KR102576400B1 - 폴리우레탄 적층체의 제조 방법 및 이로부터 제조된 적층체 - Google Patents

폴리우레탄 적층체의 제조 방법 및 이로부터 제조된 적층체 Download PDF

Info

Publication number
KR102576400B1
KR102576400B1 KR1020200171735A KR20200171735A KR102576400B1 KR 102576400 B1 KR102576400 B1 KR 102576400B1 KR 1020200171735 A KR1020200171735 A KR 1020200171735A KR 20200171735 A KR20200171735 A KR 20200171735A KR 102576400 B1 KR102576400 B1 KR 102576400B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
polyurethane layer
weight
polyurethane
liquid
Prior art date
Application number
KR1020200171735A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210074215A (ko
Inventor
박민기
문갑수
전영찬
Original Assignee
에스케이피유코어 주식회사
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 에스케이피유코어 주식회사 filed Critical 에스케이피유코어 주식회사
Priority to PCT/KR2020/018058 priority Critical patent/WO2021118259A1/ko
Publication of KR20210074215A publication Critical patent/KR20210074215A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102576400B1 publication Critical patent/KR102576400B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48—Polyethers
    • C08G18/4804—Two or more polyethers of different physical or chemical nature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/18—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by features of a layer of foamed material
    • B32B5/20—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by features of a layer of foamed material foamed in situ
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates

Abstract

본 발명은 기재층이 변형되지 않아 품질이 우수하고, 기재층의 크기에 상관 없이 간단하고 빠르게 적층체를 제조할 수 있는 폴리우레탄 적층체의 제조 방법 및 이로부터 제조된 적층체에 관한 것으로서, 상기 적층체의 제조 방법은 기재층 상에 제 1 액 및 제 2 액을 분사하는 단계를 포함하는 제 1 폴리우레탄층의 형성 단계를 포함함으로써 종래의 접착 및 재단 공정 없이 빠르게 생산할 수 있으며, 제조 공정에서 발생할 수 있는 불량 문제를 최소화할 수 있다. 또한, 이로부터 제조된 적층체는 품질이 우수하고, 완충 효과 및 수축 방지 효과 또한 우수하므로, 선박, 차량, 저장탱크, 배관, 밸브, 냉장고와 같은 금속 재질의 외판에 적용되어 우수한 특성을 발휘할 수 있다.

