KR20060019597A - 폴리카보네이트 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR20060019597A KR1020057024032A KR20057024032A KR20060019597A KR 20060019597 A KR20060019597 A KR 20060019597A KR 1020057024032 A KR1020057024032 A KR 1020057024032A KR 20057024032 A KR20057024032 A KR 20057024032A KR 20060019597 A KR20060019597 A KR 20060019597A
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Abstract

하기 식 (1)
Figure 112005073106950-PCT00014
(1)
로 표현되는 당질로부터 제조가능한 에테르디올 잔기, 및 하기 식 (2)
-O-(CmH2m)-O- (2)
(단 m 은 2∼12 의 정수)
로 표현되는 디올 잔기를 함유하여 이루어지는 폴리카보네이트로서, 당해 에테르디올 잔기가 전체 디올 잔기 중, 65∼98중량% 를 차지하고, 또한 유리 전이 온도가 90℃ 이상인 폴리카보네이트.

Description

폴리카보네이트 및 그 제조 방법{POLYCARBONATE AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME}
본 발명은 재생가능 자원인 당질로부터 유도될 수 있는 부분을 함유하는 내열성이 우수한 폴리카보네이트, 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 폴리카보네이트는 석유 자원으로부터 얻어지는 원료를 사용하여 제조되지만, 석유 자원의 고갈이 우려되고 있어, 식물 등의 재생가능 자원으로부터 얻어지는 원료를 사용한 폴리카보네이트의 제조가 요망되고 있다.
또한, 하기 식 (3)
Figure 112005073106950-PCT00001
(3)
에 나타낸 에테르디올은 재생가능 자원, 예를 들어 당류 및 전분 등으로부터 용이하게 만들어지고, 3종의 입체 이성체가 알려져 있는데, 구체적으로는 하기 식 (5)
Figure 112005073106950-PCT00002
(5)
에 나타내는, 1,4:3,6-디안히드로-D-소르비톨 (본 명세서에서는 이하 「이소소르비드」 라고 호칭한다), 하기 식 (6)
Figure 112005073106950-PCT00003
(6)
에 나타내는, 1,4:3,6-디안히드로-D-만니톨 (본 명세서에서는 이하 「이소만니드」 라고 호칭한다), 하기 식 (7)
Figure 112005073106950-PCT00004
(7)
에 나타내는, 1,4:3,6-디안히드로-L-이디톨 (본 명세서에서는 이하「이소이디드」 라고 호칭한다) 이다.
이소소르비드, 이소만니드, 이소이디드는 각각 D-글루코스, D-만노스, L-이도스로부터 얻어진다. 예를 들어 이소소르비드의 경우, D-글루코스를 수첨한 후, 산촉매를 사용하여 탈수함으로써 얻을 수 있다.
지금까지 상기 에테르디올 중에서도, 특히, 모노머로서 이소소르비드를 중심으로 사용하여 폴리카보네이트에 삽입하는 것이 검토되어 왔다 (예를 들어 독일 특허출원공개 제2938464호, “Journal fuer praktische Chemie”, 1992년, 제334권, p.298∼310, “Macromolecules”, 1996년, 제29권, p.8077∼8082, “Journal of Applied Polymer Science”, 2002년, 제86권, p.872∼880).
그러나 이소소르비드로부터의 폴리카보네이트는 그 강직한 구조 때문에, 유리 전이 온도나 용융 점도가 매우 높아져, 성형 가공이 어렵다는 문제를 안고 있다.
또한, 이소소르비드와 여러 디페놀의 코폴리카보네이트의 제조 방법이 보고되어 있지만 (예를 들어, 일본 공개특허공보 소56-110723호, “Macromolecular Chemistry and Physics” 1997년, 제198권, p.2197∼2210, “Journal of Polymer Science: Part A”, 1997년, 제35권, p.1611∼1619, “Journal of Polymer Science: Part A", 1999년, 제37권, p.1125∼1133), 이들의 원료는 석유 유래라는 문제를 안고 있다.
