KR20000062744A - 친수성 폴리에스테르-폴리우레탄 발포 재료를 포함하는복합체 및 차량 내장품용 복합 재료의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리우레탄 코어 및 외층을 포함함을 특징으로 하는 복합체에 관한 것이다. 적합한 폴리우레탄 코어는
a) 1종 이상의 폴리이소시아네이트,
b) 평균 분자량이 700 내지 10,000인 2개 이상의 히드록실기를 함유하는 1종 이상의 폴리에스테르 폴리올,
c) 분자량이 700 이상이고 관능가가 2 내지 6이며 에톡실화의 정도가 30 중량%를 초과하고 2개 이상의 히드록실기를 함유하는 1종 이상의 에톡실화 폴리에테르 폴리올, 및
d) 임의로는 평균 분자량이 32 내지 700이며 2개 이상의 활성 수소 원자를 함유하는 1종 이상의 화합물, 및
e) 촉매, 물 및(또는) 발포제, 및
f) 임의로는 보조 물질 및 첨가제의 반응 생성물을 포함하는 친수성 폴리에스테르-폴리우레탄 발포 재료이다.
본 발명은 또한 이들 복합 재료의 제조 방법, 및 차량 내장품에 이들 복합 재료를 사용하는 것에 관한 것이다.

Description

친수성 폴리에스테르-폴리우레탄 발포 재료를 포함하는 복합체 및 차량 내장품용 복합 재료의 제조 방법{Composites Comprising a Hydrophilic Polyester-Polyurethane Foamed Material and a Process for the Production of Composite Materials for Vehicle Interior Trim}
본 발명은 폴리우레탄 발포체 코어 및 텍스타일 재료의 외층을 포함함을 특징으로 하는 복합체에 관한 것이다. 본 발명의 복합 재료에 적합한 폴리우레탄 발포체 코어는 친수성 폴리에스테르-폴리우레탄 발포 재료를 포함함을 특징으로 한다. 이들 복합 재료는 차량 내장 부품의 제조를 위해 사용될 수 있다.
폴리에스테르-폴리우레탄 발포 재료의 한 중요한 응용분야는 블록 발포 재료의 긴 블록을 분리시켜 스트립 재료를 형성한 후, 더욱 가공하여 텍스타일 또는 시트 재료와 적층시킴으로써 차량 내장 부품으로 사용하기에 적합한 복합 재료를 제조하는 것이다.
차량 내장품을 위한 복합 재료는 예를 들어, 좌석 또는 좌석 등받이 장식재 지지체와 같은 텍스타일 적층 PUR 발포 재료를 의미하는 것으로 이해된다.
이들 분야에서 주로 텍스타일 적층 스트립 재료가 장식재의 최상 층을 형성한다. 텍스타일 적층 스트립 재료는 좌석 또는 좌석 등받이 지지체로 재단 및 재봉한 후 좌석 또는 좌석 등받이 구조물의 받침대에 장식함(현재 주로 수공으로 함)으로써 적절한 완성품으로 전환된다.
수공으로 장식하는 것 이외에, 조립식 좌석 및 좌석 등받이 지지체 또는 예를 들어 머리 받침대 또는 팔 받침대와 같은 다른 장식 부품의 발포체 이판을 위한 고비용의 가공 기법을 사용하는 발포체 성형 기법이 또한 있다.
그러나, 제조 이점은 별문제로 하고, 상기 기법은 예를 들어 좌석 및 좌석 등받이 지지체와 같은 좌석의 주위 환경에 "포함된"부분에 대한 특정한 단점을 야기한다. 이는 밀폐된 시트의 적층에 의하여 대부분 텍스타일 적층 스트립 재료의 배면으로의 확산 금지 효과를 일으키지만, 이는 사용되는 제조 기법으로 인해 불가피하다. 또한, 이 기법은 적층 작업 동안 특히 공기에 대해 불투과성인 스트립 재료를 아무튼 사용하게 한다.
본 발명에 따라 사용된 스트립 재료가 충분한 두께를 가질 경우, 이 단점은 또한 샌드위치형으로 적층된(즉, 텍스타일의 상부로부터 시트의 하부로) 발포 재료 층의 수분 흡수 거동에 의해 최소한 일부 보상될 수 있다.
그러나, 수공에 의한 일반 장식을 위한 샌드위치형 적층물에서, 스트립의 배면은 확산을 용이하게 하는 넓은 메쉬의 편직물에 단순하게 적층된다.
