KR20190132313A

KR20190132313A - 지방족 폴리카보네이트 수지 조성물

Info

Publication number: KR20190132313A
Application number: KR1020190147377A
Authority: KR
Inventors: 신이치 다케모리; 노부타카 후지모토
Original assignee: 스미토모 세이카 가부시키가이샤
Priority date: 2012-07-13
Filing date: 2019-11-18
Publication date: 2019-11-27
Also published as: CN103540114A; KR102273976B1; JP2014019748A; KR20140009052A; CN110256828A; JP6007009B2

Abstract

본 발명은 투명성, 내블로킹성 및 기계 강도가 우수한 지방족 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 폴리카보네이트 수지 조성물은 지방족 폴리카보네이트 수지 100질량부에 대하여 비정질 실리카를 0.05∼4질량부의 비율로 함유한다.

Description

지방족 폴리카보네이트 수지 조성물{ALIPHATIC POLYCARBONATE RESIN COMPOSITION}

본 발명은 지방족 폴리카보네이트 수지 조성물에 관한 것이다. 더 상세하게는, 투명성, 내블로킹성 및 기계 강도가 우수한 지방족 폴리카보네이트 수지 조성물에 관한 것이다.

산업혁명 이후, 인류는 화석 연료를 대량 소비하는 것에 의해 현대사회를 구축해 왔지만, 한편으로 대기중에서의 이산화탄소 농도를 증가시키고, 게다가 삼림 파괴 등의 환경 파괴에 의해 이 증가를 조장시키고 있다. 지구 온난화는 대기중의 이산화탄소, 플론이나 메테인과 같은 온실 효과 가스가 증가한 것이 원인이라고 여겨지기 때문에, 지구 온난화에의 기여율이 높은 이산화탄소의 대기중 농도를 감소시키는 것은 극히 중요하고, 이 배출 규제나 고정화 등의 다양한 연구가 세계 규모로 행해지고 있다.

그 중에서도, 이노우에(井上) 등에 의해 발견된 이산화탄소와 에폭사이드의 공중합 반응은, 지구 온난화 문제의 해결을 맡는 반응으로서 기대되고 있고, 화학적인 이산화탄소의 고정이라는 관점뿐만 아니라, 탄소 자원으로서의 이산화탄소의 이용이라는 관점에서도 한창 연구되고 있다(비특허문헌 1 참조).

에폭사이드와 이산화탄소의 공중합에 의해 얻어지는 지방족 폴리카보네이트는 투명성을 가지며, 또한 소정 온도 이상으로 가열함으로써 완전히 분해되기 때문에, 일반 성형물, 필름, 섬유 등의 용도에 사용할 수 있는 것에 더하여, 광섬유, 광디스크 등의 광학 재료, 또는 세라믹 바인더, 로스트 폼 캐스팅(lost foam casting) 등의 열분해성 재료로서 이용하는 것도 가능하다.

그러나, 지방족 폴리카보네이트의 역학 성능은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메타크릴산메틸 등의 범용 수지와 비교하여 못 미치는 수준이기 때문에, 그의 적용이 현저히 제한되어 있고, 역학 강도를 높이기 위해 여러 가지의 검토가 이루어지고 있다.

예컨대, 비특허문헌 2에는 폴리프로필렌 카보네이트에 탄산칼슘을 배합하여 이루어지는 수지 조성물이 기재되어 있다. 또한, 특허문헌 1에는, 지방족 폴리카보네이트에 대하여 메타크릴계 수지 또는 지방족 폴리에스터를 제 2 성분으로서 복합화하고, 제 3 성분으로서 바이닐계 수지를 특정 비율 첨가한, 기계적 성질이 우수한 신규한 3원계의 이산화탄소 유래 지방족 폴리카보네이트 복합체가 기재되어 있다.

특허문헌 2에는, 폴리알킬렌 카보네이트 수지, 및 무기 섬유 또는 합성 섬유를 갖는 인장 강도, 굽힘 강도, 충격 강도가 우수한 폴리알킬렌 카보네이트 수지 조성물이 제안되어 있지만, 충분한 인장 강도를 얻기 위해서는 20질량% 이상의 무기 섬유 또는 합성 섬유의 첨가가 필요하며, 그 경우, 투명성이나 파단 변형도 극단적으로 저하되는 등의 우려가 있다.

또한, 지방족 폴리카보네이트의 유리 전이 온도 및 기계 특성, 예컨대 인장 강도 및 충격 강도 등의 특성을 개선하기 위해, 특성 향상재를 첨가하는 방법이 알려져 있다. 특성 향상재로서는, 분자쇄의 말단에 하이드록실기, 카복실기, 아미노기 또는 설포기를 갖는 화합물, 산 변성 폴리프로필렌, 저분자 당류, 금속 또는 반금속의 산화물 등이다(특허문헌 3 참조). 이들 특성 향상재를 첨가하는 것은 지방족 폴리카보네이트의 고착·괴상화를 방지하는 데에도 유효하지만, 투명성이 저하될 우려가 있다.

또한, 지방족 폴리카보네이트는 투명성이 높기 때문에, 광학용 수지로서의 응용이 검토되고 있다(특허문헌 4 참조).

WO 2010/053110호 공보 일본 특허공개 2007-119609호 공보 일본 특허공개 2010-138326호 공보 일본 특허공개 2011-191687호 공보

Macromolecular Syntheses, Vol. 7, p. 87 (1969) Journal of Polymer Science Part B Polymer Physics, Vol. 41, p. 1806 (2003)

상기와 같이, 지방족 폴리카보네이트의 역학 강도에 관하여 여러 가지의 개량이 제안되어 있지만, 어느 것에 있어서도 만족하는 성능은 얻어지고 있지 않다. 또한, 상기에서는, 지방족 폴리카보네이트의 투명성이 소실되는 문제가 있다.

본 발명은 투명성, 내블로킹성 및 기계 강도가 우수한 지방족 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자는 상기한 과제를 달성하기 위해 예의 연구를 거듭해 왔다. 그 결과, 지방족 폴리프로필렌 카보네이트에 대하여 특정 비율의 비정질 실리카를 함유하는 지방족 폴리카보네이트 수지 조성물이 투명성, 내블로킹성 및 기계 강도가 우수하다는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 즉, 본 발명은,

항 1. 지방족 폴리카보네이트 수지 100질량부에 대하여 비정질 실리카를 0.05∼4질량부의 비율로 함유하는 지방족 폴리카보네이트 수지 조성물;

항 2. 지방족 폴리카보네이트 수지가, 이산화탄소와 알킬렌 옥사이드를 금속 촉매의 존재 하에서 중합시켜 얻어지는 것인 항 1에 기재된 지방족 폴리카보네이트 수지 조성물;

항 3. 지방족 폴리카보네이트 수지가 폴리프로필렌 카보네이트 수지인 항 1에 기재된 지방족 폴리카보네이트 수지 조성물;

항 4. 비정질 실리카가 건식 실리카 또는 습식 실리카인 항 1에 기재된 지방족 폴리카보네이트 수지 조성물; 및

항 5. 인장 강도가 35MPa 이상, 2mmt 프레스 시트의 헤이즈값이 20% 이하인 항 1∼4 중 어느 한 항에 기재된 지방족 폴리카보네이트 수지 조성물

에 관한 것이다.

본 발명에 따른 지방족 폴리카보네이트 수지 조성물은 지방족 폴리카보네이트 수지에 비정질 실리카를 특정 비율로 함유하는 것에 의해, 투명성, 내블로킹성 및 기계 강도를 향상시키는 것이 가능하다.

이하, 본 발명에 따른 지방족 폴리카보네이트 수지 조성물에 대하여 구체적으로 설명한다.

본 발명의 지방족 폴리카보네이트 수지 조성물은 지방족 폴리카보네이트 수지에 비정질 실리카를 특정 비율로 함유한다.

본 발명에 이용되는 지방족 카보네이트 수지로서는, 특별히 한정되지 않고, 예컨대 알킬렌 옥사이드와 이산화탄소를 금속 촉매의 존재 하에서 중합 반응시켜 얻어지는 것이 바람직하게 이용된다.

알킬렌 옥사이드로서는, 예컨대 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 1-뷰텐 옥사이드, 2-뷰텐 옥사이드, 아이소뷰틸렌 옥사이드, 1-펜텐 옥사이드, 2-펜텐 옥사이드, 1-헥센 옥사이드, 1-옥텐 옥사이드, 1-데센 옥사이드, 사이클로펜텐 옥사이드, 사이클로헥센 옥사이드, 스타이렌 옥사이드, 바이닐사이클로헥센 옥사이드, 3-페닐프로필렌 옥사이드, 3,3,3-트라이플루오로프로필렌 옥사이드, 3-나프틸프로필렌 옥사이드, 3-페녹시프로필렌 옥사이드, 3-나프톡시프로필렌 옥사이드, 뷰타다이엔 모노옥사이드, 3-바이닐옥시프로필렌 옥사이드 및 3-트라이메틸실릴옥시프로필렌 옥사이드 등을 들 수 있다. 이들 알킬렌 옥사이드 중에서도, 이산화탄소와의 높은 중합 반응성을 갖는 관점에서, 에틸렌 옥사이드 및 프로필렌 옥사이드가 적합하게 이용되며, 프로필렌 옥사이드가 더 적합하게 이용된다. 한편, 이들 알킬렌 옥사이드는 각각 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 좋다.

상기 금속 촉매로서는, 예컨대 알루미늄 촉매, 아연 촉매 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 알킬렌 옥사이드와 이산화탄소의 중합 반응에 있어서 높은 중합 활성을 갖기 때문에, 아연 촉매가 바람직하게 이용되고, 아연 촉매 중에서도, 유기 아연 촉매가 바람직하게 이용된다.

상기 유기 아연 촉매로서는, 예컨대 아세트산아연, 다이에틸아연, 다이뷰틸아연 등의 유기 아연 촉매; 1급 아민, 2가 페놀, 2가 방향족 카복실산, 방향족 하이드록시산, 지방족 다이카복실산, 지방족 모노카복실산 등의 화합물과 아연 화합물을 반응시키는 것에 의해 얻어지는 유기 아연 촉매 등을 들 수 있다. 이들 유기 아연 촉매 중에서도, 보다 높은 중합 활성을 갖기 때문에, 아연 화합물, 지방족 다이카복실산 및 지방족 모노카복실산을 반응시켜 얻어지는 유기 아연 촉매가 바람직하게 이용된다.

중합 반응에 이용되는 상기 금속 촉매의 사용량은 알킬렌 옥사이드 100질량부에 대하여 0.001∼20질량부인 것이 바람직하며, 0.01∼10질량부인 것이 보다 바람직하다. 금속 촉매의 사용량이 0.001질량부 미만인 경우, 중합 반응이 진행되기 어려워질 우려가 있다. 또한, 금속 촉매의 사용량이 20질량부를 초과하는 경우, 사용량에 부합하는 효과가 없어 경제적이지 않게 될 우려가 있다.

상기 중합 반응에 있어서, 알킬렌 옥사이드와 이산화탄소를 금속 촉매의 존재 하에서 반응시키는 방법으로서는, 특별히 한정되는 것은 아니며, 예컨대 오토클레이브에 상기 알킬렌 옥사이드, 금속 촉매, 및 필요에 따라 반응 용매를 투입하고, 혼합한 후, 이산화탄소를 압입하여 반응시키는 방법을 들 수 있다.

상기 중합 반응에 있어서 필요에 따라 이용되는 반응 용매로서는, 특별히 한정되는 것은 아니며, 여러 가지의 유기 용매를 이용할 수 있다. 상기 유기 용매로서는, 구체적으로는 예컨대 펜테인, 헥세인, 옥테인, 데케인, 사이클로헥세인 등의 지방족 탄화수소계 용매; 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화수소계 용매; 클로로메테인, 메틸렌 다이클로라이드, 클로로폼, 사염화탄소, 1,1-다이클로로에테인, 1,2-다이클로로에테인, 에틸 클로라이드, 트라이클로로에테인, 1-클로로프로페인, 2-클로로프로페인, 1-클로로뷰테인, 2-클로로뷰테인, 1-클로로-2-메틸프로페인, 클로로벤젠, 브로모벤젠 등의 할로젠화 탄화수소계 용매; 다이메틸 카보네이트, 다이에틸 카보네이트, 프로필렌 카보네이트 등의 카보네이트계 용매 등을 들 수 있다.

상기 반응 용매의 사용량은, 반응을 원활하게 하는 관점에서, 알킬렌 옥사이드 100질량부에 대하여 300∼10000질량부인 것이 바람직하다.

상기 중합 반응에 있어서 이용되는 이산화탄소의 사용 압력은 특별히 한정되지 않지만, 통상 0.1∼20MPa인 것이 바람직하고, 0.1∼10MPa인 것이 보다 바람직하며, 0.1∼5MPa인 것이 더 바람직하다. 이산화탄소의 사용 압력이 20MPa를 초과하는 경우, 사용 압력에 부합하는 효과가 없어 경제적이지 않게 될 우려가 있다.

상기 중합 반응에 있어서의 중합 반응 온도는 특별히 한정되지 않지만, 30∼100℃인 것이 바람직하고, 40∼80℃인 것이 보다 바람직하다. 중합 반응 온도가 30℃ 미만인 경우, 중합 반응에 장시간을 필요로 할 우려가 있다. 또한, 중합 반응 온도가 100℃를 초과하는 경우, 부반응이 일어나 수율이 저하될 우려가 있다. 중합 반응 시간은 중합 반응 온도에 따라 다르기 때문에 일률적으로는 말할 수 없지만, 통상 2∼40시간인 것이 바람직하다.

중합 반응 종료 후에는, 여과 등에 의해 여과 분리하고, 필요에 따라 용매 등으로 세정한 후, 건조시키는 것에 의해 지방족 폴리카보네이트 수지를 얻을 수 있다.

본 발명에 이용되는 지방족 폴리카보네이트 수지의 수평균분자량은 바람직하게는 5,000∼1,000,000이고, 보다 바람직하게는 10,000∼500,000이며, 20,000∼400,000이 보다 더 바람직하고, 30,000∼200,000이 가장 바람직하다. 지방족 폴리카보네이트 수지의 수평균분자량이 5,000 미만인 경우, 얻어지는 지방족 폴리카보네이트 수지 조성물의 인장 강도가 저하될 우려가 있다. 또한, 지방족 폴리카보네이트 수지의 수평균분자량이 1,000,000을 초과하는 경우, 지방족 폴리카보네이트 수지를 용제에 용해시켰을 때, 점도가 상승하여 취급성이 나빠질 우려가 있다. 한편, 수평균분자량은 후술하는 방법에 의해 측정한 값이다.

본 발명에 이용되는 비정질 실리카로서는 특별히 한정되지 않고, 규조토, 산성 백토 등의 천연품, 건식 실리카, 실리카 흄, 습식 실리카, 실리카 겔, 콜로이달 실리카 등의 합성품으로부터 선택된 1종이다. 이들 중에서도, 건식 실리카, 습식 실리카가 적합하게 사용된다. 이들 실리카는 각각 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 좋다.

비정질 실리카의 제법으로서는 특별히 한정되지 않고, 건식 연소법, 습식 침전법 등이 이용된다. 또한, 시판품을 이용할 수도 있다. 건식 실리카의 시판품으로서는, 아에로질 R972(소수성 무수 실리카, 닛폰아에로질사제), 아에로질 FDA(무수 실리카, 닛폰아에로질사제) 등을 들 수 있다. 습식 실리카의 시판품으로서는, 토쿠실 P(함수 실리카, 토쿠야마사제), Nipsil LP(함수 실리카, 도소·실리카(주)제), Nipsil E-220A(함수 실리카, 도소·실리카(주)제) 등을 들 수 있다.

비정질 실리카는 구상의 세공이 없는 일차 입자(비표면적으로부터 계산한 일차 입자 직경으로서 수 nm∼수십 nm)를 포함하지만, 제조 공정에서 강하게 결합된 입체 구조를 가지는 응집 입자를 형성한다.

본 발명에 이용되는 비정질 실리카의 응집 입자 직경은 0.1∼100㎛ 정도이고, 바람직하게는 0.5∼50㎛, 보다 바람직하게는 1∼25㎛이다. 비정질 실리카의 입자 직경이 0.1㎛ 미만인 경우, 비정질 실리카의 부피 비중이 작아져, 비산 등에 의해 취급이 곤란해질 우려가 있다. 비정질 실리카의 입자 직경이 100㎛를 초과하는 경우, 지방족 폴리카보네이트 수지 조성물의 투명성이 저하될 우려가 있다.

본 발명의 지방족 폴리카보네이트 수지 조성물에 있어서, 비정질 실리카의 함유량은 지방족 폴리카보네이트 100질량부에 대하여 0.05∼4질량부이고, 0.05∼3질량부가 바람직하며, 0.05∼2질량부가 보다 바람직하고, 보다 더 바람직하게는 0.1∼2질량부, 가장 바람직하게는 0.1∼1질량부이다. 비정질 실리카의 함유량이 4질량부를 초과하는 경우, 지방족 폴리카보네이트와 비정질 실리카의 접촉 면적이 증대됨으로써 투명성이 저하되거나, 이산화규소의 강직성에 기인하여 성형 가공성이 저하될 우려가 있다. 비정질 실리카의 함유량이 0.05질량부 미만인 경우, 원하는 내블로킹성 및 기계 강도를 발휘할 수 없을 우려가 있다.

본 발명에서는, 지방족 폴리카보네이트 수지와 비정질 실리카의 친화성을 증가시키고, 밀착성을 증대시켜 공극 형성에 의한 성형품의 투명성 저하를 억제하기 위해, 비정질 실리카를 커플링제를 포함하는 처리제로 표면 처리해도 좋다.

커플링제로서는, 실레인 커플링제, 보레인 커플링제, 알루미네이트 커플링제 또는 티타네이트 커플링제 등을 사용할 수 있다.

본 발명의 지방족 폴리카보네이트 수지 조성물은, 후술하는 측정 방법으로 측정된 인장 강도가 35MPa 이상인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 지방족 폴리카보네이트 수지 조성물은, 후술하는 측정 방법으로 측정된 헤이즈값이 20% 이하인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 지방족 폴리카보네이트 수지 조성물의 제조 방법으로서는, 특별히 한정되지 않고, 예컨대 지방족 폴리카보네이트 수지와 비정질 실리카를 용융 혼련하는 방법, 지방족 폴리카보네이트 수지와 비정질 실리카를 분체끼리 혼합하는 방법, 지방족 폴리카보네이트 수지를 용매 등에 용해시킨 후에 비정질 실리카를 혼합한 후, 상기 용매를 제거하는 방법 등을 들 수 있다. 이들 제조 방법 중에서도, 조성물의 제조가 용이하고, 또한 균일한 조성물을 얻을 수 있다는 관점에서, 지방족 폴리카보네이트 수지와 비정질 실리카를 용융 혼련하는 방법이 적합하게 이용된다.

지방족 폴리카보네이트 수지와 비정질 실리카를 용융 혼련하는 방법으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 벤트식 2축 압출기, 밴버리 믹서, 니더, 혼련 롤 등을 이용하여 용융 혼련하는 방법을 들 수 있다.

본 발명의 지방족 폴리카보네이트 수지 조성물의 형상에 제약은 없고, 스트랜드상, 시트상, 평판상 또는 스트랜드를 적당한 길이로 재단한 펠릿상 등 임의의 형상이 가능하다. 본 발명의 지방족 폴리카보네이트 수지 조성물은 투명성 및 내블로킹성이 우수하기 때문에, 시간 경과에 따라 투명성이 소실됨이 없이 이들 형상을 유지할 수 있다.

본 발명의 지방족 폴리카보네이트 수지 조성물에 있어서, 그의 효과를 손상시키지 않는 범위 내이면, 첨가제로서 산화 방지제, 수축 방지제, 대전 방지제, 자외선 흡수제, 내열 안정제, 내후 안정제, 이형제, 윤활제, 충격 개량제, 가소제, 난연제, 항균제 및 방부제 등을 적절히 첨가해도 좋다.

본 발명에 의해, 투명성, 내블로킹성 및 기계 강도가 우수한 지방족 폴리카보네이트 수지 조성물이 얻어지는 기구는 분명하지는 않지만, 지방족 폴리카보네이트에 도입된 비정질 실리카가 스트랜드상, 시트상, 필름상, 평판상 또는 펠릿상 등의 임의의 형상물의 표면으로부터 적절히 나와 있는 것에 의해, 지방족 폴리카보네이트끼리의 접촉을 방지하여, 시간 경과에 따라 펠릿끼리가 고착되거나, 시트나 필름끼리가 권취나 포개어 놓기로 밀착되어 미끄러지기 어려워지거나 벗겨지기 어려워지는 것을 방지하는 내블로킹성을 나타냄과 더불어, 지방족 폴리카보네이트와 비정질 실리카의 굴절률의 차가 작기 때문에 광이 투과하기 쉬워져, 투명성 및 내블로킹성이 우수한 지방족 폴리카보네이트가 얻어지게 되는 것으로 추측된다.

실시예

이하에, 제조예, 실시예 및 비교예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[평가]

제조예에 의해 얻어진 지방족 폴리카보네이트 수지의 수평균분자량, 실시예 및 비교예에 의해 얻어진 지방족 폴리카보네이트 수지 조성물의 인장 강도를 이하의 방법에 의해 측정하여, 평가했다.

(1) 수평균분자량 측정

지방족 폴리카보네이트 수지의 농도가 0.5질량%인 클로로폼 용액을 조제하고, 고속 액체 크로마토그래프를 이용하여 측정했다. 동일 조건에서 측정한 수평균분자량이 기지(旣知)인 폴리스타이렌과 비교하는 것에 의해 분자량을 산출했다. 한편, 측정 조건은 이하와 같다.

기종: HLC-8020(도소주식회사제)

컬럼: GPC 컬럼

(도소주식회사의 상품명, TSK GEL Multipore H_XL-M)

컬럼 온도: 40℃

용출액: 클로로폼

유속: 1mL/분

(2) 인장 시험 … JIS K7161에 준거하여, 이하의 시험편 및 측정 장치를 이용하여 인장 응력, 파단 응력 및 파단 변형을 측정했다.

시험편: 1BA형(소형 시험편)

측정기: 시마즈제작소제 오토그래프 AGS-J형

1) 인장 응력(MPa): 5% 및 10% 변형 시의 인장 응력

2) 인장 응력(MPa): 최대값

3) 파단 변형(%): 파단 시의 신도

(3) 헤이즈값(%)

40×100×2mmt의 프레스 시트를 이용하여 헤이즈미터 300A형(닛폰전색공업(주)제)으로 헤이즈값(%)을 측정했다.

(4) 내블로킹성

20×50×2mmt 프레스 시트 2장을 상부 20×20mm에 박리지를 끼우고, 중첩시켜 실온에서 24hr 방치한 후, 부착 상태를 확인했다.

평가 방법: 중첩시킨 시트를 손으로 벗겨 박리 상태를 확인했다.

평가 결과: ○: 부착 없음 △: 조금 부착되어 있지만 간단히 벗겨짐

×: 부착이 강하여 벗겨지지 않음

[제조예 1] (유기 아연 촉매의 제조)

교반기, 질소 가스 도입관, 온도계, 환류 냉각관을 구비한 300mL 용량의 4구 플라스크에, 산화아연 8.1g(100밀리몰), 글루타르산 12.7g(96밀리몰), 아세트산 0.1g(2밀리몰) 및 톨루엔 130g(150 mL)을 투입했다. 다음으로, 반응계 내를 질소 분위기로 치환한 후, 55℃까지 승온시키고, 동일 온도에서 4시간 교반하여 반응시켰다. 그 후, 110℃까지 승온시키고, 추가로 동일 온도에서 4시간 교반하여 공비 탈수시켜 수분만을 제거한 후, 실온까지 냉각하여, 유기 아연 촉매를 포함하는 반응액을 얻었다.

이 반응액의 일부를 분취하고, 여과하여 얻은 유기 아연 촉매에 대하여 IR을 측정(서모니콜레이재팬주식회사제, 상품명: AVATAR360)한 결과, 카복실산기에 근거한 피크는 확인되지 않았다.

[제조예 2] (폴리프로필렌 카보네이트의 제조)

교반기, 가스 도입관, 온도계를 구비한 1L 용량의 오토클레이브의 계 내를 미리 질소 분위기로 치환한 후, 제조예 1에 의해 얻어진 유기 아연 촉매를 포함하는 반응액 8.0mL(유기 아연 촉매를 1.0g 포함함), 헥세인 131g(200mL), 프로필렌 옥사이드 46.5g(0.80몰)을 투입했다. 다음으로, 교반 하에 이산화탄소를 가하여 반응계 내를 이산화탄소 분위기로 치환하고, 반응계 내가 1.5MPa로 될 때까지 이산화탄소를 충전했다. 그 후, 60℃로 승온시키고, 반응에 의해 소비되는 이산화탄소를 보급하면서 6시간 중합 반응을 행했다.

반응 종료 후, 오토클레이브를 냉각하여 탈압하고, 여과한 후, 감압 건조하여 폴리프로필렌 카보네이트 80.8g을 얻었다. 얻어진 폴리프로필렌 카보네이트의 수평균분자량은 52,000이었다.

[실시예 1]

제조예 2와 마찬가지로 하여 얻어진 폴리프로필렌 카보네이트 100질량부에 대하여 아에로질 R972(소수성 무수 실리카, 닛폰아에로질사제) 1질량부를 첨가하여 혼련했다. 혼련은 가압식 니더(라보플라스토밀/10C100형, 도요정기제작소제)를 이용하여 100℃, 60rpm에서 10분간 행했다. 다음으로, 얻어진 혼련품을 프레스 성형기(주식회사곤노수압기제작소제 40t 가열 프레스)를 이용하여 110℃, 압력 2MPa·G에서 5분간 프레스해서 두께 2mmt의 프레스 시트를 제작하여, 헤이즈값(%) 측정용 및 인장 시험용 덤벨 시험편을 얻었다.

얻어진 시험편을 이용하여 폴리프로필렌 카보네이트 수지 조성물의 헤이즈값(%)과 인장 강도 측정을 행한 바, 헤이즈값이 15%이고 인장 강도가 40MPa이었다.

[실시예 2]

제조예 2와 마찬가지로 하여 얻어진 폴리프로필렌 카보네이트 100질량부에 대하여 아에로질 FDA(무수 실리카, 닛폰아에로질사제) 0.5질량부를 첨가하여 혼련했다. 혼련은 가압식 니더(라보플라스토밀/10C100형, 도요정기제작소제)를 이용하여 100℃, 60rpm에서 10분간 행했다. 다음으로, 얻어진 혼련품을 프레스 성형기(주식회사곤노수압기제작소제 40t 가열 프레스)를 이용하여 110℃, 압력 2MPa·G에서 5분간 프레스해서 두께 2mmt의 프레스 시트를 제작하여, 헤이즈값(%) 측정용 및 인장 시험용 덤벨 시험편을 얻었다.

얻어진 시험편을 이용하여 폴리프로필렌 카보네이트 수지 조성물의 헤이즈값(%)과 인장 강도 측정을 행한 바, 헤이즈값이 14%이고 인장 강도가 38MPa이었다.

[실시예 3]

제조예 2와 마찬가지로 하여 얻어진 폴리프로필렌 카보네이트 100질량부에 대하여 토쿠실 P(함수 실리카, 토쿠야마사제) 2질량부를 첨가하여 혼련했다. 혼련은 가압식 니더(라보플라스토밀/10C100형, 도요정기제작소제)를 이용하여 100℃, 60rpm에서 10분간 행했다. 다음으로, 얻어진 혼련품을 프레스 성형기(주식회사곤노수압기제작소제 40t 가열 프레스)를 이용하여 110℃, 압력 2MPa·G에서 5분간 프레스해서 두께 2mmt의 프레스 시트를 제작하여, 헤이즈값(%) 측정용 및 인장 시험용 덤벨 시험편을 얻었다.

얻어진 시험편을 이용하여 폴리프로필렌 카보네이트 수지 조성물의 헤이즈값(%)과 인장 강도 측정을 행한 바, 헤이즈값이 16%이고 인장 강도가 36MPa이었다.

[실시예 4]

제조예 2와 마찬가지로 하여 얻어진 폴리프로필렌 카보네이트 100질량부에 대하여 Nipsil LP(함수 실리카, 도소·실리카(주)제) 0.1질량부를 첨가하여 혼련했다. 혼련은 가압식 니더(라보플라스토밀/10C100형, 도요정기제작소제)를 이용하여 100℃, 60rpm에서 10분간 행했다. 다음으로, 얻어진 혼련품을 프레스 성형기(주식회사곤노수압기제작소제 40t 가열 프레스)를 이용하여 110℃, 압력 2MPa·G에서 5분간 프레스해서 두께 2mmt의 프레스 시트를 제작하여, 헤이즈값(%) 측정용 및 인장 시험용 덤벨 시험편을 얻었다.

얻어진 시험편을 이용하여 폴리프로필렌 카보네이트 수지 조성물의 헤이즈값(%)과 인장 강도 측정을 행한 바, 헤이즈값이 11%이고 인장 강도가 38MPa이었다.

[실시예 5]

제조예 2와 마찬가지로 하여 얻어진 폴리프로필렌 카보네이트 100질량부에 대하여 Nipsil E-220A(함수 실리카, 도소·실리카(주)제) 3질량부를 첨가하여 혼련했다. 혼련은 가압식 니더(라보플라스토밀/10C100형, 도요정기제작소제)를 이용하여 100℃, 60rpm에서 10분간 행했다. 다음으로, 얻어진 혼련품을 프레스 성형기(주식회사곤노수압기제작소제 40t 가열 프레스)를 이용하여 110℃, 압력 2MPa·G에서 5분간 프레스해서 두께 2mmt의 프레스 시트를 제작하여, 헤이즈값(%) 측정용 및 인장 시험용 덤벨 시험편을 얻었다.

얻어진 시험편을 이용하여 폴리프로필렌 카보네이트 수지 조성물의 헤이즈값(%)과 인장 강도 측정을 행한 바, 헤이즈값이 16%이고 인장 강도가 43MPa이었다.

[비교예 1]

제조예 2와 마찬가지로 하여 얻어진 폴리프로필렌 카보네이트를 프레스 성형하여 시험편을 얻었다. 얻어진 시험편을 이용하여 헤이즈값(%)과 인장 강도 측정을 행한 바, 헤이즈값이 14%이고 인장 강도가 13MPa이었다.

[비교예 2]

제조예 2와 마찬가지로 하여 얻어진 폴리프로필렌 카보네이트 100질량부에 대하여 토쿠실 P(함수 실리카, 토쿠야마사제) 7질량부를 첨가하여 혼련했다. 혼련은 가압식 니더(라보플라스토밀/10C100형, 도요정기제작소제)를 이용하여 100℃, 60rpm에서 10분간 행했다. 다음으로, 얻어진 혼련품을 프레스 성형해서 두께 2mmt의 프레스 시트를 제작하여, 헤이즈값(%) 측정용 및 인장 시험용 덤벨 시험편을 얻었다.

얻어진 시험편을 이용하여 폴리프로필렌 카보네이트 수지 조성물의 헤이즈값(%)과 인장 강도 측정을 행한 바, 헤이즈값이 43%이고 인장 강도가 26MPa이었다.

실시예 1∼5로부터 분명한 바와 같이, 본 발명에 따른 폴리프로필렌 카보네이트 수지 조성물은 인장 강도, 투명성 및 내블로킹성이 우수하다. 이에 반하여, 비교예 1에서는, 비정질 실리카를 특정 비율로 포함하고 있지 않기 때문에, 인장 강도를 향상시킬 수 없고, 내블로킹성도 없다. 비교예 2에서는, 비정질 실리카가 많아지면, 인장 강도의 저하와 투명성이 저하된다.

본 발명에 의하면, 폴리프로필렌 카보네이트와 비정질 실리카를 특정 비율로 포함하는 것에 의해, 투명성을 유지하고, 내블로킹성이 우수하며, 또한 역학 특성, 특히 인장 강도가 우수한 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공할 수 있다.

Claims

지방족 폴리카보네이트 수지 100질량부에 대하여 비정질 실리카를 0.05∼4질량부의 비율로 함유하는 지방족 폴리카보네이트 수지 조성물.