KR101978354B1 - 사이클로 구조를 포함하는 가소제 화합물 - Google Patents

사이클로 구조를 포함하는 가소제 화합물 Download PDF

Info

Publication number
KR101978354B1
KR101978354B1 KR1020170082848A KR20170082848A KR101978354B1 KR 101978354 B1 KR101978354 B1 KR 101978354B1 KR 1020170082848 A KR1020170082848 A KR 1020170082848A KR 20170082848 A KR20170082848 A KR 20170082848A KR 101978354 B1 KR101978354 B1 KR 101978354B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cyclic structure
plasticizer
formula
integer
represented
Prior art date
Application number
KR1020170082848A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190002226A (ko
Inventor
우제완
박용성
박준성
장혜진
이한나
김보영
정현중
Original Assignee
상명대학교산학협력단
에스더블유주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 상명대학교산학협력단, 에스더블유주식회사 filed Critical 상명대학교산학협력단
Priority to KR1020170082848A priority Critical patent/KR101978354B1/ko
Publication of KR20190002226A publication Critical patent/KR20190002226A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101978354B1 publication Critical patent/KR101978354B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • C08K5/0008—Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0016—Plasticisers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/08—Preparation of carboxylic acid esters by reacting carboxylic acids or symmetrical anhydrides with the hydroxy or O-metal group of organic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C69/00—Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
    • C07C69/02—Esters of acyclic saturated monocarboxylic acids having the carboxyl group bound to an acyclic carbon atom or to hydrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C69/00—Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
    • C07C69/76—Esters of carboxylic acids having a carboxyl group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D317/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D317/08—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3
    • C07D317/10—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3 not condensed with other rings
    • 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
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/10—Esters; Ether-esters
    • C08K5/12—Esters; Ether-esters of cyclic polycarboxylic acids
    • 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
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/15—Heterocyclic compounds having oxygen in the ring
    • C08K5/156—Heterocyclic compounds having oxygen in the ring having two oxygen atoms in the ring
    • C08K5/1565—Five-membered rings

Abstract

본 발명에 따른 사이클로 구조를 포함하는 가소제 화합물 사이클로 구조를 포함하고, 하기의 화학식 1로 표시되는 것일 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112017062689913-pat00041

(상기 화학식 1에서 n은 6 내지 10의 정수이다.)
본 발명에 따른 사이클로 구조를 포함하는 가소제 화합물은 인체에 무해하고 친환경성이 높다. 또한 상기 사이클로 구조를 포함하는 가소제 화합물은 용출성이 낮아 ESO(epoxidized soybean oil)와 같은 일반적인 친환경성 가소제의 용출성 문제의 단점을 보완할 수 있다. 그리고 본 발명에 따른 사이클로 구조를 포함하는 가소제 화합물은 용출성이 낮고 인체에 무해할 뿐만 아니라 가소화 효율을 증대시킬 수 있다.

Description

사이클로 구조를 포함하는 가소제 화합물{PLASTICIZER COMPOSITIONS comprising a cyclic structure}
본 발명은 사이클로 구조를 포함하는 가소제 화합물에 관한 것이다. 보다 상세하게 본 발명은 알코올 또는 지방산을 원료로 하는 식물성 유지계 가소제에 관한 것으로 5각 또는 6각의 고리 구조를 가지는 가소제 화합물을 제공한다.
고분자 수지들은 각각 특성에 맞게 생활 및 가전용품, 의류, 자동차, 건설 자재 또는 포장재 등 각 분야에서 다양하게 사용되어 오고 있다.
현재까지도 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PP), 폴리우레탄(PU) 및 폴리염화비닐(PVC) 등의 플라스틱 수지들이 범용적으로 사용되고 있다. 특히, PVC 수지는 경질, 연질 특성 및 다양한 성형이 가능하고 가격 경쟁력이 우수하여 범용적인 효용성을 갖추어 생활용품부터 산업자재에 이르기까지 여러 응용 분야에 적용되고 있다.
특히, PVC 수지는 일반적으로 단독으로 사용하기 보다는 다양한 물성 구현을 위하여 가소제를 첨가하여 사용되고 있다. PCV 수지의 유선성을 부여하여 가공성 및 응용성을 향상시키는 역할을 한다. 그러나 산업이 발전하면서 가소제의 역할도 다양화되어 유연성뿐만 아니라, 내휘발성, 내이행성, 내노화성, 내한성, 내유성, 내수성, 내열성 등 그 적용 분야에 따라 요구하는 특성이 다양화 되었다.
가소제는 고무 및 플라스틱의 용융온도와 용융 점도를 낮춰 가공성과 유연성을 증가시키기 위해 제품에 넣는 액상 또는 고체상 물질이다. 휘발성이 적고, 열과 추위에 안정적이고, 저온에서 유연성을 보이고, 고무 및 플라스틱과 혼합성이 우수하고, 유출이 적어야 좋은 가소제라고 볼 수 있다. 그 외에도 전기절연성, 점착성, 내한성 등 기능 향상을 위해 가소제를 사용한다. 현재는 합성수지에 첨가되는 것이 대부분이다.
현재 가소제로 사용되는 화합물로는 디-(2-에틸헥실) 프탈레이트(DEHP), 디-이소노닐 프탈레이트(DINP), 디-2-프로필헵틸 프탈레이트(DPHP) 또는 디이소데실 프탈레이트(DIDP) 등과 같은 프탈라이트계 가소제가 많이 사용되고 있으나, 이들 제품은 내분비계를 교란시키는 환경 호르몬으로 인체에 유해하고, 또한 용도에 따라서는 수지와의 가공성, 흡수 속도, 휘발 손실, 이행 손실 및 열적 안정성 등에서 제품 물성을 개선 시키는데 한계가 있다.
국내에서는 위와 같은 프탈레이트계 가소제를 환경호르몬 추정물질로 구분하여 2006년부터 모든 플라스틱 완구 및 어린이용 제품에 사용이 금지되었다. 이와 같은 프탈레이트계 가소제의 유해성으로 인해 이를 대체할 친환경 가소제의 개발이 필요한 실정이다.
이와 관련하여 선행기술(WO 2003/029180, 국제공개일자 2003년04월10일)을 보면, 점도가 조절된 프탈산 알킬에스테르 혼합물에 관한 것으로, 이는 상기 언급한 바와 같이 유해성의 문제가 있다.
WO 2003/029180
본 발명의 목적은 인체에 무해하고 친환경성이 높은 가소제 화합물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 용출성이 낮아 ESO(epoxidized soybean oil)와 같은 일반적인 친환경성 가소제의 용출성 문제의 단점을 보완할 수 있는 사이클로 구조를 포함하는 가소제 화합물을 제공하는 것이다.
본 발명은 용출성이 낮고 인체에 무해할 뿐만 아니라 가소화 효율을 증대시킬 수 있도록 하는 가소제 화합물을 제공하기 위 한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 사이클로 구조를 포함하는 가소제 화합물은 사이클로 구조를 포함하고, 하기의 화학식 1로 표시되는 것일 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112017062689913-pat00001
(상기 화학식 1에서 n은 1 내지 30의 정수이다. 바람직하게 상기 n은 6 내지 10의 정수이다.)
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 사이클로 구조를 포함하는 가소제 화합물은 사이클로 구조를 포함하고, 하기의 화학식 2로 표시되는 것일 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112017062689913-pat00002
(상기 화학식 2에서 n은 1 내지 30의 정수이다. 바람직하게 상기 n은 6 내지 10의 정수이다.)
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 사이클로 구조를 포함하는 가소제 화합물은 사이클로 구조를 포함하고, 하기의 화학식 3으로 표시되는 것일 수 있다. [화학식 3]
Figure 112017062689913-pat00003
(상기 화학식 3에서 n은 1 내지 30의 정수이다. 바람직하게 상기 n은 6 내지 10의 정수이다.)
상기 사이클로 구조를 포함하고 화학식 1 내지 3으로 표시되는 가소제 화합물은 지방산으로 제조된 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 사이클로 구조를 포함하는 가소제 화합물의 제조방법은 알코올 및 지방산을 반응시키는 반응단계; 포화 소듐바이카르보네이트 용액으로 중성화시키는 중성화 단계; 염수로 씻어주는 세척단계; 여과 및 농축단계를 포함하고, 하기의 화학식 1 내지 3의 화합물을 제조하는 것일 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112017062689913-pat00004
(상기 화학식 1에서 n은 1 내지 30의 정수이다. 바람직하게 상기 n은 6 내지 10의 정수이다.)
[화학식 2]
Figure 112017062689913-pat00005
(상기 화학식 2에서 n은 1 내지 30의 정수이다. 바람직하게 상기 n은 6 내지 10의 정수이다.)
[화학식 3]
Figure 112017062689913-pat00006
(상기 화학식 3에서 n은 1 내지 30의 정수이다. 바람직하게 상기 n은 6 내지 10의 정수이다.)
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 사이클로 구조를 포함하는 가소제 화합물은 사이클로 구조를 포함하고, 하기의 화학식 1로 표시되는 것일 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112017062689913-pat00007
(상기 화학식 1에서 n은 1 내지 30의 정수이다. 바람직하게 상기 n은 6 내지 10의 정수이다.)
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 사이클로 구조를 포함하는 가소제 화합물은 사이클로 구조를 포함하고, 하기의 화학식 2로 표시되는 것일 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112017062689913-pat00008
(상기 화학식 2에서 n은 1 내지 30의 정수이다. 바람직하게 상기 n은 6 내지 10의 정수이다.)
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 사이클로 구조를 포함하는 가소제 화합물은 사이클로 구조를 포함하고, 하기의 화학식 3으로 표시되는 것일 수 있다. [화학식 3]
Figure 112017062689913-pat00009
(상기 화학식 3에서 n은 1 내지 30의 정수이다. 바람직하게 상기 n은 6 내지 10의 정수이다.)
상기 사이클로 구조를 포함하고 화학식 1 내지 3으로 표시되는 가소제 화합물은 지방산으로 제조된 것일 수 있다.
본 발명에서 말하는 가소제는 염화비닐, 아세트산비닐 같은 열가소성 플라스틱에 첨가하여 열가소성을 증대시킴으로써 고온에서 성형가공을 용이하게 하는 유기물질을 말하며, 바람직하게는 플라스틱 가소제인 것인 것으로 정의한다.
가소제로 흔히 사용되는 프탈레이트계 가소제는 용출성이 높고, 인체 유입시 내분비계 교란물질로서 인체에 유해한 문제를 가지고 있다.
따라서 이에 대안으로 개발되는 식물성 유지계 가소제는 일반적으로 염화비닐수지 등과 상용성이 낮아 용출성이 높다는 문제를 가지고 있다. 그러나 본 발명에서 제시하는 화학식 1 내지 3으로 표시되는 사이클로 구조를 포함하는 가소제 화합물은 지방산(fatty acid)를 원료로 하여 ester기를 포함하는 사이클로 구조를 포함하게 함으로서 인체에 무해하면서도 폴리비닐수지 등 플라스틱과의 상용성을 높게 나타날 수 있다.
상기 화학식 1 내지 3에서 n은 1 내지 30의 정수이다. 바람직하게 상기 n은 6 내지 10의 정수이다. 상기 n이 6 내지 10의 정수인 경우 가소제 효율이 높게 유지될 수 있다.
바람직하게 상기 [화학식 1]로 표시되는 사이클로 구조를 포함하는 가소제 화합물은 하기의 [화학식 1-1]로 표시되는 것일 수 있다.
[화학식 1-1]
Figure 112017062689913-pat00010
상기 [화학식 1]로 표시되는 사이클로 구조를 포함하는 가소제 화합물은 하기의 [화학식 1-2]로 표시되는 것일 수 있다.
[화학식 1-2]
Figure 112017062689913-pat00011
상기 [화학식 1]로 표시되는 사이클로 구조를 포함하는 가소제 화합물은 하기의 [화학식 1-3]로 표시되는 것일 수 있다.
[화학식 1-3]
Figure 112017062689913-pat00012
상기 [화학식 2]로 표시되는 사이클로 구조를 포함하는 가소제 화합물은 하기의 [화학식 2-1]로 표시되는 것일 수 있다.
[화학식 2-1]
Figure 112017062689913-pat00013
상기 [화학식 2]로 표시되는 사이클로 구조를 포함하는 가소제 화합물은 하기의 [화학식 2-2]로 표시되는 것일 수 있다.
[화학식 2-2]
Figure 112017062689913-pat00014
상기 [화학식 2]로 표시되는 사이클로 구조를 포함하는 가소제 화합물은 하기의 [화학식 2-3]으로 표시되는 것일 수 있다.
[화학식 2-3]
Figure 112017062689913-pat00015
상기 [화학식 3]으로 표시되는 사이클로 구조를 포함하는 가소제 화합물은 하기의 [화학식 3-1]로 표시되는 것일 수 있다.
[화학식 3-1]
Figure 112017062689913-pat00016
상기 [화학식 3]으로 표시되는 사이클로 구조를 포함하는 가소제 화합물은 하기의 [화학식 3-2]로 표시되는 것일 수 있다.
[화학식 3-2]
Figure 112017062689913-pat00017
상기 [화학식 3]으로 표시되는 사이클로 구조를 포함하는 가소제 화합물은 하기의 [화학식 3-3]으로 표시되는 것일 수 있다.
[화학식 3-3]
Figure 112017062689913-pat00018
특히 상기 [화학식 3-3]으로 표시되는 가소제 화합물은 프탈레이트계 가소제로서 가장 일반적으로 많이 사용되는 DOP에 비하여 높은 가소화 효율을 나타내므로 친환경 가소제로서 그 활용도가 높다고 할 수 있다. 특히 그 구조가 유사한 [화학식 3-1] 및 [화학식 3-2]와 비교할 때, 압도적으로 높은 가소화 효율을 나타내기 때문에 친환경 플라스틱 가소제로서 그 활용도가 매우 높다.
바람직하게는 본 발명에 따른 가소제 화합물은 [화학식 1-2]으로 표시되는 화합물, [화학식 1-3]로 표시되는 화합물, [화학식 2-3]로 표시되는 화합물 및 [화학식 3-3]으로 표시되는 화합물이 혼합된 조성물로 사용되는 것일 수 있다.
상기 조성물에 의하는 경우 가소화 효율이 DOP에 근접하는 정도로 유지되면서도 다양한 용매에 대하여 DOP에 근접하는 용출성을 나타내므로 친환경 가소제로서 그 활용도가 높다.
더 바람직하게는 상기 가소제 조성물은 [화학식 1-2]으로 표시되는 화합물을 포함하고, 상기 [화학식 1-2]으로 표시되는 화합물 100 중량부에 대하여 [화학식 1-3]로 표시되는 화합물 10 내지 100 중량부, [화학식 2-3]로 표시되는 화합물 10 내지 100 중량부 및 [화학식 3-3] 50 내지 250 중량부로 포함되는 것일 수 있다.
상기 범위에 의하는 경우 가소화 효율 및 다양한 용매에 대한 용출성이 DOP에 90%이상으로 근접하게 되므로 보다 우수한 친환경성의 가소제를 도출할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 사이클로 구조를 포함하는 가소제 화합물의 제조방법은 알코올 및 지방산을 반응시키는 반응단계; 포화 소듐바이카르보네이트 용액으로 중성화시키는 중성화 단계; 염수로 씻어주는 세척단계; 여과 및 농축단계를 포함하고, 하기의 화학식 1 내지 3의 화합물을 제조하는 것일 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112017062689913-pat00019
(상기 화학식 1에서 n은 1 내지 30의 정수이다. 바람직하게 상기 n은 6 내지 10의 정수이다.)
[화학식 2]
Figure 112017062689913-pat00020
(상기 화학식 2에서 n은 1 내지 30의 정수이다. 바람직하게 상기 n은 6 내지 10의 정수이다.)
[화학식 3]
Figure 112017062689913-pat00021
(상기 화학식 3에서 n은 1 내지 30의 정수이다. 바람직하게 상기 n은 6 내지 10의 정수이다.)
본 발명에 따른 사이클로 구조를 포함하는 가소제 화합물은 인체에 무해하고 친환경성이 높은 장점을 가진다.
본 발명에 따른 사이클로 구조를 포함하는 가소제 화합물은 용출성이 낮아 ESO(epoxidized soybean oil)와 같은 일반적인 친환경성 가소제의 용출성 문제의 단점을 보완할 수 있다.
본 발명에 따른 사이클로 구조를 포함하는 가소제 화합물은 용출성이 낮고 인체에 무해할 뿐만 아니라 가소화 효율을 증대시킬 수 있다.
도 1은 PVC 필름의 제조방법에 관한 공정도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용출성 평가 결과에 관한 것이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
[제조예: 실시예 및 비교예]
1. [화학식 1-1]의 제조
solketal 0.1mol, n-octanoic acid 0.1mol, p-toulenesulfonic acid 1mol%/acid를 사용하여 약 6시간 동안 130℃에서 반응을 수행하고, 반응이 종료된 후에 포화 소듐바이카르보네이트 용액을 이용하여 중성화하였다. 이후, 에테르로 분리 추출과정을 진행한 다음 상기 반복 추출 후 유기층을 염수와 물로 씻어준 후 MgSO4를 이용하여 건조하였다.
이후 여과조제를 이용하여 걸러주고 이후 진공회전증발 농축기를 통해 에테르를 제거하고, 감압증류를 통해 미반응 알코올을 제거함으로써 최종적으로 하기의 [화학식 1-1]로 표시되는 가소제 화합물을 제조하였다. 합성된 화합물의 구조는 1H-NMR를 통하여 확인하였다.
[화학식 1-1]
Figure 112017062689913-pat00022
2. [화학식 1-2] 내지 [화학식 3-3]의 제조
상기 [화학식 1-1]과 같은 방법을 사용하면서 하기의 표 1과 같은 조성을 사용하여 알코올 및 지방산의 종류를 변경하면서 하기의 [화학식 1-2] 내지 [화학식 3-3]을 제조하였다.
[화학식 1-2]
Figure 112017062689913-pat00023
[화학식 1-3]
Figure 112017062689913-pat00024
[화학식 2-1]
Figure 112017062689913-pat00025
[화학식 2-2]
Figure 112017062689913-pat00026
[화학식 2-3]
Figure 112017062689913-pat00027
[화학식 3-1]
Figure 112017062689913-pat00028
[화학식 3-2]
Figure 112017062689913-pat00029
[화학식 3-3]
Figure 112017062689913-pat00030
Alcohol

acid alcohol/acid Catalyst 반응온도 시간 수율
종류 mol 종류 mol 　 종류 　 'C Hour %
solketal 0.1 decanoic acid 0.1 1.00 p-toluenesulfonic acid 1mol% 130 6h35m 73.30
solketal 0.1 Lauric acid 0.1 1.00 p-Toluenesulfonic acid 1mol% 130 6h36m 69.50
benzyl alcohol 0.2 n-octanoic acid 0.1 2.00 p-toluenesulfonic acid 0.19g 130 7h34m 78.62
benzyl alcohol 0.2 decanoic acid 0.1 2.00 p-toluenesulfonic acid 0.19g 130 7h34m 95.69
benzyl alcohol 0.2 Lauric acid 0.1 2.00 p-toluenesulfonic acid 0.19g 130 7h34m 96.73
cyclohexanol 0.2 n-octanoic acid 0.1 2.00 p-toluenesulfonic acid 0.19g 130 7h34m 93.36
cyclohexanol 0.2 decanoic acid 0.1 2.00 p-toluenesulfonic acid 0.19g 130 7h34m 80.44
cyclohexanol 0.2 Lauric acid 0.1 2.00 p-toluenesulfonic acid 0.19g 130 7h34m 65.87
3. 비교예
본 발명에 따른 가소제 화합물의 효과를 확인하기 위하여 종래 가소제로 사용되는 Mono Laurin(하기의 [화학식 C-1]로 표시), RINKEN(하기의 [화학식 C-2]로 표시)를 준비하였고, 종래 일반적으로 가장 많이 사용되는 프탈레이트계 가소제인 디옥틸 프탈레이트(dioctyl phthalate, DOP)를 비교예로 준비하였다.
[화학식 C-1]
Figure 112017062689913-pat00031
[화학식 C-2]
Figure 112017062689913-pat00032
[ 실험예 : PVC 필름의 제작 및 가소성 평가]
1. PVC 필름의 제조
상기 실시예 및 비교예에 따른 가소제 화합물에 대한 가소성 및 용출성을 평가하기 위하여 도 1에서 도시한 방법과 같이 PVC 필름을 제조하였다.
2. 가소화 효율 평가
또한 특성을 평가하기 위하여 시차주사열량법(DSC)으로 측정된 유리전이온도를 하기의 식 1에 대입하여 실시예 및 가소제의 가소화 효율을 측정하였다. 즉 가소제를 첨가하지 않은 PVC의 유리전이온도가 실시예를 사용하는 경우 얼마나 낮은 유지전이온도를 나타내는지 평가하고, 이를 종래 알려진 가소제 및 프탈레이트계 가소제인 비교예와 비교하여 가소화 효율을 평가하였고, 그 결과를 하기의 표 2에 나타내었다.
[식 1]
Figure 112017062689913-pat00033
PVC/가소제 유리전이온도 가소화효율(%)
(℃) DOP대비 RIKEN대비 Monolaurin대비
NONE 82.5 - - -
DOP -17.7 100.0 98.0 119.6
RIKEN -19.7 102.0 100.0 122.0
Monolaurin -1.26 83.6 82.0 100.0
화학식 1-1 -5.7 88.0 86.3 105.3
화학식 1-2 -8.2 90.5 88.7 108.3
화학식 1-3 11.4 71.0 69.6 84.9
화학식 2-1 -1.9 84.3 82.6 100.8
화학식 2-2 -9.0 91.4 89.6 109.3
화학식 2-3 -12.7 95.0 93.1 113.6
화학식 3-1 54.6 27.9 27.3 33.3
화학식 3-2 9.8 72.6 71.2 86.9
화학식 3-3 -18.7 101.1 99.0 120.8
상기 표 2를 참조하면, 본 발명에 따른 실시예는 가소화 효율을 향상시켜주는 것을 알 수 있다.
특히 [화학식 1-1], [화학식 1-2], [화학식 2-1], [화학식 2-2], [화학식 2-3] 및 [화학식 3-3]으로 표시되는 가소제 화합물은 상당히 우수한 가소화 효율을 가지는 것으로 인체 유해성이 없고 친환성경이 유지되면서도 우수한 가소화 효율을 나태는 것으로 친환경 가소제로 활용될 수 있다는 것을 확인하였다.
특히 [화학식 3-3]로 표시되는 실시예의 경우 비슷한 구조를 가지는 [화학식 3-1] 및 [화학식 3-2]와 비교할 때 월등히 우수한 효과를 가질 뿐만 아니라, 다른 실시예 및 프탈레이트계 가소제로서 가장 일반적으로 많이 사용되는 DOP에 비하여도 더 우수한 가소화 효율을 나타낸다는 것을 확인할 수 있다.
이는 사슬 엉킴이 적고 높은 분자운동성을 지님에 따라 큰 자유부피를 갖기 때문으로 추정되는데, 궁극적으로 인체에 무해한 친환경성 가소제로서 가소제 효율이 월등한 장점을 가진다.
3. 용출성 평가
연질 PVC 필름(10 X 10mm)을 사용하여 실시예 및 비교예에 따른 시험 전후의 무게(1, 2)를 측정하여 하기의 식2를 사용하여 계산하고, 그 결과를 하기의 표 3 및 도 2에 나타내었다.
[식 2]
Figure 112017062689913-pat00034
Plasticizer DW Oil 50% Ethanol n-Hexane
NON 0.62 0.49 0.04 0.52
DOP 0.73 1.82 0.25 14.32
RIKEN 3.01 8.01 7.03 20.17
Monolaurin 2.84 5.09 6.03 15.88
화학식 1-1 2.50 3.75 7.82 5.12
화학식 1-2 2.35 0.38 7.58 5.25
화학식 1-3 0.99 6.90 6.85 18.58
화학식 2-1 1.52 10.10 9.62 15.51
화학식 2-2 0.85 16.03 5.62 21.35
화학식 2-3 0.68 16.76 2.48 32.05
화학식 3-1 1.36 11.89 10.98 18.89
화학식 3-2 1.27 11.24 8.47 15.35
화학식 3-3 0.96 11.04 4.47 13.90
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 실시예의 용출성은 전반적으로 우수하다는 것을 알 수 있다. 특히 물에서는 모두 친수성 경향이 작고 극성부와 PVC 분자 사슬과의 결합이 잘 되어 있어 질량 손실률이 작게 나타난 것을 확인하였다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (5)

  1. 사이클로 구조를 포함하고,
    하기의 화학식 1로 표시되는
    사이클로 구조를 포함하는 가소제 화합물.
    [화학식 1]
    Figure 112017062689913-pat00035

    (상기 화학식 1에서 n은 1 내지 30의 정수이다.)
  2. 사이클로 구조를 포함하고,
    하기의 화학식 2로 표시되는
    사이클로 구조를 포함하는 가소제 화합물.
    [화학식 2]
    Figure 112017062689913-pat00036

    (상기 화학식 2에서 n은 1 내지 30의 정수이다.)
  3. 삭제
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 사이클로 구조를 포함하는 가소제 화합물은
    지방산으로 제조된 것인
    사이클로 구조를 포함하는 가소제 화합물.
  5. 알코올 및 지방산을 반응시키는 반응단계;
    포화 소듐바이카르보네이트 용액으로 중성화시키는 중성화 단계;
    염수로 씻어주는 세척단계;
    여과 및 농축단계를 포함하고
    하기의 화학식 1 및 2의 화합물을 제조하는 것인
    사이클로 구조를 포함하는 가소제 화합물의 제조방법.
    [화학식 1]
    Figure 112018108906322-pat00038

    (상기 화학식 1에서 n은 1 내지 30의 정수이다.)
    [화학식 2]
    Figure 112018108906322-pat00039

    (상기 화학식 2에서 n은 1 내지 30의 정수이다.)
KR1020170082848A 2017-06-29 2017-06-29 사이클로 구조를 포함하는 가소제 화합물 KR101978354B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170082848A KR101978354B1 (ko) 2017-06-29 2017-06-29 사이클로 구조를 포함하는 가소제 화합물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170082848A KR101978354B1 (ko) 2017-06-29 2017-06-29 사이클로 구조를 포함하는 가소제 화합물

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190002226A KR20190002226A (ko) 2019-01-08
KR101978354B1 true KR101978354B1 (ko) 2019-05-17

Family

ID=65021120

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170082848A KR101978354B1 (ko) 2017-06-29 2017-06-29 사이클로 구조를 포함하는 가소제 화합물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101978354B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113302560B (zh) * 2019-04-19 2024-03-26 日油株式会社 蜡膨胀剂及含有该蜡膨胀剂的蜡组合物

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52101251A (en) * 1976-02-23 1977-08-25 Miyoshi Yushi Kk Improved plasticizer compositions
EP1430014B1 (de) 2001-09-26 2007-11-07 Oxeno Olefinchemie GmbH Phthalsäurealkylestergemische mit kontrollierter viskosität
KR101419062B1 (ko) * 2008-09-11 2014-07-11 에스케이종합화학 주식회사 신규한 폴리염화비닐수지 가소제

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
비특허문헌1: MOLECULES

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190002226A (ko) 2019-01-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101720381B1 (ko) 압출 또는 사출용 염화비닐계 수지 조성물
US8372912B2 (en) Polyvinyl chloride compositions
US20100305250A1 (en) C7-C12 Secondary Alcohol Esters of Cyclohexanoic Acid
CN102504437B (zh) 一种环保型聚氯乙烯一次性手套的制备方法
CN105940048A (zh) 酯化合物、包含该酯化合物的增塑剂组合物、制备酯组合物的方法以及包含该酯组合物的树脂组合物
CN102007176A (zh) 用于邻苯二甲酸酯增塑制剂的替代增塑剂体系
KR20100029978A (ko) 가소제 및 이를 포함한 폴리염화비닐 수지 조성물
KR101692873B1 (ko) 내후성이 개선된 친환경 연질 pet-g 수지 조성물
EP2810982A1 (en) Dialkyl esters of 1,4' cyclohexane di-carboxylic acid and their use as plasticisers
CN107001748B (zh) 卤素系树脂用增塑剂
US20130206450A1 (en) Plasticizer system with improved electrical properties
KR101419062B1 (ko) 신규한 폴리염화비닐수지 가소제
KR101978354B1 (ko) 사이클로 구조를 포함하는 가소제 화합물
EP2441748A2 (en) Novel plasticizer for a polyvinyl chloride resin
KR101902281B1 (ko) 수지 조성물용 가소제 및 이를 포함하는 수지 조성물
US9340658B2 (en) Low-volatility plasticizer blends
CN110776668A (zh) 一种联呋喃羧酸酯类环保型增塑剂及其应用
EP2486090B1 (en) Plasticized polymeric compositions
KR102108875B1 (ko) 복합 가소제 조성물, 이의 제조방법 및 이를 이용한 고분자 수지 조성물
WO2017125458A1 (de) Weichmacher-zusammensetzung, die aliphatische dicarbonsäureester und diester, die unter 1,2-cyclohexandicarbonsäureestern und terephthalsäureestern ausgewählt sind, enthält
KR101833174B1 (ko) 가소제 조성물, 수지 조성물 및 이들의 제조 방법
JP6520570B2 (ja) １，２−シクロヘキサンジカルボン酸ジエステルを含有する塩化ビニル系樹脂用可塑剤
KR101679654B1 (ko) 수지 조성물용 가소제 및 이를 포함하는 수지 조성물
US2909499A (en) Vinyl chloride compositions containing alkyl-1, 5-pentanediol polyesters
WO2014000856A1 (de) Mischungen enthaltend trimellitsäureester und polyetherpolyolester als plastifiziermittel, verwendung der mischungen zur herstellung von polymercompounds und pvc-werkstoffe enthaltend diese mischung

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right