二醇化合物、聚碳酸酯及其制备方法技术

本公开内容涉及一种二醇化合物，其能够制备具有优异的阻燃性、耐热性、透明度、硬度和冲击强度，同时表现出优异的机械性能的聚碳酸酯，使用该二醇化合物制备的聚碳酸酯及其制备方法。方法。方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】二醇化合物、聚碳酸酯及其制备方法


[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2018年9月14日提交至韩国知识产权局的韩国专利申请No.10-2018-0110537的权益，其公开内容通过引用全部并入本说明书中。
[0003]本公开内容涉及一种二醇化合物、聚碳酸酯及其制备方法。更具体地，本公开内容涉及一种能够制备具有改进的阻燃性、耐热性、透明度、硬度等同时表现出优异的机械性能的具有新型结构的聚碳酸酯的二醇化合物，以及使用该二醇化合物制备的聚碳酸酯及其制备方法。

技术介绍

[0004]聚碳酸酯树脂是一种高分子材料，由于其诸如优异的冲击强度、尺寸稳定性、耐热性、透明度等的物理性能，已经使用在诸如电子电气设备的外部材料、汽车部件、建筑材料、光学元件等的各种领域中。
[0005]随着这种聚碳酸酯树脂近来扩展到更多的应用领域中，如玻璃和透镜，需要开发一种具有新型结构的聚碳酸酯，在保持聚碳酸酯树脂固有物理性能的同时，改善耐候性、折射率等。
[0006]因此，已经进行了多种尝试来研究通过共聚两种或更多种不同结构的芳香族二醇将具有不同结构的单体引入聚碳酸酯的主链中，从而获得需要的物理性能。然而，大多数技术的局限性在于生产成本高，并且耐化学性、冲击强度等的提高导致透明度下降，而透明度提高导致耐化学性、冲击强度等下降。
[0007]因此，仍然需要研究和开发一种具有新型结构的聚碳酸酯，其同时具有优异的阻燃性、耐热性、透明度、硬度和冲击强度，并且同时表现出优异的机械性能如硬度等。
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技术实现思路

[0008]技术问题
[0009]本公开内容涉及一种能够制备具有优异的阻燃性、耐热性、硬度和冲击强度，同时表现出优异的机械性能的聚碳酸酯的二醇化合物、使用该二醇化合物制备的聚碳酸酯及其制备方法。
[0010]技术方案
[0011]本公开内容提供一种由下面化学式1表示的二醇化合物。
[0012]本公开内容还提供一种聚碳酸酯，包含由下面化学式1表示的二醇化合物、由下面化学式2表示的化合物和来自碳酸酯前体的重复单元。
[0013]本公开内容还提供一种聚碳酸酯的制备方法，包括使包含由下面化学式1表示的化合物、由下面化学式2表示的芳香族二醇化合物和碳酸酯前体的组合物聚合的步骤。
[0014]以下，将详细描述根据本专利技术的具体实施方式的二醇化合物、聚碳酸酯及其制备方法。
[0015]根据本公开内容的一个实施方式，提供一种由下面化学式1表示的二醇化合物：
[0016][化学式1][0017][0018]在化学式1中，
[0019]R是苯、联苯、三联苯或萘的二价基团，未被取代或被C
1-10
烷基取代的C
3-20
亚环烷基，或者未被取代或被C
1-10
烷基取代的C
3-20
杂亚环烷基，以及
[0020]n和m各自独立地是1至1,000的整数。
[0021]由化学式1表示的二醇化合物是聚苯醚类化合物，其两端被羟基修饰以在聚碳酸酯聚合中起到二醇单体化合物的作用。由化学式1表示的化合物包含各种亚芳基、亚环烷基或杂亚环烷基官能团，因此可以根据官能团的特性在聚碳酸酯聚合过程中具有改善物理性能的效果，特别是，可以赋予优异的阻燃性、耐热性、透明度、抗冲击性等。
[0022]在本公开内容中，烷基可以是具有1至10个碳原子或1至5个碳原子的直链或支链烷基。作为烷基的具体实例，有甲基、乙基、丙基、正丙基、异丙基、丁基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、1-甲基-丁基、1-乙基-丁基、戊基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、己基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、4-甲基-2-戊基、3,3-二甲基丁基、2-乙基丁基、庚基、正庚基、1-甲基己基、辛基、正辛基、叔辛基、1-甲基庚基、2-乙基己基、2-丙基戊基、正壬基、2,2-二甲基庚基、1-乙基-丙基、1,1-二甲基-丙基、异己基、2-甲基戊基、4-甲基己基、5-甲基己基等，但不限于此。
[0023]在本公开内容中，亚环烷基可以是具有3至20个碳原子或3至15个碳原子的单环、多环或稠合的亚环烷基。作为亚环烷基的具体实例，有环丙烷、环丁烷、环戊烷、环己烷、环庚烷、环辛烷、环癸烷等，但不限于此。
[0024]在本公开内容中，杂亚环烷基是指构成亚环烷基的至少一个碳原子被选自N、O、P、Si、S及其组合中的至少一个杂原子取代的亚环烷基。
[0025]在化学式1中，R的具体实例包括下面的化合物，但本公开内容不限于此：
[0026][0027]化学式1的化合物为其两端被羟基修饰的聚苯醚类化合物，并且在聚碳酸酯聚合中可以单独使用或与其它二醇化合物组合使用。聚苯醚可以提高耐热性，并且R的各种取代基结构可以提高硬度。
[0028]更具体地，除了已知的聚碳酸酯结构外，包含来自本公开内容的由化学式1表示的二醇化合物的重复单元的聚碳酸酯还包含来自化学式1的改性聚苯醚结构的重复单元。因此，可以减少聚碳酸酯链的自由体积以提高耐热性，同时，R取代基的链段旋转可以被聚苯醚限制，从而提高聚碳酸酯的硬度。
[0029]根据本公开内容的一个实施方式，考虑到提高聚碳酸酯的耐热性和硬度的效果，化学式1的n和m可以分别是5以上、10以上、或14以上，并且1,000以下、500以下、300以下或
100以下的整数。当n和m太大时，化学式1的化合物的溶解度可能下降，这可能对聚碳酸酯的生产率或加工性不利。相反，当n和m太小时，聚碳酸酯的耐热性和/或硬度可能不足。
[0030]根据本公开内容的一个实施方式，化学式1的化合物的重均分子量(Mw)可以针对其目的和用途适当调整，并且当通过GPC使用PS标准品测量时，重均分子量(Mw)可以为500g/mol以上、1,000g/mol以上、或1,500g/mol以上，并且10,000g/mol以下、5,000g/mol以下、或3,000g/mol以下。
[0031]化学式1的化合物可以根据用于制备有机化合物的已知方法制备，并且例如，可以根据下面反应式1通过氧化偶联聚合制备。化学式1的化合物的制备方法将在下面的实施例中更详细地描述。
[0032][反应式1][0033][0034]在上述反应式1中，R、n和m如化学式1中的定义。
[0035]根据本公开内容的另一个实施方式，提供一种聚碳酸酯，包含由下面化学式1表示的二醇化合物、由下面化学式2表示的化合物和来自碳酸酯前体的重复单元：
[0036][化学式1][0037][0038]在化学式1中，
[0039]R是苯、联苯、三联苯或萘的二价基团，未被取代或被C
1-10
烷基取代的C
3-20
亚环烷基，或者未被取代或被C
1-10
烷基取代的C
3-20
杂亚环烷基，以及
[0040]n和m各自独立地是1至1,000的整数，
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种由下面化学式1表示的二醇化合物：[化学式1]在化学式1中，R是苯、联苯、三联苯或萘的二价基团，未被取代或被C
1-10
烷基取代的C
3-20
亚环烷基，或者未被取代或被C
1-10
烷基取代的C
3-20
杂亚环烷基，并且n和m各自独立地是1至1,000的整数。2.根据权利要求1所述的二醇化合物，其中，R由下式中的一种表示：3.一种聚碳酸酯，包含由下面化学式1表示的二醇化合物、由下面化学式2表示的化合物和来自碳酸酯前体的重复单元：[化学式1]在化学式1中，R是苯、联苯、三联苯或萘的二价基团，未被取代或被C
1-10
烷基取代的C
3-20
亚环烷基，或者未被取代或被C
1-10
烷基取代的C
3-20
杂亚环烷基，并且n和m各自独立地是1至1,000的整数，[化学式2]在化学式2中，R1至R4各自独立地是氢、C
1-10
烷基、C
1-10
烷氧基或卤素，并且Z是未被取代或被苯基取代的C
1-10
亚烷基、未被取代或被C
1-10
烷基取代的C
3-15
亚环烷基、O、S、SO、SO2或CO。4.根据权利要求3所述的聚碳酸酯，其中，R由下式中的一种表示：
5.根据权利要求3所述的聚碳酸酯，其中，R1至R4各自独立地是氢或C
1-4
烷基。6.根据权利要求3所述的聚碳酸酯，其中，来自由化学式1表示的化合物的重复单元与来自由化学式2表示的化合物的重复单元的摩尔比是99:1至1:99。7.根据权利要求3所述的聚碳酸酯，其中，通过GPC使用PS标准品测量，所述聚碳酸酯的重均分子量(Mw)为15,000g/mol至50,000g/mol。8.根据权利要求3所述的聚碳酸酯，包含由下面化学式3表示的重复单元：[化学式3]在化学式3中，R、n和m如化学式1中的定义。9.根据权利要求3所述的聚碳酸酯，包含由下面化学式4表示的重复单元：[化学式4]在化学式4中，R1至R4、Z如化学式1中的定义。10.根据权利要求3所述的聚碳酸酯，其中，根据ASTM D256(1/8英寸，缺口悬臂梁式)在23℃下测量，所述聚碳酸酯在室温下的悬臂梁式冲击强度为100J/m至1,00...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄英荣，洪武镐，李琪载，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：