JP2021523970A - 可塑剤組成物及びこれを含む樹脂組成物 - Google Patents

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Abstract

本発明は、シクロヘキサン−1,2−ジエステル系物質及びジイソノニルテレフタレートを含む可塑剤組成物に関するものであって、既存のフタレート系可塑剤製品に比べて可塑化効率と加熱減量、そして耐熱伸び残率に優れており、これに代替可能な可塑剤を提供することができる。

Description

本出願は、2018年12月14日付けの韓国特許出願第10−2018−0162237号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は、本明細書の一部として組み込まれる。
本発明は、可塑剤組成物及びこれを含む樹脂組成物に関するものであって、環境にやさしく、且つ安全性及び基本物性に優れた可塑剤組成物、並びにこれを含む樹脂組成物に関する。
高耐熱、低加熱減量を主な要求物性とするポリビニルクロライドコンパウンド業種では、用途に応じて可塑剤を適切に使用しなければならない。例えば、電線及びケーブル用途のポリビニルクロライドコンパウンドの場合、引張強度、伸び率、可塑化効率、加熱減量、引張強度、伸び率、引張残率及び伸び残率に応じて、ポリビニルクロライドに可塑剤、充填剤、安定剤、滑剤及び難燃剤からなる群から選択される1種以上を添加剤として配合することができる。
現在、電線コンパウンド及び自動車生地業種では、代表的に使用される可塑剤であるジイソデシルフタレートは環境ホルモン観察物質であるため、使用規制が進められている。これにより、ジイソデシルフタレートに代替可能な環境にやさしい可塑剤の開発が求められている。
しかしながら、ジイソデシルフタレートより同等または優れた物性を有し、且つ環境にやさしい可塑剤に対する開発は今のところ不十分であるのが実情である。
韓国登録特許第10−0957134号公報
本発明の目的は、環境にやさしく、且つ安全性に優れた可塑剤組成物であって、可塑化効率、加熱減量、耐熱伸び残率などの物性を改善し、引張強度、伸び率、移行性のような物性については、既存製品に対して同等以上のレベルを保持しながら、耐油性を改善した可塑剤組成物を提供することである。
前記課題を解決するために、本発明は、下記化学式1で表されるシクロヘキサン−1,2−ジエステル系物質;及びジイソノニルテレフタレート;を含み、前記シクロヘキサン−1,2−ジエステル系物質とジイソノニルテレフタレートは、重量比が95:5〜5:95である可塑剤組成物を提供する:
[化学式1]
Figure 2021523970
前記化学式1中、R及びRは、それぞれ独立して炭素数9または10のアルキル基である。
また、本発明は、樹脂100重量部及び前記可塑剤組成物5〜150重量部を含む樹脂組成物を提供する。
本発明の可塑剤組成物は、環境にやさしく、安全性及び基本物性に優れており、これにより、本発明の可塑剤組成物が樹脂組成物に含まれると、既存のフタレート製品に対して同等以上のレベルに引張強度、伸び率、移行性のような物性を保持し、可塑化効率、加熱減量、耐熱伸び残率及び耐油性を著しく改善することができる。
以下、本発明に対する理解を深めるために、本発明をより詳細に説明する。
用語の定義
本明細書で用いられるような「組成物」という用語は、当該組成物の材料から形成された反応生成物及び分解生成物のみならず、当該組成物を含む材料の混合物を含む。
本明細書で用いられるような接頭語「イソ−」は、アルキル基の主鎖にメチル基またはエチル基が分岐鎖で結合されたアルキル基を通称する意味であり、本明細書において、他に別称するアルキル基がない限り、末端に結合したものを含めて分岐鎖でメチル基またはエチル基が主鎖に結合したアルキル基を総称するものとして使用され得る。
本明細書で使用される用語「イソノニル基」は、主鎖に1つまたは2つのメチル基、1つのエチル基及び1つのプロピル基のうち1以上が枝で置換されている総炭素数9であるアルキル基を意味してもよく、例えば、2−メチルオクチル基、3−メチルオクチル基、4−メチルオクチル基、5−メチルオクチル基、6−メチルオクチル基、3−エチルヘプチル基、2−エチルヘプチル基、2,5−ジメチルヘプチル基、2,3−ジメチルヘプチル基、4,5−ジメチルヘプチル基、3−エチル−4−メチルヘキシル基、2−エチル−4−メチルヘキシル基、または2−プロピルヘキシル基などを通称する意味として使用される用語であり、商業的に使用されるイソノニルアルコール(CAS No.:68526−84−1、27458−94−2)は分岐化度1.2〜1.9を有する異性質体の組成物を意味してもよく、前記商業的なアルコールの場合、n−ノニル基も一部含んでいてもよい。
本明細書で用いられるような「ストレート塩化ビニル重合体」という用語は、塩化ビニル重合体の種類の一つであって、懸濁重合またはバルク重合等により重合されたものを意味してもよく、数十から数百μmサイズを有する多量の気孔が分布された多孔性粒子の形態を有し、凝集性がなく、流れ性に優れた重合体をいう。
本明細書で用いられるような「ペースト塩化ビニル重合体」という用語は、塩化ビニル重合体の種類の一つであって、微細懸濁重合、微細シード重合、または乳化重合等により重合されたものを意味してもよく、数十から数千nmサイズを有する微細かつ緻密な空隙のない粒子であり、凝集性を有し、流れ性が劣悪な重合体をいう。
「含む」、「有する」という用語及びこれらの派生語は、これらの具体的な開示の有無にかかわらず、任意の追加の成分、段階あるいは手続の存在を排除するように意図されたものではない。如何なる不確実性も避けるために、「含む」という用語の使用によって請求された全ての組成物は、反対に記述されない限り、重合体であろうと、若しくはその他であろうと、任意の追加の添加剤、補助剤、若しくは化合物を含むことができる。これと対照的に、「で本質的に構成される」という用語に対しては、操作性において必須でないものを除き、任意のその他の成分、段階あるいは手続を任意の連続する説明の範囲から排除する。「で構成される」という用語に対しては、具体的に記述または列挙されていない任意の成分、段階あるいは手続を排除する。
測定方法
本明細書では、組成物内の成分の含量分析は、ガスクロマトグラフィー測定によって行い、Agilent社のガスクロマトグラフィー機器(製品名:Agilent 7890 GC、カラム:HP−5、キャリアガス:ヘリウム(flow rate 2.4mL/min)、ディテクター:F.I.D、インジェクションボリューム:1μL、初期値:70℃/4.2min、終期値:280℃/7.8min、program rate:15℃/min)で分析する。
本明細書において、「硬度(hardness)」は、ASTM D2240を用いて、25℃におけるショア硬度(Shore「A」及び/またはShore「D」)を意味し、3T 10sの条件で測定し、可塑化効率を評価する指標になってもよく、低いほど可塑化効率に優れていることを意味する。
本明細書において、「引張強度(tensile strength)」は、ASTM D638方法により、テスト機器であるU.T.M (製造社;Instron、モデル名;4466)を用いてクロスヘッドスピード(cross head speed)を200mm/min(1T)で引いた後、試片が切断される地点を測定し、下記数学式1で計算する。
[数学式1]
引張強度(kgf/cm)=ロード(load)値(kgf)/厚さ(cm)×幅(cm)
本明細書において、「伸び率(elongation rate)」は、ASTM D638方法により、前記U.T.Mを用いてクロスヘッドスピード(cross head speed)を200mm/min(1T)で引いた後、試片が切断される地点を測定してから、下記数学式2で計算する。
[数学式2]
伸び率(%)=伸び後の長さ/初期長さ×100
本明細書において、「移行損失(migration loss)」は、KSM−3156によって厚さ2mm以上の試験片を得て、試験片の両面にPlateを付着した後、1kgf/cmの荷重を加える。試験片を熱風循環式オーブン(80℃)で72時間放置した後、取り出して常温で4時間冷却する。その後、試験片の両面に付着したPlateを除去した後、Plateをオーブンに放置する前後の重量を測定して、移行損失量を下記数学式3により計算する。ここで、前記Plateの材質はPS(Polystyrene)、ABS、Glass、及び試片自体(Specimen plate)など、様々であってもよく、本明細書において測定に使用されたPlateの材質はPSである。
[数学式3]
移行損失量(%)={(常温での試験片の初期重量−オーブン放置後の試験片の重量)/常温での試験片の初期重量}×100
本明細書において「加熱減量(volatile loss)」は、試片を80℃で72時間作業した後、試片の重さを測定する。
[数学式4]
加熱減量(重量%)={(初期試片の重さ−作業後の試片の重さ)/初期試片の重さ}×100
前記多様な測定条件の場合、温度、回転速度、時間などの細部条件は、場合に応じて多少異なることがあり、異なる場合には別にその測定方法及び条件を明示する。
以下、本発明に対する理解を深めるために、本発明をより詳細に説明する。
本明細書及び請求の範囲に使用された用語や単語は、通常的または辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者は自らの発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適宜定義することができるという原則に則って本発明の技術的思想に合致する意味及び概念として解釈されるべきである。
本発明の一実施例による可塑剤組成物は、下記化学式1で表されるシクロヘキサン−1,2−ジエステル系物質;及びジイソノニルテレフタレート系物質を含む。
[化学式1]
Figure 2021523970
前記化学式1中、R及びRは、それぞれ独立して炭素数9または10のアルキル基である。
また、本発明の一実施例による可塑剤組成物は、付加可塑剤を更に含むことができ、前記付加可塑剤は、エポキシ化オイルまたはトリメリテート系物質であってもよく、これらの中から選択された1以上の物質が付加可塑剤として適用されてもよい。
本発明の一実施例によれば、前記シクロヘキサン−1,2−ジエステル系物質は前記化学式1で表され、可塑剤組成物にフタレート成分を排除する環境にやさしい特性を与えることができる。また、可塑剤組成物の可塑化効率、伸び率等の特性をより改善させることができる。
このとき、シクロヘキサンにおいて、ジエステル基の結合位置が1番及び2番の炭素でない場合、圧着移行性及びストレス移行性が劣悪になるという問題点が発生し得る。
前記シクロヘキサン−1,2−ジエステル系物質は、ジエステル基に結合した二つのアルキル基R及びRは、それぞれ独立して炭素数9または10のアルキル基であり、炭素数が9より小さいアルキル基が結合する場合、加熱減量や移行損失及び引張強度等の機械的特性が劣悪になり、加工性に影響を与える恐れがあり、炭素数が10より大きいアルキル基が結合する場合、加工性及び可塑化効率に悪影響を与える可能性がある。このような効果を最適化するためには、好ましくは炭素数が9または10のアルキル基を選択することができる。
例えば、前記R及びRは互いに同一であるか異なっており、それぞれ独立してn−ノニル基、イソノニル基、2−プロピルヘプチル基、イソデシル基及びn−デシル基からなる群から選択される1種であってもよく、このうち、イソノニル基、2−プロピルヘプチル基及びイソデシル基からなる群から選択される1種であって、分岐状のアルキル基が適用されることが好ましい。
前記化学式1で表されるシクロヘキサン−1,2−ジエステル系物質を直接製造する場合、シクロヘキサン1,2−ジカルボン酸またはその誘導体とアルコールを直接エステル化反応またはトランスエステル化反応させることで製造することができる。
前記シクロヘキサン1,2−ジカルボン酸の誘導体は、シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸の無水物及び/または前記シクロヘキサン1,2−ジカルボン酸のアルキルエステルからなる群から選択される1種以上であってもよい。このとき、アルキルエステルは炭素数1〜12のアルキルエステルであってもよい。
最終的に製造されるシクロヘキサン−1,2−ジエステルのアルキル基は炭素数9または10のものであって、前述のようなアルキル基が適用されることが好ましく、これらのアルキル基は製造時に使用されたアルコールに由来するものであってもよい。
前記直接エステル化反応により前記化学式1で表されるシクロヘキサン−1,2−ジエステル系物質を製造する場合、前記シクロヘキサン1,2−ジカルボン酸またはその誘導体1モルに対して、前記アルコールが2〜10モル、2〜8モル、2〜6モルまたは2〜5モルで用いられることができ、このうち2〜5モルで用いられることが好ましい。
前記直接エステル化反応は触媒の存在下で行われることができ、前記触媒は無機酸、有機酸及びルイス酸からなる群から選択される1種以上であってもよく、このうち有機酸及びルイス酸からなる群から選択される1種以上であってもよい。
前記無機酸は、硫酸、塩酸及びリン酸からなる群から選択される1種以上であってもよい。
前記有機酸は、p−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、プロパンスルホン酸、ブタンスルホン酸及びアルキル硫酸からなる群から選択される1種以上であってもよい。
前記ルイス酸は、アルミニウム誘導体(酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム)、スズ誘導体(C〜C12の脂肪酸スズ、酸化スズ、水酸化スズ)、チタン誘導体(C〜Cのテトラアルキルチタネート、酸化チタン、水酸化チタン)、鉛誘導体(酸化鉛、水酸化鉛)及び亜鉛誘導体(酸化亜鉛、水酸化亜鉛)からなる群から選択される1種以上であってもよい。
前記触媒が均一触媒である場合、前記シクロヘキサン1,2−ジカルボン酸またはその誘導体とアルコールの合計100重量部に対して、0.01〜5重量部または0.01〜3重量部で用いられることができ、このうち0.01〜3重量部で用いられることが好ましい。
前記触媒が不均一触媒である場合、シクロヘキサン1,2−ジカルボン酸またはその誘導体とアルコールの合計100重量部に対して、0.5〜200重量部または0.5〜100重量部で用いられることができ、このうち0.5〜200重量部で用いられることが好ましい。
前記直接エステル化反応は、100〜280℃、130〜250℃または150〜230℃で行われることができ、このうち150〜230℃で行われることが好ましい。
前記直接エステル化反応は、3〜30時間または3〜25時間行われることができ、このうち3〜25時間行われることが好ましい。
一方、前記トランスエステル化反応によりシクロヘキサン−1,2−ジエステル系物質を製造する場合、前記シクロヘキサン1,2−ジカルボン酸の誘導体とアルコールのトランスエステル化反応により製造されることができる。
前記シクロヘキサン1,2−ジカルボン酸の誘導体は、シクロヘキサン1,2−ジカルボン酸のアルキルエステルであってもよく、好ましくは反応生成物の分離が容易となるようにシクロヘキサン1,2−ジカルボン酸のメチルエステルを使用することができる。
前記シクロヘキサン1,2−ジカルボン酸の誘導体1モルに対して、前記アルコールが2〜10モル、2〜8モル、2〜6モルまたは2〜5モルで用いられることができ、このうち2〜5モルで用いられることが好ましい。
前記トランスエステル化反応は、触媒の存在下で行われることができ、この場合、反応時間が短縮され得る。
前記触媒は、ルイス酸及びアルカリ金属からなる群から選択される1種以上であってもよい。
前記ルイス酸は、直接エステル化反応の説明で記載したとおりであり、アルミニウム誘導体(酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム)、スズ誘導体(C〜C12の脂肪酸スズ、酸化スズ、水酸化スズ)、チタン誘導体(C〜Cのテトラアルキルチタネート、酸化チタン、水酸化チタン)、鉛誘導体(酸化鉛、水酸化鉛)及び亜鉛誘導体(酸化亜鉛、水酸化亜鉛)からなる群から選択される1種以上であってもよい。
また、前記アルカリ金属は、ナトリウムアルコキシド、カリウムアルコキシド、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムからなる群から選択される1種以上であってもよく、前記金属触媒の単一あるいは2種以上の混合触媒を使用してもよい。
前記触媒が前記シクロヘキサン1,2−ジカルボン酸の誘導体とアルコールの合計100重量部に対して、0.01〜5重量部または0.01〜3重量部で用いられることができ、このうち0.01〜3重量部で用いられることが好ましい。
前記トランスエステル化反応は120〜250℃、135〜230℃または140〜220℃で行われることができ、このうち140〜220℃で行われることが好ましい。
前記トランスエステル化反応は0.5〜10時間または0.5〜8時間行われることができ、このうち0.5〜8時間行われることが好ましい。
前記直接エステル化反応またはトランスエステル化反応は、反応によって生成される水またはメタノール等の低級アルコールの流出を促進するために、ベンゼン、トルエン、キシレン及びシクロヘキサンからなる群から選択される1種以上を更に投入することができ、同一の目的として商業的に使用可能な窒素等を飛沫同伴に使用することができる。
前記直接エステル化反応またはトランスエステル化反応により製造された前記化学式1で表されるシクロヘキサン−1,2−ジエステル系物質は、別の後処理を行うことにより精製されることができる。前記後処理は、触媒の不活性化処理(中和処理、塩基処理)、水洗処理、蒸留(減圧または脱水処理)及び吸着精製処理からなる群から選択される1種以上であってもよい。
前記のような製造方法と異なり、ジアルキルフタレート系物質を金属触媒の存在下で水素化反応させることにより、シクロヘキサン−1,2−ジエステル系物質に変換する段階を含む製造方法が適用されることができる。
前記水素化反応段階は、金属触媒の存在下で、水素を添加してフタレートのベンゼン環の芳香性を除去する反応であって、一種の還元反応であってもよい。
前記水素化反応は、金属触媒下で前記フタレート系物質と水素を反応させてシクロヘキサン−1,2−ジエステル系物質を合成することであって、その反応条件は、ベンゼンに置換されているカルボニル基には影響を与えずにベンゼン環のみを水素化させることができる通常の反応条件を全て含むことができる。
前記水素化反応は、エタノール等のような有機溶媒をさらに含めて実施されてもよいが、これに制限されるものではない。前記金属触媒としては、一般にベンゼン環を水素化するのに使用されるRh/C触媒、Pt触媒、Pd触媒等を使用することができるが、前記のような水素化反応が可能なものであれば、これに限定されない。
本発明の一実施例によれば、前記可塑剤組成物は、前記シクロヘキサン−1,2−ジエステル系物質とともにジイソノニルテレフタレートを含む。
前記ジイソノニルテレフタレートは、テレフタレート系可塑剤のうち、既存製品としてジイソノニルフタレートに代替可能なものであって、引張強度と伸び率のような機械的物性には優れているが、可塑化効率が極めて劣悪であり、耐油性、耐熱伸び残率、及び引張残率が劣悪であるため、代替製品として活用するには困難である。
しかし、本発明のように、前記シクロヘキサン−1,2−ジエステル系物質と混用する場合、ジイソノニルテレフタレートの優れた物性は同等レベルに近く保持されながらも、劣悪な物性が改善されるシナジー効果を奏することができる。
前記シクロヘキサン−1,2−ジエステル系物質とジイソノニルテレフタレート系物質の重量比は、上限として99:1、95:5、90:10、85:15、80:20、75:25、70:30、または60:40であってもよく、下限としては1:99、5:95、10:90、15:85、20:80、25:75、30:70、40:60または50:50であってもよい。これらのうち、好ましい範囲は95:5〜5:95、90:10〜10:90であってもよく、より好ましくは80:20〜20:80であってもよく、さらに好ましくは70:30〜30:70であってもよく、50:50〜30:70であってもよい。前記のシナジー効果を達成するためには、このような比率範囲を満たすことが好ましく、加熱減量及び耐油性の改善と耐熱伸び残率に有意味な効果の改善が期待でき、引張強度及び伸び率の機械的物性の向上も期待できる。
特に、前記可塑剤組成物は引張強度、伸び率、及び移行性に優れており、シート等を製造するカレンダリング業種に適用できないものではないが、伸び残率と引張残率、そして耐油性のような特性が著しく改善できるという点を考慮すると、電線等を製造するコンパウンド業種にさらに適していると言える。
本発明の一実施例によれば、付加可塑剤をさらに含むことができ、前記付加可塑剤はエポキシ化オイル及びトリメリテート系物質の中から選択されることができる。この付加可塑剤は、前記シクロヘキサン−1,2−ジエステル系物質とジイソノニルテレフタレートの混合において、移行性と加熱減量を補い、引張強度と伸び率の安定的な改善効果を確保可能にすることができる。
前記付加可塑剤は、シクロヘキサン−1,2−ジエステル系物質とジイソノニルテレフタレートの合計重量との重量比であって、前記二つの物質の合計重量に対する付加可塑剤の重量の重量比は、上限として99:1、95:5、90:10、85:15、80:20、75:25、70:30、または60:40であってもよく、下限としては1:99、5:95、10:90、15:85、20:80、25:75、30:70、40:60または50:50であってもよい。これらのうち、好ましい範囲は、90:10〜10:90、または90:10〜30:70であってもよく、より好ましくは80:20〜50:50であってもよい。
このような範囲で付加可塑剤を共に使用する場合には、可塑剤製品の品質安定性がより向上することができ、シクロヘキサン−1,2−ジエステル系物質とジイソノニルテレフタレートの混合割合をより柔軟に適用することができるという利点が期待できる。
本発明の一実施例によれば、前記エポキシ化オイルは、可塑剤組成物の熱安定性、加熱減量、耐油性及び吸収速度をより改善させることができる。また、前記エポキシオイルは、可塑剤組成物の引張強度及び伸び率等の機械的物性を改善させることができ、さらに耐熱性の向上を期待することができる。
前記エポキシ化オイルは、エポキシ化大豆油(epoxidized soybean oil)、エポキシ化ヒマシ油(epoxidized castor oil)、エポキシ化亜麻仁油(epoxidized linseed oil)、エポキシ化パーム油(epoxidized palm oil)、エポキシ化ステアレート(epoxidized stearate)、エポキシ化オレアート(epoxidized oleate)、エポキシ化トール油(epoxidized tall oil)及びエポキシ化リノレート(epoxidized linoleate)からなる群から選択される1種以上であってもよく、このうち、エポキシ化大豆油及びエポキシ化亜麻仁油からなる群から選択される1種以上が好ましい。
前記エポキシ化オイルは自ら製造するか、又は市販される物質を用いることができる。
前記トリメリテート系物質は、可塑剤組成物において環境にやさしい特性と優れた安全性を付与することができる。また、可塑剤組成物の耐移行性、加熱減量、引張残率、伸び残率及び耐油性等の特性をより改善させることができる。
特に、前記トリメリテート系物質は、トリ(2−エチルヘキシル)トリメリテート、トリイソノニルトリメリテート及びトリ(2−プロピルヘプチル)トリメリテートからなる群から選択されることができ、好ましくはトリ(2−エチルヘキシル)トリメリテート、又はトリイソノニルトリメリテートであってもよい。
トリメリテート系物質として前記の物質を選択する場合、ジイソデシルフタレートと同等以上のレベルの可塑化効率、耐移行性、加熱減量、引張残率、伸び残率及び耐油性等の確保に寄与することができる。
前記トリメリテート系物質を直接製造する場合、トリメリット酸またはその誘導体とアルコールを直接エステル化反応またはトランスエステル化反応させることで製造することができる。
前記トリメリット酸の誘導体は、トリメリット酸の無水物及びトリメリット酸のアルキルエステルからなる群から選択される1種以上であってもよく、このとき、アルキルエステルは炭素数1〜12のアルキルエステルであってもよい。
最終的に製造されるトリメリテートのアルキル基は炭素数8〜10であり、炭素数8〜9であることが好ましい。
前記直接エステル化反応により前記化学式2で表されるトリメリテート系物質を製造する場合、前記トリメリト酸またはその誘導体1モルに対して、前記アルコールが3〜15モル、3〜12モル、3〜10モル、3〜8モルまたは3〜6モルで用いられることができ、このうち3〜6モルで用いられることが好ましい。
このほか、前記直接エステル化反応に対する説明は、前記シクロヘキサン−1,2−ジエステル系物質の製造方法に記載された通りである。
一方、前記トランスエステル化反応により前記化学式2で表されるトリメリテート系物質を製造する場合、前記トリメリット酸の誘導体とアルコールのトランスエステル化反応により製造されることができる。ここで、前記トリメリット酸の誘導体はトリメリット酸のアルキルエステルであってもよい。
前記トリメリット酸の誘導体1モルに対して、前記アルコールが3〜15モル、3〜12モル、または3〜10モルで用いられることができ、このうち3〜10モルで用いられることが好ましい。
このほか、前記トランスエステル化反応に対する説明は、前記シクロヘキサン−1,2−ジエステル系物質の製造方法に記載された通りである。
本発明の他の一実施例による樹脂組成物は、樹脂100重量部、及び前述の可塑剤組成物5〜150重量部を含む。前記可塑剤組成物は、前記樹脂100重量部を基準として5〜150重量部、好ましくは5〜130重量部、または10〜120重量部で含まれてもよい。
前記樹脂は当分野において公知の樹脂を使用することができる。例えば、ストレート塩化ビニル重合体、ペースト塩化ビニル重合体、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン重合体、プロピレン重合体、ポリケトン、ポリスチレン、ポリウレタン、天然ゴム、合成ゴム及び熱可塑性エラストマーからなる群から選択された1種以上の混合物等を使用することができるが、これに制限されるものではない。
一般に、可塑剤組成物が使用される樹脂は、溶融加工またはプラスチゾル加工により樹脂製品として製造されることができ、溶融加工樹脂とプラスチゾル加工樹脂は、各重合方法に応じて異なって生産されるものであってもよい。
例えば、塩化ビニル重合体は、溶融加工に使用される場合、懸濁重合等により製造されて平均粒径の大きい固体状の樹脂粒子が使用され、このような塩化ビニル重合体はストレート塩化ビニル重合体と呼ばれ、プラスチゾル加工に使用される場合、乳化重合等により製造されて微細な樹脂粒子としてゾル状態の樹脂が使用され、このような塩化ビニル重合体はペースト塩化ビニル樹脂と呼ばれる。
このとき、前記ストレート塩化ビニル重合体の場合、可塑剤は重合体100重量部に対して5〜80重量部の範囲内で含まれることが好ましく、ペースト塩化ビニル重合体の場合、重合体100重量部に対して40〜120重量部の範囲内で含まれることが好ましい。
前記樹脂組成物は充填剤をさらに含むことができる。前記充填剤は、前記樹脂100重量部を基準として0〜300重量部、好ましくは50〜200重量部、より好ましくは100〜200重量部であってもよい。
本発明の一実施例による可塑剤組成物は、好ましくはストレート塩化ビニル重合体に適用されてもよく、これにより溶融加工されてもよく、後述する加工法として、カレンダリング、押出、射出などの加工に適用される樹脂製品に可塑剤として使用されてもよい。
前記充填剤は当分野において公知の充填剤を使用することができ、特に制限されない。例えば、シリカ、マグネシウムカーボネート、カルシウムカーボネート、硬炭、タルク、水酸化マグネシウム、チタンジオキシド、マグネシウムオキシド、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、アルミニウムシリケート、マグネシウムシリケート及び硫酸バリウムの中から選択された1種以上の混合物であってもよい。
また、前記樹脂組成物は、必要に応じて安定化剤等のその他の添加剤をさらに含むことができる。前記安定化剤等のその他の添加剤は、一例として、それぞれ前記樹脂100重量部を基準として0〜20重量部、好ましくは1〜15重量部であってもよい。
前記安定化剤は、例えば、カルシウム−亜鉛の複合ステアリン酸塩等のカルシウム−亜鉛系(Ca−Zn系)安定化剤を使用することができるが、特に制限されるものではない。
前記樹脂組成物は、前述のように溶融加工及びプラスチゾル加工にいずれも適用されてもよく、例えば、溶融加工には、カレンダリング加工、押出加工または射出加工が適用されてもよく、プラスチゾル加工にはコーティング加工等が適用されてもよい。
前記樹脂組成物は、電線、床材、自動車内装材、フィルム、シートあるいはチューブ等の製造に使用されることができる。
以下、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に実施できるように本発明の実施例について詳細に説明する。しかし、本発明は様々な異なる形態で実現されてもよく、ここで説明する実施例に限定されない。
製造例1:ジイソノニルシクロヘキサン−1,2−ジエステル(1,2−DINCH)
冷却器、コンデンサ、デカンタ、還流ポンプ、温度コントローラ、撹拌機等を備えた4口の3L反応器に無水シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸462.5g、イソノニルアルコール1,296g、触媒としてテトライソプロピルチタネート1.55gを投入し、反応温度を230℃に設定して窒素ガスを投入し続けながら、約6時間直接エステル化反応を行い、酸価が0.1に到達したときに反応を完了した。
反応完了後、未反応原料を除去するために、減圧下で蒸留抽出を行った。蒸留抽出した後、中和工程、脱水工程及び濾過工程を経てジイソノニルシクロヘキサン−1,2−ジエステル1,240g(収率:97%)を製造した。
製造例2:ジイソノニルテレフタレート(DINTP)
冷却器、コンデンサ、デカンタ、還流ポンプ、温度コントローラ、撹拌機などを備えた4口の3L反応器に精製テレフタル酸(Purified Terephthalic Acid;PTA)498.0g、イソノニルアルコール(INA)1,296g(PTA:INAのモル比(1.0):(3.0))、触媒としてチタン系触媒(TIPT、tetra isopropyl titanate)を1.54g(PTA100重量部に対して0.31重量部)を投入し、約170℃まで徐々に昇温させた。約170℃付近で生成水の発生が開始され、反応温度約220℃、常圧条件で窒素ガスを投入し続けながら約4.5時間エステル反応を行い、酸価が0.01に到達したときに反応を終結した。
反応完了後、未反応原料を除去するために、減圧下で蒸留抽出を0.5〜4時間行う。一定含量のレベル以下に未反応原料を除去するためにスチームを使用して減圧下で0.5〜3時間スチーム抽出を行い、反応液の温度を約90℃に冷却して、アルカリ溶液を用いて中和処理を施す。さらに、水洗を実施してもよく、その後、反応液を脱水して水分を除去する。水分が除去された反応液に濾材を投入して一定時間撹拌してから、濾過して最終的にDINTP1,243g(収率:99.0%)を得た。
製造例3:ジイソノニルシクロヘキサン−1,4−ジエステル(1,4−DINCH)
製造例1の無水シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸の代わりにシクロヘキサン−1,4−ジカルボン酸516.3gを使用することを除いては、同様に実施し、ジイソノニルシクロヘキサン−1,4−ジエステル1,256g(収率:98%)を製造した。
製造例4:ジ(2−エチルヘキシル)シクロヘキサン−1,2−ジエステル(1,2−DEHCH)
製造例1のイソノニルアルコールの代わりに2−エチルヘキサノール1,170gを使用することを除いては、同様に実施して、ジ(2−エチルヘキシル)シクロヘキサン−1,4−ジエステル1,166g(収率:98%)を製造した。
製造例5:トリ(2−エチルヘキシル)トリメリテート(TEHTM)
無水トリメリット酸384gと2−エチルヘキシルアルコール1,170gを反応器に投入したことを除いては、製造例1と同様の方法でトリ(2−エチルヘキシル)トリメリテート(TEHTM)1,060g(収率:97%)を収得した。
製造例5:トリイソノニルトリメリテート(TINTM)
無水トリメリット酸384gとイソノニルアルコール1,296gを反応器に投入したことを除いては、製造例1と同様の方法でトリイソノニルトリメリテート(TINTM)1,140g(収率:97%)を収得した。
実施例及び比較例
製造例1〜6で製造した物質、エポキシ化オイル、ジイソデシルフタレート(DIDP)、ジ(2−エチルヘキシル)テレフタレート及びテレフタレートの水素化物質等を用いて実施例及び比較例の可塑剤組成物を製造し、これを下表1及び2にまとめた。可塑剤組成物の物性評価は、下記の実験項目に従って行った。前記製造例で製造された物質以外の物質は商業化された製品(LG化学社の製品(DEHTP及びDIDP))を使用した。
Figure 2021523970
Figure 2021523970
1)上表1及び2の含量はいずれも重量%である。
2)ESO:エポキシ化大豆乳(SAJO Hyaepyo、ESO)
3)1,4−DEHCH:ジ(2−エチルヘキシル)シクロヘキサン1,4−ジエステル(Hanwhaケミカル、Eco−DEHCH)
実験例1:シート性能評価
実施例及び比較例の可塑剤を使用して、ASTM D638に従って次のような処方及び作製条件で試片を作製した。
(1)処方:ストレート塩化ビニル重合体(LS100、LG化学)100重量部、可塑剤50重量部、充填剤(OMYA 1T)40重量部、安定剤(RUP−144)5重量部及び滑剤(St−A)0.3重量部
(2)配合:98℃において700rpmでミキシング
(3)試片の作製:ロールミル(Roll mill)で160℃で4分、プレス(press)で180℃で3分(低圧)、2.5分(高圧)作業して1T、2T及び3Tシートを作製
(4)評価項目
1)硬度(hardness):ASTM D2240を用いて、25℃でショア硬度(Shore「A」及び「D」)を3T試片で10秒間測定した。数値が小さいほど可塑化効率に優れていると評価される。
2)引張強度(tensile strength):ASTM D638方法により、テスト機器であるU.T.M(製造社;Instron, モデル名;4466)を用いてクロスヘッドスピード(cross head speed)を200mm/minで引いた後、1T試片が切断される地点を測定した。引張強度は次のように計算した:
引張強度(kgf/cm)=ロード(load)値(kgf)/厚さ(cm)×幅(cm)
3)伸び率(elongation rate):ASTM D638方法により、前記U.T.Mを用いてクロスヘッドスピード(cross head speed)を200mm/minで引いた後、1T試片が切断される地点を測定した後、伸び率を次のように計算した:
伸び率(%)=伸びた後の長さ/初期長さ×100で計算した。
4)引張及び伸び残率の測定:引張及び伸び残率の測定は、113℃、168時間熱を加えた後、試片に残存する引張強度及び伸び率を測定することであり、測定方法は、引張強度及び伸び率の測定方法と同様である。
5)移行損失(migration loss)の測定:KSM−3156によって厚さ2mm以上の試験片を得て、1T試片の両面にPS Plateを付着した後、1kgf/cmの荷重を加えた。試片を熱風循環式オーブン(80℃)で72時間放置した後、取り出して常温で4時間冷却させた。その後、試験片の両面に付着したPS Plateを除去した試片をオーブンに放置する前後の重量を測定し、移行損失量を以下のような式によって計算した。
移行損失量(%)={(常温での試験片の初期重量−オーブン放置後の試験片の重量)/常温での試験片の初期重量}×100
5)加熱減量(volatile loss):前記作製された試片を113℃で168時間作業した後、試片の重さを測定した。
加熱減量(重量%)=初期試片の重さ−(113℃、168時間作業後の試片の重さ)/初期試片の重さ×100で計算した。
6)ストレステスト(耐ストレス性):厚さ2mmの試片を曲げた状態で23℃で72時間放置した後、移行程度(滲み出す程度)を観察し、その結果を数値で記載し、0に近いほど優れた特性を示した。
7)耐寒性:作製された2T試片5つを特定の温度で3分間放置した後、打撃して5つのうち3つが破損したときの温度を測定した。
8)耐油性:オイルに対する耐移行抵抗力を測定する耐油性テストは、ASTM D1239−14を基準として実施し、厚さ1mmの試片をASTM規格のIRM−902オイルを使用して70℃で4時間浸漬しておいた後、12時間以上常温で放置してオイルを除去してから、引張及び伸び残率を測定した。
(5)評価結果
前記項目の評価結果を下記表3及び4に示した。
Figure 2021523970
Figure 2021523970
前記表3及び4を参照すると、本発明の一実施例による可塑剤組成物を適用した実施例1〜10の場合、既存製品として使用されるDIDPである比較例1に比べて可塑化効率が改善されたことが確認でき、耐寒性も大きく改善されていることが分かる。それだけでなく、引張強度、伸び率、耐油性の著しい改善が確認でき、特に残率特性の場合、改善が確実になされていることが確認される。
また、比較例2と3は実施例と異なり、混合を行っていない場合であって、比較例2は加熱減量、耐油性、引張残率において極めて劣悪であることが確認され、比較例3は可塑化効率、耐油性、耐ストレス性が極めて劣悪であることが確認でき、それ自体としては製品化が困難であることが分かるが、実施例1〜5を見ると、ほとんどの物性が1,2−DINCHとDINTPが有している優れた物性に偏って評価されていることが分かり、特に伸び率と耐油性、そして耐ストレス性に対しては二つの物質に比べてその効果がシナジーによって上昇することが確認されるところ、物性が単にそれぞれの持つ中間値を有するものではなく、相互間のシナジー効果により優れた物性を選択的に有することができ、さらには予測できなかった改善があることが確認できる。
さらに、テレフタレートを水素化した物質を使用した比較例4と5の場合、引張強度と伸び率が実施例に比べて劣悪なレベルであり、伸び残率が非常に劣悪であるため、コンパウンド業種製品への活用が不可能であることを確認した。
そして、シクロヘキサン1,2−ジエステル系物質として炭素数が8であるものを使用した比較例6と、テレフタレート系物質としてジイソノニルテレフタレートではなくジ(2−エチルヘキシル)テレフタレートを使用した比較例7は、引張残率と伸び残率が実施例に比べて劣悪であり、既存製品である比較例1に比べても改善ではなく、物性の悪化が生じていることが確認できる。
高耐熱、低加熱減量を主な要求物性とするポリビニルクロライドコンパウンド業種では、用途に応じて可塑剤を適切に使用しなければならない。例えば、電線及びケーブル用途のポリビニルクロライドコンパウンドの場合、引張強度、伸び率、可塑化効率、加熱減量、引張残率及び伸び残率に応じて、ポリビニルクロライドに可塑剤、充填剤、安定剤、滑剤及び難燃剤からなる群から選択される1種以上を添加剤として配合することができる。
以下、本発明に対する理解を深めるために、本発明をより詳細に説明する。
本明細書及び特許請求の範囲に使用された用語や単語は、通常的または辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者は自らの発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適宜定義することができるという原則に則って本発明の技術的思想に合致する意味及び概念として解釈されるべきである。
本発明の一実施態様による可塑剤組成物は、下記化学式1で表されるシクロヘキサン−1,2−ジエステル系物質;及びジイソノニルテレフタレート系物質を含む。
また、本発明の一実施態様による可塑剤組成物は、付加可塑剤を更に含むことができ、前記付加可塑剤は、エポキシ化オイルまたはトリメリテート系物質であってもよく、これらの中から選択された1以上の物質が付加可塑剤として適用されてもよい。
本発明の一実施態様によれば、前記シクロヘキサン−1,2−ジエステル系物質は前記化学式1で表され、可塑剤組成物にフタレート成分を排除する環境にやさしい特性を与えることができる。また、可塑剤組成物の可塑化効率、伸び率等の特性をより改善させることができる。
本発明の一実施態様によれば、前記可塑剤組成物は、前記シクロヘキサン−1,2−ジエステル系物質とともにジイソノニルテレフタレートを含む。
本発明の一実施態様によれば、付加可塑剤をさらに含むことができ、前記付加可塑剤はエポキシ化オイル及びトリメリテート系物質の中から選択されることができる。この付加可塑剤は、前記シクロヘキサン−1,2−ジエステル系物質とジイソノニルテレフタレートの混合において、移行性と加熱減量を補い、引張強度と伸び率の安定的な改善効果を確保可能にすることができる。
本発明の一実施態様によれば、前記エポキシ化オイルは、可塑剤組成物の熱安定性、加熱減量、耐油性及び吸収速度をより改善させることができる。また、前記エポキシオイルは、可塑剤組成物の引張強度及び伸び率等の機械的物性を改善させることができ、さらに耐熱性の向上を期待することができる。
前記直接エステル化反応により前記トリメリテート系物質を製造する場合、前記トリメリト酸またはその誘導体1モルに対して、前記アルコールが3〜15モル、3〜12モル、3〜10モル、3〜8モルまたは3〜6モルで用いられることができ、このうち3〜6モルで用いられることが好ましい。
一方、前記トランスエステル化反応により前記トリメリテート系物質を製造する場合、前記トリメリット酸の誘導体とアルコールのトランスエステル化反応により製造されることができる。ここで、前記トリメリット酸の誘導体はトリメリット酸のアルキルエステルであってもよい。
本発明の他の一実施態様による樹脂組成物は、樹脂100重量部、及び前述の可塑剤組成物5〜150重量部を含む。前記可塑剤組成物は、前記樹脂100重量部を基準として5〜150重量部、好ましくは5〜130重量部、または10〜120重量部で含まれてもよい。
このとき、前記ストレート塩化ビニル重合体の場合、可塑剤組成物は重合体100重量部に対して5〜80重量部の範囲内で含まれることが好ましく、ペースト塩化ビニル重合体の場合、重合体100重量部に対して40〜120重量部の範囲内で含まれることが好ましい。
本発明の一実施態様による可塑剤組成物は、好ましくはストレート塩化ビニル重合体に適用されてもよく、これにより溶融加工されてもよく、後述する加工法として、カレンダリング、押出、射出などの加工に適用される樹脂製品に可塑剤として使用されてもよい。
製造例:トリイソノニルトリメリテート(TINTM)
無水トリメリット酸384gとイソノニルアルコール1,296gを反応器に投入したことを除いては、製造例1と同様の方法でトリイソノニルトリメリテート(TINTM)1,140g(収率:97%)を収得した。
(4)評価項目
1)硬度(hardness):ASTM D2240を用いて、25℃でショア硬度(Shore「A」及び「D」)を3T試片で10秒間測定した。数値が小さいほど可塑化効率に優れていると評価される。
2)引張強度(tensile strength):ASTM D638方法により、テスト機器であるU.T.M(製造社;Instron, モデル名;4466)を用いてクロスヘッドスピード(cross head speed)を200mm/minで引いた後、1T試片が切断される地点を測定した。引張強度は次のように計算した:
引張強度(kgf/cm)=ロード(load)値(kgf)/厚さ(cm)×幅(cm)
3)伸び率(elongation rate):ASTM D638方法により、前記U.T.Mを用いてクロスヘッドスピード(cross head speed)を200mm/minで引いた後、1T試片が切断される地点を測定した後、伸び率を次のように計算した:
伸び率(%)=伸びた後の長さ/初期長さ×100で計算した。
4)引張及び伸び残率の測定:引張及び伸び残率の測定は、113℃、168時間熱を加えた後、試片に残存する引張強度及び伸び率を測定することであり、測定方法は、引張強度及び伸び率の測定方法と同様である。
5)移行損失(migration loss)の測定:KSM−3156によって厚さ2mm以上の試験片を得て、1T試片の両面にPS Plateを付着した後、1kgf/cmの荷重を加えた。試片を熱風循環式オーブン(80℃)で72時間放置した後、取り出して常温で4時間冷却させた。その後、試験片の両面に付着したPS Plateを除去した試片をオーブンに放置する前後の重量を測定し、移行損失量を以下のような式によって計算した。
移行損失量(%)={(常温での試験片の初期重量−オーブン放置後の試験片の重量)/常温での試験片の初期重量}×100
)加熱減量(volatile loss):前記作製された試片を113℃で168時間作業した後、試片の重さを測定した。
加熱減量(重量%)=初期試片の重さ−(113℃、168時間作業後の試片の重さ)/初期試片の重さ×100で計算した。
)ストレステスト(耐ストレス性):厚さ2mmの試片を曲げた状態で23℃で72時間放置した後、移行程度(滲み出す程度)を観察し、その結果を数値で記載し、0に近いほど優れた特性を示した。
)耐寒性:作製された2T試片5つを特定の温度で3分間放置した後、打撃して5つのうち3つが破損したときの温度を測定した。
)耐油性:オイルに対する耐移行抵抗力を測定する耐油性テストは、ASTM D1239−14を基準として実施し、厚さ1mmの試片をASTM規格のIRM−902オイルを使用して70℃で4時間浸漬しておいた後、12時間以上常温で放置してオイルを除去してから、引張及び伸び残率を測定した。
前記表3及び4を参照すると、本発明の一実施態様による可塑剤組成物を適用した実施例1〜10の場合、既存製品として使用されるDIDPである比較例1に比べて可塑化効率が改善されたことが確認でき、耐寒性も大きく改善されていることが分かる。それだけでなく、引張強度、伸び率、耐油性の著しい改善が確認でき、特に残率特性の場合、改善が確実になされていることが確認される。

Claims (12)

  1. 下記化学式1で表されるシクロヘキサン−1,2−ジエステル系物質;及び
    ジイソノニルテレフタレート;を含み、
    前記シクロヘキサン−1,2−ジエステル系物質とジイソノニルテレフタレートは、重量比が95:5〜5:95である可塑剤組成物:
    [化学式1]
    Figure 2021523970
    前記化学式1中、
    及びRは、それぞれ独立して炭素数9または10のアルキル基である。
  2. 前記シクロヘキサン−1,2−ジエステル系物質とジイソノニルテレフタレートは、重量比が90:10〜10:90である、請求項1に記載の可塑剤組成物。
  3. 前記シクロヘキサン−1,2−ジエステル系物質とジイソノニルテレフタレートは、重量比が80:20〜20:80である、請求項1に記載の可塑剤組成物。
  4. 前記R及びRは、それぞれ独立してn−ノニル基、イソノニル基、デシル基、イソデシル基及び2−プロピルヘプチル基からなる群から選択される、請求項1に記載の可塑剤組成物。
  5. 前記R〜Rは、それぞれ独立してイソノニル基及び2−プロピルヘプチル基からなる群から選択される、請求項1に記載の可塑剤組成物。
  6. 前記可塑剤組成物は付加可塑剤をさらに含み、前記付加可塑剤はエポキシ化オイル及びトリメリテート系物質の中から選択される、請求項1に記載の可塑剤組成物。
  7. 前記エポキシ化オイルは、エポキシ化大豆油(epoxidized soybean oil)、エポキシ化ヒマシ油(epoxidized castor oil)、エポキシ化亜麻仁油(epoxidized linseed oil)、エポキシ化パーム油(epoxidized palm oil)、エポキシ化ステアレート(epoxidized stearate)、エポキシ化オレアート(epoxidized oleate)、エポキシ化トール油(epoxidized tall oil)及びエポキシ化リノレート(epoxidized linoleate)からなる群から選択される1種以上である、請求項6に記載の可塑剤組成物。
  8. 前記トリメリテート系物質は、トリ(2−エチルヘキシル)トリメリテート、トリイソノニルトリメリテート及びトリ(2−プロピルヘプチル)トリメリテートからなる群から選択される1種以上である、請求項6に記載の可塑剤組成物。
  9. 前記シクロヘキサン−1,2−ジエステル系物質とジイソノニルテレフタレートの合計重量及び前記付加可塑剤の合計重量の重量比は、90:10〜30:70である、請求項6に記載の可塑剤組成物。
  10. 前記シクロヘキサン−1,2−ジエステル系物質とジイソノニルテレフタレートの合計重量及び前記付加可塑剤の合計重量の重量比は、80:20〜50:50である、請求項6に記載の可塑剤組成物。
  11. 樹脂100重量部;及び
    請求項1による可塑剤組成物を5〜150重量部で含む樹脂組成物。
  12. 前記樹脂は、ストレート塩化ビニル重合体、ペースト塩化ビニル重合体、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン重合体、プロピレン重合体、ポリケトン、ポリスチレン、ポリウレタン、天然ゴム、合成ゴム及び熱可塑性エラストマーからなる群から選択された1種以上である、請求項11に記載の樹脂組成物。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7381763B2 (ja) 2019-12-30 2023-11-16 ハンファ ソリューションズ コーポレーション エステル系化合物およびその用途

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022086195A1 (ko) * 2020-10-20 2022-04-28 한화솔루션 주식회사 염화비닐 수지 조성물
KR102658860B1 (ko) * 2020-10-20 2024-04-18 한화솔루션 주식회사 염화비닐 수지 조성물
KR20230091758A (ko) 2021-12-16 2023-06-23 차광재 1-2 사이클로헥산 디카르복실산 다이아이소노닐 에스테르를 가소제로 이용한 pvc 수지 조성물 및 그의 제조방법

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7297738B2 (en) 2001-09-25 2007-11-20 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Plasticized polyvinyl chloride
DE102005028752A1 (de) * 2005-06-22 2007-01-04 Oxeno Olefinchemie Gmbh Gemisch von Diisononylestern der 1,2-Cyclohexandicarbonsäure, Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung dieser Gemische
EP2220154B1 (en) * 2007-11-30 2014-06-18 ExxonMobil Chemical Patents Inc. C7-c12 secondary alcohol esters of cyclohexanoic acid
KR101010065B1 (ko) * 2007-12-04 2011-01-24 주식회사 엘지화학 디이소노닐테레프탈레이트를 포함하는 벽지용 염화비닐계수지 조성물
KR100957134B1 (ko) 2009-05-19 2010-05-11 애경유화 주식회사 새로운 가소제 조성물 및 이를 이용한 내열전선용 염화비닐수지 조성물
DE102010061871A1 (de) * 2010-11-24 2012-05-24 Evonik Oxeno Gmbh Polymer-Zusammensetzung enthaltend DINT als Weichmacher
DE102010061868A1 (de) 2010-11-24 2012-05-24 Evonik Oxeno Gmbh Diisononylterephthalat (DINT) als Weichmacher für thermoplastische Anwendungen
WO2015104309A1 (de) 2014-01-09 2015-07-16 Basf Se Weichmacher-zusammensetzung, die furanderivate und 1,2-cyclohexandicarbonsäureester enthält
WO2015112285A1 (en) 2014-01-27 2015-07-30 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Plasticizer blends and use thereof
EP3099737B1 (en) 2014-01-30 2018-11-28 GFBiochemicals IP Assets B.V. Plasticizer blends of ketal compounds
JP6435483B2 (ja) 2014-07-31 2018-12-12 平岡織染株式会社 接着性ペーストゾル組成物及びそれを用いた産業資材用帆布及びメッシュシートの製造方法
TW201619119A (zh) 2014-10-09 2016-06-01 巴斯夫歐洲公司 包含飽和二羧酸之環烷基酯及1,2-環己烷二羧酸酯的塑化劑組成物
KR101901010B1 (ko) 2015-03-20 2018-09-20 주식회사 엘지화학 가소제 조성물, 수지 조성물 및 이들의 제조 방법
JP2017115043A (ja) 2015-12-25 2017-06-29 三菱ケミカル株式会社 軟質塩化ビニル樹脂組成物
PL3405518T3 (pl) 2016-01-20 2020-05-18 Basf Se Kompozycja plastyfikatora, która zawiera estry alifatycznych kwasów dikarboksylowych i diestry wybrane spośród estrów kwasu 1,2-cykloheksanodikarboksylowego i estrów kwasu tereftalowego
KR102090294B1 (ko) 2016-04-22 2020-03-17 주식회사 엘지화학 가소제 조성물 및 이를 포함하는 수지 조성물
KR101973123B1 (ko) 2016-04-22 2019-04-29 주식회사 엘지화학 가소제 조성물 및 이의 제조방법
WO2018008914A1 (ko) 2016-07-06 2018-01-11 주식회사 엘지화학 가소제 조성물, 수지 조성물 및 이들의 제조 방법
US10822472B2 (en) 2016-09-07 2020-11-03 Lg Chem, Ltd. Plasticizer composition and resin composition including the same
KR102528327B1 (ko) 2019-09-16 2023-05-03 한화솔루션 주식회사 가소제 조성물 및 이를 포함하는 염화비닐계 수지 조성물

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7381763B2 (ja) 2019-12-30 2023-11-16 ハンファ ソリューションズ コーポレーション エステル系化合物およびその用途

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