KR100769045B1 - 지방산 함유 멜라민 시아누레이트 난연제 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인쇄회로기판 또는 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC) 등의 전자재료에 사용이 적합한 질소계 난연제, 구체적으로는 멜라민 시아누레이트 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 의해 제조되는 난연제는 원료 중 시아누린산을 탈이온수로 수세하고 지방산을 첨가하여 제조함으로써 얻어질 수 있으며, 대표적 전도성 이온인 나트륨 이온을 35ppm이하, 그리고 염소이온을 60ppm 이하의 낮은 농도로 포함하여 전기적 특성이 매우 뛰어난 장점이 있다.

본 발명에 의해 제조되는 난연제는 전자재료 분야 외에 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 등 폴리올레핀 수지에 사용이 적합한 장점이 있다.

멜라민 시아누레이트, 난연제, 시아누린산, 지방산

Description

지방산 함유 멜라민 시아누레이트 난연제 및 이의 제조방법{Fatty acid containing melamine cyanurate flame retardant and Manufacturing method thereof}

본 발명은 인쇄회로기판 또는 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC) 등의 전자재료에 사용이 적합한 질소계 난연제, 구체적으로는 멜라민 시아누레이트 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

전자부품은 대부분의 신호처리를 전류의 흐름을 제어하여 달성하고 있으며, 이 과정에서 많은 열이 발생하게 된다. 따라서, 신호처리에 사용되는 전기회로는 대부분 절연성과 내열성이 좋은 수지로 보호하게 된다. 그러나, 수지자체의 내열성은 대부분의 경우 충분하지 못하여 화재의 위험이 높다. 특히, 인쇄회로기판이나 EMC등은 회로의 집적도가 점차 고밀도화 되고 있어 화재에 대한 위험도 그만큼 높아지고 있다. 이들 분야에는 에폭시 수지가 주로 사용되며, 난연화를 위해 이제까지는 tetra-bromobisphenol A(TBBA)를 원료로 하는 에폭시 수지가 주로 사용되어 왔다. 특히, 브롬계 난연제와 함께 삼산화안티몬등 안티몬계 난연제를 사용하면 난 연성이 보다 향상되는 특징이 있다.

그러나, 화재시 HBr등의 유독가스를 발생시켜 질식사를 유발할 뿐만 아니라, 소각시 맹독성의 다이옥신을 발생시킨다는 사실이 알려지면서, 유럽을 필두로 하여 그 사용이 점차 금지되고 있다. 더욱이 브롬계 난연제와 함께 사용하는 안티몬계 난연제의 독성도 문제로 인식되고 있다. 이들 난연제의 또 다른 문제점은 회로 및 배선에 사용되는 금속의 계면을 부식시켜 반도체장치의 신뢰성을 떨어뜨린다는 것이다. 따라서 이들 난연제를 대체하기 위한 난연시스템의 개발이 시급하게 요구되고 있는 실정이다.

브롬계를 위시한 할로겐계 난연제를 대체하기 위해 개발된 난연제의 종류는 상당히 많지만 그 효과가 입증되고 상업적 가치를 널리 인정 받고 있는 제품은 크게 질소계, 인계, 무기계로 구분될 수 있다. 질소계의 주요 연소메커니즘은 탄화막 형성에 의한 산소차단 효과이다. 인계는 폴리인산막에 의한 산소차단, 그리고 무기계는 탈수반응에 의해 생성되는 물의 소화작용이 주요 난연메커니즘이다.

질소계 난연제의 단점은 연소초기에 불완전 연소조건이 성립되어야 효과적인 탄화막이 형성되므로 일반적으로 다른 난연제와 조합되어 사용되는 것이 바람직하다는 것이다. 폴리아미드(Polyamide) 또는 우레탄 등 질소를 포함하는 수지에서는 연소초기에 수지로부터 질소기체가 발생되어 불완전 연소조건을 제공하므로 난연성이 뛰어난 장점이 있다.

