KR20090007732A - 소수성으로 개질된 멜라민 수지 발포체 - Google Patents

소수성으로 개질된 멜라민 수지 발포체

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KR20090007732A
KR20090007732A KR1020087026194A KR20087026194A KR20090007732A KR 20090007732 A KR20090007732 A KR 20090007732A KR 1020087026194 A KR1020087026194 A KR 1020087026194A KR 20087026194 A KR20087026194 A KR 20087026194A KR 20090007732 A KR20090007732 A KR 20090007732A
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아르민 알테헬드
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Abstract

본 발명은 C6-C20-알킬기, 특히 스테아릴기를 갖는 화합물, 예컨대 알루미늄 스테아레이트 또는 스테아릴 이소시아네이트에 의해 소수성으로 개질된 멜라민/포름알데히드 축합 생성물 기재의 개방-셀 발포체, 그의 제조 방법 및 용도에 관한 것이다.

Description

소수성으로 개질된 멜라민 수지 발포체{HYDROPHOBICALLY MODIFIED MELAMINE RESIN FOAM}
본 발명은 멜라민-포름알데히드 축합 생성물 기재의 소수화 개방-셀(open-cell) 발포체, 그의 제조 방법 및 또한 용도에 관한 것이다.
멜라민-포름알데히드 수지 기재의 개방-셀 탄성 발포체 및 또한 고온 공기, 수증기 또는 마이크로파 조사에 의해 가열하여 멜라민-포름알데히드 예비축합물의 발포성 (발포제 함유) 용액 또는 분산액을 팽창 및 가교시키는 그의 제조 방법은 공지되어 있으며, 예를 들어 EP-A 17672호 및 EP-A 37470호에 기재되어 있다.
이들은 건물 및 차량에서 각종 단열 및 방음 용도로, 또한 단열 및 완충 포장 재료로서 유용하다. 비처리 멜라민-포름알데히드 발포체는 친수성 및 소수성 액체 모두를 매우 빠르게 흡수한다. 물의 흡수는 발포체 특성에 불리한 영향을 미칠 수 있으며, 예를 들어 밀도를 증가시키거나 단열을 저하시킬 수 있다.
EP-A 633 283호에는 발포체 스캐폴드(scaffold)를 소수화제, 특히 실리콘 수지의 수성 에멀젼으로 코팅하여 멜라민-포름알데히드 발포체의 물 흡수를 감소시키는 것이 개시되어 있다. 실시예는 밀도 11 kg/m3의 발포체를 이용하며, 이 발포체는 추가 공정으로 소수화제로 코팅되고 소수화 후 72 kg/m3 내지 120 kg/m3의 밀도를 갖는다. 밀도 증가는 일부 응용 분야에서, 예를 들어 항공기과 같은 수송 부문의 응용에서 비개질 멜라민-포름알데히드 발포체에 비해 불리함을 의미할 수 있다. 또한, 열 안정성 및 저 연소성과 관련하여 멜라민-포름알데히드 발포체의 유리한 특성이 코팅으로 인해 고비율로 저하될 수 있다. 소수화 물질에 대해 예시된 20 부피％ 초과의 물 흡수는 비교적 높으며, 물질의 특성에 불리한 영향을 미치는데 충분하다. 통상적인 소수화제, 예컨대 인용된 실리콘 또는 클로로프렌은 다수의 유기 용매에서 대부분 가용성이거나 팽윤한다. 따라서, 유기 용매와의 접촉은 소수화층의 분리 또는 용매의 흡수를 통한 팽윤을 유도할 수 있으며, 제거하는데 비용 또는 시간이 많이 든다.
DE-A 100 11 388호에는 셀 스캐폴드가 플루오로알킬 에스테르 소수화제 및 소유화제로 코팅된 개방-셀 멜라민 수지 발포체가 기재되어 있다. 멜라민 수지 발포체의 부분에서 물 흡수 뿐만 아니라 오일 흡수가 감소한다.
본 발명의 목적은 멜라민-포름알데히드 축합 생성물을 기재로 하고, 소수성 및 친유성 모두를 가지며, 제조하기에 간단한 개방-셀 발포체를 제공하는 것이다. 개질된 개방-셀 발포체는 특히 액체-액체 분리에, 또한 오일 탱크용 누수 방지물로서 유용하여야 한다.
