JP2016531966A - ポリイソシアヌレート発泡体およびその製造方法 - Google Patents

ポリイソシアヌレート発泡体およびその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2016531966A
JP2016531966A JP2016519384A JP2016519384A JP2016531966A JP 2016531966 A JP2016531966 A JP 2016531966A JP 2016519384 A JP2016519384 A JP 2016519384A JP 2016519384 A JP2016519384 A JP 2016519384A JP 2016531966 A JP2016531966 A JP 2016531966A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flame retardant
polyisocyanurate foam
polyisocyanurate
cps
foam
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.)
Withdrawn
Application number
JP2016519384A
Other languages
English (en)
Inventor
キム，ジムン
イ，ユンキ
チェ，チュルジュン
キム，ミョンヘ
ジ，スンウク
パク，グンピョ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LX Hausys Ltd
Original Assignee
LG Hausys Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Hausys Ltd filed Critical LG Hausys Ltd
Publication of JP2016531966A publication Critical patent/JP2016531966A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

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
    • C08G18/02—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates of isocyanates or isothiocyanates only
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0066—Use of inorganic compounding ingredients
    • 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
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • 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
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • 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
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48—Polyethers
    • 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
    • C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/74—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/76—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic
    • C08G18/7657—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings
    • C08G18/7664—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings containing alkylene polyphenyl groups
    • C08G18/7671—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings containing alkylene polyphenyl groups containing only one alkylene bisphenyl group
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0014—Use of organic additives
    • C08J9/0019—Use of organic additives halogenated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0014—Use of organic additives
    • C08J9/0038—Use of organic additives containing phosphorus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/02—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by the reacting monomers or modifying agents during the preparation or modification of macromolecules
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • C08J9/14—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent organic
    • C08J9/141—Hydrocarbons
    • 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
    • C08G2101/00—Manufacture of cellular products
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2201/00—Foams characterised by the foaming process
    • C08J2201/02—Foams characterised by the foaming process characterised by mechanical pre- or post-treatments
    • C08J2201/022—Foams characterised by the foaming process characterised by mechanical pre- or post-treatments premixing or pre-blending a part of the components of a foamable composition, e.g. premixing the polyol with the blowing agent, surfactant and catalyst and only adding the isocyanate at the time of foaming
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2203/00—Foams characterized by the expanding agent
    • C08J2203/14—Saturated hydrocarbons, e.g. butane; Unspecified hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04—Polyurethanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04—Polyurethanes
    • C08J2375/08—Polyurethanes from polyethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2666/00—Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
    • C08L2666/66—Substances characterised by their function in the composition
    • C08L2666/84—Flame-proofing or flame-retarding additives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

【課題】本発明は、ポリイソシアヌレート発泡体およびその製造方法に関する。【解決手段】本発明は、ポリオール系化合物、イソシアネート系化合物、および固体状の難燃剤を含む組成物を重合および発泡して形成され、前記ポリオール系化合物の粘度が、２５℃で１，０００ｃｐｓ〜１００，０００ｃｐｓである、ポリイソシアヌレート発泡体を提供する。また、（ａ）２５℃で１，０００ｃｐｓ〜１００，０００ｃｐｓの粘度を有するポリオール系化合物および固体状の難燃剤を混合し攪拌する段階と、（ｂ）前記（ａ）段階で得られた混合物にイソシアネート系化合物を混合し攪拌して、ポリイソシアヌレートを重合および発泡する段階と、を含む、ポリイソシアヌレート発泡体の製造方法を提供する。

Description

本発明は、ポリイソシアヌレート発泡体およびその製造方法に関する。
ポリウレタン発泡体は、各種建築物、倉庫、冷蔵庫の断熱材などとして使用されることができる。ここで、断熱材は、建物の内外部間の熱交換を遮断または減少させて冷暖房効率を増加させるために使用される材料であり、建築用ボードとパネル、ＬＮＧ船舶用保冷剤、家電製品の包装材または自動車の内装材など、様々な分野において広く使用されることができる。断熱材として使用されるポリウレタン発泡体は、断熱性能を向上させるために、発泡ガスで満たされた発泡セル構造からなることができる。
ポリウレタン発泡体は、他の合成樹脂に比べ優れた断熱性能と加工性を有し、温度偏差による物性変化が少ないことから、現在、広く使用されているが、近年、断熱材の難燃性に関する法規が強化されるに伴い、ポリウレタン発泡体に難燃性を与えるための研究が行われている。
本発明の一具現例において、断熱性および難燃性に優れたポリイソシアヌレート発泡体を提供する。
本発明の他の具現例において、前記ポリイソシアヌレート発泡体の製造方法を提供する。
本発明は、一具現例において、ポリオール系化合物、イソシアネート系化合物、および固体状の難燃剤を含む組成物を重合および発泡して形成され、前記ポリオール系化合物の粘度が、約２５℃で約１，０００ｃｐｓ〜約１００，０００ｃｐｓであるポリイソシアヌレート発泡体を提供する。
前記固体状の難燃剤の平均粒径が約５μｍ〜約１００μｍであることができる。
前記固体状の難燃剤が、リン系難燃剤、金属水和物系難燃剤、ハロゲン系難燃剤、難燃助剤およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも一つであることができる。
前記固体状の難燃剤が、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも一つであることができる。
前記組成物は、前記ポリオール系化合物１００重量部に対して、前記イソシアネート系化合物を約１１０重量部〜約２２０重量部、および前記固体状の難燃剤を約５重量部〜約４０重量部含むことができる。
前記ポリオール系化合物が、約２５℃で約２，０００ｃｐｓ〜約３０，０００ｃｐｓの粘度を有することができる。
前記ポリイソシアヌレート発泡体に形成された発泡セルの平均直径が約５０μｍ〜約２９０μｍであることができる。
前記ポリイソシアヌレート発泡体の熱伝導率が約０．０２３Ｗ／ｍｋ以下であることができる。
前記ポリイソシアヌレート発泡体が、触媒、界面活性剤および発泡剤のいずれか一つ以上をさらに含むことができる。
前記組成物は、核剤を含んでいないことができる。
本発明の他の具現例において、（ａ）約２５℃で約１，０００ｃｐｓ〜約１００，０００ｃｐｓの粘度を有するポリオール系化合物および固体状の難燃剤を混合し攪拌する段階と、（ｂ）前記（ａ）段階で得られた混合物にイソシアネート系化合物を混合し攪拌して、ポリイソシアヌレートを重合および発泡する段階と、を含むポリイソシアヌレート発泡体の製造方法を提供する。
前記（ｂ）段階において、前記（ａ）段階で得られた混合物に界面活性剤、触媒、および発泡剤のいずれか一つ以上をさらに混合し攪拌した後、前記イソシアネート系化合物を混合し攪拌して、ポリイソシアヌレートを重合および発泡することができる。
前記ポリイソシアヌレート発泡体によれば、優れた断熱性および難燃性を具現し、且つ製造コストを下げて経済性を高めることができる。
以下、本発明の具現例について詳細に説明する。ただし、これは例示として提示されるものであって、これにより本発明が制限されず、本発明は、後述する請求項の範疇により定義されるだけである。
本発明の一具現例において、ポリオール系化合物、イソシアネート系化合物、および固体状の難燃剤を含む組成物を重合および発泡して形成され、前記ポリオール系化合物の粘度が、約２５℃で約１，０００ｃｐｓ〜約１００，０００ｃｐｓであるポリイソシアヌレート発泡体を提供する。
一般的に、難燃剤を添加することで前記ポリイソシアヌレート発泡体の難燃性を向上させることができるが、液状の難燃剤を使用すると、前記ポリイソシアヌレートの発泡の際に表面張力が増加して発泡セルが大きくなったり爆発することがあるため、核剤を添加して表面張力を制御する必要がある。
本発明の一具現例では、ポリイソシアヌレート発泡体の製造の際に固体状の難燃剤を含み核剤として機能するようにすることで、核剤を含まなくても前記ポリイソシアヌレート発泡体の発泡セルを稠密且つ均一に形成することができる。また、高粘度のポリオール系化合物を含むことにより、固体状の難燃剤が適切に分散されるようにして、前記発泡セルが稠密且つ均一に形成されることに効果的に寄与することができる。結果、前記ポリイソシアヌレート発泡体は、優れた断熱性および難燃性を具現し、且つ製造コストを下げて経済性を高めることができる。
前記ポリイソシアヌレート発泡体は、ポリウレタンフォームに３個のイソシアネート基が環構造に結合した形態のイソシアヌレート基を含む物質である。前記環構造に結合した形態のイソシアヌレート基を含むことにより、前記ポリイソシアヌレート発泡体は、優れた耐久性および耐熱性を具現することができる。
前記ポリオール系化合物は、粘度が、約２５℃で、例えば、約１，０００ｃｐｓ〜約１００，０００ｃｐｓであることができ、具体的には、約２，０００ｃｐｓ〜約３０，０００ｃｐｓであることができる。前記粘度範囲内のポリオール系化合物を含むことにより、後述する製造方法で固体状の難燃剤を混合し攪拌する際に、前記難燃剤の分散が適切に行われることができ、結果、前記発泡セルを稠密且つ均一に形成することができる。
前記ポリオール系化合物は、一つの分子内に複数個のヒドロキシ基を含む物質であり、イソシアネート系化合物と反応してウレタン系結合を形成し、重合を進める。前記ポリオール系化合物は、ポリエステルポリオール（ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ ｐｏｌｙｏｌ）、ポリエーテルポリオール（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ ｐｏｌｙｏｌ）およびこれらの混合物を含む群から選択されるいずれか一つ以上であることができる。前記ポリエステルポリオールは、例えば、無水フタル酸（ｐｈｔｈａｌｉｃ ａｎｈｙｄｒｉｄｅ）またはアジピン酸（ａｄｉｐｉｃ ａｃｉｄ）をエチレンオキシド（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｏｘｉｄｅ）、プロピレンオキシド（ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｏｘｉｄｅ）またはこれらの混合物と反応させて重合することで製造することができ、ポリエーテルポリオールは、例えば、エチレングリコール（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ）、１，２‐プロパングリコール（１，２‐ｐｒｏｐａｎｅ ｇｌｙｃｏｌ）、ブチレングリコール（ｂｕｔｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ）、１，６‐ヘキサンジオール（１，６‐ｈｅｘａｎｅｄｉｏｌ）、１，８‐オクタンジオール（１，８‐ｏｘｔａｎｅｄｉｏｌ）、ネオペンチルグリコール（ｎｅｏｐｅｎｔｙｌ ｇｌｙｃｏｌ）、２‐メチル‐１，３‐プロパンジオール（２‐ｍｅｔｈｙｌ‐１，３‐ｐｒｏｐａｎｅｄｉｏｌ）、グリセロール（ｇｌｙｃｏｌ）、トリメチロールプロパン（ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｏｌｐｒｏｐａｎｅ）、１，２，３‐ヘキサントリオール（１，２，３‐ｈｅｘａｎｅｔｒｉｏｌ）、１，２，４‐ブタントリオール（１，２，４‐ｂｕｔａｎｅｔｒｉｏｌ）、トリメチロールメタン（ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｏｌｍｅｔｈａｎｅ）、ペンタエリスリトール（ｐｅｎｔａｅｒｙｔｈｒｉｏｌ）、ジエチレングリコール（ｄｉｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ）、トリエチレングリコール（ｔｒｉｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ）、ポリエチレングリコール（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ）、トリプロピレングリコール（ｔｒｉｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ）、ポリプロピレングリコール（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ）、ジブチレングリコール（ｄｉｂｕｔｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ）、ポリブチレングリコール（ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ）、ソルビトール（ｓｏｒｂｉｔｏｌ）、スクロース（ｓｕｃｒｏｓｅ）、ヒドロキノン（ｈｙｄｒｏｑｕｉｎｏｎｅ）、レゾルシノール（ｒｅｓｏｒｃｉｎｏｌ）、カテコール（ｃａｔｅｃｈｏｌ）、ビスフェノール（ｂｉｓｐｈｅｎｏｌ）およびこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも一つを、エチレンオキシド、プロピレンオキシドまたはこれらの混合物と反応させて重合することにより製造することができる。
前記イソシアネート系化合物は、分子内にイソシアネート基を含んでいる物質であり、イソシアネート基は、ポリオール系化合物のヒドロキシ基と反応してウレタン系結合を形成し、また、３個のイソシアネート基が反応して三量化されることでイソシアヌレートを形成させる役割をする。前記イソシアヌレートの形成のために、一般的に、ポリウレタンの重合に使用されるイソシアネート系化合物よりイソシアネート基の個数が多い物質を用いることができ、例えば、ＮＣＯインデックスが２５０程度と高いジイソシアネート化合物を使用することができる。
前記イソシアネート系化合物は、ポリメリックメチレンジフェニルジイソシアネート（ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ ｄｉｐｈｅｎｙｌ ｄｉｉｓｏｃｙａｎａｔｅ、ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ ＭＤＩ）、モノメリックメチレンジフェニルジイソシアネート（ｍｏｎｏｍｅｒｉｃ ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ ｄｉｐｈｅｎｙｌ ｄｉｉｓｏｃｙａｎａｔｅ、ｍｏｎｏｍｅｒｉｃ ＭＤＩ）、ポリメリックトルエンジイソシアネート（ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ ｔｏｌｕｅｎｅ ｄｉｉｓｏｃｙａｎａｔｅ、ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ ＴＤＩ）、モノメリックトルエンジイソシアネート（ｍｏｎｏｍｅｒｉｃ ｔｏｌｕｅｎｅ ｄｉｉｓｏｃｙａｎａｔｅ、ｍｏｎｏｍｅｒｉｃ ＴＤＩ）およびこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも一つであることができ、これに限定されるものではない。
前記固体状の難燃剤は、リン系難燃剤、金属水和物系難燃剤、ハロゲン系難燃剤、難燃助剤およびこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも一つであることができる。前記難燃剤は、プラスチックの耐燃焼性を改良するために添加する添加剤であり、燃焼を妨げる機能を有しており、優れた難燃性を具現することができる。
前記リン系難燃剤は、トリフェニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、イソプロピルフェニルジフェニルホスフェートおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも一つを含むことができる。前記ハロゲン系難燃剤は、デカブロモジフェニルオキシド、オクタブロモジフェニルオキシドおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも一つを含むことができる。前記難燃助剤は、三酸化アンチモンなどを含むことができる。
具体的に、前記固体状の難燃剤は、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムおよびこれらの組み合わせからなる群から選択されるいずれか一つ以上であることができ、結果、前記固体状の難燃剤が前記組成物の重合の際に表面張力をより適切に制御して、前記ポリイソシアヌレート発泡体の発泡セルの大きさが小さく且つ均一に形成されることができる。このように前記発泡セルの大きさが小さく且つ均一に形成されることにより、前記ポリイソシアヌレート発泡体は、優れた難燃性および断熱性を同時に具現できるという利点がある。
前記固体状の難燃剤の平均粒径は、例えば、約５μｍ〜約１００μｍであることができ、前記平均粒径範囲の固体状の難燃剤を含むことにより、前記組成物の重合の際に表面張力をより効果的に制御することができ、結果、前記発泡セルの大きさが稠密且つ均一に形成されて、断熱性がより向上することができる。
一具現例において、前記組成物は、例えば、前記ポリオール系化合物１００重量部に対して、前記イソシアネート系化合物を約１１０重量部〜約２２０重量部、および前記固体状の難燃剤を約５重量部〜約４０重量部含むことができる。具体的に、前記固体状の難燃剤は、前記ポリオール系化合物１００重量部に対して、約５重量部〜約３０重量部を含むことができる。結果、前記組成物を重合および発泡して形成したポリイソシアヌレート発泡体は、発泡過程で発泡セルの成長を適切に調節して、優れた難燃性および加工性を具現することができる。
前記ポリイソシアヌレート発泡体に形成された発泡セルの平均直径は、約５０μｍ〜約２９０μｍであることができる。前記平均直径とは、発泡セルの大きさを示すものであり、発泡セルの平均直径や代表直径などを意味する。前記範囲内の平均直径を有することにより発泡セルがより均一に形成されることができ、熱伝導率を低く維持して、優れた断熱性を具現することができる。
前記ポリイソシアヌレート発泡体は、熱伝導率が、例えば、約０．０２３Ｗ／ｍｋ以下であることができる。前記熱伝導率は、熱伝導の大きさを示すものであり、その値が低いほど断熱性能に優れる。このように、前記ポリイソシアヌレート発泡体は、核剤を含まなくても、高粘度のポリオール系化合物および固体状の難燃剤を含むことにより稠密且つ均一な発泡セルを形成し、優れた断熱性および難燃性を具現し、且つ経済性を高めることができる。
前記ポリイソシアヌレート発泡体は、密度が、例えば、約１０ｋｇ／ｍ3〜約１５０ｋｇ／ｍ3であることができ、具体的には、約２０ｋｇ／ｍ3〜約１００ｋｇ／ｍ3のように、相対的に軽量の発泡体を提供することができる。
前記ポリイソシアヌレート発泡体は、触媒、界面活性剤および発泡剤のいずれか一つ以上をさらに含むことができる。前記触媒は、例えば、三量化触媒であることができ、３個のイソシアネート基の間の三量化反応（ｔｒｉｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）を促進し、反応速度を改善して、イソシアヌレート基の形成を容易にすることができる。
前記触媒は、酢酸（ａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ）、オクタン酸（ｏｃｔａｎｏｉｃ ａｃｉｄ）、２，４，６‐トリスジメチルアミノメチルフェノール（２，４，６‐ｔｒｉｓ［（ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ）ｍｅｔｈｙｌ］ｐｈｅｎｏｌ）、１，３，５‐トリス３‐ジメチルアミン‐プロピルヘキサヒドロトリジン（１，３，５‐ｔｒｉｓ３‐ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｅ‐ｐｒｏｐｙｌ ｈｅｘａｈｙｄｒｏｔｒｉｚｉｎｅ）、カリウムヘキサノエート（ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｈｅｘａｎｏａｔｅ）およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも一つであることができる。
前記発泡剤は、ポリイソシアヌレート発泡体の形成後、セル内に存在するため、熱伝導率が低く、安定性の高い物質を使用することができる。前記発泡剤は、シクロペンタン（ｃｙｃｌｏｐｅｎｔｎｅ）、クロロフルオロカーボン（ｃｈｌｏｒｏｆｌｕｏｒｏｃａｒｂｏｎ）、イソペンタン（ｉｓｏｐｅｎｔａｎｅ）、ノルマルペンタン（ｎ‐ｐｅｎｔａｎｅ）、ヒドロクロロフルオロカーボン（ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｏｆｌｕｏｒｏｃａｒｂｏｎ）、ヒドロフルオロカーボン（ｈｙｄｒｏｆｌｕｏｒｏｃａｒｂｏｎ）、水およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも一つであることができ、例えば、塩素を含んでいない発泡剤であるシクロペンタン、水またはこれらの混合物を使用することにより、環境にやさしくなることができる。
前記界面活性剤は、発泡セルの形成の際に表面張力を適切に調節することで発泡セルの大きさが過剰に大きくなることを抑制し、発泡セルの形成を安定化する役割を果たす。前記界面活性剤は、特に制限されず、この分野において公知の様々な種類を使用することができる。
本発明の他の具現例において、（ａ）約２５℃で約１，０００ｃｐｓ〜約１００，０００ｃｐｓの粘度を有するポリオール系化合物および固体状の難燃剤を混合し攪拌する段階と、（ｂ）前記（ａ）段階で得られた混合物にイソシアネート系化合物を混合し攪拌して、ポリイソシアヌレートを重合および発泡する段階と、を含むポリイソシアヌレート発泡体の製造方法を提供する。
具体的に、前記（ｂ）段階において、前記（ａ）段階で得られた混合物に、界面活性剤、触媒、および発泡剤のいずれか一つ以上をさらに混合し攪拌した後、前記攪拌により得られた混合物に前記イソシアネート系化合物を混合し攪拌して、ポリイソシアヌレートを重合および発泡することができる。
前記（ａ）段階において、攪拌は、例えば、約１０℃〜約４０℃で行われることができる。前記温度範囲内で攪拌を行うことにより、固体状の難燃剤がスムーズに分散されて、小さく且つ均一な発泡セルの形成に寄与することができる。
前記（ａ）段階において、攪拌は、約３００ｒｐｍ〜約５，０００ｒｐｍの速度範囲内で攪拌速度を上げながら行われることができる。前記速度範囲内で攪拌速度を上げながら攪拌を行うことにより、固体状の難燃剤が十分に分散されて、小さく且つ均一な発泡セルの形成にさらに効果的に寄与することができる。
前記（ｂ）段階において、攪拌は、例えば、約１０℃〜約４０℃で約１０秒〜約２分間に行われることができる。前記温度および前記時間範囲内で攪拌を行うことにより、前記ポリオール系化合物と前記イソシアネート系化合物の重合反応、および前記３個のイソシアネート基の間の三量化反応を効果的に進めながら反応速度を適切に調節して、発泡セルを安定的に形成することができる。
前記（ｂ）段階において、攪拌は、例えば、約２，０００ｒｐｍ〜約５，０００ｒｐｍの速度範囲内で行われることができる。前記速度範囲内で攪拌を行うことにより、ポリオール系化合物とイソシアネート化合物を適切に混合し、両化合物の接触時間を十分に確保して、重合反応が効果的に行われることができる。
以下、本発明の具体的な実施例を提示する。ただし、下記の実施例は、本発明を具体的に例示または説明するためのものに過ぎず、これにより本発明が制限されてはならない。
実施例
＜実施例１＞
ポリエーテルポリオールおよびポリエステルポリオールを４：６の重量比で混合して２５℃で２０００ｃｐｓの粘度を有するポリオール系化合物を準備し、前記ポリオール系化合物１００重量部に固体状の難燃剤として平均粒径が１００μｍである水酸化アルミニウムを２０重量部混合し、一般的な機械的攪拌装置を使用して３００ｒｐｍから５，０００ｒｐｍに攪拌速度を徐々に上げながら攪拌を行った。前記攪拌により得られた混合物に、界面活性剤、アミン触媒、ヒドロカーボン系発泡剤およびポリメリックメチレンジフェニルイソシアネート１８０重量部を混合し、一般的な機械的攪拌装置を使用して２５℃で５０００ｒｐｍの速度で１５秒間攪拌を行い、発泡セルの平均直径が２９０μｍになるようにポリイソシアヌレート発泡体を製造した。
＜実施例２＞
固体状の難燃剤として水酸化アルミニウムを３０重量部混合した以外は、実施例１と同一の条件および方法で、発泡セルの平均直径が２５４μｍになるようにポリイソシアヌレート発泡体を製造した。
＜実施例３＞
固体状の難燃剤として水酸化アルミニウム１５重量部および水酸化マグネシウム５重量部を混合した以外は、実施例１と同一の条件および方法で、発泡セルの平均直径が２１８μｍになるようにポリイソシアヌレート発泡体を製造した。
＜比較例１＞
固体状の難燃剤を混合しない以外は、実施例１と同一の条件および方法で、発泡セルの平均直径が３２５μｍになるようにポリイソシアヌレート発泡体を製造した。
＜比較例２＞
固体状の難燃剤を混合せず、液状の難燃剤であるイソプロピルフェニルジフェニルホスフェート（Ｉｓｏｐｒｏｐｙｌ Ｐｈｅｎｙｌ Ｄｉｐｈｅｎｙｌ Ｐｈｏｓｐｈａｔｅ、ＩＰＰＰ）を５．０重量部混合した以外は、実施例１と同一の条件および方法で、発泡セルの平均直径が３１８μｍになるようにポリイソシアヌレート発泡体を製造した。
＜比較例３＞
固体状の難燃剤を混合せず、液状の難燃剤であるイソプロピルフェニルジフェニルホスフェート（ＩＰＰＰ）を１５．０重量部混合した以外は、実施例１と同一の条件および方法で、発泡セルの平均直径が３７０μｍになるようにポリイソシアヌレート発泡体を製造した。
実験例
前記実施例１〜３および前記比較例１〜３のポリイソシアヌレート発泡体の発泡セルの平均粒径、熱伝導率および火炎貫通時間を測定し、その結果値を下記表１に示した。
前記発泡セルの平均粒径は、電子顕微鏡（ｈｉｔａｃｈｉ社製、ＦＥ‐ＳＥＭ）を使用して測定し、前記熱伝導率は、熱伝導率測定装置（ＥＫＯ社製、ＨＣ‐０７４）を使用して測定し、前記火炎貫通時間は、一般的なトーチを使用し、試験片で前記トーチを発火して形成した火炎までの距離を１０ｃｍとし、トーチを発火して火炎を形成したときから試験片が貫通するときまでの時間をはかって測定した。
Figure 2016531966
前記実施例１〜３は、いずれも発泡セルの平均直径が２９０μｍ以下であり、熱伝導率が０．０２３０Ｗ／ｍｋ以下であり、火炎貫通時間が２８０秒以上であることを確認することができ、結果、断熱性および難燃性の両方に優れることを予想することができる。
一方、比較例１〜３は、いずれも熱伝導率が０．０２３３Ｗ／ｍｋ以上であり、火炎貫通時間が２７０秒以下であることを確認することができ、結果、断熱性および難燃性の両方が劣ることを予想することができる。
特に、比較例２の場合、液状の難燃剤を相対的に少ない含有量で含んでおり、重合反応による発泡体の形成の際に表面張力を増加させる程度が小さくて熱伝導率が若干増加し断熱性は若干不利であるが、火炎貫通時間が非常に短くて難燃性が著しく劣ることを予想することができる。
また、比較例３の場合、液状の難燃剤を相対的に多い含有量で含んでおり、火炎貫通時間は若干不利であるが、発泡体の形成の際に表面張力を増加させる程度が大きくて比較例２に比べ発泡セルの平均直径がより大きく形成されることで熱伝導率がより増加し、断熱性が著しく劣ることを予想することができる。

Claims (12)

  1. ポリオール系化合物、イソシアネート系化合物、および固体状の難燃剤を含む組成物を重合および発泡して形成され、前記ポリオール系化合物の粘度が、２５℃で１，０００ｃｐｓ〜１００，０００ｃｐｓである、ポリイソシアヌレート発泡体。
  2. 前記固体状の難燃剤の平均粒径が５μｍ〜１００μｍである、請求項１に記載のポリイソシアヌレート発泡体。
  3. 前記固体状の難燃剤が、リン系難燃剤、金属水和物系難燃剤、ハロゲン系難燃剤、難燃助剤およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも一つである、請求項１に記載のポリイソシアヌレート発泡体。
  4. 前記固体状の難燃剤が、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも一つである、請求項１に記載のポリイソシアヌレート発泡体。
  5. 前記組成物は、前記ポリオール系化合物１００重量部に対して、前記イソシアネート系化合物を１１０重量部〜２２０重量部、および前記固体状の難燃剤を５重量部〜４０重量部含む、請求項１に記載のポリイソシアヌレート発泡体。
  6. 前記ポリオール系化合物が、２５℃で２，０００ｃｐｓ〜３０，０００ｃｐｓの粘度を有する、請求項１に記載のポリイソシアヌレート発泡体。
  7. 前記ポリイソシアヌレート発泡体に形成された発泡セルの平均直径が５０μｍ〜２９０μｍである、請求項１に記載のポリイソシアヌレート発泡体。
  8. 前記ポリイソシアヌレート発泡体の熱伝導率が０．０２３Ｗ／ｍｋ以下である、請求項１に記載のポリイソシアヌレート発泡体。
  9. 前記ポリイソシアヌレート発泡体が、触媒、界面活性剤および発泡剤のいずれか一つ以上をさらに含む、請求項１に記載のポリイソシアヌレート発泡体。
  10. 前記組成物は、核剤を含んでいない、請求項１に記載のポリイソシアヌレート発泡体。
  11. （ａ）２５℃で１，０００ｃｐｓ〜１００，０００ｃｐｓの粘度を有するポリオール系化合物および固体状の難燃剤を混合し攪拌する段階と、
    （ｂ）前記（ａ）段階で得られた混合物にイソシアネート系化合物を混合し攪拌して、ポリイソシアヌレートを重合および発泡する段階と、を含む、ポリイソシアヌレート発泡体の製造方法。
  12. 前記（ｂ）段階において、前記（ａ）段階で得られた混合物に界面活性剤、触媒、および発泡剤のいずれか一つ以上をさらに混合し攪拌した後、前記イソシアネート系化合物を混合し攪拌して、ポリイソシアヌレートを重合および発泡する、請求項１１に記載のポリイソシアヌレート発泡体の製造方法。
JP2016519384A 2013-10-04 2014-10-01 ポリイソシアヌレート発泡体およびその製造方法 Withdrawn JP2016531966A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2013-0118815 2013-10-04
KR1020130118815A KR101803117B1 (ko) 2013-10-04 2013-10-04 폴리이소시안우레이트 발포체 및 그 제조방법
PCT/KR2014/009281 WO2015050384A1 (ko) 2013-10-04 2014-10-01 폴리이소시안우레이트 발포체 및 그 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016531966A true JP2016531966A (ja) 2016-10-13

Family

ID=52778927

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016519384A Withdrawn JP2016531966A (ja) 2013-10-04 2014-10-01 ポリイソシアヌレート発泡体およびその製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20160208065A1 (ja)
EP (1) EP3053940A4 (ja)
JP (1) JP2016531966A (ja)
KR (1) KR101803117B1 (ja)
CN (1) CN105612191A (ja)
WO (1) WO2015050384A1 (ja)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4094869A (en) * 1975-06-16 1978-06-13 Gaf Corporation Thermally stable, rigid, cellular isocyanurate polyurethane foams
DE19860339C2 (de) * 1998-12-24 2002-11-14 Hilti Ag Reaktive Zweikomponenten-Polyurethanschäummasse und Verfahren zur Brandschutzabdichtung
JP4754179B2 (ja) 2004-04-13 2011-08-24 株式会社イノアックコーポレーション 防音材
CN102449025B (zh) * 2009-05-30 2013-11-20 拜尔材料科学股份公司 由间苯二甲酸和/或对苯二甲酸及低聚环氧烷烃制备的聚酯多元醇
KR101154191B1 (ko) * 2009-06-23 2012-06-18 고려대학교 산학협력단 액상 핵제를 이용한 폴리이소시안우레이트 폼의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 폴리이소시안우레이트 폼
RU2012111122A (ru) * 2009-08-26 2013-10-10 Байер Матириальсайенс Аг Способ получения распыляемых огнестойких (жестких) pur-пенопластов
US8097658B2 (en) * 2009-11-18 2012-01-17 Bayer Materialscience Llc Process for the production of medium density decorative molded foams having good fire retardant properties with reduced mold times, fire retardant compositions and foams produced by this process
DE102010063241A1 (de) * 2010-12-16 2012-06-21 Evonik Goldschmidt Gmbh Siliconstabilisatoren für Polyurethan- oder Polyisocyanurat-Hartschaumstoffe
JP2014524500A (ja) * 2011-08-23 2014-09-22 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア ポリウレタンの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150041226A (ko) 2015-04-16
EP3053940A1 (en) 2016-08-10
CN105612191A (zh) 2016-05-25
KR101803117B1 (ko) 2017-11-30
EP3053940A4 (en) 2016-10-12
US20160208065A1 (en) 2016-07-21
WO2015050384A1 (ko) 2015-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102585148B (zh) 制备高阻燃性聚异氰脲酸酯泡沫用组合料
JP2019090038A (ja) 難燃性ウレタン樹脂組成物
KR102461795B1 (ko) 우레탄 수지 조성물 및 건축물의 단열 방법
KR101983509B1 (ko) 고난연 단열재 및 이의 제조방법
KR102065299B1 (ko) 준불연 단열재 및 이의 제조방법
KR102438949B1 (ko) 페놀 발포체 및 그 제조방법
CN113015757B (zh) 不燃性聚氨酯泡沫用发泡性组合物
JP2004285321A (ja) 硬質ポリウレタンフォーム組成物及び当該組成物を用いた保冷材
EP3788098A1 (en) Improved insulation performance foams
JP2010184974A (ja) 耐火断熱被覆材
JP5782571B2 (ja) 断熱性能が向上した環境低負荷フェノールフォーム樹脂組成物およびこれを用いたフェノールフォーム
CN109096482A (zh) 阻燃多元醇组合物及其制备方法、应用
KR101154191B1 (ko) 액상 핵제를 이용한 폴리이소시안우레이트 폼의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 폴리이소시안우레이트 폼
JP2020070410A (ja) ポリウレタンフォームの製造方法
KR20170002016A (ko) 우레탄품의 난연성과 단열성이 보완된 우수한 경질 폴리우레탄폼의 제조방법 및 조성물.
JP6768631B2 (ja) 難燃性ポリイソシアヌレートフォーム
KR101796824B1 (ko) 단열성 및 난연성이 향상된 열경화성 발포체 및 이의 제조방법
KR20140023581A (ko) 단열성 및 난연성이 향상된 열경화성 발포체 및 이의 제조방법
JP2020128459A (ja) ポリウレタンフォームの製造方法
KR101297582B1 (ko) 시클로펜탄 난연성 경질 폴리우레탄 폼 조성물
JP2016531966A (ja) ポリイソシアヌレート発泡体およびその製造方法
KR102065294B1 (ko) 고난연성과 상온 장기저장안성이 우수한 방향족 폴리에스테를 폴리올
JP2018188597A (ja) 輸送機器内装材用難燃性ウレタン樹脂組成物
KR102190353B1 (ko) 발포성 차열도료를 포함하는 고난연 단열재 및 이의 제조방법
JP2020128458A (ja) ポリウレタンフォームの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170921

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20180214