮다는 것은 내열성이 낮아서 열에 약하다는 것이고, 아이죠드 충격강도가 낮다는 것은 순간적은 하중을 견디지 못한다는 것이다. 따라서, 올리고머-A의 첨가량이 30중량% 가까이되면 내열성과 강도가 약해지는 문제점이 있으므로, 올리고머-A의 첨가량은 25중량% 이하로 하는 것이 바람직하다.

도1은 본 발명에 의한 고유동 폴리카보네이트 제조방법의 공정도이다.

Claims

폴리카보네이트를 제조하는 방법에 있어서,

중축합 반응성이 있는 폴리카보네이트 올리고머 및 중축합 반응성이 없는 폴리카보네이트 올리고머를 함께 중축합하여 고유동성 폴리카보네이트를 제조하는 것을 특징으로 하며, 상기 중축합 반응성이 없는 폴리카보네이트는 전체 올리고머 중 10 내지 25중량%인 것을 특징으로 하는 고유동성 폴리카보네이트 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 고유동성 폴리카보네이트 제조방법은,

비스페놀-A와 포스겐 가스를 원료로 하여 중축합 반응성이 있는 폴리카보네이트 올리고머를 생성하는 단계;

상기 생성된 폴리카보네이트 올리고머 중 일부를 반응성이 없는 올리고머 형태로 변형시키는 단계; 및

상기 중축합 반응성이 있는 올리고머 및 상기 중축합 반응성이 없는 올리고머를 함께 중축합하는 단계로서, 상기 반응성이 없는 올리고머의 양은 올리고머 전체에 대해 10 내지 25중량%인 것을 특징으로 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고유동성 폴리카보네이트 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 반응성이 없는 올리고머는, 점도 평균 분자량으로 3000 내지 4000 범위 내의 분자량을 갖는 것을 특징으로 하는 고유동성 폴리카보네이트 제조방법.
제2항에 있어서,

상기 반응성이 없는 올리고머 형태로 변형시키는 단계는,

염산으로 처리하는 산처리 단계 및 순수로 처리하는 수처리 단계를 연속적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 고유동성 폴리카보네이트 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 중축합 반응성이 있는 폴리카보네이트 올리고머는 반응기인 클로로포메이트기(-OOCOCl)를 갖으며, 상기 중축합 반응성이 없는 올리고머는 수산기(-OH)를 갖는 것을 특징으로 하는 고유동성 폴리카보네이트 제조방법.