본 발명자들은 이러한 목적이, 멜라민-포름알데히드 축합 생성물을 기재로 하며 C6-C20-알킬기를 포함하는 화합물로 소수화된 개방-셀 발포체에 의해 달성됨을 발견하였다.
개방-셀 발포체는 바람직하게는 스테아릴기를 포함하는 화합물로 소수화된다.
발포체 밀도가 최소로 증가하면서 소수화 효과가 달성가능한 것이 유리하다. 유기 용매와 접촉시 발포체로부터 분리되지 않는 소수화제가 특히 적합한데, 이들이 예를 들어 공유 화학 결합 또는 가교 반응에 의해 표면에 고정되기 때문이다. 추가의 유리한 소수화제는, 반응 혼합물이 팽창되기 전 조성물이 첨가될 수 있고, 발포체 구조 및 발포체 기계적 특성에 단지 최소한의 영향을 미치는 물질이다.
개방-셀 발포체:
개방-셀 발포체의 외피 밀도는 일반적으로 3 내지 100 g/l, 바람직하게는 5 내지 20 g/l이다. 셀 개수는 전형적으로 25 mm 당 50 내지 300개이다. 인장강도는 바람직하게는 100 내지 150 kPa이고, 파단 신장률은 8 내지 20％이다.
아미노 수지로서 바람직한 멜라민-포름알데히드 (MF) 수지 기재의 개방-셀 발포체를 제조하기 위해, 발포제를 포함하는 고도로 농축된 멜라민-포름알데히드 예비축합물 용액 또는 분산액을 EP-A 071 672호 또는 EP-A 037 470호에 기재된 바와 같이 고온 공기, 수증기 또는 마이크로파 조사에 의해 팽창 및 경화시킬 수 있다.
본 발명의 소수화를 수행하기 위해, 수득된 개방-셀 발포체를 기상 침착에 의해 C6-C20-알킬 이소시아네이트, 바람직하게는 스테아릴 이소시아네이트의 용액 또는 수분산액인 액체 반응 혼합물로 분무 또는 침액시킨 후, 40 내지 200℃의 온도에서 소수화시킬 수 있다. 이소시아네이트는 개방-셀 멜라민-포름알데히드 발포체의 셀 스트러트(strut)의 표면 상에 남아있는 메틸올기 및 아미노기와 반응하여 각각 우레탄기 또는 우레아기를 형성한다. 반응은 바람직하게는 촉매의 첨가에 의해 가속화된다.
별법으로, 발포체의 소수화는 또한 비반응성 C6-C20-알킬-포함 화합물, 예를 들어 스테아릴산의 염, 예컨대 알루미늄 스테아레이트, 나트륨 스테아레이트, 칼슘 스테아레이트 또는 아연 스테아레이트에 의해 소수화될 수 있다. 멜라민-포름알데히드 (MF) 예비축합물, 경화제 및 발포제를 포함하는 혼합물은 혼합물 고형분을 기준으로 0.1 내지 10 중량％, 바람직하게는 1 내지 5 중량％의 스테아레이트와 혼합될 수 있으며, 혼합물은 이후 가열되어 팽창 및 가교될 수 있다. 이러한 별법은 추가의 가공 단계, 예컨대 분산액에 침액, 발포체로부터 액체 압착 및 승온에서 건조를 필요로 하지 않는 이점을 갖는다. 첨가는 비소수화 발포체에 필적하는 밀도를 갖는 소수성 발포체를 수득할 수 있도록 한다.
사용된 소수화제는 바람직하게는 알루미늄 스테아레이트, 보다 바람직하게는 알루미늄 모노스테아레이트인데, 이의 사용으로 발포체 구조 및 발포체 기계적 특성에 유의한 변화가 관찰되지 않고 수득된 발포체가 탄성이기 때문이다.
