KR102471310B1 - 시트레이트계 가소제 조성물 및 이를 포함하는 수지 조성물 - Google Patents
시트레이트계 가소제 조성물 및 이를 포함하는 수지 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 시트레이트계 가소제 조성물 및 이를 포함하는 수지 조성물에 관한 것으로, 상기 시트레이트계 가소제 조성물은 2-에틸헥산올, 2-옥탄올 또는 n-옥탄올에서 선택 되어지는 하나 또는 둘 이상의 알코올 및 시트르산의 반응으로부터 제조되어, 인체 유해성이 없고, 기존 프탈레이트계 가소제 조성물의 내휘발성 및 내노화성의 문제를 해결 할 수 있다.
Description
본 발명은 시트레이트계 가소제 조성물 및 이를 포함하는 수지 조성물에 관한 것이다.
일반적인 고분자는 분자의 상호간의 힘이 작용하고 있다. 고분자 분자상호간의 힘은 고분자사슬의 극성분자와 비극성분자간의 힘으로 발생한다. 이 힘이 강할수록 수지를 이루는 고분자 분자간의 유동성 작아진다. 따라서 고분자의 분자상호간의 힘이 클수록 딱딱한 성질을 뛰고, 가공이 어려워진다. 고분자 수지는 시트, 인조가죽, 벽지, 도료, 실란트 및 발포매트 등과 같은 용도로 사용하기 위해 유연성 및 가공성을 부여해야한다. 이 때 고분자 수지 조성물에 첨가하는 것이 가소제이다.
가소제는 고분자사슬 사이에 침투하여, 분자 상호간의 힘을 완화하는 역할을 한다. 일반적으로 가소제는 아디프산 또는 프탈산과 같은 카복실산과 알코올을 에스테르 반응으로 생성된, 아디페이트계 및 프탈레이트계이다. 상용화 된 1차 가소제의 일례로 디(2-에틸헥실)아디페이트, 디이소노닐아디페이트, 디이소데실아디페이트, 및 디(에틸헥실)프탈레이트, 디이소노닐 프탈레이트, 디이소데실프탈레이트 등을 들 수 있다.
하지만 많은 연구를 통해, 상용화 된 프탈레이트계 가소제는 환경호르몬으로 내분비계를 교란하는 것으로 밝혀졌다. 아디페이트계 가소제의 경우, 프탈레이트계 가소제와 비교해서 규제가 약하지만, (2-에틸헥실)아디페이트의 경우는 조리기구, 식품용기, 식품포장에 관해서 사용량이 규제되어 있다.
상기 프탈레이트계 가소제는 국내에서 2010년에 국립환경원에서 유아용품, 어린이 장남감 등과 같은 유아 및 청소년을 대상으로 규제를 하였다. 그리고 2012년도에서 벽지, 바닥재 등을 적용하며 상업적인 용도의 제한까지 확대되었다. 규제로 인해 상기 프탈레이트계의 사용량의 제한이 되어, 규제 전 충분한 가소제를 첨가한 수지 조성물의 물성을 구현하지 못한다.
따라서, 아디페이트계 가소제 또는 프탈레이트계를 대체할 수 있는 새로운 가소제 개발에 집중하고 있다. 상기 아디페이트계 가소제 또는 프탈레이트계 가소제를 대체할 수 있는 가소제는 대표적으로 시트레이트계 가소제가 있다. 기존에 사용되던 시트레이트계 가소제는 시트르산과 탄소 수가 2~4 의 알코올의 에스테르반응으로 합성되었으며, 2차 가소제로 사용되었다. 하지만 이러한 제품들이 갖는 저내열성 또는 가열 감량 등의 문제점으로 인하여, 고 함량으로 사용하는 단독 가소제 또는 1차 가소제로서 적용이 어렵다.
따라서 시트레이트계 가소제를 1차 가소제를 이용하기 위해서 많은 연구사 필요하다. 또한 상기 시트레이트계 가소제 조성물을 통해 비 환경호르몬 및 수지의 가공성, 휘발성, 인장강도, 이행손실, 열적손실 등의 다양한 물성 면에서, 상기 아디페이트계 또는 프탈레이트계 가소제를 충분히 개선한 가소제조성물의 개발이 필요하다.
상기와 같은 종래의 기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 2-에틸헥산올, 2-옥탄올 또는 n-옥탄올에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 알코올과 시트르산을 반응하여 제조되는, 인체 무해성 및 친환경성이 우수한 시트레이트계 가소제 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 시트르산에 2-에틸헥산올, 2-옥탄올 또는 n-옥탄올에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 알코올을 에스테르화 반응으로 제조는 시트레이트계 가소제 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 구현에서 시트레이트계 가소제 조성물은 시트르산과 2-에틸헥산올, 2-옥탄올 및 n-옥탄올에서 선택되는 하나의 알코올을 에스테르화 반응으로 제조된 시트레이트계 가소제 조성물을 제공할 수 있다.
또 다른 본 발명의 일 구현에서, 시트레이트계 가소제 조성물은 시트르산과 2-에틸헥산올 및 2-옥탄올의 혼합 알코올을 에스테르화 반응으로 제조된 시트레이트계 가소제 조성물을 제공할 수 있다.
또 다른 본 발명의 일 구현에서, 시트레이트계 가소제 조성물은 시트르산과 2-에틸헥산올 및 n-옥탄올의 혼합 알코올을 에스테르화 반응으로 제조된 시트레이트계 가소제 조성물을 제공할 수 있다.
또 다른 본 발명의 일 구현에서 시트레이트계 가소제 조성물은 시트르산과 n-옥탄올 및 2-옥탄올의 혼합 알코올을 에스테르화 반응으로 제조된 시트레이트계 가소제 조성물을 제공할 수 있다.
또 다른 본 발명의 일 구현에서 시트레이트계 가소제 조성물은 시트르산과 2-에틸헥산올, 2-옥탄올 및 n-옥탄올의 혼합 알코올을 에스테르화 반응으로 제조된 시트레이트계 가소제 조성물을 제공할 수 있다.
본 발명은 상술된 시트레이트계 가소제 조성물 및 고분자 수지를 포함하는 수지 조성물을 제공 할 수 있다.
본 발명의 일 구현에서 고분자 수지는 폴리염화비닐 수지, 폴리올레핀 수지, 폴리에스테르수지, ABS 수지, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체, 에틸렌 중합체, 프로필렌 중합체, 폴리케톤, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 천연고무, 합성고무 또는 아크릴 수지로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 일 구현에서 수지 조성물은 상기 시트레이트계 가소제조성물이 고분자수지 100 중량부에 대해서 5 내지 150 중량부를 포함하는 수지조성물을 제공할 수 있다.
또 다른 본 발명의 일 구현에서의 수지 조성물은 2차 가소제, 충진제, 활제, 안정제, 발포제, 점도 조절제, 가공조제, 난연제, 증진제, 안료 및 분산제로 이루어진 군으로부터 선택되어지는 어느 하나 또는 둘 이상을 더 포함될 수 있다.
본 발명은 상술된 수지 조성물로 부터 제조된 성형품을 제공한다.
본 발명은 2-에틸헥산올, 2-옥탄올 및 n-옥탄올에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 알코올과 시트르산을 에스테르 반응하여 제조된 가소제 조성물은 친환경적 및 인체 무해성으로 기존의 프탈레이트계 가소제를 대체할 수 있다.
또한 상기 시트레이트계 가소제 조성물을 포함하는 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품은 높은 신장잔율, 내휘발성을 부여할 수 있으며, 상기 수지 조성물 및 성형품은 우수한 내 노화성을 부여할 수 있다.
이하 실시예를 통해 본 발명에 시트레이트계 가소제 조성물, 이를 포함하는 수지 조성물 및 상기 수지 조성물로 제조된 성형품에 대하여 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 참조일 뿐 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현 될 수 있다.
또한 달리 정의되지 않는 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본원에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 실시예를 효과적으로 기술하기 위함이고, 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
본 발명에서 시트레이트계 가소제 조성물의 용어개념은 하나의 시트레이트계 가소제가 아닌, 알킬기가 서로 다른 시트레이트계 가소제의 혼합물일 수 있다.
본 발명은 2-에틸헥산올, n-옥탄올 및 2-옥탄올에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 알코올과 시트르산을 에스테르화 반응으로 시트레이트계 가소제 조성물을 제공 할 수 있다.
상기 시트레이트계 가소제 조성물을 포함한 수지 조성물로 제조된 성형품은 내휘발성, 신장잔율, 신장율 및 인장강도가 우수함을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
구체적인 예로 시트르산은 카르복실기를 3개를 포함하는 화합물이다. 따라서 본 발명에서 2-에틸헥산올, n-옥탄올 및 2-옥탄올에서 선택되는 둘 이상 알코올의 혼합한 알코올과 시트르산을 반응하였을 때, 시트르산의 카르복실산에 치환된 알킬기가 서로 다른 시트레이트계 가소제가 제조될 수 있다.
본 발명의 일 구현에서 2-에틸헥산올, 2-옥탄올 및 n-옥탄올에서 선택되는 어느 하나의 알코올과 시트르산을 에스테르화 반응하여 제조된 시트레이트계 가소제 조성물을 제공할 수 있다.
또 다른 본 발명의 일 구현에서, 상기 시트레이트계 가소제 조성물은 2-에틸헥산올 및 2-옥탄올의 혼합 알코올과 시트르산을 에스테르화 반응하여 제조된 시트레이트계 가소제 조성물을 제공할 수 있다.
또 다른 본 발명의 일 구현에서, 상기 시트레이트계 가소제 조성물은 2-에틸헥산올 및 n-옥탄올의 혼합 알코올과 시트르산을 에스테르화 반응하여 제조된 시트레이트계 가소제 조성물을 제공할 수 있다.
또 다른 본 발명의 일 구현에서 상기 시트레이트계 가소제 조성물은 n-옥탄올 및 2-옥탄올 혼합 알코올과 시트르산을 에스테르화 반응하여 제조된 시트레이트계 가소제 조성물을 제공할 수 있다.
또 다른 본 발명의 일 구현에서 상기 시트레이트계 가소제 조성물은 2-에틸헥산올, 2-옥탄올 및 n-옥탄올의 혼합 알코올과 시트르산을 에스테르화 반응하여 제조된 시트레이트계 가소제 조성물을 제공할 수 있다.
구체적으로 상기 시트레이트계 가소제 조성물은 시트르산에 n-옥탄올을 에스테르화 반응 또는 n-옥탄올이 포함된 혼합 알코올을 에스테르화 반응으로 제조된 것 일수 있다. 상기 n-옥틸기를 하나 이상 가지는 시트레이트계 가소제 조성물을 포함한 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품은 휘발감량 뿐만 아니라, 신장잔율 및 100% 모듈러스에서 우수한 효과를 가질 수 있다.
상기의 시트레이트계 가소제 조성물의 이해를 돕기 위해 구조식으로 설명하나, 본 발명은 범위가 상기 구조식에 한정되는 것은 아니다.
상기 본 발명의 일 구현에서 제조된 시트레이트계 가소제 조성물은 하기 구조식으로 표시되는 시트레이트 및 이들의 이성질체에서 선택되는 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다.
본 발명은 상기 시트레이트계 가소제 조성물 및 고분자 수지를 포함하는 수지 조성물을 제공할 수 있다.
상기 고분자 수지는 폴리염화비닐 수지, 폴리올레핀 수지, 폴리에스테르 수지, ABS 수지, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체, 에틸렌 중합체, 프로필렌 중합체, 폴리케톤, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 천연고무, 합성고무 또는 아크릴 수지로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
구체적으로 상기 고분자 수지는 폴리염화비닐 수지, 폴리올레핀 수지 또는 폴리에스테르 수지와 같이 고분자 사슬간의 응력이 강한 수지일 수 있으며, 더욱 구체적으로는 폴리염화비닐 수지 또는 폴리에스테르 수지일 수 있지만, 이를 한정하지 않는다.
본 발명의 일 양태에 따른, 상기 수지 조성물은 고분자수지 100 중량부 기준으로 상기 시트레이트계 가소제조성물을 5 내지 150 중량부, 바람직하게는 20 내지 100 중량부로 포함될 수 있지만, 본 발명의 목적을 달성하는 선에서는 이를 한정하지 않는다.
또 다른 본 발명의 일 구현에서의 상기 수지 조성물은 2차 가소제, 충진제, 활제, 안정제, 발포제, 점도 조절제, 가공조제, 난연제, 증진제, 안료 및 분산제로 이루어진 군으로부터 선택되어지는 어느 하나 또는 둘 이상을 더 포함될 수 있다.
구체적으로 상기 충진제는 세라믹 및 금속기반 물질로 예를 들면, 탄산칼슘 실리카, 마그네슘 카보네이트, 칼슘 카보네이트, 탈크 등이 사용될 수 있다. 하지만 충진제는 본 기술분야, 특히 폴리염화비닐수지 조성물에 대하여 사용을 제한하지 않는다.
구체적으로 상기 충진제는 고분자수지 100 중량부에 대해, 1 내지 200 중량부, 더욱 구체적으로는 1 내지 150 중량부를 포함할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
또한 구체적으로 상기 안정제, 자외선 안정제, 난연제 또는 활제와 같은 첨가제는 상기 고분자수지 100 중량부에 대하여 각각 0.1 내지 50 중량부를 첨가할 수 있지만, 이에 한정하는 것은 아니다.
본 발명에서 본 발명의 일 구현의 시트레이트계 가소제 조성물을 포함하는 수지 조성물로부터 제조된 성형품을 제공할 수 있다.
상기 성형품은 우수한 신장율, 신장잔율, 내휘발성, 내브리딩성 및 내휘발성을 가져 수지조성물의 가공성이 우수하고, 내노화성이 우수한 물성을 제공할 수 있다.
따라서, 상기 성형품은 자동차용 인조가죽 및 전선, 필름, 시트 등에서 적절하게 사용이 가능하다.
이하 본 발명을 실시예를 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 이들은 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 권리범위가 하기의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예
<시험 항목>
1. 인장강도 및 신장율 측정
KS M 3156 규격에 의하여 측정하였다. 크로스헤드 스피드를 200 mm/min으로 당긴 후, 시편의 절단되는 지점을 측정하였다. 인장강도 및 신장율은 하기식에서 계산된다.
인장강도(kgf/mm2) = 로드(load) 값(kgf)/시편의 두께(mm)*폭(mm)
신장율 (%) = [신장 후 길이/초기길이] × 100
2. 신장잔율
가열형 노화시험기(Geer Oven)에서 121℃ × 168시간의 노화 조건으로 시편을 방치한 후, 신장율을 측정하였다. 신장율 측정은 상기와 같이 KS M 3156 규격으로 측정하였다. 노화 실험 전,후의 신장율을 측정하여 하기식에 따라 신장잔율을 계산하였다.
신장잔율 (%) = [노화 후 시편 신장율/노화 전 시편 신장율] × 100
계산 결과값이 100%에 가까울수록 노화 전과 유사한 기계적 물성을 가지는 것이며, 이는 초기물성의 유지 특성인 내구성/내노화성이 우수하다는 것을 의미한다.
3. 휘발감량
가열형 노화시험기(Geer Oven)에서 121℃ × 168시간의 노화 조건으로 시편을 방치한 후, 하기 계산식에 따라 가열(노화) 후 무게감량을 계산하였다. 가열(노화) 후 무게감량이 적을수록 내노화성이 우수하다.
휘발감량 (wt%) = (노화 전 무게 - 노화 후 무게)/노화 전 무게 × 100
4. 100 % 모듈러스
KS M 3156 규격에 의하여 측정하였다. 크로스헤드 스피드를 200mm/min으로 당긴 후, 시편의 초기 표선거리 2개가 되는 지점, 즉 시편이 인장에 의해, 100% 신장될 때의 인장강도를 측정하였다. 이는 가소화 효율을 의미하고, 100% 모듈러스 값이 낮을수록 재료의 가소화 효율이 우수하다고 판단한다.
실시예 1 : 시트레이트계 가소제 조성물(TEHC, 트리 2-에틸헥실 시트레이트)의 제조
시트르산 1mol과 2-에틸헥산올 3mol을 반응기에 넣고, 촉매인 PTSA(파라톨루엔설포닉 엑시드)를 0.006mol을 반응기에 추가적으로 넣었다. 그리고 약 160 ℃까지 온도를 증가시켜 직접에스테르화 반응을 하였다. 직접 에스테르화 반응 중, 2-에틸헥산올 0.9mol을 추가적으로 반응기에 넣었다. 반응 종료 후, 반응물을 정제하였다. 그리고 수득된 화합물을 GC-Mass로 분석하였다.
측정샘플 제작
폴리염화비닐수지(중합도 1,000/한화솔루션 P-1000 Grade)100 중량부에 대하여, 실시예1의 가소제조성물 70 중량부 및 안정제(CZ-400(Ca-Zn Organics, 송원산업) 2.5 중량부를 첨가하고, 이를 투-롤밀 장비로 이용하여 170℃에서 5분간 훈련하였다. 이후, 열프레스를 이용하여 175℃에서 3분간 15 Mpa의 압력을 가하고, 90℃이하로 냉각한 후, 두께 1mm의 시트로 제작하였다. 그 후, 그 물성을 측정하여 하기 표 1에 기재하였다.
실시예 2 : 시트레이트계 가소제 조성물(TNOC, 트리 n-옥틸 시트레이트)의 제조
상기 실시예 1에서 2-에틸헥산올을 사용하는 대신 n-옥탄올을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 반응을 수행하였다. 이후, 실시예 1과 동일한 방법으로 측정샘플을 제작하고, 그 물성을 측정하여 하기 표1에 기재하였다.
실시예 3 : 시트레이트계 가소제 조성물(T2OC, 트리 2-옥틸 시트레이트)의 제조
상기 실시예 1에서 2-에틸헥산올을 사용하는 대신 2-옥탄올을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 반응을 수행하였다. 이후, 실시예 1과 동일한 방법으로 측정샘플을 제작하고, 그 물성을 측정하여 하기 표1에 기재하였다.
실시예 4 : 시트레이트계 가소제조성물(2-에틸헥실 및 n-옥틸의 시트레이트 혼합물)의 제조
상기 실시예 1에서 2-에틸헥산올을 사용하는 대신 2-에틸헥산올과 n-옥탄올을 몰비 5:5로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 반응을 수행하였다. 이후, 실시예 1과 동일한 방법으로 측정샘플을 제작하고, 그 물성을 측정하여 하기 표1에 기재하였다.
실시예 5 : 시트레이트계 가소제조성물(2-에틸헥실 및 2-옥틸의 시트레이트 혼합물)의 제조
상기 실시예 1에서 2-에틸헥산올을 사용하는 대신 2-에틸헥산올과 2-옥탄올을 몰비 5:5로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 반응을 수행하였다. 이후, 실시예 1과 동일한 방법으로 측정샘플을 제작하고, 그 물성을 측정하여 하기 표1에 기재하였다.
실시예 6 : 시트레이트계 가소제조성물(n-옥틸 및 2-옥틸의 시트레이트 혼합물)의 제조
상기 실시예 1에서 2-에틸헥산올을 사용하는 대신 n-옥탄올과 2-옥탄올을 몰비 5:5로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 반응을 수행하였다. 이후, 실시예 1과 동일한 방법으로 측정샘플을 제작하고, 그 물성을 측정하여 하기 표1에 기재하였다.
실시예 7: 시트레이트계 가소제 조성물(2-에틸헥실, n-옥틸 및 2-옥틸의 시트레이트 혼합물)의 제조
상기 실시예 1에서 2-에틸헥산올을 사용하는 대신 2-에틸헥산올, n-옥탄올 및 2-옥탄올을 몰비 4:3:3으로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 반응을 수행하였다. 이후, 실시예 1과 동일한 방법으로 측정샘플을 제작하고, 그 물성을 측정하여 하기 표 1에 기재하였다.
비교예 1: 시트레이트계 가소제조성물(THpC, 트리(n-헵틸) 시트레이트)의 제조
상기 실시예 1에서 2-에틸헥산올을 사용하는 대신 n-헵탄올을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 반응을 수행하였다. 이후, 실시예 1과 동일한 방법으로 측정샘플을 제작하고, 그 물성을 측정하여 하기 표1에 기재하였다.
비교예 2: 시트레이트계 가소제 조성물(THxC, 트리(n-헥실) 시트레이트)의 제조
상기 실시예 1에서 2-에틸헥산올을 사용하는 대신 n-헥산올을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 반응을 수행하였다. 이후, 실시예 1과 동일한 방법으로 측정샘플을 제작하고, 그 물성을 측정하여 하기 표1에 기재하였다.
비교예 3: DIDP(di isodecyl phthalate)
실시예 1내지 7의 측정샘플제작에서 시트레이트계 가소제 조성물 대신
DIDP(di isodecyl phthalate / Exxon社)을 사용한 것을 제외하고 동일한 방법으로 측정샘플을 제작하고, 그 물성을 측정하여 하기 표 1에 기재하였다.
| 인장강도 (kgf/mm2) |
신장율 (%) |
신장잔율 (%) |
100% modulus (kgf/mm2) | 휘발감량 (wt%) |
|
| 실시예 1 | 1.4 | 354 | 75 | 0.68 | 8.9 |
| 실시예 2 | 1.3 | 358 | 90 | 0.64 | 3.0 |
| 실시예 3 | 1.4 | 355 | 66 | 0.70 | 10.1 |
| 실시예 4 | 1.4 | 356 | 85 | 0.66 | 4.9 |
| 실시예 5 | 1.4 | 355 | 79 | 0.69 | 9.3 |
| 실시예 6 | 1.4 | 356 | 77 | 0.66 | 6.7 |
| 실시예 7 | 1.4 | 357 | 80 | 0.65 | 5.3 |
| 비교예 1 | 1.3 | 326 | 43 | 0.62 | 16.1 |
| 비교예 2 | 1.2 | 324 | 35 | 0.60 | 21.3 |
| 비교예 3 | 1.5 | 351 | 55 | 0.73 | 15.5 |
본 발명의 실시예 1 내지 7은 알킬기의 탄소수가 8개인 알킬알코올로부터 제조된 시트레이트계 가소제 조성물이고, 비교예 1은 알킬기의 탄소수가 7개인 시트레이트계 가소제 조성물이고, 비교예 2는 알킬기의 탄소수가 6개인 시트레이트계 가소제 조성물이다. 비교예 3는 프탈레이트계 가소제 DIDP이다.
상기 표1에서 실시예1 내지 7은 비교예 3과 인장강도와 신장율이 동등하다. 하지만 신장잔율, 100% 모듈러스 및 휘발감량은 비교예 3보다 좋음을 확인할 수 있다. 이로써 기존 프탈레이트계 가소제인 DIDP를 대체 가능하고 또한 내 노화성이 더욱 우수한 것을 확인하였다.
또한, 실시예 1 내지 7과 비교예 1 내지 2를 보면, 본 발명의 가소제 조성물이 신장율, 신장잔율 및 휘발감량이 월등하게 좋음을 확인 할 수 있다. 인장강도 및 100% 모듈러스에서 확인 되듯이, 가소화에 대한 물성은 본 발명의 시트레이트 가소제 보다 비교예 1 내지 2가 좋은 것으로 확인된다. 하지만 앞서 설명한 것과 같이, 다른 물성이 실시예 1내지 7 보다 좋지 못하여, DIDP 가소제를 대체하는 분야에는 사용 할 수가 없음을 확인 할 수 있다.
신장잔율 및 휘발감량의 경우 성형품의 내후성에 영향을 주는 물성으로 실시예 1 내지 7이 비교예 1보다 우수하고, 비교예 2보다 더욱 우수하다.
특히 n-옥틸기를 1개 이상 포함하는 시트레이트계 가소제 조성물을 포함하는 수지 조성물 및 성형품은 휘발감량이 6.7 wt% 이하로, 비교예 1 내지 3의 샘플보다 확연히 우수하다. 특히 시트르산과 n-옥탄올을 단독으로 에스테르화 반응한 시트레이트계 가소제 조성물을 포함하는 실시예 2의 측정샘플은 휘발감량이 3 wt% 나타낸다. 따라서 휘발감량은 수지의 내 노화성 및 내후성을 보여주는 물성으로, 본 발명의 n-옥틸기를 가지는 시트레이트계 가소제 조성물을 포함하는 수지 조성물 및 이로부터 제조되는 성형품이 오랜 기간 동안 초기의 물성을 유지 할 수 있는 좋은 내후성을 가진다.
이를 통해서, 본 발명의 탄소수가 8개인 알킬기를 가지는 시트레이트계 조성물은 탄소수가 7개 또는 6개인 알킬기를 가지는 시트레이트계 가소제 조성물 보다 신장율이 우수한 것을 확인할 수 있으며, 본 발명의 시트레이트계 가소제 조성물이 DIDP 가소제를 대체 가능한 것을 확인하였다. 또한 본 발명의 시트레이트계 가소제 조성물의 신장잔율 및 내휘발성을 확인한 결과, 비교예 1 내지 3과 비교하여 내후성이 우수한 것을 확인하였다.
결론적으로 본 발명의 시트레이트계 가소제 조성물은 기존의 프탈레이트계 또는 알킬기의 탄소수가 6내지 7개인 시트레이트 가소제 조성물보다, 신장잔율 및 내휘발성 우수하며, 그 결과 본 발명의 시트레이트계 가소제를 포함하는 수지조성물로 제조된 성형품은 내 노화성이 확연히 우수한 것을 확인할 수 있다. 따라서 상기 수지 조성물로 제조된 성형품은 인조가죽, 시트, 전선, 벽지 및 구조물 등에서 프탈레이트 가소제를 대체 가능하고, 보다 우수한 내 노화성을 제공할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태는 권리범위에 속하는 것이다.
Claims (11)
- 2-에틸헥산올과 2-옥탄올에서 선택되는 하나 이상의 혼합 알코올 및 n-옥탄올과 시트르산을 에스테르화 반응하여 제조된 시트레이트계 가소제 조성물.
- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
2-에틸헥산올 및 n-옥탄올의 혼합 알코올과 시트르산을 에스테르화 반응하여 제조된 시트레이트계 가소제 조성물. - 제 1항에 있어서,
n-옥탄올 및 2-옥탄올의 혼합 알코올과 시트르산을 에스테르화 반응하여 제조된 시트레이트계 가소제 조성물. - 제 1항에 있어서,
2-에틸헥산올, 2-옥탄올 및 n-옥탄올의 혼합 알코올과 시트르산을 에스테르화 반응하여 제조된 시트레이트계 가소제 조성물. - 제1항 및 제4 항 내지 6항 중에 선택되는 어느 한 항의 시트레이트계 가소제 조성물 및 고분자수지를 포함하는 수지 조성물.
- 제 7항에 있어서,
상기 고분자 수지는 폴리염화비닐 수지, 폴리올레핀 수지, 폴리에스테르수지, ABS 수지, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체, 에틸렌 중합체, 폴리프로필렌 수지, 폴리케톤 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리우레탄 수지, 천연고무, 합성고무 또는 아크릴 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 수지 조성물. - 제 7항에 있어서,
상기 수지조성물은 상기 시트레이트계 가소제조성물이 고분자수지 100 중량부에 대해서 5 내지 150 중량부를 포함하는 수지 조성물. - 제 7항에 있어서,
상기 수지 조성물은 2차 가소제, 충진제, 활제, 안정제, 발포제, 점도 조절제, 가공조제, 난연제, 증진제, 안료 및 분산제로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 더 포함하는 수지 조성물. - 제 7항의 수지 조성물로부터 제조된 성형품.
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