KR20090123714A - Low-specific gravity polyurethane foam compositions having superior hydrolysis-proof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A polyurethane foam composition is provided to ensure excellent hardness and elongation, low specific gravity, and good hydrolysis resistance, and to maintain mechanical properties such as tensile strength of polyurethanefoam. CONSTITUTION: A polyurethane foam composition with excellent hydrolysis resistance comprises low-specific gravity beads with density of 0.05~0.2 g/cm^3 and an organic-inorganic hybrid compound represented by chemical formula 1. In chemical formula 1, X is metal oxide having a network structure; Y is an amino group, sulfide group, ester group or ether group; R^1 and R^2 are the same and different and are C1~C18 linear or branched aliphatic alkylene group, alicyclic alkylene group or aromatic group; R^3 is linear or branched aliphatic alkylene group and alicyclic alkylene group; n is the number of an organic compound substituted for metal oxide having a network structure.

Description

내가수분해성이 우수한 저비중 폴리우레탄 발포체 조성물{Low-specific gravity Polyurethane foam compositions having superior hydrolysis-proof}Low-specific gravity Polyurethane foam compositions having superior hydrolysis-proof}

본 발명은 내가수분해 개선용 유·무기 하이브리드 화합물 및 저비중 비드(beads)를 포함하는 폴리우레탄 발포체 조성물에 관한 것으로서, 폴리우레탄 발포체의 내가수분해성을 획기적으로 개선시켰을 뿐만 아니라, 저비중 비드를 사용하여 기존의 폴리우레탄 발포체 보다 낮은 비중을 갖고 있으면서도, 기계적 물성이 우수하기 때문에 침구용, 충격 흡수제용, 보온 단열제용 등의 발포체, 특히 신발용 폴리우레탄 발포체로서 사용할 수 있다.The present invention relates to a polyurethane foam composition comprising an organic / inorganic hybrid compound for improving hydrolysis and low specific gravity beads, which not only significantly improved the hydrolysis resistance of the polyurethane foam, It can be used as a foam for bedding, shock absorber, thermal insulation, etc., especially for polyurethane foams, because it has a lower specific gravity than conventional polyurethane foams and is excellent in mechanical properties.

발포체는 가구용, 침구용, 충격 흡수재, 방음재, 보온 단열재, 건축재료, 전기 전자 산업, 신발 산업 등 다양한 산업분야에서 사용하고 있는데, 이렇게 널리 사용되고 있는 발포체는 주로 고무 또는 수지 등을 화학적으로 발포하거나 천연고무 라텍스, 클로로프렌 라텍스, 스티렌 부타디엔 라텍스 등의 라텍스를 기계적 발포하여 제조되고 있다. Foam is used in various industries such as furniture, bedding, shock absorbers, sound insulation, thermal insulation, building materials, electrical and electronics industry, footwear industry, and the foams are widely used in chemically foaming rubber or resin, Latexes such as rubber latex, chloroprene latex and styrene butadiene latex are produced by mechanical foaming.

현재 발포체 소재로 가장 많이 사용되고 있는 소재로는 EVA(ethylene vinyl acetate) 수지 발포체, 폴리우레탄 발포체가 있으며, 다양한 산업분야에서 수요가 많은 발포체인 폴리우레탄 발포체는 넓은 온도 범위에서 충격 흡수성이 우수하고 기능성 부품을 쉽게 장착할 수 있을 뿐만 아니라, 다른 부품소재와의 동시성형이 가능하여 생산 공정이 간단하고 영구압축줄음율 및 반발탄성과 같은 물성이 뛰어난 장점이 있다. 그러나, 변색이 발생되고 내가수 특성이 나쁘며 비중 높은 단점이 있다. 따라서 상기와 같은 폴리우레탄 발포체의 단점을 해결하기 위한 많은 연구가 진행되어 왔는데, 특히 폴리우레탄 제품은 대기 등의 수분에 의해서 가수분해가 되어 심각한 기계적 물성 저하를 나타내므로, 내가수분해성을 향상시키는 연구 및 발명이 아래와 같이 진행되어 왔다.Currently, the most widely used foam materials include EVA (ethylene vinyl acetate) resin foam and polyurethane foam. Polyurethane foam, which is a foam that is in demand in various industrial fields, has excellent shock absorption and functional parts in a wide temperature range. Not only can be easily installed, but also the simultaneous molding with other parts and materials has the advantage of simple production process and excellent properties such as permanent compression reduction and rebound elasticity. However, there are disadvantages in that discoloration occurs, the resistance to water resistance is bad, and the specific gravity is high. Therefore, many studies have been conducted to solve the disadvantages of the polyurethane foam as described above, and in particular, polyurethane products are hydrolyzed by moisture such as air and thus exhibit a serious mechanical property degradation, thereby improving hydrolysis resistance. And the invention has proceeded as follows.

대한민국 공개특허 제2006-33035에서는 황변특성의 경우에는 후처리 공정이나 첨가제를 이용하여 어느 정도 개선시켰으나, 기계적 물성이 우수한 부족한 문제가 있다. In Korean Patent Laid-Open Publication No. 2006-33035, the yellowing property is improved to some extent by using a post-treatment process or an additive, but there is a problem of insufficient mechanical properties.

또한 대한민국 공개특허 제2007-37712호, 대한민국 공개특허 제1992-9686호, 미국특허 제5,597,942호, 일본특허 제2002-13315호, 및 일본특허 제09208816A호 등의 공지기술에서는 폴리우레탄 발포체의 내가수분해성을 개선하기 위하여 폴리올, 이소시아네이트, 촉매, 유화제 등의 첨가제 및 발포체를 변형해서 폴리우레탄 발포체의 내가수분해성을 향상시키고자 했으나, 큰 성과를 거두지 못하고 있으며, 폴리우레탄 발포체를 이용하는 산업계에서는 내가수분해성이 향상되어 기계적 물성이 지속적으로 유지될 수 있으면서도, 비중이 낮은 폴리우레탄 발포체에 대한 요구가 증대되고 있다. In addition, in the known arts such as Korean Patent Application Publication No. 2007-37712, Korean Patent Publication No. 1992-9686, US Patent No. 5,597,942, Japanese Patent No. 2002-13315, and Japanese Patent No. 09208816A, the water resistance of the polyurethane foam In order to improve the degradability, polyols, isocyanates, catalysts, emulsifiers and other additives and foams have been modified to improve the hydrolysis resistance of polyurethane foams, but they have not achieved great results. As such, while the mechanical properties can be continuously maintained, there is an increasing demand for low specific gravity polyurethane foam.

앞서 설명한 바와 같이 기존의 폴리우레탄 발포체의 문제점 및 산업계의 요구를 해결하고자 본 발명자들이 끊임없이 연구한 결과, 기존의 폴리우레탄 발포체의 내가수분해성을 개선시키기 위하여 새로운 유 무기 하이브리드 화합물을 첨가하고, 또한 발포체 자체의 비중을 감소시키기 위하여 저비중 비드를 추가로 첨가한 폴리우레탄 발포체 조성물을 제공하고자 한다.As described above, the present inventors have continually studied to solve the problems of the existing polyurethane foam and the demands of the industry. As a result, a new inorganic hybrid compound is added to improve the hydrolysis resistance of the existing polyurethane foam, and also the foam The present invention seeks to provide a polyurethane foam composition with the addition of low specific gravity beads to reduce its specific gravity.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 내가수분성이 우수한 저비중 폴리우레탄 발포체 조성물은 폴리올과 이소시아네이트 프리폴리머를 포함하여 이루어지며 상기 폴리올 성분으로서 화학식 1로 표시되는 유 무기 하이브리드 화합물과 그리고 추가로 저비중 비드를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.Low specific gravity polyurethane foam composition excellent in moisture resistance of the present invention for solving the above problems comprises a polyol and an isocyanate prepolymer and the inorganic hybrid compound represented by the formula (1) as the polyol component and further low specific gravity beads It characterized by including the.

Figure 112008038376650-PAT00001
Figure 112008038376650-PAT00001

상기 화학식 1에 있어서,In Chemical Formula 1,

X는 망상구조를 이루고 있는 금속 산화물; 이고 X is a metal oxide forming a network structure; ego

Y는 질소(N), 황(S), 및 산소(O) 중에서 선택된 단종 또는 2 종 이상의 비공유 전자쌍을 포함하는 원소를 포함하는 아미노기, 설파이드기, 에스테르기 또는 에테르기; 이며Y is an amino group, a sulfide group, an ester group or an ether group including an element including one or two or more lone pairs selected from nitrogen (N), sulfur (S), and oxygen (O); And

R1 R2는 같거나 서로 다른 것으로서, C1~C18의 직쇄 또는 분쇄의 지방족 알킬렌기, 지환족 알킬렌기, 또는 방향족 기; 그리고R 1 and R 2 is the same as or different from each other, a C 1 to C 18 straight or branched aliphatic alkylene group, alicyclic alkylene group, or aromatic group; And

R3은 수평균분자량 200 ~ 8,000을 갖는 직쇄 또는 분쇄 지방족 알킬렌기, 지환족 알킬렌기;를 나타내며, n은 망상구조를 갖는 금속 산화물에 치환되는 유기화합물의 수를 나타낸다.R 3 represents a linear or pulverized aliphatic alkylene group or alicyclic alkylene group having a number average molecular weight of 200 to 8,000; n represents the number of organic compounds substituted with a metal oxide having a network structure.

또한, 본 발명의 또 다른 태양은 상기 폴리우레탄 발포체 조성물을 제조하는 방법을 제공하고자 한다.In addition, another aspect of the present invention is to provide a method for producing the polyurethane foam composition.

