KR102628286B1 - 인 및 할로겐을 포함하는 난연제 - Google Patents
인 및 할로겐을 포함하는 난연제 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102628286B1 KR102628286B1 KR1020200005485A KR20200005485A KR102628286B1 KR 102628286 B1 KR102628286 B1 KR 102628286B1 KR 1020200005485 A KR1020200005485 A KR 1020200005485A KR 20200005485 A KR20200005485 A KR 20200005485A KR 102628286 B1 KR102628286 B1 KR 102628286B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- flame retardant
- flame
- halogen
- formula
- phosphorus
- Prior art date
Links
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 title claims abstract description 100
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 37
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 title claims abstract description 37
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 30
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 title abstract description 29
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 title abstract description 29
- 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 claims abstract description 79
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract description 18
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 14
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 claims abstract description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 21
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 7
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 claims description 5
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 claims description 5
- -1 bis(2-chloroethyl) ethylphosphonate compound Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 abstract description 6
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 abstract description 3
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 abstract description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 17
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 7
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 6
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 5
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 5
- SZIFAVKTNFCBPC-UHFFFAOYSA-N 2-chloroethanol Chemical compound OCCCl SZIFAVKTNFCBPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N antimony trioxide Chemical compound O=[Sb]O[Sb]=O ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 4
- IPTIBLAAEZFRHZ-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-2-[2-chloroethoxy(methyl)phosphoryl]oxyethane Chemical compound ClCCOP(=O)(C)OCCCl IPTIBLAAEZFRHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method 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
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- ANHAEBWRQNIPEV-UHFFFAOYSA-N 2-chloroethyl dihydrogen phosphate Chemical compound OP(O)(=O)OCCCl ANHAEBWRQNIPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 2
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- VONVKYRNCHOMRF-UHFFFAOYSA-N bis(2-chloroethoxy)phosphorylbenzene Chemical compound ClCCOP(=O)(OCCCl)C1=CC=CC=C1 VONVKYRNCHOMRF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000002290 gas chromatography-mass spectrometry Methods 0.000 description 2
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002075 main ingredient Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 2
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 2
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OWGJXSYVHQEVHS-UHFFFAOYSA-N 1-dichlorophosphorylethane Chemical compound CCP(Cl)(Cl)=O OWGJXSYVHQEVHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004114 Ammonium polyphosphate Substances 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 235000019826 ammonium polyphosphate Nutrition 0.000 description 1
- 229920001276 ammonium polyphosphate Polymers 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004104 aryloxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 125000000051 benzyloxy group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])O* 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- SCLFRABIDYGTAZ-UHFFFAOYSA-N methylphosphonic acid dichloride Chemical compound CP(Cl)(Cl)=O SCLFRABIDYGTAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 125000000951 phenoxy group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(O*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 150000003014 phosphoric acid esters Chemical class 0.000 description 1
- XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N phosphoryl trichloride Chemical compound ClP(Cl)(Cl)=O XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
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
- 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
- C09K21/08—Organic materials containing halogen
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Fireproofing Substances (AREA)
Abstract
본 발명은 인 및 할로겐을 포함하는 난연제에 관한 것으로, 상기 난연제는 종래 널리 사용되는 할로겐을 포함하는 인계 난연제의 난연성을 현저하게 개선한 바, 점착제, 직물, 폴리우레탄, 아크릴 수지 등의 제조시 난연성을 개선하기 위해 사용할 수 있다.
Description
본 발명은 인 및 할로겐을 포함하는 난연제에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 인 및 할로겐을 동시에 포함하면서도, 유사한 종래 난연제에 비하여 난연성을 현저하게 개선시킨 난연제에 관한 것이다.