이러한 방법은 멜라민-포름알데히드 예비축합물로부터 진행된다. 멜라민-포름알데히드 축합 생성물 뿐만 아니라 멜라민은 다른 열경화물-형성제 50 중량％ 이하, 바람직하게는 20 중량％ 이하와 동시축합(cocondensed) 형태로 포름알데히드 이외의 다른 알데히드 50 중량％ 이하, 바람직하게는 20 중량％ 이하를 포함할 수 있다. 비개질 멜라민-포름알데히드 축합 생성물이 특히 바람직하다. 유용한 열경화물-형성제의 예에는 예를 들어 알킬- 및 아릴알킬-치환된 멜라민, 우레아, 우레탄, 카르복스아미드, 디시안디아미드, 구아니딘, 술푸릴아미드, 술폰아미드, 지방족 아민, 글리콜, 페놀 및 이의 유도체가 포함된다. 유용한 알데히드에는 예를 들어 아세트알데히드, 트리메틸올아세트알데히드, 아크롤레인, 벤즈알데히드, 푸르푸랄, 글리옥살, 글루타르알데히드, 프탈알데히드 및 테레프탈알데히드가 포함된다. 알데히드 수지의 에테르화된 예비축합물이 또한 유용하다. 멜라민-포름알데히드 축합 생성물에 관한 추가의 상세설명은 문헌 [Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Volume 14/2, 1963, page 319 - 402]에서 발견될 것이다.
멜라민 대 포름알데히드의 몰비는 일반적으로 1:1.0 미만, 바람직하게는 1:1 내지 1:5, 특히 1:1.3 내지 1:1.8이다. EP-B 37470호에 따르면, 멜라민 수지는 유리하게는 동시축합 형태로 술파이트기를 포함하며, 예를 들어 수지의 축합 동안 1 내지 20 중량％의 나트륨 히드로젠술파이트의 첨가에 의해 달성될 수 있다. 일정한 멜라민 대 포름알데히드 비의 경우 비교적 높은 술파이트기 함량은 발포체의 보다 높은 포름알데히드 방출을 초래하는 것으로 나타났다. 따라서, 사용된 예비축합물은 사실상 술파이트기를 포함하지 않아야 하며, 즉 술파이트기 함량은 1％ 미만, 바람직하게는 0.1％ 미만, 특히 0％이어야 한다.
발포제를 유화시키고 발포체를 안정화시키기 위해서 유화제 또는 유화제 혼합물이 첨가되어야 한다. 사용된 유화제는 음이온성, 양이온성 및 비이온성 계면활성제 및 이들의 혼합물일 수 있다.
유용한 음이온성 계면활성제는 디페닐렌 옥시드 술포네이트, 알칸- 및 알킬벤젠술포네이드, 알킬나프탈렌술포네이트, 올레핀술포네이트, 알킬 에테르 술포네이트, 지방 알콜 술페이트, 에테르 술페이트, 알파-술포지방산 에스테르, 아실아미노알칸술포네이트, 아실이세티오네이트, 알킬 에테르 카르복실레이트, N-아실사르코시네이트, 알킬- 및 알킬 에테르 포스페이트이다. 유용한 비이온성 계면활성제에는 알킬페놀 폴리글리콜 에테르, 지방 알콜 폴리글리콜 에테르, 지방산 폴리글리콜 에테르, 지방산 알칸올아미드, EO-PO 블록 공중합체, 아민 옥시드, 글리세릴 지방산 에스테르, 소르비탄 에스테르 및 알킬 폴리글루코시드가 포함된다. 유용한 양이온성 유화제에는 알킬트리암모늄염, 알킬벤질디메틸암모늄염 및 알킬피리디늄염이 포함된다. 유화제는 바람직하게는 수지를 기준으로 0.2 내지 5 중량％의 양으로 첨가된다.
멜라민 수지 용액으로부터 발포체를 생성하기 위해, 용액은 발포체에 요구되는 밀도에 따른 양으로 발포제를 포함하여야 한다. 원칙적으로, 본 발명의 방법은 물리적 발포제 뿐만 아니라 화학적 발포제도 이용할 수 있다. 유용한 물리적 발포제에는 예를 들어 액체 형태로 탄화수소, 할로겐화, 특히 플루오르화 탄화수소, 알콜, 에테르, 케톤 및 에스테르 또는 기체로서 공기 및 CO2가 포함된다. 유용한 화학적 발포제에는 예를 들어 물과 혼합된 이소시아네이트 (유효한 발포제로서 CO2 방출), 유사하게 CO2를 방출하는 산과 혼합된 카르보네이트 및 비카르보네이트, 및 또한 아조 화합물, 예컨대 아조디카르본아미드가 포함된다. 본 발명의 한 바람직한 실시양태에서, 수용액 또는 수분산액은 수지를 기준으로 1 내지 40 중량％의 비점 0 내지 80℃의 물리적 발포제를 포함하며, 펜탄의 경우 그 양은 바람직하게는 5 내지 15 중량％이다.
사용된 경화제는 멜라민 수지의 추가 축합을 촉매하는 아지드 화합물이다. 그 양은 수지를 기준으로 0.01 내지 20 중량％, 바람직하게는 0.05 내지 5 중량％이다. 유용한 경화제에는 무기산 및 유기산, 예를 들어 염산, 황산, 인산, 질산, 포름산, 아세트산, 옥살산, 톨루엔술폰산, 아미도술폰산 및 또한 산 무수물이 포함된다.
일부 목적을 위해, 수지를 기준으로 20 중량％ 이하, 바람직하게는 10 중량％ 이하의 통상적인 첨가제, 예컨대 염료, 난연제, UV 안정화제 또는 섬유 충전제, 연소 기체 독성을 감소시키거나 탄화를 촉진시키는 작용제를 포함하는 것이 유익할 수 있다.
본 발명의 소수화제 이외에, 추가의 소수화제를 0.2 내지 5 중량％의 양으로 첨가하는 것이 가능하다. 유용한 소수화제에는 예를 들어 실리콘, 파라핀, 실리콘 계면활성제, 플루오로계면활성제, 소수성 탄화수소 계면활성제, 실리콘 및 플루오로카본 에멀젼이 포함된다.
멜라민-포름알데히드 예비축합물과 용매의 혼합물 중 예비축합물의 농도는 55 내지 85 중량％, 바람직하게는 63 내지 80 중량％의 넓은 한계 내에서 변할 수 있다. 예비축합물과 용매의 혼합물에 대한 바람직한 점도는 1 내지 3000 dPas, 바람직하게는 5 내지 2000 dPas이다.
본 발명의 소수화제 및 첨가제는 멜라민 수지의 수용액 또는 수분산액과 균질하게 혼합될 수 있으며, 발포제는 적절한 경우 가압 하에서 첨가된다. 그러나, 고체, 예를 들어 분무-건조된 멜라민 수지로부터 진행하여 이를 유화제 수용액, 경화제 및 발포제와 혼합하는 것도 가능하다. 성분의 혼합은 예를 들어 압출기에서 수행될 수 있다. 혼합 후, 용액 또는 분산액은 다이를 통해 배출되고, 그후 즉시 가열되어 팽창한다.
발포성 용액 또는 분산액의 가열은 원칙적으로 EP-B 17671호에 기재된 바와 같이 고온 기체 또는 고주파 조사에 의해 수행될 수 있다. 그러나 바람직하게는, 필요한 가열은 EP-B 37470호에 기재된 바와 같이 초고주파 조사를 사용하여 수행된다. 이러한 유전성(dielectric) 조사는 원칙적으로 주파수 0.2 내지 100 GHz의 마이크로파를 사용한다. 산업 공정의 경우, 주파수 0.915, 2.45 및 5.8 GHz가 이용가능하며, 이 중 2.45 GHz가 특히 바람직하다. 유전성 조사의 공급원은 마그네트론이지만, 다수의 마그네트론이 동시에 조사에 사용될 수도 있다. 조사는 매우 균일한 장 분포로 수행되어야 함을 주의해야 한다.
조사는 유리하게는 용액 또는 분산액에 의해 흡수된 전력이 용액 또는 분산액 중 물 1 kg을 기준으로 5 내지 200 KW, 바람직하게는 9 내지 120 KW이도록 수행된다. 흡수된 전력이 그 미만인 경우, 발포는 더이상 일어나지 않으며, 혼합물은 단지 경화된다. 바람직한 범위 내에서, 혼합물의 발포율은 전력 흡수에 따라 증가한다. 물 1 kg 당 약 200 KW 초과에서, 발포율은 더이상 유의하게 증가하지 않는다.
발포될 혼합물은 발포 다이로부터 나오는 즉시 조사된다. 온도 증가 및 발포제 기화의 결과 발포 공정 중에 있는 혼합물은 직사각형 덕트를 형성하는 순환 벨트에 적용되어 발포체를 성형한다.
저 포름알데히드 방출의 멜라민-포름알데히드 축합 생성물 기재 발포체는 멜라민 대 포름알데히드 몰비가 1:2 초과인 MF 예비축합물을 사용하여 WO 01/94436호에 기재된 바와 같이 제조될 수 있다. 매우 낮은 포름알데히드 방출을 달성하기 위해, 발포체는 건조 후 30분 동안 220℃에서 어닐링될 수 있다. 그러나, 어닐링 후, 발포체는 경화된 상태로 존재하며, 더이상 열성형성이 아니다.
성능 특성을 개선하기 위해, 발포체는 이후 예를 들어 EP-B 37470호에 기재된 바와 같이 어닐링 및 압축될 수 있다. 발포체는 목적하는 형상 및 두께로 절단되고, 한면 또는 양면이 커버층으로 라미네이션될 수 있다. 예를 들어 중합체 필름 또는 금속 호일이 커버층으로서 적용될 수 있다.
발포체는 높이 2 m 이하의 시트 또는 웹으로서 또는 두께 수 mm의 필름으로서 제조될 수 있다. 바람직한 발포체 높이 (발포체 상승 방향으로)는 2.45 GHz 마이크로파의 경우 50 cm 내지 150 cm이다. 모든 목적하는 시트 또는 필름 두께가 이러한 발포체 웹에서 절단될 수 있다. 발포체는 각각 적절한 경우 발포된 상태로 존재할 수 있는 커버층, 예를 들어 종이, 판지, 유리 도금 매트, 목재, 석고보드, 금속 시트 또는 호일, 플라스틱 필름으로 한면 또는 양면이 라미네이션될 수 있다.
본 발명에 따라 제조된 발포체 용도의 한 분야는 건물 및 건물의 부분, 특히 칸막이 뿐만 아니라 지붕, 외관, 문 및 바닥의 단열 및 방음, 및 또한 육상, 항공 및 해양 차량의 단열 및 방음, 및 또한 예를 들어 냉동 창고, 오일 탱크 및 액화 기체 용기의 저온 단열이다.
추가 응용은 절연 벽 클래딩(cladding) 및 절연 및 충격-흡수 포장 재료로서의 용도이다. 가교된 멜라민 수지의 상당한 경도로 인해, 발포체는 또한 약 마모성 세정, 연마 및 광택 스폰지에 사용될 수 있다.
발포체의 개방-셀 구조는 또한 적합한 세정, 연마 및 광택 매체가 발포체의 내부에 흡수 및 저장될 수 있도록 한다.
저-포름알데히드 예비축합물로부터 진행하는 경우, 본 발명의 발포체는 또한 위생 부문, 예를 들어 얇은 양모의 형태로 상처 드레싱으로서 또는 유아 기저귀 및 요실금 제품의 구성요소로서 유용하다.
개방-셀 발포체의 탄성으로 인해, 발포체를 절연재로서 용기의 예비제작된 부분에 간단히 삽입할 수 있다. 발포체는 저온, 예를 들어 -80℃ 미만에서도 탄성을 유지한다. 취성으로 인한 손상은 존재하지 않는다. 따라서, 또한 가요성 파이프의 가요성 절연재, 예를 들어 액체 질소 충전 호스에 특히 유용하다.
본 발명의 소수화 개방-셀 발포체는 소수화-증대된 누수 방지성 및 유출 방지성으로 인해 전력-연료 탱크, 오일 탱크, 탱커 차량, 탱커 트레일러 또는 유조선의 탱크 용기를 위한 액체-저장소로서 사용되는 것이 특히 바람직하다. 개방-셀 발포체는 탱크 용기 내부에 설치될 수 있거나 또는 탱크 용기 주변의 자켓으로서 탑재되어 유출 방지물로서 작용할 수 있다. 본 발명의 소수화 개방-셀 발포체로 팩킹되고 소수성 액체로 충전된 액체 탱크는 비개질 발포체보다 친수성 환경에서 액체를 현저히 덜 누수시킨다고 밝혀졌다. 예를 들어, 누수가 발생하는 오일 탱커는 비개질 발포체로 팩킹된 탱커보다 오일을 해양으로 현저히 덜 누수시킬 것이다.
