KR19980703234A - 퍼플루오로헥산, 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로부탄 또는 1,3-디옥솔란과 5 또는 6개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소의 공비 조성물 - Google Patents
퍼플루오로헥산, 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로부탄 또는 1,3-디옥솔란과 5 또는 6개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소의 공비 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 (a) (1) 퍼플루오로헥산 약 26 내지 약 약 88 중량%, (2) 1,3-디옥솔란 약 4 내지 약 50 중량% 및 (3) 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로부탄 약 64 내지 약 87 중량%로부터 선택되는 1종의 화합물, 및 (b) (1) 2-메틸 부탄 약 20 내지 약 74 중량%, (2) n-펜탄 약 13 내지 약 53 중량%, (3) 시클로펜탄 약 75 내지 약 96 중량%, (4) 2-메틸 펜탄 약 14 내지 약 79 중량%, (5) 3-메틸 펜탄 약 13 내지 약 77 중량% 및 (6) n-헥산 약 12 내지 약 69 중량%로부터 선택되는 1종의 화합물 ((a)의 중량% 및 (b)의 중량%의 합은 대략 100 %임)로 구성된 공비 조성물이 경질 폴리우레탄 발포체의 제조에 팽창제로 유용한 것으로 밝혀냈다.
Description
본 발명은 신규의 공비 조성물, 이들 공비 조성물이 사용되는 발포체의 제조 방법 및 이들 공비 조성물을 사용하여 제조된 발포체에 관한 것이다.
우레탄 발포체의 제조에서 팽창제로 트리클로로모노플루오로메탄 (CFC-11) 및 기타 클로로플루오로카본의 사용은 잘 알려져 있다. 또한, 이들 CFC 팽창제는 대기 중의 오존층에 악영향을 갖는 것으로 공지되어 있다. 따라서, 우레탄 발포체 산업은 CFC 팽창제를 사용하지 않고 양호한 물리적 특성을 갖는 발포체를 제조하는 방법에 투자되고 있다.
초기, 가장 유망한 대체물은 수소 함유 클로로플루오로카본 (HCFC)인 것 같다. 예를 들어, 미국 특허 제4,076,644호에는 폴리우레탄 발포체의 제조를 위한 팽창제로 1,1-디클로로-2,2,2-트리플루오로에탄 (HCFC-123) 및 1,1-디클로로-1-플루오로에탄 (HCFC-141b)의 사용이 개시되어 있다. 그러나, HCFC는 또한 오존 파괴력이 있다. 따라서, CFC 뿐 아니라 HCFC의 치환체를 찾기 위한 압력이 증가되어 왔다.
오존 파괴 염소를 함유하지 않기 때문에 현재 유망한 것으로 고려되는 대체 팽창제는 플루오로화 탄소 (FC) 및 부분적으로 플루오로화된 탄화수소 (HFC)이다. 팽창제로 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로부탄의 사용이 램버트 (Lamberts), 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로부탄, 경질 PUR 발포체를 위한 신규의 오존 비파괴 팽창제 (폴리우레탄 세계 회의 1991. 9. 24-26, pages 734-739)에 개시되어 있다. 미국 특허 제4,972,002호에는 플루오로화된 탄화수소, 퍼플루오로화된 탄화수소, 육플루오로화 황 및 그의 혼합물과 같은 저비점 플루오로화된 화합물이 폴리이소시아네이트 다부가 발포체 생성물의 제조를 위한 팽창제로 유용한 것으로 교시되어 있다.
미국 특허 제4,898,893호에는 액체 탄화수소 및 할로겐화된 탄화수소의 혼합물이 이소시아누레이트 발포체의 제조를 위한 팽창제로 유용한 것으로 교시되어 있다.
발포체를 위한 팽창제로 비점 74 내지 120。F 사이를 갖는 클로로플루오로카본 및 분자량 88 이하를 갖는 알킬 알카노에이트 혼합물의 사용이 미국 특허 제4,960,804호에 개시되어 있다. HCFC-123 및 HCFC-141b는 상기 특허에 개시된 클로로플루오로카본이다.
미국 특허 제5,035,833호에는 폴리우레탄 발포체의 제조에 유용한 팽창제로 디클로로트리플루오로에탄 및 5 또는 6개의 탄소 원자를 갖는 1종 이상의 파라핀 혼합물의 사용이 개시되어 있다.
미국 특허 제5,096,933호에는 시클로펜탄, 시클로헥산 또는 시클로펜탄, 및 시클로헥산을 시클로펜탄 및(또는) 시클로헥산과 균질하게 혼용성인 4개 이하의 탄소 원자를 갖는 저비점 (즉, 비점 35 ℃ 미만) 화합물과 임의로 배합하여 사용하는 폴리우레탄 발포체의 제조 방법이 개시되어 있다.
미국 특허 제5,290,823호에는 극도로 플루오로화되거나 퍼플루오로화된 유기 화합물, 시클로펜탄 및 임의로 4 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 기타 지방족 또는 시클로지방족 탄화수소를 포함하는 팽창제 혼합물을 사용하는 경질 폴리우레탄 발포체의 제조가 교시되어 있다.
미국 특허 제5,318,996호에는 혼합물이 물, HCFC-22 또는 HCFC-141b 및 4 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 퍼플루오로화된 탄화수소를 포함하는 팽창제의 혼합물로의 경질 폴리우레탄 발포체의 제조가 개시되어 있다.
또한, HCFC 및 다양한 화합물의 혼합물 및 공비물, 및 HCFC와 배합하여 사용할 수 있는 유기 화합물의 공비물을 발포체의 제조를 위한 유용한 팽창제인 것으로 선행 기술에서 기술되어 왔다.
미국 특허 제4,828,751호에는 용매 조성물이 5 내지 12개의 탄소 원자 및 부분적으로 플루오로화된 알콜을 포함하는 퍼할로겐화된 할로알킬 탄화수소를 포함하는 규소 웨이퍼를 세정하기 위한 용매 조성물이 교시되어 있다.
미국 특허 제4,900,365호에는 예를 들어, 디클로로트리플루오로에탄 및 이소펜탄의 공비물이 폴리우레탄 발포체의 제조에 유용하다는 것이 교시되어 있다.
미국 특허 제5,106,527호에는 경질이고 닫힌 셀 발포체의 제조를 위한 팽창제로 2-메틸부탄 및 1,1-디클로로-1-플루오로에탄의 공비물의 사용이 개시되어 있다.
미국 특허 제5,166,182호에 교시된 공비 혼합물은 비점이 50 ℃ 이하이어야 한다. 이들 공비 혼합물은 혼합된 공비 혼합물이 중합체 수지와 혼용될 수 있게 하는 표면 활성 특성을 갖는 유기 화합물로부터 형성된다. 상기 공비물의 제조에 유용한 것으로 기술된 유기 화합물의 예에는 n-펜탄, 아세톤, 메틸 알콜, 메틸 포르메이트, 에틸 포르메이트, 에틸 알콜, 2-디메틸 부탄, 니트로메탄, 시클로펜탄, 2,3-디메틸 부탄, 2,2-디메틸 부탄 및 디메틸 술파이드가 포함된다. 이들 공비물은 플루오로화 탄소와 배합하여 사용할 수 있지만, 플루오로화 탄소가 성분 중 1종인 공비물은 교시되거나 제안되어 있지 않다.
미국 특허 제5,227,088호에는 1-클로로-3,3,3-트리플루오로프로판, 및 5 또는 6개의 탄소 원자를 함유하는 탄화수소로 구성되는 공비성 조성물이 개시되어 있다.
미국 특허 제5,283,003호에는 1종 이상의 5개의 탄소 원자 탄화수소, 염소화된 알칸 및 메틸 포르메이트로 구성되는 팽창제가 개시되어 있다. 염화 메틸렌이 바람직한 염소화 알칸이다.
또한, CHFC가 포함된 공비 혼합물이 세정 용매로 유용한 것으로 공지되어 있다. 예를 들어, 미국 특허 제4,055,507호에는 이러한 용매로 유용한 것으로 교시된 1,2-디클로로-1,1-디플루오로에탄 및 3-메틸 펜탄의 공비 혼합물이 개시되어 있다. 미국 특허 제5,302,212호에는 (퍼플루오로알킬) 에틸렌 및 메탄올의 공비물이 고체 표면을 세정하는데 사용할 수 있는 것으로 또한 교시되어 있다. 일본 특허 제1,141,995호에는 세정 용매로 유용한 HCFC-123 67 내지 87 중량% 및 2-메틸 부탄 13 내지 33 중량%의 공비 혼합물이 개시되어 있다. 일본 특허 제1,141,996호에는 용매로 유용한 것으로 교시된 HCFC-141b, 및 n-펜탄 또는 2-메틸 펜탄 또는 2,2-디메틸 부탄의 공비 혼합물이 개시되어 있다.
그러나, 팽창제 또는 세정 용매로 퍼플루오로헥산 또는 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로부탄 또는 1,3-디옥솔란, 및 5 또는 6개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소로부터 형성된 공비물의 사용은 선행 기술에 기재되어 있지 않다.
발명의 요약
본 발명의 목적은 신규의 공비 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 할로겐, 특히 염소를 함유하지 않아 오존 파괴력이 0인 공비 조성물을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 할로겐 함유, 특히 염소 함유 팽창제를 사용하지 않는 우레탄 발포체의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 발포체가 할로겐 함유, 특히 염소 함유 팽창제를 사용하지 않고 제조되는 양호한 물리적 특성을 갖는 폴리우레탄 발포체를 제공하는 것이다.
당업계의 숙련자에게 분명할 것인 이들 목적은 본 발명의 공비 조성물로 성취될 것이다. 이들 공비 조성물은 (a) (1) 퍼플루오로헥산 약 26 내지 약 88 중량%, (2) 1,3-디옥솔란 약 4 내지 약 50 중량% 및 (3) 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로부탄 약 64 내지 약 87 중량%로부터 선택되는 1종의 화합물, 및 (b) (1) 2-메틸 부탄 약 20 내지 약 74 중량%, (2) n-펜탄 약 13 내지 약 53 중량%, (3) 시클로펜탄 약 75 내지 약 96 중량%, (4) 2-메틸 펜탄 약 14 내지 약 79 중량%, (5) 3-메틸 펜탄 약 13 내지 약 77 중량% 및 (6) n-헥산 약 12 내지 약 69 중량%로부터 선택되는 1종의 화합물 ((a)의 중량% 및 (b)의 중량%의 합은 대략 100 %임)로 구성된다.
이들 공비 조성물은 이소시아네이트 및 이소시아네이트 반응성 물질을 포함하는 발포체 형성 혼합물 중에 포함된다. 이들 공비 조성물로 제조된 발포체는 양호한 물리적 특성을 특징으로 한다.
도 1은 1 대기압 정상 상태에서 환류하는 2-메틸 부탄 및 퍼플루오로헥산의 혼합물을 변화시키면서 기상 중 2-메틸 부탄의 몰 분획 대 액상 중 2-메틸 부탄의 몰 분획의 플롯을 나타내는 그래프이다.
