KR102680393B1 - Polyoxyalkylene resin and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명의 폴리옥시알킬렌 수지는 중합개시속도를 지연시켜 중합하는 촉매를 사용함으로써, 뛰어난 열안정성과 충격강도, 인장강도 굴곡강도 등의 기계적 물성을 가질 수 있다. 또한, 포름알데히드 발생량이 낮으며, 높은 용융점을 가지고 있다는 장점이 있다.The polyoxyalkylene resin of the present invention can have excellent thermal stability and mechanical properties such as impact strength, tensile strength, and flexural strength by using a catalyst that polymerizes by delaying the polymerization initiation rate. In addition, it has the advantage of having a low amount of formaldehyde generation and a high melting point.
Description
본 발명은 폴리옥시알킬렌 수지 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to polyoxyalkylene resin and its production method.
폴리옥시메틸렌(Polyoxymethylene, POM) 수지는 뛰어난 기계적 특성, 내크리프성, 내피로성 및 내마찰마모성을 가지고 있기 때문에 각종 전기, 전자부품이나 기계 메카니즘 등과 같이 복합적인 요구특성을 만족하는 곳에서 폭넓게 사용되고 있다.Polyoxymethylene (POM) resin has excellent mechanical properties, creep resistance, fatigue resistance, and friction and wear resistance, so it is widely used in places that meet complex requirements, such as various electrical and electronic components and mechanical mechanisms. .
일반적으로 폴리옥시메틸렌 수지는 트리옥산 단일 또는 트리옥산과 환상 에테르 및/또는 환상 아세탈을 괴상중합, 용액중합 또는 현탁중합하여 옥시메틸렌 단일중합체 또는 공중합체를 제조한다. 그러나 이러한 폴리옥시메틸렌 수지, 특히 폴리옥시메틸렌 호모폴리머는 열안정성이 부족하여 성형가공 중에 열적, 기계적으로 혹은 첨가물로 인해 분해가 유발되기 쉬운 단점을 지니고 있다. 특히 수지 내에 불안정한 말단이 존재하는 경우 성형 중 취기의 증가와 가공성 불량 등을 야기하게 된다.In general, polyoxymethylene resin is prepared by bulk polymerization, solution polymerization, or suspension polymerization of trioxane or trioxane and cyclic ether and/or cyclic acetal to produce oxymethylene homopolymer or copolymer. However, these polyoxymethylene resins, especially polyoxymethylene homopolymers, lack thermal stability and have the disadvantage of being prone to decomposition during molding processing, thermally, mechanically, or due to additives. In particular, if unstable ends exist in the resin, it causes an increase in odor and poor processability during molding.
이러한 폴리옥시메틸렌 호모중합체의 단점을 극복하기 위하여 특정의 공단량체, 즉 산화에틸렌과 같은 환상에테르나 디옥소란과 같은 환상 포르말을 포름알데히드, 트리옥산 등과 함께 촉매의 존재 하에서 공중합 시켜 얻은 공중합체를 단일중합체 내에 랜덤하게 분산, 도입하는 방법이 제시되기도 한다.In order to overcome these disadvantages of polyoxymethylene homopolymer, a copolymer obtained by copolymerizing a specific comonomer, that is, a cyclic ether such as ethylene oxide or a cyclic formal such as dioxolane, with formaldehyde, trioxane, etc. in the presence of a catalyst. A method of randomly dispersing and introducing into the homopolymer is also proposed.
또한 상기 폴리옥시메틸렌 수지 중합 시 촉매의 중합개시 시간이 너무 빠를 경우, 중합체의 분자량분포가 증가하고, 따라서 열적성질이나 기계적 물성의 저하를 야기하는 등의 문제점을 야기하게 되는 문제가 있다. 이를 해결하기 위하여, 중합개시 속도가 지연되는 촉매의 개발이 필요한 실정이다. 또한 중합개시 시간을 지연하는 촉매를 사용하는 경우, 중합지연에 따른 해중합의 문제가 발생할 수 있어서 이를 동시에 해결하는 촉매의 개발이 필요한 실정이다. In addition, when the polymerization start time of the catalyst is too fast when polymerizing the polyoxymethylene resin, the molecular weight distribution of the polymer increases, thereby causing problems such as deterioration of thermal properties or mechanical properties. To solve this problem, there is a need to develop a catalyst that delays the polymerization initiation rate. In addition, when using a catalyst that delays the polymerization start time, problems with depolymerization due to polymerization delay may occur, so it is necessary to develop a catalyst that simultaneously solves this problem.
하지만 종래의 중합촉매로는 충분한 상기 문제점을 해결할 수 없었으며, 이에 폴리옥시메틸렌 수지 중합을 위한 새로운 중합촉매에 대한 연구개발이 절실히 필요한 실정이다.However, conventional polymerization catalysts could not sufficiently solve the above problems, and therefore, research and development on new polymerization catalysts for polyoxymethylene resin polymerization is urgently needed.
상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 종래보다 중합개시 시간이 지연되며, 또한 포름알데히드 발생량이 낮고, 열안정성 및 기계적 물성이 우수한 새로운 폴리옥시알킬렌 수지의 제조방법 및 그로부터 제조되는 폴리옥시알킬렌 수지를 제공하는 것이다.The purpose of the present invention to solve the above problems is to provide a method for producing a new polyoxyalkylene resin that has a longer polymerization start time than before, has a low amount of formaldehyde, and has excellent thermal stability and mechanical properties, and a polyoxy produced therefrom. To provide an alkylene resin.
본 발명자들은 상술한 목적을 달성하기 위하여 끊임없이 연구한 결과, 새로운 중합촉매를 특정 함량 사용하여 폴리옥시알킬렌 수지를 제조할 경우, 종래보다 늦은 중합개시 속도를 가지고 중합되고, 생성된 수지 또한 우수한 기계적 물성 및 열적성질을 가지는 수지의 제조가 가능함을 발견하여 본 발명을 완성하였다.As a result of continuous research by the present inventors to achieve the above-mentioned object, when polyoxyalkylene resin is manufactured using a specific amount of a new polymerization catalyst, polymerization occurs at a slower polymerization initiation rate than the conventional one, and the resulting resin also has excellent mechanical properties. The present invention was completed by discovering that it was possible to manufacture a resin with physical and thermal properties.
본 발명은 고리형 아세탈 단량체 및 고리형 삼불화붕소 화합물을 포함하는 중합 조성물로부터 제조된 폴리옥시알킬렌 수지를 제공한다.The present invention provides a polyoxyalkylene resin prepared from a polymer composition comprising a cyclic acetal monomer and a cyclic boron trifluoride compound.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 고리형 삼불화붕소는 탄소수가 C3-30일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the cyclic boron trifluoride may have a carbon number of C3-30.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 고리형 삼불화붕소 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the cyclic boron trifluoride compound may be represented by the following formula (1).
[화학식 1][Formula 1]
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 고리형 삼불화붕소는 고리형 아세탈 단량체 100 중량부에 대하여 0.01 내지 3 중량부로 포함될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the cyclic boron trifluoride may be included in an amount of 0.01 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the cyclic acetal monomer.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 고리형 아세탈 단량체는 탄소수가 C2-15일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the cyclic acetal monomer may have C2-15 carbon atoms.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 고리형 아세탈 단량체는 디옥산, 트리옥산, 테트라옥산계 단량체를 더 포함할 수 있으며, 예를 들면 1,3-디옥솔란 및 1,3,5-트리옥산 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 주로 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the cyclic acetal monomer may further include dioxane, trioxane, and tetraoxane monomers, for example, 1,3-dioxolane and 1,3,5-trioxane. It may mainly include one or two or more selected from the group consisting of etc.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 고리형 아세탈 단량체는 중합 조성물 전체에 대하여 90 중량% 이상 포함될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the cyclic acetal monomer may be included in an amount of 90% by weight or more based on the total polymer composition.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 중합 조성물은 선형 아세탈 단량체를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the polymer composition may further include a linear acetal monomer.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 선형 아세탈 단량체는 고리형 아세탈 단량체 100 중량부에 대하여 0.01 내지 5 중량부로 포함될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the linear acetal monomer may be included in an amount of 0.01 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the cyclic acetal monomer.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 중합 조성물은 상기 단량체 이외에 고리형 에테르계 단량체나 환상포르말계 단량체와 같은 공단량체를 더 포함할 수 있다. 고리형 에테르계로는 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드, 부틸렌옥사이드, 페닐렌옥사이드 등을 들 수 있으며, 환상 포르말로는 1,3-디옥소란, 디에틸렌글리콜포르말, 1,3-프로판디올포르말, 1,4-부탄디올포르말, 1,4-부탄디올포르말, 1,3-디옥세탄, 1,3,5-트리옥세탄, 1,3,6-트리옥소칸 등을 들 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the polymer composition may further include a comonomer such as a cyclic ether-based monomer or a cyclic formal-based monomer in addition to the monomers. Cyclic ethers include ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, and phenylene oxide, and cyclic formals include 1,3-dioxolane, diethylene glycol formal, 1,3-propanediol formal, 1,4-butanediol formal, 1,4-butanediol formal, 1,3-dioxetane, 1,3,5-trioxetane, 1,3,6-trioxocane, etc.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 폴리옥시알킬렌 수지는 하기 화학식 2로 표시되는 반복단위를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the polyoxyalkylene resin may include a repeating unit represented by the following formula (2).
[화학식 2][Formula 2]
상기 화학식 2에서, In Formula 2,
R1 및 R2는 서로 독립적으로 수소, 메틸 또는 에틸이고, n은 1이상의 정수이다.R 1 and R 2 are independently hydrogen, methyl, or ethyl, and n is an integer of 1 or more.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 폴리옥시알킬렌 수지는 중합시 중합개시 시간(initial Propagation time)으로 표현되는 속도가 4초 이상일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the polyoxyalkylene resin may have an initial propagation time of 4 seconds or more during polymerization.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 폴리옥시알킬렌 수지는 용융점(Tm)이 170℃이상일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the polyoxyalkylene resin may have a melting point (Tm) of 170°C or higher.
본 발명의 폴리옥시알킬렌 수지는 종래보다 느린 중합개시 속도를 가지고 있어서, 중합시 단량체와 분산이 잘된 후 중합이 개시되어, 생성되는 수지의 기계적 물성과 열정 물성이 매우 우수하다, 즉, 뛰어난 열안정성과 충격강도, 인장강도 및 굴곡강도 등의 기계적 물성을 가질 수 있다. The polyoxyalkylene resin of the present invention has a slower polymerization initiation rate than the conventional one, so polymerization begins after monomers and dispersion are well distributed, and the mechanical and thermal properties of the resulting resin are very excellent, that is, excellent thermal properties. It can have mechanical properties such as stability, impact strength, tensile strength, and flexural strength.
또한, 포름알데히드 발생량이 낮으며, 높은 용융점을 가지고 있어서 열적성질 또한 우수한 장점이 있다.In addition, the amount of formaldehyde generated is low and it has a high melting point, so it also has excellent thermal properties.
이하 첨부된 도면들을 포함한 구체예 또는 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 구체예 또는 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 참조일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현될 수 있다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through specific examples or examples including the attached drawings. However, the following specific examples or examples are only a reference for explaining the present invention in detail, and the present invention is not limited thereto, and may be implemented in various forms.
또한 달리 정의되지 않는 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본 발명에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 구체예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.Additionally, unless otherwise defined, all technical and scientific terms have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. The terminology used in the description herein is merely to effectively describe specific embodiments and is not intended to limit the invention.
또한 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.Additionally, as used in the specification and the appended claims, the singular forms “a,” “an,” and “the” are intended to also include the plural forms, unless the context clearly dictates otherwise.
또한 본 명세서에서 특별한 언급 없이 사용된 단위는 중량을 기준으로 하며, 일 예로 % 또는 비의 단위는 중량% 또는 중량비를 의미하고, 중량%는 달리 정의되지 않는 한 전체 조성물 중 어느 하나의 성분이 조성물 내에서 차지하는 중량%를 의미한다.In addition, units used in this specification without special mention are based on weight, and as an example, units of % or ratio mean weight % or weight ratio, and weight % refers to the composition of any one component of the entire composition unless otherwise defined. It refers to the weight percent occupied within.
또한 본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Additionally, in this specification, when a part “includes” a certain element, this means that it may further include other elements rather than excluding other elements, unless specifically stated to the contrary.
또한, 본 명세서에서 사용되는 수치 범위는 하한치와 상한치와 그 범위 내에서의 모든 값, 정의되는 범위의 형태와 폭에서 논리적으로 유도되는 증분, 이중 한정된 모든 값 및 서로 다른 형태로 한정된 수치 범위의 상한 및 하한의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 본 발명의 명세서에서 특별한 정의가 없는 한 실험 오차 또는 값의 반올림으로 인해 발생할 가능성이 있는 수치 범위 외의 값 역시 정의된 수치 범위에 포함된다.In addition, the numerical range used in this specification includes the lower limit and upper limit and all values within the range, increments logically derived from the shape and width of the defined range, all double-defined values, and the upper limit of the numerical range defined in different forms. and all possible combinations of lower limits. Unless otherwise specified in the specification of the present invention, values outside the numerical range that may occur due to experimental error or rounding of values are also included in the defined numerical range.
본 명세서의 용어 "수지"는 고분자를 의미하며, 중합체 및 공중합체를 포함한다.As used herein, the term “resin” refers to a polymer and includes polymers and copolymers.
본 명세서의 용어 "알킬"은 직쇄 또는 분쇄 형태를 모두 포함하며, 1 내지 30개의 탄소원자, 구체적으로 1 내지 20개의 탄소원자일 수 있다.The term “alkyl” in this specification includes both straight chain and branched forms, and may have 1 to 30 carbon atoms, specifically 1 to 20 carbon atoms.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리옥시알킬렌 수지 및 이의 제조방법에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the polyoxyalkylene resin and its manufacturing method according to an embodiment of the present invention will be described in more detail.
본 발명은 고리형 아세탈 단량체 및 고리형 삼불화붕소 화합물을 포함하는 중합 조성물로부터 제조된 폴리옥시알킬렌 수지를 제공한다.The present invention provides a polyoxyalkylene resin prepared from a polymer composition comprising a cyclic acetal monomer and a cyclic boron trifluoride compound.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 고리형 삼불화붕소는 고리형 BF3 배위화합물 중합촉매이며, 탄소수가 C3-30, C3-15, C3-10, C3-7 또는 C3-5일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the cyclic boron trifluoride is a cyclic BF 3 coordination compound polymerization catalyst, and the carbon number may be C3-30, C3-15, C3-10, C3-7, or C3-5. .
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 고리형 삼불화붕소 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the cyclic boron trifluoride compound may be represented by the following formula (1).
[화학식 1][Formula 1]
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 고리형 삼불화붕소 화합물은 고리형 아세탈 단량체 100 중량부에 대하여 0.01 내지 3 중량부, 0.01 내지 1 중량부, 0.05 내지 0.5 중량부 또는 0.1 내지 0.3 중량부로 포함될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the cyclic boron trifluoride compound may be included in an amount of 0.01 to 3 parts by weight, 0.01 to 1 part by weight, 0.05 to 0.5 parts by weight, or 0.1 to 0.3 parts by weight based on 100 parts by weight of the cyclic acetal monomer. You can.
상기의 촉매를 사용하는 경우, 본 발명에서 목적으로하는 중합개시시간을 늦출 수 있으며, 또한 이로부터 제조되는 중합물의 열정 및 기계적 성질이 매우 우수하고, 또한 포름알데히드의 발생량을 획기적으로 낮출 수 있어서 좋다.When the above catalyst is used, the polymerization start time targeted in the present invention can be delayed, and the polymer produced therefrom has excellent thermal and mechanical properties, and the amount of formaldehyde generated can be dramatically reduced. .
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 고리형 아세탈 단량체는 탄소수가 C1-30, C1-15, C2-15, C2-10 또는 C2-5일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the cyclic acetal monomer may have carbon atoms of C1-30, C1-15, C2-15, C2-10, or C2-5.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 고리형 아세탈 단량체는 1,3-디옥솔란, 및 1,3,5-트리옥산 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다. 바람직하게 트리옥산, 또는 트리옥산과 디옥솔란의 혼합물일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the cyclic acetal monomer may include any one or two or more selected from the group consisting of 1,3-dioxolane, 1,3,5-trioxane, etc. Preferably, it may be trioxane or a mixture of trioxane and dioxolane.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 고리형 아세탈 단량체는 트리옥산과 다른 종류의 고리형 아세탈 단량체를 포함할 수 있다. 상기 고리형 단량체의 예들로는 고리형 에테르계 단량체나 환상포르말계 단량체와 같은 공단량체를 더 포함할 수 있다. 고리형 에테르계로는 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드, 부틸렌옥사이드, 페닐렌옥사이드 등을 들 수 있으며, 환상 포르말로는 1,3-디옥소란, 디에틸렌글리콜포르말, 1,3-프로판디올포르말, 1,4-부탄디올포르말, 1,4-부탄디올포르말, 1,3-디옥세탄, 1,3,5-트리옥세탄, 1,3,6-트리옥소칸 등을 들 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the cyclic acetal monomer may include a type of cyclic acetal monomer different from trioxane. Examples of the cyclic monomer may further include comonomers such as cyclic ether monomers or cyclic formal monomers. Cyclic ethers include ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, and phenylene oxide, and cyclic formals include 1,3-dioxolane, diethylene glycol formal, 1,3-propanediol formal, 1,4-butanediol formal, 1,4-butanediol formal, 1,3-dioxetane, 1,3,5-trioxetane, 1,3,6-trioxocane, etc.
이때 다른 종류의 고리형 아세탈 단량체는 트리옥산 100 중량부에 대하여 0.1 내지 100중량부, 1 내지 50 중량부 또는 3 내지 15 중량부로 포함될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.At this time, other types of cyclic acetal monomers may be included in an amount of 0.1 to 100 parts by weight, 1 to 50 parts by weight, or 3 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of trioxane, but are not limited thereto.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 고리형 아세탈 단량체는 중합 조성물 전체에 대하여 90 중량% 이상, 90 내지 99.9 중량% 또는 95 내지 99.5 중량%포함될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the cyclic acetal monomer may be included in an amount of 90% by weight or more, 90 to 99.9% by weight, or 95 to 99.5% by weight, based on the total polymer composition.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 중합 조성물은 사슬이동제 (chain transferring agent)로 알킬치환페놀이나 아세탈류를 더 포함할 수 있고, 바람직하게 선형 아세탈 화합물을 포함할 수 있다. 상기 선형 아세탈 화합물은 탄소수가 탄소수가 C1-30, C1-15, C2-15, C2-10 또는 C2-7일 수 있다. 상기 선형 아세탈 단량체의 비제한적인 예로, 디메톡시메탄, 디메톡시에탄, 디에톡시에탄, 디에톡시메탄 등을 들 수 있다. 상기 선형 아세탈 단량체는 고리형 아세탈 단량체 100 중량부에 대하여 0.01 내지 50 중량부, 0.01 내지 20 중량부, 0.01 내지 5 중량부 또는 0.1 내지 3 중량부로 포함될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the polymer composition may further include an alkyl-substituted phenol or acetal as a chain transferring agent, and may preferably include a linear acetal compound. The linear acetal compound may have a carbon number of C1-30, C1-15, C2-15, C2-10, or C2-7. Non-limiting examples of the linear acetal monomer include dimethoxymethane, dimethoxyethane, diethoxyethane, and diethoxymethane. The linear acetal monomer may be included in an amount of 0.01 to 50 parts by weight, 0.01 to 20 parts by weight, 0.01 to 5 parts by weight, or 0.1 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the cyclic acetal monomer.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 중합 조성물은 통상적이거나 공지된 중합방지제를 더 포함할 수 있다. 단량체의 중합반응에 의해 폴리옥시알킬렌의 분자량이 10,000 내지 500,000g/mol로 얻어지면 중합정지제를 첨가하여 중합반응을 정지할 수 있다. 상기 중합방지제는 중합반응을 효과적으로 정지시킬 수 있는 것이라면 제한하지 않고 사용할 수 있으며, 예를 들어 트리페닐포스페이트, Bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate, 알킬치환 포름아마이드아세탈(alkylated formamideacetal)이나 헥사메톡시메틸멜라민, 헥사에톡시메틸멜라민, 헥사프로폭시메틸멜라민, 헥사부톡시메틸멜라민 등의 멜라민계 중합방지제를 사용할 수 있다. 상기 중합정지제는 중합촉매의 0.01 내지 50 몰배, 바람직하게는 0.05 내지 10몰배의 양으로 첨가할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the polymerization composition may further include a conventional or known polymerization inhibitor. When the molecular weight of polyoxyalkylene is obtained at 10,000 to 500,000 g/mol through the polymerization reaction of monomers, the polymerization reaction can be stopped by adding a polymerization terminator. The polymerization inhibitor can be used without limitation as long as it can effectively stop the polymerization reaction, for example, triphenyl phosphate, Bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate, alkyl substituted form. Melamine-based polymerization inhibitors such as alkylated formamideacetal, hexamethoxymethylmelamine, hexaethoxymethylmelamine, hexapropoxymethylmelamine, and hexabutoxymethylmelamine can be used. The polymerization terminator can be added in an amount of 0.01 to 50 molar times, preferably 0.05 to 10 molar times, the amount of the polymerization catalyst.
또한 중합정지제는 그대로의 형태로 첨가하여도 좋고 유기용매에 용해하여 첨가하여도 좋다. 이 때, 사용할 수 있는 유기용매로는 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등과 같은 방향족 탄화수소, n-헥산, n-헵탄, 사이로클로헥산 등과 같은 지방족 탄화수소, 메탄올 등과 같은 알콜류, 클로로포름, 디클로로메탄, 1,2-디클로로에탄 등과 같은 할로겐화 탄화수소, 아세톤, 메틸에틸케톤 등과 같은 케톤류를 들 수 있다.Additionally, the polymerization terminator may be added as is or may be added dissolved in an organic solvent. At this time, organic solvents that can be used include aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene, aliphatic hydrocarbons such as n-hexane, n-heptane, and cyclohexane, alcohols such as methanol, chloroform, dichloromethane, 1,2 - Halogenated hydrocarbons such as dichloroethane, and ketones such as acetone and methyl ethyl ketone.
본 발명의 일 예에 있어서, 필요에 따라 통상적으로 해당 분야에서 사용되는 첨가제를 더 포함할 수 있다. 구체적으로 예를 들면, 산화방지제, 포름알데히드 또는 포름산 제거제, 말단기 안정제, 충전제, 착색제, 활제, 이형제, 대전방지제, 난연제, 보강제, 광안정제, 안료 등을 포함할 수 있다. 상기 첨가제의 함량은 본 발명의 조성물의 물리적 특성에 실질적으로 악 영향을 미치지 않는 범위에서 사용할 수 있다. 구체적으로 상기 산화방지제의 예로는 입체장애된 비스페놀이 있는데, 예를 들면, 테트라-비스[메틸렌(3,5-디t-부틸-4-히드로신나메이트)]메탄으로 Ciba-Geigy사에서 Irganox 1010이라는 상품명으로 제조 판매되고 있는 제품 등을 사용할 수 있다.In one example of the present invention, additives commonly used in the relevant field may be further included, if necessary. Specifically, it may include, for example, antioxidants, formaldehyde or formic acid removers, end-group stabilizers, fillers, colorants, lubricants, mold release agents, antistatic agents, flame retardants, reinforcing agents, light stabilizers, pigments, etc. The content of the additive may be used within a range that does not substantially adversely affect the physical properties of the composition of the present invention. Specifically, examples of the antioxidant include sterically hindered bisphenol, for example, tetra-bis [methylene (3,5-dit-butyl-4-hydrocinnamate)] methane, Irganox 1010 from Ciba-Geigy. Products manufactured and sold under the brand name can be used.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 폴리옥시알킬렌 수지는 상술한 고리형 아세탈 단량체를 상술한 고리형 삼불화붕소 화합물 중합촉매 하에서 중합하여 제조되며, 추가적으로 포함되는 단량체의 종류에 따라 여러종류의 반복단위를 포함하는 코폴리머(copolymer, 공중합체와 동일)로 제조될 수 있다. 또한, 상기 폴리옥시알킬렌 수지는 랜덤 공중합체일 수 있고 또는 블록 공중합체일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the polyoxyalkylene resin is manufactured by polymerizing the above-described cyclic acetal monomer under the above-described cyclic boron trifluoride compound polymerization catalyst, and is made of several types depending on the type of monomer additionally included. It can be manufactured as a copolymer (same as a copolymer) containing repeating units. Additionally, the polyoxyalkylene resin may be a random copolymer or a block copolymer.
상기 중합은 괴상중합, 현탁중합 혹은 용액중합의 형태로 수행될 수 있으며, 중합반응시의 온도는 0 내지 100℃ 바람직하게는 20 내지 80℃의 범위에서 수행할 수 있다. 이외의 조건은 통상적이거나 공지된 조건을 제한없이 채용할 수 있다.The polymerization may be performed in the form of bulk polymerization, suspension polymerization, or solution polymerization, and the temperature during the polymerization reaction may be in the range of 0 to 100°C, preferably 20 to 80°C. Other conditions may be conventional or known conditions without limitation.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 폴리옥시알킬렌 수지는 단일 반복단위만을 포함하는 호모폴리머, 2개 이상 종류의 반복단위를 포함하는 코폴리머일 수 있다. 구체적으로 상기 폴리옥시알킬렌 수지는 하기 화학식 2로 표시되는 반복단위를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the polyoxyalkylene resin may be a homopolymer containing only a single repeating unit, or a copolymer containing two or more types of repeating units. Specifically, the polyoxyalkylene resin may include a repeating unit represented by the following formula (2).
[화학식 2][Formula 2]
상기 화학식 2에서, R1 및 R2는 서로 독립적으로 수소, 메틸 또는 에틸이고, n은 1이상의 정수이다. In Formula 2, R 1 and R 2 are independently hydrogen, methyl, or ethyl, and n is an integer of 1 or more.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 화학식 2에서 R1 및 R2는 서로 독립적으로 수소 또는 메틸이고, n은 1 또는 2일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, in Formula 2, R 1 and R 2 are independently hydrogen or methyl, and n may be 1 or 2.
본 발명의 또다른 실시예에 따라, 상기 화학식 2에서 R1 및 R2는 서로 독립적으로 수소, 메틸 또는 에틸이고(모두 수소는 아니다), n은 2 내지 6일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, in Formula 2, R 1 and R 2 are independently hydrogen, methyl, or ethyl (not all hydrogen), and n may be 2 to 6.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 폴리옥시알킬렌 수지는 중량평균분자량이 10,000 내지 500,000 g/mol, 20,000 내지 200,000 g/mol 또는 50,000 내지 100,000 g/mol일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the polyoxyalkylene resin may have a weight average molecular weight of 10,000 to 500,000 g/mol, 20,000 to 200,000 g/mol, or 50,000 to 100,000 g/mol.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 폴리옥시알킬렌 수지는 용융점(Tm)이 160℃이상, 170℃이상, 170 내지 200℃ 또는 173 내지 190℃일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the polyoxyalkylene resin may have a melting point (Tm) of 160°C or higher, 170°C or higher, 170 to 200°C, or 173 to 190°C.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 폴리옥시알킬렌 수지는 용융지수(190℃ 2.16 kg/10분)가 10g/10min.이하, 9g/10min.이하, 0.01 내지 8g/10min., 0.01 내지 7.5g/10min. 또는 0.1 내지 7.0g/10min.일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the polyoxyalkylene resin has a melt index (190°C 2.16 kg/10 min) of 10 g/10 min. or less, 9 g/10 min. or less, 0.01 to 8 g/10 min., 0.01 to 7.5. g/10 min. or 0.1 to 7.0 g/10 min.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 폴리옥시알킬렌 수지는 인장강도가 1 내지 100 MPa, 10 내지 90 MPa, 50 내지 85 MPa 또는 65 내지 80 MPa일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the polyoxyalkylene resin may have a tensile strength of 1 to 100 MPa, 10 to 90 MPa, 50 to 85 MPa, or 65 to 80 MPa.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 폴리옥시알킬렌 수지는 항복신율이 1 내지 50%, 5 내지 20% 또는 7 내지 15%일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the polyoxyalkylene resin may have a yield elongation of 1 to 50%, 5 to 20%, or 7 to 15%.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 폴리옥시알킬렌 수지는 굴곡강도가 1 내지 200 MPa, 10 내지 150 MPa, 50 내지 100 MPa 또는 85 내지 95 MPa일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the polyoxyalkylene resin may have a flexural strength of 1 to 200 MPa, 10 to 150 MPa, 50 to 100 MPa, or 85 to 95 MPa.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 폴리옥시알킬렌 수지는 굴곡 탄성률이 1,000 내지 10,000 MPa, 1,500 내지 8,000 MPa 또는 2,000 내지 5,000 MPa일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the polyoxyalkylene resin may have a flexural modulus of 1,000 to 10,000 MPa, 1,500 to 8,000 MPa, or 2,000 to 5,000 MPa.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 폴리옥시알킬렌 수지는 충격강도가 1 내지 50 kJ/㎡, 5 내지 20 kJ/㎡ 또는 7 내지 15kJ/㎡ 일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the polyoxyalkylene resin may have an impact strength of 1 to 50 kJ/m2, 5 to 20 kJ/m2, or 7 to 15 kJ/m2.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 폴리옥시알킬렌 수지는 포름알데히드 발생량이 10mg/kg 이하, 9mg/kg 이하, 8mg/kg 이하 또는 7mg/kg 이하, 0mg/kg 초과일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the polyoxyalkylene resin may have a formaldehyde generation amount of 10 mg/kg or less, 9 mg/kg or less, 8 mg/kg or less, or 7 mg/kg or less, and more than 0 mg/kg.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 폴리옥시알킬렌 수지는 중합시 중합개시 속도(Initial Propagation Time, sec.)가 3초 이상, 4초 이상, 5초 이상, 6초 이상 또는 6.5초 이상, 20초 미만일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the polyoxyalkylene resin has a polymerization initiation speed (Initial Propagation Time, sec.) of 3 seconds or more, 4 seconds or more, 5 seconds or more, 6 seconds or more, or 6.5 seconds or more, It can be less than 20 seconds.
이하 실시예 및 비교예를 바탕으로 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위한 하나의 예시일 뿐, 본 발명이 하기 실시예 및 비교예에 의해 제한되는 것은 아니다.The present invention will be described in more detail below based on examples and comparative examples. However, the following Examples and Comparative Examples are only one example to explain the present invention in more detail, and the present invention is not limited by the following Examples and Comparative Examples.
[물성평가방법][Physical property evaluation method]
1) 포름알데히드 발생량(ECH2O)1) Formaldehyde generation (E CH2O )
VDA275 표준규격에 따라, 수득한 폴리옥시알킬렌 수지 조성물을 100 ㎜ Х 40 ㎜ Х 2 ㎜ 크기로 성형한 후 50 ㎖의 물이 담긴 1 L 용량의 병에 물에 닿지 않게 고정시킨 후 밀봉한다. 이와 같이 장치된 병을 60℃에서 3시간 동안 방치한 후, 물에 포집된 포름알데히드 함량을 UV 분광광도계를 이용하여 발색도를 분석함으로서 성형품의 포름알데히드 발생량을 측정하였다. 이 값이 작을수록 열안정성이 좋음을 나타낸다.According to the VDA275 standard, the obtained polyoxyalkylene resin composition is molded into sizes of 100 mm Х 40 mm Х 2 mm, then fixed in a 1 L bottle containing 50 ml of water without contacting the water, and then sealed. After the bottle equipped in this way was left at 60°C for 3 hours, the amount of formaldehyde generated in the molded product was measured by analyzing the color development of the formaldehyde content collected in water using a UV spectrophotometer. The smaller this value, the better the thermal stability.
2) 용융지수(MI)[g/10min]2) Melt index (MI) [g/10min]
일정한 내경의 오리피스(orifice)에서 온도 190℃ 하중 2.16 kg으로 10분간 압출하여 나온 수지 시료의 중량을 측정하였으며, 이 값은 수지의 해중합률을 평가하는 척도가 되며, 용융지수 값이 클수록 해중합률이 높음을 나타낸다.The weight of the resin sample extruded from an orifice of a constant inner diameter at a temperature of 190°C and a load of 2.16 kg for 10 minutes was measured. This value is a measure of evaluating the depolymerization rate of the resin. The larger the melt index value, the higher the depolymerization rate. It indicates high.
3) 중량평균분자량(Mw)[g/mol]3) Weight average molecular weight (Mw) [g/mol]
중량평균분자량은 휴텍스(Futecs)사 제품 겔침투크로마토그래피(GPC) 장비를 이용하여 측정하였다. 장비는 이동상 펌프(Gradient Pump), 컬럼히터(AT-4000), 검출기(Shodex 201H R.I Detector), 주입기(NS-6000 자동주입기)로 구성되며 분석 컬럼은 Shodex사의 HFIP 800 Series를 사용하였으며 표준물질로는 폴리메틸메타크릴(PMMA) 7종 STD를 사용하였다. 이동상 용매로는 HPLC급 헥사플로우르아이소프로판올(HFIP)를 사용하고 컬럼히터 온도 40℃ 이동상 용매 흐름속도 0.7 mL/min의 조건으로 측정한다. 시료 분석을 위해 준비된 폴리옥시알킬렌을 이동상 용매인 헥사플로우르아이소프로판올(HFIP)에 용해시킨 후 GPC 장비에 주입하여 중량평균분자량을 측정하였다.The weight average molecular weight was measured using gel permeation chromatography (GPC) equipment manufactured by Futecs. The equipment consists of a mobile phase pump (Gradient Pump), a column heater (AT-4000), a detector (Shodex 201H R.I Detector), and an injector (NS-6000 automatic injector). The analysis column used was the HFIP 800 Series from Shodex and was used as a standard material. used 7 types of STDs of polymethyl methacrylic (PMMA). HPLC grade hexafluoroisopropanol (HFIP) is used as the mobile phase solvent, and the measurement is performed under the conditions of a column heater temperature of 40°C and a mobile phase solvent flow rate of 0.7 mL/min. Polyoxyalkylene prepared for sample analysis was dissolved in hexafluoroisopropanol (HFIP), a mobile phase solvent, and then injected into GPC equipment to measure the weight average molecular weight.
4) 인장강도[MPa] 및 항복신율[%]4) Tensile strength [MPa] and yield elongation [%]
ISO 527-1, ISO 527-2 표준규격에 따라 UTM(Univesal Testing Machine)를 사용하여 인장강도를 측정하였으며, 인장시편을 Crosshead speed 50 ㎜/min 으로 각 Sample 당 5회 평가하여 평균값을 계산하였다.Tensile strength was measured using a Universal Testing Machine (UTM) according to ISO 527-1 and ISO 527-2 standards, and the tensile specimens were evaluated five times for each sample at a crosshead speed of 50 mm/min and the average value was calculated.
5) 굴곡 강도 및 굴곡 탄성률[MPa]5) Flexural strength and flexural modulus [MPa]
ISO 178 표준규격에 따라 UTM(Univesal Testing Machine)를 사용하여 굴곡 강도 및 탄성률을 측정하였으며, 각 Sample 당 5회 평가하여 평균값을 계산하였다. Flexural strength and elastic modulus were measured using UTM (Univesal Testing Machine) according to the ISO 178 standard, and each sample was evaluated five times and the average value was calculated.
6) 충격강도[kJ/㎡]6) Impact strength [kJ/㎡]
ISO 179-1, ISO 179-2 표준규격을 이용하여 샤르피 충격강도를 측정하였으며, 상온(25℃에서 노치(NOTCH)된 시편을 사용하여 야스다 세이끼사 제조, 샤르피 충격 시험기 No.258D를 사용하여 25℃환경하에서 측정하였다. 각 Sample 당 5회 충격강도를 평가하여 평균값을 계산하였다.Charpy impact strength was measured using ISO 179-1 and ISO 179-2 standards, and notched specimens were used at room temperature (25°C) using Charpy impact tester No.258D manufactured by Yasuda Seiki. Impact strength was measured 5 times for each sample in a 25°C environment and the average value was calculated.
7) 용융점(Tm)[℃]7) Melting point (Tm) [℃]
DSC(Differential Scanning Calorimetry, 시차 주사 열량계) 분석 기기를 이용하여 10 ℃/min 승온속도의 조건으로 0℃에서 230℃까지 환경하에서 측정하였다.Measurements were made in an environment from 0°C to 230°C at a temperature increase rate of 10°C/min using a DSC (Differential Scanning Calorimetry) analysis device.
8) 중합 개시 속도(Initial Propagation Time)(Tp)[s(초)]8) Initial Propagation Time (Tp) [s (seconds)]
단량체에 중합촉매를 투입하는 시점부터 초기 백탁이 생성되는 시간을 측정하였다. 단량체에 중합촉매를 투입한 이후 일정 시간이 지나면 급격히 백탁이 발생하는데, 초당 50 프레임 이상의 촬영이 가능한 고속카메라를 이용하여 급격히 백탁이 발생하는 시점을 관찰하였으며, 중합촉매를 투입하는 시점부터 백탁이 발생하는 시점까지의 시간을 중합시 성장 속도로 기록하였다. The time for initial white turbidity to be generated was measured from the time the polymerization catalyst was added to the monomer. After a certain period of time after adding the polymerization catalyst to the monomer, white turbidity suddenly occurs. The point at which white turbidity suddenly occurs was observed using a high-speed camera capable of shooting over 50 frames per second, and the white turbidity occurs from the point of injection of the polymerization catalyst. The time until this point was recorded as the growth rate during polymerization.
[실시예 1][Example 1]
1L 용량의 중합기를 50℃로 유지시킨 후 정량 주입장치를 사용하여 트리옥산(Trioxane) 500g 및 디메톡시메탄(Methylal) 0.5g을 주입한 다음 중합촉매로써 삼불화붕소-테트라히드로푸란(Boron trifluoride Tetrahydrofuran, BF3-THF)을 0.5g을 첨가하였다. 중합촉매를 첨가한 뒤 15분 후에 중합정지제로 헥사메톡시메틸멜라민(CYTEC사, CYMEL303)을 중합촉매의 1.0 몰배인 0.170g의 양으로 벤젠에 용해하여 첨가하고 10분 후에 반응을 완결하여 15분 후에 반응을 완결하여 폴리옥시메틸렌 수지를 수득하였다.After maintaining the 1L capacity polymerization reactor at 50℃, inject 500g of Trioxane and 0.5g of Dimethoxymethane (Methylal) using a quantitative injection device, and then use Boron trifluoride Tetrahydrofuran as a polymerization catalyst. , 0.5 g of BF 3 -THF) was added. 15 minutes after adding the polymerization catalyst, hexamethoxymethylmelamine (CYTEC, CYMEL303) was added as a polymerization terminator dissolved in benzene in an amount of 0.170 g, which is 1.0 molar times of the polymerization catalyst, and the reaction was completed after 10 minutes for 15 minutes. Afterwards, the reaction was completed to obtain polyoxymethylene resin.
상기 폴리옥시메틸렌 수지의 물성을 상기 상술한 측정방법으로 평가하여 하기 표 1에 그 결과를 나타내었다.The physical properties of the polyoxymethylene resin were evaluated using the measurement method described above, and the results are shown in Table 1 below.
[실시예 2][Example 2]
상기 실시예 1에서 중합촉매인 BF3-THF를 1.0 g 투입하였다는 점을 제외하고 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.The same procedure as Example 1 was performed except that 1.0 g of BF 3 -THF, a polymerization catalyst, was added.
[실시예 3][Example 3]
상기 실시예 1에서 중합촉매인 BF3-THF를 1.5 g 투입하였다는 점을 제외하고 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.The same procedure as Example 1 was performed except that 1.5 g of BF 3 -THF, a polymerization catalyst, was added.
[실시예 4][Example 4]
상기 실시예 1에서 디메톡시메탄을 1.0 g을 투입하였다는 점을 제외하고 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.The same procedure as Example 1 was performed except that 1.0 g of dimethoxymethane was added.
[실시예 5][Example 5]
상기 실시예 4에서 중합촉매인 BF3-THF를 1.0 g 투입하였다는 점을 제외하고 상기 실시예 4와 동일하게 수행하였다.The same procedure as Example 4 was performed except that 1.0 g of BF 3 -THF, a polymerization catalyst, was added.
[실시예 6][Example 6]
상기 실시예 4에서 중합촉매인 BF3-THF를 1.5 g 투입하였다는 점을 제외하고 상기 실시예 4와 동일하게 수행하였다.The same procedure as Example 4 was performed except that 1.5 g of BF 3 -THF, a polymerization catalyst, was added.
[실시예 7][Example 7]
상기 실시예 1에서 디메톡시메탄을 1.5 g을 투입하였다는 점을 제외하고 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.The same procedure as Example 1 was performed except that 1.5 g of dimethoxymethane was added.
[실시예 8][Example 8]
상기 실시예 7에서 중합촉매인 BF3-THF를 1.0 g 투입하였다는 점을 제외하고 상기 실시예 7과 동일하게 수행하였다.The same procedure as Example 7 was performed except that 1.0 g of BF 3 -THF, a polymerization catalyst, was added.
[실시예 9][Example 9]
상기 실시예 7에서 중합촉매인 BF3-THF를 1.5 g 투입하였다는 점을 제외하고 상기 실시예 7과 동일하게 수행하였다.The same procedure as Example 7 was performed except that 1.5 g of BF 3 -THF, a polymerization catalyst, was added.
[실시예 10][Example 10]
상기 실시예 6에서 트리옥산 투입시 디옥솔란 10 g을 더 투입하였다는 점을 제외하고 상기 실시예 6과 동일하게 수행하였다.The same procedure as Example 6 was performed except that 10 g of dioxolane was added when trioxane was added.
[실시예 11][Example 11]
상기 실시예 6에서 트리옥산 투입시 디옥솔란 20 g을 더 투입하였다는 점을 제외하고 상기 실시예 6과 동일하게 수행하였다.The same procedure as Example 6 was performed except that 20 g of dioxolane was added when trioxane was added.
[실시예 12][Example 12]
상기 실시예 6에서 트리옥산 투입시 디옥솔란 30 g을 더 투입하였다는 점을 제외하고 상기 실시예 6과 동일하게 수행하였다.The same procedure as Example 6 was performed except that 30 g of dioxolane was added when trioxane was added.
[비교예 1][Comparative Example 1]
상기 실시예 4에서 중합촉매로 BF3-THF 대신 삼불화붕소 에테레이트 (boron trifluoride diethyl etherate, BF3OEt2)를 동량 투입하였다는 점을 제외하고 상기 실시예 4와 동일하게 수행하였다.The same procedure as Example 4 was performed, except that the same amount of boron trifluoride diethyl etherate (BF 3 OEt 2 ) was added as the polymerization catalyst instead of BF 3 -THF.
[비교예 2][Comparative Example 2]
상기 실시예 5에서 중합촉매로 BF3-THF 대신 삼불화붕소 에테레이트(boron trifluoride diethyl etherate, BF3OEt2)를 동량 투입하였다는 점을 제외하고 상기 실시예 5와 동일하게 수행하였다.The same procedure as in Example 5 was performed, except that the same amount of boron trifluoride diethyl etherate (BF 3 OEt 2 ) was added as a polymerization catalyst instead of BF 3 -THF.
[비교예 3][Comparative Example 3]
상기 실시예 6에서 중합촉매로 BF3-THF 대신 삼불화붕소 에테레이트(boron trifluoride diethyl etherate, BF3OEt2)를 동량 투입하였다는 점을 제외하고 상기 실시예 6과 동일하게 수행하였다.The same procedure as Example 6 was performed, except that the same amount of boron trifluoride diethyl etherate (BF 3 OEt 2 ) was added as the polymerization catalyst instead of BF 3 -THF.
[비교예 4][Comparative Example 4]
상기 실시예 11에서 중합촉매로 BF3-THF 대신 삼불화붕소 에테레이트(boron trifluoride diethyl etherate, BF3OEt2)를 동량 투입하였다는 점을 제외하고 상기 실시예 11과 동일하게 수행하였다.The same procedure as Example 11 was performed, except that the same amount of boron trifluoride diethyl etherate (BF 3 OEt 2 ) was added as the polymerization catalyst instead of BF 3 -THF.
[비교예 5][Comparative Example 5]
상기 실시예 11에서 중합촉매로 BF3-THF 대신 삼불화붕소 디메틸에테레이트를(boron trifluoride dimethyl etherate, BF3OMe2)동량 투입하였다는 점을 제외하고 상기 실시예 11과 동일하게 수행하였다.The same procedure as Example 11 was performed, except that the same amount of boron trifluoride dimethyl etherate (BF 3 OMe 2 ) was added as the polymerization catalyst instead of BF3-THF.
강도Seal
robbery
신율surrender
elongation
강도curve
robbery
탄성률curve
modulus of elasticity
강도Shock
robbery
상기 표 1에서 보는 바와 같이, 고리형 삼불화붕소 화합물을 중합 촉매로 사용한 경우, 중합개시속도가 비교예들에 비하여 현저히 증가되었음을 알 수 있다. 예를 들면 본 발명의 촉매를 사용한 경우 모든 실시예들에서 중합개시 속도가 2배 이상 증가되었으며, 이는 촉매가 투입되지 말자 바로 중합하는 것이 아니라, 충분히 단량체들과 분산된 후 중합이 될 수 있다는 의미이다. 이러한 중합개시 속도를 연장시킴으로써, 본 발명에서 살피는 바와 같이 실시예 4 및 실시예 4와 동일한 비교예로서 촉매만을 본 발명의 것에 속하지 않은 것으로 하였을 때, 인장강도가 69에서 60으로 감소, 굴곡강도는 90에서 79로 감소, 굴곡탄성율이 2700에서 2400으로 감소되었음을 알 수 있어서, 기계적 물성이 본 발명의 촉매를 사용함으로써 매우 우수하게 증가함을 확인하였다. As shown in Table 1, when a cyclic boron trifluoride compound was used as a polymerization catalyst, the polymerization initiation rate was significantly increased compared to the comparative examples. For example, when the catalyst of the present invention was used, the polymerization initiation rate was increased by more than two times in all examples, which means that polymerization could occur after the catalyst was sufficiently dispersed with the monomers, rather than immediately after being added. am. By extending this polymerization initiation rate, as seen in the present invention, when Example 4 and the same comparative example as Example 4 were used only as a catalyst that did not belong to the present invention, the tensile strength decreased from 69 to 60, and the flexural strength was It can be seen that the flexural modulus decreased from 90 to 79 and the flexural modulus decreased from 2700 to 2400, confirming that the mechanical properties were significantly increased by using the catalyst of the present invention.
또한 포름알데히드 발생량에서도 실시예 4는 비교예 1에 비하여 7.8 mg/kg에서 10.5mg/kg로 증가되어, 본 발명의 촉매가 포름알데히드 발생량도 현저히 감소됨을 알 수 있다. 또한 열적 특성에서도 우수한 상승효과를 나타낸다는 것을 상기 표 1로부터 확인할 수 있었다.In addition, the amount of formaldehyde generated in Example 4 increased from 7.8 mg/kg to 10.5 mg/kg compared to Comparative Example 1, showing that the catalyst of the present invention significantly reduces the amount of formaldehyde generated. In addition, it was confirmed from Table 1 above that an excellent synergistic effect was observed in thermal properties.
또한 동일한 실시형태인 실시예 5와 비교예 2 및 실시예 6과 비교예 3 및 실시예 11과 비교예 4를 대비하여 보면, 상기 표 1에서 보듯이 일 실시예에 따른 폴리옥시메틸렌 수지는 현저한 기계적 물성의 증가 및 열적특성의 증가 및 포름알데히드의 낮은 발생량을 나타내었다.In addition, when comparing Example 5, Comparative Example 2, Example 6, Comparative Example 3, Example 11, and Comparative Example 4, which are the same embodiment, the polyoxymethylene resin according to one example has a remarkable It showed an increase in mechanical properties, an increase in thermal properties, and a low amount of formaldehyde generated.
따라서 본 발명에 따른 중합 개시 속도의 지연효과로 높은 용융점 우수한 기계적 물성 및 열안정성, 낮은 포름알데히드 발생량의 효과를 가지는 폴리옥시메틸렌 수지를 제조할 수 있음을 확인하였다.Therefore, it was confirmed that a polyoxymethylene resin with a high melting point, excellent mechanical properties and thermal stability, and low formaldehyde generation can be produced by delaying the polymerization initiation rate according to the present invention.
이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. As described above, the present invention has been described with specific details and limited embodiments, but these are provided only to facilitate a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments, and the field to which the present invention pertains is not limited to the above embodiments. Those skilled in the art can make various modifications and variations from this description.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Accordingly, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and the scope of the patent claims described later as well as all things that are equivalent or equivalent to the scope of this patent claim shall fall within the scope of the spirit of the present invention. .
Claims (13)
상기 고리형 삼불화붕소 화합물은 하기 화학식 1로 표시되고,
상기 고리형 아세탈 단량체는 1,3,5-트리옥산이고,
상기 폴리옥시알킬렌 수지는 용융지수(190℃ 2.16kg/10분)가 0.01 내지 8.0g/10min.인 폴리옥시알킬렌 수지.
[화학식 1]
A polyoxyalkylene resin prepared from a polymer composition comprising a cyclic acetal monomer and a cyclic boron trifluoride compound,
The cyclic boron trifluoride compound is represented by the following formula 1,
The cyclic acetal monomer is 1,3,5-trioxane,
The polyoxyalkylene resin has a melt index (2.16 kg/10 min at 190°C) of 0.01 to 8.0 g/10 min.
[Formula 1]
상기 고리형 삼불화붕소 화합물은 고리형 아세탈 단량체 100 중량부에 대하여 0.01 내지 1 중량부로 포함되는 폴리옥시알킬렌 수지.According to paragraph 1,
A polyoxyalkylene resin wherein the cyclic boron trifluoride compound is contained in an amount of 0.01 to 1 part by weight based on 100 parts by weight of the cyclic acetal monomer.
상기 고리형 아세탈 단량체는 중합 조성물 전체에 대하여 90 중량% 이상 포함되는 폴리옥시알킬렌 수지.According to paragraph 1,
A polyoxyalkylene resin containing 90% by weight or more of the cyclic acetal monomer based on the total polymer composition.
상기 중합 조성물은 선형 아세탈 단량체를 더 포함하는 폴리옥시알킬렌 수지.According to paragraph 1,
The polymer composition is a polyoxyalkylene resin further comprising a linear acetal monomer.
상기 선형 아세탈 단량체는 고리형 아세탈 단량체 100 중량부에 대하여 0.01 내지 5 중량부로 포함되는 폴리옥시알킬렌 수지.According to clause 8,
A polyoxyalkylene resin wherein the linear acetal monomer is contained in an amount of 0.01 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the cyclic acetal monomer.
하기 화학식 2로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리옥시알킬렌 수지.
[화학식 2]
상기 화학식 2에서,
R1 및 R2는 서로 독립적으로 수소이고,
n은 1이다.According to paragraph 1,
A polyoxyalkylene resin containing a repeating unit represented by the following formula (2).
[Formula 2]
In Formula 2,
R 1 and R 2 are independently hydrogen,
n is 1.
중합시 중합개시 속도(Initial Propagation Time, sec.)가 4초 이상인 폴리옥시알킬렌 수지.According to paragraph 1,
Polyoxyalkylene resin with a polymerization initiation speed (Initial Propagation Time, sec.) of 4 seconds or more.
용융점(Tm)이 170℃이상인 폴리옥시알킬렌 수지.According to paragraph 1,
Polyoxyalkylene resin with a melting point (Tm) of 170°C or higher.
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- 2023-12-29 KR KR1020230196902A patent/KR102680393B1/en active
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