본 발명의 소수화 개방-셀 발포체는 또한 액체-액체 분리용 필터 삽입물 또는 분리 매체로서 사용되어, 예를 들어 친수성에서 상이한 액체의 2-상 혼합물의 경우 한 성분이 발포체의 친수성에 대략 상응하기 때문에 선택적으로 흡수될 수 있다. 예를 들어, 누수된 수불용성 위험 물질이 선택적으로 흡수될 수 있다. 비개질 발포체와 소수화 발포체를 조합하여, 액체-액체 분리를 달성하는 것이 가능하다. 효과를 증폭시킬 수 있도록 이러한 종류의 다수 요소를 조합하는 것이 유리할 수 있다.
실시예 1: 스테아릴 이소시아네이트에 의한 소수화
유리 플라스크에서, 밀도가 9 kg/m3인 개방-셀 멜라민-포름알데히드 발포체 (바소텍트(Basotect, 등록상표), 바스프 아게(BASF AG)) 10 입방형 시편 (10*10*10 mm)을 촉매 (루프라겐(Lupragen) N 201, 바스프 아게, 디프로필렌 글리콜 중 트리에틸렌디아민의 33％ 용액) 5 방울이 첨가된 톨루엔 332.5 g 중 스테아릴 이소시아네이트 17.5 g의 용액으로 침액시켰다. 침액된 발포체 입방체를 함유한 용액을 80℃에서 8시간 동안 환류시켰다. 이후, 톨루엔 용액을 디캔팅하여 제거하였다. 발포체 입방체를 압착하여 흡수된 액체 대부분을 제거하고 일정한 중량으로 건조시켰다. 개질된 발포체 시편의 밀도는 18.5 kg/m3이었다. 개질된 발포체는 수면 상에 뜨고, 물에 의해 현저히 습윤되지 않으며, 물 흡수는 5 부피％ 미만이었다.
우레탄 또는 우레아기를 형성하기 위한 스테아릴 이소시아네이트의 공유 결합을 적외선 흡수 분광법 (IR)에 의해 입증하였다. 비전환 스테아릴 이소시아네이트를 나타내는 전형적인 이소시아네이트 밴드는 존재하지 않았다. 주사 전자 현미경 (SEM) 하에서 관찰된 발포체 구조 및 관련된 기계적 특성은 개질에 의해 영향받지 않았다.
개질 및 비개질 발포체의 입방형 시편을 비교를 위해 막대에 부착하여 착색된 톨루엔에 침적시켰다. 발포체 시편 모두는 신속히 톨루엔을 완전 흡수하였다. 톨루엔에 용이하게 용해되지만 물에는 불용성인 염료 (바스프 아게의 써모플라스트 블라우(Thermoplast Blau) 684 안트라퀴논 염료)로 톨루엔을 착색시켰다. 이후, 침적된 시편을 물-충전된 용기에 넣고, 물 중에서 교반 운동을 하는 막대에 의해 기계적으로 교반하였다. 대부분의 톨루엔이 비개질 발포체에서 물로 대체된 반면, 소수화 발포체는 발포체 내부에 톨루엔을 보유하였다.
실시예 2 및 3: 알루미늄 스테아레이트에 의한 소수화
동시 소수화 및 발포에 의해 개질된 멜라민 수지 발포체를 제조하기 위해, WO 0194436호에 예시된 방법을 반복하였다. 발포성 멜라민-포름알데히드 예비축합물을 발포시키기 전에, 고형분을 기준으로 추가 2 중량％의 알루미늄 트리스테아레이트 (실시예 2) 또는 2 중량％의 알루미늄 모노스테아레이트 (디히드록시알루미늄 스테아레이트) (실시예 3)를 첨가하였다. 수득된 발포체를 먼저 100℃에서 건조시키고, 이후 일부 물질을 180℃에서 5시간 동안 어닐링하여, 소수화에 대한 어닐링의 효과를 평가할 수 있었다.
