KR20110079758A

KR20110079758A - 실리콘을 함유하는 폴리우레탄 발포체

Info

Publication number: KR20110079758A
Application number: KR1020117011984A
Authority: KR
Inventors: 옌스 크레머
Original assignee: 와커 헤미 아게
Priority date: 2008-12-16
Filing date: 2009-12-08
Publication date: 2011-07-07
Also published as: US8450384B2; DE102008054774A1; KR101282826B1; CN102245677B; US20110201712A1; JP2012512299A; JP5442761B2; CN102245677A; EP2358793A1; EP2358793B1; WO2010069821A1

Abstract

본 발명은 하기 식의 실록산: V-(NHC(O)R¹R²)_p-m-n(NHC(O)R¹R⁴[SiR₂O]_a-SiR₂R⁴R¹H)_m(NHC(O)NR⁵ ₂)_n (I)(식에서, 기와 지수는 특허청구범위 제1항에 기재된 것을 의미함)을 함유하는 발포될 수 있는 조제물, 실리콘을 함유하고 낮은 밀도를 가진 폴리우레탄 발포체, 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

실리콘을 함유하는 폴리우레탄 발포체 {POLYURETHANE FOAM CONTAINING SILICONE}

본 발명은 오르가노실리콘 화합물을 기재로 하는 발포성 조제물(preparation), 상기 조제물에 존재하는 실록산, 낮은 밀도를 가진 실리콘-함유 폴리우레탄 발포체, 및 그것들의 제조 방법에 관한 것이다.

폴리우레탄 발포체는 일반적으로 폴리이소시아네이트와, 2개 이상의 활성 수소 원자를 함유하는 화합물의 반응에 의해 제조된다. 활성 수소를 함유하는 화합물은 전형적으로, 폴리올, 1차 및 2차 폴리아민, 및 물이다. 이들 반응제간에는 폴리우레탄 발포체의 제조 시 일어나는 두 가지 주된 반응이 있다. 이들 반응은, 얻고자 하는 물성을 가진 폴리우레탄 발포체의 제조를 위해, 원칙적으로는 동시에, 그리고 작업 시 경쟁적으로 균형 잡힌 속도로 진행되어야 한다. 이소시아네이트와 폴리올 또는 폴리아민간의 반응은, 전형적으로는 겔 반응이라고 지칭되며, 고분자량을 가진 폴리머의 형성을 가져온다. 이 반응의 진행은 혼합물의 점도를 증가시키며, 일반적으로 다작용성(polyfunctional) 폴리올과 가교결합을 형성하는 데 기여한다. 두 번째 주된 반응은 폴리이소시아네이트와 물 사이에서 일어난다. 이 반응은 우레탄 폴리머의 성장에 기여하며, 발포 공정을 보조하는 이산화탄소 가스의 형성을 위해 중요하다. 따라서, 이 반응은 종종 블로잉(blowing) 반응으로 지칭된다. 상기 겔 반응과 블로잉 반응은 모두 발포체 상태로 일어나며, 발포체는 이산화탄소 가스에 의해 부분적으로 또는 완전히 블로잉된다. 예를 들어, 겔 반응에 비해서 이산화탄소의 발생이 너무 빠르면, 발포체는 붕괴되는 경향을 나타낸다. 그와는 달리, 겔 팽창 반응이 이산화탄소를 생성하는 블로잉 반응에 비해 너무 빠르면, 발포체 발생이 제한되어, 고밀도 발포체가 생성된다. 마찬가지로, 가교결합 반응의 매칭(matching)이 불량하면 발포체 안정성에 대해 불리한 영향을 주게된다. 사용되는 폴리올은 일반적으로 폴리프로필렌 글리콜로서, 종래 기술에 따르면 매우 다양한 토폴로지(topology)로 제조될 수 있고, 분자량, 분지(branching)의 정도, 및 OH 수에 있어서 서로 상이하다. 이들 폴리올의 폭 넓은 구조적 다양성 및 관련된 폴리우레탄 발포체의 사실상 임의의 용도에 대한 적합성에도 불구하고, 상업적으로 입수가능한 폴리우레탄 발포체의 고유의 인화성은 심각한 단점이다. 많은 노력에도 불구하고, 최근 수십년간 폴리머 발포체의 화염 억제성 향상을 목표로 한 집중적인 연구 활동이 부족하지 않았지만, 절대적으로 불연성인 가요성 PU 발포체를 시장에 확립하는 것은 아직 성공된 바 없다.

화염 지연형, 가요성 PU 발포체로의 하나의 경로가 실리콘-폴리우레탄 가요성 발포체에 채택된다. 그러한 발포체에 있어서, 표준 PU 발포체에 사용되는 고도로 가연성인 폴리올 성분은 불연성 OH-말단화 실록산에 의해 대체된다. 폴리우레탄 단위 및/또는 우레아 단위도 함유하는 실리콘-폴리우레탄 코폴리머, 즉 폴리실록산을 사용함으로써, 특별한 용도에 정밀하게 맞추어지는 성질들의 새로운 조합을 가진 이러한 종류의 불연성 발포 물질을 개발할 수 있다. 이점에 대한 참고 문헌은 예를 들면 EP 1485419로서, 이 문헌에는 "원-숏(one-shot)" 공정으로 불리는 공정에서 알킬아미노- 또는 알킬하이드록시-말단화 실리콘 오일로부터 출발하는 실리콘-폴리우레탄 발포체의 제조 방법이 기재되어 있다. 또한, 특허 문헌 DE 102006013416 A1에는 알킬아미노- 또는 알킬하이드록시-말단화 실리콘 오일 및 디이소시아네이트를 기재로 하는 용매계 조작에서 제조되는 프리폴리머로부터 실리콘-PU 발포체의 제조 방법이 기재되어 있다.

이제까지 기재되어 온 실리콘-폴리우레탄 발포체들의 일치하는 특징은, 그러한 발포체들이 직쇄형이거나, 또는 매우 미약하게, 그러나 통계적으로 측쇄에서 분지되어 있는 실록산을 기재로 하여 제조된다는 점이다. 이러한 직쇄형 실록산 사슬의 관점에서, 발포 시 상승 단계(rise phase)에서는 몰 질량의 증가가 동반되지 않고, 따라서 상승 단계에서의 점도의 증가는 비교적 느린데, 이것은 블로잉 반응이 종료된 후에도 폴리머 매트릭스가 일반적으로 약간 유체이며, 따라서 미세한 셀 구조가 발포체의 경화가 완결되기 전에 여전히 붕괴될 수 있다는 것을 의미한다. 단지 작은 비율의 셀 구조가 그 자체로 붕괴되더라도, 그 결과는 거칠고 불규칙한 셀 분포이다. 직쇄형 폴리올 성분을 사용할 때 셀 붕괴에 대응하기 위해서, 각각의 발포체 셀을 연결하는 지주(strut)가 상승 단계 중에 임계 직경 밑으로 떨어지지 않아야 한다. 따라서, 아직 유체 상태인 폴리매트릭스가 발포체 구조의 붕괴의 위협에 대응할 수 있는 것이 보장된다. 그러나, 얻고자 하는 발포체의 선택된 밀도가 너무 낮으면, 셀 지주는 상승 단계 중에 점진적으로 얇아져서, 마침내 지주는 지나치게 가요성인 것으로 되어 셀 구조를 안정화시킬 수 없다. 따라서, 일반적으로, 직쇄형 실록산은 밀도가 명백히 100kg/㎥보다 높은 실리콘-PU 발포체만을 생성한다.

