KR102154865B1 - Kit for Manufacturing Polyurethane Foam And Polyurethane Foam using the Same - Google Patents

Kit for Manufacturing Polyurethane Foam And Polyurethane Foam using the Same Download PDF

Info

Publication number
KR102154865B1
KR102154865B1 KR1020200032607A KR20200032607A KR102154865B1 KR 102154865 B1 KR102154865 B1 KR 102154865B1 KR 1020200032607 A KR1020200032607 A KR 1020200032607A KR 20200032607 A KR20200032607 A KR 20200032607A KR 102154865 B1 KR102154865 B1 KR 102154865B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
graphite
weight
polyurethane foam
coupling agent
zinc
Prior art date
Application number
KR1020200032607A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
최규술
Original Assignee
최규술
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 최규술 filed Critical 최규술
Priority to KR1020200032607A priority Critical patent/KR102154865B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102154865B1 publication Critical patent/KR102154865B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/74Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/76Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic
    • C08G18/7657Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings
    • C08G18/7664Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings containing alkylene polyphenyl groups
    • C08G18/7671Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings containing alkylene polyphenyl groups containing only one alkylene bisphenyl group
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/04Carbon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/04Polyurethanes
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04GSCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G23/00Working measures on existing buildings
    • E04G23/02Repairing, e.g. filling cracks; Restoring; Altering; Enlarging
    • E04G23/0203Arrangements for filling cracks or cavities in building constructions
    • E04G23/0211Arrangements for filling cracks or cavities in building constructions using injection
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2101/00Manufacture of cellular products
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24Acids; Salts thereof
    • C08K3/26Carbonates; Bicarbonates
    • C08K2003/265Calcium, strontium or barium carbonate

Abstract

The present invention relates to a kit for manufacturing polyurethane foam and a method for manufacturing polyurethane foam using the same. More particularly, the present invention relates to a kit for manufacturing polyurethane foam, which separately accommodates: component A including MDI and graphite; and component B including a polyol, calcium silicate and a dispersant, and to a method for manufacturing polyurethane foam using the same.

Description

폴리우레탄 발포폼 제조용 키트 및 이를 이용한 폴리우레탄 발포폼 제조방법 {Kit for Manufacturing Polyurethane Foam And Polyurethane Foam using the Same}Kit for manufacturing polyurethane foam and method for manufacturing polyurethane foam using the same {Kit for Manufacturing Polyurethane Foam And Polyurethane Foam using the Same}

본 발명은 폴리우레탄 발포폼 제조용 키트 및 이를 이용한 폴리우레탄 발포폼 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 MDI 및 흑연을 포함하는 A성분; 및 폴리올, 규산칼슘 및 분산제를 포함하는 B성분;을 분리하여 수용하는 것을 특징으로 하는, 폴리우레탄 발포폼 제조용 키트 및 이를 이용한 폴리우레탄 발포폼 제조방법에 대한 것이다. The present invention relates to a kit for producing a polyurethane foam and a method for producing a polyurethane foam using the same, and more particularly, to a component A including MDI and graphite; And the component B comprising a polyol, calcium silicate and a dispersant; characterized in that the separation and receiving, a polyurethane foam production kit and a polyurethane foam production method using the same.

문틈과 같이 빈 공간에 채우는 형태의 현장 시공형 폴리우레탄 폼은 단열성능이 우수하여 냉동창고, 물류창고, 일반건축물 등 많은 곳에 사용고 있으나, 화재에 취약한 단점이 있어 제한적으로 사용되고 있다. The field-installed polyurethane foam, which is filled in empty spaces such as door gaps, has excellent insulation performance and is used in many places such as frozen warehouses, distribution warehouses, and general buildings, but it has a disadvantage that is vulnerable to fire and is therefore limitedly used.

기존의 폴리우레탄 폼은 2~3종의 폴리에테르 폴리올, 발포제(HCFC계 141b 등), 촉매, 난연제, 정포제 등을 혼합하여 미리 제조한 레진 프리믹스 및 폴리이소시아네이트를 1:1의 부피비율로 혼합하고 고압발포기를 사용하여 현장의 피부착면(천정, 벽체 등)에 스프레이하여 사용하는 것이 일반적이었다. Existing polyurethane foam is a mixture of 2 to 3 types of polyether polyol, foaming agent (HCFC 141b, etc.), catalyst, flame retardant, foam stabilizer, etc., and a resin premix and polyisocyanate prepared in advance in a volume ratio of 1:1. It was common to spray and use it on the skin surface (ceiling, wall, etc.) of the site using a high-pressure blower.

이때, 난연제로 트리스(클로로아이소프로필)포스페이트, 다이히찌의 CR-530을 주로 사용하나, 난연성에 크게 향상이 없는 것으로 알려져 있다.At this time, tris (chloroisopropyl) phosphate and Daihichi's CR-530 are mainly used as flame retardants, but it is known that there is no significant improvement in flame retardancy.

발포제로는 물리적 발포제로서 끓는점이 낮은 하이드로클로로플루오로카본(HCFC)류의 1.1-디클로로-1-1-플루오르-에탄(상표명 141b) 등을 사용하였지만, 최근에는 141b 타입의 발포제가 지구온난화에 나쁜 영향을 미치는 것으로 판명되어 사용에 제한이 있었다. As the blowing agent, as a physical blowing agent, 1.1-dichloro-1-1-fluoro-ethane (trade name 141b) of low boiling point hydrochlorofluorocarbon (HCFC) was used, but recently, 141b type blowing agent is bad for global warming. As it turned out to have an effect, its use was limited.