접착 적층 이외에, 화염 적층은 특히 비용이 적게 드는 것으로 판명된 기법이다. 그러나, 화염 적층은 텍스타일 및 시트에 가요성 발포 재료로 제조된 스트립 재료를 결합시키기 위한 효과적인 기법이다.
화염 적층 기법에서, 발포 재료 스트립을 예를 들어 15 내지 40 m/분의 작업 속도로 연속 방법으로 텍스타일 스트립 재료에 결합시킨다. 이 방법은 텍스타일 스트립을 공급하기 직전에 가스 화염 버너 바로 발포 재료를 화염 처리(즉, 버닝(burning))하여 발포 재료의 표면을 용융시키는 것을 포함함을 특징으로 한다. PUR 매트릭스 상에서 용융의 진행 이외에, 분해 반응도 또한 표면에서 발생한다. 결합시킨 후 즉시, 텍스타일 및 발포 재료 스트립을 예를 들어 화염 적층 장치의 여러 쌍의 회전 롤러 사이에 통과시켜 서로 압착한다. 압착 후, 발포 재료의 표면 상에 형성된 용융물은 비교적 연속적인 접합을 형성하여야 한다.
이전에, 이들 필요조건은 적층 공정 동안 에테르-PUR 발포 재료가 상당히 덜 점성인 용융물을 형성하기 때문에, 에테르-PUR 발포 재료에 의해서 보다는 에스테르-PUR 발포 재료에 의해 상당히 양호하게 달성되어 왔다. 또한, 에스테르-PUR 발포 재료에 비교하여, 상기 용융물은 적층 공정에서 명백하게 접합 강도를 낮추는, 냉각시 점도의 증가가 지연됨을 보인다.
그러나, 에테르-PUR 발포 재료는 실제상으로 장식재 재료로서 사용하기 매우 적합하게 하는 특성을 소유한다. 이들 특성으로는 예를 들어, 유사한 벌크 밀도에서 상당히 높은 통기성 및 상당히 높은 정도의 탄성이 있다.
에스테르-PUR 발포 재료는 그의 화염 적층능을 개선시키는 비교적 두드러진 열가소성 특성이 있다. 또한, 상당한 개방 셀 구조를 가지는 에스테르-PUR 발포 재료는 상당한 수분 흡수 특성을 나타내며, 좌석 환경을 개선시킬 수 있어, 어떠한 장식 상태에서든 앉았을 때 안락감의 정도를 증가시킬거라고 예상된다.
폴리에스테르-PUR 가요성 발포 재료와 같이, 폴리에테르-PUR 가요성 발포 재료는 바람직하게는 단일 단계("원 쇼트(one shot)") 방법으로 제조된다. 화학 및 공정 기법에 대한 자세한 설명이 예를 들어 문헌[Kunststoff-Handbuch, Volume VII, Carl Hanser-Verlag Munich/Vienna, 3rd Edition (1993), 페이지 193-220]에 있다. 상기 방법은 그들이 주로 개방 셀의 특성이 있을 경우조차 불만족스러운 친수성 특성을 나타내는 (추가의 공정을 위한)블록 발포 재료를 야기한다. 따라서, 발포 재료 매트릭스를 후처리하거나 또는 다양한 상이한 유형의 첨가제와 함께 발포시킴으로써 상기 거동을 개선시킬 목적으로 수많이 시도되어 왔다(예를 들어, 독일 특허 DE-A 제2,207,356호 및 동 제2,207,361호 참조). 이러한 시도는 상당한 비용을 지불하고서도 단지 일부만이 성공되어 왔다.
따라서 본 발명의 목적은 차량 내장품에 특히 적합한 복합 재료의 제조에 적합한 양호한 친수성 특성을 나타내는 폴리우레탄 발포 재료를 제공하는 것이다.
〈발명의 요약〉
놀랍게도 배합물 중 폴리에스테르 폴리올의 일부를 에톡실화 정도가 30 중량%를 초과하는 폴리에테르 폴리올로 대체하여 제조된 폴리에스테르-PUR 발포 재료가 상기 목적을 특히 훌륭하게 달성시킨다는 것을 드디어 발견하였다.
본 발명은 친수성 폴리에스테르-폴리우레탄 발포 재료를 포함함을 특징으로 하는 폴리우레탄 코어 및 1개 이상의 외층을 포함함을 특징으로 하는 복합체에 관한 것이다.
적합한 폴리에스테르-폴리우레탄 발포 재료는
(a) 1종 이상의 폴리이소시아네이트,
(b) 평균 분자량이 700 내지 10,000인 2개 이상의 히드록실기를 함유하는 1종 이상의 폴리에스테르 폴리올,
(c) 분자량이 700 이상이고 관능가가 2 내지 6이고 에톡실화 정도가 알콕실화 100 중량%를 기준으로 하여 30 중량%를 초과하며 2개 이상의 히드록실기를 함유하는 1종 이상의 에톡실화 폴리에테르 폴리올, 및
(d) 임의로는 평균 분자량이 32 내지 700이고 2개 이상의 활성 수소 원자를 함유하는 1종 이상의 화합물, 및
(e) 촉매, 물 및(또는) 발포제, 및
(f) 임의로는 보조제 및 첨가제의 반응 생성물을 포함한다.
이들 복합 재료는 차량 내장품으로 사용하기 특히 적합하다.
본 발명은 또한 이들 복합 재료의 제조 방법, 및 구체적으로는 텍스타일 및 발포 재료의 화염 적층 복합체의 연속 제조 방법에 관한 것이다.
사용되는 폴리에테르 폴리올의 에톡실화의 정도는 일반적으로 30 중량% 이상, 바람직하게는 50 내지 95 중량%이다. 트리메틸올프로판 유도 폴리에테르 폴리올, 및(또는) 글리세롤로부터 유도된 폴리에테르 폴리올, 바람직하게는 글리세롤로부터 유도된 고도로 에톡실화된 폴리에테르 폴리올(예를 들어, 바이엘 아게(Bayer AG)의 시판용 삼관능성 폴리에테르 폴리올, VP PU 41WB01)이 일반적으로 사용된다.
폴리올 혼합물 중에 존재하는 고도로 에톡실화된 폴리에테르 폴리올의 함량은 일반적으로 성분 b), c) 및 d)의 합친 중량을 기준으로 하여 2 내지 50 중량%이다.
적합한 폴리에스테르 폴리올은 탄소원자수가 2 내지 12인 유기 디카르복실산과 다가 알콜을 축합 반응시켜 제조할 수 있다.
숙신산, 글루타르산 또는 아디프산 또는 상응하는 디카르복실산의 혼합물이 유기 디카르복실산으로서 바람직하게 사용된다.
예를 들어, 오르토- 또는 테레프탈산과 같은 아르지방족 디카르복실산 또는 예를 들어 말레산 및 푸마르산과 같은 불포화 카르복실산이 또한 사용될 수 있다.
다가 알콜이 폴리에스테르 폴리올의 제조에서 축합 반응물로서 사용될 경우, 이들은 일반적으로 탄소원자수가 2 내지 12이다.
에틸렌 글리콜 내지 1,6-헥산디올 범위의 계열로부터의 2가 알콜(글리콜) 반응물이 본 발명의 다가 알콜로서 특히 바람직하다. 디에틸렌 글리콜 또는 디프로필렌 글리콜이 더욱 바람직하다.
소량의 글리세롤, 트리메틸올 프로판 또는 보다 높은 관능가의 동족체가 가지화 효과가 있는 보다 높은 관능가의 다가 알콜 성분으로서 함께 종종 사용된다.
아디프산과 디에틸렌 글리콜 및 가지화제로서 트리메틸올 프로판 2 내지 3 중량%(예를 들면, 바이엘 아게의 시판용 VP PU 60WB01 또는 VP PU 60WB02) 또는 기타 저포깅(low-fogging) 배합물로부터 제조된 폴리에스테르 폴리올을 사용하는 것이 바람직하다.
보다 높은 관능가의 고도로 에톡실화된 폴리에테르 폴리올이 또한 고도로 에톡실화된 폴리에테르 디올(이관능성) 또는 고도로 에톡실화된 트리올, 예를 들면 글리세린을 기재로 한 폴리에테르 폴리올(예를 들어 바이엘 아게의 VP PU41 WB01) 및 유사 생성물을 대신하여 사용될 수 있다.
일반적으로 사용되는 안정제는 가능한 한 셀이 개방된 미세한 셀로 발포된 재료 구조가 되게 하는 최신의 실리콘 안정제이다. 이러한 안정제의 예로는 폴리디메틸실록산을 기재로 한 화합물(예를 들면, 바이엘 아게의 VP AI 3613 또는 VP AI 3614, 또는 골트슈미츠 아게(Goldschmidt AG)의 B 8300 및 B 8301)이 있다.
본 발명의 복합체를 위한 폴리올 혼합물 중의 고도로 에톡실화된 폴리에테르 폴리올의 비율은 일반적으로 성분 b), c) 및 d)의 합친 중량을 기준으로 하여 약 2 내지 50% 범위이다.
출발 분자로 측정하였을 때, 에톡실화 폴리에테르 폴리올의 관능가는 일반적으로 2 내지 6이다. 삼관능성 성분이 특히 바람직하다.
발포 작업을 위한 상이한 유형의 폴리에스테르 폴리올의 혼합이 가능하므로, 생성되는 발포 재료의 중요하고 목적하는 특성은 의도하는 응용분야에 적합하도록 조절될 수 있다.
따라서, DIN 75201(내장 부품에 대한 저포깅의 표준)의 필요조건은 아디프산과 디에틸렌 글로콜 및 가지화 성분으로서 트리메틸올 프로판을 반응시키고 시클릭 디에틸렌 글리콜 에스테르와 같은 휘발성 구성성분을 단거리 증류로 제거하여 처리된 반응 생성물인, 각각 OH가가 60 또는 52인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 폴리올(예를 들어, 바이엘 아게의 VP PU 60WB01 또는 VP PU 60WB02)과 같은 저포깅 배합물의 폴리에스테르 폴리올을 사용함으로써 문제없이 달성될 수 있다.
트리메틸올 프로판 3 중량%를 포함하는 폴리올(VP PU 60WB01)과 트리메틸올 프로판 2 중량%를 포함하는 폴리올(VP PU 60WB02)을 비교하면, 후자는 또한 "텍스타일 에스테르 발포 재료"의 높은 정도의 특성을 제공한다. 이 차이는 생성되는 발포체의 특성이 대등한 구조의 시판용 폴리에스테르 폴리올을 기재로 한 발포 재료의 특성 범위와 대략 일치하나 생성되는 발포체에 포깅을 야기한다는 것을 의미한다(예를 들어, 바이엘 아게의 DE 2300 및 DE 2200).
포깅에 대한 기여를 좀더 감소시키기 위하여, 통상의 아민 성분 이외에 발포 반응을 촉매하는데 사용되는 물질(문헌[Kunststoff-Handbuch, Volume VII, Carl Hanser-Verlag, Munich/Vienna, 3rd Edition (1993), 페이지 104-107 및 페이지 219] 참조)은 생성되는 발포 재료의 냄새 또는 포깅에 거의 기여하지 않는 성분을 주로 포함할 수 있다. 이들로는 예를 들어 하기에 기술된 다양한 화합물이 있다.
디메틸피페라진, 비스-(디메틸아미노에틸) 에테르(OSI에 의해 공급되는 시판용 니악스(Niax) A 30 또는 에어 프로덕츠(Air Products)로부터 공급되는 시판용 다브코(Dabco) BL 11, 모두 조제품의 상태), 또는 디메틸에탄올아민 및 N,N,N-트리메틸-N-히드록시에틸-비스아미노에틸 에테르(라인-케미(Rhein-Chemie)에 의해 공급되는 시판용 데스모라피드(Desmorapid) KE 9645)가 발포체 배합물 중에 혼입될 수 있는 예로서 기술된다. 또다른 예는 1,2-디메틸이미다졸(에어 프로덕츠에 의해 공급되는 시판용 다브코 2039), 또는 상이한 유형의 아민의 혼합물 또는 상기물과 같은 우레아/아민 조합물이다.
다른 보조 물질 및 첨가제가 다른 특성에 영향을 주기 위하여 임의로 첨가된다. 그의 예로는 난연제, 유화제, 분산제, 재료의 천공 용이성을 개선시키기 위한 보조 물질 또는 코어의 변색을 방지하기 위한 산화방지제가 있다.