Description

폴리우레탄 적층체의 제조 방법 및 이로부터 제조된 적층체{METHOD FOR PREPARATING POLYURETHANE LAMINATE AND LAMINATE PREPARED THEREFROM}
본 발명은 폴리우레탄 적층체의 제조 방법 및 이로부터 제조된 적층체에 관한 것이다.
폴리우레탄 폼은 가벼우면서 단열성, 방음성 및 성형 가공성이 우수하여 냉장고나 건축용 단열재, 흡음재, 절연재료 등으로 널리 사용되고 있다. 특히, 폴리우레탄 폼이 선박, 차량, 저장탱크, 배관, 밸브, 냉장고와 같은 금속 재질의 외판(outside plate)에도 사용되고 있는데, 성형 과정에서 주입되는 발포액이 불완전하게 충진되거나, 경화 과정에서의 불균일한 수축에 의해 상기 외판에 굴곡이 발생하는 등 변형을 일으키는 문제가 있다.
이에, 종래에는 상기 외판과 폴리우레탄 폼 사이에 완충 기능을 할 수 있는 부직포를 추가로 사용해 왔다. 그러나, 부직포는 가격이 비싸고, 부직포를 접착시키기 위한 접착 공정이나 크기에 맞게 재단하는 추가 공정이 필요하다. 따라서, 이로 인한 공정 비용 상승은 물론, 접착 및 재단과 같은 추가 공정에서 다른 불량이 발생할 수 있는 문제가 있다.
일례로, 한국 등록 특허 제0997220호는 도어 외판의 내측면에 소정의 탄성을 갖는 부직포층을 구비함으로써, 도어 외판과 도어 내판 사이에 발포 충진되는 우레탄 폼의 수축량 차이에 의해 상기 도어 외판에 부분적으로 굴곡이 발생되는 것을 방지할 수 있는 냉장고용 도어 구조를 개시하고 있다. 그러나, 부직포층을 아크릴계 점착제를 이용하여 도어 외판의 내측면에 부착하므로, 이러한 추가 공정에서 비용 및 불량 문제가 여전히 발생할 수 있다.
한국 등록 특허 제0997220호
따라서, 본 발명은 제조 공정에서 기재층이 변형되지 않아 품질이 우수하고, 기재층의 크기에 상관 없이 간단하고 빠르게 적층체를 제조할 수 있는 폴리우레탄 적층체의 제조 방법 및 이로부터 제조된 적층체를 제공하고자 한다.
일 구현예에 따른 적층체의 제조 방법은 기재층 상에 제 1 액 및 제 2 액을 분사하는 단계를 포함하는 제 1 폴리우레탄층을 형성하는 단계; 및 상기 제 1 폴리우레탄층 상에 제 2 폴리우레탄층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제 1 폴리우레탄층의 Asker C type 표면 경도가 15 내지 35이다.
다른 구현예에 따른 적층체는 두께가 1 mm 내지 10 mm인 제 1 폴리우레탄층; 및 두께가 35 mm 내지 100 mm인 제 2 폴리우레탄층을 포함하고, 상기 제 1 폴리우레탄층 및 상기 제 2 폴리우레탄층의 두께비가 1 : 5 내지 20이다.
구현예에 따른 적층체의 제조 방법은 기재층 상에 제 1 액 및 제 2 액을 분사하여 제 1 폴리우레탄층을 형성하는 단계를 포함함으로써 종래의 접착 및 재단 공정 없이 빠르게 생산할 수 있으며, 제조 공정에서 발생할 수 있는 불량 문제를 최소화할 수 있다. 또한, 제조 공정에서 기재층이 변형되지 않아 품질이 우수하고, 기재층의 크기에 상관 없이 간단하고 빠르게 적층체를 제조할 수 있다.
또한, 이로부터 제조된 적층체는 특정 두께 범위를 갖는 제 1 폴리우레탄층 및 제 2 폴리우레탄층을 포함하고, 상기 제 1 폴리우레탄층 및 상기 제 2 폴리우레탄층이 특정 두께비를 만족함으로써, 품질이 우수하고 완충 효과 및 수축 방지 효과 또한 우수하다. 따라서, 상기 적층체는 선박, 차량, 저장탱크, 배관, 밸브, 냉장고와 같은 금속 재질의 외판에 적용되어 우수한 특성을 발휘할 수 있다.
도 1은 구현예에 따른 적층체를 이용하여 제조된 냉장고 도어를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 도 1의 냉장고 도어를 X-X'를 따라 절단한 단면도를 나타낸 것이다.
도 3은 구현예에 따른 적층체를 나타낸 것이다.
이하, 구현예를 통해 발명을 상세하게 설명한다. 구현예는 이하에서 개시된 내용에 한정되는 것이 아니라 발명의 요지가 변경되지 않는 한, 다양한 형태로 변형될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에 기재된 구성성분의 양, 반응 조건 등을 나타내는 모든 숫자 및 표현은 특별한 기재가 없는 한 모든 경우에 "약"이라는 용어로써 수식되는 것으로 이해하여야 한다.
본 명세서에서 각 층 등의 "상(on)" 또는 "하(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "하(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성 요소를 개재하여(indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다.
도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기와 다를 수 있다.
본 명세서에 있어서, "이들의 혼합물"은 2종 이상의 물질이 포함되는 것을 의미한다. 상기 "혼합물"은 균일 및/또는 비균일하게 섞인 상태, 용해된 상태, 균일 및/또는 비균일하게 분산된 상태 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소를 설명하기 위해 사용되는 것이고, 상기 구성요소들은 상기 용어에 의해 한정되지 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로 구별하는 목적으로만 사용된다.
적층체의 제조 방법
일 구현예에 따른 적층체의 제조 방법은 기재층 상에 제 1 액 및 제 2 액을 분사하는 단계를 포함하는 제 1 폴리우레탄층을 형성하는 단계; 및 상기 제 1 폴리우레탄층 상에 제 2 폴리우레탄층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제 1 폴리우레탄층의 Asker C type 표면 경도가 15 내지 35이다.
먼저, 기재층 상에 제 1 액 및 제 2 액을 분사하여 제 1 폴리우레탄층을 형성한다.
구체적으로, 상기 제 1 폴리우레탄층을 형성하는 단계는 제 1 액 및 상기 제 1 액과 상이한 제 2 액을 각각 분사할 수 있는 2액 분리형 용기가 구비된 스프레이 장치를 이용하여 수행될 수 있다. 구현예에 따르면, 스프레이 장치를 이용하여 기재층 상에 제 1 액과 제 2 액을 분사함으로써 제 1 폴리우레탄층을 형성할 수 있다.
따라서, 구현예에 따른 적층체의 제조 방법은 상기 스프레이 장치를 이용하여 제 1 폴리우레탄층을 형성하는 단계를 포함함으로써, 종래의 접착 및 재단 공정이 필요 없다. 또한, 상기 적층체의 제조 방법은 기재층의 크기에 한정 되지 않고 제조할 수 있으며, 간단한 공정으로 빠르게 형성될 수 있으므로 활용도가 높은 것은 물론, 공정 비용도 절감할 수 있다.
또한, 상기 제 1 폴리우레탄층은 스프레이 공정으로 형성됨으로써, 얇은 두께로 제 1 폴리우레탄층을 형성하기 용이하고, 공정 시간이 짧아 상기 제 1 폴리우레탄층의 형성시 기재층의 변형이 거의 발생하지 않는다.
상기 기재층은 외부 환경과 저장 공간 사이의 차단 기능을 갖는 물질일 수 있다. 구체적으로, 상기 기재층은 스테인레스 강판 또는 컬러 강판과 같은 금속 소재일 수 있다. 예를 들어, 상기 기재층은 선박, 차량, 저장 탱크, 배관, 밸브 및 냉장고와 같은 외판(outside plate)에 사용될 수 있는 금속 소재일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 기재층의 두께는 3 mm 내지 20 mm일 수 있다. 예를 들어, 상기 기재층의 두께는 3 mm 내지 20 mm, 3 mm 내지 15 mm, 3 mm 내지 10 mm, 4 mm 내지 8 mm, 5 mm 내지 10 mm 또는 10 mm 내지 15 mm일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 기재층의 두께가 상기 범위를 만족함으로써, 굴곡과 같은 변형 방지 효과를 극대화할 수 있다.
구현예에 따르면, 상기 제 1 액 및 상기 제 2 액은 동시에 분사될 수 있다. 또는, 상기 제 1 액 및 상기 제 2 액은 순차적으로 분사될 수 있다. 구체적으로, 상기 제 1 액이 분사된 후, 상기 제 2 액이 분사될 수 있고, 상기 제 2 액이 분사된 후, 상기 제 1 액이 분사될 수 있다.
상기 제 1 액 및 상기 제 2 액의 분사되는 질량 비율은 1 : 0.9 내지 1.1일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 액 및 상기 제 2 액의 분사되는 질량 비율은 1 : 0.95 내지 1.05 이거나 1 : 1일 수 있다. 구체적으로, 상기 제 1 액 및 상기 제 2 액의 분사되는 질량 비율은 각각의 분사 속도를 조절함으로써 수행될 수 있다. 제 1 액 및 제 2 액의 분사되는 질량 비율이 상기 범위를 만족함으로써, 완충 효과 및 수축 방지 효과를 극대화할 수 있다.
또한, 상기 제 1 액 및 상기 제 2 액의 분사 속도는 각각 0.5 kg/min 내지 3.0 kg/min일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 액 및 상기 제 2 액의 분사 속도는 각각 0.5 kg/min 내지 3.0 kg/min, 0.7 kg/min 내지 2.8 kg/min, 0.9 kg/min 내지 2.4 kg/min, 1.0 kg/min 내지 2.2 kg/min, 1.0 kg/min 내지 2.0 kg/min, 1.2 kg/min 내지 1.8 kg/min, 1.2 kg/min 내지 1.6 kg/min 또는 1.3 kg/min 내지 1.5 kg/min일 수 있다.