일본 특허 공개 평5-176817호Japanese Patent Publication No. Hei 5-176817 일본 특허 공개 평5-253402호Japanese Patent Publication No. Hei 5-253402

본 발명은 상기의 문제점들을 해결하기 위하여, 높은 난연성을 가지면서도 친환경적이며, 단열 성능이 우수한 폴리우레탄 발포폼 제조용 키트 및 이를 이용한 폴리우레탄 발포폼 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. In order to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide a kit for manufacturing a polyurethane foam foam having high flame retardancy, eco-friendly, and excellent insulation performance, and a method for manufacturing a polyurethane foam using the same.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 MDI 및 흑연을 포함하는 A성분; 및 폴리올, 규산칼슘 및 분산제를 포함하는 B성분;을 분리하여 수용하는 것을 특징으로 하는, 폴리우레탄 발포폼 제조용 키트를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention A component comprising MDI and graphite; And a polyol, calcium silicate, and component B including a dispersant; it provides a kit for producing a polyurethane foam, which is characterized in that it is separately accommodated.

이때, 상기 각 성분의 함량은, 폴리올 40~50 중량%, MDI 35~45 중량%, 흑연 5~10 중량%, 규산칼슘 5~10 중량% 및 분산제 1~5 중량% 인 것이 바람직하다. At this time, the content of each component is preferably 40 to 50% by weight of polyol, 35 to 45% by weight of MDI, 5 to 10% by weight of graphite, 5 to 10% by weight of calcium silicate, and 1 to 5% by weight of a dispersant.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상기 A성분과 B성분을 고압발포기를 통해 빈 공간에 주입 및 교합하여 발포시키는 것을 특징으로 하는, 폴리우레탄 발포폼의 제조방법을 제공한다. In addition, in order to achieve the above object, the present invention provides a method for producing a polyurethane foam, characterized in that the A component and the B component are injected into an empty space through a high-pressure foamer, and then foamed.

본 발명에 따른 폴리우레탄 발포폼 제조용 키트는 일반적인 폴리우레탄 발포폼의 낮은 내열성, 난연성 및 유해가스 배출 등으로 인한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 높은 난연성을 가지면서도 친환경적이며, 단열 성능이 우수한 현장 시공형 폴리우레탄 발포폼 제조용 키트 및 이를 이용한 폴리우레탄 발포폼 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The kit for manufacturing polyurethane foam according to the present invention is to solve the problems caused by low heat resistance, flame retardancy, and emission of harmful gases of general polyurethane foam. It is an object of the present invention to provide a kit for producing polyurethane foam and a method for producing polyurethane foam using the same.

이하, 본 발명의 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments of the present invention and drawings. These examples are only illustratively presented to explain the present invention in more detail, and it will be apparent to those of ordinary skill in the art that the scope of the present invention is not limited by these examples. .

또한, 달리 정의하지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 가지며, 상충되는 경우에는, 정의를 포함하는 본 명세서의 기재가 우선할 것이다.In addition, unless otherwise defined, all technical and scientific terms used in the present specification have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, and in case of conflict, the present specification including definitions The description of will take precedence.

도면에서 제안된 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 그리고, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에서 기술한 "부"란, 특정 기능을 수행하는 하나의 단위 또는 블록을 의미한다.In order to clearly describe the invention proposed in the drawings, parts not related to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification. And, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary. In addition, "unit" described in the specification means one unit or block that performs a specific function.

각 단계들에 있어 식별부호(제1, 제2, 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 실시될 수도 있고 실질적으로 동시에 실시될 수도 있으며 반대의 순서대로 실시될 수도 있다.In each step, the identification code (first, second, etc.) is used for convenience of description, and the identification code does not describe the order of each step, and each step does not clearly describe a specific sequence in the context. It may be implemented differently from the order specified above. That is, each of the steps may be performed in the same order as the specified order, may be performed substantially simultaneously, or may be performed in the reverse order.

본 발명의 폴리우레탄 발포폼 제조용 키트는, MDI 및 흑연을 포함하는 A성분; 및 폴리올, 규산칼슘 및 분산제를 포함하는 B성분;을 분리하여 수용하는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 각 성분의 함량은, 폴리올 40~50 중량%, MDI 35~45 중량%, 흑연 5~10 중량%, 규산칼슘 5~10 중량% 및 분산제 1~5 중량% 인 것이 바람직하다. Polyurethane foam production kit of the present invention, A component containing MDI and graphite; And a component B including polyol, calcium silicate and dispersant; At this time, the content of each component is preferably 40 to 50% by weight of polyol, 35 to 45% by weight of MDI, 5 to 10% by weight of graphite, 5 to 10% by weight of calcium silicate, and 1 to 5% by weight of a dispersant.