적인 및 인산에스테르로 대표되는 인계 난연제는 미량의 수분과 반응하여 인 산이 생성되어 수지의 물성을 저해시키는 정도가 크고 장치의 부식을 유발하는 경우도 있을 뿐만 아니라 전기적 특성이 좋지 않아 전자재료분야에서는 그 사용이 제한되고 있다.

무기계는 상대적으로 가격이 저렴하고 열전도율이 높아 발생되는 열을 외부로 쉽게 배출시키는 장점이 있지만 난연성이 부족하여 많은 양을 사용함으로써 점도가 지나치게 높아지고, 연소과정에서 탈수된 물이 소비되고 나면 난연성이 유지되지 못하는 단점이 있다.

할로겐계 난연제를 사용하지 않고 인쇄회로기판이나 EMC등 전자재료를 난연화하기 위한 매우 많은 제안이 있어 왔다.

예를 들면, 세계특허 WO 0250153에서는 노볼락 형태의 페놀계 에폭시수지에 유기인산에스테르 형태의 난연제를 사용함으로써 할로겐계 난연제를 사용하지 않으면서도 난연성이 뛰어난 에폭시 수지조성물의 제조가 가능함을 제안하고 있다. 그러나, 앞서 언급한 인계의 단점인 부식과 전기적 특성저하의 문제점이 예상된다.

또한, 세계특허 WO 0206399에서는 가교형 페놀계 포스파젠(crosslinked phenoxyphophazene)을 난연제로 사용하는 에폭시수지 조성물을 제안하고, 이를 이용한 다층인쇄회로기판의 물리적 특성, 전기적 특성 및 난연성이 우수함을 주장하고 있다. 이 발명의 단점은 사용하는 난연제의 제조가 어려워 가격이 고가라는 점이다. 통상 난연제는 10중량% 이상의 많은 양이 사용되기 때문에 가격이 높아지면 사용이 제한적일 수 밖에 없다.

인계 난연제외에 무기계 난연제를 사용하는 발명도 다수가 제안되어 있다.

예를 들면, 일본국 공개특허 평8-301984에서는 구형실리카 등 무기질 충전제를 고함량 처방함으로써 연소를 억제시키는 방법을 제안하고 있다. 그러나, 이 방법은 무기질 함량이 지나치게 높아 성형성이 불량한 단점이 있다.

인계 및 무기계 난연제 외에 멜라민계 난연제를 사용하는 에폭시수지 조성물에 관한 발명도 다수 있다.

예를 들어 일본국 특허 2003-313399에서는 무기질 충전제와 함께 멜라민계 난연제를 사용함으로써 인계 난연제를 사용할 경우 발생되는 내습성의 문제가 해결되어 전자부품의 신뢰도가 높아짐을 강조하고 있다.

본 발명은 할로겐계 난연제를 대체하는 질소계 난연제 중 멜라민 시아누레이트(Melamine Cyanurate, 이하 MC)에 관계된다. MC제조에 관련된 발명은 수십 년 전부터 다수가 제안되어 왔다. 예를 들면, 일본국 특허 1977-119200에서는 멜라민과 시아누린산을 적정량의 물의 존재 하에서 heterogeneous 반응에 의해 제조함으로써 여과과정을 생략할 수 있는 효과적인 방법을 제안하고 있다. 또한, 일본국 특허 1983-222073에서는 멜라민과 시아누린산의 금속염을 사용함으로써 저온에서 난연제를 제조하는 방법이 제시되어 있다.

MC 자체의 제조에 관한 발명 외에 제조된 MC를 사용하고자 하는 용도에 적합하도록 표면처리하는 기술도 다수 소개되고 있다. 일본국 특허 1991-122143에는 폴리머로 MC를 표면처리하여 사용되는 합성수지의 물성을 저하시키지 아니하는 방법을 소개하고 있다.

