KR20070071803A - Silicone composition for molded semi-rigid foam - Google Patents
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Abstract
Description
반경질 폴리우레탄 폼은 통상 연질폼과 경질폼의 중간 압축강도 및 경도를 나타내며, 0.15~1.0 g/cm3 밀도에서 충격에너지 흡수성을 이용한 응용분야에서 널리 사용된다. 이러한 반경질 폴리우레탄 폼은 자동차 내장재 분야에 주로 사용되는데, 그 용도에 따라 몰드 반경질 폼(Molded Semi-Rigid Form: MSF), 인티그랄 스킨폼(Integral Skin Foam: ISF), 및 리엑션 인젝션 몰딩(Reaction Injection Molding: RM)으로 분류된다. Semi-rigid polyurethane foam usually shows the median compressive strength and hardness of soft foam and rigid foam, and is 0.15 ~ 1.0 g / cm 3 Widely used in applications that use impact energy absorbency in density. Such semi-rigid polyurethane foams are mainly used in the field of automotive interiors, depending on their use, Molded Semi-Rigid Form (MSF), Integral Skin Foam (ISF), and Reaction Injection Molding ( Reaction Injection Molding (RM).
자동차 내장재 가운데 인스트루먼트 판넬(instrument panel), 조수석 에어백 커버(passenger air bag cover), 암레스트(arm rest), 헤드레스트(head rest), 콘솔박스(console box), 글러브 박스(Glove box) 등이 몰드 반경질 폼에 해당된다. 몰드 반경질 폼은 일정한 형상의 금형에 레진프리믹스(resin premix) 및 이소시아네이트(isocyanate) 등을 포함하는 원액을 주입하여 몰드 형상대로 제품을 성형하는 방식으로, 몰드로부터 탈형을 용이하게 하기 위해 일반적으로 성형몰드에 이형 제를 도포한다. Instrument panel, instrument air bag cover, arm rest, head rest, console box, glove box, etc. Corresponds to the semi-rigid foam. Molded semi-rigid foam is generally molded to facilitate demoulding from a mold by injecting a stock solution containing a resin premix, isocyanate, etc. into a mold of a predetermined shape and forming a product in a mold shape. A release agent is applied to the mold.
이러한 몰드 반경질 폼용 이형제로, 일반적으로 고급 지방산이나 고급 지방산 비누, 왁스, 동물성 유지 등이 사용되어 왔지만, 이들 물질들은 이형성도 낮고 내열성도 낮다는 단점이 있어 최근 들어 폴리디메틸실록산 (Polydimethylsiloxane)을 이용하게 되었다. 폴리디메틸실록산은 무색 투명하고, 독성이 거의 없으며, 열 안정성이 뛰어나 열분해에 의한 부착이 없고, 낮은 표면장력에 의한 평활성으로 미세한 흠에도 도포가 용이한 장점이 있지만 이러한 폴리디메틸실록산을 이용한 종래의 제품은 하기와 같은 문제점이 있다. As the mold release agent for semi-rigid foams, in general, higher fatty acids, higher fatty acid soaps, waxes, animal fats, and the like have been used, but these materials have a disadvantage of low releasability and low heat resistance. Thus, polydimethylsiloxane has recently been used. Was done. Polydimethylsiloxane is colorless, transparent, almost nontoxic, has excellent thermal stability, no adhesion due to thermal decomposition, and smooth surface due to low surface tension, so that it is easy to apply even to fine scratches, but it is a conventional product using such polydimethylsiloxane. Has the following problems.
(1) 폴리디메틸실록산 자체를 이용하는 경우에는 이형성은 있지만 탈형 후 성형폼의 도장성을 크게 저해할 수 있는 단점이 있다 (참고 : 2002 신기술동향보고서-실리콘 고분자, 특허청).(1) In the case of using polydimethylsiloxane itself, there is a release property, but there is a disadvantage that can greatly inhibit the paintability of the molded foam after demolding (Reference: 2002 New Technology Trend Report-Silicone Polymer, Korea Intellectual Property Office).
(2) 알킬변성 폴리실록산은 낮은 온도 범위에서는 우수한 윤활성을 발휘할 수 있으나, 200 ℃ 이상의 고온에서는 휘발되기 쉬우므로 충분한 이형성을 얻을 수 없다 (CA 2,183,299).(2) Alkyl-modified polysiloxanes can exhibit excellent lubricity in the low temperature range, but are not easily released at high temperatures of 200 ° C. or higher (CA 2,183,299).
