KR100962174B1 - 입체 장애적 페놀계 포스포네이트 난연제 및 이를 포함한난연성 폴리카보네이트계 수지 조성물 - Google Patents
입체 장애적 페놀계 포스포네이트 난연제 및 이를 포함한난연성 폴리카보네이트계 수지 조성물 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100962174B1 KR100962174B1 KR1020070127462A KR20070127462A KR100962174B1 KR 100962174 B1 KR100962174 B1 KR 100962174B1 KR 1020070127462 A KR1020070127462 A KR 1020070127462A KR 20070127462 A KR20070127462 A KR 20070127462A KR 100962174 B1 KR100962174 B1 KR 100962174B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- weight
- formula
- flame retardant
- resin composition
- resin
- Prior art date
Links
- -1 Phenolic Phosphonates Chemical class 0.000 title claims abstract description 45
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 title claims abstract description 45
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 42
- 239000004431 polycarbonate resin Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 229920005668 polycarbonate resin Polymers 0.000 title claims abstract description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 15
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 46
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 46
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 28
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 claims abstract description 23
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 14
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-M phosphonate Chemical compound [O-]P(=O)=O UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 11
- 125000005915 C6-C14 aryl group Chemical group 0.000 claims abstract description 9
- 125000003011 styrenyl group Chemical class [H]\C(*)=C(/[H])C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 claims abstract 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 31
- 229920000578 graft copolymer Polymers 0.000 claims description 16
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 16
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 12
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims description 11
- 229920006163 vinyl copolymer Polymers 0.000 claims description 10
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 125000004169 (C1-C6) alkyl group Chemical group 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 4
- 125000006736 (C6-C20) aryl group Chemical group 0.000 claims description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 2
- 239000012760 heat stabilizer Substances 0.000 claims description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 2
- 239000004611 light stabiliser Substances 0.000 claims description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims description 2
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 claims 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 claims 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 abstract description 13
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 10
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical group C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 150000003440 styrenes Chemical class 0.000 description 9
- 229920006026 co-polymeric resin Polymers 0.000 description 8
- GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N resorcinol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1 GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 7
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 6
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 6
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 238000002290 gas chromatography-mass spectrometry Methods 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 5
- NXXYKOUNUYWIHA-UHFFFAOYSA-N 2,6-Dimethylphenol Chemical compound CC1=CC=CC(C)=C1O NXXYKOUNUYWIHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N acrylonitrile butadiene styrene Chemical compound C=CC=C.C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N Hydroquinone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1 QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- IBDMRHDXAQZJAP-UHFFFAOYSA-N dichlorophosphorylbenzene Chemical compound ClP(Cl)(=O)C1=CC=CC=C1 IBDMRHDXAQZJAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920003244 diene elastomer Polymers 0.000 description 3
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- AOJFQRQNPXYVLM-UHFFFAOYSA-N pyridin-1-ium;chloride Chemical compound [Cl-].C1=CC=[NH+]C=C1 AOJFQRQNPXYVLM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 3
- KZGROEDUAFPSGN-UHFFFAOYSA-N (2,4-ditert-butylphenyl) dihydrogen phosphate Chemical compound CC(C)(C)C1=CC=C(OP(O)(O)=O)C(C(C)(C)C)=C1 KZGROEDUAFPSGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MFFNRVNPBJQZFO-UHFFFAOYSA-N (2,6-dimethylphenyl) dihydrogen phosphate Chemical compound CC1=CC=CC(C)=C1OP(O)(O)=O MFFNRVNPBJQZFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WAEOXIOXMKNFLQ-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-4-prop-2-enylbenzene Chemical group CC1=CC=C(CC=C)C=C1 WAEOXIOXMKNFLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IGGDKDTUCAWDAN-UHFFFAOYSA-N 1-vinylnaphthalene Chemical compound C1=CC=C2C(C=C)=CC=CC2=C1 IGGDKDTUCAWDAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CYLVUSZHVURAOY-UHFFFAOYSA-N 2,2-dibromoethenylbenzene Chemical compound BrC(Br)=CC1=CC=CC=C1 CYLVUSZHVURAOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CISIJYCKDJSTMX-UHFFFAOYSA-N 2,2-dichloroethenylbenzene Chemical compound ClC(Cl)=CC1=CC=CC=C1 CISIJYCKDJSTMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BPRYUXCVCCNUFE-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-trimethylphenol Chemical compound CC1=CC(C)=C(O)C(C)=C1 BPRYUXCVCCNUFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 2-(2-cyanopropan-2-yldiazenyl)-2-methylpropanenitrile Chemical compound N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SBYMUDUGTIKLCR-UHFFFAOYSA-N 2-chloroethenylbenzene Chemical compound ClC=CC1=CC=CC=C1 SBYMUDUGTIKLCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TVONJMOVBKMLOM-UHFFFAOYSA-N 2-methylidenebutanenitrile Chemical compound CCC(=C)C#N TVONJMOVBKMLOM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DXIJHCSGLOHNES-UHFFFAOYSA-N 3,3-dimethylbut-1-enylbenzene Chemical compound CC(C)(C)C=CC1=CC=CC=C1 DXIJHCSGLOHNES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JLBJTVDPSNHSKJ-UHFFFAOYSA-N 4-Methylstyrene Chemical compound CC1=CC=C(C=C)C=C1 JLBJTVDPSNHSKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QHPQWRBYOIRBIT-UHFFFAOYSA-N 4-tert-butylphenol Chemical compound CC(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 QHPQWRBYOIRBIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SDDLEVPIDBLVHC-UHFFFAOYSA-N Bisphenol Z Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C1(C=2C=CC(O)=CC=2)CCCCC1 SDDLEVPIDBLVHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 description 2
