KR101767281B1 - 개선된 결합 특성을 갖는 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 발포체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, A1) 방향족 폴리에스테르 폴리올, A2) 탄수화물 폴리올에서 출발한 폴리에테르 폴리올 및 A3) 에틸렌 글리콜에서 출발한 폴리에테르 폴리올을 포함하는 총 히드록실 가가 150 mg KOH/g 이상 내지 300 mg KOH/g 이하인 A) 폴리올 성분과 B) 폴리이소시아네이트 성분을 반응시킴으로써 수득가능하고, NCO 기 대 NCO 기에 대해 반응성이 있는 수소 원자의 합의 당량비가 110:100 이상 내지 200:100 이하인 폴리우레탄/폴리이소시아네이트 발포체에 관한 것이다. 상기 발포체는 코팅물과의 개선된 결합 특성을 가지며, 추가적인 결합제의 사용을 필요로 하지 않으면서도 복합 부재의 제조에 적합하다.

Description

개선된 결합 특성을 갖는 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 발포체 {POLYURETHANE/POLYISOCYANURATE FOAM HAVING IMPROVED BONDING PROPERTIES}
본 발명은 개선된 접착 특성을 갖는 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 발포체에 관한 것이다. 또한, 금속 복합 부재의 제조에서의 이것의 용도, 상기 발포체와 함께 제조된 금속 복합 부재, 및 금속 복합 부재의 제조 방법에 관한 것이다.
경질 폴리우레탄 (PU) 발포체를 기재로 한 금속 샌드위치 요소, 즉 경질 폴리우레탄 (PUR) 및 경질 폴리이소시아누레이트 (PIR) 발포체 둘 다는 산업 구조물의 건축에서 중요한 역할을 한다. 단열 및 화재 거동뿐만 아니라, 결합 특성, 특히 발포체/강철 계면에서의 접착력은 중요한 역할을 한다. PU 발포체에 대한 금속 외장재(facing)의 접착력은 상기 요소의 연속적인 제조를 위해 특히 중요하다.
특히, PIR 발포체의 공정은, 통상적으로 접착 촉진제, 특히 확립된 2K 폴리우레탄 접착 촉진제 시스템을 첨가하여 수행된다. 접착력은 이론적으로 상기 2K 접착 촉진제 시스템을 이용함으로써 현저히 개선된다. 완성된 부품의 제조 업자에게 있어서, 이것은 장기간의 접착성 파괴의 위험을 상당히 감소시키는, 제품의 개선을 의미한다.
이와 관련하여, EP 1 516 720 A1은 폴리이소시아누레이트 발포체를 함유하는 복합 부재의 층과 외장재 사이의 접착성을 개선하기 위한 폴리우레탄 접착 촉진제의 사용뿐만 아니라, 그 자체로서의 복합 부재 및 이들의 제조 방법을 개시한다. 사용된 접착 촉진제는 400 내지 1200 g/l의 밀도를 갖는, 선행기술에 공지된 폴리우레탄-기재 접착 촉진제이다. 이러한 접착 촉진제는, 일반적으로 폴리이소시아네이트를 2개의 이소시아네이트-반응성 수소 원자를 갖는 화합물과 반응시킴으로써 수득가능하고, 반응비는, 반응 혼합물 중 이소시아네이트 기의 수 대 이소시아네이트-반응성 기의 수의 비가 0.8 내지 1.8:1, 바람직하게 1 내지 1.6:1이 되도록 선택된다. 바람직한 실시양태는 반응성 2K 폴리우레탄 접착 촉진제의 사용에 관한 것이고, 이것은 발포체 층과 외장재가 함께 접촉할 때도 여전히 반응성이 있다. 그러나, 이것은 사용자에 대한 잠재적인 위험을 포함한다.
일반적으로, 상기 접착 촉진제의 사용은 재료 및 가공 기술에 대한 추가적인 비용을 의미한다. 또한, 상기 2K 접착 촉진제 시스템에 의한 가공시 접착 촉진제 성분의 충분한 균질화에 대한 어려움이 발생할 수 있다. 불충분한 균질화는 금속 복합 부재의 장기간의 결합 특성의 관점에서 높은 위험을 나타낼 수 있다. 발포체에 대한 외장재의 접착성의 파괴는 온도의 변동이 심한 경우에 발생할 수 있다. 또한, 2K 접착 촉진제 시스템에 의한 가공은 제조 상의 초기에 화학적 원재료와 강철 시트의 상대적으로 높은 거부율을 의미한다.