(3)메틸페닐폴리실록산 및 알킬변성 폴리실록산을 함유하는 실리콘 혼합물을 에멀젼화제 및 물을 용제로 하여 수성 에멀젼 이형제화 하여 사용하는 경우, 플라스틱 폼 성형시 잔존하는 하이드록시기로 인해 이형성이 좋지 못하다 (참고: JP90-12,886).(3) When a silicone mixture containing methylphenylpolysiloxane and alkyl-modified polysiloxane is used as an aqueous emulsion release agent using an emulsifier and water as a solvent, the releasability is poor due to the hydroxyl groups remaining during molding of the plastic foam (see: JP90 -12,886).
또한, 종래의 이형제는 탈형시 성형폼의 표면에 기포가 일어나는 핀홀(pin hole) 현상, 제조된 폼 표면에 분화구 모양의 기공이 일어나는 현상인 보이드 (void) 현상, 또는 폼의 표면 셀이 거친 현상인 거친 셀(Coarse cell) 현상 등이 나타날 수 있다. In addition, a conventional release agent is a pinhole phenomenon in which bubbles are formed on the surface of a molded foam when demolding, a void phenomenon in which crater-shaped pores occur on the surface of a manufactured foam, or a rough surface cell of a foam. A coarse cell phenomenon may appear.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 탈형 시 우레탄 성형폼의 표면에 나타나는 핀홀(pin hole), 보이드(void), 거친 셀(Coarse cell) 등의 현상을 억제하고, 성형 후 몰드에 스케일(scale)이 발생되는 것을 방지하여 우레탄 폼의 스킨에 황변이 일어나는 것을 방지하며, 종래의 이형제에 비해 우수한 이형성을 지니므로 몰드 반경질 폼용 이형 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention for solving the above problems suppresses the phenomenon of pin holes, voids, coarse cells, etc. appearing on the surface of the urethane molding foam when demolding, and the scale after the molding ( It is an object of the present invention to provide a release composition for a semi-rigid foam because it prevents the occurrence of scale) to prevent yellowing of the skin of the urethane foam, and has excellent release property compared to the conventional release agent.
본 발명은 (A) 수평균 분자량이 1,000 내지 10,000 이고, M단위와 Q단위의 비가 0.1:1 내지 1.3:1인 하기 화학식 1의 구조를 가지는 실리콘 레진 5 내지 20 중량%; The present invention (A) 5 to 20% by weight of a silicone resin having a structure of the formula (1) having a number average molecular weight of 1,000 to 10,000, the ratio of M unit and Q unit of 0.1: 1 to 1.3: 1;
(B) 수평균 분자량이 100 내지 10,000인 -Si-O-Si- 반복단위 구조의 시클로폴리실록산 73 내지 90 중량%; 및(B) 73 to 90% by weight of cyclopolysiloxane of the -Si-O-Si- repeating unit structure having a number average molecular weight of 100 to 10,000; And
(C) 알콕시기(-OR5, 여기서 R5는 H, C1-C12 알킬, C2-C12 알케닐, 또는 6 내지 12환 멤버를 가지는 방향족 환을 나타냄)를 함유하는 유기 실란 2 내지10 중량%를 포함하는 실리콘 조성물에 관한 것이다. (C) an organosilane 2 containing an alkoxy group (-OR 5 , wherein R 5 represents H, C 1 -C 12 alkyl, C 2 -C 12 alkenyl, or an aromatic ring having 6 to 12 ring members) It relates to a silicone composition comprising from 10% by weight.
상기 식에서, Where
R은 하이드록시기, 수소, 6 내지 12환 멤버를 가지는 방향족 환, C1-C12 알킬, C1-C12 알콕시, 또는 COOR3 (여기서, R3은 C1-C12 알킬 또는 6 내지 12환 멤버를 가지는 방향족 환임)이다.R is a hydroxy group, hydrogen, an aromatic ring having 6 to 12 ring members, C 1 -C 12 alkyl, C 1 -C 12 alkoxy, or COOR 3 Wherein R 3 is C 1 -C 12 alkyl or an aromatic ring having 6 to 12 ring members.
이하에서, 본 발명에 따른 몰드 반경질 폼용 실리콘 조성물을 더욱 상세히 설명한다. In the following, the silicone composition for a semi-rigid foam according to the present invention will be described in more detail.
본 발명에 따른 조성물의 실리콘 레진은 하기에 의해 구체화된다. The silicone resin of the composition according to the invention is embodied by the following.
실리콘 레진은 수평균 분자량이 1,000 내지 10,000 이고, M단위와 Q단위의 비가 0.1:1 내지 1.3:1인 하기 화학식 1의 구조를 가지는 M 단위와 Q 단위로 된 중합체(이하, MQ레진이라고 함)로, 실리콘 오일 중에 분산되어 주로 부착력, 유연성, 및 신축성 등에 관계하는 성분이다. Silicone resin has a polymer of M and Q units having a structure of the formula (1) having a number average molecular weight of 1,000 to 10,000 and a ratio of M units to Q units of 0.1: 1 to 1.3: 1 (hereinafter referred to as MQ resin) It is a component dispersed in silicone oil and mainly related to adhesion, flexibility, elasticity, and the like.
[화학식 1][Formula 1]
상기 식에서, Where
R은 하이드록시기, 수소, 6 내지 12환 멤버를 가지는 방향족 환, C1-C12 알킬, C1-C12 알콕시, 또는 COOR3 (여기서, R3은 C1-C12 알킬 또는 6 내지 12환 멤버를 가지는 방향족 환임)이고, 바람직하게는 -Ph, -CH3, -OPh, -OCH3, -COOPh, 또는 -COOCH3 이다. R is a hydroxy group, hydrogen, an aromatic ring having 6 to 12 ring members, C 1 -C 12 alkyl, C 1 -C 12 alkoxy, or COOR 3 (Wherein R 3 is C 1 -C 12 alkyl or an aromatic ring having 6 to 12 ring members), preferably -Ph, -CH 3 , -OPh, -OCH 3 , -COOPh, or -COOCH 3 .
실리콘 레진은 실리콘 오일 사이에 위치하여 이들을 서로 결합시키는 역할을 한다. 특히 성형폼 발포시 고온 고압에서 실리콘 오일이 낮은 표면장력에 의하여 몰드의 미세한 흠 사이로 방출되어 이형회수를 저하시키는 것을 방지한다.Silicone resins are located between silicone oils and serve to bond them together. In particular, when the foam is foamed, the silicone oil is released between the fine cracks of the mold by the low surface tension at high temperature and high pressure to prevent the release time from being lowered.
오르가노폴리실록산 수지라 불리는 MQ 레진은 본질적으로 R3SiO1 /2(M 단위) 및 SiO4 /2(Q 단위)로 구성되는 폴리머로, 이러한 레진은 각각 D 및 T 단위로 불리는 R2SiO2/2 및 R1SiO3 /2 단위를 일정 부분 포함할 수도 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어 MQ 레진은 평균하여 레진 분자의 10 몰% 이하의 D 및 T 단위를 포함함을 의미 한다. Organosiloxane MQ resins polysiloxane can spleen called inherently R 3 SiO 1/2 (M units) and SiO 4/2 of a polymer consisting of (Q unit), these resins are R 2 SiO 2 called the D and T units, respectively / 2, and R 1 may comprise SiO 3/2 units for a portion. The term MQ resin, as used herein, means that on average it includes up to 10 mol% D and T units of the resin molecule.
실리콘 레진의 특성을 결정하는 주요 요소는 레진의 수평균 분자량(Mn) 및 M 단위와 Q 단위의 비 등이다. The major factors that determine the properties of silicone resins are the resin's number average molecular weight (Mn) and the ratio of M and Q units.
본 발명에 사용된 실리콘 레진의 수평균분자량(Mn)은 1,000 내지10,000 이고, 바람직하게는 3,000 내지 7,000, 더욱 바람직하게는 4,000 내지 5,000 이다. 여기서, 수평균분자량이 1,000 미만이면 실리콘 오일이 몰드 홈으로 방출되는 것을 방지하여 이형력 저하를 방지하는 역할을 못하고, 수평균분자량이 10,000을 초과하면 제조시 분산이 곤란하며 이형 도막의 경도가 높아져 크렉(Crack)이 발생하여 바람직하지 못하다.The number average molecular weight (Mn) of the silicone resin used in the present invention is 1,000 to 10,000, preferably 3,000 to 7,000, more preferably 4,000 to 5,000. Here, if the number average molecular weight is less than 1,000, the silicone oil is prevented from being released into the mold groove, and thus the release force is not prevented. If the number average molecular weight is more than 10,000, dispersion is difficult during manufacture and the hardness of the release coating film becomes high. Cracks occur and are undesirable.
또한, M 단위와 Q 단위의 비는 0.1:1 내지1.3:1, 바람직하게는 0.3:1 내지 1.1:1, 더욱 바람직하게는 0.5:1 내지 0.9:1 이며, M 단위와 Q 단위의 비가 0.1:1 보다 낮으면 성형폼의 표면에 크렉(Crack)이 발생하며, 1.3:1보다 많으면 성형폼의 응집력(Cohesive strength)이 저하되어 내구력 및 절연성이 감소한다.In addition, the ratio of M unit and Q unit is 0.1: 1 to 1.3: 1, preferably 0.3: 1 to 1.1: 1, more preferably 0.5: 1 to 0.9: 1, and the ratio of M unit and Q unit is 0.1 If lower than: 1, cracks are formed on the surface of the molded foam, and if it is more than 1.3: 1, cohesive strength of the molded foam is lowered, thereby reducing durability and insulation.
본 발명에 있어서, 실리콘 레진의 사용량은 5 내지 20 중량%이고, 보다 바람직하게는 8 ~ 17 중량%이다. 여기서, 실리콘 레진을 5 중량% 미만으로 사용하면 상기에서 설명한 실리콘 레진의 특성이 발현되기 어려우며, 20 중량%를 초과하면 이형성보다는 점착성(Adhesion and Tack)이 강하여 탈형이 곤란하다.In the present invention, the amount of the silicone resin used is 5 to 20% by weight, more preferably 8 to 17% by weight. Herein, when the silicone resin is used in less than 5% by weight, it is difficult to express the characteristics of the silicone resin described above. When the silicone resin is more than 20% by weight, it is difficult to demould because the adhesiveness (Adhesion and Tack) is stronger than the release property.
본 발명에 따른 조성물의 실리콘 오일은 하기에 의해 구체화된다. The silicone oils of the compositions according to the invention are embodied by the following.
본 발명에서 실리콘 오일은 수평균 분자량이 100 내지 10,000인 -Si-O-Si- 반복단위 구조의 시클로폴리실록산을 사용한다. In the present invention, the silicone oil uses a cyclopolysiloxane having a -Si-O-Si- repeating unit structure having a number average molecular weight of 100 to 10,000.
일반적으로 실리콘 오일은 이형제의 주바인더로, 고급의 고리지방족 및 비고리지방족(즉, 지환족 또는 선형 또는 측쇄형 지방족)의 비반응성 작용기인 알킬기를 함유한 알킬 변성 폴리실록산을 사용한다. 본 발명에 사용한 실리콘 오일은 -Si-O-Si- 반복단위 구조의 시클로폴리실록산이다. 바람직하게는 Si-O-Si- 반복단위 회수가 3~6회의 시클로폴리실록산이고, 더욱 바람직하게는, 본 발명의 실리콘 오일은 하기 구조식 2의 화합물이다. Silicone oils generally use alkyl modified polysiloxanes containing alkyl groups as primary binders of the release agent and non-reactive functional groups of higher cycloaliphatic and acyclic aliphatic (i.e. alicyclic or linear or branched aliphatic). The silicone oil used in the present invention is a cyclopolysiloxane having a -Si-O-Si- repeating unit structure. Preferably, the number of Si-O-Si- repeating units is 3 to 6 cyclopolysiloxanes, and more preferably, the silicone oil of the present invention is a compound of formula 2 below.
[화학식 2][Formula 2]
상기 식에서, Where
R1및 R2는 각각 독립적으로 6 내지 12환 멤버를 가지는 방향족 환, C1-C12 알킬, C1-C12 알콕시, 또는 COOR4 (여기서, R4는 C1-C12 알킬 또는 6 내지 12환 멤버를 가지는 방향족 환임)이고, 바람직하게는 -Ph,-CH3, -OPh, -OCH3, -COOPh, 또는 -COOCH3 으로, 몰드 표면 및 폼 표면의 친수성기인 하이드록시기와의 상호 작용성을 줄여 이형성을 증가시키기 위하여 비친수성 작용기를 사용하였다.R 1 and R 2 are each independently an aromatic ring having 6 to 12 ring members, C 1 -C 12 alkyl, C 1 -C 12 alkoxy, or COOR 4 , wherein R 4 is C 1 -C 12 alkyl or 6 To an aromatic ring having 12 to 12 ring members, preferably -Ph, -CH 3 , -OPh, -OCH 3 , -COOPh, or -COOCH 3 , which is a reciprocal group with a hydroxyl group that is a hydrophilic group on the mold surface and the foam surface. Non-hydrophilic functional groups were used to decrease the functionality and increase dysplasia.
본 발명에 사용된 실리콘 오일의 수평균분자량(Mn)은 100 내지10,000 이고, 바람직하게는 1,000 내지8,000, 더욱 바람직하게는 3,000내지 6,000 이다. 여기서, 수평균분자량이 100미만이면 실리콘 오일이 몰드 홈으로 방출 정도가 심하여 이형력이 감소 하고, 수평균분자량이 10,000을 초과하면 점도가 높아져 스프레이 도포가 불가능 하여 바람직하지 못 하다. 또한, 점도가 20~500 cPs의 점성 중합체로, 만일 점도가 20 cPs 미만일 경우 실리콘 오일이 몰드 홈으로 방출되는 정도가 심하여 이형력이 감소 하고, 점도가 500 cPs를 초과할 경우 실리콘 오일 유분 성분이 반경질폼의 표면을 오염시켜 석유용제로 세척하여야 하므로 바람직하지 못 하다.The number average molecular weight (Mn) of the silicone oil used in the present invention is 100 to 10,000, preferably 1,000 to 8,000, more preferably 3,000 to 6,000. In this case, when the number average molecular weight is less than 100, the release force of the silicone oil is severely released into the mold groove, and the release force is decreased. When the number average molecular weight exceeds 10,000, the viscosity is high and spray application is impossible, which is not preferable. In addition, if the viscosity is 20 to 500 cPs viscous polymer, if the viscosity is less than 20 cPs, the release of silicone oil into the mold groove is severe, the release force is reduced, if the viscosity exceeds 500 cPs silicone oil component It is not preferable because the surface of semi-rigid foam should be contaminated and washed with petroleum solvent.
실리콘 오일의 사용량은 73 내지 90 중량%이고, 보다 바람직하게는 77~86 중량%이다. 73 중량% 미만일 경우 이형성이 낮아지며, 90 중량%를 초과할 경우 반경질폼 성형후 성형폼에 실리콘 오일이 묻어나와 석유용제로 세척하여야 하므로 좋지 못하다. The usage-amount of silicone oil is 73 to 90 weight%, More preferably, it is 77 to 86 weight%. If less than 73% by weight, the releasability is lowered, if it exceeds 90% by weight silicone oil on the molding foam after forming the semi-hard foam is not good because it must be washed with petroleum solvent.
본 발명에 따른 조성물의 유기실란은 하기에 의해 구체화된다. 일반적으로 유기 실란은 주로 실리콘 이형제와 성형 몰드 사이에 부착력을 증가시키기 위한 목적으로 사용되며 작용성 유기 관능기에 따라 알콕시 변성, 할로겐 변성, 아크릴 변성, 에폭시 변성 실란 등의 여러 종류가 있다. 본 발명에 있어서는, 작용성 유기 관능기 중 아미노기(-NH2), 메르캅토기(-SH), 및 할로겐기(-F, -Cl, -Br, -I)가 아닌, 알콕시기(-OR5, 여기서 R5는 H, C1-C12 알킬, C2-C12 알케닐, 또는 6 내지 12환 멤버를 가지는 방향족 환을 나타냄)를 함유하는 유기 실란을 사용한다. 바람직하게는 -OPh, -OCH3, -OCH2CH3, 또는 -OCH=CH2 을 사용한다. The organosilanes of the compositions according to the invention are specified by the following. In general, organic silane is mainly used for the purpose of increasing adhesion between the silicone release agent and the molding mold, and there are various kinds of alkoxy modified, halogen modified, acrylic modified, epoxy modified silanes, etc. according to functional organic functional groups. In the present invention, an alkoxy group (-OR 5 ) other than an amino group (-NH 2 ), a mercapto group (-SH), and a halogen group (-F, -Cl, -Br, -I) in the functional organic functional group , Wherein R 5 represents H, C 1 -C 12 alkyl, C 2 -C 12 alkenyl, or an aromatic ring having 6 to 12 ring members. Preferably -OPh, -OCH 3 , -OCH 2 CH 3 , or -OCH = CH 2 Use
만일, 아미노기와 메르캅토기를 함유한 실란을 사용하면 부가형 촉매와 반응 하여 촉매의 활성을 떨어뜨리고 가열하면 황변이 발생하며, 할로겐기를 함유한 실란을 사용시 반응성이 너무 빠르고 강산인 할로겐산이 부산물로 생성되어 좋지 못하다.If a silane containing an amino group and a mercapto group is used, it reacts with an addition catalyst to reduce the activity of the catalyst, and yellowing occurs when heated. When using a silane containing halogen group, reactivity is too fast and a strong acid, halogen acid, is generated as a by-product. Not good
본 발명에 있어서, 유기 실란의 사용량은 2 내지10 중량%를 사용하며, 보다 바람직하게는 4~8 중량% 사용한다. 유기실란을 2 중량% 미만으로 사용하면 실리콘 레진과 실리콘 오일간의 분산능력이 떨어지고, 10 중량%를 초과해서 사용하면 반경질 폼의 이형성이 좋지 못하다.In the present invention, the amount of organosilane used is 2 to 10% by weight, more preferably 4 to 8% by weight. When the organosilane is used at less than 2% by weight, the dispersibility between the silicone resin and the silicone oil is decreased, and when the organosilane is used at more than 10% by weight, the release property of the semi-rigid foam is not good.
본 발명에 따른 조성물은 바람직하게는 하기 계면활성제를 추가로 포함할 수 있다. The composition according to the invention may preferably further comprise the following surfactants.
계면활성제는 보통 수성에멀젼의 경우 양이온성 계면활성제, 또는 음이온성 계면활성제를 많이 사용하는데 일반적으로 폴리디메틸실록산, 각종 유기기가 함유된 실록산 단위를 갖는 오르가노실록산, 또는 이들의 혼합물 등이 사용된다. 본 발명에서는 비이온성 계면활성제를 사용하며, 바람직하게는 알코올 알콕실레이트 계열인 폴리옥시메틸레이트, 폴리옥시에틸레이트, 또는 폴리옥시프로필레이트를 사용한다. 이 때, 계면활성제는 0.1 내지 1 중량%를 사용하는 것이 바람직하다. 0.1 중량% 미만일 경우 우레탄 성형액인 레진프리믹스(resin premix: 폴리올, 가교제, 촉매, 발포제, 안료 및 기타 첨가제 등이 혼합되어 있는 원액)과 카운터 파트(counter part)인 이소시아네이트(isocyanate: 레진프리믹스와 반응하여 우레탄 결합을 형성하는 폴리우레탄 반응의 원료)의 미반응 -OH 및 반경질 폼 몰드 표면 자체의 친수성기인 -OH의 영향으로 이형성이 낮아지고, 1 중량% 초과일 경우, 실리콘 레진과 실리콘 오일의 분산이 곤란해진다.In the case of aqueous emulsions, cationic surfactants or anionic surfactants are commonly used in the case of aqueous emulsions. Generally, polydimethylsiloxane, organosiloxane having siloxane units containing various organic groups, or mixtures thereof are used. In the present invention, a nonionic surfactant is used, and preferably polyoxymethylate, polyoxyethylate, or polyoxypropylate, which is an alcohol alkoxylate series, is used. At this time, it is preferable to use 0.1-1 weight% of surfactant. If it is less than 0.1% by weight, it is reacted with a resin premix (polyol, crosslinking agent, catalyst, blowing agent, pigment, and other additives) mixed with a urethane molding liquid and isocyanate (resin premix) as a counter part. The unreacted -OH and the hydrophilic group -OH, which is a hydrophilic group on the surface of the semi-rigid foam mold, lower the releasability, and when it exceeds 1% by weight, the silicone resin and the silicone oil Dispersion becomes difficult.
이하 본 발명을 실시예와 함께 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명이 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with examples. However, the present invention is not limited by the examples.
< 실시예 및 비교예 ><Examples and Comparative Examples>
실시예와 비교예의 모든 실리콘 조성물(성분 및 함량은 표 1에 기재)은 1액형으로 그 제조는 아래와 같은 방법으로 동일하게 실시하였다. All silicone compositions of Example and Comparative Examples (components and contents are shown in Table 1) were prepared in the same manner as one-part type.
우선, 실리콘 오일인 D3, D4, D5, D6 또는 D3~D6혼합체(실리콘 오일로 -Si-O-Si- 반복 회수가 3, 4, 5, 및 6인 경우를 각각 D3 , D4 , D5, 및 D6라고 하며, 일반적으로 D3, D4, D5, 및 D6의 단일 구조체를 블랜딩하여 사용하기도 하고 D3, D4, D5, 및 D6 의 각 성분 분리가 곤란한 경우 이들의 혼합체인 D3~D6 혼합체로 판매되는 것을 사용할 수 있음)를 각각 블랜딩하여 프리믹스한 후 계면활성제로 폴리옥시에틸레이트를 첨가하여 디스퍼멧(dispermat), 디졸버(dissolver), 플라타터리 믹서(planetary mixer) 등으로 충분히 웨팅(wetting)시킨 후 [화학식 1] 실리콘 레진인 MQ레진과 유기 실란인 메틸트리메톡시실란(MTMS: Methyltrimethoxy silane)을 투입하여 충분히 분산시켜 본 발명의 조성물을 제조하였다. 상기 조성물을 진공 탈포 공정을 거친 후 D3, D4, D5, 및 D6또는 D3~D6의 혼합체의 실리콘 휘발성 오일, n-헥산 또는 n-헵탄 등의 지방족 탄화수소 용제, 또는 톨루엔, 크실렌, 벤젠 등의 석유계 방향족 용제에 고형분 5% 이하로 희석시켜 용제형 이형제를 제조하였다. First, silicone oils D 3 , D 4 , D 5 , D 6 Or a mixture of D 3 to D 6 (-Si-O-Si-repeated number of silicon oils with 3, 4, 5, and 6 is called D 3 , D 4 , D 5 , and D 6 , respectively, and generally If a single structure of D 3 , D 4 , D 5 , and D 6 is used in blending and it is difficult to separate each of the components of D 3 , D 4 , D 5 , and D 6 , a mixture thereof, D 3 to D 6 Premixed by blending each), followed by polyoxyethylate as a surfactant, followed by sufficient wetting with a dispermat, dissolver, or planetary mixer. After wetting, MQresin, a silicone resin, and methyltrimethoxysilane (MTMS), an organic silane, were added and dispersed to prepare a composition of the present invention. The composition is subjected to a vacuum defoaming step, and then D 3 , D 4 , D 5 , and a silicone volatile oil of a mixture of D 6 or D 3 to D 6 , an aliphatic hydrocarbon solvent such as n-hexane or n-heptane, or toluene, A solvent type release agent was prepared by diluting to less than 5% of solids in petroleum aromatic solvents such as xylene and benzene.
제조된 용제형 이형제를 성형몰드에 스프레이로 얇은 피막이 형성되도록 도포하고, 우레탄 성형폼을 구성하는 레진프리믹스와 이소시아네이트를 혼합하여 성형 몰드에 부었다. 여기서, 폴리올은 수평균분자량(Mn)이 4,000~7,000이고, 고활성 타입이며, 2~3 작용기(알코올기인 -OH가 2 내지 3개 존재하는 것)가 사용되었으며 가교제는 에틸렌글리콜(EG), 1.4 부탄디올(BD), 트리에탄올아민(TEOA), 또는 글리세린을 사용하였으며, 발포제는 물과 프레온을 사용하였다. 또한, 이소시아네이트는 작용기가 2~2.7 정도인 폴리메릭(polymeric) 변성 타입을 사용하였다. 그 후, 200 ℃ 고온에서 우레탄 성형폼을 발포하였다. The prepared solvent-type release agent was applied to a molding mold so as to form a thin film by spraying, and the resin premix and isocyanate constituting the urethane molding foam were mixed and poured into a molding mold. Herein, the polyol has a number average molecular weight (Mn) of 4,000 to 7,000, and is of high activity type, and 2 to 3 functional groups (having 2 to 3 alcohol groups -OH) are used, and the crosslinking agent is ethylene glycol (EG), 1.4 Butanediol (BD), triethanolamine (TEOA), or glycerin were used, and the blowing agent used water and freon. In addition, isocyanate used a polymeric modified type having a functional group of about 2 to 2.7. Thereafter, the urethane molded foam was foamed at a high temperature of 200 ° C.
본원 발명의 조성물을 포함하는 이형제의 이형력은 폴리우레탄 폼의 탈형 회수(실리콘 조성물 1회 도포 후 탈형 가능한 회수)로 표시하였으며 탈형은 모서리 부분이 쪼개지지 않은 것으로, 우레탄 폼의 스킨에 핀홀, 보이드, 또는 거친 셀 등이 없는 완전 탈형을 기준으로 하였다. 또한 탈형 후 우레탄 폼 스킨에 묻어 있는 실리콘 조성물에 의하여 광택이 시간이 지남에 따라 감소하는지 여부를 확인을 하기 위하여, 반복 측정시 데이터의 재현성이 가장 좋은 데스크 타입(Desk type)의 광택계(VG-200, TRUCO社)를 사용하였으며 각각 ±85°, ±60°, ±45°, ±20°등의 각도에서 ASTM D523, JIS Z8741의 규격에 준하여 테스트를 진행하였다. The release force of the release agent comprising the composition of the present invention is expressed as the number of demolds of the polyurethane foam (the number of molds that can be demolded after the silicone composition is applied once), and the demoulding does not split the edge portion, and pinholes and voids are formed on the skin of the urethane foam. Based on complete demoulding without, or coarse cells. Also, in order to check whether the gloss decreases over time by the silicone composition on the urethane foam skin after demolding, the desk type glossmeter (VG- 200, TRUCO Co., Ltd.) and tested according to ASTM D523 and JIS Z8741 at angles of ± 85 °, ± 60 °, ± 45 ° and ± 20 °, respectively.
< 이형력 테스트 ><Release Force Test>
상기에서 제조된 우레탄 성형폼의 탈형 시편의 스킨을 각 조성물 별로 검토하여 핀홀, 보이드, 거친셀 등이 없으며 성형폼의 모서리 부분을 살펴 끊김 현상 없이 완전 탈형된 시편의 개수를 하기 [표 2]에 나타내었다.Examining the skin of the demolding specimens of the urethane molded foam prepared above for each composition, there are no pinholes, voids, coarse cells, etc., and the number of fully demolded specimens without cutting off the edge of the molded foam is shown in [Table 2]. Indicated.
주1) 이형력 : (S)-{(A)+(B)+(C)}Note 1) Release force: (S)-{(A) + (B) + (C)}
< 우레탄 성형폼의 광택도 테스트 ><Gloss Test of Urethane Molding Foam>
탈형 후 우레탄 폼의 스킨에 묻어 있는 실리콘 조성물에 의하여 광택이 시간이 지남에 따라 감소하는지 여부를 확인을 하기 위하여, 광택계(VG-200, TRUCO社)로 각각 ±85°, ±75°, ±60°, ±45°, ±20°등의 각도에서 ASTM D523, JIS Z8741의 규격에 준하여 테스트를 진행하여 하기 표 3에 나타내고, ±60°각도를 기준으로 1, 3, 5 및 7일 간격으로 광택도의 경시 변화를 측정하여 표 4에 나타내었다. To determine whether the gloss decreases over time by the silicone composition on the skin of the urethane foam after demolding, use a gloss meter (VG-200, TRUCO) ± 85 °, ± 75 °, ± The test is conducted in accordance with the standards of ASTM D523, JIS Z8741 at an angle of 60 °, ± 45 °, ± 20 °, and the like, and is shown in Table 3 below, at intervals of 1, 3, 5, and 7 days based on the ± 60 ° angle. The change in glossiness over time is measured and shown in Table 4.
주2) ±60°기준 측정 data 값임. Note 2) ± 60 ° reference measurement data.
본 발명의 조성물은 종래의 수성 에멀젼 이형제의 경우 탈형 시 잔존하는 수분의 하이드록시기에 의하여 완전한 탈형이 되지 않고, 발포된 폼의 표면에 핀홀(pin hole) 또는 보이드(void)가 발생하여 외관이 좋지 않았던 단점을 보완하였으며, 일반 왁스타입의 이형제의 경우 금형에 스케일(scale)이 발생하여 폼 탈형 시 외관이 황변이 되는 문제점을 해결함과 동시에, 종래의 용제형 이형제 사용시 폼의 광택이 시간이 경과함에 따라 감소하는 것을 개선하였다.The composition of the present invention is not completely demolded by the hydroxyl group of moisture remaining during demolding in the case of the conventional aqueous emulsion release agent, and the appearance of the pinhole or void is generated on the surface of the foamed foam. It solved the disadvantages that were not good, and solved the problem that the appearance of yellowing when the mold was released due to the scale in the mold in the case of the general wax type release agent, and the gloss of the foam when using the conventional solvent release agent The decrease over time was improved.
또한, 종래의 폼용 이형제에 비해 우수한 이형성을 지니므로 몰드 반경질 폼의 제조에 유용하다. In addition, since it has superior release properties compared to the conventional release agent for foam, it is useful for producing a mold semi-rigid foam.
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