그러나, PCB나 EMC등 회로 집적도가 높은 전자재료용으로 사용하기 위해서는 전기적 특성이 중요하므로 전기전도도가 높은 나트륨이나 염소이온 등의 함량이 높지 않도록 해야 함에도 불구하고 이들 이온함량을 제어하는 방법에 대한 발명은 제안되지 않고 있다. PCB나 EMC등의 전자재료용 에폭시 조성물을 제조하는 업체에서는 사용하는 각 성분에 대하여 전도성 이온의 함량을 검사하고 있으며, 양이온함량의 지표로서 나트륨 이온을, 그리고 음이온 함량의 지표로서 염소이온을 분석하는 것이 통례이고, 각각 10ppm 이내로 통제하는 것이 일반적이다. 통상의 분석방법은 일정량의 증류수에 시료를 정량하여 넣고 24시간 환류시킨 다음, 여액을 이온크로마토그래피로 분석하는 방법을 사용한다.

독일 특허 DE 4208027에 탈이온수를 반응용매로 사용하여 MC를 제조하는 발명이 소개되고 있지만, 여기서도 유기불순물의 유입을 방지하여 최종제품의 색상변화를 예방하기 위한 것이고, 특히, 고체윤활제 분야에서 색상이 짙은 흑연이나 몰리브덴 설파이드(MoS2)등의 단점을 극복할 수 있다는 데 주안점을 두고 있다. 본 발명자들은 전도성 이온을 제거하기 위하여 예의 연구를 진행한 결과, 원료 중의 이온을 제거하고 고급지방산을 MC제조 중에 함께 사용하면 이온 용출량이 현저히 감소됨을 발견하였다.

본 발명의 기술은 전자재료 분야 외에 폴리올레핀 등 비극성 수지의 난연화에도 유용하게 적용될 수 있다.

폴리올레핀은 연소시 발열량이 많고, 산소지수가 낮아 난연화가 대단히 어려운 특징을 가지고 있다. 따라서 난연제의 함량을 높이려는 시도뿐만 아니라, 난연 메커니즘이 다른 여러 난연제를 조합하여 상승작용을 이용한 난연화를 이룩하려는 시도가 많이 있어왔다.

예를 들면, 일본국 특허 평2-75642에서는 무기질 충전제와 MC를 처방하여 전선용 폴리올레핀을 난연화 하는 방법을 소개하고 있다. 이 발명에서 무기질 충전제의 함량이 높아지면 수지의 인장강도가 크게 감소하지만 MC는 사용량 증가에 따라 인장강도의 큰 감소가 나타나지 않음을 주장하고 있다.

또한, 미합중국특허 5,582,082 에서는 실리카로 표면처리된 MC를 사용할 경우 인장강도 및 표면평활성 등이 향상됨을 주장하고 있다. 그러나 본 연구자들이 확인한 결과에 따르면, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌에 20중량% 이상의 MC를 사용하여 필름을 제조할 경우, MC의 분산성이 좋지 못하여 표면이 거칠고, 흰색 반점이 생기는 문제점이 있었다. 실리카로 표면처리된 MC는 처리되지 않은 MC에 비하면 다소 상기의 물성이 개선되는 특성을 보이지만 그 효과가 상당히 부족함이 확인되었다. 이는 MC의 표면이 극성이어서 비극성 수지인 폴리올레핀과 상용성이 부족하기 때문으로 이해된다.

이에 대한 해결방안으로 본 연구자들은 MC의 표면을 비극성 재료로 처리하는 방법을 고안하였으며, 고급지방산으로 처리할 경우 획기적 개선이 이루어짐을 확인하였다.

스테아릴 알코올 등 고급 알코올은 그 효과가 다소 미흡하게 나타났으며, 이는 알코올의 MC에 대한 결합력이 부족하기 때문일 것으로 추측된다. 그러나, 잔류되는 여분의 지방산에 의해 사용상에 문제가 발생되는 부분에서는 고급 알코올의 사용도 고려될 수 있다.

고급 지방족 아민도 MC의 표면에 존재하는 시아누린산 부분과 결합이 가능하여 사용이 검토될 수 있지만, 아민류는 통상 변색을 유발하는 경우가 많아 본 발명에서 제외하였다.

본 발명의 제 1 목적은 고도의 전기적 특성이 요구되는 전자재료에 사용이 적합하도록 이온농도가 낮은 난연제를 제공하는 것이며, 구체적으로는 전도성 이온의 함량이 적은 멜라민 시아누레이트를 제공하고자 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 폴리올레핀 등 비극성 수지에 사용이 적합한 난연제를 공급하는 것이다. 본 발명에 의해 제조되는 난연제는 우수한 난연성을 부여함과 동시에 제품의 신뢰성을 높일 수 있다. 또한, 본 발명에 의해 제조되는 난연제는 폴리올레핀 등 비극성 수지와의 상용성이 우수하여 높은 함량의 사용이 가능하다.

본 발명자들은 상기의 이온함량 문제를 해결하기 위해 증류수를 이용하여 멜라민 시아누레이트(MC)를 제조하였으나 충분한 개선 효과를 보지 못하였다. 본 발명자들은 MC중에 포함된 이온의 유래를 찾기 위하여 원료인 멜라민과 시아누린산의 이온을 분석하였으며, 주로 시아누린산에 대부분의 이온이 포함되고 있음을 확인하 였다.

이들 이온성분을 제거하기 위하여 증류수로 상온에서 수세하는 방법을 사용한 결과 상당한 이온 제거 효과를 나타내었지만, 4회 수세를 실시한 경우에도 통상의 규제농도인 10ppm의 수준에는 미치지 못하였다. 80℃이상의 고온 수세를 실시한 경우에는 이온제거 효과가 보다 높게 나타났으나 역시 2회 수세를 실시한 경우에 10ppm 수준을 초과하여 만족할 만한 결과가 나타나지 아니하였다.

이에, 본 발명자들은 예의 연구를 진행한 결과, 시아누린산을 고온수세하고 반응시에 스테아린산 등 고급지방산을 일정량 첨가하면 이온용출이 억제됨을 확인하여 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명은 멜라민과 시아누린산로부터 제조되는 멜라민시아누레이트 난연제의 제조방법에 있어서,

1) 원료로 사용하는 시아누린산 및/또는 멜라민을 탈이온수로 2회 이상 수세하는 단계;

2) 상기 수세 되어 이온이 제거된 시아누린산과 멜라민을 물에 첨가하여 교반하는 단계;

3) 80 ~ 100 ℃에서 20 ~ 120 분간 반응하여 중합하는 단계;

를 갖는다.

또한, 필요에 따라 상기 2)단계에서 고급지방산을 더 추가하는 것도 가능하다.

이때, 수세에 필요한 증류수의 양은 함수율을 고려하여 원료 사용량의 1~3배 가 되도록 하는 것이 바람직하고, 수세횟수는 1~4회가 적당하다.

상기 원료수세단계에서 원료는 탈이온수를 50 ~ 100 ℃의 고온에서 수세하는 것이 바람직하다. 상기 온도 범위에서 수세하는 경우 가장 우수한 이온제거효과를 갖는다.

본 발명에서 상기 고급지방산은 난연제를 코팅하여 이온의 방출을 막고, 폴리올레핀계 수지와의 분산성이 우수하도록 하는 효과 있음을 발견하여 본 발명을 완성하였다. 사용 가능한 고급지방산으로는 탄소수 12 ~ 24의 모든 지방산이 가능하지만 팔미트산(palmitic acid) 및 스테아린산(stearic acid)등의 포화 지방산이 바람직하다. 올레인산(oleic acid), 리놀렌산(linoleic acid)등의 불포화 지방산은 가격도 높고 건조시에 황갈색으로 변질되어 제품의 외관을 해치므로 바람직하지 않다. 고급지방산의 사용량은 0.1 ~ 2 중량%인 것이 바람직하며, 0.1 중량% 미만으로 사용하는 경우는 그 효과가 불충분하고, 2 중량%를 초과하는 경우 가연성의 지방산에 의한 난연성 저하가 예상되므로 상기 범위로 사용하는 것이 좋다.

또한 본 발명에서 상기 2)단계에서 물은 수돗물이 아닌 증류수를 사용하는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명에 따른 난연제는 전기적 신호처리를 수행하는 회로의 보호용 재료에 사용될 수 있다.

