KR102490100B1 - 가소제 조성물, 및 이를 포함하는 실란트/접착제 조성물 - Google Patents

가소제 조성물, 및 이를 포함하는 실란트/접착제 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 친환경적이면서도 우수한 점도 조절 효과, 가공성, 저온 특성, 내이행성을 나타내는 가소제 조성물 및 이를 포함하는 실란트/접착제 조성물에 관한 것이다.

Description

가소제 조성물, 및 이를 포함하는 실란트/접착제 조성물{Plasticizer composition, and sealant/adhesive compositions comprising the same}
본 발명은 프탈레이트 가소제를 포함하지 않아 친환경적이면서도 우수한 점도 조절 효과, 가공성, 저온 특성, 내이행성을 나타내는 가소제 조성물 및 이를 포함하는 실란트/접착제 조성물에 관한 것이다.
폴리머 첨가제로서 가소제는 경성 또는 연성을 조절하고, 내오염성을 부여하고, 인장 특성(예컨대, 강도, 연신율, 또는 탄력성) 및 가공성을 개질하기 위하여 사용된다.
일반적으로 건축, 토목 분야 등에 사용되는 접착제 또는 실란트 조성물은 폴리우레탄, 폴리우레아, 폴리아크릴레이트 등의 수지와 함께 가소제를 주요 성분으로 포함한다. 접착제 또는 실란트 조성물에 사용되는 가소제는 중합체의 경도를 감소시키고, 중합체와 충전제 혼합물을 상용화시키고, 저온 탄성을 상승시키며, 제조된 필름의 신장성을 증가시키는 작용을 한다.
한편, 기존에 접착제 또는 실란트 조성물에 사용되는 가소제로는, 점도 조절이 용이하여 가공성을 높일 수 있고, 유리전이온도 저하 작용으로 내한성을 향상시킬 수 있는 디부틸프탈레이트(Dibutyl phthalate, DBP)와 같은 프탈레이트계 가소제가 주로 사용되었다. 그러나, 프탈레이트계 가소제는 사람의 호르몬 작용을 방해하거나 혼란시키는 내분비계 교란물질(endocrine disrupter)로서 환경호르몬으로 의심받고 있어 이를 규제하는 움직임이 있다.
이에, 프탈레이트계 가소제의 대체제로서, 프탈레이트계 가소제와 동등 이상의 물성을 가지면서도 친환경적인 비프탈레이트계 가소제의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 프탈레이트계 가소제를 포함하지 않아 친환경적이면서도, 기존의 프탈레이트계 가소제와 동등 이상의 물성을 구현할 수 있는 가소제 조성물, 및 이를 포함하는 실란트/접착제 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면,
디(2-에틸헥실)사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트;
디부틸사이클로헥산-1,2-디카르복실레이트; 및
하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 가소제 조성물로서,
상기 디(2-에틸헥실)사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트를 가소제 조성물 100 중량부 중 10 내지 85 중량부로 포함하는 가소제 조성물이 제공된다:
[화학식 1]
Figure 112020141259402-pat00001
상기 화학식 1에서,
R1은 수소 또는 아세틸이고,
R2 내지 R4는 각각 독립적으로 C2-8 알킬이다.
본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 폴리올 화합물; 이소시아네이트 화합물; 및 상기 본 발명의 가소제 조성물을 포함하는 실란트/접착제 조성물이 제공된다.
본 발명의 가소제 조성물은 프탈레이트를 포함하지 않아 친환경적이며, 접착제 조성물에 사용하기에 적합한 점도 조절 효과를 나타내며, 점도 경시 변화가 적고, 내한성이 우수하다. 또한, 본 발명의 가소제 조성물은 내이행성이 우수하고, 휘발량 및 냄새가 적어, 친환경 접착제, 실란트 등에 적합하게 사용될 수 있다.
