KR20120046618A - 인-질소계 화합물을 포함하는 난연 조성물 및 이를 포함하는 열가소성 수지 조성물 - Google Patents

인-질소계 화합물을 포함하는 난연 조성물 및 이를 포함하는 열가소성 수지 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 비구아니드 인산염 화합물 및 이를 이용한 난연 조성물 및 열가소성 수지 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 디시안디아마이드와 암모늄포스페이트를 반응시켜 얻은 하기 화학식 1로 표시되는 비구아니드 인산염 화합물 및 이를 포함하는 난연 조성물 및 난연성이 우수한 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 난연 조성물은 할로겐 원소를 포함하고 있지 않아 환경친화적이며, 내열성이 우수하고 인과 질소를 동시에 포함하고 있으며, 난연성이 뛰어나 각종 고분자 수지의 난연제로 사용될 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00016

상기 식에서, X는
Figure pat00017
이며; Y는 H, NH4 또는
Figure pat00018
이고; Z는 H 또는 NH4이다.

Description

인-질소계 화합물을 포함하는 난연 조성물 및 이를 포함하는 열가소성 수지 조성물 {Flame resistant composition containing Phosphor-Nitrogen compound and thermoplastic resin composition containing the same}
본 발명은 디시안디아마이드와 암모늄포스페이트를 반응시켜 얻은 인-질소계의 비구아니드 인산염(biguanide phosphate salt) 화합물 및 이를 포함하는 것을 특징으로 하는 난연 조성물 또는 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다.
종래 열가소성 수지의 난연화에 있어서 경제성 및 난연성이 뛰어난 할로겐계 난연제, 특히 브롬계 화합물이 난연 증진제인 삼산화안티몬 함께 대부분의 열가소성 수지에 효과적으로 사용되어 왔으나(일본특개소55-30739와 일본특개평8-302102), 브롬계 난연제는 화재 시 유독 가스와 강력한 발암물질인 다이옥신(dioxine)을 생성시키는 것으로 알려져 사용이 점차 규제되고 있다.
할로겐계 난연제를 대체할 수 있는 난연제로 적극적으로 고려되고 있는 것이 포스페이트류, 포스포네이트류 또는 트라이페닐포스페이트(TPP) 등의 단분자형 유기 인계 화합물이 있으나, 이들은 내열성이 약하여 고분자 재료 성형 시 휘발되기 쉽고, 수지로부터 난연제가 쉽게 용출되기 때문에 난연성 저하 및 2 차 오염을 발생시킨다는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 개선하기 위하여 레조시놀, 비스페놀 유도체 등을 이용한 축합형 인계 난연제가 사용되고 있다(일본특개소59-202240호 및 일본특개평2-18336호). 하지만 상기 축합형 인계 난연제는 내열성, 내가수분해성 및 난연성의 측면에서 종래 할로겐계 난연제에 비해 효과가 현저하게 떨어지며, 스티렌계 수지 등에 사용하기가 어려운 점과 에스테르형 고분자 수지(PET, PC 등)에 첨가할 경우 에스테르 교환반응으로 인하여 수지 물성이 저하되는 문제점을 가지고 있다.
난연제의 안정성 및 난연성을 높이는 난연제로서 인-질소 공유결합을 갖게 하는 암모늄 폴리포스페이트, 멜라민 포스페이트 등이 있으나, 난연 성능이 낮아 부가적인 난연 첨가제를 필요로 한다는 문제점이 있다. 비할로겐 난연제의 종류로는 인계, 무기물 옥사이드나 하이드록사이드계, 질소 화합물계, 실리콘계 등이 있다. 그러나 질소 화합물계나, 실리콘계도 단독으로는 난연성을 부여하기 어렵고, 아직까지 할로겐 난연제의 성능을 따라갈만한 난연제의 개발이 이루어지지 않고 있어 각각의 장단점을 보완한 새로운 난연제의 개발이 필요하다.
디시안디아마이드(dicyandiamide)는 인산과 반응하여 구아닐우레아 포스페이트(Guanylurea phosphate, GUP)를 생성하며, GUP에 붕산(Boric acid)을 첨가하여 수용성이 높아진 난연제로서 셀루로스계 목재, 종이, 섬유들의 난연화에 사용하는 것이 알려져 있다(USP 4,373,010, WO 02/070215, USP 4,073,617). 하지만 상기의 난연제는 산성이 강하고 저장 안정성이 좋지 않으며, 금속의 부식 등의 문제가 있고, 특히 열가소성 수지들에는 사용할 수 없다는 문제점이 있었다.
이에, 본 발명자들은 상기와 같은 기존의 문제점을 해결하기 위한 방법을 연구, 노력한 결과, 디시안디아마이드와 암모늄포스페이트를 반응시켜 불용성 인-질소계 축합물을 포함하는 조성물을 제조하는 경우 난연성이 뛰어나 각종 고분자 수지에 난연제로 사용될 수 있음을 발견함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서 본 발명은 인-질소 결합을 형성하여 내열성이 우수하며, 열가소성 수지의 특성에 적합한 형태로 첨가 가능하여 난연제 및 난연 증진제(synergist)로 유용한 유기 인-질소계 화합물 및 이들을 포함하는 열가소성 수지 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 디시안디아마이드와 암모늄포스페이트를 반응시켜 얻은 하기 화학식 1로 표시되는 인-질소계의 비구아니드 인산염 화합물 및 이를 포함하는 난연 조성물을 제공하는 것을 그 특징으로 한다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 식에서, X는
Figure pat00002
이며; Y는 H, NH4 또는
Figure pat00003
이고; Z는 H 또는 NH4이다.
또한 본 발명은 열가소성수지 100 중량부; 및 디시안디아마이드와 암모늄포스페이트를 반응시켜 얻은 상기 화학식 1로 표시되는 비구아니드 인산염 화합물 1 ~ 50 중량부를 포함하는 열가소성 수지 조성물을 제공하는 것을 그 특징으로 한다.
본 발명에 따른 인-질소계의 비구아니드 인산염 화합물을 포함하는 난연 조성물은 할로겐 원소를 포함하고 있지 않아 환경 친화적이고, 내열성이 우수하며, 인과 질소를 동시에 포함하고 있어 난연성이 뛰어나 각종 고분자 수지의 난연제로 사용될 수 있다. 또한 알킬 포스피네이트 금속염 계통의 난연제와 시너지 효과를 내어 단독으로 사용 시 보다 열가소성 수지에 월등한 난연 성능을 부여하며, 특히 스티렌계의 난연성 수지 조성물 제조에 유용하게 사용할 수 있다.
본 발명은 디시안디아마이드(dicyandiamide)와 암모늄포스페이트(ammonium hydrogen phosphate)를 반응시켜 얻은 인-질소계의 비구아니드 인산염(biguanide phosphate salt) 화합물 및 이를 포함하는 난연 조성물 또는 난연성이 우수한 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다.
보다 구체적으로는 하기 화학식 1로 표시되는 비구아니드 인산염 화합물 및 이를 포함하는 것을 특징으로 하는 난연 조성물 또는 열가소성수지 100 중량부에 대하여 하기 화학식 1로 표시되는 비구아니드 인산염 화합물 1 ~ 50 중량부를 함유하는 난연성이 우수한 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다.
[화학식 1]
Figure pat00004
상기 식에서, X는
Figure pat00005
이며; Y는 H, NH4 또는
Figure pat00006
이고; Z는 H 또는 NH4이다.
상기 비구아니드 인산염 화합물은 예를 들어, 하기 화학식 2 내지 5로 나타낼 수 있다.
Figure pat00007
이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 사용되는 디시안디아마이드와 암모늄포스페이트로부터 얻는 비구아니드 인산염 화합물은 질소와 인을 함유한 축합물로서 질소 함량이 높아서 발포성을 가지고 있으며, 인을 함유하고 있어서 수지의 피막 형성에 유리하여 난연 조성물 또는 열가소성 수지에 사용되는 경우 우수한 난연 효과를 제공한다.
본 발명의 디시안디아마이드(또는 cyanoguanidine)는 저가이면서 취급이 용이하여 상업적으로 유용하다는 장점이 있다. 또한 기존에 사용되던 난연제인 암모늄 폴리포스페이트(APP)는 170 ℃ 이상에서 암모니아가 발생하여 가공과 사용에 있어 한계가 있었던 반면, 본 발명의 디시안디아마이드는 녹는점이 높아서(220 ℃ 이상) 수지 가공에 유리하고, 가공 시에 암모니아의 생성이 적다는 특징이 있다.
본 발명에 따른 상기 비구아니드 인산염 화합물은 디시안디아마이드와 암모늄포스페이트의 가열 축합 반응에 의해 제조된다.
본 발명은 특히 모노암모늄포스페이트(Monoammonium phosphate, MAP) 또는 디암모늄포스페이트(Diammonium phosphate, DAP)를 디시안디아마이드와 반응시켜 비구아니드 인산염을 얻는 것을 특징으로 한다. 즉, 본 발명은 디시안디아마이드를 모노암모늄포스페이트(Monoammonium phosphate, MAP) 또는 디암모늄포스페이트(Diammonium phosphate, DAP)와 반응시켜 물에 용해가 어려운 불용성 인/질소 축합물인 비구아니드 인산염을 제조한다.
상기 비구아니드 인산염 화합물의 제조에 있어서, 디시안디아마이드 화합물 1 당량에 대하여 암모늄포스페이트 화합물의 양은 0.5 내지 3 당량으로 사용하는 것이 바람직하다. 암모늄포스페이트의 사용량이 0.5 당량 미만일 경우에는 미반응의 CN기가 남는 문제점이 생기고, 3 당량을 초과하는 경우에는 수용성 축합물로 열가소성수지와의 혼용성에 문제점이 있어 상기범위를 유지하는 것이 가장 바람직하다.
상기 비구아니드 인산염 화합물의 제조방법에는 용매 없이 제조하는 방법과 용매를 사용하여 제조하는 방법이 있다. 용매를 사용하여 제조하는 경우에는 부탄올, 톨루엔, 디옥산, 크실렌 또는 메시틸렌 등을 선택하여 사용할 수 있다. 상기의 비구아니드 인산염의 제조방법에 있어서, 상기 반응은 80 ℃ 내지 200 ℃에서, 2 내지 6 시간 동안 교반하여 이루어지며, 반응 완결의 모니터링은 FT-IR을 이용하여 C-N 삼중결합의 소멸값을 모니터링하여 반응의 완결을 결정하는 것이 바람직하다.
상기의 방법으로 얻어진 비구아니드 인산염 화합물은 중성을 띄며, 물에 용해되지 않는 결정성의 흰색 고체로서 점성이 없게 제조하는 것이 바람직하다.
상기 비구아니드 인산염은 완전히 순수할 필요는 없고, 얻어진 비구아니드 인산염은 내열성을 위해 바람직하게는 디시안디아마이드와 암모늄포스페이트의 축합 반응시 같은 몰을 반응시켜 얻을 수 있으나, 그 몰비가 2 이상 되게 하여 환상의 멜라민 또는 멜라민의 고분자 형태인 멜람(melam), 멜렘(melem), 메론(melon) 등이 소량 포함되어 있어도 좋다. 또한 미반응의 디시안디아마이드 또는 암모늄포스페이트(Ammonium hydrogen phosphate, AHP), 인산 이수소(dihydrogen phosphate, DHP)가 잔존하여 포함될 수 있다. 비구아니드 인산염 중에는 인 원자를 8 ~ 20 중량% 함유하는 것이 난연 효과를 가장 효과적으로 발현할 수 있어 바람직하다. 이런 비구아니드 인산염은 개질하여 사용할 수 도 있으나, 그 자체로 사용하는 것도 좋다.
이하 본 발명의 난연성이 우수한 열가소성 수지 조성물의 구성 성분에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 비구아니드 인산염 화합물은 인-질소 결합을 형성하기 때문에 녹는점이 220 oC 이상으로 내열성이 우수하고, 고충격 폴리스티렌 수지(HIPS), ABS 등 열가소성 수지에 첨가 가공하기에 적합한 형태를 띄어 첨가형 난연제로서 사용이 가능하다. 따라서 본 발명은 열가소성 수지와 비구아니드 인산염을 포함하는 난연성이 우수한 열가소성 수지 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 상기 열가소성 수지 조성물에 사용되는 비구아니드 인산염의 함량은 배합하는 고분자 수지의 종류, 목표로 하는 난연 성능에 따라 크게 차이가 나지만 일반적으로는 열가소성수지 100 중량부를 기준으로 1 중량부 내지 50 중량부를 사용하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 5 내지 40 중량부를 사용할 수 있다. 1 중량부 미만으로 포함될 시에는 난연성 향상 효과가 충분하지 않으며, 50 중량부를 초과하여 포함될 시에는 과도한 첨가에 따른 수지의 물성이 변화하여 바람직하지 않으므로 상기 범위를 유지하는 것이 좋다.
본 발명에 사용되는 열가소성수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리이소부틸렌, 폴리부타다이엔, 폴리아크릴로니트릴, 폴리스티렌, 스티렌/부타다이엔 공중합체, 아크릴로니트릴/부타다이엔 공중합체, 스티렌/아크릴로니트릴 공중합체, ABS수지, 폴리아세탈, 폴리페닐옥사이드수지, 폴리페닐렌술파이드수지, 폴리술폰수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌 다이나프토에이트, 테레프탈산/1,4-부탄다이올/폴리부틸렌에테르 공중축합체 엘라스토머, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리우레탄, 에폭시수지, 페놀수지, 멜라민수지, 요소수지, 액정성 고분자 화합물, 셀룰로오스 아세테이트 등으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다. 더욱 바람직하게는 상기 열가소성수지 중 폴리스티렌, 스티렌/부타다이엔 공중합체, 아크릴로니트릴/부타다이엔 공중합체, 스티렌/아크릴로니트릴 공중합체, ABS수지를 사용하는 것이 내열성이 유사하여 가공하기 좋다.
특히, 본 발명에 따른 난연성이 우수한 열가소성 수지 조성물은 바람직하게 열가소성 수지에 알킬 포스피네이트 금속염을 더 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 하기 화학식 6으로 표시되는 알킬 포스피네이트 금속염을 포함하는 것이 좋다.
[화학식 6]
Figure pat00008
상기 식에서, M은 Al, Zn, Ca, Ba, Mg 등의 금속 이온이고; d는 1 내지 4이며; R1 및 R2는 각각 독립적으로 H 또는 C1 - C18 알킬이고; m 및 n은 각각 독립적으로 0 또는 1이다. 이때 상기 d는 M의 종류 및 그 산화 상태에 따라 1, 2, 3 또는 4로 정해진다.
상기 열가소성 수지 조성물에 알킬 포스피네이트 금속염을 첨가하여 사용하는 경우 열가소성수지 100 중량부를 기준으로 10 중량부 내지 50 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 20 내지 40 중량부를 사용하는 것이 좋다. 10 중량부 미만으로 포함될 시에는 난연성 향상 효과가 충분하지 않으며, 50 중량부를 초과하여 포함될 시에는 과도한 첨가에 따른 수지의 물성이 변화하여 바람직하지 않으므로 상기 범위를 유지하는 것이 좋다.
본 발명의 난연성이 우수한 열가소성 수지 조성물에는 난연성 개선을 위하여 전술한 비구아니드 인산염 외에 기타 유기 인산 에스테르 화합물, 마그네슘, 알루미늄 등의 무기금속염 난연제, 불소화 폴리올레핀, 유기 금속 화합물 등과 같이 상용화된 난연제 및 난연 보조제를 추가로 사용하여 시너지 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 난연 열가소성 수지 조성물에는 또한 보조제로서 붕산아연(Zinc borate) 등의 무기 첨가제를 추가로 첨가하여 사용할 수 있다.
또한 연소 시 수지가 적하하는 것을 방지하기 위하여 드립방지제로 불소계 수지인 테트라 플루오로 에틸렌(PTFE) 또는 플루오로화 비닐리덴의 중합체 또는 공중합체를 사용할 수도 있다. 드립핑 방지제의 사용량은 열가소성 수지 100 중량부를 기준으로 0.1 중량부 내지 3 중량부를 사용하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.3 내지 2 중량부를 사용하는 것이 좋다. 상기 사용량이 0.1 중량부 미만인 경우는 목적하는 비적하성이 부족하게 되고, 3 중량부를 넘으면 재료의 점도가 상승하여 성형성을 악화시킨다는 문제점이 생긴다.
본 발명에 따른 열가소성 수지 조성물에서 상기 비구아니드 인산염과 상기 열가소성 수지와의 혼합 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 롤밀, 브라벤더 믹서, 수퍼 믹서, 헨셀 믹서, 하이스피드 믹서, 볼 밀, 스틸 밀, 샌드 밀, 진도 밀, 호모 믹서, 호모지나이져, 제트 밀, 회분식 혼력기, 2축 압출기, 단축 압출기 등의 혼합장치를 이용하여 혼합할 수 있으며, 이러한 혼합장치는 1종 또는 2종 이상 병용하여도 좋다.
이하, 다음 실시예에 의거하여 본 발명은 더욱 상세히 설명하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
실시예 1 : 비구아니드 인산염 화합물의 합성
암모늄포스페이트 및 디시안디아마이드를 120 oC에서 1 시간 이상 건조시키고, 메카니컬 교반기, 응축 콘덴서 및 온도계가 장착된 3구 플라스크 반응기에 디시안디아마이드(dicyandiamide) 84 g을 넣고 140 oC ~ 160 oC에서 교반하면서, 암모늄포스페이트 73 g을 1 시간에 걸쳐 첨가하였다. 첨가 후 140 oC ~ 160 oC에서 2 ~ 4 시간 동안 교반후 식혀서 비구아니드 인산염의 흰색 고체를 얻었다. IR로 반응의 완결을 확인한 결과 C-N 삼중결합으로 나타나는 특성 피크가 나타나지 않았다.
실시예 2 ~ 5 : 열가소성 수지 조성물의 제조
하기 표 1에 나타난 조성과 같이, 난연제로서 상기 제조예에 따른 비구아니드 인산염 고체, 드립방지제(anti-dripping)인 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 난연보조제(synergist)인 무기물(zinc borate) 및 유기-포스피네이트(organic-phosphinate)를 각각 하기 표 1과 같이 첨가하여 내용량 1 kg의 교반기(1축 믹서)에 투입하고 10 분간 교반하여 예비 분산을 행함으로써 균일한 혼합물을 얻었다(예비혼합 공정). 이때 교반기가 갖는 교반 날개의 회전수는 2000 rpm이 되도록 했다.
이후 상기 예비 혼합 공정으로 얻어진 1차 혼합물에 열가소성수지인 HIPS(중량 평균분자량 100,000, BASF 제품)를 첨가하고 브라벤더 혼합기(Brabender Mixer)로 200 ℃ 내지 260 ℃의 온도 범위에서 회전속도 20 rpm으로 10 분간 혼합하여 열가소성 수지 조성물을 제조하였다. 제조된 조성물을 압출성형기로 성형온도 170 내지 240 ℃의 온도 범위에서 3 내지 20 동안 성형하여 난연성 평가 시편을 제조하였다. 이때 시편은 12.7 × 127 × 1.58 (mm) 크기로 제작하였으며, 각 시료 마다 5 개의 시편을 제작하였다. 상기 조성 비율을 하기 표 1에 정리하였다.
비교예 1 ~ 2
본 발명에 따른 상기 실시예와의 비교를 위해 하기 표 1에 나타난 조성을 가지는 수지 조성물을 상기 실시예와 동일한 조건을 사용하여 제작하였다. 이때 시편은 실시예와 동일한 12.7 × 127 × 1.58 (mm) 크기로 제작하였으며, 각 시료 마다 5 개의 시편을 제작하였다. 상기 조성 비율을 하기 표 1에 정리하였다.
시험예 : 난연성 평가
상기 수지 조성물의 난연성 평가를 위해, 상기 실시예 및 비교예에 따라 시편을 제조하고, 미국 Underwriters Laboratories사가 설정한 UL-94 V 시험방법을 이용하여 난연성 평가를 실시하였다.
제조된 시편에 대한 난연성 평가 시 시험규격은 작은 불꽃(small flames - 50 W)을 사용하는 IEC 60695-11-10에 의거하여 불꽃 크기는 20 mm로 조절하고, 점화 시 버너는 시편의 바닥으로부터 10 mm 떨어진 곳에 위치하도록 하였다. 시편을 장치하고 버너로 10 초간 불을 붙인 후 버너를 제거하고, 시편에 붙은 불이 꺼지기까지의 시간 t1, 다시 10 초간 불을 붙인 후 버너를 제거하고 시편에 붙은 불이 꺼지기까지의 시간 t2, 파이어 글로우(fire glow)가 없어질 때까지의 시간 t3 등을 측정하였다.
[평가 기준]
UL 94 V-0의 난연 등급은 시편이 t1 과 t2가 각각 10 초 미만일 때, 5 개 시편의 t1 + t2가 50 초 미만일 때, 각각의 t2 + t3가 30 초 미만일 때이며,
UL 94 V-1은 t1 과 t2가 각각 30 초 미만일 때, 5 개 시편의 t1 + t2가 250 초 미만일 때, 각각의 t2 + t3가 60 초 미만이면서, 불똥에 의한 솜발화가 일어나지 않는 경우이며,
UL 94 V-2는 t1 과 t2가 각각 30 초 미만일 때, 5 개 시편의 t1 + t2가 250 초 미만일 때, 각각의 t2 + t3가 60 초 미만이면서, 불똥에 의한 솜발화가 일어나는 경우 이다.
상기 결과를 하기 표 1에 정리하였다. 단위는 중량부이다.
열가소성
수지		 비구아니드 인산염 알킬 포스피네이트 금속염 난연 보조제 드립방지제 연소시간(s)
HIPS OP-9301) ZnBrO3 PTFE2 ) t1 t2 난연등급
실시예 2 100 20 - - 1 23.1 29.0 V-2
실시예 3 100 20 15 - - 21.0 17.2 V-1
실시예 4 100 20 20 5 1 5.4 4.8 V-0
실시예 5 100 20 20 - - 6.1 8.6 V-0
비교예 1 100 - 20 - 1 230.7 0 NC
비교예 2 100 - 40 125.7 0 NC
1) OP930 : Aluminium diethylphosphinate
2) PTPE : Tetrafluoroethylene
* 연소시간: 시편 5개의 평균값을 나타냄 (NC: cannot classify)
측정 결과, 상기 표 1에 나타난 바와 같이 실시예 4의 경우 t1이 5.4 초, t2가 4.8 초로 측정되어 난연성이 V-0으로 평가되었으며, 실시예 5의 경우 t1이 6.1 초, t2가 8.6 초로 측정되어 난연성이 V-0으로 평가되었다. 실시예 3의 경우 t1이 21.0 초, t2가 17.2 초로 난연성은 V-1으로 평가되어 실시예 4, 5 보다는 다소 떨어지지만 결과를 나타내었지만 여전히 우수한 난연성을 나타내고 있었다. 또한 실시예 2 내지 5 모두 잔염에 의해 면솜이 발화되지 않았다. 이에 반해 비교예 1과 비교예 2의 경우 t1이 각각 230.7 초, 125.7 초로 측정되어 등급이 없으며, 잔염에 의한 발화가 일어나지 않은 것으로 측정되었다.
상기와 같은 실험 결과로부터 본 발명에 따른 난연제와 시너지효과를 가지는 화합물을 포뮬레이션하면 우수한 난연성을 가짐을 알 수 있었다.

Claims (9)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 비구아니드 인산염 화합물.
    [화학식 1]
    Figure pat00009

    상기 식에서, X는
    Figure pat00010
    이며; Y는 H, NH4 또는
    Figure pat00011
    이고; Z는 H 또는 NH4이다.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 비구아니드 인산염 화합물은 디시안디아마이드와 암모늄포스페이트를 반응시켜 얻은 것을 특징으로 하는 화합물.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 비구아니드 인산염 화합물은 중성이면서 비수용성인 것을 특징으로 하는 화합물.
  4. 제 1 항의 비구아니드 인산염 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 난연 조성물.
  5. 열가소성수지 100 중량부 및 하기 화학식 1로 표시되는 비구아니드 인산염 화합물 1 ~ 50 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성이 우수한 열가소성 수지 조성물.
    [화학식 1]
    Figure pat00012

    상기 식에서, X는
    Figure pat00013
    이며; Y는 H, NH4 또는
    Figure pat00014
    이고; Z는 H 또는 NH4이다.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 조성물에 유기 인산 에스테르 화합물, 마그네슘, 알루미늄, 불소화 폴리올레핀, 유기 금속 화합물, 붕산아연, 테트라 플루오로 에틸렌 및 플루오로화 비닐리덴의 중합체 또는 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성이 우수한 열가소성 수지 조성물.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 조성물에 알킬 포스피네이트 금속염을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성이 우수한 열가소성 수지 조성물.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 알킬 포스피네이트 금속염은 하기 화학식 6으로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 난연성이 우수한 열가소성 수지 조성물.
    [화학식 6]
    Figure pat00015

    상기 식에서, M은 Al, Zn, Ca, Ba 또는 Mg이고; d는 1 내지 4이며; R1 및 R2는 각각 독립적으로 H 또는 C1 - C18 알킬이고; m 및 n은 각각 독립적으로 0 또는 1이다.
  9. 제 5 항 내지 제 8 항 중 선택된 어느 한 항에 있어서, 상기 열가소성수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리이소부틸렌, 폴리부타다이엔, 폴리아크릴로니트릴, 폴리스티렌, 스티렌/부타다이엔 공중합체, 아크릴로니트릴/부타다이엔 공중합체, 스티렌/아크릴로니트릴 공중합체, ABS수지, 폴리아세탈, 폴리페닐옥사이드수지, 폴리페닐렌술파이드수지, 폴리술폰수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌 다이나프토에이트, 테레프탈산/1,4-부탄다이올/폴리부틸렌에테르 공중축합체 엘라스토머, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리우레탄, 에폭시수지, 페놀수지, 멜라민수지, 요소수지, 액정성 고분자 화합물 및 셀룰로오스 아세테이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 난연성이 우수한 열가소성 수지 조성물.
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