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KR100250371B1 - 통기성 개방 셀을 갖는 우레탄 폴리머 - Google Patents

통기성 개방 셀을 갖는 우레탄 폴리머 Download PDF

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KR100250371B1
KR100250371B1 KR1019970709315A KR19970709315A KR100250371B1 KR 100250371 B1 KR100250371 B1 KR 100250371B1 KR 1019970709315 A KR1019970709315 A KR 1019970709315A KR 19970709315 A KR19970709315 A KR 19970709315A KR 100250371 B1 KR100250371 B1 KR 100250371B1
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Abstract

쿠션에 사용하기에 적합한 통기성 또는 공기 투과성이며 개방셀 신축성 우레탄 폴리머가 대기압 이하로 유지된 조절된 압력하에서 폴리올 100중량에 대해 0.5 내지 2.0중량부의 부틸 올레이트를 포함한 발포물 형성 조성물로 부터 형성된다. 발포동안 압력은 0.5 내지 1.0, 특히 0.5 내지 0.9 바아로 유지된다. 결과의 공기 투과성은 동등한 조성의 우레탄 폴리머에 비해서 크게 증가되었다. 다른 폴리머 성질도 개선된다.

Description

통기성 개방셀을 갖는 우레탄 폴리머{BREATHABLE OPEN CELL URETHANE POLYMERS}
촉매, 표면활성제 및 발포제의 존재하에서 폴리에테르 폴리올을 이소시아네이트와 반응시켜 생성된 폴리우레탄 발포물은 일반적으로 폴리에테르 기초 폴리우레탄 발포물로 알려진다. 폴리우레탄 발포물을 생성하기 위한 적당한 반응물은 당해분야의 숙련자에게 공지이다. 신축성이며, 반강성 또는 강성을 갖는 폴리에테르 기초 폴리우레탄 발포물 제조방법이 1965년 7월 13일자 미국특허 제 3,194,773 호에 발표된다(Hostettler). 폴리에테르 폴리올, 이소시아네이트 및 기타 폴리우레탄 제조를 위한 반응물의 특성을 제시하는 다른 특허는 미국특허 제 3,383,351 호(Stamberger, 폴리머 폴리올) 및 미국특허 제 3,454,505 호(Cross, 폴리에테르 폴리올)를 포함한다.
미국특허 제 3,884,849 호(Ricciardi)는 친수성 오르가노실리콘 발포물 안정화 유화제 - 표면활성제와 R 및 R' 가 1 내지 30개의 탄소원자를 가지는 알킬 또는 알케닐기이며 R 및 R'중 적어도 하나는 적어도 3개의 탄소원자를 가지며 n은 1 내지 3의 정수인 적어도 하나의 에스테르 (RCOO)nR' 를 포함하여 고압의 폴리올과 유기 폴리이소시아네이트에서 반응의 결과 막-자유개방-기공 폴리우레탄 발포물의 제조를 발표한다. 이 정의내에 포함된 가능한 에스테르중 부틸 올레이트가 있다. Ricciardi는 진공하에서 형성된 발포물의 장점 및 성질을 얻지 못했다.
매트리스, 매트리스 패드, 의료용 패드 및 가구 쿠션과 같은 쿠션분야에서 특정 밀도, 연성, 분말성, 압축 세트, 내력 편차(IFD), 방염성 및 공기 투과성을 갖는 신축성 우레탄이 필요하다. 필요한 밀도 및 IFD를 갖는 폴리머 구조를 제조하기 위해서 배합자는 압축 세트 및 기타 성질을 희생시킬 수 있다. 진공하에서 형성된 폴리머 구조는 일반적으로 대기압 이상에서 형성된 동일한 조성의 폴리머보다 더 낮은 밀도와 더 큰 연성을 가진다.
가변적 압력조건하에서 폴리우레탄 발포물을 제조하는 방법이 발표된다. PCT 공개특허출원 WO 93/09934 는 진공조건(대기압 이하)을 포함하여 조절된 압력조건하에서 우레탄 폴리머 슬라브를 연속 제조하는 방법을 발표한다. 폴리이소시아네이트, 폴리올, 발포제 및 보조 첨가제로된 발포 혼합물이 밀폐된 챔버에서 움직이는 컨베이어상에 연속으로 도입된다. 발포는 폐쇄된 챔버에서 조절된 압력 및 온도에서 이루어진다. 챔버의 압력을 대기압 압력 이하나 주변압력으로 유지시키기 위해서 챔버로 부터 반응가스가 배출된다. 발포물이 생김에 따라 챔버 출구쪽으로 전달된다. 출구는 간격을 두고 개방되어서 발포물 슬라브 단면을 절단 및 제거한다.