또한, 본 발명의 폴리우레탄 발포폼은, 상기 A성분과 B성분을 고압발포기를 통해 빈 공간에 주입 및 교합하여 발포시켜 제조할 수 있다. 더욱 자세하게는, MDI 및 흑연을 RPM 500~1500으로 10~30분간 혼합하여 상기 A성분을 준비한 후 제 1 용기에 주입하는 단계; 폴리올, 규산칼슘 및 분산제를 RPM 500~1500으로 10~30분간 혼합하여 상기 B성분을 준비한 후 제 2 용기에 주입하는 단계; 및 상기 제 1 용기와 제 2 용기 내 물질들을 고압발포기를 통해 빈 공간에 주입 및 교합하여 발포시키는 단계;를 통하여 제조할 수 있다. 이하 각 성분을 자세히 살펴본다. In addition, the polyurethane foam of the present invention can be prepared by injecting and interlocking the A component and B component into an empty space through a high-pressure foamer to foam. More specifically, preparing the component A by mixing MDI and graphite at RPM 500 to 1500 for 10 to 30 minutes, and then injecting it into a first container; Preparing the B component by mixing polyol, calcium silicate, and dispersant at RPM 500 to 1500 for 10 to 30 minutes, and then injecting it into a second container; And injecting and occluding the materials in the first container and the second container into an empty space through a high-pressure foamer to foam. Each component is examined in detail below.

상기 MDI(4,4-디페닐메탄 디이소시아네이트)는 대표적인 이소시아네이트계 화합물로서, 폴리올과 반응하여 발포하게 되고, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, m-페닐렌 디이소시아네이트, 2,4-톨루엔 디이소시아네이트(TDI), 디아니시딘 디이소시아네이트, 톨리딘 이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 4,4'-디시클로헥실메탄, 클로로페닐렌-2,4-디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트, 에틸렌 디이소시아네이트, 디에틸리덴 디이소시아네이트, 프로필렌-1,2-디이소시아네이트, 시클로헥실렌-1,2-디이소시아네이트, 3,3'-디메틸-4,4'-비페닐렌 디이소시아네이트, 3,3'-디메톡시-4,4'-비페닐렌 디이소시아네이트, 3,3'-디페닐-4,4'-비페닐렌 디이소시아네이트, 4,4'-비페닐렌 디이소시아네이트, 3,3'-디클로로-4,4'-비페닐렌 디이소시아네이트, 및 푸르푸릴리덴 디이소시아네이트 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 상기 촉매는 트리에틸렌디아민(TEDA), 1,4-디아자비시클로[2.2.2]옥탄(DABCO), 디메틸시클로헥실아민(DMCHA) 또는 디메틸에탄올아민(DMEA) 등으로 대체될 수 있다. The MDI (4,4-diphenylmethane diisocyanate) is a representative isocyanate compound, which reacts with a polyol to foam, hexamethylene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, 2,4-toluene diisocyanate (TDI) , Dianisidine diisocyanate, tolidin isocyanate, isophorone diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane, chlorophenylene-2,4-diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, ethylene diisocyanate, die Tyridene diisocyanate, propylene-1,2-diisocyanate, cyclohexylene-1,2-diisocyanate, 3,3'-dimethyl-4,4'-biphenylene diisocyanate, 3,3'-dimethoxy -4,4'-biphenylene diisocyanate, 3,3'-diphenyl-4,4'-biphenylene diisocyanate, 4,4'-biphenylene diisocyanate, 3,3'-dichloro-4 ,4′-biphenylene diisocyanate, furfurylidene diisocyanate, and the like, and the catalyst may be at least one selected from the group consisting of triethylenediamine (TEDA), 1,4-diazabicyclo[2.2.2 ]Octane (DABCO), dimethylcyclohexylamine (DMCHA), or dimethylethanolamine (DMEA) may be substituted.

상기 MDI의 함량은 전체 발포폼 조성물의 35~45 중량%인 것이 바람직하며, 이보다 많거나 적은 경우 발포가 제대로 이루어지지 않거나 경도가 너무 낮아질 수 있다. The content of the MDI is preferably 35 to 45% by weight of the total foam composition, and if it is more or less than this, foaming may not be properly performed or the hardness may be too low.

상기 흑연은, 발포폼에 난연성을 부가함과 동시에, 발포폼의 강성을 높이고 균열을 방지하는 역할을 하며, 그 함량은 전체 발포폼 조성물의 5~10 중량%인 것이 바람직하다. 이보다 적은 경우 흑연의 기능적 효과가 저하될 수 있고, 이를 초과하는 경우 발포폼의 발포성 및 단열성이 떨어질 수 있다.The graphite serves to increase the rigidity of the foam and prevent cracking while adding flame retardancy to the foamed foam, and the content is preferably 5 to 10% by weight of the total foam composition. If it is less than this, the functional effect of graphite may be deteriorated, and if it exceeds this, the foamability and heat insulation properties of the foamed foam may be deteriorated.

이때 다른 성분들과의 혼화성을 높이고 불연성을 높이기 위하여, 상기 흑연은 아연과의 복합체가 사용될 수 있다. 상기 복합체는 수계 매질에 유기금속계 커플링제 및 흑연을 분산시키고, 상기 분산액에 염화아연 또는 요오드화아연을 첨가한 후 건조하여 아연/커플링제/흑연 복합체를 수득한 후, 상기 건조된 복합체를 소성하여 얻을 수 있다. At this time, in order to increase miscibility with other components and increase incombustibility, the graphite may be a composite with zinc. The composite is obtained by dispersing an organometallic coupling agent and graphite in an aqueous medium, adding zinc chloride or zinc iodide to the dispersion, and drying to obtain a zinc/coupling agent/graphite composite, and then firing the dried composite. I can.

