KR20140048295A - 탄닌―기반 포말 물질을 제조하기 위한 조성물, 이로부터 수득가능한 포말 물질, 및 이의 제조 공정 - Google Patents

Abstract

플라보노이드 탄닌을 기반으로 하는 포말 물질을 제조하기 위한 조성물은 조성물의 40 중량% 내지 45 중량%의 양의, 주로 프로로빈에디티니딘 및/또는 프로피세티니딘 유형의 플라보노이드 탄닌, 푸르푸릴 알코올, 발포제 및 촉매를 포함한다. 조성물은 완전히 포름알데히드를 비함유하며, 조성물의 20 중량% 초과의 양의 푸르푸릴 알코올을 함유한다. 본 조성물은 우수한 특징 및 저비용의 포말 물질을 수득하는 것을 가능하게 하며, 이는 건축 분야 및 자동차 산업 및 일반적인 차량에 전형적으로 사용될 수 있다.

Description

탄닌―기반 포말 물질을 제조하기 위한 조성물, 이로부터 수득가능한 포말 물질, 및 이의 제조 공정 {COMPOSITION FOR MANUFACTURING A TANNIN-BASED FOAM MATERIAL, FOAM MATERIAL OBTAINABLE FROM IT, AND MANUFACTURING PROCESS THEREOF}

본 발명은 일반적으로, 넓은 범위의 적용분야 및 전형적으로, 건축 분야 및 자동차 산업 및 일반적인 차량에 사용되기에 적합한 포말 물질에 관한 것이다.

단열재로서 장기간 동안 사용된 유기 포말 물질은 공지되어 있다.

예를 들어, 폴리스티렌 포말, 폴리우레탄 포말, 미네랄 울, 셀룰로오스 워딩 (wadding), 목모 (wood-wool), 헴프 (hemp) 및 페놀 수지 기반 포말 물질이 이러한 부류의 물질의 일부이다.

그러나, 폴리스티렌 및 폴리우레탄 기반 포말 물질은, 이들이 높은 단열성을 갖는다는 점에도 불구하고, 불에 매우 민감하고 쉽게 인화되며, 이들은 이들의 연소 동안 매우 유독한 가스를 방출한다. 그러나, 우수한 내화성 특성을 갖는 페놀 포말 물질은 더욱 취성을 띠며 고가이다.

게다가, 모든 이러한 공지의 포말 물질은 합성 기원 (synthtic origin)을 가지며, 석유화학산업으로부터 유래되는 화학적 생성물을 함유하고, 따라서 재생가능한 물질이 아닌데, 그 이유는 자연에서 이들의 입수 가능성이 제한되기 때문이다. 이들 사이에는 우드-페놀 및 탄닌-레조르시놀 기반 포말 물질이 매우 취성을 띠며, 현저한 양의 석유화학 화합물을 포함하며, 따라서 재생 가능하지 않으며, 무엇보다도 이들은 거의 친환경적이지 않다.

특히, 본 발명은 청구항 제 1항의 전문에 규정된 유형의 탄닌-기반 포말 물질 제조를 위한 조성물에 관한 것이다.

플라보노이드 탄닌 기반 포말 물질은 이미 공지되어 있으며, 플라보노이드 탄닌은 여러 식물 종으로부터 추출된 주로 수용성인 폴리페놀 소분자로 구성된다.

특히, 본 발명은 첨가제의 존재 또는 부재하의 따뜻한 물에 의해 또는 유기 용매에 의해 수행된 비 오염 추출 공정을 통해, 전형적으로 미모사 (아카시아 머른시 (Acacia mearnsii) 또는 아카시아 (아카시아 만기움 (Acacia mangium)) 나무의 껍질 또는 케브라 (quebracho) (쉬놉시스 로렌지 (Schinopsis lorenzii) 및/또는 쉬놉시스 발란새 (Schinopsis balansae) 나무로부터 전형적으로 획득되는, 프로로빈에디티니딘 (prorobineditinidin) 및 프로피세티니딘 (profisetinidin) 유형의 탄닌을 기반으로 하는 조성물에 관한 것이다. 특히, 탄닌의 플라보노이드는 천연 발생 생성물이며, 따라서 이들은 대량으로 재생가능하며 자연에서 입수가능하고, 이들은 석유화학 유도체가 아니다.

탄닌을 함유하는 포말 물질을 수득하기 위해 지금까지 사용된 포뮬레이션은 또한, 비교적 유의한 양의 포름알데히드를 잠재적으로 함유하며, 이는 오염의 유독한 발암성 생성물이다.

특히, 44.2 중량%의 탄닌, 15.5 중량%의 푸르푸릴 알코올 (FA), 10.9 중량%의 포름알데히드 (Fo), 4.4 중량%의 디에틸 에테르(DEE) 및 16.2 중량%의 p-톨루엔설폰산 (p-TSA)를 포함하는, 탄닌 기반 포말 물질의 제조에 사용되는 조성물은 이미 공지되어 있다. 이러한 공지된 조성물은 하기에서 표준 (STD)으로서 기록하였다.

그러나, 포름알데히드는 공기 물질로 방출되며, 이는 피부, 안구 및 호흡기의 자극 및 염증, 및 신경학적 이상반응 예컨대, 두통, 현기증 및 피곤을 초래할 수 있으며, 이는 또한, 알레르기 및 소아 천식의 진행을 촉진할 수 있는 것으로 확인되었다. 따라서, 포름알데히드는 UE에서 "의심성 발암" 요소 및 CIRC (OMS의 권위하의 국제 암 연구 센터)에서 "확실한 발암물"로서 분류되었다.

조만간 시행될 기준 (PNSE2)에 따르면, 예를 들어, 단열을 위해 사용되는 포름알데히드 함유 생성물로부터의 방출물을 확인하는 것이 의무화될 것이다.

따라서, 자연으로부터 입수가능한 가능한 많은 자원을 포함하여, 따라서 재생가능한 유형의 조성물 특히, 석유화학 기반 물질을 사용할 필요가 없으며, 게다가 낮은 열전도성, 높은 내화성, 저비용, 제조 용이성, 낮은 파쇄성 및 우수한 방수성, 및 동시에 포름알데히드의 부재성을 띠는 조성물에 의해 포말 물질을 수득하는 것이 바람직할 것이다.

특히, 본 발명의 목적은 상기 언급된 바람직한 특성을 갖는 탄닌 기반 포말 물질을 제조하기 위한 조성물을 제공하는 것이다.

본 목적은 첨부된 청구항 제 1항 내지 제 10항에 규정된 바와 같은 조성물에 의해 달성된다.

본 발명의 해당 조성물에 의해, 본 발명에 따른 조성물이 본질적으로 탄닌, 푸르푸릴 알코올, 발포제 및 촉매를 포함한다는 점으로 인해, 그리고, 본 조성물이 20 중량%의 양의 푸르푸릴을 함유하며, 포름알데히드가 완전히 결여된다는 점에 의해, 생태학적 기원의 무독성이며, 이의 90%가 자연에서 대량으로 입수가능한 자원을 기반으로 하며, 석유화학물질은 기반으로 하지 않는, 포말 물질을 수득하는 것이 가능하다.

실제로, 푸르푸릴 알코올은 농업 수확물의 당의 가수 분해로부터의 잔여물로서 수득되는, 푸르푸릴의 촉매 환원물로부터 유래되는 자연 발생 생성물이다.

게다가, 이러한 조성물로부터 획득가능한 포말 물질은 극히 가볍고, 비용이 적게 들며, 생산이 용이하며, 우수한 기계적 강도 특징, 높은 내화성, 고도의 불용해성, 절대 비 인화성, 감소된 열전도성, 및 따라서 우수한 단열 특성, 및 방수성, 압축 강도 및 지금까지 공지된 포말 물질 보다 더욱 우수한 가요성의 특징들을 갖는다.

이들 특징들은 특히, 건축 자재 분야, 자동차 산업 및 일반적인 차량 산업에서, 본 발명의 조성물로부터 획득가능한 포말 물질의 사용에 대해 매우 흥미롭게 한다.

게다가, 본 발명의 대상은 청구항 제 11항에 규정된 바와 같이, 상기 조성물로부터 획득가능한 포말 물질 및 청구항 제 12항 내지 제 15항에 규정된 바와 같은 이러한 포말 물질을 제조하는 공정이다.

본 발명의 추가의 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조로 하여 비제한적 예로서 제공된 하기 상세한 설명에 의해 명백해질 될 것이다:
- 도 1은 본 발명에 따른 조성물로부터 출발하여 얻어진 포말 물질의 샘플의 4개 부분에 대한 일련의 전자 현미경 이미지 a) 내지 f), 및 종래 기술에 따른 표준 포뮬레이션으로부터 출발하여 얻어진 포말 물질의 샘플의 이미지 (g)을 포함한다.
- 도 2는 푸르푸릴 알코올의 각 양의 함수로서 30g의 탄닌을 포함하는 본 발명에 따른 일련의 포말 물질의 벌크 밀도를 나타내는 그래프이다.
- 도 3은 각각의 벌크 밀도의 함수로서, 본 발명의 조성물로부터 수득된 포말 물질의 일련의 샘플, 및 종래 공지된 수개의 포말 물질의 열전도율을 나타내는 그래프이다.
- 도 4는 본 발명에 따른 포말 물질의 일련의 샘플, 및 종래 기술의 표준 포뮬레이션으로부터 출발하여 얻어진 포말 물질에 대해 수득된 특유의 응력/변형률 곡선을 나타내는 그래프이다.

본 조성물의 일반적 설명

본 발명에 따른 포말 물질은 분말 형태의 프로로빈에디티니딘 및/또는 프로피세티니딘 유형의 플라보노이드 탄닌, 푸르푸릴 알코올 (2-푸릴메탄올 또는 2-푸란카르비놀), 발포제 및 촉매를 주로 포함하는 조성물로부터 출발하여 얻어진다.

탄닌 분말은 40 중량% 내지 45 중량% 범위의 양으로 사용된다.

푸르푸릴 알코올은 본 발명의 조성물 및 각각의 포말 물질중의 포름알데히드의 임의의 사용을 완전히 배제시키기 위해, 공지된 조성물에 사용된 포름알데히드를 대체할 목적으로 20 중량% 초과의 양으로 사용된다.

발포제로서 액체가 사용되며, 이의 비등점은 30℃ 내지 100℃, 이상적으로는, 약 40℃ 내지 60℃이며, 편리하게는 에틸 에테르, 펜탄 및/또는 펜탄의 이성질체의 혼합물을 기반으로 하며, 바람직하게는, 하기 비제한적 예에서 디에틸 에테르로 구성된다.

촉매는 유기 또는 무기 기반 유형의 산이며, 바람직하게는, p-톨루엔설폰산 (p-TSA) 또는 대안적으로, 트리클로로아세트산으로 구성된다.

물은 또한 조성물의 0 중량% 내지 15 중량%, 예를 들어, 8 중량% 내지 9 중량%의 양으로 사용될 수 있다.

게다가, 이소시아네이트 예컨대, PMDI (폴리머 디페닐메탄 디이소시아네이트)는 수득될 포말 물질의 기계적 강도를 증가시킬 목적으로 조성물에 첨가될 수 있다.

특히, 조성물중의 발포제 (예를 들어, 디에틸 에테르)의 양은 5 중량% 초과이며, 촉매 (예를 들어, p-톨루엔설폰산 - p-TSA) 양은 16 중량% 보다 적다.

수득될 물질의 형상에 상응하는 형상을 갖는 몰드에서 포말 물질을 제조하는 공정의 결과, 상기 조성물은 하기 더욱 상세히 설명되는 바와 같은 우수한 특성을 갖는 포말 물질을 수득 가능하게 한다.

실시예

이하에서는 단지 설명을 위한 비제한적 목적으로, 본 발명에 따른 탄닌 기반 포말 물질을 제조하는데 사용될 수 있는 조성물 및 관련 제조 공정의 예가, 특히 하기 표 1 및 2를 참조로 하여, 기술되어 있다.

표 1에서, 새로운 포말 물질의 일련의 샘플을 제조하는데 사용가능한 성분의 그램 중량의 양이 기재되어 있다.

이들 샘플은 일반적으로 Fx-y로 나타내며, 여기서 x 및 y는 각각 촉매 (p-TSA) 및 푸르푸릴 알코올 (FA)의 양이다. Fo 및 DEE는 각각 포름알데히드 및 디에틸 에테르의 양을 나타낸다. 표 1에서, 비교를 위해, 공지된 포말 물질의 표준 조성물 (STD)이 또한 언급되어 있다.

표 1

본 발명에 따른 포름알데히드가 결여된 탄닌 기반 포말 물질이 하기와 같이 제조되었다.

먼저, 푸르푸릴 알코올 (FA: 18 내지 22g), 디에틸 에테르 (DEE - 발포제: 5g) 및 바람직하게는, 물 (6g)을 함께 교반하였다. 그 후, 30g의 탄닌 분말을 예를 들어, 자체로 공지된 유형의 나선형 교반기를 이용하여, 약 15s 동안 물질들을 강하게 교반함으로써 점진적으로 혼입시켰다.

마지막으로, 9 내지 11g의 촉매, 예를 들어, 전형적으로 p-톨루엔설폰산 (p-TSA)으로 구성된 유기산을 약 20s 동안 교반하면서 첨가하고, 혼합물을 수득하고자 하는 포말 물질의 형상에 상응하는 형상을 갖는 몰드에 부었다.

가변적인 대기 시간 후, 즉 약 수분 후, 촉매는 푸르푸릴 알코올과 탄닌의 자동-중합화를 개시하였다. 발열성인 이러한 반응은 열을 발생시키고, 발포제 (DEE)를 비등시켜, 몰드에서 혼합물의 팽창 단계의 개시를 유도하였다. 대안으로서, 조성물의 팽창에 필요한 열을 또한, 단지 부분적으로 외부 열 공급원으로부터 공급할 수 있다.

수분의 대기 시간 후 팽창이 발생하며, 이는 포말 물질이 몰드에 의해 규정된 형상에 상응하는 형상을 취하게 될 때까지 몰드가 가장 우수한 방식으로 충전되게 한다. 이러한 방식으로, 임의의 기하학적 구조 및 부피의 포말 물질의 형상을 수득하는 것이 가능하다.

하기 표 2에서, 포름알데히드를 포함하는 표준 조성물을 포함하는 표 1에 언급된 동일한 샘플의 조성물이 제공되었으며, 이는 성분들의 중량비로 나타내었다.

표 2

표 2의 양을 참조로 하여, 포말 물질의 제조 공정 중 제 1 단계에서, 20 중량%를 초과하는 양의 푸르푸릴 알코올, 및 5 중량% 초과의 양의 발포제 전형적으로, 디에틸 에테르를 함께 교반하였다.

바람직하게는, 최종 조성물의 약 8 중량% 내지 9 중량%의 양의 물을 이렇게 수득된 혼합물에 첨가하였다.

그 후, 탄닌 분말을 40 중량% 내지 45 중량%의 양으로 이렇게 수득된 혼합물에 혼입시키고, 혼합물을 다시 교반하였다.

그 후, 산 기반 촉매 전형적으로, p-톨루엔설폰산 (p-TSA) 또는 대안적으로, 트리클로로아세트산을 16 중량% 미만의 양으로 첨가하고, 혼합물과 교반하였다.

또한, 이소시아네이트 예컨대, PMDI를 예를 들어, 조성물의 5 중량% 내지 20 중량%의 가변적 양으로 혼합물에 첨가할 수 있다.

이렇게 수득된 혼합물을 몰드에 붓고, 이의 팽창이 상기 기술된 바와 같이 발생하였다.

특히, 포말 물질의 너무 신속한 경화를 방지하고 물질중의 공극의 형성을 회피하거나 최소화시키기 위해, 또한, 물질은 경화 단계가 너무 길면 새그 (sag) 또는 붕괴를 견딜 수 없으므로, 조성물의 포뮬레이션을 최적화시켰다. 특히, 포말 물질의 팽창과 경화 사이의 적합한 균형에 의해, 붕괴되거나 파괴되지 않았다.

하기 보고된 바와 같이, 표준 조성물의 물질과 본 발명에 따른 물질을 비교하기 위해, 동일한 공정을 이용하여 포름알데히드를 함유하는 표준 탄닌 기반 포말 물질 (STD)을 제조하였다.

수득된 샘플의 시험

상기 기술된 바와 같이 수득된 포말 물질의 모든 샘플을 평행육면체 형상으로 자르고, 이들의 벌크 밀도를 측정하기 위해 측량하였다.

모든 샘플이 균질하며 결함이 없는 것으로 확인되었다.

그 후, 수득된 작은 샘플을 도금하고, 히타치 S 520 스캔션 전자 현미경 (Hitachi S 520 Scansion electron microscope) (SEM)으로 시험하였다.

이들의 열전도율을 TPS (Trasnsient Plane Source - Hot Disk TPS 2500) 방법으로 실온하에 측정하고, 또한, 이의 압축 강도를 2.0mm/min의 부하 속도를 갖는 인스트론 4206 유니버셜 테스트 머신 (Instron 4206 universal test machine)으로 측정하였다.

도 1은 표 1 및 2에 언급된 바와 같은 특히, 조성물 F9-18 (a), F9-20 (b), F9-22 (c), F11-18 (d), F11-20 (e) 및 F11-22 (f)와 관련된 상기 언급된 샘플 부분 및 종래에 따른 포름알데히드를 함유하는 표준 포뮬레이션 (g)를 갖는 샘플 부분에 대한, 50x 배율의 SEM에 의해 획득한 이미지를 나타낸다.

수득된 샘플의 구조

도 1의 이미지로부터 확인할 수 있는 바와 같이, 수득된 대부분의 포말 물질의 구조는 인접한 셀로부터 박막에 의해 이격된 폐쇄된 셀 및 개방된 셀을 보여준다. 일부 구역에서, 막은 샘플 (b), (c), (d) 및 (f)의 경우에서와 같이, 특히 더 많은 양의 푸르푸릴 알코올의 경우에 파괴된다.

포뮬레이션중의 더 많은 양의 p-TSA의 결과 (샘플 (d), (e), (f)), 포말 물질의 구조는 비록 이러한 영향이 소규모라 하더라도, 비교적 더 작은 셀을 갖는다.

다른 한편으로, 다량의 푸르푸릴 알코올 (FA)은 셀의 평균 치수에 뚜렷한 영향을 끼치지 않으나, 이들은 관련 물질의 벌크 밀도에서 유의한 감소를 초래하였다. 어떠한 비율에서도, 단지 좁은 범위 내의 양 (표 1을 참조로 하여, 18g 내지 22g)의 푸르푸릴 알코올을 사용하는 것이 바람직하며, 그렇지 않으면 포말 물질은 거의 안정하지 않으며 거의 균질성을 띠지 않는다.

도 2는 30g의 탄닌을 함유하는 포말 물질의 샘플에 대한, 조성물 F9-18, F9-20, F9-22, F11-18, F11-20 및 F11-22와 관련하여, 관련 조성물중에 사용된 푸르푸릴 알코올의 중량의 함수로서 본 발명에 따른 포말 물질의 샘플의 벌크 밀도 (g/cm³)를 나타내었다.

도 2로부터 확인할 수 있는 바와 같이, 푸르푸릴 알코올의 양을 증가시킴으로써, 각 포말 물질의 벌크 밀도가 감소되고, 따라서, 다른 말로, 물질은 "더욱 팽창"된다. 사실, 더 많은 양의 푸르푸릴 알코올은 더욱 발열성인 반응을 초래하며, 이는 관련 포말 물질의 성장을 위한 기반으로서 작용한다. 따라서, 포말 물질의 구조를 현저하게 변화시키기 않으면서 더 적은 촉매가 사용될 수 있다 (11g 보다는 9g). 탄닌은 열의 일부를 흡수하며, 이는 포말 물질을 균질하게 하며, 이의 다소 느린 성장을 초래한다.

본 발명의 포말 물질의 특성

일반적으로, 본 발명의 조성물 및 종래의 표준 조성물과의 비교에 있어서, 푸르푸릴 알코올 또는 발포제 둘 모두의 더 많은 양에 의한 포름알데히드의 치환은, 수득될 포말 물질이 표준 조성물에 의해 수득 가능한 특성 보다 일반적으로 더욱 우수한 특성을 갖게 하며, 임의의 비율에서도, 포름알데히드의 임의의 사용을 회피할 수 있게 해준다.

도 3에서, 당해 분야에 공지된 기타 포말 물질 특히, 페놀 (PF), 우레아-포름알데히드-푸르푸릴 (UFF) 알코올 기반, 폴리우레탄 (PU) 기반, 페놀 우드 (LPF) 기반 및 폴리에틸렌 (PE) 기반 포말 물질의 열전도율과 비교하여, 본 발명에 따른 탄닌 기반 포말 물질의 열전도율 (W/m/°K)이 상대 벌크 밀도 (g/cm³)의 함수로서 도시되었다.

본 발명의 물질이 낮은 벌크 밀도로 인해, 더 낮은 열전도율을 가짐을 확인할 수 있으며, 따라서, 이들의 단열 특성은 폴리우레탄 (PU) 기반 포말 물질의 단열 특성에 충분히 필적하며, 페놀 (PF) 또는 알코올 우레아-포름알데히드-푸르푸릴 (UFF) 기반 포말 물질의 단열 특성 보다는 우수하였다. 그러나, PU 기반 포말 물질은 불에 더욱 민감하며, 이들은 이들의 연소시 매우 독성인 화합물을 방출함이 고려되어야 한다.

본 발명에 따른 물질의 경우, 푸르푸릴 알코올 및 탄닌의 존재로 인한 이들의 불연성 특징은 PU 기반 물질과 비교하여 이들을 더욱 유리하게 한다.

특히, 탄닌 기반 포말 물질 사이에서, 본 발명에 따른 이들의 열전도율은 포름알데히드를 함유하는 표준 (STD) 조성물의 열전도율보다 낮으며, 따라서, 이들은 단열 관점에서 더욱 우수한 것으로 입증되었다.

도 4에는, 포름알데히드를 함유하는 표준 (STD) 포말 물질의 샘플의 특징과 비교하여, 특히 조성물 F9-18, F9-20, F9-22, F11-18, F11-20 및 F11-22의 포말 물질 샘플에 대해 수득된, 본 발명에 따른 탄닌 기반 물질의 응력/압축 변형률 특성이 도시되어 있다.

도 4의 곡선은 포름알데히드를 함유하는 표준 포뮬레이션에 대해 수득가능한 것과 유사한, 셀 구조가 부여된 고형물로부터 예측되는 전형적인 형태를 보여준다. 특히, 응력/변형율 곡선은 3개의 뚜렷한 식별가능한 구역을 갖는다: 선형 탄성 반응의 초기 구역, 실질적으로 평평한 중간 구역 또는 "안정기", 및 최종 "조밀화" 구역. 본 발명에 따른 대부분의 포말 물질은 조성물 F11-18을 제외하고, 표준 (STD) 물질과 비교하여 우수한 탄성 속성을 가지며, 따라서, 적은 강성을 갖는다. 결론적으로, 조성물 F9-18, F9-20, F9-22, F11-20 및 F11-22로부터 수득된 포말 물질은 포름알데히드를 함유하는 표준 (STD) 물질 보다 취성을 덜 띠며, 따라서 쉽게 파괴되지 않는다. 게다가, 이들의 탄성계수는 유의하게 더 적다. 이는 종래의 공지된 탄닌 및 포름알데히드 기반 포뮬레이션과 비교하여 유의한 개선을 포함한다.

이러한 속성은 포름알데히드가 가교 동안 탄닌 분자를 용이하게 고정화시키고, 따라서 이는 이러한 분자의 이동성을 강력하게 저하시키며, 이는 유리체 유형의 취성 폴리머 격자의 형성 및 불완전한 중합을 초래한다. 따라서, 본 발명의 조성물중의 포름알데히드의 부재는 관련 포말 물질의 폴리머 사슬에서 훨씬 더 높은 가요성이 획득되도록 한다.

일반적으로, 포말 물질은 이들의 압축 강도에 기초하여, 강성, 부분적으로 강성 또는 가요성으로 분류된다: 각각 > 0.08 MPa, 0.015÷0.08MPa 및 < 0.015MPa.

본 발명에 따른 F9-18, F9-20, F9-22, F11-18, 및 F11-20 유형의 포말 물질은 본질적으로 강성인 반면, 더 낮은 벌크 밀도를 갖는 F11-22 유형의 물질 (도 2)은 실질적으로 연성이다. 또한, 물질 F11-22가 약 0.038W/m/°K의 가장 작은 열전도율을 나타내기 때문에 (도 3), 이는 특히 흥미로운데, 이의 천연 기원 이외에, 관련 경량성 및 매우 우수한 단열성과 내화성과 저비용 특성이 조합되었기 때문이다.

게다가, 본 발명의 포말 물질은 포름알데히드를 함유하는 유사 물질보다 상당히 덜 친수성을 띠며, 이들은 매우 낮은 습윤성을 갖는다. 실제로, 이들의 표면상에 위치한 물 소적이 서서히 스며들게 하는 데는 약 5÷10분의 매우 긴 시간이 요구되는데, 왜냐하면 물질이 다공성으로 인해, 물이 물질에 점차적으로 분산되기 때문이다.

대신에, 사전 공지된 표준 포뮬레이션에서, 물은 매우 신속한 방식으로 스며들며, 건식 포말 물질에 의해 스며들 수 있는 물의 양은 이의 초기 중량의 7배까지에 이를 수 있다.

결론적으로, 본 발명에 따른 탄닌 기반 포말 물질은 포름알데히드를 전혀 사용하지 않으면서 "더욱 친환경적인" 제조의 결과로서 수득 될 수 있다.

포름알데히드를 함유하는 탄닌 기반 포말 물질의 제 1 생성과 비교하여, 본 발명에 따른 물질은 일반적으로, 더 낮은 벌크 밀도, 단열재로서 사용되기에 적합하게 하는 더 낮게 저하된 열전도성, 및 더 낮은 친수성을 갖는다. 또한, 이들은 포름알데히드를 함유하는 유사 물질 보다 취성을 훨씬 덜 띠며, 이들은 더 높은 가요성 및 낮은 파쇄성과 우수한 기계적 강도 특성을 갖는다. 게다가, 이들은 연소되지 않으며, 자동-소화성을 띠며, 많은 양의 열로 처리되는 경우, 서서히 소모된다.

Claims (15)

1. 일반적으로 조성물의 40 중량% 내지 45 중량%의 양의, 주로 프로로빈에디티니딘 (prorobineditinidin) 및/또는 프로피세티니딘 (profisetinidin) 유형의 플라보노이드 탄닌, 푸르푸릴 알코올, 발포제 및 촉매를 기반으로 하는 포말 물질을 제조하기 위한 조성물로서,
   조성물의 20 중량% 초과의 양의 푸르푸릴 알코올을 함유하며, 포름알데히드를 완전히 비함유함을 특징으로 하는 조성물.
2. 제 1항에 있어서, 상기 발포제의 비등점이 30℃ 내지 100℃, 바람직하게는, 40℃ 내지 60℃임을 특징으로 하는 조성물.
3. 제 2항에 있어서, 상기 발포제가 에틸에테르, 펜탄 및/또는 펜탄 이성질체의 혼합물을 기반으로 함을 특징으로 하는 조성물.
4. 제 3항에 있어서, 상기 발포제가 디에틸 에테르임을 특징으로 하는 조성물.
5. 제 1항 내지 제 4항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 촉매가 유기 또는 무기 유형의 산을 기반으로 함을 특징으로 하는 조성물.
6. 제 5항에 있어서, 상기 촉매가 p-톨루엔설폰산 (p-TSA)임을 특징으로 하는 조성물.
7. 제 5항에 있어서, 상기 촉매가 트리클로로아세트산임을 특징으로 하는 조성물.
8. 제 1항 내지 제 7항 중의 어느 한 항에 있어서, 조성물의 5 중량% 초과의 양의 발포제 및 조성물의 16 중량% 미만의 양의 촉매를 함유함을 특징으로 하는 조성물.
9. 제 1항 내지 제 8항 중의 어느 한 항에 있어서, 조성물의 0 중량% 내지 15 중량%의 양의 물을 함유함을 특징으로 하는 조성물.
10. 제 8항 또는 제 9항에 있어서, 이소시아네이트 예컨대, PMDI를 추가로 함유함을 특징으로 하는 조성물.
11. 제 1항 내지 제 10항 중의 어느 한 항에 따른 조성물로부터 수득가능함을 특징으로 하는, 탄닌-기반 유기 포말 물질.
12. 단열재로서 이용가능한 유기 포말 물질의 생성물을 제조하기 위한 방법으로서,
    - 수득하고자 하는 생성물의 형상에 상응하는 형상을 갖는 몰드 (mould)를 제조하는 단계,
    - 푸르푸릴 알코올, 및 비등점이 30℃ 내지 100℃, 바람직하게는, 40℃ 내지 60℃인 발포제, 예컨대, 디에틸 에테르를 제공하고, 이러한 성분을 함께 혼합하는 단계,
    - 주로 프로로빈에디티니딘 및/또는 프로피세티니딘 유형의 플라보노이드 탄닌 분말을 제조하고, 이를 푸르푸릴 알코올 및 발포제를 포함하는 혼합물중에 혼입시키고, 이렇게 하여 수득된 혼합물을 혼합하는 단계,
    - 산-기반 촉매 예컨대, p-톨루엔설폰산 (p-TSA) 또는 트리클로로아세트산을 제조하고, 이를 상기 수득된 혼합물에 첨가하고, 전체 혼합물을 혼합기에 넣는 단계,
    - 수득된 조성물을 상기 몰드에 붓고, 조성물이 몰드에서 완전히 포말화될 때까지 성분들을 계속해서 반응시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
13. 제 12항에 있어서, 소정량의 물을 푸르푸릴 알코올과 발포제의 혼합물에 첨가하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 방법.
14. 제 12항 또는 제 13항에 있어서, 조성물의 20 중량% 초과의 양의 푸르푸릴 알코올, 조성물의 5 중량% 초과의 양의 발포제, 조성물의 약 0 중량% 내지 약 15 중량%의 양의 물, 조성물의 16 중량% 미만의 양의 촉매, 및 조성물의 40 중량% 내지 45 중량%의 양의 탄닌이 제공됨을 특징으로 하는 방법.
15. 제 14항에 있어서, 이소시아네이트 예컨대, PMDI를 제조하고, 이를 상기 언급된 성분들의 혼합물에 첨가하는 단계를 또한 포함함을 특징으로 하는 방법.
    

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