聚碳酸酯树脂及其制造方法技术

技术编号:4430028 阅读:232 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种显示出高生物起源物质含有率且耐热性、热稳定性以及成型性出色的聚碳酸酯树脂及其制造方法。本发明专利技术提供聚碳酸酯树脂及其制造方法,所述聚碳酸酯树脂主要含有用上述式(1)表示的重复单元,(i)将树脂0.7g溶于二氯甲烷100ml得到的溶液在20℃的比粘度为0.20~0.45,(ii)玻璃化温度(Tg)为150~200℃,且(iii)5%重量减少温度(Td)为330~400℃。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及新的。进一步更详细而言, 涉及含有可从作为生物起源物质的糖质衍生得到的部分、且耐热性以及热稳定性良好、成型性出色的。
技术介绍
聚碳酸酯树脂是通过碳酸酯连结芳香族或脂肪族二羟基化合物的聚合物,其中,通过2, 2-双(4-羟基苯基)丙烷(通称为双酚A) 得到的聚碳酸酯树脂(以下有时称为"PC-A,,)具有透明性、耐热性 出色、且耐冲击性等机械特性出色的性质,所以可以在很多领域中使用。聚碳酸酯树脂通常是使用从石油资源获得的原料来制造的,但近年 来,出于对石油资源枯竭的担心,要求制造使用了从植物等生物起源物 质得到的原料的聚碳酸酯树脂。作为以生物起源物质为原料的生物质材 料,正在研究的是使用了可以由糖质制造的醚二醇原料的聚碳酸酯树 脂。例如,用下述式(2)表示的醚二醇可以容易地由糖类、淀粉等制成。<formula>formula see original document page 4</formula>(2)关于该醚二醇,已知用下述式(3) ~ (5)表示的三种立体异构体。具 体为用下述式(3)表示的1,4:3,6-二脱水-D-山梨醇(在本说明书中以 下称为"异山梨醇")、用下述式U)表示的1,4:3,6-二脱水-D-甘露醇 (在本说明书中以下称为"异甘露醇,,)、用下述式(5)表示的1,4:3,6-二脱水-L-艾杜醇(在本说明书中以下称为"异艾杜醇,,)。<formula>formula see original document page 5</formula>(3)<formula&gt;formula see original document page 5</formula>(4)<formula>formula see original document page 5</formula>(5)异山梨醇、异甘露醇、异艾杜醇分别从D-葡萄糖、D-甘露糖、L -艾杜糖获得。例如在是异山梨醇的情况下,可以在将D-葡萄糖氢化 之后,使用酸催化剂进行脱水而获得。迄今为止在上述的醚二醇中,特别是研究了主要使用异山梨醇作为 单体而组成聚碳酸酯。专利文献l中公开了利用熔融酯交换法得到的熔点为203"C的均聚 碳酸酯。但是,该聚合物不具有充分的机械性质。非专利文献l中公开了使用醋酸锌作为催化剂并用熔融酯交换法得 到的玻璃化温度为166X:的均聚碳酸酯树脂。但是,该聚碳酸酯树脂的 热分解温度(5%重量减少温度)为283L,热稳定性不够充分。另外,在非专利文献2中公开了使用异山梨醇以及双氯甲酸酯并通 过界面聚合而得到的均聚碳酸酯树脂。但是,该聚碳酸酯树脂的玻璃化 温度为144C,不具有充分的耐热性。专利文献7中公开了将异山梨醇和二芳基碳酸酯在锡催化剂的存在下制造而成的玻璃化温度为170x:以上的聚碳酸酯树脂。但是,该聚碳 酸酯树脂的玻璃化温度高,所以要想通过注射成型等得到成型品,则会 有成型加工温度升高、聚合物的热分解得到促进的缺点。另外,该聚碳酸酯树脂的热分解温度(5%重量减少温度)为300X:左右,热稳定性有改进的余地。另一方面,作为使聚碳酸酯树脂的耐热性以及热稳定性提高的方 法,考虑和其他双羟基化合物的共聚。但是,如果使用源自石油的芳香族双酚,则和使用生物起源物质这样的本来目的相背(专利文献2、专 利文献6、非专利文献3~5)。另外,脂肪族二醇也大多是源自石油的 物质(专利文献3~5),生物起源物质的二醇限于丙二醇、丁二醇等碳 原子数较少的二醇。这些作为生物起源物质的脂肪族二醇的沸点低于异 山梨醇,当使用熔融酯交换法进行聚合时,会发生脂肪族二醇从反应体 系蒸镏除去的问题。另外,热稳定性也不充分。综上,为了较高地保持生物起源物质的比例,与异山梨醇的均聚碳 酸酯树脂或作为生物起源物质的其他脂肪族二醇的共聚是合适的,但同 时具有充分的热稳定性和耐热性的生物起源物质含有率高的聚碳酸酯树脂至今并未被报告。专利文献l:英国专利申请公开第1079686号说明书专利文献2:德国专利申请公开第2938464号说明书专利文献3:特开2003 - 292603号 >才艮专利文献4:国际公开第2004/111106号公开文本专利文献5:特开2006 - 232897号爿>才艮专利文献6:特开昭56 - 110723号公报专利文献7:国际公开第2007/013463号^>开文本非专利文献1: "Journal of Applied Polymer Science":p.872 - 880非专利文献2: "Macromolecules", 1996, vol.19, p.8077 — 8082专矛J文献3: "Macromolecular Chemistry and Physics" , 1997, vol. 198, p.2197-2210非专利文献4: "Journalof Polymer Science : Part A", 1997, vol. 35, 1611-1619非专利文献5: "Journalof Polymer Science : Part A", 1999, vol. 37, p.1125-113
技术实现思路
本专利技术的目的在于,提供一种显示出高生物起源物质含有率且耐热 性、热稳定性以及成型性出色的聚碳酸酯树脂。另外,本专利技术的目的还 在于,提供该聚碳酸酯树脂的制造方法。本专利技术人为了实现上述目的进行了潜心研究,结果发现,通过使用 从含氮碱性化合物、碱金属化合物以及碱土类金属化合物中选择的至少 一种化合物作为聚合催化剂,并采用特定的聚合条件,可以得到耐热性、 热稳定性以及成型性出色的聚碳酸酯树脂,从而完成了本专利技术。即,本专利技术如下所示1.聚碳酸酯树脂,主要含有用下述式(1)表示的重复单元,(i) 将树脂0.7g溶于二氯甲烷100ml得到的溶液在20X:的比粘度 为0.20 ~ 0.45,(ii) 玻璃化温度(Tg)为150~200"C,且(iii) 5%重量减少温度(Td)为330 ~400匸;<image>image see original document page 7</image>2. 上述1中记载的聚碳酸酯树脂,含有式(1)表示的重复单元超 过98摩尔%且100摩尔%以下;3. 上述1中记载的聚碳酸酯树脂,将树脂0.7g溶于二氯曱烷100ml 得到的溶液在20L的比粘度为0.20 ~ 0.37;4. 上述l中记载的聚碳酸酯树脂,玻璃化温度(Tg )为150 ~ 1685. 上述1中记载的聚碳酸酯树脂,数均分子量为1.2xl04~2.0x104;6. 上述1中记载的聚碳酸酯树脂,以ASTM D6866 05为基准测定 的生物起源物质含有率为83 ~ 100%;7. 上述1中记载的聚碳酸酯树脂,式(1)表示的重复单元是源自 异山梨醇的单元。8. 上述l中记载的聚碳酸酯树脂,式(1)表示的重复单元是75~ 99摩尔%的源自异山梨醇的单元以及25 ~ 1摩尔%的源自异甘露醇和/ 或异艾杜醇的单元;9. 制造聚碳酸酯树脂的方法,使二醇(A成分)和碳酸二酯(B 成分)发本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种聚碳酸酯树脂,主要含有用下述式(1)表示的重复单元, (i)将树脂0.7g溶于二氯甲烷100ml得到的溶液在20℃的比粘度为0.20~0.45, (ii)玻璃化温度Tg为150~200℃,且 (iii)5%重量减少温度 Td为330~400℃, *** (1)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:三宅利往木下真美斋藤瑞穗北薗英一小田显通
申请(专利权)人:帝人株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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