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KR20190009748A - 폴리우레탄 발포체 및 그를 포함하는 폴리우레탄 복합체 - Google Patents

폴리우레탄 발포체 및 그를 포함하는 폴리우레탄 복합체 Download PDF

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KR20190009748A
KR20190009748A KR1020187033077A KR20187033077A KR20190009748A KR 20190009748 A KR20190009748 A KR 20190009748A KR 1020187033077 A KR1020187033077 A KR 1020187033077A KR 20187033077 A KR20187033077 A KR 20187033077A KR 20190009748 A KR20190009748 A KR 20190009748A
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KR
South Korea
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polyurethane
isocyanate
polyether polyol
reactive
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Application number
KR1020187033077A
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English (en)
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웬핑 웨이
춘레이 정
에펜 웨이
Original Assignee
코베스트로 도이칠란트 아게
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Publication date
Application filed by 코베스트로 도이칠란트 아게 filed Critical 코베스트로 도이칠란트 아게
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Abstract

본 발명은 균질한 반응성 폴리우레탄 조성물의 제조를 위해 유용한 특정 폴리올 혼합물을 포함하는 이소시아네이트 반응성 성분에 관한 것이다. 본 발명은 추가로 이러한 이소시아네이트 반응성 성분 및 이소시아네이트 성분을 포함하는 반응성 폴리우레탄 조성물에 관한 것이다. 이는 또한 이러한 반응성 폴리우레탄 조성물로부터 제조된, 우수한 이형 특성 및 표면 품질을 갖는 균질한 폴리우레탄 발포체에 관한 것이다. 추가의 측면에서, 이는 이러한 균질한 폴리우레탄 발포체를 포함하고, 가공 후 우수하고 편평한 표면 외관을 갖는 폴리우레탄 복합체에 관한 것이다.

Description

폴리우레탄 발포체 및 그를 포함하는 폴리우레탄 복합체
본 발명은 균질한 반응성 폴리우레탄 조성물의 제조에 유용한 특정 폴리올 혼합물을 포함하는 이소시아네이트 반응성 성분에 관한 것이다. 본 발명은 추가로 이러한 이소시아네이트 반응성 성분 및 이소시아네이트 성분을 포함하는 반응성 폴리우레탄 조성물에 관한 것이다. 이는 또한 이러한 반응성 폴리우레탄 조성물로부터 제조된 우수한 이형 특성 및 표면 품질을 갖는 균질한 폴리우레탄 발포체에 관한 것이다. 추가의 측면에서, 이는 이러한 균질한 폴리우레탄 발포체를 포함하고, 가공 후 우수하고 편평한 표면 외관을 갖는 폴리우레탄 복합체에 관한 것이다.
본 출원에서 언급되는 바와 같은 폴리우레탄 복합체는 일반적으로 쉘 및 그 안에 충전된 폴리우레탄 발포체를 포함한다.
열 절연 시스템, 예컨대 컨테이너, 냉장고, 조립식 하우스, 파이프라인 및 에어-컨디셔너의 절연 패널 등의, 매우 유연하고 폭넓게 적용되는 제조 방법은, 폴리우레탄 복합체를 플레이트 형상의 쉘 내의 플레이트 부분 형태로 제조하고, 이어서 이들 플레이트 부분을 각각의 열 절연 시스템에 어셈블링하는 불연속 방법이다. 대안적으로, 예를 들어 다양한 패널로부터 어셈블링된, 임의의 기하구조의 조립식 중공 쉘이 사용될 수 있다.
폴리우레탄 복합체의 불연속 제조 방법은, 조립식 쉘을 금형 내에 배치하는 단계, 반응성 폴리우레탄 조성물을 금형 내로 주입하는 단계, 및 금형을 폐쇄하는 단계를 포함한다. 이어서, 폴리우레탄 수지를 발포시킨다. 마지막으로, 금형으로부터 이형시킴으로써 폴리우레탄 복합체를 수득한다.
선행 기술은 이미 다양한 반응성 폴리우레탄 조성물을 개시하고 있으며, 이들은 통상적으로 이소시아네이트 성분 및 폴리올 성분을 혼합함으로써 제조된다. 그러나, 선행 기술의 조성물에서는, 용해도 문제가 빈번히 발생되며, 이는 가장 흔히 폴리올 및 발포제의 부족한 혼화성에 기인한다. 그 결과, 이러한 조성물로부터 제조된 폴리우레탄 발포체는 덜 균질하고, 이는 또한 이로부터 제조된 폴리우레탄 물질, 즉 폴리우레탄 복합체를 함유하는 생성물에서의 품질 문제로 이어진다.
추가로, 기존의 반응성 폴리우레탄 조성물로부터 제조된 폴리우레탄 발포체의 공지된 문제는 복합체의 불량한 이형 특성이고, 즉 이형 후 어느 정도의 팽창이 나타날 수 있고, 이는 제조된 폴리우레탄 복합체의 조악하고 고르지 않은 표면을 초래한다. 또한, 공지된 반응성 폴리우레탄 조성물로부터 제조된 폴리우레탄 발포체는 표면 버블의 문제를 나타낼 수도 있으며, 이는 이어서 이로부터 제조된 폴리우레탄 복합체에서 돌출부 또는 심지어 심각한 품질 문제가 나타나게 한다.
따라서, 반응성 폴리우레탄 조성물을 금형 내에 제공된 쉘 내로 주입하는 단계, 및 이러한 반응성 조성물을 발포시키는 단계를 포함하는 불연속 방법에 의해 제조된, 균질한 폴리우레탄 발포체를 포함하고, 우수하고 편평한 표면 외관을 갖는 폴리우레탄 복합체에 대한 관련 기술분야에서의 필요성이 남아있다.
본 발명에 이르러, 놀랍게도, 선행 기술의 문제가, 폴리에테르 폴리올 조성물을 포함하는 이소시아네이트 반응성 성분 B)로서, 상기 폴리에테르 폴리올 조성물은 하기를 포함하는 것인 이소시아네이트 반응성 성분의 사용에 의해 해결될 수 있음을 발견하였다:
b1) 상기 폴리에테르 폴리올 조성물의 이론적으로 계산된 총 몰수를 기준으로 하여, 30 - 40 mol-% 양의, 1.6 - 2.4의 관능가, 60-140 mg KOH/g의 히드록실가를 갖는 제1 폴리에테르 폴리올,
b2) 상기 폴리에테르 폴리올 조성물의 이론적으로 계산된 총 몰수를 기준으로 하여, 35 - 55 mol-% 양의, 7.6 - 8.4의 관능가, 480-560 mg KOH/g의 히드록실가를 갖는 제2 폴리에테르 폴리올, 및
b3) 상기 폴리에테르 폴리올 조성물의 이론적으로 계산된 총 몰수를 기준으로 하여, 13 - 27 mol-% 양의, 3.6 - 4.4의 관능가, 및 290-370 mg KOH/g의 히드록실가를 갖는, 디페닐메탄 디아민 및/또는 톨루엔디아민으로부터 유래된 폴리에테르 폴리올로부터 선택된 제3 폴리에테르 폴리올.
본 발명은 또한 하기를 포함하는, 우수하고 편평한 표면 외관을 갖는 폴리우레탄 발포체의 제조에 유용한 반응성 폴리우레탄 조성물을 제공한다:
A) 1종 이상의 폴리이소시아네이트(들)를 포함하는 이소시아네이트 성분;
B) 폴리에테르 폴리올 조성물을 포함하는 이소시아네이트 반응성 성분으로서, 상기 폴리에테르 폴리올 조성물은 하기를 포함하는 것인 이소시아네이트 반응성 성분:
b1) 상기 폴리에테르 폴리올 조성물의 이론적으로 계산된 총 몰수를 기준으로 하여, 30 - 40 mol-% 양의, 1.6 - 2.4의 관능가, 60-140 mg KOH/g의 히드록실가를 갖는 제1 폴리에테르 폴리올,
b2) 상기 폴리에테르 폴리올 조성물의 이론적으로 계산된 총 몰수를 기준으로 하여, 35 - 55 mol-% 양의, 7.6 - 8.4의 관능가, 480-560 mg KOH/g의 히드록실가를 갖는 제2 폴리에테르 폴리올, 및
b3) 상기 폴리에테르 폴리올 조성물의 이론적으로 계산된 총 몰수를 기준으로 하여, 13 - 27 mol-% 양의, 3.6 - 4.4의 관능가, 및 290-370 mg KOH/g의 히드록실가를 갖는, 디페닐메탄 디아민 및/또는 톨루엔디아민으로부터 유래된 폴리에테르 폴리올로부터 선택된 제3 폴리에테르 폴리올; 및
C) 발포제.
폴리우레탄 발포체의 제조에 사용될 수 있는 성분 A)의 유기 폴리이소시아네이트는, 폴리우레탄의 제조에서 유용한 것으로 공지된 임의의 지방족-, 시클로지방족- 또는 방향족-이소시아네이트일 수 있는 유기 디이소시아네이트를 포함한다. 그의 예는, 2,2'-, 2,4- 및 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트 (단량체 MDI); 단량체 디페닐메탄 디이소시아네이트 및 보다 많은 고리를 갖는 디페닐메탄 디이소시아네이트 동족체 (중합체 MDI)의 혼합물; 이소포론 디이소시아네이트 (IPDI) 또는 그의 올리고머; 톨루엔 디이소시아네이트 (TDI), 예를 들어 톨루엔 디이소시아네이트 이성질체, 예컨대 톨루엔-2,4- 또는 2,6-디이소시아네이트, 또는 이들의 혼합물; 테트라메틸렌 디이소시아네이트 또는 그의 올리고머; 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI) 또는 그의 올리고머; 나프탈렌 디이소시아네이트 (NDI) 또는 이들의 혼합물을 포함하나 이에 제한되지는 않는다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 유기 폴리이소시아네이트는 디페닐메탄 디이소시아네이트를 기재로 하는 이소시아네이트, 특히 중합체 MDI를 포함하는 것들을 포함한다. 유기 폴리이소시아네이트는 바람직하게는 1.9 - 3.5, 특히 바람직하게는 2.0 - 2.8의 관능가를 갖는다. 유기 폴리이소시아네이트는, 25℃에서 GB/T 12008.8-1992에 따라 측정 시, 바람직하게는 100-600 mPas, 특히 바람직하게는 150-300 mPas의 점도를 갖는다. 이소시아네이트 성분은, 상기 폴리우레탄 조성물의 총 중량 100 wt.%를 기준으로 하여, 20-60 wt.%의 양으로 존재할 수 있다.
유기 폴리이소시아네이트는 또한 폴리이소시아네이트 예비중합체 형태로 사용될 수 있다. 이들 폴리이소시아네이트 예비중합체는, 예를 들어, 30-100℃, 바람직하게는 약 80℃의 온도에서, 과량의 상기 언급된 유기 폴리이소시아네이트를 적어도 2개의 이소시아네이트-반응성 기를 갖는 화합물과 반응시킴으로써 수득할 수 있다. 본 발명의 폴리이소시아네이트 예비중합체의 NCO 함량은 바람직하게는 20-33 wt.% (GB 12009.4-1989), 특히 바람직하게는 25-32 wt.%이다. 적어도 2개의 이소시아네이트-반응성 기를 갖는 화합물은 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 널리 공지되어 있고, 예를 들어 문헌 [Chapter 3.1 of the "Plastics Handbook" ("Kunststoffhandbuch, 7, Polyurethanes", Carl Hanser-Verlag, 3rd ed., 1993)]에 기재된 바와 같다.
본 발명에 의해 제공되는 폴리우레탄 발포체의 제조에 사용될 수 있는 이소시아네이트-반응성 성분은 폴리에테르 폴리올 조성물을 포함한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "폴리에테르 폴리올"은 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 널리 공지된 정의를 갖는다. 이는, 공지된 방법에 의해, 예를 들어, 촉매의 존재 하에 알킬렌 옥시드를 개시 작용제와 반응시킴으로써 제조될 수 있다. 예를 들어 특정 폴리올과 같은 본 발명에 따른 성분과 관련하여 단수형의 사용은 본 출원의 의미 내에서 하나를 지칭하는 것으로 이해되어서는 안된다. 따라서, 용어 "폴리올"은 또한 폴리올의 혼합물을 정의할 수 있으며, 이러한 경우 개개의 폴리올에 요구되는 파라미터 (예컨대 관능가, 히드록실가 등)는 각각의 폴리올 혼합물에 대해 측정된 또는 계산된 평균치에 상응한다.
예를 들어, 본 발명의 맥락 내에서 용어 "관능가"는 사용되는 공지된 성분 및 폴리올 혼합물 중에서의 그의 비율로부터 계산된 이론적 관능가를 지칭한다.
본 발명에서 사용되는 제1 폴리에테르 폴리올 b1)은, 1.6 - 2.4, 바람직하게는 1.8 - 2.2의 관능가, 60-140 mg KOH/g, 바람직하게는 80-120 mg KOH/g의 히드록실가 (GB/T12008.3-2009에 따라 측정됨)를 갖고, 폴리에테르 폴리올 조성물의 이론적으로 계산된 총 몰수를 기준으로 하여, 30 - 40 mol-%의 양으로, 바람직하게는 32 - 38 mol-%의 양으로 사용된다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 제1 폴리에테르 폴리올은 1,2-프로판디올 및/또는 1,3-프로판디올로부터 유래된 폴리에테르 폴리올로 이루어진 군으로부터 선택된다. 보다 바람직하게는, 제1 폴리에테르 폴리올은 1,2-프로판디올로부터 유래된 프로필렌 옥시드-기재 폴리에테르 폴리올로부터 선택된다.
본 발명에서 사용되는 제2 폴리에테르 폴리올 b2)는, 7.6 - 8.4, 바람직하게는 7.8 - 8.2의 관능가, 480-560 mg KOH/g, 바람직하게는 490-530 mg KOH/g의 히드록실가를 갖고, 상기 폴리에테르 폴리올 조성물의 이론적으로 계산된 총 몰수를 기준으로 하여, 35 - 55 mol-%의 양으로, 바람직한 실시양태에서는 각각 35 - 50 mol-% 또는 35 - 45 mol-%의 양으로, 더욱 더 바람직한 실시양태에서는 각각 40 - 50 mol-% 또는 38 - 48 mol-%의 양으로 사용된다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 제1 폴리에테르 폴리올은 사카로스로부터 유래된 폴리에테르 폴리올로부터 선택된다. 보다 바람직하게는, 제1 폴리에테르 폴리올은 사카로스로부터 유래된 프로필렌 옥시드-기재 폴리에테르 폴리올로부터 선택된다.
본 발명에서 사용되는 제3 폴리에테르 폴리올 b3)은, 디페닐메탄 디아민 및/또는 톨릴렌디아민으로부터 유래된 폴리에테르 폴리올로부터 선택되고, 3.6 - 4.4, 바람직하게는 3.8 - 4.2의 관능가, 및 290-370 mg KOH/g, 바람직하게는 320 mg KOH/g - 360 mg KOH/g의 히드록실가를 갖고, 상기 폴리에테르 폴리올 조성물의 이론적으로 계산된 총 몰수를 기준으로 하여, 13 - 27 mol-%의 양으로, 바람직한 실시양태에서는 각각 15 - 25 mol-%, 또한 특히 바람직하게는 17 - 23 mol-%의 양으로 사용된다. 바람직하게는 오르토-톨릴렌디아민 또는 디페닐메탄 디아민 (모든 이성질체)이 출발물로서 사용된다. 오르토-톨릴렌 디아민 (o-TDA)은 2,3- 및 3,4-이성질체의 혼합물 형태일 수 있다. o-TDA로부터 유래된 프로필렌 옥시드-기재 폴리에테르 폴리올이 제3 폴리에테르에 대해 특히 바람직하다. 본 발명의 또 다른 특히 바람직한 실시양태에서, 제3 폴리에테르 폴리올은 디페닐메탄 디아민으로부터 유래된 프로필렌 옥시드-기재 폴리에테르 폴리올로부터 선택된다.
상기 언급된 폴리에테르 폴리올 b1) - b3)을 포함하는 폴리에테르 폴리올 조성물은 3.5 - 6, 바람직하게는 4.5 - 5.5의 평균 관능가, 및 280-450 mg KOH/g, 바람직하게는 300-350 mg KOH/g의 평균 히드록실가를 나타낸다.
본 발명에 의해 제공되는 폴리우레탄 발포체의 제조에 사용되는 이소시아네이트 반응성 조성물은 발포제 C)를 추가로 포함한다. 상기 발포제는 다양한 물리적 발포제 또는 화학적 발포제, 바람직하게는 물, 할로겐화된 탄화수소, 탄화수소 화합물, 및 기체, 바람직하게는 n-펜탄, 이소펜탄, 시클로펜탄, 부탄, 이소부탄, 에테르 (예를 들어 메틸랄), 할로겐화된 에테르, 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 퍼플루오린화된 탄화수소 (예를 들어 퍼플루오로헥산), 히드로올레핀 및 이들의 서로와의 혼합물 (그러나 이에 제한되지는 않음)로부터 선택될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시양태에서, 상기 발포제는 물, 디클로로플루오로에탄, 시클로펜탄, 펜타플루오로부탄, 펜타플루오로프로판, 트리플루오로클로로프로필렌, 헥사플루오로부텐 또는 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 본 발명의 또 다른 바람직한 실시양태에서, 상기 발포제는, 이소시아네이트-반응성 성분의 중량 100 wt.%를 기준으로 하여, 2-30 wt.%, 바람직하게는 5-25 wt.%의 양으로 존재한다. 시클로펜탄이 발포제로서 월등히 특히 바람직하게 사용된다.
공동-발포제로서 물 또는 다른 화학적 발포제의 첨가가 또한 바람직하다. 사용되는 경우, 이는 통상적으로, 발포제를 포함하여 총 이소시아네이트 반응성 성분의 중량 100 wt.%를 기준으로 하여, 0 - 6 wt-%의 양으로 첨가된다.
본 발명에 따른 폴리우레탄 발포체의 제조에 사용될 수 있는 성분은, 촉매, 난연제, 및 발포체 안정화제 등을 포함하나 이에 제한되지는 않는, 관련 기술분야에서 통상적으로 사용되는 다른 보조제 또는 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 실시양태에서, 상기 폴리우레탄 발포체의 코어 밀도는 35-70 kg/m3 (GB/T 6343-1995)이다.
본 발명의 또 다른 실시양태에서, 상기 폴리우레탄 발포체의 폐쇄 셀 비율은 85-98% (GB/T 10799-2008)이다.
본 발명에 따른 폴리우레탄 발포체의 제조에 사용될 수 있는 성분들 중, 이소시아네이트-반응성 성분 B)는 발포제 성분 C)와 우수한 상용성을 갖고, 따라서 균질한 분포를 갖는 발포체를 제조할 수 있다. 동시에, 이로부터 제조된 폴리우레탄 발포체 및 발포체를 사용하여 제조된 폴리우레탄 복합체는 우수한 이형 특성, 뿐만 아니라 우수한 표면 품질을 갖는다.
본 발명은 또한 하기 단계를 포함하는 불연속 방법에 의해 제조된 폴리우레탄 복합체를 제공한다:
i) 금형 내에 쉘을 제공하는 단계
ii) 금형을 폐쇄하는 단계
iii) 본 발명의 반응성 폴리우레탄 조성물을 금형 내의 상기 쉘 내에 주입하는 단계
iv) 반응성 폴리우레탄 조성물을 발포시키는 단계
v) 쉘 및 폴리우레탄 발포체를 포함하는 생성된 폴리우레탄 복합체를 금형으로부터 이형시키는 단계.
하나의 대안에서는, 금형의 폐쇄 전에, 쉘이 금형의 내벽에 배치된, 또한 임의로는 그에 부착된 커버 패널로 이루어질 수 있다.
방법의 또 다른 대안적 실시양태에서는, 패널 물질, 예컨대 금속, 플라스틱 및 복합 플라스틱 등을 사용하여 중공 쉘 부분을 먼저 조립식 제작하고; 이어서 중공 쉘 부분의 이음매 부분을 주입 홀 및 통기 홀은 유지하면서 실링 처리에 적용하고; 마지막으로 중공 쉘 부분을 발포체 성형 금형 내로 배치하고; 본 발명의 반응성 폴리우레탄 조성물을 중공 쉘 부분 및 금형의 주입 홀을 통해 중공 쉘 부분의 공동 내로 도입하고; 반응성 폴리우레탄 조성물의 발포 반응이 완료된 후 발포체 및 쉘을 포함하는 폴리우레탄 복합체를 금형으로부터 제거한다.
본 발명의 일부 실시양태에서, 상기 조립식 쉘은 플레이트-유사 또는 중공 실린더형 형상을 갖는다.
본 발명은 또한 본 발명의 불연속 방법에 의해 제조된 폴리우레탄 복합체를 제공한다.
이러한 불연속 방법에 의해 제조된 폴리우레탄 복합체는 컨테이너의 지붕 패널, 측면 패널, 바닥 패널, 또는 문 패널; 조립식 하우스의 지붕 패널, 측면 패널, 또는 바닥 패널, 또는 문 패널; 냉장고 하우스의 지붕 패널, 측면 패널, 또는 바닥 패널, 또는 문 패널; 에어-컨디셔너의 절연 패널 및 절연 파이프라인의 제조에 유리하게 사용될 수 있다.
실시예
본 발명을 하기에서 구체적 실시예와 함께 추가로 설명한다. 그러나, 관련 기술분야의 통상의 기술자는, 이들 실시예가 단지 본 발명을 예시하는 것이며, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되지 않음을 이해하여야 한다.
실시예에서 사용된 상업적으로 입수가능한 물질을 하기에 나타내었다:
폴리올 1: 2의 관능가 및 100 mg KOH/g의 히드록실가를 갖는, 개시제로서 프로필렌 글리콜을 사용한 프로필렌 옥시드-기재 폴리에테르 폴리올;
폴리올 2: 8의 관능가 및 525 mg KOH/g의 히드록실가를 갖는, 개시제로서 사카로스를 사용한 프로필렌 옥시드-기재 폴리에테르 폴리올;
폴리올 3: 4의 관능가 및 345 mg KOH/g의 히드록실가를 갖는, 개시제로서 o-TDA를 사용한 프로필렌 옥시드-기재 폴리에테르 폴리올;
요크(Yoke) TCPP: 장수 요크 테크놀로지 캄파니, 리미티드(Jiangsu Yoke Technology Co., Ltd.)로부터 구입한 트리스(2-클로로이소프로필) 포스페이트, 난연제
니악스(Niax) L6920: 모멘티브 퍼포먼스 머티리얼즈 (차이나) 캄파니, 리미티드(Momentive Performance Materials (China) Co., Ltd.)로부터 구입한 발포체 안정화제;
다브코 폴리카트(Dabco Polycat) 41: 에어 프로덕츠 앤드 케미칼스 (차이나) 캄파니, 리미티드(Air Products and Chemicals (China) Co., Ltd.)로부터 구입한 폴리우레탄 합성 촉매;
다브코 폴리카트 PC8: 에어 프로덕츠 앤드 케미칼스 (차이나) 캄파니, 리미티드로부터 구입한 폴리우레탄 합성 촉매;
데스모두르(Desmodur)® 44V20L: 코베스트로 폴리머스 (차이나) 캄파니, 리미티드(Covestro Polymers (China) Co., Ltd.)로부터 구입한, 31.5 wt.%의 NCO 함량을 갖는 중합체 MDI
폴리우레탄 복합체의 제조
조립식 중공 쉘 부분 (패널 형상)을 금형 내에 배치하고, 금형을 폐쇄하였다. 중공 쉘 부재를 금형 내에서, 그의 표면 물질의 표면 온도가 30-45℃에 도달할 때까지 예열하였다.
이소시아네이트 및 물리적 발포제 성분을 제외한 표 1의 성분들 (총량: 80 kg)을 교반 하에 혼합하여 이소시아네이트 반응성 혼합물을 수득하였다.
그 후, 이소시아네이트 반응성 혼합물 및 이소시아네이트 성분을 고압 발포 기계의 혼합 헤드 내에 도입하여 혼합하였다 (혼합 헤드는 100 내지 160 bar의 압력에 있음).
이어서, 폴리우레탄 반응성 혼합물을 혼합 헤드를 통해 금형 내의 조립식 중공 쉘 부분 내로 주입하고, 발포시키고, 중공 쉘이 완전히 충전될 때까지 중공 쉘 내에서 팽창시켰다. 발포 반응이 완료된 후, 발포된 물품을 금형으로부터 제거하고, 폴리우레탄 복합체를 수득하였다.
상용성 시험 방법
시클로펜탄 및 합쳐진 폴리에테르 스톡 (즉, 이소시아네이트 및 시클로펜탄을 제외한 표 1에 나열된 모든 성분)을 철저히 혼합하였고, 여기서 시클로펜탄 대 합쳐진 폴리에테르의 혼합 중량비는 12 : 100, 15 : 100, 18 : 100 및 21 : 100이었다. 잘 혼합한 후, 용액을 투명 튜브로 실링하고, 실온 (20℃)에서 72시간 동안 정치시켜 관찰하였다. 튜브 내의 용액이 투명성을 나타내는 경우, 이는 탁월한 상용성을 나타내고; 튜브 내의 용액이 약간 탁함을 나타내는 경우, 이는 우수한 상용성을 나타내며; 튜브 내의 용액이 극심한 탁함, 2-상 또는 다중-상 분리를 나타내는 경우, 이는 불량한 상용성을 나타낸다. 표 1의 시험 결과는, 배합물 1, 2 및 3의 상용성이 각각 불량, 우수, 및 탁월하였음을 보여준다.
표 1: 폴리우레탄 발포체의 배합물 및 그의 상용성
Figure pct00001
1 폴리에테르 폴리올 조성물 (폴리올 1 - 3)의 이론적으로 계산된 총 몰수를 기준으로 한 mol-%
2 폴리우레탄 반응성 조성물에 대한 wt.-%
이형 성능의 시험 방법
금형 온도를 40℃로 제어하며 300 x 300 x 100 mm의 금형을 사용하였고, 금형의 전체 발포체 밀도는 55 kg/m3이었다. 표 2의 성분들 (총량 = 495 g)을 혼합하고, 이어서 금형 내에 배치된 카톤 박스 내로 배치하였다. 금형을 견고히 폐쇄하였다. 금형 내에서 발포 반응이 일어났다. 성분들의 혼합 개시 20분 후, 금형을 개방하고, 발포된 성형 생성물을 꺼내었다. 발포된 성형 생성물의 중심에서의 최대 팽창 높이를 측정하였다. 팽창 높이가 클수록, 이형 성능이 불량한 것이다. 일반적으로, 1.0-3.5 mm의 팽창 높이는 우수한 이형 성능을 나타낸다. 시험 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
표 2: 이형 특성에 대한 시험
Figure pct00002
표면 버블 시험
금형 온도를 40℃로 제어하며 L자 형상의 금형을 사용하였고, 금형의 내부 표면을 이형제로 고르게 코팅하였다. 금형의 전체 발포체 밀도는 55 kg/m3이었다. 표 1의 배합물을 혼합하고, 이어서 금형 내로 배치하였다. 금형을 폐쇄하였고, 금형 내에서 발포 반응이 일어났다. 성분들의 혼합 개시 30분 후, 금형을 개방하고, 발포된 성형 생성물을 꺼내었다.
L자형 발포체의 표면 상의 버블을 하기와 같이 분석하였다:
i. 버블의 깊이,
ii. 버블의 부피 및
iii. 버블의 총 수.
이들 3가지 값이 작을수록, 전체 표면 버블 성능 (표면 품질)이 우수한 것이다. 수득된 비교예 1 및 9, 및 실시예 5의 폴리우레탄 발포체의 표면 품질을 도 1에 나타내었다. 표 3은 폴리우레탄 발포체의 표면 품질의 분석 결과를 나타낸다. 도 1은 발포체의 사진을 나타낸다 (좌측이 비교예 9의 발포체이고, 중앙이 실시예 5의 발포체이고, 우측이 비교예 1의 발포체임).
표 3: 폴리우레탄 발포체에 대한 표면 버블 시험
Figure pct00003
상기 배합물의 상용성, 이형 특성 및 표면 특성의 비교에 의해, 단지 본 발명의 배합물 2만이 각각의 특성 사이의 유리한 균형을 달성하는 것으로 나타났다.

Claims (13)

  1. 폴리에테르 폴리올 조성물을 포함하는 이소시아네이트 반응성 성분 B)로서, 상기 폴리에테르 폴리올 조성물은 하기를 포함하는 것인 이소시아네이트 반응성 성분:
    b1) 상기 폴리에테르 폴리올 조성물의 이론적으로 계산된 총 몰수를 기준으로 하여, 30 - 40 mol-% 양의, 1.6 - 2.4의 관능가, 60-140 mg KOH/g의 히드록실가를 갖는 제1 폴리에테르 폴리올,
    b2) 상기 폴리에테르 폴리올 조성물의 이론적으로 계산된 총 몰수를 기준으로 하여, 35 - 55 mol-% 양의, 7.6 - 8.4의 관능가, 480-560 mg KOH/g의 히드록실가를 갖는 제2 폴리에테르 폴리올, 및
    b3) 상기 폴리에테르 폴리올 조성물의 이론적으로 계산된 총 몰수를 기준으로 하여, 13 - 27 mol-% 양의, 3.6 - 4.4의 관능가, 및 290-370 mg KOH/g의 히드록실가를 갖는, 디페닐메탄 디아민 및/또는 톨루엔디아민으로부터 유래된 폴리에테르 폴리올로부터 선택된 제3 폴리에테르 폴리올.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 폴리에테르 폴리올이 사카로스로부터 유래된 폴리에테르 폴리올로부터 선택되는 것인 이소시아네이트 반응성 성분.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 폴리에테르 폴리올, 제2 폴리에테르 폴리올 및 제3 폴리에테르 폴리올 모두가 프로필렌 옥시드-기재 폴리에테르 폴리올로부터 선택되는 것인 이소시아네이트 반응성 성분.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발포제가 디클로로플루오로에탄, 시클로펜탄, 펜타플루오로부탄, 펜타플루오로프로판, 트리플루오로클로로프로필렌, 헥사플루오로부텐 또는 이들의 조합을 포함하는 것인 이소시아네이트 반응성 성분.
  5. 제4항에 있어서, 상기 발포제가 물을 추가적으로 포함하는 것인 이소시아네이트 반응성 성분.
  6. 하기를 포함하는, 우수하고 편평한 표면 외관을 갖는 폴리우레탄 발포체의 제조에 유용한 반응성 폴리우레탄 조성물:
    1종 이상의 이소시아네이트(들)를 포함하는 이소시아네이트 성분 A);
    제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 이소시아네이트 반응성 성분 B); 및
    발포제 C).
  7. 제6항에 따른 반응성 폴리우레탄 조성물의 반응에 의해 수득된 폴리우레탄 발포체.
  8. 제7항에 있어서, 상기 폴리우레탄 발포체의 코어 밀도가 35-70 kg/m3인 폴리우레탄 발포체.
  9. 제7항에 있어서, 상기 폴리우레탄 발포체의 폐쇄 셀 비율이 85-98%인 폴리우레탄 발포체.
  10. 하기 단계를 포함하는, 쉘 및 그 안의 폴리우레탄 발포체를 포함하는 폴리우레탄 복합체의 불연속 제조 방법:
    i) 금형 내에 쉘을 제공하는 단계
    ii) 금형을 폐쇄하는 단계
    iii) 제6항에 따른 반응성 폴리우레탄 조성물을 금형 내의 상기 쉘 내에 주입하는 단계
    iv) 반응성 폴리우레탄 조성물을 발포시키는 단계
    v) 쉘 및 폴리우레탄 발포체를 포함하는 생성된 폴리우레탄 복합체를 금형으로부터 이형시키는 단계.
  11. 제10항에 따른 불연속 방법에 의해 제조된 폴리우레탄 복합체.
  12. 제10항에 따른 불연속 방법에 의해 제조된 폴리우레탄 복합체이며, 여기서 상기 쉘은 플레이트-유사 또는 중공 실린더형 형상을 갖는 것인 폴리우레탄 복합체.
  13. 제10항에 따른 불연속 방법에 의해 제조된 폴리우레탄 복합체의 용도이며, 여기서 상기 폴리우레탄 복합체는 컨테이너의 지붕 패널, 측면 패널, 바닥 패널, 또는 문 패널; 조립식 하우스의 지붕 패널, 측면 패널, 또는 바닥 패널, 또는 문 패널; 냉장고 하우스의 지붕 패널, 측면 패널, 또는 바닥 패널, 또는 문 패널; 에어-컨디셔너의 절연 패널; 및 절연 파이프라인으로부터 선택되는 것인 용도.
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