KR102590161B1 - 티오에테르 함유 폴리디메틸실록산 기반의 폴리우레탄 고분자 탄성체 및 이의 제조방법 - Google Patents
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- C08G77/28—Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen sulfur-containing groups
Abstract
본 개시는 티오에테르(thioether)를 포함하는 폴리디메틸실록산 기반의 폴리우레탄 고분자 탄성체 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 PDMS계 폴리우레탄 고분자 탄성체의 제조방법은, 기존의 PDMS계 폴리우레탄과 달리 PDMS 골격에 티오에테르(thioether)를 포함하는 PDMS계 폴리올을 사용함으로써 PDMS의 소수성을 보다 극대화할 수 있으며, 강도가 더 높은 폴리우레탄 고분자를 제공할 수 있고, 또한 티오에테르(thioether)기를 PDMS 골격의 곁 사슬로 포함함으로써 폴리우레탄 고분자의 탄성률을 조절할 수 있다.
Description
본 개시는 티오에테르 함유 폴리디메틸실록산 기반의 폴리우레탄 고분자 탄성체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
[국가지원 연구개발에 대한 설명]
본 연구는 한국과학기술연구원의 주관 하에, 산업통상자원부의 산업소재핵심기술개발사업(극한환경 대응을 위한 아이스포빅 코팅소재 기술 개발, 과제고유번호: 1415167203), 국토교통부의 건설기술연구사업(EMP 차폐 건축자재 및 부속자재 개발, 과제고유번호: 1615011504) 및 과학기술정보통신부의 개인기초연구사업(전이금속 카바이드 맥신 2D 나노소재 합성 및 그를 이용한 전자파 차폐/흡수/제어 기술 개발, 과제고유번호: 1711111882)의 지원에 의하여 이루어진 것이다.
유리용기 등을 비롯한 주방용품 분야, 송수관 등을 비롯한 배관 분야, 반도체 분야, 건설 분야, 디스플레이 스크린 분야, 항공 분야 및 금속 배선 관련 분야 등 다양한 분야에서 소수성(hydrophobic) 내지 발수성(water repellency) 소재에 대한 수요가 증가하고 있다. 이를 위해, 친수성(hydrophilic) 기재를 소수성으로 표면 개질하기 위한 시도들이 진행되고 있으며, 예를 들어 무기(onorganic) 개질제 및 유기(organic) 고분자 개질제를 이용해 친수성 표면을 소수성화 시킨 제품들이 시판된 바 있다.
우레탄(urethane) 기반의 친수성 특성을 소수성으로 개질하는 대표적인 예로는 폴리디메틸실록산(PDMS)과의 반응이며, 폴리디메틸실록산(PDMS)은 소수성과 더불어 투명성, 유연성, 윤활성 및 이형성 등의 장점을 지녀 우레탄과 같은 친수성 기재를 소수성으로 표면 개질 하기에 적합한 실리콘 고분자이다.
그러나 종래에는 상업적으로 디자인된 폴리디메틸실록산을 출발물질로 하여 폴리우레탄을 합성해왔으며, 이 경우 폴리디메틸실록산 골격의 말단의 알킬사슬이 순수하게 탄소사슬로만 이루어져 있거나 탄소사슬 중간에 산소가 존재하는 구조적인 한계로 인하여 합성되는 폴리우레탄 복합체의 종류가 한정적이며, 이로 인해 새로운 특성의 물성을 기대하기 어렵다는 한계가 있다.
본 발명은 일 측면에서, 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 폴리디메틸실록산(PDMS) 골격에 티오에테르(thioether)를 포함하는 PDMS계 폴리올을 사용하여, 기존의 PDMS 자체의 고유 특성인 소수성을 더욱 극대화하면서 동시에 폴리우레탄 고분자의 물리적 성질, 구체적으로 탄성 및 강도를 조절할 수 있는 PDMS계 폴리우레탄 고분자 탄성체의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는, 폴리디메틸실록산(PDMS) 골격의 양 말단 및 곁 사슬 중 적어도 하나에 티오에테르(thioether)기를 포함하는 PDMS계 폴리올(polyol); 및 폴리이소시아네이트;를 혼합하여 반응시키는 단계를 포함하는, PDMS계 폴리우레탄 고분자 탄성체의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예는, 폴리디메틸실록산(PDMS) 골격의 양 말단 및 곁 사슬 중 적어도 하나에 티오에테르(thioether)기를 포함하는, PDMS계 폴리우레탄 고분자 탄성체를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 PDMS계 폴리우레탄 고분자 탄성체의 제조방법은, 기존의 PDMS계 폴리우레탄과 달리 PDMS 골격에 티오에테르(thioether)를 포함하는 PDMS계 폴리올을 사용함으로써 PDMS의 소수성을 보다 극대화할 수 있으며, 강도가 더 높은 폴리우레탄 고분자를 제공할 수 있고, 또한 티오에테르(thioether)기를 PDMS 골격의 곁 사슬로 포함함으로써 폴리우레탄 고분자의 탄성률을 조절할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 PDMS계 폴리우레탄 고분자 탄성체의 합성 경로를 나타낸 도면이다.
도 2는 시험예 1에 따른 폴리우레탄 고분자 탄성체의 인장시험 결과를 나타낸 도면이다.
도 2는 시험예 1에 따른 폴리우레탄 고분자 탄성체의 인장시험 결과를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 일 측면에서, 폴리디메틸실록산(PDMS) 골격의 양 말단 및 곁 사슬 중 적어도 하나에 티오에테르(thioether)기를 포함하는 PDMS계 폴리올(polyol); 및 폴리이소시아네이트;를 혼합하여 반응시키는 단계를 포함하는, PDMS계 폴리우레탄 고분자 탄성체의 제조방법에 관한 것일 수 있다.
일 구현 예로서, 상기 티오에테르기를 포함하는 PDMS계 폴리올은 하기 화학식 1에 의해 표시될 수 있다:
[화학식 1]
여기서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 C1-C25의 지방족 탄화수소로부터 선택될 수 있으며, 보다 구체적으로는, C1-25 알킬, C2-25 알케닐 및 C2-25 알키닐로부터 선택되는 포화 또는 불포화의 사슬형 탄화수소일 수 있으며, n은 각각 독립적으로 3 내지 15의 정수이다.
또한, 측쇄로 결합한 메틸기(-CH3) 중 적어도 하나는 각각 독립적으로 C1-25 알킬, C2-25 알케닐 및 C2-25 알키닐로부터 선택되는 포화 또는 불포화의 사슬형 탄화수소, 및 -R3-S-R4 로부터 선택되는 어느 하나에 의해 치환될 수 있다.
일 구현 예로서, R3 및 R4는 각각 독립적으로 C1-C25의 지방족 탄화수소로부터 선택될 수 있으며, 보다 구체적으로는, C1-25 알킬, C2-25 알케닐 및 C2-25 알키닐로부터 선택되는 포화 또는 불포화의 사슬형 탄화수소일 수 있다.
일 구현 예로서, 상기 포화 또는 불포화의 사슬형 탄화수소는 사슬의 중간 또는 측쇄에 질소, 산소, 황을 포함하는 헤테로 원소 및 불소, 염소, 브롬, 요오드를 포함하는 할로겐 원소 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
일 구현 예로서, 상기 포화 또는 불포화의 사슬형 탄화수소의 적어도 하나의 수소 원자는 불소, 염소, 브롬 및 요오드 중 적어도 하나에 의해 치환될 수 있다.
일 구현 예로서, 상기 양 말단에 티오에테르(thioether)기를 포함하는 PDMS계 폴리올은 다음과 같은 단계를 통하여 합성될 수 있다:
(1) -(Si(CH3)2O)n- 형태의 반복단위를 갖는 PDMS 골격의 양 말단에 하이드록시기(-OH)를 포함하는 실라놀(silanol) 유도체의 하이드록시기와 바이닐실란(vinylsilane)계 유도체의 친핵성 치환반응에 의해 PDMS 골격의 말단이 바이닐기로 치환된 PDMS 유도체를 합성하는 단계; 및
(2) 상기 단계 (1)에서 합성된 양 말단이 바이닐기로 치환된 PDMS 유도체와 티올 유도체의 하이드로실릴레이션(hydroxilylation) 반응을 통해 양 말단에 티오에테르기를 포함하는 PDMS계 폴리올을 합성하는 단계로서, 상기 티올 유도체는 C1-C25 알킬티올, C2-C25 알케닐티올, C2-C25 알키닐티올, C6-C25 아릴티올 및 (C6-C25 아릴)-(C1-C5 알킬)티올 중에서 선택된 어느 하나 이상인, 단계.
일 구현 예로서, 상기 곁 사슬로 티오에테르(thioether)기를 포함하는 PDMS계 폴리올은 펜던트기로서 바이닐기를 포함하고 양 말단에 하이드록시기를 포함하는 PDMS 유도체와 티올 유도체의 하이드로실릴레이션 반응을 통해 합성될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 PDMS계 폴리우레탄 고분자 탄성체의 제조방법은 상기와 같이 PDMS 골격에 티오에테르(thioether)를 포함함으로써, PDMS 자체의 고유 특성인 소수성을 보다 강화시키며, PDMS 골격에 산소를 포함하거나 탄소만으로 구성된 기존의 PDMS계 폴리우레탄에 비하여 강도가 높은 폴리우레탄 고분자를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따른 PDMS계 폴리우레탄 고분자 탄성체의 제조방법은, 상기와 같이 PDMS 골격의 곁 사슬로 티오에테르(thioether)를 포함함으로써, 즉, PDMS 골격의 곁 사슬에 황을 포함함으로써 폴리우레탄 고분자의 탄성률을 조절할 수 있다.
일 구현 예로서, 상기 폴리이소시아네이트는 디이소시아네이트(diisocyanate), 4,4'-디이소시아네이토-메틸렌디사이클로헥산(4,4'-이소시아네이토-3,3,5-트리메틸-5-이소시아네이토메틸-사이클로헥산(1-isocyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethyl-cyclohexane), 1,4-테트라메틸렌 디이소시아네이트(1,4-tetramethylene diisocyanate), 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI), 1,12-도데칸 디이소시아네이트(1,12-dodecane diisocyanate), 사이클로부탄-1,3-디이소시아네이트(cyclobutane-1,3-diisocyanate), 사이클로헥산-1,3- 디이소시아네이트(cyclohexane-1,3-diisocyanate), 사이클로헥산-1,4-디이소시아네이트(cyclohexane-1,4-diisocyanate), 2,4- 헥사하이드로톨루엔 디이소시아네이트(2,4-hexahydrotoluene diisocyanate), 2,6-헥사하이드로톨루엔 디이소시아네이트(2,6-hexahydrotoluene diisocyanate), 헥사하이드로-1,3-페닐렌 디이소시아네이트(hexahydro-1,3-phenylene diisocyanate), 헥사하이드로-1,4-페닐렌 디이소시아네이트(hexahydro-1,4-phenylene diisocyanate), 1,3- 페닐렌 디이소시아네이트(1,3-phenylene diisocyanate), 1,4-페닐렌 디이소시아네이트(1,3-phenylene diisocyanate), 톨리렌-2,4-디이소시아네이트(tolylene-2,4-diisocyanate), 4,4'-메틸렌디페닐 디이소시아네이트(4,4'-methylenediphenyl diisocyanate), 이소포론 디이소시아네이트(isophorone diisocyanate), 1,4-디이소시아네이토 시클로헥산(1,4-diisocyanato cyclohexane), 1,4-디이소시아네이토 벤젠(1,4-diisocyanatobenzene), 2,4-디이소시아네이토 톨루엔(2,4-diisocyanato toluene), 2,6-디이소시아네이토 톨루엔(2,6-diisocyanato toluene), 테트라메틸자일렌 디이소시아네이트(tetramethylxylene diisocyanate) 및 p-자일렌 디이소시아네이트(p-xylene diisocyanate)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 양 말단이 이소시아네이트기(-NCO)로 끝나는 임의의 화합물이라면 가능하다.
일 구현 예로서, 상기 제조방법은 상기 PDMS계 폴리올(polyol) 및 폴리이소시아네이트를 혼합하여 반응시켜 얻어진 프리폴리머(prepolymer)에 사슬연장제(chain extender)를 첨가하여 반응시켜 상기 폴리우레탄 고분자 탄성체의 분자량을 증가시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 구현 예로서, 상기 사슬연장제는 1,4-부탄디올, 1,3-프로판디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 2,5-헥산디올, 1,7-헵탄디올, 1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 에틸렌글리콜, 디에틸비스하이드록시메틸말로네이트(diethyl bis hydroxymethyl malonate) 및 프로필렌글리콜로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며 양 말단에 하이드록시기(-OH)를 포함하는 임의의 화합물 모두 가능하다.
일 구현 예로서, 상기 PDMS계 폴리올 및 폴리이소시아네이트의 혼합비는 몰질량(g/mol)을 기준으로 1 : 0.5 내지 5일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 PDMS계 폴리올 및 폴리이소시아네이트의 혼합비는 몰질량(g/mol)을 기준으로 1 : 0.5, 1 : 1, 1 : 1.5, 1 : 2, 1 : 2.5, 1 : 3, 1 : 3.5, 1 : 4, 1 : 4.5 또는 1 : 5일 수 있다.
본 발명은 다른 측면에서, 폴리디메틸실록산(PDMS) 골격의 양 말단 및 곁 사슬 중 적어도 하나에 티오에테르(thioether)기를 포함하는, PDMS계 폴리우레탄 고분자 탄성체에 관한 것일 수 있다.
일 구현 예로서, 상기 티오에테르기를 포함하는 PDMS 골격은 하기 화학식 2에 의해 표시될 수 있다:
[화학식 2]
여기서, R1, R2, n 및 측쇄 메틸기(-CH3)에 대한 설명은 상기 화학식 1에 대하여 상세히 설명한 바와 같다.
이하, 본 발명의 내용을 제조예 및 시험예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 이러한 제조예 및 시험예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시되는 것일 뿐, 본 발명의 권리범위가 이러한 제조예 및 시험예로 한정되는 것은 아니고, 당업계에서 통상적으로 주지된 변형, 치환 및 삽입 등을 수행할 수 있으며, 이에 대한 것도 본 발명의 범위에 포함된다.
<제조예 1> 폴리디메틸실록산(PDMS) 골격에 티오에테르(thioether)를 포함하는 PDMS계 폴리우레탄 고분자 제조
본 발명의 일 실시예에 PDMS계 폴리우레탄 고분자를 하기 제조예 1-1 내지 1-4를 통하여 제조하였다. 전체적인 합성 경로 및 최종적으로 합성된 PDMS계 폴리우레탄 고분자의 구조는 도 1에 도시된 바와 같다.
제조예 1-1. PDMS 골격의 양 말단에 티오에테르(thioether)를 포함하는 PDMS계 폴리올 제조
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리디메틸실록산(PDMS) 골격의 양 말단에 티오에테르(thioether)기를 포함하는 PDMS계 폴리올(polyol)을 아래와 같은 반응식을 통해 합성하였다.
먼저, 양 말단이 하이드록시기로 치환된 폴리디메틸실록산(PDMS)(1 화합물; SILANOL TERMINATED POLYDIMETHYLSILOXANE, Gelest)(1.0 당량)과 클로로(디메틸)바이닐실란(chloro(dimethyl)vinylsilane)(2 화합물)(2.6 당량)을 촉매(트리에틸아민; trimethylamine, Net3)(2.6 당량) 및 용매(톨루엔; toluene)와 함께 실온에서 5시간 동안 반응시켜 커플링 반응을 통하여 양 말단이 바이닐(vinyl)기를 갖는 3 화합물을 합성하였다.
그 다음, 합성된 3 화합물(1.0 당량)을 2-머캅토에탄올(2.6 당량)과 촉매(AIBN)(0.2 당량) 및 용매(THF)와 함께 60℃에서 12시간 동안 반응시켜 하이드로실릴레이션(hydrosilylation) 반응을 통하여 PDMS 골격의 양 말단에 티오에테르기를 포함하는 PDMS계 폴리올(4 화합물)을 합성하였다.
제조예 1-2. PDMS 골격의 곁 사슬에 티오에테르(thioether)를 포함하는 PDMS계 폴리올 제조
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리디메틸실록산(PDMS) 골격의 곁 사슬에 티오에테르(thioether)기를 포함하는, 즉, 펜던트기에 황을 포함하는 PDMS계 폴리올(polyol)을 아래와 같은 반응식을 통해 합성하였다.
구체적으로, PDMS 골격에 펜던트기로 바이닐(vinyl)기가 치환되어 있는 1'화합물 (10-15% VINYLMETHYLSILOXANE) - DIMETHYLSILOXANE COPOLYMER, SILANOL TERMINATED, 25-40 cSt, Gelest)(1.0 당량)과 1-옥탄티올(1-octanethiol)(1.3 당량)을 촉매(AIBN)(0.2 당량) 및 용매(THF)와 함께 60℃에서 12시간 동안 반응시켜 하이드로실릴레이션(hydrosilylation) 반응을 통하여 PDMS 골격의 곁 사슬에 티오에테르기를 포함하는 PDMS계 폴리올(3'화합물)을 합성하였다.
제조예 1-3. 폴리디메틸실록산(PDMS) 골격에 티오에테르(thioether)를 포함하는 PDMS계 폴리올과 디이소시아네이트의 우레탄 반응을 통한 프리폴리머(prepolymer) 제조
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리디메틸실록산(PDMS) 골격에 티오에테르(thioether)를 포함하는 PDMS계 폴리우레탄의 프리폴리머(prepolymer)를 아래와 같은 반응식을 통해 합성하였다.
구체적으로, 상기 반응식을 통하여 상기 제조예 1-1에서 제조된 4 화합물(1.0 당량)과 2종의 디이소시아네이트 (A 및 B 화합물)(각각 0.84 당량 및 1.26 당량)의 우레탄반응을 통해 프리폴리머(5 화합물)을 합성하였다.
제조예 1-4. 폴리디메틸실록산(PDMS) 골격에 티오에테르(thioether)를 포함하는 PDMS계 폴리우레탄 고분자 제조
아래 반응식을 통하여, 상기 제조예 1-3에서 합성된 프리폴리머인 5 화합물(1.0 당량)에 사슬연장제로서 1,4-부탄디올(1.0 당량)을 첨가하여 최종적으로 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리디메틸실록산(PDMS) 골격에 티오에테르(thioether)를 포함하는 PDMS계 폴리우레탄 고분자인 6 화합물을 제조하였다.
<시험예 1> PDMS계 폴리우레탄 고분자 탄성체의 인장시험
본 발명의 일 실시예에 따른 PDMS계 폴리우레탄 고분자 탄성체에 대하여 인장시험을 진행하였다. 구체적으로, 만능 재료 시험기(H5KT, Tinius Olsen)를 사용하여 표점 거리(gage length) 및 시험 속도(test speed)를 각각 50mm 및 150mm/min으로 설정하고 인장시험을 진행하였다. 그 결과는 도 2에 나타내었다.
도 2의 결과로부터, 상업적으로 입수 가능하여 기존에 사용되던 PDMS 골격에 산소를 포함하는 O-PDMS(CARBINOL (HYDROXYL) TERMINATED POLYDIMETHYLSILOXANE, 30-50 cSt, Gelest)(인장강도: 12.0 MPa, 탄성률: 17.4 MPa)를 사용한 경우에 비하여, 상기 제조예 1-1, 1-3 및 1-4에 따라 제조된, PDMS 골격의 양 말단에 티오에테르기를 포함하는 S-PDMS(인장강도: 16.6 MPa, 탄성률: 53.3 MPa)를 사용한 PDMS계 폴리우레탄 고분자의 경우 강도가 가장 우수한 것을 확인할 수 있으며, 상기 제조예 1-2에서 제조된 3' 화합물을 제조예 1-1에서의 출발물질로 한 것을 제외하고는 제조예 1-1, 1-3 및 1-4와 동일한 과정을 통해 제조된, S-PDMS에서 PDMS 골격에 펜던트기로 티오에테르기를 포함하는 PS-PDMS(인장강도: 11.7 MPa, 탄성률: 7.83 MPa)를 사용한 PDMS계 폴리우레탄 고분자의 경우 가장 낮은 탄성률을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 PDMS계 폴리우레탄 고분자 탄성체는 PDMS 골격에 티오에테르(thioether)를 포함함으로써 강도가 보다 우수하며, 또한 PDMS 골격의 펜던트기에 티오에테르(thioether)를 포함함으로써 탄성을 조절할 수 있음을 알 수 있다.
Claims (12)
- PDMS계 폴리우레탄 고분자 탄성체의 제조방법으로서,
폴리디메틸실록산(PDMS) 골격의 양 말단 및 곁 사슬 중 적어도 하나에 티오에테르(thioether)기를 포함하는 PDMS계 폴리올(polyol); 및 폴리이소시아네이트;를 혼합하여 반응시키는 단계를 포함하며,
상기 티오에테르기를 포함하는 PDMS계 폴리올은 하기 화학식 1에 의해 표시되는, PDMS계 폴리우레탄 고분자 탄성체의 제조방법:
[화학식 1]
여기서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 -CH2- 또는 C2-C25의 지방족 탄화수소이며,
측쇄 메틸기(-CH3) 중 적어도 하나는 각각 독립적으로 -R3-S-R4 에 의해 치환된 것이고,
R3는 -CH2- 또는 C2-C25의 지방족 탄화수소이며,
R4는 C1-C25의 지방족 탄화수소이고,
n은 각각 독립적으로 3 내지 15의 정수이다. - 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 C1-C25의 지방족 탄화수소 및 C2-C25의 지방족 탄화수소는, 사슬의 중간 또는 측쇄에 질소, 산소, 황을 포함하는 헤테로 원소 및 불소, 염소, 브롬, 요오드를 포함하는 할로겐 원소 중 적어도 어느 하나를 포함하는, 포화 또는 불포화의 사슬형 탄화수소인 것을 특징으로 하는, PDMS계 폴리우레탄 고분자 탄성체의 제조방법.
- 제3항에 있어서, 상기 포화 또는 불포화의 사슬형 탄화수소의 적어도 하나의 수소 원자는 불소, 염소, 브롬 및 요오드 중 적어도 하나에 의해 치환된 것을 특징으로 하는, PDMS계 폴리우레탄 고분자 탄성체의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 폴리이소시아네이트는 디이소시아네이트(diisocyanate), 4,4'-디이소시아네이토-메틸렌디사이클로헥산(4,4'-이소시아네이토-3,3,5-트리메틸-5-이소시아네이토메틸-사이클로헥산(1-isocyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethyl-cyclohexane), 1,4-테트라메틸렌 디이소시아네이트(1,4-tetramethylene diisocyanate), 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI), 1,12-도데칸 디이소시아네이트(1,12-dodecane diisocyanate), 사이클로부탄-1,3-디이소시아네이트(cyclobutane-1,3-diisocyanate), 사이클로헥산-1,3- 디이소시아네이트(cyclohexane-1,3-diisocyanate), 사이클로헥산-1,4-디이소시아네이트(cyclohexane-1,4-diisocyanate), 2,4- 헥사하이드로톨루엔 디이소시아네이트(2,4-hexahydrotoluene diisocyanate), 2,6-헥사하이드로톨루엔 디이소시아네이트(2,6-hexahydrotoluene diisocyanate), 헥사하이드로-1,3-페닐렌 디이소시아네이트(hexahydro-1,3-phenylene diisocyanate), 헥사하이드로-1,4-페닐렌 디이소시아네이트(hexahydro-1,4-phenylene diisocyanate), 1,3- 페닐렌 디이소시아네이트(1,3-phenylene diisocyanate), 1,4-페닐렌 디이소시아네이트(1,3-phenylene diisocyanate), 톨리렌-2,4-디이소시아네이트(tolylene-2,4-diisocyanate), 4,4'-메틸렌디페닐 디이소시아네이트(4,4'-methylenediphenyl diisocyanate), 이소포론 디이소시아네이트(isophorone diisocyanate), 1,4-디이소시아네이토 시클로헥산(1,4-diisocyanato cyclohexane), 1,4-디이소시아네이토 벤젠(1,4-diisocyanatobenzene), 2,4-디이소시아네이토 톨루엔(2,4-diisocyanato toluene), 2,6-디이소시아네이토 톨루엔(2,6-diisocyanato toluene), 테트라메틸자일렌 디이소시아네이트(tetramethylxylene diisocyanate) 및 p-자일렌 디이소시아네이트(p-xylene diisocyanate)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는, PDMS계 폴리우레탄 고분자 탄성체의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 PDMS계 폴리올(polyol) 및 폴리이소시아네이트를 혼합하여 반응시켜 얻어진 프리폴리머(prepolymer)에 사슬연장제(chain extender)를 첨가하여 반응시켜 상기 폴리우레탄 고분자 탄성체의 분자량을 증가시키는 단계를 더 포함하는, PDMS계 폴리우레탄 고분자 탄성체의 제조방법.
- 제6항에 있어서, 상기 사슬연장제는 1,4-부탄디올, 1,3-프로판디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 2,5-헥산디올, 1,7-헵탄디올, 1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 에틸렌글리콜, 디에틸비스하이드록시메틸말로네이트(diethyl bis hydroxymethyl malonate) 및 프로필렌글리콜로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는, PDMS계 폴리우레탄 고분자 탄성체의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 PDMS계 폴리올은 및 폴리이소시아네이트의 혼합비는 몰질량(g/mol)을 기준으로 1 : 0.5 내지 5인 것을 특징으로 하는, PDMS계 폴리우레탄 고분자 탄성체의 제조방법.
- PDMS계 폴리우레탄 고분자 탄성체로서,
폴리디메틸실록산(PDMS) 골격의 양 말단 및 곁 사슬 중 적어도 하나에 티오에테르(thioether)기를 포함하며,
티오에테르기를 포함하는 상기 PDMS 골격은 하기 화학식 2에 의해 표시되는, PDMS계 폴리우레탄 고분자 탄성체:
[화학식 2]
여기서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 -CH2- 또는 C2-C25의 지방족 탄화수소이며,
측쇄 메틸기(-CH3) 중 적어도 하나는 -R3-S-R4에 의해 치환된 것이고,
R3는 -CH2- 또는 C2-C25의 지방족 탄화수소이며,
R4는 C1-C25의 지방족 탄화수소이고,
n은 각각 독립적으로 3 내지 15의 정수이다. - 삭제
- 제9항에 있어서, 상기 C1-C25의 지방족 탄화수소 및 C2-C25의 지방족 탄화수소는, 사슬의 중간 또는 측쇄에 질소, 산소, 황을 포함하는 헤테로 원소 및 불소, 염소, 브롬, 요오드를 포함하는 할로겐 원소 중 적어도 어느 하나를 포함하는, 포화 또는 불포화의 사슬형 탄화수소인 것을 특징으로 하는, PDMS계 폴리우레탄 고분자 탄성체.
- 제11항에 있어서, 상기 포화 또는 불포화의 사슬형 탄화수소의 적어도 하나의 수소 원자는 불소, 염소, 브롬 및 요오드 중 적어도 하나에 의해 치환된 것을 특징으로 하는, PDMS계 폴리우레탄 고분자 탄성체.
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