KR101760439B1 - 스티렌네이티드 페놀의 제조 방법 - Google Patents

스티렌네이티드 페놀의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 하기 화학식 1로 표시되는 스티렌네이티드 페놀의 제조 방법에 있어서, (a) 제1 산 촉매의 존재 하에, 페놀 화합물과 스티렌 화합물을 반응시키는 단계; 및 (b) 제2 산 촉매의 존재 하에, 상기 (a) 단계의 생성물에 스티렌 화합물을 추가로 투입하여 반응시키는 단계;를 포함하는, 스티렌네이티드 페놀의 제조 방법을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112015079603847-pat00005

상기 화학식 1에서, n은 1~3의 정수이다.

Description

스티렌네이티드 페놀의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING STYRENATED PHENOL}
본 발명은 스티렌네이티드 페놀의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에폭시 도료용 첨가제, 특히 비 반응성 희석제로 사용될 수 있는 스티렌네이티드 페놀의 제조 방법에 관한 것이다.
종래 에폭시 도료의 조성물에 가소성을 부여하고 희석제 용도로 사용하기 위해 다양한 비 반응성 희석제가 사용되어 왔다. 대표적인 비 반응성 희석제로 노닐 페놀, 도데실 페놀, 옥틸 페놀 등의 알킬 페놀류 화합물, C5-C9의 탄화수소 레진류, 페놀과 α-메틸스티렌 올리고머의 혼합물 등이 있다.
이들 중 알킬 페놀류 화합물은 분자 구조적, 화학적 특성 면에서 가소성이 요구되는 에폭시 도료용 첨가제 또는 계면활성제로 광범위하게 사용되어 왔다. 그러나 이러한 알킬 페놀류 화합물은 신장 독성 및 내분비계 교란 물질로 알려져, 현재 전세계적으로 사용이 금지되거나 그 사용 범위가 점차 제한되고 있다.
또한, 탄화수소 레진류는 단량체 화합물이 아니기 때문에 그 사용에 있어서 매우 제한적이며, 페놀과 α-메틸스티렌 올리고머의 혼합물은 올리고머 형태의 복잡한 구조 및 성분 화합물의 함량이 균일하지 않은 문제점이 있다.
더욱이, 상기 화합물들을 에폭시 도료에 혼용하여 가소제 및 비 반응성 희석제 용도로 사용 시, 건조 시간(dry time)이 불규칙하고, 사용 후 벤젠, 자일렌, 크실렌 및 기타 석유계 잔분 화합물 등의 휘발성 유기 화합물(VOC)이 다량 잔류하게 되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 기존 화합물들과 유사한 화학적 특성을 가질 뿐만 아니라, 기존 화합물들이 가지는 유해성 및 품질 문제를 개선시키며, 건조 시간을 단축할 수 있는 스티렌네이티드 페놀이 개발되었다.
상기 스티렌네이티드 페놀은 산 촉매의 존재 하에 페놀 화합물과 스티렌 화합물을 혼합하여 제조될 수 있으나, 이러한 방법을 통해 제조된 스티렌네이티드 페놀은 미 반응 잔류 페놀 화합물이 과량 존재하게 되어 경제적 손실이 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 기존 스티렌네이티드 페놀의 물성을 유지하면서도, 미 반응 잔류 페놀 화합물의 함량을 감소시킬 수 있는 스티렌네이티드 페놀의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면은 하기 화학식 1로 표시되는 스티렌네이티드 페놀의 제조 방법에 있어서, (a) 제1 산 촉매의 존재 하에, 페놀 화합물과 스티렌 화합물을 반응시키는 단계; 및 (b) 제2 산 촉매의 존재 하에, 상기 (a) 단계의 생성물에 스티렌 화합물을 추가로 투입하여 반응시키는 단계;를 포함하는, 스티렌네이티드 페놀의 제조 방법을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112015079603847-pat00001
상기 화학식 1에서, n은 1~3의 정수이다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 산 촉매가 인산 촉매일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 페놀 화합물이 페놀, o-크레졸, m-크레졸, p-크레졸, 2,5-크실레놀, 3,5-크실레놀, 3,4-크실레놀, 2,3-크실레놀, o-에틸페놀, m-에틸페놀, p-에틸페놀, p-tert-부틸페놀, p-옥틸페놀, m-메톡시페놀, p-메톡시페놀, 3,4-다이메톡시페놀, 2-메톡시-4-메틸페놀, m-에톡시페놀, p-에톡시페놀, m-프로폭시페놀, p-프로폭시페놀, m-부톡시페놀, p-부톡시페놀, 2-메틸-4-이소프로필페놀, o-클로로페놀, m-클로로페놀, p-클로로페놀, 다이하이드록시바이페닐, 비스페놀A, 페닐페놀, 레졸시놀, 및 나프톨로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 스티렌 화합물이 스티렌, α-메틸스티렌, o-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-메틸스티렌, 3급-부틸스티렌, α-메틸비닐톨루엔, 다이메틸스티렌, 클로로스티렌, 다이클로로스티렌, 브로모스티렌, 다이브로모스티렌, 및 비닐나프탈렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 (a) 단계의 생성물이 모노 스티렌네이티드 페놀, 다이 스티렌네이트 페놀, 및 트리 스티렌네이티드 페놀을 포함하고, 상기 모노 스티렌네이티드 페놀의 함량이 상기 (a) 단계의 생성물의 전체 중량을 기준으로 60 내지 90중량%일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 산 촉매가 황산, p-톨루엔설폰산, 메탄설폰산, 질산, 염산, 클레이, 및 이온 교환 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 산 촉매 및 상기 페놀 화합물의 당량비가 각각 0.0001 내지 0.01 : 1일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 페놀 화합물 및 상기 (b) 단계에서 추가로 투입되는 상기 스티렌 화합물의 당량비가 각각 1 : 0.1 내지 1일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 (b) 단계의 생성물이 모노 스티렌네이티드 페놀, 다이 스티렌네이트 페놀, 및 트리 스티렌네이티드 페놀을 포함하고, 상기 모노 스티렌네이티드 페놀의 함량이 상기 (b) 단계의 생성물의 전체 중량을 기준으로 30 내지 50중량%일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 (b) 단계의 생성물 중 잔류 페놀 화합물의 함량이 상기 (b) 단계의 생성물의 전체 중량을 기준으로 1중량% 이하일 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 스티렌네이티드 페놀의 제조가 완료된 후, 추가적으로 스티렌 화합물을 투입하는 단계를 더 포함함으로써 기존 스티렌네이티드 페놀의 물성을 유지하면서도, 미 반응 잔류 페놀 화합물의 함량을 최소화하여 공정 효율과 경제성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스티렌네이티드 페놀의 제조 방법을 도식화한 것이다.
이하에서는 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스티렌네이티드 페놀의 제조 방법을 도식화한 것이다. 도 1을 참고하면, 본 발명의 일 측면에 따른 스티렌네이티드 페놀의 제조 방법이 하기 화학식 1로 표시되는 스티렌네이티드 페놀의 제조 방법에 있어서, (a) 제1 산 촉매의 존재 하에, 페놀 화합물과 스티렌 화합물을 반응시키는 단계; 및 (b) 제2 산 촉매의 존재 하에, 상기 (a) 단계의 생성물에 스티렌 화합물을 추가로 투입하여 반응시키는 단계;를 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112015079603847-pat00002
상기 화학식 1에서, n은 1~3의 정수이다.
본 발명의 실시예에 따라 스티렌네이티드 페놀을 제조하는 방법은 하기 반응식 1로 표시될 수 있다.
[반응식 1]
Figure 112015079603847-pat00003
상기 반응식 1을 참고하면, 상기 (a) 및 (b) 단계에서 산 촉매 존재 하에 페놀 화합물과 스티렌 화합물을 알킬화 반응시켜 스티렌네이티드 페놀을 제조할 수 있다. 이 때, 1개의 스티렌 화합물이 페놀 화합물의 오르토 또는 파라 위치에 치환된 모노 스티렌네이티드 페놀(MSP), 2개의 스티렌 화합물이 페놀 화합물의 오르토 파라, 오르토 오르토에 결합된 다이 스티렌네이티드 페놀(DSP), 및 3개의 스티렌 화합물이 페놀 화합물의 오르토 파라 위치에 결합된 트리 스티렌네이티드 페놀(TSP)이 생성될 수 있으며, 각각의 생성물 비율은 사용되는 촉매의 종류나 반응 온도에 따라 달라질 수 있다.
반응 물질인 페놀 화합물과 스티렌 화합물은 각각 단독으로 사용되거나 이들의 유도체와 혼합되어 사용될 수 있으며, 이를 통해 보다 다양한 종류의 스티렌네이티드 페놀을 최종 생성물로 수득할 수 있다.
구체적으로, 상기 페놀 화합물이 페놀, o-크레졸, m-크레졸, p-크레졸, 2,5-크실레놀, 3,5-크실레놀, 3,4-크실레놀, 2,3-크실레놀, o-에틸페놀, m-에틸페놀, p-에틸페놀, p-tert-부틸페놀, p-옥틸페놀, m-메톡시페놀, p-메톡시페놀, 3,4-다이메톡시페놀, 2-메톡시-4-메틸페놀, m-에톡시페놀, p-에톡시페놀, m-프로폭시페놀, p-프로폭시페놀, m-부톡시페놀, p-부톡시페놀, 2-메틸-4-이소프로필페놀, o-클로로페놀, m-클로로페놀, p-클로로페놀, 다이하이드록시바이페닐, 비스페놀A, 페닐페놀, 레졸시놀, 및 나프톨로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 스티렌 화합물이 스티렌, α-메틸스티렌, o-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-메틸스티렌, 3급-부틸스티렌, α-메틸비닐톨루엔, 다이메틸스티렌, 클로로스티렌, 다이클로로스티렌, 브로모스티렌, 다이브로모스티렌, 및 비닐나프탈렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 (a) 단계에서 스티렌 화합물과 스티렌네이티드 페놀의 알킬화 반응에 의해 모노 스티렌네이티드 페놀, 다이 스티렌네이티드 페놀, 및 트리 스티렌네이티드 페놀을 포함하는 혼합물이 생성될 수 있다. 특히, 상기 (a) 단계에서 상기 알킬화 반응에 인산 촉매를 단독으로 적용하여 상기 혼합물 중 모노 스티렌네이티드 페놀의 함량을 60중량% 내지 90중량%의 범위로 증가시킬 수 있다.
상기 페놀 화합물과 상기 스티렌 화합물 간 알킬화 반응은 발열 반응에 해당하여 반응이 진행되는 동안 온도가 증가하므로 120℃ 내지 200℃, 바람직하게는, 140℃ 내지 170℃의 온도 범위에서 수행될 수 있다.
상기 인산 촉매는 일반적으로 활성도(Activity)가 우수한 황산 촉매보다 분자 구조상 그 크기가 크고 활성이 떨어지므로 반응 온도가 상대적으로 높다.
다만, 상기 인산 촉매는 황산 촉매보다 선택성(Selectivity)이 우수하여 생성되는 스티렌네이티드 페놀의 조성비가 황산 촉매를 사용하는 경우와 상이하고, 특히 상기 페놀 화합물의 4번 위치에 스티렌 화합물이 하나 치환된 상기 모노 스티렌네이티드 페놀의 함량이 상기 (a) 단계의 생성물의 전체 중량을 기준으로 60 내지 90중량%, 바람직하게는 65 내지 80중량%인 스티렌네이티드 페놀이 수득될 수 있다.
상기 (b) 단계에서는, 상기 제1 산 촉매와 상이한 촉매의 존재하에서 스티렌 화합물을 추가로 투입하여 상기 (a) 단계에서 생성된 모노 스티렌네이티드 페놀 및 다이 스티렌네이티드 페놀에 대한 추가의 알킬화 반응을 수행할 수 있다.
즉, 페놀 화합물의 투입 없이 스티렌 화합물만 추가로 투입되어 상기 (a) 단계에서 생성된 혼합물 중 모노 스티렌네이티드 페놀이 다이 또는 트리 스티렌네이티드 페놀로 전환되므로, 상기 (a) 단계에 비해 상기 (b) 단계에서 생성된 혼합물 중 모노 스티렌네이티드 페놀의 함량이 감소할 수 있다.
상기 페놀 화합물과 상기 스티렌 화합물 간 알킬화 반응은 발열 반응에 해당하여 반응이 진행되는 동안 온도가 증가하므로90℃ 내지 180℃, 바람직하게는, 120℃ 내지 160℃의 온도 범위에서 수행될 수 있다.
상기 (b) 단계에서 스티렌 화합물과 스티렌네이티드 페놀의 알킬화 반응에 의해 모노 스티렌네이티드 페놀, 다이 스티렌네이티드 페놀, 및 트리 스티렌네이티드 페놀을 포함하는 혼합물이 생성될 수 있고, 상기 혼합물 중 모노 스티렌네이티드 페놀의 함량이 30중량% 내지 50중량%일 수 있다.
모노 스티렌네이티드 페놀의 함량이 상기 범위 내로 존재하는 경우, 점도가 감소되어 경화제와 혼용 시 가소성을 부여하여 작업성이 향상될 수 있고, 하이드록시가(OH Value)가 종래 노닐 페놀(240~25)과 유사한 수준으로 유지될 수 있어 경화 반응을 촉진시킬 수 있다.
이에 따라, 상기 스티렌네이티드 페놀은 에폭시 도료에 혼용됨으로써 기존의 화합물들을 대체하여 사용될 수 있고, 사용 범위도 에폭시 도료의 주제부 및 경화제부에 모두 사용될 수 있으며, 특히, 경화제부에 혼용 사용되는 경우 상용성이 향상될 수 있다. 혼용 비율은 제품의 물리적 성질을 고려하여 1 내지 50중량% 범위 내에서 사용될 수 있다.
또한, 상기 (b) 단계에서 스티렌 화합물의 투입 시간과 사용되는 촉매에 따라 최종 생성물 중 부산물인 미 반응 잔류 페놀 화합물의 함량을 1중량% 이하로 감소시킬 수 있으므로, 공정 효율과 경제성을 향상시킬 수 있다.
이 때, 상기 제2 산 촉매는 황산, p-톨루엔설폰산, 메탄설폰산, 질산, 염산, 클레이, 및 이온 교환 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나가 사용될 수 있고, 바람직하게는 황산이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제2 산 촉매와 반응 물질인 상기 페놀 화합물의 당량비가 0.0001 내지 0.01 : 1일 수 있고, 바람직하게는 0.0001 내지 0.002 : 1일 수 있다. 상기 페놀 화합물의 당량비를 기준으로 상기 제2 산 촉매의 당량비가 0.0001 미만이면 미 반응 잔류 페놀 화합물의 제거 효과가 미약할 수 있고, 0.01 초과이면 최종 생성물의 분리 내지 회수가 용이하지 않을 수 있다.
또한, 상기 페놀 화합물 및 상기 (b) 단계에서 추가로 투입되는 상기 스티렌 화합물의 당량비가 각각 1 : 0.1 내지 1일 수 있고, 바람직하게는 1 : 0.3 내지 0.5일 수 있다. 상기 페놀 화합물의 당량비를 기준으로 상기 추가로 투입되는 스티렌 화합물의 당량비가 0.1 미만이면 미 반응 잔류 페놀 화합물의 제거 효과가 미약할 수 있고, 1 초과이면 미 반응 잔류 스티렌 화합물이 발생하여 공정 효율을 저하시킬 수 있다.
상기 (b) 단계의 알킬화 반응을 완결한 후, 염기성 수용액을 가하여 중화 반응을 수행한 뒤, 생성된 용액을 감압 농축하여 수분을 제거하고, 여과 필터를 사용하여 중화염을 제거함으로써 정제된 스티렌네이티드 페놀을 수득할 수 있다.
상기 염기성 수용액은 탄산나트륨 수용액, 탄산칼륨 수용액, 수산화나트륨 수용액, 및 수산화칼륨 수용액으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 온화한 조건에서 중화 반응을 수행시킬 수 있는 것이라면 어느 것이든 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명하기로 한다.
실시예 1
페놀(100g, 1eq)에 인산 촉매(0.625g, 0.006eq)를 투입하고, 스티렌(127.3g, 1.15eq)을 140℃에서 170℃로 증가할 때까지 2시간 동안 적가하였다. 스티렌의 적가가 완료된 후, 동일한 온도에서 1시간 동안 반응을 더 진행시켰다. 이후, 반응 온도를 150℃로 감소시키고 황산 촉매(0.019g, 0.00018eq)를 첨가한 후, 스티렌(55.35g, 0.5eq)을 추가로 30분 동안 적가하였다. 스티렌의 적가가 완료된 후, 동일한 온도에서 1시간 동안 반응을 더 진행시킴으로써 스티렌네이티드 페놀이 포함된 용액을 수득하였다.
이후, 수득된 용액에 탄산나트륨(0.698g, 0.0062eq)을 증류수에 용해시켜 100℃에서 첨가하면서 30분 동안 중화시켰다. 생성된 용액을 감압 농축을 통해 수분을 제거한 후 여과 필터를 사용하여 중화염을 제거함으로써 정제된 스티렌네이티드 페놀을 수득하였다.
실시예 2
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 스티렌네이티드 페놀을 제조하되, 황산 촉매를 대체하여 p-톨루엔설폰산(0.036g, 0.00018eq)을 촉매로 사용하였다.
실시예 3
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 스티렌네이티드 페놀을 제조하되, 황산 촉매를 대체하여 메탄설폰산(0.018g, 0.00018eq)을 촉매로 사용하였다.
비교예 1
페놀(100g, 1eq)에 황산 촉매(0.188g, 0.0018eq)를 투입하고, 스티렌(133g, 1.2eq)을 90℃에서 95℃로 증가할 때까지 2시간 동안 서서히 적가하였다. 스티렌의 적가가 완료된 후, 동일한 온도에서 추가적으로 1시간 동안 반응을 진행시킴으로써 스티렌네이티드 페놀이 포함된 용액을 수득하였다.
이후, 수득된 용액에 탄산나트륨(0.203g, 0.0018eq)을 증류수에 용해시켜 100℃에서 첨가하면서 30분 동안 중화시켰다. 생성된 용액을 감압 농축을 통해 수분을 제거한 후 여과 필터를 사용하여 중화염을 제거함으로써 정제된 스티렌네이티드 페놀을 수득하였다.
비교예 2
상기 비교예 1과 동일한 방법으로 스티렌네이티드 페놀을 제조하되, 황산 촉매를 대체하여 폴리인산(4.7g)을 촉매로 사용하였다.
비교예 3
상기 비교예 1과 동일한 방법으로 스티렌네이티드 페놀을 제조하되, 황산 촉매를 대체하여 p-톨루엔설폰산(0.364g)을 촉매로 사용하였다.
비교예 4
상기 비교예 1과 동일한 방법으로 스티렌네이티드 페놀을 제조하되, 황산 촉매를 대체하여 메탄설폰산(0.182g)을 촉매로 사용하였다.
비교예 5
상기 비교예 1과 동일한 방법으로 스티렌네이티드 페놀을 제조하되, 황산 촉매를 대체하여 클레이(0.56g)를 촉매로 사용하였다.
비교예 6
상기 비교예 1과 동일한 방법으로 스티렌네이티드 페놀을 제조하되, 황산 촉매를 대체하여 이온 교환 수지(0.38g)를 촉매로 사용하였다.
실험예 : 촉매의 종류 및 제조 방법에 따른 최종 생성물의 조성 분석
상기 실시예 1~3 및 비교예 1~6에 따라 제조된 생성물의 조성을 분석하기 위해 가스 크로마토그래피(GC) 분석을 실시하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 이 때, 상기 실시예 1~3을 분석함에 있어서, 중간 생성물 및 최종 생성물의 조성을 각각 분석하였다.
구분 분석 대상 GC 분석(피크 면적%)
잔류 스티렌 잔류 페놀 MSP DSP TSP
실시예 1 중간 생성물 1.55 2.86 77.59 15.12 0.38
최종 생성물 0 0.05 41.03 47.24 8.22
실시예 2 중간 생성물 4.83 6.15 69.07 17.34 0.51
최종 생성물 0.42 0.39 41.93 45.47 8.56
실시예 3 중간 생성물 3.02 4.51 74.33 14.50 0.61
최종 생성물 0.09 0.06 43.89 44.47 7.15
비교예 1 최종 생성물 0 8.10 39.05 40.54 11.94
비교예 2 최종 생성물 0 8.13 39.38 41.42 10.91
비교예 3 최종 생성물 0 7.40 37.60 41.34 12.15
비교예 4 최종 생성물 0 7.74 38.33 42.10 11.55
비교예 5 최종 생성물 0 7.59 37.62 42.81 11.90
비교예 6 최종 생성물 0 8.01 38.20 42.17 11.06
상기 표 1을 참고하면, 상기 실시예 1~3에 따라 두 단계를 통해 제조된 스티렌네이티드 페놀은 첫 단계에서 인산 촉매를 사용하여 모노 스티렌네이티드 페놀이 선택적으로 높은 비율로 생성되고, 두 번째 단계에서 산 촉매 및 추가의 스티렌을 투입함으로써 모노 스티렌네이티드 페놀의 함량이 최종 생성물의 전체 중량을 기준으로 30 내지 50중량% 범위로 제조되는 것을 확인하였다.
또한, 상기 비교예 1~6에 따라 한 단계를 통해 제조된 스티렌네이티드 페놀 역시 상기 실시예 1~3에 따라 제조된 스티렌네이티드 페놀과 유사한 조성비로 제조되는 것을 확인하였다. 다만, 상기 실시예 1~3에 따라 제조된 스티렌네이티드 페놀의 경우 미 반응 잔류 페놀의 함량이 1중량% 이하인 것에 반해, 상기 비교예 1~6에 따라 제조된 스티렌네이티드 페놀의 경우 미 반응 잔류 페놀의 함량이 7중량% 이상으로 존재하는 것을 확인하였다.
이를 통해, 기존의 제조 방법에 의해 제조된 스티렌네이티드 페놀의 물성을 유지하면서도, 미 반응 잔류 페놀 화합물을 최소화함으로써 스티렌네이티드 페놀 제조 공정의 효율을 크게 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (10)

  1. (a) 제1 산 촉매의 존재 하에, 페놀 화합물과 스티렌 화합물을 반응시키는 단계; 및
    (b) 상기 제1 산 촉매와 상이한 제2 산 촉매의 존재 하에, 상기 (a) 단계의 생성물에 스티렌 화합물을 추가로 투입하여 반응시키는 단계;를 포함하고,
    상기 제1 산 촉매가 인산 촉매이고,
    상기 (a) 단계의 생성물이 모노 스티렌네이티드 페놀, 다이 스티렌네이트 페놀, 및 트리 스티렌네이티드 페놀을 포함하고, 상기 모노 스티렌네이티드 페놀의 함량이 상기 (a) 단계의 생성물의 전체 중량을 기준으로 60 내지 90중량%이고,
    상기 제2 산 촉매 및 상기 페놀 화합물의 당량비가 각각 0.0001 내지 0.01 : 1이고,
    상기 페놀 화합물 및 상기 (b) 단계에서 추가로 투입되는 상기 스티렌 화합물의 당량비가 각각 1 : 0.1 내지 1이고,
    상기 (b) 단계의 생성물이 모노 스티렌네이티드 페놀, 다이 스티렌네이트 페놀, 및 트리 스티렌네이티드 페놀을 포함하고, 상기 모노 스티렌네이티드 페놀의 함량이 상기 (b) 단계의 생성물의 전체 중량을 기준으로 30 내지 50중량%이고,
    상기 (b) 단계의 생성물 중 잔류 페놀의 함량이 상기 (b) 단계의 생성물의 전체 중량을 기준으로 1중량% 이하인, 스티렌네이티드 페놀의 제조 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 페놀 화합물이 페놀, o-크레졸, m-크레졸, p-크레졸, 2,5-크실레놀, 3,5-크실레놀, 3,4-크실레놀, 2,3-크실레놀, o-에틸페놀, m-에틸페놀, p-에틸페놀, p-tert-부틸페놀, p-옥틸페놀, m-메톡시페놀, p-메톡시페놀, 3,4-다이메톡시페놀, 2-메톡시-4-메틸페놀, m-에톡시페놀, p-에톡시페놀, m-프로폭시페놀, p-프로폭시페놀, m-부톡시페놀, p-부톡시페놀, 2-메틸-4-이소프로필페놀, o-클로로페놀, m-클로로페놀, p-클로로페놀, 다이하이드록시바이페닐, 비스페놀A, 페닐페놀, 레졸시놀, 및 나프톨로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 스티렌네이티드 페놀의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스티렌 화합물이 스티렌, α-메틸스티렌, o-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-메틸스티렌, 3급-부틸스티렌, α-메틸비닐톨루엔, 다이메틸스티렌, 클로로스티렌, 다이클로로스티렌, 브로모스티렌, 다이브로모스티렌, 및 비닐나프탈렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 스티렌네이티드 페놀의 제조 방법.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 산 촉매가 황산, p-톨루엔설폰산, 메탄설폰산, 질산, 염산, 클레이, 및 이온 교환 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 스티렌네이티드 페놀의 제조 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
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