즉, 본 발명에 의해 제조되는 멜라민시아누레이트는 폴리올레핀수지와 혼합하여 용융압출하고, 다시 사출 혹은 압출 등의 성형방법에 의해 전자재료용, 건축 자재용 등 다양한 분야에 난연제로 사용될 수 있다.

상기 폴리올레핀 수지로는 저밀도폴리에틸렌, 선형저밀도폴리에틸렌, 에틸렌비닐아세테이트 또는 폴리프로필렌에서 선택되는 어느 하나 이상의 수지를 사용하는 것이 바람직하다.

이하에 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예에 국한되는 것은 아니다.

또한, 하기 방법에 의하여 제조되는 멜라민 시아누레이트의 이온농도를 측정하였다.

<이온농도 측정방법>

콘덴서(Condenser)가 부착된 250mL 플라스크에 증류수 100g과 110℃에서 2시간이상 건조시킨 시료 2g을 정량하여 넣고 가열하여 24시간 동안 환류한다. 반응액을 증류수를 이용하여 102g으로 조정하고 시료를 여과한 다음 이온크로마토그래피(IC) 분석을 통하여 나트륨이온과 염소이온의 농도를 측정하였다.

[비교예 1]

멜라민시아누레이트(MC)의 제조

온도계, 콘덴서 및 교반기(mechanical stirrer)가 장착된 2L 둥근바닥 플라스크에 수돗물 600mL를 넣고 멜라민 70g 과 시아누린산 71.6g을 교반하면서 차례로 가하였다. 오일 배쓰(oil bath)를 이용하여 반응온도를 30분에 걸쳐 95℃까지 높인 다음, 이 온도에서 30분간 유지하였다. 반응액을 여과한 다음, 130℃에서 12시간 건조하였다. 건조된 시료를 분쇄하고 상기의 이온농도 측정방법으로 용출이온의 농도를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

[비교예 2]

수돗물 대신에 증류수를 사용한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 MC를 제조하여 이온을 분석하여 하기 표 1에 나타내었다.

[실시예 1]

시아누린산을 증류수로 상온에서 2회 수세한 것을 제외하고는 [비교예 2]과 동일한 방법으로 MC를 제조하여 이온을 분석하여 하기 표 1에 나타내었다.

[실시예 2]

시아누린산을 증류수로 80℃에서 2회 수세한 것을 제외하고는 [비교예 2]과 동일한 방법으로 MC를 제조하여 이온을 분석하여 하기 표 1에 나타내었다.

[실시예 3 내지 6]

온도계, 콘덴서 및 교반기(mechanical stirrer)가 장착된 2L 둥근바닥 플라스크에 수돗물 600mL를 넣고 멜라민 70g 과 시아누린산 71.6g을 교반하면서 차례로 가하였다. 여기에 하기 표 1에 기재된 양의 스테아린산을 첨가하여 교반하였다. oil bath를 이용하여 반응온도를 30분에 걸쳐 95℃까지 높인 다음, 이 온도에서 30분간 유지하였다. 반응액을 여과한 다음, 130℃에서 12시간 건조하였다. 건조된 시료를 분쇄하고, 상기의 이온농도 측정방법으로 용출이온의 농도를 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.

[실시예 7 내지 10]

상기 실시예 3에서 반응용매로 수돗물 대신에 증류수를 사용한 것을 제외하고는 [실시예 3]과 동일한 방법으로 MC를 제조하여 이온을 분석하여 하기 표 1에 나타내었다.

[실시예 11]

상기 실시예 3에서 시아누린산과 멜라민을 원료무게의 두 배에 해당하는 증류수를 이용하여 상온에서 2회 수세하여 130℃에서 건조한 것을 사용하고, 반응용매로 증류수를 사용한 것을 제외하고는 [실시예 3]과 동일한 방법으로 하여 MC 제조 및 이온분석을 실시하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

[실시예 12]

상기 실시예 3에서 시아누린산을 원료무게의 두 배에 해당하는 증류수를 이용하여 상온에서 2회 수세하여 130℃에서 건조한 것을 사용하고, 반응용매로 증류수를 사용한 것을 제외하고는 [실시예 3]과 동일한 방법으로 하여 MC 제조 및 이 온분석을 실시하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

[실시예 13]

시아누린산을 원료무게의 두 배에 해당하는 증류수를 이용하여 상온에서 4회 수세하여 130℃에서 건조한 것을 사용한 것 외에는 [실시예 11]과 동일한 방법으로 하여 MC 제조 및 이온분석을 실시하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

[실시예 14]

시아누린산을 수세하는데 있어서 80℃에서 10분간 교반하여 여과하는 방법을 사용하고, 스테아린산 대신 팔미트산을 사용한 것을 제외하고 [실시예 11]과 동일한 방법으로 하여 MC 제조 및 이온분석을 실시하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

[실시예 15 및 16]

시아누린산을 수세하는데 있어서 80℃에서 10분간 교반하여 여과하는 방법을 사용한 것을 제외하고는 [실시예 11]과 동일한 방법으로 하여 MC 제조 및 이온분석을 실시하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

[표 1]

상기 표1에서 보이는 바와 같이, 실시예 1 내지 10, 비교예 1 내지 2 의 결과로부터 고급지방산인 스테아린산 또는 팔미트산을 사용하는 경우 MC로부터 이온의 용출이 현저하게 감소되는 것을 확인할 수 있다.

또한 반응 용매로 증류수를 사용하는 경우 수돗물을 사용하는 것에 비하여 상당량의 이온이 제거됨이 확인되었다.

또한, [실시예 1], [실시예 2], [실시예 11 내지 16]의 결과로부터 대부분의 나트륨이온과 염소이온은 시아누린산에서 유래 됨을 알 수 있으며, 시아누린산 만을 수세하는 것이 보다 경제적인 방법임을 알 수 있었다.

또한, 고온수세방식이 상온 수세 방식에 비해 효율적 방법임이 분명하게 나타났다. 상기 실험결과에서 2회 이하의 수세과정만으로는 이온제거 효율이 충분하지 않고, 원료수세와 함께 일정량의 지방산을 첨가하여야만 전자재료용으로 사용하기에 적합한 제품을 얻을 수 있음을 알 수 있었다.

다음으로 본 발명에 따른 고급지방산이 코팅된 난연제를 폴리올레핀계 수지와 혼합하여 사용가능성을 검토하였다.

[비교예 3]

용융지수 5.6 g/10min.인 저밀도 폴리에틸렌 80 중량%와 표면처리를 하지 않은 MC[㈜유니버샬켐텍사제 MC-100(비교예 1에 해당)] 20 중량%를 2축 압출기를 이용하여 압출한 후 다시 3mm 두께의 사출시편을 제작하여 표면을 육안으로 관찰하여 분산상태를 비교하였다.

[비교예 4]

사용한 MC가 실리콘 기준 0.7 중량%의 실리카로 코팅된 MC[㈜유니버샬켐텍사제 MC-120]을 사용한 것을 제외하고는 [비교예 3]와 동일한 방법으로 사출시편을 제작하였다.

[비교예 5]

용융지수 12.0 g/min.인 폴리프로필렌 80 중량%와 표면처리를 하지 않은 MC[㈜유니버샬켐텍사제 MC-100(비교예1에 해당)] 20 중량%를 2축 압출기를 이용하여 압출한 후 다시 3mm 두께의 사출시편을 제작하여 표면을 육안으로 관찰하여 분산상태를 비교하였다.

[비교예 6]

사용한 MC가 실리콘 기준 0.7 중량%의 실리카로 코팅된 MC[㈜유니버샬켐텍사제 MC-120]을 사용한 것을 제외하고는 [비교예 5]와 동일한 방법으로 사출시편을 제작하였다.

[실시예 17]

사용한 MC가 1.0 중량%의 스테아린산으로 코팅된 MC[㈜유니버샬켐텍사제 MC-130(실시예 4에 해당)]을 사용한 것을 제외하고는 [비교예 3]와 동일한 방법으로 사출시편을 제작하였다.

[실시예 18]

사용한 MC가 1.0 중량%의 스테아린산으로 코팅된 MC[㈜유니버샬켐텍사제 MC-130(실시예 4에 해당)]을 사용한 것을 제외하고는 [비교예 5]와 동일한 방법으로 사출시편을 제작하였다.