이에, 본 발명의 가소제 조성물을 포함하는 접착제 조성물은 점도, 장기 보관 안정성, 내한성 등의 제반 물성이 우수하여 건축, 토목, 자동차, 선박 구조물 등의 분야에서 접착제 혹은 실란트 용도로 유용하게 사용될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 예시적인 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 단계, 구성 요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 단계, 구성 요소, 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 하기에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
가소제 조성물
본 발명에 따른 가소제 조성물은 디(2-에틸헥실)사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트; 디부틸사이클로헥산-1,2-디카르복실레이트; 및 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하며, 상기 디(2-에틸헥실)사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트를 가소제 조성물 100 중량부중 10 내지 85 중량부로 포함한다:
[화학식 1]
Figure 112020141259402-pat00002
상기 화학식 1에서,
R1은 수소 또는 아세틸이고,
R2 내지 R4는 각각 독립적으로 C2-8 알킬이다.
본 발명에 따른 가소제 조성물은 상기 3종 이상의 가소제의 상호 작용으로 인하여 점도 조절 효과, 내한성, 휘발성, 내이행성이 우수하다. 또한, 프탈레이트계 가소제를 포함하지 않아 친환경적이면서도, 프탈레이트계 가소제와 비교하여 현저히 향상된 가공성을 나타낸다.
본 발명의 가소제 조성물은 사이클로헥산 디카르복실레이트계 화합물로서 하기 화학식 2-1로 표시되는 디(2-에틸헥실)사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트(di(2-ethylhexyl)cyclohexane-1,4-dicarboxylate), DEHCH)를 포함한다.
[화학식 2-1]
Figure 112020141259402-pat00003
DEHCH는 상온 및 저온점도가 낮아 우수한 코팅 특성을 구현할 수 있으며, 겔링 속도가 빠르고, 발포 물성이 우수하다. 이와 같이 DEHCH는 기존 프탈레이트계 가소제와 근접한 물성을 나타내면서도 휘발성 유기 화합물의 발생을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
그러나 DEHCH는 디부틸프탈레이트 등 기존 프탈레이트계 가소제와 비교하여 점도 개선 효과가 부족하고, 장기 보관 시 점도 변화가 큰 단점이 있다. 이에, 본 발명의 가소제 조성물은 상기 DEHCH의 단점을 보완하고자, 또 다른 사이클로헥산 디카르복실레이트계 화합물로서 하기 화학식 2-2로 표시되는 디부틸사이클로헥산-1,2-디카르복실레이트(dibutylcyclohexane-1,2-dicarboxylate, DBCH)와, 상기 화학식 1로 표시되는 시트레이트계 화합물을 더 포함한다.
[화학식 2-2]
Figure 112020141259402-pat00004
DBCH는 고온에서 휘발량이 많아 단독으로 사용할 경우 가소제로서의 물성 확보에 한계가 있다. 그러나 DBCH는 점도 조절 효과 및 내한성이 우수하므로, DEHCH와 함께 사용되어 DEHCH의 물성을 일부 보완할 수 있다.
한편, 화학식 1의 화합물은 가소제 조성물의 증점 효과를 보완하고, 장기 보관 시 점도 경시 변화율을 낮추기 위하여 포함된다. 후술하는 실시예에서 확인되는 바와 같이, DEHCH 및 DBCH 2종의 화합물만 사용할 경우 충분한 점도를 얻을 수 없고, 장기 보관 시 점도 경시 변화가 큰 문제가 있으나, 화학식 1의 화합물을 포함함으로써 상기 문제를 해결할 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 시트르산과 C2-8 알코올의 반응으로 제조되는 에스테르 화합물로서, 상기 화학식 1에서, 상기 R2 내지 R4는 각각 독립적으로 부틸 또는 옥틸인 것이 바람직하다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 대표적인 예는, 트리부틸시트레이트(tributylcitrate), 트리(부틸옥틸)시트레이트(tri(butyloctyl)citrate), 트리옥틸시트레이트(trioctylcitrate) 또는 아세틸트리부틸시트레이트(acetyltributylcitrate)이다. 여기서, 트리(부틸옥틸)시트레이트는, 상기 화학식 2의 R2 내지 R4 중 일부는 부틸이고, 일부는 옥틸인 화합물들을 총칭하는 것이다. 바람직한 일 구현예에서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 트리부틸시트레이트일 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상업적으로 구입하여 사용할 수 있으며, 또한 하기 반응식 1과 같은 방법으로 제조할 수 있다.