상기 제 1 액 및 상기 제 2 액은 상기 기재층에 대하여, 각각 10° 내지 170°의 각도로 분사될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 액 및 상기 제 2 액의 분사 각도는 각각 10° 내지 170°, 15° 내지 165°, 20° 내지 160°, 30° 내지 120°, 50° 내지 110°, 65° 내지 105°, 80° 내지 100°또는 85° 내지 100°일 수 있다.
상기 제 1 액 및 상기 제 2 액의 분사 속도 및 분사 각도는 각각 서로 같거나 상이할 수 있으며, 제 1 액 및 제 2 액의 분사 속도 및 분사 각도가 각각 상기 범위를 만족함으로써 제 1 폴리우레탄층의 발포 균일성을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 제 1 액 및 상기 제 2 액의 분사 속도 및 분사 각도가 서로 같을 때, 제 1 폴리우레탄층의 발포 균일성을 극대화할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제 1 폴리우레탄층의 형성 단계는 25℃ 내지 80℃에서 2초 내지 40초 동안 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 폴리우레탄층의 형성 단계는 25℃ 내지 80℃, 25℃ 내지 50℃, 30℃ 내지 60℃ 또는 40℃ 내지 80℃에서 2초 내지 30초, 2초 내지 10초, 5초 내지 30초, 5초 내지 20초, 10초 내지 35초 또는 10초 내지 30초 동안 수행될 수 있다.
또한, 구현예에 따른 제 1 폴리우레탄층을 형성하는 단계는 코어층을 형성하는 단계 및 표면층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 코어층을 형성하는 단계 및 상기 표면층을 형성하는 단계는 동시에 수행될 수 있다.
더욱 구체적으로, 기재층 상에 제 1 액 및 제 2 액을 동시에 분사하면, 상기 기재층 상에 코어층이 형성되고 상기 코어층 상에 표면층이 형성될 수 있다. 제 1 액 및 제 2 액이 동시에 분사되면서 외부와 접하는 표면층의 밀도가 상기 기재층과 접하는 코어층의 밀도보다 크게 형성될 수 있다. 여기서, 코어층은 기재층에 형성된 제 1 폴리우레탄층을 기준으로, 기재층에 접하는 면으로부터 두께 방향으로 1 mm 내지 3 mm인 부분까지의 영역을 의미한다. 또한, 표면층은 기재층에 형성된 제 1 폴리우레탄층을 기준으로, 기재층이 접하는 반대 표면으로부터 두께 방향으로 0.1 mm 내지 1 mm인 부분까지의 영역을 의미한다.
상기 표면층의 밀도는 상기 코어층의 밀도보다 클 수 있다. 예를 들어, 상기 표면층의 밀도는 25 g/㎤ 초과 내지 35 g/㎤ 이하, 28 g/㎤ 내지 35 g/㎤ 또는 28 g/㎤ 내지 33 g/㎤일 수 있고, 상기 코어층의 밀도는 15 g/㎤ 이상 내지 25 g/㎤ 미만, 15 g/㎤ 내지 23 g/㎤ 또는 18 g/㎤ 내지 20 g/㎤일 수 있다.
구체적으로, 상기 표면층의 밀도가 상기 코어층의 밀도보다 크므로, 상기 표면층이 상기 표면층의 일면에 접하는 물질과 서로 혼합되거나 흡수되는 것을 방지할 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 표면층 상에 제 2 폴리우레탄층의 형성시 상기 제 2 폴리우레탄층이 상기 제 1 폴리우레탄층 내로 흡수되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 표면층의 두께는 상기 코어층의 두께보다 얇을 수 있다. 구체적으로, 상기 코어층의 두께는 1 mm 내지 3 mm일 수 있고, 상기 표면층의 두께는 0.1 mm 내지 1 mm일 수 있다. 예를 들어, 상기 코어층의 두께는 1 mm 내지 3 mm, 1 mm 내지 2.7 mm, 1.3 mm 내지 2.5 mm, 1.5 mm 내지 2.5 mm 또는 2 mm 내지 3 mm일 수 있고, 상기 표면층의 두께는 0.1 mm 내지 1 mm, 0.3 mm 내지 1 mm, 0.3 mm 내지 0.7 mm, 0.1 mm 내지 0.5 mm, 0.4 mm 내지 0.8 mm 또는 0.7 mm 내지 1 mm일 수 있다. 코어층 및 표면층의 두께가 각각 상기 범위를 만족함으로써, 완충 효과 및 다른 물질의 흡수 방지 효과를 극대화할 수 있다.
또한, 구현예에 따른 적층체는 상기 기재층과 상기 제 1 폴리우레탄층 사이에 별도의 접착층을 형성하는 단계를 포함하지 않는다. 구체적으로, 구현예에 따른 적층체의 제조 방법은 스프레이 장치를 이용하여 기재층 상에 제 1 액 및 제 2 액을 동시에 분사하여 제 1 폴리우레탄층을 형성하므로, 상기 기재층 및 상기 제 1 폴리우레탄층 사이에 별도의 접착층을 형성하는 단계를 수행하지 않는다. 따라서, 접착층을 포함하는 종래의 적층체에 비해 굴곡과 같은 변형이 거의 발생하지 않는다.
한편, 상기 제 1 액은 제 1 폴리올 조성물일 수 있고, 상기 제 2 액은 제 1 디이소시아네이트 조성물일 수 있다.
구체적으로, 상기 제 1 폴리올 조성물은 3관능 이상의 지방족 알코올, 에틸렌옥사이드 또는 프로필렌옥사이드를 포함하는 알킬렌옥사이드, 및 중량평균분자량이 50 g/mol 내지 3,000 g/mol인 글리콜을 포함할 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 제 1 폴리올 조성물은 폴리올 조성물 A 및 폴리올 조성물 B의 혼합물일 수 있다.
상기 폴리올 조성물 A는 3관능 이상의 지방족 알코올, 및 에틸렌옥사이드 또는 프로필렌옥사이드를 포함하는 알킬렌옥사이드를 포함할 수 있고, 상기 폴리올 조성물 B는 중량평균분자량이 50 g/mol 내지 3,000 g/mol인 글리콜, 및 에틸렌옥사이드 또는 프로필렌옥사이드를 포함하는 알킬렌옥사이드를 포함할 수 있다.
상기 3관능 이상의 지방족 알코올은 글리세린, 트리메틸올프로판, 에리트리톨, 펜타에리트리톨 및 소르비톨로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. 상기 글리세린이 가교도 향상 면에서 바람직할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 글리콜의 중량평균분자량은 50 g/mol 내지 3,000 g/mol일 수 있다. 예를 들어, 상기 글리콜의 중량평균분자량은 50 g/mol 내지 3,000 g/mol, 50 g/mol 내지 2,500 g/mol, 70 g/mol 내지 2,500 g/mol, 80 g/mol 내지 2,200, 100 g/mol 내지 1,800, 100 g/mol 내지 1,300 g/mol, 100 g/mol 내지 1,000 g/mol, 100 g/mol 내지 800 g/mol 또는 50 g/mol 내지 600 g/mol일 수 있다.
또한, 상기 글리콜은 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 헥실렌글리콜 및 네오펜틸글리콜로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다. 디프로필렌글리콜이 안정적인 구조 형성 면에서 바람직할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 폴리올 조성물 A는 상기 3관능 이상의 지방족 알코올을 1 중량% 내지 15 중량%로 포함할 수 있고, 상기 알킬렌 옥사이드를 85 중량% 내지 99 중량%로 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 폴리올 조성물 A는 상기 3관능 이상의 지방족 알코올을 1 중량% 내지 15 중량%, 1 중량% 내지 13 중량%, 2 중량% 내지 10 중량%, 3 중량% 내지 10 중량% 또는 3 중량% 내지 8 중량%로 포함할 수 있고, 상기 알킬렌 옥사이드를 85 중량% 내지 99 중량%, 88 중량% 내지 98 중량%, 90 중량% 내지 98 중량% 또는 92 중량% 내지 97 중량%로 포함할 수 있다.
또한, 상기 폴리올 조성물 B는 상기 글리콜을 1 중량% 내지 25 중량%로 포함할 수 있고, 상기 알킬렌 옥사이드를 75 중량% 내지 99 중량%로 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 폴리올 조성물 B는 상기 글리콜을 1 중량% 내지 25 중량%, 3 중량% 내지 20 중량%, 3 중량% 내지 18 중량%, 5 중량% 내지 15 중량% 또는 8 중량% 내지 13 중량%로 포함할 수 있고, 상기 알킬렌 옥사이드를 75 중량% 내지 99 중량%, 80 중량% 내지 95 중량%, 83 중량% 내지 92 중량% 또는 87 중량% 내지 92 중량%로 포함할 수 있다.
상기 제 1 폴리올 조성물은 알칼리 금속 화합물, 알칼리 토금속 화합물, 트리에틸아민, 디메틸옥틸아민, 포스파젠 화합물 및 포스파제늄 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 촉매를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 폴리올 조성물은 상기 제 1 폴리올 조성물의 총 중량을 기준으로 0.0001 중량% 내지 15 중량%의 촉매를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 촉매의 함량은 상기 제 1 폴리올 조성물의 총 중량을 기준으로 0.0001 중량% 내지 15 중량%, 0.0005 중량% 내지 13 중량%, 0.001 중량% 내지 13 중량%, 0.01 중량% 내지 10 중량% 또는 0.1 중량% 내지 8 중량%일 수 있다.
