KR101004674B1 - 대칭성 환형 인계 화합물, 그 제조 방법 및 이를 포함한 난연성 스티렌계 수지 조성물 - Google Patents
대칭성 환형 인계 화합물, 그 제조 방법 및 이를 포함한 난연성 스티렌계 수지 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 대칭성 환형 인계 화합물, 그 제조방법 및 이를 포함한 난연성 스티렌계 수지 조성물을 제공한다. 하기 화학식 1로 표시되는 대칭성 환형 인계 화합물을 적용한 스티렌계 수지 조성물은 난연성이 우수하고, 가공이나 연소 시 할로겐화 가스를 발생시키지 않아 친환경적이며, 뛰어난 충격강도를 갖는다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서, R1 및 R2는 서로 독립적으로 수소, C1∼C6의 알킬기 또는 C6∼C20의 아릴기이다.
대칭성 환형 인계 화합물, 스티렌계 수지, 폴리페닐렌 에테르 수지
Description
도 1은 본 발명의 실시예 1에서 제조된 대칭성 환형 인계 화합물(I-1)의 GC-MS 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에서 제조된 대칭성 환형 인계 화합물(I-1)의 1H-NMR 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에서 제조된 대칭성 환형 인계 화합물(I-1)의 PNMR 분석 결과를 나타낸 것이다.
발명의 분야
본 발명은 신규한 인계 화합물 및 이를 포함한 난연성 스티렌계 수지 조성물 에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 새로운 구조의 대칭성 환형 인계 화합물 및 이를 스티렌계 수지와 폴리페닐렌 에테르 수지를 사용한 블렌드 수지에 난연제로 적용함으로써 난연성이 우수한 스티렌계 수지 조성물에 관한 것이다.
발명의 배경
스티렌계 수지는 일반적으로 우수한 가공성 및 기계적 특성으로 인하여 전자제품의 외장재로서 거의 모든 전자 제품에 적용되고 있다. 그러나 스티렌계 수지의 자체 특성상 쉽게 연소가 일어날 수 있으므로, 이에 따른 화재에 대한 저항성이 없는 것이 문제점으로 지적되고 있다. 특히 스티렌계 수지는 외부의 발화원에 의하여 쉽게 연소가 일어날 수 있으므로 화재 발생 시 화재를 더욱 확산되게 하는 역할을 할 수 있다는 것이 더 큰 문제점이다. 특히, 미국, 일본 및 유럽 등의 국가에서 전자 제품의 화재에 대한 안전성을 보장하기 위하여 난연 규격을 만족하는 고분자 수지만을 외장재로 사용하도록 법으로 규제하고 있다는 점을 감안하면 스티렌계 수지의 난연화는 그 적용을 넓히기 위해서 아주 필요한 기술이라 할 수 있다.
가장 많이 적용되고 있는 공지된 스티렌계 수지의 난연화 방법은 고무강화 스티렌계 수지에 할로겐계 화합물을 주 난연제로 사용하고 난연촉진제로 안티몬계 화합물을 함께 적용하여 난연성을 부여하는 것이다. 여기에 사용되는 할로겐계 화합물들은 폴리브로모디페닐에테르, 테트라브로모비스페놀 A, 브롬치환된 에폭시 화합물 및 염소화 폴리에틸렌 등이고, 안티몬계 화합물들은 삼산화 안티몬과 오산화 안티몬 등이다.
할로겐계 화합물과 안티몬계 화합물을 이용하여 난연성을 부여하는 경우 난연성 확보가 용이하고 물성 저하도 거의 발생하지 않아 전기 기기나 사무용 기기의 하우징 재료, ABS 수지나 PS, PBT, PET, 에폭시 수지 등의 주요 난연제로 사용되고 있다. 그러나 가공 시 발생되는 할로겐화 수소 가스가 인체에 치명적인 영향을 미칠 가능성이 있고 자연 분해가 되지 않아 환경잔류성이 높으며 물에 잘 녹지 않아 생물 축적성이 높다. 특히, 할로겐계 난연제의 주를 이루는 폴리브로모디페닐에테르의 연소 시에 다이옥신이나 퓨란과 같은 매우 유독한 가스가 발생할 가능성이 높기 때문에 친인체적이거나 친환경적이지 않다는 결정적인 약점을 가지고 있다. 그러므로 할로겐계 화합물을 적용하지 않는 난연화 방법을 개발하려는 노력이 많이 이루어지고 있다.
이에 본 발명자들은 새로운 대칭성 환형 포스포네이트를 개발하고, 이를 스티렌계 수지에 적용함으로써, 난연성이 우수한 스티렌계 수지 조성물을 개발하기에 이른 것이다.
본 발명의 목적은 우수한 난연성을 발현할 수 있는 신규한 대칭성 환형 인계 화합물과 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 대칭성 환형 인계 화합물을 난연제로 사용하여 친환경적인 난연성 수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 대칭성 환형 인계 화합물을 난연제로 사용함 으로써, 또한 폴리페닐렌 에테르의 첨가량을 줄임으로써, 내충격성과 성형성이 우수한 친환경적인 난연성 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
발명의 요약
본 발명의 신규한 대칭성 환형 인계 화합물은 하기 화학식 1로 표시된다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서, R1 및 R2는 서로 독립적으로 수소, C1∼C6의 알킬기 또는 C6∼C20의 아릴기이다.
이하, 본 발명의 구체적인 내용을 하기에 상세히 설명한다.
발명의 구체예에 대한 상세한 설명
대칭성 환형 인계 화합물
본 발명에 따른 대칭성 환형 인계 화합물은 하기 화학식 1로 표시된다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서, R1 및 R2는 서로 독립적으로 수소, C1∼C6의 알킬기 또는 C6∼C20의 아릴기이다.
상기 화학식 1에서, 상기 R1 및 R2는 서로 독립적으로 C1∼C6의 알킬기인 것이 보다 바람직하다. 예를 들어, 상기 R1 및 R2는 서로 독립적으로 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기 및 이소아밀기 중에서 선택될 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 인계 화합물의 구체적인 예는 하기 화학식 1-1로 표시되는 화합물을 포함한다.
[화학식 1-1]
상기 화학식 1-1에서, Et는 에틸기이고, t-Bu는 tert-부틸기이다.
대칭성 환형 인계 화합물의 제조방법
본 발명은 상기 대칭성 환형 인계 화합물의 합성방법을 제공한다. 상기 대칭 성 환형 인계 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 포스포닉 다이클로라이드와 하기 화학식 3으로 표시되는 폴리올을 염기 하에서 반응시켜 제조할 수 있다.
본 발명의 구체예에서는, 하기 화학식 2로 표시되는 포스포닉 다이클로라이드와 하기 화학식 3으로 표시되는 폴리올을 환류 반응시키는 것이 바람직하다.
[화학식 2]
상기 화학식 2에서, R2는 수소, C1∼C6의 알킬기 또는 C6∼C20의 아릴기이다.
[화학식 3]
상기 화학식 3에서, R1은 수소, C1∼C6의 알킬기 또는 C6∼C20의 아릴기이다.
구체적으로, 상기 화학식 2로 표시되는 포스포닉 다이클로라이드 2 당량비에 대하여 상기 화학식 3으로 표시되는 폴리올 1 당량비를 적용하며, 염기 및 용매 하에서 반응온도는 80 내지 200 ℃, 바람직하게는 100 내지 150 ℃에서 5 내지 20 시간, 바람직하게는 7 내지 15 시간동안 환류 반응시킨다.
상기 염기는 4 당량비 이상으로 사용하는 것이 바람직하다. 상기 염기로 사용할 수 있는 화합물은 특별히 제한되지 않으며, 예컨대 트리에틸아민, 피리딘, 수산화나트륨 등을 사용할 수 있다. 상기 용매로는 통상의 유기 용매를 제한 없이 사 용할 수 있다. 예를 들어, 톨루엔, 벤젠, 크실렌, 1,4-디옥산, 염화메틸렌 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 대칭성 환형 인계 화합물은 구조상 대칭성을 띄므로 인 함량이 높아 난연제로 사용될 경우, 우수한 난연성을 발휘할 수 있다. 또한, 할로겐화 가스를 배출하지 않아 친환경적이다.
난연성 스티렌계 수지 조성물
본 발명에서는 상기 대칭성 환형 인계 화합물을 난연제로 적용한 난연성 수지 조성물을 제공한다.
본 발명의 하나의 구체예에서는, 상기 대칭성 환형 인계 화합물을 스티렌계 수지에 적용한 비할로겐 난연성 스티렌계 수지 조성물을 제공한다.
상기 비할로겐 난연성 스티렌계 수지 조성물은 (A) 스티렌계 수지와 (B) 폴리페닐렌 에테르 수지로 이루어지는 기초수지 100 중량부 및 (C) 상기 화학식 1로 표시되는 대칭성 환형 인계 화합물 또는 이들의 혼합물 0.5∼50 중량부를 포함하여 이루어진다. 이하, 각 성분에 대하여 상세히 설명한다.
(A) 스티렌계 수지
본 발명의 수지 조성물에 사용할 수 있는 스티렌계 수지(A)는 예컨대 폴리스티렌 수지, 고무변성 방향족 비닐-시안화비닐 그라프트 공중합체 수지, 고무변성 고충격 폴리스티렌 수지(HIPS) 등이며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 스티렌계 수지(A)는 바람직하게는 고무와 방향족 모노알케닐 단량체에 선택적으로 알킬 에스테르 단량체, 불포화 니트릴계 단량체 또는 이들의 혼합물을 더 부가하여 제조할 수 있다.
상기 스티렌계 수지(A)는 대개 개시제의 존재 하에 중합이 실시되지만 개시제의 존재 없이 열중합에 의해 중합될 수 있다. 중합 개시제로는 벤조일 퍼옥사이드, t-부틸 하이드로 퍼옥사이드, 아세틸 퍼옥사이드, 큐멘하이드로 퍼옥사이드 등의 과산화물계 개시제와 아조비스 이소부티로니트릴 같은 아조계 개시제 중 1종 이상이 선택되어 이용될 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 스티렌계 수지(A)의 중합 방법으로는 괴상중합, 현탁중합, 유화중합 또는 이들의 혼합방법을 사용하며, 이러한 방법들 중 괴상중합방법이 바람직하게 사용된다.
상기 스티렌계 수지(A) 중합 시 사용되는 고무는 부타디엔형 고무류, 이소프렌형 고무류, 부타디엔과 스티렌계의 공중합체류 및 알킬아크릴레이트 고무류 등으로 이루어진 군으로부터 선택되며, 상기 스티렌계 수지(A)의 총 중량을 기준으로 바람직하게는 3∼30 중량%를 사용하고, 더욱 바람직하게는 5∼15 중량%를 사용한다.
상기 스티렌계 수지(A) 중합 시 사용되는 단량체는 방향족 모노알케닐 단량체이며, 스티렌계 수지(A)의 총 중량을 기준으로 바람직하게는 70 내지 97중량%, 더욱 바람직하게는 85 내지 90 중량%를 사용한다. 또한 상기 방향족 모노알케닐 단량체에 아크릴로니트릴, 아크릴산, 메타크릴산, 무수말레인산, N-치환 말레이미드 등의 단량체를 부가하여 중합함으로써 내화학성, 가공성, 내열성과 같은 특성을 부여할 수 있다. 이 때 첨가되는 양은 단량체의 총합 100 중량부에 대하여 40 중량부 이하인 것이 바람직하다.
폴리페닐렌 에테르 수지(B)와의 블렌드에서 상기 스티렌계 수지(A)가 최적의 물성을 내기 위해서는 고무상의 입자크기가 0.1∼4.0 ㎛인 것이 바람직하다.
상기 스티렌계 수지(A)는 기초수지 (A)+(B)의 총중량을 기준으로 60∼99 중량%로 사용되고, 바람직하게는 65∼90 중량%, 보다 바람직하게는 70∼85 중량%로 사용된다.
(B) 폴리페닐렌 에테르 수지
본 발명에 따른 수지 조성물은 상기 스티렌계 수지(A)의 부족한 난연성과 내열성을 극복하기 위하여 폴리페닐렌 에테르 수지(B)를 첨가하여 기초수지의 한 성분으로 사용한다. 이러한 폴리페닐렌 에테르 수지(B)로는 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌)에테르, 폴리(2,6-디에틸-1,4-페닐렌)에테르, 폴리(2,6-디프로필-1,4-페닐렌)에테르, 폴리(2-메틸-6-에틸-1,4-페닐렌)에테르, 폴리(2-메틸-6-프로필-1,4-페닐렌)에테르, 폴리(2-에틸-6-프로필-1,4-페닐렌)에테르, 폴리(2,6-디페닐-1,4-페닐렌)에테르, 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌)에테르와 폴리(2,3,6-트리메틸-1,4-페닐렌)에테르의 공중합체, 및 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌)에테르와 폴리(2,3,5-트리에틸-1,4-페닐렌)에테르의 공중합체 등이 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상의 혼합물로 사용될 수 있다. 바람직하게는 폴 리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌)에테르와 폴리(2,3,6-트리메틸-1,4-페닐렌)에테르의 공중합체 및 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌)에테르가 사용되며, 이 중에서 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌)에테르가 가장 바람직하다.
본 발명에 사용되는 폴리페닐렌 에테르 수지(B)의 중합도는 특별히 제한되지는 않지만, 수지 조성물의 열안정성이나 작업성을 고려하여 25℃의 클로로포름 용매에서 측정된 고유점도가 0.2∼0.8인 것이 바람직하다.
본 발명에서 폴리페닐렌 에테르 수지(B)는 기초수지 (A)+(B)의 총 중량을 기준으로 1∼40 중량%로 사용되고, 바람직하게는 10∼35 중량%, 보다 바람직하게는 15∼30 중량%로 사용된다. 상기 폴리페닐렌 에테르 수지(B)를 40 중량% 초과하여 사용하면 성형성이 떨어지고, 1 중량% 미만으로 사용할 경우에는 난연도가 현저히 저하되는 경향을 보인다.
(C) 대칭성 환형 인계 화합물
본 발명의 수지 조성물에 사용되는 대칭성 환형 인계 화합물은 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이들의 혼합물이다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서, R1 및 R2는 서로 독립적으로 수소, C1∼C6의 알킬기 또는 C6∼C20의 아릴기이다.
화학식 1로 표시되는 대칭성 환형 인계 화합물(C)은 상기 기초수지 (A)+(B) 100 중량부에 대하여 0.5∼50 중량부, 바람직하게는 1∼40 중량부, 보다 바람직하게는 2.5∼35 중량부로 사용된다. 상기 대칭성 환형 인계 화합물(C)을 50 중량부 초과하여 사용하면 기계적 강도 등 물성이 떨어지고, 0.5 중량부 미만으로 사용할 경우에는 난연도가 저하되는 경향을 보인다.
본 발명의 하나의 구체예에서, 상기 수지 조성물은 보다 향상된 난연 효과를 갖기 위하여, (D) 방향족 인산 에스테르 화합물, (E) 인산염 화합물 또는 이들의 혼합물을 더 포함할 수 있다.
상기 방향족 인산 에스테르 화합물(D), 인산염 화합물(E) 또는 이들의 혼합물은 상기 기초수지 (A)+(B) 100 중량부에 대하여 0.1∼40 중량부로 사용되는 것이 바람직하며, 5∼30 중량부가 보다 바람직하고, 10∼25 중량부가 보다 더 바람직하다. 상기 방향족 인산 에스테르 화합물(D), 인산염 화합물(E) 또는 이들의 혼합물이 0.1 중량부 미만으로 사용될 경우 향상된 난연 효과를 얻기 어렵고, 40 중량부를 초과하여 사용될 경우 기계적 강도 등의 물성이 떨어지는 단점이 있다.
상기 방향족 인산 에스테르 화합물(D)과 인산염 화합물(E)을 함께 사용할 경우에는, 상기 기초수지 (A)+(B) 100 중량부에 대하여, 상기 방향족 인산 에스테르 화합물(D)은 0.05∼30 중량부, 상기 인산염 화합물(E)은 0.05∼10 중량부로 사용하는 것이 바람직하다.
이하 방향족 인산 에스테르 화합물(D)과 인산염 화합물(E)에 대해 상술한다.
(D) 방향족 인산 에스테르 화합물
본 발명에서 사용하는 방향족 인산 에스테르 화합물은 하기 화학식 4의 구조를 갖는다.
[화학식 4]
상기 화학식 4에서, R3, R4 및 R5는 서로 독립적으로 수소 또는 C1∼C4의 알킬기이고, X는 C6∼C20의 아릴기 또는 알킬기가 치환된 C6∼C20의 아릴기로서, 레소시놀, 히드로퀴놀 또는 비스페놀-A로부터 유도된 것이다. 또한 n은 0∼4의 정수이다.
상기 화학식 4에 해당되는 화합물의 예로 n이 0인 경우 트리페닐 포스페이트, 트리(2,6-디메틸)포스페이트 등이 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. n이 1인 경우 레소시놀 비스(디페닐)포스페이트, 레소시놀비스(2,6-디메틸페닐)포스페이트, 레소시놀비스(2,4-디터셔리-부틸페닐)포스페이트, 하이드로퀴놀비스(2,6-디메틸페닐)포스페이트, 하이드로퀴놀비스(2,4-디터셔리-부틸페닐)포스페이트 등이 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 이들 방향족 인산 에스테르 화합물(D)은 단독으로 적용되거나 각각의 혼합물로도 적용이 가능하다.
(E) 인산염 화합물
본 발명에서 사용하는 인산염 화합물은 알킬 포스피닉산 금속염 화합물로 하기 화학식 5의 구조를 갖는다.
[화학식 5]
상기 화학식 5에서, R1 및 R2는 서로 독립적으로 수소 또는 C1∼C4의 알킬기이고, M은 금속인 Al, Mg, K, Zn 및 Ca 중에서 선택되며, n은 1∼3의 정수이다.
상기 인산염 화합물(E)의 구체적인 예로는 디에틸 포스피닉산 알루미늄염을 들 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 구체예에서, 상기 수지 조성물은 상술한 구성 성분 외에도, 용도에 따라 다양한 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제의 구체적인 예는 열안정제, 적하방지제, 산화방지제, 상용화제, 광안정제, 가소제, 안료, 염료, 무기물 첨가제 등을 포함하며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 무기물 첨가제의 구체적인 예로는 유리섬유, 석면, 탈크, 세라믹, 황산염 등이 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 첨가제는 단독 또는 2종 이상의 혼합물로 적용될 수 있다. 상기 첨가제는 상기 기초수지 (A)+(B) 100 중량부에 대하여 30 중량부 이 하로 사용되는 것이 바람직하며, 0.001∼30 중량부로 사용되는 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 수지 조성물은 수지 조성물을 제조하는 공지의 방법에 의하여 제조할 수 있다. 예를 들어, 상술한 구성 성분과 첨가제들을 함께 혼합한 후, 압출기 내에서 용융 압출하여 펠렛 형태로 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 수지 조성물은 난연성 및 충격강도가 우수하여 여러 가지 제품에 적용될 수 있다. 특히 엄격한 난연 규격이 적용되는 TV, 컴퓨터, 오디오, 에어컨, 사무자동화 등과 같은 전기ㆍ전자 제품에 널리 사용될 수 있다.
본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이며 본 발명의 보호범위를 한정하거나 제한하고자 하는 것은 아니다
실시예
실시예 1: 대칭성 환형 인계 화합물의 제조
t-부틸 포스포닉 디클로라이드 (IV) 2 당량비와 테트라올 (V) 1 당량비, 트리에틸아민 4 당량비를 톨루엔 용매 하에 130℃에서 10시간 동안 환류 반응시켰다. 반응 종료 후 물을 넣고 고체가 사라질 때까지 교반하고 유기층을 취하여 감압증류하여 순도 99 %이상, 수율 50%의 대칭성 환형 인계 화합물(I-1)을 얻었다.
(t-Bu: 터셔리부틸기(t-butyl), Et: 에틸기(ethyl))
상기에서 제조된 대칭성 환형 인계 화합물(I-1)에 대하여 GC-MS 분석, 1H-NMR 분석 및 PNMR분석을 하였으며, 분석결과는 각각 도 1, 2 및 3에 나타내었다.
난연성 스티렌계 수지 조성물의 제조
하기 실시예 및 비교실시예에서 사용된 각 성분들의 사양은 다음과 같다.
(A) 스티렌계 수지
제일모직(주)의 고무강화 스티렌계 수지 HG-1760S를 사용하였다.
(B) 폴리페닐렌 에테르(PPE) 수지
일본 미쓰비시 엔지니어링 플라스틱 사의 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌)에테르(상품명: PX-100F)를 사용하였으며, 입자의 크기는 수십 ㎛의 평균입경을 갖는 분말형태이다.
(C) 대칭성 환형 인계 화합물
상기 실시예 1에서 제조된 대칭성 환형 인계 화합물(I-1)을 사용하였다.
(D) 방향족 인산에스테르 화합물
일본 대팔화학의 비스페놀 A 비스(디페닐)포스페이트(상품명: CR741S)를 사용하였다.
(E) 인산염 화합물
Clariant사의 디에틸 포스피닉산 알루미늄염(상품명: Exolit OP930)을 사용하였다.
실시예 2∼7
상기 각 성분을 하기 표 1에 기재된 함량으로 혼합 한 후 통상의 이축 압출기에서 200∼280℃의 온도범위에서 압출하여 펠렛을 제조하였다. 제조된 펠렛을 80℃에서 2시간 건조한 후 6Oz 사출기에서 성형온도 180∼280℃, 금형온도 40∼80℃의 조건으로 사출하여 시편을 제조하였다.
제조된 시편을 사용하여 UL 94 VB 난연규정에 따라 1/8"의 두께에서 난연도를 측정하였다. 충격 강도는 ASTM D 256(1/8", ㎏·㎝/㎝)에 준하여 측정하였다. 측정 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
비교실시예 1∼2
하기 표 1에 기재된 바와 같이, 각 성분의 함량을 조절한 것 이외에는 실시예 2∼7과 동일하게 시편을 제조하여 물성을 측정하였다. 측정결과는 하기 표 1에 나타내었다.
상기 표 1의 결과로부터, 본 발명의 대칭성 환형 인계 화합물을 난연제로 사용하여 제조한 실시예 2∼7은 방향족 인산 에스테르 화합물과 인산염 화합물을 함께 사용하여 제조한 비교실시예 1 및 방향족 인산 에스테르 화합물을 단독으로 사용하여 제조한 비교실시예 2에 비해 1/8"의 두께에서 난연성 및 충격 강도가 우수한 것을 알 수 있다.
본 발명의 대칭성 환형 인계 화합물은 대칭 구조를 갖기 때문에 인 함량이 높아 우수한 난연성을 발휘할 수 있다. 또한, 할로겐화 가스를 배출하지 않아 친환 경적이다.
그리고 본 발명의 스티렌계 수지 조성물은 상기 대칭성 환형 인계 화합물을 포함함으로써, 뛰어난 난연성을 가지며 친환경적일 뿐만 아니라 충격강도와 같은 기계적 물성이 우수하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.
Claims (8)
- 하기 화학식 1로 표시되는 대칭성 환형 인계 화합물:[화학식 1]
상기 화학식 1에서, R1 및 R2는 서로 독립적으로 수소, C1∼C6의 알킬기임. - 하기 화학식 2로 표시되는 포스포닉 다이클로라이드와 하기 화학식 3으로 표시되는 폴리올을 염기 하에서 반응시켜 화학식 1의 대칭성 환형 인계 화합물을 합성하는 방법:[화학식 2]
상기 화학식 2에서, R2는 수소, C1∼C6의 알킬기임;[화학식 3]
상기 화학식 3에서, R1은 수소, C1∼C6의 알킬기임;[화학식 1]
상기 화학식 1에서, R1 및 R2는 서로 독립적으로 수소, C1∼C6의 알킬기임. - (A) 스티렌계 수지와 (B) 폴리페닐렌 에테르 수지로 이루어지는 기초수지 100 중량부; 및(C) 하기 화학식 1로 표시되는 대칭성 환형 인계 화합물 또는 이들의 혼합물 0.5∼50 중량부;를 포함하는 난연성 스티렌계 수지 조성물:[화학식 1]
상기 화학식 1에서, R1 및 R2는 서로 독립적으로 수소, C1∼C6의 알킬기임. - 제3항에 있어서, 상기 기초수지는 스티렌계 수지(A) 60∼99 중량%와 폴리페닐렌 에테르 수지(B) 1∼40 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 난연성 스티렌계 수지 조성물.
- 제3항에 있어서, 상기 기초수지 (A)+(B) 100 중량부에 대하여, (D) 방향족 인산 에스테르 화합물, (E) 인산염 화합물 또는 이들의 혼합물 0.1∼40 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 스티렌계 수지 조성물.
- 제5항에 있어서, 상기 방향족 인산 에스테르 화합물(D)은 하기 화학식 4의 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 난연성 스티렌계 수지 조성물:[화학식 4]
상기 화학식 4에서, R3, R4 및 R5는 서로 독립적으로 수소 또는 C1∼C4의 알킬기이고, X는 C6∼C20의 아릴기 또는 알킬기가 치환된 C6∼C20의 아릴기로서, 레소시놀, 히드로퀴놀 또는 비스페놀-A로부터 유도된 것이며, n은 0∼4의 정수임. - 제5항에 있어서, 상기 인산염 화합물(E)은 하기 화학식 5의 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 난연성 스티렌계 수지 조성물:[화학식 5]
상기 화학식 5에서, R1 및 R2는 서로 독립적으로 수소 또는 C1∼C4의 알킬기이고, M은 금속인 Al, Mg, K, Zn 및 Ca 중에서 선택되며, n은 1∼3의 정수임. - 제3항에 있어서, 상기 기초수지 (A)+(B) 100 중량부에 대하여, 열안정제, 적하방지제, 산화방지제, 상용화제, 광안정제, 가소제, 안료, 염료, 무기물 첨가제 및 이들은 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제 30 중량부 이하를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 스티렌계 수지 조성물.
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