하이퍼분지형(hyperbranched) 폴리머는 이미 공지되어 있고, 합성, 성질 및 용도에 관하여, 예를 들면 C. Gao, D. Yan에 의한 검토 논문; Prog. Polym. Sci., 2004, 24, 183-275에 배타적으로 언급되어 있다. 하이퍼분지형 폴리머는 수지상 거대분자(dendritic macromolecule)의 서브셋(subset)이며, 종래의 분지형 폴리머보다 많은 분지를 가지는데, 이것은 주로 직쇄형 주쇄 상에 1차 또는 2차 분지를 가진다. 이제까지, 하이퍼분지형 폴리머의 합성을 위해서는, 상궤에서 벗어나는 합성 방법이 사용되었는데, 여기서 모노머는 서로 반응하되 자체적으로는 반응하지 않는 두 가지 상이한 종류의 작용기만을 가지며, 모노머의 작용성은 합계로 2보다 크다. 적합한 모노머의 예는 하나의 작용기 A 및 2개의 작용기 B를 가지는 것, 즉 AB₂ 모노머이다. 원칙적으로, 모든 모노머 AB_x(여기서 x>1임)를 사용할 수 있다. 그러나, 단일분자 중합에서 AB_x 모노머를 사용하는 것은, 그러한 반응이 폴리머 중합에서 바람직할 때에만 A기와 B기가 서로 반응할 때에만, 즉 촉매의 첨가에 뒤이어, 또는 온도 상승의 결과로서만 가능하다. 또 다른 가능성은, 각각 한 종류의 작용기만을 가지는 2개의 상이한 형태의 모노머이되, 예를 들면 A₃ 및 B₂ 단위와 같은 상이한 수의 모노머에 의해 하이퍼분지형 폴리머가 합성되는 것이다. 이러한 A₃ 및 B₂ 두 형태의 반응을 통해, 원위치에서 A₂B 및 AB₂ 모노머 블록(2-분자 중합: 일반적으로 A_x 및 B_y를 사용, 여기서 x>1이고 y>2임)을 얻을 수 있다. 이러한 종류의 공정은 일반적으로 알려져 있고, 예를 들면 특허 문헌 US-B 6,534,600에 기재되어 있다.

이제까지 기재된 실리콘-PU 발포체가 가지는 또 다른 단점은, 밀도가 낮은 실리콘-PU 발포체를 얻고자 할 경우에, 반드시 NCO-말단화 실리콘 프리폴리머를 사용해야 하는 점이다. 적절한 프리폴리머의 제조는 추가의 합성 단계를 필요로 할 뿐 아니라, 그러한 프리폴리머는 특히 상승된 온도에서 저장시 제한된 안정성만을 가진다.

따라서, 발포체의 제조에 있어서 종래의 원-숏 방법을 이용할 수 있는 방법을 가지는 것이 바람직할 것이다. 그러한 방법에 있어서, 폴리올 및 이소시아네이트 부분은 서로 독립적으로 제조되고, 발포 작업에서만 서로 반응하게 된다.

본 발명의 목적은, 오르가노실리콘 화합물을 기재로 하는 발포성 조제물, 상기 조제물에 존재하는 실록산, 낮은 밀도를 가진 실리콘-함유 폴리우레탄 발포체, 및 그것들의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 하기 식의 실록산(A)을 제공한다:

V-(NHC(O)R¹R²)_p-m-n(NHC(O)R¹R⁴[SiR₂O]_a-SiR₂R⁴R¹H)_m(NHC(O)NR⁵ ₂)_n (I)

식에서,

V는 헤테로원자를 함유할 수 있는, p가(p-valent)의 탄화수소 라디칼이고,

R은 각각 동일하거나 상이할 수 있고, 1가의, 선택적으로 치환된 탄화수소 라디칼이고,

R¹은 각각 동일하거나 상이할 수 있고, -O-, -S- 또는 -NR³-이고,

R²는 각각 동일하거나 상이할 수 있고, 수소 원자 및 1가의, 선택적으로 치환된 탄화수소 라디칼을 나타내고,

R³는 수소 원자 또는 1가의, 선택적으로 치환된 탄화수소 라디칼이고,

R⁴는 각각 동일하거나 상이할 수 있고, 2가의, 선택적으로 치환된 탄화수소 라디칼이고,

R⁵는 각각 동일하거나 상이할 수 있고, 수소 원자 또는 선택적으로 치환된 탄화수소 라디칼이고,

a는 1 이상의 정수로서, 바람직하게는 1 내지 1000 범위, 보다 바람직하게는 5 내지 500 범위, 더욱 바람직하게는 10 내지 100 범위의 정수이고,

p는 2 이상의 정수로서, 바람직하게는 2 내지 20 범위, 보다 바람직하게는 3 또는 4의 정수이고,

m은 1 이상의 정수로서, 바람직하게는 1 내지 19 범위, 보다 바람직하게는 1 내지 3 범위의 정수이고,

n은 1 이상의 정수로서, 바람직하게는 1 내지 19 범위, 보다 바람직하게는 1 내지 3 범위의 정수이고,

단, p는 m+n 이상이다.

R의 예는, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸 라디칼, n-헥실 라디칼과 같은 헥실 라디칼, n-헵틸 라디칼과 같은 헵틸 라디칼, n-옥틸 라디칼과 같은 옥틸 라디칼, 2,2,4-트리메틸펜틸 라디칼과 같은 이소옥틸 라디칼, n-노닐 라디칼과 같은 노닐 라디칼, n-데실 라디칼과 같은 데실 라디칼, n-도데실 라디칼과 같은 도데실 라디칼 등의 알킬 라디칼; 비닐 및 알릴 라디칼과 같은 알케닐 라디칼; 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸 라디칼 및 메틸시클로헥실 라디칼과 같은 시클로알킬 라디칼; 페닐 및 나프틸 라디칼과 같은 아릴 라디칼; o-, m-, p-톨릴 라디칼, 크실릴 라디칼 및 에틸페닐 라디칼과 같은 알카릴 라디칼; 벤질 라디칼, α- 및 β-페닐에틸 라디칼과 같은 아랄킬 라디칼이다.

치환된 탄화수소 라디칼 R의 예는, 메톡시메틸렌 및 에톡시메틸렌 라디칼과 같은 알콕시알킬렌 라디칼, 2-하이드록시에틸렌 라디칼과 같은 하이드록시알킬렌 라디칼, 및 디메틸아미노에틸렌, 디에틸아미노메틸렌, 2-아미노에틸렌 및 N-메틸아미노에틸렌 라디칼과 같은 아미노알킬렌 라디칼이다.

라디칼 R은 바람직하게는 1∼40개의 탄소 원자를 가진 1가의, 선택적으로 치환된 탄화수소 라디칼, 보다 바람직하게는 1∼6개의 탄소 원자를 가진 탄화수소 라디칼, 특별하게는 메틸을 포함한다.

R³의 예는 수소 원자 및 라디칼 R에 대해 열거한 예들이다.

R³ 라디칼은 바람직하게는 수소 원자이다.

R¹은 바람직하게는 -O-를 포함한다.

R² 라디칼의 예는 수소 원자 및 라디칼 R에 대해 언급한 예들이다.

R² 라디칼은 바람직하게는 1∼6개의 탄소 원자를 가진 탄화수소 라디칼을 포함하고, 보다 바람직하게는 메틸을 포함한다.

R⁴ 라디칼의 예는, 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 펜틸렌, 헥사메틸렌, 메틸옥시에틸렌, 톨릴렌, 메틸렌비스페닐렌, 페닐렌, 나프틸렌, 시클로헥실렌 및 이소포론 라디칼이다.

바람직하게, R⁴는 헤테로원자가 개재되어 있을 수 있는 2가의 지방족 탄화수소 라디칼, 보다 바람직하게는 프로필렌, 메틸렌 및 메틸옥시에틸렌 라디칼을 포함하고, 바람직하게는 메틸렌 및 메틸옥시에틸렌 라디칼이고, 보다 특별하게는 메틸렌을 포함한다.

R⁵의 예는 R에 대해 열거한 라디칼들이다.

R⁵는 바람직하게는, 수소 원자, 선택적으로는 하이드록시-치환된 탄화수소 라디칼, 보다 바람직하게는 선택적으로 하이드록시-치환된 탄화수소 라디칼이고, 보다 특별하게는 1∼6개의 탄소 원자를 가진 알킬 라디칼 및 1∼6개의 탄소 원자를 가진 하이드록시알킬 라디칼을 포함한다.

라디칼 V의 예는 이미 공지되어 있는 다가의 지방족 또는 방향족 탄화수소 라디칼 중 임의의 원하는 것으로, 1,3,4-벤젠 라디칼, 1,3,5-시아누레이트 라디칼, N,N,N'-뷰렛 라디칼, 4,4',4"-트리페닐메탄 라디칼 및 폴리((4-페닐)코포름알데히드) 라디칼과 같은 헤테로원자를 포함할 수 있는 것이다.

라디칼 V는 바람직하게는 1∼50개의 탄소 원자, 보다 바람직하게는 6∼30개의 탄소 원자를 가진 다가의 라디칼을 포함한다.

V는 바람직하게는, 다가의 방향족이고, 선택적으로는 헤테로원자-함유 탄화수소 라디칼을 포함하고, 보다 바람직하게는 다가의 방향족이고, 선택적으로는 질소- 및 산소-함유 탄화수소 라디칼, 보다 특별하게는 다가의 방향족이고, 선택적으로는 6∼30개의 탄소 원자를 가진 질소- 및 산소-함유 탄화수소 라디칼을 포함한다.

본 발명에 따른 식(I)의 실록산(A)에서, 합계 m+n은 바람직하게는 p와 동일하다.

본 발명에 따른 식(I)의 실록산(A)은, ASTM D 4238에 따라 25℃에서 측정했을 때, 바람직하게는 100∼10,000mPas, 보다 바람직하게는 500∼5,000mPas의 점도를 가진다.

본 발명의 실록산(A)은 바람직하게는 하이퍼분지형이다.

본 발명의 실록산(A)은 실리콘 화학 분야에서 통상적인 방법에 의해 얻을 수 있다.

본 발명의 실록산(A)은 바람직하게는, (i) 직쇄형 α,ω-아미노오르가닐-작용화 또는 α,ω-하이드록시오르가닐-작용화 실록산과, (ii) 폴리이소시아네이트 및 (ⅲ) 아민의 반응에 의해 얻을 수 있는 것들을 포함한다.

본 발명은 또한, (i) 직쇄형 α,ω-아미노오르가닐-작용화 또는 α,ω-하이드록시오르가닐-작용화 실록산과, (ii) 폴리이소시아네이트 및 (ⅲ) 아민의 반응에 의해 실록산(A)을 제조하는 방법을 제공한다.

성분(i)은 바람직하게는 하기 식의 실록산을 포함한다:

HR¹R⁴[SiR₂O]_a-SiR₂R⁴R¹H (II)

식에서, R, R¹, R⁴ 및 a는 각각 앞에 정의된 것과 동일하다.

성분(i)의 예는,

HOCH₂-[SiMe₂O]_2-100-SiMe₂CH₂OH,

HOCH₂-CH₂-OCH₂-[SiMe₂O]_2-100-SiMe₂CH₂O-CH₂-CH₂OH,

H₂NCH₂-[SiMe₂O]_2-100-SiMe₂CH₂NH₂,

H₂NCH₂-CH₂-CH₂-[SiMe₂O]_2-100-SiMe₂CH₂-CH₂-CH₂NH₂,

H₃C-HNCH₂-CH₂-CH₂-[SiMe₂O]_2-100-SiMe₂CH₂-CH₂-CH₂NH-CH₃,

여기서 Me는 메틸이다. 전술한 직쇄형 실록산의 제조 방법은, 예를 들면 MeSiO_3/2 또는 SiO_4/2 단위에서와 같이 모든 단위의 0.1% 이하가 분지를 포함하도록 이루어진다.

성분(i)은 바람직하게는,

HOCH₂-[SiMe₂O]_2-100-SiMe₂CH₂OH, 및

HOCH₂-CH₂-OCH₂-[SiMe₂O]_2-100-SiMe₂CH₂O-CH₂-CH₂OH

를 포함하고, HOCH₂-[SiMe₂O]_2-100-SiMe₂CH₂OH가 특히 바람직하다.

실록산(i)은 상업적으로 입수가능한 제품을 포함하고, 및/또는 실리콘 화학에서 통상적인 방법에 의해 얻을 수 있다.

본 발명에 따라 사용되는 폴리이소시아네이트(ii)는 모든 공지의 디- 또는 폴리이소시아네이트를 포함한다.