점착제는 그 종류 및 특성이 매우 다양하여 적용범위가 광범위하다. 다양한 종류의 점착제 중 유기재료를 주요성분으로 하는 점착제는 가공이 쉽고, 점착물성이 뛰어나 실생활에 특히 밀접하게 적용되고 있다. 그러나, 유기재료를 주요성분으로 하는 점착제는 열적 특성 및 내연소 특성이 취약한 단점이 있다. 점착제의 취약한 내연소 특성은 화재 등의 비상 시에 인명 및 재산 피해를 증가시키는 요인일 뿐만 아니라 화재 자체를 촉발하는 원인이 될 수도 있다. 때문에, 화재 발생에 유의하여야 하는 가전 기기 및 발열성 기기, 자동차의 내외장재, 건축물의 내외장재 등에 사용되는 점착제는 난연 특성을 갖도록 규정되어 있다.
이러한 난연제는 원재료, 첨가물과의 혼합성이 좋아야 하고, 최종제품에 영향을 주지 않아야 하며 연소시 발연 및 독성가스의 발생이 적어야 한다. 유기재료의 난연화 방법에는 분자구조 변경을 통한 내열성 재료를 제조하는 방법, 난연성분을 유기재료에 화학적으로 첨가하는 방법(반응형), 난연제를 물리적으로 첨가하는 방법(첨가형) 또는 코팅, 페인팅 하거나 디자인 변경을 통한 내열성 향상을 도모하여 난연 효과를 부여하는 방법이 있다.
난연제에 요구되는 성능은 통상 연소시 발연 및 독성가스 발생이 적을 것, 원재료 및 첨가제에 대한 상용성이 우수하여 분산성이 좋을 것, 제품의 성형가공 온도에서 충분한 열안정성 확보로 성형공정에서 분해를 일으키지 말고 난연제가 최종 제품으로부터 이동되지 않을 것, 기계적, 전기적, 성형 가공성 등 제품 물성에 악영향을 주지 않을 것 등이다.
난연제는 통상 상술한 바와 같이 첨가형과 반응형으로 분류되거나, 할로겐계와 논할로겐계로 분류된다. 할로겐계 난연제는 할로겐(Cl, Br) 화합물을 사용하여 제조되고, 논할로겐계 난연제는 인 화합물, 질소 함유 화합물, 무기 화합물 등을 포함한다. 이중 인계 화합물은 점차 규제 대상이 되고 있는 할로겐계 난연제를 대체하여 무독성, 친환경 특성으로 인하여 무기 화합물과 함께 많이 주목받고 있다. 인계 화합물의 대표적인 예로서는 인산에스테르, 적인, 폴리인산암모늄을 들 수 있다.
일반적인 난연제는 주로 브롬계가 들어간 할로겐계 난연제가 사용되어 왔으나 환경 문제 및 각종 규제로 인하여 사용이 제한되었으며 삼산화 안티몬 난연제 역시 규제로 인해 새로운 난연제의 대체 필요성이 증대되어 왔다. 이런 필요성에 의해 많은 난연제의 개발이 이루어지고 있으나 그 효과가 할로겐계 난연제나 삼산화 안티몬에 비해 떨어지는 문제가 있었다.
또한, 인계 화합물은 인의 함유량에 비례하여 난연 효과도 높아지며 시중에 나온 제품 중 비교적 높은 인 함유량을 가진 첨가형 난연제는 ANTI blaze 1045(Albright & Wilson Americas) 가 있다. 그러나 대부분의 인계 난연제는 분자량이 작고 첨가하여 사용시 내구성, 흡습성, 이행성, 접착력, 내수성 등이 저하되는 현상으로 인하여 난연 효과 역시 저하되는 단점이 있다.
한편, 폴리우레탄 폼에 대표적으로 사용되어지는 할로겐 함유 인계 난연제로 난연제 내부의 할로겐과 인 원소로 인하여 난연 효과를 나타낸다. 할로겐 원소는 연소에 의해가스 상의 분자 또는 원자 상태로 되며 활성 라디칼을 안정화하여 난연효과를 나타낸다. 그러나 할로겐 원소는 연소 시 발생하는 가스로 인하여 금속을 부식시키고 인체에 유해한 가스를 발생하기 때문에 환경 규제 물질로 사용이 제한되어 지고 있다.
이에, 할로겐의 함유량을 감소시키면서도, 난연효과는 우수한 난연제의 개발이 필요하며, 대한민국 공개특허 10-2016-0079529에서는 표면에 인이 도핑된 산화 그래핀을 포함하는 난연제에 대하여 개시한 바 있다.
본 발명의 일 목적은, 종래 난연제에 비하여 난연성을 현저하게 개선된 인 및 할로겐을 포함하는 난연제를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여,
본 발명의 일 측면은, 하기 화학식 1로 표시되는 인 및 할로겐을 포함하는 난연제를 제공한다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서, R1, L1 및 X1은 본 명세서에서 정의된 바와 같다.
본 발명의 다른 측면은, 하기 반응식 1에 나타난 바와 같이,
화학식 2로 표시되는 화합물과 화학식 3으로 표시되는 화합물을 반응시켜 화학식 1로 표시되는 화합물을 제조하는 단계를 포함하는, 상기 화학식 1로 표시되는 인 및 할로겐을 포함하는 난연제의 제조방법을 제공한다.
[반응식 1]
상기 반응식 1에서, R1, L1 및 X1은 본 명세서에서 정의된 바와 같고,
X2는 할로겐이다.
X2는 할로겐이다.
본 발명의 다른 측면은, 상기 난연제를 사용하여 제조된 난연성 점착제를 제공한다.
본 발명의 다른 측면은, 상기 난연제가 표면에 코팅된 난연성 직물을 제공한다.
본 발명의 다른 측면은, 상기 난연제를 사용하여 제조된 난연성 폴리우레탄 폼을 제공한다.
본 발명의 다른 측면은, 상기 난연제를 사용하여 제조된 난연성 아크릴 수지를 제공한다.
본 발명의 인 및 할로겐을 포함하는 난연제는 종래 널리 사용되는 할로겐을 포함하는 인계 난연제의 난연성을 현저하게 개선한 바, 점착제, 직물, 폴리우레탄, 아크릴 수지 등의 제조시 난연성을 개선하기 위해 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 인 및 할로겐을 포함하는 난연제에 대한 간이 연소시험 결과를 나타낸 것이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
한편, 본 발명의 실시 형태는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 또한 본 발명의 실시 형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 나아가, 명세서 전체에서 어떤 구성요소를 "포함"한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
또한, 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 후술하는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
본 발명의 일 측면은, 하기 화학식 1로 표시되는 인 및 할로겐을 포함하는 난연제를 제공한다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
R1은 직쇄 또는 분지쇄의 C1-10알킬, 직쇄 또는 분지쇄의 C1-10알콕시, C6-10아릴, C6-10아릴-C1-2알킬, C6-10아릴옥시 또는 C6-10아릴-C1-2알콕시이고, 여기서, C1-10알킬 및 C1-10알콕시는 포화 또는 불포화일 수 있고;
L1은 직쇄 또는 분지쇄의 C1-10알킬렌이고; 및
X1은 할로겐이다.
상기 화학식 1에서,
상기 R1은 직쇄 또는 분지쇄의 C1-5알킬, 직쇄 또는 분지쇄의 C1-5알콕시, 페닐, 벤질, 페녹시 또는 벤질옥시이고, 여기서, C1-5알킬 및 C1-5알콕시는 포화 또는 불포화일 수 있고;
L1은 직쇄 또는 분지쇄의 C1-5알킬렌이고; 및
X1은 Br 또는 Cl일 수 있다.
상기 화학식 1에서,
상기 R1은 직쇄 또는 분지쇄의 C1-3알킬, 페닐 또는 벤질이고, 여기서, C1-3알킬은 포화 또는 불포화일 수 있고;
L1은 직쇄 또는 분지쇄의 C1-3알킬렌이고; 및
X1은 Br 또는 Cl일 수 있다.
상기 화학식 1에서,
상기 R1은 메틸, 에틸 또는 페닐이고;
L1은 -(CH2)2-이고; 및
X1은 Br 또는 Cl일 수 있다.
본 발명에 따른 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 예로는 하기 화합물 군을 들 수 있다:
1) 비스(2-클로로에틸) 페닐포스포네이트;
2) 비스(2-클로로에틸) 메틸포스포네이트;
3) 비스(2-클로로에틸) 에틸포스포네이트.
상기 난연제는 물리적으로 첨가하는 첨가형 난연제일 수 있다.
또한, 상기 난연제는 점착제의 제조에 사용하여, 점착제의 난연성을 개선시킬 수 있다.
본 발명의 난연제는 연소 지속시간이 종래 널리 알려진 난연제 CR-530(비교예 1)보다 짧고 실시예 3의 경우 대표적인 인계 난연제인 TCEP(비교예 2)보다도 우수한 결과를 나타냄으로써, 난연성이 개선되었음을 알 수 있고. 실시예 3의 경우, 연소 지속시간이 0.5초로, 비교예 1에 비하여 연소지속시간을 95% 감축시키는 효과를 나타내었다(실험예 1 참조).
따라서, 본 발명의 난연제는 종래 널리 사용되는 할로겐을 포함하는 인계 난연제의 난연성을 현저하게 개선한 바, 난연제로 유용하게 사용할 수 있다.
본 발명의 다른 측면은, 하기 반응식 1에 나타난 바와 같이,
화학식 2로 표시되는 화합물과 화학식 3으로 표시되는 화합물을 반응시켜 화학식 1로 표시되는 화합물을 제조하는 단계를 포함하는, 상기 화학식 1로 표시되는 인 및 할로겐을 포함하는 난연제의 제조방법을 제공한다.
[반응식 1]
상기 반응식 1에서, R1, L1 및 X1은 본 명세서에서 정의된 바와 같고,
X2는 할로겐이다..
X2는 할로겐이다..
이하, 상기 반응식 1의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
상기 제조방법은 화학식 2로 표시되는 화합물의 할로겐과 화학식 3으로 표시되는 OH가 반응하여 에테르 본드가 형성되어, 화학식 1로 표시되는 화합물이 제조되는 단계이다.
상기 화학식 3으로 표시되는 화합물은 화학식 2로 표시되는 화합물 1몰에 대하여 2 내지 4 몰로 사용할 수 있고, 2 내지 3몰로 사용할 수 있고, 3몰로 사용할 수 있다. 다만, 상기 사용량은 수율을 향상시킬 수 있는 범위에서 적절하게 조절할 수 있으며, 화학식 2의 반응점이 두군데 인 바, 화학식 3의 화합물을 최소 2몰 이상 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 측면은, 상기 난연제를 사용하여 제조된 난연성 점착제를 제공한다.
본 발명의 난연제는 종래 널리 알려진 난연제 보다 난연성이 현저하게 개선된 바(실험예 1), 점착제의 제조에 사용하여, 난연성을 크게 개선시킬 수 있다.
본 발명의 다른 측면은, 상기 난연제가 표면에 코팅된 난연성 직물을 제공한다.
본 발명의 난연제를 코팅한 종이의 연소 지속시간이 종래 널리 알려진 난연제 보다 난연성이 현저하게 개선된 바(실험예 1), 직물의 난연성이 개선하기 위하여, 본 발명의 난연제를 유용하게 사용할 수 있다.
본 발명의 다른 측면은, 상기 난연제를 사용하여 제조된 난연성 폴리우레탄 폼을 제공한다.
본 발명의 다른 측면은, 상기 난연제를 사용하여 제조된 난연성 아크릴 수지를 제공한다.
본 발명의 난연제는 종래 널리 알려진 난연제 보다 난연성이 현저하게 개선된 바(실험예 1), 폴리우레탄 폼 또는 아크릴 수지 등의 제조에 사용하여, 난연성을 크게 개선시킬 수 있다.
이하, 본 발명을 후술하는 실시예 및 실험예를 통해 상세히 설명한다.
단, 후술하는 실시예 및 실험예는 본 발명을 일부 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 비스(2-클로로에틸) 페닐포스포네이트(Ph-CEP)를 포함하는 난연제의 제조
500ml 3-necked 둥근바닥플라스크에 온도계, 콘덴서, 적가깔때기를 설치하고 페닐포스포닉 디클로라이드(phenylphosphonic dichloride) 126.74g(0.65mol)을 넣고, 상온에서 2-클로로에탄올(2-Chloroethanol) 157.80g(1.95mol)를 반응기에 90분에 걸쳐서 적가하였다. 그 후, 반응기를 상온에서 24시간 교반하였다. 반응물은 GC(Gas chromatography), GC/MS(Gas Chromatography/Mass selective) 분석으로 반응의 진행 상황을 추적하였다. 분석조건은 Agilent Technologies 7890를 사용하여 DB-5컬럼과 Flame Ionization Detector(FID)로 분석을 수행하였다. 컬럼온도는 50도에서 시작하여 분당 10도씩 290도까지 승온하여 측정하였으며 검출기의 온도는 320도로 하였다. 24시간 반응 후 중간 생성물들이 사라지고 Ph-CEP이 최종 합성된 것을 확인하였다. 최종 product peak에는 2-클로로에탄올 peak도 같이 검출되는데 Distilled water, Dichloromethane으로 3회 최종 product를 세척해 2-클로로에탄올을 제거하였다. Ph-CEP는 Dichloromethane층에 녹아있는데, rotary evaporator를 이용하여 Dichloromethane을 제거하고 정제된 Ph-CEP를 얻어냈다. (수율:114.3ml(85.6%))
<실시예 2> 비스(2-클로로에틸) 메틸포스포네이트(Me-CEP)를 포함하는 난연제의 제조
실시예 1에서, 페닐포스포닉 디클로라이드 대신 메틸포스포닉 디클로라이드 86.39g을 사용한 것을 제외하고 동일한 방법을 수행하여 Me-CEP를 제조하였다.
<실시예 3> 비스(2-클로로에틸) 메틸포스포네이트(Me-CEP)를 포함하는 난연제의 제조
실시예 1에서, 페닐포스포닉 디클로라이드 대신 에틸포스포닉 디클로라이드 95.50g을 사용한 것을 제외하고 동일한 방법을 수행하여 Et-CEP를 제조하였다.
<비교예 1> CR-530
비교예로서, 대표적인 할로겐을 포함하는 인계 난연제인 CR-530(다이하치화학공업(주) 제품)을 사용하였다.
<비교예 2> 트리스 2-클로로에틸 포스페이트(TCEP)
비교예로서, 대표적인 할로겐을 포함하는 인계 난연제인 트리스 2-클로로에틸 포스페이트(Tris 2-chloroethyl phosphate)을 합성하여 사용하였다. 500ml 3-necked 둥근바닥플라스크에 온도계, 콘덴서, 적가깔때기를 설치하고 포스포러스 옥시클로라이드(Phosphorus(V) oxychloride) 60.8ml(0.65mol)을 넣고, 상온에서 2-클로로에탄올(2-Chloroethanol) 131.2ml(1.96mol)를 반응기에 90분에 걸쳐서 적가하였다. 그 후, 반응기를 상온에서 24시간 교반하였다. 반응물은 GC(Gas chromatography), GC/MS(Gas Chromatography/Mass selective) 분석으로 반응의 진행 상황을 추적하였다.
[TCEP]
<실험예 1> 난연성 평가
본 발명의 인 및 할로겐을 포함하는 난연제의 난연성을 평가하기 위하여, 상기 실시예 1-3에서 제조한 난연제의 간이 연소시험 결과를 평가하였다.
구체적으로, 난연 시험은 Barcoter를 사용하여 원액을 종이에 도포한 뒤 불을 붙여 연소가 지속되는 시간을 측정하여 난연성 시험을 하였다. 연소가 지속되는 시간이 짧을수록 난연성이 우수한 것으로 그 결과는 도 1 및 표 1에 나타내었다.
| 샘플명 | 비교예 1 | 비교예 2 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 |
| 연소지속시간 | 5초 | 1초 | 4초 | 4.5초 | 0.5초 |
도 1 및 표 1에 나타난 바와 같이,
본 발명의 연소 지속시간이 종래 널리 알려진 난연제 CR-530(비교예 1)보다 짧고 실시예 3의 경우 대표적인 인계 난연제인 TCEP(비교예 2)보다도 우수한 결과를 나타냄으로써, 난연성이 개선되었음을 알 수 있고. 실시예 3의 경우, 연소 지속시간이 0.5초로, 비교예 1에 비하여 연소지속시간을 95% 감축시키는 효과를 나타내었다.
본 발명의 인 및 할로겐을 포함하는 난연제는 종래 널리 사용되는 할로겐을 포함하는 인계 난연제의 난연성을 현저하게 개선한 바, 점착제, 직물, 폴리우레탄, 아크릴 수지 등의 제조시 난연성을 개선하기 위해 사용할 수 있다.
Claims (12)
- 비스(2-클로로에틸) 에틸포스포네이트 화합물을 포함하는 난연제.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 난연제는 물리적으로 첨가하는 첨가형 난연제인 것을 특징으로 하는, 난연제.
- 제1항에 있어서,
상기 난연제는 점착제의 제조에 사용하여, 점착제의 난연성을 개선시킬 수 있는 것을 특징으로 하는, 난연제.
- 하기 반응식 1에 나타난 바와 같이,
화학식 2로 표시되는 화합물과 화학식 3으로 표시되는 화합물을 반응시켜 화학식 1로 표시되는 화합물을 제조하는 단계를 포함하는, 제1항의 난연제의 제조방법:
[반응식 1]
상기 반응식 1에서,
R1은 에틸이고;
L1은 -(CH2)2-이고;
X1은 Cl이고;
X2는 할로겐이다.
- 제8항에 있어서,
상기 화학식 3으로 표시되는 화합물은 화학식 2로 표시되는 화합물 1몰에 대하여 2 내지 4 몰로 사용하는 것을 특징으로 하는, 제조방법.
- 제1항의 난연제를 사용하여 제조된 난연성 점착제.
- 제1항의 난연제를 사용하여 제조된 난연성 폴리우레탄 폼.
- 제1항의 난연제를 사용하여 제조된 난연성 아크릴 수지.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200005485A KR102628286B1 (ko) | 2020-01-15 | 2020-01-15 | 인 및 할로겐을 포함하는 난연제 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200005485A KR102628286B1 (ko) | 2020-01-15 | 2020-01-15 | 인 및 할로겐을 포함하는 난연제 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20210092024A KR20210092024A (ko) | 2021-07-23 |
| KR102628286B1 true KR102628286B1 (ko) | 2024-01-23 |
Family
ID=77155361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200005485A KR102628286B1 (ko) | 2020-01-15 | 2020-01-15 | 인 및 할로겐을 포함하는 난연제 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102628286B1 (ko) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004510043A (ja) | 2000-09-29 | 2004-04-02 | ナショナル スターチ アンド ケミカル インベストメント ホールディング コーポレイション | 難燃性組成物 |
| CN105601669A (zh) * | 2016-01-19 | 2016-05-25 | 苏州科技学院 | 苯基膦酸二卤乙基酯化合物及其制备方法 |
| CN105713040A (zh) | 2016-01-19 | 2016-06-29 | 苏州科技学院 | 苯基膦酸二（二卤丙基）酯化合物及其制备方法 |
| CN105713039A (zh) | 2016-01-19 | 2016-06-29 | 苏州科技学院 | 一种芳基膦酸酯化合物及其制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030059956A (ko) * | 2002-01-04 | 2003-07-12 | (주)삼원 | 난연성 화학점착제 제조방법 |
-
2020
- 2020-01-15 KR KR1020200005485A patent/KR102628286B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004510043A (ja) | 2000-09-29 | 2004-04-02 | ナショナル スターチ アンド ケミカル インベストメント ホールディング コーポレイション | 難燃性組成物 |
| CN105601669A (zh) * | 2016-01-19 | 2016-05-25 | 苏州科技学院 | 苯基膦酸二卤乙基酯化合物及其制备方法 |
| CN105713040A (zh) | 2016-01-19 | 2016-06-29 | 苏州科技学院 | 苯基膦酸二（二卤丙基）酯化合物及其制备方法 |
| CN105713039A (zh) | 2016-01-19 | 2016-06-29 | 苏州科技学院 | 一种芳基膦酸酯化合物及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20210092024A (ko) | 2021-07-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101462309B1 (ko) | 아미노기 함유 인산에스테르 난연제 및 그 제조방법 | |
| KR101665680B1 (ko) | 표면에 인이 도핑된 산화 그래핀을 포함하는 난연제 및 이의 제조방법 | |
| CN106519297A (zh) | 一种阻燃剂的胺解合成方法及磷氮阻燃剂 | |
| CN104592553A (zh) | 复合阻燃剂及其制备方法 | |
| JP2008520753A (ja) | 難燃剤としてのベンゾイルレゾルシノールを基材とするリン酸エステル化合物 | |
| CN114426701A (zh) | 一种p-n化合物协同氧化石墨烯阻燃剂的制备及在环氧树脂中的应用 | |
| CN113429770A (zh) | 一种高效阻燃改性的不饱和聚酯树脂的制备方法 | |
| CN105801624A (zh) | 一种含磷氮硫膨胀型阻燃剂及其制备方法 | |
| KR102628286B1 (ko) | 인 및 할로겐을 포함하는 난연제 | |
| KR101478808B1 (ko) | 인산 에스테르 난연제 및 그 제조방법 | |
| KR100868354B1 (ko) | 피페라진에 의해 가교된 환형 포스파젠 및 이를 함유한난연성 수지 조성물 | |
| CN114957655B (zh) | 一种磷氮高分子阻燃剂及其制备方法 | |
| CN115785157A (zh) | 一种膦酰杂环状膦酸酯类化合物及其制备和应用 | |
| KR20100131544A (ko) | 폴리에스터 수지용 난연조성물 | |
| JPH0147496B2 (ko) | ||
| JP2012025840A (ja) | 環状アミン塩を含む難燃剤及び難燃性樹脂組成物 | |
| US3639532A (en) | Esters and/or amides of acids of phosphorus containing a group having the formula roch2nhco- | |
| CN110845529B (zh) | 一种含磷多乙烯多胺阻燃剂及其制备方法 | |
| KR101786150B1 (ko) | 난연 아크릴 수지를 이용한 가전 부품 및 가전 표면재 | |
| KR101371534B1 (ko) | 디알킬아미노알킬 포스포닉산 및 디알킬아미노 포스피닉산 화합물 유도체 | |
| WO2022043990A1 (en) | Non-halogenated multi-melamine flame-retardant compounds and salts thereof and processes for their preparation | |
| US3372209A (en) | Diphosphorus ester hydrocarbon diols | |
| KR101371533B1 (ko) | 아미노알킬-비스-포스포닉산 화합물 유도체 | |
| KR101852521B1 (ko) | 비할로겐 인계 난연제 제조방법 | |
| US4105630A (en) | Epoxy resins flameproofed with 1,2-oxaphospholanes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| J201 | Request for trial against refusal decision | ||
| J301 | Trial decision |
Free format text: TRIAL NUMBER: 2022101001550; TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20220826 Effective date: 20231031 |
|
| GRNO | Decision to grant (after opposition) | ||
| GRNT | Written decision to grant |