KR20210110328A

KR20210110328A - 기기 절연용 복합 물품, 복합 물품을 포함하는 기기 및 관련 방법

Info

Publication number: KR20210110328A
Application number: KR1020217023414A
Authority: KR
Inventors: 로드네이 엠. 아베; 카를로스 아다미; 파울로 알토에
Original assignee: 다우 브라질 수데스테 인더스트리얼 엘티디에이.; 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨
Priority date: 2018-12-28
Filing date: 2019-12-23
Publication date: 2021-09-07
Also published as: JP2022516076A; US20220065464A1; CN113195213A; EP3902673A1; WO2020139805A1

Abstract

복합 물품 및 기기의 절연 방법이 개시된다. 일반적으로, 기기는 주요, 가정용 또는 가전 기기(예를 들어, 오븐, 스토브, 레인지 등)의 군으로부터 선택된다. 기기는 가열 공동을 정의하는 제1 표면, 및 제1 표면에 대향하는 제2 표면을 갖는다. 복합 물품은 제1 표면으로부터 이격된 지지층(backing layer), 및 제2 표면과 지지층 사이에 끼워진 절연층을 포함한다. 절연층은 가열 공동에서 지지층으로의 열 전달(예를 들어, 기기 사용 중)을 감소시킨다. 절연층은 발포 실리콘을 포함한다. 발포 실리콘은 히드로실릴화-경화성 실리콘 조성물, 축합-경화성 실리콘 조성물, 또는 이들의 조합을 통해 형성된 것일 수 있다. 절연층은 발포 실온 가황(RTV: foamed room-temperature-vulcanizing) 실리콘을 포함할 수 있다. 지지층은 발포 폴리우레탄(PUR), 발포 폴리이소시아누레이트(PIR) 또는 발포 PUR/PIR 하이브리드를 포함한다.

Description

기기 절연용 복합 물품, 복합 물품을 포함하는 기기 및 관련 방법

관련 출원의 교차 참조

본 출원은 2018년 12월 28일에 출원된 미국 임시출원 제62/785,839호의 우선권 및 모든 이점을 주장하며, 그 내용은 본원에 인용되어 포함된다.

기술분야

본 개시내용은 기기 절연용 복합 물품, 및 특히 절연층 및 지지층(backing layer)을 포함하는 복합 물품, 복합 물품을 포함하는 기기, 및 복합 물품의 형성 방법 및 기기의 절연 방법에 관한 것이다. 복합 물품은 기기와 주변 사이의 감소된 열 전달과 같은 바람직한 물리적 특성을 제공한다. 복합 물품은 또한 감소된 제조 비용을 제공한다.

글래스 울 또는 미네랄 울, 더 구체적으로 글래스 울은 역사적으로 오븐, 스토브 또는 레인지와 같은 기기의 절연에 사용되어 왔다. 글래스 울은 유리 섬유(fiberglass)라고도 지칭될 수 있으며, 미네랄 울은 미네랄 코튼(mineral cotton), 락 울(rock wool), 스톤 울(stone wool) 또는 슬래그 울(slag wool)(총칭하여 "울")이라고도 지칭될 수 있다. 울은 기기에서 주변으로의 (또는 그 반대) 열 전달을 줄이기 위해 기기의 절연에 유용하다. 종종 기기에 사용되는 울은 운반, 저장 및 취급의 용이성을 위해 블랭킷(blanket) (또는 이불솜) 형태이다.

불행하게도, 그로부터 형성된 울 및 블랭킷은 섬유를 흡입하거나 피부 접촉 또는 눈 접촉을 통한 섬유에 의한 자극을 포함하여 많은 문제를 겪고 있다. 따라서, 개인 보호 장비("PPE"), 예를 들어, 장갑과 마스크가 종종 필요하다. 또한, 블랭킷을 압축하면 효과가 감소하고 원하는 모양으로 블랭킷을 절단하는 것이 어려울 수 있으며, 이로 인해 블랭킷의 효과를 감소시키는 틈새가 생긴다. 일반적으로, 블랭킷의 적합한 설치는 수동으로 이루어져야 하며, 이는 시간과 노동 집약적이다. 이는 PPE의 사용과 함께 이러한 절연 수단에 의존하는 기기의 제조 비용을 증가시킨다.

또한, 블랭킷은 이후 기기의 제조 단계, 배송, 취급 또는 서비스 중에 움직이기 쉽다. 블랭킷이 옮겨지거나 압축되면 효과가 감소된다. 또한, 블랭킷을 이동, 압축 또는 제거하면 기기 사용 중에 발생하는 과도한 열로 인해 화상이나 화재의 위험이 있을 수 있다.

전술한 관점에서, 기기 절연용 개선된 복합 물품을 제공할 기회가 남아있다. 또한, 이러한 복합 물품을 형성 및 활용하는 개선된 방법을 제공할 기회가 남아 있다. 또한, 이러한 복합 물품을 활용하는 개선된 기기를 제공할 기회가 남아 있다.

본 개시내용은 기기 절연용 복합 물품에 관한 것이다. 또한, 본 개시내용은 기기의 절연 방법에 관한 것이다. 또한, 본 개시내용은 복합 물품을 포함하는 기기에 관한 것이다.

기기는 공동, 일반적으로 가열 공동(heating cavity)을 정의하는 제1 표면을 갖는다(예를 들어, 기기가 사용 중일 때). 기기는 또한 제1 표면에 대향하는 제2 표면을 갖는다. 다양한 실시형태에서, 기기는 주요, 가정용 또는 가전 기기(예를 들어, 오븐, 스토브, 레인지 등)의 군으로부터 선택된다. 본 개시내용의 복합 물품은 기기를 절연하는 데 사용될 수 있다.

복합 물품은 제1 표면으로부터 이격된 지지층, 및 제2 표면과 지지층 사이에 끼워진 절연층을 포함한다. 절연층은 가열 공동에서 지지층으로의 열 전달을 감소시킨다(예를 들어, 기기 사용 중). 다양한 실시형태에서, 지지층은 절연층에 접착되고/되거나 지지층은 제2 표면에 접착된다.

절연층은 발포 실리콘을 포함한다. 다양한 실시형태에서, 발포 실리콘은 히드로실릴화-경화성 실리콘 조성물, 축합-경화성 실리콘 조성물, 또는 이들의 조합을 통해 형성된 것이다. 특정 실시형태에서, 절연층은 발포 실온 가황("RTV": foamed room-temperature-vulcanizing) 실리콘을 포함한다. 구체적인 실시형태에서, RTV 실리콘은 2 부분 실리콘 RTV 발포체 제형을 기반으로 한다.

지지층은 발포 폴리우레탄("PUR"), 발포 폴리이소시아누레이트("PIR") 또는 발포 PUR/PIR 하이브리드를 포함한다. 특정 실시형태에서, 지지층은 발포 PUR 또는 발포 PIR을 포함한다. 다양한 실시형태에서, 복합 물품은 고온(예를 들어, ≥100℃) 절연에 유용한 하이브리드 실리콘 및 PUR/PIR 발포체로 지칭될 수 있다. 본원에 사용된 "PUR/PIR"은 PUR 단독, PIR 단독, 또는 PUR과 PIR의 조합을 지칭할 수 있다.

다양한 실시형태태에서, 절연층은 100 내지 500 kg/m³의 밀도 및/또는 0.05 내지 0.1 W/mㆍK의 열 전도도를 갖는다. 추가 또는 대안적인 실시형태태에서, 지지층은 20 내지 100 kg/m³의 밀도 및/또는 0.005 내지 0.04 W/mㆍK의 열 전도도를 갖는다. 특정 실시형태에서, 절연층("IL") 및 지지층("BL")은 적어도 1:2의 조합된 평균 두께 비(combined average thickness ratio, IL:BL)를 갖는다.

본 개시내용의 방법은 제1 조성물을 제2 표면에 도포하여 그 위에 절연층을 형성하는 단계를 포함한다. 방법은 제2 조성물을 절연층에 도포하여 그 위에 지지층을 형성하는 단계를 포함한다. 절연층 및 지지층은 상기 기재된 바와 같다.

본 개시내용의 다른 이점은 첨부된 도면들과 관련하여 고려될 때 다음의 상세한 설명을 참조하여 더 잘 이해되기 때문에 쉽게 이해될 것이다:
도 1은 스토브 및 오븐을 갖는 레인지의 사시도이다;
도 2는 선(line) A-A를 따라 취한 도 1의 레인지의 단면 정면도이다;
도 3은 본 개시내용에 따른 복합 물품을 포함하는 라이너(liner)의 사시도이다;
도 4는 선 B-B를 따라 취한 도 3의 레인지 및 복합 물품의 부분 측 단면도이다;
도 5는 복합 물품의 온도 구배를 도시하는 라이너 및 복합 물품의 부분 측 단면도이다;
도 6은 제1 조성물을 도포하여 라이너 상에 지지층을 형성하는 단계를 도시하는 부분 측 단면도이다; 그리고
도 7은 제2 조성물을 도포하여 지지층 상에 절연층을 형성하는 단계를 도시하는 부분 측 단면도이다.

도면을 참조하면, 유사한 숫자는 여러 도면에 걸쳐 유사한 부분을 나타내며, 본 개시내용에 따른 복합 물품은 일반적으로 (20)으로 도시된다. 복합 물품(20)은 본원에서 물품(20) 또는 복합재(20)로 지칭될 수 있다.

일 실시형태에서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 물품(20)은 오븐(24)의 라이너(22)의 적어도 일부를 덮는다. 오븐(24)은 또한 스토브(28)를 갖는 레인지(26)의 일부이다. 레인지(26)는 도 1에 가장 잘 도시되어 있다.

물품(20)이 라이너(22)를 덮는 것으로 도시되어 있지만, 다른 실시형태에서 물품(20)은 주요, 가정용 또는 가전 기기에서 발견되는 것과 같은 다른 표면 및/또는 어셈블리(assembly)를 절연하기 위해 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 일반적으로, 물품(20)은 표면 또는 어셈블리의 단열을 제공하는 것이 바람직한 임의의 표면 또는 어셈블리에서 유용하다. 다양한 실시형태에서, 표면 또는 어셈블리는 가전 기기와 연관된다.

기기의 예는 오븐, 스토브 (또는 쿡탑), 레인지 및 전자 레인지와 같은 조리 장비; 식기 세척기, 세탁기, 의류 건조기 및 건조 캐비닛과 같은 세척 및 건조 장비; 및 온수기 및 보일러와 같은 난방 장비를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.

특정 실시형태에서, 기기는 조리 장비의 군으로부터 선택된다. 본 개시내용의 물품(20)은 100℃를 초과하거나 200℃를 초과하거나 그 이상일 수 있는 통상적인 작동 또는 사용 온도를 고려할 때 이러한 기기에 특히 적합하다고 생각된다. 특이적인 실시형태에서, 기기는 오븐, 스토브 또는 레인지이다. 당업계에서 이해되는 바와 같이, 레인지는 일반적으로 스토브와 오븐의 조합이다. 본원에 사용된 바와 같이, 레인지(26)에 대한 언급은 상기 기재된 다른 기기 중 하나와 상호 교환될 수 있다. 레인지(26)는 설명의 편의를 위해 다양한 도면에 도시되어 있다. 즉, 물품(20)이 레인지 또는 본원 또는 도면에서 구체적으로 도시된 유형의 레인지로 한정되지 않음을 이해해야 한다.

기기는 프리-스탠딩(free-standing) (또는 독립형) 또는 슬라이드-인(slide-in) (또는 내장형)일 수 있다. 특정 실시형태에서, 기기는 프리-스탠딩이다. 도 1의 레인지(26)는 프리-스탠딩이고 쇼(show) 표면(31)을 갖는 스킨(30)을 포함한다. 물품(20)은 라이너(22)와 스킨(30) 사이에 배치된다. 스킨(30)은 일반적으로 금속과 같은 단단한 재료를 포함한다. 재료의 예는 아연 도금 또는 스테인레스 강을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 쇼 표면(31)은 코팅(예를 들어, 투명 코팅 또는 베이스코트(basecoat) 페인트) 또는 다른 기능적 또는 미적 특징을 포함할 수 있다.

다른 실시형태(미도시)에서, 기기는 슬라이드-인이다. 슬라이드-인 기기는 일반적으로 스킨이 없기 때문에 쇼 표면이 없을 수 있어 (또는 일부 스킨만 있을 수 있음) 대신에 기기를 유지하기 위해 주변 벽, 카운터 및/또는 캐비닛(cabinetry)에 의존하게 된다. 이들 실시형태에서, 물품(20)은 일반적으로 기기가 설치되면 라이너(22)와 주변 벽, 카운터 및/또는 캐비닛에 의해 덮이고 그 사이에 배치된다.

본 개시내용의 물품(20)은 전기에 의존하는 것과 같은 폐쇄 시스템을 갖는 기기에 특히 유용하다고 생각된다. 그러나, 물품(20)은 또한 가스(예를 들어, 천연 가스 또는 프로판 가스)에 의존하는 것과 같은 개방 시스템 또는 부분 개방 시스템을 갖는 기기에 사용될 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 라이너(22)는 가열 공동(34)을 정의하는 제1 표면 (32) 및 제1 표면(32)에 대향하는 제2 표면(36)을 포함한다. 라이너(22), 및 따라서 표면(32, 36)의 각각은 일반적으로 금속과 같은 단단한 재료를 포함한다. 재료의 예는 아연 도금 또는 스테인레스 강을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 제1 표면(32)은 에나멜 코팅(예를 들어, 아크릴 에나멜 또는 열분해 그라운드 코팅 에나멜)과 같은 코팅을 포함할 수 있다. 제2 표면(36)은 또한 물품(20)과의 접착을 촉진하는 것과 같은 코팅을 가질 수 있다. 그렇지 않으면, 제2 표면(36)은 코팅이 없을 수 있고, 예를 들어, 베어(bare) 금속일 수 있다. 다른 실시형태에서, 제2 표면(36)은 제2 표면(36)의 조기 부식을 방지하는 것과 같이 당업계에서 이해되는 종래 코팅을 가질 수 있다.

도 4를 참조하면, 지지층(40)은 제1 표면(32)으로부터 이격되고, 절연층(38)은 제2 표면(36)과 지지층(40) 사이에 끼워진다. 지지층(40)은 외부 표면(41)을 갖는다. 지지층(40)으로 지칭되지만, 지지층 (40)은 또한 절연층(38)과 상이한 절연층으로서 역할한다.

특정 실시형태에서, 절연층(38)은 제2 표면(36)에 접착되고, 지지층(40)은 절연층(38)에 접착된다. 이들 실시형태에서, 층들(38, 40)은 일반적으로 직접 접촉한다. 추가 실시형태에서, 절연층(38)은 제2 표면(36)과 직접 접촉한다. 다른 실시형태(미도시)에서, 절연층(38)과 제2 표면(36) 사이 및/또는 층들(38, 40) 사이에 하나 이상의 개재층이 있다.

다양한 실시형태에서, 기기는 지지층(40)에 인접한 보충 절연이 실질적으로 내지 완전히 없으며, 예를 들어, 가열 캐비티(34)에 대향하는 지지층(40)의 외부 표면(41)에 근접하거나 접촉한다. 보충 절연의 예는 글래스 울 및 미네랄 울을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 도 2에 도시된 바와 같이, 스킨(30)은 제2 표면(36)에 대향하는 물품 (20)의 대략 적어도 일부 주위에 배치된다. 물품(20) 및 스킨(30)은 그 사이에 공극 또는 공간(예를 들어, 공기로 채워짐)을 정의하기 위해 이격될 수 있고, 물품 (20) 및 스킨(30)은 하나 이상의 장소에서 접촉될 수 있거나, 물품(20)이 스킨(30)에 실질적으로 접하여. 그 사이의 임의의 공극 및/또는 공간을 최소화하거나 방지할 수 있다.

절연층(38)은 일반적으로 폐쇄-셀 발포체(예를 들어, > 50% 폐쇄 셀)이다. 다양한 실시형태태에서, 절연층(38)은 100 내지 500 kg/m³, 선택적으로 150 내지 450 kg/m³, 또는 선택적으로 200 내지 400 kg/m³의 밀도를 갖는다. 일반적으로, 지지층(40)은 또한 폐쇄-셀 발포체이다. 다양한 실시형태태에서, 지지층(40)은 20 내지 100 kg/m³, 선택적으로 25 내지 80 kg/m³, 또는 선택적으로 30 내지 60 kg/m³의 밀도를 갖는다. 각 발포체의 밀도는 당업계에서 이해되는 방법을 통해 결정될 수 있다. 예를 들어, 각 발포체의 밀도는, 저울 및 밀도 키트를 이용하고, 이러한 저울 및 키트와 관련된 표준 지침에 따라 아르키메데스 원리를 통해 측정될 수 있다. 적합한 저울의 예는 밀도 키트가 있는 Mettler-Toledo XS205DU 저울이다.

다양한 실시형태태에서, 절연층(38)은 0.05 내지 0.1 W/mㆍK, 선택적으로 0.06 내지 0.095 W/mㆍK, 또는 선택적으로 0.07 내지 0.09 W/mㆍK의 열 전도도를 갖는다. 다양한 실시형태태에서, 지지층(40)은 0.005 내지 0.04 W/mㆍK, 선택적으로 0.01 내지 0.035 W/mㆍK, 또는 선택적으로 0.015 내지 0.03 W/mㆍK의 열 전도도를 갖는다. 각 발포체의 열 전도도는 당업계에서 이해되는 방법을 통해 결정될 수 있다. 예를 들어, 각 발포체의 열 전도도는 열 유량계 장치를 사용하여 정상-상태 열 전달 특성에 대한 표준 테스트 방법 인 ASTM C518을 통해 측정될 수 있다.

다양한 실시형태에서, 절연층(38)은 적어도 2 mm, 선택적으로 적어도 5 mm 및/또는 5 cm 미만, 또는 선택적으로 2.5 내지 25 mm의 평균 두께(T1)를 갖는다. 절연층(38)의 두께(T1)는 균일하거나 변할 수 있다. 다양한 실시형태에서, 지지층(40)은 적어도 0.4 mm, 선택적으로 적어도 10 mm 및/또는 10 cm 미만, 또는 선택적으로 0.5 내지 25 mm의 평균 두께(T2)를 갖는다. 지지층(40)의 두께(T2)는 균일하거나 변할 수 있다. 라이너(22)의 두께(T4)는 한정되지 않으며 오븐(24) 또는 레인지(26)에 대해 종래적일 수 있다.

당업자는 기기의 구성에 따라, 기기의 일부 영역에서 층들(38, 40) 중 하나 또는 양쪽 모두의 두께(T1, T2)를 증가시켜 "고온"구역을 설명하는 것이 바람직할 수 있음을 인식한다. 예를 들어, 종래 레인지는 종종 오븐의 측면 및/또는 후면에 있는 블랭킷의 두께에 비해 오븐 위 및 스토브 아래에 더 두꺼운 글래스 울 블랭킷을 갖는다. 또한, 종래 레인지는 오븐 아래의 글래스 울 블랭킷을 생략할 수 있다. 본 개시내용의 복합재(20)은 이러한 종래 블랭킷 배치/위치를 모방할 수 있거나, 대안적인 방식으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 복합재(20)의 두께(T3; T1+T2)는 균일하거나 변할 수 있다. 또한, 복합재(20)의 두께(T3)는 종래 블랭킷의 두께 미만일 수 있다. 복합재(20)는 오븐(24)의 상부, 후방, 측면 및/또는 하부에서 사용될 수 있다. 복합재(20)는 또한 오븐(24) 또는 레인지(26)의 전면/도어에서 사용될 수 있다.

다양한 실시형태에서, 절연층(38)(IL) 및 지지층(40)(BL)은 적어도 1:2, 선택적으로 1:2 내지 1:10, 또는 선택적으로 1:3 내지 1:5의 평균 두께 비(IL:BL)를 갖는다. 예를 들어, 절연층(38)은 5 mm 두께(T1)일수 있고 지지층(40)은 20 mm 두께(T2)일 수 있으며, 이는 1:4의 평균 두께 비(IL:BL)를 제공한다.

물품 (20)은 열전도율이 낮기 때문에 기기의 단열재로서 유용하다. 구체적으로, 임의의 특정 이론에 구속되거나 한정되지 않고, 절연성 및 고온 저항성으로 인해, 지지층(40)이 감소된 온도를 더 오랜 기간 동안 (또는 기기의 사용에 종래적인 기간 동안) 견딜 수 있도록 절연층(38)은 제2 표면(36)과 지지층(40) 사이의 온도를 대폭 감소시킬 수 있다고 생각된다. 예를 들어, 오븐(24)의 가열 공동(34)이 240℃에 있는 경우, 층들(38, 40) 사이의 계면에서 지지층(40)이 장기간 동안 견딜 수 있는 ≤100℃에 지지층(40)이 있을 수 있도록 절연층(38)은 온도를 낮춘다. 지지층(40)은 그 후 레인지(26)가 스킨(30) (또는 물품(20))을 통해 화상 또는 화재 위험을 일으키지 않도록 온도를 낮춘다. 또한, 물품(20)은 고열 조건으로부터 기기의 다른 부분을 보호할 수 있다. 예를 들어, 최신 오븐 및 레인지는 종종 고온에 노출되면 손상 될 수 있는 회로 기판, 특히 통상적으로 (비록 일반적으로 정상 조리 온도/시간에 비해 짧은 시간 동안이지만) 각각 300℃ 및 500℃에 접근하는 브로일링(broiling) 또는 자가-세정 설정과 관련된 회로 기판을 포함한다. 에너지 절약은 물품(20)의 낮은 열 전도율을 통해 실현될 수도 있다. 예를 들어, 물품(20)은 기기 내의 열을 더 잘 유지할 수 있으며, 이는 기기의 원하는 사용 온도를 유지하기 위한 에너지 사용을 감소시킬뿐만 아니라 기기 주변의 바람직하지 않은 가열을 감소시킨다. 이러한 종류의 기기에서는 거의 문제가 되지 않지만, 물품(20)은 또한 기기 오작동 또는 오용의 경우 (적어도 물품(20)의 부재에 비해 일정 시간 동안) 화재, 연기 및/또는 가스의 침투를 늦추거나 방지할 수 있다.

도 5는 라이너(22)의 제1 표면(32)은 가열 공동(34)의 온도에 의해 적어도 부분적으로 부여된 제1 온도(Ta)에 있고, 라이너(22)의 제2 표면(36)은 제2 온도(Tb)에 있고, 층들(38, 40) 사이의 계면은 제3 온도(Tc)에 있으며, 지지층(40)의 외부 표면(41)은 주변 온도에 의해 적어도 부분적으로 부여될 수 있는 제4 온도(Td)에 있는, 기기, 예를 들어, 오븐(24)의 사용 중 온도 구배를 도시한다. 일반적으로, 기기가 사용 중일 때 (Ta)> (Tb)> (Tc)> (Td)이다. 예를 들어, 상기 예시된 바와 같이, (Ta)는 약 240℃일 수 있으며 (Tc)는 ≤100℃일 수 있다. (Ta) 내지 (Td)로 정의되는 온도 구배는 (Ta)와 (Td)의 차이에 따라 달라진다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 온도 구배는 예를 들어, 가열 공동(34)의 온도에 따라 다양한 기울기를 가질 수 있거나, 기기가 사용되지 않을 때 실질적으로 평평할 수 있다. 즉, (Ta)

(Td) 또는 (Ta)=(Td).

방법

상기 도입된 바와 같이, 제1 조성물이 제2 표면(36)에 도포되어 그 위에 절연층(38)을 형성한다. 또한, 제2 조성물이 절연층(38)에 도포되어 그 위에 지지층(40)을 형성한다. 제1 조성물 및 제2 조성물의 각각은 하기에서 더 상세히 설명된다.

제1 조성물은 당업계에서 이해되는 임의의 적합한 방식을 통해 도포될 수 있다. 예를 들어, 제1 조성물은 (예를 들어, 반응성-사출-성형 또는 "RIM"을 통해) 몰드-공동에 분무, 붓기, 시팅(sheeting), 침지 또는 반응성 주입에 의해 도포될 수 있다. 도 6은 제1 조성물을 제2 표면(36) 상에 도포하여 절연층(38)을 형성하는 스프레이 노즐(42)을 도시한다. 제1 조성물은 스프레이 노즐(42)에 들어가기 전, 내부에 있는 동안 및/또는 빠져나간 후에 형성될 수 있다. 다양한 실시형태에서, 제1 조성물은 요변성이며, 이는 수평 표면 및 수직 및 수평 사이의 표면에 추가하여 수직 표면에 도포를 허용한다. 제1 조성물은 예를 들어 제1 조성물의 화학적 성질에 따라 승온 또는 실온에서 도포될 수 있다. 아래에 추가로 설명되는 일부 제형의 경우, 제1 조성물의 가열은 그의 경화 및/또는 발포를 가속화할 수 있다. 열은 직접 및/또는 간접적으로 가해질 수 있다.

제2 조성물은 당업계에서 이해되는 임의의 적합한 방식을 통해 도포될 수 있다. 예를 들어, 제2 조성물은 (예를 들어, RIM을 통해) 몰드-공동에 분무, 붓기, 시팅, 침지 또는 반응성 주입에 의해 도포될 수 있다. 도 7은 제2 조성물을 절연층(38) 상에 도포하여 지지층(40)을 형성하는 스프레이 노즐(42)을 도시한다. 제2 조성물은 스프레이 노즐(42)에 들어가기 전, 내부에 있는 동안 그리고/또는 빠져나간 후에 형성될 수 있다. 다양한 실시형태에서, 제2 조성물은 요변성이며, 이는 수평 표면 및 수직 및 수평 사이의 표면에 추가하여 수직 표면에 도포를 허용한다. 제2 조성물은 예를 들어 제2 조성물의 화학적 성질에 따라 승온 또는 실온에서 도포될 수 있다. 아래에 추가로 설명되는 일부 제형의 경우, 제2 조성물의 가열은 그의 경화 및/또는 발포를 가속화할 수 있다. 열은 직접 그리고/또는 간접적으로 가해질 수 있다.

특정 실시형태에서, 제2 조성물은 몰드(미도시)의 사용을 통해 도포된다. 몰드는 개방형 또는 폐쇄형 몰드와 같은 임의의 적합한 몰드일 수 있다. 또한, 몰드는 임의의 적합한 재료, 예를 들어, 금속 재료로 형성될 수 있다. 몰드는 몰드-공동을 정의하는 표면을 포함한다. 이들 실시형태에서, 라이너(22)는 제1 조성물의 도포 후 또는 도포 전, 일반적으로 도포 후 (예를 들어, 분무 후)에 몰드-공동 내에 배치되고, 제2 조성물은 주입되거나 다른 방식으로 도포된다. 예를 들어, 충돌 혼합기가 제2 조성물에 사용되어 지지층(40)을 형성할 수 있다. 다른 적합한 유형의 도포 장치 및 방법론이 당업계에서 이해된다. 이들 중 일부는 아래에 자세히 기재되어 있다.

선택적으로, 이형제는 제2 조성물을 몰드-공동에 도포하는 단계 전에 몰드의 표면에 도입될 수 있다. 이형제는 분무와 같은 당업계에서 이해되는 임의의 적합한 방식에 의해 몰드의 표면에 도입될 수 있다. 이형제는 실리콘, 비누, 왁스, 용매 및 이들의 조합의 군으로부터 선택될 수 있다. 이형제는 몰드-공동으로부터 물품(20)의 제거를 용이하게 하는 데 사용될 수 있다.

많은 실시형태에서, 제2 조성물은 수지 성분 및 이소시아네이트 성분을 통해 형성된다. 이러한 성분은 PUR/PIR 분야의 당업자에 의해 이해된다. 특정 실시형태에서, 수지 성분 및 이소시아네이트 성분은 사용 때까지 탱크에 별도로 저장된다. 수지 성분 및 이소시아네이트 성분은 발포체 분배 장치에서 혼합되어 이로부터 폴리우레탄 발포체로서 분배된다. 수지 성분 및 이소시아네이트 성분을 저장하는 탱크 및 발포체 분배 장치는 탱크로부터 그리고 발포체 분배 장치를 통해 수지 및 이소시아네이트 성분을 구동하도록 가압된다. 다양한 실시형태에서, 탱크 및 발포체 분배 장치는 저압 시스템 또는 고압 시스템에 의해 가압된다.

저압 시스템은 가스 압력을 사용하여 탱크와 발포체 분배 장치를 가압한다. 특정 실시형태에서, 저압 시스템은 100 내지 500 psi (평방 인치 당 파운드; 여기서 1 lb/in²는 약 6895 N/m²이다)의 압력 범위에서 작동하고 수지 및 이소시아네이트 성분의 각각에 대하여 0.4 내지 5 gpm(분 당 갤런; 여기서 1 gal/분은 약 3.79 L/분이다)의 유량을 생성한다, 즉, 저압 시스템은 6 내지 10 gpm의 유량으로 PUR/PIR 발포체를 분배할 수 있다. 저압 시스템은 1500 내지 6000 psi의 압력 범위에서 작동하고 수지 및 이소시아네이트 성분의 각각에 대하여 4 내지 50 gpm의 유량을 생성한다, 즉, 저압 시스템은 8 내지 100 gpm으로 PUR/PIR 발포체를 분배할 수 있다. 당업자는 예를 들어, 제2 조성물 및 그로부터 형성된 발포체의 원하는 특성에 따라 도포를 위한 특정 압력 시스템을 선택할 수 있다. 당업계에서 이해되는 다른 시스템이 또한 활용될 수 있다.

레인지(26)와 같은 프리-스탠딩 기기의 경우, 스킨(30)은 물품(20)의 형성 후에 물품(20) 위에 놓일 수 있다. 다른 실시형태(미도시)에서, 스킨(30)은 몰드로 작용할 수 있다. 예를 들어, 절연층(38)은 라이너(22) 상에 형성될 수 있고, 절연된 라이너(22, 38)는 기기를 위해 배치될 수 있다. 이후, 스킨(30)은 기기를 위해 배치될 수 있다. 다음으로, 제2 조성물은 예를 들어, 분무 및/또는 주입을 통해 절연층(38)에 도포되어 제2 조성물이 발포 및 팽창(스킨(30)에 의해 여전히 유지됨)하여 절연층(38)과 스킨(30) 사이에 끼워진 지지층(40)을 형성하게 된다.

도 3은 참조의 용이함을 위해 라이너(22)의 전면/표면에 있는 각각의 층(38, 40)을 도시하지만, 제2 조성물의 도포는 지지층(40)에 의해 캡슐화 될 수 있도록 절연층(38)을 실질적으로 완전히 덮을 것이라는 것을 이해해야 한다. 다시 말해서, 절연층(38)은 일반적으로 지지층(40)의 형성 후에 보이지 않을 것이다.

특정 실시형태에서, 절연층(38)이 여전히 습윤 상태인 동안 제2 조성물이 도포된다("웨트-온-웨트(wet-on-wet)"). 그러나, 많은 실시형태에서, 절연층(38)은 제2 조성물과의 혼합 또는 교차 오염을 방지하기 위해, 경화되거나 그렇지 않으면 일반적으로 경화된 조건("웨트-온-드라이(wet-on-dry)")으로 설정된다. 일부 예에서, 절연층(38)의 "건조"는 실질적으로 점착성이 없음으로 표시될 수 있다.

다양한 실시형태에서, 절연층(38)은 제2 조성물의 도포 전에 적어도 60초, 선택적으로 60초 내지 15분, 선택적으로 60초 내지 10분, 또는 선택적으로 60 내지 90초 동안 경화되도록 한다.

다양한 실시형태에서, 층들(38, 40) 사이에 우수한 접착이 달성될 수 있다. 구체적으로, 화학적 및 기계적 수단 중 적어도 하나 또는 적어도 기계적 수단을 통해 우수한 접착이 달성되는 것으로 생각된다. 예를 들어, 화학적 접착은 제1 조성물 및 제2 조성물이 서로 반응성인 성분을 갖고 층들(38, 40)을 효과적으로 "가교 결합"하는 경우 달성될 수 있다. 대안적으로, 층들(38, 40)은 기계적으로 접착된다. 예를 들어, (폐쇄된) 몰드에서 지지층(40)의 팽창 및 형성 동안, 제2 조성물은 절연층(38)과 접촉하고 침투하여 층들(38, 40) 사이에 기계적 결합을 생성하게 된다. 특정 실시형태에서, 요철 또는 "작은 범프(little bumps)"는 지지층(40)으로부터 절연층(38)으로 돌출되어 층들(38, 40) 사이의 접착을 증가시켜 이의 분리 또는 박리를 최소화하게 된다.

층들(38, 40)의 각각의 기포 구조는 균일할 수 있거나 변할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 또한, 각 층(38, 40)의 형성 동안, 기포는 표면에서 합쳐지고/지거나 붕괴될 수 있으며, 이는 접착을 향상시킬 수 있으며(예를 들어, 제2 표면(36)과 절연층(38) 사이 및/또는 층들(38, 40) 사이) 및/또는 지지층(40)의 외부 표면(41)과 같은 탄성 스킨의 형성을 초래한다.

다양한 실시형태에서, 지지층(40)은 복합재(20)의 취급 전에 적어도 60초, 선택적으로 60초 내지 15분, 또는 선택적으로 60초 내지 10분 동안 경화되도록 한다. 제1 조성물 및 제2 조성물은 이제 하기에서 더 상세히 설명된다. 우선, 일반적인 정의를 하기에 약술한다.

정의

본원에서 사용된 용어 "주변 온도" 또는 "실온"은 약 15℃ 내지 약 35℃, 또는 대안적으로 약 20℃ 내지 약 30℃의 온도를 지칭한다. 대체로, 실온은, 약 20℃ 내지 약 25℃의 범위이다. 용어 "주변 압력" 또는 "대기압"은 약 101 kPa의 압력을 지칭한다.

달리 명시되지 않는 한, 본원에서 지칭된 모든 점도 측정은 25℃에서 측정되었다. 점도는 당업계에서 이해되는 방법을 통해 결정될 수 있다.

하기의 약어는 본원에서 이러한 의미를 갖는다: "Me"는 메틸을 의미하고, "Et"는 에틸을 의미하고, "Pr"은 프로필을 의미하고, "Bu"는 부틸을 의미하고, "g"는 그램을 의미하며, "ppm"은 백만분율을 의미한다. 또한, "Vi" 또는 "vi"는 비닐을 의미하며, "Hex" 또는 "hex"는 헥세닐을 의미한다.

"히드로카르빌"은 치환 또는 비치환될 수 있는 1가 탄화수소기를 의미한다. 히드로카르빌기의 구체적인 예는, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 아르알킬기 등을 포함한다.

"알킬"은 비시클릭(acyclic), 분지형 또는 비분지형, 포화 1가 탄화수소기를 의미한다. 알킬은, 비한정적으로, Me, Et, Pr(예를 들어, 이소-Pr 및/또는 n-Pr), Bu(예를 들어, 이소-Bu, n-Bu, tert-Bu, 및/또는 sec-Bu), 펜틸(예를 들어, 이소-펜틸, 네오-펜틸 및/또는 tert-펜틸), 헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 데실, 운데실 및 도데실뿐 아니라, 6 내지 12개 탄소 원자의 분지형의 포화 1가 탄화수소기로 예시된다. 알킬기는 1 내지 30, 대안적으로 1 내지 24, 대안적으로 1 내지 20, 대안적으로 1 내지 12, 대안적으로 1 내지 10 및 대안적으로 1 내지 6개의 탄소 원자를 가질 수 있다.

"알케닐"은 하나 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 비시클릭, 분지형 또는 비분지형 1가 탄화수소기를 의미한다. 알케닐은 비닐, 알릴, 메탈릴, 프로페닐 및 헥세닐로 예시되지만, 이에 한정되지 않는다. 알케닐기는 2 내지 30, 대안적으로 2 내지 24, 대안적으로 2 내지 20, 대안적으로 2 내지 12, 대안적으로 2 내지 10 및 대안적으로 2 내지 6개의 탄소 원자를 가질 수 있다.

"알키닐"은 하나 이상의 탄소-탄소 삼중 결합을 갖는 비시클릭, 분지형 또는 비분지형 1가 탄화수소기를 의미한다. 알키닐은 에티닐, 프로피닐 및 부티닐로 예시되지만, 이에 한정되지 않는다. 알키닐기는 2 내지 30, 대안적으로 2 내지 24, 대안적으로 2 내지 20, 대안적으로 2 내지 12, 대안적으로 2 내지 10 및 대안적으로 2 내지 6개의 탄소 원자를 가질 수 있다.

"아릴"은 시클릭 완전 불포화 탄화수소기를 의미한다. 아릴은 시클로펜타디에틸, 페닐, 안트라세닐 및 나프틸로 예시되지만, 이에 한정되지 않는다. 모노시클릭 아릴기는 5 내지 9, 대안적으로 6 내지 7, 및 대안적으로 5 내지 6개의 탄소 원자를 가질 수 있다. 폴리시클릭 아릴기는 10 내지 17, 대안적으로 10 내지 14, 및 대안적으로 12 내지 14개의 탄소 원자를 가질 수 있다.

"아르알킬"은, 펜던트 및/또는 말단 아릴기를 갖는 알킬기, 또는 펜던트 알킬기를 갖는 아릴기를 의미한다. 예시적인 아르알킬기는 톨릴, 자일릴, 메시틸, 벤질, 페닐에틸, 페닐프로필 및 페닐 부틸을 포함한다.

"알케닐렌"은 하나 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 비시클릭, 분지형 또는 비분지형 2가 탄화수소기를 의미한다. "알킬렌"은 비시클릭, 분지형 또는 비분지형 포화 2가 탄화수소기를 의미한다. "알키닐렌"은 하나 이상의 탄소-탄소 삼중 결합을 갖는 비시클릭, 분지형 또는 비분지형 2가 탄화수소기를 의미한다. "아릴렌"은 시클릭 완전 불포화 2가 탄화수소기를 의미한다.

"카르보사이클" 및 "카르보시클릭"은 각각 탄화수소 고리를 의미한다. 카르보사이클은 모노시클릭 또는 대안적으로 융합된, 다리결합, 또는 스피로 폴리시클릭 고리일 수 있다. 모노시클릭 카르보사이클은 3 내지 9, 대안적으로 4 내지 7, 및 대안적으로 5 내지 6개의 탄소 원자를 가질 수 있다. 폴리시클릭 카르보사이클은 7 내지 17, 대안적으로 7 내지 14, 및 대안적으로 9 내지 10개의 탄소 원자를 가질 수 있다. 카르보사이클은 포화 또는 부분 불포화일 수 있다.

"시클로알킬"은 포화 카르보사이클을 의미한다. 모노시클릭 시클로알킬기는 시클로부틸, 시클로펜틸 및 시클로헥실로 예시된다. "시클로알킬렌"은 2가 포화 카르보사이클을 의미한다.

예를 들어, 히드로카르빌기와 같이, 다른 기와 관련하여 사용된 바와 같은 용어 "치환된"은 달리 지시되지 않는 한, 히드로카르빌기 내 하나 이상의 수소 원자가 다른 치환기로 대체되었음을 의미한다. 이러한 치환기의 예는 예를 들어 할로겐 원자, 예컨대 염소, 불소, 브롬, 및 요오드; 할로겐 원자 함유기, 예컨대 클로로메틸, 퍼플루오로부틸, 트리플루오로에틸, 및 노나플루오로헥실; 산소 원자; 산소 원자 함유기, 예컨대 (메트)아크릴 및 카르복실; 질소 원자; 질소 원자 함유기, 예컨대 아민, 아미노-작용기, 아미도-작용기, 및 시아노-작용기; 황 원자; 및 황 원자 함유기, 예컨대 메르캅토기를 포함한다.

본원에 사용된 용어 "실질적으로"는 적어도 약 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 99.5%, 99.9%, 99.99%, 또는 적어도 약 99.999% 이상에서와 같이 대다수 또는 대부분을 지칭한다. 본원에 사용된 용어 "분지형"은 2개 초과의 말단기를 갖는 중합체를 설명한다.

M, D, T 및 Q 단위는 일반적으로 R_uSiO_(4-u)/2로 나타내어지고, 여기서, u는 M, D, T, 및 Q에 대해 각각 3, 2, 1, 및 0이고, R은 독립적으로 선택된 히드로카르빌기이다. M, D, T, Q는 분자 구조의 나머지에 연결된 규소 원자와 공유 결합된 1개(모노), 2개(디), 3개(트리), 또는 4개(쿼드) 산소 원자를 나타낸다.

제1 조성물

제1 조성물은 실리콘 조성물로 지칭될 수 있다. 다양한 실시형태에서, 절연층(38)은: 적어도 하나의 A) 분자 당 적어도 2개의 규소-결합된 에틸렌성 불포화기를 갖는 오르가노폴리실록산 및 A') 분자 당 적어도 2개의 규소-결합된 히드록시기를 갖는 오르가노폴리실록산; B) 분자 당 적어도 2개의 규소-결합된 수소 원자를 갖는 오르가노규소; 및 C) 촉매의 반응 생성물을 포함한다.

특정 실시형태에서, 제1 조성물은 성분 A)를 포함한다. 추가 실시형태에서, 제1 조성물은 성분 A)를 포함하고 성분 A')를 실질적으로 또는 완전히 함유하지 않는다. 다른 실시형태에서, 제1 조성물은 성분 A')를 포함한다. 추가 실시형태에서, 제1 조성물은 성분 A)를 포함하고 성분 A')를 실질적으로 또는 완전히 함유하지 않는다. 이들 성분 및 다른 선택적인 성분은 하기에 설명된다.

다양한 실시형태에서, 실리콘 조성물은 히드로실릴화-경화성 실리콘 조성물, 축합-경화성 실리콘 조성물, 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된다. 이러한 실시예들에서, 실리콘 조성물은 일반적으로 경화 조건에 대한 노출을 통해 경화될 수 있다. 당업계에서 이해되는 바와 같이, 이러한 실리콘 조성물은 열에 대한 노출, 수분에 대한 노출 등과 같은 상이한 경화 조건을 통해 경화될 수 있다. 또한, 경화 조건에 대한 노출은 다른 유형의 실리콘 조성물들을 경화시키거나 경화를 시작할 수 있다. 예를 들어, 히드로실릴화-경화성 및 축합-경화성 실리콘 조성물을 경화시키거나 경화를 개시하는 데 열이 이용될 수 있다. 제1 조성물은 히드로실릴화-경화성 성분 및 축합-경화성 성분 양쪽 모두를 갖는 이중-경화 시스템일 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 이들 실시형태에서, 실리콘 조성물은 히드로실릴화-경화, 축합-경화 또는 양쪽 모두를 위한 종래 촉매를 포함할 수 있다. 당업자는 히드로실릴화-경화성 실리콘 조성물이 또한 부가-경화성 실리콘 조성물로 지칭될 수 있음을 인식한다. 이러한 반응 및 이의 성분은 당업계에서 이해된다. 예를 들어, 다양한 축합 반응, 메카니즘 및 그 성분이 미국 특허 제7,064,173호에 예시되어 있다.

다양한 실시형태에서, 25℃의 온도에서, 제1 조성물은 통상적으로 절연층(38)을 형성하기 위한 반응 전에 유동성 액체이다. 일반적으로, 제1 조성물은 25℃에서 10 내지 30,000,000 mPa·s, 대안적으로 10 내지 10,000,000 mPa·s, 대안적으로 100 내지 1,000,000 mPa·s, 및 대안적으로 100 내지 100,000 mPa·s의 점도를 갖는다. 점도는 당업계에서 이해되는 바와 같이 Brookfield LV DV-E 점도계를 통해 25℃에서 측정될 수 있다. 점도가 너무 높으면 제1 조성물을 다루거나 도포하기 어려울 수 있다.

상기 도입된 바와 같이, 다양한 실시형태에서, 절연층(38)은 발포 실온 가황("RTV") 실리콘을 포함한다. 특정 실시형태에서, 절연층(38)은 부가 경화성 RTV 실리콘을 포함한다.

적합한 실리콘 발포체, 시스템, 조성물, 제형 및 이의 성분의 구체적인 예는 하기로부터 상업적으로 이용 가능하다: Dow Chemical Company로부터의 상품명 SILASTIC™ 및 DOWSIL™, 예컨대 SILASTIC™ 8257 Silicone Foam, DOWSIL™ 3-6548 RTV Silicone Foam, DOWSIL™ 3-8209 Silicone Foam, DOWSIL™ 3-8219 RF Silicone Foam, 및 DOWSIL™ 3-8259 RF Silicone Foam; Wacker Chemie AG로부터의 상품명 ELASTOSIL®, 예컨대 Momentive RTF 7000 및 Momentive RTF 8510과 같은 Momentive Performance Materials Inc.; ELASTOSIL® SC 835 A/B; Specified Technologies Inc.("STI")로부터의 상품명 PENSIL®, 예컨대 PENSIL® PEN200 Silicone Foam; Elkem Silicones로부터의 상품명 BLUESIL™, 예컨대 BLUESIL ™ FR 1593 A/B Foam; Rogers Corporation으로부터의 상품명 BISCO®; 및 Silicone Solutions로부터의 예컨대 SS-2001 Fire Barrier Silicone RTV Foam.

히드로실릴화-경화성 조성물

특정 실시형태에서, 실리콘 조성물은 히드로실릴화-경화성 실리콘 조성물이거나 이를 포함한다. 이들 실시형태에서, 히드로실릴화-경화성 실리콘 조성물은 A) 분자 당 적어도 2개의 규소-결합된 에틸렌성 불포화기를 갖는 오르가노폴리실록산; B) 분자 당 적어도 2개의 규소-결합된 수소 원자를 갖는 오르가노히드로겐실록산; 및 C) 히드로실릴화 촉매;를 포함하거나 이들로 필수적으로 구성된다. 많은 실시형태에서, 히드로실릴화-경화성 실리콘 조성물은 적어도 1개의 발포제를 포함한다.

성분 A)는 대안적으로 에틸렌계 불포화로 지칭될 수 있는, 분자 당 적어도 2개의 지방족 불포화기를 포함한다. 성분 A)는 한정되지 않으며, 적어도 2개의 지방족 불포화기를 갖는 임의의 불포화 화합물일 수 있다. 다양한 실시형태에서, 성분 A)는 분자 당 적어도 3개의 규소-결합된 에틸렌성 불포화기를 갖는다. 특정 실시형태에서, 성분 A)는 실록산을 포함한다. 다른 실시형태에서, 성분 A)는 실리콘-유기 하이브리드, 또는 오르가노규소 화합물을 포함한다. 성분 A)의 다양한 실시형태 및 예는 하기에 개시된다.

성분 A)의 지방족 불포화기는 성분 A)의 말단, 펜던트 또는 양쪽 위치에 있을 수 있다. 예를 들어, 지방족 불포화기는 알케닐기 및/또는 알키닐기일 수 있다. 알케닐기는 비닐, 알릴, 프로페닐 및 헥세닐로 예시되지만, 이에 한정되지 않는다. 알키닐은 에티닐, 프로피닐 및 부티닐로 예시되지만, 이에 한정되지 않는다.

특정 실시형태에서, 성분 A)는 하기 평균 화학식의 오르가노폴리실록산을 포함한다:

R⁵ _fSiO_(4-f)/2

상기 식에서 각각의 R⁵는 독립적으로 선택된 치환 또는 비치환된 히드로카르빌기로, 단 각 분자에서 적어도 2개의 R⁵기는 지방족 불포화기이고, f는 0 < f ≤ 3.2가 되도록 선택된다.

오르가노폴리실록산에 대한 상기 평균 화학식은 (R⁵ ₃SiO_1/2)_w(R⁵ ₂SiO_2/2)_x(R⁵SiO_3/2)_y(SiO_4/2)_z로 대안적으로 표기될 수 있고, 여기서 R⁵ 및 그 조건은 상기에 정의되어 있고, w, x, y, 및 z는 독립적으로 ≥0 내지 ≤1이고, 단 w+x+y+z=1이다. 당업자는 이러한 M, D, T 및 Q 단위 및 이들의 몰 분율이 상기 평균 화학식에서 아래 첨자 f에 어떻게 영향을 미치는지를 이해한다. T 및 Q 단위 (아래 첨자 y 및 z에 의해 표시됨)는 통상적으로 실리콘 수지에 존재하는 반면, 아래 첨자 x에 의해 표시된 D 단위는 통상적으로 실리콘 중합체에 존재한다(그리고, 또한 실리콘 수지에도 존재할 수 있음).

각각의 R⁵는 상기 도입된 바와 같이 독립적으로 선택되며, 선형, 분지형, 시클릭 또는 이들의 조합일 수 있다. 시클릭 히드로카르빌기는 포화된 또는 비컨쥬게이션된(non-conjugated) 시클릭기뿐만 아니라 아릴기를 포함한다. 아릴기는 모노시클릭 또는 폴리시클릭일 수 있다. 선형 및 분지형 히드로카르빌기는 독립적으로 포화되거나 불포화될 수 있다. 선형 및 시클릭 히드로카르빌기의 조합의 일례는 아르알킬기이다. 치환 및 비치환된 히드로카르빌기의 예는 R에 대해 상기에 도입되어 있다. 지방족 불포화기(들)의 예는 또한 상기에 도입된다.

특정 실시형태에서, 오르가노폴리실록산은 실질적으로 선형이거나, 대안적으로 선형이다. 이들 실시형태에서, 실질적으로 선형인 오르가노폴리실록산은 하기의 평균 화학식을 가질 수 있다:

R⁵ _f'SiO_(4-f')/2

상기 식에서 각각의 R⁵ 및 이것의 조건은 상기에 정의되어 있고, f'는 1.9 ≤ f' ≤ 2.2가 되도록 선택된다.

이들 실시형태에서, 25℃의 온도에서, 실질적으로 선형인 오르가노폴리실록산은 통상적으로 유동성 액체이거나 경화되지 않은 고무의 형태이다. 일반적으로, 실질적으로 선형인 오르가노폴리실록산은 25℃에서 10 내지 30,000,000 mPa·s, 대안적으로 10 내지 10,000,000 mPa·s, 대안적으로 100 내지 1,000,000 mPa·s, 및 대안적으로 100 내지 100,000 mPa·s의 점도를 갖는다. 점도는 당업계에서 이해되는 바와 같이 Brookfield LV DV-E 점도계를 통해 25℃에서 측정될 수 있다.

오르가노폴리실록산이 실질적으로 선형이거나 선형인 구체적인 실시형태에서, 오르가노폴리실록산은 하기의 평균 화학식을 가질 수 있다:

(R⁵ ₃SiO_1/2)_m'(R⁵ ₂SiO_2/2)_n'(R⁵SiO_3/2)_o

상기 식에서 각각의 R⁵는 독립적으로 선택되고 상기에 정의되어 있으며 (각 분자에서, 적어도 2개의 R⁵기는 지방족 불포화기인 조건을 포함함), 및 m'≥2, n'≥2, 및 o≥0이다. 구체적인 실시형태에서, m'는 2 내지 10, 대안적으로 2 내지 8, 대안적으로 2 내지 6이다. 이들 또는 다른 실시형태에서, n'는 2 내지 1,000, 대안적으로 2 내지 500, 대안적으로 2 내지 200이다. 이들 또는 다른 실시형태에서, o는 0 내지 500, 대안적으로 0 내지 200, 대안적으로 0 내지 100이다.

오르가노폴리실록산이 실질적으로 선형인 경우, 대안적으로 선형인 경우, 규소-결합된 지방족 불포화기는 펜던트, 말단 또는 펜던트와 말단 위치 양쪽 모두에 있을 수 있다. 펜던트 규소-결합된 지방족 불포화기를 갖는 오르가노폴리실록산의 구체예로서, 오르가노폴리실록산은 하기의 평균 화학식을 가질 수 있다:

(CH₃)₃SiO[(CH₃)₂SiO]_n' [(CH₃)ViSiO]_m'Si(CH₃)₃

상기 식에서 n' 및 m'은 상기 정의되어 있고, Vi는 비닐기를 나타낸다. 이 평균 화학식과 관련하여, 당업자는 임의의 메틸기가 비닐 또는 치환된 또는 비치환된 히드로카르빌기로 대체될 수 있고, 적어도 2개의 지방족 불포화기가 분자 당 존재하는 한, 임의의 비닐기가 임의의 에틸렌성 불포화기로 대체될 수 있다는 것을 알고 있다. 대안적으로, 말단 규소-결합된 지방족 불포화기를 갖는 오르가노폴리실록산의 구체예로서, 오르가노폴리실록산은 하기의 평균 화학식을 가질 수 있다:

Vi(CH₃)₂SiO[(CH₃)₂SiO]_n'Si(CH₃)₂Vi

상기 식에서 n' 및 Vi는 상기 정의되어 있다. 규소-결합된 비닐기로 종결된 디메틸 폴리실록산은, 단독으로 또는 바로 위에 개시된 디메틸, 메틸-비닐 폴리실록산과 조합하여, 사용될 수 있다. 이 평균 화학식과 관련하여, 당업자는 임의의 메틸기가 비닐 또는 치환된 또는 비치환된 히드로카르빌기로 대체될 수 있고, 적어도 2개의 지방족 불포화기가 분자 당 존재하는 한, 임의의 비닐기가 임의의 에틸렌성 불포화기로 대체될 수 있다는 것을 알고 있다. 상기 적어도 2개의 규소-결합된 지방족 불포화기가 펜던트 및 말단 양쪽 다일 수 있기 때문에, 성분 A)는 하기의 평균 화학식을 가질 수 있다:

Vi(CH₃)₂SiO[(CH₃)₂SiO]_n'[(CH₃)ViSiO]_m'SiVi(CH₃)₂

상기 식에서 n', m' 및 Vi는 상기에 정의되어 있다.

실질적으로 선형인 오르가노폴리실록산은, 양쪽 분자 말단에서 디메틸비닐실록시기로 캡핑된 디메틸폴리실록산, 양쪽 분자 말단에서 디메틸비닐실록시기로 캡핑된 메틸페닐폴리실록산, 양쪽 분자 말단에서 디메틸비닐실록시기로 캡핑된 디메틸실록산 및 메틸페닐실록산의 공중합체, 양쪽 분자 말단에서 디메틸비닐실록시기로 캡핑된 메틸페닐실록산 및 메틸비닐실록산의 공중합체, 양쪽 분자 말단에서 디메틸비닐실록시기로 캡핑된 디페닐실록산 및 메틸비닐실록산의 공중합체, 양쪽 분자 말단에서 디메틸비닐실록시기로 캡핑된 디메틸실록산, 메틸페닐실록산, 및 메틸비닐실록산의 공중합체, 양쪽 분자 말단에서 트리메틸실록시기로 캡핑된 메틸페닐실록산 및 메틸비닐실록산의 공중합체, 양쪽 분자 말단에서 트리메틸실록시기로 캡핑된 디페닐실록산 및 메틸비닐실록산의 공중합체, 및 양쪽 분자 말단에서 트리메틸실록시기로 캡핑된 디메틸실록산, 메틸페닐실록산, 및 메틸비닐실록산의 공중합체로 예시될 수 있다.

이들 또는 다른 실시형태에서, 성분 A)는 수지성 오르가노폴리실록산일 수 있다. 이들 실시형태에서, 수지성 오르가노폴리실록산은 하기의 평균 화학식을 가질 수 있다:

R⁵ _f''SiO_(4-f'')/2

상기 식에서 각각의 R⁵ 및 이것의 조건은 상기에 정의되어 있으며, 여기서 f''는 0.5 ≤ f'' ≤ 1.7가 되도록 선택된다.

수지성 오르가노폴리실록산은 분지형 또는 3차원 네트워크 분자 구조를 갖는다. 25℃에서, 수지성 오르가노폴리실록산은 액체 또는 고체 형태일 수 있으며, 선택적으로는 담체에 분산되어, 수지성 오르가노폴리실록산을 그 안에서 용해 및/또는 분산시킬 수 있다.

구체적인 실시형태에서, 수지성 오르가노폴리실록산은 T 단위만을 포함하는 오르가노폴리실록산, T 단위 및 다른 실록시 단위 (예를 들어, M, D 및/또는 Q 실록시 단위)를 조합하여 포함하는 오르가노폴리실록산, 또는 Q 단위 및 다른 실록시 단위 (즉, M, D 및/또는 T 실록시 단위)를 조합하여 포함하는 오르가노폴리실록산으로 예시될 수 있다. 통상적으로, 수지성 오르가노폴리실록산은 T 및/또는 Q 단위를 포함한다. 수지성 오르가노폴리실록산의 구체적인 예는 비닐-말단의 실세스퀴옥산이다.

오르가노폴리실록산은 상이한 구조의 것을 포함하는 상이한 오르가노폴리실록산의 조합 또는 혼합물을 포함할 수 있다. 특정 실시형태에서, 성분 A)는 주요 성분으로서 하나 이상의 선형 오르가노폴리실록산을 포함한다.

상기 기재된 바와 같이, 특정 실시형태에서, 성분 A')는 또한 포함될 수 있다. 규소-결합된 히드록시기를 갖는 적합한 오르가노폴리실록산 A')의 예는 성분 A)와 함께 상기 기재된 바와 같지만 규소-결합된 에틸렌성 불포화기는 규소-결합된 히드록시기로 대체된다.

성분 B)는 분자 당 적어도 2개의 규소-결합된 수소 원자를 포함한다. 다양한 실시형태에서, 성분 B)는 분자 당 적어도 3개의 규소-결합된 수소 원자를 갖는다. 성분 B)는 선형, 분지형, 시클릭, 수지성일 수 있거나, 이러한 구조의 조합을 가질 수 있다. 비시클릭 폴리실란 및 폴리실록산에서, 규소-결합된 수소 원자들은 말단, 펜던트 또는 말단과 펜던트 위치 양쪽 모두에 위치될 수 있다. 시클로실란 및 시클로실록산은 통상적으로 3 내지 12개의 규소 원자, 대안적으로 3 내지 10개의 규소 원자, 대안적으로 3 내지 4개의 규소 원자를 갖는다.

특정 실시형태에서, 성분 B)는 화학식 R⁸ _4-sSiH_s의 것이고, 여기서 R⁸는 독립적으로 선택되고, 임의의 규소-결합된 기일 수 있고, s는 1 ≤ s ≤ 4이 되도록 선택된다. 통상적으로, s는 1, 2, 또는 3, 대안적으로 1 또는 2이다. 각각의 R⁸는 통상적으로, 독립적으로, 치환된 또는 비치환된 히드로카르빌기이다. 그러나, R⁸는 성분 B)가 여전히 규소-결합된 수소 원자를 통해 히드로실릴화를 겪을 수 있는 한 임의의 규소-결합된 기일 수 있다. 예를 들어, R⁸는 할로겐일 수 있다. 성분 B)가 실란 화합물인 경우, 성분 B)는 모노실란, 디실란, 트리실란 또는 폴리실란일 수 있다.

이들 및 다른 실시형태에서, 성분 B)는 화학식: H_g'R⁹ _3-g'Si-R¹⁰-SiR⁹ ₂H의 오르가노규소 화합물일 수 있고, 여기서, 각각의 R⁹는 독립적으로 선택된 치환 또는 비치환된 히드로카르빌기이고, g'는 0 또는 1이고, R¹⁰는 2가 연결기이다. R¹⁰은 실록산 사슬(예를 들어, -R⁹ ₂SiO-, -R⁹HSiO-, 및/또는 -H₂SiO- D 실록시 단위를 포함)일 수 있거나 2가 탄화수소기일 수 있다. 통상적으로, 2가 탄화수소기는 지방족 불포화가 없다. 2가 탄화수소기는 선형, 시클릭, 분지형, 방향족 등일 수 있거나, 이러한 구조의 조합을 가질 수 있다.

이들 또는 다른 실시형태에서, 성분 B)는 디실록산, 트리실록산 또는 폴리실록산일 수 있는 오르가노히드로겐실록산을 포함한다. 성분 B)로서 사용하기에 적합한 오르가노히드로겐실록산의 예는 이에 한정되지는 않지만 하기 화학식을 갖는 실록산을 포함한다: PhSi(OSiMe₂H)₃, Si(OSiMe₂H)₄, MeSi(OSiMe₂H)₃, 및 Ph₂Si(OSiMe₂H)₂, 여기서 Me는 메틸이고, Ph는 페닐이다. 성분 B)의 목적에 적합한 오르가노히드로겐실록산의 추가적인 예는 1,1,3,3-테트라메틸디실록산, 1,1,3,3-테트라페닐디실록산, 페닐트리스(디메틸실록시)실란, 1,3,5-트리메틸시클로트리실록산, 트리메틸실록시-말단의 폴리(메틸히드로겐실록산), 트리메틸실록시-말단의 폴리(디메틸실록산/메틸히드로겐실록산), 및 디메틸히드로겐실록시-말단의 폴리(메틸히드로겐실록산)을 포함한다.

성분 B)가 오르가노히드로겐실록산을 포함하는 경우, 성분 B)가 적어도 2개의 규소-결합된 수소 원자를 포함하는 한, 성분 B)는 M, D, T 및/또는 Q 실록시 단위의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 이들 실록시 단위는 다양한 방식으로 조합되어 시클릭, 선형, 분지형 및/또는 수지성 (3차원 네트워크) 구조를 형성할 수 있다. 성분 B)는 M, D, T 및 / 또는 Q 단위의 선택에 따라 단량체, 중합체, 올리고머, 선형, 분지형, 시클릭 및/또는 수지성일 수 있다.

성분 B)는 상기 제시된 실록시 단위와 관련하여 적어도 2개의 규소-결합된 수소 원자를 포함하기 때문에, 성분 B)는 임의의 규소-결합된 수소 원자를 포함하지 않는 실록시 단위와 선택적으로 조합된, 규소-결합된 수소 원자를 포함하는 하기의 실록시 단위 중 임의의 것을 포함할 수 있다: (R⁹ ₂HSiO_1/2), (R⁹H₂SiO_1/2), (H₃SiO_1/2), (R⁹HSiO_2/2), (H₂SiO_2/2), 및/또는 (HSiO_3/2), 여기서 R⁹는 독립적으로 선택되고 상기 정의된다.

구체적인 실시형태에서, 예를 들어 성분 B)가 선형인 경우, 성분 B)는 하기의 평균 화학식을 가질 수 있다:

(R¹¹ ₃SiO_1/2)_e''(R⁹ ₂SiO_2/2)_f'''(R⁹HSiO_2/2)_g'',

상기 식에서 각각의 R¹¹는 독립적으로 수소 또는 R⁹이고, 각각의 R⁹는 독립적으로 선택되고 상기에 정의되어 있고, e''≥2, f'''≥0, 및 g''≥2이다. 구체적인 실시형태에서, e''는 2 내지 10, 대안적으로 2 내지 8, 대안적으로 2 내지 6이다. 이들 또는 다른 실시형태에서, f'''는 0 내지 1,000, 대안적으로 1 내지 500, 대안적으로 1 내지 200이다. 이들 또는 다른 실시형태에서, g''는 2 내지 500, 대안적으로 2 내지 200, 대안적으로 2 내지 100이다.

일 실시형태에서, 상기 B)는 선형이고, 2개 이상의 펜던트 규소-결합된 수소 원자를 포함한다. 이들 실시형태에서, 성분 B)는 하기 평균 화학식을 갖는 디메틸, 메틸-히드로겐 폴리실록산일 수 있다:

(CH₃)₃SiO[(CH₃)₂SiO]_f'''[(CH₃)HSiO]_g''Si(CH₃)₃

상기 식에서 f''' 및 g''는 상기에 정의된다.

이들 또는 다른 실시형태에서, 성분 B)는 선형이고, 말단 규소-결합된 수소 원자를 포함한다. 이들 실시형태에서, 성분 B)는 하기 평균 화학식을 갖는 SiH 말단 디메틸 폴리실록산일 수 있다:

H(CH₃)₂SiO[(CH₃)₂SiO]_f'''Si(CH₃)₂H

상기 식에서 f'''는 상기에서 정의한 바와 같다. SiH 말단 디메틸 폴리실록산은 단독으로, 또는 바로 위에 개시된 디메틸, 메틸-히드로겐 폴리실록산과 조합하여, 사용될 수 있다. 또한, SiH 말단 디메틸 폴리실록산은 하나의 규소-결합된 수소 원자만을 가질 수 있도록 SiH 말단 디메틸 폴리실록산은 하나의 트리메틸실록시 말단을 가질 수 있다. 대안적으로 여전히, 성분 B)는 펜던트 및 말단 규소-결합된 수소 원자 양쪽 모두를 포함할 수 있다.

이들 실시형태에서, 25℃의 온도에서, 실질적으로 선형인 오르가노히드로겐폴리실록산은 통상적으로 유동성 액체이거나 또는 경화되지 않은 고무의 형태를 갖는다. 일반적으로, 실질적으로 선형인 오르가노히드로겐폴리실록산은 25℃에서 10 내지 30,000,000 mPa·s, 대안적으로 10 내지 10,000,000 mPa·s, 대안적으로 100 내지 1,000,000 mPa·s, 및 대안적으로 100 내지 100,000 mPa·s의 점도를 갖는다. 점도는 당업계에서 이해되는 바와 같이 Brookfield LV DV-E 점도계를 통해 25℃에서 측정될 수 있다.

특정 실시형태에서, 성분 B)는 하기 평균 화학식 중 하나를 가질 수 있다:

(R¹¹ ₃SiO_1/2)_e''(R⁹ ₂SiO_2/2)_f'''(R⁹HSiO_2/2)_g''(R⁹SiO_3/2)_h,

(R¹¹ ₃SiO_1/2)_e''(R⁹ ₂SiO_2/2)_f'''(R⁹HSiO_2/2)_g(SiO_4/2)_i,

(R¹¹ ₃SiO_1/2)_e''(R⁹ ₂SiO_2/2)_f'''(R⁹HSiO_2/2)_g''(R⁹SiO_3/2)_h(SiO_4/2)_i,

상기 식에서 각각의 R¹¹ 및 R⁹은 독립적으로 선택되고 상기에 정의되어 있고, e', f'', 및 g'는 상기 정의되어 있으며, h≥0, 및 i는 ≥0이다.

성분 B)에 대한 상기 평균 화학식의 일부는 성분 B)가 T 실록시 단위 (아래 첨자 h에 의해 표시) 및/또는 Q 실록시 단위 (아래 첨자 i에 의해 표시)를 포함하는 경우 수지성이다. 성분 B)가 수지성인 경우, 성분 B)는 통상적으로 M 실록시 단위 및/또는 D 실록시 단위와 조합된, T 실록시 단위 및/또는 Q 실록시 단위를 포함하는 공중합체이다. 예를 들어, 오르가노히드로겐폴리실록산 수지는 DT 수지, MT 수지, MDT 수지, DTQ 수지, MTQ 수지, MDTQ 수지, DQ 수지, MQ 수지, DTQ 수지, MTQ 수지, 또는 MDQ 수지일 수 있다.

성분 B)가 수지성이거나 오르가노폴리실록산 수지를 포함하는 다양한 실시형태에서, 성분 B)는 통상적으로 하기 화학식을 갖는다:

(R¹² ₃SiO_1/2)_j'(R¹² ₂SiO_2/2)_k'(R¹²SiO_3/2)_l'(SiO_4/2)_m'

상기 식에서 각각의 R¹²는 독립적으로 H이거나 치환 또는 비치환된 히드로카르빌기이고, 단, 한 분자에서 적어도 1개의 R¹²는 H이고; 0≤j'≤1; 0≤k'≤1;0≤l'≤1; 그리고 0≤m''≤1이고; 단, j'+k'+l'+m''=1이다.

특정 실시형태에서, 성분 B)는 일반적으로 화학식 (R¹² ₂SiO)_r'(R¹²HSiO)_s', 여기서 R¹²는 독립적으로 선택되고 상기 정의되어 있으며, r'는 0 내지 7의 정수이고, s'는 3 내지 10의 정수인 것으로 나타낸 알킬히드로겐 시클로실록산 또는 알킬히드로겐 디알킬 시클로실록산 공중합체를 포함할 수 있다. 이러한 유형의 적합한 오르가노히드로겐실록산의 구체적인 예는 (OSiMeH)₄, (OSiMeH)₃(OSiMeC₆H₁₃), (OSiMeH)₂(OSiMeC₆H₁₃)₂, 및 (OSiMeH)(OSiMeC₆H₁₃)₃를 포함하고, 여기서 Me는 메틸(-CH₃)을 나타낸다. 성분 B)는 단일 규소 히드라이드 화합물 또는 2개 이상의 상이한 규소 히드라이드 화합물을 포함하는 조합물일 수 있다.

조성물은 조성물의 바람직한 특성 및 그로부터 형성된 발포체에 따라 다양한 양 또는 비로 성분 A) 및 B)를 포함할 수 있다. 다양한 실시형태에서, 조성물은 0.3 내지 5, 대안적으로 0.6 내지 3의 지방족 불포화기에 대한 규소-결합된 수소 원자의 몰비를 제공하는 양으로 성분 A) 및 B)를 포함한다.

히드로실릴화 촉매 C)는 오르가노폴리실록산 A)과 오르가노규소 화합물 B) 사이의 반응을 촉진하는 적어도 1개의 히드로실릴화 촉매를 포함한다. 히드로실릴화 촉매 C)는 백금족 금속(즉, 백금, 로듐, 루테늄, 팔라듐, 오스뮴 및 이리듐) 또는 백금족 금속을 함유하는 화합물을 포함하는 주지된 히드로실릴화 촉매들 중 어느 하나일 수 있다. 통상적으로, 백금족 금속은 히드로실릴화 반응에서의 높은 활성에 기초하여 백금이다.

C)에 적합한 구체적인 히드로실릴화 촉매는 윌링(Willing)에 의해 미국 특허 번호 제3,419,593호에 개시된 클로로백금산 및 특정 비닐 함유 오르가노실록산의 복합물들을 포함한다. 이 유형의 촉매는 클로로백금산과 1,3-디에테닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산의 반응 생성물이다.

히드로실릴화 촉매 C)는 또한 그 표면에 백금족 금속을 갖는 고체 지지체를 포함하는 지지된 히드로실릴화 촉매일 수 있다. 지지된 촉매는 예를 들어 반응 혼합물을 필터링함으로써 오르가노폴리실록산으로부터 편리하게 분리될 수 있다. 지지된 촉매들의 예들은 탄소 상의 백금, 탄소 상의 팔라듐, 탄소 상의 루테늄, 탄소 상의 로듐, 실리카 상의 백금, 실리카 상의 팔라듐, 알루미나 상의 백금, 알루미나 상의 팔라듐 및 알루미나 상의 루테늄을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.

촉매는 백금 금속, 실리카 겔 또는 분말 차콜과 같은 담체 상에 증착된 백금 금속, 또는 백금족 금속의 화합물 또는 착물일 수 있다. 통상적인 촉매는 미국 특허 제6,605,734호에 기재된 바와 같이 디비닐테트라메틸디실록산 또는 알켄-백금-실릴 착물과 같은 지방족 불포화 오르가노규소 화합물과 클로로플라틴산의 반응을 포함하는 방법에 의해 수득된 백금-함유 촉매 및/또는 무수 형태 또는 헥사히드레이트 형태의 클로로플라틴산을 포함한다. 예는 하기이다: (COD)Pt(SiMeCl₂)₂, 여기서 "COD"는 1,5-시클로옥타디엔이다. 이들 알켄-백금-실릴 착물은, 예를 들어 0.015 몰의 (COD)PtCl₂를 0.045 몰의 COD 및 0.0612 몰의 HMeSiCl₂와 혼합하여 제조될 수 있다.

하나의 적합한 백금 촉매 유형은 미국 특허 제3,715,334호 및 제3,814,730호에 기재된 Karstedt 촉매이다. Karstedt 촉매는 통상적으로 톨루엔과 같은 용매 중 약 1 중량%의 백금을 함유하는 백금 디비닐 테트라메틸 디실록산 착물이다. 또 다른 적합한 백금 촉매 유형은 클로로플라틴산 및 말단 지방족 불포화기를 함유하는 오르가노규소 화합물의 반응 생성물이다(미국 특허 제3,419,593호에 기재됨).

추가로 또는 대안적으로, 히드로실릴화 촉매 C)는 또한 열가소성 수지에 캡슐화된 백금족 금속을 포함하는 마이크로캡슐화된 백금족 금속 함유 촉매일 수 있다. 마이크로 캡슐화된 히드로실릴화 촉매를 포함하는 히드로실릴화-경화성 실리콘 조성물은 주변 조건 하에서 연장된 기간, 통상적으로 수개월 또는 그 이상 동안 안정하지만, 열가소성 수지(들)의 융점 또는 연화점 이상의 온도들에서 비교적 빠르게 경화된다. 마이크로 캡슐화된 히드로실릴화 촉매 및 이들을 제조하는 방법은 미국 특허 번호 제4,766,176호 및 그에 인용된 참고문헌들, 및 미국 특허 번호 제5,017,654호에 예증된 바와 같이, 당업계에 주지되어 있다. 히드로실릴화 촉매 C)는 구조, 형태, 백금족 금속, 복합 리간드 및 열가소성 수지와 같은, 적어도 하나의 특성이 상이한 둘 이상의 상이한 촉매들을 포함하는 단일 촉매 또는 혼합물일 수 있다.

촉매는 촉매량으로, 즉 원하는 조건에서 반응 또는 경화를 촉진시키기에 충분한 양 또는 수량으로, 조성물 내에 존재한다. 다양한 수준의 촉매가 반응 속도 및 경화 동역학을 조정하는 데 사용될 수 있다. 촉매의 촉매량은 0.01 ppm 초과일 수 있고, 1,000 ppm 초과(예를 들어, 최대 10,000 ppm 이상)일 수 있다. 특정 실시형태에서, 촉매의 촉매량은 5,000 ppm 미만, 대안적으로 2,000 ppm 미만, 및 대안적으로 1,000 ppm 미만이다(그러나 어떠한 경우에도 0 ppm 초과임). 구체적인 실시형태에서, 촉매량의 촉매는 조성물의 중량을 기준으로 0.01 내지 1,000 ppm, 대안적으로 0.01 내지 100 ppm, 및 대안적으로 0.01 내지 50 ppm 범위의 금속일 수 있다. 범위는 촉매 내의 금속 함량에만 관련되거나 촉매 전체 (이것의 리간드 포함)와 관련될 수 있다. 특정 실시형태에서, 이들 범위는 촉매 내 금속 함량에만 관련된다.

축합-경화성 조성물

특정 실시형태에서, 실리콘 조성물은 축합-경화성 실리콘 조성물이거나 이를 포함한다. 이들 실시형태에서, 축합-경화성 실리콘 조성물은 하기를 포함하거나 필수적으로 구성된다: (A') 분자 당 평균 적어도 2개의 규소-결합된 히드록실 또는 가수 분해성기를 갖는 오르가노폴리실록산; (B') 분자 당 평균 적어도 2개의 규소-결합된 수소 원자, 히드록시기 또는 가수 분해성기를 갖는 오르가노규소 화합물; 및 (C') 축합 촉매. 임의의 파라미터 또는 조건이 본 발명의 방법 또는 이의 임의의 개별 단계 동안 선택적으로 제어될 수 있지만, 주변 조건의 상대 습도 및/또는 수분 함량은 축합-경화성 실리콘 조성물의 경화 속도에 더 영향을 미치도록 선택적으로 제어될 수 있다. 다양한 실시형태에서, 본원에 기재된 히드록시기는 히드록실기로 추가로 정의된다.

특정 실시형태에서, 오르가노폴리실록산 (A')은 분자 당 평균 적어도 2개의 규소-결합된 히드록시기를 가지며 오르가노규소 화합물 (B')은 분자 당 평균 적어도 2개의 규소-결합된 수소 원자를 갖는다. 이러한 성분 간의 반응은 일반적으로 발포체에 대한 발포제 역할을 하는 수소 가스를 생성한다.

규소-결합된 히드록시기를 갖는 적합한 오르가노폴리실록산 (A')의 예는 성분 A)로 상기 기재된 바와 같지만 규소-결합된 에틸렌성 불포화기는 규소-결합된 히드록실 또는 가수 분해성기로 대체된다. 규소-결합된 수소 원자를 갖는 적합한 오르가노규소 화합물 (B')의 예는 성분 B)와 함께 상기에 기재된 바와 같다.

오르가노폴리실록산 (A') 및 오르가노규소 화합물 (B')는 독립적으로 선형, 분지형, 시클릭 또는 수지성일 수 있다. 특히, 오르가노폴리실록산 (A') 및 오르가노규소 화합물 (B')는 상기에 개시된 오르가노폴리실록산 (A) 및 오르가노규소 화합물 (B)에서와 같이, M, D, T 및 Q 단위의 임의의 조합을 포함할 수 있다.

특정 실시형태에서, 오르가노폴리실록산 (A') 및 오르가노규소 화합물 (B') 중 하나는 통상적으로 M 및/또는 D 단위와 조합된 T 및/또는 Q 단위를 포함하는 실리콘 수지를 포함한다. 오르가노폴리실록산 (A') 및/또는 오르가노규소 화합물 (B')가 실리콘 수지를 포함하는 경우, 실리콘 수지는 DT 수지, MT 수지, MDT 수지, DTQ 수지, MTQ 수지, MDTQ 수지, DQ 수지, MQ 수지, DTQ 수지, MTQ 수지, 또는 MDQ 수지일 수 있다. 일반적으로, 축합-경화성 실리콘 조성물이 수지를 포함하는 경우, 생성된 절연층(38)은 증가된 강성을 가질 것이다.

대안적으로, 다른 실시형태에서, 오르가노폴리실록산 (A') 및/또는 오르가노규소 화합물 (B')는 반복 D 단위를 포함하는 오르가노폴리실록산이다. 이러한 오르가노폴리실록산은 실질적으로 선형이지만 T 및/또는 Q 단위에 기인하는 일부 분지를 포함할 수 있다. 대안적으로, 이러한 오르가노폴리실록산은 선형이다. 이들 실시형태에서, 생성된 절연층(38)은 탄성이다.

오르가노폴리실록산 (A') 및 오르가노규소 화합물 (B')의 규소-결합된 히드록시기 및 규소-결합된 수소 원자, 히드록시기 또는 가수 분해성기는 각각 독립적으로 펜던트, 말단 또는 양쪽 위치에 있을 수 있다.

당업계에 공지된 바와 같이, 규소-결합된 히드록시기는 규소-결합된 가수 분해성기를 가수분해함으로써 생성된다. 이러한 규소-결합된 히드록시기는 부산물로서 물과 실록산 결합을 형성하도록 축합될 수 있다.

가수 분해성기의 예는 다음의 규소-결합된 기: H, 할라이드기, 알콕시기, 알킬아미노기, 카르복시기, 알킬이미녹시기, 알케닐옥시기 또는 N-알킬아미도기를 포함한다. 알킬아미노기는 시클릭 아미노기일 수 있다.

구체적인 실시형태에서, 오르가노폴리실로산 (A')는 하기 일반식을 갖는다:

(R¹R³ ₂SiO_1/2)_w'(R³ ₂SiO_2/2)_x'(R³SiO_3/2)_y'(SiO_4/2)_z' _(II)

상기 식에서 각각의 R¹은 상기에 정의되고, 각각의 R³은 R¹ 및 히드록시기, 가수 분해성기 또는 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되며, 단 R³ 중 적어도 두 개는 히드록시기, 가수 분해성기 또는 이들의 조합이고, w', x', y', 및 z'는 w'+x'+y'+z'=1이 되도록 하는 몰 분율이다. 당업계에서 이해되는 바와 같이, 선형 오르가노폴리실록산의 경우, 아래 첨자 y' 및 z'는 일반적으로 0인 반면, 수지의 경우 아래 첨자 y' 및/또는 z'>0이다. 다양한 대안적인 실시예들이 w', x', y' 및 z'를 참조하여 하기에서 설명된다. 이들 실시형태에서, 아래 첨자 w'는 0 내지 0.9999, 대안적으로는 0 내지 0.999, 대안적으로는 0 내지 0.99, 대안적으로는 0 내지 0.9, 대안적으로는 0.9 내지 0.999, 대안적으로는 0.9 내지 0.999, 대안적으로 0.8 내지 0.99, 대안적으로는 0.6에서 0.99의 값을 가질 수 있다. 아래 첨자 x'는 통상적으로 0 내지 0.9, 대안적으로는 0 내지 0.45, 대안적으로는 0 내지 0.25의 값을 갖는다. 아래 첨자 y'는 통상적으로 0 내지 0.99, 대안적으로는 0.25 내지 0.8, 대안적으로는 0.5 내지 0.8의 값을 갖는다. 아래 첨자 z'는 통상적으로 0 내지 0.99, 대안적으로는 0 내지 0.85, 대안적으로는 0.85 내지 0.95, 대안적으로는 0.6 내지 0.85, 대안적으로는 0.4 내지 0.65, 대안적으로는 0.2 내지 0.5, 대안적으로는 0.1 내지 0.45, 대안적으로는 0 내지 0.25, 대안적으로는 0 내지 0.15의 값을 갖는다.

오르가노규소 화합물 (B')는 선형, 분지형, 시클릭, 또는 수지성일 수 있다. 일 실시형태에서, 오르가노규소 화합물 (B')는 화학식 R¹ _qSiX_4-q를 가지며, 여기서 R¹은 상기에 정의되고, X는 가수 분해성기이며, q는 0 또는 1이다.

오르가노규소 화합물 (B')의 구체적인 예는 MeSi(OCH₃)₃, CH₃Si(OCH₂CH₃)₃, CH₃Si(OCH₂CH₂CH₃)₃, CH₃Si[O(CH₂)₃CH₃]₃, CH₃CH₂Si(OCH₂CH₃)₃,C₆H₅Si(OCH₃)₃, C₆H₅CH₂Si(OCH₃)₃,C₆H₅Si(OCH₂CH₃)₃, CH₂=CHSi(OCH₃)₃, CH₂=CHCH₂Si(OCH₃)₃, CF₃CH₂CH₂Si(OCH₃)₃, CH₃Si(OCH₂CH₂OCH₃)₃, CF₃CH₂CH₂Si(OCH₂CH₂OCH₃)₃, CH₂=CHSi(OCH₂CH₂OCH₃)₃, CH₂=CHCH₂Si(OCH₂CH₂OCH₃)₃, C₆H₅Si(OCH₂CH₂OCH₃)₃, Si(OCH₃)_4, Si(OC₂H₅)₄, 및 Si(OC₃H₇)₄와 같은 알콕시 실란; CH₃Si(OCOCH₃)₃, CH₃CH₂Si(OCOCH₃)₃, 및 CH₂=CHSi(OCOCH₃)₃과 같은 오르가노아세톡시실란; CH₃Si[O-N=C(CH₃)CH₂CH₃]₃, Si[O-N=C(CH₃)CH₂CH₃]₄, 및 CH₂=CHSi[O-N=C(CH₃)CH₂CH₃]₃와 같은 오르가노이미노옥시실란; CH₃Si[NHC(=O)CH₃]₃ 및 C₆H₅Si[NHC(=O)CH₃]₃과 같은 오르가노아세트아미도실란; CH₃Si[NH(s-C₄H₉)]₃ 및 CH₃Si(NHC₆H₁₁)₃과 같은 아미노 실란; 및 오르가노아미노옥시실란을 포함한다.

오르가노규소 화합물 (B')은 단일 실란 또는 둘 이상의 상이한 실란의 혼합물일 수 있으며, 각각은 상기에 기재된 바와 같다. 또한, 3- 및 4-작용성 실란을 제조하는 방법은 당업계에 주지되어 있으며; 많은 이러한 실란이 시판되고 있다.

축합-경화성 실리콘 조성물에서 오르가노규소 화합물 (B')의 농도는 오르가노폴리실록산 (A')을 경화(가교 결합)하기에 충분하다. 사용되는 오르가노규소 화합물 (B')의 특정 양은 원하는 경화 정도에 따라 달라지며, 이는 일반적으로 오르가노규소 화합물 (B')에서 규소-결합된 가수 분해성기의 몰 수 대 오르가노폴리실록산 (A')에서 규소-결합된 히드록시기의 몰 수의 비로 증가한다. 오르가노규소 화합물 (B')의 최적량은 일상적인 실험에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 일부 실시형태에서, 오르가노폴리실록산 (A') 및 오르가노규소 화합물 (B')은 상이한 분자일 수 있지만, 그렇지 않으면 동일한 화학식/화학일 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

사용되는 경우, 축합 촉매 (C')는 Si-O-Si 연결을 형성하도록 규소-결합된 히드록시(실라놀)기의 축합을 촉진하는 데 통상적으로 사용되는 임의의 축합 촉매일 수 있다. 축합 촉매의 예는 아민; 및 납, 주석, 아연 및 철과 카르복실산의 복합체를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 특히, 축합 촉매 (C')는 주석 디라우레이트, 주석 디옥토에이트, 및 테트라부틸 주석과 같은 주석(II) 및 주석(IV) 화합물; 및 티타늄 테트라부톡시드와 같은 티타늄 화합물로부터 선택될 수 있다.

존재하는 경우, 축합 촉매 (C')의 농도는 통상적으로 축합-경화성 실리콘 조성물에서 오르가노폴리실록산 (A')의 총 중량을 기준으로, 0.1 내지 10% (w/w), 대안적으로 0.5 내지 5% (w/w), 대안적으로는 1 내지 3% (w/w)의 범위에 있다.

축합-경화성 실리콘 조성물이 축합 촉매 (C')를 포함하는 경우, 축합-경화성 실리콘 조성물은 통상적으로 오르가노폴리실록산 (A') 및 축합 촉매 (C')가 별도의 파트들에 있는 2-파트 조성물이다. 이 실시형태에서, 오르가노규소 화합물 (B')은 통상적으로 축합 촉매 (C')와 함께 존재한다. 대안적으로, 축합-경화성 실리콘 조성물은 오르가노폴리실록산 (A'), 오르가노규소 화합물 (B') 및 축합 촉매 (C')가 별도의 파트들에 있는 3-파트 조성물일 수 있다.

이러한 축합-경화성 실리콘 조성물에 대한 경화 조건은 다양할 수 있다. 예를 들어, 축합-경화성 실리콘 조성물은 고형화 및 경화를 가속화하기 위해 열이 공통적으로 사용되지만, 주변 조건 및/또는 열에 노출 시 고형화되거나 경화될 수 있다. 다양한 실시형태에서, 절연층(38)은 주변 또는 실온 조건에서 형성된다.

선택적 첨가제(들)

조성물은 추가적인 성분 또는 구성요소(또는 "첨가제")를, 특히 이 성분 또는 구성요소가 조성물의 경화 및/또는 발포를 방해하지 않는 경우, 선택적으로 추가로 포함할 수 있다. 추가적인 성분의 예는 계면활성제; 담체 비히클 또는 용매; 안정화제; 접착 촉진제; 염료 및 안료를 포함하는 착색제; 항산화제; 담체 비히클; 열 안정화제; 난연제; 요변성제; 유동 제어 첨가제; 저해제; 확장 및 강화 충전제를 포함하는 충전제; 및 가교 결합제를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 이들 및 다른 적합한 첨가제는 미국 특허 제4026845호, 국제공개 WO2014099132호, 국제공개 WO2018024858호, 국제공개 WO2018024859호, 및 국제공개 WO2018063849호에 기재되어 있다. 제1 조성물에 적합한 구성요소의 추가 예는 국제공개 WO2014008322호에 기재되어 있다.

첨가제들 중 하나 이상은 조성물의 약 0.01 중량% 내지 약 65 중량%, 약 0.05 중량% 내지 약 35 중량%, 약 0.1 중량% 내지 약 15 중량%, 약 0.5 중량% 내지 약 5 중량%, 또는 약 0.1 중량% 이하, 약 1 중량%, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 또는 약 15 중량 % 이상과 같이, 조성물의 임의의 적합한 중량 퍼센트(중량%)로 존재할 수 있다. 당업자는 예를 들어 첨가제의 유형 및 원하는 결과에 따라 적합한 양의 첨가제를 용이하게 결정할 수 있다. 특정 선택적 첨가제는 하기에 더 자세히 설명된다.

적합한 담체 비히클 (또는 희석제)은 선형 및 시클릭 실리콘, 유기 오일, 유기 용매 및 이들의 혼합물을 포함한다. 용매의 구체적인 예는 미국 특허 제6,200,581호에서 찾을 수 있다.

담체 비히클은 또한 헥사메틸시클로트리실록산, 옥타메틸시클로테트라실록산, 에카메틸시클로펜타실록산, 도데카메틸시클로헥사실록산, 옥타메틸트리실록산, 데카메틸테트라실록산, 도데카메틸펜타실록산, 테트라데카메틸헥사실록산, 엑사데아메틸헵타실록산, 헵타메틸-3-{(트리메틸실릴)옥시)}트리실록산, 헥사메틸-3,3,비스{(트리메틸실릴)옥시}트리실록산 펜타메틸{(트리메틸실릴)옥시}시클로트리실록산뿐 아니라 폴리디메틸실록산, 폴리에틸실록산, 폴리메틸에틸실록산, 폴리메틸페닐실록산, 폴리디페닐실록산, 카프릴릴 메티콘, 및 이들의 임의 혼합물과 같이, 25℃에서 1 내지 1,000 mm²/초의 범위의 점도를 갖는 저점도 오르가노폴리실록산 또는 휘발성 메틸 실록산 또는 휘발성 에틸 실록산 또는 휘발성 메틸 에틸 실록산일 수 있다.

적합한 계면활성제 (또는 "발포 보조제")는 실리콘 폴리에테르, 에틸렌 옥시드 중합체, 프로필렌 옥시드 중합체, 에틸렌 옥시드 및 프로필렌 옥시드의 공중합체, 다른 비이온성 계면활성제 및 이들의 조합을 포함한다. 추가적인 적합한 계면활성제는 비이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 음이온성 계면활성제, 양쪽이온성 계면활성제, 또는 이러한 계면활성제의 혼합물을 포함할 수 있다.

다양한 실시형태에서, 조성물은 플루오로카본 계면활성제 또는 플루오르화 계면활성제를 포함한다. 플루오르화 계면활성제는 탄소 상 불소 원자를 함유하고 또한 계면활성제인 당업계에 공지된 임의의 화합물일 수 있다. 이들 플루오르화 계면활성제는 유기 또는 규소 함유물일 수 있다. 규소-함유 플루오르화 계면활성제는 예를 들어 불소가 결합된 유기 라디칼을 함유하는 실록산일 수 있다. 다양한 실시형태에서, 플루오르화 계면활성제를 조성물에 첨가하면 경화된 발포체 밀도를 감소시킨다. 일반적으로, 조성물에서 플루오르화 계면활성제의 양을 증가시키면 발포체의 밀도를 감소시킨다. 이는 네트워크가 형성되고 경화되는 동안 계면활성제가 기포를 안정화시키는 느린 경화 시스템의 경우 특히 적용된다고 생각된다.

다양한 실시형태에서, 조성물은 오르가노폴리실록산 수지("수지")를 추가로 포함한다. 적합한 수지는 상기 기재된 바와 같다. 특정 실시형태에서, 수지는 MQ 수지이다. 수지는 발포체를 안정화하는 데 유용할 수 있다.

적합한 안료는 당업계에서 이해된다. 다양한 실시형태에서, 조성물은 카본 블랙, 예를 들어, 아세틸렌 블랙을 추가로 포함한다.

조성물은 하나 이상의 충전제를 포함할 수 있다. 충전제는 하나 이상의 강화 충전제, 비강화 충전제 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 미분된 강화 충전제의 예는 쌀겨재 및 어느 정도의 탄산칼슘을 비롯해 고표면적 퓸드 및 침강 실리카를 포함한다. 미분된 비강화 충전제의 예는 분쇄 석영, 규조토, 황산바륨, 산화철, 이산화티타늄, 및 카본 블랙, 탈크 및 규회석을 포함한다. 단독으로 또는 상기에 부가하여 사용될 수 있는 다른 충전제는 카본 나노튜브, 예를 들어 멀티월 카본 나노튜브 알루미나이트, 중공 유리구, 황산칼슘(안히드라이트), 석고, 황산칼슘, 탄산마그네슘, 클레이, 예컨대 카올린, 알루미늄 트리히드록시드, 마그네슘 히드록시드(브루사이트), 그라파이트, 탄산구리, 예를 들어 말라카이트, 탄산니켈, 예를 들어 자라카이트, 탄산바륨, 예를 들어 위더라이트 및/또는 스트론튬 카르보네이트, 예를 들어 스트론티아나이트를 포함한다. 추가의 대안적인 충전제는 산화알루미늄, 올리빈기; 가넷기; 알루미노실리케이트; 링 실리케이트; 사슬 실리케이트; 및 시트 실리케이트로 구성된 군으로부터 선택된 실리케이트를 포함한다. 특정 실시형태에서, 조성물은 중공 입자, 예를 들어 중공 구를 포함하는 적어도 1개의 충전제를 포함한다. 이러한 충전제는 발포체의 다공성 및/또는 전체 공극 분율에 기여하는 데 유용할 수 있다. 특정 실시형태에서, 조성물의 요변성 특성을 조정하는 데 일부 충전제가 사용될 수 있다.

충전제는 존재한다면 선택적으로 처리제로 표면 처리될 수 있다. 처리제 및 처리 방법은 당업계에서 이해된다. 충전제(들)의 표면 처리는 통상적으로 예를 들어 지방산 또는 지방산 에스테르, 예컨대 스테아레이트로, 또는 오르가노실란, 오르가노실록산 또는 오르가노실라잔, 예컨대 헥사알킬 디실라잔 또는 단쇄 실록산 디올로 수행된다. 일반적으로, 표면 처리는 충전제(들)를 소수성으로 만들고 그에 따라 조성물 내 다른 성분과의 균질의 혼합물을 더 쉽게 취급하고 수득하게 한다. 실란, 예컨대 R⁵ _eSi(OR⁶)_4-e, [여기서 R⁵는 치환 또는 비치환된 1가의 6 내지 20 탄소 원자의 탄화수소기, 예를 들어 알킬기, 예컨대 헥실, 옥틸, 도데실, 테트라데실, 헥사데실 및 옥타데실 및 아르알킬기, 예컨대 벤질 및 페닐에틸이고, R⁶은 1 내지 6 탄소 원자의 알킬기이고, 아래첨자 "e"는 1, 2 또는 3임]는 또한 충전제에 대한 처리제로서 이용될 수 있다.

다양한 실시형태에서, 조성물은 반응 저해제를 추가로 포함한다. 예를 들어, 알킨 알코올, 예컨대 2-메틸-3-부틴-2-올, 3,5-디메틸-1-헥신-3-올, 또는 2-페닐-3-부틴-2-올; 엔-인 화합물, 예컨대 3-메틸-3-펜텐-1-인 또는 3,5-디메틸-3-헥센-1-인; 또는 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라비닐시클로테트라실록산, 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라헥세닐시클로테트라실록산, 또는 벤조트리아졸이 조성물 중 임의의 성분으로서 혼입될 수 있다.

조성물 중 반응 저해제의 함량은 특별히 한정되지 않는다. 특정 실시형태에서, 반응 저해제의 함량은 성분 A), B), 및 C)의 총 100 질량부 당 약 0.0001 내지 약 5 질량부이다. 당업자는 촉매작용을 더 잠복하게 만들기 위해 특정 유형의 반응 저해제 (또는 저해제들)의 양을 용이하게 결정할 수 있다.

다양한 실시형태에서, 조성물은 요변성제를 추가로 포함한다. 적합한 요변성제는 유변학적 제제를 포함하며, 이러한 제제의 특정 예는 미국 특허출원공개 2018/0066115 A1호 및 2018/0208797 A1호에서 찾을 수 있다.

다양한 실시형태에서, 조성물은 접착-부여제를 추가로 포함한다. 접착-부여제는 예를 들어, 제2 표면(36)을 경화하는 동안 접촉되는 기재(base material)에 대한 발포체의 접착성을 개선시킬 수 있다. 특정 실시형태에서, 접착-부여제는 분자 중 규소 원자에 결합된 적어도 1개의 알콕시기를 갖는 오르가노규소 화합물로부터 선택된다. 이 알콕시기는 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기, 및 메톡시에톡시기에 의해 예시된다. 게다가, 이 오르가노규소 화합물의 규소 원자에 결합된 비-알콕시기는 치환된 또는 비치환된 1가 탄화수소기, 예컨대 알킬기, 알케닐기, 아릴기, 아르알킬기, 할로겐화 알킬기 등; 에폭시기-함유 1가 유기성 기, 예컨대 3-글리시독시프로필기, 4-글리시독시부틸기, 또는 유사한 글리시독시알킬기; 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸기, 3-(3,4-에폭시시클로헥실)프로필기, 또는 유사한 에폭시시클로헥실알킬기; 및 4-옥시라닐부틸기, 8-옥시라닐옥틸기, 또는 유사한 옥시라닐알킬기; 아크릴기-함유 1가 유기성 기, 예컨대 3-메트아크릴옥시프로필기 등; 및 수소 원자에 의해 예시된다.

이 오르가노규소 화합물은 일반적으로 규소-결합된 알케닐기 또는 규소-결합된 수소 원자를 갖는다. 게다가, 다양한 유형의 기재에 관하여 양호한 접착력을 부여하는 능력으로 인해, 이 오르가노규소 화합물은 일반적으로 분자 중 적어도 1개의 에폭시기-함유 1가 유기성 기를 갖는다. 이 유형의 오르가노규소 화합물은 오르가노실란 화합물, 오르가노실록산 올리고머 및 알킬 실리케이트에 의해 예시된다. 오르가노실록산 올리고머 또는 알킬 실리케이트의 분자 구조는 선형 사슬 구조, 부분적 분지형 선형 사슬 구조, 분지형 사슬 구조, 고리 모양 구조, 및 그물 모양 구조에 의해 예시된다. 선형 사슬 구조, 분지형 사슬 구조, 및 그물 모양 구조가 통상적이다. 이 유형의 오르가노규소 화합물은 실란 화합물, 예컨대 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)-에틸트리메톡시실란, 3-메트아크릴옥시 프로필트리메톡시실란 등; 분자 중 적어도 1개의 규소-결합된 알케닐기 또는 규소-결합된 수소 원자, 및 적어도 1개의 규소-결합된 알콕시기를 갖는 실록산 화합물; 적어도 1개의 규소-결합된 알콕시기를 갖는 실란 화합물 또는 실록산 화합물 및 분자 중 적어도 1개의 규소-결합된 히드록실기 및 적어도 1개의 규소-결합된 알케닐기를 갖는 실록산 화합물의 혼합물; 및 메틸 폴리실리케이트, 에틸 폴리실리케이트, 및 에폭시기-함유 에틸 폴리실리케이트에 의해 예시된다.

조성물에서 접착-부여제의 함량은 특별히 한정되지 않는다. 특정 실시형태에서, 접착-부여제의 함량은 성분 (A/A') 및 (B/B')의 총 100 질량부 당 약 0.01 내지 약 10 질량부이다.

발포제(들)

다양한 실시형태에서, 조성물은 적어도 1개의 발포제를 포함한다. 발포제가 이미 존재하거나 반응 중에 생성되는 경우, 예를 들어, 수소 가스의 경우, 발포제는 보충 발포제로 지칭될 수 있지만, 보충 발포제가 대부분의 발포를 제공할 수 있다. 사용되는 경우, 발포제는 화학적 발포제, 물리적 발포제 및 이들의 조합의 군으로부터 선택될 수 있다. 이러한 발포제의 예는 하기에 설명된다.

사용되는 발포제의 양은 원하는 결과에 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 발포제의 양은 최종 발포체 밀도 및 발포체 상승 프로파일을 조정하기 위해 가변적일 수 있다.

화학적 발포제

다양한 실시형태에서, 조성물은 화학적 발포제를 포함한다. 특정 실시형태에서, 화학적 발포제는 적어도 1개의 OH 기, 대안적으로 적어도 2개의 OH 기, 대안적으로 적어도 3개의 OH 기를 갖는다. 특정 실시형태에서, 화학적 발포제는 1 또는 2개의 OH 기(들), 및 대안적으로 1개의 OH 기를 갖는다. OH 기(들)는 성분 B)/(B')의 Si-H 기와 반응하여, 수소 가스를 발생시킬 수 있고, 이는 발포체의 밀도를 줄이는 데 유용하다.

다양한 실시형태에서, 화학적 발포제는 저분자량 알코올의 군으로부터 선택된다. 저분자량 알코올의 예는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올 등을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 이들 및 다른 적합한 알코올은 1 내지 12 탄소 원자를 갖는 유기 알코올의 군으로부터 선택될 수 있다.

다양한 실시형태에서, 화학적 발포제는 디올이다. 적합한 디올의 예는 메틸렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 부탄 디올, 비스페놀 A, 1,4-부탄디올, 1,3-프로판디올, 1,5-펜탄디올, 1,7-헵탄디올, 1,2-헥산디올, 트리에틸렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜 네오펜틸 글리콜 및 이들의 조합을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 특정 실시형태에서, 디올은 하기 일반적인 화학식을 갖는다: HO-R⁷-OH. 이들 실시형태에서, R⁷는 알킬, 시클로알킬, 알킬 시클로알킬, 방향족, 및 알킬방향족 디라디칼로부터 선택된다. 이러한 디라디칼은 일반적으로 50개 이하, 40개 이하, 30개 이하, 20개 이하 또는 10개 이하의 탄소 원자, 또는 1 내지 50 중 임의의 수의 탄소 원자를 갖는다. 디올의 백본을 이루는 탄소 사슬은 직쇄 또는 분지형일 수 있다. 특정 실시형태에서, 디올은 이의 주요 사슬에 에테르, 티오 또는 아민 연결기를 가질 수 있다. 구체적인 실시형태에서, R⁷는 1 내지 10개, 2 내지 9개, 3 내지 8개, 4 내지 7개, 5 또는 6개의 탄소 원자(들)를 갖는 히드로카르빌렌기이다. 다를 실시형태에서, 화학적 발포제는 트리올이다.

다양한 실시형태에서, 화학적 발포제는 저-비등 알코올의 군으로부터 선택된다. 이러한 알코올은 일반적으로 약 120℃ 미만의 비등점을 갖는다. 알코올은 무수일 수 있거나 아닐 수 있다. 다른 적합한 발포제는 미국 특허 제4550125호, 미국 특허 제6476080호, 및 미국 특허 제20140024731호에 기재된다.

다른 실시형태에서, 화학적 발포제는 Si-OH 중합체의 군으로부터 선택된다. 특정 실시형태에서, 화학적 발포제는 적어도 1개의 실란올(Si-OH) 기를 갖는 오르가노실록산 및 오르가노실란으로 구성된 군으로부터 선택된다. 이러한 화합물은 성분 A')에 대해 상기 기재된 것과 유사하거나 동일한 구조를 가질 수 있다. 적합한 OH-관능성 화합물의 예는 디알킬 실록산, 예컨대 OH-말단의 디메틸 실록산을 포함한다. 이러한 실록산은 비교적 낮은 점도, 예컨대 약 10 내지 약 5,000, 약 10 내지 약 2,500, 약 10 내지 약 1,000, 약 10 내지 약 500, 또는 약 10 내지 약 100, mPaㆍs를 가질 수 있다.

물리적 발포제

다양한 실시형태에서, 조성물은 물리적 발포제를 포함한다. 발포제는 화학적 발포제에 추가로 또는 대안적으로 사용될 수 있다.

다양한 실시형태에서, 물리적 발포제는 대기압 및 ≥ 10℃, 대안적으로 ≥ 20℃, 대안적으로 ≥ 30℃, 대안적으로 ≥ 40℃, 대안적으로 ≥ 50℃, 대안적으로 ≥ 60℃, 대안적으로 ≥ 70℃, 대안적으로 ≥ 80℃, 대안적으로 ≥ 90℃, 대안적으로 ≥ 100℃의 온도에 노출되는 동안 액체에서 기체 상태로의 상 변화를 겪는 것이다. 비등점 온도는 일반적으로 물리적 발포제의 특정 유형에 따라 달라진다.

유용한 물리적 발포제는 기체로서 공기, 질소 또는 이산화탄소, 또는 액체 형태의, 탄화수소, 예컨대 펜탄, 헥산, 할로겐화, 더욱 특히 염소화 및/또는 플루오르화, 탄화수소, 예를 들어 메틸렌 클로라이드, 클로로포름, 트리클로로에탄, 클로로플루오로카본, 히드로클로로플루오로카본("HCFC"), 에테르, 케톤 및 에스테르, 예를 들어 메틸 포르메이트, 에틸 포르메이트, 메틸 아세테이트 또는 에틸 아세테이트를 포함한다. 구체적인 실시형태에서, 물리적 발포제는 펜탄을 포함하거나 펜탄이다. 특정 실시형태에서, 물리적 발포제는 프로판, 부탄, 이소부탄, 이소부텐, 이소펜탄, 디메틸에테르 또는 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 화합물을 포함한다. 많은 실시형태에서, 발포제는 비활성인 화합물을 포함한다. 이들 및 다른 적합한 물리적 발포제는 미국 특허 US5283003A호, 미국 특허 US6476080B2호, 미국 특허 US6599946B2호, 유럽 특허출원 공개 EP3135304A1호, 및 국제공개 WO2018095760A1호에 기재되어 있다.

다양한 실시형태에서, 물리적 발포제는 히드로플루오로카본("HFC")을 포함한다. "히드로플루오로카본" 및 "HFC"는 상호교환적인 용어로, 수소, 탄소 및 불소를 함유하는 유기 화합물을 지칭한다. 화합물은 불소 이외의 할로겐이 실질적으로 없다.

적합한 HFC의 예는 지방족 화합물, 예컨대, 1,1,1,3,3-펜타플루오로프로판(HFC-245fa), 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄(HFC-365mfc), 1-플루오로부탄, 노나플루오로시클로펜탄, 퍼플루오로-2-메틸부탄, 1-플루오로헥산, 퍼플루오로-2,3-디메틸부탄, 퍼플루오로-1,2-디메틸시클로부탄, 퍼플루오로헥산, 퍼플루오로이소헥산, 퍼플루오로시클로헥산, 퍼플루오로헵탄, 퍼플루오로에틸시클로헥산, 퍼플루오로-1,3-디메틸 시클로헥산, 및 퍼플루오로옥탄; 뿐만 아니라 방향족 화합물, 예컨대 플루오로벤젠, 1,2-디플루오로벤젠; 1,4-디플루오로벤젠, 1,3-디플루오로벤젠; 1,3,5-트리플루오로벤젠; 1,2,4,5-테트라플루오로벤젠, 1,2,3,5-테트라플루오로벤젠, 1,2,3,4-테트라플루오로벤젠, 펜타플루오로벤젠, 헥사플루오로벤젠, 및 1-플루오로-3-(트리플루오로메틸)벤젠을 포함한다. 특정 실시형태에서, HFC-365mfc 및 HFC-245fa는 이들의 증가된 이용가능성 및 이용 용이성으로 인해 바람직할 수 있으며, HFC-365mfc이 특정 응용분야에서 유용할 수 있는 HFC-245fa 보다 더 높은 비등점을 갖는다. 예를 들어, 30℃ 보다 높은 비등점을 갖는 HFC, 예컨대 HFC-365mfc는 이들이 발포체 처리 동안 액화를 필요로 하지 않기 때문에 바람직할 수 있다.

제2 조성물

다양한 실시형태에서, 25℃의 온도에서, 제2 조성물은 통상적으로 지지층(40)을 형성하기 위한 반응 전에 유동성 액체이다. 일반적으로, 제2 조성물은 25℃에서 10 내지 30,000,000 mPa·s, 대안적으로 10 내지 10,000,000 mPa·s, 대안적으로 100 내지 1,000,000 mPa·s, 및 대안적으로 100 내지 100,000 mPa·s의 점도를 갖는다. 점도는 당업계에서 이해되는 바와 같이 Brookfield LV DV-E 점도계를 통해 25℃에서 측정될 수 있다. 점도가 너무 높으면 제2 조성물을 다루거나 도포하기 어려울 수 있다.

다양한 실시형태에서, 지지층(40)은 이소시아네이트 성분; 및 이소시아네이트-반응성 성분의 반응 생성물을 포함한다. 이들 성분 및 다른 선택적인 성분은 하기에 설명된다. 특정 실시형태에서, 지지층(40)은 발포 PUR, 발포 PIR, 또는 PUR과 PIR의 발포 조합을 포함한다.

적합한 PUR/PIR 발포체, 시스템, 조성물, 제형 및 이들의 성분의 구체적인 예는 하기에서 시판된다: The 3M Company로부터의 상품명 3M™, 예컨대 3M™ Fire Barrier Rated Foam, FIP 1-Step; BASF Corporation으로부터의 상품명 ELASTOPOR®, ELASTOCOOL®, ELASTOCOOL PLUS®, ELASTOFOAM®, ELASTOPIR™, ELASTOPOR™, ELASTROSPRAY®, LUPRANATE®, 및 PLURACOL®, 예컨대 LUPRANATE® pMDI, MDI, 및 이소시아네이트-예비중합체, 예를 들어, LUPRANATE® M20 Isocyanate, LUPRANATE ® M20S Isocyanate, LUPRANATE ® M70L Isocyanate, LUPRANATE ® M70R Isocyanate, LUPRANATE ® MP102 Isocyanate, 및 LUPRANATE® M20S Isocyanate, 및 PLURACOL® polyols, 예를 들어, PLURACOL ® P-945, PLURACOL ® 1421, PLURACOL® GP430, PLURACOL® CASE Polyols, PLURACOL® Rigid Polyols 등; 및 The Dow Chemical Company으로부터의 상품명 VORATHERM™ AND VORANATE™, 예컨대 VORATHERM™ CN 815 Polyol, VORATHERM™ CN 626 Catalyst 및 VORANATE™ M 647 SH Isocyanate.

당업계에서 이해되는 바와 같이, 폴리우레탄(PUR 또는 PU)은 카바메이트(우레탄) 링크에 의해 결합된 유기 단위로 구성된 중합체이다. 폴리우레탄 중합체는 일반적으로 디- 또는 트리폴리-이소시아네이트를 폴리올과 반응시켜 형성된다. 폴리 우레탄은 차례로 중합하는 두 가지 유형의 단량체를 포함하기 때문에, 이들은 일반적으로 교호 공중합체로 분류된다. 폴리우레탄을 만드는 데 사용되는 이소시아네이트와 폴리올은 양쪽 모두 분자 당 평균 2개 이상의 작용기를 함유한다.

반면에 PIR, polyiso 또는 ISO라고도 지칭되는 폴리이소시아누레이트는 통상적으로 발포체로 생성되고 단단한 단열재로 사용되는 열경화성 플라스틱이다. 출발 물질은 종종 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트("MDI")의 비율이 더 높고 폴리에테르 폴리올 대신 폴리에스테르-유래 폴리올이 반응에 사용된다는 점을 제외하고는 PUR에 사용된 것과 유사하다. 생성된 화학 구조는 MDI 삼량체의 이소시아네이트기가 폴리올이 함께 연결되는 이소시아누레이트기를 형성하여 복잡한 중합체 구조를 제공함에 따라 상당히 상이하다.

이소시아네이트 성분

제2 조성물을 형성하기위한 적합한 이소시아네이트 성분의 예는 2개 이상의 이소시아네이트 작용기를 가질 수 있는 유기 폴리이소시아네이트를 포함하고, 종래 지방족, 지환족, 아르지방족 및 방향족 이소시아네이트를 포함한다. 이소시아네이트 성분은 디페닐메탄 디이소시아네이트("MDI"), 중합체성 디페닐메탄 디이소시아네이트("pMDI"), 톨루엔 디이소시아네이트("TDI"), 헥사메틸렌 디이소시아네이트("HDI"), 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트("HMDI"), 이소포론 디이소시아네이트("IPDI"), 시클로헥실 디이소시아네이트("CHDI"), 및 이들의 조합의 군으로부터 선택될 수 있다. 특정 실시형태에서, 이소시아네이트 성분은 pMDI를 포함하거나 pMDI이다. 일 실시형태에서, 이소시아네이트 성분은 화학식 OCN-R-NCO이고, 여기서 R은 알킬 모이어티, 아릴 모이어티 및 아릴알킬 모이어티 중 하나로부터 선택된다. 이 실시형태에서, 이소시아네이트 성분은 임의의 수의 탄소 원자, 통상적으로 4 내지 20개의 탄소 원자를 포함할 수 있다.

적합한 이소시아네이트 성분의 구체적인 예는 1,12-도데칸 디이소시아네이트, 2-에틸-1,4-테트라메틸렌 디이소시아네이트, 2-메틸-1,5-펜타메틸렌 디이소시아네이트, 1,4-테트라메틸렌 디이소시아네이트 및 바람직하게는 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트와 같은 알킬렌 라디칼에 4 내지 12 개의 탄소를 갖는 알킬렌 디이소시아네이트; 1,3- 및 1,4-시클로헥산 디이소시아네이트와 같은 지환족 디이소시아네이트뿐만 아니라 이들의 이성질체의 혼합물인 1-이소시아네이토-3,3,5-트리메틸-5-이소시아네이토메틸시클로헥산, 2,4- 및 2,6-헥사히드로톨루엔 디이소시아네이트뿐만 아니라 해당 이성질체 혼합물, 4,4′- 2,2′-, 및 2,4′-디시클로헥실메탄 디이소시아네이트뿐만 아니라 해당 이성질체 혼합물, 및 방향족 디이소시아네이트 및 폴리이소시아네이트, 예컨대 2,4- 및 2,6-톨루엔 디이소시아네이트 및 해당 이성질체 혼합물, 4,4′-, 2,4′-, 및 2,2′-디페닐메탄 디이소시아네이트 및 해당 이성질체 혼합물, 4,4′-, 2,4′-, 및 2,2-디페닐메탄 디이소시아네이트와 폴리페닐렌폴리메틸렌 폴리이소시아네이트의 혼합물뿐만 아니라 MDI와 톨루엔 디이소시아네이트의 혼합물을 포함한다.

이소시아네이트 성분은 개질된 다가 이소시아네이트, 즉, 유기 디이소시아네이트 및/또는 폴리이소시아네이트의 부분 화학 반응에 의해 수득된 생성물을 포함할 수 있다. 적합한 개질된 다가 이소시아네이트의 예는 에스테르기, 우레아기, 뷰렛기, 알로파네이트기, 카르보디이미드기, 이소시아누레이트기 및/또는 우레탄기를 함유하는 디이소시아네이트 및/또는 폴리이소시아네이트를 포함한다. 적합한 개질된 다가 이소시아네이트의 구체적인 예는 우레탄기를 함유하고 예를 들어, 저 분자량 디올, 트리올, 디알킬렌 글리콜, 트리알킬렌 글리콜, 또는 분자량이 최대 6000인 폴리옥시알킬렌 글리콜; 개질된 4,4′-디페닐메탄 디이소시아네이트 또는 2,4- 및 2,6-톨루엔 디이소시아네이트를 갖는, 총 중량을 기준으로 15 내지 33.6 중량부의 NCO 함량을 갖는 유기 폴리이소시아네이트를 포함하고, 여기서 개별적으로 또는 혼합물로 사용될 수 있는 디- 및 폴리옥시알킬렌 글리콜의 예는 디에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 폴리옥시에틸렌 글리콜, 폴리옥시프로필렌 글리콜, 폴리옥시에틸렌 글리콜, 폴리옥시프로필렌 글리콜, 및 폴리옥시프로필렌 폴리옥시에틸렌 글리콜 또는 -트리올을 포함한다. 이소시아네이트의 총 중량을 기준으로 3.5 내지 29 중량부의 NCO 함량을 갖는 NCO기를 함유하고 폴리에스테르 폴리올 및/또는 폴리에테르 폴리올로부터 생성된 예비 중합체; 4,4′-디페닐메탄 디이소시아네이트, 2,4′- 및 4,4′-디페닐메탄 디이소시아네이트, 2,4- 및/또는 2,6-톨루엔 디이소시아네이트의 혼합물 또는 중합체성 MDI 또한 적합하다. 더욱이, 카르보디이미드기를 함유하고 이소시아네이트 성분의 총 중량을 기준으로, 예를 들어, 4,4′- 및 2,4′- 및/또는 2,2′-디페닐메탄 디이소시아네이트 및/또는 2,4′- 및/또는 2,6-톨루엔 디이소시아네이트를 기준으로 15 내지 33.6 중량부의 NCO 함량을 갖는 액체 폴리이소시아네이트가 또한 적합할 수 있다. 개질된 폴리이소시아네이트는 선택적으로 함께 혼합되거나 2,4′- 및 4,4′-디페닐메탄 디이소시아네이트, 중합체성 MDI, 2,4′- 및/또는 2,6-톨루엔 디이소시아네이트와 같은 비개질된 유기 폴리이소시아네이트와 혼합될 수 있다.

이소시아네이트 성분은 상기 언급된 이소시아네이트 중 2개 이상의 임의의 조합을 포함할 수 있다고 이해되어야 한다.

이소시아네이트-반응성 성분

다양한 실시형태에서, 이소시아네이트-반응성 성분은 폴리올이다. 폴리올은 통상적으로 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 부탄 디올, 글리세롤, 트리메틸올프로판, 트리에탄올아민, 펜타에리트리톨, 소르비톨 및 이들의 조합과 같은 종래 폴리올로부터 선택된다. 다른 적합한 폴리올은 대두유, 피마자유, 대두-단백질, 평지씨유 등과 같은 바이오 폴리올 및 이들의 조합을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.

적합한 폴리에테르 폴리올은 다작용성 개시제의 존재 하에 시클릭 옥사이드, 예를 들어, 에틸렌 옥사이드("EO"), 프로필렌 옥사이드("PO"), 부틸렌 옥사이드("BO"), 및 테트라히드로푸란의 중합에 의해 수득되는 생성물을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 적합한 개시제 화합물은 복수의 활성 수소 원자를 함유하고, 물, 부탄디올, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜(PG), 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 톨루엔 디아민, 디에틸 톨루엔 디아민, 페닐 디아민, 디페닐메탄 디아민, 에틸렌 디아민, 사이클로헥산 디아민, 사이클로헥산 디메탄올, 레조르시놀, 비스페놀 A, 글리세롤, 트리메틸올프로판, 1,2,6-헥산트리올, 펜타에리트리톨 및 이들의 조합을 포함한다.

다른 적합한 폴리에테르 폴리올은 폴리에테르 디올 및 트리올, 예컨대 폴리옥시프로필렌 디올 및 트리올 및 에틸렌 및 프로필렌 옥사이드를 2 작용성 또는 3 작용성 개시제에 동시에 또는 순차적으로 첨가함으로써 수득된 폴리(옥시에틸렌-옥시프로필렌)디올 및 트리올을 포함한다. 폴리올 성분의 중량을 기준으로 약 5 내지 약 90 중량%의 옥시에틸렌 함량을 갖는 공중합체 (이의 폴리올은 블록 공중합체, 랜덤/블록 공중합체 또는 랜덤 공중합체일 수 있음)가 또한 사용될 수 있다. 또 다른 적합한 폴리에테르 폴리올은 테트라히드로푸란의 중합에 의해 수득된 폴리테트라메틸렌 글리콜을 포함한다.

적합한 폴리에스테르 폴리올은 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 1,4-부탄디올, 네오펜틸글리콜, 1,6-헥산디올, 시클로헥산 디메탄올, 글리세롤, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨 또는 폴리에테르 폴리올과 같은 다가 알코올 또는 이러한 다가 알코올 및 폴리 카르복실산의 혼합물, 특히 디카르복실산 또는 이들의 에스테르-형성 유도체, 예를 들어 숙신산, 글루타르산 및 아디프산 또는 이들의 디메틸 에스테르 세바스산, 무수 프탈산, 테트라클로로 프탈산 무수물 또는 디메틸 테레프탈레이트 또는 이들의 혼합물의 히드록실-말단의 반응 생성물을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 락톤, 예를 들어, 카프로락톤의 중합에 의해 수득되는 폴리에스테르 폴리올과, 히드록시 카르복실산, 예를 들어, 히드록시 카프로산의 중합에 의해 수득되는 폴리에스테르 폴리올이 또한 사용될 수 있다. 특정 실시형태에서, 폴리올은 폴리에스테르와 폴리에테르 폴리올의 혼합물을 포함한다.

적합한 폴리에스테르아미드 폴리올은 폴리 에스테르화 혼합물에 에탄올아민과 같은 아미노알코올을 포함시킴으로써 수득될 수 있다. 적합한 폴리티오에테르 폴리올은 티오디글리콜을 단독으로 또는 다른 글리콜, 알킬렌 옥시드, 디카르복실산, 포름알데히드, 아미노알코올 또는 아미노카르복실산과 축합시켜 수득된 생성물을 포함한다. 적합한 폴리카르보네이트 폴리올은 1,3- 프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 디에틸렌 글리콜, 또는 테트라에틸렌 글리콜과 같은 디올을 디아릴 카르보네이트, 예를 들어 디페닐 카르보네이트 또는 포스겐과 반응시킴으로써 제조될 수 있다. 적합한 폴리아세탈 폴리올은 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜 또는 헥산디올과 같은 글리콜을 포름알데히드와 반응시켜 제조된 것을 포함한다. 다른 적합한 폴리아세탈 폴리올은 또한 시클릭 아세탈을 중합시킴으로써 제조될 수 있다. 적합한 폴리올레핀 폴리올은 히드록시-말단의 부타디엔 단독-및 공중합체를 포함하고 적합한 폴리실록산 폴리올은 폴리디메틸실록산 디올 및 트리올을 포함한다.

특정 실시형태에서, 폴리올은 중합체 폴리올이다. 특정 실시형태에서, 폴리올은 그래프트 폴리올이다. 그래프트 폴리올은 또한 그래프트 분산 폴리올 또는 그래프트 중합체 폴리올로 지칭될 수 있다. 그래프트 폴리올은 종종 하나 이상의 비닐 단량체, 예를 들어, 하나 이상의 비닐 단량체, 예를 들어, 스티렌 단량체 및/또는 아크릴로니트릴 단량체, 및 폴리올, 예를 들어, 폴리에테르 폴리올 중의 거대 단량체의 인-시츄(in-situ) 중합에 의해 수득된 생성물, 즉, 중합체성 입자를 포함한다.

다른 실시형태에서, 중합체 폴리올은 폴리하른스토프(PHD) 폴리올, 폴리이소시아네이트 중부가(PIPA) 폴리올, 및 이들의 조합으로부터 선택된다. 이소시아네이트 성분은 상기 언급된 중합체 폴리올의 임의의 조합을 포함할 수 있다고 이해되어야 한다. PHD 폴리올은 통상적으로 폴리올에서 디아민과 디이소시아네이트의 인-시츄 반응으로 폴리우레아 입자의 안정적인 분산을 제공하여 형성된다. PIPA 폴리올은 폴리올에서 폴리우레탄 분산액을 제공하기 위해 디이소시아네이트와 디아민 대신 알칸올아민의 인-시츄 반응에 의해 분산액이 통상적으로 형성된다는 점을 제외하면 PHD 폴리올과 유사하다. 제2 조성물은 사용되는 경우 중합체 폴리올을 제조하는 임의의 특정 방법에 한정되지 않는다.

이소시아네이트-반응성 성분은 상기 언급된 폴리올 중 2개 이상의 임의의 조합을 포함할 수 있다고 이해되어야 한다.

선택적 첨가제(들)

제2 조성물은 첨가제 성분을 추가로 포함할 수 있다. 첨가제 성분은 제1 조성물에 대해 상기 설명된 바와 같을 수 있고/있거나 촉매, 발포제, 가소제, 가교제, 사슬 연장제, 사슬 종결제, 습윤제, 표면 개질제, 왁스, 발포 안정화제, 수분 제거제, 건조제, 점도 감소제, 세포-크기 감소 화합물, 강화제, 염료, 안료, 착색제, 이형제, 항산화제, 상용화제, 자외선 안정화제, 요변성제, 항노화제, 윤활제, 커플링제, 용매, 레올로지 촉진제, 접착 촉진제, 증점제, 난연제, 연기 억제제, 정전기 방지제, 항균제, 및 이들의 조합의 군으로부터 선택될 수 있다.

특정 실시형태에서, 첨가제 성분은 촉매 성분을 포함한다. 일 실시형태에서, 촉매 조성물은 주석 촉매를 포함한다. 적합한 주석 촉매는 유기 카르복실산의 주석(II) 염, 예를 들어, 주석(II) 아세테이트, 주석(II) 옥토에이트, 주석(II) 에틸헥사노에이트 및 주석(II) 라우레이트를 포함한다. 일 실시형태에서, 오르가노금속 촉매는 유기 카르복실산의 디 알킬주석(IV) 염인 디부틸주석 디라우레이트를 포함한다. 적합한 오르가노금속 촉매, 예를 들어, 디부틸주석 디라우레이트의 구체적인 예는 미국 펜실베이니아 주 앨런타운 소재 Air Products and Chemicals, Inc.에서 상표 DABCO®로 시판된다. 오르가노금속 촉매는 또한 디부틸주석 디아세테이트, 디부틸주석 말레에이트 및 디옥틸주석 디아세테이트와 같은 유기 카르복실산의 다른 디알킬주석(IV) 염을 포함할 수 있다.

다른 적합한 촉매의 예는 염화철 (II); 염화 아연; 옥트산 납; 트리스(N,N-디메틸아미노프로필)-s-헥사히드로 트리아진을 포함하는 트리스(디알킬아미노알킬)-s-헥사히드로트리아진; 테트라메틸 수산화 암모늄을 포함하는 테트라알킬암모늄 수산화물; 수산화 나트륨 및 수산화 칼륨을 포함하는 알칼리 금속 수산화물; 나트륨 메톡시드 및 칼륨 이소프로폭시드를 포함하는 알칼리 금속 알콕시드; 및 10 내지 20개의 탄소 원자 및/또는 측면 OH 기를 갖는 장쇄 지방산의 알칼리 금속 염을 포함한다.

다른 적합한 촉매, 구체적으로 삼량체화 촉매의 추가 예는 N,N,N-디메틸아미노프로필헥사히드로트리아진, 칼륨, 칼륨 아세테이트, N,N,N-트리메틸 이소프로필 아민/포르메이트, 및 이들의 조합을 포함한다.

다른 적합한 촉매, 구체적으로 3차 아민 촉매의 추가의 예는 디메틸아미노에탄올, 디메틸아미노에톡시에탄올, 트리에틸아민, N,N,N',N'-테트라메틸에틸렌디아민, N,N-디메틸아미노프로필아민, N,N,N',N',N"-펜타메틸디프로필렌트리아민, 트리스(디메틸아미노프로필)아민, N,N-디메틸피페라진, 테트라메틸이미노-비스(프로필아민), 디메틸벤질아민, 트리메틸아민, 트리에탄올아민, N,N-디에틸 에탄올아민, N-메틸피롤리돈, N-메틸모르폴린, N-에틸모르 폴린, 비스(2-디메틸아미노-에틸)에테르, N,N-디메틸시클로헥실아민("DMCHA"), N,N,N',N',N"-펜타메틸디에틸렌트리아민, 1,2-디메틸이미다졸, 3-(디메틸아미노) 프로필이미다졸, 및 이들의 조합을 포함한다.

촉매 성분은 다양한 양으로 사용될 수 있다. 촉매 성분은 상기 언급된 촉매의 임의의 조합을 포함할 수 있다.

다양한 실시형태에서, 제2 조성물은 발포제를 포함한다. 발포제가 이미 존재하거나 반응 중에 생성되는 경우, 발포제는 보충 발포제로 지칭될 수 있지만, 보충 발포제가 대부분의 발포를 제공할 수 있다. 사용되는 경우, 발포제는 화학적 발포제, 물리적 발포제 및 이들의 조합의 군으로부터 선택될 수 있다. 적합한 발포제의 예는 제1 조성물에 대해 상기 기재된 바와 같고 추가의 예는 당업계에서 이해된다. 예를 들어, 발포제는 물을 포함할 수 있다. 제2 조성물에 적합한 첨가제 및/또는 다른 성분의 추가 예는 미국 특허 US8101702B2호, 미국 특허 US9097011B1호, 미국 특허 US9920202B2호, 및 미국 특허 US20180049618A1호에 기재되어 있다.