폴리이소시아네이트(ii)로서 하기 일반식으로 표시되는 것들을 사용하는 것이 바람직하다:

V(NCO)_p (Ⅲ)

식에서,

V 및 p는 각각 전술한 의미 중 하나를 가진다.

폴리이소시아네이트(ii)의 예는, 크루드(crude) 또는 공업적 MDI 형태인 것뿐 아니라, 순수한 4,4' 및/또는 2,4' 이성체 또는 그의 조성물 형태인 디이소시아네이토-디페닐메탄(MDI), 다양한 구조이성체(regioisomer) 형태의 톨릴렌 디이소시아네이트(TDI), 디이소시아네이토나프탈렌(NDI), 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), 1,3-비스(1-이소시아네이토-1-메틸-에틸)벤젠(TMXDI) 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI) 및 폴리머계 MDI(p-MDI), 트리페닐메탄 트리이소시아네이트 또는 뷰렛 트라이머 또는 전술한 이소시아네이트의 이소시아누레이트 트라이머이다.

폴리이소시아네이트(ii)는, 실록산(i) 100중량부 기준으로, 바람직하게는 0.1∼30중량부, 보다 바람직하게는 0.1∼20중량부, 보다 특별하게는 1∼10중량부의 양으로 사용된다.

본 발명에 따라 사용되는 아민(ⅲ)은 바람직하게는 하기 식으로 표시되는 것 및 티올, 하이드록실 또는 추가적 아미노기와 같은 추가적 작용기를 포함할 수 있는 지방족 환형 아민과 방향족 환형 아민을 포함한다:

HNR⁵ ₂ (IV)

식에서, R⁵는 전술한 의미 중 어느 하나이며, 바람직하게는 하나 이하의 R⁵ 라디칼이 수소 원자를 의미한다.

아민(ⅲ)의 예는 디메틸아민, 디에틸아민, 부틸아민, 디부틸아민, 디이소프로필아민, 펜틸아민, 시클로헥실아민, N-메틸시클로헥실아민, 아닐린, 모르폴린, 피롤리딘, 피페리딘, 이미다졸, 피페라진, 에틸렌디아민, N,N'-디메틸에틸렌디아민, 에탄올아민, N-메틸에탄올아민, 디에탄올아민, 프로판올아민, 알라니놀, N-메틸(티오에탄올)아민이다.

아민(ⅲ)은 바람직하게는 지방족 아민, 보다 바람직하게는 피롤리딘, 디에탄올아민, 에탄올아민 및 N-메틸에탄올아민, 및 보다 특별하게는 피롤리딘, 에탄올아민 및 N-메틸에탄올아민을 포함한다.

본 발명에 따르면, 아민(ⅲ)은 실록산(i) 100중량부를 기준으로, 바람직하게는 0.1∼20중량부, 보다 바람직하게는 0.1∼10중량부, 보다 특별하게는 0.5∼5중량부의 양으로 사용된다.

상기 출발 물질 (i), (ii) 및 (ⅲ)이 본 발명의 반응을 수행하게 될 때, 유기 용매(iv) 및 촉매(v)를 사용하는 것이 바람직하다.

유기 용매(iv)의 예는, 에테르, 보다 특별하게는 지방족 에테르, 예컨대 디메틸 에테르, 디에틸 에테르, 메틸 t-부틸 에테르, 디이소프로필 에테르, 디옥산 또는 테트라하이드로퓨란, 에스테르, 보다 특별하게는 지방족 에스테르, 예컨대 에틸 아세테이트 또는 부틸 아세테이트, 케톤, 보다 특별하게는 지방족 케톤, 예컨대 아세톤 또는 메틸 에틸 케톤, 입체적으로 방해된 알코올, 보다 특별하게는 지방족 알코올, 예컨대 t-부탄올, DMF와 같은 아미드, 톨루엔이나 자일렌과 같은 방향족 탄화수소, 펜탄, 시클로펜탄, 헥산, 시클로헥산, 헵탄과 같은 지방족 탄화수소, 메틸렌 클로라이드 또는 클로로포름과 같은 염소화 탄화수소이다.

유기 용매(IV)는 바람직하게는 지방족 에테르, 지방족 케톤 또는 지방족 에스테르를 포함하고, 그중 지방족 케톤이 특히 바람직하다.

유기 용매(IV)가 사용될 때, 그 양은 실록산(I) 100중량부를 기준으로, 바람직하게는 1∼1000중량부, 보다 바람직하게는 10∼500중량부, 보다 특별하게는 30∼200중량부를 포함한다. 본 발명의 반응은 바람직하게는 유기 용매(IV)를 사용하는 것이 바람직하다.

촉매(V)의 예는, 주석 화합물, 예컨대 디부틸틴 디라우레이트, 디옥틸틴 디라우레이트, 디부틸틴 디아세테이트, 디부틸틴 디옥토에이트, 디부틸틴 비스(도데실메르캅티드), 주석(II) 2-에틸헥사노에이트, 및 아연 화합물, 예컨대 아연(II) 2-에틸헥사노에이트, 및 비스무트 화합물, 예컨대 비스무트(Ⅲ) 네오데카노에이트, 및 지르코늄 화합물, 예컨대 지르코늄 테트라키스(2,2,6,6-테트라메틸헵탄-3,5-디오네이트), 및 아민, 예컨대 1,4-디아자비시클로[2,2,2]옥탄이다.

촉매(v)는 바람직하게는 주석, 지르코늄 또는 비스무트 화합물을 포함하고, 그중 비스무트 화합물이 특히 바람직하다.

촉매(v)가 사용될 때, 그 양은 반응 혼합물의 총중량을 기준으로, 바람직하게는 1∼1000중량ppm, 보다 바람직하게는 10∼500중량ppm, 보다 특별하게는 50∼150중량ppm을 포함한다. 본 발명의 반응은 촉매(v)를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 반응에 사용되는 성분들은 각각 한 가지 형태의 성분을 포함할 수도 있고, 두 가지 형태의 특별한 성분의 혼합물을 사용할 수도 있다.

본 발명의 반응은 바람직하게는, 용매(iv)의 존재 또는 부재 하, 및 촉매(v)의 존재 또는 부재 하에서, 실록산(i)을 폴리이소시아네이트(ii)와 반응시키는 제1 단계, 및 얻어지는 반응 혼합물을 아민(ⅲ)과 반응시키는 제2 단계를 포함한다.

본 발명의 반응은 바람직하게는 20∼100℃, 보다 바람직하게는 30∼80℃의 온도에서 수행된다.

본 발명의 반응은 바람직하게는 주위 분위기의 압력, 즉 900∼1,100hPa의 압력에서 수행된다. 그러나, 그보다 더 높은 압력, 예를 들면 1,200∼10,000hPa에서 수행될 수도 있다.