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N Methanethiol Chemical compound SC LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GYCMBHHDWRMZGG-UHFFFAOYSA-N Methylacrylonitrile Chemical compound CC(=C)C#N GYCMBHHDWRMZGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KYPYTERUKNKOLP-UHFFFAOYSA-N Tetrachlorobisphenol A Chemical compound C=1C(Cl)=C(O)C(Cl)=CC=1C(C)(C)C1=CC(Cl)=C(O)C(Cl)=C1 KYPYTERUKNKOLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QROGIFZRVHSFLM-QHHAFSJGSA-N [(e)-prop-1-enyl]benzene Chemical compound C\C=C\C1=CC=CC=C1 QROGIFZRVHSFLM-QHHAFSJGSA-N 0.000 description 2
- XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N alpha-Methylstyrene Chemical compound CC(=C)C1=CC=CC=C1 XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940106691 bisphenol a Drugs 0.000 description 2
- 238000012662 bulk polymerization Methods 0.000 description 2
- MPMBRWOOISTHJV-UHFFFAOYSA-N but-1-enylbenzene Chemical compound CCC=CC1=CC=CC=C1 MPMBRWOOISTHJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012986 chain transfer agent Substances 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 2
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 2
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 2
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000006833 (C1-C5) alkylene group Chemical group 0.000 description 1
- XKZQKPRCPNGNFR-UHFFFAOYSA-N 2-(3-hydroxyphenyl)phenol Chemical compound OC1=CC=CC(C=2C(=CC=CC=2)O)=C1 XKZQKPRCPNGNFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XBQRPFBBTWXIFI-UHFFFAOYSA-N 2-chloro-4-[2-(3-chloro-4-hydroxyphenyl)propan-2-yl]phenol Chemical compound C=1C=C(O)C(Cl)=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C(Cl)=C1 XBQRPFBBTWXIFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIRYBKWMEWFDPM-UHFFFAOYSA-N 4-[3-(4-hydroxyphenyl)-3-methylbutyl]phenol Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)CCC1=CC=C(O)C=C1 NIRYBKWMEWFDPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ASMQGLCHMVWBQR-UHFFFAOYSA-N Diphenyl phosphate Chemical compound C=1C=CC=CC=1OP(=O)(O)OC1=CC=CC=C1 ASMQGLCHMVWBQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CCNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004419 Panlite Substances 0.000 description 1
- YGYAWVDWMABLBF-UHFFFAOYSA-N Phosgene Chemical compound ClC(Cl)=O YGYAWVDWMABLBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 1
- 229920000800 acrylic rubber Polymers 0.000 description 1
- 150000001463 antimony compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 1
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 description 1
- VCCBEIPGXKNHFW-UHFFFAOYSA-N biphenyl-4,4'-diol Chemical group C1=CC(O)=CC=C1C1=CC=C(O)C=C1 VCCBEIPGXKNHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 1
- 150000004650 carbonic acid diesters Chemical class 0.000 description 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000012795 eco-friendly flame retardant Substances 0.000 description 1
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 238000010559 graft polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XBDUTCVQJHJTQZ-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate monohydrate Chemical compound O.[Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O XBDUTCVQJHJTQZ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229920003049 isoprene rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005580 one pot reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 description 1
- 229920002285 poly(styrene-co-acrylonitrile) Polymers 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 229940096992 potassium oleate Drugs 0.000 description 1
- MLICVSDCCDDWMD-KVVVOXFISA-M potassium;(z)-octadec-9-enoate Chemical compound [K+].CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC([O-])=O MLICVSDCCDDWMD-KVVVOXFISA-M 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- YIVJSMIYMAOVSJ-UHFFFAOYSA-N sodium;phosphono dihydrogen phosphate Chemical compound [Na+].OP(O)(=O)OP(O)(O)=O YIVJSMIYMAOVSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011115 styrene butadiene Substances 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 229920006249 styrenic copolymer Polymers 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000010557 suspension polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001897 terpolymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229940078499 tricalcium phosphate Drugs 0.000 description 1
- 229910000391 tricalcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019731 tricalcium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- XZZNDPSIHUTMOC-UHFFFAOYSA-N triphenyl phosphate Chemical compound C=1C=CC=CC=1OP(OC=1C=CC=CC=1)(=O)OC1=CC=CC=C1 XZZNDPSIHUTMOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K21/00—Fireproofing materials
- C09K21/06—Organic materials
- C09K21/12—Organic materials containing phosphorus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
- C07F9/02—Phosphorus compounds
- C07F9/28—Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
- C07F9/38—Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)]
- C07F9/40—Esters thereof
- C07F9/4003—Esters thereof the acid moiety containing a substituent or a structure which is considered as characteristic
- C07F9/4006—Esters of acyclic acids which can have further substituents on alkyl
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
- C07F9/02—Phosphorus compounds
- C07F9/28—Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
- C07F9/38—Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)]
- C07F9/40—Esters thereof
- C07F9/4003—Esters thereof the acid moiety containing a substituent or a structure which is considered as characteristic
- C07F9/4021—Esters of aromatic acids (P-C aromatic linkage)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
- C07F9/02—Phosphorus compounds
- C07F9/28—Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
- C07F9/38—Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)]
- C07F9/40—Esters thereof
- C07F9/4071—Esters thereof the ester moiety containing a substituent or a structure which is considered as characteristic
- C07F9/4084—Esters with hydroxyaryl compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/49—Phosphorus-containing compounds
- C08K5/51—Phosphorus bound to oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L51/00—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L51/04—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers grafted on to rubbers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L69/00—Compositions of polycarbonates; Compositions of derivatives of polycarbonates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 입체장애적 페놀계 포스포네이트 화합물과 이를 난연제로 적용한 폴리카보네이트계 수지 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
(상기 식 중, R1은 C1-C6의 알킬 및 C6-C14 의 아릴기이며, R2는 C1-C6의 선형 알킬, C3-C6 의 가지형 알킬기이고, n은 1 내지 3임).
폴리카보네이트계 수지 , 고무변성 스티렌계 수지, 입체 장애적 페놀계 포스포네이트 난연제
Description
도 1은 본 발명의 실시예 1에 의한 입체 장애 페놀계 포스포네이트 화합물 c1의 GC-MS 분석 결과를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 의한 입체 장애 페놀계 포스포네이트 화합물 c1의 1H-NMR 분석 결과를 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 2에 의한 입체 장애 페놀계 포스포네이트 화합물 c2의 GC-MS 분석 결과를 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 2에 의한 입체 장애 페놀계 포스포네이트 화합물 c2의 1H-NMR 분석 결과를 나타낸 개략도이다.
도 5는 본 발명의 실시예 3에 의한 입체 장애 페놀계 포스포네이트 화합물 c3의 GC-MS 분석 결과를 나타낸 개략도이다.
