磷单体或低聚物、包含其的聚酯树脂和热塑性树脂组合物的制作方法

本发明涉及一种新型磷(p)单体或低聚物，通过包含来自所述磷低聚物的组成单元而具有优异的阻燃性和高聚合度两者的新型聚酯树脂，包含所述聚酯树脂的热塑性树脂组合物，和使用所述热塑性树脂组合物的模制品。

背景技术：

1、热塑性聚酯树脂具有优异的耐化学性、机械强度、耐热性和电性能，因此广泛地被用于电子、电气和汽车部件的外壳和连接器。由于这种聚酯树脂通常具有可燃性能，因此将其与卤素类阻燃剂或锑类阻燃助剂一起使用，以应用于需要阻燃性的领域。然而，卤素类阻燃剂或锑类阻燃助剂不仅在着火时产生大量有毒卤素气体，而且还存在为了显示出所需的阻燃效果而需要使用过量阻燃剂的问题。

2、为了解决上述问题，已经提出了使用非卤素阻燃剂如有机次膦酸盐金属盐阻燃剂、有机次膦酸金属盐阻燃剂和三聚氰胺聚磷酸盐赋予聚酯树脂阻燃性的方法。然而，当通过使用上述化合物赋予阻燃性时，使用了过量的低分子量阻燃剂，因此过度降低了树脂的物理性能，并且存在如阻燃剂渗出的问题。特别是，当使用不参与聚合反应的阻燃剂时，聚合度降低，因此最终聚酯树脂的物理性能必然劣化。

3、[现有技术文献]

4、(专利文献001)韩国专利no.10-2285778

技术实现思路

1、技术问题

2、本发明的实施方案涉及一种新型聚酯树脂，其通过合成一种新型含磷(p)单体或低聚物并且使用所述磷单体或低聚物进行聚酯聚合而具有改善的阻燃性和聚合度。

3、本发明的实施方案还涉及包含上述聚酯树脂的热塑性树脂组合物和使用该热塑性树脂组合物的模制品。

4、技术方案

5、为了实现上述技术目的，本发明提供一种用于聚酯树脂聚合的磷单体或低聚物，由下面化学式1表示：

6、[化学式1]

7、

8、其中，在化学式1中，

9、a选自c1至c40亚烷基、c2至c40亚烯基、c2至c40亚炔基、c3至c40亚环烷基、具有1至40个中心原子(nuclear atoms)的杂亚烷基、具有3至40个中心原子的杂亚环烷基、c6至c60亚芳基、和具有5至60个中心原子的杂亚芳基，

10、x1和x2彼此相同或不同，各自独立地选自o、s和nr，

11、当r的数目为多个时，多个r彼此相同或不同，各自独立地选自：氢、c1至c40烷基、c3至c40环烷基、具有1至40个中心原子的杂烷基、具有3至40个中心原子的杂环烷基、c6至c60芳基、和具有5至60个中心原子的杂芳基，

12、y1和y2彼此相同或不同，各自独立地选自c1至c40亚烷基、c3至c40亚环烷基、具有1至40个中心原子的杂亚烷基、具有3至40个中心原子的杂亚环烷基、c6至c60亚芳基和具有5至60个中心原子的杂亚芳基，

13、z1和z2彼此相同或不同，各自独立地为选自氢、羟基、c1至c40烷基、c3至c40环烷基、具有1至40个中心原子的杂烷基、具有3至40个中心原子的杂环烷基、c6至c60芳基和具有5至60个中心原子的杂芳基中的至少一种，

14、n为1至50范围内的整数，

15、a、y1和y2的亚烷基、亚烯基、亚炔基、亚环烷基、杂亚烷基、杂亚环烷基、亚芳基和杂亚芳基，和r、z1和z2的烷基、环烷基、杂烷基、杂环烷基、芳基和杂芳基各自独立地被选自氘(d)，卤素、氰基、硝基、c1至c40烷基、c6至c60芳基和具有5至60个中心原子的杂芳基中的一个或多个取代基取代，并且当所述一个或多个取代基的数目为多个时，它们彼此相同或不同。

16、在一些实施方案中，由上述化学式1表示的磷单体或低聚物可以具有100g/mol至3,000g/mol范围内的重均分子量(mw)。

17、根据一个实施方案，聚酯树脂包括：来自二羧酸的组成单元(a1)；来自二醇的组成单元(a2)；和来自所述磷单体或低聚物的组成单元(a3)。

18、在一些实施方案中，相对于100重量份的来自二羧酸的组成单元(a1)，组成单元(a3)可以以0.5重量份至30重量份范围内的量被包含。

19、在一些实施方案中，磷(p)原子含量可在10ppm至10,000ppm的范围内。

20、在一些实施方案中，聚酯树脂可以具有10g/10min至30g/10min(相对于235℃)范围内的熔融指数(mi)，10,000g/mol至100,000g/mol的重均分子量(mw)，通过差示扫描量热法(dsc)测量的150℃至350℃范围内的熔点(tm)，和0.7cp至1.5cp(25℃)范围内的特性粘度(iv)。

21、在一些实施方案中，聚酯树脂可以为聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)。

22、根据一个实施方案，热塑性树脂组合物包含所述聚酯树脂。

23、根据一个实施方案，模制品包含所述聚酯树脂。

24、有益效果

25、根据本发明的一种或多种实施方案，通过控制聚合度可以改善树脂本身的阻燃性能，并且可以进一步改善最终聚酯树脂的物理稳定性，因为可以合成新型含磷(p)单体或低聚物，而不是不参与常规聚合反应的单一化合物形式的磷阻燃剂，并且使用该单体或低聚物进行聚酯聚合。

26、根据本发明的效果不受上面列举的描述的限制，并且在本说明书中包括了更多不同的效果。

技术特征：

1.一种磷单体或低聚物，所述磷单体或低聚物由下面化学式1表示：

2.根据权利要求1所述的磷单体或低聚物，其中，由化学式1表示的磷单体或低聚物由下面化学式1a至化学式1c中的一个表示：

3.根据权利要求1所述的磷单体或低聚物，其中，由化学式1表示的磷单体或低聚物由下面化学式1d至1e中的一个表示：

4.根据权利要求1所述的磷单体或低聚物，其中，所述磷单体或低聚物包含至少一个选自由下面化学式表示的化合物：

5.根据权利要求1所述的磷单体或低聚物，其中，所述磷单体或低聚物具有100g/mol至3,000g/mol范围内的重均分子量(mw)。

6.一种聚酯树脂，所述聚酯树脂包含：

7.根据权利要求6所述的聚酯树脂，其中，所述组成单元(a3)由下面化学式2表示：

8.根据权利要求7所述的聚酯树脂，其中，由上面化学式2表示的组成单元(a3)由下面化学式2a至化学式2c中的任意一个表示：

9.根据权利要求7所述的聚酯树脂，其中，由上面化学式2表示的组成单元(a3)由下面化学式2d至化学式2e中的任意一个表示：

10.根据权利要求6所述的聚酯树脂，其中，相对于100重量份的来自二羧酸的组成单元(a1)，所述组成单元(a3)以0.5重量份至30重量份范围内的量被包含。

11.根据权利要求6所述的聚酯树脂，其中，磷(p)原子含量在10ppm至10,000ppm的范围内。.

12.根据权利要求6所述的聚酯树脂，所述聚酯树脂具有：

13.根据权利要求6所述的聚酯树脂，其中，所述聚酯树脂为聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)。

14.一种热塑性树脂组合物，所述热塑性树脂组合物包含权利要求6所述的聚酯树脂。

15.一种模制品，所述模制品包含权利要求6所述的聚酯树脂。

16.根据权利要求15所述的模制品，所述模制品为膜或纤维。

技术总结
本发明提供：一种磷(P)单体或低聚物；包含来自该磷(P)单体或低聚物的结构单元的新型聚酯树脂，并因此具有优异的阻燃性和高聚合度；包含该聚酯树脂的热塑性树脂组合物；以及使用该聚酯树脂的模制品。

技术研发人员：任瑞瑛,安炯玟,张汉光,金大喆,李浩勇
受保护的技术使用者：株式会社LG化学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16