KR20120130252A

KR20120130252A - 실리콘 함유 폴리이소시아누레이트 발포체

Info

Publication number: KR20120130252A
Application number: KR1020127026766A
Authority: KR
Inventors: 옌스 크레머
Original assignee: 와커 헤미 아게
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2011-03-16
Publication date: 2012-11-29
Also published as: EP2552984A1; CN102844347A; JP2013523925A; WO2011124454A1; WO2011124454A8; JP5296272B2; DE102010003477A1; EP2552984B1; US20130072587A1; US8497311B2

Abstract

본 발명은 하기 화학식(I)의 유기규소 화합물, (B) 폴리이소시아네이트 및 (G) 삼량화 촉매를 포함하는 발포성 제제, 저밀도를 가지는, 실리콘 함유 폴리이소시아누레이트 발포체, 및 이의 제조 방법에 관한 것이다:
[화학식 I]
V-(NHC(O)R¹R²)_p-m-n(NHC(O)R¹R⁴[SiR₂O]_a-SiR₂R⁴R¹H)_m(NHC(O)NR⁵ ₂)_n
식 중, 기 및 지수는 청구항 1에 나타낸 의미를 가진다.

Description

실리콘 함유 폴리이소시아누레이트 발포체{SILICONE-CONTAINING POLYISOCYANURATE FOAM}

본 발명은 유기규소 화합물 기재의 발포성 조성물, 저밀도를 가지는, 실리콘 함유 폴리이소시아누레이트 발포체(foam), 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

최근 수십년간 중합체 발포체의 난연 성질을 향상시키기 위한 예의 연구 활동이 없지 않았다는 사실에도 불구하고, 시장에서 강한 난연성 PU 발포체를 확립할 수 있음이 입증되지 않았다.

난연 폴리우레탄 발포체의 생성에 나타난 비교적 성공적인 한 접근법은 폴리이소시아누레이트 화학이다. 그러한 발포체의 생성은 전형적으로 폴리이소시아네이트와 이소시아네이트 기에 대해 반응성을 가지는 수소 원자를 가지는 화합물, 예컨대 폴리프로필렌 글리콜과의 반응을 포함하고, 여기서 이소시아네이트 지수는 180 이상이다. 그러한 반응에서는, 삼량화 촉매의 존재 하에, 우레탄 구조의 형성은 이소시아누레이트 구조의 형성도 동반한다. 생성되는 폴리이소시아누레이트(PIR) 발포체는 전형적으로 폐쇄된 셀의 강성(rigid) 발포체이고, 이는 모든 유형의 폴리우레탄 발포체들 중에서도 방화성 측면에서 최적의 방화 성질을 나타낸다.

일반적으로 말해, 강성 폴리이소시아누레이트 발포체의 생성에서, 이용되는 촉매들 중에는 발포 촉매 및 겔 촉매, 통상은 아민뿐만 아니라 삼량화 촉매도 있다. 또한, 상이한 촉매들의 혼합물로 구성되는 촉매계가 종래 기술에서 나타난다. 이 강성 PIR 발포체는 전형적으로 물리적 및 화학적 발포제를 이용하여 생성된다. 사용되는 물리적 발포제의 예에는 예를 들어 염화불화탄소(CFC), 수불화탄소(HFC), 탄화수소뿐만 아니라 이산화탄소도 포함되고, 한편 사용되는 화학적 발포제는 주로 물 및 카르복실산이다.

강성 PIR 발포체가 이미 비교적 양호한 방화성을 가진다는 사실에도 불구하고, 최적화 방화성을 수득하기 위해 높은 수준의 피첨가 난연제가 필요하기 때문에, 여전히 개선에 대한 강한 필요가 있다. 그러한 난연제는 생성되는 발포체의 기계적 성질에 부정적 형향을 미치고, 또한 항상 독물학적으로 문제가 없는 것은 아니다.

그러므로, 향상된 방화성을 특징으로 하는 강성 발포체를 가지는 것이 바람직하고, 낮은 발포체 밀도와 결부된 양호한 기계적 성질을 가지며, 독성 난연제의 첨가없이 사용될 수 있다.

난연 PU 발포체를 얻기 위한 상기와 같은 경로는 실리콘-폴리우레탄 발포체에서 취해진다. 그러한 발포체에서, 표준 PU 발포체에 사용되는, 매우 가연성인 폴리올 성분은 가연성이 좋지 않은 OH-말단 실록산으로 대체된다. 폴리우레탄 단위 및/또는 우레아 단위도 함유하는 실리콘-폴리우레탄 공중합체, 즉 폴리실록산의 사용을 통해, 특정 용도에 맞게 정밀하게 조정되는 성질들의 신규 조합을 가지는 상기 종류의 내화 발포체 물질을 개발하는 것이 가능하다.

이에 대해, 예를 들어 소위 "원-샷(one-shot) 공정"의, 알킬히드록시-말단 실리콘 오일로부터 출발하는 강성 실리콘-PIR 발포체의 생성을 기재하고 있는 WO 2009130194 A1를 참조할 수 있다.

그러나 여기에서의 결점은, 발포체 구조가 더 70 kgㆍm^-3 미만의 발포체 밀도에서 더 이상 완전 폐쇄-셀이 아니라는 사실이다. 이러한 경향은 발포체 밀도가 감소함에 따라 더욱더 우세해지고, 따라서 이 발포체는 그 단열 효과를 소실한다.

본 발명은,

(A) 하기 화학식(I)의 실록산,

(B) 폴리이소시아네이트, 및

(G) 삼량화 촉매

를 포함하는 발포성 조성물을 제공한다:

[화학식 I]

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

식 중에서,

V는 이종 원자를 함유할 수 있는 p-가 탄화수소 라디칼이고,

R는 각 경우에 동일하거나 상이할 수 있고, 1가의, 임의로 치환된 탄화수소 라디칼이며,

R¹은 각 경우에 동일하거나 상이할 수 있고, -O-, -S- 또는 -NR³-이며,

R²는 각 경우에 동일하거나 상이할 수 있고, 수소 원자 및 1가의, 임의로 치환된 탄화수소 라디칼을 나타내며,

R³은 수소 원자 또는 1가의, 임의로 치환된 탄화수소 라디칼이고,

R⁴는 각 경우에 동일하거나 상이할 수 있고, 이종 원자가 개재될 수 있는, 2가의, 임의로 치환된 탄화수소 라디칼이며,

R⁵는 각 경우에 동일하거나 상이할 수 있고, 수소 원자 또는 임의로 치환된 탄화수소 라디칼이고,

a는 1 이상, 바람직하게는 1 내지 1000 범위, 더욱 바람직하게는 5 내지 500 범위, 더욱더 바람직하게는 10 내지 100 범위의 정수이고,

p는 2 이상, 바람직하게는 2 내지 20 범위의 정수, 더욱 바람직하게는 3 또는 4이며,

m은 1 이상, 바람직하게는 1 내지 19 범위, 더욱 바람직하게는 1 내지 3 범위의 정수이고,

n은 1 이상, 바람직하게는 1 내지 19 범위, 더욱 바람직하게는 1 내지 3 범위의 정수이고,

단 p는 m+n 이상이다.

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

치환된 탄화수소 라디칼 R의 예는 알콕시알킬렌 라디칼, 예컨대 메톡시메틸렌 및 에톡시메틸렌 라디칼, 히드록시알킬렌 라디칼, 예컨대 2-히드록시에틸렌 라디칼, 및 아미노알킬렌 라디칼, 예컨대 디메틸아미노메틸렌, 디에틸아미노메틸렌, 2-아미노에틸렌 및 N-메틸아미노에틸렌 라디칼이다.

라디칼 R은 바람직하게는 탄소수가 1 내지 40인 1가의, 임의로 치환된 탄화수소 라디칼, 더욱 바람직하게는 탄소수가 1 내지 6인 탄화수소 라디칼을 포함하고, 특히 메틸을 포함한다.

R³의 예는 수소 원자, 및 라디칼 R에 대해 언급된 예이다.

R³ 라디칼은 바람직하게는 수소 원자이다.

R¹은 바람직하게는 -O-을 포함한다.

R² 라디칼의 예는 수소 원자뿐만 아니라, 라디칼 R에 대해 언급된 예이다.

R² 라디칼은 바람직하게는 탄소수가 1 내지 6인 탄화수소 라디칼을 포함하고, 더욱 바람직하게는 메틸을 포함한다.

R⁴ 라디칼의 예는 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 펜틸렌, 헥사메틸렌, 메틸옥시에틸렌, 즉 라디칼 -CH₂-O-CH₂CH₂-, 톨릴렌, 메틸렌비스페닐렌, 페닐렌, 나프틸렌, 시클로헥실렌 및 이소포론 라디칼이다.

바람직하게는, R⁴는 이종 원자가 개재될 수 있는 2가의, 지방족 탄화수소 라디칼을 포함하고, 더욱 바람직하게는 프로필렌, 메틸렌 및 메틸옥시에틸렌 라디칼을 포함하며, 더욱 특히 메틸렌 및 메틸옥시에틸렌 라디칼을 포함하고, 매우 특히 바람직하게는 메틸렌을 포함한다.

R⁵의 예는 R에 대해 언급된 예이다.

R⁵은 바람직하게는 수소 원자 및 임의로 히드록실로 치환된 탄화수소 라디칼을 포함하고, 더욱 바람직하게는 임의로 히드록실로 치환된 탄화수소 라디칼을 포함하며, 더욱 특히 탄소수가 1 내지 6인 알킬 라디칼 및 탄소수가 1 내지 6인 히드록시알킬 라디칼을 포함한다.

라디칼 V의 예는 임의의 원하는, 이종 원자를 포함할 수 있는, 기존에 공지된 다가의, 지방족 또는 방향족 탄화수소 라디칼, 예컨대 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) 라디칼이다.

라디칼 V는 바람직하게는 탄소수가 1 내지 50, 더욱 바람직하게는 6 내지 30인 다가의 라디칼을 포함한다.

V는 바람직하게는 다가의, 방향족, 임의로 이종 원자를 함유하는 탄화수소 라디칼을 포함하고, 더욱 바람직하게는 다가의 방향족, 임의로는 질소, 산소 및 질소를 함유하는 탄화수소 라디칼, 더욱 특히 탄소수가 6 내지 30인 다가의 방향족, 임의로는 질소 및 산소를 함유하는 탄화수소 라디칼을 포함한다.

본 발명에 따라 사용되는 화학식 I의 실록산 (A)에서, 총 합계 m+n는 바람직하게는 p이다.

본 발명에 따라 사용되는 화학식 I의 실록산 (A)는, 바람직하게는 100 내지 10000 mPas, 더욱 바람직하게는 500 내지 5000 mPas의 점도(이들 모두 ASTM D 4283에 따라 25℃에서 측정됨)를 가진다.

본 발명에 따라 사용되는 실록산(A)는 바람직하게는 고분지화되어 있다.

본 발명에 따라 사용되는 실록산(A)의 예는,

이다.

본 발명에 따라 사용되는 실록산 (A)은 바람직하게:

이다.

본 발명에 따라 사용되는 실록산(A)은 더욱 바람직하게는,

이다.

본 발명에 따라 사용되는 실록산(A)은 규소 화학에서 통상의 방법에 의해 수득가능하다.

본 발명에 따라 사용되는 실록산(A)은 바람직하게

(i) 선형 α,ω-아미노오르가닐-작용화 또는 α,ω-히드록시오르가닐-작용화 실록산과,

(ii) 폴리이소시아네이트 및

(iii) 아민

의 반응에 의해 수득가능한 것들을 포함한다.

성분 (i)은 바람직하게는 하기 화학식의 실록산을 포함한다:

[화학식 II]

HR¹R⁴[SiR₂O]_a-SiR₂R⁴R¹H

(식 중에서, R, R¹, R⁴ 및 a는 상기 정의된 바와 같음).

성분 (i)의 예는

(식 중에서, Me은 메틸임)이다. 상기 선형 실록산의 제조 방법은, 예를 들어 MeSiO₃ _/2 또는 SiO₄ _/2 단위에서와 같이, 모든 단위의 0.1% 이하가 분지화를 포함한다.

성분 (i)은 바람직하게는

HOCH₂-[SiMe₂O]_2-100-SiMe₂CH₂OH 및

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

을 포함하고, 여기에서 HOCH₂-[SiMe₂O]_2-100-SiMe₂CH₂OH이 특히 바람직하다.

실록산(i)은 시판 제품을 포함하고/하거나, 규소 화학에 통상적인 방법에 의해 수득가능하다.

본 발명에 따라 사용되는 폴리이소시아네이트(ii)는 모든 공지된 디이소시아네이트 또는 폴리이소시아네이트를 포함한다.

폴리이소시아네이트(ii)로서 사용하기에 바람직한 것들에는 하기 화학식의 것들이 포함된다:

[화학식 III]

V(NCO)_p

(식 중에서,

V 및 p는 각기 상기 의미들 중 하나를 가짐).

폴리이소시아네이트(ii)의 예는 조질이거나 공업용인 MDI 형태뿐만 아니라 순수 4,4' 및/또는 2,4' 이성체 또는 이의 제제 형태의 디이소시아네이토디페닐메탄(MDI), 각종 위치이성체 형태의 톨릴렌 디이소시아네이트(TDI), 디이소시아네이토나프탈렌(NDI), 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), 1,3-비스(1-이소시아네이토-1-메틸에틸)벤젠(TMXDI) 또는 기타 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI), 및 중합체성 MDI(p-MDI), 트리페닐메탄 트리이소시아네이트, 또는 상기 이소시아네이트의 뷰렛 삼량체 또는 이소시아누레이트 삼량체이다.

폴리이소시아네이트(ii)는 모두 실록산(i) 100 중량부를 기준으로 하여, 바람직하게는, 0.1 내지 30 중량부, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 20 중량부, 더욱 특히 1 내지 10 중량부의 양으로 사용된다.

본 발명에 따라 아민(iii)은 바람직하게는 하기 화학식:

[화학식 IV]

HNR⁵ ₂

(식 중에서, R⁵는 상기 의미들 중 하나를 가지고, 바람직하게는 하나 이하의 R⁵ 라디칼은 수소 원자의 의미를 가짐)의 것들, 티올기, 히드록실기 또는 추가 아미노기와 같은 부가적 작용기를 포함할 수 있는 지방족 시클릭 아민 및 방향족 시클릭 아민임)을 포함한다.

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, 알라니올, N-메틸(티오-에탄올)아민이다.

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

본 발명에 따라, 아민(iii)은 모두 실록산(i) 100 중량부를 기준으로 하여, 바람직하게는 0.1 내지 20 중량부, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 10 중량부, 더욱 특히 0.5 내지 5 중량부의 양으로 사용하는 것이 바람직하다.

출발 물질 (i), (ii) 및 (iii)을 반응시킬 때, 유기 용매(iv) 및 촉매(v)를 사용할 수 있다.

유기 용매(iv)의 예는 에테르, 더욱 특히 지방족 에테르, 예컨대 디메틸 에테르, 디에틸 에테르, 메틸 t-부틸 에테르, 디이소프로필 에테르, 디옥산 또는 테트라히드로푸란, 에스테르, 더욱 특히 지방족 에스테르, 예컨대 에틸 아세테이트 또는 부틸 아세테이트, 케톤, 더욱 특히 지방족 케톤, 예컨대 아세톤 또는 메틸 에틸 케톤, 입체 장해 알코올, 더욱 특히 지방족 알코올, 예컨대 t-부탄올, 아미드, 예컨대 DMF, 지방족 니트릴, 예컨대 아세토니트릴, 방향족 탄화수소, 예컨대 톨루엔 또는 자일렌, 지방족 탄화수소, 예컨대 펜탄, 시클로펜탄, 헥산, 시클로헥산, 헵탄, 염소화 탄화수소, 예컨대 메틸렌 클로라이드 또는 클로로포름이다.

유기 용매(iv)는 바람직하게는 지방족 에테르, 지방족 케톤 또는 지방족 니트릴을 포함하고, 이들 중 지방족 케톤이 특히 바람직하다.

유기 용매(iv)가 사용될 때, 그 양은 모두 실록산(i) 100 중량부를 기준으로 하여, 바람직하게는 1 내지 1000 중량부, 더욱 바람직하게는 10 내지 500 중량부, 더욱 특히 30 내지 200 중량부를 포함한다. 본 발명의 반응은 바람직하게는 용매(iv)를 이용한다.

촉매(v)의 예는 주석 화합물, 예컨대 디부틸주석 디라우레이트, 디옥틸주석 디라우레이트, 디부틸주석 디아세테이트, 디부틸주석 디옥토에이트, 디부틸주석 비스(도데실머캅티드), 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]옥탄 및 테트라메틸구아니딘이다.

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

촉매(v)가 사용될 경우, 관련되는 양은 모두 반응 혼합물의 총 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 1 내지 1000 중량 ppm, 더욱 바람직하게는 10 내지 500 중량 ppm, 더욱 특히 50 내지 150 중량 ppm 범위이다. 본 발명의 반응은 바람직하게는 촉매(v)를 이용한다.

반응에 사용되는 성분은 각기 한 유형의 상기 성분, 및 2개 이상의 유형의 특정 성분의 혼합물을 포함할 수 있다.

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

반응은 바람직하게는 20 내지 100℃, 더욱 바람직하게는 30 내지 80℃의 온도에서 수행된다.

반응은 바람직하게는 주변 분위기의 압력, 즉 900 내지 1100 hPa에서 수행된다. 그러나, 이는 또한 그 보다 높은 압력, 예를 들어 1200 내지 10000 hPa에서도 수행될 수 있다.

반응은 바람직하게는 예를 들어 질소 및 아르곤과 같은 불활성 기체 분위기 하에 수행된다.

반응 종료 후에 수득되는 반응 혼합물은 임의의 원하는 기존에 공지된 방식으로 후속처리(work-up)될 수 있다. 바람직하는, 사용된 임의의 유기 용매가 제거되는데, 이는 더욱 바람직하게는 증류에 의해 행해지고, 기술적 가능성이 허용하는 한, 완전히 제거된다. 반응 혼합물은 바람직하게는 더 이상의 어떠한 출발 물질도 함유하지 않는다. 반응 혼합물이 다른 미반응 출발 물질을 함유할 때, 이는 그 안에 남는 것이 바람직하다.

본 발명의 목적에 유용한 이소시아네이트(B)는 모든 공지된 디이소시아네이트 또는 폴리이소시아네이트를 포함한다. (B)는 예를 들어 (ii) 하에 상기 언급된 이소시아네이트를, 특히 2-단계 제조 방법의 경우에 포함할 수 있다.