상기 제 1 폴리올 조성물은 발포제, 정포제 및 가교제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 추가로 포함할 수 있다.
상기 발포제는 물, 염화메틸렌, 액상 이산화탄소, n-펜탄, 사이클로펜탄 및 수소염화불화탄소로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. 예를 들어, 물을 사용하는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 제 1 폴리올 조성물은 상기 제 1 폴리올 조성물 총 중량을 기준으로 1 중량% 내지 20 중량%의 발포제를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 발포제의 함량은 상기 제 1 폴리올 조성물 총 중량을 기준으로 1 중량% 내지 20 중량%, 3 중량% 내지 18 중량%, 5 중량% 내지 18 중량%, 8 중량% 내지 16 중량%, 10 중량% 내지 16 중량% 또는 13 중량% 내지 16 중량%일 수 있다. 발포제의 함량이 상기 범위를 만족함으로써, 발포 공정시 안정성을 향상시킬 수 있다.
상기 정포제는 조성물의 혼합을 용이하게 하고, 추후 이를 이용한 발포 공정시 안정성, 유동성 및 균일성을 향상시킬 수 있는 것으로, 예를 들어, 실리콘 정포제가 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제 1 폴리올 조성물은 상기 제 1 폴리올 조성물 총 중량을 기준으로 1 중량% 내지 10 중량%의 정포제를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 정포제의 함량은 상기 제 1 폴리올 조성물 총 중량을 기준으로 1 중량% 내지 10 중량%, 1 중량% 내지 8 중량% 또는 1.5 중량% 내지 6.5 중량%일 수 있다.
상기 가교제는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 티오디에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 부탄디올 또는 이들의 혼합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제 1 폴리올 조성물은 상기 제 1 폴리올 조성물 총 중량을 기준으로 1 중량% 내지 20 중량%의 가교제를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 가교제의 함량은 상기 제 1 폴리올 조성물 총 중량을 기준으로 1 중량% 내지 20 중량%, 3 중량% 내지 18 중량%, 5 중량% 내지 18 중량% 또는 7 중량% 내지 16 중량%일 수 있다. 가교제의 함량이 상기 범위를 만족함으로써, 제 1 폴리우레탄층의 내구성을 향상시킬 수 있음은 물론이고, 가교 밀도를 증가시킴으로써 균일성 및 안정성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 제 1 디이소시아네이트 조성물은 제 1 디이소시아네이트를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 제 1 디이소시아네이트는 모노머릭메틸렌디페닐 디이소시아네이트, 폴리머릭메틸렌디페닐 디이소시아네이트, 톨루엔 디이소시아네이트, 나프탈렌 디이소시아네이트, 페닐렌 디이소시아네이트, 디메틸바이페닐 디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트, 메틸렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트, 사이클로헥산 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 노보렌 디이소시아네이트 또는 이들의 조합일 수 있다.
또한, 상기 제 1 디이소시아네이트 조성물은 3관능 이상의 지방족 알코올을 포함할 수 있다. 상기 3관능 이상의 지방족 알코올은 글리세린, 트리메틸올프로판, 에리트리톨, 펜타에리트리톨 및 소르비톨로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 제 1 디이소시아네이트 조성물은 상기 제 1 디이소시아네이트 조성물 총 중량을 기준으로 3관능 이상의 지방족 알코올을 1 중량% 내지 30 중량%로 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 디이소시아네이트의 함량은 1 중량% 내지 30 중량%, 5 중량% 내지 30 중량%, 10 중량% 내지 28 중량%, 15 중량% 내지 25 중량% 또는 18 중량% 내지 23 중량%일 수 있다.
상기 제 1 폴리올 조성물 및 상기 제 1 디이소시아네이트 조성물의 중량비는 1 : 0.8 초과 내지 1.4 미만일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 폴리올 조성물 및 상기 제 1 디이오시아네이트 조성물의 중량비는 1 : 0.8 초과 내지 1.3 미만, 1 : 0.85 내지 1.25 또는 1 : 0.9 내지 1.2일 수 있다.
상기 제 1 폴리우레탄층의 Asker C type 표면 경도는 15 내지 35일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 폴리우레탄층의 Asker C type 표면 경도는 15 내지 35, 17 내지 35, 20 내지 30 또는 22 내지 27일 수 있다. 제 1 폴리우레탄층의 Asker C type 표면 경도가 상기 범위를 만족함으로써, 완충 효과 및 수축 방지 효과를 향상시킬 수 있다.
상기 제 1 폴리우레탄층의 자유 발포 밀도(free rise density)는 15 kg/m³ 내지 35 kg/m³일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 폴리우레탄층의 자유 발포 밀도는 15 kg/m³ 내지 35 kg/m³, 20 kg/m³내지 35 kg/m³, 20 kg/m³내지 33 kg/m³, 20 kg/m³내지 30 kg/m³ 또는 22 kg/m³ 내지 28 kg/m³일 수 있다. 제 1 폴리우레탄층의 자유 발포 밀도가 상기 범위를 만족함으로써, 완충 효과 및 수축 방지 효과를 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 상기 제 1 폴리우레탄층은 상기와 같은 Asker C type 표면 경도 및 자유 발포 밀도를 만족함으로써, 수축 현상이 거의 발생하지 않으면서 완충 효과 또한 우수하다.
상기 자유 발포 밀도는 외부로부터 방해를 최소화시킨 상태에서 제조되었을 때의 밀도를 측정한 것이다. 예를 들어, 뚜껑이 없는 개방형 박스 에 발포되어 제조된 제 1 폴리우레탄층의 밀도를 측정한 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 적층체의 제조 방법은 제 1 폴리우레탄층의 일면에 부직포층을 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 제 1 폴리우레탄층을 형성한 후, 제 2 폴리우레탄층을 형성하기 전에 상기 제 1 폴리우레탄층 상에 부직포층을 형성할 수 있다.
종래에 완충제로 사용되던 부직포는 금속 소재의 기재층 상에 접착제를 이용하여 직접 부착됨으로써 접착 공정에서 굴곡과 같은 변형이 발생하기 쉬우므로, 품질이 저하될 가능성이 높았다.
그러나, 구현예에 따른 적층체의 제조 방법은 Asker C type 표면 경도가 15 내지 35인 제 1 폴리우레탄층의 일면에 부직포층을 형성함으로써, 부직포층의 형성시 발생할 수 있는 불량률을 현저히 감소시킬 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 제 1 폴리우레탄층은 Asker C type 표면 경도가 15 내지 35이므로 점탄성이 매우 우수하다. 따라서, 상기 제 1 폴리우레탄층의 일면에 부직포층을 형성하는 경우, 굴곡과 같은 변형이 거의 발생하지 않는다.
이후, 상기 제 1 폴리우레탄층 상에 제 2 폴리우레탄층을 형성한다.
구체적으로, 상기 제 1 폴리우레탄층의 일면에 폴리우레탄 조성물을 코팅하여 제 2 폴리우레탄층을 형성할 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 제 1 폴리우레탄층의 일면에 일정한 형태를 갖는 몰드를 배치하고, 폴리우레탄 조성물을 주입한 후, 경화시켜 형성될 수 있다.
상기 제 2 폴리우레탄층의 형성 단계는 25℃ 내지 85℃에서 1분 내지 5분 동안 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 폴리우레탄층의 형성 단계는 25℃ 내지 85℃, 25℃ 내지 50℃, 30℃ 내지 60℃ 또는 40℃ 내지 80℃에서 1분 내지 5분 또는 2분 내지 4분 동안 수행될 수 있다.
상기 폴리우레탄 조성물은 제 2 폴리올 조성물 및 제 2 디이소시아네이트를 포함할 수 있다.
상기 제 2 폴리올 조성물은 3관능 이상의 지방족 알코올, 및 에틸렌옥사이드 또는 프로필렌옥사이드를 포함하는 알킬렌옥사이드를 포함할 수 있다.
상기 3관능 이상의 지방족 알코올은 글리세린, 트리메틸올프로판, 에리트리톨, 펜타에리트리톨 및 소르비톨로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. 상기 글리세린이 가교도 향상 면에서 바람직할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 제 2 폴리올 조성물은 4관능 이상의 지방족 알코올을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 제 2 폴리올 조성물은 상기 3관능의 지방족 알코올 및 4관능 이상의 지방족 알코올의 혼합물일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 3관능의 지방족 알코올은 글리세린일 수 있고, 상기 4관능 이상의 지방족 알코올은 슈크로스일 수 있다. 3관능 및 4관능 이상의 지방족 알코올의 혼합물을 포함하는 경우, 표면 경도를 보다 향상시킬 수 있다.
상기 제 2 폴리올 조성물은 폴리올 조성물 C 및 폴리올 조성물 D의 혼합물일 수 있다.
상기 폴리올 조성물 C는 상기 4관능 이상의 지방족 알코올을 25 중량% 내지 75 중량%로 포함할 수 있고, 상기 알킬렌 옥사이드를 25 중량% 내지 75 중량%로 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 폴리올 조성물 C는 상기 4관능 이상의 지방족 알코올을 25 중량% 내지 75 중량%, 30 중량% 내지 70 중량%, 40 중량% 내지 60 중량% 또는 45 중량% 내지 55 중량%로 포함할 수 있고, 상기 알킬렌 옥사이드를 25 중량% 내지 75 중량%, 30 중량% 내지 70 중량%, 40 중량% 내지 60 중량% 또는 45 중량% 내지 55 중량%로 포함할 수 있다.
상기 폴리올 조성물 D는 상기 4관능 이상의 지방족 알코올을 5 중량% 내지 35 중량%로 포함할 수 있고, 상기 알킬렌 옥사이드를 65 중량% 내지 95 중량%로 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 3관능 이상의 지방족 알코올을 5 중량% 내지 35 중량%, 8 중량% 내지 30 중량%, 10 중량% 내지 28 중량%, 12 중량% 내지 20 중량% 또는 12 중량% 내지 18 중량%로 포함할 수 있고, 상기 알킬렌 옥사이드를 65 중량% 내지 95 중량%, 65 중량% 내지 90 중량%, 68 중량% 내지 85 중량%, 70 중량% 내지 80 중량% 또는 72 중량% 내지 88 중량%로 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 2 폴리올 조성물은 촉매, 발포제, 정포제 및 가교제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 추가로 포함할 수 있다. 상기 촉매, 발포제, 정포제 및 가교제에 대한 설명은 전술한 바와 같다.
상기 제 2 디이소시아네이트는 모노머릭메틸렌디페닐 디이소시아네이트, 폴리머릭메틸렌디페닐 디이소시아네이트, 톨루엔 디이소시아네이트, 나프탈렌 디이소시아네이트, 페닐렌 디이소시아네이트, 디메틸바이페닐 디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트, 메틸렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트, 사이클로헥산 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트 및 노보렌 디이소시아네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
또한, 상기 제 2 폴리올 조성물 및 상기 제 2 디이소시아네이트의 중량비는 1 : 0.7 내지 1.3 일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 폴리올 조성물 및 상기 제 2 디이오시아네이트 조성물의 중량비는 1 : 0.7 내지 1.3, 1 : 0.75 내지 1.3 또는 1 : 0.8 내지 1.25일 수 있다.
상기 제 2 폴리우레탄층의 Asker C type 표면 경도는 35 내지 100일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 폴리우레탄층의 Asker C type 표면 경도는 35 내지 100, 50 내지 90 또는 55 내지 85일 수 있다.
또한, 상기 제 2 폴리우레탄층의 자유 발포 밀도는 20 kg/m³ 내지 30 kg/m³일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 폴리우레탄층의 자유 발포 밀도는 22 kg/m³ 내지 28 kg/m³, 20 kg/m³ 내지 24 kg/m³, 23 kg/m³ 내지 27 kg/m³ 또는 25 kg/m³ 내지 30 kg/m³일 수 있다.
적층체
다른 구현예에 따른 적층체는 두께가 1 mm 내지 10 mm인 제 1 폴리우레탄층; 및 두께가 35 mm 내지 100 mm인 제 2 폴리우레탄층을 포함하고, 상기 제 1 폴리우레탄층 및 상기 제 2 폴리우레탄층의 두께비가 1 : 5 내지 20이다.
또 다른 구현예에 따른 적층체는 기재층, 제 1 폴리우레탄층, 및 제 2 폴리우레탄층이 순차적으로 적층되고, 상기 제 1 폴리우레탄층의 Asker C type 표면 경도가 15 내지 35이다.
구현예에 따른 적층체는 상기 제 1 폴리우레탄층의 일면에 제 2 폴리우레탄층을 포함한다. 구체적으로, 상기 제 2 폴리우레탄층은 상기 제 1 폴리우레탄층과 상이하다.
상기 기재층, 제 1 폴리우레탄층 및 상기 제 2 폴리우레탄층에 대한 설명은 전술한 바와 같다.
구체적으로, 상기 제 1 폴리우레탄층의 두께는 1 mm 내지 10 mm이다. 예를 들어, 상기 제 1 폴리우레탄층의 두께는 1 mm 내지 10 mm, 1 mm 내지 9 mm, 2 mm 내지 9 mm, 2 mm 내지 8 mm, 3 mm 내지 8 mm, 3 mm 내지 7 mm, 4 mm 내지 9 mm, 1 mm 내지 3.5 mm, 1 mm 내지 3 mm, 1.2 mm 내지 3 mm, 3.5 mm 내지 8 mm 또는 4.5 mm 내지 5.5 mm일 수 있다.
상기 제 2 폴리우레탄층의 두께는 상기 제 1 폴리우레탄층의 두께에 비해서 두껍다. 구체적으로, 상기 제 2 폴리우레탄층의 두께는 35 mm 내지 100 mm이다. 예를 들어, 상기 제 2 폴리우레탄층의 두께는 35 mm 내지 100 mm, 35 mm 내지 70 mm, 40 mm 내지 80 mm, 45 mm 내지 55 mm 또는 70 mm 내지 100 mm일 수 있다. 제 2 폴리우레탄층의 두께가 상기 범위를 만족함으로써, 완충 효과 및 수축 방지 효과를 저하시키지 않으면서 단열 및 절연 효과를 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 제 1 폴리우레탄층 및 상기 제 2 폴리우레탄층의 두께비는 1 : 5 내지 20이다. 예를 들어, 상기 제 1 폴리우레탄층 및 상기 제 2 폴리우레탄층의 두께비는 1 : 5 내지 20, 1 : 5 내지 18, 1 : 5 내지 15, 1 : 5 내지 10, 1 : 6 내지 15, 1 : 7 내지 13, 1 : 8 내지 12 또는 1 : 9 내지 11일 수 있다. 제 1 폴리우레탄층 및 제 2 폴리우레탄층의 두께비가 상기 범위를 만족함으로써, 완충 효과 및 굴곡과 같은 변형 방지 효과가 우수하면서 동시에 우수한 단열 및 절연 효과를 가질 수 있다.
구체적으로, 상기 적층체는 외부 환경과의 차단성을 갖는 기재층의 일면에 Asker C type 표면 경도가 15 내지 35인 제 1 폴리우레탄층을 포함하고, 상기 제 1 폴리우레탄층의 일면에 상기 제 1 폴리우레탄층 보다 Asker C type 표면 경도가 높은 제 2 폴리우레탄층을 상기 제 1 폴리우레탄층 상에 포함함으로써, 단열 및 절연 효과도 우수하다.
도 1은 구현예에 따른 적층체를 이용하여 제조된 냉장고 도어를 개략적으로 나타낸 것이다. 상기 적층체의 용도가 냉장고 도어에 한정되는 것은 아니며, 도 1은 적층체가 적용된 냉장고 도어를 예시한 것이다.
구체적으로, 도 1은 통상적인 냉장고에 있어서 구비된 냉장고 도어의 외관을 예시한 것으로, 상기 냉장고 도어(1)는 음식물 등이 저장되는 저장 공간과 접하는 도어 내판(a) 및 상기 저장 공간 이외의 외부 환경과 접하는 도어 외판(b)을 포함할 수 있다.
이러한 냉장고 도어는 음식물 등을 저온에서 저장할 수 있도록 적절한 온도에서의 냉장 또는 냉동 효과를 위하여 외부 환경과 저장 공간 사이의 차단 및 단열 기능이 필수적이다. 이에, 외부 환경과 저장 공간 사이의 차단 기능을 위해 금속과 같은 기재가 사용되며, 저장 공간과의 단열 기능을 위해 단열재가 사용될 수 있다.
도 2는 도 1의 냉장고 도어를 X-X'를 따라 절단한 단면도를 나타낸 것이다. 구체적으로, 도 2는 음식물 등이 저장되는 저장 공간과 접하지 않는 도어 외판(b)의 표면에 위치한 기재층(100), 상기 기재층의 일면에 위치한 제 1 폴리우레탄층(200) 및 상기 제 1 폴리우레탄층의 일면에 위치한 제 2 폴리우레탄층(300)을 예시하고 있다. 더욱 구체적으로, 기재층(100), 제 1 폴리우레탄층(200) 및 제 2 폴리우레탄층(300)이 순차적으로 적층된 구조를 예시하고 있다.
도 2에서 보는 바와 같이, 상기 적층체는 기재층(100)의 일면에 완충 효과 및 수축 방지 효과가 우수한 제 1 폴리우레탄층(200)을 포함함으로써, 기재층에 굴곡과 같은 변형을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 상기 제 1 폴리우레탄층(200)의 일면에 제 2 폴리우레탄층(300)을 포함함으로써, 단열 및 절연 효과를 향상시킬 수 있다.
도 3은 구현예에 따른 적층체를 나타낸 것이다. 구체적으로, 도 3은 기재층(100), 상기 기재층 상에 위치한 제 1 폴리우레탄층(200) 및 상기 제 1 폴리우레탄층 상에 위치한 제 2 폴리우레탄층(300)을 포함하는 적층체(2)의 구조를 예시하고 있다. 더욱 구체적으로, 제 1 폴리우레탄층(200)이 코어층(210) 및 표면층(220)을 포함하고, 상기 코어층(210)은 기재층(100)에 대향하는 면에 위치하며, 상기 표면층(220)은 제 2 폴리우레탄층(300)에 대향하는 면에 위치함으로써, 기재층(100), 제 1 폴리우레탄층의 코어층(210), 제 1 폴리우레탄층의 표면층(220), 및 제 2 폴리우레탄층(300)이 순서대로 적층된 적층체(2)의 구조를 나타내고 있다.
구현예에 따른 적층체는 상기 도 2 또는 도 3과 같은 구조를 가짐으로써, 차단성 및 단열성은 물론, 굴곡과 같은 변형을 효과적으로 방지할 수 있으므로, 내용물을 저장하는 다양한 제품, 특히 저온을 유지해야 하는 제품에 적용되어 우수한 특성을 발휘할 수 있다.
상기 제 1 폴리우레탄층은 스프레이 폼일 수 있다. 구체적으로, 상기 제 1 폴리우레탄층은 스프레이 장치를 이용하여 형성된 스프레이 폼일 수 있다. 상기 제 1 폴리우레탄층은 스프레이 폼이므로, 얇은 두께로 형성하기 용이하다. 또한, 상기 제 1 폴리우레탄층은 두께가 얇으면서도 우수한 완충 효과를 갖는다.
또한, 상기 제 2 폴리우레탄층은 림(RIM) 폼 또는 몰드(mold) 폼일 수 있다. 구체적으로, 구현예에 따른 적층체는 스프레이 폼인 제 1 폴리우레탄층의 일면에 림 폼 또는 몰드 폼인 제 2 폴리우레탄층을 포함함으로써, 완충 효과 및 수축 방지 효과는 물론, 단열 및 절연 효과도 향상시킬 수 있다.
상기 적층체의 두께는 44 mm 내지 110 mm일 수 있다. 예를 들어, 상기 적층체의 두께는 44 mm 내지 110 mm, 44 mm 내지 105 mm, 44 mm 내지 103 mm, 44.2 mm 내지 100 mm, 44.2 mm 내지 90 mm, 45 mm 내지 85 mm, 43 mm 내지 80 mm, 43 mm 내지 75 mm 또는 43 mm 내지 70 mm일 수 있다.
구현예에 따른 적층체는 부직포층을 추가로 포함할 수 있다. 구체적으로, 구현예에 따른 적층체는 상기 제 1 폴리우레탄층 및 상기 제 2 폴리우레탄층의 사이에 개재된 부직포층을 추가로 포함할 수 있다. 상기 적층체가 부직포층을 추가로 포함하는 경우, 상기 제 1 폴리우레탄층 및 상기 제 2 폴리우레탄층 사이에 발생할 수 있는 서로 간의 혼합이나 흡수를 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.
상기 내용을 하기 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 실시예의 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
제 1 폴리올 조성물의 제조
제조예 1-1
가열 맨틀에 콘덴서, 교반장치 및 온도 조절기가 부착된 4구 플라스크를 준비하고, 플라스크 A에 3관능 이상의 지방족 알코올로서 글리세린(GLY) 5 중량% 및 프로필렌옥사이드(PO) 95 중량%를 투입하여 폴리올 조성물 A를 제조하였다. 그리고, 플라스크 B에 디프로필렌글리콜(DPG) 10 중량% 및 프로필렌옥사이드(PO) 90 중량%를 투입하여 폴리올 조성물 B를 제조하였다.
상기 폴리올 조성물 A 및 B를 혼합한 후, 촉매로서 Niax Catalyst A-1(제조사: momentive) 2 중량% 및 Niax Catalyst A-33(제조사: momentive) 6 중량%를 투입하고, 물 7 중량%를 첨가하였다. 이후, 70℃에서 60 rpm 내지 80 rpm의 교반 속도로 서서히 용해시켜 제 1 폴리올 조성물을 제조하였다.
제조예 1-2
프로필렌 옥사이드 대신에 에틸렌옥사이드를 사용한 것을 제외하고, 상기 제조예 1-1과 동일한 방법으로 제 1 폴리올 조성물을 제조하였다.
제 1 디이소시아네이트 조성물의 제조
제조예 2
가열 맨틀에 콘덴서, 교반장치 및 온도 조절기가 부착된 4구 플라스크를 준비하고, 상기 플라스크에 제 1 디이소시아네이트로서 모노머릭메틸렌디페닐 디이소시아네이트(MMDI) 80 중량% 및 글리세린(Gly) 20 중량%을 투입하여 제 1 디이소시아네이트 조성물을 제조하였다.
폴리우레탄 조성물의 제조
제조예 3
4관능 이상의 지방족 알코올로서 슈크로스(sucrose) 및 글리세린(Gly)의 혼합물 50 중량% 및 프로필렌옥사이드(PO) 50 중량%를 혼합하여 폴리올 조성물 C를 제조하고, 글리세린(Gly) 15 중량% 및 프로필렌옥사이드(PO) 85 중량%를 혼합하여 폴리올 조성물 D를 제조하였다.
상기 폴리올 조성물 C 및 D를 혼합한 후, 촉매로서 Polyolcat-8(제조사: Evonik) 2 중량% 및 Polyolcat-5(제조사: Evonik) 0.3 중량%를 투입하고, 정포제(TEGOSTAB B-8462, 제조사: Evonik) 2 중량%, 물 2 중량%, 발포제로서 사이클로펜탄 15 중량%를 투입한 후, 25℃에서 60 rpm 내지 80 rpm의 교반 속도로 서서히 교반시켜 제 2 폴리올 조성물을 제조하였다.
이후, 고압발포기를 이용하여 상기 제 2 폴리올 조성물 45 중량% 및 제 2 디이소시아네이트로서 폴리머릭메틸렌디페닐 디이소시아네이트(PMDI)(M-200, 제조사: 금호미쓰이) 55 중량%를 20℃의 온도 및 130 bar의 압력에서 혼합하여 폴리우레탄 조성물을 제조하였다.
적층체의 제조
실시예 1
(1) 제 1 폴리우레탄층 제조
기재층인 스테인리스 강판을 준비하고, 제 1 액 및 상기 제 1 액과 상이한 제 2 액을 각각 분사할 수 있는 2액 분리형 용기가 구비된 스프레이 장치를 준비하였다. 상기 2액 분리형 용기에 제 1 액으로 상기 제조예 1-1에서 제조된 제 1 폴리올 조성물을 넣고, 제 2 액으로 상기 제조예 2에서 제조된 제 1 디이소시아네이트 조성물을 넣은 후, 1.4 kg/min의 분사 속도 및 상기 기재층에 대하여 90°의 분사 각도로 동시에 분사하여 두께가 5 mm인 제 1 폴리우레탄층을 형성하였다. 이때, 상기 제 1 액 및 상기 제 2 액의 분사 속도를 동일하게 하여 분사되는 질량 비율을 1 : 1로 수행하였다.
(2) 제 2 폴리우레탄층의 제조
상기 제 1 폴리우레탄층 상에 몰드를 배치하고, 상기 제조예 3에서 제조된 폴리우레탄 조성물을 주입한 후, 45℃에서 3분 동안 경화시켜 두께가 50 mm인 제 2 폴리우레탄층이 형성된 적층체를 제조하였다.
실시예 2
상기 제조예 1-2에서 제조된 제 1 폴리올 조성물을 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 적층체를 제조하였다.
[실험예]
실험예 1: 표면 경도
상기 실시예 1 및 2의 단계 (1)에서 제조된 제 1 폴리우레탄층에 대하여, Asker C type 경도계(제조사: Asker)를 이용하여 표면 경도를 측정하였다.
실험예 2: 자유 발포 밀도
가로 20 cm, 세로 20 cm 및 높이 20 cm의 합판으로 된 개방형 박스에 실시예 1 및 2의 제 1 폴리우레탄층을 형성하여 자유 발포 밀도를 측정하였다.
구체적으로, 상기 실시예 1 및 2의 단계 (1)에서 사용된 스프레이 장치를 이용하여, 1.4 kg/min의 분사 속도 및 상기 개방형 박스에 대하여 90°의 분사 각도로 분사하여, 제 1 폴리우레탄층을 형성한 후, 이를 가로 100 mm, 세로 100 mm 및 높이 100 mm로 절단하여 밀도를 측정하였다.
실험예 3: 최대용적 도달시간(rising time)
가로 20 cm, 세로 20 cm 및 높이 20 cm의 합판으로 된 개방형 박스에 실시예 1 및 2의 제 1 폴리우레탄층을 형성하는 경우, 최대용적 도달시간을 측정하였다.
구체적으로, 상기 실시예 1 및 2의 단계 (1)에서 사용된 스프레이 장치를 이용하여, 1.4 kg/min의 분사 속도 및 상기 개방형 박스에 대하여 90°의 분사 각도로 분사하여, 최고 용적에 도달할 때까지의 시간을 측정하였다. 이때, 상기 제 1 액 및 상기 제 2 액의 분사 속도를 동일하게 하여 분사되는 질량 비율을 1:1로 수행하였다.
구분 표면 경도 자유 발포 밀도
(kg/m³)		 최대용적
도달시간(초)
실시예 1 23 25.1 5
실시예 2 25 26.3 6
상기 표 1에서 보는 바와 같이, 실시예 1 및 2의 적층체의 제 1 폴리우레탄층은 표면 경도, 자유 발포 밀도 및 최대 용적 도달 시간이 모두 바람직한 범위 내에 포함되었다.
구체적으로, 실시예 1 및 2의 적층체는 표면 경도, 자유 발포 밀도 및 최대 용적 도달 시간이 모두 우수한 제 1 폴리우레탄층을 포함하므로, 내용물을 저장하는 다양한 제품, 특히 저온을 유지해야하는 제품에 적용시 완충 및 변형 방지 효과가 우수하다.
1: 냉장고 도어
a: 도어 내판
b: 도어 외판
2: 적층체
100: 기재층
200: 제 1 폴리우레탄층
210: 코어층
220: 표면층
300: 제 2 폴리우레탄층

Claims (9)

  1. 기재층 상에 제 1 폴리올 조성물을 포함하는 제 1 액 및 제 1 디이소시아네이트 조성물을 포함하는 제 2 액을 동시에 분사하는 단계를 포함하는 제 1 폴리우레탄층을 형성하는 단계; 및
    상기 제 1 폴리우레탄층 상에 제 2 폴리우레탄층을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 폴리우레탄층을 형성하는 단계가 코어층을 형성하는 단계 및 표면층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 코어층을 형성하는 단계 및 상기 표면층을 형성하는 단계가 동시에 수행되고,
    상기 제 1 폴리우레탄층의 두께가 1 mm 내지 10 mm이고, 상기 제 2 폴리우레탄층의 두께가 35 mm 내지 100 mm이고,
    상기 제 1 폴리우레탄층 및 상기 제 2 폴리우레탄층의 두께비가 1 : 5 내지 20이고,
    상기 제 1 폴리우레탄층의 Asker C type 표면 경도가 15 내지 35이고, 상기 제 2 폴리우레탄층의 Asker C type 표면 경도가 35 내지 100인, 적층체의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 액 및 상기 제 2 액의 분사되는 질량 비율이 1 : 0.9 내지 1.1인, 적층체의 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 액 및 상기 제 2 액의 분사 속도가 각각 0.5 kg/min 내지 3.0 kg/min인, 적층체의 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 액 및 상기 제 2 액은 상기 기재층에 대하여 각각 10° 내지 170°의 각도로 분사되는, 적층체의 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 폴리우레탄층의 형성 단계는 25℃ 내지 80℃에서 2초 내지 40초 동안 수행되고,
    상기 제 2 폴리우레탄층의 형성 단계는 25℃ 내지 85℃에서 1분 내지 5분 동안 수행되는, 적층체의 제조 방법.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 기재층과 상기 제 1 폴리우레탄층 사이에 별도의 접착층을 형성하는 단계를 포함하지 않는, 적층체의 제조 방법.
  8. 삭제
  9. 두께가 1 mm 내지 10 mm인 제 1 폴리우레탄층; 및
    두께가 35 mm 내지 100 mm인 제 2 폴리우레탄층을 포함하고,
    상기 제 1 폴리우레탄층 및 상기 제 2 폴리우레탄층의 두께비가 1 : 5 내지 20이고,
    상기 제 1 폴리우레탄층이 코어층 및 표면층을 포함하고,
    상기 제 1 폴리우레탄층의 Asker C type 표면 경도가 15 내지 35이고, 상기 제 2 폴리우레탄층의 Asker C type 표면 경도가 35 내지 100인, 적층체.
KR1020200171735A 2019-12-11 2020-12-09 폴리우레탄 적층체의 제조 방법 및 이로부터 제조된 적층체 KR102576400B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/KR2020/018058 WO2021118259A1 (ko) 2019-12-11 2020-12-10 폴리우레탄 적층체 및 이의 제조 방법

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20190164686 2019-12-11
KR1020190164686 2019-12-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210074215A KR20210074215A (ko) 2021-06-21
KR102576400B1 true KR102576400B1 (ko) 2023-09-11

Family

ID=76600015

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200171735A KR102576400B1 (ko) 2019-12-11 2020-12-09 폴리우레탄 적층체의 제조 방법 및 이로부터 제조된 적층체
KR1020200171734A KR102497290B1 (ko) 2019-12-11 2020-12-09 폴리우레탄 적층체 및 이의 제조 방법

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200171734A KR102497290B1 (ko) 2019-12-11 2020-12-09 폴리우레탄 적층체 및 이의 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (2) KR102576400B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017165024A (ja) * 2016-03-17 2017-09-21 新日鐵住金株式会社 多層ポリウレタン被覆鋼材

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100997220B1 (ko) 2009-08-18 2010-11-29 주식회사 대정 냉장고용 도어 구조
KR101371252B1 (ko) * 2012-04-26 2014-03-07 한일이화주식회사 폴리우레탄 폼을 갖는 자동차 내장재용 적층체 및 제조방법
JP6470094B2 (ja) * 2015-04-15 2019-02-13 三井化学株式会社 表皮層付発泡ポリウレタンエラストマーの製造方法、表皮層付発泡ポリウレタンエラストマーおよび緩衝材
KR101845397B1 (ko) * 2016-07-12 2018-04-04 김정수 하이브리드 폴리우레탄 발포체의 제조방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017165024A (ja) * 2016-03-17 2017-09-21 新日鐵住金株式会社 多層ポリウレタン被覆鋼材

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210074214A (ko) 2021-06-21
KR20210074215A (ko) 2021-06-21
KR102497290B1 (ko) 2023-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2855549B1 (en) Production of polyisocyanurate foam panels
KR101458238B1 (ko) 이소시아네이트계 발포체에 기초한 복합 부재의 제조 방법
KR102368323B1 (ko) 경질 폴리우레탄 발포체
US8133419B2 (en) Method for making automotive headliners
ES2681205T3 (es) Espumas de poliuretano y poliisocianurato con rendimiento de curado y comportamiento al fuego mejorados
KR101876936B1 (ko) 고난연 폴리우레탄 스프레이 폼 조성물 및 이를 포함하는 단열재
KR101955730B1 (ko) 냉각 장치에서 진공 절연 패널의 고정
BRPI0620510B1 (pt) Processo para produzir uma espuma rígida de poliuretano moldada
US20190284363A1 (en) Polyurethane rigid foam, method for producing same, and use thereof
WO2013058341A1 (ja) 硬質発泡合成樹脂の製造方法
JPS63175039A (ja) Ｎｃｏ基を有する有機化合物の水性分散液乃至乳濁液を使用して軽量平面状半成形品を製造する方法ならびに該方法により製造される半成形品
US20100101165A1 (en) Low-density filled polyurethane foam
JPH06239960A (ja) 寸法の安定な水発泡性ポリウレタンフォームを有する複合材料およびその製造法
US10946562B2 (en) Sandwich structure including a VIP and method for producing the same
KR102576400B1 (ko) 폴리우레탄 적층체의 제조 방법 및 이로부터 제조된 적층체
KR100677190B1 (ko) 수발포 폴리우레탄 샌드위치 패널 및 그 제조방법
ES2331473T3 (es) Espumas duras de poliuretano de celulas abiertas.
CN105713378B (zh) 高分子材料填充的复合元件及其制备方法
JP2014141595A (ja) 硬質発泡合成樹脂の製造方法
KR101666111B1 (ko) 초저온 보냉용 유리 섬유 강화 폴리우레탄 폼
KR20210113276A (ko) 경질 폴리우레탄 발포체의 제조
KR102139385B1 (ko) 절연 성형물 및 그의 제조 방법
JPH07110097A (ja) 断熱材
KR100542145B1 (ko) 초저온 보냉용 유리섬유강화 폴리우레탄 폼 및 이를이용한 단열재
JP7346409B2 (ja) ウレタン基及びイソシアヌレート基を含む連続気泡硬質フォームを製造するための方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant