KR20230165034A - Prepolymer for preparing polyurethane foam, polyurethane foam and preparing method thereof - Google Patents
Prepolymer for preparing polyurethane foam, polyurethane foam and preparing method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230165034A KR20230165034A KR1020220064921A KR20220064921A KR20230165034A KR 20230165034 A KR20230165034 A KR 20230165034A KR 1020220064921 A KR1020220064921 A KR 1020220064921A KR 20220064921 A KR20220064921 A KR 20220064921A KR 20230165034 A KR20230165034 A KR 20230165034A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- polyurethane foam
- prepolymer
- polyol
- producing
- composition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 title claims abstract description 170
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 title claims abstract description 170
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 9
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims abstract description 78
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims abstract description 78
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 72
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 claims abstract description 59
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 claims abstract description 59
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 56
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 40
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 21
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 11
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 11
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 6
- 229920001730 Moisture cure polyurethane Polymers 0.000 claims description 5
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 14
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 13
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 13
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 13
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 13
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- 239000005057 Hexamethylene diisocyanate Substances 0.000 description 10
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 10
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 10
- RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N hexamethylene diisocyanate Chemical compound O=C=NCCCCCCN=C=O RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 description 9
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 8
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 8
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 8
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 8
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 6
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 5
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N phenylbenzene Natural products C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- -1 polymethylene Polymers 0.000 description 5
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- SVYKKECYCPFKGB-UHFFFAOYSA-N N,N-dimethylcyclohexylamine Chemical compound CN(C)C1CCCCC1 SVYKKECYCPFKGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L [dibutyl(dodecanoyloxy)stannyl] dodecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)O[Sn](CCCC)(CCCC)OC(=O)CCCCCCCCCCC UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 4
- 239000012975 dibutyltin dilaurate Substances 0.000 description 4
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 4
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 4
- 229920000909 polytetrahydrofuran Polymers 0.000 description 4
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 4
- DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N toluene 2,4-diisocyanate Chemical compound CC1=CC=C(N=C=O)C=C1N=C=O DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N triethylenediamine Chemical compound C1CN2CCN1CC2 IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- SJRJJKPEHAURKC-UHFFFAOYSA-N N-Methylmorpholine Chemical compound CN1CCOCC1 SJRJJKPEHAURKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical group CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 3
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N N-dimethylaminoethanol Chemical compound CN(C)CCO UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 125000005442 diisocyanate group Chemical group 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 2
- CDOOAUSHHFGWSA-OWOJBTEDSA-N (e)-1,3,3,3-tetrafluoroprop-1-ene Chemical compound F\C=C\C(F)(F)F CDOOAUSHHFGWSA-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 1
- HMUNWXXNJPVALC-UHFFFAOYSA-N 1-[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]-2-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethanone Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)N1CCN(CC1)C(CN1CC2=C(CC1)NN=N2)=O HMUNWXXNJPVALC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GEEGPFGTMRWCID-UHFFFAOYSA-N 1-n,1-n,1-n',1-n'-tetramethylbutane-1,1-diamine Chemical compound CCCC(N(C)C)N(C)C GEEGPFGTMRWCID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXFVIWBTKYFOCY-UHFFFAOYSA-N 1-n,1-n,3-n,3-n-tetramethylbutane-1,3-diamine Chemical compound CN(C)C(C)CCN(C)C AXFVIWBTKYFOCY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FXRLMCRCYDHQFW-UHFFFAOYSA-N 2,3,3,3-tetrafluoropropene Chemical compound FC(=C)C(F)(F)F FXRLMCRCYDHQFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)-N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C(=O)NCCC(N1CC2=C(CC1)NN=N2)=O VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GTEXIOINCJRBIO-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(dimethylamino)ethoxy]-n,n-dimethylethanamine Chemical compound CN(C)CCOCCN(C)C GTEXIOINCJRBIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WZFUQSJFWNHZHM-UHFFFAOYSA-N 2-[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]-1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethanone Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)N1CCN(CC1)CC(=O)N1CC2=C(CC1)NN=N2 WZFUQSJFWNHZHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HVCNXQOWACZAFN-UHFFFAOYSA-N 4-ethylmorpholine Chemical compound CCN1CCOCC1 HVCNXQOWACZAFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GSMSOLOCRKCJMR-UHFFFAOYSA-N 4-octadecylmorpholine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCN1CCOCC1 GSMSOLOCRKCJMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N Diethylenetriamine Chemical compound NCCNCCN RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KWYHDKDOAIKMQN-UHFFFAOYSA-N N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine Chemical compound CN(C)CCN(C)C KWYHDKDOAIKMQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SLINHMUFWFWBMU-UHFFFAOYSA-N Triisopropanolamine Chemical compound CC(O)CN(CC(C)O)CC(C)O SLINHMUFWFWBMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004030 azacyclic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 125000003917 carbamoyl group Chemical group [H]N([H])C(*)=O 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 229960002887 deanol Drugs 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XXBDWLFCJWSEKW-UHFFFAOYSA-N dimethylbenzylamine Chemical compound CN(C)CC1=CC=CC=C1 XXBDWLFCJWSEKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012972 dimethylethanolamine Substances 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001840 matrix-assisted laser desorption--ionisation time-of-flight mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- CRVGTESFCCXCTH-UHFFFAOYSA-N methyl diethanolamine Chemical compound OCCN(C)CCO CRVGTESFCCXCTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SRTOAFZPEOCBGW-UHFFFAOYSA-N n,n,n',n'-tetraethylhexane-1,6-diamine Chemical compound CCN(CC)CCCCCCN(CC)CC SRTOAFZPEOCBGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NHLUVTZJQOJKCC-UHFFFAOYSA-N n,n-dimethylhexadecan-1-amine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCN(C)C NHLUVTZJQOJKCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTAZYLNFDRKIHJ-UHFFFAOYSA-N n,n-dioctyloctan-1-amine Chemical compound CCCCCCCCN(CCCCCCCC)CCCCCCCC XTAZYLNFDRKIHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005702 oxyalkylene group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001515 polyalkylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000003335 secondary amines Chemical class 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000005549 size reduction Methods 0.000 description 1
- IMFACGCPASFAPR-UHFFFAOYSA-N tributylamine Chemical compound CCCCN(CCCC)CCCC IMFACGCPASFAPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YFTHZRPMJXBUME-UHFFFAOYSA-N tripropylamine Chemical compound CCCN(CCC)CCC YFTHZRPMJXBUME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/10—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/088—Removal of water or carbon dioxide from the reaction mixture or reaction components
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/14—Manufacture of cellular products
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2110/00—Foam properties
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 폴리우레탄 폼 제조용 선중합체 및 그 제조방법, 그리고 폴리우레탄 폼에 관한 것이다.The present invention relates to a prepolymer for producing polyurethane foam, a method for producing the same, and polyurethane foam.
폴리우레탄 폼은 단열성이 우수한 소재로 알려져 있으며, 높은 단열성이 요구되는 냉장고, 냉동 컨테이너, 저온 창고 등의 단열재로 주로 사용되고 있다. 특히, LNG 운반선의 저장용 탱크 또는 LNG 연료탱크에 적용되는 폴리우레탄 폼 단열재의 경우, 단열재의 열전도율이 높을수록 LNG 기화로 인해 BOR(Boil-off Rate)이 증가하여 큰 경제적 손실을 초래한다. 따라서, BOR(Boil-off Rate)의 감소 및 LNG 잔류량의 극대화를 위해서는, 열전도율을 더욱 감소시켜 보다 우수한 단열성능을 갖는 단열재가 요구된다.Polyurethane foam is known as a material with excellent insulation properties, and is mainly used as an insulation material in refrigerators, freezer containers, and low-temperature warehouses that require high insulation properties. In particular, in the case of polyurethane foam insulation applied to storage tanks or LNG fuel tanks of LNG carriers, the higher the thermal conductivity of the insulation material, the higher the BOR (Boil-off Rate) due to LNG vaporization, resulting in large economic losses. Therefore, in order to reduce the boil-off rate (BOR) and maximize the remaining amount of LNG, an insulating material with superior insulating performance by further reducing thermal conductivity is required.
이러한 폴리우레탄 폼의 열 전달은 대부분 기체의 열 전도에 의해 일어나므로, 단열 성능의 향상을 위해서는 기체의 열 전달 억제가 요구된다. 이와 관련하여, 폴리우레탄 폼은 기공 크기가 줄어들수록 단열 성능이 향상되는 것으로 알려져 있다.Since most heat transfer of polyurethane foam occurs through gas heat conduction, suppressing gas heat transfer is required to improve insulation performance. In this regard, polyurethane foam is known to have improved insulation performance as the pore size decreases.
또한, 기공 크기가 줄어들 경우 폴리우레탄 폼의 흡음 성능 또한 우수하며, 기공 벽의 굽힘 모멘트를 감소시킬 수 있어 폴리우레탄 폼의 충격 흡수량, 강도 등의 기계적 물성 또한 향상시킬 수 있다.In addition, when the pore size is reduced, the sound absorption performance of the polyurethane foam is also excellent, and the bending moment of the pore wall can be reduced, thereby improving the mechanical properties such as shock absorption and strength of the polyurethane foam.
이에 따라, 단열 성능, 기계적 물성 등이 모두 우수한 폴리우레탄 폼을 제조하기 위하여 보다 작은 기공 크기를 갖는 폴리우레탄 폼의 개발이 요구되고 있다.Accordingly, in order to manufacture polyurethane foam with excellent thermal insulation performance and mechanical properties, there is a need for the development of polyurethane foam with a smaller pore size.
본 발명의 일 목적은 향상된 단열 성능, 내구성 등을 갖는 폴리우레탄 폼 제조용 선중합체 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a prepolymer for producing polyurethane foam having improved thermal insulation performance, durability, etc., and a method for producing the same.
본 발명의 일 목적은 단열성, 내구성 등이 보다 우수한 폴리우레탄 폼을 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide polyurethane foam with superior insulation properties, durability, etc.
본 발명의 일 구현예에 따른 폴리우레탄 폼 제조용 선중합체는, 폴리우레탄 폼 제조용 조성물에 포함되는 선중합체(prepolymer)로서, 상기 선중합체는 단사슬(short-chain)의 제1폴리올을 제1이소시아네이트와 반응시켜 형성된 선형 긴 사슬(long-chain) 형태이고, 상기 조성물은 제2폴리올 및 제2이소시아네이트를 포함한다.The prepolymer for producing polyurethane foam according to an embodiment of the present invention is a prepolymer included in a composition for producing polyurethane foam, and the prepolymer is a short-chain first polyol mixed with a first isocyanate. It is in a linear long-chain form formed by reacting with , and the composition includes a second polyol and a second isocyanate.
상기 폴리우레탄 폼 제조용 선중합체는 상기 폴리우레탄 폼 제조용 조성물의 조성에 따라 수평균분자량이 상이할 수 있다.The prepolymer for producing polyurethane foam may have a different number average molecular weight depending on the composition of the composition for producing polyurethane foam.
상기 선중합체의 수평균분자량은 10,000 내지 150,000일 수 있다.The number average molecular weight of the prepolymer may be 10,000 to 150,000.
상기 선중합체는 상기 제1폴리올 및 제1이소시아네이트를 1: 1 내지 1.5의 몰비로 반응시켜 형성될 수 있다.The prepolymer may be formed by reacting the first polyol and the first isocyanate at a molar ratio of 1:1 to 1.5.
본 발명의 일 구현예에 따른 폴리우레탄 폼 제조용 선중합체의 제조방법은, 폴리우레탄 폼 제조용 조성물에 포함되는 선중합체(pre-polymer)의 제조방법으로서, 제1이소시아네이트 및 단사슬(short-chain)의 제1폴리올을 반응시켜 선형 긴 사슬(long-chain) 선중합체를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 조성물은 제2이소시아네이트; 및 제2폴리올을 포함한다.The method for producing a pre-polymer for producing polyurethane foam according to an embodiment of the present invention is a method for producing a pre-polymer included in a composition for producing polyurethane foam, and includes first isocyanate and short-chain reacting the first polyol to form a linear long-chain prepolymer, wherein the composition includes a second isocyanate; and a second polyol.
상기 폴리우레탄 폼 제조용 선중합체의 제조방법은, 상기 선중합체를 형성하는 단계에서, 상기 폴리우레탄 폼 제조용 조성물의 조성에 따라 상기 선중합체의 분자량을 조절할 수 있다.In the method of producing the prepolymer for producing polyurethane foam, in the step of forming the prepolymer, the molecular weight of the prepolymer can be adjusted according to the composition of the composition for producing polyurethane foam.
상기 선중합체를 형성하는 단계는, 상기 제1폴리올에 촉매를 첨가한 후 교반하며 수분을 제거하는 단계; 수분이 제거된 상기 제1폴리올에 무수화합물을 불활성 기체 분위기에서 첨가하는 단계; 및 상기 제1이소시아네이트를 첨가하여 상기 제1폴리올과 반응시키는 단계를 포함할 수 있다.Forming the prepolymer includes adding a catalyst to the first polyol and then stirring to remove moisture; Adding an anhydrous compound to the first polyol from which moisture has been removed in an inert gas atmosphere; And it may include adding the first isocyanate and reacting it with the first polyol.
본 발명의 일 구현예에 따른 폴리우레탄 폼 제조방법은, 상기 선중합체를 포함하는 폴리우레탄 폼 제조용 조성물로 폴리우레탄 폼을 제조할 수 있다.The method for producing polyurethane foam according to an embodiment of the present invention can produce polyurethane foam using a composition for producing polyurethane foam containing the prepolymer.
본 발명의 일 구현예에 따른 폴리우레탄 폼은, 상기 선중합체를 포함하는 폴리우레탄 폼 제조용 조성물로 제조되는 폴리우레탄 폼으로서, 하기 식 1에 따른 겉보기 핵 생성 밀도(Neff)가 20,000 내지 50,000/mg이다.The polyurethane foam according to one embodiment of the present invention is a polyurethane foam manufactured from a composition for producing polyurethane foam containing the above prepolymer, and has an apparent nucleation density (N eff ) of 20,000 to 50,000/ according to Equation 1 below. It is mg.
[식 1][Equation 1]
상기 식 1에서, Vf는 폴리우레탄 폼의 밀도(ρf)의 역수에 해당하고, Vp는 하기 식 2에 따른 폴리우레탄 폼의 기공의 평균 부피이다.In Equation 1, V f corresponds to the reciprocal of the density (ρ f ) of the polyurethane foam, and V p is the average volume of pores of the polyurethane foam according to Equation 2 below.
[식 2][Equation 2]
상기 식 2에서, D는 폴리우레탄 폼의 기공 직경이다.In Equation 2 above, D is the pore diameter of the polyurethane foam.
상기 폴리우레탄 폼의 기공 직경(D)은 50 내지 150 um일 수 있다.The pore diameter (D) of the polyurethane foam may be 50 to 150 um.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 높은 핵 생성율 및 작은 기공 크기를 갖는 폴리우레탄 폼을 제조할 수 있는 선중합체가 제공된다.According to one embodiment of the present invention, a prepolymer capable of producing polyurethane foam having a high nucleation rate and small pore size is provided.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 기존 폴리우레탄 제조 공정에 그대로 적용 가능하여 경제성 등을 확보할 수 있는 폴리우레탄 폼 제조용 선중합체가 제공된다.According to one embodiment of the present invention, a prepolymer for manufacturing polyurethane foam is provided that can be directly applied to the existing polyurethane manufacturing process and thus ensures economic efficiency.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 폴리우레탄의 조성에 따라 사슬 길이 및 신장 점도를 적절하게 조절하여 최적의 조건으로 첨가 가능한 폴리우레탄 폼 제조용 선중합체가 제공된다.According to one embodiment of the present invention, a prepolymer for producing polyurethane foam that can be added under optimal conditions by appropriately adjusting the chain length and elongation viscosity depending on the composition of the polyurethane is provided.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 폴리우레탄 폼 제조용 조성물과의 상용성이 우수하여 분산 등의 문제없이 폴리우레탄 폼의 기공 크기를 조절할 수 있는 폴리우레탄 폼 제조용 선중합체가 제공된다.According to one embodiment of the present invention, a prepolymer for producing polyurethane foam that has excellent compatibility with a composition for producing polyurethane foam and can control the pore size of polyurethane foam without problems such as dispersion is provided.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 폴리우레탄 폼 제조용 선중합체를 제조하는 방법을 나타내는 개념도로서, 제1폴리올 및 제1이소시아네이트를 합성하여 선형 긴 사슬 형태의 선중합체를 제조하는 방법을 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 폴리우레탄 폼을 전자주사 현미경(SEM)을 이용하여 관찰한 결과를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 폴리우레탄 폼의 유효 핵 생성밀도(Neff)를 측정하여 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 폴리우레탄 폼의 기공 크기를 측정하여 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 폴리우레탄 폼의 밀도를 측정하여 나타낸 도면이다.1 is a conceptual diagram showing a method for producing a prepolymer for producing polyurethane foam according to an embodiment of the present invention, conceptually showing a method for producing a linear long chain prepolymer by synthesizing a first polyol and a first isocyanate. This is the drawing shown.
Figure 2 is a view showing the results of observing polyurethane foam according to an example and a comparative example of the present invention using a scanning electron microscope (SEM).
Figure 3 is a diagram showing the effective nucleation density (N eff ) of polyurethane foam according to an example and comparative example of the present invention.
Figure 4 is a diagram showing the pore size of polyurethane foam according to an example and comparative example of the present invention.
Figure 5 is a diagram showing the density of polyurethane foam according to an example and a comparative example of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명한다. 그러나 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. However, the embodiments of the present invention may be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below.
앞서 기재한 바와 같이, 보다 우수한 단열성능, 내구성 등을 갖는 폴리우레탄 폼을 제조하기 위해서는 폴리우레탄 폼의 기공 크기를 감소시키는 것이 요구된다. 이는 기공 크기가 작을수록 기공들 사이에 존재하는 부분까지 기공으로 만들 수 있어 폴리우레탄 폼의 기체 분율을 증가시킬 수 있으며, 더 많은 기공이 폴리우레탄 폼 내부의 발포제 확산을 막는 장벽(Barrier) 역할을 하여 발포제의 확산으로 인한 외부 공기와의 치환을 지연시킬 수 있기 때문인 것으로 판단된다.As previously described, in order to manufacture polyurethane foam with better insulation performance, durability, etc., it is required to reduce the pore size of polyurethane foam. This means that the smaller the pore size, the more pores can be made into the areas between the pores, increasing the gas fraction of the polyurethane foam. The more pores serve as a barrier to prevent the diffusion of the foaming agent inside the polyurethane foam. This is believed to be because replacement with external air due to diffusion of the foaming agent can be delayed.
이와 관련하여, 발포를 통한 폴리우레탄 폼 제조 시 기공이 커지는 이유 중 하나로, 충분하지 않은 신장 점도에 따른 기공의 지속적인 성장, 기공 벽 파괴로 인한 기공 융합 등이 제시되고 있다.In this regard, one of the reasons why pores become larger when manufacturing polyurethane foam through foaming is suggested to be continuous growth of pores due to insufficient elongation viscosity and pore fusion due to destruction of pore walls.
구체적으로, 폴리우레탄 폼 내부의 기공은 핵 생성(nucleation)에 의해 형성된다. 서로 다른 위치에 형성된 각각의 기동들이 팽창함에 따라 서로 만나게 되면, 기공 사이에서 라플라스 압력(Laplace Pressure) 차에 의해 2축 신장 흐름(Biaxial Extensional Flow)가 발생하게 되며, 이러한 현상을 폼 배수 현상(Foam Film Drainage)라고도 한다. 이러한 신장 흐름에 저항하는 정도를 '신장 점도'라 하며, 신장 점도가 클수록 신장 흐름에 저항하는 힘이 크기에 기공의 성장 및 융합을 억제할 수 있다. 한편, 신장 점도가 충분하더라도 핵 생성율이 충분하지 않을 경우, 폼 배수현상이 발생하지 않아 기공의 성장을 제어하는데 한계가 있다.Specifically, pores inside polyurethane foam are formed by nucleation. When individual pores formed at different locations meet each other as they expand, biaxial extensional flow occurs due to the difference in Laplace pressure between pores, and this phenomenon is called the foam drainage phenomenon. Also called Film Drainage. The degree of resistance to this elongation flow is called 'elongation viscosity', and the greater the elongation viscosity, the greater the force to resist elongation flow, which can inhibit the growth and fusion of pores. On the other hand, even if the elongation viscosity is sufficient, if the nucleation rate is not sufficient, there is a limit to controlling the growth of pores because foam drainage does not occur.
또한, 폴리우레탄 폼의 기공 크기 조절을 위해 기존에는 복합재(composite) 첨가, 블렌딩(blending), 결정화(crystallization) 등의 방법이 이용되어 왔으나, 복합재, 블렌딩은 기존 재료와의 상용성이 좋지 않은 경우 분산의 문제로 인하여 적용하기 어려운 한계가 존재하며, 결정화의 경우 폴리우레탄의 결정화도가 낮기 때문에 제한이 있는 한계가 존재한다.In addition, methods such as adding composites, blending, and crystallization have previously been used to control the pore size of polyurethane foam. However, composites and blending have poor compatibility with existing materials. There are limitations to its application due to dispersion problems, and in the case of crystallization, there are limitations due to the low crystallinity of polyurethane.
이에 따라, 본 발명의 발명자들은 폴리우레탄 폼 제조용 조성물에 선형 긴 사슬 형태의 선중합체를 첨가할 경우, 높은 핵 생성율 및 작은 기공 크기 등을 갖는 폴리우레탄 폼을 제조할 수 있음을 확인하였으며, 그 구체적인 구현예들을 도 1 내지 5를 참조하여 이하에서 설명한다.Accordingly, the inventors of the present invention confirmed that when adding a linear long-chain prepolymer to a composition for producing polyurethane foam, polyurethane foam with a high nucleation rate and small pore size can be produced, and the specific details thereof Implementations are described below with reference to FIGS. 1 to 5.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 폴리우레탄 폼 제조용 선중합체를 제조하는 방법을 나타내는 개념도로서, 제1폴리올 및 제1이소시아네이트를 합성하여 선형 긴 사슬 형태의 선중합체를 제조하는 방법을 개념적으로 나타낸 도면이다.1 is a conceptual diagram showing a method for producing a prepolymer for producing polyurethane foam according to an embodiment of the present invention, conceptually showing a method for producing a linear long chain prepolymer by synthesizing a first polyol and a first isocyanate. This is the drawing shown.
도 2는 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 폴리우레탄 폼을 전자주사 현미경(SEM)을 이용하여 관찰한 결과를 나타낸 도면이다.Figure 2 is a view showing the results of observing polyurethane foam according to an example and a comparative example of the present invention using a scanning electron microscope (SEM).
도 3은 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 폴리우레탄 폼의 유효 핵 생성밀도(Neff)를 측정하여 나타낸 도면이다.Figure 3 is a diagram showing the effective nucleation density (N eff ) of polyurethane foam according to an example and comparative example of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 폴리우레탄 폼의 기공 크기를 측정하여 나타낸 도면이다.Figure 4 is a diagram showing the pore size of polyurethane foam according to an example and comparative example of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 폴리우레탄 폼의 밀도를 측정하여 나타낸 도면이다.Figure 5 is a diagram showing the density of polyurethane foam according to an example and a comparative example of the present invention.
폴리우레탄 폼 제조용 선중합체Prepolymer for manufacturing polyurethane foam
선중합체prepolymer
본 발명의 일 구현예에 따른 폴리우레탄 폼 제조용 선중합체는 폴리우레탄 폼 제조용 조성물에 포함되는 선중합체(prepolymer)로서, 상기 선중합체는 단사슬(short-chain)의 제1폴리올을 제1이소시아네이트와 반응시켜 형성된 선형 긴 사슬(long-chain) 형태이고, 상기 조성물은 제2폴리올 및 제2이소시아네이트를 포함한다.The prepolymer for producing polyurethane foam according to an embodiment of the present invention is a prepolymer included in a composition for producing polyurethane foam, and the prepolymer combines a short-chain first polyol with a first isocyanate. It is in a linear long-chain form formed by reaction, and the composition includes a second polyol and a second isocyanate.
상기 제1폴리올 및 제1이소시아네이트의 반응에 따라 선형 긴 사슬(long-chain) 형태의 선중합체를 합성하는 방법을 개념적으로 도 1에 도시하였다. 도 1에 도시된 바와 같이, 선형 긴 사슬 형태의 선중합체는 단사슬(short-chain) 형태의 단분자인 제1폴리올을 제1이소시아네이트와 반응시켜 우레탄 결합에 의해 연결된 사슬을 연장하여 제조될 수 있다.A method of synthesizing a linear long-chain prepolymer according to the reaction of the first polyol and the first isocyanate is conceptually shown in FIG. 1. As shown in Figure 1, a linear long chain prepolymer can be produced by reacting a first polyol, a short-chain single molecule, with a first isocyanate to extend the chain connected by a urethane bond. there is.
상기 제1폴리올은 반복 단위들이 하나의 사슬로 결합되어 있는 단사슬(short-chain) 형태의 단분자 선형 폴리올일 수 있다. 상기 제1폴리올로는 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜(PTMEG), 폴리프로필렌 글리콜(PPG), 폴리에틸렌 글리콜(PEG) 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 폴리에틸렌 글리콜(PEG)일 수 있다.The first polyol may be a single-molecule linear polyol in a short-chain form in which repeating units are combined into one chain. The first polyol may include polytetramethylene ether glycol (PTMEG), polypropylene glycol (PPG), and polyethylene glycol (PEG), and is preferably polyethylene glycol (PEG).
상기 제1폴리올의 수평균분자량(Mn-)은 100 내지 2000일 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리올의 수평균분자량(Mn)은 200 내지 1000일 수 있고, 300 내지 500일 수 있다.The number average molecular weight (M n- ) of the first polyol may be 100 to 2000. Specifically, the number average molecular weight (M n ) of the polyol may be 200 to 1000, or 300 to 500.
상기 제1폴리올의 수산기 값(OH value)은 200 내지 400일 수 있다. 구체적으로, 상기 제2폴리올의 수산기 값은 265 내지 295일 수 있다.The hydroxyl value (OH value) of the first polyol may be 200 to 400. Specifically, the hydroxyl value of the second polyol may be 265 to 295.
상기 제1폴리올은 제1 이소시아네이트와 반응하여 우레탄 결합(-NHCOO-)을 형성할 수 있다. 상기 제1이소시아네이트는 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI), 폴리메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(poly-MDI), 톨루엔 다이이소시아네이트(TDI) 등일 수 있으며, 바람직하게는 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI)일 수 있다.The first polyol may react with the first isocyanate to form a urethane bond (-NHCOO-). The first isocyanate may be hexamethylene diisocyanate (HDI), polymethylene diphenyl diisocyanate (poly-MDI), toluene diisocyanate (TDI), etc., and preferably hexamethylene diisocyanate (HDI).
구체적으로, 상기 제1이소시아네이트로 벤젠환(Benzene Ring)을 갖는 디이소시아네이트가 아닌 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI)를 적용할 경우, 선중합체의 사슬 길이를 길게 연장하며 합성하는 것이 상대적으로 용이할 수 있다.Specifically, when hexamethylene diisocyanate (HDI), rather than diisocyanate having a benzene ring, is used as the first isocyanate, it can be relatively easy to synthesize it by extending the chain length of the prepolymer. .
상기 제1이소시아네이트는 평균 NCO%가 40 내지 50%인 것이 바람직하다.The first isocyanate preferably has an average NCO% of 40 to 50%.
상기 폴리우레탄 폼 제조용 조성물의 조성에 따라 상기 선중합체의 수평균분자량은 상이할 수 있다. 구체적으로, 상기 선중합체는 폴리우레탄 폼 제조용 조성물에 대한 첨가제로서, 상기 조성물의 조성에 따라 상기 선중합체가 상이한 사슬 길이를 갖도록 조절하여 수평균분자량을 상이하게 조절할 수 있다. 따라서, 폴리우레탄 폼 제조용 조성물의 조성에 따라 상기 선중합체의 수평균분자량을 상이하게 조절하여 최적의 조건을 갖는 선중합체를 조성물 내에 첨가할 수 있다.The number average molecular weight of the prepolymer may vary depending on the composition of the composition for producing polyurethane foam. Specifically, the prepolymer is an additive to a composition for producing polyurethane foam, and the number average molecular weight can be adjusted differently by adjusting the prepolymer to have different chain lengths depending on the composition of the composition. Therefore, the number average molecular weight of the prepolymer can be adjusted differently depending on the composition of the composition for producing polyurethane foam, and the prepolymer with optimal conditions can be added to the composition.
상기 선중합체의 수평균분자량(Mn)은 10,000 내지 150,000일 수 있다.The number average molecular weight (M n ) of the prepolymer may be 10,000 to 150,000.
상기 선중합체의 점도(η)는 10 내지 100 Pa·s일 수 있다.The viscosity (η) of the prepolymer may be 10 to 100 Pa·s.
일반적으로 선중합체의 사슬 길이가 증가할수록 수평균분자량 및 점도 또한 증가하므로, 최종적으로 제조하고자 하는 폴리우레탄 폼의 기공 크기, 다른 원료와의 상용성을 고려하여 수평균분자량 및 점도를 적절하게 조절하는 것이 바람직하다.In general, as the chain length of the prepolymer increases, the number average molecular weight and viscosity also increase, so the number average molecular weight and viscosity must be appropriately adjusted considering the pore size of the polyurethane foam to be ultimately manufactured and compatibility with other raw materials. It is desirable.
상기 제1폴리올 대비 제1이소시아네이트의 함량이 적을수록 선형 긴사슬 선중합체의 사슬 길이는 증가할 수 있다. 따라서, 상기 선중합체가 첨가되는 폴리우레탄 폼 제조용 조성물의 조성에 적합한 선중합체 특성 등을 고려하여 제1폴리올 및 제1 이소시아네이트의 투입량과 선중합체의 사슬 길이를 결정하는 것이 바람직하다.As the content of the first isocyanate relative to the first polyol decreases, the chain length of the linear long chain prepolymer may increase. Therefore, it is desirable to determine the input amounts of the first polyol and the first isocyanate and the chain length of the prepolymer in consideration of the characteristics of the prepolymer suitable for the composition of the composition for producing polyurethane foam to which the prepolymer is added.
상기 선중합체는 상기 제1폴리올 및 제1이소시아네이트를 1: 1 내지 1.5의 몰비로 반응시켜 형성될 수 있다. 상기 몰비가 1: 1 미만일 경우 반면, 사슬 길이의 증가로 인해 선중합체가 결집(entanglement)되어 선중합체를 제외한 다른 원료와의 상용성이 저하될 수 있다. 상기 몰비가 1: 1.5 초과일 경우, 선중합체의 사슬 길이가 지나치게 짧아져서 기공 크기 감소 효과가 저하될 수 있다.The prepolymer may be formed by reacting the first polyol and the first isocyanate at a molar ratio of 1:1 to 1.5. If the molar ratio is less than 1:1, on the other hand, the prepolymer may be entangled due to an increase in chain length, which may reduce compatibility with other raw materials other than the prepolymer. If the molar ratio is greater than 1:1.5, the chain length of the prepolymer may become too short and the pore size reduction effect may be reduced.
선중합체의 제조방법Prepolymer manufacturing method
본 발명의 일 구현예에 따른 폴리우레탄 폼 제조용 선중합체의 제조방법은 폴리우레탄 폼 제조용 조성물에 포함되는 선중합체(pre-polymer)의 제조방법으로서, 제1이소시아네이트 및 단사슬(short-chain)의 제1폴리올을 반응시켜 선형 긴 사슬(long-chain) 선중합체를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 조성물은 제2이소시아네이트; 및 제2폴리올을 포함한다.The method for producing a pre-polymer for producing polyurethane foam according to an embodiment of the present invention is a method for producing a pre-polymer included in a composition for producing polyurethane foam, wherein the first isocyanate and the short-chain reacting a first polyol to form a linear long-chain prepolymer, wherein the composition includes a second isocyanate; and a second polyol.
상기 선중합체, 제1폴리올, 제1이소시아네이트 등에 대한 자세한 설명은 위에서 한 설명과 중복되므로 기재를 생략한다.Detailed descriptions of the prepolymer, first polyol, first isocyanate, etc. are omitted since they overlap with the above description.
상기 선중합체의 제조방법은, 상기 선중합체를 형성하는 단계에서 상기 폴리우레탄 폼 제조용 조성물의 조성에 따라 상기 선중합체의 분자량을 조절할 수 있다.In the method for producing the prepolymer, the molecular weight of the prepolymer can be adjusted according to the composition of the composition for producing polyurethane foam in the step of forming the prepolymer.
구체적으로, 상기 선중합체를 형성하는 단계에서, 상기 조성물의 조성에 따라 상기 선중합체가 상이한 사슬 길이를 갖도록 조절하여 분자량을 상이하게 조절할 수 있다. 이 경우, 폴리우레탄 폼 제조용 조성물의 조성에 따라 상기 선중합체의 분자량을 상이하게 조절하여 최적의 조건을 갖는 선중합체를 조성물 내에 첨가할 수 있다.Specifically, in the step of forming the prepolymer, the molecular weight can be adjusted differently by adjusting the prepolymer to have different chain lengths depending on the composition of the composition. In this case, the molecular weight of the prepolymer can be adjusted differently depending on the composition of the composition for producing polyurethane foam, and the prepolymer having optimal conditions can be added to the composition.
상기 선중합체를 형성하는 단계는, 상기 제1폴리올에 촉매를 첨가한 후 교반하며 수분을 제거하는 단계; 수분이 제거된 상기 제1폴리올에 무수화합물을 불활성 기체 분위기에서 첨가하는 단계; 및 상기 제1이소시아네이트를 첨가하여 상기 제1폴리올과 반응시키는 단계를 포함할 수 있다.Forming the prepolymer includes adding a catalyst to the first polyol and then stirring to remove moisture; Adding an anhydrous compound to the first polyol from which moisture has been removed in an inert gas atmosphere; And it may include adding the first isocyanate and reacting it with the first polyol.
수분을 제거하는 단계에서 수분이 실질적으로 제거됐을 경우, 부반응이 거의 일어나지 않아 최종 합성된 선중합체의 분자량과 점도의 경향성과 이론상 계산 값 간의 일치하는 정도가 높게 나타날 수 있다. 따라서, 수분이 실질적으로 제거됐는지 여부는 최종적으로 합성된 선중합체의 분자량과 점도 간의 경향성이 이론상 계산 값과 일치하는 정도를 기준으로 판단할 수 있다.If moisture is substantially removed in the moisture removal step, side reactions rarely occur, so there can be a high degree of agreement between the trends in molecular weight and viscosity of the final synthesized prepolymer and the theoretically calculated values. Therefore, whether moisture has been substantially removed can be judged based on the degree to which the tendency between the molecular weight and viscosity of the final synthesized prepolymer matches the theoretically calculated value.
상기 제1폴리올에 촉매를 첨가한 후 교반하며 수분을 제거하는 단계에서, 교반은 50 내지 200 ℃의 진공 상태에서, 구체적으로, 60 내지 100 ℃의 진공 상태에서 진행될 수 있으며, 50 내지 200 rpm의 속도, 구체적으로, 80 내지 120 rpm의 속도로 진행될 수 있으며, 0.5 내지 5시간, 구체적으로, 1 내지 3시간 동안 진행될 수 있다. 상기 단계에서 교반이 위와 같은 온도, 속도, 시간에 따라 진행될 경우, 제1폴리올 내의 수분이 더욱 효율적으로 제거될 수 있다.In the step of removing moisture by stirring after adding the catalyst to the first polyol, the stirring may be carried out in a vacuum of 50 to 200 ° C., specifically, in a vacuum of 60 to 100 ° C., and at 50 to 200 rpm. Speed, specifically, may be carried out at a speed of 80 to 120 rpm, and may be carried out for 0.5 to 5 hours, specifically, 1 to 3 hours. If stirring in the above step is carried out according to the above temperature, speed, and time, moisture in the first polyol can be removed more efficiently.
상기 불활성 기체는 질소(N2) 가스, 아르곤(Ar) 가스, 헬륨(He) 가스 등에서 선택된 1종 이상의 기체일 수 있다. 구체적으로, 상기 불활성 기체는 질소(N2) 가스일 수 있다. 상기 불활성 기체로 상술한 기체를 적용할 경우, 공기 중의 수분이 반응에 참여하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.The inert gas may be one or more types of gas selected from nitrogen (N 2 ) gas, argon (Ar) gas, and helium (He) gas. Specifically, the inert gas may be nitrogen (N 2 ) gas. When the above-mentioned gas is applied as the inert gas, it is possible to effectively prevent moisture in the air from participating in the reaction.
상기 선중합체를 형성하는 단계에서 촉매를 첨가할 경우, 우수한 활성으로 반응을 진행하며 선중합체를 합성할 수 있다. 이 때, 상기 촉매는 디부틸틴 디라우레이트(DBTDL)일 수 있다. 상기 촉매로 위와 같은 화합물을 적용할 경우, 촉매의 활성이 적당하여 합성 중 부반응이 적게 일어나고, 합성된 수지의 저장안정성이 우수할 수 있다.When a catalyst is added in the step of forming the prepolymer, the reaction can proceed with excellent activity and the prepolymer can be synthesized. At this time, the catalyst may be dibutyltin dilaurate (DBTDL). When the above compounds are used as the catalyst, the activity of the catalyst is adequate, so side reactions occur less frequently during synthesis, and the storage stability of the synthesized resin can be excellent.
상기 선중합체를 형성하는 단계에서 제1폴리올에 무수화합물을 첨가할 경우, 수분과 디이소시아네이트 간의 반응에 따라 우레아(Urea)가 형성되는 부반응을 최소화할 수 있다. 이 때, 상기 무수화합물은 무수 디메틸포름아마이드(DMF)일 수 있다.When an anhydrous compound is added to the first polyol in the step of forming the prepolymer, side reactions in which urea is formed due to the reaction between moisture and diisocyanate can be minimized. At this time, the anhydrous compound may be anhydrous dimethylformamide (DMF).
상기 제1이소시아네이트를 첨가하여 상기 제1폴리올과 반응시키는 단계는 교반과 함께 진행될 수 있다. 이 때, 교반은 50 내지 200 ℃에서, 구체적으로, 60 내지 100 ℃에서 진행될 수 있으며, 200 내지 1,000 rpm의 속도, 구체적으로, 300 내지 700 rpm의 속도로 진행될 수 있으며, 0.5 내지 5시간, 구체적으로, 1 내지 3시간 동안 진행될 수 있다. 상기 제1이소시아네이트를 첨가하여 상기 제1폴리올과 반응시키는 단계가 위와 같은 온도, 속도, 시간에 따른 교반과 함께 진행될 경우, 더욱 효율적으로 폴리우레탄 폼 제조용 선중합체를 제조할 수 있다.The step of adding the first isocyanate and reacting it with the first polyol may be performed with stirring. At this time, the stirring may be carried out at 50 to 200 ℃, specifically, 60 to 100 ℃, at a speed of 200 to 1,000 rpm, specifically, 300 to 700 rpm, and for 0.5 to 5 hours, specifically This may last for 1 to 3 hours. When the step of adding the first isocyanate and reacting it with the first polyol is carried out with stirring according to the above temperature, speed, and time, a prepolymer for producing polyurethane foam can be produced more efficiently.
상기 폴리우레탄 폼 제조용 선중합체의 제조방법은, 상기 제1폴리올과 제1이소시아네이트 간의 반응이 종료된 후, 별도의 워싱(washing) 과정을 거친 후 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이러한 경우, 더욱 우수한 수율로 상기 선중합체를 제조할 수 있다.The method for producing the prepolymer for producing polyurethane foam may further include the step of drying after a separate washing process after the reaction between the first polyol and the first isocyanate is completed. In this case, the prepolymer can be produced with better yield.
상기 워싱 과정은 디에틸에테르 혼합용액으로 진행될 수 있다. 이 경우, 디에틸에테르 혼합용액이 생성물(선중합체)은 녹일 수 없는 반면, 반응물(제1폴리올 및 제1이소시아네이트)은 녹일 수 있어, 선중합체를 생성하지 못한 미반응물을 더욱 용이하게 제거할 수 있다.The washing process may be performed using a diethyl ether mixed solution. In this case, while the diethyl ether mixed solution cannot dissolve the product (prepolymer), it can dissolve the reactants (first polyol and first isocyanate), making it easier to remove unreacted products that did not produce a prepolymer. there is.
상기 건조는 50 내지 200 ℃에서, 구체적으로, 60 내지 100 ℃에서 진행될 수 있으며, 12 내지 60시간, 구체적으로, 18 내지 36시간 동안 진행될 수 있다.The drying may be carried out at 50 to 200 °C, specifically, 60 to 100 °C, and may be carried out for 12 to 60 hours, specifically, 18 to 36 hours.
상기 선중합체는 폴리우레탄 폼 제조용 조성물에 대한 첨가제로서 그 폴리우레탄 폼 제조용 조성물의 주요 성분으로 제조되기에 상용성이 우수하여 분산 등의 문제가 없으며, 기존 폴리우레탄 제조 공정을 유지하며 그대로 적용 가능하여, 추가적인 공정, 과도한 비용 등의 문제없이 공정을 한 단계 업그레이드할 수 있다. 또한, 상기 조성물의 조성에 따라 최적의 조건을 갖는 선중합체를 첨가할 수 있어, 다양한 조성의 폴리우레탄 폼에 대한 첨가제로서 활용성이 매우 우수할 수 있다.The prepolymer is an additive to the composition for producing polyurethane foam and is manufactured as a main component of the composition for producing polyurethane foam, so it has excellent compatibility and does not have problems such as dispersion, and can be applied as is while maintaining the existing polyurethane production process. , the process can be upgraded to the next level without problems such as additional processes or excessive costs. In addition, a prepolymer having optimal conditions can be added depending on the composition of the composition, so it can be very useful as an additive for polyurethane foams of various compositions.
폴리우레탄 폼 제조용 조성물Composition for producing polyurethane foam
본 발명의 일 구현예에 따른 폴리우레탄 폼 제조용 조성물은, 위에서 설명한 선중합체, 제2폴리올 및 제2이소시아네이트를 포함할 수 있다.The composition for producing polyurethane foam according to an embodiment of the present invention may include the prepolymer, second polyol, and second isocyanate described above.
상기 선중합체에 대한 자세한 설명은 위에서 한 설명과 중복되므로 기재를 생략한다.A detailed description of the prepolymer is omitted since it overlaps with the above description.
상기 제2폴리올은 반복 단위들이 하나의 사슬로 결합되어 있는 선형 폴리올일 수 있다. 이러한 선형 폴리올로는 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜(PTMEG), 폴리프로필렌 글리콜(PPG), 폴리에틸렌 글리콜(PEG) 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 폴리에틸렌 글리콜(PEG)일 수 있다.The second polyol may be a linear polyol in which repeating units are combined into one chain. Such linear polyols include polytetramethylene ether glycol (PTMEG), polypropylene glycol (PPG), and polyethylene glycol (PEG), and polyethylene glycol (PEG) is preferred.
상기 제2폴리올의 수평균분자량(Mn)은 100 내지 2,000일 수 있다. 구체적으로, 상기 제2폴리올의 수평균분자량은 200 내지 1,000일 수 있고, 300 내지 500일 수 있다.The number average molecular weight (M n ) of the second polyol may be 100 to 2,000. Specifically, the number average molecular weight of the second polyol may be 200 to 1,000, or 300 to 500.
상기 제2폴리올은 상기 제1폴리올과 실질적으로 동일한 화합물일 수도 있고, 서로 상이한 화합물일 수도 있다.The second polyol may be a compound substantially the same as the first polyol, or may be a different compound from each other.
상기 제2폴리올의 수산기 값(OH value)은 350 내지 550일 수 있다. 구체적으로, 상기 제2폴리올의 수산기 값은 400 내지 500일 수 있다.The hydroxyl value (OH value) of the second polyol may be 350 to 550. Specifically, the hydroxyl value of the second polyol may be 400 to 500.
상기 제2폴리올의 수산기 값이 지나치게 낮을 경우 폴리우레탄 폼의 기계적 강도와 저온 치수안정성이 저하될 수 있으며, 수산기 값이 지나치게 높을 경우 열전도도가 증가하고 깨짐(crack) 현상이 발생할 수 있다. 따라서, 상술한 적정 범위를 벗어난 수산기 값을 갖는 제2폴리올을 적용할 경우 제품의 불량원인이 되어 생산성이 저하될 수 있다.If the hydroxyl value of the second polyol is too low, the mechanical strength and low-temperature dimensional stability of the polyurethane foam may decrease, and if the hydroxyl value is excessively high, thermal conductivity may increase and cracking may occur. Therefore, if a second polyol having a hydroxyl value outside the above-described appropriate range is applied, it may cause defective products and reduce productivity.
상기 선중합체는 상기 제2폴리올 90 중량부에 대하여 5 내지 30 중량부로 포함될 수 있으며, 구체적으로, 7 내지 15 중량부로 포함될 수 있다. 상기 제2폴리올 대비 선중합체의 함량이 지나치게 적을 경우 선중합체 첨가에 따른 실질적인 물성 향상 효과를 기대하기 어려우며, 함량이 지나치게 많을 경우 선중합체와 제2폴리올 간의 상용성이 감소할 수 있다. 따라서, 상기 선중합체가 위와 같은 함량으로 포함될 경우, 제2폴리올과의 상용성 문제없이 실질적으로 선중합체 첨가에 따른 효과를 얻을 수 있다.The prepolymer may be included in an amount of 5 to 30 parts by weight, specifically, 7 to 15 parts by weight, based on 90 parts by weight of the second polyol. If the content of the prepolymer compared to the second polyol is too small, it is difficult to expect a substantial improvement in physical properties due to the addition of the prepolymer, and if the content is too high, the compatibility between the prepolymer and the second polyol may decrease. Therefore, when the prepolymer is included in the above amount, the effect of adding the prepolymer can be substantially obtained without compatibility problems with the second polyol.
상기 폴리우레탄 폼 제조용 조성물은 아민계 촉매를 더 포함할 수 있다.The composition for producing polyurethane foam may further include an amine-based catalyst.
상기 아민계 촉매는 트리에틸아민, 트리프로필아민, 트리이소프로판올아민, 트리부틸아민, 트리옥틸아민, 헥사데실디메틸아민, N-메틸몰포린, N-에틸몰포린, N-옥타데실몰포린, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 디메틸에탄올아민, 트리에탄올아민, N-메틸디에탄올아민, N,N-디메틸에탄올아민, 디에틸렌트리아민, N,N,N',N'-테트라메틸부탄디아민, N,N,N',N'-테트라메틸-1.3-부탄디아민, N,N,N',N'-테트라에틸헥사메틸렌디아민, 비스[2-(N,N-디메틸아미노)에틸]에테르, N,N-디메틸벤질아민, N,N-디메틸시클로헥실아민, N,N,N',N',n-펜타메틸디에틸렌트리아민, 트리에틸렌디아민, 트리에틸렌디아민의 개미산 및 기타염, 제 1 및 제 2 아민의 아미노기와 옥시알킬렌부가물, N,N-디알킬피페라진류와 같은 아자고리화합물, 여러 가지의 N,N',N''-트리알킬아미노알킬헥사히드로트리아진류의 β-아미노카르보닐촉매 중에서 선택된 1종 이상의 아민계 우레탄화 촉매일 수 있다.The amine-based catalyst is triethylamine, tripropylamine, triisopropanolamine, tributylamine, trioctylamine, hexadecyldimethylamine, N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine, N-octadecylmorpholine, mono Ethanolamine, diethanolamine, dimethylethanolamine, triethanolamine, N-methyldiethanolamine, N,N-dimethylethanolamine, diethylenetriamine, N,N,N',N'-tetramethylbutanediamine, N ,N,N',N'-tetramethyl-1.3-butanediamine, N,N,N',N'-tetraethylhexamethylenediamine, bis[2-(N,N-dimethylamino)ethyl]ether, N ,N-dimethylbenzylamine, N,N-dimethylcyclohexylamine, N,N,N',N',n-pentamethyldiethylenetriamine, triethylenediamine, formic acid and other salts of triethylenediamine, No. 1 and oxyalkylene adducts with amino groups of secondary amines, azacyclic compounds such as N,N-dialkylpiperazines, and β of various N,N',N''-trialkylaminoalkylhexahydrotriazines. -It may be one or more amine-based urethanization catalysts selected from aminocarbonyl catalysts.
구체적으로, 상기 아민계 촉매는 N,N-디메틸시클로헥실아민(PC-8)일 수 있다. 상기 아민계 촉매가 이와 같을 경우, 우레탄 반응 시 겔화 및 발포를 동시에 촉진할 수 있으며, 촉매의 활성이 적절하여 합성 중 부반응이 적게 일어나도록 할 수 있다.Specifically, the amine-based catalyst may be N,N-dimethylcyclohexylamine (PC-8). If the amine-based catalyst is like this, it can simultaneously promote gelation and foaming during the urethane reaction, and the activity of the catalyst can be appropriate to reduce side reactions during synthesis.
상기 아민계 촉매는 상기 제2폴리올 90 중량부에 대하여 3 내지 10 중량부로 포함될 수 있다. 구체적으로, 상기 아민계 촉매는 상기 제2폴리올 90 중량부에 대하여 3.5 내지 5 중량부로 포함될 수 있다.The amine-based catalyst may be included in an amount of 3 to 10 parts by weight based on 90 parts by weight of the second polyol. Specifically, the amine-based catalyst may be included in an amount of 3.5 to 5 parts by weight based on 90 parts by weight of the second polyol.
상기 아민계 촉매의 함량이 위와 같을 경우, 우레탄 반응의 속도를 더욱 증가시켜 미세한 크기를 갖는 기공의 생성을 빠르게 촉진할 수 있으며, 폴리우레탄 폼의 기공 크기를 더욱 감소시킬 수 있다.When the content of the amine-based catalyst is as above, the speed of the urethane reaction can be further increased to quickly promote the creation of fine-sized pores, and the pore size of the polyurethane foam can be further reduced.
상기 폴리우레탄 폼 제조용 조성물은 계면활성제를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리우레탄 폼 제조용 조성물은 계면활성제로 유기 실리콘계 화합물을 더 포함할 수 있다. 상기 유기 실리콘계 화합물은 폴리알킬렌글리콜 실리콘 공중합체을 포함할 수 있다.The composition for producing polyurethane foam may further include a surfactant. Specifically, the composition for producing polyurethane foam may further include an organic silicon-based compound as a surfactant. The organic silicon-based compound may include a polyalkylene glycol silicone copolymer.
상기 폴리우레탄 폼 제조용 조성물이 이러한 계면활성제를 더 포함할 경우, 기공 크기를 더욱 용이하게 조절할 수 있고, 기공 구조를 더욱 안정화할 수 있다.When the composition for producing polyurethane foam further includes such a surfactant, the pore size can be more easily adjusted and the pore structure can be further stabilized.
상기 계면활성제는 제2폴리올 90 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부로 포함될 수 있다. 구체적으로, 상기 계면활성제는 폴리올 90 중량부에 대하여 1.5 내지 3 중량부로 포함될 수 있다.The surfactant may be included in an amount of 1 to 5 parts by weight based on 90 parts by weight of the second polyol. Specifically, the surfactant may be included in an amount of 1.5 to 3 parts by weight based on 90 parts by weight of polyol.
상기 폴리우레탄 폼 제조용 조성물은 발포제를 더 포함할 수 있다.The composition for producing polyurethane foam may further include a blowing agent.
상기 발포제는 폴리올 및 이소시아네이트 간의 우레탄 반응에 따른 반응열에 의해 기화하여 발포를 일으키며, 발포체인 폴리우레탄 폼을 제조하는데 기여할 수 있다.The foaming agent vaporizes and causes foaming due to the heat of reaction resulting from the urethane reaction between polyol and isocyanate, and can contribute to producing polyurethane foam, which is a foam.
상기 발포제는 올레핀계 발포제일 수 있다.The foaming agent may be an olefin-based foaming agent.
상기 올레핀계 발포제는 하이드로플루오로올레핀(Hydro fluoro olefin; HFO) 계열의 발포제로서, HFO-1233zd, HFO-1234ze 및 HFO-1234yf 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 구체적으로, 상기 올레핀계 발포제는 HFO-1233zd일 수 있다.The olefin-based blowing agent is a hydrofluoro olefin (HFO)-based blowing agent, and may be one or more selected from HFO-1233zd, HFO-1234ze, and HFO-1234yf. Specifically, the olefin-based blowing agent may be HFO-1233zd.
종래에는 하이드로플루오로카본(Hydro fluoro cabrbon; HFC) 계열의 발포제가 폴리우레탄 폼 제조용 발포제로서 널리 활용되어 왔으나, GWP(Global Warming Potential, 지구 온난화 지수) 수치가 높아 오존층의 파괴 및 지구 온난화를 유발하는 등 환경 문제가 있어 사용이 사실상 금지되고 있다. 따라서, 폴리우레탄 폼 제조를 위한 발포제로 상기와 같은 올레핀계 발포제를 적용할 경우, 동등 이상의 발포 성능을 갖는 것은 물론, 환경 문제에 따른 제한이 없어 활용성이 더욱 우수할 수 있다.Previously, hydrofluorocarbon (HFC)-based foaming agents have been widely used as foaming agents for polyurethane foam production, but their high GWP (Global Warming Potential) value causes ozone layer destruction and global warming. Due to environmental problems, its use is virtually prohibited. Therefore, when the above-mentioned olefin-based foaming agent is applied as a foaming agent for polyurethane foam production, not only can it have equivalent or higher foaming performance, but it can also have better usability because there are no restrictions due to environmental issues.
상기 올레핀계 발포제는 상기 제2폴리올 90 중량부에 대하여 1 내지 20 중량부로 포함될 수 있다. 구체적으로, 상기 올레핀계 발포제는 상기 제2폴리올 90 중량부에 대하여 5 내지 10 중량부로 포함될 수 있다.The olefin-based blowing agent may be included in an amount of 1 to 20 parts by weight based on 90 parts by weight of the second polyol. Specifically, the olefin-based blowing agent may be included in an amount of 5 to 10 parts by weight based on 90 parts by weight of the second polyol.
상기 올레핀계 발포제의 함량이 지나치게 적을 경우 발포 현상이 제대로 일어나지 않아 기공 형성이 용이하지 않으며, 폴리우레탄 폼의 밀도 조절 등에 어려움이 있을 수 있다. 반면, 함량이 지나치게 많을 경우 기포가 과도하게 형성되어 기공의 융합(coalescence)이 촉진되어 기공 크기 및 핵 생성율이 증가하여 폴리우테탄 폼의 단열성 및 내구성이 저하될 수 있다. 따라서, 상기 올레핀계 발포제의 함량을 상기에 기재된 범위 내로 조절할 경우, 작은 셀 크기를 갖는 기공을 용이하게 형성하여 단열성, 내구성 등이 모두 우수한 폴리우레탄 폼을 제조할 수 있다.If the content of the olefin-based foaming agent is too small, the foaming phenomenon does not occur properly, making it difficult to form pores, and there may be difficulties in controlling the density of the polyurethane foam. On the other hand, if the content is too large, excessive formation of bubbles may promote coalescence of pores, increase pore size and nucleation rate, and reduce the insulation and durability of polyurethane foam. Therefore, when the content of the olefin-based blowing agent is adjusted within the range described above, pores with a small cell size can be easily formed, making it possible to manufacture polyurethane foam that is excellent in both heat insulation and durability.
상기 제2이소시아네이트는 2 이상의 이소시아네이트기(NCO)를 갖는 화합물로서 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI), 폴리메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(poly-MDI), 톨루엔 다이이소시아네이트(TDI) 등일 수 있다.The second isocyanate is a compound having two or more isocyanate groups (NCO) and may be hexamethylene diisocyanate (HDI), polymethylene diphenyl diisocyanate (poly-MDI), toluene diisocyanate (TDI), etc.
구체적으로, 상기 제2이소시아네이트는 관능기수 2.6 내지 3인 폴리메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(Poly methylene diphenyl diisocyanate; Poly-MDI)일 수 있다. 상기 폴리메틸렌 디페닐 디이소시아네이트는 폴리우레탄 구조체를 형성하기에 적합한 구조를 가지고 있어, 폴리우레탄 폼을 더욱 용이하게 제조하는데 기여할 수 있다.Specifically, the second isocyanate may be polymethylene diphenyl diisocyanate (Poly-MDI) having a functional group number of 2.6 to 3. The polymethylene diphenyl diisocyanate has a structure suitable for forming a polyurethane structure, and can contribute to manufacturing polyurethane foam more easily.
상기 제2이소시아네이트는 상기 제1이소시아네이트와 실질적으로 동일한 화합물일 수도 있고, 서로 상이한 화합물일 수도 있다.The second isocyanate may be a compound substantially the same as the first isocyanate, or may be a different compound from each other.
상기 제2이소시아네이트는 평균 NCO%가 29 내지 32%인 것이 바람직하다.The second isocyanate preferably has an average NCO% of 29 to 32%.
상기 제2이소시아네이트 성분의 NCO%가 29% 미만이면 제조된 폴리우레탄 폼의 유동성이 저하될 수 있으며, 32%를 초과하면 저온 치수 안정성이 저하될 수 있다. 따라서, 상기 제2이소시아네이트의 평균 NCO%가 29 내지 32%일 경우, 유동성 및 안정성이 모두 우수한 폴리우레탄 폼을 제조할 수 있다.If the NCO% of the second isocyanate component is less than 29%, the fluidity of the manufactured polyurethane foam may decrease, and if it exceeds 32%, low-temperature dimensional stability may decrease. Therefore, when the average NCO% of the second isocyanate is 29 to 32%, polyurethane foam with excellent fluidity and stability can be manufactured.
상기 폴리우레탄 폼 제조용 조성물은 이소시아네이트 지수(NCO index) 값이 100 내지 150일 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리우레탄 폼 제조용 조성물은 이소시아네이트 지수(NCO index) 값이 110 내지 130일 수 있다.The composition for producing polyurethane foam may have an isocyanate index (NCO index) of 100 to 150. Specifically, the composition for producing polyurethane foam may have an isocyanate index (NCO index) of 110 to 130.
상기 이소시아네이트 지수 값에 따라 우레탄 결합의 수가 달라질 수 있으며, 제조되는 폴리우레탄 폼의 물성에도 차이가 생길 수 있다. 이론상 이소시아네이트 지수 값이 100일 경우 가장 이상적인 물성을 보이나, 실제 폴리우레탄 합성 시 폴리올 내 잔여 수분으로 인해 이소시아네이트가 손실될 수 있어, 이소시아네이트를 이론상 함량 대비 적절한 과량으로 첨가하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 폴리우레탄 폼 제조용 조성물의 이소시아네이트 지수 값이 위와 같을 경우, 실질적으로 이론상 이소시아네이트 지수 값(100)을 가져 이상적인 물성을 갖는 폴리우레탄 폼을 제조할 수 있다.Depending on the isocyanate index value, the number of urethane bonds may vary, and there may also be differences in the physical properties of the polyurethane foam produced. In theory, the most ideal physical properties are shown when the isocyanate index value is 100, but when actually synthesizing polyurethane, isocyanate may be lost due to residual moisture in the polyol, so it is desirable to add isocyanate in an appropriate excess compared to the theoretical content. Therefore, when the isocyanate index value of the composition for producing polyurethane foam is as above, it is possible to manufacture polyurethane foam having ideal physical properties by having an isocyanate index value (100) in theory.
폴리우레탄 폼polyurethane foam
본 발명의 일 구현예에 따른 폴리우레탄 폼은, 하기 식 1에 따른 유효 핵 생성 밀도(Neff)가 20,000 내지 50,000/mg일 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리우레탄 폼은 상기 유효 핵 생성 밀도(Neff)가 25,000 내지 40,000/mg일 수 있다.The polyurethane foam according to one embodiment of the present invention may have an effective nucleation density (N eff ) of 20,000 to 50,000/mg according to Equation 1 below. Specifically, the polyurethane foam may have an effective nucleation density (N eff ) of 25,000 to 40,000/mg.
[식 1][Equation 1]
상기 식 1에서, Vf는 폴리우레탄 폼의 밀도(ρf)의 역수에 해당하고, Vp는 하기 식 2에 따른 폴리우레탄 폼의 기공의 평균 부피이다.In Equation 1, V f corresponds to the reciprocal of the density (ρ f ) of the polyurethane foam, and V p is the average volume of pores of the polyurethane foam according to Equation 2 below.
[식 2][Equation 2]
상기 식 2에서, D는 폴리우레탄 폼의 기공 직경이다.In Equation 2 above, D is the pore diameter of the polyurethane foam.
상기 유효 핵 생성 밀도(Neff)는 폴리우레탄 폼의 핵 생성율을 정량화하여 나타낸 파라미터로서, 폴리우테탄 폼의 단위 질량(mg)당 생성된 핵의 개수를 의미한다. 이 때, 상기 Vf는 생성된 폴리우레탄 폼의 비체적(Specific volume)으로 측정된 폴리우레탄 폼의 밀도(ρf)에 역수를 취하여 계산할 수 있으며, 상기 Vp는 폴리우레탄 폼 기공이 구의 형태를 갖는 것으로 가정하고, 측정된 폴리우레탄 폼의 기공 직경(D)을 통해 이러한 구의 부피를 계산할 수 있다.The effective nucleation density (N eff ) is a parameter that quantifies the nucleation rate of polyurethane foam and means the number of nuclei generated per unit mass (mg) of polyurethane foam. At this time, the V f can be calculated by taking the reciprocal of the density (ρ f ) of the polyurethane foam measured as the specific volume of the produced polyurethane foam, and the V p is the polyurethane foam pores in the shape of a sphere. Assuming that it has , the volume of these spheres can be calculated through the measured pore diameter (D) of the polyurethane foam.
상기 폴리우레탄 폼의 유효 핵 생성 밀도(Neff)가 상기와 같을 경우, 향상된 핵 생성율로 인해 폴리우레탄 폼의 단열성, 내구성 등이 더욱 우수할 수 있다.When the effective nucleation density (N eff ) of the polyurethane foam is as described above, the polyurethane foam may have better insulation properties, durability, etc. due to the improved nucleation rate.
상기 폴리우레탄 폼의 밀도(ρf)는 60 내지 100 kg/m3일 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리우레탄 폼의 밀도(ρf)는 60 내지 70 kg/m3일 수 있다.The density (ρ f ) of the polyurethane foam may be 60 to 100 kg/m 3 . Specifically, the density (ρ f ) of the polyurethane foam may be 60 to 70 kg/m 3 .
상기 폴리우레탄 폼의 기공 직경(D)은 50 내지 150 um일 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리우레탄 폼의 기공 직경(D)은 70 내지 120 um일 수 있다.The pore diameter (D) of the polyurethane foam may be 50 to 150 um. Specifically, the pore diameter (D) of the polyurethane foam may be 70 to 120 um.
상기 폴리우레탄 폼의 밀도(ρf) 및 기공 직경(D)이 상기와 같을 경우, 폴리우레탄 폼의 핵 생성율을 더욱 향상시킬 수 있으며, 보다 향상된 특성을 갖는 폴리우레탄 폼을 제공할 수 있다.When the density (ρ f ) and pore diameter (D) of the polyurethane foam are as described above, the nucleation rate of the polyurethane foam can be further improved, and polyurethane foam with more improved properties can be provided.
상기 폴리우레탄 폼은 위에서 설명된 선중합체를 포함하는 폴리우레탄 폼 제조용 조성물로 제조될 수 있다.The polyurethane foam may be manufactured from a composition for producing polyurethane foam containing the prepolymer described above.
본 발명의 일 구현예에 따른 폴리우레탄 폼 제조방법은, 위에서 설명된 선중합체를 포함하는 폴리우레탄 폼 제조용 조성물로 폴리우레탄 폼을 제조할 수 있다.The method for producing polyurethane foam according to an embodiment of the present invention can produce polyurethane foam using a composition for producing polyurethane foam containing the prepolymer described above.
이하, 본 발명을 실시예를 들어 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 본 발명의 일 예를 나타내는 것으로서, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, the following example shows an example of the present invention, and the present invention is not limited thereto.
실시예 및 비교예Examples and Comparative Examples
1. 폴리우레탄 폼 제조용 선중합체1. Prepolymer for manufacturing polyurethane foam
1) 선중합체 합성1) Prepolymer synthesis
유리병에 단사슬의 제1폴리올로 폴리에틸렌 글리콜(PEG; Mn = 400)을 투입하고, 상기 유리병에 디부틸주석 디라우레이트(DBTDL, dibutyltin dilaurate) 촉매를 투입하고, 80 ℃의 진공 상태에서 100 rpm의 교반 속도로 2시간 동안 교반하여 수분을 제거하였다. 이후, 유리병 내부를 질소 환경으로 만든 후 무수(無水) 디메틸포름아마이드(DMF)를 첨가하였다. 이후 제1이소시아네이트로 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI, hexamethylene diisocyanate)를 첨가하여 반응 온도 80 ℃에서 500 rpm으로 교반하면서 2시간 동안 우레탄 반응을 진행하여 사슬의 길이를 성장시켰다. 반응이 종료된 후, 디에틸에테르 혼합용액으로 반복적으로 워싱(Washing) 과정을 진행하고, 이후 남아있는 디에틸에테르 혼합용액을 70 ℃ 오븐에서 24시간 건조하여 합성예 1 내지 4의 선중합체를 수득하였다. 합성예 1 내지 4에서 첨가된 제1폴리올 및 제1이소시아네이트의 몰비 및 중량비는 하기 표 1에 나타낸 바와 같다.Add polyethylene glycol (PEG; Mn = 400) as a short-chain first polyol to a glass bottle, add dibutyltin dilaurate (DBTDL) catalyst to the glass bottle, and process in a vacuum at 80°C. The mixture was stirred for 2 hours at a stirring speed of 100 rpm to remove moisture. Afterwards, the inside of the glass bottle was created in a nitrogen environment and anhydrous dimethylformamide (DMF) was added. Afterwards, hexamethylene diisocyanate (HDI) was added as the first isocyanate, and urethane reaction was carried out for 2 hours while stirring at 500 rpm at a reaction temperature of 80 ° C to grow the chain length. After the reaction was completed, the washing process was repeated with the diethyl ether mixed solution, and then the remaining diethyl ether mixed solution was dried in an oven at 70 ° C. for 24 hours to obtain the prepolymers of Synthesis Examples 1 to 4. did. The molar ratio and weight ratio of the first polyol and first isocyanate added in Synthesis Examples 1 to 4 are shown in Table 1 below.
2) 선중합체 물성 평가2) Evaluation of prepolymer physical properties
합성예 1 내지 4의 선중합체에 대해 말디토프(MALDI TOF) 질량분석기를 이용하여 수평균분자량(Mn) 값을 측정하고, 레오미터(MCR 302)를 이용하여 점도([η])를 측정하여 그 결과들을 하기 표 1에 나타냈다. 측정 결과, 반응물의 조성비에 따라 수평균분자량이 10,000 내지 150,000이고 점도가 10 내지 100 Pa·s인 선중합체가 합성되었음을 확인하였다.For the prepolymers of Synthesis Examples 1 to 4, the number average molecular weight (M n ) value was measured using a MALDI TOF mass spectrometer, and the viscosity ([η]) was measured using a rheometer (MCR 302). The results are shown in Table 1 below. As a result of the measurement, it was confirmed that a prepolymer having a number average molecular weight of 10,000 to 150,000 and a viscosity of 10 to 100 Pa·s depending on the composition ratio of the reactant was synthesized.
합성예 1 내지 4의 선중합체 제조에 사용되는 반응물의 조성비에 따라 선중합체의 사슬 길이가 달라짐을 하기 표 1의 분자량 및 점도 데이터를 통해 확인하였으며, 반응물의 조성비를 조절하여 선중합체의 사슬 길이를 조절하는 것이 가능함을 확인하였다.It was confirmed through the molecular weight and viscosity data in Table 1 below that the chain length of the prepolymer varies depending on the composition ratio of the reactants used to prepare the prepolymers of Synthesis Examples 1 to 4, and the chain length of the prepolymer was adjusted by adjusting the composition ratio of the reactants. It was confirmed that control was possible.
/ 중량비(g)/ Weight ratio (g)
/ 10: 5.891: 1.40
/ 10: 5.89
/ 10: 5.051: 1.20
/ 10: 5.05
/ 10: 4.631: 1.10
/ 10: 4.63
/ 10: 4.421: 1.05
/ 10: 4.42
2. 폴리우레탄 폼2. Polyurethane foam
1) 폴리우레탄 폼 제조용 조성물 및 폴리우레탄 폼 제조1) Composition for manufacturing polyurethane foam and manufacturing polyurethane foam
상기 합성예 1 내지 4의 선중합체 중 사슬 길이가 가장 긴 합성예 4의 선중합체를 실시예 1의 선중합체로 적용하고, 폴리올(수산기 값(OH value): 425, 수평균분자량(Mn-): 400), 아민계 촉매(Dimethyl cyclohexyl amine(DMCHA); PC-8), 실리콘 계면활성제(TEGOSTAB® B 8404), 발포제로 HFO-1233zd를 하기 표 2에 기재된 중량비로 혼합하여 A 용액을 제조하였다. 이어서, A 용액에 폴리메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(poly-MDI; NCO %=31.4 %)를 첨가하여 B 용액을 제조하였다. 이 때, 첨가되는 이소시아네이트의 함량은 최종 이소시아네이트 지수(NCO index) 값이 120%가 되도록 적용하였다. 이후, B 용액을 전기 드릴을 이용하여 1400 rpm의 속도로 10~15초간 혼합, 발포시켜 실시예 1의 폴리우레탄 폼을 제조하였다(확인 부탁드립니다).Among the prepolymers of Synthesis Examples 1 to 4, the prepolymer of Synthesis Example 4, which had the longest chain length, was applied as the prepolymer of Example 1, and polyol (hydroxyl value (OH value): 425, number average molecular weight (M n- ) : 400), amine catalyst (Dimethyl cyclohexyl amine (DMCHA); PC-8), silicone surfactant (TEGOSTAB® B 8404), and HFO-1233zd as a blowing agent were mixed in the weight ratio shown in Table 2 to prepare solution A. did. Next, solution B was prepared by adding polymethylene diphenyl diisocyanate (poly-MDI; NCO %=31.4%) to solution A. At this time, the amount of isocyanate added was applied so that the final isocyanate index (NCO index) value was 120%. Afterwards, solution B was mixed and foamed for 10 to 15 seconds at a speed of 1400 rpm using an electric drill to prepare the polyurethane foam of Example 1 (please confirm).
상기 실시예 1과 다른 조건은 동일하되, 상기 선중합체 대신 수평균분자량이 한 차수 더 큰 4,000,000인 선형 고분자인 폴리에틸렌글리콜(PEG)을 제2폴리올 90 중량부에 대하여 3 중량부로 첨가하여 실시예 2의 폴리우레탄 폼을 제조하였다.The other conditions as in Example 1 were the same, but instead of the prepolymer, polyethylene glycol (PEG), a linear polymer with a number average molecular weight of 4,000,000, was added in an amount of 3 parts by weight based on 90 parts by weight of the second polyol. Polyurethane foam was manufactured.
또한, 선중합체를 첨가하는 것 외에는 실시예 1과 동일한 조건으로 비교예 1의 폴리우레탄 폼을 제조하였다.In addition, the polyurethane foam of Comparative Example 1 was manufactured under the same conditions as Example 1 except for adding the prepolymer.
2) 폴리우레탄 폼의 물성 평가2) Evaluation of physical properties of polyurethane foam
(1) 밀도(ρ(1) Density (ρ ff ) 측정) measurement
제조된 폴리우레탄 폼을 직육면체 형상으로 절단한 후, 직육면체의 가로, 세로 및 높이를 각각 측정하여 직육면체 형상의 폴리우레탄 폼의 부피를 계산하였다. 이후, 상기 직육면체 형상의 폴리우레탄 폼의 질량을 저울로 측정하여 최종 밀도 값을 계산하여 그 결과를 도 5에 나타냈다.After cutting the prepared polyurethane foam into a rectangular parallelepiped shape, the width, length, and height of the rectangular parallelepiped were measured to calculate the volume of the polyurethane foam of the rectangular parallelepiped shape. Afterwards, the mass of the rectangular polyurethane foam was measured using a scale, the final density value was calculated, and the results are shown in FIG. 5.
(2) 기공 크기(직경; D) 측정(2) Measurement of pore size (diameter; D)
제조된 폴리우레탄 폼에 대해 전도성 부여를 위해 시료에 백금 도금을 실시한 후, 10 kV 환경에서 Hitachi S4800 전자주사 현미경(SEM)을 이용하여 셀을 관찰하고, 그 결과를 도 2에 나타냈다. 또한, 상기 각각의 폴리우레탄 폼의 200개 이상의 기공 직경을 측정하고 이들의 평균값을 도 4에 나타냈다.After plating the sample with platinum to impart conductivity to the manufactured polyurethane foam, the cells were observed using a Hitachi S4800 scanning electron microscope (SEM) in a 10 kV environment, and the results are shown in Figure 2. In addition, more than 200 pore diameters of each polyurethane foam were measured, and their average values are shown in Figure 4.
(3) 유효 핵 생성밀도(N(3) Effective nucleation density (N effeff ) 계산) calculate
각각의 폴리우레판 폼에 대하여 측정된 밀도 및 기공 크기 값을 기준으로 하기 식 1 및 2에 따라 유효 핵 생성밀도(Neff) 값을 계산하여, 그 결과를 도 3에 나타냈다.The effective nucleation density (N eff ) value was calculated according to Equations 1 and 2 below based on the density and pore size values measured for each polyurethane foam, and the results are shown in FIG. 3.
[식 1][Equation 1]
상기 식 1에서, Vf는 폴리우레탄 폼의 밀도(ρf)의 역수에 해당하고, Vp는 하기 식 2에 따른 폴리우레탄 폼의 기공의 평균 부피이다.In Equation 1, V f corresponds to the reciprocal of the density (ρ f ) of the polyurethane foam, and V p is the average volume of pores of the polyurethane foam according to Equation 2 below.
[식 2][Equation 2]
상기 식 2에서, D는 폴리우레탄 폼의 기공 직경이다.In Equation 2 above, D is the pore diameter of the polyurethane foam.
상기 표 2 및 도 2 내지 4를 참고하면, 선형 긴 사슬 형태의 선중합체를 첨가하지 않은 비교예 1 대비 실시예 1의 폴리우레탄 폼이 더 작은 크기의 기공을 가지며, 더 큰 핵 생성 밀도를 갖는 것으로 나타났다. 이는 상기 선중합체가 발포 과정에서 형성된 핵들의 성장을 억제하여, 기공 융합(Coalescence)의 발생 또한 크게 억제할 수 있음에 따른 것으로 판단된다. 또한, 선중합체를 첨가한 실시예 1의 경우, 선중합체 대비 수평균분자량이 한 차수 더 큰 PEG를 첨가한 실시예 2의 폴리우레탄 폼과 실질적으로 유사 범위 내의 물성을 갖는 것으로 나타났다. 따라서, 실시예 1과 같이 분자량이 상대적으로 낮은 본 발명의 선중합체를 첨가할 경우, 우수한 물성을 갖는 폴리우레탄 폼을 더욱 효율적으로 제조할 수 있는 것으로 판단된다.Referring to Table 2 and Figures 2 to 4, the polyurethane foam of Example 1 has smaller pore sizes and a higher nucleation density compared to Comparative Example 1 without the addition of a linear long-chain prepolymer. It was found that This is believed to be because the prepolymer suppresses the growth of nuclei formed during the foaming process and can also greatly suppress the occurrence of pore fusion (coalescence). In addition, Example 1, in which a prepolymer was added, was found to have physical properties within a substantially similar range to the polyurethane foam in Example 2, in which PEG, whose number average molecular weight was one order of magnitude higher than that of the prepolymer, was added. Therefore, it is believed that when the prepolymer of the present invention with a relatively low molecular weight is added as in Example 1, polyurethane foam with excellent physical properties can be manufactured more efficiently.
상기 내용을 고려하면, 선형 긴 사슬 형태의 선중합체를 첨가하여 제조된 폴리우레탄 폼은 작은 기공 크기, 큰 핵 생성율 등을 가짐에 따라 우수한 단열 성능 등을 가질 것으로 판단되며, 상기 선중합체는 첨가제로서 사용되기에 기존 폴리우레탄 제조 공정을 그대로 유지할 수 있어 경제성 또한 확보할 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 상기 선중합체 제조에 사용되는 반응물의 조성비 조절을 통해 사슬 길이 및 신장 점도를 적절하게 조절하는 것이 가능하여, 다른 조성을 갖는 폴리우레탄에 대해서도 최적의 조건을 갖는 선중합체를 첨가하는 것이 가능할 것으로 판단된다.Considering the above, it is believed that polyurethane foam manufactured by adding a linear long chain prepolymer will have excellent thermal insulation performance due to its small pore size and large nucleation rate, and the prepolymer can be used as an additive. Because it is used, it is expected that the existing polyurethane manufacturing process can be maintained and economic feasibility can be secured. In addition, it is possible to appropriately control the chain length and elongation viscosity by adjusting the composition ratio of the reactants used to produce the prepolymer, so it is believed that it will be possible to add a prepolymer with optimal conditions to polyurethanes with different compositions. do.
Claims (10)
상기 선중합체는 단사슬(short-chain)의 제1폴리올을 제1이소시아네이트와 반응시켜 형성된 선형 긴 사슬(long-chain) 형태이고,
상기 조성물은 제2폴리올 및 제2이소시아네이트를 포함하는,
폴리우레탄 폼 제조용 선중합체.
As a prepolymer contained in a composition for producing polyurethane foam,
The prepolymer is in a linear long-chain form formed by reacting a short-chain first polyol with a first isocyanate,
The composition includes a second polyol and a second isocyanate,
Prepolymer for manufacturing polyurethane foam.
상기 폴리우레탄 폼 제조용 조성물의 조성에 따라 수평균분자량이 상이한,
폴리우레탄 폼 제조용 선중합체.
According to paragraph 1,
The number average molecular weight is different depending on the composition of the composition for producing polyurethane foam,
Prepolymer for manufacturing polyurethane foam.
상기 선중합체의 수평균분자량은 10,000 내지 150,000인,
폴리우레탄 폼 제조용 선중합체.
According to paragraph 1,
The number average molecular weight of the prepolymer is 10,000 to 150,000,
Prepolymer for manufacturing polyurethane foam.
상기 선중합체는 상기 제1폴리올 및 제1이소시아네이트를 1: 1 내지 1.5의 몰비로 반응시켜 형성되는,
폴리우레탄 폼 제조용 선중합체.
According to paragraph 1,
The prepolymer is formed by reacting the first polyol and the first isocyanate at a molar ratio of 1: 1 to 1.5,
Prepolymer for manufacturing polyurethane foam.
제1이소시아네이트 및 단사슬(short-chain)의 제1폴리올을 반응시켜 선형 긴 사슬(long-chain) 선중합체를 형성하는 단계를 포함하고,
상기 조성물은 제2이소시아네이트; 및 제2폴리올을 포함하는,
폴리우레탄 폼 제조용 선중합체의 제조방법.
A method for producing a pre-polymer contained in a composition for producing polyurethane foam,
Comprising the step of reacting a first isocyanate and a short-chain first polyol to form a linear long-chain prepolymer,
The composition includes a second isocyanate; And comprising a second polyol,
Method for producing prepolymer for producing polyurethane foam.
상기 선중합체를 형성하는 단계에서,
상기 폴리우레탄 폼 제조용 조성물의 조성에 따라 상기 선중합체의 분자량을 조절하는,
폴리우레탄 폼 제조용 선중합체의 제조방법.
According to clause 5,
In the step of forming the prepolymer,
Adjusting the molecular weight of the prepolymer according to the composition of the composition for producing polyurethane foam,
Method for producing prepolymer for producing polyurethane foam.
상기 선중합체를 형성하는 단계는,
상기 제1폴리올에 촉매를 첨가한 후 교반하며 수분을 제거하는 단계;
수분이 제거된 상기 제1폴리올에 무수화합물을 불활성 기체 분위기에서 첨가하는 단계; 및
상기 제1이소시아네이트를 첨가하여 상기 제1폴리올과 반응시키는 단계를 포함하는,
폴리우레탄 폼 제조용 선중합체의 제조방법.
According to clause 5,
The step of forming the prepolymer is,
Adding a catalyst to the first polyol and then stirring to remove moisture;
Adding an anhydrous compound to the first polyol from which moisture has been removed in an inert gas atmosphere; and
Comprising the step of adding the first isocyanate and reacting it with the first polyol,
Method for producing prepolymer for producing polyurethane foam.
폴리우레탄 폼 제조방법.
Producing polyurethane foam with a composition for producing polyurethane foam containing the prepolymer according to any one of claims 1 to 4,
Polyurethane foam manufacturing method.
상기 폴리우레탄 폼은,
하기 식 1에 따른 겉보기 핵 생성 밀도(Neff)가 20,000 내지 50,000/mg인,
폴리우레탄 폼;
[식 1]
상기 식 1에서, Vf는 폴리우레탄 폼의 밀도(ρf)의 역수에 해당하고, Vp는 하기 식 2에 따른 폴리우레탄 폼의 기공의 평균 부피이다;
[식 2]
상기 식 2에서, D는 폴리우레탄 폼의 기공 직경이다.
A polyurethane foam manufactured from a composition for producing polyurethane foam containing the prepolymer according to any one of claims 1 to 4,
The polyurethane foam,
The apparent nucleation density (N eff ) according to Equation 1 below is 20,000 to 50,000/mg,
polyurethane foam;
[Equation 1]
In Equation 1, V f corresponds to the reciprocal of the density (ρ f ) of the polyurethane foam, and V p is the average volume of pores of the polyurethane foam according to Equation 2 below;
[Equation 2]
In Equation 2 above, D is the pore diameter of the polyurethane foam.
상기 폴리우레탄 폼의 기공 직경(D)이 50 내지 150 um인,
폴리우레탄 폼.According to clause 9,
The pore diameter (D) of the polyurethane foam is 50 to 150 um,
Polyurethane foam.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220064921A KR20230165034A (en) | 2022-05-26 | 2022-05-26 | Prepolymer for preparing polyurethane foam, polyurethane foam and preparing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220064921A KR20230165034A (en) | 2022-05-26 | 2022-05-26 | Prepolymer for preparing polyurethane foam, polyurethane foam and preparing method thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20230165034A true KR20230165034A (en) | 2023-12-05 |
Family
ID=89157246
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020220064921A Pending KR20230165034A (en) | 2022-05-26 | 2022-05-26 | Prepolymer for preparing polyurethane foam, polyurethane foam and preparing method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20230165034A (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20090114962A (en) | 2008-04-30 | 2009-11-04 | 한국기계연구원 | Transparent substrate and manufacturing method thereof |
-
2022
- 2022-05-26 KR KR1020220064921A patent/KR20230165034A/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20090114962A (en) | 2008-04-30 | 2009-11-04 | 한국기계연구원 | Transparent substrate and manufacturing method thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0695322B1 (en) | Process for preparing rigid polyurethane foams | |
EP0935625B1 (en) | Rigid polyurethane foams | |
EP0935624B1 (en) | Rigid polyurethane foams | |
AU740991B2 (en) | Process for rigid polyurethane foams | |
CN109071752A (en) | Hard polyurethane foams | |
EP0960150B1 (en) | Isocyanate compositions for low density polyurethane foam | |
EP3555159B1 (en) | Polyurethane product with sulfur-containing polyester polyol | |
MXPA04002807A (en) | Rigid, dimensionally stable polyurethane foams and a process for the production of such foams in which the foam pressure is reduced. | |
CN107646042A (en) | The method for forming polyurethane foam product | |
KR19990064342A (en) | Rigid Polyurethane Foam | |
CN108473711B (en) | Use of Z-HFO-1, 1,1,4,4, 4-hexafluoro-2-butene in high temperature foaming applications | |
KR20230165034A (en) | Prepolymer for preparing polyurethane foam, polyurethane foam and preparing method thereof | |
KR101645117B1 (en) | Rigid polyurethane foams and method for manufacturing the same | |
WO2003027161A1 (en) | Composition for preparing rigid polyurethane foam having good demolding property | |
MXPA04011586A (en) | Rigid polyurethane foams for insulation and process for producing same. | |
KR20220058705A (en) | Method of preparing polyurethane foam and polyurethane foam | |
JP5201523B2 (en) | Polyisocyanate composition for flexible polyurethane foam and method for producing flexible polyurethane foam using the composition | |
CN104704055B (en) | For the method for the polyurethane foam for producing low-density free-rise | |
KR20220058704A (en) | Composition for preparing polyurethane foam | |
KR102577410B1 (en) | Method for preparing polyurethane foam at room temperature by controlling the gelling reaction time | |
KR20230150632A (en) | Composition for preparing polyurethane foam, polyurethane foam and preparing method thereof | |
JP4083522B2 (en) | Polyol composition for rigid polyurethane foam and method for producing rigid polyurethane foam | |
JP2004010806A (en) | Polyisocyanate composition for rigid polyurethane foam, method of its manufacture and method of manufacturing rigid polyurethane foam therewith | |
KR20240171387A (en) | Polysiloxane surfactant for foaming rigid polyurethane and foaming system composition including the same | |
MXPA99007125A (en) | Isocyanate compositions for low density polyurethane foam |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20220526 |
|
PA0201 | Request for examination | ||
PG1501 | Laying open of application | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20240812 Patent event code: PE09021S01D |