따라서, 금속 복합 부재의 가공시에, 심지어 접착 촉진제로 전처리 되지 않고도, 발포체/시트 금속 복합재에서 우수한 접착력을 나타내는 PIR 발포체가 바람직할 것이다. 특히, 금속 복합 부재의 연속 제조에서 심지어 비교적 낮은 온도의 이중-벨트 컨베이어에서도 우수한 접착력을 나타내는 PIR 발포체가 바람직할 것이다.
따라서, 본 발명에 따라,
A)
A1) 방향족 폴리에스테르 폴리올,
A2) 탄수화물 폴리올에서 출발한 폴리에테르 폴리올
및
A3) 에틸렌 글리콜에서 출발한 폴리에테르 폴리올
을 포함하는, 총 히드록실 가가 150 mg KOH/g 이상 내지 300 mg KOH/g 이하인 폴리올 성분과
B) 폴리이소시아네이트 성분
의 반응으로부터 수득가능하고, NCO 기 대 NCO 기에 대해 반응성이 있는 수소 원자의 합의 당량비가 110:100 이상 내지 200:100 이하인 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 발포체가 제안된다.
본 발명에 따른 발포체는 추가의 접착 촉진제 없이 복합 부재로 가공 가능하고, 발포체와 외장재 사이에 달성되는 접착력이 실제로 만족스럽다. 따라서, DIN 53292에 따라, 적절한 것으로 널리 받아들여지는 값인 0.2 N/mm2를 초과하는 접착력을 수득하는 것이 가능하다.
예를 들어, 방향족 폴리에스테르 폴리올 A1)은 디- 뿐만 아니라, 임의로 트리- 및 테트라-올과 방향족 디- 뿐만 아니라, 임의로 트리- 및 테트라-카르복실산 또는 히드록시카르복실산 또는 락톤의 중축합 생성물일 수 있다. 유리 폴리카르복실산 대신에, 저급 알콜의 상응하는 폴리카르복실산 무수물 또는 상응하는 폴리카르복실산 에스테르가 폴리에스테르의 제조에 사용될 수 있다.
적합한 디올의 예로는 에틸렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜과 같은 폴리알킬렌 글리콜, 또는 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올 및 이성질체, 네오펜틸 글리콜 또는 히드록시피발산 네오펜틸 글리콜 에스테르가 있고, 1,6-헥산디올 및 이성질체, 네오펜틸 글리콜 및 히드록시피발산 네오펜틸 글리콜 에스테르가 바람직하다. 또한, 트리메틸올프로판, 글리세롤, 에리트리톨, 펜타에리트리톨, 트리메틸올벤젠 또는 트리스히드록시에틸 이소시아누레이트와 같은 폴리올 또한 사용될 수 있다.
방향족 디카르복실산으로서, 예컨대 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산 및/또는 테트라클로로프탈산이 사용될 수 있다. 또한, 상응하는 무수물이 산 공급원으로서 사용될 수 있다.
에스테르화된 폴리올의 평균 관능가가 2 이상인 경우, 추가적으로 벤조산 및 헥산카르복실산과 같은 모노카르복실산도 함께 사용될 수 있다.
말단 히드록실 기를 갖는 방향족 폴리에스테르 폴리올의 제조에서 반응물로서 함께 사용될 수 있는 히드록시카르복실산에는, 예컨대 히드록시카프로산, 히드록시부티르산, 히드록시데칸산, 히드록시스테아르산 등이 있다. 적합한 락톤에는 카프로락톤, 부티로락톤 및 동족체가 있다. 카프로락톤이 바람직하다.
폴리에스테르 폴리올 A1)은 200 mg KOH/g 이상 내지 300 mg KOH/g 이하, 및 바람직하게 220 mg KOH/g 이상 내지 260 mg KOH/g 이하의 OH 가 (히드록실 가)를 가질 수 있다. 본 발명의 맥락 내에서, 기재된 OH 가는, 일반적으로 DIN 53240을 기준으로 측정될 수 있다. 이 폴리에스테르 폴리올의 평균 관능가는, 유리하게는 1.8 이상 내지 2.2 이하이다.