상기 흑연은 표면 산화 개질한 것을 사용하는 것이 바람직하며, 예를 들어 1) 수증기, 이산화탄소, 산소 및 오존과 같은 산화제 기체를 높은 온도에서 흑연과 접촉시키는 건식 산화 방법과, 2) 흑연과 산화제(예. 과산화수소, 질산, 황산 등) 시약 용액이 반응하는 습식 산화가 있다. 이 외에 전기화학적 산화, 오존처리, 어닐링, 마이크로파 냉각 플라즈마 열처리 등이 있다.It is preferable to use the graphite modified by surface oxidation.For example, 1) a dry oxidation method in which an oxidizing agent gas such as water vapor, carbon dioxide, oxygen and ozone is brought into contact with graphite at a high temperature, and 2) graphite and an oxidizing agent (e.g. Hydrogen peroxide, nitric acid, sulfuric acid, etc.) There is wet oxidation in which a reagent solution reacts. In addition, there are electrochemical oxidation, ozone treatment, annealing, and microwave cooling plasma heat treatment.

상기 유기금속계 커플링제는

Figure 112020028056737-pat00001
의 화학식을 가지는 커플링제가 사용될 수 있으며, 상기 식에서, RO는 가수분해기 또는 기질 반응성기로, 상기 R은 탄소수 2 내지 10개이고, 상기 Z는 알루미늄, 실리콘, 티타늄, 아연 및 지르코늄으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 원소이며, 상기 R'는 지방족, 나프텐계 또는 방향족의 열가소성 작용기로서, 탄소수 10 내지 40을 가지고, Y는 비닐, 알릴, 아크릴 또는 메타크릴의 열반응성 또는 열경화성 관능기이며, n은 1 내지 3의 정수이다. 상기 유기금속계 커플링제의 사용량은 특별히 한정되지 않지만, 흑연 중량을 기준으로, 0.1~5 중량%의 양이 사용될 수 있다. The organometallic coupling agent
Figure 112020028056737-pat00001
A coupling agent having the formula of may be used, wherein RO is a hydrolyzable group or a substrate reactive group, R is 2 to 10 carbon atoms, and Z is selected from the group consisting of aluminum, silicon, titanium, zinc and zirconium. It is one or more elements, wherein R'is an aliphatic, naphthenic or aromatic thermoplastic functional group, has 10 to 40 carbon atoms, Y is a thermally reactive or thermosetting functional group of vinyl, allyl, acrylic or methacrylic, and n is 1 to It is an integer of 3. The amount of the organometallic coupling agent is not particularly limited, but an amount of 0.1 to 5% by weight based on the weight of graphite may be used.

유기금속계 커플링제의 첨가 온도, 첨가 방법, 첨가 속도 및 교반 속도 등의 사용조건 및 반응조건은 특별히 한정되지 않으며, 당업자의 통상적인 지식과 수준에서 결정될 수 있다. The use conditions and reaction conditions, such as the addition temperature, the addition method, the addition rate and the stirring rate of the organometallic coupling agent, are not particularly limited, and may be determined from the ordinary knowledge and level of a person skilled in the art.

이와 같이 준비된 MDI 및 흑연은 RPM 500~1500에서 10~30분간 교반하여 혼합된 후 제 1 용기에 주입시킨다. The prepared MDI and graphite are mixed by stirring for 10 to 30 minutes at RPM 500 to 1500, and then injected into a first container.

한편, 상기 폴리올은 발포폼에 사용되는 다양한 폴리올이 사용될 수 있으나, 바람직하게는 i) 발포폼의 강도를 높이기 위하여, 슈크로스(Sucrose)에 에틸렌 옥사이드(EO), 프로필렌 옥사이드(PO)와 같은 알킬렌 옥사이드를 중합하여 만든 관능기가 5~6이고 수산기 값이 400~450 mgKOH/g인 폴리올과 ii) 발포폼의 열전도율을 낮추고 단열성을 높이기 위하여, 톨루엔 디아민, 에틸렌디아민 등의 아민 베이스에 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드와 같은 알킬렌 옥사이드를 중합하여 만든 수산기 값이 550~650 mgKOH/g인 폴리올을 1:1의 부피비로 혼합한 것을 사용하는 것이 바람직하다. On the other hand, the polyol may be a variety of polyols used in the foamed foam, preferably i) in order to increase the strength of the foamed foam, sucrose (Sucrose), such as ethylene oxide (EO), propylene oxide (PO) Polyols with a functional group of 5 to 6 and a hydroxyl value of 400 to 450 mgKOH/g made by polymerizing ene oxide, and ii) ethylene oxide on an amine base such as toluene diamine and ethylene diamine to lower the thermal conductivity and increase the thermal insulation properties of the foam. It is preferable to use a mixture of a polyol having a hydroxyl value of 550 to 650 mgKOH/g made by polymerizing an alkylene oxide such as propylene oxide in a volume ratio of 1:1.

