KR20070004902A - 발포제로 사용할 수 있는 불연성 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 열경화성 중합체의 제조에서 발포제로 사용할 수 있는 조성물에 관한 것이다. 더 구체적으로는, 본 발명은 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 (365mfc), 트랜스-1,2-디클로로에틸렌 및 하나 이상의 불연성 히드로플루오로카본을 포함한 조성물, 및 이의 용도에 관한 것이다.
Description
본 발명은 열경화성 중합체의 제조에서 발포제로 사용할 수 있는 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 더 구체적인 주제는 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 (365mfc), 트랜스-1,2-디클로로에틸렌 및 하나 이상의 불연성 히드로플루오로카본을 포함한 조성물, 및 이의 용도이다.
발포체, 예를 들면 폴리우레탄 또는 폴리이소시아누레이트 발포체의 제조에서 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄을 발포제로 사용하는 것은 공지되어 있다. 그러나, 그 가연성으로 인해, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄은 다른 화합물, 예를 들면 1,1,1,2-테트라플루오로에탄 (134a) 또는 1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판 (227ea) 과 조합하여 사용된다 (US 6 080 799). 이들 화합물은 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 (365mfc) 보다 낮은 비등점을 갖기 때문에, 365mfc 와의 조합으로 생성된 2 원 조성물에 문제를 발생시킨다.
즉, 고온의 날씨에서 보관하는 도중에 압력이 상승하는 문제 또는 선택적 증발에 의해 조성물이 변화하는 문제가 종종 발생한다.
또한, 365mfc 의 가연성을 감소시키기 위한 화합물의 첨가는 종종 더욱 고가 이기 때문에, 발포제의 원가 (가격) 를 증가시킨다.
본 출원인 회사는 이제 트랜스-1,2-디클로로에틸렌의 첨가가 전술한 단점을 제한시키고, 임의로는 불연성 제품의 함량을 감소시키는 것을 가능하게 함을 발견하였다.
본 발명의 제 1 주제는 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 (365mfc), 트랜스-1,2-디클로로에틸렌, 및 1,1,1,2-테트라플루오로에탄 (134a) 및 1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판 (227ea) 으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 포함한 조성물이다.
본 발명에 따른 조성물은 바람직하게는 5 내지 94 중량%의 365mfc, 5 내지 94 중량%의 트랜스-1,2-디클로로에틸렌 및 1 내지 60 중량%의 134a 및/또는 227ea 를 포함한다.
227ea 에 대해서, 특히 더 바람직한 조성물은 50 내지 90 중량%의 365mfc, 5 내지 30 중량%의 트랜스-1,2-디클로로에틸렌 및 2 내지 21 중량%의 227ea 를 포함한다.
134a 에 대해서, 특히 더 바람직한 조성물은 59 내지 90 중량%의 365mfc, 5 내지 30 중량%의 트랜스-1,2-디클로로에틸렌 및 3 내지 11 중량%의 134a 를 포함한다.
유리하게는, 본 발명에 따른 조성물은 표준 측정 조건 (ASTM 표준 D 3828) 하에서 인화점을 나타내지 않는다.
5 내지 25 중량%의 365mfc, 65 내지 90 중량%의 트랜스-1,2-디클로로에틸렌 및 2 내지 20 중량%의 134a 및/또는 227ea 를 포함한 조성물 또한 관심 대상이다.
바람직하게는, 본 발명의 제 1 주제에 따른 조성물은 히드로클로로플루오로카본을 함유하지 않는다.
본 발명에 따른 조성물은, 예를 들면, 페놀/포름알데히드 축합물 또는 폴리우레탄과 같은 열경화성 중합체 발포체의 제조에서 발포제로 사용될 수 있다. 이들은 폴리우레탄 또는 폴리이소시아누레이트 발포체의 제조에 특히 매우 적절하다.
본 발명의 제 2 주제는 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 (365mfc), 트랜스-1,2-디클로로에틸렌, 및 1,1,1,2-테트라플루오로에탄 (134a) 및 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판 (227ea) 으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 포함한 것을 특징으로 하는, 열경화성 중합체 발포체를 위한 발포제이다.
본 발명에 따른 발포제는 바람직하게는 5 내지 94 중량%의 365mfc, 5 내지 94 중량%의 트랜스-1,2-디클로로에틸렌 및 1 내지 60 중량%의 134a 및/또는 227ea 를 포함한다.
특히 바람직한 발포제는 50 내지 90 중량%의 365mfc, 5 내지 30 중량%의 트랜스-1,2-디클로로에틸렌 및 2 내지 21 중량%의 227ea 를 포함한다.
59 내지 90 중량%의 365mfc, 5 내지 30 중량%의 트랜스-1,2-디클로로에틸렌 및 3 내지 11 중량%의 134a 를 포함한 발포제 또한 바람직하다.
5 내지 25 중량%의 365mfc, 65 내지 90 중량%의 트랜스-1,2-디클로로에틸렌 및 2 내지 20 중량%의 134a 및/또는 227ea 를 포함한 발포제 또한 관심 대상이다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 발포제는 히드로클로로플루오로카본을 함유하지 않는다.
