KR101611705B1 - 친환경 폴리카보네이트 수지 - Google Patents

친환경 폴리카보네이트 수지 Download PDF

Info

Publication number
KR101611705B1
KR101611705B1 KR1020140081711A KR20140081711A KR101611705B1 KR 101611705 B1 KR101611705 B1 KR 101611705B1 KR 1020140081711 A KR1020140081711 A KR 1020140081711A KR 20140081711 A KR20140081711 A KR 20140081711A KR 101611705 B1 KR101611705 B1 KR 101611705B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polycarbonate resin
formula
isosorbide
group
bisphenol
Prior art date
Application number
KR1020140081711A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150003686A (ko
Inventor
박정준
반형민
홍무호
황영영
김민정
이기재
Original Assignee
주식회사 엘지화학
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 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Publication of KR20150003686A publication Critical patent/KR20150003686A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101611705B1 publication Critical patent/KR101611705B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G64/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbonic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G64/20—General preparatory processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G64/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbonic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G64/20—General preparatory processes
    • C08G64/22—General preparatory processes using carbonyl halides
    • C08G64/24—General preparatory processes using carbonyl halides and phenols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G64/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbonic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G64/20—General preparatory processes
    • C08G64/26—General preparatory processes using halocarbonates
    • C08G64/28—General preparatory processes using halocarbonates and phenols

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)

Abstract

본 기재는 친환경 폴리카보네이트 수지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하기 화학식 1
[화학식 1]
Figure 112014061948737-pat00012

(상기 R1 내지 R7은 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 6인 알킬기이고, X1 및 X2는 각각 독립적으로 히드록시기(-OH), 수소 또는 탄소수 1 내지 6인 알킬기이며, X1과 X2 중 최소한 하나는 히드록시기이다)로 표시되는 비스페놀 단량체 및 카르보닐 단량체를 포함하여 이루어진 폴리카보네이트에 관한 것이다.
본 기재에 따르면, 식물-유래의 원료를 사용하여 친환경적이고 안정적인 원료 공급이 가능하면서도, 내열성, 충격강도 및 광학특성이 우수한 폴리카보네이트 수지를 제공하는 효과가 있다.

Description

친환경 폴리카보네이트 수지{ECO-FRIENDLY POLYCARBONATE RESIN}
본 기재는 친환경 폴리카보네이트 수지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 식물-유래의 원료를 사용하여 친환경적이고 안정적인 원료 공급이 가능하면서도, 내열성, 충격강도 및 광학특성이 우수한 폴리카보네이트 수지에 관한 것이다.
폴리카보네이트 수지는 카보네이트 기를 포함하는 열가소성 수지로, 내열성, 충격강도 및 광학특성 등이 우수하여 범용 플라스틱에서 엔지니어링 플라스틱까지 다양하게 이용되고 있다.
대표적인 폴리카보네이트로 수지로는 비스페놀 A와 포스겐의 중합반응에 의해 제조된 폴리카보네이트 수지 등이 있다.
그러나, 화석 자원을 원료로 하는 폴리카보네이트 소재는 우수한 물성을 갖는 반면, 환경 파괴나 원료 공급의 제한 등의 문제가 있다.
따라서, 친환경적이며 원료 공급이 제한되지 않는 폴리카보네이트 수지의 개발이 필요한 실정이다.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 기재는 식물-유래의 원료를 사용하여 친환경적이고 안정적인 원료 공급이 가능하면서도, 내열성, 충격강도 및 광학특성이 우수한 폴리카보네이트 수지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 기재의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명된 본 기재에 의하여 모두 달성될 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 기재는 하기 화학식 1
[화학식 1]
Figure 112014061948737-pat00001
(상기 R1 내지 R7은 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 6인 알킬기이고, X1 및 X2는 각각 독립적으로 히드록시기(-OH), 수소 또는 탄소수 1 내지 6인 알킬기이며, X1과 X2 중 최소한 하나는 히드록시기이다)로 표시되는 비스페놀 단량체 및 카르보닐 단량체를 포함하여 이루어진 친환경 폴리카보네이트 수지를 제공한다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 기재에 따르면 식물-유래의 원료를 사용하여 친환경적이고 안정적인 원료 공급이 가능하면서도, 내열성, 충격강도 및 광학특성이 우수한 폴리카보네이트 수지를 제공하는 효과가 있다.
이하 본 기재의 친환경 폴리카보네이트 수지를 상세하게 설명한다.
본 기재의 폴리카보네이트 수지는 하기 화학식 1
[화학식 1]
Figure 112014061948737-pat00002
(상기 R1 내지 R7은 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 6인 알킬기이고, X1 및 X2는 각각 독립적으로 히드록시기(-OH), 수소 또는 탄소수 1 내지 6인 알킬기이며, X1과 X2 중 최소한 하나는 히드록시기이다)로 표시되는 비스페놀 단량체 및 카르보닐 단량체를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 알킬기는 일례로 탄소수가 1 내지 3인 알킬기일 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 비스페놀 단량체는 일례로 하기 화학식 2
[화학식 2]
Figure 112014061948737-pat00003
일 수 있다.
또 다른 일례로, 상기 화학식 1로 표시되는 비스페놀 단량체는 하기 화학식 3
[화학식 3]
Figure 112014061948737-pat00004
으로 표시되는 화합물일 수 있다.
또 다른 일례로, 상기 화학식 1로 표시되는 비스페놀 단량체는 하기 화학식 4
[화학식 4]
Figure 112014061948737-pat00005
로 표시되는 비스페놀 단량체일 수 있다.
또 다른 일례로, 상기 화학식 1로 표시되는 비스페놀 단량체는 하기 화학식 5
[화학식 5]
Figure 112014061948737-pat00006
로 표시되는 화합물일 수 있다.
또 다른 일례로, 상기 화학식 1로 표시되는 비스페놀 단량체는 하기 화학식 6
[화학식 6]
Figure 112014061948737-pat00007
으로 표시되는 비스페놀 단량체일 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 비스페놀 단량체는 일례로 식물 유래의 이소솔바이드(isosorbide)와, 살리실산(salicylic acid) 또는 이의 유도체를 1: 1-10의 몰비, 1: 1-5의 몰비 혹은 1: 1-2의 몰비로 배합하고 에스테르화 반응시켜 제조될 수 있다.
본 기재의 이소솔바이드(isosorbide)는 하기 반응식에 의해 생성된 것일 수 있다.
[반응식 1]
Figure 112014061948737-pat00008

본 기재의 살리실산 유도체는 살리실산의 벤젠 고리에 존재하는 4 개의 수소 중 1 이상이 알킬기로 치환된 것을 의미한다.
또 다른 일례로, 상기 화학식 1로 표시되는 비스페놀 단량체는 식물 유래의 이소솔바이드, p-히드록시벤조산(p-hydroxybenzoic acid), 및 살리실산 또는 이의 유도체를 1: 1-5: 1-5의 몰비, 1: 1-2: 1-2의 몰비, 혹은 1:1:1의 몰비로 배합하고 에스테르화 반응시켜 제조될 수 있다.
상기 에스테르화 반응의 다른 조건들은 살리실산 등의 에스테르화 반응에 적용될 수 있는 조건인 경우 특별히 제한되지 않으며, 필요에 따라 선택될 수 있다.
본 기재의 카르보닐 단량체는 폴리카보네이트 수지 내의 카르보닐기의 전구체를 의미한다.
상기 카르보닐 단량체는 일례로 포스겐, 트리포스겐, 디아실 할라이드, 디할로포르메이트, 디시아네이트, 디에스터, 디에폭시, 디아릴카보네이트, 디언하이드라이드, 디카르복실릭 에시드 및 디에시드 클로라이드로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
본 기재의 폴리카보네이트 수지는 일례로 계면축중합, 용융중합 또는 용융/고상중합에 의하여 제조될 수 있다.
본 기재의 용융/고상중합은 용융중합을 거친 후 연속적으로 고상중합을 실시하는 것을 의미한다.
상기 계면축중합은 일례로 물, 염기, 수 비혼화성 유기용매(water immiscible solvent), 쇄 종결제 및 촉매 하에 상기 비스페놀 단량체와 상기 카르보닐 단량체를 중합반응시키는 것일 수 있다.
상기 계면축중합 촉매는 일례로 상전이 촉매일 수 있다.
상기 계면축중합의 다른 조건들은 통상의 폴리카보네이트 수지의 제조에 사용되는 조건인 경우 특별히 제한되지 않고 적절히 선택할 수 있다.
상기 용융중합 또는 용융/고상중합은 일례로 촉매 하에서 상기 비스페놀 단량체와 상기 카르보닐 단량체를 중합반응시키는 것일 수 있다.
상기 용융중합 또는 용융/고상중합 촉매는 일례로 에스테르교환반응 촉매(transesterification catalyst)일 수 있다.
상기 용융중합 또는 용융/고상중합의 다른 조건들은 통상의 폴리카보네이트 수지의 제조에 사용되는 조건인 경우 특별히 제한되지 않고 적절히 선택할 수 있다.
이하, 본 기재의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 기재를 예시하는 것일 뿐 본 기재의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
[실시예]
실시예1
<이소솔바이드-비스페놀 화합물 제조>
상기 반응식 1에 의해 전분으로부터 생성된 이소솔바이드와 살리실산을 1:2의 몰비로 에스테르화 반응시켜 상기 화학식 3의 이소솔바이드-비스페놀 화합물을 제조하였다.
<코폴리카보네이트 수지 제조>
중합 반응기에 물 1200g, NaOH 250g, 상기 이소솔바이드-비스페놀 화합물 255g을 넣고, N2 분위기 하에 혼합하여 녹였다. 여기에 PTBP(para-tert butylphenol) 2.8g과 MC(methylene chloride)로 용해하여 넣어주었다. 그런 다음 TPG(triphosgene) 80g을 MC에 녹여 pH를 11 이상으로 유지시켜 주면서 1 시간 동안 투입하여 반응시킨 다음 10 분 뒤에 TEA(triethylamine) 50g을 넣어 커플링(coupling) 반응을 시켰다. 총 반응시간 1시간 20분이 지난 다음 pH를 4로 낮추어 TEA를 제거하였고, 증류수로 3회 세척하여 생성된 중합체의 pH를 6~7 중성으로 맞추었다. 이렇게 얻은 중합체를 메탄올과 헥산 혼합용액에서 재침전시켜 수득한 다음, 이를 120 ℃에서 건조하여 최종 코폴리카보네이트 수지를 얻었다.
수득한 코폴리카보네이트 수지는 PC 스텐다드(Standard)를 이용한 GPC로 분자량을 측정하여 중량평균분자량이 33000g/mol인 것을 확인하였다.
비교예 1
상기 실시예 1에서 이소솔바이드-비스페놀 화합물 대신 비스페놀 에이를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정을 반복하고 폴리카보네이트 수지를 제조하였다.
수득한 폴리카보네이트 수지는 PC 스텐다드(Standard)를 이용한 GPC로 분자량을 측정하여 중량평균분자량이 33000g/mol인 것을 확인하였다.
[시험예]
상기 실시예 1 및 비교예 1에서 제조 또는 사용된 폴리카보네이트 수지의 내열성 특성을 하기의 방법으로 측정하고, 그 결과를 하기의 표 1에 나타내었다.
*유리전이온도(Tg) : DSC Q100(TA Instruments사)을 이용하여 측정하였다.
구분 실시예 1 비교예 1
Tg(℃) 160 145
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 기재의 폴리카보네이트 수지(실시예 1 및 2)는 종래의 폴리카보네이트 수지(비교예 1) 대비 친환경이면서 내열성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.

Claims (9)

  1. 하기 화학식 1
    [화학식 1]
    Figure 112015125866659-pat00009

    (상기 R1 내지 R7은 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 6인 알킬기이고, X1 및 X2는 각각 독립적으로 히드록시기(-OH), 수소 또는 탄소수 1 내지 6인 알킬기이며, X1과 X2 중 최소한 하나는 히드록시기이다)로 표시되는 비스페놀 단량체 및 카르보닐 단량체를 포함하여 중합된 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 카르보닐 단량체는, 포스겐, 트리포스겐, 디아실 할라이드, 디할로포르메이트, 디시아네이트, 디에스터, 디에폭시, 디아릴카보네이트, 디언하이드라이드, 디카르복실릭 에시드 및 디에시드 클로라이드로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 비스페놀 단량체는, 하기 화학식 3
    Figure 112014061948737-pat00010
    로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 비스페놀 단량체는, 하기 화학식 5
    Figure 112014061948737-pat00011
    으로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 비스페놀 단량체는, 이소솔바이드(isosorbide)와, 살리실산(salicylic acid) 또는 이의 유도체를 에스테르화 반응시켜 제조된 것임을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 이소솔바이드는 전분 유래 화합물인 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 이소솔바이드와 살리실산 또는 이의 유도체는 1: 1-10의 몰비로 배합된 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 비스페놀 단량체는, 이소솔바이드(isosorbide); p-히드록시벤조산(p-hydroxybenzoic acid); 및 살리실산 또는 이의 유도체;를 에스테르화 반응시켜 제조된 것임을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지.
  9. 제 8항에 있어서
    상기 이소솔바이드(isosorbide); p-히드록시벤조산(p-hydroxybenzoic acid); 및 살리실산 또는 이의 유도체;는 1: 1-5 : 1-5의 몰비로 배합된 것을 특징으로 하는
    폴리카보네이트 수지.
KR1020140081711A 2013-07-01 2014-07-01 친환경 폴리카보네이트 수지 KR101611705B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130076277 2013-07-01
KR20130076277 2013-07-01