도 6은 본 발명의 실시예 3에 의한 입체 장애 페놀계 포스포네이트 화합물 c3의 1H-NMR 분석 결과를 나타낸 개략도이다.
발명의 분야
본 발명은 신규 인계 난연제 및 이를 포함한 비할로겐계 난연성 폴리카보네이트계 수지 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 입체 장애적 페놀계 포스포네이트 난연제 및 이를 폴리카보네이트계 수지에 난연제로 적용함으로써 난연성이 우수한 비할로겐계 난연성 폴리카보네이트계 수지 조성물에 관한 것이다.
발명의 배경
폴리카보네이트/스티렌 함유 공중합체의 블렌드는 높은 노치 충격강도를 유지하면서 가공성을 향상시킨 수지 혼합물로서 통상 컴퓨터 하우징 또는 기타 사무용 기기와 같이 열을 많이 발산시키는 대형 사출물에 적용되기 때문에, 필수적으로 난연성과 내열성 및 높은 기계적 강도를 유지하여야 한다.
이러한 수지 조성물에 난연성을 부여하기 위해 종래에는 할로겐계 난연제와 안티몬 화합물이 사용되었다. 그러나 할로겐계 난연제를 사용할 경우, 연소시에 발생하는 가스의 인체 유해성 문제 때문에 할로겐계 난연제를 함유하지 않은 수지에 대한 수요가 최근 급격히 확대되고 있다.
할로겐계 난연제를 사용하지 않고 난연성을 부여하기 위한 기술로 현재 가장 보편적인 것은 인산 에스테르계 난연제를 사용하는 것이다. 미국특허 제 4,692,488호에는 비할로겐 방향족 폴리카보네이트 수지, 비할로겐 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체, 비할로겐 인계 화합물, 테트라플루오로에틸렌 중합체 및 소량의 ABS 공중합체로 이루어진 열가소성 수지 조성물을 개시하고 있다. 미국특허 제 5,061,745호에는 방향족 폴리카보네이트 수지, ABS 그라프트 공중합체, 스티렌계 공중합체, 인산 에스테르 및 테트라플루오로에틸렌 중합체로 구성된 난연성 수지 조성물이 개시되어 있다. 하지만 인산 에스테르 첨가에 의한 난연성이 효과를 나타내기 위해서는 일정량 이상을 첨가하여야 하는 문제점이 있다.
이에 본 발명자들은 종래의 난연성 열가소성 수지의 문제점들을 해결하고자 신규한 입체 장애적 페놀계 포스포네이트 난연제를 합성하고 이를 난연제로 폴리카보네이트계 수지 및 스티렌계 수지와의 블렌드에 적용함으로써, 화재 안정성이 있는 친환경 난연성 폴리카보네이트계 수지 조성물을 개발하기에 이른 것이다.
본 발명의 목적은 난연 효과가 뛰어난 입체 장애적 페놀계 포스포네이트 난연제를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 열가소성 난연성 폴리카보네이트계 수지 조성물에 적용할 수 있는 새로운 페놀계 포스포네이트 난연제를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 난연제로 입체 장애적 페놀계 포스포네이트 화합물을 사용함으로써 소량의 난연제 첨가에도 난연성이 우수한 환경 친화적인 난연성 폴리 카보네이트계 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
발명의 요약
본 발명에 따른 입체 장애적 페놀계 포스포네이트 난연제는 다음의 화학식 1로 표시된다.
[화학식 1]
(상기 식 중, R1은 C1-C6의 알킬 및 C6-C14 의 아릴기이며, R2는 C1-C6의 선형 알킬, C3-C6 의 가지형 알킬기이고, n은 1 내지 3임).
본 발명은 또한 상기 입체장애적 페놀계 포스포네이트 난연제를 적용한 폴리카보네이트계 수지에 관한 것이다.
이하 본 발명의 내용을 하기에 상세히 설명한다.
발명의 구체예에 대한 상세한 설명
입체장애적 페놀계 포스포네이트 화합물
본 발명의 입체장애적 페놀계 포스포네이트 화합물은 하기 화학식 1로 표시된다.
[화학식 1]
(상기 식 중, R1은 C1-C6의 알킬 및 C6-C14 의 아릴기이며, R2는 C1-C6의 선형 알킬, C3-C6 의 가지형 알킬기이고, n은 1 내지 3임).
본 발명의 바람직한 실시예에서 상기 화학식 1의 R2는 C1-C6의 선형 알킬이고 n=2 또는 3이다. 본 발명의 다른 바람직한 실시예에서 상기 화학식 1의 R2는 C3-C6 의 가지형 알킬기이고 n= 1 내지 3이다. 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에서 상기 R1은 C6-C14 의 아릴기이다.
본 발명은 또한 상기 입체장애적 페놀계 포스포네이트 화합물의 합성방법을 제공한다. 상기 입체장애적 페놀계 포스포네이트 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 페놀 화합물 및 하기 화학식 3으로 표시되는 할로겐화 포스포네이트 화합물을 용매 및 염기 하에서 12 내지 48시간 동안 환류 반응하여 얻어질 수 있다. 용매 및 염기로는 피리딘을 단독사용하거나 톨루엔과 트리에틸아민을 함께 사용하는 것이 바람직하나 이에 제한되지 않는다.
[화학식 2]
(상기 식 중, R2는 C1-C6의 선형 알킬, C3-C6 의 가지형 알킬기이고, n은 1 내지 3임).
[화학식 3]
(상기 식 중, R1은 C1-C6의 알킬 및 C6-C14 의 아릴기이고, X는 Cl, Br임).
이때, 페놀 화합물 2 당량비에 대하여 할로겐화 포스포네이트 화합물 1당량비로 적용하며, 용매 및 염기의 존재 하에 100 내지 200℃에서, 바람직하게는 120 내지 160℃의 반응 온도에서 12 내지 48시간, 바람직하게는 18 내지 36 시간동안 환류 반응한다.
상기 화학식 2의 구체예로는 4-t-부틸 페놀, 2,4,6-트리메틸 페놀, 2,6-디메틸 페놀 등을 들 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 3의 구체예로는 페닐 디클로로 포스포네이트, 페닐 디브로모 포스포네이트 등을 들 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는 페닐 디클로로 포스포네이트를 사용한다.
