KR100331373B1 - 탄화수소발포제의존재하에서폴리우레탄발포체를제조하는방법및이에사용되는이소시아네이트반응성조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 특정 발포제의 존재하에서 제조되는 폴리이소시아네이트계 발포체, 특히 폴리우레탄 또는 폴리우레탄-폴리이소시아누레이트 발포체에 대한 것이다. 발포제는, 성분(i) 및 성분(ii)의 총량을 기준으로 하여, C5-6지환족 알칸 또는 이의 혼합물(i) 5 내지 80몰%와 이소펜탄과 n-펜탄과의 혼합물(ii) 95 내지 20몰%가 80:20 내지 20:80의 몰 비로 존재하도록 이루어져 있다.

Description

탄화수소 발포제의 존재하에서 폴리우레탄 발포체를 제조하는 방법 및 이에 사용되는 이소시아네이트 반응성 조성물
본 발명은 지환족 알칸과 지방족 알칸으로 이루어지는 탄화수소 혼합물, 당해 탄화수소 혼합물을 포함하는 이소이사네이트 반응성 조성물 및 탄화수소 혼합물의 존재하에서 제조하는 폴리우레탄 발포체 또는 폴리우레탄-폴리이소시아누레이트 발포체의 제조방법에 관한 것이다.
할로카본 발포제의 존재하에서 폴리이소시아네이트를 활성 수소-함유 물질과 반응시켜 기포성(cellular) 폴리우레탄을 제조하는 방법은 익히 공지되어 있다. 유연성 폴리우레탄 발포체를 제조하는 경우, 예를 들면, 발포용 기체 발생에서 보충수에 할로카본이 종종 사용된다. 그러나, 할로카본 발포제를 사용하는 것은 경질 발포체를 제조할 때 특히 중요하다. 경질 발포체에서, 할로카본 발포제는 열절연 특성을 추가로 제공하며, 일반적으로 경질 발포체를 제조하는 경우에 발포제의 대부분을 구성한다. 할로카본 중에서, 트리클로로플루오로메탄(R-11), 디클로로디플루오로메탄(R-12) 및 트리클로로트리플루오로에탄(R-113)은 이들의 유용한 열절연 특성, 비점 및 안정성 때문에 대부분 상업적으로 중요하다. 이들 물질의 단점은 대기 오존을 고갈시키는 데 상당히 기여하는 것으로 추정된다는 것이다. 따라서, 이렇게 환경을 손상시키지 않을 것으로 생각되는 기타 발포제로 할로카본을 대체하는것이 매우 바람직할 것이다. 기타 발포제로는 탄화수소가 포함된다.
폴리우레탄 발포체를 제조하는 경우, 발포제로서 지방족 알칸과 지환족 알칸을 포함하는 탄화수소의 보편적인 사용은 공지되어 있다. 미국 특허 제5,182,309호와 유럽 특허원 제472,080호에는, 폴리우레탄 발포체로서 펜탄을 포함하는 지방족 알칸의 사용이 기재되어 있다. 미국 특허 제3,586,651호에는, 독립 기포성 경질 폴리우레탄 발포체를 제조할 때 발포제로서 사이클로펜탄/아세톤 혼합물을 사용하는 방법이 기재되어 있다. 유사하게, 미국 특허 제5,096,933호와 미국 특허 제5,034,424호에는, 사이클로펜탄 및/또는 사이클로헥산을 기타 발포제와 혼합하여 사용하여 폴리우레탄 발포체를 제조하는 방법이 기재되어 있다. 또한, 폴리우레탄 발포제로서의 할로카본과 탄화수소와의 배합물은 미국 특허 제5,132,332호와 미국 특허 제5,001,164호에 기재되어 있다. 발포제로서 탄화수소를 사용하면 종종 오존 소모에 대하여 환경적으로 보다 허용되는 시스템을 제공하지만, 열절연성과 치수 안정성을 포함하는 상업적으로 관심이 집중되는 물리적 특성을 장기간 동안 가지는 발포체를 제조할 수 없었다.
따라서, 상업적 요건과 환경적 요건에 보다 적합하고 장기간 동안의 열절연성과 치수 안정성을 나타내는 폴리우레탄 발포체를 제조할 수 있는, 할로겐-부재 발포제 존재하에 수행되는 폴리우레탄 발포체 제조공정을 개발하는 것이 바람직하다.
한 가지 국면에 있어서, 본 발명은 유기 폴리이소시아네이트(A)를 물리적 발포제(b2)의 존재하에 이소시아네이트 반응성 수소 함유 폴리알(b1)을 함유하는 이소시아네이트 반응성 조성물(B)과 반응시켜 폴리우레탄 발포체 또는 폴리이소시아누레이트 발포체를 제조하는 방법으로서, 물리적 발포제(b2)가 이소시아네이트 반응성 조성물(B) 중의 폴리알(b1) 100중량부당 1 내지 25중량부의 양으로 존재하고 C5-6지환족 알칸 또는 이의 혼합물(i) 5 내지 80몰%와 이소펜탄과 n-펜탄과의 혼합물(ii) 20 내지 95몰%가 80:20 내지 20:80의 몰 비로 존재하도록 이루어지는 탄화수소 혼합물이고[여기서, 몰%는 성분(i)과 성분(ii)의 총량을 기준으로 함], 유기 폴리이소시아네이트(A)가 1분자당 평균 2 내지 3.5개의 이소시아네이트 그룹을 함유하고 존재하는 이소시아네이트 반응성 수소 1개당 0.5 내지 5개의 이소시아네이트 그룹을 제공하는 양으로 함유됨을 특징으로 하는 방법에 관한 것이다.
또 다른 국면에 있어서, 본 발명은 폴리알(b1), 물(b3) 및 물리적 발포제로서의 탄화수소 혼합물(b2)을 포함하는 폴리우레탄 발포체 또는 폴리이소시아누레이트 발포체를 제조하는 데 사용하는 이소시아네이트 반응성 조성물(B)로서, 폴리알(b1)이 방향족-개시 폴리에테르 폴리올을 폴리올 총 100중량부당 30 내지 90중량부로 함유하고, 물(b3)이 폴리알(b1) 총 100중량부당 1.5 내지 10중량부의 양으로 존재하며, 탄화수소 혼합물(b2)이 C5-6지환족 알칸 또는 이의 혼합물(b2-1) 5 내지 80몰%와 이소펜탄과 n-펜탄과의 혼합물(ii) 20 내지 95몰%가 80:20 내지 20:80의 몰비로 존재하도록 이루어지며[여기서, 몰%는 성분(i)과 성분(ii)의 총량을 기준으로 함], 폴리알(b1) 100중량부당 1 내지 25중량부의 양으로 존재함을 특징으로 하는 이소시아네이트 반응성 조성물에 관한 것이다.
제1 도는 다음 실시예를 참고하여 상이한 탄화수소 발포제 혼합물의 존재하에 제조한 폴리우레탄 발포체의 열 전도성의 시간에 따르는 변화를 나타낸다. 발포체 10은 본 발명을 예시하는 것이고, 발포체 1, 발포체 6 및 발포체 21은 대조용이다.
본 발명에 있어서, 물리적 발포제(b2)로서 탄화수소 혼합물을 사용하여 폴리우레탄 발포체 또는 폴리이소시아누레이트 발포체를 제조한다. 발포제는 제1 성분(i)으로서의 지환족 C5-6알칸 또는 이의 혼합물 및 제2 성분(ii)으로서 물 비가 80:20 내지 20:80인 이소펜탄과 n-펜탄과의 혼합물로 이루어진다. 발포제는 존재하는 제1 성분과 제2 성분의 전체량을 기준으로 하여, 5 내지 80몰%의 제1 성분과 20 내지 95몰%의 제2 성분을 함유한다. 생성된 발포체를 설비 분야에 적용하고자 하는 경우, 장기간의 열절연성과 치수 안정성을 위해서는 이소펜탄 이성체와 n-펜탄 이성체의 몰 비가 80:20 내지 60:40으로 존재하는 것이 유용한 것으로 밝혀졌다. 생성된 발포체를 설비 분야에 적용하는 경우에 요구되는 성능과는 상이한 성능을 지니는 건축 분야에 사용하고자 하는 경우, 이소펜탄 이성체와 n-펜탄 이성체의 몰 비가 40:60 내지 20:80으로 존재하는 것이 유용한 것으로 밝혀졌다.
제1 성분으로서, 적합한 C5-6지환족 알칸은 사이클로펜탄, 메틸사이클로펜탄, 사이클로헥산 또는 이들의 둘 이상의 혼합물을 포함한다. 낮은 기체 열전도도면에서, 사이클로펜탄, 특히 사이클로헥산이 바람직하다. 비점과 부분압 면에서 제1 성분은 사이클로펜탄인 경우가 유용한데, 사이클로펜탄은 5 내지 80몰%, 바람직하게는 15 내지 60몰%, 보다 바람직하게는 20 내지 45몰%로 존재한다. 반대로, 제2 성분은 20 내지 95몰%, 바람직하게는 40 내지 85몰%, 보다 바람직하게는 55 내지 80몰%로 존재하는 것이 유용하다. 제1 성분이 메틸사이클로펜탄 또는 사이클로헥산 또는 대부분의 이러한 알칸을 함유하는 혼합물인 경우, 5 내지 40몰%, 바람직하게는 10 내지 35몰%, 보다 바람직하게는 20 내지 35몰%로 존재하는 것이 유용하다. 반대로, 제2 성분은 60 내지 95몰%, 바람직하게는 65 내지 90몰%, 보다 바람직하게는 65 내지 80몰%로 존재하는 것이 유용하다.
본 발명의 탄화수소 혼합물은 기포성 중합체, 예를 들면, 미세기포성 탄성체를 포함하는 폴리이소시아네이트계 발포체, 특히 경질 폴리우레탄 발포체와 경질 폴리이소시아누레이트 발포체를 제조하는 데 유용하다. 이러한 발포체를 제조하는 경우, 유기 폴리이소시아네이트는 탄화수소 혼합물 및 임의로 물의 존재하에 폴리알과 반응시킨다. 혼합물을 폴리이소시아네이트와 접촉시키기 전에, 혼합물을 폴리알과 예비혼합하는 것이 종종 편리하다. 그러나, 발포체를 제조할 때 폴리이소시아네이트, 폴리알 및 탄화수소 혼합물을 동시에 혼합하는 것도 가능하다. 기포성 중합체를 제조하는 경우, 충분량의 발포제를 사용함으로써, 전체 밀도가 10 내지 700kg/m3, 바람직하게는 15 내지 300kg/m3, 보다 바람직하게는 20 내지 100kg/m3인 중합체를 제공하는 것이 유용하다. 이러한 밀도를 제공하기 위해, 전형적으로 탄화수소 혼합물은 폴리알 100중량부당 1 내지 25중량부, 바람직하게는 3 내지 22중량부, 보다 바람직하게는 10 내지 20중량부의 양으로 존재한다.
폴리이소시아네이트계 기포성 중합체를 제조하는 데 유용한 폴리알은 이소시아네이트와 반응할 수 있는 활성 수소원자를 함유하는 그룹을 둘 이상 가지는 물질들을 포함한다. 이들 화합물 중에서, 1분자당 둘 이상의 하이드록실 그룹, 1급 아민, 2급 아민, 카복실산 또는 티올 그룹을 함유하는 물질들이 바람직하다. 1분자당 둘 이상의 하이드록실 그룹을 함유하는 화합물인 폴리올은 폴리이소시아네이트와의 바람직한 반응성 때문에 특히 바람직하다. 일반적으로, 경질 폴리우레탄을 제조하기에 적합한 폴리알은 50 내지 700당량, 바람직하게는 70 내지 300당량, 보다 바람직하게는 70 내지 150당량을 가지는 물질을 포함한다. 또한, 이러한 폴리알은 작용가가 2 이상, 바람직하게는 3이고, 1분자당 활성 수소원자가 16 이하, 바람직하게는 8 이하인 폴리알이 유용하다. 대표적인 폴리알로는 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 폴리하이드록시-말단 아세탈 수지, 하이드록실-말단 아민 및 폴리아민이 포함된다. 이들 및 기타 적합한 이소시아네이트 반응성 물질의 예는 미국 특허 제4,394,491호, 특히 칼럼 3 내지 5에 보다 상세하게 기재되어 있다. 성능, 구입 용이성 및 가격을 기준으로 하여 경질 발포체를 제조하는 데 있어서, 활성 수소원자를 2 내지 8개, 바람직하게는 3 내지 8개를 함유하는 개시제에 알킬렌 옥사이드를 첨가하여 제조한 폴리올이 바람직하다. 이러한 폴리올의 예로는 다음의 상표명하에 시판되고 있는 폴리올들이 포함된다: VORANOL 202, VORANOL 360, VORANOL 370, VORANOL 446, VORANOL 490, VORANOL 575, VORANOL 800을 포함하는 보라놀(VORANOL)[더 다우 케미칼 캄파니(The Dow Chemical Company)에서 시판] 및 PLURACOL 824[바스프 와이언다트(BASF Wyandotte)에서 시판]. 기타 매우 바람직한폴리올로는 미국 특허 제3,297,597호, 미국 특허 제4,137,265호 및 미국 특허 제4,383,102호에 기재되어 있는 바와 같은 만니히 축합물(Mannich condensates)의 알킬렌 옥사이드 유도체 및 미국 특허 제4,704,410호와 미국 특허 제4,704,411호에 기재되어 있는 바와 같은 아미노알킬피페라진-개시 폴리에테르가 포함된다.
본 발명의 바람직한 실시양태에 있어서, 폴리알은 폴리알 조성물 총 100중량부당 방향족-개시 폴리에테르 폴리올을 30 내지 90중량부 포함하는 조성물이다. 방향족-개시 폴리에테르 폴리올 이외에, 또한 조성물은 조성물 총 100중량부당 아민-개시 폴리에테르 폴리올 5 내지 35중량부 또는 실온에서 조성물 총 100중량부당 방향족 폴리에스테르 폴리올 액체 5 내지 35중량부를 포함한다. 본 발명의 매우 바람직한 실시양태에 있어서, 폴리알 조성물은 조성물 총 100중량부당 방향족-개시 폴리에테르 폴리올 30 내지 90중량부, 아민-개시 폴리에테르 폴리올 5 내지 35중량부 및 방향족 폴리에스테르 폴리올 5 내지 35중량부를 함유한다. 유용하게는, 방향족-개시 폴리에테르 폴리올은, 소위 "노볼락(novolac)" 폴리올로 불리는, 미국 특허 제3,470,118호와 미국 특허 제4,046,721호에 기재되어 있는 바와 같은 페놀/포름알데히드 수지의 알킬렌 옥사이드 부가물이거나, 소위 "만니히" 폴리올로 불리는, 미국 특허 제4,883,826호, 미국 특허 제4,939,182호 및 미국 특허 제5,120,815호에 기재되어 있는 바와 같은 페놀/포름알데히드/알칼올아민 수지의 알킬렌 옥사이드 부가물이다.
폴리우레탄을 제조하는 데 유용한 폴리이소시아네이트는 지방족 및 지환족, 바람직하게는 방향족 폴리이소시아네이트 또는 이의 혼합물을 포함하며, 이소시아네이트 그룹을 1분자당 평균 2 내지 3.5개, 바람직하게는 2.4 내지 3.2개 함유하는 것이 유용하다. 대표적인 적합한 폴리이소시아네이트로는, m- 또는 p-페닐렌 디이소시아네이트, 2,4- 또는 2,6-톨루엔 디이소시아네이트, 헥사메틸렌-1,6-디이소시아네이트, 테트라메틸렌-1,4-디이소시아네이트, 사이클로헥산-1,4-디이소시아네이트, 헥사하이드로톨루엔 디이소시아네이트, 나프틸렌-1,5-디이소시아네이트, 1-메틸페닐-2,4-페닐디이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 디페닐메탄-2,4'-디이소시아네이트, 4,4'-비페닐렌디이소시아네이트, 3,3'-디메톡시-4,4'-비페닐렌디이소시아네이트 및 3,3'-디메틸디페닐-프로판-4,4'-디이소시아네이트, 트리이소시아네이트(예: 톨루엔-2,4,6-트리이소시아네이트), 폴리이소시아네이트(예: 4,4'-디메틸디페닐메탄-2,2',5,5'-테트라이소시아네이트) 및 기타 폴리메틸렌 폴리페닐 폴리이소시아네이트가 포함된다. 또한, 본 발명을 실시하는 데 사용할 수 있는 조악한 폴리이소시아네이트로는, 톨루엔 디아민의 혼합물을 포스겐화하여 수득한 조악한 톨루엔 디이소시아네이트 또는 조악한 디페닐메탄디아민을 포스겐화하여 수득한 조악한 디페닐메탄 디이소시아네이트 등이 있다. 메틸렌-가교 폴리페닐 폴리이소시아네이트가 폴리우레탄을 가교결합시키는 이들의 활성도 때문에 특히 바람직하다. 이소시아네이트 당량 대 활성 수소원자 당량비는 0.5 내지 5, 바람직하게는 0.9 내지 2, 보다 바람직하게는 1.0 내지 1.5가 유용하다. 비율이 동일한 경우, 이소시아네이트 지수의 100배로 표현된다.
앞에서 언급한 제한적인 성분들 이외에, 종종 기포성 중합체를 제조하는 데 있어서 특정한 기타 성분을 사용하는 것이 바람직하기도 하다. 이들 추가의 성분들중에는 물, 촉매, 계면활성제, 난연제, 방부제, 착색제, 항산화제, 보강제 및 충전제가 있다.
유용하게는, 물은 탄화수소 혼합물에 의해 이미 제공된 발포 체적을 보충시키기 위해 존재한다. 물은 이소시아네이트와 반응하여 이산화탄소를 생성시킨다. 물이 존재하는 경우, 폴리알 총 100중량부당 1 내지 100중량부, 바람직하게는 1.5 내지 8중량부, 보다 바람직하게는 2 내지 6중량부, 훨씬 보다 바람직하게는 2.5 내지 5중량부의 양으로 사용하는 것이 바람직하다.
폴리우레탄을 제조할 때 유용한 기타 보조제로는 계면활성제, 안료, 착색제, 충전제, 섬유, 항산화제, 촉매, 난연제 및 안정화제가 포함된다. 폴리우레탄 발포체를 제조하는 경우, 일반적으로 소량의 계면활성제를 사용하여 발포성 반응 혼합물이 경화될 때까지 안정화시키는 것이 바람직하다. 이러한 계면활성제는 액체 또는 고체 유기규소 계면활성제를 포함하는 것이 유용하다. 한편, 덜 바람직한 계면 활성제로는, 장쇄 알콜의 폴리에틸렌 글리콜 에테르, 장쇄 알킬 산 설페이트 에스테르, 알킬 설폰산 에스테르 및 알킬 아릴설폰산의 3급 아민 또는 알칸올아민 염이 포함된다. 이러한 계면활성제를 충분량 사용함으로써, 기포의 붕괴 및 크고 불균질한 기포의 형성에 대해 발포성 반응 혼합물을 안정화시킨다. 전형적으로, 폴리알 100중량부당 0.2 내지 5중량부의 계면활성제가 이러한 목적에 충분한 양이다.
폴리올(및, 존재하는 경우, 물)과 폴리이소시아네이트를 반응시키는 데 한 가지 이상의 촉매를 사용하는 것이 유용하다. 3급 아민 화합물과 유기금속 화합물을 포함하는 임의의 적합한 우레탄 촉매를 사용할 수 있다. 3급 아민 화합물의 예로는, 트리에틸렌디아민, N-메틸모르폴린, N,N-디메틸사이클로헥실아민, 펜타메틸디에틸렌트리아민, 테트라메틸에틸렌디아민, 1-메틸-4-디메틸아미노에틸피레라진, 3-메톡시-N-디메틸프로필아민, N-에틸모르폴린, 디에틸에탄올아민, N-코코모르폴린, N,N-디메틸-N',N'-디메틸이소프로필프로필렌디아민, N,N-디에틸-3-디에틸아미노프로필아민 및 디메틸벤질아민이 포함된다. 유기금속 촉매의 예로는, 유기수은, 유기납, 유기철 및 유기주석 촉매가 포함되며, 이들 중에서 유기주석 촉매가 가장 바람직하다. 적합한 주석 촉매는 염화제일주석, 카복실산의 주석염(예: 디부틸틴디-2-에틸 헥사노에이트)을 포함할 뿐만 아니라 미국 특허 제2,846,408호에 기재되어 있는 기타 유기금속 화합물을 포함한다. 또한, 폴리이소시아누레이트를 생성시키는 폴리이소시아네이트의 삼량체화용 촉매(예: 알칼리 금속 알콕사이드)는 본 발명에서 임의로 사용할 수도 있다. 이러한 촉매는 폴리우레탄 또는 폴리이소시아누레이트 생성 속도를 어느 정도 증가시키는 양만큼 사용한다. 일반적인 양은 폴리알 100중량부당 촉매 0.001 내지 1 중량부이다.
폴리우레탄 발포체를 제조하는 경우, 폴리올(들), 폴리이소시아네이트 및 기타 성분들을 철저히 혼합하여 접촉시키고, 팽창시킨 다음, 기포성 중합체로 경화시킨다. 특별한 혼합 장치로 제한되는 것은 아니며, 다양한 형태의 혼합 헤드와 분무 장치를 사용하는 것이 편리하다. 종종, 필수적인 것은 아니지만, 폴리이소시아네이트와 활성 수소-함유 성분을 반응시키기 전에 소정량의 원료 물질을 예비혼합하는 것이 편리하다. 예를 들면, 종종 폴리올(들), 발포제, 계면활성제, 촉매, 및 폴리이소시아네이트를 제외한 기타 성분들을 혼합하고, 이어서 혼합물을 폴리이소시아네이트와 접촉시키는 것이 유용하다. 또한, 모든 성분들은 폴리이소시아네이트와 폴리올(들)이 접촉하는 혼합 영역에 개별적으로 도입할 수 있다. 또한, 물의 부재하에서, 폴리올(들) 전체 또는 일부와 폴리이소시아네이트를 예비반응시켜 예비중합체를 생성시킬 수도 있으나, 바람직하지는 않다.
본 발명의 폴리우레탄 발포체는 분무 절연재, 설비용 발포체, 경질 절연 배선반 재료, 적층물 및 기타 다양한 형태의 경질 발포체 등의 광범위한 적용분야에서 유용하다.
다음의 실시예들은 본 발명을 예시하고자 하는 것이지 이의 범주를 제한하려는 것은 아니다. 다른 언급이 없으면, 모든 부와 모든 %는 중량을 기준으로 한다.
실시예 1
성형 폴리우레탄 발포체는 아래에 설명한 바와 같은 평균 NCO 작용가가 2.7인 더 다우 케미칼 캄파니에서 시판하는 보라네이트 엠220(VORANATE M220)인 조악한 메틸렌 디페닐이소시아네이트와 폴리알 조성물을 물, 촉매 및 계면활성제의 존재하에 NCO 지수 1.25에서 반응시켜 제조한다. 약 20℃에서, 성분들을 혼합하고, 반응 혼합물을 치수가 30x30x10㎝인 금형기로 부어 넣기 전에 프로펠러(propeller) 혼합기를 사용하여 약 3000rpm에서 10초 동안 교반한다. 충분한 반응 혼합물을 금형기로 부어 넣어 전체 밀도가 약 34㎏/m3인 성형 발포체를 제공한다. 표 1에는 각각의 발포체를 제조하는 데 사용된 탄화수소 발포제 조성물 및 프리-라이즈 발포체(free rise foam)의 물리적 특성이 기재되어 있다.
78.7pbw 페놀/포름알데히드 수지의 옥시에틸렌-옥시프로필렌 부가물, 하이드록실가 196.
26.2pbw 니악스(NIAX) APP 315, 하이드록실가 315의 방향족 폴리에스테르 폴리올, 유니온 카바이드 코포레이션(Union Carbide Co.)에서 시판.
26.2pbw 보라놀 RA640, 에틸렌 디아민의 옥시프로필렌 부가물, 하이드록실가 640. 더 다우 케미칼 캄파니에서 시판.
13pbw 디에틸렌 글리콜
1.8pbw 물
3.25pbw 테고스타브(TEGOSTAB) B8408, 토마스 골드슈미트 아게(Th. Goldschmidt AG.)에서 시판되는 규소계 전용 계면활성제.
1.17pbw 디메틸사이클로헥실아민
1.3pbw 쿠리탄(CURITHANE) 206, 더 다우 케미칼 캄파니에서 시판하는 우레탄 전용 촉매.
발포체의 물리적 특성은 다음의 시험 과정에 따라서 관찰된다: 코어 밀도:DIN 53420, 열전도도:ISO 2581, 압축 강도:DIN 53421 및 치수안정성 ISO 2796. 평균 기포 크기 직경은 편광 현미경과 퀀티메트(Quantimet) 520 상 분석 시스템을 사용하여 박면을 관찰함으로써 결정한다. 측정 정밀도는 ±0.02mm(20㎛)이다. 발포체 10과 비교 발포체 1, 비교 발포체 6 및 비교 발포체 21의 열전도도 성능이 연장된 시간에 의존하는 경우, 본 발명에서 정의한 탄화수소 발포제 혼합물을 사용하여 제조한 발포체의 장기간 열절연 성능에 유용하다는 것은 명백해진다. 연장된 시간 후에 기타 발포체와 비교할 때, 발포체 10은 초기값에 비해 열절연 성능의 손실이 최소이며, 열전도도 값이 최소이다.
이러한 관찰에 의해 나타난 치수 안정성 성능은 본 발명에 따라 제조한 폴리우레탄 발포체가 선행 기술 분야의 폴리우레탄 발포체보다 우수함을 나타낸다.

Claims (9)

  1. 유기 폴리이소시아네이트(A)를 물리적 발포제(b2)의 존재하에 이소시아네이트 반응성 수소 함유 폴리알(b1)을 함유하는 이소시아네이트 반응성 조성물(B)과 반응시켜 폴리우레탄 발포체 또는 폴리이소시아누레이트 발포체를 제조하는 방법으로서, 물리적 발포제(b2)가 이소시아네이트 반응성 조성물(B) 중의 폴리알(b1) 100중량부당 1 내지 25중량부의 양으로 존재하고 C5-6지환족 알칸 또는 이의 혼합물(i) 5 내지 80몰%와 이소펜탄과 n-펜탄과의 혼합물(ii) 20 내지 95몰%가 80:20 내지 20:80의 몰 비로 존재하도록 이루어지는 탄화수소 혼합물이고[여기서, 몰%는 성분(i)과 성분(ii)의 총량을 기준으로 함], 유기 폴리이소시아네이트(A)가 분자당 평균 2 내지 3.5개의 이소시아네이트 그룹을 함유하고 존재하는 이소시아네이트 반응성 수소 1개당 0.5 내지 5개의 이소시아네이트 그룹을 제공하는 양으로 함유됨을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 물리적 발포제(b2)인 탄화수소 혼합물 중의 지환족 알칸이 사이클로펜탄, 메틸사이클로펜탄 또는 사이클로헥산인 방법.
  3. 제2항에 있어서, 탄화수소 혼합물(b2)이 사이클로헥산(i) 5 내지 40몰%와 이소펜탄과 n-펜탄과의 혼합물(ii) 60 내지 95몰%로 이루어지는 방법.
  4. 제2항에 있어서, 탄화수소 혼합물이 사이클로펜탄(i) 15 내지 60몰%와 이소펜탄과 n-펜탄과의 혼합물(ii) 85 내지 40몰%로 이루어지는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 이소시아네이트 반응성 조성물(B) 중의 폴리알(b1)이 방향족-개시 폴리에테르 폴리올을 폴리알 총 100중량부당 30 내지 90중량부로 포함하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 폴리알(b1)이 아민-개시 폴리에테르 폴리올을 폴리알 총 100중량부당 5 내지 35중량부로 추가로 포함하는 방법.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 폴리알(b1)이 액상 방향족 폴리에스테르 폴리올을 폴리알 총 100중량부당 5 내지 35중량부로 추가로 포함하는 방법.
  8. 제5항 또는 제6항에 있어서, 물(3b)을 폴리알 총 100중량부당 1.5 내지 10중량부로 추가로 포함하는 방법.
  9. 폴리알(b1), 탄화수소 혼합물(b2) 및 물(b3)을 포함하는 폴리우레탄 발포체 또는 폴리이소시아누레이트 발포체를 제조하는 데 사용하는 이소시아네이트 반응성 조성물로서,
    폴리알(b1)이 방향족-개시 폴리에테르 폴리올을 폴리알 총 100중량부당 30 내지 90중량부로 함유하고,
    탄화수소 혼합물(b2)이, C5-6지환족 알칸 또는 이의 혼합물(i) 5 내지 80몰%와 이소펜탄과 n-펜탄과의 혼합물(ii) 20 내지 95몰%가 80:20 내지 20:80의 몰 비로 존재하도록 이루어지고[여기서, 몰%는 성분(i)과 성분(ii)의 총량을 기준으로 함], 폴리알(b1)의 100중량부당 1 내지 25중량부의 양으로 존재하며,
    물(b3)이 폴리알(b1) 총 100중량부당 1.5 내지 10중량부로 존재함을 특징으로 하는 이소시아네이트 반응성 조성물.
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