탄수화물 폴리올에서 출발한 폴리에테르 폴리올 A2)는, 예컨대 만니톨, 이소말토스, 락티톨, 소르비톨, 자일리톨, 트레이톨, 에리트리톨 및/또는 아라비톨에서 출발할 수 있다. "탄수화물 폴리올에서 출발한"은, 상응하는 폴리올이 폴리에테르 합성을 위한 에폭시드와의 반응에서 출발점으로서 간주될 수 있다는 것을 의미한다. 소르비톨이 바람직하다. 본 발명에 따른 적합한 폴리에테르 폴리올에는 상기 탄수화물 폴리올에의 스티렌 옥시드, 에틸렌 옥시드, 프로필렌 옥시드, 부틸렌 옥시드 및/또는 에피클로로히드린의 부가 생성물이 포함된다. 관능가에 영향을 주기 위해, 부틸 디글리콜, 글리세롤, 디에틸렌 글리콜, 트리메틸올프로판, 프로필렌 글리콜 및/또는 1,4-부탄디올과 같은 추가의 폴리올이 또한 폴리에테르 합성에 사용될 수 있다.
폴리에테르 폴리올 A2)는 400 mg KOH/g 이상 내지 450 mg KOH/g 이하, 및 바람직하게 420 mg KOH/g 이상 내지 440 mg KOH/g 이하의 OH 가를 가질 수 있다. 이러한 폴리에테르 폴리올의 평균 관능가는, 유리하게는 3.8 이상 내지 4.2 이하이다.
에틸렌 글리콜에서 출발한 폴리에테르 폴리올 A3)은, 예를 들어 에틸렌 글리콜에의 스티렌 옥시드, 에틸렌 옥시드, 프로필렌 옥시드, 부틸렌 옥시드 및/또는 에피클로로히드린의 부가 생성물일 수 있다. 이러한 폴리올은 200 mg KOH/g 이상 내지 300 mg KOH/g 이하, 및 바람직하게 260 mg KOH/g 이상 내지 390 mg KOH/g 이하의 OH 가를 가질 수 있다. 이 폴리에테르 폴리올의 평균 관능가는, 유리하게는 1.8 이상 내지 2.2 이하이다.
폴리이소시아네이트 성분 B)는 폴리우레탄 화학에서의 통상적인 폴리이소시아네이트를 포함한다. 일반적으로, 지방족, 지환족, 아릴지방족 및 방향족 다가 이소시아네이트가 고려된다. 방향족 디- 및 폴리-이소시아네이트가 바람직하게 사용된다. 바람직하게, 폴리이소시아네이트 성분은 단량체성 및/또는 중합체성 디페닐메탄 디이소시아네이트를 포함한다. 예를 들어, 이것은 2,2'-, 2,4'- 및 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트 (MDI) 뿐만 아니라 이들 이성질체의 임의의 혼합물, 2,2'-, 2,4'-, 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트 (이핵성 MDI) 또는 폴리페닐렌-폴리메틸렌 폴리이소시아네이트 (중합체성 MDI)의 혼합물일 수 있다. 추가의 폴리이소시아네이트가 폴리이소시아네이트 성분 B)에 존재하는 것이 가능하다. 바람직한 실시예로는 2,4- 및 2,6-톨루엔 디이소시아네이트 (TDI) 뿐만 아니라 이들 이성질체의 임의의 혼합물이 있다.
본 발명에 따라, 폴리올 성분 A)의 총 히드록실 가가 150 mg KOH/g 이상 내지 300 mg KOH/g 이하인 것이 제공된다. 폴리올 성분 A)는 폴리올 형성을 위해 사용되는 폴리올 전체로서 이해되어야 한다. 예컨대, 발포제로서 첨가된 물은 상기 히드록실 가에 포함되지 않는다. 또한, 총 히드록실 가는 210 mg KOH/g 이상 내지 290 mg KOH/g 이하, 및 바람직하게 220 mg KOH/g 이상 내지 270 mg KOH/g 이하일 수 있다. 이것은 DIN 53240을 기준으로 하여 측정될 수 있다.
또한, 본 발명에 따라 NCO 기 대 NCO 기에 대해 반응성이 있는 수소 원자의 합의 당량비가 110:100 이상 내지 200:100 이하인 것이 제공된다. 또한, 이러한 비 또는 지수는 120:100 이상 내지 190:100 이하, 또는 150:100 이상 내지 170:100 이하일 수 있다. 하나의 이론에 얽매이는 것은 아니지만, PIR 발포체의 이러한 비교적 낮은 지수에서, 본 발명에 따른 폴리올 성분 A)의 가공시에 기재에 대한 발포체의 보다 우수한 접착성이 나타나는 것으로 추정된다.
본 발명에 따른 PUR/PIR 발포체의 제조를 위한 방법에서, 통상적인 보조 물질 및 첨가제, 예를 들어 난연제, 안정화제, 촉매 및 발포제 등이 추가로 사용될 수 있다.
발포제로서, 일반적으로 공지된 화학적 또는 물리적 작용 화합물이 사용될 수 있다. 바람직하게, 물이 화학적 작용 발포제로서 사용될 수 있다. 물리적 발포제의 예로는 4 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 (지환족)지방족 탄수화물, 뿐만 아니라 할로겐화 탄수화물이 있고, 이것은 폴리우레탄 형성의 조건 하에서 증발한다. 바람직한 실시양태에서, 펜탄 및 시클로펜탄, 뿐만 아니라 펜탄 및 시클로펜탄의 혼합물이 발포제로서 사용될 수 있다.
사용되는 발포제의 양은 목적하는 발포체의 밀도에 의해 주로 정해진다. 일반적으로, 물은 0 중량％ 내지 5 중량％ (총 조성을 기준으로 함), 바람직하게 0.1 중량％ 내지 3 중량％의 양으로 사용된다. 또한, 물리적 작용 발포제는, 일반적으로 0 중량％ 내지 8 중량％, 바람직하게 0.1 중량％ 내지 5 중량％의 양으로 사용될 수 있다. 또한, 이산화탄소가 발포제로서 사용될 수 있고, 이것은 바람직하게 출발 성분에 기체 형태로 용해된다.
PUR/PIR 발포체의 제조를 위한 촉매로서 통상적으로 공지된 폴리우레탄- 및 폴리이소시아누레이트-형성 촉매가 사용될 수 있다. 이들의 예로는 주석 디아세테이트, 주석 디옥토에이트, 디부틸주석 디라우레이트와 같은 유기 주석 화합물 및/또는 2,2,2-디아자비시클로옥탄, 트리에틸아민, 디메틸시클로헥실아민, 트리에틸렌디아민 또는 비스(N,N-디메틸아미노에틸) 에테르와 같은 강염기성 아민, 뿐만 아니라 PIR 반응의 촉매를 위한 칼륨 아세테이트 및 지방족 4급 암모늄염이 있다.
촉매는, 바람직하게 모든 성분의 총 중량을 기준으로 0.1 중량％ 내지 3 중량％, 바람직하게 0.5 중량％ 내지 2 중량％의 양으로 사용된다.
난연제의 예로는 트리스(1-클로로-2-프로필) 포스페이트 (TCPP) 및 트리에틸 포스페이트 (TEP)와 같은 포스페이트가 있다. 안정화제의 예로는 폴리에테르-폴리실록산 공중합체와 같은 실리콘-함유 발포체 안정화제가 있다.
본 발명에 따른 방법에 의해 수득된 PUR/PIR 발포체는, 예를 들어 20 g/l 이상 내지 150 g/l 이하의 밀도를 가질 수 있다. 이것은 DIN EN ISO 3386-1-98을 기준으로 측정될 수 있다.
본 발명에 따른 방법에서 폴리올 성분 A)의 조성의 예는 하기와 같다:
폴리에스테르 폴리올 A1): 30 이상 내지 50 이하의 중량부
폴리에테르 폴리올 A2): 10 이상 내지 30 이하의 중량부
폴리에테르 폴리올 A3): 5 이상 내지 15 이하의 중량부.
추가로,
난연제 트리클로로이소프로필 포스페이트: 15 이상 내지 35 이하의 중량부
실리콘-함유 안정화제: 1 이상 내지 5 이하의 중량부
카르복실산 염 (PIR 촉매): 2 이상 내지 5 이하의 중량부
아민 촉매: 0.1 이상 내지 1 이하의 중량부
가 첨가될 수 있다.
본 발명에 따른 발포체의 실시양태에서, 방향족 폴리에스테르 폴리올 A1)이 프탈산 무수물 및 디에틸렌 글리콜로부터 수득가능하다.
본 발명에 따른 발포체의 추가의 실시양태에서, 소르비톨에서 출발한 폴리에테르 폴리올 A2)가 소르비톨, 글리세롤 및 프로필렌 옥시드로부터 수득가능하다.
