KR101002253B1 - 펜타플루오로프로판, 펜타플루오로부탄 및 물로 이루어진조성물 - Google Patents

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Abstract

1,1,1,3,3-펜타플루오로프로판, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 및 물을 포함하는 조성물이 개시되며, 상기 조성물은 중합체 포옴, 냉매, 아어로졸 추진제, 및 미터드 도즈 흡입기, 열 전달 매체, 가스성 유전체용 발포제로 사용되기에 환경적으로 바람직하다.

펜타플루오로프로판, 펜타플루오로부탄, 발포제, 냉매, 유전체

Description

펜타플루오로프로판, 펜타플루오로부탄 및 물로 이루어진 조성물{COMPOSITIONS OF PENTAFLUOROPROPANE, PENTAFLUOROBUTANE AND WATER}
본 발명은 일반적으로 하이드로플루오로카본과 물을 포함하여 이루어지는 조성물에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 발포제(blowing agents), 냉매, 추진제, 용매 등을 포함하는 다양한 적용처에 이용되는 펜타플루오로프로판, 펜타플루오로부탄 및 물을 포함하는 조성물을 제공한다.
하이드로플루오로카본("HFCs") 및 HFC계 조성물은 다양한 범위의 적용처에 있어서, 환경적으로 바람직하지 못한 클로로플루오로카본("CFCs") 및 하이드로플루오로카본("HCFCs")을 대체하여 이용되는 것에 관심이 모아지고 있다. 예를들면, 출원인은 다수의 HFC계 조성물이 특히 단단한 포옴(rigid foams) 제조에 있어서 발포제로 매우 적절히 이용될 수 있다는 것을 인식하였다.
종래 기술에서 알려진 바와 같이, 단단한 폴리우레탄 및 이소시아네이트 포옴을 포함하는 많은 단단한 포옴은 발포제 조성물의 존재하에 반응물을 중합반응시킴으로써 제조된다. 참조, 예, Saunders and Frisch, Volumes Ⅰ and Ⅱ Polyurethanes Chemistry and Technology(1962). 일반적으로, 중합 반응물이 반응됨에 따라, 발포제는 하나 또는 그 이상의 중합 제제와 반응하거나, 또는 보다 바람직하게는 가스를 형성하기 위한 반응 혼합물의 발열에 의하여 증발된다. 이후, 이러한 가스는 중합체 혼합물을 팽창하는 셀을 생성하기 위한 반응 혼합물 중합체에 의하여 캡슐에 싸여진다. 팽창후, 상기 중합체 혼합물은 단단한 밀폐-셀(closed-cell) 포옴이 형성되도록 처리된다.
출원인은 많은 다른 플루오로카본과 같은 HFCs가 통상적인 포옴-제조 조건하에서 휘발성이 강할 뿐만 아니라 상대적으로 비활성인 경향이 있다는 사실을 인식해왔다. 따라서, 이러한 조건하에서 HFCs는 단단한 포옴을 형성하기 위한 다양한 중합체 혼합물에 의하여 캡슐에 싸여질 수 있는 HFC 증기를 형성하기 위하여 증발되는 경향이 있다. 이러한 HFC계 발포제를 이용하여 제조된 상기 포옴은 바람직한 열적 특성을 보여주는 경향이 있으며, 따라서 출원인은 관심을 갖고 있는 포텐셜 대체 발포제로서 HFCs를 확인하였다.
또한, 출원인은 HFCs 뿐만 아니라 물을 포함하여 이루어지는 발포제를 이용함으로써 특정 이득이 실현될 수 있다는 것을 발견하였다. 통상적인 포옴-형성 조건하에서, 물은 셀을 형성하기 위한 중합 반응 혼합물에 의하여 캡슐로 둘러싸여질 수 있는 이산화탄소를 형성하기 위한 어떠한 중합 반응물과 반응하는 경향이 있다. 따라서, 물은 포옴내 셀의 형성에 기여하며, 발포제로 이용되는데 적합하다. 게다가, 물은 환경적으로 바람직할 뿐만 아니라 그와 연관되어 매우 적은 비용을 가지기 때문에, HFCs를 단독으로 포함하여 이루어지는 조성물에 비하여 환경적으로 보 다 바람직할 뿐만 아니라 저렴한 발포제 조성물을 형성하기 위하여 HFCs와 결합하여 이용될 수 있다.
