KR101993033B1 - Flowable additive agent for polymers and method for preparing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고분자용 유동성 첨가제 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 첨가되는 고분자 수지의 기본 물성을 저하시키지 않으면서 유동성, 광안정성, 섬유 강화 플라스틱에서 베이스 수지와 강화 섬유의 계면 접착성 등을 동시에 향상시킬 수 있는 고분자용 유동성 첨가제 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a flowable additive for a polymer and a method for producing the same. Specifically, the present invention relates to a flowable additive for polymers capable of simultaneously improving fluidity, optical stability, interfacial adhesion between a base resin and a reinforcing fiber in a fiber-reinforced plastic without deteriorating the basic physical properties of the polymer resin to be added, ≪ / RTI >
Description
본 발명은 고분자용 유동성 첨가제 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 첨가되는 고분자 수지의 기본 물성을 저하시키지 않으면서 유동성, 광안정성, 섬유 강화 플라스틱에서 베이스 수지와 강화 섬유의 계면 접착성 등을 동시에 향상시킬 수 있는 고분자용 유동성 첨가제 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a flowable additive for a polymer and a method for producing the same. Specifically, the present invention relates to a flowable additive for polymers capable of simultaneously improving fluidity, optical stability, interfacial adhesion between a base resin and a reinforcing fiber in a fiber-reinforced plastic without deteriorating the basic physical properties of the polymer resin to be added, ≪ / RTI >
고분자 수지는 불충분한 물성 또는 적용되는 용도에 따라 요구되는 물성을 향상시키기 위한 다양한 종류의 첨가제와 혼용될 수 있다.The polymer resin may be mixed with various kinds of additives to improve the insufficient physical properties or the physical properties required depending on the application to be used.
특히, 폴리아미드 수지는 얀, 섬유 및 필라멘트를 제조하는데 널리 사용되는 합성 수지로서, 복잡한 형상의 성형품으로 제조되는 경우 요구되는 유동성이 불충분할 수 있고, 자외선 등의 광에 의해 열화되거나 분해될 수 있으며, 유리섬유나 탄소섬유 등의 강화재가 혼입되어 섬유 강화 플라스틱으로 사용되는 경우 강화재와의 계면 접착성이 불충분하여 상기 강화재가 수지 내에서 균일하게 혼합될 수 없고, 결과적으로 강화 효과가 구현되기 어렵다.Particularly, a polyamide resin is a synthetic resin widely used for producing yarns, fibers and filaments, and may have insufficient flowability when it is formed into a molded product having a complicated shape, and may be deteriorated or decomposed by light such as ultraviolet rays , And reinforcing materials such as glass fiber or carbon fiber are mixed and used as fiber reinforced plastic, the interfacial adhesion with the reinforcing material is insufficient, so that the reinforcing material can not be uniformly mixed in the resin, and consequently, the reinforcing effect is hardly realized.
따라서, 폴리아미드 수지에는 유동성 향상제, 안정화제, 커플링제 등이 선택적으로 첨가될 수 있는데, 다양한 종류의 첨가제가 다량 첨가되는 경우 폴리아미드 수지의 기본 물성이 크게 저하되거나 첨가제에 의한 효과 향상이 구현되지 않을 수 있으며, 또한 2종 이상의 첨가제를 폴리아미드 수지에 혼입함으로써 폴리아미드 복합재를 제조하는 경우 제조공정이 복잡하거나 제조비용을 증가할 수 있다.Therefore, a fluidity-improving agent, a stabilizer, a coupling agent, and the like may be optionally added to the polyamide resin. When a large amount of various additives is added, the basic properties of the polyamide resin may be significantly deteriorated or the effect of additives may be improved And when the polyamide composite material is produced by incorporating two or more additives into the polyamide resin, the manufacturing process may be complicated or the manufacturing cost may increase.
그러므로, 고분자 수지의 기본 물성을 저하시키지 않으면서 유동성, 광안정성, 섬유 강화 플라스틱에서 베이스 수지와 강화 섬유의 계면 접착성 등을 동시에 향상시킬 수 있는 고분자용 유동성 첨가제 및 이의 제조방법이 절실히 요구되고 있는 실정이다.Therefore, there is a desperate need for a fluidity additive for polymers and a method for producing the same which can improve fluidity, optical stability, interfacial adhesion between a base resin and a reinforcing fiber at the same time without deteriorating the basic physical properties of the polymer resin It is true.
본 발명은 고분자 수지의 기본 물성을 저하시키지 않으면서 상기 수지의 유동성, 광안정성, 강화재와의 계면 접착성 등을 동시에 향상시킬 수 있는 고분자용 유동성 첨가제 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention aims to provide a flowable additive for polymers and a method for producing the same, which can simultaneously improve fluidity, optical stability, interfacial adhesion with a reinforcing material and the like of the resin without deteriorating the basic physical properties of the polymer resin.