폴리우레탄 또는 폴리이소시아누레이트 발포체의 제조 방법은 통상적으로 공지되어 있고, 통상 발포제 존재 하에 유기 폴리이소시아네이트 (디이소시아네이트 포함) 를 폴리올 또는 폴리올의 혼합물과 반응시키는 것으로 이루어진다.
본 발명의 제 3 주제는 폴리우레탄 또는 폴리이소시아누레이트 발포체의 제조 방법으로서, 이에 따라, 제 2 주제에 따른 발포제 존재 하에 유기 폴리이소시아네이트 (디이소시아네이트 포함) 를 폴리올 또는 폴리올의 혼합물과 반응시킨다.
배치되는 발포제의 양은 이로써 제조된 발포체에 요구되는 밀도에 의존한다. 상기 양은 통상적으로 100 중량부의 폴리올에 대해 1 내지 60 중량부이다. 100 중량부의 폴리올에 대해 10 내지 35 중량부인 것이 바람직하다.
폴리이소시아네이트와 폴리올 또는 폴리올의 혼합물 사이의 반응은 아민 및/또는 기타 다른 촉매 및 계면활성제를 사용하여 활성화시킬 수 있다.
폴리이소시아네이트로는 특히, 탄소수 범위가 18 이하일 수 있는 탄화수소기를 갖는 지방족 폴리이소시아네이트, 탄소수 범위가 15 이하일 수 있는 탄화수소기를 갖는 고리지방족 폴리이소시아네이트, 탄소수 6 내지 15 의 방향족 탄화수소기를 갖는 방향족 폴리이소시아네이트 및 탄소수 8 내지 15 의 아릴지방족 탄화수소기를 갖는 아릴지방족 폴리이소시아네이트를 언급할 수 있다.
바람직한 폴리이소시아네이트는 2,4- 및 2,6-디이소시아나토톨루엔, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 폴리메틸렌폴리페닐 이소시아네이트 및 이들의 혼합물이다. 변형 폴리이소시아네이트, 예컨대 카르보디이미드기, 우레탄기, 이소시아누레이트기, 우레아기 또는 바이우레아기를 포함한 것 또한 적절할 수 있다.
폴리올로는 특히, 글리세롤, 에틸렌 글리콜, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 폴리에테르폴리올, 예를 들면 알킬렌 옥시드 또는 알킬렌 옥시드의 혼합물과 글리세롤, 에틸렌 글리콜, 트리메틸올프로판 또는 펜타에리트리톨의 축합에 의해 수득된 것, 또는 폴리에스테르폴리올, 예를 들면 폴리카르복실산, 특히 옥살산, 말론산, 숙신산, 아디프산, 말레산, 푸마르산, 이소프탈산 또는 테레프탈산과 글리세롤, 에틸렌 글리콜, 트리메틸올프로판 또는 펜타에리트리톨로부터 수득된 것을 언급할 수 있다.
방향족 아민, 특히 2,4- 및 2,6-톨루엔디아민의 혼합물에 대한 알킬렌 옥시드, 특히 에틸렌 옥시드 및/또는 프로필렌 옥시드의 첨가에 의해 수득된 폴리에테르폴리올 또한 적절하다.
다수의 적용에서, 폴리우레탄 또는 폴리이소시아누레이트 발포체의 성분은 사전혼합물 (premix) 이다. 더 통상적으로, 발포체의 제형은 2 개의 성분으로 사전혼합된다. "성분 A" 라는 명칭으로 더 잘 알려진 제 1 성분은 이소시아네이트 또는 폴리이소시아네이트 조성물을 포함한다. "성분 B" 라는 명칭으로 더 잘 알려진 제 2 성분은 폴리올 또는 폴리올의 혼합물, 계면활성제, 촉매(들) 및 발포제(들)를 포함한다.
본 발명의 제 4 주제는 폴리올 및 제 2 주제에 따른 발포제를 포함한 조성물이다. 이 조성물은 바람직하게는 100 중량부의 폴리올 및 1 내지 60 중량부의 발포제를 포함한다.
유리하게는, 본 발명의 제 4 주제에 따른 조성물은 100 중량부의 폴리올, 및 바람직하게는 본질적으로 5 내지 94 중량%의 365mfc, 5 내지 94 중량%의 트랜스-1,2-디클로로에틸렌 및 1 내지 60 중량%의 134a 및/또는 227ea 로 구성된 10 내지 35 중량부의 발포제를 포함한다.
100 중량부의 폴리올, 및 본질적으로 5 내지 25 중량%의 365mfc, 65 내지 90 중량%의 트랜스-1,2-디클로로에틸렌 및 2 내지 20 중량%의 134a 및/또는 227ea 로 구성된 10 내지 35 중량부의 발포제를 포함한 조성물 또한 관심 대상이다.
제 4 주제에 따른 조성물은 작용 온도 범위 내에서, 표준 측정 조건 (ASTM D 3828) 하에 인화점을 나타내지 않는 이점을 가진다. 온도 범위는 바람직하게는 -30 내지 61 ℃ 이다.
제 4 주제에 따른 조성물은 계면활성제 및/또는 촉매를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 제 1 주제에 따른 조성물은 용매, 에어로졸 및/또는 냉각제로 사용될 수 있다.
실시예
1
86 중량%의 365mfc, 10 중량%의 트랜스-1,2-디클로로에틸렌 및 4 중량%의 227ea 를 포함한 조성물을 제조하였다. 이어서, 이로써 제조된 조성물의 인화 점을 -30 ℃ 내지 비등점의 온도 범위 내에서, 표준 조건 (ASTM 표준 D 3828) 하에 측정하였다.
상기 조성물의 기포점 및 이슬점 또한 측정하였는데, 두 온도 사이의 차이값은 "글라이드 (glide)" 라는 명칭으로 알려진다.
또한, 50 ℃ 에서의 기포압을 측정하였다.
결과
인화점은 연구된 온도 범위 내에서 관찰되지 않았고, 1 기압에서의 글라이드는 4.43 K(C) 였으며, 기포압은 1.79 bar 였다.
실시예
2
77 중량%의 365mfc, 20 중량%의 트랜스-1,2-디클로로에틸렌 및 3 중량%의 227ea 를 포함한 조성물을 제조하였다. 이어서, 이로써 제조된 조성물의 인화점을 -30 ℃ 내지 비등점의 온도 범위 내에서, 표준 조건 (ASTM 표준 D 3828) 하에 측정하였다.
상기 조성물의 기포점 및 이슬점 또한 측정하였는데, 두 온도 사이의 차이값은 "글라이드" 라는 명칭으로 알려진다.
또한, 50 ℃ 에서의 기포압을 측정하였다.
결과
인화점은 연구된 온도 범위 내에서 관찰되지 않았고, 1 기압에서의 글라이드는 3.56 K(C) 였으며, 기포압은 1.71 bar 였다.
실시예
3
25 중량%의 365mfc, 25 중량%의 트랜스-1,2-디클로로에틸렌 및 50 중량%의 134a 를 포함한 조성물을 제조하였다. 이어서, 인화점 및 기포압을 이전의 실시예에서와 동일한 조건 하에 측정하였다.
결과
인화점은 연구된 온도 범위 내에서 관찰되지 않았고, 기포압은 6.6 bar 였다.
실시예
4
50 중량%의 365mfc, 25 중량%의 트랜스-1,2-디클로로에틸렌 및 25 중량%의 134a 를 포함한 조성물을 제조하였다.
이어서, 인화점 및 기포압을 실시예 3 에서와 동일한 조건 하에 측정하였다.
결과
인화점은 연구된 온도 범위 내에서 관찰되지 않았고, 기포압은 4.1 bar 였다.
실시예
5
실시예 3 에서 제조된 조성물 11.2 g 을 100 g 의 폴리올 Stepanpol PS2412 (폴리에스테르형 폴리올) 와 혼합하였다.
이어서, 인화점을 -30 ℃ 내지 61 ℃ 의 온도 범위 내에서, 표준 조건 (ASTM D 3828) 하에 측정하였다.
결과
인화점은 관찰되지 않았다.
실시예
6
실시예 4 에서 제조된 조성물 12.4 g 을 100 g 의 폴리올 Stepanpol PS2412 와 혼합하였다.
이어서, 인화점을 -30 ℃ 내지 61 ℃ 의 온도 범위 내에서, 표준 조건 (ASTM D 3828) 하에 측정하였다.
결과
인화점은 관찰되지 않았다.
Claims (10)
1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 (365mfc), 트랜스-1,2-디클로로에틸렌, 및 1,1,1,2-테트라플루오로에탄 (134a) 및 1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판 (227ea) 으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 포함한 조성물.
제 1 항에 있어서, 5 내지 94 중량%의 365mfc, 5 내지 94 중량%의 트랜스-1,2-디클로로에틸렌 및 1 내지 60 중량%의 134a 및/또는 227ea 를 포함한 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 50 내지 90 중량%의 365mfc, 5 내지 30 중량%의 트랜스-1,2-디클로로에틸렌 및 2 내지 21 중량%의 227ea 를 포함한 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 59 내지 90 중량%의 365mfc, 5 내지 30 중량%의 트랜스-1,2-디클로로에틸렌 및 3 내지 11 중량%의 134a 를 포함한 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 5 내지 25 중량%의 365mfc, 65 내지 90 중량%의 트랜스-1,2-디클로로에틸렌 및 2 내지 20 중량%의 134a 및/또는 227ea 를 포 함한 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 조성물로 구성된 것을 특징으로 하는 발포제.
제 6 항에 따른 발포제를 사용하는 것을 특징으로 하는 열경화성 중합체 발포체의 제조 방법.
제 7 항에 있어서, 폴리이소시아네이트를 폴리올 또는 폴리올의 혼합물과 반응시키는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리올을 추가로 포함한 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 용매, 에어로졸 및/또는 냉각제로 사용되는 것을 특징으로 하는 조성물.
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