불행하게도, 물은 환경 및 비용적인 관점에서 발포제로 이용되기 매우 유익함에도 불구하고, 출원인은 이러한 유익함에 반하는 물을 이용함에 따른 다양한 단점을 인식해왔다. 예를들어, 물을 이용함에 따른 하나의 단점은 물을 포함하는 발포제가 물이 포함되지 않은 발포제에 비하여 열악한 단열을 포함한 보다 열악한 열적 특성을 갖는 포옴을 형성하는 경향이 있다는 것이다. (예를들어, Sato H., et al., "Novel Polyols for All Water-Blown and HCFC-141b Blown Rigid Polyurethane Foams", Chemical Divisional R&D Report, Published Polyurethanes Expo'99 Inernational Technical Conference % Exposition, 9/ 12-15, 1999; 및 U.S. 특허 No. 5,296,516(BASF Corp. 출원)). 상기에서 언급한 바와 같이, 물은 이산화탄소를 형성함에 의하여 포옴의 발포를 돕는 경향이 있다. 그러나, 이산화탄소는 열악한 증기 열전도도와 매우 빠른 확산속도를 갖는 매우 열악한 단열가스이다. 이러한 이유에서, 이산화탄소에 의하여 불어진 포옴은 하이드로플루오로카본을 단독으로 사용하여 발포된 포옴에 비하여 열악한 단열을 포함한 보다 열악한 열적 특성을 갖는 경향이 있다.
실제로, 당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식되는 것과 같이, 포옴의 단열특성은 포옴을 발포하는데 이용되는 조성내 물의 양이 증가함에 따라 심각하게 악화될 것으로 기대된다(포옴내에서 보다 많은 이산화탄소가 캡슐로 둘러싸이고, 따라서 상기 포옴은 이산화탄소와 관련된 보다 많은 열악한 특성을 갖는 다). 따라서, 이러한 열악한 포옴 특성을 억제하기 위하여 발포제로 이용되는 물의 양을 최소화하는 것이 바람직하다.
발포제내 물을 이용함에 따른 다른 단점으로는 물을 포함하는 발포제를 이용하여 제조된 포옴은 발포제내 물의 양이 증가함에 따라 보다 빠르게 질이 나빠진다는데 있다. 종래기술에 따르면, 밀폐-셀(closed-cell) 포옴내 캡슐로 둘러싸인 가스는 포옴의 바람직하지 못한 "에이징(aging)"에 기인하여 시간을 경과하여 포옴으로부터 확산하는 경향이 있다. 여기에서 사용된 "에이징"이라는 용어는 일반적으로 포옴의 물리적인 분해 및/또는 포옴과 관련된 단열의 감소를 의미한다. 출원인은 이산화탄소가 플루오로카본 가스보다 빠르게(보다 큰 확산계수를 가짐) 불려진 포옴으로부터 확산된다는 것을 알아냈다. 따라서, 보다 높은 퍼센트의 이산화탄소를 갖는 포옴(보다 많은 양의 물로 불어진)은 시간이 경과하여 보다 많은 양의 가스를 밖으로 확산하게 되며, 따라서 낮은 레벨의 이산화탄소를 포함하는 포옴에 비하여 빠르게 에이징된다.
