KR100525352B1 - Manutacturing method of non-yellowing flexible polyurethane foam - Google Patents

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KR100525352B1 KR10-2003-0040129A KR20030040129A KR100525352B1 KR 100525352 B1 KR100525352 B1 KR 100525352B1 KR 20030040129 A KR20030040129 A KR 20030040129A KR 100525352 B1 KR100525352 B1 KR 100525352B1
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Abstract

본 발명은 이소시아네이트와 폴리올을 촉매 반응시켜 연질 폴리우레탄 폼을 제조하는 방법에 있어서, 에틸렌 옥사이드 함량 0∼30 중량% 이고 프로필렌 옥사이드 함량 70∼100 중량% 이고 분자량 400∼7,000인 폴리에테르 폴리올에 옥틸산 주석과 디라우르산 디부틸주석의 혼합촉매, 카르복실산 금속염 촉매, 디아자바이사이클로알켄촉매를 동시에 사용한 레진 프리믹스를 이소시아네이트 인덱스 90 ∼130 범위로 하여 반응시켜 안정한 폼 구조를 갖으면서 내황변성이 우수한 연질 폴리우레탄 폼을 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention is a method for producing a flexible polyurethane foam by the catalytic reaction of isocyanate and polyol, octylic acid in a polyether polyol having 0 to 30% by weight of ethylene oxide, 70 to 100% by weight of propylene oxide and 400 to 7,000 molecular weight Resin premixes using a mixed catalyst of tin and dibutyltin dilaurate, carboxylic acid metal salt catalyst, and diazabicycloalkene catalyst at the same time as the isocyanate index range of 90 to 130 to have a stable foam structure and excellent yellowing resistance A method for producing a polyurethane foam.

본 발명의 방법으로 제조되는 연질우레탄 폼은 안정된 폼 구조를 갖으면서 장시간 빛에 노출되는 경우에도 황변을 일으키지 않아 양질의 상품성을 장기간 유지할 수 있는 효과가 있다.Soft urethane foam produced by the method of the present invention has a stable foam structure and does not cause yellowing even when exposed to light for a long time there is an effect that can maintain a good commercial quality for a long time.

Description

난황변 연질 폴리우레탄 폼의 제조방법 {Manutacturing method of non-yellowing flexible polyurethane foam} Manufacturing method of yolk yellow flexible polyurethane foam {Manutacturing method of non-yellowing flexible polyurethane foam}

본 발명은 의류, 위생용품, 포장재, 의료용 등으로 사용되는 난황변(難黃變) 연질 폴리우레탄 폼의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 이소시아네이트와 폴리올을 촉매 반응시켜 연질 폴리우레탄 폼을 제조하는 방법에 있어서, 에틸렌 옥사이드(이하 EO 라 한다) 함량 0∼30 중량% 이고 프로필렌 옥사이드(이하 PO 라 한다) 함량 70∼100 중량%이고 분자량 400∼7,000인 폴리에테르 폴리올에 옥틸산 주석과 디라우르산 디부틸주석의 혼합촉매, 카르복실산 금속염 촉매, 디아자바이사이클로알켄 촉매를 동시에 사용한 레진 프리믹스(resin premix)를 이소시아네이트 인덱스 90∼130 범위로 하여 이소시아네이트와 반응시켜 안정한 폼 구조를 갖으면서 내황변성이 우수한 연질 폴리우레탄 폼을 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a manufacturing method of yolk yellow soft polyurethane foam used in clothing, hygiene products, packaging materials, medical use and the like. More specifically, in the method for producing a flexible polyurethane foam by catalytic reaction of isocyanate and polyol, the content of ethylene oxide (hereinafter referred to as EO) is 0-30% by weight and the content of propylene oxide (hereinafter referred to as PO) is 70-100% by weight. Resin premix using a mixed catalyst of octylic acid tin and dilauric dibutyltin, a carboxylic acid metal salt catalyst, and a diazabicycloalkene catalyst in a polyether polyol having a molecular weight of 400 to 7,000 and a molecular weight of 400 to 7,000 isocyanate index 90 to It relates to a method for producing a flexible polyurethane foam having a stable foam structure by reacting with isocyanate in the range of 130 and excellent in yellowing resistance.

연질 폴리우레탄 폼은 인체에 적합한 고유의 탄성과 경도, 경량성으로 인해 쿠션재, 의류제품, 특히 브래지어 컵, 운동화, 수영복 패드 등에 널리 사용되고 있다. Flexible polyurethane foams are widely used in cushioning materials, clothing products, especially bra cups, sneakers, swimwear pads, etc. due to their inherent elasticity, hardness and light weight.

그러나, 일반 폴리우레탄 폼은 방향족계 화합물인 톨루엔However, general polyurethane foam is toluene, an aromatic compound.