본 발명에 따른 발포체의 추가의 실시양태에서, 에틸렌 글리콜에서 출발한 폴리에테르 폴리올 A3)이 에틸렌 글리콜 및 에틸렌 옥시드로부터 수득가능하다.
본 발명에 따른 발포체의 추가의 실시양태에서, 폴리이소시아네이트 성분 B)는 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트와 이성질체 및 고관능성 동족체의 혼합물을 포함한다.
본 발명에 따른 발포체의 추가의 실시양태에서, 폴리올 성분 A)에서, 성분 A1) 및 A2)가 1:1 이상 내지 3:1 이하의 중량비로 존재하고/거나, 성분 A1) 및 A3)이 서로 4:1 이상 내지 8:1 이하의 중량비로 존재하고/거나, 성분 A2) 및 A3)이 서로 2:1 이상 내지 4:1 이하의 중량비로 존재한다. 바람직하게, A1):A2):A3)의 중량비는 39-41:19-21:6-8이다. 특히 이러한 중량비에서, 특히 안정하고 재현가능한 가공이 가능하고, 복합 부재의 기계적 데이터, 접착력 및 패널 형상이 시장의 요구를 충족시킨다는 것이 밝혀졌다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 발포체를 포함하는 층 및 외장재를 포함하는 복합 부재를 제공한다. 외장재의 재료는, 예를 들어 금속, 역청, 종이, 무기 부직물, 유기 섬유를 포함하는 부직물, 플라스틱 시트, 플라스틱 호일 및/또는 목재 시트일 수 있다.
특히, 발포체 복합 부재에서의 외장재와 발포체 층 사이의 접착력은 0.12 N/mm2 이상 내지 0.4 N/mm2 이하이다. 접착력은 표준 DIN 53292를 기준으로 측정될 수 있다. 또한, 접착력은 0.13 N/mm2 이상 내지 0.37 N/mm2 이하, 또는 0.20 N/mm2 이상 내지 0.36　N/mm2 이하일 수 있다.
복합 부재의 실시양태에서, 본 발명에 따른 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 발포체를 포함하는 층과 외장재 사이에 접착 촉진제 층이 배열되지 않는다. 개선된 접착 특성을 나타내는, 본 발명에 따른 발포체의 장점이 본원에 나타나 있다.
복합 부재의 추가의 실시양태에서, 외장재는 금속 층이다. 따라서, 복합 부재는 금속 복합 부재이다. 이러한 금속 복합 부재는, 바람직하게 2개 이상의 외장재 및 본 발명에 따른 발포체의 중간 코어 층을 포함하는 샌드위치 복합 부재이다. 적합한 금속에는, 예를 들어 강철 및 알루미늄이 있다. 이러한 금속 복합 부재를 사용하는 예로는 산업 구조물 및 냉동 보관 창고 건축 뿐만 아니라 대형트럭의 상부구조, 빌딩 문 또는 수송 컨테이너를 위한 플랫(flat) 또는 라인드(lined) 벽 부재 뿐만 아니라 프로파일된(profiled) 지붕 마감 부재가 있다.
또한, 본 발명은, 본 발명에 따른 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 발포체를 생성하는 반응 혼합물을 외장재에 적용하는, 복합 부재의 제조 방법에 관한 것이다. 이러한 복합 부재의 제조는 연속 또는 불연속적으로 수행될 수 있다. 연속 제조를 위한 장치는, 예를 들어 DE 1 609 668 또는 DE 1 247 612에 공지되어 있다.
본 발명에 따른 방법의 실시양태에서, 반응 혼합물과 외장재 사이에 접착 촉진제 층이 배열되지 않는다. 개선된 접착 특성을 나타내는, 본 발명에 따른 발포체의 장점이 본원에 나타나있다.
본 발명에 따른 방법의 추가의 실시양태에서, 외장재는 금속 층이다. 적합한 금속에는, 예를 들어 강철 및 알루미늄이 있다.
본 발명에 따른 방법의 추가의 실시양태에서, 방법은 이중-벨트 컨베이어 공정의 형태이다. 본 발명에 따른 발포체의 접착 특성으로 인해 외장재의 전처리는 생략될 수 있다. 이것은 상기 방법을 간소화 시키고, 즉각적인 경제적 이점을 갖는다.
본 발명에 따른 방법의 추가의 실시양태에서, 외장재는 반응 혼합물의 적용에서 40℃ 이상 내지 60℃ 이하의 온도를 갖는다. 이러한 온도는, 예를 들어 오븐을 미리 설치함으로써 제조 플랜트에서 달성될 수 있다. 특히, 이중-벨트 컨베이어 시스템의 경우, 온도가 비교적 낮고, 이것은 다시 공정의 운영 및 경제적 관점에서 장점을 초래한다. 또한 온도는 50℃ 이상 내지 55℃ 이하일 수 있다.
또한, 본 발명은 복합 부재의 제조에서의 본 발명에 따른 발포체의 용도에 관한 것이다. 본 발명에 따른 용도에서, 복합 부재는, 바람직하게 금속 복합 부재, 보다 바람직하게는 강철 또는 알루미늄 복합 부재이다. 본 발명에 따른 발포체는, 특히 외장재와 발포체 사이에 접착 촉진제 층이 없는, 복합 부재의 제조에 사용될 수 있다.
본 발명은 하기 실시예에 의해 상세히 설명되어 있다.
PIR 발포체를 하기에 나타낸 조성에 따라 통상적인 절차로 수득하였다.
발포체를 금속 외장재에 바로, 즉 중간 접착 촉진제 층 없이 적용하였다.
폴리올 제제:
A1) 관능가 2, OH 가 240　mg KOH/g인 프탈산 무수물 및 디에틸렌 글리콜의 폴리에스테르 폴리올: 40 중량부
A2) 관능가 4, OH 가 430 mg KOH/g인 소르비톨, 글리세롤 및 프로필렌 옥시드의 폴리에테르 폴리올: 20 중량부
A3) 관능가 2, OH 가 280 mg KOH/g인 에틸렌 글리콜 및 에틸렌 옥시드의 폴리에테르 폴리올: 7 중량부
난연제 트리스클로로이소프로필 포스페이트: 25 중량부
실리콘-함유 안정화제: 2.5 중량부
디메틸시클로헥실아민: 0.3 중량부
발포제 1: n-펜탄
발포제 2: 물
폴리이소시아네이트: 데스모두르®(Desmodur®) 44V20 (바이엘 머티리얼사이언스 아게(Bayer MaterialScience AG) 사의 중합체성 MDI)
조성:
폴리올 제제: 100 중량부
데스모라피드®(Desmorapid®) 1792 (바이엘 머티리얼사이언스 아게 사의 PIR 촉매): 3 중량부
n-펜탄: 7 중량부
폴리이소시아네이트: 177 중량부, 지수 200에 상응함
40 mm의 복합 부재 (패널)에서 생성된 발포체는 하기 특성을 가졌다:
밀도: 40 kg/m3; 압축 강도: 0.15 N/mm2 (DIN 53291); 압축 모듈: 3.7　N/mm2 (DIN 53291); 인장 강도: 0.14 N/mm2 (DIN 53292); 인장 모듈: 4.7 N/mm2 (DIN 53292).
DIN 53292를 기준으로 하여, 본 발명에 따른 발포체를 그의 강철 복합 부재에서의 접착력에 대해 시험하였다. 이 절차는 상이한 샘플 두께 및 외장재의 갯수에 의해, DIN 53292-82에 따른 외장재의 평면에 대해 수직인 인장 시험과 상이하였다. DIN 53292-82에 따른 시험에서는, 상기 복합 부재의 총 두께가 기준이 된다. 전체적으로 샘플의 가장 약한 영역에 의해 균열 부위가 정해진다. 이와 대조적으로, 본원에 기재된 변형에서의 접착성 시험은 접착성의 부가적인 관련 평가를 허용하였다. 따라서, 외장재에 대해 수직으로 복합 부재를 절단함으로써 샘플을 취하였다. 50 mm의 옆길이 및 10 mm의 높이 (외장재를 포함함)를 갖는 정사각형의 샘플을 측정에 사용하였다. 또한, 시험장치를 금속 외장재에 접착식으로 결합하여 표준화된 접착력 측정을 수행할 수 있었다.
또한, 1시간 동안 105℃에서 템퍼링(tempering) 한 후, 기포 형성을 시험하였다.