실시예 4 내지 6 및 비교 시험 V1 및 V2:
알루미늄 스테아레이트 대신에 어떤 첨가도 하지 않는다거나 (V1) 또는 2 중량％의 나트륨 스테아레이트 (실시예 4), 칼슘 디스테아레이트 (실시예 5), 아연 디스테아레이트 (실시예 6) 또는 알루미늄 디아세테이트 (V2)를 첨가한다는 것을 제외하고는, 실시예 2를 반복하였다. 첨가된 알루미늄 스테아레이트는 수득된 발포체의 밀도에 아무런 영향을 미치지 않음을 관찰하였다.
수득된 발포체 시편을 일부 경우에서 반복적으로 압축하여(구부려) 물 흡수의 감소를 유발할 수 있는 존재하는 임의의 셀 멤브레인을 파괴하였다.
수면 상에 입방형 발포체 시편 (3 cm*3 cm*3 cm)을 놓아 소수성을 측정하였다. 무게 분석법으로 30분 후 부유성 및 물 흡수를 측정하였다. 실험 결과 및 수동 검사 후 물질의 탄성 평가를 하기 표 1에 나타낸다.
실시예 첨가제 부유성 어닐링부재 하의물 흡수 어닐링 후물 흡수(180℃, 5시간) 탄성
부피％ 부피％
실시예 2구부리지 않음 알루미늄트리스테아레이트 부유 20.0 4.1 +
실시예 2구부림 알루미늄트리스테아레이트 부유 40.4 11.1 +
실시예 3구부리지 않음 알루미늄모노스테아레이트 부유 2.2 1.5 +
실시예 3구부림 알루미늄모노스테아레이트 부유 2.2 1.5 +
V1구부리지 않음 - 침하 >99 >99 +
V1구부림 - 침하 >99 >99 +
실시예 4구부리지 않음 나트륨스테아레이트 부유 n.d. n.d. -
실시예 5구부리지 않음 칼슘디스테아레이트 부유 n.d. n.d. -
실시예 6구부리지 않음 아연디스테아레이트 부유 n.d. n.d. -
V2구부리지 않음 알루미늄디아세테이트 침하 n.d. n.d. +
n.d.: 측정되지 않음탄성 평가: +탄성, -취성
실시예 1 및 2의 개방-셀 발포체는 비교 시험 V1에 필적하는 탄성을 가졌다. 알루미늄 모노스테아레이트 및 알루미늄 트리스테아레이트의 첨가에 의해 제조된 발포체는 첨가제 없는 멜라민-포름알데히드 발포체와 달리 부유하였다. 물 흡수는 또한 물질의 보충적인 어닐링에 의해 감소하였다.
알루미늄 모노스테아레이트를 사용하여 제조된 물질의 물 흡수는 구부림에 의해 유의하게 영향받지 않으며, 이는 발포체에서 원치않는 멤브레인의 형성에 반하는 증거이다.
다른 양이온을 갖는 스테아레이트를 사용하여 제조된 발포체 (실시예 4 내지 6)는 마찬가지로 부유하였지만, 그의 탄성은 실시예 2 및 3보다 작았다.
비교 실험 V2는 스테아릴보다 현저히 작은 알킬기를 갖는 카르복실산의 알루미늄염의 첨가가 양호한 가요성의 발포체를 제공할 수 있지만, 그의 소수성은 더 낮다는 것을 나타내었다.
실시예 7: 액체-액체 분리를 위한 용도
착색된 톨루엔 한 방울을 물에 도입하였다. 사용된 염료는 톨루엔에 용이하게 용해되지만, 물에는 불용성이다 (바스프 아게의 써모플라스트 블라우 684 안트라퀴논 염료). 실시예 1에 따라 소수화된 개방-셀 멜라민-포름알데히드 발포체는 착색된 톨루엔 상을 선택적으로 흡수하고, 수성상에 의해 습윤되지 않았다. 비개질 바소텍트(등록상표) 입방체의 첨가시, 착색된 톨루엔 뿐만 아니라 물도 발포체에 흡수되었다.