산업상 이용가능성

본 개시내용의 물품(20)은 레인지, 스토브, 온수기, 보일러 등과 같은 기기용 절연 재료로 사용되는 종래 글래스 울 또는 락 울의 대체재로서 유용하다. 물품(20)은 더 나은 절연 특성 및 보다 친근한 재료의 취급과 유사한 생산성의 상당한 개선을 제공한다. 기기는 내부 온도를 유지하여 결과적으로 시간과 에너지를 절약하기 위해 절연재가 필요하다. 본 개시내용의 물품(20)은 보다 친근한 재료를 사용하여 글래스 울 및 락 울의 사용 및 취급뿐만 아니라, 로봇 분무기와 같은 실리콘 및 PUR/PIR 기술에서 자동 처리의 사용과 관련된 문제를 제거한다. 본 개시내용의 물품(20)은 또한 열 효율을 개선하여 더 나은 에너지 정격 기기를 제공할 수 있다. 다른 이점이 상기에 기재되어 있다.

다양한 실시형태에서, 본 개시내용의 물품(20)은 500℃의 최고 오븐 온도, 선택적으로 300℃의 피크 온도, 또는 선택적으로 290 내지 240℃의 피크 온도를 관리할 수 있으며, 실리콘 발포체는 절연층(38) 및 지지층(40)으로서 PUR/PIR 발포체에 대한 노출 온도를 100℃ 미만으로 감소시킨다. 즉, 절연층(38)은 가장 강한 열을 흡수하는 제1 장벽이고, 그 다음 지지층(40)이 온도 관리를 완료한다. 당업계에서 이해되는 바와 같이, 자가-세정 오븐은 조리 온도(예를 들어, 471℃)보다 훨씬 높은 온도에 도달할 수 있는 반면, 브로일링 온도는 일반적으로 260 내지 290℃ 범위이며, 조리 온도는 대체로 100 내지 250℃ 범위이다.

조성물, 복합 물품 및 방법의 성분을 예시하는 하기 실시예는 본 발명을 한정하지 않고 예시하기 위한 것이다.

실리콘 조성물은 하기의 A와 B의 동일한 부분을 혼합하여 형성된다. 실리콘 조성물은 반응하여 발포 RTV 실리콘을 형성한다.

하기 표 I에 예시된 바와 같이 상이한 재료를 분석하였다. 실시예 1 내지 4는 비교예이다. 실시예 5는 발명예이다.

각각 0.39 및 0.04의 W/(mㆍK) 열 전도도를 사용하여 실리콘:PUR/PIR 발포체: 15 mm:10 mm(실시예 6) 및 20 mm:5 mm(실시예 7)의 비를 변경하여 복합 제품의 추가 예를 또한 만들었다.

실리콘 폼은 상기 기재된 발포 RTV 실리콘이다.

PUR/PIR 발포체는 100 중량부("pbw")의 폴리올, 약 3 pbw의 촉매, 약 12.5 pbw의 발포제 및 약 195 pbw의 이소시아네이트를 혼합하여 형성된다. 폴리올은 폴리에스테르 폴리올(대부분)과 폴리 에테르 폴리올의 혼합물을 포함하며, 234 mg KOH/g(ASTM D4274에 따름)의 히드록실가 및 20℃에서 1550 mPaㆍs의 점도(ASTM 4889에 따름)를 갖는다. 촉매는 2-에틸헥사노산 칼륨 염 및 디메틸시클로헥실아민( "DMCHA")을 포함하며, 259 mg KOH/g의 히드록실가 및 20℃에서 160 mPaㆍs의 점도를 갖는다. 발포제는 펜탄이다. 이소시아네이트는 pMDI를 포함하며, 30.5의 NCO 함량(ASTM D5155에 따름) 및 20℃에서 650 mPaㆍs의 점도를 갖는다. 발포체는 약 13초의 크림 시간 및 약 55초의 겔 시간(각각 SH-PM-17에 따름), 및 약 41 kg/m³의 자유 상승 밀도(SH-PM-04에 따름)를 갖는다.

발명예 5, 6, 및 7의 블록을 하기와 같이 만들었다. 실리콘 조성물은 개방형 몰드에 부어지고 자유롭게 발포한다. 이후, 실리콘 폼을 제거하고 균일한 두께, 예를 들어, 5, 15 및 20 mm의 조각으로 절단된다. 이후, 실리콘 발포체 슬라이스를 몰드에 다시 넣고 PUR 조성물을 실리콘 발포체 슬라이스 위에 붓는다. 몰드를 폐쇄한다. PUR 조성물이 발포되고 몰드를 개방한다. PUR 폼을 실리콘 발포체 슬라이스에 부착하고 복합 물품을 각 블록의 최종 치수로 절단한다.

실리콘 발포체의 접착 테스트를 실제 오븐 금속 시트에서 수행하였으며 양호한 결과를 얻었다. 24시간 후, 실리콘 발포체가 금속 시트에 달라붙고 그 접착에 부분적인 응집 파괴를 초래한다. 폼이 금속 시트와 PUR/PIR 발포체 지지층 사이에 캡슐화되기 때문에 이의 고객의 적용이 중요하지 않기 때문에 표준 테스트를 수행하지 않았다.

이의 절연 특성 및 고온 저항성으로 인하여, 실리콘 발포체 절연층은 온도를 대략 100℃로 낮추어, PUR/PIR 발포체 지지층이 장기간 견딜 수 있다. PUR/PIR 발포체 지지층은 이 온도를 오븐 표면으로 극적으로 떨어 뜨려 에너지를 절약하게 될 것이다.

또한, 상기 표 1을 참조하면, 실시예 5는 실리콘 발포체 단독보다 더 낮은 밀도를 가지면서 글래스 울의 피크 온도에 근접한 피크 온도를 포함하는 우수한 특성 조합을 제공한다. 또한, 실시예 5의 복합 물품은 글래스 울 및 락 울과 관련된 수동 공정과는 반대로 자동 또는 거의 자동 공정을 사용하여 형성될 수 있다. 종래 울의 사용 및 취급과 관련된 문제와 달리 작업자 또는 직원과의 접촉도 줄이거나 회피한다.

용어 "포함하는" 또는 "포함하다"는 본원에서 "포함되는", "포함되다", "~로 필수적으로 이루어진다(이루어지는)" 및 "~로 이루어진다(이루어지는)"의 개념을 의미하고 포함하도록 가장 넓은 의미로 사용된다. 예시적인 예를 열거하기 위한 "예를 들어(for example)", "예를 들어(e.g.)", "예컨대", 및 "포함하는"의 사용은 열거된 예에만 한정되지 않는다. 따라서, "예를 들어" 또는 "예컨대"는, "예를 들어, 하지만 이에 한정되지 않는" 또는 "예컨대, 하지만 이에 한정되지 않는"을 의미하며, 다른 유사하거나 동등한 예를 포함한다. 본원에 사용된 바와 같은 용어 "약"은 기기 분석에 의해 또는 샘플 취급의 결과로서 측정된 수치에서의 미미한 변동을 합리적으로 포괄하거나 설명하는 역할을 한다. 이러한 미미한 변동은 수치의 대략 ±0-25%, ±0-10%, ±0-5%, 또는 ±0-2.5%일 수 있다. 나아가, 용어 "약"은 값의 범위와 관련될 때 양쪽 수치들 모두에 적용된다. 더욱이, 용어 "약"은 명백하게 언급되지 않는 경우에도 수치에 적용될 수 있다.

일반적으로, 본원에 사용된 바, 값의 범위에서 하이픈 "-" 또는 대시 "-"는, "내지" 또는 "~에 걸쳐"이고; ">"는 "초과" 또는 "~보다 큰"이고; "≥"는 "적어도" 또는 "~보다 크거나 같은"이고; "<"는 "미만" 또는 "~보다 작은"이고; "≤"는 "최소" 또는 "~보다 작거나 같은"이다. 개별적으로, 상기 언급된 특허 출원, 특허 및/또는 특허 출원 공보는 각각, 하나 이상의 비한정적인 실시형태에서 그 전체 내용이 명백하게 본원에 인용되어 포함된다.

첨부된 청구항이 상세한 설명에서 설명된 특정 화합물, 조성물 또는 방법을 표현하는 것으로 한정되지 않으며, 이는 첨부된 청구항의 범위에 속하는 특정 실시형태예 사이에서 다양할 수 있음을 이해해야 한다. 다양한 실시형태의 특정 특질 또는 양태를 설명하기 위해 본원에 의존하는 임의의 마쿠쉬(Markush) 군과 관련하여, 상이하며, 특수하고/하거나 예상외의 결과가 다른 모든 마쿠쉬 구성원로부터 독립적인 각각의 마쿠쉬 군의 각각의 구성원으로부터 수득될 수 있음을 이해해야 한다. 마쿠쉬 군의 각각의 구성원은 개별적으로 그리고/또는 조합하여 의존될 수 있으며, 첨부된 청구항의 범위 내의 구체적인 실시형태에 대한 적절한 뒷받침을 제공한다.

또한, 본 발명의 다양한 실시형태를 설명하는 데 의존하는 임의의 범위 및 하위범위는 독립적으로 그리고 종합적으로 첨부된 청구항의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 하며, 모든 범위를 그 안의 정수 및/또는 분수 값을, 이러한 값이 본원에서 분명하게 작성되지 않더라도, 포함하여 설명하고 고려하는 것으로 이해해야 한다. 당업자는, 열거된 범위 및 하위범위가 본 발명의 다양한 실시형태를 충분히 설명하고 가능하게 하며, 이러한 범위 및 하위범위는 관련된 1/2, 1/3, 1/4, 1/5 등으로 추가로 기술될 수 있음을 용이하게 인식한다. 단지 일례로서, "0.1 내지 0.9의" 범위는 하위 1/3, 즉, 0.1 내지 0.3, 중위 1/3, 즉, 0.4 내지 0.6, 및 상위 1/3, 즉, 0.7 내지 0.9로 추가로 기술될 수 있으며, 이는 개별적으로 그리고 종합적으로 첨부된 청구항의 범위 내에 있으며, 개별적으로 및/또는 종합적으로 의존하고, 첨부된 청구항의 범위 내의 구체적인 실시형태에 대한 적절한 뒷받침을 제공할 수 있다. 또한, 범위를 한정하거나 수식하는 언어, 예컨대 "적어도", "초과", "미만", "이하" 등에 관하여, 이러한 언어는 하위범위 및/또는 상한 또는 하한을 포함함을 이해해야 한다. 또 다른 예로서, "적어도 10"의 범위는 내재적으로, 적어도 10 내지 35의 하위범위, 적어도 10 내지 25의 하위범위, 25 내지 35의 하위범위 등을 포함하고, 각각의 하위범위는 개별적으로 및/또는 종합적으로 의존할 수 있으며 첨부된 청구항의 범위 내의 구체적인 실시형태에 대한 적절한 뒷받침을 제공한다. 마지막으로, 개시된 범위 내의 개별 수는 첨부된 청구항의 범위 내의 구체적인 실시형태에 의존할 수 있고 이에 대한 적절한 뒷받침을 제공한다. 예를 들어, "1 내지 9의" 범위는 다양한 개별 정수, 예컨대 3, 뿐만 아니라 소수점(또는 분수)을 포함하는 개별 수, 예컨대 4.1을 포함하고, 이는 첨부된 청구항의 범위 내의 구체적인 실시형태에 의존하고 이에 대한 적절한 뒷받침을 제공할 수 있다.

본 발명은 예시적인 방식으로 본원에 기재되었으며, 사용된 용어는 제한이 아니라 설명의 단어의 특성으로 의도된 것으로 이해해야 한다. 상기 교시를 고려하여 본 발명의 다수의 변경 및 변화가 가능하다. 본 발명은 첨부된 청구항의 범위 내에서는 구체적으로 기재된 것과 다르게 실행될 수 있다. 독립항, 및 단일 종속 및 다중 종속 양쪽 모두인 종속항의 모든 조합의 주제는 본원에서 명백하게 고려된다.

요소 목록

물품(20)

라이너(22)

오븐(24)

레인지(26)

스토브(28)

스킨(30)

쇼 표면(31)

제1 표면(32)

가열 공동(34)

제2 표면(36)

절연층(38)

지지층(40)

외부 표면(41)

스프레이 노즐(42)

Claims

가열 공동(heating cavity)을 정의하는 제1 표면 및 상기 제1 표면에 대향하는 제2 표면을 갖는 기기의 절연용 복합 물품으로서, 상기 복합 물품은:
상기 제1 표면으로부터 이격된 지지층(backing layer)으로서, 상기 지지층은 발포 폴리우레탄(PUR), 발포 폴리이소시아누레이트(PIR) 또는 발포 PUR/PIR 하이브리드를 포함하는, 지지층; 및
상기 제2 표면과 상기 지지층 사이에 끼워진 절연층으로서, 상기 절연층은 발포 실리콘을 포함하는, 절연층;을 포함하고
상기 절연층은 상기 가열 공동에서 상기 지지층으로의 열 전달을 감소시키는, 복합 물품.
제1항에 있어서, i) 상기 절연층은 100 내지 500 kg/m³, 선택적으로 200 내지 400 kg/m³의 밀도를 가지거나; ii) 상기 지지층은 20 내지 100 kg/m³, 선택적으로 30 내지 60 kg/m³의 밀도를 가지거나; 또는 iii) i)과 ii)의 양쪽 모두인, 복합 물품.
제1항 및 제2항 중 어느 한 항에 있어서, i) 상기 절연층은 0.05 내지 0.1 W/mㆍK, 선택적으로 0.07 내지 0.09 W/mㆍK의 열 전도도를 가지거나; ii) 상기 지지층은 0.005 내지 0.04 W/mㆍK, 선택적으로 0.015 내지 0.03 W/mㆍK의 열 전도도를 가지거나; 또는 iii) i)과 ii)의 양쪽 모두인, 복합 물품.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절연층은 발포 실온 가황(RTV: foamed room-temperature-vulcanizing) 실리콘을 포함하는, 복합 물품.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절연층은:
하기 중 적어도 하나
A) 분자 당 적어도 2개의 규소-결합된 에틸렌성 불포화기를 갖는 오르가노폴리실록산, 및
A') 분자 당 적어도 2개의 규소-결합된 히드록시기를 갖는 오르가노폴리실록산;
B) 분자 당 적어도 2개의 규소-결합된 수소 원자를 갖는 오르가노규소; 및
C) 촉매의 반응 생성물을 포함하는, 복합 물품.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지층은 발포 PUR 또는 발포 PIR, 선택적으로 발포 PUR을 포함하는, 복합 물품.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지층은:
이소시아네이트 성분; 및
이소시아네이트-반응성 성분;의 반응 생성물을 포함하는, 복합 물품.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, i) 상기 절연층은 적어도 2 mm, 선택적으로 적어도 5 mm 및/또는 5 cm 미만의 평균 두께를 가지거나; ii) 상기 지지층은 적어도 0.4 mm, 선택적으로 적어도 10 mm 및/또는 10 cm 미만의 평균 두께를 가지거나; 또는 iii) i)과 ii)의 양쪽 모두인, 복합 물품.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절연층(IL) 및 상기 지지층(BL)은 적어도 1:2, 선택적으로 1:3 내지 1:5의 평균 두께 비(IL:BL)를 갖는, 복합 물품.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, i) 상기 절연층은 상기 제2 표면에 접착되거나; ii) 상기 지지층은 상기 절연층에 접착되거나; 또는 iii) i)과 ii) 양쪽 모두인, 복합 물품.
가열 공동을 정의하는 표면을 갖는 기기의 절연용 복합 물품으로서, 상기 복합 물품은:
발포 실온 가황(RTV) 실리콘을 포함하는 절연층; 및
상기 절연층에 접착되고 발포 폴리우레탄(PUR) 또는 발포 폴리이소시아누레이트(PIR)를 포함하는 지지층;을 포함하고
상기 절연층은 100 내지 500 kg/m³의 밀도 및 0.05 내지 0.1 W/mㆍK의 열 전도도를 가지고;
상기 지지층은 20 내지 100 kg/m³의 밀도 및 0.005 내지 0.04 W/mㆍK의 열 전도도를 가지며;
상기 절연층(IL) 및 상기 지지층(BL)은 적어도 1:2의 조합된 평균 두께 비(combined average thickness ratio, IL:BL)를 갖는, 복합 물품.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 복합 물품의 기기 절연을 위한 용도로서, 선택적으로 상기 기기는 오븐, 스토브 (또는 쿡탑), 레인지, 전자 레인지, 식기 세척기, 온수기, 또는 보일러인, 용도.
가열 공동을 정의하는 제1 표면 및 상기 제1 표면에 대향하는 제2 표면을 갖는 기기의 절연 방법으로서, 상기 방법은:
제1 조성물을 상기 제2 표면에 도포하여 그 위에 절연층을 형성하는 단계로서, 상기 절연층은 발포 실리콘을 포함하는, 단계; 및
제2 조성물을 상기 절연층에 도포하며 그 위에 지지층을 형성하는 단계로서, 상기 지지층은 발포 폴리우레탄(PUR), 발포 폴리이소시아누레이트(PIR) 또는 발포 PUR/PIR 하이브리드를 포함하는, 단계;를 포함하는 방법.
기기로서,
가열 공동을 정의하는 제1 표면 및 상기 제1 표면에 대향하는 제2 표면; 및
상기 제1 표면으로부터 이격된 상기 지지층, 및 상기 제2 표면과 상기 지지층 사이에 끼워진 상기 절연층을 갖는, 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 복합 물품;을 포함하고
선택적으로 상기 제1 표면 및 상기 제2 표면은 금속을 포함하고;
선택적으로 상기 절연층은 상기 제2 표면에 접착되고, 상기 지지층은 상기 절연층에 접착되며;
선택적으로 상기 기기는 오븐, 스토브 (또는 쿡탑), 레인지, 전자 레인지, 식기 세척기, 온수기, 또는 보일러인, 기기.
제14항에 있어서, 가열 공동에 대향하는 상기 지지층에 인접한 보충 절연이 실질적으로 없고, 선택적으로 상기 제2 표면에 대향하는 상기 복합 물품의 적어도 일부 주위에 배치된 스킨을 추가로 포함하는 기기.