상기와 같은 조성물질을 포함하는 본 발명의 폴리우레탄 발포체 조성물은 경도, 신장율 등의 기계적 물성이 우수하고, 비중이 낮기 때문에 가벼울 뿐만 아니라, 특히 내가수분해성이 우수하기 때문에 기존의 폴리우레탄 발포체와는 달리 최초로 제조되었을 때의 폴리우레탄 발포체의 인장강도 등의 기계적 물성이 오랫동안 지속되는 효과가 있다.Polyurethane foam composition of the present invention containing the above-described composition is excellent in mechanical properties such as hardness, elongation, and light weight because of its low specific gravity, and in particular, because of excellent hydrolysis resistance, Otherwise, the mechanical properties such as the tensile strength of the polyurethane foam when it is first manufactured has a long lasting effect.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명을 하면 다음과 같다.The present invention will be described in more detail as follows.

본 발명은 폴리우레탄 발포체 조성물에 있어서, 하기 화학식 1을 갖는 유 무기 하이브리드 화합물 및 저비중 비드를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.The present invention is characterized in that the polyurethane foam composition comprises an inorganic hybrid compound having a formula (1) and a low specific gravity bead.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112008038376650-PAT00002
Figure 112008038376650-PAT00002

상기 화학식 1에 있어서, X는 망상구조를 이루고 있는 금속 산화물; 이고, Y는 질소(N), 황(S),및 산소(O) 중에서 선택된 단종 또는 2 종 이상의 비공유 전자쌍을 포함하는 원소를 포함하는 아미노기, 설파이드기, 에스테르기 또는 에테르기; 이며, R1 R2는 같거나 서로 다른 것으로서, C1~C18의 직쇄 또는 분쇄의 지방족 알킬렌기, 지환족 알킬렌기, 또는 방향족 기; 그리고 R3은 수평균분자량 200 ~ 8,000을 갖는 직쇄 또는 분쇄 지방족 알킬렌기, 또는 지환족 알킬렌기;를 나타내며, n은 망상구조를 갖는 금속 산화물에 치환되는 유기화합물의 수를 나타낸다.In Chemical Formula 1, X is a metal oxide forming a network structure; And Y is an amino group, sulfide group, ester group or ether group including an element containing one or two or more non-covalent electron pairs selected from nitrogen (N), sulfur (S), and oxygen (O); R 1 and R 2 is the same as or different from each other, a C 1 to C 18 straight or branched aliphatic alkylene group, alicyclic alkylene group, or aromatic group; And R 3 represents a linear or pulverized aliphatic alkylene group or alicyclic alkylene group having a number average molecular weight of 200 to 8,000; n represents the number of organic compounds substituted with a metal oxide having a network structure.

상기 화학식 1을 더욱 상세하게 설명을 하면,Referring to the formula 1 in more detail,

상기 X는 망상구조를 이루고 있는 금속 산화물이며, 그 제조방법을 특정하지는 않으나, 바람직하게는졸-겔 방법에 의해 제조되고, 20 ~ 200 nm 크기의 망상구조를 이루고 있는 금속산화물이다. 더욱 상세하게 설명을 하면, 상기 X는 하기 구조식 1로 표시되는 금속산화물 망상구조를 기본구조로 갖는다.X is a metal oxide having a network structure, and the manufacturing method is not specified, but is preferably a metal oxide produced by a sol-gel method and having a network structure having a size of 20 to 200 nm. In more detail, X has a metal oxide network structure represented by Structural Formula 1 as a basic structure.

[구조식 1][Formula 1]

Figure 112008038376650-PAT00003
Figure 112008038376650-PAT00003

상기 구조식 1에 있어서, M은 실리콘(Si), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 지르코늄(Zr) 및 바륨(Ba) 중에서 선택된 1 종의 금속이며, 상기 O는 산소이다.In Structural Formula 1, M is one metal selected from silicon (Si), titanium (Ti), aluminum (Al), zirconium (Zr), and barium (Ba), and O is oxygen.

상기 화학식 1의 Y는 비공유 전자쌍을 포함하는 원소 또는 화합물로서 N, S, O 등의 원소를 포함할 수 있으며 이러한 화합물로는 아미노기, 설파이드기, 에스테르기, 에테르기 등의 있다.Y in Formula 1 may include elements such as N, S, and O as an element or compound including an unshared electron pair, and such compounds include amino groups, sulfide groups, ester groups, ether groups, and the like.

상기 R1 R2는 같거나 서로 다른 것으로서, C1~C18의 직쇄 또는 분쇄의 지방족 알킬렌기, 지환족 알킬렌기, 또는 방향족 기로서, 더욱 구체적으로 설명을 하면, R 1 and R 2 is the same as or different from each other, and is a C 1 to C 18 straight or crushed aliphatic alkylene group, alicyclic alkylene group, or aromatic group.

상기 R1은 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 헥사메틸렌, 도데칸메틸렌, 시클로헥실렌, 페닐렌 등 중에서 선택된 1 종의 C1~C12의 직쇄 또는 분쇄의 지방족 알킬렌기, 지환족 알킬렌기, 또는 방향족 기를 사용하는 것이 좋다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.R 1 is a C 1 to C 12 linear or crushed aliphatic alkylene group or alicyclic alkylene group selected from methylene, ethylene, propylene, butylene, hexamethylene, dodecane methylene, cyclohexylene, phenylene and the like Or aromatic groups are preferred. However, the present invention is not limited thereto.

또한, 상기 R2In addition, R 2 is

부틸렌, 헥사메틸렌, 옥타메틸렌, 또는 도데칸메틸렌 등의 C2~C18의 지방족 알킬기; Butylene, hexamethylene, octamethylene, or dodecane aliphatic alkyl group of C 2 ~ C 18 such as methylene;

이소포론, 시클로헥실렌 또는 이소시아나토시클로헥실렌 등의 C4~C15의 지환족 알킬기; 또는C 4 -C 15 alicyclic alkyl groups such as isophorone, cyclohexylene or isocyanatocyclohexylene; or

페닐렌, 나프탈렌, 디페닐메틸 또는 톨루일렌 등의 C6~C15의 방향족 알킬기를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.It is more preferable to use C 6 -C 15 aromatic alkyl groups such as phenylene, naphthalene, diphenylmethyl or toluylene. However, the present invention is not limited thereto.

상기 R3은 수평균분자량 200 ~ 8,000을 갖는 직쇄 또는 분쇄 지방족 알킬렌기 또는 지환족 알킬렌기로서, 포화 탄화수소 또는 불포화 탄화수소이며, 나아가 주사슬 내에 에스테르기, 에테르기 및 카르보네이트기 등 중에서 선택된 1 종의 관능기를 추가로 포함하는 것을 사용할 수 있다. 그리고 상기 n은 1 이상, 더욱 바람직하게는 1 ~ 1010을 갖는 정수로서, 망상구조를 갖는 금속 산화물에 치환되는 유기화합물의 수를 나타낸다. 여기서, 상기 n은 각 반응화합물들이 같은 몰비로 반응한다는 것을 표시하기 위함이고, 또한 반응물들의 양을 증가시켜도 최종생성물의 크기가 무한정 커지는 것은 아니다.R 3 is a linear or pulverized aliphatic alkylene group or alicyclic alkylene group having a number average molecular weight of 200 to 8,000, which is a saturated hydrocarbon or an unsaturated hydrocarbon, and further selected from ester groups, ether groups and carbonate groups in the main chain. Further comprising a functional group of the species can be used. And n is an integer having 1 or more, more preferably 1 to 10 10 , and represents the number of organic compounds substituted with a metal oxide having a network structure. Here, n is to indicate that each reacting compound reacts in the same molar ratio, and also increases the amount of the reactants does not increase the size of the final product indefinitely.

이하에서 상기 화학식 1로 표시되는 유 무기 하이브리드 화합물의 제조방법을 자세하게 설명을 하겠다.Hereinafter, a method for preparing the inorganic hybrid compound represented by Chemical Formula 1 will be described in detail.

[유·무기 하이브리드 화합물의 제조방법 ][Manufacturing method of organic / inorganic hybrid compound]

상기 화학식 1로 표시되는 본 발명의 유 무기 하이브리드 화합물은 하기 1 ~ 3 단계를 거쳐서 제조할 수 있다.The inorganic hybrid compound of the present invention represented by Chemical Formula 1 may be prepared through the following 1-3 steps.

[1 단계] :

Figure 112008038376650-PAT00004
결합의 망상 구조를 갖는 금속 산화물의 합성 [Stage 1] :
Figure 112008038376650-PAT00004
Synthesis of Metal Oxides Having a Network Structure of Bonds

Figure 112008038376650-PAT00005
결합의 망상구조를 갖는 금속 산화물은 하기 반응식 1과 같은 방법 으로 제조할 수 있으며, 이를 상세하게 설명을 하면,
Figure 112008038376650-PAT00005
Metal oxides having a network of bonds may be prepared by the same method as in Scheme 1 below.

먼저, 말단에 이소시아네이트와 반응할 수 있는 머캅토기, 아미노기, 알콜기, 카르복실기, 에폭시기 등의 비공유 전자쌍을 포함하는 화합물인 Y를 갖는 금속알콕사이드와 알콜시실란 화합물에 촉매와 물을 첨가하여 가수분해시켜 알콕사이드 그룹을 하이드록시(OH) 그룹으로 치환한 다음, M-OH의 응축과정을 거쳐서 하기 화학식 2로 표시되는

Figure 112008038376650-PAT00006
결합의 망상구조를 갖는 금속 산화물을 합성한다.First, a catalyst and water are hydrolyzed by adding a catalyst and water to a metal alkoxide and an alcoholic silane compound having a compound Y containing a non-covalent electron pair such as a mercapto group, an amino group, an alcohol group, a carboxyl group, and an epoxy group which can react with an isocyanate at the terminal. Substituted alkoxide group with hydroxy (OH) group, and then through the condensation process of M-OH represented by the following formula (2)
Figure 112008038376650-PAT00006
A metal oxide having a network of bonds is synthesized.