또한, 본 발명은 고분자 복합재의 제조공정을 간소화시킬 수 있고 제조비용을 절감시킬 수 있는 고분자용 유동성 첨가제 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a flowable additive for a polymer which can simplify the production process of a polymer composite material and can reduce manufacturing cost, and a method for producing the same.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은,In order to solve the above problems,
아래 화학식 1의 구조를 갖는 고분자용 유동성 첨가제을 제공한다.There is provided a flowable additive for a polymer having a structure represented by the following formula (1).
[화학식 1][Chemical Formula 1]
상기 화학식 1에서,In Formula 1,
x는 100 내지 5,000이고,x is from 100 to 5,000,
y는 5 내지 250이고,y is from 5 to 250,
z는 5 내지 250이고,z is from 5 to 250,
R 및 R'는 각각 독립적으로 -OH 또는 아래 화학식 2의 장애 아민 단위를 갖는 작용기 또는 화학식 3의 작용기이다.R and R 'are each independently -OH or a functional group having a hindered amine unit of the following formula (2) or a functional group of the formula (3).
[화학식 2](2)
[화학식 3](3)
[화학식 4][Chemical Formula 4]
상기 화학식 2 내지 4에서,In the above Chemical Formulas 2 to 4,
P는 0 또는 1이고,P is 0 or 1,
A는 -O- 또는 -NR2-이고,A is -O- or -NR < 2 > -,
R1은 각각 독립적으로 C1 -18 알킬기이거나 2개의 R1이 C4 -8 사이크로알킬 환을 형성하고,R 1 is alkyl to form a ring each independently C 1 -18 alkyl, or two of R 1 is C 4 -8 sayikeu,
R2는 각각 독립적으로 수소(H), C1 -12 알킬기, C1 -8 알콕시기, -COR9(여기서, R9은 수소 또는 C1 -6 알킬이다), 페닐, -COO(C1 -4 알킬) 또는 -NR10R11(여기서, R10 및 R11는 각각 독립적으로 수소, C1 -12 알킬기, C5 -6 사이클로알킬기, 페닐기 또는 C1 -12 알킬페닐기이거나 질소(N) 원자와 함께 산소(O) 원자 또는 또 다른 질소(N) 원자를 포함하는 5 내지 7원 고리를 형성하고, 바람직하게는 피페리딘 또는 모르폴린류로부터의 작용기를 형성함)이고,R 2 is hydrogen (H), C 1 -12 alkyl groups, each independently, C 1 -8 alkoxy group, -COR 9 (wherein, R 9 is hydrogen or C 1 -6 alkyl), phenyl, -COO (C 1 -4 alkyl) or -NR 10 R 11 (wherein, R 10 and R 11 are each independently hydrogen, C 1 -12 alkyl, C 5 -6 cycloalkyl group, or a phenyl group or C 1 -12 alkyl group nitrogen (N) Together with the atoms form a 5 to 7 membered ring comprising an oxygen (O) atom or another nitrogen (N) atom, preferably forming a functional group from a piperidine or morpholine group,
R5 및 R6은 각각 독립적으로 화학식 2의 장애 아민 단위를 갖는 작용기, C1-18 알콕시기, C3-5 에폭시드기, 또는 할로겐, C1-5 알콕시기, 카르보닐기, 카르바밀기 또는 알콕시카르보닐기로 치환되거나 치환되지 않은 알킬아미노기이고,R 5 and R 6 each independently represent a functional group having a hindered amine unit represented by the formula (2), a C 1-18 alkoxy group, a C 3-5 epoxide group, or a halogen, a C 1-5 alkoxy group, a carbonyl group, a carbamyl group or an alkoxy An alkylamino group substituted or unsubstituted with a carbonyl group,
R5'는 화학식 4의 작용기 또는 R5의 작용기로부터 유도된 2가의 작용기이다.R 5 'is a functional group of formula (4) or a divalent functional group derived from the functional group of R 5 .
여기서, P는 0이고, A는 -NH-이고, R1은 -CH3이고, R2는 수소(H)이고, R5 및 R6은 모두 화학식 2의 장애 아민 단위를 갖는 작용기(여기서, A는 -NH-이고, R1은 -CH3이고, R2는 수소이다)인 것을 특징으로 하는, 고분자용 유동성 첨가제를 제공한다.Here, P is 0, A is -NH-, and R 1 is a -CH 3, R 2 is the functional group is hydrogen (H), both R 5 and R 6 having the hindered amine unit of formula (2) (wherein, A is -NH-, R 1 is -CH 3 , and R 2 is hydrogen.
또한, 분자량이 3,000 내지 10,000인 것을 특징으로 하는, 고분자용 유동성 첨가제를 제공한다.Also provided is a fluidity additive for a polymer characterized by having a molecular weight of 3,000 to 10,000.
한편, 화학식 5의 화합물과 화학식 6의 화합물, 또는 화학식 5의 화합물과 화학식 7의 화합물, 또는 화학식 5 내지 7의 화합물을 고온하에서 축합 반응시키는, 상기 고분자용 유동성 첨가제의 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a process for producing a fluidity additive for a polymer, which comprises subjecting a compound of the formula (5) and a compound of the formula (5) or a compound of the formula (5) and a compound of a formula (7) or a compound of a formula (5) to a condensation reaction at a high temperature.