본 발명의 입체장애적 페놀계 포스포네이트 화합물을 사용함으로써 소량의 인계 난연제만을 적용하여도 큰 난연 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에서는 상기 입체장애적 페놀계 포스포네이트 화합물을 난연제로 적용한 수지 조성물을 제공한다. 본 발명의 한 구체예는 상기 입체장애적 페놀계 포스포네이트 화합물을 난연제로 적용한 폴리카보네이트계 수지 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 상기 폴리카보네이트계 수지 조성물은,
(A) 폴리카보네이트계 수지 50∼100 중량%; (B) (B1) 그라프트 공중합체 수지 20∼100중량%; 및 (B2) 비닐계 공중합체 수지 0∼80중량%;로 이루어진 고무변성 스티렌계 수지 0∼50 중량%로 이루어지는 기초수지 (A)+(B) 100중량부에 대하여, (C) 입체 장애적 페놀계 포스포네이트 난연제 0.5∼20 중량부; 및 선택적으로 (D) 방향족 인산 에스테르 화합물 0∼10 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이하, 각 성분에 대해 상세히 설명한다.
(A) 폴리카보네이트 수지
본 발명의 수지 조성물의 제조에 사용되는 폴리카보네이트 수지는 하기 화학식 4로 표시되는 디페놀류를 포스겐, 할로겐 포르메이트 또는 탄산 디에스테르와 반응시킴으로써 제조될 수 있는 방향족 폴리카보네이트 수지이다.
[화학식 4]
(상기 식에서, A는 단일 결합, C1-C5 의 알킬렌, C1-C5의 알킬리덴, C5-C6 의 시클로알킬리덴, -S-또는 -SO2- 이다.)
상기 화학식 4의 디페놀의 구체예로서는 히드로퀴논, 레조시놀, 4,4'-디히드록시디페닐, 2,2-비스-(4-히드록시페닐)-프로판, 2,4-비스-(4-히드록시페닐)-2-메틸부탄, 1,1-비스-(4-히드록시페닐)-시클로헥산, 2,2-비스-(3-클로로-4-히드록시페닐)-프로판, 2,2-비스-(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)-프로판 등을 들 수 있다. 이들 중, 2,2-비스-(4-히드록시페닐)-프로판, 2,2-비스-(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)-프로판, 1,1-비스-(4-히드록시페닐)-시클로헥산 등이 있다. 바람직하게는 공업적으로 가장 많이 사용되는 방향족 폴리카보네이트인 비스페놀-A라고도 불리는 2,2-비스-(4-히드록시페닐)-프로판으로부터 제조된다.
본 발명의 폴리카보네이트 수지는 중량평균분자량(Mw)이 10,000 내지 200,000 이며, 바람직하게는 15,000 내지 80,000이다.
본 발명의 수지 조성물의 제조에 사용되는 폴리카보네이트로는 분지쇄가 있는 것이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 중합에 사용되는 디페놀 전량에 대하여 0.05∼2몰%의 트리- 또는 그 이상의 다관능 화합물, 예를 들면 3가 또는 그 이상의 페놀기를 가진 화합물을 첨가하여 제조할 수 있다.
본 발명의 수지 조성물의 제조에 사용되는 폴리카보네이트로는 호모 폴리카보네이트, 코폴리카보네이트를 들 수 있으며, 또한 코폴리카보네이트와 호모 폴리카보네이트의 블렌드 형태로 사용하는 것도 가능하다.
또한 본 발명의 수지 조성물의 제조에 사용되는 폴리카보네이트는 에스테르 전구체(precursor), 예컨대 2관능 카르복시산 존재 하에 중합반응시켜 얻어진 방향족 폴리에스테르-카보네이트 수지로 일부 또는 전량 대체하는 것도 가능하다.
본 발명에서 상기 폴리카보네이트 수지(A)는 기초수지 중 50 내지 100 중량%의 범위로 사용된다. 폴리카보네이트 수지는 난연성 부여를 용이하게 하는 역할을 하기 때문에 기초수지 중 50 중량% 미만으로 적용시 난연성 및 기계적 강도 저하가 발생할 수 있다.
(B) 고무변성 스티렌계 수지
고무변성 스티렌계 수지는 방향족 비닐계 중합체로부터 이루어진 매트릭스(연속상) 중에 고무상 중합체가 입자형태로 분산되어 존재하는 중합체를 말하는 것으로서 고무상 중합체의 존재 하에 방향족 비닐 단량체 및 이것과 공중합 가능한 비닐계 단량체를 첨가하여 중합하여 제조되는 것이다. 이와 같은 고무변성 스티렌 계 수지는 유화중합, 현탁중합, 괴상중합과 같은 알려진 중합방법에 의하여 제조가 가능하며, 통상 그라프트 공중합체 수지와 공중합체 수지를 혼합 압출에 의해 생산한다. 괴상중합의 경우는 그라프트 공중합체 수지와 공중합체 수지를 별도로 제조하지 않고 일단계 반응공정만으로 고무변성 스티렌계 수지를 제조하나 어느 경우에도 최종 고무변성 스티렌계 수지 성분 중에서 고무함량은 기초수지 전체에 대하여 5 내지 30중량부의 것이 적합하다.
이와 같은 수지의 예로써는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 수지(ABS), 아크릴로니트릴-아크릴고무-스티렌 공중합체 수지(AAS), 아크릴로니트릴-에틸렌프로필렌고무-스티렌 공중합체 수지 등이 있다.
본 발명의 고무변성 스티렌계 수지는 그라프트 수지 단독 또는 그라프트 공중합체 수지와 비닐계 공중합체 수지를 병용하여 사용할 수 있으며 각각의 상용성을 고려하여 배합하는 것이 바람직하다.
(B1) 그라프트 공중합체 수지
본 발명의 그라프트 공중합체 수지는 고무상 중합체 5∼65중량%에 방향족 비닐계 단량체 30∼94 중량%, 상기 방향족 비닐계 단량체와 공중합가능한 단량체 1∼20중량%, 및 선택적으로 가공성 및 내열성을 부가하는 단량체 0∼15중량%를 첨가하여 그라프트 공중합시켜 얻는다.