[표 2] MC의 표면처리 형태에 따른 폴리올레핀에의 분산성 비교

- 분산성 : ◎(매우 양호), ○(양호), △(보통), X(불량)

[비교예 3-6] 및 [실시예 17-18]의 결과로부터 고급지방산으로 표면처리된 MC가 비극성 수지인 폴리올레핀에 대한 분산성이 가장 우수함을 알 수 있다.

본 발명에 따른 멜라민시아누레이트는 MC의 원료 중 하나인 시아누린산을 탈이온수로 수세하고 고급지방산으로 표면처리를 함으로서 전자재료용 난연제로 사용이 적합한 MC를 제조할 수 있다. 본 발명에 의해 제조되는 MC는 높은 전기적 신호처리의 신뢰도를 유지하면서도 저독성을 부여하는 전자재료용 난연제로써 적합하다. 또한, 폴리올레핀 등 비극성 수지에 대한 분산성이 양호하여 사용량을 높임으로서 난연성이 우수한 저독성 폴리올레핀 수지조성물의 제조를 가능하게 한다.

Claims (12)

1. 멜라민과 시아누린산으로부터 제조되는 멜라민 시아누레이트 난연제를 탄소수 12 내지 탄소수 24인 포화 지방산 또는 불포화 지방산으로 코팅시킨 것을 특징으로 하는 멜라민 시아누레이트 난연제.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 난연제는 나트륨이온의 농도가 35ppm 이하, 염소이온의 농도가 60ppm 이하인 것을 특징으로 하는 멜라민 시아누레이트 난연제.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 포화 지방산이 팔미트산 또는 스테아린산에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 멜라민 시아누레이트 난연제.
4. 멜라민과 시아누린산으로부터 제조되는 멜라민시아누레이트 난연제의 제조방법에 있어서,

   1) 원료로 사용하는 시아누린산 및/또는 멜라민을 탈이온수로 1회 이상 수세하는 단계;

   2) 상기 수세 되어 이온이 제거된 시아누린산과 멜라민을 물에 첨가하여 교반하는 단계;

   3) 80 ~ 100 ℃에서 20 ~ 120 분간 반응하여 중합하는 단계;

   를 갖는 것을 특징으로 하는 멜라민 시아누레이트 난연제의 제조방법.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 원료수세단계에 있어서, 원료와 탈이온수를 50℃ ~ 100 ℃의 고온에서 수세하는 것을 특징으로 하는 멜라민 시아누레이트 난연제의 제조방법.
6. 제 4항에 있어서,

   상기 2)단계에서 탄소수 12 내지 탄소수 24인 포화 지방산 또는 불포화 지방산을 0.1 ~ 2 중량% 더 추가하는 것을 특징으로 하는 멜라민 시아누레이트 난연제의 제조방법.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 포화 지방산이 팔미트산 또는 스테아린산에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 멜라민 시아누레이트 난연제의 제조방법.
8. 제 4항 내지 제 7항에서 선택되는 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조되는 멜라민 시아누레이트 난연제를 사용한 전기적 신호처리를 수행하는 회로의 보호용 재료.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 전기적 신호처리를 수행하는 회로의 보호용 재료가 인쇄회로기판 또는 에폭시 몰딩 컴파운드인 것을 특징으로 하는 전기적 신호처리를 수행하는 회로의 보호용 재료.
10. 제 4항 내지 제 7항에서 선택되는 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조된 멜라민 시아누레이트 난연제와 폴리올레핀 수지를 혼합한 것을 특징으로 하는 수지조성물.
11. 제 10항에 있어서,

    상기 폴리올레핀수지가 저밀도폴리에틸렌, 선형저밀도폴리에틸렌, 에틸렌비닐아세테이트 또는 폴리프로필렌에서 선택되는 어느 하나 이상의 수지인 것을 특징으로 하는 수지조성물.
12. 제 11항에 따른 상기 수지조성물을 이용하여 제조되는 전선용 재료.