발포는 배치공정에서 진공조건하에서도 수행될 수 있다. 예컨대, 미국특허 제 4,503,150 호의 칼럼 10, 행 3 내지 14(Triolo)은 진공으로 유지된 내압을 사용하여 폐쇄된 몰드에서 단일 배치 발포물 형성 혼합물이 발포되게 한다.
그러나, 감소된 압력하에서 형성된 발포물을 조절하는 것은 더욱 어렵다. 폴리머 구조는 개방된 셀을 갖는 구조를 항상 형성하지 못한다. 때때로 불충분한 개수의 개방셀 때문에 냉각시 폴리머 구조가 수축한다. 이러한 밀집 셀 구조는 빈약한 복원성 및 내구성 때문에 쿠션분야에 부적합하다. 더욱 개방된 통기성 셀 구조가 베드 및 쿠션 분야에 선호되는데 그 이유는 이러한 구조가 증가된 공기순환을 허용하며 더 안락하기 때문이다. 추가로, 발포물이 소비자에게 운반을 위해 포장될 때 발포물은 대체로 압축된다. 밀집 셀구조를 갖는 발포물은 적당한 방식으로 복귀되지 못한다.
본 발명은 공기투과성인 개방셀을 가지며 신축성인 우레탄 폴리머에 관계한다.
통기성 또는 공기 투과성 개방셀 신축성 우레탄 폴리머 구조를 대기압 이하, 특히 0.5 내지 1.0바아, 더더욱 0.5 내지 0.9바아로 유지된 조절된 압력하에서 형성하는 방법 및 조성물이 발표된다. 본 발명은 폴리에테르 폴리올과 폴리머 폴리올의 혼합물이나 폴리에테르 폴리올을 물과 같은 발포제와 폴리올 100에 대해 0.5 내지 2.0중량부, 특히 1.0 내지 1.5중량부의 부틸 올레이트의 존재하에서 톨루엔 디이소시아네이트 또는 폴리이소시아네이트 또는 폴리이소시아네이트의 혼합물과 반응시키는 것을 포함한다. 필요한 압축 세트값을 얻기 위해서 이소시아네이트 지수는 100 내지 120, 특히 107 내지 115이다.
폴리이소시아네이트는 압력이 조절되거나 대기압 이하로 유지된 장치에서 발포제의 존재하에서 폴리올과 반응된다. 발포물은 조절된 압력 조건에서 상승될 수 있다. 이후에, 발포물 성질이 결정되기 이전에 주변압력 및 온도에서 발포물은 1시간 내지 24시간동안 경화되어야 한다.
보조적으로, 방염제, 멜라민, 촉매, 표면활성제, 증량제, 색소, 안료, 탈취제, 미생물 방지 화합물과 같은 다른 발포물 형성 첨가제가 발포물 형성 조성물에 존재할 수 있다. 이러한 보조첨가제는 폴리머 구조의 밀도와 결과의 공기 투과성에 악영향을 미치지 않는한 포함될 수 있다.
부틸 올레이트를 포함한 조성물로 부터 조절된 압력조건하에서 형성된 개방셀 신축성 우레탄 폴리머 구조는 부틸 올레이트가 없다는 점을 제외하면 동일한 조건과 동일한 조성하에서 생성된 폴리머 구조보다 훨씬 더 큰 공기 투과성을 가진다. 부틸 올레이트를 사용하여 형성된 모든 폴리머 구조의 공기 투과성은 110ft3/ft2/분보다 크게 유지된다. 이 폴리머는 바람직한 밀도, 연성, 반발성 및 압축세트 성질을 가지므로 쿠션과 같은 용도에 매우 적합하다.
본 발명에 따른 공기투과성 또는 통기성 개방셀 신축성 우레탄 폴리머가 발포제의 존재하에서 폴리올과 폴리이소시아네이트의 반응에 의해 형성된다. 발포물 형성 조성물은 추가적으로 폴리올 100중량당 0.5 내지 2.0, 특히 1.0 내지 1.5중량부의 부틸올레이트를 포함한다.
적어도 2.0의 작용기를 가지는 폴리에테르 폴리올이 신축성 폴리우레탄 발포물 형성에 적합한 것으로 알려진다. 종래의 폴리올이 본 발명에서 사용될 수 있다. 본 발명에서 사용된 폴리에테르 폴리올 또는 그래프트 폴리올은 3000 내지 3500의 평균 분자량을 가진다. 이러한 폴리올의 예는 Dow Chemical의 VORANOL 3010과 BASF의 PLURACOL 1103이다.
"폴리에테르 폴리올"이란 용어는 선형 및 브렌치형 폴리에테르(에테르 결합과 적어도 두 개의 수산기를 포함하는)를 포함하며 폴리옥시프로필렌 폴리에테르 폴리올 또는 혼성 폴리(옥시에틸렌/옥시프로필렌) 폴리에테르 폴리올을 포함한다. 선호되는 폴리에테르는 폴리옥시알킬렌 폴리올, 특히 선형 및 브렌치형 폴리(옥시에틸렌) 글리콜, 폴리(옥시프로필렌)글리콜 및 이의 공중합체이다. 개질된 폴리에테르 폴리올은 에틸렌형 불포화 모노머의 폴리머가 분산된 폴리에테르 폴리올이다. 대표적인 개질된 폴리에테르 폴리올은 폴리(스티렌 아크릴로니트릴) 또는 폴리우레아가 분산된 폴리옥시프로필렌 폴리에테르 폴리올과 폴리(스티렌 아크릴로니트릴) 또는 폴리우레아가 분산된 폴리(옥시에틸렌/옥시프로필렌) 폴리에테르 폴리올이다. 개질된 폴리에테르 폴리올은 Arco ("Polymer Polyol"), BASF("Graft Polyol"), Dow Chemical("Co-polymer Polyol") 및 Mobay("PHD Polyol")로 부터 구매가능하다. Arco, BASF 및 Dow Chemical은 폴리(스티렌 아크릴로니트릴)를 폴리올에 분산시키지만 Mobay는 폴리우레아를 폴리올에 분산시킨다. 구매가능한 개질된 폴리에테르 폴리올의 예가 아래에 기술된다:
폴리에테르 폴리올 타입
ARCO HS100
"폴리머 폴리올" Niax E694
BASF PLURACOL 1103
"그래프트 폴리올" PLURACOL 994LV
Dow VORANOL 3939
"공중합체 폴리올" VORANOL 3943
MOBAY E9232
"PHD 폴리올"
개질된 폴리에테르 폴리올은 자유라디칼 촉매의 존재하에서 스티렌과 아크릴로니트릴을 폴리에테르 폴리올(예, 폴리옥시프로필렌 폴리올)과 반응시키고 개질된 폴리올을 분리시키는 것을 제시하는 미국 재등록 특허 제 23,817 호와 Rubber Chemistry and Technology Vol. 45, No. 5, pp. 1467-77(1972)에서 Critchfield에 의해 발표된 절차에 의해 제조될 수 있다.
폴리이소시아네이트란 용어는 폴리우레탄 발포물 제조에 사용하는 이소시아네이트를 말한다. "폴리이소시아네이트"는 부가 폴리올과 반응하는데 이용가능한 과잉 이소시아네이트기를 가지는 디- 및 폴리이소시아네이트와 폴리올과 폴리이소시아네이트의 예비 폴리머를 포함한다.
사용된 폴리이소시아네이트의 양은 반응혼합물에 존재하는 활성수소함유 화합물과 반응하는데 필요한 이론적인 이소시아네이트 양에 대한 반응 혼합물에서 이소시아네이트의 실제량의 비를 100으로 곱한 "지수"로 표현된다. 대개의 분야에서 지수는 70 내지 150, 특히 90 내지 130, 더더욱 110 내지 120이다.
종래의 폴리이소시아네이트가 본 발명에 사용될 수 있다. 적당한 폴리이소시아네이트는 톨루엔 디이소시아네이트(TDI), 및 TD80을 포함한 다른 폴리이소시아네이트이다. 폴리이소시아네이트는 발포물 형성 조성물에서 폴리올 100중량당 40 내지 70, 특히 50 내지 70중량부의 양으로 존재하여야 한다.
사용될 수 있는 발포제는 물 단독 또는 수성 촉매용액과 같은 다른 성분과 혼합된 물을 포함한다. 물이 사용될 때 과량의 폴리이소시아네이트와 반응하여 이산화탄소를 발생시켜 발포물을 형성시킨다. 카르복실 함유 화합물 역시 이산화탄소원으로서 포함될 수 있다. 발포제는 발포물 형성 조성물에서 폴리올 100중량당 2 내지 3중량부의 양으로 존재하여야 한다.
폴리올-폴리이소시아네이트 반응을 가속화시키기 위해서 촉매가 사용될 수 있다. 촉매는 아민과 금속염으로 부터 선택된 단일화합물 또는 두 개이상의 화합물의 혼합물이다. 특히 선호되는 촉매는 유기주석염 및 3차 아민이다. 사용된 촉매의 양은 당해분야 숙련자에게 알려진 바와 같이 사용된 용도 및 촉매의 종류에 따라 변화될 수 있다. 대개의 경우에 촉매는 단일 화합물 또는 화합물의 혼합물로서 발포물 형성 조성물에서 폴리올 100중량당 0.01 내지 5.0중량부의 양으로 사용된다.
발포제가 포함되거나 폴리우레탄 반응물에 의해 발생될 경우에 표면활성제형 안정제가 발포물 형성 조성물에 빈번히 포함된다. 표면활성제는 수득된 발포 폴리우레탄의 양과 질을 조절한다.
보조적으로 다른 첨가제가 발포물 형성 조성물에 첨가될 수 있다. 통상, 첨가제는 폴리올과 미리 혼합된다. 보조 첨가제로는 방염제, 멜라민, 표면활성제, 미생물방지 화합물, 착색제, 안료, 증량제, 탈취제, 안정제가 있다. 이러한 첨가제는 결과의 우레탄의 공기 투과성에 해로운 영향을 주어서는 안된다.
발포물 형성공정은 압력이 조절되거나 대기압 이하로 유지되는 한 배치식, 준연속적, 또는 연속적으로 수행될 수 있다. 발포물 형성이 진공상태에서 수행될 때 필요한 생성물의 공기 투과성, 밀도, 연성 및 압축성이 용이하게 수득된다. 발포물 형성동안 압력을 조절하거나 대기압 이하로 유지시킬 수 있는 발포물 형성 장치가 본 발명에 적합하다. 압력 또는 진공은 0.5 내지 1.0, 특히 0.5 내지 0.9바아로 유지된다. 예컨대, 배치공정에서 폴리우레탄 형성 혼합물은 대기압 이하로 유지된 밀폐 챔버에 담긴다. 반응이 일어나는 동안 방출된 가스는 챔버로 부터 배출되어서 발포반응 내내 진공조건을 유지시킨다. 혹은, 이 공정은 연속적이 될 수 있다. 발포 혼합물이 압력조절된 챔버에 연속으로 첨가되고 연속 발포반응동안 챔버는 일정한 압력(진공)으로 통기된다. 조절된 압력하에서 폴리우레탄 발포물을 연속으로 제조하는 장치가 PCT 특허출원 WO 93/09934 에 발표된다.
발포물 형성 조성물이 표 1 에 주어진 성분 및 양으로 실험실 규모로 제조된다. 물과 이소시아네이트를 제외한 성분이 폴리올과 미리 혼합된다. 이후에 물, 이소시아네이트 및 예비혼합된 폴리올과 기타 성분이 핸드 믹서에서 혼합되고 조절된 압력 또는 진공을 갖는 박스에 도입된다. 박스에서 폴리머는 10분간 발포된다. 폴리머가 최고로 발포된 이후에 폴리머는 박스에서 빼내지고 1시간동안 경화된다.
이후에 결과의 폴리머의 물성이 측정되고 기록된다. 공기 투과성은 ASTM D737에 따라 Frazier 차등 압력 공기 투과성 압력 머시인을 사용하여 분당 제곱 피트당 입방 피트로 측정된다. 요약하면, 폴리머 샘플에 따른 압력강하가 고정된 공기 유속이 샘플표면에 적용되는 동안 측정된다. 공기 투과성은 샘플재료의 두 표면간의 차등압력하에서 재료를 통과하는 공기의 유속으로서 정의된다. 주어진 밀도에서 더 높은 공기 투과성이 발포 폴리머 쿠션에 필요한데 그 이유는 이러한 쿠션은 더 많은 공기 순환과 더 큰 안락함을 제공하기 때문이다.
볼 반발성은 샘플위의 표준높이에서 표준 추가 폴리머 샘플상에 낙하된 이후에 복귀된 폴리머 높이의 백분율이다. 이 테스트는 ASTM 357 시험 표준에 따라 수행된다. 추가 샘플상에 있는 동안 반발된 샘플의 높이가 측정된다. 더 높은 볼 반발성은 더 큰 탄성 및 부하 지탱성을 나타낸다. 더 높은 값은 쿠션용으로 더 양호한 결과를 나타낸다.
실시예 C1 1 C2 2
폴리올 (3010) 100.0 100.0 100.0 100.0
H2O 5.0 5.0 5.0 5.0
L6201 2.0 2.0 2.0 2.0
C22 0.27 0.27 0.27 0.27
R80203 0.18 0.18 0.18 0.18
X3LV4 0.15 0.15 0.15 0.15
부틸 올레이트 -- 1.0 -- 1.0
TDI (TD80) 66.5 66.5 66.5 66.5
지수 117 117 117 117
발포압력 (바아) 1.0 1.0 0.7 0.7
밀도(1bs/ft3) 1.28 1.30 0.86 0.92
투과성(1″), (ft3/ft2/분) 94 242 5 121
볼 반발율(%) 22 32 14 33
1L620 은 OSi에 의해 제공된 실리콘 표면활성제이다.
2C2 는 Air Products에 의해 제공된 주석 촉매이다.
3R8020 은 Air Products에 의해 제공된 아민 촉매이다.
4X3LV 는 Milliken에 의해 제공된 푸른 염료이다.
실시예 C1 및 C2 는 발포물 형성 조성물에 부틸 올레이트가 첨가되지 않은 비교 실시예이다. 표 1 에서 알 수 있듯이 (비교실시예 C1 및 C2와 실시예 1 및 2) 동일한 발포물 형성 조성물이 부틸올레이트를 포함할 때 결과의 발포 폴리머는 밀도가 일정하게 유지될지라도 놀랄만큼 높은 공기 투과성을 가진다.

Claims (13)

  1. (1) (a) 폴리에테르 폴리올, 폴리에테르 폴리올과 폴리머 폴리올의 혼합물에서 선택된 폴리올, (b) 폴리올 100중량당 40 내지 70중량부의 폴리이소시아네이트, (c) 발포제, (d) 폴리올 100중량당 0.5 내지 2.0중량부의 부틸 올레이트로 부터 발포물 형성 조성물을 제조하고;
    (2) 0.5 내지 0.9 바아로 유지된 조절된 압력 조건하에서 발포물 형성 조성물로 부터 폴리우레탄 발포물을 형성하는 단계를 포함하는 통기성이며 신축적인 폴리우레탄 발포물 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 발포물 형성 조성물이 1.0 내지 1.5중량부의 부틸 올레이트를 포함함을 특징으로 하는 방법.
  3. 삭제.
  4. 제 3 항에 있어서, 폴리머가 0.7바아의 조절된 압력하에서 형성됨을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 이소시아네이트 지수가 100 내지 120임을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 발포물 형성 조성물이 방염제, 멜라민, 표면활성제, 촉매, 착색제, 안료, 탈취제 또는 미생물방지 화합물에서 선택된 하나이상의 첨가제를 포함함을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 발포물이 100ft3/ft2/분 이상의 공기투과성을 가짐을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1 항의 방법에 따라 생성된 통기성이며 신축적인 폴리우레탄 발포물.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 발포물이 경화후 100ft3/ft2/분 이상의 공기 투과성을 가짐을 특징으로 하는 발포물.
  10. 폴리에테르 폴리올, 폴리에테르 폴리올과 폴리머 폴리올에서 선택된 폴리올;
    폴리올 100중량당 40 내지 70중량부의 폴리이소시아네이트 또는 폴리이소시아네이트의 혼합물;
    폴리올 100중량당 2 내지 6중량부의 발포제;
    폴리올 100중량당 0.5 내지 2.0중량부의 부틸 올레이트로 구성되며 0.5 내지 0.9 바아로 유지된 조절된 압력에서 발포될 때 통기성이고 신축적인 폴리우레탄 발포물을 형성시키는 조성물.
  11. 제 10 항에 있어서, 부틸 올레이트가 1.0 내지 1.5 중량부의 양으로 존재함을 특징으로 하는 조성물.
  12. 제 10 항에 있어서, 이소시아네이트 지수가 100 내지 120임을 특징으로 하는 조성물.
  13. 제 10 항에 있어서, 방염제, 멜라민, 표면활성제, 촉매, 착색제, 안료, 증량제, 안정제, 탈취제 또는 미생물 방지 화합물에서 선택된 하나이상의 첨가제를 더욱 포함하는 조성물.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010000789A (ko) * 2000-10-19 2001-01-05 김주연 맥반석을 함유한 합성수지재 몰딩의 제조방법
KR101462475B1 (ko) * 2014-08-19 2014-11-18 주식회사 세림티티시 통기성과 세탁성 및 변색지연성을 가지는 브래지어컵용 연질 폴리우레탄폼 및 그 제조방법

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9518858D0 (en) * 1995-09-14 1995-11-15 Pharmacia Spa Phenylsubstituted 4-azasteroid fluoroderivatives
US6598251B2 (en) 2001-06-15 2003-07-29 Hon Technology Inc. Body support system
WO2005010084A1 (en) * 2003-07-17 2005-02-03 Foamex L.P. Low density explosion suppressing foams
US7318499B2 (en) * 2004-02-20 2008-01-15 Honeywell International, Inc. Noise suppression structure and method of making the same
US20050278852A1 (en) * 2004-06-12 2005-12-22 Wahrmund Gary M High air flow foam bedding products
AU2012249615A1 (en) 2011-04-29 2013-08-29 Kci Licensing, Inc. Aptamer-modified polymeric materials for the binding of therapeutic factors in a wound environment
US9616151B2 (en) 2012-10-24 2017-04-11 Kci Licensing, Inc. Sulfhydryl-functionalized polymeric compositions for medical devices
US9657132B2 (en) 2012-10-24 2017-05-23 Kci Licensing, Inc. Amine-functionalized polymeric compositions for medical devices
KR101412506B1 (ko) * 2012-11-13 2014-07-02 (주)쿠도스 폴리우레탄 발포체 조성물 및 이에 의한 폴리우레탄 발포체
EP3302011A1 (de) 2016-09-29 2018-04-04 Continental Automotive GmbH Elektronikbaugruppe mit einem gehäuse und einem druckausgleichskanal
KR101984409B1 (ko) * 2017-12-11 2019-05-30 이성기 다공성 연질 폴리우레탄 발포체 및 그 제조방법

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3884848A (en) * 1973-11-14 1975-05-20 Tenneco Chem Manufacture of membrane-free nonlustrous polyurethane foam
US4021379A (en) * 1975-05-19 1977-05-03 Tenneco Chemicals, Inc. Polyurethane foam and method for its manufacture
US4052346A (en) * 1975-06-03 1977-10-04 Tenneco Chemicals, Inc. Flame-retardant polyurethane foam compositions
US4287307A (en) * 1980-03-05 1981-09-01 Plastics Technology Associates, Inc. Integral skin microcellular polyester base polyurethane elastomers
US4503150A (en) * 1983-11-02 1985-03-05 Scotfoam Corporation Polyurethane foam and a microbiological metabolizing system
US4608418A (en) * 1985-02-22 1986-08-26 Gensco Inc. Hot melt composition and process for forming the same
US4751253A (en) * 1986-10-06 1988-06-14 Tylenda Eugene J Method of preparing dimensionally stable, flexible urethane foam and the foam produced thereby
US4777186A (en) * 1987-05-04 1988-10-11 Scotfoam Corporation Restricted expansion foaming and the flexible polyurethane foam thereby produced
US4826882A (en) * 1988-04-15 1989-05-02 Pmc, Inc. Open celled polyurethane foams
EP0613415B1 (en) * 1991-11-14 1996-05-01 Prefoam Ag Method and device for the continuous manufacture of slabstock polyurethane foam within a predetermined pressure range

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010000789A (ko) * 2000-10-19 2001-01-05 김주연 맥반석을 함유한 합성수지재 몰딩의 제조방법
KR101462475B1 (ko) * 2014-08-19 2014-11-18 주식회사 세림티티시 통기성과 세탁성 및 변색지연성을 가지는 브래지어컵용 연질 폴리우레탄폼 및 그 제조방법

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