제조시 반응온도는 25 ~ 60℃이고 24시간 동안 교반하여 반응을 종결한다. 여기에서 사용되는 상기 촉매는 염산, 황산, 질산 등의 강산이나 아세트산, 인산 등의 약산이 모두 사용될 수 있으며, 또는 수산화칼륨, 수산화나트륨, 아민 등의 염기성 촉매를 사용할 수 있다. At the time of preparation, the reaction temperature is 25 ~ 60 ℃ and stirred for 24 hours to terminate the reaction. As the catalyst used herein, strong acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, weak acids such as acetic acid and phosphoric acid may be used, or basic catalysts such as potassium hydroxide, sodium hydroxide, and amine may be used.

Figure 112008038376650-PAT00007
Figure 112008038376650-PAT00007

상기 화학식 2에 있어서, R1은 C1~C18의 직쇄 또는 분쇄 지방족 알킬렌기, 지환족 알킬렌기 또는 방향족 기이다. Y는 질소(N), 황(S),및 산소(O) 중에서 선택된 단종 또는 2 종 이상의 비공유 전자쌍을 포함하는 원소를 포함하는 아미노기, 설파이드기, 에스테르기 또는 에테르기이다.In Formula 2, R 1 is a C 1 ~ C 18 straight or crushed aliphatic alkylene group, alicyclic alkylene group or aromatic group. Y is an amino group, a sulfide group, an ester group, or an ether group containing an element containing an unpaired or two or more lone pairs selected from nitrogen (N), sulfur (S), and oxygen (O).

Figure 112008038376650-PAT00008
Figure 112008038376650-PAT00008

상기 반응식 1에 있어서, M은 실리콘, 티타늄, 알루미늄, 지르코늄 및 바륨 중에서 선택되는 금속이며, 상기 m은 0 이상의 정수이며, n은 1 이상의 정수이고, R4는 수소원자를 포함하는 C1 ~ C8의 알킬기 또는 아릴기이다. 구체적인 예로는 메틸기, 에틸기, 부틸기, 프로필기, 옥틸기, 페닐, 자일릴기 등이 있다. In Reaction Scheme 1, M is a metal selected from silicon, titanium, aluminum, zirconium and barium, m is an integer of 0 or more, n is an integer of 1 or more, and R 4 is a C 1 ~ C containing a hydrogen atom 8 is an alkyl group or an aryl group. Specific examples include methyl group, ethyl group, butyl group, propyl group, octyl group, phenyl and xylyl group.

본 명세서에서는 상기 화학식 2에 있어서, 금속 산화물의 망상구조 부분(

Figure 112008038376650-PAT00009
)을 X로 표시할 것이며, 상기 화학식 2는
Figure 112008038376650-PAT00010
으로 표현할 수 있다.In the present specification, in the formula (2), the network portion of the metal oxide (
Figure 112008038376650-PAT00009
) Will be represented by X, and the formula (2)
Figure 112008038376650-PAT00010
It can be expressed as

상기 X로 표현되는 망산구조는 20 ~ 200 nm 크기를 이루고 있는 금속 산화물로서, 20 nm 미만시 내가수분해 특성을 제대로 나타내지 못하는 문제가 발생할 수 있고, 200 nm 초과시 크기가 너무 커서 폴리우레탄 화합물을 제조했을 때, 오히려 불순물로 작용해서 기계적 물성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 그리고, 상기 망상구조는 반응 pH, 촉매의 성질과 농도, 물/금속원소의 몰비, 반응온도의 변화를 통해서 조절할 수 있으며, 이는 실시예를 통하여 확인할 수 있다.The network structure represented by X is a metal oxide having a size of 20 to 200 nm, and may cause problems in that it does not properly exhibit hydrolysis characteristics when less than 20 nm, and when the size exceeds 200 nm, a polyurethane compound is prepared. When doing so, a problem may occur that the mechanical properties are lowered as an impurity. In addition, the network structure can be controlled by changing the reaction pH, the nature and concentration of the catalyst, the molar ratio of water / metal element, the reaction temperature, which can be confirmed through the examples.

[2 단계] : 유·무기 하이브리드 복합체의 합성 [ Step 2 ] : Synthesis of Organic / Inorganic Hybrid Composite

상기 1 단계에서 제조한 상기 화학식 2로 표시되는

Figure 112008038376650-PAT00011
결합의 망상구조를 갖는 금속 산화물과 디이소시아네이트를 반응시켜서 하기 화학식 3으로 표시되는 이소시아네이트 말단의 유·무기 하이브리드 복합체를 제조한다. Represented by Formula 2 prepared in step 1
Figure 112008038376650-PAT00011
A metal oxide having a bonded network structure is reacted with a diisocyanate to prepare an organic-inorganic hybrid composite having an isocyanate terminal represented by the following formula (3).

제조시 반응온도는 40 ~ 100℃이며 2 ~ 4시간 교반하여 의 YH가 모두 반응할 때까지 교반해서 하기 화학식 3으로 표시되는 유·무기 하이브리드 복합체를 하기 반응식 2로 표시된 것과 같이 합성한다.At the time of preparation, the reaction temperature is 40 to 100 ° C. and stirred for 2 to 4 hours until the YH of all reacts to synthesize the organic-inorganic hybrid composite represented by the following Chemical Formula 3 as shown in Scheme 2 below.

Figure 112008038376650-PAT00012
Figure 112008038376650-PAT00012

상기 화학식 3에 있어서, X, Y, R1, R2 및 n은 앞서 설명한 화학식 1의 X, Y, R1, R2 및 n과 동일하다.For Formula 3, X, Y, R 1 , R 2 and n have the same meaning as X, Y, R 1, R 2 and n of the formula (1) described above.

Figure 112008038376650-PAT00013
Figure 112008038376650-PAT00013

[3 단계] : 유·무기 하이브리드 화합물의 합성 [ Step 3]: Synthesis of Organic / Inorganic Hybrid Compound

하기의 반응식 3과 같이, 상기 화학식 3으로 표시되는 유·무기 하이브리드 복합체와 하기 화학식 4로 표시되는 폴리올을 반응시켜서 본 발명인 상기 화학식 1로 표시되는 본 발명의 내가수분해 개선용 첨가제를 제조할 수 있다.As shown in Scheme 3 below, the additive for improving hydrolysis of the present invention represented by Chemical Formula 1 may be prepared by reacting the organic / inorganic hybrid complex represented by Chemical Formula 3 with the polyol represented by Chemical Formula 4 below. have.

Figure 112008038376650-PAT00014
Figure 112008038376650-PAT00014

상기 화학식 4에 있어서,In Chemical Formula 4,

R3은 수평균분자량 200 ~ 8,000을 갖는 직쇄 또는 분쇄 지방족 알킬렌기 또는 지환족 알킬렌기로서, 포화 탄화수소 또는 불포화 탄화수소이며, 주사슬 내에 에스테르기, 에테르기, 카르보네이트기 등을 포함할 수 있다.R 3 is a linear or pulverized aliphatic alkylene group or alicyclic alkylene group having a number average molecular weight of 200 to 8,000, which is a saturated hydrocarbon or an unsaturated hydrocarbon, and may include an ester group, an ether group, a carbonate group, and the like in the main chain. .

Figure 112008038376650-PAT00015
Figure 112008038376650-PAT00015

[저비중 비드][Low specific gravity beads]

본 발명은 발포체의 비중을 낮추기 위하여 저비중 비드를 사용하는데 그 특징이 있다. 본 발명에서는 알루미노실리케이트, 보로실리케이트(borosilicate), 실리카 및 에어로실(aerosil) 중에서 선택된 단종 또는 2 종 이상을 발포체 조성물의 안정을 깨뜨리지 않는 범위 내에서 사용할 수 있으며, 발포체의 비중을 낮추고 물성을 유지하기 위해서는 0.05 ~ 0.2g/㎤ 밀도 및 10 ~ 110㎛의 크기를 갖는 비드를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 이와 같은 밀도와 크기를 갖는 저비중 비 드의 구체적인 예로는 미국 3M의 K1(borosilicate glass, 밀도 : 0.125g/㎤, 크기:100㎛), S15(borosilicate glass, 밀도 : 0.15g/㎤, 크기:90㎛)가 있다. 여기서, 상기 저비중 비드의 밀도가 0.05g/㎤ 미만 시 작업성이 나쁘고 대기 중에 떠다니는 입자 때문에 작업자의 건강을 해칠 수 있는 문제가 발생할 수 있고, 0.2g/㎤ 초과시 충분한 비중 저하 효과를 나타내지 못하는 문제가 발생할 수 있으며, 상기 저비중 비드의 크기가 10 ㎛미만시 물성 보강효과가 미흡한 문제가 있을 수 있고, 110 ㎛ 초과시 발포체 내의 셀크기 보다 큰 비드입자로 인해 기계적 물성이 저하되는 문제가 있을 수 있는 바, 상기 범위 내의 밀도와 크기를 갖는 저비중 비드를 사용하는 것이 좋다. The present invention is characterized by using low specific gravity beads to lower the specific gravity of the foam. In the present invention, single or two or more selected from aluminosilicate, borosilicate, silica and aerosil can be used within the range of not impairing the stability of the foam composition, lowering the specific gravity of the foam and maintaining physical properties. In order to achieve this, it is more preferable to use beads having a density of 0.05 to 0.2 g / cm 3 and a size of 10 to 110 μm. Specific examples of low specific gravity beads having such density and size include U.S. 3M K1 (borosilicate glass, density: 0.125g / cm3, size: 100㎛), S15 (borosilicate glass, density: 0.15g / cm3, size: 90 μm). In this case, when the density of the low specific gravity beads is less than 0.05 g / cm 3, workability may be poor, and a problem that may damage worker health may occur due to particles floating in the air, and when the concentration of the low specific gravity beads is greater than 0.2 g / cm 3, the specific gravity reduction effect may not be exhibited. There may be a problem, there may be a problem that the reinforcement effect is insufficient when the size of the low specific gravity beads is less than 10 ㎛, there may be a problem that the mechanical properties are degraded due to the bead particles larger than the cell size in the foam when more than 110 ㎛ As such, it is preferable to use low specific gravity beads having a density and size within the above range.