상기 폴리올의 함량은 전체 발포폼 조성물의 40~50 중량%인 것이 바람직하며, 이보다 많거나 적은 경우 발포가 제대로 이루어지지 않거나 경도가 너무 낮아질 수 있다. The content of the polyol is preferably 40 to 50% by weight of the total foam composition, and if it is more or less than this, foaming may not be properly performed or the hardness may be too low.

상기 규산칼슘은 발포폼의 단열성, 흡음성 등을 향상시키기 위하여 첨가되며, 그 함량은 전체 발포폼 조성물의 5~10 중량%인 것이 바람직하며, 이보다 적은 경우 규산칼슘의 기능적 효과가 저하될 수 있고, 이를 초과하는 경우 전체적인 물성이 떨어질 수 있다.The calcium silicate is added to improve the thermal insulation and sound absorption properties of the foamed foam, and the content is preferably 5 to 10% by weight of the total foam composition, and if it is less than this, the functional effect of calcium silicate may be reduced, If this is exceeded, overall physical properties may deteriorate.

상기 분산제는 다양한 성분들이 균일하게 혼합되도록 도와주는 역할을 하며, 상업적으로 사용가능한 다양한 분산제가 사용될 수 있다. 그 함량은 전체 발포폼 조성물의 1~5 중량%인 것이 바람직하며, 이보다 적은 경우 분산제의 기능적 효과가 저하될 수 있고, 이를 초과하는 경우 전체적인 물성이 떨어질 수 있다.The dispersant serves to help the various ingredients to be uniformly mixed, and various commercially available dispersants may be used. The content is preferably 1 to 5% by weight of the total foam composition, and if it is less than this, the functional effect of the dispersant may be deteriorated, and if it exceeds this, the overall physical properties may deteriorate.

이와 같이 준비된 폴리올, 규산칼슘 및 분산제는 RPM 500~1500에서 10~30분간 교반하여 혼합된 후 제 2 용기에 주입시킨다. The prepared polyol, calcium silicate, and dispersant are mixed by stirring for 10 to 30 minutes at RPM 500 to 1500, and then injected into a second container.

한편, 상기 폴리올, 규산칼슘 및 분산제를 혼합하는 단계에서, 발포폼에 가소성 및 불연성을 부가하기 위하여 인산 1~10 중량%를 추가로 첨가할 수 있다. Meanwhile, in the step of mixing the polyol, calcium silicate, and dispersant, 1 to 10% by weight of phosphoric acid may be additionally added to add plasticity and non-flammability to the foam.

상기 인산은 단독으로 사용될 수도 있으나, 다른 성분들과의 혼화성 및 작업성을 높이고 가소성 및 불연 효과를 높이기 위하여, 인 함유 유기 난연제와 혼합하여 사용될 수도 있다. 이때 인산과 인 함유 난연제의 혼합비율은 1~2:1(w/w) 정도가 바람직하다. 상기 인 함유 유기 난연제는 시중의 다양한 인 함유 난연제가 사용될 수 있으나, 바람직하게는 트리스(2,6-디메틸페닐)포스핀, 테트라키스-(2,6-크실릴)레조르시놀 비스포스페이트, 테트라페닐 레조르시놀 디포스페이트, 트리페닐 포스페이트, 포스파젠 난연제, 10-(2,5-디히드록시페닐)-10-히드로-9-옥사-10-포스파페난트렌-10-옥사이드, 10-(2,5-디히드록시나프틸)-10-히드로-9-옥사-10-포스파페난트렌-10-옥사이드 또는 9,10-디히드로-9-옥사-10-포스파페난트렌-10-옥사이드 난연제 중에서 선택되는 임의의 1종 또는 적어도 2종의 혼합물이 사용될 수 있다. The phosphoric acid may be used alone, but may be used in combination with a phosphorus-containing organic flame retardant in order to increase miscibility and workability with other components, and to enhance plasticity and non-flammability. At this time, the mixing ratio of phosphoric acid and phosphorus-containing flame retardant is preferably about 1 to 2: 1 (w/w). The phosphorus-containing organic flame retardant may be a variety of commercially available phosphorus-containing flame retardants, but preferably tris(2,6-dimethylphenyl)phosphine, tetrakis-(2,6-xylyl)resorcinol bisphosphate, tetra Phenyl resorcinol diphosphate, triphenyl phosphate, phosphazene flame retardant, 10-(2,5-dihydroxyphenyl)-10-hydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide, 10-( 2,5-dihydroxynaphthyl)-10-hydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide or 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10- Any one or a mixture of at least two selected from oxide flame retardants may be used.

이때, 상기 유기 난연제로 인한 부패 및 열화문제를 해결하기 위하여, 항균 효과가 있는 카다놀을 추가하는 것이 바람직하다. 상기 카다놀은 카슈 넛(Cashew Nut)으로부터 추출한 카슈 넛 껍질액(Cashew Nut Shell Liquid, CNSL)을 증류하여 얻은 것을 사용할 수 있다. 상기 카다놀의 사용량은 특별히 한정되지 않지만, 인 함유 유기 난연제 중량의 1~10 중량%가 사용될 수 있다. At this time, in order to solve the problem of decay and deterioration due to the organic flame retardant, it is preferable to add cardanol having an antibacterial effect. The cardanol may be obtained by distilling a cashew nut shell liquid (CNSL) extracted from a cashew nut. The amount of cardanol used is not particularly limited, but 1 to 10% by weight of the weight of the phosphorus-containing organic flame retardant may be used.

한편, 상기 각 성분들의 혼화성 및 안정성을 더욱 높이기 위하여, 상기 폴리올, 규산칼슘 및 분산제를 혼합하는 단계에서, 사이클로 덱스트린 1~3 중량 %를 추가로 첨가할 수 있다. 상기 사이클로 덱스트린은 글루코오스 그룹을 반복단위로 하여 구성된 환상 화합물로 규산칼슘 또는 난연제 등의 첨가 성분들과 복합체를 형성하고 외부에 수소결합 등으로 첨가성분들을 끌여들여 고정화시키켜, 발포폼에 내구성 및 안정성을 부여할 수 있다. On the other hand, in order to further increase the miscibility and stability of the respective components, in the step of mixing the polyol, calcium silicate, and dispersant, it may be additionally added 1 to 3% by weight of cyclodextrin. The cyclodextrin is a cyclic compound composed of a glucose group as a repeating unit. It forms a complex with additives such as calcium silicate or flame retardant, and attracts and immobilizes the additives through hydrogen bonding to the outside, so that it is durable and stable to foamed foam. Can be given.

상기 사이클로 덱스트린은 상업적으로 사용가능한 다양한 사이클로 덱스트린이 사용될 수 있으며, 일 실시예로 2,3,6-트라이-O-나프토일-베타-사이클로덱스트린이 사용될 수 있다. As the cyclodextrin, various commercially available cyclodextrins may be used, and as an example, 2,3,6-tri-O-naphthoyl-beta-cyclodextrin may be used.

이와 같이 준비된 A성분과 B성분은 고압발포기를 통해 빈 공간에 주입 교합하여 발포시킴으로써 최종적으로 원하는 공간에 폴리우레탄 발포폼을 형성하여 단열처리할 수 있다. The components A and B prepared as described above can be injected into an empty space and foamed through a high-pressure foamer, thereby finally forming a polyurethane foam in a desired space and performing thermal insulation treatment.

이하에서는, 본 발명의 실시예 및 실험예들을 살펴본다. 그러나 본 발명의 범주가 이하의 바람직한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 당업자라면 본 발명의 권리범위 내에서 본 명세서에 기재된 내용의 여러 가지 변형된 형태를 실시할 수 있다. Hereinafter, examples and experimental examples of the present invention will be described. However, the scope of the present invention is not limited to the following preferred embodiments, and those skilled in the art can implement various modified forms of the contents described in the present specification within the scope of the present invention.

<실시예 1><Example 1>

MDI 40g, 흑연 5g을 RPM 1000으로 10분간 혼합한 후 제 1 용기에 주입하였다. 한편, 폴리올 45g, 규산칼슘 5g 및 분산제 5g을 RPM 1000으로 10분간 혼합한 후 제 2 용기에 주입한 후, 상기 제 1 용기와 제 2 용기 내 물질들을 고압발포기를 통해 빈 공간에 주입 및 교합하여 발포시켰다. 40g of MDI and 5g of graphite were mixed at RPM for 10 minutes and then injected into the first container. Meanwhile, 45 g of polyol, 5 g of calcium silicate, and 5 g of dispersant were mixed at RPM 1000 for 10 minutes and then injected into the second container, and then the materials in the first and second containers were injected and occupied in an empty space through a high pressure foamer. Foamed.

<실시예 2><Example 2>

MDI 40g, 아연 흑연 복합체 5g을 RPM 1000으로 10분간 혼합한 후 제 1 용기에 주입하였다. 한편, 폴리올 40g, 규산칼슘 5g, 분산제 5g, 인 2g, 트리스(2,6-디메틸페닐)포스핀 3g 을 RPM 1000으로 10분간 혼합한 후 제 2 용기에 주입한 후, 상기 제 1 용기와 제 2 용기 내 물질들을 고압발포기를 통해 빈 공간에 주입 및 교합하여 발포시켰다. 40g of MDI and 5g of zinc graphite composite were mixed at RPM 1000 for 10 minutes and then injected into the first container. On the other hand, 40 g of polyol, 5 g of calcium silicate, 5 g of dispersant, 2 g of phosphorus, and 3 g of tris(2,6-dimethylphenyl)phosphine were mixed at RPM 1000 for 10 minutes, and then injected into a second container. 2 The materials in the container were injected into the empty space through a high-pressure foamer, and were intersected and foamed.

<실시예 3><Example 3>

MDI 40g, 아연 흑연 복합체 5g을 RPM 1000으로 10분간 혼합한 후 제 1 용기에 주입하였다. 한편, 폴리올 40g, 규산칼슘 5g, 분산제 5g, 인 2g 및 트리스(2,6-디메틸페닐)포스핀 3g 을 RPM 1000으로 10분간 혼합한 후 제 2 용기에 주입한 후, 상기 제 1 용기와 제 2 용기 내 물질들을 고압발포기를 통해 빈 공간에 주입 및 교합하여 발포시켰다. 40g of MDI and 5g of zinc graphite composite were mixed at RPM 1000 for 10 minutes and then injected into the first container. Meanwhile, 40 g of polyol, 5 g of calcium silicate, 5 g of dispersant, 2 g of phosphorus, and 3 g of tris(2,6-dimethylphenyl)phosphine were mixed at RPM 1000 for 10 minutes and then injected into a second container, and the first container and the agent 2 The materials in the container were injected into the empty space through a high-pressure foamer, and were intersected and foamed.

<비교예> <Comparative Example>

MDI 45g을 제 1 용기에 주입하였다. 한편, 폴리올 45g, 규산칼슘 5g 및 분산제 5g을 RPM 1000으로 10분간 혼합한 후 제 2 용기에 주입한 후, 상기 제 1 용기와 제 2 용기 내 물질들을 고압발포기를 통해 빈 공간에 주입 및 교합하여 발포시켰다. 45 g of MDI was injected into the first container. Meanwhile, 45 g of polyol, 5 g of calcium silicate, and 5 g of dispersant were mixed at RPM 1000 for 10 minutes and then injected into the second container, and then the materials in the first and second containers were injected and occupied in an empty space through a high pressure foamer. Foamed.

<실험예><Experimental Example>

난연성능은 폴리우레탄 발포폼 시험체를 시공한 후, 열방출률 시험을 통해 평가하였으며, 그 결과는 표 1과 같다.The flame retardant performance was evaluated through a heat release rate test after constructing a polyurethane foam test body, and the results are shown in Table 1.

열방출률 시험은 KS F ISO 5660-1:2008에 의거하여 수행하였으며, 구체적으로 콘히터의 복사열을 약 50 kW/㎡, 배출유량을 약 0024 ㎥/s로 설정하고 유지시킨 후, 시험체와 시험체 홀더를 질량측정장치 위에 올려놓은 다음, 복사열 차단장치를 제거하고 5분간 가열한 후, 최대 열방출률과 총 방출열량을 측정한 다음, 가열 종료 후 질량 측정장치에서 시험체 홀더를 제거하고 시험체를 관찰하였다.The heat release rate test was performed in accordance with KS F ISO 5660-1:2008. Specifically, after setting and maintaining the radiant heat of the cone heater at about 50 kW/㎡ and the discharge flow rate at about 0024 ㎥/s, the specimen and the specimen holder Was placed on the mass measuring device, the radiant heat shield was removed, heated for 5 minutes, the maximum heat release rate and the total amount of heat emitted were measured, and after the heating was completed, the specimen holder was removed from the mass measuring device and the specimen was observed.

시험항목Test Items 세부항목Details 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 비교예Comparative example 열방출률Heat release rate 총방출열량
(MJ/m2)
Total calories released
(MJ/m2)
2.52.5 2.22.2 1.81.8 5.55.5
200 kW/m2를
초과하는 시간(초)
200 kW/m2
Time to exceed (seconds)
00 00 00 55

상기 표에 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 3이 난연성능이 가장 우수한 것을 확인할 수 있었다. As can be seen from the above table, it was confirmed that Example 3 of the present invention has the most excellent flame retardant performance.

본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.The present invention is not limited to the specific embodiments and description described above, and any person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention claimed in the claims can implement various modifications. And, such modifications are within the scope of protection of the present invention.

Claims (3)

MDI 및 흑연을 포함하는 A성분; 및 폴리올, 규산칼슘 및 분산제를 포함하는 B성분;을 분리하여 수용하며,
상기 각 성분의 함량은, 폴리올 40~50 중량%, MDI 35~45 중량%, 흑연 5~10 중량%, 규산칼슘 5~10 중량% 및 분산제 1~5 중량%이고,
상기 흑연은 아연과의 복합체이며, 상기 복합체는 수계 매질에 유기금속계 커플링제 및 흑연을 분산키는 단계; 상기 분산액에 염화아연 또는 요오드화아연을 첨가한 후 건조하여 아연/커플링제/흑연 복합체를 수득하는 단계; 및 상기 건조된 복합체를 소성하는 단계;를 통하여 제조되며,
상기 유기금속계 커플링제는
Figure 112020045605310-pat00002
의 화학식을 가지는 커플링제로서, RO는 가수분해기 또는 기질 반응성기로, 상기 R은 탄소수 2 내지 10개이고, 상기 Z는 알루미늄, 실리콘, 티타늄, 아연 및 지르코늄으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 원소이며, 상기 R'는 지방족, 나프텐계 또는 방향족의 열가소성 작용기로서, 탄소수 10 내지 40을 가지고, Y는 비닐, 알릴, 아크릴 또는 메타크릴의 열반응성 또는 열경화성 관능기이며, n은 1 내지 3의 정수이고, 상기 유기금속계 커플링제의 사용량은 흑연 대비 0.1~5 중량%인 것을 특징으로 하는, 폴리우레탄 발포폼 제조용 키트.
A component including MDI and graphite; And a component B including polyol, calcium silicate and a dispersant;
The content of each component is 40 to 50% by weight of polyol, 35 to 45% by weight of MDI, 5 to 10% by weight of graphite, 5 to 10% by weight of calcium silicate and 1 to 5% by weight of dispersant,
The graphite is a composite with zinc, and the composite comprises dispersing an organometallic coupling agent and graphite in an aqueous medium; Adding zinc chloride or zinc iodide to the dispersion and then drying to obtain a zinc/coupling agent/graphite composite; And it is produced through the step of firing the dried composite;
The organometallic coupling agent
Figure 112020045605310-pat00002
As a coupling agent having the formula of, RO is a hydrolyzable group or a substrate reactive group, R is 2 to 10 carbon atoms, and Z is at least one element selected from the group consisting of aluminum, silicon, titanium, zinc and zirconium, R'is an aliphatic, naphthenic, or aromatic thermoplastic functional group, having 10 to 40 carbon atoms, Y is a thermally reactive or thermosetting functional group of vinyl, allyl, acrylic or methacrylic, n is an integer of 1 to 3, wherein A kit for producing polyurethane foam, characterized in that the amount of the organometallic coupling agent is 0.1 to 5% by weight compared to graphite.
삭제delete 삭제delete
KR1020200032607A 2020-03-17 2020-03-17 Kit for Manufacturing Polyurethane Foam And Polyurethane Foam using the Same KR102154865B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200032607A KR102154865B1 (en) 2020-03-17 2020-03-17 Kit for Manufacturing Polyurethane Foam And Polyurethane Foam using the Same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200032607A KR102154865B1 (en) 2020-03-17 2020-03-17 Kit for Manufacturing Polyurethane Foam And Polyurethane Foam using the Same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102154865B1 true KR102154865B1 (en) 2020-09-10