한편, 지방족 디올로부터 유도된 폴리카보네이트에 대해서는 에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올 등으로부터 유도된 폴리카보네이트의 유리 전이 온도는 각각 0∼5℃, -35℃, -41℃, -50℃ 이다 (예를 들어, “Journal of Polymer Science: Polymer Letters Edition”, 1980년, 제18권, P.599∼602, “Macromolecular Chemistry and Physics”, 1998년, 제199권, p97∼102, 폴리카보네이트 수지 핸드북 혼마 세이치 편 닛칸 공업 신문사, 1992년, p.21).
이들 지방족 디올로서 재생가능 자원을 이용할 수도 있지만, 지방족 디올로부터 유도된 폴리카보네이트는 그 유연한 구조 때문에, 통상, 실온 하에서 오일상 또는 저융점의 고체이고, 내열성이 부족하다는 결점을 갖고 있고, 보다 유리 전이 온도가 높은 공중합체는 보고되어 있지 않다.
또한, 이소소르비드와 지방족 디올의 공중합 폴리카보네이트에 관한 보고는 적지만, 그 하나로서 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 1,8-옥탄디올, 1,10-데칸디올 등의 지방족 디올과 이소소르비드의 공중합 폴리카보네이트가 보고되어 있다 (예를 들어, 오카다 외, 문부과학성 과학 연구비 보조금 특정 영역 연구 (B) 「환경 저부하 고분자」 재생가능 자원으로부터의 환경 저부하 플라스틱의 생산에 기초하는 지속형 재료 시스템의 구축 제7회 공개 심포지엄 강연 요지집, 2002년, p.26∼29,“Journal of Polymer Science: Part A”, 2003년, 제41권, p.2312∼2321).
이들의 폴리카보네이트는 블록 공중합체 또는 랜덤 공중합체이고, 유리 전이점은 각각 지방쇄가 길어짐에 따라 저하되고, 65℃ 또는 59℃, 26℃ 또는 20℃, 12℃ 또는 23℃, -1℃ 또는 7℃ 인 것이 관측되어 있고, 내열성이 부족하다.
또한 본원의 기초 출원일 이후의 공개인 일본 공개특허공보 2003-292603호에는 이소소르비드로부터 얻어지는 폴리카보네이트 화합물을 함유하는 열가소성 성형 재료가 기재되어 있는데, 유리 전이 온도가 실온보다 충분히 높다고는 하나, 한층더 내열성의 향상이 요망되고 있다.
발명의 개시
본 발명의 목적은 재생가능 자원으로부터 유도될 수 있는 부분을 함유하고, 또한 우수한 내열성 및 성형성을 갖는 신규 폴리카보네이트를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 다른 목적은 비용면에서 우수하고, 보다 간단하게 그 폴리카보네이트를 제조할 수 있는 프로세스를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 또 다른 목적 및 이점은 이하의 설명을 통해 분명해질 것이다.
본 발명은 하기 식 (1)
Figure 112005073106950-PCT00005
(1)
로 표현되는 당질로부터 제조가능한 에테르디올 잔기, 및 하기 식 (2)
-O-(CmH2m)-O- (2)
(단 m 은 2∼12 의 정수)
로 표현되는 디올 잔기를 함유하여 이루어지는 폴리카보네이트로서, 당해 에테르디올 잔기가 전체 디올 잔기 중, 65∼98중량% 를 차지하고, 또한 유리 전이 온도가 90℃ 이상인 폴리카보네이트, 및 그 제조 방법이다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하에, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 관하여 상세히 설명한다. 또, 이들의 실시예 및 설명은 본 발명을 예시하는 것이고, 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다. 본 발명의 취지에 합치되는 한 다른 실시형태도 본 발명의 범주에 포함됨은 물론이다.
본 발명에 이러한 폴리카보네이트는 하기 식 (1)
Figure 112005073106950-PCT00006
(1)
로 표현되는 에테르디올 잔기, 및 하기 식 (2)
-O-(CmH2m)-O- (2)
(단 m 은 2∼12 의 정수)
로 표현되는 디올 잔기를 함유하여 이루어지고, 에테르디올 잔기가 전체 디올 잔기 중, 65∼98중량% 를 차지하고, 또한 유리 전이 온도가 90℃ 이상인 폴리카보네이트이다. 에테르디올 잔기가 전체 디올 잔기 중, 80∼98중량% 를 차지하는 것이 바람직하다.
즉 본 발명의 폴리카보네이트는 식 (8)
Figure 112005073106950-PCT00007
(8)
의 반복 단위 부분과 식 (9)
Figure 112005073106950-PCT00008
(9)
(단 m 은 2∼12 의 정수)
의 반복 단위 부분을 갖는다.
에테르디올 잔기의 함유량이 이 범위보다 적어지면, 얻어지는 수지의 유리 전이 온도가 내려가고, 또한 중합도도 올라가기 어려워져, 무른 폴리머가 된다. 에테르디올의 함유량이 이 범위보다 많아지면, 유리 전이 온도나 용융 점도가 매우 높아져 성형 가공이 어려워진다.
본 발명의 폴리카보네이트에 있어서, 상기 식 (2) 로 표현되는 디올 잔기가 에틸렌글리콜 잔기, 1,3-프로판디올 잔기, 1,4-부탄디올 잔기, 1,5-펜탄디올 잔기, 및 1,6-헥산디올 잔기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.
또한 에테르디올 잔기 및 상기 식 (2) 로 표현되는 디올 잔기에 더하여 다른 디올 잔기를 포함하는 것도 바람직하다. 그 밖의 디올로서는 시클로헥산디올, 시클로헥산디메탄올 등 지환식 알킬렌디올류, 디메탄올벤젠, 디에탄올벤젠 등의 방향족 디올, 비스페놀류 등을 들 수 있다. 그 경우, 상기 식 (2) 의 글리콜 잔기의 100중량부에 대하여, 그 밖의 디올 잔기는 합계로 50중량부 이하로 하는 것이 바람직하다.
또한 상기 식 (2) 로 표현되는 디올 잔기를 적어도 2종류 이상으로 하는 것도 바람직하다. 상기 식 (2) 로 표현되는 디올을 2종 이상 사용할 때의 비는 특별히 한정되지 않는다. 특히 자연계에서 분해성이 높은 에틸렌글리콜 잔기, 1,3-프로판디올 잔기, 1,4-부탄디올 잔기, 1,5-펜탄디올 잔기, 및 1,6-헥산디올 잔기에서 선택되는 2종 이상의 조합이 바람직하다. 보다 바람직한 조합으로서는 1,6-헥산디올 잔기 및 1,3-프로판디올 잔기, 또는 1,6-헥산디올 잔기 및 1,4-부탄디올 잔기를 들 수 있다.
본 발명의 폴리카보네이트는 유리 전이 온도가 90℃ 이상이다. 유리 전이 온도는 성형물의 내열성이나, 용융 성형성에 있어서 중요하고, 실용적으로 충분한 내열성과 성형성을 유지하기 위해서는 100℃ 이상 160℃ 이하인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 폴리카보네이트는 환원 점도가 0.1 dl/g 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.35 dl/g 이상이고, 더욱 바람직하게는 0.6 dl/g 이상이다. 이 범위 내에 있을 때에는 양호한 용융 유동성을 갖고, 나아가서는 충분한 기계 강도를 갖는다.
본 발명의 폴리카보네이트는 하기 식 (3)
Figure 112005073106950-PCT00009
(3)
으로 표현되는 에테르디올, 하기 식 (4)
HO-(CmH2m)-OH (4)
(단 m 은 2∼12 의 정수)
로 표현되는 디올, 및 탄산디에스테르로 용융 중합법에 의해 제조할 수 있다.
에테르디올로서는 구체적으로는 상기 식 (5), (6) 및 (7) 로 표현되는 이소소르비드, 이소만니드, 이소이디드 등을 들 수 있다.
이들 당질 유래의 에테르디올은 자연계의 바이오매스로부터도 얻어지는 물질로, 재생가능 자원이라고 불리는 것 중 하나이다. 이소소르비드는 전분으로부터 얻어지는 D-글루코스에 수첨한 후, 탈수를 받게 함으로써 얻어진다. 그 밖의 에테르디올에 대해서도, 출발 물질을 제외하고 동일한 반응에 의해 얻어진다.
특히, 에테르디올 잔기로서 이소소르비드의 잔기를 함유하여 이루어지는 폴리카보네이트가 바람직하다. 이소소르비드는 전분 등으로부터 간단히 만들 수 있는 에테르디올이며 자원으로서 풍부하게 입수할 수 있는 데다, 이소만니드나 이소이디드와 비교하더라도 제조 용이성, 성질, 광범위한 용도 등 모두 우수하다.
본 발명의 폴리카보네이트가, 에테르디올 잔기로서 이소소르비드 잔기를 함유하는 경우, 이소소르비드 잔기가, 전체 디올 잔기 중, 65∼98중량% 를 차지하는 것이 바람직하다. 전체 디올 잔기 중 80∼98중량% 를 차지하는 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 폴리카보네이트의 제조 방법에 사용하는 탄산디에스테르로서는 예를 들어 디페닐카보네이트, 디나프닐카보네이트, 비스(디페닐)카보네이트, 디메틸카보네이트, 디에틸카보네이트, 디부틸카보네이트 등을 들 수 있고, 그중에서도 반응성, 비용면에서 디페닐카보네이트가 바람직하다.
본 발명의 제조 방법에서는 바람직하게는 중합 촉매의 존재 하, 원료인 디올과 탄산디에스테르를 상압에서 가열하여, 예비 반응시킨 후, 감압 하에서 280℃ 이하의 온도에서 가열하면서 교반하여, 생성되는 페놀을 유출시킨다. 반응계는 질소 등의 원료, 반응 혼합물, 반응 생성물에 대하여 불활성 가스의 분위기로 유지하는 것이 바람직하다. 질소 이외의 불활성 가스로서는 아르곤 등을 들 수 있다.
반응 초기에 상압에서 가열 반응시키는 것이 바람직하다. 이는 올리고머화 반응을 진행시켜, 반응 후기에 감압하여 페놀 등의 방향족 알코올 또는 지방족 알코올을 증류 제거할 때, 미반응의 모노머가 유출되어 몰 밸런스가 무너져, 중합도가 저하되는 것을 막기 위해서이다. 본 발명에 관계되는 제조 방법에 있어서는 방향족 알코올 또는 지방족 알코올을 적절한 계 (반응기) 로부터 제거함으로써 반응을 진행시킬 수 있다. 이를 위해서는 감압하는 것이 효과적이고, 바람직하다.
본 발명의 제조 방법에 있어서, 에테르디올의 분해를 억제하여, 착색이 적고 고점도의 수지를 얻기 위해서, 가능한 한 저온의 조건을 이용하는 것이 바람직하지만, 중합 반응을 적절히 진행시키기 위해서는 중합 온도는 180℃ 이상 280℃ 이하의 범위인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 230∼260℃ 의 범위이다.
본 발명에 관계되는 제조 방법에서는 촉매를 사용하는 것이 바람직하다. 사용할 수 있는 촉매는 (i) 함질소 염기성 화합물, (ii) 알칼리금속 화합물 및 (iii) 알칼리 토금속 화합물 등이다. 이들은 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 병용해도 되지만, (i) 와 (ii), (i) 과 (iii), (i) 과 (ii) 와 (iii) 의 조합으로 병용하는 것이 바람직한 경우가 많다.
(i) 에 대해서는 바람직하게는 테트라메틸암모늄히드록시드, (ii) 에 대해서는 바람직하게는 나트륨염류이고, 그중에서도 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판2나트륨염을 사용하는 것이 특히 바람직하다.
또한, 본 발명의 폴리카보네이트에는 용도에 따라 각종 기능 부여제를 첨가해도 되고, 예를 들어 열 안정제, 안정화 보조제, 가소제, 산화 방지제, 광 안정제, 조핵제, 중금속 불활성화제, 난연제, 활제, 대전 방지제, 자외선 흡수제 등이다.
또한, 본 발명의 폴리카보네이트에는 용도에 따라 각종 유기 및 무기 필러, 섬유 등을 복합화하여 사용할 수도 있다. 필러로서는 예를 들어 카본, 탤크, 몬모릴로나이트, 하이드로탈사이트 등을 들 수 있다. 또한, 섬유로서는 예를 들어 케나프 등의 천연 섬유 외에, 각종 합성 섬유, 유리 섬유, 석영 섬유, 탄소 섬유 등을 들 수 있다.
이상과 같이, 재생가능 자원으로부터 유도되는 부분을 함유하고, 또한 우수한 내열성을 갖는 폴리카보네이트를 얻을 수 있다.
본 발명의 폴리카보네이트는 우수한 내열성을 갖는다는 점에서, 광학용 시트, 광학용 디스크, 정보 디스크, 광학 렌즈, 프리즘 등의 광학용 부품, 각종 기계 부품, 건축 재료, 자동차 부품, 각종 수지 트레이, 식기류를 비롯한 여러 가지 용도에 폭넓게 사용할 수 있다. 그중에서도 광학용 시트 등의 필름 성형체로서 바람직하게 사용된다.
또한 본 발명의 폴리카보네이트는 생분해성도 갖는다는 점에서 하우스용 필름, 멀티용 필름 등을 비롯한 농업 자재용 필름 및 시트, 식품 포장, 일반 포장, 콤포스트 백 등을 비롯한 포장용 필름 및 시트, 테이프 등을 비롯한 산업용 제품, 각종 포장용 용기 등, 환경 오염의 저감이 요망되는 각종 용도의 성형품으로서 사용할 수도 있다.
또한, 본 발명의 폴리카보네이트는 예를 들어 폴리락트산, 지방족 폴리에스테르 외에, 방향족 폴리에스테르, 방향족 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리스티렌, 폴리올레핀, 폴리아크릴, ABS, 폴리우레탄 등, 각종 바이오 베이스 폴리머 및 합성 수지, 고무 등과 혼합하여 합금화하여 사용할 수도 있다.
이하에 실시예에 의해 본 발명을 상세히 기술한다. 단, 본 발명은 이들 실시예에 의해 전혀 한정되지 않는다.
또, 실시예 중의 각 평가는 다음과 같이 하여 구하였다. 물성에 관해서는 정리하여 표 1 에 나타낸다.
(1) 유리 전이 온도의 측정:
유리 전이 온도 (Tg) 의 측정은 듀폰사 제조 910 시차 주사 열량계를 사용하여, 질소 가스 기류 하, 매분 20℃ 의 속도로 승온시켜 행하였다.
(2) 환원 점도의 측정:
페놀/테트라클로로에탄 (부피비 50/50) 의 혼합 용매 10ml 에 대하여 폴리카보네이트 120mg 를 용해하여 얻은 용액의 30℃ 에 있어서의 점도를 우벨로데 점도계로 측정하였다. 단위는 dl(리터)/g 이다.
(3) 성형성의 평가
닛세이쥬시 공업 제 소형 사출 성형기 PS-20 을 사용하여 토출 온도 240℃, 금형 온도 80℃ 에서 성형하여 성형성을 확인하였다. 인장 시험을 ASTM D-683 에 준거하여 행하고, 굽힘 시험은 ASTM D-790 에 준거하여 행하였다.
(4) 생분해성의 평가
시판 중인 부엽토 (산요바크 (유) 제 수피 퇴비) 200g 에, 저수지의 물 1리터를 사용하여 첨가하고, 30분 이상 약 30℃ 의 온수욕 속에서 폭기하였다. 이것을 여과지로 여과한 액에, 최적화 시험 배양용 A액 (인산2수소칼륨 37.5g, 인산수소2나트륨 72.9g, 염화암모늄 2.0g 을 1리터의 이온 교환수에 용해시킨 것) 을 100밀리리터 첨가하여 전량을 2리터로서 조정하고, 콤포스트 조건과 가까운 50℃ 의 항온조 내에 설치하여, 압공을 통기량 200밀리리터/분 으로 유통시켰다. 3-4일 간격으로 배양액의 절반을 신규로 조제한 것과 교환하였다.
폴리머를 디클로로메탄에 용해시켜 얻은 용액을 유리 기판 상에 캐스트하여 얻어진 두께 약 20μm 의 필름을 약 200mg 절라낸 후, 시판 중인 부직포 제 봉지에 넣어, 상기 용기 속에 투입하고, 3개월 후에 꺼내어, 중량 감소율을 조사하여 생분해성을 평가하였다.
실시예 1
이소소르비드 29.23중량부와 에틸렌글리콜 1.51중량부와 디페닐카보네이트 49.48중량부를 반응기에 넣고, 중합 촉매로서 테트라메틸암모늄히드록시드를 2×10-3중량부 (디올 성분 1몰에 대하여 1×10- 4몰), 및 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판2나트륨염을 30×10- 4중량부 (디올 성분 1몰에 대하여 0.5×10- 6몰) 투입하여 질소 분위기 하 180℃ 에서 용융하였다.
교반 하, 반응조 내를 13.3×10-3MPa 로 감압하고, 생성되는 페놀을 증류 제거하면서 20분간 반응시켰다. 다음으로 200℃ 로 승온시킨 후, 서서히 감압하여, 페놀을 증류 제거하면서 4.00×10-3MPa 에서 25분간 반응시키고, 다시 215℃ 로 승온시켜 10분간 반응시켰다.
이어서, 서서히 감압하고, 2.67×10-3MPa 에서 10분간, 1.33×10-3MPa 에서 10분간 반응을 속행하고, 다시 감압하여 4.00×10-5MPa 에 도달하면, 서서히 250℃ 까지 승온시키고, 최종적으로 250℃, 6.66×10-5MPa 에서 1시간 반응시켰다.
환원 점도가 0.353dl/g 이고, 유리 전이 온도가 157.4℃ 인 폴리머가 얻어졌다.
실시예 2∼5
표 1 중에 기재된 양의 이소소르비드, 에틸렌글리콜, 및 디페닐카보네이트를 반응기에 넣고, 중합 촉매로서 테트라메틸암모늄히드록시드 및 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판2나트륨염을 실시예 1 과 동일 농도 비율로 투입하여, 질소 분위기 하 180℃ 에서 용융하여 실시예 1 과 동일하게 중합시켜 폴리머를 얻었다. 표 1 중에 환원 점도, 유리 전이 온도를 기입한다.
실시예 6∼8
표 1 중에 기재된 양의 이소소르비드, 1,3-프로판디올, 디페닐카보네이트를 반응기에 넣고, 중합 촉매로서 테트라메틸암모늄히드록시드 및 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판2나트륨염을 실시예 1 과 동일 농도 비율로 투입하여, 질소 분위기 하 180℃ 에서 용융하였다.
실시예 1 과 동일하게 중합시켜 폴리머를 얻었다. 표 1 중에 환원 점도, 유리 전이 온도를 기입한다.
실시예 6 에서 얻어진 폴리머에 관해서, 덤벨형 성형편, 120mm×12mm×3mm 의 판상 성형편을 제작하여 성형성을 평가하였다. 결과를 표 3 에 나타낸다.
실시예 6 에서 얻어진 폴리머로부터 필름을 얻어 생분해성을 평가한 바 중량 감소율은 15.9% 이었다.
실시예 9∼10
표 1 중에 기재된 양의 이소소르비드, 1,4-부탄디올, 디페닐카보네이트를 반응기에 넣고, 중합 촉매로서 테트라메틸암모늄히드록시드 및 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판2나트륨염을 실시예 1 과 동일 농도 비율로 투입하여, 질소 분위기 하 180℃ 에서 용융하여 실시예 1 과 동일하게 중합시켜 폴리머를 얻었다. 표 중 에 환원 점도, 유리 전이 온도를 기입한다.
실시예 10 에서 얻어진 폴리머에 관해서, 덤벨형 성형편, 120mm×12mm×3mm 의 판상 성형편을 제작하여 성형성을 평가하였다. 결과를 표 3 에 나타낸다.
실시예 11∼12
표 1 중에 기재된 양의 이소소르비드, 1,5-펜탄디올, 및 디페닐카보네이트를 반응기에 넣고, 중합 촉매로서 테트라메틸암모늄히드록시드 및 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판2나트륨염을 실시예 1 과 동일 농도 비율로 투입하여 질소 분위기 하 180℃ 에서 용융하여 실시예 1 과 동일하게 중합시켜 폴리머를 얻었다. 표 중에 환원 점도, 유리 전이 온도를 기입한다.
실시예 13∼16
표 2 중에 기재된 양의 이소소르비드, 1,6-헥산디올, 디페닐카보네이트를 반응기에 넣고, 중합 촉매로서 테트라메틸암모늄히드록시드 및 2,2-비스(4-히드록시드페닐)프로판2나트륨염을 실시예 1 과 동일 농도 비율로 투입하여 질소 분위기 하 180℃ 에서 용융하여 실시예 1 과 동일하게 중합시켜 폴리머를 얻었다. 표 중에 환원 점도, 유리 전이 온도를 기입한다.
실시예 15 에서 얻어진 폴리머에 관해서, 덤벨형 성형편, 120mm×12mm×3mm 의 판상 성형편을 제작하여 성형성을 평가하였다. 결과를 표 3 에 나타낸다.
실시예 11 에서 얻어진 폴리머로부터 필름을 얻어 생분해성을 평가한 바 중량 감소율은 15.6% 이었다.
실시예 17∼21
표 2 중에 기재된 양의 이소소르비드, 1,6-헥산디올, 1,3-프로판디올, 및 디페닐카보네이트를 반응기에 넣고, 중합 촉매로서 테트라메틸암모늄히드록시드 및 2,2-비스(4-히드록시드페닐)프로판2나트륨염을 실시예 1 과 동일 농도 비율로 투입하여 질소 분위기 하 180℃ 에서 용융하여 실시예 1 과 동일하게 중합시켜 폴리머를 얻었다. 표 2 중에 환원 점도, 유리 전이 온도를 기입한다.
실시예 17 에서 얻어진 폴리머에 관해서, 덤벨형 성형편, 120mm×12mm×3mm 의 판상 성형편을 제작하여 성형성을 평가하였다. 결과를 표 3 에 나타낸다.
실시예 22
이소소르비드 23.38중량부와 1,6-헥산디올 2.36중량부, 1,4-부탄디올 1.80중량부, 및 디페닐카보네이트 42.84중량부를 반응기에 넣고, 중합 촉매로서 테트라메틸암모늄히드록시드 및 2,2-비스(4-히드록시드페닐)프로판2나트륨염을 실시예 1 과 동일 농도 비율로 투입하여 질소 분위기 하 180℃ 에서 용융하여 실시예 1 과 동일하게 중합시켜 폴리머를 얻었다. 표 2 중에 환원 점도, 유리 전이 온도를 기입한다.
실시예 23
이소소르비드 24.84중량부, 1,4-부탄디올 1.80중량부, 에틸렌글리콜 1.24중량부, 및 디페닐카보네이트 44.99중량부를 반응기에 넣고, 중합 촉매로서 테트라메틸암모늄히드록시드 및 2,2-비스(4-히드록시드페닐)프로판2나트륨염을 실시예 1 과 동일 농도 비율로 투입하여 질소 분위기 하 180℃ 에서 용융하여 실시예 1 과 동일하게 중합시켜 폴리머를 얻었다. 표 2 중에 환원 점도, 유리 전이 온도를 기입 한다.
비교예 1∼4
표 2 중에 기재된 이소소르비드와 각종 디페닐카보네이트 44.1중량부를 반응기에 넣고, 중합 촉매로서 테트라메틸암모늄히드록시드 및 2,2-비스(4-히드록시드페닐)프로판2나트륨염을 실시예 1 과 동일 농도 비율로 투입하여 질소 분위기 하 180℃ 에서 용융하였다.
실시예 1 과 동일하게 중합시켜 폴리머를 얻었다. 표 2 중에 환원 점도, 유리 전이 온도를 기입한다.
Figure 112005073106950-PCT00010
Figure 112005073106950-PCT00011
주) EG: 에틸렌글리콜, PD: 1,3-프로판디올, BD: 1,4-부탄디올, PeD: 1,5-펜탄디올, HD: 1,6-헥산디올
실시예 6 실시예 10 실시예 15 실시예 17
인장 시험 탄성률 [MPa] 항복점 응력 [MPa] 파단점 신도 [%] 항복점 신도 (변형) [%] 3100 2632 2426 2534
85 74.2 63 70.4
4.6 5.5 4.8 5.3
15 - 4.8 -
굽힘 탄성률 [MPa] 굽힘 강도 (최대점 응력) [MPa] 2993 3327 3066 2742
37 143 128 118

Claims (10)

  1. 하기 식 (1)
    Figure 112005073106950-PCT00012
    (1)
    로 표현되는 당질로부터 제조가능한 에테르디올 잔기, 및 하기 식 (2)
    -O-(CmH2m)-O- (2)
    (단 m 은 2∼12 의 정수)
    로 표현되는 디올 잔기를 함유하여 이루어지는 폴리카보네이트로서, 당해 에테르디올 잔기가 전체 디올 잔기 중, 65∼98중량% 를 차지하고, 또한 유리 전이 온도가 90℃ 이상인 폴리카보네이트.
  2. 제 1 항에 있어서, 식 (2) 로 표현되는 디올의 잔기가 에틸렌디올 잔기, 1,3-프로판디올 잔기, 1,4-부탄디올 잔기, 1,5-펜탄디올 잔기, 및 1,6-헥산디올 잔기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트.
  3. 제 1 항에 있어서, 식 (2) 로 표현되는 디올 잔기를 적어도 2종 함유하는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 에테르디올 잔기로서, 이소소르비드 잔기를 함유하여 이루어지는 폴리카보네이트.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 이소소르비드 잔기가, 전체 디올 잔기 중, 65∼98중량% 를 차지하는 폴리카보네이트.
  6. 하기 식 (3)
    Figure 112005073106950-PCT00013
    (3)
    으로 표현되는 에테르디올, 하기 식 (4)
    HO-(CmH2m)-OH (4)
    (단 m 은 2∼12 의 정수)
    로 표현되는 디올, 및 탄산디에스테르로 용융 중합법에 의해 제조하는 폴리카보네이트의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 중합 촉매의 존재 하, 상기 식 (3) 으로 표현되는 에테르디올, 상기 식 (4) 로 표현되는 디올, 및 탄산디에스테르를, 상압에서 가열 반응시키고, 이어서, 감압 하, 180℃ 이상 280℃ 이하의 온도에서 가열하면서 용융 중축합시키는 폴리카보네이트의 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 중합 촉매로서 함질소 염기성 화합물과 알칼리금속 화합물과 알칼리 토금속 화합물로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 하나의 화합물을 사용하는 폴리카보네이트의 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 중합 촉매로서 테트라메틸암모늄히드록시드와 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판2나트륨염을 사용하는 폴리카보네이트의 제조 방법.
  10. 제 6 항에 있어서, 상기 탄산디에스테르로서 디페닐카보네이트를 사용하는 폴리카보네이트의 제조 방법.
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