시험 결과를 하기 표 1 및 2에 제공하였다. 측정값 σH는 생성물의 상부 및 생성물의 하부 상에서의 접착력 값을 나타낸다. 생성물의 하부는 반응 혼합물이 적용된, 복합 부재의 금속 층의 면이다. 이어서, 추가 반응의 과정에서 팽창된 발포체가 다른 금속 층의 한 면에 도달하게 된다. 이것이 생성물의 상부이다. 표현 "벽 40", "벽 80" 및 "벽 120"은, 각각 40 mm, 80 mm 및 120 mm의 복합 부재의 벽 두께를 나타내는 것이다.
시험 속도 5 mm/분, 생성물의 하부
벽 40 벽 80 벽 120
σH [N/mm2] 0.36 0.354 0.49
시험 속도 5 mm/분, 생성물의 상부
벽 40 벽 80 벽 120
σH [N/mm2] 0.205 0.253 0.118
측정된 응력 값 σH는 전반적으로 0.1 N/mm2를 초과하는 값을 나타내었다. 경험상 0.1 N/mm2를 초과하는 접착력 값은, 심지어 장기간의 하중의 경우에도, 즉 계절의 온도 순환에 따른 수년의 기간에 걸쳐서도 충분한 접착성을 보장한다는 것이 밝혀졌다.
또한, 본 발명에 따른 시스템에서, 1시간 동안 105℃에서의 가온 조건 하에서의 발포체 복합 부재의 보관 후, 외장재 하부 영역에서의 외장재와 발포체 사이의 계면에는 기포가 없는 것이 관찰되었다.

Claims (15)

  1. A)
    A1) 방향족 폴리에스테르 폴리올,
    A2) 탄수화물 폴리올에서 출발한 폴리에테르 폴리올
    및
    A3) 에틸렌 글리콜에서 출발한 폴리에테르 폴리올
    을 포함하는, 총 히드록실 가가 150 mg KOH/g 이상 내지 300 mg KOH/g 이하이고, 폴리올 성분 A)에서 성분 A1) 및 A3)이 서로 4:1 이상 내지 8:1 이하의 중량비로 존재하는 폴리올 성분과
    B) 폴리이소시아네이트 성분
    의 반응으로부터 수득가능하고, NCO 기 대 NCO 기에 대해 반응성이 있는 수소 원자의 합의 당량비가 110:100 이상 내지 200:100 이하인 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 발포체.
  2. 제1항에 있어서, 방향족 폴리에스테르 폴리올 A1)이 프탈산 무수물 및 디에틸렌 글리콜로부터 수득가능한 것인 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 발포체.
  3. 제1항에 있어서, 탄수화물 폴리올에서 출발한 폴리에테르 폴리올 A2)가 소르비톨, 글리세롤 및 프로필렌 옥시드로부터 수득가능한 것인 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 발포체.
  4. 제1항에 있어서, 에틸렌 글리콜에서 출발한 폴리에테르 폴리올 A3)이 에틸렌 글리콜 및 에틸렌 옥시드로부터 수득가능한 것인 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 발포체.
  5. 제1항에 있어서, 폴리이소시아네이트 성분 B)가 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트와 이성질체의 혼합물 및 고관능성 동족체를 포함하는 것인 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 발포체.
  6. 제1항에 있어서, 폴리올 성분 A)에서, 성분 A1) 및 A2)가 1:1 이상 내지 3:1 이하의 중량비로 존재하고/거나, 성분 A2) 및 A3)이 서로 2:1 이상 내지 4:1 이하의 중량비로 존재하는 것인 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 발포체.
  7. 제1항에 따른 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 발포체를 포함하는 층 및 외장재(facing)를 포함하는 복합 부재.
  8. 제7항에 있어서, 제1항에 따른 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 발포체를 포함하는 층과 외장재 사이에 접착 촉진제 층이 배열되지 않은 복합 부재.
  9. 제7항에 있어서, 외장재가 금속 층인 복합 부재.
  10. 제1항에 따른 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 발포체를 생성하는 반응 혼합물을 외장재에 적용하는, 복합 부재의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서, 반응 혼합물과 외장재 사이에 접착 촉진제 층이 배열되지 않는 제조 방법.
  12. 제10항에 있어서, 외장재가 금속 층인 제조 방법.
  13. 제10항에 있어서, 이중-벨트 컨베이어 공정의 형태인 제조 방법.
  14. 제10항에 있어서, 외장재가 반응 혼합물의 적용시 40℃ 이상 내지 60℃ 이하의 온도를 갖는 제조 방법.
  15. 제1항에 있어서, 복합 부재의 제조에 사용하기 위한 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 발포체.
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