실시예 8: 액체-액체 분리를 위한 용도
실시예 1에 따라 소수화된 개방-셀 멜라민-포름알데히드 발포체 절단물을 유리 필터 프릿의 프릿 삽입물 상에 놓고, 확인을 위해 (바스프 아게의 바산톨 블루(Basantol Blue) 762 액체 구리 프탈로시아닌 착체로) 수성상을 선택적으로 착색시킨 클로로포름-물 혼합물을 적용하였다. 클로로포름상 (보다 높은 밀도)은 수성상으로부터 분리되고 프릿을 통과한 반면, 수성상은 프릿 위에 정체된 상태로 남아있었다.
상응하는 비교 시험을 비개질 바소텍트(등록상표) 절단물로 수행하였을 때, 클로로포름-물 혼합물은 프릿을 통과하였다.
실시예 9:
직경이 약 1 cm인 Y-형 유리 튜브를 2개의 개방부가 하부를 향하고 1개의 개방부가 상부를 향하도록 고정시켰다. 하부를 향하는 튜브 부분의 하나를 비개질 멜라민-포름알데히드 발포체로 팩킹하였다. 튜브의 다른 부분을 실시예 1에 따라 소수화된 발포체로 팩킹하였다. 발포체 팩킹물 모두를 3개의 튜브 성분이 만나는 Y-형 튜브의 부분까지 확장시켰다.
약간의 물을 먼저 상부 개방부를 통해 도입하였다. 물이 비개질 발포체에 의해 흡수되었다. 이어서, 약간의 톨루엔을 상부 단부를 통해 유리 튜브에 도입하였으며, 이는 소수화 발포체에 의해 흡수되었다.
선택적으로 착색된 물 (바스프 아게의 바산톨 블루 762 액체 구리 프탈로시아닌 착체 염료) 및 거의 동일한 양의 톨루엔을 유리 비커에 도입하였다. 혼합물을 교반한 후 혼합물이 2개의 상으로 완전히 분리되는데 단지 5초 이상이 걸리도록 무색의 유기상의 밀도 및 착색된 수성상의 밀도가 비슷해질 때까지 클로로포름을 혼합물에 증분으로 첨가하였다. 액체 혼합물을 다시 교반하고, 팩킹된 유리 튜브에 즉시 적용하였다. 액체 혼합물이 유리 튜브에서 분리되는 것을 관찰하였다. 착색된 수성상은 비개질 발포체로 팩킹된 부분을 통해 유출된 반면, 무색의 유기상은 소수화 발포체를 함유하는 튜브 부분을 통해 유출되었다.

Claims (9)

  1. 멜라민-포름알데히드 축합 생성물을 기재로 하며 C6-C20-알킬기를 포함하는 화합물로 소수화된 개방-셀 발포체.
  2. 제1항에 있어서, 스테아릴기를 포함하는 화합물로 소수화된 개방-셀 발포체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 특정 외피 밀도가 3 내지 100 g/l인 개방-셀 발포체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 멜라민/포름알데히드 몰비가 1:1 내지 1:5인 멜라민-포름알데히드 축합 생성물로부터 제조된 개방-셀 발포체.
  5. 개방-셀 발포체를 C6-C20-알킬 이소시아네이트의 용액으로 분무 또는 침액시키고, 40 내지 200℃의 온도에서 소수화시키는 것을 포함하는, 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 개방-셀 발포체의 제조 방법.
  6. 멜라민-포름알데히드 (MF) 예비축합물, 경화제 및 발포제를 포함하는 혼합물을 혼합물의 고체 함량을 기준으로 0.1 내지 10 중량％의 알루미늄 스테아레이트와 혼합한 후, 가열하여 팽창 및 가교시키는 것을 포함하는, 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 개방-셀 발포체의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서, 예비축합물의 멜라민/포름알데히드 몰비가 1:1 내지 1:5인 방법.
  8. 전력-연료 탱크, 오일 탱크, 탱커 차량, 탱커 트레일러 또는 유조선의 탱크 용기를 위한 액체-저장소로서 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 개방-셀 발포체의 용도.
  9. 액체-액체 분리 또는 유출된 유기 액체의 흡수를 위한 필터 삽입물, 분리 매체로서 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 개방-셀 발포체의 용도.
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