이하의 본 발명에서 사용되는 모든 유·무기 하이브리드 화합물 및 저비중 비드는 앞서 설명한 유·무기 하이브리드 화합물 및 저비중 비드의 특징을 갖는 것을 사용한다.All organic / inorganic hybrid compounds and low specific gravity beads used in the present invention described below use those having the characteristics of the organic / inorganic hybrid compound and low specific gravity beads described above.

본 발명의 내가수분해성이 우수한 저비중 폴리우레탄 발포체 조성물은 폴리올, 가교성 화합물, 촉매, 폼 안정제, 발포제, 저비중 비드 및 상기 화학식 1을 갖는 유· 무기 하이브리드 화합물을 함유하는 폴리올 혼합물; 및 이소시아네이트프리폴리머;를 포함하는 것을 그 특징으로 하며, 본 발명이 포함하고 있는 조성물질들 각각에 대하여 이하에서 상세하게 설명하겠다. The low specific gravity polyurethane foam composition excellent in hydrolysis resistance of the present invention is a polyol mixture containing a polyol, a crosslinkable compound, a catalyst, a foam stabilizer, a foaming agent, a low specific gravity bead and an organic / inorganic hybrid compound having the formula (1); And isocyanate prepolymer; characterized in that it includes, and will be described in detail with respect to each of the compositions included in the present invention.

[폴리올][Polyol]

본 발명에 있어서, 상기 폴리올은 수평균 분자량 1,000 ~ 4,000 및 2개 이상 의 히드록시기를 갖는 것을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 폴리올은 폴리에테르계 폴리올, 폴리에스테르계 폴리올 및 페놀계 폴리올 중에서 선택된 단종 또는 2 종 이상을 사용할 수 있는데, 여기서, 상기 폴리올의 수평균 분자량이 1,000 미만이면 경도는 양호하지만 그 외의 다른 물성은 좋지 못한 문제가 발생할 수 있고, 4,000 초과시 발포체를 제조할 때 점도가 높아서 이소시아네이트프리폴리머 및 다른 첨가제와 혼합이 잘 되지 않아 물성이 일정하지 않은 문제가 발생할 수 있기 때문에 상기 범위 내의 수평균 분자량을 갖는 폴리올을 사용하는 것이 좋다.In the present invention, it is preferable to use a polyol having a number average molecular weight of 1,000 to 4,000 and two or more hydroxy groups, the polyol is selected from polyether-based polyols, polyester-based polyols and phenolic polyols or 2 When the number average molecular weight of the polyol is less than 1,000, it is possible to use more than one species. Here, the hardness may be good, but other physical properties may be poor. When the foam is more than 4,000, the viscosity is high so that isocyanate prepolymer and other It is preferable to use a polyol having a number average molecular weight within the above range because it may cause a problem that the physical properties are not mixed well with the additive.

상기 폴리에테르계 폴리올은 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드 등의 알킬렌옥사이드를 폴리하이드록시알칸 또는 아민 화합물과 부가반응시켜서 얻을 수 있으며, 상기 하이드록시알칸은 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 등의 글리콜류, 글리세롤, 트리메틸올프로판 등의 트리올을 사용하는 것이 좋고, 상기 아민 화합물로는 암모니아, 트리에탄올아민, 에틸렌디아민 등을 사용할 수 있다. 구체적으로 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 및 폴리테트라메틸렌글리콜 중에서 선택된 단종 또는 2종 이상의 폴리에테르계 폴리올을 사용할 수 있다.The polyether polyol may be obtained by addition reaction of an alkylene oxide such as ethylene oxide and propylene oxide with a polyhydroxyalkane or an amine compound, and the hydroxyalkane may be glycols such as ethylene glycol and propylene glycol, glycerol, trimethyl It is preferable to use triols such as olpropane, and ammonia, triethanolamine, ethylenediamine and the like can be used as the amine compound. Specifically, single or two or more polyether polyols selected from polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polytetramethylene glycol may be used.

상기 폴리에스테르계 폴리올은 2 ~ 12개의 탄소 원자를 포함하는 디카르복실산과 하나 이상의 디올의 반응에 의하여 얻을 수 있으며, 구체적으로 폴리카프로락톤디올, 폴리카보네이트디올, 폴리에틸렌테레프탈레이트디올 및 폴리부티레이트 중에서 선택된 단종 또는 2종 이상의 폴리에스테르폴리올을 사용할 수 있다.The polyester-based polyol may be obtained by reaction of dicarboxylic acid containing 2 to 12 carbon atoms with at least one diol, and specifically selected from polycaprolactone diol, polycarbonate diol, polyethylene terephthalate diol, and polybutyrate Single or 2 or more types of polyester polyols can be used.

상기 디카르복실산은 아디프산, 숙신산, 아젤라익산(agellanic acid), 세바식산(sevacic acid), 수베르산, 글루타르산 등의 지방족 2가 산; 및 프탈산, 이소 프탈산, 테레프탈산, 나프텐산 등과 같은 방향족 산; 중에서 선택된 단종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.The dicarboxylic acid may be an aliphatic divalent acid such as adipic acid, succinic acid, azelaic acid, sebacic acid, suberic acid, glutaric acid, etc .; And aromatic acids such as phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, naphthenic acid and the like; Single or 2 or more types selected from among these can be used.

상기 디올은 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 또는 1,6-헥산디올 등의 2 ~ 8개의 탄소 원자를 포함하는 글리콜류;The diol is a glycol containing 2 to 8 carbon atoms, such as ethylene glycol, diethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, or 1,6-hexanediol;

글리세롤, 트리메틸올프로판, 펜다에리스리톨 등과 같은 폴리하이드릭 알콜류; 및Polyhydric alcohols such as glycerol, trimethylolpropane, pendaerythritol and the like; And

카프로락톤과 같은 시클릭 에스테르의 개환중합반응으로 얻어지는 락톤계 폴리에스테르 폴리올; 중에서 선택된 단종 또는 2 종 이상의 디올을 사용할 수 있다.Lactone polyester polyols obtained by ring-opening polymerization of cyclic esters such as caprolactone; One or two or more diols selected from among them can be used.

또한, 상기 페놀계 폴리올은 노블락 수지와 알킬렌옥사이드를 반응시켜 제조한 폴리페놀, 레졸 수지와 알킬렌옥사이드를 반응시켜 제조한 폴리페놀 중에서 선택된 단종 또는 2 종 이상을 사용할 수 있다.In addition, the phenolic polyol may be a monophenol or two or more selected from polyphenols prepared by reacting a noblock resin and an alkylene oxide, and polyphenols prepared by reacting a resol resin and an alkylene oxide.

본 발명에 있어서, 상기 폴리올은 앞서 설명한 바와 같이 발포체의 특성에 따라 폴리에테르계 폴리올, 폴리에스테르계 폴리올 및 페놀계 폴리올 중에서 선택된 단종 또는 2 종 이상을 사용할 수 있다.In the present invention, as described above, the polyol may be one or two or more selected from polyether polyols, polyester polyols, and phenolic polyols according to the properties of the foam.

[가교성 화합물][Crosslinkable Compound]

본 발명의 조성물질인 상기 가교성 저분자 화합물은 발포체의 안정화도 및 경도의 조절 역할을 수행하는데, 평균분자량이 30 ~ 400인 것을 사용할 수 있으며, 이소시아네이트와 반응을 할 수 잇는 활성수소를 함유한 것으로서, 관능기가 2개 이상인 것을 사용하는 것이 바람직하다.The crosslinkable low molecular weight compound, which is a composition of the present invention, plays a role of controlling the stability and hardness of the foam, and may have an average molecular weight of 30 to 400, and contains active hydrogen capable of reacting with an isocyanate. It is preferable to use two or more functional groups.

상기 가교성 화합물은 디에탄올아민, 글리세린, 트리에탄올아민, 및 디이소프로판올아민 등 중에서 선택된 1 종 이상의 아민 화합물; 및 The crosslinkable compound may include at least one amine compound selected from diethanolamine, glycerin, triethanolamine, diisopropanolamine and the like; And

에틸렌글리콜, 부탄디올, 테트라에틸렌펜타민, 폴리에틸렌아민, 트리메틸올프로판, 평균분자량 50 ~ 400 을 갖는 알킬렌 옥사이드, 다작용성 아민, 알콜의 부가물 또는 다양한 저분자량의 다작용성 하이드록시 화합물; 중에서 선택된 단종 또는 2 종 이상을 사용할 수 있다.Ethylene glycol, butanediol, tetraethylenepentamine, polyethyleneamine, trimethylolpropane, alkylene oxides having an average molecular weight of 50 to 400, polyfunctional amines, adducts of alcohols or various low molecular weight multifunctional hydroxy compounds; Single or 2 or more types selected from among them can be used.

[촉매][catalyst]

본 발명의 조성물질인 상기 촉매는 발포체를 제조함에 있어서, 가교반응(겔반응)과 발포반응이 적절한 시기에 진행되어 양호한 발포체 구조를 얻을 수 있도록 두 반응의 속도 및 작용 시기를 조절하는 역할을 한다.In the preparation of the foam, the catalyst, which is the composition of the present invention, controls the speed and timing of the two reactions so that the crosslinking reaction (gel reaction) and the foaming reaction proceed at an appropriate time to obtain a good foam structure. .

본 발명에 있어서, 상기 촉매는 트리에틸아민, N-메틸모르폴린, N, N` - 디메틸벤질아민, N,N`- 디메틸에탄올아민 등의 3급 아민;In the present invention, the catalyst is a tertiary amine such as triethylamine, N-methylmorpholine, N, N`-dimethylbenzylamine, N, N`-dimethylethanolamine;

알칼리 및 알칼리 토금속 수산화물, 알콕사이드 및 페녹사이드 등의 강염기;Strong bases such as alkali and alkaline earth metal hydroxides, alkoxides and phenoxides;

염화 제2철, 염화주석, 삼영화안티몬, 질산비스무트 등의 산성 금속염; Acidic metal salts such as ferric chloride, tin chloride, antimony trioxide, bismuth nitrate;

아세틸 아세톤, 벤조일아세톤, 트리플루오로아세틸아세톤, 에틸아세토아세테이드 등의 금속 킬레이트; 및Metal chelates such as acetyl acetone, benzoyl acetone, trifluoroacetyl acetone and ethyl acetoacetate; And

아세트산나트륨, 라우르산 칼륨, 핵사노산칼슘, 아세트산 주석, 옥토산주석, 올레산주석 등의 여러 가지 금속; 중에서 선택된 단종 또는 2 종 이상을 사용할 수 있다.Various metals such as sodium acetate, potassium laurate, calcium hexanoate, tin acetate, octosan tin, and tin oleate; Single or 2 or more types selected from among them can be used.

[폼 안정제][Foam stabilizer]

본 발명에 있어서, 상기 폼 안정제는 여러 가지 성분들의 혼합성을 향상시키고 생성된 기포가 뭉치는 것을 막아 기포를 안정화, 균일화시킴으로써 발포체의 물성을 향상시키는 역할을 하며, 일반적으로 폴리우레탄 발포체 제조시 사용되는 폼 안정제를 사용할 수 있으며, 알킬실록산과 폴리에테르 블록공중합체 또는 알킬실록산과 폴리에스테르 블록공중합체인 것을 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 디메틸실록산과 폴리에테르의 블록공중합체, 디메틸실록산과 폴리에스테르의 블록공중합체 중에서 선택된 단종 또는 2 종 이상을 사용하는 것이 좋다.In the present invention, the foam stabilizer serves to improve the physical properties of the foam by improving the mixing properties of the various components and to prevent agglomeration of the resulting bubbles to stabilize and uniformize the bubbles, generally used in the production of polyurethane foam Foam stabilizers may be used, and alkylsiloxanes and polyether block copolymers or alkylsiloxanes and polyester block copolymers may be used, and more preferably, block copolymers of dimethylsiloxane and polyether, dimethylsiloxane and polyester It is preferable to use single or 2 or more types selected from block copolymers.

[발포제][blowing agent]

본 발명에 있어서, 상기 발포제는 이소시아네이트와 반응하여 이산화타소를 발생시키는 역할을 하며,In the present invention, the blowing agent serves to react with the isocyanate to generate the small dioxide,

물(H2O); 펜탄, 헥산, 헵탄, 펜텐 등의 저비점 탄화수소; 아조헥사하이드로 벤조니트릴 등의 아조 화합물; 및Water (H 2 O); Low boiling hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane and pentene; Azo compounds, such as azohexahydro benzonitrile; And

디클로로디플루오로에탄, 비닐리덴 클로라이드, 메틸렌 클로라이드 등의 할로겐화 탄화수소; 중에서 선택된 단종 또는 2 종 이상을 사용할 수 있다.Halogenated hydrocarbons such as dichlorodifluoroethane, vinylidene chloride and methylene chloride; Single or 2 or more types selected from among them can be used.

[이소시아네이트프리폴리머][Isocyanate Prepolymer]

본 발명의 또 다른 조성물질인 상기 이소시아네이트프리폴리머는 말단에 이소시아네이트기를 포함하는 프리폴리머로서, 히드록시기와 이소시아네이트기의 몰비가 1 : 1.2 ~ 1.5 인 것을 사용할 수 있다. 여기서, 히드록시기와 이소시아네이트기의 몰비가 1 : 1.2 미만이면 생성물의 점도가 높아서 발포체 제조 시 문제가 발생될 수 있고, 1 : 1.5 초과시 제조된 발포체의 경도를 제외한 다른 물성이 저하되는 문제가 발생할 수 있으므로, 상기 범위 내의 몰비를 갖는 이소시아네이트프리폴리머를 사용하는 것이 좋다.The isocyanate prepolymer, which is another composition of the present invention, may be a prepolymer having an isocyanate group at its terminal, and a molar ratio of hydroxy group and isocyanate group of 1: 1.2 to 1.5. Here, when the molar ratio of the hydroxy group and the isocyanate group is less than 1: 1.2, the viscosity of the product may be high, which may cause a problem in manufacturing the foam, and when the ratio is greater than 1: 1.5, other physical properties other than the hardness of the prepared foam may occur. It is preferable to use an isocyanate prepolymer having a molar ratio within the above range.

상기 이소시아네이트프리폴리머는 방향족 화합물, 포화 고리형 화합물, 불포화 고리형 화합물, 또는 지방족 화합물 등을 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 톨루엔 디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트, 수소화 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트, 수소화 톨루엔 디이소시아네이트 및 이소포론 디이소시아네이트 및 헥사메틸렌 디이소시아네이트 중에서 선택된 단종 및 2 종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.As the isocyanate prepolymer, an aromatic compound, a saturated cyclic compound, an unsaturated cyclic compound, or an aliphatic compound may be used, and more preferably, toluene diisocyanate, xylene diisocyanate, hydrogenated methylene diphenyl diisocyanate, hydrogenated toluene diisocyanate, and the like. It is possible to use a mixture of one or more selected from isophorone diisocyanate and hexamethylene diisocyanate.

본 발명의 조성물질인 상기 저비중 비드 및 상기 화학식 1을 갖는 유· 무기 하이브리드 화합물을 함유하는 폴리올 혼합물은 앞서 설명한 바와 같다.The polyol mixture containing the low specific gravity beads of the present invention and the organic / inorganic hybrid compound having Formula 1 is as described above.

이하에서는 앞서 설명한 본 발명의 조성물질들의 조성비를 중심으로 본 발명에 대하여 자세하게 설명을 하겠다.Hereinafter will be described in detail with respect to the present invention mainly on the composition ratio of the composition of the present invention described above.

본 발명의 가수분해성이 우수한 저비중 폴리우레탄 발포체 조성물은Low specific gravity polyurethane foam composition of the present invention is excellent

폴리올 100 중량부에 대하여, 가교성 화합물 3 ~ 20 중량부, 촉매 0.1 ~ 1.5 중량부, 폼 안정제 0.1 ~ 3 중량부, 발포제 0.5 ~ 3 중량부, 저비중 비드 3 ~ 15 중량부 및 상기 화학식 1을 갖는 유·무기 하이브리드 화합물 2 ~ 15 중량부를 함유하는 폴리올 혼합물; 및 이소시아네이트프리폴리머;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.3 to 20 parts by weight of the crosslinkable compound, 0.1 to 1.5 parts by weight of the catalyst, 0.1 to 3 parts by weight of the foam stabilizer, 0.5 to 3 parts by weight of the blowing agent, 3 to 15 parts by weight of the low specific gravity beads and the formula 1 Polyol mixture containing 2 to 15 parts by weight of an organic-inorganic hybrid compound having a; And isocyanate prepolymers.

여기서, 상기 가교성 화합물이 폴리올 100 중량부에 대하여 3 중량부 미만시 폴리우레탄 발포체의 경도가 저하되고, 20 중량부를 초과시에는 경도가 너무 높아져서 다른 기계적 물성을 저하시키는 문제가 발생할 수 있으므로 상기 범위 내에서 사용하는 것이 좋다.Herein, when the crosslinkable compound is less than 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyol, the hardness of the polyurethane foam is lowered, and when it exceeds 20 parts by weight, the hardness is too high, which may cause a problem of lowering other mechanical properties. Good to use at

상기 촉매는 폴리올 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 미만시 발포체가 충분하게 발포할 수 없으며, 1.5 중량부 초과시 발포속도가 너무 빠르게 진행되어 발포체의 상태가 불량해지고 크랙이 발생할 수 있다.When the catalyst is less than 0.1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the polyol, the foam may not be sufficiently foamed. When the catalyst is more than 1.5 parts by weight, the foaming speed may proceed too fast, resulting in poor foam condition and cracking.

상기 폼 안정제는 폴리올 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 미만시 폼 안정화 효과가 잘 나타나지 않아서 기대하는 물성을 얻을 수 없으며, 3 중량부 초과시 첨가량의 증가에 따른 폼 안정화 효과가 증가하지 않을 뿐만 아니라, 경도나 인장강도 등의 물성이 저하될 수 있는 문제가 있다.When the foam stabilizer is less than 0.1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the polyol, the foam stabilization effect is not well obtained, and the expected physical properties are not obtained, and when the amount exceeds 3 parts by weight, the foam stabilization effect is not increased by increasing the amount, and the hardness is also increased. And physical properties such as tensile strength may be lowered.

상기 발포제는 폴리올 100 중량부에 대하여 0.5 중량부 미만시 이산화탄소 발생량이 적어서 원하는 발포배율을 얻을 수 없는 문제가 발생할 수 있고, 3 중량부 초과시 기계적 물성이 오히려 감소할 수 있으므로, 상기 범위 내에서 사용하는 것이 좋다.When the blowing agent is less than 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of polyol may cause a problem that the desired foaming ratio can not be obtained due to the small amount of carbon dioxide, and when the blowing agent exceeds 3 parts by weight, the mechanical properties may be rather reduced, so it is used within the above range It is good.

상기 저비중 비드(Beads)는 폴리올 100 중량부에 대하여 3 중량부 미만으로 사용시 발포체의 비중이 높아지는 문제점이 있으며, 15 중량부 초과시 인장강도, 신장율 등의 전반적인 기계적인 물성이 저하되는 문제가 발생할 수 있으므로, 상기 범위 내에서 사용하는 것이 바람직하다.The low specific weight beads (Beads) has a problem that the specific gravity of the foam is increased when used in less than 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of polyol, may cause a problem that the overall mechanical properties such as tensile strength, elongation rate is lowered when more than 15 parts by weight Therefore, it is preferable to use it within the said range.

상기 유·무기 하이브리드 화합물은 폴리올 100 중량부에 대하여 2 중량부 미만으로 사용시 발포체의 내가수분해성이 미흡하며, 15 중량부 초과시 내가수분해성은 우수하지만, 다른 기계적 물성의 저하를 초래할 수 있는 바, 상기 범위 내에서 첨가하는 것이 좋다.The organic-inorganic hybrid compound is less than the hydrolysis resistance of the foam when used in less than 2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of polyol, and more than 15 parts by weight of excellent hydrolysis resistance, but may cause other mechanical properties deterioration, It is good to add in the said range.

상기 이소시아네이트프리폴리머는 The isocyanate prepolymer

상기 폴리올과 이소시아네이트프리폴리머가 100 : 95 ~ 105 중량비가 되도록 사용하는 것이 바람직한데, 여기서, 상기 이소시아네이트프리폴리머가 95 중량비 미만이면, 발포체의 경도가 저하되고, 105 중량비 초과시 경도는 증가하지만 그 외의 기계적 물성이 저하되는 문제가 발생할 수 있는 바,상기 범위 내에서 사용하는 것이 좋다.It is preferable to use the polyol and isocyanate prepolymer in a ratio of 100: 95 to 105, wherein when the isocyanate prepolymer is less than 95, the hardness of the foam is lowered. The problem of deterioration may occur, and it is preferable to use it within the above range.

이하에서는 위에서 설명한 본 발명의 내가수분해성이 우수한 저비중 폴리우레탄 발포체 조성물의 제조방법에 대하여 설명을 하겠다.Hereinafter will be described a method for producing a low specific gravity polyurethane foam composition excellent in hydrolysis resistance of the present invention described above.

본 발명의 폴리우레탄 발포체 조성물의 제조방법은Method for producing a polyurethane foam composition of the present invention

폴리올, 가교성 화합물, 촉매, 폼 안정제, 발포제, 저비중 비드 및 상기 화학식 1을 갖는 유· 무기 하이브리드 화합물을 교반 및 혼합하여 폴리올 혼합물을 제조하는 단계; 및Preparing a polyol mixture by stirring and mixing a polyol, a crosslinkable compound, a catalyst, a foam stabilizer, a blowing agent, a low specific gravity bead, and an organic / inorganic hybrid compound having the formula (1); And

상기 폴리올 혼합물과 이소시아네이트프리폴리머를 혼합 및 교반하는 단계;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.And mixing and stirring the polyol mixture and the isocyanate prepolymer.

상기 제조방법에서 사용되는 폴리우레탄 발포체 조성물질들 각각의 종류 및 그 조성범위는 앞서 설명한 바와 같으며, 더욱 구제척으로 설명을 하면,The type and composition range of each of the polyurethane foam composition materials used in the production method are as described above, and when described in more detail,

본 발명의 폴리우레탄 발포체 조성물의 제조방법은 Method for producing a polyurethane foam composition of the present invention

폴리올 100 중량부에 대하여, 가교성 화합물 3 ~ 20 중량부, 촉매 0.1 ~ 1.5 중량부, 폼 안정제 0.1 ~ 3 중량부, 발포제 0.5 ~ 3 중량부, 저비중 비드 3 ~ 15 중량부 및 상기 화학식 1을 갖는 유· 무기 하이브리드 화합물 2 ~ 15 중량부를 교반 및 혼합하여 폴리올 혼합물을 제조하는 단계; 및3 to 20 parts by weight of the crosslinkable compound, 0.1 to 1.5 parts by weight of the catalyst, 0.1 to 3 parts by weight of the foam stabilizer, 0.5 to 3 parts by weight of the blowing agent, 3 to 15 parts by weight of the low specific gravity beads and the formula 1 Preparing a polyol mixture by stirring and mixing 2 to 15 parts by weight of an organic / inorganic hybrid compound having a; And

상기 폴리올과 이소시아네이트프리폴리머를 100 : 95 ~ 105 중량비가 되도록 혼합, 교반 및 반응시키는 단계;를 포함한다.And mixing, stirring and reacting the polyol and isocyanate prepolymer in a weight ratio of 100: 95 to 105.

앞서 설명한 본 발명의 내가수분해성이 우수한 저비중 폴리우레탄 발포체 조성물 및 제조방법으로 제조된 폴리우레탄 발포체는 평균밀도가 0.18 ~ 0.25 g/㎤로서, 일반적으로 0.25 ~ 0.34 g/㎤의 평균밀도를 갖는 기존의 폴리우레탄 발포체 보다 밀도가 낮은 특징이 있기 때문에 가벼울 뿐만 아니라, 또한, 내가수분해성이 우수하기 때문에 침구재료, 충격흡수재, 건축재료 등으로 사용될 수 있으며, 특히, 신발의 깔창, 중창 등의 신발용 폴리우레탄 발포체로서 사용하면 그 효과를 극대화하여 사용할 수 있다.Polyurethane foams prepared by the low specific gravity polyurethane foam composition and the manufacturing method excellent in the hydrolysis resistance of the present invention described above have an average density of 0.18 ~ 0.25 g / cm 3, generally having an average density of 0.25 ~ 0.34 g / cm 3 It is not only lighter because it has a lower density than conventional polyurethane foams, and because it has excellent hydrolysis resistance, it can be used as a bedding material, shock absorber, building material, and so on. When used as a polyurethane foam for the use can be used to maximize the effect.

이하에서는 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명을 하겠다. 그러나, 본 발명의 권리범위가 하기의 실시예에 의해서 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the scope of the present invention is not limited by the following examples.

유· 무기 하이브리드 화합물의 제조Preparation of Organic and Inorganic Hybrid Compounds

제조예 1Preparation Example 1

1L 플라스크에 테트라메톡시티타늄 90g과 비스(트리메톡시프로필)아민 10g을 혼합하고, 0.05N 트리에틸아민 5g을 첨가하여 상온에서 24시간 동안 반응하여 말단에 아미노기를 포함하고 Ti-O-Ti 결합의 망상구조를 갖는 금속 산화물을 제조하였다.90 g of tetramethoxytitanium and 10 g of bis (trimethoxypropyl) amine were mixed in a 1 L flask, and 5 g of 0.05N triethylamine was added thereto to react at room temperature for 24 hours to include an amino group at the end thereof, and to bind Ti-O-Ti. A metal oxide having a network structure of was prepared.

상기 금속 산화물에 105g 에 메틸렌디페닐디이소시아네이트 7.3g을 혼합한 다음 반응촉매로서 디부틸틴디라우레이트를 0.1g 투입하고 질소분위기 하의 80℃ 온도의 오일조에서 2 시간 교반하여 이소시아네이트 말단의 유·무기 하이브리드 복합체를 제조하였다.7.3 g of methylene diphenyl diisocyanate was mixed with 105 g of the metal oxide, 0.1 g of dibutyl tin dilaurate was added as a reaction catalyst, and the mixture was stirred for 2 hours in an oil bath at 80 ° C. under a nitrogen atmosphere. Hybrid composites were prepared.

상기 이소시아네이트 말단의 유·무기 하이브리드 복합체 112.3g과 수평균 분자량이 2,000 인 폴리에스테르 폴리올(동성화학사의 K-320) 58.4g을 투입하여 질소분위기하의 80℃ 온도에서 2 시간 반응시켜 하기 화학식 5로 표시되는 유·무기 하이브리드 화합물을 제조하였다.112.3 g of the isocyanate-terminated organic-inorganic hybrid composite and 58.4 g of a polyester polyol having a number average molecular weight of 2,000 (K-320, KK) were added and reacted at 80 ° C. under a nitrogen atmosphere for 2 hours to represent the following Chemical Formula 5 An organic-inorganic hybrid compound was prepared.

Figure 112008038376650-PAT00016
Figure 112008038376650-PAT00016

상기 화학식 6에 있어서, X는 (

Figure 112008038376650-PAT00017
) 결합의 망상 구조를 갖는 금속 산화물이며, n은 망상구조를 갖는 금속 산화물에 치환되는 유기화합물의 수를 나타낸다.In Chemical Formula 6, X is (
Figure 112008038376650-PAT00017
) Is a metal oxide having a network structure of the bond, and n represents the number of organic compounds substituted with the metal oxide having a network structure.

제조예 2Preparation Example 2

1L 용량의 2구 플라스크에 테트라메톡시실란 80g과 비스(트리메톡시실릴프로필)아민 20g을 혼합 및 0.1N 트리에탄올아민을 5g을 첨가한 후, 상온에서 100 ~ 200rpm의 속도로 24시간 동안 반응하여 말단에 아미노기를 포함하고 Si-O-Si 결합의 망상구조를 갖는 금속 산화물을 제조하였다. 80 g of tetramethoxysilane and 20 g of bis (trimethoxysilylpropyl) amine were mixed in a 1 L two-necked flask and 5 g of 0.1N triethanolamine was added, followed by reaction at room temperature at a speed of 100 to 200 rpm for 24 hours. A metal oxide containing an amino group at the terminal and having a network structure of Si—O—Si bonds was prepared.

상기 금속 산화물 105g에 메틸렌디페닐디이소시아네이트 14.6g을 혼합한 다음 반응촉매로 디부틸틴디라우레이트를 0.1g 투입 및 질소분위기 하에서 80℃의 오일조에서 2시간 교반하여 이소시아네이트 말단의 유 무기 하이브리드 복합체를 제조하였다. 14.6 g of methylene diphenyl diisocyanate was mixed with 105 g of the metal oxide, and then 0.1 g of dibutyltin dilaurate was added as a reaction catalyst, and the mixture was stirred for 2 hours in an oil bath at 80 ° C. under a nitrogen atmosphere to prepare an inorganic hybrid complex of the isocyanate terminal. Prepared.

상기 유·무기 하이브리드 복합체 119.6g에 수평균 분자량이 2,000인 폴리에스테르 폴리올(K-320, 동성화학) 120g과 디부틸틴디라우레이트 0.1g을 투입한 후, 질소분위기하의 80℃ 온도에서 2시간 반응하여 하기 화학식 6으로 표시되는 아미노기, 우레탄기를 갖는 하이드록시 말단의 유 무기 하이브리드 화합물을 제조하였다.120 g of a polyester polyol having a number average molecular weight of 2,000 (K-320, Dong Chem) and 0.1 g of dibutyl tin dilaurate were added to 119.6 g of the organic-inorganic hybrid composite, followed by reaction at 80 ° C. under a nitrogen atmosphere for 2 hours. To prepare an inorganic hybrid compound having a hydroxyl terminal having an amino group and a urethane group represented by the following formula (6).

Figure 112008038376650-PAT00018
Figure 112008038376650-PAT00018

상기 화학식 5에 있어서, X는 (

Figure 112008038376650-PAT00019
) 결합의 망상 구조를 갖는 금속 산화물이며, n은 망상구조를 갖는 금속 산화물에 치환되는 유기 화합물의 수를 나타낸다.In Chemical Formula 5, X is (
Figure 112008038376650-PAT00019
) Is a metal oxide having a network structure of the bond, and n represents the number of organic compounds substituted with the metal oxide having a network structure.

폴리우레탄 발포체의 제조Preparation of Polyurethane Foam

실시예 1Example 1

100 중량부의 폴리에스테르폴리올(대원폴리머사의 DT-2014, 평균분자량: 2,000)에 에틸렌글리콜 10 중량부, 촉매로서 아민계 촉매인 트리에틸아민 0.5 중량부와 디부틸틴디라우레이트 0.1 중량부, 폼 안정제로서 디메틸실록산과 폴리에테르의 블록공중합체(미국 Witco 사의 L-5420) 0.5 중량부, 발포제로서 물 0.8 중량부, 저비중 비드인 보로실리케이트 글래스(borosilicate glass, 밀도 : 0.15 g/㎤, 크기 : 90 ㎛, 미국 3M사의 S15) 10 중량부, 상기 제조예 1에서 제조한 유 무기 하이브리드 화합물 5 중량부를 투입하여 2,000 rpm의 속도로 1분 동안 교반 및 혼합하여 폴리올 혼합물을 제조한다.100 parts by weight of polyester polyol (DT-2014 of Daewon Polymer, average molecular weight: 2,000), 10 parts by weight of ethylene glycol, 0.5 part by weight of triethylamine as an amine catalyst, 0.1 part by weight of dibutyltin dilaurate, foam stabilizer 0.5 parts by weight of a block copolymer of dimethylsiloxane and polyether (L-5420 of Witco, USA), 0.8 parts by weight of water as blowing agent, borosilicate glass (low density: 0.15 g / cm 3, size: 90) Μm, US 15M S15) 10 parts by weight, 5 parts by weight of the inorganic hybrid compound prepared in Preparation Example 1 was added and stirred and mixed at a speed of 2,000 rpm for 1 minute to prepare a polyol mixture.

그 후에 상기 폴리올 100 중량부에 대하여 이소시아네이트프리폴리머(동성화학사의 MP-5460, NCO 함량:20%)를 95 중량부 투입하여 2,000 rpm의 속도로 5 초간 교반한 후, 몰드에 부은 다음 60℃의 열풍순환 오븐에서 10분 동안 방치해서 발포 및 가교 과정을 거친 후, 비중 0.22(block 비중)의 폴리우레탄 발포체를 제조하였다.Thereafter, 95 parts by weight of an isocyanate prepolymer (MP-5460, NCO content: 20%) of Dongsung Chemical Co., Ltd. was added to 100 parts by weight of the polyol, stirred at a speed of 2,000 rpm for 5 seconds, and poured into a mold, followed by hot air at 60 ° C. After standing in a circulation oven for 10 minutes to undergo foaming and crosslinking, a polyurethane foam having a specific gravity of 0.22 (block specific gravity) was prepared.

실시예 2 ~ 5Examples 2-5

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 하기 표 1과 같은 조성을 갖도록 실시하되, 실시예 2는 폴리에스테르 폴리올로서 폴리카프로락톤디올(미국 Union carbide Co.의 DT-0241, 평균분자량 : 2,000)을 사용하였고, 실시예 3은 이소시아네이트프리폴리머의 첨가량에 변화를 주었다. 또한, 실시예 4는 저비중 비드로서 밀도 0.125 g/㎤ 및 100 ㎛ 크기의 보로실리케이트 글래스(미국 3M사의 K1)를 사용하였고, 실시예 5는 유 무기 하이브리드 화합물의 사용량에 변화를 주어서 폴리우레탄 발포체를 제조하였다.In the same manner as in Example 1 was carried out to have the composition shown in Table 1, Example 2 was used as polypolyproprolactonediol (DT-0241, Union molecular weight: 2,000, US Union carbide Co., Ltd.) of the polyester polyol, Example 3 changed the amount of isocyanate prepolymer added. In addition, Example 4 used borosilicate glass (K1 of 3M, USA) with a density of 0.125 g / cm 3 and 100 μm as low specific gravity beads, and Example 5 changed the amount of the inorganic hybrid compound used so that the polyurethane foam Was prepared.

실시예 6Example 6

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 하기 표 1과 같은 조성을 갖도록 실시하되, 실시예 1과는 달리 상기 제조예 1에서 제조한 유 무기 하이브리드 화합물 대신 제조예 2에서 제조한 유 무기 하이브리드 화합물 5 중량부를 사용하여 실시하였다.In the same manner as in Example 1 was carried out to have a composition as shown in Table 1, in contrast to Example 1 5 parts by weight of the inorganic hybrid compound prepared in Preparation Example 2 instead of the inorganic hybrid compound prepared in Preparation Example 1 It was carried out by.

비교예 1 ~ 4Comparative Examples 1 to 4

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리우레탄 발포체를 제조하되, 하기 표 1의 조성을 갖도록 실시하였다.To prepare a polyurethane foam in the same manner as in Example 1, it was carried out to have a composition of Table 1.

Figure 112008038376650-PAT00020
Figure 112008038376650-PAT00020

실험예 1Experimental Example 1

물성측정실험Physical property test

상기 실시예 및 비교예에서 제조한 폴리우레탄 발포체를 아래와 같은 방법에 의하여 물성측정실험을 실시하였고, 그 결과는 하기 표 2에 나타내었다.Physical properties of the polyurethane foam prepared in Examples and Comparative Examples was carried out by the following method, the results are shown in Table 2 below.

[경도(Hardness) 측정실험방법][Hardness Measurement Experiment Method]

경도는 발포체를 절단하여 표면층이 있는 상태의 평활한 중간부분을 Asker C type의 경도계로 ASTM D 2240에 준하여 측정하였다. 시편의 두께 및 측정점간의 거리는 각각 10mm 및 6 mm 이상으로 하였으며, 5회 반복 측정한 후, 평균값을 스폰지의 경도로 하였다.Hardness was measured in accordance with ASTM D 2240 with a Asker C type hardness tester for the smooth middle part of the foamed state by cutting the foam. The thickness of the specimen and the distance between the measurement points were 10 mm and 6 mm or more, respectively, and after five repeated measurements, the average value was the hardness of the sponge.

[비중(Specific gravity) 측정실험방법][Specific gravity measurement test method]

발포체의 비중은 표면층이 있는 상태에서 Ueshima사의 자동비중 측정 장치인 model DMA-3을 사용하여 측정하였는데, 측정한 값의 중간 값에서 20% 이상을 벗어나는 값은 제외하고는 3회 측정하여 평균을 취하였다.The specific gravity of the foam was measured using a model DMA-3, Ueshima's automatic specific gravity measurement device in the presence of the surface layer, and the average value was measured three times except for values exceeding 20% or more from the median value of the measured values. It was.

[인장강도, 신장율(Tensile strength & Elongation) 측정실험방법][Test method for measuring tensile strength & elongation]

얻어진 발포체를 약 5 mm 두께로 만든 후 KS M 6518에 준한 B형 커터(cutter)로 시험편을 제작하여 인장강도와 신장율을 측정하였다. 이때, 동일시험에 사용한 시험편은 5개로 하였다.After the obtained foam was made to a thickness of about 5 mm, a test piece was made with a B-type cutter according to KS M 6518 to measure tensile strength and elongation. At this time, five test pieces were used for the same test.

[인열강도(Tear strength) 측정실험방법][Tear strength test method]

얻어진 발포체를 약 5 mm 두께로 만든 후 KS M 6518에 준한 B형 커터(cutter)로 시험편을 제작하여 인장강도와 신장율을 측정하였다. 이때, 동일시험에 사용한 시험편은 5개로 하였으며, 측정조건은 KS M 6518에 준하여 시행하였다.After the obtained foam was made to a thickness of about 5 mm, a test piece was made with a B-type cutter according to KS M 6518 to measure tensile strength and elongation. At this time, five test pieces were used in the same test, and the measurement conditions were performed according to KS M 6518.

[영구압축줄음률(Compression set, Cs) 측정실험방법][Experimental Compression Set (Cs) Measurement Experiment Method]

영구압추줄음률 측정은 발포체를 약 10 mm의 두께의 지름 300.05 mm인 원기둥 형태로 제조한 시험편을 ASTM D-3754에 준하여 행하였다. 크롬 도금한 2장의 평행 금속판 사이에 시험편을 넣고, 시험편 두께의 50%에 해당하는 스페이서(spacer)를 끼운 후, 압축시켜서 50℃가 유지되는 공기 순환식 오븐에서 6 시간 동안 열처리한 후, 압축장치에서 시험편을 꺼내어 실온에서 30 분간 냉각시킨 후, 두께를 측정하였다. 동일 시험에 사용된 시험편은 3개로 하였으며, 영구압축줄음률(Cs)은 하기 수학식 1에 의하여 계산된다.Permanent compression strain measurement was carried out in accordance with ASTM D-3754 for a specimen prepared in the form of a cylinder of 300.05 mm in diameter with a thickness of about 10 mm. Insert the test piece between two chrome plated parallel metal plates, insert a spacer corresponding to 50% of the test piece thickness, compress it, heat-treat it in an air circulation oven maintained at 50 ° C. for 6 hours, and then press the compression device. The test piece was taken out and cooled at room temperature for 30 minutes, and the thickness was measured. Three test pieces were used in the same test, and the permanent compression rate (Cs) is calculated by the following equation (1).

Cs(%) = [(to-tf) / (to-ts) ] × 100Cs (%) = [(t o -t f ) / (t o -t s )] × 100

상기 수학식 1에 있어서, to 은 시험편의 초기 두께이고, tf는 열처리 후 냉각되었을 때의 두께이며, 그리고 ts는 스페이서의 두께이다.In Equation 1, t o is the initial thickness of the test piece, t f is the thickness when cooled after the heat treatment, and t s is the thickness of the spacer.

Figure 112008038376650-PAT00021
Figure 112008038376650-PAT00021

실험예 2Experimental Example 2

내가수분해성 측정실험Hydrolysis resistance test

실시예 및 비교예에서 제조한 폴리우레탄 발포체를 70℃, 상대습도 95% 조건에서 7일 동안 방치한 후 24 시간 건조하여 인장강도를 측정하여 인장강도 감소율로 내가수분해성을 평가하였고, 그 결과는 하기 표 3에 나타내었으며, 표 3의 괄호*의 값은 측정한 인장강도 값을 나타낸 것이다.The polyurethane foams prepared in Examples and Comparative Examples were left for 7 days at 70 ° C. and 95% relative humidity, and then dried for 24 hours to measure tensile strength to evaluate hydrolysis resistance at a rate of decreasing tensile strength. It is shown in Table 3 below, the value in parentheses * of Table 3 represents the measured tensile strength value.

Figure 112008038376650-PAT00022
Figure 112008038376650-PAT00022

이하에서 상기 실험예 1 및 2에 대하여 설명을 하겠다.Hereinafter, Experimental Examples 1 and 2 will be described.

유 무기 하이브리드 화합물을 첨가하지 않은 비교예 1의 물성실험결과를 살펴보면, 내가수분해성이 매우 좋지 않아서, 시간 변화에 따라 인장강도가 매우 떨어지는 것을 볼 수 있으며, 이는 즉, 폴리우레탄 발포체의 내구성이 감소됨을 의미한다. 또한, 저비중 비드를 첨가하지 않은 비교예 2는 전체적인 기계적 물성Examining the results of the physical properties of Comparative Example 1 without adding an inorganic hybrid compound, it was found that the hydrolysis resistance was not very good, so that the tensile strength was very low with time, which means that the durability of the polyurethane foam was reduced. Means. In addition, Comparative Example 2, which does not add low specific gravity beads, has overall mechanical properties.

은 좋으나, 비중이 높은 것을 확인할 수 있다.Is good, but the specific gravity is high.

저비중 비드가 15 중량부를 초과하여 제조한 비교예 3의 경우, 비중은 낮으나, 본 발명인 실시예 1 ~ 6에 비하여 인장강도, 인열강도가 좋지 않았으며, 유·무기 하이브리드 화합물이 15 중량부를 초과하여 제조된 비교예 4의 경우 내가수분해성이 가장 우수하나, 그 외의 물성이 떨어지는 것을 확인할 수 있었다.In Comparative Example 3 prepared with low specific gravity beads of more than 15 parts by weight, specific gravity was low, but tensile strength and tear strength were not as good as those of Examples 1 to 6 of the present invention. In the case of Comparative Example 4 prepared in excess of the hydrolysis resistance was the best, it was confirmed that other physical properties are inferior.

상기 실험예 1 및 실험예 2를 종합해보면, 본 발명인 실시예 1 ~ 6의 폴리우레탄 발포체의 물성이 비교예 1 ~ 3의 폴리우레탄 발포체의 물성과 비교햇을 때 비교적 우수한 것을 확인할 수 있으며,특히 내가수분해성은 월등하게 우수한 것을 확인할 수 있다.Combining the Experimental Example 1 and Experimental Example 2, it can be seen that the physical properties of the polyurethane foams of Examples 1 to 6 of the present invention is relatively excellent when compared with the physical properties of the polyurethane foams of Comparative Examples 1 to 3, and in particular, It can be confirmed that hydrolysis resistance is excellent.

Claims (6)

밀도 0.05 ~ 0.2 g/㎤를 갖는 저비중 비드, 및 하기 화학식 1로 표시되는 유 무기 하이브리드 화합물을 포함하는 것을 그 특징으로 하는 가수분해성이 우수한 저비중 폴리우레탄 발포체 조성물;A low specific gravity polyurethane foam composition having excellent hydrolyzability, comprising low specific gravity beads having a density of 0.05 to 0.2 g / cm 3, and an inorganic hybrid compound represented by the following Chemical Formula 1; [화학식 1][Formula 1]
Figure 112008038376650-PAT00023
Figure 112008038376650-PAT00023
상기 화학식 1에 있어서,In Chemical Formula 1, X는 망상구조를 이루고 있는 금속 산화물; 이고 X is a metal oxide forming a network structure; ego Y는 질소(N), 황(S), 및 산소(O) 중에서 선택된 단종 또는 2 종 이상의 비공유 전자쌍을 포함하는 원소를 포함하는 아미노기, 설파이드기, 에스테르기 또는 에테르기; 이며Y is an amino group, a sulfide group, an ester group or an ether group including an element including one or two or more lone pairs selected from nitrogen (N), sulfur (S), and oxygen (O); And R1 R2는 같거나 서로 다른 것으로서, C1~C18의 직쇄 또는 분쇄의 지방족 알킬렌기, 지환족 알킬렌기, 또는 방향족 기; 그리고R 1 and R 2 is the same as or different from each other, a C 1 to C 18 straight or branched aliphatic alkylene group, alicyclic alkylene group, or aromatic group; And R3은 수평균분자량 200 ~ 8,000을 갖는 직쇄 또는 분쇄 지방족 알킬렌기, 지환족 알킬렌기;를 나타내며, n은 망상구조를 갖는 금속 산화물에 치환되는 유기화합물의 수를 나타낸다.R 3 represents a linear or pulverized aliphatic alkylene group or alicyclic alkylene group having a number average molecular weight of 200 to 8,000; n represents the number of organic compounds substituted with a metal oxide having a network structure.
제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 폴리올 100 중량부, 가교성 화합물 3 ~ 20 중량부, 촉매 0.1 ~ 1.5 중량부, 폼 안정제 0.1 ~ 3 중량부, 발포제 0.5 ~ 3 중량부, 저비중 비드 3 ~ 15 중량부 및 상기 화학식 1을 갖는 유 무기 하이브리드 화합물 2 ~ 15 중량부를 함유하는 폴리올 혼합물; 및 이소시아네이트프리폴리머;를 포함하며,100 parts by weight of polyol, 3 to 20 parts by weight of crosslinking compound, 0.1 to 1.5 parts by weight of catalyst, 0.1 to 3 parts by weight of foam stabilizer, 0.5 to 3 parts by weight of foaming agent, 3 to 15 parts by weight of low specific gravity beads and Formula 1 Polyol mixtures containing 2 to 15 parts by weight of an inorganic hybrid compound; And an isocyanate prepolymer; 상기 이소시아네이프리폴리머를 상기 폴리올에 대하여 100 : 95 ~ 105 중량비로 포함하고 있는 것을 그 특징으로 하는 가수분해성이 우수한 저비중 폴리우레탄 발포체 조성물.A low specific gravity polyurethane foam composition having excellent hydrolyzability, comprising the isocyanate prepolymer in a weight ratio of 100: 95 to 105 with respect to the polyol. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 폴리올은 폴리에스테르계 폴리올, 폴리에테르계 폴리올 및 페놀계 폴리올 중에서 선택된 단종 또는 2 종 이상의 혼합 폴리올이고, 수평균 분자량 1,000 ~ 4,000를 갖는 것을 특징으로 하는 가수분해성이 우수한 저비중 폴리우레탄 발포체 조성물.The polyol is a monopoly or two or more mixed polyols selected from polyester polyols, polyether polyols, and phenolic polyols, and has a number average molecular weight of 1,000 to 4,000. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 저비중 비드는 직경 10 ~ 110㎛ 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 가수 분해성이 우수한 저비중 폴리우레탄 발포체 조성물.The low specific gravity polyurethane foam composition having excellent hydrolytic properties, characterized in that having a diameter of 10 ~ 110㎛ size. 제 1 항 내지 제 4 항 중에서 선택된 어느 한 항의 상기 폴리우레탄 발포체 조성물을 발포시킨 것으로서, As the foamed polyurethane foam composition of any one of claims 1 to 4, 0.18 ~ 0.25 g/㎤의 밀도를 갖는 것을 특징으로 하는 가수분해성이 우수한 저비중 폴리우레탄 발포체.A low specific gravity polyurethane foam having excellent hydrolysis ability, having a density of 0.18 to 0.25 g / cm 3. 제 5 항에 있어서, The method of claim 5, wherein 신발에 사용되는 것을 특징으로 하는 가수분해성이 우수한 저비중 폴리우레탄 발포체.Low specific gravity polyurethane foam, characterized in that it is used in shoes.
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