[반응식 1]
Figure 112020141259402-pat00005
상기 반응은 시트르산 또는 아세틸시트르산과 C2-8 알코올의 에스테르화 반응으로, R2 내지 R4의 구조에 따라 한 번의 반응으로 또는 반응물을 달리하여 상기 반응을 순차적으로 수행하여 제조할 수 있다. 상기 반응의 조건은 당업계의 통상적인 에스테르화 반응 조건을 사용할 수 있다.
한편, 본 발명의 가소제 조성물은 상기 DEHCH를 가소제 조성물 100 중량부 중 10 내지 85 중량부로 포함한다. 만일 DEHCH의 함량이 가소제 조성물 100 중량부 중 10 중량부 미만이면, 가소제의 휘발 감량 및 가소제 이행이 많아질 수 있고, 가소제 휘발이 많아짐에 따라 가공 중 가소제가 손실되는 문제가 있을 수 있다. 반대로 DEHCH의 함량이 가소제 조성물 100 중량부 중 85 중량부를 초과하여 너무 많으면 상대적으로 가소제 조성물 중 DBCH 및 화학식 1의 화합물의 함량이 적어지게 되므로, 가소제 조성물의 점도가 떨어지고, 장기 보관 시 점도가 크게 증가할 수 있으며, 내한성이 떨어지는 문제가 있을 수 있다.
바람직한 일 구현예에서, 상기 DEHCH는 가소제 조성물 100 중량부 중 20 중량부 이상, 30 중량부 이상, 또는 35 중량부 이상이면서, 80 중량부 이하, 70 중량부 이하, 또는 50 중량부 이하로 포함될 수 있다.
또, 본 발명의 가소제 조성물은 상기 DBCH를 가소제 조성물 100 중량부 중 9 중량부 이상, 15 중량부 이상, 20 중량부 이상, 또는 30 중량부 이상이면서, 50 중량부 이하, 또는 40 중량부 이하로 포함할 수 있다.
만일 DBCH의 함량이 가소제 조성물 100 중량부 중 9 중량부 미만이면 충분한 증점 효과를 확보하기 위하여 화학식 1의 화합물을 과량 사용하여야 하고, 이에 따라 시트르산 특유의 냄새가 나는 문제가 있을 수 있다. 또, DBCH의 함량이 가소제 조성물 100 중량부 중 50 중량부를 초과하는 경우, 가소제의 휘발량이 증가할 수 있고 이에 따라 보관 시 가소제의 물성이 변화할 수 있으며, 가소제의 이행이 많은 문제가 있어 바람직하지 않다.
한편, 화학식 1로 표시되는 화합물은 가소제 조성물 100 중량부 중 1 중량부 이상, 5 중량부 이상, 10 중량부 이상, 또는 20 중량부 이상이면서, 30 중량부 이하로 포함될 수 있다.
화학식 1로 표시되는 화합물이 가소제 조성물 100 중량부에 대하여 1 중량부 미만이면 점도 조정과 Tg 저하를 위해 DBCH를 과량 사용하여야 하는데 이런 경우, 고온 가공 중 가소제의 손실이 발생하여 제품의 전반적인 물성이 악화 될 가능성이 높다. 또, 화학식 1로 표시되는 화합물은 냄새가 심한 단점이 있고, 함량이 지나치게 많아질 경우 가소제의 휘발량이 높아지게 되며, 가소제의 손실로 기계적 강도가 저하될 가능성이 있으므로, 가소제 조성물 100 중량부에 대해 30 중량부를 초과하지 않는 것이 바람직하다.
바람직한 일 구현예에서, 본 발명의 가소제 조성물은 100 중량부 중 DEHCH를 10 내지 85 중량부, DBCH를 9 내지 50 중량부, 화학식 1의 화합물을 1 내지 30 중량부 포함할 수 있다. 이때, 상기 화학식 1의 화합물은 트리부틸시트레이트 또는 아세틸트리부틸시트레이트일 수 있다.
바람직한 일 구현예에서, 본 발명의 가소제 조성물은 100 중량부 중 DEHCH를 30 내지 70 중량부, DBCH를 20 내지 50 중량부, 화학식 1의 화합물을 10 내지 30 중량부 포함할 수 있다. 이때, 상기 화학식 1의 화합물은 트리부틸시트레이트 또는 아세틸트리부틸시트레이트일 수 있다.
바람직한 또 다른 일 구현예에서, 본 발명의 가소제 조성물은 100 중량부 중 DEHCH를 35 내지 50 중량부, DBCH를 30 내지 40 중량부, 화학식 1의 화합물을 20 내지 30 중량부 포함할 수 있다. 이때, 상기 화학식 1의 화합물은 트리부틸시트레이트 또는 아세틸트리부틸시트레이트일 수 있다.
한편, 상기 DEHCH 및 DBCH는 각각 상술한 함량 범위로 사용되는 한 그 함량비는 특별히 제한되지 않지만, 일례로 DEHCH:DBCH의 중량비는 3:1 내지 1:1 범위, 2:1 내지 1:1 범위, 또는 1.7:1 내지 1:1 범위일 수 있다. DEHCH의 함량이 DBCH와 동량이거나 보다 많은 경우, 가소제의 이행과 휘발에 의한 손실을 적게 할 수 있어 바람직하다.
상술한 본 발명의 가소제 조성물은 DEHCH, DBCH, 및 화학식 1의 화합물의 3종 이상의 가소제를 동시에 포함하여, 프탈레이트계 가소제를 포함하지 않음에도 우수한 증점 효과, 내한성, 휘발성, 내이행성을 나타낸다. 따라서, 본 발명의 가소제 조성물은 실란트 조성물 또는 접착제 조성물에 적합하게 사용될 수 있다.
실란트/접착제 조성물
본 발명의 일 구현예에 따르면, 폴리올 화합물; 이소시아네이트 화합물; 및 상술한 본 발명의 가소제 조성물을 포함하는 실란트 또는 접착제 조성물이 제공된다.
상기 폴리올 화합물은 폴리우레탄의 원료로서 당 업계에 알려진 것이라면 특별히 제한되지 않는다. 구체적으로, 폴리프로필렌 글리콜 또는 이의 변성체, 폴리테트라메틸렌글리콜, 폴리에틸렌 글리콜 등의 폴리에테르형 폴리올; 폴리(헥사메틸렌 아디페이트), 폴리(카프로락톤) 등의 폴리에스테르형 폴리올; 폴리카보네이트 폴리올; 폴리부타디엔 폴리올; 또는 이들의 조합일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 이소시아네이트 화합물은 예를 들어 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 톨루엔디이소시아네이트, 메틸렌디페닐디이소시아네이트, 4,4'-디페닐디메틸메탄디이소시아네이트, 자일렌디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소프로필렌디이소시아네이트, 메틸렌디이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트, 피리딘디이소시아네이트 및 메틸시클로헥산디이소시아네이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 폴리올 화합물과 이소시아네이트 화합물은, 이소시아네이트기와 히드록시기의 당량비(NCO/OH)가 1:1 내지 1:5 의 범위가 되도록 포함될 수 있다. 만일 이소시아네이트 비율이 지나치게 많거나 적으면 탄성 접착제로서 요구되는 기계적 물성을 확보할 수 없다.
본 발명의 실란트 또는 접착제 조성물에 포함되는 가소제 조성물은 상술한 본 발명의 가소제 조성물이다. 구체적으로 상기 가소제 조성물은 디(2-에틸헥실)사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트; 디부틸사이클로헥산-1,2-디카르복실레이트; 및 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하며, 상기 디(2-에틸헥실)사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트를 가소제 조성물 100 중량부에 대하여 10 내지 85 중량부로 포함한다:
[화학식 1]
Figure 112020141259402-pat00006
상기 화학식 1에서,
R1은 수소 또는 아세틸이고,
R2 내지 R4는 각각 독립적으로 C2-8 알킬이다.
상기 가소제 조성물에 대한 구체적은 설명은 앞서 '가소제 조성물' 항목에서 설명한 바와 같다.
상기 가소제 조성물은 실란트 또는 접착제 조성물 100 중량부 중 1 내지 50 중량부, 또는 5 내지 30 중량부로 포함될 수 있다. 접착제 조성물 중 가소제 조성물의 함량이 지나치게 적으면 접착제 조성물의 경화 후 도막의 경도가 높아지며, 가공이 어려운 문제가 있고, 가소제 조성물의 함량이 너무 많으면 접착성과 기계적 물성이 열세해지는 문제가 있을 수 있으므로, 상기 범위를 만족함이 바람직하다.
상기 실란트 또는 접착제 조성물은 필요에 따라 사슬연장제, 가교결합제, 희석제, 촉매, 충진제, 발포제, 안료 등을 더 포함할 수 있다.
상기 사슬연장제는 접착제 조성물의 강도 및 경도를 변화시키기 위해 첨가되는 것으로서, 예를 들어 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올 등의 디올; 헥사메틸렌디아민, m-페닐렌디아민 등의 디아민 등이 사용될 수 있다.
상기 가교결합제는 사슬간의 가교 결합을 향상시켜 기계적 강도를 높이기 위하여 사용되는 다관능성 화합물로, 글리세린, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 옥시프로필화 에틸렌디아민, 및 트리에탄올아민 등이 사용 가능하나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 희석제로는 트리메리트산에스테르(trimellitate), 안식향산에스테르, 에틸사이클로헥산, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올디이소부틸레이트, 디메틸카보네이트(DMC) 중에서 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 촉매로는 디메틸사이클로헥실아민, 테트라메틸렌디아민, 펜타메틸렌디에틸렌디아민, 테트라에틸렌디아민 등의 3급 아민; 또는 이미다졸 유기금속 화합물 계열의 촉매를 사용할 수 있다.
상기 충진제는 당 분야에 알려져 있는 충진제를 사용할 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 탄산칼슘, 카본 블랙, 산화티탄, 카올린, 산화알루미늄, 실리카, PVC 분말 또는 중공 비드, 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 이때
상기 첨가제의 사용량은 필요에 따라 적절히 조절될 수 있으며 특별히 제한되는 것은 아니나, 일례로 각각 실란트 또는 접착제 조성물 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부, 또는 0.5 내지 30 중량부로 포함될 수 있다.
한편, 상기 실란트 또는 접착제 조성물에서, 폴리올 화합물 및 이소시아네이트 화합물은 프리폴리머 형태로 포함될 수 있다. 이때 프리폴리머는 용도에 따라 상술한 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 실란트 또는 접착제 조성물은 DEHCH, DBCH, 및 화학식 1의 화합물을 포함하는 가소제 조성물을 포함하여, 점도 특성이 우수하면서도 유리 전이 온도가 낮아 내한성이 우수하고, 휘발성 및 가소제 내이행성이 우수하다.
상기 실란트 또는 접착제 조성물은 25 ℃에서의 점도가 40,000 내지 65,000 cps, 또는 45,000 내지 59,000 cps 를 만족하여 가공성이 우수한 바, 건축용, 건자재용, 산업용 접착제/실란트 등의 용도로 적합하게 사용될 수 있다. 점도는 후술하는 실시예에서와 같이 점도계(일례로, Brookfield viscometer)를 이용하여 측정될 수 있다. 상기 본 발명의 실란트 또는 접착제 조성물은 점도 경시 변화가 적어, 장기 보관시에도 상술한 점도 범위를 만족할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 실란트 또는 접착제 조성물은 기존 접착제 또는 실란트 조성물과 비교하여 친환경적이면서도 가공성, 장기 보관 안정성, 내한성 등 제반 물성이 우수하여, 건축, 토목, 자동차, 선박 구조물 등의 분야에서 접착제 혹은 실란트 용도로 적합하게 사용될 수 있다.
이하 본 발명을 실시예에 기초하여 더욱 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 상세한 설명이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 실시예, 비교예에서 함유량을 나타내는 "%" 및 "부"는 특별히 언급하지 않는 한 중량 기준이다.
[실시예]
실시예 1
디(2-에틸헥실)사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트 (DEHCH) : 디부틸사이클로헥산-1,2-디카르복실레이트 (DBCH) : 트리부틸시트레이트 (TBC)가 50:30:20 중량비로 혼합된 가소제 조성물을, 톨루엔디이소시아네이트 및 폴리프로필렌글리콜이 1:2 당량비로 혼합된 혼합물 100 중량부에 대하여 12 중량부로 첨가하고, 상온(25 ℃)에서 1시간 동안 1000 rpm의 속도로 혼합하여, 접착제 조성물을 제조하였다.
실시예 2
디(2-에틸헥실)사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트 (DEHCH) : 디부틸사이클로헥산-1,2-디카르복실레이트 (DBCH) : 트리부틸시트레이트 (TBC)가 35:35:30 중량비로 혼합된 가소제 조성물을, 톨루엔디이소시아네이트 및 폴리프로필렌글리콜이 1:2 당량비로 혼합된 혼합물 100 중량부에 대하여 12 중량부로 첨가하고, 상온(25 ℃)에서 1시간 동안 1000 rpm의 속도로 혼합하여, 접착제 조성물을 제조하였다.
실시예 3
디(2-에틸헥실)사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트 (DEHCH) : 디부틸사이클로헥산-1,2-디카르복실레이트 (DBCH) : 아세틸트리부틸시트레이트 (ATBC)가 50:30:20 중량비로 혼합된 가소제 조성물을, 톨루엔디이소시아네이트 및 폴리프로필렌글리콜이 1:2 당량비로 혼합된 혼합물 100 중량부에 대하여 12 중량부로 첨가하고, 상온(25 ℃)에서 1시간 동안 1000 rpm의 속도로 혼합하여, 접착제 조성물을 제조하였다.
비교예 1
가소제 조성물의 DEHCH : DBCH : TBC 중량비를 90 : 5 : 5로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 접착제 조성물을 제조하였다.
비교예 2
가소제 조성물의 DEHCH : DBCH : TBC 중량비를 5 : 60 : 35로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 접착제 조성물을 제조하였다.
비교예 3
가소제 조성물의 DEHCH : DBCH : TBC 중량비를 50 : 50 : 0 (TBC 불포함)로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 접착제 조성물을 제조하였다.
[실험예]
상기 실시예 및 비교예의 각 접착제 조성물에 대하여 점도, 유리전이온도, 휘발성, 가소제 내이행성, 및 냄새를 하기와 같이 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 정리하였다.
(1) 점도
상기 실시예 및 비교예의 각 접착제 조성물을 25 ℃ 에서 1일간 안정화시킨 후의 점도와, 25 ℃ 에서 14일간 방치한 후의 점도를 측정하였다.
구체적으로 Brookfield viscometer (#6 spindle, 10 rpm)으로 점도를 각각 측정하였다.
(2) 유리전이온도(Tg)
유리전이 온도는 DSC(시차주사 열량분석, Differential Scanning Calorimetry)를 이용하여 측정하였다.
(3) 휘발감량
각 가소제 조성물을 160℃ 기어오븐에 4시간 방치 후 감량된 무게량을 측정하여 비교하였다.
(4) 가소제의 이행성
가소제의 이행성은 ISO 177:1988(Plastics - Determination of migration of Plasticizer) 방법을 참고하여 진행하였다. 지름 50㎜ 의 원형으로Cutting 한 Molding Sheet 시편를 준비하고, 시편 위/아래에 기름종이(PP 다공성 필름)와 유리판을 차례로 겹쳐놓아 시편에서 이행된 가소제가 기름종이에 흡수되도록 하였다. 시편 위에 5kg 하중을 인가하여 70℃ Oven에 각 5일 방치 후 감소한 시편의 무게 변화율(%)을 측정하여 가소제 이행 정도를 분석하였다.
시편의 무게 변화율은 [(시편의 무게변화/시험전 시편의 무게) *100]으로 계산하였고, 기름종이의 무게 변화율은 [(기름종이의 무게변화/시험전 기름종이의 무게) *100]으로 계산하였다. 시편의 무게 감소량은 기름종이의 무게 증가량과 동일하여, 본 실험에서는 시편의 무게 변화율만으로 가소제 이행성을 평가하였다.
(5) 냄새
냄새는 관능시험을 통해 다음과 같은 순서로 상대비교하였다.
(양호) ◎ > O > △ > X (열세)
　 실시예1 실시예 2 실시예 3 비교예1 비교예2 비교예3
가소제 조성
(중량비)		 DEHCH:DBCH:TBC
=50:30:20		 DEHCH:DBCH:TBC
=35:35:30		 DEHCH:DBCH:ATBC
=50:30:20		 DEHCH:DBCH:TBC
=90:5:5		 DEHCH:DBCH:TBC
=5:60:35		 DEHCH:DBCH
=50:50
Tg (℃) -20.2 -19.8 -19.2 -17.5 -18.0 -19.5
25℃ 점도(cps, 1일 후) 47300 48800 52600 27500 47000 38000
25℃ 점도(cps, 14일 후) 48400 58500 58800 35400 30400 56000
휘발량* O O O O X Δ
가소제 내이행성* O O O O X Δ
냄새* O O O O X ◎
*(양호) ◎ > O > △ > X (열세)
상기 표 1을 참조하면, 본 발명의 가소제 조성물을 포함한 실시예 1 내지 3의 경우 유리전이온도가 낮아 내한성이 우수하며, 적절한 점도를 나타내고, 점도 경시 변화가 거의 없는 것을 확인할 수 있다. 또한, 실시예 1 내지 3의 경우 가소제 휘발량, 내이행성이 적고, 냄새가 적은 것으로 확인 되었다.
반면, 비교예 1은 가소제 중 DEHCH의 함량이 너무 높아 점도 특성이 현저히 떨어지고, 점도 경시 변화가 크게 나타났으며, 내한성이 떨어지는 것을 확인할 수 있다. 한편, 비교예 2는 반대로 DEHCH 함량이 지나치게 적어 휘발량, 가소제 내이행성, 냄새 등의 평가 항목이 모두 열등하게 나타났다. 또, 화학식 1의 화합물을 포함하지 않고 DEHCH 및 DBCH 만을 포함한 비교예 3의 경우, 점도가 떨어지고, 점도 경시 변화가 매우 크게 나타났으며, 휘발량 및 가소제 내이행성 역시 떨어지는 것으로 확인되었다.

Claims (12)

  1. 디(2-에틸헥실)사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트;
    디부틸사이클로헥산-1,2-디카르복실레이트; 및
    하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 가소제 조성물로서,
    상기 디(2-에틸헥실)사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트를 가소제 조성물 100 중량부 중 10 내지 85 중량부로 포함하는 가소제 조성물:
    [화학식 1]
    Figure 112020141259402-pat00007

    상기 화학식 1에서,
    R1은 수소 또는 아세틸이고,
    R2 내지 R4는 각각 독립적으로 C2-8 알킬이다.
  2. 제1항에 있어서,
    R2 내지 R4는 각각 독립적으로 부틸 또는 옥틸인 가소제 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은, 트리부틸시트레이트, 트리(부틸옥틸)시트레이트, 트리옥틸시트레이트 및 아세틸트리부틸시트레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 가소제 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    가소제 조성물 100 중량부 중, 디(2-에틸헥실)사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트를 30 내지 70 중량부로 포함하는 가소제 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    가소제 조성물 100 중량부 중, 디부틸사이클로헥산-1,2-디카르복실레이트를 9 내지 50 중량부로 포함하는 가소제 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    가소제 조성물 100 중량부 중, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 1 내지 30 중량부로 포함하는 가소제 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    디(2-에틸헥실)사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트 및 디부틸사이클로헥산-1,2-디카르복실레이트의 중량비는 3:1 내지 1:1인 가소제 조성물.
  8. 폴리올 화합물; 이소시아네이트 화합물; 및 제1항의 가소제 조성물을 포함하는 조성물.
  9. 제8항에 있어서,
    조성물 100 중량부 중 가소제 조성물을 1 내지 50 중량부로 포함하는 조성물.
  10. 제8항에 있어서,
    사슬연장제, 가교결합제, 희석제, 촉매, 및 충진제로부터 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함하는 조성물.
  11. 제10항에 있어서,
    조성물 100 중량부에 대하여 첨가제를 1 내지 10 중량부로 포함하는, 조성물.
  12. 제10항에 있어서,
    실란트 또는 접착제로 사용되는, 조성물.

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