본 발명의 반응은 바람직하게는, 질소 및 아르곤과 같은 불활성 가스 분위기 하에서 수행된다.

본 발명의 반응이 종료된 후에 얻어지는 반응 혼합물은 임의의 원하는 공지의 방식으로 가공될 수 있다. 바람직하게는, 사용된 모든 유기 용매가 제거되는데, 이것은 보다 바람직하게는 증류 방식으로, 기술적 가능성이 허용하는 한, 완전히 증류에 의해 수행된다. 반응 혼합물은 바람직하게는 더 이상 출발 물질을 함유하지 않는다. 반응 혼합물이 미반응 출발 물질을 여전히 함유하면, 이들 출발 물질은 바람직하게는 혼합물 중에 잔존한다.

본 발명의 오르가노폴리실록산은 발포성 조제물의 제조에 사용되는 것이 바람직하다.

본 발명은 또한, 오르가노폴리실록산(A)과 폴리이소시아네이트(B)를 함유하는 발포성 조성물을 제공한다.

본 발명의 목적에 있어서 유용한 이소시아네이트(B)는 모든 공지의 디- 또는 폴리이소시아네이트, 예를 들면 (ii) 하에 앞에서 열거한 이소시아네이트를 포함한다.

폴리이소시아네이트(B)로서 사용하기에 바람직한 것은 하기 일반식으로 표시되는 것들이다:

Q(NCO)_b (V)

식에서,

Q는 b-작용성, 선택적으로 치환된 탄화수소 라디칼이고,

b는 2 이상의 정수, 바람직하게는 2∼10 범위, 보다 바람직하게는 2 또는 4, 보다 특별하게는 2 내지 3이다.

바람직하게는, Q는 4∼30개의 탄소 원자를 가진, 선택적으로 치환된 탄화수소 라디칼, 보다 바람직하게는 6∼25개의 탄소 원자를 가진 탄화수소 라디칼을 포함한다.

본 발명의 조제물은 이소시아네이트(B)를, 실록산(A) 100중량부를 기준으로, 바람직하게는 0.1∼150중량부, 보다 바람직하게는 1∼100중량부, 보다 특별하게는 10∼50중량부의 양으로 함유한다.

오르가노폴리실록산(A)과 폴리이소시아네이트(B) 이외에도, 본 발명의 조제물은 추가적 물질, 예를 들면, 충전재(C), 유화제(D), 물리적 발포제(E), 촉매(F), 화학적 발포제(G) 및 첨가제(H)를 함유할 수 있다.

충전재(C)가 사용될 때, 문제의 충전재는 전부 비보강성 충전재, 즉 50㎡/g 이하의 BET 표면적을 가진, 초크와 같은 충전재, 또는 보강성 충전재, 즉 50㎡/g 이상의 BET 표면적을 가진, 카본 블랙, 침전 실리카 또는 흄드 실리카와 같은 충전재일 수 있다. 특히, 소수성 및 친수성 흄드 실리카가 모두 바람직한 충전재이다. 본 발명의 특히 바람직한 일 구현예는 표면이 트리메틸실릴기에 의해 변형된 소수성 흄드 실리카를 사용한다. 사용되는 충전재(C)는(보다 특별하게는 흄드 실리카임), 다양한 기능을 가질 수 있다. 따라서, 그것은 발포성 혼합물의 점도를 조절하는 데 이용될 수 있다. 그러나, 특히 그것들은 발포 과정에서 "지지 기능"을 가질 수 있으므로, 보다 양호한 포말 구조를 가진 발포체를 생성할 수 있다. 마지막으로, 얻어지는 발포체의 기계적 성질도 충전재(C)의 사용을 통해(특히 흄드 실리카의 사용을 통해) 결정적으로 향상될 수 있다. 또한, 충전재(C)로서 팽창성 흑연이 첨가될 수도 있다.

본 발명의 조제물이 충전재(C)를 포함할 경우, 그 양은 실록산(A) 100중량부를 기준으로, 바람직하게는 0.1∼30중량부, 보다 바람직하게는 0.1∼20중량부, 보다 특별하게는 0.1∼15중량부이다. 본 발명의 조제물은 충전재(C)를 포함하는 것이 바람직하다.

많은 경우에, 발포성 조성물에 유화제(D)를 첨가하는 것이 유리하다. 포말 안정화제로서의 역할도 하는 적합한 유화제(D)로서는, 예를 들면, 폴리에테르 측쇄로 변형되고, 종래의 폴리우레탄 발포체의 제조에 사용되는 모든 상업적 실리콘 올리고머를 사용할 수 있다.

유화제(D)가 사용될 경우, 그 양은 발포성 조성물의 총중량 기준으로, 바람직하게는 6중량% 이하, 보다 바람직하게는 0.3∼3중량%이다. 본 발명의 조제물은 유화제(D)를 함유하지 않는 것이 바람직하다.

또한, 상기 조성물은 물리적 발포제로서 작용할 수 있는 화합물(E)을 포함할 수도 있다. 성분(E)으로서, 예를 들면 프로판, 부탄, 또는 시클로펜탄과 같은 저분자량 탄화수소, 디메틸 에테르, 1,1-디플루오로에탄 또는 1,1,1,2-테트라플루오로에탄과 같은 불화 탄화수소, 또는 CO₂를 사용하는 것이 바람직하다. 발포체의 형성은 바람직하게는 폴리이소시아네이트(B)와 화학적 발포제 성분(G)의 반응을 통해 일어난다. 비교적 낮은 밀도를 가진 발포체를 얻기 위해서, 물리적 발포제(E)를 화학적 발포제 성분(G)과 함께 사용하는 것이 유리할 수 있다.

본 발명의 조제물이 성분(E)을 포함할 경우, 그 양은 실록산(A) 100중량부 기준으로, 바람직하게는 0.1∼30중량부, 보다 바람직하게는 0.1∼20중량부, 보다 특별하게는 0.1∼15중량부이다. 본 발명의 조제물은 바람직하게는 물리적 발포제(E)를 함유하지 않는다.

본 발명의 발포성 조제물은 발포체의 경화를 가속화하는 촉매(F)를 추가로 포함할 수 있다. 그 예는 디부틸틴 디라우레이트, 디옥틸틴 디라우레이트, 디부틸틴 디아세테이트, 디부틸틴 디옥토에이트, 디부틸틴 비스(도데실메르캅티드) 또는 주석(II) 2-에틸헥사노에이트이다. 또한, 중금속 화합물 또는 아민과 같은 주석 불포함 촉매(F)를 생각할 수 있다. 주석 불포함 촉매의 예는 철(Ⅲ) 아세틸아세토네이트, 아연(II) 옥토에이트, 지르코늄(IV) 아세틸아세토네이트, 및 비스무트(Ⅲ) 네오데카노에이트이다. 아민의 예는 트리에틸아민, 트리부틸아민, 1,4-디아자비시클로[2.2.2]옥탄, N,N-비스(N,N-디메틸-2-아미노에틸)메틸아민, N,N-디메틸시클로헥실아민, N,N-디메틸페닐아민, 비스-N,N-디메틸아미노에틸 에테르, N,N-디메틸-2-아미노에탄올, N,N-디메틸아미노피리딘, N,N,N,N-테트라메틸-비스-2-아미노에틸메틸아민, 1,5-디-아자비시클로[4.3.0]논-5-엔, 1,8-디아자비시클로[5.4.0]-운데크-7-엔, N-에틸모르폴린 또는 N,N'-디메틸아미노피리딘이다.

촉매(F)는 개별적으로 또는 혼합물로서 사용될 수 있다. 필요할 경우에, 실록산(A)의 제조에 사용되는 촉매는 동시에 발포체 경화용 촉매(F)로서 작용할 수도 있다.

촉매(F)가 사용될 경우, 그 양은 본 발명의 발포성 조제물의 총중량 기준으로, 바람직하게는 0.1∼6.0중량%, 보다 바람직하게는 0.1∼3.0중량%이다. 본 발명의 조성물은 실제로 촉매(F)를 포함하는 것이 바람직하다.

화학적 발포제(G)로서는, 원칙적으로 물뿐 아니라 하나 이상의 이소시아네이트-반응성 기능을 가지는 모든 화합물을 사용할 수 있다.

성분(G)의 예는 성분(A)를 제외한 아미노알킬- 또는 하이드록시-작용성 실록산, 모노머계 알코올, 글리콜, 프로판디올 및 부탄디올과 같은 모노머계 디올, 펜타에리트리톨 또는 트리하이드록시메틸에탄과 같은 모노머계 올리고올, 1개, 2개 또는 그 이상의 하이드록실기를 가진 올리고머계 또는 폴리머계 알코올, 예컨대 에틸렌 글리콜 또는 프로필렌 글리콜, 물, 1개, 2개 또는 그 이상의 아민 기능을 가진 모노머계 아민, 예컨대 에틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 및 1개, 2개 또는 그 이상의 아민 기능을 가진 올리고머계 또는 폴리머계 아민이다.

성분(G)이 사용될 경우, 하이드록시 화합물을 포함하는 것이 바람직하고, 물이 특히 바람직하다.

성분(G)이 사용될 경우, 그 양은 실록산(A) 100중량부를 기준으로, 바람직하게는 0.1∼20중량부, 보다 바람직하게는 0.1∼15중량부, 보다 특별하게는 0.1∼10중량부이다. 본 발명의 조성물은 실제로 성분(G)을 포함하는 것이 바람직하다.

선택적 첨가제(H)의 예는, 셀 조절제, 요변성제, 가소제, 난연제, 예컨대 인-함유 화합물, 특히 포스페이트 및 포스포네이트, 및 할로겐화 폴리에스테르와 폴리올 또는 염소화 파라핀이다.

첨가제(H)는 바람직하게는 셀 조절제 및 난연제를 포함하고, 그중 셀 조절제가 특히 바람직하다.

첨가제(H)가 사용될 경우, 내포되는 양은 실록산(A) 100중량부를 기준으로, 바람직하게는 0.1∼30중량부, 보다 바람직하게는 0.1∼20중량부, 보다 특별하게는 0.1∼15중량부의 범위이다. 본 발명의 조제물은 첨가제(H)를 함유하지 않는 것이 바람직하다.

본 발명에 따라 사용되는 발포성 조제물의 성분들은 각각 한 가지 형태의 그러한 성분 및 두 가지 이상의 특별한 성분의 혼합물을 포함할 수 있다.

본 발명의 조제물은 바람직하게는 하기 성분을 함유하는 것들을 포함하고:

(A) 오르가노폴리실록산,

(B) 폴리이소시아네이트,

선택적으로

(C) 충전재,

선택적으로

(D) 유화제,

선택적으로

(E) 물리적 발포제,

선택적으로

(F) 촉매,

선택적으로

(G) 화학적 발포제, 및

선택적으로

(H) 첨가제,

여기서, 본 발명에 따른 조제물은 성분(E) 및 (G)로부터 선택되는 하나 이상의 발포제를 함유하고, 보다 특별하게는 적어도 (G)를 함유한다.

성분(A) 및 (B), 또한 선택적으로 성분(C) 내지 (H) 중 하나 이상과는 별도로, 본 발명의 조제물은 바람직하게는 추가적 성분을 함유하지 않는 것이 바람직하다.

본 발명의 조제물은, 예를 들면 개별적 성분들을 함께 혼합하는 것과 같은 임의의 통상적 방식으로 얻을 수 있지만, 개별적 성분들의 예비-혼합물을 제조할 수도 있다. 2-파트 시스템을 제조하는 것이 바람직한데, 여기서 본 발명의 발포성 조제물의 2파트는 모든 성분들을 임의의 얻고자 하는 조합 및 혼합비로 함유하되, 단 하나의 파트는 실록산(A)과 폴리이소시아네이트(B) 및/또는 성분(B) 및 (G)를 동시에 함유하지는 않는다.

예를 들면, 본 발명의 조제물은, 파트 1로서 성분(A), 선택적으로 성분(C), 선택적으로 성분(D), 선택적으로 성분(F), 선택적으로 성분(G) 및 선택적으로 성분(H), 및 성분(B)을 함유하는 파트 2의 혼합물을 제조한 다음, 함께 혼합하여 본 발명의 발포체를 제조함으로써 바람직하게 얻어진다.

본 발명의 조제물은 바람직하게는 액체 내지 고점성이고, ASTM D 4283에 따라 25℃에서 측정했을 때, 바람직하게는 250∼10,000mPas, 보다 바람직하게는 500∼5,000mPas의 점도를 가진다.

본 발명의 조제물은 바람직하게는 발포체, 보다 바람직하게는 경직된 발포체 또는 가요성 발포체, 보다 특별하게는 가요성 발포체의 제조에 사용된다.

본 발명은 또한, 실리콘-함유 폴리우레탄 발포체의 제조 방법으로서, 본 발명에 따른 실록산(A), 폴리이소시아네이트(B) 및 하나 이상의 발포제를 혼합하여 반응시키는 것을 특징으로 하는 제조 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 방법의 바람직한 일 구현예에서, 실록산(A), 폴리이소시아네이트(B), 촉매(F) 및 화학적 발포제(G), 또한 선택적으로 성분(C)을 함께 혼합하고, 바람직하게는 동시에 반응시킨다.

본 발명의 방법은 바람직하게는 0∼100℃, 보다 바람직하게는 10∼40℃, 보다 특별하게는 15∼30℃의 초기 온도에서 수행된다. 반응 과정에서 발생되는 열은 바람직하게는 시스템에 잔존하여 발포체 형성에 기여한다. 본 발명의 방법은 바람직하게는 50∼500℃까지의 반응 온도에 도달한다.

본 발명의 방법은 바람직하게는 주위 압력, 즉 약 900∼1,100hPa의 압력에서 수행된다.

본 발명의 방법은 바람직하게는 CO₂를 방출하는데, 이것은 본 발명의 발포체 구조의 형성에 매우 큰 역할을 한다.

본 발명은 또한, 본 발명의 실록산(A)과 폴리이소시아네이트(B) 및 하나 이상의 발포제의 반응에 의해 얻어질 수 있다.

본 발명의 발포체는 미세한, 개방-셀 발포체 구조에 있어서 탁월하다. 그러한 기계적 성질은 상업적으로 입수가능한 PU 발포체의 기계적 성질과 대등하다.

본 발명의 발포체는, 25℃ 및 1,013hPa에서 측정했을 때, 바람직하게는 10∼500kg/㎥, 보다 바람직하게는 15∼200kg/㎥, 보다 특별하게는 20∼120kg/㎥의 밀도를 가진다.

본 발명의 발포체는 이제까지 폴리우레탄 발포체가 사용된 경우에는 어디에나 사용될 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명의 발포체는 가구, 단열 및 방음용으로 유용하다.

본 발명의 발포성 조제물은 PU 기술로부터 기존 방법을 이용하여 가공하기에 매우 간단하다는 이점을 가진다.

본 발명의 조제물은 또한, 상업적으로 용이하게 입수가능한 출발 물질을 사용하여 얻을 수 있다는 이점을 가진다.

본 발명의 조제물은 또한, 가공이 용이하고 낮은 점도로 얻을 수 있다는 이점을 가진다.

본 발명의 조제물은 밀도가 낮은 실리콘-폴리우레탄 발포체를 원-숏 방법에 의해 얻을 수 있다는 이점을 가진다.

실리콘-함유 PU 발포체를 제조하기 위한 본 발명의 방법은 실행이 간단하다는 이점을 가진다.

본 발명의 발포체는 또한, 가요성이고, 인화성이 매우 낮다는 이점을 가진다.

본 발명의 발포체는 또한, 특히 낮은 발포체 밀도와 조합하여 높은 기계적 강도를 가진다는 이점을 가진다.

이하의 실시예에서, 모든 부와 퍼센트 데이터는 달리 표시되지 않는 한, 중량 기준이다. 달리 표시되지 않는한, 이하의 실시예는 주위 압력, 즉 약 1,000hPa의 압력, 및 실온, 즉 약 20℃의 온도, 또는 가열이나 냉각을 추가하지 않고서 실온에서 반응제들을 혼합했을 때 형성되는 온도에서 수행된다. 실시예에 주어진 모든 점도 데이터는 25℃의 온도를 기준으로 한 것이다.

pMDI : 2.9의 작용성을 가진 폴리머계 MDI(독일 루드비히샤펜 소재, BASF SE로부터 상품명 Lupranat^® M70R 하에 상업적으로 입수가능);

아민 촉매: 비스(2-디메틸아미노에틸) 에테르(독일 함부르크 소재, Huntsman Corporation으로부터 상품명 "Jeffcat^® ZF-20" 하에 상업적으로 입수가능); 디아자비시클로옥탄(독일 함부르크 소재, Air Products GmbH로부터 상품명 DABCO^® Crystal 하에 상업적으로 입수가능).

본 발명의 실시예 1

식 HO-(CH₂)₂-O-(CH₂)-[Si(CH₃)₂-O]₃₂Si(CH₃)₂-(CH₂)-O-(CH₂)₂-OH로 표시되는 직쇄형 오르가노폴리실록산 100.00g과 pMDI 7.0g을 아르곤 분위기 하에서 절대 아세톤 100ml 중에서 반응시켰다. 상기 반응은 비스무트(Ⅲ) 네오데카노에이트 30mg에 의해 촉매화되고, 50℃에서 교반되었다. 1시간의 반응 시간이 경과된 후, 먼저 아세톤 10ml 중에 용해된 피롤리딘 1.0g을 적하하여 첨가한 다음, 얻어진 반응 혼합물로부터 10hPA의 압력에서 용매를 제거했다.

이와 같이 얻어진 하이퍼분지형 오르가노폴리실록산 33.0g을 초기에 TDI 7.0g과 혼합하여 균일한 혼합물을 형성한 다음, 비스(2-디메틸아미노에틸) 에테르 0.10g 및 아민 촉매로서 디아자비시클로옥탄 0.10g, 또한 물 0.58g을 고속 교반기를 이용하여 균일한 혼합물로 유화시켰다. 약 10초 후, 포말의 발생과 함께 발열 반응이 이어졌다. 포말 형성은 추가로 약 40초 후에 완료되었지만, 열은 약 5분간 계속해서 발생되었다. 그 결과 50kg/㎥의 밀도를 가진 무색의 가요성이고 내화성인 발포체가 얻어졌다.

비교예 1

식 HO-(CH₂)₂-O-(CH₂)-[Si(CH₃)₂-O]₃₂Si(CH₃)₂-(CH₂)-O-(CH₂)₂-OH로 표시되는 직쇄형 오르가노폴리실록산 100.00g과 pMDI 5.2g을 아르곤 분위기 하에서 절대 아세톤 100ml 중에서 반응시켰다. 상기 반응은 비스무트(Ⅲ) 네오데카노에이트 30mg에 의해 촉매화되고, 50℃에서 1시간 동안 교반되었다. 이어서, 10hPA의 압력에서 반응 혼합물로부터 용매를 제거했다.

이와 같이 얻어진 하이퍼분지형 오르가노폴리실록산 32.3g을 초기에 TDI 7.7g과 혼합하여 균일한 혼합물을 형성한 다음, 비스(2-디메틸아미노에틸) 에테르 0.10g 및 아민 촉매로서 디아자비시클로옥탄 0.10g, 또한 물 0.68g을 고속 교반기를 이용하여 균일한 혼합물로 유화시켰다. 약 10초 후, 포말의 발생과 함께 발열 반응이 이어졌다. 발포체의 상승 단계 중에, 포말 구조가 붕괴되는 것이 관찰되었고, 따라서 가요성 발포체를 얻을 수 없었다.

본 발명의 실시예 2

식 HO-(CH₂)₂-O-(CH₂)-[Si(CH₃)₂-O]₃₂Si(CH₃)₂-(CH₂)-O-(CH₂)₂-OH로 표시되는 직쇄형 오르가노폴리실록산 100.00g과 pMDI 7.0g을 아르곤 분위기 하에서 절대 아세톤 100ml 중에서 반응시켰다. 상기 반응은 비스무트(Ⅲ) 네오데카노에이트 30mg에 의해 촉매화되고, 50℃에서 교반되었다. 1시간의 반응 시간이 경과된 후, 먼저 아세톤 10ml 중에 용해된 N-메틸에탄올아민 1.0g을 적하하여 첨가한 다음, 얻어진 반응 혼합물로부터 10hPA의 압력에서 용매를 제거했다.

이와 같이 얻어진 하이퍼분지형 오르가노폴리실록산 32.0g을 초기에 TDI 8.0g과 혼합하여 균일한 혼합물을 형성한 다음, 비스(2-디메틸아미노에틸) 에테르 0.10g 및 아민 촉매로서 디아자비시클로옥탄 0.10g, 또한 물 0.68g을 고속 교반기를 이용하여 균일한 혼합물로 유화시켰다. 약 10초 후, 포말의 발생과 함께 발열 반응이 이어졌다. 포말 형성은 추가로 약 40초 후에 완료되었지만, 열은 약 5분간 계속해서 발생되었다. 그 결과 40kg/㎥의 밀도를 가진 무색의 가요성이고 내화성인 발포체가 얻어졌다.

본 발명의 실시예 3

식 HO-(CH₂)₂-O-(CH₂)-[Si(CH₃)₂-O]₃₂Si(CH₃)₂-(CH₂)-O-(CH₂)₂-OH로 표시되는 직쇄형 오르가노폴리실록산 80.00g, 식 HO-(CH₂)₂-O-(CH₂)-[Si(CH₃)₂-O]₁₂Si(CH₃)₂-(CH₂)-O-(CH₂)₂-OH로 표시되는 직쇄형 오르가노폴리실록산 20.00g 및 pMDI 8.0g을 아르곤 분위기 하에서 절대 아세톤 100ml 중에서 반응시켰다. 상기 반응은 비스무트(Ⅲ) 네오데카노에이트 30mg에 의해 촉매화되고, 50℃에서 교반되었다. 1시간의 반응 시간이 경과된 후, 먼저 아세톤 10ml 중에 용해된 N-메틸에탄올아민 1.0g을 적하하여 첨가한 다음, 얻어진 반응 혼합물로부터 10hPA의 압력에서 용매를 제거했다.

이와 같이 얻어진 하이퍼분지형 오르가노폴리실록산 31.7g을 초기에 TDI 8.3g과 혼합하여 균일한 혼합물을 형성한 다음, 비스(2-디메틸아미노에틸) 에테르 0.10g 및 아민 촉매로서 디아자비시클로옥탄 0.10g, 또한 물 0.68g을 고속 교반기를 이용하여 균일한 혼합물로 유화시켰다. 약 10초 후, 포말의 발생과 함께 발열 반응이 이어졌다. 포말 형성은 추가로 약 40초 후에 완료되었지만, 열은 약 5분간 계속해서 발생되었다. 그 결과 40kg/㎥의 밀도를 가진 무색의 가요성이고 내화성인 발포체가 얻어졌다.

Claims

하기 식의 실록산(A):
V-(NHC(O)R¹R²)_p-m-n(NHC(O)R¹R⁴[SiR₂O]_a-SiR₂R⁴R¹H)_m(NHC(O)NR⁵ ₂)_n (I)
식에서,
V는 헤테로원자를 함유할 수 있는, p가(p-valent)의 탄화수소 라디칼이고,
R은 각각 동일하거나 상이할 수 있고, 1가의, 선택적으로 치환된 탄화수소 라디칼이고,
R¹은 각각 동일하거나 상이할 수 있고, -O-, -S- 또는 -NR³-이고,
R²는 각각 동일하거나 상이할 수 있고, 수소 원자 및 1가의, 선택적으로 치환된 탄화수소 라디칼을 나타내고,
R³는 수소 원자 또는 1가의, 선택적으로 치환된 탄화수소 라디칼이고,
R⁴는 각각 동일하거나 상이할 수 있고, 2가의, 선택적으로 치환된 탄화수소 라디칼이고,
R⁵는 각각 동일하거나 상이할 수 있고, 수소 원자 또는 선택적으로 치환된 탄화수소 라디칼이고,
a는 1 이상의 정수이고,
p는 2 이상의 정수이고,
m은 1 이상의 정수이고,
n은 1 이상의 정수이고,
단, p는 m+n 이상임.
제1항에 있어서,
p가 m+n과 동일한 것을 특징으로 하는, 실록산.
제1항 또는 제2항에 있어서,
V는 6∼30개의 탄소 원자를 가진, 다가의 방향족, 선택적으로 질소- 및 산소-함유 탄화수소 라디칼인 것을 특징으로 하는, 실록산.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
(i) 직쇄형 α,ω-아미노오르가닐-작용화 또는 α,ω-하이드록시오르가닐-작용화 실록산과,
(ii) 폴리이소시아네이트 및
(ⅲ) 아민
의 반응에 의해 얻을 수 있는 것을 특징으로 하는, 실록산.
(i) 직쇄형 α,ω-아미노오르가닐-작용화 또는 α,ω-하이드록시오르가닐-작용화 실록산과,
(ii) 폴리이소시아네이트 및
(ⅲ) 아민
의 반응에 의한, 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 실록산(A)의 제조 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 오르가노폴리실록산(A) 및 폴리이소시아네이트(B)를 함유하는 발포성 조성물.
제6항에 있어서,
(A) 오르가노폴리실록산,
(B) 폴리이소시아네이트,
선택적으로
(C) 충전재,
선택적으로
(D) 유화제,
선택적으로
(E) 물리적 발포제,
선택적으로
(F) 촉매,
선택적으로
(G) 화학적 발포제, 및
선택적으로
(H) 첨가제
를 포함하고,
여기서, 본 발명에 따른 조제물은 성분(E) 및 (G)로부터 선택되는 하나 이상의 발포제를 함유하고, 보다 특별하게는 적어도 (G)를 함유하는 것을 특징으로 하는, 발포성 조성물.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 실록산(A), 폴리이소시아네이트(B), 및 하나 이상의 발포제를 혼합하고, 반응시키는 것을 특징으로 하는, 실리콘-함유 폴리우레탄 발포체의 제조 방법.
제8항에 있어서,
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 실록산(A), 폴리이소시아네이트(B), 촉매(F) 및 화학적 발포제(G), 및 선택적으로 성분(C)을 혼합하는 것을 특징으로 하는, 실리콘-함유 폴리우레탄 발포체의 제조 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 실록산(A)을 폴리이소시아네이트(B) 및 하나 이상의 발포제와 반응시킴으로써 얻을 수 있는 발포체.