디이소시아네이트(TDI)나 디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI)를 사용하기 때문에 빛에 의하여 아조화합물 구조나 퀴논이미드 구조를 형성하여 황변이 일어나기 쉽다. 이는 고분자 사슬의 절단과는 다른 차원이며 변색이 직접적으로 물성 저하를 일으키지는 않지만, 외관상 노화된 인상을 강하게 주게 되므로 상품으로서 가치가 현저히 떨어지게 된다. 이러한 황변 현상은 이소시아네이트 성분으로 방향족 이소시아네이트보다는 지방족 또는 지환족 이소시아네이트를 사용함으로써 최소화 할 수 있는 것으로 알려져 있다.Since diisocyanate (TDI) and diphenylmethane diisocyanate (MDI) are used, azo-compound structure and quinoneimide structure are formed by light, and yellowing tends to occur. This is a different dimension from the cleavage of polymer chains, and discoloration does not directly cause a decrease in physical properties. This yellowing phenomenon is known to be minimized by using an aliphatic or alicyclic isocyanate as an isocyanate component rather than an aromatic isocyanate.

난황변 폴리우레탄 폼 제조방법에 관한 기술은 널리 알려져 있지 않으며 특히, 밀도 50 kg/m3 이하의 저밀도 폼에 관한 기술로서 알려져 있는 것은 매우 적다. 밀도 50 kg/m3 이상의 고밀도 폼 제조방법까지 포함한 난황변 폴리우레탄 폼의 대표적인 종래 기술은 일본특허공고 소 52-30437호, 일본특허공고 소 54-15599호, 일본공개특허공고 소 54-162795호, 일본공개특허공고 평 4-239016호, 일본공개특허공고 2000-226429호, 일본공개특허공고 2000-273136호, 일본공개특허공고 2001-72738호, 일본공개특허공고 2001-278942호, 미국특허 제 4, 067, 832호, 미국특허 제 6, 031, 013호, 미국특허 제 6, 191, 179 B1호, 미국특허 제 2002/0035165 A1호 등에 개시되어 있다. 일본특허공고 소 52-30437호에는 지방족 또는 지환족 이소시아네이트에 특정한 촉매를 사용하여, 폴리우레탄 폼의 물성을 유지하면서 내후성을 향상시킨 기술이 기재되어 있고, 일본특허공고 소 54-15599호에는 이소시아네이트로서 NCO기가 방향족 고리에 직접 결합되어 있지 않은 폴리이소시아네이트와 특정 촉매를 사용하여 폴리우레탄의 색 안정성을 얻는 방법이 기재되어 있다. 일본특허공개 소 54-162795호에는 지방족 또는 지환족 폴리이소시아네이트에 대해 알칼리 금속의 수산화물, 알코올레이트 또는 페놀레이트, 약산의 알칼리 금속염 또는 헥사히드로트리아진-S-유도체중에서 선택된 적어도 1종의 화합물과 납, 아연 또는 철의 유기화합물중에서 선택된 적어도 1종의 화합물을 병용하여 광안정성이 개선된, 즉 빛에 의한 황변성이 개선된 폴리우레탄이 개시되어 있다. 일본특허공개 2001-72738호에는 옥시에틸렌 함유량이 18 중량 % 이하인 폴리올과 지방족계 폴리이소시아네이트를 특정 촉매 존재하에서 반응, 경화시켜 알칼리성 세제가 0.5 중량 % 포함된 수용액 중에서의 팽윤율이 15% 이하인 무황변 폴리우레탄 폼의 제조방법이 기재되어 있다. 미국특허 제 4, 025, 466호에는 디에틸렌 글리콜/ 아디페이트 폴리에스테르 폴리올 또는 폴리에테르 폴리올, 이소포론 디이소시아네이트(isophorone diisocyanate) 또는 수소첨가 디페닐메탄 디이소시아네이트(diphenylmethane diisocyanate), 디아자바이사이클로알켄과 금속 카르복실산 염을 조합한 촉매를 사용하여 밀도 27 ~ 37 kg/m3의 저밀도 연질 폼을 만드는 방법이 개시되어 있다. 미국특허 제 6, 031, 013호에서는 바이유렛 또는 이소시안유레이트 구조의 이소시아네이트를, 일차 수산기가 50% 이상인 폴리올을 포함하는 분자량 400 ~ 8,000의 폴리올 혼합물, 발포제, 금속염과 아민 혼합물의 촉매와 40℃ 이상에서 반응시켜 밀도 50 ~ 80 g/ℓ의 난황변 가구용 폼을 만들었다. 미국특허 제 6, 191, 179 B1에서는 바이유렛 또는 이소시안유레이트 구조의 이소시아네이트와 일차 수산기가 50% 이상인 폴리올을 적어도 한 개 포함하는 분자량 400 ~ 8,000의 폴리올 혼합물, 일차 아민기를 갖는 화합물, 예를 들면 디에탄올 아민과 N,N-디메틸프로필렌 디아민, 발포제, 주석과 삼차 아민 촉매를 25 ~ 35℃에서 반응시켜 밀도 30 ~ 78 g/l의 폼을 만들었다. 미국특허 제 2002 / 0035165 A1에는 지방족 또는 지환족 이소시아네이트 폼의 열악한 물성을 보완하기 위해서 아크릴레이트 폴리올을 첨가한 기술이 소개되어 있다.Techniques for producing egg yolk polyurethane foams are not widely known, and in particular, very few are known as techniques for low density foams having a density of 50 kg / m 3 or less. Representative prior arts of yolk-urethane polyurethane foams including high density foam manufacturing methods having a density of 50 kg / m 3 or more include Japanese Patent Publication No. 52-30437, Japanese Patent Publication No. 54-15599, and Japanese Patent Publication No. 54-162795 Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-239016, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-226429, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-273136, Japanese Patent Application Laid-Open 2001-72738, Japanese Patent Application Publication No. 2001-278942, US Patent 4, 067, 832, US Pat. No. 6, 031, 013, US Pat. No. 6, 191, 179 B1, US Pat. No. 2002/0035165 A1, and the like. Japanese Patent Publication No. 52-30437 describes a technique for improving weather resistance while maintaining physical properties of a polyurethane foam by using a catalyst specific to aliphatic or alicyclic isocyanates, and Japanese Patent Publication No. 54-15599 describes as isocyanate. A method of obtaining the color stability of polyurethanes using polyisocyanates in which NCO groups are not directly bonded to aromatic rings and certain catalysts is described. Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-162795 discloses at least one compound selected from the group consisting of hydroxides, alcoholates or phenolates of alkali metals, alkali metal salts of weak acids or hexahydrotriazine-S-derivatives with respect to aliphatic or alicyclic polyisocyanates. A polyurethane having improved light stability, that is, improved yellowing due to light, is disclosed by using at least one compound selected from organic compounds such as zinc or iron. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-72738 discloses a yellowing solution having a swelling ratio of 15% or less in an aqueous solution containing 0.5% by weight of an alkaline detergent by reacting and curing a polyol having an oxyethylene content of 18% by weight or less and an aliphatic polyisocyanate in the presence of a specific catalyst. A method for producing a polyurethane foam is described. U.S. Patent No. 4,025,466 describes diethylene glycol / adipate polyester polyols or polyether polyols, isophorone diisocyanate or hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, diazabicycloalkenes and the like. A method of making a low density soft foam having a density of 27 to 37 kg / m 3 using a catalyst in combination with a metal carboxylic acid salt is disclosed. US Pat. No. 6, 031, 013 discloses isocyanates with biuret or isocyanurate structures, which include catalysts of polyol mixtures of 400 to 8,000 molecular weight, blowing agents, metal salts and amine mixtures comprising polyols having a primary hydroxyl group of at least 50%; The reaction was carried out at 40 ° C. or higher to form a yolk yellow furniture foam having a density of 50 to 80 g / l. U. S. Patent No. 6, 191, 179 B1 discloses a mixture of polyols having a molecular weight of 400 to 8,000 containing at least one isocyanate of biuret or isocyanurate structure and at least one polyol having a primary hydroxyl group of at least 50%, a compound having a primary amine group, eg For example, diethanol amine was reacted with N, N-dimethylpropylene diamine, blowing agent, tin, and tertiary amine catalyst at 25 to 35 ° C. to form a foam having a density of 30 to 78 g / l. U.S. Patent No. 2002/0035165 A1 discloses a technique in which an acrylate polyol is added to compensate for the poor physical properties of aliphatic or cycloaliphatic isocyanate foams.