Family

ID=72450458

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200032607A KR102154865B1 (en) 2020-03-17 2020-03-17 Kit for Manufacturing Polyurethane Foam And Polyurethane Foam using the Same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102154865B1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05176817A (en) 1991-12-27 1993-07-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd Furniture for stowing electronic device
JPH05253402A (en) 1991-08-28 1993-10-05 Mks Instr Inc System for delivering and vaporizing liquid
JP2000281826A (en) * 1999-03-31 2000-10-10 Nisshinbo Ind Inc Resin composition for flame-retardant rigid polyurethane foam
JP2005015500A (en) * 2002-04-30 2005-01-20 Sanyo Chem Ind Ltd Polyurethane-forming polyol component comprising anionic diol and composition
JP2012031374A (en) * 2010-07-06 2012-02-16 Sanyo Chem Ind Ltd Urethane resin particle
JP2017504678A (en) * 2013-12-19 2017-02-09 エボニック デグサ ゲーエムベーハーEvonik Degussa GmbH Composition suitable for the production of polyurethane foam and comprising at least one HFO blowing agent

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05253402A (en) 1991-08-28 1993-10-05 Mks Instr Inc System for delivering and vaporizing liquid
JPH05176817A (en) 1991-12-27 1993-07-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd Furniture for stowing electronic device
JP2000281826A (en) * 1999-03-31 2000-10-10 Nisshinbo Ind Inc Resin composition for flame-retardant rigid polyurethane foam
JP2005015500A (en) * 2002-04-30 2005-01-20 Sanyo Chem Ind Ltd Polyurethane-forming polyol component comprising anionic diol and composition
JP2012031374A (en) * 2010-07-06 2012-02-16 Sanyo Chem Ind Ltd Urethane resin particle
JP2017504678A (en) * 2013-12-19 2017-02-09 エボニック デグサ ゲーエムベーハーEvonik Degussa GmbH Composition suitable for the production of polyurethane foam and comprising at least one HFO blowing agent

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2947105B1 (en) Flame-retardant urethane resin composition
CN104334599B (en) The manufacture of polyisocyanurate foam panel
EP1023367B1 (en) Flame resistant rigid polyurethane foams blown with hydrofluorocarbons
CN1840561B (en) Method for manufacturing hard polyurethane slabby foam and heat-insulating material for piping
RU2385330C2 (en) Method of producing rigid polyurethane foam
JP7007448B2 (en) Flame-retardant rigid polyurethane foam
CN109096482B (en) Flame-retardant polyol composition and preparation method and application thereof
KR102233859B1 (en) Polyurethane foam composition containing flame retardant performance
KR102154867B1 (en) Polyurethane Foam And Manufacturing Method of the Same
JP2021002420A (en) Battery cell housing case and battery pack
KR102154863B1 (en) Semi-nonflammable Polyurethane Foam Bond Composition And Manufacturing Method of the Same
KR102154865B1 (en) Kit for Manufacturing Polyurethane Foam And Polyurethane Foam using the Same
CN105452318B (en) Rigid foam and correlated product
KR101340061B1 (en) Spray type flame retardant polyurethane foam and method for producing the same
KR102154866B1 (en) Semi-nonflammable Polyurethane Foam Bond And Manufacturing Method of the Same
KR102154864B1 (en) Semi-nonflammable Polyurethane Foam Block Composition And Manufacturing Method of the Same
JP6378088B2 (en) Urethane resin composition
JP6773486B2 (en) Foamable polyurethane composition and polyurethane foam
KR102160534B1 (en) Semi-nonflammable Polyurethane Foam Block And Manufacturing Method of the Same
CN109422907B (en) Blowing agents comprising polyamines and alkanolamine salts and use in polyurethane continuous panel foam materials
KR20200070068A (en) Phenol resin foam, method of producing the same, and insulating material
JPH04269510A (en) Mixing device for low boiling point foaming agent
EP0742237B1 (en) Foamed thermal insulating material and insulated structure
JP7344863B2 (en) Foamed molded products, foamed molded product forming compositions, and foamed molded product formation kits
KR20140023581A (en) Thermosetting foaming body with superior adiabatic and flameproof effect and method for manufacturing the same

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant