KR20210116289A

KR20210116289A - 설펜아미드 난연제

Info

Publication number: KR20210116289A
Application number: KR1020210031254A
Authority: KR
Inventors: 갈 안드레 르
Original assignee: 송원산업 주식회사
Priority date: 2020-03-11
Filing date: 2021-03-10
Publication date: 2021-09-27
Also published as: JP2022047474A; CN113388157A; EP3878900A1; TW202140755A

Abstract

본 발명은 벤조티아졸 모이어티를 포함하는 설펜아미드 난연제에 관한 것이다.

Description

설펜아미드 난연제{SULFENAMIDE FLAME RETARDANTS}

본 발명은 설펜아미드 난연제에 관한 것이다.

난연제(들)는 중합체의 난연제 특성을 증강시키기 위해 합성 중합체성 물질과 천연 중합체성 물질 둘 다에 첨가된다. 무기 화합물과 유기 화합물 둘 다 다양한 유형의 중합체에서 난연제 특성을 달성하는 데 사용되어 왔다. 난연제의 주요 유형은 할로겐화된 탄화수소, 인-함유 화합물, 금속성 화합물, 예컨대 금속 옥사이드 및 하이드록사이드, 및 멜라민 유도체를 포함한다. 할로겐화된 난연제는 이의 효과성으로 인해 보편적으로 사용된다. 그렇지만, 할로겐화된 화합물의 사용은 일반적으로, 환경적 문제가 되었다.

따라서, 양호한 특성을 갖는 새로운 비-할로겐화된 난연제를 제공하는 것이 목적이다.

이 목적은 본 발명의 제1항에 따른 난연제에 의해 해결된다. 이에, 하기 구조 (I)에 따른 적어도 하나의 모이어티를 포함하는 화합물을 포함하는 난연제가 제공되며:

상기 구조 (I)에서, "*"는 모이어티가 상기 화합물의 추가의 부분에 연결되는 원자를 나타내고, "R"은 하나 이상의 선택적인 알킬 치환기를 나타내며, 1개 초과의 치환기가 존재할 때, 이들 치환기는 서로 독립적으로 선택된다.

놀랍게도, 많은 적용에 이러한 난연제를 사용함으로써 하기 이점 중 하나 이상이 관찰될 수 있는 것으로 밝혀졌다:

- 본 발명에 따른 많은 난연제는 다소 높은 용융 온도를 나타내며, 이러한 용융 온도는 상기 난연제를 많은 적용, 특히 건축에 유용하게 만든다는 이점

- 본 발명에 따른 많은 난연제는 플라스틱 물질의 종래의 가공 방법, 예를 들어, 압출, 사출 성형, 취입 성형뿐만 아니라 섬유 방적(fiber spinning)에 상응하는 온도 범위에서 용융 가공하다는 이점

- 본 발명에 따른 많은 난연제는 많은 여러 가지 고부피 중합체, 예를 들어, 폴리올레핀, 폴리아미드, 폴리에스테르, 스티렌...에 사용할 수 있게 하는 고온 안정성을 나타내는 이점

- 본 발명에 따른 많은 난연제는 다소의 고온 안정성을 나타내며, 이러한 안정성은 많은 적용에 필요하다는 이점

- 많은 적용에 대해, 높은 가연성 표준과 높은 광택 와이어 성능 둘 다가 동시에 달성될 수 있다는 이점.

바람직한 구현예에 따르면, "*"로 표시된 탄소는, 1개 초과의 모이어티가 존재하는 경우 각각의 모이어티에 대해 독립적으로 선택되는 탄소-산소, 탄소-질소, 또는 탄소-탄소 결합을 통해 상기 화합물의 추가의 부분에 연결된다.

바람직한 구현예에 따르면, 구조 (I)에 따른 모이어티는, 1개 초과의 모이어티가 존재하는 경우 각각의 모이어티에 대해 독립적으로 선택되는 알킬, 에테르, 아민 또는 카르복시 기에 의해 상기 화합물의 추가의 부분에 연결된다.

바람직한 구현예에 따르면, 상기 화합물은 구조 (I)의 1개 초과의 모이어티를 포함하며, 바람직하게는 상기 화합물은 2개 내지 100개, 바람직하게는 20개 이하, 더욱 바람직하게는 10개 이하, 가장 바람직하게는 8개 이하의 모이어티를 포함한다.

바람직한 구현예에 따르면, 상기 화합물은, 구조 (I)에 따른 모이어티가 부착되는 백본 구조를 포함한다.

바람직하게는 상기 백본은 알킬, 폴리에테르, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리카르보네이트 또는 폴리우레탄 구조를 포함한다.

바람직하게는 구조 (I)에 따른 모이어티는, 바람직하게는 알킬, 페닐, 에테르, 에스테르 또는 아미드 기를 함유하는 링커 또는 스페이서 분자를 통해 상기 백본에 연결된다.

바람직한 구현예에 따르면, 상기 화합물은 하기 구조 (II)를 가지며:

상기 구조 (II)에서, R은 상기에 기술된 바와 같고, L은 -O-, -O-CO-O-, O-R¹-O, -O-CO-R²-O- 및 -O-CO-R³-CO-O-로부터 선택되며, 이로써 R¹ 내지 R³은 서로 독립적으로, 비치환되거나 알킬-치환된 알킬 또는 페닐이다.

본 발명의 맥락에서 용어 "알킬"은 특히, 선형 또는 분지형 C₁ 내지 C₁₂ 알킬, 특히 선형 C₁ 내지 C₁₂ 알킬을 의미하며, 더욱이 특히 선형 또는 분지형 C₂ 내지 C₈ 알킬, 더욱 바람직하게는 선형 C₂ 내지 C8 알킬, 가장 바람직하게는 선형 C₃ 내지 C₇ 알킬을 의미한다.

본 발명의 맥락에서 용어 "알킬-치환된"은 특히, 메틸 또는 에틸-치환되는 것, 바람직하게는 메틸-치환되는 것을 의미한다. 본 발명의 맥락에서 용어 "알킬 치환기"는 유사체인 것으로 이해되어야 한다.

바람직한 구현예에 따르면, L은 -O-CO-O- 또는 -O-CO-R³-CO-O-이다. 바람직한 구현예에 따르면, L은 m이 4 내지 12, 더욱 바람직하게는 5, 6 또는 7인 -O-CO-(C_mH_2m)-CO-O이다.

더욱이, 본 발명은 (a) 본원에 정의된 바와 같은 화학식 (I)의 화합물 및 (b) 중합체 기재(substrate)를 포함하는 조성물에 관한 것이다.

바람직하게는 화합물 (b)에 대한 화합물 (a)의 중량비는 ≥0.1% 내지 ≤ 5%, 바람직하게는 ≥ 0.5% 내지 ≤ 1.5%이다.

적합한 중합체 기재 (b)는 하기와 같은 천연 및/또는 합성 중합체를 포함할 수 있다:

1. 모노- 및 디올레핀의 중합체, 예를 들어 폴리프로필렌, 폴리이소부틸렌, 폴리부텐-1, 폴리-4-메틸펜텐-1, 폴리비닐사이클로헥산, 폴리이소프렌 또는 폴리부타디엔 및 또한 사이클로올레핀, 예를 들어 사이클로펜텐 또는 노르보르넨의 중합물; 및 또한 폴리에틸렌(선택적으로 가교될 수 있음), 예를 들어 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 고분자량의 고밀도 폴리에틸렌(HDPE-HMW), 초고분자량의 고밀도 폴리에틸렌(HDPE-UHMW), 중밀도 폴리에틸렌(MDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 및 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), (VLDPE) 및 (ULDPE).

2. 1) 하에 언급된 중합체들의 혼합물, 예를 들어 폴리프로필렌과 폴리이소부틸렌, 폴리프로필렌과 폴리에틸렌의 혼합물(예를 들어 PP/HDPE, PP/LDPE) 및 상이한 유형의 폴리에틸렌들의 혼합물(예를 들어 LDPE/HDPE).

3. 모노- 및 디-올레핀과 서로의 공중합체 또는 모노- 및 디-올레핀과 다른 비닐 단량체의 공중합체, 예를 들어 에틸렌/프로필렌 공중합체, 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 및 이들과 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 프로필렌/부텐-1 공중합체, 프로필렌/이소부틸렌 공중합체, 에틸렌/부텐-1 공중합체, 에틸렌/헥센 공중합체, 에틸렌/-메틸펜텐 공중합체, 에틸렌/헵텐 공중합체, 에틸렌/옥텐 공중합체, 에틸렌/비닐사이클로헥산 공중합체, 에틸렌/사이클로올레핀 공중합체, 예를 들어 에틸렌/노르보르넨(COC), 1-올레핀이 인 시추에서 제조되는 에틸렌/1-올레핀 공중합체, 프로필렌/부타디엔 공중합체, 이소부틸렌/이소프렌 공중합체, 에틸렌/비닐 사이클로헥센 공중합체, 에틸렌/알킬 아크릴레이트 공중합체, 에틸렌/알킬 메타크릴레이트 공중합체, 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체, 에틸렌/아크릴산 공중합체 및 이의 염(이오노머(ionomer))의 혼합물, 및 또한 에틸렌과 프로필렌 및 디엔, 예컨대 헥사디엔, 디사이클로펜타디엔 또는 에틸리덴노르보르넨의 삼중합체; 및 또한 이러한 공중합체와 서로의 혼합물 또는 이러한 공중합체와 1) 하에 언급된 중합체와의 혼합물, 예를 들어 폴리프로필렌-에틸렌/프로필렌 공중합체, LDPE-에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체, LDPE-에틸렌/아크릴산 공중합체, LLDPE-에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체, LLDPE-에틸렌/아크릴산 공중합체 및 대안적으로 또는 무작위로 구조화된 폴리알킬렌-일산화탄소 공중합체 및 이들과 다른 중합체, 예를 들어 폴리아미드의 혼합물.

4. 폴리스티렌, 폴리(p-메틸스티렌), 폴리(a-메틸스티렌).

5. 비닐-방향족 단량체로부터 유래된 방향족 동종중합체 및 공중합체, 예를 들어 스티렌, a-메틸스티렌, 비닐-톨루엔의 모든 이성질체, 예를 들어 p-비닐톨루엔, 에틸스티렌, 프로필스티렌, 비닐비페닐, 비닐나프탈렌, 비닐안트라센의 모든 이성질체 및 이들의 혼합물; 동종중합체 및 공중합체는 신디오택틱(syndiotactic), 이소택틱(isotactic), 헤미-이소택틱(hemi-isotactic) 또는 어택틱(atactic) 스테레오 구조를 가질 수 있고; 어택틱 중합체가 바람직하다. 또한 스테레오 블록 중합체가 포함된다.

6. 동종중합체 및 공중합체는 신디오택틱, 이소택틱, 헤미-이소택틱 또는 어택틱 스테레오 구조를 가질 수 있으며; 어택틱 중합체가 바람직하다. 또한 스테레오 블록 중합체가 포함된다.

a) 에틸렌, 프로필렌, 디엔, 니트릴, 산, 말레산 무수물, 말레산 아미드, 비닐 아세테이트, 비닐 클로라이드 및 아크릴산 유도체 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 이미 언급된 비닐-방향족 단량체 및 공단량체를 포함하는 공중합체, 예를 들어 스티렌/부타디엔, 스티렌/아크릴로니트릴, 스티렌/에틸렌(혼성중합체), 스티렌/알킬 메타크릴레이트, 스티렌/부타디엔/알킬 아크릴레이트 및 메타크릴레이트, 스티렌/말레산 무수물, 스티렌/아크릴로니트릴/메틸 아크릴레이트; 스티렌 공중합체와 또 다른 중합체, 예를 들어 폴리아크릴레이트, 디엔 중합체 또는 에틸렌/프로필렌/디엔삼중합체로 구성된 고-충격-강도 혼합물; 및 또한 스티렌의 블록 공중합체, 예를 들어 스티렌/부타디엔/스티렌, 스티렌/이소프렌/스티렌, 스티렌/에틸렌-부틸렌/스티렌 또는 스티렌/에틸렌-프로필렌/스티렌.

b) 항목 6) 하에 언급된 중합체의 수소화에 의해 제조된 수소화된 방향족 중합체, 특히 폴리사이클로헥실에틸렌(PCHE), 종종 어택틱 폴리스티렌의 수소화에 의해 제조되는 폴리비닐사이클로헥산(PVCH)으로 지칭됨.

c) 항목 6a) 하에 언급된 중합체의 수소화에 의해 제조된 수소화된 방향족 중합체.

7. 비닐-방향족 단량체의 그래프트 공중합체, 예를 들어 폴리부타디엔 상 스티렌, 폴리부타디엔/스티렌 또는 폴리부타디엔/-아크릴로니트릴 공중합체 상 스티렌, 폴리부타디엔 상 스티렌 및 아크릴로니트릴(또는 메타크릴로니트릴); 폴리부타디엔 상 스티렌, 아크릴로니트릴 및 메틸 메타크릴레이트; 폴리부타디엔 상 스티렌 및 말레산 무수물; 폴리부타디엔 상 스티렌, 아크릴로니트릴 및 말레산 무수물 또는 말레산 이미드; 폴리부타디엔 상 스티렌 및 말레산 이미드, 폴리부타디엔 상 스티렌 및 알킬 아크릴레이트 또는 알킬 메타크릴레이트, 에틸렌/프로필렌/디엔 삼중합체 상 스티렌 및 아크릴로니트릴, 폴리알킬 아크릴레이트 또는 폴리알킬 메타크릴레이트 상 스티렌 및 아크릴로니트릴, 아크릴레이트/부타디엔 공중합체 상 스티렌 및 아크릴로니트릴, 및 단락 6 하에 상기에서 언급된 공중합체와의 이들의 혼합물, 예컨대 소위 ABS, MBS, ASA 또는 AES 중합체로서 알려진 것들.

8. 할로겐-함유 중합체, 예를 들어 폴리클로로프렌, 염소화된 고무, 이소부틸렌/이소프렌의 염소화된 및 브롬화된 공중합체(할로부틸 고무), 염소화된 또는 클로로설폰화된 폴리에틸렌, 에틸렌과 염소화된 에틸렌의 공중합체, 에피클로로하이드린 동종중합체 및 공중합체, 특히 할로겐-함유 비닐 화합물의 중합체, 예를 들어 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐리덴 클로라이드, 폴리비닐 플루오라이드, 폴리비닐리덴 플루오라이드; 및 이들의 공중합체, 예컨대 비닐 클로라이드/비닐리덴 클로라이드, 비닐 클로라이드/비닐 아세테이트 또는 비닐리덴 클로라이드/비닐 아세테이트.

9. α,β-불포화된 산 및 이의 유도체로부터 유래된 중합체, 예컨대 폴리아크릴레이트 및 폴리메타크릴레이트, 또는 부틸 아크릴레이트로 충격-저항성-변형된 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리아크릴아미드 및 폴리아크릴로니트릴.

10. 단락 9 하에 언급된 단량체와 서로의 공중합체 또는 단락 9 하에 언급된 단량체와 다른 불포화된 단량체의 공중합체, 예를 들어 아크릴로니트릴/부타디엔 공중합체, 아크릴로니트릴/알킬 아크릴레이트 공중합체, 아크릴로니트릴/알콕시알킬/아크릴레이트 공중합체, 아크릴로니트릴/비닐 할라이드 공중합체 또는 아크릴로니트릴/알킬 메타크릴레이트/부타디엔 삼중합체.

11. 불포화된 알코올 및 아민 또는 이들의 아실 유도체 또는 아세탈로부터 유래되는 중합체, 예컨대 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 아세테이트, 스테아레이트, 벤조에이트 또는 말레에이트, 폴리비닐부티랄, 폴리알릴 프탈레이트, 폴리알릴멜라민; 및 이들과 항목 1 하에 언급된 올레핀의 공중합체.

12. 환식 에테르의 동종중합체 및 공중합체, 예컨대 폴리알킬렌 글리콜, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리프로필렌 옥사이드 또는 이들과 비스글리시딜 에테르의 공중합체.

13. 폴리아세탈, 예컨대 폴리옥시메틸렌, 및 또한 공단량체, 예를 들어 에틸렌 옥사이드를 함유하는 폴리옥시메틸렌; 열가소성 폴리우레탄, 아크릴레이트 또는 MBS로 변형된 폴리아세탈.

14. 폴리페닐렌 옥사이드 및 설파이드 및 이들과 스티렌 중합체 또는 폴리아미드의 혼합물.

15. 디아민 및 다카르복실산으로부터 및/또는 아미노카르복실산 또는 상응하는 락탐으로부터 유래되는 폴리아미드 및 코폴리아미드, 예컨대 폴리아미드 4, 폴리아미드 6, 폴리아미드 6/6, 6/10, 6/9, 6/12, 4/6, 12/12, 폴리아미드 11, 폴리아미드 12, m-자일렌, 디아민 및 아디프산으로부터 유래된 방향족 폴리아미드; 폴리아미드 6/I(폴리-헥사메틸렌 이소프탈이미드, MXD(m-자일렌디아민); 헥사메틸렌디아민 및 이소프탈산 및/또는 테레프탈산 및 선택적으로 변형제로서 탄성중합체로부터 제조된 폴리아미드, 예를 들어 폴리-2,4,4-트리메틸헥사메틸렌 테레프탈아미드 또는 폴리-m-페닐렌 이소프탈아미드. 상기 언급된 폴리아미드와 폴리올레핀, 올레핀 공중합체, 이오노머 또는 화학적으로 결합된 또는 그래프팅된 탄성중합체의 블록 공중합체; 또는 상기 언급된 폴리아미드와 폴리에테르, 예를 들어 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜 또는 폴리테트라메틸렌 글리콜의 블록 공중합체, 또한 EPDM 또는 ABS로 변형된 폴리아미드 또는 코폴리아미드; 및 가공 동안 축합된 폴리아미드("RIM 폴리아미드 시스템").

특히, 사용될 수 있는 폴리아미드 및 코폴리아미드의 예는 ε-카프로락탐, 아디프산, 세바스산, 도데칸산, 이소프탈산, 테레프탈산, 헥사메틸렌디아민, 테트라메틸렌디아민, 2-메틸-펜타메틸렌디아민, 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌디아민, 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌디아민, m-자일렌디아민 또는 비스-(3-메틸-4-아미노사이클로헥실)메탄으로부터 유래되고; 또한 반(semi)-방향족 폴리아미드, 예컨대 폴리아미드 66/61, 예를 들어 70 - 95% 폴리아미드 6/6 및 5 - 30% 폴리아미드 6/I로 구성되는 폴리아미드; 및 또한 폴리아미드 6/6 중 일부가 대체된, 예를 들어 60 - 89% 폴리아미드 6/6, 5 - 30% 폴리아미드 6/I 및 1 - 10% 또 다른 지방족 폴리아미드로 구성되는 트리공중합체; 후자는 예를 들어, 폴리아미드 6, 폴리아미드 11, 폴리아미드 12 또는 폴리아미드 6/12 단위로 구성될 수 있다. 이에, 이러한 트리공중합체는 폴리아미드 66/6I/6, 폴리아미드 66/61/11, 폴리아미드 66/61/12, 폴리아미드 66/61/610 또는 폴리아미드 66/61/612로 지정될 수 있다.

16. 폴리우레아, 폴리이미드, 폴리아미드 이미드, 폴리에테르 이미드, 폴리에스테르 이미드, 폴리-하이단토인 및 폴리벤즈이미다졸.

17. 디카르복실산 및 디알코올로부터 및/또는 하이드록시카르복실산 또는 상응하는 락톤으로부터 유래되는 폴리에스테르, 예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리프로필렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리-1,4-디메틸올사이클로헥산 테레프탈레이트, 폴리알킬렌 나프탈레이트(PAN) 및 폴리하이드록시-벤조에이트, 및 또한 폴리에테르와 하이드록실 말단기로부터 유래되는 블록 폴리에테르 에스테르; 및 또한 폴리카르보네이트 또는 MBS로 변형된 폴리에스테르.

18. 폴리카르보네이트 및 폴리에스테르 카르보네이트.

19. 상기 언급된 중합체의 혼합물(폴리배합물), 예를 들어 PP/EPDM, 폴리아미드/EPDM 또는 ABS, PVC/EVA, PVC/ABS, PVC/MBS, PC/ABS, PBTP/ABS, PC/ASA, PC/PBT, PVC/CPE, PVC/아크릴레이트, POM/열가소성 PUR, PC/열가소성 PUR, POM/아크릴레이트, POM/MBS, PPO/HIPS, PPO/PA 6.6 및 공중합체, PA/HDPE, PA/PP, PA/PPO, PBT/PC/ABS 또는 PBT/PET/PC. 열가소성 중합체가 고충격 폴리스티렌(HIPS), 팽창성(expandable) 폴리스티렌(EPS), 압출된 폴리스티렌(XPS), 폴리페닐렌 에테르(PPE), 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리카르보네이트(PC) 또는 유형 ABS(아크릴로-니트릴-부타디엔-스티렌) 또는 PC/ABS(폴리카르보네이트/아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌) 또는 PPE/HIPS(폴리페닐렌 에테르/고충격 폴리스티렌)의 중합체 배합물, 특히 폴리아미드, 폴리에스테르 또는 PPE/HIPS 배합물인 조성물이 바람직하다. 충전제 또는 보강제, 특히 유리-섬유-보강 중합체, 예를 들어, 유리-섬유-보강 폴리아미드를 포함하는 본 발명에 따른 중합체 조성물이 특히 바람직하다.

20. 천연 중합체, 예를 들어 셀룰로스, 전분(아밀로스 및 아밀로펙틴), 리그노-셀룰로스, 단백질 실크, 폴리하이드록시알카노에이트, 폴리펩타이드, 다당류: 잔탄 검, B-글루칸, 키토산 및 천연 고무.

21. 생물중합체, 예를 들어 폴리카프로락톤, 폴리락타이드, 폴리(락타이드-코-글리콜라이드) 공중합체(PLGA), 폴리(글리콜산)(PGA) 및 폴리디옥사논(PDS).

바람직한 구현예는 난연제 조성물에 관한 것이며, 여기서, 중합체 기재 (b)는 폴리스티렌, 폴리스티렌 공중합체, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 또는 폴리프로필렌과 폴리올레핀의 배합물로 구성된다. 예는 폴리프로필렌과 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 고분자량 고밀도 폴리에틸렌(HMW HDPE), 초고분자량 고밀도 폴리에틸렌(UHMW HDPE), 중밀도 폴리에틸렌(MDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 분지형 저밀도 폴리에틸렌(BLDPE), 및 소량의 디엔을 함유하는 에틸렌-프로필렌-디엔 삼중합체(EPDM)로 이루어진 군으로부터 선택되는 폴리에틸렌의 배합물이다.

나아가, 본 발명은 난연제 조성물에 관한 것이며, 상기 난연제 조성물은 상기 정의된 바와 같은 성분 (a) 및 (b) 외에도, (c) 중합체 안정화제 및 추가 비-할로겐화된 난연제, 예컨대 멜라민-함유 난연제, 인-함유 난연제, 멜라민-함유 난연제 이외의 추가의 질소-함유 난연제, 및 무기난연제로 이루어진 군으로부터 선택되는 추가의 첨가제를 포함한다.

안정화제는 바람직하게는, 할로겐-무함유이고 니트록실 안정화제, 니트론 안정화제, 아민 옥사이드 안정화제, 벤조푸라논 안정화제, 포스파이트 및 포스포나이트 안정화제, 퀴논 메타이드 안정화제, 및 2,2'-알킬리덴비스페놀 안정화제의 모노아크릴레이트 에스테르로부터 선택된다.

본 성분 (c)로서의 추가 난연제는 기지의 성분, 상업적인 항목이거나 기지의 방법에 의해 수득될 수 있다.

대표적인 멜라민-함유 난연제는 예를 들어, 멜라민-포함 화합물이며, 여기서, 멜라민 구조: 1,3,5-트리아진-2,4,6-트리아민(= 시아누르산 트리아미드) 또는 이의 축합물이 존재한다. 상기 정의는 멜라민의 단량체성, 올리고머성 또는 중합체성 화합물, 멜라민의 축합물 또는 멜라민과 이의 인산물의 축합물에 적용된다.

바람직한 멜라민-포함 화합물은 멜라민 시아누레이트, 멜라민 포스페이트, 디멜라민 포스페이트, 멜라민 피로포스페이트, 멜라민 폴리포스페이트, 멜라민 페닐 포스포네이트, 멜라민 보레이트, 멜라민 암모늄 포스페이트, 멜라민 암모늄 폴리포스페이트, 멜라민 암모늄 피로포스페이트, 멜렘, 멜람 또는 멜론, 또는 멜렘, 멜람 또는 멜론의 폴리포스페이트이다.

대표적인 인-함유 난연제는 예를 들어: 유기 금속 포스피네이트(알루미늄 포스피네이트, Exolit OP, Clariant), 펜타에리트리톨 포스페이트, 테트라페닐 레조르시놀 디포스파이트(FYROLFLEX<®>RDP, Akzo Nobel), 테트라키스(하이드록시-메틸)포스포늄 설파이드, 트리페닐 포스페이트, 디에틸-N,N-비스(2-하이드록시에틸)-아미노-메틸 포스포네이트, 인산의 하이드록시알킬 에스테르 및 환식 포스포네이트(ADK STAB FP 600/ 800/ 2200, Adeka Corp), AFLAMMIT PCO 900 /800 /700(Thor GmbH), 암모늄 폴리포스페이트(APP)(EXOLIT AP 766, Clariant) 또는(HOSTAFLAM<®>AP750, Clariant), 레조르시놀 디포스페이트 올리고머(RDP), 포스파젠 난연제, 9,10-디하이드로-9-옥사-10-포스파펜-안트라센-10-옥사이드)(DOPO) 또는 이의 유도체, 디(에틸렌디아민) 포스페이트(DEDAP), 및 에틸렌디아민 디포스페이트(EDAP) 또는 이들의 혼합물(예를 들어 BUDIT 3167, Budenheim)이다. 멜라민-함유 난연제 이외의 추가의 질소-함유 난연제는 예를 들어, 이소시아누레이트 난연제, 예컨대 폴리이소시아누레이트, 이소시아누르산산의 에스테르 또는 이소시아누레이트, 멜라민 금속 포스페이트(SAFIRE® 200 /400 /600, Floridienne Chimie)이다. 대표적인 예는 하이드록시알킬 이소시아누레이트, 예컨대 트리스-(2-하이드록시에틸)이소시아누레이트, 트리스(하이드록시메틸)이소시아누레이트, 트리스(3-하이드록시-n-프로필)이소시아누레이트 또는 트리글리시딜 이소시아누레이트이다. 추가의 예는 벤조구안아민, 트리스(하이드록시에틸) 이소시아누레이트, 알란토인, 글리코우릴, 멜라민 시아누레이트, 우레아 시아누레이트, 폴리-[2,4-(피페라진-1,4-일)-6-(모르폴린-4-일)-1,3,5-트리아진]/피페라진(MCA® PPM TRIAZINE HF, MCA Technologies) 아조알칸 및 관련 화합물(예를 들어, AZONOR, 아진, 아족시, 하이드라존, 트리아제닐, INAZO), NOR 화합물(FLAMESTAB® NOR 116, TINUVIN™ NOR 371, BASF), 또는 암모늄 폴리포스페이트이다. 설펜아미드는 또한, 다른 라디칼 발생제, 예를 들어, 디설파이드 또는 퍼옥사이드를 기반으로 하는 상승작용제와 함께 사용될 수 있다.

대표적인 오르가노할로겐 난연제는 예를 들어,

폴리브롬화된 디페닐 옥사이드(DE-60F, Great Lakes Corp.), 데카브로모디페닐 에탄(SAYTEX™ 8010, Albemarle), 헥사브로모사이클로도데칸(SAYTEX™ HP 900P, Albemarle), 브롬화된 중합체 및 올리고머, 예컨대 스티렌-부타디엔 블록 공중합체(EMERALD INNOVATION™ 3000, Chemtura, GREEN ARMOR™, GREEN CREST™, Albemarle, FR-122P™, ICL), 폴리페닐렌 옥사이드 및 이의 유도체, 브롬화된 폴리아크릴레이트(FR-1025 P™, ICL), 데카브로모디페닐 옥사이드(DBDPO; SAYTEX<®>102E), 트리스[3-브로모-2,2-비스(브로모메틸)프로필] 포스페이트(PB 370<®>, FMC Corp.), 트리스(2,3-디브로모프로필)포스페이트, 트리스(2,3-디클로로프로필)포스페이트, 클로렌드산(chlorendic acid), 테트라클로로프탈산, 테트라브로모프탈산, ρoiv-β-클로로에틸 트리포스포네이트 혼합물, 테트라브로모비스페놀 A 비스(2,3-디브로모프로필 에테르)(PE68), 브롬화된 에폭시 수지, 에틸렌-비스(테트라브로모프탈리미드)(SAYTEX<®>BT-93), 비스(헥사클로로사이클로펜타디에노)-사이클로옥탄(DECHLORANE PLUS<®>), 염소화된 파라핀, 옥타브로모디페닐 에테르, 헥사-클로로사이클로펜타디엔 유도체, 1,2-비스(트리브로모페녹시)에탄(FF680), 테트라브로모-비스페놀 A(SAYTEX<®>RB100), 에틸렌 비스-(디브로모-노르보르난디카르복시미드)(SAYTEX<®>BN-451), 비스-(헥사클로로사이클로엔타데노) 사이클로옥탄, PTFE, 트리스-(2,3-디브로모프로필)-이소-시아누레이트, 및 에틸렌-비스-테트라브로모프탈리미드이다.

상기 언급된 난연제는 무기 (하이드)옥사이드 상승작용제와 일상적으로 조합된다. 이러한 사용에 가장 보편적인 것은 알루미늄 (하이드)옥사이드, 예컨대 Al(OH)3 또는 AlOOH, 마그네슘 하이드록사이드, 아연 또는 안티몬 옥사이드, 예를 들어, Sb2O3 또는 Sb2O5이다. 붕소 화합물이 또한 적합하다.

상기 언급된 추가 난연제 화합물은 유리하게는, 약 0.25 중량% 내지 약 45.0 중량%의 유기 중합체 기재; 예를 들어 약 0.25 중량% 내지 약 35.0%; 예를 들어 약 0.25 중량% 내지 약 30.0 중량%의 중합체의 양(중량)으로 본 발명의 조성물에 함유된다.

상기 언급된 바와 같이, 본 발명에 따른 조성물은 예를 들어, 안료, 염료, 가소제, 항-드립제, 예컨대 불소화된 중합체(PTFE, Metablen A3800, Mitsubishi Rayon), 나노클레이(Cloisite 30B) 및 보레이트(FIREBRAKE®, Borax), 항산화제, 틱소트로픽제(thixotropic agent), 레벨링 보조제(levelling assistant), 염기성 공동-안정화제, 금속 패시베이터(metal passivator), 금속 오갓이드, 유기-인 화합물, 추가의 광 안정화제 및 이들의 혼합물, 특히 안료, 페놀계 항산화제, 칼슘 스테아레이트, 아연 스테아레이트, 2-하이드록시-벤조페논, 2-(2'-하이드록시페닐)벤조트리아졸 및/또는 2-(2-하이드록시페닐)-1,3,5-트리아진 그룹의 UV 흡수제로부터 선택되는 하나 이상의 종래의 첨가제를 추가로 함유할 수 있다.

상기 언급된 첨가제는 바람직하게는, 중합체 기재 b)의 중량을 기준으로, 0.01 내지 10.0 중량%, 특히 0.05 내지 5.0 중량%의 양(중량)으로 함유된다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 조성물은 하나 이상의 충전제를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 충전제의 예는 유리 비드, 중공 유리 구체, 비정질 실리카, 백악, 운모, 하소된 카올린, 규회석, 활석, 마그네슘 카르보네이트, 바륨 설페이트 또는 유사한 생산물이고, 이들은 지방산 등으로 표면 처리되었을 수 있거나 지방산 등의 존재 하에 밀링되었을 수 있다. 열가소성 수지용 충전제로서 시장에서 현재 입수 가능한 임의의 미립자 성분이 또한 본 발명에 따른 조성물에 사용될 수 있는데, 단, 레이저 기기에 의해 측정된 분말의 평균 입자 크기는 약 2 미크론 내지 20 미크론 범위이다.

상기 언급된 충전제의 양은 바람직하게는, 중합체 기재 b)의 중량을 기준으로, 1 내지 40.0 중량%, 특히 5 내지 25.0 중량%의 양(중량)으로 함유된다.

이에, 본 발명은 또한, 중합체 기재, 예를 들어 합성 중합체, 특히 열가소성물에 난연제 특성을 부여하기 위한, 상기 정의된 바와 같은 화학식 (I)의 화합물의 용도에 관한 것이다.

본 발명은 또한, 합성 중합체에 난연제 특성을 부여하는 방법에 관한 것이며, 여기서, 본 발명에 따른 화학식 (I)의 적어도 하나의 화합물은 중합체 기재에 혼입되거나 상기 중합체 기재의 표면에 적용된다.

중합체 기재 내로의 화학식 (I)의 화합물 및 상기 정의된 바와 같은 선택적인 추가 성분의 혼입은 기지의 방법, 예컨대 분말 형태의 건조 배합, 또는 예를 들어 불활성 용매, 물 또는 오일 중 용액, 분산액 또는 현탁액 형태의 습식 혼합에 의해 수행된다. 화학식 (I)의 화합물 및 선택적인 추가 첨가제는 용매 또는 현탁/분산 제제의 후속적인 증발과 함께 또는 증발 없이 예를 들어, 성형 전에 또는 후에 혼입될 수 있거나 또한 용해되거나 분산된 첨가제 또는 첨가제 혼합물을 중합체 물질에 적용함으로써 혼입될 수 있다. 이들은 가공 장비(예를 들어, 압출기, 내부 혼합기 등)에, 예를 들어 건조 혼합물 또는 분말로서, 또는 용액 또는 분산액 또는 현탁액 또는 용융물로서 직접적으로 첨가될 수 있다.

더욱이, 본 발명은 본 발명의 난연제를 포함하는 생산물 및/또는 본 발명의 용도를 이용하는 생산물에 관한 것이다.

상기 언급된 성분, 뿐만 아니라 청구된 성분 및 기술된 구현예에서 본 발명에 따란 사용될 성분은, 관련 분야에 알려진 선택 기준이 제한 없이 적용될 수 있도록 상기 성분의 크기, 모양, 물질 선택 및 기술적 개념과 관련하여 임의의 특벼한 예외를 받지 않는다.

본 발명의 목적의 추가 세부사항, 특징 및 이점은 종속항 및 각각의 예의 하기 설명에 개시되어 있다. 이들 예는 본 발명의 완전한 범위를 필수적으로 나타내는 것이 아니지만, 본 발명의 범위를 해석하는 데 있어서 청구항 및 본원을 참조로 한다. 상기 일반적인 설명과 하기 상세한 설명은 둘 다 예시적이고 설명적일 뿐이며, 청구된 바와 같은 본 발명의 추가 설명을 제공하고자 하는 것으로 이해되어야 한다.

하기에서 본 발명은 예시적인 목적으로 비제한적인 2개의 본 발명의 실시예에 따라 기술되어야 한다.

본 발명의 실시예 I: L = O-CO-O이고 R은 부재하는 구조 (II)에 따른 화합물이다.

본 발명의 실시예 II: L = O-CO-(CH₂)₆-CO-O-이고 R은 부재하는 구조 (II)에 따른 화합물이다.

두 실시예 모두에 대해, 용융점(DSC를 통해 결정됨) 및 열 안정성(N₂ 하에 TGA에서 1% 손실)을 측정하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.

데이터로부터 알 수 있듯이, 두 화합물 모두는 우수한 특성을 나타내므로, 이들 화합물을 광범위한 적용을 위한 난연제로서 유용하게 만든다.

상기 상세한 구현예에서 요소 및 특질의 특정 조합은 예시적일 뿐이며; 이들 교시와 이 특허/출원과 참조로서 포함된 특허/출원에서의 다른 교시의 교환 및 치환이 또한 명백하게 고려된다. 당업자는, 본원에 기술된 것의 변화, 변형 및 다른 실시가 청구된 바와 같은 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 당업자에게 발생할 수 있음을 인식할 것이다. 이에, 상기 상세한 설명은 단지 예시적이고, 제한하려는 것이 아니다. 청구항에서, 단어 "포함하는"은 다른 요소 또는ㄴ 단계를 배제하지 않고, 부정 관사("a" 또는 "an")는 복수형을 배제하지 않는다. 소정의 측정치가 상호적으로 상이한 종속항에서 언급되어 있다는 사실만으로는, 이들 측정된 것들의 조합이 유리하게 사용될 수 없음을 나타내는 것은 아니다. 본 발명의 범위는 하기 청구항 및 이의 등가물에 정의되어 있다. 더욱이, 상세한 설명 및 청구항에서 사용된 참조 부호는 청구된 바와 같은 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.

Claims

난연제로서,
하기 구조 (I)에 따른 적어도 하나의 모이어티를 포함하는 화합물을 포함하고:

상기 구조 (I)에서, "*"는 모이어티가 상기 화합물의 추가의 부분에 연결되는 원자를 나타내고, "R"은 하나 이상의 선택적인 알킬 치환기를 나타내며, 1개 초과의 치환기가 존재할 때, 이들 치환기는 서로 독립적으로 선택되는, 난연제.
제1항에 있어서,
"*"로 표시된 탄소는, 1개 초과의 모이어티가 존재하는 경우 각각의 모이어티에 대해 독립적으로 선택되는 탄소-산소, 탄소-질소, 또는 탄소-탄소 결합을 통해 상기 화합물의 추가의 부분에 연결되는, 난연제.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 구조 (I)에 따른 모이어티는, 1개 초과의 모이어티가 존재하는 경우 각각의 모이어티에 대해 독립적으로 선택되는 알킬, 에테르, 아민 또는 카르복시 기에 의해 상기 화합물의 추가의 부분에 연결되는, 난연제.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 화합물은 구조 (I)의 1개 초과의 모이어티를 포함하는, 난연제.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
하기 구조 (II)의 화합물을 포함하며:

상기 구조 (II)에서, R은 상기에 기술된 바와 같고, L은 -O-, -O-CO-O-, O-R¹-O, -O-CO-R²-O- 및 -O-CO-R³-CO-O-로부터 선택되며, 이로써 R¹ 내지 R³은 서로 독립적으로, 비치환되거나 알킬-치환된 알킬 또는 페닐인, 난연제.
제5항에 있어서,
L은 -O-CO-O- 또는 -O-CO-R³-CO-O-로부터 선택되거나 이것인, 난연제.
제5항에 있어서,
L은 m이 5, 6 또는 7인 -O-CO-(C_mH_2m)-CO-O인, 난연제.
조성물로서,
(a) 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 화학식 (I)의 화합물, 및 (b) 중합체 기재(substrate)를 포함하는, 조성물.
중합체 기재에 난연제 특성을 부여하기 위한, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 화학식 (I)의 화합물의 용도.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 화학식 (I)의 화합물, 또는 제8항의 조성물을 포함하거나, 또는 제9항의 용도를 이용하는 생산물.