KR102424919B1 - Tertiary amine polyols, tertiary amine catalyst comprising same and manufacture method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 3차 아민계 폴리올, 이를 포함하는 3차 아민 촉매 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 본 발명의 3차 아민계 폴리올을 이용하여 폴리우레탄을 제조할 경우, 상기 3차 아민계 폴리올이 3개 이상의 하이드록시기를 포함하여 반응물로 작용함과 동시에 촉매 역할도 수행할 수 있어, 별도의 3차 아민 촉매 없이 폴리우레탄을 제조할 수 있다.The present invention relates to a tertiary amine-based polyol, a tertiary amine catalyst comprising the same, and a method for preparing the same, and more particularly, when a polyurethane is prepared using the tertiary amine-based polyol of the present invention, the tertiary amine Since the polyol-based polyol contains three or more hydroxyl groups, it acts as a reactant and at the same time serves as a catalyst, so that polyurethane can be prepared without a separate tertiary amine catalyst.

Figure R1020150172611
Figure R1020150172611

Description

3차 아민계 폴리올, 이를 포함하는 3차 아민 촉매 및 이의 제조방법{TERTIARY AMINE POLYOLS, TERTIARY AMINE CATALYST COMPRISING SAME AND MANUFACTURE METHOD THEREOF}Tertiary amine-based polyol, tertiary amine catalyst comprising same, and method for preparing the same

본 발명은 3차 아민계 폴리올, 이를 포함하는 3차 아민 촉매 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 본 발명의 3차 아민계 폴리올을 이용하여 폴리우레탄을 제조할 경우, 상기 3차 아민계 폴리올이 3개 이상의 하이드록시기를 포함하여 반응물로 작용함과 동시에 촉매 역할도 수행할 수 있어, 별도의 3차 아민 촉매 없이 폴리우레탄을 제조할 수 있다.
The present invention relates to a tertiary amine-based polyol, a tertiary amine catalyst comprising the same, and a method for preparing the same, and more particularly, when a polyurethane is prepared using the tertiary amine-based polyol of the present invention, the tertiary amine Since the polyol-based polyol contains three or more hydroxyl groups, it acts as a reactant and at the same time serves as a catalyst, so that polyurethane can be prepared without a separate tertiary amine catalyst.

폴리우레탄(PU)은 우수한 기계적 물성, 단열성, 충격흡수성, 흡음특수성 및 뛰어난 가공성을 가지며, 이로 인해 폴리우레탄이 전체 플라스틱 사용량의 15 ~ 20 %의 양으로 사용되고 있다. 또한, 그 적용분야도 의자 쿠션, 계기판, 방음재, 차양, 문짝, 천장쿠션 등 자동차 내장 및 외장부품에 폭넓게 사용되고 있다. 나아가, 국제 경기가 회복됨에 따라, 부동산과 함께 침체되었던 생활가구 산업의 회복/성장이 예상되어 PU 소재의 용도와 사용량이 증가할 것으로 예측된다.
Polyurethane (PU) has excellent mechanical properties, thermal insulation, shock absorption, sound absorption properties and excellent processability, and for this reason, polyurethane is used in an amount of 15 to 20% of the total amount of plastic used. In addition, the field of application is widely used in automobile interior and exterior parts such as chair cushions, instrument panels, soundproofing materials, awnings, doors, and ceiling cushions. Furthermore, as the international economy recovers, recovery/growth of the household furniture industry, which has been stagnant along with real estate, is expected, and the use and usage of PU materials is expected to increase.

한편, 통상적인 폴리우레탄의 합성법은 하기 반응식 1과 같다.On the other hand, the general method of synthesizing polyurethane is shown in Scheme 1 below.

[반응식 1][Scheme 1]

Figure 112015119100451-pat00001
Figure 112015119100451-pat00001

상기 반응식 1과 같이, 이소시아네이트기(-N=C=O)는 쉽게 수산기(-OH)와 결합하여 우레탄 결합을 형성한다. 보다 상세히 설명하면, 디이소시아네이트 화합물에 수산기를 2개 가지는 화합물을 반응시키면 선상고분자(線狀高分子)가 되며, 상기 선상고분자가 폴리우레탄이다. 일반적으로는 디이소시아네이트로서 톨루엔디이소시아네이트를, 2개의 수산기를 가지는 화합물(폴리올)로서 폴리에터나 폴리에스터를 사용한다. 폴리에터를 사용할 경우, 보다 부드러운 폴리우레탄을 제조할 수 있고, 폴리에스터를 사용할 경우, 보다 딱딱한 플라스틱을 제조할 수 있다. 또한 폴리올로서 수산기를 3개 이상 가지는 화합물을 사용할 경우, 제조된 폴리우레탄은 3차원적으로 결합된 형태를 갖는다.As shown in Scheme 1, an isocyanate group (-N=C=O) is easily combined with a hydroxyl group (-OH) to form a urethane bond. In more detail, when a compound having two hydroxyl groups is reacted with a diisocyanate compound, a linear polymer is obtained, and the linear polymer is polyurethane. Generally, toluene diisocyanate is used as diisocyanate, and polyether and polyester are used as a compound (polyol) which has two hydroxyl groups. When polyether is used, a softer polyurethane can be produced, and when polyester is used, a harder plastic can be produced. In addition, when a compound having three or more hydroxyl groups is used as the polyol, the prepared polyurethane has a three-dimensionally combined form.

폴리우레탄 합성에서 폴리올과 폴리이소시아네이트의 반응은 필요에 따라서 촉매, 발포제, 계면활성제, 난연제, 가교제 등의 존재 하에 수행된다. 폴리우레탄의 제조에는 다양한 금속계 화합물이나 3차 아민 화합물이 단독으로 또는 병용하여 촉매로 사용되고 있다(대한민국 공개특허 제 2001-0041368 호, 대한민국 공개특허 제 2008-0112352 호, 대한민국 등록특허 제 10-1126960 호 및 대한민국 등록특허 제 10-0729826 호 참조).In polyurethane synthesis, the reaction of polyol and polyisocyanate is carried out in the presence of a catalyst, a foaming agent, a surfactant, a flame retardant, a crosslinking agent, and the like, if necessary. In the manufacture of polyurethane, various metal-based compounds or tertiary amine compounds are used as catalysts alone or in combination (Korean Patent Publication No. 2001-0041368, Korean Patent Publication No. 2008-0112352, Korean Patent No. 10-1126960) and Korean Patent Registration No. 10-0729826).

촉매 중에서는 3차 아민 촉매가 널리 이용되고 있으며, 상기 3차 아민 촉매로는, 예를 들어, 트리에틸렌-디아민(triethylene-diamine; TEDA), N,N,N',N'-테트라메틸-1,6-헥산다이아민, 비스(2-다이메틸아미노에틸)에터, N,N,N',N",N"-펜타메틸다이에틸렌트라이아민, N-메틸몰폴린, N-에틸몰폴린, N,N-다이메틸에탄올아민 등을 들 수 있다. 상기 금속계 화합물로는 유기 주석 화합물 등의 유기 금속화합물이 자주 이용되지만, 폴리우레탄의 생산성, 성형성, 물성이 악화되는 동시에 금속계 화합물에 포함된 중금속이 잔류하여 독성을 유발하는 문제점으로 인해 3차 아민 촉매와 병용되는 일이 많고 단독으로 사용되는 경우는 적었다.Among the catalysts, a tertiary amine catalyst is widely used, and as the tertiary amine catalyst, for example, triethylene-diamine (TEDA), N,N,N',N'-tetramethyl- 1,6-Hexanediamine, bis(2-dimethylaminoethyl)ether, N,N,N',N",N"-pentamethyldiethylenetriamine, N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine , N,N-dimethylethanolamine, and the like. Although organometallic compounds such as organotin compounds are frequently used as the metal-based compound, the productivity, moldability, and physical properties of the polyurethane deteriorate, and at the same time, heavy metals contained in the metal-based compound remain, causing toxicity. It is often used in combination with a catalyst and is rarely used alone.

그러나, 상기 3차 아민 촉매는 폴리우레탄 또는 폴리우레탄 발포체 제조 이후 제품으로부터 휘발성 아민으로 서서히 배출된다. 이로 인해, 휘발성 아민의 악취로 인한 두통, 메스꺼움, 구토 유발, 일시적 시야 흐림, 후광현상 등의 현상이 발생하거나, 다른 재료(예를 들어, 표피 염화비닐)의 변색을 야기하는 문제점이 있었다.However, the tertiary amine catalyst is slowly released as a volatile amine from the product after polyurethane or polyurethane foam production. Due to this, there is a problem of causing headache, nausea, vomiting, temporary blurring of vision, halo phenomenon, etc. caused by the odor of volatile amines, or causing discoloration of other materials (e.g., epidermal vinyl chloride).

이에, 휘발성 3차 아민 촉매의 상기 문제를 해결하는 방법으로서, 분자 내에 폴리이소시아네이트와 반응할 수 있는 히드록시기나 1차 및 2차의 아미노기를 지니는 아민 촉매(일반적으로, 반응형 촉매라 지칭됨)를 사용하거나, 3차 아미노기를 분자 내에 지니는 2 작용성의 가교제를 사용하는 것이 제안되어 왔다.Accordingly, as a method of solving the above problem of volatile tertiary amine catalysts, an amine catalyst having a hydroxyl group or primary and secondary amino groups capable of reacting with polyisocyanate in a molecule (generally referred to as a reactive catalyst) is used. It has been proposed to use or to use a bifunctional crosslinking agent having a tertiary amino group in the molecule.

상술한 바와 같은 반응형 촉매의 사용은 반응형 촉매가 폴리이소시아네이트와 반응한 형태로 폴리우레탄 수지 골격 중에 고정화되므로, 최종 수지 제품의 악취 저감에 유효하다. 그러나, 이들 반응형 촉매는 수지화 반응(폴리올과 이소시아네이트의 반응)에의 활성이 떨어져, 얻어지는 폴리우레탄 수지의 경화성이 저하된다는 문제가 있다. The use of the reactive catalyst as described above is effective in reducing the odor of the final resin product because the reactive catalyst is immobilized in the polyurethane resin skeleton in a form reacted with polyisocyanate. However, these reactive catalysts have a problem in that the activity to the resination reaction (reaction of a polyol and an isocyanate) is low, and the curability of the polyurethane resin obtained is lowered.

또한, 상기 2 작용성의 가교제를 사용하는 방법은 최종 폴리우레탄 제품의 악취의 저감 및 폴리우레탄 수지 제조 시의 작업 환경 개선에 유효한 방법이다. 하지만, 이를 통해 제조된 폴리우레탄의 경도 등의 물성이 불충분한 문제가 있다.
In addition, the method of using the bifunctional crosslinking agent is an effective method for reducing the odor of the final polyurethane product and improving the working environment at the time of manufacturing the polyurethane resin. However, there is a problem in that physical properties such as hardness of the polyurethane produced through this is insufficient.

이에, 본 발명자들은 휘발성 유기 화합물의 발생을 저감할 수 있는 신규 3차 아민 화합물을 개발하고, 이를 폴리우레탄 제조용 촉매로 적용하게 되었다.
Accordingly, the present inventors have developed a novel tertiary amine compound capable of reducing the generation of volatile organic compounds, and applied it as a catalyst for polyurethane production.

대한민국 공개특허 제 2001-0041368 호Republic of Korea Patent Publication No. 2001-0041368 대한민국 공개특허 제 2008-0112352 호Republic of Korea Patent Publication No. 2008-0112352 대한민국 등록특허 제 10-1126960 호Republic of Korea Patent No. 10-1126960 대한민국 등록특허 제 10-0729826 호Republic of Korea Patent Registration No. 10-0729826

따라서, 본 발명의 목적은 종래 폴리우레탄 제조용 아민 촉매가 갖는 문제점들을 해결할 수 있는, 휘발성 유기 화합물(VOC)의 발생이 적은 3차 아민계 폴리올, 이를 포함하는 3차 아민 촉매 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a tertiary amine-based polyol with less generation of volatile organic compounds (VOC), a tertiary amine catalyst comprising the same, and a method for preparing the same, which can solve the problems of the conventional amine catalyst for preparing polyurethane will do

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 하기 화학식 1로 표시되는 3차 아민계 폴리올을 제공한다:In order to achieve the above object, the present invention provides a tertiary amine-based polyol represented by the following formula (1):

Figure 112015119100451-pat00002
Figure 112015119100451-pat00002

상기 화학식 1에서,In Formula 1,

L1 내지 L3은 각각 독립적으로

Figure 112015119100451-pat00003
또는
Figure 112015119100451-pat00004
이고,L 1 to L 3 are each independently
Figure 112015119100451-pat00003
or
Figure 112015119100451-pat00004
ego,

L4는 C1-6의 알킬렌이며,L 4 is C 1-6 alkylene,

R1 내지 R6은 각각 독립적으로 수소 또는 C1 -6의 알킬이고,R 1 to R 6 are each independently hydrogen or C 1-6 alkyl ,

n은 각각 독립적으로 1 내지 6의 정수이다.n is each independently an integer from 1 to 6.

또한, 본 발명은 상술한 바와 같은 3차 아민계 폴리올을 포함하는 폴리우레탄 제조용 3차 아민 촉매를 제공한다.In addition, the present invention provides a tertiary amine catalyst for preparing a polyurethane comprising a tertiary amine-based polyol as described above.

나아가, 본 발명은 (1) 하기 화학식 8의 화합물을 하기 화학식 9의 화합물과 반응시켜 하기 화학식 10의 화합물을 제조하는 단계; 및 (2) 화학식 10의 화합물을 하기 화학식 11의 화합물과 반응시키는 단계를 포함하는, 하기 화학식 1의 3차 아민계 폴리올의 제조방법을 제공한다:Furthermore, the present invention provides a method for preparing a compound of Formula 10 by reacting a compound of Formula 8 with a compound of Formula 9 below; And (2) provides a method for preparing a tertiary amine-based polyol of the following formula (1), comprising the step of reacting a compound of formula (10) with a compound of formula (11):

Figure 112015119100451-pat00005
Figure 112015119100451-pat00005

[화학식 9][Formula 9]

R7-NH-R8 R 7 -NH-R 8

Figure 112015119100451-pat00006
Figure 112015119100451-pat00006

Figure 112015119100451-pat00007
Figure 112015119100451-pat00007

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112015119100451-pat00008
Figure 112015119100451-pat00008

상기 식에서,In the above formula,

L1 내지 L3은 각각 독립적으로

Figure 112015119100451-pat00009
또는
Figure 112015119100451-pat00010
이고, L 1 to L 3 are each independently
Figure 112015119100451-pat00009
or
Figure 112015119100451-pat00010
ego,

L4는 C1 -6의 알킬렌이며, L 4 is C 1-6 alkylene ,

R1 내지 R8은 각각 독립적으로 수소 또는 C1 -6의 알킬이고,R 1 to R 8 are each independently hydrogen or C 1-6 alkyl ,

n은 각각 독립적으로 1 내지 6의 정수이다. n is each independently an integer from 1 to 6.

더불어, 본 발명은 상술한 바와 같은 3차 아민계 폴리올을 포함하는 폴리올 조성물; 및 2개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 폴리이소시아네이트를 반응시키는 단계를 포함하는, 폴리우레탄의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a polyol composition comprising a tertiary amine-based polyol as described above; And it provides a method for producing a polyurethane, comprising the step of reacting a polyisocyanate having two or more isocyanate groups.

또한, 본 발명은 상술한 바와 같은 3차 아민계 폴리올을 포함하는 폴리올 조성물; 및 2개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 폴리이소시아네이트의 반응을 통해 형성된, 폴리우레탄을 제공한다.
In addition, the present invention provides a polyol composition comprising a tertiary amine-based polyol as described above; and a polyurethane formed through the reaction of a polyisocyanate having two or more isocyanate groups.

본 발명의 3차 아민계 폴리올은 자가촉매 폴리올로서, 3차 아민기와 폴리올 구조를 가져 폴리우레탄 제조시 반응물로 작용함과 동시에 촉매 역할도 수행할 수 있어, 별도의 아민 촉매 없이 폴리우레탄을 제조할 수 있다. 또한, 이와 같이 제조된 폴리우레탄은 종래의 폴리우레탄 보다 휘발성 유기 화합물의 발생이 적어, 악취, 시야흐름 및 다른 재료의 변색 등을 최소화할 수 있다.
The tertiary amine-based polyol of the present invention is an autocatalytic polyol, and has a tertiary amine group and a polyol structure, so that it can act as a reactant and a catalyst during polyurethane production, so that polyurethane can be prepared without a separate amine catalyst. can In addition, the polyurethane prepared as described above generates less volatile organic compounds than conventional polyurethanes, and thus can minimize odor, visual flow, and discoloration of other materials.

도 1은 실시예 1의 3차 아민계 폴리올의 1H-NMR 스펙트럼 결과 그래프이다.
도 2는 실시예 1의 3차 아민계 폴리올의 ESI-MS 스펙트럼 분석 결과 그래프이다.
1 is a 1 H-NMR spectrum result graph of the tertiary amine-based polyol of Example 1.
2 is a graph showing the results of ESI-MS spectrum analysis of the tertiary amine-based polyol of Example 1.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 3차 아민계 폴리올을 제공한다:The present invention provides a tertiary amine-based polyol represented by the following formula (1):

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112015119100451-pat00011
Figure 112015119100451-pat00011

상기 화학식 1에서, L1 내지 L4, R1 내지 R6 및 n은 상기에서 정의한 바와 같다.In Formula 1, L 1 to L 4 , R 1 to R 6 and n are as defined above.

구체적으로, 상기 화학식 1에서, 상기 L4는 C1 -4의 알킬렌이며, 상기 R1과 R2, R3와 R4, 및 R5와 R6은 C1 -4의 알킬로서 각각 서로 동일할 수 있고, 상기 n은 각각 독립적으로 1 또는 2일 수 있다.Specifically, in Formula 1 , L 4 is C 1-4 alkylene, and R 1 and R 2 , R 3 and R 4 , and R 5 and R 6 are C 1-4 alkyl and each other may be the same, and n may be each independently 1 or 2.

상기 3차 아민계 폴리올은 중량평균분자량이 800 내지 8,000, 자세하게는 890 내지 5,000일 수 있다. 나아가, 상기 3차 아민계 폴리올은 하이드록실가(hydroxyl number)가 25 내지 250 mg KOH/g일 수 있으며, 아민가(amine value)가 25 내지 280 mg KOH/g일 수 있다.The tertiary amine-based polyol may have a weight average molecular weight of 800 to 8,000, specifically 890 to 5,000. Further, the tertiary amine-based polyol may have a hydroxyl number of 25 to 250 mg KOH/g, and an amine value of 25 to 280 mg KOH/g.

보다 구체적으로, 상기 화학식 1에서, 상기 R1 내지 R6은 C1 -4의 알킬로서 모두 동일할 수 있다. More specifically, in Formula 1, R 1 to R 6 may be the same as C 1-4 alkyl .

본 발명의 3차 아민계 폴리올은 자가촉매 폴리올로서, 3차 아민기와 폴리올 구조를 가져 폴리우레탄 제조시 반응물로 작용함과 동시에 촉매 역할도 수행할 수 있다.The tertiary amine-based polyol of the present invention is an autocatalytic polyol, and has a tertiary amine group and a polyol structure, so that it can act as a reactant during polyurethane production and also serve as a catalyst.

더욱 구체적으로, 상기 3차 아민계 폴리올은 하기 화학식 2 내지 7의 화합물 중 어느 하나일 수 있다.More specifically, the tertiary amine-based polyol may be any one of compounds of Formulas 2 to 7 below.

Figure 112015119100451-pat00012
Figure 112015119100451-pat00012

Figure 112015119100451-pat00013
Figure 112015119100451-pat00013

Figure 112015119100451-pat00014
Figure 112015119100451-pat00014

Figure 112015119100451-pat00015
Figure 112015119100451-pat00015

Figure 112015119100451-pat00016
Figure 112015119100451-pat00016

Figure 112015119100451-pat00017
Figure 112015119100451-pat00017

또한, 본 발명은 상술한 바와 같은 3차 아민계 폴리올을 포함하는 폴리우레탄 제조용 3차 아민 촉매를 제공한다.In addition, the present invention provides a tertiary amine catalyst for preparing a polyurethane comprising a tertiary amine-based polyol as described above.

아민 촉매는 그의 구조에 따라 겔 반응촉매, 표면 경화 촉매(surface cure catalyst), 블로잉 촉매(blowing catalyst) 또는 이소시아네이트 반응성 촉매(isocyanate reactive catalyst)로 구분된다. 자가촉매의 경우에는 프로필렌옥사이드와 산화에틸렌의 개시제 역할을 하는 기능기를 가지며, 폴리올에 아민 촉매가 결합되어 있는 구조를 가진다. 상술한 바와 같은 구조적 특징으로 인해, 자가촉매는 폴리우레탄 제조시 휘발성 유기 화합물 발생을 저감시킬 수 있다. 특히, 본 발명의 3차 아민계 폴리올을 포함하는 폴리우레탄 제조용 3차 아민 촉매는 종래 자가촉매에 비해, 분자량이 유사할 때 N 및 OH의 함량이 높아 개시제 및 촉매로서의 성능이 뛰어나다.
Amine catalysts are classified into gel reaction catalysts, surface cure catalysts, blowing catalysts, or isocyanate reactive catalysts according to their structures. In the case of an autocatalyst, it has a functional group serving as an initiator for propylene oxide and ethylene oxide, and has a structure in which an amine catalyst is bonded to a polyol. Due to the structural features as described above, the autocatalyst can reduce the generation of volatile organic compounds during polyurethane production. In particular, the tertiary amine catalyst for preparing a polyurethane including the tertiary amine-based polyol of the present invention has excellent performance as an initiator and a catalyst due to the high content of N and OH when the molecular weight is similar compared to the conventional autocatalyst.

더불어, 본 발명은 (1) 하기 화학식 8의 화합물을 하기 화학식 9의 화합물과 반응시켜 하기 화학식 10의 화합물을 제조하는 단계; 및 (2) 화학식 10의 화합물을 하기 화학식 11의 화합물과 반응시키는 단계를 포함하는, 하기 화학식 1의 3차 아민계 폴리올의 제조방법을 제공한다:In addition, the present invention comprises the steps of (1) reacting a compound of the following formula (8) with a compound of the following formula (9) to prepare a compound of the following formula (10); And (2) provides a method for preparing a tertiary amine-based polyol of the following formula (1), comprising the step of reacting a compound of formula (10) with a compound of formula (11):

[화학식 8][Formula 8]

Figure 112015119100451-pat00018
Figure 112015119100451-pat00018

[화학식 9][Formula 9]

R7-NH-R8 R 7 -NH-R 8

[화학식 10][Formula 10]

Figure 112015119100451-pat00019
Figure 112015119100451-pat00019

[화학식 11][Formula 11]

Figure 112015119100451-pat00020
Figure 112015119100451-pat00020

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112015119100451-pat00021
Figure 112015119100451-pat00021

상기 식에서, L1 내지 L4, R1 내지 R8 및 n은 상기에서 정의한 바와 같다.
In the above formula, L 1 to L 4 , R 1 to R 8 and n are as defined above.

이하, 본 발명의 제조방법을 각 단계별로 상세히 설명한다.Hereinafter, the manufacturing method of the present invention will be described in detail for each step.

먼저, 단계 (1)에서는 하기 반응식 2와 같이, 화학식 8의 화합물을 화학식 9의 화합물과 반응시켜 화학식 10의 화합물을 수득한다.First, in step (1), as shown in Scheme 2 below, a compound of Formula 8 is reacted with a compound of Formula 9 to obtain a compound of Formula 10.

[반응식 2][Scheme 2]

Figure 112015119100451-pat00022
Figure 112015119100451-pat00022

상기 식에서, n, R7 및 R8은 상기에서 정의한 바와 같다.In the above formula, n, R 7 and R 8 are as defined above.

상기 반응에서, 화학식 8의 화합물의 바람직한 예로는 에피클로로하이드린(epichlorohydrin)을 들 수 있으며, 화학식 9의 화합물의 바람직한 예로는 디에틸아민(diethyl amine)을 들 수 있고, 화학식 10의 화합물의 바람직한 예로는 글리시딜 디에틸아민(glycidyl diethyl amine)을 들 수 있다.In the above reaction, a preferred example of the compound of Formula 8 may include epichlorohydrin, and a preferred example of the compound of Formula 9 may include diethyl amine, and a preferred example of the compound of Formula 10 An example is glycidyl diethyl amine.

상기 반응에서, 화학식 9의 화합물은 화학식 8의 화합물 1몰 당량에 대하여 0.5 내지 2.0 몰 당량, 또는 0.8 내지 1.5 몰 당량의 양으로 사용될 수 있다. 이때 반응은 반응용매가 없이 수행할 수 있다.In the above reaction, the compound of Formula 9 may be used in an amount of 0.5 to 2.0 molar equivalents, or 0.8 to 1.5 molar equivalents based on 1 molar equivalent of the compound of Formula 8. At this time, the reaction may be carried out without a reaction solvent.

또한, 상기 반응 조건은 0 내지 20 ℃, 또는 0 내지 5 ℃에서, 3 내지 72 시간, 또는 12 내지 48 시간 동안 교반함으로써 수행될 수 있다.
In addition, the reaction conditions may be carried out by stirring at 0 to 20 °C, or 0 to 5 °C, for 3 to 72 hours, or 12 to 48 hours.

다음으로, 단계 (2)에서는 하기 반응식 3과 같이, 화학식 10의 화합물을 하기 화학식 11의 화합물과 반응시켜 화학식 1의 화합물을 수득한다.Next, in step (2), as shown in Scheme 3 below, a compound of Formula 10 is reacted with a compound of Formula 11 to obtain a compound of Formula 1.

[반응식 3][Scheme 3]

Figure 112015119100451-pat00023
Figure 112015119100451-pat00023

상기 식에서, n, L1 내지 L4 및 R1 내지 R8은 상기에서 정의한 바와 같다.In the above formula, n, L 1 to L 4 and R 1 to R 8 are as defined above.

상기 반응에서, 화학식 10의 화합물의 바람직한 예로는 글리시딜 디에틸아민(glycidyl diethyl amine)을 들 수 있으며, 화학식 11의 화합물의 바람직한 예로는 2-(피페라진-1-일)에탄-1-아민(2-(piperazine-1-yl)ethane-1-amine)을 들 수 있다.In the above reaction, a preferred example of the compound of Formula 10 is glycidyl diethyl amine, and a preferred example of the compound of Formula 11 is 2-(piperazin-1-yl)ethane-1- amines (2-(piperazine-1-yl)ethane-1-amine).

상기 반응에서, 화학식 10의 화합물은 화학식 11의 화합물 1몰 당량에 대하여 2.0 내지 4.0 몰 당량, 또는 2.5 내지 3.5 몰 당량의 양으로 사용될 수 있다. 이때 용매는 사용하지 않고 반응시킬 수 있으며, 필요에 따라 메탄올, 에탄올, 디메틸포름아미드(DMF) 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. In the above reaction, the compound of Formula 10 may be used in an amount of 2.0 to 4.0 molar equivalents, or 2.5 to 3.5 molar equivalents based on 1 molar equivalent of the compound of Formula 11. In this case, the reaction may be performed without using a solvent, and if necessary, methanol, ethanol, dimethylformamide (DMF), or a mixture thereof may be used.

또한, 상기 반응 조건은 30 내지 120 ℃, 또는 60 내지 90 ℃에서, 3 내지 72 시간, 또는 12 내지 48 시간 동안 교반함으로써 수행될 수 있다.
In addition, the reaction conditions may be carried out by stirring at 30 to 120 °C, or 60 to 90 °C, for 3 to 72 hours, or 12 to 48 hours.

나아가, 본 발명은 상술한 바와 같은 3차 아민계 폴리올을 포함하는 폴리올 조성물; 및 2개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 폴리이소시아네이트를 반응시키는 단계를 포함하는 폴리우레탄의 제조방법을 제공한다.Furthermore, the present invention provides a polyol composition comprising a tertiary amine-based polyol as described above; And it provides a method for producing a polyurethane comprising the step of reacting a polyisocyanate having two or more isocyanate groups.

상기 3차 아민계 폴리올은 폴리올 조성물의 하이드록시기와 폴리이소시아네이트의 이소시아네이트기 사이의 우레탄 결합 생성시 촉매역할을 수행할 수 있으며, 이로 인해, 상기 제조방법은 상기 3차 아민계 폴리올 이외에 3차 아민 촉매를 사용하지 않을 수 있으나, 통상적으로 폴리우레탄 제조시 사용되는 촉매, 예를 들면, 1차, 2차, 3차, 4차 아민 또는 유기금속 촉매 등을 더 첨가할 수 있다.The tertiary amine-based polyol may serve as a catalyst when generating a urethane bond between the hydroxyl group of the polyol composition and the isocyanate group of the polyisocyanate, and therefore, the preparation method is a tertiary amine catalyst in addition to the tertiary amine-based polyol may not be used, but a catalyst typically used in the production of polyurethane, for example, a primary, secondary, tertiary, quaternary amine or organometallic catalyst, etc. may be further added.

상기 유기금속 촉매는, 예를 들면, 스타나스 디아세테이트, 스타나스 디옥토에이트, 스타나스 디올레에이트, 스타나스 디라우레이트, 디부틸 주석 옥사이드, 디부틸 주석 디아세테이트, 디부틸 주석 디라우레이트, 디부틸 주석 디클로라이드, 디옥틸 주석 디라우레이트, 옥탄산납, 나프텐산납, 나프텐산 니켈, 나프텐산 코발트 등일 수 있다.The organometallic catalyst is, for example, stanas diacetate, stanas dioctoate, stanas dioleate, stanas dilaurate, dibutyl tin oxide, dibutyl tin diacetate, dibutyl tin dilaurate , dibutyl tin dichloride, dioctyl tin dilaurate, lead octanoate, lead naphthenate, nickel naphthenate, cobalt naphthenate, and the like.

상기 폴리올 조성물은 본 발명의 3차 아민계 폴리올 이외에 수산기를 1개 이상 포함하는 폴리올을 더 포함할 수 있다. 상기 수산기를 1개 이상 포함하는 폴리올은, 구체적으로, 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올 등일 수 있다.
The polyol composition may further include a polyol including at least one hydroxyl group in addition to the tertiary amine-based polyol of the present invention. The polyol including at least one hydroxyl group may be specifically, a polyether polyol, a polyester polyol, or the like.

상기 폴리이소시아네이트는 폴리올의 하이드록시기(-OH)와 겔 반응을 일으켜 우레탄 결합을 생성하며, 이로 인해 폴리우레탄을 형성할 수 있다.The polyisocyanate produces a urethane bond by causing a gel reaction with the hydroxyl group (-OH) of the polyol, thereby forming polyurethane.

상기 폴리이소시아네이트는, 구체적으로, 지방족, 사이클로지방족, 아릴지방족 또는 방향족 폴리이소시아네이트일 수 있으며, 보다 구체적으로, 방향족 폴리이소시아네이트일 수 있다.The polyisocyanate may be, specifically, an aliphatic, cycloaliphatic, arylaliphatic or aromatic polyisocyanate, and more specifically, an aromatic polyisocyanate.

상기 방향족 폴리이소시아네이트는, 예를 들면, 디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI)의 4,4'-, 2,4' 또는 2,2'-이성체; 그의 블렌드; 그의 중합체; 단량체 MDI와 톨루엔-2,4- 또는 2,6-디이소시아네이트(TDI)의 혼합물; m- 또는 p-페닐렌디이소시아네이트; 클로로페닐렌-2,4-디이소시아네이트; 디페닐렌-4,4'-디이소시아네이트; 4,4'-디이소시아네이트-3,3'-디메틸디페닐; 3-메틸디페닐-메탄-4,4'-디이소시아네이트; 디페닐에테르디이소시아네이트; 2,4,6-트리이소시아네이토톨루엔; 및 2,4,4'-트리이소시아네이토디페닐에테르 등이 있다.
The aromatic polyisocyanate is, for example, a 4,4'-, 2,4' or 2,2'-isomer of diphenylmethane diisocyanate (MDI); his blend; its polymer; mixtures of monomeric MDI with toluene-2,4- or 2,6-diisocyanate (TDI); m- or p-phenylenediisocyanate; chlorophenylene-2,4-diisocyanate; diphenylene-4,4'-diisocyanate;4,4'-diisocyanate-3,3'-dimethyldiphenyl;3-methyldiphenyl-methane-4,4'-diisocyanate; diphenyl ether diisocyanate; 2,4,6-triisocyanatotoluene; and 2,4,4'-triisocyanatodiphenyl ether.

상기 폴리우레탄 제조방법은 제조된 폴리우레탄의 사용 용도에 따라 첨가제를 첨가하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 첨가제는 발포제, 물, 가교제, 셀 안정화제(cell stabilizer), 난연제, 사슬 연장제, 에폭시 수지, 충전제, 안료 등을 수 있다.The polyurethane manufacturing method may include the step of adding an additive according to the intended use of the prepared polyurethane. The additive may include a foaming agent, water, a crosslinking agent, a cell stabilizer, a flame retardant, a chain extender, an epoxy resin, a filler, a pigment, and the like.

상기 발포제는, 구체적으로, 물, 염화메틸렌, 아세톤, 염화불화탄소, 수소불화탄소, 수소염화불화탄소, 탄화수소 및 이들의 조합으로 이루어진 군 중에서 선택될 수 있다. 상기 수소불화탄소(HFC)는, 예를 들면, HFC-245fa, HFC-134a, HFC-365 등이 있다. 상기 수소염화불화탄소(HCFC)는, 예를 들면, HCFC-141b, HCFC-22, HCFC-123 등이 있다. 상기 탄화수소는, 예를 들면, n-펜탄, 이소-펜탄, 시클로펜탄 또는 이의 조합 등이 있다. The blowing agent, specifically, may be selected from the group consisting of water, methylene chloride, acetone, chlorofluorocarbons, hydrofluorocarbons, hydrochlorofluorocarbons, hydrocarbons, and combinations thereof. The hydrofluorocarbon (HFC) includes, for example, HFC-245fa, HFC-134a, and HFC-365. The hydrochlorofluorocarbons (HCFCs) include, for example, HCFC-141b, HCFC-22, HCFC-123, and the like. The hydrocarbon includes, for example, n-pentane, iso-pentane, cyclopentane, or a combination thereof.

상기 발포제 첨가량은 제조하는 폴리우레탄 생성물의 사용 목적, 용도, 폼 강성 및 폼의 밀도에 따라 달라질 수 있다. 구체적으로, 폴리올 조성물 100 중량부에 대하여 1 내지 13.5, 또는 3 내지 4.5 중량부의 함량으로 첨가할 수 있다.The amount of the foaming agent added may vary depending on the purpose, use, foam rigidity and density of the foam of the polyurethane product to be prepared. Specifically, it may be added in an amount of 1 to 13.5, or 3 to 4.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyol composition.

발포제 용도가 아닌 물의 첨가량은 폴리올 조성물 100 중량부에 대하여 0 내지 20 중량부의 함량으로 첨가할 수 있다.The amount of water that is not used as a foaming agent may be added in an amount of 0 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyol composition.

상기 가교제는, 예를 들면, 디에탄올아민, 디이소프로판올아민, 트리에탄올아민, 트리프로판올아민 등일 수 있으며, 상기 가교제의 첨가량은 폴리올 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 내지 5.4, 또는 0.3 내지 1.8 중량부일 수 있다.The crosslinking agent may be, for example, diethanolamine, diisopropanolamine, triethanolamine, tripropanolamine, etc., and the amount of the crosslinking agent added may be 0.1 to 5.4, or 0.3 to 1.8 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyol composition. .

상기 셀 안정화제는, 예를 들면, 유기 폴리실록산과 같은 계면활성제일 수 있다. 상기 셀 안정화제의 첨가량은 폴리올 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 내지 3.6, 또는 0.3 내지 1.2 중량부일 수 있다.The cell stabilizer may be, for example, a surfactant such as an organopolysiloxane. The amount of the cell stabilizer added may be 0.1 to 3.6 parts by weight, or 0.3 to 1.2 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyol composition.

상기 난연제는, 예를 들면, 할로겐화 화합물 및 비할로겐화 화합물 등이 있다. 상기 할로겐화 화합물은, 예를 들면, 트리클로로프로필포스페이트(TCPP)가 있다. 상기 비할로겐화 화합물은, 예를 들면, 트리에틸포스페이트 에스테르(TEP) 및 The flame retardant includes, for example, a halogenated compound and a non-halogenated compound. The halogenated compound is, for example, trichloropropylphosphate (TCPP). The non-halogenated compound is, for example, triethylphosphate ester (TEP) and

디메틸페닐피페라지늄(DMMP; Dimethylphenylpiperazinium)가 있다. 상기 난연제의 첨가량은 폴리올 조성물 100 중량부에 대하여 0 내지 50 중량부, 0 내지 40 중량부, 0 내지 30 중량부, 또는 0 내지 20 중량부일 수 있다.Dimethylphenylpiperazinium (DMMP; Dimethylphenylpiperazinium). The amount of the flame retardant added may be 0 to 50 parts by weight, 0 to 40 parts by weight, 0 to 30 parts by weight, or 0 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyol composition.

상기 사슬 연장제는, 예를 들면, 에틸렌 글리콜, 부탄 디올 등과 같은 디올류의 사슬 연장제가 있다.
The chain extender includes, for example, a chain extender of diols such as ethylene glycol and butane diol.

일구체예로, 본 발명의 폴리우레탄의 제조방법은 폴리올 조성물과 폴리이소시아네이트를 용매에 용해시키고 교반한 후, 적절한 용기 또는 몰드에 주입해서 발포 성형할 수 있다. 상기 교반은 통상적인 교반기를 사용할 수 있고, 발포 성형은 폴리우레탄 발포기를 사용할 수 있다. 상기 폴리우레탄 발포기는, 예를 들어, 고압, 저압 또는 스프레이식의 기기가 사용될 수 있다.
In one embodiment, in the method for producing the polyurethane of the present invention, the polyol composition and the polyisocyanate are dissolved in a solvent, stirred, and then injected into an appropriate container or mold to be foam-molded. A conventional stirrer may be used for the stirring, and a polyurethane foaming machine may be used for foam molding. The polyurethane foaming machine may be, for example, a high pressure, low pressure or spray type device.

또한, 본 발명은 상술한 바와 같은 제조방법에 의해 제조된 폴리우레탄을 제공한다. 본 발명의 제조방법에 의해 얻어진 폴리우레탄은, 예를 들어, 발포제를 사용하지 않는 엘라스토머나, 발포제를 사용하는 폴리우레탄 발포체 등으로 성형될 수 있다.In addition, the present invention provides a polyurethane prepared by the manufacturing method as described above. The polyurethane obtained by the production method of the present invention can be molded into, for example, an elastomer without using a foaming agent, a polyurethane foam using a foaming agent, or the like.

나아가, 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 폴리우레탄은 발포체 형태일 수 있다. 상기 폴리우레탄 발포체로는, 예를 들어, 연질 폴리우레탄 발포체, 반경질 폴리우레탄 발포체, 경질 폴리우레탄 발포체 등을 들 수 있다. 구체적으로, 자동차 내장재로서 이용할 수 있는 연질 폴리우레탄 발포체의 카 시트, 반경질 폴리우레탄 발포체의 계기판이나 핸들, 및 경질 폴리우레탄 발포체를 이용하는 단열재료일 수 있다.Furthermore, the polyurethane prepared by the manufacturing method of the present invention may be in the form of a foam. Examples of the polyurethane foam include a flexible polyurethane foam, a semi-rigid polyurethane foam, and a rigid polyurethane foam. Specifically, it may be a car seat of a flexible polyurethane foam that can be used as an automobile interior material, a dashboard or handle of a semi-rigid polyurethane foam, and an insulating material using a rigid polyurethane foam.

상기 연질 폴리우레탄 발포체는 오픈 셀 구조를 지니고 높은 통기성을 나타내며 가역 변형이 가능하다. 상기 연질 폴리우레탄 발포체의 물성으로는, 예를 들면, 밀도가 10 내지 100 ㎏/㎡, 압축 강도(ILD25%)가 200 내지 8000 ㎪, 신장률이 80 내지 500 %의 범위 내일 수 있다.The flexible polyurethane foam has an open cell structure, exhibits high air permeability, and is capable of reversible deformation. As the physical properties of the flexible polyurethane foam, for example, a density of 10 to 100 kg/m2, a compressive strength (ILD25%) of 200 to 8000 kPa, and an elongation of 80 to 500% may be in the range.

더불어, 상기 반경질 폴리우레탄 발포체는 발포체 밀도 및 압축 강도가 연질 폴리우레탄 발포체보다 높지만, 연질 폴리우레탄 발포체와 마찬가지로 오픈 셀 구조를 지니고, 높은 통기성을 나타내 가역 변형이 가능하다. 상기 반경질 우레탄 발포체의 물성은, 예를 들면, 밀도가 40 내지 800 ㎏/㎥, 압축 강도(ILD25%)가 10 내지 200 ㎪, 성장률이 40 내지 200 %의 범위 내일 수 있다. In addition, the semi-rigid polyurethane foam has higher foam density and compressive strength than the flexible polyurethane foam, but has an open cell structure like the flexible polyurethane foam, and exhibits high air permeability to allow reversible deformation. Physical properties of the semi-rigid urethane foam may be, for example, a density of 40 to 800 kg/m 3 , a compressive strength (ILD25%) of 10 to 200 kPa, and a growth rate of 40 to 200%.

또한, 상기 경질 폴리우레탄 발포체는 고도로 가교되고 폐쇄된(closed) 셀 구조를 지니고 가역 변형이 불가능하다. 상기 경질 우레탄 발포체의 물성은, 예를 들면, 밀도가 10 내지 100 ㎏/㎥, 압축 강도가 50 내지 1000 ㎪의 범위 내일 수 있다.
In addition, the rigid polyurethane foam is highly crosslinked and has a closed cell structure and is not capable of reversible deformation. The physical properties of the rigid urethane foam may be, for example, a density of 10 to 100 kg/m 3 and a compressive strength of 50 to 1000 kPa.

이하, 실시예 및 실험예에 의하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of Examples and Experimental Examples. However, the following examples and experimental examples are only for illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

[[ 실시예Example ]]

실시예Example 1: One: 신규한new 폴리올의polyol 합성 synthesis

1-1. 1-1. 글리시딜glycidyl 디에틸아민의 합성 Synthesis of diethylamine

에피클로로하이드린(epichlorohydrin) 39 g(0.42 mol, 32.96 ㎖)과 디에틸아민(diethyl amine) 29 g(0.4 mol, 41.018 ㎖)을 혼합한 후, 5 ℃에서 적하 깔대기(dropping funnel)로 50 중량%의 NaOH 수용액 28 g(1.75 mol)을 투입하여 혼합물을 수득하였다. 상기 혼합물을 10 ℃에서 24 시간 동안 교반한 후 여과하여 여과액을 얻었다. 이후 여과액에 에틸 아세테이트(ethyl acetate)를 첨가하고 분액 깔대기(separatory funnel)를 사용하여 상부 액체층을 분리하였다. 상부 액체를 Na2SO4로 건조시키고 여과 및 진공증류하여 글리시딜 디에틸아민(glycidyl diethyl amine)을 얻었다.
After mixing 39 g (0.42 mol, 32.96 ml) of epichlorohydrin and 29 g (0.4 mol, 41.018 ml) of diethyl amine, 50 wt. % NaOH aqueous solution was added 28 g (1.75 mol) to obtain a mixture. The mixture was stirred at 10 °C for 24 hours and then filtered to obtain a filtrate. Then, ethyl acetate was added to the filtrate, and the upper liquid layer was separated using a separatory funnel. The upper liquid was dried over Na 2 SO 4 , filtered and vacuum distilled to obtain glycidyl diethyl amine.

1-2. 신규촉매 합성1-2. New catalyst synthesis

상기 1-1에서 수득한 글리시딜 디에틸아민(0.1548 mol, 20 g)을 2-(피페라진-1-일)에탄-1-아민(2-(piperazine-1-yl)ethane-1-amine; 0.0503 mol, 6.5 g)에 80 ℃에서 적가한 후 24 시간 동안 교반하여 3차 아민계 폴리올을 수득하였다.
Glycidyl diethylamine (0.1548 mol, 20 g) obtained in 1-1 above was mixed with 2-(piperazin-1-yl)ethan-1-amine (2-(piperazine-1-yl)ethane-1- amine; 0.0503 mol, 6.5 g) was added dropwise at 80 °C and stirred for 24 hours to obtain a tertiary amine-based polyol.

실험예Experimental example 1. One.

실시예 1의 아민계 폴리올의 중량평균분자량 및 분자식을 LC/MS 분광기(제조사: Thermo finnigan LCQ decaplus)를 사용하여 결정하였고, 핵자기공명스펙트럼(NMR)(400MHz FT-NMR Spectrometer(Varian, 400-MR))을 사용하여 상기 실시예 1의 아민계 폴리올의 1H NMR 스펙트럼을 얻었다. 구체적으로, 1H NMR 스펙트럼 그래프는 도 1에, ESI-MS 결과 그래프는 도 2에 나타내었다.
The weight average molecular weight and molecular formula of the amine-based polyol of Example 1 were determined using LC/MS spectroscopy (manufacturer: Thermo finnigan LCQ decaplus), and nuclear magnetic resonance spectrum (NMR) (400 MHz FT-NMR Spectrometer (Varian, 400-) MR)) was used to obtain a 1 H NMR spectrum of the amine-based polyol of Example 1. Specifically, the 1 H NMR spectrum graph is In FIG. 1 , a graph of ESI-MS results is shown in FIG. 2 .

1) 중량평균분자량: 895 g/mol1) Weight average molecular weight: 895 g/mol

2) 1H NMR 데이터(도 1 참조) 2) 1 H NMR data (see Fig. 1)

3) ESI-MS data at m/z 517.48 [M+H]+ (calcd. for C27H60N6O3 : 516.47) (도 2 참조) 3) ESI-MS data at m/z 517.48 [M+H] + (calcd. for C 27 H 60 N 6 O 3 : 516.47) (see FIG. 2)

이로 인해, 실시예 1에서 제조된 3차 아민계 촉매(3차 아민계 폴리올)는 하기 화학식 2 내지 7로 표시되는 화합물임을 확인할 수 있었다. For this reason, it was confirmed that the tertiary amine-based catalyst (tertiary amine-based polyol) prepared in Example 1 was a compound represented by the following Chemical Formulas 2 to 7.

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112015119100451-pat00024
Figure 112015119100451-pat00024

[화학식 3][Formula 3]

Figure 112015119100451-pat00025
Figure 112015119100451-pat00025

[화학식 4][Formula 4]

Figure 112015119100451-pat00026
Figure 112015119100451-pat00026

[화학식 5][Formula 5]

Figure 112015119100451-pat00027
Figure 112015119100451-pat00027

[화학식 6][Formula 6]

Figure 112015119100451-pat00028
Figure 112015119100451-pat00028

[화학식 7][Formula 7]

Figure 112015119100451-pat00029

Figure 112015119100451-pat00029

실험예Experimental example 2: 물리화학적 특성 측정 2: Measurement of physicochemical properties

2-1. 2-1. 하이드록실가hydroxyl number (hydroxyl number)(hydroxyl number)

실시예 1의 3차 아민계 폴리올의 하이드록실가를 측정하였다.The hydroxyl value of the tertiary amine-based polyol of Example 1 was measured.

구체적으로, 무수초산-피리딘법(JISK 8004-1961)에 따라, 200 ㎖ 삼각 플라스크에 실시예 1의 3차 아민계 폴리올과 무수초산-피리딘 혼합액(8:2 부피비) 5 ㎖을 넣고 30 ℃로 30 분 진탕하는 것을 1회로, 3회 진탕한 후 냉각기를 부착하여 유욕조(oil bath)에서 90 분 동안 반응시켰다. 이후 증류수 1 ㎖를 첨가하고 상술한 바와 같이 5회 진탕한 후 10 분 동안 유욕조에 방치하였다. 이후 유욕조에서 꺼내 상온에서 10 분 동안 방치한 후 아세톤 10 ㎖로 냉각기 내벽을 세척한 다음 상술한 바와 같이 5회 진탕하였다. 이후 페놀프탈레인 지시약 4 방울을 첨가하고 0.5 N KOH 표준용액으로 적정하였다. 하이드록실가는 하기 수학식 1을 통해 계산하였다. Specifically, according to the acetic anhydride-pyridine method (JISK 8004-1961), 5 ml of the tertiary amine-based polyol of Example 1 and the acetic anhydride-pyridine mixture (8:2 volume ratio) was put into a 200 ml Erlenmeyer flask and heated to 30 ° C. Shaking for 30 minutes was performed once, and after shaking three times, a cooler was attached and reacted for 90 minutes in an oil bath. After that, 1 ml of distilled water was added, and after shaking 5 times as described above, it was left in an oil bath for 10 minutes. After that, it was taken out of the oil bath and left at room temperature for 10 minutes, then the inner wall of the cooler was washed with 10 ml of acetone and then shaken 5 times as described above. Then, 4 drops of phenolphthalein indicator were added and titrated with 0.5 N KOH standard solution. The hydroxyl value was calculated through Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

하이드록실가 = [(B - A) × F × 28.05 / S] + 산가Hydroxyl number = [(B - A) × F × 28.05 / S] + acid number

상기 수학식 1에서, B는 블랭크(blank)에 필요한 0.5N KOH 함량(㎖)이고,In Equation 1, B is the 0.5N KOH content (ml) required for the blank,

A는 상기 실험에서 필요한 0.5N KOH 양(㎖)이며,A is the 0.5N KOH amount (ml) required in the above experiment,

F는 상기 실험에 사용한 샘플의 산가이고,F is the acid value of the sample used in the above experiment,

S는 상기 실험에 사용한 실시예 1의 3차 아민계 폴리올의 양(㎖)이다.
S is the amount (ml) of the tertiary amine-based polyol of Example 1 used in the above experiment.

계산결과, 실시예 1의 3차 아민계 폴리올의 하이드록실가는 198 mg KOH/g로 나타났다.
As a result of calculation, the hydroxyl value of the tertiary amine-based polyol of Example 1 was found to be 198 mg KOH/g.

2-2. 아민가(amine value) 측정2-2. Determination of amine value

실시예 1의 3차 아민계 폴리올의 아민가를 측정하였다.The amine value of the tertiary amine-based polyol of Example 1 was measured.

구체적으로, 실시예 1의 3차 아민계 폴리올을 메탄올에 녹인 후 브로모크레졸레드를 지시약으로 사용하고 염산 표준용액으로 적정하여 폴리올의 분자량을 1g당량으로 표시한 Eg/g 단위로 아민가를 측정하였다.
Specifically, after dissolving the tertiary amine-based polyol of Example 1 in methanol, bromocresol red was used as an indicator and titrated with a hydrochloric acid standard solution, and the amine value was measured in Eg/g unit in which the molecular weight of the polyol is expressed as 1 g equivalent. .

측정결과, 실시예 1의 3차 아민계 폴리올의 아민가는 213 mg KOH/g로 나타났다.As a result of the measurement, the amine value of the tertiary amine-based polyol of Example 1 was 213 mg KOH/g.

Claims (14)

하기 화학식 1로 표시되는 3차 아민계 폴리올:
[화학식 1]
Figure 112015119100451-pat00030

상기 화학식 1에서,
L1 내지 L3은 각각 독립적으로
Figure 112015119100451-pat00031
또는
Figure 112015119100451-pat00032
이고,
L4는 C1 -6의 알킬렌이며,
R1 내지 R6은 각각 독립적으로 수소 또는 C1 -6의 알킬이고,
n은 각각 독립적으로 1 내지 6의 정수이다.
A tertiary amine-based polyol represented by the following formula (1):
[Formula 1]
Figure 112015119100451-pat00030

In Formula 1,
L 1 to L 3 are each independently
Figure 112015119100451-pat00031
or
Figure 112015119100451-pat00032
ego,
L 4 is C 1-6 alkylene ,
R 1 to R 6 are each independently hydrogen or C 1-6 alkyl ,
n is each independently an integer from 1 to 6.
제1항에 있어서,
상기 L4는 C1 -4의 알킬렌이고,
상기 R1과 R2, R3와 R4, 및 R5와 R6은 C1 -4의 알킬로서 각각 서로 동일하며,
상기 n이 각각 독립적으로 1 또는 2인, 3차 아민계 폴리올.
According to claim 1,
The L 4 is C 1-4 alkylene ,
The R 1 and R 2 , R 3 and R 4 , and R 5 and R 6 are the same as each other as C 1-4 alkyl ,
Wherein n is each independently 1 or 2, a tertiary amine-based polyol.
제2항에 있어서,
상기 R1 내지 R6은 C1 -4의 알킬로서 모두 동일한, 3차 아민계 폴리올.
3. The method of claim 2,
said R 1 to R 6 are all the same as C 1-4 alkyl, tertiary amine - based polyols.
제1항에 있어서,
상기 3차 아민계 폴리올은 하기 화학식 2 내지 7의 화합물 중 어느 하나인, 3차 아민계 폴리올:
[화학식 2]
Figure 112015119100451-pat00033

[화학식 3]
Figure 112015119100451-pat00034

[화학식 4]
Figure 112015119100451-pat00035

[화학식 5]
Figure 112015119100451-pat00036

[화학식 6]
Figure 112015119100451-pat00037

[화학식 7]
Figure 112015119100451-pat00038

According to claim 1,
The tertiary amine-based polyol is any one of the compounds of Formulas 2 to 7, tertiary amine-based polyol:
[Formula 2]
Figure 112015119100451-pat00033

[Formula 3]
Figure 112015119100451-pat00034

[Formula 4]
Figure 112015119100451-pat00035

[Formula 5]
Figure 112015119100451-pat00036

[Formula 6]
Figure 112015119100451-pat00037

[Formula 7]
Figure 112015119100451-pat00038

제1항에 있어서,
상기 3차 아민계 폴리올은 중량평균분자량이 800 내지 8,000인, 3차 아민계 폴리올.
According to claim 1,
The tertiary amine-based polyol is a tertiary amine-based polyol having a weight average molecular weight of 800 to 8,000.
제1항에 있어서,
상기 3차 아민계 폴리올은 하이드록실가(hydroxyl number)가 25 내지 250 mg KOH/g인, 3차 아민계 폴리올.
According to claim 1,
The tertiary amine-based polyol has a hydroxyl number of 25 to 250 mg KOH/g, a tertiary amine-based polyol.
제1항에 있어서,
상기 3차 아민계 폴리올은 아민가(amine value)가 25 내지 280 mg KOH/g인, 3차 아민계 폴리올.
According to claim 1,
The tertiary amine-based polyol has an amine value of 25 to 280 mg KOH/g, a tertiary amine-based polyol.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 3차 아민계 폴리올을 포함하는, 폴리우레탄 제조용 3차 아민 촉매.
A tertiary amine catalyst for polyurethane production, comprising the tertiary amine-based polyol according to any one of claims 1 to 7.
(1) 하기 화학식 8의 화합물을 하기 화학식 9의 화합물과 반응시켜 하기 화학식 10의 화합물을 제조하는 단계; 및
(2) 화학식 10의 화합물을 하기 화학식 11의 화합물과 반응시키는 단계를 포함하는, 하기 화학식 1의 3차 아민계 폴리올의 제조방법:
[화학식 8]
Figure 112015119100451-pat00039

[화학식 9]
R7-NH-R8
[화학식 10]
Figure 112015119100451-pat00040

[화학식 11]
Figure 112015119100451-pat00041

[화학식 1]
Figure 112015119100451-pat00042

상기 식에서,
L1 내지 L3은 각각 독립적으로
Figure 112015119100451-pat00043
또는
Figure 112015119100451-pat00044
이고,
L4는 C1 -6의 알킬렌이며,
R1 내지 R8은 각각 독립적으로 수소 또는 C1 -6의 알킬이고,
n은 각각 독립적으로 1 내지 6의 정수이다.
(1) reacting a compound of Formula 8 with a compound of Formula 9 to prepare a compound of Formula 10; and
(2) A method for preparing a tertiary amine-based polyol of the following formula (1), comprising reacting a compound of formula (10) with a compound of formula (11):
[Formula 8]
Figure 112015119100451-pat00039

[Formula 9]
R 7 -NH-R 8
[Formula 10]
Figure 112015119100451-pat00040

[Formula 11]
Figure 112015119100451-pat00041

[Formula 1]
Figure 112015119100451-pat00042

In the above formula,
L 1 to L 3 are each independently
Figure 112015119100451-pat00043
or
Figure 112015119100451-pat00044
ego,
L 4 is C 1-6 alkylene ,
R 1 to R 8 are each independently hydrogen or C 1-6 alkyl ,
n is each independently an integer from 1 to 6.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 3차 아민계 폴리올을 포함하는 폴리올 조성물; 및
2개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 폴리이소시아네이트를 반응시키는 단계를 포함하는,
폴리우레탄의 제조방법.
A polyol composition comprising a tertiary amine-based polyol according to any one of claims 1 to 7; and
reacting a polyisocyanate having two or more isocyanate groups;
Method for producing polyurethane.
제10항에 있어서,
상기 3차 아민계 폴리올은 폴리올 조성물의 하이드록시기와 폴리이소시아네이트의 이소시아네이트기 사이의 우레탄 결합 생성시 촉매역할을 수행하는, 폴리우레탄의 제조방법.
11. The method of claim 10,
The tertiary amine-based polyol serves as a catalyst when generating a urethane bond between the hydroxyl group of the polyol composition and the isocyanate group of the polyisocyanate.
제10항에 있어서,
상기 제조방법은 상기 3차 아민계 폴리올 이외에 3차 아민 촉매를 사용하지 않는, 폴리우레탄의 제조방법,
11. The method of claim 10,
The production method is a method for producing a polyurethane that does not use a tertiary amine catalyst other than the tertiary amine-based polyol,
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 3차 아민계 폴리올을 포함하는 폴리올 조성물; 및 2개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 폴리이소시아네이트의 반응을 통해 형성된, 폴리우레탄.
A polyol composition comprising a tertiary amine-based polyol according to any one of claims 1 to 7; and a polyurethane formed through the reaction of a polyisocyanate having two or more isocyanate groups.
제13항에 있어서,
상기 폴리우레탄은 발포체 형태인, 폴리우레탄.
14. The method of claim 13,
The polyurethane is in the form of a foam, polyurethane.
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