그러나, 지방족 또는 지환족 이소시아네이트는 방향족 이소시아네이트보다 반응성이 매우 낮기 때문에, 안정한 폼을 만들기 위해서는 방향족 이소시아네이트에서 흔히 사용되는 촉매가 아닌 특정 촉매 외에도 높은 반응 액온, 때로는 반응성이 높은 성분이 필요하다. 또한 양질의 폼을 만드는데 필요한 기공생성 반응과 수지화 반응간의 균형을 맞추기가 방향족 이소시아네이트에 비해 훨씬 까다롭다. 이 때문에 종래기술에서 지방족 또는 지환족 이소시아네이트의 반응성을 개선했어도 실제 생산공정에서는 폼이 불안정하여 붕괴되는 문제점이 발생하게 되는 것이다.However, because aliphatic or cycloaliphatic isocyanates are much less reactive than aromatic isocyanates, high reaction solution temperatures, sometimes highly reactive components, are required to produce stable foams in addition to certain catalysts that are not commonly used in aromatic isocyanates. In addition, it is much more difficult to balance porosity and resination reactions than aromatic isocyanates to make good foams. For this reason, even if the reactivity of the aliphatic or cycloaliphatic isocyanate is improved in the prior art, the problem is that the foam is unstable and collapses in the actual production process.

따라서 이 분야에서는 안정한 폼 구조를 유지하면서 내황변성을 갖는 연질 폴리우레탄 폼의 개발이 요망되는 실정에 있다.Therefore, in this field, it is desired to develop a flexible polyurethane foam having yellowing resistance while maintaining a stable foam structure.

본 발명의 목적은 이소시아네이트와 폴리올을 촉매 반응시켜 연질 폴리우레탄 폼을 제조하는 방법에 있어서, 촉매로서 옥틸산 주석과 디라우르산 디부틸주석을 일정 비율로 조성시킨 것과 금속 카르복실산계 촉매 및 디아자바이사이클로알켄을 함께 사용하여 안정한 폼 구조와 우수한 내황변성을 갖는 연질 폴리우레탄 폼의 제조방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to prepare a flexible polyurethane foam by catalytic reaction of an isocyanate with a polyol, wherein the catalyst comprises a composition of tin octylate and dilauric dibutyltin in a fixed ratio and a metal carboxylic acid catalyst and diazabi Cycloalkenes are used together to provide a method for producing a flexible polyurethane foam having a stable foam structure and excellent yellowing resistance.

본 발명자들은 이소시아네이트와 폴리올을 촉매반응시켜 연질 폴리우레탄 폼을 제조하는 방법에 있어서, 사용되는 촉매를 폴리올 100중량부에 대하여 옥틸산주석 촉매 0.5~5.0중량부, 디라우르산 디부틸주석 촉매 1.0~10중량부, 디아자바이사이클로알켄 촉매 0.5~5중량부를 혼합사용하여 폴리우레탄 폼을 제조하면 안정한 폼 구조과 우수한 내황변성을 갖는 연질 폴리우레탄 폼을 제조할 수 있는 것을 확인하여 본 발명을 완성하게 되었다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM In the method of manufacturing flexible polyurethane foam by catalyzing an isocyanate and a polyol, the catalyst used is 0.5-5.0 weight part of octylic acid tin catalysts, and dibutyl tin catalyst of dilaurate 1.0- with respect to 100 weight part of polyols. When the polyurethane foam is prepared using 10 parts by weight and 0.5 to 5 parts by weight of a diazabicycloalkene catalyst, the present invention was completed by confirming that a flexible polyurethane foam having a stable foam structure and excellent yellowing resistance can be produced.

본 발명은 지방족 또는 지환족 이소시아네이트와 폴리올을 촉매 존재하에서 반응, 경화시켜 얻은 난황변 연질 폴리우레탄 폼을 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing an egg yolk soft polyurethane foam obtained by reacting and curing an aliphatic or alicyclic isocyanate with a polyol in the presence of a catalyst.

본 발명에서 사용되는 폴리올 성분은 EO 함량이 0 ~ 30 중량% 이고, PO 함량이 70 ~ 100 중량%인 분자량 400 ~ 7,000의 폴리에테르 폴리올이다. 바람직하게는 EO를 10 ~ 20 중량% 함유하고, 분자량 3,000 ~ 6,000 범위의 폴리에테르 폴리올이 본 목적에 적합하다. 본 발명에 사용되는 지방족 또는 지환족 이소시아네이트로는 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 수첨(水添) 자일렌디이소시아네이트, 수첨(水添) 4,4' 디아미노 디페닐메탄, 라이신 디이소시아네이트, 2,5(2,6)-비스(이소시아네이토메틸)바이시클로[2.2.1]헵탄의 단량체 또는 올리고머이다. 이 중 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트의 단량체 또는 올리고머가 적합하다. 사슬연장제 및 가교제로는 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜, 1,4-부탄디올, 디에틸 톨루엔 디아민, 글리세린, 디에탄올 아민, 트리에탄올 아민, 분자량 2,000 이하의 디올, 트리올, 테트라올 중에서 선택한 1종 또는 2, 3종 혼합을 사용하되, 바람직하게는 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,4-부탄디올, 디에틸 톨루엔 디아민, 글리세린, 디에탄올 아민, 트리에탄올 아민을 단독 또는 혼합하여 0.1 ~ 2 중량% 범위로 사용한다. 아민 촉매로는 트리에틸렌 디아민, 디프로필렌 글리콜에 용해되어 있는 33% 트리에틸렌 디아민, 비스(N,N-디메틸아미노에틸)에테르, 디프로필렌 글리콜에 용해되어 있는 70% 비스(N,N-디메틸아미노에틸)에테르 및 개미산 블록체, N,N,N',N'-테트라메틸-n-헥실 디아민, N,N,N',N',N-펜타메틸-디에틸렌 트리아민 중에서 선택한다. 옥틸산 주석과 디라우르산 디부틸 주석 촉매는 단독 사용보다는 병용함으로써 반응성과 폼 안정성을 현저히 개선시킬 수 있다. 이 때 옥틸산 주석과 디라우르산 디부틸 주석 촉매의 함량 비율은 폴리올 중량에 대하여 1 : 1 ~ 5 중량% 범위에서 사용한다. 이와 더불어 금속 카르복실산 계의 촉매를 1 ~ 5 중량% 사용하고, 디아자바이사이클로알켄 촉매를 0.5 ~ 5 중량% 사용한다. 금속카르복실산 계의 촉매로서 대표적인 것으로는 옥틸산칼륨(potassium octoate)이 있다. 실리콘 정포제는 시판되고 있는 제품을 사용하되 구체적으로, 크롬프톤사의 L-580, L-600, L-620, L-2100, L-5309 또는 에어프로덕트사의 DABCO DC-198, DC-5160, DC-5188, DC-5388 또는 데구사의 BF-2370, B-8021, B-4900, B-8002, B-8123 중에서 선택하되, 바람직하게는 L-580, DC-198, BF-2370을 단독 또는 혼합하여 0.5 ~ 3.0 중량% 사용한다. 발포제로는 물, 염화메틸렌, 액상 이산화탄소, n-펜탄, 수소화염화불화탄소(Hydrogenated Chloro Fluoro Carbon 이하 HCFC라 한다) 를 용도에 맞게 사용하되 바람직하게는 물, 액상 이산화탄소, HCFC를 단독 또는 혼합하여 사용한다. 지방족 또는 지환족 이소시아네이트를 사용한 폴리우레탄 폼은 통상 내황변성은 뛰어나지만, 내열성, 자외선 안정성이 떨어져 물성의 저하를 초래하므로 시판되고 있는 적절한 산화방지제, 열안정제, 광안정제, 기타 첨가제를 투입하는 것이 바람직하다. The polyol component used in the present invention is a polyether polyol having a molecular weight of 400 to 7,000 having an EO content of 0 to 30% by weight and a PO content of 70 to 100% by weight. Preferably polyether polyols containing 10 to 20% by weight of EO and having a molecular weight in the range of from 3,000 to 6,000 are suitable for this purpose. Aliphatic or cycloaliphatic isocyanates used in the present invention include 1,6-hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, hydrogenated xylene diisocyanate, hydrogenated 4,4 'diamino diphenylmethane, Lysine diisocyanate, monomer or oligomer of 2,5 (2,6) -bis (isocyanatomethyl) bicyclo [2.2.1] heptane. Of these, monomers or oligomers of 1,6-hexamethylene diisocyanate and isophorone diisocyanate are suitable. Chain extenders and crosslinkers include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, 1,4-butanediol, diethyl toluene diamine, glycerin, diethanol amine, Triethanol amine, diol having a molecular weight of 2,000 or less, triol, tetraol, or a mixture selected from one or two or three may be used, preferably ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, diethyl toluene Diamine, glycerin, diethanol amine, triethanol amine, alone or in combination, are used in the range of 0.1 to 2% by weight. Amine catalysts include triethylene diamine, 33% triethylene diamine dissolved in dipropylene glycol, bis (N, N-dimethylaminoethyl) ether, and 70% bis (N, N-dimethylamino dissolved in dipropylene glycol. Ethyl) ether and formic acid block, N, N, N ', N'-tetramethyl-n-hexyl diamine, N, N, N', N ', N-pentamethyl-diethylene triamine. Tin octylate and dibutyl dilaurate tin catalysts can be used in combination rather than alone to significantly improve reactivity and foam stability. At this time, the content ratio of tin octylate to dibutyl tin dilaurate is used in the range of 1: 1 to 5% by weight based on the polyol weight. In addition, 1 to 5% by weight of a metal carboxylic acid catalyst and 0.5 to 5% by weight of a diazabicycloalkene catalyst are used. Representative of the catalyst of the metal carboxylic acid is potassium octoate (potassium octoate). Silicone foam stabilizers are commercially available products, specifically, L-580, L-600, L-620, L-2100, L-5309 from Cromphton or DABCO DC-198, DC-5160, DC from Air Products. Choose from -5188, DC-5388 or Degussa BF-2370, B-8021, B-4900, B-8002, B-8123, preferably L-580, DC-198, BF-2370 alone or Mix 0.5 to 3.0% by weight. As the blowing agent, water, methylene chloride, liquid carbon dioxide, n-pentane, hydrochlorofluorocarbon (hereinafter referred to as HCFC) may be used for the purpose, but preferably water, liquid carbon dioxide, and HCFC are used alone or in combination. do. Polyurethane foams using aliphatic or cycloaliphatic isocyanates are generally excellent in yellowing resistance, but are poor in heat resistance and UV stability, resulting in deterioration of physical properties. Therefore, it is preferable to add commercially available antioxidants, heat stabilizers, light stabilizers, and other additives. Do.

이하, 실시예를 들어 본 발명을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, an Example is given and this invention is demonstrated concretely.

그러나 본 발명이 실시예로만 한정되는 것은 아니다.However, the present invention is not limited only to the examples.

(실시예 1)(Example 1)

다음 [표 1]의 폴리올, 물, 가교제, 촉매, 정포제 및 안정제로 조성된 레진프리믹스를 만들고 이 레진 프리믹스를 모노머와 트라이머의 비율이 7:3인 이소포론 디이소시아네이트와 이소시아네이트 인덱스 105로 하여 혼합하고 4,000 rpm으로 7초간 교반하여 연질 폴리우레탄 폼을 만들었다.Next, a resin premix composed of polyol, water, a crosslinking agent, a catalyst, a foam stabilizer, and a stabilizer shown in [Table 1] was used as the isophorone diisocyanate and an isocyanate index 105 having a monomer and trimer ratio of 7: 3. Mixing and stirring at 4,000 rpm for 7 seconds gave a flexible polyurethane foam.

이소시아네이트 인덱스(isocyanate index)는 폴리올과 이소시아네이트를 반응시켜 폴리우레탄을 제조할 때 이소시아네이트와 레진 프리믹스의 투입량을 나타내는 지수로서 이소시아네이트를 화학량론적(stoichiometry) 투입량과 동일하게 투입하는 경우 이 인덱스는 100 이고 화학량론적 투입량보다 과량 투입할 때 이 인덱스는 100보다 큰 것이라고 말한다. 여기에서 얻어진 폴리우레탄 폼의 크림타임과 라이즈타임을 측정하고 그 결과를f 다음 [표 1]에 나타냈다.The isocyanate index is an index indicating the input amount of isocyanate and resin premix when the polyurethane is prepared by reacting polyol and isocyanate. When the isocyanate is added in the same amount as stoichiometry input, this index is 100 and stoichiometric It is said that this index is greater than 100 when over-injected. The cream time and rise time of the polyurethane foam obtained here were measured, and the result is shown in following [Table 1].

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실시예 및 비교예에 사용한 폴리올 등 각 성분에 대한 구체적인 설명은 다음과 같다.The detailed description about each component, such as a polyol used for the Example and the comparative example, is as follows.

폴리올 : 평균 분자량 3,000 (수산기가 56 mgKOH/g)의 폴리프로필렌 글리콜Polyol: Polypropylene glycol with an average molecular weight of 3,000 (56 mgKOH / g hydroxyl value)

(실시예1, 2, 4, 비교예 1, 2, 3에서는 EO 함량 0 중량부%인 에스케이씨        (Examples 1, 2, 4, and Comparative Examples 1, 2 and 3, SKC having an EO content of 0 parts by weight

사의 상품명 YUKOL 5603을 사용하였고, 실시예 3에서는 EO 함량 9 YUKOL 5603 was used. In Example 3, the EO content was 9

중량부%인 에스케이씨사의 상품명 YUKOL 5613을 사용하였다.)The brand name YUKOL 5613 which is a weight part% was used.)

가교제 1 : 디에탄올 아민Crosslinking agent 1: diethanol amine

가교제 2 : 에틸렌 글리콜Crosslinking agent 2: ethylene glycol

촉매 1 : 디아자바이사이클로알켄Catalyst 1: diazabicycloalkene

촉매 2 : 디프로필렌 글리콜에 용해된 70% 비스(N,N-디메틸아미노에틸)에테르Catalyst 2: 70% bis (N, N-dimethylaminoethyl) ether dissolved in dipropylene glycol

촉매 3 : 디프로필렌 글리콜에 용해된 33% 트리에틸렌 디아민Catalyst 3: 33% triethylene diamine dissolved in dipropylene glycol

촉매 4 : , N,N,N',N',N-펜타메틸-디에틸렌 트리아민 Catalyst 4: N, N, N ', N', N-pentamethyl-diethylene triamine

촉매 5 : 옥틸산 칼륨Catalyst 5: potassium octylate

촉매 6 : 옥틸산 주석Catalyst 6: Octyl Acid Tin

촉매 7 : 디라우르산 디부틸 주석Catalyst 7: dibutyl dilaurate

정포제 : 크롬프톤사의 L-580Anti-foaming agent: L-580

안정제 : 시바스페셜티케미칼스사의 티누빈(Tinuvin) B 75Stabilizer: Tinuvin B 75 from Ciba Specialty Chemicals

지방족 이소시아네이트 : 실시예 1,2,3,4, 비교예 1에서 이소포론 디이소시아네이트(모노머와 트라이머의 비율이 7 대 3)를 사용하였다.Aliphatic isocyanate: In Examples 1,2,3,4 and Comparative Example 1, isophorone diisocyanate (a ratio of monomer to trimer of 7 to 3) was used.

방향족 이소시아네이트 : 비교예 2, 3 에서는 톨루엔 디이소시아네이트-80을 사용하였다. (단위 : g) 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 비교예1 비교예2 비교예3 폴리올 100 100 100 100 100 100 100 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 가교제 1 1.0 1.5 1.5 - 1.0 - - 2 - - - 2.5 - - - 촉매 1 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 - - 2 0.2 - 0.2 0.2 0.2 0.05 0.05 3 - - - - - 0.15 0.15 4 - 5.0 - - - - - 5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 - - 6 0.5 0.5 0.5 0.5 1.5 0.2 0.2 7 1.0 1.0 1.0 1.0 - - - 정포제 1.5 1.5 1.5 1.5 0.8 0.8 안정제 - - - - - 2.0 이소시아네이트 인덱스 105 105 105 105 105 115 115 크림타임(초) 17 48 15 50 25 10 10 라이즈타임(초) 88 205 84 94 폼 붕괴 95 95 Aromatic isocyanate: Toluene diisocyanate-80 was used in the comparative examples 2 and 3. (Unit: g) Example 1 Example 2 Example 3 Example 4 Comparative Example 1 Comparative Example 2 Comparative Example 3 Polyol 100 100 100 100 100 100 100 water 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 Crosslinking agent One 1.0 1.5 1.5 - 1.0 - - 2 - - - 2.5 - - - catalyst One 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 - - 2 0.2 - 0.2 0.2 0.2 0.05 0.05 3 - - - - - 0.15 0.15 4 - 5.0 - - - - - 5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 - - 6 0.5 0.5 0.5 0.5 1.5 0.2 0.2 7 1.0 1.0 1.0 1.0 - - - Defoamer 1.5 1.5 1.5 1.5 0.8 0.8 stabilizator - - - - - 2.0 Isocyanate Index 105 105 105 105 105 115 115 Cream Time (sec) 17 48 15 50 25 10 10 Rise time (seconds) 88 205 84 94 Foam collapse 95 95

실시예 2 ~ 4 및 비교예 1 ~ 3Examples 2-4 and Comparative Examples 1-3

실시예 2 에서는 아민 촉매의 종류를 변화시켰고, 실시예 3 에서는 가교제의 종류를 변화시킨 것 외에는 실시예 1과 같은 방식으로 폴리우레탄 폼을 제조하고 반응성 및 제반 특성을 평가했다. 실시예 4에서는 정포제와 안정제를 사용하지 않고 실시예 1과 같은 방법으로 실시하였다.In Example 2, the kind of amine catalyst was changed, and in Example 3, except that the kind of crosslinking agent was changed, the polyurethane foam was produced in the same manner as in Example 1, and the reactivity and various properties were evaluated. In Example 4, it carried out by the method similar to Example 1, without using a foam stabilizer and a stabilizer.

한편, 비교예 1 에서는 옥틸산 주석과 디라우르산 디부틸 주석 촉매를 병용하지 않고, 옥틸산 주석 단독으로 사용했다. 비교예 2 는 실시예 1 과 난황변도를 비교하기 위해서 지방족 이소시아네이트 대신 방향족계인 톨루엔 디이소시아네이트-80을 사용하여 만든 폼이고, 비교예 3 은 광안정제를 첨가하여 황변이 지연되는 저황변 폴리우레탄 폼이다.In Comparative Example 1, tin octylate and dibutyl dilaurate tin catalyst were not used in combination, but tin octylate alone was used. Comparative Example 2 is a foam made using toluene diisocyanate-80 aromatic instead of aliphatic isocyanate in order to compare egg yolk variability, Comparative Example 3 is a low-yellowing polyurethane foam in which yellowing is delayed by adding a light stabilizer to be.

<반응성 및 폼 안정성 시험><Reactivity and Foam Stability Test>

우레탄 발포시 초시계로 크림타임(초)과 라이즈타임(초)을 측정하여 반응성을 평가하고, 폼 안정성은 발포시 폼이 최고 높이에 도달한 후 가라앉는 정도를 육안으로 관찰하여 판단했다. 결과는 [표 2] 에 나타내었다.In urethane foaming, the reactivity was evaluated by measuring the cream time (second) and rise time (second) with a stopwatch, and the foam stability was determined by visually observing the degree of foam sinking after reaching the maximum height during foaming. The results are shown in [Table 2].

실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 반응성Responsive 크림타임(초)Cream Time (sec) 1717 4848 1515 5050 2525 1010 1010 라이즈타임(초)Rise time (seconds) 8888 205205 8484 9494 -- 9595 9595 폼 안정성Foam stability 양호Good 양호Good 양호Good 양호Good 붕괴collapse 양호Good 양호Good

<황변도 시험><Yellowing test>

실시예 1 과 비교예 3 에서 얻어진 연질우레탄 폼을 내광성 시험기(경진계측기사 제품)에 넣고, 0 ~ 40시간 동안 10시간 단위로 ASTM E3 13-96, ASTM D 1925에서 정하고 있는 방법에 따라 황변도(Yellowness Index)를 측정했다. 이 때 내광성 시험기의 광원은 오스람 태양광 램프로 300W이다. 결과는 도 1에 나타내었다.The soft urethane foams obtained in Example 1 and Comparative Example 3 were placed in a light resistance tester (manufactured by Kyung-King Co., Ltd.), and yellowed according to the methods specified in ASTM E3 13-96 and ASTM D 1925 for 10 hours for 0 to 40 hours. (Yellowness Index) was measured. At this time, the light source of the light resistance tester is an OSRAM solar lamp of 300W. The results are shown in FIG.

도 1은 본 발명의 실시예 1과 비교예 3 등에서 얻어진 연질 폴리우레탄 폼의 황변도를 나타낸 그래프이다. 도 1에서 YI은 황변도(Yellowness Index)를 나타내며 기울기가 낮을수록 황변 현상이 잘 안 일어나는 것을 의미한다.1 is a graph showing the yellowing degree of the flexible polyurethane foam obtained in Example 1, Comparative Example 3 and the like of the present invention. In FIG. 1, YI represents a yellowness index, and a lower slope means less yellowing.

본 발명의 방법으로 제조되는 연질 우레탄 폼은 안정된 폼 구조를 갖으면서 장시간 빛에 노출되는 경우에도 황변을 일으키지 않아 양질의 상품성을 장기간 유지할 수 있는 효과가 있다. The flexible urethane foam produced by the method of the present invention has a stable foam structure and does not cause yellowing even when exposed to light for a long time, and thus has an effect of maintaining good quality for a long time.

도 1은 본 발명의 실시예 1과 비교예 3 등에서 얻어진 연질 폴리우레탄 폼의 황변도를 나타낸 그래프이다. 1 is a graph showing the yellowing degree of the flexible polyurethane foam obtained in Example 1, Comparative Example 3 and the like of the present invention.

Claims (4)

연질 폴리우레탄 폼을 제조하는 방법에 있어서,In the method of manufacturing the flexible polyurethane foam, - 에틸렌 옥사이드 함량 0∼30 중량 %이고 프로필렌 옥사이드 함량 70∼Ethylene oxide content from 0 to 30% by weight and propylene oxide content from 70 to 100 중량 %이고 분자량 400∼7,000인 폴리에테르 폴리올 100 중량부100 parts by weight of polyether polyol having 100% by weight and molecular weight of 400 to 7,000 - 가교제 : 0.1 ∼ 2.5 중량부Crosslinking agent: 0.1-2.5 parts by weight - 옥틸산 주석 : 0.5 ~ 5.0 중량부-Octylic acid tin: 0.5 ~ 5.0 parts by weight - 디라우르산 디부틸 주석 : 1.0 ∼ 10 중량부Dibutyl dilaurate: 1.0 to 10 parts by weight - 금속 카르복실산계 촉매 : 1 ∼ 5 중량부 Metal carboxylic acid catalyst: 1 to 5 parts by weight - 디아자바이 사이클로 알켄 : 0.5 ~ 5.0 중량부Diazabai cyclo alkenes: 0.5 to 5.0 parts by weight - 실리콘정포제 : 0.2 ~ 3 중량부-Silicone foam stabilizer: 0.2 ~ 3 parts by weight - 물 : 0.2 ~ 5 중량부Water: 0.2 to 5 parts by weight 로 조성된 레진 프리믹스와 지방족 또는 지환족 폴리이소시아네이트를 이소시아네이트 인덱스 90 ∼ 130 범위로 하여 반응시키는 난황변 연질 폴리우레탄 폼의 제조방법.A method for producing a yolk modified soft polyurethane foam in which a resin premix and an aliphatic or cycloaliphatic polyisocyanate prepared in an isocyanate index range from 90 to 130. 제 1 항에 있어서, 지방족 또는 지환족 폴리이소시아네이트가 1.6-헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 2.5(2.6) 비스(이소시아네이토메틸) 바이시클로 (2.2.1) 헵탄의 단량체 및 올리고머 중에서 선택되는 난황변 연질 폴리우레탄 폼의 제조방법.The monomer or oligomer of claim 1, wherein the aliphatic or cycloaliphatic polyisocyanate is selected from monomers and oligomers of 1.6-hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, 2.5 (2.6) bis (isocyanatomethyl) bicyclo (2.2.1) heptane. Method for producing a yolk yellow soft polyurethane foam selected. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 가교제가 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1.4-부탄디올, 디에틸 톨루엔 디아민, 글리세린, 디에탄올 아민, 트리에탄올 아민 중에서 선택되는 난황변 연질 폴리우레탄 폼의 제조방법Method for producing a yellowing soft polyurethane foam wherein the crosslinking agent is selected from ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, 1.4-butanediol, diethyl toluene diamine, glycerin, diethanol amine, triethanol amine 제 1 항에 있어서, 금속 카르복실산계 촉매가 옥틸산칼륨(Potassium octoate)인 난황변 연질 폴리우레탄 폼의 제조방법.The method for producing a yolk yellow soft polyurethane foam according to claim 1, wherein the metal carboxylic acid catalyst is potassium octoate.
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