그라프트 공중합체 수지에 이용되는 고무의 예로써는 폴리부타디엔, 폴리(스티렌-부타디엔), 폴리(아크릴로니트릴-부타디엔) 등의 디엔계 고무 및 상기 디엔계 고무를 수소첨가한 포화고무, 이소플렌 고무 클로로프렌 고무, 폴리아크릴산부틸 등의 아크릴계 고무 및 에틸렌-프로필렌-디엔 단량체 삼원공중합체(EPDM) 등을 열거할 수 있지만 특히 디엔계고무가 바람직하다. 더욱 바람직하게는 부타디엔계 고무가 적합하다. 그라프트 공중합체의 제조 시에 충격강도 및 외관을 고려하여 고무입자의 평균 크기는 0.1 내지 4 μm의 범위가 적합하다.
상기 방향족 비닐계 단량체로는 스티렌, α-메틸스티렌, β-메틸 스티렌, p-메틸스티렌, 파라 t-부틸스티렌, 에틸스티렌, 비닐크실렌, 모노클로로스티렌, 디클로로스티렌, 디브로모스티렌, 비닐 나프탈렌 등이 사용될 수 있으며 이중 스티렌이 가장 바람직하다.
여기에 상기의 방향족 비닐계 단량체와 공중합 가능한 단량체를 1종 이상 도입하여 적용한다. 공중합 가능한 단량체로는 아크릴로니트릴과 같은 시안화 비닐계와 에타크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴과 같은 불포화 니트릴계 화합물이 바람직하며, 단독 혹은 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.
상기 그라프트 공중합체의 제조시에 가공성 및 내열성과 같은 특성을 부여하기 위하여 아크릴산, 메타크릴산, 무수말레인산, 및 N-치환말레이드 등의 단량체를 더 부가하여 그라프트 중합될 수 있다.
(B2) 비닐계 공중합체 수지
본 발명의 비닐계 공중합체 수지는 상기의 조성으로 제조된 그라프트 공중합체의 성분 중 고무를 제외한 단량체 비율과 상용성에 따라 제조되며 방향족 비닐계 단량체 60∼90중량%, 상기 방향족 비닐계 단량체와 공중합가능한 단량체 10∼40중량%, 및 선택적으로 가공성 및 내열성을 부가하는 단량체 0∼30중량%를 첨가하여 공중합시켜 얻는다.
상기 방향족 비닐계 단량체로는 스티렌, α-메틸스티렌, β-메틸 스티렌, p-메틸스티렌, 파라 t-부틸스티렌, 에틸스티렌, 비닐크실렌, 모노클로로스티렌, 디클로로스티렌, 디브로모스티렌, 비닐 나프탈렌 등이 사용될 수 있으며 이중 스티렌이 가장 바람직하다.
비닐계 공중합체 수지에는 상기 방향족 비닐계 단량체와 공중합 가능한 단량체가 1종류 이상 도입된다. 공중합 가능한 단량체로는 아크릴로니트릴과 같은 시안화 비닐계와 에타크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴과 같은 불포화 니트릴계 화합물이 바람직하며, 단독 혹은 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.
상기 비닐계 공중합체 수지에는 가공성 및 내열성과 같은 특성을 부여하기 위하여 아크릴산, 메타크릴산, 무수 말레인산, 및 N-치환말레이드 등의 단량체를 부가하여 공중합할 수 있다.
고무변성 스티렌계 수지(B) 중에서 상기 그라프트 공중합체 수지(B1)는 20∼100중량%이고 비닐계 공중합체 수지(B2)는 0∼80중량%이다.
(C) 입체장애적 페놀계 포스포네이트 화합물
본 발명의 입체장애적 페놀계 포스포네이트 화합물은 화학식 1로 표시되는 화합물이다.
[화학식 1]
(상기 식 중, R1은 C1-C6의 알킬 및 C6-C14 의 아릴기이며, R2는 C1-C6의 선형 알킬, C3-C6 의 가지형 알킬이고, n은 1 내지 3임).
본 발명의 입체장애적 페놀계 포스포네이트 화합물은 (A)+(B) 기초수지 100 중량부에 대하여 0.5∼20 중량부의 범위에서 사용하며 바람직하게는 10∼20 중량부로 사용한다. 0.5 중량부 미만으로 사용하는 경우에는 난연 효과가 없으며, 20 중량부 이상으로 사용하는 경우에는 기계적 강도 등 물성이 저하되거나 가공성이 저하되는 문제가 있다.
(D) 방향족 인산 에스테르 화합물
본 발명에서 사용하는 방향족 인산 에스테르 화합물은 하기 화학식 5의 구조를 갖는다.
[화학식 5]
상기 화학식에서 R3, R4, R5는 서로 독립적으로 수소 또는 C1-C4의 알킬기이고, X는 C6-C20의 아릴기 또는 알킬기가 치환된 C6-C20의 아릴기로서 레소시놀, 히드로퀴놀, 비스페놀-A로부터 유도된 것이다. 또한 n의 범위는 0 에서 4이다.
상기 화학식 5에 해당되는 화합물의 예로 n이 0인 경우 트리페닐 포스페이트, 트리(2,6-디메틸)포스페이트 등이 있으며, n이 1인 경우 레소시놀 비스(디페닐)포스페이트, 레소시놀비스(2,6-디메틸페닐)포스페이트, 레소시놀비스(2,4-디t-부틸페닐)포스페이트, 하이드로퀴놀비스(2,6-디메틸페닐)포스페이트, 하이드로퀴놀비스(2,4-디t-부틸페닐)포스페이트 등을 들 수 있다. 이들 방향족 인산 에스테르 화합물(D)은 단독으로 적용될 수 있으며 또는 각각의 혼합물로도 적용이 가능하다.
본 발명에서 방향족 인산 에스테르 화합물(D)은 0 내지 10 중량부를 사용한다.
본 발명의 수지 조성물은 수지 조성물을 제조하는 공지의 방법에 의하여 제조할 수 있다. 본 발명에 따른 열가소성 수지 조성물의 제조 방법에 있어서, 각각 의 용도에 따라 가소제, 열안정제, 산화방지제, 적하 방지제, 상용화제, 광안정제, 안료, 염료 및/또는 무기물 첨가제가 부가될 수 있다. 부가되는 무기물 첨가제의 예로는 석면, 유리섬유, 탈크, 세라믹 및 황산염 등이 있으며, 이들은 전체 수지 조성물에 대하여 30 중량부 이하로 사용될 수 있다.
본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 구체화될 것이며, 하기 실시예는 본 발명의 구체적인 예시에 불과하며 본 발명의 보호범위를 한정하거나 제한하는 것은 아니다.
실시예
본 발명의 실시예 및 비교 실시예에서 사용한 성분들은 다음과 같다.
(A) 폴리카보네이트계 수지
중량평균 분자량(Mw) 25,000인 비스페놀-A형의 폴리카보네이트를 사용하였다(일본 테이진사 제, Panlite L1250 AP).
(B) 고무변성 스티렌계 수지
(B1) 그라프트 공중합체 수지
부타디엔 고무 라텍스의 고형분 50 중량부, 그라프트 중합되는 단량체인 스티렌 36 중량부, 아크릴로니트릴 14 중량부, 및 탈이온수 150중량부의 혼합물에 이 혼합물의 총 고형분에 대하여 올레인산칼륨 1.0 중량부, 큐멘하이드로퍼옥사이드 0.4 중량부, 머캅탄계 연쇄이동제 0.2 중량부, 포도당 0.4 중량부, 황산철 수화물 0.01 중량부, 및 피로포스페이트 나트륨염 0.3 중량부를 첨가하여 5시간 동안 75℃ 를 유지해서 반응을 완료하여, 그라프트 공중합체(g-ABS) 라텍스를 제조하였다. 결과물인 수지 조성물 고형분에 대해 황산을 0.4 중량부 부가하고 응고시켜서 그라프트 공중합체 수지(g-ABS)를 분말상태로 제조하였다.
(B2) 비닐계 공중합체 수지
스티렌을 75 중량부, 아크릴로니트릴 25 중량부, 탈이온수 120중량부의 혼합물에 필요한 첨가제인 아조비스이소부티로니트릴 0.2 중량부와 트리칼슘 포스페이트 0.4 중량부, 및 머캅탄계 연쇄이동제 0.2 중량부를 첨가하여 실온에서 80℃ 온도까지 90분 동안 승온시킨 후 이 온도에서 180분을 유지하여 스티렌/아크릴로니트릴 공중합체 수지(SAN)를 제조하였다. 이를 수세, 탈수 및 건조하여 분말상태의 스티렌/아크릴로니트릴 공중합체 수지(SAN)를 제조하였다. 제조된 스티렌/아크릴로니트릴 공중합체 수지의 중량평균분자량은 80,000∼100,000정도였다.
(C) 입체 장애 페놀계 포스포네이트
입체 장애 페놀계 포스포네이트의 대표적 제조법으로 아래와 같이 화합물 c1, c2, c3을 합성하였다.
실시예 1
4-t-부틸 페놀 (60 g, 0.40 mol)과 페닐포스포닉디클로라이드 (43 g, 0.20 mol), 피리딘 (400 mL)을 용기에 넣고 140 ℃에서 하루 동안 환류 교반했다. 용기 온도를 상온으로 식힌 다음 로타리 증류 장치를 이용하여 피리딘을 감압 증류했다. 용기에 고체만 남게 되면 여기에 증류수 500 mL를 부은 다음 1 시간 교반했다. 이 과정에서 반응 중 생성된 피리딘·염산 솔트는 물층으로 용해되고 물에 녹지 않는 고체 화합물 c1을 여과하여 얻었다. 여과된 고체의 수분을 감압 오븐에서 하루 동안 제거하여 순수한 흰 색 고체 c1 79그램 (94%)를 얻어냈다. 제조된 화합물 c1에 대하여 GC-MS 및 1H-NMR 분석을 하였으며, 분석결과는 도 1 및 도 2 에 각각 나타내었다.
실시예 2
2,4,6-트리메틸 페놀 (54 g, 0.40 mol)과 페닐포스포닉디클로라이드 (43 g, 0.20 mol), 피리딘 (400 mL)을 용기에 넣고 140 ℃에서 하루 동안 환류 교반했다. 용기 온도를 상온으로 식힌 다음 로타리 증류 장치를 이용하여 피리딘을 감압 증류했다. 용기에 고체만 남게 되면 여기에 증류수 500 mL를 부은 다음 1 시간 교반했다. 이 과정에서 반응 중 생성된 피리딘·염산 솔트는 물층으로 용해되고 물에 녹지 않는 고체 화합물 c2을 여과하여 얻었다. 여과된 고체의 수분을 감압 오븐에서 하루 동안 제거하여 순수한 흰 색 고체 c2 75.7 그램 (96%)를 얻어냈다. 제조된 화합물 c2에 대하여 GC-MS 및 1H-NMR 분석을 하였으며, 분석결과는 도 3 및 도 4 에 각각 나타내었다.
실시예 3
2,6-디메틸 페놀 (50 g, 0.40 mol)과 페닐포스포닉디클로라이드 (43 g, 0.20 mol), 피리딘 (400 mL)을 용기에 넣고 140 ℃에서 하루 동안 환류 교반했다. 용기 온도를 상온으로 식힌 다음 로타리 증류 장치를 이용하여 피리딘을 감압 증류했다. 용기에 고체만 남게 되고 여기에 증류수 500 mL를 부은 다음 1 시간 교반했다. 이 과정에서 반응 중 생성된 피리딘·염산 솔트는 물층으로 용해되고 물에 녹지 않는 고체 화합물 c3을 여과하여 얻었다. 여과된 고체의 수분을 감압 오븐에서 하루 동 안 제거하여 순수한 흰 색 고체 c3 69그램 (95%)를 얻어내었다. 제조된 화합물 c3에 대하여 GC-MS 및 1H-NMR 분석을 하였으며, 분석결과는 도 5 및 도 6 에 각각 나타내었다.
(D) 방향족 인산 에스테르 화합물
일본 대팔화학의 테트라-2,6-디메틸 페닐 레조시놀 디포스페이트(상품명: PX-200)를 사용하였다.
실시예 4-9
상기와 같은 성분을 하기 표 1에 기재된 함량에 따라 통상의 이축 압출기에서 200∼280 ℃의 온도범위에서 압출하여 펠렛을 제조하였다. 제조된 펠렛은 80 ℃에서 2시간 건조 후 사출기에서 성형온도 180∼280 ℃, 금형온도 40∼80 ℃의 조건으로 사출하여 난연 시편을 제조하였다. 제조된 시편은 UL 94 VB 난연규정에 따라 1/8″의 두께에서 평균 연소시간을 측정하여 난연도를 측정하였다.
비교실시예 1-2
하기 표 1에 기재된 바와 같이 각 성분의 함량을 조절한 것 이외에는 실시예와 동일하게 시편을 제조하여 물성을 측정하였다. 측정 결과는 표 1에 나타내었다.
상기 표 1의 결과로부터, 입체 장애 페놀계 포스포네이트를 사용할 경우 방향족 인산 에스테르 화합물만 사용한 경우보다 1/8"의 두께에서 난연성이 우수한 것을 알 수 있다.
본 발명에 의해 난연 효과가 뛰어나며 환경오염을 야기시키지 않는 입체 장애적 페놀계 포스포네이트 난연제 및 이를 난연제로 사용한 난연성 폴리카보네이트계 수지 조성물이 제공된다.
본 발명의 단순한 변형 및 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하 여 용이하게 이용될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.
Claims (8)
- 하기 화학식 1로 표시되는 입체장애적 페놀계 포스포네이트 화합물:[화학식 1]
(상기 식 중, R1은 C1-C6의 알킬 및 C6-C14 의 아릴기이며, R2는 C1-C6의 선형 알킬, C3-C6 의 가지형 알킬기이고, n은 3임). - 하기 화학식 2로 표시되는 페놀계 화합물과 하기 화학식 3으로 표시되는 할로겐화 포스포네이트 화합물을 반응시켜 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제조하는 것을 특징으로 하는 입체장애적 페놀계 포스포네이트의 제조방법:[화학식 2]
(상기 식 중, R2는 C1-C6의 선형 알킬, C3-C6 의 가지형 알킬기이고, n은 3임),[화학식 3]
(상기 식 중, R1은 C1-C6의 알킬 및 C6-C14의 아릴기이고, X는 Cl, Br임),[화학식 1]
(상기 식 중, R1은 C1-C6의 알킬 및 C6-C14의 아릴기이며, R2는 C1-C6의 선형 알킬, C3-C6 의 가지형 알킬기이고, n은 3임). - 폴리카보네이트계 수지를 포함하는 기초수지 100 중량부; 및하기 화학식 1로 표시되는 입체장애적 페놀계 포스포네이트 화합물 0.5∼20 중량부;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 난연성 폴리카보네이트계 수지 조성물:[화학식 1]
(상기 식 중, R1은 C1-C6의 알킬 및 C6-C14의 아릴기이며, R2는 C1-C6의 선형 알킬, C3-C6 의 가지형 알킬기이고, n은 3임). - 제3항에 있어서, 상기 기초수지는 (A) 폴리카보네이트계 수지 50∼100 중량% 및 (B) 고무 변성 스티렌계 수지 0 내지 50 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 난연성 폴리카보네이트계 수지 조성물.
- 제4항에 있어서, 상기 (B) 고무 변성 스티렌계 수지는 (B1) 그라프트 공중합체 수지 20∼100 중량% 및 (B2) 비닐계 공중합체 수지 0∼80중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 난연성 폴리카보네이트계 수지 조성물.
- 제5항에 있어서, 상기 그라프트 공중합체 수지(B1)는 고무상 중합체 5∼65중량%에 방향족 비닐계 단량체 30∼94 중량%, 상기 방향족 비닐계 단량체와 공중합가능한 단량체 1∼20중량%, 및 가공성 및 내열성을 부가하는 단량체 0∼15중량%를 첨가하여 그라프트 중합시킨 것이고, 상기 비닐계 공중합체 수지(B2)는 방향족 비닐계 단량체 60∼90중량 %, 상기 방향족 비닐계 단량체와 공중합가능한 단량체 10∼40중량%, 및 가공성 및 내열성을 부가하는 단량체 0∼30중량%를 첨가하여 공중합시킨 것임을 특징으로 하는 난연성 폴리카보네이트계 수지 조성물.
- 제3항에 있어서, 상기 수지 조성물은 기초수지 100중량부에 대하여 하기 화학식 5로 표시되는 방향족 인산 에스테르 화합물 0 내지 10 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 폴리카보네이트계 수지 조성물:[화학식 5]
(상기 식에서 R3, R4, R5는 서로 독립적으로 수소 또는 C1-C4의 알킬기이고, X는 C6-C20의 아릴기 또는 알킬기가 치환된 C6-C20의 아릴기이며, n은 0 에서 4임). - 제3항에 있어서, 가소제, 열안정제, 산화방지제, 적하 방지제, 상용화제, 광안정제, 안료, 염료, 무기물 첨가제 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 폴리카보네이트계 수지 조성물.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070127462A KR100962174B1 (ko) | 2007-12-10 | 2007-12-10 | 입체 장애적 페놀계 포스포네이트 난연제 및 이를 포함한난연성 폴리카보네이트계 수지 조성물 |
| JP2008284311A JP2009137942A (ja) | 2007-12-10 | 2008-11-05 | 立体障害性フェニル基含有ホスホネート化合物、その製造方法、およびこれを含有する難燃性ポリカーボネート系樹脂組成物 |
| US12/273,762 US7919548B2 (en) | 2007-12-10 | 2008-11-19 | Sterically hindered phenolic phosphonates and polycarbonate resin composition using the same |
| CN2008101857384A CN101497627B (zh) | 2007-12-10 | 2008-12-08 | 空间位阻酚类膦酸酯以及使用其的耐火聚碳酸酯树脂组合物 |
| DE102008061429A DE102008061429A1 (de) | 2007-12-10 | 2008-12-10 | Sterisch gehinderte phenolische Phosphonate und flammenfeste Polycarbonatharzzusammensetzung unter Verwendung derselben |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070127462A KR100962174B1 (ko) | 2007-12-10 | 2007-12-10 | 입체 장애적 페놀계 포스포네이트 난연제 및 이를 포함한난연성 폴리카보네이트계 수지 조성물 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20090060585A KR20090060585A (ko) | 2009-06-15 |
| KR100962174B1 true KR100962174B1 (ko) | 2010-06-10 |
Family
ID=40680313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020070127462A KR100962174B1 (ko) | 2007-12-10 | 2007-12-10 | 입체 장애적 페놀계 포스포네이트 난연제 및 이를 포함한난연성 폴리카보네이트계 수지 조성물 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7919548B2 (ko) |
| JP (1) | JP2009137942A (ko) |
| KR (1) | KR100962174B1 (ko) |
| CN (1) | CN101497627B (ko) |
| DE (1) | DE102008061429A1 (ko) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101344807B1 (ko) * | 2009-12-30 | 2013-12-26 | 제일모직주식회사 | 중합형 인계 화합물을 포함하는 열가소성 수지 조성물, 상기 조성물로부터 성형된 플라스틱 성형품 및 중합형 인계 화합물의 제조방법 |
| JP7470301B2 (ja) | 2020-04-06 | 2024-04-18 | 株式会社リコー | 樹脂組成物、成形体、電子部品、及び電子機器 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4129551A (en) | 1975-10-23 | 1978-12-12 | Chemische Werke Huels Aktiengesellschaft | Flame retardant polyesters |
| KR100560151B1 (ko) * | 2004-12-30 | 2006-03-10 | 제일모직주식회사 | 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2769743A (en) * | 1952-04-18 | 1956-11-06 | Union Oil Co | Pest control utilizing pesticidal compositions of phosphorus |
| US4152373A (en) * | 1975-09-22 | 1979-05-01 | Stauffer Chemical Company | Process for preparing diaryl methylphosphonate and derivatives thereof |
| DE2708447A1 (de) | 1976-03-06 | 1977-09-08 | Ciba Geigy Ag | Flammhemmende polymerzusammensetzungen |
| JPS57105435A (en) * | 1980-12-20 | 1982-06-30 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Stabilized flame-retardant composition |
| JPS58180613A (ja) * | 1982-04-09 | 1983-10-22 | Kuraray Co Ltd | 微粒子分散ポリエステル系繊維及びその製造法 |
| DE3523314A1 (de) | 1985-06-29 | 1987-01-02 | Bayer Ag | Thermoplastische polycarbonatformmassen |
| DE3819081A1 (de) | 1988-06-04 | 1989-12-07 | Bayer Ag | Flammwidrige, schlagzaehe polycarbonat-formmassen |
| JP2985980B2 (ja) | 1991-06-19 | 1999-12-06 | 日本化学工業株式会社 | 高純度ジアリールクロロホスフェートの製造方法 |
| JP2673058B2 (ja) * | 1991-06-25 | 1997-11-05 | 富士写真フイルム株式会社 | ハロゲン化銀カラー写真感光材料 |
| KR100552999B1 (ko) * | 2003-08-04 | 2006-02-15 | 제일모직주식회사 | 난연성 열가소성 수지 조성물 |
-
2007
- 2007-12-10 KR KR1020070127462A patent/KR100962174B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2008
- 2008-11-05 JP JP2008284311A patent/JP2009137942A/ja active Pending
- 2008-11-19 US US12/273,762 patent/US7919548B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2008-12-08 CN CN2008101857384A patent/CN101497627B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2008-12-10 DE DE102008061429A patent/DE102008061429A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4129551A (en) | 1975-10-23 | 1978-12-12 | Chemische Werke Huels Aktiengesellschaft | Flame retardant polyesters |
| KR100560151B1 (ko) * | 2004-12-30 | 2006-03-10 | 제일모직주식회사 | 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101497627B (zh) | 2012-06-27 |
| DE102008061429A1 (de) | 2009-06-18 |
| JP2009137942A (ja) | 2009-06-25 |
| US20090149587A1 (en) | 2009-06-11 |
| US7919548B2 (en) | 2011-04-05 |
| KR20090060585A (ko) | 2009-06-15 |
| CN101497627A (zh) | 2009-08-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100804173B1 (ko) | 난연성 열가소성 수지 조성물 | |
| US7569629B2 (en) | Flame retardant polycarbonate resin composition | |
| KR100810111B1 (ko) | 난연성 열가소성 수지 조성물 | |
| KR101344807B1 (ko) | 중합형 인계 화합물을 포함하는 열가소성 수지 조성물, 상기 조성물로부터 성형된 플라스틱 성형품 및 중합형 인계 화합물의 제조방법 | |
| KR100877291B1 (ko) | 비할로겐계 난연성 폴리카보네이트계 수지 조성물 | |
| KR101134012B1 (ko) | 난연성 열가소성 수지 조성물 | |
| KR101562093B1 (ko) | 난연성 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품 | |
| KR100962174B1 (ko) | 입체 장애적 페놀계 포스포네이트 난연제 및 이를 포함한난연성 폴리카보네이트계 수지 조성물 | |
| US8133946B2 (en) | Non-halogen flameproof polycarbonate resin composition | |
| US20140179858A1 (en) | Phosphorous Copolymer, Method for Preparing the Same, and Flame Retardant Thermoplastic Resin Composition Including the Same | |
| KR101251330B1 (ko) | 난연성이 우수한 폴리카보네이트 수지 조성물 | |
| KR101211414B1 (ko) | 비할로겐계 난연성 폴리카보네이트계 수지 조성물 | |
| KR101012078B1 (ko) | 비할로겐계 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물 | |
| KR101209103B1 (ko) | 비할로겐계 난연성 폴리카보네이트계 수지 조성물 | |
| KR102106695B1 (ko) | 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품 | |
| KR20110075977A (ko) | 난연성 폴리카보네이트계 수지 조성물 | |
| KR101267268B1 (ko) | 비할로겐계 난연성 폴리카보네이트계 수지 조성물 | |
| KR101217827B1 (ko) | 비할로겐계 난연성 폴리카보네이트계 수지 조성물 | |
| KR20130078740A (ko) | 난연성 열가소성 수지 조성물 | |
| KR20110078521A (ko) | 난연성이 우수한 폴리카보네이트 수지 조성물 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130313 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |