KR101666171B1 - Polycarbonate polyol and method for preparing the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리카보네이트 폴리올 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 제조방법에 따르면, 바이오 유래 단량체를 함유하는 폴리카보네이트 폴리올을 제조함에 있어 종래의 축합 반응을 통한 방법이 아닌, 고분자 제조 후 절단제를 투입하여 적절한 분자량의 고분자를 얻는 방법을 사용한다. 이러한 본 발명의 제조방법에 의하면, 축합 반응을 통해 제조할 때의 단점인 낮은 반응성, 고온 장시간 반응에 의한 열화 현상, 분자량 조절 문제, 말단기의 카보네이트 유래 물질 함유 등을 해결할 수 있다.The present invention relates to polycarbonate polyols and processes for their preparation. According to the production method of the present invention, a polycarbonate polyol containing a bio-derived monomer is prepared by a method of obtaining a polymer having an appropriate molecular weight by introducing a cutting agent after the preparation of a polymer, instead of the conventional method through a condensation reaction. According to the production process of the present invention, problems such as low reactivity, deterioration due to long-time high-temperature reaction, molecular weight control, and carbonate-containing material in the terminal group can be solved.

Description

폴리카보네이트 폴리올 및 이의 제조 방법{Polycarbonate polyol and method for preparing the same}Polycarbonate polyol and method of preparing same [0002]

본 발명은 폴리카보네이트 폴리올 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 바이오 유래 단량체를 이용하여 친환경적이며 비결정성인 폴리카보네이트 폴리올 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a polycarbonate polyol and a process for producing the same, and more particularly, to an environmentally-friendly and amorphous polycarbonate polyol using a biomolecule monomer and a process for producing the same.

폴리우레탄은 폴리올과 이소시아네이트의 중부가 반응으로 생성된 우레탄(-NHCOO-) 결합을 포함한 고분자 화합물이다. 폴리우레탄은 연질상과 경질상의 구조와 종류, 함량, 블록 길이, 미세 상분리 정도 등에 따라 다양한 물성을 갖는 소재로서의 분자설계가 가능하여 엘라스토머에서 엔지니어링 플라스틱에 이르는 폭 넓은 용도에 이용되고 있다. Polyurethane is a polymer compound containing a urethane (-NHCOO-) bond formed by the reaction between a polyol and an isocyanate in the middle part. Polyurethane is used in a wide range of applications ranging from elastomers to engineering plastics, since it can be designed as a material having various physical properties depending on the structure and kind of the soft phase and the hard phase, the content, the block length, and the degree of fine phase separation.

폴리우레탄의 제조에 사용되는, 말단기의 -OH가 2개 이상인 폴리올로는 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 폴리카프로락톤 폴리올, 폴리카보네이트 폴리올 등 다양한 구조의 폴리올이 사용되고 있다. 그 중 폴리카보네이트 폴리올은 내가수분해성, 내열성, 내광성, 내산화성 등에서 폴리에테르 및 폴리에스테르 폴리올 보다 우수한 성질을 가지고 있어 고성능 폴리올의 특수 용도로 사용되고 있다. Polyols having various structures such as polyether polyol, polyester polyol, polycaprolactone polyol and polycarbonate polyol are used as the polyol having two or more -OH groups in the terminal group, which is used in the production of polyurethane. Among them, polycarbonate polyol is superior to polyether and polyester polyol in hydrolysis resistance, heat resistance, light resistance and oxidation resistance, and is used for special purpose of high performance polyol.

한편, 바이오 매스 유래 고분자에 대한 요구가 증가됨에 따라 바이오 폴리올의 개발이 활발히 진행되고 있으며, 상업화되고 있다(J.of Korean Oil Chemists Soc., 2012, 531~542). 친환경 폴리카보네이트 폴리올은 주로 CO2 유래 지방족 폴리카보네이트 폴리올 위주의 연구가 많이 진행되고는 있으나, 이는 바이오 매스 유래는 아니다. On the other hand, as the demand for biomass-derived polymers is increased, the development of biopolyols is actively promoted and commercialized (J.of Korean Oil Chemists Soc., 2012, 531-542). Although eco-friendly polycarbonate polyols are mainly studied mainly on aliphatic polycarbonate polyols derived from CO 2 , they are not derived from biomass.

폴리우레탄 원료로 사용되기 위한 폴리올은 상온에서 액상의 비결정성으로 존재해야 하며, 말단기의 -OH 비율이 매우 높아야 하고, 분자량을 용도에 따라 조절할 수 있는 기술력이 필요하다. 그리고 이소소르비드(isosorbide)와 같은 바이오 유래 디올을 함유한 폴리카보네이트 폴리올의 경우는 이소소르비드의 특성에 의해 고온에서 노란색 또는 갈색으로 열화 될 수 있으므로, 중합 시 세심한 온도 조절이 필요하다. The polyol to be used as a raw material for polyurethane should be in the form of a liquid, amorphous at room temperature, have a very high -OH ratio in the terminal group, and have a technology capable of controlling the molecular weight according to the application. In the case of a polycarbonate polyol containing a bio-derived diol such as isosorbide, it may be deteriorated to yellow or brown at a high temperature due to the characteristics of isosorbide.

이소소르비드를 함유한 폴리카보네이트 폴리올을 제조하기 위해 한국공개특허 제 2013-0092383호에서는 탄소수 1∼15의 디올, 및 이소소르비드, 이소만니드, 및 이소이디드로부터 선택되는 적어도 1 종의 디올을 탄산디에스테르와의 축합 중합에 의해 제조하였다. 그러나 이소소르비드는 2차 알코올로서 축합 중합에 의한 반응성이 떨어져 중합시간이 길고, 중합 온도가 180℃로 높아, 이소소르비드의 열화가 예상된다. 또한, 중합을 통해 제조되는 폴리카보네이트 폴리올의 특성상 말단기에 디페닐 카보네이트 유래 물질이 존재할 가능성이 매우 크다. 또한, 고가의 헥산디올(1,6-hexanediol)을 기반으로 하고 있어 가격적인 면에서 생산성이 떨어지는 문제점을 가지고 있다. In order to prepare a polycarbonate polyol containing isosorbide, Korean Laid-open Patent Publication No. 2013-0092383 discloses a polyol having 1 to 15 carbon atoms and at least one diol selected from isosorbide, isomannide, And then condensation polymerization with a carbonic acid diester. However, isosorbide is a secondary alcohol which is less reactive due to condensation polymerization, has a longer polymerization time, and has a high polymerization temperature of 180 캜, which is expected to deteriorate isosorbide. In addition, the polycarbonate polyol produced through polymerization has a very high possibility that a diphenyl carbonate-derived material is present in the terminal group. Also, it is based on expensive hexane diol (1,6-hexanediol), which causes a problem of low productivity in terms of price.

상기와 같은 문제점을 해결하고자, 본 발명은 바이오 유래 단량체를 이용하여 친환경적이고 비결정성인 폴리카보네이트 폴리올을 제공하고자 한다. In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an environmentally friendly and amorphous polycarbonate polyol using a bio-derived monomer.

또한, 본 발명은 생산성이 높고, 공정이 간단하며 최종 제품의 물성 구현이 용이한, 상기 폴리카보네이트 폴리올의 제조방법을 제공하고자 한다.The present invention also provides a process for producing the polycarbonate polyol having high productivity, a simple process, and easy physical properties of the final product.

상기와 같은 문제를 해결하기 위해서 본 발명의 일 구현예에 따르면, In order to solve the above problems, according to one embodiment of the present invention,

하기 화학식 1 내지 3의 반복 단위를 포함하고, 상기 화학식 1 내지 3의 반복 단위는 카보닐기(-C=O-)에 의하여 서로 연결되거나 또는 말단 중 하나가 수소와 결합하여 -OH 단말기를 형성하는, 폴리카보네이트 폴리올을 제공한다.The repeating units of the formulas (1) to (3) are connected to each other by a carbonyl group (-C═O-), or one of the terminals is bonded to hydrogen to form a -OH terminal , Polycarbonate polyol.

[화학식 1] [Chemical Formula 1]

Figure 112014114065017-pat00001
Figure 112014114065017-pat00001

[화학식 2] (2)

Figure 112014114065017-pat00002
Figure 112014114065017-pat00002

[화학식 3] (3)

Figure 112014114065017-pat00003
Figure 112014114065017-pat00003

상기 화학식 1 내지 3에서, In the above Formulas 1 to 3,

x, y, z는 각각의 반복 단위의 몰수로, z/(x+y+z)은 0.01 내지 0.3을 만족하고, x, y and z are the numbers of moles of the respective repeating units, z / (x + y + z) satisfies 0.01 to 0.3,

n은 5 내지 20의 정수이고,n is an integer from 5 to 20,

R은 탄소수 4 내지 30의 헤테로 사이클로알킬렌이다.R is a heterocycloalkylene having 4 to 30 carbon atoms.

본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, According to another embodiment of the present invention,

염기 촉매 하에서 하기 화학식 1a로 표시되는 디올, 하기 화학식 2a로 표시되는 디올 및 디메틸 카보네이트를, 생성되는 메탄올을 제거하며 반응시켜 지방족 폴리카보네이트를 제조하는 제 1 단계; 및 A first step of preparing an aliphatic polycarbonate by reacting a diol represented by the following general formula (1a), a diol represented by the following general formula (2a) and dimethyl carbonate with a base catalyst to remove the generated methanol; And

상기 지방족 폴리카보네이트에 하기 화학식 3a로 표시되는 디올을 절단제로서 투입하여 에스테르 교환 반응을 수행하는 제 2 단계를 포함하는 폴리카보네이트 폴리올의 제조 방법을 제공한다. And a second step of introducing a diol represented by the following general formula (3a) into the aliphatic polycarbonate as a cleaving agent to carry out transesterification reaction.

[화학식 1a] [Formula 1a]

Figure 112014114065017-pat00004
Figure 112014114065017-pat00004

[화학식 2a] (2a)

Figure 112014114065017-pat00005
Figure 112014114065017-pat00005

[화학식 3a] [Chemical Formula 3]

Figure 112014114065017-pat00006
Figure 112014114065017-pat00006

상기 화학식 2a에서, n은 5 내지 20의 정수이고,In the general formula (2a), n is an integer of 5 to 20,

상기 화학식 3a에서, R은 탄소수 4 내지 30의 헤테로 사이클로알킬렌이며;In the above formula (3a), R is a heterocycloalkylene having 4 to 30 carbon atoms;

상기 화학식 1a의 몰수를 x, 상기 화학식 2a의 몰수를 y, 상기 화학식 3a의 몰수를 z라 할 때, z/(x+y+z)은 0.01 내지 0.3을 만족한다. Z / (x + y + z) satisfies 0.01 to 0.3 when the mole number of the formula (1a) is x, the mole number of the formula (2a) is y and the mole number of the formula (3a) is z.

본 발명의 제조방법에 따르면, 바이오 유래 단량체를 함유하는 폴리카보네이트 폴리올을 제조함에 있어 종래의 축합 반응을 통한 방법이 아닌, 고분자 제조 후 절단제를 투입하여 적절한 분자량의 고분자를 얻는 방법을 사용한다. According to the production method of the present invention, a polycarbonate polyol containing a bio-derived monomer is prepared by a method of obtaining a polymer having an appropriate molecular weight by introducing a cutting agent after the preparation of a polymer, instead of the conventional method through a condensation reaction.

이러한 본 발명의 제조방법에 의하면, 축합 반응을 통해 제조할 때의 단점인 낮은 반응성, 고온 장시간 반응에 의한 열화 현상, 분자량 조절 문제, 말단기의 카보네이트 유래 물질 함유 등을 해결할 수 있다. 즉, 원하는 분자량을 가지면서 말단기의 대부분이 -OH이고, 열화되지 않아 투명하면서, 바이오 유래 물질을 함유한 폴리카보네이트 폴리올을 보다 쉬운 제조 방법으로 제공할 수 있다.According to the production process of the present invention, problems such as low reactivity, deterioration due to long-time high-temperature reaction, molecular weight control, and carbonate-containing material in the terminal group can be solved. That is, a polycarbonate polyol having a desired molecular weight and containing most of the terminal groups thereof is -OH and is not deteriorated and is transparent and contains a bio-derived substance can be provided in an easier production method.

또한, 고가의 1,6-헥산디올 기반이 아닌 기존에 널리 상용화되어 있는 1,4-부탄디올을 기반으로 하여 가격 경쟁력을 가진 폴리카보네이트 폴리올을 제공할 수 있다. In addition, it is possible to provide a polycarbonate polyol having a price competitiveness based on 1,4-butanediol which is not widely used as an expensive 1,6-hexanediol base but has been widely commercialized.

따라서, 현재 고가 및 제조 방법의 어려움으로 널리 사용되지 않는 바이오 유래 단량체 함유 폴리카보네이트 폴리올의 활용 가능성을 높일 수 있으며, 동시에 내가수분해성과 내열성이 모두 우수한 바이오 폴리우레탄의 개발에 적용할 수 있다.Therefore, it is possible to increase the possibility of using the polycarbonate polyol containing a bio-derived monomer, which is not widely used at present, because of its high price and difficulties in the production method, and at the same time, it can be applied to the development of bio-polyurethane excellent in hydrolysis resistance and heat resistance.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 폴리카보네이트 폴리올의 NMR 그래프이다. 1 is an NMR graph of a polycarbonate polyol prepared according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 예시적인 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The terminology used herein is for the purpose of describing exemplary embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

또한 본 발명에 있어서, 각 구성 요소가 각 구성 요소들의 "상에" 또는 "위에" 형성되는 것으로 언급되는 경우에는 각 구성 요소가 직접 각 구성 요소들의 위에 형성되는 것을 의미하거나, 다른 구성 요소가 각 층 사이, 대상체, 기재 상에 추가적으로 형성될 수 있음을 의미한다. Also in the present invention, when each element is referred to as being formed on or "on " each element, it is meant that each element is formed directly on top of each element, It may be additionally formed on the substrate, between the layers, on the object, and on the substrate.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 하기에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

이하, 본 발명의 폴리카보네이트 폴리올 및 이의 제조방법을 보다 상세히 설명한다.
Hereinafter, the polycarbonate polyol of the present invention and its production method will be described in more detail.

본 발명의 일 구현예에 따른 폴리카보네이트 폴리올은, The polycarbonate polyol according to one embodiment of the present invention may contain,

하기 화학식 1 내지 3의 반복 단위를 포함하고, 상기 화학식 1 내지 3의 반복 단위는 카보닐기(-C=O-)에 의하여 서로 연결되거나 또는 말단 중 하나가 수소와 결합하여 -OH 단말기를 형성한다. The repeating units of the formulas (1) to (3) are connected to each other by a carbonyl group (-C═O-), or one of the terminals is bonded to hydrogen to form a -OH terminal .

[화학식 1] [Chemical Formula 1]

Figure 112014114065017-pat00007
Figure 112014114065017-pat00007

[화학식 2] (2)

Figure 112014114065017-pat00008
Figure 112014114065017-pat00008

[화학식 3] (3)

Figure 112014114065017-pat00009
Figure 112014114065017-pat00009

상기 화학식 1 내지 3에서,In the above Formulas 1 to 3,

x, y, z는 각각의 반복 단위의 몰수로, z/(x+y+z)은 0.01 내지 0.3을 만족하고, x, y and z are the numbers of moles of the respective repeating units, z / (x + y + z) satisfies 0.01 to 0.3,

n은 5 내지 20의 정수이고,n is an integer from 5 to 20,

R은 탄소수 4 내지 30의 헤테로 사이클로알킬렌이다. R is a heterocycloalkylene having 4 to 30 carbon atoms.

상기 화학식 2에서, n은 바람직하게는 5 내지 10의 정수일 수 있다. In the general formula (2), n may preferably be an integer of 5 to 10.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 화학식 3은 하기 화학식 4 내지 6의 단량체로부터 유래되는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the formula 3 may be derived from the monomers of the following formulas 4 to 6.

[화학식 4][Chemical Formula 4]

Figure 112014114065017-pat00010
Figure 112014114065017-pat00010

[화학식 5][Chemical Formula 5]

Figure 112014114065017-pat00011
Figure 112014114065017-pat00011

[화학식 6][Chemical Formula 6]

Figure 112014114065017-pat00012
Figure 112014114065017-pat00012

상기 화학식 4의 화합물은 이소소르비드, 화학식 5의 화합물은 이소만니드, 화학식 6의 화합물은 이소이디드로, 바이오 유래 단량체이며 이들 중 어느 하나 이상을 이용하여 제조된 본 발명의 폴리카보네이트 폴리올은 바이오 유래 단량체를 포함하는 바이오 폴리카보네이트 폴리올로, 친환경이다. 바람직하게는, 상업적 측면에서 입수가 용이한 상기 화학식 4의 화합물인 이소소르비드를 사용할 수 있다. The polycarbonate polyol of the present invention, which is prepared by using at least one of isosorbide, isomannide, isodide, and biodegradable monomer, It is a bio-polycarbonate polyol containing monomers and is eco-friendly. Preferably, isosorbide, which is a compound of formula (4), which is commercially available, can be used.

본 발명의 일 실시예에 따르면, x:y의 비는 99:1 내지 51:49, 또는 90:10 내지 51:49, 또는 80:20 내지 51:49일 수 있다. x의 몰비가 상기 범위를 초과하여 너무 높으면 폴리카보네이트 폴리올이 결정성을 나타낼 수 있고, x의 몰비가 너무 낮으면, 상대적으로 최종 제품의 가격이 상승할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the ratio of x: y may be 99: 1 to 51:49, or 90:10 to 51:49, or 80:20 to 51:49. If the molar ratio of x is too high to exceed the above range, the polycarbonate polyol may exhibit crystallinity, and if the molar ratio of x is too low, the price of the final product may relatively increase.

본 발명의 폴리카보네이트 폴리올은, 1,6-헥산디올 기반의 폴리카보네이트 폴리올과 다르게 상대적으로 저렴한 1,4-부탄디올로부터 유래하는 반복 단위를 직쇄형 디올 중 50몰% 이상으로 포함하여 제조 단가를 낮출 수 있다. 그러나 단량체로 1,4-부탄디올만을 사용할 경우 고상의 결정성 폴리카보네이트 폴리올이 생성되기 때문에 고분자 중합시 직쇄형 디올의 공단량체로 상기 화학식 2의 디올 화합물을 사용함으로써, 적절한 액상의 비결정성 폴리카보네이트 폴리올을 얻을 수 있다. The polycarbonate polyol of the present invention contains 50 mol% or more of repeating units derived from 1,4-butanediol which is relatively inexpensive and different from 1,6-hexanediol-based polycarbonate polyol, thereby lowering the production cost . However, when 1,4-butanediol alone is used as a monomer, a solid crystalline polycarbonate polyol is produced. Therefore, by using the diol compound of the above formula (2) as a comonomer of a linear diol in polymer polymerization, a proper liquid amorphous polycarbonate polyol Can be obtained.

본 발명의 폴리카보네이트 폴리올은, 상술한 바와 같은 화학식 1 내지 3의 반복 단위를 포함하면서, 상기 화학식 1의 몰수를 x, 상기 화학식 2의 몰수를 y, 상기 화학식 3의 몰수를 z라 할 때, z/(x+y+z)은 약 0.01 내지 약 0.3, 바람직하게는 약 0.05 내지 약 0.3, 보다 바람직하게는 약 0.1 내지 약 0.3의 범위를 만족한다. 즉, 상기 화학식 3의 반복 단위는 전체 반복 단위에 대하여 약 1 내지 약 30몰%로 포함되며, 바람직하게는 약 5 내지 약 30몰%, 보다 바람직하게는 약 10 내지 30몰%로 포함될 수 있다.The polycarbonate polyol of the present invention comprises repeating units represented by the above formulas (1) to (3), wherein when the number of moles of the formula (1) is x, the number of moles of the formula (2) is y, z / (x + y + z) satisfies a range of from about 0.01 to about 0.3, preferably from about 0.05 to about 0.3, more preferably from about 0.1 to about 0.3. That is, the repeating unit of the above formula (3) is contained in an amount of about 1 to about 30 mol%, preferably about 5 to about 30 mol%, and more preferably about 10 to 30 mol% based on the total repeating units .

후술하는 본 발명의 폴리카보네이트 폴리올의 제조방법에 의하면, 상기 화학식 3의 반복 단위는, 하기 화학식 3a의 화합물을 고분자 절단제로 투입함으로써 상기 폴리카보네이트 폴리올의 반복 단위로 편입되게 된다. According to the process for producing a polycarbonate polyol of the present invention described later, the repeating unit of the above formula (3) is incorporated as a repeating unit of the polycarbonate polyol by introducing a compound of the following formula (3a) as a polymer scission agent.

[화학식 3a] [Chemical Formula 3]

Figure 112014114065017-pat00013
Figure 112014114065017-pat00013

상기 화학식 3a에서, R은 탄소수 4 내지 30의 헤테로 사이클로알킬렌이다.In the above formula (3a), R is a heterocycloalkylene having 4 to 30 carbon atoms.

따라서, 절단제로 사용되는 상기 화학식 3a의 화합물의 몰 비율이 증가할수록 최종 수득되는 폴리카보네이트 폴리올의 수평균 분자량이 낮아지게 된다. 즉, 상기 화학식 3의 반복 단위의 몰수와 폴리카보네이트 폴리올의 수평균 분자량은 반비례 관계에 있다. 따라서, 이러한 사실에 기초하여 상기 화학식 3a의 화합물의 투입량을 조절함으로써 원하는 분자량을 가진 폴리카보네이트 폴리올을 제조할 수 있으며, 적절한 분자량 범위를 얻기 위해 상기 화학식 3의 반복 단위 약 1 내지 약 30몰%로 포함할 수 있다.Therefore, the number average molecular weight of the polycarbonate polyol finally obtained decreases as the molar ratio of the compound of formula (3a) used as a cleaving agent increases. That is, the number of moles of the repeating unit of Formula 3 and the number average molecular weight of the polycarbonate polyol are in inverse proportion. Accordingly, the polycarbonate polyol having a desired molecular weight can be prepared by adjusting the amount of the compound of Formula 3a based on the above fact. In order to obtain an appropriate molecular weight range, about 1 to about 30 mol% .

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 폴리카보네이트 폴리올의 수평균 분자량은, 통상적으로 폴리올로 사용하기에 적합한 분자량을 나타내며, 예를 들어, 약 200 내지 약 20,000 g/mol, 또는 약 500 내지 약 10,000 g/mol, 또는 약 1,000 내지 약 10,000 g/mol일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the number average molecular weight of the polycarbonate polyol typically represents a molecular weight suitable for use as a polyol, such as from about 200 to about 20,000 g / mol, or from about 500 to about 10,000 g / mol, or from about 1,000 to about 10,000 g / mol.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 폴리카보네이트 폴리올의 유리 전이 온도(Tg)는, 약 -80 내지 약 -20℃, 또는 약 -70 내지 약 -30℃, 또는 약 -60 내지 약 -30℃일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the polycarbonate polyol has a glass transition temperature (Tg) of from about -80 to about -20 캜, or from about -70 to about -30 캜, or from about -60 to about -30 캜 Lt; / RTI >

또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 폴리카보네이트 폴리올은 비결정성으로, 일정한 융점(Tm)은 존재하지 않거나, 40℃이하일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the polycarbonate polyol is amorphous, and a constant melting point (Tm) is not present or may be 40 DEG C or less.

상기 본 발명의 폴리카보네이트 폴리올은 하기 화학식 7로 표현될 수 있다.The polycarbonate polyol of the present invention can be represented by the following general formula (7).

[화학식 7](7)

Figure 112014114065017-pat00014
Figure 112014114065017-pat00014

상기 화학식 7에서, In Formula 7,

m은 반복 단위의 개수로, 2 내지 200의 정수이고,m is the number of repeating units, is an integer of 2 to 200,

B는 -(CH2)4-, -(CH2)n-, 또는 -R-이며, B is - (CH 2 ) 4 -, - (CH 2 ) n- or -R-,

n 및 R은 화학식 2a 및 3a에서 정의한 바와 같다. n and R are as defined in formulas (2a) and (3a).

상기 화학식 7과 같이, 본 발명의 폴리카보네이트 폴리올은 상기 화학식 1 내지 3의 반복 단위가, 서로 카보닐기(-C=O-)에 의하여 연결되거나, 또는 상기 화학식 1 내지 3의 반복 단위의 어느 한 말단이 수소와 결합하여 -OH 단말기를 형성할 수 있다. As shown in Formula 7, the polycarbonate polyol of the present invention is a polycarbonate polyol in which the repeating units of the above formulas 1 to 3 are bonded to each other by a carbonyl group (-C═O-) Terminal may be combined with hydrogen to form a -OH terminal.

축합 반응을 통해 생성되는 폴리카보네이트 폴리올은 카보네이트 유래 말단기(-(C=O)OMe)를 고함량으로, 예를 들어 전체 말단 수의 5 몰% 이상 포함하며, 이처럼 카보네이트 유래 말단기를 포함하는 폴리카보네이트 폴리올은 폴리우레탄화 반응을 실시할 때에 중합도가 높아지지 않는 등의 단점이 있다. 그러나, 본 발명의 폴리카보네이트 폴리올은 말단기의 대부분이 -OH이며, 카보네이트 유래 말단기의 비율이 0.001 몰% 이하로 극히 낮아 폴리우레탄의 제조의 원료로 유용하게 사용가능하다. The polycarbonate polyol produced through the condensation reaction contains a carbonate terminal group (- (C = O) OMe) in a high content, for example, 5 mol% or more of the total terminal number, The polycarbonate polyol has disadvantages such that the polymerization degree is not increased when the polyurethane reaction is carried out. However, in the polycarbonate polyol of the present invention, most of the terminal groups are -OH, and the ratio of the terminal groups derived from the carbonate is extremely low at 0.001 mol% or less, so that it can be usefully used as a raw material for the production of polyurethane.

본 발명의 다른 일 구현예에 따른 폴리카보네이트 폴리올의 제조방법은, A method for producing a polycarbonate polyol according to another embodiment of the present invention comprises:

염기 촉매 하에서 하기 화학식 1a로 표시되는 디올, 하기 화학식 2a로 표시되는 디올 및 디메틸 카보네이트를, 생성되는 메탄올을 제거하며 반응시켜 지방족 폴리카보네이트를 제조하는 제 1 단계; 및 A first step of preparing an aliphatic polycarbonate by reacting a diol represented by the following general formula (1a), a diol represented by the following general formula (2a) and dimethyl carbonate with a base catalyst to remove the generated methanol; And

상기 제 1 단계에서 지방족 폴리카보네이트에 하기 화학식 3a로 표시되는 디올을 절단제로서 투입하여 에스테르 교환 반응을 수행하는 제 2 단계를 포함한다.And a second step in which the diol represented by the following formula (3a) is introduced into the aliphatic polycarbonate as a cleaving agent in the first step to carry out transesterification reaction.

[화학식 1a]  [Formula 1a]

Figure 112014114065017-pat00015
Figure 112014114065017-pat00015

[화학식 2a] (2a)

Figure 112014114065017-pat00016
Figure 112014114065017-pat00016

[화학식 3a] [Chemical Formula 3]

Figure 112014114065017-pat00017
Figure 112014114065017-pat00017

상기 화학식 2a에서, n은 5 내지 20의 정수이고,In the general formula (2a), n is an integer of 5 to 20,

상기 화학식 3a에서, R은 탄소수 4 내지 30의 헤테로 사이클로알킬렌이며;In the above formula (3a), R is a heterocycloalkylene having 4 to 30 carbon atoms;

상기 화학식 1a의 몰수를 x, 상기 화학식 2a의 몰수를 y, 상기 화학식 3a의 몰수를 z라 할 때, z/(x+y+z)은 0.01 내지 0.3을 만족한다.Z / (x + y + z) satisfies 0.01 to 0.3 when the mole number of the formula (1a) is x, the mole number of the formula (2a) is y and the mole number of the formula (3a) is z.

상기 화학식 2a에서, n은 바람직하게는 5 내지 10의 정수일 수 있다. In the above formula (2a), n may preferably be an integer of 5 to 10.

상기 제 1 단계는 하기 반응식 1에 따라 진행될 수 있다.The first step can be carried out according to the following reaction formula (1).

[반응식 1][Reaction Scheme 1]

Figure 112014114065017-pat00018
Figure 112014114065017-pat00018

상기 반응식 1에서, In the above Reaction Scheme 1,

l은 반복 단위의 개수로, 10 내지 10,000의 정수이고, l is the number of repeating units, is an integer of 10 to 10,000,

A는 -(CH2)4- 또는 -(CH2)n-이고, n은 5 내지 20의 정수이다. A is - (CH 2 ) 4 - or - (CH 2 ) n- and n is an integer of 5 to 20.

상기 반응식 1로 표현되는 제 1 단계 반응은, 상기 화학식 1a의 1,4-부탄디올과 상기 화학식 2a의 알킬렌 디올을 디메틸 카보네이트과 중합함으로써 지방족 폴리카보네이트를 생성하는 단계이다. The first step reaction represented by Reaction Scheme 1 is a step of producing an aliphatic polycarbonate by polymerizing 1,4-butanediol of Formula 1a and alkylene diol of Formula 2a with dimethyl carbonate.

이때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 화학식 1a의 1,4-부탄디올과 상기 화학식 2a의 디올은 99:1 내지 51:49, 또는 90:10 내지 51:49, 또는 80:20 내지 51:49의 몰비로 투입할 수 있다. 1,4-부탄디올의 몰비가 상기 범위를 초과하여 너무 높으면 폴리카보네이트 폴리올이 결정성을 나타낼 수 있고, 1,4-부탄디올의 몰비가 너무 낮으면, 제조 가격이 상승할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, 1,4-butanediol of Formula 1a and diol of Formula 2a may be used in a ratio of 99: 1 to 51:49, or 90:10 to 51:49, or 80:20 to 51:49, : 49 molar ratio. If the molar ratio of 1,4-butanediol is in excess of the above range, the polycarbonate polyol may exhibit crystallinity, and if the molar ratio of 1,4-butanediol is too low, the production cost may increase.

또한 상기 화학식 1의 1,4-부탄디올과 상기 화학식 2a의 알킬렌디올을 포함하는 디올 성분과, 디메틸 카보네이트의 몰비는 약 1.0: 1.2 내지 약 1.0: 2.0으로 투입할 수 있다. 이론적으로 상기 제 1 단계 반응은 디올 성분과 디메틸 카보네이트가 1:1의 몰비로 반응하는 것이지만, 디올 성분 및 디메틸 카보네이트가 상기와 같은 몰비를 가질 때 보다 효율적인 에스테르화 반응이 일어날 수 있다. The molar ratio of 1,4-butanediol of Formula 1 to the diol component including alkylene diol of Formula 2a and dimethyl carbonate may be about 1.0: 1.2 to about 1.0: 2.0. Theoretically, the first stage reaction is a reaction in which the diol component and dimethyl carbonate react at a molar ratio of 1: 1. However, when the diol component and the dimethyl carbonate have the same molar ratios as above, a more efficient esterification reaction can occur.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1 단계 반응에 사용되는 염기 촉매는 리튬 양이온(Li+), 나트륨 양이온(Na+), 또는 칼륨 양이온(K+)을 포함할 수 있다. 또한 상기 염기 촉매는 상기 제 1 단계에 투입되는 화학식 1a 및 화학식 2a의 전체 디올의 투입량에 대하여 약 0.01 내지 약 0.1 mol%의 농도로 사용할 수 있다. 상기 염기 촉매의 농도가 너무 낮으면 반응이 일어나지 않을 수 있고, 너무 높으면 중합된 고분자의 분자량이 낮을 수 있어, 이러한 관점에서 상기 범위가 바람직하다. According to an embodiment of the present invention, the base catalyst used in the first step reaction may include a lithium cation (Li + ), a sodium cation (Na + ), or a potassium cation (K + ). The base catalyst may be used at a concentration of about 0.01 to about 0.1 mol% based on the total amount of the diols of Formula (Ia) and Formula (IIa) charged in the first step. If the concentration of the base catalyst is too low, the reaction may not occur. If the concentration of the base catalyst is too high, the molecular weight of the polymerized polymer may be low.

상기 제 1 단계 반응에 대해서 보다 구체적으로 설명하면, 먼저 염기 촉매, 상기 화학식 1a로 표시되는 디올, 상기 화학식 2a로 표시되는 디올 및 디메틸 카보네이트를 혼합한다. 다음에 상압에서 약 80℃부터 약 130℃까지 온도를 서서히 올리면서 생성되는 메탄올을 제거하면서, 약 1시간 내지 약 3시간 동안 반응을 수행한다. 메탄올이 증류되는 속도가 서서히 줄어드는 것을 확인한 후 반응기의 온도를 약 190℃로 올린 다음, 반응기를 진공 펌프로 연결하여 반응기 내의 압력을 약 570 mmHg 내지 약 0.3 mmHg로 서서히 줄이면서 약 2시간 내지 약 6시간 동안 중합을 진행한다. 중합이 진행되는 동안 계속적으로 메탄올이 감압 제거되며 중합도가 증가하게 된다. 중합을 계속적으로 수행하면, 반응물의 중합도가 증가하면서 생성되는 중합체의 용융 점도 또한 계속적으로 증가하게 되며, 고분자의 중합체가 생성되는 것을 확인할 수 있다.More specifically, the base catalyst, the diol represented by Formula 1a, the diol represented by Formula 2a, and dimethyl carbonate are mixed. Then, the reaction is carried out for about 1 hour to about 3 hours while gradually removing the generated methanol by gradually raising the temperature from about 80 ° C to about 130 ° C at normal pressure. After confirming that the rate of distillation of methanol is gradually decreased, the temperature of the reactor is raised to about 190 ° C, and the reactor is connected by a vacuum pump, and the pressure in the reactor is gradually reduced from about 570 mmHg to about 0.3 mmHg, Polymerization proceeds for a period of time. During the polymerization, the methanol is continuously removed under reduced pressure and the degree of polymerization is increased. When the polymerization is continuously carried out, it is confirmed that as the degree of polymerization of the reactant is increased, the melt viscosity of the resulting polymer is also continuously increased, and a polymer of a polymer is produced.

상기와 같은 방법에 따라 제 1 단계 반응을 수행한 후 수득되는 지방족 폴리카보네이트는 수평균 분자량이 약 20,000 g/mol 이상으로, 예를 들어 약 20,000 내지 약 300,000 g/mol에 이르게 된다. The aliphatic polycarbonate obtained after the first step reaction according to the above-mentioned method has a number average molecular weight of about 20,000 g / mol or more, for example, about 20,000 to about 300,000 g / mol.

다음에, 제 2 단계 반응으로, 상기 제 1 단계에서 수득된 지방족 폴리카보네이트에 하기 화학식 3a로 표시되는 디올을 절단제로서 투입하여 에스테르 교환 반응을 수행한다. 이러한 제 2 단계 반응은 하기 반응식 2로 표시될 수 있다.Next, in the second step reaction, the diol represented by the following formula (3a) is introduced into the aliphatic polycarbonate obtained in the first step as a cleaving agent to carry out the transesterification reaction. This second stage reaction can be represented by the following reaction formula (2).

[화학식 3a] [Chemical Formula 3]

Figure 112014114065017-pat00019
Figure 112014114065017-pat00019

상기 화학식 3a에서, R은 탄소수 4 내지 30의 헤테로 사이클로알킬렌이다.In the above formula (3a), R is a heterocycloalkylene having 4 to 30 carbon atoms.

[반응식 2][Reaction Scheme 2]

Figure 112014114065017-pat00020
Figure 112014114065017-pat00020

상기 반응식 2에서, In the above Reaction Scheme 2,

l 및 m은 각각의 반복 단위의 개수로, l은 10 내지 10,000의 정수이고, m은 2 내지 200의 정수이며,1 and m are the number of each repeating unit, 1 is an integer of 10 to 10,000, m is an integer of 2 to 200,

A는 -(CH2)4- 또는 -(CH2)n-이고, A is - (CH 2 ) 4 - or - (CH 2 ) n-,

B는 -(CH2)4-, -(CH2)n-, 또는 -R-이며, B is - (CH 2 ) 4 -, - (CH 2 ) n- or -R-,

n 및 R은 화학식 2a 및 3a에서 정의한 바와 같다. n and R are as defined in formulas (2a) and (3a).

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 화학식 3a는 하기 화학식 4 내지 6의 화합물 중 선택되는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the formula (3a) may be selected from the compounds represented by the following formulas (4) to (6).

[화학식 4][Chemical Formula 4]

Figure 112014114065017-pat00021
Figure 112014114065017-pat00021

[화학식 5][Chemical Formula 5]

Figure 112014114065017-pat00022
Figure 112014114065017-pat00022

[화학식 6][Chemical Formula 6]

Figure 112014114065017-pat00023
Figure 112014114065017-pat00023

상기 반응식 2로 표현되는 제 2 단계 반응은, 중합을 마친 상기 제 1 단계의 고분자 지방족 폴리카보네이트에 대하여, 상기 화학식 3a의 디올을 절단제로 투입하여 에스테르화 교환 반응을 수행함으로써, 말단기가 -OH로 치환되고 분자량 낮아진 폴리카보네이트 폴리올을 생성하는 단계이다. The second stage reaction represented by the above-mentioned Reaction Scheme 2 can be carried out by introducing a diol of the above-mentioned formula (3a) into the polymer aliphatic polycarbonate of the first stage after completion of polymerization to carry out an esterification exchange reaction, To produce a substituted and lower molecular weight polycarbonate polyol.

보다 구체적으로, 상기 제 2 단계의 반응에서는 중합을 마친 상기 제 1 단계의 고분자 지방족 폴리카보네이트의 감압을 제거한 후 질소 분위기 하에서 상기 화학식 3a의 디올을 투입한다. More specifically, in the reaction of the second step, the polymer aliphatic polycarbonate of the first stage after completion of the polymerization is depressurized, and then the diol of Formula 3a is introduced in a nitrogen atmosphere.

상기 제 2 단계 반응에서, 상기 화학식 3a의 화합물을 상기 제 1 단계 반응에서 수득된 고분자 폴리카보네이트의 절단제로 투입함으로써 상기 폴리카보네이트 폴리올의 반복 단위로 편입되게 된다. In the second step reaction, the compound of formula (3a) is incorporated as a repeating unit of the polycarbonate polyol by introducing the compound of the formula (3a) as a cleavage agent of the polymer polycarbonate obtained in the first step reaction.

따라서, 절단제로 사용되는 상기 화학식 3a의 화합물의 몰 비율이 증가할수록 최종 수득되는 폴리카보네이트 폴리올의 수평균 분자량이 낮아지게 된다. 즉, 상기 화학식 3의 반복 단위의 몰수와 폴리카보네이트 폴리올의 수평균 분자량은 반비례 관계에 있다. Therefore, the number average molecular weight of the polycarbonate polyol finally obtained decreases as the molar ratio of the compound of formula (3a) used as a cleaving agent increases. That is, the number of moles of the repeating unit of Formula 3 and the number average molecular weight of the polycarbonate polyol are in inverse proportion.

따라서, 이러한 사실에 기초하여 상기 화학식 3a의 화합물의 투입량을 조절함으로써 원하는 분자량을 가진 폴리카보네이트 폴리올을 제조할 수 있다. 적절한 분자량 범위를 얻기 위해 상기 화학식 3a의 화합물을, 상기 화학식 1a 내지 3a를 모두 합한 전체 디올의 투입량에 대하여, 약 1 내지 약 30몰%, 바람직하게는 약 5 내지 약 30몰%, 보다 바람직하게는 약 10 내지 30몰%로 투입할 수 있다.Accordingly, the polycarbonate polyol having a desired molecular weight can be prepared by adjusting the amount of the compound of formula (3a) based on this fact. To obtain an appropriate molecular weight range, the compound of formula (3a) is added in an amount of about 1 to about 30 mole%, preferably about 5 to about 30 mole%, more preferably about 5 to about 30 mole%, relative to the total amount of the diol Can be added in an amount of about 10 to 30 mol%.

상기 화학식 3a의 디올은 에스테르 교환 반응에 의해 상기 제 1 단계의 고분자 지방족 폴리카보네이트의 고분자 사슬 내에 상기 화학식 3a의 디올이 무작위로 분포되며, 그 결과 제 1 단계의 고분자 지방족 폴리카보네이트의 고분자 사슬의 절단이 일어나 분자량이 감소된다. The diol of formula (3a) is randomly distributed in the polymer chain of the polymer aliphatic polycarbonate of the first step by the transesterification reaction, and as a result, the polymer chain of the polymer aliphatic polycarbonate And the molecular weight is reduced.

상기 제 2 단계 반응을 보다 구체적으로 설명하면, 상기 제 1 단계 반응에 의해 수득된 고분자 지방족 폴리카보네이트에 대하여, 상기 화학식 3a의 디올을 약 150℃ 이하의 온도에서 투입한 후, 상기 온도에서 약 1시간 내지 약 5시간 동안 반응을 수행한다. 상기 화학식 3a의 디올을 투입한 후 약 10 내지 약 30분 정도가 흐르면 고점도의 지방족 폴리카보네이트가 서서히 풀리는 것이 육안으로 확인되며, 반응이 진행됨에 따라 점도가 낮은 저분자량의 물질이 생성되는 것을 확인하고 반응을 종결할 수 있다.More specifically, the diol of formula (3a) is added to the polymer aliphatic polycarbonate obtained by the first step reaction at a temperature of about 150 ° C or lower, and then about 1 To about 5 hours. It was confirmed visually that the aliphatic polycarbonate having a high viscosity was slowly released when about 10 to about 30 minutes had elapsed after the diol having the formula (3a) was added, and it was confirmed that a low molecular weight material having a low viscosity was produced as the reaction proceeded The reaction can be terminated.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 화학식 3a의 디올을 투입하는 온도는 약 150℃이하의 범위일 수 있다. 상기 화학식 3a의 디올의 투입 온도가 150℃를 초과할 경우, 상기 화학식 3a의 디올의 열화가 발생될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the temperature at which the diol of Formula 3a is introduced may be in a range of about 150 ° C or less. If the introduction temperature of the diol of Formula 3a is higher than 150 ° C, the diol of Formula 3a may be deteriorated.

상기 화학식 3a의 디올은 반응성이 낮은 2차 알코올로써, 상기 화학식 3a의 디올을 축합 반응의 단량체로 하여 고분자를 제조할 경우, 중합이 잘 되지 않아 180℃이상의 고온, 및 8시간 이상의 장시간 중합 조건을 필요로 하였다. The diol of formula (3a) is a low-reactivity secondary alcohol. When the diol of formula (3a) is used as a monomer for the condensation reaction, the polymer is not easily polymerized, .

그러나, 상기와 같은 본 발명의 폴리카보네이트 폴리올의 제조방법에 의하면, 고분자 폴리카보네이트를 먼저 제조한 후에 반응성이 낮은 상기 화학식 3a의 디올을 상기 고분자 폴리카보네이트의 절단제로서 투입되므로, 고온 및 장시간의 중합 조건이 필요하지 않게 된다. However, according to the process for producing a polycarbonate polyol of the present invention as described above, a diol having the low reactivity is introduced as a cleaving agent for the polymer polycarbonate after the high-molecular polycarbonate is first prepared, The condition becomes unnecessary.

또한, 상기 화학식 3a의 디올이 열화되지 않는, 150℃ 이하의 낮은 온도에서도 반응이 가능하므로 투명한 오일 형태의 폴리카보네이트 폴리올의 제조를 더욱 쉽게 할 수 있게 한다. 반면, 상기 화학식 3a의 디올을 이용하여 축합 중합을 통해 폴리카보네이트 폴리올을 제조할 경우에는, 180℃까지의 중합 온도가 필요하므로 세심한 온도 조절이 필요하며, 상기 온도 이상으로 중합 온도가 올라갈 경우 상기 화학식 3a의 디올이 열화되는 문제점이 있다.In addition, since the reaction can be carried out at a low temperature of 150 ° C or less, in which the diol of formula (3a) does not deteriorate, the transparent oil-type polycarbonate polyol can be easily produced. On the other hand, when the polycarbonate polyol is produced through the condensation polymerization using the diol of the above formula (3a), a polymerization temperature of up to 180 ° C is required. Therefore, careful temperature control is necessary. There is a problem that the diol of 3a is deteriorated.

더하여, 상기 화학식 3a의 디올을 절단제로 투입함으로써, 말단기의 대부분이 -OH로 치환되며, 카보네이트 유래 말단기가 없는 폴리카보네이트 폴리올을 제조할 수 있다. 한편, 축합 반응을 통해 폴리카보네이트 폴리올을 제조할 경우, 카보네이트 유래 말단기가 생성되는 것을 피할 수 없다.In addition, by introducing the diol of formula (3a) as a cleavage agent, a polycarbonate polyol in which most of the terminal groups are substituted with -OH and has no terminal group derived from a carbonate can be produced. On the other hand, when a polycarbonate polyol is produced through a condensation reaction, it is unavoidable that a carbonate-derived end group is produced.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것을 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. These embodiments are only for illustrating the present invention more specifically, and the scope of the present invention is not limited by these embodiments.

<< 실시예Example > >

실시예에서 얻은 반응 생성물에서 각 성분의 함량비, 분자량, 융점, 유리 전이 온도는 하기의 방법에 따라 측정하였다. 또한, 사용한 물질에 대해 하기의 축약어를 사용하였다.
The content ratio, molecular weight, melting point, and glass transition temperature of each component in the reaction product obtained in the examples were measured according to the following methods. The following abbreviations were used for the materials used.

(1) 최종 생성물의 구조 확인 및 각 디올의 함량비(mol%)(1) Identification of the structure of the final product and the content ratio of each diol (mol%)

실시예에서 얻어진 폴리카보네이트 폴리올을 NMR(Nuclear Magnetic Resonance)용 클로로포름(CDCl3) 용매에 용해시킨 후 소량을 취해서 500MHz NMR을 통해 최종 생성물의 구조를 확인하였으며, 1H 피크의 적분값을 통해 각 디올의 함량비를 구하였다.The polycarbonate polyol obtained in the examples was dissolved in chloroform (CDCl 3 ) solvent for NMR (nuclear magnetic resonance), and a small amount was taken. The structure of the final product was confirmed by 500 MHz NMR. The integral value of each 1H- Respectively.

(2) 수평균 분자량(Mn), 중량평균 분자량(Mw), 분자량 분포(MWD)(2) Number average molecular weight (Mn), weight average molecular weight (Mw), molecular weight distribution (MWD)

겔투과 크로마토그래피(GPC)로 테트라하이드로퓨란(THF) 용매를 사용하여 40℃에서 수평균 분자량(Mn), 및 중량 평균 분자량(Mw)을 측정하였으며, 표준 물질로서 폴리스티렌을 사용하였다. The number average molecular weight (Mn) and the weight average molecular weight (Mw) were measured at 40 캜 by using a tetrahydrofuran (THF) solvent by gel permeation chromatography (GPC), and polystyrene was used as a standard substance.

분자량 분포(MWD)는 Mw/Mn의 방법으로 계산하였다. The molecular weight distribution (MWD) was calculated by the method of Mw / Mn.

(3) 융점(Tm) 및 유리 전이 온도(Tg)(3) Melting point (Tm) and glass transition temperature (Tg)

시차 주사 열량계(DSC)로 측정하였으며, -50℃에서 200℃까지 10℃/min의 속도로 승온한 후 서서히 10℃/min으로 냉각 후 다시 승온한 결과로 구하였다. (DSC). The temperature was increased from -50 ° C to 200 ° C at a rate of 10 ° C / min, and then gradually decreased to 10 ° C / min.

(4) 축약어(4) Abbreviation

BDO : 1,4-butanediol (부탄디올)BDO: 1,4-butanediol (butanediol)

HDO : 1,6-hexanediol (헥산디올)HDO: 1,6-hexanediol (hexanediol)

DMC : Dimethyl carbonate (디메틸 카보네이트)DMC: Dimethyl carbonate (dimethyl carbonate)

ISB : Isosorbide (이소소르비드)ISB: Isosorbide (isosorbide)

NaOMe: Sodium methoxide (소듐 메톡사이드)
NaOMe: Sodium methoxide (sodium methoxide)

실시예Example 1 One

제 1 단계: 고분자 폴리카보네이트의 제조Step 1: Preparation of Polymer Polycarbonate

반응기에 1,4-부탄디올(63.0g, 699mmole), 1,6-헥산디올(9.2g, 78mmole), 염기 촉매로 NaOMe(21mg, 1,4-부탄디올 및 1,6-헥산디올의 전체 몰수의 합 대비 0.05mol%) 및 디메틸 카보네이트(110g, 1219mmole)를 순서대로 첨가한 후, 교반시키며 반응기 내부를 30분간 질소로 치환하였다. 반응기에 교반기와 냉각 콘덴서를 연결시킨 후 반응기의 온도를 2시간 동안 서서히 80℃부터 130℃까지 올리면서 중합 반응을 진행시켰다. 반응 중 생성되는 메탄올을 상압에서 증류 제거하면서 반응을 수행하다가 유출물의 증류 속도가 서서히 줄어드는 것을 확인한 후 반응기의 온도를 190℃로 올리면서 반응기에 연결된 냉각 콘덴서를 진공 시스템으로 교환하였다. To the reactor was added 1,4-butanediol (63.0 g, 699 mmole), 1,6-hexanediol (9.2 g, 78 mmole), NaOMe (21 mg, total moles of 1,4-butanediol and 1,6- 0.05 mol% in total) and dimethyl carbonate (110 g, 1219 mmole) were added in this order, and the inside of the reactor was replaced with nitrogen while stirring for 30 minutes. After the stirrer and the cooling condenser were connected to the reactor, the temperature of the reactor was gradually increased from 80 ° C to 130 ° C for 2 hours to proceed the polymerization reaction. The reaction was carried out while distilling off the methanol generated in the reaction at normal pressure. After confirming that the distillation rate of the effluent gradually decreased, the cooling condenser connected to the reactor was changed to a vacuum system while raising the temperature of the reactor to 190 ° C.

반응기의 온도가 190℃에 이르면 진공 펌프를 작동시켜 2시간에 걸쳐 반응기의 압력을 570 mmHg에서부터 0.3 mmHg까지 서서히 감압하면서 축합 반응을 진행시킨 후, 0.3 mmHg의 감압 상태에서 추가로 반응을 2시간 더 진행하였다. 반응이 진행되는 동안 반응물의 용융 점도는 서서히 증가하여, 교반기의 토크 값이 40 이상이 된 것을 확인한 후 반응을 종료시켰다. When the temperature of the reactor reached 190 ° C, the condensation reaction was carried out while gradually reducing the pressure of the reactor from 570 mmHg to 0.3 mmHg over a period of 2 hours by operating a vacuum pump. The reaction was further continued for 2 hours under a reduced pressure of 0.3 mmHg . During the course of the reaction, the melt viscosity of the reactant gradually increased, confirming that the torque value of the stirrer was 40 or more, and the reaction was terminated.

상기 실시예 1에서 수득한 폴리카보네이트 폴리올의 1H-NMR 그래프를 도 1에 나타내었다. 1 H-NMR graph of the polycarbonate polyol obtained in Example 1 is shown in Fig.

제 2 단계: 폴리카보네이트 Step 2: Polycarbonate 폴리올의Of polyol 제조 Produce

상기 제 1 단계 반응을 종료하고 반응기의 진공 시스템을 제거한 후 질소 분위기 하에서 반응기의 온도를 150℃로 내렸다. 반응기의 온도가 150℃에 도달하면, 이소소르비드(17g, 117mmole)를 투입한 후 3시간 동안 절단 반응을 수행 한 후 반응을 종료시켰다. After the first step reaction was completed and the vacuum system of the reactor was removed, the temperature of the reactor was lowered to 150 DEG C under a nitrogen atmosphere. When the temperature of the reactor reached 150 ° C, isosorbide (17 g, 117 mmole) was added thereto, followed by cleavage reaction for 3 hours, and the reaction was terminated.

이소소르비드를 투입한 후 30분여 정도가 흐르면 고점도의 중합체가 서서히 풀리는 것이 육안으로 확인되며, 반응이 종료될 때 반응기 내에 점도가 낮은 저분자량의 물질이 생성되었음을 확인할 수 있었다.
It was confirmed visually that when the isosorbide was introduced for about 30 minutes, the polymer having a high viscosity was slowly released. When the reaction was terminated, it was confirmed that a low molecular weight substance having a low viscosity was produced in the reactor.

실시예Example 2 내지 9 2 to 9

실시예 1에서, 원료 물질의 사용량을 다르게 한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 반응을 수행하였다. In Example 1, the reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that the amounts of raw materials used were different.

상기 실시예 1 내지 9에서 사용한 원료 물질의 사용량을 하기 표 1에 나타내었다.The amounts of the raw materials used in Examples 1 to 9 are shown in Table 1 below.

BDOBDO HDOHDO DMCDMC ISBISB 실시예 1Example 1 63.0g, 699mmole63.0 g, 699 mmole 9.2g, 78mmole9.2 g, 78 mmole 110g, 1219mmole110 g, 1219 mmole 17g, 117mmole17 g, 117 mmole 실시예 2Example 2 56.0g, 621mmole56.0 g, 621 mmole 18.4g, 155mmole18.4 g, 155 mmole 110g, 1219mmole110 g, 1219 mmole 17g, 117mmole17 g, 117 mmole 실시예 3Example 3 49g, 543.7mmole49 g, 543.7 mmole 27.5g, 233mmole27.5 g, 233 mmole 110g, 1219mmole110 g, 1219 mmole 17g, 117mmole17 g, 117 mmole 실시예 4Example 4 56.0g, 621mmole56.0 g, 621 mmole 18.4g, 155mmole18.4 g, 155 mmole 110g, 1219mmole110 g, 1219 mmole 5.7g, 39mmole5.7 g, 39 mmole 실시예 5Example 5 56.0g, 621mmole56.0 g, 621 mmole 18.4g, 155mmole18.4 g, 155 mmole 110g, 1219mmole110 g, 1219 mmole 11.4g, 78mmole11.4 g, 78 mmole 실시예 6Example 6 56.0g, 621mmole56.0 g, 621 mmole 18.4g, 155mmole18.4 g, 155 mmole 110g, 1219mmole110 g, 1219 mmole 22.7g, 155mmole22.7 g, 155 mmole 실시예 7Example 7 56.0g, 621mmole56.0 g, 621 mmole 18.4g, 155mmole18.4 g, 155 mmole 110g, 1219mmole110 g, 1219 mmole 34.1g, 233mmole34.1 g, 233 mmole 실시예 8Example 8 63g, 699mmole63g, 699mmole 9.2g, 78mmole9.2 g, 78 mmole 110g, 1219mmole110 g, 1219 mmole 34.1g, 233mmole34.1 g, 233 mmole 실시예 9Example 9 49g, 543.7mmole49 g, 543.7 mmole 27.5g, 233mmole27.5 g, 233 mmole 110g, 1219mmole110 g, 1219 mmole 11.4g, 78mmole11.4 g, 78 mmole

또한, 상기 실시예 1 내지 9에서 수득한 바이오 폴리카보네이트 폴리올 내에서, BDO: HDO 몰비, 및 BDO: HDO: ISB의 몰비를 측정한 결과를 하기 표 2에 나타내었다.The results of measurement of the BDO: HDO molar ratio and the BDO: HDO: ISB molar ratio in the bio polycarbonate polyol obtained in Examples 1 to 9 are shown in Table 2 below.

HDO: BDO 몰비HDO: BDO mole ratio BDO: HDO: ISB의 몰비BDO: HDO: ISB mole ratio 실시예 1Example 1 10:9010:90 77:8:1577: 8: 15 실시예 2Example 2 20:8020:80 68 : 17 : 1568: 17: 15 실시예 3Example 3 30:7030:70 60 : 25 : 1560: 25: 15 실시예 4Example 4 20:8020:80 76 : 19 : 576: 19: 5 실시예 5Example 5 20:8020:80 72 : 18 : 1072: 18: 10 실시예 6Example 6 20:8020:80 64 : 16 : 2064: 16: 20 실시예 7Example 7 20:8020:80 56 : 14 : 3056: 14: 30 실시예 8Example 8 10:9010:90 63 : 7 : 3063: 7: 30 실시예 9Example 9 30:7030:70 63 : 27 : 1063: 27: 10

상기 실시예 1 내지 9에서, 제 1 단계 생성물, 및 제 2 단계 생성물(최종 생성물)의 물성을 평가하여 하기 표 3에 나타내었다. The physical properties of the first stage product and the second stage product (final product) in Examples 1 to 9 were evaluated and are shown in Table 3 below.

실시예No.Example No. 2. 수평균 분자량
(분자량 분포)
Number average molecular weight
(Molecular weight distribution)
유리전이온도(℃)Glass transition temperature (캜) 최종 생성물의 상태The state of the final product
제 1 단계 생성물The first stage product 최종
생성물
final
product
제 1 단계 생성물The first stage product 최종
생성물
final
product
1일 후After 1 day 한달 후A month later
실시예 1Example 1 57,000
(1.9)
57,000
(1.9)
2,017
(1.9)
2,017
(1.9)
-38-38 -48-48 투명 오일Transparent oil 현탁 오일Suspension oil
실시예 2Example 2 56,000
(2.0)
56,000
(2.0)
2,152
(1.8)
2,152
(1.8)
-41-41 -45-45 투명 오일Transparent oil 투명 오일Transparent oil
실시예 3Example 3 66,000
(2.1)
66,000
(2.1)
2,372
(1.8)
2,372
(1.8)
-45-45 -38-38 투명 오일Transparent oil 투명 오일Transparent oil
실시예 4Example 4 56,000
(2.0)
56,000
(2.0)
4,507
(1.9)
4,507
(1.9)
-41-41 -44-44 투명오일Transparent oil 왁스Wax
실시예 5Example 5 56,000
(2.0)
56,000
(2.0)
3,420
(1.9)
3,420
(1.9)
-41-41 -45-45 투명오일Transparent oil 현탁오일Suspension oil
실시예 6Example 6 56,000
(2.0)
56,000
(2.0)
1,925
(1.9)
1,925
(1.9)
-41-41 -45-45 투명오일Transparent oil 투명오일Transparent oil
실시예 7Example 7 56,000
(2.0)
56,000
(2.0)
1,124
(1.7)
1,124
(1.7)
-41-41 -44-44 투명오일Transparent oil 투명오일Transparent oil
실시예 8Example 8 65,000
(1.9)
65,000
(1.9)
1,235
(1.8)
1,235
(1.8)
-38-38 -47-47 투명오일Transparent oil 투명오일Transparent oil
실시예 9Example 9 59,000
(2.1)
59,000
(2.1)
3,250
(1.9)
3,250
(1.9)
-45-45 -38-38 투명오일Transparent oil 투명오일Transparent oil

상기 표 1 내지 3의 결과를 종합하면, 본 발명의 제조방법에 따라 수득된 폴리카보네이트 폴리올은 BDO, HDO, ISB의 비율에 따라 다양한 수평균 분자량, 분자량 분포, 유리 전이 온도를 나타내었으며, 모두 투명한 오일 형태의 비결정성으로 일정한 융점(Tm)이 측정되지 않았다. 또한, 한달이 지난 후에도 대체로 안정적인 비결정성 상태를 유지하였다. 특히, 폴리카보네이트 폴리올 내 ISB의 비율이 증가함에 따라 보다 안정적인 비결정성을 나타내고, 수평균 분자량이 낮아지는 경향을 보였다.
The results of Tables 1 to 3 indicate that the polycarbonate polyol obtained according to the production method of the present invention has various number average molecular weight, molecular weight distribution and glass transition temperature depending on the ratio of BDO, HDO and ISB, A certain melting point (Tm) was not measured due to the amorphous nature of the oil form. In addition, it remained stable amorphous state after one month. Particularly, as the ratio of ISB in the polycarbonate polyol increased, it showed more stable amorphousness and a tendency to lower the number average molecular weight.

비교예Comparative Example 1 One

제 1 단계: 고분자 폴리카보네이트의 제조Step 1: Preparation of Polymer Polycarbonate

반응기에 1,4-부탄디올(70.0g, 777mmole), 염기 촉매로 NaOMe(21mg, 1,4-부탄디올의 몰수 대비 0.05mol%) 및 디메틸 카보네이트(110g, 1219mmole)를 순서대로 첨가한 후, 교반시키며 반응기 내부를 30분간 질소로 치환하였다. To the reactor, 1,4-butanediol (70.0 g, 777 mmole), NaOMe (21 mg, 0.05 mol% based on the molar amount of 1,4-butanediol) and dimethyl carbonate (110 g, 1219 mmole) were sequentially added as a base catalyst, The inside of the reactor was replaced with nitrogen for 30 minutes.

반응기에 교반기와 냉각 콘덴서를 연결시킨 후 반응기의 온도를 2시간 동안 서서히 80℃ 부터 130℃까지 올리면서 에스테르 교환 반응을 진행시켰다. 반응 중 생성되는 메탄올을 상압에서 증류 제거하면서 반응을 수행하다가 유출물의 증류 속도가 서서히 줄어드는 것을 확인한 후 반응기의 온도를 190℃로 올리면서 반응기에 연결된 냉각 콘덴서를 진공 시스템으로 교환하였다. After the stirrer and the cooling condenser were connected to the reactor, the temperature of the reactor was gradually increased from 80 ° C to 130 ° C for 2 hours to carry out the transesterification reaction. The reaction was carried out while distilling off the methanol generated in the reaction at normal pressure. After confirming that the distillation rate of the effluent gradually decreased, the cooling condenser connected to the reactor was changed to a vacuum system while raising the temperature of the reactor to 190 ° C.

반응기의 온도가 190℃에 이르면 진공 펌프를 작동시켜 2시간에 결쳐 반응기의 압력을 570 mmHg에서부터 0.3 mmHg까지 서서히 감압하면서 축합 반응을 진행시킨 후, 0.3 mmHg의 감압 상태에서 추가로 반응을 2시간 더 진행하였다. 반응이 진행되는 동안 반응물의 용융 점도는 서서히 증가하여, 교반기의 토크 값이 40 이상이 된 것을 확인한 후 반응을 종료시켰다.
When the temperature of the reactor reached 190 ° C, the condensation reaction was carried out while gradually reducing the pressure of the reactor from 570 mmHg to 0.3 mmHg over a period of 2 hours by operating a vacuum pump. The reaction was further continued for 2 hours under a reduced pressure of 0.3 mmHg . During the course of the reaction, the melt viscosity of the reactant gradually increased, confirming that the torque value of the stirrer was 40 or more, and the reaction was terminated.

제 2 단계: 폴리카보네이트 Step 2: Polycarbonate 폴리올의Of polyol 제조 Produce

상기 제 1 단계 반응을 종료하고 반응기의 진공 시스템을 제거한 후 질소 분위기 하에서 이소소르비드(17g, 117mmole)를 190℃에 투입하였다. 190℃의 질소 분위기 하에서 1시간 동안 절단 반응을 수행한 후, 온도를 150℃로 내려 2시간 더 절단 반응을 진행한 후 반응을 종료시켰다.After the first step reaction was completed and the vacuum system of the reactor was removed, isosorbide (17 g, 117 mmole) was added at 190 DEG C under a nitrogen atmosphere. After the cleavage reaction was carried out in a nitrogen atmosphere at 190 ° C for 1 hour, the temperature was lowered to 150 ° C and the cleavage reaction was further performed for 2 hours, and the reaction was terminated.

이때 190℃에서 이소소르비드를 투입한 후 10분 정도가 지나니 반응기 내부의 물질의 색깔이 약간 노랗게 변하기 시작하여, 30분 내에 반응기의 투명한 물질의 색이 매우 진한 갈색으로 변하였음을 확인하였다.
At this time, after about 10 minutes from the introduction of isosorbide at 190 ° C., the color of the material inside the reactor began to change to yellow, and the color of the transparent material of the reactor changed to dark brown within 30 minutes.

비교예Comparative Example 2 2

비교예 1에서, 제 1 단계 반응은 동일하게 하되, 제 2 단계 반응시, 상기 제 1 단계 반응을 종료하고 반응기의 진공 시스템을 제거한 후 질소 분위기 하에서 반응기의 온도를 180℃로 내렸다. 이소소르비드를 180℃에서 투입하고 180℃에서 1시간 절단 반응을 수행한 후, 온도를 150℃로 내려 2시간 더 절단 반응을 진행한 후 반응을 종료시켰다.In Comparative Example 1, the first stage reaction was the same except that in the second stage reaction, the first stage reaction was terminated and the vacuum system of the reactor was removed, and then the temperature of the reactor was lowered to 180 ° C under a nitrogen atmosphere. Isosorbide was added at 180 ° C. and cleavage reaction was performed at 180 ° C. for 1 hour. Then, the temperature was lowered to 150 ° C., and further cleavage reaction was carried out for 2 hours, after which the reaction was terminated.

이때 180℃에서 이소소르비드를 투입한 후 10분 정도가 지나니 반응기 내부의 물질의 색깔이 약간 노랗게 변하기 시작하여, 30분 내에 반응기의 투명한 물질의 색이 진한 노란색으로 변하였음을 확인하였다.
At this time, after about 10 minutes after the injection of isosorbide at 180 ° C., the color of the material inside the reactor started to change to yellow, and the color of the transparent material of the reactor changed to dark yellow within 30 minutes.

비교예Comparative Example 3 3

비교예 1에서, 제 1 단계 반응은 동일하게 하되, 제 2 단계 반응시, 상기 제 1 단계 반응을 종료하고 반응기의 진공 시스템을 제거한 후 질소 분위기 하에서 반응기의 온도를 170℃로 내렸다. 이소소르비드를 170℃에서 투입하고 170℃에서 1시간 절단 반응을 수행한 후, 온도를 150℃로 내려 2시간 더 절단 반응을 진행한 후 반응을 종료시켰다.In Comparative Example 1, the first stage reaction was the same except that in the second stage reaction, the first stage reaction was terminated and the vacuum system of the reactor was removed, and then the temperature of the reactor was lowered to 170 ° C under a nitrogen atmosphere. Isosorbide was added at 170 占 폚, cleavage reaction was carried out at 170 占 폚 for 1 hour, the temperature was lowered to 150 占 폚, and further cleavage reaction was carried out for 2 hours, and the reaction was terminated.

이때 170℃에서 이소소르비드를 투입한 후 30분 내에 반응기의 투명한 물질의 색이 노란색으로 변하였음을 확인하였다.
At this time, it was confirmed that the color of the transparent material in the reactor turned yellow within 30 minutes after the isosorbide was injected at 170 ° C.

비교예Comparative Example 4 4

비교예 1에서, 제 1 단계 반응은 동일하게 하되, 제 2 단계 반응시, 상기 제 1 단계 반응을 종료하고 반응기의 진공 시스템을 제거한 후 질소 분위기 하에서 반응기의 온도를 160℃로 내렸다. 이소소르비드를 160℃에서 투입하고 160℃에서 1시간 절단 반응을 수행한 후, 온도를 150℃로 내려 2시간 더 절단 반응을 진행한 후 반응을 종료시켰다.In Comparative Example 1, the first stage reaction was the same except that in the second stage reaction, the first stage reaction was terminated and the vacuum system of the reactor was removed, and then the temperature of the reactor was lowered to 160 ° C under a nitrogen atmosphere. Isosorbide was added at 160 캜, cleavage reaction was carried out at 160 캜 for 1 hour, the temperature was lowered to 150 캜, and further cleavage reaction was carried out for 2 hours, after which the reaction was terminated.

이때 160℃에서 이소소르비드를 투입한 후 1시간 내에 반응기의 투명한 물질의 색이 약간 노란색으로 변하였음을 확인하였다.
At this time, it was confirmed that the color of the transparent material of the reactor slightly changed to yellow within 1 hour after the injection of isosorbide at 160 ° C.

비교예Comparative Example 5 5

비교예 1에서, 제 1 단계 반응은 동일하게 하되, 제 2 단계 반응시, 상기 제 1 단계 반응을 종료하고 반응기의 진공 시스템을 제거한 후 질소 분위기 하에서 반응기의 온도를 150℃로 내렸다. 이소소르비드를 150℃에서 투입하고 150℃에서 3시간 절단 반응을 수행한 후 반응을 종료시켰다.In Comparative Example 1, the first stage reaction was the same except that in the second stage reaction, the first stage reaction was terminated and the vacuum system of the reactor was removed, and then the temperature of the reactor was lowered to 150 ° C under a nitrogen atmosphere. Isosorbide was added at 150 캜 and cleavage reaction was carried out at 150 캜 for 3 hours, and the reaction was terminated.

이소소르비드를 투입한 후 반응기의 물질은 투명한 상태를 유지하였다.
After the isosorbide was added, the material of the reactor remained transparent.

상기 비교예 1 내지 5에서, 제 1 단계 생성물, 및 제 2 단계 생성물(최종 생성물)의 물성을 평가하여 하기 표 4에 나타내었다. The physical properties of the first stage product and the second stage product (final product) in the above Comparative Examples 1 to 5 were evaluated and are shown in Table 4 below.

수평균 분자량
(분자량 분포)
Number average molecular weight
(Molecular weight distribution)
유리전이온도(℃)Glass transition temperature (캜) 최종 생성물의 상태The state of the final product
제 1 단계 생성물The first stage product 최종
생성물
final
product
제 1 단계 생성물The first stage product 최종
생성물
final
product
열화 정도Degree of deterioration 1일 후
상태
After 1 day
condition
비교예 1Comparative Example 1 58,000
(2.1)
58,000
(2.1)
2,129
(1.9)
2,129
(1.9)
-36-36 -55-55 진한갈색으로 열화Dark brown deterioration 왁스Wax
비교예 2Comparative Example 2 62,000
(2.0)
62,000
(2.0)
2,410
(1.8)
2,410
(1.8)
-36-36 -54-54 진한노란색으로 열화Dark yellow deterioration 왁스Wax
비교예 3Comparative Example 3 68,000
(1.9)
68,000
(1.9)
2,623
(1.7)
2,623
(1.7)
-36-36 -55-55 노란색으로 열화Deterioration in yellow 왁스Wax
비교예 4Comparative Example 4 74,000
(2.0)
74,000
(2.0)
2,721
(1.9)
2,721
(1.9)
-36-36 -54-54 약간 열화Slight deterioration 왁스Wax
비교예 5Comparative Example 5 63,000
(2.1)
63,000
(2.1)
2,564
(1.9)
2,564
(1.9)
-36-36 -55-55 열화 되지 않음Not degraded 왁스Wax

상기 표 4의 비교예 1 내지 5의 결과를 참조하면, HDO와 같은 화학식 2a의 디올을 포함하지 않음으로써 왁스, 즉 고상의 결정성 폴리카보네이트 폴리올이 생성되었다. Referring to the results of Comparative Examples 1 to 5 in Table 4, a wax, that is, a solid crystalline polycarbonate polyol was produced by not including a diol of Formula 2a such as HDO.

또한, 비교예 1 내지 4의 결과를 참조하면, 제 2 단계 반응의 시작 온도를 190℃, 180℃, 170℃, 160℃로 할 경우 이소소르비드의 열화가 일어나 비결정성의 폴리카보네이트 폴리올이 제대로 형성되지 않음을 알 수 있다.
Also, referring to the results of Comparative Examples 1 to 4, when the starting temperature of the second-step reaction is set to 190 ° C, 180 ° C, 170 ° C, or 160 ° C, isosorbide deterioration occurs and amorphous polycarbonate polyol Is not formed.

Claims (11)

하기 화학식 1 내지 3의 반복 단위를 포함하고, 상기 화학식 1 내지 3의 반복 단위는 카보닐기(-C=O-)에 의하여 서로 연결되거나 또는 말단 중 하나가 수소와 결합하여 -OH 단말기를 형성하는, 폴리카보네이트 폴리올:
[화학식 1]
Figure 112014114065017-pat00024

[화학식 2]
Figure 112014114065017-pat00025

[화학식 3]
Figure 112014114065017-pat00026

상기 화학식 1 내지 3에서,
x, y, z는 각각의 반복 단위의 몰수로, z/(x+y+z)은 0.01 내지 0.3을 만족하고,
n은 5 내지 20의 정수이고,
R은 탄소수 4 내지 30의 헤테로 사이클로알킬렌이다.
The repeating units of the formulas (1) to (3) are connected to each other by a carbonyl group (-C═O-), or one of the terminals is bonded to hydrogen to form a -OH terminal , Polycarbonate polyol:
[Chemical Formula 1]
Figure 112014114065017-pat00024

(2)
Figure 112014114065017-pat00025

(3)
Figure 112014114065017-pat00026

In the above Formulas 1 to 3,
x, y and z are the numbers of moles of the respective repeating units, z / (x + y + z) satisfies 0.01 to 0.3,
n is an integer from 5 to 20,
R is a heterocycloalkylene having 4 to 30 carbon atoms.
제1항에 있어서,
상기 화학식 3은 하기 화학식 4 내지 6의 단량체 중 선택되는 어느 하나 이상의 단량체로부터 유래되는, 폴리카보네이트 폴리올:
[화학식 4]
Figure 112016041647463-pat00027

[화학식 5]
Figure 112016041647463-pat00028

[화학식 6]
Figure 112016041647463-pat00029

The method according to claim 1,
(3) is a polycarbonate polyol derived from at least one selected from the monomers of the following formulas (4) to (6)
[Chemical Formula 4]
Figure 112016041647463-pat00027

[Chemical Formula 5]
Figure 112016041647463-pat00028

[Chemical Formula 6]
Figure 112016041647463-pat00029

제1항에 있어서,
x:y는 99:1 내지 51:49인, 폴리카보네이트 폴리올.
The method according to claim 1,
and x: y is from 99: 1 to 51:49.
제1항에 있어서,
수평균 분자량이 200 내지 20,000 g/mol인 폴리카보네이트 폴리올.
The method according to claim 1,
A polycarbonate polyol having a number average molecular weight of 200 to 20,000 g / mol.
제1항에 있어서,
유리 전이 온도(Tg)가 -80 내지 -20℃인, 폴리카보네이트 폴리올.
The method according to claim 1,
A polycarbonate polyol having a glass transition temperature (Tg) of -80 to -20 占 폚.
제1항에 있어서,
비결정성인, 폴리카보네이트 폴리올.
The method according to claim 1,
Amorphous, polycarbonate polyol.
염기 촉매 하에서 하기 화학식 1a로 표시되는 디올, 하기 화학식 2a로 표시되는 디올 및 디메틸 카보네이트를, 생성되는 메탄올을 제거하며 반응시켜 지방족 폴리카보네이트를 제조하는 제 1 단계; 및
상기 지방족 폴리카보네이트에 하기 화학식 3a로 표시되는 디올을 절단제로서 투입하여 에스테르 교환 반응을 수행하는 제 2 단계를 포함하는 폴리카보네이트 폴리올의 제조 방법:
[화학식 1a]
Figure 112014114065017-pat00030

[화학식 2a]
Figure 112014114065017-pat00031

[화학식 3a]
Figure 112014114065017-pat00032

상기 화학식 2a에서, n은 5 내지 20의 정수이고,
상기 화학식 3a에서, R은 탄소수 4 내지 30의 헤테로 사이클로알킬렌이며;
상기 화학식 1a의 몰수를 x, 상기 화학식 2a의 몰수를 y, 상기 화학식 3a의 몰수를 z라 할 때, z/(x+y+z)은 0.01 내지 0.3을 만족한다.
A first step of preparing an aliphatic polycarbonate by reacting a diol represented by the following general formula (1a), a diol represented by the following general formula (2a) and dimethyl carbonate with a base catalyst to remove the generated methanol; And
And a second step of introducing a diol represented by the following formula (3a) into the aliphatic polycarbonate as a cleaving agent to carry out an ester exchange reaction:
[Formula 1a]
Figure 112014114065017-pat00030

(2a)
Figure 112014114065017-pat00031

[Chemical Formula 3]
Figure 112014114065017-pat00032

In the general formula (2a), n is an integer of 5 to 20,
In the above formula (3a), R is a heterocycloalkylene having 4 to 30 carbon atoms;
Z / (x + y + z) satisfies 0.01 to 0.3 when the mole number of the formula (1a) is x, the mole number of the formula (2a) is y and the mole number of the formula (3a) is z.
제7항에 있어서,
상기 화학식 3a는 하기 화학식 4 내지 6으로 표시되는 화합물 중 선택되는 것인, 폴리카보네이트 폴리올의 제조방법:
[화학식 4]
Figure 112014114065017-pat00033

[화학식 5]
Figure 112014114065017-pat00034

[화학식 6]
Figure 112014114065017-pat00035

8. The method of claim 7,
Wherein the formula (3a) is selected from compounds represented by the following formulas (4) to (6):
[Chemical Formula 4]
Figure 112014114065017-pat00033

[Chemical Formula 5]
Figure 112014114065017-pat00034

[Chemical Formula 6]
Figure 112014114065017-pat00035

제7항에 있어서,
x:y는 99:1 내지 51:49인, 폴리카보네이트 폴리올의 제조방법.
8. The method of claim 7,
and x: y is from 99: 1 to 51: 49.
제7항에 있어서,
상기 염기 촉매는 리튬 양이온(Li+), 나트륨 양이온(Na+), 또는 칼륨 양이온(K+)을 포함하고, 투입량은 상기 제 1 단계에 투입되는 화학식 1a 및 화학식 2a의 전체 디올 투입량에 대하여 0.01 내지 0.1 mol%인, 폴리카보네이트 폴리올의 제조 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the base catalyst comprises lithium cations (Li + ), sodium cations (Na + ) or potassium cations (K + ), And 0.01 to 0.1 mol% based on the amount of the polycarbonate polyol.
제7항에 있어서,
상기 에스테르 교환 반응을 수행하는 단계는 150℃ 이하의 온도에서 수행하는, 폴리카보네이트 폴리올의 제조 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the step of performing the transesterification reaction is carried out at a temperature of 150 DEG C or less.
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