그러므로, 출원인은 우수한 열적 특성을 갖는 포옴을 형성하기 위하여 발포제로 이용될 수 있는 환경적으로 바람직하며 비용적으로 효율적인 조성물의 필요성을 인식하게 되었다. 특히, 출원인은 우수한 단열과 우수한 "에이징"특성을 포함하며, 그 내부에 물의 양이 상대적으로 많이 변화함에도 불구하고 심각하게 손상되지 않는 바람직한 특성을 갖는 포옴을 제공하는 HFCs 및 물을 함유하는 조성물의 필요성을 인식하게 되었다. 불행하게도, 이러한 조성물은 일반적이지 않을 뿐만 아니라 예측도 불가능하다.
본 발명은 조성물내 물의 양의 상대적으로 큰 변화가 상기한 조성을 가지고 팽창된 포옴과 연관된 열적 특성에 예기치않은 작은 변화를 초래하는 HFCs와 물을 포함하여 이루어지는 조성물의 범위를 제공함으로써 종래기술의 단점을 극복한다. 보다 상세하게, 출원인은 1,1,1,3,3-펜타플루오로프로판("HFC-245fa"), 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄("HFC-365mfc") 및 물을 포함하여 이루어지는 조성물이 예기치않게 상대적으로 일정한 열적 특성을 유지하는 것을 발견하였다. 즉, 상대적으로 많은 양의 물을 포함하여 이루어지는 본 발명의 조성물은 보다 적은 양의 물을 포함하는 조성물을 이용하여 제조된 포옴의 열적 특성과 적어도 동등하며, 심지어는 보다 나은 열적 특성을 갖는 포옴을 제조하는데 이용될 수 있다. 본 발명의 조성물에서 물의 양은 본 발명의 조성물 범위내에서 현저히 달라질 수 있고, 보다 많은 양의 물이 본 발명의 조성내에 이와 같이 제조된 포옴의 열적 특성을 심각하게 감소시키지 않고 도입될 수 있기 때문에, 본 발명은 바람직한 열적 특성을 갖는 포옴를 제조하기 위하여 이용될 수 있는 환경적으로 보다 바람직하며 보다 저렴한 발포제 조성물의 제조가 가능하게 한다.
출원인은 예기치않게 본 발명의 조성물 범위가 조성물 범위를 걸친 물의 양의 상대적으로 많은 변화에도 불구하고, 계속해서 바람직한 열적 특성을 갖는 포옴을 발포하는데 이용될 수 있다는 것을 발견하였다. 예들들어, 포옴 단열특성의 한 측정값은 그것의 "k-팩터(k-factor)"이다. 상기 용어 "k-팩터"는 일반적으로 재료 의 2개의 표면을 수직하게 가로질러 1℉의 차이가 있는 1시간동안 1 스퀘어 피트의 1인치 두께의 균질한 재료를 통한 전도에 의한 열에너지의 전달속도를 칭한다. 밀폐-셀 포옴의 이용은 적어도 부분적으로 그들의 단열 특성에 기초하기 때문에, 낮은 k-팩터를 갖는 단단한 포옴을 제조하는 것은 유리할 뿐만 아니라 바람직하다. 출원인은 상대적으로 매우 많은 양의 물을 포함하여 이루어지는 본 발명의 조성물이 보다 적은 양의 물을 포함하여 이루어지는 비교 조성물을 이용하여 제조된 포옴의 k-팩터와 비교하여 적어도 같으며, 심지어는 보다 낮은 k-팩터를 갖는 포옴을 제조하는데 이용될 수 있다는 것을 통상적인 지식에 반하여 예기치않게 발견하였다.
예를들어, 표 1에 나타낸 바와 같이, 출원인은 본 발명의 2개의 다르면서 유사한 조성물을 이용하여 제조된 포옴의 k-팩터를 측정하였다("실험1"과 "실험2"로 칭함). 상기 "실험1"과 "실험2"의 조성물은 각각 대략 1.1:1의 HFC-365mfc와 HFC-245fa의 혼합물을 포함하여 이루어진다. 그러나, 실험1은 약 2.0g의 물(HFC-365mfc, HFC-245fa 및 물의 전체 중량에 대하여 약 7중량%)을 추가로 포함하여 이루어지나, 실험2는 약 0.5g의 물(HFC-365mfc, HFC-245fa 및 물의 전체 중량에 대하여 약 1중량%)만을 포함하여 이루어진다. 놀랍게도, 실험1의 조성은 실험2의 조성에 비하여 4배의 물을 함유하고, 7배의 상대적인 중량%의 물을 함유함에도 불구하고, 실험1의 조성을 이용하여 제조된 포옴은 실험2의 조성을 가지고 제조된 포옴의 k-팩터에 비하여 양호할 뿐만 아니라 약간 낮은 k-팩터를 가졌다. 이러한 결과는 물의 양이 증가됨에 따라 k-팩터가 직선보다 덜하게 증가된다는 것을 보여준다. 이 러한 결과는 매우 예기치않은 것이지만, 매우 바람직하다.
표 1
성분(중량%) 실험1 실험2
폴리올 블랜드 95.5 95.5
글리세린 4.6 4.6
계면활성제 1.0 1.0
촉매 1.8 1.8
프레임 지연제 12.0 12.0
물 2.0 0.5
245fa 12.2 17.6
365mfc 13.5 19.4
반응성
겔 타임 30 28
밀도 1.91 1.87
열 전도도 초기
k-팩터 @ 36.5℉ 0.1418 .1421
84일
k-팩터 @ 36.5℉ .1682 .1685

또한, 출원인은 본 발명의 조성물을 이용하여 팽창진 포옴이 매우 유익한 에이징 특성을 갖는다는 것을 예기치않게 발견하였다. 특히, 출원인은 매우 많은 양의 물을 함유하는 본 발명의 조성물을 이용하겨 팽창된 포옴이 물을 덜 포함한 조성을 가지고 팽창된 포옴의 분해속도와 거의 같거나 또는 작은 속도로 에이징된다는 사실을 발견하였다. 예를들어, 출원인은 상기에서 언급한 포옴의 시간 경과후 k-팩터의 증가를 측정하였다. 표 1의 데이타로 나타낸 바와 같이, 제1 조성물은 제2 조성물에 비하여 4배의 물(7배의 상대적인 중량%의 물)을 함유함에도 불구하고, 실험1의 포옴의 k-팩터는 실험2 조성물을 이용하여 팽창된 포옴의 k-팩터와 거의 같은 속도로 증가되었다. 이러한 결과는 전혀 기대되지 않았을 뿐만 아니라 매우 바람직하다.
특정 구체화에 따르면, 본 발명의 조성물은 약 1~98중량%의 1,1,1,3,3-펜타플루오로프로판, 약 1~98중량%의 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 및 약 0~15중량%의 물을 포함하여 이루어진다. 어떠한 바람직한 실시예에서, 본 발명의 조성물은 약 1~98중량%의 1,1,1,3,3-펜타플루오로프로판, 약 1~98중량%의 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 및 약 0~13중량%의 물을 포함하여 이루어진다. 어떠한 보다 바람직한 실시예에서, 본 발명의 조성물은 약 1~98중량%의 1,1,1,3,3-펜타플루오로프로판, 약 1~98중량%의 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 및 약 0~8중량%의 물을 포함하여 이루어진다(여기에서 개시한 모든 중량%는 특정하게 명시되지 않더라도 HFC/물 종성물의 전체 중량에 대한 중량%를 가리킨다).
조성물의 용도
본 발명의 조성물은 광범위한 범위의 적용처에 사용된다. 예를들어, 상술한 바와 같이, 특히 관심있는 적용처는 포오밍가능한 조성물내에서 본 발명 조성물을 발포제로 이용하는 것이다. 본 발명은 이러한 발포제, 포오밍가능한 조성물, 그리고 바람직하게는 폴리우레탄 및 폴리이스시아누레이트 포옴 조성물 및 포옴의 제조방법을 제공한다.
이러한 포옴 구체화로, 하나 또는 그 이상의 본 발명 조성물은 포오밍가능한 조성물내에 발포제로서 포함되며, 이러한 조성물은 바람직하게는 종래기술에서 알려진 바와 같이 포옴 또는 셀룰라 구조(cellular structure)를 형성하기 위한 적당한 조건하에서 반응하거나 발포할 수 있는 하나 또는 그 이상의 부가적인 성분을 포함한다. 본 발명의 방법은 바람직하게는 상기 포오밍 가능한 조성물을 제공하고, 포옴, 보다 바람직하게는 크로즈드-셀 포옴을 얻기에 효과적인 조건하에서 그것을 반응하는 것을 포함하여 이루어진다. 또한, 본 발명은 본 발명의 조성물을 포함하여 이루어지는 발포제를 함유하는 중합체 포옴 배합물로부터 제조된 포옴에 관한 것이며, 바람직하게는 밀폐 셀 포옴에 관한 것이다.
이 기술분야에 잘 알려진 어느 방법(예, "Polyurethanes Chemistry and Technology," Volumes I 및 II, Saunders 및 Frisch, 1962, John Wiley and Sons, New York, NY)이 본 발명의 포옴 구체화에 사용되거나 혹은 적응될 수 있다. 일반적으로, 이러한 바람직한 방법은 이소시아네이트, 폴리올 혹은 폴리올 혼합물, 하나 또는 그 이상의 본 발명 조성물을 포함하는 발포제 혹은 발포제의 혼합물, 및 촉매, 계면활성제, 및 임의로 방염제, 착색제, 혹은 다른 첨가제와 같은 다른 물질을 혼합함으로써 폴리우레탄 혹은 폴리이소시아네이누레이트를 제조하는 것을 포함한다. 다수 적용시 예비-혼합된 배합물에 폴리우레탄 혹은 폴리이소시아누레이트 포옴용 성분을 공급하는 것이 편리하다. 가장 전형적으로, 상기 포옴 배합물은 두 성분으로 예비-혼합된다. 상기 이소시아네이트 및 임의로 특정 계면활성제 및 발포제는 제1 성분(일반적으로 "A" 성분으로 칭함)을 포함한다. 폴리올 혹은 폴리올 혼 합물, 계면활성제, 촉매, 발포제, 방염제, 및 다른 이소시아네이트 반응성 성분은 제2 성분(일반적으로 "B" 성분으로 칭함)을 포함한다. 따라서, 폴리우레탄 혹은 폴리이소시아누레이트 포옴은 소량 제조시 수동 혼합을 그리고, 바람직하게는 블록, 슬래브, 라미네이트, 포어-인-플래이스 패널 및 다른 아아템, 스프레이 적용 포옴, 포말 등을 형성하기위해서는 기계 혼합에 의해 A와 B 사이드 성분을 함께 혼합하여 쉽게 제조된다. 임의로, 난연제, 착색제, 보조 발포제, 및 다른 폴리올과 같은 다른 성분들이 제3 스트림으로서 믹스 헤드 혹은 반응 사이트에 첨가될 수 있다. 그러나, 가장 편리하게, 이들은 상기한 바와 같이 하나의 B-성분내로 모두 편입된다.
분산제, 셀 안정화제, 및 계면활성제가 또한 상기 발포제 혼합물내로 편입될 수 있다. 실리콘 오일로 더 잘 알려진 계면활성제가 셀 안정화제로 제공되기위해 첨가된다. 일분 대표적 물질은 DC-193, B-8404, 및 L-5340의 이름으로 판매되고 있으며, 이들은 일반적으로 미국특허 제 2,834,748, 2,917,480, 및 2,846,458에 기재된 바와 같은 폴리실록산 폴리옥시알킬렌 블록 공-중합체이다. 상기 발포제 혼합물에 대한 다른 임의의 첨가제는 트리(2-클로로에틸)포스페이트, 트리(2-클로로프로필)포스페이트, 트리(2,3-디브로모프로필)-포스페이트, 트리(1,3-디클로로프로필)포스페이트, 디암모늄 포스페이트, 여러 할로겐화 방향족 화합물, 안티모니 옥시드, 알루미늄 트리하이드레이트, 폴리비닐 클로라이드 등과 같은 방염제를 포함할 수 있다.