폴리이소시아네이트(B)로 사용하기에 바람직한 것들에는 하기 화학식의 것들이 포함된다:

[화학식 V]

Q(NCO)_b

식 중에서,

Q는 b-작용성의, 임의로 치환된 탄화수소 라디칼이고,

b는 2 이상, 바람직하게는 2 내지 10 범위, 더욱 바람직하게는 2 또는 4, 더욱 특히 2 내지 3의 정수이다.

바람직하게는, Q는 탄소수가 4 내지 30인 임의로 치환된 탄화수소 라디칼, 더욱 바람직하게는 탄소수가 6 내지 25인 탄화수소 라디칼을 포함한다.

본 발명에 따라 사용되는 폴리이소시아네이트(B)가 하기 화학식:

(식 중에서, c는 0 내지 8임)의 중합체성 MDI를 포함하는 것이 특히 바람직하다. 중합체성 MDI는 예를 들어 디페닐메탄 디이소시아네이트의 제조 시에 수득되고, 일반적으로 이작용성 MDI 및 보다 높은 작용성을 가지는 각종 분자량이 보다 큰 MDI 올리고머들의 혼합물이다.

본 발명의 제제는 모두 실록산(A) 100 중량부를 기준으로 하여, 이소시아네이트(B)를 바람직하게는 0.1 내지 500 중량부, 더욱 바람직하게는 1 내지 250 중량부, 더욱 특히 10 내지 150 중량부의 양으로 함유한다.

실록산(A), 폴리이소시아네이트(B) 및 삼량화 촉매(G)에 부가하여, 본 발명의 제제는 추가의 물질, 예를 들어 충전제(C), 유화제(D), 물리적 발포제(E), 발포체 형성을 가속화하는 촉매(F), 화학적 발포제(H), 및 첨가제(I)를 함유할 수 있다.

충전제(C)가 사용될 때, 해당 충전제는 모두 비강화성 충전제, 즉 BET 표면적이 50 m²/g 이하인 충전제, 예컨대 초크, 혹은 강화성 충전제, 즉 BET 표면적이 50 m²/g 이상인 충전제, 예컨대 카본블랙, MQ 수지, 석출 실리카 또는 흄드 실리카일 수 있다. 특히, 소수성 흄드 실리카 및 친수성 흄드 실리카 모두가 바람직한 충전제를 나타낸다. 본 발명의 특히 바람직한 한 실시양태는 트리메틸실릴기로 개질된 표면을 가진 소수성 흄드 실리카를 사용한다. 사용되는 충전제(C), 더욱 특히 흄드 실리카는 각종 기능들을 나타낼 수 있다. 따라서, 이들은 발포성 혼합물의 점도를 조정하는 데 사용될 수 있다. 그러나, 특히, 이는 발포 과정에서 "지지 기능"을 나타낼 수 있고, 이에 따라 보다 양호한 발포체 구조를 가지는 발포체가 초래된다. 마지막으로, 생성되는 발포체의 기계적 성질은 또한 충전제(C)의 사용을 통해, 특히 흄드 실리카의 사용을 통해 결정적으로 향상될 수 있다.

본 발명의 제제가 충전제(C)를 포함하는 경우, 해당 양은 모두 실록산(A) 100 중량부를 기준으로 하여, 바람직하게는 0.1 내지 30 중량부, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 20 중량부, 더욱 특히 0.1 내지 15 중량부이다. 본 발명의 제제는 바람직하게는 충전제(C)를 포함한다.

많은 경우들에서, 유화제(D)를 발포성 조성물에 첨가하는 것이 유리하다. 발포체 안정화제로서도 작용하는 적당한 유화제(D)로서, 예를 들어 폴리에테르 측쇄로 개질되어 있고 또한 통상적 폴리우레탄 발포체를 생성하는 데에도 사용되는 모든 상업용 실리콘 올리고머를 사용하는 것이 가능하다.

유화제(D)를 사용할 때, 해당 양은 모두 발포성 제제의 총 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 6 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 0.3% 내지 3 중량%이다. 본 발명의 제제는 바람직하게는 유화제(D)를 함유하지 않는다.

또한, 본 발명의 제제는 또한 물리적 발포제로서 작용할 수 있는 화합물(E)을 포함할 수도 있다. 구성성분(E)으로서, 저분자량의 탄화수소, 예컨대 예를 들어 n-프로판, n-부탄, n-펜탄 또는 시클로펜탄, 디메틸 에테르, 불화 탄화수소, 예컨대 1,1-디플루오로에탄 또는 1,1,1,2-테트라플루오로에탄 또는 CO₂를 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 발포체의 생성은 원하는 경우, 물리적 발포제(E)에 의해서만 일어난다. 그러나, 통상 발포체의 형성은 본 발명의 제제 내 이소시아네이트-작용성 성분과 화학적 발포제 성분(H)과의 부가적 반응을 통해 일어난다. 궁극적으로, 비교적 낮은 밀도를 가지는 발포체를 수득하기 위해 필요한 물리적 발포제(E)의 양이 감소된다.

성분 (E)은 더욱 바람직하게는 저분자량의 탄화수소, 특히 n-펜탄을 포함한다.

본 발명의 제제가 구성성분(E)을 포함하는 경우, 해당 양은 각 경우에 실록산(A) 100 중량부를 기준으로 하여, 바람직하게는 0.1 내지 30 중량부, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 20 중량부, 더욱 특히 0.1 내지 15 중량부이다. 본 발명의 제제는 바람직하게는 물리적 발포제(E)를 포함한다.

또한, 본 발명의 발포성 제제는 화학적 발포제(H)에 의해 발포체 형성을 가속화하기 위해 추가의 촉매(F)를 포함할 수 있다. 적당한 촉매(F)는 유기주석 화합물을 포함한다. 그 예는 디부틸주석 디라우레이트, 디옥틸주석 디라우레이트, 디부틸주석 디아세테이트, 디부틸주석 디옥토에이트 또는 디부틸주석 비스(도데실머캅티드)이다. 또한, 주석 불포함 촉매(F), 예를 들어 중금속 화합물 또는 아민도 또한 고려된다. 주석 불포함 촉매의 예는 철(III) 아세틸아세토네이트, 아연(II) 옥토에이트, 지르코늄(IV) 아세틸아세토네이트, 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",N"-펜타메틸디에틸렌트리아민, 1,5-디아자비시클로[4.3.0]논-5-엔, 1,8-디아자비시클로[5이다.4.0]운데스-7-엔, N-에틸모르폴린 또는 N,N'-디메틸-아미노피리딘이다.

촉매(F)는 바람직하게는 아민, 더욱 바람직하게는 N,N,N',N",N"-펜타메틸디에틸렌트리아민을 포함한다.

촉매(F)는 단독으로 또는 혼합물로서 사용될 수 있다. 원할 경우, 실록산(A)의 제조에 사용되는 촉매가 또한 발포체 형성을 위한 촉매(F)로서 동시에 작용할 수 있다.

촉매(F)가 사용될 때, 해당 양은 각 경우에 본 발명의 발포성 제제의 총 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 0.1% 내지 6.0 중량%, 더욱 바람직하게는 0.3% 내지 4.0 중량%이다. 화학적 발포제(H)가 사용될 경우, 본 발명의 제제는 바람직하게는 촉매(F)를 포함한다.

본 발명의 발포성 제제는 이소시아누레이트 기에 대한 이소시아네이트 기의 삼량화를 개시하고 가속화하기 위해 삼량화 촉매(G)를 포함한다.

삼량화 촉매(G)의 예는 암모늄, 카르복실산 염의 알칼리 금속 염 또는 알칼리성 토금속 염, 예컨대 예를 들어 포름산칼륨, 아세트산칼륨, 2-에틸헥산산칼륨, 포름산암모늄, 아세트산암모늄, 2-에틸헥산산암모늄, 포름산 1-(N,N,N-트리메틸암모니오)프로판-2-올, 및 2-에틸헥산산 1-(N,N,N-트리메틸암모니오)프로판-2-올이다.

성분(G)으로서, 카르복실산의 염, 더욱 바람직하게는 탄소수가 1 내지 20인 카르복실산의 염을 사용하는 것이 바람직하다. 해당 카르복실산은 선형 또는 분지형, 치환 또는 비치환, 포화 또는 불포화 지방족 또는 방향족 카르복실산일 수 있다.

삼량화 촉매(G)가 카르복실산 염을 포함하는 경우, 카르복실산의 칼륨 염, 더욱 특히 2-에틸헥산산칼륨이 바람직하다.

삼량화 촉매(G)는 단독으로 또는 혼합물로서 사용될 수 있다. 가능하게는, 이는 하나 이상의 촉매(F)와의 혼합물로서 사용될 수 있다.

삼량화 촉매(G)는 각 경우에 본 발명의 발포성 제제의 총 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 0.1% 내지 10.0 중량%, 더욱 바람직하게는 0.3% 내지 6.0 중량%의 양으로 사용된다.

화학적 발포제(H)로서, 원칙적으로 물뿐만 아니라, 바람직하게는 하나 이상의 이소시아네이트-반응성 작용기를 가지는 모든 화합물도 사용하는 것이 가능하다.

구성성분(H)의 예는 성분(A) 외의 아미노알킬-작용성 또는 히드록시-작용성 실록산, 단량체성 알코올, 단량체성 디올, 예컨대 글리콜, 프로판디올 및 부탄디올, 단량체성 올리고올, 예컨대 펜타에리트리톨 또는 트리히드록시메틸에탄, 1개, 2개, 또는 그 이상 개수의 히드록실 기를 가지는 올리고머성 또는 중합체성 알코올, 예컨대 에틸렌 글리콜 또는 프로필렌 글리콜, 물, 1개, 2개, 또는 그 이상 개수의 아민 작용기를 가지는 단량체성 아민, 예컨대 에틸렌디아민 및 헥사메틸렌디아민, 및 1개, 2개, 또는 그 이상 개수의 아민 작용기를 가지는 올리고머성 또는 중합체성 아민이다.

구성성분(H)이 사용되는 경우, 그것은 바람직하게는 히드록시 화합물을 포함하고, 물이 특히 바람직하다.

구성성분(H)이 물인 경우, 관련되는 물은 임의의 종류의 물, 예컨대 예를 들어 천연수 및 화학수일 수 있고, 물(H)은 액체성 또는 대기 수분을 비롯한 기체성 수분일 수 있다.

구성성분(H)이 사용될 경우, 관련되는 양은 각 경우에 실록산(A) 100 중량부를 기준으로 하여 바람직하게는 0.1 내지 20 중량부, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 15 중량부, 더욱 특히 0.1 내지 10 중량부이다. 본 발명의 조성물은 바람직하게는 구성성분(H)을 포함한다.

첨가제(I)로서, 또한 지금까지 발포성 조성물에 사용되어 온 모든 첨가제들도 사용될 수 있다. 첨가제(I)의 예는 셀 조절제(cell regulator), 틱소프로프제, 가소화제 및 염료이다. 내화성을 향상시키기 위해, 난연제를 또한 발포성 제제에 첨가할 수 있는데, 그 예는 인 함유의 화합물, 특히 인산염 및 포스폰산염, 및 할로겐화 폴리에스테르 및 폴리올 또는 클로로파라핀이다. 또한, 화염에 노출될 때 크게 팽창하고 프로세스상 열에 대한 추가 노출로부터 표면을 봉지하는, 팽창성 흑연 또는 멜라민과 같은 비휘발성 난연제를 첨가하는 것도 가능하다.

첨가제(I)가 사용될 때, 관련되는 양은 각 경우에 실록산(A) 100 중량부를 기준으로 하여, 바람직하게는 0.1 내지 30 중량부, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 20 중량부, 더욱 특히 0.1 내지 15 중량부이다. 본 발명의 제제는 바람직하게는 첨가제(I)를 포함한다.

본 발명에 따라 사용되는 성분에 대해, 해당 성분은 각 경우에 한 종류의 상기 성분 또는 기타 2종 이상의 각 성분들의 혼합물일 수 있다.

바람직하게는, 본 발명의 제제는

(A) 화학식 I의 실록산,

(B) 폴리이소시아네이트,

임의로

(C) 충전제,

임의로

(D) 유화제,

임의로

(E) 물리적 발포제,

임의로

(F) 발포체 형성을 가속화하는 촉매,

(G) 삼량화 촉매,

임의로

(H) 화학적 발포제, 및

임의로

(I) 첨가제

를 포함하는 것으로서,

본 발명의 제제는 3개 이상의 이소시아네이트 기를 포함하고, 성분 (E) 및 (H)로부터 선택되는 하나 이상의 발포제, 바람직하게는 적어도 (E), 특히 (E)를 (H)와 조합하여 함유한다.

성분 (A) 내지 (I)와 별도로, 본 발명의 제제는 바람직하게는 추가의 구성성분을 포함하지 않는다.

본 발명의 제제는 지금까지 공지된 임의의 원하는 공정, 예컨대 개별 성분들의 단순 혼합(이 경우, 개별 구성성분들의 예비 혼합물을 제조할 수도 있음)에 의해 제조될 수 있다. 1-성분 시스템 및 2-성분 시스템 모두가 제조될 수 있다.

본 발명의 제제가 바람직한 2-성분 시스템의 형태로 제공되는 경우, 본 발명의 발포성 제제의 2개의 성분은 임의의 원하는 조합 및 분율로 모든 구성성분들을 포함할 수 있고, 단 1개의 성분은 이소시아네이트 작용성 성분 및 삼량화 촉매(G), 및 화학적 발포제(H)를 동시에 포함하지 않는다.

예를 들어, 본 발명의 제제를 제조하기 위해, 바람직하게는 구성성분(A), 구성성분(B), 임의로 구성성분(C), 임의로 구성성분(D), 임의로 구성성분(E) 및 임의로 구성성분(I)을 포함하는 혼합물을 성분 1로서 제조하고, 또한 구성성분(G), 임의로 구성성분(F) 및 임의로 구성성분(H)를 포함하는 성분 2을 제조하며, 이들을 이어서 상호 혼합하여, 본 발명의 발포체를 생성시킨다.

그러나, 모든 구성성분들을 한 단계에서 상호 혼합함으로써 본 발명의 제제를 제조하는 것도 가능하나, 이는 기술적으로 수행하기 어렵고 결과적으로 바람직하지 않다.

본 발명의 제제는 바람직하게는 액체 내지 고점도이고, 각 경우에 25℃ 및 ASTM D 4283에 따라 측정 시에 바람직하게는 250 내지 10000 mPas, 더욱 바람직하게는 500 내지 5000 mPas의 점도를 가진다.

본 발명의 제제는 바람직하게는 발포체의 생성, 더욱 바람직하게는 강성 발포체의 생성을 위해 작용한다.

본 발명은 또한 실록산(A), 폴리이소시아네이트(B) 및 삼량화 촉매(G) 및 하나 이상의 발포제를 혼합하고, 그 직 후 반응시키는 것을 특징으로 하는, 실리콘 함유 폴리이소시아누레이트 발포체의 제조 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 방법의 한 바람직한 실시양태에서, 실록산(A), 폴리이소시아네이트(B), 물리적 발포제(E), 촉매(F), 삼량화 촉매(G), 및 임의로 (C), 임의로 화학적 발포제(H) 및 임의로 (I)를 혼합하고, 직후 이들을 반응시킨다.

본 발명에 따른 방법의 특히 바람직한 한 실시양태에서, 실록산(A), 폴리이소시아네이트(B), 물리적 발포제(E), 임의로 충전제(C) 및 임의로 첨가제(I)를 초기에 예비 혼합한 후, 촉매(F), 삼량화 촉매(G), 화학적 발포제(H) 및 임의로 첨가제(I)로 이루어진 혼합물과 혼합하고, 이를 직후 반응시킨다.

본 발명의 방법은 바람직하게는 0 내지 100℃, 더욱 바람직하게는 10 내지 80℃, 더욱 특히 15 내지 60℃의 출발 온도에서 수행된다. 반응 동안에 발생된 열은 바람직하게는 시스템 내에 유지되고, 발포체 형성에 기여한다. 본 발명의 방법에서, 바람직하게는 50 내지 150℃ 이하의 반응 온도가 달성된다.

본 발명의 방법은 바람직하게는 주변 분위기 하에, 즉 약 900 내지 1100 hPa에서 수행된다.

본 발명의 방법은 바람직하게는, 예를 들어 CO₂와 같은 기체성 성분, 및 본 발명에 따른 발포체 구조의 개발에 크게 기여하는 기체성 펜탄을 방출한다.

본 발명에 따른 방법의 한 특정 실시양태에서, 발포성 조성물은 몰드 내에 도입될 수 있고, 이는 후속하여 폐쇄되며, 이에 따라 발포 시에 생성된 과압이 탈출할 수 있다. 이는 예를 들어 과압 밸브 또는 소형 개구를 가지는 몰드에 의해, 즉 예를 들어 하나 이상의 좁은 슬롯을 통해 불완전하게 폐쇄됨으로써 구현될 수 있다.

본 발명의 방법의 특수 실시양태에 사용될 수 있는 몰드는 성형된 발포체를 생성하기 위해 역시 지금까지 사용되어 온 임의의 종류의 몰드일 수 있다. 이러한 유형의 몰드의 예는 교체된 공기가 발포 공정 중에 탈출하도록 하는 과압 밸브가 장착된, 봉지가능하고 가열가능한 금속성 몰드이다.

바람직하게는, 본 발명의 이러한 특수 실시양태에 사용되는 몰드는 구성의 고체 물질, 예를 들어 섬유 유리-강화 폴리에스테르 또는 에폭시 수지 및 금속, 예컨대 강(steel) 또는 알루미늄으로 이루어진 가열성 몰드이고, 이 경우에 강 및 알루미늄은 바람직하게는 프라이밍 페이스트로, 바람직하게는 사용 전에 한 번 소수화된다.

본 특수 실시양태에 사용되는 몰드가 소수화될 수 있도록 하는 데 사용되는 프라이밍 페이스트의 예는 예를 들어 켐-트렌드 도이치랜드 게엠베하(D-마이사하)(Chem-Trend Deutschland GmbH (D-Maisach))에 의해 상표명 클뤼베르푸르(Kluberpur) 55-0005로 시판하는, 탄화수소 기재의 고융점 왁스이다.

원할 경우, 몰드는 생성된 발포 구조의 이형능을 개량하는 것을 확실히 하는 이형제로 습윤화될 수 있다.

그러한 이형제의 예는 예를 들어 켐-트렌드 도이치랜드 게엠베하(D-마이사하)에 의해 상표명 클뤼베르푸르 41-0057로 시판하는, 탄화수소에 용해된 고융점 왁스이다.

방법의 이 특수 실시양태는 바람직하게는 이형제 없이 사용되는 몰드를 이용한다.

이러한 본 방법의 특수 실시양태에 사용되는 몰드는 바람직하게는 0 내지 150℃, 더욱 바람직하게는 10 내지 100℃, 특히 40 내지 80℃의 온도로 조정된다.

이러한 본 방법의 특수 실시양태에서, 그 형성 과정 중에서의 발포체의 팽창은 사용된 몰드에 의해 제한되고, 즉 몰드는 "과충전된다(overpacked)". 이 과충전은 바람직하게는 전형적으로 20 체적% 내지 100 체적%에 달한다. 50 kg/m³의 표적 발포체 밀도에 대한 전형적인 충전 수준은 바람직하게는 5 체적%에 달한다.

본 발명은 또한 실록산(A), 폴리이소시아네이트(B) 및 삼량화 촉매(G)와 하나 이상의 발포제의 반응에 의해 수득가능한 발포체를 제공한다.

본 발명의 발포체는 우레탄 구조뿐만 아니라 이소시아누레이트 구조를 포함한다.

본 발명의 발포체는 미세한 폐쇄-셀 발포체 구조를 특징으로 하고, 우수한 기계적 성질을 가지며, 치수 안정성을 가지고 유연성을 가지지 않는다.

본 발명의 발포체는 바람직하게는 10 내지 500 kg/m³, 더욱 바람직하게는 15 내지 300 kg/m³, 특히 20 내지 200 kg/m³의 밀도(이들 모두는 25℃ 및 1013 hPa에서 구해짐)를 가진다.

본 발명의 발포체는 폴리이소시아누레이트 발포체가 또한 지금까지 사용되어 온 모든 경우들에 사용될 수 있다. 그것은 단열 및 방음에 더욱 특히 유용하다.

본 발명의 발포성 제제는 PU 기술로부터 기존의 방법을 이용한 공정에 비해 매우 간단하다는 이점을 가진다.

본 발명의 제제는 낮은 밀도의 실리콘-폴리우레탄 발포체가 원-샷 방법에 의해 수득가능하다는 이점을 가진다.

본 발명의 발포성 제제는 완전 폐쇄-셀 강성 발포체가 50 kgㆍm^-3 미만의 발포체 밀도로 수득가능하다는 이점을 가진다.

본 발명의 제제는 또한 그것이 용이하게 시중 입수가능한 출발 물질을 이용하여 수득가능하다는 이점을 가진다.

본 발명의 제제는 또한 그것이 용이하게 가공가능하고 낮은 점도로 수득될 수 있다는 이점을 가진다.

본 발명의 제제는 낮은 밀도의 강성 실리콘-폴리이소시아누레이트 발포체가 수득가능하다는 이점을 가진다.

본 발명의 폴리이소시아누레이트 발포체의 생성 방법은 수행하기에 간단하다는 이점을 가진다.

본 발명의 발포체는 또한 강성 및 극히 낮은 화염성을 가진다는 이점을 가진다.

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

이하 실시예에서, 모든 부 및 백분율 데이터는 달리 나타내지 않는 한, 중량 기준이다. 달리 나타내지 않는 한, 이하 실시예는 주변 분위기의 압력, 즉 약 1000 hPa 하에서, 또한 실온, 즉 약 20℃에서, 또는 반응물이 부가적 가열 또는 냉각 없이 실온에서 조합될 때 조성되는 온도에서 수행된다. 실시예에 주어진 모든 점도 데이터는 25℃의 온도에 기초하는 것으로 의도된다.

이하 실시예에서, 하기 성분들이 사용되었다:

MDI 2.9: 2.9의 작용성을 가지는 중합체성 MDI(헌츠만 폴리우레탄즈(D-데겐도르프)(Huntsman Polyurethanes(D-Deggendorf))로부터 상표명 수프라젝(Suprasec)

2085로 시판);

MDI 2.2: 2.2의 작용성을 가지는 중합체성 MDI(헌츠만 폴리우레탄즈, D-데겐도르프로부터 상표명 수프라젝(Suprasec)

2647로 시판);

아민 촉매: N,N,N',N",N"-펜타메틸디에틸렌트리아민;

삼량화 촉매: 칼륨 2-에틸헥사노에이트, 디에틸렌 글리콜 중 75 중량%의 농도.

발포가능한 흑연: NGS 나투르그라피트 게엠바하(D-라인부르크)(NGS Naturgraphit GmbH(D-Leinburg))로부터 상표명 "EX-EF-80-SC"로 시판.

비교예 1

불활성 기체의 분위기 하에 200.00 g의, 화학식 HO-CH₂-[Si(CH₃)₂-O]₁₂Si(CH₃)₂-CH₂-OH의 선형 유기폴리실록산 및 20.8 g의 MDI 2.9를 400 ml의 무수 아세톤 중에서 반응시켰다. 반응을 80 mg의 비스무트(III) 네오데카노에이트로 촉매하였고, 50℃에서 1 시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후, 10 hPa의 압력 하에 반응 혼합물로부터 용매를 제거하여, 221 g의 황색 고분지화 실록산을 순수 물질로서 수득하였다.

그 다음, 수득된 200 g의 상기 고분지화 실록산을 먼저 고속 KPG 교반기를 이용하여 160 g의 MDI 2.2 및 30.0 g의 n-펜탄을 이용하여 균질 유화액으로 가공하였다. 그 다음, 1.0 g의 물, 0.50 g의 아민 촉매 및 4.2 g의 삼량화 촉매로 이루어진 혼합물을 빨리 첨가하였고, 다시 고속 KPG 교반기를 사용하여 균질 혼합물로 유화시켰다. 약 20초 후, 발포체 발달과 함께 발열 반응이 이어졌다. 대략 추가 120초 후에 발포체 생성이 완료되었다. 결과물은 50 kg/m³의 밀도 및 비교적 조밀하고 개방-셀 구조를 가지는 황색의 강성 발포체였다.

실시예 1

200.00 g의, 화학식 HO-CH₂-[Si(CH₃)₂-O]₁₂Si(CH₃)₂-CH₂-OH의 선형 유기폴리실록산 및 23.6 g의 MDI 2.9를 아르곤의 분위기 하에 400 ml의 무수 아세톤 중에서 반응시켰다. 반응을 60 mg의 비스무트(III) 네오데카노에이트로 촉매하고, 50℃에서 교반하였다. 1시간의 반응 시간 후 먼저 3.0 g의 디에탄올아민을 점차적으로 적가하였고, 이어서 10 hPa의 압력 하에 수득된 반응 혼합물로부터 용매를 제거하였다.

그 다음, 200 g의 수득된 상기 고분지화 실록산을 먼저 고속 KPG 교반기를 이용하여 185 g의 MDI 2.2 및 13.0 g의 n-펜탄을 이용하여 균질 유화액으로 가공하였다. 그 다음, 1.0 g의 물, 0.50 g의 아민 촉매 및 4.20 g의 삼량화 촉매로 이루어진 혼합물을 빨리 첨가하였고, 다시 고속 KPG 교반기를 사용하여 균질 혼합물로 유화시켰다. 약 10초 후, 발포체 발달과 함께 발열 반응이 이어졌다. 대략 추가 90초 후에 발포체 생성이 완료되었다. 결과물은 50 kg/m³의 밀도 및 매우 미세한 폐쇄-셀 구조를 가지는 황색의 강성 발포체였다.

실시예 2

아르곤의 분위기 하에 200.00 g의, 화학식 HO-CH₂-[Si(CH₃)₂-O]₁₂Si(CH₃)₂-CH₂-OH의 선형 유기폴리실록산 및 23.6 g의 MDI 2.9를 400 ml의 무수 아세톤 중에서 반응시켰다. 반응을 60 mg의 비스무트(III) 네오데카노에이트로 촉매하고, 50℃에서 교반하였다. 1시간의 반응 시간 후 먼저 3.0 g의 디에탄올아민을 점차적으로 적가하였고, 이어서 10 hPa의 압력 하에 수득된 반응 혼합물로부터 용매를 제거하였다.

그 다음, 200 g의 수득된 상기 고분지화 실록산을 먼저 고속 KPG 교반기를 이용하여 185 g의 MDI 2.2 및 18.0 g의 n-펜탄을 이용하여 균질 유화액으로 가공하였다. 그 다음, 1.0 g의 물, 0.50 g의 아민 촉매 및 4.20 g의 삼량화 촉매로 이루어진 혼합물을 빨리 첨가하였고, 다시 고속 KPG 교반기를 사용하여 균질 혼합물로 유화시켰다. 약 10초 후, 발포체 발달과 함께 발열 반응이 이어졌다. 대략 추가 90초 후에 발포체 생성이 완료되었다. 결과물은 40 kg/m³의 밀도 및 매우 미세한 폐쇄-셀 구조를 가지는 황색의 강성 발포체였다.

실시예 3

그 다음, 200 g의 수득된 상기 고분지화 실록산을 먼저 고속 KPG 교반기를 이용하여 185 g의 MDI 2.2, 10 g의 발포성 흑연 및 18.0 g의 n-펜탄을 이용하여 균질 유화액으로 가공하였다. 그 다음, 1.0 g의 물, 0.50 g의 아민 촉매 및 4.20 g의 삼량화 촉매로 이루어진 혼합물을 빨리 첨가하였고, 다시 고속 KPG 교반기를 사용하여 균질 혼합물로 유화시켰다. 약 10초 후, 발포체 발달과 함께 발열 반응이 이어졌다. 대략 추가 90초 후에 발포체 생성이 완료되었다. 결과물은 40 kg/m³의 밀도 및 매우 미세한 폐쇄-셀 구조를 가지는 황색의 강성 발포체였다.

Claims

(A) 하기 화학식(I)의 실록산,
(B) 폴리이소시아네이트, 및
(G) 삼량화 촉매
를 포함하는 발포성(foamable) 조성물:
[화학식 I]
V-(NHC(O)R¹R²)_p-m-n(NHC(O)R¹R⁴[SiR₂O]_a-SiR₂R⁴R¹H)_m(NHC(O)NR⁵ ₂)_n
식 중에서,
V는 이종 원자를 함유할 수 있는 p-가 탄화수소 라디칼이고,
R는 각 경우에 동일하거나 상이할 수 있고, 1가의, 임의로 치환된 탄화수소 라디칼이며,
R¹은 각 경우에 동일하거나 상이할 수 있고, -O-, -S- 또는 -NR³-이며,
R²는 각 경우에 동일하거나 상이할 수 있고, 수소 원자 및 1가의, 임의로 치환된 탄화수소 라디칼을 나타내며,
R³은 수소 원자 또는 1가의, 임의로 치환된 탄화수소 라디칼이고,
R⁴는 각 경우에 동일하거나 상이할 수 있고, 이종 원자가 개재될 수 있는, 2가의, 임의로 치환된 탄화수소 라디칼이며,
R⁵는 각 경우에 동일하거나 상이할 수 있고, 수소 원자 또는 임의로 치환된 탄화수소 라디칼이고,
a는 1 이상의 정수이고,
p는 2 이상의 정수이며,
m은 1 이상의 정수이고,
n은 1 이상의 정수이며,
단 p는 m+n 이상이다.
제1항에 있어서, p는 m+n인 것을 특징으로 하는 발포성 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 폴리이소시아네이트(B)는 하기 화학식(V)을 가지는 것을 특징으로 하는 발포성 조성물:
[화학식 V]
Q(NCO)_b
식 중에서,
Q는 b-작용성의, 임의로 치환된 탄화수소 라디칼이고,
b는 2 이상의 정수이다.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 카르복실산의 염은 성분 (G)으로서 사용되는 것을 특징으로 하는 발포성 조성물.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 삼량화 촉매(G)는 본 발명의 발포성 제제의 총 중량을 기준으로 하여 0.1 내지 10.0 중량%의 양으로 사용되는 것을 특징으로 하는 발포성 조성물.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
(A) 화학식 I의 실록산,
(B) 폴리이소시아네이트,
임의로
(C) 충전제,
임의로
(D) 유화제,
임의로
(E) 물리적 발포제,
임의로
(F) 발포체 형성을 가속화하는 촉매,
(G) 삼량화 촉매,
임의로
(H) 화학적 발포제, 및
임의로
(I) 첨가제
를 포함하는 것을 특징으로 하며,
여기에서, 본 발명의 제제는 3개 이상의 이소시아네이트 기를 포함하고, 또한 성분 (E) 및 (H)로부터 선택되는 하나 이상의 발포제를 함유하는 것인 발포성 조성물.
실록산(A), 폴리이소시아네이트(B) 및 삼량화 촉매(G), 및 하나 이상의 발포제를 혼합하고 반응시키는 것을 특징으로 하는, 실리콘 함유 폴리이소시아누레이트 발포체의 제조 방법.
실록산(A), 폴리이소시아네이트(B) 및 삼량화 촉매(G)와 하나 이상의 발포제의 반응에 의해 수득가능한 발포체.