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150003686A KR20150003686A (ko) 2015-01-09
KR101611705B1 true KR101611705B1 (ko) 2016-04-12

Family

ID=52476314

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140081711A KR101611705B1 (ko) 2013-07-01 2014-07-01 친환경 폴리카보네이트 수지

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101611705B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022164074A1 (ko) * 2021-01-28 2022-08-04 주식회사 엘지화학 폴리카보네이트 및 이의 제조방법

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102342167B1 (ko) 2015-01-22 2021-12-22 에스케이케미칼 주식회사 고투명 고내열 폴리카보네이트 에스테르의 신규 제조방법
EP3443033B1 (de) * 2016-04-14 2020-02-12 Covestro Deutschland AG Polycarbonat-zusammensetzungen enthaltend isosorbiddiester
EP3287462A1 (en) * 2016-08-25 2018-02-28 Nitto Denko Corporation Isosorbide derivatives to treat bacterial biofilms
KR102299824B1 (ko) 2017-08-21 2021-09-08 현대모비스 주식회사 열안정성 및 복굴절 특성이 우수한 열가소성 수지 조성물 및 이에 의해 형성된 성형품
KR102625057B1 (ko) * 2019-08-19 2024-01-12 주식회사 엘지화학 디올 화합물, 폴리카보네이트 및 이의 제조방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120149863A1 (en) 2010-12-10 2012-06-14 Jean Francois Morizur Isosorbide - containing polycarbonates and their preparation
US20120149923A1 (en) 2010-12-10 2012-06-14 Shubashree Swaminathan Bisphenol polymer structural units and method of making the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120149863A1 (en) 2010-12-10 2012-06-14 Jean Francois Morizur Isosorbide - containing polycarbonates and their preparation
US20120149923A1 (en) 2010-12-10 2012-06-14 Shubashree Swaminathan Bisphenol polymer structural units and method of making the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022164074A1 (ko) * 2021-01-28 2022-08-04 주식회사 엘지화학 폴리카보네이트 및 이의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150003686A (ko) 2015-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101611705B1 (ko) 친환경 폴리카보네이트 수지
JPWO2020175577A1 (ja) 光学レンズ
JP6425153B2 (ja) ポリカーボネート共重合体、及びその製造方法
JPS60144326A (ja) スピロ型二価フエノ−ルからのポリアリ−レ−ト
JP5343227B2 (ja) 側鎖にエポキシ基を持つフェナザシリン系重合体
KR20170000712A (ko) 코폴리카보네이트 및 이의 제조방법
KR102517520B1 (ko) 폴리카보네이트 및 이의 제조방법
US3438938A (en) Polyester resins and preparation thereof
KR102517577B1 (ko) 폴리카보네이트 및 이의 제조방법
KR102678426B1 (ko) 광학 렌즈
CN114854000B (zh) 一种生物基聚碳酸酯共聚物及其制备方法
TWI809658B (zh) 聚碳酸酯及其製備方法
KR20230024574A (ko) 수지 및 이의 제조방법, 수지 조성물 및 성형품
KR20230034637A (ko) 수지, 이의 제조방법, 수지 조성물 및 성형품
US7923525B2 (en) Polyester resin and fabrication method thereof
JP2024518053A (ja) 分枝型ポリ（乳酸－３－ヒドロキシプロピオン酸）共重合体およびその製造方法
US20240076441A1 (en) Branched poly(lactic acid-3-hydroxypropionic acid)copolymer and method for preparation thereof
US20240228694A1 (en) Branched poly(lactic acid-3-hydroxypropionic acid)copolymer and method for preparation thereof
CN117242114A (zh) 支化聚(乳酸-3-羟基丙酸)共聚物及其制备方法
KR20220109858A (ko) 폴리카보네이트 및 이의 제조방법
EP4317244A1 (en) Branched poly(3-hydroxypropionic acid) polymer, and method for preparation thereof
KR101709829B1 (ko) 폴리오르가노실록산, 제조방법 및 이를 포함하는 코폴리카보네이트 수지
KR20220109860A (ko) 폴리카보네이트 및 이의 제조방법
US20240084070A1 (en) Branched poly(3-hydroxypropionic acid)polymer, and method for preparation thereof
KR20220115343A (ko) 폴리카보네이트 및 이의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190401

Year of fee payment: 4