도 2는 1 대기압 정상 상태에서 환류하는 n-펜탄 및 퍼플루오로헥산의 혼합물을 변화시키면서 기상 중 n-펜탄의 몰 분획 대 액상 중 n-펜탄의 몰 분획의 플롯을 나타내는 그래프이다.
도 3은 1 대기압 정상 상태에서 환류하는 2-메틸 부탄 및 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로부탄의 혼합물을 변화시키면서 기상 중 2-메틸 부탄 (i-펜탄)의 몰 분획 대 액상 중 2-메틸 부탄의 몰 분획의 플롯을 나타내는 그래프이다.
도 4는 1 대기압 정상 상태에서 환류하는 시클로펜탄 및 1,3-디옥솔란의 혼합물의 기상 중 시클로펜탄의 몰 분획 대 액상 중 시클로펜탄의 몰 분획의 플롯을 나타내는 그래프이다.
도 5는 1 대기압 정상 상태에서 환류하는 2-메틸 펜탄 및 1,3-디옥솔란의 혼합물의 기상 중 2-메틸 펜탄의 몰 분획 대 액상 중 2-메틸 펜탄의 몰 분획의 플롯을 나타내는 그래프이다.
도 6은 1 대기압 정상 상태에서 환류하는 3-메틸 펜탄 및 1,3-디옥솔란의 혼합물의 기상 중 3-메틸 펜탄의 몰 분획 대 액상 중 3-메틸 펜탄의 몰 분획의 플롯을 나타내는 그래프이다.
도 7은 1 대기압 정상 상태에서 환류하는 n-헥산 및 1,3-디옥솔란의 혼합물의 기상 중 n-헥산의 몰 분획 대 액상 중 n-헥산의 몰 분획의 플롯을 나타내는 그래프이다.
도 8은 1 대기압 정상 상태에서 환류하는 2-메틸 펜탄 및 퍼플루오로헥산의 혼합물의 기상 중 2-메틸 펜탄의 몰 분획 대 액상 중 2-메틸 펜탄의 몰 분획의 플롯을 나타내는 그래프이다.
도 9는 1 대기압 정상 상태에서 환류하는 3-메틸 펜탄 및 퍼플루오로헥산의 혼합물의 기상 중 3-메틸 펜탄의 몰 분획 대 액상 중 3-메틸 펜탄의 몰 분획의 플롯을 나타내는 그래프이다.
도 10은 1 대기압 정상 상태에서 환류하는 n-헥산 및 퍼플루오로헥산의 혼합물의 기상 중 n-헥산의 몰 분획 대 액상 중 n-헥산의 몰 분획의 플롯을 나타내는 그래프이다.
도 11은 1 대기압 정상 상태에서 환류하는 n-펜탄 및 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로부탄의 혼합물의 기상 중 n-펜탄의 몰 분획 대 액상 중 n-펜탄의 몰 분획의 플롯을 나타내는 그래프이다.
본 발명은 경질 발포체의 제조에 특히 유용한 공비 조성물에 관한 것이다. 또한, 이 공비 조성물은 장치를 세정하는 용매로 사용할 수 있다.
일반적으로, 본 발명의 공비물은 2성분으로 구성된다. 제1 성분은 약 26 내지 약 88 중량% (공비물의 총량을 기준으로)의 양으로 존재하는 퍼플루오로헥산, 약 4 내지 약 50 중량% (공비물의 총량을 기준으로)의 양의 1,3-디옥솔란 및 약 64 내지 약 87 중량% (공비물의 총량을 기준으로)의 양의 1,1,1,4,4,4-헥산플루오로부탄으로부터 선택되는 1종의 화합물이다. 제2 성분은 약 20 내지 약 74 중량% (공비물의 총량을 기준으로)의 양의 2-메틸 부탄, 약 13 내지 약 53 중량% (공비물의 총량을 기준으로)의 양의 n-펜탄, 약 75 내지 약 96 중량% (공비물의 총량을 기준으로)의 양의 시클로펜탄, 약 14 내지 약 79 중량% (공비물의 총량을 기준으로)의 양의 2-메틸 펜탄, 약 13 내지 약 77 중량% (공비물의 총량을 기준으로)의 양의 3-메틸 펜탄 및 약 12 내지 약 69 중량% (공비물의 총량을 기준으로)의 양의 n-헥산으로부터 선택되는 1종의 화합물이다. 제1 성분 및 제2 성분의 중량%의 합은 대략 100 %이다.
본 발명의 바람직한 공비성 조성물은 (a) (1) 퍼플루오로헥산 약 26 내지 약 72 중량% (공비 조성물의 총량을 기준으로), 및 (b) (1) 2-메틸 부탄 약 36 내지 약 74 중량% (공비 조성물의 총량을 기준으로) 및 (2) n-펜탄 약 28 내지 약 53 중량% (공비 조성물의 총량을 기준으로)로부터 선택된 1종의 화합물을 주성분으로 하는 조성물이다. (a)의 중량% 및 (b)의 중량%의 합은 대략 100 중량%이다.
다른 바람직한 공비성 조성물은 (a) (3) 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로부탄 약 64 내지 약 80 중량% (공비 조성물의 총량을 기준으로), 및 (b) (1) 2-메틸 부탄 (또한 이소펜탄으로 공지됨) 약 20 내지 약 36 중량% (37 내지 56 몰%) (공비 조성물의 총량을 기준으로)을 주성분으로 하는 조성물을 포함한다.
바람직한 공비성 조성물의 다른 군은 (a) (2) 1,3-디옥솔란 약 4 내지 약 50 중량% (공비 조성물의 총량을 기준으로), 및 (b) (3) 시클로펜탄 약 75 내지 약 96 중량% (공비 조성물의 총량을 기준으로) (즉, 약 76 내지 약 96 몰%), (4) 2-메틸 펜탄 약 60 내지 약 79 중량% (공비 조성물의 총량을 기준으로) (즉, 약 56 내지 약 76 몰%), (5) 3-메틸 펜탄 약 59 내지 약 77 중량% (공비 조성물의 총량을 기준으로) (즉, 약 55 내지 약 74 몰%) 및 (6) n-헥산 약 50 내지 약 69 중량% (공비 조성물의 총량을 기준으로) (즉, 약 46 내지 약 66 몰%)로부터 선택되는 1종의 화합물을 주성분으로 하는 조성물이다. (a)의 중량% 및 (b)의 중량%의 합은 대략 100 중량%이다.
또한, (a) (1) 퍼플루오로헥산 약 73 내지 약 88 중량% (공비 조성물의 총량을 기준으로) 및 (b) (4) 2-메틸 펜탄 약 14 내지 약 27 중량% (공비 조성물의 총량을 기준으로) (즉, 약 39 내지 약 59 몰%), (5) 3-메틸 펜탄 약 13 내지 약 25 중량% (공비 조성물의 총량을 기준으로) (즉, 약 37 내지 약 57 몰%) 및 (6) n-헥산 약 12 내지 약 23 중량% (공비 조성물의 총량을 기준으로) (즉, 약 35 내지 약 54 몰%)로부터 선택되는 1종의 화합물을 주성분으로 하는 공비성 조성물이 바람직하다. (a)의 중량% 및 (b)의 중량%의 합은 대략 100 중량%이다.
다른 바람직한 공비성 조성물은 (a) (3) 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로부탄 약 73 내지 약 87 중량% (공비 조성물의 총량을 기준으로) (즉, 약 54 내지 약 74 몰%) 및 (b) (2) n-펜탄 약 13 내지 약 27 중량% (공비 조성물의 총량을 기준으로) (즉, 약 26 내지 약 46 몰%)를 주성분한다.
본 발명의 조성물에 필수적인 화합물은 퍼플루오로헥산 (비점=59 ℃), 1,3-디옥솔란 (비점=75 ℃), 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로부탄 (비점=24.6 ℃), 2-메틸 부탄 (비점=28.0 ℃), n-펜탄 (비점=35.5 ℃), 시클로펜탄 (비점=49 ℃), 2-메틸 펜탄 (비점=62 ℃), 3-메틸 펜탄 (비점=64 ℃) 및 n-헥산 (비점=69 ℃)이다. 모든 이들 화합물은 당업계의 숙련자에게 공지되어 있고, 시판용이다. 이들 화합물은 그들의 통상적인 시판용 순도 (즉, 95 % 이상)으로 본 발명의 조성물 중에 사용할 수 있다.
또한, 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로부탄은 R-356 또는 HFC 356 mffm으로 당업계의 숙련자에게 공지되어 있다. 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로부탄을 제조하는 방법은 미국 특허 제5,315,047호에 개시되어 있다.
(1) 퍼플루오로헥산 약 26 내지 약 72 중량% 및 (b) (1) 2-메틸 부탄 약 36 내지 약 74 중량% 및 (2) n-펜탄 약 28 내지 약 53 중량%로부터 선택된 1종만의 화합물 ((a)의 중량% 및 (b)의 중량%의 합은 대략 100 중량%임)로 구성되는 임의의 조성물은 이들 범위내의 조성물이 상당히 일정한 비점을 나타내는 성질의 공비성이다. 이들이 이러한 상당히 일정한 비점을 갖기 때문에, 혼합물은 증발시 임의의 광범위하게 분획되는 경향이 없다.
(a) (3) 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로부탄 약 64 내지 약 80 중량% 및 (b) (1) 2-메틸 부탄 약 20 내지 약 36 중량%로 구성되는 조성물은 이들 범위내의 조성물이 상당히 일정한 비점을 나타내는 성질의 공비성이다. 이들이 이러한 상당히 일정한 비점을 갖기 때문에, 혼합물은 증발시 임의의 광범위하게 분획되는 경향이 없다.
(a) (2) 1,3-디옥솔란 약 4 내지 약 50 중량% 및 (b) (3) 시클로펜탄 약 75 내지 약 96 중량%, (4) 2-메틸 펜탄 약 60 내지 약 79 중량% 및 (5) 3-메틸 펜탄 약 59 내지 약 77 중량%로부터 선택되는 1종만의 화합물 ((a)의 중량% 및 (b)의 중량%의 합은 대략 100 중량%임)로 구성되는 임의의 조성물은 이들 범위내의 조성물이 일정한 비점을 나타내는 성질의 공비성이다.
(a) (1) 퍼플루오로헥산 약 73 내지 약 88 중량% 및 (b) (4) 2-메틸 펜탄 약 14 내지 약 27 중량%, (5) 3-메틸 펜탄 약 13 내지 약 25 중량% 및 (6) n-헥산 약 12 내지 약 23 중량%로부터 선택되는 1종만의 화합물 ((a)의 중량% 및 (b)의 중량%의 합은 대략 100 중량%임)로 구성되는 임의의 조성물은 이들 범위내의 조성물이 일정한 비점을 나타내는 성질의 공비성이다.
(a) (3) 1,1,1,4,4,4-헥산플루오로부탄 약 73 내지 약 87 중량% 및 (b) (2) n-펜탄 약 13 내지 약 27 중량%로 구성되는 조성물은 이들 범위내의 조성물이 일정한 비점을 나타내는 성질의 공비성이다.
이들은 이러한 상당히 일정한 비점을 갖기 때문에, 혼합물은 증발시 임의의 광범위하게 분획되는 경향이 없다. 증발 후, 단지 작은 차이만이 기상 및 초기 액상의 조성물 간에 존재한다. 이 차이는 너무 작아서 기상 및 액상의 조성물이 상당히 동일한 것으로 간주된다. 따라서, 상기 범위내의 임의의 혼합물은 진 2성분 공비물의 특징인 특성을 나타낸다.
(a) (1) 퍼플루오로헥산 약 40 내지 약 68 중량% 및 (b) (1) 2-메틸 부탄 약 43 내지 약 60 중량% 및 (2) n-펜탄 약 32 내지 약 44 중량%로부터 선택되는 1종만의 화합물 ((a)의 중량% 및 (b)의 중량%의 합은 대략 100%임)을 주성분으로 하는 공비 조성물이 특히 바람직한 공비 조성물이다. 퍼플루오로헥산 및 2-메틸 부탄으로 구성되는 공비 조성물은 퍼플루오로헥산 약 26 내지 약 64 중량% (바람직하게는, 약 40 내지 약 57 중량%) 및 2-메틸 부탄 약 36 내지 약 74 중량% (바람직하게는, 약 43 내지 약 60 중량%)를 주성분으로 한다. 퍼플루오로헥산 약 49 중량% 및 2-메틸 부탄 약 51 중량%를 주성분으로 하는 조성물이 비점 25.0 ℃를 갖는 진 2성분 공비물로 하기한 검정 과정의 정확도내에 이루어져 왔다.
퍼플루오로헥산 및 n-펜탄으로 구성되는 공비 조성물은 퍼플루오로헥산 약 47 내지 약 72 중량% (바람직하게는, 약 56 내지 약 68 중량%) 및 n-펜탄 약 28 내지 약 53 중량% (바람직하게는, 약 32 내지 약 44 중량%)를 주성분으로 한다. 퍼플루오로헥산 약 62 중량% 및 n-펜탄 약 38 중량%를 주성분으로 하는 조성물이 비점 30.3 ℃를 갖는 진 2성분 공비물로 하기한 검정 과정의 정확도내에 이루어져 왔다.
1,1,1,4,4,4-헥사플루오로부탄 약 68 내지 약 76 중량% 및 2-메틸 부탄 약 24 내지 약 32 중량%를 주성분으로 하는 공비 조성물이 특히 바람직한 공비 조성물이다. 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로부탄 약 72 중량% 및 2-메틸 부탄 약 28 중량%를 주성분으로 하는 조성물은 비점 약 15.8 ℃를 갖는 진 2성분 공비물로 하기한 검정 과정의 정확도내에 이루어져 왔다.
(a) (2) 1,3-디옥솔란 약 10 내지 약 45 중량% 및 (b) (3) 시클로펜탄 약 80 내지 약 90 중량%, (4) 2-메틸 부탄 약 65 내지 약 75 중량%, (5) 3-메틸 부탄 약 63 내지 약 73 중량% 및 (6) n-헥산 약 55 내지 약 64 중량%로부터 선택되는 1종만의 화합물 ((a)의 중량% 및 (b)의 중량%의 합은 대략 100%임)을 주성분으로 하는 공비 조성물이 특히 바람직한 공비 조성물이다.
1,3-디옥솔란 및 시클로펜탄으로 구성되는 공비 조성물은 1,3-디옥솔란 약 4 내지 약 25 중량% (바람직하게는, 약 10 내지 약 20 중량%) 및 시클로펜탄 약 75 내지 96 중량% (바람직하게는, 약 80 내지 90 중량%)를 주성분으로 한다. 1,3-디옥산 약 14 중량% 및 시클로펜탄 약 86 중량%를 주성분으로 하는 조성물이 비점 약 48.5 ℃를 갖는 진 2성분 공비물로 하기한 측정 과정의 정확도내에 이루어져 왔다.
1,3-디옥솔란 및 2-메틸 펜탄으로 구성되는 공비 조성물은 1,3-디옥솔란 약 21 내지 약 40 중량% (바람직하게는, 약 25 내지 약 35 중량%) 및 2-메틸 펜탄 약 60 내지 약 79 중량% (바람직하게는, 약 65 내지 75 중량%)를 주성분으로 한다. 1,3-디옥솔란 약 30 중량% 및 2-메틸 펜탄 약 70 중량%를 주성분으로 하는 조성물이 비점 57 ℃를 갖는 진 2성분 공비물로 하기한 검정 과정의 정확도내에 이루어져 왔다.
1,3-디옥솔란 및 3-메틸 펜탄으로 구성되는 공비 조성물은 1,3-디옥솔란 약 33 내지 약 41 중량% (바람직하게는, 약 27 내지 약 37 중량%) 및 3-메틸 펜탄 약 59 내지 약 77 중량% (바람직하게는, 약 63 내지 73 중량%)를 주성분으로 한다. 1,3-디옥솔란 약 32 중량% 및 3-메틸 펜탄 약 68 중량%를 주성분으로 하는 조성물이 비점 58.6 ℃를 갖는 진 2성분 공비물로 하기한 검정 과정의 정확도내에 이루어져 왔다.
1,3-디옥솔란 및 n-헥산으로 구성되는 공비 조성물은 1,3-디옥솔란 약 31 내지 약 50 중량% (바람직하게는 약 36 내지 약 45 중량%) 및 n-헥산 약 50 내지 약 69 중량% (바람직하게는 약 55 내지 약 64 중량%)를 주성분으로 한다. 1,3-디옥솔란 약 40 중량% 및 n-헥산 약 60 중량%를 주성분으로 하는 조성물이 비점 62.8 ℃를 갖는 진 2성분 공비물로 하기한 검정 과정의 정확도내에 이루어져 왔다.
또한, (a) (1) 퍼플루오로헥산 약 77 내지 약 86 중량% 및 (b) (4) 2-메틸 펜탄 약 17 내지 약 23 중량%, (5) 3-메틸 펜탄 약 16 내지 약 22 중량% 및 (6) n-헥산 약 14 내지 약 20 중량%로부터 선택되는 1종만의 화합물 ((a)의 중량% 및 (b)의 중량%의 합은 대략 100%임)을 주성분으로 하는 공비 조성물이 바람직한 공비 조성물이다.
퍼플루오로헥산 및 2-메틸 펜탄으로 구성되는 공비 조성물은 퍼플루오로헥산 약 73 내지 약 86 중량% (바람직하게는, 약 77 내지 약 83 중량%) 및 2-메틸 펜탄 약 14 내지 약 27 중량% (바람직하게는, 약 17 내지 약 23 중량%)를 주성분으로 한다. 퍼플루오로헥산 약 80 중량% 및 2-메틸 펜탄 약 20 중량%를 주성분으로 하는 조성물이 비점 45 ℃를 갖는 진 2성분 공비물로 하기한 검정 과정의 정확도내에 이루어져 왔다.
퍼플루오로헥산 및 3-메틸 펜탄으로 구성되는 공비 조성물은 퍼플루오로헥산 약 75 내지 약 87 중량% (바람직하게는 약 78 내지 약 84 중량%) 및 3-메틸 펜탄 약 13 내지 약 25 중량% (바람직하게는 약 16 내지 약 22 중량%)를 주성분으로 한다. 퍼플루오로헥산 약 82 중량% 및 3-메틸 펜탄 약 18 중량%를 주성분으로 하는 조성물이 비점 46.4 ℃를 갖는 진 2성분 공비물로 하기한 검정 과정의 정확도내에 이루어져 왔다.
퍼플루오로헥산 및 n-헥산으로 구성되는 공비 조성물은 퍼플루오로헥산 약 77 내지 약 88 중량% (바람직하게는 약 80 내지 약 86 중량%) 및 n-헥산 약 12 내지 약 23 중량% (바람직하게는 약 14 내지 20 중량%)를 주성분으로 한다. 퍼플루오로헥산 약 83 중량% 및 n-헥산 약 17 중량%를 주성분으로 하는 조성물이 비점 48.0 ℃를 갖는 진 2성분 공비물로 하기한 측정 과정의 정확도내에 이루어져 왔다.
1,1,1,4,4,4-헥사플루오로부탄 약 77 내지 약 84 중량% 및 n-펜탄 약 16 내지 약 23 중량%를 주성분으로 하는 공비 조성물이 특히 바람직하다. 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로부탄 80 중량% 및 n-펜탄 20 중량%를 주성분으로 하는 조성물이 비점 18.5 ℃를 갖는 진 2성분 공비물로 하기한 검정 과정의 정확도내에 이루어져 왔다.
도 1은 1 대기압 정상 상태에서 환류하는 2-메틸 부탄 및 퍼플루오로헥산의 혼합물을 변화시키면서 기상 중의 2-메틸 부탄의 몰 분획 대 액상 중의 2-메틸 부탄의 몰 분획의 플롯을 나타내는 그래프이다. 이들 몰 분획은 가스 크로마토그래피에 의해 얻었고, 더 상세히 하기 설명되는 바와 같이 검정 곡선을 사용하여 정량하도록 조정하였다. 몰 분획 곡선이 기울기 1 및 절대치 0인 선을 가로지르는 점이 정의에 의해 진 2성분 공비 조성물이다.
가스 크로마토그래피 결과를 검정하기 위해 사용된 검정 곡선은 하기와 같이 형성되었다. 2-메틸 부탄 및 퍼플루오로헥산의 혼합물의 군을 10 % 증가량으로 2-메틸 부탄 0 내지 100 몰%로 제조하였다. 각 혼합물의 퍼플루오로헥산의 몰%는 100 몰% 및 2-메틸 부탄의 몰% 간의 차이이었다. 먼저, 각 혼합물을 가스 크로마토그래피 (GC) 중으로 주입하여 상대적인 피크 면적 대 실제 몰 농도 간의 관계를 설정하였다. 이는 각 혼합물의 시료을 2중으로 만들고 각 시료를 2회 측정함으로써 행하였다. 이 데이터를 사용하여 검정 곡선, 및 공비 조성물에 대한 에러 범위를 형성하기 위해 사용된 95 %의 신뢰 구간을 설정하였다.
이어서, 공비 조성물을 형성하기 위해 필요한 퍼플루오로헥산 및 2-메틸 부탄의 상대적인 몰량을 2 단계 방법으로 결정하였다. 제1 단계에서, 2-메틸 부탄을 반응기 중으로 하중시켰다. 후속적으로, 퍼플루오로헥산을 그래프의 데이터 점에 의해 지시되는 증가량으로 반응기에 가하였다. 퍼플루오로헥산을 각각 첨가한 후, 반응기의 내용물을 환류 응축기로 0 ℃에서 10-15 분 동안 환류시키고, 건조관을 통해 대기 중에 개방시켰다. 정상 상태가 이루어진 후, 액체 및 증기 시료를 시료 용기로부터 취하였다. 반응기 중 액체의 온도를 측정하고, 증기 온도를 반응기 및 응축기 사이의 지점에서 측정하였다. 2중 시료를 GC 중으로 주입시키고 상대적인 피크 면적을 기록하였다. 이들 상대적인 피크 면적을 검정 곡선을 사용하여 몰 분획으로 전환시켰다.