발포 재료는 폴리에스테르-PUR 발포 재료에 대해 전형적인 약 20 내지 80 kg/m3의 벌크 밀도로 제조될 수 있다. 예를 들어 액상 이산화탄소를 사용하는 것과 같이 추가의 발포제를 또한 사용함으로써(예를 들어 노바플렉스(NovaFlex) 기법(헤네케(Hennecke)/바이엘 아게) 및(또는) 관련된 방법을 사용하거나 또는 감압 기법 또는 유사한 기법을 사용함으로써), 사용 범위 및 이용 가능성이 그에 상응하게 확대될 수 있다. 발포 재료의 밀도는 바람직하게는 자동차 산업의 규격 범위 내, 즉 약 25 내지 약 45 kg/m3이다. 한편 흡수능은 벌크 밀도가 증가할수록 증가하는 반면 습윤능(즉, 발포 재료의 허용 내부 표면)은 성취되는 발포 재료의 개방 셀 특성의 정도에 따라 좌우되어 습윤능은 일반적으로 벌크 밀도가 증가할수록 감소하므로, 벌크 밀도는 30 내지 40 kg/m3인 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 따라 사용되는 발포 재료는 친수성 특성을 나타낸다. 이들은 발포 재료의 중량에 대해 10 배의 양의 물을 20 내지 25 초 내에 흡수할 수 있다. 건조된 발포 재료(즉, 폴리올 혼합물에서 폴리에테르 폴리올의 비율이 약 10 중량%인 발포 재료)를 물 표면 상에 놓았을 경우, 발포 재료 시료는 수초 내로 가라앉는다.
이는 폴리올 혼합물에서 상기 기술된 바와 같은 (고도로 에톡실화된) 이들 특정 폴리에테르 폴리올의 함량이 약 30 중량% 이하일 때 발포 재료 매트릭스의 팽윤없이 일어난다. 이는 일부 응용분야에서 확실히 바람직한 것이다.
또한, 고도로 에톡실화된 폴리에테르 폴리올이 보다 큰 비율일 때 발포 재료 매트릭스는 감지할 수 있을 정도로 팽윤된다.
스트립 재료로서, PUR 발포 재료는 접착 또는 화염 적층에 의해 샌드위치 적층물의 형태로 제작되는 발포 재료-텍스타일 복합 재료의 제조를 위해 사용될 수 있다. 폴리에스테르-PUR 발포 재료는 바람직하게는 화염 적층 텍스타일 복합 재료의 제조를 위해 사용된다.
재료 접합에 만족스러운 정도의 초기 및 최종 강도를 부여하는, 단쇄, 일반적으로는 선형인 글리콜을 첨가하거나 또는 인 함유 유기 화합물을 첨가하면 본 발명에 따른 재료가 화염 적층 작업에서 사용될 때 특히 유리한 것으로 판명되었다. 이런 유형의 적합한 첨가제의 일부 예로는 화학식 HO-(R-CH)n-OH(여기서, n은 2 내지 15의 정수일 수 있고, R은 알킬 또는 알콕시기일 수 있음)의 지방족 디올 뿐만 아니라 올리고머 폴리옥시프로필렌 글리콜, 폴리옥시에틸렌 글리콜, 다가 알콜의 프로폭실화 및 에톡실화 생성물 또는 분자량이 약 32 내지 700인 지방족 및 방향족 폴리에스테르 글리콜 또는 인산 또는 아인산의 OH-관능성 에스테르(예를 들어, 바이엘 아게의 레바가르트(Levagard) 4090N 또는 제너럴 일렉트릭 스펙. 케미칼스(General Electric Spec. Chemicals)의 시판용 웨스톤(Weston) 430)가 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
하기 물질이 폴리에스테르-PUR 발포 재료의 제조를 위한 폴리이소시아네이트로서 사용될 수 있다.
예를 들면 하기 화학식의 대응물을 포함한 문헌[W. Siefken in Justus Liebig Annalen der Chemie, 562, 페이지 75 내지 136]에 기술되어 있는 것과 같은 지방족, 지환족, 아르지방족, 방향족 및 헤테로시클릭 폴리이소시아네이트가 있다.
Q(NCO)n
상기 화학식에서,
n은 2 내지 4, 바람직하게는 2 내지 3의 정수이고,
Q는 탄소원자수가 2 내지 18, 바람직하게는 6 내지 10인 지방족 탄화수소 라디칼, 탄소원자수가 4 내지 15, 바람직하게는 5 내지 10인 지환족 탄화수소 라디칼, 탄소원자수가 6 내지 15, 바람직하게는 6 내지 13인 방향족 탄화수소 라디칼, 또는 탄소원자수가 8 내지 15, 바람직하게는 8 내지 13인 아르지방족 탄화수소 라티칼이다.
이러한 적합한 폴리이소시아네이트의 예는 예를 들어 독일 특허 DE-OS 제2,832,253호의 페이지 10 내지 11에 기술되어 있는 것들을 포함한다.
일반적으로, 특히 바람직한 폴리이소시아네이트는 산업적으로 용이하게 얻을 수 있는 것으로 예를 들면 2,4- 및(또는) 2,6-톨루엔 디이소시아네이트 및 이들 이성질체("TDI")의 모든 혼합물, 아닐린-포름알데히드 축합 후 후속적인 포스겐화함으로써 제조되는 것("MDI")으로 제조된 것과 같은 폴리페닐폴리메틸렌 폴리이소시아네이트, 및 카르보디이미드기, 우레탄기, 알로파네이트기, 이소시아누레이트기, 우레아기 또는 뷰렛기를 포함하는 폴리이소시아네이트(변성 폴리이소시아네이트), 특히 2,4- 및(또는) 2,6-톨루엔 디이소시아네이트로부터 유도되거나 또는 4,4'- 및(또는) 2,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트로부터 유도된 변성 폴리이소시아네이트가 있다.
일반적으로 사용되는 TDI 이성질체 T 80과 T 65와의 혼합물 및 그의 혼합물이 특히 바람직하다.
넓은 범위 내의 고도로 에톡실화된 폴리에테르 폴리올의 혼합물의 선택, 및 발포 작업을 위한 상이한 유형의 폴리에스테르 폴리올의 사용 가능성에 의해, 발포 재료의 특성은 용이하게 조절되어 목적하는 수준으로 달성될 수 있다.
따라서, 고도로 에톡실화된 폴리에테르 폴리올을 5% 혼합하여도 생성되는 발포 재료의 흡수능의 상당한 증가를 달성하는데 충분하다. 한편, 이러한 낮은 수준의 폴리에테르 폴리올은 폴리에스테르-PUR 발포 재료는 초기의 특성 수준이 실질적으로 유지되어 제조된다는 것을 의미한다.
본 발명은 하기 실시예에서 보다 상세히 설명된다. 배합물에 대한 수많은 데이타는 폴리올 100 중량부에 대한 중량부를 의미한다는 것을 이해해야 한다. 본 발명을 하기 실시예에서 좀더 예시하겠지만 제한의 의도가 아니며 모든 부 및 백분율은 다른 언급이 없는 한 중량에 관한 것이다.
〈실시예〉
발포 재료의 제조
반응 성분을 모터 구동 장치가 일반적으로 사용되는, 공지되어 있고 일반적인 방법으로 반응시켰다.
본 발명에 따라 적합한 공정 조건의 상세한 설명은 예를 들어 문헌[Kunststoff-Handbuch, Volume VII, Carl Hanser-Verlag Munich/Vienna, 3rd Edition (1993), 페이지 193-220]에 기술되어 있다.
하기 성분이 본 발명의 실시예에서 사용되었다.
폴리올 A: 아디프산, 디에틸렌 글리콜 및 트리메틸올 프로판 3 중량%로부터 제조된 OH가가 60인 저포깅 폴리에스테르 폴리올(바이엘 아게의 VP PU 60WBO1).
폴리올 B: OH가가 37이며 에톡실화 정도가 70 중량% 이상인 글리세린을 기재로 한 삼관능성 폴리에테르 폴리올(바이엘 아게의 VP PU 41WBO1).
폴리올 C: OH가가 약 270 내지 약 285인 에톡실화 비스페놀 A(아크조-케미(Akzo-Chemie)로부터 디아놀(Dianol) 240/1로 시판됨)
폴리올 D: 아디프산, 디에틸렌 글리콜 및 트리메틸올 프로판 2 중량%로 제조된 OH가가 52인 저포깅 폴리에스테르 폴리올(바이엘 아게의 VP PU 60WBO1).
폴리올 E: OH가가 57이고 에톡실화 정도가 약 49 중량% 이상인 프로필렌 글리콜을 기재로 한 이관능성 폴리에테르 폴리올.
폴리올 F: OH가가 약 300 내지 330인 단쇄 방향족 폴리에스테르 폴리올(미국 일리노이주 소재 스테판(Stepan)의 스테판폴(Stepanpol) PS 3152).
첨가제 A: 트리스(디프로필렌 글리콜) 아인산염, OH가가 약 395인 인 함유 첨가제(제너럴 일렉트릭 스펙. 켐.의 웨스톤 430).
안정제 A: 폴리디메틸실록산을 기재로 한 실리콘 안정제(바이엘 아게의 VP AI 3613).
안정제 B: 폴리디메틸실록산을 기재로 한 실리콘 안정제(골트슈미츠 아게의 B8301).
촉매 A: 아민 촉매(OSI의 니악스 A).
촉매 B: 아민 촉매(라인 케미의 RC-A-117).
이소시아네이트 A: 2,4-톨루엔 디이소시아네이트와 2,6-톨루엔 디이소시아네이트와의 80:20 중량비의 이성질체 혼합물.
이소시아네이트 B: 2,4-톨루엔 디이소시아네이트와 2,6-톨루엔 디이소시아네이트와의 65:35 중량비의 이성질체 혼합물.
성분을 소정의 조성에 따라 서로 충분히 혼합시키고 반응시켰다.
〈실시예 1〉
폴리올 A: 90 중량부
폴리올 B: 10 중량부
물: 3.0 중량부
안정제 A: 1.5 중량부
촉매 A: 0.2 중량부
촉매 B: 0.2 중량부
이소시아네이트 A: 19.0 중량부
이소시아네이트 B: 19.0 중량부
폴리에스테르 텍스타일 시트(차량용 품질)와 실시예 1에서 상기 기술된 조성으로부터 제조된 발포 재료의 7mm 스트립을 실험실 규모 화염 적층기 상에서 화염 적층하고 24 시간 후 DIN 53 357에 따라 박리 강도를 측정한 결과 9 내지 11 N/5 cm이었다.
〈실시예 2〉
폴리올 A: 85 중량부
폴리올 B: 10 중량부
폴리올 C: 5 중량부
물: 3 중량부
촉매 A: 0.2 중량부
촉매 B: 0.2 중량부
안정제 A: 1.5 중량부
이소시아네이트 A: 19.7 중량부
이소시아네이트 B: 19.7 중량부
폴리에스테르 텍스타일 시트(차량용 품질)와 실시예 2에서 상기 기술된 조성으로 제조된 발포 재료의 7mm 스트립을 실험실 규모 화염 적층기 상에서 화염 적층하고, 24 시간 후 (DIN 53 357에 따른) 박리 강도를 측정한 결과 13 내지 15 N/5 cm이었다.
〈실시예 3 내지 6〉
실시예 3 내지 6에서, 발포체를 하기 표 1에 기술된 조성으로 제조하였다.
조성 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6
폴리올 D(중량부) 80 80 80 60
폴리올 B(중량부) 35
폴리올 E(중량부) 20 15 15
첨가제 A(중량부) 5 5
폴리올 F(중량부) 5
물 3 3 3 3
안정제 A(중량부) 1.5 1.5 1.5
안정제 B(중량부) 1.5
촉매 A(중량부) 0.2 0.2 0.2 0.2
촉매 B(중량부) 0.2 0.2 0.2 0.2
이소시아네이트 A(중량부) 18.5 19.4 19.8 12.9
이소시아네이트 B(중량부) 18.5 19.4 19.8 25.8
친수성 특성의 측정
친수성 특성을 측정하기 위하여, 상기에 기술된 실시예 1 내지 6에서 제조된 각각의 발포 재료를 응용분야에 딱맞는 모의시험으로 저포깅 배합물의 표준 에스테르 발포 재료와 비교 시험하였다. 이 표준 발포 재료의 조성은 하기와 같았다.
표준 발포체
폴리올 D: 100 중량부
물: 3.0 중량부
안정제 A: 1.0 중량부
촉매 A: 0.2 중량부
촉매 B: 0.2 중량부
이소시아네이트 A: 18.4 중량부
이소시아네이트 B: 18.4 중량부
시험은 하기와 같이 실시하였다.
1. 건조 발포 재료를 물 표면 상에 놓았다. 실시예 1 내지 6에서 제조된 각각의 발포 재료는 그의 친수성 특성에 따라 25 초 내로 완전히 가라앉았다. 비교를 위하여, 건조 표준 발포 재료를 물 표면 상에 놓았을 때 1 시간을 초과하게 표면 상에 부유하였다. 그러나, 물이 실질적으로 제거된 습윤 발포 재료를 물 표면 상에 놓았을 때, 실시예 1 내지 6의 친수성 발포 재료는 2 초 내에 가라앉았다. 비교를 위하여, 다시 표준 발포 재료를 물 표면 상에 놓았을 때 1 시간을 초과하게 물의 표면 상에 부유하였다.
2. 물을 세척용 물병으로 건조 발포 재료 표면 상에 부착시켰다. 친수성 배합물인 상기 실시예 1 내지 6의 (즉, 본 발명에 따른) 조성으로 제조된 발포 재료는 물을 직접 흡인하여 흡수하였다. 비교를 위하여, 물이 표준 발포 재료의 건조 표면 상에 부착되었을 때, 물 방울은 구 형상, 즉 그들이 부착되었을 때의 형태로 표면 상에 잔존하였다.
본 발명을 예시의 목적으로 상기에서 자세히 설명하였으나, 이러한 상세한 설명은 단지 예시의 목적이며 청구 범위에 의해 제한될 수 있는 것 이외에 본 발명의 정신 및 범위를 벗어남없이 당업계의 숙련자들에 의해 변형될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
본 발명에 따르면 차량 내장품에 특히 적합한 복합 재료의 제조에 적합한 양호한 친수성 특성을 나타내는 폴리우레탄 발포 재료를 제조할 수 있다.

Claims (7)

  1. (a) 1종 이상의 폴리이소시아네이트,
    (b) 평균 분자량이 700 내지 10,000이고 2개 이상의 히드록실기를 함유하는 1종 이상의 폴리에스테르 폴리올,
    (c) 분자량이 700 이상이고 관능가가 2 내지 6이며 에톡실화 정도가 30 중량%를 초과하고 2개 이상의 히드록실기를 함유하는 1종 이상의 에톡실화 폴리에테르 폴리올, 및
    (d) 임의로는 평균 분자량이 32 내지 700이고 2개 이상의 활성 수소 원자를 함유하는 1종 이상의 화합물, 및
    (e) 촉매, 물 및(또는) 발포제, 및
    (f) 임의로는 보조 물질 및 첨가제의 반응 생성물을 포함하는 친수성 폴리에스테르-폴리우레탄 발포 재료인 폴리우레탄 코어 및 1개 이상의 외층을 포함함을 특징으로 하는 복합체.
  2. 제1항에 있어서, (c) 에톡실화 폴리에테르 폴리올의 에톡실화 정도가 50 내지 95 중량%인 복합체.
  3. 제1항에 있어서, (c) 에톡실화 폴리에테르 폴리올이 성분 (b), (c) 및 (d)의 합친 중량을 기준으로 하여 2 내지 50 중량%의 양으로 존재하는 복합체.
  4. 제1항에 있어서, 친수성 폴리에스테르-폴리우레탄 발포 재료가 1종 이상의 인 함유 화합물을 포함하는 첨가제를 더 포함함을 특징으로 하는 복합체.
  5. (1) 발포 재료의 표면을 가스 화염 버너 바를 사용한 화염 처리로 용융시키고,
    (2) 발포 재료의 용융된 표면 상에 텍스타일 스트립 재료를 도포하고,
    (3) 합쳐진 텍스타일 스트립 재료 및 발포 재료를 함께 압착하여 발포 재료의 표면 상에 형성된 용융물과 텍스타일 스트립 재료의 사이에 연속 접합물을 형성시키는 것을 포함하며, 상기 발포 재료는
    (a) 1종 이상의 폴리이소시아네이트,
    (b) 평균 분자량이 700 내지 10,000이고 2개 이상의 히드록실기를 함유하는 1종 이상의 폴리에스테르 폴리올,
    (c) 분자량이 700 이상이고, 관능가가 2 내지 6이며 에톡실화 정도가 30 중량%를 초과하고 2개 이상의 히드록실기를 함유하는 1종 이상의 에톡실화 폴리에테르 폴리올, 및
    (d) 임의로는 평균 분자량이 32 내지 700이고 2개 이상의 활성 수소 원자를 함유하는 1종 이상의 화합물, 및
    (e) 촉매, 물 및(또는) 발포제, 및
    (f) 임의로는 보조 물질 및 첨가제의 반응 생성물을 포함하는 친수성 폴리에스테르-폴리우레탄 발포체를 포함함을 특징으로 하는 화염 적층 텍스타일 발포 재료의 연속 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서, (3) 압착이 한 쌍의 회전 롤러에 의해 달성되는 방법.
  7. 제5항의 방법에 의해 제조된 화염 적층 텍스타일/발포 재료 복합체.
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