일반적으로 말하자면, 블렌디드 혼합물내에 존재하는 발포제의 양은 최종 폴리우레탄 혹은 폴리이소시아누레이트 포옴 생성물의 원하는 포옴 밀도에 의해 정해 진다. 총 발포제 혹은 발포제 혼합물의 중량부로 그 비율은 폴리올 100부당 발포제 약 1-60부의 범위내일 수 있다. 바람직하게 폴리올 100중량부당 본 발명 조성물 약 10-35중량부가 사용된다.
본 발명의 조성물의 성분은 상업적으로 이용가능하거나 공지방법에 의해 제조될 수 있는 알려진 물질이다. 바람직하게, 상기 성분들은 그 시스템의 냉각 혹은 가열 특성, 일정 비등성, 혹은 발포제 특성에 해로운 영향을 주지않도록 충분히 높은 순도를 갖는다. 미터드 도즈 흡입기의 경우에, 이와 관련된 현행의 우수 제조 공정이 이러한 물질을 제조하는데 사용될 수 있다.
다른 구체화로, 본 발명의 조성물은 분무성 조성물내에 추진제/용매로 사용된다. 일반적으로, 분무성-타입 조성물은 분무되어지는 물질과 추진제/용매 혹은 추진제 용매의 혼합물을 포함한다. 유용한 분무성 조성물을 위해서, 분무되어지는 물질은 사용되어지는 추진제/용매에 상대적으로 혹은 실질적으로 용해성인 것이 필요하다. HFC-245fa와 같은 다수의 HFCs 단독으로는 다수의 편리하게 분무성 물질에 대하여 저조한 용매이나, 본 출원인은 본 발명의 조성물이 이러한 물질과 상대적으로 높은 용해성을 나타내며 또한 상대적으로 비-가연성으로 남게됨을 인지하였다.
광범위한 범위의 어느 분무성 물질이 인스턴트 분무성 조성물을 생성하기위해 본 발명의 조성물과 함께 사용될 수 있다. 적절한 물질의 예는 이에 한정하는 것은 아니나, 오일 및 다른 윤활제, 방출제, 클리너, 광택제, 항-천식 및 항-구취 의약품과 같은 의약 물질 뿐만 아니라 방취제, 향수, 헤어 스프레이 등과 같은 화장품 물질을 포함한다.
본 발명에 따른 분무성 조성물은 넓은 범위의 불활성 요소, 부가적 용매, 및 분무성 조성물로서 종래 사용되는 다른 물질들 중 어느 것이라도 포함한다.
또한 다른 실시예에서는, 본 발명에 따른 조성물은 넓고 다양한 범위의 냉장 시스템 중 어느 것에라도 사용될 수 있다.
부가적인 요소들이 본 발명의 조성물의 특성을 변경하기 위하여 필요한 경우에 첨가될 수 있다. 실시예에 의하여, 본 발명에 따른 조성물이 냉매로서 사용되는 경우에 오일 용해성 보조제가 첨가될 수 있다. 또한 본 발명의 조성물의 특성을 증가시키기 위하여 안정제 또는 다른 물질들이 첨가될 수 있다.
본 발명은 다음의 실시예 및 비교예에 의하여 더욱 설명되며, 여기서 부 혹은 비율은 달리 규정되지 않는한 중량에 의한 것이다. 다음의 물질들이 실시예에서 사용되었다.
폴리올 블랜드(Polyol Blend): 315 부터 630까지 범위의 하이드록실 수를 갖는 다우(Dow), 헌츠맨(Huntsman), 및 KOSA로부터 상업적으로 이용가능한 폴리에스테르 폴리올의 혼합물.
계면활성제: 에어 프로덕트 케미컬사(Air Products and Chemicals)로부터 상업적으로 이용가능한 비-실리콘 기초 계면활성제.
글리세린: 상업적으로 이용가능함.
촉매 A: 에어 프로덕트 케미컬사로부터 상업적으로 이용가능한 3차 아민 기초 촉매.
방염제: 아크조 노벨사(Akzo Nobel)로부터 상업적으로 이용가능한 무기 포스페이트 기초 방염제.
실시예 1
본 실시예는 본 발명에 따른 발포제 조성물을 이용하여 제조되는 포옴과 관련되는 열적 데이터를 나타낸다.
두개의 포옴("실험1" 및 "실험2")이 "핸드믹싱(handmixing)"이라고 흔히 불리우는 일반적인 절차에 의하여 제조되었다. 각각의 발포제 또는 발포제 쌍, 폴리올 예비 혼합물, 계면활성제, 및 촉매가 테이블 1에 표시된 것과 동일한 비율로 제조되었다. 각각의 공식에 대하여 대략 100그램이 혼합되었다. 상기 예비혼합물은 32 oz 페인트 통 내에서 혼합되었으며, 균질한 혼합물이 얻어질 때까지 Conn 2" 다이애미터 ITC 믹서를 이용하여 휘저어졌다.
혼합 과정이 완료됐을 때, 상기 통은 뚜껑을 씌우고, 50°F로 조절된 냉장고 안테 놓여졌다. 상기 발포제 또는 발포제의 사전 혼합된 쌍은 또한 50°F에서 압력 용기 내에 저장되었다. 상기 A 요소는 70°F에서 봉합된 용기에 보존되었다.
상기 미리 냉각된 발포제는 상기 예비혼합물에 필요한 양으로 첨가되었다. 상기 내용물들은 2분동안 Conn 2" ITC 혼합날(mixing blade)을 이용하여 1000rpm으로 회전하면서 휘저어졌다. 이와같은 절차에 따라서, 상기 혼합 용기 및 내용물은 다시 무게가 측정되었다. 만약 무게 감소가 있었다면, 상기 발포제 또는 혼합물은 어떠한 무게 감소라도 보상하기 위하여 상기 용액에 첨가되었다. 그리고 상기 통은 뚜껑을 씌우고 상기 냉장고 내에 놓여졌다.
약 10분간 상기 내용물이 다시 50°F로 냉각된 이후에, 상기 혼합 용기를 냉장고로부터 빼내어, 혼합소에 넣었다. A-요소, 이소시아누레이트의 예비-칭량된 부분은 상기 B-요소, Conn 2' 다이애미터 ITC 혼합날을 이용하여 3000rpm에서 10초 동안 혼합된 성분에 신속히 첨가되었고, 8"×8"×4" 카드보드 케이크 상자에 부은 후, 부풀도록 하였다. 각 폴리우레탄 포옴 샘플에 대하여 크림, 개시, 겔 및 태크 프리(tack free) 시간이 기록되었다.
상기 포옴들은 적어도 24시간 동안 실온에서 상기 상자안에서 경화되도록 하였다. 경화후, 상기 블록들은 일정안 크기로 잘려지고 밀도가 측정되었다. 밀도 요구조건 1.9±.1 lb/ft3을 만족시키지 못하는 포옴은 모두 버려지고, 새로운 포옴이 제조되었다.
모든 포옴이 상기 밀도 요구조건을 만족하도록 확실히 한 이후에, 상기 포옴은 36.5°F의 평균 온도를 이용하여 ASTM C518에 따라 k-팩터에 대하여 시험되었다. 상기 k-팩터의 결과들은 표 1에 열거된다.
표 1의 데이터에 의하여 분명하게 나타나는 바와 같이, 상기 실험 1및 2의 포옴들은 동등한 에이징 데이터(aging data)를 갖을 뿐만 아니라, 또한 다른 발포제들을 사용하여 제조된 포옴들의 k-팩터는 0.0003 내에 존재한다. 보다 예기치않 게, 실험1의 발포제로부터 제조된 포옴의 k-팩터는(실험 2 보다 4 배의 물을 포함하는) 실험 2의 포옴보다 낮았다.
비교예 1
본 실시예는 HFC-245fa를 포함하는 발포제 조성물과 증가량의 물을 이용하여 제조되는 포옴과 연관된 열적 데이터를 나타낸다.
4개의 포옴(A,B,C 및 D)은 HFC-245fa를 포함하는 발포제 조성물과 테이블 2에 표시된 양의 물을 이용하여 실험1에서 설명된 바에 의하여 제조되었다.
모든 포옴이 상기 밀도 요구조건을 만족하도록 보장한 이후에, 상기 포옴은 75.2°F의 평균 온도를 이용하여 ASTM C518에 따라 k-팩터에 대하여 시험되었다. 상기 k-팩터의 결과들은 표 2에 열거된다.
표 2의 데이터에 의하여 분명하게 나타나듯이, 각각의 포옴 A,B,C 및 D와 연관된 k-팩터는 상기 포옴을 제조하기 위한 공식에서 사용되는 물의 양이 증가함에 따라 꾸준하게 증가한다.
표 2
성분(중량부) A B C D
폴리올 브랜드(Polyol Blend) 100 100 100 100
글리세린 3.70 3.70 3.70 3.70
계면활성제 1.50 1.50 1.50 1.50
촉매 1.5 1.52 1.53 1.53
방염제 11 11 11 11
물 0 1.7 2.8 3.5
365mfc 38 25.5 20.5 17.3
반응
겔 시간(Gel time) 40 38 35 35
밀도 2.9 3 3 3
열 전도성 초기
k-인자@75.2°F 0.13 0.141 0.156 0.173

Claims (21)

1,1,1,3,3-펜타플루오로프로판 적어도 1중량퍼센트, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 적어도 1중량퍼센트, 및 물 8-15중량퍼센트를 포함하는 조성물.
제1항에 있어서, 상기 조성물은 1,1,1,3,3-펜타플루오로프로판 적어도 1중량퍼센트, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 적어도 1중량 퍼센트, 및 물 8-13중량퍼센트를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
삭제
제1항에 따른 조성물을 포함하는 발포제.
제2항에 따른 조성물을 포함하는 발포제.
삭제
제4항에 따른 발포제 조성물의 존재하에서 폴리우레탄 또는 폴리이소시아누레이트 포옴을 형성하도록 반응하는 성분의 혼합물을 반응 및 포오밍하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 또는 폴리이소시아누레이트 포옴 조성물 제조방법.
제5항에 따른 발포제 조성물의 존재하에서 폴리우레탄 또는 폴리이소시아누레이트 포옴을 형성하도록 반응하는 성분의 혼합물을 반응 및 포오밍하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 또는 폴리이소시아누레이트 포옴 조성물 제조방법.
삭제
제1항에 따른 조성물을 포함하는 폴리올과 발포제의 예비혼합물.
제2항에 따른 조성물을 포함하는 폴리올과 발포제의 예비혼합물.
삭제
제1항에 따른 조성물을 함유하는 포옴형성가능한 조성물을 포오밍함으로써 제조되는 밀폐 셀 포옴 조성물.
제2항에 따른 조성물을 함유하는 포옴형성가능한 조성물을 포오밍함으로써 제조되는 밀폐 셀 포옴 조성물.
삭제
제1항에 따른 조성물을 포함하는 분무성 조성물.
제2항에 따른 조성물을 포함하는 분무성 조성물.
삭제
제1항에 따른 조성물을 포함하는 냉매.
제2항에 따른 조성물을 포함하는 하는 냉매.
삭제
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