제2 단계에서, 퍼플루오로헥산을 반응기 중으로 하중시켰다. 후속적으로, 2-메틸 부탄을 그래프의 데이터 점에 의해 지시되는 증가량으로 가하였다. 이어서, 반응기의 내용물을 가열하고, 시료를 취하여 제1 단계에 상기한 동일한 방식으로 분석하였다. 데이터를 도 1에 나타나는 생성된 그래프로 플롯시켰다.
도 2에 나타난 그래프를 퍼플루오로헥산 및 n-펜탄의 혼합물을 사용하여 도 1과 같이 동일한 방식으로 형성하였다.
도 3은 기상 중 2-메틸 부탄의 몰 분획을 1 대기압 정상 상태에서 환류하는 2-메틸 부탄 및 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로부탄의 혼합물의 액상 중 2-메틸 부탄의 몰 분획에 대해 플롯시킨 그래프를 나타낸다. 이들 몰 분획은 가스 크로마토그래피에 의해 얻었고, 더 상세히 하기 설명되는 바와 같이 검정 곡선을 사용하여 정량하도록 조정하였다. 몰 분획 곡선이 기울기 1 및 절대치 0인 선을 가로지르는 점이 정의에 의해 진 2성분 공비 조성물이다.
가스 크로마토그래피 결과를 검정하기 위해 사용된 검정 곡선은 하기와 같이 형성되었다. 2-메틸 부탄 및 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로부탄의 혼합물 군을 10 % 증가량으로 2-메틸 부탄 0 내지 100 몰%로 제조하였다. 각 혼합물의 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로부탄의 몰%는 100 몰% 및 2-메틸 부탄의 몰% 간의 차이이었다. 먼저, 각 혼합물을 GC 중으로 주입하여 상대적인 피크 면적 대 실제 몰 농도 간의 관계를 설정하였다. 이는 각 혼합물의 시료을 2중으로 만들고 각 시료를 2회 측정함으로써 행하였다. 이 데이터를 사용하여 검정 곡선, 및 공비 조성물에 대한 에러 범위를 형성하기 위해 사용된 95 %의 신뢰 구간을 설정하였다.
이어서, 공비 조성물을 형성하기 위해 필요한 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로부탄 및 2-메틸 부탄의 상대적인 몰량을 2 단계 방법으로 결정하였다. 제1 단계에서, 2-메틸 부탄을 반응기 중으로 하중시켰다. 후속적으로, 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로부탄을 그래프의 데이터 점에 의해 지시되는 규칙적인 증가량으로 반응기에 가하였다. 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로부탄을 각각 첨가한 후, 반응기의 내용물을 환류 응축기로 0 ℃에서 10-15 분 동안 환류시키고, 건조관을 통해 대기 중에 개방시켰다. 정상 상태가 이루어진 후, 액체 및 증기 시료를 시료 용기로부터 취하였다. 반응기 중 액체의 온도를 측정하고, 증기 온도를 반응기 및 응축기 사이의 지점에서 측정하였다. 2중 시료를 GC 중으로 주입시키고 상대적인 피크 면적을 기록하였다. 이들 상대적인 피크 면적을 검정 곡선을 사용하여 몰 분획으로 전환시켰다.
제2 단계에서, 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로부탄을 반응기 중으로 하중시켰다. 후속적으로, 2-메틸 부탄을 그래프의 데이터 점에 의해 지시되는 증가량으로 가하였다. 이어서, 반응기의 내용물을 가열하고, 시료를 취하여 제1 단계에 상기한 동일한 방식으로 분석하였다. 데이터를 도 3에 나타나는 생성된 그래프로 플롯시켰다.
도 4는 기상 중 시클로펜탄의 몰 분획을 1 대기압 정상 상태에서 환류하는 시클로펜탄 및 1,3-디옥솔란의 혼합물의 액상 중 시클로헥산의 몰 분획에 대해 플롯시킨 그래프를 나타낸다. 이들 몰 분획은 가스 크로마토그래피에 의해 얻었고, 더 상세히 하기 설명되는 바와 같이 검정 곡선을 사용하여 정량하도록 조정하였다. 몰 분획 곡선이 기울기 1 및 절대치 0인 선을 가로지르는 점이 정의에 의해 진 2성분 공비 조성물이다.
가스 크로마토그래피 결과를 검정하기 위해 사용된 검정 곡선은 하기와 같이 형성되었다. 시클로펜탄 및 1,3-디옥솔란의 혼합물 군을 10 % 증가량으로 시클로펜탄 0 내지 100 몰%로 제조하였다. 각 혼합물의 1,3-디옥솔란의 몰%는 100 몰% 및시클로헥산의 몰% 간의 차이이었다. 먼저, 각 혼합물을 GC 중으로 주입하여 상대적인 피크 면적 대 실제 몰 농도 간의 관계를 설정하였다. 이는 각 혼합물의 시료을 2중으로 만들고 각 시료를 2회 측정함으로써 행하였다. 이 데이터를 사용하여 검정 곡선, 및 공비 조성물에 대한 에러 범위를 형성하기 위해 사용된 95 %의 신뢰 구간을 설정하였다.
이어서, 공비 조성물을 형성하기 위해 필요한 1,3-디옥솔란 및 시클로펜탄의 상대적인 몰량을 2 단계 방법으로 결정하였다. 제1 단계에서, 시클로펜탄을 반응기 중으로 하중시켰다. 후속적으로, 1,3-디옥솔란을 그래프의 데이터 점에 의해 지시되는 증가량으로 반응기에 가하였다. 1,3-디옥솔란을 각각 첨가한 후, 반응기의 내용물을 환류 응축기로 0 ℃에서 10-15 분 동안 환류시키고, 건조관을 통해 대기 중에 개방시켰다. 정상 상태가 이루어진 후, 액체 및 증기 시료를 시료 용기로부터 취하였다. 액체의 온도를 측정하고, 증기 온도를 반응기 및 응축기 사이의 지점에서 측정하였다. 2중 시료를 GC 중으로 주입시키고 상대적인 피크 면적을 기록하였다. 이들 상대적인 피크 면적을 검정 곡선을 사용하여 몰 분획으로 전환시켰다.
제2 단계에서, 1,3-디옥솔란을 반응기 중으로 하중시켰다. 후속적으로, 시클로펜탄을 그래프의 데이터 점에 의해 지시되는 증가량으로 반응기에 가하였다. 이어서, 반응기의 내용물을 가열하고, 시료를 취하여 제1 단계에 상기한 동일한 방식으로 분석하였다. 데이터를 도 1에 나타나는 생성된 그래프로 플롯시켰다.
도 5, 6 및 7에 나타낸 그래프를 1,3-디옥솔란 및 2-메틸 부탄의 혼합물 (도 5), 1,3-디옥솔란 및 3-메틸 부탄의 혼합물 (도 6) 및 1,3-디옥솔란 및 n-헥산 (도 7)을 사용하여 도 4와 같이 동일한 방식으로 형성하였다.
도 8은 기상 중 2-메틸 펜탄의 몰 분획을 1 대기압 정상 상태에서 환류하는 2-메틸 펜탄 및 퍼플루오로헥산의 혼합물의 액상 중 2-메틸 펜탄의 몰 분획에 대해 플롯시킨 그래프를 나타낸다. 이들 몰 분획은 가스 크로마토그래피에 의해 얻었고, 더 상세히 하기 설명되는 바와 같이 검정 곡선을 사용하여 정량하도록 조정하였다. 몰 분획 곡선이 기울기 1 및 절대치 0인 선을 가로지르는 점이 정의에 의해 진 2성분 공비 조성물이다.
가스 크로마토그래피 결과를 검정하기 위해 사용된 검정 곡선은 하기와 같이 형성되었다. 2-메틸 펜탄 및 퍼플루오로헥산의 혼합물 군을 10 % 증가량으로 2-메틸 펜탄 0 내지 100 몰%로 제조하였다. 각 혼합물의 퍼플루오로헥산의 몰%는 100 몰% 및 2-메틸 펜탄의 몰% 간의 차이이었다. 먼저, 각 혼합물을 GC 중으로 주입하여 상대적인 피크 면적 대 실제 몰 농도 간의 관계를 설정하였다. 이는 각 혼합물의 시료을 2중으로 만들고 각 시료를 2회 측정함으로써 행하였다. 이 데이터를 사용하여 검정 곡선, 및 공비 조성물에 대한 에러 범위를 형성하기 위해 사용된 95 %의 신뢰 구간을 설정하였다.
이어서, 공비 조성물을 형성하기 위해 필요한 퍼플루오로헥산 및 2-메틸 펜탄의 상대적인 몰량을 2 단계 방법으로 결정하였다. 제1 단계에서, 2-메틸 펜탄을 반응기 중으로 하중시켰다. 후속적으로, 퍼플루오로헥산을 그래프의 데이터 점에 의해 지시되는 증가량으로 반응기에 가하였다. 각각 첨가한 후, 반응기의 내용물을 환류 응축기로 0 ℃에서 10-15 분 동안 환류시키고, 건조관을 통해 대기 중에 개방시켰다. 정상 상태가 이루어진 후, 액체 및 증기 시료를 시료 용기로부터 취하였다. 반응기 중의 액체의 온도를 측정하고, 증기 온도를 반응기 및 응축기 사이의 지점에서 측정하였다. 2중 시료를 GC 중으로 주입시키고 상대적인 피크 면적을 기록하였다. 이들 상대적인 피크 면적을 검정 곡선을 사용하여 몰 분획으로 전환시켰다.
제2 단계에서, 퍼플루오로헥산을 반응기 중으로 하중시켰다. 후속적으로, 2-메틸 펜탄을 그래프의 데이터 점에 의해 지시되는 증가량으로 가하였다. 이어서, 제1 단계에 상기한 동일한 방식으로 각각 가한 후 반응기의 내용물을 가열하였다. 시료를 취하여 제1 단계에 기술한 바와 같이 분석하였다. 이어서, 모아진 데이터를 플롯시켜 도 8에 나타나는 그래프를 형성하였다.
도 9 및 10에 나타낸 그래프를 퍼플루오로헥산 및 3-메틸 펜탄의 혼합물 (도 9) 또는 퍼플루오로헥산 및 n-헥산의 혼합물 (도 10)을 사용하여 도 8과 같이 동일한 방식으로 형성하였다.
도 11은 기상 중 n-펜탄의 몰 분획을 1 대기압 정상 상태에서 환류하는 n-펜탄 및 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로부탄 혼합물의 액상 중 n-펜탄의 몰 분획에 대해 플롯시킨 그래프를 나타낸다. 이들 몰 분획은 가스 크로마토그래피에 의해 얻었고, 더 상세히 하기 설명되는 바와 같이 검정 곡선을 사용하여 정량하도록 조정하였다. 몰 분획 곡선이 기울기 1 및 절대치 0인 선을 가로지르는 점이 정의에 의해 진 2성분 공비 조성물이다.
가스 크로마토그래피 결과를 검정하기 위해 사용된 검정 곡선은 하기와 같이 형성되었다. n-펜탄 및 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로부탄의 혼합물 군을 10 % 증가량으로 n-펜탄 0 내지 100 몰%로 제조하였다. 각 혼합물의 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로부탄의 몰%는 100 몰% 및 n-펜탄의 몰% 간의 차이이었다. 먼저, 각 혼합물을 GC 중으로 주입하여 상대적인 피크 면적 대 실제 몰 농도 간의 관계를 설정하였다. 이는 각 혼합물의 시료을 2중으로 만들고 각 시료를 2회 측정함으로써 행하였다. 이 데이터를 사용하여 검정 곡선, 및 공비 조성물에 대한 에러 범위를 형성하기 위해 사용된 95 %의 신뢰 구간을 설정하였다.
이어서, 공비 조성물을 형성하기 위해 필요한 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로부탄 및 n-펜탄의 상대적인 몰량을 2 단계 방법으로 결정하였다. 제1 단계에서, n-펜탄을 반응기 중으로 하중시켰다. 후속적으로, 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로부탄을 그래프의 데이터 점에 의해 지시되는 증가량으로 반응기에 가하였다. 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로부탄을 각각 첨가한 후, 반응기의 내용물을 환류 응축기로 0 ℃에서 10-15 분 동안 환류시키고, 건조관을 통해 대기 중에 개방시켰다. 정상 상태가 이루어진 후, 액체 및 증기 시료를 시료 용기로부터 취하였다. 반응기 중의 액체의 온도를 측정하고, 증기 온도를 반응기 및 응축기 사이의 지점에서 측정하였다. 2중 시료를 GC 중으로 주입시키고 상대적인 피크 면적을 기록하였다. 이들 상대적인 피크 면적을 검정 곡선을 사용하여 몰 분획으로 전환시켰다.
제2 단계에서, 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로부탄을 반응기 중으로 하중시켰다. 후속적으로, n-펜탄을 그래프의 데이터 점에 의해 지시되는 증가량으로 가하였다. 이어서, 반응기의 내용물을 가열하고, 시료를 취하여 제1 단계에서 행한 바와 같이 동일한 방식으로 분석하였다. 제1 및 제2 단계의 각각에서 형성된 데이터를 도 11에 나타나는 생성된 그래프로 플롯시켰다.
공비물은 비점에서 성분의 농도가 액상 및 기상에서 동일한 액상의 혼합물로 정의된다. 몰 분획 플롯이 기울기 1 및 절대치 0을 갖는 선을 가로지르는 점이 예상되는 공비 조성물이다.
본 발명의 공비 조성물은 경질 발포체의 제조를 위한 할로겐, 특히 염소가 없는 팽창제로 특히 유용하다. 사용된 공비 조성물의 양은 목적하는 발포체의 밀도 및 첨가된 팽창제 (물)의 존재에 의존하고, 당업계의 숙련자에게 공지된 방법에 따라 조정되어야 한다. 전형적으로, 이들 조성물은 약 1 % 내지 약 20 %, 바람직하게는 약 2 % 내지 약 12 % 양으로 발포체 형성 혼합물 중에 일반적으로 포함시킨다. 특히, 이들 공비 조성물이 팽창제로 작용하는 능력은 순수한 퍼플루오로헥산이 하기 실시예에 사용된 조건하에 유용한 발포체를 생성하지 않는다는 사실에서 놀라게 한다.
본 발명의 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로부탄 함유 공비 조성물로 제조된 발포체는 R-356으로 생성된 발포체와 유사하거나, 몇몇 경우에서는 R-356으로 생성된 발포체 보다 밀도에서 상당히 낮지만, 여전히 비교적 낮은 K-계수를 갖는다.
본 발명의 공비 조성물로 제조된 발포체는 CFC, HCFC, FC 또는 HFC를 함유하지 않지만, 여전히 비교적 낮은 K-계수를 갖는다.
발포체는 a) 이소시아네이트 반응성 물질을 본 발명의 공비 조성물 중 1종의 존재하에, 임의로 촉매, 발포 안정제 또는 다른 첨가제, 보조제 및 가공 보조제의 존재하에 b) 유기 폴리시소시아네이트와 반응시킴으로써 본 발명의 공비 조성물로 제조할 수 있다.
임의의 공지된 이소시아네이트 반응성 물질, 유기 폴리이소시아네이트 (본 명세서에 사용된 폴리이소시아네이트는 디이소시아네이트를 포함함), 촉매 및 발포 안정제를 사용하여 본 발명의 공비 조성물로 발포체를 제조할 수 있다.
본 발명의 실행에 유용한 공지된 이소시아네이트에는 폴리이소시아네이트, 개질된 폴리이소시아네이트 및 이소시아네이트 말단 프리폴리머가 포함된다. 본 발명에 따라 발포체를 제조하는데 사용할 수 있는 적절한 폴리이소시아네이트에는 방향족, 지방족, 시클로지방족 폴리이소시아네이트 및 그의 배합물이 포함된다. 상기 이소시아네이트의 특정 예에는 m-페닐렌 디이소시아네이트, p-페닐렌 디이소시아네이트, 2,4-톨루엔 디이소시아네이트, 2,6-톨루엔 디이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트, 1,4-헥사메틸렌 디이소시아네이트, 1,4-시클로헥산 디이소시아네이트, 헥사히드로톨루엔 디이소시아네이트 및 그의 이성질체, 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트, 1-메틸페닐-2,4-페닐 디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 2,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 4,4'-비페닐렌 디이소시아네이트, 3,3'-디메톡시-4,4'-비페닐렌 디이소시아네이트 및 3,3'-디메틸-디페닐프로판-4,4'-디이소시아네이트와 같은 디이소시아네이트; 2,4,6-톨루엔 트리이소시아네이트와 같은 트리이소시아네이트; 및 4,4'-디메틸-디페닐메탄-2,2',5,5'-테트라이소시아네이트 및 폴리메틸렌 폴리페닐이소시아네이트와 같은 폴리시소시아네이트가 포함된다.
NCO 함량 약 8 % 이상, 바람직하게는 약 9 내지 약 30 %를 갖는 이소시아네이트 말단 프리폴리머는 본 발명에 따라 폴리우레탄 발포체를 제조하는데 특히 유용하다. NCO 함량 약 8 내지 약 17 중량%, 바람직하게는 약 10 중량%를 갖는 디페닐메탄 디이소시아네이트의 프리폴리머가 특히 바람직하다. 이들 바람직한 프리폴리머는 예를 들어, 디페닐메탄 디이소시아네이트 (MDI) 또는 MDI의 이성질체 혼합물을 비반응 이소시아네이트기 함량이 상기 특정 범위내에 있도록 하는 양으로 관능성 약 1.9 내지 약 3.1, 바람직하게는 약 2를 갖는 폴리올 또는 폴리아민과 같은 이소시아네이트 반응성 화합물과 미리 반응시킴으로써 제조할 수 있다.
경질 폴리우레탄의 제조를 위한 가장 바람직한 폴리이소시아네이트는 폴리우레탄을 가교결합하는 그의 능력으로 인하여, 몰 당 이소시아네이트 잔기 관능성 약 1.8 내지 약 3.5 (바람직하게는, 약 2.0 내지 약 3.1) 및 NCO 함량 약 25 내지 35 중량%를 갖는 메틸렌 가교 폴리페닐 폴리이소시아네이트 및 메틸렌 가교 폴리페닐 폴리이소시아네이트의 프리폴리머이다.
경질 폴리우레탄 발포체의 제조에 유용한 것으로 공지된 임의의 촉매를 본 발명의 실행에 사용할 수 있다. 3차 아민 촉매가 특히 바람직하다. 적절한 촉매의 특정 예에는 펜타메틸-디에틸렌 트리아민, N,N-디메틸-시클로헥실 아민, N,N',N-디메틸아미노-프로필-헥사히드로트리아진, 테트라메틸렌 디아민, 테트라메틸-부틸렌 디아민 및 디메틸에탄올아민이 포함된다. 펜타메틸-디에틸렌 트리아민, N,N',N-디메틸아미노-프로필-헥사히드로트리아진 및 N,N-디메틸-시클로헥실 아민이 특히 바람직하다.
또한, NCO 함량 약 25 % 이상, 바람직하게는 약 27 %내지 약 33 %를 갖는 이소시아네이트 말단 프리폴리머를 본 발명에 따라 발포체를 제조하는데 사용할 수 있다. NCO 함량 약 25 내지 약 35 중량%, 바람직하게는 약 29 중량%를 갖는 디페닐메탄 디이소시아네이트의 프리폴리머가 특히 바람직하다. 이들 바람직한 프리폴리머는 디페닐메탄 디이소시아네이트 (MDI) 또는 MDI의 이성질체 혼합물을 비반응 이소시아네이트 기 함량이 상기 특정 범위내에 있도록 하는 양으로 관능성 약 1.0 내지 약 4.0, 바람직하게는 약 2를 갖는 폴리올 또는 폴리아민과 같은 이소시아네이트 반응성 화합물과 미리 반응시킴으로써 제조할 수 있다.
또한, 비증류되거나 조잡한 폴리이소시아네이트를 본 발명의 실행에 사용할 수 있다. 톨루엔 디아민, 및 조 디페닐메탄 디아민 (중합 MDI)를 포스겐화함으로써 얻은 조 디페닐메탄 디아민의 혼합물을 포스겐함으로써 얻은 조 톨루엔 디이소시아네이트는 적절한 조 폴리이소시아네이트의 예이다. 적절한 비증류되거나 조잡한 폴리이소시아네이트가 미국 특허 제3,215,652호에 개시되어 있다.
적절한 개질된 폴리이소시아네이트는 디이소시아네이트 및(또는) 폴리이소시아네이트의 화학 반응으로 얻을 수 있다. 본 발명의 실행에 유용한 개질된 이소시아네이트에는 에스테르기, 우레아기, 뷰레트기, 알로파네이트기, 카르보디이미드기, 이소시아누레이트기, 우레트디온기 및(또는) 우레탄기를 함유하는 이소시아네이트가 포함된다. 개질된 이소시아네이트의 바람직한 예에는 이소시아네이트기를 함유하고 시소시아네이트기 함량 약 25 내지 약 35 중량%, 바람직하게는 약 27 내지 약 33 중량%, 가장 바람직하게는 28 내지 32 중량%를 함유하는 프리폴리머, 특히 폴리에테르 폴리올 또는 폴리에스테르 폴리올 및 디페닐메탄 디이소시아네이트를 기재로 하는 프리폴리머이다. 이들 개질된 폴리이소시아네이트를 제조하는 방법은 당업계에 공지되어 있다.
폴리이소시아네이트, 개질된 폴리이소시아네이트 또는 이소시아네이트 말단 프리폴리머를 폴리우레탄/폴리우레아 발포체의 제조에 유용한 것으로 공지된 임의의 폴리올 또는 폴리아민과 반응시킬 수 있다. 적절한 폴리올에는 분자량 약 400 내지 약 10,000 및 관능성 약 2 이상, 바람직하게는 약 2 내지 약 4를 갖는 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 폴리히드록시 폴리아세탈, 폴리히드록시 폴리카르보네이트, 폴리히드록시 폴리아크릴레이트, 폴리에스테르 에테르, 폴리히드록시 폴리티오에테르, 폴리히드록시 폴리에스테르 아미드, 폴리부타디엔 및 폴리락톤이 포함된다. 폴리에스테르 폴리올, 폴리에테르 폴리올 및 이러한 폴리올의 혼합물이 바람직하다.
적절한 폴리에스테르 폴리올에는 폴리히드릭 알콜 (바람직하게는 트리히드릭 알콜이 가해질 수 있는 디히드릭 알콜) 및 다염기 (바람직하게는 이염기) 카르복실산의 반응 생성물이 포함된다. 이들 폴리카르복실산에 부가하여, 저급 알콜의 상응하는 카르복실산 무수물 또는 폴리카르복산 에스테르, 또는 그의 혼합물을 사용하여 본 발명의 실행에 유용한 폴리에스테르 폴리올을 제조할 수 있다. 폴리카르복실산은 지방족, 시클로지방족, 방향족 및(또는) 헤테로시클릭일 수 있고, 이들을 예를 들어, 할로겐 원자로 치환되거나, 불포화될 수 있다. 적절한 폴리카르복실산에는 숙신산, 아디프산, 수베르산, 아젤라산, 세박산, 프탈산, 이소프탈산, 트리멜리트산, 프탈산 무수물, 테트라히드로프탈산 무수물, 헥사히드로프탈산 무수물, 테트라클로로프탈산 무수물, 엔도메틸렌 테트라히드프탈산 무수물, 글루타르산 무수물, 말레산, 말레산 무수물, 푸마르산, 단량체 지방산과 혼합시킬 수 있는 올레산과 같은 이량체 및 삼량체 지방산, 디메틸 테레프탈레이트 및 비스-글리콜 테레프탈레이트가 포함된다. 적절한 폴리히드르 알콜에는 에틸렌 글리콜, 1,2- 및 1,3-프로필렌 글리콜, 1,3- 및 1,4-부틸렌 글리콜, 1,6-헥산디올, 1,8-옥탄디올, 네오펜틸 글리콜, 시클로헥산디메탄올, (1,4-비스(히드록시메틸)-시클로헥산), 2-메틸-1,3-프로판디올, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 디부틸렌 글리콜 및 폴리부틸렌 글리콜, 글리세린 및 트리메틸롤프로판이 포함된다. 또한, 폴리에스테르는 카르복실산 말단기의 일부분을 함유할 수 있다. 락톤의 폴리에스테르, 예를 들어 ε-카프로락톤 또는 ω-히드록시카프로산과 같은 히드록시 카르복실산을 사용할 수 있다.
히드록시기를 함유하는 적절한 폴리카르보네이트에는 디올을 포스겐, 디아릴카르보네이트 (예를 들어, 디페닐 카르보네이트) 또는 시클릭 카르보네이트 (예를 들어, 에틸렌 또는 프로필렌 카르보네이트)와 반응시킴으로써 얻어진 폴리카르보네이트가 포함된다. 적절한 디올의 예에는 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜 및 테트라에틸렌 글리콜이 포함된다. 또한, 폴리에스테르 또는 폴리락톤 (상기한 바와 같음)을 포스겐, 디아릴 카르보네이트 또는 시클릭 카르보네이트와 반응시킴으로써 얻은 폴리에스테르 카르보네이트를 본 발명의 실행에 사용할 수 있다.
본 발명에 따라 발포체를 제조하는데 적절한 폴리에테르 폴리올에는 반응성 수소를 함유하는 1종 이상의 출발물을 에틸렌 옥시드, 프로필렌 옥시드, 부틸렌 옥시드, 스티렌 옥시드, 테트라히드로푸란, 에피클로로히드린과 같은 알킬렌 옥시드 또는 이들 알킬렌 옥시드의 혼합물과 반응시킴으로써 공지된 방식으로 얻은 폴리에스테르 폴리올이다. 에틸렌 옥시드 단위 약 10 중량%를 초과하여 함유하지 않는 폴리에테르가 바람직하다. 에틸렌 옥시드를 가하지 않고 얻은 폴리에테르가 가장 바람직하다. 반응성 수소를 함유하는 적절한 출발 화합물에는 폴리히드릭 알콜 (폴리에스테르 폴리올을 제조하는데 적절한 것으로 상기함), 물, 메탄올, 에탄올, 1,2,6-헥산 트리올, 1,2,4-부탄 트리올, 트리메틸롤 에탄, 펜타에리트리톨, 마니톨, 소르비톨, 메틸 글리코시드, 수크로스, 페놀, 이소노닐 페놀, 레소시놀, 히드로퀴논 및 1,1,1- 또는 1,1,2-트리스-(히드록시페닐)에탄이 포함된다.
또한, 관능성 약 3 내지 약 4 및 분자량 약 149 이상, 바람직하게는 약 149 내지 약 1500, 가장 바람직하게는 약 300 내지 800을 갖는 아민 개시 폴리에테르 폴리올이 유용하다. 이들 아민 기재 폴리올은 아민, 폴리아민 또는 아미노알콜 및 임의로 다른 개시제 (물을 가하거나 없이)를 프로필렌 옥시드 및 임의로 에틸렌 옥시드와 알칼리성 촉매의 존재하에 반응시킴으로써 제조할 수 있다. 이어서, 생성물을 산, 바람직하게는 히드록시 카르복실산으로 처리하여 알칼리성 촉매를 중화시킨다. 미국 특허 제2,697,118호에는 상기 아민 개시 폴리올의 제조를 위한 적절한 방법이 개시되어 있다.
적절한 아민 개시제의 예에는 암모니아, 에틸렌 디아민, 디에틸렌 트리아민, 헥사메틸렌 디아민, 톨루엔 디아민과 같은 아민 및 아미노알콜이 포함된다. 아미노알콜, 특히 모노에탄올아민, 디에탄올아민 및 트리에탄올아민이 바람직한 개시제이다.
아민 개시제를 에틸렌 옥시드와 반응시킬 수 있지만, 아민 개시제를 프로필렌 옥시드와 반응시키는 것이 바람직하다. 사용하는 경우, 에틸렌 옥시드를 사용된 총 알킬렌 옥시드의 100 중량% 이하의 양으로 사용할 수 있다. 일반적으로, 프로필렌 옥시드는 사용된 총 알킬렌 옥시드의 약 40 내지 약 100 중량%, 바람직하게는 약 60 내지 약 100 중량%의 양으로 사용한다. 사용된 알킬렌 옥시드의 총량은 생성물 폴리올이 평균 분자량 약 149 이상, 바람직하게는 약 149 내지 1500을 갖도록 선택한다.
아민 기재 폴리에테르 폴리올은 총 발포체 형성 혼합물을 기준으로 약 20 내지 약 70 중량%, 바람직하게는 약 40 내지 약 50 중량%의 양으로 발포체 형성 혼합 중에 포함시킨다.
또한, 경질 폴리우레탄 발포체의 제조에 유용한 것으로 공지된 다른 폴리에테르 폴리올 (즉, 아민을 기재로 하지 않는 폴리에테르 폴리올) 뿐 아니라 폴리에스테르 폴리올을 본 발명의 실행에 사용할 수 있다. 아민 개시 폴리올, 및 아민을 기재로 하지 않는 폴리올의 배합이 특히 바람직하다. 상기 혼합물을 사용하는 경우, 일반적으로 아민 개시 폴리올은 20 중량% 이상, 바람직하게는 약 50 내지 약 80 중량%의 양으로 포함시킨다.
아민 개시 폴리올이 아미노알콜을 기재로 하는 경우, 관능성 바람직하게는, 약 2 내지 약 3 (바람직하게는, 약 2 내지 약 2.5) 및 분자량 약 180 내지 약 900, 바람직하게는 약 300 내지 약 600을 갖는 폴리에스테르 폴리올을 폴리올의 총량의 약 5 내지 약 50 중량%, 더욱 바람직하게는 약 15 내지 약 35 중량%의 양으로 폴리올 혼합물 중에 포함시킨다.
또한, 비닐 중합체의 의해 개질된 폴리에테르가 본 발명에 따라 발포체를 제조하는데 적절하다. 이러한 개질된 발포체는 예를 들어, 폴리에테르의 존재하에 스티렌 및 아크릴로니트릴을 중합시킴으로써 얻을 수 있다 (미국 특허 제3,383,351호, 제3,304,273호, 제3,523,095호, 제3,110,695호 및 독일 특허 제1,152,536호).
본 발명에 따라 발포체를 제조하는데 유용한 폴리티오에테르에는 티오디글리콜로부터 그 자체에서 및(또는) 다른 글리콜, 디카르복실산, 포름알데히드, 아미노카르복실산 또는 아민 알콜과 함께 얻은 축합 생성물이 포함된다. 이들 축합 생성물은 공 성분에 따라 폴리티오 혼합 에테르, 폴리티오에테르 에스테르 또는 폴리티오에테르 에스테르 아미드일 수 있다.
또한, 아민 말단 폴리에테르를 사용하여 본 발명에 따라 발포체를 제조할 수 있다. 적절한 아민 말단 폴리에테르는 통상적으로 양도된 미국 특허 출원 제07/ 957,929호 (1992. 10. 7) 또는 미국 특허 제3,666,726호, 제3,691,112호 및 제5,066,824호에 개시된 바와 같이 1차 아민을 할라이드, 또는 메실레이트와 같은 말단 이탈기를 함유하는 폴리에테르와 반응시킴으로써 제조할 수 있다.
적절한 폴리아세탈에는 알데히드 (예를 들어, 포름알데히드) 및 디에틸 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 에톡시화된 4,4'-디히드록시디페닐디메틸메탄 및 1,6-헥산디올과 같은 글리콜로부터 제조된 폴리아세탈이다. 또한, 시클릭 아세탈의 중합 반응에 의해 제조된 폴리아세탈을 본 발명의 실행에 사용할 수 있다.
본 발명의 팽창제와 함께 발포체의 제조에 유용한 폴리히드록시 폴리에스테르 아미드 및 폴리아민에는 다염기 포화되고 불포화된 카르복실산 또는 그의 무수물 및 다가 포화되거나 불포화된 아미노알콜, 디아민, 폴리아민 및 그의 혼합물로부터 얻은 주로 선형 축합물이 포함된다.
히드록시 관용기의 폴리아크릴레이트를 제조하기 위해 적절한 단량체에는 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 말레산 무수물, 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트, 2-히드록시프로필 아크릴레이트, 2-히드록시프로필 메타크릴레이트, 3-히드록시프로필 아크릴레이트, 3-히드록시프로필 메타크릴레이트, 글리시딜 아크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트, 2-이소시아네이토에틸 아크릴레이트 및 2-이소시아네이토에틸 메타크릴레이트가 포함된다.
본 발명에 따라 발포체를 제조하는데 유용한 저분자량 이소시아네이트 반응성 화합물은 히드록시기 2 내지 8개, 바람직하게는 2 내지 4개, 가장 바람직하게는 2개를 가지고, 평균 분자량 약 34 내지 약 399, 바람직하게는 약 60 내지 약 200, 가장 바람직하게는 약 100 내지 약 150을 가지며, 2개 이상의 히드록시기를 포함하는 고분자량 물질과 배합하거나 대신하여 사용할 수 있다. 유용한 저분자량 이소시아네이트 반응성 물질에는 폴리에스테르 폴리올 및 폴리에테르 폴리올의 제조를 위한 방법에 이미 기술된 폴리히드릭 알콜이 포함된다. 디히드릭 알콜이 바람직하다. 2개 이상의 히드록시기를 함유하는 저분자량 대 고분자량의 중량비는 본 발명에 중요하지 않다. 약 1:100 내지 약 1:10, 바람직하게는 약 2:100 내지 약 5:100의 비가 유용한 것으로 밝혀졌다.
상기한 이소시아네이트 반응성 화합물에 부가하여, 일반적으로 폴리우레탄 화학에 공지된 1 관용기 및 소량의 3 관용기 및 고급 관용기 화합물을 본 발명에 따라 발포체를 제조하는데 사용할 수 있다. 예를 들어, 트리메틸롤프로판을 약간의 분지가 바람직한 특정 경우에 사용할 수 있다.
촉매 및 용매를 반응을 보조하기 위해 사용할 수 있다. 우레탄 반응을 촉진하는데 유용한 촉매의 예에는 디-n-부틸 주석 디클로라이드, 디-n-부틸 주석 디아세테이트, 디-n-부틸 주석 디라우레이트, 트리에틸렌디아민 또는 질산 비스무스가 포함된다. 3차 아민 촉매가 특히 바람직하다. 적절한 촉매의 특정 예에는 펜타메틸-디에틸렌 트리아민, N,N-디메틸-시클로헥실 아민, N,N',N-디메틸아미노-프로필-헥사히드로 트리아진, 테트라메틸렌 디아민, 테트라메틸-부틸렌 디아민 및 디메틸에탄올아민이 포함된다. 펜타메틸-디에틸렌 트리아민, N,N',N-디메틸아미노-프로필-헥사히드로 트리아진 및 N,N-디메틸-시클로헥실 아민이 특히 바람직하다.
본 발명의 발포체 형성 혼합물 중에 임의로 포함시킬 수 있는 물질에는 사슬 확장제, 가교결합제, 표면활성제, 안료, 착색제, 충전제, 항산화제, 플레임 지연제, 광 안정화제, 열 안정화제, UV 안정화제 및 셀 개방제가 포함된다. 카본 블랙이 바람직한 첨가제이다.
폴리우레탄 발포체를 제조하는 임의의 공지된 방법을 본 발명의 실행에 사용할 수 있다. 적절한 방법에는 공지된 1단계 방법, 프리폴리머 방법 또는 세미 프리폴리머 방법을 사용하는 다양한 반응물의 반응이 포함된다.
따라서, 본 발명을 기술하기 위해, 하기 실시예로 설명한다. 다른 지시가 없다면, 이들 실시예에 제공된 모든 부 및 퍼센트는 중량부 또는 중량%이다.
하기 물질을 실시예에 사용하였다.
폴리올 A: 1 몰의 에틸렌 디아민을 5 몰의 프로필렌 옥시드와 반응시킴으로써 제조된 630개 OH의 폴리올
폴리올 B: 1 몰의 글리세린을 대략 3.3 몰의 프로필렌 옥시드와 반응시킴으로써 제조된 250개 OH의 폴리올
2-MeB: 2-메틸 부탄
n-P: n-펜탄
테고스탭 (Tegostab) B-8426: 시판용 (Goldschmidt Chemical Corporation)인 폴리실옥솔란 폴리에테르 공중합체
DMCHA: 디메틸시클로헥실아민
ISO: 시판용 (Miles Inc., 상표명 Mondur E-577)인 NCO 함량 대략 27 %를 갖는 폴리메틸렌 폴리페닐 폴리이소시아네이트 프리폴리머
PFH: 퍼플루오로헥산
R-356: 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로부탄
1,3-디옥스: 1,3-디옥솔란
2-MeB: 2-메틸 부탄
n-P: n-펜탄
CP: 시클로펜탄
2-MeP: 2-메틸 펜탄
3-MeP: 3-메틸 펜탄
n-헥스: n-헥산
실시예 1
먼저, PFH 7.59 부 및 2-MeB 7.89 부를 혼합하였다. 이어서, 이 공비 혼합물을 B-사이드 (B-SIDE) 하의 표 1에 목록된 다른 성분과 혼합하였다 (이 물질 및 B-사이드 중에 포함된 이들 물질의 각각의 양은 표 1에 제공됨). 이어서, 표 1에 지시된 ISO의 양을 공기 추진 교반기를 사용하여 혼합 용기 중에 B-사이드와 혼합하였다. 혼합하고 5 초 후, 반응 혼합물을 40 ℃까지 가열된 14x14x3의 알루미늄 몰드 중에 부었다. 생성된 발포체의 반응 시간, 밀도 및 K-계수를 측정하였다. 이들 측정의 결과는 표 1에 기록되어 있다.
실시예 2
상이한 공비물을 사용하는 것을 제외하고 실시예 1의 과정을 동일한 물질을 사용하여 반복하였다. 이 실시예에 사용된 공비물은 PFH 11.89 부 및 n-P 7.29 부로 제조하였다. 사용된 특정 물질의 양 및 생성물 발포체의 특성은 표 1에 기록되어 있다.
실시예 3 (비교)
실시예 1의 과정을 PFH 61.07 중량부를 단독으로 (공비물이기 보다) 사용하는 것을 제외하고 동일한 물질을 사용하여 반복하였다. 특정 물질, 및 각 물질의 양이 표 1에 모두 기록되어 있다.
생성된 발포체는 불규칙한 셀 구조 및 대공극을 나타냈고 유용하지 않았다. 발포체 특성을 기록할 수 없었다.
| 실시예 | 1 | 2 | 3 |
| B-사이드 | |||
| 폴리올 A (pbw) | 35.89 | 35.89 | 35.89 |
| 폴리올 B (pbw) | 35.89 | 35.89 | 35.89 |
| 테고스탭 B-8426 (pbw) | 1.59 | 1.59 | 1.59 |
| 물 (pbw) | 1.59 | 1.59 | 1.59 |
| DMCHA (pbw) | 2.62 | 2.62 | 2.62 |
| PFH (pbw) | 7.59 | 11.89 | 61.07 |
| 2-MeB (pbw) | 7.89 | - | - |
| n-P (pbw) | - | 7.29 | - |
| A-사이드 | |||
| ISO (pbw) | 117.28 | 117.28 | 117.28 |
| 결과 | |||
| 혼합 시간 (초) | 5 | 5 | 5 |
| 크림 시간 (초) | 10 | 10 | 10 |
| 겔 시간 (초) | 38 | 37 | - |
| 밀도 (lb/ft3) | 1.87 | 1.83 | - |
| K-계수 (BTU-인치/。F 시.ft2) | 0.151 | 0.199 | - |
실시예 4
먼저, R-356 16.53 부 및 2-MB 6.43 부를 혼합하였다. 이어서, 이 공비 혼합물을 B-사이드 (B-SIDE) 하의 표 2에 목록된 다른 성분과 혼합하였다 (이 물질 및 B-사이드 중에 포함된 이들 물질의 각각의 양은 표 2에 제공됨). 이어서, ISO 116.5 부를 공기 추진 교반기를 사용하여 혼합 용기 중에 B-사이드와 혼합하였다. 혼합하고 5 초 후, 반응 혼합물을 10x10x2.5로 측정된 폴리에틸렌 라인 판지 상자 중으로 부었다. 생성된 발포체의 반응 시간, 밀도 및 K-계수를 측정하였다. 이들 측정의 결과는 표 2에 기록되어 있다.
실시예 5 (비교)
실시예 4의 과정을 R-356만을 팽창제로 사용하는 것을 제외하고 동일한 물질을 사용하여 반복하였다. 특정 물질, 각 물질의 양 및 생성물 발포체의 특성은 표 2에 기록되어 있다.
| 실시예 | 4 | 5 |
| B-사이드 | ||
| 폴리올 A (pbw) | 35.64 | 35.64 |
| 폴리올 B (pbw) | 35.64 | 35.64 |
| 테고스탭 B-8426 (pbw) | 1.58 | 1.58 |
| 물 (pbw) | 1.58 | 1.58 |
| DMCHA (pbw) | 2.60 | 2.60 |
| R-356 | 16.53 | 22.96 |
| 2-MB (pbw) | 6.43 | - |
| A-사이드 | ||
| ISO (pbw) | 116.5 | 116.5 |
| 결과 | ||
| 혼합 시간 (초) | 5 | 5 |
| 크림 시간 (초) | 6 | 6 |
| 겔 시간 (초) | 51 | 46 |
| 밀도 (lb/ft3) | 1.48 | 1.80 |
| K-계수 (BTU-인치/。F 시.ft2) | 0.141 | 0.130 |
실시예 6
먼저, CP 12.93 부 및 1.3-디옥스 2.10 부를 혼합하였다. 이어서, 이 혼합물을 B-사이드 (B-SIDE) 하의 표 3에 목록된 다른 성분과 혼합하였다 (이 물질 및 B-사이드 중에 포함된 이들 물질의 각각의 양은 표 3에 제공됨). 이어서, 표 3에 지시된 ISO의 양을 공기 추진 교반기를 사용하여 혼합 용기 중에 B-사이드와 혼합하였다. 혼합하고 5 초 후, 반응 혼합물을 14x14x3로 측정된 폴리에틸렌 라인 판지 상자 중으로 부었다. 생성된 발포체의 반응 시간, 밀도 및 K-계수를측정하였다. 이들 측정의 결과는 표 3에 기록되어 있다.
실시예 7
실시예 6의 과정을 상이한 공비물을 사용하는 것을 제외하고 동일한 물질을 사용하여 반복하였다. 이 실시예에 사용된 공비물은 2-MeP 11.88 부 및 1,3-디옥스 5.09 부로 제조하였다. 사용된 특정 물질의 양 및 생성물 발포체의 특성은 표 3에 기록되어 있다.
실시예 8
실시예 6의 과정을 상이한 공비물을 사용하는 것을 제외하고 동일한 물질을 사용하여 반복하였다. 이 실시예에 사용된 공비물은 3-MeP 11.51 부 및 1,3-디옥스 5.41 부로 제조하였다. 사용된 특정 물질의 양 및 생성물 발포체의 특성은 표 3에 기록되어 있다.
실시예 9
실시예 6의 과정을 상이한 공비물을 사용하는 것을 제외하고 동일한 물질을 사용하여 반복하였다. 이 실시예에 사용된 공비물은 n-헥스 10.37 부 및 1,3-디옥스 6.92 부로 제조하였다. 사용된 특정 물질의 양 및 생성물 발포체의 특성은 표 3에 기록되어 있다.
실시예 10 (비교)
실시예 6의 과정을 CP 14.40 부를 단독으로 (공비물이기 보다) 팽창제로 사용하는 것을 제외하고 동일한 물질을 사용하여 반복하였다. 특정 물질, 및 각 물질의 양은 표 3에 모두 기록되어 있다.
| 실시예 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| B-사이드 | |||||
| 폴리올 A (pbw) | 61.69 | 61.34 | 61.35 | 61.28 | 61.81 |
| 폴리올 B (pbw) | 61.69 | 61.34 | 61.35 | 61.28 | 61.81 |
| 테고스탭 B-8426 (pbw) | 2.73 | 2.72 | 2.72 | 2.71 | 2.74 |
| 물 (pbw) | 2.73 | 2.72 | 2.72 | 2.71 | 2.74 |
| DMCHA (pbw) | 4.50 | 4.48 | 4.48 | 4.47 | 4.51 |
| CP (pbw) | 12.93 | - | - | - | 14.40 |
| 1,3-디옥스 (pbw) | 2.10 | 5.09 | 5.41 | 6.92 | - |
| 1-MeP (pbw) | - | 11.88 | - | - | - |
| 3-MeP (pbw) | - | - | 11.51 | - | - |
| n-헥스 (pbw) | - | - | - | 10.37 | - |
| A-사이드 | |||||
| ISO (pbw) | 201.61 | 200.44 | 200.47 | 200.25 | 202 |
| 결과 | |||||
| 혼합 시간 (초) | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| 크림 시간 (초) | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| 겔 시간 (초) | 34 | 35 | 35 | 32 | 36 |
| 밀도 (lb/ft3) | 1.94 | 2.03 | 2.03 | 2.09 | 1.92 |
| K-계수 (BTU-인치/。F 시.ft2) | 0.131 | 0.144 | 0.142 | 0.144 | 0.132 |
실시예 11
먼저, PFH 39.62 부 및 2-MeP 9.90 부를 혼합하였다. 이어서, 이 혼합물을 B-사이드 (B-SIDE) 하의 표 1에 목록된 다른 성분과 혼합하였다 (이 물질 및 B-사이드 중에 포함된 이들 물질의 각각의 양은 표 4에 제공됨). 이어서, 표 1에 지시된 ISO의 양을 공기 추진 교반기를 사용하여 혼합 용기 중에 B-사이드와 혼합하였다. 혼합하고 5 초 후, 반응 혼합물을 40 ℃까지 가열된 14x14x3로 측정된 알루미늄 몰드 중으로 부었다. 생성된 발포체의 반응 시간, 밀도 및 K-계수를 측정하였다. 이들 측정의 결과는 표 4에 기록되어 있다.
실시예 12
실시예 11의 과정을 상이한 공비물을 사용하는 것을 제외하고 동일한 물질을 사용하여 반복하였다. 이 실시예에 사용된 공비물은 PFH 41.69 부 및 3-MeP 9.15 부로 제조하였다. 사용된 특정 물질의 양 및 생성물 발포체의 특성은 표 4에 기록되어 있다.
실시예 13
실시예 11의 과정을 상이한 공비물을 사용하는 것을 제외하고 동일한 물질을 사용하여 반복하였다. 이 실시예에 사용된 공비물은 PFH 43.81 부 및 n-헥스 8.97 부로 제조하였다. 사용된 특정 물질의 양 및 생성물 발포체의 특성은 표 4에 기록되어 있다.
실시예 14 (비교)
실시예 11의 과정을 PFH 61.07 중량부를 단독으로 (공비물 보다) 팽창제로 사용하는 것을 제외하고 동일한 물질을 사용하여 반복하였다. 사용된 특정 물질의 양 및 생성물 발포체의 특성은 표 4에 기록되어 있다. 생성된 발포체는 불규칙한 셀 구조 및 대공극을 나타냈고 유용하지 않았다. 발포체 특성을 기록할 수 없었다.
| 실시예 | 11 | 12 | 13 | 14 |
| B-사이드 | ||||
| 폴리올 A (pbw) | 55.34 | 55.10 | 54.74 | 35.89 |
| 폴리올 B (pbw) | 55.34 | 55.10 | 54.74 | 35.89 |
| 테고스탭 B-8426 (pbw) | 2.45 | 2.44 | 2.43 | 1.59 |
| 물 (pbw) | 2.45 | 2.44 | 2.43 | 1.59 |
| DMCHA (pbw) | 4.04 | 4.02 | 4.00 | 2.62 |
| PFH (pbw) | 39.62 | 41.69 | 43.81 | 61.07 |
| 2-MeP (pbw) | 9.90 | - | - | - |
| 3-MeP (pbw) | - | 9.15 | - | |
| n-헥스 (pbw) | - | - | 8.97 | - |
| A-사이드 | ||||
| ISO (pbw) | 180.85 | 180.06 | 178.89 | 117.28 |
| 결과 | ||||
| 혼합 시간 (초) | 5 | 5 | 5 | 5 |
| 크림 시간 (초) | 10 | 10 | 10 | 10 |
| 겔 시간 (초) | 35 | 37 | 36 | - |
| 밀도 (lb/ft3) | 1.79 | 1.77 | 1.77 | - |
| K-계수 (BTU-인치/。F 시.ft2) | 0.198 | 0.206 | 0.208 | - |
실시예 15
먼저, R-356 19.91 부 및 n-P 4.98 부를 혼합하였다. 이어서, 이 혼합물을 B-사이드 (B-SIDE) 하의 표 5에 목록된 다른 성분과 혼합하였다 (이 물질 및 B-사이드 중에 포함된 이들 물질의 각각의 양은 표 5에 제공됨). 이어서, ISO을 공기 추진 교반기를 사용하여 혼합 용기 중에 B-사이드 (표 5에 지시된 양으로)와 혼합하였다. 혼합하고 5 초 후, 반응 혼합물을 10x10x2.5로 측정된 폴리에틸렌 라인 판지 상자 중으로 부었다. 생성된 발포체의 반응 시간, 밀도 및 K-계수를 측정하였다. 이들 측정의 결과는 표 5에 기록되어 있다.
실시예 16 (비교)
실시예 15의 과정을 R-356만을 팽창제로 사용하는 것을 제외하고 동일한 물질을 사용하여 반복하였다. 특정 물질, 각 물질의 양 및 생성물 발포체의 특성은 표 5에 기록되어 있다.
| 실시예 | 15 | 16 |
| B-사이드 | ||
| 폴리올 A (pbw) | 50.67 | 49.56 |
| 폴리올 B (pbw) | 50.67 | 49.56 |
| 테고스탭 B-8426 (pbw) | 2.24 | 2.20 |
| 물 (pbw) | 2.24 | 2.20 |
| DMCHA (pbw) | 3.70 | 3.26 |
| R-356 (pbw) | 19.91 | 30.75 |
| n-P (pbw) | 4.98 | - |
| A-사이드 | ||
| ISO (pbw) | 165.58 | 162.06 |
| 결과 | ||
| 혼합 시간 (초) | 5 | 5 |
| 크림 시간 (초) | 10 | 10 |
| 겔 시간 (초) | 46 | 46 |
| 밀도 (lb/ft3) | 1.86 | 1.82 |
| K-계수 (BTU-인치/。F 시.ft2) | 0.133 | 0.127 |
본 발명은 설명을 목적으로 상기에서 상세히 기술되었지만, 상기 설명은 본 발명의 목적만을 위해서이고, 청구범위에 의해 제한될 수 있는 것을 제외하고 본 발명의 정신 및 범위로부터 벗어나지 않고 당업계의 숙련자에 의해 변형시킬 수 있다.
Claims (8)
- (a) (1) 퍼플루오로헥산 약 26 내지 약 88 중량%,(2) 1,3-디옥솔란 약 4 내지 약 50 중량% 및(3) 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로부탄 약 64 내지 약 87 중량%로부터 선택되는 1종의 화합물 및(b) (1) 2-메틸 부탄 약 20 내지 약 74 중량%,(2) n-펜탄 약 13 내지 약 53 중량%,(3) 시클로펜탄 약 75 내지 약 96 중량%,(4) 2-메틸 펜탄 약 14 내지 약 79 중량%,(5) 3-메틸 펜탄 약 13 내지 약 77 중량% 및(6) n-헥산 약 12 내지 약 69 중량%로부터 선택되는 1종의 화합물 ((a)의 중량% 및 (b)의 중량%의 합은 대략 100 %임)을 주성분으로 하는 공비 조성물.
- 제1항에 있어서,(a) (1) 퍼플루오로헥산 약 26 내지 약 72 중량% 및(b) (1) 2-메틸 부탄 약 36 내지 약 74 중량% 및(2) n-펜탄 약 28 내지 약 53 중량%로 구성되는 군으로부터 선택되는 1종의 화합물 ((a)의 중량% 및 (b)의 중량%의 합은 대략 100 %임)을 주성분으로 하는 공비 조성물.
- 제1항에 있어서,(a) (3) 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로부탄 약 64 내지 약 80 중량% 및(b) (1) 2-메틸 부탄 약 20 내지 약 36 중량%를 주성분으로 하는 공비 조성물.
- 제1항에 있어서,(a) (2) 1,3-디옥솔란 약 4 내지 약 50 중량% 및(b) (3) 시클로펜탄 약 75 내지 약 96 중량%,(4) 2-메틸 펜탄 약 60 내지 약 79 중량%,(5) 3-메틸 펜탄 약 59 내지 약 77 중량% 및(6) n-헥산 약 50 내지 약 69 중량%로 구성되는 군으로부터 선택되는 1종의 화합물 ((a)의 중량% 및 (b)의 중량%의 합은 대략 100 %임)을 주성분으로 하는 공비 조성물.
- 제1항에 있어서,(a) (1) 퍼플루오로헥산 약 73 내지 약 88 중량% 및(b) (4) 2-메틸 펜탄 약 14 내지 약 27 중량%,(5) 3-메틸 펜탄 약 13 내지 약 25 중량% 및(6) n-헥산 약 12 내지 약 23 중량%로 구성되는 군으로부터 선택되는 1종의 화합물 ((a)의 중량% 및 (b)의 중량%의 합은 대략 100 %임)을 주성분으로 하는 공비 조성물.
- 제1항에 있어서,(a) (3) 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로부탄 약 73 내지 약 87 중량% 및(b) (2) n-펜탄 약 13 내지 약 27 중량%를 주성분으로 하는 공비 조성물.
- 제1항의 공비 조성물의 존재하에 폴리이소시아네이트를 이소시아네이트 반응성 물질과 반응시키는 것으로 이루어진 폴리우레탄 발포체의 제조 방법.
- 제1항의 공비 조성물의 존재하에 폴리이소시아네이트를 이소시아네이트 반응성 물질과 반응시켜 제조된 폴리우레탄 발포체.
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