[화학식 5][Chemical Formula 5]
[화학식 6][Chemical Formula 6]
[화학식 7](7)
상기 화학식 5 내지 7에서,In the above formulas 5 to 7,
x, R1, R2, R5 및 R6는 상기 화학식 1 내지 4에서와 동일하고,
w는 10 내지 500이고,x, R 1 , R 2 , R 5 and R 6 are the same as in the above formulas (1) to (4)
w is from 10 to 500,
R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소(H), C1 -12 알킬기, C1 -8 알콕시기, -COR9(여기서, R9은 수소 또는 C1 -6 알킬이다), 페닐기, -COO(C1 -4 알킬) 또는 -NR10R11(여기서, R10 및 R11는 각각 독립적으로 수소, C1 -12 알킬, C5 -6 사이클로알킬, 페닐 또는 C1-12 알킬페닐기이거나 질소(N) 원자와 함께 산소(O) 원자 또는 또 다른 질소(N) 원자를 포함하는 5 내지 7원 고리를 형성하고, 바람직하게는 피페리딘 또는 모르폴린류로부터의 작용기를 형성함)이다.R 3 and R 4 are each independently hydrogen (H), C 1 -12 alkyl, C 1 -8 alkoxy group, -COR 9 (wherein, R 9 is hydrogen or C 1 -6 alkyl), phenyl, -COO (C 1 -4 alkyl) or -NR 10 R 11 (wherein, R 10 and R 11 are each independently hydrogen, C 1 -12 alkyl, C 5 -6 cycloalkyl, phenyl or C 1-12 alkyl phenyl group or nitrogen (O) or another nitrogen (N) atom together with a nitrogen atom to form a 5- to 7-membered ring, preferably forming a functional group from piperidine or morpholine.
여기서, 상기 화학식 7의 화합물은 아래 화학식 8 또는 9의 화합물인 것을 특징으로 하는, 상기 고분자용 유동성 첨가제의 제조방법을 제공한다.Herein, the compound of formula (7) is a compound of the following formula (8) or (9).
[화학식 8][Chemical Formula 8]
[화학식 9][Chemical Formula 9]
상기 화학식 8 및 9에서,In the general formulas (8) and (9)
R5 및 R6는 각각 독립적으로 상기 화학식 2의 장애 아민 단위를 갖는 작용기, C1-18 알콕시기, C3-5 에폭시드기, 또는 할로겐, C1-5 알콕시기, 카르보닐기, 카르바밀기 또는 알콕시카르보닐기로 치환되거나 치환되지 않는 알킬아미노기이다.R 5 and R 6 are each independently a functional group having a hindered amine unit of the above formula (2), a C 1-18 alkoxy group, a C 3-5 epoxide group, or a halogen, a C 1-5 alkoxy group, a carbonyl group, An alkylamino group which is unsubstituted or substituted with an alkoxycarbonyl group.
또한, 상기 화학식 8의 화합물은 아래 화학식 10의 화합물인 것을 특징으로 하는, 상기 고분자용 유동성 첨가제의 제조방법을 제공한다.Also, the present invention provides a process for preparing a flowable additive for a polymer, wherein the compound of the formula (8) is a compound of the following formula (10).
[화학식 10][Chemical formula 10]
상기 화학식 10에서,In Formula 10,
R7은 상기 화학식 2의 장애 아민 단위를 갖는 작용기, C1-18 알콕시기, C3-5 에폭시드기, 또는 할로겐, C1-5 알콕시기, 카르보닐기, 카르바밀기 또는 알콕시카르보닐기이고,R 7 is a functional group having a hindered amine unit of the above formula (2), a C 1-18 alkoxy group, a C 3-5 epoxide group, a halogen, a C 1-5 alkoxy group, a carbonyl group, a carbamyl group or an alkoxycarbonyl group,
R8은 각각 독립적으로 수소(H), C1 -12 알킬기, C1 -8 알콕시기, -COR9(여기서, R9은 수소 또는 C1 -6 알킬이다), 페닐, -COO(C1 -4 알킬) 또는 -NR10R11(여기서, R10 및 R11는 각각 독립적으로 수소, C1 -12 알킬기, C5 -6 사이클로알킬기, 페닐기 또는 C1 -12 알킬페닐기이거나 질소(N) 원자와 함께 산소(O) 원자 또는 또 다른 질소(N) 원자를 포함하는 5 내지 7원 고리를 형성하고, 바람직하게는 피페리딘 또는 모르폴린류로부터의 작용기를 형성함)이다.R 8 is hydrogen (H), C 1 -12 alkyl groups, each independently, C 1 -8 alkoxy group, -COR 9 (wherein, R 9 is hydrogen or C 1 -6 alkyl), phenyl, -COO (C 1 -4 alkyl) or -NR 10 R 11 (wherein, R 10 and R 11 are each independently hydrogen, C 1 -12 alkyl, C 5 -6 cycloalkyl group, or a phenyl group or C 1 -12 alkyl group nitrogen (N) Together with the atoms form a five to seven-membered ring comprising an oxygen (O) atom or another nitrogen (N) atom, preferably forming a functional group from a piperidine or morpholine.
그리고, 상기 화학식 8의 화합물은 아래 화학식 11의 화합물인 것을 특징으로 하는, 상기 고분자용 유동성 첨가제의 제조방법을 제공한다.Also, the present invention provides a process for preparing a flowable additive for a polymer, wherein the compound of the formula (8) is a compound of the following formula (11).
[화학식 11](11)
한편, 고분자 수지 및 상기 고분자용 유동성 첨가제를 포함하는 고분자 복합소재를 제공한다.On the other hand, a polymer composite material comprising a polymer resin and a fluidity additive for the polymer is provided.
여기서, 상기 고분자용 유동성 첨가제의 함량은 상기 고분자 복합소재의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 1.0 중량%인 것을 특징으로 하는, 고분자 복합소재를 제공한다.Here, the content of the flowable additive for a polymer is 0.1 to 1.0 wt% based on the total weight of the polymer composite material.
본 발명에 따른 고분자용 유동성 첨가제는 특정한 분자 구조에 의해 고분자 수지의 유동성, 광안정성, 강화재와의 계면 접착성 등을 동시에 현저히 향상시킬 수 있는 우수한 효과를 나타낸다.The flowable additive for polymers according to the present invention exhibits excellent effects that can remarkably improve flowability, optical stability, interfacial adhesion with a reinforcing material and the like due to a specific molecular structure.
또한, 본 발명에 따른 고분자용 유동성 첨가제는 상기 첨가제가 혼입되어 제조되는 고분자 복합재의 제조공정을 간소화시키고 제조비용을 절감시키는 우수한 효과를 나타낸다.Further, the flowable additive for polymer according to the present invention has an excellent effect of simplifying the production process of the polymer composite produced by incorporating the additive and reducing manufacturing cost.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art.
본 발명은 고분자 수지의 유동성, 광안정성, 강화재와의 계면 접착성 등을 동시에 향상시킬 수 있는 고분자용 유동성 첨가제로서, 아래 화학식 1의 분자 구조를 가질 수 있고, 예를 들어 분자량은 3,000 내지 10,000일 수 있다.The present invention relates to a flowable additive for polymers capable of simultaneously improving fluidity, optical stability, interfacial adhesion with a reinforcing material, and the like of a polymer resin, and can have a molecular structure represented by the following formula (1) .
[화학식 1][Chemical Formula 1]
상기 화학식 1에서,In Formula 1,
x는 100 내지 5,000이고,x is from 100 to 5,000,
y는 5 내지 250이고,y is from 5 to 250,
z는 5 내지 250이고,z is from 5 to 250,
R 및 R'는 각각 독립적으로 -OH 또는 아래 화학식 2의 장애 아민 단위를 갖는 작용기 또는 화학식 3의 작용기이다.R and R 'are each independently -OH or a functional group having a hindered amine unit of the following formula (2) or a functional group of the formula (3).
[화학식 2](2)
[화학식 3](3)
[화학식 4][Chemical Formula 4]
상기 화학식 2 내지 4에서,In the above Chemical Formulas 2 to 4,
P는 0 또는 1이고, 바람직하게는 0이고,P is 0 or 1, preferably 0,
A는 -O- 또는 -NR2-이고, 바람직하게는 -NH-이고,A is -O- or -NR 2 -, and, preferably -NH-,
R1은 각각 독립적으로 C1 -18 알킬기이거나 2개의 R1이 C4 -8 사이크로알킬 환을 형성하고, 바람직하게는 -CH3이고,R 1 are each independently C 1 -18 alkyl, or two R 1 is C 4 -8 sayikeu is to form an alkyl ring, and preferably -CH 3,
R2는 각각 독립적으로 수소(H), C1 -12 알킬기, C1 -8 알콕시기, -COR9(여기서, R9은 수소 또는 C1 -6 알킬이다), 페닐기, -COO(C1 -4 알킬) 또는 -NR10R11(여기서, R10 및 R11는 각각 독립적으로 수소, C1 -12 알킬기, C5 -6 사이클로알킬기, 페닐기 또는 C1 -12 알킬페닐기이거나 질소(N) 원자와 함께 산소(O) 원자 또는 또 다른 질소(N) 원자를 포함하는 5 내지 7원 고리를 형성하고, 바람직하게는 피페리딘 또는 모르폴린류로부터의 작용기를 형성함)이고, 바람직하게는 수소(H)이고,R 2 is hydrogen (H), C 1 -12 alkyl groups, each independently, C 1 -8 alkoxy group, -COR 9 (wherein, R 9 is hydrogen or C 1 -6 alkyl), phenyl, -COO (C 1 -4 alkyl) or -NR 10 R 11 (wherein, R 10 and R 11 are each independently hydrogen, C 1 -12 alkyl, C 5 -6 cycloalkyl group, or a phenyl group or C 1 -12 alkyl group nitrogen (N) Together with the atoms form a 5- to 7-membered ring containing an oxygen (O) atom or another nitrogen (N) atom, preferably forming a functional group from a piperidine or morpholine group, Hydrogen (H)
R5 및 R6은 각각 독립적으로 화학식 2의 장애 아민 단위를 갖는 작용기, C1-18 알콕시기, C3-5 에폭시드기, 또는 할로겐, C1-5 알콕시기, 카르보닐기, 카르바밀기 또는 알콕시카르보닐기로 치환되거나 치환되지 않는 알킬아미노기이고, 바람직하게는 모두 화학식 2의 장애 아민 단위를 갖는 작용기(여기서, A는 -NH-이고, R1은 -CH3이고, R2는 수소이다)이다.R 5 and R 6 each independently represent a functional group having a hindered amine unit represented by the formula (2), a C 1-18 alkoxy group, a C 3-5 epoxide group, or a halogen, a C 1-5 alkoxy group, a carbonyl group, a carbamyl group or an alkoxy Is an alkylamino group which is unsubstituted or substituted with a carbonyl group and is preferably a functional group having a hindered amine unit represented by the general formula (2) wherein A is -NH-, R 1 is -CH 3 and R 2 is hydrogen.
R5'는 화학식 4의 작용기 또는 R5의 작용기로부터 유도된 2가의 작용기이다.R 5 'is a functional group of formula (4) or a divalent functional group derived from the functional group of R 5 .
본 발명에 따른 화학식 1의 고분자용 유동성 첨가제는 아래 화학식 5의 화합물과 아래 화학식 6의 화합물, 또는 아래 화학식 5의 화합물과 아래 화학식 7의 화합물, 또는 아래 화학식 5 내지 7의 화합물을 고온, 예를 들어 200℃의 온도하에서 축합반응시켜 제조할 수 있다.The fluidity additive for a polymer of Formula 1 according to the present invention may be prepared by reacting a compound of Formula 5 below, a compound of Formula 6 below, a compound of Formula 5 below, a compound of Formula 7 or a compound of Formula 5 to 7 below at a high temperature, And condensation reaction at a temperature of 200 ° C.
[화학식 5][Chemical Formula 5]
[화학식 6][Chemical Formula 6]
[화학식 7](7)
상기 화학식 5 내지 7에서,In the above formulas 5 to 7,
x, R1, R2, R5 및 R6는 상기 화학식 1 내지 4에서와 동일하고,
w는 10 내지 500이고,x, R 1 , R 2 , R 5 and R 6 are the same as in the above formulas (1) to (4)
w is from 10 to 500,
R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소(H), C1 -12 알킬기, C1 -8 알콕시기, -COR9(여기서, R9은 수소 또는 C1 -6 알킬이다), 페닐기, -COO(C1 -4 알킬) 또는 -NR10R11(여기서, R10 및 R11는 각각 독립적으로 수소, C1 -12 알킬, C5 -6 사이클로알킬, 페닐 또는 C1-12 알킬페닐기이거나 질소(N) 원자와 함께 산소(O) 원자 또는 또 다른 질소(N) 원자를 포함하는 5 내지 7원 고리를 형성하고, 바람직하게는 피페리딘 또는 모르폴린류로부터의 작용기를 형성함)이다.R 3 and R 4 are each independently hydrogen (H), C 1 -12 alkyl, C 1 -8 alkoxy group, -COR 9 (wherein, R 9 is hydrogen or C 1 -6 alkyl), phenyl, -COO (C 1 -4 alkyl) or -NR 10 R 11 (wherein, R 10 and R 11 are each independently hydrogen, C 1 -12 alkyl, C 5 -6 cycloalkyl, phenyl or C 1-12 alkyl phenyl group or nitrogen (O) or another nitrogen (N) atom together with a nitrogen atom to form a 5- to 7-membered ring, preferably forming a functional group from piperidine or morpholine.
상기 화학식 7의 화합물은 P가 0인 경우 아래 화학식 8 또는 화학식 9의 화합물일 수 있다.The compound of formula (7) may be a compound of formula (8) or (9) when P is 0.
[화학식 8][Chemical Formula 8]
[화학식 9][Chemical Formula 9]
상기 화학식 8 및 9에서,In the general formulas (8) and (9)
R5 및 R6는 각각 독립적으로 상기 화학식 2의 장애 아민 단위를 갖는 작용기, C1-18 알콕시기, C3-5 에폭시드기, 또는 할로겐, C1-5 알콕시기, 카르보닐기, 카르바밀기 또는 알콕시카르보닐기로 치환되거나 치환되지 않는 알킬아미노기이다.R 5 and R 6 are each independently a functional group having a hindered amine unit of the above formula (2), a C 1-18 alkoxy group, a C 3-5 epoxide group, or a halogen, a C 1-5 alkoxy group, a carbonyl group, An alkylamino group which is unsubstituted or substituted with an alkoxycarbonyl group.
여기서, 상기 화학식 8의 화합물은 바람직하게는 아래 화학식 10의 화합물일 수 있고, 더욱 바람직하게는 아래 화학식 11의 화합물일 수 있다.Here, the compound of formula (8) may be a compound of formula (10) below, more preferably a compound of formula (11) below.
[화학식 10][Chemical formula 10]
상기 화학식 10에서,In Formula 10,
R7은 상기 화학식 2의 장애 아민 단위를 갖는 작용기, C1-18 알콕시기, C3-5 에폭시드기, 또는 할로겐, C1-5 알콕시기, 카르보닐기, 카르바밀기 또는 알콕시카르보닐기이고,R 7 is a functional group having a hindered amine unit of the above formula (2), a C 1-18 alkoxy group, a C 3-5 epoxide group, a halogen, a C 1-5 alkoxy group, a carbonyl group, a carbamyl group or an alkoxycarbonyl group,
R8은 각각 독립적으로 수소(H), C1 -12 알킬기, C1 -8 알콕시기, -COR9(여기서, R9은 수소 또는 C1 -6 알킬이다), 페닐, -COO(C1 -4 알킬) 또는 -NR10R11(여기서, R10 및 R11는 각각 독립적으로 수소, C1 -12 알킬기, C5 -6 사이클로알킬기, 페닐기 또는 C1 -12 알킬페닐기이거나 질소(N) 원자와 함께 산소(O) 원자 또는 또 다른 질소(N) 원자를 포함하는 5 내지 7원 고리를 형성하고, 바람직하게는 피페리딘 또는 모르폴린류로부터의 작용기를 형성함)이다.R 8 is hydrogen (H), C 1 -12 alkyl groups, each independently, C 1 -8 alkoxy group, -COR 9 (wherein, R 9 is hydrogen or C 1 -6 alkyl), phenyl, -COO (C 1 -4 alkyl) or -NR 10 R 11 (wherein, R 10 and R 11 are each independently hydrogen, C 1 -12 alkyl, C 5 -6 cycloalkyl group, or a phenyl group or C 1 -12 alkyl group nitrogen (N) Together with the atoms form a five to seven-membered ring comprising an oxygen (O) atom or another nitrogen (N) atom, preferably forming a functional group from a piperidine or morpholine.
[화학식 11](11)
특히, 본 발명에 따른 화학식 1의 고분자용 유동성 첨가제는 아래 반응식 1에 의해 제조할 수 있다.In particular, the fluidity additive for the polymer of Formula 1 according to the present invention can be prepared by the following Reaction Scheme 1.
[반응식 1][Reaction Scheme 1]
한편, 본 발명은 앞서 기술한 화학식 1의 고분자용 유동성 첨가제와 고분자 수지를 포함하는 고분자 복합재에 관한 것이다. 여기서, 상기 화학식 1의 고분자용 유동성 첨가제의 함량은 상기 고분자 복합재의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 1 중량%일 수 있다.The present invention also relates to a polymeric composite material comprising the above-described flowable additive for a polymer of Formula 1 and a polymer resin. Here, the content of the flowable additive for the polymer of Formula 1 may be 0.1 to 1% by weight based on the total weight of the polymer composite.
[실시예][Example]
1. 제조예1. Manufacturing Example
아래 표 1에 나타난 바와 같이, 나일론-66 수지, 유리섬유 및 본 발명에 따른 화학식 1의 고분자용 유동성 첨가제를 혼합한 고분자 복합재 시편을 제조했다.As shown in Table 1 below, polymer composite specimens were prepared by mixing nylon-66 resin, glass fiber, and fluidity additive for polymer of Formula 1 according to the present invention.
2. 물성 평가2. Property evaluation
실시예 및 비교예 각각에 대해 고분자 복합재의 용융지수, 고분자 복합재 시편의 인장강도, 굴곡강도, 굴곡탄성율 및 충격강도를 각각 측정했고, 측정결과는 아래 표 2에 나타난 바와 같다.The melt index of the polymer composite, the tensile strength, the flexural strength, the flexural modulus and the impact strength of the polymer composite specimens were measured for each of Examples and Comparative Examples, and the measurement results are shown in Table 2 below.
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 화학식 1의 고분자용 유동성 첨가제가 포함된 고분자 복합재에 관한 실시예 1 내지 4는 유동성이 우수한 동시에 광안정성, 고분자 수지와 강화재와의 계면 접착성 등이 향상되어 인장강도, 굴곡강도, 굴곡탄성율, 충격강도 등의 기계적 강도가 모두 향상된 것으로 확인된 반면, 상기 화학식 1의 고분자용 유동성 첨가제가 포함되지 않은 고분자 복합재에 관한 비교예 1은 유동성이 저하되고, 인장강도, 굴곡강도, 굴곡탄성율, 충격강도 등의 기계적 강도가 모두 저하된 것으로 확인되었다.As shown in Table 2, Examples 1 to 4 of the polymer composite material containing the flowable additive for polymer of Formula 1 according to the present invention are excellent in fluidity and have excellent light stability, And the mechanical strengths such as tensile strength, flexural strength, flexural modulus and impact strength were all improved. On the other hand, in Comparative Example 1 of the polymer composite without the fluidity additive for polymer of Formula 1, Tensile strength, flexural strength, flexural modulus, impact strength, and the like were all found to be lowered.
본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the following claims. . It is therefore to be understood that the modified embodiments are included in the technical scope of the present invention if they basically include elements of the claims of the present invention.
Claims (9)
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
x는 100 내지 5,000이고,
y는 5 내지 250이고,
z는 5 내지 250이고,
R 및 R' 중 하나 이상은 아래 화학식 3의 작용기이고, 나머지는 -OH 또는 아래 화학식 2의 장애 아민 단위를 갖는 작용기이다.
[화학식 2]
[화학식 3]
[화학식 4]
상기 화학식 2 내지 4에서,
P는 0 또는 1이고,
A는 -O- 또는 -NR2-이고,
R1은 각각 독립적으로 C1-18 알킬기이거나 2개의 R1이 C4-8 사이크로알킬 환을 형성하고,
R2는 각각 독립적으로 수소(H), C1-12 알킬기, C1-8 알콕시기, -COR9(여기서, R9은 수소 또는 C1-6 알킬이다), 페닐, -COO(C1-4 알킬) 또는 -NR10R11(여기서, R10 및 R11는 각각 독립적으로 수소, C1-12 알킬기, C5-6 사이클로알킬기, 페닐기 또는 C1-12 알킬페닐기이거나 질소(N) 원자와 함께 산소(O) 원자 또는 또 다른 질소(N) 원자를 포함하는 5 내지 7원 고리를 형성함)이고,
R5 및 R6은 각각 독립적으로 화학식 2의 장애 아민 단위를 갖는 작용기, C1-18 알콕시기, C3-5 에폭시드기, 또는 할로겐, C1-5 알콕시기, 카르보닐기, 카르바밀기 또는 알콕시카르보닐기로 치환되거나 치환되지 않는 알킬아미노기이고,
R5'는 화학식 4의 작용기 또는 R5의 작용기로부터 유도된 2가의 작용기이다.A flowable additive for a polymer having a structure represented by the following formula (1).
[Chemical Formula 1]
In Formula 1,
x is from 100 to 5,000,
y is from 5 to 250,
z is from 5 to 250,
At least one of R and R 'is a functional group of the following formula (3) and the remainder is a functional group having -OH or a hindered amine unit of the following formula (2).
(2)
(3)
[Chemical Formula 4]
In the above Chemical Formulas 2 to 4,
P is 0 or 1,
A is -O- or -NR < 2 > -,
Each R 1 is independently a C 1-18 alkyl group, or two R 1 form a C 4-8 cycloalkyl ring,
R 2 is each independently selected from the group consisting of hydrogen (H), C 1-12 alkyl group, C 1-8 alkoxy group, -COR 9 wherein R 9 is hydrogen or C 1-6 alkyl, phenyl, -COO (C 1 -4 alkyl) or -NR 10 R 11 (wherein, R 10 and R 11 are each independently hydrogen, C 1-12 alkyl, C 5-6 cycloalkyl group, a phenyl group or a C 1-12 alkyl group or a nitrogen (N) (O) or another nitrogen (N) atom together with the nitrogen atom to which they are attached form a 5 to 7 membered ring,
R 5 and R 6 each independently represent a functional group having a hindered amine unit represented by the formula (2), a C 1-18 alkoxy group, a C 3-5 epoxide group, or a halogen, a C 1-5 alkoxy group, a carbonyl group, a carbamyl group or an alkoxy An alkylamino group which is unsubstituted or substituted with a carbonyl group,
R 5 'is a functional group of formula (4) or a divalent functional group derived from the functional group of R 5 .
P는 0이고, A는 -NH-이고, R1은 -CH3이고, R2는 수소(H)이고, R5 및 R6은 모두 화학식 2의 장애 아민 단위를 갖는 작용기(여기서, A는 -NH-이고, R1은 -CH3이고, R2는 수소이다)인 것을 특징으로 하는, 고분자용 유동성 첨가제.The method according to claim 1,
P is 0, A is -NH-, R 1 is -CH 3 , R 2 is hydrogen (H), R 5 and R 6 are both functional groups having a hindered amine unit of formula 2, -NH-, R 1 is -CH 3 , and R 2 is hydrogen.
분자량이 3,000 내지 10,000인 것을 특징으로 하는, 고분자용 유동성 첨가제.3. The method according to claim 1 or 2,
And a molecular weight of 3,000 to 10,000.
[화학식 5]
[화학식 6]
[화학식 7]
상기 화학식 5 내지 7에서,
x, R1, R2, R5, R6 및 P는 상기 화학식 1 내지 4에서 정의한 것과 동일하고,
w는 10 내지 500이고,
R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소(H), C1-12 알킬기, C1-8 알콕시기, -COR9(여기서, R9은 수소 또는 C1-6 알킬이다), 페닐기, -COO(C1-4 알킬) 또는 -NR10R11(여기서, R10 및 R11는 각각 독립적으로 수소, C1-12 알킬, C5-6 사이클로알킬, 페닐 또는 C1-12 알킬페닐기이거나 질소(N) 원자와 함께 산소(O) 원자 또는 또 다른 질소(N) 원자를 포함하는 5 내지 7원 고리를 형성함)이다.A process for producing a flowable additive for a polymer according to claim 1, wherein the compound of the formula (5) and the compound of the formula (7) or the compounds of the formulas (5) to (7) are subjected to a condensation reaction at a high temperature of 200 ° C.
[Chemical Formula 5]
[Chemical Formula 6]
(7)
In the above formulas 5 to 7,
x, R 1 , R 2 , R 5 , R 6 and P are the same as defined in the above Chemical Formulas 1 to 4,
w is from 10 to 500,
R 3 and R 4 are each independently selected from the group consisting of hydrogen (H), C 1-12 alkyl group, C 1-8 alkoxy group, -COR 9 wherein R 9 is hydrogen or C 1-6 alkyl, (C 1-4 alkyl) or -NR 10 R 11 wherein R 10 and R 11 are each independently hydrogen, C 1-12 alkyl, C 5-6 cycloalkyl, phenyl or a C 1-12 alkylphenyl group or nitrogen (O) or another nitrogen (N) atom together with the nitrogen atom to which they are attached.
상기 화학식 7의 화합물은 아래 화학식 8 또는 9의 화합물인 것을 특징으로 하는, 제1항의 고분자용 유동성 첨가제의 제조방법.
[화학식 8]
[화학식 9]
상기 화학식 8 및 9에서,
R5 및 R6는 각각 독립적으로 상기 화학식 2의 장애 아민 단위를 갖는 작용기, C1-18 알콕시기, C3-5 에폭시드기, 또는 할로겐, C1-5 알콕시기, 카르보닐기, 카르바밀기 또는 알콕시카르보닐기로 치환되거나 치환되지 않는 알킬아미노기이다.5. The method of claim 4,
The method of claim 1, wherein the compound of formula (7) is a compound of the following formula (8) or (9).
[Chemical Formula 8]
[Chemical Formula 9]
In the general formulas (8) and (9)
R 5 and R 6 are each independently a functional group having a hindered amine unit of the above formula (2), a C 1-18 alkoxy group, a C 3-5 epoxide group, or a halogen, a C 1-5 alkoxy group, a carbonyl group, An alkylamino group which is unsubstituted or substituted with an alkoxycarbonyl group.
상기 화학식 8의 화합물은 아래 화학식 10의 화합물인 것을 특징으로 하는, 제1항의 고분자용 유동성 첨가제의 제조방법.
[화학식 10]
상기 화학식 10에서,
R7은 상기 화학식 2의 장애 아민 단위를 갖는 작용기, C1-18 알콕시기, C3-5 에폭시드기, 또는 할로겐, C1-5 알콕시기, 카르보닐기, 카르바밀기 또는 알콕시카르보닐기이고,
R8은 각각 독립적으로 수소(H), C1-12 알킬기, C1-8 알콕시기, -COR9(여기서, R9은 수소 또는 C1-6 알킬이다), 페닐, -COO(C1-4 알킬) 또는 -NR10R11(여기서, R10 및 R11는 각각 독립적으로 수소, C1-12 알킬기, C5-6 사이클로알킬기, 페닐기 또는 C1-12 알킬페닐기이거나 질소(N) 원자와 함께 산소(O) 원자 또는 또 다른 질소(N) 원자를 포함하는 5 내지 7원 고리를 형성함)이다.6. The method of claim 5,
The process for producing a flowable additive for a polymer according to claim 1, wherein the compound of formula (8) is a compound of the following formula (10).
[Chemical formula 10]
In Formula 10,
R 7 is a functional group having a hindered amine unit of the above formula (2), a C 1-18 alkoxy group, a C 3-5 epoxide group, a halogen, a C 1-5 alkoxy group, a carbonyl group, a carbamyl group or an alkoxycarbonyl group,
R 8 is each independently selected from the group consisting of hydrogen (H), C 1-12 alkyl group, C 1-8 alkoxy group, -COR 9 wherein R 9 is hydrogen or C 1-6 alkyl, phenyl, -COO (C 1 -4 alkyl) or -NR 10 R 11 (wherein, R 10 and R 11 are each independently hydrogen, C 1-12 alkyl, C 5-6 cycloalkyl group, a phenyl group or a C 1-12 alkyl group or a nitrogen (N) (O) or another nitrogen (N) atom together with the nitrogen atom to which they are attached form a 5 to 7 membered ring.
상기 화학식 8의 화합물은 아래 화학식 11의 화합물인 것을 특징으로 하는, 제1항의 고분자용 유동성 첨가제의 제조방법.
[화학식 11]
6. The method of claim 5,
The process for producing a flowable additive for a polymer according to claim 1, wherein the compound of formula (8) is a compound of the following formula (11).
(11)
상기 고분자용 유동성 첨가제의 함량은 상기 고분자 복합소재의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 1.0 중량%인 것을 특징으로 하는, 고분자 복합소재.9. The method of claim 8,
Wherein the content of the flowable additive for the polymer is 0.1 to 1.0% by weight based on the total weight of the polymer composite material.
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